KR100736419B1 - Estimation of a signal delay - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동국의 위치를 결정하기 위하여 네트워크의 특정 네트워크 요소(BS1, BS2)로부터 이동국(MS)에 수신되는 신호의 지연을 추정하는 방법에 관한 것이다. 오경보율을 감소시키고 포착 확률을 증가시키기 위하여, 상기 방법은 검색 윈도우(search window) 내에서 지연을 추정하는 단계를 포함한다는 것이 제안된다. 검색 윈도우는 특정 네트워크 요소(BS1, BS2)에서 이용가능한 위치 정보 및 상기 이동국(MS)에서 적어도 하나의 다른 네트워크 요소(BS0, BS1)까지의 알려진 거리에 기초하여 결정된다. 본 발명은 또한 대응하는 이동국(MS), 대응하는 네트워크 요소(BS0), 및 적어도 하나의 이동국 및 적어도 2개의 네트워크 요소들을 포함하는 통신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for estimating a delay of a signal received at a mobile station (MS) from specific network elements (BS1, BS2) of a network to determine the location of a mobile station. In order to reduce the false alarm rate and increase the probability of acquisition, it is proposed that the method comprises estimating a delay within a search window. The search window is determined based on location information available at specific network elements BS1, BS2 and known distances from the mobile station MS to at least one other network element BS0, BS1. The invention also relates to a communication system comprising a corresponding mobile station (MS), a corresponding network element (BS0), and at least one mobile station and at least two network elements.

Description

신호 지연 추정{Estimation of a signal delay}Estimation of a signal delay

본 발명은 이동국의 위치를 결정하기 위하여 네트워크의 특정 네트워크 요소로부터 이동국에 수신된 신호들의 지연을 추정하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이동국, 네트워크의 네트워크 요소, 및 통신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for estimating a delay of signals received at a mobile station from a particular network element of a network to determine the location of the mobile station. The invention also relates to a mobile station, a network element of a network, and a communication system.

이동국의 위치는 예를 들어 위치 서비스의 일부인 위치 확인 절차(positioning procedure)와 같은 위치 확인 절차에 의해 결정될 수 있다.The location of the mobile station may be determined by a positioning procedure, for example a positioning procedure that is part of the location service.

셀룰러 시스템들에서의 위치 서비스들은 그 위치가 결정되는 이동국에 셀룰러 네트워크의 상이한 네트워크 요소들에 의해 전송되는 신호들의 지연을 결정하는 것에 기초한다. 직선(line-of-sight) 전송의 경우에 있어서, 신호들의 지연은 이동국 및 각 전송 네트워크 요소간의 거리에 정비례한다.Location services in cellular systems are based on determining the delay of signals transmitted by different network elements of the cellular network to the mobile station whose location is determined. In the case of line-of-sight transmission, the delay of the signals is directly proportional to the distance between the mobile station and each transmission network element.

위치 서비스는 보통의 통신 서비스와는 다른 신호들의 포착(acquisition)에 대한 요건을 갖는다. 특히 임펄스 응답의 정보를 사용하여 지연 추정을 위한 핑거 검색(finger searching) 프로세스에 대한 요건을 갖는다.Location services have a requirement for acquisition of signals that are different from normal communication services. In particular, there is a requirement for a finger searching process for delay estimation using information of an impulse response.

보통의 통신 서비스들에 있어서, 가장 강력한 신호들이 가장 중요하다. 따라서 임펄스 응답들에서의 피크들을 선택함으로써 검색이 수행될 수 있다. 대조하여, 위치 서비스들에 있어서, 이용가능한 경우 제일 먼저 도달한 신호, 바람직하게는 직선 신호를 발견하는 것이 목적이다.In ordinary communication services, the strongest signals are the most important. Thus, the search can be performed by selecting peaks in the impulse responses. In contrast, for location services, the object is to find the first arrived signal, preferably a straight line signal, if available.

보통의 통신 서비스들에 있어서, 단지 서빙 네트워크 요소로부터 신호들이 획득되어야 하기 때문에, 적용 범위(covering range)는 더 상이하다. 상기 서빙 네트워크 요소는 이동 단말기가 현재 위치하는 셀에 서비스를 제공하는 네트워크 요소이다. 따라서, 보통의 통신 서비스들에 있어서, 지연 프로파일(delay profile)은 주로 네트워크의 셀 크기에 의해 결정된다. 대조하여, 위치 서비스들에 있어서, 복수의 네트워크 요소들로부터의 신호들이 이동국의 정확한 위치를 결정하는데 필요하기 때문에, 적용 범위는 서버 셀 및 이웃하는 셀들의 크기에 의해 결정된다.For ordinary communication services, the covering range is more different because only signals from the serving network element have to be obtained. The serving network element is a network element that provides a service to the cell where the mobile terminal is currently located. Thus, for normal communication services, the delay profile is mainly determined by the cell size of the network. In contrast, for location services, the coverage is determined by the size of the server cell and neighboring cells since signals from a plurality of network elements are needed to determine the exact location of the mobile station.

예를 들어, 도 1은 6각형 모양을 갖는 서버 셀(10)내의 서빙 네트워크 요소로서 서버 기지국(BSs)을 갖는 셀룰러 네트워크를 도시한다. 현재 위치가 결정되는 이동국(MS)은 상기 서버 셀(10)에 위치한다. 서버 셀(10)은 추가 네트워크 요소들을 구성하는 바로 이웃하는 기지국들(BSn)에 의해 서비스가 제공되는 6개의 추가 6각형 셀들(11)에 의해 둘러싸인다. 이동국(MS)으로부터 훨씬 멀리 있는 추가 기지국들이 추가로 고려될 수 있다.For example, FIG. 1 shows a cellular network having a server base station BS s as a serving network element in a server cell 10 having a hexagonal shape. The mobile station MS whose current position is determined is located in the server cell 10. The server cell 10 is surrounded by six additional hexagonal cells 11 serviced by immediate neighboring base stations BS n constituting additional network elements. Further base stations farther away from the mobile station MS may be considered further.

위치 서비스에 대한 지연된 신호를 검출하기 위한 검색 절차는 일반적으로 상이한 네트워크 요소들로부터 수신되는 신호들의 임펄스 응답에서 수행된다. 상기 검색은 상관 절차를 사용하여, 예를 들어 제로 지연으로부터 시작하는 매칭 필터(matched filter)를 사용하여 수행될 수 있다. 지연은 일치하는 것이 발견될 때까지 증가한다. 지연은 예를 들어 수신된 신호들의 임펄스 응답 프로파일에서의 에지 검출(edge detection)에 의해 추정될 수 있다. 임펄스 응답 프로파일의 길이는 신호 형상(signal shape)의 폭보다 훨씬 더 길다. 따라서, 에지에 대한 검색은 샘플링 데이터의 크기를 미리 정의된 임계값과 비교함으로써 신호의 어떤 위치로부터 시작된다. 한편, 이러한 임계값은 노이즈 피크가 신호 에지로서 검출되는, 그 결과 오경보(false alarm)가 되는 것을 피하기 위하여 충분히 높게 설정되어야 한다. 다른 한편, 임계값은 비록 신호 세기가 다소 약하다 하더라도 신호 에지가 검출되는 것을 보장하도록 충분히 낮게 설정되어야 한다.A search procedure for detecting delayed signals for location services is generally performed in the impulse response of signals received from different network elements. The search may be performed using a correlation procedure, for example using a matched filter starting from zero delay. The delay is increased until a match is found. The delay can be estimated, for example, by edge detection in the impulse response profile of the received signals. The length of the impulse response profile is much longer than the width of the signal shape. Thus, the search for the edge begins from any position of the signal by comparing the size of the sampling data with a predefined threshold. On the other hand, this threshold should be set high enough to avoid noise peaks being detected as signal edges, resulting in false alarms. On the other hand, the threshold should be set low enough to ensure that signal edges are detected even if the signal strength is rather weak.

대체로, 임펄스 응답의 길이는 가능한 최대 지연을 포함하도록 충분히 길어야 한다. 하지만, 검색 범위의 길이가 일반적으로 신호의 포착시에 오경보율(false-alarm rate)에 영향을 미친다는 것이 지연된 신호들에 대한 검색 절차들로부터 알려진다. 검색 범위가 더 길어지면 질수록, 오경보율이 더 높아질 것이다. 신호들이 부분적으로 훨씬 더 약하고 노이즈가 이웃하는 네트워크 요소들에 대해 더 커지면서 지연이 더 커지기 때문에, 위치 서비스들에 대한 문제가 훨씬 더 심각하다. 이웃하는 네트워크 요소를 포착하는 경우 대부분의 노이즈는 서버 네트워크 요소에 의해 야기되는 간섭이다.In general, the length of the impulse response should be long enough to include the maximum delay possible. However, it is known from the search procedures for delayed signals that the length of the search range generally affects the false-alarm rate upon acquisition of the signal. The longer the search range, the higher the false alarm rate. The problem with location services is even more serious because the signals are partially much weaker and the noise is greater with respect to neighboring network elements. Most noise when picking up neighboring network elements is interference caused by server network elements.

동일한 종류의 문제들이 다른 셀룰러 네트워크 기반 위치 확인 절차들에서 발생할 수 있다.The same kind of problems may arise in other cellular network based location procedures.

본 발명의 목적은 이동국의 위치를 결정하는 경우 높은 포착 확률(acquisition probability)을 획득하고 오경보율을 감소시키는 것이다.It is an object of the present invention to obtain a high acquisition probability and to reduce false alarm rates when determining the position of a mobile station.

상기 목적은 본 발명에 따라 이동국의 위치를 결정하기 위하여 네트워크의 특정 네트워크 요소로부터 이동국에 수신되는 신호의 지연을 추정하는 방법을 사용하여 달성된다. 상기 방법은 검색 윈도우(search window) 내에서 지연을 추정하는 단계를 포함한다는 것이 제안된다. 검색 윈도우는 특정 네트워크 요소에서 이용가능한 위치 정보 및 이동국에서 적어도 하나의 다른 네트워크 요소까지의 알려진 거리에 기초하여 결정된다. 특정 네트워크 요소로부터의 신호들의 추정된 지연은 상기 특정 네트워크 요소까지의 거리에 대응한다.This object is achieved according to the invention using a method of estimating the delay of a signal received at a mobile station from a particular network element of the network to determine the position of the mobile station. It is proposed that the method includes estimating a delay within a search window. The search window is determined based on location information available at a particular network element and a known distance from the mobile station to at least one other network element. The estimated delay of signals from a particular network element corresponds to the distance to that particular network element.

본 발명의 목적은 또한 이동국의 위치를 결정하기 위하여 네트워크의 복수의 네트워크 요소들로부터 신호들을 수신하는 수단, 및 각 검색 윈도우를 사용하여 수신된 신호들의 지연을 결정하는 수단을 포함하는 대응하는 이동국을 사용하여 달성된다. 상기 이동국은 또한 네트워크 요소들 각각에 대한 검색 윈도우의 표시(indication)를 수신하는 수단, 또는 상기 제안된 방법에 따른 검색 윈도우 자체를 결정하는 수단을 포함한다.It is also an object of the present invention to provide a corresponding mobile station comprising means for receiving signals from a plurality of network elements of the network to determine the location of the mobile station, and means for determining a delay of the received signals using each search window. Is achieved using. The mobile station also comprises means for receiving an indication of a search window for each of the network elements, or means for determining the search window itself according to the proposed method.

본 발명의 목적은 또한 이동국의 위치를 결정하기 위한 신호들을 상기 이동국에 전송하는 수단을 포함하는 네트워크의 대응하는 네트워크 요소를 사용하여 달성된다. 상기 네트워크 요소는 추가로 상기 제안된 방법에 따른 상기 네트워크의 적어도 하나의 추가 네트워크 요소에 대한 검색 윈도우를 결정하는 수단, 및 상기 결정된 검색 윈도우에 대한 정보를 상기 이동국에 전송하는 수단을 포함한다. 또는 상기 네트워크 요소는 추가로 적어도 하나의 추가 네트워크 요소에 대한 위치 정보를 검색하여 이동국에 전송하는 수단을 포함한다. 상기 네트워크 유닛은 예를 들어 무선 액세스 네트워크의 기지국일 수 있다.The object of the invention is also achieved using a corresponding network element of a network comprising means for transmitting signals to the mobile station for determining the location of the mobile station. The network element further comprises means for determining a search window for at least one additional network element of the network according to the proposed method, and means for transmitting information about the determined search window to the mobile station. Or the network element further comprises means for retrieving location information for at least one additional network element and transmitting it to the mobile station. The network unit may for example be a base station of a radio access network.

최종적으로, 본 발명의 목적은 이동국의 위치를 결정하기 위한 신호들을 전송하는 적어도 2개의 네트워크 요소들, 검색 윈도우에 기초하여 수신된 신호들의 지연을 결정하기 위한 수단을 갖는 적어도 하나의 이동국, 및 상기 제안된 방법에 따른 검색 윈도우를 결정하기 위한 수단을 포함하는 통신 시스템을 사용하여 달성된다. 후자의 수단은 이동국에 또는 네트워크 요소에 포함될 수 있다.Finally, it is an object of the present invention to provide at least two network elements for transmitting signals for determining the position of a mobile station, at least one mobile station having means for determining a delay of received signals based on a search window, and A communication system comprising means for determining a search window according to the proposed method is achieved. The latter means may be included in the mobile station or in the network element.

본 발명은 포착(acquisition)에서의 오경보율을 감소시키기 위하여, 검색 윈도우를 임펄스 응답 프로파일에 놓음으로써 검색 범위가 제한될 수 있다는 사상에서부터 진행한다. 적어도 하나의 네트워크 요소까지의 거리가 알려지고 거리가 결정되어야 하는 특정 네트워크 요소에 대한 추가 기하학 정보가 이용가능한 경우, 검색 윈도우는 상기 정보에 기초하여 제한될 수 있다. 기하학 정보는 특정 네트워크 요소의 정확한 위치 또는 알려진 위치에 관련되는 상기 위치에 대한 정보일 수 있다. 이용가능한 정보는 특히 이동국이 특정 네트워크 유닛까지 가질 수 있는 최소 및 최대 거리를 결정하도록 허용하고, 따라서 상기 특정 네트워크 유닛에 의해 전송되는 신호들의 가능한 최소 및 최대 지연을 결정하도록 허용한다. 따라서, 검색 윈도우는 상기 최소 및 최대 지연 사이의 지연을 가지고 도달하는 신호의 검색을 가능하게 하도록 선택될 수 있다.The present invention proceeds from the idea that the search range can be limited by placing a search window in the impulse response profile in order to reduce false alarm rates in acquisition. If the distance to at least one network element is known and additional geometry information for the particular network element for which the distance is to be determined is available, the search window may be limited based on the information. Geometry information may be information about the location relative to the exact location or known location of a particular network element. The information available allows in particular to determine the minimum and maximum distance that a mobile station can have to a particular network unit, and thus to determine the possible minimum and maximum delay of signals transmitted by that particular network unit. Thus, a search window may be selected to enable searching of the signal arriving with a delay between the minimum and maximum delays.

본 발명의 장점은 예를 들어 위치 서비스에서 이동국의 위치를 결정하는 경우 포착 확률을 증가시키고 오경보율을 감소시킨다는 것이다. 또한, 노이즈 성분의 양이 예를 들어 반으로 줄어든다.An advantage of the present invention is that it increases the probability of acquisition and reduces false alarm rates, for example when determining the position of a mobile station in location services. In addition, the amount of noise component is cut in half, for example.

본 발명은 더욱이 더 약한 신호들의 포착, 및 따라서 더 많은 네트워크 요소들의 포착을 가능하게 한다. 이것은 또한 더 정확한 위치 확인이 되도록 한다.The invention further enables the capture of weaker signals, and thus the acquisition of more network elements. This also allows for more accurate positioning.

추가로, 본 발명의 장점은 검색 범위를 감소시켜, 매칭 필터(matched filter)에서의 동작 및 검색 동작이 공지된 해결방안보다 더 빠르다는 것이다. 위치 서비스들을 위한 종래의 신호 포착 절차에 사용된 검색 범위에 비해, 상기 검색 범위는 예를 들어 제안된 검색 윈도우를 사용함으로써 50%까지 감소될 수 있다.In addition, an advantage of the present invention is that the search range is reduced, so that the search operation and the search operation are faster than known solutions. Compared to the search range used in the conventional signal acquisition procedure for location services, the search range can be reduced by 50%, for example by using the proposed search window.

본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항으로부터 명백하게 된다.Preferred embodiments of the invention become apparent from the dependent claims.

본 발명의 특히 간단한 실시예에 있어서, 이동국에서 하나의 다른 네트워크 요소까지의 단 하나의 알려진 거리가 하나 이상의 특정 네트워크 요소들에 대한 검색 윈도우들을 결정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 알려진 거리는 이동국이 현재 위치하는 셀의 경계의 상기 셀에 서비스를 제공하는 네트워크 요소까지의 최대 거리에 의해 주어질 수 있다. 모든 특정 네트워크 요소들에 대한 검색 윈도우는 따라서 상기 최대 거리의 2배에 대응하는 길이를 가질 수 있다. 이때, 검색 윈도우는 단지 상대적인 위치에 따라 각 특정 네트워크 요소에 대해 이동(shift)되어야 한다.In a particularly simple embodiment of the present invention, only one known distance from the mobile station to one other network element may be used to determine search windows for one or more specific network elements. For example, the known distance may be given by the maximum distance to the network element serving the cell at the boundary of the cell where the mobile station is currently located. The search window for all particular network elements can thus have a length corresponding to twice the maximum distance. At this time, the search window should be shifted for each particular network element only by relative position.

하지만, 유리하게는, 이용가능한 거리에 대한 더 상세한 지식이 사용된다. 서빙 네트워크 요소가 포착된 경우, 알려진 거리는 이동국에서 상기 서빙 네트워크 요소까지의 결정된 거리일 수 있다. 적어도 2개의 다른 네트워크 요소들까지의 거리가 사전에 추정된 경우, 이들 모두의 네트워크 요소들까지의 거리는 검색 윈도우를 결정하는데 고려될 수 있다. 검색 윈도우는 특히 각각 결정된 거리인 반경을 갖는 포착된 네트워크 요소들 주위의 모든 원들의 교차점들을 포함하도록 선택될 수 있다. 특히 작은 검색 윈도우를 가능하게 하기 위하여, 검색 윈도우는 적어도 2개의 서브-윈도우(sub-window)들로 세분될 수 있고, 각 서브-윈도우는 각 교차점을 포함한다.Advantageously, however, more detailed knowledge of the available distance is used. If a serving network element is captured, the known distance may be the determined distance from the mobile station to the serving network element. If the distance to at least two other network elements has been estimated beforehand, the distance to all of them can be considered in determining the search window. The search window may in particular be selected to include the intersections of all the circles around the captured network elements with a radius that is each determined distance. In particular to enable a small search window, the search window can be subdivided into at least two sub-windows, each sub-window comprising a respective intersection.

제2 접근 방법에서의 신뢰성을 보장하기 위하여, 더 가까운 네트워크 요소들로부터의 또는 더 강한 신호들을 제공하는 네트워크 요소들로부터의 신호들의 지연이 바람직하게는 먼저 결정된다. 제2 객체의 매개변수 값의 추정을 제1 객체에 대해 획득된 매개변수 값의 추정에 기초하고, 상기 제1 객체에 대한 매개변수 값을 신뢰할 수 없는 경우, 상기 방법은 수렴하지 않는다. 제안된 방법에 있어서, 가장 신뢰할 수 있는 객체는 서빙 네트워크 요소이고, 각각의 가장 가까운 네트워크 요소 또는 가장 강력한 신호들을 제공하는 네트워크 요소이어야 한다.In order to ensure reliability in the second approach, the delay of the signals from the closer network elements or from the network elements that provide stronger signals is preferably first determined. If the estimation of the parameter value of the second object is based on the estimation of the parameter value obtained for the first object, and if the parameter value for the first object is not reliable, the method does not converge. In the proposed method, the most reliable object is the serving network element, which should be the nearest network element or network element that provides the strongest signals.

본 발명의 추가 바람직한 실시예에 있어서, 신호들을 전송하기 위한 특정 네트워크 요소에 의해 사용되는 파워 레벨(power level) 및 특정 네트워크 요소의 적용 범위(covering range)가 추가로 검색 윈도우를 결정하는데 고려된다.In a further preferred embodiment of the invention, the power level used by the particular network element for transmitting signals and the covering range of the particular network element are further considered in determining the search window.

유리하게는, 검색 윈도우는 수신된 신호의 지연에 대한 검색 범위를 제한하는데 사용될 뿐 아니라, 수신된 신호들의 신호 세기에 대한 임계값을 설정하는데 사용된다. 검색 윈도우가 더 작으면 작을수록, 동일한 오경보율 및 동일한 포착 확률을 획득하기 위한 임계값이 더 낮아질 수 있다.Advantageously, the search window is used not only to limit the search range for the delay of the received signal, but also to set the threshold for the signal strength of the received signals. The smaller the search window, the lower the threshold for obtaining the same false alarm rate and the same capture probability.

본 발명은 공중 인터페이스(air interface)를 통해 신호들을 전송하는 어떤 종류의 네트워크, 예를 들어 셀룰러 네트워크, 무선국 네트워크(radio station network) 등을 가지고 사용될 수 있다. 대응하여, 본 발명은 어떤 셀룰러 시스템, 예를 들어, 이동 통신 글로벌 시스템(GSM; global system for mobile communications), 코드 분할 다중 액세스(CDMA; code division multiple access) 및/또는 일반 패킷 무선 시스템(GPRS; general packet radio system)에서 사용될 수 있지만, 동일하게 비-셀룰러 네트워크(non-cellular network)를 사용하는 어떤 시스템에서 사용될 수도 있다. 또한, 본 발명은 어떤 종류의 위치 확인 서비스를 가지고, 예를 들어 관측 시간차(OTD; Observed Time Difference)를 사용하는 서비스를 가지고 사용될 수 있다.The invention may be used with any kind of network for transmitting signals over an air interface, for example a cellular network, a radio station network and the like. Correspondingly, the present invention is directed to certain cellular systems, such as global system for mobile communications (GSM), code division multiple access (CDMA) and / or general packet radio systems (GPRS); It can be used in general packet radio systems, but it can also be used in any system that uses the same non-cellular network. In addition, the present invention may be used with some kind of location service, for example, a service using Observed Time Difference (OTD).

본 발명의 다른 목적들 및 특징들은 첨부한 도면들과 관련하여 고려되는 이하 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.Other objects and features of the present invention will become apparent from the following detailed description considered in conjunction with the accompanying drawings.

도 1은 셀룰러 통신 시스템에서의 이동국을 도시한다.1 illustrates a mobile station in a cellular communication system.

도 2는 셀룰러 통신 시스템에서의 다양한 거리들을 나타낸다.2 illustrates various distances in a cellular communication system.

도 3a 내지 도 3c는 도 2와 관련하여 본 발명에 따른 방법의 원리를 도시한다.3a to 3c show the principle of the method according to the invention in connection with FIG. 2.

도 4는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.4 is a flow diagram illustrating one embodiment of a method according to the present invention.

도 5는 도 4의 흐름도에서의 제1 단계들을 도시한다.FIG. 5 shows the first steps in the flowchart of FIG. 4.

도 6은 상이한 검색 윈도우 크기들에 대한 오경보율 시뮬레이션 결과들을 나타내는 도면이다.6 shows false alarm rate simulation results for different search window sizes.

도 7은 상이한 검색 윈도우 크기들에 대한 포착 확률 시뮬레이션 결과들을 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating capture probability simulation results for different search window sizes.

도 1은 이미 상술하였다.1 has already been described above.

도 2 및 도 3a 내지 도 3c는 셀룰러 통신 시스템에서 사용되는 본 발명에 따른 방법의 원리를 예로서 도시한다. 상기 통신 시스템은 이동국 및 복수의 셀들을 갖는 셀룰러 네트워크를 포함한다. 각 셀은 다른 하나의 기지국에 의해 서비스가 제공된다. 통신 시스템은 어떤 위치 서비스들을 가능하게 한다. 일반적으로, 이동국의 위치는 이러한 위치 서비스들을 사용하여 결정된다.2 and 3A-3C illustrate by way of example the principle of a method according to the invention for use in a cellular communication system. The communication system includes a mobile network and a cellular network having a plurality of cells. Each cell is served by another base station. The communication system enables certain location services. In general, the location of the mobile station is determined using these location services.

도 2는 통신 시스템에서의 다양한 거리들을 나타낸다. 셀룰러 네트워크의 몇몇 셀들(20, 21, 22)은 한 줄로 배열된다. 이 줄에 병렬로 도시된 직선은 통신 시스템에서의 상이한 위치들에 대해 상이한 문자들(O, A 내지 E, ..., X)을 관련시킨다. 위치들(A 내지 D)은 각 이웃하는 위치들로부터 동일한 거리에 있다.2 shows various distances in a communication system. Several cells 20, 21, 22 of the cellular network are arranged in a row. The straight lines shown in parallel in this line associate different characters O, A to E, ..., X for different positions in the communication system. The positions A to D are at the same distance from each neighboring position.

이동국(MS)은 서버 셀(20)에 있다. 서버 셀(20)은 위치(O)에서 위치(B)까지 미친다. 서버 셀(20)에 서비스를 제공하는 서버 기지국(BS0)은 위치(A)에서 이 셀(20)의 중심에 위치한다. 제1 이웃 셀(21)은 위치(B)에서 위치(D)까지 미친다. 셀(21)에 서비스를 제공하는 서버 기지국(BS1)은 위치(C)에서 이 셀(21)의 중심에 위치한다. 제2 이웃 셀(22)은 위치(D)에서 시작하고 위치(E) 이상으로 연장한다. 셀(22)에 서비스를 제공하는 서버 기지국(BS2)은 위치(E)에서 이 셀(22)의 중심에 위치한다. 추가 기지국들이 그에 따라 뒤따를 수 있고 최대 위치(X)까지 연장한다. 기지국들(BS0, BS1, BS2)에 의해 전송되는 신호들의 임펄스 응답 프로파일의 전체 길이는 위치(O)에서 위치(X)까지의 거리를 포함한다.The mobile station MS is in the server cell 20. Server cell 20 extends from position (O) to position (B). The server base station BS 0 providing service to the server cell 20 is located at the center of this cell 20 at position A. The first neighboring cell 21 extends from position B to position D. The server base station BS 1 , which services the cell 21, is located at the center of the cell 21 at location C. The second neighboring cell 22 starts at position D and extends beyond position E. FIG. The server base station BS 2 serving the cell 22 is located at the center of this cell 22 at location E. Additional base stations can follow accordingly and extend to the maximum position X. The total length of the impulse response profile of the signals transmitted by the base stations BS 0 , BS 1 , BS 2 includes the distance from position O to position X.

이동국(MS)는 이제 상기 이동국(MS)의 현재 위치를 결정하기 위하여 각 기지국(BS0, BS1, BS2)까지의 거리를 결정한다.The mobile station MS now determines the distance to each base station BS 0 , BS 1 , BS 2 to determine the current position of the mobile station MS.

위치 서비스에 대한 측정이 시작되기 전에, 서버 기지국(BS0)이 알려져 있다. 상기 서버 기지국(BS0)은 자기 자신의 위치 및 셀 크기를 알고 또한 다른 기지국들(BS1, BS2)의 위치 및 적용 범위를 안다.Before the measurement for the location service starts, the server base station BS 0 is known. The server base station BS 0 knows its own location and cell size and also knows the location and coverage of the other base stations BS 1 , BS 2 .

이동국(MS) 및 서버 기지국(BS0) 사이에 통신이 수행되고 있는 것으로 가정한다. 이러한 통신 동안, 서버 기지국(BS0)은 기지국들의 셀 크기 및 적용 범위에 대한 정보 및 기하학 정보를 이동국(MS)에 전송한다. 셀 크기 및 적용 범위에 대해, 예를 들어 통신 가능 구역(coverage area) 또는 기지국에서 셀의 경계까지의 각각의 최대 거리의 표시가 제공될 수 있다.Assume that communication is being performed between the mobile station MS and the server base station BS 0 . During this communication, the server base station BS 0 transmits information and geometry information about the cell size and coverage of the base stations to the mobile station MS. For cell size and coverage, an indication of each maximum distance from the coverage area or base station to the border of the cell may be provided, for example.

수신된 정보에 기초하여, 이동국(MS)은 신호들을 수신할 수 있는 기지국들(BS0, BS1, BS2) 각각에 대한 전용 검색 윈도우를 결정한다.Based on the received information, the mobile station MS determines a dedicated search window for each of the base stations BS 0 , BS 1 , BS 2 capable of receiving signals.

결과적인 검색 윈도우들은 도 3a 내지 도 3c에 도시된다. 각 도면은 0 및 |OX| 사이의 임펄스 응답의 지연을 갖는 시간 라인(time line)을 도시한다. |OX|는 위치(O)에서 위치(X)까지의 길이의 전송 경로에서 신호가 받는 지연이다.The resulting search windows are shown in FIGS. 3A-3C. Each drawing has 0 and | OX | A time line is shown with a delay of the impulse response between. | OX | is the delay that the signal receives in the transmission path from position O to position X.

서버 기지국(BS0) 자신에 있어서, 이동국(MS)이 서버 셀(20)에 위치하는 것이 알려져 있기 때문에, 검색 범위는 위치(O) 및 위치(A) 사이의 거리인 반경을 갖는 원형의 영역을 포함해야 한다. 따라서, 이동국(MS)은 제로에서 지연 |OA|까지의 지연을 포함하는 검색 윈도우를 결정하고, 지연 |OA|는 O에서 A까지의 거리상의 직선 경로에 대해 요구되는 전달 시간이다. 서버 기지국(BS0)에 대한 검색 윈도우는 도 3a에 도시된다. 임펄스 응답에서의 이 범위 밖의 모든 성분들은 서버 기지국(BS0)에 대한 포착에 있어서 이동국(MS)에 의해 배제될 수 있다.In the server base station BS 0 itself, since the mobile station MS is known to be located in the server cell 20, the search range is a circular area having a radius that is the distance between the position O and the position A. FIG. Must include. Thus, mobile station MS determines a search window that includes a delay from zero to delay | OA |, where delay | OA | is the propagation time required for a straight path in the distance from O to A. The search window for the server base station BS 0 is shown in FIG. 3A. All components outside this range in the impulse response can be excluded by the mobile station MS in the acquisition for the server base station BS 0 .

이동국(MS)이 서버 셀(20)에 위치하기 때문에, 기지국(BS1) 및 이동국(MS)간의 최소 거리는 위치들(B 및 C)간의 거리인 것으로 알려지고, 기지국(BS1) 및 이동국(MS)간의 최대 거리는 위치들(O 및 C)간의 거리인 것으로 알려진다. 따라서, 기지국(BS1)에 대해, 대응하는 지연 |OA| 내지 |OC|를 포함하는 검색 윈도우가 결정되고, 이때, 지연 |OA|는 지연 |BC|와 동일하다. 이 검색 윈도우는 도 3b에 도시된다.Since the mobile station MS is located in the server cell 20, the minimum distance between the base station BS 1 and the mobile station MS is known to be the distance between the positions B and C, and the base station BS 1 and the mobile station ( The maximum distance between MS) is known to be the distance between positions O and C. Therefore, for the base station BS 1 , the corresponding delay | OA | To | OC |, a search window is determined, where delay | OA | is equal to delay | BC |. This search window is shown in FIG. 3B.

이동국(MS)이 서버 셀(20)에 위치하는 것으로 알려져 있기 때문에, 기지국(BS2) 및 이동국(MS)간의 최소 거리는 위치들(B 및 E)간의 거리인 것으로 알려지고, 기지국(BS2) 및 이동국(MS)간의 최대 거리는 위치들(O 및 E)간의 거리인 것으로 알려진다. 따라서, 기지국(BS2)에 대해, 대응하는 지연 |OC| 내지 |OE|를 포함하는 검 색 윈도우가 결정되고, 이때, 지연 |OC|는 지연 |BE|와 동일하다. 이 검색 윈도우는 도 3c에 도시된다.Since the mobile station MS is known to be located in the server cell 20, the minimum distance between the base station BS 2 and the mobile station MS is known to be the distance between the positions B and E, and the base station BS 2 And the maximum distance between mobile stations MS is known to be the distance between positions O and E. Therefore, for the base station BS 2 , the corresponding delay | OC | To | OE |, a search window is determined, where delay | OC | is equal to delay | BE |. This search window is shown in FIG. 3C.

검색 윈도우는 또한 이웃하는 기지국들(BS1, BS2)의 적용 범위에 대한 이용가능한 정보에 의해 제한될 수 있다. 예를 들어, 기지국(BS2)의 적용 범위가 단지 A-E인 반경을 갖는 것으로 이동국(MS)에 알려진 경우, 검색 범위는 추가로 A에서 B까지로 제한될 수 있고, 검색 윈도우는 대응하여 |OC|에서 |OD|까지의 지연으로 제한될 수 있다.The search window may also be limited by the available information about the coverage of neighboring base stations BS 1 , BS 2 . For example, if the coverage of the base station BS 2 is known to the mobile station MS as having a radius of only AE, the search range may be further limited from A to B, and the search window correspondingly | OC It can be limited by the delay from | to | OD |.

기술한 예에 있어서, 이동국(MS)은 서버 기지국(BS0)으로부터 수신된 정보에 기초하여 검색 윈도우들을 결정한다. 대안적으로, 서버 기지국(BS0)은 기지국들(BS0, BS1, BS2) 각각에 대한 검색 윈도우를 결정할 수 있고 상기 검색 윈도우들에 대한 정보만을 이동국(MS)에 제공할 수 있다.In the example described, the mobile station MS determines the search windows based on the information received from the server base station BS 0 . Alternatively, the server base station BS 0 may determine a search window for each of the base stations BS 0 , BS 1 , BS 2 and provide only information about the search windows to the mobile station MS.

다른 경우에 있어서, 이동국(MS)은 결정된 검색 윈도우를 수신된 신호들의 임펄스 응답 프로파일에 놓음으로써 그리고 이러한 검색 윈도우내에서 에지 검출을 수행함으로써 상이한 기지국들(BS0, BS1, BS2)로부터 도달하는 신호들의 지연을 추정한다. 추정된 지연들로부터, 이동국(MS)은 기지국들(BS0, BS1, BS2)까지의 각 거리를 계산한다. 이동국(MS)의 현재 위치는 각 결정된 거리를 갖는 기지국들(BS0, BS1, BS2) 주위의 원들의 교차점에 있는 것으로 가정할 수 있다.In other cases, the mobile station MS arrives from different base stations BS 0 , BS 1 , BS 2 by putting the determined search window in the impulse response profile of the received signals and by performing edge detection within this search window. Estimate the delay of the signals. From the estimated delays, the mobile station MS calculates each distance to the base stations BS 0 , BS 1 , BS 2 . It can be assumed that the current position of the mobile station MS is at the intersection of the circles around the base stations BS 0 , BS 1 , BS 2 with each determined distance.

제안된 방법에 있어서, 검색 범위는 줄어들고, 따라서 포착에서의 오경보율이 감소된다. 도 2 및 도 3에서 제시된 예에서와 같이, 동일한 크기의 셀들을 가정하는 경우, 검색 범위는 종래의 접근 방법에 비해 기지국(BS1)에 대해서는 대략 1/3까지 그리고 기지국(BS2)에 대해서는 대략 3/5까지 줄어든다.In the proposed method, the search range is reduced and thus the false alarm rate in acquisition is reduced. As in the example shown in Figures 2 and 3, assuming the cells of the same size, the search range is approximately 1/3 for the base station BS 1 and for the base station BS 2 compared to the conventional approach It is reduced by about 3/5.

물론, 실제에 있어서는, 셀 적용 범위들은 서로 중첩되고 셀 크기들 및 형태들이 동일하지 않다. 그럼에도 불구하고, 상기 언급된 것과 유사하게 특정 기지국을 포착하기 위한 가능한 모든 지연들을 포함하도록 검색 윈도우가 이동국에 의해 고려될 수 있다.Of course, in practice, the cell coverages overlap each other and the cell sizes and shapes are not the same. Nevertheless, a search window may be considered by the mobile station to include all possible delays for capturing a particular base station, similar to those mentioned above.

도 4는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다. 상기 방법은 추가로 셀룰러 통신 시스템에서 위치 서비스를 위해 이웃하는 기지국들을 포착하기 위한 검색 범위를 짧게 한다.4 is a flow diagram illustrating one embodiment of a method according to the present invention. The method further shortens the search range for capturing neighboring base stations for location services in a cellular communication system.

제1 단계에서, 서버 기지국(BS0)은 셀룰러 네트워크의 서버 기지국(BS0) 및 이웃하는 기지국들(BSi)의 위치에 대한 정보, 서버 기지국(BS0)의 최대 셀 반경(R0)의 표시, 및 이웃하는 기지국들(BSi)의 적용 범위들의 표시를 이동국(MS)에 제공한다.In a first step, the server base station (BS 0) is the maximum cell radius (R 0) of the information, the server base station (BS 0) for the position of the cellular network server base station (BS 0), and the neighbor base stations (BS i), which And an indication of the coverages of neighboring base stations BS i to the mobile station MS.

다음 단계에서, 이동국(MS)은 상기 언급된 바와 같이 서버 기지국(BS0)에 대한 검색 윈도우를 결정한다. 서버 기지국(BS0)은 대략 R0인 최대 반경을 갖는 셀을 서비스를 제공한다. 따라서, 결정된 검색 윈도우는 R0인 검색 범위에 대응하는 크기 를 갖는다. 서버 기지국(BS0)을 포착한 이후에, 이동국(MS)은 상기 검색 윈도우를 사용하여 서버 기지국(BS0)으로부터 수신된 신호들의 지연을 결정한다. 이동국(MS)은 이 지연으로부터 상기 이동국(MS)이 현재 위치하는 서버 기지국(BS0)까지의 거리(D0)를 계산할 수 있다. 도 5는 예시로서 서버 기지국(BS0), 반경(R0) 및 결정된 거리(D0)를 갖는 셀룰러 환경을 도시한다.In the next step, the mobile station MS determines a search window for the server base station BS 0 as mentioned above. The server base station BS 0 serves a cell with a maximum radius of approximately R 0 . Thus, the determined search window has a size corresponding to a search range of R 0 . After acquiring the server base station BS 0 , the mobile station MS uses the search window to determine the delay of the signals received from the server base station BS 0 . The mobile station MS can calculate a distance D 0 from this delay to the server base station BS 0 in which the mobile station MS is currently located. 5 shows a cellular environment with a server base station BS 0 , a radius R 0 and a determined distance D 0 as an example.

추가 기지국들(BSi)까지의 거리를 추정하기 위하여, 이동국(MS)은 수신된 기하학 정보 및 사전에 포착된 기지국들에 대한 정보를 결합한다.In order to estimate the distance to further base stations BS i , the mobile station MS combines the received geometry information and the information for the previously acquired base stations.

이동국(MS)은 우선 가장 가까운 이웃하는 기지국(BS1)을 선택한다. 이웃하는 기지국(BS1)은 대략 R1인 최대 반경을 갖는 셀을 서비스를 제공한다. 상기 셀은 서버 기지국(BS0)에 의해 서비스가 제공되는 셀과 부분적으로 중첩한다.The mobile station MS first selects the nearest neighboring base station BS 1 . The neighboring base station BS 1 serves a cell with a maximum radius of approximately R 1 . The cell partially overlaps with the cell provided by the server base station BS 0 .

도 2 및 도 3을 참조하여 제공된 예에서, 기지국(BS1)에 대한 검색 범위는 이제 대략 2R0일 것이다. 하지만, 이동국(MS)은 도 5에서 점선을 가지고 표시된, 서버 기지국(BS0) 주위의 한정된 고리(ring)상에 있다는 것을 이미 알고 있다. 상기 고리는 서버 기지국(BS0)까지의 거리(D0)를 갖는다. 따라서 기지국(BS1)에 대한 검색 범위는 D11 및 D12 사이에 위치할 수 있다. D11은 기지국(BS1) 및 서버 기지국(BS0) 간의 거리에서 D0를 뺀 거리에 대응한다. D12은 이웃하는 기지국(BS1) 및 서버 기지국(BS0) 간의 거리에서 D0를 더한 거리에 대응한다.In the example provided with reference to FIGS. 2 and 3, the search range for the base station BS 1 will now be approximately 2R 0 . However, it is already known that the mobile station MS is on a limited ring around the server base station BS 0 , indicated with a dashed line in FIG. 5. The ring has a distance D 0 to the server base station BS 0 . Therefore, the search range for the base station BS 1 may be located between D 11 and D 12 . D 11 corresponds to a distance obtained by subtracting D 0 from the distance between the base station BS 1 and the server base station BS 0 . D 12 corresponds to a distance obtained by adding D 0 to a distance between a neighboring base station BS 1 and a server base station BS 0 .

따라서, 요구되는 검색 범위의 길이는 2D0이고, 이것은 도 2 및 도 3a 내지 도 3c의 예에서 사용된 2R0의 범위보다 훨씬 더 작을 수 있다.Thus, the length of the search range required is 2D 0 , which may be much smaller than the range of 2R 0 used in the examples of FIGS. 2 and 3A-3C.

이동국(MS)은 이웃하는 기지국(BS1)을 포착하고, 수신된 검색 윈도우를 사용하여 상기 기지국(BS1)에 의해 수신되는 신호들의 지연을 결정하며, 상기 지연으로부터 기지국(BS1)까지의 거리(D1)를 결정한다.The mobile station (MS) is the capture and determining the delay of the signal received by using the received search window on the base station (BS 1) to a base station (BS 1) to a neighbor, and to the base station (BS 1) from the delay Determine the distance D 1 .

추가 기지국(BSi)까지의 거리가 요구되는 경우, 이동국(MS)은 계속해서 각각의 다음 가장 가까운 이웃하는 기지국(BSi)을 선택하고 상기 기지국에 대한 위치 정보 및 이동국(MS)에 대한 사전에 획득된 위치 정보에 기초하여 상기 기지국(BSi)에 대한 검색 윈도우를 결정한다.If a distance to an additional base station BS i is required, the mobile station MS continues to select each next nearest neighboring base station BS i and advances the location information for that base station and the mobile station MS. The search window for the base station BS i is determined based on the obtained location information.

예를 들어, 다음 순환에 있어서, 2개의 기지국들(BS0, BS1)이 이미 포착되었고, 이동국(MS)에서 상기 기지국들(BS0, BS1)까지의 거리(D0, D1)가 결정되었다. 따라서 이동국(MS)은 2개의 고리들의 교차점에 위치해야 한다. 2개의 고리들 중 하나는 반경(D0)을 가지고 기지국(BS0)을 둘러싸고, 2개의 고리들 중 나머지 하나는 반경(D1)을 가지고 기지국(BS1)을 둘러싼다. 다른 기지국들을 검색하는 경우, 이 정보는 매우 작은 검색 범위를 포함하기 위하여 검색 윈도우의 크기를 제한하는데 사용 될 수 있다. 검색 윈도우는 특히 2개의 고리들의 2개의 교차 영역들 주위의 2개의 작은 검색 영역들을 포함하는 2개의 서브-윈도우들로 분할될 수 있다. 이웃하는 기지국들(BSi)의 적용 범위의 표시는 각각의 이웃하는 기지국(BSi)으로부터의 신호들이 모두 충분한 신호 세기를 가지고 이동국(MS)에 도달할 수 있는지를 검사하는데 미리 사용될 수 있다.For example, in the following cycle, the two base stations (BS 0, BS 1) the distance (D 0, D 1) to the already been captured, the base stations in the mobile station (MS) (BS 0, BS 1) Was determined. Thus, the mobile station MS must be located at the intersection of the two rings. One of the two rings has a radius D 0 surrounding the base station BS 0 , and the other of the two rings has a radius D 1 surrounding the base station BS 1 . When searching for other base stations, this information can be used to limit the size of the search window to include a very small search range. The search window can be divided into two sub-windows, in particular comprising two small search areas around two intersection areas of the two rings. Show the coverage of the neighboring base stations (BS i) may be previously used to check if it can reach a mobile station (MS) both to the signal from the base station (BS i) for each neighbor with sufficient signal strength.

더 많은 기지국들이 포착되면 될수록, 이동국의 위치에 대한 더 정확한 정보가 획득된다. 상기 위치 정보는 다시 추가의 기지국들을 포착하는데 사용될 수 있다. 따라서 오경보율이 최소로 감소될 수 있다.As more base stations are acquired, more accurate information about the location of the mobile station is obtained. The location information can in turn be used to capture additional base stations. Therefore, the false alarm rate can be reduced to a minimum.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 달성될 수 있는 개선들을 나타내는 시뮬레이션 결과들을 제시하는 도면들이다.6 and 7 present simulation results showing improvements that can be achieved using the method according to the invention.

도 6은 150m, 500m, 1000m 및 5000m인 검색 범위에 대한 세트 임계값에 대한 오경보율을 도시한다. 검색 범위는 사용되는 검색 윈도우의 크기에 직접 대응한다. 제공되는 곡선은 각 검색 범위에 대한 시뮬레이션 결과들을 대략적으로 연결한다. 임계값은 수신된 신호가 이동국에 의해 검출되기 위해 가져야 하는 세기를 나타내고, 0.5부터 3.5까지의 값들을 가지고 노이즈 평균의 곱으로서 표시된다. 오경보율은 상기 임계값이 너무 낮게 설정되었기 때문에, 신호 에지인 것으로 잘못 검출되는 노이즈 피크(noise peak)들의 비율이다.6 shows false alarm rates for set thresholds for search ranges of 150m, 500m, 1000m and 5000m. The search range corresponds directly to the size of the search window used. The curve provided roughly links the simulation results for each search range. The threshold indicates the strength that the received signal must have in order to be detected by the mobile station and is expressed as a product of the noise mean with values from 0.5 to 3.5. False alarm rate is the ratio of noise peaks that are falsely detected as being signal edges because the threshold is set too low.

특정 노이즈 환경에 있어서, 상기 임계값은 요망되는 오경보율에 따라 세팅된다. 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 검색 범위가 더 작으면 작을수록, 동일한 오경보율을 달성하는데 요구되는 임계값이 더 낮다. 예를 들어, 오경보율이 0.2보다 더 작도록 요구될 수 있다. 검색 범위가 150 미터까지 제한될 수 있는 경우, 임계값 세팅(threshold setting)은 대략 1.8보다 더 크게 세팅되어야 한다. 대조하여, 검색 범위가 2000 미터인 경우, 임계값은 2.6보다 더 크게 세팅되어야 한다. 이것은 신호 파워가 더 큰 검색 범위에 대해 더 크게 되어야 한다는 것을 의미한다. 따라서, 본 발명에 따라 획득된 더 작은 검색 윈도우를 갖는 더 많은 이웃하는 기지국들이 위치 서비스에서 고려될 수 있다.For certain noise environments, the threshold is set according to the desired false alarm rate. As can be seen in FIG. 6, the smaller the search range, the lower the threshold required to achieve the same false alarm rate. For example, false alarm rates may be required to be less than 0.2. If the search range can be limited to 150 meters, the threshold setting should be set greater than approximately 1.8. In contrast, if the search range is 2000 meters, the threshold should be set greater than 2.6. This means that signal power should be greater for larger search ranges. Thus, more neighboring base stations with smaller search windows obtained in accordance with the present invention can be considered in location services.

도 7은 150m, 500m, 1000m 및 5000m의 검색 범위에 대한 세트 임계값(set threshold)에 대한 백분율 단위를 갖는 포착 확률(acquisition probability)을 도시한다. 또한, 제공되는 곡선은 각 검색 범위에 대한 시뮬레이션 결과들을 대략적으로 연결한다. 9dB인 신호대 잡음 비가 가정된다. 포착 확률은 한편으로 올바른 신호가 검출되는 확률을 고려하고 다른 한편으로 검출된 신호가 노이즈 신호가 아닌 확률을 고려한다. 상기 양 확률은 대조되는 방식으로 선택된 임계값에 의존하기 때문에, 결과적인 곡선들은 최대를 가지며 따라서 최적 임계값을 나타낸다.FIG. 7 shows acquisition probability with a percentage unit for set thresholds for search ranges of 150m, 500m, 1000m and 5000m. In addition, the curve provided roughly links the simulation results for each search range. A signal-to-noise ratio of 9 dB is assumed. The acquisition probability considers on the one hand the probability that the correct signal is detected and on the other hand considers the probability that the detected signal is not a noise signal. Since both probabilities depend on the threshold selected in a contrasting manner, the resulting curves have a maximum and thus represent an optimal threshold.

도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 검색 범위가 감소되는 경우 신호 포착 확률이 증가한다. 예를 들어, 검색 범위가 150 미터인 경우, 최대 포착 확률은 대략 85%에 도달할 수 있지만, 검색 범위가 2000 미터인 경우, 최대 포착 확률은 단지 대략 67%가 될 것이다. 따라서, 검색 범위를 줄임으로써 획득되는 이득이 분명하다.As can be seen in FIG. 7, the signal acquisition probability increases when the search range is reduced. For example, if the search range is 150 meters, the maximum capture probability may reach approximately 85%, but if the search range is 2000 meters, the maximum capture probability will only be approximately 67%. Thus, the gain obtained by reducing the search range is clear.

기술된 실시예들은 본 발명의 다양한 가능한 실시예들 중 단지 선택된 것들 을 구성한다는 것을 유념해야 한다.It should be noted that the described embodiments constitute only selected ones of the various possible embodiments of the present invention.

Claims (23)

이동국의 위치를 결정하기 위하여 네트워크의 특정 네트워크 요소로부터 이동국에 수신되는 신호의 지연을 추정하는 방법에 있어서,A method of estimating a delay of a signal received at a mobile station from a particular network element of a network to determine a location of the mobile station, 상기 지연을 검색 윈도우(search window) 내에서 추정하는 단계를 포함하고,Estimating the delay within a search window, 상기 검색 윈도우는 상기 특정 네트워크 요소에서 이용가능한 위치 정보 및 상기 이동국에서 적어도 하나의 다른 네트워크 요소까지의 알려진 거리에 기초하여 결정되며, 상기 검색 윈도우는 상기 신호에 대한 포착 확률(acquisition probability)을 증가시키는 것을 특징으로 하는 방법.The search window is determined based on location information available at the particular network element and a known distance from the mobile station to at least one other network element, wherein the search window increases an acquisition probability for the signal. Characterized in that the method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적어도 하나의 다른 네트워크 요소는 상기 이동국이 현재 위치하는 서버 셀에 서비스를 제공하는 서빙 네트워크 요소를 포함하고, 상기 서버 셀의 경계에서 상기 서빙 네트워크 요소까지의 최대 거리는 상기 이동국에서 상기 서빙 네트워크 요소까지의 알려진 거리를 정의하는 것을 특징으로 하는 방법.The at least one other network element includes a serving network element that provides service to a server cell in which the mobile station is currently located, and the maximum distance from the boundary of the server cell to the serving network element is from the mobile station to the serving network element. Defining a known distance. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적어도 하나의 다른 네트워크 요소는 상기 이동국이 현재 위치하는 서버 셀에 서비스를 제공하는 서빙 네트워크 요소를 포함하고, 상기 알려진 거리는 상기 이동국에서 상기 서빙 네트워크 요소로부터의 신호들에 대한 지연 측정값들에 기초하여 결정된 상기 서빙 네트워크 요소까지의 거리인 것을 특징으로 하는 방법.The at least one other network element includes a serving network element that provides service to the server cell in which the mobile station is currently located, and the known distance is based on delay measurements for signals from the serving network element at the mobile station. And a distance to the serving network element determined. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 적어도 하나의 다른 네트워크 요소는 적어도 2개의 네트워크 요소들을 포함하고, 각 거리는 상기 적어도 2개의 네트워크 요소들로부터의 신호들에 대한 지연 측정값들에 기초하여 사전에 결정된 것을 특징으로 하는 방법.Said at least one other network element comprising at least two network elements, each distance being predetermined based on delay measurements for signals from said at least two network elements. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 검색 윈도우는 각각 결정된 거리인 반경을 갖는 상기 적어도 2개의 네트워크 요소들 주위의 모든 원들의 교차점들을 포함하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.And the search window is selected to include the intersections of all the circles around the at least two network elements with a radius that is each determined distance. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 검색 윈도우는 적어도 2개의 서브-윈도우들로 세분되고, 각 서브-윈도 우는 각각의 교차점을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The search window is subdivided into at least two sub-windows, each sub-window comprising a respective intersection. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 각 검색 윈도우는 상기 이동국에 가장 가까이 있는 네트워크 요소에서 시작하여, 상기 이동국까지의 거리 순으로 적어도 2개의 특정 네트워크 요소들에 대해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein each search window is determined for at least two specific network elements starting from the network element closest to the mobile station, in order of distance to the mobile station. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 검색 윈도우는 가장 강력한 신호를 제공하는 네트워크 요소에서 시작하여, 상기 네트워크 요소들에 의해 전송되는 신호들의 상기 이동국에서의 신호 세기 순으로 적어도 2개의 특정 네트워크 요소들에 대해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.A search window is determined for at least two specific network elements starting from the network element providing the strongest signal, in order of signal strength at the mobile station of signals transmitted by the network elements. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 특정 네트워크 요소의 적용 범위(covering range)는 추가로 상기 검색 윈도우를 제한하도록 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.The covering range of the particular network element is further considered to limit the search window. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 결정된 검색 윈도우의 크기에 기초하여 임계값을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 임계값은 지연이 추정되는 상기 이동국에서 수신된 신호들의 최소 신호 세기를 정의하는 것을 특징으로 하는 방법.Determining a threshold based on the determined size of the search window, wherein the threshold defines a minimum signal strength of signals received at the mobile station for which delay is estimated. 이동국에 있어서,In the mobile station, 상기 이동국의 위치를 결정하기 위하여 네트워크의 복수의 네트워크 요소들로부터 신호들을 수신하는 수단;Means for receiving signals from a plurality of network elements of a network to determine a location of the mobile station; 특정 네트워크 요소에 대해 이용가능한 위치 정보 및 상기 이동국에서 적어도 하나의 다른 네트워크 요소까지의 알려진 거리에 기초하여 검색 윈도우를 결정하는 수단으로서, 상기 검색 윈도우는 상기 특정 네트워크 요소로부터 수신된 신호에 대한 포착 확률(acquisition probability)을 증가시키는, 검색 윈도우 결정 수단; 및 Means for determining a search window based on location information available for a particular network element and a known distance from the mobile station to at least one other network element, wherein the search window is an acquisition probability for a signal received from the particular network element. search window determining means for increasing (acquisition probability); And 각각 결정된 검색 윈도우를 사용하여 수신된 신호들의 지연을 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동국.Means for determining a delay of received signals using the determined search window, respectively. 이동국에 있어서,In the mobile station, 상기 이동국의 위치를 결정하기 위하여 네트워크의 복수의 네트워크 요소들로부터 신호들을 수신하고 상기 네트워크 요소들 각각에 대한 검색 윈도우의 표시(indication)를 수신하는 수단; 및Means for receiving signals from a plurality of network elements of a network to determine the location of the mobile station and receiving an indication of a search window for each of the network elements; And 각 검색 윈도우를 사용하여 수신된 신호들의 지연을 결정하는 수단을 포함하고,Means for determining a delay of received signals using each search window, 상기 검색 윈도우는 상기 수신된 신호들에 대한 포착 확률을 증가시키는 것을 특징으로 하는 이동국.And the search window increases the acquisition probability for the received signals. 네트워크를 위한 네트워크 요소에 있어서,In the network element for a network, 이동국의 위치를 결정하기 위한 신호들을 상기 이동국에 전송하는 수단;Means for transmitting signals to the mobile station to determine a location of the mobile station; 추가 네트워크 요소에 대해 이용가능한 위치 정보 및 상기 이동국에서 상기 추가 네트워크 요소가 아닌 적어도 하나의 다른 네트워크 요소까지의 알려진 거리에 기초하여 검색 윈도우를 결정하는 수단으로서, 상기 검색 윈도우는 상기 추가 네트워크 요소로부터 상기 이동국에 수신된 신호에 대한 포착 확률(acquisition probability)을 증가시키는, 검색 윈도우 결정 수단; 및 Means for determining a search window based on location information available for an additional network element and a known distance from the mobile station to at least one other network element that is not the additional network element, the search window from the additional network element. Search window determining means for increasing an acquisition probability for a signal received at the mobile station; And 상기 결정된 검색 윈도우에 대한 정보를 상기 이동국에 전송하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 요소.Means for transmitting information about the determined search window to the mobile station. 삭제delete 통신 시스템에 있어서,In a communication system, - 이동국의 위치를 결정하기 위한 신호들을 전송하는 적어도 2개의 네트워크 요소들;At least two network elements for transmitting signals for determining the position of the mobile station; - 검색 윈도우에 기초하여 수신된 신호들의 지연을 결정하기 위한 수단을 갖는 적어도 하나의 이동국; 및At least one mobile station having means for determining a delay of received signals based on a search window; And - 특정 네트워크 요소에 대해 이용가능한 위치 정보 및 상기 이동국에서 적어도 하나의 다른 네트워크 요소까지의 알려진 거리에 기초하여 검색 윈도우를 결정하는 수단으로서, 상기 검색 윈도우는 상기 특정 네트워크 요소로부터 상기 이동국에 수신된 신호에 대한 포착 확률(acquisition probability)을 증가시키는, 검색 윈도우 결정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.Means for determining a search window based on location information available for a particular network element and a known distance from the mobile station to at least one other network element, wherein the search window is a signal received from the particular network element to the mobile station. Means for determining a search window for increasing an acquisition probability for the < RTI ID = 0.0 > 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 검색 윈도우를 결정하기 위한 수단은 상기 적어도 2개의 네트워크 요소들 중 적어도 하나에 포함되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.Means for determining the search window is included in at least one of the at least two network elements. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 검색 윈도우를 결정하기 위한 수단은 상기 적어도 하나의 이동국에 포함되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.Means for determining the search window is included in the at least one mobile station. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 검색 윈도우를 결정하는 상기 수단은, 각각 결정된 거리인 반경을 갖는 상기 적어도 2개의 네트워크 요소들 주위의 모든 원들의 교차점들을 포함하는 상기 검색 윈도우를 선택하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이동국.And the means for determining a search window is configured to select the search window comprising intersections of all circles around the at least two network elements each having a radius that is a determined distance. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 검색 윈도우를 결정하는 상기 수단은 적어도 2개의 서브-윈도우들로 세분되고, 각 서브-윈도우는 각각의 교차점을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이동국.And said means for determining a search window is subdivided into at least two sub-windows, each sub-window configured to include a respective intersection. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 검색 윈도우를 결정하는 상기 수단은, 각각 결정된 거리인 반경을 갖는 상기 적어도 2개의 네트워크 요소들 주위의 모든 원들의 교차점들을 포함하는 상기 검색 윈도우를 선택하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 네트워크 요소.Said means for determining a search window is configured to select said search window comprising intersections of all circles around said at least two network elements each having a radius that is a determined distance. 제20항에 있어서,The method of claim 20, 검색 윈도우를 결정하는 상기 수단은 적어도 2개의 서브-윈도우들로 세분되고, 각 서브-윈도우는 각각의 교차점을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 네트워크 요소.Said means for determining a search window is subdivided into at least two sub-windows, each sub-window being configured to comprise a respective intersection. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 검색 윈도우를 결정하는 상기 수단은, 각각 결정된 거리인 반경을 갖는 상기 적어도 2개의 네트워크 요소들 주위의 모든 원들의 교차점들을 포함하는 상기 검색 윈도우를 선택하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.The means for determining a search window is configured to select the search window comprising intersections of all circles around the at least two network elements each having a radius that is a determined distance. 제22항에 있어서,The method of claim 22, 검색 윈도우를 결정하는 상기 수단은 적어도 2개의 서브-윈도우들로 세분되고, 각 서브-윈도우는 각각의 교차점을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.Said means for determining a search window is subdivided into at least two sub-windows, each sub-window being configured to include a respective intersection.
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