KR101117107B1

KR101117107B1 - 무선 장치들의 비가입형 위치결정

Info

Publication number: KR101117107B1
Application number: KR1020097015259A
Authority: KR
Inventors: 로버트 제이. 앤더슨
Original assignee: 트루포지션, 인크.
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2012-03-22
Also published as: CN101632322A; IL199533A; AU2007342384A1; JP2010515363A; GB2458609B; GB2458609A8; US7920875B2; JP5156026B2; EP2119259A1; WO2008085439A1; CA2673758C; BRPI0720877A2; EP2119259A4; US20080132244A1; CA2673758A1; MX2009007000A; AU2007342384B2; GB2458609A; CN101632322B; GB0912987D0

Abstract

무선 장치들을 위치결정하기 위한 기법들은 무선 네트워크 내에서 지리적으로 분포된 기지국들에 의해 전송된 신호들의 측정을 수행하는 무선 장치와 관련된다. 만약 몇몇 주요 사이트 정보가 이들 송신기들에 대해 알려져 있다면, 위치결정될 장치에 의한 이들 송신 신호들의 측정, 송신 신호 타이밍, 신호 전파, 송신 신호 전력, 송신기 위치들과 같은 것들이 장치의 위치를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 예에서, 장치와 위치결정 노드 사이의 모든 정보 교환은 위치 결정 프로세스에서 사용된 신호들을 제공하는 무선 네트워크에 의해 제공되지 않는 데이터 링크에 의해 용이하게 된다. 따라서, 장치들은 장치들에 의해 수행된 다운링크 신호 측정들에 기초하여 위치측정될 수 있고, 여기서 장치들은 무선 네트워크의 일부는 아니며, 네트워크에 의한 무선 서비스를 제공받지 않으며, 무선 네트워크에 신호들을 송신하기 위한 기능을 갖지 않으며, 무선 네트워크의 통신 리소스들은 위치결정을 용이하게 하기 위해 소모되지 않는다.

Description

무선 장치들의 비가입형 위치결정{SUBSCRIPTIONLESS LOCATION OF WIRELESS DEVICES}

본 발명은 일반적으로는 무선 통신의 분야에 관련되고, 더 상세하게는 무선 통신 네트워크의 서비스 영역 내에서의 장치들의 위치결정에 관련된다.

본 출원은, 2006년 12월 1일자 출원된 출원번호 제11/607,420호의 "System for Automatically Determining Cell Transmitter Parameters to Facilitate the Location of Wireless Devices,"의 일부 계속출원인 2006년 12월 27일자 출원된 미국특허출원 제11/616,790호(대리인 도킷(docket) TPI-0846)의 "Subscriptionless Location of Wireless Devices" 를 우선권 주장하며, 이들은 그 전체가 본 명세서 내에 참조로서 포함된다.

무선 장치들을 위치결정하기 위한 몇몇 기법들은 무선 통신 네트워크의 기지국들에 의해 전송된 신호들의 측정들을 수행하는 이동국(Mobile Station, MS)과 관련된다. (용어 MS 또는 이동국은 여기에서 사용되는 바와 같이 무선 전화기 또는 무선 통신 기능을 갖는 다른 모바일 장치를 일컫는다.) 이러한 기법들은 약어로 EOTD, AFLT, OTD 및 ECID로 알려져 있다.

- EOTD(Enhanced Observed Time Difference)는, GSM MS가 지리적으로 분포된 기지국들에 의해 전송된 비콘(beacon) 신호들의 상대적 시차 측정을 수행하는 ETSI 3GPP 기술 규정 43.059에 정의된 위치결정 기법이고, 이러한 측정은 위치를 계산하기 위해 사용된다.

- AFLT(Advanced Forward Link Trilateration)는 CDMA MS가 지리적으로 분포된 CDMA 기지국들에 의해 전송된 파일럿(pilot) 신호들의 상대적 시차 측정을 수행하는 TIA IS-95와 CDMA 2000 표준들에서 정의된 기법이고, 이러한 측정은 위치를 계산하기 위해 사용된다.

- OTD(Observed Time Difference)는 본질적으로 UMTS 네트워크에서의 이동국인 사용자 장비(User Equipment, UE)가 지리적으로 분포된 노드 B들(UMTS 시스템에서의 기지국들)에 의해 전송된 신호들의 상대적 시차 측정을 수행하는 ETSI 3GPP 기술 규정 23.271에 정의된 위치결정 기법이고, 이러한 측정은 위치를 계산하기 위해 사용된다.

- ECID(Enhanced Cell Identification)는 MS들이 지리적으로 분포된 GSM 기지국들에 의해 전송된 신호들의 수신 전력 레벨 측정을 수행하는 GSM MS를 위치결정하는데 사용되는 기법이고, 이러한 측정은 위치를 계산하기 위해 사용된다.

이 모든 위치결정 기법들은, 신호를 전송하는 기지국들과 MS 사이 거리의 함수로써 변하는 특징을 갖는 신호들을 측정하는 MS를 포함한다. 또한, 이 모든 위치결정 기법들은 주요 셀 사이트(cell site) 정보의 지식을 요구한다. 이러한 주요 셀 사이트 정보는 셀 식별 정보와 송신 안테나 위치를 포함할 수 있다. 또한, 이러 한 위치결정 기법들 중 몇몇은 송신기 신호 타이밍, 신호 송신 전력, 및 그러한 환경에서의 신호 손실이나 신호 전파와 같은 송신기들에 관한 부가적인 정보를 요구한다. 이러한 정보는 다수의 데이터 베이스들에 걸쳐 분포되고 동적이기 때문에 무선 네트워크 오퍼레이터들로부터 획득하기에 어려울 수 있다. 일부 오퍼레이터들은 이러한 정보를 제공하고 협조하지 않으려 할 수 있기 때문에 다중의 무선 네트워크 오퍼레이터로부터 이러한 정보를 획득하고 보존하기 어려울 수 있다. 위에서 설명된 위치결정 기법들 각각의 정확도(accuracy)는 위치 솔루션에서 더 많은 수의 기지국 신호가 사용된다면 향상될 수 있고, 위치 솔루션은 다중의 무선 네트워크에 걸쳐 송신 신호들이 이용가능하다면 가능하다. 이러한 기법들 각각의 정확도는 측정에 이용가능한 신호들의 개수와 품질에 의존한다. 그래서, 다중의 무선 네트워크들에 걸쳐 이들 신호들을 이용하는 위치 솔루션에 대한 가능성은 단일 무선 네트워크의 신호들로 제한된 측정으로 획득될 수 있는 것보다 더 나은 수행을 제공할 것이다.

본 명세서에서 설명되는 주제는, 임의의 무선 송신기가 이동국들을 위치결정하는 데 사용될 수 있도록, 하나 또는 그 이상의 유용한 무선 송신기들의 존재를 검출하고, 각각의 송신기가 이후에 참조될 수 있도록 셀 식별 정보를 결정하고, 송신기 안테나 위치들을 결정하고, 송신기 타이밍을 결정하고, 송신기 전력 레벨을 결정하고, 위치의 함수로서 신호 전력 손실을 결정하기 위한 자동적인 방법을 제공한다.

<비가입형(subscriptionless) 위치결정과 관련된 부가적 배경 정보>

MS의 위치결정은 다운링크 기지국 송신 신호들의 MS에 의해 수행된 측정들을 셀 싸이트 정보와 조합함에 의해 수행된다. 이는 MS에서 수행될 수 있거나 혹은 네트워크 내에서, 수행될 수 있으나, 어느 경우에나 이는 위치를 계산하는 노드에 대한 셀 싸이트 정보 및/또는 MS 측정들의 전달과 관련된다. 오늘날 운용되는 시스템들에서는, 이러한 정보는 위치 추정이 근거하는 다운링크 전송 신호들을 제공하는 동일한 무선 네트워크에 의해 제공되는 무선 링크에 의해 전달된다. 이는 제어 평면 연결 또는 사용자 평면 연결일 수 있다. (네트워크 기반의 무선 위치결정에 대한 사용자 평면 접근법을 설명하고 있는 06년 9월 19일 출원된 미국출원 제11/533,310호, "User Plane Uplink Time Difference of Arrival(U-TDOA),"을 참조하자. 설명된 바와 같이, 사용자 평면 아키텍쳐에서, 위치결정 서버는 제어/음성(또는 억세스/트래픽) 채널 구조들의 일부가 아닌 무선 오퍼레이터의 무선 네트워크에 의해 반송(carry)되는 IP(Internet Protocol) 링크 또는 데이터를 통해 모바일 장치와 직접적으로 통신할 수 있다.) 그러나, 이러한 기법들은 장치가 무선 네트워크와의 양방향 통신을 지원하는 것을 요하며, 따라서 무선 네트워크에 대한 전송을 지원하기 위한 장치에서의 하드웨어를 요한다. 또한, 이러한 기법들은 무선 네트워크 리소스들의 이용을 요하며 뿐만 아니라 위치결정을 용이하게 하기 위해 무선 서비스 제공자로부터의 허가를 요한다. 시스템은 무선 네트워크에 의해 제공되는 다운링크 송신 신호들의 측정에 근거하여 위치결정될 무선 네트워크와 통신하도록 허용되거나 통신할 수 없는 장치들을 허용할 것이 요구된다. 정상적으로 위치결정될 필요가 있는 오늘날 현존하는 많은 장치들은 인터넷에 대한 데이터 연결들 (예, 이더넷, 케이블을 사용하는 광대역 서비스 제공자들, 광섬유, 또는 DSL, PSTN 다이얼업 연결들, 또는 IEEE 802.11 WiFi 연결들을 통한)을 갖는다. 현존하는 무선 다운링크 신호들의 측정을 수행하기 위해 이러한 장치들에 대해 무선 수신 전용 기능을 부가함으로써, 데이터 연결이 위치결정을 용이하게 하도록 장치와 위치결정 서버 사이의 링크를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 장치들은 데스크탑 또는 랩탑 컴퓨터, VoIP 장치, 또는 WiFi 억세스 노드들을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 발명의 목적은, 장치들에 의해 수행되는 다운링크 신호 측정들에 기초하여 장치들을 위치결정하기 위한 방법을 제공하는 것이고, 여기서 장치들은 무선 네트워크의 일부가 아니며 또는 네트워크에 의한 무선 서비스를 제공받지 않는다.(여기서 사용되는 바와 같이, [어떤 측정/정보]에 기초한 것과 같은 표현은 단지 인용되는 정보 또는 측정들이 사용되는 것을 의미하려고 의도되지는 않았다. 이러한 표현은, 예를 들면, 무선 장치가 다른 정보에 부가하여 인용되는 측정들을 사용하여 위치결정될 수 있도록 하는 넓은 범위로 주어진다.) 본 발명의 또 다른 목적은 장치들에 의해 수행되는 다운링크 신호 측정들에 기초하여 장치들을 위치결정하기 위한 방법을 제공하는 것이고, 여기서 장치들은 무선 네트워크로 신호들을 전송하는 기능을 갖지는 않는다. 본 발명의 또 다른 목적은 장치들에 의해 수행되는 다운링크 신호 측정들에 기초하여 장치들을 위치결정하기 위한 방법을 제공하는 것이며, 여기서 무선 네트워크의 통신 리소스들은 위치결정을 용이하게 하기 위해 소모(consume)되지 않는다.

이하의 요약은 이하에서 더욱 상세히 설명되는 예시적인 실시예들의 몇 가지 측면들을 설명하기 위함이다. 이러한 요약은 개시된 발명의 주제의 모든 발명적 측면들을 다루기 위한 것은 아니며, 또한 이하에서 제시되는 청구범위들의 보호범위를 제한하려는 의도도 아니다.

한 예시적인 실시예에서, 여기서 설명되는 기술은 모바일 무선 장치를 위치결정하기 위한 시스템을 제공한다. 그러한 시스템은 위치 처리 노드, 적어도 하나의 무선 장치, 및 서버를 포함한다. 한 예시적인 실시예에서, 그러한 무선 장치는 통신 링크를 통해 위치 처리 노드와 통신하도록 구성되며, 하나 또는 그 이상의 지리적으로 분포된 송신기들로부터 신호들의 스캐닝 측정들을 수행하도록 구성된다. 나아가, 상기 적어도 하나의 무선 장치는 상기 위치 처리 노드에 대한 통신 링크를 통해 이들 특징들에 관한 정보를 수신 및 측정함에 의해 주요(key) 송신기 정보를 결정함에 있어서 상기 위치 처리 노드를 지원하도록 더 구성된다. 서버는 위치결정될 무선 장치와 통신하고, 상기 무선 장치로 하여금 하나 또는 그 이상의 송신기들로부터의 신호들의 신호 측정을 수행하도록 하고 상기 위치 처리 노드에 측정 정보를 제공하도록 구성된다. 상기 적어도 하나의 무선 장치에 의해 측정된 특징들은 주요 송신기 정보를 결정하기 위해 유용하다.

한 예시적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 무선 장치는 상기 위치 처리 노드에 상기 주요 송신기 정보를 통신하도록 더 구성되고, 여기서 상기 정보는 하나 또는 그 이상의 무선 장치들의 위치를 계산하기 위해 상기 위치 처리 노드에 의해 사용될 수 있다. 또한 상기 시스템은 하나 또는 그 이상의 송신기들과 동작하도록 구성되고, 적어도 하나의 송신기는 제1 무선 통신 네트워크의 일부이고 적어도 하나의 송신기는 제2 무선 통신 네트워크의 일부이다. 상기 서버는 또한 상기 적어도 하나의 무선 장치와 사용자 평면 데이터 채널을 통해 통신하도록 구성될 수 있고, 상기 무선 장치는 상기 위치 처리 노드로 상기 데이터 채널을 통해 측정 정보를 제공하도록 구성될 수 있다.

주요 송신기 정보는 완전하게 셀 식별 정보를 포함하며, 이러한 셀 식별 정보는 셀 ID, 주파수 채널, 기지국 아이덴티티(identity) 코드, 셀 글로벌 아이덴티티, 기지국 ID로 구성되는 그룹 중의 적어도 하나의 구성요소를 포함할 수 있다. 주요 송신기 정보는 또한 셀 송신기 위치 정보를 포함할 수 있고, 이러한 셀 송신기 위치 정보는 위도 및 경도, 및 가능하게는 고도를 포함할 수 있다. 또한, 주요 송신기 정보는 셀 송신기 신호 타이밍 정보를 포함할 수 있고, 신호 측정은ㅇ 상대적 신호 타이밍 및/또는 절대적 신호 타이밍을 포함할 수 있다.

또한 이하에서 설명되는 기술은 발명적 방법들 및 시스템들에서 사용하기 위해 특별히 구성되는 종류의 무선 장치 뿐만 아니라ㅏ 무선 장치를 위치결정하기 위한 시스템들 및 방법들을 제공한다.

또한 설명되는 기술은, 본 명세서에서 설명되는 기능들 및 동작들을 수행하기 위한 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터 가독 매체 및 무선 장치들, 방법들을 제공하고 그들 내에서 구현될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 일 예는, 위치 계산 가능한 제1 노드에 대해, 하나 또는 그 이상의 무선 통신 네트워크의 하나 또는 그 이상의 기지국 송신기들에 대한 주요 정보를 제공하는 단계; 및, 위치결정될 무선 장치에서, 상기 기지국 송신기에 의해 전송되는 신호들을 측정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 무선 장치와 제1 노드 사이의 통신 링크를 통해 제1 노드(이 예에서는 위치를 계산하도록 구성되는)에 신호 측정을 나타내는 데이터를 제공하는 단계; 및, 상기 제1 노드에서, 위치결정될 무선 장치의 위치를 계산하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 한 예시적인 시스템은 위치를 계산하는 것이 가능한 제1 노드; 상기 제1 노드로 하나 또는 그 이상의 무선 통신 네트워크들의 기지국 송신기에 대한 주요 정보를 제공하기 위한 수단; 상기 기지국 송신기에 의해 송신되는 신호들을 측정하기 위한 수단을 포함하는, 위치결정될 무선 장치; 및 상기 무선 장치와 상기 제1 노드 사이의 통신 링크를 통해 상기 신호 측정을 나타내는 데이터를 상기 제1 노드로 제공하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 무선 장치의 일 예는 무선 통신 네트워크의 기지국 송신기에 의해 송신되는 신호들을 측정하도록 구성되는 수신기 및 프로세서; 및 상기 무선 장치 및 제1 노드 사이의 통신 링크를 통해, 상기 제1 노드와 통신하고, 상기 제1 노드로 상기 신호 측정을 나타내는 데이터를 전송하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명의 다른 측면들 및 실시예들은 이하에서 설명된다.

이하의 상세한 설명 뿐만 아니라 앞서의 요약은 첨부되는 도면들과 결부되어 읽혀질 때 더 잘 이해된다. 본 발명의 설명을 위해서, 발명의 예시적 구성이 도면에서 보여지지만, 본 발명은 개시된 특정 방법들과 수단들로 한정되는 것은 아니 다. 도면들에서,

도 1은 두 개의 무선 통신 네트워크들을 포함하는, 환경을 설명하는 블록 다이어그램이며, 여기서 설명되는 발명적 주제가 이용될 수 있다.

도 1a는 어떻게 모바일 무선 장치(LDP 장치 또는 기타 종류의 MS일 수 있는)가 서버(위치결정 가능 서버(Location Enabling Server) 또는 다른 종류의 서버일 수 있는)와 데이터 채널을 통해 통신하도록 구성될 수 있는지를 개략적으로 도해한다. 그러한 서버는 위치결정될 무선 장치들과 데이터 채널을 통해 통신하고, 장치들로 하여금 하나 또는 그 이상의 송신기들로부터 신호들의 측정을 수행하도록 하며, 위치 처리 노드(LES, 또는 다른 노드와 동일한 노드일 수 있는)에 측정 정보를 제공하도록 구성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 프로세서의 흐름도이다.

도 3은 어떻게 이동국의 위치가 측정치들 및 기지국 파라미터들을 사용하여 계산될 수 있는지를 설명함에 있어서 이하에서 참조되는 블록 다이어그램이다.

도 4는 두 개의 무선 통신 네트워크들을 포함하는 환경을 설명하는 블록 다이어그램이며, 여기서 발명적 주제가 사용될 수 있다. 이렇나 환경에서는, 위치가 결정될 수 있는 장치는 무선 통신 네트워크들에 의해 제공되지 않는 통신 링크를 사용하여 위치결정 서버와 통신할 수 있다.

도 5는 어떻게 무선 장치가 데이터 채널을 통해 서버 또는 위치 처리 노드와 통신하도록 구성될 수 있는지를 개략적으로 도해한다. 도 4에서 보여지는 바와 같이, 이러한 실시예에서는 데이터 채널은 무선 통신 네트워크에 의해 제공되지 않는 통신 링크를 제공한다.

도 6은 본 발명에 따른 프로세서의 흐름도이다.

이제 본 발명의 예시적인 혹은 현 상태에서의 바람직한 실시예들이 개시될 것이다. 우선, 개요를 제공한 후 더 상세한 설명을 제공한다.

개요

본 명세서에서 설명되는 기술은 무선 네트워크의 서비스 영역 내에서 장치들을 위치결정하기 위한 시스템을 제공한다. 본 발명은 무선 네트워크에서의 존재하는 기반구조 중의 많은 부분을 사용하는 시스템에서 구현될 수 있다. 예를 들면, 시스템은 MS들 및 위치결정 서버 사이의 통신을 용이하게 하기 위해 무선 네트워크를 이용할 수 있다. 시스템은 사용자 평면(user-plane), 또는SUPL(Secure User-plane), MS와 위치결정 서버 사이의 연결을 사용할 수 있다. 이러한 사용자 평면의 일 예는 OMA(Open Mobile Alliance) 기술 표준에 의해 정의된다(www.openmobilealliance.org 참조)

2006년 9월 19일 출원되어 계류중인 특허출원 제11/533,310호, "USER PLANE UPLINK TIME DIFFERENCE OF ARRIVAL(U-TDOA)," 는 네트워크 기반의 무선 위치결정에 대한 사용자 평면 접근법을 나타낸다. 전형적인 U-TDOA 솔루션들은 종종 제어 평면 아키텍쳐에 근거하고, 이러한 제어 평면 아키텍쳐는 ANSI/3GPP 위치결정 서비스 표준들(예: ANSI/ETSI J-STD-036 과 ANSI ESTI GSM 03.17)을 따르는 모바일 네 트워크 기반구조의 광대한 개조를 필요로 할 수 있다. 제어 평면 접근법은 모바일 장치를 위치결정하기 위한 제어 또는 음성 채널들(다른 이름들 사이에서 또한 상대적으로, 억세스 채널, 트래픽 패널 등으로 알려진)에서 전송된 정보의 사용을 포함한다. 반면에, 사용자 평면 아키텍쳐에서, 위치결정 서버는 제어/음성(또는 억세스/트래픽) 채널 구조들의 부분이 아닌 무선 오퍼레이터의 무선 네트워크에 의해 반송(carry)되는 IP(Internet Protocol) 링크 또는 데이터를 통한 모바일 장치와 직접적으로 통신할 수 있다. 따라서, 코어 또는 무선 네트워크에 대한 어떠한 개조(modification)를 요하지는 않는다. '310 출원은 모바일 장치(LDP(Location Device Platform) 장치와 같은 장치, 여기서 LDP는 위치결정 장치 플랫폼을 대표함)를 위치결정하는 방법을 무선 위치결정 시스템(WLS)에게 명령하기 위해 사용될 수 있는 시스템을 설명한다. 제어 평면 접근법에서, WLS는 U-TDOA, 셀-ID, 셀-ID+타이밍 어드밴스(advance), 또는 도달 전력 차(Power Difference of Arrival)를 갖는 셀-ID를 통해, 위치를 계산하기 이전에 무선 통신 네트워크로부터 정보를 기다린다. 사용자 평면 접근법에서, 모바일 장치는 LES(Location Enabling Server)에 위치 계산을 수행하기 위해 데이터 채널에 관한 충분한 정보를 제공한다. LES에 제공된 정보는 모바일 장치(즉, LDP 장치)에게 알려져 있고, 이러한 인식은 위치 계산을 용이하게 하도록 사용된다. 또한, 모바일 정보는 태스킹(tasking)(예: 데이터 연결을 통해 전송된 정보가 서빙 셀(serving cell), 인접 셀, 주파수, 호핑(hopping) 패턴 정보를 포함하므로 U-TDOA/AoA WLS를 수행하기 위해)을 위해 사용될 수 있다. 이전의 제어 평면 접근법에서, 이러한 정보는, 예를 들면, E5, Lb 또는 Iupc 인터페이스로부터 획득되고, 데이터 채널을 통해 모바일 장치로부터는 획득되지 않는다.

도 1은 본 발명이 사용될 수 있는 예시적 환경을 보여준다. 도 1에서, 제1 무선 네트워크는 중앙국(central office)(41) 및 송수신 기지국(BTS)들(10, 11, 12)을 포함한다. 모바일 장치들, 또는 MS들(31, 32, 및 33)은 이러한 제1 무선 네트워크를 사용하여 음성 및 데이터를 통신할 수 있다. MS들(31, 32, 33) 및 위치결정 서버(51)는 제1 무선 네트워크에 의해 제공되는 IP 연결에 의해 연결되어 있다. 사용자-평면 솔루션에서, 어플리케이션은 MS 상에서 작동하고, 이러한 MS는 IP 연결을 통한 이러한 측정들의 결과를 보고하고 IP 접속을 통한 서버(51)에 의해 명령받을 경우 신호 측정들을 수행한다. 사용자-평면 수행의 이점은, 사용자-평면 수행이 무선 네트워크 오퍼레이터로 하여금 MS와 위치결정 서버(51) 사이에 위치결정 관련 메시징을 지원하기 위해 무선 네트워크 내에 기반구조 및 부가적인 특성들(features)을 배치할 것을 필요로 하지 않는다는 것이다. MS는 제2 중앙국(42)을 포함하여 제2 무선 네트워크의 BTS들(21, 22, 23)에 의해 전송된 신호들뿐만 아니라 제1 무선 네트워크의 BTS들(10, 11, 12)에 의해 전송된 신호들의 측정을 수행한다. 이러한 측정들은, 유도된 셀 사이트 정보와 함께, 모바일 장치의 위치를 결정하도록 사용된다. 도 1은 또한 무선 링크들(61, 62, 및 63)을 설명한다.

도 1a는 서버 또는 다른 노드의 일부분일 수 있는 서버 및 위치 처리 노드가 어떻게 사용자 평면 데이터 링크(300)를 통해 하나 또는 그 이상의 무선 장치와 통신하도록 구성 또는 프로그래밍될 수 있는지를 보여준다. 강화된 네트워크 기반의 위치결정을 수행하기 위해, MS(31)는 방송 획득 데이터(broadcast acquisition data)를 수신하고, 무선 통신 시스템 상에 등록하고(만약 필요하다면), 그런 다음, 보여지는 바와 같이 데이터 링크 또는 채널(300)을 수립하기 위해 무선 네트워크로부터 데이터 서비스를 요청하도록 구성될 수 있다. 무선 통신 시스템(제어 평면)의 시그널링 및 제어 채널들과는 대조적으로, 데이터 채널(300)(사용자 평면)은 데이터 전송을 지원하기 위해 변조를 지원한다(데이터 시그널링은, 음성 시그널링으로써 무선 통신 시스템에 의해 재인코딩(re-encoding)되고 압축되는 것이 아니라, 도 1a에서 보여지는 바와 같이 무선 시스템을 통과한다). 데이터 채널(300)의 페이로드(payload) 내용은 무선 통신 시스템의 기능적 요소에 의한 시험 또는 변경을 요하지 않는다. 데이터 채널 페이로드는 제어 채널 데이터가 하는 것처럼 무선 통신 시스템의 요소의 작동을 통지, 제어, 또는 변경하지 않는다. 데이터 채널(300)은 일련의 음성 주파수 톤들과 같이 음성 채널에서 또는 원 이진 데이터(raw binary data)로써 할당된 데이터 채널에 페이로드로 반송될 수 있다. 데이터 연결은 데이터 네트워크(도 1a에서 참조번호 300)에 의해 서버(51) 및/또는 위치 처리 노드(52)로 라우팅될 수 있다. 서버 또는 위치 처리 노드와 연결시, MS(31)는 그의 데이터를 전송한다. 이와 유사하게, 데이터 채널은 서버로부터 MS로 명령을 전송하도록 사용될 수 있다.

본 발명의 시스템의 예시적인 측면들은 다음의 사항들을 포함한다.

1. 각각의 기지국 송신기의 주요 정보는 하나 또는 그 이상의 무선 네트워크들에 걸쳐서 결정된다. 이러한 주요 정보는 다음을 포함한다.

- 셀 식별 정보(Cell Identification information);

- 경도, 위도 및 고도를 포함하는 송신기 위치;

- 신호 타이밍;

- 신호 송신 전력; 및

- 신호 전파

2. 이러한 주요 정보는 위치를 계산할 수 있는 노드로 제공된다. 이 노드는 MS, 위치결정 서버 또는 몇몇의 다른 노드일 수 있다.

3. 위치결정될 MS는 전송된 신호들의 측정을 수행한다. 신호 측정은 타이밍, 전력 레벨 측정, 또는 신호대 잡음비를 포함할 수 있다.

4. MS에 의해 수행되는 신호 측정은 위치를 계산하는 것을 가능하게 하는 노드로 제공된다.

각각의 기지국에 정보를 제공하는 단계는 이하의 단계들을 포함한다.

1. 고정 또는 무선 장치들이 무선 기지국 신호들을 스캔;

2. 장치들이 셀 또는 기지국 식별 정보를 결정;

3. 장치들은 수신된 기지국 신호들의 측정 수행. 이러한 측정은 신호 타이밍/위상 및 전력 레벨을 포함할 수 있다;

4. 주요 송신기 파라미터들은 이러한 신호 측정을 기반으로 하여 결정된다.

이러한 개념은 종래 기술에서 정의된 몇몇의 위치결정 개념들과는 구별된다. 종래의 기술은 일반적으로 송신기 위치 및 타이밍, 및 송신 전력이 알려질 것을 요한다. 예를 들면, 미국 특허번호 제5,293,645호(Sood); 제6,529,165호(Duffet- Smith); 제5,646,632호(Khan); 제5,045,861호(Duffet-Smith); 및 제6,094,168(Duffet-Smith)를 참조할 수 있다. 예를 들어, 미국 특허번호 제6,529,165호는 복잡한 행렬 솔루션을 통해, 기지국 신호 타이밍뿐만 아니라 MS의 위치를 결정하기 위한 방법을 설명하고 있다. 이러한 솔루션은 선험적으로(a priori) 알려질 셀 ID들 및 셀 위치들을 요구한다. 본 발명은 관련 셀 사이트 정보의 자동 결정을 제공하고, 이러한 관련 셀 사이트 정보는 셀 사이트들에 대한 식별 정보, 셀 송신 안테나의 위치, 송신 전력 및 신호 전파를 포함할 수 있다.

또한 본 명세서에서는 기지국들이 무선 장치를 위치결정하기 위해 사용되는 정보를 획득하기 위해 사용되는 무선 통신 시스템에 의해 지원 또는 제공되지 않는 통신 링크를 사용하는 무선 장치를 위치결정하기 위한 방법들 및 시스템들이 개시된다. 예를 들면, 본 발명에 따른 방법의 구현은 (a) 제1 노드에 대해, 하나 또는 그 이상의 무선 통신 네트워크들의 하나 또는 그 이상의 기지국 송신기들에 대한 주요 정보를 제공하는 단계; (b) 위치결정될 무선 장치에서, 하나 또는 그 이상의 기지국 송신기들에 의해 송신되는 신호들을 측정하는 단계; (c) 주요 정보 및 신호 측정들 중의 하나를 나타내는 정보를 통신하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 정보는 통신 링크를 통해 위치결정될 무선 장치와 상기 제1 노드 중의 하나에 통신될 수 있고, 여기서 상기 통신 링크는 하나 또는 그 이상의 무선 통신 네트워크들에 의해 제공되지 않으며; 및 (d) 위치결정될 무선 장치 및 제1 노드 중의 하나에서, 위치결정될 무선 장치의 위치를 계산하는 단계를 포함한다. 상기 제1 노드는 위치를 계산하기 위해 구성될 수 있고, 통신 링크는 이더넷 링크, 인터넷, 다이얼업 전 화 링크, WiFi 링크 등을 포함할 수 있다. 상기 제1 노드는 위치결정될 무선 장치를 포함할 수 있고, 또는 서버일 수 있다. 더욱이, 상기 신호 측정들은 도달 시간(time of arrival, TOA) 측정들 또는 도달 시간차(time difference of arrival, TDOA) 측정들과 같은 타이밍 측정들, 전력 레벨 측정들, 및/또는 신호대 잡음비 측정들을 포함할 수 있다. 주요 정보는 셀 식별 정보, 송신기 위치 정보일 수 있고, 위도 및 경도 정보, 신호 타이밍 정보, 신호 송신 전력 정보, 및/또는 신호 전파 정보를 포함할 수 있다. 또한, 주요 정보는 하나 또는 그 이상의 무선 장치들에 의해 자동적으로 결정될 수 있고, 혹은 선험적으로 알려질 수 있다. 그러한 방법은 또한, 위치결정될 무선 장치에서 복수의 기지국 송신기들에 의해 전송된 신호들을 측정하는 것을 포함할 수 있고, 여기서 q고수의 기지국 송신기들은 적어도 두 개의 무선 네트워크들로부터의 송신기들을 포함한다. 상기 방법은 무선 송신기를 결여한 무선 장치들을 위치결정하기 위해 이용될 수 있고, 위치결정될 무선 장치는 컴퓨터, WiFi 억세스 노드, VoIP 억세스 노드, 및/또는 Video over Internet Protocol 억세스 노드를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 예를 들면, 비상 VoIP 콜들용 위치결정 서비스와 같은 비상 서비스들을 위해 위치결정을 제공하도록 수행될 수 있다.

<셀 송신기 파라미터들의 자동적 결정을 위한 시스템의 상세한 설명>

위에서 언급한 바와 같이, 도 1은 바람직한 실시예의 고 레벨 다이어그램이다. 구성요소들 10, 11, 및 12는 BTS들이고, 이들은 제1 무선 네트워크의 일부이다. 구성요소들 21, 22, 및 23은 제2 무선 네트워크의 일부인 BTS들이다. 구성요소 들 31, 32, 및 33은 제1 무선 네트워크 내에 존재하는 장치들이고, 이러한 장치들은 시차 및/또는 전력 레벨 측정을 포함하는 신호 측정을 수행할 수 있다. 이러한 장치들은 알려진 위치를 갖는 고정 장치들, 또는 알려지거나 알려지지 않은 위치를 갖는 모바일 장치들일 수 있다. 구성요소들 41 및 42는 제1 및 제2 무선 네트워크의 중앙국 장비이고, 구성요소(51)는 위치결정 서버이며, 이러한 위치결정 서버는 제1 무선 네트워크를 통해, 무선 링크들(61, 62, 및 63)을 경유하여 MS들(31, 32, 및 33)에 연결된다.

위치결정 서버(51)는 기지국 방송 신호들을 위해 모든 가용 무선 대역들을 스캐닝하도록 무선 네트워크를 통한 명령들을 통해 MS들(31, 32, 및 33)에 대해 수행한다. 북미에서는, 이는 셀룰러(800MHz) 대역 및 PCS(1900MHz) 대역을 포함할 수 있다. 유럽에서는, 이는 GSM(900MHz) 대역 및 PCN(1800MHz) 대역 또는 UMTS(2100MHz) 대역을 포함할 수 있다. 다른 지역에서는, 이들 대역들은 다를 수 있고, 시간에 따라 대역들의 세트는 무선 서비스의 발전에 대한 허가 상황에 따라 변할 수 있다. 이러한 스캐닝 과정동안, MS는 검출할 수 있는 기지국 각각의 정보를 저장한다. 이러한 셀들은 위치 관련 측정을 지원함에 있어 홈 네트워크의 셀들과 같이 유용하므로, MS는 홈 네트워크의 외부의 셀 정보를 스캔하고 보고하도록 명령받을 수 있다. 이러한 셀 정보는, 셀 식별 정보, 방송 채널 번호 또는 주파수, 수신 신호 전력, 및 수신 신호들의 상대적 시차를 포함할 수 있다. 그런 다음, 이러한 정보는 위치결정 서버(51)에 제공될 수 있다. 만약 MS가 빌트인(built-in) GPS 수신기로부터 결정된 위치와 같은 다른 관련된 위치 정보를 가지고 있다거나, 또는 MS의 위치가 고정되어 있고 알려져 있다거나, 또는 GPS에 의해 장치 내에서 유도된 타이밍으로 장치의 타이밍으로 매핑(mapping)될 수 있다면, 이러한 정보는 또한 서버로 제공될 수 있다. 많은 MS들로부터의 이러한 정보는 위치결정 서버(51)에 의해 수집될 수 있고, 장차, 이러한 MS들, 및 이 지역의 다른 MS들을 위치결정하기 위해 사용될 수 있는 정보를 결정하도록 사용될 수 있다.

도 2는 이러한 위치결정 기법을 구현하는 고 레벨 프로세스의 흐름도이다. 그러한 프로세스는 이하와 같이 설명될 수 있다.

단계 1 : 기지국 송신기에 대한 주요 정보는 하나 또는 그 이상의 무선 네트워크들에 걸쳐 결정된다. 이러한 주요 정보는 다음을 포함한다.

- 셀 식별 정보

- 위도, 경도 및 고도를 포함하는 송신기 위치

- 신호 타이밍

- 신호 송신 전력

- 신호 전파

단계 2 : 이러한 주요 정보는 위치를 계산할 수 있는 노드에 제공된다. 이러한 노드는 MS, 위치결정 서버, 및 몇몇의 다른 노드일 수 있다.

단계 3: MS는 전송된 신호들의 측정을 수행한다. 신호 측정은 타이밍, 전력 레벨 측정, 또는 신호대 잡음비를 포함할 수 있다.

단계 4: MS에 의해 수행되는 신호 측정은 위치를 계산할 수 있는 노드에 제공될 수 있다.

단계 5: MS 위치가 계산된다.

단계 1은 주요 위치 정보를 제공하며, 바람직하게는 다음을 포함한다. 즉, 고정되거나 무선 장치들이 무선 기지국 신호들에 대한 스캐닝을 포함한다. 장치들은 셀 또는 기지국 식별 정보를 결정하고, 신호 타이밍/위상 및 전력 레벨을 포함하는 수신된 기지국 신호의 측정을 수행한다. 이들 장치들에 의해 수행되는 신호 측정은 결정된 셀 또는 기지국 식별 정보가 노드로 제공됨과 함께 위치결정 노드로 제공된다. 여기서 이 정보는 위치의 함수에 따른 셀 사이트 송신기 위치, 셀 송신기 신호 타이밍, 신호 송신 전력, 신호 송신 전력 손실을 결정하도록 사용된다.

GSM 스캐닝

ETSI 3GPP 규정에 정의된 바에 따른 GSM 시스템에서, 스캐닝 프로세싱은 GSM 네트워크 내에서 다운링크(downlink) 비콘(beacon) 신호 및 셀들을 획득하기 위해 GSM MS들에 의해 이미 사용된 여러가지 방법들을 포함할 수 있다. 예를 들면, MS는 그것이 지원하는 각각의 대역에서 각각 200kHz 채널을 스캔할 것이다. 각각의 채널에서, MS는 다운링크 신호의 추가 획득을 원조하도록 주파수 조정을 수행하기 위해, 그리고 다운링크 비콘 신호를 식별하기 위해 주파수 보정 채널((Frequency Correction Channel, FCH)을 검출하도록 노력한다. FCH는 규칙적인 간격으로 다운링크 비콘 채널에서 나타나는 단일 톤 신호를 포함한다. 채널은 예를 들어, 정합 필터(matched filter) 또는 상관 처리(correlation process)를 통해서 검출될 수 있다. 검출된 FCH 각각의 절대 무선 주파수 채널 번호(Absolute Radio Frequency Channel Number, ARFCH)은 향후의 측정에 유용한 정보다. FCH가 발견되면, 설령 발 견되지 않더라도, MS는 동기화 채널(Synchronization Channel, SCH)을 검출하려고 시도할 것이다. 여기서 SCH는 이미 알고 있는 규칙적인 간격에서의 비콘 채널 상의 반복 데이터 패턴의 프레임을 포함한다. 이 신호는 정합 필터나 상관 기법으로 검출될 수 있다. SCH는 GSM 프레임 번호를 나타내는 파라미터 T1, T2, T3와 기지국 식별코드(Base Station Identify Code, BSIC)를 포함하는 SCH 정보 메시지를 포함한다. 이번에는, 내부 MS 클럭 또는 다른 측정된 신호와 관련하여, 타이밍 측정이 이행될 수 있다. 또한 신호 전력도 측정될 수 있다. 이 채널은 다운링크 비콘 신호의 추가 분석을 허용하도록 하기 위해 비콘 신호의 프레임 타이밍을 결정하도록 MS에 의해 사용될 수 있다.

다음으로, MS는 셀에 관한 부가적인 정보를 수집하기 위해 광역 제어 채널(Broad Control Channel, BCCH)을 복조할 수 있다. BCCH는 추가 스캐닝을 도울 뿐만 아니라 셀 식별에 사용될 수 있는 시스템 정보 메시지들을 포함한다. 예를 들어, 시스템 정보 타입 2, 또는 타입 2의 2 메시지는 BCCH 주파수 목록을 포함하고, 이러한 BCCH 주파수는 인접 셀들의 비콘 채널의 ARFCN들을 포함한다. 이것은 MS를 스캔할 채널의 다음 세트로 이끄는데 사용된다. 시스템 정보 타입 3은 이 측정을 동시 또는 다른 시간에 수행된, 또는 동일 또는 상이한 MS들에 의해 수행된 다른 측정들과 연관시키기 위해, 이 셀을 식별하는데 사용될 수 있는 셀 식별 정보를 포함한다. 또한 시스템 정보 타입 6은 이 측정을 동시 또는 다른 시간에 수행된, 또는 동일 또는 상이한 MS들에 의해 수행된 다른 측정들과 연관시키기 위해, 이 셀을 식별하는데 사용될 수 있는 셀 식별정보를 포함한다.

그러므로, 채널들을 스캐닝함으로써, MS는 ARFCN. BSIC, 셀 ID, 인접 셀 주파수들의 목록, 셀 타이밍, 수신 신호 전력을 결정할 수 있다.

IS -95/ CDMA -2000 스캐닝

유사한 스캐닝 처리는 IS-95나 CDMA-2000 시스템에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 먼저, MS는 포워드 링크 파일럿 채널(forward link Pilot Channel)을 스캔한다. 각각의 셀은 절대적 시간에 상대적인 상이한 시간 오프셋들(offsets)로 파일럿 채널을 전송한다. 파일럿 채널은 상관 또는 정합 필터 기법들 통해 MS에 의해 검출된다. 이 때, 타이밍 측정은 내부 MS 클럭 또는 다른 측정된 신호에 대해 상대적으로 수행될 수 있다. 또한 신호 전력도 측정될 수 있다.

파일럿 채널이 획득되면, MS는 싱크 채널(Synch Channel)을 디코딩할 수 있다. 싱크 채널은 파일럿 채널에 적용된 오프셋 및 롱 코드 상태(Long Code State)뿐만 아니라 현재 시각을 제공한다.

MS가 싱크 채널을 디코딩하면, 그것은 페이징 채널(Paging Channel)을 디코딩할 수 있다. 페이징 채널은 기지국 ID를 포함하는 시스템 파라미터 메시지를 포함한다. 또한 페이징 채널은 파일럿 채널 오프셋과 채널의 세트를 정의하는, 인접 목록 메시지를 포함할 수 있고, 여기서 MS는 인접 셀들을 검색하기 위해 사용될 수 있다.

UMTS 스캐닝

유사한 스캐닝 처리가 IS-95/CDMA 2000 시스템에서 사용된 것과 같이 UMTS 시스템에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 먼저, UE는 주요 동기화 채널을 획득한다. 주요 동기화 채널은 모든 셀들에 공통이고 1차 동기화 코드(Primary Sychronization Code, PSC)를 전송한다. 채널은 정합 필터 또는 상관 기법들을 통해 획득될 수 있다.

UE가 PSC를 획득한다면, 그것은 2차 동기화 채널(Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 가질 수 있다. S-SCH는 UE로 하여금 프레임 동기화를 결정하도록 하고, 그 셀에 대한 BCCH를 위해 사용된 스크램블링 코드(scrambling code)를 식별하도록 허용한다. 이 때, 타이밍 측정은 내부 MS 클럭 또는 다른 측정된 신호에 대해 상대적으로 수행될 수 있다. 신호 전력도 측정될 수 있다.

셀에 대해 스크램블링 코드가 결정되면, UE는 방송 물리적 채널(Broadcast Physical Channel)을 디스프레딩(de-spreading)할 수 있고, BCCH로부터 시스템 정보를 획득할 수 있다. BCCH는 인접 셀 정보 뿐만 아니라 셀 식별 정보를 포함한다.

스캐닝 처리는 반복될 수 있고, 또는 특정 모바일 장치들은 모든 채널들을 재스캐닝(re-scanning)하도록 요구될 수 있고, 또는 측정의 정확도 및 신뢰성을 개선하도록 특정 채널들이 요구될 수 있다.

일반적인 스캐닝 기법은 모든 에어 인터페이스들(air interfaces)에 대해 공통되지만, 본 명세서에 명시된 에어 인터페이스들로 한정되는 것은 아니고, WiFi, WiMAX, WiBro, 및 현재 사용되거나 장래에 정의될 다른 에어 인터페이스들에 대해 적용된다. 스캐닝은 장치의 위치가 알려지지 않은 모바일 장치들(MSs)에 의해, 또 는, 알려진 위치에 배치된 위치 측정 유닛(Location Measurement Unit)들 또는 이동국들과 같이 고정된 장치들에 의해 수행될 수 있다.

MS 스캐닝으로부터 결정된 측정 및 정보는 노드로 제공되고, 이러한 노드는 셀 송신기 위치들, 셀 송신기 타이밍, 셀 송신 전력, 및 신호 전파를 포함하는 나머지 주요 셀 사이트 정보를 결정하기 위해 이를 사용한다.

주요 셀 사이트 정보의 결정

다운링크 타이밍 측정 기반의 위치결정 시스템에서, 부가적인 주요 정보는 송신기 위치 및 송신기 타이밍을 포함한다. 이 주요 정보는 이하와 같이 구해질 수 있다.

도 3은 단일 이동국(M_a)을 따라 셀 송신기 사이트들(S_c 및 S_b)을 갖는, 간단한 두 개의 송신기, 하나의 수신기 시나리오를 보여준다.

이 시나리오에서, OTDmeas_a _,b,c는 송신기 사이트들(S_c 및 S_b)에서 이동국(M_a)으로의 신호들의 도달의 측정된 시차를 나타낸다.

Toff_b는 어떤 절대 시간에 대해 상대적인 셀 사이트 송신기(S_b)의 시간 오프셋이다.

Toff_c는 어떤 절대 시간에 대해 상대적인 셀 사이트 송신기(S_c)의 시간 오프셋이다.

는 이동국 측정치

의 포텐셜 좌표이다.

는 셀 사이트 송신기

의 포텐셜 좌표이다.

는 셀 사이트 송신기

의 포텐셜 좌표이다.

c 는 공기 (또는 진공)에서의 전자파의 전파 속도이다.

는 OTD 측정의 예상 표준 편차이다.

각 OTD 측정에 대해, 측정된 시차(

)와 이론적 시차(

) 간의 차를 계산하여 오차가 계산되며, 이때 주어진 각 셀 사이트 송신기의 위치는

및

로 가정하고, 이동국 측정이 수행되는 위치는

로, 그리고 각 사이트의 시간 오프셋은

와

라 가정한다.

여기서

는 셀 사이트 안테나

와 MS

사이의 거리이다.

여러 사이트들에 대해 여러 MS들에 의해 그와 같은 많은 측정들이 수행된다. 조합된 오차 함수가 모든 측정들에 대한 오차들의 세트로부터 만들어졌다. 이는 제곱 오차의 합, 가중치를 둔 제곱 오차 및 몇몇의 다른 함수일 수 있다. 가중치를 둔 제곱 오차 함수는 다음과 같을 것이다.

여기서

는 셀 사이트 송신기들의 전체 세트의 좌표와 시간 오프셋들을 나타내는 벡터들이고,

은 측정치의 전체 세트의 MS들의 좌표들을 나타내는 벡터들이다.

측정을 수행하는 몇몇 장치들은 GPS 시간과 같이 몇몇의 알려진 시간 베이스에 동기화된 클럭을 갖는 것이 가능해질 수 있다. 이런 장치들에서, 관측된 시차보다 오히려, 각 신호들의 절대적인 도착 시간(TOA)이 측정될 수 있다. 이 경우에는 오차 함수가 다음과 같이 설명된다:

는 이동국

에서 d에 도착하는 송신기

로부터의 신호의 측정된 시간이다.

는 OTD 측정의 예상되는 표준 편차값이다.

그리고 나서, 측정된 도착 시간

과 이론적 도착 시간

간의 차이를 계산함에 의해 각 측정에 대한 오차가 계산되며, 이때 각 셀 사이트 송신기에 대한 주어진 위치

,이동국 측정이 수행된 위치

, 및 사이트의 시간 오프셋

을 가정하였다.

여기서

절대적 도착 시각 측정치를 이용하는 시스템의 조합된 오차 함수는 다음과 같을 것이다:

또는, 도착 시간을 측정하는 이동국들과 도착 시차를 측정하는 다른 이동국들의 조합이 있다면, 오차 함수는 다음과 같을 것이다.

이러한 예에서, 적절한 오차 함수가 그 후 각 셀 사이트 송신기의 가능한 좌표의 세트, 각 측정의 MS의 가능한 좌표의 세트, 및 송신기 시간 오프셋들에 대한 가능한 값들을 통해 최소화된다. 이러한 세트는 최소 제곱 오차를 산출한다. 본 발명은 최소 제곱 오차 함수에 한정되지 않는다. 다른 오차 함수들이 사용될 수도 있다.

각 시차, 또는 도착 시간 측정치들은, 모든 미지 변수들을 푸는데 이용할 수 있는 정보이다. 측정치의 총 개수가 미지 변수들의 총 개수보다 많다면, 측정치들이 각 변수에 고유의 해를 제공할 수 있다. 더욱이 측정치가 미지 변수보다 매우 많다면, 시스템은 과하게 결정되었으며, 솔루션은 또한 각 측정 오차의 효과가 감소할 것이라는 이점과 함께 가능하다.

예를 들어, 각 MS가 평균적으로 각 측정 시도마다 OTD 측정을 10번 할 수 있다. 큰 네트워크에는 1000개 이상의 셀이 있을 수 있으며, 매우 과하게 결정된 시스템의 측정을 얻기 위해서는 100,000번 이상의 MS 측정 시도가 요구되므로, 이 오차 함수는 매우 복잡해질 수 있다. 이 예에서, 약 100만 개의 OTD 측정 오차 (각 측정 시도마다 약 10개)가 약 203,000개의 미지 변수에 최적화될 것이며, 이는 100,000번의 측정 시도의 각 위도와 경도, 및 1000개의 셀 사이트 송신기의 각 위도와 경도 및 시간 오프셋 값을 포함한다. 이는 최소화하기에 매우 큰 비선형 함수일 것이나, 불가능한 문제는 아니며, 오늘날의 컴퓨터로써 해결될 수 있다. 오차 함수를 0의 수치에 설정하는 것은 풀어야 할 아주 큰 비선형 방정식을 산출한다. 많은 이용 가능한 논문들 및 책들이 비선형 방정식을 푸는 방법을 제공한다.

상기 오차 함수들이 미지수들의 유효한 수치를 제공하기 위해서, 셀 사이트 송신기의 시간 오프셋이 측정 동안 및 측정치 이용 동안 작은 편차를 가져야 한다. 기지국 송신기 타이밍이 중앙국으로의 통신 링크에 기초하기 때문에 대개의 경우가 이러하며, 신호 링크들은 결국 아주 안정된 시간 베이스에 모두 연결되어 있다. 시간 베이스의 안전성이 주어진 시간 오프셋들의 세트는 유효한 시간의 양을 제한할 것이다. 또한, 시간 오프셋의 편차가 시간의 함수(예: 오프셋 더하기 이동률(drift rate) 곱하기 시차로서 설계된 선형 시간 함수)로서 설계될 수 있다. 하나의 오프셋보다 복잡한 이 모델은, 시간 이동률과 같은 풀어야 할 변수를 하나 더 추가할 것이나, 유효한 시간 오프셋 측정을 더 오랜 시간 동안 제공하여 정확도를 개선할 수 있다.

이 과정은 일부 정보가 이미 알려져 있을 수 있기 때문에 매우 단순화될 수 있다. 예를 들어, 여러 MS들은, 측정을 수행할 때 GPS, 또는 다른 위치결정 기능으로써 결정된 정확한 위치를 가질 수 있으며, 또한 장치들은 알려진 위치에 고정되어 3GPP 기술 규정에서 정의된 것들과 같은 위치 측정 유닛들로서 작용할 수 있다. 상기 예에서, 동일한 오차 함수가 이용될 수 있으나, 셀 사이트 송신기 변수들이 오직 정확한 GPS를 가지고 있거나 또는 알려진 위치에 있는 MS나 LMU의 측정치를 이용하여 결정되기 때문에, 미지 변수의 개수가 200,000개로 감소될 것이다.

다른 단순화의 예로는 셀 사이트 좌표가 몇 알려진 것이 있다. 이는 시스템이 셀 위치 정보를 제공하는 하나 이상의 무선 오퍼레이터의 도움으로 배치되고, 셀 좌표를 제공하지 않는 하나 이상의 추가 오퍼레이터에서의 지역이 이용되었을 때의 경우이다. 이 경우에는, 만약 본래 1000개의 셀 중 반(1/2)이 알려진 좌표를 갖는다면 상기 예는 1000개의 변수로 감소될 수 있다.

실시간 성능을 현저하게 돕는 또 다른 단순화는 셀 사이트 안테나의 위치가 시간에 따라 변하지 않는 것이다. 셀 송신기 위치들의 세트가 수립된 이후에는, 장래에도 정확할 것이라 가정될 수 있고, 자주 실시간으로 풀어야 할 필요는 없다. 주기적으로 새로운 셀 사이트 ID를 확인하거나, 또는 가능하게는 신호의 측정이 부정확하여 좌표가 틀리는 것을 나타내는 특정 셀 사이트 송신기들을 식별하는 논리를 적용할 수 있다. 잘못된 좌표의 새로운 셀 또는 셀들의 좌표들은 상기 묘사된 방법으로, 알려지거나 미지의 좌표의 MS 측정 및 알려진 근처 사이트의 좌표를 이용하여 결정할 수 있다.

GSM 및 UMTS WCDMA 시스템과 같은 특정 시스템은, 셀 사이트 송신기들이 일반적으로 동기화되지 않았다. 그러나, IS-95 및 CDMA 2000 시스템에는, 셀 사이트 송신기들이 동기화되고, 또는 어떤 경우에는 GSM 또는 UMTS 시스템이 동기화될 수도 있다. 동기화된 경우에는, 시간 오프셋이 일정하다고 가정하거나 드물게 측정하고, 그리고 나서 상기 예에서 셀 사이트 위치들에 대해 이뤄질 수 있는 가정과 유사하게 오랜 기간 동안 안정적일 것이라 가정한다.

문제는 또한 더 작은 이동 측정치의 세트 및 특정 지역의 셀 사이트 송신기로 감소될 수 있다. 이러한 더 작은 미지수들 및 측정치들의 세트는 변수의 서브세트들을 푸는데 사용될 것이며, 이는 이후 조합되어 전체적인 솔루션을 생성한다. 예를 들어, 이 방법은 한번에 오직 하나의 셀 송신기의 주요 정보를 푸는데 이용될 수 있다. 이 경우에는, 오직 특정 관심 셀 사이트 송신기를 포함하는 제1 MS 측정 셀 및 보고된 MS들의 세트에 의해 보고된 임의의 셀 사이트 송신기들이 솔루션에 포함될 것이다. 선택적으로는, 제1 측정치의 세트에서 발견된 임의의 셀 사이트 송신기를 포함하는 임의의 추가 MS 측정이 포함될 수 있다. 이 경우, 솔루션은 오직 10 내지 20개의 셀 송신기들 및 100-200개의 MS 측정치들을 포함하며, 제1 예에 비해서 매우 작은 지리적 영역에 한정된다. 그 후, 단일 송신기에 대한 주요 정보는 알려진대로 결정 및 표시된다. 그런 다음, 동일한 과정이 본래 세트 속의 제2 셀에 반복되나, 제2 셀의 정보를 푸는 데 제1 셀의 알려진 정보 및 상기 제2 셀을 포함하는 모든 MS 측정치를 이용한다. 이 과정 전체가 그 후 제3과 제4 셀에 반복되며, 매번 그 전 셀들의 알려진 정보를 사용하고, 이는 모든 셀의 주요 정보가 결정될 때까지 반복된다. 이 과정이 MS 측정의 서브세트들과 이 측정에 포함된 셀 송신기를 선택하여 미지 정보의 서브세트를 풀고, 이를 알려진 것으로 표시한 후, 그 후의 미지 정보의 서브세트들을 푸는데 이용될 수 있게 일반화될 수 있다.

3GPP 기술 규정 44.031은 MS가 시차를 측정하기 위해서 필요한 파라미터 및 EOTD 위치 추정을 실행하기 위해 요구되는 셀 송신기 정보의 세트를 정의한다. 이는 셀 송신기 ARFCN, 셀 ID, BSIC, 프레임 타이밍 정보 및 송신기 위치를 포함한다. 상기 절차들은 자동으로 모든 정보를 결정한다. 위치 추정 대상 MS의 타이밍 측정과 더불어서, 모든 정보는 EOTD 위치결정을 수행하는데 이용가능하다.

IS-95 및 CDMA 2000 기술 규정은 AFLT 위치결정을 수행하기 위해서 필요한 파라미터를 정의한다. 이는 파일럿 PN 오프셋, 송신기 위치 및 무선 채널 번호를 포함한다. 상기 절차들은 자동으로 모든 정보를 결정한다. 위치결정 대상 MS의 타이밍 측정과 더불어서, 모든 정보는 AFLT 위치결정을 수행하는데 이용 가능하다.

3GPP 기술 규정 25.331은 UE가 시차를 측정하기 위해서 필요한 파라미터 및 UMTS 네트워크 내의 OTD 위치결정을 수행하기 위해 요구되는 셀 송신기 정보의 세트를 정의한다. 이는 셀 송신기, 전파 채널, 셀 식별 정보, 프레임 타이밍 정보 및 송신기 위치를 포함한다. 상기 절차들은 자동으로 모든 정보를 결정한다. 위치결정 대상 UE의 타이밍 측정과 더불어서, 모든 정보는 OTD 위치결정을 실행하는데 이용 가능하다.

이 시스템은 사용자 평면 또는 MS와 OMA의 정의에 의한 위치결정 서버 사이의 보안 사용자 평면(SUPL)과 함께 이용될 수 있다. MS와 위치결정 서버는 IP 연결에 의해 연결되고, 이는 셀률러 무선 오퍼레이터가 802.11 WiFi 네트워크, 혹은 유선 연결을 통해서 제공한다. 사용자 평면 솔루션에서, MS에 실행되는 어플리케이션이, IP 연결을 통해 서버가 명령하였을 때 신호 측정을 이행할 수 있고, IP 연결을 통하여 이 측정의 결과를 보고할 수 있다. 사용자 평면 이용의 이점은 사용자 평면 이용이 무선 오퍼레이터로 하여금 MS와 위치결정 서버 간의 위치에 관한 메시지 전달을 지원하기 위해 무선 네트워크 내에 추가 특징들 및 기반구조를 필요로 하지 않는다는 것이다.

<미가입 위치결정(Subscriptionless Location)>

상기 접근법의 확장은 위치결정될 장치와 위치결정 서버 사이의 통신 링크를 이용한다. 이러한 링크는 위치 추정이 기초한 다운링크 전송 신호들을 제공하는 무선 네트워크에 의해 제공되지 않는다. 도 4는 현재시점에서 바람직한 일 실시예의 고 레벨 다이어그램이다. 요소들 10, 11, 및 12는 제1 무선 네트워크의 부분인 BTS들이고, 요소들 21, 22, 및 23은 제2 무선 네트워크의 부분인 BTS들이다. 요소 30은 다운링크 신호 측정을 수행할 수 있는 장치이며, 이러한 다운링크 신호 측정은 절대 시간, 시간 차 및/또는 전력 레벨 측정들을 포함할 수 있다. 장치는 알려지거나 알려지지 않은 위치들을 가지면서, 고정될 수도 있고 혹은 모바일일 수도 있다. 요소들 41 및 42는 제1 및 제2 무선 네트워크들의 중앙국 장치들이며, 요소 51은 위치결정 서버이고, 위치결정 서버는 위치결정을 위해 사용되는 신호들을 제공하는 무선 네트워크에 의해 제공되지 않는 데이터 링크들(61)을 통한 장치(30)에 연결된다. 장치들(30)과 위치결정 서버(51) 간의 모든 메시징은 링크(61)를 통해 일어나며, 이러한 링크(61)는 제1 또는 제2 무선 네트워크들에 의해 제공되지 않는다.

도 5는 어떻게 서버 또는 다른 노드의 일부일 수 있는 서버(51) 및 위치 처리 노드(52)가 데이터 링크(300)를 통해 하나 또는 그 이상의 장치들(31)과 통신하도록 프로그래밍 또는 구성될 수 있는지를 도해한다. 예를 들면, 장치(31)는 방송 획득 데이터를 수신하도록 구성될 수 있고, 그런 다음 보여지는 바와 같이 위치 처리 노드(52)로 신호 측정치들을 전송하기 위해 기지국을 통신하도록 데이터 링크(300)를 사용하도록 구성될 수 있다. 이와 유사하게, 데이터 채널은 서버로부터 장치(31)로 명령들을 전송하도록 사용될 수 있다.

도 6은 이러한 위치결정 기법을 구체화하는 고 레벨 프로세스의 흐름도이다. 그러한 프로세스는 다음과 같이 설명될 수 있다.

단계 1 : 기지국 송신기를 위한 주요 정보는 하나 또는 그 이상의 무선 네트워크들에 걸쳐 알려지거나 결정되며, 위치를 계산할 수 있는 노드로 제공된다. 이러한 노드는 위치결정될 장치, 위치결정 서버, 또는 몇몇의 다른 노드일 수 있다. 이러한 주요 정보는 다음을 포함할 수 있다.

- 셀 식별 정보

- 경도, 위도 및 고도를 포함하는 송신기 위치

- 신호 타이밍

- 신호 송신 전력

- 신호 전파

단계 2 : 장치는 전송된 신호들의 측정을 수행한다. 신호 측정들은 타이밍, 전력 레벨 측정들, 또는 신호대 잡음비 측정들을 포함할 수 있다.

단계 3 : 장치에 의해 수행되는 신호 측정들은 위치를 계산할 수 있는 노드로 제공된다.

단계 4 및 5 : 장치 위치가 계산된다.

이러한 예시적 실시예에서, 모든 정보는 장치와 위치결정 서버 사이에서 교환되고, 또는 위치결정 노드는 위치결정 프로세스에서 사용된 신호들을 제공하는 무선 네트워크에 의해 제공되지 않는 데이터 링크에 의해 용이하게 된다. 따라서, 다음의 목표들이 수행될 수 있다. (1) 장치들은 장치들에 의해 수행된 다운링크 신호 측정들에 기초하여 위치결정될 수 있고, 여기서 장치들은 네트워크에 의해 무선 서비스를 제공받지 않거나 무선 네트워크의 일부가 아니다. (2) 장치들은 장치들에 의해 수행된 다운링크 신호 측정들에 기초하여 위치결정될 수 있고, 여기서 장치들은 무선 네트워크로 신호들을 전송하는 기능을 갖지 않는다. (3) 장치들은 장치들에 의해 수행된 다운링크 신호에 기초하여 위치결정될 수 있고, 여기서 무선 네트워크의 통신 리소스들은 위치결정을 용이하게 하기 위해 소모되지 않는다.

<결론>

본 발명의 실제 범위는 본 명세서에 개시된 예시적인 실시예들로 한정되지 않는다. 예를 들어, 앞서 무선 위치결정 시스템 (WLS)에 대한 개시는 무선 장치, 이동국, 위치 처리 노드 클라이언트, 및 네트워크 스테이션 등의 설명적 용어를 사용하는데, 이들이 본 명세서의 보호 범위를 한정한다거나, 이 밖에 WLS의 발명적 특징들이 기술된 특정 방법들과 장치들에 제한된다는 점을 수반한다고 해석해서는 안 된다. 예를 들어, 용어 LPD 및 LES는, 실시예 1 및 2에 보이는 특정 예시 구조들은 본 발명을 실행하는데 반드시 이용되어야 한다는 것을 함축하려는 의도가 없다. 본 발명의 특정 양태는 아무 종류의 이동 무선 장치 및 명세서에서 묘사된 것과 같이 발명을 실행하도록 프로그래밍된 서버 컴퓨터는 아무 종류나 사용할 수 있다. 더욱이, 많은 경우에 여기서 묘사된 이행 장소(예: 기능적 요소)는 오직 설계자의 선택이지 요구 사항은 아니다. 따라서, 명백히 한정된 경우를 제외하고는, 보호 범위는 상기 기재된 특정 실시예들에 한정하려는 의도는 없다.

Claims

무선 장치의 위치결정(locating) 방법에 있어서,

(a) 제1 노드에 대해, 하나 또는 그 이상의 무선 통신 네트워크들의 하나 또는 그 이상의 기지국 송신기들에 대한 주요 정보를 제공하는 단계;

(b) 위치결정될 무선 장치에서, 상기 하나 또는 그 이상의 기지국 송신기들에 의해 송신되는 신호들을 측정하는 단계;

(c) 상기 주요 정보 및 상기 신호 측정들 중의 하나를 나타내는 정보를 통신하는 단계로서, 상기 정보는 위치결정될 상기 무선 장치 및 상기 제1 노드 중의 하나에 대해 통신 링크를 통해 통신되며, 상기 통신 링크는 상기 하나 또는 그 이상의 무선 통신 네트워크들에 의해 제공되지 않으며, 상기 신호 측정은 타이밍 측정을 포함하며, 상기 타이밍 측정은 신호 도달 시간(time of arrival, TOA) 측정을 포함하는, 상기 정보를 통신하는 단계;

(d) 상기 위치결정될 무선 장치 및 상기 제1 노드 중의 하나에서, 위치결정될 무선 장치의 위치를 계산하는 단계를 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 노드는 위치를 계산하도록 구성되는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 통신 링크는 이더넷 링크를 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 통신 링크는 인터넷을 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 통신 링크는 다이얼-업(dial-up) 전화 링크를 포함하는 무선장치의 위치 결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 통신 링크는 WiFi 링크를 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 노드는 위치결정될 무선 장치를 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 노드는 서버를 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
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청구항 1에 있어서, 상기 타이밍 측정은 신호 도달 시간차(time difference of arrival, TDOA) 측정을 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 신호 측정은 전력 레벨 측정을 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 신호 측정은 신호대 잡음비 측정을 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서 상기 주요 정보는 셀 식별 정보를 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 주요 정보는 송신기 위치 정보를 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 15에 있어서, 상기 송신기 위치 정보는 위도 및 경도 정보를 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 주요 정보는 신호 타이밍 정보를 포함하는 무선 장 치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 주요 정보는 신호 송신 전력 정보를 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 주요 정보는 신호 전파 정보를 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 주요 정보는 하나 또는 그 이상의 무선 장치들에 의해 자동적으로 결정되는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 주요 정보는 선험적으로 알려지는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 위치결정될 무선 장치에서, 복수의 기지국 송신기들에 의해 전송된 신호들을 측정하는 단계를 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 22에 있어서, 상기 복수의 기지국 송신기들은 적어도 두 개의 무선 네트워크들로부터의 송신기들을 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 위치결정될 무선 장치는 무선 송신기를 결여(lack)하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 위치결정될 무선 장치는 컴퓨터를 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 위치결정될 무선 장치는 WiFi 억세스 노드를 포함하는 무선 장치의 위치결정 방법.
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청구항 1에 있어서, 상기 방법은 비상 서비스들을 위해 위치결정 서비스를 제공하도록 수행되는 무선 장치의 위치 결정 방법.
청구항 29에 있어서, 상기 방법은 비상 VoIP 콜들을 위해 위치결정 서비스를 제공하도록 수행되는 무선 장치의 위치결정 방법.
무선 장치의 위치결정 시스템에 있어서,

제1 노드;

하나 또는 그 이상의 무선 통신 네트워크들의 하나 또는 그 이상의 기지국 송신기들에 대한 주요 정보를 상기 제1 노드로 제공하기 위한 수단;

상기 하나 또는 그 이상의 기지국 송신기들에 의해 전송되는 신호들을 측정하기 위한 수단을 포함하는, 위치결정될 무선 장치; 및

상기 주요 정보 및 상기 신호 측정들 중의 하나를 나타내는 선택된 정보를 통신하기 위한 통신 수단을 포함하고, 상기 통신 수단은 통신 링크를 통해 상기 위치결정될 무선 장치 및 상기 제1 노드 중의 하나에 상기 선택된 정보를 통신하도록 구성되며, 상기 통신 링크는 상기 하나 또는 그 이상의 무선 통신 네트워크들에 의해 제공되지 않으며, 상기 신호 측정은 타이밍 측정을 포함하며, 상기 타이밍 측정은 신호 도달 시간차(TDOA) 측정을 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 제1 노드는 위치를 계산하기 위해 구성되는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 통신 링크는 이더넷 링크를 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 통신 링크는 인터넷을 포함하는 무선 장치의 위치 결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 통신 링크는 다이얼-업(dial-up) 전화 링크를 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 통신 링크는 WiFi 링크를 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 제1 노드는 상기 위치결정될 무선 장치를 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 제1 노드는 서버를 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
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청구항 31에 있어서, 상기 타이밍 측정은 신호 도달 시간차(TDOA) 측정을 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 신호 측정은 전력 레벨 측정을 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 신호 측정은 신호대 잡음비 측정을 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 주요 정보는 셀 식별 정보를 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 주요 정보는 송신기 위치 정보를 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 45에 있어서, 상기 송신기 위치 정보는 위도 및 경도 정보를 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 주요 정보는 신호 타이밍 정보를 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 주요 정보는 신호 송신 전력 정보를 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 주요 정보는 신호 전파 정보를 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 주요 정보는 하나 또는 그 이상의 무선 장치들에 의해 자동적으로 결정되는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 주요 정보는 선험적으로 알려지는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 위치결정될 무선 장치에서, 복수의 기지국 송신기들에 의해 전송되는 신호들을 측정하기 위한 수단을 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 52에 있어서, 상기 복수의 기지국 송신기들은 적어도 두 개의 무선 네트워크들로부터의 송신기들을 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 위치결정될 무선 장치는 무선 송신기를 결여하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 위치결정될 무선 장치는 컴퓨터를 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 31에 있어서, 상기 위치결정될 무선 장치는 WiFi 억세스 노드를 포함하는 무선 장치의 위치결정 시스템.
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청구항 31에 있어서, 상기 시스템은 비상 서비스들을 위한 위치결정을 제공하도록 구성되는 무선 장치의 위치결정 시스템.
청구항 59에 있어서, 상기 시스템은 비상 VoIP 콜들을 위해 위치결정 서비스들을 제공하도록 구성되는 무선 장치의 위치결정 시스템.
무선 장치에 있어서,

무선 통신 네트워크의 기지국 송신기에 의해 송신되는 신호들을 측정하도록 구성되는 수신기 및 프로세서; 및

상기 무선 장치와 제1 노드사이의 통신 링크를 통해 상기 제1 노드와 통신하고, 상기 제1 노드로 상기 신호 측정을 나타내는 데이터를 전송하기 위한 수단을 포함하고,

상기 통신 링크는 무선 전화 네트워크에 의해 지원되지 않는 링크를 포함하는 무선 장치.
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청구항 61에 있어서, 상기 통신 링크는 이더넷 링크를 포함하는 무선 장치.
청구항 61에 있어서, 상기 통신 링크는 인터넷을 포함하는 무선 장치.
청구항 61에 있어서, 상기 통신 링크는 다이얼-업(dial-up) 전화 링크를 포함하는 무선 장치.
청구항 61에 있어서, 상기 통신 링크는 WiFi 링크를 포함하는 무선 장치.
청구항 61에 있어서, 상기 신호 측정은 타이밍 측정을 포함하는 무선 장치.
청구항 67에 있어서, 상기 타이밍 측정은 신호 도달 시간(TOA) 측정을 포함하는 무선 장치.
청구항 67에 있어서, 상기 타이밍 측정은 신호 도달 시간차(TDOA) 측정을 포함하는 무선 장치.
청구항 61에 있어서, 상기 신호 측정은 전력 레벨 측정을 포함하는 무선 장치.
청구항 61에 있어서, 상기 신호 측정은 신호대 잡음비 측정을 포함하는 무선 장치.
청구항 61에 있어서, 복수의 기지국 송신기들에 의해 전송되는 신호들을 측정하기 위한 수단을 포함하는 무선 장치.
청구항 72에 있어서, 상기 복수의 기지국 송신기들은 적어도 두 개의 무선 네트워크들로부터의 송신기들을 포함하는 무선 장치.
청구항 61에 있어서, 상기 무선 장치는 무선 송신기를 결여한 무선 장치.
청구항 61에 있어서, 상기 무선 장치는 컴퓨터를 포함하는 무선 장치.
청구항 61에 있어서, 상기 무선 장치는 WiFi 억세스 노드를 포함하는 무선 장치.
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청구항 61에 있어서, 상기 무선 장치는 비상 서비스들을 위한 위치결정을 제공하도록 구성되는 무선 장치.
청구항 79에 있어서, 상기 무선 장치는 비상 VoIP 콜들을 위한 위치결정 서비스들을 제공하도록 구성되는 무선 장치.