KR100881869B1 - Methods and apparatuses for using mobile gps stations to synchronize basestations - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셀룰러 네트워크에서 기지국들을 동기시키는 다양한 방법들 및 장치들에 관한 것이다. 예시적인 일 방법은 셀룰러 통신 시스템의 제 1 기지국 및 제 2 기지국 등의 2 개 이상의 기지국들 사이의 시간 동기를 수행한다. 이 예시적인 방법에서, 제 1 이동 셀룰러 수신기국 (MS) 의 제 1 시각 및 제 1 지리적인 위치는 그 제 1 이동국 (MS) 과 함께 위치하는 제 1 위성 측위 시스템 (SPS) 으로부터 결정되며, 제 1 시각 및 제 1 위치는 제 1 MS 에 의해, 그 제 1 시각과 제 1 위치 및 제 1 기지국의 기지 (旣知) 의 위치로부터 제 1 기지국의 시각을 결정하는 제 1 기지국으로 송신된다. 또한, 이 예시적인 방법에서, 제 2 MS 의 제 2 시각 및 제 2 지리적인 위치는 그 제 2 MS 와 함께 위치하는 제 2 SPS 로부터 결정되며, 제 2 시각 및 제 2 위치는 그 제 2 시각과 제 2 위치 및 제 2 기지국의 기지 (旣知) 의 위치로부터 제 2 기지국의 시각을 결정하는 제 2 기지국으로 송신된다. 또한, 셀룰러 네트워크에서 기지국들을 동기시키기 위하여 또 다른 방법들 및 장치들을 설명한다.The present invention relates to various methods and apparatuses for synchronizing base stations in a cellular network. One example method performs time synchronization between two or more base stations, such as a first base station and a second base station, of a cellular communication system. In this exemplary method, the first time and first geographic location of the first mobile cellular receiver station (MS) is determined from a first satellite positioning system (SPS) located with the first mobile station (MS), and The first time and the first position are transmitted by the first MS to the first base station that determines the time of the first base station from the first time and the first position and the known position of the first base station. Also, in this exemplary method, the second time and second geographic location of the second MS is determined from a second SPS located with the second MS, the second time and the second location being determined by the second time. It is transmitted from the second position and the known position of the second base station to the second base station which determines the time of the second base station. Further methods and apparatuses are described for synchronizing base stations in a cellular network.

Description

기지국들을 동기시키기 위하여 이동 GPS국들을 이용하는 방법 및 장치 {METHODS AND APPARATUSES FOR USING MOBILE GPS STATIONS TO SYNCHRONIZE BASESTATIONS}METHODS AND APPARATUSES FOR USING MOBILE GPS STATIONS TO SYNCHRONIZE BASESTATIONS

발명의 배경Background of the Invention

본 발명은 셀룰러 통신 시스템 분야에 관한 것으로, 좀더 자세하게는, 이동 셀룰러 통신국 (MS) 의 위치를 결정하는 셀룰러 통신 시스템 분야에 관한 것이다.The present invention relates to the field of cellular communication systems, and more particularly to the field of cellular communication systems for determining the location of a mobile cellular communication station (MS).

셀룰러 네트워크 (예를 들어, 셀룰러 전화 네트워크) 에서 위치 측정을 수행하기 위하여, 수개의 기지국들의 각 기지국과 셀룰러 전화와 같은 이동 장치간에 송신되는 타이밍 정보를 이용한 삼각측정법을 수행하는 수개의 방법들이 이용되어 왔다. 일 방법에서는, 일명 도달 시간 차이 (Time Difference of Arrival; TDOA) 라고 하는, 이동국으로부터의 신호를 수신하는 시간이 수개의 기지국들에서 측정되며, 이 시간들은 그 이동국의 위치를 계산하며 측위 서버 (location server) 라고 하는 위치 결정 엔터티 (entity) 에 송신된다. 이 방법을 수행할 경우, 정확한 위치를 제공하도록 조정하는데 수개의 기지국들에서의 시각 (times-of-day) 이 요구된다. 또한, 기지국들의 위치를 정확하게 공지할 필요가 있다. 도 1 은, 셀룰러 기지국 (12, 14, 및 16) 에서 측위 서버에 의해, 이동 셀룰러 전화기 (22) 로부터의 동일한 신호에 대한 수신 시간 (TR1, TR2, 및 TR3) 이 측정되는 TDOA 시스템의 일 예를 도시한 것이다. 측위 서버 (24) 는 이동전화 교환국 (mobile switching center; 18) 을 통하여 기지국들로부터의 데이터를 수신하도록 커플링된다. 이동전화 교환국 (18) 은 지상-회선 (land-line) 공중 교환 전화 시스템 (PSTS) 으로의/으로부터의 신호 (예를 들어, 음성 통신) 를 제공하여, 이동 전화기로부터 다른 전화기 (예를 들어, PSTS 를 통한 지상-회선 전화기 또는 기타 이동 전화기) 로 신호를 전달할 수도 있다.In order to perform position measurement in a cellular network (e.g., cellular telephone network), several methods of performing triangulation using timing information transmitted between each base station of several base stations and a mobile device such as a cellular telephone can be used. come. In one method, the time of receiving a signal from a mobile station, known as a Time Difference of Arrival (TDOA), is measured at several base stations, which calculate the location of the mobile station and locate the location server (location). sent to a positioning entity called server). When performing this method, times-of-day at several base stations are required to coordinate to provide the correct location. In addition, there is a need to accurately know the location of the base stations. 1 is an example of a TDOA system in which the reception times TR1, TR2, and TR3 for the same signal from the mobile cellular telephone 22 are measured by the positioning server at the cellular base stations 12, 14, and 16. It is shown. Positioning server 24 is coupled to receive data from base stations via a mobile switching center 18. The mobile switching center 18 provides a signal (e.g., voice communication) to / from a land-line public switched telephone system (PSTS), so that other telephones (e.g., Signals may also be sent to land-line phones or other mobile phones via PSTS.

또한, 어떤 경우에, 측위 서버는 셀룰러 링크를 통하여 이동전화 교환국과 통신할 수도 있다. 또한, 측위 서버는 수개의 기지국들로부터의 송신을 모니터링하여, 이들 송신의 상대적인 타이밍을 결정하려고 노력한다.Also, in some cases, the location server may communicate with a mobile switching center via a cellular link. In addition, the location server monitors transmissions from several base stations, trying to determine the relative timing of these transmissions.

EOTD 라고 일컬어지는 또 다른 방법은 다수의 기지국들의 각 기지국으로부터 송신되는 신호의 도달 시간을 이동국에서 측정한다. 도 1 에서 TR1, TR2, 및 TR3 의 화살표를 거꾸로 하면, 이 경우에 해당한다. 그 후, 이 타이밍 데이터는 이동국의 위치를 계산하는데 이용될 수도 있다. 이동국에 의해 그렇게 획득된 타이밍 정보가 링크를 통하여 이 서버에 송신되는 경우, 이동국 자신 또는 측위 서버에서 그 계산을 수행할 수도 있다. 또한, 기지국 시각을 조정하여, 그들의 위치를 정확하게 평가하여야 한다. 2 가지 방법에서, 기지국의 위치는 표준 서베잉 방법 (standard surveying methods) 으로 결정하며, 기지국 또는 일종의 컴퓨터 메모리인 서버에 저장될 수도 있다.Another method, called EOTD, measures the arrival time of a signal transmitted from each base station of multiple base stations at the mobile station. In FIG. 1, if the arrows of TR1, TR2, and TR3 are reversed, this is the case. This timing data may then be used to calculate the position of the mobile station. When the timing information so obtained by the mobile station is transmitted to this server via the link, the calculation may be performed at the mobile station itself or at the positioning server. In addition, base station times must be adjusted to accurately assess their location. In both methods, the location of the base station is determined by standard surveying methods and may be stored in a server, which is a base station or some sort of computer memory.

그러나, 위치 측정을 수행하는 제 3 방법은 이동국에서 범지구 측위 위성 시스템 (Global Position Satellite System; GPS) 또는 기타 위성 측위 시스템 (SPS) 을 이용하는 것이다. 그 방법은 보조 데이터 (assistance data) 를 제공하거나 위치 계산을 공유하기 위하여, 완전히 자율적이거나 셀룰러 네트워크를 이용할 수도 있다. 그러한 방법의 예들은 미국특허 제 5,841,396 호; 제 5,945,944 호; 및 제 5,812,087 호에 개시되어 있다. 간략히, 이런 다양한 방법들을 "SPS" 라고 칭한다.However, a third method of performing position measurement is to use a Global Position Satellite System (GPS) or other satellite positioning system (SPS) at the mobile station. The method may use a fully autonomous or cellular network to provide assistance data or share location calculations. Examples of such methods are described in US Pat. No. 5,841,396; No. 5,945,944; And 5,812,087. Briefly, these various methods are called "SPS".

EOTD 및 TDOA 중 어느 하나와 SPS 시스템의 조합을 "하이브리드 (hybrid)" 시스템이라고 칭한다. The combination of either the EOTD and the TDOA and the SPS system is referred to as a "hybrid" system.

상술로부터 명백한 것과 같이, EOTD 또는 TDOA 에 대하여, 이동국의 정확한 위치 계산을 위하여 다양한 셀룰러 기지국들간의 시간 좌표가 요구된다. 기지국에서 요구되는 시각 정확도는 이용되는 측위 방법의 세부사항에 의존한다. 일 방법에서는, 기지국으로부터 이동국으로 송신된 후 되돌아오는 신호들에 대하여 라운드 트립 지연 (round trip delay; RTD) 이 발견된다. 이와 유사하지만 다른 방법에서는, 이동국으로부터 기지국으로 송신된 후 되돌아오는 신호들에 대하여 라운드 트립 지연이 발견된다. 이들 라운드 트립 시간의 각각은 2 개로 분할되어, 단방향 시간 지연의 추정치를 결정한다. 기지국의 위치에 대한 인지 및 단방향 지연은 이동국의 위치를 지구상의 원으로 제한한다. 그 후, 제 2 기지국과의 또 다른 측정은 2 원의 교점을 생성하여, 그 위치를 지구상의 2 개의 점으로 차례로 제한한다. 제 3 측정은 불명확성을 해결한다. 라운드 트립 타이밍에 있어서, 수개의 기지국들과의 측정은 아무리 나빠도 수초만에 조정되므로, 이동국이 신속하게 이동하는 경우, 그 측정들은 동일한 위치에서 발생하는 것에 대응한다는 것이 중요하다.As is apparent from the above, for EOTD or TDOA, the time coordinates between the various cellular base stations are required for accurate location calculation of the mobile station. The visual accuracy required at the base station depends on the details of the positioning method used. In one method, a round trip delay (RTD) is found for the signals returned after being sent from the base station to the mobile station. In a similar but alternative method, a round trip delay is found for signals returned from the mobile station to the base station. Each of these round trip times is divided into two, to determine an estimate of one-way time delay. Awareness and one-way delay for the location of the base station limits the location of the mobile station to a circle on the earth. Another measurement with the second base station then creates a two-way intersection, which in turn constrains its location to two points on the earth. The third measure resolves ambiguity. In round trip timing, measurements with several base stations are adjusted in seconds, no matter how bad, so it is important that when the mobile station moves quickly, the measurements correspond to what happens at the same location.

다른 상황에서는, 각각의 2 개 또는 3 개의 기지국에 대하여 라운드 트립 측정을 수행할 수는 없지만, 이동국과 통신하는 제 1 기지국인 하나의 기지국에 대해서만은 가능하다. 이것은 IS-95 북미 CDMA 셀룰러 표준의 경우이다. 또한, 장치 또는 시그널링 프로토콜 제한 때문에, 정확한 라운드 트립 타이밍의 측정이 전혀 불가능할 수도 있다. 이 경우에는, 이동국-기지국 경로들간의 시간 차이만을 이용하므로, 삼각측정 동작을 수행할 경우, 기지국에서 정확한 타이밍을 유지하는 것이 훨씬 더 중요하다.In other situations, it is not possible to perform round trip measurements for each two or three base stations, but only for one base station, which is the first base station to communicate with the mobile station. This is the case for the IS-95 North American CDMA cellular standard. Also, due to device or signaling protocol limitations, accurate measurement of round trip timing may not be possible at all. In this case, since only the time difference between the mobile station-base station paths is used, it is even more important to maintain accurate timing at the base station when performing triangulation operations.

정확한 타이밍을 기지국들에 제공하는 또 다른 이유는 GPS 기반 위치 계산치들을 보조하도록 이동국들에게 시간을 제공하기 위한 것이며, 그 정보는 제 1 위치에 대한 감소된 시간, 및/또는 개선된 민감도를 야기할 수도 있다. 이러한 상황에 대해 요구되는 정확도는, 원하는 성능 향상에 의존하여, 수 마이크로초 (microseconds) 로부터 10 밀리초 (milliseconds) 의 범위일 수 있다. 하이브리드 시스템에서, 기지국 타이밍은 GPS 동작 뿐 아니라 TOA 또는 TDOA 동작을 개선하는 2 가지 목적을 서빙한다.Another reason for providing accurate timings to base stations is to provide time to mobile stations to assist in GPS based location calculations, the information may result in reduced time for the first location, and / or improved sensitivity. It may be. The accuracy required for this situation may range from a few microseconds to 10 milliseconds, depending on the desired performance improvement. In a hybrid system, base station timing serves two purposes of improving TOA or TDOA operation as well as GPS operation.

네트워크 타이밍에 대한 종래의 방법은 위치 측정 유닛 (LMU) 또는 타이밍 측정 유닛 (TMU) 이라고 칭하는 특별한 고정 위치 타이밍 시스템을 이용하였다. 통상적으로, 그 유닛들은 정확한 시각을 결정할 수 있는 GPS 수신기를 구비한다. 유닛의 위치는 서베이 (survey) 될 수 있으며, 이는 GPS 기반 서베잉 장치로 수행될 수도 있다.Conventional methods for network timing used a special fixed position timing system called a position measurement unit (LMU) or a timing measurement unit (TMU). Typically, the units have a GPS receiver that can determine the correct time. The location of the unit may be surveyed, which may be performed with a GPS based surveying device.

통상적으로, LMU 들 또는 TMU 들은 프레임 마커들 (frame markers) 과 같은 타이밍 신호들을 관측, 기지국으로부터 송신되는 셀룰러 통신 신호들을 제공 및 이들 타이밍 신호들에게 GPS 세트 또는 기타의 시간 결정 장치를 통하여 발견되는 로컬 시간으로 시간-태깅 (time-tag) 하도록 시도한다. 그 후, 기지국들 (또는 기타의 하부 구성요소들) 로 메세지를 송신하여, 이들 엔터티 (entity) 로 하여금 경과 시간을 계속적으로 추적하도록 할 수도 있다. 그 후, 명령에 따라, 또는 주기적으로, 특별한 메세지들이 셀룰러 네트워크를 통하여, 신호의 프레이밍 구조와 관련된 시각을 표시하는 네트워크에 의해 서빙되는 이동국에게 송신될 수도 있다. 이것은, 전체 프레이밍 구조가 3 시간을 초과하는 주기 동안 유지되는 GSM 과 같은 시스템용으로 특히 용이하다. 위치 측정 유닛은 측위 서버로서의 동작하는 것, 즉, LMU 는 이동국들의 위치를 결정하기 위하여 그 이동국들로부터 도달 시간 측정을 실제로 수행할 수도 있음, 과 같이 다른 목적들을 서빙할 수도 있다. Typically, LMUs or TMUs observe timing signals such as frame markers, provide cellular communication signals transmitted from a base station, and provide these timing signals to local signals found through a GPS set or other time determining device. Try to time-tag with time. The message may then be sent to the base stations (or other subcomponents) to allow these entities to keep track of the elapsed time. Then, upon instruction, or periodically, special messages may be sent via the cellular network to the mobile station served by the network indicating the time associated with the framing structure of the signal. This is particularly easy for systems such as GSM where the entire framing structure is maintained for periods of more than three hours. The location measuring unit may serve other purposes, such as acting as a location server, that is, the LMU may actually perform arrival time measurements from the mobile stations to determine their location.

LMU 또는 TMU 방법의 일 문제는, 그들이 각각의 기지국 또는 다수의 기지국들의 통신 범위내의 다른 사이트들에 신규하고 특별한 고정 장치의 구축을 요구하는 것이다. 이것은 설치 및 유지에 매우 많은 비용을 요구할 수 있다.One problem with the LMU or TMU method is that they require the construction of new and special fixed devices at each site or other sites within the communication range of multiple base stations. This can be very expensive to install and maintain.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 셀룰러 네트워크에서 셀룰러 기지국들을 동기시키는 다양한 방법들 및 장치들을 제공한다. 예시적인 일 방법은 셀룰러 통신 시스템의 제 1 기지국 및 제 2 기지국 등의 2 개 이상의 기지국들 사이의 시간 동기를 수행한다. 이 예시적인 방법에서, 제 1 이동 셀룰러국 (MS) 의 제 1 시각 및 제 1 위치는, 그 제 1 이동국 (MS) 와 함께 위치하는 제 1 위성 측위 시스템 (SPS) 으로부터 결정되며, 제 1 시각 및 제 1 위치는, 제 1 MS 에 의해 그 제 1 시각과 제 1 위치 및 제 1 기지국의 기지 (旣知) 의 위치로부터 제 1 기지국의 시각을 결정하는 제 1 기지국으로 송신된다. 또한, 이 예시적인 방법에서, 제 2 MS 의 제 2 시각 및 제 2 위치는, 그 제 2 MS 와 함께 위치하는 제 2 SPS 로부터 결정되며, 제 2 시각 및 제 2 위치는, 그 제 2 시각과 제 2 위치 및 제 2 기지국의 기지 (旣知) 의 위치로부터 제 2 기지국의 시각을 결정하는 제 2 기지국으로 송신된다. 이들 이동국들은 정상적인 통신 동작용으로 이용될 수 있으며 빌딩이나 다른 구조물에 고정될 필요는 없으므로, 네트워크를 타이밍시키는 그들의 이용은 고정 타이밍 장치를 유지하기 위한 높은 부동산 비용을 방지한다. 또한, 셀룰러 네트워크에서 기지국들을 동기시키기 위하여 또 다른 방법들 및 장치들을 설명한다.The present invention provides various methods and apparatuses for synchronizing cellular base stations in a cellular network. One example method performs time synchronization between two or more base stations, such as a first base station and a second base station, of a cellular communication system. In this exemplary method, the first time and first location of the first mobile cellular station (MS) is determined from a first satellite positioning system (SPS) located with the first mobile station (MS), the first time And the first position is transmitted by the first MS to the first base station that determines the time of the first base station from the first time and the first position and the known position of the first base station. Also, in this exemplary method, the second time and the second position of the second MS are determined from a second SPS located with the second MS, the second time and the second position being equal to the second time. It is transmitted from the second position and the known position of the second base station to the second base station which determines the time of the second base station. These mobile stations can be used for normal communication operations and need not be fixed to buildings or other structures, so their use of timing networks prevents high real estate costs to maintain fixed timing devices. Further methods and apparatuses are described for synchronizing base stations in a cellular network.

도면의 간단한 설명Brief description of the drawings

본 발명은 예로써 설명되고 첨부 도면에 한하지 않으며, 동일한 도면부호는 동일한 대상을 나타낸다.The invention is illustrated by way of example and not by way of the accompanying drawings, like reference numerals denote like objects.

도 1 은 이동 셀룰러 장치의 위치를 결정하는 종래의 셀룰러 네트워크의 일 예를 도시한 것이다.1 illustrates an example of a conventional cellular network that determines the location of a mobile cellular device.

도 2 는 GPS 수신기 및 셀룰러 통신 송수신기를 구비하며, 본 발명과 함께 이용될 수 있는 이동 셀룰러 통신국의 일 예를 도시한 것이다.2 illustrates an example of a mobile cellular communication station having a GPS receiver and a cellular communication transceiver, which may be used with the present invention.

도 3 은 본 발명의 다양한 실시형태들에서 이용될 수도 있는 셀룰러 기지국의 일 예를 도시한 것이다.3 illustrates an example of a cellular base station that may be used in various embodiments of the present invention.

도 4 는 본 발명에 의한 방법의 일 실시형태를 도시한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating one embodiment of a method according to the present invention.             

도 5a 및 5b 는 본 발명에 의한 방법의 또 다른 실시형태를 도시한 흐름도이다.5a and 5b are flow charts showing yet another embodiment of the method according to the invention.

도 6a 는 본 발명의 일 예시적인 방법에 따라 프로세싱되는 2 개의 신호를 도시한 것이다.6A shows two signals processed according to one exemplary method of the present invention.

도 6b 는, 기지국이 다른 기지국들과 동기하기 위하여 자신의 클럭을 업데이트시키는 방법을 도시하는 기지국에서의 신호에 대한 표현을 도시한 것이다.6B shows a representation of a signal at a base station illustrating how the base station updates its clock to synchronize with other base stations.

도 7 은 본 발명의 일정한 실시형태들과 함께 이용될 수 있는 측위 서버의 일 예를 도시한 것이다.7 illustrates an example of a location server that may be used with certain embodiments of the present invention.

도 8 은 GSM 셀룰러 신호의 프레이밍 구조를 도시한 것이다.8 illustrates a framing structure of a GSM cellular signal.

상세한 설명details

여기서는 셀룰러 기지국에서 시간을 결정하며 셀룰러 네트워크에서 셀룰러 기지국들을 동기시키는 다양한 방법들 및 장치들을 설명한다. 다음의 설명에서, 본 발명에 대한 완전한 이해를 제공하기 위하여 수많은 특정 세부사항들을 개시한다. 예를 들어, 기지국 및 이동 통신국에 대한 다양한 구성은 본 발명의 제한으로서 설명하기 보다는 예시적인 목적으로 제공한다. 그러나, 본 발명이 이러한 특정한 세부사항 없이도 실행될 수도 있다는 것을 알 수 있다. 또 다른 예에서는, 설명의 용이를 위하여 널리 알려진 구성들 및 장치들을 블록도의 형태로 도시한다. This article describes various methods and apparatus for determining time at a cellular base station and synchronizing the cellular base stations in a cellular network. In the following description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. For example, various configurations for base stations and mobile communication stations are provided for illustrative purposes rather than as limitations of the present invention. However, it will be appreciated that the invention may be practiced without these specific details. In another example, well-known configurations and devices are shown in block diagram form for ease of description.

여기에서 설명되는 일 방법에서는, 시각 및 위치를 모두 결정하는 GPS 수신기를 포함하는 (또는 GPS 수신기에 커플링되는) 이동 통신국들을 이용한다. 도 2 는 그러한 이동 통신국의 일 예를 도시한 것이다. 이러한 GPS 프로세싱은 수 신 신호가 클 경우에는 자율 모드 (autonomous mode) 로 수행되거나, 수신된 신호대 잡음비가 낮을 경우에는 하부구조 (서버들) 에서의 장치의 도움으로 수행될 수도 있다. 또한, 서버 장치 (예를 들어, 도 7 에 도시되어 있는 있으며 이하 더 상세히 설명되는 측위 서버) 는, 개선된 성능이 요구되는 상황에서 시각 및 위치 결정에 기여할 수도 있다 (예를 들어, 미국특허 제 5,945,944 호; 제 5,841,396 호; 및 제 5,812,087 호 참조). One method described herein utilizes mobile communications stations that include (or couple to) a GPS receiver that determines both time and location. 2 shows an example of such a mobile communication station. Such GPS processing may be performed in autonomous mode if the received signal is large, or with the aid of the device in the infrastructure (servers) if the received signal-to-noise ratio is low. In addition, a server device (eg, a positioning server shown in FIG. 7 and described in more detail below) may contribute to vision and position determination in situations where improved performance is desired (eg, US Pat. 5,945,944; 5,841,396; and 5,812,087).

GSM 과 같은 네트워크에서, GPS 수신기로부터의 시각 정보는 수신된 통신 (예를 들어, GSM) 신호의 프레이밍 구조에 시간-태깅하는데 이용될 수도 있다. 예를 들어, 4.6 ms 마다 발생하는 특정 GSM 프레임 경계의 시작을 이용할 수도 있다 (도 8 참조). 3.48 시간동안 지속하는 수퍼프레임 (superframe) 당 그러한 프레임들이 2048 개 존재한다. 따라서, 이 타이밍 정보가 정상적인 셀룰러 시그널링을 통하여 기지국 (BS; 예를 들어, 도 3 에 도시되어 있는 셀룰러 기지국) 에 전달되는 경우, 전송 시간 중 잔존하는 가장 큰 에러는 이동국 (MS; 예를 들어, 도 2 의 이동 셀룰러 통신국) 으로부터 BS 까지의 전파 시간 (propagation time) 이다. 물론, 다중경로 지연 및 MS 하드웨어를 통한 송신 지연과 같은 다른 나머지 에러들의 일부가 잔존할 수도 있는데, 이하, 그러한 나머지 에러들을 설명하는 방법들을 개시한다.In a network such as GSM, visual information from a GPS receiver may be used to time-tag the framing structure of a received communication (eg, GSM) signal. For example, one may use the start of a particular GSM frame boundary that occurs every 4.6 ms (see FIG. 8). There are 2048 such frames per superframe that last for 3.48 hours. Thus, when this timing information is delivered to the base station (BS; for example, the cellular base station shown in FIG. 3) via normal cellular signaling, the largest error remaining in the transmission time is the mobile station (MS; Propagation time from the mobile cellular communication station in FIG. 2 to the BS. Of course, some of the other remaining errors, such as multipath delay and transmission delay through the MS hardware, may remain, and methods are described below that describe such remaining errors.

전술한 MS-BS간 전파 지연을 추정하는데 다양한 방법들을 이용할 수도 있다. 제 1 및 가장 정확한 방법은, MS 및/또는 서버가 GPS 유닛을 통하여 MS 위치를 정확히 결정하며, BS 위치를 정확히 인지 (예를 들어, 서베이를 통한 소정의 인지) 하고 있을 경우에 이용될 수 있다. 이 경우, 전파 시간은 BS-MS 범위를 빛의 속도로 나눔으로써 (통상적으로, 일부의 네트워크 엔터티에서) 결정될 수 있다. 그 후, BS 는 MS 에 의해 제공되는 프레임 마커 타이밍에서 계산된 전파 시간을 단순히 감산함으로써, 자신의 송신 프레임 마커의 타이밍을 결정할 수도 있다. 이하, 이 방법은 도 5a, 5b, 6a 및 6b 를 참조하여 상세히 설명한다.Various methods may be used to estimate the propagation delay between MS-BS described above. The first and most accurate method can be used when the MS and / or the server correctly determine the MS location via the GPS unit and are correctly aware of the BS location (eg, some perception through the survey). . In this case, the propagation time can be determined by dividing the BS-MS range by the speed of light (typically in some network entities). The BS may then determine the timing of its transmission frame marker by simply subtracting the propagation time calculated from the frame marker timing provided by the MS. This method is described in detail below with reference to FIGS. 5A, 5B, 6A and 6B.

MS-BS간 전파 지연을 추정하는 제 2 및 덜 정확한 방법은 MS 및 BS 내에서 미리 이용가능한 "타이밍 어드밴스 (timing advance)" 정보에 의해 달성될 수 있다. 그 정보의 원래 의도한 목적은 셀내 (intra-cell) 트래픽 조정에 관한 것이다. 그러나, 타이밍-어드밴스 메트릭은 이들 MS-BS간 지연 추정치들을 산출하도록 직접적인 방식으로 처리될 수 있다. 이러한 시간 정렬 파라미터들에 의해 성취되는 정확도는 주로 관련 통신 비트 간격의 시간 분해능 (time resolution) 에 의해 결정된다. 따라서, 몇 마이크로초 (microseconds) 또는 수십 마이크로초 내에서 정확한 전파 지연 추정치들을 획득할 수 있다. 이 제 2 방법은, 비록 상기의 제 1 지연 추정 방법에 비해 덜 정확하지만, 사적인 일 (privacy concerns) 이 정확한 MS 위치의 네트워크 처리를 배제하는 상황에서 특히 유리할 수 있다.A second and less accurate method of estimating propagation delay between MS-BSs can be achieved by “timing advance” information previously available within the MS and BS. The original intended purpose of that information is about intra-cell traffic coordination. However, the timing-advanced metric can be processed in a direct manner to yield these inter-MS-BS delay estimates. The accuracy achieved by these time alignment parameters is mainly determined by the time resolution of the relevant communication bit intervals. Thus, accurate propagation delay estimates can be obtained within a few microseconds or tens of microseconds. This second method, although less accurate than the first delay estimation method above, may be particularly advantageous in situations where privacy concerns preclude network processing of the correct MS location.

전술한 바와 같이, 일부 애플리케이션에서, 기지국들은 마이크로초 타입의 정확도로 동기될 필요는 없으며, 밀리초 또는 심지어는 초 (second) 타입으로만 동기되면 된다. 이들 시나리오의 경우, 수십 마이크로초와 같은 작은 지연은 요구되는 타이밍 정확도에 비해 덜 중요하기 때문에, MS-BS간 지연을 보상하는 것이 비생산적일 수도 있다. 따라서, MS 에 의해 획득되는 코어스 (coarse) 시각은 BS 로부터의 신호에 "시간 태깅함으로써" 간단히 이용될 수도 있다. 이것은 정밀 BS-MS 범위 데이터에 대한 요구없이 BS 에 송신된다. 이 상황은, GPS 수신기들이 정밀 시간 태깅할 수 있는 것보다는 훨씬 낮은 신호 레벨로 코어스 시간 태깅을 수행 (예를 들어, 여기서 참조하는 미국특허 제 5,812,087 호, 및 여기서 참조하며 1998 년 4 월 16 일에 출원되어 공동-계류중인 미국특허 출원번호 제 09/062,232 호 참조) 할 수 있기 때문에, 유리하다. 또한, 일단 코어스 시간-태깅이 수행되면, 기지국 송신 데이터의 주파수가 매우 안정적이기 때문에, 그 정확도는 장시간 유지될 수도 있다.As mentioned above, in some applications, base stations do not need to be synchronized to microsecond type of accuracy, only to milliseconds or even second types. For these scenarios, it may be counterproductive to compensate for delays between MS-BSs, since small delays such as tens of microseconds are less important than the required timing accuracy. Thus, the coarse time obtained by the MS may simply be used by "time tagging" the signal from the BS. This is sent to the BS without the need for precise BS-MS range data. This situation involves coarse time tagging at a much lower signal level than GPS receivers can precisely tag (see, for example, U.S. Patent No. 5,812,087, and here on April 16, 1998). And US patent application Ser. No. 09 / 062,232, filed and co-pending. Furthermore, once the coarse time-tagging is performed, the accuracy may be maintained for a long time because the frequency of the base station transmission data is very stable.

도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 일 예시적인 방법을 도시한 것이다. 동작 151 에서, 이동 셀룰러 시스템은 이동 셀룰러 통신국에서 자신의 시각의 표현을 결정한다. GPS 수신기 (52) 와 같은 GPS 수신기가 도 2 에 (50) 으로 도시된 것과 같은 이동 셀룰러 통신국내에 이용되는 일 실시형태에서, GPS 시간은 GPS 신호에서 벗어난 GPS 시간을 GPS 위성으로부터 판독함으로써, MS 에서 획득될 수도 있다. 다른 방법으로는, 미국특허 제 5,812,087 호에 개시된 바와 같이, 시간을 결정하는 기술을 이용할 수도 있다. 이 방법에서는, 이동국에 수신된 GPS 신호들의 샘플은 측위 서버, 또는, 미국특허 제 5,812,087 호에 개시된 바와 같이, 수신 시간을 결정하도록 이 레코드 (record) 를 처리하는 다른 서버에 송신될 수도 있다. 또한, 동작 151 에서의 시각은, 1998 년 4 월 16 일에 출원되어 공동-계류중인 출원번호 제 09/062,232 호에 개시되어 있는 다양한 방법들 중 일 방법을 이용하여, 옵션으로 계산될 수도 있다. 도 4 에 도시된 방법은, 이동 셀룰러 통신국과, 도 3 에 도시되어 있는 셀룰러 기지국과 같은 셀룰러 기지국 사이의 전파 지연을 결정하는 경우, 동작 153 으로 진행한다. 전술한 일부 실시형태에서는, 동작 151 에서 결정된 시간이 전파 지연보다 그것과 관련된 더 많은 에러를 가질 경우에, 이 동작은 옵션 (optional) 이다. 또한, 상술한 바와 같이, 이 전파 지연은, (GPS 신호를 프로세싱하여) 이동국의 위치를 결정하고 셀룰러 기지국의 위치를 결정함으로써 결정될 수도 있다. 동작 153 에서는, 이들 2 개의 위치간의 거리를 빛의 속도로 나눔으로써, 전파 지연을 결정한다.4 illustrates an exemplary method according to an embodiment of the present invention. In operation 151, the mobile cellular system determines a representation of its time at the mobile cellular communication station. In one embodiment where a GPS receiver such as GPS receiver 52 is used within a mobile cellular communication station such as shown by 50 in FIG. 2, the GPS time is determined by reading the GPS time deviating from the GPS signal from the GPS satellites. It may also be obtained from. Alternatively, a technique for determining time may be used, as disclosed in US Pat. No. 5,812,087. In this method, a sample of GPS signals received at the mobile station may be sent to a location server or another server that processes this record to determine the reception time, as disclosed in US Pat. No. 5,812,087. In addition, the time in operation 151 may be optionally calculated using one of the various methods filed on April 16, 1998 and disclosed in co-pending application number 09 / 062,232. The method shown in FIG. 4 proceeds to operation 153 when determining the propagation delay between the mobile cellular communication station and a cellular base station, such as the cellular base station shown in FIG. In some embodiments described above, if the time determined in operation 151 has more errors associated with it than the propagation delay, this operation is optional. Also, as discussed above, this propagation delay may be determined by determining the location of the mobile station (processing the GPS signal) and determining the location of the cellular base station. In operation 153, the propagation delay is determined by dividing the distance between these two positions by the speed of light.

동작 155 에서, 이 옵션의 동작을 이용할 경우, 셀룰러 기지국에서의 시간은, (이동 셀룰러 통신 시스템으로부터 송신된) 이동국에서의 시각 및 동작 153 에서 결정된 전파 지연으로부터 결정된다.In operation 155, when using this optional operation, the time at the cellular base station is determined from the time at the mobile station (sent from the mobile cellular communication system) and the propagation delay determined in operation 153.

네트워크에서의 각각의 셀룰러 기지국은, GPS 시간과 같은 일 시간 표준에 대하여 모든 기지국들을 동기시키기 위하여 이 절차를 이용할 수도 있다. 이 방식에서는, 수개의 기지국들 각각과 이동 시스템간에 송신되는 타이밍 정보의 이용에 기초하여, 개선된 삼각측정 또는 범위가 획득될 수도 있다. 타이밍 정보에 대한 다수의 다른 이용들이 가능할 수도 있다. 이들은 일 기지국으로부터 그 다음 기지국으로의 이동국의 통신에 대한 더 효율적인 "핸드오프" 를 허용하는 것과, 명확한 시간이 다양한 목적으로 네트워크 전체에 걸쳐서 송신되도록 허용하는 것을 포함한다.Each cellular base station in the network may use this procedure to synchronize all base stations with respect to one time standard, such as GPS time. In this manner, an improved triangulation or range may be obtained based on the use of timing information transmitted between each of several base stations and the mobile system. Many other uses for timing information may be possible. These include allowing more efficient "handoff" for the mobile station's communication from one base station to the next, and allowing clear time to be transmitted throughout the network for various purposes.

다음으로는, 도 5a, 5b, 6a 및 6b 를 본 발명에 따른 일 실시형태의 또 다른 예로서 설명한다. 이 방법은, 도 2 에 도시되어 있는 시스템 (50) 과 같은 이동 셀룰러 통신 시스템 및 도 3 에 도시되어 있는 셀룰러 기지국 (101) 과 함께 수행될 수도 있다.Next, FIGS. 5A, 5B, 6A and 6B will be described as another example of one embodiment according to the present invention. This method may be performed with a mobile cellular communication system such as the system 50 shown in FIG. 2 and the cellular base station 101 shown in FIG. 3.

도 2 에 도시되어 있는 이동 셀룰러 통신국 (50) 은, GPS 안테나 (51) 을 갖는 GPS 수신기 (52), 및 안테나 (53) 을 구비하는 셀룰러 통신 송수신기 (54) 를 구비한다. 다른 방법으로는, GPS 수신기 (52) 는 다른 섀시 (chassis) 내에 포함될 수도 있지만 (및 셀룰러 통신 송수신기 (54) 와 같은 이동국 (50) 의 구성요소들을 지지하는 섀시내에 집적되지 않음), 셀룰러 통신 송수신기 (54) 에 커플링되며, 그 송수신기 (54) 근처에 존재한다; 이 상황에서, 이동국 (50) 은 GPS 수신기를 구비하지 않으며, GPS 수신기가 이동국 (50) 에 커플링되어 그 이동국 (50) 에 함께 위치할 경우에는 그것을 요구하지도 않는다. GPS 수신기 (52) 는 종래의 하드웨어 상관기 기반 GPS 수신기이거나, 정합 필터 기반 GPS 수신기이거나, 빠른 콘볼루션 (convolution) 으로 프로세싱되는 디지털 GPS 신호들을 저장하기 위해 버퍼를 사용하는 GPS 수신기이거나, 미국특허 제 6,002,363 호에 개시되어 있는 바와 같이, GPS 수신기의 구성요소들을 셀룰러 통신 송수신기와 공유하는 GPS 수신기 (예를 들어, 여기서 참조하는 미국특허 제 6,002,363 호의 도 7b 참조) 일 수도 있다. 셀룰러 통신 송수신기 (54) 는, GSM 셀룰러 표준, 또는 PDC 통신 표준, 또는 PHS 통신 표준, 또는 AMPS 아날로그 통신 표준, 또는 북미 IS-136 통신 표준, 또는 비동기 광대역 확산 스펙트럼 CDMA 표준을 포함하여 널리 알려진 셀룰러 표준들 중 어느 하나로 동작하는 현대의 셀룰러 전화기일 수도 있다. GPS 수신기 (52) 를 셀룰러 통신 송수신기 (54) 에 커플링하여, 일 실시형태에서의 GPS 시간 및 위치를 셀룰러 통신 송수신기 (54) 에 제공 (그 후, 이 정보를 기지국으로 송신함) 한다. 또한, 셀룰러 통신 송수신기 (54) 는 도플러 정보 또는 시간 정보와 같은 보조 데이터를 미국특허 제 5,841,396 호 또는 제 5,945,944 호에 개시되어 있는 GPS 수신기에 제공할 수도 있다. 또한, GPS 수신기 (52) 와 셀룰러 통신 송수신기 (54) 간의 커플링은, 미국특허 제 5,812,087 호에 개시되어 있는 GPS 수신기에서 시간을 결정하기 위하여, 레코드 (record) 를 셀룰러 기지국으로부터 또는 기지국으로 송신하여, 그 레코드를 다른 레코드와 정합할 목적으로 이용될 수도 있다. 측위 서버가 시스템 (50) 에서 위치 또는 시간을 결정하기 위하여 보조 데이터를 이동 셀룰러 통신국에 제공하기 위해 이용되거나, 측위 서버가 정보의 프로세싱을 공유 (예를 들어, 측위 서버는 시간 또는 이동 시스템 (50) 의 최종 위치의 계산을 결정함) 하는 상황 또는 실시형태들에서, 도 7 에 도시되어 있으며 다음에 더 설명되는 측위 서버는 데이터의 프로세싱을 돕기 위하여 통신 링크를 통하여 셀룰러 기지국에 접속된다는 것을 알 수 있다. 이동국의 위치는 통상 고정되지 않으며, 통상 미리 결정되지도 않는다.The mobile cellular communication station 50 shown in FIG. 2 includes a GPS receiver 52 having a GPS antenna 51 and a cellular communication transceiver 54 having an antenna 53. Alternatively, the GPS receiver 52 may be included in another chassis (and not integrated into the chassis supporting components of the mobile station 50, such as the cellular communication transceiver 54), but the cellular communication transceiver Coupled to 54 and present near the transceiver 54; In this situation, the mobile station 50 does not have a GPS receiver and does not require it if the GPS receiver is coupled to the mobile station 50 and located together in the mobile station 50. GPS receiver 52 is a conventional hardware correlator based GPS receiver, a matched filter based GPS receiver, or a GPS receiver that uses a buffer to store digital GPS signals processed in fast convolution, or US Pat. No. 6,002,363 As disclosed in the call, it may be a GPS receiver that shares components of the GPS receiver with a cellular communication transceiver (see, eg, FIG. 7B of US Pat. No. 6,002,363, referred to herein). The cellular communication transceiver 54 is a well known cellular standard, including a GSM cellular standard, or a PDC communication standard, or a PHS communication standard, or an AMPS analog communication standard, or a North American IS-136 communication standard, or an asynchronous broadband spread spectrum CDMA standard. It may be a modern cellular telephone that operates either one. The GPS receiver 52 is coupled to the cellular communication transceiver 54 to provide the GPS time and location in one embodiment to the cellular communication transceiver 54 (then send this information to the base station). In addition, cellular communication transceiver 54 may provide assistance data, such as Doppler information or time information, to the GPS receiver disclosed in US Pat. No. 5,841,396 or 5,945,944. In addition, the coupling between the GPS receiver 52 and the cellular communication transceiver 54 may transmit a record to or from the cellular base station to determine the time at the GPS receiver disclosed in US Pat. No. 5,812,087. It can also be used to match the record with other records. The location server is used to provide assistance data to the mobile cellular communication station to determine location or time in system 50, or the location server shares processing of information (e.g., location server is time or mobile system 50 In the situation or embodiments, which determine the calculation of the final position of the position of the position), it can be seen that the location server shown in FIG. 7 and described further below is connected to a cellular base station via a communication link to assist in the processing of data. have. The position of the mobile station is usually not fixed and is not usually predetermined.

도 3 은 본 발명의 다양한 실시형태들과 함께 이용될 수도 있는 셀룰러 기지국의 일 예를 도시한 것이다. 기지국 (101) 은 그 셀룰러 기지국 (101) 에 의해 서빙되는 영역에 존재하는 이동 셀룰러 통신국에서의 및 이동셀룰러 통신국으로부터의 신호들과 통신하기 위하여, 하나 이상의 안테나 (102a) 를 갖는 셀룰러 송수신기 (102) 를 구비한다. 예를 들어, 이동 셀룰러 통신국 (50) 은, 통상 이동 시스템 (50) 에 의해 송신되는 신호의 범위에 의존하여, 셀룰러 기지국 (101) 에 의해 서빙되는 이동국들 중 일 이동국일 수도 있다. 셀룰러 송수신기 (102) 는, GSM 셀룰러 신호 또는 CDMA 셀룰러 신호와 같은 셀룰러 신호들을 송신 및 수신하는데 이용되는 종래의 송수신기일 수도 있다. 클럭 (103) 은 셀룰러 기지국에서의 시각을 유지하는 종래의 시스템 클럭일 수도 있다. 이 클럭의 정확도는 본 발명의 방법들에 따라서 개선되어, 이 클럭을 여기서 개시되는 방법들에 따르는 또 다른 셀룰러 기지국들에서의 다른 클럭들과 동기시킬 수도 있다. 많은 경우에, 이 클럭은 매우 안정적일 수도 있지만, 시간 주기에 걸쳐서 그 클럭은 초기의 시간 세팅에 대하여 상당히 드리프트 (drift) 된다. 또한, 일반적으로, 당업계에 널리 알려진 바와 같이, 셀룰러 기지국 (101) 은, 셀룰러 송수신기를 이동전화 교환국에 커플링시키기 위하여, 데이터를 셀룰러 송수신기 (102) 로 및 셀룰러 송수신기 (102) 로부터 전달하는 네트워크 인터페이스를 구비한다. 또한, 셀룰러 기지국 (101) 은, 그 셀룰러 기지국에 대하여 떨어져서 위치하거나 그 셀룰러 기지국 자신과 동일한 사이트에 위치할 수도 있는 디지털 프로세싱 시스템 (105) 을 구비할 수도 있다. 디지털 프로세싱 시스템 (105) 은, 클럭의 시간을 조정 또는 재측정하도록 클럭 (103) 에 커플링되어, 그 클럭을 본 발명의 방법들에 따르는 또 다른 셀룰러 기지국들에서의 다른 클럭들에 동기시킨다. 많은 경우에, 클럭은 매우 안정적이지만 자유로이 구동하며, 그 클럭의 시간 스트로크 (strokes) 를 실제로 변경하도록 네트워크 동작에 영향을 준다. 그 대신에, 클럭 구간 (epochs) 과 관련된 시간이 조정될 수 있다. 이것이 소위 "재측정 (recalibrating)" 이다. 또한, 디지털 프로세싱 시스템 (105) 은 네트워크 인터페이스 (104) 에 커플링되어, 이동전화 교환국으로부터 데이터 또는 통신물을 수신, 및 클럭 (103) 을 다른 셀룰러 기지국들에서의 다른 클럭들에 동기시키기 위하여 이동국으로부터 송신되는 시간-태깅된 프레임 마커와 같은 데이터를 셀룰러 송수신기 (102) 로부터 수신한다.3 illustrates an example of a cellular base station that may be used with various embodiments of the present invention. The base station 101 is a cellular transceiver 102 having one or more antennas 102a for communicating with signals from and at a mobile cellular communication station present in the area served by the cellular base station 101. It is provided. For example, the mobile cellular communication station 50 may be one of the mobile stations served by the cellular base station 101, typically depending on the range of signals transmitted by the mobile system 50. The cellular transceiver 102 may be a conventional transceiver used to transmit and receive cellular signals, such as GSM cellular signals or CDMA cellular signals. Clock 103 may be a conventional system clock that maintains time at the cellular base station. The accuracy of this clock may be improved in accordance with the methods of the present invention to synchronize this clock with other clocks in other cellular base stations according to the methods disclosed herein. In many cases, this clock may be very stable, but over time periods the clock drifts significantly against the initial time setting. In general, as is well known in the art, the cellular base station 101 is a network that transmits data to and from the cellular transceiver 102 to couple the cellular transceiver to the mobile switching center. With an interface. In addition, the cellular base station 101 may include a digital processing system 105 that may be located remote to the cellular base station or at the same site as the cellular base station itself. The digital processing system 105 is coupled to the clock 103 to adjust or re-measure the clock's time, synchronizing the clock to other clocks at further cellular base stations in accordance with the methods of the present invention. In many cases, the clock is very stable but runs freely, affecting network operation to actually change the clock's time strokes. Instead, the time associated with the clock epochs can be adjusted. This is what is called "recalibrating". In addition, the digital processing system 105 is coupled to the network interface 104 to receive data or communications from the mobile switching center, and to synchronize the clock 103 with other clocks at other cellular base stations. Receive data from the cellular transceiver 102, such as a time-tagged frame marker transmitted from the.

도 5a 및 5b 에 도시되어 있는 방법은, 셀룰러 기지국이 셀룰러 신호를 이동 셀룰러 통신국에 송신할 경우에 동작 201 에서 시작한다. 옵션으로, 이 신호는 셀룰러 기지국으로 하여금 자신을 다른 셀룰러 기지국들에게 동기하도록 하기 위하여 이동 시스템으로부터의 동기 정보에 대한 요구를 포함할 수도 있다. 셀룰러 기지국은 이동 시스템에 송신되는 자신의 신호에 시간 태그들 또는 마커들을 제공한다. 이 마커는 신호의 프레이밍 구조의 고유 부분인 마커일 수도 있다. 또한, 이것은, 기지국 1 이 도 6a 의 신호 (301) 에 도시되어 있는 것과 같은 마커들 (M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8 및 M9) 을 포함하는 프레이밍 구조를 갖는 신호를 송신하는 도 6a 에 도시되어 있다. 도 5a 의 동작 203 에서의 이동 시스템은 마커들을 갖는 셀룰러 신호를 수신한다. 또한, 당업계에 널리 알려진 바와 같이, 이 셀룰러 신호의 수신과 동시에, 이동국은 GPS 시간을 포함하는 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신한다. 그 후, 이동국은, 마커가 이동 시스템에 수신될 때의 시간을 GPS 시간으로 표현하는 GPS 시간을 갖는 기지국으로부터 수신된 셀룰러 신호에서의 마커를 시간-태깅할 수도 있다. 또한, 이것은, 전파 지연 (307) 만큼 지연된 것으로서, 기지국 1 로부터 이동국 1 에 의해 수신되는 신호를 표현하는 신호 (303) 에 의해 도 6a 에 도시되어 있다. 도 6a 에 도시된 바와 같이, 시간 태그 (305) 는 마커 (M1) 에 적용할 수 있으며, 이것은 이동 시스템에서 이 마커의 수신 시간과 관련되는 GPS 시간을 나타낸다. 동작 205 에서의 이동국은, 셀룰러 신호에서의 마커의 시간 태깅과 동시에 자신의 위치를 결정한다. 이동국에서의 GPS 수신기는, 자신의 위치를 자율적으로 결정 (예를 들어, 종래의 하드웨어 상관기 기반 GPS 수신기는 GPS 위성으로부터 천체위치 (ephemeris) 데이터를 판독하여 자신의 위치를 스스로 결정할 수도 있음) 하거나, 셀룰러 네트워크에 커플링되며 도 7 에 도시되어 있는 측위 서버와 같은 서버의 도움으로 자신의 위치를 결정할 수도 있다. 동작 207 에서, 이동국은 자신의 위치 (또는 측위 서버로 하여금 자신의 위치를 결정하도록 하는 슈도레인지들 (pseudoranges)) 및 이동국에 의해 시간 태깅된 마커와 관련되는 GPS 시간을 셀룰러 기지국에게 송신한다.The method shown in FIGS. 5A and 5B begins at operation 201 when the cellular base station transmits a cellular signal to a mobile cellular communication station. Optionally, this signal may include a request for synchronization information from the mobile system to cause the cellular base station to synchronize itself with other cellular base stations. The cellular base station provides time tags or markers in its signal transmitted to the mobile system. This marker may be a marker that is a unique part of the framing structure of the signal. This also means that base station 1 receives a signal having a framing structure that includes markers M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8, and M9 as shown in signal 301 of FIG. 6A. The transmitting is shown in FIG. 6A. The mobile system in operation 203 of FIG. 5A receives a cellular signal with markers. Also, as is well known in the art, at the same time as receiving the cellular signal, the mobile station receives the GPS signal from the GPS satellites including GPS time. The mobile station may then time-tag the marker in the cellular signal received from the base station with the GPS time representing the time when the marker is received in the mobile system in GPS time. This is also shown in Fig. 6A by a signal 303 representing a signal received by the mobile station 1 from the base station 1, which is delayed by the propagation delay 307. As shown in FIG. 6A, the time tag 305 can be applied to the marker M1, which represents the GPS time associated with the reception time of this marker in the mobile system. The mobile station in operation 205 determines its position simultaneously with the time tagging of the marker in the cellular signal. The GPS receiver at the mobile station may autonomously determine its position (e.g., a conventional hardware correlator based GPS receiver may read ephemeris data from GPS satellites to determine its own position), or It is also possible to determine its location with the help of a server, such as the location server, which is coupled to the cellular network and shown in FIG. In operation 207, the mobile station transmits to the cellular base station its GPS position associated with its location (or pseudoranges that cause the location server to determine its location) and a marker time tagged by the mobile station.

동작 209 에서, 셀룰러 기지국은, 이동국의 위치 및 자신의 기지 (旣知) 의 소정 위치를 이용하여 자신의 시각을 계산하여, 이동국과 기지국간의 전파 지연을 결정한다. 이 전파 지연은, 그 마커와 관련된 GPS 시간으로부터 감산되어, 자신의 송신 마커에서의 GPS 시간을 결정한다. 이것은, 기지국 1 이 이동 시스템으로부터 시간 태그 (TR1) 를 수신하는 도 6b 에 도시되어 있다. 이 시간 태그 (TR1) 는 마커 (M1) 와 관련되는 GPS 시간을 나타낸다. 전파 지연 (307) 은, 마커 (M1) 와 관련되는 시간 (T1) 을 유도하기 위하여 GPS 시간 (TR1) 으로부터 감산된다. 즉, 시간 (T1) 은 기지국에서 마커 (M1) 와 관련된 시간 태그 (309) 이다. 그 후, 기지국에서의 현재 시간을, 태그 (309) 에서의 GPS 시간을 현재 프레임 (M9) 과 결합시킴으로써 업데이트하여, 도 6b 에 도시된 바와 같이, 현재 시간 (311) 을 생성한다. 즉, 신호 (301) 에서 마커 (M9) 와 마커 (M1) 사이에는 신호 (301) 의 프레이밍 구조에 주어진 공지의 시간 관계가 존재한다. 공지의 프레이밍 구조에 주어진 이들 2 개의 마커 사이의 시간상의 차이는 시간 (T1) 과 합산되어 현재 시간 (311) 을 생성한다. 따라서, 셀룰러 기지국에서의 현재 시간은, 이동국에 의해 시간 태깅된 송신 마커와 관련되는 GPS 시간으로부터 업데이트된다. 이것은, 도 5b 에서의 동작 211 로 도시되어 있다. 그 후, 동작 213 에서, 셀룰러 기지국에서의 클럭이 동기되는 최종 시간은, 그 클럭을 업데이트하기에 적당한 때를 결정하기 위해 옵션으로 저장하어, 그 클럭을 또 다른 셀룰러 기지국들에서의 다른 클럭들과 동기시킨다. 동작 215 에서, 셀룰러 기지국 또는 그 셀룰러 기지국을 보조하는 원격 엔터티 (remote entity) 는 재동기화되는 때를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 수분의 설정 시간은 또 다른 동기화 프로세스를 자동적으로 트리거링할 수도 있다. 또 다른 방법으로는, 기지국에서의 클럭을 또 다른 셀룰러 기지국들의 다른 클럭들에 재동기시키는 때를 결정하기 위하여 또 다른 기술들을 이용할 수도 있다.In operation 209, the cellular base station calculates its time using the location of the mobile station and its known predetermined location to determine the propagation delay between the mobile station and the base station. This propagation delay is subtracted from the GPS time associated with that marker to determine the GPS time at its transmission marker. This is shown in FIG. 6B where base station 1 receives time tag TR1 from the mobile system. This time tag TR1 represents the GPS time associated with the marker M1. The propagation delay 307 is subtracted from the GPS time TR1 to derive the time T1 associated with the marker M1. That is, time T1 is the time tag 309 associated with marker M1 at the base station. The current time at the base station is then updated by combining the GPS time at tag 309 with the current frame M9 to generate the current time 311 as shown in FIG. 6B. That is, there is a known time relationship given to the framing structure of the signal 301 between the marker M9 and the marker M1 in the signal 301. The time difference between these two markers given to the known framing structure is summed with time T1 to produce the current time 311. Thus, the current time at the cellular base station is updated from the GPS time associated with the transmission marker time tagged by the mobile station. This is illustrated by operation 211 in FIG. 5B. Then, in operation 213, the last time that the clock at the cellular base station is synchronized is optionally stored to determine when it is suitable to update the clock, so that the clock is different from other clocks at other cellular base stations. Motivate In operation 215, the cellular base station or a remote entity assisting the cellular base station may determine when to resynchronize. For example, a set time of minutes may automatically trigger another synchronization process. Alternatively, other techniques may be used to determine when to resynchronize the clock at the base station to other clocks of other cellular base stations.

도 7 은, 본 발명의 다양한 실시형태들과 함께 이용될 수도 있는 측위 서버 (350) 의 일 예를 도시한 것이다. 예를 들어, 미국특허 제 5,841,396 호에 개시되어 있는 바와 같이, 서버는 도플러 또는 기타의 위성 보조 데이터와 같은 보조 데이터를 이동국 (50) 의 GPS 수신기에 제공하거나, 그 측위 서버는 이동국 (50) 보다는 (슈도레인지 또는 이동국으로부터 슈도레인지가 결정될 수 있는 다른 데이터를 수신한 후) 최종 위치 계산을 수행한 후, 기지국이 전파 지연을 계산할 수 있도록 이 위치 결정을 그 기지국에 전달할 수도 있다. 통상적으로, 측위 서버는 컴퓨터 시스템과 같은 데이터 프로세싱 유닛, 모뎀 또는 기타 인터페이스 (352), 모뎀 또는 기타 인터페이스 (353), 모뎀 또는 기타 인터페이스 (354), 대용량 저장 장치 (355; 예를 들어, 소프트웨어 및 데이터 저장용), 및 옵션으로는, GPS 수신기 (356) 를 구비한다. 이 측위 서버 (350) 는, 네트워크들 (360, 362, 및 364) 로 도시되어 있는 3 개의 상이한 네트워크에 커플링될 수도 있다. 네트워크 (360) 는, 셀룰러 교환국 또는 다중 셀룰러 교환국들 및/또는 지상 기반 전화기 시스템 스위치들을 구비한다; 다른 방법으로는, 모뎀 (353) 은 셀룰러 기지국 (101) 과 같은 셀 사이트에 직접 커플링될 수도 있다. 일반적으로, 다중 셀룰러 기지국들은 지리적인 영역을 무선 커버리지로 커버 (cover) 하도록 배열되며, 당업계에 널리 알려진 바와 같이, 이들 상이한 기지국은 하나 이상의 이동전화 교환국에 커플링된다 (도 1 참조). 따라서, 기지국 (101) 의 다중 인스턴스들 (instances) 은 지리적으로 분산되지만 이동전화 교환국에 의해 함께 커플링되어야 한다. 네트워크 (362) 는 차동 (differential) GPS 정보를 제공하는 기준 GPS 수신기들의 네트워크일 수도 있으며, 이동 시스템의 위치를 계산할 시에 이용하기 위하여 GPS 천체위치 데이터를 제공할 수도 있다. 이 네트워크는 모뎀 또는 기타의 통신 인터페이스 (354) 를 통하여 데이터 프로세싱 유닛 (351) 에 커플링된다. 네트워크 (364) 는, 기타의 컴퓨터들, 또는 (도 3 에 도시되지 않은 옵션의 배선을 통하여) 도 3 에 도시되어 있는 데이터 프로세싱 시스템 (105) 과 같은 네트워크 구성요소들을 구비한다. 또한, 네트워크 (364) 는 911 전화기 호에 응답하는 PSAP (Public Safety Answering Points) 와 같은 긴급 운영자들에 의해 운영되는 컴퓨터 시스템들을 구비할 수도 있다. 측위 서버 (350) 를 이용하는 방법들의 다양한 예들은, 여기에서 참조하며 1998 년 4 월 16 일에 출원된 미국특허 제 5,841,396 호; 제 5,874,914 호; 제 5,812,087 호; 및 미국특허 출원번호 제 09/062,232 호를 포함하여, 수많은 미국특허들 및 특허출원에 개시되어 있다.7 illustrates an example of a location server 350 that may be used with various embodiments of the present invention. For example, as disclosed in US Pat. No. 5,841,396, the server may provide assistance data, such as Doppler or other satellite assistance data, to the GPS receiver of the mobile station 50, or the location server may provide more information than the mobile station 50. After performing the final position calculation (after receiving the pseudorange or other data for which the pseudorange may be determined), the position determination may be forwarded to the base station so that the base station can calculate the propagation delay. Typically, a location server includes a data processing unit such as a computer system, a modem or other interface 352, a modem or other interface 353, a modem or other interface 354, a mass storage device 355 (eg, software and Data storage) and, optionally, a GPS receiver 356. This location server 350 may be coupled to three different networks, shown as networks 360, 362, and 364. The network 360 includes a cellular switching center or multiple cellular switching centers and / or terrestrial based telephone system switches; Alternatively, modem 353 may be coupled directly to a cell site, such as cellular base station 101. In general, multiple cellular base stations are arranged to cover a geographic area with wireless coverage, and as is well known in the art, these different base stations are coupled to one or more mobile switching centers (see FIG. 1). Thus, multiple instances of base station 101 are geographically distributed but must be coupled together by a mobile switching center. The network 362 may be a network of reference GPS receivers that provide differential GPS information, and may provide GPS astronomical location data for use in calculating the location of the mobile system. This network is coupled to the data processing unit 351 via a modem or other communication interface 354. The network 364 includes network components, such as other computers, or the data processing system 105 shown in FIG. 3 (via optional wiring not shown in FIG. 3). In addition, the network 364 may have computer systems operated by emergency operators, such as Public Safety Answering Points (PSAPs), that respond to 911 telephone calls. Various examples of methods using location server 350 are described in US Pat. No. 5,841,396, filed April 16, 1998; 5,874,914; 5,874,914; No. 5,812,087; And US patent application Ser. No. 09 / 062,232, which is disclosed in a number of US patents and patent applications.

상술한 방법들은 효율적인 송신 시간을 BS 안테나의 표면에서 결정한다. 다수의 MS 들의 이용은 평균화 절차를 통하여 에러들을 감소시키기에 용이할 수도 있다. 이것은, 시스템 바이어스가 제거될 수 있음을 가정한 것이다.The methods described above determine the effective transmission time at the surface of the BS antenna. The use of multiple MSs may be easy to reduce errors through the averaging procedure. This assumes that system bias can be eliminated.

타이밍 (예를 들어, 이른 아침 시간) 을 지원하기 위한 충분한 MS 활동성에 대한 우려는 다양한 위치에 MS들을 위치지정 및 주기적으로 호출함으로써 개선시킬 수 있다.Concerns about sufficient MS activity to support timing (eg, early morning hours) can be improved by positioning and periodically invoking MSs at various locations.

하나의 MS 에서의 GPS 프로세싱으로 인한 일반적인 타이밍 에러는, 10 내지 30 나노초 (nanoseconds) 정도일 수도 있다. 따라서, 다중경로와 같은 에러의 다른 소스들은 억제시킬 수도 있다.Typical timing errors due to GPS processing in one MS may be on the order of 10 to 30 nanoseconds. Thus, other sources of error, such as multipath, may be suppressed.

BS 오실레이터의 안정성은, 타이밍 측정이 요구되고 분포되는 빈도에 영향을 미친다. BS 오실레이터의 드리프트 대 시간 (drift vs. time) 을 모델링할 수 있으며, 이러한 업데이트를 감소시킬 수 있다.The stability of the BS oscillator affects how often timing measurements are required and distributed. The drift vs. time of the BS oscillator can be modeled and this update can be reduced.

다음으로, 이동국 수신기의 에러 및 영향을 측정하는 수개의 방법들을 설명한다. 본 발명의 일부 실시형태에서, 이동국 (예를 들어, 도 2 의 이동 셀룰러 통신국 (50)) 은 자신의 위치 P mobile=[xm, ym, zm] 및 이 위치와 관련된 시간 T mobile 을 결정한다. 위치 결정 시간 (예를 들어, GPS 시간) 으로부터 프레이밍 마커 의 시간까지의 시간 지연을 간단히 측정함으로써, 이 시간을 수신된 셀룰러 통신 신호의 프레이밍 마커와 관련시킬 수도 있다. 다른 방법으로는, 위치 결정은 이 프레이밍 마커의 시간과 동일한 시간에 수행될 수도 있다. 따라서, 일반성을 상실하지 않으면서, T mobile 은 이동국에 의해 관측되는 프레이밍 마커의 시간과 동일한 것으로 가정한다.Next, several methods of measuring the error and the impact of the mobile station receiver are described. In some embodiments of the present invention, a mobile station (eg, mobile cellular communication station 50 of FIG. 2) has its location P mobile = [x m , y m , z m ] and the time T mobile associated with that location. Decide By simply measuring the time delay from the positioning time (eg, GPS time) to the time of the framing marker, this time may be associated with the framing marker of the received cellular communication signal. Alternatively, positioning may be performed at the same time as this framing marker. Thus, without losing generality, it is assumed that T mobile is equal to the time of the framing marker observed by the mobile station.

또한, 이동국은 기지국의 위치 P base=[xb, yb, zb] 를 인지한 것으로 가정한다. 그 후, 만약 다중경로 지연이 경미하면, 시간 T mobile 에서 기지국으로부터 이동국까지의 범위는,It is also assumed that the mobile station has recognized the position P base = [x b , y b , z b ] of the base station. Then, if the multipath delay is minor, the range from time base T mobile to base station to mobile station

Figure 112003044591662-pct00001
Figure 112003044591662-pct00001

이다.to be.

다음으로, 수신 회로들내에 지연이 없으면, 기지국과 이동국 사이의 전파 시간 지연의 범위는 RTm/c 이며, 여기서, c 는 빛의 속도이다.Next, if there is no delay in the receiving circuits, the range of propagation time delay between the base station and the mobile station is R Tm / c, where c is the speed of light.

좀더 명확하게 하기 위하여, 기지국에서의 프레이밍 마커의 송신 시간을 기지국의 송신 안테나의 표면에서 이 마커의 발생 시간으로 한다. 따라서, 다중경로 지연, 또는 수신기의 지연이 없는 경우, 기지국의 안테나 표면에서의 프레임 마커의 송신 시간은 Tbase=Tmobile-RTm/c 이다.For clarity, the transmission time of the framing marker at the base station is the occurrence time of this marker at the surface of the transmission antenna of the base station. Therefore, if there is no multipath delay or delay of the receiver, the transmission time of the frame marker on the antenna surface of the base station is T base = T mobile -R Tm / c.

다음으로, GPS 수신기는, 자신의 RF 및 디지털 신호 프로세싱과 관련되는 지연 (bGPS 라고 칭함) 을 가질 수도 있다. 이와 유사하게, 통신 수신기의 RF 및 디지털 신호 프로세싱과 관련되는 지연 (bcomm 라고 칭함) 이 존재할 수도 있다. 따라서, 도 2 를 참조하면, bGPS 는 GPS 수신기 (52) 내의 지연에 의해 야기되며, bcomm 은 셀룰러 통신 송수신기 (54) 내의 지연에 의해 야기된다. 또한, 다중경로로 인해 기지국으로부터 통신 수신기까지의 전파시의 추가적인 지연 (bmult) 이 존재할 수도 있다. 이것은 GPS 측정과 관련되는 어떠한 다중경로 지연을 억제하는 것으로 가정한다. 따라서, 기지국에서 송신 시간의 바이어스되지 않은 측정을 제공하는 대신에, bmult+bcomm-bGPS 의 바이어스 (측정 시간 - 실제 시간) 를 갖는 측정을 제공한다. 통상적으로, bmult 는, 특히, 수신기 측정 기능을 수행하는 경우 (이하, 설명됨) 에 에러의 또 다른 소스들을 억제시킬 수도 있다. 따라서, 일반적으로, 프레이밍 마커의 송신에 대한 추정 시간은 더 늦다.Next, the GPS receiver may have a delay (referred to as b GPS ) associated with its RF and digital signal processing. Similarly, there may be a delay (called b comm ) associated with the RF and digital signal processing of the communication receiver. Thus, referring to FIG. 2, b GPS is caused by a delay in the GPS receiver 52 and b comm is caused by a delay in the cellular communication transceiver 54. In addition, due to the multipath there may be additional delays b mult in propagation from the base station to the communication receiver. This assumes to suppress any multipath delay associated with GPS measurements. Thus, instead of providing an unbiased measurement of transmission time at the base station, it provides a measurement with a bias (measurement time minus real time) of b mult + b comm -b GPS . Typically, b mult may suppress further sources of error, especially when performing a receiver measurement function (described below). Thus, in general, the estimation time for the transmission of the framing marker is later.

셀룰러 신호를 프레이밍 구조로 송신하며 이동국의 안테나 포트에 직접 접속되는 기지국 시뮬레이터를 간단히 이용하고 프레임 마커의 수신 시간을 이동국에서 측정함으로써, bcomm-bGPS 를 측정할 수도 있다. 이 절차에서, 프레임 마커에 (이동국의 GPS 수신기에 의해 수신되는 시간으로) 시간-태깅하기 위하여 이동국의 GPS 수신기를 이용한다. 이때, 기지국 시뮬레이터는 GPS 수신기를 이용하여 자신의 송신물을 이 GPS 수신기에 의해 제공되는 GPS 시간에 동기시키는 것으로 가정한다. 기지국으로부터 수신기까지의 송신 지연이 영 (zero) 이기 때문에, 이 방법은 에러없이 (작은 양의 측정 노이즈는 제외) bcomm-bGPS 를 결정한다. 이 측정 절차는 완전히 자동적일 수 있으며, 제조 동안 수신기 테스팅 절차에 용이하게 포함된다. 시뮬레이션된 신호들을 이동국에 매우 근접한 시뮬레이터로부터 이동국으로 송신하는 것과 같이, 이 절차의 몇몇 간단한 변경이 가능하다.B comm -b GPS may be measured by simply using a base station simulator which transmits a cellular signal in a framing structure and is directly connected to the antenna port of the mobile station and measures the reception time of the frame marker at the mobile station. In this procedure, the mobile station's GPS receiver is used to time-tag (in time received by the mobile station's GPS receiver) frame markers. It is assumed that the base station simulator uses the GPS receiver to synchronize its transmission with the GPS time provided by this GPS receiver. Since the transmission delay from the base station to the receiver is zero, this method determines b comm -b GPS without error (except for a small amount of measurement noise). This measurement procedure can be fully automatic and is easily incorporated into the receiver testing procedure during manufacture. Some simple variations of this procedure are possible, such as transmitting the simulated signals from the simulator in close proximity to the mobile station.

과도한 다중경로 지연, bmult, 는 기지국을 동기화시키는데 있어서 에러의 지배적인 소스를 잔존시킨다. 가시선 (line-of-sight) 경로들의 경우, 이 지연은 영 (zero) 평균인 바이어스를 가진다. 직진 경로와 반사 경로를 결합시킨 경로 또는 반사된 경로들의 경우, 그 평균 (측정된 직진 경로 지연대 실제의 직진 경로 지연) 은 영보다 더 크다. 일반적으로, 짧은 시간주기 내에서, 기지국은 수개의 이동 유닛들 및 각각의 이동 유닛으로부터 각각의 프레임 마커와 관련되는 시간에 대한 다수의 추정치들을 수신한다. 이러한 시각 추정치들을 D1, D2, …DK 라고 칭한다. 일반적으로 이들 추정치들 중 최소의 추정치는, 임의의 개별적인 측정치, 또는 그 측정치들의 평균보다 훨씬 더 낮은 평균 바이어스를 가진다. 측정치의 수, K, 가 클 경우, 그 측정치들을 낮은 것으로부터 높은 것으로 정렬시키며, 측정치들 중 최소의 10% 에 대한 평균, 또는 몇몇 유사한 통계치를 취할 수도 있다. 이것은 평균 바이어스를 상당히 감소시키며, 일부 평균화의 이점을 이용하는 것이다.Excessive multipath delay, b mult , leaves the dominant source of error in synchronizing the base stations. For line-of-sight paths, this delay has a bias that is zero average. For paths that combine a straight path and a reflected path or reflected paths, the average (measured straight path delay versus actual straight path delay) is greater than zero. In general, within a short time period, the base station receives multiple estimates of the time associated with each frame marker from several mobile units and each mobile unit. These visual estimates are D 1 , D 2 ,. It is called D K. In general, the smallest of these estimates has an average bias much lower than any individual measurement, or the average of those measurements. If the number of measurements, K, is large, the measurements may be sorted from low to high, taking an average of at least 10% of the measurements, or some similar statistics. This significantly reduces the average bias and takes advantage of some of the averaging benefits.

만약 기지국이 매우 안정적인 클럭을 가지면, 원격 이동 유닛들로부터의 업데이트들 사이의 시간을 유지하기 위하여 이 클럭을 사용할 수도 있다. 클럭은 다중경로로 인한 이동국으로부터의 불량한 측정치를 제거하기 위하여 평활화 프로세스 (smoothing process) 에 사용할 수도 있다. 또한, 이동국으로부터의 측정 치들은, 예를 들어, 에이징 (aging) 으로 인하여, 기지국 클럭의 장기간 (long term) 안정성을 측정하는데 이용될 수도 있다. 일 예로, GSM 하이퍼프레임 (hyperframe) 은 약 3.48 시간이며, 수퍼프레임은 6.12 초이다. 따라서, 하이퍼프레임은 약 12528 초이다. 차동 정정 (differential corrections) 이 없는 전형적인 GPS 시간 측정은 약 100 나노초에서 정확해야 한다. 이 정확도는 기지국 오실레이터의 장기간 주파수에 대한 측정치를 대략 100 나노초/12528초 = 8x10-12 이 되도록 한다. 또한, 6.12 초의 주기에 대한 측정은 약 1.6x10-8 의 장기간 주파수의 정확도를 허용한다. 장기간 안정성의 이러한 측정은 동일한 이동 수신기로 수개의 시각을 측정함으로써 가장 잘 수행된다. 따라서, 정지된 또는 천천히 움직이는 이동국은 이러한 목적에 가장 적합하다. 이동국 위치에 대한 연속적인 측정은 이동 수신기의 역학에 관하여 요구되는 정보를 제공한다.If the base station has a very stable clock, it may use this clock to keep time between updates from remote mobile units. The clock may be used in a smoothing process to remove poor measurements from mobile stations due to multipath. In addition, measurements from the mobile station may be used to measure the long term stability of the base station clock, for example due to aging. For example, the GSM hyperframe is about 3.48 hours and the superframe is 6.12 seconds. Thus, the hyperframe is about 12528 seconds. A typical GPS time measurement without differential corrections should be accurate at about 100 nanoseconds. This accuracy results in measurements of the base station oscillator's long term frequency approximately 100 nanoseconds / 12528 seconds = 8x10 -12 . In addition, measurements over a period of 6.12 seconds allow for long-term frequency accuracy of about 1.6x10 -8 . This measurement of long term stability is best performed by measuring several times with the same mobile receiver. Thus, stationary or slow moving mobile stations are best suited for this purpose. Continuous measurements of mobile station location provide the required information about the dynamics of the mobile receiver.

상당한 사용자 모션 (motion) 이 있는 경우, 어떠한 도플러 관련 영향도 상술한 타이밍 측정에 영향을 미치지 않는 것이 중요하다. 특히, 만약 이동국이 한 순간에 시간을 측정하고, 다른 순간에 발생하는 셀룰러 신호 프레임 경계와 관련된 시각을 예측하면, 이동국의 모션에 의해 에러가 발생할 수 있다. 특히, 이것은, 이동국이 신속하게 움직이거나 이들 시간 인스턴스들에서의 차이가 클 경우이다. 이런 형태의 문제를 처리하는데 다수의 방법이 존재한다. 예를 들어, 만약 이동국이 자신의 속도를 결정할 수 있다면, 이동국과 기지국 사이의 범위 레이트 (range rate) 와 관련되는 도플러로 인한 에러를 보상할 수 있는 기지국에 이 데이터를 제공할 수도 있다.If there is significant user motion, it is important that no Doppler related effects affect the timing measurement described above. In particular, if the mobile station measures time at one moment and predicts the time associated with the cellular signal frame boundary occurring at another moment, errors may be caused by the mobile station's motion. In particular, this is the case when the mobile station moves quickly or the difference in these time instances is large. There are many ways to deal with this type of problem. For example, if a mobile station can determine its speed, it may provide this data to a base station that can compensate for errors due to Doppler associated with a range rate between the mobile station and the base station.

비록 본 발명의 방법들 및 장치들을 GPS 위성을 참조하여 설명하였지만, 그 기술들이 슈도라이트 (pseudolites) 또는 위성과 슈도라이트의 조합을 이용하는 측위 시스템에 동등하게 적용될 수 있음을 알 수 있다. 일반적으로, 슈도라이트는 GPS 시간과 동기되는 L-대역 캐리어 신호상으로 변조될 수도 있는 PN 코드 (GPS 신호와 유사) 를 브로드캐스트하는 지면 기반 (ground based) 송신기이다. 각각의 송신기에는, 원격 수신기에 의한 식별을 허용하도록 고유의 PN 코드가 할당될 수도 있다. 슈도라이트는, 터널, 광산, 빌딩 또는 기타의 폐쇄 지역과 같이, 궤도 위성으로부터의 GPS 신호들을 이용할 수 없는 상황에서 유용하다. 여기서 사용된 "위성" 이라는 용어는, 슈도라이트 또는 슈도라이트의 등가물을 포함하도록 의도되며, 여기서 사용된 GPS 신호라는 용어는, 슈도라이트 또는 슈도라이트의 등가물로부터의 GPS형 신호를 포함하도록 의도된다.Although the methods and apparatus of the present invention have been described with reference to GPS satellites, it can be seen that the techniques are equally applicable to positioning systems using pseudolites or a combination of satellites and pseudolites. In general, pseudolight is a ground based transmitter that broadcasts a PN code (similar to a GPS signal) that may be modulated onto an L-band carrier signal that is synchronized with GPS time. Each transmitter may be assigned a unique PN code to allow identification by the remote receiver. Pseudolites are useful in situations where GPS signals from orbiting satellites are not available, such as in tunnels, mines, buildings or other closed areas. The term "satellite" as used herein is intended to include pseudolites or equivalents of pseudolites, and the term GPS signals used herein is intended to include GPS-like signals from pseudolites or equivalents of pseudolites.

전술한 설명에서, 본 발명은 미국의 범지구 측위 위성 (GPS) 시스템의 적용에 대하여 설명하였다. 그러나, 이들 방법들은, 유사한 위성 측위 시스템, 및, 특히, 러시아의 Glonass 시스템에 동등하게 적용할 수 있다. 상이한 슈도랜덤 코드를 이용하기 보다는 약간 상이한 캐리어 주파수를 이용하여 상이한 위성들로부터의 방출이 또 다른 것으로부터 식별된다는 점에서 Glonass 시스템은 GPS 시스템과 본질적으로 상이하다. 여기서 사용된 "GPS" 라는 용어는, 러시아의 Glonass 시스템을 포함하여 또 다른 위성 측위 시스템을 포함한다.In the foregoing description, the present invention has described the application of the Global Positioning Satellite (GPS) system of the United States. However, these methods are equally applicable to similar satellite positioning systems and, in particular, the Glonass system in Russia. The Glonass system is essentially different from the GPS system in that emissions from different satellites are identified from another using slightly different carrier frequencies rather than using different pseudorandom codes. The term "GPS" as used herein encompasses another satellite positioning system, including the Russian Glonass system.

전술한 설명에서, 본 발명은 특정한 예시적인 실시형태를 참조하여 설명되어 있다. 그러나, 청구의 범위에 개시되어 있는 본 발명의 더 넓은 취지 및 범위를 벗어나지 않는 범주내에서 다양한 변형들 및 변경들이 가능하다. 따라서, 본 명세서 및 도면은 제한적이라기 보다는 예시적인 것으로 간주된다.In the foregoing description, the invention has been described with reference to specific exemplary embodiments. However, various modifications and changes are possible within the scope without departing from the broader spirit and scope of the invention as set forth in the claims. Accordingly, the specification and drawings are to be regarded in an illustrative rather than a restrictive sense.

Claims (34)

셀룰러 통신 시스템의 제 1 기지국 및 제 2 기지국을 포함하는 2 개 이상의 기지국들간의 시간 동기를 수행하는 방법으로서,A method of performing time synchronization between two or more base stations, including a first base station and a second base station of a cellular communication system, the method comprising: 제 1 이동 셀룰러국의 시각 및 위치를 결정하는 단계;Determining a time and location of the first mobile cellular station; 상기 제 1 이동 셀룰러국의 상기 시각 및 상기 위치를, 제 1 셀룰러 통신 링크를 통하여 상기 제 1 기지국에 송신하는 단계;Transmitting the time and location of the first mobile cellular station to the first base station via a first cellular communication link; 상기 제 1 기지국의 기지 (旣知) 의 위치와 함께, 상기 제 1 이동 셀룰러국의 상기 시각 및 상기 위치로부터 상기 제 1 기지국의 시각을 결정하는 단계;Determining a time of the first base station from the time and the location of the first mobile cellular station, together with a known location of the first base station; 제 2 이동 셀룰러국의 시각 및 위치를 결정하는 단계;Determining the time and location of the second mobile cellular station; 상기 제 2 이동 셀룰러국의 상기 시각 및 상기 위치를, 제 2 셀룰러 통신 링크를 통하여 상기 제 2 기지국에 송신하는 단계; 및Transmitting the time and location of the second mobile cellular station to the second base station via a second cellular communication link; And 상기 제 2 기지국의 기지의 위치와 함께, 상기 제 2 이동 셀룰러국의 상기 시각 및 상기 위치로부터 상기 제 2 기지국의 시각을 결정하는 단계를 포함하며,Determining, together with a known location of the second base station, the time of the second base station from the time of the second mobile cellular station and the location, 상기 제 1 이동 셀룰러국 및 상기 제 2 이동 셀룰러국은, 상기 제 1 이동 셀룰러국 및 제 2 이동 셀룰러국의 상기 시각 및 상기 위치를 결정하기 위하여, 함께 위치된 위성 측위 시스템 수신기를 각각 이용하는, 시간 동기의 수행 방법.The first mobile cellular station and the second mobile cellular station each use a satellite positioning system receiver co-located to determine the time and location of the first mobile cellular station and the second mobile cellular station. How to do motivation. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 이동 셀룰러국의 상기 시각은, 상기 제 1 기지국으로부터 송신되고 상기 제 1 이동 셀룰러국에 의해 수신되는 셀룰러 통신 신호내에 존재하는 프레임 동기 구간 (frame synchronization epoch) 에 관하여 측정되는, 시간 동기의 수행 방법.Wherein the time of the first mobile cellular station is measured with respect to a frame synchronization epoch present in the cellular communication signal transmitted from the first base station and received by the first mobile cellular station. How to do it. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 기지국의 상기 시각을 결정하는 단계는, 상기 제 1 기지국으로부터 송신되는 셀룰러 통신 신호내에 존재하는 프레임 동기 구간에 관하여 수행되는, 시간 동기의 수행 방법.And determining the time of the first base station is performed with respect to a frame synchronization period present in the cellular communication signal transmitted from the first base station. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 셀룰러 통신 링크 및 상기 제 2 셀룰러 통신 링크의 하나 이상은, GSM 통신 표준, PDC 통신 표준, PHS 통신 표준, AMPS 아날로그 통신 표준, 북미 IS-136 통신 표준, 또는 비동기 광대역 확산 스펙트럼 CDMA 표준 중 하나의 표준을 이용하는, 시간 동기의 수행 방법.At least one of the first cellular communication link and the second cellular communication link is a GSM communication standard, a PDC communication standard, a PHS communication standard, an AMPS analog communication standard, a North American IS-136 communication standard, or an asynchronous broadband spread spectrum CDMA standard. A method of performing time synchronization using one standard. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 이동 셀룰러국 및 상기 제 2 이동 셀룰러국은 동일한 이동 셀룰러국인, 시간 동기의 수행 방법.And the first mobile cellular station and the second mobile cellular station are the same mobile cellular station. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 이동 셀룰러국 및 상기 제 2 이동 셀룰러국은 상이한 별도의 이동 셀룰러국인, 시간 동기의 수행 방법.And the first mobile cellular station and the second mobile cellular station are different separate mobile cellular stations. 셀룰러 통신 시스템의 제 1 기지국 및 제 2 기지국을 포함하는 2 개 이상의 기지국들간의 시간 동기를 수행하는 시스템으로서,A system for performing time synchronization between two or more base stations including a first base station and a second base station of a cellular communication system, the system comprising: 제 1 이동 셀룰러국의 시각 및 위치를 제 1 셀룰러 통신 링크를 통하여 상기 제 1 기지국에 전달할 수 있는 제 1 이동 셀룰러국의 시각 및 위치를 결정할 수 있는 제 1 위성 측위 시스템 (SPS) 수신기;A first satellite positioning system (SPS) receiver capable of determining the time and location of a first mobile cellular station capable of conveying the time and location of a first mobile cellular station to the first base station via a first cellular communication link; 상기 제 1 기지국에 커플링되어, 상기 제 1 기지국의 기지 (旣知) 의 위치와 함께, 상기 제 1 이동 셀룰러국의 상기 시각 및 상기 위치로부터 상기 제 1 기지국의 시각을 결정할 수 있는 제 1 측정 장치;A first measurement coupled to the first base station, the first measurement being capable of determining the time of the first base station from the time and the location of the first mobile cellular station together with a known location of the first base station; Device; 제 2 이동 셀룰러국의 시각 및 위치를 제 2 셀룰러 통신 링크를 통하여 상기 제 2 기지국에 전달할 수 있는 제 2 이동 셀룰러국의 시각 및 위치를 결정할 수 있는 제 2 위성 측위 시스템 (SPS) 수신기; 및A second satellite positioning system (SPS) receiver capable of determining the time and location of a second mobile cellular station capable of conveying the time and location of a second mobile cellular station to the second base station via a second cellular communication link; And 상기 제 2 기지국에 커플링되어, 상기 제 2 기지국의 기지의 위치와 함께, 상기 제 2 이동 셀룰러국의 상기 시각 및 상기 위치로부터 상기 제 2 기지국의 시각을 결정할 수 있는 제 2 측정 장치를 구비하며,A second measuring device coupled to the second base station, the second measuring device being capable of determining, with the known position of the second base station, the time of the second base station from the time and the position of the second mobile cellular station; , 상기 제 1 이동 셀룰러국은 상기 제 1 SPS 수신기와 함께 위치되며, 상기 제 2 이동 셀룰러국은 상기 제 2 SPS 수신기와 함께 위치되는, 시간 동기 수행 시스템.Wherein the first mobile cellular station is located with the first SPS receiver, and the second mobile cellular station is located with the second SPS receiver. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 SPS 수신기는, 동봉체 (enclosure) 내에서 상기 제 1 이동 셀룰러국에 일체화되는, 시간 동기 수행 시스템.And the first SPS receiver is integrated with the first mobile cellular station in an enclosure. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제 1 SPS 수신기 및 상기 제 1 이동 셀룰러국은 적어도 하나의 공통 구성요소를 공유하는, 시간 동기 수행 시스템.And the first SPS receiver and the first mobile cellular station share at least one common component. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 이동 셀룰러국의 상기 시각은, 상기 제 1 기지국으로부터 상기 제 1 이동 셀룰러국으로 송신되는 셀룰러 통신 신호내에 존재하는 프레임 동기 구간에 관하여 측정되는, 시간 동기 수행 시스템.Wherein the time of the first mobile cellular station is measured with respect to a frame synchronization interval present in a cellular communication signal transmitted from the first base station to the first mobile cellular station. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 기지국의 상기 시각의 결정은, 상기 제 1 기지국으로부터 송신되는 셀룰러 통신 신호내에 존재하는 프레임 동기 구간에 관하여 수행되는, 시간 동기 수행 시스템.And the determination of the time of the first base station is performed with respect to a frame synchronization period present in the cellular communication signal transmitted from the first base station. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 셀룰러 통신 링크 및 상기 제 2 셀룰러 통신 링크의 하나 이상은, GSM 통신 표준, PDC 통신 표준, 북미 IS-136 통신 표준, PHS 통신 표준, AMPS 아날로그 통신 표준, 또는 비동기 광대역 확산 스펙트럼 CDMA 표준 중 하나의 표준을 이용하는, 시간 동기 수행 시스템.At least one of the first cellular communication link and the second cellular communication link is one of a GSM communication standard, a PDC communication standard, a North American IS-136 communication standard, a PHS communication standard, an AMPS analog communication standard, or an asynchronous broadband spread spectrum CDMA standard. A time synchronous performance system using one standard. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 이동 셀룰러국 및 상기 제 2 이동 셀룰러국은 동일한 이동 셀룰러국이며, The first mobile cellular station and the second mobile cellular station are the same mobile cellular station, 상기 제 1 SPS 수신기 및 상기 제 2 SPS 수신기는 동일한 수신기인, 시간 동기 수행 시스템.And the first SPS receiver and the second SPS receiver are the same receiver. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 이동 셀룰러국 및 상기 제 2 이동 셀룰러국은 상이한 별도의 이동 셀룰러국이며, The first mobile cellular station and the second mobile cellular station are different separate mobile cellular stations, 상기 제 1 SPS 수신기 및 상기 제 2 SPS 수신기는 상이한 별도의 수신기인, 시간 동기 수행 시스템.And the first SPS receiver and the second SPS receiver are different separate receivers. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 함께 위치된 SPS 수신기를 포함하는 상기 제 1 이동 셀룰러국 및 상기 제 2 이동 셀룰러국의 하나 이상에서 이동 셀룰러국 시간 바이어스를 결정하는 추가적인 방법을 더 포함하며, Further comprising a method of determining a mobile cellular station time bias at one or more of the first mobile cellular station and the second mobile cellular station comprising a co-located SPS receiver, 상기 추가적인 방법은,The additional method is 상기 제 1 이동 셀룰러국 및 상기 제 2 이동 셀룰러국의 하나 이상을 셀룰러 기지국 시뮬레이터 근처에 위치시키는 단계;Placing at least one of the first mobile cellular station and the second mobile cellular station near a cellular base station simulator; 상기 셀룰러 기지국 시뮬레이터를 정밀 시간 기준에 동기시키는 단계;Synchronizing the cellular base station simulator to a precise time reference; 상기 함께 위치된 SPS 수신기를 이용하여, 상기 제 1 이동 셀룰러국 및 상기 제 2 이동 셀룰러국의 하나 이상의 시각을 결정하는 단계;Determining, using the co-located SPS receiver, one or more times of view of the first mobile cellular station and the second mobile cellular station; 상기 시각을 이용하여, 상기 제 1 이동 셀룰러국 및 상기 제 2 이동 셀룰러국의 하나 이상의 시간 바이어스를 결정하는 단계; 및Using the time to determine one or more time biases of the first mobile cellular station and the second mobile cellular station; And 상기 제 1 이동 셀룰러국 및 상기 제 2 이동 셀룰러국의 하나 이상의 시간 바이어스를 상기 제 1 이동 셀룰러국 및 상기 제 2 이동 셀룰러국의 하나 이상에 부가되는 메모리에 저장하는 단계를 포함하는, 시간 동기의 수행 방법.Storing one or more time biases of the first mobile cellular station and the second mobile cellular station in a memory added to one or more of the first mobile cellular station and the second mobile cellular station. How to do it. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 제 1 이동 셀룰러국 및 자신의 SPS 수신기의 회로 및 상기 제 2 이동 셀룰러국 및 자신의 SPS 수신기의 회로는 하나의 동봉체 내에 포함되는, 시간 동기의 수행 방법.And the circuit of the first mobile cellular station and its SPS receiver and the circuit of the second mobile cellular station and its SPS receiver are contained in one enclosure. 이동 셀룰러 통신국에서 수행되며, 셀룰러 통신 시스템에서 제 1 기지국에서의 시간을 확립하는 방법으로서,A method performed at a mobile cellular communication station and for establishing a time at a first base station in a cellular communication system, the method comprising: 상기 이동 셀룰러 통신국의 위치 정보를 결정하는 단계로서, 상기 이동 셀룰러 통신국의 위치가 상기 위치 정보로부터 결정되는, 상기 결정 단계;Determining location information of the mobile cellular communication station, wherein the location of the mobile cellular communication station is determined from the location information; 상기 이동 셀룰러 통신국에서의 시각을 나타내는 시간 표시자를, 상기 제 1 기지국에서 이용할 수 있는 신호에 대하여 결정하는 단계; 및Determining a time indicator indicative of the time at the mobile cellular communication station for a signal available at the first base station; And 상기 위치 정보와 상기 위치 중 적어도 하나를 송신하고, 상기 이동 셀룰러 통신국으로부터 상기 제 1 기지국으로 상기 시간 표시자를 송신하는 단계로서, 상기 위치 정보와 상기 위치 중 적어도 하나, 및 상기 시간 표시자는, 상기 셀룰러 통신 시스템에서 상기 제 1 기지국이 다른 기지국들에 동기되도록 상기 제 1 기지국에서의 시간을 확립하는데 이용되는, 상기 송신 단계를 포함하는, 시간 확립 방법.Transmitting at least one of the location information and the location, and transmitting the time indicator from the mobile cellular communication station to the first base station, wherein at least one of the location information and the location and the time indicator are cellular And a step of transmitting, used in establishing a time at the first base station such that the first base station is synchronized with other base stations in a communication system. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 이동 셀룰러 통신국은, SPS 위성에 슈도레인지를 적어도 포함하는 상기 위치 정보를 결정하는 위성 측위 시스템 (SPS) 수신기를 구비하며, The mobile cellular communication station includes a satellite positioning system (SPS) receiver for determining the location information including at least a pseudorange in an SPS satellite, 상기 제 1 기지국에서 이용할 수 있는 상기 신호는, 상기 제 1 기지국으로부터 상기 이동 셀룰러 통신국으로 송신되는 셀룰러 통신 신호이며, The signal available at the first base station is a cellular communication signal transmitted from the first base station to the mobile cellular communication station, 상기 시간 표시자는, 상기 신호에서의 마커에 대응하는, 시간 확립 방법.And the time indicator corresponds to a marker in the signal. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 시간 표시자는, 상기 SPS 수신기에 의해 수신되는 SPS 신호의 샘플링과 상기 SPS 신호에서의 시각 메세지 중의 적어도 하나를 포함하는, 시간 확립 방법.And the time indicator comprises at least one of a sampling of an SPS signal received by the SPS receiver and a visual message in the SPS signal. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 측위 서버는, 상기 위치 정보를 수신하고 상기 위치를 결정하며 상기 위치를 상기 제 1 기지국에 제공하는, 시간 확립 방법.A location server receives the location information, determines the location and provides the location to the first base station. 이동 셀룰러 통신국에 대하여 원격적으로 수행되며, 셀룰러 통신 시스템에서 제 1 기지국에서의 시간을 확립하는 방법으로서,A method performed remotely for a mobile cellular communications station, the method of establishing time at a first base station in a cellular communications system, comprising: 상기 이동 셀룰러 통신국으로부터, 상기 이동 셀룰러 통신국에서의 시각을 표현하며, 상기 제 1 기지국에서 이용할 수 있는 신호에 대하여 결정되는, 시간 표시자를 수신하는 단계; 및Receiving a time indicator from the mobile cellular communication station, representing a time at the mobile cellular communication station, the time indicator being determined for a signal available at the first base station; And 상기 제 1 기지국에서, 상기 제 1 기지국을 다른 기지국들에 동기시키도록 상기 시간 표시자로부터 시각을 결정하는 단계를 포함하는, 시간 확립 방법.At the first base station, determining a time from the time indicator to synchronize the first base station with other base stations. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 신호는, 상기 제 1 기지국으로부터 상기 이동 셀룰러 통신국으로 송신되는 셀룰러 통신 신호인, 시간 확립 방법.And the signal is a cellular communication signal transmitted from the first base station to the mobile cellular communication station. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 이동 셀룰러 통신국의 위치를 수신하는 단계를 더 포함하며,Receiving a location of the mobile cellular communication station, 상기 제 1 기지국에서의 상기 시간은 또한 상기 이동 셀룰러 통신국의 상기 위치 및 상기 제 1 기지국의 기지 (旣知) 의 소정 위치로부터 결정되는, 시간 확립 방법.Wherein the time at the first base station is also determined from the location of the mobile cellular communication station and a predetermined location of a known location of the first base station. 제 23 항에 있어서,The method of claim 23, 상기 위치는, 상기 이동 셀룰러 통신국이 고정되지 않은 것으로 미리 결정되지 않으며, The location is not predetermined that the mobile cellular communication station is not fixed, 상기 위치 및 상기 기지 (旣知) 의 소정 위치는, 상기 이동 셀룰러 통신국과 상기 제 1 기지국 사이의 전파 지연을 결정하는, 시간 확립 방법.The location and the known predetermined location determine a propagation delay between the mobile cellular communication station and the first base station. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 다른 기지국들은, 상기 이동 셀룰러 통신국과 또 다른 이동 셀룰러 통신국들 중 적어도 하나로부터 또 다른 시간 표시자들을 수신함으로써 상기 제 1 기지국에 동기되며, The other base stations are synchronized to the first base station by receiving further time indicators from at least one of the mobile cellular communication station and another mobile cellular communication station, 상기 또 다른 시간 표시자들 및 상기 시간 표시자는 동일한 시간 표준에 기초하게 되는, 시간 확립 방법.And the another time indicator and the time indicator are based on the same time standard. 제 25 항에 있어서,The method of claim 25, 상기 동일한 시간 표준은 범지구 측위 시스템 (GPS) 시간인, 시간 확립 방법.The same time standard is Global Positioning System (GPS) time. 셀룰러 통신 시스템에서 이용되는 기지국 장치로서,A base station apparatus used in a cellular communication system, 무선 셀룰러 송수신기;Wireless cellular transceiver; 상기 무선 셀룰러 송수신기에 커플링되는 네트워크 인터페이스; 및A network interface coupled to the wireless cellular transceiver; And 상기 무선 셀룰러 송수신기에 커플링되는 클럭을 구비하며,A clock coupled to the wireless cellular transceiver, 상기 무선 셀룰러 송수신기는, 이동 셀룰러 통신국에서의 시각을 나타내는 원격 이동 셀룰러 통신국으로부터의 시간 표시자를 수신하며, 상기 시간 표시자는, 상기 기지국 장치에서 이용할 수 있는 신호에 대하여 결정되며, 상기 클럭에 대한 시각은, 상기 기지국 장치가 다른 기지국들에 동기되도록 상기 시간 표시자로부터 결정되는, 기지국 장치.The wireless cellular transceiver receives a time indicator from a remote mobile cellular communication station indicating a time at a mobile cellular communication station, the time indicator being determined for a signal available at the base station apparatus, wherein the time for the clock is And the base station apparatus is determined from the time indicator such that the base station apparatus is synchronized with other base stations. 제 27 항에 있어서,The method of claim 27, 상기 신호는 상기 기지국 장치로부터 상기 이동 셀룰러 통신국으로 송신되는 셀룰러 통신 신호인, 기지국 장치.The signal is a cellular communication signal transmitted from the base station apparatus to the mobile cellular communication station. 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, 상기 네트워크 인터페이스는, 지상 기반 통신물을 상기 무선 셀룰러 송수신기를 통하여 상기 이동 셀룰러 통신국에 전달하며, The network interface delivers terrestrial based communications to the mobile cellular communication station via the wireless cellular transceiver; 상기 무선 셀룰러 송수신기는, 상기 이동 셀룰러 통신국의 위치를 수신하며, The wireless cellular transceiver to receive a location of the mobile cellular communication station, 상기 클럭에 대한 시각은, 또한, 상기 위치 및 상기 제 1 기지국의 기지 (旣知) 의 소정 위치로부터 결정되는, 기지국 장치.The base station apparatus further determines a time with respect to the clock from the position and a predetermined predetermined position of the first base station. 제 29 항에 있어서,The method of claim 29, 상기 클럭에 커플링되며 상기 무선 셀룰러 송수신기와 상기 네트워크 인터페이스 중 적어도 하나에 커플링되어, 상기 위치 및 상기 기지 (旣知) 의 소정 위치로부터 전파 지연을 결정하며, 상기 전파 지연 및 상기 시간 표시자를 이용하여 상기 시간을 설정하거나 상기 클럭에게 정정을 제공하는 디지털 프로세싱 시스템을 더 구비하는, 기지국 장치.Coupled to the clock and coupled to at least one of the wireless cellular transceiver and the network interface to determine propagation delays from the location and the known location, using the propagation delay and the time indicator. And a digital processing system to set the time or provide correction to the clock. 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, 상기 다른 기지국들은, 상기 이동 셀룰러 통신국과 또 다른 이동 셀룰러 통신국들 중 적어도 하나로부터 또 다른 시간 표시자들을 수신함으로써 상기 기지국 장치에 동기되며, The other base stations are synchronized to the base station apparatus by receiving further time indicators from at least one of the mobile cellular communication station and another mobile cellular communication station, 상기 또 다른 시간 표시자들 및 상기 시간 표시자는 동일한 시간 표준에 기초하게 되는, 기지국 장치.The another time indicator and the time indicator are based on the same time standard. 이동 셀룰러 통신국을 포함하는 장치로서,An apparatus comprising a mobile cellular communication station, 상기 이동 셀룰러 통신국은,The mobile cellular communication station, 무선 셀룰러 송수신기;Wireless cellular transceiver; 상기 무선 셀룰러 송수신기에 커플링되어, 상기 이동 셀룰러 통신국에서의 시각을 나타내며 기지국에서 이용할 수 있는 신호에 대하여 결정되는 시간 표시자를 결정하는 위성 측위 시스템 (SPS) 수신기를 구비하며,A satellite positioning system (SPS) receiver coupled to the wireless cellular transceiver, the satellite positioning system (SPS) receiver indicating a time at the mobile cellular communication station and determining a time indicator determined for a signal available at a base station, 상기 무선 셀룰러 송수신기는 상기 시간 표시자를 상기 기지국에게 송신하며, 상기 시간 표시자는, 상기 기지국이 상기 이동 셀룰러 통신국과 무선 통신할 수 있는 또 다른 기지국에 동기되도록 상기 기지국에서의 시간을 확립하는데 이용되는, 이동 셀룰러 통신국을 포함하는 장치.The wireless cellular transceiver transmits the time indicator to the base station, the time indicator being used to establish a time at the base station such that the base station is synchronized with another base station capable of wireless communication with the mobile cellular communication station; A device comprising a mobile cellular communication station. 제 32 항에 있어서,The method of claim 32, 상기 SPS 수신기는 위치를 결정하며, 상기 무선 셀룰러 송수신기는 상기 위치를 상기 기지국으로 송신하며, The SPS receiver determines a location, the wireless cellular transceiver transmits the location to the base station, 상기 신호는, 상기 기지국으로부터 상기 이동 셀룰러 통신국으로 송신되는 셀룰러 통신 신호이며, The signal is a cellular communication signal transmitted from the base station to the mobile cellular communication station, 상기 시간 표시자는, 상기 신호에서의 마커에 대응하는, 이동 셀룰러 통신국을 포함하는 장치.And the time indicator comprises a mobile cellular communication station corresponding to a marker in the signal. 제 33 항에 있어서,The method of claim 33, wherein 상기 시간 표시자는 상기 SPS 수신기에 의해 수신되는 SPS 신호에서의 시각 메세지인, 이동 셀룰러 통신국을 포함하는 장치.And the time indicator is a mobile cellular communication station that is a visual message in an SPS signal received by the SPS receiver.
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