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거대 MIMO(Massive Multi Input Multi Output) 시스템에 기반한 이동 통신 시스템의 측위 시스템으로서,배열안테나를 구비한 하나 또는 둘 이상의 노변 기지국으로부터 수신한 상기 노변 기지국의 커버리지 내 이동국에 대한 전파수신각도 정보, 제1 전파지연 정보 또는 이들의 조합을 토대로 상기 이동국에 대한 이차원 빔 공간 좌표를 추정하는 제1 추정부;상기 이차원 빔 공간 좌표에서 수신되는 신호에서 도플러(Doppler) 주파수 및 제2 전파지연 정보를 추정하여 상기 이동국의 이동방향 및 이동속도를 추정하는 제2 추정부;상기 이차원 빔 공간 좌표의 변화, 상기 도플러 주파수 및 상기 제2 전파지연 정보를 토대로 상기 이동국의 위치를 결정하는 위치결정부; 및상기 이동국의 위치를 이용하여 상기 노변 기지국의 수신 신호를 제어하거나 송신 신호를 제어하거나 상기 수신 신호 및 상기 송신 신호 모두를 제어하는 신호제어부;를 포함하며,상기 신호제어부는, 상기 이차원 빔 공간 좌표의 각 차원에 대한 속성을 갖는 2차원 빔 도메인에서 상기 이동국으로의 최대 이득을 가지는 m*행의 n*열 빔에 의한 신호 G(m*, m*)를 데이터 모뎀에 입력하여, 상기 이동국으로부터 수신한 상향링크 데이터를 복구하는 이동 통신 시스템의 측위 시스템
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청구항 1에 있어서,상기 제1 추정부의 입력단에 연결되며, 상기 배열안테나와 상기 배열안테나의 각 단위 안테나에 연결되는 고주파 송수신기에서 발생하는 위상 왜곡을 보상하는 캘러브레이션부를 더 포함하는 이동 통신 시스템의 측위 시스템
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청구항 2에 있어서,상기 제1 추정부는, 하기 수학식 2의 이차원 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform)을 이용하여 상기 이동국으로부터 수신되고 캘러브레이션된 기저대역 신호에서 상기 이차원 빔 공간 좌표를 추정하는 이동 통신 시스템의 측위 시스템:[수학식 2]수학식 2에서, g(u,v)는 u번째 행의 v번째 열에 위치하는 단위 안테나에 수신되고 캘러브레이션된 기저대역 신호를 나타내고, G(m,n)은 상기 이차원 빔 공간 좌표의 각 차원의 속성을 갖는 2차원 빔 도메인에서 m번째 행의 n번째 열에 위치하는 빔에 수신되는 채널 특성을 나타내고, 상기 2차원 빔 도메인은 M개의 행과 N개의 열로 이루어진 이차원 격자 구조에 형성된 총 M×N개의 직교하는 빔 성분을 표현함
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청구항 3에 있어서,상기 제2 추정부는, 상기 제1 추정부에서 추정된 상기 2차원 빔 도메인에서 최대 이득을 가지는 채널 신호로부터 상기 도플러 주파수와 상기 제2 전파지연 정보를 추정하는 이동 통신 시스템의 측위 시스템
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청구항 4에 있어서,상기 위치결정부는, 상기 이동국의 응답메시지에 포함된 상기 이동국 자체의 이동방향 및 이동속도에 대한 이동객체 관련 정보를 상기 이차원 빔 공간 좌표의 변화, 상기 도플러 주파수 및 상기 제2 전파지연 정보와 결합하여 상기 이동국의 실시간 위치 또는 미래 예상 위치를 결정하는 이동 통신 시스템의 측위 시스템
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삭제
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청구항 1에 있어서,상기 신호제어부는, 상기 노변 기지국의 프리코딩부, 자원매핑부 및 고주파 신호생성부를 제어하며,상기 제어부의 제어에 의해 상기 프리코딩부는 상기 상향링크에서 추정된 이동국의 위치 정보를 이용하여 상기 이동국에 대한 송신 신호를 프리코딩하고, 상기 자원매핑부는 상기 프리코딩부에서 프리코딩된 심볼들을 상기 배열안테나의 M×N 격자 상의 심볼로 사상하며, 상기 고주파 신호생성부는 상기 자원매핑부에서 사상된 M×N 격자 상의 심볼을 고주파 신호로 변환하고 변환된 고주파 신호를 상기 배열안테나의 단위 안테나를 통해 상기 이동국으로 전송하는 이동 통신 시스템의 측위 시스템
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청구항 7에 있어서,상기 신호제어부는, 상기 이동국에 X(t)의 송신 신호를 전송하고자 할 때, 상기 이동국의 위치 정보를 이용하여 상기 프리코딩된 심볼들을 하기 수학식 3의 이차원 이산 푸리에 변환을 통해 상기 M×N 격자 상의 심볼로 사상하는 이동 통신 시스템의 측위 시스템:[수학식 3]수학식 3에서, x(u, v)는 u번째 행의 v번째 열에 위치하는 단위 안테나에서 송신될 신호를 나타내며, M×N 격자로 이루어진 안테나 도메인 상의 심볼 또는 신호임
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청구항 7에 있어서,상기 노변 기지국은 교차로 또는 교통 관심 지역을 조망하는 위치에 배치되고, 상기 커버리지 내에 진입하는 이동국에 대하여 교통정보메시지를 전송하고 상기 이동국으로부터 상기 교통정보메시지에 대한 응답메시지를 수신하며, 여기서 상기 교통정보메시지는 교통신호등 정보 및 교통 흐름 관련 정보를 포함한 일련의 교차로 정보를 포함하고, 상기 응답메시지는 상기 이동국을 소유한 이동객체의 종류와 상기 이동국의 이동방향 및 이동속도 정보를 담은 이동객체 정보를 포함하는 이동 통신 시스템의 측위 시스템
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청구항 1에 있어서,상기 제1 추정부는,상기 이동국 중 기설정된 지도의 도로상에서 이동하는 차량을 지칭하는 제1이동국에 대한 제1 이차원 빔 공간 좌표를 추정하는 제1A 추정부; 및상기 제1이동국과 다른 제2이동국의 제2 이차원 빔 공간 좌표를 추정하는 제1B 추정부;를 포함하는 이동 통신 시스템의 측위 시스템
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거대 MIMO(Massive Multi Input Multi Output) 시스템에 기반한 이동 통신 시스템의 측위 방법으로서,배열안테나를 구비한 하나 또는 둘 이상의 노변 기지국에 연결되어 상기 노변 기지국의 커버리지 내 이동국에 대한 전파수신각도 정보, 제1 전파지연 정보 또는 이들의 조합을 토대로 상기 이동국에 대한 이차원 빔 공간 좌표를 추정하는 단계;상기 이차원 빔 공간 좌표에서 수신되는 신호에서 도플러(Doppler) 주파수 및 제2 전파지연 정보를 추정하여 상기 이동국의 이동방향 및 이동속도를 추정하는 단계;상기 이차원 빔 공간 좌표의 변화, 상기 도플러 주파수 및 상기 제2 전파지연 정보를 토대로 상기 이동국의 위치를 결정하는 단계; 및상기 이동국의 위치를 이용하여 상기 노변 기지국의 수신 신호를 제어하거나 송신 신호를 제어하거나 상기 수신 신호 및 상기 송신 신호 모두를 제어하는 단계;를 포함하며,상기 노변 기지국의 수신 신호를 제어하는 단계는, 상기 이차원 빔 공간 좌표의 각 차원에 대한 속성을 갖는 2차원 빔 도메인에서 상기 이동국으로의 최대 이득을 가지는 m*행의 n*열 빔에 의한 신호 G(m*, m*)를 데이터 모뎀에 입력하여, 상기 이동국으로부터 수신한 상향링크 데이터를 복구하는 단계를 포함하는 이동 통신 시스템의 측위 방법
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청구항 11에 있어서,상기 이차원 빔 공간 좌표를 추정하는 단계 이전에, 상기 배열안테나와 상기 배열안테나의 각 단위 안테나에 연결되는 고주파 송수신기에서 발생하는 위상 왜곡을 보상하는 단계를 더 포함하는 이동 통신 시스템의 측위 방법
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청구항 12에 있어서,상기 이차원 빔 공간 좌표를 추정하는 단계는, 하기 수학식 2의 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform)을 이용하여 상기 이동국으로부터 수신되고 보상된 기저대역 신호에서 상기 이차원 빔 공간 좌표를 추정하는 단계를 포함하는 이동 통신 시스템의 측위 방법:[수학식 2]수학식 2에서, g(u,v)는 u번째 행의 v번째 열에 위치하는 단위 안테나에 수신되고 캘러브레이션된 기저대역 신호를 나타내고, G(m,n)은 상기 이차원 빔 공간 좌표의 각 차원에 대한 속성을 갖는 2차원 빔 도메인에서 m번째 행의 n번째 열에 위치하는 빔에 수신되는 채널 특성을 나타내고, 상기 2차원 빔 도메인은 M개의 행과 N개의 열로 이루어진 이차원 격자 구조에 형성된 총 M×N개의 직교하는 빔 성분을 표현함
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청구항 13에 있어서,상기 이동국의 이동방향 및 이동속도를 추정하는 단계는, 상기 2차원 빔 도메인에서 최대 이득을 가지는 채널 신호로부터 상기 도플러 주파수와 상기 제2 전파지연 정보를 추정하는 단계를 포함하는 이동 통신 시스템의 측위 방법
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청구항 14에 있어서,상기 이동국의 위치를 결정하는 단계는, 상기 이동국의 응답메시지에 포함된 상기 이동국 자체의 이동방향 및 이동속도에 대한 이동객체 관련 정보를 상기 이차원 빔 공간 좌표의 변화, 상기 도플러 주파수 및 상기 제2 전파지연 정보와 결합하여 상기 이동국의 실시간 위치 또는 미래 예상 위치를 결정하는 단계를 포함하는 이동 통신 시스템의 측위 방법
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청구항 11에 있어서,상기 노변 기지국의 송신 신호를 제어하는 단계는,상기 이동국의 이차원 빔 공간 좌표를 이용하여 상기 노변 기지국의 상기 이동국에 대한 송신 신호를 프리코딩하는 단계;상기 프리코딩하는 단계에서 프리코딩된 심볼들을 상기 배열안테나의 M×N 격자 상의 심볼로 사상하는 단계; 및상기 M×N 격자 상에 사상된 심볼을 상기 배열안테나에 연결된 고주파 송수신기를 통해 고주파 신호로 변환하고 변환된 고주파 신호를 상기 배열안테나의 단위 안테나를 통해 상기 이동국으로 전송하는 단계;를 포함하는 이동 통신 시스템의 측위 방법
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청구항 17에 있어서,상기 심볼로 사상하는 단계는, 상기 제어부에서 X(t)의 신호를 상기 이동국으로 전송하고자 할 때, 상기 이차원 빔 공간 좌표를 하기 수학식 3의 이차원 이산 푸리에 변환을 통해 M×N 격자 상의 심볼로 사상하는 단계를 포함하는 이동 통신 시스템의 측위 방법:[수학식 3]수학식 3에서, x(u, v)는 u번째 행의 v번째 열에 위치하는 단위 안테나에서 송신될 신호를 나타내며, M×N 격자로 이루어진 안테나 도메인 상의 심볼 또는 신호임
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청구항 17에 있어서,상기 노변 기지국과 상기 이동국은 시분할다중화 방식으로 통신하는 이동 통신 시스템의 측위 방법
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청구항 11에 있어서,상기 노변 기지국은 교차로 또는 교통 관심 지역을 조망하는 위치에 배치되며, 상기 커버리지 내에 진입하는 이동국에 대하여 교통정보메시지를 전송하고 상기 이동국으로부터 상기 교통정보메시지에 대한 응답메시지를 수신하며, 여기서 상기 노변 기지국이 상기 이동국에 전달하는 교통정보메시지는 교통신호등 정보, 교통 흐름 관련 정보를 포함한 일련의 교차로 정보를 포함하고, 상기 응답메시지는 상기 이동국을 소유한 이동객체의 종류와 상기 이동국의 이동방향 및 이동속도 정보를 담은 이동객체 정보를 포함하는 이동 통신 시스템의 측위 방법
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청구항 11에 있어서,상기 이동국의 이차원 빔 공간 좌표를 추정하는 단계는,상기 이동국 중 기설정된 지도의 도로상에서 이동하는 차량을 지칭하는 제1이동국에 대한 제1 이차원 빔 공간 좌표를 추정하는 단계; 및상기 제1이동국과 다른 제2이동국의 제2 이차원 빔 공간 좌표를 추정하는 단계;를 포함하는 이동 통신 시스템의 측위 방법
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