KR20040034571A - 중계기에 대한 검출 및 보상을 이용한 무선 통신시스템에서의 위치 결정 - Google Patents

중계기에 대한 검출 및 보상을 이용한 무선 통신시스템에서의 위치 결정 Download PDF

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Abstract

원격 터미널이 무선 통신 시스템내의 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하는 방법으로서, 이 방법은 (1) 중계기의 커버리지에서 수신될 것으로 예상되는 기지국들의 리스트, (2) 중계기의 특성화된 환경, (3) 원격 터미널에서 수신한 송신에 대한 전파 지연에 기초할 수 있다. 또한, 중계기의 커버리지에 있어서 유발된 추가적인 불명확성은, (1) 중계된 기지국으로부터의 시간 추정치를 폐기하고, (2) 중계기로 인한 추가적인 불명확성을 해결하기 위해 위치 추정을 위한 처리를 조절하고, (3) 동일한 발신 기지국으로부터 수신한 다수의 송신에 기초하여 일련의 위치 추정을 계산하여 최선의 추정치를 선택하고, 및/또는 (4) 다수의 발신 기지국으로부터의 다수의 송신에 기초하여 일련의 위치 추정치를 계산하여 최선의 추정치를 선택함으로써, 해결 및/또는 보상될 수 있다.

Description

중계기에 대한 검출 및 보상을 이용한 무선 통신 시스템에서의 위치 결정 {POSITION DETERMINATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM WITH DETECTION AND COMPENSATION FOR REPEATERS}
발명의 배경
I. 관련 출원
본 출원은 2000년 11월 16일자로 출원된 미국 가출원 번호 제60/249,846호의 우선권을 주장한다.
II. 발명의 분야
본 발명은 통신에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 중계기들은 검출하고 보상하는 무선 통신 시스템에서 원격 터미널의 위치를 결정하는 신규하고 개선된 방법 및 장치에 관한 것이다.
III. 관련 기술의 설명
무선 통신 시스템은 다수의 사용자들에 대한 통신을 지원하기 위해서 폭넓게 사용되고 있다. 이런 시스템은, CDMA, TDMA (예를 들어, GSM), 및 다른 공동배치 시스템을 포함한다. 무선 통신 시스템에서, 하나의 원격 터미널상의 사용자는 다른 원격 터미널 (또는, 유선 유닛) 상의 다른 사용자와 기지국으로의 무선 링크를 통하여 통신할 수 있다. 각각의 기지국은 그 커버리지 영역 내의 원격 터미널들간의 통신을 조정하고 수용하도록 설계된다.
일부 무선 통신 네트워크는 네트워크내의 지정된 영역에 대한 커버리지를 제공하거나 네트워크의 커버리지를 확장하기 위해서 중계기를 사용한다. 예를들어, 중계기는 페이딩 상태 (즉, 네트워크내의 홀 (hole)) 로 인하여 기지국에 의해 커버되지 않는 네트워크의 특정 영역을 커버하는 데 사용될 수 있다. 또한, 중계기들은 기지국의 커버리지 외부에 있는 교외 지역으로 (예를들어, 고속도로를 따라서) 커버리지를 확장하는 데 사용될 수도 있다.
중계기는 변조된 신호를 수신하고, 증폭하고, 재송신하도록 네트워크에 위치한 고이득 양방향 증폭기이다. 순방향 링크상에서, "도너(donor)" 섹터 (또한, 서비스 기지국이라고도 함) 로부터의 신호는 지향성 안테나 또는 케이블 (예를들어, 동축 또는 광섬유 케이블) 을 통하여 중계기에 공급된다. 그후, 중계기는 도너 신호를 필터링하고, 증폭하고, 중계기의 커버리지 영역에 있는 원격 터미널에 도너 신호를 재송신한다. 이에 대해, 역방향 링크상에서는, 중계기가 그 커버리지 영역내에 있는 원격 터미널로부터 신호를 수신하고, 컨디셔닝하여, 그 신호를 기지국에 재송신한다.
사용자들 사이의 통신을 조성하는 것 이외에, 무선 통신 시스템은 원격 터미널의 위치를 결정하는 능력을 갖도록 설계될 수도 있다. 실제로, FCC (Federal Communication Commission) 는 911 통화에서 원격 터미널의 위치가 PSAP (Public Safety Answering Point) 로 송신되도록 요구되는 개선된 긴급 911 (E-911) 에 대한 지원을 명령했다.
위치 결정에 대하여, 일반적으로 무선 통신 시스템내의 원격 터미널은 다수의 기지국으로부터의 송신의 도달 시간을 측정한다. 신호 도달 시간들 사이의 차이가 계산되고 의사 범위로 변환된 후, 원격 터미널의 위치를 결정하는 데 사용될 수 있다.
중계기를 사용하는 네트워크의 신호 도달 시간을 측정하는 데 있어서 다양한 문제에 봉착하게 된다. 이들 중계기는 원격 터미널의 시간 측정치에 추가적인 지연을 도입하며, 많은 경우에 있어서 추가적인 지연량은 알려지지 않는다. 일반적으로, 추가적인 지연은, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지 확실하게 알려지지 않을 수도 있기 때문에 네트워크에 의해 정확하게 보상될 수 없다. 시간 측정치에 대한 소스에서의 이런 불확실성은 원격 터미널의 위치의 부정확한 추정, 및/또는 그 위치를 결정하기 위한 원격 터미널에 의해 요구되는 처리의 증가를 유발한다.
따라서, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지 여부를 검출할 수 있는 기술을 개발하고 가능하게는 원격 터미널의 위치를 결정할 때 중계기에 의해 도입된 추가적인 지연을 해결하는 것이 크게 요구된다. 이들 기술은 원격 터미널의 추정된 위치의 개선된 정확성에 이르게 할 수 있으며, 또한 위치 결정에 대하여 요구되는 처리량을 감소시킬 수 있다.
발명의 요약
본 발명은 원격 터미널이 네트워크내의 중계기의 커버리지에 있는 지를 검출하여 원격 터미널의 위치를 결정하는 처리가 일반적으로 중계기와 연관된 추가적인 불명확성을 해결할 수 있도록 하는 다양한 기술을 제공한다. 본 발명의 다양한 양태에 따르면, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지에 대한 결정은 (1) 중계기의 커버리지에서 수신할 것으로 예상되는 기지들의 리스트 대 원격 터미널에 의해 실제로 수신된 기지국들의 리스트국 (가능성 있는 인접국 리스트), (2) 중계기의 특성화된 환경, (3) 원격 터미널에서 수신한 송신에 대한 전파 지연, (4) 일부 다른 기준, 및 (5) 그들의 조합에 기초하여 달성될 수 있다.
또한, 본 발명은 중계기의 커버리지에 있어서 유발되는 추가적인 불명확성을 해결 및/또는 보상하기 위한 기술을 제공한다. 일 양태에서, 중계된 기지국으로부터의 시간 측정치는 폐기되거나 원격 터미널의 위치를 추정하는 데 사용되지 않을 수 있다. 다른 양태에서, 원격 터미널의 위치를 추정하는 처리는 추가적인 불명확성을 해결하기 위해서 조절될 수 있다 (예를들어, 서치 윈도우가 확대될 수 있다). 또 다른 양태에서, 원격 터미널에 의해 동일한 발신 기지국으로부터 수신한 하나 이상의 다중경로는 원격 터미널에 대한 일련의 위치 추정치를 계산하는 데 사용될 수도 있으며, 가장 가능성이 있는 추정치가 선택된다.
이하, 본 발명의 다양한 양태, 실시형태, 및 특징을 설명한다.
도면의 간단한 설명
첨부되는 도면과 관련하여 이하 설명하는 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명의 특징, 특성, 및 이점을 보다 명백하게 설명하며, 도면에서 동일한 도면 부호는 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 대상을 가리킨다.
도 1 은 중계기를 사용하고 다수의 사용자를 지원하는 무선 통신 네트워크의 도면이다.
도 2A 와 2B 는 기지국으로부터 수신한 송신 및 중계된 기지국에 기초한 원격 터미널의 가능한 위치를 각각 나타내는 도면이다.
도 3 은 중계기를 일부 포함하는 다수의 (육각형) 셀을 포함하는 네트워크를 나타내는 도면이다.
도 4 는 원격 터미널이 중계기의 가능성 있는 인접국 리스트를 이용하여 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지 여부를 결정하는 프로세스의 일 실시형태의 흐름도이다.
도 5 는 목록 작성된 유형의 중계기들이 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하는 데 사용될 수 있는 예시적인 네트워크를 나타내는 도면이다.
도 6A 와 6B 는 기지국으로부터 원격 터미널로의 직접적인 송신과 중계기를 통한 송신을 각각 나타내는 도면이다.
도 7 은 원격 터미널이 전파 지연에 기초한 기지국 또는 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하는 프로세스의 일 실시형태의 흐름도이다.
도 8A 와 8B 는 중계된 기지국의 시간 측정치가 폐기되고 고려된 원격 터미널에 대한 추정된 위치를 각각 나타내는 도면이다.
도 9 은 원격 터미널로부터 수신한 선택적인 시간 추정치에 기초하여 위치를 추정하는 프로세스의 일 실시형태의 흐름도이다.
도 10A 와 10B 는 기지국과 중계된 기지국에 대하여 수신한 시간 측정치에 기초한 GPS 위성에 대한 서치 윈도우의 결정을 나타내는 2차원 (2-D) 도를 각각 나타낸다.
도 11 은 중계기로부터 수신한 송신을 고려한 원격 터미널의 위치를 결정하는 프로세스의 일 실시형태의 흐름도이다.
도 12A 와 12B 는 원격 터미널이 기지국과 중계기의 커버리지에 있을 때 기지국과 중계기로부터 각각 수신한 다수의 송신을 나타내는 도면이다.
도 13 은 중계된 기지국에 대하여 수신된 다수의 시간 측정치에 기초하여 원격 터미널의 위치를 결정하는 프로세스의 일 실시형태를 흐름도이다.
도 14 는 도 1 에 나타낸 네트워크 레이아웃의 원격 터미널에 의해 보고된 시간 측정치에 대한 PDE 에 의해 계산된 가능한 위치 결정치의 도면이다.
도 15 는 다수의 네트워크 가설과 비용 함수에 기초하여 원격 터미널의 위치를 결정하는 프로세스의 일 실시형태의 흐름도이다.
도 16 과 17 은 원격 터미널과 PDE 의 일 실시형태의 블록도를 각각 나타낸다.
구체적인 실시형태의 상세한 설명
도 1 은 중계기들을 사용하고 다수의 사용자들을 지원하는 무선 통신 네트워크 (100) 의 도면이다. 네트워크 (100) 는 IS-95, W-CDMA, cdma2000, 다른 표준, 또는 그들의 조합 같은 하나 또는 그 이상의 널리 알려진 CDMA 표준에 부합하도록 설계된다. 네트워크 (100) 는 다수의 기지국 (104) 을 포함하며, 각각의 기지국은 특정 커버리지 영역 (102) 에 서비스한다. 간단하도록, 단지 3 개의 기지국 (104a 내지 104c) 을 도 1 에 나타낸다. 기지국과 그 커버리지 영역을 통틀어서 셀이라고 자주 언급한다.
하나 또는 그 이상의 중계기 (114) 는 다른 방법으로는 페이딩 상태로 인하여 커버될 수 없는 셀내의 영역들에 대한 커버리지 (도 1 에 나타낸 영역 (112a) 같은) 를 제공하거나 네트워크의 커버리지 (영역 (112b 및 112c) 같은) 를 확장하도록 특정 기지국 (104) 과 함께 사용될 수 있다. 각각의 중계기 (114) 는 직접 또는 다른 중계기를 통하여 해당 기지국 (104) 에 무선 또는 유선 링크 (예를들어, 동축 또는 광섬유 케이블) 을 통해 연결된다. 네트워크내의 임의의 기지국들은 특정 네트워크 설계에 의존하여 중계될 수 있다.
일반적으로, 다수의 원격 터미널 (106) 은 네트워크에 걸쳐서 분포되어 있다 (간단하도록, 도 1 에는 단지 하나의 터미널을 나타냄). 각각의 원격 터미널 (106) 은, 원격 터미널이 소프트 핸드오프 상태인지에 따라서, 임의의 시점에 순방향 및 역방향 링크를 통하여 하나 또는 그 이상의 셀과 통신할 수 있다. 일반적으로, 셀중 하나 (예를들어, 셀 1) 는 서비스셀 (기준셀) 로 지정되고, 다른 셀들은 인접셀이다.
일반적으로, 다수의 기지국 (104) 은 이들 기지국에 대한 통신을 조정하는 기지국 제어기 (BSC; 120) 에 연결된다. 위치 결정을 위해서, 일반적으로, 기지국 제어기 (120) 는, 이하 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, 원격 터미널로부터 시간 측정치를 수신하고 위치 결정에 관련된 제어 및 다른 정보를 제공하는 위치 결정 엔터티 (PDE; 130) 에 연결된다.
위치 결정을 위해서, 원격 터미널 (106) 은 다수의 기지국 (104) 으로부터의 송신의 도달 시간을 측정한다. CDMA 네트워크에 대하여, 이들 도달 시간들은원격 터미널의 송신 이전에 신호를 확산하기 위해 기지국들에서 사용하는 의사 잡음 (PN) 코드의 위상으로부터 결정될 수 있다. 그후, 원격 터미널에 의해 검출된 PN 위상들은 시그널링 (예를들어, IS-801) 을 통하여 PDE (130) 에 통보된다. 그후, PDE (130) 은 의사 범위를 결정하기 위해서 보고된 PN 위상 측정치를 이용하며, 그후 그 의사범위는 원격 터미널의 위치를 결정하는 데 이용된다.
원격 터미널 (106) 의 위치는 신호 도달 시간들 (즉, 도달 시간 (TOA)) 가 하나 또는 그 이상의 기지국 (104) 과 하나 또는 그 이상의 GPS 위성 (124) 에 대하여 측정되는 하이브리드 방식을 이용하여 결정될 수 있다. GPS 위성에 대한 시간 측정치는 일차 측정치 (primary measurement) 로서 사용되거나 기지국에 대한 시간 측정치를 보충하기 위해서 사용된다. 일반적으로, GPS 위성에 대한 시간 측정치는 기지국으로부터의 측정치보다 더 정확하지만, 위성에 대해 명확한 가시선 (line-of-sight) 을 요구한다. 따라서, GPS 의 사용은 장애 가 존재하지 않을 수 있는 실외 사용에 제한되며, 일반적으로 실내 또는 숲이나 건물 같은 장애물이 있는 애플리케이션에서의 사용가능하지 않다. 그러나, GPS 는 광범위한 커버리지를 가지며, 4개 또는 그 이상의 GPS 위성은 사실상 모든 곳으로부터 (잠재적으로) 수신될 수 있다.
반면에, 일반적으로 기지국은 거주 지역에 위치하지만 그들의 신호는 일부 건물과 장애물을 투과할 수 있다. 따라서, 유리하게는, 기지국은 도시와 (잠재적으로는) 건물 내부의 위치를 결정하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 일반적으로, 기지국들에 대한 시간 측정치는, 다중 경로로 인하여 다중 신호가 특정 기지국으로부터 원격 터미널에서 수신될 수 있기 때문에 덜 정확하다.
하이브리드 방식에서, 각각의 기지국과 각각의 GPS 위성은 송신 노드를 나타낸다. 원격 터미널의 위치를 결정하기 위해서, 3개 또는 그 이상의 비공간적으로 (non-spatially) 정렬된 노드들 (기지국 및/또는 위성) 로부터의 송신이 처리된다. 네 번째 위성은 고도를 제공하기 위해서 사용될 수 있으며, 또한 정확성 (즉, 측정된 도달 시간들에서의 불확실성이 감소됨) 의 향상을 제공할 수 있다. 신호 도달 시간이 송신 노드들에 대하여 결정될 수 있으며, 의사 범위를 계산하는 데 사용될 수 있으며, 그후 이 의사범위는 (예를 들어, 삼각 측량 기술을 통하여) 원격 터미널의 위치를 결정하는 데 사용될 수 있다. 위치 결정은 상술한 3GPP 25.305, TIA/EIA/IS-801, 및 TIA/EIA/ISA-817 표준 문서와 미국 특허 출원 번호 제09/430,618호에 기재된 기술에 따라서 달성할 수 있다.
본 발명의 양태에 따르면, 원격 터미널 (106) 은 기지국 (104) 에 대한 신호 도달 시간들을 검출하고 시간 측정치를 PDE (130) 에 보고한다. PDE (130) 는 원격 터미널 (106) 의 가능한 위치의 초기 추정치를 결정하기 위해서 측정치를 차례로 사용하며, 또한 GPS 위성 (124) 세트로부터의 송신을 서치하기 위해서 원격국에 시간 윈도우 세트를 사용하도록 지지할 수 있다. 서치 윈도우는 원격 터미널 (106) 로부터 가능하게는 PDE 에 이용가능한 추가적인 정보로부터의 측정치에 기초하여 PDE (130) 에 의해 결정된다. 서치 윈도우의 생성은 아래에서 보다 상세하게 설명한다.
각각의 GPS 위성 (124) 은 메시지가 송신되는 지점을 포함하는 메시지를 연속적으로 송신한다. 메시지는 GPS 위성에 할당된 특정 길이와 오프셋을 갖는 의사 잡음 (PN) 코드로 확산된다. 원격 터미널은 GPS 송신을 수신하고, 그 수신 신호를 동일한 PN 코드로 그렇지만 서치 윈도우에 의해 정의된 특정 범위내의 다양한 시간 오프셋으로 확산하여 메시지를 복구한다. GPS 송신을 복구하기 위해서 원격 터미널에 의해 사용되는 PN 오프셋은 GPS 위성과 원격 터미널 사이의 시간차를 나타내며, 또한 신호 도달 시간을 나타낸다.
일반적으로, 원격 터미널은 GPS 송신을 복구하기 위한 시도로서 특정 서치 윈도우 (즉, PN 오프셋의 특정 범위) 내에서 서치를 행한다. 더 큰 서치 윈도우는 더 긴 서치 시간으로 변환되며, 이는 보다 넓은 범위의 시간 오프셋을 갖는 GPS 송신이 원격 터미널에 의해서 발견될 수 있도록 하기 위해 사용될 수 있다. 다른 방법으로, 더 작은 서치 윈도우는 더 짧은 서치 시간으로 변환되는 데, 이는 보다 바람직하지만, GPS 송신이 더 작은 범위의 시간 오프셋 내에서 발견될 수 있다는 것을 나타내는 추가적인 정보를 요구한다.
도 1 에 나타낸 예에서, 원격 터미널 (106) 은 GPS 위성 (124a 내지 124c), 기지국 (104b 및 104c) (그리고, 가능하게는 기지국 (104a), 및 중계기 (114) 로부터의 송신을 수신할 수 있다. 원격 터미널 (106) 은 위성, 기지국, 및 중계기로부터의 송신의 신호 도달 시간을 측정하며, 이들 신호 측정치를 BSC (120) 을 통하여 PDE (130) 에 보고한다.
위에서 지적한 바와 같이, 중계기들은 기지국에 의해 커버되지 않는 영역에 대한 커버리지를 제공하는 데 사용될 수 있다. 중계기들은 기지국보다 더 비용 효율적이며, 유리하게는 추가적인 용량이 요구되지 않는 곳 (예를들어, 시골 지역) 에 배치될 수 있다. 그러나, 중계기는 (1) 중계기내의 회로, 및 (2) 그 중계기와 연관된 케이블 및/또는 추가적인 송신으로 인한 추가적인 지연과 연관된다. 예로서, 중계기내의 표면 탄성파 (SAW) 필터, 증폭기, 및 다른 부품들은 기지국으로부터 원격 터미널로의 송신 지연과 비교할 수 있는 또는 훨씬 클 수도 있는 추가적인 지연을 도입한다.
도 2A 는 중계기를 사용하지 않고 기지국으로부터 수신한 송신에 기초한 터미널의 가능한 위치들을 나타내는 도면이다. 기지국으로부터의 송신의 도달 시간이 측정되고 범위 RBT로 변환될 수 있으며, 이 범위는 기지국 주변에 원 (212) 으로 나타낸다. 원격 터미널은, 추가적인 정보가 원격 터미널에 대하여 이용가능하지 않은 경우 원 (212) 를 따르는 임의의 장소에 위치될 수 있다.
도 2B 는 중계기 (또한, 여기서는 "중계된 셀" 이라고도 함) 를 사용하는 셀에 대한 시간 측정치에 기초한 원격 터미널의 가능한 위치를 나타내는 도면이다. 이런 중계된 셀에서, 원격 터미널의 위치의 추가적인 불확실성은, (1) 셀에서의 중계기의 사용, 및 (2) 그 중계기와 연관된 추가적인 지연에 의해 도입된다. 이들 인자 각각에 기인한 불확실성은 아래에서 설명한다.
셀에서의 중계기의 사용으로 인한 원격 터미널 위치를 불확실성을 해결하기 위해서, 추가적인 지연이 중계기에 의해 도입되지 않는다고 가정할 수 있다. 원격 터미널에서 측정한 신호 도달 시간은 범위 RBT로 변환될 수 있다. 이 범위는 기지국으로부터 중계기로의 범위 RBR플러스 중계기로부터 원격국으로의 범위 RRT(즉, RBT=RBR+RRT) 를 나타낸다. 따라서, 원격 터미널은 기지국으로부터 방사형으로 (RBR-RRT) 내지 (RBR+RRT) 에 위치할 수 있으며, 이는 원 (214a 및 214b) 으로 각각 나타낸다. 또한, 추가적인 정보가 이용가능하지 않은 경우, 원격 터미널은 원 (214a 및 214b) 에 의해 정의된 영역 (216a) 내의 임의의 장소에 위치될 수 있다.
중계기에 의해 도입된 추가적인 지연은 원격 터미널의 위치의 불확실성을 증대시킨다. 추가적인 중계기 지연은 범위 RR로 변환될 수 있으며, 이는 범위 RBT에 추가되어 전체 범위 RBRT(즉, 중계기 지연을 갖는 기지국에서 원격 터미널로의 신호 도달시간에 대응하는 범위)를 획득하도록 RBT에 더해질 수 있다. 이 전체 범위 RBRT는 도 2B 에 원 (214c) 로 나타낸다. 도 2B 에 나타낸 바와 같이, 셀에서의 중계기의 사용과, 그 중계기에 의해 도입된 추가적인 지연에 의한 불확실성으로 인하여 (지연이 알려지지 않는 경우), 원격 터미널은 터미널로부터의 시간 측정치에 기초하여 영역 (216a 및 216b) 내의 임의의 장소에 위치될 수 있다.
본 발명은 원격 터미널이 네트워크내의 중계기의 커버리지에 있는 지를 검출하여 원격 터미널의 위치를 추정하는 처리가 일반적으로 중계기와 연관된 추가적인 불확실성을 해결할 수 있도록 하는 다양한 기술을 제공한다. 본 발명의 다양한 양태에 따르면, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지에 대한 결정은,(1) 중계기의 커버리지에서 수신할 것으로 예상되는 기지국의 리스트 (즉, 가능성 있는 인접국 리스트) 대 원격 터미널에 의해 실제로 수신된 기지국의 리스트, (2) 중계기의 특성화된 환경, 및 (3) 원격 터미널에서 수신한 송신에 대한 전파지연, (4) 일부 다른 기준, 또는 (5) 그들의 조합에 기초하여 달성될 수 있다.
또한, 본 발명은 중계기의 커버리지에 있기 때문에 유발된 추가적인 불확실성을 해결 및/또는 보상하는 기술을 제공한다. 일 양태에서, 중계된 기지국으로부터의 시간 측정치는 폐기되고 원격 터미널의 위치를 추정하는 데 사용되지 않을 수 있다. 일 양태에서, 원격 터미널의 위치를 추정하는 처리는 추가적인 불확실성을 해결하기 위해서 조절될 수 있다. (예를 들어, 서치 윈도우가 확대됨). 또 다른 실시형태에서, 동일한 발신 기지국으로부터 수신한 다수의 송신은 원격 터미널에 대한 일련의 위치 추정을 계산하는 데 사용될 수 있으며, 가장 가능성 있는 추정치가 선택된다. CDMA 네트워크에 대하여, 발신 기지국에는 특정 PN 오프셋이 할당된다. 또 다른 양태에서, 다수의 발신 기지국으로부터의 다수의 송신은 원격 터미널에 대한 일련의 위치 추정치를 계산하는 데 사용될 수 있으며, 역시 가장 가능성 있는 추정치가 선택된다.
여기 설명한 기술은 시간 측정치에 대한 소스와, 기기국과 중계기에 대하여 이용가능한 임의의 추가적인 정보를 고려하여, 원격 터미널의 위치를 보다 정확하게 결정하는 데 사용될 수 있다. 본 발명의 다양한 양태, 실시형태, 및 특징을 아래에서 보다 상세하게 설명한다.
가능성 있는 인접국 리스트에 기초한 중계기의 검출
본 발명의 일 양태는 네트워크의 중계기들에 대하여 형성된 가능성 있는 인접국 리스트에 기초하여 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지를 검출하는 기술을 제공한다. 일반적인 무선 네트워크에서, 커버리지 패턴은 네트워크의 임의의 장소에 위치한 원격 터미널이 다수의 송신 소스 (즉, 기지국 및/또는 중계기) 로부터 신호를 수신할 수 있도록 한다. 이 정보는 목록 작성되어 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하는 데 사용될 수 있다.
도 3 은 일부가 중계기를 포함하는 다수의 (육각형) 셀을 포함하는 네트워크 (300) 를 나타내는 도면이다. 네트워크 (300) 내의 원격 터미널의 특정 위치에 따라서, 원격 터미널은 다수의 기지국 (예를 들어, 20개 까지의 기지국들) 으로부터의 신호 (예를 들어, 파일럿) 를 검출할 수 있다. 원격 터미널에 의해 수신될 수 있는 기지국은 네트워크 내의 원격 터미널의 특정 위치에 의존한다. 예를 들어, 중계기 (114x) 의 커버리지에 있는 원격 터미널 (109x) 은 기지국 (104y) 의 커버리지에 있는 원격 터미널 (106y) 보다 다른 세트의 기지국으로부터의 신호를 수신할 수 있다. 일 실시형태에서, 특정 중계기의 커버리지에서 수신되는 가능성 있는 기지국은 그 중계기에 대한 가능성 있는 인접국 리스트에 위치될 수 있다.
위에서 지적한 바와 같이, 일반적으로, 중계기는 커버리지 문제를 해결하기 위해서 사용된다. 예를들어, 중계기는 "새도우" 아웃될 수 있는 네트워크의 영역 (홀) 을 커버하기 위해서 사용될 수 있다. 예를 들어, 이런 영역은 산악, 터널, 쇼핑몰 등을 포함할 수 있다. 또한, 중계기는 기존의 기지국에 의해 도달할 수 없는 새로운 영역으로 커버리지를 확장하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 각각의 중계기에 대한 가능성 있는 인접국 리스트는 네트워크의 다른 중계기들의 것과는 다를 수 있으며, 중계된 기지국을 포위하는 기지국들의 서브 세트일 수 있다.
일 실시형태에서, 네트워크내의 기지국과 중계기는 특성화된다. 이 특성화는 네트워크의 레이아웃, 네트워크내의 각각의 기지국과 중계기의 위치 등을 결정하는 것을 수반할 수 있다. 추가적으로, 측정이 전체 네트워크내의 다양한 위치에서 원격 터미널에 의해 행해져서, 그 커버리지 영역에서 기지국이 검출될 수 있도록 하는 정보를 수집할 수 있다. 이 정보는 중계기에 대한 가능성 있는 인접국 리스트를 생성하는 데 사용될 수 있다. 프로세스는 네트워크내의 각각의 중계기에 대하여 수행될 수 있다.
중계기에 대한 정보는 중계기가 초기에 배치될 때 행해지는 측정에 의해 수집될 수 있다. 다른 방법으로, 이 정보는, 일반적인 동작 중에 중계기의 커버리지에서 동작할 때, 원격 터미널로부터 "학습" 될 수 있다. PDE 는 네트워크내에 위치하는 모든 중계기들에 대한 가능성 있는 인접국 리스트를 생성 및 유지할 수 있다.
그후, PED 가 특정 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있다고 추정하는 경우, 그것은 중계기에 대하여 유지되는 가능성 있는 인접국 리스트에 대하여 원격 터미널로부터 수신한 시간 측정치의 소스를 비교하여 이를 입증할 수 있다. PDE 는 원격 터미널이 특정 중계기의 커버리지에 있는 지에 대한 그의 평가에 특정등급의 신뢰도를 할당할 수 있다.
도 4 는 중계기의 가능성 있는 인접국 리스트를 사용하여 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하는 프로세스 (400) 의 일 실시형태의 흐름도이다. 최초에, 단계 412 에서 PDE 는 원격 터미널로부터 시간 측정치를 수신한다. 단계 414 에서, PDE 는, 다수의 기술 (그중 일부는 아래에서 설명함) 중 임의의 하나에 기초하여, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지를 추정할 수 있다. 예를들어, 이 추정 (suspicion) 은 수신한 시간 측정치에 기초하여 유도될 수 있다 (예를 들어, 과도한 지연이 시간 측정치중 임의의 하나에서 검출되는 경우). 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있다고 추정되지 않는 경우, 단계 416 에서, 원격 터미널에 대한 서치 윈도우는 정상적인 방법으로 (예를 들어, 중계기를 보상하지 않고) 생성된다.
그렇지 않고, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있다고 추정되는 경우, 단계 418 에서는 시간 측정치가 획득된 기지국의 리스트가 결정된다. 또한, 단계 412 에서는 수신한 기지국들의 이 리스트가 원격 터미널로부터 수신한 시간 측정치들에 대하여 PDE 에 의해 생성될 수 있다. 그후, 단계 420 에서는, 수신한 기지국들의 리스트가 원격 터미널이 커버되는 것으로 추정되는 중계기에 대한 가능성 있는 인접국 리스트에 대하여 비교된다.
단계 420 에서의 비교 결과에 기초하여, 단계 422 에서는, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지에 대한 결정이 행해진다. 대답이 "아니오" 인 경우, 단계 416 에서는 원격 터미널에 대한 서치 윈도우가 정상적인 방법으로 생성된다. 그렇지 않고, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 것으로 간주되면, 단계 424 에서는 중계기의 커버리지에 있어서 발생한 추가적인 불명확성을 해결하는 방법으로 서치 윈도우가 생성된다. 예를들어, 서치 윈도우는 검출된 지연에 의존하여 확대 및/또는 시프트될 수 있다. 그후, 프로세스가 종료한다.
환경 정보에 기초한 중계기의 검출
본 발명의 일 양태는 원격 터미널이 네트워크내의 중계기들에 대하여 수집된 환경 정보에 기초하여 중계기의 커버리지에 있는 지를 검출하는 기술을 제공한다. 일 실시형태에서, PDE 는 네트워크의 일부 또는 모든 중계기들에 대한 환경 유형을 "목록 작성" 하며, 이 환경 유형은 중계기의 커버리지를 나타낸다. 그후, 이 목록 작성된 정보는 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하는 데 사용된다.
도 5 는 중계기들의 목록 처리된 환경 유형이 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하는 데 사용되는 예시적인 네트워크 (500) 를 나타내는 도면이다. 이 예에서는, 3 개의 기지국 (104a 내지 104c) 이 네트워크의 일부분에 대하여 커버리지를 제공한다. 기지국 (104a) 은 터널 (512) 에 대한 커버리지를 제공하는 데 사용되는 2개의 중계기 (114e 및 114f) 에 연결된다. 장애로 인하여, 터널의 일부분내의 원격 터미널 (106a) 는 기지국 (104a) 으로부터만 (중계기 (114e 및/또는 114f) 를 통하여) 신호를 수신할 수 있으며, 기지국 (104b) 및 (넓은 범위까지는) 기지국 (104c) 로부터의 신호는 터미널에 의해 수신될 수 없다. 외부에 위치하고 터널에 의해 방해를 받지 않는 다른 터미널 (106b) 은 도5 에 나타낸 바와 같이 모든 3개의 기지국으로부터 신호를 수신할 수 있다.
일 실시형태에서, PDE 는 중계기에 대한 환경 유형을 알 수 있다. 도 5 에 나타낸 실시예에서, PDE 는 중계기 (114e 및 114f) 가 터널내에 위치하고 터널에 의한 장애가 다른 기지국들로부터의 신호를 막을 수도 있음을 알 수 있다. 따라서, PDE 가 기지국들 (104a, 104b, 및 104c) 사이의 영역에 위치하는 것으로 결정된 원격 터미널로부터 단지 하나의 시간 추정치를 수신하는 경우, PDE 는 시간 측정치가 하나의 중계기 (예를들어, 중계기 (114e 또는 114f)) 로부터 온 것임을 추론할 수 있다. 이에 대해, PDE 가 동일한 영역 근처에 위치하는 것으로 결정된 원격 터미널 (예를들어, 원격 터미널 (106b)) 로부터 다수의 기지국에 대한 다수의 시간 측정치를 수신하는 경우, PDE 는 원격 터미널이 중계기 (114e 또는 114f) 의 커버리지에 있지 않다는 것을 추론할 수 있다. 따라서, 중계기의 커버리지의 목록 작성된 환경 유형은 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다.
일 실시형태에서, 중계기의 환경 유형은 중계기에서 겪게 되는 페이딩과 경로 손실의 유형에 의해 목록 작성된다. 예를 들어, 일반적으로, 도시 지역의 신호는 시골 또는 교외 지역에서 그들이 하는 것과 동일한 방식으로 열화되지는 않는다. 이런 정보는 어떤 중계기 솔루션을 진행할 지를 결정하는 데 사용될 수 있다. 예로서, 터널에서, 기지국 신호는 매우 약하며, GPS 신호는 거의 검출불가능하다. 따라서, 원격 터미널의 기록으로부터 터널에 있는 것으로 결정되면, 원격 터미널은 원격 터미널의 위치를 결정하기 위해서 일부 정보를 제공한다.또한, 터널이 중계되는 경우, 적절한 조절이 측정치에 행해져서 원격 터미널의 위치를 결정하게 된다.
시골 지역에서, 신호는 상대적으로 우수한 경로 손실을 갖는다 (즉, 그들은 거리에 대하여 그다지 많이 열화하지 않는다). 신호가 전파하는 어떤 매체에서라도 어떻게 신호가 열화되는 지 알려지면, 신호가 여행하는 경로 거리가 결정될 수 있다. 신호가 원격 터미널과 기지국의 분리된 부분보다 더 큰 것으로 간주되는 경우, 차이는 중계기로 인한 것일 수 있으며 위치를 계산할 때 해결될 수 있다.
일 실시형태에서, 중계기의 환경 유형은 각각의 중계기에 대한 인접국 리스트의 사용으로 정의된다. 도 5 에 나타낸 예에서, 중계기 (114e) 의 커버리지에 있는 터미널은 기지국 (104a) 으로부터의 신호만을 수신할 수 있으며, 기지국 (104b 및 104c) 으로부터의 신호를 수신하지 않을 수 있다. 따라서, 중계기 (114e) 에 대한 인접국 리스트는 비어 있게 된다. 그러나, 중계기 (114f) 의 커버리지에 있는 터미널도 기지국 (104c) 으로부터 신호를 수신할 수 있고, 중계기 (114f) 에 대한 인접국 리스트는 이를 적절히 반영할 수 있다 (예를 들어, 표 1 에 나타낸 바와 같이). 기지국 (104a) 에 대한 인접국 리스트는 기지국 (104b 및 104c) 을 포함할 수 있으며, 기지국 (104b) 에 대한 인접국 리스트는 기지국 (104a 및 104c) 을 포함할 수 있고, 기지국 (104c) 에 대한 인접국 리스트는 기지국 (104a 및 104b) 을 포함할 수 있다.
표 1 은 도 5 에 나타낸 예에 대한 송신 소스와 그들의 인접국 리스트를 기재하고 있다.
송신 소스 중계기 사용 인접국 리스트
기지국 (104a) 예 기지국 (104b 및 104c)
중계기 (114e) - 비어있음
중계기 (114f) - 기지국 (104c)
기지국 (104b) 아니오 기지국 (104a 및 104c)
기지국 (104c) 아니오 기지국 (104a 및 104b)
도 5 는 시간 측정치의 송신 소스를 결정하는 환경 유형의 목록 작성의 특정 실시예를 나타낸다. 예를 들어, 다운타운, 시골 지역, 쇼핑몰, 실내 등의 다른 환경에 대해서는 다른 실시예들이 제공될 수 있다. 예를들어, 도 1 을 다시 참조하면, 중계기 (112b) 또는 (112c) 중의 하나의 커버리지에 있는 원격 터미널은 기지국 (104a, 104b, 및 104c) 의 커버리지에 위치하는 원격 터미널의 개수 만큼의 다른 기지국으로부터 신호를 수신하지 않을 수도 있다.
도달시간 (TOA) 와 왕복 지연 (RTD) 에 기초한 중계기의 검출
본 발명의 일 양태는 원격 터미널로부터의 시간 측정치에 기초하여 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지를 검출하는 기술을 제공하는 것이다. 이 기술은, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하기 위해서, 중계기로부터 원격 터미널로의 송신과 연관된 알려진 또는 추정된 지연과, 일반적으로 중계기 자체와 연관된 알려진 또는 추정 지연을 이용한다. 이 기술은 다양한 네트워크 구성에 대하여 이용할 수 있으며, 특히 도 1 의 중계기 (114b 및 114c) 같은 중계기가 네트워크의 커버리지를 확장하는 데 사용되는 네트워크 구성에 응용가능하다.
일 실시형태에서는, 시스템의 타이밍이 교정 (calibrate) 된다. 기지국에 대하여 시스템 시간과 기지국의 송신 타이밍 사이의 시간차가 결정된다. 그리고, 중계기에 대하여, 중계기들의 수신 및 송신 경로 사이에서 측정된 지연도 결정될 수 있다. 아래에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 이들 시간 측정치는 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지를 검출하는 데 사용될 수 있다.
도 6A 는 중계기가 사용되지 않게 되는 기지국 (104) 로부터 원격국 (106) 으로의 송신의 도면이다. 도 6A 에 나타낸 바와 같이, 기지국 (104) 로부터의 신호는 직접 가시선 경로 (610a) 또는 반사 소스 (612) 로부터 튀어나온 후의 반사된 경로 (612b) 를 통하여 원격 터미널 (106) 에 도달할 수 있다. 각각의 송신 경로는 해당 전파 경로와 연관된다 (예를들어, 도 6A 에 나타낸 바와 같은, TBT1및 TBT2).
도 6B 는 기지국 (104) 으로부터 원격 터미널 (106) 로의 중계기 (114) 를 통한 송신의 도면이다. 이 실시예에서, 원격 터미널 (106) 은 중계기 (114) 의 커버리지에 있으며, 장애나 일부 다른 이유 때문에, 기지국 (104) 으로부터의 직접송신을 수신할 수 없다 (기지국 (104) 로부터 수신한 송신은 약할 수 있음). 도 6B 에 나타낸 바와 같이, 신호는 먼저 기지국 (104) 로부터 중계기 (114) 로 무선 또는 유선 링크 (612a) 를 통하여 송신되며, 중계기 (114) 에 의해서 컨디셔닝되고, 원격 터미널 (106) 로 송신된다. 중계기 (114) 내의 추가적인 지연 TR은 신호의 전체 전파 지연을 증가시킨다. 또한, 중계기가 원격 터미널로부터 보다 기지국으로부터 더 멀리 위치하는 경우 (도 6B 에 나타낸 바와 같이), 도 6B 에 나타낸 바와 같이, 신호는 중계기로의 그리고 다시 원격 터미널로의 보다 긴 거리로 인하여 보다 긴 전파 지연을 겪게 된다.
도 6A 에 대하여, 기지국 (104) 으로부터 원격 터미널 (106) 로의 송신에 대한 최악의 경우 전파 지연은 반사 경로와 연관된 지연 TBR2로서 결정될 수 있다. 도 6B 에 대하여, 기지국 (104) 으로부터 원격 터미널 (106) 으로의 송신에 대한 최선 경우 전파 지연 TBRT은 기지국으로부터 중계기로의 지연 TBR, 중계기에 의해 도입된 지연 TR, 및 중계기로부터 원격 터미널로의 지연 TRT에 의존한다 (즉, TBRT= TBR+ TR+ TRT). 기지국으로부터의 송신에 대한 최악의 경우 전파 지연 TBR2와 중계기로부터의 송신에 대한 최선의 경우 전파 지연 TBRT사이의 시간차 (즉, 갭) 이 있는 경우, 원격 터미널이 기지국 또는 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하기 위해서 문턱치가 선택될 수 있다. 문턱치는,
TBase_station< TTH< TRepeater식 (1)
에 기초하여 선택될 수 있으며, TBase_station는 기지국 (TBT2) 로부터 수신한 송신에 대한 최악의 경우 전파 지연이고, TTH는 문턱치이고, TRepeater는 중계기 (TBRT) 로부터 수신한 송신에 대한 최선의 경우 전파 지연이다.
중계된 기지국에 대한 문턱치가 일단 선택되면, PDE 는 그 중계된 기지국에 대한 원격 터미널로부터 수신한 시간 측정치를 문턱치에 비교할 수 있다. 시간 측정치에 의해 지시된 전파 지연이 문턱치보다 큰 경우, PDE 는 시간 측정치가 중계기에 대한 것으로 간주할 수 있다. 그렇지 않고, 시간 측정치에 의해 지시된 전파 지연이 문턱치보다 작은 경우, PDE 는 시간 측정치가 기지국에 대한 것으로 간주할 수 있다.
식 (1) 은 기지국에 대한 최악의 경우 전파 지연이 중계기에 대한 최선의 경우 전파 지연보다 작다고 가정할 수 있다 (즉, TBase_station< TRepeater). 한편, 이들 전파 지연들간에 중첩이 있는 경우에도 (즉, TBase_station> TRepeater), 문턱치는 원겨 터미널이 기지국 또는 중계기의 커버리지에 있는 지를 정확하게 검출할 높은 가능성을 달성하기 위해서 중첩된 범위내로 선택될 수 있다.
도 7 은 전파 지연에 기초하여 원격 터미널이 기지국 또는 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하기 위한 프로세스 (700) 의 일 실시형태의 흐름도이다. 최초에, 단계 710 에서 PDE 는 원격 터미널로부터 시간 측정치를 수신한다. 그후, 단계 712 에서, PDE 는 발신 기지국으로부터 원격국으로의 송신의 전파 지연(즉, 일방향 지연) 을 수신한 시간 측정치에 기초하여 결정한다. 다른 방법으로, PDE 는 기지국으로부터 원격 터미널로, 그리고 다시 기지국으로의 송신의 왕복 지연 (RTD) 추정치를 결정할 수 있다. 이 RTD 추정치는 기지국으로부터 원격 터미널로의 일방향 지연의 대략 2배일 수 있다. 일방향 지연 추정치는 기지국으로부터 원격 터미널로의 (가능하게는 하나 또는 그 이상의 중계기를 통하여) 송신 지연을 나타낸다.
단계 714 에서는, 일방향 지연 (또는 RTD) 추정치가 위에서 설명한 인자들에 기초하여 기지국에 대하여 선택된 임계치보다 작은 지에 대한 결정이 행해진다. 일방향 지연 추정치가 임계치보다 작은 경우, 원격 터미널은 기지국의 커버리지에 있는 것으로 간주되며, 원격 터미널의 위치 결정은 중계기들과 연관된 추가적인 불확실성을 고려하지 않고 수행된다. 따라서, 단계 716 에서는 원격 터미널에 대한 서치 윈도우가 생성될 수 있다. 그렇지 않고, 일방향 지연 추정치가 문턱치보다 크거나 동일한 경우, 원격 터미널은 중계기의 커버리지에 있는 것으로 간주되며, 원격 터미널에 대한 위치 결정은 중계기와 연관된 추가적인 불명확성을 고려하여 수행된다. 이 경우, 단계 718 에서는, 중계기를 해결하기 위해서 원격 터미널에 대한 서치 윈도우를 생성할 수 있다. 그후, 프로세스가 종료한다.
선택적 측정에 기초한 위치 결정
본 발명의 양태에 따르면, 원격 터미널에 대한 위치 결정은 원격 터미널로부터 수신한 시간 측정치들중 선택된 하나에 기초하여 수행된다. 도 2A 내지 2B 에 관하여 위에서 설명한 바와 같이, 중계기, 및 그 중계기와 연관된 추가적인 지연의 단순한 사용은 원격 터미널의 위치의 불명확성을 유발한다. 이 추가적인 불확실성 때문에, 중계기를 사용하는 셀에 대한 시간 측정치는 원격 터미널의 위치를 결정하는 데 유리하지 않을 수도 있다. 따라서, 본 발명의 이 양태에 따르면, 반복된 기지국에 대한 시간 측정치는 원격 터미널의 위치를 결정하는 데 이용되지 않는다.
도 1 을 다시 참조하면, 원격 터미널 (106) 은 중계기 (114a) 의 커버리지 영역 (112a) 내에 위치하며, 통신 링크, 페이딩 상태 등의 다양한 인자에 의존하여, 기지국 (104a), 중계기 (114a), 또는 양쪽으로부터의 송신을 수신할 수 있다. 따라서, 셀 1 에 대한 원격 터미널 (106) 에 의해 수신된 송신의 실제 소스에 대한 불확실성이 있을 수 있으며, 이는 기지국 (104a) 또는 중계기 (114a) 중의 하나일 수 있다. 송신의 소스가 불명확하기 때문에, 아래에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 중계기를 사용하는 셀에 위치하는 원격 터미널의 추정된 위치의 불확실성이 더 커질 수 있다.
시간 측정치가 위치 결정에 대하여 전혀 이용되지 않는 경우보다, 중계된 기지국에 대한 시간 측정치가 틀린 소스로 잘못 취급되는 경우에 원격 터미널의 추정된 위치가 덜 정확하게 될 수 있다. 예로서, 중계기 (114a) 에 대하여 수신된 시간 측정치가 기지국 (104a) 에 대한 것으로 잘못 취급되는 경우에, 원격 터미널 (106) 은 실제보다는 기지국으로부터 더 멀리 있는 것으로 잘못 추정될 수 있다. 에러의 양은 중계기에 의해 도입된 추가적인 지연의 양과 관련된다. 그렇지 않고, 기지국 (104a) 에 대하여 수신한 시간 측정치가 중계기 (114a) 에 대한 것으로잘못 취급되는 경우, 원격 터미널 (106) 은 실제보다 기지국에 가깝게 있는 것으로 잘못 추정될 수 있다.
일 실시형태에서, PDE 는 그것이 시간 측정치를 수신할 수 있는 기지국의 리스트와, 그 리스트의 각각의 기지국들에 대하여 중계기들이 기지국과 사용되는 지에 대한 지시를 보유한다. 표 2 는 도 1 에 나타낸 네트워크에 대한 PDE 에 의해 유지되는 리스트의 예이다.
셀 중계기 사용
기지국 (104a) 예
기지국 (104b) 예
기지국 (104c) 아니오
원격 터미널에 의해 보고된 각각의 시간 측정치에 대하여, PDE 는 시간 측정치가 연관된 기지국을 결정한다 (즉, 시간 측정치가 유도되는 송신을 발신하는 기지국). 그후, PDE 는 표를 참고하여 시간 측정치가 중계기를 사용하는 기지국 (즉, 중계된 기지국) 과 연관되는 지를 결정한다. 표가 발신 기지국이 중계된 기지국이라고 나타내는 경우, PDE 는 위치 결정 처리에서 고려하는 것에서 이 시간 측정치를 생략하도록 선택할 수 있다. 이 경우, PDE 는 원격 터미널의 위치를 추정, 및/또는 중계기와 연관되지 않는 기지국 (즉, 중계되지 않은 기지국) 에 대한 시간 측정치에 기초하여 원격 터미널에 대한 서치 윈도우를 계산할 수도 있다.
다른 방법으로, PDE 는 위치 결정 처리에서 중계된 기지국과 연관된 이 시간 측정치를 고려하도록 선택할 수 있다. 그후, PDE 는 원격 터미널의 위치를 결정, 및/또는 중계기에 의해 도입된 불명확성을 고려하여 원격 터미널에 대한 서치 윈도우를 계산할 수 있다.
도 8A 는 중계된 기지국들에 대한 시간 측정치가 폐기된 원격 터미널에 대하여 추정된 위치를 나타내는 도면이다. 도 8A 는, 일반적으로 도 1 에 나타낸 예시적인 네트워크에 대응한다. 최초에, 원격 터미널 (106) 은 기지국 (104a, 104b, 및 104c) 으로부터 발신되는 송신을 수신하고, 시간 추정치를 PDE (130) 에 보고한다. PDE (130) 은, 표를 참조하여 기지국 (104a 및 104b) 가 중계기를 사용하고 기지국 (104c) 은 중계기를 사용하지 않는다는 것을 나타낸다. 따라서, PDE (130) 는 기지국 (104a 및 104b) 에 대한 측정을 할 수 있고, 기지국 (104c) 에 대한 시간 측정치는 단지 고려만 한다. 그후, 원격 터미널 (106) 에 대하여 추정된 위치는 기지국 (104c) 과 원격 터미널 (106) 사이의 전파 지연에 의해 정의된 반경을 갖는 점선의 원 (812) 일 수 있다. 그후, GPS 위성에 대한 서치 윈도우는 이 초기 위치 추정에 기초하여 PDE (130) 에 의해 생성된다.
도 8B 는 중계된 기지국에 대한 시간 측정치를 고려한 원격 터미널에 대하여 추정된 위치를 나타내는 도면이다. 또한, 도 8B 는 일반적으로 도 1 에 나타낸 예시적인 네트워크에 대응한다. 한편, 기지국 (104a) 에 대한 시간 측정치는 원격 터미널 (106) 의 위치를 추정하는 데 사용된다. 이 경우, 원격 터미널의위치는 기지국 (104a) 과 연관된 음영 영역 (816) 과 기지국 (104c) 와 연관된 점선 원 (812) 의 교차점일 수 있다. 또한, GPS 위성에 대한 서치 윈도우는 원격 터미널의 최초 추정된 위치에 기초하여 PDE (130) 에 의해 생성될 수 있다.
위에서 도 2B에서 설명한 바와 같이, 음영 영역 (816) 은 중계기 (114) 의 배치와 연관된 불확실성에서 유발된다. 중계기 (114) 에 의해 도입된 추가적인 지연에 따라서, 음영 영역 (816) 은 도 8B 에 나타낸 것 보다 더 클 수 있으며 기지국 (104c) 의 전체 커버리지 영역을 둘러쌀 수 있다. 그 경우, 기지국 (104a) 에 대한 시간 측정치의 사용은 단순히 그 시간 측정치를 생략하는 것 보다 큰 불확실성을 유발한다.
도 9 는 터미널로부터 수신한 선택적 시간 측정치에 기초하여 원격 터미널의 위치를 추정하는 프로세스 (900) 의 일 실시형태의 흐름도이다. 최초에, 단계 912 에서, PDE 는 원격 터미널로부터 시간 측정치를 수신한다. 그후, 단계 914 에서는, PDE 는 수신한 시간 측정치중 임의의 것이 중계된 기지국에 대한 것인지를 결정한다. 이 결정은 기지국이 중계기와 연관되는 지를 결정하기 위해서 각각의 시간 측정치와 연관된 기지국을 확인하고 표 (표 2 와 같은) 를 참조하여 달성될 수 있다. 시간 측정치들 중 아무 것도 중계된 기지국에 대한 것이 아닌 경우, PDE 는 단계 916 에서 모든 수신한 시간 측정치들을 보류하고, 단계 940 으로 진행한다.
단계 914 에서, 임의의 수신된 시간 측정치가 중계된 기지국에 대한 것인 경우에는, 단계 918 에서 중계된 기지국들중 임의의 것이 기준 기지국인지 여부에 대한 결정이 행해진다. 중계된 기지국들중 아무것도 기준 기지국이 아닌 경우, 단계 920 에서 중계된 기지국에 대한 시간 측정치가 폐기된다. 그후, 프로세스는 단계 940 으로 진행한다.
기준 기지국은 원격 터미널이 그 타이밍을 유도하는 기지국이다. 다른 기지국들로부터의 신호의 도달 시간의 차이 (즉, 기준 기지국과 다른 기지국들로부터의 도달 경로 사이의 시간차) 를 결정하여 위치를 계산한다. 위치 결정 목적에서, 임의의 합당한 강도의 수신된 기지국이 기준 기지국일 수 있다.
단계 918 에서 기준 기지국이 중계된 기지국으로 결정되는 경우, 단계 922 에서 중계되지 않은 기지국이 기준 기지국으로서 선택될 지에 대한 결정이 행해진다. 대답이 "예" 인 경우 중계되지 않는 기지국은 단계 924 에서 기준 기지국으로서 선택되고, 중계된 기지국에 대한 시간 측정치는 단계 926 에서 폐기된다. 그후, 단계 940 에서, PDE 는 원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치를 결정하고, 또한 보류된 시간 측정치에 기초하여 GPS 위성에 대한 서치 윈도우를 생성한다.
단계 922 로 돌아가서, 시간 측정치가 중계된 기지국으로부터 온 것이 아니고 중계되지 않는 기지국이 기준 기지국으로서 선택될 수 없는 경우에는, 중계된 기지국으로부터의 시간 측정치가 단계 928 에서 보류된다. 그후, PDE 는 중계기로 인한 추가적인 불명확성을 해결하도록 서치 윈도우를 적절하게 생성한다.
검출된 중계기의 존재를 해결하기 위한 서치 윈도우의 생성
위에서 지적한 바와 같이, 네트워크내의 중계기들의 단순한 존재는, 송신이 기지국으로부터 수신된 것인지 또는 그 중계기로부터 수신된 것인지 확실하게 알려지지 않기 때문에, 원격 터미널의 추정된 위치에 추가적인 불명확성을 유발한다. 또한, 중계기에 의해 도입된 추가적인 지연은 원격 터미널의 추정된 위치의 추가적인 불명확성을 유발한다. 도 2A 에 나타낸 바와 같이, 중계기와 연관되지 않는 기지국에 대해서는, 원격 터미널이 기지국을 둘러싸는 원에 위치하는 것으로 추정될 수 있으며, 원의 반경은 기지국으로부터의 전파 지연 추정치에 의존한다. 도 2B 에 나타낸 바와 같이, 중계기와 연관되지 않는 기지국에 대해서는, 원격 터미널은 기지국을 둘러싸는 원형 영역에 위치하는 것으로 추정될 수 있으며, 그 영역의 사이즈는 중계기에 의해 도입된 추가적인 지연 뿐만 아니라 중계기의 커버리지 영역에 의존한다. 중계기의 사용으로 인한 원격 터미널의 추정된 위치의 불명확성을 해결하기 위한 GPS 위성에 대한 서치 윈도우의 생성을 아래에서 설명한다.
도 10A 는 중계기를 사용하지 않는 기지국에 대하여 수신된 시간 측정치에 기초하여 GPS 위성에 대한 서치 윈도우의 결정을 나타내는 2차원 (2-D) 도면이다. 도 10A 에 나타낸 바와 같이, 시간 측정치는 기지국과 원격 터미널 사이의 전파 지연을 나타내며, 공간 범위 a 로 변환될 수 있다. 추가적인 정보가 원격 터미널의 위치에 대하여 제공되지 않는 경우 (예를들어, 다른 시간 추정치가 다른 기지국에 대하여 수신되지 않는 경우), 그리고 최악의 경우에, 원격 터미널은 거리 a 에 의해 기지국의 한쪽에 위치할 수 있다. GPS 위성과 기지국 사이의 거리 b 는 당업계에 알려진 방식으로 결정될 수 있다.
삼각 측량 계산을 이용하여 원격 터미널과 GPS 위성 사이의 거리는 원격 터미널이 각각 기지국의 우측 또는 좌측에 위치하는 지에 의존하여 c 또는 d 로서 계산될 수 있다. 이 GPS 위성에 대한 서치 윈도우는 거리 c 와 d 간의 차이에 관련된 시간 윈도우로서 계산될 수 있다 (즉, 서치 윈도우 ∝ (c - d)). 서치 윈도우의 중심에 대한 시간 오프셋은 거리 b 에 관련된다 (즉, 시간 오프셋 ∝ b). 원격 터미널은 소정의 시간 오프셋의 서치 윈도우에 기초하여 GPS 위성으로부터의 송신을 서치하고 획득하도록 지시될 수 있다.
도 10B 는 중계기를 사용하는 기지국에 대하여 수신된 시간 측정치에 기초하여 원격 터미널에 대한 서치 윈도우의 결정을 나타내는 2차원 (2-D) 도이다. 이 단순예에 있어서, 중계기는 추가적인 지연을 도입하지 않는 것이라고 생각된다. 도 10 에 나타낸 바와 같이, 기지국과 중계기 사이의 전파 지연은 공간 범위 e 로 변환되고, 중계기와 원격 터미널간의 전파 지연은 범위 r 로 변환된다. 추가적인 정보가 원격 터미널의 위치에 대하여 제공되지 않는 경우, 최악의 경우에 원격 터미널은 거리 (e-r) 과 (e+r) 에 의해 정의된 범위내의 기지국의 한쪽에 위치되는 것을 가정할 수 있다. GPS 위성과 기지국 사이의 거리 b 는 당업계에 공지된 방법으로 결정될 수 있다.
삼각 측량 계산을 이용하여, 원격 터미널과 GPS 위성간의 거리는 기지국의 어느 쪽에 원격 터미널이 위치하는 지에 의존하여, 그리고 원격 터미널이 기지국으로부터 (e+r) 의 거리에 위치하는 것으로 가정하여 f 또는 g 중의 하나로서 계산될 수 있다. 유사하게, 원격 터미널과 GPS 위성 사이의 거리는 다시 기지국의 어느 쪽에 원격 터미널이 위치하는 지에 의존하여 그리고 원격 터미널이 기지국으로부터 거리 (e-r) 에 위치하는 것으로 가정하여 h 또는 i 중의 하나로서 계산될 수 있다. 이들 거기간의 최악의 경우 차이는 (f-i) 이고, 서치 윈도우는 이 최악의 경우 차이에 비례하는 것으로 계산될 수 있다 (즉, 서치 윈도우 ∝ (f-i)).
도 2B 에 나타낸 바와 같이, 중계기에 의해 도입된 추가적인 지연은 원격 터미널의 위치에서 불명확성을 더 증대시킨다. 이 추가적인 불명확성은 중계기에 의해 도입된 추가적인 지연과 연관되는 양으로 GPS 위성에 대한 서치 윈도우를 증대시켜서 해결할 수 있다.
도 11 은 중계기로부터 수신한 송신을 고려한 원격 터미널의 위치를 결정하는 프로세스 (1100) 의 일 실시형태의 흐름도이다. 최초에, 단계 1112 에서, PDE 는 원격 터미널로부터 시간 추정치를 수신한다. 그후, 단계 1114 에서, PDE 는 수신한 측정치중 임의의 것이 중계된 기지국에 대한 것인지를 결정할 수 있다. 중계기에 대한 검출은 위에서 설명한 기술의 임의의 조합을 이용하여 달성될 수 있다. 단계 1116에서, PDE 는 수신한 시간 측정치에 기초하여 원격 터미널의 위치를 추정한다. 위에서 설명한 바와 같이, 중계된 기지국에 대한 시간 추정치는 원격 터미널의 위치를 추정하는 데 고려할 수도 있고 안할 수도 있다.
단계 1118 에서, 중계된 기지국에 대한 하나 또는 그 이상의 시간 측정치가 원격 터미널의 위치를 추정하는 데 사용되는 경우, 단계 1120 에서 PDE 는 중계기로 인한 추정된 위치에 추가적인 불명확성을 해결하기 위해서 확대된 사이즈를 갖는 GPS 위성에 대한 서치 윈도우를 생성한다. 서치 윈도우는 위에서 설명한 기술에 기초하여 생성될 수 있다. 그렇지 않고, 원격 터미널의 위치를 추정하는데 사용되는 시간 측정치중 아무 것도 중계된 기지국으로부터 오지 않는 경우, 서치 윈도우는 단계 1122 에서 정상적인 방법으로 생성될 수 있다. 그후, 단계 1124 에서, PDE 는 생성된 서치 윈도우를 이용하여 GPS 위성을 서치하도록 원격 터미널에 지시한다.
다수의 시간 측정치를 이용한 위치 결정
일반적인 셀룰러 환경에서, 원격 터미널은 다수의 송신 소스 (즉, 기지국 및/또는 중계기) 로부터 다수의 신호를 수신한다. CDMA 시스템에 대하여, 이들 송신은 수신되어 개별적으로 처리될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 원격 터미널의 위치는 특정 발신 기지국으로부터 터미널에서 수신한 다수의 송신에 기초하여 추정된다. 각각의 송신은 특정 신호 레벨로 수신되며 특정 전파 지연과 연관된다. 원격 터미널은 기지국과 중계기로부터 수신한 송신을 처리하고, 일부 또는 모든 수신한 송신을 보고한다 (예를들어, 특정 임계치 보다 높은 신호 강도를 갖는 보고용 송신). 그후, PDE 는 이들 보고된 송신에 대한 시간 측정치를 이용하여 원격 터미널의 위치를 추정한다. PDE 는 최선의 신뢰성을 갖는 위치 추정치를 유발하는 시간 측정치를 선택하고 이용할 수 있다. PDE 가 원격 터미널이 네트워크의 중계기의 커버리지에 있다고 결정하는 경우, PDE 는 서치 윈도우를 확장 또는 시프트하라고 원격 터미널에 지시한다.
도 12A 는 원격 터미널이 기지국의 커버리지에 있을 때 기지국과 중계기로부터 원격 터미널에 의해 수신한 다수의 송신을 나타내는 도면이다. 도 12A 에나타낸 예에서, 원격 터미널 (106) 은 TBT1의 전파 지연을 갖는 기지국 (104a) 으로부터 제 1 송신을 수신하고, 또한 TRT1의 전파 지연을 갖는 중계기 (114a) 로부터 제 2 송신을 수신한다. 수신한 송신에 대한 시간 측정은 PDE 에 보고되며, 이는 보고된 시간 측정치에 기초하여 원격 터미널의 위치를 결정할 수 있다.
도 12A 에 나타낸 예에 있어서, 원격 터미널 (106) 은 중계기 (114a) 의 커버리지에 있기 때문에, 중계기로부터 수신한 송신에 대한 신호 강도는 약할 수 있다. 원격 터미널 (106) 이 기지국 (104a) 의 커버리지에 있기 때문에, 기지국으로부터 수신한 송신에 대한 신호 강도는 더 강할 수 있다. 일련의 위치 결정치 (즉, 위치 추정치) 는 수신한 시간 측정치에 기초하여 원격 터미널에 대한 PDE 에 의해 생성될 수 있다. 최선의 지표를 갖는 위치 결정치는 원격 터미널의 추정된 위치로서 선택될 수 있다.
동일한 발신 기지국으로부터의 다수의 송신에 대한 다수의 시간 측정치에 기초한 원격 터미널의 위치의 결정은 예를 들어, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING AN ALGEBRAIC SOLUTION TO GPS TERRESTRIAL HYBRID LOCATION SYSTEM EQUATIONS" 이며, 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 여기서 참조하는 미국 특허 출원 (대리인 참조 번호 PA990504) 에 설명된 방법으로 달성될 수 있다. RMSE (Root Mean Square Error) 지표는 각각의 도달 시간 (TOA) 추정치와 연관된 신호 강도에 기초하여 각각의 위치 결정치에 대하여 당업계에 공지된 방법으로 계산될 수 있다. 수신한 다중 경로에 대한 보다 약한 신호 강도는신호가 튀어나갈 더 높은 가능성에 대응한다. 일반적으로, 더 약한 신호를 갖는 송신은 이 송신에 기초하여 계산한 위치 결정치의 더 불명확성과 그에 따른 더 낮은 지표에 대응한다. 따라서, 일반적으로, 위치 결정치는 "나머지" 와 연관되며, 이는 추정된 위치 결정치에 대한 불확실성을 나타낸다. 지표의 계산은 상술한 미국 특허출원 (대리인 참조번호 PA990504) 에 보다 상세하게 기술되어 있다.
도 12B 는 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있을 때 기지국과 중계기로부터 원격 터미널에 의해 수신한 송신의 다른 예의 도면이다. 도 12B 에 나타낸 예에서, 원격 터미널 (106) 은 TBT2의 전파 지연을 갖는 기지국 (104a) 로부터의 제 1 송신을 수신하고, 또한 TRT2의 전파 지연을 갖는 중계기 (114a) 로부터의 제 2 송신을 수신한다.
도 12B 에 나타낸 예에 대해서, 원격 터미널 (106) 은 중계기 (114a) 의 커버리지에 있기 때문에, 중계기로부터 수신한 송신에 대한 신호 강도는 기지국으로부터 수신한 송신 보다 더 강할 수 있다. 또한, 일련의 위치 결정치들은 원격 터미널에 대한 PDE 에 의해 생성될 수 있고, 최선의 지표를 갖는 위치 결정치 (position fix) 는 원격 터미널의 추정된 위치로서 선택될 수 있다.
도 13 은 중계된 기지국에 대하여 수신한 다수의 시간 측정치에 기초하여 원격 터미널의 위치를 결정하는 프로세스 (1300) 의 일 실시형태의 흐름도이다. 최초에, 단계 1312 에서, PDE 는 하나 또는 그 이상의 기지국에 대한 다수의 시간측정치를 원격 터미널로부터 수신하며, 다수의 시간 측정치가 하나 이상의 기지국에 대하여 수신된다.
단계 1314 에서 PDE 는 수신한 시간 추정치에 기초하여, 그리고 특정 기지국에 대하여 수신한 다수의 시간 측정치의 다양한 조합에 대하여 일련의 위치 결정치를 계산한다. 각각의 계산된 위치 결정치는 계산한 위치 결정치의 특정 등급의 신뢰도를 확인하는 개별 지표와 연관된다.
그후, 단계 1316 에서는 최선의 지표를 갖는 위치 결정치가 원격 터미널의 위치로서 선택된다. 그후, 단계 1318 에서, 선택된 위치 결정치에 대하여, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지 여부에 대하여 결정이 행해진다. 대답이 "아니오" 인 경우, 단계 1320 에서 원격 터미널에 대한 서치 윈도우는 정상적인 방법으로 (즉, 중계기에 대한 보상없이) 생성된다. 그렇지 않고, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 것으로 추정되는 경우, 단계 1322 에서, 서치 윈도우는 중계기와 연관된 추가적인 불명확성을 해결하는 방식으로 생성된다. 이는 위에서 설명한 바와 같이, 지연에 의존하여 서치 윈도우를 확대 및/또는 시프팅하는 것을 수반할 수 있다. 그후, 처리는 종료한다.
비용 함수를 이용한 위치 결정
본 발명의 일 양태에 따르면, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지 여부에 대한 결정이 네트워크의 기지국과 중계기를 교정하여 행해질 수 있다. 일 실시형태에서, 교정의 일부로서, PDE 에는 기지국이 하나 또는 그 이상의 기지국, 그들의 연관된 중계기들 사이의 전파 지연, 중계기들 사이의 전파 지연, 및 각각의 중계기에 의해 도입된 추가적인 지연과 연관되는 정보가 제공된다. 이 정보는 PDE 에 의해 유지되는 표에 저장될 수 있다.
표 3 은 도 1 에 나타낸 예시적인 네트워크 레이아웃에 대하여 중계된 기지국들과 연관된 지연에 대하여 PDE 에 의해 유지될 수 있는 표의 예이다. 첫 번째 컬럼에는 송신 소스 (즉, 기지국 또는 중계기) 를 기재하고, 두 번째 컬럼에는 기지국이 중계되는 지를 기재한다. 기지국이 중계되는 경우, 세 번째 컬럼에는 기지국으로부터 제 1 중계기로, 또는 하나의 중계기로부터 다음 중계기로의 전파 지연을 기재한다. 그리고, 네 번째 컬럼에는 중계기와 연관된 추가적인 지연을 기재한다.
송신 소스 중계기 사용 전파 지연 중계기 지연
기지국 (104a) 예 TBR1
중계기 (114a) - TR1
기지국 (104b) 아니오
기지국 (104c) 예 TBR2
중계기 (114b) - TBR3 TR2
중계기 (114c) - TR3
위치 결정에 대하여, 원격 터미널은 네트워크의 기지국과 중계기들로부터 송신을 수신하고, PDE 에 수신한 송신에 대한 시간 측정치를 보고한다. 일 실시형태에서, 원격 터미널은 각각의 발신 기지국 (즉, CDMA 네트워크에서 각각의 고유한 PN 오프셋) 에 대한 하나의 시간 측정치를 보고한다. 이 시간 측정치는 기지국으로부터 또는 중계된 기지국의 중계기로부터 올 수 있으며, 일반적으로 송신 소스로부터 가장 이른, 그리고 가장 강한 다중 경로로부터 유도된다.
PDE는 원격 터미널로부터 다수의 기지국 (또는 그들의 관련 중계기) 에 대한 시간 측정치를 수신한다. 일 실시형태에서, 그후, PDE 는 수신한 시간 측정치에 기초하여 그리고 다수의 가설에 따라서 원격 터미널에 대한 위치를 측정한다. 각각의 가설은 원격 터미널의 위치를 추정하는 데 사용되는 각각의 시간 측정치에 대한 특정 송신 소스에 대한 특정한 추측을 나타낸다. 예를 들어, 하나의 가설은 모든 수신한 시간 측정치가 중계기가 아니라 기지국으로부터 온 것이라고 가정한다.
나머지 가설은 수신한 시간 측정치에 대한 기지국과 중계기의 다양한 조합에 대한 것일 수 있다. 이들 가설 각각에 대하여, 각각의 중계된 기지국에 대한 시간 측정치는 기지국 또는 중계기 중의 하나에 대한 것이라고 가정될 수 있다. 그후, 각각의 가정된 기지국에 대한 시간 측정치는 기지국으로부터 중계기로의 송신과 연관된 지연과 중계기에 의해 도입된 추가적인 지연을 빼서 보상된다. 각각의 가설은 하나의 위치 결정치와 해당 에러 지표를 유발하며, 이는 상술한 미국 특허 출원 (대리인 참조 번호 PA990504) 에 기술된 바와 같이 계산될 수 있다. 그후, PDE 는 최선의 지표 (즉, 최소의 에러) 를 갖는 위치 결정치를 선택한다.이 선택된 위치 결정치로부터, 가설에 기초하여 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지 여부에 대한 결정이 행해진다.
도 14 는 도 1 에 나타낸 네트워크 레이아웃의 원격 터미널에 의해 보고된 시간 측정치에 대하여 PDE 에 의해 계산된 가능한 위치 결정치의 도면이다. 이 예에서, 원격 터미널은 중계기 (114a) 와 기지국 (104b 및 104c) 으로부터 수신한 송신에 대한 시간 측정치를 보고한다. 이 예에 대하여, 중계기 (114a) 로부터의 시간 측정치는 기지국 (104a) 으로부터 중계기 (114a) 로의 전파 지연과, 중계기 (114a) 와 연관된 추가적인 지연을 포함한다. 기지국 (104b 및 104c) 으로부터의 시간 측정은 직접 가시선 측정치 (direct line-of-sight measure) 을 나타낸다. 이들 시간 측정치는 PDE 에 보고된다.
표 3 에 나타낸 것 같은 교정 정보에 기초하여, PDE 는 기지국 (104a 및 104b) 는 중계된 기지국이라고 인식한다. 첫 번째 가설에 대하여, PDE 는 모든 수신한 시간 측정치들이 기지국 (즉, 기지국 (104a, 104b, 및 104c) 으로부터 온 것이라고 가정하여 원격 터미널의 위치를 계산한다. 중계기 (114a) 와 연관된 추가적인 지연 때문에, 기지국 (104a) 으로부터의 추정된 범위는 실제보다 더 멀리 있으며, 원격 터미널은 지점 H1 에 위치하는 것을 추정된다.
다음 가설에 대하여, 기지국 (104a) 에 대한 시간 측정치는 중계기 (114a) 로부터 온 것으로 가정되며, 다른 시간 측정치는 기지국 (104b 및 104c) 으로부터 온 것으로 가정된다. 그후, PDE 는 중계기 (114a) 에 대한 시간 측정치를 기지국 (104a) 와 중계기 (114a) 에 대하여 테이블에 저장된 지연으로 보상한다.특히, PDE 는 기지국 (104a) 으로부터 중계기 (114a) 로의 전파 지연 TBR1과 중계기 (114a) 에 대한 시간 측정치로부터 중계기 (114a) 에 의해 유도된 추가적인 지연 TR1을 뺀다. 가정된 시간 추정치의 이 세트에 대한 원격 터미널의 추정된 위치는 지점 H2 이다. 다른 가설은 기지국 (104b) 에 대한 시간 측정치가 중계기 (114a) 로부터 온 것이라고 가정한다. 한편, 기지국 (104b) 으로부터의 측정치는 낮은 신호 레벨과 연관되며, 이 위치 결정치에는 더 나쁜 지표가 할당될 수도 있다.
도 15 는 다수의 네트워크 가설과 비용 함수에 기초하여 원격 터미널의 위치를 결정하는 프로세스 (1500) 의 일 실시형태의 흐름도이다. 최초에, 단계 1512에서 PDE 는 원격 터미널로부터 시간 측정치를 수신한다. 그후, 단계 1514 에서, PDE 는 시간 측정치중 임의의 것이 중계된 기지국에 대한 것인지를 결정한다. 시간 측정치중 아무 것도 중계된 기지국에 대한 것이 아닌 경우, PDE 는 단계 1516 에서 수신한 시간 측정치에 기초하여 원격 터미널의 위치 결정치를 계산하고, 단계 1518 에서 정상적인 방법으로 원격 터미널에 대한 서치 윈도우를 생성한다. 그후, 프로세스가 종료한다.
그렇지 않고, 단계 1514 에서 시간 측정치중 임의의 것이 중계된 기지국에 대한 것으로 결정되는 경우, 단계 1520 에서 PDE 는 수신한 시간 측정치에 기초하여 그리고 다양한 네트워크 가설에 대하여 일련의 위치 결정치를 계산한다. 각각의 네트워크 가설은 각각의 중계된 기지국에 대한 시간 측정치에 대한 특정 송신 소스를 가정한다 (즉, 송신 소스가 기지국 또는 중계기인 지 여부). 각각의 가설에 대하여 계산된 위치 결정치는 계산한 위치 결정치의 특정 등급의 신뢰도를 확인하는 개별 지표와 연관된다. 이 지표는 RMSE 에 기초할 수 있다.
그후, 단계 1522 에서, 최선의 지표를 갖는 위치 결정치가 원격 터미널의 추정된 위치로서 선택된다. 그후, 단계 1524에서, 선택된 위치 결정치에 대하여, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지에 대한 결정이 행해진다. 대답이 "아니오" 인 경우, 단계 1518 에서 원격 터미널에 대한 서치 윈도우가 정상적인 방법으로 (즉, 중계기에 대한 보상 없이) 생성된다. 그렇지 않은 경우, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 경우, 단계 1524에서는 서치 윈도우가 중계기와 연관된 추가적인 불명확성을 해결하는 방식으로 생성된다. 이는 위에서 설명한 바와 같이, 지연에 의존하여 서치 윈도우를 확대 및/또는 시프팅시키는 것을 수반할 수 있다. 그후, 프로세스가 종료한다.
시스템
도 16 은 본 발명의 다양한 양태를 구현할 수 있는 원격 터미널 (106) 의 일 실시형태의 블록도이다. 순방향 링크를 통해서, 기지국 및/또는 중계기로부터의 신호는 안테나 (1612)를 통해서 수신되고, 듀플렉서 (1614) 를 통해서 라우팅되고, RF 수신 유닛 (1622) 에 제공된다. RF 수신기 유닛 (1622) 은 그 수신한 신호를 컨디셔닝 (예를들어, 필터링, 증폭, 및 다운컨버팅) 하고 디지털화하여 샘플을 제공한다. 복조기 (1624) 는 그 샘플을 수신하고 처리 (예를들어, 역확산, 디커버링, 및 파일럿 변조) 하여, 복구된 심볼을 제공한다. 복조기 (1624)는 다수의 경우의 수신한 신호를 처리하여 합성된 복구 심볼을 생성하는 레이크 수신기를 구현할 수 있다. 그후, 수신 데이터 프로세서 (1626) 는 복구된 심볼을 디코딩하고, 그 수신된 심볼을 체크하여, 출력 데이터를 제공한다.
위치 결정에 대하여, 레이크 수신기는 가장 강한 수신 다중 경로 또는 특정 임계치 레벨을 초과하는 신호 강도를 갖는 다중 경로에 대한 도달 시간을 컨트롤러 (1630) 에 제공하도록 동작할 수 있다. 일부 실시형태에 대하여, RF 수신기 유닛 (1622) 으로부터의 샘플들은 수신한 송신의 품질을 특정하는 RX 신호 품질 측정 유닛 (1628) 에 제공될 수도 있다. 신호 품질 측정은 미국 특허 번호 제5,056,109호 및 5,265,119호에 개시된 것을 포함하는 다양한 기술을 이용하여 달성될 수 있다.
컨트롤러 (1630) 는 기지국과 중계기에 대한 시간 측정치, 다중 경로의 측정된 신호 품질 (일부 실시형태에 대하여), 및 PDE 에 의해 송신된 서치 윈도우를 나타내는 메시지를 수신한다. 시간 측정치 및 신호 품질 측정치는 PDE 로의 역송신을 위하여 변조기 (1644) 에 제공되며, 서치 윈도우는 GPS 수신기 (1640) 에 제공된다.
GPS 수신기 (1640) 은 컨트롤러 (1630) 에 의해 제공된 서치 윈도우에 기초하여 GPS 신호를 수신하고 서치한다. 그후, GPS 위성에 대한 시간 측정치는 GPS 수신기 (1640) 에 의해 컨트롤러 (1630) 에 제공되며, 이는 그후 PDE 에 정보를 포워드한다.
역방향 링크상에서, 데이터는 송신 (TX) 데이터 프로세서 (1642) 에 의해 처리 (예를들어, 포맷화, 인코딩) 되고, 변조기 (MOD; 1644) 에 의해서 추가 처리되고, RF TX 유닛 (1646) 에 의해서 컨디셔닝 (예를들어, 아날로그 신호로의 컨버팅, 증폭, 필터링, 쿼드러처 변조 등) 되어, 역방향 링크 신호를 생성한다. 컨트롤러 (1630) 로부터의 정보는 변조기 (1644) 에 의해 처리된 데이터와 다중화될 수 있다. 그후, 역방향 링크 신호는 듀플렉서 (1614) 를 통하여 라우팅되고, 안테나 (1612) 를 통하여 기지국 및/또는 중계기로 송신된다.
도 17 은 본 발명의 다양한 양태를 구현할 수 있는 PDE (130) 의 일실시형태의 블록도이다. PDE (130) 은 BSC (120) 와 인터페이스하며, 위치 결정과 연관된 정보를 교환한다.
역방향 링크상에서, 기지국으로부터의 데이터는 트랜시버 (1714) 를 통하여 RX 데이터 프로세서 (1722) 에 제공된다. 이 데이터는 시간 측정치 및 (가능하게는) 원격 터미널에 의해 보고된 신호 품질 표시, 기지국에 의해 보고된 GPS 위성에 대한 시간 측정치, 및 다른 데이터를 포함한다. 데이터 프로세서 (1722) 는 시간 측정치와 신호 품질 표시를 수신 데이터로부터 추출하고, 그 정보를 컨트롤러 (1710) 에 제공한다. 또한, 컨트롤러 (1710) 은 데이터 저장 유닛 (1730) 으로부터 추가적인 데이터 (즉, 기지국이 중계되는 지를 나타내는 정보, 기지국과 중계기와 연관되는 지연 등) 를 수신하여, 원격 터미널에 대한 위치 추정치를 계산한다. 또한, 컨트롤러는 이용가능한 정보에 기초하여 원격 터미널에 대한 서치 윈도우를 계산한다. 서치 윈도우는 TX 데이터 프로세서 (1712) 에 제공되며, 이는 적절하게 데이터를 포맷화하고, 그 데이터를 트랜시버 (1714)를 통하여 BSC에 송신한다.
여기 설명한 프로세싱 유닛 (예를 들어, 레이크 수신기, 데이터 프로세서, 컨트롤러, 및 다른 것) 은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 이들 프로세싱 유닛 각각은 주문형 집적 회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서, 또는 여기 설명한 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 회로로 구현될 수 있다. 또한, 처리 유닛은 하나 또는 그 이상의 집적 회로로 집적화될 수 있다. 또한, 프로세싱 유닛은 여기 설명한 기능을 달성하는 명령 코드를 실행하도록 동작하는 범용 또는 특수 설계된 프로세서로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시형태는 프로세서상에서 실행되는 소프트웨어 코드로 구현될 수 있다. 예를 들어, 원격 터미널로부터의 시간 측정치에 기초하여 원격 터미널의 위치를 추정하고 원격 터미널의 추정된 위치에 기초하여 서치 윈도우를 생성하는 계산은 하나 또는 그 이상의 소프트웨어 모듈에 의해 달성될 수 있다. 따라서, 여기 설명한 처리와 계산의 적어도 일부는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그들의 조합을 이용하여 구현될 수 있다.
간단하게, 위치 결정은 PDE 에 의해 수행되는 것으로 설명한다. 그러나, 위치를 추정하는 처리는 기지국 또는 원격 터미널에서, 또는 PDE, 기지국, 및 원격 터미널간에 분포되어 수행될 수 있다.
간단하게, 본 발명의 다양한 양태들을 체계적으로 나타내기 위해서 여기서는 단락 표제 (heading) 를 사용하였다. 이들 다양한 단락 표제에서 설명하는 특징들은 그들이 설명된 단락, 및 2개 또는 그이상의 단락으로부터 조합될 수 있는 기술에 제한하려는 것이 아니다. 예를 들어, 원격 터미널이 중계기의 커버리지에 있는 지에 대한 결정은 가능성 있는 인접국 리스트, 중계기의 환경 유형, 시간 측정치의 지연, 비용 함수, 또는 그들이 조합에 기초하여 행해진다.
바람직한 실시형태의 상기 설명은 당업자가 본 발명을 제조 또는 이용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시형태에 대한 다양한 변경은 당업자들에게 명백하며, 여기 정의한 기본 원리는 창조력 없이도 다른 실시형태들에 응용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기 나타낸 실시형태들에 제한되지 않으며, 여기 개시한 원리와 신규한 특징에 부합하는 최광의 범위를 부여받는다.

Claims (45)

  1. 복수의 송신 소스를 그 안에 포함하는 무선 통신 네트워크에서 원격 터미널의 위치를 결정하는 방법으로서,
    한 세트의 송신 소스에 대하여 한 세트의 시간 측정치를 획득하는 단계;
    각각의 수신한 시간 측정치에 대하여 특정 발신 소스를 확인하는 단계;
    수신한 시간 측정치에 대한 발신 소스의 리스트를 네트워크의 하나 이상의 중계기 각각에 대한 가능성 있는 발신 소스의 리스트에 대하여 비교하는 단계; 및
    비교 결과에 기초하여 원격 터미널이 특정 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하는 단계를 포함하며,
    각각의 시간 측정치는 발신 소스 또는 그 발신 소스와 연관된 중계기 중의 하나인 개별 송신 소스로부터 원격국에서 수신한 송신에 기초하여 유도되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    비교 이전에, 원격 터미널이 네트워크내 중계기의 커버리지에 있는 지를 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    네트워크내의 각각의 중계기에 대하여 가능성 있는 발신 소스의 리스트를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    각각의 중계기에 대한 가능성 있는 발신 소스의 리스트는 중계기의 커버리지 영역내의 다양한 위치에서 실험 측정을 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    각각의 중계기에 대한 가능성 있는 발신 소스의 리스트는 중계기의 커버리지 영역 내에서 동작하는 원격 터미널로부터 수신한 측정치를 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    발신 소스는 CDMA 통신 네트워크의 기지국인 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  7. 각각이 송신용 발신 소스 또는 그 발신 소스와 연관된 중계기중의 하나인 복수의 송신 소스를 그 안에 포함하는 무선 통신 네트워크에서 원격 터미널의 위치를 결정하는 방법으로서,
    네트워크 내의 각각의 중계기에 대한 환경 유형을 목록 작성하는 단계;
    한 세트의 송신 소스에 대하여 한 세트의 시간 측정치를 획득하는 단계; 및
    각각의 중계기에 대하여 목록 작성된 환경 유형과 수신된 시간 측정치에 기초하여 원격 터미널이 특정 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하는 단계를 포함하며,
    각각의 시간 측정치는 발신 소스 또는 그 발신 소스와 연관된 중계기 중의 하나로부터 원격 터미널에서 수신한 송신에 기초하여 유도되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    네트워크내의 각각의 발신 소스에 대하여, 발신 소스가 하나 이상의 중계기와 연관되는 지 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    각각의 중계기에 대한 환경 유형은 중계기의 커버리지에서 수신될 수 있는 발신 소스의 리스트에 기초하여 목록 작성되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    원격 터미널은, 수신한 시간 측정치가 제한된 개수의 발신 소스로부터 유도되는 경우, 특정 중계기의 커버리지에 있는 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    원격 터미널은, 수신한 시간 측정치가 하나 또는 2개의 발신 소스로부터 유도되는 경우, 특정 중계기의 커버리지에 있는 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  12. 복수의 송신 소스를 그 안에 포함하는 무선 통신 네트워크에서 원격 터미널의 위치를 결정하는 방법으로서,
    하나 이상의 송신 소스에 대하여 하나 이상의 시간 측정치를 획득하는 단계;
    각각의 수신한 시간 측정치와 연관된 전파 지연을 결정하는 단계;
    각각의 수신한 시간 측정치에 대한 전파 지연을 시간 측정치와 연관된 발신 소스에 대한 문턱치에 대하여 비교하는 단계; 및
    비교 결과에 기초하여 원격 터미널이 특정 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하는 단계를 포함하며,
    각각의 수신한 시간 측정치는 발신 소스 또는 그 발신 소스와 연관된 중계기 중의 하나인 송신 소스로부터 원격 터미널에서 수신한 송신에 기초하여 유도되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    특정 발신 소스에 대한 문턱치는 발신 소스로부터 중계기의 커버리지내에 위치한 특정 원격 터미널로의 송신에 대하여 예상되는 최악의 전파 지연에 부분적으로 기초하여 유도되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    특정 발신 소스에 대한 문턱치는 발신 소스로부터 중계기의 커버리지내에 위치한 특정 원격 터미널로의 중계기를 통한 송신에 대하여 예상되는 최선의 전파 지연에 부분적으로 기초하여 유도되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    특정 발신 소스에 대한 문턱치는 발신 소스와 연관된 중계기의 커버리지에 있는 원격 터미널을 잘못 식별하는 가능성을 감소시키도록 선택되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  16. 복수의 송신 소스를 그 안에 포함하는 무선 통신 네트워크에서 원격 터미널의 위치를 결정하는 방법으로서,
    한 세트의 송신 소스에 대하여 한 세트의 시간 측정치를 획득하는 단계;
    각각의 수신한 시간 측정치에 대한 특정 발신 소스를 확인하는 단계;
    각각의 수신한 시간 측정치에 대하여 확인된 발신 소스가 중계기와 연관되는 지를 결정하는 단계;
    중계기와 연관되는 것으로 결정된 발신 소스중 선택된 것들에 대한 시간 측정치를 폐기하는 단계; 및
    폐기되지 않는 나머지 시간 측정치에 기초하여 원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치를 결정하는 단계를 포함하며,
    각각의 시간 측정치는, 발신 소스 또는 그 발신 소스와 연관된 중계기 중의 하나인 송신 소스로부터 원력 터미널에서 수신한 송신에 기초하여 유도되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    기준 발신 소스가 중계기와 연관되는 경우에도, 기준 발신 소스에 대한 시간 측정치를 보류하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    중계기와 연관되지 않는 발신 소스가 원격 터미널에 대한 기준 발신 소스로서의 선택에 대하여 이용가능한 지를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    중계기와 연관되지 않는 하나 이상의 발신 소스가 원격 터미널에 대한 기준 발신 소스로서의 선택에 대하여 이용가능한 경우, 중계기와 연관된 발신 소스에 대한 시간 측정치를 폐기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    중계기와 연관되지 않는 발신 소스가 원격 터미널에 대한 기준 발신 소스로서의 선택에 대하여 이용가능하지 않은 경우, 중계기와 연관된 발신 소스에 대한 시간 측정치를 보류하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치에 기초하여, 원격 터미널에 대한 하나 또는 그 이상의 서치 윈도우를 생성하는 단계를 더 포함하며,
    각각의 서치 윈도우는 개별 GPS 위성을 서치하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  22. 복수의 송신 소스를 그 안에 포함하는 무선 통신 네트워크에서 원격 터미널의 위치를 결정하는 방법으로서,
    한 세트의 송신 소스에 대하여 한 세트의 시간 측정치를 획득하는 단계;
    각각의 수신한 시간 측정치에 대한 특정 발신 소스를 확인하는 단계;
    수신한 시간 측정치에 기초하여 원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치를 결정하는 단계;
    원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치를 결정하는 데 사용되는 하나 이상의 시간 측정치에 대한 발신 소스가 중계기와 연관되는 지를 결정하는 단계; 및
    원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치에 기초하여, 원격 터미널에 대한 하나 이상의 서치 윈도우를 생성하는 단계를 포함하며,
    각각의 시간 측정치는 발신 소스 또는 그 발신 소스와 연관된 중계기중의 하나인 송신 소스로부터 원격 터미널에서 수신한 송신에 기초하여 유도되며,
    각각의 서치 윈도우는 개별 GPS 위성을 서치하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치를 결정하는 데 사용되는 임의의 시간 측정치가 중계기와 연관된 발신 소스로부터 유도되는 경우 상기 하나 또는 그 이상의 서치 윈도우를 보상하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 보상은 중계기로 인한 불명확성을 해결하기 위해서 하나 이상의 서치 윈도우를 확대하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 보상은 하나 이상의 서치 윈도우에 대한 시간 오프셋을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  26. 제 22 항에 있어서,
    특정 GPS 위성에 대한 서치 윈도우는 원격 터미널과 GPS 위성 사이에서 추정된 최단 및 최장 거리에 기초하여 유도되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    원격 터미널과 GPS 위성 사이에서 추정된 상기 최단 및 최장 거리는, 중계기와 연관된 발신 소스로부터 유도되어 원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치를 결정하는 데 사용되는 하나 이상의 시간 측정치로 인한 불명확성을 해결하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  28. 제 22 항에 있어서,
    특정 GPS 위성에 대한 서치 윈도우와 연관된 시간 오프셋은 원격 터미널과 GPS 위성 사이에서 추정된 평균 거리에 기초하여 유도되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  29. 복수의 송신 소스를 그 안에 포함하는 무선 통신 네트워크에서 원격 터미널의 위치를 결정하는 방법으로서,
    한 세트의 송신 소스에 대하여 한 세트의 시간 측정치를 획득하는 단계;
    수신한 시간 측정치에 기초하여 복수의 위치 추정치를 계산하는 단계; 및
    계산된 위치 추정치중 하나를 원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치로서 선택하는 단계를 포함하며,
    각각의 시간 측정치는 발신 소스 또는 그 발신 소스와 연관된 중계기 중의 하나인 송신 소스로부터 원격 터미널에서 수신한 송신에 기초하여 유도되며, 복수의 시간 측정치는 특정 발신 소스 또는 그것의 해당 중계기로부터의 복수의 송신에 대하여 수신되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    각각의 계산된 위치 추정치에 대한 지표를 유도하는 단계를 더 포함하며,
    최선의 지표를 갖는 계산된 위치 추정치는 원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치로서 선택되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  31. 복수의 송신 소스를 그 안에 포함하는 무선 통신 네트워크에서 원격 터미널의 위치를 결정하는 방법으로서,
    한 세트의 송신 소스에 대하여 한 세트의 시간 측정치를 획득하는 단계;
    수신한 시간 측정치와 복수의 네트워크 가설 (hypotheses) 에 기초하여 복수의 위치 추정치를 계산하는 단계; 및
    계산한 위치 추정치중 하나를 원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치로서 선택하는 단계를 포함하며,
    각각의 시간 측정치는 발신 소스 또는 그 발신 소스와 연관되는 중계기 중의 하나인 송신 소스로부터 원격 터미널에서 수신한 송신에 기초하여 유도되며,
    각각의 네트워크 가설은 발신 소스와, 원격 터미널에 대한 위치 추정치를 계산하는 데 사용되는 복수의 시간 측정치에 대한 송신 소스인 것으로 가정되는 중계기의 개별 조합에 대응하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  32. 제 29 항에 있어서,
    각각의 네트워크 가설에 대하여, 특정 시간 측정치가 발신 소스로부터가 아니라 중계기로부터 온 것으로 가정되는 경우, 그 중계기와 연관된 지연을 보상하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    특정 중계기와 연관된 지연에 대한 보상은,
    연관된 발신 소스와 중계기 사이의 전파 지연을 빼는 단계; 및
    중계기에 의해 도입된 제 2 지연을 빼는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  34. 제 29 항에 있어서,
    각각의 계산한 위치 추정치에 대한 지표를 유도하는 단계를 더 포함하며,
    최선의 지표를 갖는 계산된 위치 추정치는 원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치로서 선택되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    각각의 계산된 위치 추정치에 대한 지표는 위치 추정치를 계산하는 데 사용되는 각각의 수신한 시간 측정치와 연관되는 신호 강도에 기초하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  36. 제 29 항에 있어서,
    각각의 수신한 시간 측정치는 서로 다른 개별 발신 소스로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  37. 제 29 항에 있어서,
    원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치에 기초하여 하나 또는 그 이상의 서치윈도우를 생성하는 단계를 더 포함하며,
    각각의 서치 윈도우는 개별 GPS 위성을 서치하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    하나 이상의 GPS 위성으로부터 하나 이상의 시간 추정치에 기초하여 원격 터미널에 대한 최종 위치 추정치를 유도하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 터미널의 위치 결정 방법.
  39. 신호를 수신하고, 그 수신 신호를 처리하고 디지털화여 샘플을 제공하도록 구성된 수신기 유닛;
    수신기 유닛에 결합되며, 샘플을 수신하고 처리하여 한 세트의 송신 소스에 대한 한 세트의 시간 측정치를 제공하도록 구성된 복조기;
    복조기에 동작가능하게 결합되며, 시간 측정치를 수신하도록 구성되며, 또한 원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치에 기초하여 하나 또는 그 이상의 서치 윈도우를 수신 또는 유도하도록 구성된 컨트롤러; 및
    컨트롤러에 동작가능하게 결합되며, 하나 또는 그 이상의 서치 윈도우에 따라서 하나 또는 그 이상의 GPS 위성을 서치하도록 구성된 GPS 수신기를 구비하며,
    각각의 시간 추정치는 발신 소스 또는 그 발신 소스와 연관된 중계기중의 하나인 개별 송신 소스로부터 원격 터미널에서 수신한 송신에 기초하여 유도되며,
    각각의 서치 윈도우는 개별 GPS 위성을 서치하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크의 원격 터미널.
  40. 제 39 항에 있어서,
    복조기에 동작가능하게 결합되며, 시간 측정치를 유도하는 데 사용되는 각각의 송신에 대한 신호 강도의 추정치를 유도하도록 구성된 신호 품질 측정 유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크의 원격 터미널.
  41. 제 39 항에 있어서,
    컨트롤러에 동작가능하게 결합되고, 시간 측정치 세트를 수신하고 처리하도록 구성된 변조기; 및
    변조기에 동작가능하게 결합되고, 상기 시간 측정치 세트를 송신하도록 구성된 송신기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크의 원격 터미널.
  42. 데이터를 네트워크 엔터티와 교환하도록 구성된 트랜시버;
    상기 트랜시버에 결합되며, 한 세트의 송신 소스에 대한 한 세트의 시간 측정치를 원격 터미널로부터 수신하도록 구성된 수신 데이터 프로세서; 및
    수신 데이터 프로세서에 결합되며, 원격 터미널이 네트워크내의 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하고, 수신한 신호 추정치에 기초하여 원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치를 유도하도록 구성된 컨트롤러를 구비하며,
    각각의 시간 측정치는 발신 소스 또는 그 발신 소스와 연관된 중계기 중의 하나인 송신 소스로부터 원격 터미널에서 수신한 송신에 기초하여 유도되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크의 원격 터미널.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치에 기초하여, 원격 터미널에 대한 하나 또는 그 이상의 서치 윈도우를 생성하도록 구성되며,
    각각의 서치 윈도우는 개별 GPS 위성을 서치하는 데 사용되며,
    컨트롤러와 트랜시버에 결합되며, 원격 터미널로의 송신을 위해서 하나 또는 그 이상의 생성된 서치 윈도우를 수신하여 트랜시버로 포워드하는 송신 데이터 프로세서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프로세싱 유닛.
  44. 제 42 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    수신한 시간 측정치와 복수의 네트워크 가설에 기초하여 복수의 위치 추정치를 계산하고,
    복수의 계산된 위치 추정치중 하나를 원격 터미널에 대한 초기 위치 추정치로서 선택하도록 더 구성되며,
    각각의 네트워크 가설은 발신 소스 및 원격 터미널에 대한 위치 추정치를 계산하는 데 사용되는 복수의 시간 측정치에 대한 송신 소스인 것으로 가정되는 중계기의 개별 조합에 대응하는 것을 특징으로 하는 프로세싱 유닛.
  45. 제 42 항에 있어서,
    네트워크내의 각각의 중계기에 대한 가능성 있는 발신 소스의 리스트를 저장하도록 구성된 데이터 저장 유닛을 더 구비하며,
    상기 컨트롤러는 수신한 시간 측정치에 대한 발신 소스의 리스트를 네트워크내의 각각의 중계기에 대한 가능성 있는 발신 소스의 리스트에 대하여 비교하여, 원격 터미널이 네트워크의 특정 중계기의 커버리지에 있는 지를 결정하도록 더 구성된 것을 특징으로 하는 프로세싱 유닛.
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