KR100722703B1 - 참조 위치를 사용하는 무선 지원 ｇｐｓ - Google Patents

참조 위치를 사용하는 무선 지원 ｇｐｓ Download PDF

Info

Publication number
KR100722703B1
KR100722703B1 KR1019990044893A KR19990044893A KR100722703B1 KR 100722703 B1 KR100722703 B1 KR 100722703B1 KR 1019990044893 A KR1019990044893 A KR 1019990044893A KR 19990044893 A KR19990044893 A KR 19990044893A KR 100722703 B1 KR100722703 B1 KR 100722703B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
doppler shift
wireless terminal
synchronization
prn synchronization
location
Prior art date
Application number
KR1019990044893A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000029129A (ko
Inventor
리치톤로버트엘리스
바누시지오바니
Original Assignee
루센트 테크놀러지스 인크
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 루센트 테크놀러지스 인크 filed Critical 루센트 테크놀러지스 인크
Publication of KR20000029129A publication Critical patent/KR20000029129A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100722703B1 publication Critical patent/KR100722703B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/0035—Synchronisation arrangements detecting errors in frequency or phase
    • 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
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/05—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing aiding data
    • G01S19/06—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing aiding data employing an initial estimate of the location of the receiver as aiding data or in generating aiding data
    • 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
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/25—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS
    • G01S19/252—Employing an initial estimate of location in generating assistance data
    • 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
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/25—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS
    • G01S19/254—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS relating to Doppler shift of satellite signals
    • 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
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/25—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS
    • G01S19/256—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS relating to timing, e.g. time of week, code phase, timing offset
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/204—Multiple access
    • H04B7/212—Time-division multiple access [TDMA]
    • H04B7/2125—Synchronisation
    • H04B7/2126—Synchronisation using a reference station
    • 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
    • G01S2205/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S2205/001—Transmission of position information to remote stations
    • G01S2205/008—Transmission of position information to remote stations using a mobile telephone network
    • 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
    • G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0045—Transmission from base station to mobile station
    • G01S5/0063—Transmission from base station to mobile station of measured values, i.e. measurement on base station and position calculation on mobile

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

본 발명은, 무선 단말기 또는 WAG 클라이언트가 위치한 셀 또는 섹터 내의 참조 위치에서 위성 신호의 PRN 동기화(Pseudo Random Noise synchronization) 및 도플러 시프트를 추정하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 추정들은 보조 시스템 또는 WAG 서버에 의해 획득된 GPS 신호에 의해 전달되는 정보에 기초하고, 보조 시스템 또는 WAG 서버는 무선 단말기 또는 WAG 클라이언트와는 상이한 위치일 수 있다. PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정들은 어떤 참조 시간에 기초하는데, 이러한 참조 시간은, GPS 신호들을 포착하기 위하여 WAG 서버에 의해 전송된 보조 메시지로부터 PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정들을 복조 및 디코딩하고, 그와 같은 추정을 WAG 클라이언트가 이용할 수 있는 장래의 충분히 먼 시간이 되며, 보조 메시지는 PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정들을 나타낸다.
타이밍 소스, 보조 시스템, GPS 수신기, PRN 동기화 및 도플러 시프트

Description

참조 위치를 사용하는 무선 지원 ＧＰＳ{Wireless assisted GPS using a reference location}
도 1은 위성 위치 확인 시스템의 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 보조 시스템의 블록도.
도 3은 도 1에 도시된 무선 단말기의 블록도.
도 4는 기지국과 연관된 셀의 섹터 내의 참조 위치의 예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른, 비트 단위 크기의 보조 메시지에 포함된 모든 필드들의 리스트를 도시한 도면.
도 6 및 도 7은 가능한 응답 메시지들에 포함된 모든 필드들(파라미터 크기들 및 함수들)의 리스트를 도시한 도면.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
505 : 보조 시스템 507 : 타이밍 소스
552 : 타이밍 신호 수신기 553 : GPS 수신기
교차 참조
본 출원은 1998년 10월 16일에 출원된 미국 가출원 번호 제 60/104,661 호에 대해 우선권의 이익을 요구한다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 위성 위치 확인 시스템에 관한 것으로, 특히 하나 이상의 내비게이션 위성들에서 송신된 신호들로부터 무선 단말기의 위치를 결정할 때 무선 단말기를 지원하는 원격 통신 기반 보조 시스템에 관한 것이다.
종래 기술
도 1은 종래의 위성 위치 확인 시스템(100)을 도시하며, 상기 시스템은 또한 무선 지원 글로벌 위치 확인 시스템(Wireless Assisted Global Positioning System; WAG)이라고 부른다. 도시된 위성 위치 확인 시스템은 무선 단말기나 WAG 클라이언트(501), 위성 무리(satellite constellation; 503), 보조 시스템 또는 WAG 서버(505), 그리고 타이밍 소스(507)를 포함한다. 위성 무리(503)는, 위성 일지 정보(satellite ephemeris information)와 범위 정보(ranging information)를 포함하는 다양한 위치 관련 정보를 전달하는 GPS 신호들을 전송하기 위한 복수의 위성들을 포함하는 글로벌 위치 확인 시스템(Global Positioning System; GPS)이다. GPS는 당분야에 잘 알려져 있다. 다른 위성 무리들과 동작하는 본 발명의 실시예를 어떻게 사용하고 만드는지는 당업자라면 명확할 것이다. WAG 서버(505)와 WAG 클라이언트(501)는 GPS 신호들을 획득하도록 동작하고, GPS 신호들에 의해 전달된 정보를 획득하기 위해 GPS 신호들을 처리(즉, 복조와 추출) 한다.
WAG의 주요한 목표는, 예시된 실시예에 따른 무선 단말기가 종래 기술의 무선 단말기들보다 더 약한 신호들로도 더 빠르게 그의 위치를 결정할 수 있도록 종래의 무선 단말기의 신호 획득과 신호 처리 요구 조건을 감소시키는 것이다. WAG에 따라서, 무선 단말기(501)의 신호 획득과 신호 처리 요구 조건들은 보조 시스템(505)의 희생으로 감소하게 된다. 특히, 무선 단말기의 위치를 결정하기 위한 종래의 무선 단말기에서 요구된 신호 획득과 신호 처리의 업무들은 무선 단말기(501)와 보조 시스템(505)에 분배된다.
부분적으로 처리된 신호 정보가 신호 처리 업무의 바람직한 분배를 성취하기 위하여 요구된 무선 원격 통신 링크(504)를 통해 무선 단말기와 보조 시스템 둘 사이에서 앞과 뒤로 교환될 수 있는 것과 같이, 상기 신호 처리 업무가 무선 단말기(501)와 보조 시스템(505)에 분배되는 방법은 당업자에게 명확할 것이다.
무선 단말기(501)와 보조 시스템(505)에 신호 처리 업무를 분배하는 것이 가능한데, 왜냐하면 위성 무리(503)에 있는 각각의 위성에 의해 전송된 각각의 신호는 독립 획득과 독립 처리에 응답하는 범위 및 위성 일지 정보를 전달하기 때문이다. 특별히, 어떤 특정한 위성으로부터 송신된 GPS 신호는, 어떤 수신기가 신호를 획득하고 처리하는지에 무관하게 수신기(예를 들어, WAG 클라이언트(501)나 WAG 서버(505))에 같은 위성 일지 정보를 전달할 것이다. 근본적으로, GPS 신호는, 예를 들어 셀룰러 전화의 무선 신호가 음성 데이터로 변조되는 방법과 유사한 방식으로 디지털 정보로 변조된다. 그런 정보는, 그렇게 하도록 채택된 어떤 수신기에 의해서 검출 및 복조될 수 있다. 상기의 수신기에 의해 재구성된 정보는 송신기에 의해 신호로 변조된 정보의 정확한 복사본(잡음, 왜곡 등에 기인하는 원하지 않는 오류를 제외함)이며, 수신기들의 위치와 관계없이 모든 수신기들에서 동일하다.
대조적으로, 특정 위성으로부터 전송된 GPS 신호는, GPS 신호를 획득하고 처리하는 다른 수신기들에 다른 범위의 정보를 전달할 것이다. 송신기(즉, 위성)는 몇몇 정밀한 참조에 따라 송신된 신호의 타이밍을 조심스럽게 조정하여, 수신기에 의해 수신된 신호의 타이밍은 송신기와 수신기와의 거리에 관한 정보(수신기의 위치에 관한 정보)를 전달한다. 그러한 정보는 수신기마다 달라질 것이고, 단지 그 수신기 자체에서만 활용할 수 있다.
예를 들어, 위성 무리(503)에 있는 각각의 위성이 무선 단말기(501)와 보조 시스템(505) 양자를 위한 두 가지 종류의 정보를 담은 신호(502)를 송신하기 때문에, 비록 보조 시스템(505)에 의해 획득된 범위 정보는 보조 시스템 안테나(553)의 위치에 관련되지만 무선 단말기(501)의 위치에 관련된 것은 아니지만, 위성의 일지에 관한 정보의 일부나 모두는 안테나(553)를 통해 보조 시스템(505)에 의해 획득된다. 그러나 보조 시스템(505)은 무선 단말기(501)의 위치를 (예를 들어, 무선 단말기가 위치한 셀과 섹터의 지식을 통해서) 근사적으로 알고 있으며, 따라서 보조 시스템(505)은 무선 단말기(501)의 위치에서 범위 정보의 추정을 계산하기 위해 이 지식을 획득된 범위와 위성 일지 정보와 결합한다. 이 추정은, 위성의 일지 정보와 함께 무선 단말기(501)가 범위 정보를 획득하고 처리하도록 돕기 위해 무선 원격 통신 안테나(551)를 경유하여 무선 단말기(501)에 전송된다.
일단 범위 정보가 무선 단말기(501)에 의해 획득되면, 무선 단말기(501)는 무선 단말기의 위치를 결정하기 위해 위성 일지 정보와 범위 정보를 사용할 수 있거나, 무선 단말기(501)는 보조 시스템(505)이 무선 단말기(501)의 위치를 결정할 수 있도록, 보조 시스템(505)에 범위 정보를 다시 전송할 수 있다.
무선 단말기(501)가 위성의 일지에 관한 정보의 전부나 일부를 획득하는 업무로부터 자유롭고, 또 범위 정보의 추정을 유리하게 제공받기 때문에, 단지 그 정보의 추정된 형식의 종래 지식으로 범위 정보를 획득하고 처리하는 쉬운 업무를 수행하는 것만이 필요한 비싸지 않은 기술로부터 제조될 수 있다. 또한, 위성 일지 정보가 범위 정보로서 동일한 캐리어로 변조되기 때문에, 무선 단말기(501)로의 위성 일지 정보의 공급은 무선 단말기(501)가 안테나(512)를 통해 수신된 위성 신호로부터 위성 일지 정보를 제거하는 것을 가능하게 하고, 이로써 종래 기술에서의 무선 단말기의 작동을 위해서는 불충분한 낮은 신호 대 잡음 비율이 낮은 조건들 하에서도 범위 정보를 획득한다.
도 2는 보조 시스템(505)의 두드러진 구성 요소들의 블록도를 도시한다. 보조 시스템은 타이밍 신호 수신기(603), 타이밍 신호 안테나(552), 거친(coarse) 위치 추정기(601), 원격 통신 시스템 관리기(617), GPS 수신기(605), GPS 수신기 안테나(553), 타이밍 신호 교정 장치(607), PRN 동기화 추정기(609), 복조기(611), 위성 시야 추정기(613), 위성 도플러 추정기(615), 원격 통신 전송기(619), 그리고 원격 통신 안테나(551)를 포함한다.
C/A(Coarse Acquisition) 코드를 사용하는 잘 알려진 방법에서, 일반적으로 보조 시스템(505)은 범위 정보 및 위성의 일지에 관한 정보를 지평선 위의 각각의 위성으로부터 얻기 위하여 보조 시스템의 GPS 수신기를 사용한다. 당업자에게는 P(Y)나 P 코드를 사용하는 본 발명의 실시예를 제조 및 이용하는 방법은 명확할 것이다. 범위와 위성 일지 정보를 획득하는 과정에서, 보조 시스템(505)은 다른 것들 사이에서 (1)각각의 위성으로부터의 PRN 동기화(Pseudo Random Noise synchronization). 즉, 각각의 위성에서 송신된 PRN 코드의 정확한 타이밍, (2)각각의 위성과 연관된 도플러 시프트, (3)어떤 위성이 수평선 위에 있는지, 그리고 (4)각각의 위성으로부터의 50bps 변조된 비트 스트림을 습득하게 된다. 보조 시스템(505)은 지평선 위의 각각의 위성에 대해 무선 원격 통신 채널을 통해 무선 단말기(501)에 (1)PRN 동기화의 추정, (2)도플러 시프트의 추정, 그리고 (3)50bps 변조된 비트 스트림을 송신한다. 총괄하여 이 정보는 "내비게이션 메시지 데이터(Navigation Message Data)"라고 불려 질 것이다.
보조 시스템(505)이 지리적인 영역을 "셀"이라고 하는 수많은 바둑판처럼 된 영역으로 분할하는 무선 원격 통신 시스템의 일부일 때, 보조 시스템(505)은 무선 단말기(501)가 어떤 셀에 있는지를 알며, 따라서, 무선 단말기의 대략적인 위치가 몇 마일 이내라는 것을 안다. 보조 시스템(505)이 무선 단말기(501)의 위치를 대략적으로 알 때(예를 들어, 몇 마일 이내), 보조 시스템(505)은 무선 단말기(501)가 아는 바와 같이 PRN 동기화와 도플러 시프트를 정확하게 추정할 수 있다.
도 3은 무선 단말기(501)의 주요 구성 요소의 블록도를 도시한다. 도시된 바와 같이 연결된 무선 단말기는 단말기 제어기(710), 사용자 인터페이스(720), 원격 통신 송신기(741), 원격 통신 수신기(751), 필드 수신기(753), 타이밍 수신기(755), 듀플렉서(733) 및 안테나(731)를 포함한다.
필수는 아니지만, 무선 단말기(501)는 유리하게 종래 기술의 무선 단말기(셀룰러 전화기)와 연관된 모든 기능을 수행할 수 있다. 특별히 무선 단말기의 사용자가 원격 통신 전송기(741), 원격 통신 수신기(751) 및 보조 시스템(505)을 통해서 쌍방향 음성 대화를 유리하게 활용할 수 있다.
내비게이션 메시지 데이터는 보조 시스템(505)으로부터 무선 단말기(501)로 전송되기 때문에, 내비게이션 메시지 데이터는 원격 통신 수신기(751)를 경유하여 무선 단말기(501)에 의해 수신된다. 원격 통신 수신기(751)는 내비게이션 메시지 데이터를 단말기 제어기(710)에 전달하고, 단말기 제어기(710)는 내비게이션 메시지 데이터를 필드 수신기(753)에 차례로 전달한다.
상술된 바와 같이, 무선 단말기(501)는 역시 동기화를 위하여 시스템 타이밍을 수신한다. 타이밍 신호가 타이밍 소스(507)로부터 전송될 때, 타이밍 신호는 타이밍 수신기(755)를 경유하여 무선 단말기(501)에 의해 수신된다. 타이밍 수신기(755)는 타이밍 신호를 단말기 제어기(710)에 전달하고, 단말기 제어기(710)는 타이밍 신호를 필드 수신기(753)에 차례로 전달한다. 또한, 타이밍 신호가 보조 시스템(505)으로부터 전송될 때,(무선 단말기(501)와 보조 시스템(505)이 CDMA 원격 통신 시스템의 일부가 되는 경우) 타이밍 신호는 원격 통신 수신기(741)에 의해 수신된다. 원격 통신 수신기(741)는 타이밍 신호를 단말기 제어기(710)에 전달하고, 단말기 제어기(710)는 타이밍 신호를 필드 수신기(753)에 차례로 전달한다.
어느 한 경우에, 필드 수신기(753)는, 위성 무리(503)로부터 타이밍 신호를 유도할 필요 없이 필드 수신기가 필요로 하는 타이밍 정보를 수신한다. 또한, 필드 수신기(753)는 직접 위성 무리(503)로부터 이러한 정보를 수신하지 않고 지평선 위의 각각의 위성에 대해 다시 (1) PRN 동기화의 추정, (2) 도플러 시프트의 추정, 및 (3) 50bps 변조된 비트 스트림을 역시 수신한다.
무선 단말기 또는 WAG 클라이언트(501)는, 이러한 위성에 의해 전송된 GPS 신호를 획득하기 위해 각각의 위성에 관한 수신된 정보(내비게이션 메시지 데이터 내)를 사용한다. 예를 들어 WAG 클라이언트는 도플러 시프트 추정 및 PRN 동기화 추정에서 GPS 신호를 탐색하거나, PRN 동기화 추정 값 근처의 동기화 위치의 진보적인 검색에서 GPS 신호를 찾는다.
본 발명은, 무선 단말기나 WAG 클라이언트가 위치한 섹터 및 셀 내의 참조 위치에서 위성 신호의 PRN 동기화 및 도플러 시프트를 추정하기 위한 방법에 관한 것이다. 이런 추정들은 보조 시스템이나 WAG 서버에 의해 획득된 GPS 신호에 의해 전달된 정보에 근원을 둔다. 이것은 무선 단말기나 WAG 클라이언트와 다른 위치에 있을 수 있다. PRN 동기화와 도플러 시프트 추정들도 역시 몇몇 참조 시간에 기초한다. 참조 시간은, WAG 서브로부터 전송된 보조 메시지로부터 PRN 동기화와 도플러 시프트 추정들을 복조하고 디코딩하고, 또 GPS 신호를 획득하기 위한 그런 추정들을 WAG 클라이언트가 사용하도록 하는 충분히 먼 장래의 시간이다. 보조 메시지가 PRN 동기화와 도플러 시프트 추정들을 나타낸다.
한 실시예에서, 보조 메시지는 WAG 클라이언트에게 제공될 수 있다. 보조 메시지는 그들 자신을 위치시키기 위해 WAG 클라이언트에 의해 사용될 수 있다. 그러기 위해 WAG 서버에 의한 부가적인 도움이 요구되지 않고, 또한 리버스(reverse)-링크 통신도 필요 없다. 이것은 부가된 비밀의 이익을 가지고 있다. 왜냐하면 이 시스템이 (만약 있다면) 어떤 WAG 클라이언트가 그들 자신을 위치시키고 있는지에 대해 인식이 없기 때문이다. 다른 실시예에서, 보조 메시지는 요구에 의해 WAG 클라이언트에게 전송된다. 여기서 WAG 클라이언트는 통신 링크를 수립하고, 즉시 위치되도록 원하고, 위치 작동이 계속되는 것을 인식한다. 이 모드에서 단말기는 WAG 서버로부터 도움을 요청하고, 몇몇 메시지를 교환 한 후, 무선 단말기의 위치는 WAG 서버로부터의 도움으로 결정된다.
종래 기술의 무선 단말기 보다 더 약한 신호로도 더 빠르게 그것의 위치를 결정하기 위한 것이다.
본 발명의 WAG 서버는 WAG 클라이언트가 일반적으로 위치하고 있는 셀과 섹터 내의 "참조 위치"에 WAG 클라이언트가 있다고 가정한다. WAG 서버에 의해 획득된 위성 일지와 범위 정보에 기초하여, WAG 서버는 몇몇 참조 시간에 참조 위치에 있는 WAG 클라이언트를 위해 PRN 동기화와 도플러 시프트를 추정한다. GPS 신호의 획득과 처리를 쉽게 하기 위해서, WAG 클라이언트에 의해 사용되도록 하기 위해 PRN 동기화와 도플러 시프트 추정들은 여기서 "보조 메시지"라고 언급된 메시지의 일부로서 전송된다.
각각의 셀 및 섹터에 대해, WAG 서버는 참조 위치를 정의한다. 참조 위치는 WAG 클라이언트나 그러한 셀 및 섹터에 위치한 무선 단말기의 위치를 대략 추측하는 것을 의미한다. 예를 들어, 그것은 적용 범위 지역의 집단의 중심(center of mass)일 것이다. 그것은 고도를 포함한 3차원 위치라고 추측된다. 도 4는 기지국(201)과 복수의 섹터(202), (203) 및 섹터(204)로 분할된 기지국과 연관된 셀을 도시한다. 포인트(205)가 적용 범위 지역이나 섹터(203)의 중심 집단에 위치한 포인트이며, 섹터(203) 내에 있는 가능한 참조 위치의 예라는 것을 유념하라.
WAG 서버는 역시 "참조 시간"을 정의한다. 참조 시간은, WAG 클라이언트가 보조 메시지를 복조하고 디코딩하도록 허락하기 위해 충분히 먼 장래가 되어야 한다. 그리고, 위치 기회 이익을 누리기 위해 그들의 (WAG 클라이언트의) GPS 수신기를 준비한다. 참조 시간은 무선 시스템 자신의 시간 참조 스케일의 견지에서 정의되어야 한다. 예를 들어 IS-95 시스템에서 그것은 특별한 20-ms 프레임(장래에 프레임 n.xxx)의 시작으로 정의될 것이다. 공동으로 우리는 참조 지역과 참조 시간을 "참조 이벤트"로 지칭할 것이다. IS-95 타이밍이 몇 마이크로 초 내에서 GPS 시간으로 지칭되기 때문에, 이벤트는 GPS 시간 스케일에서 역시 정확하게 정의된다.
다음으로, WAG 서버는 각각의 GPS 위성으로부터 신호의 파라미터들을 계산한다. 그들은 참조 이벤트에서 그렇게 될 것이다. 그것은 그렇게 할 수 있을 것이다. 왜냐하면 그것은 오랫동안 운용되는 고품질의 GPS 수신기(완전한 하늘의 가시도를 가진)를 가지고 있기 때문이다. 그러므로 그것은 모든 위성들의 일지를 안다. 참조 이벤트가 장래에 있기 때문에, 확실한 파라미터들 (가장 현저하게, 선택된 유용성)의 장래 상태에 대해 조금의 양이 불명확한 것이 있다. 그러나 계산이 이루어지는 만큼 오랫동안, 미리 단지 몇 초 동안(예를 들어 10-15초) 오류는 무시해도 좋다. 보조 메시지는 수많은 보이는 위성들을 위해 이것들의 파라미터의 값들을 WAG 클라이언트에게 전달한다. 이 파라미터들은:
1)하늘에서의 위성 위치(예를 들어 고도 및 방위)와 그의 시간 도함수(time derivative).
2)위성 도플러 시프트.
3)위성 신호의 "도착 시간"은:
a)C/A 코드 발생기의 단편의 조각 단계,
b)C/A 코드 발생기의 전체 조각 상태,
c)어떤 코드의 반복이 수신되는지를 정의하는 1-ms 기간,
d)어떤 변조 비트가 수신되는지를 정의하는 20-ms 기간을 포함한다.
물론, WAG 클라이언트는 정확한 참조 위치에 있지는 않을 것이다. 그러면, WAG 클라이언트에 의해 관찰된 위성 신호의 도착 시간은 약간 다를 것이다. WAG 서버는 적용 범위 지역의 크기(예를 들어, 특정한 섹터의 크기) 및 모양의 동작으로서 이 불일치의 최고의 범위를 역시 계산해야 한다. 이 계산은 하늘에 있는 위성의 위치를 고려할 것이다. 그리고, 그 전파는 기지국으로부터 무선 단말기나 WAG 클라이언트까지 지연된다. 후자는 위성, 기지국 및 섹터의 상대적인 위치에 의존하는 불확실한 타이밍 범위를 증가시키거나 감소시킬 것이다. 이 계산은 현존한다고 알려진(예를 들어, IS-95와 GPS 시간 사이에서 허락된 1-3 μs 타이밍 차이) 타이밍 불확실의 어떤 부가적인 소스들을 역시 포함해야한다. 이 결과는 도착 시간의 값의 범위를 위한 최고와 최저의 한계이다. 이 정보는 검색 간격 동안 GPS 신호를 찾기 위한 검색 간격을 정의하기 위해 WAG 클라이언트에 의해 사용될 것이다.
마지막으로, WAG 클라이언트는 참조 시간 근처에서 각각의 위성에 의해 어떤 정보 비트들이 송신되었는지 알리 필요가 있다. 우리는 매우 긴 통합 시간들을 허락하기 위해 몇 초 가치의 데이터를 전달하려고할 것이다. 각각의 위성은 50bps의 비율로 송신하기 때문에, 보조 메시지의 할당량이 가장 큰 것이 되는 것은 당연하다. 예를 들어, 10개의 위성들이 보인다면, 그리고, 우리가 12초 가치의 데이터를 전달하기를 원한다면, 우리는 6000 bits 만큼 많은 비트를 전달하는 것이 필요하다. 그러나, 우리는 다른 GPS 위성들이 자주 같은 데이터를 전송하는 것을 관찰하여 이 많은 양을 줄일 수 있다. 따라서, 보조 메시지는 위성들 사이에서 공유 가능한 전송된 내비게이션 데이터 비트의 레코드들을 포함한다.
동일한 비트들을 전송하는 다른 위성들의 예는 모든 서브 프레임의 시작(매 6초마다.)에서 발생하는 원격 측정 워드(telemetry word)와 핸드오버 워드(handover word)를 포함한다. 더욱이 GPS 송신 프레임의 모든 네 번째와 다섯 번째 서브 프레임들은 명목상 모든 위성들을 위해 같다(두 개의 서브 프레임들은 12초 전부에 걸리고 매 30초 마다 한번씩 발생한다.). 그러므로, 만약 WAG 서버가 두 개의 프레임 사이의 중간 지점에서 발생하기 위해 참조 시간을 선택한다면, 상대적으로 작은 보조 메시지(2000bits 보다 작다.)와 함께 매우 긴 통합 시간(12초)을 감당하는 위치 기회를 매 30초마다 한번씩 제공하는 것이 가능하다.
참조 시간이 장래에 있기 때문에, 주의 깊은 독자는 WAG 서버가 보조 메시지의 일부로서 전달된 내비게이션 데이터 비트들을 예견해야할 것이라는 것을 알아야할 것이다. 이것은 큰 문제가 아닌데, 왜냐하면 그들은 주기적으로 반복되고, 단지 드물게 변하기 때문이다. 때때로, 거기에는 예견이 틀렸을 때의 시간이 있을 것이다. 이러한 시간에, 저런 위치 기회의 이익을 가진 어떤 WAG 클라이언트는 예견에서 비트 오류에 기인하여 SNR의 분실을 경험하게 될 것이다. 이 피해는 서브 프레임들의 어떤 할당들(예를 들어 원격 측정 워드와 핸드오버 워드)이 다른 것보다 더 많은 신뢰로 예견될 수 있는 것을 관찰하는 것에 의해 최소화시킬 수 있다. 선택적으로 위성 송신의 이런 할당을 사용하여, 예견 오류들의 충돌을 최소화할 수 있을 것이다. 더욱이 이 위치 기술이 널리 퍼지면, 공개적으로 활용 가능하도록 작은 진보된 여유(예를 들어, 5분)와 함께 장래 위성의 내용물을 업로드(예를 들어, 웹 상으로)하기 위해 GPS 시스템을 유지 보수하는 기관에 요구하는 것이 가능할 것이다. 이런 방법으로 WAG 서버는 수신된 GPS 신호로부터 장래에 송신된 비트를 예견할 필요가 없을 것이다.
보조 메시지는 다양한 위치 모드들과 결합하여 사용될 수 있다. 본 발명은 두 개의 근본적으로 다른 요구의 세트를 감당하는 두 개의 다른 위치 "모드"를 동일시하고, 결합에서 대부분의 WAG 응용들을 수용하기 위해 충분한 유동성을 제공한다. 그들은 "방송"과 "위치 요구(Location-on-demand)"들이다. 제 1 위치 모드 즉, 방송은 그들의 이익을 위해 선택하는 적용 범위 지역에 있는 모든 단말기들에게 위치 "기회"를 정규의 간격(1분에 한번)으로 제공한다. 그것의 주요한 목적은 휴지(idle)-모드 단말기들의 위치를 허용하기 위한 것이다. 이 모드에서 기지국은 방송 채널에 보조 메시지(WAG 서버로부터 받은)를 정규의 간격으로 전송한다. 이러한 메시지들은 적절히 장착된 무선 단말기들에 의해 그들 자신을 위치시키기 위해서 사용될 수 있다. 그러기 위해 WAG 서버에 의한 부가적인 도움이 요구되지 않고, 리버스-링크 통신 필요 없다. 이것은 비밀의 부가된 이익을 가지고 있다. 왜냐하면 이 시스템이 (만약 있다면) 어떤 단말기들이 그들 자신을 위치시키는 것에 대한 인식이 없기 때문이다. 제 2 위치 모드에서 즉, 위치 요구 비상 전화를 하기 위해 전화를 켜놓는 사용자(예를 들어)의 필요를 호소한다. 이 경우에, 사용자는 통신 링크를 확립해 왔고, 즉시 위치되는 것을 원하고, 위치 작동이 진행되는 것을 인식한다. 이 모드에서 단말기는 WAG 서버로부터의 도움을 요청하고, 몇몇 메시지의 교환 후 그것의 위치는 WAG 서버로부터의 도움으로 결정된다.
방송 모드의 주요한 목적은 이런 단말기들이 WAG 서버와 정보를 교환하는 요구 없이 휴지 단말기들의 계속적인 위치를 허락하기 위해서이고 또, 위치 히스토리(history)의 효력을 허락해서, 예를 들어 빌딩 내에 있는 이런 깊은 위치와 같은 나쁘게 쇠퇴한 위치들도 수용 가능한 위치 결과를 여전히 가지고 있을 수 있도록 하기 위해서 이다. 그리고, 가능하고 권리가 부여된 모든 단말기들에 의해 일반적으로 사용될 수 있는 상대적으로 작은 수의 비트를 송신하는 것에 의해 도움 GPS 능력의 최대한 유능한 이용을 창출하기 위한 목적이다.
방송 모드는 WAG의 "편도(one-way)"실시예이다. 여기서 단말기는 그것의 자신의 위치를 완전히 결정하기 위해 "위치 요구"보다 조금 더 많은 일을 해야할 것이다. 그러나 리버스-링크 통신이 필요 없는 이익은 있다. 이 모드에서 기지국은 방송 채널을 통해 위치-보조 메시지를 정규의 간격으로 보낸다. 이러한 메시지들은 그들을 사용하기를 원하는 적용 범위 지역에서 모드 단말기들을 위해 활용 가능하고 위치 작동을 완성하기 위해 필요한 모든 정보들을 담고 있다. 우리는 이들 메시지를 "위치 기회(location opportunities)"로 부른다. 그리고, 만약 그들이 충분히 자주(예를 들어 1분마다 한번이나 두 번 정도) 발생한다면, 그들은 적용 범위 지역에 있는 모든 단말기들을 위해 실질적으로 계속적인 위치 적용 범위를 제공할 수 있다. 실제로 활성 단말기조차 위치 요구 모드와 연관된 오버헤드 없이 그들의 위치를 결정하기 위해 이 모드의 이익을 누릴 만약 수 있다. 만약 비밀이 요구되면, 이것은 특별히 이익이 된다. 이 모드에서, 이 시스템은 어떤 단말기가 그들 자신을 위치시키는지, 그리고 물론, 그들의 위치에 대한 지식도 없다. 알다시피, 매 30초마다 한번씩 2-3 kbit 메시지와 일치하여, 이 능력은 100bps 보다 작은 방송 채널에 실린 매우 적당한 평균 용량에 제공될 수 있다.
Location On Demand 모드는 단말기의 즉시 위치를 요구하는 시나리오를 지원하고, 이러한 단말기들이 방송 모드를 경유하여 개발한 정보에 의존하지 않고 활성 단말기를 위치시키는 것도 지지한다. 다시 말해서, 즉각성을 요하는 응용들, 그리고 암시하는 가능한 상당한 정확성이다. 위치 요구는 WAG의"왕복(two-way)"실시예이다. 여기서 개별적인 단말기들은 GPS 신호를 측정하도록 지시되며, 그것의 결과에 즉시 응답한다. 이 모드에서 기지국은 위치되어야할 단말기에 보조 메시지를 그것이 있는 트래픽 채널을 사용하여(비록 방송 채널이나 패킷 모드의 가능한 사용은 우선 순위를 배제해서는 안되지만)전형적으로 보낸다. 네트워크에서부터 모바일까지 가는 메시지는 여기서 "위치 추정 상태 메시지(Location Estimation Status Message)"라고 언급하는 보조 메시지이다. 저런 단말기에 보내지는 메시지는 저런 특별한 단말기의 기대된 요구에 꼭 맞고, 대부분의 시간은 위치 동작을 완성하기 위해 필요한 모든 정보를 담을 것이다. 그 정보가 부족하다고 판명되면, 다른 위치 추정 상태 메시지는 이동 장치로부터 부가적인 처리 및 데이터를 요구하기 위해 뒤를 이을 것이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 비트 크기의 보조 메시지에 포함된 모든 필드들의 리스트를 보여준다. 동일한 메시지 구조는 요구(On-Demand) 및 방송 모드를 위해서 사용된다. 요구(On-Demand) 모드가 모든 필요한 데이터를 즉시 공급하는 동안, 수신된 파라미터를 축적하고 및/또는 롤링 윈도(rolling window)에서 그들을 사용하기 위한 방송 모드이다. 보조 메시지가 GPS 신호를 변조하는 비트의 순서를 포함하고 있음을 주목한다. 그래서, WAG 수신기가 그들을 제거할 수 있다. 보조 메시지의 디자인 이하의 사상은 아래에 기술된다.
매우 많은 수량을 나타내기 위해 요구된 수많은 비트들은 그들이 분석 결과와 함께 전달되는 것이 필요한 분석 결과에 의존한다. 차례로 저것은 각각의 양이 무엇을 위해 사용되는지에 달려있다. 도 5는 요구된 비트 크기를 보여준다. 여기서 우리는 이런 값들이 어떻게 획득되었는지를 토의한다. 그 알고리즘이 같기 때문에, WAG 수신기의 가능한 정확성은 저것의 DGPS(Differential GPS)수신기와 같다. 자주, DGPS수신기는 서브-미터(sub-meter)의 정확성을 성취할 수 있고, 그러므로 우리는 파라미터들이 분석 결과와 함께 전달된 분석 결과가 서브-미터 위치 정확성과 일관되어야 한다는 것을 요구할 것이다.
오류 제어를 위하여 패리티 비트가 없다는 것을 주목한다. 이것은 데이터 통신을 위한 10-6 비트-오류 비율(BER)의 IMT-2000요구와 일관된다. 이것은 보조 메시지를 전달하기 위해 충분하다. 이 BER이 활용할 수 없는 경우에, 우리는 내비게이션 데이터 비트를 담은 메시지의 할당이 단지 변조 되돌림을 위해 사용됨을 관찰하고, 그러면 SNR에의 단지 최소한의 충돌과 함께 10-2만큼 높게 BER을 용납할 수 있다. 그러나 보조 메시지의 나머지는 비트 오류에 기인하는 위치 실패의 공헌이 무시될 것이라는 보장을 위해 10-4 정도 보다 나은 BER을 요구한다.
다음은 각각의 필드와 일치하는 비트 요구들을 기술한다. 이것은 모바일이 위치한 일반적인 지역에 있다고 가정되는 임의의 선택된 포인트이다. 셀/섹터의 중심은 이 위치에 대해 자연적인 선택이다. 이것을 나타내기 위해서 훌륭한 분석 결과는 필요하지 않다. 따라서 우리는 40 m보다 나은 분석 결과에 일치하여, 20비트는 각각 위도와 경도에서, 10비트는 고도에 대한 것으로 가정한다. 이것은 필요 보다 많지만, 이 파라미터는 모든 메시지 크기에 최소한의 충돌을 가진다. 그래서, 우리는 과잉 파괴를 한다.
참조 시간. 이전의 아이템과 같다. 훌륭한 분석 결과는 요구되지 않는다. 이전의 서브-섹션에 있는 예에서, 장래에 그것은 열거된 20-ms 프레임의 시작일 수 있다. 우리는 프레임을 지정하기 위해 16비트를 허용한다. 다시 우리는 과잉 파괴를 한다.
SV들(satellites visible)의 수. 얼마나 많은 위성이 보이는가? 4비트는 16비트까지 허용될 것이다.
SV 식별자. 우리는 특별한 위성이나 의사위성(pseudolite)을 지정하기 위해 6 비트를 허용한다.
SV 고도 및 방위각. 이러한 각은 참조 위치로부터의 다른 값으로서 무선 단말기나 WAG 클라이언트의 현재의 위치를 계산하기 위해 사용될 것이다. 무선 단말기나 WAG 클라이언트가 참조 지역으로부터 수천 미터 떨어질 수 있기 때문에, 만약 서브-미터의 정확성이 성취된다면, 우리는 0.1m라디안 보다 나은 분석 결과를 요구한다. 따라서 우리는 각각의 수량을 위해 18비트를 가정한다.
SV 고도와 방위각의 시간 도함수. 위치 기회의 12초 지속 기간에서, SV는 1m라디안 만큼(참조 시간의 양쪽 중 하나에 1/2m 라디안) 많이 움직일 수 있다. 의미 있어지기 위한 이전 아이템의 10비트 분석 결과를 위해, 우리는 각각의 도함수를 위해 4비트를 필요로 한다. 이것들은 위치 기회 내에서 모든 시간에 정확한 각을 갖기 위해 사용된다.
SV 도플러 시프트. 이 파라미터에 대한 3가지 목적은: 1) 수신된 캐리어 주파수를 정정하고 그것을 수신기 대역폭 내에 가져오고, 2) 적절한 통합을 위해 코드 발생기 클록 주파수를 정정하고, 3) 위치 기회 내에서 모든 시간에 코드 단계 차이들을 예측하는 것이다. 마지막 하나는 더 절박한 요구이다. 왜냐하면 서브-미터의 정확성을 획득하기 위해, 코드-단계 차이들은 서브-나노초(sub-ns)의 정확성으로 예측되어야 한다. 저런 6초를 참조 시간으로부터 떨어지게 하기 위해, 클록 주파수는 0.15Hz의 캐리어 도플러 시프트에 일치하여 0.1MHz보다 좋게 알려져야 한다. 캐리어 도플러 시프트를 위한 범위가 약 ±4 kHz이기 때문에, 우리는 이 파라미터를 위해 18비트를 허용한다.
SV 신호의 도착 시간. 이전처럼, 이 파라미터는 위치를 계산하기 위해 사용된다. 서브-미터 정확성을 성취하기, 우리는 서브-나노초 분석 결과를 필요로 한다. 따라서 우리는 단편 조각 단계를 위해 12비트를 할당한다. 코드 기간은 1023 칩들이다. 그래서, 우리는 코드 발생기의 상태를 위해 10비트를 필요로 한다. 한 비트당 201-ms 기간이 존재하고, 그래서 우리는 그것을 위해 5비트를 필요로 한다. 마지막 아이템을 위해, 20-ms 기간, 우리는 우리가 분석하려고 하는 것이 어떤 종류의 불명확성인지를 물어 봐야 한다. 모든 파라미터 값들은 참조 이벤트에 상관된다. 명목상, 저것은 네 번째와 다섯 번째 서브-프레임 사이의 중간 지점에 있을 것이다. 그러나, 지표와 위성 사이의 가변 거리로 인해, 참조 시간 나열의 입도(granularity)와 오프셋의 다른 소스들의 위치는 몇 십 밀리 초(ms)만큼 많은 시간에 의해 제거될 것이다. 저것은 20-ms 기간 나열에 의해 커버(cover)되야 하는 범위이다. 풍부하게 한다는 취지로, 우리는 그것에 4비트를 할당한다. 그것은 ±160 ms의 범위를 커버할 것이다. 이것은 충분히 많다.
Nav(navigation) 데이터 레코드에 대한 포인터. 얼마나 많은 Nav 데이터 레코드들이 따를지를 지시한다.
SV 내비게이션 데이터 메시지 비트들. 작동 장치에 더 긴 통합 시간을 가능하게 하기 위해, 주어진 SV로부터 받은 비트들을 준다. Nav 데이터 레코드 크기는 이 통합 주기에서 활용 가능하도록 만들어진 GPS 데이터 워드의 수이다. GPS 데이터 워드가 각각 30비트의 길이를 가진 것을 주목한다.
도 6 및 도 7은 응답 메시지에 포함된 모든 필드(파라미터 크기 및 함수)들의 리스트(600 및 700)를 도시한다. 도 6은 네트워크 도움을 이용한-계산(network-aided computations)에 이용된 메시지를 설명한다. 이러한 형태의 메시지에 있어서, 무선 단말기 또는 WAG 클라이언트는 상태 리포트가 없는 모든 가시적인 위성들로부터 4-10 허위 범위를 보고하여 자신의 현재 위치에 관한 정보를 전달한다. 그와 같은 메시지의 크기는 340-800 비트이다. 이러한 메시지 형태가 서로 다른 시간에 측정된 여러 상이한 위치들을 전달하기 위해 이용되면, 그 크기는 보고된 위치들의 수만큼 승산되어 300-700 비트가 된다. 상태 리포트가 포함된다면, 그들의 크기는 전체에 부가되어야 한다. 인덱스들(indices)의 크기만큼 부가된 절대 크기 제한은 605627 비트이고, 이는 명백하게, 실제의 관심의 모든 경우를 수용할 만큼 충분히 크다.
도 7은 핸드셋-자율(handset-autonomous) 계산을 위해 이용되는 메시지를 도시한다. 메시지 또는 이러한 형태에 있어서, 무선 단말기 또는 WAG 클라이언트는 상태 리포트가 없는 자신의 좌표들(시간 및 공간)을 보고하여 자신의 현재 위치에 관한 정보를 전달한다. 그러한 좌표들은 관련된 보조 메시지의 참조 이벤트로부터의 오프셋으로 표현된다. 그러한 메시지의 크기는 108 비트이다. 그러한 메시지 형태가 상이한 시간에 측정된 여러 상이한 위치들을 전달하는데 이용되면, 그 크기는 보고된 위치들의 수만큼 증가된 108 비트가 된다. 상태 리포트가 포함된다면, 그들 크기는 전체에 부가되어야 한다. 인덱스들의 크기만큼 부가된 절대 크기 제한은 545200 비트이고, 이는 명백하게, 실제의 관심의 모든 경우를 수용할 만큼 충분히 크다.
본 발명은 보다 약한 신호로도 보다 빠르게 무선 단말기의 위치를 결정할 수 있다.

Claims (13)

  1. 위치 결정을 지원(assisting)하는 방법에 있어서:
    무선 단말기에 대한 장래의 참조 시간 및 참조 위치에서 위성 신호에 대한 PRN 동기화(Pseudo Random Noise synchronization) 및 도플러 시프트(Doppler shift)를 추정하는 단계로서, 상기 참조 시간은 상기 무선 단말기에 의해 상기 PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정들을 복조 및 디코딩하는데 필요한 시간보다 더 먼 장래의 시간인, 상기 PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정 단계; 및
    상기 PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정들을 상기 무선 단말기에 전송하는 단계를 포함하는, 위치 결정 지원 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정들은 상기 참조 시간에 기초하는, 위치 결정 지원 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정들은, 상기 참조 위치와는 상이한 위치에서 수신된 위성 신호에 의해 전달된 정보에 기초하는, 위치 결정 지원 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정들은 일정한 간격들로 전송되는, 위치 결정 지원 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정들은 상기 무선 단말기를 위치시키기 위한 지시(indication)를 수신할 때에 전송되는, 위치 결정 지원 방법.
  8. 위치 결정을 지원하는 방법에 있어서:
    장래의 참조 이벤트에 대한 PRN 동기화 및 도플러 시프트를 추정하는 단계; 및
    상기 PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정들을 상기 참조 이벤트에 기초하여 클라이언트에 일정한 간격들로 전송하는 단계로서, 상기 참조 이벤트는 상기 클라이언트에 의해 상기 전송된 PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정들을 복조 및 디코딩하는데 필요한 시간보다 더 먼 장래의 참조 시간을 포함하는, 상기 PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정 전송 단계를 포함하는, 위치 결정 지원 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정들은 방송 채널 상으로 전송되는, 위치 결정 지원 방법.
  10. 삭제
  11. 위치를 결정하는 방법에 있어서:
    무선 단말기에 대한 참조 시간에서 참조 위치에 대한 PRN 동기화 추정 및 도플러 시프트 추정을 갖는 보조 메시지(assisting message)를 상기 무선 단말기에서 수신하는 단계로서, 상기 참조 시간은 상기 무선 단말기에 의해 상기 PRN 동기화 및 도플러 시프트 추정들을 복조 및 디코딩하는데 필요한 시간보다 더 먼 장래의 시간인, 상기 보조 메시지 수신 단계; 및
    상기 PRN 동기화 추정 및 상기 도플러 시프트 추정에 기초하여 위성 신호를 탐색하는 단계를 포함하는, 위치 결정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 보조 메시지 내의 상기 PRN 동기화 추정 및 상기 도플러 시프트 추정은 상기 참조 시간에 기초하는, 위치 결정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 탐색 단계는 상기 참조 시간에 수행되는, 위치 결정 방법.
KR1019990044893A 1998-10-16 1999-10-16 참조 위치를 사용하는 무선 지원 ｇｐｓ KR100722703B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10466198P 1998-10-16 1998-10-16
US60/104,661 1998-10-16
US09/321,075 1999-05-27
US09/321,075 US6538600B1 (en) 1998-10-16 1999-05-27 Wireless assisted GPS using a reference location
US9/321,075 1999-05-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000029129A KR20000029129A (ko) 2000-05-25
KR100722703B1 true KR100722703B1 (ko) 2007-06-04

Family

ID=26801802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990044893A KR100722703B1 (ko) 1998-10-16 1999-10-16 참조 위치를 사용하는 무선 지원 ｇｐｓ

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6538600B1 (ko)
EP (1) EP1008862B1 (ko)
JP (1) JP3527669B2 (ko)
KR (1) KR100722703B1 (ko)
CN (1) CN1255641A (ko)
AU (1) AU5348499A (ko)
BR (1) BR9904452A (ko)
CA (1) CA2280758A1 (ko)
DE (1) DE69902432T2 (ko)
ES (1) ES2182460T3 (ko)
ID (1) ID23358A (ko)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7215967B1 (en) * 1998-12-22 2007-05-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) System and method for fast cold start of a GPS receiver in a telecommunications environment
US9020756B2 (en) * 1999-04-23 2015-04-28 Global Locate, Inc. Method and apparatus for processing satellite positioning system signals
US6411892B1 (en) 2000-07-13 2002-06-25 Global Locate, Inc. Method and apparatus for locating mobile receivers using a wide area reference network for propagating ephemeris
US8255149B2 (en) 1999-07-12 2012-08-28 Skybitz, Inc. System and method for dual-mode location determination
US20040143392A1 (en) * 1999-07-12 2004-07-22 Skybitz, Inc. System and method for fast acquisition reporting using communication satellite range measurement
US6252545B1 (en) * 2000-02-04 2001-06-26 Lucent Technologies Inc. Enhancement of signal-detection capability of GPS systems
US6922546B1 (en) * 2000-05-03 2005-07-26 Lucent Technologies Inc. GPS signal acquisition based on frequency-domain and time-domain processing
GB0013148D0 (en) * 2000-05-31 2000-07-19 Koninkl Philips Electronics Nv A method of despreading GPS stread spectrum signals
US7369599B2 (en) * 2000-12-18 2008-05-06 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for reducing code phase search space
US6775802B2 (en) * 2000-08-08 2004-08-10 Qualcomm Incorporated Method, apparatus, and system for signal prediction
US6611756B1 (en) 2000-08-10 2003-08-26 Lucent Technologies Inc. Method for predicting navigation information in a global positioning system
EP1184674A1 (en) * 2000-08-10 2002-03-06 Lucent Technologies Inc. A method of aligning predicted navigation information
US7254402B2 (en) * 2000-10-12 2007-08-07 Qualcomm Incorporated GPS satellite signal acquisition assistance system and method in a wireless communications network
US6937187B2 (en) * 2000-11-17 2005-08-30 Global Locate, Inc. Method and apparatus for forming a dynamic model to locate position of a satellite receiver
US7196660B2 (en) 2000-11-17 2007-03-27 Global Locate, Inc Method and system for determining time in a satellite positioning system
US6473030B1 (en) * 2001-02-28 2002-10-29 Seiko Epson Corporation Infrastructure-aiding for satellite navigation receiver and method
MXPA03008168A (es) * 2001-03-09 2004-03-10 Qualcomm Inc Determinacion de posicion asistida por un servidor en una red de radio.
WO2002075349A2 (en) * 2001-03-15 2002-09-26 Qualcomm Incorporated Time acquisition in a wireless position determination system
US7006556B2 (en) * 2001-05-18 2006-02-28 Global Locate, Inc. Method and apparatus for performing signal correlation at multiple resolutions to mitigate multipath interference
US7769076B2 (en) * 2001-05-18 2010-08-03 Broadcom Corporation Method and apparatus for performing frequency synchronization
US8212719B2 (en) * 2001-06-06 2012-07-03 Global Locate, Inc. Method and apparatus for background decoding of a satellite navigation message to maintain integrity of long term orbit information in a remote receiver
US8090536B2 (en) * 2001-06-06 2012-01-03 Broadcom Corporation Method and apparatus for compression of long term orbit data
US6651000B2 (en) 2001-07-25 2003-11-18 Global Locate, Inc. Method and apparatus for generating and distributing satellite tracking information in a compact format
US7656350B2 (en) * 2001-11-06 2010-02-02 Global Locate Method and apparatus for processing a satellite positioning system signal using a cellular acquisition signal
IL162710A0 (en) * 2001-12-27 2005-11-20 Qualcomm Inc Creating and using base station almanac information in a wireless communication system having a position location capability
US20040010368A1 (en) * 2002-07-10 2004-01-15 Logan Scott Assisted GPS signal detection and processing system for indoor location determination
US7084809B2 (en) * 2002-07-15 2006-08-01 Qualcomm, Incorporated Apparatus and method of position determination using shared information
US20050047275A1 (en) * 2003-09-01 2005-03-03 Geo-X Systems, Ltd. Synchronization and positioning of seismic data acquisition systems
US7123928B2 (en) 2003-07-21 2006-10-17 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for creating and using a base station almanac for position determination
FR2858510B1 (fr) * 2003-08-01 2005-12-09 Cit Alcatel Determination de positions de terminaux mobiles a l'aide de donnees d'assistance transmises sur requete
EP1503220B1 (fr) * 2003-08-01 2007-02-14 Alcatel Détermination de positions de terminaux mobiles à l'aide de données d'assistance transmises sur requète
AU2003904083A0 (en) * 2003-08-05 2003-08-21 Locata Corporation A method & device for providing assistance data within a chronologically synchronized location network
US7440762B2 (en) * 2003-12-30 2008-10-21 Trueposition, Inc. TDOA/GPS hybrid wireless location system
WO2005106523A1 (en) 2004-04-02 2005-11-10 Qualcomm Incorporated Methods and apparatuses for beacon assisted position determination systems
US7349362B2 (en) 2005-06-29 2008-03-25 Meshnetworks, Inc. Method and system for implementing the time division multiple access method to AD-HOC multihopping wireless networks
JP2009510468A (ja) * 2005-10-06 2009-03-12 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 放送システムにおける初期ｇｐｓ信号を取得する方法及びそれによるシステム
US7751780B2 (en) * 2005-11-23 2010-07-06 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for collecting information from a wireless device
US20080181057A1 (en) * 2006-12-26 2008-07-31 Aram Systems, Ltd. PseudoRover GPS receiver
US8208939B2 (en) * 2007-02-05 2012-06-26 Aeroscout Ltd. Dual bandwidth time difference of arrival (TDOA) system
US7729336B2 (en) 2007-03-28 2010-06-01 Harris Corporation Synchronization and timing source priority in an ad-hoc network
US8478228B2 (en) 2008-10-20 2013-07-02 Qualcomm Incorporated Mobile receiver with location services capability
US8515445B2 (en) 2008-11-24 2013-08-20 International Business Machines Corporation Location based services with multiple transmission methods
US8600297B2 (en) 2009-07-28 2013-12-03 Qualcomm Incorporated Method and system for femto cell self-timing and self-locating
US8730101B2 (en) 2010-05-13 2014-05-20 Qualcomm Incorporated High sensitivity satellite positioning system receiver
US9568609B2 (en) 2010-05-13 2017-02-14 Qualcomm Incorporated High sensitivity satellite positioning system receiver
KR20120048953A (ko) * 2010-11-08 2012-05-16 한국전자통신연구원 무선 접속장치, 모바일 단말, 위성항법 시스템 및 이를 이용한 위치정보 제공 방법
US8693979B2 (en) * 2011-11-01 2014-04-08 Qualcomm Incorporated Power efficient emergency call triggered tracking method
US9798010B2 (en) * 2012-07-31 2017-10-24 Qualcomm Incorporated Devices, methods, and apparatuses for mobile device acquisition assistance
US10324191B2 (en) 2014-07-25 2019-06-18 Locata Corporation Pty Ltd Method and device for chronologically synchronizing a kinematic location network
CN117295977A (zh) * 2021-08-23 2023-12-26 广东高驰运动科技股份有限公司 智能穿戴设备的定位方法、装置、设备及存储介质

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4445118A (en) 1981-05-22 1984-04-24 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Navigation system and method
US5596330A (en) * 1992-10-15 1997-01-21 Nexus Telecommunication Systems Ltd. Differential ranging for a frequency-hopped remote position determination system
US5365450A (en) 1992-12-17 1994-11-15 Stanford Telecommunications, Inc. Hybrid GPS/data line unit for rapid, precise, and robust position determination
JPH08256085A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Sony Corp スペクトラム拡散通信システム及びその送信機と受信機
DE69637755D1 (de) 1995-10-09 2009-01-02 Snaptrack Inc Gps-empfänger und verfahren zur verarbeitung von gps-signalen
US6114991A (en) 1997-09-11 2000-09-05 Lucent Technologies, Inc. Auxiliary system for assisting a wireless terminal in determining its position from signals transmitted from a navigation satellite
US6118977A (en) 1997-09-11 2000-09-12 Lucent Technologies, Inc. Telecommunications-assisted satellite positioning system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EPO조사보고서

Also Published As

Publication number Publication date
JP3527669B2 (ja) 2004-05-17
ES2182460T3 (es) 2003-03-01
KR20000029129A (ko) 2000-05-25
DE69902432D1 (de) 2002-09-12
JP2000121717A (ja) 2000-04-28
BR9904452A (pt) 2001-01-16
US6538600B1 (en) 2003-03-25
DE69902432T2 (de) 2003-05-28
CA2280758A1 (en) 2000-04-16
CN1255641A (zh) 2000-06-07
ID23358A (id) 2000-04-20
EP1008862A1 (en) 2000-06-14
EP1008862B1 (en) 2002-08-07
AU5348499A (en) 2000-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100722703B1 (ko) 참조 위치를 사용하는 무선 지원 ｇｐｓ
JP5518770B2 (ja) 衛星位置決め基準システムおよび方法
US6433734B1 (en) Method and apparatus for determining time for GPS receivers
RU2253127C2 (ru) Системы и способы для разрешения неоднозначности по псевдодальности глобальной системы позиционирования (гсп)
EP1073913B1 (en) Satellite positioning system augmentation with wireless communication signals
RU2197780C2 (ru) Приемник глобальной системы позиционирования с ограниченным пространством поиска кодового сдвига для сотовой телефонной системы
US8339317B2 (en) Methods, systems and devices for determining the location of a mobile device based on simulcast communication signals
EP1437014B1 (en) System for utilizing cell information to locate a wireless device
US7321776B2 (en) Estimating GPS time at cellular terminals based on timing of information from base stations and satellites
US7574215B1 (en) System and method for distribution of GPS satellite information
KR20010071208A (ko) 위성 위치 결정 시스템 수신기를 동작시키기 위한 방법 및장치
KR20010052859A (ko) 브로드캐스팅된 초기화 데이터에 근거한 위치 계산용 장치및 방법
KR20080069230A (ko) 위성 위치 확인 시스템의 이동국에 보조 데이터를 제공하는방법
US20040248587A1 (en) Method and network element for providing location services using predetermined portions of a broadcast signal

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: 20130513

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140509

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150519

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160513

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170602

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee