KR20050035900A - 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 처리절차 - Google Patents

간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 처리절차 Download PDF

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Abstract

간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 방법 및 시스템을 제공한다. 수신신호로부터 유도한 상관함수 펄스로부터 변수를 결정한다. 그 변수를 검사하여, 비간섭 다중경로 가설과 불일치한지를 결정한다. 만약 그렇다면, 간섭하는 다중경로 상태가 검출된다.

Description

간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 처리절차{PROCEDURE FOR DETECTING OF AN INTERFERING MULTI-PATH CONDITION}
본 발명은 위치 결정 및 GPS 지리적 위치결정 시스템의 분야에 관한 것으로, 좀더 자세하게는, 위치 결정과정에 에러를 도입할 수 있는 다중경로 상태를 검출하는 처리절차에 관한 것이다.
위성에 가시적인 엔티티들이 그들의 위치를 결정할 수 있는 지구궤도위성 시스템이다. 각 위성은 위성을 고유하게 구별하는 1023칩들의 반복 의사-무작위 잡음 (PN) 코드로 마크된 신호를 전송한다. 1023칩들은 매 밀리초마다 반복한다. 또, 신호은 데이터 비트로 변조되며, 그 변조된 신호에서, 각 데이터 비트는 20ms 지속기간을 갖는다.
도 1 은 GPS 지리적 위치결정 시스템의 애플리케이션을 나타낸 것으로, 무선 통신시스템에서의 가입자국 (100) 은 그 그 가입자국에 가시적인 GPS 위성 (102a, 102b, 102c, 102d) 로부터의 전송을 수신하고, 그 4개의 전송으로부터 시간 측정치를 유도한다. 그후, 가입자국 (100) 은 그 측정치를 위치결정 엔터티 (PDE; 104) 로 전송하여, 이들 측정치들로부터 가입자국 (100) 의 위치를 결정토록 한다. 다른 방법으로는, 가입자국 (100) 이 그 자신의 위치를 이들 4개의 측정치로부터 결정한다.
가입자국 (100) 은 특정 위성으로부터의 전송을, 그 위성에 대한 PN코드와 수신신호를 상관시켜, 탐색한다. 일반적으로, 수신신호는 잡음의 존재시 그 가입자국 수신기에 가시적인 하나 이상의 위성으로부터의 전송들의 복합체이다. 이 상관은 탐색 윈도우 (W) 로 알려진, PN코드의 가능한 시프트 범위에 걸쳐 수행된다. 각 상관은 Nc 와 M 의 곱으로 표현될 수 있는 코히런트 적분시간 (integration time; I) 에 걸쳐 수행되며, 여기서 Nc 는 코히런트 적분시간이며, M 은 넌-코히런트하게 결합되는 코히런트 적분의 수이다.
이 상관값은 상관함수를 결정하기 위해 대응 PN코드 시프트와 결합된다. 상관함수에서의 임의의 피크가 위치결정되며, 불량 (false) 경고 확률이 소정값이하가 되도록 선택된 소정의 잡음 임계치와 비교된다. 이 임계치를 초과하는 상관함수에서의 가장 이른 단계에서 일어나는 비-측엽 피크로부터 그 위성에 대한 시간 측정치가 유도된다.
도 2 는 한 GPS 위성에 대한 일반적인 상관함수를 나타낸 것이다. 수평축은 칩단위의 시간을 나타낸다. 수직축은 dB 단위의 에너지를 나타낸다. 상관함수는 주엽 (200) 과 하나 이상의 측엽 (202) 을 구비한다. 주엽의 피크 (204) 와 관련되는 시간 (206) 이 그 상관함수에 대한 시간 측정치를 형성한다.
샘플링 클럭과 실제 피크간의 비동기적 관계로 인해, 종종 상관함수의 샘플링된 피크와 실제 피크간에 차이 (divergence) 가 있다. 이 상황이 도 3 에 도시되어 있다. 샘플링된 피크는 번호 300a 와 구분되며, 실제 피크는 번호 304로 구분된다. 이로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 2개의 피크는 서로 빗나간다.
실제 피크의 위치를 더욱 잘 추정하기 위한 노력으로, 상관함수의 샘플에 내삽 과정을 적용할 수 있다. 2차 내삽에서는, 상관함수의 수개의 샘플들에 2차 함수가 적용된다. 그후, 2차 함수의 계수로부터 내삽된 피크가 위치결정된다. 종종 이 내삽된 피크는 샘플링된 피크보다 더 실제 피크에 가깝다.
상관함수의 피크를 위치결정하는 과정은 수정의 다중경로 상태가 존재할 경우에 복합하게 된다. 그 이유는, 정확한 시간 측정치가 상관함수에서의 조준선 (line of sight) 피크와 관련되는 시간이고 다중경로 상태에 의해 도입되는 피크가 조준선 피크와 간섭하여, 이 피크와 관련되는 시간을 결정하기 곤란하거나 또는 불가능하게 만들기 때문이다.
도 4 는 가입자국 (402) 내의 GPS 수신기에서 GPS 위성 (400) 으로부터의 동일 전송의 조준선 렌더링 (404) 및 다중경로 렌더링 (406) 를 수신하는 상황의 일예를 나타낸 것이다. 이 다중경로 렌더링 (406) 은 빌딩 (408) 로부터의 반사에 기하여 발생한다. 다중경로 렌더링 (406) 은 더 긴 거리를 여행하기 때문에 조준선 렌더링 (404) 의 도달 후에, GPS 수신기에 도달한다.
이들 렌더링들은, 양자의 렌더링들이 동일 PN코드로 변조되기 때문에, 뒤이어 발생하는 상관함수에서 다수의 피크들을 도입시킬 것이다. 만약 피크들이 시간적으로 넓게, 일반적으로 1.5칩 이상으로 분리되어 있고 서로 간섭하지 않으면, 더 빠른 조준선 피크와 관련되는 시간이 결정될 수 있으며, 상관함수에 대한 시간 측정치를 형성한다.
그러나, 피크들이 서로 간섭할 정도로 시간적으로 충분히 가깝게 발생하면 그 더 빠른 조준선 피크와 관련되는 시간을 결정하는 것이 불가능할 수도 있다. 이 경우, 정확한 시간 측정이 불가능할 수도 있다.
도 5 는 번호 506a 와 506b 로 각각 구분되는 조준선과 다중경로 피크가, 최종 발생되는 상관함수 (508) 에서, 각각의 피크들이 서로 또는 생성된 상관함수와 구분할 수 없게, 서로 간섭하는 예를 나타낸 것이다. 상관함부의 피크 (510) 은 위치결정되며, 이 피크와 관련되는 시간 (502) 이 상관함수에 대한 시간 측정치를 형성한다. 이 값은 조준선 피크 (506a) 와 관련되는 시간 (504) 로부터 일탈한다. 그 결과, 이 값 (502) 이 위치결정 과정에서 이용되면 잘못된 결과가 이어서 발생할 것이다.
이러한 에러는 중요할 수 있다. 도 6 의 히스토그램을 가정하자. 이 히스토그램은 간섭하는 다중경로 상태의 존재에 기하여 발생할 수 있는 에러의 범위를 나타낸다. 이로부터 알 수 있는 바와 같이, 에러는 약 -150m 내지 200m 범위일 수 있다.
이 에러의 정도는, 911 통화 목적에 있어, 가입자국은 추정이 50m 내에서는 적시의 68% 까지 정확하고 150m 내에서는 적시의 95%까지 정확할 정도로 충분한 정확도로 그들의 위치를 추정하거나 추정할 수 있어야 한다는 FCC의 요구에 부합하지 않는다.
도면의 구성부재는 반드시 축척대로는 아니며, 그대신 본 발명의 원리를 나타낼 때에 강조된다. 도면에서, 유사 도면부호는 다른 도면에 걸쳐서 대응 부재를 나타낸다.
도 1 은 GPS 지리적 위치결정 시스템의 다이어그램이다.
도 2 는 GPS 위성 전송으로부터 유도된 상관함수 펄스의 예이다.
도 3a 는 GPS 위성 전송으로부터 도출되는 상관함수에서의 펄스의 여러 변수를 나타내며, 도 3b 는 GPS 위성 전송으로부터 도출되는 상관함수의 펄스 샘플로부터 내삽된 피크의 예들을 나타낸다.
도 4 는 가입자국에 의한, GPS 위성 전송의 조준선과 다중경로 렌더링의 수신을 나타낸다.
도 5 는 간섭하는 다중경로 상태가 존재할 경우에 조준선과 다중경로 피크간에 발생하는 간섭을 나타낸다.
도 6 은 간섭하는 다중경로 상태를 좌우하는 상관함수로부터 유도된 시간 측정치에, 위치 추정이 기초하는 경우에 가능한 에러의 범위를 나타낸 히스토그램이다.
도 7 은 간섭하는 다중경로 상태를 검출하기 위한, 본 발명에 따른 방법의 실시형태의 플로우챠트이다.
도 8 은 폭 테스트를 수행하는데 사용되는 탐색표의 예이다.
도 9 는 비율 테스트를 수행하는데 사용되는 탐색표의 예이다.
도 10 은 간섭하는 다중경로 상태를 검출하기 위한, 본 발명에 따른 시스템의 실시형태의 블럭도이다.
도 11 은 도 10의 시스템을 편입하거나 또는 포함하는 무선통신 시스템에서의 가입자국의 블럭도이다.
발명의 요약
간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 방법을 개시한다. 간섭하는 다중경로 상태는, 뒤이어 발생하는 상관함수에서 조준선 피크를 다중경로 피크와 구분할 수 없을 정도로 시간적으로 충분히 가깝게 조준선과 다중경로 신호가 수신되는 상태이다. 이러한 다중경로를 종종 "짧은" 다중경로라 한다.
수신신호로부터 유도된 상관함수의 펄스가 위치결정된다. 그후, 그 펄스의 변수가 결정된다. 그 변수가 분석되어 비간섭 가설과 불일치하는지가 결정된다. 이 비간섭 가설은 간섭하는 다중경로 상태에 좌우되기 어려운 조준선 신호로부터 펄스가 유도되어지는 가설이다.
만약 변수가 비간섭 가설과 불일치하면, 간섭하는 다중경로 상태가 검출된다.
제 1 예에서는, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하기 위하여, 폭 테스트를 이용한다. 이 테스트에 의하면, 피크 에너지로부터의 선택된 에너지 오프셋에서 펄스의 폭이 결정된다. 그후, 이 펄스폭은 비간섭 가설에 특유한 가능 폭 범위와 비교된다. 만약 그 폭이 이 범위 바깥이면, 간섭하는 다중경로 상태가 검출된다.
제 2 예에서는, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하기 위하여, 비율 테스트를 이용한다. 이 테스트에 의하면, 피크로부터의 선택된 시간 오프셋에서 에너지에 대한 피크 에너지의 비율이 결정된다. 그후, 이 비율은 비간섭 가설에 특유한 가능 비율 범위와 비교된다. 만약 그 비율이 그 범위 바깥이면, 간섭하는 다중경로 상태가 검출된다.
제 3 예에서는, 피크로부터의 서로 다른 각 시간 오프셋에서, 복수의 비율이 결정된다. 각 비율은 비간섭 가설에 특유한 가능 비율범위와 비교된다. 만약 하나의 비율이 그 대응하는 범위의 바깥이면, 간섭하는 다중경로 상태가 검출된다.
제 4 예에서는, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하기 위하여, 폭과 비율 테스트의 조합을 이용한다. 이 예에서는, 어느 하나의 테스트가 만족하면, 간섭하는 다중경로 상태가 검출된다.
일 애플리케이션에서는, 간섭하는 다중경로 상태가 검출되면, 후속하는 위치결정 과정에서, 상관함수로부터 유도된 임의의 시간 측정치가 폐기되거나 또는 디-웨이팅된다(de-weighted). 또다른 애플리케이션에서는, 간섭하는 다중경로 상태가 검출되면, 조준선 피크가 다른 피크들과 구분될 수 있도록 상관함수가 정정된다. 이 피크로부터 시간 측정치가 유도되어 위치결정 과정에서 이용된다.
여기서 사용하는, "약" 및 "실질적으로" 등의 용어는, 상거래에서 받아들일 수 있는 허용오차를 고려하기 위하여, 수학적 정확도에 약간의 여유를 부여하려는 것이다. 따라서, 용어 "약" 또는 "실질적으로" 에 의해 수식되는 수치로부터 벗어나는 상하 1% 내지 20% 는 명백히 언급한 수치 범위내인 것으로 간주되어야 한다.
또한, 여기서 사용하는, 용어 "소프트웨어"는 소스 코드, 어셈블리 언어코드, 이진코드, 펌웨어, 매크로-명령어, 마이크로-명령어 등, 또는 이들의 2이상의 조합을 포함한다.
또, 용어 "메모리"는, 반드시 이에 한하지 않지만, RAM, ROM, EPROM, PROM, EEPROM, 디스크, 플로피 디스크, 하드 디스크, CD-ROM, DVD 등 또는 이들의 2이상의 조합을 포함한, 프로세서에 의해 실행가능한 일련의 소프트웨어 명령어를 저장할 수 있는 임의의 프로세서 판독가능한 매체를 지칭한다.
용어 "프로세서" 또는 "CPU" 는 일련의 명령어를 실행할 수 있는 장치로서, 범용 또는 전용 마이크로프로세서, 유한상태기계, 컨트롤러, 컴퓨터, 디지탈 신호 프로세서 (DSP) 등을 들수 있으며, 이에 한하지 않는다.
도 7 은 본 발명에 따른, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 방법의 일 실시형태를 나타낸 플로챠트이다. 간섭하는 상태는 조준선 피크를 뒤이어 발생하는 상관함수에서 다중경로 피크와 구분할 수 없을 정도로, 다중경로 조준선과 다중경로 신호가 서로 시간적으로 충분히 가깝게 수신되는 상태이다.
이 방법은 수신신호로부터 상관함수를 유도한 후에 시작한다. 일 구현예에서, 수신신호는 수신기에 가시적인 하나 이상의 GPS 위성으로부터 전송된 신호들의 복합체이다. 이 구현예에서, 상관함수는 소정의 탐색 윈도우 (W) 내에서 PN 코드의 시프트 범위에 걸쳐서 수신신호를 한 위성의 PN코드와 상관시켜, 유도된다.
본 방법은 단계 702 에서 시작한다. 단계 702 는 상관함수에서의 하나의 펄스의 하나 이상의 변수를 결정하는 단계를 포함한다. 일 구현예에서, 이 펄스는 잠재적인 조준선 펄스이다. 잠재적인 조준선 펄스는 조준선 전송으로부터 유도될 수 있는 펄스이다.
도 3a 를 참조하면, 일 실시형태에서, 단계 702 에서 결정되는 변수는 샘플링된 피크 에너지 (303a) 로부터의 소정의 에너지 오프셋 (△1 ) 에서의 펄스 폭 (w) 이다. 샘플 (300a, 300b 및 300c) 에 2차 내삽이 적용되는 것으로 가정하면, 이 폭은 2차식 y= ax2 + bx + c 에서 2차식 계수 a, b, c 로부터 간단히 결정될 수 있다.
좀더 자세히 설명하면, 하기 식을 이용하여, 샘플링된 피크로부터 아래로 임의의 K1dB 에서 펄스 폭 (w) 을 결정할 수 있다.
(식 1)
여기서, a 는 2차식 계수, y0 는 y(-b/2a) 와 같고, K 는 10 K 1/10 와 같다.
다른 방법으로는, 하기 식을 이용하여, 샘플링된 피크로부터 아래로 약 1.25dB 에서 제곱 폭 (w*) 을 추정할 수 있다.
(식 2)
이 식은, 위 식 1과는 달리, y0 또는 K 에 의존하지 않으므로 연산 효율적이다.
다시 도 3a 를 참조하면, 또다른 실시형태에서, 단계 702 에서 결정된 변수는 피크로부터의 선택된 시간 오프셋에서 샘플링된 에너지에 대한 샘플링된 피크 에너지 (300a) 의 비율이다. 시간 오프셋 (△2) 과 관련되는, 이 비율의 제 1 예는 샘플링된 에너지 (300b) 에 대한 샘플링된 피크 에너지 (300a) 의 비율이다. 시간 오프셋 (△3) 과 관련되는, 이 비율의 제 2 예는 샘플링된 에너지 (300d) 에 대한 샘플링된 피크 에너지 (300a) 의 비율이다.
다시 도 7 을 참조하면, 본 방법은 단계 704 로 진행한다. 단계 704 에서, 본 방법은 단계 702에서 결정된 하나 이상의 변수가 비간섭 가설과 일치하는지 여부를 결정한다. 비간섭가설은 간섭하는 다중경로 상태에 의해 좌우되지 않는 조준선 신호로부터 펄스가 유도되어지는 가설이다.
단계 704 로부터, 본 방법은 단계 706 으로 진행한다. 단계 706 에서, 단계 704 에서 하나 이상의 변수가 비간섭 가설과 불일치하는 것으로 결정되면 간섭하는 다중경로 상태가 검출된다. 단계 706 의 일 예에서, 간섭하는 다중경로 상태는 플래그를 설정하여 표시된다.
일 실시형태에서, 단계 704 는 단계 702 에서 결정된 하나 이상의 변수를, 비간섭 가설에 특유한, 가능 수치의 대응 범위와 비교하여, 수행된다. 수치가 그 대응 범위의 바깥이면 간섭하는 다중경로 상태가 존재하는 것으로 결정된다.
이 실시형태의 일 구현예에서, 단계 704 에서 채용된 범위는 내삽 오프셋과 관계를 가지며, 의존한다. 일예에서, 내삽 오프셋은 상관함수 펄스의 내삽 피크와 샘플링된 피크간의 시간 오프셋이다. 도 3b 에서, 내삽 오프셋 (△3) 는 상관 펄스 (312) 의 샘플 (314a, 314c, 314e) 에 2차 내삽을 수행하여 유도된 내삽된 피크 (322) 와, 샘플링된 피크 (314c) 사이의 시간 오프셋이다. 이와 유사하게, 내삽 오프셋 (△4) 는 상관 펄스 (312) 의 샘플 (314b, 314d, 314f) 에 2차 내삽을 수행하여 유도된 내삽된 피크 (320) 와, 샘플링된 피크 (314d) 사이의 시간 오프셋이다.
일 구현예에서, 내삽 오프셋과 변수 범위 간의 관계가, 펄스 형태와 진정한 2차 함수간의 차이 때문에, 존재한다. 도 3b 에서, 예컨대, 이 차이는 펄스 (302) 의 형태가 도면부호 316, 318 로 구분되는, 포물선의 형태로부터 벗어나기 때문에, 존재한다.
일 예에서, 간섭하는 다중경로 상태가 있는지 여부를 검출하기 위하여, 폭 테스트가 이용된다. 이 테스트에 의하면, 2차 내삽이 피크 샘플과 그 펄스의 2개의 인접 샘플들에 적용되어, 산출된 2차 함수의 계수로부터 펄스폭이 결정된다. 또, 펄스의 내삽 오프셋이 결정된다. 그후, 내삽 오프셋이 탐색표에의 인덱스로서 사용된다. 탐색표는 엑세스받아 비간섭 가설에 특유한 가능 폭 범위를 반환한다. 그후, 그 펄스 폭이 이 범위와 비교된다. 그 범위의 바깥이면 간섭하는 상태가 검출된다.
도 8 은 폭 테스트를 실시하는데 이용할 수 있는 탐색표의 일예이다. 이 표에서 각 엔터리 (802a, 802b, 802c) 는 변수 (w*) 의 수치범위이다. 앞에서 언급한 바와 같이, 변수 (w*) 는 샘플링된 피크로부터 하측 약 1.25dB 에서의 제곱 펄스폭이다. 상기 식 (2) 의 적용에 의해, 계수 (c 및 a) 로부터 계산할 수 있다.
표의 각 범위는 비간섭 가설에 특유하다. 이 특정의 예에서, 비간섭 가설은 상관함수에서의 조준선 피크와 임의의 다중경로 피크가 1.5칩 이상만큼 분리된 가설이다. 이 표에서 각 범위는 시뮬레이션에 의해 결정된다. 그러나, 이 범위들을 분석적으로 결정하는 실시형태들도 가능하다. 또, 이들 범위들은 상관 과정으로부터 도출된 펄스의 형태에 매우 의존한다.
표에는 20개의 엔터리가 있다. 마지막 엔터리 (802d) 가 인덱스 19 와 관련되도록, 첫번째 엔터리 (802a) 는 인덱스 0 과 관련되며, 두번째 엔터리 (802b) 는 인덱스 1 와, 세번째 엔터리 (802c) 는 인덱스 2과, 등등으로 관련된다.
이 표에 엑세스 하기 위해, 내삽 오프셋이 펄스로부터 결정되며 이들 인덱스 값들중 하나의 값에 매핑된다. 그후, 이 인덱스를 이용하여 탐색표로부터 범위가 검색된다. 나타낸 특정의 예에서는, 매핑은 다음과 같다.
여기서, cpind 는 표 인덱스이고, icp 는 칩단위인 측정된 내삽 오프셋이다. 또한, -0.525 미만인 icp 값은 cpind = 0 에 맵핑되며, 0.475 이상인 icp값은 cpind = 19 에 맵핑된다. 또, 다음의 의사-코드는 이 맵핑을 포함한다.
cpind = 10 + int((20.0×icp) + 0.5)
cpind = MIN(MAX(cpind,0),19)
이 의사-코드를 적용하면, 0.2칩의 내삽 오프셋은 인덱스 14 에 맵핑한다. 이 인덱스값에 대응하는 도 8 의 표 엔터리는 (1.39718, 2.46252) 이다. 이 엔터리에 따르면, 0.2칩의 내삽 오프셋에 대해, w* 의 계산된 값이 1.39718 미만이거나 또는 2.46252 보다 크면, 펄스는 비간섭가설과 불일치하는 것으로 결정된다.
제 2 예에서는, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하기 위하여, 비율 테스트를 채용한다. 이 테스트에 의하면, 피크로부터의 선택된 시간 오프셋에서의, 샘플링된 에너지에 대한 샘플링된 피크 에너지의 비율이 결정된다. 이 내삽 오프셋은 결정되어 탐색표에의 인덱스로서 사용된다. 이 엑세스는 비간섭 가설에 특유한 가능 비율범위를 반환한다. 이 비율은 그 범위와 비교되며, 그 범위 바깥이면, 간섭하는 다중경로 상태가 검출된다.
일 실시형태에서, 이 프로세스는 피크로부터의 상이한 시간 오프셋과 각각 관련되는 복수의 비율에 대해 수행된다. 이 실시형태에서, 탐색표에의 엑세스는 복수의 범위, 즉 비율 각각마다 하나의 범위를 산출한다. 그 비율들중 한 비율이 대응하는 범위의 바깥이면 간섭하는 다중경로 상태가 검출된다. 다른 방법으로는, 비율들중 2이상의 비율이 그들의 대응하는 범위들 바깥인 경우에만 간섭하는 다중경로 상태가 검출되는 실시형태가 가능하다.
도 9 는 비율 테스트를 실시하는데 이용될 수 있는 탐색표의 일예이다. 이 표에는 20개의 엔터리가 있다. 표에서 각 엔터리 (904a, 904b, 904c) 는 피크로부터의 상이한 시간 오프셋 마다 각각 8개의 범위 (906a, 906b, 906c) 를 구비한다. 각 범위는 특정의 시간 오프셋에 대한 비간섭 가설에 특유하다. 이 특정의 예에서, 비간섭가설은 뒤이어 발생하는 상관함수에서의 조준선 피크와 임의의 다중경로 피크가 1.5칩 이상만큼 분리된 가설이다. 이들 범위 각각은 시뮬레이션에 의해 결정되었다. 그러나, 이 범위를 분석적으로 결정하는 실시형태도 가능하다. 또한, 이들 범위는 상관 과정으로부터 도출된 펄스 형태에 매우 의존한다.
표의 각 엔터리는 로우(row) 인덱스와 관련된다. 예컨대, 첫번째 엔터리 (904a) 는 로우 인덱스 0 과 관련되며, 두번째 엔터리 (904b) 는 로우 인덱스 1 과 관련됨며, 세번째 엔터리 (904c) 는 로우 인덱스 2 와 관련된다.
표에 엑세스하기 위해, 내삽 오프셋이 결정되어, 도 8 의 표에 대해 위에서 설명한 맵핑과 동일한 맵핑을 이용하여, 로우 인덱스 값들중의 한 값에 맵핑된다.
다음으로, 비율 형성시에 사용되는 시간 오프셋이 칼럼 인덱스에 맵핑된다. 이 칼럼 인덱스 맵핑은 다음과 같다.
여기서, ppind 는 칼럼 인덱스를 말한다. 칼럼 인덱스는 로우 인덱스와 관련된 범위들중의 한 범위를 선택하는데 사용된다.
이상의 한 애플리케이션에서, 0.2칩인 내삽 오프셋은 14인 로우 인덱스에 맵핑하고, 1.5칩 늦은 시간 오프셋은 6인 칼럼 인덱스에 맵핑한다. 이들 인덱스 값에 대응하는 도 9 에서의 범위는 (7.64650, 23.93000) 이다. 이 엔터리에 의하면, 피크 이후 1.5 칩의 오프셋에서 계산된, dB단위로 표현할 때, 비율은 7.64650 dB 미만이거나, 또는 23.93000 dB 보다 크면, 펄스는 비간섭 가설과 불일치하는 것으로 결정된다.
표 엔터리에 의해 표현되는, 8개의 테스트중 임의의 한 테스트가 실패하면, 그 비율 테스트는 실패한다. 그러나, 그 테스트들중 2이상의 테스트가 실패한 경우에만 비율 테스트가 실패하는 실시형태도 가능하다.
제 3 예에서는, 폭 및 비율 테스트 모두가 이용된다. 이 예에서, 펄스 폭이 비간섭 가설에 특유한 가능 폭 범위의 바깥이거나, 또는 계산된 비율중의 한 비율이 비간섭 가설에 특유한 그 대응하는 범위의 바깥인 경우에, 간섭하는 다중경로 상태가 검출된다.
간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 시스템의 실시형태가 도 10 에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 이 시스템은 프로세서 (1002) 및 메모리 (1004) 를 구비한다. 메모리 (1004) 는 도 7 의 방법을 수행하기 위한 일련의 명령어, 또는, 설명하거나 제안한 임의의 실시형태들, 구현예들, 또는 예들을 유형으로 포함한다. 프로세서는 메모리 (1004) 에 의해 유형으로 포함된 소프트웨어 명령어에 접근하여 실행하도록 구성된다.
일 구현예에서, 탐색표는 메모리 (1004) 에 저장되어, 내삽 오프셋과 간섭하는 다중경로상태에 특유한 변수 범위 사이의 기존 관계를 제공한다. 이 구현예에서, 프로세서 (1002) 는 메모리에 저장된 상관함수의 펄스에 대해 내삽 오프셋을 결정한다. 또, 프로세서 (1002) 는 그 펄스에 대한 변수를 결정한다. 프로세서 (1002) 는 그 내삽 오프셋을 이용하여, 탐색표로부터 비간섭 다중경로 상태와 불일치하는 변수범위를 결정한다. 프로세서 (1002) 는 변수를 이 범위와 비교하고, 그 범위 바깥이면, 간섭하는 다중경로 상태를 검출한다.
무선통신 시스템의 가입자국의 실시형태가 도 11 에 도시되어 있다. 이 특정의 가입자국은 도 10 의 시스템에 포함되거나 결합되도록 구성된다.
무선 송수신기 (1106) 은 음성 또는 데이터와 같은 기저대역 정보를 RF 캐리어상으로 변조하고 변조한 RF 캐리어를 복조하여 기저대역 정보를 획득하도록 구성된다.
안테나 (1110) 는 무선통신 링크를 통하여 변조된 RF 캐리어를 전송하고 변조된 RF 캐리어를 무선통신 링크를 통해 수신하도록 구성된다.
기저대역 프로세서 (1108) 는 무선통신 링크를 통한 전송을 위해 기저대역 정보를 CPU (1102) 로부터 송수신기 (1106) 으로 제공하도록 구성된다. 그에 따라, CPU (1102) 는 이 기저대역 정보를 사용자 인터페이스 (1116) 내의 입력장치로부터 획득한다. 또, 기저대역 프로세서 (1108) 는 송수신기 (1106) 으로부터 CPU (1102) 로 기저대역 정보를 제공하도록 구성된다. 이에 따라, CPU (1102) 는 이 기저대역 정보를 사용자 인터페이스 (1116) 내의 출력장치로 제공한다.
사용자 인터페이스 (1116) 는 음성 또는 데이터와 같은 사용자 정보를 입출력하기 위한 복수의 장치를 구비한다. 사용자 인터페이스내에 일반적으로 포함되는 장치는 키보드, 디스플레이 스크린, 마이크로폰, 및 스피커를 포함한다.
GPS 수신기 (1112) 는 GPS 위성 전송을 수신 및 복조하여 그 복조된 정보를 상관기 (1118) 에 제공하도록 구성된다.
상관기 (1118) 는 GPS 수신기 (1112) 에 의해 제공되어진 정보로부터 GPS 상관 함수를 유도하도록 구성된다. 주어진 PN 코드에 대해, 상관기 (1118) 는 탐색 윈도우 (W) 를 한정하는 코드 위상의 범위에 걸쳐서 정해지는 상관함수를 생성한다. 각 개별 상관은 정해진 코히런트 및 넌-코히런트 적분변수 (Nc, M) 에 따라서 수행된다.
또, 상관기 (1118) 는 송수신기 (1106) 에 의해 제공되어진 파일럿 신호에 관련한 정보로부터 파일럿 관련 상관함수를 유도하도록 구성된다. 이 정보는 가입자국에 의해 무선통신 서비스를 획득하기 위하여 사용된다.
채널 디코더 (1120) 는 기저대역 프로세서 (1108) 에 의해 제공되어진 채널 심볼을 기본적인 (underlying) 소오스 비트로 디코드하도록 구성된다. 제 1 예에서, 채널 심볼은 컨볼루션 디코드된 심볼이며, 채널 디코더는 비터비 디코더이다. 제 2 예에서, 채널 심볼은 컨볼루션 코드의 직렬 또는 병렬 연결 (concatenations) 이며, 채널 디코더 (1120) 는 터보 디코더이다.
메모리 (1104) 는 도 7 의 방법, 이상 설명하거나 제안한 임의의 실시형태들, 구현예들, 또는 예들을 구현하는 소프트웨어 명령어를 저장하도록 구성된다. CPU (1102) 는 이들 소프트웨어 명령어에 엑세스하여 실행하여, 상관기 (1118) 에 의해 제공되어진 GPS 상관함수에 대하여 간섭하는 다중경로 상태를 검출하도록 구성된다.
또, 메모리 (1104) 는 내삽 에러와 간섭하는 다중경로 상태에 특유한 변수범위 사이에 존재하는 관계를 각각 구현하는, 하나 이상의 탐색표를 저장하도록 구성된다. 예들로는, 폭 테스트를 수행하기 위한 탐색표 및 비율 테스트를 수행하기 위한 탐색표를 포함한다. CPU (1102) 는 하나 이상의 탐색표에 엑세스하여 이용함으로써 특정의 내삽 오프셋에 대응하는 변수 범위를 결정하도록 구성되며, 이 범위를 이용하여 간섭하는 다중경로 상태가 존재하는지 여부를 결정하도록 구성된다.
CPU (1102) 는 상관기 (1108) 에 의해 제공되어지는 GPS 상관함수의 피크로부터의 측정치를 유도하고, 간섭하는 다중경로 상태가 도 7 의 방법, 또는 여기서 설명하거나 또는 제안한 임의의 변형예들을 이용하여, 임의의 이들 피크에 관해 존재하는지 여부를 결정하도록 구성된다.
또, CPU (1102) 는 이들 피크로부터의 시간 측정치와 이들 시간 측정치 각각과 관련되는 RMSE (root mean square error) 를 유도하도록 구성된다.
이들 측정치 및 RMSE 값들은 PDE (미도시) 에 제공된다. PDE 는 그 대응하는 RMSE 값의 역수에 기초하여 각 측정치를 가중한 후 그 가중된 측정치에 기초하여 가입자국의 위치를 추정한다. 다른 방법으로는, 가입자국은 이 정보로부터 그 자신의 위치를 결정한다.
일 실시형태에서, CPU (1102) 는 간섭하는 다중경로 상태를 좌우하는 피크로부터 유도된 시간 측정치를 플래그하며, 이들 측정치들은 위치결정과정에서 무시되거나 또는 디-웨이팅된다. 다른 방법으로는, CPU (1102) 는 정확한 시간 측정치가 유도될 수 있도록, 간섭하는 다중경로 상태를 좌우하는 피크를 정정한다. 그후, 이들 측정치는 위치 결정과정에서 사용된다.
이상, 여러 실시형태, 구현예들 및 예들을 설명하였지만, 당업자는 본 발명의 범위내인, 더 많은 실시형태들, 구현예들, 예들도 가능함을 알 수 있다. 특히, 옴니 기지국 및 멀티섹터 셀의 개별 섹터를 포함한, 무선통신 시스템의 기지국에 의해 전송되는 신호, 또는 기지국과 GPS 위성의 조합에 의해 전송되는 신호에 대해, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 실시형태도 가능하다. 그러므로, 본 발명은 첨부 청구범위를 제외하고는 제한되지 않는다.

Claims (24)

  1. 수신 신호로부터 유도된 상관함수의 펄스의 하나 이상의 변수를 결정하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 변수가 비간섭 가설과 일치하는지를 결정하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 변수가 상기 비간섭 가설과 일치하지 않는 것으로 결정되는 경우에, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 단계를 구비하는, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 변수는 피크 레벨에 대한 소정의 에너지 레벨에서의 펄스 폭을 포함하는, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 변수는 상기 피크로부터 소정의 시간 오프셋에 위치된 에너지 레벨에 대한 피크 에너지의 비율을 포함하는, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 두번째 결정하는 단계는, 상기 소정 에너지 레벨에서의 펄스폭이 비간섭 다중경로 가설에 특유한 가능 펄스폭 범위의 외부에 존재하는지를 결정하는 단계를 포함하는, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 두번째 결정하는 단계는, 상기 비율이 상기 비간섭 가설에 특유한 가능 비율 범위의 외부에 존재하는지를 결정하는 단계를 포함하는, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 가능 폭 범위는 그 펄스에 대한 내삽 오프셋, 및 그 내삽 오프셋과 그 범위간 기존의 관계로부터 결정되는, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 가능 비율 범위는 그 펄스에 대한 내삽 오프셋, 및 그 내삽 오프셋과 그 범위간 기존의 관계로부터 결정되는, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 관계는 탐색표로서 제공되어지는, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 관계는 탐색표로서 제공되어지는, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 방법.
  10. 내삽 오프셋과 비간섭 다중경로 상태에 특유한 변수범위간 기존의 관계를 각각 수록하는 하나 이상의 탐색표를 저장하는, 메모리.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 변수는 피크 에너지 레벨에 대한 소정 에너지 레벨에서의 상관함수의 폭인, 메모리.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 변수는 피크로부터 소정 시간 오프셋에 위치되는 에너지 레벨에 대한 피크 에너지 레벨의 비율인, 메모리.
  13. 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 방법을 구현하는 소프트웨어 명령어 시퀀스를 저장하는 메모리로서,
    상기 방법은,
    수신 신호로부터 유도된 상관함수의 펄스의 하나 이상의 변수를 결정하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 변수가 비간섭 가설과 일치하는지를 결정하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 변수가 상기 비간섭 가설과 일치하지 않는 것으로 결정하는 경우에, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 단계를 구비하는, 메모리.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 변수는 피크 레벨에 대한 소정의 에너지 레벨에서의 펄스 폭을 포함하는, 메모리.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 변수는 상기 피크로부터 소정의 시간 오프셋에 위치된 에너지 레벨에 대한 피크 에너지의 비율을 포함하는, 메모리.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 두번째 결정하는 단계는, 상기 소정 에너지 레벨에서의 펄스폭이 비간섭 다중경로 가설에 특유한 가능 펄스폭 범위의 외부에 존재하는지를 결정하는 단계를 포함하는, 메모리.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 두번째 결정하는 단계는, 상기 비율이 상기 비간섭 가설에 특유한 가능 비율 범위의 외부에 존재하는지를 결정하는 단계를 포함하는, 메모리.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 가능 폭 범위는 그 펄스에 대한 내삽 오프셋, 및 그 내삽 오프셋과 그 범위간 기존의 관계로부터 결정되는, 메모리.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 가능 비율 범위는 그 펄스에 대한 내삽 오프셋, 및 그 내삽 오프셋과 그 범위간 기존의 관계로부터 결정되는, 메모리.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 관계는 탐색표로서 제공되어지는, 메모리.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 관계는 탐색표로서 제공되어지는, 메모리.
  22. 프로세서, 및
    청구항 13항의 메모리를 구비하되,
    상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 소프트웨어 명령어에 접근하여 실행함으로써 메모리에 저장된 상관함수의 펄스에 대해 간섭하는 다중경로 상태가 존재하는지 여부를 결정하도록 구성되는, 시스템.
  23. 프로세서, 및
    청구항 10항의 메모리를 구비하되,
    상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 소프트웨어 명령어에 접근하여, 메모리에 저장된 상관함수의 펄스에 대해 간섭하는 다중경로 상태가 존재하는지 여부를 결정하도록 구성되는, 시스템.
  24. 수신 신호로부터 유도된 상관함수의 펄스의 하나 이상의 변수를 결정하기 위한 스텝; 및
    상기 하나 이상의 변수가 비간섭 가설과 일치하는지를 결정하기 위한 스텝; 및
    상기 하나 이상의 변수가 상기 비간섭 가설과 일치하지 않는 것으로 결정되는 경우에, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하기 위한 스텝을 구비하는, 간섭하는 다중경로 상태를 검출하는 방법.
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