KR20070051754A - 위치 정보를 계산하기 위하여 송신기로부터 무선 신호를수신하는 수신기와 ｇｐｓ 신호와 ｄｂｓ 신호를 사용한위치확인 방법 - Google Patents

위치 정보를 계산하기 위하여 송신기로부터 무선 신호를수신하는 수신기와 ｇｐｓ 신호와 ｄｂｓ 신호를 사용한위치확인 방법 Download PDF

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Abstract

GPS(Global Positioning System: 위성 위치확인 시스템) 신호와 DBS(Digital Broadcasting System: 디지털 방송 시스템) 신호를 사용하는 위치확인 방법은 한 수신기 내의 신호 검출기를 통하여 GPS 신호의 존재 상태를 검출하는 단계와, 상기 신호 검출기를 통해서 DBS 신호의 존재 상태를 검출하는 단계와, 상기 GPS 신호가 검출되면 이 GPS 신호의 신호 강도를 결정하는 단계와, 상기 DBS 신호가 검출되면 이 DBS 신호의 신호 강도를 결정하는 단계와, 검출된 신호의 신호 존재 상태와 신호 강도에 기초하여, 상기 수신기의 신호 처리 유닛에서의 복수의 위치 확인 모드들 중에서 하나의 위치 확인 모드를 선택하는 단계와, 상기 선택된 위치 확인 모드에 기초하여 상기 수신기의 위치를 결정하는 단계를 포함한다. 상기 복수의 위치 확인 모드에는 독립식 GPS 모드와, 지원식 GPS(AGPS) 모드와, DBS 지원 모드를 갖는 지원식 GPS 위치 확인과, GPS 지원 모드를 가진 DBS 위치 확인과, 독립식 DBS 모드와, 지원 DBS 모드가 포함된다.

Description

위치 정보를 계산하기 위하여 송신기로부터 무선 신호를 수신하는 수신기와 ＧＰＳ 신호와 ＤＢＳ 신호를 사용한 위치확인 방법{A NOVAS HYBRID POSITIONING TECHNOLOGY USING TERRESTRIAL DIGITAL BROADCASTING SIGNAL(DBS) AND GLOBAL POSITIONING SYSTEM(GPS) SATELLITE SIGNAL}
도 1은 위치확인 시스템의 간략한 모델이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, GPS 및/또는 DBS 신호를 사용하는 하이브리드 위치확인 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 GPS/DBS 수신기의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 DAB 신호의 전송 프레임이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모드-1에서의 DAB 신호의 전송 프레임에 대한 상세한 포멧이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, DVB 신호의 메가 프레임 내의 메가-프레임 초기화 패킷이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 ATSV 신호의 한 프레임이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 및 DBS 신호를 사용하는 위치확인 방법을 나타내는 흐름도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 이동 수신기 112 : 고정 모니터
210, 212, 214 : DBS 송신기 220 : DBS/GPS 수신기
216 : 지원 서버 218 : 기지국
302 : GPS RF 튜너 304 : DBS RF 튜너
306 : GPS/DBS 지원 데이터 처리 유닛
308 : GPS/DBS 하이브리드 신호 처리 유닛
312 : GPS/DBS 측정 데이터 처리 유닛
314 : 위치 출력 유닛
본 출원은 2005년 11월 15일에 출원되고, 발명의 명칭이 "지상 디지털 방송신호와 위성 위치확인 시스템의 위성신호를 사용하는 노바스 하이브리드 위치확인 기술[A NOVAS HYBRID POSITIONING TECHNOLOGY USING TERRESTRIAL DIGITAL BROADCASTING SIGNAL(DBS) AND GLOBAL POSITIONING SYSTEM(GPS) SATELLITE SIGNAL]" 인 미국 가출원 번호 60/736,725호의 권리를 청구한다.
본 발명은 위치확인 기술에 관한 것으로, 특히 지상 디지털 방송신호(DBS: Digital Broadcasting Signal)와 위성 위치확인 시스템(GPS: Global Positioning System) 위성 신호를 사용하는 위치확인 기술에 관한 것이다.
GPS는 현재 가장 광범위하게 사용되는 위치확인 시스템이다. 통상 GPS 위성들은 지구 표면 위로부터 20킬로미터 이상에 위치된다. GPS 신호는 지구에 도달할 때 이러한 긴 거리를 통하여 크게 감쇄된다. 일반적으로, GPS 수신기는 맑게 개방된 하늘의 환경에서 GPS 신호를 얻기 위하여 최소한 -130dBM의 감소를 필요로 한다. 도시 실내 환경에서, GPS 수신기는 GPS 위치확인 기능들을 수행하기 위하여 -155dBM 내지 -160dBM 또는 -160dBM 이상의 범위를 갖는 감도 파라미터가 필요할 수 있다. 또한, GPS 위치확인 시스템의 성능과 정확도는 도시 또는 실내 환경에서 GPS 신호의 반사, 차단 및 다경로 효과(multi-path effect) 때문에 극적으로 감쇄될 것이다.
두개의 주요 표준에 해당하는 소위 각각, DAB(Digital Audio Broadcasting: 디지털 오디오 방송)와 DVB(Digital Video Broadcasting: 디지털 비디오 방송)/ATSC(Advanced Television System Committee: 어드밴스드 텔레비전 시스템 위원회)인, 지상 아날로그 오디오 방송 및 아날로그 비디오 방송 기술들의 디지털화와 함께, DAB, DVB, 및 ATSC 시스템을 포함하는 T-DBS(Terrestrial Digital Broadcasting System: 지상 디지털 방송 시스템)는 신호 전송 파워와 신호 전송 거리라는 점에 있어서 위성 위치확인 시스템에 대해 유래없는 위력을 갖는다. 또한 T-DBS 신호의 투과 능력은 L1 반송파 주파수(carrier frequency) 레벨에서 GPS 신호 방송의 투과 능력 보다 더 강하다.
지상 디지털 방송 시스템은 GPS 위치확인의 수행이 실패하는 지하실, 계단, 및 지하 주차장과 같은 환경에서 사용될 수 있다. 추가로, 지상 디지털 방송 시스템의 사용은 GPS 위치확인 결과가 밀집된 고층 건물 때문에 신뢰할 수 없게 되는 도시 환경에서 GPS에 대한 보완물로서 역할을 할 수 있다. 따라서, 본 발명은 주로 T-DBS 신호 및 GPS 신호를 사용하는 하이브리드 위치확인 기술과 관련된다.
본 발명에는 지상 DBS와 GPS 위성 신호를 사용하여 위치를 결정하기 위한 수신기가 제공된다. 이 수신기는 제 1 튜너와, 제 2 튜너와, 신호 검출기와, 하이브리드 신호 처리 유닛과, 측정 데이터 처리 유닛과, 지원 데이터 처리 유닛을 포함한다. 제 1 튜너는 GPS 신호를 이 신호의 원래 주파수로 부터 중간 주파수(IF: Intermediate Frequency)로 변환하는데 사용된다. 제 2 튜너는 DBS 신호를 중간 주파수(IF)로 변환하기 위하여 사용된다. 신호 검출기는 GPS 신호와 DBS 신호의 존재를 검출하고, 검출된 신호의 신호 강도를 측정하며, 측정된 신호의 강도에 기초하여 한 위치확인 모드를 가리키는 신호를 출력할 수 있다. 하이브리드 신호 처리 유닛은 복수의 위치확인 모드들 중에서 한 위치확인 모드를 선택하고, 송신기들의 위치와 수신기에 도달하는 각 신호 사이의 도착 시간 차이를 결정할 수 있다. 측정 데이터 처리 유닛은 송신기들의 위치와 도착 시간 차이에 기초하여 수신기의 위치를 결정하도록 하이브리드 신호 처리 유닛에 결합된다. 하이브리드 신호 처리 유닛 에 결합되는 지원 데이터 처리 유닛은 지원국(assist station)으로부터의 지원 데이터를 수신하고, 지원 위치확인 모드가 선택될 때 추가의 신호 처리를 위하여 지원 데이터를 하이브리드 신호 처리 유닛으로 제공하기 위해서 적용된다. 복수의 위치확인 모드들에는 독립식 GPS 위치확인 모드와, 지원식 GPS(AGPS) 위치확인 모드와, DBS 지원 모드를 갖는 지원식 GPS 위치확인과, GPS 지원 모드를 갖는 DBS 위치확인과, 독립식 DBS 위치확인 모드와, 지원 DBS 위치확인 모드가 포함된다.
본 발명에는 또한 GPS 신호와 DBS(Digital Broadcasting System: 디지털 방송 시스템) 신호를 사용하여 위치를 얻기위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 한 수신기 내의 신호 검출기에서 GPS 신호의 존재를 검출하는 단계와, 상기 신호 검출기에서 DBS 신호의 존재를 검출하는 단계와, 상기 GPS 신호가 검출되면 이 GPS 신호의 신호 강도를 결정하는 단계와, 상기 DBS 신호가 검출되면 이 DBS 신호의 신호 강도를 결정하는 단계와, 검출된 신호의 신호 존재 상태와 신호 강도에 기초하여, 상기 수신기의 신호 처리 유닛에서의 복수의 위치 확인 모드들 중에서 하나의 위치 확인 모드를 선택하는 단계와, 상기 선택된 위치 확인 모드에 기초하여 상기 수신기의 위치를 결정하는 단계를 포함한다. 상기 복수의 위치확인 모드들에는 독립식 GPS 위치확인 모드와, 지원식 GPS(AGPS) 위치확인 모드와, DBS 지원 모드를 갖는 지원식 GPS 위치확인과, GPS 지원 모드를 갖는 DBS 위치확인과, 독립식 DBS 위치확인 모드와, 지원 DBS 위치확인 모드가 포함된다.
본 발명의 장점들은 그 바람직한 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 명확하게 될 것이며, 그 설명은 첨부 도면들과 연계되는 것으로 간주되어야 한 다.
도 1은 위치확인 시스템의 단순화 모델을 나타낸다. 위치확인 시스템은 복수의 무선 송신국(예를 들어, 102, 104, 106, 108)과, 이동 수신기(110)와 같은 수신국, 및 옵션인 기준국(112)(지원 서버, 지원국, 또는 고정 모니터로도 알려져 있슴)을 포함한다. GPS 시스템에서 사용자의 위치를 계산하기 위하여, 수신기는 일반적으로 최소한 4개의 상이한 송신국들로부터의 위치 정보가 필요하다. 단순화를 위해 도 1은 해당 위치 정보(x0, y0, z0), (x1, y1, z1), (x2, y2, z2), 및 (x3, y3, z3)를 포함하는 4개의 송신국 S0(102), S1(104), S2(106), S3(108)을 나타내고 있다. 4개의 송신국과, 이동 수신기, 및 기준국의 좌표는 도 1에 나타나 있다. 공간 좌표 공식에 따라서, 다음의 방정식 그룹(1)이 얻어질 수 있다.
Figure 112006083472420-PAT00001
, 여기에서 τcdi는 송신국에서 수신기로 전송되는 무선 신호(예를 들어, GPS 신호 또는 T-DBS 신호)의 전송시간으로 정의된다.
tjm(m ∈ [0, 3])은 무선 신호가 전송되는 순간과 관련되고, tin(n ∈ [0, 3])은 무선 신호가 수신기에 도달한 순간과 관련된다고 가정하면, 다음의 방정식 그룹(2)가 얻어질 수 있다.
수신기
Figure 112006083472420-PAT00002
그리고,
Figure 112006083472420-PAT00003
그러면,
Figure 112006083472420-PAT00004
여기에서, tj0 - ti0은 한 지정된 송신국(S0)에서 수신기로 전파되는 무선 신호를 위한 전송시간이다. △Ti 는 송신국 i와 지정된 기준 송신국 사이의 전송 시간 차이이며, △Txi 는 송신국 i로부터 전송된 신호가 수신기에 도달할 때의 시간과 지정된 기준 송신국으로부터 전송된 신호가 수신기에 도달할 때의 시간 사이의 차이이다. M = tj0 - ti0라고 하면, 방정식 그룹(3)은 방정식 그룹(2)에 기초하여 얻어질 수 있다.
수신기
Figure 112006083472420-PAT00005
방정식 그룹(3)에 나타낸 것과 같이, 만일 (x0, y0, z0), (x1, y1, z1), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3), △Ti , 및 △Txi가 알려지면, (x, y, z)와 M이 결정될 수 있고, 따라서 사용자 위치가 계산될 수 있다. 달리 말하자면, 위치확인 시스템(GPS 또는 T-DBS)을 위하여, 무선 신호(△Ti)를 전송하는 시간의 차이와, 무선 신호(△Txi)를 수신하는 시간의 차이가 알려지면, 그리고 또한 각 송신국들의 위치가 수신된 신호들 또는 로컬 데이터 베이스에 따라서 알려지면, 수신기의 절대 위치가 결정될 수 있다.
GPS 시스템을 위하여, 통상 모든 GPS 신호들은 거의 동일한 시간에서 전송(모든 위성들은 동시에 동일한 신호들의 프레임을 전송하는 반면, 사실상 그 전송 시간은 서로 달라 질수 있지만, 수신기는 위성 천체 위치 추산표에 따라서 그 차이를 정정할 수 있다)한다, 즉 △Ti
Figure 112006083472420-PAT00006
0(i ∈ [0, 3])이다. 그러므로, 실제로 3차원 위치확인은 수신기에서 GPS 신호들의 수신 시간의 차이와 방정식 그룹(3)에 따른 GPS 신호에 포함된 수신된 네비게이션(navigation) 데이터에 기초하여 간단히 수행될 수 있다.
지상 DBS(디지털 방송 시스템)를 위하여, 만일 단일의 주파수 네트워크(SFN: Single Frequency Network)가 설정되고, 그 네트워크 측이 모든 전송 타워(transmission tower)들이 동일한 신호들의 프레임을 동시에 전송(전송 타워들은 GPS 시간을 사용하여 동기화 될 수 있다)하는 것을 보장할 수 있다면, 사용자의 위치는 방정식 그룹(3)에 나타난 것과 같이 GPS 시스템의 동일한 위치확인 원리에 따라서 전송 타워들에 의하여 전송된 신호들을 수신한 후에 결정될 수 있다. 만일 네트워크 측이 신호들을 동시에 전송하는데 실패하거나, 신호들을 각 송신국으로부터 전송하기 위한 시간에 차이가 존재한다면, 이러한 차이는 위치확인에 오류를 야기할 것이다. 만일 높은 위치확인 정밀도가 요구되면, 기준국(고정 모니터로도 알려져 있음)은 도 1에 도시된 것과 같이 △Ti(i ∈ [0, 3])를 계산하기 위하여 정보를 제공할 필요가 있을 수 있다. △Ti는 아래 나타낸 방정식 그룹(4)에 따라서 계산될 수 있다.
기준
Figure 112006083472420-PAT00007
, 여기에서 (xf, yf, zf)는 기준국의 위치 정보이다. 4개의 알려지지 않은 tjf0, △T1, △T2, △T3은 방정식(4)로부터 계산될 수 있다. △Ti가 계산된 후, 방정식 그 룹(3)이 풀이될 수 있고, 사용자의 위치가 얻어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, GPS 신호 및/또는 DBS 신호를 사용하는 하이브리드 위치확인 시스템(200)의 개략적인 도면을 나타낸다. 하이브리드 위치확인 시스템은 복수의 GPS 위성(SV0: 202, SV1: 204, SV2: 206, SV3: 208), 복수의 DBS 송신기(210, 212, 214), GPS/DBS 수신기(220), 지원 서버(216), 및 기지국(218)을 포함한다. 복수의 GPS 위성들은 네비게이션 데이터를 포함하는 GPS 신호들을 전송하는데 사용된다. 지원 서버(216)는 맑은 야외 환경에 위치된다. 그러므로, 지원 서버(216)에 의하여 수신된 GPS 신호의 신호 강도는 일반적으로 수신기에 의하여 직접 수신된 GPS 신호의 신호 강도 보다 강하다. 보다 강한 GPS 신호에 기초하여 지원 서버(216)는 각 GPS 위성의 도플러 변이와, 수신된 GPS 신호들로부터의 각 GPS 위성의 도플러 변이율을 측정할 수 있다. 이후, 이들 측정된 정보는 지원 서버(216)에서 기지국(218)으로 전송된다. 기지국(218)은 수신기의 보다 나은 성능을 위하여 GPS 지원 데이터를 수신기(220)에 제공할 수 있다. 수신기(220)는 GPS 지원 데이터와 함께 GPS 신호를 수신하고, 사용자의 위치를 결정한다. 또한, 지원 서버(216)는 DBS 송신기 0(210), DBS 송신기 1(212), 및 DBS 송신기 2(214)로부터 전송된 DBS 신호들을 수신할 수 있다. DBS 신호들은 각 DBS 송신기의 좌표를 가리키는 DBS 데이터를 포함한다. DBS 수신기(210, 212, 214)의 좌표들과, 지원 서버(216)의 좌표들에 기초하여, 전송 시간 차이(△Ti)가 방정식 그룹(4)에 따라서 계산될 수 있다. 수신기(220)는 각 DBS 송신기로부터 전송된 DBS 신호들과 지원 서 버(216)로부터의 지원 데이터를 수신한다. GPS 시스템에서 사용자의 위치는 최소한 4개의 GPS 위성들로부터 전송된 GPS 신호들을 통하여 결정될 수 있는 한편, DBS 위치확인 시스템에서 사용자의 위치는 최소 3개의 DBS 송신기들로부터의 DBS 신호를 통하여 결정될 수 있음은 당업자들이 이해하고 있는 바이다. GPS 위성과 DBS 송신기의 갯수는 도 2에 도시된 숫자에 한정되지 않는다는 것에 주목해야 한다. GPS 위성과 DBS 송신기의 갯수의 변경은 본 발명의 사상을 벗어나지 않고도 본 발명의 다른 실시예에 따라서 착안될 수 있다.
DBS/GPS 수신기(220)는 응용 환경에 따라서 DBS 송신기들 또는 GPS 위성들로부터 신호들을 수신하도록 선택될 수 있다. 지원 데이터는 수신기가 지원 모드에서 동작할 때 사용된다. 본 발명은 복수의 위치확인 모드를 제공한다. 수신기(220)는 수신된 신호의 강도 또는 작업 환경에 따라서 상이한 위치확인 모드들 사이를 절환할 수 있다. 복수의 위치확인 모드들에는 독립식 GPS 위치확인 모드와, 지원식 GPS(AGPS) 위치확인 모드와, DBS 지원 모드를 갖는 지원식 GPS 위치 확인과, GPS 지원 모드를 가진 DBS 위치 확인과, 독립식 DBS 위치확인 모드, 및 지원 DBS 위치확인 모드가 포함된다. 다음의 설명은 각 모드를 상세하게 설명할 것이다.
독립식 GPS 위치확인 모드
독립식 GPS 위치확인 모드는 개방된 하늘과 야외 환경에서의 종래의 어플리케이션을 가리킨다. 수신기는 최소 4개의 위성으로부터 전송되는 GPS 신호들을 필요로 한다. 수신기는 좌표 정보를 4개의 GPS 신호들로부터 추출하고, 당업자들이 이해하고 있듯이 4개의 GPS 신호들을 수신하기 위하여 시간 차이를 결정한다. 따라서, 사용자의 위치는 방정식 그룹(3)으로 주어진 공식에 기초하여 계산될 수 있다.
지원식 GPS( AGPS ) 위치확인 모드
이 모드에서, 수신기는 GPS 신호들과 GPS 지원 데이터를 지원국[즉, 도 2의 지원 서버(216)]으로부터 수신하여 이용한다. AGPS 위치확인 모드는 수집 및 트래킹 단계(acquring and tracking stage)에 의하여 위치확인을 지원하도록 지원국(216)으로부터의 지원 데이터를 활용한다. GPS 지원 데이터는 도플러 변이, 도플러 변이율, 및 네비게이션 데이터를 포함한다. GPS 지원 데이터에 의하여 지원되어 수신기는 긴 시 구간 동안에 위상정합 누적(coherent integration)을 수행하고, 보다 높은 이득의 확산 스펙트럼 신호(spread spectrum signal)를 얻을 수 있다. 그러나, 지원 데이터의 사용은 정확한 GPS 시간이 필요하다. 그러므로, AGPS 모드에서 작동하는 수신기는 중요한 단계인, 클록 동기화를 이루어야 한다. 즉, 수신기의 국부 시간은 지원 데이터를 활용하기 전에 GPS 시간과 동기화 되어야 한다. 시간의 동기화를 실현하기 위한 하나의 접근 방법은 어떤 GPS 신호에 기초한 상관(correlation)을 수행하기 위하여 다량의 평행 상관기(correlator)들을 사용하는 것이다. 어떤 GPS 신호가 획득될 때, 수신기는 이후 다른 GPS 위성들로부터 보다 많은 GPS 신호들을 탐색 및 수집하기 위하여 동작을 시작한다. 이 방법은 지원 GPS 데이터의 전송 동안에 발생할 수 있는 바람직하지 않은 네트워크 지연에 의하여 심각하게 영향을 받는다. 긴 네트워크 지연은 대규모의 연산 작업을 결과적으로 야기 한다. 부가적으로, 네트워크 지연 기간이 알려지지 않으면, 시간 동기화 방법은 많은 시간이 걸리게 될 수 있다. 그러므로, 보다 높은 효율을 달성하기 위하여 AGPS 모드는 짧은 네트워크 지연과 다량의 평행 상관기를 필요로 한다.
DBS 지원 모드를 갖는 지원식 GPS 위치확인
본 발명의 일 실시예에 따르면, DBS 신호는 클록 동기화에 드는 시간을 극적으로 감소시킴으로써 AGPS 위치확인을 지원하고, 따라서 AGPS의 성능을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, DBS 신호가 DVB 신호 또는 DAB 신호일 때, DVB 또는 DAB 신호에 포함되는 동기화 시간 스탬프(STS: Synchronization Time Stamp)는 각 프레임으로부터 추출될 수 있다. 만일 STS의 측정 유닛이 100ns 이면, 이는 다음의 메가 프레임(mega-frame)이 전송되는 시간을 결정하는데 도움을 준다. DBS 송신국에서 수신기까지의 전송 거리는 일반적으로 75Km 보다 길지 않기 때문에, 전송 지연은 75Km/300,000Km = 0.25ms 보다 작다. 이 기간은 AGPS 모드에서 시간 동기화를 구현하여, 결과적으로 실내 환경에서 정확하고 빠른 위치확인을 실현하는데 유리하게 사용될 수 있다. DBS 지원을 갖는 지원식 GPS 위치확인은 TTFF(Time-To-First-Fix: 초기 구동시간) 성능이라는 점에서, 특히 DVB/DAB 송신기의 수가 제한되는 환경하에서 종래의 AGPS를 넘는 특출한 장점을 지닌다.
GPS 지원 모드를 지닌 DBS 위치확인
이 위치확인 모드는 DBS 송신기의 수와 가시 GPS 위성의 수가 모두 제한된, 예를 들어 DBS 송신기가 2개, 가시 GPS 위성의 수가 3개인 상황에서 바람직하다. 이 경우, 수신기(216)는 DBS 신호와 GPS 신호 모두를 수신한다. 그러므로, 이 위치확인 모드는 혼합 위치확인 모드로도 불리운다. 여기서 주목해야 할 것은, 송신국의 전체 갯수(DBS 송신기와 GPS 위성을 포함하는)는 최소한 5개 지국(station)이 되어야 한다. 최소 4개의 지국을 사용하는 이유는 두개의 위치확인 시스템을 혼합하여 채택하는 것이 새로운 알려지지 않은 요소(두개의 시스템 간의 전송 시간 차이)를 유입시킬 수 있기 때문이다. 원래 방정식 그룹(3)에서, 4개의 송신국들로부터의 위치 정보는 4개의 알려지지 않은 x, y, z, 및 M을 계산하는데 도움을 줄 수 있다. 그러나, 새로운 알려지지 않은 요소의 유입으로, 하나 더 많은 방정식이 추가적인 알려지지 않은 요소를 계산하기 위하여 필요하다. 그러므로, 좌표 정보를 제공하기 위하여 최소한 4개의 송신국이 존재해야 하고, 방정식 그룹(3)은 이에 따라 수정되어야 한다. 사용자의 위치는 합성의 방식으로 GPS 신호와 DVB/DAB 신호를 해석함으로써 결정될 수 있다.
독립식 DBS 위치확인 모드
GPS 위성이 가시적이지 않은 지하 주차장이나 터널과 같은 환경에서는 독립식 DBS 위치확인 모드 만이 유효하다. 독립식 DBS 위치확인 모드는 2차원의 위치확인을 수행하기 위하여 최소 3개의 DVB/DAB 송신기로부터의 신호가 필요하다. 이 모드에서는 기준국이 필요하지 않다.
지원 DBS 위치확인 모드
위치확인 정확도를 향상시키기 위하여, DBS 지원국은 정밀한 클록정보를 제공하도록 채택될 수 있다. 예를 들어, 지원국은 동일한 DVB/DAB 신호를 수신하고, 송신기와 지원국의 좌표에 기초하여 전송 시간 차이 △Ti를 계산한다. 수신기는 수신 시간 차이(도달 시간 차이) △Txi를 얻고, 방정식 그룹(3)에 따라서 사용자 정보를 계산할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 GPS/DBS 수신기의 블록도를 나타낸다. 여기서 주목해야 할 것은, 상기 수신기는 도 2에 도시된 GPS/DBS 수신기(216)와 일치한다는 것이다. 이 수신기는 GPS RF 튜너(302)와, DBS RF 튜너(304)와, GPS/DBS 지원 데이터 처리 유닛(306)과, GPS/DBS 하이브리드 신호 처리 유닛(308)과, GPS/DBS 신호 검출기(310)와, GPS/DBS 측정 데이터 처리 유닛(312), 및 위치 출력 유닛(314)을 포함한다.
GPS RF 튜너(302)는 GPS 신호를 수신하고 이 신호를 GPS 중간 주파수(IF) 신호로 변환하여 이 IF 신호를 베이스밴드(baseband) 처리 유닛(303)으로 전달하는데 사용된다. DBS RF 튜너(304)는 DBS 신호를 수신하고 이 신호를 DBS 중간 주파수(IF) 신호로 변환하는데 사용된다.
GPS/DBS 하이브리 신호 처리 유닛(308)은 GPS IF 신호 및/또는 DBS IF 신호의 수집, 트래킹, 및 복조를 수행하고, 해당 송신기의 위치 정보를 가리키는 네비게이션 데이터 또는 DBS 데이터를 추출하기 위하여 사용된다. GPS/DBS 하이브리드 신호 처리 유닛(308)은 또한 GPS/DBS 신호(△Txi)(또는 시간 스탬프)의 수신에 있어서의 시간 차이를 측정할 수 있다. GPS/DBS 하이브리드 신호처리 유닛(308)은 △Txi를 출력하고, 방정식 그룹(3)의 (x0, y0, z0), (x1, y1, z1), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3)에 해당하는 네비게이션 데이터 및/또는 DBS 데이터를 출력한다. GPS/DBS 측정 데이터 처리 유닛(312)은 방정식 그룹(3)을 풀고, 사용자 좌표, 속도, 시간, 및 기타 사용자에 관련된 정보를 출력하는데 사용된다. GPS/DBS 신호 검출기(310)는 수신된 GPS 및/또는 DBS 신호의 신호 대 잡음비(SNR: Signal-to-Noise Ratio)를 검출할 수 있다. 이 SNR 정보는 GPS/DBS 하이브리드 신호 처리 유닛(308)으로 전달되고, 이전에 상세하게 설명한 위치확인 모드를 결정하는데 사용된다. SNR 정보에 기초하여 GPS/DBS 하이브리드 신호 처리 유닛(308)은 GPS 신호 처리 모드(독립식 GPS 모드, AGPS 모드), DBS 신호 처리 모드(독립식 DBS 모드, 지원 DBS 모드), 또는 하이브리드 처리 모드(DBS 지원 모드를 갖는 지원식 GPS 위치확인, GPS 지원 모드를 갖는 DBS 위치확인)에서 동작하도록 구성된다. 통상 각 위치확인 모드는 우선권이 할당된다. 독립식 GPS 위치확인 모드, 지원식 GPS(AGPS) 위치확인 모드는 일반적으로 보다 높은 우선권을 갖는다.
GPS/DBS 지원 데이터 처리 유닛(306)은 GPS 신호와 DBS 신호를 동시에 처리하거나, 또는 두 종류의 신호들 중 하나를 처리할 수 있다. 동작에 있어서, GPS/DBS 신호 검출기(310)는 어느 종류의 신호가 보다 강한지를 검출하고, 검출 결과에 기초하여 해당하는 위치확인 모드를 선택할 수 있다. DBS 신호가 검출되지 않 았다면, 예를 들어 교외지역의 환경에서 수신기는 GPS 신호 처리 모드로 절환할 것이다. 만일 검출된 GPS 신호가 매우 약하다면, 예를 들어 고층 건물이 밀집되어 지어진 도심지역에서 수신기는 DBS 신호 처리 모드로 전환될 것이다. 이 두 모드는 위치확인 성능을 향상시키기 위하여 지원국으로부터 지원 데이터를 수신할 수 있다. 여기서 주목해야 할 것은, 일 실시예에서 GPS/DBS 하이브리드 신호 처리 유닛(308)이 GPS IF 신호와 DBS IF 신호를 독립적으로 처리하기 위하여 두개의 하드웨어 모듈을 내부적으로 포함하게 될 것이라는 점이다. GPS/DBS 지원 데이터 처리 유닛(306)은 지원 모드에 들어가게 되면 작동 가능해 진다. GPS/DBS 지원 데이터 처리 유닛(306)은 GPS 지원 데이터 및/또는 DBS 지원 데이터를 수신하고, 처리된 지원 데이터를 GPS/DBS 하이브리드 신호 처리 유닛(308)으로 출력한다. 위치 출력 유닛(314)은 표준화된 위치확인 결과를 이전 단계(312)로부터의 출력에 따라서 출력한다.
도 4 내지 도 7에 대한 다음의 설명은 주로 T-DBS 신호를 위치확인 목적을 위하여 어떻게 사용하는지에 초점을 둔다. 도 4는 DAB 신호의 전송 프레임을 나타낸다. DAB-T(지상 디지털 오디오 방송) 신호는 COFDM(부호화 직교 주파수 분할 다중화) 방법을 사용하여 변조된다. 모드-1(DAB 전송 프레임 구조들 중의 하나)에서, 방송 프로그램의 콘텐츠는 1.536M의 대역폭을 가지고 1,536개의 반송파에 의하여 전송된다. 오디오 데이터는 MPEG-II 표준에 따라서 부호화된다. 도 4는 모드-1의 DAB-T 신호의 프레임 구조를 나타낸다. 이 프레임에 포함된 데이터는 3개의 소스 즉, 동기화 채널, 고속 정보 채널(FIC: Fast Information Channel), 및 주 서비 스 채널(MIC: Main Information Channel)로부터 온다.
도 5는 모드-1에서의 DAB 신호의 전송 프레임의 상세한 구조를 나타낸다. 어떤 DAB 모드인지에 상관 없이 동기화 채널로부터의 정보는 처음 두개의 OFDM(직교 주파수 분할 다중화)심볼을 점유한다. 고속 정보 채널과 주 서비스 채널로부터의 데이터에 의하여 요구되는 OFDM 심볼의 갯수는 전송 모드와 관련된다. 예를 들어, 모드-1에서 고속 정보 채널로부터의 정보는 3개의 OFDM 심볼을 점유하고, 주 서비스 채널로부터의 정보는 72개의 OFDM 심볼을 점유한다. 상세한 프레임의 구조는 도 5에 도시된다. 모드-1에서 각 전송 프레임은 76개의 OFDM 심볼로 구성되고 96ms의 주기를 갖는다.
DAB 신호는 두개의 부분 즉, 주 신호 s(t)와 선택 신호 sTII(t)(TII는 송신기 식별자 정보를 의미한다)를 포함한다. DAB 신호는 s(t)와 sTII(t)의 합이다. 사실 제 1 OFDM의 전송 시간 동안에, sTII(t)이 전송되는데, 즉 제 1 OFDM 심볼은 sTII(t) 정보를 운반한다.
DAB 신호가 수신된 후, OFDM(직교 주파수 분할 다중화) 복조가 수행된다. 프레임 동기화 이후에 송신기에서 동기화 채널로부터의 정보가 얻어질 수 있는데, 즉 TII 정보가 추출될 수 있다. 채널 복호 이후, 송신기에서 고속 정보 채널로부터의 정보가 얻어질 수 있다.
DAB 신호를 이용하는 위치확인의 원리는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
1. TII 신호를 얻는다. TII 신호를 얻기위한 방법은 아래에 설명된다.
2. 송신기의 주 식별자와 부 식별자를 얻는다. 주 식별자와 부 식별자는
송신기의 식별번호에 해당한다. 송신기 사이트에 의하여 활용되는 반송파
쌍은 수신된 TII 신호로부터 결정될 수 있다. 이 반송파 쌍은 각각 파라
미터 P와 C에 해당하며, 여기서 P는 주 식별자의 값과 같고, C는 부 식별
자의 값과 같다.
3. FIG 0/22(고속 정보 그룹)를 얻는다. FIG 0/22는 송신기의 위치 정
보를 포함한다. 고속 정보 채널은 복수의 고속 정보 블록(FIB: Fast
Information Block)으로 분할되는데, 여기서 고속 정보 블록은 복수의
고속 정보 그룹(FIG: Fast Information Block)으로 분할된다. FIG 0/22는
FIB를 필터링함으로써 얻어질 수 있다. FIG 종류 = = (000), 및 FIG 연장
= =(10110)이 동시에 만족하는 조건일 때, FIG 0/22가 필터링 될수 있다.
4. 송신기의 정밀 위치(xi, yi, zi)를 얻는다. 주 식별자와 부 식별자가
일치하는 송신기의 정밀 위치 정보는 FIG 0/22로부터 얻어질 수 있다.
5. △Txi를 결정한다. 각 송신기가 고유의 위치를 갖기 때문에, 주 식별자
의 값과 부 식별자의 값도 또한 고유한 것이다. 결과적으로 TII 신호의
해당 반송파 쌍도 또한 고유한 것이다. DAB 신호(△Txi)를 수신하는데
있어서의 시간 차이는 국부적으로 발생되는 반송파 신호와 반송파 쌍의
상관을 통하여 얻어질 수 있다.
6. 사용자의 위치를 계산한다. (xi, yi, zi) 및 △Txi가 얻어졌으므로, 사용
자 위치는 방정식 그룹(3)에 의하여 주어진 공식에 따라서 계산될 수 있다.
여기에서, 단계 1과 5는 도 3의 GPS/DBS 하이브리드 신호 처리 유닛(308)에서 수행되고, 단계 6은 도 3의 GPS/DBS 측정 데이터 처리 유닛(312)에서 수행된다.
도 6은 DVB 신호의 메가 프레임에 있는 메가 프레임 초기화 패킷(MIP: Mega-frame Initialization Packet)을 나타낸다. DVB-T 신호는 COFDM 방법을 사용하여 변조된다. 2K 모드(2048개의 직교 반송파)에서, 데이터는 선택적인 6M, 7M, 및 8M 대역폭을 가지고 1,512개의 반송파에 의하여 전송될 수 있다. 더욱이, DVB-T는 8K 모드(8,192개의 직교 반송파)를 위한 지원을 제공할 수도 있다. 또한 DVB-T와 유사한 표준 DVB-H도 존재하는데, 이것은 이동 신호 수신을 지원한다. DVB-H는 4K 모드를 지원한다. DVB-H와 DVB-T 모두는 지상 DVB 시스템에 기초를 둔다. DVB SFN 네트워크를 위하여, 메가 프레임 초기화 패킷(MIP)은 SFN 어댑터의 TS 스트림 내로 삽입된다. MIP는 메가 프레임(동기화 시간 스탬프, STS)의 제 1 패킷의 전송 시작을 가리킨다. MIP 포맷은 도 6에 도시되어 있다.
상기 포맷은 전송 패킷 헤더, 동기화 ID, 포인터, 주기 플래그(periodic flag), 동기화 시간 스탬프, Tx 식별자, 등을 포함하는 복수의 세그먼트를 포함한다. MIP는 패킷 헤더에 기초하여 필터링 될 수 있는데, 그 특성 워드(characteristic word)는 0x15 이다. 동기화 ID는 그 특성 워드가 0x00이며, SFN 네트워크의 존재를 가리키는데 사용된다. 두개의 워드 포인터는 두개의 MIP 사이의 TS 패킷의 갯수를 가리킨다. 주기 플래그(PF)는 MIP 메시지가 주기적으로 전송되는지 아닌지를 가리킨다. 동기화 시간 스탬프(STS)는 다음의 메가 프레임이 단일의 주파수 네트워크 어댑터로부터 출력되는 시간과 표준의 GPS 시간 사이의 차이를 가리킨다. Tx 식별자는 수신된 신호가 어떤 송신기로부터 오는지를 가리킨다.
DVB 신호를 사용하는 위치확인의 원리는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
1. OFDM 신호를 수신하고, 동기화 및 채널 복호 후에 MIP 메시지를 패킷
헤더에 기초하여 필터링 한다.
2. 기준국으로부터의 지원 정보가 동기화 ID의 값에 따라 필요한지를 결
정한다. 만일 SFN 네트워크가 표시되면, 동기화 시간 스탬프는 위치확인
방정식 그룹(3)에서 △Ti(i ∈ [1, 3])의 값을 나타내고, 표시되지 않으
면, 기준국으로부터의 지원 정보는 △Ti를 얻을 필요가 있다.
3. 각 송신 타워의 Tx 식별자에 따른 식별 번호를 결정한다. 데이터 베이
스를 조사함으로써, 송신 타워의 지리적 좌표[(x0, y0, z0), (x1, y1, z1),
(x2, y2, z2), (x3,y3, z3)]가 얻어질 수 있다.
4. 다경로 DVB 무선 신호를 수신하는데 있어서의 수신 시간 차이
{△Txi(i ∈ [1, 3])}를 얻는다.
도 7은 ATSC 신호의 프레임을 나타낸다. ATSC 신호는 8개의 측파대역(ATSC 8-VSB)을 갖는 잔류 측파대역 변조(vestigial side band modulation) 방식에 따라서 변조되고, 심볼 레이트는 10.762237이다. ATSC 신호는 한 프레임의 포맷으로 전송된다. 그 프레임 구조는 도 7에 나타나 있다. 각 ATSC 프레임은 624개의 세그먼 트로 만들어지는데, 이 세그먼트는 필드 동기화 세그먼트와 데이터 세그먼트를 포함한다. 각 세그먼트는 832개의 심볼을 포함한다. 이 두 종류의 세그먼트는 세그먼트 동기화 헤더의 4개의 동일한 심볼{-1, 1, 1, -1}을 가진다. ATSC 표준에 따라서 세그먼트 동기화 헤더는 77.3us의 주기를 가진다. ATSC 위치확인 원리는 위치확인을 실현하기 위하여 세그먼트 동기화 헤더를 사용한다. SFN 네트워크의 구축 동안에 수신된 신호원을 확정하고 수신된 신호를 측정하기 위하여, RF 워터마크(watermark) 신호가 상기 목적을 위하여 ATSC 신호에 삽입된다. ATSC 8-VSB가 RF 워트마크 신호를 운반할 때, 워터마크 신호는 두개의 기능을 가진다. 그 한 기능은 수신된 신호의 소스를 판정하는 것이고, 나머지 한 기능은 수신된 신호의 다양한 특성들을 측정하는 것이다. 워터마크 신호는 카사미 시퀀스(Kasami sequence)를 채택한다. 사실 카사미 시퀀스는 3 계층의 PN 코드를 사용한다. ATSC 위치확인 원리는 위치확인을 실현하기 위하여 이 카사미 시퀀스와 필드 세그먼트를 사용한다.
ATSC 신호를 사용하는 위치확인의 원리는 아래와 같이 나타낼 수 있다.
1. ATSC 8-VSB를 수신하고, ATSC 8-VSB 신호를 복조하며, 아날로그 대 디
지털 변환을 수행하여, 카사미 시퀀스를 추출하기 위하여 상관을 수행한
다.
2. 카사미 시퀀스에 있는 정보를 송신기의 데이터 베이스로부터의 정보와
비교하고, 송신기의 지리적 좌표를 얻는다.
3. SFN 네트워크는 모든 송신기가 동시에 신호들을 전송하도록 보장하기
때문에, 전송 시간 차이는 0이다(즉, △Ti = 0).
4. 각 프레임으로부터의 필드 동기화 세그먼트에 포함된 정보가 수신기
측에 알려져 있기 때문에, 수신 시간 차이(△Txi)는 필드 동기화 세그먼트
에 대한 상관을 수행함으로써 얻어질 수 있다.
5. xi, yi, zi, △Ti, 및 △Txi가 알려져 있으므로, 수신기 위치는 방정식
그룹(3)에 의해 주어진 공식에 기초하여 계산될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, GPS 및 DBS 신호를 이용하는 위치확인 방법을 나타내는 흐름도이다. 수신기의 신호 검출기는 GPS 신호의 존재를 검출하고(802), DBS 신호의 존재를 검출한다(804). 만일 GPS 신호가 검출되면, 신호 검출기는 GPS 신호의 신호 강도, 예를 들어 신호 대 잡음비를 계속 판정할 것이다(806). 만일 DBS 신호가 검출되면, 신호 검출기는 DBS 신호의 신호 강도, 예를 들어 신호 대 잡음비를 계속 판정할 것이다(808). 이 수신기는 검출된 신호의 신호 존재 상태와 신호 강도에 기초하여 수신기 내의 신호 처리 유닛의 복수의 위치확인 모드들 중에서 하나의 위치확인 모드를 선택할 수 있다(810). 만일 GPS 신호가 검출 불가능이면, 수신기는 독립식 DBS 위치확인 모드로 진입한다. GPS 신호가 보이지 않고 정확한 위치확인 결과가 필요하면, 수신기는 지원 DBS 위치확인 모드로 진입한다. 만일 DBS 신호가 보이지 않으면, 수신기는 독립식 GPS 위치확인 모드로 진입한다. 만일 DBS 신호가 보이지 않고, 수신기의 양호한 성능이 필요하면, 수신기는 지원식 GPS(AGPS) 위치확인 모드로 진입한다. 만일 GPS 위성과 DBS 수신기의 갯 수 모두가 눈에 띄게 제한되면, 수신기는 GPS 지원 위치확인 모드를 갖는 DBS 위치확인으로 진입한다. 만일 GPS 신호가 약하면(특히, GPS 신호가 약하고 DBS 송신기의 갯수가 한정되면), 수신기는 DBS 신호를 활용하고 DBS 지원 모드를 갖는 지원식 GPS 위치확인에 진입한다. 복수의 위치확인 모드들은 이전 단락에서 설명된 것이다. 선택된 위치 모드에 기초하여, 수신기는 수신기의 위치를 결정할 수 있다(812).
여기에서 채택된 용어와 표현은 설명의 관점에서 사용된 것이지 제한적인 것은 아니고, 이러한 용어와 표현의 사용에 있어서, 도시되고 설명된 특징물(또는 그 일부)과 동등한 어떠한 것을 제외하려는 의도는 존재하지 않으며, 다양한 수정들이 청구범위들의 사상 내에서 가능함을 알것이다. 기타의 수정, 변형, 및 대체가 또한 가능하다. 따라서, 청구범위들은 이러한 동등물을 망라하도록 의도된 것이다.
본 발명에 의하면, 지상 디지털 방송 시스템은 GPS 위치확인의 수행이 실패하는 지하실, 계단, 및 지하 주차장과 같은 환경에서 사용될 수 있다. 추가로, 지상 디지털 방송 시스템의 사용은 GPS 위치확인 결과가 밀집된 고층 건물 때문에 신뢰할 수 없게 되는 도시 환경에서 GPS에 대한 보완물로서 역할을 할 수 있다.

Claims (26)

  1. 위치 정보를 계산하기 위하여 송신기로부터 무선 신호를 수신하는 수신기에 있어서,
    소정의 신호 강도를 지닌 GPS 신호를 원래의 주파수에서 제 1 중간 주파수(IF: Intermediate Frequency)로 변환하기 위한 제 1 튜너와,
    소정의 신호 강도를 지닌 DBS(Digital Broadcasting System: 디지털 방송 시스템) 신호를 제 2 중간 주파수(IF)로 변환하기 위한 제 2 튜너와,
    상기 GPS 신호와 DBS 신호의 존재를 검출하고, 검출된 신호의 신호 강도를 측정하며, 측정된 신호의 강도에 기초하여 한 위치확인 모드를 가리키는 신호를 출력하기 위한 신호 검출 유닛과,
    상기 제 1 튜너, 상기 제 2 튜너, 및 상기 신호 검출 유닛과 통신하여, 복수의 위치확인 모드들 중에서 하나의 위치확인 모드를 선택하고, 상기 송신기들의 위치와 상기 수신기에서 수신되는 각각의 검출된 신호들 사이의 도착 시간 차이를 결정하는 하이브리드 신호 처리 유닛과,
    상기 하이브리드 신호 처리 유닛에 결합되어, 상기 송신기들의 위치와 도착 시간 차이에 기초하여 상기 수신기의 위치 정보를 결정하는 측정 데이터 처리 유닛을 포함하는
    수신기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 DBS 신호는 디지털 오디오 방송 신호인 수신기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 DBS 신호는 디지털 비디오 방송 신호인 수신기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 DBS 신호는 ATSC(Advanced Television System Committee: 어드밴스드 텔레비전 시스템 위원회) 신호인 수신기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하이브리드 신호 처리 유닛에 결합되어, 지원국(assist station)으로부터의 지원 데이터를 수신하고, 지원 위치확인 모드가 선택될 때 추가의 신호 처리를 위하여 지원 데이터를 상기 하이브리드 신호 처리 유닛으로 제공하는 지원 데이터 처리 유닛을 더 포함하는 수신기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지원 데이터는 GPS 지원 데이터를 포함하는 수신기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 지원 데이터는 DBS 지원 데이터를 포함하는 수신기.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 위치확인 모드는 지원식 GPS 위치확인 모드에 필요한 동기화 시간을 감소시키도록 상기 DBS 신호로부터의 시간 동기화 정보를 제공하기 위한 제 1 지원 위치확인 모드를 포함하고,
    상기 하이브리드 신호 처리 유닛은 상기 지원 데이터 및 DBS 신호에 기초하여 위치를 결정하기 위하여 GPS 신호를 사용하는 수신기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 위치확인 모드는 지원식 GPS 위치확인 모드를 더 포함하고,
    상기 하이브리드 신호 처리 유닛은 상기 지원 데이터에 기초하여 위치를 결 정하도록 GPS 신호를 사용하는 수신기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 위치확인 모드는 독립식 GPS 위치확인 모드를 더 포함하고,
    상기 하이브리드 신호 처리 유닛은 GPS 신호들만을 처리하는 수신기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 위치확인 모드는 상기 DBS 신호를 송신하는 송신기가 한정되고 상기 GPS 신호를 송신하는 송신기가 한정될 때 DBS 위치확인을 지원하도록 GPS 신호를 제공하기 위한 제 2 지원 위치확인 모드를 더 포함하고,
    상기 하이브리드 신호 처리 유닛은 위치를 결정하기 위하여 DBS 신호와 GPS 신호 모두를 사용하는 수신기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 위치확인 모드는 DBS 위치확인 모드를 더 포함하되, 상기 DBS 위치확인 모드는 GPS 신호의 존재가 상기 신호 검출 유닛에 의하여 검출되지 않을 때 선택되고,
    상기 하이브리드 신호 처리 유닛은 DBS 신호만을 처리하는 수신기.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 위치확인 모드는 지원 DBS 위치확인 모드를 더 포함하고,
    상기 하이브리드 신호 처리 유닛은 상기 지원 DBS 신호에 기초하여 위치를 결정하도록 DBS 신호를 사용하는 수신기.
  14. 소정의 신호 강도를 갖는 GPS 신호와 소정의 신호 강도를 갖는 DBS 신호를 사용하는 위치확인 방법에 있어서,
    수신기 내의 신호 검출기를 통하여 상기 GPS 신호의 존재 상태를 검출하는 단계와,
    상기 신호 검출기를 통해서 상기 DBS 신호의 존재 상태를 검출하는 단계와,
    상기 GPS 신호가 검출되면 그 GPS 신호의 신호 강도를 결정하는 단계와,
    상기 DBS 신호가 검출되면 그 DBS 신호의 신호 강도를 결정하는 단계와,
    검출된 신호의 신호 존재 상태와 신호 강도에 기초하여, 상기 수신기의 신호 처리 유닛에서의 복수의 위치 확인 모드들 중에서 하나의 위치 확인 모드를 선택하는 단계와,
    상기 선택된 위치 확인 모드에 기초하여 상기 수신기의 위치를 결정하는 단 계를 포함하는
    위치확인 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 DBS 신호는 디지털 오디오 방송 신호를 포함하는 위치확인 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 DBS 신호는 디지털 비디오 방송 신호를 포함하는 위치확인 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 DBS 신호는 ATSC(Advanced Television System Committee: 어드밴스드 텔레비전 시스템 위원회) 신호를 포함하는 위치확인 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 수신기의 위치확인 성능을 향상시키기 위하여 지원 데이터를 제공하는 단계를 더 포함하는 위치확인 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 지원 데이터는 GPS 지원 데이터를 포함하는 위치확인 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 지원 데이터는 DBS 지원 데이터를 포함하는 위치확인 방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수의 위치확인 모드는 지원식 GPS 위치확인 모드에 필요한 동기화 시간을 감소시키도록 상기 DBS 신호로부터의 시간 동기화 정보를 상기 수신기에 제공하기 위한 제 1 지원 위치확인 모드를 포함하고,
    상기 수신기는 상기 지원 데이터 및 DBS 신호에 기초하여 위치를 결정하도록 GPS 신호를 사용하는 위치확인 방법.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수의 위치확인 모드는 지원식 GPS 위치확인 모드를 더 포함하고,
    상기 수신기는 상기 지원 데이터에 기초하여 위치를 결정하도록 GPS 신호를 사용하는 위치확인 방법.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수의 위치확인 모드는 독립식 GPS 위치확인 모드를 더 포함하고,
    상기 수신기는 GPS 신호만을 수신하는 위치확인 방법.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 위치확인 모드는 상기 DBS 신호를 송신하는 송신기의 수가 한정되고 상기 GPS 신호를 송신하는 송신기의 수가 한정될 때 DBS 위치확인 모드를 지원하도록 GPS 신호를 제공하기 위한 제 2 지원 위치확인 모드를 더 포함하고,
    상기 수신기는 위치를 결정하기 위하여 DBS 신호와 GPS 신호 모두를 사용하는 위치확인 방법.
  25. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 위치확인 모드는 DBS 위치확인 모드를 더 포함하되, 상기 DBS 위치확인 모드는 GPS 신호의 존재가 상기 신호 검출기에 의하여 검출되지 않을 때 선택되고,
    상기 수신기는 DBS 신호만을 처리하는 위치확인 방법.
  26. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 위치확인 모드는 지원 DBS 위치확인 모드를 더 포함하고,
    상기 수신기는 상기 지원 DBS 신호에 기초하여 위치를 결정하도록 DBS 신호를 사용하는 위치확인 방법.
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