WO2024232702A1 - 무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 측정하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 측정하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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황재호
김학성
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Definitions

  • the present invention relates to a method for measuring the location of a terminal using a plurality of sound wave receivers in a wireless communication system and to a device therefor.
  • a wireless communication system is a multiple access system that supports communication with multiple users by sharing available system resources (e.g., bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include a CDMA (code division multiple access) system, an FDMA (frequency division multiple access) system, a TDMA (time division multiple access) system, an OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) system, an SC-FDMA (single carrier frequency division multiple access) system, and an MC-FDMA (multi carrier frequency division multiple access) system.
  • SL refers to a communication method that establishes a direct link between user equipment (UE) to directly exchange voice or data between terminals without going through a base station (BS).
  • UE user equipment
  • BS base station
  • SL is being considered as a solution to solve the burden on base stations due to rapidly increasing data traffic.
  • V2X vehicle-to-everything refers to a communication technology that exchanges information with other vehicles, pedestrians, and objects with built-in infrastructure through wired/wireless communication.
  • V2X can be divided into four types: V2V (vehicle-to-vehicle), V2I (vehicle-to-infrastructure), V2N (vehicle-to-network), and V2P (vehicle-to-pedestrian).
  • V2X communication can be provided through the PC5 interface and/or the Uu interface.
  • Figure 1 is a diagram for explaining and comparing V2X communication based on RAT before NR and V2X communication based on NR.
  • V2X messages may include location information, dynamic information, attribute information, etc.
  • a terminal may transmit a CAM of a periodic message type and/or a DENM of an event triggered message type to another terminal.
  • CAM may include basic vehicle information such as vehicle dynamic status information such as direction and speed, vehicle static data such as dimensions, exterior lighting status, and route history.
  • the terminal may broadcast CAM, and the latency of the CAM may be less than 100ms.
  • the terminal may generate DENM and transmit it to other terminals.
  • all vehicles within the transmission range of the terminal may receive CAM and/or DENM.
  • DENM may have a higher priority than CAM.
  • V2X scenarios have been proposed in NR in relation to V2X communication.
  • various V2X scenarios may include vehicle platooning, advanced driving, extended sensors, and remote driving.
  • vehicles can dynamically form a group and move together. For example, in order to perform platoon operations based on vehicle platooning, vehicles belonging to the group can receive periodic data from the lead vehicle. For example, vehicles belonging to the group can use the periodic data to reduce or increase the gap between vehicles.
  • the vehicles can be semi-autonomous or fully automated.
  • each vehicle can adjust its trajectories or maneuvers based on data acquired from local sensors of nearby vehicles and/or nearby logical entities.
  • each vehicle can share driving intentions with nearby vehicles.
  • raw data or processed data, or live video data acquired through local sensors can be exchanged between vehicles, logical entities, pedestrian terminals, and/or V2X application servers.
  • the vehicle can perceive the environment better than it can perceive using its own sensors.
  • a remote driver or V2X application can operate or control the remote vehicle.
  • cloud computing-based driving can be used to operate or control the remote vehicle.
  • access to a cloud-based back-end service platform can be considered for remote driving.
  • the technical challenge to be achieved is to provide a method for accurately and efficiently measuring the location of a terminal in a wireless communication system and a device therefor.
  • a method for measuring a location of a terminal in a wireless communication system includes: receiving a plurality of sound wave signals for a plurality of channels using each of a plurality of sound wave receivers; selecting a reference sound wave receiver for each of the plurality of channels among the plurality of sound wave receivers; and calculating a reception time difference between two channels based on a sound wave signal reception time of the reference sound wave receiver for each channel, and measuring the location of the terminal based on the reception time difference, wherein the reference sound wave receiver can be independently selected for each channel through a comparison of reception qualities of sound waves between the plurality of sound wave receivers for each of the plurality of channels.
  • the reception time difference is characterized in that it is compensated for based on a position offset between the reference acoustic signal generators for the two channels, based on which the different reference acoustic signal generators are selected for the two channels.
  • the position offset is characterized in that it is determined based on the distance between the geomagnetic sensor included in the terminal and the two acoustic wave receivers.
  • the reception time difference is characterized in that it is compensated based on an error reception time caused by the position offset.
  • the method further includes a step of measuring the noise intensity per channel and the reception intensity of the sound signal of each of the plurality of sound wave receivers; and the reference sound wave receiver is characterized in that it is selected based on a signal noise ratio (SNR), which is a noise intensity compared to the reception intensity of the sound signal for each of the plurality of sound wave receivers.
  • SNR signal noise ratio
  • the noise intensity is characterized in that it is measured only for a frequency band in which the sound signal is not received.
  • the sound wave signals received from each of the plurality of channels are characterized in that they are sound wave signals transmitted from different anchors.
  • the sound wave signal is characterized as being a sound wave signal in an inaudible frequency band.
  • a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for performing the method of measuring a position described above may be provided.
  • a terminal performing the method of measuring a position described above may be provided.
  • a processing device may be provided for controlling a terminal performing the method of measuring a position described above.
  • a method for a network to measure a position of a terminal in a wireless communication system includes the steps of: transmitting acoustic signals to the terminal through a plurality of channels via a plurality of anchors; receiving from the terminal measurement information including information on a reception time difference between two channels among the plurality of channels; and measuring the position of the terminal based on the measurement information, wherein the measurement information may further include mapping information for a reference acoustic receiver independently selected for each channel among the plurality of acoustic receivers.
  • a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for performing the method of measuring the position of a terminal by the above-described network may be provided.
  • a network may be provided which performs the method of measuring the location of a terminal as described above.
  • a processing device may be provided for controlling a network that performs the method of measuring the location of a terminal as described above.
  • the location of a terminal in a wireless communication system can be accurately and efficiently measured.
  • Figure 1 is a diagram for explaining and comparing V2X communication based on RAT before NR and V2X communication based on NR.
  • Figure 2 shows the structure of the LTE system.
  • Figure 3 shows the structure of the NR system.
  • Figure 4 shows the structure of a radio frame of NR.
  • Figure 5 shows the slot structure of an NR frame.
  • FIG. 6 illustrates a communication structure that can be provided in a 6G system according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 illustrates an electromagnetic spectrum according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 illustrates an example of a typical scenario of an NTN based on transparent payload, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 illustrates an example of a typical scenario for an NTN based on a regenerative payload, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 illustrates an example of a sensing operation according to one embodiment of the present disclosure.
  • Figure 11 shows the radio protocol architecture for SL communication.
  • Figure 12 shows a terminal performing V2X or SL communication.
  • Figure 13 shows resource units for V2X or SL communication.
  • FIG. 14 illustrates an example of a BWP according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 illustrates a procedure for a terminal to perform V2X or SL communication according to a resource allocation mode according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of an OTDOA (observed time difference of arrival) positioning method to which various embodiments can be applied.
  • OTDOA observed time difference of arrival
  • Figures 17 and 18 are drawings for explaining the sonic positioning method.
  • FIGS. 19 to 21 are drawings for explaining a method in which a terminal performs acoustic positioning using multiple microphones/acoustic receivers.
  • Figures 22 to 24 are drawings for explaining a method for a terminal to select a reference microphone/sound wave receiver for each channel and measure a location.
  • Figure 25 is a flowchart illustrating a method for a terminal to measure a location based on acoustic positioning.
  • Figure 26 is a flowchart illustrating a method by which a network measures the location of a terminal based on acoustic positioning.
  • Figure 27 illustrates a communication system applied to the present invention.
  • Figure 28 illustrates a wireless device that can be applied to the present invention.
  • Fig. 29 shows another example of a wireless device applied to the present invention.
  • Figure 30 illustrates a vehicle or autonomous vehicle to which the present invention is applied.
  • a wireless communication system is a multiple access system that supports communication with multiple users by sharing available system resources (e.g., bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include a CDMA (code division multiple access) system, an FDMA (frequency division multiple access) system, a TDMA (time division multiple access) system, an OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) system, an SC-FDMA (single carrier frequency division multiple access) system, and an MC-FDMA (multi carrier frequency division multiple access) system.
  • Sidelink refers to a communication method that establishes a direct link between user equipment (UE) to directly exchange voice or data between terminals without going through a base station (BS).
  • UE user equipment
  • BS base station
  • V2X vehicle-to-everything refers to a communication technology that exchanges information with other vehicles, pedestrians, and objects with built-in infrastructure through wired/wireless communication.
  • V2X can be divided into four types: V2V (vehicle-to-vehicle), V2I (vehicle-to-infrastructure), V2N (vehicle-to-network), and V2P (vehicle-to-pedestrian).
  • V2X communication can be provided through the PC5 interface and/or the Uu interface.
  • 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
  • CDMA can be implemented with wireless technologies such as UTRA (universal terrestrial radio access) or CDMA2000.
  • TDMA can be implemented with wireless technologies such as GSM (global system for mobile communications)/GPRS (general packet radio service)/EDGE (enhanced data rates for GSM evolution).
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA can be implemented with wireless technologies such as IEEE (institute of electrical and electronics engineers) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA (evolved UTRA).
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e, providing backward compatibility with systems based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of UMTS (universal mobile telecommunications system).
  • 3GPP (3rd generation partnership project) LTE (long term evolution) is a part of E-UMTS (evolved UMTS) that uses E-UTRA (evolved-UMTS terrestrial radio access), employing OFDMA in the downlink and SC-FDMA in the uplink.
  • LTE-A (advanced) is an evolution of 3GPP LTE.
  • 5G NR is a new clean-slate type mobile communication system that is the successor technology to LTE-A and has the characteristics of high performance, low latency, and high availability. 5G NR can utilize all available spectrum resources, from low frequency bands below 1 GHz to intermediate frequency bands between 1 GHz and 10 GHz, and high frequency (millimeter wave) bands above 24 GHz.
  • FIG. 2 shows the structure of an applicable LTE system. This may be called an Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN), or a Long Term Evolution (LTE)/LTE-A system.
  • E-UTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long Term Evolution
  • the E-UTRAN includes a base station (20; BS) that provides a control plane and a user plane to a terminal (10).
  • the terminal (10) may be fixed or mobile, and may be called by other terms such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a mobile terminal (MT), a wireless device, etc.
  • the base station (20) refers to a fixed station that communicates with the terminal (10), and may be called by other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, etc.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point etc.
  • Base stations (20) can be connected to each other through the X2 interface.
  • the base station (20) is connected to an EPC (Evolved Packet Core, 30) through the S1 interface, more specifically, to an MME (Mobility Management Entity) through the S1-MME and to an S-GW (Serving Gateway) through the S1-U.
  • EPC Evolved Packet Core, 30
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • EPC (30) consists of MME, S-GW, and P-GW (Packet Data Network-Gateway).
  • MME has terminal connection information or terminal capability information, and this information is mainly used for terminal mobility management.
  • S-GW is a gateway with E-UTRAN as an end point
  • P-GW is a gateway with PDN as an end point.
  • the layers of the Radio Interface Protocol between the terminal and the network can be divided into L1 (the first layer), L2 (the second layer), and L3 (the third layer) based on the three lower layers of the Open System Interconnection (OSI) standard model, which is widely known in communication systems.
  • OSI Open System Interconnection
  • the physical layer belonging to the first layer provides an information transfer service using a physical channel
  • the RRC (Radio Resource Control) layer located in the third layer controls radio resources between the terminal and the network.
  • the RRC layer exchanges RRC messages between the terminal and the base station.
  • Figure 3 shows the structure of the NR system.
  • the NG-RAN may include a gNB and/or an eNB that provides user plane and control plane protocol termination to the UE.
  • FIG. 7 illustrates a case where only a gNB is included.
  • the gNB and the eNB are connected to each other via an Xn interface.
  • the gNB and the eNB are connected to a 5th generation core network (5G Core Network: 5GC) via an NG interface. More specifically, they are connected to an access and mobility management function (AMF) via an NG-C interface, and to a user plane function (UPF) via an NG-U interface.
  • AMF access and mobility management function
  • UPF user plane function
  • Figure 4 shows the structure of a radio frame of NR.
  • a radio frame can be used in uplink and downlink transmission in NR.
  • a radio frame has a length of 10 ms and can be defined as two 5 ms half-frames (Half-Frames, HF).
  • a half-frame can include five 1 ms subframes (Subframes, SF).
  • a subframe can be divided into one or more slots, and the number of slots in a subframe can be determined according to the subcarrier spacing (SCS).
  • SCS subcarrier spacing
  • Each slot can include 12 or 14 OFDM (A) symbols according to the cyclic prefix (CP).
  • each slot can include 14 symbols.
  • each slot can include 12 symbols.
  • the symbols can include OFDM symbols (or CP-OFDM symbols), SC-FDMA (Single Carrier - FDMA) symbols (or DFT-s-OFDM (Discrete Fourier Transform-spread-OFDM) symbols).
  • Table 1 illustrates the number of symbols per slot ((N slot symb ), the number of slots per frame ((N frame,u slot )) and the number of slots per subframe ((N subframe,u slot ) ) depending on the SCS setting (u) when normal CP is used.
  • Table 2 illustrates the number of symbols per slot, the number of slots per frame, and the number of slots per subframe according to SCS when extended CP is used.
  • OFDM(A) numerology e.g., SCS, CP length, etc.
  • OFDM(A) numerology e.g., SCS, CP length, etc.
  • the (absolute time) section of a time resource e.g., subframe, slot, or TTI
  • TU Time Unit
  • multiple numerologies or SCS can be supported to support various 5G services. For example, when the SCS is 15 kHz, wide area in traditional cellular bands can be supported, and when the SCS is 30 kHz/60 kHz, dense-urban, lower latency and wider carrier bandwidth can be supported. When the SCS is 60 kHz or higher, a bandwidth greater than 24.25 GHz can be supported to overcome phase noise.
  • the NR frequency band can be defined by two types of frequency ranges.
  • the two types of frequency ranges can be FR1 and FR2.
  • the numerical value of the frequency range can be changed, and for example, the two types of frequency ranges can be as shown in Table 3 below.
  • FR1 can mean "sub 6GHz range”
  • FR2 can mean “above 6GHz range” and can be called millimeter wave (mmW).
  • mmW millimeter wave
  • FR1 can include a band of 410 MHz to 7125 MHz as shown in Table 4 below. That is, FR1 can include a frequency band of 6 GHz (or 5850, 5900, 5925 MHz, etc.) or higher.
  • the frequency band of 6 GHz (or 5850, 5900, 5925 MHz, etc.) or higher included in FR1 can include an unlicensed band.
  • the unlicensed band can be used for various purposes, for example, it can be used for communication for vehicles (e.g., autonomous driving).
  • Figure 5 shows the slot structure of an NR frame.
  • a slot includes multiple symbols in the time domain.
  • one slot may include 14 symbols, but in the case of an extended CP, one slot may include 12 symbols.
  • one slot may include 7 symbols, but in the case of an extended CP, one slot may include 6 symbols.
  • a carrier includes a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • An RB Resource Block
  • An RB Resource Block
  • a BWP Bandwidth Part
  • P Physical Resource Block
  • a carrier can include at most N (for example, 5) BWPs.
  • Data communication can be performed through activated BWPs.
  • Each element can be referred to as a Resource Element (RE) in the resource grid, and one complex symbol can be mapped.
  • RE Resource Element
  • the wireless interface between terminals or between terminals and a network may be composed of an L1 layer, an L2 layer, and an L3 layer.
  • the L1 layer may mean a physical layer.
  • the L2 layer may mean at least one of a MAC layer, an RLC layer, a PDCP layer, and an SDAP layer.
  • the L3 layer may mean an RRC layer.
  • FIG. 6 illustrates a communication structure that can be provided in a 6G system according to an embodiment of the present disclosure.
  • the embodiment of FIG. 6 can be combined with various embodiments of the present disclosure.
  • New network characteristics in 6G could include:
  • AI can be applied at each stage of the communication process (or at each stage of signal processing, as described below).
  • High-precision localization (or location-based services) through communications is one of the functions of 6G wireless communication systems. Therefore, radar systems will be integrated with 6G networks.
  • AI Artificial Intelligence: Introducing AI into communications can simplify and improve real-time data transmission. AI can use a lot of analytics to determine how complex target tasks are performed. In other words, AI can increase efficiency and reduce processing delays. Time-consuming tasks such as handover, network selection, and resource scheduling can be performed instantly using AI. AI can also play a significant role in M2M, machine-to-human, and human-to-machine communications. AI can also be a rapid communication in Brain Computer Interface (BCI). AI-based communication systems can be supported by metamaterials, intelligent structures, intelligent networks, intelligent devices, intelligent cognitive radios, self-sustaining wireless networks, and machine learning.
  • BCI Brain Computer Interface
  • THz waves also known as sub-millimeter waves, generally refer to the frequency band between 0.1 THz and 10 THz with corresponding wavelengths ranging from 0.03 mm to 3 mm.
  • the 100 GHz–300 GHz band range (Sub THz band) is considered to be the main part of the THz band for cellular communications. Adding the Sub THz band to the mmWave band will increase the capacity of 6G cellular communications.
  • 300 GHz–3 THz is in the far infrared (IR) frequency band.
  • the 300 GHz–3 THz band is part of the optical band but is at the boundary of the optical band, just behind the RF band. Therefore, this 300 GHz–3 THz band shows similarities with RF.
  • FIG. 7 illustrates an electromagnetic spectrum according to an embodiment of the present disclosure.
  • the embodiment of FIG. 7 can be combined with various embodiments of the present disclosure.
  • Key characteristics of THz communications include (i) widely available bandwidth to support very high data rates, and (ii) high path loss at high frequencies (highly directional antennas are indispensable).
  • the narrow beam width generated by the highly directional antenna reduces interference.
  • the small wavelength of THz signals allows a much larger number of antenna elements to be integrated into devices and BSs operating in this band. This enables the use of advanced adaptive array techniques to overcome range limitations.
  • FSO backhaul network Free space optical transmission backhaul network
  • UAVs or drones will be a crucial element in 6G wireless communications.
  • high-speed data wireless connectivity can be provided using UAV technology.
  • the base station (BS) entity can be installed on the UAV to provide cellular connectivity.
  • UAVs may have certain features not found in fixed BS infrastructure such as easy deployment, robust line-of-sight links, and freedom of movement with controlled mobility.
  • BS base station
  • UAVs may have certain features not found in fixed BS infrastructure such as easy deployment, robust line-of-sight links, and freedom of movement with controlled mobility.
  • UAVs can easily handle such situations.
  • UAVs will be a new paradigm in wireless communications. This technology facilitates three basic requirements of wireless networks namely eMBB, URLLC, and mMTC.
  • UAVs can also support several purposes such as enhancing network connectivity, fire detection, disaster emergency services, security and surveillance, pollution monitoring, parking monitoring, and
  • V2X vehicle to everything
  • V2I vehicle to infrastructure
  • NTN may represent a network or network segment that uses RF (radio frequency) resources mounted on a satellite (or unmanned aerial system (UAS) platform).
  • FIG. 8 illustrates an example of a typical scenario of an NTN based on a transparent payload, according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 illustrates an example of a typical scenario of an NTN based on a regenerative payload, according to an embodiment of the present disclosure. The embodiment of FIG. 8 or FIG. 9 may be combined with various embodiments of the present disclosure.
  • a satellite (or UAS platform) may create a service link with a UE.
  • the satellite (or UAS platform) may be connected to a gateway via a feeder link.
  • the satellite may be connected to a data network via the gateway.
  • a beam footprint may mean an area where a signal transmitted by a satellite can be received.
  • a satellite (or UAS platform) can create a service link with a UE.
  • a satellite (or UAS platform) associated with a UE can be associated with another satellite (or UAS platform) via an inter-satellite link (ISL).
  • the other satellite (or UAS platform) can be associated with a gateway via a feeder link.
  • a satellite can be associated with a data network via another satellite and a gateway based on a regenerative payload. If there is no ISL between a satellite and another satellite, a feeder link between the satellite and the gateway may be required.
  • a satellite (or UAS platform) can implement a transparent or regenerative (with on board processing) payload.
  • a satellite (or UAS platform) may generate multiple beams over a given service area depending on the field of view of the satellite (or UAS platform).
  • the field of view of the satellite (or UAS platform) may vary depending on the onboard antenna diagram and the minimum elevation angle.
  • a transparent payload may include radio frequency filtering, frequency conversion, and amplification. Thus, the waveform signal repeated by the payload may not be altered.
  • a regenerative payload may include radio frequency filtering, frequency conversion and amplification, demodulation/decoding, switching and/or routing, and coding/modulation.
  • a regenerative payload may be substantially identical to onboarding all or part of a base station function onto the satellite (or UAS platform).
  • Wireless sensing is a technology that uses radio frequencies to obtain information about the environment and/or the characteristics of objects in the environment by detecting the instantaneous linear velocity, angle, distance (range), etc. of an object. Since the radio frequency sensing function does not require a connection to the object through a device in the network, it can provide a service for object positioning without a device. The ability to obtain range, velocity, and angle information from radio frequency signals can provide a wide range of new functions such as various object detection, object recognition (e.g., vehicles, humans, animals, UAVs), and high-precision localization, tracking, and activity recognition.
  • object recognition e.g., vehicles, humans, animals, UAVs
  • Wireless sensing services can provide information to various industries (e.g., unmanned aerial vehicles, smart homes, V2X, factories, railways, public safety, etc.) that enable applications such as intruder detection, assisted vehicle steering and navigation, trajectory tracking, collision avoidance, traffic management, health and traffic management, etc.
  • wireless sensing can use non-3GPP type sensors (e.g., radar, camera) to additionally support 3GPP-based sensing.
  • non-3GPP type sensors e.g., radar, camera
  • the operation of a wireless sensing service i.e., a sensing operation, may depend on the transmission, reflection, and scattering processing of wireless sensing signals. Therefore, wireless sensing may provide an opportunity to enhance existing communication systems from a communication network to a wireless communication and sensing network.
  • FIG. 10 illustrates an example of a sensing operation according to an embodiment of the present disclosure.
  • the embodiment of FIG. 10 may be combined with various embodiments of the present disclosure. Specifically, (a) of FIG. 10 illustrates an example of sensing using a sensing receiver and a sensing transmitter at the same location (e.g., monostatic sensing), and (b) of FIG. 10 illustrates an example of sensing using a separated sensing receiver and a sensing transmitter (e.g., bistatic sensing).
  • Figure 11 shows a radio protocol architecture for SL communication. Specifically, Figure 11 (a) shows a user plane protocol stack of NR, and Figure 11 (b) shows a control plane protocol stack of NR.
  • SL synchronization signal Sidelink Synchronization Signal, SLSS
  • SLSS Segment Synchronization Signal
  • SLSS is an SL-specific sequence and may include a Primary Sidelink Synchronization Signal (PSSS) and a Secondary Sidelink Synchronization Signal (SSSS).
  • PSSS Primary Sidelink Synchronization Signal
  • SSSS Secondary Sidelink Synchronization Signal
  • the PSSS may be referred to as a Sidelink Primary Synchronization Signal (S-PSS)
  • S-SSS Sidelink Secondary Synchronization Signal
  • S-SSS Sidelink Secondary Synchronization Signal
  • length-127 M-sequences may be used for the S-PSS
  • length-127 Gold sequences may be used for the S-SSS.
  • a terminal may detect an initial signal (signal detection) and acquire synchronization using the S-PSS.
  • the terminal may acquire detailed synchronization and detect a synchronization signal ID using the S-PSS and the S-SSS.
  • PSBCH Physical Sidelink Broadcast Channel
  • PSBCH Physical Sidelink Broadcast Channel
  • the basic information may be information related to SLSS, duplex mode (DM), TDD UL/DL (Time Division Duplex Uplink/Downlink) configuration, resource pool related information, type of application related to SLSS, subframe offset, broadcast information, etc.
  • the payload size of PSBCH may be 56 bits including a 24-bit CRC.
  • S-PSS, S-SSS and PSBCH may be included in a block format supporting periodic transmission (e.g., SL SS (Synchronization Signal)/PSBCH block, hereinafter referred to as S-SSB (Sidelink-Synchronization Signal Block)).
  • the S-SSB may have the same numerology (i.e., SCS and CP length) as the PSCCH (Physical Sidelink Control Channel)/PSSCH (Physical Sidelink Shared Channel) in a carrier, and a transmission bandwidth may be within a (pre-)configured SL BWP (Sidelink BWP).
  • the bandwidth of the S-SSB may be 11 RB (Resource Block).
  • the PSBCH may span 11 RBs.
  • the frequency location of the S-SSB may be (pre-)configured. Therefore, the terminal does not need to perform hypothesis detection in frequency to discover the S-SSB in the carrier.
  • the transmitting terminal may transmit one or more S-SSBs to a receiving terminal within one S-SSB transmission period according to the SCS.
  • the number of S-SSBs that the transmitting terminal transmits to the receiving terminal within one S-SSB transmission period may be pre-configured or configured for the transmitting terminal.
  • the S-SSB transmission period may be 160 ms.
  • an S-SSB transmission period of 160 ms may be supported for all SCSs.
  • the transmitting terminal can transmit one or two S-SSBs to the receiving terminal within one S-SSB transmission period.
  • the transmitting terminal can transmit one or two S-SSBs to the receiving terminal within one S-SSB transmission period.
  • the transmitting terminal can transmit one, two, or four S-SSBs to the receiving terminal within one S-SSB transmission period.
  • the transmitting terminal can transmit 1, 2, 4, 8, 16, or 32 S-SSBs to the receiving terminal within one S-SSB transmission period.
  • the transmitting terminal can transmit 1, 2, 4, 8, 16, 32, or 64 S-SSBs to the receiving terminal within one S-SSB transmission period.
  • the structure of the S-SSB transmitted by the transmitting terminal to the receiving terminal may be different depending on the CP type.
  • the CP type may be Normal CP (NCP) or Extended CP (ECP).
  • NCP Normal CP
  • ECP Extended CP
  • the number of symbols to which the PSBCH is mapped in the S-SSB transmitted by the transmitting terminal may be 9 or 8.
  • the number of symbols to which the PSBCH is mapped in the S-SSB transmitted by the transmitting terminal may be 7 or 6.
  • the PSBCH may be mapped to the first symbol in the S-SSB transmitted by the transmitting terminal.
  • the receiving terminal receiving the S-SSB may perform an AGC (Automatic Gain Control) operation in the first symbol section of the S-SSB.
  • AGC Automatic Gain Control
  • Figure 12 shows a terminal performing V2X or SL communication.
  • terminal in V2X or SL communication may mainly mean a user's terminal.
  • a network device such as a base station transmits and receives a signal according to a communication method between terminals
  • the base station may also be considered a type of terminal.
  • terminal 1 may be a first device (100)
  • terminal 2 may be a second device (200).
  • terminal 1 can select a resource unit corresponding to a specific resource within a resource pool, which means a set of a series of resources. Then, terminal 1 can transmit an SL signal using the resource unit.
  • terminal 2 which is a receiving terminal, can be configured with a resource pool in which terminal 1 can transmit a signal, and can detect a signal of terminal 1 within the resource pool.
  • terminal 1 if terminal 1 is within the connection range of the base station, the base station can inform terminal 1 of the resource pool. On the other hand, if terminal 1 is outside the connection range of the base station, another terminal can inform terminal 1 of the resource pool, or terminal 1 can use a pre-configured resource pool.
  • a resource pool can be composed of multiple resource units, and each terminal can select one or multiple resource units to use for its SL signal transmission.
  • Figure 13 shows resource units for V2X or SL communication.
  • the entire frequency resources of the resource pool can be divided into NF units, and the entire time resources of the resource pool can be divided into NT units. Accordingly, a total of NF * NT resource units can be defined within the resource pool.
  • Fig. 13 shows an example in which the resource pool repeats with a period of NT subframes.
  • one resource unit (e.g., Unit #0) may appear repeatedly periodically. Or, in order to obtain a diversity effect in the time or frequency dimension, the index of the physical resource unit to which one logical resource unit is mapped may change in a pre-determined pattern over time.
  • a resource pool may mean a set of resource units that a terminal that wishes to transmit an SL signal can use for transmission.
  • Resource pools can be subdivided into several types. For example, depending on the content of the SL signal transmitted from each resource pool, resource pools can be divided as follows.
  • SA Scheduling Assignment
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • TA Timing Advance
  • SA may also be transmitted multiplexed with SL data on the same resource unit, and in this case, the SA resource pool may mean a resource pool in which SA is multiplexed with SL data and transmitted. SA may also be called an SL control channel.
  • SL data channel Physical Sidelink Shared Channel, PSSCH
  • PSSCH Physical Sidelink Shared Channel
  • SL data channel may be a resource pool used by a transmitting terminal to transmit user data. If SA is multiplexed and transmitted together with SL data on the same resource unit, only SL data channels excluding SA information may be transmitted in the resource pool for the SL data channel. In other words, REs (Resource Elements) used to transmit SA information on individual resource units within the SA resource pool may still be used to transmit SL data in the resource pool of the SL data channel.
  • a transmitting terminal may transmit PSSCH by mapping it to consecutive PRBs.
  • the discovery channel may be a resource pool for transmitting terminals to transmit information such as their IDs. Through this, the transmitting terminals can enable adjacent terminals to discover themselves.
  • different resource pools may be used depending on the transmission/reception properties of the SL signal. For example, even when it is the same SL data channel or discovery message, it may be again divided into different resource pools depending on the transmission timing determination method of the SL signal (for example, whether it is transmitted at the time of reception of a synchronization reference signal or whether it is transmitted by applying a certain timing advance at the time of reception), the resource allocation method (for example, whether the base station designates transmission resources of individual signals to individual transmitting terminals or whether individual transmitting terminals select individual signal transmission resources on their own within the resource pool), the signal format (for example, the number of symbols that each SL signal occupies in one subframe or the number of subframes used for transmission of one SL signal), the signal strength from the base station, the transmission power strength of the SL terminal, etc.
  • the transmission timing determination method of the SL signal for example, whether it is transmitted at the time of reception of a synchronization reference signal or whether it is transmitted by applying a certain timing advance at the time of reception
  • FIG. 14 illustrates an example of a BWP according to an embodiment of the present disclosure.
  • the embodiment of FIG. 14 can be combined with various embodiments of the present disclosure. In the embodiment of FIG. 14, it is assumed that there are three BWPs.
  • a common resource block may be a carrier resource block numbered from one end of a carrier band to the other end.
  • a PRB may be a numbered resource block within each BWP.
  • Point A may indicate a common reference point for a resource block grid.
  • the BWP can be set by a point A, an offset from point A (NstartBWP) and a bandwidth (NsizeBWP).
  • point A can be an outer reference point of PRBs of a carrier where subcarrier 0 of all nucleos (e.g., all nucleosides supported by the network on that carrier) is aligned.
  • the offset can be the PRB spacing between the lowest subcarrier in a given nucleometry and point A.
  • the bandwidth can be the number of PRBs in a given nucleometry.
  • SLSS Sidelink Synchronization Signal
  • S-PSS Sidelink Primary Synchronization Signal
  • S-SSS Sidelink Secondary Synchronization Signal
  • length-127 M-sequences may be used for S-PSS
  • length-127 Gold sequences may be used for S-SSS.
  • a terminal may detect an initial signal (signal detection) and obtain synchronization using S-PSS.
  • the terminal can obtain detailed synchronization using S-PSS and S-SSS and detect a synchronization signal ID.
  • PSBCH Physical Sidelink Broadcast Channel
  • PSBCH Physical Sidelink Broadcast Channel
  • the basic information may be information related to SLSS, duplex mode (DM), TDD UL/DL (Time Division Duplex Uplink/Downlink) configuration, resource pool related information, type of application related to SLSS, subframe offset, broadcast information, etc.
  • the payload size of PSBCH may be 56 bits including a 24-bit CRC (Cyclic Redundancy Check).
  • S-PSS, S-SSS and PSBCH may be included in a block format supporting periodic transmission (e.g., SL SS (Synchronization Signal)/PSBCH block, hereinafter referred to as S-SSB (Sidelink-Synchronization Signal Block)).
  • the S-SSB may have the same numerology (i.e., SCS and CP length) as the PSCCH (Physical Sidelink Control Channel)/PSSCH (Physical Sidelink Shared Channel) in a carrier, and a transmission bandwidth may be within a (pre-)configured SL BWP (Sidelink BWP).
  • the bandwidth of the S-SSB may be 11 RB (Resource Block).
  • the PSBCH may span 11 RBs.
  • the frequency location of the S-SSB may be (pre-)configured. Therefore, the terminal does not need to perform hypothesis detection in frequency to discover the S-SSB in the carrier.
  • FIG. 15 illustrates a procedure for a terminal to perform V2X or SL communication according to a resource allocation mode according to an embodiment of the present disclosure.
  • the embodiment of FIG. 15 can be combined with various embodiments of the present disclosure.
  • the base station can schedule SL resources to be used by the terminal for SL transmission.
  • the base station can transmit information related to SL resources and/or information related to UL resources to the first terminal.
  • the UL resources can include PUCCH resources and/or PUSCH resources.
  • the UL resources can be resources for reporting SL HARQ feedback to the base station.
  • the first terminal may receive information related to a DG (dynamic grant) resource and/or information related to a CG (configured grant) resource from the base station.
  • the CG resource may include a CG type 1 resource or a CG type 2 resource.
  • the DG resource may be a resource that the base station configures/allocates to the first terminal via DCI (downlink control information).
  • the CG resource may be a (periodic) resource that the base station configures/allocates to the first terminal via DCI and/or an RRC message.
  • the base station may transmit an RRC message including information related to the CG resource to the first terminal.
  • the base station may transmit an RRC message including information related to the CG resource to the first terminal, and the base station may transmit DCI related to activation or release of the CG resource to the first terminal.
  • the first terminal may transmit a PSCCH (e.g., Sidelink Control Information (SCI) or 1st-stage SCI) to the second terminal based on the resource scheduling.
  • a PSCCH e.g., Sidelink Control Information (SCI) or 1st-stage SCI
  • the first terminal may transmit a PSSCH (e.g., 2nd-stage SCI, MAC PDU, data, etc.) related to the PSCCH to the second terminal.
  • the first terminal may receive a PSFCH related to the PSCCH/PSSCH from the second terminal.
  • HARQ feedback information e.g., NACK information or ACK information
  • the first terminal may transmit/report HARQ feedback information to the base station via PUCCH or PUSCH.
  • the HARQ feedback information reported to the base station may be information generated by the first terminal based on the HARQ feedback information received from the second terminal.
  • the HARQ feedback information reported to the base station may be information generated by the first terminal based on a rule set in advance.
  • the DCI may be DCI for scheduling of SL.
  • the terminal can determine SL transmission resources within SL resources set by the base station/network or preset SL resources.
  • the set SL resources or preset SL resources may be a resource pool.
  • the terminal can autonomously select or schedule resources for SL transmission.
  • the terminal can perform SL communication by selecting resources by itself within the set resource pool.
  • the terminal can select resources by itself within a selection window by performing sensing and resource (re)selection procedures.
  • the sensing can be performed on a subchannel basis.
  • the first terminal that has selected resources by itself within the resource pool can transmit PSCCH (e.g., SCI (Sidelink Control Information) or 1st-stage SCI) to the second terminal using the resources.
  • PSCCH e.g., SCI (Sidelink Control Information) or 1st-stage SCI
  • the first terminal can transmit a PSSCH (e.g., 2nd-stage SCI, MAC PDU, data, etc.) related to the PSCCH to the second terminal.
  • the first terminal can receive a PSFCH related to the PSCCH/PSSCH from the second terminal.
  • the first terminal may transmit an SCI to the second terminal on the PSCCH.
  • the first terminal may transmit two consecutive SCIs (e.g., 2-stage SCIs) to the second terminal on the PSCCH and/or the PSSCH.
  • the second terminal may decode the two consecutive SCIs (e.g., 2-stage SCIs) to receive the PSSCH from the first terminal.
  • the SCI transmitted on the PSCCH may be referred to as a 1st SCI, a 1st SCI, a 1st-stage SCI, or a 1st-stage SCI format
  • the SCI transmitted on the PSSCH may be referred to as a 2nd SCI, a 2nd SCI, a 2nd-stage SCI, or a 2nd-stage SCI format.
  • the first terminal can receive the PSFCH.
  • the first terminal and the second terminal can determine the PSFCH resource, and the second terminal can transmit the HARQ feedback to the first terminal using the PSFCH resource.
  • the first terminal may transmit SL HARQ feedback to the base station through PUCCH and/or PUSCH.
  • PSCCH can be defined as a physical control channel for terminal-to-terminal communication
  • PSSCH can be defined as a physical data channel or physical shared channel for terminal-to-terminal communication
  • PSFCH can be defined as a terminal-to-terminal physical feedback transmission channel.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of an OTDOA (observed time difference of arrival) positioning method to which various embodiments can be applied.
  • OTDOA observed time difference of arrival
  • the OTDOA positioning method uses the timing of measurements of downlink signals received from multiple TPs, including eNB, ng-eNB, and PRS-only TPs.
  • the UE measures the timing of the received downlink signals using location assistance data received from a location server. Based on these measurement results and the geographical coordinates of neighboring TPs, the location of the UE can be determined.
  • a UE connected to a gNB can request a measurement gap for OTDOA measurements from a TP. If the UE is not aware of an SFN for at least one TP in the OTDOA assistance data, the UE can use an autonomous gap to obtain the SFN of the OTDOA reference cell before requesting a measurement gap to perform Reference Signal Time Difference (RSTD) measurements.
  • RSTD Reference Signal Time Difference
  • RSTD can be defined based on the smallest relative time difference between the boundaries of two subframes received from the reference cell and the measurement cell, respectively. That is, it can be calculated based on the relative time difference between the start time of the subframe of the reference cell that is closest to the start time of the subframe received from the measurement cell. Meanwhile, the reference cell can be selected by the UE.
  • TOA time of arrival
  • TP 1, TP 2, and TP 3 are measured respectively, and RSTD for TP 1-TP 2, RSTD for TP 2-TP 3, and RSTD for TP 3-TP 1 are calculated based on the three TOAs, and a geometric hyperbola is determined based on these, and the point where these hyperbolas intersect can be estimated as the position of the UE.
  • the estimated position of the UE may be known within a certain range according to the measurement uncertainty.
  • the RSTD for two TPs can be calculated based on Equation 1.
  • c is the speed of light, are the (unknown) coordinates of the target UE, are the coordinates of (known) TP, can be the coordinates of the reference TP (or another TP).
  • RTDs Real Time Differences
  • n i , n 1 may represent values for UE TOA measurement errors.
  • E-CID Enhanced Cell ID
  • the location of the UE can be measured through geographic information of the serving ng-eNB, serving gNB, and/or serving cell of the UE.
  • the geographic information of the serving ng-eNB, serving gNB, and/or serving cell can be obtained through paging, registration, etc.
  • the E-CID positioning method may utilize additional UE measurements and/or NG-RAN radio resources, in addition to the CID positioning method, to improve the UE position estimation.
  • some of the same measurement methods as the measurement control system of the RRC protocol may be used, but generally, additional measurements are not performed only for position measurement of the UE.
  • a separate measurement configuration or measurement control message may not be provided to measure the position of the UE, and the UE also does not expect to be requested to perform additional measurement operations only for position measurement, and may report measurement values acquired through measurement methods that the UE can generally measure.
  • a serving gNB can implement an E-CID location method using E-UTRA measurements provided from the UE.
  • measurement elements that can be used for E-CID positioning include:
  • E-UTRA RSRP Reference Signal Received Power
  • E-UTRA RSRQ Reference Signal Received Quality
  • UE E-UTRA Rx-Tx Time difference GERAN/WLAN RSSI (Reference Signal Strength) Indication
  • UTRAN CPICH Common Pilot Channel
  • RSCP Receiveived Signal Code Power
  • TADV can be divided into Type 1 and Type 2 as follows.
  • TADV Type 1 (ng-eNB Rx-Tx Time Difference)+(UE E-UTRA Rx-Tx Time Difference)
  • TADV Type 2 ng-eNB receive-transmit time difference
  • AoA can be used to measure the direction of the UE.
  • AoA can be defined as an estimated angle for the position of the UE in a counterclockwise direction from the base station/TP.
  • the geographical reference direction can be north.
  • the base station/TP can use an uplink signal such as a Sounding Reference Signal (SRS) and/or a Demodulation Reference Signal (DMRS) for AoA measurement.
  • SRS Sounding Reference Signal
  • DMRS Demodulation Reference Signal
  • the larger the array of antenna arrays the higher the measurement accuracy of AoA, and when the antenna arrays are arranged at equal intervals, the signals received from adjacent antenna elements can have a constant phase change (Phase-Rotate).
  • a terminal can receive (acoustic) signals transmitted from an anchor using a microphone or an acoustic receiver.
  • the terminal can measure a time difference between the acoustic signals received from at least two or more anchors/anchor nodes (hereinafter, anchors) using the acoustic signals, and can measure the location of the terminal (or smartphone) through TDoA calculation.
  • anchors anchors/anchor nodes
  • a method for performing location measurement based on the acoustic signal by selectively utilizing at least one acoustic receiver among a plurality of acoustic receivers (or microphones) included/mounted in a terminal will be described in detail below.
  • Figures 17 and 18 are drawings for explaining the sonic positioning method.
  • the sonic positioning system can be used to assist GPS positioning in wireless communication systems, etc.
  • four anchors or RSUs (110, 120, 130, 140) in a predefined geographical area can generate acoustic signals for acoustic positioning to improve position measurement performance.
  • the local server (200) can transmit synchronized acoustic signals to a peripheral terminal (400) through the RSUs (110, 120, 130, 140).
  • the four anchors or RSUs (110, 120, 130, 140) can generate synchronized acoustic signals in the local server (220) of the acoustic positioning system and transmit them through a speaker unit, etc. That is, the anchors or RSUs (110, 120, 130, 140) can simultaneously transmit the acoustic signals in different channels or frequency bands.
  • the terminals can perform relative positioning with each of the RSUs based on the acoustic signals, and estimate/measure the absolute position of the terminal (or VRU) based on the positioning parameters (at least one parameter received/set from the SoftV2X server (300) or the network) and the absolute positions of the RSUs (110, 120, 130, 140).
  • anchor 1 and anchor 2 can simultaneously transmit sound signals at a first time (t1).
  • the terminal (400) can receive sound signals from each of anchor 1 and anchor 2, and calculate a reception time difference between the received sound signals. Thereafter, as described with reference to Fig. 16, the terminal (400) can calculate a hyperbola based on the reception time difference, and measure a position of the terminal based on the hyperbola.
  • the terminal (400) can receive sound signals from each of anchor 1, anchor 2, anchor 3, and anchor 4.
  • the terminal (400) can calculate the reception time difference between anchor 1 and anchor 2 (TDoA anchor12 ), the reception time difference between anchor 1 and anchor 3 (TDoA anchor13 ), the reception time difference between anchor 2 and anchor 4 (TDoA anchor24 ), and the reception time difference between anchor 3 and anchor 4 (TDoA anchor34 ).
  • the terminal (400) can calculate a hyperbola corresponding to the calculated reception time differences, and measure/estimate its own position based on the intersection between the hyperbolas.
  • anchors 1 to 4 may be defined as channels 1 to 4.
  • a terminal performing acoustic positioning may include a plurality of microphones/acoustic receivers and a processor for signal processing. At this time, the terminal may receive one acoustic signal from each of the plurality of microphones/acoustic receivers. In this case, due to a difference in position between the plurality of microphones/acoustic receivers, the reception quality may differ between the microphones/acoustic receivers for the same acoustic signal.
  • a method for performing acoustic positioning by the terminal in consideration of such a difference in reception quality between the microphones/acoustic receivers will be described in detail.
  • FIGS. 19 to 21 are drawings for explaining a method in which a terminal performs acoustic positioning using multiple microphones/acoustic receivers.
  • a terminal i.e., a smart phone; 100
  • the sound wave receivers on the terminal (100) may exist at different locations and may have a variety of reception environments of sound wave signals.
  • the proposed invention can improve the performance of sound wave positioning by utilizing the variety of reception environments of the plurality of sound wave receivers or microphones (110, 120).
  • the plurality of sound wave receivers are illustrated as being positioned on the terminal (100) in FIG.
  • the plurality of sound wave receivers suggested in the proposed invention are not limited thereto, and microphones/sound wave receivers included in an external device (e.g., a Bluetooth headset, earphones, etc.) connected to the terminal via short-range communication such as Bluetooth may also be included.
  • an external device e.g., a Bluetooth headset, earphones, etc.
  • short-range communication such as Bluetooth
  • one microphone/sound wave receiver (110) of the terminal (100) may be located inside the pants and may receive a low-quality sound wave signal.
  • a microphone/sound wave receiver (120) located adjacent to the outside of the pocket may receive a relatively better-quality sound wave signal than one microphone/sound wave receiver (110).
  • the terminal (100) may receive the same sound wave signal from each of the plurality of microphones/sound wave receivers (110, 120), and the reception quality for the same sound wave signal may differ between the plurality of microphones/sound wave receivers (110, 120) due to the difference in position between the plurality of microphones/sound wave receivers (110, 120).
  • the terminal (100) needs to receive the same sound wave signal from each of the plurality of sound wave receivers or microphones (110, 120) and evaluate the reception performance/quality of the sound wave signal from each sound wave receiver/microphone.
  • the terminal (100) can select an optimal sound wave signal or an sound wave receiver that receives an optimal sound wave signal based on the evaluated sound wave reception performance/quality, and can perform its own positioning based on the sound wave signal received from the selected optimal sound wave signal/sound wave receiver (or, reference sound wave receiver).
  • the terminal (100) may include microphones/sound wave receivers (111, 112, 113) that receive sound signals and generate electric signals, DAC blocks (121, 122, 123) that convert/change the electric signals into digital signals, a microphone selection block (130) that selects a reference microphone/sound wave receiver among the microphones/sound wave receivers (111, 112, 113) based on a reception status, a signal processing block (140) that calculates a reception time of a first signal (i.e., a first arriving signal that has not undergone multi-path) for one reference sound wave signal and a reception time difference between two or more reference sound wave signals, a TDoA calculator (150) that calculates a position of the terminal (100) based on a reception time difference between two or more reference sound wave signals, and a position offset calculator (151) for correcting a position difference between the microphones/sound wave receivers.
  • a first signal i.e., a first arriving signal that has not undergone multi-path
  • TDoA calculator 150
  • the terminal (100) can receive one sound wave signal transmitted from each anchor/channel from each of the microphone/sound wave receivers (111, 112, 113), and can obtain three digital signals for the one sound wave signal through the DAC blocks (121, 122, 123).
  • the terminal (100) can select a reference microphone/sound wave receiver having the best reception quality for the one sound wave signal among the microphone/sound wave receivers (111, 112, 113) through the microphone selection block (130).
  • the terminal (100) can select the reference microphone/sound wave receiver and/or the sound wave signal (or digital signal) received from the reference microphone/sound wave receiver by the above-described method for other sound wave signals received from other anchors/channels.
  • the terminal (100) can select a reference microphone/sound wave receiver for each sound signal of each anchor/channel through the above-described method, and input the sound signal (or digital signal) of the reference microphone/sound wave receiver selected for each sound signal of each anchor/channel to the signal processing block (140). For example, when three sound signals are received from three anchors/channels, the terminal (100) can select a reference microphone/sound wave receiver for each of the three anchors/channels. Next, the terminal (100) can calculate the reception time of the first signal in the sound signal (or digital signal) received by the reference microphone/sound wave receiver for each anchor/channel through the signal processing block (140), and calculate the reception time difference between the two reception times for the two anchors (see FIG. 16).
  • the terminal (100) can input two or more reception time differences calculated by the signal processing block (140) to the TDoA calculator (150) to measure/estimate its own location.
  • the terminal (100) can correct an error in the position value calculated by the TDoA calculator (150) due to the position difference between the microphones/sound wave receivers (111, 112, 113) through the position offset calculator (151).
  • the plurality of sound wave receivers may include sound wave receivers such as microphones included in an external device (e.g., a Bluetooth headset, earphones, etc.) connected to the terminal (100) through short-range communication
  • the position offset may be a distance between the sound wave receiver on the terminal (100) and a separate sound wave receiver connected through short-range communication.
  • the proposed invention can evaluate the quality of sound signals received from each of a plurality of microphones/sound wave receivers, independently select one reference microphone/sound wave receiver from among the plurality of microphones/sound wave receivers based on the evaluation results for each anchor/channel, and perform an operation to measure the position of the terminal based on the sound signal of the reference microphone/sound wave receiver selected from among the sound signal (for one sound signal of one anchor) received from each of the plurality of microphones/sound wave receivers.
  • the terminal can receive a plurality of sound wave signals from a plurality of anchors/channels (hereinafter, a plurality of channels (S in_ch_0 to S in_ch_N )).
  • a plurality of anchors can simultaneously transmit sound wave signals on different channels.
  • the sound wave signal input to each of the plurality of microphones/sound wave receivers passes through a CF (Correlation filter) according to a frequency band corresponding to an inaudible frequency band (18 to 21 kHz), and each sound wave signal can be calculated to have maximum energy by utilizing a MAX block.
  • CF Correlation filter
  • each sound wave signal can be measured to have a noise level in a band without a (sound) signal by passing through a BPF (Bandpass filter) and an RMS (Root mean squire) block.
  • the DIV block can calculate a SNR (Signal Noise Ratio) by dividing the noise level by the signal level of each sound wave signal. In this way, the terminal compares the SNR values calculated for each sound signal and calculates the optimal.
  • a microphone/acoustic receiver i.e., a reference microphone/acoustic receiver
  • the signal level of the sound wave signal received from each microphone/acoustic receiver can be measured/calculated as illustrated in FIG. 21.
  • the horizontal axis represents the frequency of the sound wave signal
  • the vertical axis represents the dB level of the sound wave signal.
  • the dB level of the sound wave signal in the band of 15 KHz to 23 KHZ among the entire sound wave signal received from the microphone/acoustic receiver can be the signal level of the sound wave signal described above.
  • the terminal can measure the maximum signal level for the microphone/acoustic receiver and each channel (Ch1: 18 kHz, Ch2: 19 kHz, Ch3: 20 kHz, Ch4: 21 kHz), measure the noise level in a section in which no signal is transmitted (e.g., 15 KHz to 17 KHz), and calculate the SNR value for the microphone/acoustic receiver and each channel based on the measured maximum signal level/noise level.
  • Figures 22 to 24 are drawings for explaining a method for a terminal to select a reference microphone/sound wave receiver for each channel and measure a location.
  • the terminal can receive sound signals for multiple channels using multiple microphones/sound wave receivers, and calculate its own location based on at least one of a hard selection technique (Fig. 22 (a)), a soft selection technique (Fig. 22 (b)), and a weighted addition calculation technique (Fig. 23).
  • a hard selection technique Fig. 22 (a)
  • a soft selection technique Fig. 22 (b)
  • a weighted addition calculation technique Fig. 23
  • the terminal may select one microphone/acoustic wave receiver from among a plurality of microphone/acoustic wave receivers (111, 112) as a reference microphone/acoustic wave receiver based on a hard selection technique. That is, the hard selection technique may be a technique for selecting one reference microphone/acoustic wave receiver for all channels.
  • the terminal can receive sound wave signals (FDMed sound wave signals) using the plurality of microphone/sound wave receivers (111, 112) on each of the plurality of channels (CH 1 , CH 2 , CH 3 , CH 4 ), and select a reference microphone/sound wave receiver from among the plurality of microphone/sound wave receivers (111, 112) through the selector (130).
  • the terminal can select, through the selector (130), a microphone/sound wave receiver having a relatively high reception quality (maximum signal level/noise level) of sound wave signals for the plurality of channels (CH 1 , CH 2 , CH 3 , CH 4 ) from among the plurality of microphone/sound wave receivers (111, 112) as the reference microphone/sound wave receiver.
  • FDMed sound wave signals sound wave signals
  • the terminal may select a first microphone/receiver (111) having the best reception quality for a plurality of channels (CH 1 , CH 2 , CH 3 , CH 4 ) among a plurality of microphone/acoustic wave receivers (111, 112) as the reference microphone/acoustic wave receiver.
  • the terminal may input only the acoustic signal(s) for the plurality of channels received by the selected reference microphone/acoustic wave receiver into the signal processor (140), calculate at least two reception time differences between two channels among the plurality of channels (CH 1 , CH 2 , CH 3 , CH 4 ), and input the reception time differences between the two channels into the TDoA location calculator to calculate/estimate its own location.
  • the terminal may select a reference microphone/acoustic wave receiver for each of a plurality of channels based on a soft selection technique. That is, the soft selection technique may be a technique for selecting one reference microphone/acoustic wave receiver for each channel.
  • the terminal may receive sound wave signals for a plurality of channels (CH 1 , CH 2 , CH 3 , CH 4 ) using a plurality of microphone/sound wave receivers (111, 112), and may select a reference microphone/sound wave receiver from among the plurality of microphone/sound wave receivers (111, 112) for each channel through a selector (130).
  • the terminal may select a microphone/sound wave receiver having a relatively high reception quality (maximum signal level and noise level, or SNR) of a sound wave signal as the reference microphone/sound wave receiver from among the plurality of microphone/sound wave receivers (111, 112) for each channel through the selector (130). For example, as illustrated in FIG.
  • the terminal may select a first microphone/receiver (111) having relatively high quality for a first channel as the reference microphone/acoustic wave receiver, select a first microphone/receiver (111) having relatively high quality for a second channel as the reference microphone/acoustic wave receiver, select a second microphone/receiver (112) having relatively high quality for a third channel as the reference microphone/acoustic wave receiver, and select a second microphone/receiver (112) having relatively high quality for a fourth channel as the reference microphone/acoustic wave receiver.
  • the terminal may input only the acoustic signal received by the reference microphone/acoustic wave receiver selected for each channel into the signal processor (140), calculate at least two reception time differences between two channels among a plurality of channels (CH 1 , CH 2 , CH 3 , CH 4 ), and input the reception time differences between the two channels into the TDoA location calculator to calculate/estimate its own location.
  • a different microphone/acoustic receiver may be selected as a reference microphone/acoustic receiver for each channel.
  • the terminal may preferentially calculate a reception time difference (t diff ) value between two channels based on the reception times of acoustic signals received by the same microphone/acoustic receiver, and may calculate a reception time difference between the two channels based on the reception times of acoustic signals received by different microphones/acoustic receivers.
  • the terminal may correct a reception time difference value between acoustic signals received by different microphones/acoustic receivers based on a position difference or distance between the microphones/acoustic receivers. For example, as illustrated in FIG.
  • the terminal may calculate a position offset (x, y axes; i.e., coordinate values for latitude and longitude) between different microphones/acoustic receivers, and calculate a reception time difference due to the position offset.
  • the terminal can compensate for the reception time difference value by excluding the reception time difference due to the position offset from the reception time difference value between the two channels for the sound wave signals received by the different microphones/sound wave receivers.
  • the terminal can measure/estimate the position (or final position) of the terminal based on the reception time difference between the two channels (using the sound wave signals received by the same microphone/sound wave receiver) and the compensated calculated reception time difference between the two channels (using the sound wave signals received by the different microphones/sound wave receivers).
  • a terminal can measure/estimate its own location by using all of the sound wave signals for multiple channels received from multiple microphones/acoustic receivers based on a weighted addition calculation technique.
  • each microphone/acoustic receiver can independently calculate the reception time differences of the sound wave signals for multiple channels, and calculate/estimate the location of the terminal.
  • the terminal can independently calculate first reception time differences by using the sound wave signals for multiple channels received from a first microphone/acoustic receiver, and can independently estimate/calculate second reception time differences by using the sound wave signals for multiple channels received from a second microphone/acoustic receiver.
  • the terminal may determine a first weight and a second weight for each of the first microphone/acoustic wave receiver and the second microphone/acoustic wave receiver based on the evaluated reception quality for each microphone/acoustic wave receiver, and may add the first weight to at least one first hyperbola calculated based on the first reception time differences, and may add the second weight to at least one second hyperbola calculated based on the second reception time differences.
  • the terminal may determine the position of the final terminal based on an intersection between the at least one first hyperbola to which the first weight is added and the at least one second hyperbola to which the second weight is added.
  • the weighted calculation technique may calculate the position offset for the other microphone/acoustic receiver based on the position of one of the first microphone/acoustic receiver and the second microphone/acoustic receiver, as illustrated in FIG. 24.
  • the terminal may correct (e.g., translate) the calculated hyperbola for the other microphone/acoustic receiver by the position offset.
  • This correction operation may be performed through the position offset calculator (151) of the terminal described with reference to FIG. 19. For example, as illustrated in FIG.
  • the terminal (100) may calculate the position offset (offset_x, offset_y) with respect to the first microphone/acoustic receiver (Mic 1) and the second microphone/acoustic receiver (Mic 2) using a (3-axis) geomagnetic sensor.
  • the x and y axes may be latitude and longitude of the position coordinate system.
  • the terminal (100) may measure the inclination/angle with respect to magnetic north of the terminal through the geomagnetic sensor, etc., and may calculate the position offset (offset_x, offset_y) between the first microphone/acoustic receiver (Mic 1) and the second microphone/acoustic receiver (Mic 2) based on the inclination and the angle with respect to magnetic north.
  • the proposed invention can greatly improve the performance of positioning of a terminal through acoustic positioning using a plurality of microphones/acoustic receivers in the acoustic positioning according to the above-described methods.
  • the proposed invention can minimize errors resulting from using a plurality of microphones/acoustic receivers through correction of the hyperbola or reception time difference based on the position offset between different microphones/acoustic receivers when calculating the difference in reception times between acoustic signals for different microphones/acoustic receivers.
  • Figure 25 is a flowchart illustrating a method for a terminal to measure a location based on acoustic positioning.
  • the terminal can receive a plurality of sound wave signals for a plurality of channels using each of the plurality of sound wave receivers (S251).
  • the terminal can receive in advance configuration information related to sound wave positioning, such as the positions of the plurality of anchors corresponding to the plurality of channels, and receive a plurality of sound wave signals for the plurality of channels based on the configuration information.
  • the plurality of sound wave signals may be sound wave signals synchronized by a network or a local server transmitted by the plurality of anchors.
  • the plurality of sound wave receivers may be a plurality of microphones spaced apart from each other at different positions on the terminal, and the plurality of sound wave signals may be sound wave signals transmitted in an inaudible frequency band.
  • the terminal can independently select a reference sound wave receiver from among the plurality of sound wave receivers for each channel (S253). Specifically, as described above with reference to FIGS. 17 to 24, the terminal can receive one sound signal transmitted for each channel from each of the plurality of sound wave receivers. The terminal can measure/calculate the reception quality of the sound signal for each channel for each sound wave receiver. Specifically, as described with reference to FIGS. 20 and 21, the terminal can measure the noise intensity for each channel and the reception intensity of the sound signal for each of the plurality of sound wave receivers to calculate the reception quality of the sound signal for each sound wave receiver for the one channel. Meanwhile, the noise intensity can be measured only for a frequency band where the sound signal is not received, as described above.
  • the terminal can calculate the SNR (Signal Noise Ratio), which is the noise intensity compared to the reception intensity of the sound signal, for each of the plurality of sound wave receivers for one channel.
  • the terminal can determine/select a reference sound wave receiver for each channel based on the SNR of the plurality of sound wave receivers for each channel. For example, the terminal can determine/select a sound wave receiver with the best SNR quality among the plurality of sound wave receivers for each channel as a reference sound wave receiver for the corresponding channel.
  • the terminal can calculate the reception time difference between the two channels based on the sound signal reception times of the reference sound wave receiver for each channel, and measure the location of the terminal based on the reception time difference (S255). Specifically, the terminal can determine the reception time of the sound signal received by the reference sound wave receiver determined for each channel as the reception time of the sound signal received in each channel. In this way, the terminal can determine the reception times of the sound signals for a plurality of channels based on the reference sound wave receiver determined/selected for each channel, and calculate/measure the location of the terminal according to the above-described TDoA method based on the reception times.
  • the terminal can calculate the reception time differences, which are the difference in reception times for two channels among the plurality of channels, and measure the location of the terminal through the intersection of the hyperbolas calculated based on the positions of the anchors corresponding to the plurality of channels and the reception time differences.
  • the calculated reception time differences between the two channels may include differences in reception times for sound signals received by two different reference sound wave receivers.
  • the terminal may correct the reception time difference by considering the positional difference of the two reference sound wave receivers. Specifically, the terminal may correct the reception time difference based on the positional offset between the reference sound wave signal generators for the two channels when the reception time difference is calculated for two channels in which different reference sound wave receivers are selected. For example, the terminal may calculate an error reception time, which is a difference in reception times of sound signals by the two reference sound wave receivers according to the positional offset, and may correct the reception time difference by subtracting the difference in the error reception time from the calculated reception time difference.
  • the positional offset may be determined based on the distance between the geomagnetic sensor and the two sound wave receivers, as described with reference to FIG. 24.
  • the position of the terminal may be measured by one of the plurality of anchors or the network.
  • the terminal may transmit measurement information on the calculated reception time differences to the one anchor or the network.
  • the measurement information may further include mapping information on a reference sound wave receiver selected for each channel among the plurality of sound wave receivers and/or offset information on a position offset related to two reference sound wave receivers.
  • the one anchor or the network may specify a reception time difference for two channels in which different reference sound wave receivers are selected through the mapping information among the reception time differences, and may measure the position of the terminal by correcting the specified reception time difference based on the offset information.
  • Figure 26 is a flowchart illustrating a method by which a network measures the location of a terminal based on acoustic positioning.
  • the network can measure/calculate the location of the terminal based on acoustic positioning as described in FIGS. 17 to 24, and provide the measured/calculated location of the terminal to the terminal.
  • the network can transmit sound wave signals to the terminal in multiple channels through multiple anchors (S261).
  • the multiple anchors can transmit synchronized sound wave signals for each channel to the terminal by differentiating the frequency bands.
  • the network can receive measurement information including information on a reception time difference between two channels among the plurality of channels from the terminal (S263).
  • the measurement information can include information on at least two reception time differences (or, information on the reception time difference and two anchors/channels corresponding thereto).
  • the measurement information can further include mapping information on a reference sound wave receiver independently selected for each channel among the plurality of sound wave receivers and/or offset information on a position offset related to the two reference sound wave receivers.
  • the network can specify a reception time difference for two channels for which different reference sound wave receivers are selected among the reception time differences based on the mapping information.
  • the network can measure the location of the terminal based on the measurement information (S265). For example, the network can calculate a hyperbola corresponding to each of the reception time differences included in the measurement information, and measure/calculate the location of the terminal based on the intersection between the hyperbolas. Meanwhile, as described above, if at least one of the reception time differences is calculated using different reference acoustic wave receivers, the network can correct the at least one reception time difference based on the offset information, and measure/calculate the location of the terminal based on the reception time differences including the corrected at least one reception time difference. The network can correct the at least one reception time difference based on the offset information, as described with reference to FIGS. 24 and 25.
  • the proposed invention can measure the position of a terminal based on diversity of reception environments through acoustic positioning using a plurality of microphones/acoustic receivers.
  • the proposed invention can prevent deterioration of positioning performance of a terminal due to deterioration of reception environments of some microphones/acoustic receivers by independently selecting a reference microphone/acoustic receiver among a plurality of microphones/acoustic receivers in consideration of the reception environment of each microphone/acoustic receiver.
  • the proposed invention can significantly improve the positioning accuracy of a terminal by error correction that considers the position difference between microphones/acoustic receivers in the difference in reception times for acoustic signals between different microphones/acoustic receivers.
  • Figure 27 illustrates a communication system applied to the present invention.
  • a communication system (1) applied to the present invention includes a wireless device, a base station, and a network.
  • the wireless device means a device that performs communication using a wireless access technology (e.g., 5G NR (New RAT), LTE (Long Term Evolution)) and may be referred to as a communication/wireless/5G device.
  • the wireless device may include a robot (100a), a vehicle (100b-1, 100b-2), an XR (eXtended Reality) device (100c), a hand-held device (100d), a home appliance (100e), an IoT (Internet of Thing) device (100f), and an AI device/server (400).
  • the vehicle may include a vehicle equipped with a wireless communication function, an autonomous vehicle, a vehicle capable of performing vehicle-to-vehicle communication, etc.
  • the vehicle may include a UAV (Unmanned Aerial Vehicle) (e.g., a drone).
  • XR devices include AR (Augmented Reality)/VR (Virtual Reality)/MR (Mixed Reality) devices and can be implemented in the form of HMD (Head-Mounted Device), HUD (Head-Up Display) installed in a vehicle, television, smartphone, computer, wearable device, home appliance, digital signage, vehicle, robot, etc.
  • HMD Head-Mounted Device
  • HUD Head-Up Display
  • Portable devices can include smartphone, smart pad, wearable device (e.g., smart watch, smart glass), computer (e.g., laptop, etc.).
  • Home appliances can include TV, refrigerator, washing machine, etc.
  • IoT devices can include sensors, smart meters, etc.
  • base stations and networks can also be implemented as wireless devices, and a specific wireless device (200a) can act as a base station/network node to other wireless devices.
  • Wireless devices (100a to 100f) can be connected to a network (300) via a base station (200). Artificial Intelligence (AI) technology can be applied to the wireless devices (100a to 100f), and the wireless devices (100a to 100f) can be connected to an AI server (400) via the network (300).
  • the network (300) can be configured using a 3G network, a 4G (e.g., LTE) network, a 5G (e.g., NR) network, etc.
  • the wireless devices (100a to 100f) can communicate with each other via the base station (200)/network (300), but can also communicate directly (e.g., sidelink communication) without going through the base station/network.
  • vehicles can communicate directly (e.g. V2V (Vehicle to Vehicle)/V2X (Vehicle to everything) communication).
  • IoT devices e.g., sensors
  • IoT devices can communicate directly with other IoT devices (e.g., sensors) or other wireless devices (100a to 100f).
  • Wireless communication/connection can be established between wireless devices (100a to 100f)/base stations (200), and base stations (200)/base stations (200).
  • the wireless communication/connection can be achieved through various wireless access technologies (e.g., 5G NR) such as uplink/downlink communication (150a), sidelink communication (150b) (or, D2D communication), and communication between base stations (150c) (e.g., relay, IAB (Integrated Access Backhaul).
  • 5G NR wireless access technologies
  • a wireless device and a base station/wireless device, and a base station and a base station can transmit/receive wireless signals to/from each other.
  • the wireless communication/connection can transmit/receive signals through various physical channels.
  • various configuration information setting processes for transmitting/receiving wireless signals various signal processing processes (e.g., channel encoding/decoding, modulation/demodulation, resource mapping/demapping, etc.), and resource allocation processes can be performed based on various proposals of the present invention.
  • Figure 28 illustrates a wireless device that can be applied to the present invention.
  • the first wireless device (100) and the second wireless device (200) can transmit and receive wireless signals through various wireless access technologies (e.g., LTE, NR).
  • ⁇ the first wireless device (100), the second wireless device (200) ⁇ can correspond to ⁇ the wireless device (100x), the base station (200) ⁇ and/or ⁇ the wireless device (100x), the wireless device (100x) ⁇ of FIG. 27.
  • a first wireless device (100) includes one or more processors (102) and one or more memories (104), and may additionally include one or more transceivers (106) and/or one or more antennas (108).
  • the processor (102) controls the memory (104) and/or the transceiver (106), and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document.
  • the processor (102) may process information in the memory (104) to generate first information/signal, and then transmit a wireless signal including the first information/signal via the transceiver (106).
  • the processor (102) may receive a wireless signal including second information/signal via the transceiver (106), and then store information obtained from signal processing of the second information/signal in the memory (104).
  • the memory (104) may be connected to the processor (102) and may store various information related to the operation of the processor (102). For example, the memory (104) may perform some or all of the processes controlled by the processor (102), or may store software codes including instructions for performing the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document.
  • the processor (102) and the memory (104) may be part of a communication modem/circuit/chipset designed to implement wireless communication technology (e.g., LTE, NR).
  • the transceiver (106) may be connected to the processor (102) and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas (108).
  • the transceiver (106) may include a transmitter and/or a receiver.
  • the transceiver (106) may be used interchangeably with an RF (Radio Frequency) unit.
  • a wireless device may also mean a communication modem/circuit/chipset.
  • the first wireless device or terminal (100) may include a processor (102) and a memory (104) connected to a transceiver (106).
  • the first wireless device or terminal (100) may include a plurality of acoustic receivers or a plurality of microphones (not shown) capable of performing acoustic positioning.
  • the memory (104) may include at least one program capable of performing operations related to the embodiments described in FIG. 16 and FIG. 25.
  • the processor (102) may receive a plurality of sound wave signals for a plurality of channels using each of the plurality of sound wave receivers, select a reference sound wave receiver for each of the plurality of channels among the plurality of sound wave receivers, calculate a reception time difference between two channels based on a sound wave signal reception time of the reference sound wave receiver for each channel, and measure a location of the terminal based on the reception time difference.
  • the reference sound wave receiver may be independently selected for each channel through a comparison of reception qualities of sound waves between the plurality of sound wave receivers for each of the plurality of channels.
  • a processing device may be configured to control a terminal including a processor (102), a memory (104), and a plurality of acoustic wave receivers.
  • the processing device may include at least one processor and at least one memory connected to the at least one processor and storing instructions, wherein the instructions, based on being executed by the at least one processor, cause the terminal to receive a plurality of acoustic wave signals for a plurality of channels using each of the plurality of acoustic wave receivers, select a reference acoustic wave receiver for each of the plurality of channels among the plurality of acoustic wave receivers, calculate a reception time difference between two channels based on an acoustic wave signal reception time of the reference acoustic wave receiver for each channel, and measure a location of the terminal based on the reception time difference.
  • the reference acoustic wave receiver may be independently selected for each channel through a comparison of reception qualities of acoustic signals between the plurality of acoustic wave receiver
  • the second wireless device (200) includes one or more processors (202), one or more memories (204), and may additionally include one or more transceivers (206) and/or one or more antennas (208).
  • the processor (202) may be configured to control the memories (204) and/or the transceivers (206), and implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document. For example, the processor (202) may process information in the memory (204) to generate third information/signals, and then transmit a wireless signal including the third information/signals via the transceivers (206). Additionally, the processor (202) may receive a wireless signal including fourth information/signals via the transceivers (206), and then store information obtained from signal processing of the fourth information/signals in the memory (204).
  • the memory (204) may be connected to the processor (202) and may store various information related to the operation of the processor (202). For example, the memory (204) may perform some or all of the processes controlled by the processor (202), or may store software codes including commands for performing the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document.
  • the processor (202) and the memory (204) may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement wireless communication technology (e.g., LTE, NR).
  • the transceiver (206) may be connected to the processor (202) and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas (208).
  • the transceiver (206) may include a transmitter and/or a receiver.
  • the transceiver (206) may be used interchangeably with an RF unit.
  • a wireless device may also mean a communication modem/circuit/chip.
  • the second wireless device or network (200) may include a processor (202) and a memory (204) coupled to a transceiver (206).
  • the memory (204) may include at least one program capable of performing operations related to the embodiments described in FIGS. 16 to 26.
  • the second wireless device (200) or the network can control the transceiver (206) to transmit sound signals to the terminal through a plurality of channels via a plurality of anchors, receive measurement information including information on a reception time difference between two channels among the plurality of channels from the terminal, and measure the location of the terminal based on the measurement information.
  • the measurement information can further include mapping information for a reference sound receiver independently selected for each channel among the plurality of sound receivers.
  • a processing device controlling a network including a processor (202) and a memory (204) may be configured.
  • the processing device may include at least one processor and at least one memory coupled to the at least one processor and storing instructions, wherein the instructions, when executed by the at least one processor, cause the network to: transmit acoustic signals to a terminal in a plurality of channels via a plurality of anchors, receive measurement information including information on a reception time difference between two channels among the plurality of channels from the terminal, and measure a location of the terminal based on the measurement information.
  • the measurement information may further include mapping information for a reference acoustic receiver independently selected for each channel among the plurality of acoustic receivers.
  • one or more protocol layers may be implemented by one or more processors (102, 202).
  • processors (102, 202) may implement one or more layers (e.g., functional layers such as PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP).
  • processors (102, 202) may generate one or more Protocol Data Units (PDUs) and/or one or more Service Data Units (SDUs) according to the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document.
  • PDUs Protocol Data Units
  • SDUs Service Data Units
  • One or more processors (102, 202) may generate messages, control information, data, or information according to the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document.
  • One or more processors (102, 202) can generate signals (e.g., baseband signals) including PDUs, SDUs, messages, control information, data or information according to the functions, procedures, suggestions and/or methodologies disclosed herein and provide the signals to one or more transceivers (106, 206).
  • One or more processors (102, 202) can receive signals (e.g., baseband signals) from one or more transceivers (106, 206) and obtain PDUs, SDUs, messages, control information, data or information according to the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • signals e.g., baseband signals
  • the one or more processors (102, 202) may be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, or a microcomputer.
  • the one or more processors (102, 202) may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software, and the firmware or software may be implemented to include modules, procedures, functions, etc.
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software configured to perform one or more of the following: included in one or more processors (102, 202), or stored in one or more memories (104, 204) and driven by one or more of the processors (102, 202).
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software in the form of codes, instructions and/or sets of instructions.
  • One or more memories (104, 204) may be coupled to one or more processors (102, 202) and may store various forms of data, signals, messages, information, programs, codes, instructions and/or commands.
  • the one or more memories (104, 204) may be comprised of ROM, RAM, EPROM, flash memory, hard drives, registers, cache memory, computer readable storage media and/or combinations thereof.
  • the one or more memories (104, 204) may be located internally and/or externally to the one or more processors (102, 202). Additionally, the one or more memories (104, 204) may be coupled to the one or more processors (102, 202) via various technologies, such as wired or wireless connections.
  • One or more transceivers (106, 206) can transmit user data, control information, wireless signals/channels, etc., as described in the methods and/or flowcharts of this document, to one or more other devices.
  • One or more transceivers (106, 206) can receive user data, control information, wireless signals/channels, etc., as described in the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or flowcharts of this document, from one or more other devices.
  • one or more transceivers (106, 206) can be coupled to one or more processors (102, 202) and can transmit and receive wireless signals.
  • one or more processors (102, 202) can control one or more transceivers (106, 206) to transmit user data, control information, or wireless signals to one or more other devices. Additionally, one or more processors (102, 202) may control one or more transceivers (106, 206) to receive user data, control information, or wireless signals from one or more other devices. Additionally, one or more transceivers (106, 206) may be coupled to one or more antennas (108, 208), and one or more transceivers (106, 206) may be configured to transmit and receive user data, control information, wireless signals/channels, and the like, as described in the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein, via one or more antennas (108, 208).
  • one or more antennas may be multiple physical antennas, or multiple logical antennas (e.g., antenna ports).
  • One or more transceivers (106, 206) may convert received user data, control information, wireless signals/channels, etc. from RF band signals to baseband signals in order to process the received user data, control information, wireless signals/channels, etc. using one or more processors (102, 202).
  • One or more transceivers (106, 206) may convert processed user data, control information, wireless signals/channels, etc. from baseband signals to RF band signals using one or more processors (102, 202).
  • one or more transceivers (106, 206) may include an (analog) oscillator and/or filter.
  • Fig. 29 shows another example of a wireless device applied to the present invention.
  • the wireless device can be implemented in various forms depending on the use-example/service (see Fig. 27).
  • the wireless device (100, 200) corresponds to the wireless device (100, 200) of FIG. 28 and may be composed of various elements, components, units/units, and/or modules.
  • the wireless device (100, 200) may include a communication unit (110), a control unit (120), a memory unit (130), and an additional element (140).
  • the communication unit may include a communication circuit (112) and a transceiver(s) (114).
  • the communication circuit (112) may include one or more processors (102, 202) and/or one or more memories (104, 204) of FIG. 29.
  • the transceiver(s) (114) may include one or more transceivers (106, 206) and/or one or more antennas (108, 208) of FIG. 28.
  • the control unit (120) is electrically connected to the communication unit (110), the memory unit (130), and the additional elements (140) and controls overall operations of the wireless device.
  • the control unit (120) may control electrical/mechanical operations of the wireless device based on programs/codes/commands/information stored in the memory unit (130).
  • control unit (120) may transmit information stored in the memory unit (130) to an external device (e.g., another communication device) via a wireless/wired interface through the communication unit (110), or store information received from an external device (e.g., another communication device) via a wireless/wired interface in the memory unit (130).
  • the additional element (140) may be configured in various ways depending on the type of the wireless device.
  • the additional element (140) may include at least one of a power unit/battery, an input/output unit (I/O unit), a driving unit, and a computing unit.
  • the wireless device may be implemented in the form of a robot (FIG. 27, 100a), a vehicle (FIG. 27, 100b-1, 100b-2), an XR device (FIG. 27, 100c), a portable device (FIG. 27, 100d), a home appliance (FIG. 27, 100e), an IoT device (FIG.
  • Wireless devices may be mobile or stationary, depending on the use/service.
  • various elements, components, units/parts, and/or modules within the wireless device (100, 200) may be entirely interconnected via a wired interface, or at least some may be wirelessly connected via a communication unit (110).
  • the control unit (120) and the communication unit (110) may be wired, and the control unit (120) and the first unit (e.g., 130, 140) may be wirelessly connected via the communication unit (110).
  • each element, component, unit/part, and/or module within the wireless device (100, 200) may further include one or more elements.
  • the control unit (120) may be composed of one or more processor sets.
  • control unit (120) may be composed of a set of a communication control processor, an application processor, an ECU (Electronic Control Unit), a graphics processing processor, a memory control processor, etc.
  • memory unit (130) may be composed of RAM (Random Access Memory), DRAM (Dynamic RAM), ROM (Read Only Memory), flash memory, volatile memory, non-volatile memory, and/or a combination thereof.
  • Fig. 30 illustrates a vehicle or autonomous vehicle applied to the present invention.
  • the vehicle or autonomous vehicle may be implemented as a mobile robot, a car, a train, a manned/unmanned aerial vehicle (AV), a ship, etc.
  • AV manned/unmanned aerial vehicle
  • a vehicle or autonomous vehicle may include an antenna unit (108), a communication unit (110), a control unit (120), a driving unit (140a), a power supply unit (140b), a sensor unit (140c), and an autonomous driving unit (140d).
  • the antenna unit (108) may be configured as a part of the communication unit (110).
  • Blocks 110/130/140a to 140d correspond to blocks 110/130/140 of FIG. 29, respectively.
  • the communication unit (110) can transmit and receive signals (e.g., data, control signals, etc.) with external devices such as other vehicles, base stations (e.g., base stations, road side units, etc.), servers, etc.
  • the control unit (120) can control elements of the vehicle or autonomous vehicle (100) to perform various operations.
  • the control unit (120) can include an ECU (Electronic Control Unit).
  • the drive unit (140a) can drive the vehicle or autonomous vehicle (100) on the ground.
  • the drive unit (140a) can include an engine, a motor, a power train, wheels, brakes, a steering device, etc.
  • the power supply unit (140b) supplies power to the vehicle or autonomous vehicle (100) and can include a wired/wireless charging circuit, a battery, etc.
  • the sensor unit (140c) can obtain vehicle status, surrounding environment information, user information, etc.
  • the sensor unit (140c) may include an IMU (inertial measurement unit) sensor, a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, an incline sensor, a weight detection sensor, a heading sensor, a position module, a vehicle forward/backward sensor, a battery sensor, a fuel sensor, a tire sensor, a steering sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, an ultrasonic sensor, a light sensor, a pedal position sensor, etc.
  • IMU intial measurement unit
  • the autonomous driving unit (140d) may implement a technology for maintaining a driving lane, a technology for automatically controlling speed such as adaptive cruise control, a technology for automatically driving along a set path, a technology for automatically setting a path and driving when a destination is set, etc.
  • the communication unit (110) can receive map data, traffic information data, etc. from an external server.
  • the autonomous driving unit (140d) can generate an autonomous driving route and a driving plan based on the acquired data.
  • the control unit (120) can control the driving unit (140a) so that the vehicle or autonomous vehicle (100) moves along the autonomous driving route according to the driving plan (e.g., speed/direction control).
  • the communication unit (110) can irregularly/periodically acquire the latest traffic information data from an external server and can acquire surrounding traffic information data from surrounding vehicles.
  • the sensor unit (140c) can acquire vehicle status and surrounding environment information during autonomous driving.
  • the autonomous driving unit (140d) can update the autonomous driving route and driving plan based on the newly acquired data/information.
  • the communication unit (110) can transmit information on the vehicle location, autonomous driving route, driving plan, etc. to an external server.
  • An external server can predict traffic information data in advance using AI technology, etc. based on information collected from vehicles or autonomous vehicles, and provide the predicted traffic information data to the vehicles or autonomous vehicles.
  • the wireless communication technology implemented in the wireless device (XXX, YYY) of the present specification may include LTE, NR, and 6G, as well as Narrowband Internet of Things for low-power communication.
  • NB-IoT technology may be an example of LPWAN (Low Power Wide Area Network) technology, and may be implemented with standards such as LTE Cat NB1 and/or LTE Cat NB2, and is not limited to the above-described names.
  • the wireless communication technology implemented in the wireless device (XXX, YYY) of the present specification may perform communication based on LTE-M technology.
  • LTE-M technology may be an example of LPWAN technology, and may be called by various names such as eMTC (enhanced Machine Type Communication).
  • the LTE-M technology can be implemented by at least one of various standards such as 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, and/or 7) LTE M, and is not limited to the above-described names.
  • the wireless communication technology implemented in the wireless device (XXX, YYY) of the present specification can include at least one of ZigBee, Bluetooth, and Low Power Wide Area Network (LPWAN) considering low-power communication, and is not limited to the above-described names.
  • ZigBee technology can create PAN (personal area networks) related to small/low-power digital communication based on various standards such as IEEE 802.15.4, and can be called by various names.
  • the embodiments of the present invention have been mainly described with a focus on the signal transmission/reception relationship between a terminal and a base station.
  • This transmission/reception relationship is equally/similarly extended to signal transmission/reception between a terminal and a relay or a base station and a relay.
  • a specific operation described as being performed by a base station in this document may, in some cases, be performed by its upper node. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • the base station may be replaced with terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, etc.
  • the terminal may be replaced with terms such as a UE (User Equipment), an MS (Mobile Station), an MSS (Mobile Subscriber Station), etc.
  • Embodiments according to the present invention can be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention can be implemented by one or more ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, etc.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, etc.
  • one embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and may be driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor and may exchange data with the processor by various means already known.

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Abstract

다양한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 위치를 측정하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 복수의 음파 수신기들 각각을 이용하여 복수의 채널들에 대한 복수의 음파 신호들을 수신하는 단계, 상기 복수의 음파 수신기들 중 상기 복수의 채널들 각각에 대한 기준 음파 수신기를 선택하는 단계, 및 채널 별 상기 기준 음파 수신기의 음파 신호 수신 시간에 기초하여 두 채널 간 수신 시간 차이를 산출하고, 상기 수신 시간 차이에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정하는 단계를 포함하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 측정하는 방법 및 이를 위한 장치
무선 통신 시스템에서 단말이 복수의 음파 수신기들을 이용하여 단말의 위치를 측정하는 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.
사이드링크(sidelink, SL)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. SL는 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(Machine Type Communication), 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.
도 1은 NR 이전의 RAT에 기반한 V2X 통신과 NR에 기반한 V2X 통신을 비교하여 설명하기 위한 도면이다
V2X 통신과 관련하여, NR 이전의 RAT에서는 BSM(Basic Safety Message), CAM(Cooperative Awareness Message), DENM(Decentralized Environmental Notification Message)과 같은 V2X 메시지를 기반으로, 안전 서비스(safety service)를 제공하는 방안이 주로 논의되었다. V2X 메시지는, 위치 정보, 동적 정보, 속성 정보 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말은 주기적인 메시지(periodic message) 타입의 CAM, 및/또는 이벤트 트리거 메시지(event triggered message) 타입의 DENM을 다른 단말에게 전송할 수 있다.
예를 들어, CAM은 방향 및 속도와 같은 차량의 동적 상태 정보, 치수와 같은 차량 정적 데이터, 외부 조명 상태, 경로 내역 등 기본 차량 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말은 CAM을 방송할 수 있으며, CAM의 지연(latency)은 100ms보다 작을 수 있다. 예를 들어, 차량의 고장, 사고 등의 돌발적인 상황이 발행하는 경우, 단말은 DENM을 생성하여 다른 단말에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말의 전송 범위 내에 있는 모든 차량은 CAM 및/또는 DENM을 수신할 수 있다. 이 경우, DENM은 CAM 보다 높은 우선 순위를 가질 수 있다.
이후, V2X 통신과 관련하여, 다양한 V2X 시나리오들이 NR에서 제시되고 있다. 예를 들어, 다양한 V2X 시나리오들은, 차량 플라투닝(vehicle platooning), 향상된 드라이빙(advanced driving), 확장된 센서들(extended sensors), 리모트 드라이빙(remote driving) 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 차량 플라투닝을 기반으로, 차량들은 동적으로 그룹을 형성하여 함께 이동할 수 있다. 예를 들어, 차량 플라투닝에 기반한 플라툰 동작들(platoon operations)을 수행하기 위해, 상기 그룹에 속하는 차량들은 선두 차량으로부터 주기적인 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 그룹에 속하는 차량들은 주기적인 데이터를 이용하여, 차량들 사이의 간격을 줄이거나 넓힐 수 있다.
예를 들어, 향상된 드라이빙을 기반으로, 차량은 반자동화 또는 완전 자동화될 수 있다. 예를 들어, 각 차량은 근접 차량 및/또는 근접 로지컬 엔티티(logical entity)의 로컬 센서(local sensor)에서 획득된 데이터를 기반으로, 궤도(trajectories) 또는 기동(maneuvers)을 조정할 수 있다. 또한, 예를 들어, 각 차량은 근접한 차량들과 드라이빙 인텐션(driving intention)을 상호 공유할 수 있다.
예를 들어, 확장 센서들을 기반으로, 로컬 센서들을 통해 획득된 로 데이터(raw data) 또는 처리된 데이터(processed data), 또는 라이브 비디오 데이터(live video data)는 차량, 로지컬 엔티티, 보행자들의 단말 및/또는 V2X 응용 서버 간에 상호 교환될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 차량은 자체 센서를 이용하여 감지할 수 있는 환경 보다 향상된 환경을 인식할 수 있다.
예를 들어, 리모트 드라이빙을 기반으로, 운전을 하지 못하는 사람 또는 위험한 환경에 위치한 리모트 차량을 위해, 리모트 드라이버 또는 V2X 애플리케이션은 상기 리모트 차량을 동작 또는 제어할 수 있다. 예를 들어, 대중 교통과 같이 경로를 예측할 수 있는 경우, 클라우드 컴퓨팅 기반의 드라이빙이 상기 리모트 차량의 동작 또는 제어에 이용될 수 있다. 또한, 예를 들어, 클라우드 기반의 백엔드 서비스 플랫폼(cloud-based back-end service platform)에 대한 액세스가 리모트 드라이빙을 위해 고려될 수 있다.
한편, 차량 플라투닝, 향상된 드라이빙, 확장된 센서들, 리모트 드라이빙 등 다양한 V2X 시나리오들에 대한 서비스 요구사항(service requirements)들을 구체화하는 방안이 NR에 기반한 V2X 통신에서 논의되고 있다.
이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 정확하고 효율적으로 측정하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다.
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 위치를 측정하는 방법은 복수의 음파 수신기들 각각을 이용하여 복수의 채널들에 대한 복수의 음파 신호들을 수신하는 단계; 상기 복수의 음파 수신기들 중 상기 복수의 채널들 각각에 대한 기준 음파 수신기를 선택하는 단계; 및 채널 별 상기 기준 음파 수신기의 음파 신호 수신 시간에 기초하여 두 채널 간 수신 시간 차이를 산출하고, 상기 수신 시간 차이에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정하는 단계를 포함하고, 상기 기준 음파 수신기는 상기 복수의 채널들 각각에 대한 상기 복수의 음파 수신기들 간의 음파 신호의 수신 품질의 비교를 통해 채널 별로 독립적으로 선택될 수 있다.
또는, 상기 수신 시간 차이가 서로 상이한 기준 음파 수신기가 선택된 두 채널들에 대해 산출된 것에 기초하여, 상기 수신 시간 차이는 상기 두 채널에 대한 기준 음파 신호기들 간의 위치 오프셋에 기초하여 보정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 위치 오프셋은 상기 단말에 포함된 지자계 센서 및 상기 두 음파 수신기들 간의 거리에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 수신 시간 차이는 상기 위치 오프셋에 의해 발생하는 오차 수신 시간에 기초하여 보정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 채널 별 노이즈 세기 및 상기 복수의 음파 수신기들 각각의 음파 신호의 수신 세기를 측정하는 단계;를 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 기준 음파 수신기는 상기 복수의 음파 수신기들 각각에 대한 상기 음파 신호의 수신 세기 대비 노이즈 세기인 SNR (Signal Noise Ratio)에 기초하여 선택되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 노이즈 세기는 상기 음파 신호가 수신되지 않은 주파수 대역에 대해서만 측정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 복수의 채널들 각각에서 수신된 음파 신호는 서로 상이한 앵커로부터 전송된 음파 신호인 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 음파 신호는 비가청 주파수 대역의 음파 신호인 것을 특징으로 한다.
다른 일 측면에 따라서 상술된 위치를 측정하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체가 제공될 수 있다.
또 다른 일 측면에 따라서 상술된 위치를 측정하는 방법을 수행하는 단말이 제공될 수 있다.
또 다른 일 측면에 따라서 상술된 위치를 측정하는 방법을 수행하는 단말을 제어하기 위한 프로세싱 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 측면에 따르면, 무선 통신 시스템에서 네트워크가 단말의 위치를 측정하는 방법은 복수의 앵커들을 통해 복수의 채널들에서 음파 신호들을 단말에게 전송하는 단계; 상기 단말로부터 상기 복수의 채널들 중에서 두 채널 간의 수신 시간 차이에 대한 정보를 포함하는 측정 정보를 수신하는 단계; 및 상기 측정 정보에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정하는 단계를 포함하고, 상기 측정 정보는 복수의 음파 수신기들 중에서 채널 별로 독립적으로 선택된 기준 음파 수신기에 대한 매핑 정보를 더 포함할 수 있다.
또 다른 일 측면에 따라서 상술된 네트워크가 단말의 위치를 측정하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체가 제공될 수 있다.
또 다른 일 측면에 따라서 상술된 네트워크가 단말의 위치를 측정하는 방법을 수행하는 네트워크가 제공될 수 있다.
또 다른 일 측면에 따라서 상술된 네트워크가 단말의 위치를 측정하는 방법을 수행하는 네트워크를 제어하기 위한 프로세싱 장치가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 정확하고 효율적으로 측정할 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 NR 이전의 RAT에 기반한 V2X 통신과 NR에 기반한 V2X 통신을 비교하여 설명하기 위한 도면이다
도 2은 LTE 시스템의 구조를 나타낸다.
도 3은 NR 시스템의 구조를 나타낸다.
도 4은 NR의 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5은 NR 프레임의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 6G 시스템에서 제공 가능한 통신 구조를 나타낸다.
도 7는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자기 스펙트럼을 나타낸다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 투명 페이로드(transparent payload)에 기초한 NTN 일반 시나리오(typical scenario)의 일 예를 나타낸다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 재생 페이로드(regenerative payload)에 기초한 NTN 일반 시나리오(typical scenario)의 일 예를 나타낸다.
도 10는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 센싱 동작의 일 예를 나타낸다.
도 11는 SL 통신을 위한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸다.
도 12은 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 단말을 나타낸다.
도 13는 V2X 또는 SL 통신을 위한 자원 단위를 나타낸다.
도 14은 본 개시의 일 실시 예에 따른, BWP의 일 예를 나타낸다.
도 15은 본 개시의 일 실시 예에 따라, 단말이 자원 할당 모드에 따라 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 절차를 나타낸다.
도 16은 다양한 실시예들이 적용 가능한 OTDOA (observed time difference of arrival) 측위(Positioning) 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 17 및 도 18는 음파 측위 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19 내지 도 21는 단말이 복수의 마이크/음파 수신기들을 이용하여 음파 측위를 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 22 내지 도 24는 단말이 채널 별로 기준 마이크/음파 수신기를 선택하여 위치를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 단말이 음파 측위에 기반하여 위치를 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 26은 네트워크가 음파 측위에 기반하여 단말의 위치를 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 27은 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 28은 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 29은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다.
도 30는 본 발명에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량을 예시한다.
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 2은 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 2을 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 3은 NR 시스템의 구조를 나타낸다.
도 3을 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 4은 NR의 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4을 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 5은 NR 프레임의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 5을 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.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 6G 시스템에서 제공 가능한 통신 구조를 나타낸다. 도 6의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
6G에서 새로운 네트워크 특성들은 다음과 같을 수 있다.
- 위성 통합 네트워크(satellites integrated network)
- 연결된 인텔리전스(connected intelligence): 이전 세대의 무선 통신 시스템과 달리 6G는 혁신적이며, "연결된 사물"에서 "연결된 지능"으로 무선 진화가 업데이트될 것이다. AI는 통신 절차의 각 단계(또는 후술할 신호 처리의 각 절차)에서 적용될 수 있다.
- 무선 정보 및 에너지 전달의 완벽한 통합(seamless integration wireless information and energy transfer)
- 유비쿼터스 슈퍼 3D 연결(ubiquitous super 3D connectivity): 드론 및 매우 낮은 지구 궤도 위성의 네트워크 및 핵심 네트워크 기능에 접속은 6G 유비쿼터스에서 슈퍼 3D 연결을 만들 것이다.
위와 같은 6G의 새로운 네트워크 특성들에서 몇 가지 일반적인 요구 사항은 다음과 같을 수 있다.
- 스몰 셀 네트워크(small cell networks)
- 초 고밀도 이기종 네트워크(ultra-dense heterogeneous network)
- 대용량 백홀(high-capacity backhaul)
- 모바일 기술과 통합된 레이더 기술: 통신을 통한 고정밀 지역화 (또는 위치 기반 서비스)는 6G 무선통신 시스템의 기능 중 하나이다. 따라서, 레이더 시스템은 6G 네트워크와 통합될 것이다.
- 소프트화 및 가상화(softwarization and virtualization)
이하, 6G 시스템의 핵심 구현 기술에 대하여 설명한다.
- 인공 지능(artificial intelligence): 통신에 AI를 도입하면 실시간 데이터 전송이 간소화되고 향상될 수 있다. AI는 수많은 분석을 사용하여 복잡한 대상 작업이 수행되는 방식을 결정할 수 있다. 즉, AI는 효율성을 높이고 처리 지연을 줄일 수 있다. 핸드 오버, 네트워크 선택, 자원 스케쥴링과 같은 시간 소모적인 작업은 AI를 사용함으로써 즉시 수행될 수 있다. AI는 M2M, 기계-대-인간 및 인간-대-기계 통신에서도 중요한 역할을 할 수 있다. 또한, AI는 BCI(Brain Computer Interface)에서 신속한 통신이 될 수 있다. AI 기반 통신 시스템은 메타 물질, 지능형 구조, 지능형 네트워크, 지능형 장치, 지능형 인지 라디오(radio), 자체 유지 무선 네트워크 및 머신 러닝에 의해 지원될 수 있다.
- THz 통신(terahertz communication): 데이터 전송률은 대역폭을 늘려 높일 수 있다. 이것은 넓은 대역폭으로 sub-THz 통신을 사용하고, 진보된 대규모 MIMO 기술을 적용하여 수행될 수 있다. 밀리미터 이하의 방사선으로도 알려진 THz파는 일반적으로 0.03mm-3mm 범위의 해당 파장을 가진 0.1THz와 10THz 사이의 주파수 대역을 나타낸다. 100GHz-300GHz 대역 범위(Sub THz 대역)는 셀룰러 통신을 위한 THz 대역의 주요 부분으로 간주된다. Sub-THz 대역을 mmWave 대역에 추가하면 6G 셀룰러 통신 용량은 늘어난다. 정의된 THz 대역 중 300GHz-3THz는 원적외선 (IR) 주파수 대역에 있다. 300GHz-3THz 대역은 광 대역의 일부이지만 광 대역의 경계에 있으며, RF 대역 바로 뒤에 있다. 따라서, 이 300 GHz-3 THz 대역은 RF와 유사성을 나타낸다.
도 7는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자기 스펙트럼을 나타낸다. 도 7의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다. THz 통신의 주요 특성은 (i) 매우 높은 데이터 전송률을 지원하기 위해 광범위하게 사용 가능한 대역폭, (ii) 고주파에서 발생하는 높은 경로 손실 (고 지향성 안테나는 필수 불가결)을 포함한다. 높은 지향성 안테나에서 생성된 좁은 빔 폭은 간섭을 줄인다. THz 신호의 작은 파장은 훨씬 더 많은 수의 안테나 소자가 이 대역에서 동작하는 장치 및 BS에 통합될 수 있게 한다. 이를 통해 범위 제한을 극복할 수 있는 고급 적응형 배열 기술을 사용할 수 있다.
- 대규모 MIMO 기술(large-scale MIMO)
- 홀로그램 빔 포밍(hologram beamforming, HBF)
- 광 무선 기술(optical wireless technology)
- 자유공간 광전송 백홀 네트워크(FSO backhaul network)
- 양자 통신(quantum communication)
- 셀-프리 통신(cell-free communication)
- 무선 정보 및 에너지 전송 통합(integration of wireless information and power transmission)
- 센싱과 커뮤니케이션의 통합(integration of wireless communication and sensing)
- 액세스 백홀 네트워크의 통합(integrated access and backhaul network)
- 빅 데이터 분석(big data analysis)
- 재구성 가능한 지능형 메타표면(reconfigurable intelligent surface)
- 메타버스(metaverse)
- 블록 체인(block-chain)
- 무인 항공기(unmanned aerial vehicle, UAV): UAV 또는 드론은 6G 무선 통신에서 중요한 요소가 될 것이다. 대부분의 경우, UAV 기술을 사용하여 고속 데이터 무선 연결이 제공될 수 있다. BS(base station) 엔티티는 셀룰러 연결을 제공하기 위해 UAV에 설치될 수 있다. UAV는 쉬운 배치, 강력한 가시선 링크 및 이동성이 제어되는 자유도와 같은 고정 BS 인프라에서 볼 수 없는 특정 기능을 가지고 있을 수 있다. 천재 지변 등의 긴급 상황 동안, 지상 통신 인프라의 배치는 경제적으로 실현 가능하지 않으며, 때로는 휘발성 환경에서 서비스를 제공할 수 없다. UAV는 이러한 상황을 쉽게 처리할 수 있다. UAV는 무선 통신 분야의 새로운 패러다임이 될 것이다. 이 기술은 eMBB, URLLC 및 mMTC 인 무선 네트워크의 세 가지 기본 요구 사항을 용이하게 한다. UAV는 또한, 네트워크 연결성 향상, 화재 감지, 재난 응급 서비스, 보안 및 감시, 오염 모니터링, 주차 모니터링, 사고 모니터링 등과 같은 여러 가지 목적을 지원할 수 있다. 따라서, UAV 기술은 6G 통신에 가장 중요한 기술 중 하나로 인식되고 있다.
- 자율주행(autonomous driving, self-driving): 자율 주행 인프라 구축의 핵심 요소인 V2X(vehicle to everything)는 차량과 차량 간 무선 통신(vehicle to vehicle, V2V), 차량과 인프라 간 무선 통신(vehicle to infrastructure, V2I) 등 자동차가 자율 주행을 하기 위해 도로에 있는 다양한 요소와 소통하고 공유하는 기술일 수 있다. 자율 주행의 성능을 극대화하고 높은 안전성을 확보하기 위해서는 빠른 전송속도와 저지연 기술이 반드시 필요하다. 더하여, 앞으로 자율주행은 운전자에게 경고나 안내 메시지를 전달하는 수준을 넘어 적극적으로 차량 운행에 개입하고 위험 상황에서 직접 차량을 제어해야 할 수 있다. 이를 위해서, 송수신해야 할 정보의 양이 방대해질 수 있으므로, 6G에서는 5G보다 빠른 전송 속도와 저지연으로 자율주행을 극대화할 수 있을 것으로 예상된다.
- 비지상 네트워크(non-terrestrial networks, NTN): NTN은 위성 (또는 UAS(unmanned aerial system) 플랫폼)에 탑재된 RF(radio frequency) 자원을 사용하는 네트워크 또는 네트워크 세그먼트를 나타낼 수 있다. 도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 투명 페이로드(transparent payload)에 기초한 NTN 일반 시나리오(typical scenario)의 일 예를 나타낸다. 도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 재생 페이로드(regenerative payload)에 기초한 NTN 일반 시나리오(typical scenario)의 일 예를 나타낸다. 도 8 또는 도 9의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다. 도 8을 참조하면, 위성 (또는 UAS 플랫폼)은 UE와 서비스 링크를 생성할 수 있다. 위성 (또는 UAS 플랫폼)은 피더 링크(feeder link)를 통해 게이트웨이와 연결될 수 있다. 위성은 게이트웨이를 통해 데이터 네트워크와 연결될 수 있다. 빔 풋프린트(beam foot print)는 위성이 전송하는 신호를 수신할 수 있는 지역을 의미할 수 있다. 도 9를 참조하면, 위성 (또는 UAS 플랫폼)은 UE와 서비스 링크를 생성할 수 있다. UE와 연결된 위성 (또는 UAS 플랫폼)은 ISL(inter-satellite links)을 통해 다른 위성 (또는 UAS 플랫폼)과 연결될 수 있다. 다른 위성 (또는 UAS 플랫폼)은 피더 링크(feeder link)를 통해 게이트웨이와 연결될 수 있다. 위성은 재생 페이로드에 기초하여, 다른 위성과 게이트웨이를 통해 데이터 네트워크와 연결될 수 있다. 위성과 다른 위성 사이에 ISL이 존재하지 않는 경우, 위성과 게이트웨이 사이의 피더 링크(feeder link)가 필요할 수 있다. 도 8 및 도 9는 NTN 시나리오의 예시에 불과하며, NTN은 다양한 방식의 시나리오에 기초하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 위성 (또는 UAS 플랫폼)은 투명 또는 재생(온보드 처리 포함) 페이로드(regenerative (with on board processing) payload)를 구현할 수 있다. 예를 들어, 위성 (또는 UAS 플랫폼)은 위성 (또는 UAS 플랫폼)의 시야 범위(field of view)에 따라 지정된 서비스 영역에 걸쳐 여러 빔을 생성할 수 있다. 예를 들어, 위성 (또는 UAS 플랫폼)의 시야는 온보드 안테나 다이어그램과 최소 고도각(elevation angle)에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 투명 페이로드는 무선 주파수 필터링, 주파수 변환 및 증폭을 포함할 수 있다. 따라서, 페이로드에 의해 반복되는 파형 신호는 변경되지 않을 수 있다. 예를 들어, 재생 페이로드는 무선 주파수 필터링, 주파수 변환 및 증폭, 복조/복호화, 스위치 및/또는 라우팅, 코딩/변조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 재생 페이로드는 위성 (또는 UAS 플랫폼)에 기지국 기능의 전체 또는 일부를 탑재하는 것과 실질적으로 동일할 수 있다.
- 통합 센싱 및 통신(integrated sensing and communication, ISAC): 무선 센싱은 무선 주파수를 이용해 물체의 순간 선속도, 각도, 거리 (범위) 등을 파악해 환경 및/또는 환경 내 물체의 특성에 대한 정보를 얻을 수 있는 기술이다. 무선 주파수 센싱 기능은 네트워크 내 장치를 통해 물체에 연결할 필요가 없기 때문에 장치 없이 물체 위치 파악을 위한 서비스를 제공할 수 있다. 무선 주파수 신호로부터 범위, 속도 및 각도 정보를 얻는 기능은 다양한 물체 감지, 물체 인식(예, 차량, 인간, 동물, UAV) 및 고정밀 위치 파악, 추적, 및 활동 인식과 같은 광범위한 새로운 기능을 제공할 수 있다. 무선 센싱 서비스는, 예를 들어, 침입자 감지, 보조 자동차 조종 및 내비게이션, 궤적 추적, 충돌 회피, 교통 관리, 건강 및 교통 관리 등을 제공하는 애플리케이션을 가능하게 하는 다양한 업종(예, 무인 항공기, 스마트 홈, V2X, 공장, 철도, 공공 안전 등)에 정보를 제공할 수 있다. 경우에 따라, 무선 센싱은 3GPP 기반 센싱을 추가로 지원하기 위해 비-3GPP 유형 센서(예, 레이더, 카메라)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 무선 센싱 서비스의 동작, 즉 센싱 동작은 무선 센싱 신호의 전송, 반사, 산란 처리에 의존할 수 있다. 따라서, 무선 센싱은 기존 통신 시스템을 통신 네트워크에서 무선 통신 및 센싱 네트워크로 강화할 수 있는 기회를 제공할 수 있다. 도 10는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 센싱 동작의 일 예를 나타낸다. 도 10의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다. 구체적으로, 도 10의 (a)는 동일 위치에 있는 센싱 수신기와 센싱 송신기를 사용한 센싱(예, monostatic sensing)의 예를 나타내고, 도 10의 (b)는 분리된 센싱 수신기와 센싱 송신기를 사용한 센싱(예, bistatic sensing)의 예를 나타낸다.
도 11는 SL 통신을 위한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸다. 구체적으로, 도 11의 (a)는 NR의 사용자 평면 프로토콜 스택을 나타내고, 도 11의 (b)는 NR의 제어 평면 프로토콜 스택을 나타낸다.
이하, SL 동기 신호(Sidelink Synchronization Signal, SLSS) 및 동기화 정보에 대해 설명한다.
SLSS는 SL 특정적인 시퀀스(sequence)로, PSSS(Primary Sidelink Synchronization Signal)와 SSSS(Secondary Sidelink Synchronization Signal)를 포함할 수 있다. 상기 PSSS는 S-PSS(Sidelink Primary Synchronization Signal)라고 칭할 수 있고, 상기 SSSS는 S-SSS(Sidelink Secondary Synchronization Signal)라고 칭할 수 있다. 예를 들어, 길이-127 M-시퀀스(length-127 M-sequences)가 S-PSS에 대하여 사용될 수 있고, 길이-127 골드-시퀀스(length-127 Gold sequences)가 S-SSS에 대하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 단말은 S-PSS를 이용하여 최초 신호를 검출(signal detection)할 수 있고, 동기를 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말은 S-PSS 및 S-SSS를 이용하여 세부 동기를 획득할 수 있고, 동기 신호 ID를 검출할 수 있다.
PSBCH(Physical Sidelink Broadcast Channel)는 SL 신호 송수신 전에 단말이 가장 먼저 알아야 하는 기본이 되는 (시스템) 정보가 전송되는 (방송) 채널일 수 있다. 예를 들어, 상기 기본이 되는 정보는 SLSS에 관련된 정보, 듀플렉스 모드(Duplex Mode, DM), TDD UL/DL(Time Division Duplex Uplink/Downlink) 구성, 리소스 풀 관련 정보, SLSS에 관련된 어플리케이션의 종류, 서브프레임 오프셋, 방송 정보 등일 수 있다. 예를 들어, PSBCH 성능의 평가를 위해, NR V2X에서, PSBCH의 페이로드 크기는 24 비트의 CRC를 포함하여 56 비트일 수 있다.
S-PSS, S-SSS 및 PSBCH는 주기적 전송을 지원하는 블록 포맷(예를 들어, SL SS(Synchronization Signal)/PSBCH 블록, 이하 S-SSB(Sidelink-Synchronization Signal Block))에 포함될 수 있다. 상기 S-SSB는 캐리어 내의 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)/PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)와 동일한 뉴머놀로지(즉, SCS 및 CP 길이)를 가질 수 있고, 전송 대역폭은 (미리) 설정된 SL BWP(Sidelink BWP) 내에 있을 수 있다. 예를 들어, S-SSB의 대역폭은 11 RB(Resource Block)일 수 있다. 예를 들어, PSBCH는 11 RB에 걸쳐있을 수 있다. 그리고, S-SSB의 주파수 위치는 (미리) 설정될 수 있다. 따라서, 단말은 캐리어에서 S-SSB를 발견하기 위해 주파수에서 가설 검출(hypothesis detection)을 수행할 필요가 없다.
한편, NR SL 시스템에서, 서로 다른 SCS 및/또는 CP 길이를 가지는 복수의 뉴머놀로지가 지원될 수 있다. 이 때, SCS가 증가함에 따라서, 전송 단말이 S-SSB를 전송하는 시간 자원의 길이가 짧아질 수 있다. 이에 따라, S-SSB의 커버리지(coverage)가 감소할 수 있다. 따라서, S-SSB의 커버리지를 보장하기 위하여, 전송 단말은 SCS에 따라 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 하나 이상의 S-SSB를 수신 단말에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 전송 단말이 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 전송하는 S-SSB의 개수는 전송 단말에게 사전에 설정되거나(pre-configured), 설정(configured)될 수 있다. 예를 들어, S-SSB 전송 주기는 160ms 일 수 있다. 예를 들어, 모든 SCS에 대하여, 160ms의 S-SSB 전송 주기가 지원될 수 있다.
예를 들어, SCS가 FR1에서 15kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개 또는 2개의 S-SSB를 전송할 수 있다. 예를 들어, SCS가 FR1에서 30kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개 또는 2개의 S-SSB를 전송할 수 있다. 예를 들어, SCS가 FR1에서 60kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개, 2개 또는 4개의 S-SSB를 전송할 수 있다.
예를 들어, SCS가 FR2에서 60kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개, 2개, 4개, 8개, 16개 또는 32개의 S-SSB를 전송할 수 있다. 예를 들어, SCS가 FR2에서 120kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개, 2개, 4개, 8개, 16개, 32개 또는 64개의 S-SSB를 전송할 수 있다.
한편, SCS가 60kHz인 경우, 두 가지 타입의 CP가 지원될 수 있다. 또한, CP 타입에 따라서 전송 단말이 수신 단말에게 전송하는 S-SSB의 구조가 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 CP 타입은 Normal CP(NCP) 또는 Extended CP(ECP)일 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, CP 타입이 NCP인 경우, 전송 단말이 전송하는 S-SSB 내에서 PSBCH를 맵핑하는 심볼의 개수는 9 개 또는 8 개일 수 있다. 반면, 예를 들어, CP 타입이 ECP인 경우, 전송 단말이 전송하는 S-SSB 내에서 PSBCH를 맵핑하는 심볼의 개수는 7 개 또는 6 개일 수 있다. 예를 들어, 전송 단말이 전송하는 S-SSB 내의 첫 번째 심볼에는, PSBCH가 맵핑될 수 있다. 예를 들어, S-SSB를 수신하는 수신 단말은 S-SSB의 첫 번째 심볼 구간에서 AGC(Automatic Gain Control) 동작을 수행할 수 있다.
도 12은 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 단말을 나타낸다.
도 12을 참조하면, V2X 또는 SL 통신에서 단말이라는 용어는 주로 사용자의 단말을 의미할 수 있다. 하지만, 기지국과 같은 네트워크 장비가 단말 사이의 통신 방식에 따라 신호를 송수신하는 경우, 기지국 또한 일종의 단말로 간주될 수도 있다. 예를 들어, 단말 1은 제 1 장치(100)일 수 있고, 단말 2 는 제 2 장치(200)일 수 있다.
예를 들어, 단말 1은 일련의 자원의 집합을 의미하는 리소스 풀(resource pool) 내에서 특정한 자원에 해당하는 자원 단위(resource unit)를 선택할 수 있다. 그리고, 단말 1은 상기 자원 단위를 사용하여 SL 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 수신 단말인 단말 2는 단말 1이 신호를 전송할 수 있는 리소스 풀을 설정 받을 수 있고, 상기 리소스 풀 내에서 단말 1의 신호를 검출할 수 있다.
여기서, 단말 1이 기지국의 연결 범위 내에 있는 경우, 기지국이 리소스 풀을 단말 1에게 알려줄 수 있다. 반면, 단말 1이 기지국의 연결 범위 밖에 있는 경우, 다른 단말이 단말 1에게 리소스 풀을 알려주거나, 또는 단말 1은 사전에 설정된 리소스 풀을 사용할 수 있다.
일반적으로 리소스 풀은 복수의 자원 단위로 구성될 수 있고, 각 단말은 하나 또는 복수의 자원 단위를 선택하여 자신의 SL 신호 전송에 사용할 수 있다.
도 13는 V2X 또는 SL 통신을 위한 자원 단위를 나타낸다.
도 13를 참조하면, 리소스 풀의 전체 주파수 자원이 NF개로 분할될 수 있고, 리소스 풀의 전체 시간 자원이 NT개로 분할될 수 있다. 따라서, 총 NF * NT 개의 자원 단위가 리소스 풀 내에서 정의될 수 있다. 도 13는 해당 리소스 풀이 NT 개의 서브프레임의 주기로 반복되는 경우의 예를 나타낸다.
도 13에 나타난 바와 같이, 하나의 자원 단위(예를 들어, Unit #0)는 주기적으로 반복하여 나타날 수 있다. 또는, 시간 또는 주파수 차원에서의 다이버시티(diversity) 효과를 얻기 위해서, 하나의 논리적인 자원 단위가 맵핑되는 물리적 자원 단위의 인덱스가 시간에 따라 사전에 정해진 패턴으로 변화할 수도 있다. 이러한 자원 단위의 구조에 있어서, 리소스 풀이란 SL 신호를 전송하고자 하는 단말이 전송에 사용할 수 있는 자원 단위들의 집합을 의미할 수 있다.
리소스 풀은 여러 종류로 세분화될 수 있다. 예를 들어, 각 리소스 풀에서 전송되는 SL 신호의 컨텐츠(content)에 따라, 리소스 풀은 아래와 같이 구분될 수 있다.
(1) 스케쥴링 할당(Scheduling Assignment, SA)은 전송 단말이 SL 데이터 채널의 전송으로 사용하는 자원의 위치, 그 외 데이터 채널의 복조를 위해서 필요한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 또는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 전송 방식, TA(Timing Advance)등의 정보를 포함하는 신호일 수 있다. SA는 동일 자원 단위 상에서 SL 데이터와 함께 멀티플렉싱되어 전송되는 것도 가능하며, 이 경우 SA 리소스 풀이란 SA가 SL 데이터와 멀티플렉싱되어 전송되는 리소스 풀을 의미할 수 있다. SA는 SL 제어 채널(control channel)로 불릴 수도 있다.
(2) SL 데이터 채널(Physical Sidelink Shared Channel, PSSCH)은 전송 단말이 사용자 데이터를 전송하는데 사용하는 리소스 풀일 수 있다. 만약 동일 자원 단위 상에서 SL 데이터와 함께 SA가 멀티플렉싱되어 전송되는 경우, SA 정보를 제외한 형태의 SL 데이터 채널만이 SL 데이터 채널을 위한 리소스 풀에서 전송될 수 있다. 다시 말해, SA 리소스 풀 내의 개별 자원 단위 상에서 SA 정보를 전송하는데 사용되었던 REs(Resource Elements)는 SL 데이터 채널의 리소스 풀에서 여전히 SL 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 전송 단말은 연속적인 PRB에 PSSCH를 맵핑시켜서 전송할 수 있다.
(3) 디스커버리 채널은 전송 단말이 자신의 ID 등의 정보를 전송하기 위한 리소스 풀일 수 있다. 이를 통해, 전송 단말은 인접 단말이 자신을 발견하도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 SL 신호의 컨텐츠가 동일한 경우에도, SL 신호의 송수신 속성에 따라서 상이한 리소스 풀을 사용할 수 있다. 일 예로, 동일한 SL 데이터 채널이나 디스커버리 메시지라 하더라도, SL 신호의 전송 타이밍 결정 방식(예를 들어, 동기 기준 신호의 수신 시점에서 전송되는지 아니면 상기 수신 시점에서 일정한 타이밍 어드밴스를 적용하여 전송되는지), 자원 할당 방식(예를 들어, 개별 신호의 전송 자원을 기지국이 개별 전송 단말에게 지정해주는지 아니면 개별 전송 단말이 리소스 풀 내에서 자체적으로 개별 신호 전송 자원을 선택하는지), 신호 포맷(예를 들어, 각 SL 신호가 한 서브프레임에서 차지하는 심볼의 개수, 또는 하나의 SL 신호의 전송에 사용되는 서브프레임의 개수), 기지국으로부터의 신호 세기, SL 단말의 송신 전력 세기 등에 따라서 다시 상이한 리소스 풀로 구분될 수도 있다.
도 14은 본 개시의 일 실시 예에 따른, BWP의 일 예를 나타낸다. 도 14의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다. 도 14의 실시 예에서, BWP는 세 개라고 가정한다.
도 14을 참조하면, CRB(common resource block)는 캐리어 밴드의 한 쪽 끝에서부터 다른 쪽 끝까지 번호가 매겨진 캐리어 자원 블록일 수 있다. 그리고, PRB는 각 BWP 내에서 번호가 매겨진 자원 블록일 수 있다. 포인트 A는 자원 블록 그리드(resource block grid)에 대한 공통 참조 포인트(common reference point)를 지시할 수 있다.
BWP는 포인트 A, 포인트 A로부터의 오프셋(NstartBWP) 및 대역폭(NsizeBWP)에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 포인트 A는 모든 뉴머놀로지(예를 들어, 해당 캐리어에서 네트워크에 의해 지원되는 모든 뉴머놀로지)의 서브캐리어 0이 정렬되는 캐리어의 PRB의 외부 참조 포인트일 수 있다. 예를 들어, 오프셋은 주어진 뉴머놀로지에서 가장 낮은 서브캐리어와 포인트 A 사이의 PRB 간격일 수 있다. 예를 들어, 대역폭은 주어진 뉴머놀로지에서 PRB의 개수일 수 있다.
SLSS(Sidelink Synchronization Signal)는 SL(sidelink) 특정적인 시퀀스(sequence)로, PSSS(Primary Sidelink Synchronization Signal)와 SSSS(Secondary Sidelink Synchronization Signal)를 포함할 수 있다. 상기 PSSS는 S-PSS(Sidelink Primary Synchronization Signal)라고 칭할 수 있고, 상기 SSSS는 S-SSS(Sidelink Secondary Synchronization Signal)라고 칭할 수 있다. 예를 들어, 길이-127 M-시퀀스(length-127 M-sequences)가 S-PSS에 대하여 사용될 수 있고, 길이-127 골드-시퀀스(length-127 Gold sequences)가 S-SSS에 대하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 단말은 S-PSS를 이용하여 최초 신호를 검출(signal detection)할 수 있고, 동기를 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말은 S-PSS 및 S-SSS를 이용하여 세부 동기를 획득할 수 있고, 동기 신호 ID를 검출할 수 있다.
PSBCH(Physical Sidelink Broadcast Channel)는 SL 신호 송수신 전에 단말이 가장 먼저 알아야 하는 기본이 되는 (시스템) 정보가 전송되는 (방송) 채널일 수 있다. 예를 들어, 상기 기본이 되는 정보는 SLSS에 관련된 정보, 듀플렉스 모드(Duplex Mode, DM), TDD UL/DL(Time Division Duplex Uplink/Downlink) 구성, 리소스 풀 관련 정보, SLSS에 관련된 애플리케이션의 종류, 서브프레임 오프셋, 방송 정보 등일 수 있다. 예를 들어, PSBCH 성능의 평가를 위해, NR V2X에서, PSBCH의 페이로드 크기는 24 비트의 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 포함하여 56 비트일 수 있다.
S-PSS, S-SSS 및 PSBCH는 주기적 전송을 지원하는 블록 포맷(예를 들어, SL SS(Synchronization Signal)/PSBCH 블록, 이하 S-SSB(Sidelink-Synchronization Signal Block))에 포함될 수 있다. 상기 S-SSB는 캐리어 내의 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)/PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)와 동일한 뉴머놀로지(즉, SCS 및 CP 길이)를 가질 수 있고, 전송 대역폭은 (미리) 설정된 SL BWP(Sidelink BWP) 내에 있을 수 있다. 예를 들어, S-SSB의 대역폭은 11 RB(Resource Block)일 수 있다. 예를 들어, PSBCH는 11 RB에 걸쳐있을 수 있다. 그리고, S-SSB의 주파수 위치는 (미리) 설정될 수 있다. 따라서, 단말은 캐리어에서 S-SSB를 발견하기 위해 주파수에서 가설 검출(hypothesis detection)을 수행할 필요가 없다.
도 15은 본 개시의 일 실시 예에 따라, 단말이 자원 할당 모드에 따라 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 절차를 나타낸다. 도 15의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 15의 (a)를 참조하면, 자원 할당 모드 1에서, 기지국은 SL 전송을 위해 단말에 의해 사용될 SL 자원을 스케줄링할 수 있다. 예를 들어, 단계 S1500에서, 기지국은 제 1 단말에게 SL 자원과 관련된 정보 및/또는 UL 자원과 관련된 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 UL 자원은 PUCCH 자원 및/또는 PUSCH 자원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 UL 자원은 SL HARQ 피드백을 기지국에게 보고하기 위한 자원일 수 있다.
예를 들어, 제 1 단말은 DG(dynamic grant) 자원과 관련된 정보 및/또는 CG(configured grant) 자원과 관련된 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, CG 자원은 CG 타입 1 자원 또는 CG 타입 2 자원을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, DG 자원은, 기지국이 DCI(downlink control information)를 통해서 제 1 단말에게 설정/할당하는 자원일 수 있다. 본 명세서에서, CG 자원은, 기지국이 DCI 및/또는 RRC 메시지를 통해서 제 1 단말에게 설정/할당하는 (주기적인) 자원일 수 있다. 예를 들어, CG 타입 1 자원의 경우, 기지국은 CG 자원과 관련된 정보를 포함하는 RRC 메시지를 제 1 단말에게 전송할 수 있다. 예를 들어, CG 타입 2 자원의 경우, 기지국은 CG 자원과 관련된 정보를 포함하는 RRC 메시지를 제 1 단말에게 전송할 수 있고, 기지국은 CG 자원의 활성화(activation) 또는 해제(release)와 관련된 DCI를 제 1 단말에게 전송할 수 있다.
단계 S1510에서, 제 1 단말은 상기 자원 스케줄링을 기반으로 PSCCH(예, SCI(Sidelink Control Information) 또는 1st-stage SCI)를 제 2 단말에게 전송할 수 있다. 단계 S1520에서, 제 1 단말은 상기 PSCCH와 관련된 PSSCH(예, 2nd-stage SCI, MAC PDU, 데이터 등)를 제 2 단말에게 전송할 수 있다. 단계 S1530에서, 제 1 단말은 PSCCH/PSSCH와 관련된 PSFCH를 제 2 단말로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, HARQ 피드백 정보(예, NACK 정보 또는 ACK 정보)가 상기 PSFCH를 통해서 상기 제 2 단말로부터 수신될 수 있다. 단계 S1540에서, 제 1 단말은 HARQ 피드백 정보를 PUCCH 또는 PUSCH를 통해서 기지국에게 전송/보고할 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국에게 보고되는 HARQ 피드백 정보는, 상기 제 1 단말이 상기 제 2 단말로부터 수신한 HARQ 피드백 정보를 기반으로 생성(generate)하는 정보일 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국에게 보고되는 HARQ 피드백 정보는, 상기 제 1 단말이 사전에 설정된 규칙을 기반으로 생성(generate)하는 정보일 수 있다. 예를 들어, 상기 DCI는 SL의 스케줄링을 위한 DCI일 수 있다.
도 15의 (b)를 참조하면, 자원 할당 모드 2에서, 단말은 기지국/네트워크에 의해 설정된 SL 자원 또는 미리 설정된 SL 자원 내에서 SL 전송 자원을 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 설정된 SL 자원 또는 미리 설정된 SL 자원은 자원 풀일 수 있다. 예를 들어, 단말은 자율적으로 SL 전송을 위한 자원을 선택 또는 스케줄링할 수 있다. 예를 들어, 단말은 설정된 자원 풀 내에서 자원을 스스로 선택하여, SL 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말은 센싱(sensing) 및 자원 (재)선택 절차를 수행하여, 선택 윈도우 내에서 스스로 자원을 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 센싱은 서브채널 단위로 수행될 수 있다. 예를 들어, 단계 S1510에서, 자원 풀 내에서 자원을 스스로 선택한 제 1 단말은 상기 자원을 사용하여 PSCCH(예, SCI(Sidelink Control Information) 또는 1st-stage SCI)를 제 2 단말에게 전송할 수 있다. 단계 S1520에서, 제 1 단말은 상기 PSCCH와 관련된 PSSCH(예, 2nd-stage SCI, MAC PDU, 데이터 등)를 제 2 단말에게 전송할 수 있다. 단계 S1530에서, 제 1 단말은 PSCCH/PSSCH와 관련된 PSFCH를 제 2 단말로부터 수신할 수 있다.
도 15의 (a) 또는 (b)를 참조하면, 예를 들어, 제 1 단말은 PSCCH 상에서 SCI를 제 2 단말에게 전송할 수 있다. 또는, 예를 들어, 제 1 단말은 PSCCH 및/또는 PSSCH 상에서 두 개의 연속적인 SCI(예, 2-stage SCI)를 제 2 단말에게 전송할 수 있다. 이 경우, 제 2 단말은 PSSCH를 제 1 단말로부터 수신하기 위해 두 개의 연속적인 SCI(예, 2-stage SCI)를 디코딩할 수 있다. 본 명세서에서, PSCCH 상에서 전송되는 SCI는 1st SCI, 제 1 SCI, 1st-stage SCI 또는 1st-stage SCI 포맷이라고 칭할 수 있고, PSSCH 상에서 전송되는 SCI는 2nd SCI, 제 2 SCI, 2nd-stage SCI 또는 2nd-stage SCI 포맷이라고 칭할 수 있다.
도 15의 (a) 또는 (b)를 참조하면, 단계 S1530에서, 제 1 단말은 PSFCH를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제 1 단말 및 제 2 단말은 PSFCH 자원을 결정할 수 있고, 제 2 단말은 PSFCH 자원을 사용하여 HARQ 피드백을 제 1 단말에게 전송할 수 있다.
도 15의 (a)를 참조하면, 단계 S1540에서, 제 1 단말은 PUCCH 및/또는 PUSCH를 통해서 SL HARQ 피드백을 기지국에게 전송할 수 있다.
한편, 상술한 사이드링크는 단말 간 통신 또는 단말 간 직접 통신으로 정의될 수 있다. 이 경우, PSCCH는 단말 간 통신을 위한 물리 제어 채널, PSSCH는 단말 간 통신을 위한 물리 데이터 채널 또는 물리 공유 채널, PSFCH는 단말간 물리 피드백 전송 채널로 정의될 수 있다.
OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival)
도 16은 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 1을 기반으로 산출될 수 있다.
Figure PCTKR2024006292-appb-img-000001
c는 빛의 속도이고,
Figure PCTKR2024006292-appb-img-000002
는 타겟 UE의 (알려지지 않은) 좌표이고,
Figure PCTKR2024006292-appb-img-000003
는 (알려진) TP의 좌표이며,
Figure PCTKR2024006292-appb-img-000004
은 참조 TP (또는 다른 TP)의 좌표일 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2024006292-appb-img-000005
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.
음파측위 시스템에서의 스마트폰 마이크 선택 기법
음파 측위 시스템의 경우, 단말은 마이크 (mic) 또는 음파 수신기를 이용하여 앵커 (Anchor)에서 전송하는 (음파) 신호를 수신할 수 있다. 단말은 적어도 둘 이상의 앵커/앵커 노드 (이하, 앵커)로부터 수신된 음파 신호를 이용하여 상기 음파 신호들 간의 시간 차이를 측정할 수 있고, TDoA 계산을 통하여 단말 (또는, 스마트폰)의 위치를 측정할 수 있다. 다만, 단말이 사용자의 주머니에 위치하는 경우, 음파 신호의 수신 열화가 발생할 수 있고, 상기 음파 신호의 수신 열화로 인하여 상기 단말의 위치 측정의 정확도가 감소할 수 있다. 이와 같은 음파 신호의 수신 열화를 최소화하기 위해서, 이하에서는 단말에 포함/장착된 복수의 음파 수신기들 (또는, 마이크들) 중에서 적어도 하나의 음파 수신기를 선택적으로 활용하여 상기 음파 신호에 기반한 위치 측정을 수행하는 방법을 자세히 설명한다.
도 17 및 도 18는 음파 측위 방법을 설명하기 위한 도면이다.
음파 측위 시스템은 무선 통신 시스템 등에서 GPS 측위를 보조해주기 위해 이용될 수 있다.
구체적으로, 도 17을 참조하면, 미리 정의된 지리적 영역에서 4개의 앵커 또는 RSU들 (110, 120, 130, 140)은 위치 측정 성능을 향상하기 위한 음파 측위를 위한 음파 신호들을 생성할 수 있다. 로컬 서버(200)에서는 동기화된 음파 신호를 RSU들 (110, 120, 130, 140)을 통해 주변 단말(400)에 전송할 수 있다. 예컨대, 4개의 앵커 또는 RSU들 (110, 120, 130, 140)은 음파 측위 시스템의 로컬 서버 (220)에서 동기화된 음파 신호를 생성하여 스피커 유닛 등을 통해 전송할 수 있다. 즉, 개의 앵커 또는 RSU들 (110, 120, 130, 140)은 서로 상이한 채널 또는 주파수 대역에서 상기 음파 신호를 동시에 전송할 수 있다. 단말 (또는, VRU의 SoftV2X 장치; 400)들은 상기 음파 신호들에 기반하여 RSU들 각각과의 상대 측위를 수행하고, 측위 파라미터 (SoftV2X 서버 (300)나 네트워크로부터 수신/설정된 적어도 하나의 파라미터) 및 RSU들 (110, 120, 130, 140)의 절대 위치에 기반하여 상기 단말 (또는, VRU)의 절대 위치를 추정/측정할 수 있다.
도 18 (a)을 참조하면, 앵커 1 및 앵커 2는 제1 시간 (t1)에 음파 신호를 동시에 전송할 수 있다. 단말 (400)은 상기 앵커 1 및 앵커 2 각각으로부터 음파 신호를 수신하고, 수신된 음파 신호들 간의 수신 시간 차이를 산출할 수 있다. 이 후, 도 16을 참조하여 설명한 바와 같이, 단말 (400)은 상기 수신 시간 차이에 기반하여 쌍곡선을 계산할 수 있고, 상기 쌍곡선에 기반하여 상기 단말의 위치를 측정할 수 있다. 구체적으로, 도 18 (b)를 참조하면, 단말 (400)은 앵커 1, 앵커 2, 앵커 3 및 앵커 4 각각으로부터 음파 신호를 수신할 수 있다. 단말 (400)은 앵커 1 및 앵커 2 간의 수신 시간 차이 (TDoAanchor12), 앵커 1 및 앵커 3 간의 수신 시간 차이 (TDoAanchor13), 앵커 2 및 앵커 4 간의 수신 시간 차이 (TDoAanchor24), 및 앵커 3 및 앵커 4 간의 수신 시간 차이 (TDoAanchor34), 를 산출한 수 있다. 단말 (400)은 산출된 수신 시간 차이에 대응하는 쌍곡선을 산출할 수 있고, 쌍곡선들 간의 교점에 기반하여 자신의 위치를 측정/추정할 수 있다. 여기서, 앵커 1 내지 앵커 4는 채널 1 내지 채널 4로 정의될 수도 있다.
한편, 음파 측위를 수행하는 단말은 복수의 마이크/음파 수신기들과 신호 처리를 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 단말은 하나의 음파 신호를 복수의 마이크/음파 수신기들 각각에서 수신할 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 마이크/음파 수신기들 간의 위치 차이로 인하여 동일한 음파 신호에 대해서도 마이크/음파 수신기 간에 수신 품질이 상이할 수 있다. 이하에서는, 이이와 같은 마이크/음파 수신기 간의 수신 품질의 상이함을 고려하여 상기 단말이 음파 측위를 수행하는 방법을 자세히 설명한다.
도 19 내지 도 21는 단말이 복수의 마이크/음파 수신기들을 이용하여 음파 측위를 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 도 19 (a)를 참조하면, 단말 (즉, 스마트 폰; 100)은 음상 통화 및 영상 통화를 위해 복수의 음파 수신기 또는 마이크들 (110, 120)를 포함할 수 있다. 이 경우, 단말 (100) 상 음파 수신들은 서로 다른 위치에 이격되어 존재할 수 있고, 음파 신호의 수신 환경의 다양성을 가질 수 있다. 제안 발명은 복수의 음파 수신기 또는 마이크들 (110, 120)의 수신 환경의 다양성을 이용하여 음파 측위의 성능을 향상시킬 수 있다. 한편, 도 19 (a)에서 복수의 음파 수신기들이 단말 (100) 상에 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 제안 발명에서 제안하는 복수의 음파 수신기들은 이에 제한되지 않고 상기 단말과 블루투스 등 근거리 통신을 통해 연결된 외부 장치(예컨대, 블루투스 헤드셋, 이어폰 등)에 포함된 마이크/음파 수신기도 당연히 포함될 수 있다.
예컨대, 단말 (100)이 사용자의 주머니 속에 위치하는 경우, 단말 (100)의 한쪽 마이크/음파 수신기(110)은 바지 안쪽에 위치하여 낮은 품질의 음파 신호가 수신될 수 있다. 주머니 밖에 인접하게 위치한 마이크/음파 수신기(120)은 한쪽 마이크/음파 수신기(110)보다 상대적으로 좋은 품질의 음파 신호가 수신될 수 있다. 다시 말하자면, 단말 (100)은 동일한 음파 신호를 복수의 마이크/음파 수신기(110, 120) 각각에서 수신할 수 있고, 복수의 마이크/음파 수신기(110, 120) 간의 위치 차이로 인해 동일한 음파 신호에 대한 수신 품질이 복수의 마이크/음파 수신기(110, 120) 간에 상이할 수 있다.
이와 같이 복수의 음파 수신기 또는 마이크들 (110, 120)간의 수신 환경의 차이가 발생 수 있는 바, 단말 (100)은 동일한 음파 신호를 복수의 음파 수신기 또는 마이크들 (110, 120)들 각각에서 수신하고, 각 음파 수신기/마이크에서의 상기 음파 신호의 수신 성능/품질을 평가할 필요가 있다. 단말 (100)은 평가된 음파 수신 성능/품질에 기반하여 최적의 음파 신호 또는 최적의 음파 신호가 수신된 음파 수신기를 선택할 수 있고, 선택된 최적의 음파 신호/음파 수신기 (또는, 기준 음파 수신기)에서 수신된 음파 신호에 기반하여 자신의 위치 측위를 수행할 수 있다.
도 19 (b)를 참조하면, 단말 (100)은 음파 신호를 수신하여 전기 신호를 생성하는 마이크/음파 수신기들 (111,112,113), 상기 전기 신호를 디지털 신호로 변환/변경하는 DAC 블록들 (121, 122, 123), 수신 상태에 기반하여 마이크/음파 수신기들 (111,112,113) 중에서 기준 마이크/음파 수신기를 선택하는 마이크 선택 블록 (130), 하나의 기준 음파 신호에 대한 first 신호 (즉, 멀티 패스를 겪지 않은 첫 도착 신호)의 수신 시간 및 둘 이상의 기준 음파 신호들 간의 수신 시간 차이를 계산하는 신호 처리 (signal processing) 블록(140), 둘 이상의 기준 음파 신호들 간의 수신 시간 차이에 기초하여 단말 (100)의 위치를 산출하는 TDoA 산출기 (150), 마이크/음파 수신기들 간의 위치 차이를 보정하기 위한 위치 오프셋 산출기 (151)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 단말 (100)은 각 앵커/채널에서 전송된 하나의 음파 신호를 마이크/음파 수신기들 (111,112,113) 각각에서 수신할 수 있고, DAC 블록들 (121, 122, 123)을 통해 상기 하나의 음파 신호에 대한 3 개의 디지털 신호들을 획득할 수 있다. 단말 (100)은 마이크 선택 블록 (130)을 통해 마이크/음파 수신기들 (111,112,113) 중에서 상기 하나의 음파 신호에 대해 가장 좋은 수신 품질을 갖는 기준 마이크/음파 수신기를 선택할 수 있다. 또한, 단말 (100)은 다른 앵커/채널에서 수신된 다른 음파 신호에 대해서도 상술한 방식에 의해 상기 기준 마이크/음파 수신기 및/또는 상기 기준 마이크/음파 수신기에서 수신된 음파 신호 (또는, 디지털 신호)를 선택할 수 있다. 즉, 단말 (100)은 상술한 방식을 통해 각 앵커/채널의 음파 신호 별 기준 마이크/음파 수신기를 선택할 수 있고, 상기 각 앵커/채널의 음파 신호 별로 선택된 기준 마이크/음파 수신기의 음파 신호 (또는, 디지털 신호)를 신호 처리 블록 (140)에 입력할 수 있다. 예컨대, 3 개의 앵커/채널로부터 3 개의 음파 신호들을 수신한 경우, 단말 (100)은 3 개의 앵커/채널들 각각에 대한 기준 마이크/음파 수신기를 선택할 수 있다. 다음으로, 단말 (100)은 신호 처리 블록 (140)을 통해 각 앵커/채널 별 기준 마이크/음파 수신기에 수신된 음파 신호 (또는, 디지털 신호)에서의 first 신호의 수신 시간을 산출하고, 두 앵커들에 대한 두 수신 시간들의 수신 시간 차이를 산출할 수 있다 (도 16 참조). 단말 (100)은 신호 처리 블록 (140)에서 산출된 둘 이상의 수신 시간 차이들을 TDoA 산출기 (150)에 입력하여 자신의 위치를 측정/추정할 수 있다. 또한, 단말 (100)은 위치 오프셋 산출기 (151)를 통해 마이크/음파 수신기들 (111,112,113) 간의 위치 차이에 따른 TDoA 산출기 (150)에서 산출된 위치 값의 오차를 보정할 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이, 상기 복수의 음파 수신기들은 단말 (100)과 근거리 통신을 통해 연결된 외부 장치(예컨대, 블루투스 헤드셋, 이어폰 등)에 포함된 마이크 등 음파 수신기를 포함할 수 있고, 상기 위치 오프셋은 단말 (100) 상 음파 수신기와 근거리 통신으로 연결된 별도의 음파 수신기 간의 거리일 수도 있다.
이와 같이, 제안 발명은 복수의 마이크/음파 수신기들 각각에서 수신한 음파 신호의 품질을 평가하고, 앵커/채널 별로 평가 결과에 기초하여 복수의 마이크/음파 수신기들 중에서 하나의 기준 마이크/음파 수신기를 독립적으로 선택할 수 있고, 복수의 마이크/음파 수신기들 각각에서 수신된 음파 신호들 (하나의 앵커의 하나의 음파 신호에 대한) 중에서 선택된 기준 마이크/음파 수신기의 음파 신호에 기반하여 단말의 위치를 측정하기 위한 동작을 수행할 수 있다.
구체적으로, 도 20을 참조하면, 단말은 복수의 앵커/채널 (이하, 복수의 채널_들 (Sin_ch_0 내지 Sin_ch_N) 에서 복수의 음파 신호들을 수신 받을 수 있다. 예컨대, 복수의 앵커들은 서로 다른 채널에서 음파 신호를 동시에 전송할 수 있다. 이 경우, 복수의 마이크/음파 수신기들 각각에 입력된 음파 신호는 비가청 주파수 대역(18~21kHZ)에 해당하는 주파수 대역에 맞춰 CF (Correlation filter)를 거치게 되며, 각 음파 신호는 MAX 블록을 활용하여 최대 에너지가 산출될 수 있다. 뿐만 아니라, 각 음파 신호는 BPF (Bandpass filter) 및 RMS (Root mean squire) 블록을 거쳐 (음파) 신호가 없는 대역에서의 노이즈 레벨 (Noise level)이 측정될 수 있다. DIV 블록은 각 음파 신호의 신호 레벨에 대해 노이즈 레벨을 나눠 SNR (Signal Noise Ratio)을 산출할 수 있다. 이와 같이, 단말은 음파 신호 별로 산출된 SNR 값을 비교하여 최적의 마이크/음파 수신기 (즉, 기준 마이크/음파 수신기)를 선택할 뿐만 아니라, 각 마이크/음파 수신기 별 채널 신호의 SNR을 획득할 수 있다.
구체적으로, 각 마이크/음파 수신기에서 수신된 음파 신호의 신호 레벨은 도 21에 도시된 바와 같이 측정/산출될 수 있다. 도 21를 참조하면, 가로축은 음파 신호의 주파수이고, 세로축은 음파 신호의 dB 레벨이다. 마이크/음파 수신기에서 수신된 전체 음파 신호에서 15KHz~23KHZ 대역의 음파 신호의 dB 레벨이 상술한 음파 신호의 신호 레벨일 수 있다. 단말은 마이크/음파 수신기 및 채널 별 (Ch1: 18kHz, Ch2: 19kHz, Ch3:20kHz, Ch4:21kHz)로 대한 최대 신호 레벨을 측정하고, 신호가 보내지지 않는 구간 (예컨대, 15KHz~17KHz)에서 노이즈 레벨을 측정할 수 있고, 측정된 최대 신호 레벨/노이즈 레벨에 기초하여 마이크/음파 수신기 및 채널 별 SNR 값을 산출할 수 있다.
이하에서는 상술한 마이크/음파 수신기 및 채널 별로 산출된 최대 신호 레벨/노이즈 레벨에 기초하여 단말이 (각 채널 별로) 복수의 마이크/음파 수신기들 중에서 기준 마이크/음파 수신기를 선택하는 방법을 자세히 설명한다.
도 22 내지 도 24는 단말이 채널 별로 기준 마이크/음파 수신기를 선택하여 위치를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 복수의 채널들에 대한 음파 신호를 복수의 마이크/음파 수신기들을 이용하여 수신하고, 하드 셀렉션 (Hard selection) 기법 (도 22 (a)), 소프트 셀렉션 (Soft selection) 기법 (도 22 (b)), 및 가중치 부가 산출 기법 중 적어도 하나의 기법 (도 23)에 기반하여 자신의 위치를 산출할 수 있다.
도 22 (a)를 참조하면, 단말이 하드 셀렉션 기법에 기반하여 복수의 마이크/음파 수신기들 (111, 112) 중에서 하나의 마이크/음파 수신기를 기준 마이크/음파 수신기로 선택할 수 있다. 즉, 하드 셀렉션 기법은 전체 채널들에 대해 하나의 기준 마이크/음파 수신기를 선택하는 기법일 수 있다.
예컨대, 단말은 복수의 채널들 (CH1, CH2, CH3, CH4) 각각에서 복수의 마이크/음파 수신기들 (111, 112)을 이용하여 음파 신호 (FDM된 음파 신호들)를 수신하고, 선택기 (130)을 통해 복수의 마이크/음파 수신기들 (111, 112) 중에서 기준 마이크/음파 수신기를 선택할 수 있다. 단말은 선택기 (130)를 통해 복수의 마이크/음파 수신기들 (111, 112) 중에서 복수의 채널들 (CH1, CH2, CH3, CH4)에 대한 음파 신호의 수신 품질 (최대 신호 레벨/노이즈 레벨)이 상대적으로 높은 마이크/음파 수신기를 상기 기준 마이크/음파 수신기로 선택할 수 있다. 예컨대, 도 22 (a)에 도시된 바와 같이, 단말은 복수의 마이크/음파 수신기들 (111, 112) 중에서 복수의 채널들 (CH1, CH2, CH3, CH4)에 대해 수신 품질이 가장 좋은 제1 마이크/수신기 (111)를 상기 기준 마이크/음파 수신기로 선택할 수 있다. 단말은 선택된 기준 마이크/음파 수신기에서 수신된 복수의 채널들에 대한 음파 신호(들)만을 신호 처리기 (140)에 입력하고, 복수의 채널들 (CH1, CH2, CH3, CH4) 중 두 채널들 간의 수신 시간 차이를 적어도 둘 이상 산출하고, 두 채널 간의 수신 시간 차이들을 TDoA 위치 산출기에 입력하여 자신의 위치를 산출/추정할 수 있다.
도 22 (b)를 참조하면, 단말이 소프트 셀렉션 기법에 기반하여 복수의 채널들 각각에 대하여 기준 마이크/음파 수신기를 선택할 수 있다. 즉, 소프트 셀렉션 기법은 채널 별로 하나의 기준 마이크/음파 수신기를 선택하는 기법일 수 있다.
예컨대, 단말은 복수의 마이크/음파 수신기들 (111, 112)을 이용하여 복수의 채널들 (CH1, CH2, CH3, CH4)에 대한 음파 신호들을 수신하고, 선택기 (130)을 통해 각 채널 별로 복수의 마이크/음파 수신기들 (111, 112) 중에서 기준 마이크/음파 수신기를 선택할 수 있다. 단말은 선택기 (130)를 통해 채널 별로 복수의 마이크/음파 수신기들 (111, 112) 중에서 음파 신호의 수신 품질 (최대 신호 레벨 및 노이즈 레벨, 또는 SNR)이 상대적으로 높은 마이크/음파 수신기를 상기 기준 마이크/음파 수신기로 선택할 수 있다. 예컨대, 도 22 (b)에 도시된 바와 같이, 단말은 제1 채널에 대해 상대적으로 높은 품질을 갖는 제1 마이크/수신기 (111)를 상기 기준 마이크/음파 수신기로 선택하고, 제2 채널에 대해 상대적으로 높은 품질을 갖는 제1 마이크/수신기 (111)를 상기 기준 마이크/음파 수신기로 선택하며, 제3 채널에 대해 상대적으로 높은 품질을 갖는 제2 마이크/수신기 (112)를 상기 기준 마이크/음파 수신기로 선택하고, 제4 채널에 대해 상대적으로 높은 품질을 갖는 제2 마이크/수신기 (112)를 상기 기준 마이크/음파 수신기로 선택할 수 있다. 단말은 각 채널 별로 선택된 기준 마이크/음파 수신기에서 수신된 음파 신호만을 신호 처리기 (140)에 입력하고, 복수의 채널들 (CH1, CH2, CH3, CH4) 중 두 채널들 간의 수신 시간 차이를 적어도 둘 이상 산출하고, 두 채널 간의 수신 시간 차이를 TDoA 위치 산출기에 입력하여 자신의 위치를 산출/추정할 수 있다.
한편, 소프트 셀렉션 기법의 경우에 채널 별로 상이한 마이크/음파 수신기가 기준 마이크/음파 수신기로 선택될 수 있다. 예컨대, 단말은 같은 마이크/음파 수신기에 수신된 음파 신호의 수신 시간에 기초하여 두 채널 간의 수신 시간 차이 (tdiff) 값을 우선적으로 산출하고, 서로 다른 마이크/음파 수신기들에 수신된 음파 신호들의 수신 시간에 기초하여 두 채널 간의 수신 시간 차이 산출할 수 있다. 이 때, 상기 단말은 상기 마이크/음파 수신기들 간의 위치 차이 또는 거리에 기반하여 상기 서로 다른 마이크/음파 수신기들로 수신된 음파 신호들 간의 수신 시간 차이 값을 보정할 수 있다. 예컨대, 도 24에서 도시된 바와 같이, 상기 단말은 서로 다른 마이크/음파 수신기들 간의 위치 오프셋 (x, y 축; 즉, 위도, 경도에 대한 좌표 값)을 산출할 수 있고, 상기 위치 오프셋에 의한 수신 시간 차이를 산출하다. 상기 단말은 상기 서로 다른 마이크/음파 수신기들로 수신된 음파 신호들에 대한 두 채널 간의 수신 시간 차이 값에서 상기 위치 오프셋에 의한 수신 시간 차이를 제외하여 상기 수신 시간 차이 값을 보정할 수 있다. 다음으로, 상기 단말은 (같은 마이크/음파 수신기에 수신된 음파 신호들을 이용한) 두 채널 간 수신 시간 차이 및 (상기 서로 다른 마이크/음파 수신기들로 수신된 음파 신호들을 이용한) 상기 보정된 두 채널 간 산출 수신 시간 차이에 기반하여 상기 단말의 위치 (또는, 최종 위치)를 측정/추정할 수 있다.
도 23을 참조하면, 단말이 가중치 부가 산출 기법에 기반하여 복수의 마이크/음파 수신기들에서 수신된 복수의 채널들에 대한 음파 신호들을 모두를 이용하여 자신의 위치를 측정/추정할 수 있다. 도 23에 도시된 바와 같이, 각 마이크/음파 수신기 별로 독립적으로 복수의 채널들에 대한 음파 신호들의 수신 시간 차이들을 산출하고, 단말의 위치를 산출/추정할 수 있다. 예컨대, 단말은 제1 마이크/음파 수신기에서 수신된 복수의 채널들에 대한 음파 신호들을 이용하여 독립적으로 제1 수신 시간 차이들을 산출하고, 제2 마이크/음파 수신기에서 수신된 복수의 채널들에 대한 음파 신호들을 이용하여 독립적으로 제2 수신 시간 차이들을 추정/산출할 수 있다. 이 때, 상기 단말은 각 마이크/음파 수신기에 대해 평가된 수신 품질에 기초하여 제1 마이크/음파 수신기 및 제2 마이크/음파 수신기 각각에 대한 제1 가중치 및 제2 가중치를 결정하고, 제1 수신 시간 차이들에 기반하여 산출된 적어도 하나의 제1 쌍곡선에 상기 제1 가중치를 부가하고, 제2 수신 시간 차이들에 기반하여 산출된 적어도 하나의 제2 쌍곡선에 상기 제2 가중치를 부가할 수 있다. 상기 단말은 제1 가중치가 부가된 적어도 하나의 제1 쌍곡선 및 상기 제2 가중치가 부가된 적어도 하나의 제2 쌍곡선 간의 교점에 기초하여 최종 단말의 위치를 결정할 수 있다.
또는, 가중치 부가 산출 기법은 도 24와 도시된 바와 같이 상기 제1 마이크/음파 수신기 및 제2 마이크/음파 수신기 중 어느 하나의 마이크/음파 수신기의 위치를 기준으로 나머지 하나의 마이크/음파 수신기에 대한 위치 오프셋이 산출될 수 있다. 상기 단말은 상기 나머지 하나의 마이크/음파 수신기에 대해 산출된 쌍곡선을 상기 위치 오프셋만큼 보정 (예컨대, 평행 이동)할 수 있다. 이와 같은 보정 동작은 도 19를 참조하여 설명한 단말의 위치 오프셋 계산기 (151)를 통해 수행될 수 있다. 예컨대, 도 24 (a)에 도시된 바와 같이, 단말 (100) 상 마이크/음파 수신기들 (110, 120)의 위치는 고정되어 있는 바, 단말 (100)은 (3축) 지자계 센서를 이용하여 제1 마이크/음파 수신기 (Mic 1)을 기준으로 제2 마이크/음파 수신기 (Mic 2)와의 위치 오프셋 (offset_x, offset_y)을 산출할 수 있다. 여기서, x 및 y 축은 위치 좌표계의 위도 및 경도일 수 있다. 예컨대, 단말 (100)은 상기 지자계 센서 등을 통해 단말의 기울기/자북과의 각도 등을 측정할 수 있고, 상기 기울기 및 자북과의 각도에 기반하여 제1 마이크/음파 수신기 (Mic 1)와 제2 마이크/음파 수신기 (Mic 2) 간의 위치 오프셋 (offset_x, offset_y)을 산출할 수 있다.
이와 같이, 제안 발명은 상술한 방식들에 따른 음파 측위에서 복수의 마이크/음파 수신기들을 이용한 음파 측위를 통해 단말의 위치 측위의 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 제안 발명은 서로 다른 마이크/음파 수신기들에 대한 음파 신호들 간의 수신 시간의 차이를 산출할 경우에 서로 다른 마이크/음파 수신기들 간의 위치 오프셋에 기반한 쌍곡선 또는 수신 시간 차이의 보정을 통해 복수의 마이크/음파 수신들을 이용함에 따른 오차를 최소화할 수 있다.
도 25는 단말이 음파 측위에 기반하여 위치를 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 25를 참조하면, 단말은 복수의 음파 수신기들 각각을 이용하여 복수의 채널들에 대한 복수의 음파 신호들을 수신할 수 있다 (S251). 상기 단말은 상기 복수의 채널들에 대응하는 복수의 앵커들의 위치 등 음파 측위와 관련된 설정 정보를 미리 전달 받고, 상기 설정 정보에 기초하여 상기 복수의 채널들에 대한 복수의 음파 신호들을 수신 받을 수 있다. 여기서, 복수의 음파 신호들은 복수의 앵커들이 전송한 네트워크 또는 로컬 서버에 의해 동기화된 음파 신호들일 수 있다. 한편, 상기 복수의 음파 수신기들은 상기 단말 상에 상이한 위치에 이격 배치된 복수의 마이크들일 수 있고, 상기 복수의 음파 신호들은 비가청 주파수 대역에서 전송되는 음파 신호들일 수 있다.
다음으로, 상기 단말은 상기 복수의 음파 수신기들 중에서 기준 음파 수신기를 채널 별로 독립적으로 선택할 수 있다 (S253). 구체적으로, 도 17 내지 도 24에서 상술한 바와 같이, 단말은 각 채널 별로 전송된 하나의 음파 신호를 상기 복수의 음파 수신기들 각각에서 수신할 수 있다. 단말은 하나의 채널에 대한 음파 신호의 수신 품질을 음파 수신기 별로 측정/산출할 수 있다. 구체적으로, 단말은 도 20 및 도 21을 참조하여 설명한 바와 같이 상기 채널 별 노이즈 세기 및 상기 복수의 음파 수신기들 각각의 음파 신호의 수신 세기를 측정하여 상기 하나의 채널에 대한 음파 수신기 별 음파 신호의 수신 품질을 산출할 수 있다. 한편, 상기 노이즈 세기는 상술한 바와 같이 음파 신호가 수신되지 않은 주파수 대역에 대해서만 측정될 수 있다. 또는, 상기 단말은 하나의 채널에 대한 상기 복수의 음파 수신기들 각각에 대해 상기 음파 신호의 수신 세기 대비 노이즈 세기인 SNR (Signal Noise Ratio)를 산출할 수 있다. 이 경우, 상기 단말은 채널 별 상기 복수의 음파 수신기들의 SNR에 기초하여 각 채널에 대한 기준 음파 수신기를 결정/선택할 수 있다. 예컨대, 상기 단말은 채널 별로 상기 복수의 음파 수신기들 중에서 SNR의 품질이 가장 좋은 음파 수신기를 대응하는 채널에 대한 기준 음파 수신기로 결정/선출할 수 있다.
다음으로, 단말은 채널 별 상기 기준 음파 수신기의 음파 신호 수신 시간에 기초하여 두 채널 간 수신 시간 차이를 산출하고, 상기 수신 시간 차이에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정할 수 있다 (S255). 구체적으로, 단말은 각 채널에 대해 결정된 기준 음파 수신기에서 수신된 음파 신호의 수신 시간을 각 채널에서 수신된 음파 신호의 수신 시간으로 결정할 수 있다. 이와 같은 방식으로 상기 단말은 각 채널 별로 결정/선택된 기준 음파 수신기에 기초하여 복수의 채널들에 대한 음파 신호의 수신 시간들을 결정하고, 상기 수신 시간들에 기초하여 상술한 TDoA 방식에 따라 상기 단말의 위치를 산출/측정할 수 있다. 예컨대, 상기 단말은 상기 복수의 채널들 중 두 채널에 대한 수신 시간의 차이인 수신 시간 차이들을 산출할 수 있고, 상기 복수의 채널들에 대응하는 앵커들의 위치 및 상기 수신 시간 차이들에 기반하여 산출된 쌍곡선들의 교점을 통해 상기 단말의 위치를 측정할 수 있다.
한편, 단말은 복수의 음파 수신기들을 이용하므로 상기 산출된 두 채널 간의 수신 시간 차이들은 서로 상이한 두 기준 음파 수신기에서 수신된 음파 신호들에 대한 수신 시간의 차이를 포함할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 두 기준 음파 수신기의 위치 차이를 고려하여 상기 수신 시간 차이를 보정할 수 있다. 구체적으로, 상기 단말은 상기 상기 수신 시간 차이가 서로 상이한 기준 음파 수신기가 선택된 두 채널들에 대해 산출된 경우에 상기 두 채널에 대한 기준 음파 신호기들 간의 위치 오프셋에 기초하여 상기 수신 시간 차이를 보정할 수 있다. 예컨대, 상기 단말은 상기 위치 오프셋에 따른 두 기준 음파 수신기에서의 음파 신호의 수신 시간 차이인 오차 수신 시간을 산출할 수 있고, 상기 산출된 수신 시간 차이에 상기 오차 수신 시간의 차이를 빼는 방식으로 상기 수신 시간 차이를 보정할 수 있다. 여기서, 상기 위치 오프셋은 도 24를 참조하여 설명한 바와 같이 지자계 센서 및 상기 두 음파 수신기들 간의 거리에 기초하여 결정될 수 있다.
또는, 상기 단말의 위치를 상기 복수의 앵커들 중 하나의 앵커 또는 네트워크에서 측정할 수 있다. 이 경우, 상기 단말은 상기 산출된 수신 시간 차이들에 대한 측정 정보를 상기 하나의 앵커 또는 네트워크에 전송할 수 있다. 또한, 상기 측정 정보는 상기 복수의 음파 수신기들 중 각 채널 별로 선택된 기준 음파 수신기에 대한 매핑 정보 및/또는 두 기준 음파 수신기들과 관련된 위치 오프셋에 대한 오프셋 정보를 더 포함할 수 있다. 상기 하나의 앵커 또는 네트워크는 상기 수신 시간 차이들 중에서 상기 매핑 정보를 통해 서로 상이한 기준 음파 수신기가 선택된 두 채널들에 대한 수신 시간 차이를 특정할 수 있고, 상기 오프셋 정보에 기초하여 상기 특정된 수신 시간 차이를 보정하여 상기 단말의 위치를 측정할 수 있다.
도 26은 네트워크가 음파 측위에 기반하여 단말의 위치를 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
네트워크는 도 17 내지 도 24에서 설명한 바에 기반하여 음파 측위에 따른 상기 단말의 위치를 측정/산출하고, 측정/산출된 상기 단말의 위치를 상기 단말에게 제공할 수 있다.
구체적으로, 도 26를 참조하면, 상기 네트워크는 복수의 앵커들을 통해 복수의 채널들에서 음파 신호들을 단말에게 전송할 수 있다 (S261). 상술한 바와 같이, 상기 복수의 앵커들은 주파수 대역을 달리하여 각 채널 별로 동기화된 음파 신호들을 상기 단말에게 전송할 수 있다.
다음으로, 상기 네트워크는 상기 단말로부터 복수의 채널들 중 두 채널 간의 수신 시간 차이에 대한 정보를 포함하는 측정 정보를 수신할 수 있다 (S263). 여기서, 상기 측정 정보는 적어도 둘 이상의 수신 시간 차이들에 대한 정보 (또는, 수신 시간 차이 및 이에 대응하는 두 앵커/채널에 대한 정보)를 포함할 수 있다. 또는 상기 측정 정보는 상기 복수의 음파 수신기들 중 각 채널 별로 독립적으로 선택된 기준 음파 수신기에 대한 매핑 정보 및/또는 두 기준 음파 수신기들과 관련된 위치 오프셋에 대한 오프셋 정보를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 네트워크는 상기 매핑 정보에 기반하여 상기 수신 시간 차이들 중에서 서로 상이한 기준 음파 수신기가 선택된 두 채널들에 대한 수신 시간 차이를 특정할 수 있다.
다음으로, 상기 네트워크는 상기 측정 정보에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정할 수 있다 (S265). 예컨대, 상기 네트워크는 상기 측정 정보에 포함된 수신 시간 차이들 각각에 대응하는 쌍곡선을 산출할 수 있고, 상기 쌍곡선 간의 교점에 기반하여 상기 단말의 위치를 측정/산출할 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이, 상기 수신 시간 차이들 중 적어도 하나의 수신 시간 차이가 서로 상이한 기준 음파 수신기를 이용하여 산출된 경우, 상기 네트워크는 상기 오프셋 정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 수신 시간 차이를 보정하고, 보정된 적어도 하나의 수신 시간 차이를 포함하는 상기 수신 시간 차이들에게 기반하여 상기 단말의 우치를 측정/산출할 수 있다. 상기 네트워크는 도 24 및 도 25를 참조하여 설명한 바와 같이 상기 오프셋 정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 수신 시간 차이를 보정할 수 있다.
이와 같이, 제안 발명은 복수의 마이크/음파 수신기들을 이용한 음파 측위를 통해 수신 환경 다양성에 기반하여 단말의 위치를 측정할 수 있다. 또는, 제안 발명은 마이크/음파 수신기 별 수신 환경을 고려하여 복수의 마이크/음파 수신기들 중에서 기준 마이크/음파 수신기를 독립적으로 선택함으로써 일부 마이크/음파 수신기의 수신 환경 열화에 따른 단말의 위치 측위 성능을 저하를 방지할 수 있다. 또는, 제안 발명은 서로 다른 마이크/음파 수신기들 간의 음파 신호에 대한 수신 시간 차이에서 마이크/음파 수신기 간의 위치 차이를 고려한 오차 보정을 통해 단말의 위치 측위 정확도를 크게 향상시킬 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 27은 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 27를 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 28은 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 28을 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 27의 {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.
구체적으로, 제1 무선 기기 또는 단말 (100)은 송수신기 (106)와 연결되는 프로세서 (102)와 메모리(104)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 무선 기기 또는 단말 (100)는 음파 측위를 수행할 수 있는 복수의 음파 수신기들 또는 복수의 마이크들(미도시)을 포함할 수 있다. 메모리(104)는 도 16 내이 도 25에서 설명된 실시예들과 관련된 동작을 수행할 수 있는 적어도 하나의 프로그램들이 포함될 수 있다.
프로세서(102)는 상기 복수의 음파 수신기들 각각을 이용하여 복수의 채널들에 대한 복수의 음파 신호들을 수신하고, 상기 복수의 음파 수신기들 중 상기 복수의 채널들 각각에 대한 기준 음파 수신기를 선택하며, 채널 별 상기 기준 음파 수신기의 음파 신호 수신 시간에 기초하여 두 채널 간 수신 시간 차이를 산출하고, 상기 수신 시간 차이에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정할 수 있다. 여기서, 상기 기준 음파 수신기는 상기 복수의 채널들 각각에 대한 상기 복수의 음파 수신기들 간의 음파 신호의 수신 품질의 비교를 통해 각 채널 별로 독립적으로 선택될 수 있다.
또는, 프로세서 (102), 메모리(104) 및 복수의 음파 수신기들을 포함하는 단말을 제어하는 프로세싱 장치가 구성될 수 있다. 상기 프로세싱 장치는 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 연결되고 명령어들을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하되, 상기 명령어들은 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것을 기반으로 상기 단말로 하여금 복수의 음파 수신기들 각각을 이용하여 복수의 채널들에 대한 복수의 음파 신호들을 수신하고, 상기 복수의 음파 수신기들 중 상기 복수의 채널들 각각에 대한 기준 음파 수신기를 선택하며, 채널 별 상기 기준 음파 수신기의 음파 신호 수신 시간에 기초하여 두 채널 간 수신 시간 차이를 산출하고, 상기 수신 시간 차이에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정하게 할 수 있다. 여기서, 상기 기준 음파 수신기는 상기 복수의 채널들 각각에 대한 상기 복수의 음파 수신기들 간의 음파 신호의 수신 품질의 비교를 통해 각 채널 별로 독립적으로 선택될 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.
구체적으로, 제2 무선 기기 또는 네트워크 (200)는 송수신기 (206)와 연결되는 프로세서 (202)와 메모리(204)를 포함할 수 있다. 메모리(204)는 도 16 내지 도 26에서 설명된 실시예들과 관련된 동작을 수행할 수 있는 적어도 하나의 프로그램들이 포함될 수 있다.
예컨대, 제2 무선 기기(200) 또는 네트워크는 송수신기(206)를 제어하여 복수의 앵커들을 통해 복수의 채널들에서 음파 신호들을 단말에게 전송하고, 상기 단말로부터 상기 복수의 채널들 중에서 두 채널 간의 수신 시간 차이에 대한 정보를 포함하는 측정 정보를 수신하고, 상기 측정 정보에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정할 수 있다. 여기서, 상기 측정 정보는 복수의 음파 수신기들 중에서 채널 별로 독립적으로 선택된 기준 음파 수신기에 대한 매핑 정보를 더 포함할 수 있다.
또는, 프로세서 (202) 및 메모리(204)를 포함하는 네트워크를 제어하는 프로세싱 장치가 구성될 수 있다. 상기 프로세싱 장치는 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 연결되고 명령어들을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하되, 상기 명령어들은 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것을 기반으로 상기 네트워크로 하여금: 복수의 앵커들을 통해 복수의 채널들에서 음파 신호들을 단말에게 전송하고, 상기 단말로부터 상기 복수의 채널들 중에서 두 채널 간의 수신 시간 차이에 대한 정보를 포함하는 측정 정보를 수신하고, 상기 측정 정보에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정하게 할 수 있다. 여기서, 상기 측정 정보는 복수의 음파 수신기들 중에서 채널 별로 독립적으로 선택된 기준 음파 수신기에 대한 매핑 정보를 더 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 29은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다 (도 27 참조).
도 29을 참조하면, 무선 기기(100, 200)는 도 28의 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 29의 하나 이상의 프로세서(102,202) 및/또는 하나 이상의 메모리(104,204)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(114)는 도 28의 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 27, 100a), 차량(도 27, 100b-1, 100b-2), XR 기기(도 27, 100c), 휴대 기기(도 27, 100d), 가전(도 27, 100e), IoT 기기(도 27, 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 27, 400), 기지국(도 27, 200), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.
도 29에서 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.
본 발명이 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량 예
도 30는 본 발명에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량을 예시한다. 차량 또는 자율 주행 차량은 이동형 로봇, 차량, 기차, 유/무인 비행체(Aerial Vehicle, AV), 선박 등으로 구현될 수 있다.
도 30를 참조하면, 차량 또는 자율 주행 차량(100)은 안테나부(108), 통신부(110), 제어부(120), 구동부(140a), 전원공급부(140b), 센서부(140c) 및 자율 주행부(140d)를 포함할 수 있다. 안테나부(108)는 통신부(110)의 일부로 구성될 수 있다. 블록 110/130/140a~140d는 각각 도 29의 블록 110/130/140에 대응한다.
통신부(110)는 다른 차량, 기지국(e.g. 기지국, 노변 기지국(Road Side unit) 등), 서버 등의 외부 기기들과 신호(예, 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(120)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)의 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(120)는 ECU(Electronic Control Unit)를 포함할 수 있다. 구동부(140a)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)을 지상에서 주행하게 할 수 있다. 구동부(140a)는 엔진, 모터, 파워 트레인, 바퀴, 브레이크, 조향 장치 등을 포함할 수 있다. 전원공급부(140b)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 센서부(140c)는 차량 상태, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(140c)는 IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 등을 포함할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등을 구현할 수 있다.
일 예로, 통신부(110)는 외부 서버로부터 지도 데이터, 교통 정보 데이터 등을 수신할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 획득된 데이터를 기반으로 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 생성할 수 있다. 제어부(120)는 드라이빙 플랜에 따라 차량 또는 자율 주행 차량(100)이 자율 주행 경로를 따라 이동하도록 구동부(140a)를 제어할 수 있다(예, 속도/방향 조절). 자율 주행 도중에 통신부(110)는 외부 서버로부터 최신 교통 정보 데이터를 비/주기적으로 획득하며, 주변 차량으로부터 주변 교통 정보 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 자율 주행 도중에 센서부(140c)는 차량 상태, 주변 환경 정보를 획득할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 새로 획득된 데이터/정보에 기반하여 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 갱신할 수 있다. 통신부(110)는 차량 위치, 자율 주행 경로, 드라이빙 플랜 등에 관한 정보를 외부 서버로 전달할 수 있다. 외부 서버는 차량 또는 자율 주행 차량들로부터 수집된 정보에 기반하여, AI 기술 등을 이용하여 교통 정보 데이터를 미리 예측할 수 있고, 예측된 교통 정보 데이터를 차량 또는 자율 주행 차량들에게 제공할 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 주고받을 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 위치를 측정하는 방법에 있어서,
    복수의 음파 수신기들 각각을 이용하여 복수의 채널들에 대한 복수의 음파 신호들을 수신하는 단계;
    상기 복수의 음파 수신기들 중 상기 복수의 채널들 각각에 대한 기준 음파 수신기를 선택하는 단계; 및
    채널 별 상기 기준 음파 수신기의 음파 신호 수신 시간에 기초하여 두 채널 간 수신 시간 차이를 산출하고, 상기 수신 시간 차이에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 기준 음파 수신기는 상기 복수의 채널들 각각에 대한 상기 복수의 음파 수신기들 간의 음파 신호의 수신 품질의 비교를 통해 채널 별로 독립적으로 선택되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신 시간 차이가 서로 상이한 기준 음파 수신기가 선택된 두 채널들에 대해 산출된 것에 기초하여, 상기 수신 시간 차이는 상기 두 채널에 대한 기준 음파 신호기들 간의 위치 오프셋에 기초하여 보정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서
    상기 위치 오프셋은 상기 단말에 포함된 지자계 센서 및 상기 두 음파 수신기들 간의 거리에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 수신 시간 차이는 상기 위치 오프셋에 의해 발생하는 오차 수신 시간에 기초하여 보정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 채널 별 노이즈 세기 및 상기 복수의 음파 수신기들 각각의 음파 신호의 수신 세기를 측정하는 단계;를 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 기준 음파 수신기는 상기 복수의 음파 수신기들 각각에 대한 상기 음파 신호의 수신 세기 대비 노이즈 세기인 SNR (Signal Noise Ratio)에 기초하여 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 노이즈 세기는 상기 음파 신호가 수신되지 않은 주파수 대역에 대해서만 측정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 채널들 각각에서 수신된 음파 신호는 서로 상이한 앵커로부터 전송된 음파 신호인 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 음파 신호는 비가청 주파수 대역의 음파 신호인 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제1항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  10. 무선 통신 시스템에서 위치를 측정하는 단말에 있어서,
    복수의 음파 수신기들; 및
    상기 복수의 음파 수신기들과 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 복수의 음파 수신기들 각각을 이용하여 복수의 채널들에 대한 복수의 음파 신호들을 수신하고, 상기 복수의 음파 수신기들 중 상기 복수의 채널들 각각에 대한 기준 음파 수신기를 선택하며, 채널 별 상기 기준 음파 수신기의 음파 신호 수신 시간에 기초하여 두 채널 간 수신 시간 차이를 산출하고, 상기 수신 시간 차이에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정하며,
    상기 기준 음파 수신기는 상기 복수의 채널들 각각에 대한 상기 복수의 음파 수신기들 간의 음파 신호의 수신 품질의 비교를 통해 각 채널 별로 독립적으로 선택되는, 단말.
  11. 무선 통신 시스템에서 위치를 측정하는 단말을 제어하는 프로세싱 장치에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 연결되고 명령어들을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하되, 상기 명령어들은 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것을 기반으로 상기 단말로 하여금:
    복수의 음파 수신기들 각각을 이용하여 복수의 채널들에 대한 복수의 음파 신호들을 수신하고, 상기 복수의 음파 수신기들 중 상기 복수의 채널들 각각에 대한 기준 음파 수신기를 선택하며, 채널 별 상기 기준 음파 수신기의 음파 신호 수신 시간에 기초하여 두 채널 간 수신 시간 차이를 산출하고, 상기 수신 시간 차이에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정하게 하며,
    상기 기준 음파 수신기는 상기 복수의 채널들 각각에 대한 상기 복수의 음파 수신기들 간의 음파 신호의 수신 품질의 비교를 통해 각 채널 별로 독립적으로 선택되는, 프로세싱 장치.
  12. 무선 통신 시스템에서 네트워크가 단말의 위치를 측정하는 방법에 있어서,
    복수의 앵커들을 통해 복수의 채널들에서 음파 신호들을 단말에게 전송하는 단계;
    상기 단말로부터 상기 복수의 채널들 중에서 두 채널 간의 수신 시간 차이에 대한 정보를 포함하는 측정 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 측정 정보에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 측정 정보는 복수의 음파 수신기들 중에서 채널 별로 독립적으로 선택된 기준 음파 수신기에 대한 매핑 정보를 더 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  14. 무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 측정하는 네트워크에 있어서,
    RF(Radio Frequency) 송수신기;
    상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 RF 송수신기를 제어하여 복수의 앵커들을 통해 복수의 채널들에서 음파 신호들을 단말에게 전송하고, 상기 단말로부터 상기 복수의 채널들 중에서 두 채널 간의 수신 시간 차이에 대한 정보를 포함하는 측정 정보를 수신하고, 상기 측정 정보에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정하며,
    상기 측정 정보는 복수의 음파 수신기들 중에서 채널 별로 독립적으로 선택된 기준 음파 수신기에 대한 매핑 정보를 더 포함하는, 네트워크.
  15. 무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 측정하는 네트워크를 제어하는 프로세싱 장치에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 연결되고 명령어들을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하되, 상기 명령어들은 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것을 기반으로 상기 네트워크로 하여금:
    복수의 앵커들을 통해 복수의 채널들에서 음파 신호들을 단말에게 전송하고, 상기 단말로부터 상기 복수의 채널들 중에서 두 채널 간의 수신 시간 차이에 대한 정보를 포함하는 측정 정보를 수신하고, 상기 측정 정보에 기초하여 상기 단말의 위치를 측정하게 하며,
    상기 측정 정보는 복수의 음파 수신기들 중에서 채널 별로 독립적으로 선택된 기준 음파 수신기에 대한 매핑 정보를 더 포함하는, 프로세싱 장치.
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