KR101135019B1 - 지상?기반 셀룰러 네트워크를 사용하여 이동국 위치 확인을 용이하게 하는 방법 - Google Patents

지상?기반 셀룰러 네트워크를 사용하여 이동국 위치 확인을 용이하게 하는 방법 Download PDF

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Abstract

통신들은 셀룰러 통신들에 통상적으로 사용된 무선 주파수 스펙트럼을 사용하여 이동국(22)의 위치 확인을 용이하게 한다. 제 1 위치 확인 신호는 기지국 트랜시버(30, 32)와 이동국(22) 사이에 통신되고, 신호 소스의 위치에 관한 정보를 포함한다. 복수의 제 2 위치 확인 신호들은 대응하는 복수의 레인징 비콘 디바이스들(40, 42, 44)과 이동국(22) 사이에 통신되고, 각각은, 레인징 비콘 디바이스들(40, 42, 44)의 위치에 관한 정보를 포함한다. 제 1 신호 및 제 2 신호는 이동국(22)의 위치를 결정하도록 허용한다. 개시된 예에서, 제 1 신호 및 제 2 신호는 기지국(30, 32)과 복수의 레인징 비콘 디바이스들(40, 42, 44)에 의해 각각 동시에 전송된다.
무선 주파수 스펙트럼, 위치 확인 신호, 기지국 트랜시버, 레인징 비콘 디바이스

Description

지상?기반 셀룰러 네트워크를 사용하여 이동국 위치 확인을 용이하게 하는 방법{FACILITATING MOBILE STATION LOCATION USING A GROUND-BASED CELLULAR NETWORK}
본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 모바일 통신 디바이스들의 위치 확인을 용이하게 하는 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템들은 잘 알려져 있고 광범위하게 사용되고 있다. 통상적인 시스템들은 셀들로서 언급된 지리적 영역들로 분할된다. 기지국 트랜시버는 셀 내에 무선 통신 커버리지를 제공하고 통상적으로 셀 내의 여러 섹터들에 서비스한다. 셀룰러 통신 시스템들 내에서 유용한 다양한 통신 프로토콜들이 있다.
이동국의 위치를 확인하기를 원하는 다양한 이유들이 있다. 예를 들면, 긴급 911 서비스들은 대응 인원을 적당한 위치에 배정하기 위해 호출의 소스(source)의 위치를 확인할 수 있기를 요구한다. 위치 확인 능력의 또 다른 사용은 예를 들면, 귀중한 자산들이 합법적으로 보유되고 있는지 또는 도둑맞았는지의 여부에 대해, 그들의 위치를 확인하거나 추적하는 것이다. 위치 정보의 또 다른 사용은 현재 부근의 지도를 제공하거나 무선 통신 가입자들에게 다른 위치 기반 서비스들을 제공하는 것이다.
이동국과 같은 디바이스의 위치를 확인하는 2개의 주요 방법들이 있다. 하나는 우주에서 위성들의 네트워크에 의존하는 글로벌 위치 확인 시스템(global positioning system; GSP) 방식에 기초한다. 위성들은 예를 들면, 알려진 삼각 측량 기술들을 사용하여 지리적-위치 확인(geo-location)을 위해 검출될 수 있는 레인징 신호들(ranging signals)을 제공한다. 유리한 환경들 하에서, GPS 방식은 신속하고 높은 정확도의 위치를 제공한다. 그러나, GPS 방식들은, 이동국이 다양한 조건들 하에서 충분한 위성들을 검출하는 능력이 없기 때문에, 모든 셀룰러 통신 시나리오들에 대해 유용하지는 않다. 예를 들면, 소위 도시의 협곡들에서 그리고 빌딩들의 내부에서, 통상적인 이동국들(그들이 GPS 능력을 가지고 있더라도)은 위치 결정을 하기위한 충분한 수의 위성 신호들을 검출할 수 없다. 따라서, 일부 조건들 하에서, GPS 수신기들은 위치 정보를 제공할 수 없다. 일부 부가적인 GPS 커버리지를 제공할 수 있는 고감도 GPS 수신기들이 위치 에러들(예를 들면, 20미터 이상)을 연관시켰을지라도, 이것은 많은 애플리케이션들에서 수용할 수 없다.
다른 방식은 지원 GPS(assisted GPS; A-GPS)로서 언급된다. 셀룰러 네트워크는 약한 GPS 신호들을 검출하도록 GPS 수신기를 도움으로써, GPS 수신기를 도울 수 있다. A-GPS 기술들은 셀룰러 네트워크와 접속되는 GPS-인에이블된 위치 서버(GPS-enabled location server)를 포함한다. 서버는 이동국의 전반적인 부근에서 위성들이 보는 것, 위성들의 도플러 및 지연 파라미터들 및 그들의 NAV 메시지들을 결정할 수 있다. 서버는 이 데이터를 셀룰러 링크를 통해 A-GPS 이동국에 제공한다. 이 A-GPS 정보는 GPS 위성 신호들의 수신을 도우며, 그렇지 않은 상황에서는, 이동국이 혼자 힘으로 위성들을 직접 검출하기는 어렵다. A-GPS에 대한 한 가지 제한은 정확도가 통상적으로 GPS보다는 상당히 양호하지 않고, 정확한 위치 확인에 대한 요구를 만족시키지 않을 수 있다.
이동국에 의해 수신되는 셀룰러 기지국 트랜시버 신호들의 삼각 측량에 주로 기초하여 이동국의 위치 확인이 가능할 수 있다. 많은 상황들에 있어서, 이동국은 약한 위성 신호들을 검출할 수 없을 것이지만, 근처의 셀룰러 기지국들을 검출할 수 있다. 통상적으로, 수정되지 않은 셀룰러 신호들은 위치 확인 절차의 기초로서 사용된다. 이 방식을 사용하도록 시도할 때의 잠재적 결점은, 이동국이 통상적으로, 정확한 위치 결정을 하기 위해 충분한 기지국 트랜시버들로부터 상당히 강한 신호들을 동시에 검출할 수 없다는 점이다. 예를 들면, 적어도 3개, 바람직하게는 적어도 4개의 상이한 신호의 소스들이 정확한 지리적 위치 확인을 위해 요구된다. 이동국의 높이(고도) 결정은, 신호 소스들이 높이 치수에서 상당히 상이하지 않을 수 있기 때문에 특히 어렵다.
이동국들의 위치를 더욱 정확하고 더욱 일관되게 확인할 수 있는 것이 유용할 수 있다.
이동국의 위치 확인을 용이하게 하는 일 예시적인 방법은 적어도 하나의 기지국 트랜시버와 이동국 사이에 제 1 위치 확인 신호(locating signal)를 통신하는 단계를 포함한다. 복수의 제 2 위치 확인 신호들이 대응하는 복수의 레인징 비콘 전송기들과 이동국 사이에 통신된다. 제 1 및 제 2 신호들 각각은 대응하는 신호 소스의 위치에 관한 정보를 포함한다. 제 1 및 제 2 신호들은 이동국의 위치 확인을 용이하게 한다.
개시된 예에서, 위치 확인 신호들은 사용자 통신들 및 위치 확인 기능들이 동일한 라디오 대역폭에 공존하도록 허용하기 위해 평범한 셀룰러 통신 신호들로 조정된다. 또한, 위치 확인 신호들은 그들의 상호 간섭을 최소화하기 위해 스스로 조정된다.
본 발명의 다양한 특징들 및 이점들은 다음의 상세한 설명으로부터 당업자들에게 명확해질 것이다. 상세한 설명을 수반하는 도면들은 다음과 같이 간단하게 설명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에서 유용한 무선 통신 시스템의 선택된 부분들을 개략적으로 예시한 도면.
도 2는 하나의 예시적 방식을 요약한 흐름도.
도 3은 하나의 예시적 실시예에서 사용된 시그널링 방법을 개략적으로 예시한 도면.
도 4는 또 다른 예시적 실시예에서 사용된 시그널링 방법을 개략적으로 예시한 도면.
개시된 예들은 셀룰러 네트워크-기반 시그널링을 사용하여 이동국의 위치 확인을 용이하게 한다. 도 1은, 이동국(22)이 무선 통신들을 수행하기 위해 일반적으로 알려진 방식으로 사용되도록 허용하는 일 예시적인 무선 통신 시스템(20)을 개략적으로 예시한다. 이동국(22)은 예를 들면 음성, 데이터 또는 무선 통신의 다른 형태들을 수행하기 위해 기지국 트랜시버(BTS)(30)와 종래의 라디오 주파수 링크들을 통해 통신한다. BTS(30)는 이동국(22)과 또 다른 디바이스 사이의 통신들을 용이하게 하기 위해 무선 통신 네트워크와 연관된다.
예시된 예는 또 다른 BTS(32)를 포함하며, 이것은 BTS들(30 및 32)로부터의 신호들을 동시에 검출하기 위한 이동국(22)의 능력에 의존하는 이동국의 활성 세트의 일부가 될 수 있다. 예시적 기지국 트랜시버들(30, 32) 각각은 종래의 무선 통신들을 위해 사용된다.
예시된 BTS들(30, 32)은 이동국(22)의 위치 확인을 용이하게 하기 위해 또한 유용하다. BTS들(30, 32) 각각은 이동국(22)에 의해 검출될 수 있는 위치 확인 신호들을 또한 제공한다. 위치 확인 신호들은 각 BTS의 위치에 관한 정보를 포함한다. 이동국(22)이 정확한 위치 결정을 하기 위해 충분한 BTS들로부터 신호들을 동시에 검출할 수 없을 가능성이 있기 때문에, 예시된 예는 복수의 레인징 비콘 전송기 디바이스들(40, 42 및 44)을 포함한다. 레인징 비콘 전송기 디바이스들은 이동국 위치 확인 서비스들을 원하는 지리적 영역들 내에 방식적으로 위치된다. 일례로, 레인징 비콘 전송기 디바이스들은 의사위성들(pseudolites)로서 언급된다. 레인징 비콘 전송기 디바이스들(40, 42 및 44)은 위치 결정들을 하기 위해 이동국(22)에 의해 수신될 수 있는 위치 확인 신호들을 제공한다. 레인징 비콘 전송기 디바이스들(40, 42 및 44)로부터의 위치 확인 신호들은 대응하는 전송기에 관한 위치 정보를 포함한다.
예시된 예에서, 레인징 비콘 전송기(44)는 건물(46)의 상부에 지지된다. 이러한 배치의 하나의 특징은, 상이한 레인징 비콘 전송기들에 대한 상이한 고도들(elevations)이 이동국(22)에게 경도, 위도 및 고도 위치 정보를 결정하도록 허용한다는 점이다.
이동국(22)이 적어도 하나의 BTS 및 복수의 레인징 비콘 전송기들로부터 충분한 수의 위치 확인 신호들을 검출할 수 있을 때, 이동국(22)은 이동국의 위치를 결정하기 위한 알려진 지리적-위치 확인 알고리즘들을 사용할 수 있다. 셀룰러, 지상-기반 방식으로, 위성 신호들은 요구되지 않는다.
도 2는 하나의 예시적 방식을 요약하는 흐름도(50)를 포함한다. 도 2는 왼쪽 박스에서 이동국 작동을 보여주고, 중간 박스에서 BTS 작동을 보여주고, 오른쪽 박스에서 레인징 비콘 전송기 작동을 도시하도록 구성된다. 단계(52)에서, BTS(예를 들면, BTS(30))는 음성, 데이터 또는 다른 무선 통신 트래픽을 위해 사용되는 신호들을 전송한다. 이러한 신호 전송들은 알려진 무선 통신 시스템들과 연관된다. 단계(54)에서, BTS는 레인징 신호들 및 BTS의 위치에 관한 정보(예를 들면, 경도 및 위도와 같은 좌표들)를 포함하는 BTS 위치 확인 신호를 또한 전송한다. 일례로, 각 BTS는 스케줄에 따라 위치 확인 신호를 주기적으로 전송한다. 일례로, 음성 또는 데이터 통신들과 연관된 트래픽 신호들은 제 1 간격 동안 전송되고, 위치 확인 신호들은 제 2의 상이한 간격 동안 전송된다. 일례로, 위치 확인 신호는 BTS에 의해 대략 두 번째마다 전송된다. 위치 확인 신호가 전송되는 동안의 간격은 예를 들면 한 프레임 동안(예를 들면, 20밀리초) 지속될 수 있다. 트래픽 신호들이 통신되고 위치 확인 신호들이 통신되는 동안의 간격들을 스케줄링(scheduling)하는 것은 한편 트래픽 통신 용량과 다른 한편 이동국 위치 확인 용량의 특정한 레벨에 대한 요망(desire)에 따라 맞춤화될 수 있다. 이 설명이 주어지면, 당업자들은 어떤 유형의 스케줄이 그들의 특정한 상황에서 최상으로 동작할 것인지를 결정할 수 있을 것이다.
일례로, 주어진 영역 내의 모든 BTS는 위치 확인 신호를 동시에 전송하도록 스케줄링될 것이다. 이것은, 이동국에게 복수의 BTS들로부터 동시에 전송된 위치 확인 신호들을 수신하도록 허용하여 수신된 신호들 각각이 이동국의 위치에 관한 위치 결정을 하기 위해 사용될 수 있다.
일례로, BTS들이 그들의 위치 확인 신호들을 전송하는 동시에 레인징 비콘 전송기들(예를 들면, 디바이스들(40, 42 및 44))이 그들의 위치 확인 신호들을 전송한다. 이를 달성하기 위한 하나의 예시적 방식은 도 2에 요약되어 있다. 단계(60)에서, 레인징 비콘 전송기 디바이스들(40, 42 및 44)은 BTS들(30, 32) 중 적어도 하나로부터 전송된 위치 확인 신호를 검출한다. BTS 위치 확인 신호를 일단 수신하면, 이 예에서 레인징 비콘 전송기들은 그들 자신의 위치 확인 신호 전송들을 BTS의 것들로 조정할 수 있도록 구성된다. 단계(62)에서, 레인징 비콘 전송기들은 BTS 위치 확인 신호의 타이밍에 기초하여 신호 전송 타이밍을 설정한다. 레인징 비콘 전송기들은 BTS 위치 확인 신호들을 수신하고, BTS와 레인징 비콘 전송기 사이의 알려진 거리를 밝힘으로써 그들의 시간 동기화를 학습한다. 일부 예들에서, 레인징 비콘 전송기들은 동기화 결정들을 할 때 비행 시간(time-of-flight)을 보상한다. 일례로, 레인징 비콘 전송기들은 그들의 시계들을 대응하는 BTS(또는 BTS들)과 정렬시키고, 레인징 비콘 위치 확인 신호들의 전송의 타이밍을 BTS 위치 확인 신호들의 전송과 동기화시킨다. 단계(64)에서, 레인징 비콘 전송기들은 그들의 레인징 비콘 위치 확인 신호들을 전송하고, 각각은 대응하는 신호 소스의 위치에 관한 정보를 포함한다(예를 들면, 경도, 위도 및 고도와 같은 좌표들).
도 2는 예를 들면, 이동국(22)에서 발생하는 것을 또한 예시한다. 단계(70)에서, 이동국은 이동국의 적당한 범위 내에 있는 모든 BTS로부터 BTS 위치 확인 신호를 수신한다. 단계(72)에서, 이동국은 복수의 레인징 비콘 전송기들(예를 들면, 40, 42 및 44)로부터 부가적인 레인징 비콘 위치 확인 신호들을 수신한다. 많은 예들에서 레인징 비콘 전송기들은 전략적으로 배치되어, 특정한 지리적 영역 내의 이동국은 지리적-위치 확인 결정을 하기 위해 이동국에 충분한 수의 신호들을 제공하기 위해 복수의 그들로부터 레인징 비콘 신호들을 검출할 수 있을 것이다.
단계(74)에서, 이동국의 로케이터 모듈(locator module)(75)은 타이밍, 각도, 전력 등과 같은 수신된 신호들의 하나 이상의 특징들을 결정한다. 예시적인 타이밍 특징은 신호 도착 시간(time-of-arrival), 도착 시간차(time-difference-of-arrival) 또는 왕복 도착 시간(round-trip time-of-arrival)을 포함한다. 일부 예들에서 이동국은 포지셔닝 솔루션(positioning solution)의 일부로서 각도 또는 신호 세기 정보를 사용한다. 그렇지 않으면, 신호 소스들에 관한 공급된 위치 정보 및 수신된 신호들에 기초한 알려진 지리적-위치 확인 알고리즘은 단계(76)에서 이동국(22)이 위치 결정을 하도록 허용한다.
단계(76)에서 일단 결정되면, 이동국의 위치는 특정한 상황의 요구들에 적합하게 하는 방식으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 긴급 911 호출 동안, 이동국은 이동국의 현재 위치를 나타내는 신호를 제공할 수 있다. 그 다음, 이 위치 정보는 긴급 호출에 대응하는 것을 용이하게 하는 적당한 기관에 통신될 것이다.
일부 예들에서, 이동국은 위치 확인 신호들을 반복적으로 검출하고 대응하는 위치 결정을 함으로써 그 위치를 계속 모니터링할 것이다. 또 다른 예에서, 이동국은, 국부적 주변의 지도를 요청하는 메뉴 선택 또는 긴급 911을 호출하는 것과 같은 모바일 가입자에 의해 요구된 어떤 행동에 기초하여 위치 결정을 할 것이다.
상기 예에서, 이동국(22)은 이동국 위치 결정을 하기 위한 적합한 프로그래밍 및 처리 능력을 포함한다. 또 다른 예에서, 위치 확인 신호는 이동국에 의해 전송되고 BTS들 및 레인징 비콘 디바이스들에 의해 각각 수신된다. 각각의 이러한 디바이스에서 수신된 위치 확인 신호에 관한 타이밍 정보 및 이들 디바이스들의 알려진 위치는, BTS들 및 레인징 비콘 디바이스들과 통신하는 중앙 집중식 위치 확인 디바이스가 이동국 위치 결정을 하는 것을 허용한다. 이러한 상황에서, 그 위치 정보는 이동국에 대해 현재 서브하는(serving) BTS에 제공될 수 있다. 위치 정보는 다양한 목적들을 위해 이동국에 또한 통신될 수 있다.
이 설명의 이득을 가진 당업자들은, BTS, 레인징 비콘 디바이스 및 이동국 사이에서 신호를 통신하는 방법이 이동국의 위치 확인을 용이하게 하기 위한 목적들을 위해 하나 또는 두 방향들로 발생할 수 있음을 알 것이다. 디바이스가 위치 확인 신호를 전송 또는 수신하는 경우에 이 설명의 목적들을 위해 위치 확인 신호를 통신하는 것으로 고려됨을 유념해야 한다. 부가적으로, 전송기는 또 다른 디바이스에 의해 실제로 수신되지 않을 때에도 위치 확인 신호를 전송함으로써 위치 확인 신호를 통신한다.
일례로, 위치 확인 신호들의 동시 전송은 바람직하지 않은 간섭을 도입하지 않거나, 임의의 상호 간섭을 최소화하도록 계획된다. 일례는 위치 확인 신호들의 셀룰러 다운링크 전송을 위해 직교 주파수 분할 멀티플렉싱을 사용하는 것을 포함한다. 도 3은 하나의 예시적 방식을 개략적으로 도시한다. 신호 전송 스케줄링(80)은 BTS가 예를 들면, 음성 또는 데이터 트래픽과 연관된 사용자 트래픽 신호들을 전송하는 간격들(82)을 포함한다. 다른 간격들(84)은 위치 확인 신호 전송들에 전용된다. 간격들(84) 동안, 위치 확인 신호들은 BTS들 및 레인징 비콘 전송기들에 의해 전송된다.
이 예의 위치 확인 신호들은 BTS들 및 레인징 비콘 전송기들로부터의 알려진 파일롯 신호들(pilot signals)을 포함한다. 위치 확인 신호 전송들을 위해 사용된 대역폭은 단계(90)에서 개략적으로 도시된다. 이 대역폭은 단계(92 내지 102)에 도시된 바와 같은 복수의 톤들로 분할되다. 이 예에서 각 소스는 단계(104)에서 광 대역 신호를 단계(106)에서의 낮은 레이트, 낮은 대역폭 신호 부분을 전송한다. 이 예에서, 낮은 레이트, 낮은 대역폭 신호 부분(106)은 소스 위치 정보를 제공하기 위해 사용된다.
예시된 예는 최대 6개의 개별 레인징 신호들까지 지원하도록 설계된다. 각 레인징 신호는 각각의 톤 상에 전송된다. 이 예에서, 6개의 신호들이 각각 하나보다 많은 톤 상에 전송된다. 예를 들면, 톤(92)은 하나의 소스(예를 들면, BTS들 중 하나)에 의해 사용되고, 톤들(94, 96, 98, 100 및 102)은 각각의 레인징 비콘 전송기에 의해 각각 사용된다. 다음 6개의 톤들이 유사하게 할당된다. 모든 톤들이 사용될 때까지 6개의 톤들의 각각의 연속 세트가 이러한 방식으로 할당된다. 이 예에서, 각 레인징 신호는 모든 톤들이 사용되도록 6번째 톤마다 전송된다.
동일한 톤들은 전송기들의 또 다른 세트로부터 충분히 떨어진 거리에 있는 전송기들에 의해 또한 재-사용될 수 있어, 임의의 간섭이 없다.
광 대역폭 부분(104)의 톤들 상에 전송된 파일롯 신호들은 정규 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 신호 조건들 하에 상당히 간섭하지 않는다. 이러한 배치는 최대 6개의 위치 소스들 사이의 근접한-먼 간섭(near-far interference)을 회피하지만, 광대역 레인징 신호를 여전히 유지한다. 광 대역 신호는 위치 정확도를 위해 바람직하다. 더 넓은 대역 신호는, 더 작은 대역폭 신호들의 라운딩 오프 에지들(rounding off edges)과 연관된 오프셋 및 시간 시프팅(time shifting)과 다르게 연관되는 감소된 정확성을 회피한다.
예시된 예에서, 위치 확인 신호의 소스들 각각은 예를 들면, 그의 위치 정보를 전송하는 톤들(108, 110, 112) 중 하나를 사용한다. 일례로, 레인징 비콘 전송기들은 그들의 할당된 톤 또는 톤들 상에 단계(104 및 106)에 도시된 레인징 시간 슬롯 동안에만 전송한다.
조합된 트래픽 통신 및 위치 통신 배치는, 위치 정보 신호들만을 연속으로 제공함으로써 전체 라디오 주파수 대역폭을 점유하는 전용 포지셔닝 시스템보다 더 큰 효율성을 허용한다. 예시적 방식은 가입자 트래픽 통신들을 여전히 제공하면서, 이동국들의 위치를 확인하기 위한 신호들을 제공하고 기존의 BTS 디바이스들의 무선 주파수 능력들을 이용하도록 허용한다.
도 4는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 외에도 시간 분할 멀티플렉싱을 포함하는 또 다른 방식을 개략적으로 도시한다. 이 예에서, 위치 확인 신호들이 전송되는 동안의 간격들(84)은 시간 시퀀스들(120, 122 및 124)로 분할되며, 각 시퀀스는 위치 확인 신호의 특정한 전송기에 전용된다. 시간 세그먼트들(120, 122 및 124) 각각 동안, 특정한 전송기는 이용가능한 대역폭(90)의 광 대역폭 부분(132)에서 톤들(130) 모두를 이용한다. 대역폭의 더욱 협소한 부분(134)은 소스 위치 정보를 전송하기 위해 사용되는 복수의 톤들(136)을 포함한다. 이 예에서, 각 전송기는 그 전송기에 할당된 시간 세그먼트 동안 이용가능한 톤들 모두를 사용한다.
또 다른 예는 회로-스위칭된 CDMA 무선 시스템을 포함한다. 이 예에서, 파일롯 채널이 레인징 신호로서 사용되고, BTS 좌표들이 페이징 채널과 같은 공통 방송 채널 상에 전송된다. 이 예에서, 레인징 비콘 전송기들(예를 들면, 40, 42, 44)에는 긴 스프레딩 코드들(spreading codes)이 할당되지만, 이동국들로부터의 통신 요청들에 응답하지 않는다. 이러한 예에서, 전송된 전력 레벨들은 커버리지 및 잠재적 간섭의 균형을 잡도록 설정된다.
또 다른 예에서, CDMA 무선 시스템은 패킷-지향적이다. 이러한 예에서, 레인징 패킷들은 다운링크 상에 때때로 전송된다. 레인징 패킷들은 알려진 파일롯 버스트(pilot burst)만을 포함한다. BTS 위치 정보는 공통 브로드캐스트 채널(common broadcast channel) 상에 전송된다. 이 예에서, 레인징 비콘 전송기들은 이 포맷으로 그들의 위치 확인 신호들을 또한 전송하고, 이동국으로부터 임의의 업링크 메시지들에 응답하지 않는다. 이 예에서, 전송 전력은 커버리지 대 간섭의 균형을 조심스럽게 잡도록 또한 조정된다.
개시된 예들은 본 발명의 실시예들이 통신 및 지리적-위치 확인 기능들을 위해 셀룰러 무선 스펙트럼을 사용하는 방법을 설명한다. 셀룰러 기지국들은 이동국 위치 확인에 적합한 신호들을 전송하기 위해 협력하여 작업할 수 있고, 셀룰러 네트워크에서 그들의 정규 트래픽 통신 기능들을 또한 이행할 수 있다. 개시된 예들은 통신(예를 들면, 트래픽)과 위치 시그널링 사이의 무선 주파수 리소스들(radio frequency resources)을 분할하도록 허용하면서 둘 사이의 간섭을 최소화한다.
이전 설명은 사실상 제한적이기보다는 예시적인 것이다. 개시된 예들에 대한 변형들 및 수정들은 본 발명의 본질로부터 벗어날 필요가 없음이 당업자들에게는 명백해질 수 있다. 본 발명에 주어진 법적 보호의 범위는 다음의 청구항들을 연구함으로써만 결정될 수 있다.

Claims (10)

  1. 무선 통신 이동국의 위치 확인(locating)을 용이하게 하는 방법에 있어서:
    기지국으로부터 또는 기지국에 적어도 하나의 제 1 신호를 통신하는 단계로서, 상기 제 1 신호는 상기 제 1 신호가 상기 기지국으로부터 나오는 경우 상기 기지국의 위치에 관한 정보를 포함하는, 상기 적어도 하나의 제 1 신호 통신 단계;
    대응하는 복수의 레인징 비콘 전송기들(ranging beacon transmitters)로부터 또는 대응하는 복수의 레인징 비콘 전송기들에 복수의 제 2 신호들을 통신하는 단계로서, 상기 제 2 신호들 각각은 상기 제 2 신호들이 상기 레인징 비콘 전송기들로부터 나오는 경우 상기 대응하는 레인징 비콘 전송기의 위치에 관한 정보를 포함하는, 상기 복수의 제 2 신호들 통신 단계;
    이동국의 위치 확인을 용이하게 하기 위해 상기 제 1 및 제 2 신호들을 사용하는 단계;
    상기 복수의 레인징 비콘 전송기들 중 하나에서 이전에 전송된 제 1 신호들을 수신하는 단계;
    상기 수신된 이전에 전송된 제 1 신호들에 기초하여 상기 기지국으로부터 상기 제 1 신호의 전송 타이밍을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 타이밍에 기초하여, 상기 레인징 비콘 전송기들 중 상기 하나로부터 상기 제 2 신호를 전송하기 위한 타이밍을 상기 제 1 신호의 전송 타이밍과 동기화시키는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 제 1 신호가 상기 기지국으로부터 전송되는 동시에, 상기 복수의 제 2 신호들이 상기 대응하는 복수의 레인징 비콘 전송기들로부터 전송되는, 무선 통신 이동국의 위치 확인을 용이하게 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동국에서 상기 적어도 하나의 제 1 신호 및 상기 제 2 신호들을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 신호들에 포함된 상기 정보에 기초하여 상기 이동국의 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 무선 통신 이동국의 위치 확인을 용이하게 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    (ⅰ) 상기 수신된 신호들의 도착 시간, (ⅱ) 상기 수신된 신호들의 도착 시간차, 또는 (ⅲ) 상기 수신된 신호들의 왕복 도착 시간 중 적어도 하나를 포함하는 수신된 신호 타이밍 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 이동국의 위치를 결정하기 위해 상기 결정된 수신된 신호 타이밍 정보를 사용하는 단계를 포함하는, 무선 통신 이동국의 위치 확인을 용이하게 하는 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    제 1 간격 동안 상기 기지국으로부터 상기 제 1 신호를 전송하는 단계; 및
    제 2의 상이한 간격 동안 상기 기지국으로부터 사용자 트래픽을 포함하는 신호들을 전송하는 단계를 포함하는, 무선 통신 이동국의 위치 확인을 용이하게 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 신호들을 통신하기 위해 사용된 대역폭이 복수의 톤들로 분할되고, 상기 방법은,
    (ⅰ) 상기 제 1 신호, 또는
    (ⅱ) 상기 복수의 제 2 신호들 중 하나
    중 하나에 대해 상기 톤들 각각을 각각 사용하는 단계를 포함하는, 무선 통신 이동국의 위치 확인을 용이하게 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 신호들을 통신하기 위해 사용된 대역폭이 복수의 톤들로 분할되고, 상기 제 1 및 제 2 신호들을 통신하기 위한 간격이 복수의 세그먼트들로 분할되고, 상기 방법은,
    (ⅰ) 상기 제 1 신호의 하나, 또는
    (ⅱ) 상기 복수의 제 2 신호들 중 하나
    에 대해 상기 세그먼트들 각각을 각각 사용하는 단계; 및
    (ⅰ) 상기 제 1 신호의 하나, 또는
    (ⅱ) 상기 복수의 제 2 신호들 중 상기 하나
    에 대해 상기 대응하는 세그먼트 동안 상기 톤들 모두를 사용하는 단계를 포함하는, 무선 통신 이동국의 위치 확인을 용이하게 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호는 파일롯 채널 신호를 포함하고, 상기 기지국 위치에 관한 상기 정보는 브로드캐스트 채널(broadcast channel) 상으로 통신되는, 무선 통신 이동국의 위치 확인을 용이하게 하는 방법.
  10. 무선 통신 시스템에 있어서:
    제 1 간격 동안 기지국의 위치에 관한 정보를 포함하는 제 1 신호를 전송하고, 제 2 간격 동안 사용자 트래픽을 포함하는 신호들을 전송하는 적어도 하나의 기지국; 및
    상기 제 1 간격 동안 대응하는 레인징 비콘 전송기의 위치에 관한 정보를 포함하는 제 2 신호를 각각 전송하는 복수의 레인징 비콘 전송기들로서, 상기 복수의 레인징 비콘 전송기들 중 적어도 하나는 이전에 전송된 제 1 신호들을 수신하고, 상기 수신된 이전에 전송된 제 1 신호들에 기초하여 상기 기지국으로부터 상기 제 1 신호의 전송 타이밍을 결정하고, 상기 결정된 타이밍에 기초하여, 상기 복수의 레인징 비콘 전송기들 중 적어도 하나로부터 상기 제 2 신호를 전송하기 위한 타이밍을 상기 제 1 신호의 전송 타이밍과 동기화시키는, 상기 복수의 레인징 비콘 전송기들을 포함하고,
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호들의 수신기의 위치가 상기 제 1 및 제 2 신호들로부터 결정될 수 있고,
    상기 적어도 하나의 제 1 신호가 상기 기지국으로부터 전송되는 동시에, 상기 복수의 제 2 신호들이 상기 대응하는 복수의 레인징 비콘 전송기들로부터 전송되는, 무선 통신 시스템.
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