KR100292641B1 - 가중최소제곱위치해법으로공분산매트릭스추정을행하는방법및장치 - Google Patents

가중최소제곱위치해법으로공분산매트릭스추정을행하는방법및장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100292641B1
KR100292641B1 KR1019980707663A KR19980707663A KR100292641B1 KR 100292641 B1 KR100292641 B1 KR 100292641B1 KR 1019980707663 A KR1019980707663 A KR 1019980707663A KR 19980707663 A KR19980707663 A KR 19980707663A KR 100292641 B1 KR100292641 B1 KR 100292641B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mobile unit
variance
variances
arrival time
determining
Prior art date
Application number
KR1019980707663A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000064796A (ko
Inventor
에이. 버클러，마크
에이. 존스，데브라
씨. 어로우스，니콜라스
Original Assignee
비센트 비.인그라시아, 알크 엠 아헨
모토로라 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비센트 비.인그라시아, 알크 엠 아헨, 모토로라 인코포레이티드 filed Critical 비센트 비.인그라시아, 알크 엠 아헨
Publication of KR20000064796A publication Critical patent/KR20000064796A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100292641B1 publication Critical patent/KR100292641B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/04—Details
    • G01S1/045—Receivers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/06—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements

Abstract

고정 하부구조(110-116)와 이동 유니트(160) 사이에서 교환되는 신호들로 하여금 M개의 채널 품질 메트릭을 발생하게 한다. 채널 품질 메트릭은 사전설정된 관계(501-503)에 의해 M개의 대응하는 도달 시간 분산으로 맵핑되어, M-1개의 도달 시간 차 분산을 도출하는데 사용된다. 부분적으로 도달 시간 차 분산을 포함하는 도달 시간 차 가중 매트릭스는, 이동 유니트의 위치를 추정하는 WLS 해법을 계산하는데 사용된다. 이 과정은 이동 유니트와 관련해서 동작하는 하부구조 기반 위치 프로세서를 사용하여 구현되거나, 혹은 위치 프로세서 또는 이동 유니트 만을 이용하여 수행될 수도 있다.

Description

가중 최소 제곱 위치 해법으로 공분산 매트릭스 추정을 행하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COVARIANCE MATRIX ESTIMATION IN A WEIGHTED LEAST-SQUARES LOCATION SOLUTION}
이동 유니트(mobile unit)(예를 들어, 자동차용 또는 휴대용 라디오)가 지리학적으로 다양한 다수의 트랜시버를 포함하는 고정된 통신 하부구조(infrastructure)와 무선으로 통신하는 무선 통신 시스템은 공지되어 있다. 이러한 시스템에서, 주어진 이동 유니트에 대한 위치 정보를 결정하기 위한 방법은 공지되어 있다. 특히, 잘 알려진 가중 제곱해법(WLS)은 예를 들어 가이어(Geier) 등의 미국 특허 제5,416,712호에 개시된 바와 같이 위치 정보를 결정하는데 사용될 수 있다.
간략하게 말해서, 위치 결정을 위한 WLS 해법은, 이동 유니트와 위치가 알려진 고정 트랜시버 간의 거리 추정치에 일부 근거하여 이동 유니트에 대한 위치 추정치를 반복적으로 도출하려는 것이다. 거리를 속도와 시간의 적으로서 계산할 수있다고 가정하면, (의사-범위(pseudo-range) 또는 PR이라고 하는) 거리 추정치는 실제에 있어 이동 유니트와 고정 트랜시버 간의 전파 지연에 광 속도를 곱해서 계산할 수 있다. 이상적으로 측정한 전파 지연을 가정하면, 이동 유니트의 위치를 의사-범위를 사용하여 거의 또는 전혀 오차 없이 계산할 수 있다. 그러나, 전파 지연은 실제에 있어 송신된 신호를 사용해서 측정하는데, 이들 송신 신호는 각종 오차 요인, 예를 들어 노이즈, 다중로 간섭, 왜곡 등에 의해 영향을 받는다. 지연 측정의 결과적인 오차는 의사-범위의 오차로 되고, 결국은 위치 추정치의 오차로 변환된다.
측정 오차를 없애기 위해, WLS 해법에서는 위치 추정에 각종 측정치의 신뢰성을 하나의 요소로서 도입한다. 즉, WLS 해법은 위치 추정에 사용될 때 신뢰성이 큰 측정에 대해서는 높은 신뢰도를 부여하고 신뢰성이 작은 측정에 대해서는 낮은 신뢰도를 부여한다. 이런 식으로, WLS 해법은, 가중치 부여하지 않는 기법에 비해 상당한 성능상의 장점을 제공한다. 그러나, 실제에 있어, 신호의 신뢰성은 직접 측정할 수는 없고 확률론적 변수의 분산(variance of a stochastic variable)으로서 설명할 수 밖에 없다.
측정의 신뢰도를 위치 결정에 도입하는 각종 방법은 본 기술 분야에 알려져 있다. 예를 들어 가이어의 미국 특허 제5,202,829호에서는, 칼만(Kalman) 필터를 사용해서 선박 및 그의 후미 부표(tailbuoy)에 설치된 GPS 수신기를 사용해서 측정한 의사-범위의 “품질”을 평가한다. 또한, 쉐인블라트(Sheynblat)의 미국 특허 제5,436,632호에 개시된 시스템에서는, 알려진 위치의 리던던트(redundant) GPS 수신기(기준 스테이션(reference station) 및 완전한 모니터(integrity monitor))를 이용해서, GPS 수신기를 또한 갖추고 있는 이동 유니트에 의한 의사-범위 측정을 보정한다. 쉐인블라트의 특허에서는 WLS 해법을 사용하는 것이 개시되고 있는데, 여기서는 “측정 오차 공분산”을, 주어진 기준 스테이션과 그의 대응하는 완전한 모니터 간의 오차에 의해서 표시되는 수신기 노이즈에 근거하여 결정한다.
가이어 및 쉐인블라트의 특허에서는 신뢰성 결정을 도입하여 위치 추정의 정확도를 향상시키기는 하지만, 이러한 기법들은 이동 및 휴대가능한 무선 통신 환경에 용이하게 적용될 수 없다. 첫째로, 이들 가이어 및 쉐인블라트의 기법에서는 GPS 수신기를 사용해야 하는데, 이들 수신기는 이동/휴대가능한 장비의 가격을 상당히 상승시키고 이러한 장비, 특히 휴대용 라디오의 크기 및 복잡도를 용인할 수 없을 정도로 증대시킨다.
또한, 가이어의 '829 특허에서 볼 수 있는 바와 같이, 칼만 필터를 사용하기 위해서는 WLS 해법보다 상당히 큰 컴퓨팅 능력이 요구된다. 휴대용 유니트에서, 컴퓨팅 능력은 종종 크기 및 배터리 수명에 의해 제한되므로, 컴퓨팅면에 있어서 고가로 되는 칼만 필터 기법을 사용하는 것은 바람직스럽지 않게 된다. 따라서, 고가의 GPS 장비를 사용하지 않고서도 WLS 해법의 장점을 도입할 수 있는 방법이 필요하다. 특히, WLS 해법에 사용하기 위한 공분산 매트릭스를 추정하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에서의 위치 결정에 관한 것으로, 특히 가중 제곱해법(weighted least-squares(WLS) solution)을 이용하는 공분산 매트릭스(covariance matrix)의 추정에 관한 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 블럭도이고,
도 2는 위치 프로세서의 블럭도이며,
도 3은 이동 유니트가 그의 위치를 결정하기 위한 위치 프로세서와 상호 작동하는 경우 그 이동 유니트의 동작을 도시한 플로우챠트이며,
도 4는 위치 프로세서가 이동 유니트의 위치를 결정하기 위해 이동 유니트와 상호 작동하는 경우 그 위치 프로세서의 동작을 도시한 플로우챠트이며,
도 5는 도달 시간 분산을 결정하는데 사용되는 사전설정된 관계의 예를 도시하는 그래프이며,
도 6은 가중 제곱해법을 사용해서 위치 추정치를 결정하는 것을 도시하는 플로우챠트이며,
도 7은 고정 하부구조가 이동 유니트에 의해 송신된 신호에 근거해서 이동 유니트의 위치를 결정하는 경우 그 하부구조의 동작을 도시하는 플로우챠트이며,
도 8은 이동 유니트의 블럭도이며,
도 9는 도 8의 이동 유니트가 그 자신의 위치를 결정하는 경우 그 이동 유니트의 동작을 도시하는 플로우챠트이다.,
본 발명에 의하면, 가중 최소 제곱 위치 결정에 사용하기 위한 공분산 매트릭스를 추정하는 방법 및 장치가 제공된다. 일반적으로, 고정 하부구조와 이동 유니트 사이에서 교환되는 신호에 의해서 M개의 채널 품질 메트릭(channel quality metric)(M≥3)이 발생된다. 이들 채널 품질 메트릭은 대응하는 도달 시간 분산(time of arrival variances)을 도출하는데 사용되며, 이들 도달 시간 분산은M-1개의 도달 시간 차 분산(time of arrival differential variances)을 도출하는데 사용된다. 사전설정된 관계를 사용하여 채널 품질 메트릭을 도달 시간 분산에 맵핑시킨다. 부분적으로 도달 시간 차 분산을 포함하는 도달 시간 차 가중 매트릭스(공분산 추정 매트릭스)가 이동 유니트의 위치를 추정하는 WLS 해법을 계산하는데 사용된다. 이같은 과정은 이동 유니트와 관련해서 동작하는 하부구조 기반 위치 프로세서에 의해서 구현되거나, 위치 프로세서 또는 이동 유니트 만에 의해서 수행될 수도 있다. 이런 식으로, WLS 해법은 GPS 장비를 사용하지 않고서도 위치 결정에 바람직하게 이용될 수 있다.
본 발명은 도 1 내지 9를 참조하여 더욱 용이하게 설명될 수 있다. 도 1은 모토로라사(Motorola, Inc.)의 제품인 IDENTM시스템과 같은 무선 통신 시스템(100)의 블럭도이다. 무선 통신 시스템(100)은 네트워크(140)를 통해 위치 프로세서(130)에 결합된 지리학적으로 다양한 고정 트랜시버(110-116)와 다수의 이동 유니트(160)(하나만 도시됨)를 포함하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 각 이동 유니트(160)는 당해 기술 분야에 알려진 바와 같이 소프트웨어 프로그램을 저장하고 실행하기 위한 메모리와 하나 이상의 디지털 컴퓨팅 디바이스를 포함한다.
각 트랜시버(110-116)에 의해 제공되는 커버리지 영역에 의해 도시한 바와 같이 육각형으로 표현되는 대응하는 셀(120-126)이 생긴다. 실제 사용에 있어서, 각각의 트랜시버(110-116)는 실제로 트랜시버 뱅크를 포함할 수도 있으나, 본 명세서에서는 간료성을 위해 각 셀이 단지 하나의 트랜시버 만을 포함하는 것으로 가정한다. 이동 유니트가 시스템(100)의 전체에 걸쳐 이동하는 동안, 이동 유니트에 대한 무선 통신 서비스는 서빙 사이트(serving site)에 의해 관리되고 제공된다. 인접 사이트들은 서빙 사이트를 둘러싸고 있는 사이트이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 도면 부호(110)로 표시한 사이트는 이동 유니트(160)에 대한 서빙 사이트로서 작용하고, 도면 부호((111-116)로서 표시한 사이트들은 인접 사이트로서 작용한다.
바람직한 실시예에서 시분할 다중(TDM) 포맷에 따른 무선 채널을 제공하는 트랜시버(110-116) 및 위치 프로세서(130)는 집합적으로 고정 하부구조로서 칭해진다. 각 트랜시버(110-116)는 고정되어 있으므로, 그 송신기의 정확한 위치는 조사 또는 다른 적합한 측정 기법에 의해 결정되는 바와 같이 높은 정확도로 알려져 있다.
후술하는 바와 같이, 본 발명은 이동 유니트가 수신하거나 송신한 신호들로부터 도출되는 채널 품질에 의존한다. 바람직한 실시예에서, 이들 신호의 각각은 각 트랜시버에 대해 고유한 공지의 데이터 심볼들을 포함한다. 예를 들어, IDENTM시스템에서 각 트랜시버는 미사용 타임 슬롯이 이용가능하게 될 때마다 공지의 데이터 심볼들을 송신할 것이다.
네트워크(140)는, 데이터 및 제어 정보가 각종 하부구조 요소들 사이에서 전달될 수 있고 잘 알려진 네트워크 프로토콜에 따라 동작할 수 있게 해준다. 고정 하부구조는 또한 주어진 이동 유니트에 대한 위치 정보의 요청기 또는 그 정보의 목적지로서의 역할을 할 수도 있는 다양한 다른 네트워크 엔티티(entity)(170)를포함할 수도 있다. 이러한 하부구조 엔티티의 예로서는 이에 국한하고자 하는 것은 아니나 콘솔, 전화 상호접속 디바이스 및 관리 터미널이 있다.
위치 프로세서(130)는 소프트웨어 프로그램의 저장 및 실행을 위해 사용되는 디지털 컴퓨팅 디바이스(131) 및 메모리(132)를 포함한다. 실제 사용에 있어, 시중으로부터 구입가능한 컴퓨터 워크스테이션 또는 주문형 컴퓨터 플랫폼이 위치 프로세서(130)를 구현하는데 사용될 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 후술하는 방법들은 위치 프로세서(130) 및/또는 이동 유니트(160)에 상주하는 소프트웨어 프로그램으로서 구현된다.
도 2는 분산 결정기(204), 이 분산 결정기의 출력에 결합된 차 분산 결정기(206) 및 이 차 분산 결정기의 출력에 결합된 위치 결정기(208)를 포함하는 위치 프로세서(200)의 블럭도이다. 바람직한 실시예에서, 도 2에 도시된 각 블럭은 메모리에 저장되고 위치 프로세서(200)에 상주하는 디지털 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행되는 하나 이상의 소프트웨어 기반 알고리즘으로서 구현된다. 하지만, 비-소프트웨어 기반 알고리즘도 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
분산 결정기(204)는 채널 품질 메트릭을 입력으로서 취한다. 후술하는 바와 같이, 각 채널 품질 메트릭은 특정 이동 유니트에 수신되는 신호에 대해 고유하게 대응하거나, 다른 실시예에서는 고정 트랜시버들 중의 하나에 수신되는 신호에 대해 고유하게 대응한다. 분산 결정기(204)의 출력은 채널 품질 메트릭들과 일 대 일로 대응하는 도달 시간 분산이다. 도달 시간 분산은, 정확하게 각 신호가 이동 유니트(또는 고정 트랜시버)에 의해 수신된 시점에 관한 불확실성을 나타내는 것이다.
차 분산 결정기(206)는 도달 시간 분산들을 조합해서 도달 시간차 분산을 생성한다. 후술하는 바와 같이, 도달 시간 차 분산들은 위치 결정기(208)에 의해 계산되는 바와 같이 WLS 해법에서 사용되는 도달 시간 차 가중 매트릭스를 생성하는데 사용된다. 위치 결정기(208)에 의해 출력된 위치 추정 출력은, 공칭 추정치를 갱신하는데 사용되는 보정치들이 최소 임계치 아래로 수렴되었을 때 충분히 정확한 것으로 판단되는 반복 갱신된 공칭 위치 추정치를 나타낸다.
양호한 실시예에서, 도 2의 위치 프로세서는 이동 유니트의 위치를 결정할 때 그 이동 유니트와 상호작동한다. 도 3은 이동 유니트에 관한 위치 정보를 프로세서와 관련해서 결정할 때 그 이동 유니트의 동작을 도시한 것이다. 단계(302)에서, 이동 유니트는 M개의 서로 다른 지리학적으로 다양한 트랜시버(M≥3)로부터 M개의 신호를 수신한다. 각각의 신호는 트랜시버들중 하나에 각각 고유하게 대응하며, 각각의 신호는 그의 대응하는 트랜시버에 의해 송신된 공지의 데이터 심볼들을 포함한다.
공지의 데이터 심볼들이 송신된 시점과 그들 심볼이 수신된 시점 간의 지연은, 이동 유니트와 각 트랜시버 간의 의사-범위를 결정하기 위한 근거로서 이용된다. 실제 사용에 있어, 주어진 트랜시버에 대해 계산된 지연은 실제로, 공지의 데이터 심볼들의 다수회 수신 동안 측정된 지연들에 대해 수행된 평균이다. 도 1에 도시한 예에서, 이동 유니트(160)는 3개의 트랜시버(X0, X1, X2)로부터 신호들을 수신하고, 각 트랜시버도 또한 의사-범위(D0, D1, D2)와 각각 연관되는 것으로 가정한다.
당해 기술 분야에 알려진 바와 같이, 차 의사-범위(DPR)는 WLS 위치 해법에 대한 근거로서 형성되고 사용될 수 있다. 도 1의 예에서, DPR은 다음 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
상기한 예에서 서빙 사이트를 기준으로 사용했지만, 인접 사이트들 중의 하나를 용이하게 사용할 수 있다. 실제 사용에 있어, 공지의 데이터 심볼들은 전송 시간 동기 오차(TOT 오차)를 포함하는 오차를 갖는다. 이러한 오차를 고려하여, 주어진 트랜시버와 이동 유니트 간의 PR 측정치를 다음의 수학식 2와 같이 정의하고,
DPR을 다음의 수학식 3과 같이 정의한다.
상기 수학식 2에서, ei는 i번째 트랜시버에 대해 공지된 TOT 오차이다. PR이 이동 유니트에 의해 계산되는 경우, 각 트랜시버에 대한 이러한 TOT 오차는 이동유니트에 전달될 수 있다.
트랜시버로부터 M개의 신호가 수신되면, 이동 유니트는 단계(304)에서 M개의 채널 품질 메트릭을 결정한다. 바람직하게는, 공지의 데이터 심볼들의 다수회 수신에 걸친 평균이 각 채널 품질 메트릭을 도출하는데 사용된다. 이런식으로, 노이즈 신호 품질 측정의 영향이 완화된다. 채널 품질 메트릭은 캐리어 대 간섭+노이즈 비(C/1+N)의 형태를 취한다. 이러한 (C/1+N)을 측정하기 위한 기법들은 A METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING SIGNAL USABILITY라는 발명의 명칭을 가진 미국 특허 제5,440,582호에 개시되어 있다. 이 미국 특허는 본 발명에 참고로 인용된다. 그러나, (C/1+N) 대신에 또는 그의 보충 수단으로서 다른 신호 품질 인덱스(예를 들어, 수신되는 신호 세기)를 사용할 수도 있다. 결정 방법과는 무관하게, 각 채널 품질 메트릭은 적어도 3개의 사이트(M≥3)로부터 수신된 공지의 데이터 심볼들에 일 대 일의 대응관계를 갖는다. 실제로, 적어도 3개 사이트의 각각은 현재의 서빙 사이트에 대한 인접 사이트인 것이 허용되지만 사이트들 중의 하나는 이동 유니트에 대한 현재의(current) 서빙 사이트로 될 것이다.
단계(306)에서, 이동 유니트는 선택사양적으로 M개의 RMS 지연 확산을 결정하는데, 여기서 각 RMS 지연 확산은 M개의 신호들의 각각에 고유하게 대응한다. 당업계에 알려진 바와 같이, 수신된 신호들은 종종 다중로 간섭 및 지연으로 인해 왜곡된다. RMS 지연 확산은, 반사파 내의 에너지에 가중치 부여되게 비례하는 반사 성분 지연의 표준 편이(또는 평균 제곱근)값을 나타낸다. 이런 식으로, RMS 지연 확산은 이동 유니트가 수신하는 공지의 데이터 심볼에 대한 현재의 다중로 전파 환경의 영향을 나타내는 표시기로서의 역할을 한다. RMS 지연 확산을 결정하는 방법들은 당업계에 알려져 있다.
단계(308)에서, 채널 품질 메트릭 및 RMS 지연 확산은, 계산되었을 경우 이동 유니트에 의해서 위치 프로세서로 보내진다. 다수회 수신된 공지의 데이터 심볼들이 각 채널 품질 메트릭의 계산 시에 평균화된다고 가정하면, 사용된 공지의 심볼들의 수신 회수 Ni도 또한 전송된다.
단계(310)에서, 이전 단계에서 보내진 정보에 응답하여 이동 유니트는 선택사양적으로 위치 프로세서로부터 이동 유니트에 대한 위치 추정치를 수신한다. 단계(302-308)를 실행한 후에 이동 유니트가 위치 추정치를 수신하지 않게 할 수도 있다. 이는 예를 들어 위치 정보가 이동 유니트가 아닌 다른 수단, 예를 들어 무선 통신 시스템과 연관된 하부구조 엔티티 또는 심지어는 다른 이동 유니트에 의해서 요구되는 경우에 해당될 것이다.
도 4를 참조하면, 이동 유니트에 대한 위치 정보를 위치 프로세서와 관련해서 결정하는 경우 그 위치 프로세서의 동작에 대한 플로우챠트가 도시된다. 단계(402)에서, 주어진 이동 유니트에 대한 위치 추정치를 결정하기 위한 요구에 응답해서, 위치 프로세서는 이동 유니트에 대한 M개의 채널 품질 메트릭을 결정한다. 양호한 실시예에서, 채널 품질 메트릭들이 이동 유니트로부터 인바운드(inbound) 데이터로서 수신될 때 이들 채널 품질 메트릭들은 위치 프로세서에 의해서 결정된다. 이러한 경우, 각 채널 품질 메트릭에 대하여, 채널 품질 메트릭의 계산에 사용되는 공지의 데이터 심볼들의 수신 회수도 수신된다. 그러나, 당업자가 알 수 있듯이, 위치 프로세서는 이동 유니트로부터 수신된 그 밖의 다른 데이터에 근거하여 적합한 채널 품질 메트릭을 결정할 수도 있다.
단계(404)에서, 위치 프로세서는 선택사양적으로 이동 유니트로부터 적어도 하나의 RMS 지연 확산 측정에 관한 정보를 수신한다. RMS 데이터가 제공될 때 RMS 데이터에는 이전 단계에서 설명한 채널 품질 메트릭 및 다른 정보가 함께 포함되는 것이 바람직하다.
단계(406)에서, 위치 프로세서는 각 채널 품질 메트릭에 대한 제각기의 M개 도달 시간 분산을 결정한다. 공지의 데이터 심볼들을 사용해서 채널 품질 메트릭을 도출하는 정도까지, 도달 시간 분산은 각 신호에 대해 측정된 전파 지연의 불확실성을 나타낸다. 양호한 실시예에서, 채널 품질 메트릭은 사전설정된 관계에 따라 도달 시간 분산에 맵핑된다. 도 5는 이러한 사전설정된 관계들의 예를 도시한다.
도 5에 도시된 각각의 사전설정된 관계는 곡선(501-503)으로 표시된다. 이들 사전설정된 관계는 광범위한 조건 하에서 예상되는 시간 측정 성능을 결정하기 위한 컴퓨터 시뮬레이션 및/또는 필드 테스팅(field testing)에 의해 도출된다. 이러한 곡선(501-503)을 사용하는 것에 의해, (수평축을 따라 데시벨 단위로 측정되는) C/1+N의 값들은 (수직축을 따라 ㎲2단위로 측정되는) 대응하는 도달 시간 분산 값들에 맵핑된다. 도시된 수평축 및 수직축이 아닌 다른 수평축 및 수직축에 대한 값 범위도 가능한데, 이는 설계적 선택사양의 문제이다. 실제 사용에 있어, 각각의 사전설정된 관계는 저장된 테이블 또는 경험측상으로 정의된 수학 함수에 의해 구현된다. 단일 곡선군(501-503)을 도 5에 도시했으나, 다수의 곡선군을 도출할 수도 있다.
RMS 지연 확산 측정을 사용하는 것을 가정하면, 각각의 곡선(501-503)은 수신된 RMS 지연 확산의 특정 값에 따라 인덱싱된다. 각 곡선(501-503)은 단일 값 근방에 중심을 둔 RMS 지연 확산의 범위를 나타낸다. 따라서, 도시한 실시예에서, 제1 곡선(501)으로 표현한 제1 사전설정된 관계는 수신된 RMS 지연 확산이 5.0㎲에 가장 근접하는 경우에 사용되며, 제2 곡선(502)으로 표현한 제2 사전설정된 관계는 수신된 RMS 지연 확산이 2.5㎲에 가장 근접하는 경우에 사용되며, 제3 곡선(503)으로 표현한 제3 사전설정된 관계는 수신된 RMS 지연 확산이 0㎲에 가장 근접하는 경우에 사용된다. RMS 지연 확산을 사용하지 않는 경우에는, 사용되는 단일의 사전설정된 관계가 각종 곡선의 평균을 포함하거나 가장 빈번하게 측정되는 RMS 지연 확산에 대응하는 곡선으로 선택될 것이다.
도 4를 참조하면, 도달 시간 차 분산이 단계(408)에서 다음의 수학식 4에 따라 결정된다.
따라서, 각각의 도달 시간 차 분산은, 제1 사이트에 대해 스케일링된 도달 시간 분산 V0와, 제1 사이트에 대한 i번째 인접 사이트(1≤i≤M-1)에 대해 스케일링된 도달 시간 분산 Vi의 합으로 나타난다. 제1 사이트에 대해 스케일링된 도달 시간 분산 V0는, 제1 사이트에 대한 도달 시간 분산을 제1 사이트에 대한 채널 품질 메트릭(결국은, 도달 시간 분산)의 결정을 위해 샘플링되는 공지의 데이터 심볼의 수신 회수 N0로 나눈 것이다. 이와 마찬가지로, i번째 사이트에 대해 스케일링된 도달 시간 분산 Vi는, i번째 사이트에 대한 도달 시간 분산을, 사용되는 공지의 데이터 심볼의 수신 회수 Ni로 나눈 것이다. 제1 사이트가 이동 유니트에 대한 서빙 사이트인 것이 바람직한 것으로 생각되나, 제1 사이트를 인접 사이트들 중의 하나로 할 수도 있다.
평균 DPR 오차가 제로(0)이고 각 사이트의 공지의 데이터 심볼 측정치들이 보정되지 않았다고 가정하면, 도달 시간 차 가중 매트릭스(또는 공분산 매트릭스)V의 구성 요소들은 다음의 수학식 5 및 수학식 6에 따라 결정될 수 있다.
제1 사이트 및 M-1개의 인접 사이트에 관련된 위치 결정을 위해, 도달 시간 차 가중 매트릭스는= V0+Vi인 것을 상기하면 다음의 수학식 7과 같이 된다.
따라서, 본 발명은, WLS 해법에 사용하기 위한 공분산 매트릭스를 추정하기 위한 공분산 방법을 제공한다.
공분산 매트릭스가 결정되면, 위치 프로세서는 단계(410)에서 다음의 수학식 8에 의해 주어진 WLS 위치 해법을 푼다.
WLS 위치 해법을 결정하기 위한 과정에 대해서는 도 6을 참조하여 후술하겠다. WLS 위치 해법의 결정 결과는 주어진 이동 유니트에 대한 위치 추정치이다. 따라서, 단계(412)에서, 위치 추정치들은 선택사양적으로 위치 정보를 최초 요구한 이동 유니트 또는 하부구조 엔티티에 보내진다.
도 6은 WLS 해법을 이용해서 위치 추정을 결정하는 방법을 도시한다. 단계(602)에서 의사-범위 차 보정 벡터및 차 방향 코사인 매트릭스는 좌표(Xn, Yn)으로 표시한 공칭 위치 추정치에 근거해서 결정된다. 초기 공칭 위치 추정치는 제1 셀(바람직하게는 서브 셀)의 경계 범위 내에 속하게 선택되며 사용되는 셀들의 유형에 근거해서 선택된다. 즉, 당해 분야에 알려진 바와 같이, 제1 셀이 섹터화(sectorize)되면, 서브 섹터의 무게 중심이 초기 공칭 위치 추정치로서 선택된다. 그러나, 제1 셀이 섹터화되지 않으면, 초기 공칭 위치 추정치에 대한 양호한 선택은 제1 셀에 중심을 두고 있으며 제1 셀 반경의 대략 1/2에 해당하는 원 상의 점이다. 또한, 어떤 인접 셀들을 위치 결정에 사용할 것인지에 관한 지식을 사용해서, 그들 인접 셀에 가장 근접한 점을 선택하는 것에 의해 그러한 점의 선택을 정교하게 한다.
초기 공칭 위치 추정치가 주어지고 또한 제1 사이트 및 i번째 인접 트랜시버(1≤i≤M)에 대한 트랜시버 및 TOT 오차 e0및 ei에 관한 지식이 주어지면, 공칭 차 의사-범위는 다음의 수학식 9에 따라 계산될 수 있다.
상기 수학식 9에서, Dn,0는 공칭 위치 추정치와 서빙 사이트 간의 알려진 거리이며, Dn,i는 공칭 위치 추정치와 i번째 인접 사이트의 트랜시버 간의 알려진 거리이다. 공칭 DPR의 경우,내에 포함된 보정 값들은 이동 유니트에 의해서 측정된( 또한 위치 프로세서에 전달된) DPR과 공칭 DPR 간의 거리로서 계산된다. 따라서, 위치 결정이 제1 사이트 및 M-1개 인접 사이트들에 관련되는 경우,는 다음의 수학식 10과 같이 정의된다.
차 방향 코사인 매트릭스C는 M-1개 인접 사이트 각각에 대한 차 방향 코사인을 포함하는 것으로서 다음의 수학식 11과 같이 정의된다.
i번째 인접 사이트의 알려진 위치를 (Xi, Yi)로서 표시하면,C의 요소들은 다음의 수학식 12와 같이 정의된다.
및가 결정되면, 단계(604)에서 공칭 위치 보정 벡터를 결정할 수 있다. 공칭 위치 보정 벡터는 공칭 위치 추정치에 대한 보정값들을 포함하며 다음의 수학식 13과 같이 정의된다.
선형 대수학을 사용해서 WLS 위치 해법을 풀면, 공칭 위치 보정 벡터는 다음의 수학식 14와 같이 정의된다.
단계(606)에서, 공칭 위치 보정 벡터를 풀었으면,즉 (Xn+δx, Yn+δy)를 가산하는 것에 의해 공칭 위치 추정치를 갱신한다. 이 새로운 공칭 위치 추정치를 사용해서, 의사-범위 차 보정 벡터및 차 방향 코사인 매트릭스를 또한 다시 계산하여 그 보정 벡터를 공칭 위치 추정치에 반영한다.,및를 계산하고, 공칭 위치 추정치를 갱신하며,,및를 재계산하는 상기한 프로세스는 후술하는 바와 같이 최종 해답을 얻을 때까지 반복될 수 있다.
단계(608)에서, 공칭 위치 보정 벡터의 발산 여부를 결정한다. 이것은 현재의 공칭 위치 보정 벡터의 성분들을 이전에 계산된 공칭 방향 보정 벡터의 성분과 비교해서 행한다. 특히, 발산은 다음과 같은 수학식 15의 조건이 충족되는 경우에 발생된 것으로 생각된다.
U는 1보다 큰 값을 가진 상한 임계치로서, 양호한 실시예에서는 10의 값을 갖는다. 단일의 상한치가 아니라, 서로 다른 값을 가진 개별 임계치 Ux및 Uy를 개별 발산 조건에 대해 사용할 수도 있다. 발산이 발생되었다고 결정되면, WLS 해법을 더이상 반복하지 않고 더이상의 위치 추정치를 결정하지 않는다.
발산 조건들이 충족되지 않으면, 단계(612)에서 공칭 위치 보정 벡터의 크기가 다음의 수학식 16에 의해서 설명되는 바와 같이 하한 임계치 L 아래로 수렴하였는 지의 여부를 결정한다.
L의 값은 설계적인 선택사양의 문제로서, 시뮬레이션에서 8.05미터(0.005miles)의 값으로 설정했다. 공칭 위치 보정 벡터가 하한 임계치 아래로 수렴되지 않았으면, 프로세스는 단계(604)로 복귀하여 WLS 해법이 다음에 반복될 수 있게 된다. 그러나, 공칭 위치 보정 벡터가 수렴되었으면, 위치 추정치는 단계(614)에서 현재의 공칭 위치 추정치와 같게 설정된다.
상술한 바에 비추어 볼 때, 본 발명은 공분산 매트릭스를 추정하는 개선된 방법을 제공하여 계산상 효과적인 WLS 해법이 위치 결정에 사용될 수 있게 해준다.위치 프로세서가 이동 유니트와 상호동작하는 실시예에 부가하여, 본 발명은 또한 고정 하부구조(트랜시버 및 위치 프로세서) 또는 이동 유니트를 이용하는 위치 결정이 바람직한 경우에 유익하게 이용될 수도 있다. 이들 다른 실시예는 도 7 내지 9를 참조하여 설명하겠다.
도 7은 하부구조 만을 이용하는 본 발명의 위치 결정 방법을 도시한 것이다. 특히, 도 7에 도시된 방법은 도 1 및 2에 도시된 하부구조에 의해서 적합하게 수행될 것이다. 단계(702)에서, M개 차 트랜시버(M≥3)의 각각은 이동 유니트가 송신한 신호의 표현을 수신함으로써 M개의 상이한 신호 표현이 생성된다. 즉, 각 트랜시버는 동일한 신호를 수신하나, 다른 트랜시버들과 다른 오차 조건(페이딩(fading), 간섭 등)에 놓이게 된다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 트랜시버 X0, X1및 X2는 이동 유니트(160)가 송신한 신호를 수신한다. 양호한 실시예에서, 이동 유니트가 송신한 신호는 상술한 바와 같이 트랜시버가 송신한 것들과 기본적으로 동일한 알려진 심볼들의 시퀀스이다.
단계(704)에서, 각 트랜시버는 기본적으로 상술한 것과 동일한 방식으로 대응하는 표현에 대한 채널 품질 메트릭을 결정한다. 마찬가지로, 단계(706)에서, RMS 지연 확산은 상술한 바와 같이 각 트랜시버에 의해서 선택사양적으로 결정할 수도 있다. 또한, PR도 각 트랜시버에 의해서 결정된다. 단계(708)에서, 채널 품질 메트릭 및 이용가능하다면 RMS 지연 확산은 트랜시버에 의해서 위치 프로세서에 보내진다. 또한, 각 트랜시버는 채널 품질 메트릭의 결정에 사용되는 그의 PR 및 공지의 데이터 심볼의 수신 회수를 위치 프로세서에 전달한다.
단계(708)에서 보내진 정보가 수신되면, 위치 프로세서는 단계(710-716)를 실행하여 공분산 매트릭스 및 WLS 위치 해법을 결정한다. 단계(710-716)는 기본적으로 도 4의 단계(406-412)와 동일하므로, 이에 대한 설명은 하지 않겠다.
이동 유니트 만을 이용하는 본 발명의 다른 실시예는 도 8 내지 9에 도시된다. 도 8은 이동 유니트 만을 이용하는 위치 결정 방법에 적합한 이동 유니트의 블럭도이다. 특히, 이동 유니트(800)는, 수신기(802), 이 수신기의 출력에 결합된 분산 결정기(804), 이 분산 결정기의 출력에 결합된 차 분산 결정기(806) 및 이 차 분산 결정기의 출력에 결합된 위치 결정기(808)를 포함한다. 분산 결정기(804), 차 분산 결정기(806) 및 위치 결정기(808)는 도 2를 참조하여 설명한 분산 결정기(204), 차 분산 결정기(206) 및 위치 결정기(208)와 구조 및 기능적으로 동일하다. 또한, 분산 결정기(804), 차 분산 결정기(806) 및 위치 결정기(808)는 메모리에 저장되어 이동 유니트에 상주하는 디지털 컴퓨팅 디바이스에 의해서 실행되는 하나 이상의 소프트웨어 기반 알고리즘으로서 바람직하게 구현된다. 본 발명의 목적 상, 위치 프로세서(200)와 이동 유니트(800) 간의 유일한 차이는 이동 유니트(800)에 수신기(802)를 포함한다는 것이다. 최소한 수신기(802)는 신호를 하부구조 트랜시버로부터 수신할 수 있어야 하며 양호한 실시예에서 공지의 데이터 심볼을 다른 트랜시버들로부터 수신할 수 있어야만 한다. 또한, 수신기(802)는 수신된 신호로부터 채널 품질 메트릭을 추출하는데 필요한 상술한 기능을 포함한다.
이동 유니트(800)의 동작은 도 9에 도시된다. 특히, 단계(902-906)는 도 3의단계(302-306)와 동일하다. 즉, 이동 유니트는 트랜시버로부터 신호를 수신하고 WLS 해법의 결정에 필요한 정보를 도출한다. 그 다음, 이러한 정보를 하부구조 기반 위치 프로세서에 전송하는 것이 아니라, 이동 유니트는 도 4의 단계(406-412)와 동일한 단계(908-914)를 실행한다.
상기 논증한 바와 같이, 본 발명은 WLS 위치 결정에 사용하기 위한 공분산 매트릭스를 추정하기 위한 방법 및 장치를 바람직하게 제공한다. 채널 품질 메트릭을 근거로서 사용하여, 본 발명은 공분산 매트릭스가 효과적으로 WLS에서 추정되고 이용될 수 있게 한다. WLS 위치 해법은 칼만 필터를 이용하는 기법과 비교하여 계산상 효과적이고 고가의 GPS 수신기를 필요로 하지 않기 때문에, 본 발명은 하부구조 기반 위치 프로세서 또는 이동 유니트에서 구현될 수도 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여, 본 발명이 이동 유니트에 대한 위치를 그의 실제 위치의 125m(0.08mil 또는 410.1feet) 범위에서 적어도 67%의 시간으로 결정할 수 있음을 논증했다.
본 발명을 양호한 실시예에 관해 설명했으나, 당업자에게는 자명하듯이, 본 발명의 사상 및 청구의 범위의 범주 내에서 각종 변형이 가능할 것이다.

Claims (10)

  1. 위치 프로세서를 구비하는 고정 하부구조(fixed infrastructure)가 다수의 이동 유니트와 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템에서, 상기 위치 프로세서에 의해 상기 다수의 이동 유니트중 하나의 이동 유니트 위치를 추정하기 위한 방법에 있어서,
    상기 이동 유니트에 대응하는 M(M≥3)개의 채널 품질 메트릭(channel quality metrics)을 결정하는 단계와,
    상기 채널 품질 메트릭에 근거하여 M개의 도달 시간 분산(time of arrival variances)을 결정하는 단계와,
    상기 도달 시간 분산에 근거하여 M-1개의 도달 시간 차 분산(time of arrival differential variances)을 결정하는 단계와,
    상기 도달 시간 차 분산을 이용하여 가중 제곱해(weighted least squares solution)를 결정하여 상기 이동 유니트의 위치를 추정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 유니트 위치 추정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도달 시간 분산을 결정하는 단계는,
    하나 이상의 사전설정된 관계 중의 하나에 따라 캐리어 대 간섭+노이즈 비(carrier-to-interference-plus-noise ratios)를 스케일링되지 않은 도달 시간분산에 맵핑하는 단계를 포함하며,
    상기 하나 이상의 사전설정된 관계 중의 하나는 하나 이상의 RMS 지연 확산(delay spread)에 따라 인덱싱되는 것을 특징으로 하는 이동 유니트 위치 추정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도달 시간 차 분산을 다음의 수학식
    에 따라 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 수학식에서,
    은 i번째 도달 시간 차 분산이고,
    V0는 제1 사이트에 대응하는 제1 스케일링된 도달 시간 분산이고,
    Vi는 M-1개의 인접 사이트중 i번째 인접 사이트에 대응하는 i번째 스케일링된 도달 시간 분산이고,
    은 상기 제1 사이트에 대응하는 제1 도달 시간 분산이고,
    은 상기 i번째 인접 사이트에 대응하는 i번째 도달 시간 분산이고,
    N0는 상기 제1 사이트에 대응하는 제1 도달 시간 측정치를 결정하는데 사용되는 공지의 데이터 심볼들의 수신 회수이고,
    Ni는 상기 i번째 인접 사이트에 대응하는 i번째 도달 시간 측정치를 결정하는데 사용되는 공지의 데이터 심볼들의 수신 회수이며,
    인덱스 i는 1과 M-1을 포함하여 1과 M-1 사이의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 이동 유니트 위치 추정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 도달 시간 차 분산들을 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 제1 사이트는 상기 이동 유니트의 서빙 사이트(serving site)인 것을 특징으로 하는 이동 유니트 위치 추정 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 가중 제곱해를 결정하는 단계는,
    공칭 위치 추정치에 근거하여 의사-범위(pseudo-range) 차 보정 벡터및 차 방향 코사인 매트릭스C를 결정하는 단계와,
    공칭 위치 보정 벡터를 다음의 수학식
    에 따라 계산하는 단계 ― 상기 수학식에서 도달 시간 차 가중 매트릭스V는다음의 수학식
    에 의해서 정의됨 ― 와,
    상기 공칭 위치 추정치, 상기 의사-범위 차 보정 벡터 및 상기 차 방향 코사인 매트릭스를 상기 공칭 위치 보정 벡터에 근거하여 갱신하는 단계와,
    상기 공칭 위치 보정 벡터가 발산하지 않고 상기 공칭 위치 보정 벡터가 하나 이상의 하한 임계치를 벗어나 수렴되지 않는 한 상기 계산 단계 및 상기 갱신 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 유니트 위치 추정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가중 제곱해를 결정하는 단계는,
    상기 공칭 위치 보정 벡터가 상기 하나 이상의 하한 임계치를 벗어나 수렴될 때 상기 이동 유니트의 위치를 상기 공칭 위치 추정치와 동일하게 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 유니트 위치 추정 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 가중 제곱해를 결정하는 단계는,
    상기 공칭 위치 보정 벡터가 하나 이상의 상한 임계치를 벗어나 수렴될 때 상기 계산 단계 및 상기 갱신 단계의 반복을 중단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 유니트 위치 추정 방법.
  8. 위치 프로세서에 있어서,
    디지털 컴퓨팅 디바이스와,
    상기 디지털 컴퓨팅 디바이스에 결합되며, 실행가능한 인스트럭션이 저장되어 있는 메모리
    를 포함하며,
    상기 실행가능한 인스트럭션은 상기 디지털 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 때 상기 디지털 컴퓨팅 디바이스가,
    이동 유니트에 대응하는 M개의 채널 품질 메트릭에 응답하여, M개의 도달 시간 분산을 생성하는 분산 결정기 ― 여기서, M≥3 임 ― 와,
    상기 도달 시간 분산에 응답하여, M-1개의 도달 시간 차 분산을 생성하는 차 분산 결정기와,
    상기 도달 시간 차 분산에 응답하여, 가중 최소 제곱해를 계산함으로써 상기 이동 유니트의 위치를 추정하는 위치 결정기를 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 위치 프로세서.
  9. 이동 유니트에 있어서,
    다수의 지리학적으로 다양한 고정 트랜시버중 M개의 트랜시버로부터의 M개의 신호에 응답하여 M개의 채널 품질 메트릭을 생성하는 수신기 ― 상기 각각의 신호와 상기 각각의 채널 품질 메트릭은 상기 트랜시버들중 하나에 대해 고유하게 대응하고, M≥3 임 ― 와,
    상기 수신기에 결합된 위치 프로세서
    를 포함하며,
    상기 위치 프로세서는,
    디지털 컴퓨팅 디바이스와,
    상기 디지털 컴퓨팅 디바이스에 결합되며, 실행가능한 인스트럭션이 저장되어 있는 메모리를 포함하고,
    상기 실행가능한 인스트럭션이 상기 디지털 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 때 상기 디지털 컴퓨팅 디바이스는,
    상기 채널 품질 메트릭에 응답하여, M개의 도달 시간 분산을 생성하는 분산 결정기와,
    상기 도달 시간 분산에 응답하여, M-1개의 도달 시간 차 분산을 생성하는 차 분산 결정기와,
    상기 도달 시간 차 분산에 응답하여, 상기 이동 유니트의 위치를 추정하기 위해 가중 제곱해를 계산하는 위치 결정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 유니트.
  10. 통신 시스템에 있어서,
    이동 유니트가 보낸 신호의 M개의 표시(representations) 중 대응하는 하나의 표시를 제각기 수신하고 상기 표시들 중 상기 대응하는 표시에 대한 채널 품질 메트릭을 제각기 결정하는 M개 이상의 지리학적으로 다양한 트랜시버 ― 여기서, M≥3 임 ― 와,
    상기 트랜시버들에 결합된 위치 프로세서
    를 포함하며,
    상기 위치 프로세서는,
    디지털 컴퓨팅 디바이스와,
    상기 디지털 컴퓨팅 디바이스에 결합되며, 실행가능한 인스트럭션이 저장되어 있는 메모리를 포함하고,
    상기 실행가능한 인스트럭션이 상기 디지털 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 때 상기 디지털 컴퓨팅 디바이스는,
    상기 채널 품질 메트릭에 응답하여, M개의 도달 시간 분산을 생성하는 분산 결정기와,
    상기 도달 시간 분산에 응답하여, M-1개의 도달 시간 차 분산을 생성하는 차 분산 결정기와,
    상기 도달 시간 차 분산에 응답하여, 상기 이동 유니트의 위치를 추정하기 위해 가중 제곱해를 계산하는 위치 결정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
KR1019980707663A 1997-01-31 1997-12-19 가중최소제곱위치해법으로공분산매트릭스추정을행하는방법및장치 KR100292641B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/792,331 US5884215A (en) 1997-01-31 1997-01-31 Method and apparatus for covariance matrix estimation in a weighted least-squares location solution
US08/792,331 1997-01-31
US8/792,331 1997-01-31
PCT/US1997/023433 WO1998034124A1 (en) 1997-01-31 1997-12-19 Method and apparatus for covariance matrix estimation in a weighted least-squares location solution

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000064796A KR20000064796A (ko) 2000-11-06
KR100292641B1 true KR100292641B1 (ko) 2001-08-07

Family

ID=25156530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980707663A KR100292641B1 (ko) 1997-01-31 1997-12-19 가중최소제곱위치해법으로공분산매트릭스추정을행하는방법및장치

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5884215A (ko)
EP (1) EP0895600A4 (ko)
KR (1) KR100292641B1 (ko)
CN (1) CN1114832C (ko)
AU (1) AU5611998A (ko)
BR (1) BR9709149A (ko)
CA (1) CA2250236C (ko)
IL (1) IL125549A (ko)
RU (1) RU2154282C2 (ko)
WO (1) WO1998034124A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101356019B1 (ko) 2012-05-23 2014-02-05 한국과학기술원 휴대폰 망 이중분리 레이더에서 위치 추정 오차를 줄이는 위치 추정 방법 및 그 시스템

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6185266B1 (en) * 1997-10-07 2001-02-06 Motorola, Inc. Method and system for generating a power control metric in an orthogonal transmit diversity communication system
US6167275A (en) * 1997-12-17 2000-12-26 Motorola, Inc. Method and apparatus for determining a location of a communication unit in a wireless communication system
GB9900340D0 (en) * 1999-01-09 1999-02-24 Motorola Ltd A method of and system for estimating a time of arrival of a radio signal
CA2296812A1 (en) * 1999-02-17 2000-08-17 Lucent Technologies Inc. Method for combining multiple measurements to determine the position of a mobile transceiver
AU4053000A (en) * 1999-03-29 2000-10-16 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for determining the position of a cellular telephone
GB9915841D0 (en) 1999-07-06 1999-09-08 Nokia Telecommunications Oy Location of a station
GB0006297D0 (en) * 2000-03-15 2000-05-03 Nokia Networks Oy Locating a wireless station
WO2002015438A1 (en) * 2000-08-15 2002-02-21 Lockheed Martin Corporation Infrared data communication system
US7386238B2 (en) * 2000-08-15 2008-06-10 Lockheed Martin Corporation Method and system for infrared data communications
US6525687B2 (en) * 2001-02-12 2003-02-25 Enuvis, Inc. Location-determination method and apparatus
US7006834B2 (en) * 2001-10-29 2006-02-28 Qualcomm Incorporated Base station time calibration using position measurement data sent by mobile stations during regular position location sessions
US6728545B1 (en) * 2001-11-16 2004-04-27 Meshnetworks, Inc. System and method for computing the location of a mobile terminal in a wireless communications network
US20030114170A1 (en) * 2001-12-14 2003-06-19 Rick Roland R. Position determination system that uses a cellular communication system
US7200567B2 (en) * 2002-01-04 2007-04-03 Lockheed Martin Corporation Purchasing aid logistics appliance and method for use
US20040203420A1 (en) * 2002-04-10 2004-10-14 Rick Roland R. Method and apparatus for calculating a representative measurement from multiple data measurements
US6889052B2 (en) * 2002-08-30 2005-05-03 Motorola, Inc. Method and apparatus for generating time of arrival estimates for use in determining a location
US6978124B2 (en) * 2002-12-11 2005-12-20 Motorola, Inc. Method and mobile station for autonomously determining an angle of arrival (AOA) estimation
CN100430747C (zh) * 2003-03-04 2008-11-05 日本电信电话株式会社 位置信息估计装置及其方法
US7725842B2 (en) * 2003-04-24 2010-05-25 Bronkema Valentina G Self-attainable analytic tool and method for adaptive behavior modification
JP4362384B2 (ja) * 2004-02-02 2009-11-11 株式会社シマノ 両軸受リール及びそれに用いるスプール制動装置
KR100754613B1 (ko) * 2004-11-11 2007-09-05 삼성전자주식회사 Ｇｐｓ 방식 및 ｔｄｏａ 방식을 통합한 이동단말의 위치추적방법 및 장치
US7593811B2 (en) 2005-03-31 2009-09-22 Deere & Company Method and system for following a lead vehicle
US7720598B2 (en) 2005-03-31 2010-05-18 Deere & Company System and method for determining a position of a vehicle with compensation for noise or measurement error
US7653483B2 (en) 2005-03-31 2010-01-26 Deere & Company System and method for determining a position of a vehicle
US7479922B2 (en) 2005-03-31 2009-01-20 Deere & Company Method and system for determining the location of a vehicle
US7647177B2 (en) 2005-03-31 2010-01-12 Deere & Company System and method for determining a position of a vehicle
US7471242B2 (en) 2005-12-08 2008-12-30 Honeywell International Inc. Method and apparatus for installing and/or determining the position of a receiver of a tracking system
FR2895500B1 (fr) * 2005-12-23 2008-03-28 Commissariat Energie Atomique Procede d'estimation d'un mouvement d'un solide.
US7821456B2 (en) * 2007-03-21 2010-10-26 Marvell International Ltd. Method and apparatus for utilization of location determination signal samples in noisy environments
EP2137951A4 (en) * 2007-04-03 2010-09-15 Ymax Comm Corp TECHNIQUES TO COMPLETE A CONTACTS LIST
KR100941760B1 (ko) 2008-05-20 2010-02-11 한국전자통신연구원 무선 네트워크에서의 이동단말 위치추정방법
EP2584849B1 (en) * 2011-10-17 2019-02-27 Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives Method for node positioning for a wireless network
WO2013125629A1 (ja) * 2012-02-24 2013-08-29 日本電気株式会社 位置検出装置、方法及びプログラム
CN102679983B (zh) * 2012-04-26 2015-07-15 北京航空航天大学 一种余度惯性测量单元测量噪声估计和数据融合方法
CN105425206B (zh) * 2015-11-04 2017-09-05 宁波大学 一种非同步无线网络中的稳健最小二乘定位方法
US10394985B2 (en) * 2017-01-11 2019-08-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for modeling random process using reduced length least-squares autoregressive parameter estimation

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3659085A (en) * 1970-04-30 1972-04-25 Sierra Research Corp Computer determining the location of objects in a coordinate system
US5202829A (en) * 1991-06-10 1993-04-13 Trimble Navigation Limited Exploration system and method for high-accuracy and high-confidence level relative position and velocity determinations
US5592180A (en) * 1992-08-20 1997-01-07 Nexus1994 Limited Direction finding and mobile location system for trunked mobile radio systems
US5583517A (en) * 1992-08-20 1996-12-10 Nexus 1994 Limited Multi-path resistant frequency-hopped spread spectrum mobile location system
US5596330A (en) * 1992-10-15 1997-01-21 Nexus Telecommunication Systems Ltd. Differential ranging for a frequency-hopped remote position determination system
US5450448A (en) * 1993-04-30 1995-09-12 Trimble Navigation Limited Removal of signal errors for differential satellite positioning systems
US5563917A (en) * 1993-04-30 1996-10-08 Trimble Navigation Limited Compensation for multipath errors and ionospheric delays in differential satellite positioning systems
AU6820694A (en) * 1993-05-07 1994-12-12 Associated Rt, Inc. System for locating a source of bursty transmissions
US5327144A (en) * 1993-05-07 1994-07-05 Associated Rt, Inc. Cellular telephone location system
US5416712A (en) * 1993-05-28 1995-05-16 Trimble Navigation Limited Position and velocity estimation system for adaptive weighting of GPS and dead-reckoning information
US5440582A (en) * 1993-05-28 1995-08-08 Motorola, Inc. Method and apparatus for determining signal usability
US5412388A (en) * 1993-08-11 1995-05-02 Motorola, Inc. Position ambiguity resolution
US5515062A (en) * 1993-08-11 1996-05-07 Motorola, Inc. Location system and method with acquisition of accurate location parameters
US5485163A (en) * 1994-03-30 1996-01-16 Motorola, Inc. Personal locator system
US5436632A (en) * 1994-06-02 1995-07-25 Trimble Navigation Limited Integrity monitoring of differential satellite positioning system signals
US5525998A (en) * 1994-08-01 1996-06-11 Motorola, Inc. Odometer assisted GPS navigation method
US5574466A (en) * 1995-03-31 1996-11-12 Motorola, Inc. Method for wireless communication system planning
US5587716A (en) * 1995-09-29 1996-12-24 Trimble Navigation, Ltd. Gap coverage for GPS signals

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101356019B1 (ko) 2012-05-23 2014-02-05 한국과학기술원 휴대폰 망 이중분리 레이더에서 위치 추정 오차를 줄이는 위치 추정 방법 및 그 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CN1215474A (zh) 1999-04-28
IL125549A0 (en) 1999-08-17
EP0895600A4 (en) 2001-05-02
BR9709149A (pt) 1999-08-03
WO1998034124A1 (en) 1998-08-06
US5884215A (en) 1999-03-16
CA2250236C (en) 2002-08-06
CN1114832C (zh) 2003-07-16
CA2250236A1 (en) 1998-08-06
AU5611998A (en) 1998-08-25
EP0895600A1 (en) 1999-02-10
RU2154282C2 (ru) 2000-08-10
KR20000064796A (ko) 2000-11-06
IL125549A (en) 2001-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100292641B1 (ko) 가중최소제곱위치해법으로공분산매트릭스추정을행하는방법및장치
US6865395B2 (en) Area based position determination for terminals in a wireless network
US7116987B2 (en) Location estimation of wireless terminals through pattern matching of deduced and empirical signal-strength measurements
JP4636282B2 (ja) ユーザスループット地理的分布推定システムおよびユーザスループット地理的分布推定方法
US7680501B2 (en) Locating mobile terminals
US8355737B2 (en) Enhanced mobile location
US8712428B2 (en) Location estimation of wireless terminals through pattern matching of deduced signal strengths
US7706814B2 (en) System and method for generating a location estimate for a mobile station
US6246861B1 (en) Cellular telephone location system
CA2089383C (en) Method and apparatus for estimating initial time alignment in a cellular communications network
US7065325B2 (en) Self calibration of signal strength location system
US9602960B2 (en) Positioning method
EP1756614B1 (en) Locating mobile terminals
JP5699545B2 (ja) 電波伝搬特性推定システム、電波伝搬特性推定方法、およびコンピュータプログラム
KR20150084010A (ko) 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 방법 및 장치
EP2547013B1 (en) Radio wave propagation simulator
SE524493C2 (sv) Uppskattningsenhet och metod för att bestämma positionen för en mobil station i ett mobilt kommunikationssystem
EP2168391B1 (en) Method and arrangement for positioning in a mobile telecommunication network
US8396482B1 (en) Location of a mobile station in a telecommunication system
KR100326147B1 (ko) 부호 분할 다중 접속 시스템의 무선 환경 실시간 예측 방법
CN114553270B (zh) 天线广播波束配置方法、装置、电子设备和存储介质
CN115119213A (zh) 网络覆盖预测方法及其设备、计算机可读存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130227

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140227

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150309

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160310

Year of fee payment: 16

LAPS Lapse due to unpaid annual fee