KR20060008923A - 신호 포착 지원 데이터를 획득하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

신호 포착 지원 데이터를 획득하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

신호 포착 지원 데이터는, 위성 비행체 및 기지국과 같은 임의의 소스 (B1 ~ B10) 로부터 신호를 찾는 무선 위치 지원 측정 디바이스 (208, 210) 와 같은 수신 디바이스에 대하여 획득된다. 그 데이터는, 유효성을 위태롭게 할 수도 있는 시간 및 위치와 같은 파라미터에서의 변화의 평가에 기초하여, 이전에 포착된 데이터로부터 획득될 수도 있다. 어떤 경우, 그 데이터는 파라미터에서의 변화에 대해 조정될 수도 있다. 순화된 데이터는, 특히, 원격 엔터티에 의해 제공된 포착 지원 데이터가 통상적으로 제공된 것보다 더 명료한 파라미터를 포함하면, 신호 세트의 부분적인 측정을 이용하여 수신기에 의해 계산될 수도 있다. 만약 보상될 수 없는 이동국 이동이 검출되고 이전의 데이터의 유효성이 위태롭게 되지 않으면, 도플러 계수를 이용한 시간 외삽에 대한 제한으로 인해 이전의 데이터의 유효성이 만료될 때까지, 신규한 데이터가 획득될 필요는 없다.

Description

신호 포착 지원 데이터를 획득하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD TO OBTAIN SIGNAL ACQUISITION ASSISTANCE DATA}
관련출원
본 출원은, 여기에서 참조로 포함되며, 2003년 4월 25일자로 출원된 미국특허 가출원 제 60/465,371 호 및 2003년 4월 30일자로 출원된 미국특허 가출원 제 60/467,258 호를 우선권 주장한다.
배경
기술분야
개시된 방법 및 장치는 무선 통신에 관한 것으로, 좀더 자세하게는, 신호 포착 지원 데이터를 이용하여 수신국이 선택 신호를 포착하는 것을 지원하는 무선 시스템에 관한 것이다.
관련기술
무선 통신 업계에서는 무선 단말기에 대한 정확한 위치 정보를 생성하는 서비스를 개발하고 있다. 이러한 개발은 긴급 호출 (call) 에 신속하게 응답하려는 노력에 있어서의 공중 안전 서비스 제공자의 필요에 의해 부분적으로 동기(動機)된다. 많은 경우, 호출부 (calling party) 는 정확한 위치 정보를 제공할 수 없거나 제공하길 원하지 않을 수도 있다. 그러한 정보가 자동적으로 제공될 경우, 공중 안전 직원은 신속하게 응답하고 서비스를 제공할 수 있다. 일반적 으로, 공중 안전 엔터티가 긴급 '911' 전화 호출을 수신하는 위치는 공중 안전 응답 포인트 (이후, 'PSAP' 라고 함) 로서 알려져 있다.
널리 공지된 글로벌 측위 시스템 (GPS) 은 무선 단말기 위치 결정을 제공하는 하나의 가능한 접근법을 제공한다. GPS 기술을 이용하여, 무선 단말기 위치 및 속도 정보는, FCC 리포트 및 명령 (order) 에 의해 요구되는 정확도 요건 내에서 결정될 수 있다. 충분히 정확한 무선 단말기 위치 정보를 제공하는 것에 더하여, 일단 GPS 기술이 무선 전화기 유닛에 부가되면, 신규한 GPS 특성이 그 무선 전화기에 용이하게 통합된다. 무선 전화기의 시장 가치를 증가시키고 그러한 전화기의 최종 사용자로의 추가적인 서비스의 제공을 통하여 수입을 개선시키기 위해, 잉여 가치 (extra value) 특성이 이용될 수 있다.
널리 공지된 바와 같이, GPS 네비게이션 시스템은 지구 주위의 궤도에 있는 위성을 이용한다. 지구 상의 임의의 위치에 있는 GPS 의 임의의 사용자는 3차원 위치, 속도 및 시각 (time of day; TOD) 을 포함하여 정밀한 네비게이션 정보를 유도할 수 있다. GPS 시스템은, 적도에 대하여 55°기울어지고 서로에 대해 120°이격되어 있는 3 개의 평면에서 26,600 킬로미터의 반경을 갖는 원형 궤도 (circular orbit) 에서 배치되는 24 개의 위성을 포함한다. 8 개의 위성은 각 3 개의 궤도 경로 내에서 동일하게 이격되어 있다. GPS 를 이용하는 위치 측정은, 궤도 위성으로부터 GPS 수신기로 브로드캐스트되는 GPS 신호의 전파 지연 시간의 측정에 기초한다. 일반적으로, 4차원 (위도, 경도, 고도 및 시간) 에서의 정밀한 위치 결정을 위하여, 4 개의 위성으로부터의 신호의 수신이 요구된다. 수신기가 각각의 신호 전파 지연을 측정한 후, 각각의 위성에 대한 레인지 (range) 는 각 지연을 광 속도로 곱함으로써 계산된다. 그 위치 및 시간은, 측정된 레인지 및 기지(旣知)의 위성 위치를 포함하는 4 개의 미지수로 4 개의 방정식 세트를 풀어서 찾을 수 있다. GPS 시스템의 정밀한 능력은, 위성 시계 및 궤도 파라미터를 계속 모니터링하고 보정하는 추적국 (tracking station) 과 함께, 각 위성에 대한 탑재형 원자 시계를 이용하여 유지된다.
각각의 GPS 위성 비행체 (SV) 는 L-밴드에서의 2 개의 직접 시퀀스 코딩된 확산 스펙트럼 신호 (1.57542 GHz 의 캐리어 주파수에서의 L1 신호 및 1.2276 GHz 에서의 L2 신호) 를 송신한다. L1 신호는 위상 직교로 변조된 2 개의 위상-시프트 키잉 (PSK) 확산 스펙트럼 신호, 즉, P-코드 신호 (P 는 "정밀함 (precise)" 을 나타냄) 및 C/A-코드 신호 (C/A 는 "코오스/포착 (coarse/acquisition)" 을 나타냄) 로 이루어진다. L2 신호는 P-코드 신호만을 포함한다. P 코드 및 C/A 코드는, 캐리어 상에 변조되는 비트의 각 의사-랜덤 (의사-잡음 또는 "PN" 이라고도 함) 시퀀스 (통신 업계의 당업자에 의해서는 "칩" 이라고 지칭됨) 이다. 이들 코드의 규칙적인 (clock-like) 특성은 시간 지연을 측정할 때에 수신기에 의해 활용된다. 각각의 SV 에 대한 PN 코드들은 고유하여, 비록 그들이 동일한 캐리어 주파수에서 모두 송신되더라도, 수신기로 하여금 어떤 위성이 소정의 코드를 송신하는지를 식별할 수 있게 한다. 또한, 네비게이션 계산용으로 유용한 시스템 상태 정보 및 위성 궤도 파라미터를 포함하는 50 비트/초 (bps) 데이터 스트림이 각각의 캐리어 상에 변조된다. P-코드 신호는 암호화되며, 통상적으로, 상업용 및 개인 사용자용으로 이용가능하진 않다. C/A 신호는 모든 사용자에게 이용가능하다.
대부분, GPS 수신기에 의해 수행되는 동작은 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 수신기에 의해 수행되는 동작의 전형이다. PN 코드 변조의 확산 효과는, "역확산" 으로서 공지된 프로세스에서, 그 코드의 시간-정렬되고 국부적으로 발생된 사본 (copy) 과 각각의 신호를 곱함으로써 각각의 신호로부터 제거되어야 한다. 적절한 시간 정렬 또는 코드 지연은 수신기 구동 (start-up) 시에 알려질 가능성은 없기 때문에, GPS 수신기 동작의 초기 "포착" 단계 (phase) 동안에 탐색함으로써 결정되어야 한다.
역확산이 수행된 후, 각각의 신호는 중간 캐리어 주파수에서의 50 비트/초 PSK 신호로 이루어진다. 이 PSK 신호의 정확한 주파수는, 위성과 단말기 유닛 간의 상대적인 이동에 의해 야기되는 도플러 효과로 인해, 그리고, 로컬 수신기 GPS 클록 기준 에러로 인해 불확실하다. 도플러 주파수의 탐색은, 신호 포착 이전에는 통상 알려지지 않기 때문에, 초기 신호 포착 동안에 수행되어야 한다. 일단 도플러 주파수가 대략적으로 결정되면, 캐리어 복조가 실시될 수 있다.
캐리어 복조를 수행한 후, 데이터 비트 타이밍이 비트 동기화 루프를 이용하여 유도되며, 마지막으로, 데이터 스트림이 검출된다. 일단 4 개의 위성으로부터의 신호가 포착되고 록 (lock) 이 되고, 시간 지연 및 도플러 측정이 수행되며 충분한 수의 데이터 비트가 (GPS 타이밍 기준 및 궤도 파라미터를 결정하기에 충분히) 수신되면, 네비게이션 계산이 수행될 수도 있다.
위치 결정에 대한 GPS 시스템의 일 단점은 신호 포착을 수행하는데 비교적 긴 시간이 요구된다는 점이다. 상술한 바와 같이, SV 신호들은, 먼저, 2 차원 탐색 "공간" 에서 탐색함으로써 위치지정될 때까지 추적 (track) 될 수 없으며, 그 탐색 공간의 디멘젼 (dimension) 은 코드-위상 지연 및 도플러 주파수 시프트이다. 통상적으로, 이러한 탐색 공간 내에서 신호 위치의 사전 정보가 없으면, 수신기 "콜드 스타트 (cold start)" 이후의 경우인 바와 같이, 다수의 코드 지연 (약 2000) 및 도플러 주파수 (약 15) 가, 포착 및 추적되는 각각의 SV 신호에 대해 탐색되어야 한다. 따라서, 각각의 신호에 대하여, 탐색 공간에서의 30,000 개까지의 위치가 검사되어야 한다. 통상적으로, 이들 위치는, 5 내지 10 분만큼의 시간이 걸리는 프로세스에 하나씩, 순차적으로 검사된다. 만약 수신 안테나의 뷰 (view) 내에서의 4 개의 위성의 아이덴터티 (즉, PN-코드) 가 알려지지 않으면, 포착 시간은 더 늘어난다.
적어도, GPS 수신기가 신호를 손실했을 경우 (예를 들어, 파워-다운 (power-down) 이후에 발생할 수도 있음), 또는 그 신호가 어떤 시간 주기 동안 수신기로부터 차단되었을 경우에, 신호 포착이 요구된다. 신호를 포착한 후, 그 신호들은 유지되거나 "추적" 될 수도 있다.
그러나, 셀룰러 전화 이동국 (MS) 와 같은 다수의 디바이스는 그 디바이스의 기본 목적 보다는 부가적인 특성 또는 개선으로서의 GPS 기능을 가진다. 이들 디바이스에 대하여, GPS SV 신호를 계속 추적해야 할 필요성은 비용을 증가시키고, 배터리 수명을 감소시키며, 또는, 기본 디바이스 (예를 들어, 셀 전화기로서의 기 본 기능) 의 기능을 감소시킨다. 예를 들어, GPS SV 신호가 셀룰러 전화기 신호 주파수와 상이한 주파수에서 제공되기 때문에, 단일의 수신기는 두 주파수 모두를 동시에 모니터링할 수 없다. 이렇게 수행하기 위해서, MS 는 추가적인 수신기 유닛을 필요로 함으로써, 디바이스의 비용을 증가시킨다. 또한, 시스템의 프로세싱 능력은 두 신호 모두를 동시에 모니터링하기 위해 증가되어야 하며, 이는 비용 및 전력 소비를 모두 증가시킨다. 따라서, 다수의 그러한 시스템은 GPS SV 신호를 좀처럼 추적하지 않으며, 오직 요구에 따라, 필요한 신호를 포착한다.
모든 GPS-가능 시스템은 GPS SV 신호의 포착을 요구한다. 일부 시스템은 그러한 포착을 오직 가끔씩 요구하지만, 다른 시스템은 GPS 기능용으로 요구될 때마다 GPS SV 신호의 포착을 요구한다. 불행하게도, 신호 포착에 대한 필요성은, 긴급상황에 대한 응답을 용이하게 하기 위해 MS 위치가 신속하게 요구되는 경우와 같이, GPS 기능이 긴급하게 요구되는 것을 막지 못한다. 그러한 상황에서, 위치 결정이 획득될 수 있기 전의 GPS/무선 단말기 유닛에 의한 5 내지 10 분의 GPS 위성 신호 포착 콜드-스타트와 관련된 시간 지연은 매우 바람직하지 않다.
이러한 지연을 감소시키기 위하여, 수신기가 특정 신호를 포착하는 것을 보조하기 위한 정보가 제공될 수도 있다. 그러한 포착 지원 정보는 수신기로 하여금, "코드 윈도우" 를 제공함으로써, 신호를 위치지정하기 위해 탐색되어야 하는 공간을 협소하게 한다. 코드 윈도우는 "코드 위상" (실제로, 신호의 도달 시간) 이 발견되어야 하는 감소된 레인지, 또는 신호와 관련된 도플러 시프트의 예측 레인지를 제공한다. 또한, 포착 지원은 PN (의사-잡음 또는 의사-랜덤) 코드, 주파수, 변조 및 콘텐츠와 같이 신호에 대한 다른 정보를 포함할 수도 있다. 신호의 불확실도에 대한 윈도우가 협소해질수록, 수신기는 신호를 더 신속하게 포착할 수 있다. 이들 윈도우의 협소화는 신호의 더 신속한 포착을 가능케 할 뿐 아니라 (이것은 위치 결정이 발생되기 전의 지연을 단축시킴), 수신기에 대한 프로세싱 부담을 감소시킨다 (이는 전력 소비를 감소시킬 수도 있음). 시스템 내의 다른 소스로부터 제공되는 정보의 지원과 함께, 요구에 따라, 수신기가 (SV GPS 신호와 같은) 위치측정용 레인징 신호를 위치지정하는 시스템은 통상 "무선-지원 위치측정" 시스템이라고 지칭된다.
그 도입 이후로, 무선-지원 위치측정 시스템은 선호되는 위치측정 기술로서의 인기를 얻고 있다. 그 시스템은, 소정의 신호 소스로부터 레인징 신호를 측정할 수 있는 사용자 단말기가 그 레인징 신호의 신속한 포착을 용이하게 하는 정보를 얻기 위해 데이터베이스에 액세스할 수 있는 임의의 시스템에 적용가능하다. 다른 것 중에서, 그 애플리케이션 중 하나는 하나 이상의 기지국 (BS) 과 통신하는 위치측정 가능 무선 이동국 (MS) 에 의한 이용이며, 여기서, 그 BS 는, 신호 포착 지원 데이터를 제공할 수 있는 위치 결정 엔터티 (PDE) 로도 지칭되는 하나 이상의 데이터베이스 서버에 접속된다.
MS 로 송신되는 신호 포착 지원 정보는 MS 가 이용가능한 레인징 신호의 타입의 설명, 및 주파수, PN 오프셋, 기대 코드 위상 등과 같은 이들 신호의 특성을 포함할 수도 있다. 이들 파라미터 중 일부의 결정은 MS 의 내부 상태 및 위치의 대략적인 정보에 기초한다. 이러한 포착 지원 정보의 목적은 MS 로 하여금 특정 SV 신호의 도달 시간 또는 코드 위상, 및 적용가능할 경우, SV 신호의 도플러 시프트를 예측하게 하는 것이며, 이를 코드 위상 예측이라고 통상 지칭할 수도 있다. 고려사항은 코드 위상 예측 정보의 생성, 전달, 및 이용을 포함한다.
코드 위상 예측은 오직 자신의 계산용으로 입력되는 파라미터만큼 정확하다. 일반적으로, 원하는 특정 신호의 소스에 대한 MS 의 클럭 오프셋, 위치 및 이동이 정밀하게 알려지지 않기 때문에, 예측 코드 위상은 어느 정도의 불확실도를 가지며, 이것은 예측 코드 위상 주위의 불확실도 윈도우 및 그 신호의 예측 도플러 시프트 주위의 불확실도 윈도우로서 표현될 수 있다.
예를 들어, GPS 기능이 요구될 경우, 포착 지원 정보를 수신해야 하는 필요성으로 인하여, 무선 지원 위치측정 시스템은 레이턴시 (latency) 의 단점을 경험한다. 레이턴시는 필수적인 신호를 포착하는데 요구되는 시간에 기인할 뿐 아니라, 일반적으로, 통신 시스템 내의 다른 엔터티로부터, 그 엔터티가 포착 지원을 수집 및 제공하고 포착 지원이 수신되기 위해 포착 지원 정보를 요청하는데 요구되는 시간에 기인한다. 또한, 포착 지원 정보의 전달은 통신 시스템 반송 용량을 부담시킨다.
따라서, 무선 지원 위치측정 시스템에서 수신기에 대한 프로세싱 및 통신 부담을 감소시키면서, 포착 지원을 이용하여 정확한 코드 위상 예측을 가능케 하는 시스템 및 방법이 요구된다.
요약
여기에서 설명되는 시스템 및 방법은 포착 지원 정보를 사용자 단말기에게 전달하고, 네트워크 인프라구조 및 사용자 단말기에서 포착 지원 파라미터를 결정하는 특징을 포함한다. 설명되는 시스템 및 방법의 다양한 양태는 무선 지원 위치측정 시스템에서 수신기에 대한 프로세싱 및 통신 부담을 감소시키면서, 포착 지원을 이용하여 정확한 코드 위상 예측을 가능케 하는 상기의 요구를 해결한다. 또한, 당업자는, 설명된 시스템 및 방법의 다양한 양태가 다른 이점을 제공함을 알 수 있다.
일 양태는, 소정 신호의 포착을 시도할 경우, 이전에 수신된 포착 정보가 소정 신호의 포착 시에 MS 에 의한 이용에 여전히 유효하다고 결정함으로써, 셀룰러 통신 시스템에서의 이동국 (MS) 이 포착 지원 정보를 수신해야 하는 필요성을 회피하는 방법을 포함한다.
다른 양태는, 포착 지원이 복수의 신호를 포착하는데 활용될 수도 있는 방법을 포함한다. 복수의 신호 중 제 1 신호가 포착될 수도 있으며, 그 제 1 신호의 측정이, 찾아진 복수의 신호에서의 다른 신호와 관련된 포착 지원 데이터를 개선시키는데 이용될 수도 있다.
또 다른 양태는 이동국 (MS) 에서 신호를 포착하는 방법을 포함한다. 그 방법은, MS 가 제 1 위치에 있을 경우에 포착 지원을 획득하고, 그 후, 서로 다른 신규한 위치로 이동하는 MS 에 따라, 획득된 포착 지원을 보상하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태는 셀룰러 통신 시스템에서 MS 위치의 변화를 결정하는 방법을 포함한다. 그 방법은, MS 의 위치와 관련된 선택 기준을 만족하는 기지국의 리 스트를 활용한다. 그 방법은, 일 시간에서 그 리스트에 속하는 BS 를 이후의 시간에서 "동일한" 리스트 (즉, 동일한 선택 기준을 만족하는 BS 의 리스트) 에 속하는 BS 와 비교하는 단계를 포함한다.
도면의 간단한 설명
개시된 방법 및 장치의 실시형태는 다음의 도면에 도시되어 있으며, 도면에서, 동일한 참조부호 및 명칭은 동일하거나 유사한 부분을 나타낸다.
도 1 은 이동국, 서빙 기지국, 및 신호가 포착되는 위성 비행체에 대한 통상의 기본적인 기하학적 배열 (geometry) 을 나타낸 것이다.
도 2 는 복수의 기지국을 나타낸 것이며, 이동국이 위치를 이동했다고 결론짓기 위해 이동국 내의 기지국 리스트가 어떻게 이용될 수 있는지를 나타내는데 이용된다.
도 3 은 이동국에 의해 개시되는 위치측정 세션에 대한 메시지 흐름을 나타낸 것이다.
도 4 는 이동국에 의해 종료되는 위치측정 세션에 대한 메시지 흐름을 나타낸 것이다.
상세한 설명
여기에서 설명되는 시스템 및 방법은, 수신기가 신호를 포착하는 것을 보조하기 위하여 포착 지원 데이터를 활용하는 무선 지원 위치측정 시스템과 같은 시스템용으로 적용가능하다. 대부분의 무선 지원 위치측정 시스템은 글로벌 측위 시스템 (GPS) 위성 비행체 (SV) 신호를 포착 및 활용할 수 있다. 상술한 바와 같이, 현재의 GPS SV 신호는, CDMA 통신 신호와 매우 관련된 포맷을 갖는 신호를 송신한다. 따라서, 여기에서 설명되는 예시적인 시스템은 CDMA 셀룰러 통신 시스템에 기초한다. 그러나, 당업자는, 임의의 다른 통신 공중 인터페이스도 이용될 수 있음을 알 수 있다.
신호 포착 및 레인징 모두의 목적을 위하여, 선택된 통신 신호의 타이밍과 관련된 정보가 유용하다. 소정 신호의 인식가능한 특성의 도달을 기대하는 시간을 확인하여, 신호 필요성에 대한 탐색이 제한된 시간 지속기간만을 커버하는 것이 유용하며, 또한, 가능하면 정확하게, 다양한 신호의 서로에 대한 도달 시간을 결정하는 것이 유용하다. 이러한 추후 정보는 아래에서 설명되는 바와 같은 레인징 목적으로 이용될 수 있다. 이들 타이밍 이슈 모두는 신호의 인식가능한 특성의 "도달 시간" 과 관련된다.
통신 시스템에 관한 당업자는 그러한 정보 도달 시간이 신호의 "코드 위상" 과 등가인 가장 큰 방법임을 알 수 있다. "코드 위상" 은, 기준 시간에서 시작하는 동일한 코드와 수신 코드 간의 위상 오프셋의 관점에서 도달 신호의 타이밍을 설명한다. 따라서, 신호 주파수와의 코드 위상의 곱셈만을 요구하여 도달 시간을 획득하므로, 신호의 "코드 위상" 을 식별하는 것은 신호의 "도달 시간" 을 효과적으로 식별한다. 이들 2 개는 매우 밀접하고 간단히 관련되어 있어서, "도달 시간" 은 "코드 위상" 과 거의 대체가능하다. "도달 시간" 이라는 용어는 위치측정 시스템에서, 특히, 통신 시스템의 "코드" 양태를 공유하지 않는 시스템에서 종종 사용된다.
여기에서 설명되는 시스템 및 방법은 모든 무선 시스템에 의해 용이하게 이용될 수도 있다. 레인징 목적으로 포착되어야 하는 신호는 CDMA 신호에 제한되지 않으며 다수의 다른 타입을 포함할 수도 있다. 또한, 레인징 신호는 GPS SV 신호에 제한되지 않는다. 예를 들어, 기지국 (BS) 신호는 레인징용으로 통용되며, 레인징 신호들이 통신될 필요는 없다. 그럼에도 불구하고, 여기에서 설명되는 예시적인 시스템은 CDMA 통신 시스템이며, 그러한 시스템에 관하여, "코드 위상" 이 더 일반적으로 이용된다. 당업자는 이들 용어의 관련 특성을 이해할 수 있으며, 다른 용어가 더 자주 적용되는 시스템에서 이들 용어 중 하나를 이용하여 설명되는 개념을 채용하는데 어려움을 갖지 않음을 알 수 있다.
다음의 표기법이 이 명세서 전반에 걸쳐 사용될 수도 있다.
Figure 112005060767588-PCT00001
R 은 MS 위치 불확실도 영역의 반경을 나타냄.
Figure 112005060767588-PCT00002
bSV 는 SV 클럭 바이어스임.
Figure 112005060767588-PCT00003
Figure 112005060767588-PCT00004
는 추정된 BS 클럭 바이어스임.
Figure 112005060767588-PCT00005
Figure 112005060767588-PCT00006
는 BS 클럭 바이어스 불확실도임.
Figure 112005060767588-PCT00007
bMS 는 MS 클럭 바이어스임.
Figure 112005060767588-PCT00008
Figure 112005060767588-PCT00009
는 추정된 MS 클럭 바이어스임.
Figure 112005060767588-PCT00010
Figure 112005060767588-PCT00011
는 MS 클럭 바이어스 불확실도임.
Figure 112005060767588-PCT00012
Figure 112005060767588-PCT00013
는 MS 의 CDMA 수신 체인과 GPS 간의 추정된 시간 지연 차이임.
Figure 112005060767588-PCT00014
Figure 112005060767588-PCT00015
는 MS 의 CDMA 수신 체인과 GPS 간의 추정된 시간 지연 차이의 불확실도임.
Figure 112005060767588-PCT00016
Figure 112005060767588-PCT00017
는 추정된 MS 주파수 오프셋임.
Figure 112005060767588-PCT00018
Figure 112005060767588-PCT00019
는 추정된 MS 주파수 오프셋의 불확실도임.
Figure 112005060767588-PCT00020
fSV 는 SV 도플러임.
Figure 112005060767588-PCT00021
Figure 112005060767588-PCT00022
는 SV 고도각 (elevation angle) 임.
Figure 112005060767588-PCT00023
c 는 광속도임.
Figure 112005060767588-PCT00024
fc 는 칩 레이트임 (GPS C/A 코드의 경우, fc = 1.023 MHz).
Figure 112005060767588-PCT00025
Figure 112005060767588-PCT00026
는 BS 로부터 MS 까지의 벡터 포인팅임.
Figure 112005060767588-PCT00027
Figure 112005060767588-PCT00028
는 BS 로부터 SV 까지의 벡터 포인팅임.
Figure 112005060767588-PCT00029
Figure 112005060767588-PCT00030
는 MS 로부터 SV 까지의 벡터 포인팅임.
현 시스템에서, 글로벌 측위 시스템 (GPS) 우주 비행체 (SV) 신호에 대한 포착 지원 데이터는 이동국 (MS) 에게 제공된다. 이러한 포착 지원 데이터를 제공하기 위한 정확한 절차는, 예를 들어, TIA/EIA IS-801-1 과 같은 다양한 위치측정 시그널링 표준에서 정의된다. 이들 표준 중 적어도 일부는 셀룰러 BS 와 관 련된 유사한 포착 지원 정보를 전달하는 방법을 제공할 수 없다. 널리 공지된 바와 같이, 예를 들어, 셀룰러 BS 파일럿 신호와 같은, GPS SV 신호 이외의 신호 또한 레인징 신호 소스로서 이용될 수 있다. 소급하기 위해, 이러한 부족은 심각한 것으로서 간주되지 않았다. 이것은, 통상적으로, BS 포착 지원 정보가, 예를 들어, TIA/EIA IS-2000 에서의 인접물 리스트 메시지 (NLM) 의 형태로, 다른 무선 시그널링 방법을 통해 MS 에 제공되기 때문이다. 그러나, 그러한 포착 지원은 위치측정을 용이하게 함이 아니라, 무선 네트워크에서 끊김없는 (seamless) 핸드오프를 용이하게 하도록 맞춤 (tailor) 된다. 이에 따라, 종래의 포착 지원 기술이 최적의 성능보다는 낮게 제공되지만, 그 유효성은 위치측정 메시지 내에 명시적인 BS 포착 지원을 추가함으로써 개선될 수도 있다. 또한, 위치측정 메시지에의 더 추가의 명시적인 포착 지원은 무선 지원 위치측정 시스템에 대한 다른 개선점의 구현을 용이하게 한다.
신호 도플러 시프트의 포착 지원
다음의 비교적 간단한 방법이 신호 포착 지원을 제공하는데 이용될 수도 있다. 예측 도플러 주파수가 MS 에 의해 매우 정확하게 알려질 필요는 없기 때문에, SV 신호의 도플러 주파수 오프셋의 탐색은 다음의 방법을 이용하여 줄일 수 있다.
예측 도플러
Figure 112005060767588-PCT00031
는,
Figure 112005060767588-PCT00032
로서 유도될 수 있으며, 도플러 탐색 윈도우 WD 는,
Figure 112005060767588-PCT00033
로서 계산될 수 있으며, 여기서, q1 은 위치 불확실도를 설명하는 인자이다. 통상적으로, q1 = 10-3Hz/m 이 사용된다.
간단한 코드 위상 지원 방법
도 1 은 서빙 BS (또는 베이스 송신국 (BTS); 104) 와 통신하는 MS (102) 를 도시한 것이다. BS (104) 와의 MS 통신은 MS (102) 가 BS (104) 의 커버리지 영역 내에 위치됨을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 서빙 안테나 (106) 가 서빙 기지국으로부터 직접 작동하면 (예를 들어, 통신 경로에 중계기가 존재하지 않으면), BS (104) 의 커버리지 영역의 적절한 제 1 추정은 BS 안테나 (106) 에 중심을 둔 원이다. 차례로, 이러한 커버리지 영역은 MS (102) 의 위치에 대한 불확실도 영역과 일치한다. 그 경우, SV (112) 의 안테나 (110) 와 MS (102) 의 안테나 (114) 간의 신호 (108) 에 대한 코드 위상 예측 (즉, 코드 위상 윈도우 중심) 및 코드 위상 예측 불확실도 (즉, 코드 위상 윈도우 사이즈) 는, 미국특허 제 6,429,815 호에 개시된 바와 같은 임의의 적절한 계산 기술을 이용하여, 기하학적 배열에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 최대 코드 위상 (116) 은 SV (112) 로부터 서빙 셀 (118) 의 가장 먼 포인트까지의 거리에 대응하지만, 최소 코드 위상 (120) 은 SV (112) 까지의 서빙 셀 (118) 의 가장 가까운 포인트에 대응한다.
MS 는 코드 위상 (P) 을 관측하며, 이 코드 위상 (P) 는,
Figure 112005060767588-PCT00034
로서 표현될 수 있다.
예측 코드 위상
Figure 112005060767588-PCT00035
은,
Figure 112005060767588-PCT00036
로서 표현될 수 있으며, 윈도우 사이즈 W 는,
Figure 112005060767588-PCT00037
로서 표현될 수 있다.
계산된 코드 위상 예측 파라미터
Figure 112005060767588-PCT00038
및 W 는, 셀룰러 통신 시그널링에 대한 종래의 메시지 포맷을 이용하여, BS 로부터 MS 로 송신될 수도 있다. 실제 코 드 위상을 나타내는 도 1 에서의 라인 (108) 은
Figure 112005060767588-PCT00039
에 대응한다. 또한, BS 안테나 (106) 로부터 MS 안테나 (114) 로의 신호 (지원) 를 나타내는 라인 (122) 은 레인지 벡터
Figure 112005060767588-PCT00040
를 나타낸다.
Figure 112005060767588-PCT00041
는 BS 안테나 (106) 로부터 SV 안테나 (110) 로의 벡터이며, 이것은 도 1 에서의 대응하는 라인으로 도시되어 있지 않다.
이러한 간단한 방법은, MS 및 SV 에서의 클럭 오프셋 (클럭 바이어스) 이 알려지면 잘 작동한다. SV 클럭 오프셋 (바이어스) 은 무선 시스템 (도 1 에는 도시되지 않음) 의 위치 결정 엔터티 (PDE) 가 이용가능한 이페메리스 (ephemeris) 파라미터로부터 결정될 수 있다. 또한, MS 클럭 오프셋 (바이어스) 은, 예를 들어, 이전의 성공적인 위치측정 동안에 계산된 후 저장되었으면, 이용가능할 수도 있다. 그러나, 이전에 결정된 MS 클럭 오프셋이 여전히 유효하지 않을 수도 있다. MS 클럭 오프셋 (바이어스) 이 이용가능하다고 결정하였으면, 데이터가 획득된 이후로부터의 시간과 클럭 주파수 에러에 대한 정보를 비교함으로써, 유효성을 테스트할 수도 있다. 만약 클럭 주파수 에러가 무시할 수 있다라고 저장 데이터가 표시하거나, 정확한 정보가 주파수 에러를 보상하게 할 수 있으면, (보상된 것으로서의) MS 클럭 오프셋 값은 유효한 것으로 가정될 수도 있다. 만약 MS 클럭 오프셋이 신뢰성있게 알려지지 않으면, 수학식 5 에 나타낸 바와 같이, 코드 위상 윈도우 W 는 추가적인 넌-제로 (non-zero) 마진
Figure 112005060767588-PCT00042
(MS 클럭 바이어스 불확 실도) 만큼 연장되어야 한다. CDMA 표준 이용에서의 종래의 메시지 포맷에 의하면, 단일의 값이 PDE 로부터 MS 로 송신되며, 이는 총 탐색 윈도우 사이즈를 나타낸다.
확장형 코드 위상 지원 방법
BS 가 GPS 시간에 동기화된 IS-95, IS-2000, 또는 IS-856 과 같은 무선 시스템은 MS 또한 GPS 시간에 대략적으로 동기화되게 하는 이점을 제공한다. 이러한 경우, MS 클럭 바이어스는, BS-MS 신호 전파 지연과 결합하여 BS 시스템 시간 오프셋에 주로 기인한다. MS 에 의해 관측되는 코드 위상 P 는,
Figure 112005060767588-PCT00043
과 같이 표현될 수 있다.
가용 데이터의 소정 세트에 대한 최소 코드 위상 윈도우 사이즈를 생성하는데 이용될 수 있는 코드 위상 지원 파라미터 세트가 바람직하며, 다음과 같이 획득할 수 있다. MS 위치 불확실도 영역에서의 모든 포인트에 대하여, 수학식 6 에 따라 값 P 를 계산하고, 그 불확실도 영역에서의 모든 포인트에 대한 이들 값의 최소값 및 최대값 (
Figure 112005060767588-PCT00044
및
Figure 112005060767588-PCT00045
로서 나타냄) 를 결정한다. 그 후, 코드 위상 지원 파라미터는,
Figure 112005060767588-PCT00046
및
Figure 112005060767588-PCT00047
로서 계산될 수 있다.
수학식 8 에 따라 이미 계산된 W 는, BS-MS 신호 전파 지연에 기인한 MS 클럭 바이어스 불확실도의 성분을 설명한다. 따라서, 추가적인 마진
Figure 112005060767588-PCT00048
및
Figure 112005060767588-PCT00049
필요성은 BS 및 MS 의 하드웨어 지연에서의 불확실도만을 설명한다. 잘 교정된 MS 에 대하여,
Figure 112005060767588-PCT00050
는 종종 제로 (0) 로 간주될 수도 있다. 또한, SV 클럭 바이어스의 불확실도는 통상적으로 작으며, 여러 목적으로, 제로로 간주될 수도 있다.
불확실도 영역에서의 모든 포인트에 대한 최대값 및 최소값을 탐색함으로써 최적의 포착 지원 파라미터 세트를 생성하는 것은 계산적으로 불편하지만, 정확도를 거의 손실하지 않고, 단순화가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 비록 P 가 MS 위치의 연속 함수이지만, 실제 탐색은 칩 길이 및 샘플링 분해도 (resolution) 와 같은 인자들에 의해 유한한 단계로 제한된다. 따라서, 그 탐색은, 인접한 그리 드 포인트가
Figure 112005060767588-PCT00051
만큼 분리되어 있는 그리드의 포인트로 제한될 수도 있으며, 여기서, q2 는, 예를 들어, q2 = 4 와 같이, 적절히 선택된 상수이다. 계산 부담을 감소시키기 위한 또 다른 접근법은 뉴튼 반복 (Newton iterations) 과 같은 반복적인 탐색 알고리즘을 이용하는 것이다.
탐색 공간은 다음의 관측을 고려함으로써 감소될 수 있다. 그 탐색 공간은, 최소값 및 최대 값 (
Figure 112005060767588-PCT00052
및
Figure 112005060767588-PCT00053
) 이 MS 위치 불확실도 영역의 둘레 (perimeter) 상의 어느 곳에서 발생함을 나타낼 수 있다. 따라서, 외부 값의 탐색은 그 탐색을 그 둘레에 제한시킴으로써 촉진시킬 수도 있다. 일반적으로, 불확실도 영역은 3-D 객체이며, 따라서, 그 탐색은 '표면' 상에서 수행되여야 한다.
계산된 코드 위상 윈도우 사이즈를 감소시키는데 상술한 방법이 사용될 수도 있는 일 방식의 그래픽 이해는, 극단적인 경우를 고려함으로써 얻어질 수도 있다. MS 위치 (통상적으로, 낮은 고도 SV 와 관련됨) 로부터 관측함으로써 SV 가 BS 뒤에서 "관측" 될 수 있을 경우, 벡터
Figure 112005060767588-PCT00054
와
Figure 112005060767588-PCT00055
는 평행하지만, 반대 방향으로 포인팅한다. 본질적으로, 코드 위상 불확실도는, 이러한 기하학적 배열에 의해 정의되는 라인을 따라 제로 (0) 이다. 이것은, MS 로부터 BS 까지, 및 MS 로부터 SV 까지의 코드 위상이 정확하게 탠덤 (tandem) 에서 변해야 하기 때문이다. MS 가 BS 로부터 더 멀리 이동함에 따라, MS 클럭 바이어스는 추가된 지연만큼 증 가한다. MS 클럭에서의 이러한 변화는 SV 신호의 실제 코드 위상에서의 증가와 정확히 동일하며, 이는 MS 의 관점으로부터 제거된다. 수학식 6 의 후반부를 조사하면, 2 개의 벡터량은 모두 기하학적으로 상수에 가산되며, 나머지 양은 일정하거나 무시할 수 있다. 따라서, 관측된 코드 위상 P 는 MS-SV 거리에 독립적이다. 즉, MS 위치 불확실도와 MS 클럭 바이어스 불확실도 모두가 제로가 아니더라도, 코드 위상 윈도우 W 는 제로로 감소될 수 있다.
그 신호가 찾아진 SV 에서 일직선으로 떨어진 BS 안테나로부터 연장하는 라인을 따라서만 W 가 제로로 감소되지만, 그 원리는 BS 와 SV 사이의 라인을 따라 위치되는 것을 제외한 모든 MS 위치에 대한 W 의 감소를 야기한다. 따라서, 개선된 코드 위상 지원 방법은, 일반적으로, 더 작은 탐색 윈도우 사이즈를 제공하기 때문에, 이전에 설명한 간단한 방법보다 바람직할 수 있다. 만약 그 신호가 찾아진 SV 와 실질적으로 동일한 라인에서 다른 BS 가 발생하면, 이러한 기술은 서빙 BS (MS 클럭 바이어스를 결정함) 이외의 다른 BS 로 확장될 수도 있다. 이러한 목적으로, 그러한 다른 BS 의 파일럿의 측정은, MS 클럭 바이어스를 오프셋시키는데 이용될 수도 있는 측정을 제공한다. 실제로, 다른 BS 는 특정 SV 포착을 위해 클럭 소스로서 이용될 수도 있다.
부분적인 측정에 의한 추정치의 개선
실제 시스템에서, 다수의 SV 신호의 포착은 동시에 찾아진다. 그러나, 통상적으로, 원하는 모든 SV 신호에 대한 측정은 유한한 하드웨어 자원 때문에 동시에 시도되지 않는다. 비록 다중의 신호에 대한 탐색이 동시에 개시되었더라 도, 어떤 SV 는, 코드 위상 윈도우에서의 그 위치가 더 이른 탐색용으로 스케쥴링되기 때문에, 또는, 더 짧은 적분 시간을 요구하기 때문에, 또는 이들 모두로 인해 다른 것보다 더 빨리 발견된다. 이러한 사실은, 복수의 신호의 포착을 찾으려 할 때, 탐색의 결과로서 이미 포착된 하나 이상의 신호의 측정치에 기초하여 아직 미포착된 신호에 대한 탐색 윈도우를 점진적으로 강화함 (tighten) 으로써 이용될 수도 있다.
SV 가 대략
Figure 112005060767588-PCT00056
=90°고도각에 있고 MS 및 BS 의 고도가 알려져 있으면, 단일의 SV 측정을 취한 후에, MS 클럭 바이어스의 양호한 근사화가 도달될 수도 있다. 통상적으로, BS 의 고도 (더 정확하게는, BS 안테나의 고도) 는 알려지며, MS 의 고도는 고도 보조 지원 데이터로부터 매우 근사화될 수 있다. 또한, 오버헤드 위성은, MS 에 의해 용이하게 식별되는 비교적 강한 신호를 가질 가능성이 있으며, 이에 따라, 그 위성은 SV 신호의 그룹이 찾아질 경우에 먼저 그러한 SV 로부터 신호를 포착하는 노력에 유용할 수도 있다.
SV 가 대략
Figure 112005060767588-PCT00057
=90°고도각에 있을 경우,
Figure 112005060767588-PCT00058
이며, 여기서, hMS 는 MS 의 고도이며,
Figure 112005060767588-PCT00059
는 MS 의 추정된 고도이다 (
Figure 112005060767588-PCT00060
에서, BS 의 고도는 MS 의 추정된 고도와 동일하도록 조정됨). 또한,
Figure 112005060767588-PCT00061
을 계산 할 때에, BS 는
Figure 112005060767588-PCT00062
= 0 으로 하여 수학식 4 를 사용하는 것으로 가정한다. 또한, 수학식 3, 4, 및 9 로부터, 진정한 MS 클럭 바이어스 bMS 는,
Figure 112005060767588-PCT00063
로서 계산될 수 있다.
일단 MS 클럭 바이어스가 결정되면, MS 클럭 바이어스 불확실도 값이 명시적으로 알려져 있는 한, W 내에 이전에 포함된 추가적인 마진
Figure 112005060767588-PCT00064
이 제거되거나, 적어도 감소될 수 있다. 따라서, 나머지 SV 신호에 대한 탐색 시간이 감소될 수 있다. MS 에서의 W 의 그러한 점진적인 감소를 달성하기 위하여, 마진
Figure 112005060767588-PCT00065
은, 수학식 5 에 의해 제시된 바와 같이, 총 탐색 윈도우 사이즈에 포개진 것과는 별개의 값으로서 PDE 로부터 MS 로 송신되어야 한다. 이것은, 현 표준에 의해 현재 특정되는 바와 같은 종래의 메시지 포맷에 대한 작은 변화를 요구한다.
부분적인 SV 측정에 기초한, MS 에서의 탐색 윈도우의 점진적인 감소화는, PDE 에 의해 이용되는 클럭 바이어스 추정치
Figure 112005060767588-PCT00066
가 MS 에서도 이용가능하면, 가장 잘 작동한다. 상기 예에서, 이것은
Figure 112005060767588-PCT00067
= 0 으로 설정함으로써 달성되었다.
Figure 112005060767588-PCT00068
의 값을 MS 에 명시적으로 송신하는 것은 임의의
Figure 112005060767588-PCT00069
값에 대한 양호 한 솔루션이지만, 종래의 시그널링 메시지에 대한 또 다른 작은 변화를 요구한다.
따라서, 신호 리스트의 부분적인 포착은 코드 위상 추정치 또는 불확실도 윈도우의 MS 클럭 불확실도 성분을 감소시키는데 이용될 수도 있다. 한편, 이것은, (MS 와 같은) 컴퓨팅 엔터티가 명시적으로 이용가능한 데이터가 MS 클럭 불확실도 성분을 포함하면, 그리고, 탐색 리스트로부터 이미 포착된 신호가, 거의 전적으로 오버헤드인 SV 로부터 기인할 경우, 특히 유용할 수도 있다. 다른 한편, 기하학적 고려사항은, MS 및 SV 가 그 MS 에 의해 수신되는 BS 의 반대측에 있을 경우에 낮은 고도에 있는 SV 에 의해 송신되는 SV 신호에 대한 W 를 실질적으로 감소시킬 수도 있다. 전술한 바와 같이, 임의의 측정가능한 BS 의 파일럿 신호에 기초한 것같이 MS 계산이 조정되면, 그 측정가능한 BS 가 이러한 목적용으로 이용될 수도 있다. 이들 기술에 더하여, 다른 적절한 네비게이션 기술이 부분적인 측정에 의해 채용되어, 후속적인 신호 포착에 대한 포착 지원을 개선시킬 수도 있다.
코드 위상 윈도우 사이즈의 최소화
추가적인 포착 정보 엘리먼트
MS 는, PDE 와 같이 시스템 내의 다른 엔터티로부터 BS 를 통해 단지 수신하는 것 보다, 예측 코드 위상 파라미터를 계산하도록 프로그램될 수도 있다. 이러한 목적으로, MS 에 제공되는 포착 지원은 MS 의 추정 위치에 관한 BS 및 SV 콘스텔레이션의 기하학적 배열을 나타내는 정보 엘리먼트를 포함하는 것이 바람직할 수도 있다. 이들 정보 엘리먼트 중 일부는, 적어도 일부의 현재 표준에 의해 특정되는 BS-MS 포착 지원 메시지에 포함되지 않는다. 그러한 추가적인 데이터의 송신은, 시그널링 오버헤드에 대한 순수한 (net) 효과가 작아지도록, 명시적인 코드 위상 탐색 윈도우 사이즈 및 도플러 탐색 윈도우 사이즈 정보를 지원 데이터의 일부로서 생략함으로써 적어도 부분적으로 오프셋될 수도 있다.
일부 셀룰러 통신 포착 지원 표준에 포함되지 않는 유용한 정보 엘리먼트는 수개의 카테고리로 나누어진다. 계산된 코드 위상 윈도우 사이즈를 감소시키게 하기 위해, 통상의 엔지니어링 고려사항에 따라, 아래에서 설명되는 정보 엘리먼트의 임의의 조합이 특정한 구현에 사용될 수도 있다. 그러한 카테고리의 제 1 카테고리는, 서빙 BS 로부터 수신 MS 에 의해 수신되는 "SV 신호 포착 지원 정보" 로 표시 (label) 된다. 이 카테고리는, 예를 들어, 다음의 정보를 포함할 수도 있다.
1) SV 신호 PRN 시퀀스 식별자(들);
2) (a) MS 의 추정 위치와 SV 사이의 거리, 및 (b) MS 의 추정 위치로부터 관측할 때에 소정의 좌표계에서의 SV 의 방위각 (Azimuth) 및 고도로서 나타낼 수도 있는 SV 와 MS 의 추정된 상대 위치 (
Figure 112005060767588-PCT00070
);
3) SV 클럭 바이어스 (bSV) 값(들) (그러나, 하나의 코오스 포착 (C/A) 칩에 등가인 최소 탐색 윈도우 사이즈에 비해, 일반적으로, 이 항은 작기 때문에, 다른 방법으로, 생략될 수도 있고, 또는, c 로 스케일링 (scaling) 한 후에 SV-MS 거리에 대한 보정 항으로서 이용될 수도 있음); 또는
4) 추정된 MS 위치로부터 관측할 때, MS 로 하여금 코드 위상 및 도플러 예측치를 추후에 외삽 (extrapolate) 하게 하도록 포함될 수도 있는, 도플러 주파수에 대한 방정식의 1차, 2차, 또는 고차 도함수에 대한 계수를 포함하는 SV 도플러 주파수 정보 (fSV).
현존하지 않으면, 포착 지원 요청 메시지에 유용하게 포함될 수도 있는 정보 엘리먼트의 제 2 카테고리는, MS 로부터 서빙 BS 에 의해 수신되는 "BS 신호 포착 지원 정보" 로 표시된다. 정보의 이 카테고리는, 예를 들어,
1) 파일럿 신호 PN 시퀀스 식별자(들);
2) (a) MS 의 추정 위치와 SV 사이의 거리, 및 (b) MS 의 추정 위치로부터 관측할 때에 소정의 좌표계에서의 BS 의 방위각으로서 나타낼 수도 있는 서빙 BS 와 MS 의 추정된 상대 위치 (
Figure 112005060767588-PCT00071
);
3) BS 클럭 바이어스 (
Figure 112005060767588-PCT00072
); 또는
4) BS 클럭 바이어스 불확실도 (
Figure 112005060767588-PCT00073
) 를 포함할 수도 있다.
"MS 위치 불확실도" 는 유용한 정보 엘리먼트의 제 3 카테고리이며, 이는 MS 의 추정 위치 근방의 영역을 나타낸다. 이 카테고리에서의 정보 엘리먼트는 BS 로부터 수신되거나 MS 내에서 계산될 수도 있다. 이들 엘리먼트는, 예를 들어,
1) 3-D 공분산 매트릭스와 등가인 3차원 (3-D) 불확실도 타원면; 또는
2) 수직 불확실도 값을 함께 갖는 2차원 불확실도 타원을 포함할 수도 있다.
통상적으로, 이들 2 개의 엘리먼트는 동시에 발생하기 보다는 대안으로서 사용된다.
"추정된 MS 클럭 정보" 는, 현존하지 않으면, 포착 지원 요청 메시지에 유용하게 포함될 수도 있는 유용한 정보 엘리먼트의 제 4 카테고리이며, 이는 BS 로부터 MS 에 의해 수신되거나 MS 내에서 계산될 수도 있다. 정보의 이 카테고리는, 예를 들어,
1) MS 클럭 바이어스 (
Figure 112005060767588-PCT00074
);
2) MS 클럭 바이어스 불확실도 (
Figure 112005060767588-PCT00075
);
3) MS 클럭 주파수 오프셋 (
Figure 112005060767588-PCT00076
);
4) MS 클럭 주파수 오프셋 불확실도 (
Figure 112005060767588-PCT00077
); 또는
5) 예를 들어, MS 에 저장된 이전의 측정 기준 시간을 참조하는 측정 시퀀스 번호와 같은 기준 번호 또는 명시적인 시간값일 수도 있는 MS 클럭 바이어스 추정치에 대한 유효성 시간 (T0) 을 포함할 수도 있다.
"MS 교정 정보" 는, 현존하지 않으면, 코드 위상 및 윈도우 계산을 용이하게 하기 위해 포착 지원 요청 메시지에 포함될 수도 있는 유용한 정보 엘리먼트의 제 5 카테고리이다. 이들 엘리먼트는 MS 내에 저장될 수도 있다. 정보의 이 카테고리는, 예를 들어,
1) MS 에서의 CDMA 수신 체인과 GPS 간의 추정된 시간 지연 차이 (
Figure 112005060767588-PCT00078
); 또는
2) MS 에서의 CDMA 수신 체인과 GPS 간의 추정된 시간 지연 차이의 불확실도 (
Figure 112005060767588-PCT00079
) 를 포함할 수도 있다.
여기에서 설명되는 방법 및 장치와 함께 이용될 수도 있는 정보 메시지 및 프로토콜의 일예는 첨부된 부록 A (표제는 "일반적인 포착 지원 메시지" 임) 에 상세히 설명되어 있다. 첨부된 일반적인 포착 지원 메시지는 CDMA 표준 IS-801-A 에 포함되어 있는 특정 메시지, 포맷, 및 프로토콜을 나타내며, 여기에서의 추가적인 교시에 따라, 개선된 무선 지원 위치 결정을 용이하게 하기 위해 제안된 그러한 메시지, 포맷, 및 프로토콜에 대한 변경을 나타낸다.
MS 에 대한 포착 지원 데이터 계산 방법
상술한 바와 같은 적절한 정보를 수신한 후, MS 는 이하에서 설명되는 방법에 따라 코드 위상 추정치 및 불확실도 윈도우를 계산할 수도 있다. 그 방법은, 포착되거나 측정되는 신호에 대하여 "SV 신호" 라는 용어를 사용하는데, 이것은 통례이며 기하학적으로 명백하기 때문이다. 그러나, 그 포착이 찾아진 임의의 신호는, 아래의 방법에서 측정되는 세트의 "SV 신호" 에 대하여 설명되는 것으로 처리될 수도 있다. 미추적된 BS 신호와 같이, 측정되는 다른 신호에 대한 모든 절차는 아래에서 참조되는 것과 실질적으로 유사하거나 동일하여, 당업자는 여기에서의 명시적인 지시를 요구하지 않고도 그러한 다른 신호에 대한 계산을 용 이하게 변경한다. 따라서, 포착 지원 (예를 들어, 코드 위상 추정치 및 윈도우) 는, 이후 더 용이하게 포착될 수도 있는, BS 신호와 같은 다른 신호에 대하여 용이하게 계산될 수도 있다. 그러한 다른 신호들은, 예를 들어, 레인징 및 위치 결정을 위해 SV 신호와 동일한 목적들 중 여러 목적을 제공할 수도 있으며, 실제로, 필요하면, SV 신호를 완전히 대체할 수도 있다.
다음은, (통상적으로, SV) 신호 세트를 포착하는데 요구되는 포착 지원 데이터를 획득하고 업데이트하기 위해 MS 에 의해 취해질 수도 있는 단계의 예시적인 알고리즘이다. 그 알고리즘은 주로 시간-민간형 데이터와 관련되며, 또한, 시간-둔감형 (time-insensitive) 파라미터들은 PN 코드 및 신호 주파수와 같이 신호 포착용으로 요구되지만, 일반적으로, 이들 파라미터는 이 알고리즘에 의해 어드레싱 (address) 되지 않는다. 특정 신호를 포착하기 위해 최종적으로 요구되는 지원은 특정 신호에 대한, 코드 위상 (또는 도달 시간) 추정치, 및 그 추정치 근방의 불확실도 윈도우 사이즈와 함께 도플러 주파수 추정치 및 불확실도 윈도우를 포함한다. 일반적으로, 다음의 알고리즘은, 그 단계들이 다른 엔터티에 의해 선택적으로 수행될 수 있지만, MS 에 의해 취해지는 단계를 나타낸다. 통상적으로, MS 는 "최종적인" 포착 지원 데이터 (코드 위상, 도플러 및 대응하는 불확실도 윈도우) 를 계산한다. 그러한 계산은 (PDE 와 같은) 원격 엔터티로부터 수신되는 포착 지원 데이터 파라미터에 기초할 뿐아니라, MS 내에서의 계산에 의해 이전에 획득되었을 수도 있는 포착 지원 데이터 파라미터에 기초하고, 어떤 경우, MS 에 의해 수행된 측정에 더 기초하여 수행된다. 또한, MS 는 중간 파라미터를 계산할 수도 있으며, 예를 들어, 시간 또는 위치의 변화를 반영하기 위해 그 중간 파라미터를 재계산할 수도 있다. "포착 지원의 획득 및 업데이트" 알고리즘의 세부사항은 아래에서 설명한다.
1. 종래의 포착 지원 데이터에 대한 가용도 및 유효성을 평가하고, 다음과 같이 측정되는 SV 신호의 세트에 대해 지원 데이터를 계산한다.
a. 만약 MS 클럭 정보가 이용가능하면, 가능한 한 가용 보정 항에 따라 MS 클럭 주파수를 계산한다.
i. 만약 MS 클럭 주파수 보정 정보가 이용가능하면, 다음의 값
Figure 112005060767588-PCT00080
을 클럭 바이어스에 가산함으로써 (시간 T0 의) 추정 클럭 바이어스
Figure 112005060767588-PCT00081
를 보정하며, 여기서, SV 측정은 시간 t 에서 수행된다.
ii. MS 클럭 바이어스 불확실도 보정 정보가 이용가능하면,
Figure 112005060767588-PCT00082
를 가산함으로써 (시간 T0 의) 클럭 바이어스 불확실도
Figure 112005060767588-PCT00083
를 보정한다.
iii. 단계 i 또는 ii 에 따른 보정이 수행될 수 없으면, 적절한 양의 미보정된 값을 이용한다.
b. SV 신호가 제 1 신호 포착용으로 측정되는 SV 세트로부터 SV 를 선택하며, 만약 그것이 편리하면 높은 고도각 SV 으로 시작한다.
c. 수학식 4 및 5 를 이용하여, 측정되는 SV 신호 세트 중 적어도 제 1 신호 세트에 대한 예측 코드 위상 및 탐색 윈도우 사이즈를 계산한다.
d. 수학식 1 및 2 를 이용하여, 측정되는 SV 신호 세트 중 적어도 제 1 신호 세트에 대한 예측 도플러 및 도플러 탐색 윈도우 사이즈를 계산한다.
e. 만약 MS 클럭 정보가 이용불가능하거나 현재의 측정에 대해 유효하지 않으면, MS 는 그 MS 측정에 대한 CDMA 시간 기준을 이용한다.
i. 수학식 7 및 8 를 이용하여, 측정되는 SV 신호 세트 중 적어도 제 1 신호 세트에 대한 예측 코드 위상 및 탐색 윈도우 사이즈를 계산한다.
ii. 수학식 1 및 2 를 이용하여, 측정되는 SV 신호 세트 중 적어도 제 1 신호 세트에 대한 예측 도플러 및 도플러 탐색 윈도우 사이즈를 계산한다.
2. 이 알고리즘의 단계 1 에서 설명된 바와 같이 계산된 지원 데이터에 기초하여, SV 신호 중 적어도 하나를 측정하여, 측정된 코드 위상값을 획득한다.
3. 임의의 적절한 네비게이션 알고리즘에 따라 측정된 SV 신호 세트에서의 하나 이상의 신호로부터의 측정 결과를 이용하여,
a. MS 파라미터 (R,
Figure 112005060767588-PCT00084
,
Figure 112005060767588-PCT00085
,
Figure 112005060767588-PCT00086
, 및
Figure 112005060767588-PCT00087
) 의 일부 또는 그 모두를 재계산한다.
b. 옵션으로, 요구될 때,
Figure 112005060767588-PCT00088
,
Figure 112005060767588-PCT00089
, 및
Figure 112005060767588-PCT00090
와 같은 다른 파라미터를 재계산한다.
c. 옵션으로, 측정되는 SV 신호 세트로부터 남겨지는 하나 이상의 미 측정 SV 신호에 대한
Figure 112005060767588-PCT00091
및 방위각을 계산한다.
4. 측정되는 모든 SV 신호 세트가 포착되거나 측정되었는지 여부를 결정한다.
만약 모두가 측정되었으면, 포착 측정을 중지하고, MS 위치의 계산과 같이, 원하는 후속 단계로 진행한다.
만약 SV 신호가 측정된 채로 남겨지면, 측정되는 SV 신호 세트를 변경하여 이미 측정되지 않는 것만을 반영하며, 상술한 바와 같은 단계 1 로 복귀한다.
적절한 네비게이션 알고리즘의 예는 미국특허 제 6,353,412 호에서 발견될 수도 있다.
다음은, MS 클럭 바이어스 추정치가 알려진다고 가정할 때, 상술한 방법의 단계 3 을 나타내는 일예이다. SV 신호에 대한 코드 위상 P 가 측정되었으며, MS 는 SV 위치 상에 공동 중심을 둔 2 개의 구 (sphere) 사이의 공간 V 에 동봉되는 것으로 결정될 수도 있다. 구의 반경은 다음의 식, 즉,
Figure 112005060767588-PCT00092
으로 제공된다.
MS 위치가, 가장 유효하게 이전에 추정된 MS 위치 불확실도 영역과 공간 V 의 교점으로 제한되기 때문에, 업데이트될 수도 있다. 만약 그 교점이 이전에 추정된 MS 위치 불확실도 영역보다 더 작으면, (P 의 측정 불확실도를 허용한 후) MS 클럭 바이어스 불확실도를 감소시키는 것이 가능할 수도 있다. MS 클럭 바 이어스 불확실도를 감소하는 것의 일예로서, SV 가
Figure 112005060767588-PCT00093
=90°고도각에 있는 경우를 고려한다. 이 경우, V 는 2 개의 평행한 수평 평면에 의해 대략적으로 정의된다. 따라서, MS 클럭 바이어스 불확실도는, 측정 불확실도를 허용할 때, 고도 위치에서의 불확실도와 동등한 레벨로 감소될 수 있다.
다음의 예는 본 방법의 단계 3 의 제 2 구현을 나타낸다. 이 구현은, MS 클럭 바이어스의 추정이 이용불가능할 경우, 및 MS 가 서빙 BS 파일럿 신호로부터 자신의 시간 기준을 유도한다는 것을 알 경우에 이용되어야 한다. MS 는 2 개의 쌍곡면의 표면 사이의 공간 V 에 위치되며, 각각은 SV 에서의 하나의 초점 및 서빙 BS 에서의 또 다른 초점을 가진다. 2 개의 쌍곡면의 특유한 거리 차이는 (c 가 곱해진)
Figure 112005060767588-PCT00094
에 의해 보정된 측정 코드 위상에 기초하며, 여기서,
Figure 112005060767588-PCT00095
는 추정 BS 클럭 바이어스이며,
Figure 112005060767588-PCT00096
는 MS 에서의 CDMA 수신 체인과 GPS 간의 추정 시간 지연 차이이다. 2 개의 쌍곡면은 측정 코드 위상의 불확실도, 그리고
Figure 112005060767588-PCT00097
및
Figure 112005060767588-PCT00098
의 불확실도를 반영하는 거리만큼 분리된다. 업데이트된 MS 위치는 이전에 추정된 MS 위치 불확실도 영역과 V 의 교점에 의해 제공된다. 만약 그 교점이 이전에 추정된 MS 위치 불확실도 영역보다 더 작으면, 위치 불확실도는 감소될 수도 있다.
상술한 단계 3 의 제 2 구현은, 서빙 BS 대신에, MS 에 의해 추적되는 임의의 제 2 신호 소스와 함께 이용하기 위해 변경될 수도 있다 (이에 따라, 그 소스에 대한 코드 위상 측정은 MS 에서 이용가능함). 이렇게 수행하기 위해, SV 에 대하여 측정된 P 는, 그러한 제 2 신호 소스가 시간 기준을 제공하면 MS 가 이용하는 기준 시간으로부터 재계산될 수도 있으며, 즉, 그 측정치는 제 2 소스 신호의 상대적인 도달 시간만큼 오프셋될 수도 있다. 그렇지 않으면, 그러한 제 2 소스에 대한 대응하는 정보를 이용하여, 그 계산은 서빙 BS 에 관하여 상술한 바와 같이 수행된다.
포착 지원 데이터 유효성의 확장- 시간 고려사항
포착 지원 데이터의 유효성 지속기간은, 그 지원 데이터가 MS 로부터 BS 및 SV 의 거리를 정확하게 나타낼 수 있는 시간 주기의 길이로서 정의될 수도 있다. BS 가 정지한 것으로 간주될 수 있다고 가정하면, 그 유효성 지속기간은 SV 및 MS 의 이동 정도에 의존한다. 정지한 MS 의 경우, SV 도플러 시프트를 나타내는 방정식에서의 고차 항에 대하여 제공되는 계수의 가용도 및 정밀도에 기초하여, SV 포착 지원 데이터의 유효성 지속기간은 30초 내지 1시간의 범위를 갖는다.
신호를 포착하는데 요구되는 시간을 감소시키고, 또한, 주파수 지원 데이터 업데이트에 대한 필요성을 감소시킴으로써 통신 자원을 보존하기 위하여, 지원 데이터의 (가능하게는 실제의) 유효성 시간을 활용하는 것이 바람직하다. 그러나, 지원 데이터의 효과적인 활용은 MS 클럭 동기화 및 MS 위치와 관련된 본 시스템 특성에 의해 방해된다.
첫째, 예를 들어, 신호 페이딩, 트래픽 조건, 또는 다른 이유로부터 야기될 수도 있는 기지국 핸드오프 (또는 서빙 BS 에서의 다른 변화) 로 인하여 MS 가 종 종 자신의 시간 기준을 변경한다. 시간 기준으로서 이용되는 파일럿 신호에서의 변화가 발생할 경우, 그 포착이 찾아진 (SV 또는 BS 로부터의) 신호의 관측된 코드 위상은, 원래의 코드 위상 지원이 쓸모없게 되도록 큰 값으로 오프셋될 수도 있다. 그러한 경우, 적절한 지원 데이터를 계산하기 위하여, MS 는 신규한 서빙 BS 에 참조되는
Figure 112005060767588-PCT00099
값을 업데이트할 수도 있다.
포착 지원 데이터 유효성의 확장- 이동 고려사항
지원 데이터의 효과적인 활용에 대한 제 2 구현은, 정지되지 않은 MS 가 이전의 코드 위상 지원 데이터를 무효화하기에 충분한 거리만큼 변위(變位)될 수도 있다는 사실로부터 기인한다. 만약 MS 가 포착 지원 데이터의 수신 이후로 이동되고 MS 가 자신의 신규한 위치의 추정치를 획득할 수 있으면, 이전에 수신된 또 다른 포착 지원 정보에 기초하여 (여전히 유효하다고 가정할 경우), MS 는 포착 지원 데이터를 계산하기 위한 신규한 위치 추정치를 간단히 이용할 수도 있다. MS 는 임의의 이용가능한 편리한 수단에 의해 신규한 위치 추정치를 획득할 수도 있다. 예를 들어, MS 는 비교적 협소한 위치 추정치를 유도하기 위해 고급 순방향 링크 삼각측량 (AFLT) 측정을 수행할 수도 있다. 위치의 추정치는 신규한 서빙 BS 만의 서빙 섹터에 기초하여 확립될 수도 있다. 서빙 섹터 추정치는, 이동국에 의해 추적되는 제 2 BS 에 대한 코드 위상과 같은 부분적인 측정에 의해 더 제한될 수도 있다. 그러한 부분적인 측정은 서빙 BS 및 (예를 들어) 제 2 BS 에서의 초점에 의해 정의되는 쌍곡면 근방의 불확실도 영역과 서빙 섹터의 교점 에 제한되는 불확실도 영역을 정의할 수도 있다. 이 예에서, 그 쌍곡면은 서빙 BS 에 대한 제 2 BS 의 상대적인 코드 위상에 의해 결정되는 특유의 거리를 가진다. 불확실도 값, 또는 노미널 (nominal) 쌍곡면의 어느 측 상의 레인지는 2 개의 BS 에 대한 클럭 불확실도의 합, 및 (c 가 곱해지는) 각각에 대한 코드 위상 측정치의 불확실도의 합을 포함한다. 필요할 경우, MS 위치 정보를 업데이트함으로써, 다량의 포착 지원 데이터의 유효한 수명은, 상술한 바와 같이, 신호 소스 (SV) 의 도플러 시프트를 나타내는 방정식의 고차 항에 대한 계수의 정확도 및 가용도에 의해 제한되는, 추후에 외삽되기 위한 능력에 의해 부가되는 시한(時限)까지 연장될 수도 있다.
MS 가 이동되었는지 여부를 결정하는데 이용될 수도 있는 또 다른 기술은 "BS 리스트 비교" 이다. BS 는, 일 리스트에 특정된 기준에 따라 그 리스트내의 멤버쉽 (membership) 에 대해 선택된다. 조건이 변함에 따라, 이들 특정 기준은, 업데이트된 리스트의 멤버쉽을 구성하는 BS 의 상이한 세트를 식별한다. 따라서, "동일한 리스트" 는, 그 용어가 여기에서 사용될 때, 부합하는 기준 및 절차에 도달된 리스트를 지칭하며, 그러한 리스트의 멤버쉽은 변화 조건을 반영하기 위해 시간에 따라 변할 것으로 기대된다.
그 리스트 내의 멤버쉽에 대한 기준이 MS 위치를 현저하게 반영하면, BS 리스트는 MS 이동을 결정하는데 적절할 수도 있다. 이러한 목적에 대한 적절한 리스트의 예는 "인접물 (neighbor) 리스트", "액티브 세트" 또는 서빙 BS 를 포함한다. 물론, 다른 리스트들이 특히 비-CDMA 구현예에서 적절할 수도 있으며, 이는 이들 특정 리스트를 전혀 이용할 수 없을 수도 있다. "서빙" BS 는 서비스되는 MS 와 일차적으로 통신하는 BS 이다. "인접물 리스트" 는 서비스된 MS 로 서빙 BS 에 의해 제공되며, 비교적 근방에 있지만 일반적으로 MS 의 "액티브 세트" 에 있는 BS 를 포함하지 않는 BS 를 식별한다. "액티브 세트" 는 MS 에 의해 능동적으로 추적되는 강한 파일럿 신호를 갖는 (통상적으로, 1 ~ 6 개의) BS 의 리스트 또는 그룹이다.
BS 리스트 비교 기술은, MS 위치를 재계산하고 신규한 위치에 대한 포착 지원 데이터를 보상하는지 여부를 결정하는데 이용될 수도 있다. 다른 방법으로, 이 기술은, 현재의 MS 위치에 기초하여, 이전의 포착 지원 데이터 (또는 다른 데이터) 가 존재하는지 또는 부재하는지, 여전히 유효한지의 표시자로서만 이용될 수 있다. 어떤 목적을 위해서, 이 기술은, 종래의 무선 통신 표준에 따라 MS 에서 통상적으로 이용가능하지 않는 임의의 정보를 MS 가 획득할 것을 요구하지 않으며, 따라서, 그 기술은 그러한 표준에서 설명된 요건의 변화에 무관하게 구현될 수도 있다. 또한, MS 가 이동하였는지 여부에 관한 결정은 포착 정보가 유효한 채로 남겨지는지 여부를 판정할 때에 유용할 뿐 아니라, 또 다른 위치-민감형 이슈에 대하여 유용할 수도 있다. 예를 들어, 어떤 상황에서, 실제적인 MS 이동의 결정은 신규한 위치측정 세션을 트리거링하는데 이용될 수도 있다. 또한, MS 이동의 결정은 BS 위성력 (almanac), 중계기 위성력 등과 같은 위치-민감형 데이터의 업데이트를 트리거링할 수도 있다.
MS 의 가능한 이동은, 임의의 시간에, (a) MS 에 대한 BS 의 인접물 리스트, (b) MS 에 대한 BS 의 액티브 세트, 또는 (c) MS 에 대한 서빙 BS 의 과거와 현재 버전 사이의 임의의 아이템에서의 변화가 존재한다고 가정될 수도 있다. 따라서, 임의의 변화의 부재시, 어떠한 이동도 발생하지 않았다고 가정될 수도 있다. 이러한 결과는, 예를 들어, MS 위치 추정치를 업데이트해야 하는 필요성을 방지할 수도 있으며, 이전에 획득된 포착 정보 (또는 다른 MS 위치-민감형 정보) 가 유효한 채로 남겨짐을 나타낼 수도 있다. 만약 비교치의 이러한 조합의 어떤 부분이 변하면, 가장 간단한 경우, 이슈 시에 유효성이 존재한 데이터가 무효한 것으로 가정될 수도 있다. 그러나, 무효성의 과도한 결론없이, 종래의 위치-민감형 정보의 정확도, 및 이에 따른 유효성을 위태롭게 하는 충분한 MS 이동이 실제로 발생하였는지 여부를 결정하기 위해, 더 상세한 분석이 요구될 수도 있다.
MS 가 현저히 이동했는지에 관한 더 상세한 분석은, 예를 들어, 적절한 BS 리스트에서의 임의의 작은 변화에 의해 트리거링될 수도 있다. 분석은 간단할 수도 있고, 또는 복잡할 수도 있으며, 적절한 복잡도는 이동을 검출하는 목적에 의존한다. 예를 들어, 만약 이동을 검출하는 목적이 오직 로컬 중계기 또는 SV 의 리스트를 업데이트하는지 여부를 결정하기 위한 것이면, 그 분석은, 서빙 BS 가 변경되었고 또한 액티브 세트가 변경되었는지를 오직 테스트하는 것만큼 간단할 수도 있다. 그러나, E911 긴급 위치 목적을 위해서는, 더 민감한 분석이 요구될 수도 있다. 분석의 민감도 및 복잡도는, 예를 들어, 프로세싱 노력 대 포착 속도를 밸런싱 (balancing) 시키는 통상의 엔지니어링 고려사항에 따라 선택된다.
도 2 에 도시된 바와 같은 영역 근방에 배치된 복수의 BS 를 고려하도록 한 다. 이러한 설명을 위해, BS1 과 BS10 간의 거리는 5마일 정도라고 가정할 수도 있다. 또한, 특정 MS 는 초기에 BS2, BS3 및 BS4 로 이루어진 BS 의 액티브 세트를 가지며 서빙 BS 는 BS3 이라고 가정하도록 한다. BS4 와 BS6 는 비교적 서로 근접해 있고, MS 는 그러한 위치에 잘 존재하여, 어느 하나의 BS 가 MS 의 액티브 세트로의 포함에 동일하게 적합하게 될 수도 있다. 따라서, 만약 BS4 가 액티브 세트로부터 드롭되고 BS6 이 추가되면, 생략 (omit) 된 BS 와 추가된 BS 의 근접성은, MS 이동의 결과가 오직 이러한 변화로부터 신뢰성있게 나타내질 수 없음을 의미할 수도 있다. 따라서, 액티브 세트로의 BS6 의 추가 및 BS4 의 생략과 같은 사소한 변화는 현저한 MS 위치 변화를 나타낼 수 없는 것으로서 처리될 수도 있다. 그러나, 리스트에 대한 그러한 사소한 변화는, 그 사소한 변화가 나타내는 MS 이동의 미약한 증거의 확증에 대한 하나 이상의 추가적인 표시자의 검사를 트리거링하는데 이용될 수도 있다. 그러한 확증은, 예를 들어, 다른 리스트 또는 레인징 신호 데이터의 검사로부터 획득될 수도 있다.
MS 액티브 세트에서의 BS4 를 대체하는 BS6 의 사소한 변화는 실제 이동을 나타내지 않는 것으로서 (저절로) 해석될 수도 있다. 그러나, 동일한 초기 액티브 세트 (BS2, BS3 및 BS4) 가 주어지면, BS3, BS5 및 BS7 으로의 변화는, 비록 서빙 BS 가 동일하게 유지되더라도 (BS3), 현저한 MS 이동이 발생했음을 나타낸다. 따라서, 액티브 세트에서의 그러한 변화 이후, 위치 정보 및 포착 지원은, 서빙 BS 의 셀보다 더 협소한 위치 불확실도를 나타내면 무효라고 가정될 수도 있다 (물론, 서빙 BS 가 동일하게 유지되면, 서빙 셀 경계 내의 위치를 나타내는 매우 코오스한 정보가 유효한 것으로 남겨질 수도 있음). 만약 그 정보가 무효인 것으로 나타나면, MS 에서의 포착 지원에 대한 필요성은 서빙 BS 로부터의 신규한 포착 지원에 대한 요청을 보장한다.
인접물 리스트는 상술한 액티브 세트의 이용과 유사한 방식으로 이용될 수도 있다. 예를 들어, BS1, BS2 및 BS5 를 포함하고, BS5 를 생략하고 BS7 을 추가하도록 변경되는 원래의 인접물 리스트 (BS3, BS4 및 BS6 는 액티브 세트에 있음) 는, 특히, BS6 가 서빙 BS 로 유지되면, 실제 MS 이동을 나타내지 않을 수도 있다. 그러나, 대신, 인접물 리스트가 BS1 및 BS2 를 생략하고, BS7 및 BS8 을 추가 (이에 따라, 오직 BS5, BS7 및 BS8 을 포함함) 하도록 변경되고, 액티브 세트가 계속 BS3, BS4 및 BS6 을 포함하면, 비록 BS6 가 서빙 BS 를 유지하더라도, MS 이동이 암시될 수도 있다.
(임의의 또는 모든 서버 BS, 액티브 세트 및 인접물 리스트의 조합에서) 특정한 변화가 실제 이동을 암시하도록 취해져야 하는지 여부에 관한 판정이 측정될 수도 있다. 임의의 적절한 기술이 사용될 수도 있으며, 실제로 상이한 기술이 (예를 들어, 상이한 데이터에 대하여) 상이한 목적으로 또는 BS (예를 들어, 모든 관측가능 BS, 액티브 세트 BS 또는 서빙 BS) 의 상이한 세트에 대하여 사용될 수도 있다.
"현저한" 또는 "데이터 유효성 위험화 (data validity jeopardizing)" MS 이동이 발생했는지에 관한 판정을 측정하기 위해 채용될 수도 있는 일 기술은, 더 이른 시간에 BS 의 리스트를 나타내는 제 1 포인트와 더 나중 시간에 BS 의 동일한 리스트를 나타내는 제 2 포인트간의 "명백한 변화" 벡터를 결정하는 것이다. 그 리스트 상의 각각의 BS 까지의 거리의 제곱의 합이 최소가 되도록 일 포인트가 위치되면, 그 포인트는 BS 의 특정 리스트를 나타내는 것으로 간주될 수도 있다. 제 1 포인트로부터 제 2 포인트까지의 벡터는 "명백한 변화" 벡터로 지칭될 수도 있다. "명백한 변화" 벡터는 BS 의 임의의 적절한 세트 (예를 들어, 인접물 리스트, 액티브 세트, 조합된 리스트 등) 에 대하여 계산될 수도 있다. 각각의 "명백한 변화" 벡터는 독립적으로 간주될 수도 있으며, 또는, 다른 방법으로, 상이한 리스트로부터 생성된 벡터들은 벡터적으로 조합될 수도 있다 (물론, 다른 조합도 가능함). 이에 따라 생성된 벡터는 적절하게 선택된 임계값과 (개별적으로, 또는 조합 이후에) 비교될 수도 있다. 선택된 임계값을 초과하는 결과는 MS 의 실제 데이터-위험화 이동을 나타내는 것으로서 해석될 수도 있지만, 그 임계값 아래의 차이는 중요하지 않은 것으로서 해석될 수도 있다.
도 2 를 다시 참조하여, "명백한 변화" 를 계산하는 간단한 예를 설명한다. 시간 T0 에서, BS 의 제 1 세트 (액티브 세트) 는 BS1, BS2 및 BS3 로 이루어진다. 그 이후 시간 t 에서, 액티브 세트는 BS3, BS4 및 BS6 으로 이루어진다. Sum1 = (d1 (202))2+(d2 (204))2+(d3 (206))2 을 최소화함으로써, 제 1 포인트 (208) 가 위치지정된다. 제 2 포인트 (210) 는 Sum2 = (d4 (202))2+(d5 (204))2+(d6 (206))2 을 최소화함으로써 위치지정된다. "명백한 변화" 벡터 (218) 는 제 1 포인트 (208) 와 제 2 포인트 (210) 사이에 존재한다. 만약 액티브 세트 및 인접물 리스트와 같은 BS 세트가 상호 배타적이면, 2 개의 특정 BS 교환이 2 개의 상이한 세트에 위치지정될 경우, 일 세트의 "명백한 변화" 벡터는 또 다른 세트의 "명백한 변화" 벡터를 어느 정도 삭제하는 경향이 있다. 가중치 (weighting) 가 세분물 (refinement) 로서 부가될 수도 있다. 적절한 임계값은 BS 그룹 결과가 조합되는지 여부에 의존한다. 시작 임계값은 이전의 위치 불확실도와 현재의 위치 불확실도의 합의 1/6 으로 설정될 수도 있다. 또 다른 임계값은 BS 사이의 평균 거리의 45% 로서 계산될 수도 있다.
따라서, 현재와 이전의 서버 BS, 인접물 리스트 BS, 및 액티브 세트 BS 의 어떤 조합의 비교에 기초하여 MS 이동을 평가하는 방법이 개발될 수도 있다. 그 방법은, 엔지니어링 고려사항 및 다른 인자에 의존하여, 원하는 만큼 간단하거나 복잡할 수도 있다. 그러한 고려사항은 BS 위치 정보의 가용도, 인접물 리스트 및 액티브 세트가 선택되는 방법, 및 그러한 평가가 수행되는 이슈의 위치 민감도를 포함할 수도 있다.
선택된 MS 가 이동하였는지를 평가하기 위하여, 상술한 바와 같이, BS 의 그룹에 대한 변화가 검사될 수도 있다. 그러나, 그 그룹은 광범위하게 변할 수 있으며, BS 에 제한될 필요는 없지만, 임의의 유용한 신호 소스를 포함할 수도 있다. 만약 그룹 (또는 리스트) 에 포함하기 위한 기준이 MS 로의 근접성에 지배적으로 기초하면, 일 그룹이 적절할 가능성이 있다. 다양한 그룹의 멤버쉽에서의 변화값 및 그 변화의 중요성은 그 그룹의 고유 특성에 의존하며, 상이한 그룹으 로부터의 결과는 다른 그룹의 결과와 조합하기 전에 가중되어야 할 수도 있다. 임의의 그룹의 명칭은 상관없지만, 특정한 명칭 (액티브 세트, 인접물 리스트 및 서빙 BS) 은 여기에서만 사용되는데, 그 이유는 이들이 MS 위치 결정에 적절한 CDMA 시스템에서의 공지된 그룹에 대한 편리한 참조를 제공하기 때문이다. 다른 시스템에서, 비록 포함하기 위한 기준이 이들 특정 BS 그룹에 대한 기준과 현저히 상이하더라도, 상이한 그룹이 적절할 수도 있다. 다양한 그룹에서의 멤버쉽의 적절성과 중요성 간의 구별은 경우에 따라 고려되어야 하며, 상이한 중요성 또는 민감도의 그룹에 대한 변화로부터 유도된 MS 이동 표시를 조합할 경우에 가중치가 부가되어야 할 수도 있다.
CDMA 통신 시스템에서의 포착 지원 메시지에 대한 호 흐름
도 3 은 MS 가 위치측정 세션을 개시하거나, 그렇지 않으면, 포착 지원에 대한 필요성을 식별하는 경우의 메시지 흐름을 나타낸 것이다. 그러한 필요성은, 예를 들어, 사용자가 MS 로부터 위치 정보를 요청할 경우에 발생할 수도 있다. 도 3 에서, MS 는 시간 (302) 동안에 포착 지원 정보에 대한 필요성을 식별한다. 후속 시간 (304) 동안에, MS 는 수개의 활동을 시작하며, 이 활동은 순차적일 필요는 없다. 메시지 (306) 가 작성되고 서빙 BS 로 송신되어, 그 시스템 내의 위치 결정 엔터티 (PDE) 로 전달되도록 한다. 메시지 (306) 는 MS 의 능력에 대한 정보를 서빙 BS 에 제공하여, 고급 위치 정보를 해석하고, 위치 정보 파라미터, 및 요구되는 포착 지원 파라미터에 대한 정보를 국부적으로 계산할 수도 있다. 또한, 메시지 (306) 는, 예를 들어, 서빙 BS 의 식별 (ID), 액티브 세트 BS 의 리 스트 및 대응하는 파일럿 측정치, 인접물 리스트, CDMA 오버헤드 메시지로부터의 LAT/LONG 등과 같이, MS 에게 이미 이용가능한 (하지만, 정보가 존재할 수도 있는 코오스 (coarse) 한), MS 의 위치에 관한 그러한 정보를 제공할 수도 있다. 서빙 BS 에 대한 정보를 포함하여, PDE 를 보조하는 임의의 또는 모든 정보가 송신될 수도 있으며, 이는 PDE 와 데이터 통신되지 않을 수도 있다. 또한, "일반적인 포착 지원의 제공" 이라고 명명된 메시지와 같이, 포착 지원을 요청하는 메시지가 BS 를 경유하여 PDE 에 송신된다.
포착 지원 요청 메시지 (306) 를 작성 및 송신하는 것에 더하여, 시간 주기 (304) 동안, 유용할 수도 있는 BS 신호에 대한 정보를 MS 또한 포착하기 시작할 수도 있다. 이것은, 유용한 레인징 정보를 제공할 수도 있는 BS 신호를 MS 가 추적 및 측정하지 않은 BS 신호를 포착하는 단계를 포함할 수도 있다. 이 시간 동안, 고급 순방향 링크 삼각측량 (AFLT) 에 의한 것과 같이, 그 BS 에 대하여 이용가능한 위성력 정보에 부가하여 측정되는 BS 측정치를 이용하여 갖는 위치 정보를 MS 가 개선시키려고 노력할 수도 있다. 임의의 BS 파일럿 신호가 중계기를 경유하여 도달된 것으로 보이는지를 결정하여, 그러한 신호가 적절히 프로세싱되고 서빙 BS 로부터 직접 송신된 것으로 처리되지 않게 하는 것이 유용할 수도 있다. 만약 포착 지원 정보가 PDE 로부터 BS 를 경유하여 나타나기 전에 이들 태스크 (task) 가 완료되면, 그러한 포착 지원 정보를 수신하기에 앞서, MS 는 필요한 임의의 신호의 포착을 시도할 수도 있다.
PDE 가 포착 지원 정보 신호 (308) 를 BS 를 경유하여 MS 로 송신한 후, 시 간 (310) 동안에, MS 는 PDE 로부터 제공된 포착 지원 정보에 따라서 그리고 로컬 BS 코드 위상의 측정에 따라서 포착 지원 파라미터를 계산한다. 그러한 계산을 위한 다양한 기술이 상술되어 있다.
포착되는 적어도 제 1 신호에 대한 포착 지원 정보를 MS 가 계산한 이후의 시간 (312) 동안, MS 는 결과적인 추정 코드 위상 및 윈도우, 그리고 신호의 특성을 이용하여, 신호를 실제로 포착한다. MS 클럭 바이어스 불확실도를 감소시키고, 그 후, 원하는 신호들의 리스트의 오직 일부의 측정치에 기초한 코드 위상 불확실도의 순차적인 "강화 (tightening)" 에 따라 후속적인 신호에 대하여 계산된 포착 윈도우를 감소시킬 수 있기 위해, 거의 오버헤드인 SV 로 시작하는 것이 바람직할 수도 있다. 이 시간 동안, 일반적으로, MS 는 요구되는 레인징 신호의 포착을 완료한다. 만약 MS 의 범위 내에 있으면, MS 또한 자신의 위치를 계산할 수도 있으며, 그렇지 않으면, 측정하는 원래의 (raw) 레인징 정보를 해석할 수도 있다. 이들 태스크를 완료한 후, MS 는 메시지 (314) 를 적절한 엔터티 또는 엔터티들로 되송신한다. 일반적으로, 메시지 (314) 는 레인징 신호 측정치 및 위치의 결과 (결정되었으면) 를 포함한다. 그 메시지는 "일반적인 측정 메시지의 제공" 으로 명명된 표준 메시지일 수도 있다.
도 4 는 또 다른 엔터티가 위치측정 세션을 개시하거나, 그렇지 않으면, 포착 지원이 필요한 신호를 MS 로 하여금 찾도록 하는 경우의 메시지 흐름을 나타낸 것이다. 그 경우, MS 는 메시지 (402) 에 의한 요구를 통지받을 때까지 추가적인 그 위치 결정에 대한 활동을 개시하지 않는다. 메시지 (402) 는 일반적인 포착 지원을 제공할 수도 있으며, 여기서, BS 또는 PDE 는, 초기 포착 지원 데이터 및 초기 위치 정보를 결정해야 하는, MS 에 대한 서빙 셀의 위치와 같은 정보를 이용한다. 통상적으로, 그 메시지는 일반적인 측정을 위한 요청을 포함하며, 위치 결정용으로 이용되는 신호의 리스트 등과 같은 추가적인 정보를 포함할 수도 있다. 따라서, MS 는 메시지 (402) 를 수신한 이후의 시간 (404) 에서 신호의 포착에 대한 필요성을 결정한다.
메시지 (402) 를 수신한 후, MS 는 도 3 을 참조하여 상술된 바와 유사하게 진행할 수도 있다. 비록 시간 주기 (406) 는 메시지 (402) 에서의 초기 요청과 함께 MS 에 제공되는 추가적인 정보로 인해 도 3 의 대응하는 시간 주기 (304) 에 비해 단축될 수도 있지만, 인접물 리스트의 BS 와 같은 적절한 BS 의 포착은 시간 주기 (406) 동안에 수행될 수도 있다.
유용한 BS 를 측정한 후, 시간 주기 (408) 동안에, MS 는 포착 파라미터를 계산하도록 진행할 수도 있다. 실제로, 이러한 활동은 표시된 주기들 간에 오버랩할 수도 있다. 시간 주기 (410) 동안, MS 는 주기 (408) 에서의 계산으로부터, 또는 요청 메시지 (402) 로부터, 그리고, 추가적으로, MS 에서 수행된 측정으로부터 획득된 포착 지원을 이용하여, 관심있는 신호를 실제로 포착 및 측정할 수도 있다. 포착이 완료된 후, MS 는, 메시지 (412) 로, BS 를 경유하여 요청 엔터티에 측정 데이터를 간단히 복귀시킬 수도 있다. 원하면, MS 는 실제 레인징 및 위치 값을 계산하여 메시지 (412) 에 포함시킬 수도 있다.
통신 시스템에서의 추가적인 메시지
개시된 방법 및 장치의 일 실시형태에 의하면, MS 는, BS 로부터 그 MS 에 송신된 메시지들 중 하나의 메시지 내의 "모든 측정치의 송신" (SAM) 플래그를 수신한다. SAM 플래그는, MS 가 상대적인 도달 시간 (또는, 다른 방법으로, MS 가 실제 시간에서 도달 시간을 측정할 수 있는 경우에 실제 도달 시간) 을 측정한 모든 통신 신호에 대해 MS 가 측정치를 제공해야 함을 나타낸다. 종래의 상황 하에서, MS 는, 그 MS 가 수행할 수도 있는 모든 가능한 측정치 중으로부터 MS 에 의해 수신된 특정 신호의 측정치를 선택한다.
종래의 시스템에서 송신되는 측정치의 수를 제한하는 이유는, 각각의 BS 로부터의 가장 빨리 도달하는 신호만이 MS 의 위치의 계산과 함께 작업되는 디바이스에 값을 제공한다고 가정하기 때문이다. 이것은, MS 에 의해 수신되는 더 이른 도달 신호로서, 동일한 BS 로부터 MS 에 송신되는 더 나중의 도달 신호가 반사물 (또는, "다중경로 신호" 로서 통칭됨) 인 것으로 가정되기 때문이다. 그러한 다중경로 신호는 BS 로부터 MS 까지의 간접 경로를 취한다. BS 와 MS 사이의 가장 신속한 루트가 가장 직접적인 루트임을 나타냄으로써 알 수 있는 바와 같이, 더 이른 도달 신호는 가장 직접적인 루트를 이동한다. 가장 직접적인 루트에 따른 거리는 BS 와 MS 간의 거리의 가장 정확한 표시이다. 따라서, BS 와 MS 간의 또 다른 덜 직접적인 루트의 측정치는 쓸모없는 값으로서 가정된다. 또한, 어떤 경우, 수신 신호의 전력은 원하는 전력 임계값보다 커야 하며, 또는, 비록 그 신호가 동일한 소스로부터 수신된 신호 중에서 가장 이른 도달 신호이더라도, MS 는 그 신호의 측정치를 리포트하지 않는다.
그러나, 전력 임계값보다 작거나 간접적인 루트를 횡단하는 신호들은, MS 의 위치를 최종적으로 계산하는 디바이스에 추가적인 정보를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법 및 장치는 BS 로 하여금 SAM 플래그를 송신하게 하고, MS 로 하여금 그 MS 가 수행할 수 있는 모든 측정치를 송신함으로써 SAM 플래그를 포함하는 메시지에 응답하게 한다. 다른 방법으로, SAM 플래그를 수신할 때, MS 는 모든 가능한 측정치의 서브세트를 송신하며, SAM 플래그가 MS 에 의해 수신되지 않으면 송신되는 측정치의 서브세트보다 그 서브세트가 더 크다.
결론
이와 같은 설명은, 무선 통신에서 이용하기 위해 포착 지원 정보를 획득하는 시스템 및 방법의 예시적인 구현예, 및 신규한 특징을 나타낸다. 통신 시스템의 다수의 컴포넌트들 간의 상호작용과 관련될 수도 있기 때문에, 이러한 방법 및 시스템에 대한 다수의 양태가 존재한다. 그 방법 및 시스템의 상이한 양태들은, 예를 들어, 원래의 포착 지원 데이터를 획득하는 단계, 그러한 데이터의 수명을 연장하는 단계, 이전에 획득된 포착 지원 데이터를 이용한 계산에 의해, 또는 이전의 포착 정보를 업데이트하여 상황의 변화를 반영함으로써 일부의 포착 데이터를 획득하는 단계, 및 이전에 획득된 포착 지원 데이터의 유효성을 평가하는 단계를 포함할 수도 있다. 그 방법 및 장치의 대체 이용 및 구현예에 대한 일부의 제안이 제공되지만, 물론, 그러한 대안을 완전히 리스트하거나 기술하는 것은 실용적이지 못하다. 따라서, 본 발명의 범위는, 첨부된 특허청구범위에 대한 참조에 의해서만 결정되어야 하며, 그렇지 않으면, 첨부된 특허청구범위에서 그러한 제 한이 인용되는 범위를 제외하고 여기에서 설명된 특징에 의해 제한되지 않아야 한다.
상기 설명은 다양한 실시형태에 적용될 때에 개시된 방법 및 장치의 신규한 특성을 나타내지만, 당업자는, 설명된 방법 및 시스템의 형태 및 세부사항에서의 다양한 생략예, 대체예, 및 변경예가 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 생성될 수도 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 당업자는, 광범위한 변조 기술, 송신기 및 수신기 구조, 및 일반적으로, 임의의 수의 상이한 포맷을 갖는 통신 시스템에, 여기에서 설명된 세부사항을 적용할 수 있다. 특히, 임의의 시스템 송신기는 본 발명을 위해 기지국으로서 기능할 수도 있으며, CDMA 기술을 활용할 필요가 없으며, 셀룰러 통신 기지국일 필요도 없다. 임의의 송신기는 SV 가 여기에서 처리되는 것과 유사하게 처리될 수도 있으며, 포착 지원 정보는 그러한 송신기로부터 신호의 포착을 보조하도록 추정되고 획득되며 이용된다.
상술된 엘리먼트들의 각각의 실제적이고 신규한 조합, 및 그러한 엘리먼트들에 대한 균등물의 각각의 실제적인 조합은 본 발명의 실시형태로서 간주된다. 부분적으로, 여기에서 상당히 명시적으로 열거될 수 있는 것보다 더 많은 엘리먼트의 조합이 본 발명의 실시형태로서 간주되기 때문에, 본 발명의 범위는 상기의 설명에 의해서 보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 적절히 정의된다. 또한, 상술된 특성의 임의의 동작가능한 조합은 여기에서 명백하고 명시적인 것으로서 간주되어야 한다. 다양한 특허청구범위의 엘리먼트들의 균등의 범위 및 그 의미 내에서 발생되는 모든 변형예는 대응하는 특허청구범위의 범위 내에 포함된다. 이 러한 목적으로, 각 특허청구범위에서의 각각의 기술된 엘리먼트는 가능하면 넓게 해석되어야 하며, 또한, 종래 기술을 포함하는지 않고도 가능한 범위에서 그러한 엘리먼트에 대한 임의의 균등물을 포함하도록 이해되어야 한다.

Claims (38)

  1. 포착 지원 데이터 (acquisition assistance data) 의 보조에 의해 통신 시스템 수신기에서 신호를 포착하는 방법으로서,
    a) 상기 수신기로부터 원격인 엔터티에 의해 제공되는 데이터를 포함하여, 상기 수신기에서 포착 지원 데이터를 획득하는 단계;
    b) 상기 포착 지원 데이터를 획득하는 시간에 후속하여, 상기 수신기가 특정 신호를 포착해야 하는 필요성을 결정하는 단계;
    c) 상기 특정 신호를 포착하는데 이용하기 위해 이전에 획득된 포착 지원 데이터의 유효성을 평가하는 단계; 및
    d) 수신기 클럭 바이어스의 추정치에 부분적으로 기초하여, 상기 특정 신호의 기대 도달 시간 파라미터를 계산하는 단계를 포함하는, 신호 포착 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기대 도달 시간 파라미터는 기대값인, 신호 포착 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기대 도달 시간 파라미터는 기대 윈도우인, 신호 포착 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신기는 셀룰러 통신 시스템 이동국인, 신호 포착 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이전에 획득된 포착 지원 데이터로부터 상기 수신기에 대한 클럭 바이어스 추정치를 획득하는 단계, 및
    상기 이전에 획득된 포착 지원 데이터가 여전히 유효한 것으로 결정되면, 그 추정된 수신기 클럭 바이어스를 이용하여, 상기 특정 신호를 포착하기 위해 상기 수신기에서의 추정된 도달 시간 및 도달 시간 불확실도 윈도우를 계산하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    이전의 포착 지원 데이터가 획득된 이후로 임계 시간량보다 더 많은 시간이 경과되었으면, 상기 수신기로부터 원격인 엔터티로부터 신규한 포착 지원 데이터를 요청하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    그 임계값은, 상기 수신기가 정확한 계수를 갖는 도플러 시프트를 나타내는 방정식의 차수에 의존하는, 신호 포착 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 평가 단계는, 상기 이전에 획득된 포착 지원 데이터의 유효성을 위태롭게 하는 양만큼 상기 수신기가 이동하였는지를 결정하는 단계를 포함하는, 신호 포착 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    복수의 신호를 포착하기 위한 필요성을 결정하는 단계;
    상기 복수의 신호 중 제 1 신호를 포착하는 단계; 및
    상기 복수의 신호 중 상기 제 1 신호의 측정된 파라미터를 이용하여, 상기 복수의 신호 중 또 다른 신호를 포착하기 위한 탐색 윈도우를 계산하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신기는 셀룰러 통신 시스템에서의 이동국인, 신호 포착 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 이전에 획득된 포착 지원 데이터를 변경하여, 상기 포착 지원 데이터가 획득된 이후로의 상기 이동국의 이동을 보상하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    현재의 인접물 (neighbor) 리스트와 이전의 인접물 리스트 간의 비교에 기초하여, 상기 이동국이 이동하였음을 결정하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 이동국에 대한 현재 액티브 기지국 세트와 상기 이동국에 대한 이전의 액티브 기지국 세트 간의 비교에 기초하여, 상기 이동국이 이동하였음을 결정하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 이동국에 대한 현재 서빙 기지국과 상기 이동국에 대한 이전의 서빙 기지국 간의 비교에 기초하여, 상기 이동국이 이동하였음을 결정하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  15. 포착 지원 데이터의 보조에 의해 통신 시스템 수신기에서 신호를 포착하는 방법으로서,
    a) 수신기에서, 복수의 신호를 포착하기 위한 필요성을 결정하는 단계;
    b) 상기 수신기에서, 상기 복수의 신호 중 제 1 신호를 포착하는 단계; 및
    c) 상기 복수의 신호 중 상기 제 1 신호의 측정된 파라미터를 이용하여, 상기 복수의 신호 중 제 2 신호에 대한 포착 지원 데이터를 계산하는 단계를 포함하는, 신호 포착 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 수신기로부터 원격인 엔터티로부터 포착 지원 데이터를 획득하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 수신기는 통신 시스템에서의 이동국이며,
    상기 이동국은 상기 복수의 신호 중 포착된 제 1 신호의 측정된 파라미터를 이용하여, 상기 복수의 신호 중 상기 제 2 신호에 대한 추정 도달 시간을 계산하는, 신호 포착 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 수신기는 통신 시스템에서의 이동국이며,
    상기 이동국은 상기 복수의 신호 중 포착된 제 1 신호의 측정된 파라미터를 이용하여, 상기 복수의 신호 중 상기 제 2 신호에 대한 도달 시간 불확실도 윈도우를 계산하는, 신호 포착 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 신호를 포착하기 위한 필요성을 결정하는 단계 전에 원격 엔터티로부터 포착 지원 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 복수의 신호 중 적어도 하나를 포착하는데 이용하기 위해 이전에 획득된 포착 지원 데이터의 유효성을 평가하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 포착 지원 데이터를 수신하는 것에 후속한 상기 수신기의 이동으로 인해, 일부의 이전에 수신된 포착 지원 데이터가 무효인 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    (a) 상기 수신기의 이전의 인접물 리스트에 대한 상기 수신기의 현재 인접물 리스트, (b) 상기 수신기의 이전의 액티브 기지국 리스트에 대한 상기 수신기의 현재 액티브 기지국 리스트, 및 (c) 상기 수신기에 대한 이전의 서빙 기지국에 대한 상기 수신기에 대한 현재 서빙 기지국으로부터 선택된 비교의 조합에 기초하여, 상기 수신기가 이동하였음을 결정하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  22. 제 17 항에 있어서,
    이전에 획득된 포착 지원 데이터를 획득하는 것에 후속한 상기 수신기의 이동에 대해 상기 이전에 획득된 포착 지원 데이터에 기초하여, 추정된 도달 시간을 보상하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  23. 제 17 항에 있어서,
    이전에 획득된 포착 지원 데이터를 획득하는 것에 후속한 상기 수신기의 이동에 대해 상기 이전에 획득된 포착 지원 데이터에 기초하여, 계산된 도달 시간 불확실도 윈도우를 보상하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  24. 포착 지원 데이터의 보조에 의해 이동국 통신 시스템 수신기에서 신호를 포착하는 방법으로서,
    a) 상기 이동국이 제 1 위치에 있으면서 상기 이동국에서 제 1 포착 지원 데이터를 획득하는 단계; 및
    b) 상기 이동국의 신규한 위치에 대한 상기 이동국에서의 상기 제 1 포착 지원 데이터를 보상하여, 상이한 제 2 위치에서 상기 이동국에 의한 신호의 탐색을 보조하는 단계를 포함하는, 신호 포착 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 포착 지원 데이터는 원격 엔터티로부터 획득된 데이터를 포함하며, 추정된 도달 시간을 포함하는, 신호 포착 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 포착 지원 데이터로부터 이동국 클럭 바이어스를 유도하고, 그 유도된 이동국 클럭 바이어스를 이용하여, 상기 이동국에서, 상기 추정된 도달 시간을 계 산하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 포착 지원 데이터는 원격 엔터티로부터 획득된 데이터를 포함하며, 도달 시간 불확실도 윈도우를 포함하는, 신호 포착 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 포착 지원 데이터로부터 이동국 클럭 바이어스를 유도하고, 그 유도된 이동국 클럭 바이어스를 이용하여, 상기 이동국에서, 상기 도달 시간 불확실도 윈도우를 계산하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  29. 제 24 항에 있어서,
    특정 신호의 포착을 보조하는데 이용하기 전에, 상기 제 1 포착 지원 데이터의 유효성을 평가하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  30. 제 24 항에 있어서,
    상기 데이터가 획득된 이후로 소정의 시간양보다 더 적은 시간이 경과한 경우에만, 상기 제 1 포착 지원 데이터의 일부를 이용하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  31. 제 24 항에 있어서,
    상기 소정의 시간양의 값은, 상기 이동국이 정확한 계수를 갖는 도플러 시프트를 나타내는 방정식의 차수에 의존하는, 신호 포착 방법.
  32. 제 24 항에 있어서,
    (a) 상기 수신기의 이전의 인접물 리스트에 대한 상기 수신기의 현재 인접물 리스트, 또는 (b) 상기 수신기의 이전의 액티브 기지국 리스트에 대한 상기 수신기의 현재 액티브 기지국 리스트, 또는 (c) 상기 수신기에 대한 이전의 서빙 기지국에 대한 상기 수신기에 대한 현재 서빙 기지국으로부터 선택된 비교의 임의의 조합에 기초하여, 상기 이동국이 이동하였음을 결정하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  33. 제 24 항에 있어서,
    복수의 신호를 포착하기 위한 필요성을 결정하는 단계;
    상기 복수의 신호 중 제 1 신호를 포착하는 단계; 및
    상기 복수의 신호 중 상기 제 1 신호의 측정된 파라미터를 이용하여, 상기 복수의 신호 중 또 다른 신호의 포착을 보조하는 단계를 더 포함하는, 신호 포착 방법.
  34. 셀룰러 통신 시스템에서의 이동국의 위치에 대한 변화를 결정하는 방법으로 서,
    a) 제 1 시간에, 특정 기준에 따른 상기 이동국과 관련된 기지국의 리스트를 획득하는 단계;
    b) 더 늦은 제 2 시간에, 상기 특정 기준에 따른 상기 이동국과 관련된 기지국의 리스트를 획득하는 단계; 및
    c) 관련된 기지국의 더 늦은 리스트와 기지국 인접물의 이전 리스트를 비교하는 단계를 포함하는, 위치 변화의 결정 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    기지국의 상기 리스트는 기지국의 액티브 세트인, 위치 변화의 결정 방법.
  36. 제 34 항에 있어서,
    기준의 제 2 세트에 따른 상기 이동국과 관련된 기지국의 제 2 세트에 대하여 단계 a), b) 및 c) 를 수행하는 단계를 더 포함하는, 위치 변화의 결정 방법.
  37. 제 34 항에 있어서,
    기지국의 상기 제 2 세트는 인접물 리스트인, 위치 변화의 결정 방법.
  38. 제 34 항에 있어서,
    특정 기준에 따른 상기 이동국과 관련된 세트에 속하는 제 1 기지국과 그 이 후의 기지국의 단계 c) 에서의 비교 결과를, 제 2 기준에 따른 MS 와 관련된 서로 다른 세트에 속하는 제 1 기지국과 그 이후의 기지국의 비교 결과를 조합하는 단계를 더 포함하는, 위치 변화의 결정 방법.
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