KR20060135645A - 위성 위치 확인 시스템에서 시간을 관리하는 방법 및 장치 - Google Patents

위성 위치 확인 시스템에서 시간을 관리하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20060135645A
KR20060135645A KR1020067011046A KR20067011046A KR20060135645A KR 20060135645 A KR20060135645 A KR 20060135645A KR 1020067011046 A KR1020067011046 A KR 1020067011046A KR 20067011046 A KR20067011046 A KR 20067011046A KR 20060135645 A KR20060135645 A KR 20060135645A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
time
satellite
relationship
base station
receiver
Prior art date
Application number
KR1020067011046A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100964937B1 (ko
Inventor
찰스 아브라함
자비에르 데 살라스
데이브 맥마한
Original Assignee
글로벌 로케이트, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 글로벌 로케이트, 인크. filed Critical 글로벌 로케이트, 인크.
Publication of KR20060135645A publication Critical patent/KR20060135645A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100964937B1 publication Critical patent/KR100964937B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/24Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/25Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS
    • G01S19/256Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS relating to timing, e.g. time of week, code phase, timing offset
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/05Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing aiding data
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0018Transmission from mobile station to base station
    • G01S5/0036Transmission from mobile station to base station of measured values, i.e. measurement on mobile and position calculation on base station

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

위치 확인 시스템에서의 시간 관리 방법 및 장치가 개시된다. 일 실시예에서, 서버에서 시간 관계가 수신된다. 시간 관계는 기지국의 에어 인터페이스 시간과 제 1 위성 위치 확인 시스템(SPS) 수신기로부터의 위성군에 대한 위성 시간과의 관계를 포함한다. 시간 관계는 서버에 저장된다. 다른 예에서, 제 1 시간에 SPS 수신기에 대한 위성 시간이 측정된다. 위성 시간과 기지국의 에어 인터페이스 시간 사이의 타임 오프셋이 결정된다. 타임 오프셋은 SPS 수신기 내에 저장된다. 제 2 시간에 위성 측정치 및 저장된 타임 오프셋을 이용하여 SPS 수신기의 위치가 계산된다.

Description

위성 위치 확인 시스템에서 시간을 관리하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANAGING TIME IN A SATELLITE POSITIONING SYSTEM}
본 출원은 2003년 11월 7일자 제출된 미국 예비 특허 출원 60/58,180호의 이익을 청구하며, 이는 본원에 참조로 포함된다.
본 발명의 실시예는 일반적으로 위성 위치 확인 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 위성 위치 확인 시스템에서 시간을 관리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
글로벌 위치 확인 시스템(GPS)은 여러 위성으로부터의 측정치를 이용하여 위치를 계산한다. GPS 수신기는 통상 위성으로부터 송신되어 지구 표면상에서 또는 그 부근에서 수신기에 의해 수신된 신호들의 송신과 수신 사이의 시간 지연을 계산함으로써 자신의 위치를 판단한다. 광속을 곱한 시간 지연은 수신기로부터 수신기에서 보이는 각 위성까지의 거리를 제공한다.
보다 구체적으로, 영리를 목적으로 이용 가능한 각 GPS 신호는 1.023㎒의 확산 속도를 갖는 고유 의사 랜덤 잡음(PN) 코드(C/A(Coarse Acquisition) 코드라고도 함)에 의해 규정된 직접 시퀀스 확산 신호를 이용한다. 각각의 PN 코드는 1575.42㎒ 반송파 신호(L1 반송파라고도 함)를 2상(bi-phase) 변조하여 특정 위성 을 고유하게 식별한다. PN 코드 시퀀스 길이는 1023 칩이며, 이는 1㎳ 시간 주기에 해당한다. 1023 칩의 한 사이클은 PN 프레임 또는 에폭(epoch)이라 한다.
GPS 수신기는 수신된 PN 코드 신호 시퀀스와 내부적으로 생성된 PN 신호 시퀀스 사이의 타임 시프트를 비교함으로써 신호의 송신과 수신 사이의 시간 지연을 측정한다. 측정된 시간 지연은 모듈로(modulo) 1㎳ PN 프레임 경계로 알려지기 때문에 "서브-밀리세컨드 의사 거리"라 한다. 각각의 위성에 대해 각각의 지연에 관련된 정수 밀리세컨드를 풀면, 정확하고 명백한 의사 거리를 얻는다. GPS 신호 송신의 절대 시간 지식 및 이 절대 시간에 관련된 위성 위치와 함께 4개의 의사 거리 세트가 GPS 수신기의 위치를 해결하기에 충분하다. 송신시 GPS 위성의 위치를 측정하여 GPS 수신기의 위치를 계산하기 위해 송신(또는 수신) 절대 시간이 필요하다.
따라서 각 GPS 위성은 위성 네비게이션 메시지로 알려진 위성 궤도 및 클록 데이터에 관한 정보를 방송한다. 위성 네비게이션 메시지는 PN 프레임의 시작에 정렬된 비트 경계를 갖는 PN 코드에 모듈로-2 더해진 50bps(bit-per-second)이다. 데이터 비트 주기당 정확히 20개의 PN 프레임(20㎳)이 있다. 위성 네비게이션 메시지는 위성 및 그 궤도를 식별하며 "궤도력" 데이터로 알려진 위성 위치 확인 데이터, 및 위성 신호에 관련된 절대 시간 정보(여기서는 "GPS 시간", "위성 시간" 또는 "TOD(time-of-day)"라고도 함)를 포함한다. 절대 시간 정보는 TOW(time-of-week)라 하는 주간 신호의 초 형태이다. 이 절대 시간 신호는 각 수신 신호가 각 위성에 의해 전송된 동안의 시간 기록을 수신기가 명백히 측정할 수 있게 한다.
어떤 GPS 애플리케이션에서, 위성 신호의 신호 세기는 수신 신호가 처리될 수 없거나 신호 처리에 필요한 시간이 과도할 정도로 낮다. 이러한 경우, 신호 처리를 개선하기 위해, GPS 수신기는 네트워크로부터 보조 데이터를 수신하여 위성 신호 취득 및/또는 처리를 지원할 수 있다. 예를 들어, GPS 수신기는 셀룰러폰 내에 통합될 수 있으며, 무선 통신 네트워크를 이용하여 서버로부터 보조 데이터를 수신할 수 있다. 원격 이동 수신기에 보조 데이터를 제공하는 이러한 기술은 "보조-GPS" 또는 A-GPS로 알려지게 되었다.
어떤 A-GPS 시스템에서, 보조 데이터를 제공하는 무선 통신 네트워크는 GPS 시간에 동기화되지 않는다. 이러한 비동기화 네트워크는 GSM 네트워크, 범용 이동 통신 시스템(UMTS) 네트워크, 북아메리카 TDMA 네트워크(예를 들어, IS-136), 개인용 디지털 셀룰러(PDC) 네트워크 등의 시분할 다중 접속(TDMA) 네트워크를 포함한다. 현재, 이러한 무선 네트워크의 기지국에서 위치 측정 유닛(LMU)을 이용하여 절대 시간 정보가 취득된다. LMU는 기지국에서 보이는 위성으로부터 TOW 정보를 수신하고 디코딩하는데 사용되는 GPS 수신기를 포함한다. LMU는 GPS 시간과 LMU 근처에 있는 기지국에 의해 알려진 시간과의 오프셋 값을 계산한다. 오프셋은 이들을 자신의 로컬 시간을 보정하는데 사용하는 기지국에 제공된다. LMU에 관련된 한 가지 단점은 무선 통신 네트워크가 통상적으로 수천 개의 기지국을 포함하여 많은 LMU를 필요로 한다는 점이다. 상당수의 LMU 제공은 비용이 상당히 많이 들어 바람직하지 않다.
따라서 LMU를 채용하지 않고 보조 위성 위치 확인 네트워크 내에서 시간을 관리하는 방법 및 장치가 필요하다.
위치 확인 시스템에서의 시간 관리 방법 및 장치가 개시된다. 일 실시예에서, 서버에서 시간 관계가 수신된다. 시간 관계는 기지국의 에어 인터페이스 시간과 제 1 위성 위치 확인 시스템(SPS) 수신기로부터의 위성군(satellite constellation)에 대한 위성 시간과의 관계를 포함한다. 시간 관계는 서버에 저장된다. 일 실시예에서, 제 1 SPS 수신기와 기지국 사이의 전파 지연에 대한 시간 관계가 보상될 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 SPS 수신기로부터 서버에서 위성 측정치가 수신되고, 위성 측정치는 기지국의 에어 인터페이스 시간을 이용하여 타임 스탬프된다. 서버는 위성 측정치 및 기지국에 대해 저장된 시간 관계를 이용하여 제 2 SPS 수신기의 위치를 계산할 수 있다. 다른 실시예에서, 서버는 제 2 SPS 수신기에 시간 관계를 전송할 수 있고, 제 2 SPS 수신기는 위성 측정치를 이용하여 자신의 위치를 계산할 수 있다.
다른 실시예에서, 제 1 시간에 SPS 수신기에서 위성군에 대한 위성 시간이 측정된다. 위성 시간과 기지국의 에어 인터페이스 시간 사이의 타임 오프셋이 결정된다. 타임 오프셋은 SPS 수신기 내에 저장된다. 제 2 시간에 위성 측정치 및 저장된 타임 오프셋을 이용하여 SPS 수신기의 위치가 계산된다.
다른 실시예에서, 제 1 시간에 SPS 수신기에서 위성군에 대한 위성 시간이 측정된다. 위성 시간과 기지국의 에어 인터페이스 시간 사이의 타임 오프셋이 결정된다. 타임 오프셋은 SPS 수신기 내에 저장된다. 기지국에서 다른 기지국으로의 핸드오버에 응답하여 제 2 시간에 SPS 수신기의 클록 회로가 타임 오프셋을 이용하여 위성 시간과 동기화된다. 동기화된 클록 회로를 이용하여 위성 시간과 다른 기지국의 다른 에어 인터페이스 시간 사이의 다른 타임 오프셋이 결정된다.
본 발명의 상술한 특징들을 상세히 이해할 수 있는 방식으로, 상기에 간단히 요약한 본 발명의 보다 구체적인 설명이 실시예를 참조로 이루어질 수 있으며, 일부 실시예들이 첨부 도면으로 설명된다. 그러나 첨부 도면은 본 발명의 통상적인 실시예를 예시하는 것뿐이므로 그 범위의 한정으로 간주해서는 안 되며, 발명에 대해 다른 동일한 효과의 실시예에 허용될 수도 있음에 유의한다.
도 1은 위치 확인 시스템의 예시적인 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 위치 확인 시스템의 원격 수신기의 예시적인 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 위치 확인 시스템의 서버의 예시적인 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 시간 관리 방법의 예시적인 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 원격 수신기의 위치 확인 방법의 예시적인 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 원격 수신기의 위치 확인 방법의 다른 예시적인 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 시간 관리 방법의 다른 예시적인 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 원격 수신기의 위치 확인 방법의 다른 예시적인 실시예를 나타내는 흐름도이다.
위성 위치 확인 시스템에서 시간을 관리하는 방법 및 장치가 개시된다. 당업자들은 셀룰러폰, 페이저, 랩탑 컴퓨터, 개인 휴대 단말(PDA) 및 공지된 같은 종류의 무선 장치와 같이 "위치 확인 가능한" 다양한 종류의 모바일 또는 무선 장치에 발명이 사용될 수 있음을 인지할 것이다. 일반적으로, 위치 확인 가능한 모바일 장치는 위성 위치 확인 시스템(SPS) 위성 신호를 처리하는 능력을 장치에 포함시킴으로써 쉬워진다.
도 1은 위치 확인 시스템(100)의 예시적인 실시예를 나타내는 블록도이다. 시스템(100)은 예시적으로 무선 통신 네트워크(106)(예를 들어, 셀룰러 전화망)를 통해 서버(104)와 통신하는 (원격 수신기(102)라 총칭하는) 원격 수신기(102A, 102B)를 포함한다. 서버(104)는 무선 통신 네트워크(106)의 SMLC(serving mobile location center)에 배치될 수 있다. 원격 수신기(102)는 다수의 위성(110)에 관한 위성 측정 데이터(예를 들어, 의사 거리, 도플러 측정치)를 취득한다. 서버(104)는 위성(110)에 대한 위성 네비게이션 데이터(예를 들어, 궤도력 등의 궤도 궤적 정보)를 취득한다. 원격 수신기(102)에 대한 위치 정보는 위성 측정 데이터 및 위성 네비게이션 데이터를 이용하여 계산된다.
무선 통신 네트워크(106)는 비동기 통신 네트워크를 포함한다(즉, 네트워크는 위성 시간과 동기화되지 않는다). 무선 통신 네트워크(106)는 서비스 영역(112-1)을 갖는 기지국(108-1) 및 서비스 영역(112-2)을 갖는 기지국(108-2)을 포함하는 것으로 예시적으로 나타낸다. 무선 통신 네트워크(106)의 기지국들은 "셀 사이트"라고도 할 수 있다. 무선 네트워크(106)는 통상적으로 더 많은 기지국을 포함하는 것으로 이해해야 한다. 원격 수신기(102)는 서비스 영역(112-1) 내에 있는 것으로 예시적으로 나타낸다. 원격 수신기(102)와 기지국(108-1) 사이에 무선 링크(116)가 확립될 수 있다. 특히, (여기서는 "에어 인터페이스 타이밍"이라 하는) 특정 타이밍 구조를 갖는 무선 신호에 의해 기지국(108-1)과 원격 수신기(102) 사이의 통신이 조장된다. 간결성을 위해 예로서 2개의 원격 수신기만 하나의 서비스 영역 내에 도시한다. 무선 통신 네트워크는 임의의 개수의 원격 수신기에 서비스 제공하는 임의의 개수의 서비스 영역을 포함할 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에서 무선 통신 네트워크(106)는 글로벌 이동 통신(GSM) 네트워크를 포함한다. GSM 네트워크의 기지국에 대해, 무선 신호의 에어 인터페이스 타이밍은 프레임 수, 타임슬롯 수 및 비트 수로 규정된다. 프레임은 4.615㎳의 듀레이션을 갖고, 타임 슬롯은 577㎲의 듀레이션을 가지며, 비트는 3.69㎲의 듀레이션을 갖는다. GSM 기지국은 동기화 방식으로 에어 인터페이스 타이밍을 관리하는 클록을 포함한다. GSM 기지국에 의해 사용되는 클록은 고도로 제어되며 낮은 장기 유동률(drift rate)을 나타낸다. 주파수 오프셋 에러는 통상 0.05ppm(parts per million) 미만이며, 장기 유동률은 훨씬 더 낮다. GSM 기지국 및 그 통신의 에어 인터페이스 타이밍은 공지되어 있다. 다양한 다른 종류의 비동기 무선 네트워크는 이에 한정되는 것은 아니지만 범용 이동 통신 시스템(UMTS) 네트워크, 북아메리카 시분할 다중 접속(TDMA) 네트워크(예를 들어, IS-136), 개인용 디지털 셀룰러(PDC) 네트워크를 포함하는, GSM과 비슷한 에어 인터페이스 타이밍 구조를 나타낸다. 간결성을 위해 예로서 발명의 다양한 형태가 GSM에 관해 설명된다. 그러나 본 발명은 UMTS, TDMA, PDC 네트워크와 같은 다른 종류의 무선 네트워크에 사용될 수도 있는 것으로 이해해야 한다.
적어도 위성(110)에 대한 궤도력과 같은 위성 네비게이션 데이터가 추적국들의 네트워크("기준 네트워크(114)")에 의해 수집될 수 있다. 기준 네트워크(114)는 위성군의 모든 위성으로부터 위성 네비게이션 데이터를 수집하는 여러 개의 추적국을 포함할 수도 있고, 소수의 추적국을 포함할 수도 있고, 또는 세계의 특정 지역에 대한 위성 네비게이션 데이터만을 수집하는 단일 추적국을 포함할 수 있다. 궤도력을 수집하고 분배하는 예시적인 시스템은 2002년 6월 25일자 발행된, 공통 양도된 미국 특허 6,411,892호에 개시되어 있으며, 이는 본원에 전체가 참조로 포함된다. 기준 네트워크(114)는 수집된 위성 네비게이션 데이터를 서버(104)에 제공할 수 있다.
원격 수신기(102)는 무선 네트워크(106)를 통해 서버(104)로부터 보조 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 원격 수신기(102)는 서버(104)로부터 취득 보조 데이터, 위성 궤적 데이터 또는 둘 다를 수신할 수 있다. 취득 보조 데이터(즉, 위성(110)으로부터의 위성 신호들을 검출하여 처리할 때 원격 수신기 (102)를 지원하도록 구성된 데이터)는 위성 궤적 데이터(예를 들어, 궤도력 또는 다른 위성 궤적 모델)를 이용하여 서버(104)에 의해 계산될 수 있다. 예를 들어, 취득 보조 데이터는 위성(110)으로부터 추정된 시간에 원격 수신기(102) 각각의 추정된 위치(대략의 위치)까지의 예상 의사 거리(또는 코드 위상), 또는 예상 의사 거리 모델(의사 거리 모델)을 포함할 수 있다. 취득 보조 데이터로서 의사 거리 모델을 형성하는 예시적인 프로세스는 2002년 9월 17일자 발행된, 공통 양도된 미국 특허 6,453,237호에 개시되어 있으며, 이는 본원에 전체가 참조로 포함된다. 위성 궤적 보조 데이터는 궤도력, 달력 또는 다른 궤도 모델을 포함할 수 있다. 특히, 위성 궤적 데이터는 2003년 5월 6일자 발행된, 공통 양도된 미국 특허 6,560,534호에 개시된 장기 위성 궤적 모델을 포함할 수 있으며, 이는 본원에 전체가 참조로 포함된다.
위치 확인 시스템(100)은 다수의 동작 모드로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 원격 수신기(102)는 위성 측정치(예를 들어, 의사 거리)를 취득하여 무선 네트워크(106)를 통해 위성 측정치를 서버(104)에 전송하며, 서버는 원격 수신기(102)의 위치를 계산한다(이는 이동국 보조 또는 "MS-보조" 구성이라 함). 다른 실시예에서, 원격 수신기(102)는 서버로부터의 위성 궤적 데이터 및 위성(110)으로부터의 위성 측정치(예를 들어, 의사 거리)를 취득한다. 원격 수신기(102)는 위성 측정치 및 위성 궤적 데이터를 사용하여 자신의 위치를 결정한다(이는 이동국 기반 또는 "MS-기반" 구조라 함). 또 다른 실시예에서, 원격 수신기(102)는 위성(110)으로부터 직접 위성 궤적 데이터를 취득하여 자신의 위치를 결정할 수도 있다(이는 "자 율" 구성이라 함). 더욱이, 원격 수신기(102A)는 원격 수신기(102B)와 다른 모드로 동작할 수 있다. 채용되는 구조와 상관 없이(즉, MS-보조든, MS-기반이든, 자율이든), 위치 확인 시스템(100)은 위성 시간의 충분히 정확한 추정치를 얻기 위해 후술하는 바와 같이 발명에 따른 시간 관리 프로세스의 다양한 실시예를 채용할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 원격 수신기(200)의 예시적인 실시예를 나타내는 블록도이다. 원격 수신기(200)는 도 1의 원격 수신기(102) 중 하나 또는 둘 다로서 사용될 수 있다. 원격 수신기(200)는 예시적으로 위성 신호 수신기(204), 무선 트랜시버(206), 프로세서(202), 메모리(208) 및 클록 회로(210)를 포함한다. 위성 신호 수신기(204)는 안테나(212)를 이용하여 위성(110)으로부터 위성 신호를 수신한다. 위성 신호 수신기(204)는 종래의 A-GPS 수신기를 포함할 수 있다. 예시적인 A-GPS 수신기는 상기에 인용한 미국 특허 6,453,237호에 개시되어 있다. 무선 트랜시버(206)는 안테나(214)에 의해 무선 통신 네트워크(106)의 기지국으로부터 무선 신호를 수신한다. 위성 신호 수신기(204) 및 무선 트랜시버(206)는 프로세서(202)에 의해 제어될 수 있다.
프로세서(202)는 마이크로프로세서, 명령 집합 프로세서(예를 들어, 마이크로컨트롤러), 또는 같은 형태의 공지된 처리 엘리먼트를 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(208) 및 클록 회로(210)에 연결된다. 메모리(208)는 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 착탈식 기억 장치, 하드 디스크 기억 장치, 또는 이러한 메모리 장치들의 임의의 조합일 수도 있다. 여기에 개시된 다양한 프로세스 및 방법은 프로세서(202)에 의한 실행을 위해 메모리(208)에 저장된 소프트웨어에 의해 구현될 수 있다. 대안으로, 이러한 프로세스 및 방법은 주문형 집적 회로(ASIC)와 같은 전용 하드웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 이용하여 구현될 수도 있다. 클록 회로(210)는 실시간 클록(RTC), 오실레이터, 카운터 등의 공지된 하나 이상의 클록 장치를 포함할 수 있다.
도 3은 도 1의 서버(104)의 예시적인 실시예를 나타내는 블록도이다. 서버(104)는 예시적으로 I/O 인터페이스(302), 중앙 처리 유닛(CPU; 304), 지원 회로(306) 및 메모리(308)를 포함한다. CPU(304)는 메모리(308) 및 지원 회로(308)에 연결된다. 메모리(308)는 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 착탈식 기억 장치, 하드 디스크 기억 장치, 또는 이러한 메모리 장치들의 임의의 조합일 수도 있다. 지원 회로(306)는 종래의 캐시, 전원, 클록 회로, 데이터 레지스터, I/O 인터페이스 등을 포함하여 서버의 동작을 용이하게 한다. I/O 인터페이스(302)는 기준 네트워크(114)로부터 위성 네비게이션 데이터를 수신하도록 구성된다. I/O 인터페이스(302)는 또한 무선 통신 네트워크(106)와의 통신을 위해 구성된다. 여기에 개시된 다양한 프로세스 및 방법은 CPU(304)에 의한 실행을 위해 메모리(308)에 저장된 소프트웨어를 이용하여 구현될 수 있다. 대안으로, 서버(104)는 이러한 프로세스 및 방법을 다양한 프로그램을 개별적으로 실행하는 임의의 개수의 프로세서 및 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA) 등의 전용 하드웨어를 포함하는 하드웨어 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 시간 관리 방법(400)의 예시적인 실시예를 나타내는 흐름도이다. 방법(400)은 도 1의 위치 확인 시스템(100)을 동시에 참조하여 이해될 수 있다. 간결성을 위해 예로서 방법(400)은 원격 수신기(102A)에 관해 설명한다. 방법(400)은 원격 수신기(102B)에 의해 수행될 수도 있다. 방법(400)은 단계(402)에서 시작하며, 기지국(108-1)의 서비스 영역(112-1)에 있는 원격 수신기(102A)에서 위성 시간이 결정된다. 발명의 일 실시예에서, 원격 수신기(102A)는 TOW(time-of-week) 값을 디코딩하도록 위성(110)으로부터의 위성 신호를 처리함으로써 위성 시간을 측정할 수 있으며, 이는 GPS 시간을 측정하는데 사용될 수 있다. TOW 값을 얻기 위한 위성 신호의 디코딩 프로세스는 공지되어 있다. 다른 실시예에서, 원격 수신기(102A)는 "타임프리(time-free)" 네비게이션 솔루션을 이용하여 위성 시간(즉, 절대 시간)을 계산할 수 있다. 특히, 원격 수신기(102A)는 수학적 모델의 위성 측정치들과 함께 위치 추정치, 시간 추정치 및 위성 궤적 데이터를 이용하여 절대 시간을 계산할 수 있다. 예시적인 타임프리 네비게이션 솔루션은 2004년 5월 11자 발행된, 공동 양도된 미국 특허 6,734,821호에 개시되어 있으며, 이는 전체가 본원에 참조로 포함된다.
단계(404)에서는, 유도된 위성 시간이 기지국(108-1)에 의해 전송된 무선 신호의 에어 인터페이스 타이밍과 관련하여 시간 관계를 생성한다. 일 실시예에서, TOW 값과 기지국(108-1)에 의해 전송된 무선 신호의 프레임 수(예를 들어, GSM 프레임 수) 사이에 관계가 성립된다. 다른 실시예에서, 에어 인터페이스 타이밍과 위성 시간 사이의 타임 오프셋이 계산된다. 어떤 경우에도, 기지국 시간과 위성 시간과의 관계가 성립된다. 단계(406)에서는, 원격 수신기(102A)와 기지국(108-1) 사이의 전파 지연에 대한 시간 관계가 보상된다. 일 실시예에서, 원격 수신기(102A)는 시간 관계에 타이밍 진행 값을 덧붙인다. 후술하는 바와 같이, 원격 수신기(102A)는 서버(104)에 시간 관계를 전송한다. 이와 같이 다른 실시예에서는, 기지국(108-1)이 시간 관계를 서버(104)에 전송하기 전에 타이밍 진행 값을 시간 관계에 덧붙일 수도 있다.
특히, TDMA 통신 시스템은 다양하게 위치하는 이동 수신기로부터의 송신 도착을 기지국에 의해 사용되는 슬롯 프레임 구조에 동기화함으로써 전파 지연의 영향을 보상한다. 기지국 서비스 영역에 위치하는 이동 수신기들로부터의 전송을 동기화하기 위해, 기지국은 통상적으로 각 이동 수신기에 타이밍 진행(TA) 값을 전송한다. 소정의 이동 수신기는 TA 값에 따라 기지국으로의 전송을 진행시켜 이동 수신기와 기지국 사이의 전파 지연을 보상한다. 통상적으로, TA 값들은 이동 수신기에 이들의 업링크 전송을 진행하도록 명령하여 기지국에 의해 서비스되는 모든 이동 수신기로부터의 전송이 공통 수신 프레임 구조와 동기화하여 기지국에 도착한다. 이러한 타이밍 진행 기술은 공지되어 있다.
단계(408)에서는 보상된 시간 관계가 서버(104)에 전송된다. 일 실시예에서, 시간 관계는 본원에 전체가 참조로 포함된 ETSI TS 101 527 버전 7.15.0(이는 3GPP TS 04.31로 공지되어 있으며 여기서는 TS 4.31이라 함)에 규정된 GPS 측정 정보 엘리먼트를 이용하여 서버(104)에 전송된다. 특히, TS 4.31은 MS-보조 구성에서 원격 수신기(102A)로부터 서버(104)로 위성 측정치를 전송하는 GSP 측정 정보 엘리먼트를 규정한다. (하기에 재현된) TS 4.31의 표 A.5에 나타낸 바와 같이, GPS 측정 정보 엘리먼트는 기준 프레임, GPS TOW, 측정이 이루어진 위성 수, 위성 측정 정보로부터의 필드를 포함한다. 존재 열은 필드가 필수적인지(M) 선택적인지(O)에 관련된다. 발생 열은 소정 필드가 정보 엘리먼트에 나타나는 회수에 관련된다.
표 A.5
엘리먼트 필드 존재 발생
기준 프레임 O 1
GPS TOW M 1
위성 수(N_SAT) M 1
측정 파라미터 M N_SAT
시간 관계는 단계(402)에서 취득된 TOW 값을 제공하는 GPS TOW 필드 및 단계(404)에서 TOW 값과 관련된 프레임 수를 제공하는 기준 프레임 필드를 이용하여 서버(104)에 전송될 수 있다. 단계(410)에서는, 보상된 시간 관계가 서버 내에 저장된다. 방법(400)은 무선 통신 네트워크(106)의 여러 기지국에 대해 반복되어, 서버(104)는 특정 기지국에 관련된 시간 관계들의 집합을 누적할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 소정 기지국에 대한 시간 관계는 기지국의 서비스 영역에 있는 원격 수신기의 위치 확인 프로세스에 사용될 수 있다. 이는 원격 수신기가 위성 신호로부터 위성 시간을 측정할 필요성을 없앤다. 이러한 방식으로, 단일 원격 수신기(즉, 원격 수신기(102A))가 기지국과 통신하는 모든 원격 수신기(예를 들어, 원격 수신기(102B))의 LMU 역할을 할 수 있다. 이는 기지국 부근에서 실제 LMU의 필요성을 없앤다.
도 5는 본 발명에 따른 원격 수신기의 위치 확인 방법(500)의 예시적인 실시예를 나타내는 흐름도이다. 방법(500)은 도 1의 위치 확인 시스템(100)을 동시에 참조하여 이해될 수 있다. 간결성을 위해 예로서 방법(500)은 원격 수신기(102B)에 관해 설명한다. 방법(500)은 원격 수신기(102A)에 의해 수행될 수도 있다. 방법(500)은 단계(502)에서 시작하여, 원격 수신기(102B)에서 위성 측정치가 취득된다. 예를 들어, 원격 수신기(102B)는 다수의 위성까지의 의사 거리를 측정할 수 있다. 위성 위치 확인 시스템 신호를 이용하여 의사 거리를 측정하는 프로세스는 공지되어 있다. 단계(504)에서 기지국(108-1)과 원격 수신기(102B) 사이의 무선 링크의 에어 인터페이스 타이밍을 이용하여 위성 측정치가 타임 스탬프된다.
단계(506)에서는, 타임 스탬프된 측정치가 서버에 전송된다. 단계(508)에서는, 기지국(108-1)에 대응하는 시간 관계가 서버(104)에서 취득된다. 상술한 바와 같이, 서버(104)는 무선 통신 네트워크(106)의 기지국에 대한 시간 관계의 집합을 수집하도록 구성될 수 있으며, 여기서 각 시간 관계는 기지국의 에어 인터페이스 타이밍과 위성 시간과의 관계를 포함한다. 단계(510)에서는, 측정치에 관련된 타임 스탬프 데이터가 시간 관계를 이용하여 수정된다. 예를 들어, 서버(104)는 시간 관계를 이용하여 타임 스탬프의 값을 위성 시간에 대한 기지국의 에어 인터페이스 타이밍의 식으로 변환할 수 있다. 단계(512)에서 측정치 및 수정된 타임 스탬프를 이용하여 원격 수신기(102B)의 위치가 계산된다. 위치 계산 프로세스는 공지되어 있다.
방법(500)은 MS-보조 구성에 채용될 수 있다. 발명은 MS-기반 구성에 사용 될 수도 있다. 특히, 도 6은 본 발명에 따른 원격 수신기의 위치 확인 방법(600)의 다른 예시적인 실시예를 나타내는 흐름도이다. 방법(600)은 도 1의 위치 확인 시스템(100)을 동시에 참조하여 이해될 수 있다. 간결성을 위해 예로서 방법(600)은 원격 수신기(102A)에 관해 설명한다. 방법(600)은 원격 수신기(102B)에 의해 수행될 수도 있다. 방법(600)은 단계(602)에서 시작하여, 원격 수신기(102B)가 기지국(108-1)의 에어 인터페이스 타이밍과 동기화된다. 단계(604)에서, 서버(104)로부터 기지국(108-1)에 대한 시간 관계가 취득된다. 상술한 바와 같이, 서버(104)는 무선 통신 네트워크(106)의 기지국에 대한 시간 관계의 집합을 저장하도록 구성될 수 있으며, 각 시간 관계는 기지국의 에어 인터페이스 타이밍과 위성 시간과의 관계를 포함한다.
일 실시예에서, 시간 관계는 TS 4.31에 규정된 GPS 보조 데이터 엘리먼트를 이용하여 서버(104)에서 원격 수신기(102B)로 전송될 수 있다. 특히, TS 4.31은 MS-보조 및 MS-기반 구성에서 모두 원격 수신기(102B)에 보조 데이터를 제공하는 GSP 보조 데이터 엘리먼트를 규정한다. TS 4.31의 표 A.14에 나타낸 바와 같이, GPS 보조 데이터 엘리먼트는 GPS TOW에 대한 필드 및 프레임 수 필드를 포함한다. 시간 관계는 TOW 값을 제공하는 GPS TOW 필드 및 TOW 값에 관련된 프레임 수를 제공하는 프레임 필드를 이용하여 원격 수신기(102B)에 전송될 수 있으며, TOW 값 및 프레임 수는 시간 관계를 규정한다.
단계(606)에서는, 원격 수신기(102B)에서 위성 측정치가 취득된다. 예를 들어, 원격 수신기(102B)는 다수의 위성까지의 의사 거리를 측정할 수도 있다. 단계 (608)에서는 측정치 및 시간 관계를 이용하여 원격 수신기(102B)의 위치가 계산된다. 일 실시예에서, 에어 인터페이스 타이밍에 동기화된 클록 회로를 이용하여 측정치가 타임 스탬프될 수도 있다. 시간 관계는 타임 스탬프를 보정하여 위성 시간을 제공하는데 사용된다. 다른 실시예에서, 측정치는 타임 오프셋을 이용하여 적절히 위성 시간을 추적하도록 조정된 클록 회로를 이용하여 타임 스탬프될 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 원격 수신기(102A) 및/또는 원격 수신기(102B)에서 위성 시간과 무선 통신 네트워크(106) 내의 기지국의 에어 인터페이스 타이밍과의 타임 오프셋을 저장함으로써 시간이 관리된다. 본 발명은 위치 확인 시스템(100)의 구성(예를 들어, MS-보조, MS-기반)에 관계없이 사용될 수 있으며, 정확한 TOD를 측정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서 발명은 100㎲ 이내로 위성 시간을 측정할 수 있다.
특히, 도 7은 본 발명에 따른 시간 관리 방법(700)의 다른 예시적인 실시예를 나타내는 흐름도이다. 방법(700)은 도 1의 위치 확인 시스템(100)을 동시에 참조하여 이해될 수 있다. 간결성을 위해 예로서 방법(700)은 원격 수신기(102A)에 관해 설명한다. 방법(700)은 원격 수신기(102B)에 의해 수행될 수도 있다. 방법(700)은 단계(702)에서 시작하여, 기지국(108-1)의 서비스 영역(112-1)에 있는 원격 수신기(102A)에서 위성 시간이 취득된다. 지금까지는, 원격 수신기(102A)가 정확한 위성 시간을 모른다. 본 발명의 일 실시예에서, 원격 수신기(102A)는 TOW(time-of-week) 값을 디코딩하도록 위성(110)으로부터의 위성 신호를 처리함으 로써 위성 시간을 측정할 수 있으며, 이는 GPS 시간을 측정하는데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 원격 수신기(102A)는 "타임프리" 네비게이션 솔루션을 이용하여 위성 시간을 계산할 수 있다.
단계(704)에서, 유도된 위성 시간이 기지국(108-1)에 의해 전송된 무선 신호의 에어 인터페이스 타이밍과 관련하여 타임 오프셋을 생성한다. 예를 들어, 타임 오프셋은 기지국의 프레임 타이밍과 위성 시간 사이에 형성될 수 있다. 기지국 클록은 상당히 정확하고, 프레임 타이밍은 동기화되기 때문에, 시간 오프셋의 정확도가 유지된다. 단계(706)에서는, 원격 수신기(102A) 내에 타임 오프셋이 저장된다. 타임 오프셋이 메모리에 저장되면, 원격 수신기(102A)는 휴면 상태로 진행하거나 꺼지거나 그렇지 않으면 불활성화될 수 있다. 원격 수신기(102A)가 다시 활성화되어 타임 오프셋에 매칭하는 기지국을 검출하면, 정확한 위성 시간이 다시 알려질 수 있다. 원격 수신기(102A)의 클록 회로는 임의의 네트워크 롤오버 모호성을 해결하는 RTC를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 원격 수신기(102A)에 저장된 타임 오프셋은 매우 작다(예를 들어, 8 내지 20 바이트). 또한, 본 발명은 네트워크에 대해 새로운 어떤 것(예를 들어 기지국의 LMU)에도 의존하지 않는다. 반대로, 모든 원격 수신기가 자신의 LMU 역할을 한다.
A-GPS 수신기를 통합한 대부분의 셀룰러폰은 이미 타이밍 비교를 수행하기 위한 적절한 하드웨어를 갖고 있다. 따라서 본 발명은 시간이 외부적으로 취득되는 대신 원격 수신기(102A) 내에서 국부적으로 측정된다는 점을 제외하고, LMU를 지원하는데 사용되는 현재의 방법에 정확히 맞는다. 더욱이, 정지 상태에서 전력 은 소비되지 않는다. 원격 수신기(102A)가 네트워크에 동기화할 때마다 에어 인터페이스 타이밍이 얻어진다. 원격 수신기(102A)는 전체적으로 전력이 다운되어 동일 셀에서 시동할 수 있으며 정확한 시간을 가질 수 있다. 따라서 본 발명은 전력을 절약하는 동시에, 정확한 위성 시간을 유지한다. 또한, 네트워크 프레임 카운터는 동기식이며 일정하다. 이동에 의해 발생한 임의의 도플러 편이 효과는 제거된다.
원격 수신기(102A)가 한 기지국에서 다른 기지국으로 핸드오프 한다면, 기지국을 동기화하지 않는 네트워크(예를 들어, GSM)에서 타이밍 관계가 사라질 수 있다. 따라서 단계(708)에서 원격 수신기(102A)는 핸드오버를 모니터링한다. 선택적으로, 원격 수신기(102A)는 기지국(108-1)에서 클록의 드리프트를 모델링할 수 있다. 특히, 원격 수신기(102A)는 원격 수신기(102A)가 기지국의 서비스 영역에 그대로 있는 한 기지국 클록의 장기 유동률의 정확한 추정을 할 수 있다. 이와 같이, 원격 수신기(102A)는 기지국(108-1)에 대해 저장된 타임 오프셋을 개선할 수 있다.
단계(710)에서는 원격 수신기(102A)가 다른 기지국으로 핸드오버 하라는 명령을 받았는지에 관한 판단이 이루어진다. 그렇지 않다면, 방법(700)은 단계(708)로 돌아간다. 만약 그렇다면, 방법(700)은 단계(712)로 진행한다. 단계(712)에서는 기지국(108-1)에 대한 타임 오프셋이 추출되어 원격 수신기(102A)에서 위성 시간을 추적하는데 사용된다. 예를 들어, 원격 수신기(102A)는 타임 오프셋을 이용하여 핸드오버 도중 위성 시간을 카운터 회로에 전달할 수 있다. 단계(714)에서 원격 수신기(102A)는 핸드오버 후 새로운 기지국의 에어 인터페이스 타이밍과 동기화된다. 지금까지 원격 수신기(102A)는 위성 시간의 추적을 계속한다. 단계(716)에서는, 새로운 에어 인터페이스 타이밍에 위성 시간이 관련되어 새로운 기지국에 대한 새로운 타임 오프셋이 설정된다. 방법(700)은 단계(706)로 돌아가 새로운 타임 오프셋이 저장되고 프로세스가 반복된다.
이런 식으로, 원격 수신기(102A)는 무선 통신 네트워크(106)의 여러 기지국에 대한 타임 오프셋 집합을 저장할 수 있다. 원격 수신기(102A)는 위치 계산 도중 타임 오프셋을 사용할 수 있다. 특히, 도 8은 본 발명에 따른 원격 수신기의 위치 확인 방법(800)의 다른 예시적인 실시예를 나타내는 흐름도이다. 방법(800)은 도 1의 위치 확인 시스템(100)을 동시에 참조하여 이해될 수 있다. 간결성을 위해 예로서 방법(800)은 원격 수신기(102A)에 관해 설명한다. 방법(800)은 원격 수신기(102B)에 의해 수행될 수도 있다. 방법(800)은 단계(802)에서 시작하여, 원격 수신기(102A)가 기지국(108-1)의 에어 인터페이스 타이밍과 동기화된다. 단계(804)에서, 원격 수신기(102A)의 기억 장치로부터 기지국(108-1)에 대한 시간 관계가 취득된다. 상술한 바와 같이, 원격 수신기(102A)는 타임 오프셋의 집합을 저장하도록 구성될 수 있으며, 각 타임 오프셋은 기지국의 에어 인터페이스 타이밍과 위성 시간과의 오프셋을 포함한다.
단계(806)에서는, 원격 수신기(102A)에서 위성 측정치가 취득된다. 예를 들어, 원격 수신기(102A)는 다수의 위성까지의 의사 거리를 측정할 수 있다. 단계(808)에서는, 측정치 및 타임 오프셋을 이용하여 원격 수신기(102A)의 위치가 계산 된다. 일 실시예에서, 에어 인터페이스 타이밍에 동기화된 클록 회로를 이용하여 측정치가 타임 스탬프될 수도 있다. 타임 오프셋은 타임 스탬프를 보정하여 위성 시간을 제공하는데 사용된다. 다른 실시예에서, 측정치는 타임 오프셋을 이용하여 적절히 위성 시간을 추적하도록 조정된 클록 회로를 이용하여 타임 스탬프될 수도 있다.
상기 설명에서 본 발명은 미국 글로벌 위치 확인 시스템(GPS)의 애플리케이션을 기준으로 설명되었다. 그러나 비슷한 위성 시스템, 특히 러시아의 GLONASS 시스템, 유럽의 GALILEO 시스템, 이러한 시스템들의 조합, 이러한 시스템과 GPS형 신호를 제공하는 광역 증강 시스템(WAAS) 및 SBAS와 같이 비슷한 신호를 제공하는 다른 위성의 조합에도 상기 방법들이 동일하게 적용될 수 있음이 명백하다. 여기서 사용된 "GPS"라는 용어는 러시아 GLONASS 시스템, 유럽 GALILEO 시스템, WAAS 시스템, SBAS 시스템은 물론 이들의 조합을 포함하여, 이러한 대안적인 위치 확인 시스템을 포함한다.
상기는 본 발명의 실시예에 관련하지만, 발명의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 발명의 다른 실시예 및 추가 실시예가 안출될 수 있으며, 그 범위는 다음의 청구범위에 의해 결정된다.

Claims (30)

  1. 서버에서, 기지국의 에어 인터페이스 시간과 제 1 위성 위치 확인 시스템(SPS) 수신기로부터의 위성군(satellite constellation)에 대한 위성 시간과의 시간 관계를 수신하는 단계; 및
    상기 시간 관계를 상기 서버에 저장하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버에서 상기 시간 관계로부터 상기 위성 시간과 상기 에어 인터페이스 시간 사이의 타임 오프셋을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 시간 관계는 상기 위성 시간과 프레임 수와의 관계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시간 관계는 상기 위성 시간과 상기 에어 인터페이스 시간 사이의 타임 오프셋을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 시간 관계는 상기 제 1 SPS 수신기와 상기 기지국 사이의 전파 지연에 대한 보상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버에서, 상기 에어 인터페이스 시간을 이용하여 타임 스탬프되는 위성 측정치를 제 2 SPS 수신기로부터 수신하는 단계; 및
    상기 위성 측정치 및 상기 시간 관계를 이용하여 상기 제 2 SPS 수신기의 위치를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    제 2 SPS 수신기로부터 상기 시간 관계에 대한 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 요청에 응답하여 상기 제 2 SPS 수신기에 상기 시간 관계를 나타내는 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 데이터는 상기 위성 시간 및 프레임 수에 관련된 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버에서, 적어도 하나의 추가 기지국의 에어 인터페이스 시간과 상기 위성 시간과의 적어도 하나의 추가 시간 관계를 수신하는 단계; 및
    상기 시간 관계와 함께 상기 적어도 하나의 추가 시간 관계를 저장하여 시간 관계 집합을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 서버에서, 제 2 기지국의 에어 인터페이스 시간을 이용하여 타임 스탬프되는 위성 측정치를 제 2 SPS 수신기로부터 수신하는 단계;
    상기 시간 관계 집합에서 상기 제 2 기지국에 대응하는 시간 관계를 식별하는 단계; 및
    상기 위성 측정치 및 상기 대응하는 시간 관계를 이용하여 상기 제 2 SPS 수신기의 위치를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 위성 위치 확인 시스템(SPS) 수신기를 이용하여 위성군에 대한 위성 시간을 측정하는 단계;
    상기 위성 시간과 기지국의 에어 인터페이스 시간과의 시간 관계를 생성하는 단계; 및
    상기 시간 관계를 상기 제 1 SPS 수신기로부터 서버로 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 서버에서 상기 시간 관계로부터 상기 위성 시간과 상기 에어 인터페이스 시간 사이의 타임 오프셋을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 시간 관계는 상기 위성 시간과 프레임 수와의 관계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 시간 관계는 상기 위성 시간과 상기 에어 인터페이스 시간 사이의 타임 오프셋을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 기지국과 상기 제 1 SPS 수신기 사이의 전파 지연에 대해 상기 시간 지연을 보상하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 보상 단계는,
    타이밍 진행을 나타내는 값을 상기 제 1 SPS 수신기에서 상기 서버로 전송하 는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 보상 단계는,
    상기 기지국에서 타이밍 진행을 나타내는 값을 상기 시간 관계에 덧붙이는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    제 2 SPS 수신기에서 위성 측정치를 취득하는 단계;
    상기 에어 인터페이스 시간을 이용하여 상기 위성 측정치를 타임 스탬프하는 단계;
    상기 타임 스탬프된 위성 측정치를 상기 서버에 전송하는 단계; 및
    상기 타임 스탬프된 위성 측정치 및 상기 시간 관계를 이용하여 상기 제 2 SPS 수신기의 위치를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    제 2 SPS 수신기에서 위성 측정치를 취득하는 단계;
    상기 에어 인터페이스 시간을 이용하여 상기 위성 측정치를 타임 스탬프하는 단계;
    상기 제 2 SPS 수신기에서, 상기 서버로부터 상기 시간 관계를 나타내는 데 이터를 취득하는 단계; 및
    상기 타임 스탬프된 위성 측정치 및 상기 시간 관계를 이용하여 상기 제 2 SPS 수신기의 위치를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 데이터는 상기 위성 시간 및 프레임 수에 관련된 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 11 항에 있어서,
    상기 위성 시간을 측정하는 단계는,
    시간 값을 디코딩하도록 상기 제 1 SPS 수신기에서 위성 신호를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 11 항에 있어서,
    상기 위성 시간을 측정하는 단계는,
    상기 제 1 SPS 수신기에서, 위성 측정치, 위치 추정치, 시간 추정치 및 위성 궤적 데이터를 취득하는 단계; 및
    수학적 모델을 이용하여 상기 위성 측정치, 상기 위치 추정치, 상기 시간 추정치 및 상기 위성 궤적 데이터를 관련시켜 시간 값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 1 시간에 위성 위치 확인 시스템(SPS) 수신기에서 위성군에 대한 위성 시간을 측정하는 단계;
    상기 위성 시간과 기지국의 에어 인터페이스 시간 사이의 타임 오프셋을 결정하는 단계; 및
    상기 타임 오프셋을 저장하는 단계; 및
    제 2 시간에 위성 측정치 및 상기 저장된 타임 오프셋을 이용하여 상기 SPS 수신기의 위치를 계산하는 단계를 포함하는, 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 계산 단계는,
    상기 SPS 수신기의 클록 회로를 상기 에어 인터페이스 시간에 동기화하는 단계; 및
    상기 타임 오프셋을 이용하여 상기 클록 회로를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 타임 오프셋의 저장에 응답하여 상기 SPS 수신기를 비활성화하는 단계; 및
    상기 위치를 계산하기 전에 상기 SPS 수신기를 활성화하는 단계를 더 포함하 는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 위성 시간을 측정하는 단계는,
    시간 값을 디코딩하도록 상기 SPS 수신기에서 위성 신호를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 위성 시간을 측정하는 단계는,
    상기 SPS 수신기에서, 최초 위성 측정치, 위치 추정치, 시간 추정치 및 위성 궤적 데이터를 취득하는 단계; 및
    수학적 모델을 이용하여 상기 최초 위성 측정치, 상기 위치 추정치, 상기 시간 추정치 및 상기 위성 궤적 데이터를 관련시켜 시간 값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 1 시간에 위성 위치 확인 시스템(SPS) 수신기에서 위성군에 대한 위성 시간을 측정하는 단계;
    상기 위성 시간과 기지국의 에어 인터페이스 시간 사이의 타임 오프셋을 결정하는 단계; 및
    상기 타임 오프셋을 저장하는 단계;
    상기 기지국에서 다른 기지국으로의 핸드오버에 응답하여, 제 2 시간에 상기 타임 오프셋을 이용하여 상기 SPS 수신기의 클록 회로를 상기 위성 시간에 동기화하는 단계; 및
    상기 동기화된 클록 회로를 이용하여 상기 위성 시간과 상기 다른 기지국의 다른 에어 인터페이스 시간 사이의 다른 시간 오프셋을 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
  29. 위치 확인 서버로서,
    기지국의 에어 인터페이스 시간과 제 1 위성 위치 확인 시스템(SPS) 수신기로부터의 위성군에 대한 위성 시간과의 시간 관계를 수신하는 인터페이스; 및
    상기 시간 관계를 저장하는 기억 장치를 포함하는, 위치 확인 서버.
  30. 위치 확인 시스템으로서,
    에어 인터페이스 시간이 관련된 기지국;
    위성군에 대한 위성 시간을 측정하고 상기 위성 시간과 상기 에어 인터페이스 시간과의 시간 관계를 생성하는 제 1 위성 위치 확인 시스템(SPS) 수신기; 및
    상기 제 1 SPS 수신기로부터 상기 시간 관계를 수신하는 서버를 포함하는, 위치 확인 시스템.
KR1020067011046A 2003-11-07 2004-11-03 위성 위치 확인 시스템에서 시간을 관리하는 방법 및 장치 KR100964937B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US51818003P 2003-11-07 2003-11-07
US60/518,180 2003-11-07
US10/976,191 US7327310B2 (en) 2003-11-07 2004-10-28 Method and apparatus for managing time in a satellite positioning system
US10/976,191 2004-10-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060135645A true KR20060135645A (ko) 2006-12-29
KR100964937B1 KR100964937B1 (ko) 2010-06-21

Family

ID=34594894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067011046A KR100964937B1 (ko) 2003-11-07 2004-11-03 위성 위치 확인 시스템에서 시간을 관리하는 방법 및 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7327310B2 (ko)
EP (1) EP1680685B1 (ko)
JP (1) JP2007510926A (ko)
KR (1) KR100964937B1 (ko)
AT (1) ATE397223T1 (ko)
DE (1) DE602004014176D1 (ko)
WO (1) WO2005047922A1 (ko)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7454217B2 (en) * 2001-10-04 2008-11-18 Stephen William Edge Method and apparatus for wireless network timekeeping and synchronization
JP4164662B2 (ja) * 2003-06-10 2008-10-15 日本電気株式会社 携帯端末およびgps時刻維持方法
US20060116131A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-01 Morgan Scott D Reporting satellite positioning system assistance integrity information in wireless communication networks
US7889125B2 (en) * 2005-03-15 2011-02-15 Honeywell International Inc. Adjusting processor clock information using a clock drift estimate
US8700559B2 (en) * 2005-03-28 2014-04-15 Siemens Aktiengesellschaft Interface chaining to populate a class-based model
US7574224B2 (en) * 2005-06-13 2009-08-11 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for performing timing synchronization with base stations
US20070072621A1 (en) * 2005-09-27 2007-03-29 Mukkavilli Krishna K Position location using transmitters with timing offset
US9354297B2 (en) 2005-09-27 2016-05-31 Qualcomm Incorporated Position location using phase-adjusted transmitters
US8981996B2 (en) 2005-09-27 2015-03-17 Qualcomm Incorporated Position location using transmitters with timing offset and phase adjustment
EP1870806A1 (en) * 2006-06-19 2007-12-26 Wolfgang Pree GmbH System for executing distributed sofware
JP4825064B2 (ja) * 2006-06-30 2011-11-30 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 位置測定システム及び位置測定方法
US7710944B1 (en) * 2006-09-15 2010-05-04 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Method and apparatus for time-of-day synchronization between network nodes
CN101711368B (zh) * 2007-06-26 2013-09-11 瑞士优北罗股份有限公司 用于对卫星定位系统信号进行处理的方法和系统
US20090146871A1 (en) * 2007-12-07 2009-06-11 Charles Abraham Method and apparatus for managing time in a satellite positioning system
ATE523794T1 (de) 2008-07-31 2011-09-15 Ericsson Telefon Ab L M Zeitverfolgung für ein mobiles endgerät
US9057606B2 (en) 2009-09-10 2015-06-16 Nextnav, Llc Wide area positioning system
AU2009291759B2 (en) 2008-09-10 2015-07-09 Nextnav, Llc Wide area positioning system
US8917209B2 (en) 2009-09-10 2014-12-23 Nextnav, Llc Coding in a wide area positioning system (WAPS)
US9035829B2 (en) 2008-09-10 2015-05-19 Nextnav, Llc Wide area positioning systems and methods
US8660153B2 (en) * 2008-09-17 2014-02-25 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for frame number synchronization in wireless communication networks
US8625572B2 (en) * 2008-12-19 2014-01-07 Nokia Corporation Synchronization indication in networks
US9372266B2 (en) 2009-09-10 2016-06-21 Nextnav, Llc Cell organization and transmission schemes in a wide area positioning system (WAPS)
US9291712B2 (en) 2009-09-10 2016-03-22 Nextnav, Llc Cell organization and transmission schemes in a wide area positioning system (WAPS)
CN102594847A (zh) * 2010-04-14 2012-07-18 苏州一光仪器有限公司 一体化gnss cors服务器
US9176217B2 (en) 2011-08-02 2015-11-03 Nextnav, Llc Cell organization and transmission schemes in a wide area positioning system (WAPS)
WO2013184701A1 (en) 2012-06-05 2013-12-12 Arun Raghupathy Systems and methods for location positioning of user device
US9390279B2 (en) 2012-09-11 2016-07-12 Nextnav, Llc Systems and methods for providing conditional access to transmitted information
US9286490B2 (en) 2013-09-10 2016-03-15 Nextnav, Llc Systems and methods for providing conditional access to transmitted information
WO2015085511A1 (zh) * 2013-12-11 2015-06-18 海能达通信股份有限公司 一种基于时分多址通信系统的通信方法及终端
CN104267622B (zh) * 2014-09-09 2017-02-08 中国航天科技集团公司第九研究院第七七一研究所 一种基于任务及时间的卫星遥测采集装置及其采集方法
CN104407368A (zh) * 2014-11-03 2015-03-11 中国人民解放军63961部队 基于北斗卫星导航系统的高精度差分信息生成方法
FR3037661B1 (fr) * 2015-06-17 2020-06-12 Thales Systeme d'augmentation spatial ou aeronautique avec gestion simplifiee de ses messages de navigation
US10795027B2 (en) * 2015-10-09 2020-10-06 Apple Inc. Device, system and global navigation satellite system method using local fine time information
US9900855B2 (en) 2015-12-08 2018-02-20 Mediatek Inc. Method and associated time manager for managing time relation between system times of different remote systems
CN111123299A (zh) * 2019-12-13 2020-05-08 京信通信系统(中国)有限公司 Gps接收机、基站及gps授时同步系统
CN112256406B (zh) * 2020-12-08 2021-08-17 北京华云星地通科技有限公司 作业流程平台化调度方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2301725B (en) * 1995-05-31 2000-02-02 Gen Electric A reduced-power GPS-based system for tracking multiple objects from a central location
US5945944A (en) * 1996-03-08 1999-08-31 Snaptrack, Inc. Method and apparatus for determining time for GPS receivers
US6433739B1 (en) * 1998-03-17 2002-08-13 Qualcomm, Incorporated Method and apparatus for synchronizing base stations using remote synchronizing stations
US6490454B1 (en) 1998-08-07 2002-12-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Downlink observed time difference measurements
US6204808B1 (en) * 1998-08-13 2001-03-20 Ericsson Inc. Method and system for aiding GPS receivers via a cellular or PCS network
US6266533B1 (en) * 1998-12-11 2001-07-24 Ericsson Inc. GPS assistance data for positioning of mobiles with built-in GPS
FI110291B (fi) * 2000-01-04 2002-12-31 Nokia Corp Menetelmä vertailuajan virheen määrittämiseksi ja elektroniikkalaite
US6429811B1 (en) * 2000-02-15 2002-08-06 Motorola, Inc. Method and apparatus for compressing GPS satellite broadcast message information
US6603978B1 (en) * 2000-03-24 2003-08-05 Ericsson Inc. Accurate GPS time estimate based on information from a wireless communications system
US6323804B1 (en) * 2000-06-06 2001-11-27 Motorola, Inc. Method and apparatus for GPS time determination
US20020193108A1 (en) * 2001-05-10 2002-12-19 Robinett Robert L. Multi-mode satellite and terrestrial communication device with position location
GB0117883D0 (en) * 2001-07-21 2001-09-12 Koninkl Philips Electronics Nv Method and apparatus for estimating gps time
US7133772B2 (en) * 2002-07-30 2006-11-07 Global Locate, Inc. Method and apparatus for navigation using instantaneous Doppler measurements from satellites
US6839020B2 (en) * 2003-06-02 2005-01-04 Motorola, Inc. Aiding location determinations in satellite positioning system receivers
US7321776B2 (en) * 2003-09-25 2008-01-22 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Estimating GPS time at cellular terminals based on timing of information from base stations and satellites

Also Published As

Publication number Publication date
ATE397223T1 (de) 2008-06-15
US20050146462A1 (en) 2005-07-07
JP2007510926A (ja) 2007-04-26
EP1680685A1 (en) 2006-07-19
WO2005047922A1 (en) 2005-05-26
EP1680685B1 (en) 2008-05-28
KR100964937B1 (ko) 2010-06-21
US7327310B2 (en) 2008-02-05
DE602004014176D1 (de) 2008-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100964937B1 (ko) 위성 위치 확인 시스템에서 시간을 관리하는 방법 및 장치
US9020756B2 (en) Method and apparatus for processing satellite positioning system signals
US20090146871A1 (en) Method and apparatus for managing time in a satellite positioning system
US7626539B2 (en) Method and apparatus for managing time in a satellite positioning system
US20100225537A1 (en) Method and apparatus for processing a satellite positioning system signal using a cellular acquisition signal
US6204808B1 (en) Method and system for aiding GPS receivers via a cellular or PCS network
US8009092B2 (en) Method and apparatus for processing satellite signals at a satellite positioning system receiver
US7701389B2 (en) Method and apparatus for determining absolute time-of-day in a mobile-assisted satellite positioning system
KR100931886B1 (ko) 위성 위치결정 시스템에서 시간을 결정하기 위한 방법 및시스템
US6958726B1 (en) Method and apparatus for adjusting acquisition assistance data received by a mobile receiver from a server
GB2365722A (en) Compressing GPS satellite broadcast message information in an assisted GPS system
US7158882B2 (en) Method and apparatus for locating position of a mobile receiver
KR100881869B1 (ko) 기지국들을 동기시키기 위하여 이동 gps국들을이용하는 방법 및 장치
KR20010051654A (ko) 타이밍 측정 방법
KR20010062101A (ko) 시간 교정 방법
US8085704B2 (en) Method and arrangements relating to satellite-based positioning
KR20070065315A (ko) 위성 기반 위치 확인에 관한 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130530

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee