WO2020013658A1 - 제어정보 수신 장치 및 방법, 신호 측정 장치 그리고 위치 측정 서버 및 방법 - Google Patents

제어정보 수신 장치 및 방법, 신호 측정 장치 그리고 위치 측정 서버 및 방법 Download PDF

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WO2020013658A1
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terminal
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uplink
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문희찬
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한양대학교 산학협력단
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    • H04W72/00—Local resource management
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    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
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    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23—Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal

Definitions

  • the present embodiments relate to a method and an apparatus for obtaining location information of a terminal using a mobile communication system.
  • a terminal generally includes an antenna 130, a downlink (DL) signal receiver 110, and an uplink (UL) signal transmitter 120.
  • DL downlink
  • UL uplink
  • the base station includes an antenna 230, an uplink signal receiver 210, and a downlink signal transmitter 220.
  • the communication device having the structure as shown in FIG. 1 or 2 When using the communication device having the structure as shown in FIG. 1 or 2, there is a problem that it is difficult to obtain traffic information including the location of another terminal at an intersection or a specific area.
  • the communication device having the structure of FIG. 1 has a problem in that it is not possible to acquire information of a signal transmitted from another terminal, that is, an uplink signal.
  • the communication device having the structure of FIG. 2 may acquire some data transmitted from another terminal, but has a problem in that it is difficult to obtain information transmitted from the base station.
  • the communication device having the structure of Figure 2 as a method for acquiring the location and movement information of the other terminals, a method of acquiring the information of the terminal located in the service radius of the repeater or small cell by installing a plurality of repeaters or small cells You can consider.
  • the repeater or the small cell equipment is a situation that can only be installed only by the communication operators, if the carrier determines that it is not desired or less feasible in reality.
  • the reality is that there is no method for obtaining a location or traffic information of a terminal existing in a specific area for the purpose of public service by a third party other than a communication service provider.
  • the method of acquiring this information should be performed without affecting the existing installed communication equipment and communication network.
  • the present disclosure is to provide an apparatus and method for acquiring downlink control information, determining an uplink signal based on this, and measuring the position of another terminal.
  • An apparatus and method for obtaining movement information of a terminal using two or more signal measuring apparatuses are provided.
  • the present disclosure is to provide an apparatus and method for acquiring uplink resource allocation information in a multi-band environment, determining an uplink signal based on the uplink signal, and measuring the position of another terminal.
  • an embodiment of the present invention provides at least one downlink signal receiving unit for receiving a downlink signal from a base station, a control unit for obtaining control information for the terminal from the downlink signal, and control information for the terminal. It provides a control information receiving apparatus including a communication unit for transmitting to a location measuring server.
  • another embodiment of the present invention provides at least one downlink signal receiver for receiving a downlink signal, a controller for obtaining uplink resource allocation information, and at least one uplink receiving an uplink signal based on the uplink resource allocation information.
  • the control unit provides a signal measuring apparatus, characterized in that for changing the operating frequency over time.
  • the communication unit for receiving the identifier information of the terminal and the uplink reception information transmitted by the terminal from at least one signal measuring device, and receives the control information for the terminal from the control information receiving device, the identifier information of the terminal, It provides a location measurement server including a control unit for calculating the location and movement information of the terminal based on the uplink reception information transmitted by the terminal and the control information for the terminal.
  • Another embodiment provides a signal measurement comprising receiving a downlink signal from a base station, acquiring control information for the terminal from the downlink signal, and transmitting control information for the terminal to a location measurement server.
  • a signal measurement comprising receiving a downlink signal from a base station, acquiring control information for the terminal from the downlink signal, and transmitting control information for the terminal to a location measurement server.
  • Another embodiment may include receiving identifier information of a terminal and uplink reception information transmitted by the terminal from at least one signal measuring apparatus, receiving control information of the terminal from the control information receiving apparatus, and identifier of the terminal. It provides a position measuring method comprising the step of calculating the position and movement information of the terminal based on the information, uplink reception information transmitted by the terminal and control information for the terminal.
  • the present embodiment it is possible to provide an apparatus and a method capable of acquiring the existence of a terminal, location and movement information, etc. without affecting an existing communication network.
  • location and movement information may be secured.
  • embodiments of the present invention can acquire information such as the location of adjacent terminals existing in various bands without greatly increasing hardware complexity.
  • 1 is a diagram illustrating a configuration of a terminal.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a base station.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a signal measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a signal measuring apparatus according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a signal measuring apparatus according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a signal measuring apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a view for explaining a process of changing the frequency of the signal measuring apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a frequency change of a signal measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a signal measuring apparatus receiving an uplink signal according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for detecting the presence of a terminal based on an uplink signal by a signal measuring apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a signal measuring system according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 illustrates a signal measurement system according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a signal measuring system according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 illustrates a signal measurement system according to another embodiment of the present disclosure.
  • 15 is a diagram illustrating a configuration of a location measurement server according to an embodiment of the present disclosure.
  • 16 is a diagram illustrating a configuration of a signal measuring apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • 17 is a diagram for describing a process of operating a plurality of signal measuring apparatuses by synchronizing frequencies according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a handover area of a mobile communication system.
  • FIG. 19 is a diagram for describing a process of acquiring movement information of a terminal using different bands in a signal measuring system according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • 20 is a flowchart illustrating a method for receiving control information according to an embodiment of the present disclosure.
  • 21 is a flowchart illustrating a position measuring method according to an embodiment of the present disclosure.
  • the wireless communication system refers to a system for providing various communication services such as voice and packet data.
  • the wireless communication system includes a user equipment (UE) and a base station (BS).
  • UE user equipment
  • BS base station
  • a user terminal is a comprehensive concept of a terminal in a wireless communication, and includes a user equipment (UE) in WCDMA, LTE, HSPA, and IMT-2020 (5G or New Radio), as well as a mobile station (MS) and a UT in GSM. It should be interpreted as a concept that includes a user terminal, a subscriber station (SS), and a wireless device.
  • UE user equipment
  • LTE Long Term Evolution
  • HSPA High Speed Packet Access
  • IMT-2020 5G or New Radio
  • a base station or cell generally refers to a station that communicates with a user terminal, and includes a Node-B, an evolved Node-B, an eNB, a gNode-B, and a Low Power Node. ), Sector, site, various types of antennas, base transceiver system (BTS), access point, access point (for example, transmission point, reception point, transmission / reception point), relay node ( It is meant to encompass various coverage areas such as a relay node, a mega cell, a macro cell, a micro cell, a pico cell, a femto cell, a remote radio head (RRH), a radio unit (RU), and a small cell.
  • BTS base transceiver system
  • access point for example, transmission point, reception point, transmission / reception point
  • relay node It is meant to encompass various coverage areas such as a relay node, a mega cell, a macro cell, a micro cell, a pico cell, a femto cell,
  • the base station may be interpreted in two meanings. 1) the device providing the mega cell, the macro cell, the micro cell, the pico cell, the femto cell, the small cell in relation to the wireless area, or 2) the wireless area itself. In 1) all devices that provide a given radio area are controlled by the same entity or interact with each other to cooperatively configure the radio area to the base station. According to the configuration of the wireless area, a point, a transmission point, a transmission point, a reception point, and the like become one embodiment of a base station. In 2), the base station may indicate the radio area itself that receives or transmits a signal from the viewpoint of the user terminal or the position of a neighboring base station.
  • a cell refers to a component carrier having a coverage of a signal transmitted from a transmission / reception point or a signal transmitted from a transmission point or a transmission / reception point, and the transmission / reception point itself. Can be.
  • the user terminal and the base station are used in a comprehensive sense as two entities (uplink or downlink) transmitting and receiving subjects used to implement the technology or technical idea described in the present invention, and are not limited by the terms or words specifically referred to. Do not.
  • the uplink (Uplink, UL, or uplink) refers to a method for transmitting and receiving data to the base station by the user terminal
  • the downlink (Downlink, DL, or downlink) means to transmit and receive data to the user terminal by the base station It means the way.
  • the uplink transmission and the downlink transmission may use a time division duplex (TDD) scheme that is transmitted using different times, and use a frequency division duplex (FDD) scheme, a TDD scheme, and an FDD scheme, which are transmitted using different frequencies.
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • TDD scheme TDD scheme
  • FDD scheme FDD scheme
  • a standard is configured by configuring uplink and downlink based on one carrier or a pair of carriers.
  • the uplink and the downlink transmit control information through a control channel such as a physical downlink control channel (PDCCH), a physical uplink control channel (PUCCH), a physical downlink shared channel (PDSCH), a physical uplink shared channel (PUSCH), and the like. It is composed of the same data channel to transmit data.
  • a control channel such as a physical downlink control channel (PDCCH), a physical uplink control channel (PUCCH), a physical downlink shared channel (PDSCH), a physical uplink shared channel (PUSCH), and the like. It is composed of the same data channel to transmit data.
  • Downlink may mean a communication or communication path from the multiple transmission and reception points to the terminal
  • uplink may mean a communication or communication path from the terminal to the multiple transmission and reception points.
  • the transmitter in the downlink, the transmitter may be part of multiple transmission / reception points, and the receiver may be part of the terminal.
  • a transmitter in uplink, a transmitter may be part of a terminal, and a receiver may be part of multiple transmission / reception points.
  • a situation in which a signal is transmitted and received through a channel such as a PUCCH, a PUSCH, a PDCCH, and a PDSCH may be described in the form of 'sending and receiving a PUCCH, a PUSCH, a PDCCH, and a PDSCH.
  • high layer signaling described below includes RRC signaling for transmitting RRC information including an RRC parameter.
  • the base station performs downlink transmission to the terminals.
  • the base station transmits downlink control information such as scheduling required for reception of a downlink data channel, which is a main physical channel for unicast transmission, and a physical downlink for transmitting scheduling grant information for transmission on an uplink data channel.
  • the control channel can be transmitted.
  • the transmission and reception of signals through each channel will be described in the form of transmission and reception of the corresponding channel.
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • NOMA Non-Orthogonal Multiple Access
  • OFDM-TDMA OFDM-FDMA
  • SCMA sparse code multiple access
  • LDS low density spreading
  • One embodiment of the present invention is for asynchronous radio communication evolving to LTE / LTE-Advanced, IMT-2020 via GSM, WCDMA, HSPA, and synchronous radio communication evolving to CDMA, CDMA-2000 and UMB. Can be applied.
  • a MTC terminal may mean a terminal supporting low cost (or low complexity) or a terminal supporting coverage enhancement.
  • the MTC terminal may mean a terminal defined in a specific category for supporting low cost (or low complexity) and / or coverage enhancement.
  • the MTC terminal may mean a newly defined 3GPP Release-13 low cost (or low complexity) UE category / type for performing LTE-based MTC related operations.
  • the MTC terminal supports enhanced coverage compared to the existing LTE coverage, or supports UE category / type defined in the existing 3GPP Release-12 or lower, or newly defined Release-13 low cost (or lower power consumption).
  • low complexity can mean UE category / type.
  • it may mean a further Enhanced MTC terminal defined in Release-14.
  • a NB-IoT (NarrowBand Internet of Things) terminal refers to a terminal that supports radio access for cellular IoT.
  • the objectives of NB-IoT technology include improved Indoor coverage, support for large scale low speed terminals, low sensitivity, low cost terminal cost, low power consumption, and optimized network architecture.
  • NR New Radio
  • eMBB enhanced Mobile BroadBand
  • MMTC massive machine type communication
  • URLLC Ultra Reliable and Low Latency Communication
  • NR New Radio
  • This embodiment describes a method and apparatus for acquiring information on what location a specific terminal is in a wireless communication system, in particular a mobile communication system.
  • a new type of apparatus including a downlink signal receiver and an uplink signal receiver is proposed.
  • the proposed apparatus may include one or more uplink signal receivers, and one or more uplink signal receivers may be installed at different physical locations.
  • the apparatus described in this embodiment may analyze downlink signals transmitted by the base station to obtain information of which signal is transmitted from the terminal to the base station through the uplink.
  • the uplink signal receiver may determine whether the uplink data is transmitted from the terminal to the base station, and determine the location of the corresponding terminal.
  • a related field of the present embodiments is a technique for obtaining location and movement information of terminals in a wireless communication system.
  • Applicable products and methods of the embodiments are traffic information and public services over a wireless communication system.
  • the prior art which is most relevant to the present embodiments, is the mobile communication system that is most relevant.
  • the location information measuring device is at least one downlink signal receiver, at least one uplink signal receiver and downlink signal receiver and uplink
  • a control unit for controlling the signal receiving unit wherein the control unit obtains uplink resource allocation information, and determines whether to receive an uplink signal based on the uplink resource allocation information, from two or more location measuring devices.
  • the mobility information of the terminal may be measured based on the measured information.
  • the apparatus proposed in this embodiment may include a downlink signal receiver 310, an uplink signal receiver 320, and an antenna 340. Therefore, unlike the device described with reference to FIGS. 1 and 2, the device proposed in this embodiment may receive both uplink and downlink signals.
  • both downlink and uplink signals are received through one antenna.
  • the communication device may control the uplink signal receiver 320 and the downlink signal receiver 310 to interwork through the controller 330.
  • FIG. 3 illustrates an embodiment in which the uplink signal receiver 320 and the downlink signal receiver 310 use the same antenna, but may be implemented by separating the uplink signal receiver antenna and the downlink signal receiver antenna.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a signal measuring apparatus according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • the signal measuring apparatus of FIG. 4 further includes a downlink signal receiver 410, an uplink signal receiver 420, and a controller 440 that can communicate with the outside in addition to the controller 430.
  • the communication unit 440 is connected to the location measurement server so that the signal measurement device proposed in the present invention can provide information to the location measurement server.
  • the signal measuring apparatus of FIG. 4 may further include a GPS receiver 470 capable of acquiring position and time information.
  • the signal measuring apparatus of FIG. 4 may further include an input unit 460 and a display unit 460 for allowing a user to input / output integrated control information and other information.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a signal measuring apparatus according to another embodiment of the present disclosure.
  • the signal measuring apparatus of FIG. 5 may include one downlink signal receiver 510 and one or more uplink signal receivers 520, 530, and 540.
  • a DL antenna 511 is connected to the downlink signal receiver 510
  • a first UL antenna 521 is connected to each of the first uplink signal receiver 520
  • a second uplink signal receiver 510 is connected to each of the uplink signal receivers 520.
  • a second UL antenna 531 may be connected to the 530
  • a third UL antenna 541 may be connected to the third uplink signal receiver 540.
  • the controller 550 may control the downlink signal receiver 510 and the uplink signal receivers 520, 530, and 540 to interwork with each other.
  • the downlink signal receiver 510 of the signal measuring apparatus may be installed at a position capable of receiving downlink well near the base station.
  • Each of the one or more uplink signal receivers 520, 530, and 540 may attempt to receive an uplink signal transmitted from a terminal to be measured by a terminal to be measured at a location of each uplink signal receiver.
  • each uplink signal receiver is connected to the control unit and can operate in conjunction with the downlink signal received by the downlink signal receiver.
  • each downlink signal receiver and an uplink signal receiver are connected by wires.
  • some or all of the connections may be made using another radio link.
  • the connection between the receivers and the controller may communicate using a frequency different from the frequency used by the receivers of the present invention.
  • the downlink signal receiver is one and the uplink signal receiver is plural is described.
  • the downlink signal receiver may also be plural.
  • each downlink signal receiver is installed at a different position. Can be.
  • the downlink receiver and the uplink receiver may be installed in a 1: 1 correspondence.
  • uplink resource allocation information is obtained through corresponding downlink receivers, and the uplink receiver receives an uplink signal transmitted by the terminal from the uplink receiver.
  • the downlink receiver and the uplink receiver may be implemented to be many-to-one or one-to-many, respectively.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a signal measuring apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • the signal measuring apparatus of the present disclosure includes a downlink signal receiver 610, a downlink frequency oscillator 630, an uplink signal receiver 620, an uplink frequency oscillator 640, and a controller 650. It includes.
  • the downlink signal receiver 610 and the uplink signal receiver 620 are connected to the antenna, respectively.
  • the antennas used for the uplink signal receiver 620 and the downlink signal receiver 610 may be different from each other. That is, the DL antenna may be connected to the downlink signal receiver 610 and the UL antenna may be connected to the uplink signal receiver 620. However, by sharing one antenna, both an uplink signal receiver and an uplink signal receiver can receive a signal.
  • the downlink signal receiver 610 receives a downlink signal, and the controller 650 processes the downlink signal to obtain resource allocation information for a corresponding frequency.
  • the resource allocation information used at this time includes RNTI information of the LTE system, resource information of uplink, and information on a modulation and coding scheme.
  • the uplink resource allocation information is received through the downlink signal receiver 610.
  • the controller 650 sets resource allocation of the uplink signal receiver 620 based on the information and attempts to receive the uplink signal. When the uplink signal is received and the signal is above a predetermined threshold or demodulation / decoding is successfully performed, it is determined that there is a terminal of the RNTI. In addition, an approximate distance can be calculated from the apparatus of the present invention based on information such as uplink time delay and received signal strength, direction, time delay, and the like.
  • the controller 650 may change an operating frequency of the signal measuring device over time.
  • the controller 650 may change the frequency through the downlink frequency oscillator 630 and the uplink frequency oscillator 630 at a predetermined time to collect frequency information of various bands.
  • the at least one downlink signal receiver 610 receives a downlink signal at a first downlink frequency during a first time interval
  • the controller 650 is configured to receive a downlink signal at a first downlink frequency.
  • Obtaining uplink resource allocation information at least one uplink signal receiver 620 is uplink based on the uplink resource allocation information at a first uplink frequency corresponding to the first downlink frequency during a first time interval. It can receive a signal.
  • the at least one downlink signal receiver 610 receives the downlink signal at a second downlink frequency different from the first downlink frequency during the second time interval after the first time interval. And the controller 650 obtains uplink resource allocation information from the downlink signal at the second downlink frequency, and the at least one uplink signal receiver 620 is configured to perform the second time interval after the first time interval.
  • An uplink signal may be received based on the uplink resource allocation information at a second uplink frequency corresponding to a second downlink frequency.
  • the device of the present disclosure may collect information of a terminal using frequencies of various bands.
  • the controller 650 may obtain information such as a band for detecting a signal of the terminal, an RNTI of the detected terminal, a detected time, a signal strength, a time delay, and record the information in a storage device.
  • the controller 650 may set the downlink frequency and the uplink frequency to correspond to each other in the FDD system. That is, when one terminal of the mobile communication system uses the downlink first frequency, the uplink uses the second frequency spaced apart from the first frequency by a predetermined interval.
  • the controller 650 may set the uplink frequency oscillator 630 and the downlink frequency oscillator 640 such that the frequency is set in this defined relationship. For example, if f1 is used as the uplink frequency in the FDD mobile communication system, the frequency of the downlink becomes f1 + ⁇ f. It is common to set uplink and downlink frequencies to have a constant frequency interval. Through such a configuration, the downlink signal receiving unit corresponds to uplink resource allocation information corresponding to the desired uplink frequency band.
  • the apparatus of the present disclosure intends to collect information of a terminal using three bands.
  • the frequency is set in each frequency band for a predetermined time to collect information of the terminal of each band.
  • the uplink frequency is changed to another band to collect information of an adjacent terminal.
  • the frequency of the downlink is also changed to correspond to the uplink frequency.
  • Information collected in this process includes a temporary ID in the base station, such as the RNTI of the terminal, the presence or absence of the terminal, the strength of the received signal, the time delay, and the time of detecting the signal of the terminal.
  • the apparatus of the present disclosure collects information of an adjacent terminal for a predetermined time T1 time at the first frequency f1. After that, it moves to the second frequency f2, which is another frequency, collects information of neighboring terminals for a predetermined time T2, and then moves to the third frequency f3, which is another frequency. At the third frequency f3, information of the neighboring terminal is collected for a predetermined time T3.
  • the apparatus of the present invention can be operated for different time in different frequency bands according to frequency bands.
  • the apparatus of the present disclosure acquires information of the system by scanning a frequency band used by the mobile communication system when the power is turned on.
  • the synchronization channel transmitted by the base station is searched while changing the frequency.
  • the system receives information of the found base station system.
  • dynamic system information transmitted from BCH and PDSCH corresponds to such system information.
  • the system information thus obtained is stored in a storage device for each frequency band. The reason why the system information is stored in this way is to acquire information of the neighboring terminal faster by using the stored system information when the frequency is used again later.
  • the information of the system can be set differently for each operator and frequency band, it is necessary to store the information for each frequency band.
  • frequency information and system information of a band to be scanned by the apparatus of the present disclosure are acquired.
  • the apparatus of the present disclosure collects information of neighboring terminals for each band. After initially securing system information and moving to a new frequency, the apparatus of the present disclosure performs information collection of a neighboring terminal by using information of a corresponding band from stored system information.
  • the apparatus of the present invention receives uplink resource allocation information based on system information.
  • the above process may be performed using a downlink signal receiver of the apparatus of the present disclosure.
  • the uplink resource allocation information required for the above process may include information such as RNTI, frequency resource, modulation of a transmitted signal, encoding format, etc. of the terminal.
  • information on the location of the terminal may be obtained based on the existence of the terminal of the RNTI, a time delay, and the strength of the received signal.
  • the information on the searched frequency band is stored together with information such as the RNTI, signal strength, time delay, and detection time of the searched terminal.
  • the stored information may not only be used for various purposes by the apparatus of the present disclosure but also may be transmitted and used by neighboring apparatuses.
  • resource allocation information for uplink may be received through a downlink receiver, it may be received through a communication channel from a mobile communication network.
  • the communication channel may be implemented by wire or wirelessly.
  • the base station receives system information transmitted by the base station in each frequency band. Since the base station can change the configuration of the system as needed, it is necessary to receive the information of the system and to continuously update it.
  • the updated system information is stored for each frequency band, and the next time the user visits the frequency again, the information is used to reduce the time required for receiving the system information from the beginning.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a frequency change of a signal measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • the apparatus sets the operating frequency to a new frequency (S801).
  • the terminal searches for information on the neighboring terminal for the set frequency band.
  • the apparatus of the present invention starts searching for a set frequency band, first, it is checked whether or not the frequency band is a first visit (S802).
  • the time for collecting information in the corresponding frequency band may be set differently.
  • the first visit operates at the corresponding frequency for the time of T0, and if the first visit is not the first visit for the corresponding frequency band, that is, the subsequent visit, at the corresponding frequency for the time of T1. It works.
  • the reason for setting the time differently is that it takes time to collect system information in the case of the first visit, so that the device of the present disclosure is operated at the corresponding frequency for a longer time in consideration of this.
  • the system information due to the initial visit has been shown to stay longer at the corresponding frequency, but in the case of having to re-receive system information due to the change of system information in the middle, The device can be operated at that frequency.
  • system information acquisition for the frequency band is performed (S803).
  • information of a system can be obtained by receiving a forward (downlink) channel.
  • system information is obtained by receiving dynamic system information transmitted through BCH and PDSCH. If the system information is obtained, it is stored in the storage device and information of the neighboring terminal on the frequency band is collected (S804).
  • the apparatus of the present disclosure receives uplink resource allocation information for a corresponding frequency band. After receiving the uplink resource allocation information by collecting information on the neighboring terminal, it detects the signal transmission of the terminal for the uplink signal (S805).
  • the resource allocation information reception of the uplink may be performed by receiving a downlink signal of the mobile communication system.
  • the frequency at which the apparatus of the present disclosure operates is set to a new frequency (S801).
  • the apparatus of the present disclosure receives uplink resource allocation information for a corresponding frequency band. After receiving the uplink resource allocation information by collecting information on the neighboring terminal, it detects the signal transmission of the terminal for the uplink signal (S808). In operation S809, it is determined whether the time of T1 set for the corresponding frequency band has elapsed. If the time of T1 set for the corresponding frequency band has not elapsed, uplink resource allocation information is obtained to detect uplink signal transmission. When the time T1 set for the frequency band has elapsed, the frequency at which the apparatus of the present disclosure operates is set to a new frequency (S801).
  • system information is found to be changed in the process of collecting information on the neighboring terminal, the system information is received and stored, and system operation is reset according to the system information. If the change of the system information is detected, information of a neighboring terminal may be received at a corresponding frequency for a longer time than the time set in T1 of FIG. 8.
  • the signal measuring apparatus of the present disclosure may receive a forward signal, that is, a downlink signal, and determine which control information is transmitted from the base station to the terminal.
  • the signal measuring apparatus of the present disclosure receives control information connected to a Radio Network Temporary Identifier (RNTI) through a downlink signal receiving unit to transmit an uplink signal, that is, a terminal later based on the above-described control information. It may be determined whether to transmit to the base station.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the RNTI is used as a temporary ID of a terminal in a base station, and thus anonymity can be maintained because it is unknown which RNTI is allocated to a terminal.
  • the RNTI has been described based on a method for identifying a terminal, but the present invention is intended to be used as the same function if the ID is temporarily assigned to the terminal within a base station or a cell.
  • the device of the present disclosure may receive control information associated with a specific RNTI in order to measure only the location information of the terminal identified as the specific RNTI, instead of measuring the location information for any terminal.
  • RNTI as the identification information of the terminal has the advantage that it is possible to specify the terminal to measure the location information at a specific time point without leaking the personal information (e.g. phone number / name / resident registration number) of the terminal user.
  • the present invention proposes a method for acquiring information on the terminal including the presence and location of the terminal based on the RNTI information.
  • receive control information including uplink resource allocation transmitted through downlink
  • reception and decoding of a downlink channel should be performed.
  • a method for receiving downlink control information will be described.
  • the first possible method is to perform demodulation and decoding on an unspecified number of RNTIs. That is, since it is impossible to know which RNTI is allocated, demodulation and decoding of all possible control information are performed.
  • candidates for positions where control information can be transmitted are determined for each terminal.
  • Each terminal receives control information through blind search for the candidates. That is, in the present invention, when the control information for the unspecified RNTIs is received, the reception is performed for all possibilities that the control information can be transmitted to the terminals in the cell.
  • the apparatus of the present invention may select one having high reliability among control information received in downlink and extract the received RNTI information and other control information from the received reliable control information.
  • the complexity of the apparatus of the present invention may be increased.
  • demodulation and decoding may be performed on only some of the candidates for possible control information.
  • the apparatus of the present invention may receive downlink control information only for a part of the RNTI.
  • the candidate of the limited RNTI is predetermined and attempted to receive the downlink control information. That is, one or more candidates for RNTI are pre-selected and attempted to receive forward control information.
  • a method of selecting a candidate of RNTI to receive downlink control information may be various.
  • the base station can inform the apparatus of the present invention.
  • other methods can be externally entered into the device or informed via other communication channels.
  • information collection can be performed only for a limited RNTI by promising a candidate of this RNTI in advance.
  • RNTIs may be pre-allocated to specific types of terminals, and downlink control information may be received for them.
  • the RNTI information used by the specific terminals may be shared with the base station in advance or may be received from the base station.
  • the apparatus of the present disclosure can obtain information of when and through which resource the uplink is transmitted.
  • the apparatus of the present disclosure attempts to receive an uplink signal transmitted from a terminal to a base station based on the uplink resource allocation information thus obtained, and determines whether to transmit an uplink signal based on a result of the attempt to receive an uplink signal. It can be determined. In this case, the determination may be performed by the controller 550.
  • the apparatus of the present disclosure if it is detected through the uplink signal receiver that data for a corresponding uplink signal is transmitted from a terminal to a base station for a time period or frequency resource indicated by the control information to be transmitted. May determine that there is a terminal to be measured at a location adjacent to the uplink signal receiver. And the device of the present disclosure can obtain information on the various terminals, including the presence, location, and mobility of the terminal based on this.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a signal measuring apparatus receiving an uplink signal according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 illustrates an operation of a communication device based on an LTE system as an example of a mobile communication system.
  • the LTE system operates based on a TTI of 1 ms, and forward control information may be transmitted from the base station to the terminal every TTI. Meanwhile, the following procedure may be performed in a mobile communication system other than the LTE system.
  • the apparatus of the present disclosure may receive control information transmitted from the base station to the terminal (S910).
  • the UE may demodulate and decode the downlink signal for every TTI.
  • the downlink signal received by the terminal from the base station may be a control channel (PDCCH) or a data channel (PDSCH). That is, in LTE, control information is generally transmitted through a PDCCH, but when control information is transmitted through a PDSCH, a PDSCH may be received.
  • the apparatus of the present disclosure may first receive the downlink PDCCH, and then attempt to receive the PDSCH in which the control information is received.
  • the apparatus of the present disclosure receives a forward signal, ie, a downlink signal, transmitted from a base station to a terminal, and then, when and through which resource, uplink is transmitted, and what is the RNTI of the terminal at that time.
  • a forward signal ie, a downlink signal
  • This process may include determining whether there is a terminal transmitting uplink through control information transmitted through downlink and what is the RNTI of the terminal. That is, when each downlink signal receiver determines uplink resource allocation information and determines that there is uplink signal transmission, the downlink signal receiver collects uplink signals transmitted to the base station through the corresponding uplink resources, and collects the uplink signals. It may be determined whether the uplink signal is transmitted based on the above. In the above process, the uplink resource allocation information may be acquired by receiving the PDCCH, which is control information transmitted through the downlink.
  • At least one uplink signal receiver included in the apparatus of the present disclosure collects uplink signals for each uplink signal receiver, and attempts to receive an uplink signal. It may be (S930).
  • the apparatus of the present disclosure may determine whether to transmit an uplink signal for each uplink signal receiver.
  • the above operation may be continuously performed at every TTI. Further, the device of the present disclosure may determine the presence, location, and mobility information of the terminal based on whether the uplink signal is transmitted through the signals collected by each uplink signal receiver.
  • the above process may be performed based on the information of the RNTI of the terminal. That is, the apparatus of the present disclosure may determine whether only the uplink signal transmitted from the terminal having a specific RNTI is transmitted and determine whether the terminal having the specific RNTI exists, location, and mobility information.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for detecting the presence of a terminal based on an uplink signal by a signal measuring apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • an apparatus of the present disclosure may obtain uplink transmission information from a downlink received signal obtained through a downlink signal receiver.
  • the apparatus of the present disclosure may collect an uplink signal transmitted from a terminal to a base station through resources allocated for uplink, and calculate an average reception power of the collected signals based on the obtained uplink transmission information. (S1010).
  • the apparatus of the present disclosure may compare the calculated average received power value with a previously calculated or set threshold value (S1020). As a result of the comparison, if the average received power value is larger than the threshold value (S1020-Y), since an uplink signal is received, it may be determined that a terminal to measure a location exists nearby (S1040). On the other hand, if the average received power value is smaller than the threshold (S1020-N), since the uplink signal is not received, it may be determined that the terminal to measure the location does not exist nearby (S1030).
  • the power of the reference signal which is a pilot signal transmitted to the uplink PUCCH or PUSCH may be used.
  • the power of the data signal transmitted on the uplink PUCCH or PUSCH may be used.
  • the presence and location information of the terminal may be determined by combining the power values of the reference signal and the data signal.
  • the existence of the UE may be determined by demodulation and decoding success of the uplink PUSCH channel.
  • an apparatus including a downlink signal receiver and at least one uplink signal receiver, receiving control information from the downlink signal receiver, obtaining uplink resource allocation information, and transmitting the uplink resource to the base station based on the uplink resource allocation information.
  • the present invention proposes an apparatus for determining the existence of a link signal and determining the existence of a terminal and location information.
  • the device of the present disclosure may acquire the presence, location, mobility information, and the like of the terminal for determining the location information. And this process can be performed without affecting the existing communication network at all.
  • An apparatus of the present disclosure aims to measure mobility information of a terminal.
  • Mobility refers to measuring time traveled by a terminal to move two or more locations, and obtaining information such as communication information, a moving speed of a terminal, and a route based on this.
  • the movement information may be acquired using one signal measuring apparatus, but it may be more efficient to obtain the movement information of the terminal using a plurality of signal measuring apparatuses.
  • the signal measuring system of FIG. 11 may include a base station, a terminal, a signal measuring apparatus of the present disclosure, and a location measuring server.
  • the signal measuring device 1 1140 and the signal measuring device 2 1150 illustrated in the signal measuring system of FIG. 11 may be located at different positions.
  • movement information of a terminal may be obtained using a plurality of signal measuring devices. For example, assume that the distance between two signal measuring devices 1140 and 1150 is d.
  • a terminal having a certain RNTI moves from the position of the signal measuring apparatus 1 1140 to the position of the signal measuring apparatus 2 1150 during the time T1
  • the two signal measuring apparatuses 1140 and 1150 may measure an uplink signal transmitted by the terminal.
  • the position of the terminal may be measured based on the measurement results of two or more signal measuring apparatuses, and based on this, movement information of the terminal 1120 may be obtained.
  • each of the signal measuring apparatuses 1140 and 1150 transmits the measurement result of the uplink signal of the terminal to the location measurement server 1130 and the location measurement server 1130 is based on the measurement result of the uplink signal of the received terminal.
  • the position of the terminal can be measured.
  • each of the signal measuring apparatuses 1140 and 1150 may include the RNTI information of the measured terminal, location information including a distance between the terminal and the signal measuring apparatuses 1140 and 1150, and information including the measurement time and the like. ) Can be sent.
  • the RNTI used after the handover with the RNTI used in the previous cell may be different.
  • the location measurement server 1130 receives RNTI information from different cells. In this case, it is difficult to determine whether the two informations are measurement information for the same terminal or measurement information for different terminals.
  • the RNTI of the UE may be changed due to a request of the UE or an efficient operation of the system.
  • the signal measuring apparatus of the present invention performs the measurement based on the PUCCH of the uplink
  • the base station changes the configuration of the PUCCH, it may be difficult to determine the signal measuring apparatus of the present invention.
  • the information on the terminal is changed due to a change in the RNTI and uplink transmission parameters of the base station or the handover of the terminal, so that the signal measuring apparatus of the present disclosure performs the measurement on the same terminal or measures on a different terminal.
  • An object of the present invention is to provide a method for measuring mobility of a terminal in a case where it is difficult to determine whether or not it is recognized.
  • the RNTI and transmission parameters in the cell before the handover and the cell after the handover may be different at the time of handover. In this case, the determination of whether the terminal is the same terminal or a different terminal becomes very important for the mobility determination.
  • the present disclosure is to provide an apparatus for determining the identity of the terminal when changing the information on the terminal. In the present disclosure, the handover situation will be described. However, it is to be understood that the disclosure is equally applicable to the case where the base station changes the RNTI or transmission parameters in the same cell.
  • the first possible method is to analyze the signal transmitted and received by the terminal of FIG.
  • the apparatus for measuring a signal of the present disclosure may analyze a pattern of a downlink signal transmitted to the target terminal 1120 to measure a position and analyze a pattern of an uplink signal transmitted by the target terminal 1120.
  • the uplink signal not only the PUCCH transmitted by the target terminal 1120 but also the transmission period of the PUSCH, the format for transmitting the PUCCH, the frequency and the amount of data transmitted by the PUSCH can be used comprehensively.
  • the pattern of the downlink signal transmitted to the target terminal 1120 may be analyzed.
  • the terminal measured by the signal measuring apparatus 1 1140 and the terminal measured by the signal measuring apparatus 2 1150 are the same terminal or different terminals. If it is determined that the terminal measured by the signal measuring apparatus 1 1140 and the terminal measured by the signal measuring apparatus 2 1150 are the same terminal, the movement distance and time of the target terminal 1120 measured by the two signal measuring apparatuses are determined. You can measure the time it takes to move between two points.
  • the signal measuring system of FIG. 12 may include a base station, a terminal, a signal measuring device of the present disclosure, a control information receiving device, and a location measuring server.
  • An apparatus for receiving control information of the present disclosure includes at least one downlink signal receiver for receiving a downlink signal from a base station, a control unit for obtaining control information for a terminal from the downlink signal, and control information for the terminal to a location measurement server. It includes a communication unit.
  • the control information for the terminal includes at least one of call setting information of the terminal, parameter information used by the terminal, and handover control information.
  • the configuration of the signal measuring device and its description may be referred to.
  • a control information receiver 1160 for receiving a call setup change and handover information is installed near the base station 1110.
  • the base station 1110 When the base station 1110 establishes a new call, changes a parameter of the established call, or instructs handover, the base station 1110 wirelessly transmits a message to the terminal through downlink.
  • the control information receiving apparatus 1160 for receiving the message may be installed near the base station to obtain this information.
  • the control information receiving device 1160 may be installed such that the received power or the received signal-to-noise ratio of the specific downlink channel received from the base station is equal to or greater than the first threshold value.
  • control information receiving apparatus 1160 receives a control message such as setting up a new call, changing a main parameter of a call, and instructing handover, without receiving data of a user, from among signals transmitted in a downlink and positioning the same. It serves to transmit to the measurement server 1130.
  • the reason why the control information receiving apparatus 1160 is installed within the first distance from the base station is to ensure that the reception performance of the downlink is higher than a predetermined level.
  • the purpose is to install at a point where the received power or SNR of a specific channel transmitted from the base station becomes equal to or greater than the first threshold.
  • a pilot or reference signal transmitted from the base station on the specific channel may be used.
  • a synchronization signal transmitted through downlink, a broadcast channel (BCH), or the like may be used.
  • the information on the call setup change and the handover may be obtained by receiving a PDSCH in the LTE system.
  • the terminal with the specific RNTI obtains information on the handover process. Therefore, it is possible to obtain handover information without violating the privacy of the terminal.
  • the information is transmitted by the base station 1110 to the terminal through the PDSCH, and the apparatus of the present invention receives the information and acquires information such as handover.
  • the handover information may include the cell ID, RNTI, call setup information of the base station before the handover, as well as the cell ID, RNTI, call setup information, etc. of the base station after the handover.
  • the location measurement server 1130 receiving the call setting change and the handover information determines whether the measurement data transmitted by the signal measuring devices is transmitted by the same terminal or by different terminals. Based on this, the movement information of the terminal determined to be the same terminal is calculated.
  • the signal measuring apparatus includes a function of analyzing a forward channel to receive information of a call setup change and a handover.
  • the function of the signal measuring apparatus may be added to the control information collecting apparatus of FIG. 12, or the function of the control information collecting apparatus may be added to the signal measuring apparatus.
  • a signal measuring device located near some base stations is configured to receive the information of the call setup change and handover.
  • the signal measuring apparatus 3 1170 is configured to receive control information such as call setting change and handover from the base station.
  • the handover information may include the cell ID, RNTI, call setup information of the base station before the handover, as well as the cell ID, RNTI, call setup information, etc. of the base station after the handover.
  • the call setup change may include change of RNTI change information and call setup related parameters.
  • the remaining signal measuring devices may be set not to perform the above operation. All the signal measuring devices measure the uplink signals transmitted by the terminals and transmit the location and mobility information to the location measurement server 1130. Some signal measuring devices add the ability to receive information on call establishment and handover. The location measurement server 1130 receiving the information determines whether the measurement result is for the same terminal or for a different terminal based on this information, and calculates the location and mobility based on the information.
  • Only some signal measuring apparatuses of the embodiment of FIG. 13 perform a function of receiving call setup and handover information transmitted from a base station. This may be implemented by additionally installing equipment for acquiring downlink information transmitted by the base station in the aforementioned signal measuring apparatus, that is, by using the signal measuring apparatus of the embodiment of the signal measuring apparatus of FIG.
  • the signal measuring apparatus for receiving the call setup change and handover information may add additional capacity hardware and software to perform the function.
  • the signal measuring device can be implemented in two forms, which can be used for measuring uplink signals of the terminal and receiving control information including a call setup change and handover transmitted by the base station in addition to this function. have.
  • the signal measuring apparatus transmits only an uplink signal measuring result of the target terminal to the location measuring server 1130.
  • another type of signal measuring apparatus transmits not only the uplink signal measurement result of the terminal but also the call setting change and handover information to the location measurement server 1130.
  • the above configuration may be implemented by adding a function of receiving and processing a call setup change and handover information transmitted from the base station 1110 to the downlink signal receiver and the controller.
  • FIG. 14 illustrates a signal measurement system according to another embodiment of the present disclosure.
  • This allows the location measurement server 1130 to directly receive the information of the call setup change and handover from the base station 1110 or the mobile communication network, so as to know whether the measured data is from the same terminal or different terminals.
  • the embodiment of FIG. 12 and FIG. 13 installs a separate device for receiving the information of the call setup change and handover transmitted by the base station 1110 to the terminal in the downlink to obtain information, while in FIG.
  • the server 1130 directly receives the call setting change and the handover information from the mobile communication network.
  • the information may be transmitted by wire, but may also be transmitted wirelessly. In other words, the mobile communication network directly transmits the information to the positioning server of the present invention.
  • a control information collecting device or a signal measuring device that receives a call setup change and handover information transmitted by the base station 1110 generally receives a higher quality downlink than other signal measuring devices. Therefore, acquiring control information for terminals through the control information collecting device or the signal measuring device may ensure more control information, for example, uplink resource allocation information with high reliability.
  • the uplink resource allocation information of the terminals thus obtained may be transmitted to a signal measuring apparatus located in the same cell, and based on this, each signal measuring apparatus may measure an uplink signal of the terminal.
  • uplink resource allocation information of terminals acquired by each signal measuring apparatus may be transmitted to the location measuring server, and the location measuring server may transmit all or part of this information to each signal measuring apparatus.
  • Devices receiving the uplink resource allocation information from other devices may attempt to detect an uplink signal for the terminal based on the received uplink resource allocation information, and determine whether the terminal exists and location information based on the uplink resource allocation information. have.
  • the devices receiving the uplink resource allocation information from another device combines uplink resource allocation information obtained by receiving a separate downlink signal and resource allocation information received from another device, and based on this, an uplink to the terminal. Signal detection may be performed, and the presence and location information of the terminal may be determined based on the detection.
  • 15 is a diagram illustrating a configuration of a location measurement server according to an embodiment of the present disclosure.
  • the location measurement server includes a control unit 1520 that obtains control information about the terminal and determines identifier information of the terminal based on the control information about the terminal.
  • the communication unit 1510 may transmit the identifier information of the terminal to at least one signal measuring device.
  • the control information for the terminal includes at least one of call setting information of the terminal, setting and change information of parameters used by the terminal, and handover control information.
  • the identifier of the terminal may use any identifier that guarantees the privacy of the terminal that does not know which terminal, such as RNTI.
  • the location measurement server may further include a receiver 1530 for receiving a signal including control information for the terminal from the signal measuring device.
  • the controller 1520 may obtain control information for the terminal from the signal received by the receiver.
  • the location measurement server may further include a receiver 1530 for receiving a signal including control information for the terminal from the base station.
  • the controller 1520 may obtain control information about the terminal using a signal received from the base station.
  • the communication unit 1510 of the location measurement server may receive information on an uplink signal received by each of the one or more signal measuring devices from the one or more signal measuring devices.
  • the information on the uplink signal may include at least one of identifier information of the terminal that has transmitted the uplink signal, signal strength information of the uplink signal, and time information upon receiving the uplink signal.
  • the control unit 1520 receives the position information and the movement information of the terminal based on the control information and the information on the uplink signal for the terminal. You can decide.
  • the communication unit 1510 of the location measurement server may transmit the determined location information and movement information of the terminal to one or more signal measurement devices.
  • the location measurement server may have one or more communication units 1510 that communicate with a plurality of signal measuring devices.
  • the uplink signal measurement information of the terminal may be received from a plurality of signal measuring apparatuses through the communication unit 1510.
  • the location measurement server may transmit a command to control each signal measurement device.
  • the location measurement server may include a receiver 1530 that receives information of a call setup change and handover.
  • the communication unit for communicating with the signal measuring device and the receiver for receiving the call setting change and the handover information are shown in separate configurations, the communication unit and the receiver may be integrated as one module.
  • the location measurement server includes a function of receiving call setup and handover information of terminals from an apparatus for collecting call setup and handover information of the mobile communication system described with reference to FIGS. 12, 13, and 14.
  • the controller of the location measurement server may analyze the location and movement information of each terminal by using the information.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of a signal measuring apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • the apparatus of FIG. 16 includes a plurality of downlink signal receivers S1610 and uplink signal receivers S1620 to simultaneously measure uplink signals of terminals in multiple frequency bands. That is, each downlink signal receiver and uplink signal receiver may be configured to receive a signal for one frequency band.
  • the controller 1630, the communication unit 1640, the input unit 1650, the display unit 1660, and the GPS receiver 1670 included in the apparatus of FIG. 16 are described in the control unit 430 and the communication unit 440 described with reference to FIG. 4.
  • the descriptions of the input unit 450, the display unit 460, and the GPS receiver 470 may be referred to.
  • a plurality of devices of the present invention can be installed in various locations to form a network.
  • each device can be set to operate at the same frequency.
  • the control unit of the signal measuring apparatus may synchronize time information and an operating frequency with one or more neighboring signal measuring apparatuses located within a second distance from the signal measuring apparatus, and the one or more neighboring signal measuring apparatuses may be synchronized with time.
  • the operating frequency can be changed in the same way.
  • FIG. 17 illustrates the uplink frequency as a reference.
  • the apparatuses of the present invention can be set to have the same downlink frequency at the same time.
  • FIG. 17 illustrates an embodiment in which two devices operate at the same time, two or more devices may change the frequency in synchronization.
  • the devices of the present invention may require time synchronization to operate at the same frequency at the same time.
  • the devices of the present invention can use external devices such as GPS to synchronize time synchronization. In addition, it can be synchronized based on the time transmitted from the mobile communication base station.
  • each device in the method of allowing several devices to operate at the same frequency at the same time, each device may move a frequency in one pattern by predetermined time for changing the frequency and changing frequency.
  • one of the devices of the present invention may instruct the other devices to change the frequency.
  • an external control device for controlling various devices of the present invention may be provided to instruct the devices of the present invention to change the frequency.
  • call setting change and handover information should be obtained from a mobile communication network.
  • obtaining such information can be difficult or add cost.
  • the present invention also proposes a method for acquiring information on a location and mobility of a terminal when it is difficult to obtain information on a call setup change and handover from a mobile communication network.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a handover area of a mobile communication system. If there is a first base station and a second base station, the terminal moves and performs handover. An area for performing handover is called a handover area. When handover is performed, the transmission configuration including the RNTI used in the previous cell may be changed in the new cell. Therefore, it is difficult to determine whether the measurement result of the signal measuring device is for the same terminal or for another terminal.
  • FIG. 19 illustrates a method for measuring position and mobility of terminals proposed by the present invention.
  • a signal measuring apparatus having the structure of FIG. 16 capable of receiving mobile communication signals having various frequency bands is assumed.
  • the frequency of each signal measuring apparatus is set to receive signals of terminals of different operators.
  • the frequencies of different operators are characterized in that the positions of the base stations are different from each other.
  • FIG. 19 it can be seen that the positions of the base stations are arranged differently at different frequencies. If the location of the base station is different, the handover area is different. By using this feature it is to obtain the mobile information of the terminal. As shown in FIG.
  • the signal measuring device 1 and the signal measuring device 2 may be used to grasp movement information of a terminal having a second frequency therebetween.
  • the signal measuring device 2 and the signal measuring device 3 may be used to determine movement information of the terminal of the first frequency therebetween. If the mobile station acquires mobile information at different frequencies used by different operators, it is possible to obtain more mobile information by complementing each other's mobile information that is difficult to grasp when collecting only one frequency. In the embodiment of FIG. 19, the movement information of the different terminals is determined by combining movement information of different frequencies.
  • 20 is a flowchart illustrating a signal measuring method according to an embodiment of the present disclosure.
  • the control information for the terminal may include at least one of call setting information of the terminal, parameter information used by the terminal, and handover control information.
  • the signal measuring apparatus may not only obtain control information but also receive an uplink signal from the terminal to determine information on the terminal.
  • the apparatus for measuring a signal obtains uplink resource allocation information for the terminal, receives an uplink signal of the terminal based on the uplink resource allocation information using the uplink signal receiver, and based on the uplink signal. Determining information on the terminal that transmitted the link signal may be performed. In this case, the information about the terminal may include location information of the terminal. Further, the apparatus for measuring a signal may obtain uplink resource allocation information by receiving and processing the downlink signal.
  • the signal measuring apparatus receives the downlink signal at the first downlink frequency during the first time interval, obtains uplink resource allocation information from the downlink signal at the first downlink frequency, and performs the above-mentioned during the first time interval.
  • An uplink signal may be received based on the uplink resource allocation information at a first uplink frequency corresponding to a first downlink frequency.
  • the signal measuring apparatus receives a downlink signal at a second downlink frequency different from the first downlink frequency during the second time interval after the first time interval, and then the second downlink frequency.
  • An uplink signal may be received.
  • the signal measuring device synchronizes time information and an operating frequency with one or more neighboring signal measuring devices located within a second distance from the signal measuring device, and sets the operating frequency in the same manner as the one or more neighboring signal measuring devices over time. You can change it.
  • 21 is a flowchart illustrating a position measuring method according to an embodiment of the present disclosure.
  • a method for measuring a location may include obtaining terminal control information and determining terminal identifier information based on the control information for the terminal (S2110).
  • the control information for the terminal may include at least one of call setting information of the terminal, parameter information used by the terminal, and handover control information.
  • the location measurement server may receive a signal including control information for the terminal from the signal measuring device. In another embodiment, the location measurement server may receive a signal containing control information for the terminal directly from the base station. In this case, the location measurement server may obtain control information for the terminal from the signal received by the receiver.
  • the location measurement server may receive information on the uplink signal received by each of the one or more signal measurement devices from the one or more signal measurement devices.
  • the information on the uplink signal may include at least one of identifier information of the terminal that has transmitted the uplink signal, signal strength information of the uplink signal, and time information upon receiving the uplink signal.
  • the location measurement server may determine the location information and the movement information of the terminal based on the control information and the information on the uplink signal for the terminal.
  • the location measurement server may transmit location information and movement information of the terminal to one or more signal measurement devices.
  • system generally refer to computer-related entity hardware, a combination of hardware and software, May mean software or running software.
  • the aforementioned components may be, but are not limited to, a process driven by a processor, a processor, a controller, a control processor, an object, a thread of execution, a program, and / or a computer.
  • an application running on a controller or processor and a controller or processor can be components.
  • One or more components may be within a process and / or thread of execution and a component may be located on one system or deployed on more than one system.

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Abstract

본 실시예들은 이동통신 시스템을 이용하여 단말의 위치 정보를 획득하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 단말이 통화 설정 변경 또는 핸드오버를 수행하는 경우에도 위치 및 이동 정보를 확보할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다. 구체적으로, 본 개시의 제어정보 수신 장치는 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 하향링크 신호 수신부와, 하향링크 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 제어부와, 단말에 대한 제어 정보를 위치 측정 서버에 전송하는 통신부를 포함한다.

Description

제어정보 수신 장치 및 방법, 신호 측정 장치 그리고 위치 측정 서버 및 방법
본 실시예들은 이동통신 시스템을 이용하여 단말의 위치 정보를 획득하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동통신 시스템에서 단말의 구조가 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하여 설명하면 일반적으로 단말은 안테나(130), 하향링크(DL, downlink) 신호 수신부(110) 및 상향링크(UL, uplink) 신호 송신기(120)로 구성되어 있다.
그리고, 도 2에서는 이동통신 시스템의 기지국의 구조가 도시되어 있다. 도 2를 참조하여 설명하면 기지국은 안테나(230), 상향링크 신호 수신부(210) 및 하향링크 신호 송신기(220)로 구성되어 있다.
이러한 도 1 또는 도 2와 같은 구조의 통신 장치를 사용하면 교차로나 특정지역에 있는 타 단말의 위치를 포함한 교통정보를 획득하기 어렵다는 문제가 있다. 일 예로 도 1의 구조를 가진 통신 장비는 타 단말이 송신하는 신호, 즉 상향링크 신호의 정보를 전혀 획득할 수 없다는 문제가 있다.
그리고 도 2의 구조를 가진 통신장비는 타 단말이 전송하는 데이터를 일부 획득 가능하지만, 반면 기지국이 전송하는 정보를 획득하기는 어렵다는 문제가 있다.
만약 도 2의 구조를 가진 통신장비로 타 단말들의 위치 및 이동정보를 획득하기 위한 방법으로, 중계기 또는 소형셀을 다수 설치하여 그 중계기 또는 소형 셀의 서비스 반경에 위치하는 단말의 정보를 획득하는 방법을 고려해 볼 수 있다.
그러나, 중계기 또는 소형셀 장비는 통신 사업자들만이 설치가 가능하고, 통신 사업자가 원하지 않거나 사업성이 적다고 판단하는 경우에는 현실적으로 실현이 불가능한 상황이다.
한편, 최근 들어 공공서비스를 위해서 통신 사업자가 아닌 제3자가 특정 지역에 존재하는 단말의 위치나 이동정보를 획득하고자 하는 시도들이 있었다. 이러한 일 예로 도로공사, 경찰청의 공공단체가 특정 지역을 지나가는 단말기의 수 또는 속도 등의 정보를 얻고자 시도하였다.
이러한 상황에서 통신 사업자가 아닌 제3자가 공공 서비스를 목적으로 특정 지역에 존재하는 단말기의 위치 또는 소통량 정보 등을 획득하는 방법이 없는 것이 현실이다. 특히, 이러한 정보를 획득하는 방법은 기존에 설치된 통신장비 및 통신망에 영향을 주지 않고 수행되어야 한다는 제약 사항이 있다.
또한, 단말기의 위치 및 이동성 정보를 바탕으로 새로운 부가 서비스 및 스마트 시티, 스마트 빌딩 등 다양한 분야로의 필요성이 대두되고 있다.
본 개시는 하향링크의 제어 정보를 획득하고, 이를 기초로 상향 링크 신호를 판단하여, 타 단말의 위치를 측정하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다. 두 개 이상의 신호측정장치를 사용하여 단말기의 이동정보를 획득하는 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는 다중 대역 환경에서 상향링크의 자원할당 정보를 획득하고, 이를 기초로 상향 링크 신호를 판단하여, 타 단말의 위치를 측정하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
전술한 과제를 해결하기 위해 안출된 일 실시예는, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 하향링크 신호 수신부와, 하향링크 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 제어부와, 단말에 대한 제어 정보를 위치 측정 서버에 전송하는 통신부를 포함하는 제어정보 수신 장치를 제공한다.
또한, 다른 실시예는, 하향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 하향링크 신호 수신부와, 상향링크 자원할당 정보를 획득하는 제어기와, 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 상향링크 신호 수신부를 포함하되, 제어부는 시간의 흐름에 따라 동작 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는, 신호 측정 장치를 제공한다.
또 다른 실시예는, 하나 이상의 신호 측정 장치로부터 단말의 식별자 정보와 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보를 수신하고, 제어정보 수신 장치로부터 단말에 대한 제어 정보를 수신하는 통신부와, 단말의 식별자 정보, 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보 및 단말에 대한 제어 정보를 바탕으로 단말의 위치 및 이동 정보를 계산하는 제어부를 포함하는 위치 측정 서버를 제공한다.
또 다른 실시예는, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 단계와, 하향링크 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 단계와, 단말에 대한 제어 정보를 위치 측정 서버에 전송하는 단계를 포함하는 신호 측정 방법을 제공한다.
또 다른 실시예는, 하나 이상의 신호 측정 장치로부터 단말의 식별자 정보와 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보를 수신하는 단계와, 제어정보 수신 장치로부터 단말에 대한 제어 정보를 수신하는 단계와, 단말의 식별자 정보, 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보 및 단말에 대한 제어 정보를 바탕으로 단말의 위치 및 이동 정보를 계산하는 단계를 포함하는 위치 측정 방법을 제공한다.
본 실시예를 통해, 기존의 통신망에 영향을 주지 않으면서 단말의 존재 여부, 위치 및 이동정보 등을 획득할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다. 또한, 단말이 핸드오버를 수행하는 경우에도 위치 및 이동 정보를 확보할 수 있다. 나아가, 본 발명의 실시예를 통해 하드웨어 복잡도를 크게 증가하지 않으면서, 여러 대역에 존재하는 인접한 단말기의 위치 등의 정보를 획득할 수 있다.
도 1은 단말의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 주파수를 변경하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 주파수를 변경하는 흐름도를 도시한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 상향링크 신호를 수신하는 흐름도를 도시한 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 상향링크 신호를 기초로 단말의 존재 여부를 검출하는 흐름도를 도시한 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 12는 본 개시의 다른 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 13은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 14는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 위치 측정 서버의 구성을 도시한 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 복수의 신호 측정 장치가 주파수를 동기화하여 동작하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 이동통신 시스템의 핸드오버 영역을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 시스템에서 서로 다른 대역을 사용하여 단말의 이동정보를 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 제어정보 수신 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 위치 측정 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위한 시스템을 의미한다. 무선 통신 시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS)을 포함한다.
사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA, LTE, HSPA 및 IMT-2020(5G 또는 New Radio) 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선 기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.
기지국 또는 셀(Cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), gNB(gNode-B), LPN(Low Power Node), 섹터(Sector), 싸이트(Site), 다양한 형태의 안테나, BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 포인트(예를 들어, 송신포인트, 수신포인트, 송수신포인트), 릴레이 노드(Relay Node), 메가 셀, 매크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀, RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), 스몰 셀(small cell) 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
앞서 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. 1) 무선 영역과 관련하여 메가 셀, 매크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀, 스몰 셀(small cell)을 제공하는 장치 그 자체이거나, 2) 무선 영역 그 자체를 지시할 수 있다. 1)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호 작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 포인트, 송수신 포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. 2)에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.
본 명세서에서 셀(Cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소 반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다.
여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.
상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식, TDD 방식과 FDD 방식의 혼용 방식이 사용될 수 있다.
또한, 무선 통신 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다.
상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 등과 같은 제어 채널을 통하여 제어 정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터 채널로 구성되어 데이터를 전송한다.
하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미할 수 있으며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미할 수 있다. 이때, 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신부는 단말의 일부분일 수 있다. 또한, 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신부는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.
이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 'PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다'는 형태로 표기하기도 한다.
한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC 시그널링을 포함한다.
기지국은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. 기지국은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 하향링크 데이터 채널의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어 채널을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.
무선 통신 시스템에서 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access), OFDM-TDMA, OFDM-FDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 여기서, NOMA는 SCMA(Sparse Code Multiple Access)와 LDS(Low Density Spreading) 등을 포함한다.
본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE/LTE-Advanced, IMT-2020으로 진화하는 비동기 무선 통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원 할당에 적용될 수 있다.
본 명세서에서 MTC(Machine Type Communication) 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.
다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 혹은 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release-12 이하에서 정의된 UE category/type, 혹은 새롭게 정의된 Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는, Release-14에서 정의된 further Enhanced MTC 단말을 의미할 수도 있다.
본 명세서에서 NB-IoT(NarrowBand Internet of Things) 단말은 셀룰러 IoT를 위한 무선 액세스를 지원하는 단말을 의미한다. NB-IoT 기술의 목적은 향상된 인도어(Indoor) 커버리지, 대규모의 저속 단말에 대한 지원, 저지연민감도, 초저가 단말 비용, 낮은 전력 소모, 그리고 최적화된 네트워크 구조를 포함한다.
3GPP에서 최근 논의 중인 NR(New Radio)에서 대표적인 사용 시나리오(usage scenario)로서, eMBB(enhanced Mobile BroadBand), mMTC(massive Machine Type Communication), URLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communication)가 제기되고 있다.
본 명세서에서 NR(New Radio)과 관련한 주파수, 프레임, 서브프레임, 자원, 자원블럭, 영역(region), 밴드, 서브밴드, 제어채널, 데이터채널, 동기신호, 각종 참조신호, 각종 신호, 각종 메시지는 과거 또는 현재 사용되는 의미 또는 장래 사용되는 다양한 의미로 해석될 수 있다.
본 실시예는 무선통신 시스템, 특히 이동통신 시스템에서 특정 단말이 어떠한 위치에 있는지의 정보를 획득하기 위한 방법 및 장치에 대하여 설명한다.
본 실시예에서는 하향링크 신호의 수신부와 상향링크 신호의 수신부를 같이 구비한 새로운 형태의 장치를 제안한다. 제안하는 장치는 하나 이상의 상향링크 신호 수신부를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 상향링크 신호 수신부는 서로 다른 물리적인 위치에 설치될 수 있다.
본 실시예에서 설명하는 장치는 기지국이 전송하는 하향링크 신호를 분석하여 어떠한 신호가 상향링크를 통해서 단말에서 기지국으로 전송될지의 정보를 획득할 수 있다. 그리고 상향링크 신호 수신부를 통해 상기 상향링크의 데이터가 단말에서 기지국으로 전송되는지를 판단하고, 해당 단말의 위치를 파악할 수 있다.
본 실시예들의 관련 분야는 무선통신 시스템에서의 단말들의 위치 및 이동 정보 획득 기술이다.
본 실시예들의 적용가능제품 및 방법은 무선통신 시스템을 통한 교통 정보 및 공공 서비스이다.
본 실시예들의 향후 적용이 예상되는 분야로서, 다양한 도로제어, 교통제어, 보안관련 분야에서 적용이 가능하다.
본 실시예들과 가장 관련도가 높은 종래기술은 가장 연관성이 높은 것은 이동통신 시스템이다.
본 실시예들에 따른 단말의 위치 정보를 측정하는 장치를 두 개 이상 구비하는 시스템에 있어서, 위치 정보 측정 장치는 하나 이상의 하향링크 신호 수신부, 하나 이상의 상향링크 신호 수신부 및 하향링크 신호 수신부 및 상향링크 신호 수신부를 제어하는 제어부를 포함하되, 제어부는, 상향링크 자원 할당 정보를 획득하며, 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 상향링크 신호에 대한 수신 여부를 판정할 수 있으며, 두 개 이상의 위치측정 장치로부터 측정된 정보를 바탕으로 단말기의 이동성 정보를 측정할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
한편, 이하에서 설명한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 적용될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 본 실시예에서 제안하는 장치는 하향링크 신호 수신부(310), 상향링크 신호 수신부(320) 및 안테나(340)를 포함하여 구성될 수 있다. 그러므로 본 실시예에서 제안하는 장치는 도 1 및 도 2에서 설명한 장치와 달리 상향링크 및 하향링크의 신호를 모두 수신할 수 있다.
도 3의 구조에서는 한 개의 안테나를 통해 하향링크와 상향링크의 신호를 모두 수신하도록 되어 있다. 그리고 이 통신 장치는 제어부(330)를 통해 상향링크 신호 수신부(320)와 하향링크 신호 수신부(310)를 연동하도록 제어할 수 있다.
도 3은 상향링크 신호 수신부(320)와 하향링크 신호 수신부(310)가 같은 안테나를 사용하는 경우의 실시예를 도시하였으나, 상향링크 신호 수신 안테나와 하향링크 신호 수신 안테나를 분리하여 구현할 수도 있다.
도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 도 4의 신호 측정 장치는 하향링크 신호 수신부(410), 상향링크 신호 수신부(420), 제어부(430) 외에 외부와의 통신을 할 수 있는 통신부(440)를 추가로 포함하고 있다. 본 발명에서 통신부(440)는 위치 측정 서버와 연결되어 있어 본 발명에서 제안하는 신호 측정 장치가 위치 측정 서버에 정보를 제공할 수 있게 한다. 또한, 위치 측정 서버의 제어 정보 및 기타 단말에 대한 자원할당과 관련된 정보를 수신할 수 있게 한다. 또한 도 4의 신호 측정 장치는 위치 및 시간 정보를 획득할 수 있는 GPS 수신부(470)를 더 포함할 수 있다. 이는 여러 신호 측정 장치 사이의 시간동기를 확보하고, 여러 신호 측정 장치에서 한 단말의 신호를 측정하여 이를 바탕으로 단말의 위치를 보다 정확하게 측정할 수 있게 한다. 또한, 도 4의 신호 측정 장치는 사용자가 집적 제어정보 및 기타 정보를 입출력할 수 있는 입력부(460) 및 디스플레이부(460)를 더 구비할 수 있다.
도 5는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 5의 신호 측정 장치는 하나의 하향링크 신호 수신부(510)와 하나 이상의 상향링크 신호 수신부(520, 530, 540)를 구비할 수 있다. 하향링크 신호 수신부(510)에는 DL 안테나(511)가 연결되고, 상향링크 신호 수신부 각각은 제1 상향링크 신호 수신부(520)에는 제1UL안테나(521)가 연결되고, 제2 상향링크 신호 수신부(530)에는 제2UL안테나(531)가 연결되고, 제3 상향링크 신호 수신부(540)에는 제3UL 안테나(541)가 연결될 수 있다. 그리고 도 3 및 도 4와 마찬가지로 제어부(550)가 하향링크 신호 수신부(510)와 각 상향링크 신호 수신부(520, 530, 540)를 연동하도록 제어할 수 있다.
이 신호 측정 장치의 하향링크 신호 수신부(510)는 기지국 근처에서 하향링크를 잘 수신할 수 있는 위치에 설치할 수 있다.
그리고 하나 이상의 상향링크 신호 수신부(520, 530, 540) 각각은 각 상향링크 신호 수신부의 위치에서, 위치를 측정하고자 하는 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크 신호를 수신하는 것을 시도할 수 있다. 이 때, 각 상향링크 신호 수신부는 제어부와 연결되어 있으며 하향링크 신호 수신부에서 수신한 하향링크 신호와 연동되어 동작할 수 있다.
본 발명에서 각 하향링크 신호 수신부와 상향링크 신호 수신부가 유선으로 연결되어 있는 경우의 실시예를 도시하였다. 그러나, 일부 또는 전체의 연결을 또 다른 무선링크를 사용하여 연결할 수도 있다. 이 경우 각 수신부들과 제어부 간의 연결은 본 발명의 수신부들이 사용하는 주파수와 다른 주파수를 사용하여 통신할 수 있다.
한편, 도 5에서는 하향링크 신호 수신부가 하나이고 상향링크 신호 수신부가 복수개인 경우에 대해 설명하였으나, 하향링크 신호 수신부 또한 복수인 경우도 가능하며 이 경우에는 각 하향링크 신호 수신부가 서로 다른 위치에 설치될 수 있다. 또한, 상기 하향링크 수신기와 상향링크 수신기가 각각 1:1로 대응되게 설치할 수 있다. 이 경우 각기 대응되는 하향링크 수신기를 통해 상향링크 자원할당 정보를 획득하고, 이를 활용하여 상향링크 수신기에서 단말기가 전송하는 상햐링크 신호를 수신한다. 또 다른 구현예로 상기 햐향링크 수신기와 상향링크 수신기가 각각 다대일 또는 일대다가 되도록 구현할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 개시의 신호 측정 장치는 하향링크 신호 수신부(610)와 하향링크 주파수 발진부(630)와 상향링크 신호 수신부(620), 상향링크 주파수 발진부(640), 그리고 제어부(650)를 포함한다.
도 6의 실시예에서 하향링크 신호 수신부(610)와 상향링크 신호 수신부(620)는 각기 안테나와 연결되어 있다. 도 6의 구조를 가지는 장치에서는 상향링크 신호 수신부(620)와 하향링크 신호 수신부(610)에 사용하는 안테나가 서로 상이할 수 있다. 즉, 하향링크 신호 수신부(610)에는 DL안테나가 연결되고, 상향링크 신호 수신부(620)에는 UL안테나가 연결될 수 있다. 그러나, 한 개의 안테나를 공유하여 상향링크 신호 수신부와 상향링크 신호 수신부가 모두 신호를 받을 수 있다.
도 6의 실시예에서 하향링크 신호 수신부(610)는 하향링크 신호를 수신하고, 제어부(650)는 하향링크 신호를 처리하여 해당 주파수에 대한 자원할당 정보를 획득한다. 이 때 사용되는 자원할당 정보는 LTE 시스템의 RNTI 정보와 상향링크의 자원정보 및 변조 및 부호화 방식에 대한 정보를 포함한다. 도 6의 실시예에서는 하향링크 신호 수신부(610)를 통해 상가 상향링크 자원할당 정보를 수신한다.
제어부(650)는 그 정보를 바탕으로 상향링크 신호 수신부(620)의 자원할당을 설정하고 상향링크 신호에 대한 수신을 시도한다. 상향링크 신호의 수신하여 그 신호가 미리 정한 임계치 이상이거나 복조/복호가 성공적으로 수행되는 경우 상기 RNTI의 단말이 있다고 판단한다. 또한, 상향링크의 시간 지연과 수신된 신호의 세기, 방향, 시간지연 등의 정보를 바탕으로 본 발명의 장치로부터 대략적인 거리를 계산할 수 있다.
제어부(650)는 시간의 흐름에 따라 상기 신호 측정 장치의 동작 주파수를 변경할 수 있다. 구체적으로, 제어부(650)는 일정 시간마다 하항링크 주파수 발진부(630)와 상향링크 주파수 발진부(630)를 통해 주파수를 변경하여 여러 대역의 주파수 정보를 수집할 수 있다.
일 실시예에서, 하나 이상의 하향링크 신호 수신부(610)는 제1 시간 구간 동안 제1 하향링크 주파수에서 하향링크 신호를 수신하고, 제어부(650)는, 제1 하향링크 주파수에서의 하향링크 신호로부터 상향링크 자원할당 정보를 획득하고, 하나 이상의 상향링크 신호 수신부(620)는 제1 시간 구간 동안 상기 제1 하향링크 주파수에 대응하는 제1 상향링크 주파수에서 상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신할 수 있다.
그리고 제1 시간 구간이 경과한 이후, 하나 이상의 하향링크 신호 수신부(610)는 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안 제1 하향링크 주파수와 상이한 제2 하향링크 주파수에서 하향링크 신호를 수신하고, 그리고 제어부(650)는 제2 하향링크 주파수에서의 하향링크 신호로부터 상향링크 자원할당 정보를 획득하고, 하나 이상의 상향링크 신호 수신부(620)는, 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안 상기 제2 하향링크 주파수에 대응하는 제2 상향링크 주파수에서 상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신할 수 있다.
이에 따라, 본 개시의 장치는 여러 대역의 주파수를 이용하는 단말의 정보를 수집할 수 있다. 이 경우, 제어부(650)는 단말의 신호를 검출한 대역과 검출한 단말의 RNTI, 검출한 시간, 신호세기, 시간지연 등의 정보를 획득하고 이를 저장장치에 기록할 수 있다.
제어부(650)는 하향링크 주파수와 상향링크 주파수를 FDD 시스템에서 서로 대응되는 관계가 되도록 설정할 수 있다. 즉, 이동통신 시스템의 한 단말기가 하향링크를 제1 주파수를 사용하면, 상향링크는 제1 주파수에서 일정 간격 이격되어 있는 제2 주파수를 사용하도록 되어 있다. 제어부(650)는 이렇게 정해진 관계로 주파수가 설정되도록 상향링크 주파수 발진부(630)와 하향링크 주파수 발진부(640)를 설정할 수 있다. 예를 들면, FDD 이동통신 시스템에서 상향링크 주파수로 f1을 사용한다면, 하향링크의 주파수는 f1 + Δf가 된다. 이렇게 일정한 주파수 간격을 가지도록 상향링크, 하향링크 주파수를 설정하는 것이 일반적이다. 이러한 설정을 통해 하향링크 신호 수신부가 해당하는 상향링크 자원할당 정보가 원하는 상향링크 주파수 대역의 정보가 되도록 한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 주파수를 변경하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 본 개시의 장치가 상향링크 주파수 발진부와 하향링크 주파수 발진부를 설정하는 과정을 설명한다. 도 7의 실시예에서 본 개시의 장치가 3개의 대역을 이용하는 단말의 정보를 수집하고자 한다. 이 경우 각 주파수 대역에 일정시간 동안 주파수를 설정하여 각 대역의 단말의 정보를 수집한다. 이 시간이 경과하면 다른 대역으로 상향링크 주파수를 변경하여, 인접 단말의 정보를 수집한다. 이와 동시에 하향링크의 주파수도 상향링크 주파수와 대응하도록 변경한다. 이 과정에서 수집하는 정보는 단말의 RNTI와 같은 기지국 내의 임시 ID, 단말의 존재유무, 수신 신호의 세기, 시간지연, 그리고 해당 단말의 신호를 검출한 시간을 포함한다.
도 7의 실시예에서 본 개시의 장치는 제1주파수 f1에서 일정시간 T1시간 동안 인접 단말의 정보를 수집한다. 그 이 후 다른 주파수 인 제2 주파수 f2로 이동하여 일정시간 T2동안 인접 단말의 정보를 수집한 후, 다른 주파수인 제3주파수 f3로 이동한다. 제3 주파수 f3에서는 일정시간 T3동안 인접 단말의 정보를 수집한다. 이렇게 주파수 대역에 따라 다른 주파수 대역에 각기 다른 시간동안 본 발명의 장치를 동작하게 할 수 있다.
본 개시의 장치는 전원이 켜지면 이동통신 시스템이 사용하는 주파수 대역을 스캔하여 시스템의 정보를 획득한다. 상기 과정을 주파수를 변경하면서 기지국이 전송하는 동기채널을 탐색한다. 동기채널이 탐색되면 탐색한 기지국의 시스템의 정보를 수신한다. LTE의 경우 BCH와 PDSCH로부터 전송되는 동적인 시스템 정보가 이러한 시스템 정보에 해당한다. 이렇게 획득한 시스템 정보들 주파수 대역 별로 저장장치에 저장해 둔다. 이렇게 시스템 정보를 저장하여 두는 이유는 해당 주파수를 추후에 다시 사용하게 되는 경우, 저장된 시스템 정보를 활용하여 보다 빠른 인접 단말의 정보를 획득하기 위해서이다. 또한, 시스템의 정보를 사업자와 주파수 대역 별로 다르게 설정될 수 있으므로 주파수 대역 별로 저장하는 것이 필요하다. 이러한 초기 시스템 정보 획득 과정에서 본 개시의 장치가 스캔하게 될 대역의 주파수 정보 및 시스템 정보를 획득하게 된다.
이렇게 시스템 정보를 확보한 후 본 개시의 장치는 각 대역 별로 인접 단말의 정보를 수집한다. 초기에 시스템 정보를 확보한 후, 새로운 주파수로 이동한 경우 본 개시의 장치는 저장되어 있는 시스템 정보에서 해당 대역의 정보를 사용하여 인접 단말기의 정보 수집을 수행한다.
한 주파수 대역에서 본 발명의 장치는 시스템 정보를 바탕으로 상향링크 자원할당 정보를 수신한다. 상기 과정은 본 개시의 장치의 하향링크 신호 수신부를 사용하여 수행할 수 있다. 상향링크 자원할당 정보가 수신되는 경우 상기 상향링크 자원에 신호전송이 있는지를 확인한다. 상기 과정을 위해 필요한 상향링크 자원할당 정보에는 단말기의 RNTI, 주파수 자원, 전송되는 신호의 변조, 부호화 형식 등의 정보를 포함할 수 있다. 상기 상항링크 자원할당 정보를 바탕으로 상기 RNTI의 단말기의 존재 여부, 시간지연, 수신된 신호의 세기 등을 바탕으로 단말의 위치에 대한 정보를 획득할 수 있다. 탐색한 단말의 RNTI, 신호의 세기, 시간지연, 검출시간 등의 정보와 함께 탐색한 주파수 대역의 정보를 저장한다. 저장한 정보는 본 개시의 장치가 여러 가지 용도로 활용할 수 있을 뿐 아니라 이웃하는 장치로 전송하여 활용할 수도 있다. 본 발명의 실시예에서 상향링크에 대한 자원할당 정보를 하향링크 수신기를 통해 수신하는 것을 설명하였지만, 이동통신 네크워크로부터 통신 채널을 통해 수신할 수도 있다. 또한, 또 다른 하향링크 수신기를 기지국 주위에 설치하여 이 수신기에서 통신채널을 통해 수신하는 것이 가능하다. 상기 통신 채널은 유선 또는 무선으로 구현 가능하다.
이와 동시에 각 주파수 대역에서 기지국이 전송하는 시스템 정보를 수신한다. 기지국은 필요에 따라 시스템의 설정을 변경할 수 있으므로, 시스템의 정보를 수신하여 이를 지속적으로 업데이트 하는 것이 필요하다. 업데이트된 시스템 정보는 주파수 대역 별로 저장하여 다음에 해당 주파수를 다시 방문하는 경우 그 정보를 활용하여 처음부터 시스템 정보를 수신하는 과정에서 필요한 시간소모를 감소한다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 주파수를 변경하는 흐름도를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하여 설명하면 본 발명의 장치는 동작 주파수를 새로운 주파수로 설정한다(S801). 그리고 설정된 주파수 대역에 대한 인접 단말의 정보를 탐색한다. 본 발명의 장치가 설정된 주파수 대역에 대한 탐색을 시작할 때, 우선 상기 주파수 대역이 첫 방문인지 아닌지를 확인한다(S802). 첫 번째 방문인 경우와 그 이후 방문인 경우에 해당 주파수 대역에서 정보 수집하는 시간을 다르게 설정할 수 있다. 도 8의 실시예에서는 첫 번째 방문인 경우에는 T0의 시간 동안 해당 주파수에서 동작하고, 해당 주파수 대역에 대한 첫 번째 방문이 아닌 경우, 즉, 그 이후에 방문인 경우에는 T1의 시간 동안 해당 주파수에서 동작한다. 이렇게 다르게 시간을 설정하는 이유는 첫 방문인 경우에는 시스템 정보 수집에 시간이 소요되므로 이를 고려하여 더 긴 시간 동안 해당 주파수에서 본 개시의 장치를 동작시킨다. 도 8의 실시예에서는 초기 방문으로 인한 시스템 정보의 경우에 더 긴 시간을 해당 주파수에 머무르는 것을 보였으나, 중간에 시스템 정보 변경으로 인해 시스템 정보를 재수신 하여야 하는 경우에도 더 긴 시간 동안 본 발명의 장치를 해당 주파수에서 동작시킬 수 있다.
만일 본 개시의 장치가 동작하는 주파수 대역이 첫번째 방문이면 상기 주파수 대역에 대한 시스템 정보획득을 수행한다(S803). 예컨대, 순방향(하향링크) 채널을 수신하여 시스템의 정보를 획득할 수 있다. LTE 시스템의 경우 BCH와 PDSCH로 전송되는 동적 시스템정보를 수신하여 시스템정보를 획득한다. 시스템 정보를 획득하였다면, 이를 저장장치에 저장하고 주파수 대역에 대한 인접 단말의 정보 수집을 수행한다(S804). 구체적으로, 본 개시의 장치는 해당 주파수 대역에 대한 상향링크 자원할당 정보를 수신한다. 인접 단말에 대한 정보 수집으로 상향링크 자원할당 정보를 수신한 후, 이에 대한 상향링크 신호에 대한 단말기의 신호전송을 검출한다(S805). 이 과정에서 상향링크 신호의 존재유무, 시간지연, 수신세기 등을 측정할 수 있다. 상기 과정에서 상향링크의 자원할당 정보 수신은 이동통신 시스템의 하향링크 신호를 수신하여 수행할 수 있다. 그리고 해당 주파수 대역에 대하여 설정된 T0의 시간이 경과되었는지 판단한다(S806). 해당 주파수 대역에 대하여 설정된 T0의 시간이 경과되지 않은 경우, 상향링크 자원할당 정보를 획득하여 상향링크 신호 전송을 검출한다. 해당 주파수 대역에 대하여 설정된 T0의 시간이 경과된 경우, 본 개시의 장치가 동작하는 주파수를 새로운 주파수로 설정한다(S801).
만일 본 발명의 장치가 동작하는 대역에 재방문이라면, 저장장치에 기록되어 있는 시스템 정보를 읽어서 그 시스템 정보에 따라 인접 단말기에 대한 정보수집을 먼저 수행한다(S807). 구체적으로, 본 개시의 장치는 해당 주파수 대역에 대한 상향링크 자원할당 정보를 수신한다. 인접 단말에 대한 정보 수집으로 상향링크 자원할당 정보를 수신한 후, 이에 대한 상향링크 신호에 대한 단말기의 신호전송을 검출한다(S808). 그리고 해당 주파수 대역에 대하여 설정된 T1의 시간이 경과되었는지 판단한다(S809). 해당 주파수 대역에 대하여 설정된 T1의 시간이 경과되지 않은 경우, 상향링크 자원할당 정보를 획득하여 상향링크 신호 전송을 검출한다. 해당 주파수 대역에 대하여 설정된 T1의 시간이 경과된 경우, 본 개시의 장치가 동작하는 주파수를 새로운 주파수로 설정한다(S801).
만일 인접 단말에 대한 정보수집을 수행하는 과정에서 시스템 정보가 변경된 것이 발견하는 경우, 이를 수신하여 시스템 정보를 저장하고 시스템 정보에 따라 본 발명의 장치의 동작을 다시 설정한다. 만일, 시스템 정보의 변경을 감지하는 경우 도 8의 설정된 T1의 시간보다 더 긴 시간을 해당 주파수에서 인접 단말기의 정보를 수신할 수 있다.
본 개시의 신호 측정 장치는 순방향의 신호, 즉 하향링크 신호를 수신하여 어떠한 제어 정보가 기지국에서 단말로 전송되는지 판단할 수 있다. 특히, 본 개시의 신호 측정 장치는 하향링크 신호 수신부를 통해 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)와 연결된 제어 정보를 수신하여 상향링크 신호 전송 여부, 즉 이후에 단말이 전술한 제어 정보를 바탕으로 상향링크 신호를 기지국으로 전송할 지 여부를 판정할 수 있다.
RNTI라 함은 한 기지국내에서의 단말기의 임시 ID로 사용되며, 한 단말기에게 어떤 RNTI가 할당될 지 알 수 없으므로 익명성을 유지할 수 있다. 본 발명에서 RNTI를 단말기를 식별하는 방법을 기준으로 설명하였으나, 본 발명은 한 기지국 또는 셀 내에서 단말기에게 임시로 할당하는 ID라면 동일한 기능으로 사용할 수 있음을 밝혀두는 바이다.
즉, 본 개시의 장치는 임의의 단말에 대한 위치 정보를 측정하는 대신에, 특정 RNTI로 식별되는 단말의 위치 정보만을 측정하기 위해 특정 RNTI와 연결된 제어 정보를 수신할 수 있다. 단말의 식별 정보로 RNTI를 사용하게 되면, 단말 사용자의 개인 정보(e.g. 전화번호/성명/주민등록번호)를 유출시키지 않으면서도 특정 시점에서 위치 정보를 측정할 단말을 특정할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에서는 RNTI 정보를 기반으로 단말기의 존재 여부, 위치를 포함한 단말기의 정보를 획득하는 방법을 제안한다. 본 발명에서 하향링크로 전송되는 상향링크 자원할당을 포함한 제어정보를 수신하기 위해서는 하향링크 채널에 대한 수신 및 복호를 수행하여야 한다. 본 발명에서 하향링크 제어정보 수신에 대한 방법을 설명한다.
우선 가능한 방법은 불특정 다수의 RNTI에 대한 복조 및 복호를 수행하는 것이다. 즉, 어떠한 RNTI가 할당되어 있는지 알 수 없으므로 가능한 모든 제어정보에 대한 복조 및 복호를 수행하는 것이다. LTE 시스템에서는 단말기마다 제어정보가 전송될 수 있는 위치의 후보가 정해져 있다. 각 단말기들은 그 후보들에 대한 블라인드 탐색을 통해 제어정보를 수신하게 된다. 즉, 본 발명에서 불특정 다수의 RNTI들에 대한 제어정보를 수신을 수행하는 경우에는 그 셀에 있는 단말기들에게 제어정보가 전송될 수 있는 모든 가능성에 대해 수신을 수행하는 것이다. 이 과정에서 본 발명의 장치는 하향링크로 수신된 제어정보 가운데 신뢰도가 높은 것을 선택하고, 상기 수신된 신뢰도 높은 제어정보에서 수신된 RNTI 정보와 그 외의 제어정보를 추출할 수 있다.
위에서 설명한 대로 불특정 다수의 RNTI에 대한 가능한 제어정보를 모두 다 수신하려고 하는 경우 본 발명의 장치의 복잡도가 높아질 수 있다. 이를 감소하기 위해 가능한 제어정보의 후보 중 일부에 대해서만 복조 및 복호를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 장치는 일부의 RNTI에 대해서만 하향링크 제어정보를 수신할 수 있다. 즉, 한정된 RNTI의 후보를 미리 정하고 이에 대한 하향링크 제어정보 수신을 시도하는 것이다. 즉, 한 개 이상의 RNTI의 후보를 사전에 선정하고 이에 대한 순방향 제어정보 수신을 시도하는 것이다.
상기 과정에서 하향링크 제어정보를 수신을 시도할 RNTI의 후보를 선택하는 방법은 여러 가지가 가능하다. 우선, 기지국에서 본 발명의 장치에게 알릴 수 있다. 또한, 다른 방법은 외부에서 이 장치에 입력하거나 다른 통신 채널을 통해 알릴 수 있다. 또한, 이 RNTI의 후보를 미리 약속하여 한정된 RNTI에 대해서만 정보수집을 시행할 수 있다. 예를 들면, 특정 타입의 단말기들에게 RNTI를 미리 할당하고, 이를 바탕으로 이들에 대한 하향링크 제어정보 수신을 수행할 수 있다. 이 경우 상기 특정 단말들이 사용하는 RNTI의 정보를 기지국과 사전에 공유하거나 기지국으로부터 전달받아 동작할 수 있다. 이와 같은 방법을 통해 모든 RNTI에 대한 하향링크 제어정보 수신을 시도하지 않고, 일부에 대한 제어정보 수신을 시도하여 그 복잡도를 감소하거나 하향링크 제어정보 수신 신뢰도를 향상할 수 있다.
이를 바탕으로 하여, 본 개시의 장치는 언제 어떠한 자원을 통해 상향링크가 전송되는지의 정보를 획득할 수 있다. 본 개시의 장치는 이렇게 획득된 상향링크 자원의 할당 정보를 바탕으로 하여 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크 신호의 수신을 시도하고, 상향링크 신호 수신 시도의 결과를 기초로 상향링크 신호의 전송 여부를 판정할 수 있다. 이 때, 이러한 판정은 제어부(550)에 의해서 수행될 수 있다.
만일 제어 정보에서 상향 링크 신호가 전송되는 것으로 지시된 시구간 또는 주파수 자원에 대해서 해당 상향링크 신호에 대한 데이터가 단말에서 기지국으로 전송되는 것이 상향링크 신호 수신부를 통해 감지되는 경우에, 본 개시의 장치는 그 상향링크 신호 수신부와 인접한 위치에 위치를 측정하고자 하는 단말이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 그리고 본 개시의 장치는 이를 바탕으로 하여 해당 단말의 존재여부, 위치, 그리고 이동성을 포함한 다양한 단말에 대한 정보를 획득할 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 상향링크 신호를 수신하는 흐름도를 도시한 도면이다.
도 9는 이동통신 시스템 중 일 예로 LTE 시스템을 기초로 하는 통신 장치의 동작을 설명한다. LTE 시스템은 1ms의 TTI를 바탕으로 동작하며, 순방향의 제어 정보는 매 TTI마다 기지국에서 단말로 전송될 수 있다. 한편, LTE 시스템이 아닌 다른 이동 통신 시스템에서도 이하와 동일한 절차가 수행될 수 있다.
먼저, 본 개시의 장치는 기지국에서 단말로 전송되는 제어 정보를 수신할 수 있다(S910).
단말은 매 TTI마다 하향링크 신호를 복조 및 복호할 수 있다. 이 때 단말이 기지국으로부터 수신하는 하향링크 신호는 제어채널(PDCCH)일 수도 있고 또는 데이터채널(PDSCH)일 수도 있다. 즉, LTE에서 일반적으로 제어 정보는 PDCCH를 통해 전달되지만, PDSCH를 통해 제어 정보가 전달되는 경우에는 PDSCH를 수신할 수도 있다. 이 경우, 본 개시의 장치는 하향링크의 PDCCH를 수신을 먼저 수행하고, 그 후 상기 제어 정보가 수신되는 PDSCH를 수신을 시도할 수 있다.
본 개시의 장치는 기지국에서 단말로 전송되는 순방향 신호, 즉 하향링크 신호를 수신하고, 이후에 언제 어떠한 자원을 통해서 상향링크가 전송되는지, 그리고 그 때의 단말의 RNTI는 무엇인지를 확인할 수 있다.
이렇게 확인된 상향링크 자원에 대해서 각 상향링크 신호 수신부별로 상향 링크 신호 전송이 존재하는지 여부를 파악할 수 있다(S920). 이 과정은 하향링크로 전송되는 제어정보를 통해 상향링크를 전송하는 단말이 있는지, 그 단말의 RNTI가 무엇인지를 판단하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 각 하향링크 신호 수신부가 상향링크 자원할당 정보를 획득하여 상향링크의 신호 전송이 있다는 것을 판단하면 해당 상향링크 자원을 통해 기지국으로 전송되는 상향링크 신호를 수집하고, 그 수집된 상향링크 신호를 바탕으로 상향링크 신호의 전송 여부를 판정할 수 있다. 상기 과정에서 상향링크 자원할당 정보의 획득은 하향링크로 전송되는 제어정보인 PDCCH를 수신하여 진행할 수 있다.
만약 상향링크 신호 전송이 있는 것으로 판단된 경우(S920-Y), 본 개시의 장치에 포함된 하나 이상의 상향링크 신호 수신부는 각 상향링크 신호 수신부 별로 상향 링크 신호를 수집하여, 상향링크 신호 수신을 시도할 수 있다(S930).
그리고, 본 개시의 장치는 각 상향 링크 신호 수신부 별로 상향 링크 신호 전송 여부를 판정할 수 있다(S940).
반면 상향링크 신호 전송이 없는 것으로 판단된 경우(S920-N), 별도의 상향 링크 신호 수집 동작을 수행하지 않고, 다음 제어 정보를 수신할 때까지 대기한다.
전술한 동작은 매 TTI마다 지속적으로 수행될 수 있다. 그리고, 각 상향링크 신호 수신부에서 수집된 신호를 통하여 판단된 상향링크 신호 전송 여부를 바탕으로 하여 본 개시의 장치는 단말의 존재 여부, 위치 및 이동성 정보를 파악할 수 있다.
전술한 과정은 단말의 RNTI의 정보를 기반으로 수행될 수 있다. 즉, 본 개시의 장치는 특정 RNTI를 가지는 단말에서 전송되는 상향링크 신호의 전송 여부만을 판단하여, 특정 RNTI를 가지는 단말의 존재 여부, 위치 및 이동성 정보를 파악할 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 상향링크 신호를 기초로 단말의 존재 여부를 검출하는 흐름도를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 먼저 본 개시의 장치는 하향링크 신호 수신부를 통해 획득한 하향링크의 수신신호로부터 상향링크의 전송 정보를 획득할 수 있다. 그리고 본 개시의 장치는 획득한 상향링크의 전송 정보를 기초로 하여, 상향링크에 할당된 자원을 통해 단말에서 기지국으로 전송되는 상향링크 신호를 수집하고, 수집된 신호의 평균 수신전력을 계산할 수 있다(S1010).
본 개시의 장치는 계산된 평균 수신전력값을 미리 계산된 또는 설정된 임계값과 비교할 수 있다(S1020). 비교 결과 만약 평균 수신 전력 값이 임계값보다 큰 경우(S1020-Y), 상향링크 신호가 수신되었으므로 위치를 측정하고자 하는 단말이 근처에 존재하는 것으로 판정할 수 있다(S1040). 반면 평균 수신 전력 값이 임계값보다 작은 경우(S1020-N), 상향링크 신호가 수신되지 않았으므로 위치를 측정하고자 하는 단말이 근처에 존재하지 않는 것으로 판정할 수 있다(S1030).
상기 과정에서 상향링크의 수신전력 값을 계산하는 경우에 상향링크 PUCCH 또는 PUSCH에 전송되는 파일럿 신호인 레퍼런스 신호의 전력을 사용할 수 있다. 또 다른 방법으로 상향링크 PUCCH 또는 PUSCH에 전송되는 데이터 신호의 전력을 사용할 수 있다. 또한, 상기 레퍼런스 신호와 데이터 신호의 전력값들을 결합하여 단말의 존재유무 및 위치 정보를 파악할 수 있다. 또 다른 실시예로 상향링크 PUSCH 채널의 복조 및 복호 성공유무를 통해 단말의 존재유무를 판단할 수 있다.
본 개시에서는 하향링크 신호 수신부와 하나 이상의 상향링크 신호 수신부를 포함하는 장치로서, 하향링크 신호 수신부에서 제어 정보를 수신하여 상향링크의 자원 할당 정보를 획득하고, 이를 바탕으로 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크 신호의 존재여부를 판단하여, 단말의 존재여부 및 위치 정보를 판단하는 장치를 제안한다.
이를 바탕으로 본 개시의 장치는 위치 정보를 판단하고자 하는 단말의 존재여부, 위치, 및 이동성 정보 등을 획득할 수 있다. 그리고 이러한 과정은 기존의 통신망에 전혀 영향을 주지 않고 수행될 수 있다.
본 개시의 장치는 단말의 이동성 정보를 측정하는 것을 목표로 한다. 이동성이라 함은 두 개 이상의 위치를 이동하는데 단말이 이동한 시간을 측정하고 이를 바탕으로 소통정보, 단말의 이동속도, 경로 등의 정보를 획득하는 것을 말한다. 상기 과정에서 한 개의 신호 측정 장치를 사용하여 이동정보를 획득할 수도 있지만, 다수의 신호 측정 장치를 사용하여 단말의 이동정보를 획득하는 것이 더 효율적일 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다. 도 11의 신호 측정 시스템은 기지국, 단말, 본 개시의 신호 측정 장치, 및 위치 측정 서버를 포함할 수 있다.
도 11의 신호 측정 시스템에 도시된 신호 측정 장치 1(1140)과 신호 측정 장치 2(1150)는 각기 다른 위치에 위치할 수 있다. 도 11에서 다수의 신호 측정 장치를 사용하여 단말의 이동정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 두 신호 측정 장치(1140, 1150) 사이의 거리가 d라고 가정한다. 어떤 RNTI를 가진 단말이 신호 측정 장치 1(1140)의 위치에서 신호 측정 장치 2(1150)의 위치로 T1 시간 동안에 이동하였다면, 두 구간에 이동하는데 T1의 시간이 소요된다는 정보를 획득할 수 있다. 다른 예시로, 두 신호 측정 장치(1140, 1150) 사이에 단말이 위치해 있다면 두 신호 측정 장치(1140, 1150)가 상기 단말이 전송하는 상향링크 신호를 측정할 수 있다. 이 경우 두 개 이상의 신호 측정 장치의 측정결과를 바탕으로 단말의 위치를 측정할 수 있으며, 이를 바탕으로 단말(1120)의 이동정보를 획득할 수 있다. 여기서 각 신호 측정 장치(1140, 1150)는 단말의 상향링크 신호의 측정결과를 위치 측정 서버(1130)에 전송하고 위치 측정 서버(1130)는 수신한 단말의 상향링크 신호의 측정결과를 기초로 상기 단말의 위치를 측정할 수 있다. 이때, 각 신호 측정 장치(1140, 1150)는 측정한 단말의 RNTI 정보, 단말과 신호 측정 장치(1140, 1150) 사이의 거리를 포함한 위치정보 및 측정시간 등을 포함하는 정보를 위치 측정 서버(1130)에 전송할 수 있다.
상기 과정에서 단말이 핸드오버를 수행한다면 이전 셀에서 사용하던 RNTI와 핸드오버한 이후에 사용하는 RNTI가 달라질 수 있다. 이 경우 위치 측정 서버(1130)는 서로 다른 셀에서의 RNTI 정보를 받게 되는데, 이 경우 두 정보가 같은 단말에 대한 측정정보인지 아니면 각기 다른 단말의 측정정보인지 판단하기 어려워진다.
또한, 한 셀 내에서도 단말의 요청, 시스템의 효율적인 동작 등의 이유로 단말의 RNTI를 변경할 수도 있다. 또한, 본 발명의 신호 측정 장치가 상향링크의 PUCCH를 기반으로 측정을 수행하는 경우, 기지국이 PUCCH의 설정을 변경하는 경우, 본 발명의 신호 측정 장치가 이를 파악하기 어려울 수 있다.
본 개시에서는 기지국의 RNTI 및 상향링크 전송 파라미터의 변경 또는 단말의 핸드오버 등의 이유로 단말에 대한 정보가 변경되어 본 개시의 신호 측정 장치가 동일한 단말기에 대한 측정을 수행하는 지 아니면 상이한 단말기에 대한 측정인지 여부를 파악하기 어려운 경우에 대한 단말의 이동성 측정을 가능하게 하는 방법을 제공하고자 한다. 특히, 핸드오버 시 핸드오버 전의 셀에서와 핸드오버 이후의 셀에서의 RNTI 및 전송 파라미터 등이 상이할 수 있다. 이 경우에 대해 동일 단말인지 아니면 상이한 단말인지에 대한 판단이 이동성 판단에 매우 중요하게 된다. 따라서 본 개시는 단말에 대한 정보 변경 시 단말에 대한 동일성을 판단하는 장치를 제공하고자 한다. 본 개시에서는 핸드오버 상황을 고려하여 설명한다. 그러나, 본 개시의 내용은 동일 셀 내에서 기지국이 RNTI 또는 전송 파라미터를 변경하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있음을 밝혀두는 바이다.
우선 가능한 방법은 도 11의 단말이 송수신하는 신호를 분석하는 것이다. 특히, 본 개시의 신호 측정 장치는 위치를 측정하고자 하는 타겟 단말(1120)에게 전송되는 하향링크의 신호의 패턴을 분석하고 타겟 단말(1120)이 전송하는 상향링크 신호의 패턴을 분석할 수 있다. 상향링크 신호를 분석하는 경우 타겟 단말(1120)이 전송하는 PUCCH 뿐 아니라 PUSCH를 의 전송주기, PUCCH에 전송하는 포맷, PUSCH가 전송하는 빈도 및 데이터의 양 등을 종합적으로 사용할 수 있다. 또한, 타겟 단말(1120)에게 전송되는 하향링크 신호의 패턴도 분석이 가능하다. 이를 바탕으로 신호 측정 장치 1(1140)이 측정한 단말과 신호 측정 장치 2(1150)가 측정한 단말이 동일한 단말인지 아니면 상이한 단말인지를 판단한다. 만일 신호 측정 장치 1(1140)이 측정한 단말과 신호 측정 장치 2(1150)가 측정한 단말이 동일한 단말이라는 판단이 되면 두 신호 측정 장치가 측정한 타겟 단말(1120)의 이동거리와 시간을 바탕으로 두 지점 간 이동하는데 소요되는 시간을 측정할 수 있다.
그러나, 많은 경우 비슷한 서비스를 이동통신망으로부터 제공받는 단말이 여럿이 존재할 수 있다. 예를 들면, 음성통화를 하는 단말들이 여러 대 존재할 수 있다. 그러므로, 상기 상향/하향링크의 데이터 패턴 분석만으로 동일한 단말인지 상이한 단말인지 판단하기 어려울 수 있다. 그러므로, 한 단말이 핸드오버를 수행하는 경우 이에 대한 RNTI를 비롯한 핸드오버 이후에 단말이 사용하는 파라미터 정보를 획득하는 것이 매우 중요하다.
도 12는 본 개시의 다른 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다. 도 12의 신호 측정 시스템은 기지국, 단말, 본 개시의 신호 측정 장치, 제어정보 수신 장치 및 위치 측정 서버를 포함할 수 있다.
본 개시의 제어정보 수신 장치는 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 하향링크 신호 수신부와, 하향링크 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 제어부와, 단말에 대한 제어 정보를 위치 측정 서버에 전송하는 통신부를 포함한다. 여기서 단말에 대한 제어 정보는, 단말의 통화 설정 정보, 단말이 사용하는 파라미터 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 본 개시의 제어정보 수신 장치의 구성 및 구성에 대한 설명은 신호 측정 장치의 구성 및 그 설명을 참조할 수 있다.
도 12를 참조하여 설명하면 기지국(1110) 근처에 통화설정 변경 및 핸드오버 정보를 수신하는 제어정보 수신 장치(1160)을 설치하는 것이다. 기지국(1110)이 새로운 통화를 설정하거나, 설정된 통화의 파라미터를 변경하거나 핸드오버를 지시하는 경우 무선으로 하향링크를 통해 단말기에게 메시지를 전송한다. 상기 메시지를 수신하는 제어정보 수신 장치(1160)를 기지국 근처에 설치하여, 이 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 제어정보 수신 장치(1160)는 기지국으로부터 수신되는 특정 하향링크 채널의 수신전력 또는 수신 신호대잡음비가 제 1임계값 이상이 되도록 설치되어 있을 수 있다. 구체적으로, 제어정보 수신 장치(1160)는 하향링크로 전송되는 신호 중, 사용자의 데이터는 수신하지 않고 새로운 통화의 설정, 통화의 주요 파라미터 변경, 핸드오버의 지시와 같은 제어메시지를 수신하여 이를 위치 측정 서버(1130)에 전송하는 역할을 한다.
상기한 제어정보 수신 장치(1160)가 기지국으로부터 제1 거리 이내에 설치되는 이유는 하향링크의 수신성능이 일정 수준 이상이 되는 것을 보장하기 위해서이다. 이는 기지국에서 전송하는 특정 채널의 수신 전력 또는 SNR이 제1임계값이상이 되는 지점에 설치하는 것이 그 목적이다. 상기 특정 채널로 기지국에서 전송하는 파일럿 또는 레퍼런스 신호를 사용할 수 있다. 또는, 하향링크로 전송되는 동기 신호, 방송채널 (BCH) 등을 사용할 수 있다.
상기한 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보는 LTE 시스템에서 PDSCH를 수신하여 획득할 수 있다. 상기 과정에서 특정 RNTI를 가진 단말이 핸드오버한 과정에 대한 정보를 획득한다. 그러므로, 상기 단말의 프라이버시를 침해하지 않고 핸드오버 정보를 획득하는 것이 가능하다. 이러한 정보는 기지국(1110)이 단말에게 PDSCH를 통해 전달하며, 본 발명의 장치는 이를 수신하여 핸드오버 등의 정보를 획득하는 것이다. 상기 과정에서 핸드오버 정보에는 핸드오버 이전의 기지국의 셀 ID, RNTI, 호설정 정보 뿐 아니라 핸드오버 이후의 기지국의 셀 ID, RNTI, 호설정 정보 등을 포함할 수 있다.
상기 통화설정 변경 및 핸드오버 정보를 수신한 위치 측정 서버(1130)는 이를 바탕으로 신호 측정 장치들이 전송하는 측정 데이터들이 같은 단말이 전송한 것인지, 상이한 단말이 전송한 것인지를 판단한다. 이를 바탕으로 동일한 단말이라고 판단되는 단말의 이동정보를 계산한다.
도 13은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다. 도 13을 참조하여 설명하면, 신호 측정 장치에 순방향채널을 분석하여 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 수신하는 기능을 포함하는 것이다. 다시 말해, 도 12의 제어 정보 수집 장치에 신호 측정 장치의 기능을 더하거나 또는 신호 측정 장치에 제어 정보 수집 장치의 기능을 추가할 수 있다. 일부 기지국 근처에 위치한 신호 측정 장치가 상기 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 수신하도록 설정한다. 예컨대, 도 13에서 신호 측정 장치 3(1170)이 기지국으로부터 통화설정 변경 및 핸드오버 등의 제어 정보를 수신하도록 설정한다. 상기 과정에서 핸드오버 정보에는 핸드오버 이전의 기지국의 셀 ID, RNTI, 호설정 정보 뿐 아니라 핸드오버 이후의 기지국의 셀 ID, RNTI, 호설정 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 통화설정 변경에는 RNTI의 변경 정보 및 호설정 관련 파라미터의 변경을 포함할 수 있다. 이와 달리 나머지 신호 측정 장치는 상기 동작을 하지 않도록 설정할 수 있다. 모든 신호 측정 장치는 단말기들이 전송하는 상향링크 신호를 측정하여 위치 및 이동성의 정보를 위치 측정 서버(1130)에 전송하는 역할을 수행한다. 일부 신호 측정 장치들에게 통화설정 및 핸드오버에 정보를 수신하는 기능을 추가하는 것이다. 상기 정보를 수신한 위치 측정 서버(1130)는 이 정보를 바탕으로 측정결과가 동일 단말에 대한 것이지 상이한 단말에 대한 것인지를 판단하고 이를 기반으로 위치 및 이동성을 계산한다.
도 13의 실시예의 일부 신호 측정 장치만 기지국이 전송하는 통화설정 및 핸드오버 정보를 수신하는 기능을 수행한다. 이는 전술한 신호 측정 장치에 기지국이 전송하는 하향링크의 정보를 획득하는 장비를 추가적으로 설치하여 구현할 수 있다, 즉, 도 4의 신호 측정 장치의 구현예의 신호 측정 장치를 사용하여 단말기들이 전송하는 신호를 측정할 수 있다 그러나, 상기 통화설정변경 및 핸드오버 정보를 수신하는 신호 측정 장치는 추가적인 용량의 하드웨어와 소프트웨어를 추가하여 그 기능을 수행하도록 할 수 있다. 즉, 신호 측정 장치를 두 가지 형태로 구현하여 단말기의 상향링크 신호 측정용과 이 기능 외에 기지국이 전송하는 통화설정 변경 및 핸드오버 등을 포함하는 제어 정보 수신까지 할 수 있는 두 가지의 형태로 구현할 수 있다. 신호 측정 장치는 타겟 단말의 상향링크 신호 측정결과만 위치 측정 서버(1130)에 전송한다. 그러나, 다른 형태의 신호 측정 장치는 단말의 상향링크 신호 측정 결과뿐 아니라 통화설정변경 및 핸드오버 정보도 위치 측정 서버(1130)에 전송한다. 상기의 구성은 하향링크 신호 수신부 및 제어부에 기지국(1110)이 전송하는 통화설정 변경 및 핸드오버 정보를 수신하고 처리하는 기능이 추가되어 구현될 수 있다.
도 14는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다. 이는 위치 측정 서버(1130)가 기지국(1110) 또는 이동통신 네트워크로부터 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 직접 수신하여 이를 바탕으로 측정한 데이터가 동일 단말의 것이지 아니면 상이한 단말의 것인지를 알 수 있게 한다. 즉, 도 12 및 도 13의 실시예는 기지국(1110)이 하향링크로 단말기에게 전송하는 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 수신하는 별도의 장치를 설치하여 정보를 획득하는 반면 도 14에서는 위치 측정 서버(1130)가 이동통신 네트워크로부터 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 직접 수신한다. 상기 정보는 유선으로 전송될 수 있지만, 무선으로 전송하는 것도 가능하다. 즉, 이동통신 네트워크가 상기 정보를 본 발명의 위치측정서버에 직접 전달하는 것이다.
도 12 및 도 13에서 기지국(1110)이 전송하는 통화설정 변경 및 핸드오버 정보를 수신하는 제어 정보 수집 장치 또는 신호 측정 장치는 다른 신호 측정 장치보다 더 높은 품질의 하향링크를 수신하는 것이 일반적이다. 그러므로, 상기 제어 정보 수집 장치 또는 신호 측정 장치를 통해 단말들에 대한 제어 정보를 획득하는 것이 더 많은 제어 정보, 예컨대 상향링크 자원할당 정보를 높은 신뢰도로 확보할 수 있다. 이렇게 획득한 단말들의 상향링크 자원할당 정보를 같은 셀 내에 위치한 신호 측정 장치에 전송하고 이를 바탕으로 각 신호 측정 장치들이 단말의 상향링크 신호를 측정하도록 할 수 있다. 또 다른 방법으로 각 신호 측정 장치가 획득한 단말들의 상향링크 자원할당 정보를 위치 측정 서버에 전송하고 위치 측정 서버가 이 정보의 전체 또는 일부를 각 신호 측정 장치에게 전송할 수 있다. 상기 상향링크 자원할당 정보를 타 장치로부터 수신하는 장치들은 이렇게 수신한 상향링크 자원할당 정보를 바탕으로 단말에 대한 상향링크 신호 검출을 시도하고, 이를 바탕으로 상기 단말의 존재여부 및 위치정보를 파악할 수 있다. 또한, 상기 상향링크 자원할당 정보를 타 장치로부터 수신하는 장치들은 별도로 하향링크 신호를 수신하여 얻는 상향링크 자원할당 정보와 타 장치로부터 수신한 자원할당 정보를 결합하여, 이를 바탕으로 단말에 대한 상향링크 신호 검출을 수행하고, 이를 바탕으로 상기 단말의 존재여부 및 위치정보를 파악할 수도 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 위치 측정 서버의 구성을 도시한 도면이다.
위치 측정 서버는 단말에 대한 제어정보를 획득하고, 단말에 대한 제어 정보를 기초로 상기 단말의 식별자 정보를 결정하는 제어부(1520)를 포함한다. 그리고, 상기 단말의 식별자 정보를 하나 이상의 신호 측정 장치에 전송하는 통신부(1510)를 포함할 수 있다. 여기서 단말에 대한 제어 정보는, 단말의 통화 설정 정보, 단말이 사용하는 파라미터의 설정 및 변경 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 본 발명에서 단말의 식별자는 RNTI와 같이 실제 어떠한 단말인지를 알지 못하는 단말의 프라이버시를 보장하는 임의 식별자를 사용할 수 있다.
일 실시예에서, 위치 측정 서버는 신호 측정 장치로부터 단말에 대한 제어 정보를 포함하는 신호를 수신하는 수신부(1530)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부(1520)는 수신부에서 수신된 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득할 수 있다.
다른 실시예에서, 위치 측정 서버는 기지국으로부터 상기 단말에 대한 제어 정보를 포함하는 신호를 수신하는 수신부(1530)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부(1520)는 기지국으로부터 수신한 신호를 이용하여 단말에 대한 제어 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 위치 측정 서버의 통신부(1510)는 하나 이상의 신호 측정 장치로부터 하나 이상의 신호 측정 장치 각각이 수신한 상향링크 신호에 대한 정보를 수신할 수 있다. 여기서 상향링크 신호에 대한 정보는, 상향링크 신호를 전송한 단말의 식별자 정보, 상향링크 신호의 신호 세기 정보, 및 상향링크 신호를 수신한 시간 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(1510)가 단말의 상향링크 신호에 대한 측정 정보를 신호측정 장치로부터 수신하면, 제어부(1520)는 단말에 대한 제어 정보 및 상향링크 신호에 대한 정보를 기초로 단말의 위치 정보 및 이동 정보를 결정할 수 있다. 그리고 위치 측정 서버의 통신부(1510)는, 결정된 단말의 위치 정보 및 이동 정보를 하나 이상의 신호 측정 장치에 전송할 수 있다.
도 15를 참조하여 설명하면, 위치 측정 서버는 여러 개의 신호 측정 장치와의 통신을 수행하는 하나 이상의 통신부(1510)를 가질 수 있다. 상기 통신부(1510)를 통해 여러 개의 신호 측정 장치로부터 단말의 상향링크 신호 측정정보를 수신할 수 있다. 또한, 위치 측정 서버는 각 신호 측정 장치를 제어하는 명령을 전달할 수 있다.
나아가, 위치 측정 서버는 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 수신하는 수신부(1530)를 포함할 수 있다. 여기서 신호 측정 장치와 통신을 수행하는 통신부와 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 수신하는 수신부를 별개의 구성으로 도시하였으나, 통신부와 수신부는 통합적으로 하나의 모듈로 동작할 수도 있다. 상기 위치 측정 서버는 도 12, 도 13 및 도 14에서 설명하는 이동통신 시스템의 통화설정 및 핸드오버 정보 수집하는 장치로부터 단말들의 통화설정 및 핸드오버 정보를 수신하는 기능을 포함한다. 그리고 위치 측정 서버의 제어부는 이러한 정보들을 사용하여 각 단말들의 위치와 이동 정보를 분석할 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 16의 장치는 여러 개의 하향링크 신호 수신부(S1610) 및 상향링크 신호 수신부(S1620)를 구비하여 여러 개의 주파수 대역의 단말기들의 상향링크 신호를 동시에 측정할 수 있다. 즉, 각각의 하향링크 신호 수신부 및 상향링크 신호 수신부는 하나의 주파수 대역에 대한 신호를 수신하는 구성일 수 있다.
도 16의 장치에 포함된 제어부(1630), 통신부(1640), 입력부(1650), 디스플레이부(1660), GPS수신부(1670)에 대한 설명은 도 4에서 설명한 제어부(430), 통신부(440), 입력부(450), 디스플레이부(460), GPS수신부(470)에 대한 설명을 참조할 수 있다.
본 발명의 장치를 여러 위치에 다수 개 설치하여 네트워크를 구성하여 사용할 수 있다. 이 경우 각 장치가 같은 주파수에서 동작하도록 설정할 수 있다. 구체적으로, 신호 측정 장치의 제어부는, 해당 신호 측정 장치로부터 제2 거리 이내에 위치하는 하나 이상의 이웃 신호 측정 장치와 시간 정보 및 동작 주파수를 동기화하고, 시간의 흐름에 따라 상기 하나 이상의 이웃 신호 측정 장치와 동일하게 동작 주파수를 변경할 수 있다.
도 17의 실시예에 이러한 설정을 도시한다. 도 17의 실시예를 참조하면, 두 개의 신호 측정 장치인 제1 장치, 제2 장치가 같은 시간에 같은 주파수에서 동작함을 알 수 있다. 또한 동작하는 주파수를 변경하는 경우에도 두 장치가 동시에 같은 주파수로 변경함을 볼 수 있다. 도 17의 실시예는 상향링크 주파수를 기준으로 도시하였다. 그러나, 본 발명의 장치들이 같은 시간에 하향링크 주파수를 동일하게 설정하도록 할 수 있다. 또한 도 17의 실시예는 두 개의 장치가 주파수를 동시에 변경하는 동작하는 경우의 실시예를 도시하였으나, 두 개 이상의 다수 개의 장치가 주파수를 동기화 하여 변경하는 것도 가능하다.
도 17의 실시예에서와 같이 같은 시간에 같은 주파수에서 동작하기 위해서는 본 발명의 장치들이 시간동기가 필요할 수 있다. 시간동기를 맞추기 위해 본 발명의 장치들이 GPS와 같은 외부 장치를 사용할 수 있다. 또한, 이동통신 기지국에서 전송되는 시간을 바탕으로 동기화 할 수 있다.
도 17의 실시예에서 같은 시간에 여러 장치들이 같은 주파수에서 동작하게 하는 방법은 각 장치가 주파수를 변경하는 시간과 변경하는 주파수를 미리 정하여, 한 패턴대로 주파수를 이동할 수 있다. 또한, 또 다른 방법으로는 본 발명의 장치 중 하나가 다른 장치들에게 주파수 변경을 지시할 수 있다. 또한, 본 발명의 여러 장치들을 제어하는 외부 제어장치를 두어, 본 발명의 장치들에게 주파수 변경을 지시할 수도 있다.
도 12부터 도 14의 경우 단말기의 위치측정 및 이동성 정보를 획득하기 위해서는 이동통신 네트워크로부터 통화설정 변경 및 핸드오버 정보를 획득하여야 한다. 그러나, 상기 정보를 획득하는 것이 어렵거나 많은 비용을 추가할 수 있다.
본 발명에서는 이동통신 네트워크로부터 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 획득하기 어려운 경우 단말기의 위치 및 이동성의 정보를 획득하는 방법도 제안한다.
도 18은 이동통신 시스템의 핸드오버 영역을 나타내는 도면이다. 제1 기지국과 제2기지국이 있는 경우, 단말기가 이동하면서 핸드오버를 수행한다. 핸드오버를 수행하는 영역을 핸드오버 영역이라고 한다. 핸드오버를 수행하는 경우, 이전 셀에서 사용하던 RNTI를 포함한 전송 설정이 새로운 셀에서는 변경될 수 있다. 그러므로, 신호 측정 장치가 측정한 결과가 동일한 단말기에 대한 것이지 다른 단말기에 대한 것인지를 판단하기 어려워진다.
도 19에 본 발명에서 제안하는 단말기들의 위치 및 이동성 측정 방법을 도시한다. 도 19를 참조하여 설명하면, 여러 주파수의 대역의 이동통신 신호를 수신할 수 있는 도 16의 구조의 신호 측정 장치를 가정한다. 도 16에서 보듯이 각 신호 측정 장치의 주파수를 서로 다른 사업자의 단말기의 신호를 수신하도록 설정한다. 여기서 서로 다른 사업자의 주파수라 함은 기지국의 위치를 서로 다르게 하는 것을 특징으로 한다. 도 19에서 보듯이 서로 다른 주파수에서 기지국의 위치가 다르게 배치되어 있는 것을 알 수 있다. 이렇게 기지국의 위치가 다르게 되면 핸드오버 영역이 다르게 된다. 이 특징을 이용하여 단말기의 이동정보를 획득하는 것이다. 도 19에서 보듯이 신호 측정 장치 1, 신호 측정 장치 2를 사용하여 그 사이에 있는 제2주파수의 단말기의 이동정보를 파악할 수 있다. 또한, 신호 측정 장치 2, 신호 측정 장치 3을 사용하여 그 사이에 있는 제1주파수의 단말기의 이동정보를 파악할 수 있다. 다른 사업자가 사용하는 상이한 주파수에서 단말기들의 이동정보를 획득한다면, 한 주파수에서만 수집할 때 파악하기 어려운 이동정보를 서로 보완하여 더 많은 이동정보를 획득할 수 있다. 도 19의 실시예에서는 이와 같이 서로 다른 주파수의 이동정보를 종합하여 전체적인 단말기의 이동정보를 파악한다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 20을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 방법은 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 하향링크 신호 수신 단계(S2010)와, 하향링크 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 제어 정보 획득 단계(S2020)와, 단말에 대한 제어 정보를 위치 측정 서버에 전송하는 제어 정보 전송 단계(S2030)를 포함한다. 여기서 단말에 대한 제어 정보는, 단말의 통화 설정 정보, 단말이 사용하는 파라미터 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 신호 측정 장치는 제어 정보를 획득할 뿐만 아니라 단말로부터 상향링크 신호를 수신하여 단말에 대한 정보를 결정할 수 있다. 구체적으로, 신호 측정 장치는 단말에 대한 상향링크 자원 할당 정보를 획득하고, 상향링크 신호 수신부를 이용하여 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 단말의 상향링크 신호를 수신하고, 상향링크 신호를 기초로 상향링크 신호를 전송한 단말에 대한 정보를 결정하는 단계를 수행할 수 있다. 여기서 단말에 대한 정보는 단말의 위치 정보를 포함할 수 있다. 나아가, 신호 측정 장치는 상향링크 자원 할당 정보를 하향링크 신호를 수신하고 이를 처리하여 획득할 수 있다.
또한, 신호 측정 장치는 제1 시간 구간 동안 제1 하향링크 주파수에서 하향링크 신호를 수신하고, 제1 하향링크 주파수에서의 하향링크 신호로부터 상향링크 자원할당 정보를 획득하고, 제1 시간 구간 동안 상기 제1 하향링크 주파수에 대응하는 제1 상향링크 주파수에서 상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신할 수 있다.
그리고 제1 시간 구간이 경과한 이후, 신호 측정 장치는 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안 제1 하향링크 주파수와 상이한 제2 하향링크 주파수에서 하향링크 신호를 수신하고, 제2 하향링크 주파수에서의 하향링크 신호로부터 상향링크 자원할당 정보를 획득하고, 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안 상기 제2 하향링크 주파수에 대응하는 제2 상향링크 주파수에서 상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신할 수 있다.
이 때, 신호 측정 장치는 신호 측정 장치로부터 제2 거리 이내에 위치하는 하나 이상의 이웃 신호 측정 장치와 시간 정보 및 동작 주파수를 동기화하고, 시간의 흐름에 따라 하나 이상의 이웃 신호 측정 장치와 동일하게 동작 주파수를 변경할 수 있다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 위치 측정 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 21을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 위치 측정 방법은 단말에 대한 제어 정보를 획득하고, 단말에 대한 제어 정보를 기초로 단말의 식별자 정보를 결정하는 단말 정보 결정 단계(S2110)와, 단말의 식별자 정보를 하나 이상의 신호 측정 장치에 전송하는 단말 정보 전송 단계(S2120)를 포함한다. 여기서 단말에 대한 제어 정보는, 단말의 통화 설정 정보, 단말이 사용하는 파라미터 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 위치 측정 서버는 신호 측정 장치로부터 단말에 대한 제어 정보를 포함하는 신호를 수신할 수 있다. 다른 실시예에서, 위치 측정 서버는 기지국으로부터 직접적으로 단말에 대한 제어 정보를 포함하는 신호를 수신할 수 있다. 이러한 경우, 위치 측정 서버는 수신부에서 수신한 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득할 수 있다.
나아가, 위치 측정 서버는 하나 이상의 신호 측정 장치로부터 하나 이상의 신호 측정 장치 각각이 수신한 상향링크 신호에 대한 정보를 수신할 수 있다. 여기서 상향링크 신호에 대한 정보는, 상향링크 신호를 전송한 단말의 식별자 정보, 상향링크 신호의 신호 세기 정보, 및 상향링크 신호를 수신한 시간 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 위치 측정 서버는 단말에 대한 제어 정보 및 상향링크 신호에 대한 정보를 기초로 단말의 위치 정보 및 이동 정보를 결정할 수 있다. 그리고 위치 측정 서버는 단말의 위치 정보 및 이동 정보를 하나 이상의 신호 측정 장치에 전송할 수 있다.
본 개시의 신호 측정 방법 및 위치 측정 방법의 구체적인 실시예에 대해서는 위의 도 3 내지 도 19에 대한 설명을 참조할 수 있다.
또한, "시스템", "프로세서", "컨트롤러", "컴포넌트", "모듈", "인터페이스", "모델", "유닛" 등의 용어는 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 중인 소프트웨어를 의미할 수 있다. 예를 들어, 전술한 구성요소는 프로세서에 의해서 구동되는 프로세스, 프로세서, 컨트롤러, 제어 프로세서, 개체, 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 컨트롤러 또는 프로세서에서 실행 중인 애플리케이션과 컨트롤러 또는 프로세서가 모두 구성 요소가 될 수 있다. 하나 이상의 구성 요소가 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 있을 수 있으며 구성 요소는 한 시스템에 위치하거나 두 대 이상의 시스템에 배포될 수 있다.
전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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Claims (19)

  1. 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 하향링크 신호 수신부;
    상기 하향링크 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 제어부; 및
    상기 단말에 대한 제어 정보를 위치 측정 서버에 전송하는 통신부
    를 포함하는 제어정보 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말에 대한 제어 정보는,
    상기 단말의 통화 설정 정보, 상기 단말이 사용하는 파라미터 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어정보 수신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어정보 수신 장치는,
    상기 기지국으로부터 수신되는 특정 하향링크 채널의 수신전력 또는 수신 신호대잡음비가 제 1임계값 이상이 되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 제어정보 수신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 단말에 대한 상향링크 자원 할당 정보를 획득하고,
    상기 신호 측정 장치는,
    상기 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 상기 단말의 상향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 상향링크 신호 수신부
    를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 상향링크 신호를 기초로 상기 상향링크 신호를 전송한 단말에 대한 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는, 제어정보 수신 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 하향링크 신호를 처리하여 상기 단말에 대한 상향링크 자원 할당 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 제어정보 수신 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 상향링크 신호를 기초로 상기 상향링크 신호를 전송한 단말의 위치 정보를 포함하는 단말에 대한 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는, 제어정보 수신 장치.
  7. 하향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 하향링크 신호 수신부;
    상향링크 자원할당 정보를 획득하는 제어부; 및
    상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 상향링크 신호 수신부를 포함하되,
    상기 제어부는,
    시간의 흐름에 따라 동작 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는, 신호 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하나 이상의 하향링크 신호 수신부는,
    제1 시간 구간 동안 제1 하향링크 주파수에서 하향링크 신호를 수신하고, 제1 시간 구간 이후에 제2 시간 구간 동안 상기 제1 하향링크 주파수와 상이한 제2 하향링크 주파수에서 하향링크 신호를 수신하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 하향링크 주파수에서의 하향링크 신호로부터 상향링크 자원할당 정보 및 상기 제2 하향링크 주파수에서의 하향링크 신호로부터 상향링크 자원할당 정보를 획득하고,
    상기 하나 이상의 상향링크 신호 수신부는,
    상기 제1 시간 구간 동안 상기 제1 하향링크 주파수에 대응하는 제1 상향링크 주파수에서 상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신하고, 제1 시간 구간 이후에 제2 시간 구간 동안 상기 제2 하향링크 주파수에 대응하는 제2 상향링크 주파수에서 상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는, 신호 측정 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 신호 측정 장치로부터 제2 거리 이내에 위치하는 하나 이상의 이웃 신호 측정 장치와 시간 정보 및 동작 주파수를 동기화하고,
    시간의 흐름에 따라 상기 하나 이상의 이웃 신호 측정 장치와 동일하게 동작 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는, 신호 측정 장치.
  10. 하나 이상의 신호 측정 장치로부터 단말의 식별자 정보와 상기 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보를 수신하고, 제어정보 수신 장치로부터 상기 단말에 대한 제어 정보를 수신하는 통신부; 및
    상기 단말의 식별자 정보, 상기 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보 및 상기 단말에 대한 제어 정보를 바탕으로 상기 단말의 위치 및 이동 정보를 계산하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 서버
  11. 제10항에 있어서,
    상기 단말에 대한 제어 정보는,
    상기 단말의 통화 설정 정보, 상기 단말이 사용하는 파라미터 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 측정 서버.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 통신부는,
    신호 수신 장치로부터 상기 단말에 대한 제어 정보를 포함하는 신호를 수신하고,
    상기 제어부는,
    상기 통신부에서 수신된 신호로부터 상기 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 위치 측정 서버.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 통신부는,
    기지국으로부터 상기 단말에 대한 제어 정보를 포함하는 신호를 수신하고,
    상기 제어부는,
    상기 통신부에서 수신된 신호로부터 상기 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 위치 측정 서버.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 상향링크 신호에 대한 정보는,
    상기 상향링크 신호를 전송한 단말의 식별자 정보, 상향링크 신호의 신호 세기 정보, 및 상향링크 신호를 수신한 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 측정 서버.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 단말의 위치 정보 및 이동 정보를 상기 하나 이상의 신호 측정 장치에 전송하는 것을 특징으로 하는, 위치 측정 서버.
  16. 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 단계;
    상기 하향링크 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 단말에 대한 제어 정보를 위치 측정 서버에 전송하는 단계
    를 포함하는 제어정보 수신 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 단말에 대한 제어 정보는,
    상기 단말의 통화 설정 정보, 상기 단말이 사용하는 파라미터 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어정보 수신 방법.
  18. 하나 이상의 신호 측정 장치로부터 단말의 식별자 정보와 상기 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보를 수신하는 단계;
    제어정보 수신 장치로부터 상기 단말에 대한 제어 정보를 수신하는 단계;
    상기 단말의 식별자 정보, 상기 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보 및 상기 단말에 대한 제어 정보를 바탕으로 상기 단말의 위치 및 이동 정보를 계산하는 단계
    를 포함하는 위치 측정 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 단말에 대한 제어 정보는,
    상기 단말의 통화 설정 정보, 상기 단말이 사용하는 파라미터 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 측정 방법.
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