KR101469429B1 - 무선 핸드셋들에 향상된 로케이션 기반의 정보를 제공하는 방법 및 시스템 - Google Patents

무선 핸드셋들에 향상된 로케이션 기반의 정보를 제공하는 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

모바일 디바이스에 관한 또는 관련한 향상된 로케이션 정보를 발생하는 방법들, 디바이스들 및 시스템들은 모바일 디바이스가 네트워크 구성요소들 또는 글로벌 포지셔닝 시스템들 (GPS) 의 도움 또는 지원으로 또는 그들의 도움 또는 지원 없이 로케이션 결정 계산들을 수행하는 하이브리드 래터레이션 및/또는 삼변측량 솔루션들을 포함할 수도 있다. 모바일 디바이스들은 근접도에 기초하여 자동적으로 그룹들을 형성할 수도 있거나 및/또는 네트워크 서버를 통해서 함께 그룹화될 수도 있다. 그룹 내 모바일 디바이스들은 계산된 로케이션 정보 및/또는 내부 센서들로부터 수집된 정보를 다른 그룹화된 모바일 디바이스들과 공유할 수도 있다. 그룹화된 모바일 디바이스들 사이에 공유되는 정보는 각각의 모바일 디바이스 상에서 계산된 로케이션 정보를 향상시키는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 각각의 모바일 디바이스는 그 수신된 로케이션 정보 및/또는 동일한 그룹 내 다른 모바일 디바이스들의 상대적인 위치들에 기초하여 이전에 계산된 로케이션 정보를 보충하거나 및/또는 증대시킬 수도 있다. 각각의 모바일 디바이스는 또한 로컬 센서들을 이용하여, 그들의 로케이션 정보를 추가로 향상시킬 수도 있다.

Description

무선 핸드셋들에 향상된 로케이션 기반의 정보를 제공하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING ENHANCED LOCATION BASED INFORMATION FOR WIRELESS HANDSETS}
관련 출원들
본 출원은 2011년 8월 18일자로 출원된, 발명의 명칭이 "Method and System for Providing Enhanced Location Based Information for Wireless Handsets" 인 미국 가특허출원 번호 제 61/575,300호, 및 2011년 9월 9일자로 출원된, 발명의 명칭이 "Method and System for Providing Enhanced Location Based Information for Wireless Handsets" 인 미국 가특허출원 번호 제 61/573,636호의 우선권의 이익을 주장하며, 이 양자의 전체 내용이 본원에 참고로 포함된다.
발명의 분야
본 출원은 일반적으로 무선 모바일 통신 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는, 무선 모바일 디바이스들에 향상된 로케이션 정보를 제공하는 방법들 및 시스템들에 관한 것이다.
무선 통신 기술들 및 모바일 전자 디바이스들 (예컨대, 셀룰러폰들, 태블릿들, 랩탑들 등) 이 과거 수년간 인기와 사용이 증가되어 왔다. 증가된 소비자 요구들에 보조를 맞추기 위해, 모바일 전자 디바이스들은 좀더 강력해지고 더 특색있어지고 있으며, 현재는 글로벌 포지셔닝 시스템 (GPS) 수신기들, 센서들, 및 사용자들을 친구들, 회사, 레저 활동들 및 엔터테인먼트에 연결하기 위한 많은 다른 구성요소들을 일반적으로 포함한다. 그러나, 이들 진보들에도 불구하고, 모바일 디바이스들은 효과적인 로케이션 기반 서비스들, 정보, 또는 통신들을 제공하는 그들의 능력에 있어 여전히 부족하다. 모바일 디바이스들 및 기술들은 인기와 사용이 증가함에 따라, 모바일 디바이스들에 대한 향상된 로케이션 정보를 발생하는 것은 모바일 디바이스 제품들 및 네트워크 엔지니어들에 대한 중요하고 도전적인 설계 기준이 될 것으로 예상되고 있다.
여러 실시형태들은 모바일 디바이스의 대략적인 로케이션을 결정하는 단계, 통신 그룹을 형성하기 위해 모바일 디바이스를 그 모바일 디바이스에 근접한 무선 송수신기와 그룹화하는 단계, 모바일 디바이스의 결정된 대략적인 로케이션을 무선 송수신기로 전송하는 단계, 모바일 디바이스 상에서 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 단계, 및 무선 송수신기로부터 수신된 로케이션 정보에 기초하여, 모바일 디바이스의 더 정확한 로케이션을 결정하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법들을 포함한다.
일 실시형태에서, 통신 그룹을 형성하기 위해 모바일 디바이스를 그 모바일 디바이스에 근접한 무선 송수신기와 그룹화하는 단계는, 통신 그룹을 형성하기 위해 모바일 디바이스를 그 모바일 디바이스에 근접한 복수의 무선 송수신기들과 그룹화하는 단계를 포함할 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 모바일 디바이스 상에서 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 단계는, 통신 그룹 내 복수의 무선 송수신기들로부터 모바일 디바이스 상에서 로케이션 정보를 수신하는 단계를 포함할 수도 있다.
추가 실시형태들에서, 모바일 디바이스에 근접한 무선 송수신기와 그룹화하는 단계는, 제 2 모바일 디바이스와 그룹화하는 단계를 포함할 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 모바일 디바이스 상에서 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 단계는 위도 좌표, 경도 좌표, 및 고도 좌표를 수신하는 단계를 포함할 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 본 방법은 모바일 디바이스의 결정된 더 정확한 로케이션에 관련한 정보 및 수신된 로케이션 정보를 서버로 전송하는 단계, 모바일 디바이스 상에서 서버로부터 업데이트된 로케이션 정보를 수신하는 단계, 및 그 업데이트된 로케이션 정보에 기초하여, 모바일 디바이스의 더 정확한 로케이션을 재계산하는 단계를 포함할 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 모바일 디바이스의 결정된 더 정확한 로케이션에 관련한 정보 및 수신된 로케이션 정보를 서버로 전송하는 단계는 대역 외에서 정보를 서버로 전송하는 단계를 포함할 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 모바일 디바이스의 결정된 더 정확한 로케이션에 관련한 정보 및 수신된 로케이션 정보를 서버로 전송하는 단계는 가속도계, 자이로스코프, 자력계, 및 압력 센서 중 적어도 하나로부터 수집된 센서 정보를 전송하는 단계를 포함할 수도 있다.
추가 실시형태들에서, 본 방법은 모바일 디바이스의 이동을 검출하는 단계, 및 그 이동을 검출하는 것에 응답하여 모바일 디바이스의 대략적인 로케이션을 재계산하는 단계를 포함할 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 모바일 디바이스는 제 1 원격통신 네트워크에 접속될 수도 있고 무선 송수신기는 제 2 원격통신 네트워크에 접속될 수도 있으며, 그리고, 모바일 디바이스의 결정된 대략적인 로케이션을 무선 송수신기로 전송하는 단계는, 모바일 디바이스가 무선 송수신기와의 근거리장 통신 링크를 확립하는 것, 및 모바일 디바이스가 그 확립된 근거리장 통신 링크를 통해 모바일 디바이스의 결정된 대략적인 로케이션을 무선 송수신기로 전송하는 것을 포함할 수도 있다.
추가 실시형태들에서, 모바일 디바이스 상에서 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 단계는 모바일 디바이스 센서 상에서 무선 송수신기의 센서로부터 수집된 정보를 수신하는 단계를 포함할 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 모바일 디바이스 센서 상에서 무선 송수신기의 센서로부터 수집된 정보를 수신하는 단계는 가속도계, 자이로스코프, 자력계, 및 압력 센서 중 적어도 하나로부터 수집된 센서 정보를 수신하는 단계를 포함할 수도 있다.
추가 실시형태들에서, 모바일 디바이스의 대략적인 로케이션을 결정하는 단계는 모바일 디바이스의 센서들로부터 수집된 정보에 기초하여, 모바일 디바이스의 대략적인 로케이션을 결정하는 단계를 포함할 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 모바일 디바이스의 센서들로부터 수집된 정보에 기초하여, 모바일 디바이스의 대략적인 로케이션을 결정하는 단계는 가속도계, 자이로스코프, 자력계, 및 압력 센서 중 적어도 하나로부터 수집된 정보에 기초하여, 모바일 디바이스의 대략적인 로케이션을 결정하는 단계를 포함할 수도 있다.
추가적인 실시형태들은 위에서 설명한 방법들에 대응하는 여러 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성된 프로세서를 갖는 모바일 디바이스를 포함한다.
추가적인 실시형태들은 프로세서로 하여금 위에서 설명한 방법 동작들에 대응하는 여러 동작들을 수행하게 하도록 구성되는 저장된 프로세서 실행가능한 명령들을 가지는 비-일시적 프로세서 판독가능 저장 매체를 포함한다.
추가적인 실시형태들은 위에서 설명한 방법 동작들에 대응하는 기능들을 수행하는 여러 수단을 갖는 모바일 디바이스를 포함할 수도 있다.
본원에 포함되어 본 명세서의 부분을 구성하는, 첨부 도면들은, 본 발명의 예시적인 실시형태들을 예시하며, 그리고, 위에서 주어진 일반적인 설명 및 아래에 주어지는 상세한 설명과 함께, 본 발명의 특성들을 설명하는데 도움이 된다.
도 1 은 여러 실시형태들에 따른, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하기 위한 모바일-디바이스 중심 접근법에 사용하기에 적합한 예시적인 원격통신 시스템의 네트워크 구성요소들을 예시하는 통신 시스템 블록도이다.
도 2 는 여러 실시형태들에 따른, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하기 위한 네트워크 중심 접근법에 사용하기에 적합한 예시적인 원격통신 시스템의 네트워크 구성요소들을 예시하는 통신 시스템 블록도이다.
도 3 은 여러 실시형태들에 따른, 다른 모바일 디바이스들과 그룹화하고 정확한 로케이션 정보를 컴퓨팅하는데 사용하기에 적합한 예시적인 모바일 디바이스의 예시이다.
도 4a 는 여러 실시형태들과 사용하기에 적합한 예시적인 LTE 통신 시스템의 네트워크 구성요소들을 예시하는 통신 시스템 블록도이다.
도 4b 는 일 실시형태 통신 시스템에서 논리적 구성요소들, 통신 링크들 및 정보 흐름들을 예시하는 블록도이다.
도 5a 내지 도 5c 는 모바일 디바이스들을 그룹화하고 그 그룹화된 모바일 디바이스들 사이에 로케이션 정보를 공유하는 일 실시형태의 방법에서 기능적 구성요소들, 통신 링크들, 및 정보 흐름들을 예시하는 구성요소 블록도들이다.
도 5d 는 향상된 로케이션 정보를 계산하기 위해, 모바일 디바이스들을 그룹화하고 그 그룹화된 모바일 디바이스들과 네트워크 사이에 로케이션 정보를 공유하는 일 실시형태의 모바일 디바이스 방법을 예시하는 프로세스 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6d 는 그룹화된/쌍으로 된 모바일 디바이스들이 그들의 각각의 로케이션 정보로 업데이트되는, 로케이션 정보를 계산하는 일 실시형태의 방법에서, 기능적 구성요소들, 통신 링크들, 및 정보 흐름들을 예시하는 구성요소 블록도들이다.
도 6f 는 2개 이상의 그룹화된 모바일 디바이스들의 로케이션을 결정하는 일 실시형태의 시스템 방법을 예시하는 프로세스 흐름도이다.
도 6g 는 낮은 배터리 상태를 검출하는 것에 응답하여 업데이트 간격들을 조정하는 일 실시형태의 모바일 디바이스 방법을 예시하는 프로세스 흐름도이다.
도 7 은 셀들을 주기적으로 스캐닝하는 실시형태의 방법에서 기능적 구성요소들, 통신 링크들, 및 정보 흐름들을 예시하는 구성요소 블록도이다.
도 8 은 무선 네트워크에서 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하기 위한 일 실시형태의 모바일 디바이스 방법을 예시하는 프로세스 흐름도이다.
도 9a 내지 도 9e 는 여러 실시형태들에 사용하기에 적합한 여러 논리적 및 기능적 구성요소들, 정보 흐름들 및 데이터를 예시하는 구성요소 블록도들이다.
도 10 은 모바일 디바이스들이 네트워크에 액세스할 수 있게 하는 일 실시형태의 하이브리드 래터레이션 방법 (hybrid lateration method) 을 예시하는 시퀀스 다이어그램이다.
도 11 은 모바일 디바이스가 커버리지 문제들로 인해 네트워크를 로케이팅할 수 없는 또 다른 실시형태 하이브리드 래터레이션 방법을 예시하는 시퀀스 다이어그램이다.
도 12a 내지 도 12c 는 로컬 무선 시스템으로부터의 접속을 작은 셀 시스템으로 전환하는 일 실시형태의 방법에서 기능적 구성요소들, 통신 링크들, 및 정보 흐름들을 예시하는 구성요소 블록도들이다.
도 13a 내지 도 13c 는 조난된 (distressed) 모바일 디바이스를 식별하여 응답하는 일 실시형태의 방법에서 기능적 구성요소들, 통신 링크들, 및 정보 흐름들을 예시하는 구성요소 블록도들이다.
도 14 는 애드혹 (ad-hoc) 방식으로 모바일 디바이스들을 그룹화하는 데드 레커닝 (dead reeckoning) 을 수행하는 일 실시형태의 방법에서 기능적 구성요소들, 통신 링크들, 및 정보 흐름들을 예시하는 구성요소 블록도들이다.
도 15 는 위치 정확도를 추가로 향상시키기 위해 여러 실시형태들과 함께 사용될 수도 있는 향상된 안테나의 예시이다.
도 16a 및 도 16b 는 위치 정확도를 추가로 향상시키기 위해 여러 실시형태들과 함께 사용될 수도 있는 여러 향상된 안테나 구성들의 예시들이다.
도 17a 및 도 17b 는 여러 실시형태들과 함께 사용될 수도 있는 안테나 패치들의 스트립들을 예시하는 단면 다이어그램들이다.
도 18 은 여러 실시형태들과 함께 사용하기에 적합한 안테나 시스템의 회로도이다.
도 19 는 일 실시형태에 따른, 기존 셀룰러 무선 네트워크에 새로 장착된 일 실시형태의 안테나 어레이의 예시이다.
도 20 은 일 실시형태에서 사용하기에 적합한 모바일 디바이스의 구성요소 블록도이다.
도 21 은 일 실시형태에서 사용하기에 적합한 서버의 구성요소 블록도이다.
여러 실시형태들이 첨부 도면들을 참조하여 자세히 설명된다. 가능한 경우에는 언제나, 동일한 또는 유사한 부재들을 지칭하기 위해서 동일한 참조 번호들이 도면들에 걸쳐서 사용된다. 특정의 예들 및 구현예들에 대한 참조들은 예시적인 목적들을 위한 것이며, 본 발명 또는 청구항들의 범위에 한정하려고 의도되지 않는다.
단어 "예시적인" 은 "일 예, 사례, 또는 예시로서 기능하는 것" 을 의미하도록 본원에서 사용된다. 본원에서 "예시적인" 으로서 설명하는 임의의 구현예는 다른 구현예들보다 바람직하거나 또는 유리한 것으로 반드시 해석해서는 안된다.
용어들 "모바일 디바이스", "셀룰러 전화기", 및 "셀 폰" 은 셀룰러 전화기들, 스마트폰들, 개인 휴대 정보단말들 (PDA's), 랩탑 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 울트라북들, 팜탑 컴퓨터들, 무선 전자 메일 수신기들, 멀티미디어 인터넷 이용가능한 셀룰러 전화기들, 무선 게이밍 제어기들, 및 프로그래밍가능 프로세서, 메모리 및 무선 통신 신호들을 전송하거나 및/또는 수신하기 위한 회로를 포함하는 유사한 개인 전자 디바이스들 중 임의의 하나 또는 모두를 지칭하기 위해, 본원에서 상호교환가능하게 사용된다. 여러 실시형태들이 제한된 배터리 수명을 갖는 셀룰러 전화기들과 같은, 모바일 디바이스들에 특히 유용하지만, 이 실시형태들은 정보를 무선으로 통신하는데 사용될 수도 있는 임의의 컴퓨팅 디바이스에 일반적으로 유용하다.
용어들 "무선 네트워크", "네트워크", "셀룰러 시스템", "셀 타워" 및 "무선 액세스 포인트" 은 여러 무선 모바일 시스템들 중 임의의 시스템을 지칭하기 위해 포괄적으로 그리고 상호교환가능하게 사용될 수도 있다. 일 실시형태에서, 무선 네트워크는 모바일 디바이스가 코어 네트워크와 통신할 수 있도록 모바일 디바이스에 무선 링크를 제공하는 무선 액세스 포인트 (예컨대, 셀 타워) 일 수도 있다.
다수의 상이한 셀룰러 및 모바일 통신 서비스들과 표준들이 미래에 이용가능하거나 또는 예상되며, 이들 모두가 여러 실시형태들을 구현하고 이들로부터 이점을 얻을 수도 있다. 이런 서비스들 및 표준들은 예컨대, 3GPP (Third Generation Partnership Project), 롱텀 에볼루션 (LTE) 시스템들, 3세대 무선 모바일 통신 기술 (3G), 4세대 무선 모바일 통신 기술 (4G), GSM (Global System for Mobile Communications), 유니버셜 이동 통신 시스템 (UMTS), 3GSM, 일반적인 패킷 무선 서비스 (GPRS), 코드분할 다중접속 (CDMA) 시스템들 (예컨대, cdmaOne, CDMA2000TM), EDGE (enhanced data rates for GSM evolution), 진보된 모바일 폰 시스템 (AMPS), 디지털 AMPS (IS-136/TDMA), EV-DO (Evolution-Data Optimized), DECT (digital enhanced cordless telecommunications), WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), 무선 로컬 영역 네트워크 (WLAN), 공중 교환 전화 네트워크 (PSTN), Wi-Fi 보호 액세스 I & II (WPA, WPA2), Bluetooth®, 통합 디지털 확장 네트워크 (iden), 및 육상 모바일 라디오 (LMR) 를 포함한다. 이들 기술들의 각각은 예를 들어, 보이스, 데이터, 시그널링 및/또는 콘텐츠 메시지들의 송신 및 수신을 수반한다. 개개의 원격 통신 표준 또는 기술에 관련된 전문용어 및/또는 기술적인 세부 사항들에 대한 임의의 참조들은 단지 예시적인 목적들을 위한 것이며, 청구항 용어로 구체적으로 인용되지 않는 한, 특정의 통신 시스템 또는 기술에 청구의 범위를 한정하려고 의도되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다수의 상이한 방법들, 기술들, 솔루션들, 및/또는 기법들 (본원에서, 일괄해서 "솔루션들") 은 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는데 현재 이용가능하며, 이들 중 임의의 것 또는 모두가 여러 실시형태들에 의해 구현되거나, 이들에 포함되거나, 및/또는 이들에 의해 사용될 수도 있다. 이런 솔루션들은 예컨대, 글로벌 포지셔닝 시스템 (GPS) 기반의 솔루션들, A-GPS (assisted GPS) 솔루션들, 및 원점 셀 (COO), 도달 시간 (TOA), OTDOA (observed time difference of arrival), AFLT (advanced forward link trilateration) 및 도달 각도 (AOA) 와 같은 셀-기반의 포지셔닝 솔루션들을 포함한다. 여러 실시형태들에서, 이런 솔루션들은 무선 광역 네트워크들 (WWANs), 무선 로컬 영역 네트워크들 (WLANs), 무선 개인 영역 네트워크들 (WPANs), 및 다른 유사한 네트워크들 또는 기술들을 포함한, 하나 이상의 무선 통신 기술들 및/또는 네트워크들과 함께 구현될 수도 있다. 일 예로서, WWAN 은 코드분할 다중접속 (CDMA) 네트워크, 주파수 분할 다중접속 (FDMA) 네트워크, OFDMA 네트워크, 3GPP LTE 네트워크, WiMAX (IEEE 802.16) 네트워크 등일 수도 있다. WPAN 은 Bluetooth 네트워크, IEEE 802.15x 네트워크 등일 수도 있다. WLAN 은 IEEE 802.11x 네트워크 등일 수도 있다. CDMA 네트워크는 CDMA2000, 광대역-CDMA (W-CDMA) 등과 같은 하나 이상의 무선 액세스 기술들 (RATs) 을 구현할 수도 있다.
본원에서 설명한 여러 실시형태들은 하나 이상의 모바일 디바이스들에 관련된 로케이션 정보를 발생하거나, 계산하거나, 및/또는 이용할 수도 있다. 이런 로케이션 정보는 비상 로케이션 서비스들, 상업적 로케이션 서비스들, 내부 로케이션 서비스들, 및 합법적 감청 로케이션 서비스들을 포함한, 다양한 로케이션-기반의 서비스들을 제공하거나 및/또는 구현하는데 유용할 수도 있다. 일 예로서, 비상 로케이션 서비스들은 비상 서비스 개인 및/또는 비상 시스템들로의 (예컨대, 911 시스템으로의) 로케이션 및/또는 식별 정보의 제공에 관련한 서비스들을 포함할 수도 있으며; 상업적 로케이션 서비스들은 임의의 일반 또는 부가 가치 서비스 (예컨대, 자산 추적 서비스들, 네비게이션 서비스들, 로케이션-기반의 광고 서비스들 등) 를 포함할 수도 있으며; 내부 로케이션 서비스들은 무선 서비스 제공자 네트워크의 관리에 관련된 서비스들 (예컨대, 무선 리소스 관리 서비스들, 메시지 전달 서비스들, 페이징 서비스들, 콜 전달 서비스들, 위치/로케이션 네트워크 향상들을 제공하는 서비스들 등) 을 포함할 수도 있으며; 그리고, 합법적 감청 로케이션 서비스들은 공공 안전 및/또는 법 집행 기관들에 모바일 디바이스 또는 모바일 디바이스 사용자에 관련된 식별 및/또는 로케이션 정보를 제공하는 임의의 서비스를 포함할 수도 있다. 여러 실시형태들이 위에서 설명한 로케이션 기반 서비스들의 카테고리들/유형들 중 하나 이상 범위 내에 들어가는 애플리케이션들에 특히 유용하지만, 이 실시형태들은 로케이션 정보로부터 이점을 얻는 임의의 애플리케이션 또는 서비스에 일반적으로 유용하다.
현대의 모바일 전자 디바이스들 (예컨대, 모바일 폰들) 은 모바일 디바이스의 지리적 로케이션을 결정하기 위한 하나 이상의 지리공간 포지셔닝 시스템들/구성요소들을 일반적으로 포함한다. 이들 지리공간 시스템들에 의해 획득된 로케이션 정보는 주어진 시점에서 모바일 디바이스의 물리적인 로케이션에 관련된 정보를 사용자들에게 제공하기 위해 로케이션-인식 모바일 소프트웨어 애플리케이션들 (예컨대, Google® Maps, Yelp®, Twitter® Places, Apple® 상의 "Find my Friends" 등) 에 의해 사용될 수도 있다. 최근, 이런 로케이션-기반의 서비스들 및 소프트웨어 애플리케이션들이 인기가 증가되었으며, 현재 모바일 디바이스 사용자들이 도시들을 네비게이션하거나, 인접한 레스토랑들 및 서비스들의 비평들을 읽거나, 자산들 또는 친구들을 추적하거나, 로케이션-기반의 안전성 통지를 획득하거나, 및/또는 그들의 모바일 디바이스들 상에서 많은 다른 로케이션-기반의 서비스들을 이용할 수 있도록 한다.
현대의 모바일 디바이스들의 소비자들은 그들의 모바일 디바이스들 상에서 현재 이용가능한, 더 진보되고 강건하고 그리고 특성이 풍부한 로케이션-기반의 서비스들을 현재 요구하고 있다. 그러나, 모바일 및 무선 기술들에서의 많은 최근의 진보들에도 불구하고, 모바일 디바이스들은 그들의 사용자들/소비자들에게 이들 소비자들의 요구들을 충족시키기에 충분히 정확하거나 또는 강력한 로케이션 기반 서비스들을 제공하는 그들의 능력이 여전히 부족하다. 예를 들어, 기존 로케이션-인식 모바일 소프트웨어 애플리케이션들 (예컨대, Apple® 의 "Find my Friends", Google® Latitude 등) 은 모바일 디바이스 사용자가 2차원 맵 상에서 다른 모바일 디바이스들의 대략적인 지리적 위치 (approximate geographical position) 를 볼 수 있도록 하지만, 이들은 모든 3 차원에서 및/또는 무선 통신 네트워크 내에서 다른 모바일 디바이스들의 정확한 로케이션 및/또는 위치를 정확하게, 효율적으로 그리고 일관하여 정확히 지적하는 능력이 부족하다. 여러 실시형태들은 다수의 모바일 디바이스들로부터의 정보, 즉 하나 이상의 모바일 디바이스들에 관한 또는 관련한 발생된 더 정확한 로케이션 정보를 수집하고, 하나 이상의 모바일 디바이스들에 관한 또는 관련한 진보된 3차원의 로케이션 및 위치 정보를 발생하고, 그리고, 그 발생된 로케이션/위치 정보를 이용하여, 모바일 디바이스 사용자들에게 더 정확하고 더 강력하고 그리고 더 신뢰성있는 로케이션 기반 서비스들을 제공함으로써, 기존 솔루션들의 이들 및 다른 제한들을 극복한다.
모바일 디바이스 상에서 지리적-공간 포지셔닝 기술을 이용하는 것과 연관되는 도전들 중 하나는, 그의 지리공간 로케이션을 계산하기 위해 위성 신호들 및 네비게이션 데이터를 획득하는 (소위 "픽스 (fix) 를 수행하는") 모바일 디바이스의 능력이, 모바일 디바이스가 건물 지반면 (grade) 아래에, 실내에 있거나, 및/또는 위성들이 (예컨대, 큰 빌딩들 등에 의해) 가로막힐 때 방해 받을 수도 있다는 점이다. 금속 빔들 또는 벽들과 같은, 물리적인 장애물들의 존재는 모바일 디바이스가 실내에 있거나 또는 키 큰 빌딩들 또는 마천루들을 포함한 도시 환경들에 있을 때 무선 통신 신호들의 다중경로 간섭 및 신호 열화를 초래할 수도 있다. 지방 환경들에서, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스의 현재의 로케이션을 효과적으로 확인하기 위해 위성 통신들에 (예컨대, 글로벌 포지셔닝 시스템 위성에) 충분히 액세스할 수 없을 수도 있다. 이들 및 다른 인자들은 종종 기존 지리-공간 기술들이 모바일 디바이스들 상에서 부정확하게 및/또는 모순되게 기능하게 하며, 그리고, 그의/그녀의 모바일 디바이스 상에서 로케이션-인식 모바일 소프트웨어 애플리케이션들 및/또는 다른 로케이션 기반 서비스들 및 애플리케이션들을 전적으로 이용하는 모바일 디바이스 사용자의 능력을 방해한다.
기존 지리-공간 포지셔닝 기술들을 이용하는데 있어 또 다른 문제는, 기존 기술들에 의해 제공되는 위치 정확도가 이들 서비스들에 의해 요구되는 상대적으로 높은 위치 정확도의 레벨로 인해, 비상 서비스들에 사용하는데 충분하지 않다는 점이다.
여러 실시형태들은 모바일 디바이스의 로케이션을, 비상 로케이션 서비스들, 상업적 로케이션 서비스들, 내부 로케이션 서비스들, 및 합법적 감청 로케이션 서비스들에 사용하는데 적합한 위치 정확도의 레벨에서 결정하는 향상된 로케이션 결정 솔루션들을 포함한다.
일반적으로, 통신 네트워크에서 모바일 디바이스들의 로케이션을 결정하는 3개의 기본적인 접근법들, 즉, 모바일-디바이스 중심 접근법, 네트워크 중심 접근법, 및 모바일 디바이스 중심 접근법과 네트워크 중심 접근법 양자의 양태들을 포함할 수도 있는 하이브리드 접근법이 있다.
도 1 은 여러 실시형태들에 따른, 모바일 디바이스 (102) 의 로케이션을 결정하기 위한 모바일-디바이스 중심 접근법을 구현하는데 적합한 예시적인 통신 시스템 (100) 을 예시한다. 모바일 디바이스 (102) 는 다수의 지리-공간 포지셔닝 및 네비게이션 위성들 (110) 및 통신 네트워크 (106) 의 베이스 타워 (104) 와 통신하는 글로벌 포지셔닝 시스템 (GPS) 수신기를 포함할 수도 있다. 모바일 디바이스 (102) 는 위성들 (110) 에 의해 방사된 무선 신호들을 (예컨대, GPS 수신기를 통해서) 수신하고, 그 신호들이 모바일 디바이스 (102) 에 도달하는데 요구되는 시간을 측정하고, 그리고 삼변측량 기법들을 이용하여, 모바일 디바이스 (102) 의 지리적 좌표들 (예컨대, 위도 및 경도 좌표들) 을 결정할 수도 있다. 모바일 디바이스 (102) 는 여러 번 및/또는 여러 조건들 또는 이벤트들에 응답하여, 예컨대, 통신 네트워크 (106) 와의 초기 획득 (initial acquisition) 시, 네트워크-기반의 요청들에 응답하여, 제 3 자 요청들 등에 응답하여, 지리적 좌표들을 통신 네트워크 (106) 로 전송할 수도 있다.
일 실시형태에서, 통신 네트워크는 셀룰러 전화기 네트워크일 수도 있다. 전형적인 셀룰러 전화기 네트워크는 모바일 디바이스들 (102) (예컨대, 모바일 폰들) 과 다른 네트워크 목적지들 사이에, 예컨대 전화기 지상통신 라인들 (예컨대, POTS 네트워크, 미도시) 및 인터넷 (114) 을 통해서 보이스 및 데이터 콜들을 접속하도록 동작하는 네트워크 운용 센터 (108) 에 커플링된 복수의 셀룰러 기지국들 (104) 을 포함한다. 모바일 디바이스들 (102) 과 셀룰러 전화기 네트워크 (106) 사이의 통신들은 4G, 3G, CDMA, TDMA, 및 다른 셀룰러 전화기 통신 기술들과 같은 2-방향 무선 통신 링크들을 통해서 달성될 수도 있다. 네트워크 (106) 는 또한 인터넷 (114) 에 접속들을 제공하는 네트워크 운용 센터 (108) 에 또는 그 내에 커플링된 하나 이상의 서버들 (112) 을 포함할 수도 있다.
여러 실시형태들에서, 모바일 디바이스 (102) 는 무선 액세스 노드와 통신하도록 구성될 수도 있으며, 이 무선 액세스 노드는 LTE, CDMA2000/EVDO, WCDMA/HSPA, IS-136, GSM, WiMax, WiFi, AMPS, DECT, TD-SCDMA, 또는 TD-CDMA 및 스위치, 육상 모바일 라디오 (LMR) 상호운용 장비, 인터넷 및 PSTN 에의 원격 상호접속을 위한 위성 고정 서비스 위성 (FSS) 과 같은 임의의 무선 기지국 또는 무선 액세스 포인트를 포함할 수도 있다.
도 2 는 여러 실시형태들에 따른, 모바일 디바이스 (102) 의 로케이션을 결정하기 위한 네트워크 중심 접근법을 구현하는데 적합한 예시적인 통신 시스템 (200) 을 예시한다. 모바일 디바이스 (102) 는 무선 신호들을 무선으로 전송하고 수신하는 회로를 포함할 수도 있다. 통신 시스템 (200) 은 그 통신 시스템에서 모바일 디바이스들의 로케이션을 측정하는 추가적인 무선 장비 (208) 가 설치되어 있는 복수의 무선 액세스 포인트들 (204, 206) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스 (102) 는 하나 이상 (예컨대, 일반적으로 3개) 의 무선 액세스 포인트들 (204) 에 의한 수신을 위해 무선 신호들을 송신할 수도 있으며, 무선 액세스 포인트들은 그 송신된 신호들을 수신하고 그 수신된 신호들의 신호 강도 및/또는 무선 에너지를 측정하여, 모바일 디바이스 (102) 의 로케이션을 식별할 수도 있다.
일 실시형태에서, 무선 액세스 포인트들 (204) 은 예시된 무선 액세스 포인트 (206) 과 같은, 네트워크 구성요소의 기지의 로케이션에 대해, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하도록 구성될 수도 있다. 이러한 방법으로, 무선 액세스 포인트들 (204, 206) 상에 설치된 추가적인 무선 장비 (208) 는 모바일 디바이스로부터 수신된 신호들에 대해 GPS 수신기에 의해 제공되는 것과 유사한 기능을 통신 시스템 (200) 에 제공한다. 예를 들어, 무선 액세스 포인트들 (204) 중 하나 이상 상의 무선 장비는 무선 신호가 모바일 디바이스 (102) 로부터 또 다른 무선 액세스 포인트 (206) 까지 이동하는데 얼마나 걸리는지를 측정하고, 삼변측량 기법들 (예컨대, 도달 시간, 도달 각도, 또는 이들의 조합) 을 이용하여, 모바일 디바이스 (102) 또는 네트워크 서버 (210) 는 모바일 디바이스 (102) 의 로케이션을 100 내지 300 미터의 정확도 내에서 추정할 수도 있다. 일단 네트워크가 모바일 디바이스 (102) 의 위도 및 경도 좌표들을 추정하였으면, 이 정보는 모바일 디바이스 (102) 의 지리-공간 로케이션을 결정하는데 사용될 수 있으며, 지리-공간 로케이션은 인터넷 (114) 을 통해서 다른 시스템들, 서버들 또는 구성요소들로 통신될 수도 있다.
여러 실시형태들은 도 1 및 2 를 참조하여 위에서 설명한 디바이스-중심 및 네트워크-중심 접근법들 양자의 양태를 포함할 수도 있는, 통신 네트워크에서 모바일 디바이스들의 로케이션을 결정하는 하이브리드 접근법을 구현하거나 및/또는 이용할 수도 있다. 예를 들어, 일 실시형태는 모바일 디바이스들의 GPS 능력들, 모바일 디바이스들로부터 송신된 무선 신호들의 측정된 신호 강도들 및/또는 무선 에너지, 및 네트워크 구성요소들의 기지의 로케이션들이 네트워크에서 하나 이상의 모바일 디바이스들의 로케이션들을 추정하는데 조합하여 사용되는 하이브리드 접근법을 구현할 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 모바일 디바이스들 및/또는 네트워크 구성요소들 (예컨대, 서버들, 무선 액세스 포인트들 등) 은 모바일 디바이스들의 로케이션을 결정할 때에 어느 인자들 (예컨대, 무선 신호 강도, GPS 등) 을 측정하거나 및/또는 이용할지를 동적으로 결정하도록 구성될 수도 있다.
도 3 은 여러 실시형태들과 함께 사용될 수도 있는 폰 (102) 의 유형에서 모바일 디바이스의 샘플 구성요소들을 예시한다. 폰 (102) 은 스피커 (304), 사용자 입력 엘리먼트들 (306), 마이크로폰들 (308), 전자기 방사선을 전송하고 수신하는 안테나 (312), 전자 디스플레이 (314), 프로세서 (324), 메모리 (326) 및 현대의 전자 디바이스들의 다른 널리 공지된 구성요소들을 포함할 수도 있다.
폰 (102) 은 또한 물리적인 조건들 (예컨대, 로케이션, 모션, 가속도, 방위, 고도 등) 을 모니터링하는 하나 이상의 센서들 (310) 을 포함할 수도 있다. 센서들은 자이로스코프, 가속도계, 자력계, 자기 나침반, 고도계, 주행 거리계, 및 압력 센서 중 임의의 것 또는 모두를 포함할 수도 있다. 센서들은 또한 환경 및/또는 사용자 조건들에 관련된 정보를 수집하는 여러 바이오-센서들 (예컨대, 심박수 모니터, 본체 온도 센서, 탄소 센서, 산소 센서 등) 을 포함할 수도 있다. 센서들은 또한 모바일 디바이스 외부에 있을 수 있으며, 유선 또는 무선 접속 (예컨대, Bluetooth® 등) 을 통해서 모바일 디바이스에 쌍으로 형성되거나 또는 그룹화될 수도 있다. 실시형태에서, 모바일 디바이스 (102) 는 동일한 유형의 센서 (예컨대, 2개의 가속도계들 등) 중 2개 이상을 포함할 수도 있다.
폰 (102) 은 또한 폰 (102) 의 지리적 로케이션을 결정하기 위해 GPS 위성들로부터 GPS 신호들을 수신하도록 구성된 GPS 수신기 (318) 를 포함할 수도 있다. 폰 (102) 은 또한 무선 신호들을 무선 액세스 포인트들 및/또는 다른 네트워크 구성요소들로 송신하는 회로 (320) 를 포함할 수도 있다. 폰 (102) 은 (예컨대, 셀-폰 타워들 및/또는 셀 사이트들에 대해) 무선 신호 지연들을 결정하거나, 삼변측량 및/또는 멀티래터레이션 (multilateration) 동작들을 수행하거나, 기지의 네트워크들 (예컨대, Bluetooth® 네트워크들, WLAN 네트워크들, WiFi 등) 에 대한 근접도를 식별하거나, 및/또는 다른 기지의 지리적 로케이션 기술들을 구현하는 구성요소들과 같은, 폰 (102) 의 지리적 위치/로케이션을 결정하는 다른 구성요소들/센서들 (322) 을 더 포함할 수도 있다.
폰 (102) 은 또한 예를 들어, 폰 (102) 이 무선 네트워크 또는 시스템을 포착하거나 그에 접속하려고 할 때 리스트된 주파수들 또는 채널들이 시도될 순서를 결정하기 위해, 가입자 식별 모듈 (SIM), 범용 가입자 식별 모듈 (USIM), 및/또는 선호 로밍 리스트 (PRL) 에 포함된 정보에 액세스하여 이용하도록 구성된 시스템 획득 (acquisition) 기능을 포함할 수도 있다. 여러 실시형태들에서, 폰 (102) 은 초기 파워-온 시에 및/또는 현재의 채널 또는 주파수가 상실되었을 때 (다양한 이유들로 발생할 수도 있음) 네트워크 액세스를 획득하려고 시도하도록 (즉, 무선/통신 네트워크에 액세스할 수 있는 채널 또는 주파수를 로케이팅하려고 시도하도록) 구성될 수도 있다.
모바일 디바이스 (102) 는 사전-내장된 USIM, SIM, PRL 또는 액세스 포인트 정보를 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 모바일 디바이스는 예를 들어, 부수적인 무선 시스템을 디폴트 및/또는 바람직한 통신 시스템으로 설정함으로써, 제 1 응답자들 및/또는 공공 안전 네트워크에 대해 구성될 수도 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 모바일 및 무선 통신 기술들에서의 최근의 진보들에도 불구하고, 무선 네트워크에서 모바일 디바이스의 특정의 로케이션을 결정하는 것은, 모바일 디바이스들이 종종 소비자들에 의해 사용되는 환경의 조건들의 변동성, 모바일 디바이스들에 관한 로케이션 정보를 계산하거나 및/또는 측정하는 기존 기술들에서의 결함들 (deficiencies), 및 균일한 표준들의 부족을 포함한, 다양한 이유들로, 여전히 도전적인 작업으로 남아 있다. 예를 들어, 현재 로케이션-기반의 서비스들을 구현하거나 또는 제공하는 보편적으로 인정된 표준이 없다. 그 결과, 로컬 공공 안전 및 제 3 자 제공자들과 함께, 모바일 디바이스 설계자들 및 무선 네트워크 조작자들은, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하거나 및/또는 로케이션 기반 서비스들을 제공하는데 있어 다양한 비효율적이고 통일성이 없고 그리고 종종 호환불가능한 방법들, 기술들, 솔루션들, 및/또는 기법들을 이용하고 있다.
로케이션-기반의 서비스들을 구현하거나 또는 제공하는 보편적으로 인정된 표준들은 없지만, 여러 실시형태들에 사용할 수 있는 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 것과 연관된 어떤 요구사항들 또는 표준들이 있다. 미국 의회는 911 콜이 이루어질 때 모바일 디바이스들의 로케이션들이 결정될 수 있게 그들의 네트워크들, 통신 시스템들 및/또는 모바일 디바이스들을 셀룰러 서비스 제공자들이 구성할 것을 명령하였다. 의회의 명령을 구현하기 위해, 미국 연방통신 위원회 (FCC) 는 셀룰러 서비스 제공자들에게 그들의 시스템들을 2개의 단계들 (본원에서, 각각 "단계 I" 및 "단계 II") 로 업그레이드하도록 요청하였다. 이들 단계 I 및 II 업그레이드들에 의해 제공되는 정밀도/정확도의 레벨이 모바일 디바이스들의 현대의 사용자들의 요구들을 충족시키는 효과적인 로케이션 기반 서비스들을 제공하는 데는 일반적으로 부적당하지만, 이들 업그레이들은 더 효과적인 로케이션 기반의 솔루션들이 형성될 수도 있는 기초를 제공한다.
위에서 언급한 바와 같이, FCC 는 셀룰러 서비스 제공자들에게 그들의 시스템들을 2개의 단계들로 업그레이드할 것을 요청하였다. 제 1 단계 (단계 I) 에서, 셀룰러 서비스 제공자들은 비상 콜들 (예컨대, 911 콜들) 이 모바일 디바이스가 접속되는 셀-타워 안테나에 근접한 공공 서비스 응답 지점 (PSAP) 으로 라우팅되도록, 그리고, PSAP 콜-수취인들이 모바일 디바이스의 폰 번호 및 연결하는 셀-타워의 로케이션을 볼 수 있도록, 그들의 시스템들을 업그레이드해야 했다. 연결하는 셀-타워의 로케이션은 일반적인 모바일 디바이스의 로케이션을 3 내지 6 마일 반경 내에서 식별하는데 사용될 수도 있다.
제 2 단계 (단계 II) 에서, 셀룰러 서비스 제공자들은 PSAP 콜-수취인들이 모바일 디바이스의 로케이션을 300 미터 이내에서 식별할 수 있도록 그들의 시스템들을 업그레이드해야 했다. 이들 단계 II 요구사항들을 충족시키기 위해, 무선 서비스 제공자들은 다양한 기술들을 구현하였으며, 사용되는 기술에 따라서, 일반적으로 모바일 디바이스의 로케이션을 50 내지 300 미터 이내 까지 식별할 수 있다. 예를 들어, 네트워크-기반의 솔루션 (예컨대, 인접한 셀 타워들의 삼각측량법 등) 을 구현하고 있는 시스템들 상에서, 모바일 디바이스의 로케이션은 그 시간의 67% 는 100 미터의 정확도 내에서, 그 시간의 95% 는 300 미터의 정확도 내에서 결정될 수 있다. 모바일 디바이스-기반의 솔루션 (예컨대, 내장되는 글로벌 포지셔닝 시스템 수신기들 등) 을 채택하고 있는 시스템들 상에서, 모바일 디바이스의 로케이션은 그 시간의 67% 는 50 미터 내에서, 그 시간의 95% 는 150 미터 내에서 결정될 수 있다.
기존 단계 I 및 II 솔루션들은, 단독으로, 충분한 정확도를 갖는 로케이션 정보 또는 정확하고 강력하고 그리고 신뢰성 있는 로케이션 기반 서비스들을 제공하는데 사용하기 위한 세부사항을 발생하기에는 적절하지 않다. 여러 실시형태들은 오늘날의 소비자들에 의해 요구되는 진보된 로케이션 기반 서비스들에 적합한 로케이션 정보를 계산하기 위해, 기존 시스템들 (예컨대, 단계 I 및 II 업그레이드들의 일부로서, 디바이스-중심 시스템들, 네트워크-중심 시스템들 등) 에 내장된 능력들의 일부 또는 모두를, 더 진보된 로케이션 결정 기법들과 함께, 이용할 수도 있다.
위에서 설명한 3개의 기본적인 접근법들에 더해서, 다수의 상이한 솔루션들이 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는데 현재 이용가능하며, 이들 중 임의의 것 또는 모두는 여러 실시형태들에 의해 구현되거나 및/또는 그들에 포함될 수도 있다.
가장 전통적인 로케이션 결정 솔루션들은 단일-캐리어 신호들에 기초하는 거리 추정 기법들을 이용하며, 및 지상 기반의 (또는, 네트워크-중심의) 로케이션 결정 솔루션들에서 기본적인 동작들 중 하나가 신호의 제 1 도달 경로의 타이밍 추정이다. 즉, 송수신기와 모바일 디바이스 사이에 송신되는 단일-캐리어 신호는 다수의 경로들 (즉, 다중경로) 을 통해서 수신될 수 있으며, 그 신호의 다수의 경로들은 상이한 수신된 전력들 및 도달 시간들을 가질 수 있다. 수신된 신호는 그 수신된 신호의 다수의 경로들을 구별하기 위해 상호 상관될 수도 있다. 이 방법에서, 일반적으로, 제 1 도달 경로 (예컨대, 제 1 검출된 신호, 가장 강한 신호 등) 가 최단 거리를 이동하는 경로와 연관되고, 따라서 모바일 디바이스와 송수신기 사이의 거리를 추정할 때에 사용하는데 올바른 값이라고 가정된다. 종종, 이 제 1 도달 경로는 송수신기와 모바일 디바이스 사이에서, 0 보다 적은 반사들로 인해, 다른 경로들에 비해, 가장 강한 경로이다.
여러 실시형태들에서, 식별된 제 1 도달 경로의 제 1 도달 시간이 모바일 디바이스와 네트워크 구성요소 (예컨대, 또 다른 모바일 디바이스, 송수신기, 액세스 포인트, 기지국 등) 사이의 거리를 추정하기 위해 다른 파라미터들 (예컨대, 추정된 신호 송신 시간 및/또는 송수신기와 모바일 디바이스의 클록들 사이의 시간 오프셋 등) 에 더해서, 사용될 수도 있다. 제 1 도달 시간은 (예컨대, 다운링크 수신된 신호에 기초하여) 모바일 디바이스에 의해 또는 (예컨대, 업링크 수신된 신호에 기초하여) 네트워크 구성요소에 의해 추정될 수도 있다.
모바일 디바이스의 로케이션은 또한 모바일 디바이스와 네트워크 구성요소 또는 다른 신호 소스들 (예컨대, 송수신기, 지표 또는 위성-기반의 신호 소스들 등) 사이의 거리를 추정함으로써, 결정될 수도 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스의 로케이션은 다수의 (예컨대, 3개 이상) 송수신기들과 모바일 디바이스 사이의 추정된 거리들을 이용하여, 삼변측량을 수행함으로써 결정될 수도 있다.
또 다른 로케이션 결정 솔루션은 3개의 네트워크 구성요소들 (예컨대, 모바일 디바이스들, 송수신기들, 액세스 포인트들 등) 로부터 수신된 신호들의 타이밍을 측정함으로써, 관측된 도달 시간 차이 (OTDOA) 값을 계산하는 것을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스는 참조 송수신기 신호와 2개의 이웃 송수신기들의 신호들 사이의 도달 시간 차이에 기초하여, 2개의 쌍곡선들을 계산하도록 구성될 수도 있다. 그 계산된 쌍곡선들의 교차점이 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하기 위해 여러 실시형태들에 의해 사용될 수도 있는 지표면 상의 위치를 정의할 수도 있다.
이런 OTDOA 솔루션들의 정확도는 시간 차이 측정치들의 분해능 및 이웃하는 송수신기들의 기하학의 함수일 수도 있다. 이와 같이, OTDOA 솔루션을 구현하는 것은 이웃하는 송수신기들 사이의 정확한 타이밍 관계를 결정하는 것을 필요로 할 수도 있다. 그러나, 기존 비동기 네트워크들에서, 정확한 타이밍 관계는 확인하기 어려울 수도 있다.
여러 실시형태들에서, 로케이션 측정 유닛들 (LMUs) 은 높은 품질의 타이밍 참조 신호에 대해, 하나 이상의 네트워크 구성요소들 (예컨대, 송수신기들) 에 대한 타이밍 정보를 측정/계산하기 위해 비동기 네트워크들의 배치 영역 전반에 걸쳐 추가될 수도 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스 또는 LMU 가 송수신기 신호들의 프레임 타이밍 사이의 관측된 시간 차이를 결정할 수도 있으며, 그 관측된 시간 차이가 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하기 위해 통신 네트워크의 송수신기 또는 무선 네트워크 제어기로 전송될 수도 있다. 모바일 디바이스의 로케이션이 또한 그 관측된 시간 차이 및 통신 네트워크로부터 수신된 지원 데이터 (예컨대, 참조 및 이웃 송수신기들의 위치) 에 기초하여 결정될 수도 있다.
또 다른 로케이션 결정 솔루션은 모바일 디바이스로부터 전송되고 다수의 (예컨대, 4개 이상의) LMUs 에서 수신되는 기지의 신호의 도달 시간의 네트워크 측정치들에 기초하여, 업링크-도달 시간 차이 (U-TDOA) 를 계산하는 것을 포함할 수도 있다. 예를 들어, LMUs 는 기지의 신호 버스트들의 도달 시간을 정확하게 측정하기 위해 모바일 디바이스에 지리적으로 근접하여 위치될 수도 있으며, 모바일 디바이스의 로케이션은 LMUs 의 기지의 지리적 좌표들 및 측정된 도달 시간 값들에 기초한 쌍곡선 삼변측량을 이용하여 결정될 수도 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 종래의 로케이션 결정 솔루션들은 단일-캐리어 신호들에 일반적으로 기초할 수도 있다. 여러 실시형태들은 멀티-캐리어 신호들에 기초한 지상 기반의 로케이션 결정 솔루션을 포함한다. 멀티-캐리어 신호들에 기초한 로케이션 결정 솔루션은 예를 들어, 타이밍 추정의 정확도를 향상시킴으로써 (예컨대, 셀룰러 신호들의 대역폭을 확장함으로써) 그 계산된 로케이션 정보의 정확도를 향상시킬 수도 있다. 다수의 캐리어들에 기초한 로케이션 결정 솔루션들은 디바이스-중심 (예컨대, 모바일 디바이스-기반의) 및 네트워크-중심 (예컨대, 기지국-기반의) 접근법들 양자에 사용될 수도 있으며, 3GPP 및 3GPP2 무선 통신 기술들 양자에 적용될 수도 있다.
여러 실시형태들에서, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스 센서들 (예컨대, 자이로스코프, 가속도계, 자력계, 압력 센서 등) 로부터 수집된 정보, 다른 모바일 디바이스들로부터 수집된 정보, 및 통신 시스템에서의 네트워크 구성요소들로부터 수집된 정보에 기초하여, 그의 지리공간 로케이션을 결정하도록 구성될 수도 있다.
도 4a 는 여러 실시형태들이 내부에서 구현될 수도 있는 예시적인 통신 시스템을 예시한다. 일반적으로, 모바일 디바이스 (102) 는 다양한 통신 시스템들/기술들 (예컨대, GPRS, UMTS, LTE, cdmaOne, CDMA2000TM) 을 이용하여, 통신 신호들을 네트워크 (406), 궁극적으로는 인터넷 (114) 으로 그리고 이들로부터 전송하고 수신하도록 구성될 수도 있다. 도 4 에 예시된 예에서, 무선 디바이스 (102) 로부터 송신된 롱텀 에볼루션 (LTE) 데이터는 e노드B (eNB; 404) 에 의해 수신되어, 코어 네트워크 (406) 내에 로케이트된 서빙 게이트웨이 (S-GW; 408) 로 전송된다. 모바일 디바이스 (102) 또는 서빙 게이트웨이 (408) 는 또한 시그널링 (제어면) 정보 (예컨대, 보안, 인증 등에 관련된 정보) 를 이동성 관리 엔터티 (MME; 410) 로 전송할 수도 있다.
MME (410) 는 HSS (home subscriber server; 412) 로부터 사용자 및 가입 정보를 요청하고, 여러 관리 작업들 (예컨대, 사용자 인증, 로밍 제한 사항들의 집행 등) 을 수행하고, 그리고 여러 사용자 및 제어 정보를 S-GW (408) 로 전송할 수도 있다. S-GW (408) 는 MME (410) 에 의해 전송된 정보 (예컨대, IP 베어러 서비스의 파라미터들, 네트워크 내부 라우팅 정보 등) 을 수신하여 저장하고, 데이터 패킷들을 발생하고, 그리고 데이터 패킷들을 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 (P-GW; 416) 로 포워딩할 수도 있다. P-GW (416) 는 그 패킷들을 프로세싱하여 정책 및 제어 집행 기능 (PCEF; 414) 로 포워딩할 수도 있으며, 그 PCEF (414) 는 정책 및 과금 규칙들 기능 (PCRF; 415) 으로부터의 접속을 위해 패킷들을 수신하고 과금/제어 정책들을 요청한다. PCRF (415) 는 PCEF (414) 에 대역폭, 서비스 품질 (QoS), 및 네트워크 (예컨대, 인터넷, 서비스 네트워크 등) 와 모바일 디바이스 (102) 사이에 통신되고 있는 데이터 및 서비스들의 특성들을 제어하도록 집행하는 정책 규칙들을 제공한다. 일 실시형태에서, PCEF (414) 는 P-GW (416) 의 부분이거나, 또는 P-GW (416) 와 일반적으로 연관된 동작들을 수행할 수도 있다. 정책 및 과금 집행 기능 동작들에 관한 상세한 정보는 TS 23.203, "3rd Generation Partnership Project Technical Specification Group Services and System Aspects, Policy and Charging Control Architecture" 에서 발견될 수도 있으며, 이의 전체 내용들이 본원에 참고로 포함된다.
일 실시형태에서, 네트워크 (406) 는 또한 E-SMLC (Evolved Serving Mobile Location Center; 418) 을 포함할 수도 있다. 일반적으로, E-SMLC (418) 는 모바일 디바이스 (102) 에 관한 트래킹 정보를 수집하여 유지한다. E-SMLC (418) 는 TCP/IP 네트워크들의 최상부로의 애플리케이션 서비스들의 제공을 지원하는 경량의 프리젠테이션 프로토콜 (LLP) 을 통해서 로케이션 서비스들을 제공하도록 구성될 수도 있다. E-SMLC (418) 는 (예컨대, LPP 를 통해서) 알마낙 (almanac) 및/또는 지원 데이터를 MME (410) 및/또는 eNB (404) 로 전송하거나, 또는 이들로부터 수신할 수도 있다. E-SMLC (418) 는 또한 외부 또는 네트워크 개시된 로케이션 서비스 요청들을 MME (410) 로 포워딩할 수도 있다.
게다가, 모바일 디바이스 (102) 는 CDMA, GERAN 및 UTRA 셀들에 더해서, 동일한 주파수들 또는 상이한 주파수들을 이용하는 동일한 시스템 상에 있는 홈 eNB (HeNB) 인 스캐닝할 이웃 셀들을 포함하는 시스템 정보 블록들을 통해서, 정보를 서빙 e노드B (404) 로부터 수신할 수도 있다.
도 4b 는 모바일 디바이스의 로케이션을 결정할 때에 사용하기에 적합한 일 실시형태 통신 시스템 (450) 에서의 논리적 구성요소들, 통신 링크들, 및 정보 흐름들을 예시한다. 통신 시스템 (450) 은 네트워크 로케이션 기반 시스템 (452), 코어 네트워크 (454), 및 무선 액세스 네트워크 (456) 를 포함할 수도 있다. 통신 시스템 (450) 은 또한 애플리케이션 모듈 (458), 위치 계산 모듈 (460), 무선 그룹화 모듈 (462), 및 센서 데이터 모듈 (464) 을 포함할 수도 있으며, 이들 중 임의의 것 또는 모두가 모바일 디바이스 (102) 에 포함될 수도 있다. 애플리케이션 모듈 (458) (예컨대, 클라이언트 소프트웨어) 은 네트워크 로케이션 기반 시스템 (452) 으로부터 (예컨대, 코어 네트워크 (454) 및 무선 액세스 네트워크 (456) 를 통해서) 로케이션 정보를 요청하여 수신할 수도 있다. 이와 유사하게, 네트워크 로케이션 기반 시스템 (452) (또는, 코어 네트워크 (454) 에 또는 그 내에 부착된 또 다른 클라이언트) 은 로케이션 정보를 요청하여 애플리케이션 모듈 (458) 로부터 수신할 수도 있다.
여러 실시형태들에서, 모바일 디바이스 (102) 는 모바일 디바이스 센서들 (예컨대, 자이로스코프, 가속도계, 자력계, 압력 센서 등) 로부터 수집된 정보, 다른 모바일 디바이스들로부터 수집된 정보, 및 통신 시스템에서의 네트워크 구성요소들로부터 수집된 정보에 기초하여, 그의 지리공간 로케이션을 결정하도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 센서 정보의 수집 및 보고는 센서 데이터 모듈 (464) 의해 제어/수행될 수도 있다. 예를 들어, 애플리케이션 모듈 (458) 은 센서 데이터 모듈 (464) 로부터 센서 정보를 취출/수신하고 그 센서 정보를 위치 계산 모듈 (460) 로 전송하여, 위치 업데이트들 및/또는 위치 증대를 위해 모바일 디바이스의 로케이션을 로컬로 계산할 수도 있다. 애플리케이션 모듈 (458) 은 또한 그 계산된 로케이션 정보를 네트워크 로케이션 기반 시스템 (452) 및 또는 다른 모바일 디바이스들로 전송할 수도 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 여러 실시형태들에서, 모바일 디바이스 (102) 는 다른 모바일 디바이스들로부터 수집된 정보에 기초하여 그의 지리공간 (geospatial) 로케이션을 결정하도록 구성될 수도 있다. 이들 실시형태들에서, 2개 이상의 모바일 디바이스들이 그룹들로 편성될 수도 있다. 각각의 모바일 디바이스는 또한 그의 로케이션 정보를, 모바일 디바이스가 그룹화되는 다른 모바일 디바이스들과 공유할 수도 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스들은 그들의 현재의 로케이션 및/또는 위치 정보 (예컨대, 위도, 경도, 고도, 속도 등) 및 그들과 목표 모바일 디바이스 사이의 거리의 추정치를 그들 그룹 내 다른 모바일 디바이스들과 공유하도록 구성될 수도 있다.
일 실시형태에서, 모바일 디바이스들의 그룹화는 무선 그룹화 모듈 (462) 에 의해 제어될 수도 있다. 예를 들어, 애플리케이션 모듈 (458) 은 위치 업데이트들 및/또는 위치 증대 (augmentation) 를 위한 로컬 계산들을 수행하도록 하기 위해, 무선 그룹화 모듈 (462) 로부터 무선 그룹 정보 (예컨대, 다른 모바일 디바이스들의 로케이션들에 관련된 정보) 를 취출하고, 그리고 그룹 정보를 위치 계산 모듈 (460) 로 전송할 수도 있다. 일 실시형태에서, 위치 계산 모듈 (460) 은 센서 데이터 모듈 (464) 로부터 수신된 센서 정보 및 무선 그룹화 모듈 (462) 로부터 수신된 그룹 정보 양자에 기초하여, 로컬 계산들을 수행할 수도 있다.
일 실시형태에서, 모바일 디바이스 (102) 는 다른 모바일 디바이스들의 발견 시 그의 로케이션 정보를 다른 모바일 디바이스들과 자동적으로 공유하도록 구성될 수도 있다. 모바일 디바이스들은 그들의 로케이션 정보 (예컨대, 위치 좌표들) 를 동일한 지리적 로케이션 내 다른 모바일 디바이스들로부터 수신된 정보로, 그리고 제어된 의사 애드혹 환경에서, 증대할 수도 있다. 그 공유된 로케이션 정보 (예컨대, 위도, 경도, 고도, 속도 등) 가 상대적으로 적은 양의 데이터를 수반하므로, 일 실시형태에서, 모바일 디바이스들은 이런 정보를 네트워크 서버로부터 대역내 및 또는 대역외 시그널링에 의해 수신할 수도 있다.
3GPP-LTE 네트워크에서 구현될 때, 여러 실시형태들은 온-넷 및 오프-넷 양자 상에서 달성될 수도 있는, 로케이션 정보 (예컨대, 위도, 경도, 고도, 속도 등) 를 모바일 디바이스들로 전송하고 그들로부터 수신하도록 구성된 E-SMLC (418) 구성요소를 포함할 수도 있다. 로케이션 정보는 셀-기반의 또는 지리적 좌표들에 대한 포맷들과 같은 표준 포맷들로, 모바일 디바이스의 로케이션, 위치, 고도, 및 속도의 추정된 오차들 (불확정성), 그리고, 이용가능하면, 위치 추정치를 획득하는데 사용되는 포지셔닝 방법 (또는, 방법들의 리스트) 과 함께, 전달될 수도 있다.
모바일 디바이스들의 로케이션들의 결정을 돕기 위해, 3GPP-LTE 네트워크들은 표준화된 여러 참조 신호들을 갖는다. 여러 실시형태들은 타이밍 기반의 로케이션 및 포지셔닝 솔루션들에 이들 참조 신호들을 사용할 수도 있다. 이런 참조 신호들은 1차 및 2차 동기화 신호들 및 셀 특정의 참조 신호들을 포함할 수도 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 2개 이상의 모바일 디바이스들이 그룹들로 편성될 수도 있다. 동일한 그룹 내 모바일 디바이스들은 동일한 네트워크의 부분일 수도 있거나, 또는 상이한 네트워크들 및/또는 네트워크 기술들과 연관될 수도 있다. 동일한 그룹 내 모바일 디바이스들은 또한 상이한 네트워크 운영 시스템들 (NOSs) 및/또는 무선 액세스 네트워크들 (RANs) 상에서 동작할 수도 있다.
도 5a 내지 도 5c 는 모바일 디바이스들을 그룹화하고 그 그룹화된 모바일 디바이스들 사이에 로케이션 정보를 공유하는 일 실시형태의 방법에서의 기능적 구성요소들, 통신 링크들, 및 정보 흐름들을 예시한다. 도 5a 를 참조하면, 모바일 디바이스 (102) 가 파워 온된 후, 모바일 디바이스 (102) 는 모바일 디바이스 (102) 가 네트워크에 접속하게 할 수도 있는 미리 정의된 및/또는 바람직한 무선 주파수 캐리어들 및/또는 시스템들에 대한 방송 전파들 (airwaves) 을 스캐닝할 수도 있다. 모바일 디바이스 (102) 가 접속할 수도 있는 적합한 네트워크를 발견하지 않으면 (또는, 그의 접속을 상실하면), 모바일 디바이스 (102) 는 네트워크/인터넷 (510) 에의 접속이 확립될 때까지 다른 무선 액세스 시스템들 (예컨대, 모바일 네트워크, 모바일 디바이스와 연관된 무선 액세스 포인트 등) 에 대해 방송 전파들을 스캐닝하여, 획득할 (즉, 접속될) 수도 있다. 이들 동작들은 또한 단절된 콜 또는 전력 차단의 경우에 수행될 수도 있다.
모바일 디바이스 (102) 는 또한 무선 주파수 캐리어들 및/또는 시스템들에 대한 방송 전파들을 스캐닝하는 동안 GPS 신호들을 획득하기 시작할 수도 있다. 모바일 디바이스 (102) 가 GPS 신호들을 획득할 수 없으면, 네트워크 구성요소 (미도시) 는 모바일 디바이스 (102) 의 상대적인 위치를 본원에서 설명한 로케이션 결정 솔루션들 중 하나 이상에 기초하여 (예컨대, 무선 액세스 포인트에 사용되는 안테나, 시간 지연, 도달 각도 등에 기초하여) 결정하는 것을 도울 수도 있다.
모바일 디바이스 (102) 는 모바일 디바이스의 시스템 획득 시스템을 통해서 적합한 무선 액세스 시스템, 무선 주파수 캐리어 및/또는 시스템을 획득할 (즉, 이들에 접속할) 수도 있다. 도 5a 내지 5c 에 예시된 예들에서, 모바일 디바이스 (102) 는 e노드B (404) 를 통해서 네트워크 (510) 에의 접속을 확립한다. 그러나, 위에서 설명한 통신 기술들 중 임의의 기술 또는 모두가 고려되고 여러 실시형태들의 범위 이내인 것으로 이해되어야 한다.
모바일 디바이스 (102) 가 무선 액세스 시스템을 획득한 후, 네트워크 (510) (즉, 서버와 같은, 네트워크 내 구성요소) 는 모바일 디바이스 (102) 의 대략적인 로케이션을 (예컨대, 베이스 타워들에의 근접도와 같은, 위에서 설명한 로케이션 결정 솔루션들 중 하나 이상을 통해서) 알 수 있을 것이다. 게다가, 모바일 디바이스 (102) 는 그의 현재의 로케이션을 (예컨대, GPS 및/또는 위에서 설명한 로케이션 결정 솔루션들을 통해서) 계산하고, 그 계산들을 모바일 디바이스의 메모리에 저장하고, 그리고 그의 현재의 로케이션을 네트워크 (510) 에 보고할 수도 있다.
모바일 디바이스 (102) 의 대략적인 로케이션을 인식하는 것에 더해서, 네트워크 (510) 는 또한 다른 모바일 디바이스들 (502) 의 로케이션들 및 최근에 획득된 모바일 디바이스 (102) 에 대한 다른 모바일 디바이스들 (502) 의 근접도를 통지받을 수도 있다.
도 5b 는 네트워크 (510) 가 모바일 디바이스들 (102, 502) 로 하여금 모바일 디바이스들 (102, 502) 및 가능하면 다른 디바이스들과 그룹을 형성하게 하기 위한 명령들/지령들을 모바일 디바이스들 (102, 502) 로 전송할 수도 있다는 것을 예시한다. 일 실시형태에서, 네트워크 (510) 는 모바일 디바이스들 (102, 502) 을, 서로에 대한 디바이스들 (102, 502) 의 근접도에 기초하여 자동적으로 그룹화하도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 네트워크 (510) 는 사고 지령 시스템 (ICS) 지휘자가 그 디바이스들을 그룹화하게 하도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 네트워크 (510) 는 모바일 디바이스들로 하여금 서로에 대한 그들의 근접도에 기초하여 그룹들을 그룹화하도록 구성될 수도 있다.
도 5c 는 모바일 디바이스들 (102, 502) 이 실시간 상대 로케이션 정보를 서로 공유할 수도 있도록, 모바일 디바이스 (102) 가 또 다른 모바일 디바이스 (502) 와 쌍을 형성하거나/그룹화하거나 및/또는 통신 링크들을 확립할 수도 있다는 것을 예시한다. 2개 이상의 그룹화된/쌍으로 된 모바일 디바이스들 (102 및 502) 은 그 확립된 통신 링크들을 통해서 상대 로케이션 정보를 전송함으로써 서로에 대한 그들의 상대적인 위치들을 식별할 수도 있다. 상대 로케이션 정보는 도달 시간, 도달 각도, 및 기존의 또는 자기-인식 로케이션 정보를 포함할 수도 있다.
모바일 디바이스들 (102, 502) 은 센서 정보를 서로 및/또는 네트워크 (510) 로 보고하도록 구성될 수도 있다. 센서 정보는 x, y, z 좌표 정보 및 속도 정보를 포함할 수도 있다. 센서 정보는 연속적으로 폴링될 수도 있거나, 주기적으로 요청될 수도 있거나, 및/또는 네트워크/시스템 요청들에 응답하여 요구 시에 이용가능하게 될 수도 있다.
일 실시형태에서, 모바일 디바이스 (102, 502) 는 (예컨대, 모션을 검출하는 것에 응답하여) 모바일 디바이스 (102, 502) 의 로케이션에 변화가 있었을 가능성이 높다고 결정하는 것에 응답하여 센서 정보를 보고하도록 구성될 수도 있다. 모바일 디바이스들 (102, 502) 은 또한 네트워크 (510) (즉, 서버 또는 도 4 에 예시된 E-SLMC (418) 와 같은, 네트워크 내 구성요소) 로부터 명령/지령을 수신하는 것에 응답하여, 센서 정보를 네트워크 (510) 로 수집하여 보고하도록 구성될 수도 있다. 네트워크 (510) (즉, 네트워크 내 구성요소) 는 모바일 디바이스들 (102, 502) 로부터 센서 및 로케이션 정보를 수신하고, 그리고 (예컨대, 모바일 디바이스들 (102, 502) 에 대한 시간 지연 및 도달 각도에서) 거리들에 관한 정보를 계산하여 저장할 수도 있다.
일 실시형태에서, 센서 정보의 보고는 로컬 파라미터 설정들에 기초할 수도 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스들 (102, 502) 은 그 측정된 파라미터들 (예컨대, x, y, z 및 속도 정보) 중 임의의 파라미터가 모바일 디바이스들 (102, 502) 의 메모리에 저장된 로컬 파라미터 설정들에 의해 식별될 수도 있는 임계값을 충족하거나 또는 초과할 때 (예컨대, 변화율을 초과하거나, 타임아웃 한계를 충족할 때), 센서 정보를 송신하도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 모바일 디바이스들 (102, 502) 은 그 측정된 파라미터들 (예컨대, x, y, 및 z 좌표들 및 속도 정보) 이 임계값을 충족하거나 또는 초과한다고 결정하는 것에 응답하여, 그들의 로케이션 정보를 재계산하거나 및/또는 업데이트하도록 구성될 수도 있다.
일 실시형태에서, 모바일 디바이스 (102) 및/또는 네트워크 (510) (즉, 네트워크 내 구성요소) 는 그 수집된/측정된 값들과 예상된 값들 사이에 불일치가 있는지 여부를 결정하기 위해, 수집된 센서 정보를 계산된 위도 및 경도 좌표들, 상대적인 고도 정보, 및 다른 가용 정보와 비교하도록 구성될 수도 있다. 예상된 값과 측정된 값 사이에 불일치가 존재한다고 결정될 때, 모바일 디바이스 (102) 및/또는 네트워크 (510) 는 측정치들/로케이션 정보의 로케이션 정확도를 향상시키기 위해, 추가적인 측정들을 수행할 수도 있다.
도 5d 는 향상된 로케이션 정보를 향상시키기 위해 모바일 디바이스들을 그룹화하고 그 그룹화된 모바일 디바이스들과 네트워크 사이에 로케이션 정보를 공유하는 일 실시형태의 모바일 디바이스 방법 (550) 을 예시한다. 모바일 디바이스가 파워 온된 후, 블록 (552) 에서, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스가 접속할 수도 있는 미리 정의된 및/또는 바람직한 무선 주파수 캐리어들 및/또는 시스템들에 대한 방송 전파들을 스캐닝할 수도 있다. 블록 (554) 에서, 모바일 디바이스는 무선 주파수 캐리어들 및/또는 시스템들에 대한 방송 전파들을 스캐닝하는 동안 GPS 신호들을 획득하기 시작할 수도 있다. 모바일 디바이스가 GPS 신호들을 획득할 수 없으면, 모바일 디바이스 또는 네트워크 구성요소는 블록 (554) 의 부분으로서, 본원에서 설명한 로케이션 결정 솔루션들 중 하나 이상에 기초하여 모바일 디바이스의 상대적인 위치를 결정할 수도 있다. 블록 (556) 에서, 모바일 디바이스는 적합한 무선 액세스 시스템, 무선 주파수 캐리어, 시스템 및/또는 네트워크를 획득할 (즉, 이에 접속할) 수도 있다.
블록 (558) 에서, 모바일 디바이스는 그의 현재의 로케이션을 (예컨대, GPS 및/또는 위에서 설명한 로케이션 결정 솔루션들을 통해서) 계산하고, 그 계산들을 메모리에 저장하고, 그리고 그의 현재의 로케이션을 네트워크에 보고할 수도 있다. 블록 (560) 에서, 모바일 디바이스는 네트워크 구성요소로부터의 명령들/지령들을 수신하는 것에 응답하여 및/또는 다른 모바일 디바이스들이 모바일 디바이스에 대한 미리 정의된 근접도 이내에 (즉, 임계 거리 내에) 있다고 검출하는 것에 응답하여, 다른 모바일 디바이스들과 그룹화할 수도 있다. 블록 (562) 에서, 모바일 디바이스는 그의 현재의 로케이션 정보 뿐만 아니라, 센서들로부터 수집된 정보를, 그룹화된 모바일 디바이스들과 공유할 수도 있다. 블록 (564) 에서, 모바일 디바이스는 그룹화된 모바일 디바이스들로부터 로케이션 및/또는 센서 정보를 수신할 수도 있다. 센서 정보는 x, y, z 좌표 정보 및 속도 정보를 포함할 수도 있다.
블록 (566) 에서, 모바일 디바이스는 다른 모바일 디바이스들로부터 수신된 로케이션 및 센서 정보를 평가함으로써 및/또는 본원에서 설명한 로케이션 결정 솔루션들 중 임의의 것 또는 모두를 통해서 획득될 수도 있는, 다른 모바일 디바이스들의 상대적인 위치들을 식별할 수도 있다. 블록 (568) 에서, 모바일 디바이스는 상대 로케이션 정보, 그의 현재의 로케이션 정보, 및/또는 센서 정보를, 센서 및 로케이션 정보를 수신하여 (예컨대, 시간 지연과 도달 각도에서의 거리, 상대적인 고도 정보 등에 기초하여) 업데이트된 로케이션 정보를 계산할 수도 있는, 네트워크 구성요소 및/또는 다른 모바일 디바이스들로 전송할 수도 있다. 블록 (570) 에서, 모바일 디바이스는 네트워크 구성요소 및/또는 다른 그룹화된 모바일 디바이스들로부터 업데이트된 로케이션 정보를 수신할 수도 있다. 블록 (572) 에서, 모바일 디바이스는 네트워크 구성요소 및/또는 다른 그룹화된 모바일 디바이스들로부터 수신된 정보에 기초하여, 그의 현재의 로케이션 계산 및/또는 정보를 업데이트할 수도 있다. 블록들 562-572 의 동작들은 로케이션 정보에 대해 원하는 레벨의 정밀도가 달성될 때까지 반복될 수도 있다.
도 6a 내지 도 6d 는 그룹화된/쌍으로 된 모바일 디바이스들 (102, 502) 이 그들의 각각의 로케이션 정보로 업데이트되는, 로케이션 정보를 계산하는 일 실시형태의 방법에서 기능적 구성요소들, 통신 링크들, 및 정보 흐름들을 예시한다.
도 6a 는 모바일 디바이스 (102) 가 그의 로케이션 정보를 네트워크 (510) 로 릴레이하거나 및/또는 네트워크 (510) 로부터 로케이션 정보를 수신하기 위해, 서빙 e노드B (404) 와 통신할 수도 있다는 것을 예시한다.
도 6b 는 또 다른 모바일 디바이스 (502) 가 또한 그의 로케이션 정보를 네트워크 (510) 로 릴레이하거나 및/또는 네트워크 (510) 로부터 로케이션 정보를 수신하기 위해, 서빙 e노드B (404) 와 통신할 수도 있다는 것을 예시한다.
도 6c 는 그룹화된/쌍으로 된 모바일 디바이스들 (102, 502) 이 서로 간의 거리를 결정하기 위해 서로 통신할 수도 있으며, 그 서로 간의 거리가 도달 시간, 도달 각도 측정치들과의 상대적인 위치, 및 다른 유사한 값들, 측정치들, 또는 계산들과 같은 여러 유형들의 정보를 통신하는 모바일 디바이스들 (102, 502) 에 의해 달성될 수도 있다는 것을 예시한다. 모바일 디바이스들 (102, 502) 은 그후 다른 모바일 디바이스들 (102, 502) 로부터 수신된 정보에 기초하여, 그들의 현재의 로케이션 계산들 및/또는 로케이션 정보를 재계산하거나 리파이닝하거나, 및/또는 업데이트할 수도 있다.
도 6d 는 그룹화된/쌍으로 된 모바일 디바이스들 (102 및 502) 이 그들의 자기-인식 로케이션 정보 및/또는 상대적인 로케이션 정보를 네트워크 (510) 로 (서빙 e노드B (404) 를 통해서) 전송하고, 네트워크 (510) 로부터 업데이트된 로케이션 정보를 수신할 수도 있다는 것을 예시한다. 예를 들어, 모바일 디바이스들 (102 및 502) 은 그들의 현재 로케이션 좌표들, 모바일 디바이스 간의 거리들 (예컨대, 서로에 대한 거리), 고도, 및 방향들 (bearings) (예컨대, 모바일 디바이스 (102) 의 모바일 디바이스 (502) 에 대한 위치) 을 네트워크 (220) 로 전송할 수도 있다. 네트워크는 그 수신된 정보 (예컨대, 좌표들, 센서 정보, 근접도 정보 등) 에 기초하여 업데이트된 로케이션 정보를 계산하고, 업데이트된 로케이션 정보를 모바일 디바이스들 (102, 502) 로 전송할 수도 있다. 모바일 디바이스들 (102, 502) 은 그후 네트워크로부터 수신된 정보에 기초하여 그들의 현재의 로케이션 계산들 및/또는 로케이션 정보를 재계산하거나 리파이닝하거나, 및/또는 업데이트할 수도 있다.
도 6a 내지 도 6d 에 대해 위에서 설명한 동작들은 모바일 디바이스들 (102, 502) 이 다른 모바일 디바이스들 및/또는 네트워크 (510) 로부터 수신된 업데이트된 정보에 기초하여, 로케이션 정보에 대해 원하는 레벨의 정밀도가 달성될 때까지, 그들의 현재의 로케이션 계산들 및/또는 로케이션 정보를 회귀적으로, 연속적으로, 및/또는 주기적으로 재계산하거나 리파이닝하거나, 업데이트하도록 반복될 수도 있다.
도 6f 는 2개 이상의 그룹화된 모바일 디바이스들의 로케이션을 결정하는 일 실시형태의 시스템 방법 (650) 을 예시한다. 블록 (652) 에서, 제 1 모바일 디바이스는 현재의 로케이션 정보를 네트워크 구성요소로 전송하거나 및/또는 그로부터 수신할 수도 있다. 블록 (654) 에서, 제 2 모바일 디바이스는 현재의 로케이션 정보를 네트워크 구성요소로 전송하거나 및/또는 그로부터 수신할 수도 있다. 블록 (656) 에서, 제 1 및 제 2 모바일 디바이스들은 서로 간의 상대적인 거리들을 결정하기 위해 통신할 수도 있으며, 서로간의 상대적인 거리는 도달 시간, 도달 각도 측정치들에 따른 상대적인 위치, 속도, 고도 등을 포함한, 여러 유형들의 정보를 통신함으로써 달성될 수도 있다.
블록 (658) 에서, 제 1 및/또는 제 2 모바일 디바이스들은 다른 모바일 디바이스들 및/또는 네트워크로부터 수신된 정보에 기초하여, 그들의 현재의 로케이션 계산들 및/또는 로케이션 정보를 재계산하거나 리파이닝하거나, 및/또는 업데이트할 수도 있다. 블록 (660) 에서, 제 1 및/또는 제 2 모바일 디바이스들은 그들의 업데이트된 현재의 로케이션 계산들 및/또는 로케이션 정보를 네트워크 구성요소로 전송할 수도 있으며, 그 네트워크 구성요소는 계산들/정보를 수신하고 업데이트된 로케이션 정보를 (예컨대, 시간 지연 및 도달 각도에서의 거리, 상대적인 고도 정보 등에 기초하여) 계산할 수도 있다. 블록 (662) 에서, 제 1 및/또는 제 2 모바일 디바이스들은 네트워크로부터 업데이트된 로케이션 정보를 수신할 수도 있다. 블록들 (658-662) 에서의 동작들은 로케이션 정보에 대해 원하는 레벨의 정밀도가 달성될 때까지 반복될 수도 있다.
도 5a 내지 도 5d 및 도 6a 내지 도 6f 를 참조하여 위에서 설명한 방법들 및 동작들이 또한 2개보다 많은 디바이스들을 포함하도록 수행될 수도 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 모바일 디바이스들은 각각의 모바일 디바이스가 동일한 그룹 내 다른 모바일 디바이스들에 대해 그의 위치를 삼각측량할 수 있도록, 네 (4) 개의 유닛들로 그룹화될 수도 있다.
일 실시형태에서, 모바일 디바이스 (102) 및/또는 네트워크 구성요소는 그룹화의 유형에 기초하여 각각의 그룹 내 모든 모바일 디바이스들에 대한 상대 로케이션 정보를 저장할 수도 있다. 예를 들어, 네트워크 구성요소는 사고 지령 시스템 (ICS) 지휘자에 의해 그룹화된/쌍으로 된 모든 모바일 디바이스들에 대한 상대 로케이션 정보를 저장할 수도 있다. 이와 유사하게, 네트워크 구성요소는 각각의 또 다른 디바이스들에 대한 그들의 근접도에 기초하여 그룹화된/쌍으로 된 모든 모바일 디바이스들에 대한 상대 로케이션 정보를 저장할 수도 있다.
일 실시형태에서, 모바일 디바이스 (102) 는 낮은 배터리 상태를 검출하고, 배터리를 절약하는 동작들을 개시하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스 (102) 는 그의 무선을 턴 오프하거나 및/또는 그룹화/쌍짓기 (pairing) 정보 교환에의 그의 참가를 종료하거나 또는 감소시키도록 구성될 수도 있다. 또 다른 예로서, 모바일 디바이스 (102) 는 낮은 배터리 상태를 갖는 것으로 플래그되거나 또는 식별될 수도 있으며, 다른 그룹화된/쌍으로 된 모바일 디바이스들은 낮은 배터리 상황을 통지 받을 수도 있으며, 그 결과, 업데이트 간격들이 배터리 소비를 감소시키도록 조정될 수도 있다.
도 6g 는 낮은 배터리 상태를 검출하는 것에 응답하여 모바일 디바이스에서 업데이트 간격들을 조정하는 일 실시형태의 방법 (670) 을 예시한다. 블록 (672) 에서, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스 배터리에 남아있는 전력의 양이 미리 결정된 임계치 미만이라고 검출/결정할 수도 있다. 블록 (674) 에서, 모바일 디바이스는 신호를 송신하거나 또는 아니면 그룹화된 모바일 디바이스들에게 그 검출된 낮은 배터리 상태를 통지할 수도 있다. 블록 (676) 에서, 모바일 디바이스는 라디오를 턴 오프하거나 및/또는 그룹화된 모바일 디바이스들과 정보를 교환하는데 있어 그의 참여를 감소시키는 것과 같은, 전력을 절감하는 동작들을 개시할 수도 있다. 블록 (678) 에서, 모바일 디바이스 및/또는 통지받은 그룹화된 모바일 디바이스들은 모바일 디바이스 상의 부하를 감소시키기 위해 모바일 디바이스에 대해 업데이트 간격들을 조정할 수도 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 그룹화된 모바일 디바이스들은 로케이션 결정 계산들의 정확도를 향상시키기 위해 여러 유형들의 정보를 공유할 수도 있다. 그룹화된/쌍으로 된 모바일 디바이스들 사이에 공유되는 정보에 대해, 비교는 모바일 디바이스들에 이용가능한 정보 중 임의의 정보 또는 모두 (예컨대, 로케이션 좌표들, 센서 정보, 근접도 정보 등) 를 이용하여, 모바일 디바이스들 사이의 경로, 범위에 대해, 이루어질 수도 있다. 2개의 모바일 디바이스들이 사용자 또는 네트워크 정의된 범위 허용오차 이내인 상대적인 위치 정보를, 허용가능한 것으로 보고하면, 이 정보는 네트워크로 포워딩될 수도 있다. 상대적인 위치 정보가 사용자 또는 네트워크 정의된 범위 허용오차 이내가 아니면, 추가적인 폴링 동작들이 측정치들 또는 로케이션 정보의 정확도를 향상시키도록 수행될 수도 있다. 위에서 언급된 동작들은 원하는 레벨의 정확도가 달성될 때까지 반복될 수도 있다. 일 실시형태에서, 위에서 언급된 동작들이 반복되는 횟수는 네트워크, 사용자 또는 사용되는 알고리즘에 의해 설정될 수 있는 사용자 정의가능한 값들에 기초하여, 결정될 수도 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 모바일 디바이스 (102) 는 동일한 유형의 센서 중 2개 이상을 포함할 수도 있다. 모바일 디바이스 (102) 가 동일한 유형의 센서 중 하나 이상을 포함하는 (예컨대, 2개의 가속도계들을 포함하는) 실시형태들에서, 센서들 중 하나 (예컨대, 2개의 가속도계들 중 하나) 는 마스터 센서로서 식별될 수도 있다. 각각의 센서에 의해 측정된 값들은 비교될 수도 있으며, 그 값들 사이의 차이가 허용오차 범위 이내에 들어가면, 마스터 센서에 의해 측정된 값들은 센서 파라미터들 (예컨대, x,y,z 및 속도 파라미터들) 을 계산하는데 사용될 수도 있다. 그 값들 사이의 차이가 허용오차 범위 밖에 있으면, 모바일 디바이스는 (동일한 또는 상이한 유형들의) 다른 센서들로부터 수집된 정보를 이용하여, 마스터 센서에 의해 측정된 값들이 예상된 값들에 부합하는지 여부를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스는 여러 다른 유형들의 센서들로부터 수집된 정보를 이용하여, 센서 파라미터들 (예컨대, x,y,z 및 속도 파라미터들) 을 계산하고, 그 계산된 센서 파라미터들을 마스터 센서 상에서 측정된 값들에 기초하여 계산된 유사한 센서 파라미터들과 비교하여, 마스터 센서가 정확히 기능하고 있는지 여부를 결정할 수도 있다. 마스터 센서 상에서 측정된 값들은 또한 마스터 센서가 정확히 기능하고 있는지 여부를 결정하기 위해, 네트워크 또는 다른 모바일 디바이스들에 저장된 정보와 비교될 수도 있다. 마스터 센서가 정확히 기능하고 있지 않다고 결정되면, 2차 센서가 마스터 센서로서 지정될 수도 있다. 이전 마스터 센서는 (즉, 1차 센서가 고장이면 사용하기 위해) 대기 상태로 강등될 수도 있으며, 즉각적인 위치 계산들을 위해 사용되지 않을 수도 있다.
모바일 디바이스들이 일 영역으로 이동함에 따라, 모바일 디바이스들은 더 많은 디바이스들과 그룹화하고/쌍을 형성하도록 요청을 받을 수도 있다. 모바일 디바이스가 그룹화하고/쌍을 형성할 수 있는 디바이스들의 개수는 (예컨대, 모바일 디바이스가 낮은 배터리 상태를 검출할 때) 배터리 및 계산 노력들을 절감하기 위해서, 시스템, 및/또는 사용자 개입을 통해서, 사용자 구성에 의해 제한될 수도 있다.
일 실시형태에서, 근접 그룹화 (proximity grouping) 는 x, y 및 z 좌표들/필드들에서 및/또는 속도 정보에 대해 이용될 수도 있다. (예컨대, RF 경로 문제들로 인해) 그룹화하고/쌍을 형성하도록 명령 받은 또 다른 모바일 디바이스와 그룹화할 수 없는 경우에, 모바일 디바이스는 여전히 또 다른 모바일 디바이스와 애드혹 방식으로 그룹화할 수도 있다. 어떤 모바일 디바이스도 그 모바일 디바이스와 쌍을 형성할 수 없으면, 네트워크로 보고하는데 그의 자신의 지리적 및/또는 및 센서 정보에 의존할 수도 있다.
모바일 디바이스 (102) 가 그룹화 반경의 주어진 근접도 이내에 있는 것으로 검출되지 않을 때, 모바일 디바이스 (102) 와 동일한 그룹 내 다른 모바일 디바이스들은 모바일 디바이스 (102) 로부터 그룹화를 해제하고/쌍을 해제하라는 결정을 통지받을 수도 있다. 일 실시형태에서, 시스템은 모바일이 그룹화를 해제하거나/쌍을 해제하기 전에 사고 지휘자 또는 사용자로부터의 허가가 요구되도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 이것은, 허가를 요청하는 신호를 사고 지휘자 또는 사용자가 그룹화를 해제하거나/쌍을 해제하라는 요청의 허가 또는 비허가 응답을 전송할 수도 있는, 사고 지휘자 또는 사용자의 모바일 디바이스로 송신함으로써, 달성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 그룹화 해제/쌍 해제 프로세스는 모바일 디바이스 사용자들에게 투명할 수도 있다.
모바일 디바이스가 네트워크와 통신할 수 없는 경우에, 모바일 디바이스는 네트워크로 릴레이하기 위해 로케이션 서비스들에 관련된 원격 계측 정보 (및, 다른 원격 계측 정보) 를 그룹화된 모바일 디바이스로 전송할 수도 있다.
일 실시형태에서, 정보에 대한 폴링은 일단 네트워크가 모바일 디바이스와의 통신을 상실하면 수행될 수도 있다. 모바일 디바이스에 그룹화되는 것으로 알려져 있는 모바일 디바이스들은 비록 네트워크를 재획득하려고 노력하고 있을 때에도 단절된 모바일과 통신하도록 지시받을 수도 있다. 어느 모바일 디바이스가 네트워크와 통신하기 위해 릴레이로서 사용될 것인지를 결정하는데, 근접도, 네트워크에 대한 신호 품질, 및/또는 배터리 강도에 기초한 논리적 시퀀스가 사용될 수도 있다.
릴레이된 원격 계측 정보는 적정한 위치 정보보다 더 많은 것을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 원격 계측 정보는 또한 심박수 및 온도, CO, O2 및 다른 센서 정보를 포함한, 환경 및 사용자 상태들에 관해 보고하는 바이오 센서 및 사용자 바이오 정보를 포함할 수도 있다.
일 실시형태에서, 네트워크는 접속된 모바일 디바이스들을 연속적으로 측정/모니터링할 수도 있다. 그들의 로케이션 및 다른 모바일 디바이스들의 각각에 대한 상대적인 로케이션을 인식하는 것은 네트워크로 하여금 업링크 및 다운링크 통신 경로들을 연속적으로 측정할 수 있도록 한다. 통신 경로 열화가 발생하여 (사용자 정의될 수도 있는) 정의된 시스템 품질 범위 내에 들어가기 시작하면, 모바일 디바이스는 동일한 네트워크 및/또는 네트워크 기술에 대한 또 다른 무선 액세스 노드로 핸드오버하도록 지시받거나, 또는 정의된 모바일 디바이스를 통한 통신들을 2차 신호 경로로서 릴레이하는 릴레이 동작들을 수행하는 것을 개시하도록 지시받을 수도 있다.
네트워크와의 통신 링크가 상실되는 경우에, 모바일 디바이스는 또 다른 네트워크 상에서 자신을 획득하려고 시도할 수도 있다. 획득 프로세스가 진행 중인 동안, 모바일 디바이스는 메시 디바이스로서 역할을 할 수도 있다. 근접 그룹 내 다른 모바일 디바이스들은 또한 메시 네트워크로서 접속할 수도 있다.
일 실시형태에서, 모바일 디바이스들은 데드 레커닝 (또한, 추론된 레커닝 (deducted reckoning) 이라 함) 기법들을 이용하여, 업데이트된 로케이션 정보를 계산할 수도 있다. 모바일 디바이스들은 모바일 디바이스들 중 하나 또는 양자의 디바이스들이 초기 네트워크 또는 또 다른 네트워크에 액세스할 때까지 네트워크 액세스하고, 네트워크가 공중 또는 사설 네트워크 중 어느 네트워크인지에 대한 액세스를 승인하는 또 다른 모바일 디바이스로의 궁극적인 릴레이를 위해 그 업데이트된 정보를 저장할 수도 있다.
도 7 은 모바일 디바이스 (102) 가 그의 서빙 셀 (903) 을 포함한, 다른 셀들 (704) 에 대해 주기적으로 스캐닝할 정상 동작 상황들을 예시한다. 무선 액세스 포인트들이 네트워크의 부분이면, 모바일 디바이스는 (예컨대, 삼각측량 및/또는 삼변측량을 통해서) 모바일 디바이스의 로케이션을 네트워크 접근법에 기초하여 결정하기 위해 기존 네트워크에 의해 요구되는 아이덴티티 및 시그널링 정보를 보고할 것이다. 무선 액세스 포인트가 그의 바람직한 셀 선택 프로세스의 부분이 아니라고 모바일 디바이스가 검출하면, 브로드캐스트된 액세스 포인트으로부터 좌표들 및 위치 정보를 읽도록 시도할 수도 있다.
일단 액세스 포인트과 동기화되면, 모바일 디바이스는 액세스 포인트으로부터의 그의 상대적인 로케이션 및 거리를 결정하는 것을 돕기 위해 타이밍 차이 및 다른 필수 정보를 결정할 수도 있다. 이 정보는 그의 현재의 로케이션 계산들을 개선하는 것을 돕기 위해 모바일 디바이스에 의해 사용되는 로케이션 시스템에 관련될 수도 있다.
추가적으로, 모바일 디바이스는 그가 읽는 모든 셀들에 대한 방향 및 시간 차이를 이용하여, 읽혀지는 각각의 셀을 그 자신의 좌표와 비교하도록 구성될 수도 있다. 모바일 디바이스는 그후 그 자신의 위치에 대해 삼각 측량할 수도 있다.
911 콜 동안, 조난된 모바일 디바이스 상의 소프트웨어 애플리케이션이 실행될 수도 있다. 소프트웨어 애플리케이션은 활성 이웃 리스트에 액세스하고, 각각의 셀의 오버헤드를 읽고, 그 정보를 이용하여, 모바일 디바이스의 자신의 위치들에 대해 삼각 측량할 수도 있다. 모바일 디바이스는 또한 셀들의 각각에 대해 시간 오프셋을 읽을 수도 있다.
이 경우, 시스템은, 제 1 응답자들 (First Responders) 이 조난된 모바일들의 위치를 삼각 측량하고 그 정보를 사전-정의된 간격들로 업데이트된다는 표시를 타겟팅하기 위한 상대적인 거리를 가진 사고 지휘자 및/또는 공공 서비스 응답 지점 (PSAP) 으로 전송하는 것을 보조하기 위해, 그 조난된 모바일들 위치를 더 정밀하고 정확하게 로케이팅하는 것을 시도하기 시작한다. 모바일 디바이스가 911 센터, PSAP 와의 접촉을 상실해 있으면, 최종 로케이션이 연속적으로 디스플레이되며 임의의 속도 정보가 또한 제 1 응답자들을 지원하기 위해 릴레이된다.
비상 시에, 모바일 디바이스 (102) 는 그의 로케이션 정보를 네트워크로 전송하도록 구성될 수도 있다. 모바일 디바이스 (102) 는 비상을 검출하는 것에 응답하여 그의 로케이션 정보를 자동적으로 전송할 수도 있거나, 또는 사용자에게 옵션으로 로케이션 정보를 제공하도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 모바일 디바이스 (102) 는 네트워크 개시된 지령에 응답하여 그의 로케이션 정보를 전송하도록 구성될 수도 있다.
각각의 모바일 디바이스는 액세스 포인트 (AP) 가 될 수도 있다. 액세스 포인트가라는 결정은 여전히 네트워크와 통신하고 있는 동안, 또는 어떤 네트워크도 발견되지 않을 때 주기적으로 업데이트될 수도 있다. 파워 업 하자 마자, 각각의 모바일 디바이스는 클라이언트로서 역할을 할 수도 있으며, 그리고 의사 무작위 시간 간격으로, 모바일 디바이스들은 액세스 포인트, 그리고 그후 클라이언트가 될 수도 있다.
로케이션 기반의 방법론은 주파수-분할 듀플렉싱 (FDD) 및 시분할 듀플렉싱 (TDD) 시스템에 대해 동일할 수도 있다. 그러나, 모바일 디바이스와 네트워크 사이의 통신 링크가 상실되는 경우에, 모바일 디바이스는 그의 원격 계측 정보를 네트워크에 액세스하는 또 다른 모바일 디바이스를 통해 릴레이하도록 구성될 수도 있다.
일 실시형태에서, 무선 통신 링크들을 통해서 전송된 모든 정보는 디지털일 수도 있다. 일 실시형태에서, 정보는 필수적인 AES (advanced encryption standard) 표준들 레벨 또는 사용되는 필수 통신 시스템 및 액세스 방법에 요구되는 적합한 암호화 레벨로 암호화될 수도 있다.
일반적으로, 로케이션 기반의 시스템들 (LBS) 은 리액티브 (reactive) 또는 프로액티브 (proactive) 기반의 방법들을 이용할 수도 있다. 리액티브 로케이션 기반의 시스템에서, 모바일 디바이스들은 시간 기준 또는 어떤 다른 미리 결정된 업데이트 방법으로 서로 동기적으로 상호작용할 수도 있다. 프로액티브 로케이션 기반의 시스템에서, 모바일 디바이스들은 그들의 로케이션 정보를 알고리즘을 이용하여, 미리 결정된 일련의 이벤트 조건들에 기초하여 업데이트할 수도 있다. 여러 실시형태들은 로케이션 정확도 및 정밀도를 향상시키기 위해, 반응 및 프로액티브 양태들 양자를 포함하여, 양자의 접근법들의 장점을 취할 수도 있다.
여러 실시형태들은 수평 데이터 (즉, 위치 측정들이 이루어지는 지구의 표면 상의 참조 포인트들의 세트) 및/또는 수직 데이터를 이용하는 로케이션 결정 솔루션들을 포함할 수도 있다. 수평 데이터는 좌표계의 원점 및 방위를 정의하며, 지구의 표면에 대한 위치를 참조하는데 전제 조건들이다. 수직 데이터는 지오이드들 (geoids) 이 원점 및 방위에 대한 벤치마크로서 역할을 하는 평균 해수면에 대한 위치의 높이를 결정하는 기준으로서 주로 기능하는 지오이드들에 기초한다. 여러 실시형태들은 향상된 3차원 로케이션 정보를 제공/발생하기 위해 수평 및 수직 데이터를 이용할 수도 있다. 수평 및 수직 데이터는 사용되는 현장 (locality) 및 포지셔닝 참조 시스템에 따라서 글로벌, 내셔널, 로컬 또는 맞춤 (custom) 일 수 있다.
전통적으로 글로벌 데이터는 로컬 자료에 비해 위치 로케이션을 위해 사용된다. 글로벌 데이터는 가능하면 초기 위치 픽싱 (fixing) 에 사용되며, GPS 좌표들에 기초할 수도 있다. 로컬 데이터는 비 GPS 기반 로케이션 기반 서비스들이 발생하는 것을 가능하게 하는 지표면 상의 특정의 위치에 기초할 수도 있다. 여러 실시형태들은 글로벌 데이터, 로컬 데이터, 또는 양자를 이용할 수도 있다. 일 실시형태에서, GPS 는 초기 위치 픽스를 식별하는 것을 돕는데 사용될 수도 있으며, 이것은 데드 레커닝, 및 네트워크와 터미널 기반의 포지셔닝 양자를 이용하는 하이브리드 삼변측량 솔루션에 의해 증대될 수도 있다. 이 실시형태에서, 로컬 및 글로벌 데이터 양자가 사용될 수도 있다.
일반적으로, 하이브리드 래터레이션 및 삼변측량 솔루션은 측정을 수행하여 네트워크로 전송하는 모바일 디바이스, 및 로케이션 결정 계산들을 수행하는 네트워크 구성요소를 포함한다. 여러 실시형태들은 네트워크 구성요소들의 지원이 있거나 없이, 모바일 디바이스가 로케이션 결정 계산들을 수행하는 하이브리드 래터레이션 및 삼변측량 솔루션을 포함한다.
여러 실시형태들은 센서들이 개개의 센서들로서가 아닌, 집합된 팀으로서 역할을 하도록 협업적인 접근법이 이용되는 센서 통합 동작들을 포함할 수도 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 모바일 디바이스는 헤딩 (heading), 방위, 이동 거리, 및 속도를 모바일 디바이스 상에서 수집된 센서 정보의 부분으로서 발생가능한 여러 센서들 (예컨대, 가속도계, 자이로들, 자기 나침반, 고도계들, 주행 거리계들 등) 을 포함할 수도 있다. 여러 실시형태들에서, 임의의 또는 모든 내부 센서들로부터 수집된 정보가 로케이션 또는 포지셔닝 정확도 및/또는 신뢰성 향상들을 향상시키는데 사용될 수도 있다. 여러 실시형태들은 무선 주파수 전파 정보의 도움이 있거나 없이, 다수의 센서들로부터의 정보에 기초하여, 로케이션 정보를 계산할 수도 있다.
센서 통합 동작들은 외부 지원 또는 데드 레커닝으로, 시간 지시 눈금들 (temporal readings) 이 로케이션 추정을 돕는 것을 가능하게 하는, 개개의 모바일 디바이스의 상대적인 이동을 나타내는 센서 데이터를 포함하는 원격 계측 데이터의 공유를 포함할 수도 있다.
도 8 은 무선 네트워크에서 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 일 실시형태의 모바일 디바이스 방법 (800) 을 예시한다. 블록 (802) 에서, 모바일 디바이스는 위에서 언급한 로케이션 결정 솔루션들 중 임의의 솔루션을 이용하여 그의 현재의 로케이션을 결정할 수도 있다. 블록 (804) 에서, 모바일 디바이스는 그의 로케이션 정보를 다른 그룹화된 모바일 디바이스들과 공유하거나 및/또는 다른 그룹화된 모바일 디바이스들로부터 로케이션 정보를 수신할 수도 있다. 블록 (806) 에서, 모바일 디바이스는 향상된 위치 픽스를 위해, 업데이트된 거리 벡터 및 센서 정보를 계산하여, 네트워크 구성요소로 전송할 수도 있다. 블록 (808) 에서, 모바일 디바이스는 네트워크 구성요소로부터 업데이트된 로케이션 정보를 수신하고, 모바일 데이터 네트워크로부터 수신된 정보에 기초하여 그의 자신의 위치 픽스를 수행할 수도 있다. 블록 (810) 에서, 모바일 디바이스는 업데이트 위치 정확도를 향상시키기 위해 그의 로케이션 정보를 업데이트하거나 및/또는 그의 로케이션 정보를 데드 레커닝을 이용하여 확인할 수도 있다.
데드 레커닝은 그 요구되는 위치적인 보정들을 GPS 또는 다른 네트워크 관련 포지셔닝 솔루션들이 이용불가능할 때 포지셔닝하기 위한 로컬 자료 방법으로서 제공할 수도 있다. 추가적으로, 데드 레커닝은 추가적인 수평 및 수직 자료 비교들을 제공함으로써, 로케이션 위치 정확도 및 정밀도 계산들을 향상시킬 수도 있다.
데드 레커닝에 의해, 현재의 위치가 최종 기지의 위치로부터 추론될 (또는, 외삽될) 수도 있다. 데드 레커닝 정확도는 네트워크, GPS, 근거리장 통신 링크, RF 비콘에 의해, 또는 또 다른 모바일 디바이스를 통해서 제공될 수도 있는 기지의 시작 지점을 필요로 한다.
데드 레커닝 시스템은 측정된 거리 및 헤딩의 정확도, 및 기지의 원점의 정확도에 의존할 수도 있다. 그러나, 위치적인 향상을 돕기 위해 데드 레커닝에만 단독으로 의존하는 문제는 센서 드리프트 (즉, 하나 이상의 센서들로부터 계산된/수집된 값들에서의 차이들 또는 오차들) 에 의해 초래되는 오차 누적이다. 특히, 자기, 가속도계들 및 자이로스코프들은 센서 드리프트에 민감하다. 센서들 중 임의의 센서에 대한 오차 누적은 편평한 지형에 비해, 기복있는 지형 전반에 걸쳐 증가할 수도 있다. 바이어스 오차 및 스텝 사이즈 오차 (step size error) 는 데드 레커닝 오차들에 대한 주요 기여자들이다.
여러 실시형태들은 비보조 (unaided) 데드 레커닝에 의해 초래된 임의의 드리프트 문제들을 감소시키기 위해 모바일 디바이스 센서들을 단단히 커플링하고 센서들을 연속적으로 재측정할 수도 있다. 게다가, 센서들을 단단히 커플링하는 것의 부분으로서, 센서들 (예컨대, 자이로스코프) 과 연관되는 임의의 바이어스 드리프트는 Kalman 필터를 이용하여 1차 및/또는 2차 센서들 (예컨대, 자이로스코프들) 로부터의 오차들을 감소시킴으로써 해결될 수도 있다.
여러 실시형태들에서, 모바일 디바이스는 일어나는 위치 변화들을 고려하기 위해 로케이션 결정 계산들의 부분으로서 속도 계산들을 포함하도록 구성될 수도 있다. GPS 신호가 이용가능할 때, (속도 계산을 통한) 스텝 사이즈 및 나침반 바이어스 오차들은 향상된 Kalman 필터 (EKF) 에 의해 추정될 수도 있다. 추가적으로 GPS 가 이용가능하면, 나침반은 또한 자기 복각에서의 변화로 인해 느린 모션 변화들을 식별할 수도 있다. 나침반은 GPS 의 이용가능성이 있거나 없이, 가속도계들 및 자이로스코프들의 모션 계산에 더해서, 모션 계산들에 의존될 수도 있다.
데드 레커닝 정확도는 시간에 따라 저하하므로, 규칙적인 위치 업데이트들 또는 위치적인 보정들을 요한다. 따라서, 모바일 디바이스는 로케이션/위치 정보를 계산하기 위해 그의 자신의 내부 센서들을 이용하도록 구성될 수도 있을 뿐만 아니라, 그들의 로케이션/위치 정보를 레버리지하여 그의 자신의 로케이션/위치 정보를 향상시키기 위해 다른 모바일 디바이스들과 통신할 수도 있다. 본질적으로, 모바일 디바이스들은 RF 기지국들로 역할을 하여, 다른 모바일 디바이스들의 위치 정확도를 향상시키는 래터레이션 능력을 제공할 수도 있다.
일 실시형태에서, 모바일 디바이스는 그의 로케이션에 대한 더 나은 위치 픽스를 얻기 위해 하나 이상의 다른 모바일 디바이스들을 폴링하도록 구성될 수도 있다.
모바일 디바이스들은 네트워크에 의한 공유를 통해서 또는 로케이션 정보를 공유하는 발견 방법의 부분으로서 (동일한 네트워크에 있거나 또는 있지 않을 수도 있는) 다른 모바일 디바이스들을 획득/검출/그에 접속하는 모바일 디바이스를 통해서, 함께 그룹화될 수도 있다.
로케이션 정보는 근거리장 통신 시스템 (예컨대, Bluetooth®, 초광대역 (ultrawideband), 피넛 라디오 (peanut radios) 등), 적외선, 초음파, 및 다른 유사한 기술들, 예컨대, WiFi 의 사용을 통해서 공유될 수도 있다. 무선 통신은 또한 ad hoc 또는 기반구조 기반일 수도 있거나, 또는 LTE, SD-CDMA, TD-CDMA, 또는 임의의 다른 TDD 방법들과 같은 TDD 시스템에 기초할 수도 있다.
일 실시형태에서, 모바일 디바이스는 네트워크 구성요소로부터 네트워크-구동 그룹화 요청을 수신하는 것에 응답하여, 로케이션/위치 정보의 공유를 개시하도록 구성될 수도 있다.
일 실시형태에서, 모바일 디바이스가 네트워크와의 접촉을 상실하였을 때, 그의 로케이션 결정 계산들을 돕기 위해, 그리고 (예컨대, 릴레이를 통한) 네트워크에의 가능한 접속을 위해 적합한 모바일 디바이스를 발견하려고 시도할 수도 있다.
일 실시형태에서, 모바일 디바이스는 로케이션 정보에 대한 요청을 또 다른 모바일 디바이스로 전송하도록 구성될 수도 있다. 이 요청은 모바일 디바이스들 사이의 인증 프로세스 이후에 전송될 수도 있으며, 크기가 초 이하 (밀리초) 일 수도 있는 시간 스탬프를 포함할 수도 있다. 또 다른 모바일 디바이스는 그 개시하는 모바일 디바이스로부터 시간 스탬프를 수신하였을 때 그의 시간 스탬프를 또한 갖는 메시지로 응답할 수도 있다.
여러 메시지들 (예컨대, 3개의 메시지들) 은 시간 동기화를 확립하고 각각의 메시지에서 x, y, 및 z 좌표들 및 속도 성분을 포함하는 로케이션/위치 정보를 공유하기 위해 모바일 디바이스들 사이에 빨리 교환될 수도 있다. x, y, 및 z 좌표들에 따른 시간 차이들은 디바이스들 사이에 추정된 거리 벡터를 설정하기 위해 가능한 펄스들 또는 핑들 (pings) 과 비교될 수도 있다.
2개의 모바일 디바이스들의 거리 벡터 및 x, y, z 좌표들이 알려져 있을 때, 지점-대-지점 픽스 (fix) 가 설정될 수도 있다. 이 프로세스는 모바일 디바이스 자체에 의해 할당되거나 생성되어 있는 그룹 내 모든 모바일 디바이스들에 대해 반복될 수도 있다. 다른 지점들로부터 모바일로의 다수의 거리 벡터들을 갖는 것은 포지셔닝 정확도를 향상시킬 것이다.
모바일 디바이스는 상이한 모바일들 사이에 발견된 거리 벡터들을 네트워크 로케이션 서버로 되보고하도록 구성될 수도 있다. 또한 포지셔닝 강화와 연관되는 다른 모바일 디바이스들은 또한 또한 그들의 전체 위치 정확도가 향상되도록 하기 위해 그들의 거리 벡터들을 네트워크에 보고할 수도 있다.
위치 정확도는 증분 단계들로 실행되도록 의도되며, 프로세스는 더 이상 위치적인 향상들이 달성할 수 없을 때까지 계속할 것이다. 위치 정확도 향상 임계치는 조작자에 의해 정의될 수도 있으며, 모바일 디바이스 메모리에 저장될 수도 있다.
거리 벡터들 및 다른 위치 정보를 수집할 때, 위치에서의 오차가 낮은 위치 신뢰도에 대해 x% 보다 더 크면, 어떤 업데이트도 요구되지 않을 수도 있다. 모바일 디바이스가 다른 센서 데이터 그리고 또한 임의의 방향에서의 사전-설명된 거리 또는 결합된 거리 벡터를 수신함에 따라, 위치 업데이트 프로세스가 다시 시작된다. 그러나, x% 의 위치 신뢰도가 원하는 추가적인 위치 신뢰도 미만이면, 위치 정보의 신뢰도를 향상시키기 위해 상호작용 프로세스로 함께 그룹화된 모바일 디바이스들로 업데이트들이 이루어질 수도 있다.
네트워크에 의해 현재 사용되고 있는 전형적인 위치 로케이션 방법들이 위에서 설명한 위치적인 래터레이션으로 반드시 대체되는 것은 아님을 유의하는 것이 중요하다. 대신, 하이브리드 래터레이션 방법은 경계 변화들 또는 페이징 요청들 또는 다른 위치 로케이션 트리거된 이벤트들로 인해 네트워크 기반의 위치 요청에 대한 포지셔닝 정확도 및 신뢰성을 증대하기 위해 여러 실시형태들에 사용될 수도 있다.
도 9a 내지 도 9e 는 여러 실시형태들에 사용하는데 적합한 여러 논리적 구성요소들, 정보 흐름들 및 데이터를 예시한다. 도 9a 는 모바일 디바이스들 (901, 902, 903, 및 904) 이 다수의 셀 사이트들/무선 액세스 포인트들/e노드Bs (911) 을 통해서 무선 네트워크와 통신하고 있다는 것을 예시한다. 모바일 디바이스들 (901, 902, 903, 및 904) 은 위에서 설명한 로케이션 결정 솔루션들 중 임의의 솔루션을 이용하여 그들의 초기 로케이션에 대해 상대적인 픽스 (fix) 를 계산할 수도 있다. 제 1 모바일 디바이스 (901) 는 다른 모바일 디바이스들 (902, 903 및 904) 을 발견하여 통신하도록 지시받을 수도 있거나, 및/또는 모바일 디바이스들 (902, 903 및 904) 중 임의의 디바이스 또는 모두는 제 1 모바일 디바이스 (901) 와 통신하도록 지시받을 수도 있다. 모바일 디바이스들 (901, 902, 903, 및 904) 은 (예컨대, 위에서 설명한 그룹화하는 방법들 중 하나를 통해서) 함께 그룹화될 수도 있다. 네트워크는 또한 모바일 디바이스들 (901) 중 하나 (예컨대, 높은 위치 신뢰성을 갖는 모바일 디바이스) 를 모바일 디바이스들 (901, 902, 903, 및 904) 의 그룹 내 다른 모바일 디바이스들 (902, 903, 및 904) 에 대한 참조 또는 비콘으로서 사용되는 것으로 지정할 수도 있다.
도 9b 는 원형과 쌍곡선 삼변측량 동작들의 조합이 일 실시형태의 로케이션 결정 솔루션의 부분으로서 수행될 수도 있다는 것을 예시한다. 예를 들어, 센서들 및/또는 모바일 디바이스들에 의해 제공되는 좌표 데이터 중 임의의 데이터가 위도 및 세로 좌표들이면, 하이브리드 래터레이션 계산을 용이하게 하기 위해 Cartesian 좌표들로 변환될 수도 있다. 도 9b 에 예시된 예에서, 모바일 디바이스들 (901) 은 참조 모바일 디바이스로서 지정되어 있으며, 참조 번호 912 는 모바일 디바이스 (901) 에 대해 (즉, 높은 레벨의 정확도로) 결정되는/계산되는 위치를 식별하며, 참조 번호 910 는 모바일 디바이스 (901) 를 포함하는 3차원 구를 식별하며, 그리고 참조 번호 914 는 디바이스가 안에 존재하는 (x, y 및 z 좌표들을 가진) 3차원 구의 영역을 식별한다.
도 9c 내지 도 9d 는 일 실시형태 로케이션 결정 솔루션의 부분으로서 거리 벡터들이 모바일 디바이스들 (901, 902, 903, 및 904) 사이에 계산될 수도 있다는 것을 예시한다. 도 9c 에서, 모바일 (901) 이 하이브리드 삼변측량 방법을 이용하여 모바일 디바이스들 (902, 903 및 904) 각각에 대한 상대 위치를 결정한다. 게다가, 참조 번호들 915, 909, 및 916 은 모바일 디바이스들 (902, 903, 및 904) 의 상대적인 영역들을 각각 식별한다. 실시형태의 로케이션 결정 솔루션의 하이브리드 삼변측량 동작들의 부분으로서, 모바일 디바이스들 (902, 903, 및 904) 은 모바일 디바이스 (901) 를 로케이팅할 수도 있으며, 모바일 디바이스 (901) 는 자신과 모바일 디바이스들 (902, 903 및 또는 904) 사이의 거리 벡터를 계산할 수도 있다. 모바일 디바이스 (901) 는 (모바일 디바이스 (902) 가 통신을 개시할 수도 있지만) 모바일 디바이스 (902) 와의 통신을 개시하여, 시간 스탬프들, 위치 정보, 센서 데이터를 교환할 수도 있다. 동일한 프로세스가 모바일 디바이스들 (904 및 903) 에 대해 일어날 수도 있으며, 이 모바일 디바이스에서 위치 및 센서 정보가 교환된다.
도 9d 에 예시된 바와 같이, 모바일 디바이스들 (902, 903, 및 904) 은 그들 자신과 모바일 디바이스 (901) 사이의 거리 벡터를 설정할 수도 있다. 모바일 디바이스들 (902, 903 및/또는 904) 에 대해 동일한 프로세스가 일어날 수도 있으며, 이 모바일 디바이스에서 위치 및 센서 정보가 교환된다. 모바일 디바이스 (902) 가 하이브리드 삼변측량 프로세스의 부분으로서 모바일 디바이스 (901) 를 처리하는 프로세스와 동일한 프로세스를 겪는 경우, 모바일 디바이스 (901) 는 모바일들 (902, 903, 904) 을 이용하여 위치 정보를 향상시킬 수도 있으며 모바일 디바이스 (902) 는 모바일들 (901, 903 및 904) 을 이용하여 그의 위치 정보를 향상시킬 수도 있는 등등으로, 함께 그룹화되는 모든 모바일 디바이스들에 대해 위치 정보를 향상시킬 수도 있다.
도 9c 에 예시된 3개의 원들 또는 타원들 (909, 915 및 916) 및 도 9d 에 예시된 3개의 원들 또는 타원들 (906, 907 및 908) 은 주어진 지점에서 교차하지 않고, 관련되는 범위에 따라서 특정의 사이즈의 영역에 걸쳐 있다.
도 9e 는 모바일 디바이스 (901) 의 위치가 입증되거나 또는 향상되는 일 실시형태 하이브리드 삼변측량 방법을 예시한다. 하이브리드 래터레이션 방법의 부분으로서, 속도를 고려하는 것에 더해서, 별개의 계산 동작이 각각의 x, y 및 z 좌표들에 대해 요구될 수도 있다. 그러나, 3개의 모바일 디바이스들 (902, 903, 및 904) 로 모바일 디바이스 (901) 를 로케이팅하는 능력은 참조 번호 930 로 표시된 각각의 좌표 평면에 대해 오차 윈도우 (또는, 오차 영역) 를 제공할 수도 있다. 오차 윈도우/영역은 모바일 디바이스들 (902, 903, 및 904) 로부터 범위 오차들의 조합일 수도 있다. 오차 윈도우/영역에 기여하는 것은 참조 번호들 921, 922 및 923 에 의해 예시된 하이브리드 범위 오차들이며, 여기서 참조 번호 921 는 모바일 디바이스 (902) 와 연관되는 하이브리드 범위 오차이고; 참조 번호 922 는 모바일 디바이스 (903) 와 연관되는 하이브리드 범위 오차이고; 그리고 참조 번호 923 는 모바일 디바이스 (904) 와 연관되는 하이브리드 범위 오차이다. 추가적으로, 이 프로세스는 상기 예에서 사용되는 것보다 더 적거나 또는 더 많은 모바일 디바이스들로 처리될 수도 있다.
각각의 축 (x, y, 또는 z) 에 대해, 오차 영역 (930) 이 다른 모바일 디바이스들과 모바일 디바이스 (901) 사이에 그 범위를 결정하는 조합인 경우에 유사한 프로세스가 일어난다. 쌍곡선 래터레이션 (hyperbolic lateration) 은 로케이션 기반의 시스템들에 사용되는 전형적인 계산 방법이며, 2개의 로케이션들 사이의 범위가 동일하다는 원리에 기초한다. 그러나, 그 지점들에 대해 결정된 범위는, 양자가 유사한 속도 및 궤적으로 가까워지거나, 멀어지거나 또는 함께 이동하므로, 일정하지 않을 수도 있다.
하이브리드 래터레이션 방법에 의하면, 추정된 위치에 적용하는데 사용될 수 있는 보정 거리 벡터 △x, △y, △z 가 사용되는 것이 제안된다.
도 9c 에 예시된 3개의 원들 또는 타원들 (909, 915 및 916) 및 도 9d 에 예시된 3개의 원들 또는 타원들 (906, 907 및 908) 은 주어진 지점에서 교차하지 않고, 관련되는 범위에 따라서 특정의 사이즈의 영역에 걸쳐 있다. 따라서, 범위는 "r" 이고 관련된 거리 벡터를 나타내는 하첨자로 표기된다. 따라서,
r = pi + 오차
의사 범위 pi 는 동기화에서의 부정확성 또는 다중경로 환경에서의 전파로 인해 또는 센서 유도된 오차들로 인해 임의의 축에서 실제 범위로부터 벗어났다. 여기서, 방향에서의 변화를 고려하는 거리 벡터는, 다음과 같다:
ri= √ (Xi-x)2 +(Yi-y)2 +(Zi-z)2
3개의 범위 계산들은 그후 사용되는 거리 벡터를 결정하기 위해 평균된다. 현재의 계산의 오차에 비해 이전 범위 계산 rj 이 사용자 정의된 % 또는 변종 (variant) 을 초과하여 오차를 가지면, 새로운 측정은 무시된다. 거리 벡터 검증에 포함된 것은 계산된 예상된 위치 버스 (verse) 가 신뢰 구간에 대해 포함될 수도 있는 통합 센서 정보일 수도 있다.
범위 차이 = dij = ri - rj
반복 프로세스가 위치 향상을 위해 사용될 수도 있으며, 위치 솔루션을 단계적으로 어림하는데 적합한 최소 자승 계산 결정의 사용을 포함할 수도 있다. 이 프로세스는 측정된 범위 차이가 모바일 디바이스 또는 네트워크 또는 양자에서 사용자-정의될 수도 있는 임의의 현저한 정확도 향상을 발생하지 않을 때까지 계속될 수도 있다.
멀티-래터레이션 계산들은 3개 이상의 측정 로케이션들 (즉, 3개의 다른 모바일 디바이스들 또는 무선 송수신기들의 로케이션들) 까지의 추정된 거리들에 기초하여 모바일 디바이스의 로케이션을 추정하는 것을 포함할 수도 있다. 이들 계산들에서, 측정 로케이션 (또 다른 모바일 디바이스의 로케이션) 로부터 모바일 디바이스까지의 추정된 거리는 측정된 신호 강도로부터 유도될 수도 있다. 신호 강도가 분리 거리의 역제곱으로 대략 감소하기 때문에, 모바일 디바이스의 송신 전력이 추정될 수 있으며, 거리 (di) 가 다음과 같이 간단히 계산될 수 있다:
di= √(S0 / Sii)
여기서,
di 는 측정 로케이션과 모바일 디바이스 사이의 추정된 분리 거리이고;
Si 는 측정된 신호 강도이고; 그리고
S0 는 다른 모바일 디바이스에 의해 송신된 신호의 강도이다.
이의 대안으로, 신호 강도 지시 눈금값들은 다음과 같은, 경로 손실 모델을 이용하여, 거리들로 변환될 수도 있다:
RSSIi = a - cblog10(di)
여기서,
a 는 di = 1 미터 에서의 신호 강도이고;
b 는 경로 손실 지수이고; 그리고
c 는 경로 손실 기울기이며 동시에 자유 공간에 대해 20 이 사용된다.
래터레이션 동작들은 최소 자승 계산을 수행하는 것을 포함할 수도 있으며, 이 최소 자승 계산은 다음 공식을 계산하는 프로세서에 의해 달성될 수도 있다:
Figure 112014025619406-pct00001
여기서,
di 는 측정된 신호 강도 값에 기초하여 계산된 거리이고;
MSi 는 모바일 디바이스의 기지의 로케이션/위치에 대응하고; 그리고
(x, y) 의 최소화 값은 다른 모바일 디바이스들의 추정된 위치이다.
도 10 은 모바일 디바이스들이 네트워크에 액세스할 수 있는 일 실시형태의 하이브리드 래터레이션 방법 (100) 을 예시한다. 모바일 디바이스들은 네트워크에 의해 그룹화되도록 지시받을 수도 있다. 모바일 디바이스들 (901 및 902) 은 네트워크 발생된 (driven) 그룹화 요청으로 인해, 또는 모바일 디바이스가 네트워크와의 접촉을 상실하여 그의 위치 로케이션 및 릴레이를 통한 네트워크에의, 또는 또 다른 네트워크에의 가능한 접속을 돕기 위해 적합한 모바일 디바이스를 발견하려고 시도할 때, 위치 로케이션에 대한 정보의 공유를 개시할 수도 있다.
모바일 디바이스 (901) 은 위치 정보에 대한 요청을 모바일 디바이스 (902) 로 전송할 수도 있다. 이 정보는 모바일 디바이스들 사이의 인증 프로세스 이후에 전송될 수도 있으며, 시간 스탬프를 포함할 수도 있다. 시간 스탬프는 사이즈가 초 이하 (예컨대, 밀리초) 일 수도 있다. 모바일 디바이스 (902) 은 또한 시간 스탬프, 및 모바일 디바이스 (902) 가 시간 스탬프를 모바일 디바이스 (901) 로부터 수신한 시점에 관련된 타이밍 정보를 갖는 메시지로 응답할 수도 있다. 3개의 메시지들은 시간 동기화를 확립하기 위해 빨리 전송될 수도 있다. 시간 차이들은 그후 모바일 디바이스들 사이의 추정된 거리 벡터를 설정하기 위해, 가능한 펄스들 또는 핑들과 함께, 비교될 수도 있다. 901 및 902 양자의 거리 벡터 및 x, y, 및 z 좌표들을 알면, 지점-대-지점 픽스가 설정될 수도 있다.
모바일 디바이스 (901) 는 그후 모바일 디바이스들 (903, 904) 과의 통신을 개시하고 모바일 디바이스 (902) 에 대해 위에서 설명한 동작들을 모바일 디바이스 (903, 904) 의 각각에 대해 반복할 수도 있다. 위치 정보와 함께 2개 이상의 거리 벡터들을 획득한 후, 모바일 디바이스 (901) 는 새로운 좌표들을 그 이전에 계산된 현재의 로케이션과 비교하고, 그에 따라서 그 로케이션 계산들을 조정할 수도 있다.
위치 정보 거리 벡터들은 다른 네트워크 위치 정보에 의한 위치적인 프로세싱을 위해 네트워크로 전송될 수도 있다. 그 모바일 디바이스에 대해 계산된 위치에 기초하여, 네트워크 (즉, 네트워크 내 구성요소, 예컨대 네트워크 서버 또는 E-SMLC) 는 모바일 디바이스에게 그의 위치 정보를 조정하도록 지시할 수도 있다.
추가적으로, 모바일 디바이스 (901) 는 또한 네트워크가 정시에 응답하지 않으면 위치적인 보정을 하도록 할 수도 있으며, 이것은 메시지 업데이트 타임 아웃을 초래할 수도 있다. 이의 대안으로, 네트워크가 필요한 보정을 할 수 없을 때, 위치 정보가 필요한 보정들을 수행하기 위해 또 다른 구성요소 및/또는 다른 모바일 디바이스들에 의해 사용될 수도 있다.
그 오차가 낮은 위치 신뢰도에 대해 x% 보다 크면, 어떤 업데이트도 요구되지 않는다. 모바일 디바이스가 다른 센서 데이터 그리고 또한 임의의 방향에서의 사전-설명된 거리 또는 결합된 거리 벡터를 수신하면, 위치 업데이트 프로세스가 다시 시작한다. x% 의 위치 신뢰도가 원하는 것 미만이면, 위치 정보의 신뢰도를 향상시키기 위해 추가적인 위치 업데이트들이 그룹화된 모바일 디바이스들에 대해 (예컨대, 반복하여) 이루어질 수도 있다. 추가적으로, 거리 벡터를 획득하려고 시도하고 중인 모바일 디바이스들 중 하나로부터의 위치 정보가 오류를 범하고 있는 것으로 나타나면, 그 모바일 디바이스들 데이터는 다른 그룹화된 모바일 디바이스들에 의한 위치 업데이트들을 수행하는 이 반복 단계에 사용되지 않도록 선택될 수도 있다. 그러나, 그의 위치 로케이션이 역시 그의 위치 로케이션을 향상시키기 위해 취하고 있는 단계들 중 하나에서 보정될 것이므로, 프로세스의 부분으로서 계속 쿼리될 것이다.
추가적으로, 하나 이상의 모바일 디바이스들이 코어 네트워크와의 통신을 상실한 경우에, 다른 그룹화된 모바일 디바이스들 중 하나를 통해서 위치 정확도를 유지하는 것이 여전히 가능하다. 또한, 네트워크 자신과 여전히 통신하고 있는 동일한 그룹 내 모바일 디바이스들의 또 다른 모바일 디바이스와의 네트워크 릴레이 접속을 확립함으로써 통신 링크를 계속 유지하는 것이 가능할 것이다.
도 11 은 모바일 디바이스가 커버리지 문제들로 인해 네트워크를 로케이팅할 수 없는 또 다른 실시형태 하이브리드 래터레이션 방법 (100) 을 예시한다. 모바일 디바이스 (901) 는 자율 모드에서 동작하며 또 다른 모바일 디바이스를 로케이팅하려고 시도할 수도 있다. 로케이션 강화 능력을 제공하는 것에 더해서, 정보를 네트워크로 릴레이하고, 그리고 아마도 근거리장 통신 브릿지를 설정하기 위해, 다른 모바일 디바이스가 사용될 수 있을 것이다.
도 11 에 예시된 예에서, 모바일 디바이스 (901) 는 모바일 디바이스 (901) 와 통신하기 위해 근접한 다른 모바일 디바이스들을 초청하여 근거리장 LAN 을 확립한다. 위치 정보가 그후 공유될 수 있으며, 모바일 디바이스 (901) 는 향상된 그의 로케이션을 가질 수 있으며, 위치 정보가 또 다른 모바일 디바이스를 통해서 코어 네트워크로 되릴레이될 수 있다.
모바일 디바이스 (901) 는 또한 그의 위치 정보를 통신하고, 모바일 디바이스 (901) 와 연관되는 홈 네트워크의 일부가 아닌 모바일 디바이스와 근거리장 통신 링크를 확립할 수도 있다.
모바일 디바이스들은 사전 내장된 USIM, SIM, PRL 또는 액세스 포인트 정보를 가질 수도 있다. 제 1 응답자들에 대한 모바일 디바이스는 그들의 바람직한 시스템으로서, 또는 무선 액세스 시스템이 공공 안전 네트워크로서 사용되는 경우에, 사고 무선 시스템 세트를 가질 수도 있다.
제 1 응답자들에 있어, 무선 모바일 네트워크 (예컨대, LTE) 를 이용하기 위해서는, 모바일 디바이스들이 실제로 로케이트되는 장소에 관해 더 정확한 로케이션 정보를 제공하는 것에 더해서, 위치 로케이션 정보 정확도가 빌딩 내 환경들에 대해 향상될 것을 필요로 한다. 어느 쪽이든 모바일 디바이스는 제 1 응답자, 상업적 셀룰러 사용자 또는 양자의 조합에 의해 사용된다.
제 1 응답자들에 대한 위치 로케이션 향상은 상황 인식, 향상된 원격 계측 및 사고 지휘자와의 종합적인 통신을 향상시키는데 도움이 될 수도 있다. 제 1 응답자들에 대한 모든 사고들이 가변적인 경향이 있기 때문에, 모바일 디바이스들의 동적 환경을 고려하는 능력은 사고 지역에 들어가거나 그로부터 나올 것이다. 게다가, 다른 모바일 디바이스들에 대한 모바일 디바이스들 근접도 로케이션은, 요구가 동작 요구사항들에 대해 발생함에 따라 리소스들이 추가되거나 및 또는 재할당되는 경우에, 사고 상황이 변함에 따라서 변할 수 있고 변할 것이다.
앞에서 설명한 네트워크 및 터미널 구동 위치 강화 기법들의 사용이 이용될 수도 있다. 모바일 디바이스들의 그룹화는 사고 지휘자에 의한 개입으로 사전-계획의 부분으로서 이루어지거나, 또는 모바일 디바이스들의 보고된 근접도에 기초하여 상업적 무선 네트워크, 공공 안전 무선 네트워크 또는 로컬 사고 통신 시스템 (ICS; 1204) 으로부터 이루어질 수도 있다.
도 12a 는 사고 현장에 도달하자 마자, 모바일 디바이스 (102) 가 로컬 무선 네트워크 (1202) 의 존재를 인식할 수도 있다는 것을 예시한다. 모바일 디바이스가 접속할 수도 있는 어떤 ICS 무선 네트워크 (1204) 도 없으면, 모바일 디바이스 (102) 는 상업 또는 다른 무선 네트워크 (1202) 를 통해서 계속 통신할 것이다.
도 12b 는 모바일 디바이스 (102) 가 통신할 유효한 로컬 무선 시스템 (1202) 이 존재한다고 결정할 수도 있고 바람직한 네트워크 및 셀 선택 프로세스에 기초하여 모바일 디바이스 (102) 가 사용하도록 지시 받은 작은 셀 시스템 (1204) 에 우선 액세스할 수도 있다는 것을 예시한다.
도 12c 는 모바일 디바이스 (102) 가 로컬 무선 시스템 (1202) 으로부터의 접속을 작은 셀 시스템 (1204) 으로 전송할 수도 있다는 것을 예시한다.
제 1 응답자들에 대해, 누워있는 사람을 발견하거나 또는 비상 콜 911 에 응답하는 것을 필요로 하는 상황이 발생할 때, 사람의 탐색 및 구조를 돕기 위해 로케이션 기반의 프로세스가 사용될 수 있다.
도 13a 는 모바일 디바이스 (102) 가 모바일 디바이스 (102) 의 네트워크 모니터링을 통해서 또는 모바일 디바이스 송신 조난 신호 (distress signal) 를 통해서 네트워크에 의해 조난에 빠진 것으로 식별될 수도 있다는 것을 예시한다. 그 조난된 모바일 디바이스 (102) 는 네트워크와의 통신을 상실하였다고 결정할 수도 있으며, 착용자/사용자에게 조난 신호를 불가능하게 하거나 또는 개시하도록 지시할 수도 있다. 모바일 디바이스 (102) 는 조난 신호의 개시 시에, 이전에 정의된 프로세스를 그룹화하기 시작할 수도 있다.
도 13b 는 서빙 e노드B (404) 가 접속되는 네트워크 (510) 가 그 조난된 모바일 디바이스 (102) 와 동일한 그룹 내 모바일 디바이스 (1302) 에게, 모바일 디바이스 (102) 의 최종 기지의 로케이션 및 시간 스탬프를 보고하도록 지시할 수도 있다는 것을 예시한다.
도 13c 는 네트워크 (510) 가 추가적인 모바일 디바이스들 (1304) 에게 조난된 모바일 디바이스 (102) 와 그룹화를 시도하도록 지시할 수도 있다는 것을 예시한다.
도 14 는 모바일 디바이스 (102) 가 네트워크 (510) 와 통신 불가능할 때, 데드 레커닝 프로세스 하에서 동작하고 다른 모바일 디바이스들 (1402, 1404) 을 로케이팅하려고 계속 시도하고, 그리고 애드혹 방식 하에서 그들을 그룹화할 수도 있다는 것을 예시한다.
일단 모바일 디바이스가 그룹화되거나, 또는 네트워크에 여전히 접속되어 있으면, 모바일 디바이스의 상대적인 로케이션이 그 모바일 디바이스에 대해 활성 탐색 중에 있는 모든 모바일 디바이스들로 전송될 것이다. 어느 모바일 디바이스들이 탐색될 것인지의 선택은 조작자 개입 및 선택에 의해 결정될 수도 있다.
도 15 는 모바일 디바이스에 대한 위치 정확도를 향상시키기 위해 무선 네트워크 조작자들 또는 제 1 응답자들에 의해 사용될 수도 있는 일 실시형태 향상된 안테나 방식 (1500) 을 예시한다. 향상된 안테나 방식 (1500) 은 일련의 패치 안테나들 (1520) 위에 걸쳐서 덮인 레이돔 (1515) 을 포함할 수도 있다. 더 나은 도달 각도 측정을 달성하기 위해 여러 안테나들 (1520) 이 사용될 수도 있다. 일 실시형태에서, 향상된 안테나 방식 (1500) 은 레이돔 (1515) 에 순응시킬 수도 있도록 가요성 회로 보드들 상에 안테나들 (1520) 의 어레이를 포함할 수도 있다.
도 16a 및 도 16b 는 위에서 언급한 향상된 안테나 방식 (1500) 이 운송체 (1602) 상에 구현될 수도 있다는 것을 예시한다. 구체적으로 설명하면, 도 16a 는 이 목적을 위해 2개의 안테나들 (1602) 을 포함하는 향상된 안테나 방식 (1500) 을 예시한다. 도 16b 는 이 목적을 위해 4개의 안테나들 (1602) 을 포함하는 향상된 안테나 방식 (1500) 을 예시한다. 각각의 안테나 (1602) 는 레이돔 (1515) 에 순응할 수 있도록 가요성 회로 보드들 상의 안테나들 (1520) 의 어레이를 포함할 수도 있다.
도 17a 및 도 17b 는 여러 실시형태들에서 사용될 수도 있는 안테나 패치들의 스트립들을 예시한다. 도 17a 는 (레이돔에 순응할 수 있도록 가요성 회로 보드 상에 있을 수도 있는) 안테나 어레이에서 서로 나란히 옆에 안테나 패치들 (1520 및 1521) 의 2개의 스트립들을 예시한다. 도 17b 는 안테나 어레이의 안테나 패치들 (1520 및 1521) 이 층을 이루는 것으로 도시된 레이돔 (1515) 의 단면도의 예시이다. 안테나 패치 (1520) 는 안테나 어레이 (1521) 보다 외부 레이돔 커버 (1515) 에 더 가깝다. 섬유 유리 또는 투명한 RF 매체 (1522) 는 강성을 제공하고 안테나들이 밀접하게 이격될 수 있게 할 수도 있다. 안테나 어레이는 (단지 구성들만을 수용하기 위한) 가요성 회로 설계를 이용하여 할당된 원뿔일 수도 있다. 엔벨로프 검출기들이 안테나 패치들 중 어느 안테나 패치가 검출을 위해 진폭 방법을 이용하여 모바일 디바이스로부터 최고 품질 신호를 수신하고 있는지를 결정하기 위해 사용될 수도 있다.
일 실시형태에서, 모바일 디바이스의 검출 및 트래킹은 그 측정들이 위치 정보에 대한 모바일 디바이스에 대한 e노드B 펄스 요청과 동기하도록 제어될 수도 있다. 도 18 은 안테나 시스템이 수신기 (예컨대, e노드B; 1525) 상의 정상 안테나 포트에 접속된 안테나 어레이 (1520 또는 1521) 를 예시한다. 패치 안테나들의 각각은 10 db 커플러 (1527) 에 매칭되고 수신 패치 검출기 (1530) 에 포트 커플링을 제공하도록 구성될 수도 있다. 수신 패치 검출기 (1530) 는 어느 패치 안테나가 가장 강한 신호를 갖는지를 결정하도록 구성될 수도 있으며, 패치 안테나들의 개수 및 거리 계산에 기초하여, 또 다른 고도 측정이 모바일 디바이스에 의해 이루어질 수도 있다.
일 실시형태에서, 안테나 어레이 시스템은 e노드B 수신기 (1525) 에 접속되지 않을 수도 있으며, 제어 조정이 모바일 디바이스로부터의 수신된 신호의 동기화를 위해 E-SMLC 에 의해 제공될 수도 있다.
도 19 는 기존 셀룰러 무선 네트워크에 새로 장착된 일 실시형태 안테나 어레이 (1523) 를 예시한다. 어레이 (1523) 는 기존 안테나 (1524) 에 병렬로 설치될 수도 있다. 도 18 에 예시된 제어 메커니즘과 동일하거나 또는 유사한 제어 메커니즘이 상업적 애플리케이션들에 이용될 수도 있다.
여러 실시형태들이 다양한 모바일 컴퓨팅 디바이스들 상에서 구현될 수도 있으며, 이의 일 예가 도 20 에 예시되어 있다. 구체적으로 설명하면, 도 20 은 실시형태들 중 임의의 실시형태와 사용하기에 적합한 스마트폰/셀 폰 (2000) 의 유형에서 모바일 송수신기 디바이스의 시스템 블록도이다. 셀 폰 (2000) 은 내부 메모리 (2002), 디스플레이 (2003), 및 스피커 (2054) 에 커플링된 프로세서 (2001) 를 포함할 수도 있다. 게다가, 셀 폰 (2000) 은 무선 데이터 링크에 접속될 수도 있는 전자기 방사선을 전송하고 수신하는 안테나 (2004) 및/또는 프로세서 (2001) 에 커플링된 셀룰러 전화기 송수신기 (2005) 를 포함할 수도 있다. 셀 폰들 (2000) 은 일반적으로 또한 사용자 입력들을 수신하기 위한 메뉴 선택 버튼들 또는 로커 스위치들 (2008) 을 포함한다.
전형적인 셀 폰 (2000) 은 또한 마이크로폰으로부터 수신된 사운드를 무선 송신에 적합한 데이터 패킷들로 디지털화하고 수신된 사운드 데이터 패킷들을 디코딩하여, 사운드를 발생하기 위해 스피커 (2054) 로 제공되는 아날로그 신호들을 발생하는 사운드 인코딩/디코딩 (코덱) 회로 (2024) 를 포함한다. 또한, 프로세서 (2001), 무선 송수신기 (2005) 및 코덱 (2024) 중 하나 이상은 디지털 신호 프로세서 (DSP) 회로 (별도로 미도시) 를 포함할 수도 있다. 셀 폰 (2000) 은 무선 디바이스들 사이의 낮은-전력 짧은-범위 통신들을 위한 피넛 (peanut) 또는 ZigBee 송수신기 (즉, IEEE 802.15.4 송수신기) (2013), 또는 다른 유사한 통신 회로 (예컨대, Bluetooth® 또는 WiFi 프로토콜들 등을 구현하는 회로) 를 더 포함할 수도 있다.
여러 실시형태들은 도 21 에 예시된 서버 (2100) 와 같은, 다양한 상업적으로 입수가능한 서버 디바이스들 중 임의의 서버 디바이스 상에서 구현될 수도 있다. 이런 서버 (2100) 는 휘발성 메모리 (2103) 및 대용량 비휘발성 메모리, 예컨대 디스크 드라이브 (2104) 에 커플링된 하나 이상의 프로세서들 (2101, 2102) 를 일반적으로 포함한다. 서버 (2100) 는 또한 프로세서 (2101) 에 커플링된 플로피 디스크 드라이브, 컴팩트 디스크 (CD) 또는 DVD 디스크 드라이브 (2106) 를 포함할 수도 있다. 서버 (2100) 는 또한 다른 통신 시스템 컴퓨터들 및 서버들에 커플링된 근거리 네트워크와 같은 네트워크 (2105) 와 데이터 접속들을 확립하기 위해서 프로세서 (2101) 에 커플링된 네트워크 액세스 포트들 (2106) 을 포함할 수도 있다.
프로세서들 (2001, 2101, 및 2102) 은 아래에서 설명되는 여러 실시형태들의 기능들을 포함한, 다양한 기능들을 수행하는 소프트웨어 명령들 (애플리케이션들) 에 의해 구성될 수 있는 임의의 프로그래밍가능 마이크로프로세서, 마이크로컴퓨터 또는 다중 프로세서 칩 또는 칩들일 수도 있다. 일부 모바일 디바이스들에서, 멀티코어 프로세서들 (2102) 은 무선 통신 기능들을 담당하는 하나의 프로세서 및 다른 애플리케이션들을 실행하는 것을 담당하는 하나의 프로세서 코어와 같이 제공될 수도 있다. 일반적으로, 소프트웨어 애플리케이션들은 프로세서 (2001, 2101, 및 2102) 에 액세스하여 로드되기 전에 내부 메모리 (2002, 2103, 및 2104) 에 저장될 수도 있다. 프로세서 (2001, 2101, 및 2102) 는 애플리케이션 소프트웨어 명령들을 저장하기에 충분한 내부 메모리를 포함할 수도 있다.
무선 디바이스 로케이션 결정 본원에서 설명하는 기법들은 무선 광역 네트워크 (WWAN), 무선 로컬 영역 네트워크 (WLAN), 무선 개인 영역 네트워크 (WPAN) 등과 같은 여러 무선 통신 네트워크들과 연계하여 구현될 수도 있다. 용어 "네트워크" 및 "시스템" 은 종종 상호교환가능하게 사용된다. WWAN 은 코드분할 다중접속 (CDMA) 네트워크, 주파수 분할 다중접속 (FDMA) 네트워크, 시분할 다중접속 (TDMA) 네트워크, OFDMA 네트워크, 3GPP LTE 네트워크, WiMAX (IEEE 802.16) 네트워크 등일 수도 있다. CDMA 네트워크는 CDMA2000, 광대역-CDMA (W-CDMA) 등과 같은 하나 이상의 무선 액세스 기술들 (RATs) 을 구현할 수도 있다. CDMA2000 은 IS-95, IS-2000, 및 IS-856 표준들을 포함한다. W-CDMA 는 "3세대 파트너십 프로젝트 (3rd Generation Partnership Project)" (3GPP) 로 명명되는 컨소시엄으로부터의 문서들에 설명되어 있다. CDMA2000 는 "3세대 파트너십 프로젝트 2 (3rd Generation Partnership Project 2)" (3GPP2) 로 명명되는 컨소시엄으로부터의 문서들에 설명되어 있다. 3GPP 및 3GPP2 문서들은 공개적으로 입수할 수 있다. WLAN 은 IEEE 802.11x 네트워크일 수도 있으며, WPAN 는 Bluetooth 네트워크, IEEE 802.15x, 또는 일부 다른 유형의 네트워크일 수도 있다. 이 기법들은 또한 WWAN, WLAN, 및/또는 WPAN 의 임의의 조합과 연계하여 구현될 수도 있다.
여러 실시형태들은 무선 모바일 통신들에 사용되는 현재의 로케이션 기반 서비스 방법론들에 대한 향상들을 포함할 수도 있다. 무선 네트워크에서 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 것이 최근 상업 및 공공 안전 포지셔닝 애플리케이션들 양자에 대해 더욱더 중요해지고 있다. 모바일 디바이스의 로케이션의 정확한 지식에 기초한 서비스들 및 애플리케이션들이 현재 및 미래 무선 통신 시스템들에서 더 유행하게 될 것이다. 추가적으로, 공공 안전은 또한 특선한 통신 프로토콜로서, 상업적 셀룰러 기술, 즉, LTE 의 사용을 착수하고 있다. 명백히 중요한 것은 제 1 응답자들에 대한 사고 시에 향상된 상황 인식에 대한 요구이다.
현재 GPS 는 최적의 조건들 하에서 모바일 디바이스들 현재의 로케이션의 우수한 추정을 제공한다. 그러나, 많은 상황들에서, 그리고 특히 빌딩 및 도시 환경들에서, 위치 로케이션 결정을 위해 GPS 를 활용하는 능력이 제한되며, 여러 번 이용할 수 없다. 모바일 디바이스들 로케이션을 결정하기 위한 네트워크 기반의 솔루션들은, 우수하지만, 모바일 디바이스를 빌딩들 내에서 그리고 도시 영역들에서 로케이팅하는데 많은 문제들을 갖고 있다. 3GPP (Third Generation Partnership Project) LTE (long-term evolution) 과 같은 무선 네트워크 시스템들의 도입은 도시 및 실내 환경들에서 탁월한 커버리지를 제공하는 공공 안전 대역에서의 능력을 갖는 새로운 능력들을 제공한다. 무선 모바일 네트워크들이 도시 및 빌딩 내 환경들에서 커버리지를 제공할 수도 있지만, 로케이션 정보 위치 정확도가 제한을 갖는다.
더 나은 위치 로케이션 정확도 및 신뢰성은 비상 로케이션 서비스들, 상업적 로케이션 서비스들, 내부 로케이션 서비스들 및 합법적 감청 로케이션 서비스들에 사용하는데 많은 이점들을 갖고 있다. 여러 실시형태들은 새로운 및 기존 무선 네트워크들 양자에, 위치 로케이션 정보를 향상시키는 능력을 제공한다.
상업적 애플리케이션들에 있어, 모바일 디바이스로 하여금 도시 환경에서 또는 몰 내에서, 다수의 스토리 빌딩 내 로케이션 특정의 정보를 향상시키는 능력은, 네트워크 무선 리소스 향상들을 제공하며, 고유한 광고 타겟팅 능력들 뿐만 아니라, 향상된 차량 관리, 자산 추적을 위한 애플리케이션들 및 위치 결정이 매우 정확하게 요구되는 여러 머신들 간 통신 애플리케이션들을 갖는다. 상업적 사용자들에 있어, 위치 로케이션 정보 정확도를 향상시키라는 요구는, 모바일 디바이스의 로케이션이 로케이션 기반 서비스들을 위해 더 정확하게 정확히 지적 (pin point) 될 수 있는 빌딩내 환경들에 대해 가장 요구된다.
향상된 위치 정보에 의한 법 시행의 이점은 빌딩 내에서 모바일 디바이스들의 트래킹을 가능하게 하여, 디바이스가 사용되고 있는 빌딩의 어느 층 또는 부분이 무선 비콘들 또는 로케이션 인식 액세스 포인트들을 대체하라는 요구 없이 로케이트되는지의 결정을 가능하게 할 것이다.
비상 서비스들에 있어, 이 이점은 특히, 위치 정보가 기존 기법들로는 가장 문제 많은 도시 환경에서 지원을 필요로 하는 그 부분의 위치 로케이션이 더 좋아진다.
제 1 응답자들에 있어, 이 강화는 동일한 현장에 있는 모바일 디바이스들로 하여금 제어된 애드혹 환경에서 서로 그들의 위치 좌표들을 증대하도록 돕는 것을 가능하게 한다. 공유되는 위치 정보는 위도 및 경도 뿐만 아니라, 고도 및 속도를 포함한다. 이 정보는 적은 양의 데이터를 수반하므로, 모바일 디바이스들은 LTE 의 경우 E-SMLC 로 하여금 정보를 온 넷 및 오프 넷 양자에서 공유하도록 할 수 있다.
모바일 디바이스들에서 GPS 수신기들과 함께 가속도계들, 자이로스코프들, 자력계들 및 압력 센서들을 포함한 센서들의 사용이 더욱 유행하고 있다. 따라서, 위치 로케이션에 대한 향상들은, LTE 의 경우 E-SMLC 에, GPS 또는 네트워크 유도된 좌표 정보를 이용할 뿐만 아니라, 무선 위치 결정에 고유한 위치적인 불확정성들 중 일부를 개선하고 감소시키기 위해 가속도계들, 자이로스코프들, 자력계 및 압력 센서들을 포함할 수 있는 모바일 디바이스와 연관된 센서들로 증대하는 능력을 부여할 것이다.
무선 모바일 네트워크 유사한 LTE 위치 로케이션 정보 정확도는 모바일 디바이스들이 실제로 로케이트되는 장소에 관해 더 정확한 로케이션 정보를 제공하는 것에 더해서, 빌딩 내 환경들에 대해 향상될 것을 요구한다. 어느 쪽이든 모바일 디바이스는 제 1 응답자, 상업적 셀룰러 사용자 또는 양자의 조합에 의해 사용된다.
위치 로케이션 향상은 향상된 상황 인식, 향상된 원격 계측, 및 향상된 사고 지휘자와의 종합적인 통신을 가능하게 한다. 게다가, 다른 모바일 디바이스들에 대한 모바일 디바이스들 근접도 로케이션은, 요구가 동작 요구사항들에 대해 일어남에 따라 리소스들이 추가되거나 및/또는 재할당되게 동적으로 변할 수 있고 변할 것이다.
상기 방법 설명들 및 프로세스 흐름도들은 단지 예시적인 예들로서 제공되며, 여러 실시형태들의 블록들이 제시된 순서로 수행되어야 함을 요구하거나 암시하려고 의도되지 않는다. 당업자가 주지하고 있는 바와 같이, 전술한 실시형태들에서 블록들의 순서는 임의의 순서로 수행될 수도 있다. "그 후", "따라서", "다음" 등과 같은 단어들은 블록들의 순서를 한정하려고 의도되지 않으며; 이들 단어들은 방법들의 설명을 통해서 독자를 안내하기 위해서 단지 사용된다. 또, 단수형으로, 예를 들어, 한정사 "한", "하나" 또는 "그" 을 이용한, 청구항 엘리먼트들에 대한 임의의 참조는 그 엘리먼트를 단수에 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
본원에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명되는 여러가지 예시적인 로직 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 블록들은 전자적 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합들로서 구현될 수도 있다. 이러한 하드웨어와 소프트웨어의 상호 교환가능성을 명확히 예시하기 위하여, 여러가지 예시적인 구성요소들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 블록들 일반적으로 그들의 기능의 관점에서 위에서 설명되었다. 이런 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 특정의 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 제한 사항들에 의존한다. 숙련자들은 각각의 특정의 애플리케이션 마다 설명한 기능을 여러가지 방법으로 구현할 수도 있으며, 그러나 이런 구현 결정들이 본 발명의 범위로부터 일탈을 초래하는 것으로 해석되어서는 안된다.
본원에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명되는 여러가지 예시적인 로직들, 로직 블록들, 모듈들, 및 회로들을 구현하는데 사용되는 하드웨어는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적회로 (ASIC), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그래밍가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 구성요소들, 또는 본원에서 설명한 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현되거나 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있으며, 그러나, 대안적으로는, 프로세서 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예컨대, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이런 구성으로서 구현될 수도 있다. 이의 대안으로, 일부 블록들 또는 방법들은 주어진 기능에 특유한 회로에 의해 수행될 수도 있다.
하나 이상의 예시적인 양태들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 그 기능들은 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체 또는 비-일시적 프로세서 판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장될 수도 있다. 본원에서 개시한 방법 또는 알고리즘의 단계들은 비-일시적 컴퓨터-판독가능 또는 프로세서 판독가능 저장 매체 상에 상주할 수도 있는 프로세서 실행가능한 소프트웨어 모듈에 내장될 수도 있다. 비-일시적 컴퓨터-판독가능 또는 프로세서 판독가능 저장 매체들은 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 액세스될 수도 있는 임의의 저장 매체들일 수도 있다. 비한정적 예로서, 이런 비-일시적 컴퓨터-판독가능 또는 프로세서 판독가능 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리, CD-ROM 또는 다른 광디스크 스토리지, 자기디스크 스토리지 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 원하는 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 저장하는데 사용될 수도 있으며 컴퓨터에 의해 액세스될 수도 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수도 있다. 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는, 본원에서 사용할 때, 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피 디스크, 및 블루-레이를 포함하며, 디스크들 (disks) 은 데이터를 자기적으로 보통 재생하지만, 디스크들 (discs) 은 레이저로 데이터를 광학적으로 재생한다. 앞에서 언급한 것들의 조합들이 또한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 및 프로세서 판독가능 매체들의 범위 내에 포함된다. 게다가, 방법 또는 알고리즘의 동작들은 컴퓨터 프로그램 제품에 포함될 수도 있는 비-일시적 프로세서 판독가능 매체 및/또는 컴퓨터-판독가능 매체 상에, 코드들 및/또는 명령들 중 하나 또는 임의의 조합 또는 세트로 상주할 수도 있다.
개시된 실시형태들의 상기 설명은 임의의 당업자가 본 발명을 실시하고 이용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시형태들에 대한 여러 변경들은 당업자들에게 명백할 것이며, 본원에서 정의한 일반적인 원리들은 본 발명의 정신 또는 범위로부터 일탈함이 없이 다른 실시형태들에도 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본원에서 나타낸 실시형태들에 한정시키려는 것이 아니라, 다음 청구범위에 부합하는 최광의의 범위 및 본원에서 개시된 원리들 및 신규한 특징들을 부여받게 하려는 것이다.

Claims (39)

  1. 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법으로서,
    상기 모바일 디바이스의 대략적인 로케이션을 결정하는 단계;
    통신 그룹을 형성하기 위해 상기 모바일 디바이스를 상기 모바일 디바이스에 근접한 무선 송수신기와 그룹화하는 단계;
    상기 모바일 디바이스의 결정된 상기 대략적인 로케이션을 상기 무선 송수신기로 전송하는 단계;
    상기 모바일 디바이스 상에서 상기 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 무선 송수신기로부터 수신된 상기 로케이션 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 더 정확한 로케이션을 결정하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 그룹을 형성하기 위해 상기 모바일 디바이스를 상기 모바일 디바이스에 근접한 무선 송수신기와 그룹화하는 단계는, 상기 통신 그룹을 형성하기 위해 상기 모바일 디바이스를 상기 모바일 디바이스에 근접한 복수의 무선 송수신기들과 그룹화하는 단계를 포함하고;
    상기 모바일 디바이스 상에서 상기 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 단계는, 상기 모바일 디바이스 상에서 상기 통신 그룹에서의 상기 복수의 무선 송수신기들로부터 로케이션 정보를 수신하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스를 상기 모바일 디바이스에 근접한 무선 송수신기와 그룹화하는 단계는, 상기 모바일 디바이스를 제 2 모바일 디바이스와 그룹화하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스 상에서 상기 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 단계는, 위도 좌표, 경도 좌표, 및 고도 좌표를 수신하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스의 상기 결정된 더 정확한 로케이션에 관련한 정보 및 상기 수신된 로케이션 정보를 서버로 전송하는 단계;
    상기 모바일 디바이스 상에서 상기 서버로부터 업데이트된 로케이션 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 서버로부터 수신된 상기 업데이트된 로케이션 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 더 정확한 로케이션을 재계산하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스의 상기 결정된 더 정확한 로케이션에 관련한 정보 및 상기 수신된 로케이션 정보를 서버로 전송하는 단계는, 대역 외에서 상기 정보를 상기 서버로 전송하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스의 상기 결정된 더 정확한 로케이션에 관련한 정보 및 상기 수신된 로케이션 정보를 서버로 전송하는 단계는,
    가속도계;
    자이로스코프;
    자력계; 및
    압력 센서
    중 적어도 하나로부터 수집된 센서 정보를 전송하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스의 이동을 검출하는 단계; 및
    상기 이동을 검출하는 것에 응답하여, 상기 모바일 디바이스의 상기 대략적인 로케이션을 재계산하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스는 제 1 원격통신 네트워크에 접속되고, 상기 무선 송수신기는 제 2 원격통신 네트워크에 접속되며;
    상기 모바일 디바이스의 상기 결정된 대략적인 로케이션을 상기 무선 송수신기로 전송하는 단계는, 상기 모바일 디바이스가 상기 무선 송수신기와의 근거리장 통신 링크를 확립하는 것 및 상기 모바일 디바이스가 상기 모바일 디바이스의 상기 결정된 대략적인 로케이션을 상기 확립된 근거리장 통신 링크를 통해 상기 무선 송수신기로 전송하는 것을 포함하는, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스 상에서 상기 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 단계는, 상기 모바일 디바이스 상에서 상기 무선 송수신기의 센서로부터 수집된 센서 정보를 수신하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스 상에서 상기 무선 송수신기의 센서로부터 수집된 센서 정보를 수신하는 단계는,
    가속도계;
    자이로스코프;
    자력계; 및
    압력 센서
    중 적어도 하나로부터 수집된 센서 정보를 수신하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스의 대략적인 로케이션을 결정하는 단계는, 상기 모바일 디바이스의 센서들로부터 수집된 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 상기 대략적인 로케이션을 결정하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스의 센서들로부터 수집된 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 상기 대략적인 로케이션을 결정하는 단계는,
    가속도계;
    자이로스코프;
    자력계; 및
    압력 센서
    중 적어도 하나로부터 수집된 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 상기 대략적인 로케이션을 결정하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스의 로케이션을 결정하는 방법.
  14. 모바일 디바이스로서,
    메모리; 및
    상기 메모리에 커플링된 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 모바일 디바이스의 대략적인 로케이션을 결정하는 것;
    통신 그룹을 형성하기 위해 상기 모바일 디바이스에 근접한 무선 송수신기와 그룹화하는 것;
    상기 모바일 디바이스의 결정된 상기 대략적인 로케이션을 상기 무선 송수신기로 전송하는 것;
    상기 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 것; 및
    상기 무선 송수신기로부터 수신된 상기 로케이션 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 더 정확한 로케이션을 결정하는 것
    을 포함하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    통신 그룹을 형성하기 위해 상기 모바일 디바이스에 근접한 무선 송수신기와 그룹화하는 것이 상기 통신 그룹을 형성하기 위해 상기 모바일 디바이스를 상기 모바일 디바이스에 근접한 복수의 무선 송수신기들과 그룹화하는 것을 포함하고; 그리고
    상기 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 것이 상기 통신 그룹에서의 상기 복수의 무선 송수신기들로부터 로케이션 정보를 수신하는 것을 포함하도록 하는
    동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 모바일 디바이스에 근접한 무선 송수신기와 그룹화하는 것이 제 2 모바일 디바이스와 그룹화하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 것이 위도 좌표, 경도 좌표, 및 고도 좌표를 수신하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 모바일 디바이스의 상기 결정된 더 정확한 로케이션에 관련한 정보 및 상기 수신된 로케이션 정보를 서버로 전송하는 것;
    상기 서버로부터 업데이트된 로케이션 정보를 수신하는 것; 및
    상기 서버로부터 수신된 상기 업데이트된 로케이션 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 더 정확한 로케이션을 재계산하는 것
    을 더 포함하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 모바일 디바이스의 상기 결정된 더 정확한 로케이션에 관련한 정보 및 상기 수신된 로케이션 정보를 서버로 전송하는 것이 대역 외에서 상기 정보를 상기 서버로 전송하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 모바일 디바이스의 상기 결정된 더 정확한 로케이션에 관련한 정보 및 상기 수신된 로케이션 정보를 서버로 전송하는 것이
    가속도계;
    자이로스코프;
    자력계; 및
    압력 센서
    중 적어도 하나로부터 수집된 센서 정보를 전송하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 모바일 디바이스의 이동을 검출하는 것; 및
    상기 이동을 검출하는 것에 응답하여, 상기 모바일 디바이스의 상기 대략적인 로케이션을 재계산하는 것
    을 더 포함하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    제 1 원격통신 네트워크와의 접속을 확립하는 것; 및
    제 2 원격통신 네트워크에 접속된 상기 무선 송수신기와의 근거리장 통신 링크를 확립하는 것
    을 더 포함하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되며, 그리고
    상기 프로세서는, 상기 모바일 디바이스의 상기 결정된 대략적인 로케이션을 상기 무선 송수신기로 전송하는 것이 상기 모바일 디바이스의 상기 결정된 대략적인 로케이션을 상기 근거리장 통신 링크를 통해 상기 무선 송수신기로 전송하는 것을 포함하도록 하는 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 것이 상기 무선 송수신기의 센서로부터 수집된 센서 정보를 수신하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 무선 송수신기의 센서로부터 수집된 센서 정보를 수신하는 것이,
    가속도계;
    자이로스코프;
    자력계; 및
    압력 센서
    중 적어도 하나로부터 수집된 센서 정보를 수신하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  25. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 모바일 디바이스의 대략적인 로케이션을 결정하는 것이 상기 모바일 디바이스의 센서들로부터 수집된 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 상기 대략적인 로케이션을 결정하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 모바일 디바이스의 센서들로부터 수집된 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 상기 대략적인 로케이션을 결정하는 것이
    가속도계;
    자이로스코프;
    자력계; 및
    압력 센서
    중 적어도 하나로부터 수집된 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 상기 대략적인 로케이션을 결정하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  27. 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들을 가지는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    상기 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들은, 모바일 디바이스의 프로세서로 하여금,
    상기 모바일 디바이스의 대략적인 로케이션을 결정하는 것;
    통신 그룹을 형성하기 위해 상기 모바일 디바이스를 상기 모바일 디바이스에 근접한 무선 송수신기와 그룹화하는 것;
    상기 모바일 디바이스의 결정된 상기 대략적인 로케이션을 상기 무선 송수신기로 전송하는 것;
    상기 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 것; 및
    상기 무선 송수신기로부터 수신된 상기 로케이션 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 더 정확한 로케이션을 결정하는 것
    을 포함하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들은, 상기 모바일 디바이스의 프로세서로 하여금,
    상기 통신 그룹을 형성하기 위해 상기 모바일 디바이스를 상기 모바일 디바이스에 근접한 무선 송수신기와 그룹화하는 것이 상기 통신 그룹을 형성하기 위해 상기 모바일 디바이스를 상기 모바일 디바이스에 근접한 복수의 무선 송수신기들과 그룹화하는 것을 포함하고; 그리고
    상기 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 것이 상기 통신 그룹에서의 상기 복수의 무선 송수신기들로부터 로케이션 정보를 수신하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들은, 상기 모바일 디바이스의 프로세서로 하여금,
    상기 모바일 디바이스에 근접한 무선 송수신기와 그룹화하는 것이 제 2 모바일 디바이스와 그룹화하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들은, 상기 모바일 디바이스의 프로세서로 하여금,
    상기 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 것이 위도 좌표, 경도 좌표, 및 고도 좌표를 수신하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들은, 상기 모바일 디바이스의 프로세서로 하여금,
    상기 모바일 디바이스의 상기 결정된 더 정확한 로케이션에 관련한 정보 및 상기 수신된 로케이션 정보를 서버로 전송하는 것;
    상기 서버로부터 업데이트된 로케이션 정보를 수신하는 것; 및
    상기 서버로부터 수신된 상기 업데이트된 로케이션 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 더 정확한 로케이션을 재계산하는 것
    을 더 포함하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들은, 상기 모바일 디바이스의 프로세서로 하여금,
    상기 모바일 디바이스의 상기 결정된 더 정확한 로케이션에 관련한 정보 및 상기 수신된 로케이션 정보를 서버로 전송하는 것이 대역 외에서 상기 정보를 상기 서버로 전송하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  33. 제 31 항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들은, 상기 모바일 디바이스의 프로세서로 하여금,
    상기 모바일 디바이스의 상기 결정된 더 정확한 로케이션에 관련한 정보 및 상기 수신된 로케이션 정보를 서버로 전송하는 것이,
    가속도계;
    자이로스코프;
    자력계; 및
    압력 센서
    중 적어도 하나로부터 수집된 센서 정보를 전송하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  34. 제 27 항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들은, 상기 모바일 디바이스의 프로세서로 하여금,
    상기 모바일 디바이스의 이동을 검출하는 것; 및
    상기 이동을 검출하는 것에 응답하여, 상기 모바일 디바이스의 상기 대략적인 로케이션을 재계산하는 것
    을 더 포함하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  35. 제 27 항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들은, 상기 모바일 디바이스의 프로세서로 하여금,
    제 1 원격통신 네트워크와의 접속을 확립하는 것; 및
    제 2 원격통신 네트워크에 접속된 상기 무선 송수신기와의 근거리장 통신 링크를 확립하는 것
    을 더 포함하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되며,
    상기 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들은, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 모바일 디바이스의 상기 결정된 대략적인 로케이션을 상기 무선 송수신기로 전송하는 것이 상기 모바일 디바이스의 결정된 대략적인 로케이션을 상기 근거리장 통신 링크를 통해 상기 무선 송수신기로 전송하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  36. 제 27 항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들은, 상기 모바일 디바이스의 프로세서로 하여금,
    상기 무선 송수신기로부터 로케이션 정보를 수신하는 것이 상기 무선 송수신기의 센서로부터 수집된 센서 정보를 수신하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들은, 상기 모바일 디바이스의 프로세서로 하여금,
    상기 무선 송수신기의 센서로부터 수집된 센서 정보를 수신하는 것이,
    가속도계;
    자이로스코프;
    자력계; 및
    압력 센서
    중 적어도 하나로부터 수집된 센서 정보를 수신하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  38. 제 27 항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들은, 상기 모바일 디바이스의 프로세서로 하여금,
    상기 모바일 디바이스의 대략적인 로케이션을 결정하는 것이 상기 모바일 디바이스의 센서들로부터 수집된 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 상기 대략적인 로케이션을 결정하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행가능한 소프트웨어 명령들은, 상기 모바일 디바이스의 프로세서로 하여금,
    상기 모바일 디바이스의 센서들로부터 수집된 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 상기 대략적인 로케이션을 결정하는 것이,
    가속도계;
    자이로스코프;
    자력계; 및
    압력 센서
    중 적어도 하나로부터 수집된 정보에 기초하여, 상기 모바일 디바이스의 상기 대략적인 로케이션을 결정하는 것을 포함하도록 하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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