WO2019139191A1 - 드론을 활용하여 위치 추적을 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

드론을 활용하여 위치 추적을 수행하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2019139191A1
WO2019139191A1 PCT/KR2018/000617 KR2018000617W WO2019139191A1 WO 2019139191 A1 WO2019139191 A1 WO 2019139191A1 KR 2018000617 W KR2018000617 W KR 2018000617W WO 2019139191 A1 WO2019139191 A1 WO 2019139191A1
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drones
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김명진
이상림
이호재
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엘지전자 주식회사
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    • G01S5/06—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements

Definitions

  • the present disclosure relates to wireless communication systems, and more particularly, to a method and apparatus for performing location tracking using a drone.
  • 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) 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 single carrier frequency division multiple access
  • MC-FDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • a 3GPP LTE hird Generation Partnership Project Long Term Evolution
  • TTI transmission time interval
  • a data request delay time 10 ms for a video application.
  • future 5G technologies require lower latency data transmission due to the emergence of new applications such as real-time control and tactile internet, and the 5G data request latency will be reduced to 1ms It is expected.
  • future 5G technology is expected to require more terminal connectivity to a single base station, and 5G demand connectivity is expected to increase to a maximum of 1,000,000 / km2.
  • next generation RAT radio access technology
  • eMBB enhanced mobile broadband communication
  • mMTC massive MTC
  • URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communication
  • the drones may denote a flying object flying by a control signal of a radio wave, and may be a device that performs communication.
  • OTDOA Observed Time Difference Of Arrival
  • a method for performing location measurement using a drones by a terminal includes transmitting information on a D-PRS (D-PRS) setup to a base station, receiving D-PRS setup information from a base station, Receiving a Positioning Reference Signal (PRS), receiving a D-PRS from a drones, obtaining location-related information of the terminal based on the PRS and D-PRS, and transmitting the location-related information to the base station .
  • D-PRS D-PRS
  • PRS Positioning Reference Signal
  • a terminal for performing position measurement using a drones in a wireless communication system can be provided.
  • the terminal may include a receiver for receiving a signal, a transmitter for transmitting a signal, and a processor for controlling the receiver and the transmitter.
  • the processor transmits information on the D-PRS setup to the base station, receives the D-PRS setup information from the base station, receives the PRS from the base station, receives the D-PRS from the drone, Related information on the basis of the location-related information, and transmit the location-related information to the base station.
  • the UE when the UE receives the information transmission request for the D-PRS setup from the base station, the UE can transmit information on the D-PRS setup to the base station.
  • the base station may exchange D-PRS setup information after exchanging information related to the D-DRS and the D-PRS.
  • the BS and the DRON can synchronize the transmission time point of the PRS and the transmission time point of the D-PRS based on the information related to the D-PRS.
  • a UE can receive D-PRSs from a plurality of drones having different Cell-IDs, respectively.
  • a terminal can receive D-PRSs from a plurality of drones having the same Cell-ID, respectively.
  • a plurality of drones are allocated to different subbands, and a terminal can receive D-PRSs from a plurality of drones in an assigned subband.
  • the terminal when the drones move beyond the threshold distance, the terminal can receive D-PRS setup information again from the base station.
  • the present invention can provide a method of performing location tracking using a drones in a wireless communication system.
  • the present invention can provide a method of performing position tracking in consideration of the mobility of the drone.
  • the present invention can provide a method for performing location tracking through a drones based on OTDOA.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a base station 105 and a terminal (or a dron 110) in the wireless communication system 100. As shown in FIG.
  • FIG. 2 shows an example of a radio frame structure used in a wireless communication system.
  • FIG. 3 illustrates an example of a downlink / uplink (DL / UL) slot structure in a wireless communication system.
  • FIG. 4 illustrates a downlink (DL) subframe structure used in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • FIG. 5 shows an example of an uplink (UL) subframe structure used in the 3GPP LTE / LTE-A system.
  • FIG. 6 shows a PRS (Positioning Reference Signal) transmission structure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a resource element mapping method of the PRS.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a method of tracking a location of a terminal using a drone.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method of matching a transmission time point between a drone and a serving cell.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method of correcting a transmission time point of a drones and a serving cell.
  • 11 is a diagram illustrating a method of correcting a transmission time point by a drones and a serving cell.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method of correcting a transmission time point by a drones and a serving cell.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a method of correcting a transmission time point by a drones and a serving cell.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a method of transmitting a D-PRS (Drone-Positioning Reference Signal) in a subband.
  • D-PRS Drone-Positioning Reference Signal
  • 15 is a diagram illustrating a method by which a drone performs position tracking of a terminal.
  • 16 is a diagram illustrating a method by which a drone performs location tracking of a terminal.
  • the UE collectively refers to a mobile stationary device such as a UE (User Equipment), an MS (Mobile Station), and an AMS (Advanced Mobile Station). It is also assumed that the base station collectively refers to any node at a network end that communicates with a terminal such as a Node B, an eNode B, a base station, and an access point (AP).
  • UE User Equipment
  • MS Mobile Station
  • AMS Advanced Mobile Station
  • AP access point
  • a user equipment can receive information through a downlink from a base station, and the terminal can also transmit information through an uplink.
  • the information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist depending on the type of information transmitted or received by the terminal.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC- Communication systems and the like.
  • CDMA may be implemented in radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • the TDMA may be implemented with a radio 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).
  • LTE Long Term Evolution
  • E-UMTS Evolved UMTS
  • SC-FDMA SC-FDMA
  • LTE-A Advanced
  • 3GPP LTE 3rd Generation Partnership Project
  • the transmission from the base station to the terminal is referred to as downlink transmission and the transmission from the terminal to the base station is referred to as uplink transmission for wireless transmission between the base station and the terminal.
  • a method for distinguishing radio resources between downlink transmission and uplink transmission is defined as a duplex, and when frequency bands are divided into a downlink transmission band and an uplink transmission band and bidirectional transmission and reception are performed, a frequency division duplex (Frequency Division Duplex) FDD).
  • the technique proposed in the present invention shares a time and frequency resource with a time division duplex (TDD) in which time resources are divided into a downlink transmission time and an uplink transmission time in addition to the frequency division duplex, It is obvious that it can be operated in a bidirectional duplex (Full Duplex) which transmits and receives in both directions.
  • TDD time division duplex
  • Full Duplex bidirectional duplex
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a base station 105 and a terminal 110 in a wireless communication system 100. As shown in FIG.
  • the wireless communication system 100 may include one or more base stations and / or one or more terminals .
  • a base station 105 includes a transmit (Tx) data processor 115, a symbol modulator 120, a transmitter 125, a transmit and receive antenna 130, a processor 180, a memory 185, a receiver 190, a symbol demodulator 195, and a receive data processor 197.
  • the terminal 110 includes a transmission (Tx) data processor 165, a symbol modulator 170, a transmitter 175, a transmission / reception antenna 135, a processor 155, a memory 160, a receiver 140, A demodulator 155, and a receive data processor 150.
  • Tx transmission
  • the transmission / reception antennas 130 and 135 are shown as one in the base station 105 and the terminal 110, respectively, the base station 105 and the terminal 110 have a plurality of transmission / reception antennas. Therefore, the base station 105 and the terminal 110 according to the present invention support a Multiple Input Multiple Output (MIMO) system. Also, the base station 105 according to the present invention can support both a Single User-MIMO (SU-MIMO) scheme and a Multi-User-MIMO (MU-MIMO) scheme.
  • SU-MIMO Single User-MIMO
  • MU-MIMO Multi-User-MIMO
  • the transmit data processor 115 receives traffic data, formats, codes, and interleaves and modulates (or symbol maps) the coded traffic data to generate modulation symbols Symbols ").
  • a symbol modulator 120 receives and processes the data symbols and pilot symbols to provide a stream of symbols.
  • the symbol modulator 120 multiplexes the data and pilot symbols and transmits it to the transmitter 125.
  • each transmission symbol may be a data symbol, a pilot symbol, or a signal value of zero.
  • the pilot symbols may be transmitted continuously.
  • the pilot symbols may be frequency division multiplexed (FDM), orthogonal frequency division multiplexed (OFDM), time division multiplexed (TDM), or code division multiplexed (CDM) symbols.
  • Transmitter 125 receives the stream of symbols and converts it to one or more analog signals and further modulates (e.g., amplifies, filters, and frequency upconverts) the analog signals to transmit Lt; / RTI > Then, the transmission antenna 130 transmits the generated downlink signal to the terminal.
  • modulates e.g., amplifies, filters, and frequency upconverts
  • the reception antenna 135 receives the downlink signal from the base station and provides the received signal to the receiver 140.
  • the receiver 140 adjusts (e.g., filters, amplifies, and downconverts) the received signal and digitizes the conditioned signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 145 demodulates the received pilot symbols and provides it to the processor 155 for channel estimation.
  • Symbol demodulator 145 also receives a frequency response estimate for the downlink from processor 155 and performs data demodulation on the received data symbols to obtain a data symbol estimate (which is estimates of the transmitted data symbols) And provides data symbol estimates to a receive (Rx) data processor 150.
  • the receive data processor 150 demodulates (i.e., symbol demaps), deinterleaves, and decodes the data symbol estimates to recover the transmitted traffic data.
  • the processing by symbol demodulator 145 and received data processor 150 is complementary to processing by symbol modulator 120 and transmit data processor 115 at base station 105, respectively.
  • the terminal 110 processes the traffic data and provides data symbols.
  • the symbol modulator 170 may receive and multiplex data symbols, perform modulation, and provide a stream of symbols to the transmitter 175.
  • a transmitter 175 receives and processes the stream of symbols to generate an uplink signal.
  • the transmission antenna 135 transmits the generated uplink signal to the base station 105.
  • the transmitter and the receiver in the terminal and the base station may be configured as one RF (Radio Frequency) unit.
  • an uplink signal is received from a terminal 110 via a receive antenna 130, and a receiver 190 processes the received uplink signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 195 then processes these samples to provide received pilot symbols and data symbol estimates for the uplink.
  • the receive data processor 197 processes the data symbol estimates to recover the traffic data transmitted from the terminal 110.
  • the processors 155 and 180 of the terminal 110 and the base station 105 respectively instruct (for example, control, adjust, manage, etc.) the operation in the terminal 110 and the base station 105.
  • Each of the processors 155 and 180 may be coupled with memory units 160 and 185 that store program codes and data.
  • the memories 160 and 185 are connected to the processor 180 to store operating systems, applications, and general files.
  • the processors 155 and 180 may also be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like. Meanwhile, the processors 155 and 180 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • DSP digital signal processing devices
  • DSPD digital signal processing devices
  • PLD programmable logic devices
  • FPGA field programmable gate arrays
  • firmware or software may be configured to include modules, procedures, or functions that perform the functions or operations of the present invention.
  • Firmware or software configured to be stored in the memory 155 may be contained within the processor 155 or 180 or may be stored in the memory 160 or 185 and be driven by the processor 155 or 180.
  • Layers of a wireless interface protocol between a terminal and a base station and a wireless communication system (network) are divided into a first layer (L1), a second layer (L2) based on the lower three layers of an open system interconnection ), And a third layer (L3).
  • the physical layer belongs to the first layer and provides an information transmission service through a physical channel.
  • An RRC (Radio Resource Control) layer belongs to the third layer and provides control radio resources between the UE and the network.
  • the UE and the base station can exchange RRC messages through the RRC layer with the wireless communication network.
  • the processor 155 of the terminal and the processor 180 of the base station in the present specification are not limited to the operation of processing signals and data except for the functions of the terminal 110 and the base station 105 to receive or transmit signals and the storage function, But for the sake of convenience, the processors 155 and 180 are not specifically referred to hereafter. It may be said that a series of operations such as data processing and the like are performed instead of the function of receiving or transmitting a signal even if the processors 155 and 180 are not specifically mentioned.
  • the terminal 110 described above may be a drones.
  • the drones may be flying objects capable of performing communication.
  • the drones may have the same structure as the terminal 110 described above.
  • the drones may be devices that communicate with other terminals, and are not limited to the above-described embodiments.
  • FIG. 2 shows an example of a radio frame structure used in a wireless communication system.
  • FIG. 2 (a) shows a frame structure for a frequency division duplex (FDD) used in a 3GPP LTE / LTE-A system and FIG. Time division duplex (TDD) frame structure.
  • FDD frequency division duplex
  • TDD Time division duplex
  • the radio frame used in the 3GPP LTE / LTE-A system has a length of 10ms (307200Ts) and consists of 10 equal sized subframes (SF). 10 subframes within one radio frame may be assigned respective numbers.
  • Each subframe is 1 ms long and consists of two slots. 20 slots in one radio frame can be sequentially numbered from 0 to 19. [ Each slot has a length of 0.5 ms.
  • the time for transmitting one subframe is defined as a transmission time interval (TTI).
  • the time resource may be classified by a radio frame number (or a radio frame index), a subframe number (also referred to as a subframe number), a slot number (or a slot index), and the like.
  • the wireless frame may be configured differently according to the duplex mode. For example, in the FDD mode, since the downlink transmission and the uplink transmission are divided by frequency, the radio frame includes only one of the downlink subframe and the uplink subframe for a specific frequency band. In the TDD mode, since the downlink transmission and the uplink transmission are divided by time, the radio frame includes both the downlink subframe and the uplink subframe for a specific frequency band.
  • Table 1 illustrates the DL-UL configuration of subframes in a radio frame in TDD mode.
  • D denotes a downlink subframe
  • U denotes an uplink subframe
  • S denotes a special subframe.
  • the specific subframe includes three fields of Downlink Pilot Time Slot (DwPTS), Guard Period (GP), and UpPTS (Uplink Pilot Time Slot).
  • DwPTS is a time interval reserved for downlink transmission
  • UpPTS is a time interval reserved for uplink transmission.
  • Table 2 illustrates the configuration of the singular frames.
  • Figure 2 illustrates an example of a downlink / uplink (DL / UL) slot structure in a wireless communication system.
  • Figure 2 shows the structure of the resource grid of the 3GPP LTE / LTE-A system. There is one resource grid per antenna port.
  • a slot includes a plurality of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • the OFDM symbol also means one symbol period.
  • Wow dependss on the DL transmission bandwidth and the UL transmission bandwidth, respectively.
  • Denotes the number of OFDM symbols in the downlink slot Denotes the number of OFDM symbols in the UL slot. Represents the number of sub-carriers constituting one RB.
  • the OFDM symbol may be referred to as an OFDM symbol, an SC-FDM (Single Carrier Frequency Division Multiplexing) symbol, or the like according to a multiple access scheme.
  • the number of OFDM symbols included in one slot can be variously changed according to the channel bandwidth and the length of the cyclic prefix (CP). For example, one slot includes seven OFDM symbols in the case of a normal CP, whereas one slot includes six OFDM symbols in the case of an extended CP.
  • CP cyclic prefix
  • FIG. 3 a subframe in which one slot is composed of seven OFDM symbols is illustrated for convenience of description. However, the embodiments of the present invention can be applied to subframes having a different number of OFDM symbols in a similar manner.
  • each OFDM symbol includes, in the frequency domain, Lt; / RTI > subcarriers.
  • the types of subcarriers can be divided into data subcarriers for data transmission, reference signal subcarriers for transmission of reference signals, guard bands, and null subcarriers for direct current (DC) components .
  • the null subcarrier for the DC component is a subcarrier that is left unused and is mapped to a carrier frequency (f0) in an OFDM signal generation process or a frequency up conversion process.
  • the carrier frequency is also referred to as the center frequency.
  • Day RB is in the time domain (E. G., 7) consecutive OFDM symbols and is defined by c (e. G., Twelve) consecutive subcarriers in the frequency domain.
  • a resource composed of one OFDM symbol and one subcarrier is referred to as a resource element (RE) or a tone. Therefore, one RB Resource elements.
  • Each resource element in the resource grid can be uniquely defined by an index pair (k, 1) in one slot. k is in the frequency domain from 0 -1, and l is an index given from 0 to -1.
  • PRB physical resource block
  • the two RBs constituting the PRB pair have the same PRB number (or PRB index (index)).
  • VRB is a kind of logical resource allocation unit introduced for resource allocation.
  • VRB has the same size as PRB.
  • the VRB is divided into a localized type VRB and a distributed type VRB. Localized type VRBs are directly mapped to PRBs so that VRB numbers (also referred to as VRB indexes) correspond directly to PRB numbers.
  • n PRB n VRB .
  • VRBs of localized type include 0 to -1, < / RTI > to be. Therefore, according to the localization mapping method, VRBs having the same VRB number are mapped to PRBs of the same PRB number in the first slot and the second slot.
  • distributed type VRBs are interleaved and mapped to PRBs. Therefore, the distributed type VRB having the same VRB number can be mapped to different numbers of PRBs in the first slot and the second slot.
  • Two PRBs, which are located in two slots of a subframe and have the same VRB number, are called a VRB pair.
  • FIG. 4 illustrates a downlink (DL) subframe structure used in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • a DL subframe is divided into a control region and a data region in a time domain.
  • a maximum of 3 (or 4) OFDM symbols located at a first position in a first slot of a subframe corresponds to a control region to which a control channel is allocated.
  • a resource region available for PDCCH transmission in a DL subframe is referred to as a PDCCH region.
  • the remaining OFDM symbols other than the OFDM symbol (s) used as a control region correspond to a data region to which PDSCH (Physical Downlink Shared CHannel) is allocated.
  • PDSCH Physical Downlink Shared CHannel
  • a resource region usable for PDSCH transmission in a DL subframe is referred to as a PDSCH region.
  • the DL control channel used in the 3GPP LTE include a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH), and the like.
  • the PCFICH carries information about the number of OFDM symbols transmitted in the first OFDM symbol of the subframe and used for transmission of the control channel in the subframe.
  • the PHICH carries an HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) ACK / NACK (acknowledgment / negative-acknowledgment) signal in response to the UL transmission.
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat Request
  • the control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • the DCI includes resource allocation information and other control information for the UE or UE group.
  • the DCI may include a transport format and resource allocation information of a downlink shared channel (DL-SCH), a transport format and resource allocation information of an uplink shared channel (UL-SCH), a paging channel channel assignment information, upper layer control message resource allocation information, such as paging information on the channel, PCH, system information on the DL-SCH, random access response transmitted on the PDSCH, A Transmit Control Command Set, a Transmit Power Control command, an activation indication information of a Voice over IP (VoIP), and a Downlink Assignment Index (DAI).
  • DL-SCH downlink shared channel
  • UL-SCH uplink shared channel
  • paging channel channel assignment information such as paging information on the channel, PCH, system information on the DL-SCH, random access response transmitted on the PDSCH
  • a Transmit Control Command Set such as pag
  • a transmission format and resource allocation information of a downlink shared channel which is also referred to as DL scheduling information or a DL grant, may be a UL shared channel (UL-SCH)
  • the transmission format and resource allocation information are also referred to as UL scheduling information or UL grant.
  • the DCI carried by one PDCCH differs in size and usage according to the DCI format, and its size may vary according to the coding rate.
  • various formats such as formats 0 and 4 for the uplink and formats 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3 and 3A for the downlink are defined.
  • RB allocation a modulation coding scheme (MCS), a redundancy version (RV), a new data indicator (NDI), a transmit power control (TPC), a cyclic shift DMRS control information such as a downlink index, a shift demodulation reference signal, an UL index, a channel quality information (CQI) request, a DL assignment index, a HARQ process number, a transmitted precoding matrix indicator (TPMI)
  • TPMI transmitted precoding matrix indicator
  • the DCI format that can be transmitted to the UE depends on the transmission mode (TM) configured for the UE. In other words, not all DCI formats may be used for UEs configured in a particular transport mode, but only certain DCI format (s) corresponding to the particular transport mode may be used.
  • the PDCCH is transmitted on 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 radio channel conditions.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups (REG). For example, one CCE corresponds to nine REGs, and one REG corresponds to four REs.
  • REG resource element groups
  • a set of CCEs in which a PDCCH can be located for each UE is defined.
  • a set of CCEs in which a UE can discover its PDCCH is referred to as a PDCCH search space, simply a Search Space (SS).
  • SS Search Space
  • PDCCH candidates Individual resources to which the PDCCH can be transmitted within the search space are referred to as PDCCH candidates.
  • the collection of PDCCH candidates to be monitored by the UE is defined as a search space.
  • the search space for each DCI format can have different sizes, and a dedicated search space and a common search space are defined.
  • the dedicated search space is a UE-specific search space and is configured for each individual UE.
  • the common search space is configured for a plurality of UEs.
  • the aggregation level that defines the search space is as follows.
  • One PDCCH candidate corresponds to 1, 2, 4 or 8 CCEs depending on the CCE aggregation level.
  • the eNB transmits the actual PDCCH (DCI) on any PDCCH candidate in the search space, and the UE monitors the search space to find the PDCCH (DCI).
  • the monitoring means to attempt decoding of each PDCCH in the search space according to all the monitored DCI formats.
  • the UE may monitor the plurality of PDCCHs and detect its own PDCCH. Basically, since the UE does not know the location where its PDCCH is transmitted, it tries to decode all PDCCHs of the corresponding DCI format every PDCCH until it detects a PDCCH with its own identifier. This process is called blind detection blind decoding " (BD)).
  • BD blind detection blind decoding &quot
  • the eNB may transmit data for the UE or the UE group through the data area.
  • Data transmitted through the data area is also referred to as user data.
  • a PDSCH Physical Downlink Shared CHannel
  • a paging channel (PCH) and a downlink-shared channel (DL-SCH) are transmitted through the PDSCH.
  • the UE may decode the control information transmitted through the PDCCH and read the data transmitted through the PDSCH.
  • Information indicating to which UE or UE group the data of the PDSCH is transmitted, how the UE or UE group should receive and decode the PDSCH data, and the like are included in the PDCCH and transmitted.
  • a particular PDCCH is masked with a cyclic redundancy check (CRC) with an RNTI (Radio Network Temporary Identity) of "A" and a radio resource (e.g., frequency location)
  • CRC cyclic redundancy check
  • RNTI Radio Network Temporary Identity
  • format information e.g., transport block size, modulation scheme, coding information, etc.
  • the UE monitors the PDCCH using the RNTI information it owns, and the UE having the RNTI of "A " detects the PDCCH and transmits the PDSCH indicated by" B " .
  • Reference signal refers to a signal of a predetermined special waveform that the eNB transmits to the UE or to the eNB by the eNB and the UE, and is also called a pilot.
  • the reference signals are divided into cell-specific RSs shared by all UEs in the cell and demodulation RSs (DM RS) dedicated to specific UEs.
  • DM RS transmitted by the eNB for demodulating the downlink data for a specific UE is also referred to as a UE-specific RS.
  • the DM RS and the CRS may be transmitted together, but only one of them may be transmitted.
  • the DM RS transmitted using the same precoder as the data can be used only for demodulation purposes, and therefore, a channel measurement RS must be separately provided.
  • an additional measurement RS CSI-RS
  • the CSI-RS is transmitted every predetermined transmission period consisting of a plurality of subframes, unlike the CRS transmitted for each subframe, based on the fact that the channel state is not relatively varied with time.
  • FIG. 5 shows an example of an uplink (UL) subframe structure used in the 3GPP LTE / LTE-A system.
  • the UL subframe may be divided into a control domain and a data domain in the frequency domain.
  • One or several physical uplink control channels may be assigned to the control region to carry uplink control information (UCI).
  • One or several physical uplink shared channels may be allocated to the data area of the UL subframe to carry user data.
  • subcarriers far away from the direct current (DC) subcarrier are used as a control region.
  • subcarriers located at both ends of the UL transmission bandwidth are allocated for transmission of uplink control information.
  • the DC subcarrier is a component that is left unused for signal transmission and is mapped to the carrier frequency f0 in the frequency up conversion process.
  • a PUCCH for one UE is allocated to an RB pair belonging to resources operating at a single carrier frequency, and RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in two slots.
  • the PUCCH allocated as described above is expressed as the RB pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary. However, when frequency hopping is not applied, the RB pairs occupy the same subcarrier.
  • the PUCCH may be used to transmit the following control information.
  • - SR (Scheduling Request): Information used for requesting uplink UL-SCH resources. OOK (On-Off Keying) method.
  • HARQ-ACK A response to the PDCCH and / or a response to a downlink data packet (e.g., codeword) on the PDSCH. Indicates whether PDCCH or PDSCH has been successfully received.
  • a downlink data packet e.g., codeword
  • the HARQ-ACK response includes positive ACK (simply ACK), negative ACK (NACK), DTX (Discontinuous Transmission) or NACK / DTX.
  • the term HARQ-ACK is mixed with HARQ ACK / NACK and ACK / NACK.
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • RI Rank Indicator
  • PMI Precoding Matrix Indicator
  • the amount of uplink control information (UCI) that the UE can transmit in the subframe depends on the number of SC-FDMAs available for control information transmission.
  • the SC-FDMA available for the UCI means the remaining SC-FDMA symbol except for the SC-FDMA symbol for the reference signal transmission in the subframe, and in the case of the subframe configured with the SRS (Sounding Reference Signal) -FDMA symbols are excluded.
  • the reference signal is used for coherent detection of the PUCCH.
  • PUCCH supports various formats depending on the information to be transmitted.
  • Table 4 shows the mapping relationship between the PUCCH format and the UCI in the LTE / LTE-A system.
  • PUCCH format Modulation scheme Number of bits per subframe Usage Etc.
  • One N / A N / A (exist or absent) SR (Scheduling Request) 1a BPSK One ACK / NACK orSR + ACK / NACK
  • One codeword 1b QPSK 2 ACK / NACK orSR + ACK / NACK
  • Two codeword 2 QPSK 20 CQI / PMI / RI Joint coding ACK / NACK (extended CP) 2a QPSK + BPSK 21 CQI / PMI / RI + ACK / NACK Normal CP only 2b QPSK + QPSK 22 CQI / PMI / RI + ACK / NACK Normal CP only 3 QPSK 48 ACK / NACK or SR + ACK / NACK orCQI / PMI / RI + ACK / NACK
  • the PUCCH format 1 sequence is mainly used for transmitting ACK / NACK information
  • the PUCCH format 2 sequence is mainly used for carrying channel state information (CSI) such as CQI / PMI / RI
  • the PUCCH format 3 sequence is mainly used to transmit ACK / NACK information.
  • a terminal sets PRS (Positioning Reference Signal) transmission related information of BSs from an upper layer signal, measures a PRS transmitted from cells around the UE, (RSTD), which is a difference between a reception time of a PRS signal transmitted from a base station, to a base station or a network, and the network uses an RSTD and other information to calculate a location of an OTDOA (Observed Time Difference of Arrival).
  • PRS Positioning Reference Signal
  • RSTD Positioning Reference Signal
  • OTDOA Observed Time Difference of Arrival
  • A-GNSS Positioning Assisted Global Positioning
  • E-CID Enhanced Cell-ID
  • UTDOA Uplink Time Difference of Arrival
  • an LPP LTE positioning protocol
  • IE information element
  • OTDOA-ReferenceCellInfo refers to a cell serving as a reference for RSTD measurement, and is configured as follows.
  • conditional presence is as follows.
  • NotSameAsServ0 The field does not exist if earfcnRef-v9a0 exists. Otherwise, if the EARFCN of the OTDOA ancillary data reference cell is not equal to the EARFCN of the current primary cell of the target device, then this field is necessarily present. Otherwise, the field is mandatory present if the EARFCN of the OTDOA assistance data reference cell is not the same as the EARFCN of the target device's current primary cell. NotSameAsServ1 If the antenna setting of the OTDOA auxiliary data reference cell is not the same as the antenna port setting of the current primary cell of the target device, then the corresponding field is present.
  • NotSameAsServ2 The field does not exist if earfcnRef exists. Otherwise, if the EARFCN of the OTDOA ancillary data reference cell is not the same as the EARFCN of the current primary cell of the target device, then the corresponding field is necessarily present (the field is absent if earnfcnRef is present. Otherwise, the field is mandatory present if The EARFCN of the OTDOA assistance data reference cell is not the same as the EARFCN of the target devices' current primary cell. PRS The field is essentially present if PRS is available in the auxiliary data reference cell, otherwise it is not present. (The field is mandatory present if positioning reference signals are available in the assistance data reference cell, otherwise it is not present.)
  • each individual field of OTDOA-ReferenceCellInfo above is as follows.
  • OTDOA-ReferenceCellInfo Field Description physCellId This field specifies the physical cell identifier of the ancillary data reference cell. (This field specifies the physical cell identity of the assistance data reference cell.) cellGlobalId This field specifies the global unique identifier of the cell in the ECGI of the ancillary data reference cell, E-UTRA. The server MUST include this field if it is considered necessary to resolve ambiguity in the cell indicated by phyCellId. (This field specifies the ECGI, the globally unique identity of a cell in E-UTRA, of the assistance data reference cell. The server should include this field if it considers that it needs to resolve ambiguity in the cell indicated by physCellId.
  • earfcnRef This field specifies the EARFCN of the ancillary data reference cell. (This field specifies the EARFCN of the assistance data reference cell.)
  • antennaPortConfig This field specifies whether the antenna port for CRS used in the ancillary data reference cell is (1 or 2) antenna port or 4 antenna port. (This field item is 1 (or 2) or 4 antenna ports for cell specific reference signals (CRS).
  • cpLength This field specifies the CP (cyclic prefix) length of the ancillary data reference cell PRS if the prsInfo field is present, otherwise this field specifies the CP length of the ancillary data reference cell CRS.
  • prsInfo This field specifies the PRS setting of the ancillary data reference cell. (This field specifies the PRS configuration of the assistance data reference cell.)
  • conditional presence is as follows.
  • NotSameAsRef1 This field is mandatory if the CP length of the corresponding cell is not equal to the CP length of the auxiliary data reference cell; Otherwise it does not exist. (The field is mandatory present if the cyclic prefix length is not the same as for the assistance data reference cell, otherwise it is not present.)
  • NotSameAsRef2 This field is mandatory if the PRS setting of the cell is not equal to the PRS setting of the auxiliary data reference cell; Otherwise, it does not exist.
  • NotSameAsRef3 This field is mandatory if the antenna port setting of the corresponding cell is not equal to the antenna port setting of the auxiliary data reference cell; Otherwise, it does not exist. (The field is mandatory and the antenna port is not the same as the reference data cell.
  • NotSameAsRef4 This field is mandatory if the slot timing of the corresponding cell is not equal to the slot timing of the auxiliary data reference cell; Otherwise it does not exist.
  • NotSameAsRef5 The field does not exist if earfcn is present. If earfcn does not exist and the EARFCN of the OTDOA ancillary data reference cell is not the same as the EARFCN of the corresponding cell, then the field is essentially absent. If the field is absent, the field is mandatory present if the EARFCN is not the same as the reference data cell, otherwise it is not present.) InterFreq If the EARFCN of the corresponding cell is not the same as the EARFCN of the OTDOA auxiliary data reference cell, the corresponding field is optional and does not exist. Otherwise, the field does not exist. If the EARFCN is not the same as for the assistance data reference cell; otherwise it is not present.
  • each individual field of the OTDOA-NeighborCellInfoList in the above is as follows.
  • OTDOA-NeighbourCellInfoList Field Description physCellId This field specifies the physical cell identifier of the neighbor cell. (This field specifies the physical cell identity of the assistance data reference cell.) cellGlobalId This field specifies the global unique identifier of the cell in the ECGI of the ancillary data reference cell, E-UTRA. The server MUST include this field if it is considered necessary to resolve ambiguity in the cell indicated by phyCellId. (This field specifies the ECGI, the globally unique identity of a cell in E-UTRA, of the assistance data reference cell. The server should include this field if it considers that it needs to resolve ambiguity in the cell indicated by physCellId.
  • earfcnRef This field specifies the EARFCN of the neighbor cell. (This field specifies the EARFCN of the assistance data reference cell.) antennaPortConfig This field specifies whether the antenna port for the CRS to be used in the neighbor cell is 1, 2, or 4. (This field specifies whether 1 (or 2) antenna port (s) signals (CRS) are used in the assistance data reference cell. cpLength This field specifies the CP length of the neighboring cell PRS if PRS is present in the neighboring cell, otherwise specifies the CP length of the CRS of the neighboring cell.
  • This field specifies the cyclic prefix length of the neighbors cell PRS if PRS is present in this neighbor cell, otherwise this field specifies the cyclic prefix length of the CRS in this neighbor cell. If the EARFCN of the neighboring cell is equal to the EARFCN of the ancillary data reference cell, the target device determines that each PRS positioning opportunity of the neighboring cell is a PRS positioning opportunity of the ancillary data reference cell , And it can be assumed that the maximum offset between the transmitted PRS positioning opportunities does not exceed half a subframe. If the EARFCN of the neighboring cell is equal to the EARFCN of the auxiliary data reference cell, it can be assumed that the neighboring cell has the same PRS period Tprs as the auxiliary data reference cell.
  • the neighbor cell is the same as the reference cell, and the target cell may be the target cell, and the target cell may be the cell. cell where the maximum offset between transmitted PRS positioning occasions may be assumed to not exceed half a subframe.
  • PRS periodicity Tprs as the assistance data reference cell.
  • PRS information is contained in PRS-Info, which is an IE included in OTDOA-ReferenceCellInfo and OTDOA-NeighborCellInfo.
  • PRS Bandwidth PRS Configuration Index (IPRS), Number of Consecutive Downlink Subframes, and PRS Muting Information are configured as follows.
  • the PRS periodicity and the PRS subframe offset are determined according to the values of the PRS Configuration Index (IPRS), and correspondence is shown in the following table.
  • IPRS PRS Configuration Index
  • the PRS has a transmission opportunity, i.e., positioning occasion, at a period of 160, 320, 640, or 1280 ms, and may be transmitted during consecutive N DL subframes to a positioning opportunity. Where N may have a value of 1, 2, 4, or 6. Although the PRS may be substantially transmitted at the positioning opportunity, it may be muted for intercell interference control cooperation. The information on this PRS muting is signaled to the UE by prs-MutingInfo.
  • the transmission bandwidth of the PRS can be set independently of the system band of the serving base station and is transmitted in a frequency band of 6, 15, 25, 50, 75, or 100 RBs (resource blocks).
  • the PRS transmission sequence is generated by initializing a pseudo-random sequence generator for each OFDM symbol as a function of a slot index, an OFDM symbol index, a cyclic prefix (CP) type, and a cell ID.
  • the transmission sequences of the generated PRS may be differently mapped to resource elements (REs) according to whether they are general CPs or extended CPs.
  • the location of the mapped RE can be shifted in the frequency axis, the shift value being determined by the cell ID.
  • the UE receives configuration information for a list of PRSs to be searched from the location management server of the network for PRS measurement.
  • the information includes PRS setting information of a reference cell and PRS setting information of neighboring cells.
  • the setting information of each PRS includes the occurrence period and offset of positioning opportunities, the number of consecutive DL subframes constituting one positioning opportunity, the cell ID used for PRS sequence generation, CP type, CRS antenna considered in PRS mapping And the number of ports.
  • the PRS setup information of the adjacent cells includes the slot offset and the subframe offset of the neighbor cell and the reference cell, and the expected RSTD and the degree of uncertainty of the expected RSTD, And to determine at what point in time a certain number of time windows should be detected to detect the corresponding PRS.
  • FIG. 7 shows that a PRS is mapped to a Resource Element (RE).
  • the PRS transmission sequence can be generated by initializing a pseudo-random sequence generator for each OFDM symbol as a function of a slot index, an OFDM symbol index, a cyclic prefix (CP) type, and a physical cell ID. If the generated sequences are normal CP, they can be mapped as shown in FIG. 7 (a). In addition, when the generated sequences are an extended CP, they can be mapped as shown in FIG. 7 (b). The location of the mapped RE can be shifted in the frequency domain, and the shift value can be determined by the physical cell ID. In this case, for example, the position of the PRS transmission RE in FIGS. 7 (a) and 7 (b) may be the case where the frequency shift is zero.
  • the above-mentioned RSTD can refer to the relative timing difference between the adjacent or neighboring cell j and the reference cell i. That is, the RSTD may be expressed as TsubframeRxj-TsubframeRxi, TsubframeRxj is the time when the UE receives the start of a specific subframe from the neighbor cell j, TsubframeRxi is a time when the UE receives the start of the specific subframe from the neighboring cell j, Of the subframe corresponding to the specific subframe from the reference cell i, which is closest in time to the reference cell i.
  • the reference point for the observed subframe time difference is the antenna connector of the UE.
  • various methods can be used for the network to obtain the location information of the terminal in the wireless communication system.
  • A-GNSS Assisted Global Navigation Satellite System
  • E-CID techniques Enhanced Cell-ID techniques
  • UTDA Uplink Time Difference of Arrival
  • LBS location-based services
  • the accuracy can be about 150 m in the NLOS (Non-Line Of Sight) environment and about 50 m in the LOS (Line Of Sight) environment for the E-CID method.
  • the OTDOA scheme based on the PRS is also subject to errors due to eNB synchronization error and multipath propagation.
  • the OTDOA can estimate the position of the UE by measuring RSTD (Reference Signal Time Difference) between a reference cell and a plurality of neighbor cells.
  • the positioning error may exceed 100 m due to the RSTD measurement quantization error and the timing offset estimation error measured by the terminal, have.
  • the signal strength of the PRS received from the base station is weak, the error of the RSTD increases significantly. Therefore, in order to increase the accuracy of the position tracking, it is necessary to increase the intensity of the PRS signal received from a plurality of base stations measuring the RSTD.
  • the following describes how to perform OTDOA-based location tracking using drones floating at various heights. Specifically, by sending the PRS signal (Drone-PRS) to the UE, the UE can measure the RSTD that provides better performance than the RSTD received from the Node Bs, thereby enabling more accurate tracking of the location of the UE . At this time, the drones may be already registered in the network.
  • Drone-PRS PRS signal
  • OTDOA-based location tracking can be performed using a drones.
  • the drones may be unmanned objects capable of performing communications.
  • a dron can refer to a terminal that can have more LOS than the existing one. That is, the drones may be devices capable of performing communication with other terminals in the same manner as existing terminals, and the LOS may be an apparatus superior to existing terminals.
  • a dron in connection with the operation of the apparatus, a dron is also referred to as a dron, but the terminal for which the LOS is secured is not limited to the above-described embodiment.
  • the apparatus as described above may be referred to by other names than the drones, and is not limited to the above-described embodiments.
  • Drones can also be used when distresses occur on maritime or mountainous areas where the signal strength is weak or out of coverage of the base station and their location must be tracked. That is, the drones can be used to perform communications in areas not covered by the base station.
  • a drones may be a flying object, which may be located on a flight, such as a disaster area, off-base, or off-shore, where the signal strength is weak.
  • it can be a flying object, and LOS can be secured.
  • the accuracy can be improved as compared with the conventional case.
  • the BS 810 may request information for D-PRS setup from the UE in step (1).
  • the BS 810 transmits a CSI-RS, a CRS (Common Reference Signal), and a PRS (Positioning Information) signal of a signal received from the reference cells that measure the RSTD, (Eg, RSRP) obtained by measuring a reference signal (eg, RSRP) and the intensity of a signal received from a SRS (Sounding Reference Signal) of a specific drones (eg, drones connected to the base station) .
  • a CSI-RS CSI-RS
  • CRS Common Reference Signal
  • PRS Positioning Information
  • the terminal 830 can report the "(1) step" request information from the base station 810 to the base station 810 in step (2).
  • the base station 810 can determine the accuracy of the RSTD by the terminals 830 in the base station 810 through the values reported by the terminal 830. That is, the BS 810 can determine whether the reception strength of the PRS received from neighboring cells in the RSTD measurement by the terminals 830 is low and the accuracy of the RSTD is low.
  • the base station 810 may replace the PRS pattern of the neighbor cell having the small PRS reception intensity with the PRS pattern of the drones.
  • the terminals 830 can request to transmit a D-PRS to a plurality of terminals 830 through the SRS received strength measured by the drones.
  • the base station 810 can request the D-PRS transmission to the drone 820 in the "(3) step ".
  • the BS 810 may request the DRON 820 for D-PRS transmission request and D-PRS transmission capability information (e.g., current location including the height, speed, etc.).
  • the capability information requested by the base station 810 to the drones 820 includes information on whether there is a resource capable of PRS transmission, information on a frequency band in which the D-PRS can be transmitted, , A maximum transmission power of the mobile communication terminal, a barometer sensor, and the like.
  • the base station 810 may request the dron 820 for current position information based on height.
  • the drone 820 can measure the position and height using a GNSS or a barometric sensor, and can transmit information on the position and height to the base station 810.
  • the drone 820 may report information for D-PRS setup to the BS 810 in step " (4) ". At this time, the drone 820 can transmit the information requested by the base station 810 to the drones 820 in the step (3) to the base station 810. The base station 810 may set the D-PRS of the drones 820 through this value. Next, the base station 810 can transmit neighbor cell configuration information changed to the terminal 830 in the "(5) step ". At this time, the base station 810 can send information on the D-PRS set in the step '(4)' to the terminal 830. The terminal 830 can measure the RSTD through the information received from the base station 810.
  • the base station 810 may not need to separately transmit D-PRS information to the terminal. For example, if the terminal 830 sets the PRS occurring in one of the neighboring cells measuring the RSTD to coincide with the D-PRS, the terminal 830 does not need to separately change the information for the RSTD measurement.
  • the RSTD value measured by the UE 830 after the time when the DRON 820 starts to transmit the D-PRS is a value measured through the D-PRS of the DRON 820, Can be reported to a location server. In this way, the location server can only perform calibration when tracking the location of the terminal 830.
  • the base station 810 can transmit the D-PRS setup information to the drones 820 in step "(6) ".
  • the base station 810 may send the D-PRS setup information to the drones 820 before the drones 820 send the D-PRSs.
  • This information may include the D-PRS transmission time point as well as the information such as the PRS configuration.
  • the D-PRS setting information includes information on a cell ID and a D-PRS resource area for generating a sequence of D-PRS by the drone 820, information on a D-PRS resource area, Location information of the base station 810 necessary for matching the PRS transmission time, and the like.
  • the DRON 820 can transmit the D-PRS according to the set D-PRS through this information.
  • the DRON 820 may transmit a command to stop the D-PRS transmission from the base station 810 until it receives the physical layer control signal.
  • the drone 820 may set a section for transmitting the D-PRS in advance.
  • the base station 810 and the dron 820 may transmit the PRS and the D-PRS to the terminal 830 in the "(7) step ".
  • the base station 810 and the drones 820 may be transmitted in synchronization with the D-PRS and the PRS, respectively.
  • a method of adjusting synchronization will be described later.
  • the terminal 830 may measure the RSTD and report the RSTD measured by the base station 810 in step " (8) ".
  • the terminal may report the measured RSTD to the network terminal and allow the location server to estimate the location of the terminal 830.
  • the present invention is not limited to the above embodiments.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method of matching a transmission time point between a drone and a serving cell.
  • the D-PRS of the drones may be transmitted at the same time as the PRS of the base station.
  • the D-PRS is transmitted to the UE through the uplink of the drones.
  • the transmission time of the uplink signal of the drones is adjusted through the TA to match the reception timing of the uplink signals received from the drones and the UEs in the serving base station.
  • the base station 920 may match the transmission time point of the downlink frame for transmitting signals to the terminals including the drones 910 and the reception time point of the uplink frames received from the terminals including the drones 910.
  • the drones 910 and terminals can determine the uplink transmission time through the TA so that the uplink signals transmitted from the drones 910 and the terminals can arrive at the base station at the same time as the uplink frame reception time .
  • the terminal since the D-PRS is transmitted at the time of the uplink transmission and the synchronization with the PRS sent from the base station 920 is not matched, the terminal may not be able to accurately measure the RSTD. Therefore, it is necessary to correct the D-PRS transmission point of time of the DRON 910 so that the transmission time point of the D-PRS sent by the DRS 910 and the PRS sent from the base station 920 can be synchronized.
  • the DRON 1020 can correct the D-PRS transmission time point based on the downlink reception time point received from the base station 1010.
  • the D-PRS can be transmitted based on the thus obtained td point. That is, the DRON 1020 can transmit the D-PRS considering the transmission time of the PRS transmitted from the base station 1010.
  • the DRON 1110 may correct the D-PRS transmission time point based on the uplink transmission time point synchronized with the base station 1120. [ At this time, the uplink signal transmitted by the drone 1110 at time t0 may arrive at the base station 1120 at t1.
  • t1 may exactly match the downlink transmission time point td of the base station 1120.
  • the drone 1110 continues to move and the t1 and td do not exactly coincide with each other due to the limitation of the TA resolution generated when the uplink signal transmission time point of the drone 1110 is initially set using the TA . Therefore, it is necessary to utilize the position of the drones 1110 to determine the D-PRS transmission time of the drone 1110 more accurately.
  • the base station 1120 obtains the difference x between the downlink time point td of the base station 1120 and the uplink point of time of the drones 1110, to which the DRON 1110 should transmit the D-PRS, .
  • the base station 1120 may quantize the x value described above and transmit it to the drones 1110. Through the received x value, the DRON 1110 can transmit the D-PRS by shifting the transmission time by x based on the transmission time point of the uplink signal transmitted.
  • the synchronization of the PRS and the D-PRS is out of synchronization, so that the accuracy of the position tracking may deteriorate. Therefore, there is a need to reset the D-PRS transmission time. At this time, if the drone 1110 moves over a specific distance, the process of setting the D-RPS transmission time point can be performed again. As another example, the D-PRS can be generated and transmitted using the synchronized D-PRS transmission time point.
  • a D-PRS may be generated and transmitted in corresponding OFDM symbols at a time point when the D-PRS is transmitted without changing the uplink transmission time of the DRON 1210.
  • the DORP 1210 may generate and transmit D-PRS over the two uplink subframes.
  • the present invention is not limited to the above embodiment Do not.
  • the DRON 1310 transmits a frame You can change the starting point.
  • the DORN 1310 transmits D-PRS in one subframe
  • D-PRS can be generated and transmitted over two uplink subframes when transmitting two uplink subframes.
  • a blank area in which no signal is transmitted between the data and the D-PRS is required to match the transmission time, based on the above description.
  • the D-PRS may not be generated over a plurality of sub-frames as shown in FIG. 12, and a blank area may be utilized.
  • the UEs can receive the synchronized PRS and D-PRS signals.
  • the serving base station can receive the data transmitted by the drones by receiving the uplink signal in a state where the uplink signals of the drones and the terminals coincide with each other.
  • a plurality of drones may transmit D-PRS.
  • D-PRS can be generated using different cell-IDs.
  • the PRS can be generated with different cell-IDs using a plurality of cell-IDs having weak PRS reception strength received from the UE, and then transmitted.
  • the drone can generate and transmit the D-PRS by utilizing the maximum specific cell-ID as much as the frequency band in which the corresponding PRS is transmitted.
  • D-PRS Downlink Physical Broadcast
  • it may be a subband D-PRS transmission (subband D-PRS transmission).
  • the resource area of the D-PRS transmitted by the drone may be a part of the PRS resource area that the UE has received.
  • the DRON can transmit the D-PRS with a predetermined cell-ID and transmit the D-RPS to only the specific sub-band allocated after generating the entire range like the PRS that the existing terminal received. That is, a plurality of drones may generate the same D-PRS with the same cell-ID and then transmit D-PRS by allocating different frequency resources.
  • three drones can generate D-PRSs through the same cell-ID and perform transmission.
  • D-PRS can be transmitted by allocating different subbands to each of the drones. This solves the problem of difficulty in transmitting the D-PRS over the entire band due to the power limitation of the drones.
  • a plurality of drones generate the D-PRS at the same time with the same Cell-ID and transmit them at the same time.
  • 15 is a diagram illustrating a method in which a terminal performs location tracking using a drones.
  • the BS 1510 may request information for D-PRS setup to the MS 1530.
  • the information request for setting the D-PRS may mean the above-mentioned "(1) step ".
  • the base station 1510 may request information on neighboring cells and drones to the terminal 1530.
  • the terminal 1530 can transmit information for setting the D-PRS to the base station 1510.
  • the transmission of the information for setting the D-PRS may mean the above-mentioned "(2) step ". That is, the terminal 1530 can transmit the requested information to the base station 1510 in the above-described step.
  • the base station 1510 can request the D-PRS transmission to the drones 1520.
  • the base station 1510 may request capability information for D-PRS transmission to the drones 1520.
  • the above-mentioned step may mean "(3) step ". That is, the base station 1510 may request D-PRS transmission to the drones 1520 while requesting related information.
  • the drones 1520 can transmit the D-PRS related information and capability information to the base station 1510. [ That is, the related information can be transmitted to the base station based on the above-described information request, which may mean the above-mentioned "(4) step ".
  • the base station 1510 can transmit neighbor cell information changed to the terminal 1530. This may mean the above-mentioned “(5) step ". At this time, as described above, the base station 1510 may not transmit information to the UE unless the PRS setting is changed, which is described above.
  • the base station 1510 can transmit D-PRS configuration information to the drones 1520.
  • the step of the base station 1510 transmitting the D-PRS setup information to the drones 1520 may be the step (6) described above.
  • the base station 1510 may send the D-PRS configuration information to the drones 1520 before the drones 1520 transmit the D-PRSs.
  • the base station 1510 transmits the PRS to the terminal 1530, and the drones 1520 can transmit the D-PRS to the terminal 1530, which may be the "(7) step" described above. That is, the base station 1510 and the DRON 1520 can transmit the PRS and the D-PRS to the terminal 1530, respectively. In this case, for example, the base station 1510 and the drones 1520 can be transmitted in synchronization with the D-PRS and the PRS, respectively, as described above.
  • the terminal 1530 may measure the RSTD and report it to the base station 1510, which may be the "(8) step" described above. Accordingly, the base station 1510 can estimate the location of the terminal.
  • 16 is a diagram illustrating a method in which a terminal performs location tracking using a drones.
  • the terminal can transmit information on the D-PRS setup from the base station (S1610). As described above with reference to FIG. 1 to FIG. 15, the terminal transmits information on the D-PRS setup to the base station when requested by the base station . At this time, the information transmitted by the terminal may be information on neighboring cells and information on drones, which is described above.
  • the UE can receive the D-PRS setup information from the base station (S1620). As described above with reference to FIG. 1 to FIG. 15, if the PRS setup is changed or required, Information can be received.
  • the terminal can receive the PRS from the base station and receive the D-PRS from the drones.
  • the PRS transmitted by the base station and the D-PRS transmitted by the drone may be in a synchronized state.
  • the terminal can receive the D-PRS from a plurality of drones.
  • the Cell-IDs for the plurality of drones may be different.
  • the Cell-IDs for a plurality of drones may be the same.
  • the terminal can allocate subbands for each of the plurality of drones and receive the D-PRS from each of the drones through the sub-band, as described above.
  • the terminal can acquire the location-related information of the terminal based on the PRS and the D-PRS. (S1640)
  • the location related information may be the RSTD.
  • the UE can transmit location related information to the BS (S1650). As described above with reference to FIGS. 1 to 15, the UE can transmit information on the RSTD to the BS, Information can be shared with other base stations.
  • 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 a module, 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.

Landscapes

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Abstract

본 명세서의 일 실시예에 따라, 무선통신 시스템에서 단말이 드론을 이용하여 위치 측정을 수행하는 방법을 제공할 수 있다. 이때, 단말이 드론을 이용하여 위치 측정을 수행하는 방법은 기지국으로 D-PRS(Drone-Positioning Reference Signal) 설정에 대한 정보를 전송하는 단계, 기지국으로부터 D-PRS 설정 정보를 수신하는 단계, 기지국으로부터 PRS(Positioning Reference Signal)를 수신하고, 드론으로부터 D-PRS를 수신하는 단계, PRS 및 D-PRS에 기초하여 단말의 위치 관련 정보를 획득하는 단계 및 기지국으로 위치 관련 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

드론을 활용하여 위치 추적을 수행하는 방법 및 장치
본 명세서는 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 드론을 이용하여 위치 추적을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선통신시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선통신시스템은 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 및 MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
또한, 무선 통신 시스템으로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 시스템은 1ms TTI (transmission time interval)를 가지는 프레임 구조로 디자인 되었으며, 비디오(video) 어플리케이션을 위해 데이터 요구 지연 시간은 10ms이었다. 그러나, 미래의 5G 기술은 실시간 제어(real-time control) 및 촉감 인터넷(tactile internet)과 같은 새로운 어플리케이션의 등장으로 더욱 낮은 지연의 데이터 전송을 요구하고 있으며, 5G 데이터 요구 지연은 1ms까지 낮춰질 것으로 예상된다. 또한, 미래의 5G 기술은 하나의 기지국에 더욱 많은 단말 연결성이 요구되고 있으며, 5G 요구 연결성은 최대 1,000,000/km2까지 증가될 것으로 예상된다.
또한, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 RAT (radio access technology)에 비해 향상된 mobile broadband 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 뿐만 아니라 안정성(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 enhanced mobile broadband communication (eMBB), massive MTC (mMTC), URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 RAT(radio access technology)의 도입이 논의되고 있으며, 차세대 RAT에 대해서는 편의상 New RAT으로 지칭할 수 있다.
또한, 최근에는 드론(Drone)의 활용성이 증가하고 있는 추세이며, 드론 및 기존의 통신 기기들의 효율적인 통신 방법들이 논의되고 있다. 일 예로, 드론은 무선 전파의 컨트롤 신호에 의해 비행하는 비행 물체를 의미할 수 있으며, 통신을 수행하는 장치일 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 드론을 활용하여 위치 추적을 수행하는 방법 및 장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 드론의 이동성을 고려하여 위치 추적을 수행하는 방법 및 장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)에 기초하여 드론을 통해 위치 추적을 수행하는 방법 및 장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따라, 무선통신 시스템에서 단말이 드론을 이용하여 위치 측정을 수행하는 방법을 제공할 수 있다. 이때, 단말이 드론을 이용하여 위치 측정을 수행하는 방법은 기지국으로 D-PRS(Drone-Positioning Reference Signal) 설정에 대한 정보를 전송하는 단계, 기지국으로부터 D-PRS 설정 정보를 수신하는 단계, 기지국으로부터 PRS(Positioning Reference Signal)를 수신하고, 드론으로부터 D-PRS를 수신하는 단계, PRS 및 D-PRS에 기초하여 단말의 위치 관련 정보를 획득하는 단계 및 기지국으로 위치 관련 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 무선통신 시스템에서 드론을 이용하여 위치 측정을 수행하는 단말을 제공할 수 있다. 이때, 단말은 신호를 수신하는 수신부, 신호를 송신하는 송신부 및 수신부와 송신부를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 프로세서는 기지국으로 D-PRS 설정에 대한 정보를 전송하고, 기지국으로부터 D-PRS 설정 정보를 수신하고, 기지국으로부터 PRS를 수신하고, 드론으로부터 D-PRS를 수신하고, PRS 및 D-PRS에 기초하여 단말의 위치 관련 정보를 획득하고, 기지국으로 위치 관련 정보를 전송할 수 있다.
또한, 무선 통신 시스템에서 단말이 드론을 이용하여 위치 측정을 수행하는 방법 및 장치에 대해서 다음 사항들이 공통으로 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따라, 단말은 기지국으로부터 D-PRS 설정에 대한 정보 전송 요청을 수신하는 경우, 기지국으로 D-PRS 설정에 대한 정보를 전송할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 기지국은 드론과 D-PRS와 관련된 정보를 교환한 후, 단말로 D-PRS 설정 정보를 전송할 수 있다.
이때, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 기지국과 드론은 D-PRS와 관련된 정보에 기초하여 PRS의 전송 시점과 D-PRS의 전송 시점을 동기화할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 단말은 서로 다른 Cell-ID를 가지는 복수의 드론들로부터 각각 D-PRS를 수신할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 단말은 동일한 Cell-ID를 가지는 복수의 드론들로부터 각각 D-PRS를 수신할 수 있다.
이때, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 복수의 드론들은 서로 다른 서브밴드를 할당받고, 단말은 할당된 서브밴드에서 복수의 드론들로부터 각각 D-PRS를 수신할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 드론이 스레스홀드 거리 이상 이동한 경우, 단말은 기지국으로부터 D-PRS 설정 정보를 다시 수신할 수 있다.
본 발명은 무선통신 시스템에서 드론을 활용하여 위치 추적을 수행하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 드론의 이동성을 고려하여 위치 추적을 수행하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 OTDOA에 기초하여 드론을 통해 위치 추적을 수행하는 방법을 제공할 수 있다.
본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(또는, 드론110)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 3은 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 4는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 5는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 6은 PRS(Positioning Reference Signal) 전송 구조를 도시한다.
도 7은 PRS의 자원 요소 매핑 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 드론을 활용하여 단말의 위치를 추적하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 9는 드론과 서빙셀이 전송 시점을 일치시키는 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 드론과 서빙셀이 전송 시점을 보정하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 11은 드론과 서빙셀이 전송 시점을 보정하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 12는 드론과 서빙셀이 전송 시점을 보정하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 13은 드론과 서빙셀이 전송 시점을 보정하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 14는 서브밴드에서 D-PRS(Drone-Positioning Reference Signal) 전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 15는 드론이 단말의 위치 추척을 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 16은 드론이 단말의 위치 추척을 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE, LTE-A 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE-A의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
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.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 단말단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point)등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.
이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
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), 5G 통신 시스템 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 데이터 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 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
기지국과 단말 간의 무선 전송에 대하여 기지국에서 단말로의 전송을 하향 링크 전송, 단말로부터 기지국으로의 전송을 상향링크 전송으로 통칭하여 표현한다. 이러한 하향링크 전송과 상향링크 전송 간의 무선 자원을 구분하는 방식을 듀플렉스(duplex)라고 정의하며 주파수 밴드를 하향링크 전송 밴드와 상향링크 전송 밴드로 구분하여 양방향 송수신하는 경우 주파수 분할 듀플렉스(Frequency Division Duplex, FDD)라고 표현한다. 본 발명에서 제안하는 기술은 상기 주파수 분할 듀플렉스 뿐만 아니라, 시간 자원을 하향링크 전송 시간과 상향링크 전송 시간으로 구분하여 양방향 송수신하는 시간 분할 듀플렉스 (Time Division Duplex, TDD)와 시간 및 주파수 자원을 공유하여 양방향 송수신하는 양방향 듀플렉스 (Full Duplex) 에서도 동작 가능함은 자명하다.
도 1은 무선통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
무선 통신 시스템(100)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국(105)과 하나의 단말(110)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 기지국 및/또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 기지국(105)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(115), 심볼 변조기(120), 송신기(125), 송수신 안테나(130), 프로세서(180), 메모리(185), 수신기(190), 심볼 복조기(195), 수신 데이터 프로세서(197)를 포함할 수 있다.
그리고, 단말(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(170), 송신기(175), 송수신 안테나(135), 프로세서(155), 메모리(160), 수신기(140), 심볼 복조기(155), 수신 데이터 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 송수신 안테나(130, 135)가 각각 기지국(105) 및 단말(110)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(105) 및 단말(110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(105) 및 단말(110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(105)은 SU-MIMO(Single User-MIMO), MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.
심볼 변조기(120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.
송신기(125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting)) 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나(130)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.
단말(110)의 구성에서, 수신 안테나(135)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(140)로 제공한다. 수신기(140)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(155)로 제공한다.
또한, 심볼 복조기(145)는 프로세서(155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서(150)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다. 심볼 복조기(145) 및 수신 데이터 프로세서(150)에 의한 처리는 각각 기지국(105)에서의 심볼 변조기(120) 및 송신 데이터 프로세서(115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.
단말(110)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(165)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(170)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(175)로 제공할 수 있다. 송신기(175)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나(135)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(105)으로 전송한다. 단말 및 기지국에서의 송신기 및 수신기는 하나의 RF(Radio Frequency) 유닛으로 구성될 수도 있다.
기지국(105)에서, 단말(110)로부터 상향링크 신호가 수신 안테나(130)를 통해 수신되고, 수신기(190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(195)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
단말(110) 및 기지국(105) 각각의 프로세서(155, 180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(155, 180)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(160, 185)들과 연결될 수 있다. 메모리(160, 185)는 프로세서(180)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(155, 180)는 컨트롤러 (controller), 마이크로 컨트롤러 (microcontroller), 마이크로 프로세서 (microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(155, 180)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(155, 180)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(155, 180) 내에 구비되거나 메모리(160, 185)에 저장되어 프로세서(155, 180)에 의해 구동될 수 있다.
단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.
본 명세서에서 단말의 프로세서(155)와 기지국의 프로세서(180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)이 신호를 수신하거나 송신하는 기능 및 저장 기능 등을 제외하고, 신호 및 데이터를 처리하는 동작을 수행하지만, 설명의 편의를 위하여 이하에서 특별히 프로세서(155, 180)를 언급하지 않는다. 특별히 프로세서(155, 180)의 언급이 없더라도 신호를 수신하거나 송신하는 기능이 아닌 데이터 처리 등의 일련의 동작들을 수행한다고 할 수 있다.
또한, 일 예로, 상술한 단말(110)은 드론일 수 있다. 이때, 일 예로, 드론은 통신을 수행할 수 있는 비행 물체일 수 있다. 일 예로, 드론은 상술한 단말(110)과 동일한 구조를 가질 수 있다. 또한, 드론은 다른 단말들과 통신을 수행하는 장치일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다. 특히, 도 2(a)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 주파수 분할 듀플렉스(frequency division duplex, FDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이고, 도 1(b)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 시분할 듀플렉스(time division duplex, TDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선프레임은 10ms(307200Ts)의 길이를 가지며, 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성된다. 일 무선프레임 내 10개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내에서 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송시간간격(transmission time interval, TTI)로 정의된다. 시간 자원은 무선프레임 번호(혹은 무선 프레임 인덱스라고도 함)와 서브프레임 번호(혹은 서브프레임 번호라고도 함), 슬롯 번호(혹은 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다.
무선 프레임은 듀플레스(duplex) 모드에 따라 다르게 구성(configure)될 수 있다. 예를 들어, FDD 모드에서, 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되므로, 무선 프레임은 특정 주파수 대역에 대해 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다. TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되므로, 특정 주파수 대역에 대해 무선 프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 모두 포함한다.
표 1은 TDD 모드에서, 무선 프레임 내 서브프레임들의 DL-UL 구성(configuration)을 예시한 것이다.
DL-UL configuration Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity Subframe number
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5ms D S U U U D S U U U
1 5ms D S U U D D S U U D
2 5ms D S U D D D S U D D
3 10ms D S U U U D D D D D
4 10ms D S U U D D D D D D
5 10ms D S U D D D D D D D
6 5ms D S U U U D S U U D
표 1에서, D는 하향링크 서브프레임을, U는 상향링크 서브프레임을, S는 특이(special) 서브프레임을 나타낸다. 특이 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)의 3개 필드를 포함한다. DwPTS는 하향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이며, UpPTS는 상향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이다. 표 2는 특이 프레임의 구성(configuration)을 예시한 것이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 04.04.2018]　
Figure WO-DOC-TABLE-2
도 2는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다. 특히, 도 2는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 자원격자(resource grid)의 구조를 나타낸다. 안테나 포트당 1개의 자원격자가 있다.
[규칙 제91조에 의한 정정 04.04.2018]　
도 3을 참조하면, 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 다수의 자원블록(resource block, RB)을 포함한다. OFDM 심볼은 일 심볼 구간을 의미하기도 한다. 도 3을 참조하면, 각 슬롯에서 전송되는 신호는
Figure WO-DOC-FIGURE-74
개의 부반송파(subcarrier)와
Figure WO-DOC-FIGURE-74-1
개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 여기서,
Figure WO-DOC-FIGURE-74-2
은 하향링크 슬롯에서의 자원블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고,
Figure WO-DOC-FIGURE-74-3
은 UL 슬롯에서의 RB의 개수를 나타낸다.
Figure WO-DOC-FIGURE-74-4
와
Figure WO-DOC-FIGURE-74-5
은 DL 전송 대역폭과 UL 전송 대역폭에 각각 의존한다.
Figure WO-DOC-FIGURE-74-6
은 하향링크 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타내며,
Figure WO-DOC-FIGURE-74-7
은 UL 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
Figure WO-DOC-FIGURE-74-8
는 하나의 RB를 구성하는 부반송파의 개수를 나타낸다.
[규칙 제91조에 의한 정정 04.04.2018]　
OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDM 심볼, SC-FDM(Single Carrier Frequency Division Multiplexing) 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP(cyclic prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 정규(normal) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 OFDM 심볼을 포함한다. 도 3에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼로 구성되는 서브프레임을 예시하였으나, 본 발명의 실시예들은 다른 개수의 OFDM 심볼을 갖는 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다. 도 3을 참조하면, 각 OFDM 심볼은, 주파수 도메인에서,
Figure WO-DOC-FIGURE-75
개의 부반송파를 포함한다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 참조신호(reference signal)의 전송 위한 참조신호 부반송파, 가드 밴드(guard band) 및 직류(Direct Current, DC) 성분을 위한 널(null) 부반송파로 나뉠 수 있다. DC 성분을 위한 널 부반송파는 미사용인 채 남겨지는 부반송파로서, OFDM 신호 생성 과정 혹은 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수(carrier frequency, f0)로 맵핑(mapping)된다. 반송파 주파수는 중심 주파수(center frequency)라고도 한다.
[규칙 제91조에 의한 정정 04.04.2018]　
일 RB는 시간 도메인에서
Figure WO-DOC-FIGURE-76
개(예를 들어, 7개)의 연속하는 OFDM 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서 c개(예를 들어, 12개)의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 참고로, 하나의 OFDM 심볼과 하나의 부반송파로 구성된 자원을 자원요소(resource element, RE) 혹은 톤(tone)이라고 한다. 따라서, 하나의 RB는
Figure WO-DOC-FIGURE-76-1
개의 자원요소로 구성된다. 자원격자 내 각 자원요소는 일 슬롯 내 인덱스 쌍 (k, 1)에 의해 고유하게 정의될 수 있다. k는 주파수 도메인에서 0부터
Figure WO-DOC-FIGURE-76-2
-1까지 부여되는 인덱스이며, l은 시간 도메인에서 0부터
Figure WO-DOC-FIGURE-76-3
-1까지 부여되는 인덱스이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 04.04.2018]　
일 서브프레임에서
Figure WO-DOC-FIGURE-77
개의 연속하는 동일한 부반송파를 점유하면서, 상기 서브프레임의 2개의 슬롯 각각에 1개씩 위치하는 2개의 RB를 물리자원블록(physical resource block, PRB) 쌍(pair)이라고 한다. PRB 쌍을 구성하는 2개의 RB는 동일한 PRB 번호(혹은, PRB 인덱스(index)라고도 함)를 갖는다. VRB는 자원할당을 위해 도입된 일종의 논리적 자원할당 단위이다. VRB는 PRB와 동일한 크기를 갖는다. VRB를 PRB로 맵핑하는 방식에 따라, VRB는 로컬라이즈(localized) 타입의 VRB와 분산(distributed) 타입의 VRB로 구분된다. 로컬라이즈 타입의 VRB들은 PRB들에 바로 맵핑되어, VRB 번호(VRB 인덱스라고도 함)가 PRB 번호에 바로 대응된다. 즉, nPRB=nVRB가 된다. 로컬라이즈 타입의 VRB들에는 0부터
Figure WO-DOC-FIGURE-77-2
-1순으로 번호가 부여되며,
Figure WO-DOC-FIGURE-77-3
이다. 따라서, 로컬라이즈 맵핑 방식에 의하면, 동일한 VRB 번호를 갖는 VRB가 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서, 동일 PRB 번호의 PRB에 맵핑된다. 반면, 분산 타입의 VRB는 인터리빙을 거쳐 PRB에 맵핑된다. 따라서, 동일한 VRB 번호를 갖는 분산 타입의 VRB는 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서 서로 다른 번호의 PRB에 맵핑될 수 있다. 서브프레임의 두 슬롯에 1개씩 위치하며 동일한 VRB 번호를 갖는 2개의 PRB를 VRB 쌍이라 칭한다.
도 4는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 4를 참조하면, DL 서브프레임은 시간 도메인에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 구분된다. 도 3을 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(혹은 4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어영역(control region)에 대응한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDCCH 전송에 이용가능한 자원 영역(resource region)을 PDCCH 영역이라 칭한다. 제어영역으로 사용되는 OFDM 심볼(들)이 아닌 남은 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당되는 데이터영역(data region)에 해당한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDSCH 전송에 이용가능한 자원 영역을 PDSCH 영역이라 칭한다. 3GPP LTE에서 사용되는 DL 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH는 UL 전송에 대한 응답으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) ACK/NACK(acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 상향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)라고 지칭한다. DCI는 UE 또는 UE 그룹을 위한 자원 할당 정보 및 다른 제어 정보를 포함한다. 예를 들어, DCI는 DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 임의 접속 응답과 같은 상위 계층(upper layer) 제어 메시지의 자원 할당 정보, UE 그룹 내의 개별 UE들에 대한 전송 전력 제어 명령(Transmit Control Command Set), 전송 전력 제어(Transmit Power Control) 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화(activation) 지시 정보, DAI(Downlink Assignment Index) 등을 포함한다. DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷(Transmit Format) 및 자원 할당 정보는 DL 스케줄링 정보 혹은 DL 그랜트(DL grant)라고도 불리며, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보는 UL 스케줄링 정보 혹은 UL 그랜트(UL grant)라고도 불린다. 일 PDCCH가 나르는 DCI는 DCI 포맷에 따라서 그 크기와 용도가 다르며, 부호화율에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 현재 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크용으로 포맷 0 및 4, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A 등의 다양한 포맷이 정의되어 있다. DCI 포맷 각각의 용도에 맞게, 호핑 플래그, RB 할당(RB allocation), MCS(modulation coding scheme), RV(redundancy version), NDI(new data indicator), TPC(transmit power control), 순환 천이 DMRS(cyclic shift demodulation reference signal), UL 인덱스, CQI(channel quality information) 요청, DL 할당 인덱스(DL assignment index), HARQ 프로세스 넘버, TPMI(transmitted precoding matrix indicator), PMI(precoding matrix indicator) 정보 등의 제어정보가 취사 선택된 조합이 하향링크 제어정보로서 UE에게 전송된다.
일반적으로, UE에 구성된 전송 모드(transmission mode, TM)에 따라 상기 UE에게 전송될 수 있는 DCI 포맷이 달라진다. 다시 말해, 특정 전송 모드로 구성된 UE를 위해서는 모든 DCI 포맷이 사용될 수 있는 것이 아니라, 상기 특정 전송 모드에 대응하는 일정 DCI 포맷(들)만이 사용될 수 있다.
PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집성(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 부호화율(coding rate)를 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 유닛(unit)이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. 예를 들어, 하나의 CCE는 9개의 REG에 대응되고 하나의 REG는 4개의 RE에 대응한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 각각의 UE을 위해 PDCCH가 위치할 수 있는 CCE 세트를 정의하였다. UE가 자신의 PDCCH를 발견할 수 있는 CCE 세트를 PDCCH 탐색 공간, 간단히 탐색 공간(Search Space, SS)라고 지칭한다. 탐색 공간 내에서 PDCCH가 전송될 수 있는 개별 자원을 PDCCH 후보(candidate)라고 지칭한다. UE가 모니터링(monitoring)할 PDCCH 후보들의 모음은 탐색 공간으로 정의된다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 각각의 DCI 포맷을 위한 탐색 공간은 다른 크기를 가질 수 있으며, 전용(dedicated) 탐색 공간과 공통(common) 탐색 공간이 정의되어 있다. 전용 탐색 공간은 UE-특정(specific) 탐색 공간이며, 각각의 개별 UE를 위해 구성(configuration)된다. 공통 탐색 공간은 복수의 UE들을 위해 구성된다. 상기 탐색 공간을 정의하는 집성 레벨(aggregation level)은 다음과 같다.
Search Space SK(L) Number of PDCCH candidates M(L)
Type Aggregation Level L Size[in CCEs]
UE-specific 1 6 6
2 12 6
4 8 2
8 16 2
Common 4 16 4
8 16 2
하나의 PDCCH 후보는 CCE 집성 레벨에 따라 1, 2, 4 또는 8개의 CCE에 대응한다. eNB는 탐색 공간 내의 임의의 PDCCH 후보 상에서 실제 PDCCH (DCI)를 전송하고, UE는 PDCCH (DCI)를 찾기 위해 탐색 공간을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이라 함은 모든 모니터링되는 DCI 포맷들에 따라 해당 탐색 공간 내의 각 PDCCH의 복호(decoding)를 시도(attempt)하는 것을 의미한다. UE는 상기 복수의 PDCCH를 모니터링하여, 자신의 PDCCH를 검출할 수 있다. 기본적으로 UE는 자신의 PDCCH가 전송되는 위치를 모르기 때문에, 매 서브프레임마다 해당 DCI 포맷의 모든 PDCCH를 자신의 식별자를 가진 PDCCH를 검출할 때까지 PDCCH의 복호를 시도하는데, 이러한 과정을 블라인드 검출(blind detection)(블라인드 복호(blind decoding, BD))이라고 한다.
eNB는 데이터영역을 통해 UE 혹은 UE 그룹을 위한 데이터를 전송할 수 있다. 상기 데이터영역을 통해 전송되는 데이터를 사용자데이터라 칭하기도 한다. 사용자데이터의 전송을 위해, 데이터영역에는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당될 수 있다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. UE는 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 복호하여 PDSCH를 통해 전송되는 데이터를 읽을 수 있다. PDSCH의 데이터가 어떤 UE 혹은 UE 그룹에게 전송되는지, 상기 UE 혹은 UE 그룹이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 복호해야 하는지 등을 나타내는 정보가 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cyclic redundancy check) 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 DL 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. UE는 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A"라는 RNTI를 가지고 있는 UE는 PDCCH를 검출하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
UE가 eNB로부터 수신한 신호의 복조를 위해서는 데이터 신호와 비교될 참조신호(reference signal, RS)가 필요하다. 참조신호라 함은 eNB가 UE로 혹은 UE가 eNB로 전송하는, eNB와 UE가 서로 알고 있는, 기정의된 특별한 파형의 신호를 의미하며, 파일럿(pilot)이라고도 불린다. 참조신호들은 셀 내 모든 UE들에 의해 공용되는 셀-특정(cell-specific) RS와 특정 UE에게 전용되는 복조(demodulation) RS(DM RS)로 구분된다. eNB가 특정 UE를 위한 하향링크 데이터의 복조를 위해 전송하는 DM RS를 UE-특정적(UE-specific) RS라 특별히 칭하기도 한다. 하향링크에서 DM RS와 CRS는 함께 전송될 수도 있으나 둘 중 한 가지만 전송될 수도 있다. 다만, 하향링크에서 CRS없이 DM RS만 전송되는 경우, 데이터와 동일한 프리코더를 적용하여 전송되는 DM RS는 복조 목적으로만 사용될 수 있으므로, 채널측정용 RS가 별도로 제공되어야 한다. 예를 들어, 3GPP LTE(-A)에서는 UE가 채널 상태 정보를 측정할 수 있도록 하기 위하여, 추가적인 측정용 RS인 CSI-RS가 상기 UE에게 전송된다. CSI-RS는 채널상태가 상대적으로 시간에 따른 변화도가 크지 않다는 사실에 기반하여, 매 서브프레임마다 전송되는 CRS와 달리, 다수의 서브프레임으로 구성되는 소정 전송 주기마다 전송된다.
도 5는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, UL 서브프레임은 주파수 도메인에서 제어영역과 데이터영역으로 구분될 수 있다. 하나 또는 여러 PUCCH(physical uplink control channel)가 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI)를 나르기 위해, 상기 제어영역에 할당될 수 있다. 하나 또는 여러 PUSCH(physical uplink shared channel)가 사용자 데이터를 나르기 위해, UL 서브프레임의 데이터영역에 할당될 수 있다.
UL 서브프레임에서는 DC(Direct Current) 부반송파를 기준으로 거리가 먼 부반송파들이 제어영역으로 활용된다. 다시 말해, UL 전송 대역폭의 양쪽 끝부분에 위치하는 부반송파들이 상향링크 제어정보의 전송에 할당된다. DC 부반송파는 신호 전송에 사용되지 않고 남겨지는 성분으로서, 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수 f0로 맵핑된다. 일 UE에 대한 PUCCH는 일 서브프레임에서, 일 반송파 주파수에서 동작하는 자원들에 속한 RB 쌍에 할당되며, 상기 RB 쌍에 속한 RB들은 두 개의 슬롯에서 각각 다른 부반송파를 점유한다. 이와 같이 할당되는 PUCCH를, PUCCH에 할당된 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 호핑된다고 표현한다. 다만, 주파수 호핑이 적용되지 않는 경우에는, RB 쌍이 동일한 부반송파를 점유한다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ-ACK: PDCCH에 대한 응답 및/또는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷(예, 코드워드)에 대한 응답이다. PDCCH 혹은 PDSCH가 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 2비트가 전송된다. HARQ-ACK 응답은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(이하, NACK), DTX(Discontinuous Transmission) 또는 NACK/DTX를 포함한다. 여기서, HARQ-ACK이라는 용어는 HARQ ACK/NACK, ACK/NACK과 혼용된다.
- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보(feedback information)이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함한다.
UE가 서브프레임에서 전송할 수 있는 상향링크 제어정보(UCI)의 양은 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA의 개수에 의존한다. UCI에 가용한 SC-FDMA는 서브프레임에서 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼을 제외하고 남은 SC-FDMA 심볼을 의미하고, SRS(Sounding Reference Signal)가 구성된 서브프레임의 경우에는 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼도 제외된다. 참조 신호는 PUCCH의 코히런트(coherent) 검출에 사용된다. PUCCH는 전송되는 정보에 따라 다양한 포맷을 지원한다.
표 4는 LTE/LTE-A 시스템에서 PUCCH 포맷과 UCI의 맵핑 관계를 나타낸다.
PUCCH format Modulation scheme Number of bits per subframe Usage Etc.
1 N/A N/A (exist or absent) SR (Scheduling Request)
1a BPSK 1 ACK/NACK orSR + ACK/NACK One codeword
1b QPSK 2 ACK/NACK orSR + ACK/NACK Two codeword
2 QPSK 20 CQI/PMI/RI Joint coding ACK/NACK (extended CP)
2a QPSK+BPSK 21 CQI/PMI/RI + ACK/NACK Normal CP only
2b QPSK+QPSK 22 CQI/PMI/RI + ACK/NACK Normal CP only
3 QPSK 48 ACK/NACK orSR + ACK/NACK orCQI/PMI/RI + ACK/NACK
표 4를 참조하면, PUCCH 포맷 1 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용되며, PUCCH 포맷 2 계열은 주로 CQI/PMI/RI 등의 채널상태정보(channel state information, CSI)를 나르는 데 사용되고, PUCCH 포맷 3 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용된다.
일반적으로 셀룰라 통신 시스템에서, 단말의 위치 정보를 네트워크가 획득하기 위한 여러 가지 방법이 사용되고 있다. 대표적으로, LTE 시스템에서 단말기는 기지국들의 PRS(Positioning Reference Signal) 전송 관련 정보를 상위 계층 신호로부터 설정 받고, 단말 주변의 셀들이 전송하는 PRS를 측정하여 참조 기지국에서 전송한 PRS 신호의 수신 시점과 이웃 기지국에서 전송한 PRS 신호의 수신 시점과의 차이인 RSTD(reference signal time difference)를 기지국 또는 네트워크로 전달해주고, 네트워크는 RSTD 및 그 이외의 정보를 활용하여 단말기의 위치를 계산하는, OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)에 의한 포지셔닝 기법 방식 등이 존재한다. 그 밖에 A-GNSS(Assisted Global Navigation Satellite System) 포지셔닝 기법, E-CID(Enhanced Cell-ID) 기법, UTDOA(Uplink Time Difference of Arrival) 등 다른 방식들이 존재하며, 이와 같은 포지셔닝 방식에 의해 각종 위치-기반 서비스(예컨대, 광고, 위치 추적, 비상용 통신 수단 등)에 활용이 가능하다.
[LTE positioning protocol]
LTE 시스템에서는 상기 OTDOA 기법을 지원하기 위해 LPP(LTE positioning protocol)을 정의하였고, LPP에서는 IE(information element)로써 단말에게 아래의 구성을 가지는 OTDOA-ProvideAssistanceData를 알려준다.
[규칙 제91조에 의한 정정 04.04.2018]　
Figure WO-DOC-TABLE-5
여기서 OTDOA-ReferenceCellInfo는 RSTD 측정의 기준이 되는 셀을 의미하며, 아래와 같이 구성된다.
[규칙 제91조에 의한 정정 04.04.2018]　
Figure WO-DOC-TABLE-6
여기서, 존재 조건(conditional presence)는 다음과 같다.
존재 조건 설명
NotSameAsServ0 해당 필드는 earfcnRef-v9a0가 존재하면 존재하지 않는다. 그렇지 않고 만약 OTDOA 보조 데이터 기준 셀의 EARFCN이 타깃 장치의 현재 프라이머리 셀의 EARFCN과 같지 않으면, 해당 필드는 필수적으로 존재한다.(This field is absent if earfcnRef-v9a0 is present. Otherwise, the field is mandatory present if the EARFCN of the OTDOA assistance data reference cell is not the same as the EARFCN of the target devices's current primary cell.)
NotSameAsServ1 만약 OTDOA 보조 데이터 기준 셀의 안테나 설정이 타깃 장치의 현재 프라이머리 셀의 안테나 포트 설정과 같지 않다면, 해당 필드는 존재한다. (The field is mandatory present if the antenna port configuration of the OTDOA assistance data reference cell is not the same as the antenna port configuration of the target devices's current primary cell.)
NotSameAsServ2 해당 필드는 earfcnRef가 존재하면 존재하지 않는다. 그렇지 않고, 만약 OTDOA 보조 데이터 기준 셀의 EARFCN이 타깃 장치의 현재 프라이머리 셀의 EARFCN과 같지 않으면 해당 필드는 필수적으로 존재한다.(The field is absent if earfcnRef is present. Otherwise, the field is mandatory present if the EARFCN of the OTDOA assistance data reference cell is not the same as the EARFCN of the target devices's current primary cell.)
PRS 해당 필드는 만약 PRS가 보조 데이터 기준 셀에서 이용가능하면 필수적으로 존재하고, 그렇지 않으면 존재하지 않는다. (The field is mandatory present if positioning reference signals are available in the assistance data reference cell; otherwise it is not present. )
또한, 위에서 OTDOA-ReferenceCellInfo의 각 개별 필드는 다음과 같다.
OTDOA-ReferenceCellInfo 필드 설명
physCellId 이 필드는 보조 데이터 기준 셀의 물리 셀 식별자를 특정한다.(This field specifies the physical cell identity of the assistance data reference cell.)
cellGlobalId이 필드는 보조 데이터 기준 셀의 ECGI, 즉 E-UTRA에서 셀의 글로벌한 고유 식별자를 특정한다. 서버는 phyCellId에 의해 지시되는 셀에서 애매함을 해결할 필요가 있다고 고려하면 이 필드를 포함시켜야 한다.(This field specifies the ECGI, the globally unique identity of a cell in E-UTRA, of the assistance data reference cell. The server should include this field if it considers that it is needed to resolve ambiguity in the cell indicated by physCellId.)
earfcnRef이 필드는 보조 데이터 기준 셀의 EARFCN을 특정한다.(This field specifies the EARFCN of the assistance data reference cell.)
antennaPortConfig이 필드는 보조 데이터 기준 셀에서 사용되는 CRS를 위한 안테나 포트가 (1 또는 2) 안테나 포트인지, 또는 4 안테나 포트 인지를 특정한다.(This field specifies whether 1 (or 2) antenna port(s) or 4 antenna ports for cell specific reference signals (CRS) are used in the assistance data reference cell.)
cpLength이 필드는 prsInfo 필드가 존재하면 보조 데이터 기준 셀 PRS의 CP(cyclic prefix) 길이를 특정하고, 그렇지 않으면 이 필드는 보조 데이터 기준 셀 CRS의 CP 길이를 특정한다. (This field specifies the cyclic prefix length of the assistance data reference cell PRS if the prsInfo field is present, otherwise this field specifies the cyclic prefix length of the assistance data reference cell CRS.)
prsInfo이 필드는 보조 데이터 기준 셀의 PRS 설정을 특정한다.(This field specifies the PRS configuration of the assistance data reference cell.)
한편, OTDOA-NeighbourCellInfo는 RSTD 측정의 대상이 되는 셀(예컨대, eNB 또는 TP)들을 의미하며, 최대 3개의 주파수 레이어(Frequency Layer)에 대해서 각 주파수 레이어 별로 최대 24개의 인접 셀 정보를 포함할 수 있다. 즉, 전체 3*24 = 72개 셀에 대한 정보를 단말에게 알려줄 수 있다.
[규칙 제91조에 의한 정정 04.04.2018]　
Figure WO-DOC-TABLE-9
여기서, 존재 조건(conditional presence)는 다음과 같다.
존재 조건 설명
NotSameAsRef0 해당 필드는 earfcnRef-v9a0가 존재하면 존재하지 않는다. 만약 earfcnRef-v9a0가 존재하지 않으면, OTDOA 보조 데이터 기준 셀의 EARFCN이 해당 셀의 EARFCN과 같지 않으면, 해당 필드는 필수적으로 존재하고; 그렇지 않으면 존재하지 않는다. (The field is absent if earfcn-v9a0 is present. If earfcn-v9a0 is not present, the field is mandatory present if the EARFCN is not the same as for the assistance data reference cell; otherwise it is not present.)
NotSameAsRef1 만약 해당 셀의 CP 길이가 보조 데이터 기준 셀의 CP 길이와 같지 않으면 이 필드는 필수적으로 존재하고; 그렇지 않으면 존재하지 않는다.(The field is mandatory present if the cyclic prefix length is not the same as for the assistance data reference cell; otherwise it is not present.)
NotSameAsRef2 만약 해당 셀의 PRS 설정이 보조 데이터 기준 셀의 PRS 설정과 같지 않으면 이 필드는 필수적으로 존재하고; 그렇지 않으면 존재하지 않는다.(The field is mandatory present if the PRS configuration is not the same as for the assistance data reference cell; otherwise it is not present.)
NotSameAsRef3 만약 해당 셀의 안테나 포트 설정이 보조 데이터 기준 셀의 안테나 포트 설정과 같지 않으면 이 필드는 필수적으로 존재하고; 그렇지 않으면 존재하지 않는다.(The field is mandatory present if the antenna port configuration is not the same as for the assistance data reference cell; otherwise it is not present.)
NotSameAsRef4 만약 해당 셀의 슬롯 타이밍이 보조 데이터 기준 셀의 슬롯 타이밍과 같지 않으면 이 필드는 필수적으로 존재하고; 그렇지 않으면 존재하지 않는다.(The field is mandatory present if the slot timing is not the same as for the assistance data reference cell; otherwise it is not present.)
NotSameAsRef5 해당 필드는 earfcn이 존재하면 존재하지 않는다. 만약 earfcn이 존재하지 않고, 만약 OTDOA 보조 데이터 기준 셀의 EARFCN이 해당 셀의 EARFCN과 같지 않으면 해당 필드는 필수적으로 존재한다.(The field is absent if earfcn is present. If earfcn is not present, the field is mandatory present if the EARFCN is not the same as for the assistance data reference cell; otherwise it is not present.)
InterFreq 만약 해당 셀의 EARFCN이 OTDOA 보조 데이터 기준 셀의 EARFCN과 같지 않으면 해당 필드는 선택사항으로 존재하며, 그렇지 않으면 존재하지 않는다.(The field is optionally present, need OP, if the EARFCN is not the same as for the assistance data reference cell; otherwise it is not present.)
또한, 위에서 OTDOA-NeighbourCellInfoList의 각 개별 필드는 다음과 같다.
OTDOA-NeighbourCellInfoList 필드 설명
physCellId 이 필드는 해당 이웃 셀의 물리 셀 식별자를 특정한다.(This field specifies the physical cell identity of the assistance data reference cell.)
cellGlobalId이 필드는 보조 데이터 기준 셀의 ECGI, 즉 E-UTRA에서 셀의 글로벌한 고유 식별자를 특정한다. 서버는 phyCellId에 의해 지시되는 셀에서 애매함을 해결할 필요가 있다고 고려하면 이 필드를 포함시켜야한다.(This field specifies the ECGI, the globally unique identity of a cell in E-UTRA, of the assistance data reference cell. The server should include this field if it considers that it is needed to resolve ambiguity in the cell indicated by physCellId.)
earfcnRef 이 필드는 해당 이웃 셀의 EARFCN을 특정한다.(This field specifies the EARFCN of the assistance data reference cell.)
antennaPortConfig 이 필드는 해당 이웃 셀에서 사용되는 CRS를 위한 안테나 포트가 1, 2, 또는 4인지를 특정한다.(This field specifies whether 1 (or 2) antenna port(s) or 4 antenna ports for cell specific reference signals (CRS) are used in the assistance data reference cell.)
cpLength이 필드는 해당 이웃 셀에서 PRS가 존재하면 해당 이웃 셀 PRS의 CP 길이를 특정하고, 그렇지 않으면, 해당 이웃 셀의 CRS의 CP 길이를 특정한다. (This field specifies the cyclic prefix length of the neigbour cell PRS if PRS are present in this neighbour cell, otherwise this field specifies the cyclic prefix length of CRS in this neighbour cell.)
prsInfo이 필드는 해당 이웃 셀의 PRS 설정을 특정한다.해당 이웃 셀의 EARFCN이 보조 데이터 기준 셀의 EARFCN과 동일한 경우, 타깃 장치는 해당 이웃 셀의 각 PRS 포지셔닝 기회가 보조 데이터 기준 셀의 PRS 포지셔닝 기회와 적어도 부분적으로 중첩한다고 가정할 수 있고, 전송된 PRS 포지셔닝 기회들 간의 최대 오프셋은 절반 서브프레임을 초과하지 않는다고 가정될 수 있다. 해당 이웃 셀의 EARFCN이 보조 데이터 기준 셀의 EARFCN과 동일한 경우, 타깃 장치는 이 이웃 셀이 보조 데이터 기준 셀과 동일한 PRS 주기(Tprs)를 갖는다고 가정할 수 있다.(This field specifies the PRS configuration of the neighbour cell.When the EARFCN of the neighbour cell is the same as for the assistance data reference cell, the target device may assume that each PRS positioning occasion in the neighbour cell at least partially overlaps with a PRS positioning occasion in the assistance data reference cell where the maximum offset between the transmitted PRS positioning occasions may be assumed to not exceed half a subframe.When the EARFCN of the neighbour cell is the same as for the assistance data reference cell, the target device may assume that this cell has the same PRS periodicity (Tprs) as the assistance data reference cell.)
여기서 OTDOA-ReferenceCellInfo와 OTDOA-NeighbourCellInfo에 포함되는 IE인 PRS-Info에서 PRS 정보를 담고 있으며, 구체적으로 PRS Bandwidth, PRS Configuration Index (IPRS), Number of Consecutive Downlink Subframes, PRS Muting Information으로 아래와 같이 구성된다.
[규칙 제91조에 의한 정정 04.04.2018]　
Figure WO-DOC-TABLE-12
도 6은 상기 파라미터들에 따른 PRS 전송 구조를 도시한다.
이때, PRS Periodicity와 PRS Subframe Offset는 PRS Configuration Index (IPRS)의 값에 따라 정해지며, 대응 관계는 다음 표와 같다.
[규칙 제91조에 의한 정정 04.04.2018]　
Figure WO-DOC-TABLE-13
[PRS(Positioning reference signal)]
PRS는 160, 320, 640, 또는 1280ms의 주기로 전송 기회 즉, 포지셔닝 기회(positioning occasion)를 가지며, 포지셔닝 기회에 연속된 N개의 DL 서브프레임 동안 전송될 수 있다. 여기서 N은 1, 2, 4, 또는 6의 값을 가질 수 있다. PRS가 포지셔닝 기회에서 실질적으로 전송될 수도 있지만, 셀간 간섭 제어 협력을 위하여 뮤팅(muting)될 수도 있다. 이러한 PRS 뮤팅에 대한 정보는 prs-MutingInfo로 UE에게 시그널링된다. PRS의 전송 대역폭은 서빙 기지국의 시스템 대역과 달리 독립적으로 설정될 수 있으며 6, 15, 25, 50, 75, 또는 100 RB(resource block)의 주파수 대역에 전송된다. PRS의 전송 시퀀스는 의사 랜덤(pseudo-random) 시퀀스 발생기를 슬롯 인덱스, OFDM 심볼 인덱스, CP(cyclic prefix) 타입, 그리고 셀 ID의 함수로 매 OFDM 심볼 마다 초기화하여 생성된다. 생성된 PRS의 전송 시퀀스들은 일반 CP 인지 확장 CP 인지에 따라 자원 요소(resource element, RE)에 다르게 맵핑될 수 있다. 맵핑되는 RE의 위치는 주파수축에서 이동(shift)할 수 있는데 이동 값은 셀 ID에 의해 결정된다.
UE는 PRS 측정을 위하여 네트워크의 위치 관리 서버로부터 탐색해야 될 PRS의 리스트에 대한 설정 정보를 지정 받는다. 해당 정보에는 참조셀의 PRS 설정 정보 및 인접 셀들의 PRS 설정 정보를 포함한다. 각 PRS의 설정 정보에는 포지셔닝 기회의 발생 주기 및 오프셋, 그리고 하나의 포지셔닝 기회를 구성하는 연속된 DL 서브프레임의 개수, PRS 시퀀스 생성에 사용된 셀 ID, CP 타입, PRS 맵핑시에 고려된 CRS 안테나 포트의 개수 등이 포함된다. 이에 추가하여 인접 셀들의 PRS 설정 정보에는 인접 셀과 참조 셀의 슬롯 오프셋 및 서브프레임 오프셋, 그리고 예상되는 RSTD 및 예상 RSTD의 부정확(Uncertainty)의 정도가 포함되어, 단말기가 인접 셀에서 전송하는 PRS를 검출하기 위하여 어떤 시점에서 어느 정도의 시간 원도우를 갖고 해당 PRS를 탐색해야 되는지 결정하는 것을 지원하도록 한다.
일 예로, 도 7은 PRS가 자원 요소(Resource Element, RE)에 매핑되는 것을 나타난 도면이다. 이때, PRS의 전송 시퀀스는 pseudo-random 시퀀스 발생기를 slot index, OFDM symbol index, cyclic prefix(CP) type, 그리고 physical cell ID의 함수로 매 OFDM symbol마다 초기화하여 발생 시킬 수 있다. 발생된 시퀀스들이 normal CP인 경우에는 도 7(a)와 같이 매핑될 수 있다. 또한, 발생된 시퀀스들이 extended CP인 경우에는 도 7(b)와 같이 매핑될 수 있다. 매핑되는 RE의 위치는 주파수축에서 시프트할 수 있는데 시프트 값은 physical cell ID에 의해 결정될 수 있다. 이때, 일 예로, 도 7(a) 및 도 7(b)의 PRS 전송 RE의 위치는 주파수 시프트(frequency shift)가 0인 경우일 수 있다.
한편, 상술한 RSTD는 인접 또는 이웃 셀 j와 참조 셀 i사이의 상대적인 타이밍 차이를 지칭할 수 있다. 즉, 상기 RSTD는 TsubframeRxj - TsubframeRxi 로 표현될 수 있고, TsubframeRxj는 단말이 인접 셀 j로부터의 특정 서브프레임의 시작을 수신한 시점이고, TsubframeRxi는 UE가, 상기 인접 셀 j로부터 수신된 상기 특정 서브프레임에 시간 상 가장 가까운, 참조 셀 i로부터의 상기 특정 서브프레임에 대응하는 서브프레임의 시작을 수신하는 시점이다. 관찰되는 서브프레임 시간 차이에 대한 기준 포인트는 상기 UE의 안테나 커넥터이다.
상술한 바와 같이, 무선 통신 시스템에서 단말의 위치 정보를 네트워크가 획득하기 위해 다양한 방법들이 사용될 수 있다. 그 밖의 A-GNSS(Assisted Global Navigation Satellite System) 포지셔닝 기법, E-CID 기법(Enhanced Cell-ID techniques), UTDOA(Uplink Time Difference of Arrival) 등 다른 방식들이 존재할 수 있으며, 이와 같은 포지셔닝 방식에 의해 각종 LBS(location-based services) 등에 활용이 가능하다.
상술한 바와 같이 종래의 포지셔닝 방식들이 이미 3GPP UTRA 및 E-UTRA 표준(e.g., LTE Rel-9)에 의해 지원되고 있다. 다만, 최근 인-빌딩 포지셔닝(in-building positioning)에 대해 보다 정확도가 높은 진보된 포지셔닝 기법이 요구괴고 있다. 일 예로, A-GNSS 방식의 경우, GNSS 수신단이 요구되므로 가격, 복잡도, 배터리 소모 등에 있어서 활용에 문제점이 있을 수 있다. 또한, 인-빌딩 포지셔닝에 활용하는데 제약 사항이 있다. 반면에, E-CID, OTDOA, UTDOA와 같은 기술들은 아웃도어/인도어(outdoor/indoor) 환경에 대해서 공통적으로 적용될 수 있는 기술임에도 불구하고, 포지셔닝 정확도에 오차가 있는바, 정확도를 높일 방안이 필요할 수 있다.
일 예로, 정확도는 E-CID 방식의 경우 NLOS(Non-Line Of Sight) 환경에서 150m, 그리고 LOS(Line Of Sight)환경에서 50m 정도일 수 있다. 또한, PRS를 기반으로하는 OTDOA 방식도 기지국 동기화 에러(eNB synchronization error), 멀티패스 전파(multipath propagation)에 의한 오차가 발생하게 된다. 또한, OTDOA는 참조 셀(reference cell)과 다수의 이웃 셀(neighbor cell)들의 RSTD(Reference Signal Time Difference)를 측정하여 단말의 위치를 추정할 수 있다. 이때, 단말이 측정한 RSTD 측정 양자화 오차(RSTD measurement quantization error), 시간 오프셋 추정 오차(timing offset estimation error) 등에 의해서 포지셔닝 오차(positioning error)가 100m를 초과할 수도 있는바, 활용에 한계가 있을 수 있다. 일 예로, 단말이 기지국으로부터 받는 PRS의 신호의 세기가 약할 때에 RSTD의 오차가 많이 증가하게 된다. 따라서, 위치 추적의 정확도를 증가시키기 위해서는 RSTD를 측정하는 다수의 기지국으로부터 받은 PRS 신호의 세기가 커야 할 필요성이 있다.
또한, 일 예로, 위치 추적에 있어서 수평 방향에 대한 위치의 정확도뿐만 아니라 수직 방향에 대한 위치인 높이의 정확도를 고려할 필요성이 있다. 다만, 대부분의 기지국들은 높이에 차이가 없기 때문에 기지국들이 보낸 PRS 신호를 이용해 OTDOA 기반의 위치 추적을 하게 되면 수평방향에 비해서 수직 방향의 오차가 훨씬 크게 발생하게 된다.
하기에서는 다양한 높이에 떠 있는 드론들을 활용하여 OTDOA 기반의 위치 추적을 수행하는 방법에 대해 서술한다. 구체적으로 드론이 PRS 신호(Drone-PRS)를 단말에게 보냄으로써 단말은 기지국들로부터 받는 RSTD보다 좋은 성능을 제공하는 RSTD를 측정할 수 있게 되고 이를 통해서 보다 정확한 단말의 위치를 추적하는 것이 가능할 수 있다. 이때, 드론은 이미 네트워크에 등록이 되어있는 상태일 수 있다.
이때, 도 8을 참조하면, 드론을 활용하여 OTDOA 기반의 위치 추적을 수행할 수 있다. 드론은 통신을 수행할 수 있는 무인 비행 물체일 수 있다. 또한, 일 예로, 드론은 기존보다 LOS가 더 확보될 수 있는 단말을 지칭할 수 있다. 즉, 드론은 기존 단말과 동일하게 다른 단말들과 통신을 수행할 수 있는 장치일 수 있으며, LOS가 기존 단말보다 뛰어난 장치일 수 있다. 하기에서, 장치 동작과 관련하여, 드론이라 지칭하지만, LOS가 확보되는 단말도 드론에 해당할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 또한, 상술한 바와 같은 장치에 대해서 드론말고 다른 명칭으로 지칭될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 드론은 기지국의 커버리지 밖 또는 신호의 세기가 약한 해상이나 산에서 조난자가 발생하여 그들의 위치를 추적해야 하는 경우에 사용될 수 있다. 즉, 기지국으로 커버되지 않는 영역에서 통신을 수행하기 위해 드론을 사용할 수 있다. 일 예로, 드론은 비행 물체일 수 있는바, 재난 지역과 같이 기지국의 커버리지 밖이나 신호의 세기가 약한 해상, 산 등에 비행을 통해 위치할 수 있다. 또한, 비행 물체일 수 있는바, LOS가 확보될 수 있다.
따라서, 드론을 활용하여 포지셔닝을 수행하는 경우라면 기존의 경우보다 정확도가 향상될 수 있다.
하기에서는 드론을 활용하여 OTDOA 기반의 위치 추적을 수행하는 방법에 대해 서술한다.
일 예로, 도 8을 참조하면, 기지국(810)은 "(1) 단계"에서 단말에게 D-PRS 설정을 위한 정보 요청을 수행할 수 있다. 이때, 기지국(810)은 단말(830)에게 RSTD를 측정하는 참조 셀(reference cell)들로부터 수신된 신호의 CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal), CRS(Common Reference Signal) 및 PRS(Positioning Reference Signal)를 측정하여 얻은 신호의 세기(e.g., RSRP)와 특정 드론(e.g., 기지국에 연결된 드론)들의 SRS(Sounding Reference Signal)로부터 수신된 신호의 세기를 측정하여 기지국(810)에 보고하도록 요청할 수 있다.
단말(830)은 기지국(810)에서 "(1) 단계" 요청 정보를 "(2) 단계"에서 기지국(810)에 보고할 수 있다. 이때, 기지국(810)은 단말(830)이 보고하는 값들을 통해서 기지국(810) 내의 단말(830)들이 RSTD의 정확도를 판단할 수 있다. 즉, 기지국(810)은 단말(830)들이 RSTD를 측정하는데 있어서 어떠한 이웃 셀(neighbor cell)들로부터 받은 PRS의 수신 세기가 작아서 RSTD의 정확도가 떨어지는지를 판단할 수 있다.
이때, 기지국(810)은 PRS 수신 세기가 작은 이웃 셀(neighbor cell)의 PRS 패턴을 드론의 PRS 패턴으로 대신할 수 있다. 또한, 단말(830)들이 측정한 드론의 SRS 수신 세기를 통해 다수의 단말(830)들에게 높은 SRS 수신 세기를 제공하는 드론에게 D-PRS를 전송하도록 요청할 수 있다.
다음으로, 기지국(810)은 "(3) 단계"에서 드론(820)으로 D-PRS 전송을 요청할 수 있다. 이때, 기지국(810)은 드론(820)에게 D-PRS 전송 요청과 D-PRS 전송을 위한 능력 정보(capability information, (e.g., 높이를 포함한 현 위치, 속도 등))를 요청할 수 있다. 기지국(810)이 드론(820)에게 요청하는 능력 정보에는 기본적으로 드론(820)이 PRS 전송을 할 수 있는 자원이 있는지에 대한 정보와 D-PRS 전송이 가능한 주파수 대역에 대한 정보 및 드론(820)의 최대 송신 파워, 바로미터 센서(barometer sensor) 장착여부 등에 대한 정보가 포함될 수 있다. 또한, 일 예로, 기지국(810)은 드론(820)에게 높이에 기초한 현재 위치 정보를 요청할 수 있다. 이때, 기존에 설치되어 있는 기지국(810)들과 높이 차이가 많이 나는 드론(820)으로 D-PRS를 전송하는 경우, 단말(830)의 높이 추정의 정확도를 높일 수 있다. 따라서, 드론(820)은 GNSS나 바로미터 센서 등을 이용하여 위치와 높이를 측정하고, 이에 대한 정보를 기지국(810)으로 전송할 수 있다.
다음으로, 드론(820)은 "(4) 단계"에서 D-PRS 설정을 위한 정보를 기지국(810)으로 보고할 수 있다. 이때, 드론(820)은 "(3) 단계"에서 기지국(810)이 드론(820)으로 요청한 정보를 기지국(810)에 전송할 수 있다. 기지국(810)은 이 값을 통해 드론(820)의 D-PRS를 설정할 수 있다. 다음으로, 기지국(810)은 "(5) 단계"에서 단말(830)로 변경된 이웃 셀 설정 정보를 전송할 수 있다. 이때, 기지국(810)은 "(4) 단계"에서 설정된 D-PRS에 대한 정보를 단말(830)에게 보내줄 수 있다. 단말(830)은 기지국(810)으로부터 받은 정보를 통해서 RSTD를 측정할 수 있다. 다만, 기존의 RSTD를 측정하는 PRS 설정(configure)에 변경이 생기지 않는 경우, 기지국(810)은 별도로 단말에게 D-PRS 정보를 전송할 필요가 없을 수 있다. 일 예로, 단말(830)이 기존에 RSTD를 측정하는 이웃 셀들 중 하나에서 발생하는 PRS가 D-PRS와 일치하도록 설정한 경우, 단말(830)은 별도로 RSTD 측정을 위한 정보를 변경할 필요가 없다. 다만, 드론(820)이 D-PRS를 전송하기 시작한 시점 이후에 단말(830)이 측정한 RSTD의 값은 드론(820)의 D-PRS를 통해서 측정된 값이라는 사실을 기지국(810)이 위치 서버(location server)에 보고할 수 있다. 이를 통해, 위치 서버는 단말(830)의 위치를 추적할 때 보정만 수행할 수 있다.
다음으로, 기지국(810)은 "(6) 단계"에서 드론(820)으로 D-PRS 설정 정보를 전송할 수 있다. 기지국(810)은 드론(820)이 D-PRS를 전송하기 이전에 D-PRS 설정 정보를 드론(820)에게 전송할 수 있다. 이러한 정보에는 기존에 PRS 설정(PRS configuration)과 같은 정보뿐만 아니라, D-PRS 전송 시점이 포함되어 있을 수 있다. D-PRS 설정 정보에는 드론(820)이 D-PRS의 시퀀스(sequence)를 생성하기 위한 cell-ID, D-PRS 자원(D-PRS resource) 영역에 대한 정보들과 드론(820)이 D-PRS 전송 시점을 맞추기 위해 필요한 기지국(810)의 위치 정보 등이 포함될 수 있다. 이러한 정보를 통해서 통해 설정된 D-PRS 설정대로 드론(820)은 D-PRS를 전송할 수 있다. 드론(820)은 별도로 기지국(810)으로부터 D-PRS 전송을 중지하라는 명령을 물리 계층 제어 신호로 받기 전까지 전송할 수 있다. 또한, 일 예로, 드론(820)은 사전에 D-PRS를 전송하는 구간을 설정할 수 있다.
다음으로, 기지국(810)과 드론(820)은 PRS 및 D-PRS를 "(7) 단계"에서 각각 단말(830)로 전송할 수 있다. 이때, 일 예로, 기지국(810)과 드론(820)은 각각 D-PRS와 PRS의 동기화가 맞춰진 상태로 전송될 수 있다. 이때, 동기화를 맞추는 방법에 대해서는 후술한다.
다음으로, 단말(830)은 RSTD를 측정하고, 기지국(810)으로 측정된 RSTD를 "(8) 단계"에서 보고할 수 있다. 단말은 기존과 마찬가지고 측정된 RSTD를 네트워크 단에 보고하여서 위치 서버가 단말(830)의 위치 추정할 수 있도록 하며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
도 9는 드론과 서빙셀이 전송 시점을 일치시키는 방법을 나타낸 도면이다.
상술한 바와 같이, 단말이 기지국과 드론을 이용하여 RSTD를 측정하고, 이를 보고하는 경우, 다수의 기지국과 드론에서 오는 PRS와 D-PRS의 간섭을 줄여서 RSTD의 정확도를 높이는 방안이 필요할 수 있다. 이를 위해, 드론의 D-PRS는 기지국의 PRS와 같은 시점에 전송되어야 할 수 있다. D-PRS는 드론의 상향 링크를 통해서 단말에게 전송되는데 드론의 상향 링크 신호의 전송 시점은 서빙 기지국에서 드론과 단말들로부터 받은 상향링크 신호의 수신 시점과 일치하도록 TA를 통해서 맞추어져 있다.
일 예로, 도 9는 드론(910)과 기지국(920)에서 상향 링크 프레임(uplink frame) 및 하향 링크 프레임(downlink frame)의 전송 시점과 수신 시점을 보여줄 수 있다. 기지국(920)은 드론(910)을 포함한 단말들에게 신호를 전송하는 하향 링크 프레임의 전송 시점과 드론(910)을 포함한 단말들로부터 신호를 수신받는 상향 링크 프레임의 수신 시점을 일치 시킬 수 있다. 이때, 이 시점을 기준으로 드론(910)과 단말들이 보내는 상향링크 신호가 기지국에 상향 링크 프레임 수신 시점에 일치하여 도착할 수 있도록 TA를 통해서 드론(910)과 단말들은 상향 링크 송신 시점을 정할 수 있다.
다만, 드론(910)은 상향 링크 송신 시점에 D-PRS 전송하게 되고, 기지국(920)이 보내는 PRS와 동기화가 맞지 않아서 단말에서는 정확한 RSTD를 측정할 수 없을 수 있다. 따라서, 기지국(920)이 보내는 PRS와 드론(910)이 보내는 D-PRS의 전송 시점이 동기화가 될 수 있도록 드론(910)의 D-PRS 전송 시점을 보정해야 된다.
보다 상세하게는, 도 10을 참조하면, 드론(1020)은 기지국(1010)으로부터 받은 하향 링크 수신 시점을 기준으로 D-PRS 전송 시점을 보정할 수 있다. 이때, 드론(1020)이 전송하는 D-PRS는 기지국의 하향 링크 전송 시점과 동기가 일치해야 한다. 따라서, 드론(1020)은 기지국(1010)으로부터 받은 하향 링크 신호의 수신 시점 t0과 기지국(1010)으로부터 얻은 기지국(1010)의 정보를 이용해 알 수 있는 기지국(1010)과 드론(1020) 사이의 거리 d를 이용하여 td=t0-(d/c) 를 알 수 있다. 이렇게 얻은 td 시점을 기준으로 D-PRS를 전송할 수 있다. 즉, 기지국(1010)이 전송하는 PRS의 전송 시점을 고려하여 드론(1020)은 D-PRS를 전송할 수 있다.
또 다른 일 예로, 도 11을 참조하면, 드론(1110)은 기지국(1120)과 동기화된 상향 링크 전송 시점을 기준으로 D-PRS 전송 시점을 보정할 수 있다. 이때, 드론(1110)이 t0시점에 전송한 상향 링크 신호가 기지국(1120)에 t1에 도착할 수 있다.
이때, 일 예로, t1은 기지국(1120)의 하향 링크 전송 시점인 td와 정확히 일치해야 할 수 있다. 다만, 드론(1110)이 계속 이동하고 있고, 드론(1110)의 상향 링크 신호 전송 시점을 초기에 TA를 이용하여 설정할 때 발생하는 TA 레졸루션(TA resolution)의 한계로 인해서 정확히 t1과 td가 일치하지 않을 수 있다. 따라서, 보다 정확하게 드론(1110)의 D-PRS 전송 시점을 정하기 위해서는 드론(1110)의 위치를 활용할 필요성이 있다. 이때, 드론(1110)의 위치를 알고 있는바, 기지국(1120)에서는 드론(1110)이 보낸 상향 링크 신호가 도착한 시점 t1, 기지국(1120)과 드론(1110) 사이의 거리 d를 통해서 드론이 상향 신호를 전송한 시점인 t0=t1-(d/c)를 알 수 있다.
따라서, 드론(1110)이 D-PRS를 전송해야 하는 기지국(1120)의 하향 링크 시점(td)과 드론(1110)의 상향링크 시점의 차이 x를 기지국(1120)이 하기 수학식 1과 같이 구할 수 있다.
[수학식 1]
x=td-t0=td-(t1-(d/c))=td-t1+(d/c)
기지국(1120)은 상술한 x값을 양자화하여 드론(1110)에게 전송할 수 있다. 이렇게 받은 x값을 통해서 드론(1110)은 전송하던 상향 링크 신호의 전송시점을 기준으로 x만큼 전송 시점을 이동하여 D-PRS를 전송할 수 있다.
또한, 일 예로, 드론(1110)이 특정 거리 이상으로 움직인 경우, PRS와 D-PRS의 동기화가 어긋나므로 위치 추적의 정확도가 떨어질 수 있다. 따라서, D-PRS 전송 시점을 재설정할 필요성이 있다. 이때, 드론(1110)이 특정 거리 이상을 움직인 경우, D-RPS 전송 시점을 설정하는 과정이 다시 수행될 수 있다. 또 다른 일 예로, 동기화된 D-PRS 전송 시점을 이용하여 D-PRS를 생성하고, 전송할 수 있다.
일 예로, 도 12를 참조하면, 드론(1210)이 상향 링크 전송 시점이 변화하지 않고, D-PRS가 전송되는 시점에 해당 OFDM 심볼들에 D-PRS를 생성하여 전송할 수 있다. 따라서, 도 12에서와 같이, 드론(1210)은 D-PRS를 하나의 서브 프레임으로 전송할 때, 두 개의 상향 링크 서브 프레임에 걸쳐서 D-PRS를 생성하여 전송할 수 있으나, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또 다른 일 예로, 도 13을 참조하면, 드론(1310)은 D-PRS를 송신할때와 기지국(1320)에 데이터를 전송하기 위하여 상향 링크를 송신할 때, 각각 프레임이 시작되도록 하는 시점으로 프레임 시작 지점을 변경할 수 있다. 이때, 드론(1310)이 D-PRS를 하나의 서브 프레임으로 전송할 때, 두 개의 상향 링크 서브 프레임을 전송할 때 두 개의 상향 링크 서브 프레임에 걸쳐서 D-PRS를 생성하여 전송할 수 있다.
즉, 드론(1310)이 기지국(1320)에 데이터 전송을 위한 상향 링크 프레임의 전송 시점과 D-PRS 전송을 위한 상향 링크 프레임의 전송 시점을 사전에 인지한 후, 전송하는 상향 링크 프레임에 따라서 전송 시점을 선택할 수 있다.
이때, 일 예로, 상술한 바에 기초하여, 전송 시점을 맞추기 위해서 데이터와 D-PRS를 전송하는 사이에 신호가 전송되지 않는 블랭크(Blank) 영역이 필요할 수 있다. 다만, 일 예로, 블랭크 영역이 있는 경우라면 도 12에서처럼 다수의 서브 프레임에 걸쳐서 D-PRS를 생성하지 않을 수 있으며, 블랭크 영역을 활용할 수 있다.
상술한 바를 통해서, 단말들은 동기화된 PRS와 D-PRS 신호를 수신할 수 있다. 서빙 기지국은 드론과 단말들의 상향 링크 신호가 일치한 상태로 상향 링크 신호를 수신함으로써 드론이 전송한 데이터를 얻을 수 있다.
또 다른 일 예로, 도 14를 참조하면, 다수의 드론이 D-PRS를 전송할 수 있다. 이때, 일 예로, 서로 다른 cell-ID를 이용하여 D-PRS가 생성될 수 있다. 다만, 다수의 드론들이 D-PRS를 생성하는 경우, 단말에서 받은 PRS 수신 세기가 약한 다수개의 cell-ID를 이용하여 서로 다른 cell-ID를 가지고 PRS를 생성하여 전송할 수 있다. 이때, 최대 특정 cell-ID를 해당하는 PRS가 전송되던 주파수 대역만큼 활용하여 드론이 D-PRS를 생성하여 전송할 수 있다.
또 다른 일 예로, 서로 다른 PRB 자원 영역(PRB resource region)을 할당하여 D-PRS를 전송할 수 있다. 일 예로, 서브밴드 D-PRS 전송일 수 있다(subband D-PRS 전송).
이때, 드론이 송신하는 D-PRS의 자원 영역은 기존에 단말이 수신 받던 PRS 자원 영역의 일부분일 수도 있다. 드론은 정해진 cell-ID를 가지고 D-RPS를 기존 단말이 수신하던 PRS와 같이 전대역에 걸쳐서 생성한 뒤 할당된 특정 서브밴드만으로 D-PRS를 송신할 수 있다. 즉, 다수개의 드론이 같은 cell-ID를 가지고 동일한 D-PRS를 생성한 뒤 서로 다른 주파수 자원을 할당 받아 D-PRS를 전송할 수 있다.
이때, 일 예로, 도 14를 참조하면, 세 개의 드론이 같은 cell-ID를 통하여 D-PRS를 생성하여 전송을 수행할 수 있다. 이때, 각각의 드론에 대해서 서로 다른 서브밴드를 할당 받어 D-PRS를 전송할 수 있다. 이를 통해, 드론의 파워 제한으로 인해 전대역에 걸쳐 D-PRS를 전송하기 어려운 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 다수의 드론이 동시에 같은 Cell-ID를 가지고 D-PRS를 생성하여 동시간에 전송하는 것도 가능할 수 있다.
도 15는 단말이 드론을 이용하여 위치 추척을 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 기지국(1510)은 단말(1530)으로 D-PRS 설정을 위한 정보를 요청할 수 있다. 이때, D-PRS 설정을 위한 정보 요청은 상술한 "(1) 단계"를 의미할 수 있다. 기지국(1510)은 단말(1530)로 주변 셀 및 드론들에 대한 정보를 요청할 수 있다.
다음으로, 단말(1530)은 기지국(1510)으로 D-PRS 설정을 위한 정보를 전송할 수 있다. 이때, D-PRS 설정을 위한 정보를 전송은 상술한 "(2) 단계"를 의미할 수 있다. 즉, 단말(1530)은 상술한 단계에서 요청한 정보를 기지국(1510)으로 전송할 수 있다.
다음으로, 기지국(1510)은 드론(1520)으로 D-PRS 전송을 요청할 수 있다. 또한, 기지국(1510)은 드론(1520)으로 D-PRS 전송을 위한 능력 정보를 요청할 수 있다. 이때, 상술한 단계는 "(3) 단계"를 의미할 수 있다. 즉, 기지국(1510)은 드론(1520)으로 D-PRS 전송을 요청하면서 관련 정보도 함께 요청할 수 있다.
다음으로, 드론(1520)은 기지국(1510)은 D-PRS 관련 정보 및 능력 정보를 전송할 수 있다. 즉, 상술한 정보 요청에 기초하여 관련 정보를 기지국으로 전송할 수 있으며, 이는 상술한 "(4) 단계"를 의미할 수 있다.
다음으로, 기지국(1510)은 단말(1530)로 변경된 이웃 셀 정보를 전송할 수 있다. 이는 상술한 "(5) 단계"를 의미할 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이, 기지국(1510)은 PRS 설정에 변경이 생기지 않으면 단말로 정보를 전송하지 않을 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
다음으로, 기지국(1510)은 드론(1520)으로 D-PRS 설정 정보를 전송할 수 있다. 이때, 기지국(1510)이 드론(1520)으로 D-PRS 설정 정보를 전송하는 단계는 상술한 "(6) 단계"일 수 있다. 기지국(1510)은 드론(1520)이 D-PRS를 전송하기 이전에 D-PRS 설정 정보를 드론(1520)에게 전송할 수 있다.
다음으로, 기지국(1510)은 PRS를 단말(1530)로 전송하고, 드론(1520)은 D-PRS를 단말(1530)로 전송할 수 있으며, 이는 상술한 "(7) 단계"일 수 있다. 즉, 기지국(1510)과 드론(1520)은 PRS 및 D-PRS를 각각 단말(1530)로 전송할 수 있다. 이때, 일 예로, 기지국(1510)과 드론(1520)은 각각 D-PRS와 PRS의 동기화가 맞춰진 상태로 전송될 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
다음으로, 단말(1530)은 RSTD를 측정하고, 기지국(1510)으로 이를 보고할 수 있으며, 이는 상술한 "(8) 단계"일 수 있다. 이를 통해, 기지국(1510)은 단말의 위치를 추정할 수 있다.
도 16은 단말이 드론을 이용하여 위치 추척을 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
단말은 기지국으로부터 D-PRS 설정에 대한 정보를 전송할 수 있다.(S1610) 이때, 도 1 내지 도 15에서 상술한 바와 같이, 단말은 기지국으로부터 요청이 있으면 D-PRS 설정에 대한 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 이때, 단말이 전송하는 정보는 이웃 셀에 대한 정보 및 드론들에 대한 정보일 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
다음으로, 단말은 기지국으로부터 D-PRS 설정 정보를 수신할 수 있다.(S1620) 이때, 도 1 내지 도 15에서 상술한 바와 같이, 단말은 PRS 설정이 변경되거나 필요한 경우에 기지국으로부터 D-PRS 설정 정보를 수신할 수 있다. 다음으로, 단말은 기지국으로부터 PRS를 수신하고, 드론으로부터 D-PRS를 수신할 수 있다. 이때, 도 1 내지 도 15에서 상술한 바와 같이, 기지국이 전송하는 PRS와 드론이 전송하는 D-PRS는 동기화가 맞춰진 상태일 수 있다. 또한, 일 예로, 단말은 D-PRS를 복수의 드론들로부터 수신할 수 있다. 이때, 일 예로, 복수의 드론들에 대한 Cell-ID가 다를 수 있다. 또 다른 일 예로, 복수의 드론들에 대한 Cell-ID가 동일할 수 있다. 이때, 단말은 복수의 드론들 각각에 대한 서브밴드를 할당하여 이를 통해 각각의 드론들로부터 D-PRS를 수신할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
다음으로, 단말은 PRS 및 D-PRS에 기초하여 단말의 위치 관련 정보를 획득할 수 있다.(S1640) 이때, 도 1 내지 도 15에서 상술한 바와 같이, 단말은 PRS와 D-PRS를 통해 RSTD를 측정할 수 있다.일 예로, 위치 관련 정보는 RSTD일 수 있다. 다음으로, 단말은 위치 관련 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.(S1650) 이때, 도 1 내지 도 15에서 상술한 바와 같이, 단말은 상술한 RSTD에 대한 정보를 기지국으로 전송할 수 있으며, 기지국은 이에 대한 정보를 다른 기지국과 공유할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 이상에서는 본 명세서의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 명세서의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
그리고 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선통신 시스템에서 단말이 드론을 이용하여 위치 측정을 수행하는 방법에 있어서,
    기지국으로 D-PRS(Drone-Positioning Reference Signal) 설정에 대한 정보를 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 D-PRS 설정 정보를 수신하는 단계;
    상기 기지국으로부터 PRS(Positioning Reference Signal)를 수신하고, 상기 드론으로부터 D-PRS를 수신하는 단계;
    상기 PRS 및 상기 D-PRS에 기초하여 상기 단말의 위치 관련 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 기지국으로 상기 위치 관련 정보를 전송하는 단계;를 포함하는, 위치 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말은 상기 기지국으로부터 상기 D-PRS 설정에 대한 정보 전송 요청을 수신하는 경우, 상기 기지국으로 상기 D-PRS 설정에 대한 정보를 전송하는, 위치 측정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 드론과 상기 D-PRS와 관련된 정보를 교환한 후, 상기 단말로 상기 D-PRS 설정 정보를 전송하는, 위치 측정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기지국과 상기 드론은 상기 D-PRS와 관련된 정보에 기초하여 상기 PRS의 전송 시점과 상기 D-PRS의 전송 시점을 동기화하는, 위치 측정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말은 서로 다른 Cell-ID를 가지는 복수의 드론들로부터 각각 D-PRS를 수신하는, 위치 측정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말은 동일한 Cell-ID를 가지는 복수의 드론들로부터 각각 D-PRS를 수신하는, 위치 측정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 드론들은 서로 다른 서브밴드를 할당받고,
    상기 단말은 상기 할당된 서브밴드에서 상기 복수의 드론들로부터 각각 상기 D-PRS를 수신하는, 위치 측정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 드론이 스레스홀드 거리 이상 이동한 경우, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 상기 D-PRS 설정 정보를 다시 수신하는, 위치 측정 방법.
  9. 무선통신 시스템에서 드론을 이용하여 위치 측정을 수행하는 단말에 있어서,
    신호를 수신하는 수신부;
    신호를 송신하는 송신부; 및
    상기 수신부 및 상기 송신부를 제어하는 프로세서;로서,
    상기 프로세서는,
    기지국으로 D-PRS 설정에 대한 정보를 전송하고,
    상기 기지국으로부터 D-PRS 설정 정보를 수신하고,
    상기 기지국으로부터 PRS를 수신하고, 상기 드론으로부터 D-PRS를 수신하고,
    상기 PRS 및 상기 D-PRS에 기초하여 상기 단말의 위치 관련 정보를 획득하고,
    상기 기지국으로 상기 위치 관련 정보를 전송하는, 위치 측정을 수행하는 단말.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 기지국으로부터 상기 D-PRS 설정에 대한 정보 전송 요청을 수신하는 경우, 상기 기지국으로 상기 D-PRS 설정에 대한 정보를 전송하는, 위치 측정을 수행하는 단말.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 드론과 상기 D-PRS와 관련된 정보를 교환한 후, 상기 단말로 상기 D-PRS 설정 정보를 전송하는, 위치 측정을 수행하는 단말.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기지국과 상기 드론은 상기 D-PRS와 관련된 정보에 기초하여 상기 PRS의 전송 시점과 상기 D-PRS의 전송 시점을 동기화하는, 위치 측정을 수행하는 단말.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    서로 다른 Cell-ID를 가지는 복수의 드론들로부터 각각 D-PRS를 수신하는, 위치 측정을 수행하는 단말.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    동일한 Cell-ID를 가지는 복수의 드론들로부터 각각 D-PRS를 수신하는, 위치 측정을 수행하는 단말.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 드론들은 서로 다른 서브밴드를 할당받고,
    상기 단말은 상기 할당된 서브밴드에서 상기 복수의 드론들로부터 각각 상기 D-PRS를 수신하는, 위치 측정을 수행하는 단말.
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