KR100672265B1

KR100672265B1 - 무선 통신 신호가 부가된 위성 측위 시스템

Info

Publication number: KR100672265B1
Application number: KR1020007011711A
Authority: KR
Inventors: 셰인브래트레오니드
Original assignee: 스냅트랙 인코포레이티드
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 2007-01-23
Also published as: ATE553399T1; CA2329619A1; ES2322682T3; CN1224846C; MXPA00010334A; BR9909783B1; DE69940668D1; JP2010169688A; JP2002512373A; EP2078966B1; KR20010071166A; WO1999054752A1; ID27478A; JP5405334B2; ES2383121T3; JP5026634B2; IL139138A; CN1310802A; EP2078966A1; IL139138A0

Abstract

위성 측위 시스템 위성 및 셀룰러 베이스 통신 신호로부터의 위치 정보를 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, SPS 수신기는 적어도 하나의 SPS 위성으로부터 SPS 신호를 수신한다. 통상적으로, 이 SPS 수신기는 셀 베이스 통신 시스템에서 메시지를 송수신하는 통신 시스템에 연결 및 집적된다. 이 방법에서, 메시지는 통신 시스템 및 제 1 셀 베이스 트랜시버 간의 셀 베이스 통신 신호로 전송된다. 셀 베이스 트랜시버 및 통신 시스템 간의 셀 베이스 통신 신호에서 이동 시간을 나타내는 시간 측정값이 결정된다. SPS 신호의 이동 시간을 나타내는 또다른 시간 측정값이 결정된다. SPS 수신기의 위치는, 셀 베이스 통신 신호에서 메시지의 이동 시간을 나타내는 시간 측정값 및 SPS 신호의 이동 시간을 나타내는 시간 측정값의 조합으로부터 결정된다. 셀 베이스 통신 신호는 일 실시형태에서 셀 베이스 트랜시버 및 통신 시스템 간의 양방향으로 데이터 메시지를 통신할 수 있다.

Description

무선 통신 신호가 부가된 위성 측위 시스템{SATELLITE POSITIONING SYSTEM AUGMENTATION WITH WIRELESS COMMUNICATION SIGNALS}

본 발명은 무선 통신 시스템과 결합된 위성 측위 시스템에 관한 것이며 또한 무선 위치 기술에 관한 것이다.

무선 통신은 종래의 전화 통신에서 급속히 증가되고 있다. 무선 전화 또는 셀룰러 전화로 언급되는 것들은 셀 베이스 또는 셀룰러 베이스 통신 시스템의 형태이다. 이러한 시스템은 여러 상이한 위치에서 사용될 수 있다. 종래의 전화 통신에서, 수년동안 비상 911 서비스가 있었으며 계속해서 발전을 거듭하였다. 현재, 대부분의 유선 전화 시스템에서, 향상된 911 서비스가 이용가능하다. 이 서비스에서, 전화 시스템으로부터 자동적으로 호를 수신하는 비상 센터는 호출자에 의해 다음과 같은 정보가 제공되지 않고도 전화 번호, 위치 및 호출자의 신분을 학습한다. 셀 전화인 경우에, 이러한 향상된 911 서비스는 보통 가능하지 않다. 현재, 셀룰러 전화로부터 호출된 호를 수신하는 비상 센터는 호출자가 어디에서 호출하는지 알 수 없다. 셀 전화용 향상된 911 서비스를 제공하고자 하는 해결책은 셀 베이스 통신 시스템 (cell based communication systems) 에서 셀의 오버레이를 사용하는 것이다. 이러한 오버레이는 한 셀 사이트로부터 그 다음까지의 효율적인 무선 통신 거리는 어느 정도 오버랩된다는 사실로부터 발생한다. 이것은 도 1 에 도시되어 있다. 셀 베이스 통신 시스템 (10) 은 도 1 에 도시된 정도로 오버랩되는 4개 셀 (12, 14, 16, 18) 을 포함한다. 각 셀은 트랜시버 (21, 22, 23, 24) 로 도시된 각각의 무선 셀 베이스 트랜시버 주위에 도시되어 있다. 이러한 트랜시버는, 무선 셀 베이스 통신 신호를, 도 1 에 도시된 무선 셀 베이스 이동 통신 시스템 (26, 27, 28) 과 같은 무선 이동 셀 베이스 통신 시스템과 송수신한다. 당업계에 공지되어 있듯이, TDMA, GSM, PCS, 및 ISM 시스템 뿐만 아니라 AMPS 시스템 및 CDMA 시스템과 같은 수많은 셀 베이스 통신 시스템이 있다. 이 시스템 각각은, 각 셀이 셀 사이트 (무선 셀 베이스 트랜시버) 와의 신호의 커버리지 영역에 의해 한정되며 일부 셀이 다른 셀과 중첩될 수 있는 셀룰러 토폴로지에서 사용되며 신호를 전송하는 (셀 사이트로도 언급되는) 베이스 사이트로 구성되는, 기본적인 셀 베이스 통신 무선 방식을 공유한다. 통상적으로, 셀의 오버랩은 무선 위치 동작이 적어도 오버랩 영역 내에서 수행되게 한다. 예를 들어, 도 1 에 도시된 무선 셀 베이스 이동 통신 시스템 (27) 의 위치는, 셀 사이트 (22) 와 이동 시스템 (27) 간의 통신 신호의 이동 시간, 및 유사하게 이동 시스템 (27) 과 트랜시버 (23) 간의 무선 셀 베이스 통신 신호의 이동 시간을 측정함으로써 결정될 수도 있다. (근사 고도와 같은) 어떤 가정을 하고 도래각 (AOA; angle of arrival) 기술이 사용된다면, 이동 셀 베이스 시스템의 위치는 이동 유닛과 무선 통신하는 2개의 무선 셀 베이스 트랜시버로도 결정될 수 있다. 그러나 통상적으로, 2차원 위치 해결책을 얻기 위해서는 3개의 무선 셀 베이스 트랜시버를 갖는 적어도 3개의 무선 통신 링크가 필요하다. 셀룰러 오버레이를 이동 셀룰러 베이스 통신 시스템의 무선 위치 동작을 제공하는 방식으로 사용하는 것을 설명하는 종래 기술상의 많은 예가 있다. 한 방식은 도래시간 (TOA; time of arrival) 기술로 언급되며 또다른 방식은 도래 시간차 (TDOA) 기술로 언급된다.

무선 위치를 제공하기 위한 셀룰러 오버레이의 사용을 위해 인프러스트럭쳐가 어느 정도는 이미 존재할 수 있지만, 이동 유닛의 다양한 위치에 대하여 적절한 커버리지를 제공하기 위한 셀들 간에 오버레이는 통상적으로 너무 작다. 이것은 도 1 에 도시된 바와 같이, 이동 유닛 (28) 이 한 개의 무선 셀 베이스 트랜시버 (22) 로만 신호를 송수신할 수 있으며, 다른 트랜시버나 셀 사이트에 신호를 수신하지 (또는 전송하지) 못할 수도 있다. 이러한 상황에서, 무선 유닛 (28) 의 위치는 겨우 셀 사이트 (22) 를 둘러싸는 원으로 한정될 수 밖에 없으며, 이것은 사실 시스템에서의 에러, 및 송수신 시스템에서 충분히 정확한 시간을 결정할 능력이 없음 (inability) 으로 인하여 가능하지 않다.

이동 통신 시스템의 위치를 결정하는 또다른 방식은 글로벌 측위 시스템 (GPS) 과 같은 위성 측위 시스템을 동일한 영역내로 통합하거나 통신 시스템과 결합하는 것이다. GPS 시스템 자체가 집적 유닛의 위치를 결정하는데 사용되는 이러한 방식이 여러 문헌에 설명되어 있다. 이러한 집적 유닛의 예는 Norman F. Krasner 에 의한 미국특허번호 5,663,734 호에 설명되어 있다. GPS 수신기 및 무선 통신 시스템을 포함하는 이러한 여러 집적 시스템에서, GPS 수신기는 GPS 수신기의 위치를 결정하기 위해 충분한 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하는데 어려움이 있는 종래의 상관기 기반 수신기이다. GPS 수신기는 GPS 위성으로부터의 GPS 신호의 블록킹이 있는 환경에서 잘 수행되지 않는다. 이러한 블록킹은 단지 트리 오버헤드일 수도 있고, GPS 수신기는 이러한 환경에서 GPS 위성을 획득 및 추적하지 못할 수도 있다. 결과적으로, 집적 GPS 수신기 및 통신 시스템이, 공공 안전 응답점 (PSAP) 에서 통신 시스템을 통하여 911 조작자에게 다시 전송될 수 있는 위치를 제공하지 못하는 많은 경우가 있다.

무선 통신 시스템용 위치를 제공하려는 종래 기술의 또다른 방식이 미국특허번호 5,604,765 호에 설명되어 있다. 이 특허는 항법 기능을 제공하기 위해 CDMA 항법 신호를 기존의 무선 통신 시스템 내로 임베딩하는 기술을 설명한다. 이동 유닛은 GPS 수신기를 포함하며, 셀룰러 및/또는 다른 무선 기지국 송신기로부터 통신 방송 내로 임베딩된 GPS 형 항법 신호를 수신할 수 있는 통신 시스템을 또한 포함한다. 이 기술에서, 이동 시스템은 GPS 시스템 및 통신 시스템을 모두 이용할 수 있다. 즉, GPS 위성의 블록킹이 존재할 때, 통신 시스템은 위치를 제공하기 위해 GPS 위성으로부터의 GPS 신호를 대체 또는 증가하도록 셀룰러 통신 신호에서 임베딩된 GPS 형 신호를 이용할 수 있다. 미국 특허 5,604,765 호에 설명된 이 기술이 무선 측위를 수행하도록 단지 셀룰러 오버레이를 사용하는 셀 전화에 대하여 이점을 지니며, 위치를 제공하도록 GPS 시스템을 단순히 사용하는 이동 유닛에 대하여 이점을 지니지만, GPS형 신호를 무선 셀룰러 신호 내에 임베딩하는 이 기술은 셀 베이스 통신 시스템의 인프러스트럭쳐의 상당한 수정을 요구한다.

미국특허번호 5,327,144 호는 전송된 신호의 도래 시간차 (TDOA) 를 결정하기 위해 셀룰러 전화의 셀룰러 전송을 사용하는 또다른 측위 시스템을 설명한다. 이러한 시간차는 셀룰러 전화 및 여러 셀 사이트 간의 셀룰러 전송간의 시간차를 측정하기 위해 셀룰러 전송을 시간 스탬프 (time stamp) 하도록 GPS 수신기를 사용함으로써 얻어진다. 그러나, GPS 수신기는 셀룰러 전화기내의 GPS 수신기 및 GPS 위성 간의 의사거리를 결정하는데 사용되지 않는다. 미국특허번호 5,512,908 호는 셀룰러 전송의 도래 시간차로부터 셀 전화기의 위치를 측정하기 위해 셀룰러 전송을 사용하는 TDOA 시스템을 또한 설명한다. 즉, GPS 신호는 신호 이동 시간의 시간차를 측정하기 위해 신호를 시간 스탬프하도록 셀 사이트에서 사용된다. GPS 신호는 셀룰러 전화기내의 GPS 수신기 및 GPS 위성간의 의사거리를 측정하는데 사용되지 않는다. 미국특허번호 5,612,703 호는 왕복 신호 시간 측정에 의거하여 셀룰러 통신 시스템에서의 측위 시스템을 설명한다. 미국특허번호 5,724,660 호는 전화기 및 셀 사이트 간의 셀룰러 전송의 신호 세기를 측정함으로써 셀룰러 전화 위치를 결정하는 방법을 설명한다. 이후 이 위치는 개별적으로 위치를 결정하려 하는 GPS 수신기로부터 결정된 위치와 비교된다. 따라서, 이 특허는 신호 세기 측정으로부터 유도된 위치를 GPS 측정값으로부터 유도된 위치와 비교함으로써 위치를 결정한다.

따라서, 다양한 무선 환경에서 위치 결정을 할 수 있고, GPS 시스템과 같은 글로벌 위성 항법 시스템, 및 셀룰러 구성으로 사용되는 무선 시스템을 모두 사용할 수 있는 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

발명의 개요

본 발명은 셀 베이스 통신 신호의 메시지의 시간 측정값을 이용함으로써 위성 측위 시스템 (SPS) 의 위치 정보를 처리하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 방법의 한 예로, SPS 수신기는 적어도 한 개의 SPS 위성으로부터 SPS 신호를 수신한다. 셀 베이스 통신 신호는 SPS 수신기에 연결된 통신 시스템 및 SPS 수신기에 대하여 원격 위치한 제 1 셀 베이스 트랜시버간에 전송된다.

이러한 셀 베이스 통신 신호는 무선 통신이다. 제 1 시간 측정값이 결정되고, 이 시간 측정값은 제 1 셀 베이스 트랜시버와 통신 시스템간의 셀 베이스 통신 신호에서의 메시지의 이동 시간을 나타낸다. SPS 위성에 대한 의사거리로 언급될 수도 있는 제 2 시간 측정값이 또한 결정되며, 이 값은 SPS 위성으로부터 SPS 수신기로의 SPS 신호의 이동 시간을 나타낸다. 이후 적어도 제 1 시간 측정값과 제 2 시간 측정값, 및 보통은 제 3 시간 측정값을 이용하여 SPS 수신기의 위치가 결정된다. 시간 측정이 수행되는 셀 베이스 통신 신호는, 제 1 셀 베이스 트랜시버 및 통신 시스템간에 일 실시형태에서, 양방향으로 데이터 메시지를 통신할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, SPS 위성에 대한 의사거리 및 셀 사이트에 대한 셀룰러 의사거리가 함께 사용되어 이동 집적 유닛에 대한 위치를 제공한다. 실시예에서, 한 개의 GPS 위성이 관찰되며 2개의 무선 셀 베이스 트랜시버 (셀 사이트) 가 이동 유닛과 무선 통신중이라면 (또는 무선 통신할 수 있다면), 효율적으로 3개의 의사거리가 사용되어 이동 유닛의 위치를 결정할 수도 있다. 무선 통신 시스템에 위성 측위 시스템을 부가하는 것은, 전송기의 위치를 특정하거나 GPS 형 신호인 항법 신호를 셀룰러 베이스 통신 신호내에 임베딩하지 않고 수행된다. 따라서, 예를 들어, 이동 유닛과 셀 사이트간에 전송되는 메시지는 음성 또는 데이터 메시지일 수 있고 이러한 메시지가 사용되어 셀룰러 의사거리를 결정하기 위한 시간 측정을 수행할 수 있다. 이러한 메시지는 911 메시지 또는 SPS 위성에 대한 의사거리를 나타내는 의사거리 메시지일 수도 있고 또는 도플러 또는 이동 유닛에 제공되는 다른 보조 정보 (예를 들어, 위성 위치표 정보) 일 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 집적 시스템은 셀룰러 베이스 통신 트랜시버와 같은 통신 시스템과 SPS 수신기를 포함한다. SPS 수신기는 SPS 를 수신하고 SPS 위성으로부터 상기 SPS 수신기로의 SPS 신호의 이동 시간을 나타내는 제 1 시간 측정값을 결정하기 위한 데이터 (예를 들어, 의사거리) 를 제공할 수 있다. SPS 수신기에 연결된 통신 시스템은, 무선 방식으로 원격 위치한 셀 베이스 트랜시버와 통신할 수 있고 통신 시스템과 원격 위치한 베이스 트랜시버간의 셀 베이스 통신 신호에서의 메시지 이동 시간을 나타내는 제 2 시간 측정값용 데이터 (즉, 시간 스탬프 또는 셀룰러 의사거리) 를 제공할 수 있다. 셀 베이스 통신 신호는 통신 시스템과 상기 원격 위치한 셀 베이스 트랜시버간의 메시지를 통신할 수 있다. 이동 집적 시스템의 위치는 적어도 제 1 시간 및 제 2 시간 측정값의 조합으로부터 결정되고, 이 조합은 이러한 측정값에 의해 한정되는 측정 영역내에 있다.

본 발명의 다른 다양한 태양 및 실시형태가 이후 설명된다.

도 1 은 인접한 셀 사이트간에 가능할 수 있는 오버레이를 도시하는 셀 베이스 통신 시스템을 도시하는 도.

도 2 는 무선 통신 시스템과 함께 SPS 시스템을 이용하는 위치 시스템의 본 발명에 따른 예를 도시하는 도.

도 3 은 본 발명에 따라 사용될 수 있는 위치 서버의 예를 도시하는 도.

도 4 는 집적 SPS 수신기 및 통신 시스템의 예를 도시하는 도.

도 5 는 본 발명의 일실시형태에서 사용될 수 있는 GPS 기준 스테이션의 예를 도시하는 도.

도 6 은 본 발명에 따른 방법의 예를 도시하는 도.

도 7a 및 도 7b 는 본 발명에 따른 방법의 또다른 예를 도시하는 도.

본 발명은 위성 측위 수신기 및 셀 베이스 통신 시스템을 구비하는 이동 수신기의 위치를 결정하기 위해 위성 위치 정보를 부가하는 셀 베이스 통신 신호 사용에 관한 것이다. 다음의 설명 및 도면은 본 발명을 예시하는 것이며 제한하는 것이 아니다. 많은 구체적인 설명이 제공되어 본 발명을 이해하게 된다. 그러나, 어떤 경우에, 공지된 또는 종래의 설명은 본 발명이 불필요하게 모호해지지 않도록 하기 위해, 설명하지 않는다.

본 발명의 일 실시형태에서, 본 발명에 따른 시스템은 2가지 요소로 구성된다. 즉, (1) GPS 와 같은 위성 측위 시스템, (2) 각 셀이 자신의 신호 커버리지 영역에 의해 한정되며 일부 셀들은 오버랩되는 셀 베이스 (때로는 셀룰러로 언급됨) 구성으로 사용되는 무선 통신 시스템이다. 셀 베이스 무선 통신 시스템의 한 예가 미국 셀룰러 전화 (AMPS) 신호이다. 다른 무선 셀 베이스 통신 시스템의 예로는 CDMA, TDMA, GSM, PCS, 및 ISM 시스템이 포함되며, 이 모두는 공지되어 있다. 셀룰러 토폴로지에서 사용되는 신호를 송수신하는 베이스 사이트를 포함하는 임의의 무선 셀 베이스 통신 시스템은 본 발명에서 사용되어 GPS 시스템과같은 위성 측위 시스템을 부가한다.

셀 베이스 통신 신호가 사용되어 셀 사이트 및 집적 무선 통신 시스템/SPS 수신기 간을 이동하는 셀 베이스 통신 신호에서의 메시지의 이동 시간을 유도할 수 있다. 셀 베이스 통신 신호에서의 메시지의 이동 시간은 셀 사이트를 중심으로 하고 측정된 시간 기간 동안 전파에 의해 이동된 거리에 상당하는 반경을 갖는 3차원의 구 또는 2차원의 원을 정의한다. 특히 SPS 위성으로부터의 SPS 신호가 블록킹될 때 또는 SPS 시스템이 적절한 위치 정보를 제공하지 않는 다른 상황일 때, 이러한 시간 측정이 사용되어 일 실시형태에 따라 위성 의사거리 측정을 부가할 수도 있다.

일 실시형태에서, 집적 무선 통신 시스템/SPS 수신기는, SPS 위성 및 셀 베이스 무선 통신 신호를 포함하는 모든 이용가능한 신호로부터의 측위 또는 도래 시간 정보를 유도할 수도 있고, 위치 유도를 위한 후술할 위치 서버와 같은 원격 기지국에 상응하는 타이밍 정보와 함께 이를 전송할 수도 있다. 측위 정보 (의사거리 측정값) 는 상이한 소스로부터 유도될 수 있기 때문에, 적절한 가중 (weight) 기술이 사용되어, 부가 해결책을 최적화하기 위해 추정 에러에 따른 측정값을 가중할 수 있다. 대체 실시형태에서, 집적 무선 통신 시스템/SPS 수신기는 측위 정보를 사용하여 원격 위치 서버의 지원없이 그 위치를 계산할 수도 있다. 이후 정보를 메모리에 저장, 및/또는 사용자에게 표시, 및/또는 무선 셀 베이스 통신 시스템을 통하여 피호출자 또는 호출자에게 전송할 수 있다.

이동 집적 통신 시스템/SPS 수신기에서 정확한 타이밍 정보가 이용가능하지 않다면, 도래 시간 측정값은, 위치 서버로 또는 셀 베이스 통신 신호의 송수신의 정확한 타이밍을 유도하는데 사용될 수 있는, 바람직하게는 수신된 위성 항법 신호로부터 타이밍 정보를 유도할 수 있는 방법을 갖는 일부 다른 사이트로 전송될 수 있다.

원격 위치 서버와 함께 구성되는 이동 집적 통신 시스템/GPS 수신기가 사용되어 도래 시간 측정에서의 공통 모드 에러를 제거할 수 있다. 일부의 공통 모드 에러는 위성 항법 시스템 에러로 인한 것일 수 있으며 일부 (특히 타이밍 에러) 는 무선 통신 시스템에서의 시스템 에러로 인한 것일 수 있다. 한 예에서, 최소 감쇠된 위성 신호로부터의 GPS 시간이 사용되어, 위치 서버에서 GPS 시간을 확립하도록 및 위성에 대한 의사거리를 결정하도록 사용되었던 SPS 신호 수신의 GPS 시간을 확립할 수 있다. 이러한 방식으로, 위치 서버에서의 시간 및 의사거리 측정의 시간은 (예를 들어, 그로부터 의사거리가 결정되는 SPS 신호가 수신될 때) 동일한 소스로부터 유도되고 공통 모드 에러는 제거될 것이다. 디지털 CDMA 셀룰러 시스템과 같은 일부 경우에서, 정확한 타이밍 정보가 CDMA 셀룰러 통신 신호에 임베딩되고, 이 타이밍 정보가 사용되어 CDMA 통신 신호에서의 메시지의 수신 시간 및 CDMA 통신 신호에서의 메시지의 전송 시간을 유도할 수 있다.

도 2 는 본 발명의 시스템 (101) 의 한 예를 도시한다. 시스템은, 각 셀 사이트가 특정한 지리적 영역 또는 위치를 담당하도록 설계된 복수의 셀 사이트를 포함하는 셀 베이스 통신 시스템을 포함한다. 셀 베이스 전화 시스템과 같은 이러한 셀룰러 베이스 또는 셀 베이스 통신 시스템의 예는 당업계에 공지되어 있다. 도 2 는 도 1 에 도시된 바와 같은 셀의 오버레이를 나타내도록 도시되지 않았다. 그러나, 셀의 신호 커버리지 영역은 도 1 에 도시된 바와 같이 오버레이되지만 이것은 본 발명에서 요구되지 않는다. 셀의 신호 커버리지 영역이 오버레이된다면, 후술하는 본 발명에 따라 셀룰러 시스템으로부터의 추가적인 보조 측정값이 이용가능하다. 도 1 에 도시된 바와 같은 셀 베이스 통신 시스템은 3개 셀 (102, 103, 104) 을 포함한다. 상응하는 셀 사이트 및/또는 셀룰러 서비스 영역을 갖는 복수의 셀이 시스템 (101) 에 또한 포함될 수 있고 이동 교환 센터 (105) 및 이동 교환 센터 (106) 와 같은 한 개 이상의 셀 베이스 교환 센터에 연결될 수도 있다. 셀 (102) 과 같은 각 셀내에, 셀 베이스 통신 신호 및 이동 SPS 수신기를 사용함으로써 통신용 수신기 및 송신기를 통상적으로 포함하는 통신 시스템과 셀 베이스 통신 신호를 사용하여 무선 통신 매체를 통해 통신하도록 설계된 셀 기지국 (102a) 과 같은 (때로는 셀 사이트 또는 셀 베이스로 언급되는) 무선 셀 기지국이 있다. 이 결합된 통신 시스템 및 이동 SPS 수신기는 도 2 에 도시된 수신기 (102b) 와 같은 결합된 시스템을 제공한다. SPS 수신기 및 통신 시스템을 갖는 이러한 결합된 시스템의 예는 도 4 에 도시되며 SPS 안테나 (77) 및 통신 시스템 안테나 시스템 (79) 을 포함할 수도 있다. 각 셀은 통상적으로 이동 교환 센터 (MSC) 에 연결된다. 도 2 에서, 셀 사이트 (102a, 103a) 는 접속(102c, 103c) 을 통하여 교환 센터 (105) 에 각각 연결되고, 셀 베이스 (104a) 는 접속 (104c) 을 통하여 상이한 이동 교환 센터 (106) 에 연결된다. 통상적으로 이러한 접속은 각각의 셀 베이스 및 이동 교환 센터 (105, 106) 간의 유선 접속이다. 각 셀 베이스는 특정 셀 사이트/베이스에 의해 서비스받는 통신 시스템과 통신하는 안테나를 포함한다. 일 실시예에서, 셀 사이트는 셀 사이트에 의해 서비스받는 영역내에서 이동 셀룰러 전화와 통신하는 셀룰러 전화 셀 사이트일 수도 있다.

본 발명의 전형적인 실시예에서, 수신기 (102b) 와 같은 이동 SPS 수신기는 SPS 수신기로 집적된 셀 베이스 통신 시스템을 포함하여, SPS 수신기 및 통신 시스템은 동일한 하우징 내에 설치된다. 한 예로는 셀룰러 전화 트랜시버와 공통 회로를 공유하는 집적된 GPS 수신기를 갖는 셀룰러 전화가 있다. 이러한 결합된 시스템이 셀룰러 전화 통신용으로 사용될 때, 수신기 (102b) 와 셀 베이스 (102a) 간에 전송이 발생한다. 수신기 (102b) 로부터 셀 베이스 (102a) 로의 전송은 접속 (102c) 을 통하여 진행되어 이동 교환 센터 (105) 로 전파되며, 이후 이동 교환 센터(105) 에 의해 서비스받는 셀내의 또다른 셀룰러 전화로, 또는 접속 (통상적으로 유선) 을 통하여 육상 전화 시스템/네트워크 (112) 를 통한 또다른 전화의 연결을 통해 전파된다. 유선이라는 용어는 광섬유 및 구리 케이블링 등과 같은 다른 비-무선 접속을 포함한다. 수신기 (102b) 와 통신하는 다른 전화로부터의 전송은 이동 교환 센터 (105) 로부터 접속 (102c) 및 셀 사이트 (102a) 를 통하여 종래의 방식대로 수신기 (102b) 로 다시 전달된다. 통상적으로, 셀 베이스 (102a) 와 같은 각 셀 베이스는 SPS 수신기를 포함한다 (또는 적어도 SPS 시간을 수신하도록 연결된다). SPS 수신기가 사용되어, 셀 베이스로부터 이동 유닛으로의 메시지의 전송시간 및 이동 유닛으로부터 오는 셀 베이스에서의 메시지 수신 시간을 시간 스탬프한다. 이러한 방식으로, 셀 베이스 통신 신호에서의 이동 유닛과 셀 베이스간의 메시지 이동 시간이 결정될 수 있다. 이러한 이동 시간은 셀룰러 의사거리로 언급될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 메시지의 송수신 시간은, 메시지의 이동 시간을 계산하여 셀룰러 의사거리를 결정하는 GPS 위치 서버로 전송된다.

도 2 의 예에서, 각 이동 교환 센터 (MSC) 는, 일 실시형태에서 시그널링 시스템 넘버 7 (SS7) 네트워크로 언급되는 네트워크를 통하여, 적어도 한 개의 지역 쇼트 메시지 서비스 센터 (SMSC) 에 연결된다. 이 네트워크는 쇼트 메시지 (예를 들어, 제어 정보 및 데이터) 가 전화 네트워크의 구성 요소 간에 통과되는 것을 허용하도록 설계된다. 도 2 는 한 예를 도시하며, 여러 MSC 가 한 개의 지역 SMSC 에 연결될 수 있다. SS7 네트워크는 MSC (105, 106) 를 지역 SMSC (107, 108) 에 상호접속하는 접속 (105a, 105b, 106a) 에 의해 표현된다. 또한, 도 2 의 예는, 접속 (107a, 108a) 을 통하여 지역 SMSC (107) 및 지역 SMSC (108) 에 각각 연결된 2개의 GPS 위치 서버 (109, 110) 를 도시한다. 도 2 의 분산 시스템의 일 실시형태에서, 접속 (107a, 108a) 은, 다양한 지역 SMSC 를 다양한 GPS 위치 서버와 상호접속하는 영구 패킷 교환형 데이터 네트워크의 일부이다. 이것은 각 지역 SMSC 가 위치 서비스용 요구를 위치 서버의 실패 또는 위치 서버에서의 폭주인 경우에 GPS 위치 서버가 이용가능한 곳으로의 위치 서비스에 대한 요구를 라우팅하는 라우터로서 작용하게 한다. 따라서, 지역 SMSC (107) 은, 위치 서버 (109) 가 폭주 또는 실패하거나 그 외에 위치 서비스 요구를 서비스하지 못한다면, 이동 GPS 수신기 (102b; 예를 들어, 이동 GPS 수신기 (102b) 사용자가 집적 셀 전화에서 911 을 다이얼링함) 로부터의 위치 서비스 요구를 GPS 위치 서버로 라우팅할 수 있다.

통상적으로, 각 GPS 위치 서버는, 차등 GPS 수정 및 위성 위치표 데이터를 GPS 위치 서버에 제공하는 GPS 기준 스테이션의 광역 네트워크에 연결된다. 통상적으로, GPS 기준 네트워크 (111) 로 도시된 GPS 기준 스테이션의 광역 네트워크는, 전용 패킷 교환 데이터 네트워크를 통하여 각 GPS 위치 서버에 연결된다. 따라서, 위치 서버 (109) 는 접속 (109a) 를 통하여 네트워크 (111) 로부터 데이터를 수신하고, 서버 (110) 는 접속 (110a) 을 통하여 네트워크 (111) 로부터 데이터를 수신한다. 다른 방법으로는, GPS 기준 수신기는 각 위치 서버에서 사용되어 위성 위치표, GPS 측정값 또는 국부 영역 차등 정정 및 GPS 시간을 GPS 위치 서버에 제공할 수도 있다. 또한, 도 2 에 도시된 바와 같이, 각 GPS 위치 서버는 2개의 응용 서버 (114, 116) 가 연결되는 공중교환 전화망 (PSTN; 112) 에 연결된다.

2개의 GPS 위치 서버는, 일 실시형태에서, 이동 GPS 수신기에 의해 수신되는 GPS 신호를 사용하여 이동 GPS 수신기 (예를 들어, 수신기 (102b)) 의 위치를 결정하는데 사용된다.

각 GPS 위치 서버는 이동 GPS 수신기로부터의 위성 의사거리, GPS 기준 네트워크로부터 위성 위치표 차등 정정 데이터를 수신하고, 이동 GPS 수신기의 위치를 계산하며, 이후 이 위치는 응용 서버의 사용자에게 위치가 표시되는 (예를 들어, 지도상에 표시되는) 응용 서버 중 한 개 (또는 둘 모두) 에 PSTN 을 통하여 전송된다. 보통, GPS 위치 서버는 위치를 계산하지만 그 위치를 GPS 위치 서버에 (예를 들어, 디스플레이에 의해) 표시하지 않는다. 응용 서버는 여러 셀중 한 셀에서 특정 GPS 수신기의 위치에 대한 요구를 GPS 위치 서버에 전송할 수도 있고, 그 후 이 서버는 GPS 수신기의 위치를 결정하기 위해 이동 교환 센터를 통하여 특정 이동 GPS 수신기와의 대화를 개시하고 그 위치를 다시 특정 응용에 보고한다. 또다른 실시형태에서, GPS 수신기의 위치 결정은 이동 GPS 수신기의 사용자에 의해 개시될 수도 있다. 예를 들어, 이동 GPS 수신기의 사용자는 셀 전화기에서 911 (또는 "locate" 버튼과 같은 다른 버튼) 를 눌러 이동 GPS 수신기의 위치에서 비상 상황을 나타낼 수 있으며, 이것은 전술한 방식으로 위치 프로세스를 개시할 수도 있다.

이동 SPS 수신기가 위치를 결정하는 다른 실시형태에서, GPS 위치 서버는 적절한 위성 위치표 정보가 이동 SPS 수신기로 전송되게 할 수도 있다. 이 이동 SPS 수신기는 위성 의사거리를 결정하고, 수신된 위성 위치표 정보로부터 위성 위치를 계산하며, 셀룰러 의사거리 (및 통신하고 있는 셀 사이트의 위치) 를 수신 또는 결정한다. 위성 의사거리, 위성 위치, 셀룰러 의사거리 및 셀 사이트 위치를 사용하여, 이동 SPS 수신기는 자신의 위치를 결정한다.

셀룰러 베이스 또는 셀 베이스 통신 시스템은 2 개 이상의 송신기를 갖는 통신 시스템이며, 각 송신기는 상이한 지리적 영역을 담당하며, 어떠한 순간에도 때를 맞춰 미리 정의된다. 통상적으로, 각 송신기는, 담당 영역이 특정 셀룰러 시스템에 의존하지만, 20마일 미만의 지리적 반경을 갖는 셀을 담당하는 무선 송신기이다. 셀룰러 전화, PCS (개인 통신 시스템), SMR (특정 이동 무선), 단방향 및 양방향 페이저 시스템, RAM, ARDIS, 및 무선 패킷 데이터 시스템과 같은 수많은 종류의 셀룰러 통신 시스템이 있다. 통상적으로, 소정의 지리적 영역은 셀로 언급되며, 복수의 셀이 함께 그룹화되어 셀룰러 서비스 영역으로 되며, 이러한 복수의 셀은 육상 전화 시스템 및/또는 네트워크에 대한 접속을 제공하는 한 개 이상의 셀룰러 교환 센터에 연결된다. 서비스 영역은 흔히 요금부과 목적으로 사용된다. 따라서, 2 개 이상의 서비스 영역내의 셀이 한 교환 센터에 연결되는 경우일 수도 있다. 다른 방법으로는, 한 서비스 영역내의 셀이, 특히 밀집한 인구 지역에서, 상이한 교환 센터에 연결되는 경우도 때때로 있다. 일반적으로, 서비스 영역은 서로 근접한 지리적 영역내의 셀의 집합으로서 정의된다. 상기한 설명을 만족하는 또다른 급의 셀룰러 시스템은 위성 베이스이며, 이 때 셀룰러 기지국 또는 셀 사이트는 통상적으로 지구 궤도를 도는 위성이다. 이러한 시스템에서, 셀 섹터 및 서비스 영역은 시간 함수로서 이동한다. 이러한 시스템의 예로는 이리듐, 글로벌스타, 오브콤, 및 오딧세이가 포함된다.

도 3 은 도 2 에서 GPS 서버 (109) 또는 GPS 서버 (110) 로 사용될 수도 있는 GPS 위치 서버 (50) 의 예를 도시한다. 도 3 의 SPS 위치 서버 (50) 는 내고장성 (fault-tolerant) 디지털 컴퓨터 시스템일 수도 있는 데이터 처리 유닛 (51) 을 포함한다. 또한, SPS 위치 서버 (50) 는 모뎀 또는 다른 통신 인터페이스 (52) 및 모뎀 또는 다른 통신 인터페이스 (53) 및 모뎀 또는 다른 통신 인터페이스 (54) 를 포함한다. 이러한 통신 인터페이스는, 네트워크 (60, 62, 64) 로 도시된 3개의 상이한 네트워크간에 도 3 에 도시된 위치 서버와의 정보 교환 접속성을 제공한다. 네트워크 (60) 는 이동 교환 센터(들) 및/또는 육상 전화 시스템 또는 셀 사이트를 포함한다. 이러한 네트워크의 예가 도 2 에 도시되며, 여기서 GPS 서버 (109) 는 도 3 의 서버 (50) 를 나타낸다. 따라서 네트워크 (60) 는 이동 교환 센터 (105, 106) 및 셀 (102, 103, 104) 을 포함하는 것으로 고려될 수도 있다. 네트워크 (64) 는 통신 인터페이스를 갖는 각각의 컴퓨터 시스템인 응용 서버 (114, 116) 를 포함하는 것으로 고려될 수도 있고, 또한 통상적으로 911 비상 전화 호출에 응답하는 제어 센터인 한 개 이상의 "PSAP" 를 포함할 수도 있다. 도 2 의 SPS 기준 네트워크 (111) 를 나타내는 네트워크 (62) 는 차등 SPS 정정 정보를 제공하며 위성 위치표 데이터를 포함하는 SPS 신호 데이터를 데이터 처리 유닛에 제공하도록 설계된 SPS 기준 수신기인 SPS 수신기의 네트워크이다. 서버 (50) 가 매우 큰 지리적 영역을 담당할 때, 선택적 SPS 수신기 (56) 와 같은 국부 선택적 SPS 수신기는, 이 영역에 걸쳐서 이동 SPS 수신기에서 볼 때 모든 SPS 위성을 관측하지 못할 수도 있다. 따라서, 네트워크 (62) 는 위성 위치표 데이터 (통상적으로, 일 실시형태에서, 전체 원 (raw) 위성 항법 메시지의 일부로서) 및 본 발명에 따라 넓은 영역에 대하여 적용가능한 차등 SPS 정정 데이터를 수집 및 제공한다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 대용량 기억장치 (55) 는 데이터 처리 유닛 (51) 에 연결된다. 통상적으로, 대용량 기억장치 (55) 는, 도 2 의 수신기 (102b) 와 같은 이동 GPS 수신기로부터 의사거리를 수신한 후 GPS 위치 계산을 수행하기 위한 소프트웨어에 대한 저장장치를 포함한다. 이러한 의사거리는 보통 셀 사이트 및 이동 교환 센터 및 모뎀 또는 다른 인터페이스 (53) 를 통해 수신된다. 또한, 대용량 기억장치 (55) 는, 적어도 한 실시형태에서 모뎀 또는 다른 인터페이스 (54) 를 통해 GPS 기준 네트워크 (32) 에 의해 제공되는 위성 위치표 데이터 및 차등 SPS 정정 데이터를 수신 및 사용하는데 이용되는 소프트웨어를 포함한다. 또한, 대용량 기억장치 (55) 는 GPS 위치 서버에 의해 서비스받는 셀 사이트의 위치를 특정하는 데이터베이스를 통상적으로 포함한다. 이러한 위치는 셀룰러 의사거리와 함께 사용되어 집적 통신 시스템/GPS 수신기와 같은 이동 유닛의 위치를 결정한다.
본 발명의 통상적인 실시형태에서, (도 3 의 네트워크 (62) 로 도시된) 도 2 의 GPS 기준 네트워크 (111) 가 GPS 기준 네트워크에서의 다양한 기준 수신기에서 볼 때 위성으로부터 원 위성 항법 메시지뿐만 아니라 차등 GPS 정보를 제공할 때, 선택적인 SPS 수신기 (56) 는 필요하지 않다. 모뎀 또는 다른 인터페이스 (54) 를 통해 네트워크로부터 얻어진 위성 위치표 데이터는, 이동 GPS 수신기에 대한 위치 정보를 계산하기 위해 이동 GPS 수신기로부터 얻어진 의사거리와 함께 종래의 방식으로 사용될 수 있다. 인터페이스 (52, 53, 54) 각각은, 네트워크 (64) 의 경우에 데이터 처리 유닛을 다른 컴퓨터 시스템에, 네트워크 (60) 의 경우에 셀룰러 베이스 통신 시스템에, 네트워크 (62) 에서 컴퓨터 시스템과 같은 전송 장치에 연결하는 모뎀 또는 다른 적절한 통신 인터페이스일 수도 있다. 일 실시형태에서, 네트워크 (62) 는 지리적 영역에 분산된 복수의 GPS 기준 수신기를 포함한다. 일부 실시형태에서, 셀룰러 베이스 통신 시스템을 통하여 이동 GPS 수신기와 통신하는 셀 사이트 또는 셀룰러 서비스 영역 근처의 수신기 (56) 로부터 얻어진 차등 GPS 정정 정보는, 이동 GPS 수신기의 근사 위치에 적절한 차등 GPS 정정 정보를 제공할 것이다. 다른 경우에, 네트워크 (62) 로부터의 차등 정정은 결합되어 GPS 수신기의 위치에 대하여 적절한 차등 정정을 계산할 수도 있다.

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도 4 는 SPS 수신기 및 통신 시스템 트랜시버를 포함하는 일반화된 결합 시스템을 도시한다. 한 예에서, 통신 시스템 트랜시버는 셀룰러 전화이다. 시스템 (75) 은 SPS 안테나 (77) 를 갖는 SPS 수신기 (76) 및 통신 안테나 (79) 를 갖는 통신 트랜시버 (78) 를 포함한다. SPS 수신기 (76) 는 도 4 에 도시된 접속 (80) 을 통하여 통신 트랜시버 (78) 에 연결된다. 한 동작 모드에서, 통신 시스템 트랜시버 (78) 는, 안테나 (79) 를 통해 근사 도플러 정보를 수신하고, 이 근사 도플러 정보를 링크 (80) 를 통해 SPS 안테나 (77) 를 거쳐 SPS 위성으로부터 SPS 신호를 수신함으로써 의사거리 결정을 수행하는 GPS 수신기 (76) 에 제공한다. 이후 결정된 의사거리는 통신 시스템 트랜시버 (78) 를 통해 SPS 위치 서버에 전송된다. 통상적으로, 통신 시스템 트랜시버 (78) 는 안테나 (79) 를 통해 신호를 셀 사이트에 전송하고, 이후 상기 셀 사이트는 이 정보를 다시 SPS 위치 서버에 전송한다. 시스템 (75) 용으로 다양한 실시형태가 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 미국특허번호 5,663,734 호는 향상된 SPS 수신기 시스템을 이용하는, 결합된 SPS 수신기 및 통신 시스템의 예를 설명한다. 결합된 SPS 및 통신 시스템의 또다른 예는 1996년 5월 23일 출원되어 공동계류중인 특허출원번호 08/652,833 호에 설명되어 있다. SPS 수신기를 갖는 수많은 대체 통신 시스템뿐만 아니라 도 4 의 시스템 (75) 도, 통상적으로, 이동 유닛으로부터의 메시지 수신 시간 및 이동 유닛으로부터의 메시지 전송 시간을 시간 스탬프한다. 특히, 시스템 (75) 은 (GPS 위성으로부터 수신된) GPS 시간을 사용하거나 (바람직한 실시형태에서) CDMA 전송을 사용하여 이동 유닛에서 메시지 수신 시간 및 이동 유닛으로부터의 또다른 메시지 전송 시간을 시간 스탬프할 수도 있다. 다른 방법으로는, CDMA 신호는 스펙트럼 확산 (DSSS) 신호이기 때문에, 시스템 (75) 은 셀룰러 의사거리를 제공하기 위해 수신된 신호를 디스프레딩 (despread) 함으로써 단방향 신호의 이동 시간을 유도할 수 있다. CDMA 셀 사이트에 의해 생성된 CDMA 신호는 GPS 시간에 동기화되고, 스펙트럼 확산 코드 및 데이터 변조를 갖는다. 스펙트럼 확산 코드 변조는 CDMA 셀룰러 수신기가 상관 연산을 통하여 CDMA 신호의 이동 시간을 정확히 계산할 수 있게 하고, 데이터 변조는 전송 시간을 제공한다. 바람직한 실시형태에서, 이동 유닛에서의 메시지의 수신 시간 및 이동 유닛으로부터의 또다른 메시지의 전송 시간은 이동 유닛에서 결정되며 셀 사이트를 통해 이동 유닛으로부터 GPS 위치 서버로 전송된다. 그 후, 이 시간은 GPS 위치 서버에서 (셀 사이트로부터의 상응하는 시간과 함께) 사용되어 메시지에 대한 셀룰러 의사거리를 결정한다.

도 5 는 GPS 기준 스테이션의 일 실시형태를 도시한다. 각 기준 스테이션은 이러한 방식으로 구성되어 통신 네트워크 또는 매체에 연결될 수도 있다. 통상적으로, 도 5 의 GPS 기준 스테이션 (90) 과 같은 각 GPS 기준 스테이션은, 안테나 (91) 측에서 볼 때 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 GPS 안테나 (91) 에 연결된 이중 주파수 GPS 기준 수신기 (92) 를 포함한다. GPS 기준 수신기는 당업계에 공지되어 있다. GPS 기준 수신기 (92) 는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 적어도 2가지 형태의 정보를 수신기 (92) 로부터의 출력으로 제공한다. 의사거리 출력 및/또는 의사거리 차등 정정 (93) 은 프로세서 및 네트워크 인터페이스 (95) 에 제공되며, 이러한 의사거리 출력은 GPS 안테나 (91) 측에서 볼 때 그러한 위성에 대해 종래 방식으로 의사거리 차등 정정을 계산하도록 사용된다. 프로세서 및 네트워크 인터페이스 (95) 는 당업계에 공지되어 있듯이 GPS 기준 수신기로부터 데이터를 수신하기 위한 인터페이스를 갖는 종래의 디지털 컴퓨터 시스템일 수도 있다. 통상적으로, 프로세서 (95) 는 GPS 안테나 (91) 측에서 볼 때 각 위성에 대한 적절한 의사거리 정정을 결정하기 위해 의사거리 데이터를 처리하도록 설계된 소프트웨어를 포함한다. 이후 이러한 의사거리 정정은 네트워크 인터페이스를 통하여, 다른 GPS 기준 스테이션이 통상적으로 연결되는 통신 네트워크 또는 매체 (96) 에 전송된다. 또한, GPS 기준 수신기 (92) 는 위성 위치표 데이터 출력 (94) 을 제공한다. 이 데이터는 프로세서 및 네트워크 인터페이스 (95) 에 제공되어 이 데이터가 통신 네트워크 (96) 에 전송되며, 이는 도 2 의 GPS 기준 네트워크 (111) 내에 포함된다.

통상적으로, 위성 위치표 데이터 출력 (94) 은 적어도 각 GPS 위성으로부터 수신된 실제 GPS 신호에 인코딩된 전체 원 50 보드 (baud) 항법 이진 데이터의 일부를 제공한다. 이 위성 위치표 데이터는 GPS 위성으로부터 GPS 신호에서 초당 50비트 데이터 스트림으로 방송되는 항법 메시지의 일부이며, GPS ICD-2000 문서에 자세히 설명된다. 프로세서 및 네트워크 인터페이스 (95) 는 이 위성 위치표 데이터 출력 (94) 을 수신하며 다시 실시간 또는 거의 실시간으로 통신 네트워크 (96) 에 전송한다. 후술하는 바와 같이, 통신 네트워크로 전송되는 위성 위치표 데이터는 이후 본 발명의 태양에 따라 다양한 GPS 위치 서버에서 네트워크를 통하여 수신된다.

본 발명의 일부 실시형태에서, 위성 위치표 데이터 메시지와 같은 항법 메시지의 일부 세그먼트만이, 네트워크 인터페이스 및 통신 네트워크를 위한 대역폭 요구사항을 낮추도록 위치 서버로 전송될 수도 있다. 또한, 통상적으로 이러한 데이터는 연속적으로 제공될 필요가 없을 수도 있다. 예를 들어, 5개 프레임 전부가 아닌, 위치표 정보를 포함하는 처음 3개 프레임은 규칙적으로 통신 네트워크 (96) 에 전송될 수도 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 위치 서버는, 1997년 2월 3일 출원하여 공동계류중인 Norman F.Krasner 의 미국특허출원번호 08/794,649 호에 설명된 방법과 같은 위성 데이터 메시지에 연관된 시간을 측정하는 방법을 수행하기 위해, 한 개 이상의 GPS 기준 수신기로부터 네트워크로 전송되는 전체 항법 메시지를 수신할 수도 있다. 여기서, "위성 위치표 데이터"라는 용어는 GPS 위성에 의해 전송되는 위성 항법 메시지의 일부 (예를 들어, 50 보드 메시지) 또는 적어도 이 위성 위치표 데이터의 수학적 표현인 데이터를 포함한다. 예를 들어, 위성 위치표 데이터라는 용어는, 적어도 GPS 위성으로부터 전송되는 GPS 신호로 인코딩된 50 보드 데이터 메시지의 일부 표현을 나타낸다. 또한, GPS 기준 수신기 (92) 는, 위성 위치표 데이터를 포함하는 이진 데이터 출력 (94) 을 제공하기 위해, 기준 수신기 (92) 측에서 볼 때 상이한 GPS 위성으로부터 상이한 GPS 신호를 디코딩한다.

도 6 은 셀 베이스 통신 신호 내의 메시지가 사용되어, GPS 시스템과 같은 위성 측위 시스템으로부터 시간 측정값을 부가하는데 사용될 수도 있는 시간 측정값을 제공하는 본 발명에 따른 방법의 예를 도시한다. 본 발명에서, 셀 베이스 통신 신호내의 메시지는 전송기의 위치를 특정하는 임베디드 항법 신호가 아니며 GPS 형 신호이다. 여기서, 이러한 메시지는 음성 또는 데이터 메시지와 같은 임의의 데이터이며, 메지시는 통상적으로 이동 통신 시스템과 셀 베이스 트랜시버 또는 셀 사이트 간의 양방향으로 통신될 수도 있다. 이러한 메시지는, 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서 셀 사이트로부터 이동 집적 통신 시스템/GPS 수신기로 제공되는 도플러 또는 다른 보조 정보 (예를 들어, 근사 위치 또는 시간) 일 수도 있고, 집적 통신 시스템/GPS 수신기로부터의 911 전화 호출일 수도 있고, 이동 유닛으로부터 셀 사이트로 다시 통신하고 최종적으로는 위치 서버와 통신하는 GPS 수신기에 의해 결정되는 GPS 위성에 대한 의사거리일 수도 있다. 따라서 이 메시지는 통상적으로 양방향 통신을 할 수 있고 임의의 데이터일 수도 있으며 임베디드 항법 신호가 아니다.

도 6 에 도시된 방법은, GPS 신호가 이동 집적 통신 시스템/GPS 수신기에 수신되며 적어도 한 개의 GPS 위성에 대한 의사거리가 결정되는 단계 201 에서 시작된다. 상기 한 개의 의사거리는 GPS 위성으로부터 이동 GPS 수신기로의 GPS 신호의 이동 시간을 나타낸다. 단계 203 에서, 무선 셀 베이스 통신 신호에서의 메시지 전송이 발생한다. 이 전송으로부터, 단계 205 에서, 집적 통신 시스템/GPS 수신기에서의 무선 시스템과 제 1 셀 사이트에서의 무선 셀 베이스 트랜시버 간의 무선 셀 베이스 통신 신호에서의 메시지의 이동 시간을 나타내는 시간 측정값이 결정된다. 이동 집적 통신 시스템/GPS 수신기가 여러 셀 사이트와 통신할 수 있다면, 이동 유닛과 여러 셀 사이트간의 메시지의 이동 시간을 나타내는 여러 개의 시간 측정값이 결정될 수도 있다. 동일한 또는 상이한 메시지가 이동 유닛과 여러 셀 사이트간에 전송될 수도 있고, 시간 측정값은 이러한 메시지로부터 얻을 수도 있다. 이러한 시간 측정값은 셀룰러 의사거리 또는 셀 베이스 의사거리로 언급될 수 있다. 여러 개의 셀룰러 의사거리를 가지면, 특히 적어도 2개의 GPS 위성에 대한 의사거리가 또한 결정될 수 있다면, 3차원 위치 결정 가능성이 증가되는 경향이 있다.

단계 207 에서, 위성 의사거리를 결정하기 위한 데이터를 수집할 때의 GPS 위성의 위치 및 무선 셀 베이스 트랜시버의 위치가 결정된다. 이 위치 데이터는 이동 유닛의 위치를 결정하기 위해 의사거리 데이터와 함께 사용된다. 단계 209 에서, 통신 시스템과 집적된 GPS 수신기의 위치는, 적어도 한 개의 GPS 위성에 대한 의사거리로부터, 무선 셀 베이스 통신 신호에서의 메시지의 시간 측정값으로부터, 및 GPS 위성 위치표 데이터와 이동 집적 유닛의 통신 시스템과 통신한 무선 셀 베이스 트랜시버의 위치로부터 결정된다. 통상적으로, 그 위치는 또다른 GPS 위성에 대한 다른 의사거리 또는 통신 시스템 및 또다른 무선 셀 베이스 트랜시버간의 무선 셀 베이스 신호에서의 메시지의 시간 측정값과 같은 또다른 의사거리와 같은 추가 정보에 기초하여 결정된다. 셀 간에 셀룰러 오버레이가 존재하는 곳, 통신 시스템이 2개의 셀 사이트와 통신할 수 있는 곳 및 2개의 GPS 위성이 획득되고 의사거리가 결정된 곳에서, 이동 유닛의 위치를 결정하는데 사용되도록 4개의 의사거리가 이용가능하다.

일 실시형태에서, 이동 유닛 자체는 GPS 위성으로부터 또는 다른 소스로부터 (예를 들어, 셀 베이스 통신 신호를 통하여) 위성 위치표 데이터를 수신함으로써, 위성 및 셀룰러 의사거리를 수신 또는 결정함으로써, 및 셀 베이스 무선 통신 시스템에서 메시지를 통신하는 특정 셀 사이트(들)의 위치를 특정하는 국부 데이터베이스를 이용함으로써 자신의 위치를 결정할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 의사거리 측정값이 위치 서버로 전송되는 클라이언트-서버 구조가 사용되고, 위치 서버는 위성 위치표 데이터를 수신하며, 집적 이동 유닛에서 통신 시스템과 통신하고 있는 셀 사이트의 위치를 수신하거나 아니면 결정한다.

본 발명의 또다른 예를 설명하기 전에, 측정값의 최소 세트 및 그 조합이 고려될 수 있도록 시스템의 미지수를 식별하는 것이 바람직하다.

원격 SPS 수신기에 관련된 한, 미지수는 수신기 클럭 에러 t(SPS_rcvr), 및 3 차원 측위를 위한 (x, y, z) 또는 2차원 측위를 위한 (x,y) 이다. 셀 사이트 트랜시버가 관련된 한, 미지수는 트랜시버 클럭 에러 t(cell_trcvr) 이다. 셀 사이트 트랜시버는 일부 공통 시스템 시간, 그것이 GPS 이든 기타 거리 응용에 유용한 다른 시간이든 그에 동기화되어야 한다. 선택된 기준 시간에 상관없이, 셀 사이트 기지국은 완벽하게 동기화될 수 없다. 어떠한 셀 베이스 동기화 타이밍 에러라도 셀룰러 의사거리 에러를 초래한다 (즉, 신호가 광속으로 전달된다고 가정할 때 1 나노세컨드의 타이밍 에러는 1 푸트 (foot) 범위의 에러와 등가이다). 그러나, 아래의 측정값의 최소 세트의 유도에서, 셀 베이스 트랜시버간의 동기화가 완벽하다고 가정된다. 셀 사이트에서 트랜시버 안테나의 위치는 정확하게 알려진 것으로 가정된다. 안테나 위치의 어떠한 에러도 셀룰러 의사거리 에러로 해석된다.

2차원 측위가 우선 고려된다. 3차원 측위는 2차원 측위의 단순한 연장이다.

GPS 시스템 시간에 동기화된 셀 기지국 트랜시버의 상황에서, 총 3개의 미지수가 있다. 즉, 2개의 공간 에러 (x, y), 및 한 개의 임시 에러 (temporal error) 이다. 기지국 트랜시버 클럭 t(cell_trcvr) 및 SPS 수신기 클럭 t(SPS_rcvr) 은 공통 기준 시간에 종속되므로 오직 하나의 임시 에러만이 존재한다. 이것을 보는 또다른 방식은 셀룰러 의사거리를 고려하는 것으로, 이는 공통 시간 소스 - GPS 시스템 시간 - 에 동기화된 SPS 수신기 및 셀룰러 트랜시버 클럭에 의해 측정된 2개의 시간 측정값의 차이 또는 이동 시간이다. 3가지 미지수는 3개의 독립적 측정값을 요구한다. 즉, i + j 가 3 이상인 i (SPS 의사거리) 및 j (셀룰러 의사거리) 의 조합이다. 바람직한 실시형태는 서버/클라이언트 아키텍쳐 방식 및 특히 향상된 911 응용에서 통신 링크 요구사항을 만족하기 위해 적어도 한 개의 셀룰러 기지국과 통신하는 것이다. 각 독립적인 셀룰러 의사거리는 시간 측정값을 생성하는 셀 베이스 트랜시버를 필요로 한다. 따라서, i 개의 셀룰러 의사거리는 i 개의 시간 측정값을 만드는 i 개의 개별적인 셀룰러 기지국을 의미한다.

비 GPS 시스템 시간에 동기화된 셀 기지국 트랜시버의 상황에서, 총 4가지 미지수가 있다. 즉, 2개의 공간 에러 (x, y) 및 2개의 트랜시버 클럭 t(cell_trcvr) 에러 및 SPS 수신기 클럭 t(SPS_rcvr) 에러인 임시 에러이다.

4개의 미지수는 4개의 독립적인 측정값을 요구한다. 즉, i + j 가 4 이상인 i (SPS 의사거리) 및 j (셀룰러 의사거리) 의 조합이다. 예를 들어, TDOA 오버레이 방식에서, 각 독립적 셀룰러 TDOA 측정값은 시간 측정값을 생성하는 한 쌍의 셀 기지국 트랜시버를 필요로 한다. 따라서, i 개의 셀룰러 의사거리는 i+1 개의 시간 측정값을 만드는 i+1 개의 개별적 셀룰러 기지국을 의미한다.

3차원 측위에 대하여, 미지수 z 가 추가로 있기에, 추가적인 독립 측정값이 필요하다. 이 측정값은 추가 셀룰러 또는 SPS 의사거리, 또는 관심 영역 (고도 보조) 내에서 고도의 일부 추정에 기초한 측정값일 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 다른 예가 도 7a 및 도 7b 를 참조하여 설명된다. 이 예에서, 집적 이동 유닛은 CDMA 형 셀 베이스 통신 신호 프로토콜을 사용하는 집적 셀 전화/GPS 수신기일 수도 있다. 따라서, 이동 유닛에서 메시지의 수신 시간은 CDMA 신호 자체로부터 얻어질 수 있고 이동 유닛으로부터의 메시지의 전송 시간도 또한 CDMA 신호로부터 얻어질 수도 있다. 셀 사이트는 CDMA 신호를 사용하여 셀 사이트에서 메시지 수신 시간 또는 셀 사이트로부터의 메시지 전송 시간을 얻을 수 있고, 또는 셀 사이트에 연결된 GPS 기준 수신기로부터 얻어진 GPS 시간을 사용할 수도 있다. 도 7a 및 7b 에 도시된 방법은, 911 메시지가 (셀 사이트에서) 셀 전화로부터 무선 셀 베이스 트랜시버로 전송되는 단계 302 에서 시작된다. 이 911 메시지는 셀 전화기에서 911 을 다이얼링하는 사용자에 의해 발생한다. 이 911 메시지를 전송하는 시간은 셀 전화에 기록되며, 이 시간은 통상적으로 셀 전화기로부터 기지국 또는 셀 사이트로 전송된다. 단계 304 에서, 911 메시지는 무선 셀 트랜시버에서 수신되며, 이 메시지의 수신 시간이 또한 기록된다. 무선 셀 베이스 트랜시버로 전송되는 전송 시간 및 무선 셀 베이스 트랜시버에서 기록되는 메시지의 수신 시간이 사용되어 이 911 메시지용 셀룰러 의사거리를 결정하고 이러한 시간은 통상적으로 셀룰러 의사거리를 결정하는 GPS 위치 서버로 전송된다. 단계 306 에서, GPS 위치 서버는 911 요구를 수신하며 GPS 위치 연산을 위한 보조 정보를 결정한다. 일 실시형태에서, 이 보조 정보는 셀 사이트 위치에 기초하여 볼 때 보이는 위성 (satellites in view) 에 대한 도플러 정보 및 보이는 위성의 명세를 포함할 수도 있다. 서버는 이 보조 정보를 셀 사이트 (무선 셀 베이스 트랜시버) 를 통해 이동 전화/GPS 수신기로 전송한다. 셀 사이트는 이 보조 정보의 전송 시간을 기록한다. 기록된 시간은, 특정 셀 사이트와 이동 유닛 간의 거리를 결정하기 위해 사용될 수도 있는 다른 셀룰러 의사거리를 결정하기 위해, 보조 정보의 이동 유닛에서의 수신 시간과 함께 사용된다. 이 셀룰러 의사거리는, 동일한 셀 사이트 및 이동 유닛 간의 다른 셀룰러 의사거리와 함께 평균화될 수도 있다.

단계 308 에서, 이동 전화/GPS 수신기는 보조 정보를 수신하고 이 보조 정보의 수신 시간을 기록한다. 수신 시간은, CDMA 신호에서의 시간 정보로부터 얻어질 수 있고, 이동 유닛이 GPS 위성의 GPS 신호로부터의 신호를 판독할 수 있다면 GPS 신호의 시간 정보로부터 얻어질 수 있다. 단계 310 에서, 이동 유닛은 GPS 위성 신호를 수신하며 이 신호의 수신 시간을 기록한다. 이동 유닛은 CDMA 신호에서의 또는 GPS 신호 자체의 GPS 시간 신호에서의 시간 정보로부터 이러한 신호의 수신 시간을 기록한다. 이동 유닛은, 예를 들어, GPS 위성으로부터 적절한 신호가 얻어질 수 있다면 적어도 한 개의 위성 의사거리를 결정한다. 다른 방법으로는, GPS 신호는 수집되고 버퍼링되며 의사거리를 결정하는 위치 서버로 (시간 스탬프와 함께) 전송될 수도 있다. 단계 312 에서, 이동 유닛은 보이는 다양한 위성에 대하여 결정된 위성 의사거리를 전송하고 이러한 의사거리의 전송 시간을 결정하며, 이 시간을 위치 서버로 전송하는 셀 사이트로 이 시간을 전송한다. 단계 314 에서, 무선 셀 베이스 트랜시버는 위성 의사거리 및 의사거리의 수신 시간, 및 의사거리의 전송 시간을 수신하며 또한 셀 베이스 트랜시버에서 얻어진 GPS 시간으로부터 의사거리의 수신 시간을 기록한다. 이후 이 정보는, 이동 유닛의 위치를 결정하기 위해 필요한 계산의 나머지를 수행하는 위치 서버로 전송된다. 단계 316 에서, 위치 서버는 집적 셀 전화/GPS 수신기에서의 셀 전화 및 무선 셀 베이스 트랜시버 간의 무선 셀 베이스 통신 신호에서의 메시지 이동 시간을 나타내는 적어도 한 개의 셀룰러 의사거리를 결정한다. 이러한 셀룰러 의사거리는 셀룰러 통신 신호에 임베딩된 특정 메시지의 전송 및 수신 시간으로부터 결정된다. 단계 318 에서, 위치 서버는 이동 유닛과 통신한 위성의 위치 및 무선 셀 베이스 트랜시버의 위치를 결정한다. GPS 위성의 위치는, 위치 서버에서 GPS 기준 네트워크로부터 또는 선택적인 GPS 기준 수신기로부터 결정될 수도 있다. 이동 유닛과 통신한 무선 셀 베이스 트랜시버의 위치는, 시스템에서 각 무선 셀 베이스 트랜시버의 위치를 특정하는 데이터베이스로부터 얻어질 수도 있다.

그 후, 단계 320 에서, 위치 서버는, 적어도 GPS 위성에 대한 의사거리 및 셀룰러 의사거리로부터 GPS 수신기/셀 전화의 위치, GPS 위성의 위치, 무선 셀 베이스 트랜시버의 위치, 및 통상적으로 적어도 한 개의 추가정보를 결정한다. GPS 위성에 대하여 한 개의 의사거리만이 얻어질 수 있다면, 이동 유닛의 (2차원) 위치는 여전히 2개의 셀룰러 의사거리를 사용하여 결정될 수 있다. 2개의 위성 의사거리가 얻어질 수 있을 때, 또다른 셀룰러 의사거리와 조합된 셀룰러 의사거리는 3차원 위치 결정을 제공할 수도 있다.

비록 본 발명의 방법 및 장치가 GPS 위성에 대하여 설명되었지만, 교시가 의사 (pseudolite) 또는 조합을 이용하는 측위 시스템에 동일하게 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 의사는 일반적으로 GPS 시간과 동기화된 L 밴드 캐리어 신호로 변조된 (GPS 신호에 유사한) 의사난수 PN 코드를 동시 통신하는 그라운드 베이스 송신기이다. 원격 수신기에 의해 식별되도록 각 송신기에는 고유 PN 코드가 할당될 수도 있다. 의사는 터널, 광산, 빌딩, 또는 다른 밀폐된 영역과 같이, 궤도순환 위성으로부터의 GPS 신호가 이용되지 못할 수도 있는 상황에서 유용하다. 여기서 위성이라는 용어는 의사 또는 동등한 의사를 포함하는 것이며, GPS 신호라는 용어는 의사 또는 동등한 의사로부터의 GPS 형 신호를 포함하는 것이다.

상기한 설명에서, 본 발명은 미국 글로벌 측위 (GPS) 시스템에 응용되어 설명되었다. 그러나, 이러한 방법은 유사한 위성 측위 시스템에 응용될 수 있으며, 특히 러시아 글로너스 (Glonass) 시스템에 응용될 수 있다. 글로너스 시스템은, 위성으로부터의 송출이 상이한 의사난수 코드가 아니라 약간 상이한 반송 주파수를 이용함으로써 한 개씩이 차등화된다는 점에서 GPS 시스템과 다르다. 여기서 사용된 GPS 라는 용어는 러시아 글로너스 시스템을 포함하는 이러한 대체 위성 측위 시스템을 포함한다.

상기한 명세서에서, 본 발명은 특정 실시형태를 참조하여 설명되었다. 그러나, 청구범위에 설정된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다는 것은 명백하다. 따라서, 명세서, 및 도면은 제한된 것이 아니며 예시적인 것이다.

Claims

위치 정보를 처리하는 방법으로서,

SPS 수신기에서, 적어도 하나의 SPS 위성으로부터 SPS 신호를 수신하는 단계;

상기 SPS 수신기에 연결된 통신 시스템과 상기 SPS 수신기에 대하여 원격 위치한 제 1 셀 베이스 트랜시버 간에 무선 신호인 셀 베이스 통신 신호를 전송하는 단계;

상기 제 1 셀 베이스 트랜시버 및 상기 통신 시스템을 포함하는 셀 베이스 통신 시스템에서 상기 셀 베이스 통신 신호의 메시지 이동 시간을 나타내는 제 1 시간 측정값을 결정하는 단계;

상기 SPS 신호의 이동 시간을 나타내는 제 2 시간 측정값을 결정하는 단계; 및

적어도 상기 제 1 시간 측정값 및 상기 제 2 시간 측정값으로부터 상기 SPS 수신기의 위치를 결정하는 단계를 포함하며,

상기 셀 베이스 통신 신호는 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버와 상기 통신 시스템 간의 양방향으로 데이터 메시지를 통신할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 통신 시스템은 상기 SPS 수신기가 집적된 이동 셀 베이스 트랜시버를 포함하며 상기 셀 베이스 통신 신호는 임베디드 항법 신호를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 SPS 수신기는 상기 적어도 하나의 위성에 대한 의사거리를 포함하는 상기 제 2 시간 측정값을 결정하고,

상기 통신 시스템은, 상기 의사거리 및 상기 제 1 시간 측정값을, 상기 SPS 수신기의 위치를 결정하는 디지털 처리 시스템에 상기 제 1 시간 측정값과 상기 의사거리를 전송하는 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버에 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 디지털 처리 시스템은 위성 위치표 데이터를 수신하고 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버에 대한 기지국 위치 데이터를 획득하며,

상기 SPS 수신기의 위치는, 상기 의사거리, 상기 제 1 시간 측정값, 상기 위성 위치표 데이터, 상기 기지국 위치 데이터, 및 (a) 다른 SPS 위성으로부터 상기 SPS 수신기로의 SPS 신호의 이동 시간을 나타내는 제 3 시간 측정값 또는 (b) 상기 통신 시스템 및 또다른 셀 베이스 트랜시버를 포함하는 상기 셀 베이스 통신 시스템에서 상기 셀 베이스 통신 신호의 또다른 메시지 이동 시간을 나타내는 제 4 시간 측정값 둘 중의 하나로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 셀 베이스 통신 신호를 전송하는 시간 및 상기 셀 베이스 통신 신호를 수신하는 시간이 기록되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 전송 및 수신 시간은 상기 제 1 시간 측정값을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 SPS 수신기는 상기 적어도 하나의 위성에 대한 의사거리를 포함하는 상기 제 2 시간 측정값을 결정하고,

상기 통신 시스템은 상기 SPS 수신기의 위치를 결정하는 디지털 처리 시스템에 상기 제 1 시간 측정값 및 상기 의사거리를 전송하는 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버에 상기 의사거리 및 상기 제 1 시간 측정값을 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 디지털 처리 시스템은 위성 위치표 데이터를 수신하고 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버에 대한 기지국 위치 데이터를 획득하며,

상기 SPS 수신기의 위치는 상기 의사거리, 상기 제 1 시간 측정값, 상기 위성 위치표 데이터, 및 상기 기지국 위치 데이터로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 SPS 수신기의 위치는 상기 제 1 시간 측정값, 상기 제 2 시간 측정값, 및 다른 SPS 위성으로부터 상기 SPS 수신기로의 SPS 신호의 이동 시간을 나타내는 제 3 시간 측정값으로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 SPS 수신기에서 SPS 신호의 수신 시간을 나타내는 SPS 수신 시간은 최소량의 신호 감소를 갖는 단일 SPS 위성으로부터의 SPS 신호로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 셀 베이스 통신 신호는 상기 SPS 수신기측에서 보이는 위성 (satellites in view) 의 도플러 정보를 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버로부터의 상기 SPS 수신기로 통신하고 및 상기 제 2 시간 측정값을 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버에 통신하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
디지털 처리 시스템에서 위치 정보를 처리하는 방법으로서,

상기 디지털 처리 시스템과 통신하는 제 1 셀 베이스 트랜시버 및 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버와 무선 방식으로 통신하는 통신 시스템을 포함하는 셀 베이스 통신 시스템에서, 셀 베이스 통신 신호의 메시지의 이동 시간을 나타내는 제 1 시간 측정값을 결정하는 단계; 및

적어도 상기 제 1 시간 측정값, 및 상기 통신 시스템과 함께 집적되며 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버 및 상기 디지털 처리 시스템으로부터 원격 위치한 상기 SPS 수신기에 수신된 SPS 신호의 이동 시간을 나타내는 제 2 시간 측정값으로부터 SPS 수신기 위치를 결정하는 단계를 포함하며,

상기 셀 베이스 통신 신호는 상기 통신 시스템으로부터 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버로 메시지를 통신할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 셀 베이스 통신 신호는 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버와 상기 통신 시스템 간의 양방향으로 메시지를 통신할 수 있고,

상기 SPS 수신기의 위치는, 상기 제 1 시간 측정값, 상기 제 2 시간 측정값, 및 (a) 다른 SPS 위성으로부터 상기 SPS 수신기로의 SPS 신호의 이동 시간을 나타내는 제 3 시간 측정값 또는 (b) 상기 통신 시스템 및 또다른 셀 베이스 트랜시버를 포함하는 상기 셀 베이스 통신 시스템에서 상기 셀 베이스 통신 신호의 또다른 메시지 이동 시간을 나타내는 제 4 시간 측정값의 두 가지 중 하나로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 메시지는 음성 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 제 2 시간 측정값은 상기 SPS 수신기에서 결정되며, 상기 제 2 시간 측정값은 상기 통신 시스템으로부터 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 셀 베이스 통신 신호는 임베디드 항법 신호를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 제 2 시간 측정값은 SPS 위성에 대한 의사거리를 포함하며, 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버는, 위성 위치표 데이터를 수신하며 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버의 위치를 나타내는 기지국 위치 데이터를 획득하는 상기 디지털 처리 시스템에 상기 의사거리를 전송하고,

상기 SPS 수신기의 위치는 상기 의사거리, 상기 제 1 시간 측정값, 상기 위성 위치표 데이터, 및 상기 기지국 위치 데이터로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 셀 베이스 통신 신호의 상기 메시지의 전송 시간 및 상기 셀 베이스 통신 신호의 상기 메시지 수신 시간이 기록되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18 항에 있어서,

상기 전송 시간 및 상기 수신 시간은 상기 제 1 시간 측정값으로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
위치 정보를 처리하는 시스템으로서,

적어도 하나의 SPS 위성 및 SPS 수신기와 함께 연결 및 집적되는 통신 시스템으로부터 SPS 신호를 수신하는 상기 SPS 수신기;

상기 SPS 수신기에 대하여 원격 위치하며 셀 베이스 통신 신호를 사용하여 상기 통신 시스템과 무선 방식으로 통신하는 제 1 셀 베이스 트랜시버; 및

적어도 제 1 시간 측정값 및 제 2 시간 측정값으로부터 상기 SPS 수신기의 위치를 결정하며, 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버에 연결된 디지털 처리 시스템을 포함하며,

상기 제 1 시간 측정값은 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버 및 상기 통신 시스템을 포함하는 셀 베이스 통신 시스템에서 상기 셀 베이스 통신 신호의 메시지 이동 시간을 나타내며,

상기 제 2 시간 측정값은 상기 SPS 신호의 이동 시간을 나타내며,

상기 셀 베이스 통신 신호는 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버 및 상기 통신 시스템 간에 양방향으로 데이터 메시지를 통신할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 20 항에 있어서,

상기 셀 베이스 통신 신호는 임베디드 항법 신호를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 20 항에 있어서,

상기 SPS 수신기는 SPS 위성에 대한 의사거리를 포함하는 상기 제 2 시간 측정값을 결정하고,

상기 통신 시스템은, 상기 의사거리를 상기 디지털 처리 시스템에 전송하는 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버에, 상기 의사거리를 전송하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 22 항에 있어서,

상기 디지털 처리 시스템은 위성 위치표 데이터를 수신하며 상기 제 1 셀 베이스 트랜시버에 대한 기지국 위치 데이터를 획득하고,

상기 SPS 수신기의 위치는 상기 의사거리, 상기 제 1 시간 측정값, 상기 위성 위치표 데이터, 및 상기 기지국 위치 데이터로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 23 항에 있어서,

상기 셀 베이스 통신 신호의 상기 메시지 전송 시간 및 상기 셀 베이스 통신 신호의 상기 메시지 수신 시간이 기록되며,

상기 전송 시간 및 상기 수신 시간은 상기 제 1 시간 측정값을 결정하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 24 항에 있어서,

상기 메시지는 상기 의사거리를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 24 항에 있어서,

상기 메시지는 상기 SPS 수신기측에서 보이는 위성에 대한 도플러 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 24 항에 있어서,

상기 메시지는 상기 통신 시스템으로부터 911 형 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 24 항에 있어서,

상기 SPS 수신기의 위치는, 상기 의사거리, 상기 제 1 시간 측정값, 상기 위성 위치표 데이터, 상기 기지국 위치 데이터, 및 (a) 다른 SPS 위성으로부터 상기 SPS 수신기로의 SPS 신호의 이동 시간을 나타내는 제 3 시간 측정값 또는 (b) 상기 통신 시스템 및 또다른 셀 베이스 트랜시버를 포함하는 상기 셀 베이스 통신 시스템에서 상기 셀 베이스 통신 신호의 또다른 메시지 이동 시간을 나타내는 제 4 시간 측정값 또는 (c) 상기 SPS 수신기의 근사 고도의 세 가지 중 하나로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 6 항에 있어서,

상기 SPS 수신기의 위치는, 상기 제 1 시간 측정값, 상기 제 2 시간 측정값, 및 (a) 다른 SPS 위성으로부터 상기 SPS 수신기로의 SPS 신호의 이동 시간을 나타내는 제 3 시간 측정값 또는 (b) 상기 SPS 수신기의 근사 고도의 두 가지 중 하나로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
위성 측위 시스템 (SPS) 수신기 및 셀 베이스 통신 시스템을 포함하는 이동 집적 시스템으로서,

SPS 신호를 수신할 수 있고, SPS 위성으로부터 상기 SPS 수신기로의 SPS 신호의 이동 시간을 나타내는 제 1 시간 측정값을 결정하기 위한 데이터를 제공할 수 있는 SPS 수신기; 및

상기 통신 시스템과 상기 원격 위치한 셀 베이스 트랜시버 간에 셀 베이스 통신 신호의 메시지 이동 시간을 나타내는 제 2 시간 측정값을 결정하기 위한 데이터를 제공할 수 있고, 원격 위치한 상기 셀 베이스 트랜시버와 무선 방식으로 통신할 수 있는 통신 시스템을 포함하며,

상기 셀 베이스 통신 신호는 상기 통신 시스템과 상기 원격 위치한 셀 베이스 트랜시버 간의 메시지를 통신할 수 있고, 상기 SPS 수신기는 상기 통신 시스템에 연결된 것을 특징으로 하는 이동 집적 시스템.
제 30 항에 있어서,

상기 이동 집적 시스템의 위치는 적어도 상기 제 1 시간 측정값 및 상기 제 2 시간 측정값의 조합으로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 이동 집적 시스템.
제 31 항에 있어서,

상기 SPS 위성은 지구 궤도를 도는 GPS 위성이며, 상기 조합은 상기 제 1 시간 측정값 및 제 2 시간 측정값에 의해 한정되는 측정 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 이동 집적 시스템.
제 30 항에 있어서,

상기 셀 베이스 통신 신호는 임베디드 항법 신호를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 이동 집적 시스템.
제 30 항에 있어서,

상기 이동 집적 시스템은 상기 제 2 시간 측정값을 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 집적 시스템.
제 31 항에 있어서,

상기 이동 집적 시스템에 대하여 원격 위치한 디지털 처리 시스템은 상기 제 2 시간 측정값 및 상기 이동 집적 시스템의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 집적 시스템.
제 34 항에 있어서,

상기 이동 집적 시스템은 상기 이동 집적 시스템의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 집적 시스템.
제 31 항에 있어서,

상기 이동 집적 시스템의 위치는 상기 제 1 시간 측정값, 상기 제 2 시간 측정값, 및 (a) 다른 SPS 위성으로부터 상기 SPS 수신기로의 SPS 신호의 이동 시간을 나타내는 제 3 시간 측정값 또는 (b) 상기 통신 시스템 및 또다른 셀 베이스 트랜시버를 포함하는 상기 셀 베이스 통신 시스템에서 상기 셀 베이스 통신 신호의 또다른 메시지 이동 시간을 나타내는 제 4 시간 측정값의 두 가지 중 하나로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 이동 집적 시스템.
제 32 항에 있어서,

상기 이동 집적 시스템은 상기 셀 베이스 통신 신호에서 적어도 상기 SPS 위성에 대한 위성 위치표 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 이동 집적 시스템.