KR101537212B1 - 셀의 무선 커버리지 구역 내의 이동국의 측위 방법 및 시스템과 이 시스템을 구현하는 무선 셀룰러 네트워크 - Google Patents

셀의 무선 커버리지 구역 내의 이동국의 측위 방법 및 시스템과 이 시스템을 구현하는 무선 셀룰러 네트워크 Download PDF

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Abstract

무선 셀룰러 네트워크의 셀의 무선 커버리지 구역내의 이동국의 측위 방법은: 어떤 시간 간격들 동안 이동국에 각각의 원격 안테나에 대해 업링크 전송 리소스들이 할당되었는지를 나타내는 제 1 시간 시퀀스를 확립하는 단계(50), 이러한 원격 안테나에 대해, 동시에 수신된 업링크 전송들의 총 전력 세기를 나타내는 제 2 시간 시퀀스를 확립하는 단계(54), 제 1 시간 시퀀스와 제 2 시간 시퀀스 중 적어도 하나를 상관시키는 단계로서, 제 1 및 제 2 시간 시퀀스들은 시간 동기되는, 상기 상관 단계, 및 상관 결과로부터 이동국의 측위 단계(58)를 포함한다.

Description

셀의 무선 커버리지 구역 내의 이동국의 측위 방법 및 시스템과 이 시스템을 구현하는 무선 셀룰러 네트워크{Method and a system of location of a mobile station within a radio coverage zone of a cell and to a radio cellular network Implementing this system}
본 발명은 셀의 무선 커버리지 구역 내의 이동국의 측위(location) 방법 및 시스템과 이 시스템을 구현하는 무선 셀룰러 네트워크에 관한 것이다.
무선 셀룰러 네트워크들에서, 기지국은 무선 커버리지 셀(radio coverage cell)을 규정한다.
이후, 우리는, CDMA(코드 분할 다중 액세스: Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile communication) 또는 UMTS(범용 이동 통신 시스템: Universal Mobile Telecommunication System) 네트워크들과 같은 무선 셀룰러 네트워크에서 공용인 용어를 이용한다.
복수의 분산된 원격 무선 안테나들에 접속되어 있는 기지국이 존재하고, 원격 안테나들 각각은 셀 내의 각각의 무선 커버리지 구역을 각각 규정한다. 이러한 기지국은 한 건물 또는 여러 건물들 내에서 실내 셀룰러 무선 커버리지를 확보하는데 유용하다. 이를 위해, 예를 들면, 원격 안테나들은 건물의 상이한 층들 상에 배치된다. 통상적으로, 이들 원격 안테나들은, 이동국이 다수의 및 물리적으로 분리된 무선 안테나들로부터 동일한 신호를 수신하도록, 로컬 네트워크를 통해 동일한 송수신기에 접속된다. 동일한 신호의 다수의 복제들은 이들이 무선 반사들이었던 것처럼 이동국에 의해 처리된다.
이러한 셀의 특정 구역 내에서 이동국을 찾아야 할 수 있다. 이를 위해, 이동국 위치는 데이터 업링크 전송에 대한 측정된 시간 오프셋들을 이용하여 결정될 수 있다. 업링크 전송들은 이동국에서 기지국으로의 데이터 전송들임을 상기한다. 대조적으로, 다운링크 전송들은 기지국에서 이동국으로의 데이터 전송들이다.
이러한 측위 방법은 쉽게 구현될 수 없고, 분산된 원격 안테나들의 수가 작게, 즉 10개보다 아래로 남아 있는 경우에만 동작한다.
분산된 무선 안테나들을 구비한 무선 셀룰러 네트워크의 예는 Feder 등에 대한 US 2005/0157675에 기재되어 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 간단한 이동국 측위 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 이동국 측위 방법으로서:
- 어떤 시간 간격들 동안 이동국에 셀룰러 네트워크를 통해 전송할 업링크 전송 리소스들이 할당되었는지를 나타내는 제 1 시간 시퀀스를 확립하는 단계,
- 각각의 원격 안테나에 대해, 이 원격 안테나에 의해 동시에 수신된 업링크 전송들의 총 전력 세기를 나타내는 제 2 시간 시퀀스를 확립하는 단계,
- 제 1 시간 시퀀스와 제 2 시간 시퀀스 중 적어도 하나를 상관시키는 단계로서, 제 1 및 제 2 시간 시퀀스들은 시간 동기되는, 상기 상관 단계, 및
- 상관 결과로부터 이동국을 측위하는 단계(58)를 포함하는, 이동국 측위 방법을 제공한다.
어떤 시간에 업링크 전송 리소스들이 특정 이동국에 할당되는지를 결정하는 것은 쉽다. 따라서, 제 1 시간 시퀀스는 확립되기가 쉽다. 또한, 각 원격 안테나에 의해 수신된 총 무선 전력 세기를 측정하는 것도 쉽다. 따라서, 제 2 시간 시퀀스는 확립되기가 쉽다. 따라서, 상기 측위 방법은 구현하기가 간단하다.
상기 단말기의 실시예들은 다음의 특징들 중 하나 또는 여러개를 포함할 수 있다:
- 이동국 위치는 제 2 시간 시퀀스가 제 1 시간 시퀀스와 최대로 상관되는 원격 안테나에 의해 규정되는 무선 커버리지 구역을 선택함으로써 획득되고;
- 이동국 위치는, 특정 분산된 원격 안테나의 무선 커버리지 구역보다 더 작은 해상도로 이동국 위치를 획득하도록, 대응하는 상관 결과들과 함께 상이한 원격 안테나 위치들의 가중치들로부터 유발된다.
단말기의 상기 실시예들은 다음의 이점을 제공한다: 이동국을 측위하기 위해 여러 상관 결과들을 이용함으로써, 무선 커버리지 구역보다 양호한 측위 해상도를 허용한다.
본 발명은 또한, 무선 셀룰러 네트워크의 셀의 무선 커버리지 구역 내의 이동국의 측위 시스템에 관한 것이며, 상기 시스템은:
- 어떤 시간 간격들 동안 이동국에 셀룰러 네트워크를 통해 전송할 업링크 전송 리소스들이 할당되었는지를 나타내는 제 1 시간 시퀀스를 확립할 수 있는 업링크 할당 모니터,
- 각각의 원격 안테나에 대해, 이 원격 안테나에 의해 동시에 수신된 업링크 전송들의 총 전력 세기를 나타내는 제 2 시간 시퀀스를 확립할 수 있는 업링크 전력 모니터, 및
- 제 1 시간 시퀀스와 제 2 시간 시퀀스 중 적어도 하나 사이의 상관 결과로부터 이동국을 찾을 수 있는 위치 측정 유닛 에이전트(location measurement unit agent)로서, 제 1 및 제 2 시간 시퀀스들은 시간 동기되는, 상기 위치 측정 유닛 에이전트를 포함한다.
본 발명은 또한, 무선 셀룰러 네트워크로서:
- 이동국,
- 복수의 분산된 원격 안테나들을 구비한 분산된 안테나 시스템으로서, 각각의 원격 안테나는 무선 커버리지 셀의 무선 커버리지 구역을 규정하는, 상기 분산된 안테나 시스템, 및
- 무선 커버리지 셀을 규정하는 기지국으로서, 기지국은 로컬 네트워크를 통해 원격 안테나들에 링크된 적어도 하나의 송수신기를 구비하고, 송수신기는 셀룰러 네트워크를 통해 수신된 데이터를 원격 안테나들에 멀티캐스팅하거나 브로드캐스팅할 수 있어서, 완전히 동일한 데이터가 복수의 원격 안테나들에 의해 공중으로 전송되는, 상기 기지국을 포함하고,
- 무선 셀룰러 네트워크는, 어떤 시간 간격들 동안 이동국에 셀룰러 네트워크를 통해 전송할 업링크 전송 리소스들이 할당되었는지를 나타내는 제 1 시간 시퀀스를 확립할 수 있는 업링크 할당 모니터를 포함하고,
- 각각의 원격 안테나는, 해당 안테나에 의해 동시에 수신된 업링크 전송들의 총 전력 세기를 나타내는 제 2 시간 시퀀스를 확립할 수 있는 업링크 전력 모니터를 포함하고,
- 네트워크는 제 1 시간 시퀀스와 제 2 시간 시퀀스 중 적어도 하나 사이의 상관 결과로부터 이동국을 찾을 수 있는 위치 측정 유닛 에이전트를 포함하고, 제 1 및 제 2 시간 시퀀스들은 시간 동기되는, 무선 셀룰러 네트워크에 관한 것이다.
상기 무선 셀룰러 네트워크는 건물들 내에서 확장하는 무선 커버리지 셀들을 확립하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 이들 및 다른 양태들은 다음의 기술, 도면들 및 특허청구범위로부터 명백할 것이다.
본 발명은 간단한 이동국 측위 방법을 제공한다.
도 1은 기지국, 분산된 원격 안테나 시스템 및 이동국 측위 시스템을 구비한 무선 셀룰러 네트워크의 개략도.
도 2는 도 1의 무선 셀룰러 네트워크의 셀의 무선 커버리지 구역 내의 이동국의 측위 방법의 흐름도.
도 3 내지 도 5는 도 1의 무선 셀룰러 네트워크에서 이동국 측위가 결정되는 방법을 도시하기 위해 이용된 매트릭스들을 도시한 도면.
도면들에서, 동일한 참조번호들은 동일한 요소들을 표시하기 위해 이용된다. 다음의 기술에서, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 기능들 또는 구성들은 상세히 기술되지 않는다.
도 1은 광대역 무선 셀룰러 네트워크(2)를 도시한다. 이후, 단지 도시할 목적들로, 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크의 특정 경우에 행해진다.
네트워크(2)는 코어 네트워크(4)에 접속된 많은 기지국들을 구비한다.
도 1에서, 간략히 하기 위해, 단 하나의 기지국(6)이 도시된다. 기지국(6)은 링크(8)를 통해 코어 네트워크(4)에 접속된다.
기지국(6)은 건물(16)의 각 층(10 내지 14)에 걸쳐 확장된 무선 커버리지 셀을 생성하도록 설계된다. 이를 위해, 기지국(6)은 분산된 안테나 시스템(7)에 접속된다. 예를 들면, 기지국(6) 및 시스템(7)은 US2005/0157675호의 개시내용에 따라 확립된다. 따라서, US2005/0157675호에 이미 개시된 요소들은 상세히 기술되지 않을 것이다.
기지국(6)은:
1) 코어 네트워크(4)의 다른 구성요소들(예를 들면, 무선 네트워크 제어기(RNC))과 인터페이싱하기 위한 네트워크 인터페이스(20),
2) 들어오는 및 나가는 메시지 트래픽을 코딩 및 디코딩하기 위한 CDMA 모뎀 유닛(CMU)(22), 및
3) CDMA 모뎀 유닛(22)에 접속된 송수신기(24)를 주로 포함한다.
네트워크 인터페이스(20), CMU(22) 및 송수신기(24)는 박스(38) 내에 하우징된 디지털 선반들(digital shelfs)에 유지된다. 박스(38)는 건물(16) 내에 또는 대안적으로, 그 건물 외부에 물리적으로 위치될 수 있다. CMU(22)는 인터페이스(20)에 링크된다.
시스템(7)은:
1) 송수신기(24)에 배선 접속된 고속 데이터 네트워크(26),
2) 네트워크(26)에 배선 접속되고 본 명세서에서 무선 분배기/집선기(RDA)(28)라고 칭해지는 스위치/합산 노드,
3) RDA(28)에 배선 접속되고 본 명세서에서 원격 무선 헤드들(RRH들)(30-34)이라고 칭해지는 복수의 분산된 원격 안테나들,
4) 이동국(36)을 포함한다.
예를 들면, 네트워크(26)는 기가바이트 이더넷 네트워크이다.
각 RRH(30-34)는 네트워크 인터페이스 기기, 타이밍 및 주파수 동기화 기기, 신호 처리 소자들, 전력 증폭기, 및 공중으로 무선 신호를 전송하기 위한 하나 이상의 안테나들을 가진다. RRH(30-34)는 각각 층(10-14) 상에 위치되어, 각 RRH에 의해 생성된 각 무선 커버리지는 각각의 층에 대응한다.
예를 들면, 이동국(36)은 모바일 셀룰러 폰과 같은 모바일 사용자 또는 모바일 단말기이다.
기지국(6)은 또한 이동국 측위 시스템을 포함한다. 이 시스템은:
- 각 RRH 내에 하우징된 업링크 전력 모니터(UPM)(40),
- 예를 들면, 박스(38) 내에 하우징된 업링크 할당 모니터(UAM)(42), 및
- 예를 들면, 박스(38) 내에 하우징된 위치 측정 유닛 에이전트(LMUA: location measurement unit agent)(44)를 구비한다.
UPM(40)은 시간 간격 동안, 인스톨된 RRH의 안테나를 통해 수신되는 업링크 전송의 총 전력 세기를 측정한다. 이러한 측정들은 여러 개의 연속하는 시간 간격들 상에서 수행되어 시간 시퀀스 S2j에 저장된다. 시퀀스 S2j는 시간 간격의 함수로서 측정된 전력 세기의 평가를 나타낸다. 인덱스 j는 RRH를 식별한다. 각 시퀀스 S2j는 확립된 RRH의 RRH 식별자에 연관된다. RRH(30 내지 34)는 식별자들(rrhl 내지 rrh5)에 각각 대응한다.
UAM(42)은 셀 내의 각각의 이동국에 대해 시간 시퀀스 S1i를 확립한다. 시퀀스 S1i는 이 이동국에 업링크 전송 리소스들이 할당된 시간 간격을 나타낸다. 인덱스 i는 이동국을 식별한다. 각 시퀀스 S1i는 이 시퀀스가 확립된 이동국의 식별자와 연관된다. 예를 들면, UAM(42)은 이동국을 식별하기 위하여, TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity) 또는 IMSI(International Mobile Subscriber Identity)를 이용한다.
예를 들면, UAM(42)은 중앙집중식 리소스 할당 모듈(도시되지 않음)에서 수집된 데이터로부터 시간 시퀀스 S1i를 확립한다. 일반적으로, 전송할 트래픽 데이터를 가진 이동국은 중앙집중식 리소스 할당 모듈에 리소스들의 할당을 요구한다. 리소스 할당 요청 메시지에 포함된 특정 파라미터들(즉, 사용자 타입) 및 상이한 이동국들로부터의 복수의 리소스 할당 요청들을 고려함으로써, 나중에 이동국들에 리소스들을 할당한다.
일반적인 용어 "리소스들(resources)"은, 즉 무선 스테이션이 무선 라디오 네트워크와 통신하도록 예약되는 주파수 채널 및/또는 프레임의 시간 슬롯 중 하나와 같은 무선 리소스들로서의 본 발명의 프레임워크에서 이해되어야 한다. 주파수 채널들, 각각 시간 슬롯들은 일반적으로 FDMA, 각각 TDMA 네트워크들에서 이용되는 리소스들이다. 리소스는 CDMA 네트워크들에서의 코드일 수 있으며, 또한 그것은 주파수 채널, 시간 슬롯 및 코드의 조합이 될 수도 있다.
시간 시퀀스들 S1i 및 S2j는 시간 동기된다. 예를 들면, 시간 기점은 매 시간 시퀀스마다 동일하다. 이를 위해, UAM(42) 및 각 UPM(40)에는 내부 동기된 클로들이 제공될 수 있다. 클록 동기화는 네트워크(26)를 통한 데이터 패킷 교환들로부터 유발된다.
LMUA(44)는 시간 시퀀스들 S1i 및 S2j로부터 이동국들의 위치를 결정한다. UMP(40), UAM(42) 및 LMUA(44)에 대한 더욱 상세한 사항들은 도 2를 고려하여 제공될 것이다.
기지국(6)의 일반적인 동작이 지금부터 기술될 것이다.
다운링크 신호들에 대해, 공중으로 코딩된 셀룰러 무선 신호들을 수신하고 전송하는 대신, 송수신기(24)가 고속 데이터 네트워크(26)를 통해 모바일 사용자-코딩된 기저대역 신호들을 RDA(28)에 전송하고, 후속적으로 기저대역 신호들이 무선 주파수로 변환된 다음, 공중으로 이동국(36)과 같은 메시지 수신자에게 브로드캐스팅되는 모든 원격 무선 헤드들에 전송하는 기능을 한다.
특히, 다운링크 상으로, 신호가 건물(16) 내의 이동국(36)에 어드레스될 때, 예시된 송수신기(24)는 CMU(22)에 의해 생성된 디지털 I 및 Q 기저대역 신호들을 수신하여, 이들을 버퍼에 저장한다. 일단 버퍼가 미리 결정된 레벨에 도달하거나, 미리 결정된 양의 시간이 지나면, 송수신기(24)는 목적지 어드레스를 가진 이들 신호들의 이더넷 패킷을 형성한다. 통상적으로, 목적지 어드레스는 브로드캐스트 어드레스이므로, 모든 RRH들이 동일한 신호들을 수신한다.
패킷들은 그 후에, 송수신기(24)로부터 네트워크(26)를 통해 RDA(28)에 전송된다. 다운링크 신호들에 대해, RDA는 본질적으로, 복수의 포트들을 가진 스위치로서 동작한다. RDA 상의 각 포트는 메시지들의 라우팅을 위한 어드레스 가능한 무선 커버리지 구역에 대응한다. 예를 들면, RDA(28)의 각 포트는 개별적인 무선 커버리지 구역으로서 식별된다. 본 명세서에서, 각 무선 커버리지 구역은, 건물(16) 내의 무선 커버리지의 영역에 대응하는 RRH들(30-34)과 같은 하나의 원격 무선 헤드들(RRH)에 차례로 대응한다.
RDA(28)가 브로드캐스트 어드레스를 갖는 송수신기(24)로부터 메시지를 수신할 때, RDA(28)는 대응하는 RRH에 대한 다른 보급을 위해, 패킷의 복제를 모든 포트들에 전송한다. 각 목적지 RRH의 네트워크 인터페이스 기기는 네트워크로부터 패킷들을 수신하고 패킷들로부터 헤더들을 제거한다. 그 후에 I 및 Q 기저대역 신호들은 신호들이 버퍼링되는 타이밍 및 동기화 기기에 전송된다. 그 후에 신호들이 처리되고, RF 포맷으로 변환되고, 전력 증폭기에 플레이아웃되어, 안테나들을 통해 공중으로 이동국(36)에 브로드캐스팅된다. 따라서, 이동국은 다수의 및 물리적으로 분리된 안테나들로부터 동일한 신호를 수신할 가능성이 있다. 이동국은, 이들 신호들이 무선 반사들이었던 것처럼 이들 신호들을 처리할 수 있을 뿐이고, 어떤 특정 안테나가 전체 수신된 무선 신호의 어떤 부분과 연관되는지를 식별할 수 없다. 이러한 경우, 기지국 송수신기 또는 이동국에 의해 이루어진 임의의 범위 측정들은 무의미하고, 이동국 위치의 신뢰 가능한 추정을 하기 위해 이용될 수 없다.
유사하게, 업링크 상에서, 이동국(36)이 메시지들을 전송할 때, 이들 메시지들은, 네트워크 인터페이스(20) 및 무선 네트워크(4)를 통한 다른 배포 및 처리를 위해 RRH(30-34), RDA(28) 및 네트워크(26)를 통해 송수신기(24) 및 CMU(22)에 전송된다. 그러나, 업링크 상에서, RDA(28)는 합산 노드로서 역할을 하고, 업링크 데이터 패킷들을 집산한다.
이동국 측위 시스템의 동작이 지금부터 도 2를 참조하여 식별자들 ID01 내지 ID05를 각각 갖는 5개의 이동국들의 측위의 특정 경우로 기술될 것이다.
초기에, 단계(50)에서, UAM(42)은 5개의 이동국들 중 하나마다, 시간 시퀀스들 S1을 확립한다.
그 후에, 예를 들면, UAM(42)은 5개의 시퀀스들 S1을 집산하여, 테이블(52)을 형성한다(도 3). 테이블(52)의 제 1 라인의 번호들 1 내지 4는 시간 간격 식별자들이다. 이러한 간단한 예에서, 각 시간 시퀀스 S1i는 이들 4개의 연속하는 시간 간격들에 걸쳐 확립될 뿐이다. 제 1 컬럼은 이동국 식별자들 ID01 내지 ID05를 포함한다. 테이블(52)의 셀들은 업링크 전송 리소스들이 대응하는 시간 간격 동안 이동국에 할당되었을 때 "1"을 포함한다. 그렇지 않으면 셀은 아무것도 포함하지 않는다. 예를 들면, 식별자 ID01가 연관된 라인은 다음과 같이 판독한다:
- 업링크 전송 리소스들은 시간 간격들 "1" 및 "3" 동안 이동국 ID01에 할당되었고,
- 업링크 전송 리소스들은 시간 간격들 "2" 및 "4" 동안 이동국 ID01에 할당되지 않았다.
단계(50)의 끝에서, 테이블(52)은 LMUA(44)에 전송된다.
단계(50)와 병렬로, 단계(54)에서, 각 UPM(40)은 자신의 시퀀스 S2i를 확립한다. 단계(54)의 끝에서, 각 시퀀스 S2i는 RDA(28) 및 네트워크(26)를 통해 LMUA(44)에 전송된다.
일단, LMUA(44)가 예를 들면 UAM(42) 및 각 UPM(40)으로부터 데이터를 수신하면, 테이블(56)을 형성하기 위하여 수신된 시퀀스들 S2i를 집산한다(도 4). 테이블(56)의 제 1 라인은 테이블(52)의 제 1 라인과 유사하고, 시간 간격 식별자들 "1" 내지 "4"를 포함한다. 제 1 컬럼은 각 RRH(30-34)의 식별자들 rrh1 내지 rrh5를 포함한다. 테이블(56)의 셀들은 대응하는 시간 간격 동안 측정된 무선 전력 세기의 값을 포함한다. 예를 들면, 식별자 rrh1과 연관된 라인은 다음과 같이 판독한다: 시간 간격들 "1", "2", "3" 및 "4" 동안 RRH(30)에 의해 수신된 업링크 전송의 전력 세기는 각각 "1.8", "0.9", "0.7" 및 "0"이다. 여기에서 엠프티 셀은 영을 의미한다.
후속적으로, 단계(58)에서, LMUA(44)는 테이블들(52, 56)에 포함된 데이터로부터 이동국들을 측위한다.
초기에, 동작(60)에서, LMUA(44)는 각 시퀀스 S1i와 각 시퀀스들 S2i 사이의 상관들을 계산한다. 이를 위해, 테이블들(52, 56)에 포함된 데이터를 이용한다. 예를 들면, 식별자 ID01과 연관된 시퀀스 S11과 식별자 rrh1과 연관된 시퀀스 S21의 상관 결과 R11는 다음의 관계식에 따라 계산된다:
R11 = 1 * 1.8 + 0 * 0.9 + 1 *0.7 + O * O = 2.5
동작(60)의 끝에서 획득된 상관 결과들 Rij은 테이블(62)에 도시된다(도 5). 테이블(62)의 제 1 라인 및 제 1 컬럼은 이동국 식별자들 ID01 내지 ID05 및 RRH 식별자들 rrh1 내지 rrh5를 각각 포함한다. 셀들은 상이한 상관 결과들 Rij를 포함한다. 예를 들면, 시퀀스들 S1i 및 S2i 사이의 상관 결과 R11은 식별자들 ID01 및 rrh1 각각과 연관된 라인 및 컬럼의 교점에 있는 셀에 저장된다.
이후, 동작(64)에서, LMUA(44)는 각각의 이동국에 대해, 시퀀스들 S2i 중 어떤 하나가 이 이동국 식별자와 연관된 시퀀스 S1i와 최대로 상관되는지를 결정한다.
예를 들면, 테이블(62)에 도시된 바와 같이, 그것은 시퀀스 S1i와 최대로 상관되는 시퀀스 S2i이다. 따라서, LMUA(44)는 RRH(30)이 이동국 ID01로부터 가장 근접한 RRH임을 확립한다. 이로부터, 이 이동국은 건물(16)의 제 1 층(10) 상에 있을 가능성이 있다는 것을 도출한다.
시간 시퀀스 S1i는 이동국 i가 무선 신호를 하나의 RRHi에 전송하는 동안의 시간 간격을 나타내는 것임을 이해해야 한다. 따라서, 이동국 i가 RRHi에 근접할 때 시간 시퀀스 S1i 및 S2i가 강력하게 상관되는 것을 예상할 수 있다. 반대로, S1i과 S2i 사이의 상관은 이동국 i가 RRHi의 무선 커버리지 구역에 있지 않을 때 낮아야 한다.
테이블(62)에서, 각 컬럼에서, 최고의 상관 결과가 강조되었다. 이것은 이동국의 각각의 추정된 위치를 나타낸다. 이 예에서, 이동국들 ID01 및 ID02는 제 1 층상에 있다. 이동국 ID03은 제 3 층상에 있다. 이동국 ID04 및 ID05는 제 5 층상에 있다.
많은 다른 실시예들이 존재한다. 예를 들면, 상술된 예는 CDMA 네트워크에서 본 발명의 한 구현을 명확히 논의한다. 그러나, 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 명세서에 기술된 본 발명의 원리들이 GSM, UMTS, WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access, Inc.) 또는 다른 무선 통신 네트워크들에 동일하게 적용 가능하다는 것을 인식할 것이다. 실제로, 상기 개시내용은 복수의 분산된 원격 안테나들의 이용을 통해 셀이 복수의 무선 커버리지 구역들로 분할되는 임의의 셀룰러 네트워크에 적용할 수 있다. 예를 들면, 상기 개시내용은 US2005/0157675의 종래 기술에 개시된 분산된 안테나 시스템(DAS)에 적용될 수 있다. DAS 시스템에서, UPM은 각 건물내 안테나로 구현되며, UAM 및 LMUA는 외부 기지국으로 구현된다. 상술된 측위 시스템은 또한, 각 수신 안테나에서 전력 측정이 수행된다고 할 때 RF 케이블들, 안테나들, 및 증폭기에 기초하여 순수하게 아날로그 분산된 안테나 시스템으로 구현될 수 있다.
UAM 또는 LMUA는 코어 네트워크에 위치된 기기들과 같은 다른 셀룰러 네트워크 기기들로 구현될 수 있다.
UAM 및 LMUA는 또한 분산된 안테나 시스템(7)으로 구현될 수 있다. 따라서, 바람직하게는, UAM(42)은 기지국의 다운링크 제어 채널(들)의 모니터링 및 디코딩을 통해 시간 시퀀스 S1i를 확립한다. 따라서, UAM(42)은 임의 종류의 중앙집중식 리소스 할당 모듈에 접속될 필요가 없다.
박스(38)의 디지털 선반의 물리적인 슬롯에 직접 접속하는 대신에, 송수신기(24)는 디지털, 무선 주파수(RF), 또는 중간 주파수(IF) 포트에 접속하는 개별 구성요소들일 수 있다. 이러한 구성에서, 송수신기는 상술된 바와 같이, 디지털 코딩된 기저대역 신호들을 수신할 수 있거나, 또는 대안적으로 RF(무선 주파수들) 또는 IF(중간 주파수들) 신호들을 수신한 후에 이들 신호들을 버퍼링 및 패킷화를 위해 디지털 형태로 변환시킬 수 있다.
어떤 경우들에서는, 송수신기와 분산된 원격 안테나 시스템 사이의 인터페이스가 기지국의 RF(무선 주파수) 접속기를 경유하고, 그래서 송수신기는 분산된 원격 안테나들의 세트를 지원하기 위해 이용되고 있다는 것을 자각하지 않는다. 이 후자의 경우, 네트워크(26) 및 RDA(28)는 생략되고, 각 다운링크 신호들은 모든 원격 안테나에 의해 브로드캐스팅된다.
본 기술분야의 통상의 기술자가, RDA들이 정규 데이터 스위치들만큼 유연하게 접속될 수 있다는 것을 알기 때문에, 다수의 RDA들은 캐스케이딩된 방식으로 이용될 수 있다.
통상적으로, 각 기지국은 하나 이상의 송수신기(24)를 가지고, 그 송수신기(24)의 각각은 무선 커버리지 섹터에 대응한다. 이러한 상황에서, 각 섹터는, 각각의 분산된 안테나 시스템을 대응하는 송수신기에 접속함으로써, 복수의 무선 커버리지 구역들로 분할될 수 있다. 상이한 기지국 송수신기들에 접속된 상이한 분산된 안테나 시스템들은 서로 독립된다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 특정 층에 커버리지를 제공해야 할 RRH들의 수가, 예시적으로 RRH의 부근의 방해물들(예를 들면, 벽들 또는 다른 그러한 장애물들)의 수와 같은 환경적 요인들에 의존할 것임을 알 것이다.
시퀀스들 S1i과 S2i 사이의 상관은 상기 상세한 기술에 이용된 관계 이 외의 많은 다른 관계들을 이용하여 계산될 수 있다.
더 높은 위치 해상도는 동일한 시간 시퀀스 S1i에 대해 획득한 상관 결과들을 조합함으로써 달성된다. 예를 들면, 이동국 위치는 다음의 관계식으로부터 추정될 수 있다:
Figure 112010058060251-pct00001
여기서:
- LMS는 이동국 위치의 좌표 추정이고,
- Lrrhj는 식별자 rrhj에 대응하는 RRH의 좌표들이고,
- αj는 이 이동국에 연관된 시퀀스 S1i와 rrhj에 연관된 시퀀스 S2j 사이의 상관 결과에 의존하는 가중값이다.
이동국 위치를 결정하기 위해 그들 사이에서 상이한 상관 결과들을 비교할 필요가 없다. 다른 실시예에서, 상이한 상관 결과들은 미리 결정된 임계값 Sa에 비교된다. 상관이 임계값 Sa보다 크다면, 이동국은 대응하는 RRH의 무선 커버리지 구역 내에 있다.
멀티캐스트 어드레스는 브로드캐스트 어드레스 대신에 이용될 수 있다. 멀티캐스트 어드레스는 RRH들의 특정 세트에 대응하여, 멀티캐스트 어드레스가 이용될 때, 모든 RRH가 그 신호들을 수신하는 것은 아니다.
2 : 무선 셀룰러 네트워크 4 : 코어 네트워크
6 : 기지국 7: 분산된 안테나 시스템

Claims (5)

  1. 무선 셀룰러 네트워크의 셀의 무선 커버리지 구역(radio coverage zone) 내의 이동국의 측위(location) 방법으로서, 상기 셀은 복수의 분산된 원격 안테나들을 구비한 기지국을 포함하고, 상기 원격 안테나의 각각은 상기 셀 내의 각각의 무선 커버리지 구역을 규정하는, 상기 이동국 측위 방법에 있어서:
    어떤 시간 간격들 동안 상기 이동국에 상기 셀룰러 네트워크를 통해 전송할 업링크 전송 리소스들이 할당되었는지를 나타내는 제 1 시간 시퀀스를 확립(building)하는 단계(50),
    각각의 원격 안테나에 대해, 이 원격 안테나에 의해 동시에 수신된 상기 업링크 전송들의 총 전력 세기를 나타내는 제 2 시간 시퀀스를 확립하는 단계(54),
    상기 제 2 시간 시퀀스 중 적어도 하나와 상기 제 1 시간 시퀀스를 상관시키는 단계로서, 상기 제 1 및 제 2 시간 시퀀스들은 시간 동기되는, 상기 상관 단계, 및
    상기 상관 결과로부터 상기 이동국을 측위하는 단계(58)를 포함하는, 이동국의 측위 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동국 위치는 상기 제 2 시간 시퀀스가 상기 제 1 시간 시퀀스와 최대로 상관되는 상기 원격 안테나에 의해 규정되는 상기 무선 커버리지 구역을 선택함으로써(64) 획득되는, 이동국의 측위 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동국 위치는, 특정 분산된 원격 안테나의 무선 커버리지 구역보다 더 작은 해상도(resolution)로 상기 이동국 위치를 획득하기 위해, 대응하는 상관 결과들을 갖는 상이한 원격 안테나 위치들의 가중의 결과로부터 생기는, 이동국의 측위 방법.
  4. 무선 셀룰러 네트워크의 셀의 무선 커버리지 구역 내의 이동국의 측위 시스템으로서, 상기 셀은 복수의 분산된 원격 안테나들을 구비한 기지국을 포함하고, 상기 원격 안테나의 각각은 상기 셀 내의 각각의 무선 커버리지 구역을 규정하는, 상기 이동국의 측위 시스템에 있어서:
    어떤 시간 간격들 동안 상기 이동국에 상기 셀룰러 네트워크를 통해 전송할 업링크 전송 리소스들이 할당되었는지를 나타내는 제 1 시간 시퀀스를 확립할 수 있는 업링크 할당 모니터(42),
    각각의 원격 안테나에 대해, 이 원격 안테나에 의해 동시에 수신된 상기 업링크 전송들의 총 전력 세기를 나타내는 제 2 시간 시퀀스를 확립할 수 있는 업링크 전력 모니터(40), 및
    상기 제 2 시간 시퀀스 중 적어도 하나와 상기 제 1 시간 시퀀스 사이의 상관 결과로부터 상기 이동국을 찾을 수 있는 위치 측정 유닛 에이전트(44; location measurement unit agent)로서, 상기 제 1 및 제 2 시간 시퀀스들은 시간적으로 동기되는, 상기 위치 측정 유닛 에이전트(44)를 포함하는, 이동국의 측위 시스템.
  5. 무선 셀룰러 네트워크에 있어서:
    이동국(36),
    복수의 분산된 원격 안테나들(30-34)을 구비한 분산된 안테나 시스템(7)으로서, 각각의 원격 안테나는 무선 커버리지 셀의 무선 커버리지 구역을 규정하는, 상기 분산된 안테나 시스템(7), 및
    상기 무선 커버리지 셀을 규정하는 기지국(6)으로서, 상기 기지국은 로컬 네트워크를 통해 상기 원격 안테나들(30-34)에 링크된 적어도 하나의 송수신기(2)를 구비하고, 상기 송수신기(2)는 상기 셀룰러 네트워크를 통해 수신된 데이터를 상기 원격 안테나들에 멀티캐스팅하거나 브로드캐스팅할 수 있어서, 완전히 동일한 데이터가 상기 복수의 원격 안테나(30-34)에 의해 공중으로(over the air) 전송되는, 상기 기지국(6)을 포함하고,
    상기 무선 셀룰러 네트워크는, 어떤 시간 간격들 동안 상기 이동국에 상기 셀룰러 네트워크를 통해 전송할 업링크 전송 리소스들이 할당되었는지를 나타내는 제 1 시간 시퀀스를 확립할 수 있는 업링크 할당 모니터(42)를 포함하고,
    각각의 원격 안테나(30-34)는, 그 안테나에 의해 동시에 수신된 상기 업링크 전송들의 총 전력 세기를 나타내는 제 2 시간 시퀀스를 확립할 수 있는 업링크 전력 모니터(40)를 포함하고,
    상기 네트워크는 상기 제 2 시간 시퀀스 중 적어도 하나와 상기 제 1 시간 시퀀스 사이의 상관 결과로부터 상기 이동국을 측위할 수 있는 위치 측정 유닛 에이전트(44)를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 시간 시퀀스들은 시간적으로 동기되는, 무선 셀룰러 네트워크.
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