KR20030045109A - 무선통신네트워크에서 ｇｐｓ 위성신호획득 보조 시스템및 방법 - Google Patents

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Abstract

GPS 배치로부터 하나 이상의 GPS 위성신호를 획득하는데 통합 GPS/무선단말유닛을 보조하는 시스템 및 방법을 제공한다. 본 발명은 PN 코드 위상검색을 좁게하는 방법을 포함한다. 즉, 지리적 위치와 GPS 시간에 대한 시간지연을 해결함으로써, 본 발명의 시스템과 발명은 단말유닛으로 하여금 보다 신속하게 필요한 GPS 위성을 획득하고 추적하여, 요구하는 엔터티에 정확한 위치정보를 보다 신속하게 제공할 수 있게 한다.

Description

무선통신네트워크에서 ＧＰＳ 위성신호획득 보조 시스템 및 방법 {GPS SATELLITE SIGNAL ACQUISITION ASSISTANCE SYSTEM AND METHOD IN A WIRELESS COMMUNICATIONS NETWORK}
발명의 배경
발명의 분야
본 발명은 통신시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 GPS 위치지정 시스템 및 무선 네트워크에 관한 것이다.
관련 기술의 설명
무선통신산업에서는 무선 단말에 정확한 위치정보를 생성하는 서비스를 제공하며 요구 엔터티 (entity) 에 이 정보를 제공하는 것이 추세이다. 이 추세는 긴급 호출에 신속하게 응답하고자 노력하는 공공 안전서비스 제공자의 요구에 의해 크게 추진된다. 많은 경우, 통화 상대방은 정확한 위치정보를 제공하지 않고자 하거나 할 수 없을 수 있다. 유선 전화 서비스의 경우와 같이, 이러한 정보를 자동적으로 제공하는 경우, 공공 안전 공무원은 신속하게 응답하여 서비스를 제공할 수 있다. 통상, 공공 안전 엔터티가 '911' 통화를 수신하는 위치는 공공 안전 응답 지점 (Public Safety Answering Point; 이하, 'PSAP' 라 지칭한다) 으로 알려져 있다.
셀룰러 또는 PCS 네트워크와 같은 무선 전화네트워크에서, 통화상대방 위치정보를 자동제공하는 것은, 무선 전화의 고유의 이동성 때문에 유선 전화네트워크 보다 훨씬 어렵다. 몇몇 무선 시스템에서, PSAP 는 어느 무선 기지국 또는 무선 기지국내의 라디오 섹터가 긴급 호출을 다룰 것인가를 결정하는 위치 정보를 제공한다. 이러한 정도의 결정의 위치정보는 다소 넓은 지리적 영역에서 통화상대방을 식별하는 것 뿐이기 때문에, 응급 서비스 요구에 응답할 수 있기 전에는 PSAP 배차원 (dispatcher) 은 통화 상대방에 의해 구두로 전해진 위치정보에 의존하여야 한다.
연방 통신위원회 (이하, 'FCC' 라 한다) 는, 향상된 E911 무선서비스에 대한 제도 및 보고서를 채택한 1996년 6월에, 위치정보 위치정보제공 논쟁을 시장에서 해결하도록 하였다. 1997년 12월 23일에는, FCC 는 보고서와 제도의 갱신된 버전을 발행했다. 주요한 부분은 다음과 같다.
규칙의 유효일 후 12 개월 내에, FCC 는, 셀룰러, 광대역 PCS 및 지리적 영역 특수 이동 라디오 (Specialized Mobile Radio; 이하, 'SMR' 이라 한다) 시스템이, 신용체크 또는 다른 유효절차를 위해 캐리어 (carrier) 에 의해 임의의 간섭없이, PSAP 에 이동식별번호 (이하, 'MIN' 이라 한다) 를 전송하는 임의의 이동국으로부터의 모든 E911 긴급호출, 또는 그 기능적 등가를 전송할 것을 요구한다.
규칙의 유효일 후 12 개월부터 개시하여 (18 개월내에 만료하는), FCC 는, 셀룰러, 광대역 PCS, 및 지리적 SMR 인가를 받은 사람들이 일정한 E911 향상을 제공할 것을 요구한다. 이 E911 향상은 발신자의 전화번호를 (통화가 끊어지면 E911 발신자에게 다시 전화를 함) 중계하는 능력을 포함한다. 또한, 캐리어들은 적절한 PSAP 에 E911 통화를 라우팅할 수 있어야 한다.
규칙의 유효일 후 5 년 내에, 긴급 통화를 하는 이동국의 지점 (위치) 는 인가된 PSAP 에 2 차원으로 제공되고 제공평균제곱근 (RMS) 방법을 이용하여 측정되어 125 미터의 반경내의 정확성을 가져야 한다. FCC 에 따르면, (1) PSAP 가 무선캐리어에 의해 전달된 지점 (위치) 과 번호를 수신하여 이용할 수 있음을 가리키고 (2) 적절한 비용회복 (cost recovery) 메커니즘이 있는 경우에는, 요구는 인가된다.
FCC 위치정확성 요건은 최소한이어서, 무선네트워크 장비의 공급자와 제조자가 최소한보다 더 정확한 위치데이타를 제공하도록 작동한다. 예를 들면, 발명자가 Vanucci이고 Lucent Technologies에 양도된, 발명의 명칭이 MOBILE LOCATION ESTIMATION IN A WIRELESS SYSTEM USING DESIGNATED TIME INTERVALS OF SUSPENDED COMMUNICATIONS 인 미국특허번호 제 6,021,330 호는, 이동국의 위치가 여러 기지국에 의하여 동시에 전송되는 비컨 (beacon) 신호의 차동 경로지연시간의 측정에 의해 추정되는 시스템을 가리킨다. 삼각측량술 (trilateration) 이 위치를 판단하기 위해 행해진다.
무선 네트워크에서 이동국의 위치를 측정하는 또다른 방법은, 발명자가 Soliman 등이고 Qualcomm Inc. 에 양도된, 발명의 명칭이 SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING THE POSITION OF A WIRELESS CDMA TRANSCEIVER 인 미국특허번호 제 6,081,299 호에 의해 개시된다. Soliman 등은 글로벌 위치지정시스템 위성과 지상의 기지국 신호를 모두 이용하여 이동국 위치판단에 대한 보다 정교한 방법을개시한다. 통상, Soliman 등은 제 1 GPS 위성으로부터 전송되는 제 1 신호와 제 2 GPS 위성으로부터 전송되는 제 2 신호를 기지국에서 수신하는 과정을 개시한다. 이동국은 이 GPS 신호들을 수신할 뿐만 아니라 그에 응답하여 기지국에 제 3 신호를 전송하도록 적합된다. 그 기지국은 제 3 신호를 수신하여 이동국의 위치를 계산하는데 이용한다. 하나의 특정 구현에서, 기지국은 이동국에 보조 (aiding) 정보를 전송한다. 그 보조 정보는 이동국에서 이용되어, 이러한 보조 정보가 없을 때보다 제 1 위성 및 제 2 위성에 의해 전송되는 신호가 보다 신속하게 획득된다.
FCC 보고서 및 제도의 정확성 요건내에서 위치들이 판단될 수 있기 때문에, GPS 위성위치 및 속도측정의 이용은, 무선단말 위치판단을 위한 우수한 방법이다. 또한, 이는, 일단 GPS 기술이 유닛에 추가되면, 새로운 GPS 특징이 무선전화에 통합될 수 있는 또다른 이점을 갖는다. 이 훌륭한 특징들은 이러한 제품의 최종 사용자에게 추가적인 서비스를 제공함으로써 제품의 시장가를 올리고 수입을 향상시키는데 사용될 수 있다.
GPS 항법시스템은 지구궤도에 있는 위성들을 채용한다. 임의의 GPS 사용자는, 지구 어디에서든지 3차원의 위치, 속도 및 시간을 포함하는 정확한 항법정보를 획득할 수 있다. 그 GPS 시스템은 적도에 대해 55°경사지고 서로 120°간격이 떨어진 3평면에서 반경 26,600 킬로미터의 원궤도에 배치되는 24 개의 위성을 구비한다. 8 개의 위성은 3 개의 궤도 경로 내에서 각각 균등한 간격을 유지한다. GPS 를 이용한 위치측정은 궤도이성으로부터 GPS 수신기로의 GPS 신호방송의 전파지연시간의 측정에 기초한다. 통상, 신호수신이 4 차원 (위도, 경도, 높이, 및 시간) 의 정확한 위치판단을 하는데 4 개의 위성으로부터의 요구된다. 일단 수신기가 개별 신호전파지연을 측정하면, 각 위성까지의 거리는 광속으로 각각의 지연을 승산함으로써 계산된다. 그 후, 위치 및 시간은 위성의 기지의 위치와 측정된 거리를 결합하여 4 개의 변수를 갖는 일련의 4 개의 방정식을 풀어서 알아낸다. GPS 시스템의 정확한 성능은 각 위성에 탑재된 원자시계 및 위성시계와 궤도변수를 지속적으로 모니터하고 정정하는 지상 추적국에 의해 유지된다.
각각의 GPS 위성은 L 밴드내에서 2 개의 직접-시퀀스-코딩된 확산스펙트럼 신호를 전송한다. L1 신호는 1.57542 ㎓ 의 캐리어 주파수에 있고, L2 신호는 1.2276 ㎓ 의 캐리어 주파수에 있다. 그 L1 신호는 직교위상 변조되는 2 개의 위상시프트 방식 (PSK) 확산 스펙트럼 신호로 이루어진다. 즉, P 코드 신호 (정확성에서는 P) 와 C/A 코드신호 (거친 획득에서는 C/A) 가 제공된다. L2 신호는 P 코드 신호만을 포함한다. 그 P 코드와 C.A 코드는 캐리어 상으로 변조되는 (확산 스펙트럼 엔지니어에 의해 "칩" 이라 지칭되는) 비트들의 의사난수 시퀀스이다. 이 코드들의 시계와 같은 속성은 시간지연측정을 할 때 수신기에서 이용된다. 각각의 위성에 대한 코드는 고유하기 때문에, 동일한 캐리어 주파수에 있더라도, 수신기는 어느 위성이 주어진 코드를 전송하였는지를 구분할 수 있다. 또한, 항법 계산에서 필요한 시스템 상태 및 위성 궤도변수에 관한 정보를 포함하는 50 비트/초 의 데이타 스트림이 각각의 캐리어 상으로 변조된다. P 코드 신호는 암호화되고, 통상 상업적이고 민간 사용자를 위해서는 이용가능하지않다. C/A 신호는 모든 사용자에게 이용가능하다.
GPS 수신기에서 행해지는 동작은 임의의 직접 시퀀스 확산스펙트럼 수신기에서 행해지는 통상적인 것이 대부분이다. 의사난수 코드변조의 확산효과는, 역확산으로 알려진 처리에서, 각각의 신호를 그 코드의 시간정렬되고 국부생성되는 복사본으로 승산하여 각각의 신호로부터 제거되어야 한다. 수신기 시동 (start-up) 시에 적절한 시간정렬, 또는 코드 지연이 알려져 있지 않기 때문에, 그것은 GPS 수신기 동작의 초기 "획득" 단계동안 검색에 의해 결정되어야 한다. 일단 결정되면, 절절한 코드 시간-할당이 GPS 수신기 동작의 "추적" 단계동안 유지된다.
수신된 신호가 역확산되면, 각각의 신호는 중간 캐리어 주파수에서 50 비트/초 PSK 신호로 이루어진다. 이 신호의 정확한 주파수는 위성과 단말 유닛 간의 상대 이동 (relative movement) 에 의해 야기되는 도플러 효과 및 국부 수신기 GPS 클록기준 에러에 기인하여 불확실하다. 또한, 이 도플러 주파수는 획득이전에는 알지 못하기 때문에, 초기 신호획득동안에 검색되어야만 한다. 도플러 주파수가 대략 결정되면, 캐리어 복조가 진행한다.
캐리어 복조후, 데이타 비트 타이밍이 비트 동기화에 의해 유도되며, 그 결과, 데이타 스트림이 탐지된다. 4 개의 위성으로부터의 신호들이 획득되어 고정되어, 필요한 시간지연과 도플러 측정이 행해지고 충분한 개수의 데이타 비트 (GPS 시간기준과 궤도변수를 결정하기에 충분한) 가 수신되면, 항법 계산이 행해진다.
위치 판단용 GPS 시스템의 결점 중 하나는 초기 신호획득 단계에서 요구되는 시간이 길다는 점이다. 상술한 바와 같이, 4 개의 위성신호는 추적되기 전에 코드-위상 지연 및 도플러 주파수 시프트의 2차원 검색 "공간" 에서 검색이 되어야 한다. 통상, 수신기의 "초기 시동 (cold start)" 의 경우와 같이, 이 검색 공간 내부에 신호의 위치에 대한 어떠한 사전 지식도 없으면, 획득되고 추적되는 각각의 위성에 대해서 많은 개수의 코드 지연 (약 2000) 및 도플러 주파수 (약 15) 가 검색되어야 한다. 따라서, 각각의 신호에 있어서, 검색공간에서 30,000 개의 위치까지 점검되어야 한다. 통상, 이 위치들은 한 번에 하나씩 순서대로 점검되며, 하나를 처리하는데 5 내지 10 분이 걸릴 수 있다. 수신 안테나의 관측내의 4 개 위성의 아이텐턴티 (즉, PN 코드) 가 알려지지 않는 경우에는 획득시간이 더 길어진다.
GPS 수신기가 이미 위성신호를 획득하여 추적 모드에 있는 경우에는, 위치판단처리는 거의 순간적이다. 그러나, 무선단말의 통상의 사용에서는, 사용자가 전력을 켜서 신속하게 작동을 개시한다. 이는 긴급통신이 의도되는 경우일 수 있다. 이러한 상황에서, 위치확정이 획득될 수 있기 전에, GPS/무선 단말 유닛에 의한 5 내지 10 분의 GPS 위성신호획득이 초기 시동하는 관련되는 시간지연은 시스템의 응답시간을 제한한다.
따라서, GPS 위성신호를 획득하는데 요구되며, GPS/무선단말유닛 내에서 위치확정을 행하는 시간을 감소시키는 시스템 및 방법이, 당업계에 필요하다.
발명의 요약
당업계의 요구는 본 발명의 시스템과 방법에 의해 해결된다. 제 1 실시형태에서, GPS 수신기 코드-위상 검색을 무선네트워크에서 동작하는 통합 GPS/무선단말유닛에 전송하는 시스템이 개시된다. 그 시스템은 GPS 시간기준을 생성하는 GPS 수신기를 더 구비하는 기지국을 포함한다. 또한, 그 시스템은 기지국 지리적 위치와 무선 커버리지 영역을 참조하여, 그리고, GPS 시간기준과 커버리지 영역내의 추정된 무선신호 전파지연을 참조하여, GPS 코드-위상 검색범위를 계산하는 제어기를 구비한다. 그리고, 그 시스템은 그 제어기에 결합되고 계산된 GPS 코드 검색범위를 단말 유닛에 전동하도록 동작할 수 있는 송신기를 구비한다. 상술한 시스템의 개선에서, GPS 코드-위상 검색범위는 중심값과 크기값에 의해 정의된다.
본 시스템의 다른 실시형태에서, 기지국은 GPS 시간기준에 대하여 GPS/무선단말유닛용 시간 오프셋을 획득하는 수단을 구비하며, 그 제어기는 기지국 지리적 위치와 무선 커버리지 영역을 참조하여 GPS 코드-위상 검색범위와 시간기준을 계산한다. 이 실시형태의 개선에서, 시간 오프셋을 획득하는 수단은 기지국과 단말유닛 간의 왕복 무선신호전파시간을 이용하여 그 시간 오프셋을 설정한다.
본 시스템의 또다른 실시형태에서, 기지국은 GPS/무선단말유닛에 대한 위치기준을 획득하는 수단을 구비하며, 제어기는 위치기준과 시간기준을 참조하여 GPS 코드-위상 검색범위를 계산하도록 동작한다. 이 실시형태의 개선에서, 위치기준을 획득하는 수단은 지상 기반의 측정 방법 및 공분산 행렬을 이용하여 상기 위치기준을 설정한다.
상기 시스템에 더하여, 본 발명은 본 발명을 행하는 여러 방법을 개시한다. 기지국을 갖는 무선 네트워크에서 동작하는 통합 GPS/무선단말유닛용 GPS 수신기 코드-위상 검색범위를 정의하는 제 1 방법에서, 기지국 지리적 위치와 무선 커버리지 영역을 참조하고, 기지국 GPS 시간기준과 그 무선 커버리지 영역내의 추정된 무선신호 전파지연을 참조하여 GPS 코드-위상 검색범위를 계산하는 단계를 포함한다. 그 후, 그 계산된 GPS 코드-위상 검색범위를 단말유닛에 의한 수신을 위해서 기지국에 의해 전송하는 단계를 포함한다. 본 방법의 개선에서, GPS 코드-위상 검색범위는 중심값과 크기값에 의해 정의된다.
상기 방법의 다른 실시형태에서, 기지국 GPS 시간에 대한 시간오프셋을 설정하여 GPS/무선단말유닛에 대한 시간기준을 획득하는 단계가 추가된다. 그 후, 기지국 지리적 위치와 무선 커버리지 영역 및 시간기준을 참조하여 GPS 코드-위상 검색범위를 계산하는 단계를 포함한다. 또다른 실시형태에서, 획득 단계는 기지국과 단말유닛 간의 왕복 무선신호전파시간을 이용하여 시간오프셋을 설정한다.
상기 실시형태의 개선에서, GPS/무선단말유닛용 위치기준을 획득하는 단계가 추가된다. 그 후, 위치기준 및 시간기준을 참조하여 GPS 코드-위상 검색범위를 계산하는 단계를 포함한다. 이의 개선에서, 위치기준을 획득하는 단계는 지상기반 측정 방법과 공분산 행렬을 이용하여 상기 위치기준을 설정한다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 발명의 일실시형태를 설명하는 예시적인 공간 환경을 나타내는 도면이다.
도 2 는 무선 기지국 부분의 배치를 나타내는 도면이다.
도 3 은 무선단말유닛의 기능 블록도이다.
도 4 는 기지국의 기능 블록도이다.
도 5 는 본 발명의 예시적인 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 6 는 본 발명의 예시적인 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 7 는 본 발명의 예시적인 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 8 는 본 발명의 예시적인 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 9 는 본 발명의 예시적인 실시형태를 나타내는 도면이다.
발명의 설명
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 예시적인 실시형태와 예시적인 애플리케이션을 설명하여 본 발명의 이점을 개시한다. 여기서 본 발명은 특정 애플리케이션에 대하여 예시적인 실시형태를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 추가적인 변경, 애플리케이션, 실시형태가 본 발명의 범위 및 본 발명이 유용한 추가적인 분야에서 행해질 수 있음을 인식 할 수 있다.
도 1 은 본 발명이 동작하는 예시적인 공간환경을 나타내는 도면이다. 무선 네트워크는 지구 (4) 의 표면상에 위치되며, 다수의 무선기지국 (6, 8, 10, 12, 14) 을 구비한다. 통상, 종종, 각각의 기지국은, 커버리지의 '셀' 이라 지칭되는 커버리지영역을 한정한다. 이동단말유닛 (2; 또는 임의 개수의 이동단말유닛) 은 무선네트워크의 커버리지 영역내에서 동작한다. 통상, 단말유닛 (2) 은 지구 (4) 의 표면 상 또는 근방에서 동작한다. 바람직한 실시형태에서,무선단말유닛은 GPS 위성 (16, 18, 20. 22) 으로부터 GPS 신호를 수신하는 GPS 수신기를 구비한다. 또한, 바람직한 실시형태에서 EAI-IS-95 에 따라서 동작하는 무선단말유닛은 CDMA 트랜시버를 구비하여, 도 1 에서 기지국 (8) 으로 나타낸 무선네트워크 기지국과 통신한다.
도 2 는 바람직한 실시형태에서 통상의 무선기지국 (24) 의 "셀룰러" 커버리지를 설명한다. 그 기지국 (24) 은 바람직한 실시형태에서 하나 이상의 CDMA 시스템을 구비할 수 있다. 도 2 에서, 3 개의 안테나 (26, 28, 30) 에 결합되는 3 개의 트랜시버 시스템이 있다. 통상, 안테나들 (26, 28, 30) 은 서로 120°만큼 지향되며, 통상 120°쐐기 (wedge) 와 같은 형태를 갖는 방사 패턴으로 신호를 방사하고 수신하는 지향성 안테나를 채용한다. 따라서, 각각의 안테나 (26, 28, 30) 의 셀룰러 커버리지 영역은 각각의 방사 배턴 (34, 32, 36) 으로 표현된다. 통상, 이 패턴들의 결합은 무선 시스템 기지국 (24) 의 커버리지 (38) 의 '셀' 을 정의한다. 본 발명에 대하여, 바람직한 실시형태에서의 무선 네트워크는, 어느 섹터와 어느 기지국으로 특정 무선단말유닛이 호를 위치시키거나 수신하도록 액세스하는지를 해결하는 정보를 추적하여, 무선 단말유닛 호를 유지시킨다. 또한, 무선네트워크는 각각의 기지국 '셀' 및 섹터에 의해 커버되는 지리적 영역으로 나타내는 데이타를 포함한다. 따라서, 호에서 동작하는 무선단말유닛의 위치는 적어도 기지국의 커버리지 영역 및 섹터 커버리지 영역의 정도까지는 알려진다.
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시형태에서 무선단말 (2) 유닛의 기능적 블록도를 나타낸다. CDMA 트랜시버부 (42) 와 GPS 수신부 (44) 는 송수신 안테나 (48) 에 결합되는 공통 라디오 주파수회로 (46) 를 통하여 결합된다. 통상 마이크로프로세서 기반이며, 메모리, 입출력, 및 다른 부가회로를 구비하는 관련회로를 포함하는 제어기 (40) 는, CDMA 트랜시버 (42) 와 GPS 수신기 (44) 에 결합되며 둘 모두를 제어하도록 동작한다. 다른 실시형태에서는, CDMA 트랜시버와 GPS 수신기를 각각 제어하는 두개의 개별 제어기가 있다. 본 발명의 무선단말유닛의 CDMA 부분과 GPS 부분의 요건 및 기능은 당업자에게 잘 알려져 있다. 또한, 무선단말유닛 (2) 은, 무선 트랜시버와 GPS 수신기에 통상 채용되는 마이크로폰, 확성기, 디스플레이, 키 스위치 입력, 및 다른 장치들을 구비할 수 있다.
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시형태에서 무선 기지국 (8) 의 기능적 블록도를 나타낸다. 통상, 당업자에 인식되는 바와 같이, 무선기지국 (8) 은 CDMA 기지국에서 발견되는 구성요소들을 구비하며, 통상 하나 이상의 CDMA 트랜시버 (54) 와 기지국 제어기 (52) 를 구비한다. CDMA 트랜시버는 하나 이상의 안테나 (55) 에 결합된다. 바람직한 실시형태에서, GPS 수신기 (56) 는 통상의 기지국 구성요소에 나란히 배치된다 (collocated). GPS 수신기 (56) 는 GPS 안테나 (57) 에 결합되며, CDMA 제어기와 개별 위치판단장비유닛 (58) (이하, 'PDE' 라 함) 에 결합된다. 그 GPS 수신기는 관측필드에서 모든 GPS 위성을 추적하여, 필요시, 추적정보, 천체추산위치 (ephemeris) 정보를 제어기 (52) 와 PDE (58) 에 제공한다. PDE (58) 은 다른 기지국 장치와 나란히 배치되거나 배치되지 않을 수 있다. 또한, 기지국 (8) 은 통상의 설치에서 하나 이상의 통신 네트워크에인터페이스된다.
바람직한 실시형태에서, 무선단말 유닛의 위치판단에 이용되는 방법은 무선단말유닛이 GPS 수신기를 구성하며 그 수신기를 채용하여 GPS 위성신호를 수신하고 위치 및/또는 속도 정보를 계산하여 무선기지국으로 그 정보를 다시 전달함으로써, 이 정보가 무선단말유닛에 대하여 위치정보를 요구하여 엔터티에 중계될 수 있게 한다. 상술한 바와 같이, 이는 무선단말유닛의 사용자가 '911' 통화를 하는 경우에 자동적으로 발생하며, 위치정보는 PSAP 에 자동적으로 제공될 것이다.
본 발명의 위치판단 성능의 다수의 다른 구현에서, 위치 및 속도 판단이 행해질 수 있다. 이러한 애플리케이션은 다음과 같은 것을 포함하며, 이는 단지 예시이지 한정하려는 것은 아니다.
위치감지 빌링: 무선은 발신자 위치에 기초하여 서로다른 가격을 정확하게 설정할 수 있다. 이는 무선 캐리어로 하여금 발신자가 가정 또는 사무실에 있는 경우 비슷한 요금을 제공함으로써 유선캐리어와 경쟁할 수 있게 한다.
위치기반 정보 서비스: 사용자는 서비스센터에 전화를 걸어 주행방향을 문의하고 식당, 호텔, 백화점, 및 주유소에 대한 조언을 얻을 수 있다. 또한, 차량 고장시, 서비스 센터는 경찰/화재 인원에 통지하고 견인트럭을 지시하여 긴급요청에 응답할 수 있다.
네트워크 계획: 무선네트워크 동작으로부터 이동국이 전체적으로 새로운 네트워크의 배치 또는 확장을 계획하는데 사용될 수 있다.
동적 네트워크 제어: 수집된 위치통계는 네트워크변수를 동적으로 조절하는데 이용되어 발신자의 행동에 기인하여 네트워크 부하변경이 조절될 수 있다.
부정행위 (fraud) 관리: 부정행위는 고객들의 신뢰를 잠식하여 수익을 감소시킴으로써 무선캐리어에 치명적인 영향을 준다. 위치정보는 즉시 탐지와 추적으로 죄수를 신속하게 체포할 수 있게 한다.
차량 관리 및 자산추적: 자산추적은 차량주에게 회사차량의 위치를 지속적으로 확인시켜 운전자에게 순간적으로 통신하며, 버튼을 눌러, 엔진, 전동장치, 문잠금 등의 상태를 갱신할 수 있는 능력을 부여한다.
실시간 트래픽 갱신: 수신된 정보는 트래픽 관리센터에 전송되어 트래픽 혼잡을 감소하고 여행을 신속하게 할 수 있게 된다.
임의의 이벤트에서, GPS 수신기의 구현은 무선네트워크 환경에서 일정한 제한을 갖는다. 단독 GPS 수신기 단말유닛과 비교하여 GPS 구현비용을 낮추게 하는 시장압력이 있다. 이 문제를 해결하기 위해서, 설계자들은 가능한 CDMA 와 GPS 의 어느 회로성분이든 공유하려 한다. 비용을 저감시키려는 다른 방법은 무선단말 유닛에서의 일부 처리를 다시 무선 기지국으로 옮기는 것이다. 이는 기지국과 단말유닛 간의 상대적으로 고속인 통신 링크로 인해 무선 네트워크 환경에서 가능하다. 예를 들면, 기지국 GPS 수신기는 관측범위에서 GPS 위성들을 추적하고, 영구 데이타를 수집하여 이를 CDMA 통신링크 상으로 무선단말유닛에 제공할 수 있다. 이 기능은 무선단말유닛의 GPS 수신기가 PN 코드에 의해 이용가능한 위성들을 검색하는 필요성을 제거하며, 무선단말유닛이 그 메모리 내부에 통상의 GPS 책력 (almanac) 을 유지하는 필요성을 제거한다.
GPS 신호획득 및 측정에 대한 종래의 방법의 또다른 기본적인 제한은, 위치측정이 계산될 수 있기 전에, 시스템이 이용가능한 GPS 위성을 획득하고 추적하는데 요구되는 시간이 길다는 점이다. 이는, 사용자의 무선단말유닛을 켜서 911에 통화함으로써 사용자가 응답되어야 할 긴급상황을 갖는 경우에는 곤란하다. 초기 시동 시간은 5 내지 10 분일 수 있다. 무선단말유닛은 이 지연을 해결하는 초기 시동 시간의 감소의 필요성이 있다.
보조 (assistance) 없이, 표준 GPS 수신기는, 필요한 위성신호를 수신하기 위해서, 모든 위성 PN 코드 시퀀스, 모든 PN 코드-위상 가설, 및 모든 도플러 주파수 오프셋에 걸쳐 검색할 필요가 있다. 이는 24 개의 위성, 10 ㎑ 의 도플러 주파수 및 1023 코드 가설 (2046 의 개별 하프칩 시프트와 계산을 요구하는) 을 검색하는 것을 의미한다. 상술한 바와 같이, 지리적으로 이용가능한 위성에 대한 위성 PN코드는 비교적 빠른 CDMA 통신링크상으로 무선단말유닛에 제공될 수 있으며, 개별 위성 PN 코드 시퀀스의 개수를 24 부터 통상 8 이고 적게는 4 일 수 있는 일련의 가시적인 위성까지 감소시킨다. 기지국은 GPS 배치를 지속적으로 모니터하며, 무선단말유닛에 이 정보를 제공한다. 따라서, GPS 수신기 위성검색처리의 1 차원 이상이 대폭 감소된다. 다른 태양은 도플러 시프트 주파수 검색범위의 감소이다. 적어도 정지 기지국에 대한 위성의 동작이 설명될 수 있으며, 따라서, 도플러 검색은 빠른 차량의 속도와 같이 기지국과 단말유닛 간의 상대 이동의 범위가 감소된다. 그러나, 수신된 위성 PN 코드 시퀀스를 국부적으로 발생되는 PN 코드 시퀀스로 위상정렬하는 노력은 시간을 소모하는 처리로 남게 된다.
본 발명은, 무선단말유닛의 위치와 시간기준에 관한 정보로부터 유도되는 계산에 기초하여 크게 감소된 검색창 변수범위를 기지국에서 단말기로 제공함으로써 PN 코드 시퀀스를 위상매치하는데 요구되는 시간을 감소시킨다. 이는 수신기의 위치와 GPS 시간에 대한 수신기의 시간오프셋의 대략적인 지식에 기초하여 가능하다. 바람직한 실시형태에서, 상술한 바와 같이, CDMA 송신기/수신기는 GPS 수신기에 결합된다. CDMA 하드웨어와 소프트웨어는 인터넷에 있는 네트워크 또는 임의의 장치 (GPS 다운링크와 비교하여) 또는 다른 민간 네트워크와 효율적으로 통신할 수 있게 한다. 또한, 그것은, 무선단말유닛과 통신하고 CDMA 신호의 도착시간을 측정하여 기지국을 식별하는 수단에 의해 대략적인 위치 추정치를 획득할 수 있게 한다. CDMA 무선단말유닛 타이밍은 제 1 도달 CDMA 신호에 정렬되고 CDMA 신호는 GPS 시간에 정확히 정렬되기 때문에, 무선단말유닛은 매우 정확한 GPS 타임소스 (time source; 통상, 수십 ㎲) 가 제공된다.
기지국은 수신된 GPS PN 코드 위상과 무선단말유닛의 위치 간의 매핑을 생성한다. 또한, 이는 PN 코드의 상대위상지연이기 때문에 의사범위 (pseudo range) 측정에 직접 관련될 수 있다. 무선단말유닛 위치 불확실성 영역과 이 매핑에 기초하여, 그리고, GPS 시간에 대한 단말유닛의 예상 클록에러범위에 기초하여, 기지국은 GPS PN 코드 위상검색창 중심과 크기를 정의한다. 또는, 이는 PN 코드위상범위의 시작과 종료를 계산하여 검색창을 정의할 수도 있다.
본 발명에서, 3 개의 기본적인 시나리오가 고려될 수 있으며, 이들은 다른 가능한 시나리오들을 지시한다. 제 1 시나리오에서, 무선단말유닛의 위치는 무선네트워크 '셀' 사이트 또는 섹터의 영역으로만 결정되고, 시간기준은 기지국에서 단말유닛으로 전파시간에 의해 지연되는 기지국 GPS 수신기 시간기준에 대한 정확성이 제한된다.
제 2 시나리오에서, 위치는 '셀' 사이트만으로 결정되며, 기지국과 무선단말 간의 전파지연에 대하여 기지국 GPS 수신기를 정정하여 결정되어 시간기준이 보다 정확해진다.
제 3 시나리오에서, 보다 정확한 시간기준은, 제 2 시나리오와 같이 알려져 있으며, 지상기반 삼각측량 시스템의 경우와 같이, 보다 정확한 위치추정이 이용가능하다.
이 경우들을 각각 보다 상세히 분석하고자 한다. 모든 분석은 미터단위로 행해지며, 필요시, GPS 또는 CDMA 칩으로 변환될 수 있다. 또한, GPS 코드-위상의 표시는 이른 것에서 나중 것으로의 방향을 취한다 (보다 큰 코드-위상은 보다 큰 거리에 대응한다).
제 1 시나리오- 사용자 위치와 GPS 의사범위 간의 매핑
도 5 는 기지국 (8), 무선단말유닛 (2), 및 GPS 위성들 중의 하나 (18) 사이의 공간적 관계를 나타내는 도면이다. 기지국 (8) 의 안테나에서 CDMA 신호의 지연은로서 정의되며, 시간으로 표시되는 지연으로 광속을 나누어서 미터단위로 표시된다. 이 값은 기지국 (8) GPS 수신기에서 교정 (calibration) 처리를 통하여 획득되며 네트워크의 각각의 기지국용 위치판단 장치에 저장된다. 사용자, 기지국, 및 위성 3차원 위치는 각각및로서 정의된다. 통상, 기지국 (8) GPS 수신기는 추적모드이기 때문에, GPS 시간과의 시간상 정렬되며, 무선단말유닛 (2) GPS 수신기 클록이 기지국 (8) 에서 단말유닛 (2) 으로 전파지연에 의해 실제 GPS 시간으로부터 지연한다고 가정하는 것이 타당하다. 따라서, 수신기 클록에러에 기인한 위성 의사범위내의 상대적 오프셋은이다. 기지국 (8) 에 대한 단말기 (2) 유닛의 기하학적 오프셋은과 같은 의사범위 오프셋을 야기한다. 또한, 기지국 (8) 에 내재하는 오프셋 계수는이며, 여기서와은 각각 위성클록 정정 (위성 천체위치정보로부터 유도된) 과 자전정정 (신호전파동안 지구의 회전에 기인한) 이며, 둘 모두 당업자에게 인식되어 있다.
상술한 값의 계산에 기초하여, 단말유닛 (2) 에서 의사범위 측정의 최적의 추정은
이다.
사용자위치에 기초하여 변하는 그 값은
이다.
그 후, 검색창은 불확실성 영역내의 임의의 장소에서 단말유닛 (2) 에 대한 이 함수의 극한값에 의해 정의된다. 따라서, 단말유닛 상승 최대화/최소화 문제는 기지국 근방의 지형에 기초하여 상당히 적은 값의 범위내에서 알려져 있기 때문에, 검색창의 중심과 크기를 발견하는 것은 2 차원 함수이다.
제 1 시나리오-불확실성 영역의 중심에서의 기지국
도 6 은 기지국 (8) 이 단말유닛 (2) 위치불확실성 영역의 중심에 있는 경우의 공간적 환경을 나타내는 도면이다. 평면 P 가 서빙 (serving) 기지국 위치를 통과하는 지구 접평면에 평행한 평면이라 하자. 이 시나리오에서, 단말유닛 (2) 불확실성 영역은 기지국 (8) 위치에 중심이 있고, 평면 P 상의 반경 R 의 원형 디스크 (60) 라고 가정한다. 불확실성 영역이, 통상의 CDMA '셀' 서비스 영역에서는 타당한 최고 20 ㎞ 의 반경 R 까지로 제한된다고 가정하면, 문제를 분석적으로 해결할 수 있다. 또한, 단말유닛 (2) 은 기지국 (8) 과 동일한 지구 접평면 P 상에 있다고 가정한다. 이 가정때문에, 기지국 (8) 에 대한 기하학적 오프셋의 근사치는 단말유닛에서의사범위차를 야기한다. 이 식의 마지막 항은 위성 (18) 에서 기지국 (8) 으로 향하는 단위벡터이다.
따라서, 단말유닛 (8) 위치의 함수로서 의사범위 측정의 추정치가 변하는 항은이다.
단말유닛 (8) 위치와 기지국 (8) 간의 거리는d로서 정의되며,는 단위벡터와 기지국 (8) 안테나로부터 단말유닛 (2) 위치로 향하는 벡터 사이의 각도로서 정의된다. 논리적으로, 이들 2 개의 매개변수는범위를 가지며, 여기서는 평면 P (60) 에 대한 위성 (18) 의 고도이다. 이들매개변수를 이용하여,의 식이으로 다시 쓰여질 수 있다. 그리고,임을 쉽게 알 수 있다. 따라서, 불확실성 영역 내부의 임의의 지점에서 추정된 의사범위는간격내에 있을 것이다.
따라서, 검색창 중심 및 크기는
일 것이다.
제 1 시나리오-일반적인 경우
도 7 은 불확실성 영역이 기지국 (8) 의 중심 근방에 있지 않는 일반적인 경우의 공간적 관측을 나타내는 도면이다. P 66 은 기지국 (8) 안테나 위치에 있지만 반드시 이를 통과하지는 않는, 지구 접평면에 평행인 평면이라 하자 (통상, 기지국 안테나의 아래에 있다). 또한, 위성 (18) 은 상기 평면 P 66 위에 있고 , 기지국 (8) 도 상기 P 66 의 위에 있다고 가정하자. 단말유닛 (2) 은 평면 P 66 에 위치되고, 단말 유닛 불확실성 영역 (A, 68, 또는 70) 은 평면 P (60) 의 부드러운 인접면이라 가정한다. EIA IS-801 은 타원으로 불확실성 영역을 정의하기 때문에, 상기 동일평면상의 단말유닛 위치가정을 하기 위해서, A 는 최고 50 ㎞ 의 반경 R 인 원으로 제한되어야 한다. 이는 CDMA '셀' 서비스영역차원에 대한 상술한 20 ㎞ 가정에 부합한다.
또한, 원하는 결과는, 불확실성 영역 (A 68, 70) 내의 임의의 단말유닛 (2)사용자 위치에 대한함수의 최소값과 최대값을 찾는 것이다. C (69; 좌표계의) 를 기지국 (8) 안테나위치와 위성 (18) 위치를 통화하는 선 및 평면 P 66 과의 교차점이라 하자. 따라서, 2 개의 가정이 고려된다.
인 경우 :
이 경우, 함수는 불확실성 영역 A 70 의 경계상에서 최소값과 최대값을 모두 취한다. 그들은 경계상에 있다고 알려져 있기 때문에, A 70 의 경계는 각 위치에서 함수의 샘플된 값이다.과를가 선택된 모든 샘플위치 중에서 취한 최소값과 최대값이라 하자. 그러면, 검색창 중심과 크기는
으로 주어진다.
인 경우 :
이 경우, 함수는 불확실성 영역 A 68 주위상의 어딘가에 최소값을 취하며, 기지국 (8) 위치에서 최대값을 취한다. 따라서,이다.이 A 68 의 경계상에 있고, 그 경계는 샘플되어 함수의 값이 선택된 각각의 위치에서 계산된다. 또한,은가 선택된 모든 샘플위치 중에서 취하는 최소값이라 하자. 그러면, 검색창 중심과 크기는
으로 주어진다.
표면 A 에서 취해진 샘플 포인트의 개수는 불확실성 영역이 얼마다 부드러운지에 의존한다. 영역이 부드러울수록 더 적은 수의 포임트가 필요하게 된다. 타원의 경우, 20 개의 샘플포인트로도 충분하다. 허용되는 최소값에 대응되게 선택된 크기는 단말유닛이 가상 무잡음의 경우에서 검색창내부에 있음을 확실하게 보장한다. 잡음이 있는 경우, 일부 마진이 추가될 수 있다.
제 2 시나리오
도 8 은 제 2 시나리오의 공간을 나타내는 도면이다. 이 시나리오에서, 단말유닛 (2) 의 클록기준은 보다 정확하게 추정된다.변수는 네트워크에서 획득되는 수신기 시간 바이어스의 추정으로서 정의된다. 이러한 단말기 유닛 (2) 클록 바이어스의 추정에 기초하여, 단말기 유닛 (2) 클록에러에 기인한 코드 위상에서의 오프셋은일 것이다. 단말유닛 (2), 기지국 (8) 및 위성 (18) 3차원 위치는 각각및로 나타낸다. 기지국 (8) 에 대한 기하학적 오프셋은 코드-위상 오프셋을 야기한다. 이들 2 개의 값에 기초하여, 단말유닛 (2) 위치에서 의사범위측정의 최적 추정은
이다.
단말유닛 (2) 위치에 기초하여 변하는 항은이다. 그 후, 검색창은 불확실성 영역 (72) 내부의 임의의 지점에서 단말유닛 (2) 위치에 대한 함수의 극한값에 의해 정의된다. 따라서, 검색창의 중심과 크기를 발견하는 것은 2차원 함수 (단말유닛 (2) 의 고도는 매우 작고, 정적이며, 중요하지 않는 범위이기 때문에) 최대화/최소화 문제이다.
이 시나리오에서, 함수는 제 1 시나리오보다 확실하게 덜 복잡하다. 위성 (18) 의 거리는 크기 때문에,와 같이 간략화된다.은 위성 (18) 으로부터 기지국 (8) 으로 향하는 단위벡터이다. 따라서, 의사범위 기간은 위성 (18) 로부터 기지국 (8) 으로 향하는 단위벡터로의 불확실성 영역 (72) 의 정사영이다. 이를 설명하기 위해서, 불확실성 영역 (72) 은 좌표의 포인트에서 센터 (74) 와 기지국 (8) 에서의 지구 (4) 접평면에 평행한 평면 내에서의, 반경 R 인 원인 경우의 간단한 경우를 가정한다. 함수은값에 의해 범위가 정해진다. 대응 검색창 중심과 크기는
이다.
제 3 시나리오
도 9 는 제 3 시나리오의 공간을 나타내는 도면이다. 이 시나리오에서, 기지국 (8) 은 시간 (시나리오 II 와 같이) 과 단말유닛 (2) 위치 양자의 보다 정확한 추정을 갖는다.(78) 과를 각각 ECEF 프레임 (지구중심이고, 지구에 고정된) 에서의 사용자위치 추정과 수신기 시간 바이어스의 추정을 정의하며, 둘 모두 미리 (대부분 네트워크 측정으로부터) 획득된다. 이 추정치에 더하여, 측정통계에 관하여 미리 획득되는 정보에 기초하여 추정된 공분산행렬을획득하는 것이 가능하다. 행렬의 행들 중의 하나 (및 동일한 열) 은 시간 바이어스 추정치에 대응한다. 행렬은 특정 프레임 내에서 표현될 것이지만, x 축을 기지국 (8) 에서 위성 (18) 으로 향하는 단위벡터에 평행하도록 회전하는 것은 명백하다. 이를 행한 후, LOS 방향을 따라서 위성 G 로의 위치에러의 분산이 알려져 있다. 이에 더하여, 공분산 행렬은 시간 바이어스 추정 에러 T 의 분산과 T 와 G 사이의 교차상관을 제공한다.
단말유닛 (2), 기지국 (8), 및 위성 (18) 위치는 각각및로 나타낸다. 이들 정의와 가정에 기초하여, 수신기 클록 바이어스와 위치 오프셋에 기인한 코드위상의 오프셋은과이다. 이들 두 값에 기초하여 단말유닛 (2) 위치에서 최적의 의사범위측정의 추정은
이다.
특정 통계에 따라 변하는 항은이다.
함수는 평균이 0 이고 분산이
인 램덤변수이다.
대응 표준편자는이다. 미스 (miss) 할 가능성과 검색창의 크기 간의 트레이드 오프 (trade off) 에 기초하여, 계수 α는 검색창내에 포함되어야 하는 표준편차 개수로서 선택된다. 최종 검색창 중심과 크기는
이다.
따라서, 이하, 본 발명은 특정 애플리케이션에 대한 특정 실시형태를 참조하여 설명한다. 당업자는 본 발명의 범위내에서 추가적인 변형, 애플리케이션 및 실시형태를 인식할 것이다. 예를 들면, 본 발명이 CDMA 에 대하여 설명하였지만, 당업자는 다른 기술들이 이용될 수 있음을 인식 할 것이다. 또한, 위성은 본 발명의 교시를 벗어나지 않으면서, 저궤도와 높은 고도에서 동작하는 다른 이동 플랫폼 또는 의사물 (pseudo-lite) 일 수 있다.
따라서, 모든 이러한 애플리케이션, 변형 및 실시형태는 본 발명의 범위내에 있으며 청부된 청구범위에 의해 커버된다.

Claims (16)

  1. 무선네트워크에서 동작하는 통합 GPS/무선단말유닛에 GPS 수신기 코드-위상 검색범위를 전송하는 시스템으로서,
    GPS 시간기준을 생성하도록 동작하는 수신기;
    기지국 지리적 위치, 무선 커버리지 영역, 상기 GPS 시간기준과 상기 커버리지 영역 내부에서의 추정된 무선신호 전파지연을 참조하여 GPS 코드-위상 검색범위를 계산하도록 동작하는 제어기; 및
    상기 제어기에 결합되어 상기 계산된 GPS 코드 검색범위를 전송하도록 전송하는 송신기를 구비하는 것을 특징으로 하는 송신시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 GPS 코드-위상 검색범위는 중심값과 크기값에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 송신시스템.
  3. 무선네트워크에서 동작하는 통합 GPS/무선단말유닛에 GPS 수신기 코드-위상 검색범위를 송신하는 시스템으로서,
    GPS 시간기준을 생성하는 GPS 수신기;
    상기 GPS 시간기준에 대하여 GPS/무선단말유닛의 시간 오프셋을 획득하는 수단;
    기지국 지리적 위치, 무선 커버리지 영역, 및 상기 시간기준을 참조하여 GPS 코드-위상 검색범위를 계산하도록 동작하는 제어기; 및
    상기 제어기에 결합되며 상기 계산된 GPS 코드 검색범위를 송신하도록 동작하는 송신기를 구비하는 것을 특징으로 하는 송신시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 GPS 코드-위상 검색엔진은 중심값과 크기값에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 송신시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    시간 오프셋을 획득하는 상기 수단은 상기 기지국과 상기 단말유닛 간의 왕복 무선신호 전파시간을 이용하여 상기 시간 오프셋을 설정하는 것을 특징으로 하는 송신시스템.
  6. 무선네트워크에서 동작하는 통합 GPS/무선단말유닛에 GPS 수신기 코드-위상 검색범위를 송신하는 시스템으로서,
    GPS 시간기준을 생성하도록 동작하는 GPS 수신기;
    상기 GPS 시간기준에 대하여 GPS/무선단말유닛의 시간 오프셋을 획득하는 수단;
    상기 GPS/무선단말유닛에 대한 위치기준을 획득하는 수단;
    상기 위치기준 및 상기 시간기준을 참조하여 GPS 코드-위상 검색범위를 계산하도록 동작하는 제어기; 및
    상기 제어기에 결합되며 상기 계산된 GPS 코드 검색범위를 송신하도록 동작하는 송신기를 구비하는 것을 특징으로 하는 송신시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 GPS 코드-위상 검색범위는 중심값과 크기값에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 송신시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    위치기준을 획득하는 상기 수단은 지상기반 삼각측량술을 제공하는 수단을 이용하여 상기 위치기준을 설정하는 것을 특징으로 하는 송신시스템.
  9. 기지국을 갖는 무선네트워크에서 동작하는 통합 GPS/무선단말유닛에 대한 GPS 수신기 코드-위상 검색범위를 정의하는 방법으로서,
    기지국 지리적 위치와 무선커버리지 영역을 참조하고, 기지국 GPS 시간기준과 상기 커버리지 영역내의 추정된 무선신호전파지연을 참조하여 GPS 코드-위상 검색범위를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 GPS 코드-위상 검색범위를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 수신기 코드-위상 검색범위의 정의방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 GPS 코드-위상 검색범위는 중심값과 크기값에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 GPS 수신기 코드-위상 검색범위의 정의방법.
  11. 기지국을 갖는 무선네트워크에서 동작하는 통합 GPS/무선단말유닛에 대한 GPS 수신기 코드-위상 검색범위를 정의하는 방법으로서,
    기지국 GPS 시간에 대한 시간 오프셋을 설정하여 GPS/무선단말유닛에 대한 시간기준을 획득하는 단계;
    기지국 지리적 위치와 무선커버리지 영역, 및 상기 시간기준을 참조하여 GPS 코드-위상 검색범위를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 GPS 코드-위상 검색범위를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 수신기 코드-위상 검색범위의 정의방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 GPS 코드-위상 검색범위는 중심값과 크기값에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 GPS 수신기 코드-위상 검색범위의 정의방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 획득단계는 상기 기지국과 상기 단말유닛간의 왕복 무선신호 전파시간을 이용하여 시간 오프셋을 설정하는 것을 특징으로 하는 GPS 수신기 코드-위상 검색범위의 정의방법.
  14. 기지국을 갖는 무선네트워크에서 동작하는 통합 GPS/무선단말유닛에 대한 GPS 수신기 코드-위상 검색범위를 정의하는 방법으로서,
    기지국 GPS 시간에 대한 시간 오프셋을 설정하여 GPS/무선단말유닛에 대한 시간기준을 획득하는 단계;
    상기 GPS/무선단말유닛에 대한 위치기준을 획득하는 단계;
    상기 위치기준과 상기 시간기준을 참조하여 GPS 코드-위상 검색범위를 계산하는 단계; 및
    상기 기지국에 의해 상기 계산된 GPS 코드-위상 검색범위를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 수신기 코드-위상 검색범위의 정의방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 GPS 코드-위상 검색범위는 중심값과 크기값에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 GPS 수신기 코드-위상 검색범위의 정의방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 위치기준을 획득하는 단계는 지상기반 삼각측량 기술을 이용하여 상기 위치기준을 설정하는 것을 특징으로 하는 GPS 수신기 코드-위상 검색범위의 정의방법.
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