KR100976755B1 - 신호 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭 - Google Patents

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Abstract

상관 분석을 이용하여 신호로부터 유도된 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭을 생성하는 방법을 설명한다. 이 방법은 비가시선 조건이 존재하거나 존재할 가능성에 대한 표시를 획득함으로써 개시한다. 이 표시들 중 하나 또는 모두에 응답하여, 이 방법은 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭을 유도한다. 일 실시형태에서, 파라미터 추정값은 TOA (time of arrival) 의 추정값이고, 신뢰성 메트릭은 TOA 추정값의 RMSE (root mean square error) 이다. 이 실시형태는 그 피크에서 상관 함수의 강도의 측정값에 기초하여 비가시선 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시를 획득한다. 피크에서의 상관 함수의 강도의 측정값은 전체 수신된 전력에 의해 유도된 칩 당 에너지 (Ec/Io) 일 수 있거나 또는 단지 피크에서 상관 함수의 로 (raw) 에너지 일 수 있다. 이 실시형태에서 계산되는 RMSE 메트릭은 상관 함수의 피크 강도와는 반대로 변화한다.
상관 로직

Description

신호 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭 {RELIABILITY METRIC FOR A SIGNAL PARAMETER ESTIMATE}
관련 출원
본 출원은 2001 년 11 월 2 일자로 출원된 미국 가출원 제 60/337,875 호에 대해 우선권을 주장한다.
발명의 분야
본 발명은 상관 분석을 이용하여 유도된 파라미터 추정의 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가시선의 부족과 다중 경로과 같은 인자들을 고려한, 추정값들의 신뢰성 메트릭들에 관한 것이다.
관련 기술
위성 위치 확인 시스템 (GPS) 은, 각각이 지구 표면 위의 정확한 궤도에서 움직이는 위성들의 집합이다. 각각의 위성은 그 위성 특유의 의사 잡음 (pseudo-noise; PN) 코드로 변조된 신호를 송신한다. 각각의 PN 코드는 소정의 수의 칩을 포함한다. GPS 수신기는, 그 수신기에서 관측되는 위성들 각각으로부터의 신호의 혼합을 포함하는 합성 신호를 수신한다. 수신기 내의 신호 검출기는, 수신된 신호와 그 위성의 PN 코드의 시프팅된 버전간의 상관 정도를 판정함으로써, 특정 위성으로부터의 송신을 검출한다. 시프트 오프셋들 중 하나에 대한 상관 값에서 충분한 품질의 피크가 검출된 경우, 수신기는 그 위성으로부터의 송신을 검출한 것으로 간주한다.
수신기는 적어도 4개의 위성으로부터의 송신을 검출하여, 그 위치를 추정한다. 각각의 검출된 송신에 대해, 수신기는 PN 코드의 시프트를 이용하여 송신 시간과 도달 시간 사이의 지연 (칩 단위 또는 칩 프랙션 (fraction) 단위로) 을 추정한다. 송신 속도를 아는 경우, 수신기는 자신과 위성 사이의 거리를 추정할 수 있다. 이 추정된 거리는 위성 주위의 구를 정의한다. 수신기는 각각 위성의 정확한 궤도와 위치를 알고, 이들 궤도와 위치에 대한 업데이트를 연속적으로 수신한다. 이 정보로부터, 수신기는 4개의 위성의 구가 교차하는 지점으로부터의 그 위치 (및 현재 시간) 를 판정할 수 있다.
FCC 는, 911 이나 다른 긴급 호출에 대한 신속한 응답을 촉진시키기 위해, 무선 통신 시스템에서 이동국들을 포함하지만 이에 제한되지 않는 가입자국들이 그들의 위치를 추정할 수 있도록 요구한다. 이 요구에 응답하여, 가입자국에 GPS 위성 송신으로부터 그들의 위치를 추정하는 수단을 설치하기 위한 노력이 진행되고 있다. 또한, 무선 통신 시스템의 기지국 또는 섹터는 고유 PN 코드로 변조된 파일럿 신호를 송신하므로, 가입자국이 다수의 기지국이나 섹터, 기지국이나 섹터 및 GPS 위성의 조합의 송신으로부터 그들의 위치를 추정할 수 있게 하는 것도 이 노력에 포함된다.
GPS 수신기의 신호 검출기는, 수신된 신호 (통상 다수의 위성으로부터의 송신들의 혼합을 포함하는 합성 신호) 를 소정의 탐색 윈도우에 의해 정의된 범위 내의 위성에 대한 PN 코드의 시프팅된 버전들과 곱한 후, 각각의 시프팅된 PN 코드에 대해, 수신된 신호와 시프팅된 PN 코드간의 상관 정도를 나타내는 값을 획득하기 위해, 그 곱해진 값을 소정의 적분 (integration) 시간 동안 더하여 유도되는 상관 함수의 피크로부터 위성의 송신을 검출하려 한다. 피크가 검출된 경우, 신호 검출기는 그 피크로부터, 도달 시간과 같은 하나 이상의 파라미터를 추정할 수 있다.
어떤 파라미터들, 특히 TOA (time of arrival) 에 있어서, GPS 수신기는 신뢰성 표시를 제공하기 위해 TOA 추정값의 RMSE (root mean square error) 및 위치 판정 프로세스 동안에 TOA 추정값에 제공되는 가중을 추정한다. GPS 수신기는 수신기에서의 잡음에 기초하여 TOA 추정값의 RMSE 를 추정하며, 이는 교대로 상관 함수를 생성하는데 사용되는 적분 시간과 같은 인자들에 의존한다. 위성 송신은 통상적으로 가시선의 부족 또는 다중-경로로 인해 저하되지 않기 때문에, GPS 수신기는 RMSE 추정값들의 생성시에 이러한 인자들을 고려하지 않는다. 따라서, 가시선의 부족 및 다중 경로로 인하여 신호들이 저하되는 환경에서, GPS 수신기는 도달 시간의 추정값의 신뢰성을 과추정할 수 있으므로 위치 판정 프로세스에서 이 추정값들에 너무 많은 가중을 제공한다. 가입자국의 위치들이 시간의 95% 동안 ±150 미터의 정확도 및 시간의 67 % 동안 ±50 미터의 정확도로 추정되어야 한다는 FCC 의 요구를 위반하는 범위 에러들이 가입자국의 위치 추정값들로 도입될 수도 있다.
관련 출원
이 출원은 퀄컴 Dkt 제 010374, 010375, 및 010376 으로 양수인에 의해 공동으로 소유되는 미국 특허 출원 (번호 미정) 에 관한 것이다. 이 출원은 명세서 전반에 걸쳐 참조로서 포함된다.
개요
본 발명은 상관 분석을 이용하여 신호로부터 유도되는 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭을 생성하는 방법을 제공한다. 이 방법은 비가시선 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시를 획득함으로써 개시한다. 이 표시에 응답하여, 이 방법은 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭을 유도한다.
일 실시형태에서, 파라미터 추정값은 신호의 TOA 의 추정값이며, 신뢰성 메트릭은 TOA 추정값의 RMSE 이다. TOA 추정값은 신호의 상관 함수의 피크의 시간 및/또는 위치로부터 유도될 수도 있다. 이 실시형태에서, 이 방법은 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도의 측정값에 기초하여 비가시선 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지에 대한 표시를 획득한다. 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도의 측정값은 전체 수신된 전력으로 나눈 칩 당 에너지 (Ec/Io) 일 수도 있다. 다른 방법으로, 또는 부가적으로, 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도의 측정값은 그 피크에서의 상관 함수 에너지일 수도 있다.
일 구현에서, TOA 추정값의 RMSE 는 룩업 테이블을 이용하여 유도된다. 룩업 테이블은 TOA 추정값의 RMSE 와 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도 사이의 비선형 관계를 구현할 수도 있다. 다른 방법으로 또는 부가적으로, 룩업 테 이블은 TOA 추정값의 RMSE, 상관 함수의 피크에서의 상관 함수의 강도, 및 상관 함수를 유도하는데 사용되는 적분 시간 사이의 관계를 구현할 수도 있다. 룩업 테이블에 의해 구현되는 RMSE 와 TOA 추정값 사이의 비선형 관계는 역 관계일 수 있으며, 여기서 유도된 RMSE 는 상관 함수의 피크에서의 상관 함수의 강도와는 역으로 변화한다.
제 2 구현에 있어서, TOA 추정값의 RMSE 는 식을 이용하여 유도된다. 식은 TOA 추정값의 RMSE 와 상관함수의 피크에서의 상관 함수의 강도 사이의 비선형 관계를 구현할 수도 있다. 다른 방법으로 또는 부가적으로, 식은 TOA 추정값의 RMSE, 상관 함수의 피크에서의 상관 함수의 강도, 및 그 상관 함수를 유도하는데 사용되는 적분 시간 사이의 관계를 구현할 수도 있다. 이 식에 의해 구현되는 RMSE 와 TOA 추정값 사이의 비선형 관계는 역 관계일 수 도 있으며, 여기서 유도된 RMSE 는 상관 함수의 피크에서의 상관 함수의 강도와는 역으로 변화한다.
제 2 실시형태에서, 이 방법은 비가시선 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시를 획득하고, 다중-경로 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시를 획득하고, 이 표시들 중 하나 또는 양자에 응답하여 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭을 유도한다. 일 구현에서, 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭을 유도하는 단계는, 후속의 피크로부터 상관 함수의 초기 피크를 식별할 가능성의 표시에 응답하여 신뢰성 메트릭을 유도하는 것을 포함한다.
제 3 실시형태에서, 이 방법은 다중경로 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시를 획득한 후, 이 표시에 응답하여, 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭을 유도한다.
또한, 관련 시스템들, 프로세서 판독가능한 매체, 컴퓨터 프로그램 제품, 신뢰성 메트릭 등을 제공한다.
본 발명의 다른 시스템들, 방법, 특징 및 이점은 아래의 도면들 및 상세한 설명을 검토할 때 당업자에게 더 명확하게 된다. 모든 이러한 부가적인 시스템, 방법, 특징 및 이점은 이 설명내에 포함되며, 본 발명의 범위내에 있고, 첨부된 청구항들에 의해 보호된다.
도면의 간단한 설명
도면들의 구성요소들은 본 발명의 원리들을 나타내는 경우에 제공되지만 반드시 치수화 및 강조할 필요는 없다. 도면에서, 동일한 도면부호들은 다른 도면에 걸쳐서 대응하는 부분들을 나타낸다.
도 1 은 본 발명에 따른 시스템의 응용예이다.
도 2a 는 도 1 의 응용예에서 본 발명에 따른 시스템과 함께 사용될 수 있는 파라미터 추정기의 일 실시형태의 간략화된 블록도이다.
도 2b 는 도 1 의 응용예에서 본 발명에 따른 시스템과 함께 사용될 수 있는 파라미터 추정기의 일 구현예의 간략화된 블록도이다.
도 3a 는 CDMA 파일럿 신호의 상관 함수의 일례의 시간 영역 표시이다.
도 3b 는 도 3a 의 함수의 직접 가시선 및 반사 렌더링 (rendering) 을 나타낸다.
도 3c 는 다중 경로로 인한 가입자국에서 파일럿 신호의 직간접 도달을 나타낸다.
도 4 는 상관 함수의 제 2 피크로부터 상관 함수의 하나 이상의 제 1 피크들 식별하는 것을 시도하고, 및 이에 응답하여 신호의 하나 이상의 파라미터(들)을 추정하는 방법의 일 실시형태의 흐름도이다.
도 5a 는 비가시선 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시에 응답하여 신뢰성 메트릭이 유도되는 본 발명에 따른 방법의 제 1 실시형태의 흐름도이다.
도 5b 는 비가시선 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시 및 다중-경로 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시 중 하나 또는 양자에 응답하여 신뢰성 메트릭이 유도되는 본 발명에 따른 방법의 제 2 실시형태의 흐름도이다.
도 5c 는 다중경로 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시에 응답하여 신뢰성 메트릭이 유도되는 본 발명에 따른 방법의 제 3 실시형태의 흐름도이다.
도 6a 는 파일럿 신호가 비가시선 신호인 예시적인 시나리오를 나타낸다.
도 6b 는 파일럿 신호가 다중-경로에 종속되거나 및/또는 다중-경로 신호인 예시적인 시나리오를 나타낸다.
도 7a 는 도 6a 의 예시적인 시나리오에 기인할 수도 있는 상관 함수를 나타낸다.
도 7b 는 도 6b 의 예시적인 시나리오에 기인할 수도 있는 상관 함수를 나타낸다.
도 8a 는 본 발명에 따른 시스템의 제 1 실시형태의 블록도이다.
도 8b 는 본 발명에 따른 시스템의 제 2 실시형태의 블록도이다.
상세한 설명
응용예
도 1 을 참조하여, 본 발명의 신뢰성 메트릭을 생성하는 시스템 및 방법의 응용예를 설명한다. 이 응용예에서, 시스템 및/또는 방법은 가입국 (100) 의 위치를 추정하기 위하여 파라미터 추정기와 함께 가입자국 (100) 내에 사용된다. 파라미터 추정기는 도달 시간과 같은 신호의 파라미터들을 추정하도록 구성된다. 시스템/방법은 파라미터 추정기의 부분일 수 있거나, 또는 파라미터 추정기와 독립적일 수 있다. 가입자국 (100) 은 셀룰라 시스템, 고정된 무선 시스템, PCS 시스템, 및 위성 통신 시스템과 같지만, 이에 제한되지 않는 무선 통신 시스템의 구성요소이다. 또한, 무선 통신 시스템은 CDMA, TDMA, FDMA, 또는 GSM 다중 액세스 프로토콜들 또는 이들의 결합에 따라 다중 액세스를 제공할 수도 있다.
무선 통신 시스템에는 하나 이상의 기지국 또는 섹터 (102a, 102b 및 102c) 가 사용된다. 각각의 기지국 또는 섹터 (102a, 102b, 102c) 는, 그 기지국 또는 섹터를 고유하게 식별하는, 반복되는 의사-랜덤 노이즈 (PN) 코드로 변조된 파일럿 신호를 송신한다. IS-95 를 따르는 CDMA 시스템에 있어서, PN 코드는 매 26.67 밀리 초마다 반복되는 32,678 개의 칩들의 시퀀스이다.
또한, 하나 이상의 GPS 위성 (106a, 106b) 은 가입자국 (100) 또는 위치 판정 엔티티 (position determination entity, PDE; 104) 에 의해 관측될 수 있다. 또한, 각각의 GPS 위성은 고유하게 그 위성을 식별하는, 반복되는 PN 코드로 변조된 신호를 송신한다. 현재의 GPS 시스템에서, PN 코드는 매 밀리 초마다 반복되는 1,023 개의 칩들의 시퀀스이다.
가입자국 (100) 내의 파라미터 추정기는 기지국 또는 섹터 (102a, 102b 및 102c) 로부터 송신된 파일럿 신호 및/또는 GPS 위성 (106a, 106b) 으로부터 송신된 신호의 다양한 파라미터를 추정하도록 구성된다. 이러한 파라미터들은 TOA, 송신 시간, 전체 수신된 전력으로 나눈 칩 당 에너지 (Ec/Io) 를 포함할 수도 있다. 가입자국 (100) 내의 본 발명의 시스템 및/또는 방법은, TOA 추정값 등과 같은 하나 이상의 파라미터들의 RMSE 를 포함하지만 이에 제한되지 않는 신뢰성 메트릭들을 판정하도록 구성된다.
일단, 파라미터들이 추정되고, 이에 응답하여 신뢰성 메트릭들이 가입자국 (100) 의 위치를 추정하는 PDE (104) 에 제공된다. (PDE (104) 는 인터넷 또는 다른 TCP/IP 네트워크, 사설 네트워크 또는 일부 다른 네트워크와 같은 공중 컴퓨터 네크워크의 서버일 수도 있다.) 특히, PDE (104) 는 위치 판정 프로세스 동안에 대응하는 파라미터들에 제공되는 가중을 판정하도록 신뢰성 메트릭을 사용할 수도 있다. 일단 추정되면, 가입자국 (100) 의 위치는 PDE (104) 에 다운로드되어 이것은 911 또는 다른 긴급 호출의 경우에 가입자국 (100) 으로부터 이용가능하게 된다.
PDE (104) 는, 기지국 또는 섹터 (102a, 102b 및 102c) 에 관련된 측정으로부터, 또는 정확도를 높이기 위해, 기지국 또는 섹터 (102a, 102b, 102c) 중 하나 이상과 GPS 위성 (106a, 106b) 중 하나 이상의 결합된 측정으로부터 가입자국 (100) 의 위치를 추정할 수도 있다. AFLT (Advanced Forward Link Trilateration) 로 지칭되는 프로세스에서, PDE (104) 는 GPS 과정에 유사한 방식으로 4 개 이상의 기지국들 또는 섹터들로부터의 송신에 응답하여 가입자국 (100) 의 위치를 추정한다.
PDE (104) 는 가입자국 (100) 에게 다른 형식의 도움을 제공할 수도 있다. 예를 들어, PDE (104) 는 GPS 위성을 연속적으로 추적하여, GPS 위성 (106a, 106b) 으로부터 송신되는 신호의 위치를 알아내는데 기지국 (100) 에 도움을 제공할 수 있다. 이는, 가입자국 (100) 이 파워 업 될 때, 위성들을 배치하는 "콜드 스타트 (cold start)" 과정에 시간을 소비할 필요가 없게 한다.
도 2a 를 참조하여, 가입자국 (100) 내에 사용될 수 있는 것과 같은 파라미터 추정기의 일 실시형태의 블록도를 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 이 실시형태에서, 파라미터 추정기는 상관 로직 (216) 과 분석 로직 (218) 을 구비한다. 이를 설명하기 위하여, "로직" 이라는 용어는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합을 의미한다.
신호는 상관 로직 (216) 에 입력된다. 신호는 독립형 신호일 수도 있고 또는 복수의 신호들을 구비하는 합성 신호의 부분일 수도 있다. 통상, 신호는 기지국들 또는 섹터들 중 하나로부터의 파일럿 신호이고, 복수의 기지국 또는 섹터들로부터의 송신을 나타내는 합성 신호의 부분이다. 각 기지국 또는 섹터로부터의 신호는 일례에서 PN 코드인 식별 코드로 변조된다. 식별 코드는 1 회 또는 반복 기초 (repeating basis) 에 의해 신호상에서 변조될 수도 있다.
상관 로직 (216) 은, 적분 시간 I 를 이용하여, 신호와 식별 코드의 시프팅된 버전 사이의 상관관계를 판정하도록 구성된다. 명확하게, 상관 로직 (216) 에 의해 사용되는 식별 코드가 신호상에 변조된 것과 일치될 때, 최대 상관 단계가 나타난다. 상관 로직 (216) 은, 탐색 윈도우 내에서 신호와 식별 코드의 시프팅된 버전 사이의 상관관계를 나타내는 상관 함수를 출력한다.
일례에서, 신호 (S) 의 각각의 샘플은 동위상 (I) 및 직교 (Q) 성분들을 갖는 복소수이고, 신호 (S) 는 PN 코드로 변조된다. 일 구현에서, PN 코드 및 사용된 PN 코드의 시프트 (s) 에 의존하는 상관값 (C) 은 코히어런트 (coherent), 즉 위상 정보를 유지하며,
Figure 112004018715583-pct00001
(1)
로 표현될 수 있는 복소수이며,
여기서, N 은 칩 단위의 (코히어런트) 적분 시간, S(i) 는 수신된 신호의 샘플들, 그리고 k 는 임의의 시작점이다. 이 구현에서, 적분 시간 I 는 코히어런트 적분 시간 N 이다.
제 2 구현에서, 상관관계 값 (C) 은 코히어런트하지 않게, 즉 위상 정보를 유지하지 않고, 각각 N 개의 칩에 대해 수행된 M 개의 연속적인 코히어런트한 적분을 결합하여 유도된 실수이다. 이 구현에서, 상관 값 (C) 은,
Figure 112004018715583-pct00002
(2)
로 표현될 수도 있다.
이 구현에서, 적분 시간 I 는 N 과 M 의 곱이다.
테스트를 요하는 시프트 (s) 의 범위는 탐색 윈도우 (W) 로 지칭될 수 있다. 결과로 생긴 W 값들 (C(PN,s)) 은 함께 상관 함수 (F(PN,s)) 를 형성하고, 이는, 소망의 탐색 윈도우 (W) 동안 신호와 PN 코드의 시프트 (s) (여기서, 시프트 (s) 는 칩 단위로 표현된다) 사이의 상관 정도를 나타낸다. PN 코드가 신호에 대하여 반복적으로 변조되는 경우에, 상관 함수 (F(PN,s)) 는 주기 함수가 된다.
도 3a 는 CDMA 무선 통신 시스템에서의 파일럿 신호에 대한 상관 함수 (F(PN,s)) 의 예를 도시한다. 이 예에서, 윈도우 크기 (칩 단위) 는 8이고, 윈도우는 원점 (306) 에 중심을 둔 것으로 가정한다. 수평축 (302) 은 PN 코드의 시프트 (칩 단위로 표현) 를 나타내고, 수직축 (304) 은 상관 함수 (F(PN,s)) (에너지 (dB) 단위로 표현) 를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 이 예에서 함수는 원점 (306) 에서 피크에 도달한다. 이 상관 함수는, 다수의 기지국 또는 섹터로부터의 파일럿 신호들의 혼합, 및 상이한 경로를 통해 도달하는 동일한 파일럿 신호들의 다수의 렌더링을 나타내는 합성 신호로부터 얻어진, 실세계 (real world) 상관 함수에서 성분 펄스를 구성할 수 있다.
도 3b 를 참조하면, CDMA 통신 시스템에서의 파일럿 신호에 대한 상관 함수 (F(PN,s)) 의 예가 도시되며, 여기서 다중 경로의 영향이 나타난다. 도면에서 점선으로 표현된, 더 약하고 시간 상 이른 (earlier-in-time) 독립적인 도달에 대한 상관 함수는, 도면에서 실선으로 표현된 더 강한 독립적인 도달에 대한 상관 함수에 중첩된다. 이들 두 상관 함수의 가산 결합은 다중 경로의 영향을 겪는 실세계 합성 신호 및/또는 다중 경로신호로부터 얻어진 상관 함수를 나타낼 수 있다. 이를 설명하기 위하여, "독립적인" 도달은 상이한 경로를 통해 목적지에 도달하는 동일한 신호의 다수의 렌더링 중 하나 뿐만 아니라, 목적지에 도달하는 다른 소스들로부터의 다수의 신호들 중 하나를 포함한다.
도 3c 는 도 3b 에 도시된 상관 함수가 나타날 수 있는 상황의 예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 기지국 또는 섹터 (102) 와 가입자국 (100) 사이의 직접 가시선 경로는 파일럿 신호를 감쇠시키지만 통과시키는 장애물 (314) (본 예에서는 나무) 에 의해 차단된다. 동시에, 다중 경로에 의해, 동일한 파일럿 신호가 또 다른 장애물 (316) (본 예에서는 빌딩) 에 반사되어 직접 가시선 도달보다 덜 감쇠되어 가입자국 (100) 에 의해 수신된다. 장애물 (314) 을 통한 직접 가시선 렌더링은 도 3c 에서 점선으로 표현된 상관 함수를 발생시키는 반면, 장애물 (316) 로부터의 반사는 도 3b 에 실선으로 표현된 상관 함수를 발생시킨다.
도 2a 로 되돌아가서, 일단 판정되면, 상관 함수는 분석 로직 (218) 으로 입력된다. 분석 로직 (218) 은 이 상관 함수를 분석하고 상관 함수의 하나 이상의 제 1 피크가 있는지, 만일 있다면 그들이 제 2 피크의 사이드로브(들) (sidelobe(s)) 과 구별 가능한지 여부를 판정한다. 하나 이상의 제 1 피크가 있고 제 2 피크의 사이드로브와 구별 가능한 경우, 분석 로직 (218) 은 하나 이상의 제 1 피크로부터 하나 이상의 파라미터를 판정하도록 구성된다. 그러나, 하나 이상의 제 1 피크가 있지 않거나, 있더라도 제 2 피크의 사이드로브와 식별 할 수 없는 경우, 분석 로직 (218) 은 제 2 피크로부터 하나 이상의 파라미터를 판정하도록 구성된다.
따라서, 도 3b 의 예에서, 분석 로직 (218) 은 파일럿의 도달 시간 (TOA) 을 추정하도록 구성될 수 있으며, 이는 파일럿에 대한 상관 함수의 가장 이른 비 사이드로브 피크의 시간/위치를 검출할 것을 요구한다. 분석 로직은 먼저 가장 강한 피크 (308) 를 검출할 수 있으며, 이는 이전의 용어를 사용하면 제 2 피크이다. 그 후, 분석 로직 (218) 은 피크 (312) 와 같은 더 이른 피크가 있는지, 만일 있다면 피크 (312) 가 독립적인 도달을 나타내는지 또는 메인 피크 (308) 의 사이드로브 (318) 들 중 하나인지를 판정한다. 이전 용어에서는, 피크 (312) 는 제 1 피크이다. 피크 (312) 가 있고 메인 피크 (308) 의 사이드로브가 아닌 독립적인 도달을 나타내는 경우, 분석 로직 (318) 은 피크 (312) 의 시간/위치에 응답하여 파일럿의 도달 시간을 판정한다. 피크 (308) 보다 이른 피크가 검출되지 않는 경우, 이것은, 주 피크 (308) 의 사이드로브와는 대조적으로 독립적인 도달을 나타내며, 분석 로직 (318) 은 주 피크 (308) 의 시간/위치에 응답하여 파일럿의 도달 시간을 추정한다.
도 2b 를 참조하면, 본 발명에 따른 파라미터 추정기의 제 2 실시형태의 블록도가 도시된다. 신호 (208) 는 하나 이상의 신호 라인 (208) 을 통한, R 개의 상관기 (202(1), 202(2),...,202(R)) 각각의 병렬 입력이고, 여기서 R 은 1 이상의 정수이다. 또한, 신호 (208) 는 독립 신호 또는 합성 신호의 일부일 수 있다. 일 구현예에서, R 은 16 이다. 제 2 구현예에서, R은 256 이다. R 개의 상관기 각각은, 병렬로 적분 시간을 이용하여 PN 코드의 시프팅된 버전과 신호 사이의 상관 정도를 나타내는 상관값을 판정한다.
일 구현에서, R 개의 상관기 각각은 동일한 PN 코드의 시프팅된 버전을 이용하여 동작하며, 각각의 상관기는 다른 시프트 값을 할당받는다. R 개의 상관기에 의해 판정된 상관값의 집합은 상관 함수 (F(PN,s)) 를 형성한다. 윈도우 크기 (W) 가 상관기의 개수 (R) 이하이면, 상관 함수 (F(PN,s)) 는 파라미터 추정기를 통한 단일 경로를 통해 판정될 수 있다. 한편, 상관기의 개수 (R) 가 윈도우 크기 (W) 보다 작으면, 상관 함수 (F(PN,s)) 를 판정하기 위해, 파라미터 추정기를 통한 1 이상의 부가적인 반복이 필요하게 될 수도 있다.
일단 판정되면, 상관 함수 (F(PN,s)) 는 하나 이상의 신호 라인 (210) 상에서 출력되고, 메모리 (206) 에 저장된다. 동일한 방식으로, 다른 PN 코드에 대한 상관 함수는 상관기 (202(1), 202(2),...,202(R)) 에 의해 판정되고 메모리 (206) 에 저장될 수 있다.
프로세서 (204) 는 메모리 (206) 로부터 하나 이상의 신호 라인 (212) 을 통해 상관 함수 (F(PN,s)) 를 검색하고, 하나 이상의 제 1 피크가 있는지, 만일 있다면, 그들이 제 2 피크의 사이드로브와 구별 가능한지 여부를 판정한다. 이러한 피크가 있고 제 2 피크의 사이드로브와 구별 가능한 경우, 프로세서는 하나 이상의 제 1 피크로부터 하나 이상의 파라미터를 추정한다. 그러한 피크가 있지 않은 경우, 만일 있다하더라도 제 2 피크의 사이드로브와 구별할 수 없는 경우, 프로세서 (204) 는 제 2 피크로부터 하나 이상의 파라미터를 추정한다.
일 구현에서, 프로세서 (204) 는 도달 시간 (TOA) 및 신호에 대한 총 수신 전력으로 나눈 칩 당 에너지 (Ec/I0) 의 추정을 시도한다. 시도가 성공적이지 못하면, 프로세서 (204) 는 R 개의 상관기 (202(1), 202(2),...202(R)) 에게 다른 적분 시간을 이용하여 상관 함수를 다시 판정하도록 명령할 수도 있다. 이 프로세스는, 상관 함수로부터 하나 이상의 파라미터가 추정되거나, 파라미터가 추정될 수 없는 것으로 판정될 때까지 1 회 이상 반복될 수 있다. 하나 이상의 파라미터가 추정될 수 있고 추정된 경우, 프로세서 (204) 는 하나 이상의 신호 라인 (214) 을 통해 그들을 출력하도록 구성될 수 있다.
이를 설명하기 위하여, "프로세서"는, 컴퓨터, 마이크로프로세서, ASIC, 유한상태머신 (finite state machine), DSP 또는 어떤 다른 메카니즘을 포함하나 이에 제한되지 않는, 프로세스를 구현하는 일련의 명령들을 실행할 수 있는 어떤 장치일 수도 있다.
또한, 이를 설명하기 위하여, "메모리"는 프로세서에 의해 판독할 수 있고 프로세스를 구현하는 일련의 명령들을 저장할 수 있으며, RAM, ROM, EPROM, EEPROM, PROM 디스크 (하드 또는 플로피), CD-ROM, DVD, 플래시 메모리 등을 포함하나 이에 제한되지 않는 어떤 장치일 수도 있다.
도 4 를 참조하여, 분석 로직 (218) 및/또는 신호의 하나 이상의 파라미터(들)을 추정하는 프로세서 (204) 에 의해 사용될 수 있는 방법의 일 실시형태의 흐름도를 나타낸다. 방법은 단계 402 로 개시하며, 단계 402 는 신호로부터 상관 함수를 유도하는 것을 포함한다. 그 후, 단계 404 로 진행하며, 단계 404 는 하나 이상의 제 1 피크(들)이 있는 지를 판정하는 단계를 포함한다. 만일 있다면, 방법은 단계 406 으로 진행한다. 만일 있지 않다면, 방법은 단계 410 으로 분기한다.
단계 406 에서, 방법은 하나 이상의 제 1 피크(들)이 제 2 피크의 하나 이상의 사이드로브(들)로부터 구별되는지 여부를 판정한다. 만일 구별된다면, 방법은 단계 408 로 진행하며, 단계 408 는 하나 이상의 제 1 피크(들)에 응답하여 하나 이상 파라미터(들)을 추정하는 것을 포함한다. 파라미터가 TOA 인 경우에, 방법은 제 2 피크의 시간/위치에 응답하여 파라미터를 추정한다. 만일 구별되지 않는다면, 방법은 단계 410 으로 분기한다.
단계 410 에서, 방법은 제 2 피크에 응답하여 하나 이상의 파라미터(들)을 추정한다. 파라미터가 TOA 인 경우에, 방법은 제 2 피크의 시간/위치에 응답하여 파라미터를 추정한다.
본 발명의 시스템 및/또는 방법은, 도 2a 의 분석 로직 (218) 의 부분일 수 있고, 도 2b 의 프로세서 (204) 와 메모리 (206) 의 결합에 의해 구현될 수도 있으며, 또는 분석 로직 (218) 및/또는 프로세서(204)/메모리(206) 로부터 명확하게 분리될 수 있다. 또한, 본 발명의 파라미터 추정기의 많은 다른 애플리케이션들이 허용가능하므로, 이 예를 제한적인 것으로 받아들여서는 안된다.
본 발명의 실시형태들
본 발명은 상관 분석을 이용한 신호로부터 유도된 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭을 생성하는 방법을 제공한다. 이 방법의 일 실시형태를 도 5a 에 나타낸다. 도시된 바와 같이, 실시형태는 단계 502 에서 개시하며, 단계 502 는 비가시선 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부에 대한 표시를 획득하는 단계를 포함한다. 이 표시에 응답하여, 단계 504 에서, 실시형태는 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭을 유도한다.
일 구현에 있어서, 파라미터 추정값은 신호의 TOA 의 추정값이며, 신뢰성 메트릭은 TOA 추정값의 RMSE 이다. 상술한 바와 같이, TOA 추정값은 신호의 상관 함수의 피크의 시간/위치로부터 유도될 수도 있다. 이 방법은, 이 구현에서, 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도의 측정값에 기초하여 비가시선 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부에 대한 표시를 획득한다. 만일 신호의 강도가 약하면, 비가시선 신호 조건이 존재하거나 존재할 가능성이 있다고 가정하고, 만일 신호의 강도가 강하면, 신호가 가시선 신호라고 가정한다.
이 가정은 도 6a 에 관하여 추가적으로 설명될 수도 있으며, 이는 기지국 또는 섹터 (102) 와 가입자국 (100) 사이의 가시선 경로가 장애물 (604) 에 의해 차단되는 사나리오를 나타낸다. 따라서, 기지국 또는 섹터 (102) 로부터의 직접 가시선 도달을 나타내는 신호 (606) 는 가입자국 (100) 에 도달하지 않는다.
그러나, 지연된 다중-경로 도달을 나타내는 신호 (608) 는 장애물 (602) 로부터 반사되며, 가입자국 (100) 에 의해 수신된다. 직접 가시선 경로와 비교하여 신호 (608) 에 의해 진행된 부가적인 거리로 인한 감쇠 때문에, 그리고 장애물 (602) 의 반사 손실 때문에, 신호로부터 유도된 상관 함수의 피크 강도는 통상적으로 가시선 신호로부터 유도되는 상관 함수의 피크 강도보다 작아진다.
도 7a 는 신호 (608) 로부터 유도될 수 있는 상관 함수의 예이다. 도시된 바와 같이, 함수의 피크 강도 (704) 는 신호의 직접 라인에 대하여 가정된 피크 강도 (706) 보다 작게 된다. 도 5a 에 나타낸 방법의 실시형태에서, 이 정보는 비가시선 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지, 즉 신호 (608) 가 가시선 신호가 아니거나 또는 아닐 수도 있음을 나타내는데 사용되어 그 결과, 상관 함수의 피크 (702) 로부터 유도된 TOA 는 부정확하게 된다.
상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도의 측정값은 전체 수신된 전력으로 나눈 칩 당 에너지 (Ec/Io) 일 수도 있다. 다른 방법으로 또는 부가적으로, 상관 함수의 피크에서 상관 함수 강도의 측정값은 피크에서의 상관 함수의 에너지일 수도 있다.
일 구현에서, TOA 추정값의 RMSE 는 룩업 테이블을 이용하여 유도된다. 룩업 테이블은 TOA 추정값의 RMSE 와 상관 함수의 피크에서의 상관 함수의 강도사이의 비선형 관계를 구현할 수도 있다. 다른 방법으로 또는 부가적으로, 룩업 테이블은 TOA 추정값의 RMSE, 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도, 및 상관 함수를 유도하는데 사용되는 적분 시간 사이의 관계를 구현할 수도 있다. 룩업 테이블에 의해 구현되는 관계는 역 관계일 수도 있으며, 여기서 유도되는 RMSE 는 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도와는 역으로 변화한다.
일 예에 있어서, RMSE 는 칩 단위의 코히어런트 적분 시간 N, 상관값을 형성하도록 코히런트하기 않게 결합된 코히어런트 적분의 개수 M, 및 신호로부터 유도되는 상관 함수의 피크 에너지 E 의 함수이다. N 과 M 에 대하여 주어진 값에 대하여, RMSE 는 E 의 역함수이다. 이 예에서 함수 관련 RMSE (미터 단위), N, M, 및 E 는 아래의 룩업 테이블을 통하여 구현될 수도 있다.
Figure 112004018715583-pct00003
이 예의 가장 좌측열에는 RMSE 값들을 기입하며, 이것의 우측의 각 열들에는 특정의 N 과 M 값들에 대하여 대응하는 E 의 값들을 기입한다. 이 테이블은 특정의 탐색 파라미터들 (N, M) 을 이용하여 신호의 상관 함수를 먼저 유도함으로서 사용될 수 있다. 그 후, 결과적인 상관 함수의 피크 강도를 측정하고, 사용된 탐색 파라미터들에 대응하는 행에서 측정된 강도 이하에 가장 가까운 값 E 를 판정한다. 룩업 테이블로부터 대응하는 RMSE 값은 측정된 값에 할당되는 RMSE 가 된다. 예를 들어, (768, 8) 과 동일한 탐색 파라미터들 및 4400 의 측정된 피크 에너지에 대하여, 룩업 테이블은 50 미터의 RMSE 를 보고한다. 다른 예가 허용가능하므로 이 예는 제한적인 것으로 해석되어서는 안된다.
제 2 구현에서, TOA 추정값의 RMSE는 식을 이용하여 유도된다. 그 식은 TOA 추정값의 RMSE 와 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도 사이의 비선형 관계를 구현할 수도 있다. 다른 방법으로 또는 부가적으로, 식은 TOA 추정값의 RMSE, 상관 함수의 피크에서의 상관 함수의 강도, 및 상관 함수를 유도하는데 사용되는 전체 시간 사이의 관계를 구현할 수도 있다. 식에 의해 구현되는 관계는 역 관계일 수도 있으며, 여기서 유도되는 RMSE 는 상관 함수의 피크에서의 상관 함수의 강도와는 역으로 변화한다.
일 예에 있어서, 피크 신호 강도는 Ec/Io 로 환산하여 표현되며, 아래의 식은 RMS 를 유도하는데 사용되며,
Figure 112004018715583-pct00004
(3)
여기서, A 와 B 는 특정 구현에 따르는 상수이다.
일 구현에 있어서, A 는 0.2 이고, B 는 10 이고 다른 구현에 있어서, A 는 0.5 이고 B 는 0 이다. 제 1 구현에 있어서, -4 dB 로부터 -30 dB 까지의 범위의 Ec/Io 의 값들에 대하여, RMSE 범위에 대하여 보고된 값들은 10 내지 223 의 범위를 갖는다. 제 2 구현에 있어서, -3dB 로부터 -26 dB 까지의 범위의 Ec/Io 의 값들에 대하여, RMSE 범위에 대하여 보고된 값들은 1 내지 224 의 범위를 갖는다. 그러나, 다른 예가 허용가능하므로, 이 예는 제한적인 것으로 받아들여서는 안된다.
제 2 예에서, 피크 신호 강도는 선형 기간에서의 피크 에너지 E 이다. 선형 기간에서의 피크 에너지를 y 라 하면, 이하의 식은 RMSE 추정값을 유도하는데 사용될 수도 있으며,
Figure 112004018715583-pct00005
(4)
여기서 G2 는 스케일링 인자 (일 예에서 9/2048) 이고, N 은 코히어런트 적분 시간, M 은 상관 값을 형성하도록 코히어런트하지 않게 결합되는 코히어런트 적분 개수이며, y 는 선형 기간의 피크 신호 강도이고, A 및 B 는 애플리케이션에 의존하는 상수이다. 일 구현에서, A 의 값은 5 이고 B 가 10 이고 제 2 구현에서는, A 의 값은 12 이고 B 의 값은 0 이다. 다른 예가 허용가능하므로, 이 예를 제한적인 것으로 받아들여서는 안된다.
제 1 구현에서, 보고되는 RMSE 값은 10 부터 223 까지의 범위의 값들을 갖는 부호없는 8 비트량이다. 이 가정하에서, 제 1 구현의 RMSE 의 값은,
Figure 112004018715583-pct00006
로서 주어질 수도 있다.
제 2 구현에서, 보고되는 RMSE 값은 1 부터 225 까지의 범위의 값들을 갖는 부호없는 8 비트량이다. 이 가정하에서, 제 2 구현의 RMSE 의 값은,
Figure 112004018715583-pct00007
로서 주어질 수도 있다.
다른 예들이 허용가능하므로 상기 예들은 제한적인 것으로 해석되어서는 안 된다.
도 5b 를 참조하여, 본 발명에 따른 방법의 제 2 실시형태의 흐름도를 설명한다. 단계 506 에서, 실시형태는 비가시선 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시를 획득하고, 단계 508 에서, 실시형태는 다중-경로 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부를 판정한다. 이 표시들 중 하나 또는 양자에 응답하여, 방법은, 단계 510 에서, 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭을 유도한다.
이 실시형태는, 가시선의 부족과 다중 경로가 관련되므로, 이들이 신뢰성 메트릭의 계산에 중복적인 기여도를 가질 수도 있음을 인식한다. 그러나, 이들은 신뢰성 메트릭의 계산과는 분리되며 명료한 기여도들을 가질 수도 있음을 인식하여야 한다.
도 6a 를 참조한다. 이 도면은 시나리오를 나타내며, 여기서 신호 (608) 가 가시선 신호가 아니거나 또는 아닐 가능성이 있다는 표시 및 신호 (608) 가 다중 경로 신호이거나 또는 다중 경로 신호일 가능성이 있다는 판정은, 사용자가 신뢰성 메트릭의 계산시에 다른 것을 설명할 수 있다는 점에서 중복될 수도 있다.
그러나, 도 6b 는, 2 개의 표시가 신뢰성 메트릭의 계산에 대하여 별도의 기여도 및 명확한 기여도를 가질 수도 있다는 시나리오를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 신호 (608) 는 장애물 (602) 에 반사된 이후에 가입자국 (100) 에 도달하는 다중 경로인 반면에 신호 (610) 는 장애물 (612) 에 반사된 이후에 가입자국 (100) 에 도달하는 제 2 의 다중 경로이다. 가시선 신호 (606) 는 장애물 (604) 에 의해 차단되며, 가입자국 (100) 에 도달하지 않는다.
도 7b 는 이 시나리오로부터 기인하는 상관 함수를 나타낸다. 실선으로 표현되는 이 상관 함수의 부분은 신호 (608) 에 기인하지만 점선으로 표현되는 부분은 신호 (610) 에 기인한다. 양자가 비가시선 신호들이므로, 그림 702 에서 식별되는, 양자의 피크 신호 강도는 직접 가시선 신호를 마킹하는 최대 레벨 (706) 아래에 있게 된다. 어느 한 쪽 또는 양자가 비가시선 신호이거나 비가시선 신호일 가능성 있다는 표시는, 피크들 (708, 710) 중 어느 하나로부터 유도된 TOA 추정값의 신뢰성 메트릭의 계산에 대해 제 1 기여도를 제공할 수도 있다. 그러나, 어느 한쪽 또는 양자가 상관 함수들이 서로 간섭할 수 있는 다중 경로 신호들이거나 그 신호들일 수 있다는 표시는 신뢰성 메트릭의 계산에 대하여 제 2 의 명료한 기여도를 갖는다. 특히, 후속의 피크로부터 상관 함수의 초기 피크를 식별할 가능성의 평가는 신뢰성 메트릭의 계산시에 측정 및 설명될 수 있다.
예를 들어, 도 7b 를 참조하면, 2 개의 피크들 (708 및 710) 이 서로 가까이 있고 진폭에 있어서 유사하다는 점은 2 개의 피크를 서로 식별하기가 더욱 더 어렵게 할 수도 있다. 이 환경은 상관 함수의 분석으로부터 검출될 수 있고, 개별적으로 신뢰성 메트릭의 계산시에 설명된다. 또한, 다중 경로에 기인하는 상관 함수의 또 다른 예인 도 3b 를 참조하면, 피크 (312) 가 피크 (308) 보다 작은 강도를 가지므로 피크 (312) 의 사이드로브들로부터 식별될 수 없다는 사실은, 상관 함수의 분석으로부터 판정될 수 있고 개별적으로 신뢰성 메트릭의 계산시에 설명되는 또 다른 환경이 된다.
도 5c 를 참조하여, 본 발명에 따른 방법의 제 3 실시형태를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 이 실시형태는, 단계 512 에서 개시하고, 단계 512 는 다중 경로 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시를 획득하는 것을 포함한다. 그 후, 실시형태는, 단계 514 로 진행하며, 여기서 이 표시에 응답하여, 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭이 유도된다.
실시형태들, 구현들 또는 예들 중 어느 것에 의해 표현되는 기술을 가시선의 부족 및/또는 다중 경로에 의해 저하되는 신호에 적용하는 경우, GPS 방법과 비교하여, 성능은 TOA 와 같은 신호들의 파라미터들이 현재 정확하게 측량될 수 있으므로 크게 개선된다.
전술한 방법들 중 어느 것이, 방법을 구현하는 일련의 명령들이 프로세서 판독가능한 매체 또는 인터넷과 같은 컴퓨터 네트워크내의 서버상에 저장되고, 상기 방법이 합성된 로직으로 구현되거나 또는 방법이 컴퓨터 프로그램 제품 즉 코드 세그먼트 또는 모듈로서 구현되는 형태를 포함하지만 이에 한정되지 않는, 다양한 형태들로 실제로 구현될 수도 있다.
상기 방법 중 임의의 방법을 수행하는 시스템의 다양한 실시형태가 또한 가능하다. 도 8a 는 메모리 (804) 에 결합되는 프로세서 (802) 를 구비하는 시스템의 제 1 실시형태를 나타낸다. 전술한 방법들 중 어느 것은 메모리 (804) 에 저장된 일련의 명령들로서 명백하게 구현될 수도 있다. 프로세서 (802) 는, 가시선의 부족 또는 다중 경로와 같은 인자들로 인하여 저하될 수 있는 신호로부터 유도되는 상관 함수를 입력(들) 으로서 수신하며, 비가시선 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 및/또는 다중 경로 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시를 획득하기 위하여 상관 함수 이외의 다른 입력들을 수신할 수도 있다. 프로세서 (802) 는 메모리 (804) 에 기억된 명령들을 검색 및 실행하도록 구성되므로 거기서 구현된 방법을 수행한다. 그 후, 생성된 신뢰성 메트릭을 프로세서 (802) 로부터 출력할 수도 있다.
도 8b 는 전술한 방법들 중 어느 것을 수행하는 시스템의 제 2 실시형태를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 시스템의 제 1 실시형태는 제 1 로직 (806) 과 제 2 로직 (808) 을 구비한다. 제 1 로직 (806) 은 가시선의 부족 및 다중 경로와 같은 인자들로 인하여 저하될 수 있는 신호로부터 유도되는 상관 함수를 입력(들) 으로서 수신하고, 비가시선 조건이 존재하거나 또는 존재할 가능성이 있는지 및/또는 다중 경로 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시를 제공하기 위하여 상관 함수 이외에 다른 입력들을 수신할 수도 있다. 제 1 로직 (806) 은 비가시선 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시를 제공하거나 및/또는 하나 이상의 입력들에 응답하여 다중 경로 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시를 제공하도록 구성되어 있다.
이들 하나 이상의 표시들이 제 2 로직 (808) 에 제공된다. 이 표시들 중 하나 또는 양자에 응답하여, 제 2 로직 (808) 은 신뢰성 메트릭을 판정 및 출력시키도록 구성되어 있다.
본 발명의 다양한 실시형태들을 설명하였지만, 당업자는 본 발명의 범위내에 있는 더 많은 실시형태들 및 구현들이 허용가능함을 알 수 있다.

Claims (24)

  1. 비가시선 신호 (non-line of sight signal) 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지를 판정하는 단계; 및
    이에 응답하여 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭을 유도하는 단계를 포함하고,
    상기 파라미터 추정값은 신호의 TOA (time of arrival) 추정값인, 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신뢰성 메트릭은 상기 TOA 추정값의 RMSE (root mean square error) 인, 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 TOA 추정값은 상기 신호의 상관 함수의 피크로부터 유도되는, 방법,
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 상관 함수의 피크에서 상기 상관 함수의 강도의 측정값에 기초하여 비가시선 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시를 획득하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도의 측정값은 전체 수신된 전력으로 나눈 칩 당 에너지 (Ec/Io) 인, 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도의 측정값은 상기 피크에서의 상관 함수의 에너지인, 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 TOA 추정값의 RMSE 는 룩업 테이블을 이용하여 유도되는, 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은 상기 TOA 추정값의 RMSE 와 상기 상관함수의 피크에서의 상관 함수 강도 사이의 비선형 관계를 구현하는, 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은 상기 TOA 추정값의 RMSE, 상기 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도, 및 상기 상관 함수를 유도하는데 사용되는 적분 시간 사이의 관계를 구현하는, 방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 TOA 추정값의 RMSE, 상기 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도, 및 상기 상관 함수를 유도하는데 사용되는 적분 시간 사이의 관계를 하나의 식이 구현하는, 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    프로세서 판독가능한 매체에 저장된 일련의 명령들로 실질적으로 구체화되는, 방법
  13. 상관 분석을 이용하여 신호로부터 유도되는 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭을 제공하는 시스템에 있어서,
    비가시선 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시를 제공하는 제 1 로직; 및
    상기 제 1 로직에 의해 제공되는 표시에 응답하여 상기 파라미터 추정값의 신뢰성 메트릭을 유도하는 제 2 로직을 구비하고,
    상기 파라미터 추정값은 신호의 TOA 추정값인, 신뢰성 메트릭 제공 시스템.
  14. 삭제
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 신뢰성 메트릭은 상기 TOA 추정값의 RMSE 인, 신뢰성 메트릭 제공 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 TOA 추정값은 상기 신호의 상관 함수의 피크로부터 유도되는, 신뢰성 메트릭 제공 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 로직은, 상기 상관 함수의 피크에서의 상기 상관 함수의 강도의 측정값에 기초하여 비가시선 신호 조건이 존재하는지 또는 존재할 가능성이 있는지 여부의 표시를 제공하도록 구성되는, 신뢰성 메트릭 제공 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도의 측정값은 전체 수신된 전력으로 나눈 칩 당 에너지 (Ec/Io) 인, 신뢰성 메트릭 제공 시스템.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도의 측정값은 상기 피크에서의 상관 함수 에너지인, 신뢰성 메트릭 제공 시스템.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 로직은 룩업 테이블을 이용하여 상기 TOA 추정값의 RMSE 를 유도하도록 구성되는, 신뢰성 메트릭 제공 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은 상기 TOA 추정값의 RMSE 와 상기 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도 사이의 비선형 관계를 구현하는, 신뢰성 메트릭 제공 시스템.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은 상기 TOA 추정값의 RMSE, 상기 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도, 및 상기 상관 함수를 유도하는데 사용되는 적분 시간 사이의 관계를 구현하는, 신뢰성 메트릭 제공 시스템.
  23. 제 17 항에 있어서,
    상기 TOA 추정값의 RMSE, 상기 상관 함수의 피크에서의 상관 함수 강도, 및 상기 상관 함수를 유도하는데 사용되는 적분 시간 사이의 관계를 하나의 식이 구현하는, 신뢰성 메트릭 제공 시스템.
  24. 제 1 항 또는 제 3 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    서버상에서 실질적으로 구체화되는, 방법.
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