WO2023211215A1 - 무선 통신 시스템에서 단말이 측위를 위한 측정을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말이 측위를 위한 측정을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

다양한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 측위와 관련된 측정을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 위치 측정과 관련된 상기 단말의 능력 정보를 보고하는 단계, 상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 수신하는 단계, 상기 설정 정보에 기초하여 수신된 참조 신호에 대한 측정을 수행하는 단계, 및 상기 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고하는 단계를 포함하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말이 측위를 위한 측정을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
무선 통신 시스템에서 단말이 측정한 위상 정보에 기반하여 상기 단말에 대한 측위를 수행하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.
무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(예를 들어, 대역폭, 전송 전력 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원하는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 무선 접속 기술(radio access technology; RAT)에 비해 향상된 모바일 브로드밴드(mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 MTC (massive Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 신뢰도(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스/단말을 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 확장된 모바일 브로드밴드 커뮤니케이션(enhanced mobile broadband communication), massive MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 무선 접속 기술의 도입이 논의되고 있으며, 본 발명에서는 편의상 해당 기술(technology)을 new RAT 또는 NR이라고 부른다.
해결하고자 하는 과제는 일정 수준 이상의 정확도를 갖는 CPP에 기반한 위치 추정이 보장될 수 있도록 상기 CPP와 관련된 능력 정보를 추가적으로 정의하고, 상기 능력 정보에 기반한 CPP 수행 여부의 결정을 통해 상기 CPP에 따른 위치 추정 방식의 도입에 따른 시그널링 부하의 증가를 최소화하면서 상기 단말의 위치 추정의 정확도를 크게 향상시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 측위와 관련된 측정을 수행하는 방법은 위치 측정과 관련된 상기 단말의 능력 정보를 보고하는 단계, 상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 수신하는 단계, 상기 설정 정보에 기초하여 수신된 참조 신호에 대한 측정을 수행하는 단계, 및 상기 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고하는 단계를 포함하고, 상기 능력 정보는 CPP (Carrier Phase positioning)를 위한 위상 측정과 관련된 LOS (Line of sight) 추정 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또는, 상기 LOS 추정 능력은 시간 영역에 대한 입도 (granularity) 또는 샘플링 비율에 기초하여 결정되고, 상기 측정 결과는 상기 LOS 추정 능력에 기초하여 상기 참조 신호에 대한 위상 측정 정보의 포함 여부가 결정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 측정 결과는, 특정 임계 미만의 상기 LOS 추정 능력에 기초하여, 상기 위상 측정 정보 및 ToA (time domain arrival) 중에서 상기 ToA 만이 포함된 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 능력 정보는 SCS (subcarrier spacing) 또는 주파수 대역 별 상기 LOS 추정 능력에 대한 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 능력 정보는 동시에 측정 가능한 캐리어의 개수 별 상기 LOS 추정 능력에 대한 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는 상기 능력 정보는 위상 영역에 대한 입도 또는 샘플링 비율에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 능력 정보는 복수의 캐리어들에 대한 위상 측정의 가능 여부, 신호의 수신과 관련된 수신 클럭 에러 및 상기 신호의 전송과 관련된 전송 클럭 에러 중 적어도 하나의 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 능력 정보는 보조 정보 (assistance information)에 포함되어 상기 네트워크에 전송되는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 측위와 관련된 측정을 수행하는 단말은 RF(Radio Frequency) 송수신기, 및 상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 RF 송수신기를 제어하여 위치 측정과 관련된 상기 단말의 능력 정보를 보고하고, 상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 수신하며, 상기 설정 정보에 기초하여 참조 신호에 대한 측정을 수행하고, 상기 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고하며, 상기 능력 정보는 CPP (Carrier Phase positioning)를 위한 위상 측정과 관련된 LOS (Line of sight) 추정 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다.
다른 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 네트워크가 단말로부터 측정 결과를 보고 받는 방법은 상기 단말에 대한 위치 측정과 관련된 상기 능력 정보를 보고받는 단계, 상기 능력 정보에 기초하여 상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 전송하는 단계, 상기 설정 정보에 기초하여 적어도 하나의 참조 신호를 전송하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고받는 단계를 포함하고, 상기 능력 정보는 CPP (Carrier Phase positioning)를 위한 위상 측정과 관련된 LOS (Line of sight) 추정 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또는, 상기 설정 정보는, 특정 임계 이상인 상기 LOS 추정 능력에 기초하여, 상기 참조 신호에 대해 측정된 위상 정보 및 ToA (time domain arrival)가 포함된 상기 측정 결과의 보고를 지시하는 정보가 포함된 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 설정 정보는, 특정 임계 미만인 상기 LOS 추정 능력에 기초하여, 상기 참조 신호에 ToA (time domain arrival)가 포함된 상기 측정 결과의 보고를 지시하는 정보가 포함된 것을 특징으로 한다.
다른 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 측위와 관련된 측정을 수행하는 칩 셋은 적어도 하나의 프로세서, 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 동작 가능하게 연결되고, 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서가 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 메모리를 포함하며, 상기 동작은 위치 측정과 관련된 상기 단말의 능력 정보를 보고하고, 상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 수신하는 동작, 상기 설정 정보에 기초하여 참조 신호에 대한 측정을 수행하는 동작, 및 상기 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고하는 동작을 포함하고, 상기 능력 정보는 CPP (Carrier Phase positioning)를 위한 위상 측정과 관련된 LOS (Line of sight) 추정 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다.
다른 측면에 따른 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 적어도 하나의 프로세서가 무선 통신 시스템에서 단말의 측위와 관련된 측정을 수행하는 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램, 및 상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함하고, 상기 동작은 위치 측정과 관련된 상기 단말의 능력 정보를 보고하고, 상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 수신하는 동작, 상기 설정 정보에 기초하여 참조 신호에 대한 측정을 수행하는 동작, 및 상기 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고하는 동작을 포함하고, 상기 능력 정보는 CPP (Carrier Phase positioning)를 위한 위상 측정과 관련된 LOS (Line of sight) 추정 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들은 일정 수준 이상의 정확도를 갖는 CPP에 기반한 위치 추정이 보장될 수 있도록 상기 CPP와 관련된 능력 정보를 추가적으로 정의하고, 상기 능력 정보에 기반한 CPP 수행 여부의 결정을 통해 상기 CPP에 따른 위치 추정 방식의 도입에 따른 시그널링 부하의 증가를 최소화하면서 상기 단말의 위치 추정의 정확도를 크게 향상시킬 수 있다.
다양한 실시예에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 LTE 시스템의 구조를 나타낸다.
도 2은 NR 시스템의 구조를 나타낸다.
도 3은 NR의 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4은 NR 프레임의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 5은 다양한 실시예들에서 사용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 다양한 실시예들이 적용 가능한 단말의 위치를 측정하기 위한 포지셔닝 프로토콜 설정(positioning protocol configuration)의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 다양한 실시예들이 적용 가능한 단말의 위치를 측정하기 위한 시스템의 아키텍쳐의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 다양한 실시예들이 적용 가능한 단말의 위치를 측정하는 절차의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 다양한 실시예들이 적용 가능한 LPP (LTE positioning protocol) 메시지 전송을 지원하기 위한 프로토콜 레이어의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 다양한 실시예들이 적용 가능한 NRPPa (NR positioning protocol a) PDU (protocol data unit) 전송을 지원하기 위한 프로토콜 레이어의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 다양한 실시예들이 적용 가능한 OTDOA (observed time difference of arrival) 측위(Positioning) 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 상기 단말이 위치 측정을 위한 측정을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13는 상기 네트워크가 단말로부터 측정 결과를 보고 받는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14은 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 15은 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 16은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다.
무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(예를 들어, 대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원하는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
사이드링크(sidelink)란 단말(User Equipment, UE)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(Base Station, BS)을 거치지 않고, 단말 간에 음성 또는 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. 사이드링크는 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다.
V2X(vehicle-to-everything)는 유/무선 통신을 통해 다른 차량, 보행자, 인프라가 구축된 사물 등과 정보를 교환하는 통신 기술을 의미한다. V2X는 V2V(vehicle-to-vehicle), V2I(vehicle-to-infrastructure), V2N(vehicle-to- network) 및 V2P(vehicle-to-pedestrian)와 같은 4 가지 유형으로 구분될 수 있다. V2X 통신은 PC5 인터페이스 및/또는 Uu 인터페이스를 통해 제공될 수 있다.
한편, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라, 기존의 무선 액세스 기술(Radio Access Technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 광대역 (mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라, 신뢰도(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스 또는 단말을 고려한 통신 시스템이 논의되고 있는데, 개선된 이동 광대역 통신, 매시브 MTC, URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 무선 접속 기술을 새로운 RAT(new radio access technology) 또는 NR(new radio)이라 칭할 수 있다. NR에서도 V2X(vehicle-to-everything) 통신이 지원될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTS terrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
5G NR은 LTE-A의 후속 기술로서, 고성능, 저지연, 고가용성 등의 특성을 가지는 새로운 Clean-slate 형태의 이동 통신 시스템이다. 5G NR은 1GHz 미만의 저주파 대역에서부터 1GHz~10GHz의 중간 주파 대역, 24GHz 이상의 고주파(밀리미터파) 대역 등 사용 가능한 모든 스펙트럼 자원을 활용할 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A 또는 5G NR을 위주로 기술하지만 실시예(들)의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고 불릴 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UTRAN은 단말(10)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(Mobile Terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
단말과 네트워크 사이의 무선인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection, OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제 1 계층), L2 (제 2 계층), L3(제 3 계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제 1 계층에 속하는 물리 계층은 물리 채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3 계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 2은 NR 시스템의 구조를 나타낸다.
도 2를 참조하면, NG-RAN은 단말에게 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜 종단(termination)을 제공하는 gNB 및/또는 eNB를 포함할 수 있다. 도 7에서는 gNB만을 포함하는 경우를 예시한다. gNB 및 eNB는 상호 간에 Xn 인터페이스로 연결되어 있다. gNB 및 eNB는 5세대 코어 네트워크(5G Core Network: 5GC)와 NG 인터페이스를 통해 연결되어 있다. 보다 구체적으로, AMF(access and mobility management function)과는 NG-C 인터페이스를 통해 연결되고, UPF(user plane function)과는 NG-U 인터페이스를 통해 연결된다.
도 3은 NR의 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 3을 참조하면, NR에서 상향링크 및 하향링크 전송에서 무선 프레임을 사용할 수 있다. 무선 프레임은 10ms의 길이를 가지며, 2개의 5ms 하프-프레임(Half-Frame, HF)으로 정의될 수 있다. 하프-프레임은 5개의 1ms 서브프레임(Subframe, SF)을 포함할 수 있다. 서브프레임은 하나 이상의 슬롯으로 분할될 수 있으며, 서브프레임 내 슬롯 개수는 부반송파 간격(Subcarrier Spacing, SCS)에 따라 결정될 수 있다. 각 슬롯은 CP(cyclic prefix)에 따라 12개 또는 14개의 OFDM(A) 심볼을 포함할 수 있다.
노멀 CP(normal CP)가 사용되는 경우, 각 슬롯은 14개의 심볼을 포함할 수 있다. 확장 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 12개의 심볼을 포함할 수 있다. 여기서, 심볼은 OFDM 심볼 (또는, CP-OFDM 심볼), SC-FDMA(Single Carrier - FDMA) 심볼 (또는, DFT-s-OFDM(Discrete Fourier Transform-spread-OFDM) 심볼)을 포함할 수 있다.
다음 표 1은 노멀 CP가 사용되는 경우, SCS 설정(u)에 따라 슬롯 별 심볼의 개수((Nslot symb), 프레임 별 슬롯의 개수((Nframe,u slot)와 서브프레임 별 슬롯의 개수((Nsubframe,u slot)를 예시한다.
SCS (15*2u) Nslot symb Nframe,u slot Nsubframe,u slot
15KHz (u=0) 14 10 1
30KHz (u=1) 14 20 2
60KHz (u=2) 14 40 4
120KHz (u=3) 14 80 8
240KHz (u=4) 14 160 16
표 2는 확장 CP가 사용되는 경우, SCS에 따라 슬롯 별 심볼의 개수, 프레임 별 슬롯의 개수와 서브프레임 별 슬롯의 개수를 예시한다.
SCS (15*2u) Nslot symb Nframe,u slot Nsubframe,u slot
60KHz (u=2) 12 40 4
NR 시스템에서는 하나의 단말에게 병합되는 복수의 셀들 간에 OFDM(A) 뉴머놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)가 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 동일한 개수의 심볼로 구성된 시간 자원(예, 서브프레임, 슬롯 또는 TTI)(편의상, TU(Time Unit)로 통칭)의 (절대 시간) 구간이 병합된 셀들 간에 상이하게 설정될 수 있다. NR에서, 다양한 5G 서비스들을 지원하기 위한 다수의 뉴머놀로지(numerology) 또는 SCS가 지원될 수 있다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드들에서의 넓은 영역(wide area)이 지원될 수 있고, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)이 지원될 수 있다. SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)을 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭이 지원될 수 있다.
NR 주파수 밴드(frequency band)는 두 가지 타입의 주파수 범위(frequency range)로 정의될 수 있다. 상기 두 가지 타입의 주파수 범위는 FR1 및 FR2일 수 있다. 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있으며, 예를 들어, 상기 두 가지 타입의 주파수 범위는 하기 표 3과 같을 수 있다. NR 시스템에서 사용되는 주파수 범위 중 FR1은 "sub 6GHz range"를 의미할 수 있고, FR2는 "above 6GHz range"를 의미할 수 있고 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)로 불릴 수 있다.
Frequency Range designation Corresponding frequency range Subcarrier Spacing (SCS)
FR1 450MHz - 6000MHz 15, 30, 60kHz
FR2 24250MHz - 52600MHz 60, 120, 240kHz
상술한 바와 같이, NR 시스템의 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있다. 예를 들어, FR1은 하기 표 4와 같이 410MHz 내지 7125MHz의 대역을 포함할 수 있다. 즉, FR1은 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역을 포함할 수 있다. 예를 들어, FR1 내에서 포함되는 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역은 비면허 대역(unlicensed band)을 포함할 수 있다. 비면허 대역은 다양한 용도로 사용될 수 있고, 예를 들어 차량을 위한 통신(예를 들어, 자율주행)을 위해 사용될 수 있다.
Frequency Range designation Corresponding frequency range Subcarrier Spacing (SCS)
FR1 410MHz - 7125MHz 15, 30, 60kHz
FR2 24250MHz - 52600MHz 60, 120, 240kHz
도 4는 NR 프레임의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 4을 참조하면, 슬롯은 시간 영역에서 복수의 심볼들을 포함한다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯이 14개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 12개의 심볼을 포함할 수 있다. 또는 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯이 7개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 6개의 심볼을 포함할 수 있다.
반송파는 주파수 영역에서 복수의 부반송파들을 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 영역에서 복수(예를 들어, 12)의 연속한 부반송파로 정의될 수 있다. BWP(Bandwidth Part)는 주파수 영역에서 복수의 연속한 (P)RB((Physical) Resource Block)로 정의될 수 있으며, 하나의 뉴머놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다. 반송파는 최대 N개(예를 들어, 5개)의 BWP를 포함할 수 있다. 데이터 통신은 활성화된 BWP를 통해서 수행될 수 있다. 각각의 요소는 자원 그리드에서 자원요소(Resource Element, RE)로 지칭될 수 있고, 하나의 복소 심볼이 맵핑될 수 있다.
한편, 단말과 단말 간 무선 인터페이스 또는 단말과 네트워크 간 무선 인터페이스는 L1 계층, L2 계층 및 L3 계층으로 구성될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에서, L1 계층은 물리(physical) 계층을 의미할 수 있다. 또한, 예를 들어, L2 계층은 MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층 및 SDAP 계층 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 또한, 예를 들어, L3 계층은 RRC 계층을 의미할 수 있다.
대역폭 파트 (Bandwidth part, BWP)
NR 시스템은 하나의 component carrier (CC) 당 최대 400 MHz까지 지원될 수 있다. 이러한 wideband CC 에서 동작하는 단말이 항상 CC 전체에 대한 RF 를 켜둔 채로 동작한다면 단말 배터리 소모가 커질 수 있다. 혹은 하나의 wideband CC 내에 동작하는 여러 use case 들 (e.g., eMBB, URLLC, Mmtc, V2X 등)을 고려할 때 해당 CC 내에 주파수 대역 별로 서로 다른 numerology (e.g., sub-carrier spacing)가 지원될 수 있다. 혹은 단말 별로 최대 bandwidth 에 대한 capability 가 다를 수 있다. 이를 고려하여 기지국은 wideband CC 의 전체 bandwidth 가 아닌 일부 bandwidth 에서만 동작하도록 단말에게 지시할 수 있으며, 해당 일부 bandwidth를 편의상 bandwidth part (BWP)로 정의한다. BWP 는 주파수 축 상에서 연속한 resource block (RB) 들로 구성될 수 있으며, 하나의 numerology (e.g., sub-carrier spacing, CP length, slot/mini-slot duration) 에 대응될 수 있다.
한편, 기지국은 단말에게 configure 된 하나의 CC 내에서도 다수의 BWP 를 설정할 수 있다. 일 예로, PDCCH monitoring slot 에서는 상대적으로 작은 주파수 영역을 차지하는 BWP 를 설정하고, PDCCH 에서 지시하는 PDSCH 는 그보다 큰 BWP 상에 schedule 될 수 있다. 혹은, 특정 BWP 에 UE 들이 몰리는 경우 load balancing 을 위해 일부 UE 들을 다른 BWP 로 설정할 수 있다. 혹은, 이웃 셀 간의 frequency domain inter-cell interference cancellation 등을 고려하여 전체 bandwidth 중 가운데 일부 spectrum 을 배제하고 양쪽 BWP 들을 동일 slot 내에서도 설정할 수 있다. 즉, 기지국은 wideband CC 와 association 된 단말에게 적어도 하나의 DL/UL BWP 를 configure 해 줄 수 있으며, 특정 시점에 configured DL/UL BWP(s) 중 적어도 하나의 DL/UL BWP 를 (L1 signaling or MAC CE or RRC signalling 등에 의해) activation 시킬 수 있고 다른 configured DL/UL BWP 로 switching 이 (L1 signaling or MAC CE or RRC signalling 등에 의해) 지시될 수 있거나 timer 기반으로 timer 값이 expire 되면 정해진 DL/UL BWP 로 switching 될 수 도 있다. 이 때, activation 된 DL/UL BWP 를 active DL/UL BWP 로 정의한다. 그런데 단말이 initial access 과정에 있거나, 혹은 RRC connection 이 set up 되기 전 등의 상황에서는 DL/UL BWP 에 대한 configuration 을 수신하지 못할 수 있는데, 이러한 상황에서 단말이 가정하는 DL/UL BWP 는 initial active DL/UL BWP 라고 정의한다.
도 5은 다양한 실시예들에서 사용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 단계 S101에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 SSB(Synchronization Signal Block)를 수신한다. SSB는 PSS(Primary Synchronization Signal), SSS(Secondary Synchronization Signal) 및 PBCH(Physical Broadcast Channel)를 포함한다. 단말은 PSS/SSS에 기반하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(cell identity) 등의 정보를 획득한다. 또한, 단말은 PBCH에 기반하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다 (S12).
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다 (S13 ~ S16). 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고(S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 RAR (Random Access Response)를 수신할 수 있다(S14). 단말은 RAR 내의 스케줄링 정보를 이용하여 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)을 전송하고 (S15), 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신과 같은 충돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다(S16).
한편, 위와 같은 4 단계로 수행되는 임의 접속 과정 (4-스텝 RACH, 타입-1 임의 접속 절차) 외, 임의 접속 과정이 2 단계로 수행되는 경우 (2-스텝 RACH, 타입-2 임의 접속 절차), S13/S15 는 단말이 송신을 수행하는 하나의 동작으로 수행되고 (예를 들어, PRACH 프리앰블 및/또는 PUSCH 를 포함하는 메시지A 의 송신 동작), S14/S16 이 기지국이 송신을 수행하는 하나의 동작 (예를 들어, RAR 및/또는 충돌 해결 정보를 포함하는 메시지B 의 송신 동작)으로 수행될 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및/또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신(S17) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및/또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송(S18)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.
UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어 정보와 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 따라 단말은 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 6은 다양한 실시예들이 적용 가능한 단말의 위치를 측정하기 위한 포지셔닝 프로토콜 설정(positioning protocol configuration)의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, LPP 는 하나 이상의 기준 소스 (reference source) 로부터 획득된 측위-관련 측정 (position-related measurements) 를 사용하여 대상 장치 (UE 및/또는 SET) 를 측위할 수 있도록 위치 서버 (E-SMLC 및/또는 SLP 및/또는 LMF) 와 대상 장치 사이의 point-to-point 로 사용될 수 있다. LPP 를 통하여 타겟 장치 및 위치 서버는 신호 A 및/또는 신호 B 에 기초한 측정 및/또는 위치 정보를 교환할 수 있다.
NRPPa는 기준 소스 (ACCESS NODE 및/또는BS 및/또는 TP 및/또는 NG-RAN 노드) 와 위치 서버 간의 정보 교환에 사용될 수 있다.
NRPPa 프로토콜이 제공하는 기능 (function) 들은 하기 사항들을 포함할 수 있다:
- E-CID Location Information Transfer. 이 기능을 통하여 E-CID 포지셔닝 목적으로 기준 소스와 LMF 간에 위치 정보가 교환될 수 있다.
- OTDOA Information Transfer. 이 기능을 통하여 OTDOA 포지셔닝 목적으로 기준 소스와 LMF 간에 정보가 교환될 수 있다.
- Reporting of General Error Situations. 이 기능을 통하여 기능 별 오류 메시지가 정의되지 않은 일반적인 오류 상황이 보고될 수 있다.
PRS (positioning reference signal)
측위를 위하여, PRS (positioning reference signal)가 사용될 수 있다. PRS는 UE의 위치 추정을 위해 사용되는 기준 신호이다.
측위 주파수 레이어 (positioning frequency layer) 는 하나 이상의 PRS 자원 집합을 포함할 수 있고, 하나 이상의 PRS 자원 집합 각각은 하나 이상의 PRS 자원을 포함할 수 있다.
Sequence generation
PRS 의 시퀀스
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000001
는 아래 수학식 1 에 의하여 정의될 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000002
c(i) 는 의사-임의 시퀀스 (pseudo-random sequence) 일 수 있다. 의사-임의 시퀀스 생성기 (pseudo-random sequence generator) 는 아래 수학식 2 에 의하여 초기화 될 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000003
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000004
는 SCS (subcarrier spacing) 설정 μ 에서의 프레임 내 슬롯 넘버 (slot number) 일 수 있다. DL PRS 시퀀스 ID (downlink PRS sequence ID)
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000005
는 상위 계층 파라미터 (예를 들어, DL-PRS-SequenceId) 에 의하여 주어질 수 있다. l 은 시퀀스가 매핑되는 슬롯 내의 OFDM 심볼일 수 있다.
Mapping to physical resources in a DL PRS resource
PRS 의 시퀀스
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000006
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000007
에 의하여 스케일될 수 있으며
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000008
RE (resource element) 에 매핑될 수 있다. 보다 구체적으로는 아래 수학식 3 에 의할 수 있다.
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000009
은 안테나 포트 p 와 SCS 설정 μ 를 위한 RE (k,l) 을 의미할 수 있다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000010
여기서, 아래 조건들이 만족되어야 할 수 있다:
- RE
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000011
는 UE 를 위하여 설정된 DL PRS 자원에 의하여 점유된 RB (resource block) 에 포함됨;
- 심볼 l 은 서빙 셀로부터 송신된 DL PRS 를 위한 서빙 셀로부터 사용된 어떠한 SS/PBCH 블록에 의하여도 사용되지 않거나 비-서빙 셀로부터 송신된 DL PRS 를 위한 SSB-positionInBurst 에 의하여 지시되지 않음 (the symbol l is not used by any SS/PBCH block used by the serving cell for downlink PRS transmitted from the serving cell or indicated by the higher-layer parameter SSB-positionInBurst for downlink PRS transmitted from a non-serving cell);
- 슬롯 넘버는 후술되는 PRS 자원 집합 관련 조건을 만족;
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000012
는 슬롯 내 DL PRS 의 첫번째 심볼이고, 상위 계층 파라미터 DL-PRS-ResourceSymbolOffset 에 의하여 주어질 수 있다. 시간 도메인에서의 DL PRS 자원의 크기
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000013
는 상위 계층 파라미터 DL-PRS-NumSymbols 에 의하여 주어질 수 있다. 콤 크기 (콤 사이즈)
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000014
는 상위 계층 파라미터 transmissionComb 에 의하여 주어질 수 있다.
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000015
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000016
의 조합
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000017
은 {2, 2}, {4, 2}, {6, 2}, {12, 2}, {4, 4}, {12, 4}, {6, 6}, {12, 6} 및/또는 {12, 12} 중 하나일 수 있다. RE 오프셋
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000018
combOffset 에 의하여 주어질 수 있다. 주파수 오프셋
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000019
는 표 5 에서와 같은
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000020
의 함수일 수 있다.
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000021
k=0 을 위한 기준 포인트 (reference point) 는 DL PRS 자원이 설정된 측위 주파수 레이어의 포인트 A (point A) 의 위치일 수 있다. 포인트 A 는 상위 계층 파라미터 dl-PRS-PointA-r16 에 의하여 주어질 수 있다.
Mapping to slots in a DL PRS resource set
DL PRS 자원 집합 내의 DL PRS 자원은 아래 수학식 4 을 만족하는 슬롯 및 프레임에서 송신될 수 있다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000022
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000023
는 SCS 설정 μ 에서의 프레임 당 슬롯 개수일 수 있다.
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000024
는 SFN (system frame number) 일 수 있다.
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000025
는 SCS 설정 μ 에서의 프레임 내 슬롯 넘버일 수 있다. 슬롯 오프셋
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000026
는 상위 계층 파라미터 DL-PRS-ResourceSetSlotOffset 에 의하여 주어질 수 있다. DL PRS 자원 슬롯 오프셋
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000027
은 상위 계층 파라미터 DL-PRS-ResourceSlotOffset 에 의하여 주어질 수 있다. 주기
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000028
는 상위 계층 파라미터 DL-PRS-Periodicity 에 의하여 주어질 수 있다. 반복 인자 (repetition factor)
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000029
는 상위 계층 파라미터 DL-PRS-ResourceRepetitionFactor 에 의하여 주어질 수 있다. 뮤팅 반복 인자 (muting repetition factor)
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000030
는 상위 계층 파라미터 DL-PRS-MutingBitRepetitionFactor 에 의하여 주어질 수 있다. 시간 갭 (time gap)
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000031
은 상위 계층 파라미터 DL-PRS-ResourceTimeGap 에 의하여 주어질 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들이 적용 가능한 NR 시스템에서 단말의 PRS 수신 절차는 아래 표 6에 기초할 수 있다.
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000032
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000033
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000034
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000035
UE Positioning Architecture
도 7은 다양한 실시예들이 적용 가능한 단말의 위치를 측정하기 위한 시스템의 아키텍쳐의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, AMF (Core Access and Mobility Management Function)은 특정 타겟 UE와 관련된 위치 서비스에 대한 요청을 GMLC (Gateway Mobile Location Center)와 같은 다른 엔티티(entity)로부터 수신하거나, AMF 자체에서 특정 타겟 UE를 대신하여 위치 서비스를 시작하기로 결정할 수 있다. 그러면, AMF는 LMF (Location Management Function) 에게 위치 서비스 요청을 전송한다. 상기 위치 서비스 요청을 수신한 LMF는 상기 위치 서비스 요청을 처리하여 UE의 추정된 위치 등을 포함하는 처리 결과를 AMF에 반환할 수 있다. 한편, 위치 서비스 요청이 AMF 이외에 GMLC와 같은 다른 엔티티로부터 수신된 경우에 AMF는 LMF로부터 수신한 처리 결과를 다른 엔티티로 전달할 수 있다.
ng-eNB (new generation evolved-NB) 및 gNB는 위치 추적을 위한 측정 결과를 제공할 수 있는 NG-RAN의 네트워크 요소이며, 타겟 UE에 대한 무선 신호를 측정하고 그 결과값을 LMF에 전달할 수 있다. 또한, ng-eNB는 원격 무선 헤드 (remote radio heads)와 같은 몇몇 TP (Transmission Point)들 또는 E-UTRA를 위한 PRS 기반 비콘 시스템을 지원하는 PRS 전용 TP들을 제어할 수 있다.
LMF는 E-SMLC (Enhanced Serving Mobile Location Centre)와 연결되고, E-SMLC는 LMF가 E-UTRAN에 접속 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, E-SMLC는 LMF가 eNB 및/또는 E-UTRAN 내의 PRS 전용 TP들로부터 전송된 신호를 통해 타겟 UE가 획득한 하향링크 측정을 이용하여 E-UTRAN의 측위 방법들 중 하나인 OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival)을 지원하도록 할 수 있다.
한편, LMF는 SLP (SUPL Location Platform)에 연결될 수 있다. LMF는 타겟 UE들에 대한 서로 상이한 위치 결정 서비스들을 지원하고 관리할 수 있다. LMF는 UE의 위치 측정을 획득하기 위하여, 타겟 UE를 위한 서빙 ng-eNB 또는 서빙 gNB와 상호 작용할 수 있다. 타겟 UE의 측위를 위하여, LMF는 LCS(Location Service) 클라이언트 유형, 요구되는 QoS (Quality of Service), UE 측위 능력(UE positioning capabilities), gNB 측위 능력 및 ng-eNB 측위 능력 등에 기반하여 측위 방법을 결정하고, 이러한 측위 방법을 서빙 gNB 및/또는 서빙 ng-eNB에게 적용할 수 있다. 그리고, LMF는 타겟 UE에 대한 위치 추정치와 위치 추정 및 속도의 정확도와 같은 추가 정보를 결정할 수 있다. SLP는 사용자 평면(user plane)을 통해 측위를 담당하는 SUPL (Secure User Plane Location) 엔티티이다.
UE는 NG-RAN 및 E-UTRAN에서 전송하는 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal)을 활용하여 UE의 위치를 측정할 수 있다. 이 때, NG-RAN 및 E-UTRAN로부터 UE에게 전송되는 상기 하향링크 참조 신호에는 SS/PBCH 블록, CSI-RS 및/또는 PRS 등이 포함될 수 있으며, 어떠한 하향링크 참조 신호를 사용하여 UE의 위치를 측정할지 여부는 LMF/E-SMLC/ng-eNB/E-UTRAN 등의 설정에 따를 수 있다. 또한, 서로 상이한 GNSS (Global Navigation Satellite System), TBS (Terrestrial Beacon System), WLAN (Wireless local area network) 접속 포인트, 블루투스 비콘 및 UE에 내장된 센서(예를 들어, 기압 센서)등을 활용하는 RAT-independent 방식으로 UE의 위치를 측정할 수도 있다. UE는 LCS 어플리케이션을 포함할 수도 있고, UE가 접속된 네트워크와의 통신 또는 UE에 포함된 다른 어플리케이션을 통해 LCS 어플리케이션에 접속할 수 있다. LCS 어플리케이션은 UE의 위치를 결정하는 데 필요한 측정 및 계산 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, UE는 GPS (Global Positioning System) 과 같은 독립적인 측위 기능을 포함할 수 있고, NG-RAN 전송과는 독립적으로 UE의 위치를 보고할 수 있다. 이러한 독립적으로 획득한 측위 정보는 네트워크로부터 획득한 측위 정보의 보조 정보로서 활용될 수도 있다.
UE의 위치 측정을 위한 동작
도 8은 다양한 실시예들이 적용 가능한 단말의 위치를 측정하는 절차의 일 예를 나타낸 도면이다.
UE가 CM-IDLE (Connection Management - IDLE)상태에 있을 때, AMF가 위치 서비스 요청을 수신하면, AMF는 UE와의 시그널링 연결을 수립하고, 특정 서빙 gNB 또는 ng-eNB를 할당하기 위해 네트워크 트리거 서비스를 요청할 수 있다. 이러한 동작 과정은 도 8에서는 생략되어 있다. 즉, 도 8에서는 UE가 연결 모드(connected mode)에 있는 것으로 가정할 수 있다. 하지만, 시그널링 및 데이터 비활성 등의 이유로 NG-RAN에 의해 시그널링 연결이 측위 과정이 진행되는 도중에 해제될 수도 있다.
도 8을 참조하여 구체적으로 UE의 위치를 측정하기 위한 네트워크의 동작 과정을 살펴보면, 단계 1a에서, GMLC와 같은 5GC 엔티티는 서빙 AMF로 타겟 UE의 위치를 측정하기 위한 위치 서비스를 요청할 수 있다. 다만, GMLC가 위치 서비스를 요청하지 않더라도, 단계 1b에 따라, 서빙 AMF가 타겟 UE의 위치를 측정하기 위한 위치 서비스가 필요하다고 결정할 수도 있다. 예를 들어, 긴급 호출(emergency call)을 위한 UE의 위치를 측정하기 위하여, 서빙 AMF가 직접 위치 서비스를 수행할 것을 결정할 수도 있다.
그 후, AMF는 단계 2에 따라, LMF로 위치 서비스 요청을 전송하고, 단계 3a에 따라, LMF는 위치 측정 데이터 또는 위치 측정 보조 데이터를 획득하기 위한 위치 절차(location procedures)를 서빙 ng-eNB, 서빙 gNB와 함께 시작할 수 있다. 예를 들어, LMF가 NG-RAN에 하나 이상의 UE와 관련된 위치 관련 정보를 요청하고, 필요한 위치 정보의 유형 및 관련 QoS를 지시할 수 있다. 그러면, NG-RAN은 요청에 응답하여, LMF에 위치 관련 정보를 LMF에 전송할 수 있다. 이 때, 상기 요청에 의한 위치 결정 방법이 E-CID인 경우, NG-RAN은 추가적인 위치 관련 정보를 LMF에 하나 이상의 NRPPa 메시지를 통해 전송할 수 있다. 여기서, '위치 관련 정보'란, 실제 위치 추정 정보 및 무선 측정 또는 위치 측정 등과 같이 위치 계산에 사용되는 모든 값들을 의미할 수 있다. 또한, 단계 3a에서 사용되는 프로토콜(Protocol)은 NRPPa 프로토콜일 수 있으며, 이에 대해서는 후술하도록 한다.
추가적으로, 단계 3b에 따라, LMF는 UE와 함께 하향링크 측위를 위한 위치 절차(location procedures) 시작할 수 있다. 예를 들어, LMF는 UE에게 위치 보조 데이터를 전송하거나, 위치 추정치 또는 위치 측정치를 획득할 수 있다. 예를 들어, 단계 3b에서 성능 정보 교환(Capability Transfer) 과정을 수행할 수 있다. 구체적으로 LMF는 UE에게 성능(Capability) 정보를 요청하고, UE는 LMF에게 성능(Capability) 정보를 전송할 수 있다. 이 때, 성능(Capability) 정보란, LFM 또는 UE가 지원할 수 있는 위치 측정 방법에 대한 정보, A-GNSS를 위한 보조 데이터(Assistance data)의 다양한 타입과 같이 특정 위치 측정 방법에 대한 다양한 측면(aspects)들에 대한 정보 및 다중 LPP 트랜젝션들을 핸들링(handle)할 수 있는 능력 등과 같이 어느 하나의 위치 측정 방법에 국한되지 않는 공통 특징에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 한편, 경우에 따라서 LMF가 UE에게 성능(Capability) 정보를 요청하지 않더라도, UE가 LMF에게 성능(Capability) 정보를 제공할 수 있다.
또 다른 예로, 단계 3b에서 위치 보조 데이터 교환(Assistance data transfer) 과정을 수행할 수 있다. 구체적으로, UE는 LMF에게 위치 보조 데이터(assistance data)를 요청할 수 있고, 필요로 하는 특정 위치 보조 데이터(assistance data)를 LMF에 지시할 수 있다. 그러면, LMF는 이에 대응하는 위치 보조 데이터(assistance data)를 UE에게 전달할 수 있고, 추가적으로, 하나 이상의 추가 LPP 메시지들을 통해 추가 보조 데이터(Additional assistance data)를 UE에게 전송할 수 있다. 한편, LMF에서 UE로 전송되는 위치 보조 데이터는 유니캐스트(unicast) 방식을 통해 전송될 수 있고, 경우에 따라, UE가 LMF에 보조 데이터를 요청하는 과정 없이, LMF가 UE에게 위치 보조 데이터 및/또는 추가 보조 데이터를 UE에게 전송할 수 있다.
또 다른 예로, 단계 3b에서 위치 정보 교환(Location Information Transfer) 과정을 수행할 수 있다. 구체적으로, LMF가 UE에게 해당 UE와 관련된 위치 관련 정보를 요청하고, 필요한 위치 정보의 유형 및 관련 QoS를 지시할 수 있다. 그러면, UE는 요청에 응답하여, LMF에 위치 관련 정보를 LMF에 전송할 수 있다. 이 때, 추가적으로 UE는 추가 위치 관련 정보를 LMF에 하나 이상의 LPP 메시지들을 통해 전송할 수 있다. 여기서, '위치 관련 정보'란, 실제 위치 추정 정보 및 무선 측정 또는 위치 측정 등과 같이 위치 계산에 사용되는 모든 값들을 의미할 수 있으며, 대표적으로는 복수의 NG-RAN 및/또는 E-UTRAN로부터 UE로 전송되는 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal)들을 기반으로 UE가 측정하는RSTD(Reference Signal Time Difference) 값이 있을 수 있다. 상술한 바와 유사하게 UE 는 LMF로부터 요청이 없더라도 상기 위치 관련 정보를 LMF에 전송할 수 있다.
한편, 상술한 단계 3b에서 이루어지는 과정들은 단독으로 수행될 수도 있지만, 연속적으로 수행될 수 있다. 일반적으로, 성능 정보 교환(Capability Transfer) 과정, 위치 보조 데이터 교환(Assistance data transfer) 과정, 위치 정보 교환(Location Information Transfer) 과정 순서로 단계 3b가 수행되지만, 이러한 순서에 국한되지 않는다. 다시 말해, 단계 3b는 위치 측정의 유연성을 향상시키기 위해 특정 순서에 구애 받지 않는다. 예를 들어, UE는 LMF가 이미 요청한 위치 측정 요청을 수행하기 위해 언제든지 위치 보조 데이터를 요청할 수 있다. 또한, LMF도 UE가 전달해준 위치 정보가 요구하는 QoS를 만족하지 못하는 경우, 언제든지 위치 측정치 또는 위치 추정치 등의 위치 정보를 요청할 수 있다. 이와 유사하게 UE가 위치 추정을 위한 측정을 수행하지 않은 경우에는 언제든지 LMF로 성능(Capability) 정보를 전송할 수 있다.
또한, 단계 3b에서 LMF와 UE 간에 교환하는 정보 또는 요청에 Error가 발생한 경우, Error 메시지가 송수신될 수 있으며, 위치 측정을 중단하기 위한 중단(Abort)메시지가 송수신될 수도 있다.
한편, 단계 3b 에서 사용되는 프로토콜(Protocol)은 LPP 프로토콜일 수 있으며, 이에 대해서는 후술하도록 한다.
한편, 단계 3b는 단계 3a가 수행된 이후 추가적으로 수행될 수도 있으나, 단계 3a에 대신하여 수행될 수도 있다.
단계 4에서 LMF는 AMF에 위치 서비스 응답을 제공할 수 있다. 또한, 위치 서비스 응답에는 UE의 위치추정이 성공했는지 여부에 대한 정보 및 UE의 위치 추정치가 포함될 수 있다. 그 후, 단계 1a에 의해 도 11의 절차가 개시되었다면, AMF는 GMLC와 같은 5GC 엔티티에 위치 서비스 응답을 전달할 수 있으며, 단계 1b에 의해 도 11의 절차가 개시되었다면, AMF는 긴급 호출 등에 관련된 위치 서비스 제공을 위하여, 위치 서비스 응답을 이용할 수 있다.
위치 측정을 위한 프로토콜
LTE Positioning Protocol (LPP)
도 9는 다양한 실시예들이 적용 가능한 LPP (LTE positioning protocol) 메시지 전송을 지원하기 위한 프로토콜 레이어의 일 예를 나타낸 도면이다. LPP PDU는 AMF (Access and Mobility management Function) 와 UE 간의 NAS PDU를 통해 전송될 수 있다.
도 9를 참조하면, LPP는 타겟 장치(예들 들어, 제어 평면에서의 UE 또는 사용자 평면에서의 SET(SUPL Enabled Terminal))와 위치 서버(예를 들어, 제어 평면에서의 LMF 또는 사용자 평면에서의 SLP) 사이를 연결(terminated)할 수 있다. LPP 메시지는 NG-C 인터페이스를 통한 NGAP, LTE-Uu 및 NR-Uu 인터페이스를 통한 NAS/RRC 등의 적절한 프로토콜을 사용하여 중간 네트워크 인터페이스를 통해 트랜스패런트 (Transparent) PDU 형태로 전달될 수 있다. LPP 프로토콜은 다양항 측위 방법을 사용하여 NR 및 LTE를 위한 측위가 가능하도록 한다.
예를 들어, LPP 프로토콜을 통하여 타겟 장치 및 위치 서버는 상호 간의 성능(capability) 정보 교환, 측위를 위한 보조 데이터 교환 및/또는 위치 정보를 교환할 수 있다. 또한, LPP 메시지를 통해 에러 정보 교환 및/또는 LPP 절차의 중단 지시 등을 수행할 수도 있다.
NR Positioning Protocol A (NRPPa)
도 10은 다양한 실시예들이 적용 가능한 NRPPa (NR positioning protocol a) PDU (protocol data unit) 전송을 지원하기 위한 프로토콜 레이어의 일 예를 나타낸 도면이다.
NRPPa는 NG-RAN 노드와 LMF 간의 정보 교환에 사용될 수 있다. 구체적으로 NRPPa는 ng-eNB에서 LMF로 전송되는 측정을 위한 E-CID, OTDOA 측위 방법을 지원하기 위한 데이터, NR Cell ID 측위 방법을 위한 Cell-ID 및 Cell 위치 ID 등을 교환할 수 있다. AMF는 연관된 NRPPa 트랜잭션(transaction)에 대한 정보가 없더라도, NG-C 인터페이스를 통해 연관된 LMF의 라우팅 ID를 기반으로 NRPPa PDU들을 라우팅할 수 있다.
위치 및 데이터 수집을 위한 NRPPa 프로토콜의 절차는 2가지 유형으로 구분될 수 있다. 첫번째 유형은, 특정 UE에 대한 정보 (예를 들어, 위치 측정 정보 등)를 전달하기 위한 UE 관련 절차(UE associated procedure)이고, 두번째 유형은, NG-RAN 노드 및 관련된 TP들에 적용 가능한 정보 (예를 들어, gNB/ng-eNG/TP 타이밍 정보 등)을 전달하기 위한 비 UE 관련 절차 (non UE associated procedure)이다. 상기 2가지 유형의 절차는 독립적으로 지원될 수도 있고, 동시에 지원될 수도 있다.
측위 방법 (Positioning Measurement Method)
NG-RAN에서 지원하는 측위 방법들에는 GNSS (Global Navigation Satellite System), OTDOA, E-CID (enhanced cell ID), 기압 센서 측위, WLAN 측위, 블루투스 측위 및 TBS (terrestrial beacon system), UTDOA (Uplink Time Difference of Arrival) 등이 있을 수 있다. 상기 측위 방법들 중, 어느 하나의 측위 방법을 이용하여 UE의 위치를 측정할 수도 있지만, 둘 이상의 측위 방법을 이용하여 UE의 위치를 측정할 수도 있다.
OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival)
도 11은 다양한 실시예들이 적용 가능한 OTDOA (observed time difference of arrival) 측위(Positioning) 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.
OTDOA 측위 방법은 UE가 eNB, ng-eNB 및 PRS 전용 TP를 포함하는 다수의 TP들로부터 수신된 하향링크 신호들의 측정 타이밍을 이용한다. UE는 위치 서버로부터 수신된 위치 보조 데이터를 이용하여 수신된 하향링크 신호들의 타이밍을 측정한다. 그리고 이러한 측정 결과 및 이웃 TP들의 지리적 좌표들을 기반으로 UE의 위치를 결정할 수 있다.
gNB에 연결된 UE는 TP로부터 OTDOA 측정을 위한 측정 갭(gap)을 요청할 수 있다. 만약, UE가 OTDOA 보조 데이터 내의 적어도 하나의 TP를 위한 SFN을 인지하지 못하면, UE는 RSTD (Reference Signal Time Difference) 측정(Measurement)을 수행하기 위한 측정 갭을 요청하기 전에 OTDOA 참조 셀(reference cell)의 SFN을 획득하기 위해 자율적인 갭(autonomous gap)을 사용할 수 있다.
여기서, RSTD는 참조 셀과 측정 셀로부터 각각 수신된 2개의 서브프레임들의 경계 간의 가장 작은 상대적인 시간 차를 기반으로 정의될 수 있다. 즉, 측정 셀로부터 수신된 서브 프레임의 시작 시간에 가장 가까운 참조 셀의 서브프레임의 시작 시간 간의 상대적인 시간 차이를 기반으로 계산될 수 있다. 한편, 참조 셀은 UE에 의해 선택될 수 있다.
정확한 OTDOA 측정을 위해서는 지리적으로 분산된 3개 이상의 TP들 또는 기지국들로부터 수신된 신호의 TOA(time of arrival)을 측정하는 것이 필요하다. 예를 들어, TP 1, TP 2 및 TP 3 각각에 대한 TOA를 측정하고, 3개의 TOA를 기반으로 TP 1-TP 2에 대한 RSTD, TP 2-TP 3에 대한 RSTD 및 TP 3-TP 1에 대한 RSTD를 계산하여, 이를 기반으로 기하학적 쌍곡선을 결정하고, 이러한 쌍곡선이 교차하는 지점을 UE의 위치로 추청할 수 있다. 이 때, 각 TOA 측정에 대한 정확도 및/또는 불확실성이 생길 수 있는 바, 추정된 UE의 위치는 측정 불확실성에 따른 특정 범위로 알려질 수도 있다.
예를 들어, 두 TP에 대한 RSTD는 수학식 5을 기반으로 산출될 수 있다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000036
c는 빛의 속도이고,
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000037
는 타겟 UE의 (알려지지 않은) 좌표이고,
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000038
는 (알려진) TP의 좌표이며,
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000039
은 참조 TP (또는 다른 TP)의 좌표일 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000040
은 두 TP 간의 전송 시간 오프셋으로서, "Real Time Differences" (RTDs)로 명칭될 수 있으며, ni, n1은 UE TOA 측정 에러에 관한 값을 나타낼 수 있다.
E-CID (Enhanced Cell ID)
셀 ID (CID) 측위 방법에서, UE의 위치는 UE의 서빙 ng-eNB, 서빙 gNB 및/또는 서빙 셀의 지리적 정보를 통해 측정될 수 있다. 예를 들어, 서빙 ng-eNB, 서빙 gNB 및/또는 서빙 셀의 지리적 정보는 페이징(paging), 등록(registration) 등을 통해 획득될 수 있다.
한편, E-CID 측위 방법은 CID 측위 방법에 더하여 UE 위치 추정치를 향상 시키기 위한 추가적인 UE 측정 및/또는 NG-RAN 무선 자원 등을 이용할 수 있다. E-CID 측위 방법에서, RRC 프로토콜의 측정 제어 시스템과 동일한 측정 방법들 중 일부를 사용할 수 있지만, 일반적으로 UE의 위치 측정만을 위하여 추가적인 측정을 하지 않는다. 다시 말해, UE의 위치를 측정하기 위하여 별도의 측정 설정 (measurement configuration) 또는 측정 제어 메시지(measurement control message)는 제공되지 않을 수 있으며, UE 또한 위치 측정만을 위한 추가적인 측정 동작이 요청될 것을 기대하지 않고, UE가 일반적으로 측정 가능한 측정 방법들을 통해 획득된 측정 값을 보고할 수 있다.
예를 들어, 서빙 gNB는 UE로부터 제공되는 E-UTRA 측정치를 사용하여 E-CID 측위 방법을 구현할 수 있다.
E-CID 측위를 위해 사용할 수 있는 측정 요소의 예를 들면 다음과 같을 수 있다.
- UE 측정: E-UTRA RSRP (Reference Signal Received Power), E-UTRA RSRQ (Reference Signal Received Quality), UE E-UTRA 수신-송신 시간차 (Rx-Tx Time difference), GERAN/WLAN RSSI (Reference Signal Strength Indication), UTRAN CPICH (Common Pilot Channel) RSCP (Received Signal Code Power), UTRAN CPICH Ec/Io
- E-UTRAN 측정: ng-eNB 수신-송신 시간차 (Rx-Tx Time difference), 타이밍 어드밴스 (Timing Advance; TADV), Angle of Arrival (AoA)
여기서, TADV는 아래와 같이 Type 1과 Type 2로 구분될 수 있다.
TADV Type 1 = (ng-eNB 수신-송신 시간차)+(UE E-UTRA 수신-송신 시간차)
TADV Type 2 = ng-eNB 수신-송신 시간차
한편, AoA는 UE의 방향을 측정하는데 사용될 수 있다. AoA는 기지국/TP로부터 반 시계 방향으로 UE의 위치에 대한 추정 각도로 정의될 수 있다. 이 때, 지리적 기준 방향은 북쪽일 수 있다. 기지국/TP는 AoA 측정을 위해 SRS (Sounding Reference Signal) 및/또는 DMRS (Demodulation Reference Signal)과 같은 상향링크 신호를 이용할 수 있다. 또한, 안테나 어레이의 배열이 클수록 AoA의 측정 정확도가 높아지며, 동일한 간격으로 안테나 어레이들이 배열된 경우, 인접한 안테나 소자들에서 수신된 신호들은 일정한 위상 변화(Phase-Rotate)를 가질 수 있다.
CPM(carrier phase measurement)
CPM은 GPS/ GNSS에서 사용하는 위치 추정 알고리즘의 하나이다. 간략하게, CPM은 수신된 전송 신호의 phase를 측정하여 송신단 및 수신단 사이의 거리를 추정하고, 상기 추정된 거리를 기반으로 위치를 측위하는 방식이다. 즉, 사용자의 위치는 사용자가 다수의 위성으로부터 수신된 신호에 기반하여 각 위성과의 거리를 측정함으로써 측정될 수 있다. 이 경우, 위성과 사용자 간의 LoS(Line of sight)가 있음을 가정되며, 상기 가정을 통해 송수신단 사이에 받은 시간의 차이는 송수신단 사이의 거리로 치환 가능하다. 한편, 위성 채널은 전리 층 (ionosphere)에 의한 multi-path 및 delay가 발생할 수 있으며, 모델링을 통해 상기 전리층에 의한 멀티 패스 및 지연이 제거될 수 있다.
특정 시나리오에서 (3GPP) CPM과 관련하여 논의된 사항은 하기의 표 7과 같다.
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000041
상술한 CPM (Carrier phase measurement)은 코드 위상 측정 (code phase measurement) 방식과 비교 설정될 수 있다. 통상적으로 코드 위상 측정이 일반적으로 사용되나, GPS/GNSS과 관련된 측위에서는 carrier의 실제 phase를 직접 측정할 수 있다. 통상적으로, 캐리어 위상은 carrier frequency에 해당하는 한 주기 길이 내의 phase를 직접 측정하는 점에서 코드 위상 측정 보다 더 정확도가 높을 수 있다. 한편, CPM과 코드 위상 측정은 서로 유사 또는 동일한 알고리즘 또는 방법에 기반하여 수행될 수도 있다.
CPM (carrier phase measurement)은 정해진 신호를 정해진 시간에 송신단에서 송신을 하고, 수신단에서 정확한 수신 시점을 캐리어 위상 레벨 (carrier phase level, 즉 carrier frequency의 주기 이내)로 측정을 하는 방식이 기본적인 측위 원리로 사용될 수 있다. 이 경우, 송수신단 사이의 거리는 CPM에 기반하여 매우 정확하게 측정될 수 있다. 이와 같은 방식을 사용하기 위해, 통상적으로 거리는 위상으로 환산될 수 있고, 상기 환산을 통해 의사 범위 방정식 (pseudo-range equation)이 도출될 수 있다. 상기 의사 범위 방정식에 따른 CPM 측위로써, 하기의 수학식 6를 이용하여 GNSS/GPS에 기반한 측위가 수행될 있다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000042
여기서, p는 Pseudo-range measurement,
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000043
는 The true range,
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000044
는 Satellite orbital errors, c 는 빛의 속도, dt는 GPS 시간에서 위성 클럭 오프셋(Satellite clock offset from GPS time), dT는 GPS 시간에서 수신기 시계 오프셋 (Receiver clock offset from GPS time),
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000045
전리층 지연 (Ionospheric delay),
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000046
은 대류권 지연 (Tropospheric delay),
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000047
는 Multipath,
Figure PCTKR2023005800-appb-img-000048
는 Receiver noise일 수 있다.
이러한 term들은 GPS/GNSS에서 고려될 수 있고, 각각의 term을 제거하기 위한 기법들이 있을 수 있다. 또한, 상기 수학식 6에는 표현되지 않았지만, 사용자가 추정할 수 있는 carrier phase 정보는 [0 2π]이고, 이러한 range를 벗어난 거리에 대해서는 별도의 추정 방법이 필요하다. 즉, 실제 사용자와 satellite 간의 거리를 phase로 환산할 때에, 수신단은 해당 주파수의 주기의 정수 배에 해당하는 거리를 별도의 추정 방법에 따라 추정할 필요가 있다 (integer ambiguity resolution).
Differencing
또한, GNSS/GPS에 기반한 CPM을 이용한 측위는 하기의 사항도 고려될 수 있다. 구체적으로, 수산단에서 사이클 슬립 (cycle slip)의 발생 여지가 있는 바, 사이클 슬립에 대한 보고 또는 보정이 필요할 수 있다. 여기서, 사이클 슬립은 수신단에서 특정 임계 이상 (예를 들어, half-cycle)을 트래킹 (tracking)할 수 없을 경우에 발생할 수 있다. 이와 같은 사이클 슬립이 발생되며, 대응하는 송신단으로부터의 epoch의 측정이 유효하지 않을 수 있다. 사이클 슬립 이후에 측정은 다시 재사용될 수 있으나, integer ambiguity가 다시 추정되어야 한다.
또한, 지위 희석 (dilution of position)의 문제도 발생할 수 있다. 상기 지위 희석은 동일한 송수신단 개수로부터 동일한 SNR에 기반한 측위를 수행하더라도 송수신단의 위치 (또는, 송수신단 간의 거리)에 따라 측위의 정확도가 달라질 수 있다는 것으로, GDOP(Geometric dilution of precision)로도 정의될 수 있다. 예컨대, 수신단이 N개의 송신단으로부터 신호를 수신하여 위치를 측위할 경우, 수신단의 위치 측위 정확도는 N개의 송신단의 위치가 모두 유사할 경우가 N개의 송신단이 고르게 분포할 경우 보다 더 떨어질 수 있다.
Integer ambiguity resolution
우선, Integer ambiguity resolution과 관련된 해결 방법은 하기의 내용을 고려해 볼 수 있다 (이홍규, (2014). "An Instantaneous Integer Ambiguity Resolution for GPS Real-Time Structure Monitoring", Journal of Korean Society of Civil Engineers, Vol. 34, No. 1, pp. 342 - 353 (in Korean) 참조).
GPS 반송파에 의한 동적 측위에서 센티미터 수준 정확도 확보는 관측데이터에 포함하고 있는 미지 정수 또는 정수 모호성(integer ambiguity)의 정확한 결정으로 가능하다. 이를 위해서 불확실성을 가지는 거리 관측데이터(ambiguous range)를 밀리미터 수준의 정밀도를 가지는 확실한 거리로 변환하는 수학적 절차인 미지정수결정(ambiguity resolution)이 필요하며, GPS 동적 측위에서는 정수제약 최소제 곱법(integer constrained least-squares)을 적용하는 것이 일반적이다 (Teunnissen, 1994; Han et al, 1997; Verhagen, 2004).
그러나 수신기가 이동 중에는 그렇지 않은 경우에 비해 수학적 모형에 사용 할 수 있는 관측데이터에 제한으로 실수해 추정 정밀도가 낮고 상관성이 크기 때문에 미지정수를 신속하고 정확한 결정에 어려움이 있다 (Teunnissen, 1993; Lee et al, 2005). 따라서 GPS 동적 측위에서는 정규방정식의 미지정수 부분만을 추출 누적하는 OTF (On-The-Fly) 기법을 사용하는 것이 일반적이며, 이때 미지정수 초기화에 필요한 시간은 위성 기하구조와 잔존하는 오차에 따라 수초에서 수분에 달한다(Hofmann-Wellenhof et al, 2001). 이 기법은 초기화 이후 신호단절(cycle slip) 현상이 발생하지 않는 한 기결정 미지정수를 사용하기 때문에 프로세스 연산부담이 낮으나, 초기화가 필요한 경우 그 기간에 해당하는 동안은 고정밀 측위를 수행 하는 것은 불가능하다. 또한 위성의 기하구조 변화에 대해 미지정수의 재계산이 필요하고, 신호단절에 대한 지속적인 모니터링이 필요하여 그 알고리즘이 복잡 할 수밖에 없다.
이에 따라 1990년대 중반 고정밀 의사거리(precise pseudo-range) 관측 가능한 이중 주파수 수신기 등장으로 기선장 10km 내외에 대한 순간미지정수 결정기법(instantaneous ambiguity resolution)이 개발되었다(Han et al., 1996). 이것은 GPS 수신기가 반송파와 고정밀 의사거리를 취득 할 때 마다 해당 에포크(epoch)에 대해 독립적으로 매 순간 미지정수를 결정하는 기법이다. 따라서 신호단절과 위성 기하구조 점검에 필요한 부가적 알고리즘들을 필요치 않아 구조물 자체와 차량통행으로 이와 같은 현상이 빈번하게 발생하는 GPS 구조물 모니터링 측위 환경에 적합하다. 그럼에도 불구하고 순간미지정수 결정 성능은 위성의 기하구조와 잔존하는 오차에 큰 영향을 받으며, 특히 관측 위성이 5개 이하가 되거나 다중경로 영향이 커지는 경우 그 성능이 저하된다(Lee et al., 2004).
이러한 integer ambiguity resolution을 수행하는 알고리즘은 매우 다양하다. 그 중 널리 알려져 있고 그 성능이 좋은 것으로 알려진 것이 LABMDA(Least squares ambiguity decorrelation adjustment)이다. 이 LAMBDA 방법을 이용하기 위해서, float estimate of the position, 즉 주기 이내에 해당하는 위치 측위와, integer ambiguity가 나누어져야 한다. Integer ambiguity는 floating point 대신 정수이므로 얻은 float solution은 정확한 솔루션이 아니며 더 세분화할 수 있다. Integer ambiguity의 covariance로 형성된 ellipsoid는 한 방향으로 극도로 길어지며 이 공간을 검색하는 것은 비효율적이다. 따라서 LAMBDA 방법은 시스템을 기존의 극도로 긴 ellipsoid을 원에 가까운 시스템으로 변환하는 것이고 그에 따라 integer ambiguity 에 대한 솔루션을 검색하는 데에 이전보다 더 효율적인 방법이다.
Integer ambiguity의 또 다른 방식은 코드와 각 epoch에서 carrier phase measurement를 사용하는 것이다. 이 방식의 단점은 코드와 반송파 위상 측정 간의 상관 관계를 얻으려면 시간 slew 값이 필요하며 GPS는 이를 위해서 Novatel SuperStar II에서 1Hz가 출력된다. 이에 대한 간략한 요약은 single epoch에 대한 measurement와 그 이전 epoch의 integer ambiguity의 covariance만을 사용하는 것이다. 이전 epoch의 integer ambiguity에 대한 covariance를 사용하는 이유는 receiver가 carrier phase에 phase lock을 하고 있는 경우, integer ambiguity는 두 epoch에 걸쳐 constant이기 때문이다. 이 외에도, integer ambiguity를 추정하는 알고리즘은 extended Kalman filter를 기반으로 하는 알고리즘도 있고, 매우 다양하다.
carrier phase measurement in NR
상술한 GPS/ GNSS에서의 CPM은 싱글 캐리어 (single carrier)를 기반으로 할 수 있다. 특히, 상기 CPM은 코드 영역 (code domain)이 아닌 sinusoidal 신호를 송수신에 기반하여 위상이 추정될 수 있다. 이러한 GPS/GNSS에서의 위성과 사용자 간의 CPM은 NR의 gNB (또는, TRP)와 UE에 도입될 수 있다. 한편, NR에서의 도입에서, 다음과 같은 차이점이 있을 수 있다. sinusoidal 신호를 reference signal로 재정의 하지 않는 이상, OFDM 기반의 CPM이 이루어 져야 한다. 즉, OFDM 기반하는 상기 CPM은 상대적으로 wide band 신호를 대상으로 수행되는 점에서 GPS/GNSS에 기반한 경우와 차이점이 있다.
우선, 현재 NR의 측위를 위한 reference signal는 PRS(positioning reference signal)이 있으며, sinusoidal 신호가 상기 PRS를 기준으로 재정의될 경우, sinusoidal 신호는 PRS의 configuration의 특성을 가질 수 있다. 즉, sinusoidal 신호에 대한 BW의 설정이 자유로울 수 있다. 또한, 기지국(혹은 TRP)와 사용자 간에는 LoS (Line of sight) path가 존재할 확률은 위성과 사용자 간의 link는 LoS path가 존재할 확률보다 더 낮을 수 있다. 다시 말해, 기지국(혹은 TRP)와 사용자 간의 multi-path 효과가 무시할 수 없는바, NR에서의 CPM은 기지국(혹은 TRP)와 사용자 간 멀티 패스에 대한 효과가 추가적으로 고려될 필요가 있다. NR에서의 CPM은 알고리즘 측면에서 NLOS elimination 또는 LOS path estimation이 더욱 중요하게 다뤄질 수 있다. 또한, NR의 경우는 GPS에 비해 carrier frequency가 통상적으로 높고 BW가 크고 latency에 대한 requirement 등이 있는 바, NR에서의 CPM에서는 결론적으로 integer ambiguity를 해소하는 데에 필요한 시간이 더 축소될 필요가 있다.
이와 같은 NR에서의 PRS를 사용한 CPM 기반한 사용자의 위치 측위의 문제점을 해결할 수 있는 방안이 필요할 수 있다. 여기서, PRS는 bandwidth를 갖는 reference signal인바, 주어진 PRS 중 어느 주파수를 기준으로 위상 측위 (phase measurement)가 수행되는지에 대해 상위 계층과 단말 사이에 공통적인 이해가 필요할 수 있다. 한편, 기존의 NR에서 고려하는 측위 방법은 (OTDOA, AOA, AOD 등) 특정 주파수 자원을 지시하거나 표현하지 않아도 되나, PRS를 이용한 CPM 기반 위치 측위에서는 특정 주파수를 지시하거나 보고하는 동작이 추가적으로 필요할 수 있다.
PRS를 이용한 CPM 측위 방법
상술한 바와 같이, CPM을 수행한다는 것은 UE가 지정된 참조 신호 (reference signal)에 대한 위상 (phase)를 측정하고, 측정된 위상에 기반하여 보고를 수행하며, 상기 보고를 기반으로 gNB (또는, 위치 서버)가 위치를 측정하는 방법일 수 있다. 또는, 상기 UE가 상기 측정된 위상에 기반하여 위치를 측정할 수도 있다. 또한, 참조 신호의 송수신으로 위상을 측정하는 주체가 모두 UE일 수 있다. 이 경우, 상기 보고는 UE의 CPM에 관련된 능력 (capability)에 따라 상이할 수 있다. 따라서, 이하에서는, UE의 CPM을 위한 능력과, 상기 CPM을 위한 능력에 따른 구체적인 UE의 보고 동작에 대해 자세히 기술한다.
구체적으로, "1 절"에서는 측정 정확도 (measurement accuracy)와 관련된 UE의 능력과 그에 따른 UE의 보고에 대해 기술하고, "2 절"에서는 멀티 측정 능력 (Multiple measurement 능력)에 대해 기술하며, "3 절"에서는 에러 (error) 능력에 대해 자세히 기술한다. 하기 기술하는 능력에 따라, UE의 능력에 맞춰 gNB (or 위치 서버)는 CPM을 위한 설정을 해주는 것을 고려할 수 있으며, 또는 UE는 자신의 능력에 맞는 보고가 지시 받을 것으로 기대할 수 있다.
한편, 이하에서는 상기 CPM을 CPP(Carrier Phase positioning)으로 정의하여 설명한다.
1. 측정 정확도에 대한 능력
UE의 능력 정보로써 위상 측정에 대한 정확도와 관련된 능력이 정의될 수 있다. 이 경우, UE는 CPP을 위해 지정/약속된 참조 신호에 대하여 위상 측정만을 수행할 수 있더라도, 정수 모호성 (integer ambiguity)의 해결 및 제거를 위해 (또는, NLOS 성분의 제거 및/또는 LOS path의 추정을 위해) 시간 영역의 (위상) 추정 정확도가 필요할 수 있다. 따라서, 상기 위상 측정과 관련하여 시간 영역과 관련된 능력 정보가 고려될 수 있다. 후술할 능력 정보 또는 능력은 UE의 실제 능력으로서 UE의 능력 보고에 담기는 정보를 의미할 수 있으나, (선호도에 따른) 보조 정보 (assistance information)로 gNB (또는, 위치 서버)에 전달될 수 있다. 또한, 후술할 능력 또는 보조 정보 (assistance information)는, 후술할 옵션들 각각에 대해 보고되는 능력 또는 보조 정보일 수 있으나, 옵션들에 제시된 능력들 전체 또는 일부가 함께 하나의 능력 정보 또는 보조 정보로 gNB (또는, 위치 서버)에 보고되는 것을 고려할 수 있다. 즉, 상술한 정수 모호성의 해소를 통한 CPP의 정확도 확보가 중요한 바, CPP와 관련하여 LOS의 추정할 수 있는 능력의 보고가 필요할 수 있다.
(1) 시나리오 1: UE의 시간 영역 입도 및/또는 샘플링 비율에 기반한 능력
UE의 LOS 추정 (estimation) 성능은 결국 채널 임펄스 응답 (channel impulse response)를 얼마나 잘 추정하느냐에 따라 결정될 수 있다. 이는, UE의 LOS 추정 성능이 (시간 영역에서) 샘플링 비율 (sampling rate)에 의존한다고 볼 수 있다. 따라서, 상기 UE는 상기 위상 추정/측정과 관련된 능력으로써 상기 LOS 추정 능력에 대한 능력 정보를 보고할 수 있다. 여기서, 상기 LOS 추정 능력은 상기 UE의 시간 영역 입도 및/또는 샘플링 비율에 기반하여 결정될 수 있다. 또는, 상기 UE는 위상 추정/측정과 관련된 능력으로 UE의 시간 영역 입도/샘플링 비율 (Time domain granularity/sampling rate)의 최소 단위에 대한 UE 능력이 보고될 수 있다. 여기서, 시간 영역 입도/샘플링 비율은 시간 축에서 UE가 수신한 신호에 대해 추정할 수 있는 최소 단위의 시간을 의미할 수 있다. 시간 영역 입도/샘플링 비율은 실제 UE의 구현(implementation)과 일대일 대응이 아닐 수 있고, 신호 프로세싱 (signal processing)을 위한 UE가 보고하는 최소 단위를 의미할 수 있다. 이러한 시간 영역 입도/샘플링 비율은 CPP 뿐 아니라, 모든 포지셔닝 기법 (positioning technique)에 고려되거나, 상기 CPP에만 필요한 능력일 수 있다. 즉, 시간 영역 입도/샘플링 비율은 CPP 등 측위를 위해 UE가 gNB (또는, 위치 서버)에 보고하는 UE의 능력을 의미할 수 있다. 이러한 UE의 시간 영역 입도/샘플링 비율의 능력은 다음의 옵션들과 같이 고려될 수 있다. 하기 기술하는 시간 영역 입도/샘플링 비율의 보고는 사전의 합의/약속에 의해 정해진 입도(들)를 기준으로 대응하는 하나의 입도에 대한 보고이거나, 실제 입도에 대한 값의 보고일 수 있다. 전자의 경우, x1, x2, x3 (ns) 등 사전에 정의된 입도들 중에서 하나가 보고되는 것일 수 있다.
상술한 바와 같이 LOS 추정 능력은 시간 영역 입도/샘플링 비율에 기초하여 결정되는 능력으로써, 상기 시간 영역 입도/샘플링 비율과 대응하는 구성으로 정의될 수 있다. 예컨대, 상기 LOS 추정 능력은 상기 시간 영역에 대한 입도가 작을수록 또는 상기 시간 영역에 대한 샘플링 비율이 높을수록 높은 값을 가질 수 있다. 한편, 상기 UE는 시간 영역 입도/샘플링 비율에 기초하여 결정된 LOS 추정 능력을 보고하거나, 상기 시간 영역 입도/샘플링 비율 자체를 상기 LOS 추정 능력으로 보고할 수 도 있다.
- 옵션 1-1: BW/SCS 별 시간 영역 입도/샘플링 비율 능력
UE는 BW (Bandwidth) 및/또는 SCS (Subcarrier Spacing)에 따라 서로 다른 시간 영역 입도/샘플링 비율에 대한 능력 정보 (또는, LOS 추정 능력)를 보고할 수 있다. 이러한 BW 및/또는 SCS에 따른 능력 보고는, gNB (또는, 위치 서버)에서 설정될 것으로 기대되는 BW 및/또는 SCS 각각에 대해 보고할 수 있다 (또는, BW 및/또는 SCS에 따라 차등을 두고 보고할 수 있다). 다시 말하자면, UE는 설정될 수 있는 BW들 및/또는 SCS들 각각에 대한 시간 영역 입도/샘플링 비율을 포함하는 능력 정보를 보고할 수 있다. 예컨대, UE는 SCS 30kHz 미만에 적용되는 시간 영역 입도/샘플링 비율, SCS 30kHz 이상, 60 kHz 미만에 적용되는 시간 영역 입도/샘플링 비율, 그 이상의 SCS에 해당하는 시간 영역 입도/샘플링 비율을 보고할 수 있다.
- 옵션 1-2: frequency 별 시간 영역 입도/샘플링 비율 능력 능력
UE는 주파수에 따라 서로 다른 시간 영역 입도/샘플링 비율의 능력 (또는, LOS 추정 능력)에 대해 보고할 수 있다. 여기서 주파수는 실제 운용 주파수 대역에 따른 능력일 수 있다. 예컨대, 상기 UE는 FR1, FR2 등으로 구분하여 시간 영역 입도/샘플링 비율에 대한 능력 정보를 보고할 수 있다. 또는, 상기 UE는 주파수 밴드를 특정 (band-specific)하여 보고할 수 있다. 또는, 상기 UE는 gNB (또는, 위치 서버)에서 설정할 것으로 기대되는 주파수 밴드들 각각에 대한 시간 영역 입도/샘플링 비율에 대한 능력 정보를 보고할 수 있다 (또는, band에 따라 차등을 두고 보고할 수 있다). 또는, PRS 설정 (configuration)에서 주어진 주파수 레이어 (frequency layer)들 각각에 대해 시간 영역 입도/샘플링 비율에 대한 능력 정보를 보고할 수 있다. 다시 말하자면, UE는 gNB (또는, 위치 서버)가 설정할 것이라 기대되는 주파수 레이어 (frequency layer)들 각각에 대해 시간 영역 입도/샘플링 비율에 대한 능력 정보를 보고할 수 있다.
- 옵션 1-3: 동시에 측정 가능한 개수 별 시간 영역 입도/샘플링 비율의 능력 보고
UE는 동시에 측정 가능한 (캐리어 또는 주파수) 개수에 따라 서로 다른 시간 영역 입도/샘플링 비율의 능력 (또는, LOS 추정 능력)에 대해 보고할 수 있다. 여기서, 동시에 측정 가능한 개수는 시간 영역 상에서 일정 구간 내에서 위상 측정 가능한 PRS의 개수 및/또는 UE의 단일 측정 보고에 포함될 수 있는 위성 측정의 개수일 수 있다. 이 경우, UE는 각 측정 가능한 개수 별로 시간 영역 입도/샘플링 비율의 능력을 보고할 수 있다. 예컨대, 상기 UE는 (1, X1 ns), (2, X2 ns), (3, X3 ns)의 형식으로 보고할 수 있다. 여기서, 1,2,3은 동시에 측정 가능한 개수, X1, X2, X3는 시간 영역 입도/샘플링 비율 능력일 수 있다.
- 옵션 1-4: 사전의 약속/합의에 의해 (특정) 시간 영역 입도/샘플링 비율 능력이 특정 임계 (threshold)의 달성 또는 이상 여부에 대한 능력 보고
상기 UE는 시간 영역 입도/샘플링 비율 능력이 미리 정의/약속/합의된 특정 임계 이상인지 여부에 대한 능력 정보 (또는, LOS 추정 능력)를 보고할 수 있다. 여기서, 상기 특정 임계는, 캐리어 위상 측정의 수행 또는 ToA (time domain arrival) 측정의 수행 여부에 대한 구별 기준일 수 있다. 예컨대, 시간 영역 입도/샘플링 비율 능력의 정확도가 충분할 경우 (즉, 시간 영역 입도/샘플링 비율 능력이 상기 특정 임계 이상/초과인 경우), 상기 UE는 설정된 참조 신호에 대해 ToA의 측정이 아닌 캐리어 위상의 측정을 수행할 수 있다. 이와 달리, 시간 영역 입도/샘플링 비율 능력의 정확도가 부족할 경우 (즉, 시간 영역 입도/샘플링 비율 능력이 상기 특정 임계 미만/이하인 경우), 상기 UE는 설정된 참조 신호에 대해 캐리어 위상의 측정이 아닌 ToA의 측정을 수행할 수 있다.
이와 같이, 보고될 측정 결과는 상기 특정 임계의 만족 여부에 따라 ToA 또는 캐리어의 위상 정보 (또는, 캐리어 위상 정보 및 ToA)를 포함하거나, ToA 또는 캐리어의 위상 정보 (또는, 캐리어 위상 정보 및 ToA)를 포함하도록 지시될 수 있다. 다시 말하자면, 상기 UE는 상기 특정 임계 이상의 능력을 갖는지 여부에 따라 보고할 측정 결과에 포함될 정보가 달라질 수 있다. 이런 점에서, 상기 UE는 시간 영역 입도/샘플링 비율이 상기 특정 임계에 따른 요건을 만족하는지 여부에 대한 능력 정보를 보고할 수 있다. 즉, 시간 영역 입도/샘플링 비율이 상기 특정 임계에 기반한 조건을 만족하는지 여부에 대한 능력 정보의 보고에 따라, 측정 결과에 포함된 컨텐츠가 달라질 수 있다.
한편, 상술한 옵션들에 따른 능력 정보의 보고에 기반하여 상기 UE는 하기와 같은 측정 결과의 보고를 수행할 수 있다.
- 옵션 2-1: 측정된 위상 정보를 포함하는 CPP을 위한 측정 결과의 보고
상술한 옵션 1-1 내지 옵션 1-4에 의한 능력 보고에 기반하여, UE는 측정된 위상 정보를 포함하는 CPP과 관련된 측정 결과 또는 측정 값을 보고할 수 있다. 즉, 상기 UE는 상기 능력 정보의 보고에서 상기 위상 측정이 가능 (또는, 소정의 정확도 이상의 위상 측정이 가능)하다는 능력을 보고하였거나, 상기 네트워크로부터 위상 측정에 대한 측정 정보의 보고를 지시 받았을 경우에 상기 위상 정보를 포함하는 측정 결과를 보고할 수 있다. 또는, 상기 측정된 위상에 대한 정보를 포함하는 측정 결과를 보고할 경우, 상기 UE는 기존 측정 결과 보고에 포함될 수 있는 패스 별 RSRP 및/또는 LOS 지시자를 상기 측정 결과와 함께 또는 별도로 보고할 수 있다.
- 옵션 2-2: 측정된 위상 정보 및 시간 영역 측정 정보를 포함하는 측정 결과의 보고
상기 시나리오 1에서 기술한 상술한 옵션 1-1 내지 옵션 1-4에 의한 능력 정보의 보고에 기반하여, UE는 측정된 위상 정보 및 시간 영역 측정 정보 (예컨대, ToA)를 포함하는 UE의 CPP을 위한 측정 결과를 보고할 수 있다. 즉, 상기 UE는 특정 능력을 만족한다고 보고하였거나, 특정 능력의 만족에 대한 능력 정보의 보고를 통해 상기 위상 측정 정보와 상기 시간 영역의 측정 정보를 포함하는 CPP를 위한 측정 결과의 보고를 지시 받았다 판단할 수 있다. 이 경우, 상기 UE는 기존 측정 결과의 보고에 포함될 수 있는 패스 별 RSRP 및/또는 LOS 지시자를 상기 위상 측정 및 시간 영역의 측정 정보를 포함하는 측위 결과와 함께 또는 별도로 보고할 수 있다.
(2) 시나리오 2: 위상 영역 입도/샘플링 비율에 대한 능력 보고
CPP을 통한 측위의 성능 한계는 UE가 측정할 수 있는 위상의 (최소) 단위와 관련될 수 있다. 이는, CPP의 원리가 추정한 캐리어의 위상을 거리로 환산함으로써 측위를 수행하기 때문이다. 따라서, 상기 UE는 UE의 위상 영역 입도/샘플링 비율의 최소 단위에 대한 능력 정보를 보고할 필요가 있다. 여기서, 위상 영역 입도/샘플링 비율은 위상 또는 주파수 영역에서 UE가 수신한 참조 신호에 대해 추정 또는 측정할 수 있는 위상의 최소 단위일 수 있다. 상기 측정 가능한 위상의 최소 단위는 실제 UE의 구현 (implementation) 가능한 최소 단위와 일대일 대응하지 않을 수 있고, 신호 프로세싱 (signal processing)을 위해 UE가 보고하는 최소 단위와 대응할 수 있다. 이와 같은 UE의 위상 영역 입도/샘플링 비율의 능력은 하기의 옵션들 (옵션 1-1 내지 옵션 1-3, 옵션 2-1, 옵션 2-2) 중 적어도 하나의 옵션이 고려될 수 있다.
한편, 하기에 기술된 위상 영역 입도/샘플링 비율은 사전의 합의/약속에 의해 정해진 입도들 (예컨대, x1, x2, x3 등의 입도 리스트) 중에서 하나의 입도가 상기 능력 정보로 보고되거나, 실제 UE의 위상 위상 영역 입도/샘플링 비율이 직접 보고될 수 있다. 또는, 전체 [0, 2pi]의 위상 영역을 (n) 등분하여 상기 등분에 대해 표현하는 비트들을 통해 상기 위상 영역 입도/샘플링 비율이 지시/표현될 수 있다. 예컨대, 1도를 최소 단위로 하는 경우, 상기 UE는 360 등분에 대응하는 비트들로 상기 위상 영역 입도/샘플링 비율이 지시/표현될 수 있다.
- 옵션 1-1: BW/SCS 별 위상 영역 입도/샘플링 비율 능력
UE는 BW (Bandwidth) 및/또는 SCS (Subcarrier Spacing)에 따라 서로 다른 위상 영역 입도/샘플링 비율에 대한 능력 정보를 보고할 수 있다. 이러한 BW 및/또는 SCS에 따른 능력 보고는, gNB (또는, 위치 서버)에서 설정될 것으로 기대되는 BW 및/또는 SCS 각각에 대해 보고할 수 있다 (또는, BW 및/또는 SCS에 따라 차등을 두고 보고할 수 있다). 다시 말하자면, UE는 설정될 수 있는 BW들 및/또는 SCS들 각각에 대한 위상 영역 입도/샘플링 비율을 포함하는 능력 정보를 보고할 수 있다. 예컨대, UE는 SCS 30kHz 미만에 적용되는 위상 영역 입도/샘플링 비율, SCS 30kHz 이상, 60 kHz 미만에 적용되는 위상 영역 입도/샘플링 비율, 그 이상의 SCS에 해당하는 위상 영역 입도/샘플링 비율을 보고할 수 있다.
- 옵션 1-2: frequency 별 위상 영역 입도/샘플링 비율 능력 능력
UE는 주파수에 따라 서로 다른 위상 영역 입도/샘플링 비율의 능력에 대해 보고할 수 있다. 여기서 주파수는 실제 운용 주파수 대역에 따른 능력일 수 있다. 예컨대, 상기 UE는 FR1, FR2 등으로 구분하여 위상 영역 입도/샘플링 비율에 대한 능력 정보를 보고할 수 있다. 또는, 상기 UE는 주파수 밴드를 특정 (band-specific)하여 보고할 수 있다. 또는, 상기 UE는 gNB (또는, 위치 서버)에서 설정할 것으로 기대되는 주파수 밴드들 각각에 대한 위상 영역 입도/샘플링 비율에 대한 능력 정보를 보고할 수 있다 (또는, band에 따라 차등을 두고 보고할 수 있다). 또는, PRS 설정 (configuration)에서 주어진 주파수 레이어 (frequency layer)들 각각에 대해 위상 영역 입도/샘플링 비율에 대한 능력 정보를 보고할 수 있다. 다시 말하자면, UE는 gNB (또는, 위치 서버)가 설정할 것이라 기대되는 주파수 레이어 (frequency layer)들 각각에 대해 위상 영역 입도/샘플링 비율에 대한 능력 정보를 보고할 수 있다.
- 옵션 1-3: 동시에 측정 가능한 개수 별 위상 영역 입도/샘플링 비율의 능력 보고
UE는 동시에 측정 가능한 (캐리어 또는 주파수) 개수에 따라 서로 다른 위상 영역 입도/샘플링 비율의 능력에 대해 보고할 수 있다. 여기서 동시에 측정 가능한 개수는 시간 영역 상에서 일정 구간 내 위상의 측정 가능한 PRS의 개수 및/또는 UE의 단일 측정 보고에 포함될 수 있는 위성 측정의 개수일 수 있다. 이 경우, UE는 각 측정 가능 개수 별로 위상 영역 입도/샘플링 비율의 능력을 보고할 수 있다. 예컨대, 상기 UE는 (1, X1), (2, X2), (3, X3)의 형식으로 보고할 수 있다. 여기서, 1,2,3은 측정 가능한 개수, X1, X2, X3는 위상 영역 입도/샘플링 비율일 수 있다.
상기의 옵션들 중 적어도 하나의 옵션에 따라 보고된 UE의 위상 영역 입도/샘플링 비율에 대한 능력 정보에 기반하여, 측정 결과의 보고에 포함시킬 측정 값 또는 측정 정보가 상이해질 수 있다. UE는 측정과 관련된 측정 정보 또는 측정 결과에 대한 보고로써 하기의 옵션들 중 적어도 하나가 고려될 수 있다.
- 옵션 2-1: 시간 영역에 대한 측정 정보를 포함하는 측정 결과의 보고
상술한 시나리오 2의 옵션 1-1 내지 옵션 1-3 중 하나에 기반한 능력 정보를 보고한 경우, UE는 상기 CPP을 위한 측정 결과에 시간 영역에 대한 측정 정보 (예컨대, ToA)를 포함시킬 수 있다. 예컨대, 상기 위상 측정을 위해 요구되는 특정 능력을 만족한다고 보고하였거나, 상기 위상 측정 정보를 포함하는 상기 측정 결과의 보고를 지시 받은 경우, 상기 UE는 위상 측정 정보 (또는, 위상 측정 정보 및 시간 영역 측정 정보)를 포함하는 측정 결과를 보고할 수 있다. 이와 달리, 상기 위상 측정을 위해 요구되는 특정 능력을 만족하지 못한다고 보고하였거나, 상기 시간 영역에 대한 측정 정보만을 포함하는 측정 결과의 보고를 지시 받은 경우, 상기 UE는 상기 위상 측정 정보가 아닌 시간 영역에 대한 측정 정보를 포함하는 측정 결과를 보고할 수 있다. 예컨대, UE는 상기 능력 정보로 보고한 위상 영역 입도/샘플링 비율이 N bit 이하인 경우 (또는, 위상 영역 입도/샘플링 비율이 특정 임계 미만/이하인 경우), UE는 CPP을 위한 측정 결과에 시간 영역에 대한 측정 정보를 포함하는 측정 결과를 보고하도록 지시 받을 수 있다. 또는, UE는 상기 능력 정보 보고한 위상 영역 입도/샘플링 비율이 특정 임계 미만/이하인 경우에 상기 위상 측정 대신하여 시간 영역에 대한 측정 정보를 포함하는 측정 결과를 보고하도록 지시 받을 수 있다. 이 경우, 상기 측정 결과는 기존 시간 영역과 관련된 측정 보고에 포함되는 경로 별 RSRP 및/또는 LoS 지시자 (indicator)도 함께 포함되어 보고될 수 있다.
- 옵션 2-2: 위상 측정 정보 및 시간 영역에 대한 측정 정보를 포함하는 측정 결과의 보고
상술한 시나리오 2의 옵션 1-1 내지 옵션 1-3 중 하나에 기반한 능력 정보를 보고한 경우, UE는 CPP을 위한 측정 결과에 상기 위상 측정 정보 및 시간 영역에 대한 측정 정보를 포함시킬 수 있다. 즉, 상기 UE는 특정 능력을 만족한다고 보고 (예컨대, 위상 영역 입도/샘플링 비율이 특정 임계 이상/초과인 경우)하였거나, 상기 능력 정보에 기반하여 위상 측정 정보 및 시간 영역 측정 정보 (예컨대, ToA 등)를 포함하는 측정 결과의 보고를 지시 받을 수 있다. 이 경우, 상기 측정 결과는 상기 위상 측정 정보 및 시간 영역 측정 정보뿐만 아니라, 기존 시간 영역과 관련된 측정 보고에 포함되는 경로 별 RSRP 및/또는 LoS 지시자 (indicator)도 포함될 수 있다.
2. Multiple 측정 능력
UE는 복수의 캐리어들에 대한 위상 측정과 관련된 멀티플 (Multiple) 측정 능력을 가질 수 있다. 멀티플 측정 능력은 UE의 실제 능력으로서 UE의 능력 보고에 담기는 정보를 의미할 수 있으나, (선호도에 따른) 보조 정보 (assistance information)로 gNB (또는, 위치 서버)에 전달될 수 있다. 또한, 후술할 능력 또는 보조 정보 (assistance information)는, 후술할 옵션들 각각에 대해 보고되는 능력 또는 보조 정보일 수 있으나, 옵션들에 제시된 능력들 전체 또는 일부가 함께 하나의 능력 정보 또는 보조 정보로 gNB (또는, 위치 서버)에 보고되는 것을 고려할 수 있다.
UE의 구현에 따라 상이할 수 있으나, UE는 캐리어 위상의 측정/트래킹 (measure/tracking)을 위한 PLL (Phase Locked Loop)의 개수 등의 구현을 고려하여(CPP을 위한 위상 측정에 대해) 멀티플 측정 능력을 보고할 수 있다. 예컨대, UE는 동시에 복수의 캐리어들에 대한 위상을 측정/트래킹 가능한 능력을 갖고 있고, 이와 같은 능력에 대한 정보를 UE의 능력으로써 gNB (또는, 위치 서버)에 보고할 수 있다.
또는, UE의 구현에 따라 다르겠지만, 캐리어 위상의 측정/트래킹을 위한 알고리즘에 기반하여 UE는 멀티플 측정 능력에 대한 능력 정보가 정의/보고될 수 있다. 예컨대, UE는 설정된 참조 신호와 관련하여 싱글 캐리어 (single subcarrier)에 대해서만 위상을 측정할 수 있는 능력, 또는 다수의 캐리어들에 대한 (동시) 위상을 측정할 수 있는 능력을 가질 수 있고, 이에 대한 능력에 대한 능력 정보를 gNB (또는, 위치 서버)에 보고할 수 있다.
상술한 능력 정보의 보고에 따라, UE는 자신의 능력을 초과하지 않는 캐리어에 대한 위상 측정을 수행하도록 설정 받을 것을 기대할 수 있다. 즉, UE는 보고한 능력 정보에 기반한 위상 측정과 관련된 설정을 기대할 수 있다. 예컨대, assistance data에서 UE에게 설정 가능한 PRS 자원 셋 (resource set)의 개수 (또는, 숫자)/주파수 레이어의 개수 (또는 숫자) 등이 제한될 수 있는 경우, UE는 상기 능력 정보에 기반하여 UE에 설정되는 PRS 자원 셋 (resource set)의 개수 (또는, 숫자)/주파수 레이어의 개수가 제한될 것으로 기대할 수 있다. 또는, UE는 상기 능력 정보에 기반하여 UE에 설정되는 PRS 자원 셋 (resource set)의 개수 (또는, 숫자)/주파수 레이어의 개수가 제한될 수 있다. 또는, 멀티플 위상 측정이 가능하다고 보고한 경우, UE는 추후 Rx clock elimination을 위해 복수의 PRS들이 설정될 것으로 기대할 수 있다.
3. 에러 (Error) 능력
상기 에러 능력은 UE의 실제 능력으로서 UE의 능력 보고에 담기는 정보를 의미할 수 있으나, (선호도에 따른) 보조 정보 (assistance information)로 gNB (또는, 위치 서버)에 전달될 수 있다. 또한, 후술할 능력 또는 보조 정보 (assistance information)는, 후술할 옵션들 각각에 대해 보고되는 능력 또는 보조 정보일 수 있으나, 옵션들에 제시된 능력들 전체 또는 일부가 함께 하나의 능력 정보 또는 보조 정보로 gNB (또는, 위치 서버)에 보고되는 것을 고려할 수 있다.
UE의 구현에 따라 다르겠지만, UE의 송신단 또는 수신단에서의 클럭 에러 (clock error)에 대한 능력에 대한 능력 정보가 정의될 수 있다. 여기서, 송신단 또는 수신단에서의 클럭 에러는 상기 지시/약속된 시점(t0)과 다른 시점(t0+t_delta)에서 UE가 송수신할 경우에 상기 시간차 (t_delta)의 존재 유무 또는 상기 시간차 (t_delta)일 수 있다. 이러한 클럭 에러는 다른 포지셔닝 기법에서는 무시 (negligible)될 수 있으나 CPP와 관련된 측정에서 시간을 거리로 환산하여 계산하므로 상기 클럭 에러와 관련된 차이가 상기 CPP와 관련된 측정 결과에 영향을 미칠 수 있다.
따라서, UE의 Tx/Rx 클럭 에러의 유무 또는 그 편차 (variance)에 대한 능력 정보가 정의될 수 있다. 즉, UE는 자신의 송신단 및/또는 수신단의 클럭 에러의 유무를 1 bit 등의 지시자를 통해 상기 gNB에 보고하거나, 송신단 및/또는 수신단의 클럭 에러의 편차 (variance) 및/또는 주기 등을 UE의 능력 정보로써 상기 gNB에 보고하는 것이 고려될 수 있다. 이와 같은 UE의 능력 정보의 보고에 기반하여, UE는 하기와 같이 gNB (또는, 위치 서버)로부터의 설정을 기대할 수 있다.
- Rx 클럭 에러의 존재 또는 Rx 클럭 에러의 편차가 특정 값 이상인 것으로 보고한 경우, UE는 다운링크에 대한 CPP 측정을 수행할 경우에 에러 제거 (error elimination)을 위한 Tx 디퍼런싱 (differencing, 예컨대, PRS from different Tx - same Rx)이 수행될 것을 기대할 수 있다. 또는, UE는 다운링크에 대한 CPP 측정에 대해 설정되지 않을 수 있다.
- Tx 클럭 에러의 존재 또는 Tx 클럭 에러의 편차가 특정 값 이상인 것으로 보고한 경우, UE는 업링크에 대한 CPP의 측정을 수행할 경우에 에러 제거 (error elimination)을 위한 Rx 디퍼런싱 (differencing, same Tx - different Rx)가 수행될 것을 기대할 수 있다 또는, UE는 업링크에 대한 CPP 측정에 대해 설정되지 않을 수 있다.
또는, UE는 Tx/Rx 클럭 에러를 직접 지시하는 능력 정보가 아닌, 일정 수준 이하의 클럭 에러를 보장 또는 수용하는 특정 시간 단위 (또는, 시간 영역 윈도우)에 대한 능력 정보를 gNB (또는, 위치 서버)에 보고할 수 있다. 여기서, 시간 영역 윈도우는, UE가 위상을 맞춰 트래킹할 경우에 일정 편차 (variance) 내로 위상을 추정할 수 있는 최대 시간과 대응할 수 있다. UE는 보고한 시간 영역 윈도우 내에서는 측정 보고에 사이클 슬립 (cycle slip)이 없음을 보장해야 하고, gNB (또는, 위치 서버)는 보고된 시간 영역 윈도우를 단위 (또는, 상기 시간 영역 윈도우보다 짧은 주기)로 UE가 측정 보고를 수행하도록 상기 UE에 설정할 수 있다. 또는, UE는 보고된 시간 영역 윈도우 내에서 정수 모호성 (integer ambiguity)을 단일 번 추정하거나, gNB (또는, 위치 서버)는 정수 모호성 (integer ambiguity)이 동일한 시간 영역 윈도우임을 간주/이해할 수 있다.
도 12는 상기 단말이 위치 측정을 위한 측정을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 상기 단말은 위치 측정 또는 CPP와 관련된 능력 정보를 네트워크에 보고할 수 있다 (S201). 상술한 바와 같이, 상기 능력 정보는 상기 CPP에 기반한 측정을 수행할 수 있는지 판단하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 능력 정보는 LOS 추정 능력, 위상 측정 능력, 멀티플 측정 능력 및/또는 에러 능력을 포함할 수 있다. 여기서, LOS 추정 능력은 상술한 바와 같이 시간 영역에 대한 입도 또는 샘플링 비율에 기초하여 결정되거나, 시간 영역에 대한 입도 또는 샘플링 비율일 수 있다. 또한, 상기 위상 측정 능력은 위상 영역에 대한 입도 또는 샘플링 비율에 기초하여 결정되는 값이거나, 위상 영역에 대한 입도 또는 샘플링 비율일 수 있다. 예컨대, 상기 LOS 추정 능력은 시간 영역에서의 입도가 낮을수록, 시간 영역에서의 샘플링 비율이 높을수록 (즉, 상기 시간 영역에서 보다 세밀한 단위로 시간을 측정할 수록) 높은 값이 포함될 수 있다. 또는, 상기 LOS 추정 능력은 상기 시간 영역에의 입도가 특정 입도 이하이거나, 상기 샘플링 비율이 특정 비율 이상인 경우에 상술한 CPP의 수행이 가능함에 대한 지시 정보를 포함할 수도 있다. 한편, 상기 네트워크는 상술한 gNB 및/또는 위치 서버를 포함할 수 있다. 한편, 상기 능력 정보는 보조 정보 (assistance information)에 포함되어 상기 네트워크에 전송될 수도 있다.
또는, 상기 단말은 상기 네트워크로부터 설정된 또는 설정될 SCS들 또는 대역폭들 각각에 대한 상기 LOS 추정 능력을 포함하는 상기 능력 정보를 보고할 수 있다. 또는, 상기 단말은 동시에 위상 측정 (또는, 일정 시간 구간 내에서 위상 측정)되는 캐리어 개수 별로 상기 LOS 추정 능력을 포함하는 상기 능력 정보를 보고할 수 있다.
다음으로, 상기 단말은 상기 네트워크로부터 위치 측정과 관련된 설정 정보를 수신 받을 수 있다 (S203). 상기 설정 정보는 상기 위치 측정을 위한 PRS 설정에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또는, 상기 설정 정보는 상기 PRS 설정에 따른 PRS에 대한 CPP에 따른 위상 측정의 수행 여부, 상기 위상 측정에 대한 정보의 보고 여부에 대한 지시 정보를 더 포함할 수 있다. 또는, 상기 설정 정보는 상기 CPP가 수행될 복수의 측정 주파수들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 단말은 상기 네트워크로부터 수신된 참조 신호에 대한 측정을 수행할 수 있다 (S205). 상기 측정은 상기 참조 신호에 대한 CPP를 위한 위상 측정 및 상기 참조 신호에 대한 ToA (time domain arrival)의 측정 중 적어도 하나의 측정일 수 있다. 상기 단말은 상기 설정 정보에 기초하여 상기 참조 신호에 대한 위상 측정 및/또는 상기 참조 신호에 대한 시간 영역에서의 시간 측정 (ToA)을 수행할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 CPP를 위한 상기 참조 신호에 대한 위상 측정 여부는 상기 LOS 추정 능력에 기초하여 결정될 수 있다. 예컨대, 상기 단말이 상기 특정 임계 이상의 상기 LOS 추정 능력을 포함하는 능력 정보를 보고한 경우, 상기 설정 정보는 상기 CPP에 기반한 위상 측정의 수행에 대한 별도의 지시 정보 및/또는 상기 CPP를 위한 PRS 설정 정보 등이 포함될 수 있다. 이와 달리, 상기 단말이 상기 특정 임계 미만의 상기 LOS 추정 능력을 포함하는 능력 정보를 보고한 경우, 상기 설정 정보는 (상기 CPP에 기반한 위상 측정의 수행에 대한 지시 정보가 없이) 기존 시간 영역에서의 ToA나 AoA의 측정과 관련된 설정 정보가 포함될 수 있다. 또는, 상기 단말은 상기 설정 정보에 따른 별도 지시 없이도 상기 특정 임계 이상의 상기 LOS 추정 능력의 보고에 기초하여 수신된 참조 신호에 대한 위상 측정을 수행하거나 상기 위상 측정의 수행이 지시된 것으로 기대할 수 있다.
다음으로, 상기 단말은 상기 참조 신호에 대한 측정 결과를 상기 네트워크로 보고할 수 있다 (S207). 상기 단말은 상기 능력 정보에 기초하여 상기 측정 결과에 포함된 측정 정보를 결정할 수 있다. 또는, 상기 단말은 상기 능력 정보에 따라 상기 측정 결과에 포함될 측정 정보를 지시 받을 수 있다.
예컨대, 상기 측정 결과에 상기 참조 신호에 대한 위상 정보의 포함 여부는 상기 LOS 추정 능력에 기초하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 상기 단말은 상기 특정 임계 이상의 상기 LOS 추정 능력에 기초하여 상기 참조 신호에 대해 측정된 위상 정보를 포함하는 상기 측정 결과를 보고할 수 있다. 이 때, 상기 단말은 상기 참조 신호에 대해 측정된 시간 정보 (예컨대, ToA)도 함께 상기 측정 결과에 포함시킬 수 있다. 이와 달리, 상기 단말은 상기 특정 임계 미만의 상기 LOS 추정 능력에 기초하여 상기 참조 신호에 대한 위상을 측정하지 않을 수 있고, 상기 참조 신호에 대해 측정된 시간 정보만을 포함하는 상기 측정 결과를 보고할 수 있다. 또는, 상기 단말이 특정 임계 이상의 LOS 추정 능력을 보고한 경우, 상기 단말은 상기 측정된 위상 정보를 포함하는 측정 결과의 보고를 지시하는 설정 정보를 수신 받을 수 있다. 또는, 상기 단말이 특정 임계 미만의 LOS 추정 능력을 보고한 경우, 상기 단말은 상기 참조 신호에 대한 위상 측정이 아닌 상기 시간 정보를 포함하는 측정 결과의 보고를 지시하는 설정 정보를 수신 받을 수 있다.
또는, 상기 단말은 수신단에서의 클럭 에러, 송신단에서의 클럭 에러에 대한 정보인 상기 에러 능력을 포함하는 상기 능력 정보를 상기 네트워크로 보고할 수 있다. 이 경우, 상기 CPP를 다운링크에 대해 수행할지 업링크에 대해 수행할지 여부가 상기 에러 능력에 기반하여 결정할 수 있다.
도 13는 상기 네트워크가 단말로부터 측정 결과를 보고 받는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 상기 네트워크는 상기 단말로부터 위치 측정 또는 CPP와 관련된 능력 정보를 보고받을 수 있다 (S301). 상술한 바와 같이, 상기 능력 정보는 LOS 추정 능력, 위상 측정 능력, 멀티플 측정 능력 및/또는 에러 능력을 포함할 수 있다. 또는, 상기 능력 정보는 SCS 별로 또는 상기 대역폭 별로 결정된 LOS 추정 능력을 포함할 수 있다. 또는, 상기 능력 정보는 동시에 위상 측정 (또는, 일정 시간 구간 내에서 위상 측정)되는 캐리어 개수 별로 결정된 상기 LOS 추정 능력을 포함할 수 있다. 한편, 상기 네트워크는 상기 단말로부터 전달된 보조 정보 (assistance information)로부터 상기 능력 정보를 획득할 수도 있다.
다음으로, 상기 네트워크는 상기 능력 정보에 기초하여 상기 위치 측정과 관련된 설정 정보를 결정하고, 상기 설정 정보를 상기 단말에게 전송할 수 있다 (S303). 구체적으로, 상기 특정 임계 이상의 LOS 추정 능력이 포함된 능력 정보가 보고된 경우, 상기 네트워크는 상기 CPP를 위한 위상 측정을 지시하는 상기 설정 정보를 상기 단말에게 전송할 수 있다. 이와 달리, 상기 특정 임계 미만의 LOS 추정 능력이 포함된 능력 정보가 보고된 경우, 상기 네트워크는 상기 CPP를 위한 위상 측정의 지시 없이 또는 종래의 시간 영역에 대한 ToA 등의 측정을 지시하는 상기 설정 정보를 상기 단말에게 전송할 수 있다, 또는, 상기 설정 정보는 상기 CPP가 수행될 복수의 측정 주파수들에 대한 정보 및/또는 상기 CPP의 수행과 관련된 PRS 설정 정보를 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 네트워크는 상기 설정 정보에 기초하여 상기 단말에 참조 신호를 전송할 수 있고, 상기 참조 신호에 대한 측정 결과를 상기 단말로부터 보고받을 수 있다 (S305). 상기 측정 결과는 상기 능력 정보에 기초하여 상기 참조 신호에 대해 측정된 위상 정보 및/또는 상기 참조 신호에 대해 시간 영역에서 측정된 시간 정보가 포함될 수 있다.
예컨대, 상기 측정 결과에 상기 참조 신호에 대한 위상 정보의 포함 여부는 상기 LOS 추정 능력에 기초하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 상기 측정 결과는 상기 특정 임계 이상의 상기 LOS 추정 능력에 기초하여 상기 참조 신호에 대해 측정된 위상 정보를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 측정 결과는 상기 참조 신호에 대해 측정된 시간 정보 (예컨대, ToA)도 함께 포함될 수 있다. 이와 달리, 상기 측정 결과는 상기 특정 임계 미만의 상기 LOS 추정 능력에 기초하여 상기 참조 신호에 대한 위상 측정 정보가 포함되지 않고, 상기 참조 신호에 대해 측정된 시간 정보만이 포함될 수 있다.
이와 같이, CPP의 수행과 관련된 LOS 추정 능력 등에 대한 능력 정보에 기반하여 CPP의 수행 여부가 결정됨으로써, 네트워크는 일정 수준 이상의 정확도가 확보된 위상 정보를 이용하여 CPP에 기반한 단말의 위치 측정을 수행할 수 있다. 이를 통해, 일정 수준 이상의 정확도가 확보될 수 있는 단말로부터만 CPP를 위한 위상 정보를 포함하는 측정 결과를 수신 받을 수 있는 바, CPP에 따른 위치 측정 방식이 새롭게 도입되더라도 네트워크와 단말 간의 시그널링 부하의 증가를 최소화할 수 있다. 나아가, 네트워크 및 단말 간에 CPP 수행 기준인 상기 능력 정보를 통해 CPP의 수행 여부가 명확히 결정 및/또는 지시될 수 있다.
발명이 적용되는 통신 시스템 예
이로 제한되는 것은 아니지만, 본 문서에 개시된 본 발명의 다양한 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 기기들간에 무선 통신/연결(예, 5G)을 필요로 하는 다양한 분야에 적용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 보다 구체적으로 예시한다. 이하의 도면/설명에서 동일한 도면 부호는 다르게 기술하지 않는 한, 동일하거나 대응되는 하드웨어 블록, 소프트웨어 블록 또는 기능 블록을 예시할 수 있다.
도 14은 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 14을 참조하면, 본 발명에 적용되는 통신 시스템(1)은 무선 기기, 기지국 및 네트워크를 포함한다. 여기서, 무선 기기는 무선 접속 기술(예, 5G NR(New RAT), LTE(Long Term Evolution))을 이용하여 통신을 수행하는 기기를 의미하며, 통신/무선/5G 기기로 지칭될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(100a), 차량(100b-1, 100b-2), XR(eXtended Reality) 기기(100c), 휴대 기기(Hand-held device)(100d), 가전(100e), IoT(Internet of Thing) 기기(100f), AI기기/서버(400)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량은 무선 통신 기능이 구비된 차량, 자율 주행 차량, 차량간 통신을 수행할 수 있는 차량 등을 포함할 수 있다. 여기서, 차량은 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)(예, 드론)를 포함할 수 있다. XR 기기는 AR(Augmented Reality)/VR(Virtual Reality)/MR(Mixed Reality) 기기를 포함하며, HMD(Head-Mounted Device), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등의 형태로 구현될 수 있다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 컴퓨터(예, 노트북 등) 등을 포함할 수 있다. 가전은 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다. IoT 기기는 센서, 스마트미터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국, 네트워크는 무선 기기로도 구현될 수 있으며, 특정 무선 기기(200a)는 다른 무선 기기에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.
무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)을 통해 네트워크(300)와 연결될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)에는 AI(Artificial Intelligence) 기술이 적용될 수 있으며, 무선 기기(100a~100f)는 네트워크(300)를 통해 AI 서버(400)와 연결될 수 있다. 네트워크(300)는 3G 네트워크, 4G(예, LTE) 네트워크 또는 5G(예, NR) 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)/네트워크(300)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국/네트워크를 통하지 않고 직접 통신(e.g. 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(e.g. V2V(Vehicle to Vehicle)/V2X(Vehicle to everything) communication)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(예, 센서)는 다른 IoT 기기(예, 센서) 또는 다른 무선 기기(100a~100f)와 직접 통신을 할 수 있다.
무선 기기(100a~100f)/기지국(200), 기지국(200)/기지국(200) 간에는 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 이뤄질 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a)과 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D 통신), 기지국간 통신(150c)(e.g. relay, IAB(Integrated Access Backhaul)과 같은 다양한 무선 접속 기술(예, 5G NR)을 통해 이뤄질 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 기기와 기지국/무선 기기, 기지국과 기지국은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 다양한 제안들에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예, 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 매핑/디매핑 등), 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.
본 발명이 적용되는 무선 기기 예
도 15는 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 15를 참조하면, 제1 무선 기기(100)와 제2 무선 기기(200)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, {제1 무선 기기(100), 제2 무선 기기(200)}은 도 14의 {무선 기기(100x), 기지국(200)} 및/또는 {무선 기기(100x), 무선 기기(100x)}에 대응할 수 있다.
제1 무선 기기(100)는 하나 이상의 프로세서(102) 및 하나 이상의 메모리(104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(106) 및/또는 하나 이상의 안테나(108)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 프로세서(102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(104)는 프로세서(102)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(102)와 메모리(104)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩셋의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩셋을 의미할 수도 있다.
일 예에 따르면, 상기 제1 무선 기기 (100) 또는 단말은 상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서 (102)와 메모리(104)를 포함할 수 있다. 메모리(104)는 도 10 내지 도 13에서 설명된 실시예들과 관련된 동작을 수행할 수 있는 적어도 하나의 프로그램들이 포함될 수 있다.
구체적으로, 프로세서 (102)는 상기 RF 송수신기 (106)를 제어하여 위치 측정과 관련된 상기 단말의 능력 정보를 보고하고, 상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 수신하며, 상기 설정 정보에 기초하여 참조 신호에 대한 측정을 수행하고, 상기 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고하며, 상기 능력 정보는 CPP (Carrier Phase positioning)를 위한 위상 측정과 관련된 LOS (Line of sight) 추정 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또는, 프로세서 (102) 및 메모리(104)를 포함하는 칩 셋이 구성될 수 있다. 이 경우, 칩 셋은 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 동작 가능하게 연결되고, 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서가 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 동작은 위치 측정과 관련된 상기 단말의 능력 정보를 보고하고, 상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 수신하는 동작, 상기 설정 정보에 기초하여 참조 신호에 대한 측정을 수행하는 동작, 및 상기 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고하는 동작을 포함하고, 상기 능력 정보는 CPP (Carrier Phase positioning)를 위한 위상 측정과 관련된 LOS (Line of sight) 추정 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 적어도 하나의 프로세서는 메모리에 포함된 프로그램에 기초하여 도 10 내지 도 13에서 설명한 실시예들을 위한 동작들을 수행할 수 있다.
또는, 상기 적어도 하나의 프로세서가 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체가 제공되며, 상기 동작은 위치 측정과 관련된 상기 단말의 능력 정보를 보고하고, 상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 수신하는 동작, 상기 설정 정보에 기초하여 참조 신호에 대한 측정을 수행하는 동작, 및 상기 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고하는 동작을 포함하고, 상기 능력 정보는 CPP (Carrier Phase positioning)를 위한 위상 측정과 관련된 LOS (Line of sight) 추정 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터 프로그램은 도 10 내지 도 13에서 설명한 실시예들을 위한 동작들을 수행할 수 있는 프로그램들을 포함할 수 있다.
제2 무선 기기(200)는 하나 이상의 프로세서(202), 하나 이상의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기지국 또는 네트워크는 프로세서(202), 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 송수신기 (206) 또는 RF 송수신기를 제어하여 상기 단말에 대한 위치 측정과 관련된 상기 능력 정보를 보고받고, 상기 능력 정보에 기초하여 상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 전송하며, 상기 설정 정보에 기초하여 적어도 하나의 참조 신호를 전송하고, 상기 적어도 하나의 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고받을 수 있고, 상기 능력 정보는 CPP (Carrier Phase positioning)를 위한 위상 측정과 관련된 LOS (Line of sight) 추정 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이하, 무선 기기(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예, PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(Service Data Unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)로부터 신호(예, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.
하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processor), 하나 이상의 DSPD(Digital Signal Processing Device), 하나 이상의 PLD(Programmable Logic Device) 또는 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Arrays)가 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구동될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 문서의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)를 통해 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 문서에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
본 발명이 적용되는 무선 기기 활용 예
도 16은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 16을 참조하면, 무선 기기(100, 200)는 도 15의 무선 기기(100,200)에 대응하며, 다양한 요소(element), 성분(component), 유닛/부(unit), 및/또는 모듈(module)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(100, 200)는 통신부(110), 제어부(120), 메모리부(130) 및 추가 요소(140)를 포함할 수 있다. 통신부는 통신 회로(112) 및 송수신기(들)(114)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(112)는 도 16의 하나 이상의 프로세서(102,202) 및/또는 하나 이상의 메모리(104,204) 를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(114)는 도 15의 하나 이상의 송수신기(106,206) 및/또는 하나 이상의 안테나(108,208)을 포함할 수 있다. 제어부(120)는 통신부(110), 메모리부(130) 및 추가 요소(140)와 전기적으로 연결되며 무선 기기의 제반 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(120)는 메모리부(130)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보에 기반하여 무선 기기의 전기적/기계적 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 메모리부(130)에 저장된 정보를 통신부(110)을 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로 무선/유선 인터페이스를 통해 전송하거나, 통신부(110)를 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로부터 무선/유선 인터페이스를 통해 수신된 정보를 메모리부(130)에 저장할 수 있다.
추가 요소(140)는 무선 기기의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 요소(140)는 파워 유닛/배터리, 입출력부(I/O unit), 구동부 및 컴퓨팅부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(도 14, 100a), 차량(도 14, 100b-1, 100b-2), XR 기기(도 14, 100c), 휴대 기기(도 14, 100d), 가전(도 14, 100e), IoT 기기(도 14, 100f), 디지털 방송용 단말, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, AI 서버/기기(도 14, 400), 기지국(도 14, 200), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.
도 16에서 무선 기기(100, 200) 내의 다양한 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 전체가 유선 인터페이스를 통해 상호 연결되거나, 적어도 일부가 통신부(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(100, 200) 내에서 제어부(120)와 통신부(110)는 유선으로 연결되며, 제어부(120)와 제1 유닛(예, 130, 140)은 통신부(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 또한, 무선 기기(100, 200) 내의 각 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 하나 이상의 프로세서 집합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 통신 제어 프로세서, 어플리케이션 프로세서(Application processor), ECU(Electronic Control Unit), 그래픽 처리 프로세서, 메모리 제어 프로세서 등의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리부(130)는 RAM(Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리(flash memory), 휘발성 메모리(volatile memory), 비-휘발성 메모리(non-volatile memory) 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
여기서, 본 명세서의 무선 기기(XXX, YYY)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE, NR 및 6G뿐만 아니라 저전력 통신을 위한 Narrowband Internet of Things를 포함할 수 있다. 이때, 예를 들어 NB-IoT 기술은 LPWAN(Low Power Wide Area Network) 기술의 일례일 수 있고, LTE Cat NB1 및/또는 LTE Cat NB2 등의 규격으로 구현될 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 기기(XXX, YYY)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE-M 기술을 기반으로 통신을 수행할 수 있다. 이때, 일 예로, LTE-M 기술은 LPWAN 기술의 일례일 수 있고, eMTC(enhanced Machine Type Communication) 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 1) LTE CAT 0, 2) LTE Cat M1, 3) LTE Cat M2, 4) LTE non-BL(non-Bandwidth Limited), 5) LTE-MTC, 6) LTE Machine Type Communication, 및/또는 7) LTE M 등의 다양한 규격 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있으며 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 기기(XXX, YYY)에서 구현되는 무선 통신 기술은 저전력 통신을 고려한 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 및 저전력 광역 통신망(Low Power Wide Area Network, LPWAN) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 일 예로 ZigBee 기술은 IEEE 802.15.4 등의 다양한 규격을 기반으로 소형/저-파워 디지털 통신에 관련된 PAN(personal area networks)을 생성할 수 있으며, 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 신호 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 이러한 송수신 관계는 단말과 릴레이 또는 기지국과 릴레이간의 신호 송수신에도 동일/유사하게 확장된다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 측위와 관련된 측정을 수행하는 방법에 있어서,
    위치 측정과 관련된 상기 단말의 능력 정보를 보고하는 단계;
    상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 수신하는 단계;
    상기 설정 정보에 기초하여 수신된 참조 신호에 대한 측정을 수행하는 단계; 및
    상기 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고하는 단계를 포함하고,
    상기 능력 정보는 CPP (Carrier Phase positioning)를 위한 위상 측정과 관련된 LOS (Line of sight) 추정 능력에 대한 정보를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 LOS 추정 능력은 시간 영역에 대한 입도 (granularity) 또는 샘플링 비율에 기초하여 결정되고,
    상기 측정 결과는 상기 LOS 추정 능력에 기초하여 상기 참조 신호에 대한 위상 측정 정보의 포함 여부가 결정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 측정 결과는, 특정 임계 이상인 상기 LOS 추정 능력에 기초하여, 상기 위상 측정 정보 및 ToA (time domain arrival)가 포함된 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 측정 결과는, 특정 임계 미만의 상기 LOS 추정 능력에 기초하여, 상기 위상 측정 정보 및 ToA (time domain arrival) 중에서 상기 ToA 만이 포함된 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 능력 정보는 SCS (subcarrier spacing) 또는 주파수 대역 별 상기 LOS 추정 능력에 대한 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 능력 정보는 동시에 측정 가능한 캐리어의 개수 별 상기 LOS 추정 능력에 대한 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 능력 정보는 위상 영역에 대한 입도 또는 샘플링 비율에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 능력 정보는 복수의 캐리어들에 대한 위상 측정의 가능 여부, 신호의 수신과 관련된 수신 클럭 에러 및 상기 신호의 전송과 관련된 전송 클럭 에러 중 적어도 하나의 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 능력 정보는 보조 정보 (assistance information)에 포함되어 상기 네트워크에 전송되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 측위와 관련된 측정을 수행하는 단말에 있어서,
    RF(Radio Frequency) 송수신기; 및
    상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 RF 송수신기를 제어하여 위치 측정과 관련된 상기 단말의 능력 정보를 보고하고, 상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 수신하며, 상기 설정 정보에 기초하여 참조 신호에 대한 측정을 수행하고, 상기 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고하며,
    상기 능력 정보는 CPP (Carrier Phase positioning)를 위한 위상 측정과 관련된 LOS (Line of sight) 추정 능력에 대한 정보를 포함하는, 단말.
  11. 무선 통신 시스템에서 네트워크가 단말로부터 측정 결과를 보고 받는 방법에 있어서,
    상기 단말에 대한 위치 측정과 관련된 상기 능력 정보를 보고받는 단계;
    상기 능력 정보에 기초하여 상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 전송하는 단계;
    상기 설정 정보에 기초하여 적어도 하나의 참조 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고받는 단계를 포함하고,
    상기 능력 정보는 CPP (Carrier Phase positioning)를 위한 위상 측정과 관련된 LOS (Line of sight) 추정 능력에 대한 정보를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 설정 정보는, 특정 임계 이상인 상기 LOS 추정 능력에 기초하여, 상기 참조 신호에 대해 측정된 위상 정보 및 ToA (time domain arrival)가 포함된 상기 측정 결과의 보고를 지시하는 정보가 포함된 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 설정 정보는, 특정 임계 미만인 상기 LOS 추정 능력에 기초하여, 상기 참조 신호에 ToA (time domain arrival)가 포함된 상기 측정 결과의 보고를 지시하는 정보가 포함된 것을 특징으로 하는, 방법.
  14. 무선 통신 시스템에서 단말의 측위와 관련된 측정을 수행하는 칩 셋에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서와 동작 가능하게 연결되고, 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서가 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 메모리를 포함하며,
    상기 동작은 위치 측정과 관련된 상기 단말의 능력 정보를 보고하고, 상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 수신하는 동작, 상기 설정 정보에 기초하여 참조 신호에 대한 측정을 수행하는 동작, 및 상기 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고하는 동작을 포함하고,
    상기 능력 정보는 CPP (Carrier Phase positioning)를 위한 위상 측정과 관련된 LOS (Line of sight) 추정 능력에 대한 정보를 포함하는, 칩 셋.
  15. 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서가 무선 통신 시스템에서 단말의 측위와 관련된 측정을 수행하는 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램; 및
    상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함하고,
    상기 동작은 위치 측정과 관련된 상기 단말의 능력 정보를 보고하고, 상기 위치 측정을 위한 설정 정보를 수신하는 동작, 상기 설정 정보에 기초하여 참조 신호에 대한 측정을 수행하는 동작, 및 상기 참조 신호에 대한 측정 결과를 보고하는 동작을 포함하고,
    상기 능력 정보는 CPP (Carrier Phase positioning)를 위한 위상 측정과 관련된 LOS (Line of sight) 추정 능력에 대한 정보를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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