KR100883486B1

KR100883486B1 - 무선 단말 장치와, 그 위치를 계산하기 위한 위치 측정 시스템, 위치 계산 방법 및 서버 장치

Info

Publication number: KR100883486B1
Application number: KR1020020046831A
Authority: KR
Inventors: 구와하라미끼오; 미즈가끼겐이찌; 오기노아쯔시; 후지시마겐자부로
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2009-02-16
Also published as: JP3733336B2; US20030162550A1; KR20030070808A; US7013111B2; JP2003250174A

Abstract

설명되는 발명은 복잡한 처리를 사용하지 않고 계산시 중계국(repeater)의 영향을 제거하여, 정확한 위치를 계산하는 무선 통신 단말 장치를 제공한다. 단말 장치는 다수의 기지국으로부터 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호를 사용하여 그 위치를 계산한다. 단말 장치는 기지국들 중 하나로부터 전송된 신호를 근거로 발생되고 수신 신호 중에서 그 기지국으로부터 전송된 신호와 구별가능하지 않은 신호를 전송하는 중계국으로부터의 신호를 검출하는 중계국 검출 수단, 및 그 위치를 계산하는 위치 계산 수단을 포함한다. 중계국 검출 수단이 중계국으로부터의 신호를 검출할 때, 위치 계산 수단은 중계국으로부터의 검출 신호를 무시하고, 다른 기지국들로부터 수신된 신호를 사용하여 단말기 위치를 계산한다.

무선 통신 단말 장치, 중계국 검출 수단, 위치 계산 수단, 기지국, 이동국, 서버 장치

Description

무선 단말 장치와, 그 위치를 계산하기 위한 위치 측정 시스템, 위치 계산 방법 및 서버 장치{WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 단말 장치의 구성을 도시하는 블록도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 단말 장치의 위치를 정하는 원리를 설명하는 도면.

도 3은 단말기(이동국)가 중계국 가까이에 있을 때 다수의 기지국으로부터 수신된 측정 신호의 지연 프로파일을 도시하는 도면.

도 4는 실시예 1의 위치 계산 방법을 설명하는 흐름도.

도 5는 실시예 1의 중계국 검출 방법을 설명하는 흐름도.

도 6은 실시예 2의 또 다른 위치 계산 방법을 설명하는 흐름도.

도 7은 실시예 2의 또 다른 중계국 검출 방법을 설명하는 흐름도.

도 8은 단말기가 중계국에 매우 가까이 있을 때 단말기 부근에 있는 중계국 및 기지국으로부터 측정된 파일럿(pilot) 신호의 지연 프로파일을 도시하는 도면.

도 9는 실시예 2의 동기(sync) 채널 검출 방법을 설명하는 흐름도.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 무선 단말기 위치를 결정하는 시스템의 구성을 도시하는 블록도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 안테나

2: RF 유닛

3: 기저대 유닛

4: 제어 채널용 역확산기

5: 제어 채널용 검출 블록

6: 파일럿 채널용 상관기

7: 메모리

8: CPU

MS: 단말기

BS: 기지국

RP: 중계국

본 발명은 무선 주파수(radio frequency) 신호를 사용하여 현재 위치를 결정할 수 있는 무선 통신 단말 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 중계국(repeater) 부근에 있을 때에도 그 위치를 정확하게 계산할 수 있는 장치에 관한 것이다.

지금까지 이동 통신 시스템에서 기지국으로부터 전송된 신호를 사용하여 무선 통신 단말 장치(이동국)의 위치를 결정하는 기술이 제안되어 왔다. 예를 들어, 코드 분할 다중 억세스(code division multiple access, CDMA) 시스템에서 이동 단말기의 위치가 기지국의 위치 및 기지국으로부터 단말기로 전송된 신호의 전파 지연 시간차를 사용하여 결정되는 기술이 JP-A No. 181242/1995에서 제안되었다.

도 2를 참고로, 상기 기술이 설명된다. 이동국(MS)은 주변에 존재하는 3개의 기지국으로부터 신호를 수신하여 수신된 신호의 상관관계 처리를 실행하고, 각 신호 수신 타이밍을 결정한다. 결정된 각 신호 수신 타이밍으로부터, 기지국으로부터의 신호 수신 타이밍의 지연 시간차(기지국과 이동국간의 거리차에 비례)가 계산된다. 이와 같이 계산된 지연 시간차를 사용하여 도 2에 주어진 수식을 계산함으로써, 이동국의 위치가 구해질 수 있다.

상기에 설명된 기술이 적용되는 종래의 이동 통신 시스템에서는 도 3에 도시된 바와 같이 기지국 이외에, 특정한 기지국(BS1)으로부터 신호를 수신하고 그 신호를 재전송하는 중계국(RP)이 부가된다. 이러한 중계국은 저비용으로 셀룰러(cellular) 통신이 실시될 수 있는 영역을 확장시킬 수 있다. 그래서, 중계국은 특히 실내 서비스 영역을 확장시키는데 널리 사용된다. 그러나, 중계국(RP)은 특정한 기지국(BS1)에 의해 전송된 신호를 수신하고 그 신호를 그대로 전송한다. 그러므로, 중계국(RP)은 기지국(BS1)이 전송한 것과 똑같은 신호를 전송한다. 중계국에 의해 전송된 신호를 수신하는 시간은 중계국에서의 신호 처리로 인하여 기지국(BS1)에서 전송된 신호를 바로 수신하는 시간 보다 더 늦다. 도 3의 상단에 주어진 차트는 실제 사용되는 무선 통신 시스템에서 중계국으로부터의 신호 수신 측정 시간의 지연 프로파일을 도시한다. PN0은 이동국에 가장 가까운 기지국으로부터의 신호이고, 그 신호의 강도를 나타내는 상관관계값이 구해진다. PN1은 기지국(BS1)으로부터의 신호이고; 그 신호는 BS1에 연결된 중계국(RP)에 의해 중계된다. 신호가 중계되지 않는다고 가정할 때 이동국(MS)이 BS1으로부터 직접 신호를 수신할 때의 타이밍은 차트에서 점선으로 표시된다.

기지국이 중계국에 가까워질 때, 기지국은 중계국에 의해 중계된 큰 지연의 신호를 수신한다. PN1 신호의 차트로부터, 이동국은 BS1으로부터 바로 전송된 신호의 가정된 수신 시간으로부터 계산되는 BS1과 이동국(MS) 사이의 거리 보다 더 긴 12km의 지연을 갖고 중계국에 의해 중계된 신호를 수신함을 알 수 있다. 중계된 신호를 사용하여 이동국 위치를 계산하면, 이동국 위치에 상당히 큰 에러가 주어지게 된다.

간략하게, 무선 통신 단말기(이동국)가 그 위치를 결정하는 종래 방법의 문제점은 다음과 같다:

(1) 중계국을 검출하는 방법이 없고; 또한

(2) 중계국이 일부 수단에 의해 검출되더라도 단말기 위치 결정시 중계국의 영향을 완화하는 방법이 없다.

본 발명의 목적은 복잡한 처리를 사용하지 않고 그 위치 계산시 중계국의 영향을 제거하면서 정확한 위치를 계산하는 무선 통신 단말 장치를 제공하는 것이다.

상기에 기술된 문제점들을 해결하기 위해, 본 발명은 일 양상에서 다수의 기지국으로부터 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호를 사용하여 그 위치를 계산하는 무선 통신 단말 장치를 제공한다. 이 단말 장치는 기지국들 중 하나로부터 전송된 신호를 근거로 발생되고 수신 신호 중에서 그 기지국으로부터 전송된 신호와 구별가능하지 않은 신호를 전송하는 중계국으로부터의 신호를 검출하는 중계국 검출 수단, 및 그 위치를 계산하는 위치 계산 수단을 포함한다. 중계국 검출 수단이 중계국으로부터의 신호를 검출할 때, 위치 계산 수단은 중계국으로부터의 검출 신호를 무시하고, 다른 기지국들로부터 수신된 신호를 사용하여 단말기 위치를 계산한다.

다른 양상에서, 본 발명은 다수의 기지국으로부터 전송된 신호를 수신하고 수신된 신호를 사용하여 그 위치를 계산하는 무선 통신 단말 장치를 제공하고, 이는 기지국들 중 하나로부터 전송된 신호를 근거로 발생되고 수신 신호 중에서 그 기지국으로부터 전송된 신호와 구별가능하지 않은 신호를 전송하는 중계국으로부터의 신호를 검출하는 중계국 검출 수단, 및 그 위치를 계산하는 위치 계산 수단을 포함하며, 여기서 중계국 검출 수단이 중계국으로부터의 신호를 검출할 때, 위치 계산 수단은 검출된 신호를 전송하는 중계국의 위치를 단말 장치의 위치로 결정한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 단말기 위치를 결정하는 시스템을 제공하고, 이는: 무선 통신 단말 장치에 신호를 전송하는 기지국들; 기지국들 중 하나로부터 전송된 신호를 근거로 발생되고 그 기지국으로부터 전송된 신호와 구별가능하지 않은 신호를 전송하는 중계국; 다수의 기지국으로부터 신호를 수신하고 수신된 신호를 사용하여 그 위치를 계산하는 무선 통신 단말 장치; 수신된 신호 중에서 중계국으로부터의 신호를 검출하는 중계국 검출 수단; 및 단말 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 수단을 포함하고, 여기서 중계국 검출 수단이 중계국으로부터의 신호를 검출할 때, 위치 계산 수단은 중계국으로부터의 검출 신호를 무시하고, 다른 기지국들로부터 수신된 신호를 사용하여 단말 장치의 위치를 계산한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 단말기 위치를 결정하는 시스템을 제공하고, 이는: 무선 통신 단말 장치에 신호를 전송하는 기지국들; 기지국들 중 하나로부터 전송된 신호를 근거로 발생되고 그 기지국으로부터 전송된 신호와 구별가능하지 않은 신호를 전송하는 중계국; 다수의 기지국으로부터 신호를 수신하고 수신된 신호를 사용하여 그 위치를 계산하는 무선 통신 단말 장치; 수신된 신호 중에서 중계국으로부터의 신호를 검출하는 중계국 검출 수단; 및 단말 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 수단을 포함하고, 여기서 중계국 검출 수단이 중계국으로부터의 신호를 검출할 때, 위치 계산 수단은 검출된 신호를 전송하는 중계국의 위치를 단말 장치의 위치로 결정한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 무선 통신 단말 장치가 다수의 기지국으로부터 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호를 사용하여 그 위치를 계산하는 위치 계산 방법을 제공한다. 위치 계산 방법은 기지국들 중 하나로부터 전송된 신호를 근거로 발생되고 수신 신호 중에서 그 기지국으로부터 전송된 신호와 구별가능하지 않은 신호를 전송하는 중계국으로부터의 신호를 검출하는 중계국 검출 단계, 및 그 단말 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 단계를 포함하고, 여기서 중계국 검출 단계에 의해 중계국으로부터의 신호가 검출될 때, 중계국으로부터의 검출 신호는 무시되고, 위치 계산 단계에서 다른 기지국들로부터 수신된 신호를 사용하여 단말 장치의 위치가 계산된다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 무선 통신 단말 장치가 다수의 기지국으로부터 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호를 사용하여 그 위치를 계산하는 위치 계산 방법을 제공하고, 그 위치 계산 방법은 기지국들 중 하나로부터 전송된 신호를 근거로 발생되고 수신 신호 중에서 그 기지국으로부터 전송된 신호와 구별가능하지 않은 신호를 전송하는 중계국으로부터의 신호를 검출하는 중계국 검출 단계, 및 그 단말 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 단계를 포함하고, 여기서 중계국 검출 단계에 의해 중계국으로부터의 신호가 검출될 때, 위치 계산 단계에서는 검출 신호를 전송하는 중계국의 위치가 단말 장치의 위치로 결정된다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 다수의 기지국으로부터 신호를 수신한 무선 통신 단말 장치의 위치를 계산하도록 단말기 위치를 결정하는 상기 시스템에서 사용되는 서버(server) 장치를 제공한다. 서버 장치는 무선 통신 단말 장치가 신호를 수신한 타이밍을 근거로 단말 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 수단, 및 기지국들 중 하나로부터 전송된 신호를 근거로 발생되고 수신 신호 중에서 그 기지국으로부터 전송된 신호와 구별가능하지 않은 신호를 전송하는 중계국으로부터의 신호를 검출하는 중계국 검출 수단을 포함하고, 여기서 중계국 검출 수단이 중계국으로부터의 신호를 검출할 때, 위치 계산 수단은 중계국으로부터의 검출 신호를 무시하고, 다른 기지국들로부터 수신된 신호를 사용하여 단말 장치의 위치를 계산한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 다수의 기지국으로부터 신호를 수신한 무선 통신 단말 장치의 위치를 계산하는 서버 장치를 제공하고, 그 서버 장치는 무선 통신 단말 장치가 신호를 수신한 타이밍을 근거로 단말 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 수단, 및 기지국들 중 하나로부터 전송된 신호를 근거로 발생되고 수신 신호 중에서 그 기지국으로부터 전송된 신호와 구별가능하지 않은 신호를 전송하는 중계국으로부터의 신호를 검출하는 중계국 검출 수단을 포함하고, 여기서 중계국 검출 수단이 중계국으로부터의 신호를 검출할 때, 위치 계산 수단은 검출된 신호를 전송하는 중계국의 위치를 단말 장치의 위치로 결정한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 상기의 무선 통신 단말 장치로 사용되고 프로그램이 저장될 수 있는 메모리와 CPU를 갖는 반도체 집적 회로로 제작된 장치를 제공하고, 여기서 컴퓨터로 실행가능한 프로그램은 메모리에 저장되고 CPU는 메모리에 저장되어 유지되는 그 프로그램을 실행한다. 그 프로그램은 기지국들 중 하나로부터 전송된 신호를 근거로 하고 수신 신호 중에서 그 기지국으로부터 전송된 신호와 구별가능하지 않은 신호를 전송하는 중계국으로부터의 신호를 검출하는 중계국 검출 단계, 및 그 단말 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 단계를 포함하고, 여기서 중계국 검출 단계에 의해 중계국으로부터의 신호가 검출될 때, 중계국으로부터의 검출 신호는 무시되고, 위치 계산 단계에서 다른 기지국들로부터 수신된 신호를 사용하여 단말 장치의 위치가 계산된다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 프로그램이 저장될 수 있는 메모리와 CPU를 갖는 반도체 집적 회로로 제작된 장치를 제공하고, 여기서 컴퓨터로 실행가능한 프로그램은 메모리에 저장되고 CPU는 메모리에 저장되어 유지되는 그 프로그램을 실행한다. 그 프로그램은 기지국들 중 하나로부터 전송된 신호를 근거로 발생되고 수신 신호 중에서 그 기지국으로부터 전송된 신호와 구별가능하지 않은 신호를 전송하는 중계국으로부터의 신호를 검출하는 중계국 검출 단계, 및 그 단말 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 단계를 포함하고, 여기서 중계국 검출 단계에 의해 중계국으로부터의 신호가 검출될 때, 위치 계산 단계에서는 검출 신호를 전송하는 중계국의 위치가 단말 장치의 위치로 결정된다.

본 발명의 한 실시에 따라 상기에 기술된 문제점들을 해결하기 위해, 다수의 기지국으로부터 전송된 신호를 수신하고 수신된 신호를 사용하여 그 위치를 계산하는 무선 통신 단말 장치는 기지국들 중 하나로부터 전송된 신호를 근거로 발생되고 수신 신호 중에서 그 기지국으로부터 전송된 신호와 구별가능하지 않은 신호를 전송하는 중계국으로부터의 신호를 검출하는 중계국 검출 수단, 및 그 위치를 계산하는 위치 계산 수단을 포함하고, 여기서 중계국 검출 수단이 중계국으로부터의 신호를 검출할 때, 위치 계산 수단은 검출 신호를 전송하는 중계국의 위치를 단말 장치의 위치로 결정한다. 그래서, 중계국이 존재하는 무선 셀룰러(cellular) 통신 시스템에서도 정확한 단말기 위치 결정이 실행될 수 있고, 이를 실시하는데 약간의 변화만이 요구된다.

본 발명의 한 실시에 따라, 다수의 기지국으로부터 전송된 신호를 수신하고 수신된 신호를 사용하여 그 위치를 계산하는 무선 통신 단말 장치는 기지국들 중 하나로부터 전송된 신호를 근거로 발생되고 수신 신호 중에서 그 기지국으로부터 전송된 신호와 구별가능하지 않은 신호를 전송하는 중계국으로부터의 신호를 검출하는 중계국 검출 수단, 및 그 위치를 계산하는 위치 계산 수단을 포함하고, 여기서 중계국 검출 수단이 중계국으로부터의 신호를 검출할 때, 위치 계산 수단은 검출 신호를 전송하는 중계국의 위치를 단말 장치의 위치로 결정한다. 중계국은 실내 공간과 같이 작은 영역을 커버하도록 의도되기 때문에, 그 전송 전력이 일반적으로 다른 기지국의 전송 전력 보다 낮은 것을 특징으로 한다. 단말기가 다른 기지국으로부터의 신호와 비교하여 가능한 중계국으로부터 가장 큰 전력의 신호를 수신할 때는 그 단말기가 중계국에 매우 가까이 있는 것으로 생각하는 것이 합리적이다. 그래서, 중계국이 존재하는 무선 셀룰러 통신 시스템에서도 정확한 단말기 위치 결정이 실행될 수 있다.

상술된 중계국 검출 수단은 판정 대상인 수신 신호를 수신하는 타이밍과 또 다른 기지국으로부터 신호를 수신하는 타이밍을 비교하고, 비교 결과를 근거로 하여 상기 판정 대상인 수신 신호의 발신원이 중계국임을 결정한다(예를 들어, 판정 대상인 수신 신호를 수신하는 타이밍이 또 다른 기지국으로부터 신호를 수신하는 타이밍 보다 소정의 시간 만큼 더 느리고 더 길 때). 그래서, 복잡한 방법을 사용하지 않고 중계국 검출이 실행될 수 있다.

단말 장치가 판정 대상인 수신 신호 중에 소정의 수의 섹터(sector)에서만 신호를 관찰할 수 있을 때, 상술된 중계국 검출 수단은 상기 판정 대상인 수신 신호의 발신원이 중계국인 것으로 결정한다. 일반적으로, 셀룰러 기지국은 다수의 섹터로 신호를 전송한다. 단말기가 기지국에 매우 가까이 있을 때, 단말기는 기지국으로부터 전송된 다수의 섹터에서 신호를 관찰한다. 그러나, 중계국은 기지국으로부터 전송된 다수의 섹터 중 하나만을 중계한다. 단말기가 중계국에 매우 가까이 있을 때, 단말기는 다수의 섹터 중 하나에서 신호를 관찰한다. 그래서, 복잡한 방법을 사용하지 않고 중계국 검출이 실행될 수 있다.

<실시예>

본 발명은 이제 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참고로 이후 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 단말 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.

본 발명의 본 실시예에 따른 무선 통신 단말 장치는 기본적으로 안테나(1), RF 유닛(2), 기저대 유닛(3), 메모리(7), 및 CPU(8)로 구성된다. 기저대 유닛(3)은 역확산기(despreader)(4), 검출 블록(5), 및 상관기(correlator)(6)를 포함한다. 기지국으로부터의 신호는 안테나(1)에 의해 수신되어 RF 유닛(2)에 전달된다. RF 유닛(2)은 수신부와 송신부로 구성된다. RF 유닛(2)은 안테나(1)에 의해 수신되는 기지국으로부터의 신호에 대해 고주파수와 중간 주파수에서의 증폭 및 주파수 변환과 같은 수신 처리를 실행하고, 이들을 기저대 신호로 변환한다.

이후에는 본 실시예의 무선 통신 단말 장치가 위치 계산을 실행하는 과정이 설명된다. 단말기는 CDMA를 사용하는 셀룰러(cellular) 시스템인 TIA/EIA/IS-95 시스템에서 기지국과 통신하고 있다고 가정한다. TIA/EIA/IS-95 시스템에서는 기지국이 고정된 패턴의 파일럿(pilot) 신호를 전송한다. 각 기지국은 시스템 클럭 하에서 각 기지국에 대해 미리 결정된 PN 오프셋을 근거로 하는 타이밍으로 파일럿 신호를 전송한다. 단말기는 먼저 어느 기지국이 가장 가까이에 있는가를 결정한다. 이를 위해, 파일럿 채널에 대한 상관기(6)는 상관기에 공급되는 파일럿 신호의 위상이 순차적으로 변화할 때 최고의 상관관계 피크가 발생되는 타이밍을 찾도록 동작한다. 이와 같이 검출된 피크 위치는 단말기에 가장 가까이 있는 것으로 간주되는 기지국으로부터의 신호 수신과 동기화되는 타이밍이다.

기저대 유닛(3)은 제어 채널용 역확산기(4)를 포함한다. 역확산기(4)는 단말기에 가장 가까이 있는 기지국으로부터의 신호 수신의 검출 타이밍에서 역확산 처리를 실행하여, 제어 채널 신호를 선별한다. 선별된 제어 채널 신호는 검출 블록(5)에 의해 검출되어 주요 정보로 복조된다. CPU(8)는 이와 같이 선별된 신호로부터 단말기가 신호를 수신하고 있는 기지국의 ID를 추출한다. CPU(8)는 메모리(7)에 미리 저장된 단말기 주변에 있는 기지국에 대한 정보 테이블을 살펴보고, 단말기 부근에 있는 기지국의 PN 오프셋을 구한다. 단말기에 가장 가까이 있는 기지국과 단말기 부근에 있는 다른 기지국의 PN 오프셋을 근거로 하는 타이밍으로, 파일럿 신호에 대한 상관기(6)를 사용하여 지연 프로파일(delay profile)이 생성된다. 이와 같이 생성된 지연 프로파일은 메모리(7)에 저장된다. CPU(8)는 메모리(7)에 저장된 지연 프로파일을 분석하고, 단말기 부근에 있는 각 기지국으로부터 직접파 경로가 검출되는 타이밍을 선별한다. 각 기지국에 대해 선별된 타이밍은 도 2에 도시된 단말기(이동국)에서 각 기지국으로부터의 직접파의 전파 시간(T1, T2, T3)에 대응한다. 더욱이, CPU(8)는 최소 제곱 방법을 사용하여 도 2에 주어진 수식을 계산하여, 단말기(이동국)의 위치를 계산한다. 이러한 위치 계산을 위해서는 기지국의 ID, PN 오프셋, 및 위치가 필요하고, 이들은 단말기의 메모리에 미리 저장되어야 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 단말 장치의 위치를 정하는 원리를 설명하는 도면이다.

단말기(이동국)(MS)는 MS 부근에 있는 3개의 기지국(BS1, BS2, BS3)으로부터 신호를 수신한다. 각 기지국은 GPS 또는 네트워크와 동기화된 시간을 갖고, 무선 통신 시스템에 속하는 모든 기지국은 동기화된 정확한 클럭을 갖는다. 각 기지국은 클럭과 동기화하여 제어되는 고정 패턴의 신호를 전송한다. 단말기(이동국)(MS)는 각 기지국으로부터 전송되는 신호 패턴을 미리 알고, 상관기는 그 패턴과 수신 신호 사이의 상관관계 처리를 실행하여 각 기지국으로부터의 신호 수신 타이밍을 검출한다. 검출된 타이밍에서, 기지국(BS1, BS2, BS3)으로부터의 신호 수신 타이밍이 T1, T2, T3로 결정된다. 각 기지국으로부터 신호 수신 지연 만큼의 차이, 즉 T1-T2 및 T3-T2가 계산된다. 이 지연 시간 차이는 기지국으로부터 단말기의 거리 차이에 비례하기 때문에, 최소 제곱 방법을 사용하여 도 2에 예시된 수식을 계산함으로써, 단말기 위치(x, y)가 구해질 수 있다.

CDMA 셀룰러 시스템에서는 특히 3개의 기지국이 똑같은 주파수 대역을 사용하여 신호를 전송하기 때문에, 단말기(이동국)(MS)가 단 하나의 주파수를 관찰하고 관찰할 신호 패턴을 변화시킴으로써 동시에 3개의 기지국으로부터 신호를 수신할 수 있다.

도 3은 MS가 중계국(repeater) 가까이에 있을 때 다수의 기지국으로부터 수신된 측정 신호의 지연 프로파일(delay profile)을 도시한다.

본 명세서의 "[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]" 부분에서 설명된 바와 같이, 중계국(RP)로부터의 지연된 신호는 기지국(BS1)으로부터 직접 전송된 신호 보다 더 강한 전력의 신호로 수신된다. 중계국으로부터의 신호가 위치 계산을 위해 사용되면, 이와 같이 상당히 지연된 신호는 위치 계산을 위한 수식(도 2)의 해답으로 구해진 단말기 위치에 큰 에러를 발생시킨다. 즉, 구해진 위치가 단말기의 본래 위치에서 많이 벗어난다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 단말 장치에 의해 실시되는 위치 계산 방법(실시예 1)을 설명하는 흐름도이다. 이 흐름도는 특히 중계국을 검출하는 수단을 포함하는 단말기 장치에 적용되는 상기 방법을 설명한다.

위치 계산 이전에, 단말기는 신호를 기지국으로부터 수신했는지 아니면 중계국으로부터 수신했는지를 결정한다(101). 중계국이 검출되면, 단말기는 중계국으로부터의 신호의 지연 시간을 측정한 결과로 구해진 거리 측정치를 제거한다(102). 이어서, 단말기는 위치를 계산한다(103). 중계국이 검출되지 않으면, 단말기는 부근에 있는 모든 기지국으로부터의 신호의 지연 시간을 측정한 결과로 구해진 거리 측정치를 사용하여 위치를 계산한다(103). 계산된 단말기 위치가 출력된다(104).

중계국을 검출하고 중계국의 거리 측정치를 제거하는 알고리즘은 매우 간단하므로, 이를 부가하는 것은 단말기에 대한 위치 계산 로드를 심하게 증가시키지 않는다. 그러므로, 위치 계산에 대한 중계국의 영향이 간단한 결정으로 제거될 수 있다.

이어서 중계국 검출 방법이 설명된다. 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 적용가능한 중계국 검출 방법을 설명하는 흐름도이다.

기지국에 연결된 중계국이 존재하는가 여부에 대한 정보는 단말기의 메모리(7)에 저장된다. 저장된 정보 테이블을 살펴봄으로써, 단말기는 단말기 부근에 위치하는 기지국에 연결된 중계국이 존재하는가 여부를 결정한다(111). 전송 기지국에 연결된 중계국이 존재하면, 단말기는 중계국으로부터 신호를 수신할 가능성이 있다. 단말기는 가능한 중계국으로부터의 신호 지연(지연 시간)과 또 다른 기지국으로부터의 신호 지연을 비교한다(도달 지연 시간차(T1-T2 등)를 구한다)(112). 두 신호의 도달 지연 시간차(T1-T2 등)에 광속을 곱함으로써 구해진 거리가 두 기지국 사이의 거리 보다 현저하게 더 길면, 단말기는 중계국으로부터 신호를 수신한 것으로 결정된다(113). 전파 거리가 기지국 사이의 거리 보다 현저하게 더 긴지 여부를 결정하는 것은 단말기가 사용되는 무선 통신 시스템에서 기지국이 설치되는 간격에 의존한다. 기지국은 일반적으로 수 km의 간격으로 설치된다. 또한, 실제 사용되는 무선 통신 시스템에서의 지연 측정치로부터 (도 3을 참고), 중계국 지연은 중계국으로부터 측정된 신호 지연 시간으로 구해지는 중계국에서 단말기까지의 거리와, 신호를 전송하는데 그 중계국을 사용한 기지국으로부터 단말기까지의 거리 사이의 차이인 12km와 동일한 지연으로 발생됨을 알 수 있다. 이에 대해, 결정 한계값은 예를 들어, 기지국들 사이의 평균적인 간격의 2배로 설정되어야 한다. 한계값과 도달 지연 시간차로부터 구해진 거리를 비교하여, 도달 지연 시간차로부터 구해진 거리가 한계값 보다 작으면, 가능한 중계국이 아닌 것으로 결정된다(114). 중계국 검출 방법의 이러한 실시예는 중계국와 기지국 사이의 거리 차이를 근거로 하지 않고, 지연에 광속을 곱하기 이전의 도달 지연 시간차에 의해 단말기가 기지국으로부터 신호를 수신하는지 아니면 중계국으로부터 신호를 수신하는지를 결정하도록 수정될 수 있다.

상기에 설명된 중계국 검출 방법(도 5)에서는 단말기가 신호를 기지국으로부터 신호를 수신하는지 아니면 중계국으로부터 수신하는지를 결정할 때 단말기가 정보 테이블을 살펴보고 단말기 부근의 기지국에 연결된 중계국이 존재하는가 여부를 결정하는 단계(111)에서 중계국 검출이 조건화된다. 그러나, 이러한 조건이 배제되더라도, 이 중계국 검출 방법은 효과적이다. 즉, 단말기 부근에 중계국이 존재할 확률에 대해 결정이 이루어지지 않더라도, 전송국으로부터의 신호 지연이 다른 기지국으로부터의 신호 지연 보다 현저하게 더 길 때는 전송국이 중계국임이 명백하다. 그래서, 단계(111)에서의 결정이 생략되더라도, 도 5에서 설명되는 중계국 검출 방법은 아직 효과적이다. 그러나, 단말기가 멀리 있는 전송기로부터 무선파를 수신할 수 있는 산의 정상과 같이 높은 장소에 있을 때나 기지국이 조밀하게 설치되고 되풀이되는 PN 오프셋 신호가 단거리를 통해 전송될 때는, 단말기가 멀리 있는 기지국으로부터 긴 지연의 신호를 수신할 수 있으므로, 위치 계산에 에러를 발생시킬 수 있다. 단계(111)가 실시되고, 단말기가 단말기 가까이에 가능한 중계국이 존재하는 것으로 결정할 때, 단말기는 일치되지 않는 측정치를 제거하고, 이는 상기 상황에서 발생될 수 있는 에러를 방지하는 데 효과적이다.

이제는 본 발명의 또 다른 실시예가 설명된다. 상기 설명된 제1 실시예(도 4)에서는 단말기 위치 계산이 가능한 중계국으로부터의 단말기의 거리 측정치를 사용하지 않고 실시된다. 그러나, 단말기가 중계국에 매우 가까이 있을 때, 단말기는 상기에 설명된 바와 같이 중계국으로부터 매우 강력한 전력의 신호를 수신한다. 이때, 단말기의 RF 유닛(2)에서는 다른 기지국으로부터의 신호를 억제하도록 자동 이득 제어(automatic gain control, AGC)가 활성화되므로, 결과적으로 다른 기지국으로부터의 신호를 관찰하기 어렵다. 특히, 실내 환경과 같이 폐쇄된 공간에서는 다른 기지국으로부터의 신호가 벽을 통과할 때 전송 손실이 일어나므로, 이들 신호의 수신을 더 어렵게 만들어 기지국으로부터의 신호의 관찰 결과에 큰 영향을 준다. 이 경우, 단말기가 중계국에 매우 가까이 있으면, 단말기 위치가 중계국 위치로 간주되는 위치 계산 방법을 사용하는 것이 효과적이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 단말 장치에 의해 실시되는 또 다른 위치 계산 방법(제2 실시예)을 설명하는 흐름도이다.

단말기 부근에 있는 기지국으로부터 신호의 전파 지연 시간 측정치를 근거로, 단말기는 먼저 중계국으로부터의 신호가 관찰되는가 여부를 결정한다(201). 단말기가 중계국으로부터 신호를 수신하는지 여부를 결정하는 것은 도 5에서 설명된 상기 방법에 의해 행해진다. 중계국이 검출되면, 단말기는 중계국이 동기 채널(sync channel)을 송신한 기지국인지 여부, 즉, 단말기에 의해 수신되는 가장 강력한 신호를 출력하는 기지국이 그 중계국인가 여부를 결정한다(202).

동기 채널을 전송하는 기지국이 중계국인 것으로 결정되면, 단말기는 그 중계국이 단말기(수신점)에 매우 가까이 위치하기 때문에 중계국 위치를 자신의 위치로 결정한다(203). 동기 채널을 전송하는 기지국이 중계국이 아닌 것으로 결정되면, 단말기는 중계국으로부터 신호의 지연 시간을 측정한 결과로 구해진 거리 측정치를 제거하고(204), 위치를 계산한다(205). 마지막으로, 단계(203) 또는 단계(205)를 통해 결정된 단말기 위치가 출력된다(206).

단계(201)에서 중계국이 검출되지 않으면, 단말기는 부근에 있는 모든 기지국으로부터 신호의 지연 시간을 측정한 결과로 구해진 거리 측정치를 사용하여 위치를 계산한다(205).

상기에 설명된 제2 실시예에서는 단말기가 도 5에 설명된 상기 방법에 의해 부근에 중계국이 존재하는가 여부를 결정하지만, 중계국이 동기 채널을 전송하는 기지국일 때는 또 다른 방법을 사용하여 이러한 결정을 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 적용가능한 또 다른 중계국 검출 방법을 설명하는 흐름도이다.

단말기의 메모리(7)에 저장된 중계국 리스트를 살펴봄으로서, 단말기는 먼저 단말기 부근에 위치하는 기지국에 연결된 중계국이 존재하는가 여부를 결정한다(211). 단말기 부근에 중계국이 존재할 가능성이 없으면, 단말기는 전송국이 중계국이 아닌 것으로 결정한다.

단말기 부근에 중계국이 존재할 가능성이 있으면, 단말기는 PN 오프셋 신호를 전송하는 기지국이 그 단말기가 동기 채널을 수신하는 기지국인가 여부, 즉, 가장 높은 전력 신호를 전송하는 기지국인가 여부를 결정한다(212). 기지국이 동기 채널을 전송하는가 여부를 결정하는 방법은 도 9를 사용하여 추후 설명된다. PN 오프셋 신호를 전송하는 기지국이 단말기가 동기 채널을 수신하는 기지국이면, 단말기는 다른 섹터(sector) 신호를 검출할 수 있는가 여부를 결정한다(213).

단말기가 동기 채널의 섹터만을 관찰할 수 있으면, 전송국이 중계국인 것으로 결정한다(214). 단말기가 다른 섹터를 관찰할 수 있으면, 전송국은 중계국이 아닌 것으로 결정한다(216).

단계(212)에서 PN 오프셋 신호를 전송하는 기지국이 단말기가 동기 채널을 수신한 기지국이 아닌 것으로 결정되면, 단말기는 이 방법에 의해 전송국이 중계국인가 여부를 결정할 수 없다(215). 결정이 불가능한 경우에는 이러한 결정을 보충하는데 도 5에 설명된 방법이 사용될 수 있고, 설명된 방법들을 조합하여 사용하는 것은 본 발명의 범위내에 포함된다.

이제는 도 8을 사용하여 수신하는 섹터의 수를 관찰함으로써 단말기가 중계국으로부터 신호를 수신하는지 아니면 기지국으로부터 신호를 수신하는지를 결정하는 원리가 설명된다.

주파수 사용 효율성을 증가시키기 위해, 셀룰러 기지국은 일반적으로 지향성 안테나를 사용하여 한 주파수 대역의 섹터들 내에서 신호를 전송한다. 안테나에 의해 제공되는 FB 부분이 약 20dB이기 때문에, 단말기가 기지국에 매우 가까이 있을 때, 이는 한 섹터 뿐만 아니라 다수의 섹터 (예를 들면, 3개 섹터)를 관찰하게 된다. 한편, 중계국은 기지국으로부터의 섹터들 중 하나에서 단순히 신호를 중계한다. 단말기가 중계국에 매우 가까이 있을 때, 대부분의 경우에는 다수의 섹터가 아니라 한 섹터에서 신호를 관찰한다.

이는 또한 단말기에서의 AGC(Automatic Gain Control)로 인한 것이다. 단말기에는 수신된 신호의 일정한 평균 전력을 얻도록 입력 단말 증폭기를 조정하는 AGC 기능이 제공된다. 단말기가 중계국 또는 기지국에 매우 가까이 있을 때, 단말기는 기지국으로부터 강력한 신호를 수신한다. 결과적으로, AGC는 증폭기의 이득을 줄이도록 활성화되어, 신호 전력 포화상태를 방지하도록 신호 전력을 조정한다. 반대로, 수신기 감도는 감소되어 단말기가 낮은 전력의 신호를 수신할 수 없게 된다. 그래서, 단말기는 멀리 있는 기지국으로부터 신호를 수신할 수 없게 된다. 단말기가 기지국에 매우 가까이 있을 때는 단말기 수신기 감도가 감소되더라도 신호들이 충분하게 강력하므로 다른 섹터에서 만족스럽게 신호를 수신하게 된다. 한편, 단말기가 중계국에 매우 가까이 있을 때는 중계국이 한 섹터에서만 신호를 중계하므로, 단말기가 한 섹터에서 지배적인 신호를 수신하여 AGC가 동작되게 한다. 수신기 감도가 감소된 경우, 멀리 있는 기지국으로부터의 다른 섹터의 신호는 단말기에 의해 수신되기 어려워진다.

단말기의 상기 수신 특성을 활용하여, 단말기는 전송국으로부터 다른 섹터에서 신호를 검출할 수 있는가 여부를 결정함으로써 도 7의 단계(213)에서 중계국을 검출한다.

도 8은 단말기가 중계국에 매우 가까이 있을 때 단말기 부근에 있는 중계국 및 기지국으로부터 측정된 파일럿 신호의 지연 프로파일의 그래프이다. 이 도면에서, 지연 시간은 가로축을 따라 증가되는데, 즉, 우측 끝부분에 더 가깝게 도시된 신호가 더 긴 지연을 갖는다. 지연 시간에 수신된 신호의 전력 강도는 세로축을 따라 도시된다. 단말기 측정 위치 부근에는 4개의 기지국이 있다: 섹터 PN01, PN02, PN03에서 신호를 전송하는 기지국(0); 섹터 PN11, PN12, PN13에서 신호를 전송하는 기지국(1); 섹터 PN21, PN22, PN23에서 신호를 전송하는 기지국(2); 및 섹터 PN31, PN32, PN33에서 신호를 전송하는 기지국(4). 관찰 지점에서, 단말기는 이들 기지국으로부터 파일럿 신호를 수신하고, 파일럿 신호는 각 기지국에 대해 미리 정해진 파일럿 PN 오프셋에 따라 오프셋된다.

도면에서는 6개 섹터 신호 PN01, PN11, PN12, PN21, PN31, 및 PN33의 명확한 피크가 관찰된다. 최고 신호 전력을 출력하는 기지국은 PN01, PN02, 및 PN03 섹터 신호를 전송하는 것이다. 그러나, PN01 신호만이 관찰되고, 나머지 PN02 및 PN03 신호는 관찰될 수 없다. 이러한 현상은 상기에 설명된 바와 같이 중계국으로부터의 신호 수신에 대한 특징이다. 그래서, 단말기가 PN01 섹터 신호만을 수신하는 기지국이 중계국인 것으로 결정될 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예 중 중계국 검출 방법(도 7)에 적용된 동기 채널 검출 방법을 설명하는 흐름도이다.

상기에 설명된 바와 같이, 동기 채널(sync channel)의 특성은 최고 전력의 신호가 수신되는 것이다. 그래서, 단말기는 먼저 기지국으로부터 수신된 신호 전력과 다른 기지국으로부터 수신된 신호 레벨을 비교하고, 그 기지국으로부터 가장 강력한 신호가 수신되고 있는가 여부를 결정한다(221). 단말기는 가장 강력한 신호가 기지국으로부터 수신되고 있는 경우 그 기지국이 동기 채널을 전송하고 있는 것으로 결정한다(222). 그렇지 않은 경우, 단말기는 그 기지국이 동기 채널을 전송하고 있지 않은 것으로 결정한다(223).

도 10은 무선 단말기 위치를 결정하는 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.

상기에 설명된 실시예에서는 기지국에 연결된 중계국이 존재하는가 여부를 단말기가 결정하는데 사용되는 정보 테이블이 단말기의 메모리(7)에 저장되지만, 시스템은 단말기가 단말기 밖의 데이터베이스에 저장된 정보를 사용할 수 있도록 구성될 수 있다.

도 10에 도시된 무선 단말기 위치를 결정하는 시스템에서, 기지국 및 연관된 중계국의 리스트는 무선 통신 네트워크에 연결된 서버 장치에 저장된다. 단말기는 그에 가장 가까이 있는 기지국으로부터 수신된 기지국 ID를 기지국(BS3)을 통해 서버에 전달한다. 서버는 단말기가 수신한 기지국 ID를 검색하고, 정보 테이블로부터 인근 기지국의 ID, 그들의 오프셋, 및 위치를 검색하고, 또한 이들을 다시 단말기에 전달한다. 서버에 의해 제공되는 정보를 사용하여, 단말기는 기지국들과, 그로부터 전송된 PN 오프셋 신호를 관찰한다. 관찰된 신호로부터 구해진 거리 측정치를 사용하여, 단말기는 상기에 설명된 실시예의 중계국 검출 방법을 실행한다.

이 경우, 단말기가 자신의 위치를 계산할 수 있다. 그 대신에, 서버가 단말기 위치를 계산하도록, 지연 프로파일로부터 계산된 단말기 및 부근 기지국들의 거리 측정치를 무선 통신 네트워크를 통해 서버에 전달하여도 좋다.

청구된 것 이외의 본 발명의 양상에 따라, 본 발명의 전형적인 실시예가 이후 열거된다.

(1) 저장 수단이, 중계국이 기지국에 연결되는지 여부를 나타내는 각 기지국에 대한 표시자와 함께 기지국의 식별자들을 기지국 정보로 저장하는 무선 통신 단말 장치.

(2) 중계국 검출 수단이 판정 대상인 수신 신호를 수신하는 타이밍과 또 다른 기지국으로부터 신호를 수신하는 타이밍을 비교하고, 비교 결과를 근거로 (예를 들어, 기지국으로부터 신호를 수신하는 타이밍이 또 다른 기지국으로부터 신호를 수신하는 타이밍 보다 소정의 시간 만큼 느리고 더 길 때) 상기 판정 대상의 수신 신호의 발신원이 중계국임을 결정하는 단말기 위치를 결정하기 위한 시스템.

(3) 단말기가 기지국들 중 하나로부터 소정의 수의 섹터에서만 신호를 관찰할 수 있을 때, 기지국들 중 그 하나가 중계국인 것으로 중계국 검출 수단이 결정하는 단말기 위치를 결정하기 위한 시스템.

(4) 수신된 신호 중에서 최대 전력이나 진폭을 갖는 신호가 중계국으로부터 수신된 것인가 여부를 결정하는 중계국 검출 수단이 있는 단말기 위치를 결정하기 위한 시스템.

(5) 기지국에 연결된 중계국이 존재하는가 여부에 대한 정보를 저장하는 저장 수단을 포함하고, 저장 수단에 저장된 중계국-관련 정보를 사용하여 중계국으로부터 신호를 수신할 가능성이 있는가 여부를 중계국 검출 수단이 결정하고, 중계국으로부터 신호를 수신할 가능성이 있는 경우 중계국을 검출하는 단말기 위치를 결정하기 위한 시스템.

(6) 수신된 신호 중에서 최대 전력이나 진폭을 갖는 신호가 중계국으로부터 수신되었나 여부를 결정하는 단계를 포함하는 중계국 검출 단계를 포함한 위치 계산 방법.

(7) 저장 수단에 저장되어 있는, 기지국에 연결된 중계국이 존재하는가 여부에 대한 정보를 사용하여 중계국으로부터 신호를 수신할 가능성이 있는가 여부를 결정하고, 중계국으로부터 신호를 수신할 가능성이 있는 경우 중계국을 검출하는 단계를 포함하는 중계국 검출 단계를 포함하는 위치 계산 방법.

(8) 무선 통신 네트워크에 연결된 저장 설비에 저장된 중계국-관련 정보를 저장 설비로부터 구하고, 이와 같이 구해진 정보를 사용하여 중계국으로부터 신호를 수신할 가능성이 있는가 여부를 결정하고, 또한 중계국으로부터 신호를 수신할 가능성이 있는 경우 중계국을 검출하는 단계를 포함하는 중계국 검출 단계를 포함하는 위치 계산 방법.

(9) 기지국으로부터 전송된 신호를 수신하고 수신 타이밍을 측정하는 수신 타이밍 측정 단계, 측정된 수신 타이밍을 무선 통신선을 통해 무선 통신 네트워크에 연결된 서버 장치에 전달하는 수신 타이밍 전달 단계, 및 서버에 전달된 수신 타이밍을 근거로 수신 신호를 전송한 기지국에 연결된 중계국이 존재하는가 여부를 결정하는 단계를 포함하는 중계국 검출 단계를 포함하는 위치 계산 방법.

(10) 중계국 검출 수단이 기지국으로부터 신호를 수신하는 타이밍과 또 다른 기지국으로부터 신호를 수신하는 타이밍을 비교하고, 비교 결과를 근거로 (예를 들어, 기지국으로부터 신호를 수신하는 타이밍이 또 다른 기지국으로부터 신호를 수신하는 타이밍 보다 소정의 시간 만큼 느리고 더 길 때) 기지국이 중계국임을 결정하는 서버 장치.

(11) 단말기가 판정 대상인 수신 신후 중에 소정의 수의 섹터에서만 신호를 관찰할 수 있을 때, 판정 대상인 수신 신호의 발신원이 중계국인 것으로 중계국 검출 수단이 결정하는 서버 장치.

(12) 중계국 검출 수단이 수신된 신호 중에서 최대 전력이나 진폭을 갖는 신호가 중계국으로부터 수신된 것인가 여부를 결정하는 서버 장치.

(13) 기지국에 연결된 중계국이 존재하는가 여부에 대한 정보를 저장하는 저장 수단을 포함하고, 저장 수단에 저장된 중계국-관련 정보를 사용하여 중계국으로부터 신호를 수신할 가능성이 있는가 여부를 중계국 검출 수단이 결정하고, 중계국으로부터 신호를 수신할 가능성이 있는 경우 중계국을 검출하는 서버 장치.

(14) 저장 수단이, 중계국이 기지국에 연결되는가 여부를 나타내는 각 기지국에 대한 표시자와 함께 기지국의 식별자를 기지국 정보로 저장하는 서버 장치.

(15) 판정 대상인 수신 신호를 수신하는 타이밍과 또 다른 기지국으로부터 신호를 수신하는 타이밍을 비교하고, 비교 결과를 근거로 (예를 들어, 판정 대상인 수신 신호를 수신하는 타이밍이 또 다른 기지국으로부터 신호를 수신하는 타이밍 보다 소정의 시간 만큼 느리고 더 길 때) 상기 판정 대상인 수신 신호의 발신원이 중계국임을 결정하는 단계를 포함하는 중계국 검출 단계가 실시되는 반도체 집적 회로로 제작된 장치.

(16) 단말기가 기지국들 중 하나로부터 소정의 수의 섹터에서만 신호를 관찰할 수 있을 때, 기지국들 중 그 하나가 중계국인 것으로 결정하는 중계국 검출 단계가 실시되는 반도체 집적 회로로 제작된 장치.

(17) 수신된 신호 중에서 최대 전력이나 진폭을 갖는 신호가 중계국으로부터 수신된 것인가 여부를 결정하도록 중계국 검출 단계가 실시되는 반도체 집적 회로로 제작된 장치.

(18) 저장 수단에 저장되는, 기지국에 연결된 중계국이 존재하는가 여부에 대한 정보를 사용하여, 중계국으로부터 신호를 수신할 가능성이 있는가 여부를 결정하고, 중계국으로부터 신호를 수신할 가능성이 있는 경우 중계국을 검출하도록 중계국 검출 단계가 실시되는 반도체 집적 회로로 제작된 장치.

(19) 무선 통신 네트워크에 연결된 저장 설비에 저장된 중계국-관련 정보를 저장 설비로부터 구하고, 이와 같이 구해진 정보를 사용하여 중계국으로부터 신호를 수신할 가능성이 있는가 여부를 결정하고, 또한 중계국으로부터 신호를 수신할 가능성이 있는 경우 중계국을 검출하는 단계를 포함하는 중계국 검출 단계가 실시되는 반도체 집적 회로로 제작된 장치.

(20) 서버에 전달된 수신 타이밍을 근거로 신호를 전송한 기지국에 연결된 중계국이 존재하는가 여부를 결정하는 단계를 포함하는 중계국 검출 단계와 함께, 기지국으로부터 전송된 신호를 수신하고 수신 타이밍을 측정하는 수신 타이밍 측정 단계, 및 측정된 수신 타이밍을 무선 통신선을 통해 무선 통신 네트워크에 연결된 서버 장치에 전달하는 수신 타이밍 전달 단계가 실시되는 반도체 집적 회로로 제작된 장치.

본 발명은 복잡한 처리를 사용하지 않고 계산시 중계국(repeater)의 영향을 제거하면서 정확한 위치를 계산하는 무선 통신 단말기를 제공한다. 그래서, 본 발명의 일 양상에서, 다수의 기지국으로부터 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호를 사용하여 그 위치를 계산하는 무선 통신 단말 장치가 제공된다.

Claims

무선 단말 장치에 대하여 신호를 송신하는 복수의 기지국으로부터의 신호를 수신하여, 수신 신호에 의해 단말 장치의 위치를 계산하는 무선 단말 장치로서,

판정 대상인 수신 신호의 신호 지연이, 그 수신 신호의 송신원이라고 추정되는 기지국의 근방의 다른 기지국으로부터의 수신 신호의 신호 지연보다도 소정치 이상 큰 것을 판정 조건 중 하나로 하여, 상기 판정 대상인 수신 신호가 중계국에 의해 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호라고 판정하는 중계국 검출 수단, 및

상기 복수의 기지국으로부터의 수신 신호 중, 상기 중계국 검출 수단에 의해, 상기 중계국에서 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호라고 판정된 수신 신호를 제외하고, 나머지 수신 신호를 이용하여 단말 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 수단

을 포함하는 무선 단말 장치.
제1항에 있어서,

상기 중계국 검출 수단은, 상기 판정 대상인 수신 신호가 소정 수의 섹터밖에 관측할 수 없는 것을 상기 판정 조건 중 다른 하나로 하여 상기 판정 대상인 수신 신호가 중계국에 의해 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호라고 판정하는 무선 단말 장치.
제1항에 있어서,

상기 위치 계산 수단은, 상기 중계국 검출 수단이 중계국에 의해 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호라고 판정한 수신 신호의 전력 또는 진폭이 모든 수신 신호 중에서 최대인 경우에, 나머지 수신 신호를 이용하여 위치를 계산하는 것 대신에, 상기 중계국의 위치를 그 무선 단말 장치의 위치로 계산하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치.
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기지국에 연결된 중계국이 존재하는지의 정보를 기억하는 기억 수단을 포함하고,

상기 중계국 검출 수단은,

상기 기억 수단에 기억된 중계국에 관한 정보를 이용하여, 수신 신호가 중계국으로부터의 신호일 가능성이 있는지의 여부를 판정하고,

그 수신 신호가 중계국으로부터의 신호일 가능성이 있는 경우에, 상기 중계국의 검출에 의해 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호인지의 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기지국에 연결된 중계국이 존재하는지의 정보를 기억하는 기억 장치를 포함한 무선 네트워크에 접속되고,

상기 중계국 검출 수단은,

무선 네트워크를 통하여, 상기 기억 장치에 기억된 중계국에 관한 정보를 상기 기억 장치로부터 입수하고, 상기 입수한 정보를 이용하여, 수신 신호가 중계국으로부터의 신호일 가능성이 있는지의 여부를 판정하고,

그 수신 신호가 중계국으로부터의 신호일 가능성이 있는 경우에, 상기 중계국에 의해 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호인지의 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하여, 그 수신 타이밍을 측정하는 수신 타이밍 측정 수단, 및

무선 네트워크에 연결된 서버 장치에서 수신 신호를 송신한 기지국에 연결된 중계국이 존재하는지의 여부를 판정시키기 위해, 상기 측정된 수신 타이밍을 무선회선을 통하여 송신하는 수신 타이밍 송신 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치.
무선 단말 장치에 대하여 신호를 송신하는 복수의 기지국,

상기 기지국 중 하나가 송신한 신호를 일단 수신하여 재송신하는 중계국,

수신 신호에 의해 단말 장치의 위치를 계산하기 위해, 복수의 기지국으로부터의 신호를 수신하는 무선 단말 장치를 포함하는 위치 측정 시스템으로서,

상기 무선 단말 장치가 수신한 수신 신호 중 판정 대상인 수신 신호의 신호 지연이, 그 수신 신호의 송신원이라고 추정되는 기지국의 근방의 다른 기지국으로부터의 수신 신호의 신호 지연보다도 소정치 이상 큰 것을 판정 조건 중 하나로 하여, 상기 판정 대상인 수신 신호가 중계국에 의해 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호라고 판정하는 중계국 검출 수단, 및

상기 복수의 기지국으로부터의 수신 신호 중, 상기 중계국 검출 수단에 의해, 상기 중계국에서 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호라고 판정된 수신 신호를 제외하고, 나머지 수신 신호를 이용하여 단말 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 수단

을 포함하는 위치 측정 시스템.
제9항에 있어서,

상기 중계국 검출 수단은, 상기 판정 대상인 수신 신호가 소정 수의 섹터밖에 관측할 수 없는 것을 상기 판정 조건 중 다른 하나로 하여 상기 판정 대상인 수신 신호가 중계국에 의해 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호라고 판정하는 위치 측정 시스템.
제9항에 있어서,

상기 기지국에 연결된 중계국이 존재하는지의 정보를 기억하는, 무선 네트워크에 접속된 기억 장치를 더 포함하고,

상기 중계국 검출 수단은,

무선 네트워크를 통하여, 상기 기억 장치에 기억된 중계국에 관한 정보를 상기 기억 장치로부터 입수하고, 상기 입수한 정보를 이용하여, 수신 신호가 중계국으로부터의 신호일 가능성이 있는지의 여부를 판정하고,

중계국으로부터의 신호일 가능성이 있다고 판정된 수신 신호를 상기 판정 대상으로 하여 상기 중계국에 의해 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호인지의 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 시스템.
제9항에 있어서,

상기 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하고, 그 수신 타이밍을 측정하는 수신 타이밍 측정 수단, 및

무선 네트워크에 연결된 서버 장치에서 수신 신호를 송신한 기지국에 연결된 중계국이 존재하는지의 여부를 판정시키기 위해, 상기 측정된 수신 타이밍을 무선회선을 통하여 송신하는 수신 타이밍 송신 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 시스템.
무선 단말 장치에 대하여 신호를 송신하는 복수의 기지국으로부터의 신호를 수신하여, 그 수신 신호에 의해 단말 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 방법으로서,

상기 무선 단말 장치가 수신한 수신 신호 중, 판정 대상인 수신 신호의 신호 지연이, 그 수신 신호의 송신원이라고 추정되는 기지국의 근방의 다른 기지국으로부터의 수신 신호의 신호 지연보다도 소정값 이상 큰 것을 판정 조건 중 하나로 하여, 상기 판정 대상인 수신 신호가 중계국에 의해 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호라고 판정하는 중계국 검출 단계, 및

상기 복수의 기지국으로부터의 수신 신호 중, 상기 중계국 검출 단계에 의해 상기 중계국에서 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호로 판정된 수신 신호를 제외하고, 나머지 수신 신호를 이용하여 단말 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 단계

를 포함하는 위치 계산 방법.
제13항에 있어서,

상기 위치 계산 단계는, 상기 중계국 검출 단계에서 중계국에 의해 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호라고 판정한 수신 신호의 전력 또는 진폭이 모든 수신 신호 중에서 최대인 경우에, 나머지 수신 신호를 이용하여 위치를 계산하는 것 대신에, 상기 중계국의 위치를 그 무선 단말 장치의 위치로 계산하는 것을 특징으로 하는 위치 계산 방법.
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제13항에 있어서,

상기 중계국 검출 단계는, 상기 판정 대상인 수신 신호가 소정 수의 섹터밖에 관측할 수 없는 것을 상기 판정 조건 중 다른 하나로 하여 상기 판정 대상인 수신 신호가 중계국에 의해 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호라고 판정하는 것을 특징으로 하는 위치 계산 방법.
복수의 기지국으로부터의 신호를 수신한 무선 단말 장치의 위치를 계산하는 서버 장치로서,

상기 무선 단말 장치가 수신한 수신 신호 중, 판정 대상인 수신 신호의 신호 지연이, 그 수신 신호의 송신원이라고 추정되는 기지국의 근방의 다른 기지국으로부터의 수신 신호의 신호 지연보다도 소정값 이상 큰 것을 판정 조건 중 하나로 하여, 상기 판정 대상인 수신 신호가 중계국에 의해 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호라고 판정하는 중계국 검출 수단; 및

상기 복수의 기지국으로부터의 수신 신호 중, 상기 중계국 검출 수단에 의해 상기 중계국에서 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호로 판정된 수신 신호를 제외하고, 나머지 수신 신호를 이용하여 단말 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 수단

을 포함하는 서버 장치.
제17항에 있어서,

상기 위치 계산 수단은, 상기 중계국 검출 수단이 중계국에 의해 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호라고 판정한 수신 신호의 전력 또는 진폭이 모든 수신 신호 중에서 최대인 경우에, 나머지 수신 신호를 이용하여 위치를 계산하는 것 대신에, 상기 중계국의 위치를 그 무선 단말 장치의 위치로 계산하는 것을 특징으로 하는 서버 장치.
제9항에 있어서,

상기 위치 계산 수단은, 상기 중계국 검출 수단이 중계국에 의해 일단 수신되어 재송신된 신호의 수신 신호라고 판정한 수신 신호의 전력 또는 진폭이 모든 수신 신호 중에서 최대인 경우에, 나머지 수신 신호를 이용하여 위치를 계산하는 것 대신에, 상기 중계국의 위치를 그 무선 단말 장치의 위치로 계산하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 시스템.
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