KR20050074496A - 비컨 신호의 확인 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위치 확인 시스템의 비컨 신호에 의해 전송되고, 수신기에 의해 수신된 감지된 코드 변조 신호를 확인하기 위한 방법과 관련된다. 그러한 확인을 가능하게 하기 위하여, 상기 방법은 제1 단계로서, 감지된 비컨 신호에 대한 측정을 실행하는 단계를 포함한다. 그리고 나서, 감지된 비컨 신호중 적어도 하나는 교정 신호로서 선택된다. 다음 단계에서, 상기 교정 신호 이외에 감지된 비컨 신호에 대한 측정 결과에 대하여 허용된 적어도 하나의 범위는 감지된 교정 신호에 대한 측정 및 수신기의 이용가능한 기준 위치에 기초하여 결정된다. 마지막으로, 수행된 측정의 결과가 허용된 범위 밖에 있는 비컨 신호의 각각의 감지는 거부된다. 본 발명은 상응하는 수신기, 그러한 수신기를 포함하는 전자 장치, 그러한 수신기와 상호 동작하는 장치 및 상응하는 위치 확인 시스템과 관련된다.

Description

비컨 신호의 확인{Validation of beacon signals}

본 발명은 위치 확인 시스템의 비컨에 의해 전송되고, 상기 위치 확인 시스템의 수신기에 의해 수신된 감지 코드 변조 신호를 확인하기 위한 방법과 관련된다. 비컨 신호는 특정 비컨을 위한 개별적인 소정의 코드와 수신된 비컨 신호 사이에 실행된 상관 절차에 기초하여 감지된다. 본 발명은 이에 상응하는 수신기, 그러한 수신기를 포함하는 전자 디바이스, 그러한 수신기와 함께 동작하는 디바이스 및 상응하는 위치 확인 시스템과 관련된다.

비컨에 의해 전송된 신호의 평가에 기초한 공지된 위치 확인 시스템은 GPS(Global Positioning System)이다. GPS 내의 배열(constellation)은 지구 주위를 도는 비컨으로서 사용된 20 이상의 위성으로 구성된다. 이러한 위성의 배치는 통상적으로 5개와 8개의 위성이 지구상의 임의의 지점에서 볼 수 있도록 보장한다.

우주선(SV)으로 불리는 각각의 위성은 2개의 마이크로파 전송 신호를 전송한다. 이러한 전송 신호중 하나(L1)는 표준 위치 확인 서비스(SPS)의 네비게이션 베시지 및 코드 신호를 전송하기 위하여 사용된다. L1 전송 신호는 상이한 C/A(Coarse Acquisition)로 각각의 위성에 의해 변조된다. 그러므로 상이한 채널은 상이한 위성에 의한 전송에 의해 획득된다. 1㎒ 대역폭 이상의 스펙트럼을 확산시키는 C/A 코드는 매 1023칩 마다 반복되며, 코드의 에포크(epoch)는 1ms이다. L1 신의 전송 주파수는 50비트/초의 비트율로 네비게이션 정보와 함께 변조된다. 네비게이션 메시지의 50㎐ 데이터 비트 스트림은 C/A 코드 변환으로 정렬된다. 네비게이션 정보는 특히 천문력(ephemeris) 데이터와 같은 궤도 파라미터를 포함한다. 천문력 파라미터는 개별 위성의 궤도의 짧은 섹션을 나타낸다. 이러한 천문력 파라미터에 기초하여, 알고리즘은 위성이 상술된 개별 섹션 내에 있는 동안인 약 2 ~ 4 시간중 임의의 시간 동안 위성의 위치와 속도를 측정할 수 있다. 천문력 데이터는 위성 클록의 현재 편이(deviation) 대 일반 GPS 시간을 나타내는 클록 정정 파라미터를 포함한다. 더욱이, 타임-오브-위크(TOW) 카운트는 네비케이션 메시지의 다른 부분으로서 6초마다 반복된다.

위치가 결정될 GPS 수신기는 현재 이용가능한 위성에 의해 전송된 신호를 수신하고, 수신기의 트랙킹 유닛은 상이한 C/A 코드에 기초한 상이한 위성에 의해 사용된 채널을 감지하고, 추적(track)한다. 상이한 위성에 의해 사용된 채널을 감지할 수 있도록, 수신기는 각각의 위성에 의해 사용된 C/A 코드의 복사본으로 액세스한다. 그러므로 수신기는 상관 절차 내의 수신된 신호 내의 C/A 코드와 이용가능한 C/A 코드를 비교할 수 있다.

추적된 신호상의 측정을 평가함으로써, 수신기는 우선 각 위성에 의해 전송된 위성 거리 측정(ranging) 코드의 전송 시간을 결정한다. 통상적으로, 전송의 측정된 시간은 2개의 성분으로 구성된다. 제1 성분은 위성으로부터의 신호 내의 디코딩된 네비게이션 메시지로부터 추출된 TOW 카운트이며, 이는 6초의 정밀도를 갖는다. 제2 성분은 TOW를 나타내는 비트가 수신기의 트랙킹 유닛 내에 수신되는 시간으로부터 에포크(epoch)와 칩의 카운팅에 기초한다. 에포크와 칩 카운트는 수신기에 밀리초 및 서브-밀리초의 특정 수신된 비트의 전송 시간을 제공한다. 감지된 에포크 에지는 수신된 신호의 코드 위상을 나타낸다.

수신기에서 위성 거리 측정 코드의 전송 시간 및 측정된 도착 시간(TOA)에 기초하여, 위성으로부터 수신기로 전파하기 위하여 위성 거리 측정 코드에 의해 요구된 비행 시간(TOF)이 결정된다. 이러한 TOF와 빛의 속도를 곱함으로써, 수신기와 개별 위성 사이의 거리로 변환된다. 특정 위성과 수신기 사이의 계산된 거리는 의사 거리(psedo-range)로 불려지는데, 그 이유는 일반 GPS 시간은 수신기에서 정확하게 인지되지 않기 때문이다. 통상적으로, 수신기는 일부 초기 측정에 기초하여 위성 거리 측정 코드의 정확한 도착 시간을 계산하며, 그리고 초기 시간 측정이 더 정확할수록, 위치 및 정확한 시간 계산은 더욱 효율적으로 된다. 기준 GPS 시간은 통신 네트워크에 의해 수신기로 제공되지 않는다.

수신기는 위성 세트로부터 의사-거리의 교차점에 위치하므로, 위성의 계산된 거리와 측정된 위치는 수신기의 현재 위치의 계산을 허용한다. 3차원내의 수신기의 위치 및 수신기 클록 내의 시간 오프셋을 계산할 수 있도록, 적어도 4개의 상이한 GPS 위성으로부터의 신호가 필요하다.

네비게이션 데이터가 수신기 채널중 하나에서 이용가능하다면, 수신된 신호 내에 포함된 전송 시간의 표시는 내부 수신기 클록이 일반적으로 바이어스될 때 수신기내의 클록 에러를 정정하기 위한 시간 초기화로 사용될 수도 있다.

현재, 대부분의 GPS 수신기는 위성으로부터 양호한 신호 레벨로 야외 동작을 위해 설계된다.

불량한 수신 상태, 예를 들면, 실내인 경우에, 신호의 추적은 그러한 수신기로 신뢰성이 낮다. 문제점들중 하나는 위성들 간의 교차-상관(cross-correlation) 효과이다. 특정 위성 신호를 탐색할 때, 다른 위성으로부터의 바람직하지 않은 교차 상관된 신호가 종종 발견될 것이다. 위성 신호가 상이한 감쇠를 겪을 때, 상이한 위성으로부터의 신호들의 신호-대-잡음비는 넓은 실내에서 변화한다. 이는 하나의 위성으로부터의 신호가 매우 강하지만, 다른 위성으로부터의 신호는 다소 약하는 것을 암시한다. 동시에, 위성 신호의 의사잡음 특성은 상관 프로세스 동안에 제한된 선택도만을 제공한다. 잘못된 위성으로부터의 신호 및 코드-위상은 상관 절차에서 약 20dB 까지 감쇠된다. 그러므로 상이한 위성 신호의 신호-대-잡음비 내의 차이점이 이러한 감쇠보다 더 높다면, 그러면 잘못된 위성으로부터의 신호는 주어진 채널과 인터페이스할 수 있다. 즉, 정확한 위성 신호가 낮은 신호 레벨을 가질 경우에, 높은 신호 레벨을 갖는 잘못된 신호는 요구된 위성 신호가 될 상관 절차 내에서 결정될 수 있다. 이는 보통의 트랙킹을 불가능하게 만든다.

잘못된 트랙킹의 회피를 목적으로한 공지된 접근법에서, 단지 그러한 위성들은 신호-대-잡음비에서 제한된 차이를 갖는 것으로 고려된다. 그러나, 이러한 접근법은 소수의 위성으로부터의 신호가 수신될 때만, 가장 가능성 있는 시나리오 실내인 위치를 종종 계산할 수 없다는 단점을 갖는다.

비행기에서 사용되는 RMIM(Receiver Autonomous Integrity Monitoring)로 불리는 공지된 시스템은 추적된 위성상의 측정이 정확한지를 조사한다. 그러나 RAIM은 좋은 신호 상태에서의 사용을 위해 설계되며, 적어도 5개의 위성으로부터의 신호의 수신을 요구한다.

도 1은 본 발명에 따른 방법의 실시예를 도시하는 흐름도이다.

본 발명의 목적은 약한 신호 상태에서도 충분한 비컨 신호의 신뢰성 있는 감지를 가능하게 하는 것이다.

이러한 목적은 위치 확인 시스템의 비컨에 의해 전송되고, 상기 위치 확인 시스템의 수신기에 의해 수신된 감지된 코드 변조 신호를 확인하기 위한 방법으로 달성되며, 비컨 신호는 특정 비컨을 위한 소정의 개별 코드와 수신된 비컨 신호 사이에서 실행된 상관 절차에 기초하여 감지된다. 제안된 방법은 제1 단계에서, 감지된 비컨 신호를 위한 측정을 실행하는 단계를 포함한다. 그리고 나서, 감지된 비컨 신호중 적어도 하나는 교정 신호로서 선택된다. 감지된 교정 신호에 대한 측정 및 수신기의 이용가능한 기준 위치에 기초하여, 다른 감지된 비컨 신호에 대한 측정 결과에 대하여 허용된 적어도 하나의 범위가 결정된다. 실행된 측정 결과가 이러한 측정에 대하여 결정된 범위의 외부에 있는 비컨 신호의 각각의 감지는 거절된다. 특정한 종류의 측정에 대하여 결정된 범위는 몇몇 서브-범위로 구성될 수도 있다는 것을 유의해야 한다. 제안된 단계의 순서는 부분적으로 변화될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

다른 목적은 상기 제안된 방법의 단계를 수행하기 위한 수단을 포함하는 수신기, 이러한 수신기 또는 다른 디바이스를 포함하는 전자 디바이스로 달성된다. 상기 과정이 수신기가 아닌 다른 유닛에서 실행되는 경우에, 수신된 신호에 대하여 필요한 정보는 수신기에 의해 이러한 유닛으로 전송된다. 제안된 다른 디바이스는 이를 테면, 네트워크의 네트워크 성분이 될 수 있다. 상기 목적은 수신기 및 디바이스를 포함하는 시스템으로 달성되며, 시스템 내의 수신기 또는 디바이스는 상기 제안된 방법의 단계를 수행하기 위한 수단을 포함한다. 수신기가 상기 과정을 실행하는 경우에, 디바이스는 원조 데이터(assistance data)를 감지된 비컨 신호의 검증에 필요한 수신기에 제공한다.

정확하게 감지된 것이라 여겨질 수 있는 비컨 신호가 다른 비컨 신호의 감지를 확인하기 위하여, 즉, 상관 절차 후에 이미 획득된 비컨이 정확한 비컨으로서 인식되는지를 조사하기 위하여, 사용될 수 있다는 개념으로부터 본 발명이 유래된다. 나쁜 신호 조건에서조차, 정확하게 감지된 것으로 여겨질 수 있는 그러한 비컨이 문제없이 통상적으로 발견될 것이다. 이러한 비컨 신호로부터의 신호에 대한 측정은 다른 비컨으로부터의 하나 이상의 측정을 바운드(bound)하기 위해 이용될 수 있다. 측정 결과가 특정된 범위의 외부에 있다면, 개별적인 비컨 신호는 잘못 감지된 것으로 가정된다. 측정은 수신된 신호로부터의 데이터 추출을 포함한 직접 측정 및 그러한 측정에 기초한 파라미터의 계산을 포함한다.

본 발명의 이점은 많은 비율의 수신된 비컨 신호를 감지하고, 감지된 비컨 신호중에서 많은 비율의 잘못 감지된 신호를 결정하도록 허용하는 것이다.

그 결과, 소수의 위성으로부터, 신호-대-잡음비가 높은 차이가 있는 신호가 이용가능할 때에만, 나쁜 전파 조건에서의 수신기의 위치를 계산하도록 허용한다. 그러므로 위치 확인이 실행될 수 있는 가능성은 증가되며, 잘못 감지된 신호의 거절로 인하여, 결정된 위치는 더욱 정확해진다. 더욱이, 위치 확인의 정확성에 영향을 주는 다른 에러는 감소될 수 있다.

본 발명의 이점은 구현이 용이하다는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예는 종속항으로부터 더욱 명백해질 것이다.

수신기의 기준 위치에 대하여, 수신기 위치의 정확하게 못한 인식도 충분하다. 그러한 정확하지 못한 인식은 예를 들면, 위치가 최근에 계산되었을 경우에 이용가능할 수 있다. 이와는 달리, 수신기는 다른 유닛으로부터의 기준 위치의 표시를 수신하는 원조된 수신기가 될 수 있다. 예를 들면, 수신기가 현재 연결된 이동 통신 네트워크의 기지국의 위치가 기준 위치로서 사용될 수 있다. 상기 과정이 수신기 외부의 유닛에서 수행될 경우에, 기준 위치는 이러한 유닛에서 이용가능하거나 이러한 유닛에 공급된다.

다른 이용가능한 원조 데이터는 일부 측정을 위한 범위를 결정하는데 사용될 수 있다. 그러한 다른 원조 데이터는 특히 궤도 파라미터일 수 있다.

다양한 종류의 측정은 그것들이 결정된 범위 내에 있는지를 결정하는데 적합하다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 감지된 신호의 전송의 결정된 시간 또는 수용가능한 범위 내에 놓이는 전송 시간의 서브 구성성분을 확인하는데 이용된다. 즉, 감지된 코드 위상이 점검된다.

확인에 적합한 다른 측정은 도플러 효과로 인하여, 수신기에서 감지된 신호 내에서 주파수 변화와 관련된다. 확인을 위하여, 전체 주파수 또는 결정된 주파수 변화가 수용가능한 범위 내에 놓이는지가 결정될 수 있다.

천문력(ephemeris)과 시간 정보가 이용가능하고, 또한 기준 위치가 3km의 정확성을 갖는다고 인지된 경우에, 90%의 잘못된 교차-상관 위성은 감지된 신호의 코드 위상을 확인함으로써 인식될 수 있다. 기준 위치가 30km의 정확성을 갖는다고 인지된 경우에, 코드 위상 및 도플러 주파수를 확인함으로써, 50%이상의 잘못된 교차-상관 위상이 인식될 수 있다.

코드 변조된 비컨 신호는 트랙킹 과정에서 감지될 수 있지만, 다른 유형의 과정 예를 들면, 스냅샷(snapshot) 데이터 과정에서 감지될 수 있다. 더욱이, 본 발명에 따른 방법에서 사용된 측정 결과는 트랙킹 과정 또는 다른 과정으로부터 유래한다.

바람직하게는, 반드시 필요하지는 않더라도, 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어로 구현된다.

비컨은 특히, 이에 국한되는 것은 아니지만, 네트워크의 위성 또는 기지국이 될 수 있다.

바람직하게는, 반드시 필요하지는 않더라도, 수신기는 GPS 수신기이며, 비컨은 GPS 우주선이다. 본 발명은 이를 테면, 새로운 신호 특히, 계획된 새로운 L2C(L2 civil) 신호를 갖는 확장된 GPS 시스템 및 계획된 새로운 L5 신호 및 갈릴레오와 같은 위치 확인 시스템에 기초한 다른 유사한 비컨에서 사용될 수 있다. L2C 신호 및 L5 신호는 예를 들면, Richard D. Fonata, Way Cheung and Tom Stansell 저 , 2001년 9월, GPS World에서 "The Modernized L2Civil Signal"에 개시된다.

본 발명의 다른 목적 및 특징은 이하의 도면과 관련한 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1의 흐름도는 본 발명에 따른 위성 신호의 트랙킹을 확인하기 위한 방법의 실시예를 도시한다.

상기 방법은 GPS 확인 시스템의 GPS 수신기의 프로세싱 유닛 내의 소프트웨어 알고리즘으로 구현된다. GPS 시스템의 몇몇 위성(SV)은 상술된 바와 같이 C/A 코드 변조된 신호를 전송한다. 위성에 의해 전송된 신호는 GPS 수신기에 의해 수신되며, 수신기의 트랙킹 유닛에 의해 추적된다. GPS 수신기는 무선 인터페이스를 통하여 통신 네트워크의 기지국과 통신할 수 있는 이동 단말기 내에 집적된다. 최근, GPS 수신기는 실내에 위치된다.

GPS 수신기 트랙킹 유닛은 상관 절차에 기초하여 수신된 위성 신호를 감지하고, 추적할 수 있는 통상적인 트랙킹 유닛일 수 있다. 상관 절차에서, 개별적인 위성을 위하여 이용가능한 코드는 수신된 신호와 비교된다. 최선의 상관도를 가져오는 신호는 개별적인 위성으로부터 유래되는 것으로 가정된다.

또한, 트랙킹 유닛은 개별 위성 거리 측정 코드의 전송 시간의 서브성분 T_MS를 각 추적된 위성 신호를 위하여 제공할 수 있다. 각 서브성분 T_MS 는 전송 시간의 서브 M 초이다. 트랙킹 유닛이 수신된 신호상의 비트-동기화를 실행할 수 있는 경우에, 서브성분은 전송 시간의 서브 20ms(M=0.020) 성분이다 즉, 최종 감지된 비트 에지의 전송 시간과 위성 거리 측정 코드의 전송 시간의 차이이다. 그렇지 않으면, 측정은 수신된 신호에 대한 칩 카운트에 기초하며, 그 결과 서브 1ms(M=0.001) 성분이 된다. 후자의 경우, 서브성분은 최종 감지된 에포크 에지의 전송 시간과 개별 위성 거리 측정 코드의 전송 시간간의 차이에 상응한다.

최근 GPS 수신기는 실내에 위치하기 때문에, GPS 수신기는 상이한 신호-대-잡음비로 N+1 위성으로부터의 신호를 감지하고 추적한다.

제안된 방법을 위하여, 특정 파라미터는 GPS 수신기에서 이용가능하다고 가정된다.

이러한 파라미터중 하나는 GPS 수신기의 초기 기준 위치(P_init)이다. 초기 기준 위치는 예를 들면, GPS 수신기를 포함하는 이동 단말기가 현재 연결된 기지국의 위치가 될 수 있다. 이러한 경우에, 초기 기준 위치(P_init)는 이러한 기지국에 의해 GPS 수신기와 통신될 수 있다. 초기 기준 위치는 공지된 최대 가능 에러(dP_max)를 갖는다.

더욱이, 이동 통신 네트워크의 기지국은 추적된 신호가 전송될 것으로 가정된 위성을 위한 궤도 파라미터를 포함하는 원조 메시지를 GPS 수신기에 제공한다.

마지막으로, 위성으로부터 GPS 수신기로의 신호의 비행 시간(T_TOF)의 초기 측정은 T_TOF = 0.070ms로 설정된다.

제안된 방법 기능은 이하와 같다.

제1 단계에서, 가장 강한 신호 레벨을 갖는 추적된 위성 신호가 수신기의 프로세싱 유닛에서 결정된다. 이러한 위성 신호는 교정 신호로서 정의된다. 더욱이, 프로세싱 유닛은 포함된 타임-오브-위크(TOW) 카운트를 획득하기 위하여 교정 신호로부터 추출된 네비게이션 메시지를 디코딩한다. TOW 카운트는 위성 거리 측정 코드의 전송 시간의 주성분 T_CTOT을 나타낸다. GPS 수신기의 트랙킹 유닛에 의해 실행된 에포크 및 칩 카운트는 밀리초 및 서브밀리초의 전송 시간의 성분 T_CTOT를 제공한다. 더욱이, 교정 신호의 비행 시간 T_CTOF가 측정된다. 결국, 예를 들면, 결정된 전송 시간 T_CTOT 에서 교정 신호를 전송하는 위성의 위치는 이러한 위성에 대한 궤도 파라미터로부터 계산된다. 궤도 파라미터는 수신기에서 이용가능하거나, 디코딩된 네비게이션 메시지로부터 추출될 수 있다. 그리고 나서, 비행 시간 T_CTOF 은 결정된 위성 위치 및 빛의 속도로 두 위치 사이의 거리를 나눔으로써 수신기의 이용가능한 초기 기준 위치(P_init)에 기초하여 측정될 수 있다.

다음에, 수신기의 프로세싱 유닛은 모든 N 다른 추적된 신호의 위성 거리 측정 코드의 전송 시간의 적어도 일부를 결정한다. i번째 신호의 네비게이션 메시지가 디코딩될 수 있다면, i번째 신호에 대한, 전송의 완료 시간 T_TOT,i 이 획득된다. 네비게이션 메시지가 디코딩될 수 없다면, 전송 시간의 서브성분 T_MS,i 이 결정될 수 있다. 즉, 비트 동기화가 이루어진다면, 전송 시간의 서브 20ms T_20ms가 획득된다. 그렇지 않으면, 트랙킹 유닛에 의한 칩 카운트는 전송 시간의 서브ms 성분 T_1ms를 제공한다. 변수 i의 값, i = 1 내지 N,은 이러한 신호와 관련된 개별 추적된 신호 및 값을 나타낸다.

이제, N 다른 추적된 신호의 각각은 교정 루프내의 다른 루프후에, GPS 수신기의 프로세싱 유닛에 의해 검증된다. 교정 루프내에서, 변수 i는 우선 1로 설정되며, 각 반복마다 1 씩 증가된다.

이용가능한 초기 기준 위치(P_init) 및 교정 신호의 결정된 전송 시간 T_CTOT가 i번째 신호의 비행 시간 T_TOF,i를 측정하기 위하여 사용된다. 예를 들면, 우선, 교정 신호의 전송 시간 T_CTOT에서 i 번째 위성의 위치가 i번째 신호를 전송하기로 가정된 위성을 위하여 수신기에서 이용가능한 궤도 파라미터에 기초하여 측정될 수 있다. 그리고 나서, i번째 신호의 비행 시간 T_TOF,i은 측정된 위성 위치와 이용가능한 초기 위치(P_init) 사이의 거리를 빛의 속도로 나눔으로써 계측된다. 위성 위치가 계산되는 시간 즉, 교정 신호의 전송 시간 T_CTOT와 i번째 신호의 전송 시간 사이의 차이간의 에러는 비행 시간에 무시할 정도의 영향을 주는 약 40ms 이다.

결정된 비행 시간 T_TOF으로부터 나아가면, 적어도 i번째 신호의 전송 시간의 서브성분이 예측된다. 이러한 예측을 위하여, 프로세싱 유닛은 2개의 경우로 차별화된다.

전송 시간 T_TOT,i가 i번째 신호에 대하여 발견된 경우에, 전송 시간은 다음과 같이 예측된다:

전체 전송 시간 T_TOT,i이 i번째 신호에 대하여 발견되지 않고, 이러한 전송 시간 T_TOT,i의 서브성분 T_MS,i가 발견되지 않은 경우에, 개별 서브성분은 다음과 같이 예측된다:

식의 오른편은 M으로 T_CTOT-T_CTOF-T_TOF,i를 나눈 나머지로 구성되며, T_CTOT-T_CTOF-T_TOF,i 항은 공지된 정정값 "Corrections"으로 정정될 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이, M은 0.020 또는 0.001이 될 수 있다. 등식에서의 값 "Corrections"은 포함될 수 있지만, 포함되지 않는다. 예를 들면, 전리층 정정, 대류권 정정, 그룹 지연 정정, 위성 클록의 정정 및 상대 정정을 포함한다.

초기 위치 P_init의 공지된 에러 dP_max로부터, 예측된 전송 시간에 대하여 발행하는 최대 에러 T_TOTmaxerror는 T_TOTmaxerror = 2*dP_max/C, 여기서 C는 빛의 속도이다.

그리고 나서, 실제 예측 에러는 이러한 최대 예측 에러와 비교된다.

전송 시간 T_TOT,i이 i번째 신호에 대하여 발견된 경우에, 실제 예측 에러는 이하의 식에 따라 최대 예측 에러 T_TOTmaxerror와 비교된다

그 결과, i번째 신호의 결정된 전송 시간 T_TOT,i이 수용가능한 범위내에 존재하는지가 결정된다:

전송 시간 T_TOT,i 의 서브성분 T_MS,i만이 i번째 신호에 대하여 결정된 경우에, 실제 예측 에러는 이하의 식에 따라 최대 예측 에러 T_TOTmaxerror와 비교된다:

만약 개별적인 식이 진실이 아니라면, 트랙킹이 정확하지 않은 것으로 가정될 수 있기 때문에, i번째 신호의 트랙킹은 거부된다. i번째 신호는 예를 들면, 정확한 위성의 약한 신호보다 소정의 코드로 더욱 상호 관련있는 잘못된 위성의 강한 신호가 될 수 있다.

개별적인 식이 진실이라면, i번째 신호의 트랙킹은 거부되지 않는다. 그러나 수용되기 전에, 추가적인 검증이 수행된다.

추가적인 검증에서, 도플러 주파수 범위는 제1 검증에서 거부되지 않았던 각 위성에 대하여 점검된다.

마지막으로 수신기는 i번째 신호의 주파수 변화 f_{measurement,i}를 측정한다. GPS 수신기에 대한 개별 위성의 속도에 의존하여, 측정된 주파수는 도플러 효과로 인하여 주파수 변화 f_{measurement,i}에 의해 제로로부터 일탈시킬 것이다.

이용가능한 궤도 파라미터는 결정된 주파수 변화 f_{measurement,i}가 GPS 수신기에 대한 위성 운동의 시야내에 놓여야 하는 범위(f_Dmin, f_Dmax)를 유발하도록 하는 i번째 신호로부터 위성을 결정하기 위하여 사용된다. 이용가능한 궤도 파라미터를 평가하기 위하여, 교정 신호의 전송 시간 T_CTOT은 기준 시간으로서 다시 사용될 수 있다. 주파수는 통상적으로 로컬 클록 부정확성에 의해 더욱 바이어스될 것이다. 수신기는 통상적으로 이러한 부정확성의 계측 Δf_clock을 갖기 때문에, 가능성있는 전체 주파수 변화는 다음과 같이 계측될 수 있다:

그러므로, 결정된 주파수 변화 f_measured,i가 i번째 신호를 전송한 위성에 대하여 결정된 범위(f_min, f_max)내에 놓일 경우에, i번째 신호의 트랙킹은 인가된다. 그렇지 않으면, i번째 신호의 트랙킹은 거부된다.

트랙킹이 거부 또는 인가될 때, 교정 신호가 아닌 모든 N 추적된 신호가 점검될 때 까지, 교정 루프는 i=i+1로, 다음 추적된 신호에 대하여 계속 진행된다.

상관 절차 및 상술된 방법은 트랙킹이 거부된 소정의 코드에 대하여 반복될 수 있다.

상술된 실시예는 본 발명의 다양한 실시예중 단지 하나로 구성된다는 것을 유의해야 한다.

Claims (18)

1. 위치 확인 시스템의 비컨에 의해 전송되고, 상기 위치 확인 시스템의 수신기에 의해 수신된 감지된 코드 변조 신호를 확인하기 위한 방법으로서, 비컨 신호는 특정 비컨을 위한 개별적인 소정의 코드와 수신된 비컨 신호들간에 실행된 상관 절차에 기초하여 감지되며, 상기 방법은

   상기 감지된 비컨 신호를 위한 측정을 실행하는 단계;

   교정 신호로서 상기 감지된 비컨 신호중 적어도 하나를 선택하는 단계;

   상기 감지된 교정 신호에 대한 측정 및 상기 수신기의 이용가능한 기준 위치에 기초한 상기 교정 신호 이외에 감지된 비컨 신호에 대한 측정 결과에 대한 적어도 하나의 허용된 범위를 결정하는 단계; 및

   실행된 측정 결과가 상기 측정에 대하여 결정된 허용 범위 밖에 있는 비컨 신호의 각각의 감지를 거부하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 가장 강한 신호 레벨을 갖는 감지된 비컨 신호가 적어도 교정 신호로서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 범위는 상기 비컨에 대하여 이용가능한 궤도 파라미터에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 범위가 결정된 상기 측정은 적어도 감지된 비컨 신호의 코드 위상의 측정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 코드 위상은 적어도 감지된 비컨 신호 각각의 전송 시간에 기초하여 결정되며, 정보는 상기 비컨 신호 내의 데이터로서 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 코드 위상은 적어도 감지된 비컨 신호 각각의 전송 시간의 서브 성분에 기초하여 결정되며, 서브 성분은 상기 수신된 비컨 신호 내의 규칙성을 감지함으로써 획득되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제4항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 신호의 코드 위상, 상기 수신기의 이용가능한 기준 위치 및 이용가능한 궤도 파라미터에 기초하여 코드 위상을 예측하고, 상기 예측에서의 가능성 있는 에러를 가산 및 감산함으로써 범위가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 범위가 결정된 상기 측정은 개별 비컨과 상기 수신기 사이의 상대 속도로 인한 수신된 비컨 신호 내의 주파수 변화를 나타내는 측정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서, 상기 감지된 비컨 신호는 트랙킹 프로세스에서 감지되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 위치 확인 시스템의 비컨에 의해 전송된 코드 변조 신호를 수신하고 감지하기 위한 수신 수단; 및

    제1항 내지 제9항중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 처리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
11. 제10항에 있어서, 수신기는 GPS(Global Positioning System) 수신기 또는 갈릴레오(Galileo) 수신기인 것을 특징으로 하는 수신기.
12. 제10항 또는 제11항에 따른 수신기를 포함하는 전자 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 전자 장치는 네트워크에 접속 가능한 이동 단말기인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
14. 위치 확인 시스템의 비컨에 의해 전송되며, 상기 수신기에 의해 수신되고, 감지된 코드 변조 신호상의 정보를 수신기로부터 수신하기 위한 수단; 및

    제1항 내지 제9항중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 처리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제14항에 있어서, 장치는 네트워크의 네트워크 구성요소인 것을 특징으로 하는 장치.
16. 비컨에 의해 전송된 코드 변조 신호를 수신하기 위한 수단, 수신된 코드 변조 비컨 신호 상의 정보를 제공하기 위한 수단을 포함하는 수신기; 및

    제14항 또는 제15항에 따른 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 확인 시스템.
17. 제10항 또는 제11항에 따른 수신기; 및

    상기 수신기에 원조 데이터를 제공하기 위한 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 확인 시스템.
18. 제17항에 있어서, 상기 장치는 네트워크의 네트워크 구성요소인 것을 특징으로 하는 위치 확인 시스템.