KR20020020789A - 통신 신호의 변화를 판정하고, 이러한 정보를 사용하여ｓｐｓ 신호 수신 및 처리를 개선하는 방법 - Google Patents

통신 신호의 변화를 판정하고, 이러한 정보를 사용하여ｓｐｓ 신호 수신 및 처리를 개선하는 방법 Download PDF

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Abstract

통신 수신기 또는 송신기에 접속되는 모바일 위성 측위 시스템 (SPS) 수신기의 위치를 판정하는 방법 및 장치를 개시한다. 일 예의 방법으로, 통신 수신기에 의해 수신되는 통신 신호의 변화를 판정한다. 이 변화에 기초하여, 파라미터를 결정하여, SPS 위성으로부터의 SPS 신호를 이 파라미터에 따라 처리한다. 더욱 상세한 본 방법에 따르면, 이 변화는 통신 신호의 레벨 변동이고,이 파라미터는 SPS 위성으로부터 SPS 신호를 획득하는 프로세스에서 SPS 신호를 탐색하기 위한 주파수 범위를 특정하는 이동 정보이다. 다른 실시예에서는, 이 통신 신호의 변화는 전력 제어 커맨드에 응답한 전송신호의 변화이다. 또한, SPS 수신기 및 통신 수신기를 구비하는 모바일 통신 시스템과 같은 장치를 설명한다.

Description

통신 신호의 변화를 판정하고, 이러한 정보를 사용하여 ＳＰＳ 신호 수신 및 처리를 개선하는 방법{METHOD FOR DETERMINING A CHANGE IN A COMMUNICATION SIGNAL AND USING THIS INFORMATION TO IMPROVE SPS SIGNAL RECEPTION AND PROCESSING}
특히, SPS 위성으로부터 SPS 신호를 획득하는 동안, 모바일 위성 측위 시스템 (SPS) 수신기 (예를 들면, 전지구 측위 시스템 수신기) 의 이동은 이 SPS 수신기의 측위 판정 기능에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 이 모바일 SPS 수신기의 속도가 고속일수록, 획득/검색 프로세스의 시간 소비를 더욱 가중시킨다. 또한, 이 모바일 SPS 수신기 속도의 고속화는 SPS 신호의 (획득 후의) 추적에 영향을 준다. 이러한 문제들은 고속으로 이동하는 궤도 SPS 위성의 이동에 의해 합성되는, 이 SPS 수신기 이동으로부터의 도플러 효과로 발생한다. 종래 기술에는, 이 SPS 위성의 이동으로 인한 도플러 효과를 예측하기 위한 수개의 기술이 알려져 있다. 특히, 이들 기술은 (이동할 수 있는) 정지 SPS 수신기에 대해 유용하다. 이러한 기술을 미국특허 제 4,445,118 호, 5,841,396 호 및 PCT 공개번호 제 WO 98/25157 호에 개시하고 있다. 일반적으로, 이들 기술은, SPS 수신기가 정지상태일 (예를 들면, 지표면상에 고정되어 있거나, 사람의 걸음속도와 같이 매우 느리게 이동하는) 것을 필수로 한다. 이 SPS 수신기가 자동차로 이동하는 경우, 이 SPS 수신기의 고속 이동으로 인한 유효 도플러 효과는 정지 SPS 수신기에 대하여 예측되는 도플러 효과와는 상당한 차이를 가질 수 있다. 따라서, 종래의 이들 기술은 많은 상황에 대해서는 대개 유용하나, 고속으로 이동하는 이 SPS 수신기의 경우에는 유용할 수 없다.
본 출원은 1999년 7월 20일에 출원된, Norman F. Krasner의 미국 특허 가출원번호 제 60/144,610 호 "Method for Determining Motion of a Mobile Communication Receiver and Using this Information to Improve GPS Signal Reception and Processing"를 우선권으로 주장한다.
도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 예시적인 방법을 설명하는 플로우차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 다른 방법을 도시하는 플로우차트이다.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 예를 도시한다.
도 4는 측정되는 레일리 엔벨로프의 예를 도시한다.
도 5는 데시벨 단위인 특정 레벨과 관련한 신호 레벨 크로싱 레이트를 설명하는 그래프의 예를 도시한다.
도 6은 다양한 차량 속도에 대한 평균 페이드 지속시간을 설명하는 그래프의 예를 도시한다.
본 발명은 통신 신호의 변화를 판정하고, 이들 변화와 관련한 정보를 사용하여, SPS 신호들을 처리 (예를 들면, 수신) 하는데 영향을 주는 방법 및 장치에 관한 것이다. 예시적인 방법으로는, 통신 수신기에 의해 수신되는 통신 신호의 변화를 판정한다. 이 변화에 기초하여, 파라미터를 결정하여, SPS 위성으로부터의 SPS 신호를 이 파라미터에 따라 처리한다. 예를 들면, 이 파라미터는, 1 개 이상의 SPS 위성으로부터의 SPS 신호를 획득하는 프로세스에서, SPS 신호에 대한 주파수 범위를 결정하는데 사용할 수 있는 이동 정보를 나타낼 수 있다. 이러한 이동 정보의 예는 이 통신 신호 엔벨로프 (envelope) 의 페이드 (fade) 사이의 페이드 레이트 또는 시간을 포함한다. 또 다른 예로는, 통신 트랜시버에 의해 전송되는 이 통신 신호의 레벨 변화를 모니터링하거나, 이러한 레벨을 바꾸기위한 커맨드를 모니터링한다.
또한, SPS 수신기 및 통신 수신기를 포함하는 모바일 통신 시스템과 같은 장치를 설명한다.
본 발명은, 유사 참조 번호가 동일 소자를 의미하는 첨부 도면을 통하여 예를 들어 설명하였지만, 이에 한정하지 않는다.
통신 신호의 변화를 판정하여, SPS 처리시, 이 변화와 관련한 정보를 사용하는 방법 및 장치 신호들을 설명한다. 다음의 설명 및 도면은 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 다음의 설명에서는, 예로서, 많은 특정 세부사항을 설명하여, 본 발명의 전체적인 이해를 제공한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이 특정 세부사항없이 실행될 수 있음을 이해한다. 그 외의 경우에, 잘 알려진 구성 및 장치를 설명의 용이화를 위해 블록 다이어그램내에 도시한다.
일 실시형태에서, 본 발명은, SPS 수신기가 이동을 진행할 수 있는 경우에, GPS 위성으로부터의 GPS (전지구 측위 시스템) 와 같은 위성 측위 시스템 (SPS) 신호를 처리하는 것을 다룬다. 이 SPS 수신기가 이동중인 이러한 조건하에서는, GPS 신호의 주파수는 이 SPS 수신기의 이동으로 인한 도플러 효과가 GPS 신호의 주파수를 시프트시킨다. 이는 GPS 신호의 획득을 더욱 어렵게 할 뿐만 아니라, 이 신호의 추적을 더욱 어렵게 한다. 이동 정보를 GPS 수신기에 제공하는데 정보의 보조 소스를 사용할 수 있는 경우에, 이 수신기는 획득 전략을 바꾸는데 이러한 정보를 사용할 수 있다. 예를 들면, 이 수신기의 이동이 매우 적다고 가정한 경우에는, (GPS 수신기의 이동으로 인한) 도플러 효과가 매우 적어, 이 GPS 수신기는 매우 오랜 긴 획득 시간을 종종 야기하는 프로세스인, 폭 넓은 도플러 영역에 걸친 긴 탐색을 피할 수 있다.
일 실시형태에서, 본 발명은, GPS 수신기가 동작 통신 장치와 일체식으로 또는 근접해 있는 경우에, 이러한 플랫폼 이동을 판정하는 방법을 제공한다.
본 발명은 이동을 판정하는데 사용되는 가속도계, 자이로스 (gyros), 속도계 등과 같은 특정 외부 장치를 요하지 않는 이점을 제공한다. 이러한 장치는 매우 비싸고, 외부 탑재를 요할 수 있으며, 특히 비용에 민감한 모바일 소비자 애플리케이션에 대하여 폭넓지 못하다.
본 발명의 바람직한 실시형태는 일체식 GPS 수신기를 가진 셀 폰이다. 그러나, 본 발명은 셀 폰, 또는 이 셀 폰과 통신하는 다른 통신 장치 (예를 들면, 직렬 배선 링크 또는 짧은 영역 무선 링크) 에 대해 매우 잘 동작할 수 있고, 이 셀폰은 통신 시스템에 매우 근접해 있고, 이들 양자는 동일한 플랫폼 이동을 공유한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 방법은 통신 신호의 엔벨로프의 변동 또는 다른 신호 파라미터를 관측하여, GPS 신호를 어떻게 처리 (예를 들면, 탐색) 할 것인지를 결정하는데 사용되는 이들 변동 속도 정보에서 도출한다.
모바일 입장에서는, 셀룰라형 신호는 수개의 경로로부터의 모바일에 제공되는 수신 신호로 생긴 간섭으로 인한 신속한 신호레벨 변동을 경험한다. 예를 들면, 이 셀룰라 신호를 셀룰라 폰 타워로부터 직접 수신할 수 있고, 지면으로부터 반사한 후 직접 수신할 수 있다. 다른 방법으로는, 셀 폰 신호를 빌딩 근처의 다중 반사로부터 수신할 수 있다.
특히, 이러한 반사 환경에서는, 수신 신호 엔벨로프의 확률 교란은 협대역인 경우에, 레일리 확률 교란을 따른다. 게다가, 일반적으로, 셀 폰이 라인을 따라 이동하면, 그 수신 신호는 1/2 캐리어 파장의 거리내에서 피크값으로부터 작은 값으로 진행한다. 실제적으로, 이러한 페이딩은 통계적인 것이므로, 1/2 파장만큼 별도로 측정하는 경우, 이 측정들간에 이 엔벨로프의 진폭은 거의 통계적으로 무관하다. 페이딩 현상에 대한 문제는 G.A.Arrendondo 등의 "Advanced Mobile Phone Service, Voice and Data Transmission" pp. 303-315,Bell SystemTechnical Journal, January 1979에 개시되어 있다.
예를 들면, 850MHz, 셀 폰 대역에서는, 독립적인 페이드는 약 7인치 떨어져 있다. 따라서, 차량 또는 다른 이동 플랫폼이 이동함에 따라, 이 엔벨로프는 상하 이동하는 것으로 나타나고, 이러한 이동이 나타나는 평균 레이트는 플랫폼 속도의 함수이다. 이러한 레이트의 측정을 소위 레벨 크로싱 레이트로 찾는다. 이 엔벨로프의 평균값을 찾고, 레벨을 아래 설명한 양, 예를 들면, 10 dB 아래로 평균값을 설정한다. 신호 레벨을 이러한 하부 임계값 아래로 떨어뜨리는 경우, 시간 주기, 즉, 10 초에 걸쳐, 발생 회수를 측정한다. 이러한 임계 크로싱과 같은 레이트가 페이드 레이트의 측정이다. 예를 들면, 850MHz 주변에서는, 시간 당 20 mile의 속도에서, 평균값에 대한 10dB 임계값의 페이드 레이트는 초당 약 18 번이다. 다른 측정은 임계값 아래의 페이드의 평균지속시간이다. 850MHz에서는, 시간당 20 mile 에서, 평균 페이드 지속시간이 약 5msec이다. 이 페이드 레이트는 차량 속도에 비례할 뿐만 아니라, 수신 신호의 주파수에도 비례한다. 이와 유사하게, 이 페이드 지속시간은 이들의 양에 역으로 비례한다.
따라서, 본 발명의 예시적인 방법은, GPS 수신기에 근접하거나, 일체식인 셀폰 또는 다른 통신장치의 수신 신호를 모니터링하고, 수신 통신 신호 캐리어의 페이딩 통계, 또는 이 수신 신호의 다른 다중 경로 관련 통계들을 사용하여, 이 모바일 플랫폼의 속도를 추정한다. 이 모바일 플랫폼의 추정 속도를, 통신 장치에 근접해 있는 GPS 수신기에 의해 수신되는 GPS 신호들의 획득 및 처리를 제어하는데 사용한다. 종종, GPS 신호의 획득은 신호의 캐리어 주파수에 대한 탐색을 포함한다. 이러한 주파수를, (1) 지구와 관련한 GPS 위성 이동으로 인한 도플러, 및 (2) 수신기 플랫폼의 이동으로 인한 도플러인, 도플러의 2 개의 소스에 의해 교대로 바꾼다. 다음, 플랫폼의 속도를 기지하여, 적합한 획득 전략을 전개시킨다. 예를 들면, 추정속도가 매우 느린 경우 (플랫폼이 실질적으로 정지상태에 있는 경우) 에는, GPS 위성으로부터 GPS 신호를 획득하는데 요하는 주파수 (또는 도플러) 탐색의 양을 감소시킬 수 있다. 반면, 추정 속도가 고속인 경우에는, 이러한 주파수 검색의 양을 증가시킬 수 있다. 이 추정 속도가 저속 레벨과 고속 레벨 사이에 있는 경우에는, 도플러 검색의 중간 레벨을 수행할 수 있다. 따라서, 도플러 불확정성의 레벨을 (페이딩 통계로 얻어진) 추정 속도로부터 결정할 수 있고, 이러한 도플러 불확정성의 레벨을, 도플러 시프트 탐색 레벨을 결정하는데 사용할 수 있다 (예를 들면, 탐색을 위해, 도플러 빈의 개수는 도플러 불확정성의 레벨에 기초할 수 있다).
모바일 시스템에 대한 페이딩 현상의 모델이 Lee (William C. Y. Lee,Mobile Communications Design Fundamentalpp. 100-105, Howard Sams & Co., 1986) 에 개시되어 있다. 이 모델은 초당 (한 방향으로만의, 예를 들면, 양의 방향으로만의) 레벨 크로싱의 수 (n(R)), 및 주어진 레벨 (R) 아래의 시간 ("페이드 지속시간" 이라 함) 에 대한 수학식을 제시한다.
여기서, R은 RMS 신호 레벨로 정규화한 레벨이고, V는 모바일 속도이고,λ는 신호 파장이다. 이 레벨 크로싱 레이트는 주파수에 비례하고, 페이드 지속시간은 역비례한다. 예를 들면, 시간 당 30 mile 또는 13.4 m/sec 로 이동하고, 레벨 설정이 RMS 이하의 10dB인 차량에 대해서는, 초당 n(R)=27.2의 크로싱 레이트 및 3.49 msec의 양을 얻었다. 물론, 이들 수들은 평균값이고, 1초와 같은 짧은 주기에 걸친 개별적인 측정은 이들 수를 예측하는데 사용되는 이 모델로부터의 통계적인 변동 및 변화로 인하여, 이들 평균값과 상당한 차이가 날 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이들 수학식은 우수한 경향의 추정력을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일반 실시예를 설명하는 플로우차트이다. 동작 (101) 에서는, 통신 신호의 변화를 판정한다. 이러한 통신 신호는 상이한 수신기간의 구별을 위한 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 을 사용하는 셀룰라 전화기 신호일 수 있다. 다른 방법으로는, 이 통신 시스템은 AMPS 아날로그 셀룰라 시스템 또는 GSM 시 분할 다중 접속 셀룰라 시스템 또는 페이징 시스템일 수도 있다. 일반적으로, 측정되는 이러한 변화는 시간에 걸친, 수신 통신 신호의 다른 신호 레벨 또는 신호 진폭의 변화이다. 위에서 설명한 바와 같이, 이러한 측정이 신호 레벨 크로싱 레이트이다. 동작 (102) 은 동작 (101) 에서 측정하였던 이들 변화로부터 파라미터를 결정한다. 이러한 파라미터를 SPS 신호를 처리하는데 사용한다. 이 SPS 신호 처리는 동작 (103) 에서 발생하며, 이 SPS 신호를 처리하는 방법을 이 파라미터에 기초한 적어도 일부분에서 결정한다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 더욱 특정한 방법을 설명한다. 동작 (201) 에서는, 셀룰라 통신 신호에서의 변화를 판정한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 이 변화를 신호 레벨 크로싱 레이트에서 측정할 수 있다. 동작 (203) 에서는, 셀룰라 통신 신호의 이 변화로부터 대략적인 이동 정보를 결정한다. 이를, 이 셀룰라 통신 신호의 변화에 관한 측정 정보로부터 대략적인 이동 정보로의 변환을 위한 룩업 테이블 또는 다른 기술에 의해 수행할 수 있다. 예를 들면, 수학식 ((1) 및 (2)) 을 사용할 수 있거나, 동작 (201) 에서 측정되는 변화로부터 동작 (203) 에서 결정되는 이동 정보로 변환하는데 사용할 수 있는 다양한 그래프를 도시하는 위에서 언급한 Bell System Technical Journal을 사용할 수 있다.
다음, 동작 (205) 에서는, 이 이동 정보를 사용하여, 대략적인 이동 정보에 기초하여 도플러 탐색 윈도를 결정할 것이다. 당업자는, 더욱 빠른 속도를 나타내는 이동 정보는 낮은 속도를 나타내는 이동 정보보다 주파수에서 더욱 넓은 탐색 윈도를 요함을 알 것이다. 동작 (207) 에서는, SPS 신호를 동작 (205) 에서 특정된 이러한 도플러 탐색 윈도에서 탐색함으로써, 1 개 이상의 SPS 위성에 대한 의사범위를 결정하여, 이 SPS 신호를 획득한다. 다음, 동작 (209) 에서는, 종래의 기술을 사용하여, SPS 수신기의 위치를 판정할 수 있다.
앞의 방법들을, 궤도 SPS 위성과 관련한 도플러 정보를 사용하는 방법을 포함하는 공지된 종래의 다른 기술과 함께 실시할 수 있다. 예를 들면, 미국특허제 5,841,396 호는 대략적인 도플러 정보를 모바일 SPS 수신기에 제공하기 위한 기술 또는 모바일 SPS 수신기와 함께 사용하기 위한 기술을 설명한다. 본 발명에 따라 결정되는 이동 정보와 관련한 도플러 뿐만 아니라 SPS 위성과 관련한 도플러에 기초하여 적합한 주파수 범위에 걸쳐 대략적인 탐색 윈도를 결정하기 위해, 본 발명의 대략적인 이동 정보와 결합하여 이러한 도플러 정보를 사용할 수 있다. 게다가, PCT 공개번호 제 WO 98/25157에 개시된 바와 같이, 다양한 셀계 정보 소스를 사용할 수 있다. 예를 들면, 통신 수신기와 통신하는 특정 셀 사이트의 결정은 1 개 이상의 SPS 위성에 대한 도플러 정보를 특정할 수 있고, SPS 신호의 획득 프로세스에서 주파수 범위/탐색 윈도를 특정하기 위해, 이러한 도플러 정보를 본 발명에 따라 결정되는 이동 정보와 결합하여 사용할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 참조하고 있는 미국특허 제 5,841,396 호 및 본 명세서에서 참조하고 있고, 1997년 4월 15일에 출원되고, 현재 공동 계류중인 미국특허 출원 제 08/842,559 호에 개시된 바와 같이, 본 발명을, SPS 신호의 획득 또는 추적을 개선시키기 위한 다른 기술과 결합할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 모바일 시스템 (301) 의 일 실시형태를 도시한다. 이 모바일 시스템 (301) 은 각각이 통신 신호 측정 유닛 (305) 과 접속되는 셀룰라 통신 트랜시버 (303) 및 SPS 수신기 (307) 를 구비한다. 이 통신 신호 측정 유닛 (305) 은 채널 (309) 에 의해 셀룰라 통신 트랜시버 (303) 와 접속한다. 이 측정 유닛 (305) 을 셀룰라 통신 트랜시버 (303) 와 일체식으로, 또는 부분에 설치할 수 있다. 예를 들면, 많은 셀룰라 통신 송신기는 신호 처리 유닛을 구비한다. 이 SPS 수신기 (307) 는, 명세서내에 설명되어 있는 방법 및 기술에 따라 이 SPS 수신기 (307) 의 사용을 위한 파라미터 또는 측정을 제공하는 채널 (312) 에 의해 이 통신 신호 측정 유닛 (305) 과 접속한다. 선택적으로, 이 SPS 수신기 (307) 는, 기지국 또는 다른 소스 (예를 들면, 1997년 4월 15일에 출원되고, 현재 공동 계류중인 미국특허 출원 제 08/842,559호에 개시된 바와 같은 SPS 서버) 에 대한 셀룰라 통신 링크를 통하여 이 SPS 수신기 (307) 에 도플러 정보 또는 다른 보조 정보를 제공하는데 사용할 수 있는 선택 채널 (311) 에 의해 셀룰라 통신 트랜시버 (303) 와 접속할 수도 있다. 셀룰라 통신 신호를 안테나 (304) 를 통하여 송수신한다. SPS 위성으로부터의 SPS 신호들을 SPS 안테나 (308) 를 통하여 수신한다. 일부 실시형태에서는, 이들 안테나 (304,308) 를 공유할 수도 있다. 이 SPS 수신기 (307) 는 종래의 GPS 수신기가 될 수 있거나, 미국특허 제 6,002,363 호에 개시된 바와 같은 GPS 수신기 또는 미국특허 제 5,663,734 호에 개시된 바와 같은 GPS 수신기가 될 수도 있다. 또한, 종래의 상관계 GPS 수신기와 같은, 다른 종류의 GPS 수신기를 사용할 수 있다. 셀룰라 통신 트랜시버 (303) 는 CDMA 셀룰라 전화 트랜시버 또는 GSM 셀룰라 전화 트랜시버, AMPS 전송기 또는 일반 사용하는 다양한 다른 전송기들이 될 수 있다. 통신 신호 측정 유닛 (305) 은 이 수신 셀룰라 신호에 대해 채널 (309) 에 의해 송신기 (303) 의 소스와 접속하여, 이 셀룰라 신호를 측정한다. 이러한 셀룰라 신호의 측정은, 명세서내에 설명되는 신호 레벨 크로싱 레이트를 측정하는 종래의 기술에 따라 수행할 수 있다. 다음, 이러한 신호 레벨 크로싱 레이트의 측정을 아래 설명한 바와 같이, 이동 정보를 결정하는데 사용할 수 있다. 예를 들면, 신호 레벨 측정 레이트로부터 추정 속도로 변환하는 룩업테이블을 이 측정 유닛 (305) 에 의해 수행할 수 있다. 다음, 이러한 속도를 채널 (312) 에 의해 SPS 수신기 (307) 에 공급할 수 있고, 따라서, 이 SPS 수신기 (307) 는 이 측정 유닛 (305) 에 의해 특정되는 대략적인 이동 정보에 기초하여 SPS 신호를 획득하기 위한 주파수 탐색 윈도를 변형시킨다.
도 4는, 시간당 12 마일 (12 MPH) 의 속도에서, 신호의 레벨이 변하는 경우에, 측정되는 레일리 엔벨로프의 실시예를 도시한다. 이러한 변화 신호 레벨을 다양한 방법으로 측정하여 그래프로 설명할 수 있다. 이들 이동 통신 시스템의 속도를 판정하는데 사용할 수 있는 그래프를 룩업 테이블을 형성하는데 사용할 수 있다. 도 5는 데시벨 단위인, 레벨에 관련한 신호 크로싱 레이트의 그래프의 실시예를 도시한다. 측정된 신호 레벨 크로싱 레이트를, 도 5와 같은 그래프로부터 추정속도를 도출하는데 사용할 수 있다. 도 6은 다양한 차량 속도에 대한 평균 페이드 지속시간을 도시하는 그래프의 실시예로서, 측정된 평균 페이드 지속시간을 도 6과 같은 그래프로부터 추정 속도를 도출하는데 사용할 수 있다.
속도의 다른 측정방법
앞에서 설명한 다양한 방법들은 수신 통신 신호의 통계에 기초하여 플랫폼의 속도를 추정할 수 있다. 이 신호의 엔벨로프에서의 변동은 안정적이다. 수신 체인내에서 통신 신호의 레벨을 제어하는데 사용하는 AGC 제어 전압 또는 신호를 조사함으로써, 이러한 변동을 수행할 수 있다. 종종, 평균 수신 신호 레벨을 수신기 강도의 측정 (소위, RSSI;수신기 신호 강도 표시기라 함) 으로서 제공한다. 그러나, 일부 환경에서, 고속의 레이트에서는, 이러한 RSSI를 측정하지 않기 때문에, 신속한 엔벨로프 변동을 결정하기 위한 능력을 손상시킬 수 있다.
통신 신호의 강도의 변동을 모니터링하는 다른 방법은 셀폰 (또는 다른 모바일 통신 장치) 의 전력 제어 커맨드를 모니터링하는 것이다. 종종, CDMA 시스템에서는, 셀룰라 기지국이 전력 제어 커맨드를 모바일에 전송하여, 즉, 이 기지국이 모바일의 신호를 소정의 레벨에서 수신하도록 이 모바일의 전송 전력을 조정하는 경우가 있다. 이를 폐쇄 루프 전력 제어라고 한다. 종종, 이러한 전력 제어 커맨드는 밀리초당 1번과 같은 고속의 레이트에서 발생하여, 기지국에서 관측시, 모바일의 전송기가 레일리 페이딩을 보상할 수 있다. 일반적으로, 이 전력 제어 커맨드는 1 dB 와 같은 미소증가분을 갖는 업/다운 커맨드이다. 이 증가분을 축적시킴으로써, 이들 커맨드를 실제 전송 레벨로 변환할 수 있다. 셀 폰 (또는 다른 통신 장치) 의 전송기에 대한 전력 제어 커맨드를 모니터링하는 이러한 기술을 사용하여, 셀 폰 (또는 다른 통신 시스템) 전송 신호에서의 변화를 사용하여, SPS 신호의 처리 방법을 결정하는데, 도 1 또는 도 2에 도시한 유사한 방법을 수행할 수 있다.
위에서 설명한 방법에서, 효율적으로 모니터링하는 파라미터는 모바일 시스템 수신기의 수신 신호의 수신 전력이기 보다는, 모바일의 트랜시버의 전송 전력의 레벨이다. 이 때문에, 다른 실시형태에서는, 전력 제어 커맨드를 모니터링하기 보다는, 트랜시버의 전송 전력을 직접 모니터링 할 수 있다. 그러나, 일반적으로, 디지털 성질을 갖는 이 전력 제어 커맨드가 직접적인 실현에 적합하다.
본 발명의 방법 및 장치가 GPS 위성을 통하여 설명하였지만, 본 교시를, 위성유사 장치 (pseudolite), 또는 위성과 위성유사 장치의 조합을 사용하는 측위 시스템에 동등하게 적용할 수 있다. 이 위성유사 장치는 GPS 시간으로 일반적으로 동기되는 L-대역 캐리어 신호상에서 복조되는 (GPS 신호와 유사한) PN코드를 브로드캐스트하는 지상계 전송기이다. 각각의 전송기는 고유 PN 코드를 할당받을 수 있어, 이 전송기를 원격 수신기에 의해 식별한다. 위성유사 장치는 궤도 위성으로부터의 GPS 신호를 사용할 수 없는, 터널, 탄광, 빌딩, 또는 다른 밀폐지역과 같은 환경에서 매우 유용하다. 명세서내에서 사용한 위성이란 용어는, 위성유사 장치 또는 위성유사 장치의 등가물을 포함하며, 명세서내에서 사용한, GPS 신호는 위성유사 장치 또는 위성유사 장치의 등가물로부터의 GPS류 신호들을 포함한다. 앞의 설명에서, 본 발명은 미국의 전지구 측위 시스템 (GPS) 계상의 적용을 통하여 설명해왔다. 그러나, 이들 방법을, Russian Glonass 시스템과 같은 유사 위성 측위 시스템에 동일하게 적용할 수 있다. 명세서에서 사용한 GPS라는 용어는 Russian Glonass 시스템을 포함한 이러한 다른 위성 측위 시스템을 포함한다. "GPS 신호"라는 용어는 이러한 다른 위성 측위 시스템으로부터의 신호들을 포함한다.
본 발명은 특정예의 실시형태를 통하여 설명하였지만, 청구범위에 설명한 본 발명의 더 넓은 의미 또는 범위에서 벗어나지 않으면서, 본 실시형태에 다양한 변형 및 변경을 만들 수 있다.

Claims (43)

  1. 통신 수신기에 접속되는 모바일 위성 측위 시스템 (SPS) 수신기의 위치를 판정하는 방법에 있어서,
    상기 통신 수신기에 의해 수신되는 통신 신호의 변화를 판정하는 단계; 및
    상기 변화에 기초하여 파라미터를 결정하고, 상기 파라미터에 의해 특정되는 방법으로 상기 SPS 수신기의 SPS 신호를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 통신 신호는 무선 셀 사이트로부터 전송되는 셀룰라 신호인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 셀룰라 신호는 상이한 통신 수신기들간을 구별하기 위해 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 기술을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 셀룰라 신호는 상이한 통신 수신기들간을 구별하기 위해 시 분할 다중 접속 (TDMA) 기술을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 변화는 상기 모바일 SPS 수신기 및 상기 통신 수신기가 함께 이동할 때에 신호 레벨의 변화이고, 상기 파라미터는 상기 통신 수신기의 이동 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 이동 정보는 1 개 이상의 SPS 위성으로부터 SPS 신호를 획득하는 탐색 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 이동 정보가 제 1 속도를 특정하는 경우, 상기 탐색 범위는 제 1 범위이고, 상기 이동 정보가 제 2 속도를 특정하는 경우, 상기 탐색 범위는 제 2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 속도는 상기 제 2 속도보다 느리고, 상기 제 1 범위는 상기 제 2 범위보다 주파수에서 작은 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 SPS 수신기는 상기 SPS 수신기를 고려하여, 1 개 이상의 SPS 위성에 대한 1 개 이상의 의사범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 파라미터는 상기 의사범위를 결정하는데 사용되고, 상기 변화는 상기 신호 레벨의 페이딩인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. SPS 위성으로부터의 SPS 신호를 수신하여 처리하는 위성 측위 시스템 (SPS) 수신기;
    통신 신호를 수신하는 통신 수신기; 및
    상기 통신 수신기에 접속되고, 상기 SPS 수신기에 접속되며, 상기 SPS 신호를 처리하는 방법을 특정하는 상기 통신 신호의 변화를 판정하는 통신 신호 측정 (CSM) 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 CSM 유닛은 상기 변화에 기초하여 파라미터를 결정하고, 상기 파라미터는 상기 방법을 특정하는 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 통신 신호는 무선 셀 사이트로부터 전송되는 셀룰라 신호인 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 셀룰라 신호는 상이한 통신 수신기들간을 구별하기 위해 (a) 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 기술 또는 (b) 시 분할 다중 접속 (TDMA) 기술중 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 변화는 상기 모바일 통신 시스템이 이동할 때에 신호 레벨의 변화이고, 상기 파라미터는 상기 모바일 통신 시스템의 이동 정보인 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 이동 정보는 1 개 이상의 SPS 위성으로부터 SPS 신호를 획득하는 탐색 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 이동 정보가 제 1 속도를 특정하는 경우, 상기 탐색 범위는 제 1 범위이고, 상기 이동 정보가 제 2 속도를 특정하는 경우, 상기 탐색 범위는 제 2 범위인 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 속도는 상기 제 2 속도보다 느리고, 상기 제 1 범위는 상기 제 2 범위보다 파장에서 작은 것을 특징으로 모바일 통신 시스템.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 SPS 수신기는 상기 SPS 수신기를 고려하여, 1 개 이상의 SPS 위성에 대한 1 개 이상의 의사범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 파라미터는 상기 의사범위를 결정하는데 사용되고, 상기 변화는 상기 신호 레벨의 페이딩인 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  21. 통신 트랜시버에 접속되는 모바일 위성 측위 시스템 (SPS) 수신기의 위치를 판정하는 방법에 있어서,
    상기 통신 트랜시버에 의해 전송되는 통신 신호의 변화를 판정하는 단계; 및
    상기 변화에 기초하여 파라미터를 결정하고, 상기 파라미터에 의해 특정되는 방법으로 상기 SPS 수신기의 SPS 신호를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 변화는 통신 링크를 통하여 상기 통신 트랜시버에 의해 수신되는 전력 제어 커맨드를 모니터링함으로써 결정되는 전력 레벨의 변화인 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 변화는 상기 통신 트랜시버의 소자를 제어함으로써 상기 통신 트랜시버의 전력 제어 전송기 회로에 제공되는 전력 제어 커맨드를 모니터링함으로써 결정되는 전력 레벨인 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 전력 제어 커맨드는 상기 통신 트랜시버로부터 기지국에 의해 수신되는 신호에 응답하여 상기 기지국으로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. SPS 위성으로부터의 SPS 신호를 수신하여 처리하는 위성 측위 시스템 (SPS) 수신기;
    통신 신호를 송수신하는 통신 트랜시버; 및
    상기 통신 트랜시버에 접속되고, 상기 SPS 수신기에 접속되며, 상기 SPS 신호를 처리하는 방법을 특정하는 상기 통신 신호의 변화를 판정하는 통신 신호 측정 (CSM) 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 변화는 통신 링크를 통하여 상기 통신 트랜시버에 의해 수신되는 전력 제어 커맨드를 모니터링함으로써 결정되는 전력 레벨의 변화인 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 변화는 상기 통신 트랜시버의 소자를 제어함으로써 상기 통신 트랜시버의 전력 제어 전송기 회로에 제공되는 전력 제어 커맨드를 모니터링함으로써 결정되는 전력 레벨인 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  28. 제 26 항에 있어서, 상기 전력 제어 커맨드는 상기 통신 트랜시버로부터 기지국에 의해 수신되는 신호에 응답하여 상기 기지국으로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  29. 제 21 항에 있어서, 상기 통신 신호는 무선 셀 사이트로부터 전송되는 셀룰라 신호인 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 셀룰라 신호는 상이한 통신 트랜시버들간을 구별하기 위해 (a) 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 기술, 또는 상이한 통신 트랜시버들간을구별하기 위해 (b) 시 분할 다중 접속 (TDMA) 기술중 적어도 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 29 항에 있어서, 상기 변화는 상기 모바일 SPS 수신기 및 상기 통신 트랜시버가 함께 이동할 때에 신호 레벨의 변화이고, 상기 파라미터는 상기 통신 트랜시버의 이동 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 이동 정보는 1 개 이상의 SPS 위성으로부터 SPS 신호를 획득하는 탐색 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 이동 정보가 제 1 속도를 특정하는 경우, 상기 탐색 범위는 제 1 범위이고, 상기 이동 정보가 제 2 속도를 특정하는 경우, 상기 탐색 범위는 제 2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 제 1 속도는 상기 제 2 속도보다 느리고, 상기 제 1 범위는 상기 제 2 범위보다 주파수에서 작은 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 31 항에 있어서, 상기 SPS 수신기는 상기 SPS 수신기를 고려하여, 1 개 이상의 SPS 위성에 대한 1 개 이상의 의사범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 파라미터는 상기 의사범위를 결정하는데 사용되고, 상기 변화는 상기 신호 레벨의 페이딩인 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 25 항에 있어서, 상기 CSM 유닛은 상기 변화에 기초하여 파라미터를 결정하고, 상기 파라미터는 상기 방법을 특정하는 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 통신 신호는 상이한 통신 트랜시버들간을 구별하기 위해 (a) 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 기술, 또는 (b) 시 분할 다중 접속 (TDMA) 기술중 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  39. 제 37 항에 있어서, 상기 변화는 상기 모바일 통신 시스템이 이동할 때에 신호 레벨의 변화이고, 상기 파라미터는 상기 모바일 통신 시스템의 이동 정보인 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 이동 정보는 1 개 이상의 SPS 위성으로부터 SPS 신호를 획득하는 탐색 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 이동 정보가 제 1 속도를 특정하는 경우, 상기 탐색 범위는 제 1 범위이고, 상기 이동 정보가 제 2 속도를 특정하는 경우, 상기 탐색 범위는 제 2 범위인 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
  42. 제 41 항에 있어서, 상기 제 1 속도는 상기 제 2 속도보다 느리고, 상기 제 1 범위는 상기 제 2 범위보다 파장에서 작은 것을 특징으로 모바일 통신 시스템.
  43. 제 39 항에 있어서, 상기 SPS 수신기는 상기 SPS 수신기를 고려하여, 1 개 이상의 SPS 위성에 대한 1 개 이상의 의사범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 모바일 통신 시스템.
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