KR100365874B1

KR100365874B1 - 무선 통신 시스템에서 측정된 라운드-트립 지연 시간을정정하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100365874B1
Application number: KR1020007003451A
Authority: KR
Inventors: 웰터 제이.주니어 로잔스키; 에릭 알. 쇼만
Original assignee: 모토로라 인코포레이티드
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 2002-12-26
Also published as: KR20010024354A; EP1021880A1; BR9812406A; WO1999017481A1; US5974057A; CN1272268A; CA2304649A1; JP2001518740A; IL134963A0

Abstract

통신 시스템(100) 내의 라운드-트립 지연의 정정은 업링크 통신 신호 경로(130-132) 위에서 업링크 통신 신호(119)를 수신하고 업링크 통신 신호(119)의 시정렬시 어느 레이가 원격 유닛(113)에 의해 이용되는지를 결정하여 발생한다. 특히, 기지국(101)은 업링크 통신 신호(119)를 분석하여 시정렬시 원격 유닛(113)이 이용하는 레이를 예측한다. 시정렬시 원격 유닛(113)이 이용하는 레이를 기지국(101)이 일단 결정하면, 기지국(101)은 이에 따라 라운드-트립의 연산을 정정한다.

Description

무선 통신 시스템에서 측정된 라운드-트립 지연 시간을 정정하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CORRECTING A MEASURED ROUND-TRIP DELAY TIME IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 무선 통신 시스템에서 라운드-트립 지연 시간을 결정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선 통신 시스템 내의 원격 유닛의 위치는 삼변 측량법(trilateration)을 이용하여 결정될 수 있음은 공지되어 있다. 이런 방법에 따르면, 원격 유닛과 다중 기지국 사이의 거리는 원격 유닛과 각 기지국 사이의 신호 이동의 시간 지연(라운드-트립 지연)의 측정에 기초하여 연산된다. 이와 같이 원격 유닛의 위치를 연산하는 종래의 방법은 고쉬 등에 의해 미국 특허 번호 5,508,708의 "CDMA 시스템에서의 위치 추적 방법 및 장치"에 기술되어 있으며 본 명세서에 참조되고 있다. 고쉬 등의 특허에서 기술된 바와 같이, 원격 유닛의 위치를 원할 때, 원격 유닛에서 다중 기지국으로 전송된 업링크 신호는 각 기지국에서 라운드-트립 지연을 판정하도록 분석된다. 이들 지연으로부터, 각 기지국에서 원격 유닛 까지의 거리를 연산하여, 원격 유닛의 위치를 결정한다.

셀룰러 환경에서는, 수신된 신호가 다중 경로 스캐터링을 거친다. 다시 말해, 기지국/원격 유닛에 의해 전송된 신호는 수신기에서 수신되기 전에 다중 반사를 거치고, 이들 반사는 비반사된(또는 "프롬프트") 성분과 함께 전송된 신호의 "에코"(또는 카피)가 수신기에 의해 수신되도록 한다. 이들 에코는 일반적으로 여러 진폭과 여러 시간 지연으로 이루어지고, 따라서 수신된 신호가 실제로 복수의 신호(실제의 신호와 그 에코)로 이루어지게 하며, 이들 각각은 여러 진폭, 도달각, 및 시간 지연을 갖는다. 전자 산업 협회/텔레커뮤니케이션 산업 협회 잠정 표준 95A(IS-95A)와 결합된 수신기에서, RAKE 수신기를 이용하여 개별의 RAKE "핑거"로 수신된 신호의 몇 다중 경로 레이 각각 상에 록(lock)한다. 수신기는 핑거들을 함께 결합하여 후에 전송된 신호를 회수하도록 디코딩되는 복조된 정보열을 형성한다. RAKE 수신기의 내부에서 "검색기"(또는 검색 프로세서)는 각 핑거에 대해 시간 오프세트 및 파일럿 파워에 대한 지식을 갖게 된다. 삼변 측량법에서는 프롬프트의 시간 지연 또는 적어도 가장 빠른 레이를 결정하게 되어 가장 정확한 위치를 예측할 수 있는 것으로 간주된다.

IS-95A에 따르면, 원격 유닛의 업링크 신호 전송은 지각된 제1 레이의 ±1μsec(마이크로초) 내인 것이 필요하다. 이 때문에, 원격 유닛의 위치에 이용되는 연산된 전파 지연 시간이 프롬프트 레이의 ±1μsec 내에서 전송되는 원격 유닛을 베이스 오프(base off)하는 것으로 가정된다. 불행하게도, 원격 유닛이 프롬프트 레이를 해상할 수 없는 상태가 존재한다. 예를 들어, 프롬프트 레이는 진폭이 감쇄되거나, 수신기가 프롬프트 레이를 해상할 수 없을 정도로 뒤이은 레이에 시간적으로 가까울 수 있다. 일반적으로 IS-95A RAKE 수신기는 하나의 칩 시간(약 800nsec) 보다 더 인접한 레이를 분리할 수 없다. 이 때문에, 원격 유닛은 프롬프트 레이에 시정렬될 수가 없으므로, 라운드-트립 지연 시간의 결정시 에러가 유도되고, 이는 원격 유닛의 위치를(삼변 측량법에 의해) 부정확하게 결정하는 결과를 초래한다. 따라서, 원격 유닛이 프롬프트 레이의 수신에 기초하여 그 전송을 조정할 수 없는지의 여부를 결정하여, 이에 따라 측정된 라운드-트립 지연을 보상하는 방법 및 장치에 대한 요구가 대두되고 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통신 시스템의 블럭도.

도 2 및 도 3은 다중 경로 스캐터링을 거친 신호의 수신을 설명하는 도면.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 1의 기지국의 블럭도.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 1의 기지국을 동작시키는 방법을 설명하는 플로우챠트.

일반적으로 말해서, 통신 시스템 내의 라운드-트립 지연의 정정은 업링크 통신 신호 경로를 통해 업링크 통신 신호를 수신하고 업링크 통신 신호를 시정렬할 때 어느 레이가 원격 유닛에 의해 이용되는지를 결정하여 발생한다. 특히, 기지국은 업링크 통신 신호를 분석하여 원격 유닛이 시정렬에 사용하는 레이를 예측한다. 기지국이 원격 유닛이 시정렬시 사용하는 레이를 결정하게 되면, 이에 따라 기지국은 라운드-트립 지연의 연산을 정정한다. 프롬프트 레이에 시정렬하지 못한 원격 유닛에 의해 야기된 에러를 제거함으로써, 라운드-트립 지연 시간의 결정을 개선하고, 이에 의해 원격 유닛의 위치를 더욱 정확하게 판정할 수 있다.

본 발명은 무선 통신에서 전송되는 신호의 측정된 라운드-트립 지연 시간을 정정하는 방법을 포함한다. 이 방법은 제1 신호를 원격 유닛에 전송하고 제2 신호를 원격 유닛으로부터 수신하는 단계를 포함한다. (다중 경로 스캐터링을 거친) 제2 신호는 원격 유닛에서 수신되고 있는 제1 신호에 응답하여 전송된다. 다음에, 라운드-트립 지연 시간이 연산되고 라운드-트립 지연 시간의 정정 팩터가 연산된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 정정 팩터는 프롬프트 레이의 도착 시간 및 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이의 도착 시간에 기초한 것이다. 마지막으로, 라운드-트립 지연 시간은 정정 팩터에 기초하여 정정된다.

본 발명은 또한 무선 통신에서 전송되는 신호의 측정된 라운드-트립 지연 시간을 정정하는 방법을 포함한다. 이 방법은 다중 경로 스캐터링을 거친 신호를 수신하는 단계, 프롬프트 레이에 대한 도착 시간(T1)을 결정하는 단계, 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이에 대한 도착 시간(T2)을 결정하는 단계, 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이와 제1 레이에 시간적으로 가장 가까이 수신된 레이 사이의 시간 오프세트(dt)를 결정하는 단계, 프롬프트 레이에 대한 도착 시간, 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이에 대한 도착 시간, 및 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이와 제1 레이에 시간적으로 가까이 수신된 레이 사이의 시간 오프세트에 기초하여 정정 팩터를 결정하는 단계, 및 정정 팩터에 기초하여 상기 라운드-트립 지연 시간을 정정하는 단계를 포함한다.

마지막으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 측정된 라운드-트립 지연 시간을 정정하기 위한 장치를 포함한다. 이 장치는 수신된 신호의 다중 경로 특성을출력하는 다중 경로 식별기, 수신된 신호의 다중 경로 특성을 입력으로 가지며, 정정 팩터를 출력하는 로직 유닛 - 정정 팩터는 프롬프트 레이에 대한 도착 시간, 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이에 대한 도착 시간, 및 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이와 제1 레이에 시간적으로 가장 가까이 수신되는 레이 사이의 시간 오프세트에 기초함 - , 및 정정 팩터를 입력으로 가지며 정정된 라운드-트립 지연을 출력하는 위치 결정 장치를 포함한다.

본 발명은 유사한 참조 부호가 유사한 성분을 나타내고 있는 도 1-5를 참조하여 더욱 상세히 설명된다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통신 시스템의 블럭도이다. 무선 통신 시스템(100)은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템 프로토콜을 이용하는 셀룰러 통신 시스템인 것이 바람직하지만, 본 발명의 다른 실시예에서, 통신 시스템(100)은 개선된 이동 전화 서비스(AMPS) 프로토콜, 이동 통신(GSM) 프로토콜용 글로벌 시스템, 퍼스널 디지털 셀룰러(PDC) 프로토콜 또는 미합중국 디지털 셀룰러(USDC) 프로토콜 등을 포함하지만, 이에만 제한되지 않는 아날로그 또는 디지털 시스템 프로토콜을 이용할 수 있다. 통신 시스템(100)은 기지국(101)(수신기(151) 및 송신기(152)를 갖는), 원격 유닛(103), 중앙 기지국 컨트롤러(CBSC; 160), 및 이동 교환 센터(MSC; 165)를 포함한다. 기지국(101)은 독립적인 레이크(rake) 입력(도시 생략)을 공급하는 공통 RF 프론트 엔드(front end; 도시 생략)를 갖는다. 도시된 바와 같이, 수신기(151) 및 송신기(152)를 갖는 원격 유닛(113)은 업링크 통신 신호 경로(130-132)에서 업링크 통신 신호(119)를 통해 기지국(101)과 통신하고 있으며 기지국(101)은 다운링크 통신 경로(140-142)를 통해 다운링크 통신 신호(116)를 이용하여 통신 유닛(113)과 통신하고 있다. CDMA 시스템 프로토콜을 이용하는 통신 시스템은 여기에서 참조되고 있는 TIA/EIA 잠정 표준 IS-95A에서 상세히 설명된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통신 시스템(100)의 동작은 다음과 같이 발생한다: 다운링크 통신 경로(140-142) 위에서 다중 경로 페이딩(fading)을 거친 다운링크 통신 신호(116)가 신호(118)로서 원격 유닛(141)에서 수신되고, 여기에서 경로(140)는 직접(또는 프롬프트) 경로를 나타내고 141 및 142는 에코 경로를 나타낸다. 원격 유닛(113)은 RAKE 수신기(161)를 이용하여 다운링크 상의 몇 다중 경로 레이 상에 록된다. IS-95에서 가입자 유닛은 세 개의 레이 까지 록하게 된다. 수신기는 몇개의 RAKE 핑거를 함께 결합하여 복조된 정보 스트림을 형성하고, 이 스트림은 후에 전송된 데이터를 회수하도록 디코딩된다. RAKE 수신기(161) 내에는 검색기가 각 신호 경로에 대해 시간 오프세트와 파일럿 파워에 대해 알게 되어 RAKE 핑거 수신기를 통신 신호 경로 상의 신호에 할당한다. (IS-95A를 이용하는) 본 발명의 바람직한 실시예에서, 업링크 신호의 원격 유닛 전송은 지각된 제1 레이의 ±1μsec(마이크로초) 내일 필요가 있다. 일단 수신된 다운링크 통신 신호(118)가 적당히 결합 및 디코딩되면, 원격 유닛(113)은 업링크 통신 신호(119)의 전송을 위해 적당한 시간을 결정한다. 특히, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 원격 유닛(113)의 시정렬은 시기준을 복조에 사용되고 있는 가장 빨리 도착한 레이에 맞추도록 함으로써, IS-95A 섹션 6.1.5.1에서 요구되는 데로 발생한다. 이어서, 기지국(101)은 업링크 통신 신호 경로(130-132) 위에서 전송된 업링크 통신 신호(119)를 신호(121)로서 수신하고, 어느 레이가 업링크 통신 신호(119)와의 시정렬시 원격 유닛(113)에 의해 이용되는지를 결정한다. 특히, 원격 유닛(113)이 프롬프트 레이를 해상할 수 없는 경우가 존재하고 있다. 상술된 바와 같이, 프롬프트 레이는 진폭이 감쇠될 수 있거나, 수신기가 두 개의 레이를 해상할 수 없을 정도로 후속의 레이에 시간적으로 가까울 수 있다. 이 때문에, 원격 유닛은 프롬프트 레이에 시정렬될 수 없어, 라운드-트립 지연의 판정시 에러가 유도되게 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 기지국(101)은 수신된 업링크 통신 신호(121)를 분석하여 원격 유닛(113)이 시정렬에 이용하는 레이를 예측한다. (기지국(101) 분석에 대한 더 상세한 설명은 도 2와 관련하여 후술한다.) 원격 유닛(113)이 시정렬에 사용하는 레이를 기지국(101)이 판정하게 되면, 이에 따라 기지국(101)은 라운드-트립 지연의 연산을 정정하게 된다.

도 2는 통신 신호 경로(140-142 및 130-132) 위에서 각각 다운링크 및 업링크 통신 신호(116 및 119)의 전송을 설명한다. 명백한 바와 같이, 지연 프로파일은 경로(140 및 130) 위에서 각각 이동하는 가장 빠른 레이(프롬프트 레이)(201 및 207)가 경로(141 및 131)위에서 각각 이동하는 가장 큰 레이(203) 및 209) 보다 파워가 더 적은 것을 나타내고 있다. 원격 유닛(113)이 (레이(203)에 동기되는) 프롬프트 레이(201)를 해상할 수 없으면, 기지국(101)은 Tb'-Ta'(레이(201 및 203) 사이의 시간격과 동일한 레이(207 및 209)의 수신 간의 시간격)에 의해 라운드-트립 지연의 연산을 과예측하게 된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 기지국(101)은 업링크 통신 신호(121)를 분석하여 업링크 통신 신호(121)의 평균 파워 지연 프로파일이 다운링크 통신 신호(118)의 파워 지연 프로파일과 유사하다고 가정한다. 부가적으로, RAKE 수신기에 대한 크기와 가중치 제약은 기지국(101)에서 구현될 때는 덜 엄격하기 때문에, 기지국(101)은 더욱 복잡한 RAKE 수신기를 이용하게 되어 저파워의 시간적으로 가까운 레이를 해상하는 능력이 더 좋아지게 된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 기지국(101)은 두 개의 RAKE 수신기를 가지는데, 한 수신기는 가입자 유닛과 유사한 검색 핑거 할당법을 이용하는 것이고 두번째 RAKE 수신기는 "확산 스펙트럼 위치 시스템에서의 다중 경로 채널의 초해상법", L, Dumont, M. Fattouche, G. Morrison, Electronic Letters, 15th September, Vol. 30, No. 19에 기술된 바와 같은 초해상법을 이용하는 것이다. 수퍼 해상법은 가입자가 시기준을 위해 이상적으로 무엇을 행할지를 연산하는 반면, 더 간단한 수신기는 가입자가 시기준에 대해 실재 무엇을 행할지를 연산하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 기지국(101)은 레이(207-211)를 분석하여 원격 유닛(113)이 동기화시 이용하는 특정 레이(201-215)를 예측하게 된다. 특히, 기지국(101)은 (1) 도 2에서 Ta'와 동일한 프롬프트 레이의 도착 시간(T1); (2) 도 2에서 Tb'와 동일한 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는(시간상 먼저 수신된) 제1 레이의 도착 시간(T2); (3) 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이와 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이에 시간적으로 가장 가까이 수신된 레이 사이의 시간 오프세트(dt); 및 (4) 라운드-트립 지연 시간의 정정을 결정한다. 예를 들어, 도 2와 관련하여, 기지국(101)은 (1) 프롬프트 레이가 레이(207)이고, (2) 레이(209)가 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이이고, (3) dt가 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이와 시간적으로 가까운 레이(레이(207)) 사이의 시간 오프세트라고 판단한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 파워 임계치는 가입자가 IS-98의 섹선 9.2 "이중 모드 광대역 확산 스펙트럼 셀룰러 이동국용 최소 성능 표준" 에서 나타낸 바와 같이 -25dB 이하의 레이를 얻을 수 없으므로 약 -22dB의 파일럿 Ec/Io에 대응하도록 설정된다.

업링크 파워 지연 프로파일을 분석하여 얻은 정보로부터, 기지국(101)은 비프롬프트 레이에 동기화한 원격 유닛을 보상하기 위한 시정정을 예측한다. 도 2와 관련하여, 기지국(101)은 관찰된 라운드-트립 전파 시간으로부터 Tb'-Ta'를 감산하여 잘못된 레이에 동기화한 원격 유닛(113)을 보상한다. 다시 말해, 기지국(101)은 수신된 업링크 통신 신호(121)의 다중 경로 스캐터링 특성을 분석하여 프롬프트 레이(207)와 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이(레이(209)) 사이의 시차(T2-T1)에 의해 기지국(101)과 원격 유닛(113) 사이의 라운드-트립 지연의 연산을 정정한다. 프롬프트 레이에 시정렬되지 못한 원격 유닛(113)에 의해 야기된 에러를 제거함으로써, 라운드-트립 지연 시간의 결정을 증진시켜, 원격 유닛 위치를(삼변 측량법에 의해) 더욱 정확하게 판단할 수 있게 한다.

상술된 바와 같이, 원격 유닛(113)은 저파워 레이를 해상할 수 없는 것에 부가하여, 시간적으로 가까이 수신되고 있는 다른 레이로 인해 레이를 해상할 수 없다. 이러한 상황을 도 3에 도시한다. 도 3에서 나타낸 바와 같이, 레이(303 및 305)는 기지국(101)에 의해 매우 시간적으로 가깝게 수신되고, 유사한 방식으로 원격 유닛(113)에 의해 수신되면, 원격 유닛(113)에 의해 해상될 수 없다. 이러한상황은 원격 유닛(113)의 레이(303 및 305) 해상 불능이 두 레이가 단일의 굵은 레이로서 나타나게 하기 때문에, 굵은 핑거로서 보통 언급된다. 부가적으로, 원격 유닛(113)은 두 레이 사이의 시점에 동기하게 된다. 이 때문에, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 기지국(101)은 dt를 시간 임계치에 비교하고, dt가 임계치 이하이면, 이에 따라 라운드-트립 지연의 예측을 보상한다.

도 3과 관련하여, 기지국(101)은 dt=Tc'-Tb'를 결정하고, dt가 시간 임계치 이하면, 기지국(101)은 원격 유닛이 실재 동기화된 레이(303 과 305) 사이의 시점을 이용했다고 가정한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, dt가 시간 임계치 이하라고 판단되면, 기지국(101)은 원격 유닛(113)이 레이(303과 305) 사이의 시점 1/2 방향에 동기화되었다고 가정한다(Tb'+[(Tc'-Tb')/2]). 가입자가 동기화된 실재의 시점은 가입자 제작자가 적용한 방법의 함수가 될 것이다. 일반적으로 가입자 동기화 알고리즘과 기지국에 의해 이용되는 것이 일치하길 원한다. 이것은 상대적인 레이의 파워를 고려하는 등의 여러 방법, 예를 들어, 파워에 관련한 선형 가중치가 사용되고 있는 Tc-[P1/(P1-P2)](Tc-Tb)와 동일한 시점에 동기화하는 방법을 포함할 수 있다. 기지국(101)이 동기화 동안 원격 유닛(113)에 의해 이용된 시점을 판단하게 되면, 기지국(101)은 시정정을 예측하여 라운드-트립 지연의 예측을 보상하게 된다. 도 3과 관련하여, 기지국(101)은 관찰된 라운드-트립 전파 시간으로부터 [Tb'+(Tc'-Tb')/2]-Ta'를 감산하여 잘못된 레이에 동기화한 원격 유닛(113)을 보상하게 된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 1의 기지국의 블럭도이다. 기지국(101)은 역확산기(401), 다중 경로 식별기(403), 로직 유닛(405) 및 위치 결정 장치(407)를 포함한다. 기지국(101)의 동작은 다음과 같이 발생한다: 신호(121)가 역환산기(401)에 들어감. 상술된 바와 같이, 신호(121)는 신호 통신 경로(130-132)를 통해 다중 경로 스캐터링을 거친 코드(확산) 신호를 포함한다. 역확산기(401)는 신호(121)를 역확산하여 신호(121)를 나타내는 역환산 PSK 신호를 포함하는 신호(402)를 형성한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 신호(402)는 적당한 역확산 코드(의사 잡음(PN) 코드, 왈시 코드 및 그외 데이터)로 신호(121)를 역확산하여 신호(121)로부터 확산 코드를 스트립함으로써 형성된다.

신호(402)는 다음에 다중 경로 식별기(403)에 입력된다. 다중 경로 식별기(403)는 신호(121)에 대한 다중 경로 특성을 판단하고, 이 신호는 프롬프트 신호와 여러 에코의 상관 피크로부터 생기는 것이다. 이들 다중 경로 특성은 시간 지연 및 각 신호의 상관 피크 사이의 각 진폭과 위상을 포함하지만, 이에만 제한되는 것은 아니다. 통신 시스템에서의 다중 경로 소자의 식별에 대한 일반적 배경에 대해서, IEEE, Vol. 68, No. 3, 1980년 3월에 Turin에 의해 발간된, "확산 스펙트럼 반다중 경로 기술 및 이들의 디지털 무선 통신에의 어플리케이션"이 참조된다. 다중 경로 특성(404)은 다중 경로 식별기(403)로부터 출력되어, 로직 유닛(405)에 입력된다. 로직 유닛(405)은 다중 경로 특성(404)을 이용하여 원격 유닛(113)과 기지국(101) 사이의 라운드-트립 지연의 정정을 유도한다. 정정 팩터는 위치 결정 장치(407)에 출력되어 관찰된 라운드-트립 전파 시간을 보상하는 데에 사용된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 원격 유닛(113)의 위치는 고쉬 등에 기술된 바와 같이 결정된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 도 1의 기지국의 동작 방법을 설명하는 플로우 챠트이다. 단계(501)에서 다중 경로 스캐터링을 거친 통신 신호(119)는 기지국(101)에서 신호(121)로서 수신되어 역확산기(401)에 입력된다. 단계 503에서 역확산기(401)는 신호(121)를 역확산하여 신호(121)를 나타내는 역확산 신호를 포함하는 신호(402)를 형성한다. 상술된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서 신호(402)는 적당한 역확산 코드(의사 잡음(PN) 코드)로 역확산 신호(121)를 역확산하여 신호(121)로부터 확산 코드와 데이터 변조를 스트립함으로써 형성된다.

이어서, 단계(505)에서 신호(402)는 다중 경로 식별기(403)에 입력되고 여기에서 다중 경로 식별기(403)는 신호(121)에 대한 다중 경로 특성을 판단하고, 이 신호는 여러 에코의 상관 피크로부터 생기는 것이다. 상술된 바와 같이, 이들 다중 경로 특성은 시간 지연 및 각 신호의 상관 피크 사이의 각 진폭과 위상을 포함하지만, 이에만 제한되지는 않는다. 단계(507)에서, 다중 경로 특성(404)은 다중 경로 식별기(403)로부터 출력되어 로직 유닛(405)에 입력된다. 로직 유닛(405)은 다중 경로 특성(404)을 이용하여 원격 유닛(113)과 기지국(101) 사이의 라운드-트립 지연에 대한 정정을 유도한다. 특히, 단계(509)에서 로직 유닛(405)은 (1) 프롬프트 레이에 대한 도착 시간(T1); (2) 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이에 대한 도착 시간(T2); (3) 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이와 제1 레이에 시간적으로 가장 가까이 수신된 레이 사이의 시간 오프세트(dt)를 판단한다.

이어서, 단계(511)에서 로직 유닛(405)은 프롬프트 레이가 파워 임계치 이상인지를 판단하고, 그렇다면 로직 플로우는 로직 유닛(405)이 dt가 시간 임계치 이상인지를 판단하는 단계(520)로 이어진다. 상술된 바와 같이, 시간 임계치 이하의 dt를 갖게 되면, 두 개의 레이가 원격 유닛(113)에 의해 단일의 굵은 레이로서 나타나게 되고, 이로 인해 원격 유닛(113)이 두 개의 레이 사이의 시점에 동기화하게 된다. 이 때문에, dt가 임계치 이하이면, 로직 유닛(405)은 원격 유닛이 두 개의 레이 사이의 시점을 실재 이용했다고 가정하여 정정 팩터가 dt/2로 설정되고(단계 525), 그렇지 않으면 정정 팩터는 제로로 설정된다(단계(530)). 단계(511)로 돌아가, 로직 유닛(405)이 프롬프트 레이가 파워 임계치 이상이 아니라고 판단하게 되면, 로직 흐름은 로직 유닛(405)이 dt가 시간 임계치 이상인지를 판단하는 단계(535)로 이어진다. 단계(535)에서 로직 유닛이 dt가 시간 임계치 이상이라고 판단하면, 로직 흐름은 정정 팩터가 T2-T1로 설정되는 단계(545)로 이어지고, 그렇지 않으면 정정 팩터가 T2+dt/2-T1로 설정되는 단계(540)로 이어진다.

로직 유닛(405)이 라운드-트립 지연의 예측치를 보상하는 정정 팩터를 결정하면, 정정 팩터는 위치 결정 장치(407)에 전달되어 여기에서 정정 팩터를 관찰된 라운드-트립 전파 시간으로부터 감산하여 잘못된 레이에 동기화된 원격 유닛(113)을 보상하도록 이용된다. 프롬프트 레이에 시정렬되지 못한 원격 유닛(113)에 의해 야기된 에러를 제거함으로써, 라운드-트립 지연 시간의 결정이 개선되고, 이에 의해 원격 유닛 위치를(삼변 측량법에 의해) 더욱 정확하게 판단할 수 있다.

본 발명이 특정 실시예를 참조하여 도시 및 설명되었지만, 당업자라면 본 발명의 정신 및 영역에서 벗어나지 않고 여기에서 여러 변형이 행해질 수 있으며, 이는 다음의 청구범위의 영역 내라는 것이 이해될 것이다.

Claims

무선 통신에서 전송된 신호의 측정된 라운드-트립 지연 시간을 정정하는 방법에 있어서,

제1 신호를 원격 유닛에 전송하는 단계;

제2 신호를 상기 원격 유닛으로부터 수신하는 단계 - 상기 제2 신호는 상기 원격 유닛에서 수신되고 있는 상기 제1 신호에 응답하여 전송되고, 수신되기 전에 부가적으로 다중 경로 스캐터링을 거침 - ;

상기 제1 신호의 전송과 상기 제2 신호의 수신 사이의 시간과 실질적으로 동일한 라운드-트립 지연 시간을 연산하는 단계;

상기 라운드-트립 지연 시간의 정정 팩터를 결정하는 단계 - 상기 정정 팩터는 상기 원격 유닛이 동기화된 시점과 상기 원격 유닛이 동기화되었어야 하는 시점의 예측에 기초한 것임 - ; 및

상기 정정 팩터에 기초하여 상기 라운드-트립 지연 시간을 정정하는 단계

를 포함하는 라운드-트립 지연 시간의 정정 방법.
제1항에 있어서, 상기 라운드-트립 지연 시간의 정정 팩터를 결정하는 단계는 상기 원격 유닛으로부터 전송된 수신 레이의 파워 레벨과 시간 특성에 기초하여 상기 정정 팩터를 결정하는 단계를 더 포함하는 라운드-트립 지연 시간의 정정 방법.
제1항에 있어서, 상기 라운드-트립 지연 시간의 정정 팩터를 결정하는 단계는 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 상기 제1 레이와 상기 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 상기 제1 레이에 시간적으로 가장 가까이 수신된 레이 사이의 시간 오프세트(dt)에 기초하여 상기 정정 팩터를 결정하는 단계를 더 포함하는 라운드-트립 지연 시간의 정정 방법.
제1항에 있어서, 상기 원격 유닛으로부터 상기 제2 신호를 수신하는 단계는 RAKE 수신기를 이용하여 상기 제2 신호를 수신하는 단계를 포함하는 라운드-트립 지연 시간의 정정 방법.
제1항에 있어서, 상기 라운드-트립 지연 시간의 정정 팩터를 결정하는 단계는 상기 프롬프트 레이와 상기 파워 임계치 이상의 파워 레이를 갖는 상기 제1 레이 사이의 시차에 기초하여 상기 라운드-트립 지연 시간의 정정 팩터를 결정하는 단계를 더 포함하는 라운드-트립 지연 시간의 정정 방법.
무선 통신에서 전송되는 신호의 측정된 라운드-트립 지연 시간을 정정하는 방법에 있어서,

다중 경로 스캐터링을 거친 신호를 수신하는 단계;

프롬프트 레이에 대한 도착 시간(T1)을 결정하는 단계;

파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이에 대한 도착 시간(T2)을 결정하는 단계;

상기 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 상기 제1 레이와 상기 제1 레이에 시간적으로 가장 가까이 수신된 레이 사이의 시간 오프세트(dt)를 결정하는 단계;

상기 프롬프트 레이에 대한 도착 시간, 상기 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이에 대한 도착 시간, 및 상기 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 상기 제1 레이와 상기 제1 레이에 시간적으로 가까이 수신된 레이 사이의 시간 오프세트에 기초하여 정정 팩터를 결정하는 단계; 및

상기 정정 팩터에 기초하여 상기 라운드-트립 지연 시간을 정정하는 단계

를 포함하는 라운드-트립 지연 시간의 정정 방법.
제6항에 있어서, 상기 정정 팩터를 결정하는 단계는 T1+dt/2와 실질적으로 동일한 정정 팩터를 결정하는 단계를 포함하는 라운드-트립 지연 시간의 정정 방법.
제6항에 있어서, 상기 정정 팩터를 결정하는 단계는 T2-T1와 실질적으로 동일한 정정 팩터를 결정하는 단계를 포함하는 라운드-트립 지연 시간의 정정 방법.
제6항에 있어서, 상기 정정 팩터를 결정하는 단계는 T2+dt/2-T1와 실질적으로 동일한 정정 팩터를 결정하는 단계를 포함하는 라운드-트립 지연 시간의 정정 방법.
제6항에 있어서, 상기 수신 단계는 RAKE 수신기를 이용한 수신 단계를 포함하는 라운드-트립 지연 시간의 정정 방법.
무선 통신 시스템에서 측정된 라운드-트립 지연 시간을 정정하는 장치에 있어서,

수신된 신호의 다중 경로 특성을 출력하는 다중 경로 식별기;

상기 수신된 신호의 다중 경로 특성을 입력으로 가지며, 정정 팩터를 출력하는 로직 유닛 - 상기 정정 팩터는 프롬프트 레이에 대한 도착 시간, 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이에 대한 도착 시간, 및 상기 파워 임계치 이상의 파워 레벨을 갖는 제1 레이와 상기 제1 레이에 시간적으로 가장 가까이 수신되는 레이 사이의 시간 오프세트에 기초함 - ; 및

상기 정정 팩터를 입력으로 가지며 정정된 라운드-트립 지연을 출력하는 위치 결정 장치

를 포함하는 라운드-트립 지연 시간의 정정 장치.