KR100756610B1 - 무선 송수신 유닛 간의 협력 위치 결정을 관리하는 방법 및시스템 - Google Patents

Abstract

사용자가 무선 송수신 유닛(WTRU) 간의 협력 위치 결정에 참여하도록 하는 방법및 시스템에 관하여 개시하였다. 목표 WTRU에 관한 위치 결정 정보를 제공하기에 알맞다고 판정되는 참여 WTRU를 확인하여 목표 WTRU에 관한 위치 결정 정보를 요청하는 브로드캐스트 메시지를 보낸다. 위치 결정 정보를 보고하는 참여 WTRU에게 보상 또는 크레디트가 주어진다.

Description

무선 송수신 유닛 간의 협력 위치 결정을 관리하는 방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR MANAGING COOPERATIVE POSITIONING AMONG WIRELESS TRANSMIT/RECEIVE UNITS}

본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 본 발명은 목표 무선 송수신 유닛에 관한 위치 결정 정보를 얻기 위해 무선 송수신 유닛을 이용하는 무선 통신 시스템에 관한 것이다.

무선 송수신 유닛(WTRU)이 목표 WTRU(즉, 위치 계산이 필요한 WTRU)로부터 전송된 신호의 특성[즉, 도달각(angle of arrival), 전파 지연, 수신 전력 등]을 측정하여 보고함으로써 위치 결정 정보를 제공하는 것이 가능한 무선 통신 시스템이 동 업계에 알려져 있다. 이러한 기능을 협력 위치 결정(cooperative positioning)이라 하며, 이러한 기능에 의해 WTRU는 그 자체의 위치를 결정하는데 서로 도울 수가 있다. WTRU 간의 위치 결정에 관한 정보는 본 출원인의 양수인에게 양도되어 있는 미국 특허 출원 제10/308,476호와 제 10/334,806호에 양자에 더 개시되어 있다.

그러나, 종래 기술은, 위치 결정 정보를 제공하는 것에 관한 협력 요청에 관한 후보로서 선택되는 WTRU가 어느 것인지의 문제, 이러한 협력을 요청하는 방법 및 사용자가 협력하도록 하는 방법을 해결하지 못하였다. 대부분의 등록된 사용자 는 예를 들어, 그 자신의 불리한 위치의 결과로서 WTRU는 실용상 어떠한 유용한 위치 결정 정보도 제공할 수 없기 때문에, 이러한 문제가 바람직하게 해결된다. 또한, 목표 WTRU에 관한 위치 결정을 측정하는 것은, 위치 결정을 측정하는 WTRU의 사용자에 대한 최종 사용자의 경험이 중요하지가 않다. 예를 들어, 목표 WTRU에 관한 위치 결정을 측정하는 것은, 측정하는 WTRU의 배터리를 소모시키는 결과를 가져온다.

전술한 바와 같이, 무선 통신 시스템에서 WTRU 간의 협력 위치 결정을 관리하는 방법 및 시스템을 제공하는 것은 바람직하다.

본 발명은 무선 송수신 유닛(WTRU) 간의 협력 위치 결정에 참가하도록 사용자를 격려하는 방법 및 시스템이다. 목표 WTRU에 관한 위치 결정 정보를 제공하기 위해 적절하다고 판단되는 참여 WTRU는 목표 WTRU에 관한 위치 결정 정보를 요청하는 브로드캐스트 메시지(broadcast message)를 식별하여 송신한다. 위치 결정 정보를 보고하는 참여 WTRU에게 보상 또는 크레디트가 주어진다.

도 1은 사용자가 그들의 무선 송수신 유닛으로 하여금 크레디트를 위한 보상으로 목표 무선 송수신 유닛에 관한 위치 결정 정보를 제공하도록 선택할 수 있는 방법이다.

도 2는 무선 통신 네트워크에 적합한 위치의 무선 통신 송수신 유닛으로부터 위치 결정 정보의 네트워크 집합 및 사용자 협력을 관리하는 방법이다.

도 3은 사용자는 무선 네트워크가 사용자의 무선 송수신 유닛이, 추가의 위치 결정 측정이 요구되는 경우 목표 무선 송수신 유닛의 위치 결정 정보를 얻을 수 있도록 이용되는 시스템이다.

본 발명은 전면에 걸쳐 동일 소자는 동일 부호를 사용하여 나타낸 도면을 참조하여 기술하였다.

일반적으로, 기지국이란 용어는 무선 환경에서 노드-B, 사이트 제어기, 액세스 포인트 또는 다른 인터페이스 장치를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. WTRU란 용어는 사용자 장치, 이동국, 이동 단말 장치, 호출기, 또는 무선 환경에서 작동하는 휴대가능한 다른 종류의 장치를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 여기에서는 용어 무선 통신 시스템과 무선 통신 네트워크는 서로 교환 가능하게 사용된다.

먼저, 도 1을 참조하면, 동 도는 사용자가 무선 송수신 유닛(WTRU)으로 하여금 크레디트를 위한 보상으로 목표 WTRU(즉, 위치를 계산할 필요가 있는 위치에 대한 WTRU)에 관한 위치 정보를 제공하는 것을 선택할 수 있는 방법(10)을 보여준다. 일반적으로, 특정 WTRU는 목표 WTRU에 관한 위치 결정 정보를 제공하기 위해서 무선 네트워크에 각각의 사용자에 의해서 이용 가능하도록 만들어진 WTRU 그룹으로부터 선택된다. WTRU는 실제적으로 목표 WTRU에 관한 위치 결정 측정을 수행하고 네트워크에 측정한 결과로서 획득된 정보를 기록하는 사용자는 보상(reward) 또는 크레디트를 제공받는다.

방법(10)은 사용자가 무선 네트워크에 등록하는 경우, 바람직하게 단계 12에서 시작한다. 네트워크로의 등록시, 네트워크는 단계 14에서 사용자가 협력 위치 결정에 참가할 것인지를 판정하기 위해서 사용자에게 묻는다. 협력 위치 결정은 무선 네트워크가 목표 WTRU에 관한 위치 결정 정보를 제공하도록 임의의 WTRU에 지시하는 것이다. 선택된 WTRU는 목표 WTRU으로부터 전송된 신호의 위치 결정 측정(즉, 도달각, 전파 지연, 수신 전력 등)을 행하여, 목표 WTRU의 위치에서 사용자에 대하여 네트워크에 측정 결과를 보고할 것이다. 따라서, 협력 위치 결정에 참가하려면, 사용자는 목표 WTRU에 관한 위치 결정 정보를 획득하기 위하여, 네트워크가 WTRU를 이용하여 그들의 WTRU 위치 측정을 행하도록 하여야 한다. 사용자의 선택은 네트워크에 의해서 캐시에 저장될 수 있으므로, 사용자는 그들의 WTRU가 턴 온 될 때마다 대답하지 않아도 될 수 있음에 유의해야 한다.

사용자가 참가를 원하지 않는 경우에는, 방법(10)을 끝낸다(단계 16). 사용자가 참가를 원하는 경우에는, 방법(10)은 단계 18로 이어진다. 단계 18에서, 네트워크는 그 WTRU의 위치 상태를 사용자에게 알린다. 즉, 네트워크는 사용자의 WTRU가 적합한 위치인지 아닌지를 사용자에게 알린다. WTRU가 적합한 위치인지 아닌지에 대한 판정은 바람직하게는 WTRU의 보고된 WTRU 자신의 위치에서의 신뢰도를 기초로 한다.

협력 위치 결정에 참가하는 WTRU는 알려진 위치 결정 방법[즉, 협력 위치 결정, 글로벌 위치 확인 시스템(GPS), 기지국으로부터 측정을 사용]에 따라 WTRU 자체의 위치 결정을 할 수 있다. 그러나, WTRU는 적합한 위치에 있어야만 한다. WTRU 가 그 자체의 위치에서 신뢰도가 소정의 값보다 같거나 큰 경우는 적합한 위치이고, 그 자체의 위치에서 신뢰도가 소정의 값보다 작은 경우는 적합한 위치가 아니다. 물론, WTRU가 적합한 위치 인지 아닌지의 판정은 원하는 소정 기준을 기초로 하여 결정될 수 있다.

단계 20을 참조하면, WTRU의 위치 상태가 적합한 위치가 아닌 경우, 방법(10)은 단계 18로 되돌아 가고, 사용자의 WTRU의 위치 상태가 적합하지 않은 위치에서 적합한 위치로 변경될 때까지 단계 18과 단계 20 사이를 순환한다. 사용자의 WTRU가 적합한 위치인 경우(또는 적합한 위치로 된 경우), 방법(10)은 단계 20에서 단계 22로 진행한다. 단계 22에서, 사용자의 WTRU는 목표 WTRU의 지리학적 영역에 있는지를 판정한다. 소정의 지리학적 영역은 원하는 대로 선택될 수 있다.

사용자의 WTRU가 소정의 지리학적 영역에 위치하지 않은 경우, 단계 22에서 판정은, 원한다면 주기적으로 소정의 지연을 행할 수 있다. 사용자의 WTRU가 소정의 지리학적 영역에 있는 경우, 방법(10)은 소정의 지리학적 위치에서 적합한 위치의 WTRU는 목표 WTRU에 관한 위치 결정 정보를 요청하는 네트워크로부터 메시지를 수신하는 단계 24로 진행한다. 메시지는 바람직하게는 브로드캐스트되는 것이 바람직하지만, 원한다면, 물론 전송될 수 있다. 브로드캐스트 메시지는 목표 WTRU 및 취할 수 있는 측정을 확인한다.

목표 WTRU를 확인하기 위해서, 방송은 특정한 목표 WTRU의 정보(즉, 스프레딩 코드 또는 다른 특정 서명)와, 목표 WTRU의 서비스 셀 및 이웃 셀을 포함하는 셀의 세트를 전송하는 정보를 바람직하게 포함한다. 소정의 영역내의 적합한 위치의 WTRU로 방송을 제한하는 것은 위치 결정 정보 요청에 응답하는 WTRU의 세트를 상당히 제한할 것이다. 원한다면, 측정의 신뢰도가 소정의 한계를 넘는 네트워크에만 응답함으로써 응답하는 WTRU의 수를 더 감소시킬 수 있다. 단계 26에서, 사용자의 WTRU는 네트워크에 위치 결정 정보를 제공한다(즉, 목표 WTRU에 관한 위치 측정을 하고, 네트워크에 그 결과를 보고함). 그 후, 단계 28에서, 목표 WTRU에 관한 위치 결정 정보(즉, 위치 측정 결과)를 제공하는 각각의 사용자는 크레디트를 제공받는다. 크레디트는 사용자의 네트워크 계좌의 실제 화폐의 크레디트일 수도 있고 또는 네트워크에 자유로운 방송 시간의 형식일 수 있다. 제공되는 특정 크레디트는 임의의 유형의 보상일 수 있다. 예를 들어, 단골 비행 마일리지 또는 무료 식사 또는 다른 종류의 유인이 원하는 만큼 제공될 수도 있다. 네트워크에 제공되는 위치 결정 정보는 목표 WTRU를 알아내기 위해서 바람직하게 사용된다.

도 2를 참조하면, 무선 통신 네트워크에서 WTRU로부터 위치 결정 정보의 네트워크 집합 및 사용자 협력을 관리하는 방법(50)이 도시되어 있다. 방법(50)은, 협력 위치 결정에 참여하고 싶은 등록된 사용자가 무선 네트워크에 의해서 확인되는 단계 52에서 시작된다. 전술한 설명에 따르면, 대부분의 확인된 사용자는 적합한 위치가 아닌 WTRU를 가질 수 있다. 적합한 위치가 아닌 WTRU는 목표 WTRU에 관한 위치 결정 정보를 얻기 위해서 사용될 수 없다. 그러므로, 단계 54에서, 적합한 위치의 WTRU를 식별한다. 다음 단계 56에서, 목표 WTRU가 식별된다.

이 실시예에 있어서, 적합한 위치의 WTRU 및 목표 WTRU가 식별된 직후, 목표 WTRU의 소정의 지리학적 영역에서 적합한 위치의 WTRU가 식별되고(단계 58), 브로드캐스트 메시지를 보낸다(단계 60). 전술한 바에 따라, 브로드캐스트 메시지는 목표 WTRU에 관한 위치 결정 정보가 네트워크에 제공될 것을 요청한다. 단계 62에서, 요청된 위치 결정 정보를 보고하는 WTRU의 사용자에게 크레디트를 발행한다.

도 3을 참조하여, 무선 시스템(100)을 나타낸다. 무선 시스템(100)은 이 시스템을 가지고 협력하기 위하여 사용자를 격려하여, 협력하는 것을 선택하는 사용자가 소유하고 있는 WTRU(102₁-102_n)가 목표 WTRU(104)에 관한 위치 결정 정보를 얻기 위해서 시스템(100)에 의해서 사용될 수 있다. WTRU(102₁-102_n)와 목표 WTRU(104)에 덧붙여, 무선 시스템(100)은 무선 네트워크 제어기(RNC)(106), 적어도 하나의 기지국(108), 및 예를 들어, 협력 위치 결정에 참가하지 않는 것을 선택하거나, 아직 대답하지 않은 WTRU(110₁-llO_n)를 포함하고 있다.

도 3에 관해서 기술된 구성 요소는, 본 발명이 실행되고 있는 시스템의 타입에 따라서 물론 변경될 수 있음에 주목해야 한다. 예를 들면, 무선 시스템(100)이 근거리 통신망(WLAN) 타입의 무선 시스템인 경우, 유선 컴퓨터 네트워크 및 적어도 하나의 액세스 포인트는 RNC(106) 및 적어도 하나의 기지국(108)과 함께 또는 대신에 제공될 수 있다. 따라서, 셀룰러 타입의 시스템(100)을 나타내고 있지만 시스템(100)이 임의의 타입의 무선 시스템일 수도 있다는 것에 주목하는 것이 중요하다.

이 실시예에서, 목표 WTRU(104)를 찾을 필요가 있을 때, RNC(106)는 적절한 위치의 WTRU(102₁-102_n)의 그룹 및 목표 WTRU(104)의 소정의 지리학적 영역 내의 WTRU로 브로드캐스트 메시지를 보낼 수 있다. 브로드캐스트 메시지는 목표 WTRU(104)를 식별하는 정보를 포함하고, 목표 WTRU(104)에 관한 위치 결정 정보를 요구한다. 네트워크에 의해서 수락되는 위치 결정 정보는 소정 레벨 이상의 신뢰도로 바람직하게 보고된다.

협력 위치 결정에 참여하는 것을 선택한 사용자의 WTRU의 위치뿐만 아니라 적절한 위치인지 또는 적절한 위치가 아닌지와 같은 그들의 상태는 RNC(106)의 메모리(112) 또는 기지국(108)의 메모리(114)에 저장될 수 있다. 따라서, 위치 결정 정보는 예를 들면, 위치 결정 정보가 필요한 경우, 목표 WTRU(104)가 방금 온라인 된 새로운 WTRU인 경우, 무선 시스템(100)은 WTRU(102₁-102_n)중에서 목표 WTRU가 정확하게 목표 WTRU(104)의 위치를 결정하는 것을 돕는 위치 결정 정보를 제공할 수 있는 WTRU를 빨리 결정할 수 있다. 일단 이러한 WTRU가 식별되면, RNC(106)는 목표 WTRU(104)의 소정의 영역에서 적절한 위치의 WTRU는 목표 WTRU(104)의 위치 결정 정보를 보고하도록 지시하는 기지국(108)을 통해 메시지를 방송한다.

WTRU(102₁-102_n)에 의해 제공되는 위치 결정 정보는 충분한 신뢰도로 보고된 경우에만 제공되는 것이 바람직하다. 즉, 목표 WTRU(104)의 위치 결정에 실제로 사용되는 위치 결정 정보는, 소정 레벨과 동등하거나 그 이상인 신뢰도로 보고되는 정보인 것이 바람직하다.

WTRU(102₁-102_n)는 무선 시스템(100)에 의해 전송되는 목표 WTRU에 관한 위치 결정 정보에 대한 요청을 수신하도록 구성된 수신기(116)를 포함한다. 수신기 (116)는 목표 WTRU로부터 신호를 수신하도록 구성되고, 목표 WTRU에 관한 위치 결정 측정이 기지국(108)과 같은 무선 시스템(100) 구성 요소로부터 수신되는 신호뿐만 아니라 목표 WTRU로부터 수신된 신호를 측정하고, 두 신호가 수신되는 각도를 측정하는 것을 포함한다.

WTRU(102₁-102_n)는 위치를 측정하기 위한 목적으로 수신되는 신호를 기초로 하여 요청된 위치 측정을 행하는 적어도 하나의 프로세서(118)를 포함한다. WTRU(102₁-102_n)는 위치 측정의 결과를 무선 시스템(100)에 전송하기 위해 구성되는 송신기(120)를 포함한다. 또한, 메모리(122) 및 디스플레이(124)는 WTRU(102₁-102_n)에 마련되어서, WTRU(102₁-102_n)는 사용자의 WTRU가 무선 시스템(100)에 위치 결정 정보를 제공하는 즉시 저장하여 디스플레이할 수 있다. 이러한 정보를 저장하여 디스플레이하는 기능은 협력 위치 결정에 참여하는 결과로서 확장되는 리소스의 양뿐만 아니라 사용자에 기인한 크레디트의 정도를 추적하는데 있어서 사용자에 도움을 준다.

그러한 WTRU가 협력 위치 결정의 목적을 위한 네트워크에 이용 가능한 기간을 제어하는 협력 위치 결정에 참가하는 것을 선택한 공인의 사용자를 가능하게 하기 위해서, WTRU(102₁-102_n)는 바람직하게는 스위치(126)를 포함한다. 스위치(126)는 사용자가 시스템(100)의 위치 결정 요구에 응답하는 WTRU의 능력을 가능 또는 불가능하게 한다. 예를 들면, 사용자의 WTRU가 전력이 낮을 경우, 사용자는 시스템 (100)의 위치 결정 요청에 대답하는 그 WTRU의 능력이 불가능하기를 원할 것이다.

본 발명은 바람직하게, 임의의 유형의 무선 통신 시스템에서 구현될 수 있음에 유의하는 것이 중요하다. 예시된 본 발명은 UMTS-FDD, UMTS-TDD, TDSCDMA, CDMA2000 (EV-DO 및 EV-DV), 임의의 유형의 무선 근거리 통신망(WLAN) 또는 다른 유형의 무선 통신 시스템에서 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 다양한 실시예, 다른 변형예로 기술되고 있지만, 본 발명의 청구항의 사상 범위 내의 다양한 실시예 및 다른 변형례는 당업자에게는 자명할 것이다.

Claims (16)

1. 무선 통신 시스템에서 무선 송수신 유닛(WTRU)들 사이의 협력 위치 결정(cooperative positioning)을 관리하는 방법에 있어서,

   상기 무선 통신 시스템에 등록된, 협력 위치 결정에 참여하기를 원하는 사용자를 확인하는 단계;

   적어도 하나의 목표 WTRU를 확인하는 단계;

   상기 목표 WTRU의 미리 결정된 지리적 영역 내에 있고 적합한 위치에 있는(well-located) WTRU를 갖는, 협력 위치 결정에 참여하기를 원하는 사용자를 확인하는 단계;

   상기 무선 통신 시스템으로부터 상기 목표 WTRU의 미리 결정된 지리적 영역 내의 적합한 위치에 있는 WTRU로 메시지를 전송하는 단계로서, 상기 메시지는 상기 적합한 위치에 있는 WTRU에게 상기 무선 통신 시스템으로 상기 목표 WTRU와 관련된 위치 결정 정보(positioning information)를 제공할 것을 요청하는 것인, 상기 메시지 전송 단계;

   상기 메시지에 응답하여, 상기 적합한 위치에 있는 WTRU로부터 상기 무선 통신 시스템으로 상기 목표 WTRU와 관련된 위치 정보를 제공하는 단계;

   상기 무선 통신 시스템으로 제공된 상기 위치 결정 정보를 이용하여 상기 무선 통신 시스템에서 목표 WTRU의 위치를 계산하는 단계; 및

   WTRU가 상기 요청된 상기 목표 WTRU와 관련된 위치 결정 정보를 제공한 경우, 사용자 어카운트(account)에 대하여 크레디트 처리하는 단계

   를 포함하는 협력 위치 결정 관리 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 무선 통신 시스템은 코드분할 다중접속(CDMA) 시스템이고, 상기 메시지는 브로드캐스트되고, 상기 목표 WTRU의 확산 코드(spreading code)를 포함하는 것인 협력 위치 결정 관리 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 WTRU가 적합한 위치에 있다는 것은, WTRU가 미리 결정된 값보다 높은 신뢰도로 그 자신의 위치를 판정한 때인 것인, 협력 위치 결정 관리 방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 위치 결정 정보는, 미리 결정된 레벨 보다 높은 신뢰도로 상기 무선 통신 시스템에 보고되는 위치 결정 정보로 제한되는 것인, 협력 위치 결정 관리 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 협력 위치 결정에 참여하기 위한 무선 송수신 유닛(WTRU)에 있어서,

    선택된 목표 WTRU에 관한 위치 결정 정보에 대한 요청을 무선 통신 시스템으로부터 수신하고, 상기 선택된 목표 WTRU로부터 신호를 수신하도록 구성되는 수신기;

    위치를 측정하기 위하여, 위치 결정 정보들에 대한 수신된 요청들과 상기 선택된 목표 WTRU로부터 수신되는 신호를 기초로 하여, 상기 목표 WTRU에 관한 위치 측정을 수행하도록 구성되는 프로세서;

    위치 정보(position information)로서 위치 측정의 결과를 상기 무선 통신 시스템에 전송하도록 구성되는 송신기; 및

    어카운트 크레디트 검증을 위하여 위치 결정 정보가 상기 무선 통신 시스템에 제공되는 경우, 인스턴스들의 수를 저장하기 위한 메모리

    를 포함하는 무선 송수신 유닛.
15. 제14항에 있어서, 상기 무선 통신 시스템으로부터 수신되는 위치 결정 요청에 응답하도록 상기 WTRU의 기능을 인에이블 및 디스에이블하게 하는 스위치를 더 포함하는 것인 무선 송수신 유닛.
16. 제14항에 있어서, 위치 결정 정보가 상기 무선 통신 시스템에 제공되는 경우, 인스턴스들의 수를 디스플레이하기 위한 디스플레이를 더 포함하는 무선 송수신 유닛.

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