KR20030001491A - Ｗｃｄｍａ/ｕｔｒａｎ에서 실제 라운드 트립 전파 지연및 유저 장치의 위치를 계산하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 유저 장치의 위치를 결정하는 방법은 적어도 세 개의 노드들로부터 유저 장치로의 다운링크에 대한 라운드 트립 시간을 결정하는 단계와, 유저 장치에서 세 개의 각 노드들의 라운드 트립 시간에 대한 전송 타이밍 지연을 결정하는 단계와, 그리고 상기 라운드 트립 시간 및 상기 전송 타이밍 지연을 이용하여 적어도 세 개의 각 노드들로부터의 거리를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

ＷＣＤＭＡ/ＵＴＲＡＮ에서 실제 라운드 트립 전파 지연 및 유저 장치의 위치를 계산하는 방법{METHOD TO CALCULATE TRUE ROUND TRIP PROPAGATION DELAY AND USER EQUIPMENT LOCATION IN WCDMA/UTRAN}
제 3 세대 (3G) 이동 통신 시스템은 유저 장치(UE)의 지리적인 위치를 결정하기 위하여 무선 신호들을 측정하는 위치 서비스들(LCSs)을 포함한다. 위치 정보는 고객 그리고/또는 UE와 관련된 어플리케이션 또는 3G 이동 통신 시스템 내의 코어 네트워크(CN) 내의 외부 고객에 의해 요청되며, 이들에게 보고된다. 또한, 위치 정보는 위치 지원 핸드오버들을 용이하게 하거나, 홈 위치 빌링(home location billing)과 같은 다른 특징들을 지원하기 위하여 3G 이동 통신 시스템의 범용 지상 무선 접속 네트워크(UTRAN)에 의해 이용된다.
3G 이동 통신 시스템들을 위한 LCSs는 도달 시간(TOA), 측정된 도달 시간차(OTDOA) 및 글로벌 위치결정 시스템(GPS)을 포함하는 이동 통신을 위한 글로벌 시스템(GSM)에 이용되어 왔던 방법들을 기초로 한다. 이러한 위치결정 방법들은 기술서 GSM 03.71, 7.2.1. 판에 개시되어 있다. TOA 방법은 UE로부터 신호를 전송하는 단계와, 세 개 또는 그 이상의 측정 유닛들에서 신호의 도달 시간들을 측정하는 단계를 포함한다. 도달 시간차는 측정된 도달 시간들의 이중 감법(pair-wise subtraction)에 의해 결정된다. 그런 다음, 쌍곡선 삼변 측량(hyperbolic trilateration)에 의해 이동국의 위치가 계산된다. 그러나, 실제 시간차들을 결정하기 위해서는, 세 개의 측정 유닛들 간의 실제 시간차(RTD)를 알거나 결정해야 한다.
LCS의 OTDOA 방법은 몇 개의 노드들 또는 기지국 송수신기들(BTSs)로부터의 신호들의 UE에의 도달 시간차를 측정한다. 이 방법은 또한 BTSs 간의 RTD가 결정될 것을 요구한다. LCS의 TOA 및 OTDOA 방법들에 대한 RTD의 결정은 복잡하며, 이에 따라 시스템의 효율을 떨어뜨린다.
그러나, GPS 지원 위치 결정 방법은 UE가 GPS 수신기를 구비할 것을 요구한다. 따라서, 이러한 요건은 UE의 크기 및 비용을 증가시킨다.
본 발명은 제 3 세대 광대역 코드 분할 다중 접속 네크워크들에서 실제(true) 라운드 트립 측정을 이용한 유저 장치의 위치 결정에 관한 것이다.
도 1은 위치 서비스 서버를 갖는 제 3 세대 이동 통신 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 신호 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 UE의 지리적인 위치를 결정하는 단계들을 도시한 흐름도이다.
도 4는 전파 지연들 및 라운드 트립 시간의 전송 타이밍 지연을 도시한 타이밍도이다.
도 5는 한 개의 RTT 측정 및 한 개의 AOA 측정을 이용하여 UE의 위치를 결정하는 데에 이용되는 측정들을 도시한 개략도이다.
도 6은 두 개의 RTT 측정들과 두 개의 AOA 측정들을 이용하여 UE의 위치를 결정하는 데에 이용되는 개략도이다.
본 발명의 목적은 실제 라운드 트립 시간(RTT)을 계산함으로써 UE의 지리적인 위치를 결정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 3G 무선 네트워크 내에서 UE의 지리적인 위치를 결정하는 방법은 무선 네트워크의 UE와 적어도 세 개의 무선 전송 노드들 간의 RTT를 측정하는 단계를 포함한다. RTT는 노드로부터 UE로 다운링크(DL) 전송을 하고, 이 DL 전송에 응답하여 UE로부터 노드에 업링크(UL) 전송이 수신될 때 까지 걸리는 시간이다. 도 4는 RTT를 도시한다. 시간(t1)에서, 무선 네트워크의 노드(B)는 전용물리 채널(DPCH) 경로를 통하여 DL 전송을 시작한다. 이 DL 전송은, 시간(t1) 이후 제 1 한반향(one way) 전파 지연(Tp)인 시간(t2)에서 UE에 의해 수신된다. 공칭 전송 타이밍 지연(T0)과 같은 경과 시간 후, UE는 상기 DL 전송에 응답하여 시간(t3)에서 DPCH 경로를 통하여 UL 전송을 시작한다. 제 2 한방향 전파 지연(Tp) 후, 노드(B)는 시간(t4)에서 UL 전송을 수신한다. 따라서, RTT는 제 1 한방향 전파 지연, 공칭 전송 타이밍 지연, 및 제 2 한방향 전파 지연을 포함하거나, 또는 RTT=Tp+To+Tp가 된다. 공칭 전송 타이밍 지연은 1024 칩들의 상수값으로서 규정된다.
3G 이동 통신 시스템 내의 범용 지상 무선 접속 네트워크(UTRAN)의 기지 송수신국(BTS)과 같은 노드(B) 내의 셀에 의해 측정된 RTT는 t1과 t4 간의 시간차에 의해 개략적으로 규정된다. 전송 타이밍 지연의 공칭값 또는 UE에서의 DL-UL 타이밍 오프셋(TO)(t3-t2)은 공지되어 있기 때문에, 2TP와 같은 라운드 트립 전파 지연(RTPD)은 RTT에서 T0를 뺌으로써 계산될 수 있다. RTPD는 거리(즉, 시간 × 속도)와 관련되기 때문에, UE의 위치는 UE가, 위치들이 알려진 URTAN의 세 개 또는 그 이상의 노드들에 연결되는 경우 추정될 수 있다.
그러나, 3G 네트워크에서, UE에서의 DL 전송의 수신과 UE로부터의 UL 전송의 전송 간의 시간(즉, t3-t2)인 UE Rx-Tx 타이밍차는 고정된 시간이 아니며, 그리고 (1) UE가 BTS 쪽으로 또는 그로부터 멀리 비교적 빠르게 이동하고, (2) 전파 경로들이 변하며, 그리고 (3) 한 셀로부터 다른 셀로의 UE의 소프트 핸드오버가 있을 때에는, 공칭 전송 타이밍 지연(T0)과 다를 수 있다. 이에 따라, 공칭 전송 타이밍 지연(T0)을 이용하는 RTT에 기초한 지리적인 위치 결정은 다소 부정확할 수 있다.
본 발명에 따르면, LCS 서버 또는 다른 어떠한 서버가 UE의 위치를 계산할 때, RTT 및 UE Rx-Tx 타이밍차(t3-t2)는 UE가 연결되어 있는 각 셀에 대하여 결정된다. 이러한 값들을 이용하여, 진짜 RTPD가 정확하게 결정될 수 있다.
본 발명은 UE Rx-Tx 타이밍차와 공칭 전송 타이밍 지연(T0) 간의 차이에 의해 야기된 RTT 측정에 관련된 전파 지연을 결정함에 있어서의 부정확성을 없앤다. 바람직한 실시예에서, RTT는 UE와 현재 통신하고 있는 각 셀에 대하여 개별적으로 측정된다. 따라서, 이러한 바람직한 실시예는 측정에 이용되는 많은 노드들 간의 실제 시간차(RTD)를 결정해야 하는 요건을 없앤다.
본 발명의 다른 목적들 및 특징들은 첨부 도면들과 함께 설명되는 하기의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다. 그러나, 주목할 사항으로서, 도면들은 단지 예시의 목적으로 설계된 것으로서, 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명은 청구범위에 의해서만 규정된다. 또한, 주목할 사항으로서, 도면들은 반드시 일정한 비율로 그려질 필요는 없으며, 달리 표시되지 않는 다면, 이들은 단지 본원에서 설명되는 구조들 및 절차들을 개념적으로 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 방법을 수행하는 제 3 세대(3G) 이동 통신 시스템(100)을 도시한다. 이 3G 이동 통신 시스템(100)은 코어 네트워크(CN)(10)를 포함하며, 이 CN(10)은 CN(10)이 지원하는 지리적인 영역 내에 있는 UE(20)에 대한 위치 정보를 제공하는 위치 서비스(LCS) 서버(15)를 갖는다. UE(20)는 하나 또는 몇 개의 범용 이동 전화 시스템(UMTS) 가입자 일치 모듈(들)을 갖는 이동 장치이다. UE(20)는 이동 전화, 개인 정보 이동 단말기(PDA), WAP 기술을 기초로 하는 장치, 또는 무선 통신을 할 수 있는 다른 어떠한 이동 장치를 포함할 수 있다. 다수의 무선 네트워크 서브시스템들(RNSs)(40)이 CN(10)에 기능적으로 연결되어 있다. 각 RNS(40)는 다수의 무선 전송 노드들(30)을 포함한다. 각 노드(30)는 노드(B), 즉 그 노드(B)의 지리적인 영역 내에 있는 하나 또는 그 이상의 셀들 내의 UE와 무선 통신을 하기 위한 논리적인 노드를 포함한다. 각 RNS(40)는 또한 하나 또는 그 이상의 무선 네트워크 제어기들(RNSs)을 갖는다. 각 RNC(30)는 하나 또는 그 이상의 노드들(30)에 연결되어 무선 리소스들의 이용 및 완전성을 제어한다. RNSs(40)는 함께 범용 지상 무선 접속 네트워크(UTRAN)(50)로 일컬어진다. CN(10)은 또한 데이터 전송을 위한 3G 서비스 GPRS 지원 노드(SGSN)(60) 및 음성 전송을 위한 3G 이동 전화 교환국(MSC)(70)을 포함한다.
LCS 서버(15)는 위치 정보를 결정한 다음 이 정보를 고객 또는 UE(20)와 관련된 어플리케이션 또는 3G 이동 통신 시스템(100)의 CN(10)에 연결된 외부 고객(80)에게 보고한다. 위치 정보는 또한 위치 지원 핸드오버들을 용이하게 하기 위하여, 그리고/또는 홈 위치 빌링과 같은 다른 특징들을 지원하기 위하여, 3G 이동 통신 시스템의 UTRAN(50)에 의해 이용될 수 있다. 또한, 위치 정보는 UE(20)로의 통신 신호들의 직접 전송(beaming)을 용이하게 하는 데에 필요하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, LCS 서버(15)는 노드들(30)의 적어도 세 개의 셀들과 UE(20) 간의 실제 라운드 트립 시간(RTT)을 결정한다. 이는 노드들(30)의 적어도 세 개의 셀들이 다운링크(DL) 전송을 통하여 UE로 소정의 프레임을 전송하고, UE가 업링크(UL) 전송을 통하여 소정의 프레임으로 응답함으로써 이루어질 수 있다. 도 4의 타이밍도를 참조하면, LCS 서버(15)는 UTRAN(50)으로부터 UE(20)로의 DL 전송이 시작되는 t1에서부터 UTRAN(40)에서 UL 전송을 수신하기 시작하는 t4까지 RTT를 측정한다. RTT는 UE(20)로부터 노드(30)로의 전송에 대한 한방향 전파 지연(Tp) 및 노드(30)로부터 UE(20)로의 전송에 대한 한반향 전파 지연(Tp)을 포함한다. RTT에 포함되는 다른 부분은 UE Rx-Tx 타이밍차(t3-t2)인데, 이는 UE(20)가 DL 전송을 수신하고 UL 전송을 전송하는 사이에 걸리는 시간이다. UE Rx-Tx 타이밍차는 1024 칩들의 공칭값을 갖는다. UE Rx-Tx 타이밍차의 공칭값은 또한 공칭 전송 타이밍 지연 또는 DL-UL 타이밍 오프셋으로서 일컬어진다. 그러나, UE Rx-Tx 타이밍차(t3-t2)가 규정된 공칭값과 달라질 수 있는 특정한 상황들이 있다. 이러한 상황들은 (1) UE가 노드 또는 BTS쪽으로 또는 그로부터 멀리 비교적 빠르게 이동하고, (2) 전파 경로들이 변하며, 그리고 (3) UE가 한 셀로부터 다른 셀로 스위치되는 소프트 핸드오버가 있을 때 발생한다.
UE(20)가 BTS 쪽으로 또는 그로부터 멀리 이동하는 동안, t1과 t2 간의 전파 지연이 변경된다. UE(20)는 t3-t2가 1024 칩들의 공칭 전송 타이밍 지연과 같아지도록, 이러한 변경에 응답하여 t3를 변경시킨다. 그러나, 각각의 증분에 있어서 t3가 변경될 수 있는 양은 제한된다. 따라서, 이동이 너무 빠르면, UE(20)는 증분 제한때문에 t3 시간을 충분히 빠르게 조정하지 못한다.
전파 경로가 변경되는 경우에도, 동일한 타입의 에러가 발생한다. 전파 경로가 변경되는 경우, 새로운 전파 경로는 대개 이전의 전파 경로와 다른 길이를 갖는다. 따라서, 전파 경로들이 변경되는 동안 전파 지연은 변경되며, 이로써 t2와 t3 간의 시간에 영향을 미치게 된다.
UE Rx-Tx 타이밍차가 공칭 전송 타이밍 지연(T0)와 달라지는 제 3 상황은 소프트 핸드오버 이후이다. UE가 최초 셀로부터 목표 셀로 소프트 핸드오버되는 동안, 목표 셀은 256-칩들의 한계 정확도 내에서 UE의 타이밍에 맞춰진다. 이에 따라, UE Rx-Tx 타이밍차는 소프트 핸드오버 이후 대개 틀려지는데, 이 경우에 있어서, 소프트 핸드오버가 1/255의 확률로 일어난 후, UE Rx-Tx 타이밍차와 공칭 전송 타이밍 지연(T0) 간에의 에러는 제로이다. UE Rx-Tx 타이밍차와 공칭 전송 타이밍 값(T0) 사이에 존재할 수 있는 이러한 차이들은 측정된 RTT 중에서 전파 지연 부분을 결정하는 데에 유익하지 않다. 따라서, LCS 서버(15)가 위치 요구를 수신하면, LCS 서버(15)는 실제 라운드 트립 전파 지연(RTPD)을 결정하기 위하여 UE(20)의 UE Rx-Tx 타이밍차를 결정해야 한다. 현재의 UE Rx-Tx 타이밍차에 대한 정보는 요구될 때에만(즉, 위치 요구에 응답하여), UE(20)로부터 LCS 서버(15)로 전송되거나, 또는 규칙적으로 주기적인 간격들로 전송될 수 있다.
DL 및 UL 전송들의 전파 지연들(Tp)의 길이는 노드들(30)로부터 UE(20)의 거리(즉, 거리=시간×속도)에 관련되기 때문에, UE Rx-Tx 타이밍차를 아는 경우, 특정한 노드(30)로부터 UE(20)의 거리는 RTT로부터 결정될 수 있다. 적어도 세 개의 노드들(30)로부터 UE(20)의 거리가 결정되고, 이러한 적어도 세 개의 노드들의 위치들을 알고 있으면, UE(20)의 위치는 알고 있는 세 개의 노드들(30)의 위치들을 중심으로 한 세 개의 반경들의 교점을 계산함으로써 결정될 수 있으며, 여기서 상기 반경들은 각 노드들로부터의 거리이다.
LCS 서버(14)는 네트워크 내의 어느 곳에든지 위치될 수 있으며, RNCs(35)또는 RNSs(40)와 같은 다른 부분들 내에 통합될 수 있다. 또한, 다른 CN(10a) 내에 위치하는 LCS 서버(15a)가 RTT 측정을 요구할 수 있다.
도 2는 신호 흐름도이고, 도 3은 실제 RTT를 측정함으로써 UE의 위치를 결정하는 데에 필요한 단계들을 도시한 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 단계(200)에서는, UE의 위치 요구가 행해진다. 이는 핸드오프 동작 또는 방향성 전송과 같은 UE 상에서의 동작 수행을 돕기 위하여, UE, 코어 네트워크의 고객, 또는 코어 네트워크 자체에 의해 수행될 수 있다. 단계(210)에서는, 요구에 응답하여, 활성 노드들(30)과 UE 간의 RTT가 측정된 다음, LCS 서버(15)로 결과가 전송된다. 도 2는 RTT를 측정하는 신호 흐름을 도시한다. RNC는 각 활성 노드(B)에 대하여 OTDOA와 UE Rx-Tx 타이밍차 측정 요구를 UE로 전송한다. 각 활성 노드(B)가 UE로 DL 전송을 전송하면, 이에 응답하여 UE는 UL 전송을 전송하며, 이는 각 활성 노드(B)에 의해 수신된다. 측정 결과들은 LCS 서버(15)로 전송된다. 단계(120)에서는 또한, RNC가 활성 노드들(B)로부터의 RTT 측정을 요구하며 활성 노드들(B)의 BTSs (셀들)의 위치들이 LCS 서버(15)로 전송된다. 단계(220)에서는, UE Rx-Tx 타이밍차 및 RTT 측정 결과들이 LCS 서버로 거꾸로 전송된다. 이러한 결과들은 UE로부터 개별적으로 또는 업링크 전송에 의해 전송될 수 있다. 모든 측정들에 대한 결과들은 LCS 서버(15)로 전송된다. 이후, LCS 서버(15)는 전파 지연과 관련된 RTT 부분을 결정한다. 단계(230)에서, 전파 지연은 거리(즉, 거리=속도×시간)와 관련되기 때문에, 각 활성 노드들(30)로부터의 UE의 거리가 계산될 수 있다. 적어도 세 개의 각 노드들로부터의 거리는 각 활성 노드들(30)을 중심으로 하는 원을 발생시키는 데에 이용되며, 여기서 각 원의 반경은 각 활성 노드들(30)로부터의 UE의 거리이다. 이후, 단계(240)에서, 원들의 교점을 결정함으로써 UE의 위치가 결정된다.
RTT 측정 단계인 단계(210)는 특히 RTT 측정을 위한 프레임을 DL 전송을 통하여 전송함으로써 이루어질 수 있다. 대안적으로, RTT는 예를 들어 셀 선택, 셀 재선택 그리고/또는 셀 모니터링에 관련된 신호들과 같은 다른 기능을 위한 DL 전송 동안 측정됨으로써, 요구되는 전송의 수를 줄일 수 있다. 또한, RTT는 주기적으로 측정될 수 있는 바, 가장 마지막의 RTT 측정이 UE의 지리적인 위치를 결정하는 데에 이용된다.
단계(210)가 RTT의 주기적인 측정들을 포함한다면, 현재의 UE Rx-Tx 타이밍차를 전송하는 단계인 단계(220) 또한 각각의 주기적인 측정에 의해 수행될 수 있다. 대안적으로, 현재의 UE Rx-Tx 타이밍차를 전송하는 단계인 단계(220)는 LCS 서버(15)에 의해 위치가 요구될 때 마다 수행될 수 있다. 다른 실시예에서, 단계(220)는 UE가 그의 UE Rx-Tx 타이밍차를 변경시킬 때 마다 수행될 수 있다.
또한, RTT 측정에 단지 한 개 또는 두 개의 BTS가 이용된다면, 도달 각도(AOA) 정보가 UE의 위치를 결정하는 데에 이용될 수 있다. AOA 정보는 기술서 3G TS 25.305, 3.1.0 판에 개시되어 있다. AOA 정보의 수집과 관련하여, 각 BTS는 전형적으로 몇 개의 섹터들을 갖고, 각 UE는 활성 섹터들의 리스트로부터 단일 또는 몇 개의 섹터들에 연결되며, BTS는 개략적인 AOA 추정치를 얻을 수 있다. 예를 들어, BTS가 세 개의 섹터들을 갖는 다면, 각 섹터는 안테나를 중심으로 총 각도 360도중에서 각도 120도를 커버한다. 스마트 안테나를 이용하게 되면 각도 추정치를 좁힐 수 있다. 도 5를 참조하면, UE(20)에 대한 위치 추정치(500)는 BTS(30)를 중심으로 한 반경(510)을 결정하는 실제 RTPD 측정 및 BTS(30)에서의 AOA 측정(520)을 이용하여 계산된다. 이러한 방법을 이용한 위치 추정치(500)의 정확도는 AOA 측정(520)의 정확도에 지배된다. 도 6은 두 개의 BTS를 이용한 위치 추정을 도시한다. 두 개의 BTSs(30)가 RTPD 측정들 만을 이용한다면, UE(20)는 두 개의 원들(510A, 510B)의 교점들(500A, 500B) 중 하나에 위치될 수 있다. AOA 정보(520A, 520B)는 적절한 UE의 위치가 결정될 수 있게 한다. 두 개의 BTSs가 UE와 접촉하는 도 6에 도시된 상황은 소프트 핸드오버 동안 발생한다. 또한, 소프트 핸드오버들은 WCDMA 네트워크에서 빈번하게 발생한다. 따라서, 두 개의 BTSs로부터의 실제 RTT 및 AOA 정보를 이용한 위치 추정은 부가적인 통신 트래픽없이 WCDMA 네트워크들에서 쉽게 이용될 수 있다.
주목할 사항으로서, 지금까지 본 발명의 중요한 신규 특징들을 바람직한 실시예를 통하여 설명했지만, 본 발명의 정신을 벗어나지 않으면서, 도시된 장치들의 형태와 세부사항들 및 이들의 동작에 있어서 다양한 생략들과 대체들 및 변경들이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 동일한 결과들을 달성하기 위하여 실질적으로 동일한 방법으로 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 방법 단계들의 모든 조합들도 명백하게 본 발명의 범위 내에 있다. 또한, 개시된 어떠한 형태 또는 본 발명의 실시예와 관련하여 도시된 그리고/또는 설명된 구조들 그리고/또는 요소들 그리고/또는 방법들은 일반적인 설계 선택의 문제로서 다른 어떠한 개시된 또는 설명된 또는 제시된 형태로 통합될 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항들의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims (33)

  1. 무선 네트워크에서 유저 장치에 대한 라운드 트립 전파 지연을 계산하는 방법으로서,
    (a) 상기 무선 네트워크의 노드로부터 상기 유저 장치로의 다운링크 전송 신호의 전송 시작으로부터, 상기 다운링크 전송 신호에 응답하여 상기 유저 장치로부터 상기 노드로의 업링크 전송 신호의 수신까지의 시간을 포함하는 라운드 트립 시간을 측정하는 단계와;
    (b) 상기 단계 (a) 동안, 상기 유저 장치에서의 상기 다운링크 전송 신호의 수신과 상기 유저 장치로부터의 상기 업링크 전송 신호의 전송 간의 시간차를 포함하는 유저 장치 Rx-Tx 타이밍차를 결정하는 단계와; 그리고
    (c) 상기 단계 (a)에서 측정된 라운드 트립 시간에서 상기 단계 (b)에서 결정된 유저 장치 Rx-Tx 타이밍차를 뺌으로써, 상기 유저 장치와 상기 노드 간의 라운드 트립 전파 지연을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a)는 상기 유저 장치로부터 상기 무선 네트워크의 노드까지의 라운드 트립 시간을 주기적으로 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는 상기 라운드 트립 시간의 각각의 주기적인 측정에 대하여 상기 유저 장치 Rx-Tx 타이밍차를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는 상기 유저 장치 Rx-Tx 타이밍차를 주기적으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a)는 오직 라운드 트립 시간을 측정하기 위해 유저 장치에 다운링크 전송을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 단계 (a)는:
    상기 노드로부터 상기 유저 장치로 다운링크 신호를 전송하는 단계와;
    상기 유저 장치에서 상기 다운링크 전송 신호에 대한 응답을 발생시키는 단계와;
    상기 응답을 업링크 전송을 통하여 상기 유저 장치로부터 상기 노드로 전송하는 단계와; 그리고
    상기 노드에서의 상기 다운링크 전송 신호의 전송 시작으로부터 상기 업링크 전송의 수신 시작까지의 시간을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는 상기 유저 장치로부터 상기 노드로 전송되는 응답과 함께 상기 유저 장치 Rx-Tx 타이밍차를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a)는 상기 유저 장치와 상기 노드 간의 다운링크 전송과 업링크 전송에 대한 라운드 트립 시간을 측정하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 다운링크 전송과 업링크 전송은 상기 라운드 트립 시간을 측정하는 것이 아닌 다른 기능들을 위하여 이루어지는 전송들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 단계 (a)는:
    상기 노드로부터 상기 유저 장치로 다운링크 신호를 전송하는 단계와;
    상기 유저 장치에서 상기 다운링크 전송 신호에 대한 응답을 발생시키는 단계와;
    상기 응답을 업링크 전송을 통하여 상기 유저 장치로부터 상기 노드로 전송하는 단계와; 그리고
    상기 노드에서의 상기 다운링크 전송 신호의 전송 시작으로부터 상기 업링크전송의 수신 시작까지의 시간을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는 상기 유저 장치로부터 상기 노드로 전송되는 응답과 함께 상기 유저 장치 Rx-Tx 타이밍차를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 네트워크에서 위치 서비스 서버에 의해 유저 장치의 지리적인 위치를 결정하는 방법으로서,
    (a) 상기 무선 네트워크의 제 1 활성 노드로부터 상기 유저 장치로의 다운링크 전송 신호의 전송 시작으로부터, 상기 다운링크 전송 신호에 응답하여 상기 유저 장치로부터 상기 제 1 활성 노드로의 업링크 전송 신호의 수신까지의 시간을 포함하는 라운드 트립 시간을 측정하는 단계와;
    (b) 상기 단계 (a) 동안, 상기 유저 장치에서의 상기 다운링크 전송 신호의 수신과 상기 유저 장치로부터 상기 업링크 전송 신호의 전송 간의 시간차를 포함하는 유저 장치 Rx-Tx 타이밍차를 결정하는 단계와;
    (c) 상기 단계 (a)에서 측정된 라운드 트립 시간에서 상기 단계 (b)에서 결정된 현재의 전송 타이밍 지연을 뺌으로써, 상기 유저 장치와 상기 제 1 활성 노드 간의 라운드 트립 전파 지연을 결정하는 단계와;
    (d) 상기 무선 네트워크의 나머지 모든 활성 노드들에 대하여 상기 단계들 (a) 내지 (c)를 반복하는 단계와;
    (e) 상기 활성 노드들의 지리적인 위치를 결정하는 단계와; 그리고
    (f) 상기 단계 (c)에서 결정된 상기 각 활성 노드들의 전파 지연과 상기 활성 노드들의 위치를 이용하여 상기 유저 장치의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 단계들 (a) 내지 (f) 이전에, 상기 유저 장치의 지리적인 위치 요구를 상기 위치 서비스 서버로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 단계들 (a) 내지 (f)는 상기 지리적인 위치 요구를 전송하는 단계에 응답하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 지리적인 위치 요구를 전송하는 단계는 상기 유저 장치에 의한 요구를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 지리적인 위치 요구를 전송하는 단계는 외부 고객에 의한 요구를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 지리적인 위치 요구를 전송하는 단계는 코어 네트워크에 의한 요구를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는 상기 유저 장치 Rx-Tx 타이밍 지연이 변경될 때 마다, 상기 유저 장치로부터 상기 위치 서비스 서버로 유저 장치 Rx-Tx 타이밍 지연을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 무선 네트워크의 활성 노드들에 대하여 상기 단계 (a)를 주기적으로 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는 상기 단계 (a)의 각 수행에 대하여 상기 유저 장치 Rx-Tx 타이밍차를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는 상기 유저 장치와 상기 활성 노드들 간의 상기 유저 Rx-Tx 타이밍차를 주기적으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 11 항에 있어서,
    상기 단계 (a)는 오직 라운드 트립 시간을 측정하기 위해 유저 장치에 다운링크 전송 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 단계 (a)는:
    상기 각 활성 노드들로부터 상기 유저 장치로 다운링크 전송 신호를 전송하는 단계와;
    상기 유저 장치에서 상기 다운링크 전송에 대한 응답을 발생시키는 단계와;
    상기 응답을 업링크 전송을 통하여 상기 유저 장치로부터 상기 각 활성 노드들로 전송하는 단계와; 그리고
    상기 각 활성 노드들에서, 상기 다운링크 전송 신호의 전송 시작으로부터 상기 업링크 전송 신호의 수신 시작까지의 시간을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는 상기 유저 장치로부터 상기 활성 노드들중 하나로 전송되는응답과 함께 상기 현재의 타이밍 지연을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 11 항에 있어서,
    상기 단계 (a)는 상기 유저 장치와 상기 활성 노드들 간의 다운링크 전송 및 업링크 전송에 대한 라운드 트립 시간을 측정하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 다운링크 전송 및 업링크 전송은 상기 라운드 트립 시간을 측정하는 것이 아닌 다른 기능들을 위하여 이루어지는 전송들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 단계 (a)는:
    상기 각 활성 노드들로부터 상기 유저 장치로 다운링크 전송 신호를 전송하는 단계와;
    상기 유저 장치에서 상기 소정의 다운링크 전송에 대한 응답을 발생시키는 단계와;
    상기 응답을 업링크 전송을 통하여 상기 유저 장치로부터 상기 활성 노드들로 전송하는 단계와; 그리고
    상기 각 활성 노드들에서의 상기 다운링크 전송의 전송 시작으로부터 상기 업링크 전송의 수신 시작까지의 시간을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는 상기 유저 장치로부터 상기 노드들중 하나로 전송되는 응답과 함께 상기 유저 장치 Rx-Tx 타이밍차를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 11 항에 있어서, 상기 단계 (f)는:
    전파 지연을 이용하여 상기 각 활성 노드들로부터 상기 유저 장치의 거리를 결정하는 단계와;
    상기 각 활성 노드들을 중심으로 하는 쌍곡면을 계산하는 단계와, 여기서 상기 각 쌍곡면의 반경은 상기 각 활성 노드들로부터 상기 유저 장치의 거리이며; 그리고
    상기 유저 장치의 지리적인 위치를 상기 쌍곡면들의 교점으로서 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 위치 서버를 갖는 무선 네트워크에서 유저 장치의 지리적인 위치를 결정하는 방법으로서,
    (a) 상기 유저 장치로부터 위치가 알려진 상기 무선 네트워크의 제 1 노드까지의 라운드 트립 시간을 측정하는 단계와, 여기서 상기 라운드 트립 시간은 상기 무선 네트워크의 제 1 노드로부터 상기 유저 장치로의 다운링크 전송 신호의 전송 시작으로부터, 상기 다운링크 전송 신호에 응답하여 상기 유저 장치로부터 상기 제1 노드로의 업링크 전송 신호의 수신까지의 시간을 포함하며;
    (b) 상기 단계 (a) 동안 상기 유저 장치에서의 상기 다운링크 전송 신호의 수신과 상기 유저 장치로부터 상기 업링크 전송 신호의 전송 간의 시간을 포함하는 유저 장치 Rx-Tx 타이밍차를 결정하는 단계와;
    (c) 상기 단계 (a)에서 측정된 상기 라운드 트립 시간에서 상기 단계 (b)에서 결정된 상기 유저 장치 Rx-Tx 타이밍차를 뺌으로써, 상기 유저 장치와 상기 제 1 노드 간의 전파 지연을 결정하는 단계와;
    (d) 상기 제 1 노드에서 상기 단계 (a)에서 이용된 무선 신호들의 도달 각도를 결정하는 단계와; 그리고
    (e) 상기 제 1 노드의 지리적인 위치, 상기 제 1 노드로부터의 거리를 결정하기 위한 상기 단계 (c)로부터의 전파 지연, 및 상기 단계 (d)에서 결정된 상기 도달 각도를 이용하여, 상기 유저 장치의 위치 추정치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 단계들 (a) 내지 (e)는 제 2 노드에 대하여 반복되며, 그리고
    상기 단계 (e)는 상기 제 1, 2 각 노드들부터 상기 유저 장치의 거리를 결정하기 위한 전파 지연과 상기 제 1, 2 각 노드들에서의 도달 각도를 이용하여, 위치 추정치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 코어 네트워크와, 다수의 무선 네트워크 제어기들과, 그리고 지원하는 지리적인 영역 내에 위치하는 유저 장치와 통신하는 다수의 무선 통신 노드들을 포함하는 무선 통신 시스템 내의 위치 서비스 서버로서,
    상기 무선 네트워크의 한 노드로부터 상기 유저 장치로의 다운링크 전송 신호의 전송 시작으로부터, 상기 다운링크 전송 신호에 응답하여 상기 유저 장치로부터 상기 노드로의 업링크 전송 신호의 수신까지의 시간을 측정함으로써 라운드 트립 시간을 결정하는 수단과;
    상기 라운드 트립 시간을 측정하는 동안, 상기 유저 장치에서의 상기 다운링크 전송 신호의 수신과 상기 유저 장치로부터의 상기 업링크 전송 신호의 전송 간의 시간차를 포함하는 유저 장치 Rx-Tx 타이밍차를 결정하는 수단과; 그리고
    상기 라운드 트립 시간에서 상기 유저 장치 Rx-Tx 타이밍차를 뺌으로써, 라운드 트립 시간 지연을 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 서비스 서버.
  31. 제 30 항에 있어서,
    다수의 노드들에 대하여 상기 라운드 트립 시간들 및 상기 유저 장치 Rx-Tx 시간차들을 결정하는 수단과;
    상기 다수의 노드들의 지리적인 위치를 결정하는 수단과; 그리고
    상기 다수의 노드들에 대한 상기 실제 라운드 트립 시간 지연들 및 상기 다수의 노드들의 지리적인 위치들을 이용하여 상기 유저 장치의 지리적인 위치를 결정하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 서비스 서버.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 노드에서의 무선 신호들의 도달 각도를 결정하는 수단과;
    상기 노드의 위치를 결정하는 수단과; 그리고
    상기 도달 각도, 상기 라운드 트립 시간 지연, 및 상기 노드의 위치를 이용하여 상기 유저 장치의 위치를 결정하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 서비스 서비.
  33. 코어 네트워크, 다수의 무선 네트워크 제어기들, 및 자신들이 지원하는 지리적인 영역 내에 위치하는 유저 장치와 통신하는 다수의 무선 통신 노드들을 포함하는 무선 통신 시스템에서,
    상기 유저 장치는 상기 유저 장치에서의 다운링크 전송 신호의 수신과 상기 다운링크 전송 신호에 응답하여 상기 유저 장치로부터의 업링크 전송 신호의 전송 간의 시간차를 포함하는 유저 장치 Rx-Tx 타이밍차를 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유저 장치.
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