KR20080108419A - 글로벌 네비게이션 위성 시스템 - Google Patents

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Abstract

제 1 및 제 2 네비게이션 위성 시스템 (NSS) 각각은 제 1 및 제 2 상세한 설명에 따라 각각 동작하도록 적응되고, 각각은 제 1 및 제 2 복수의 위성체 (SV) 각각을 포함한다. 제 1 및 제 2 복수의 SV 각각은 제 1 및 제 2 복수의 고유 대응 ID (identification) 에 의해 각각 식별되도록 적응된다. 프로세서는 제 1 복수의 고유 대응 ID 에 응답하여 제 1 복수의 SV 로부터 송신된 제 1 복수의 대응 신호를 수신하고 식별하도록 적응된다. 프로세서는 제 2 복수의 고유 대응 ID 에 응답하여 제 2 복수의 SV 로부터 송신된 제 2 복수의 대응 신호를 수신하고 식별하도록 적응된다. 프로세서는 제 1 복수의 대응 신호 및 제 2 복수의 대응 신호의 수신 및 식별에 응답하여 위치 설정 정보를 결정하도록 적응된다.
갈릴레오, RRLP 측정 위치 요청 메세지, RRLP 측정 위치 응답 메세지, 이동국

Description

글로벌 네비게이션 위성 시스템 {GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM}
관련된 출원에 대한 상호-참조
본 특허출원은, 발명의 명칭이 "GNSS 의 도입을 위한 다양한 옵션의 평가 {Evaluation of Various Options for the Introduction of GNSS}" 로 2006 년 1 월 10 일자로 출원된 미국 가출원 제 60/758,244 호 및 발명의 명칭이 "가상 GNSS 시간 {Virtual GNSS Time}" 으로 2006 년 3 월 15 일자로 출원된 미국 가출원 제 60/782,955 호를 우선권 주장하며, 이들 모두는 여기서 참조로서 명백하게 포함된다.
본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관련된다. 더 상세하게는, 본 발명은 글로벌 네비게이션 위성 시스템을 포함하는 통신 시스템에 관련된다.
다양한 레벨의 성공도 및 정확도로 무선 네트워크에서 이동국의 로케이션을 계산하는 많은 상이한 유형의 기술이 있다. 보조-GPS (A-GPS) 는 무선 네트워크에서 이동국을 로케이팅 시키는데 최근에 사용되는 위치 설정 기술이다. 낮은 최초 위치 확인 시간 (TTFF ; Time to First Fix) 를 갖기 위해서, 약한 신호 획득을 허락하기 위해서, 그리고 이동국 배터리 사용을 최적화하기 위해서 A-GPS 서버는 이동국에 보조 데이터를 제공한다. A-GPS 는 범위가 같은 측정을 제공 하는 다른 위치 설정 기술을 갖는 분리 또는 혼성의 로케이션 기술로 사용된다.
A-GPS 서버는 데이터를 이동국의 근사 로케이션에 특정된 무선 이동국에 제공한다. 보조 데이터는 이동국이 위성에 빨리 연락하는 것을 돕고, 약한 신호에 핸드세트가 연락하는 것을 어느 정도 허락한다. 그 후 이동국은 위치 계산을 수행하거나 계산을 수행하기 위해서 서버로 측정된 코드 위상을 임의로 돌려준다. 예를 들어, 사용할 수 있는 GPS 위성이 충분하지 않은 경우와 같이 다음과 같은 경우가 아니면 가능하지 않은 경우에 A-GPS 서버는 로케이션을 계산하기 위해서 셀룰러 기지국으로부터 이동국으로의 라운드-트립 (round-trip) 시간 측정과 같은 추가적인 정보를 이용할 수 있다.
위성 기반 GPS (global positioning system), TA (timing advance), 및 지상 기반 E-OTD (enhanced observed time difference) 위치 고정 기술에서의 발전은 이동국 구독자의 지리상의 위치 (예를 들어, 위도 및 경도) 의 정확한 측정을 가능하게 한다. 지리상의 로케이션 서비스가 무선 통신 네트워크 내에서 배치됨에 따라, 이러한 위치 정보는 네트워크 요소 내에 저장될 수도 있고 신호 메세지를 사용하여 네트워크 내의 노드로 전달될 수도 있다. 이러한 정보는 SMLC (Serving Mobile Location Centers), SAS (Stand-Alone SMLCs), PDE (Position Determining Entities), SLP (Secure User Plane Location Platforms) 및 특수 목적 이동 구독자 로케이션 데이터베이스에 저장될 수도 있다.
특수 목적 이동 구독자 로케이션 데이터베이스의 일 예는 제 3 세대 파트너십 프로젝트 (3GPP) 에 의해 제안되는 SMLC 이다. 특히, 3GPP 는 SMLC 로 및 SMLC 로부터 이동 구독자 위치 정보를 통신하는 신호 프로토콜을 정의한다. 이 신호 프로토콜은 무선 리소스 LCS (Location Services) 프로토콜, 표시된 RRLP 로 지칭되고, 이동국과 이동 구독자의 로케이션에 관련된 SMLC 사이에서 통신되는 신호 메세지를 정의한다. RRLP 프로토콜의 자세한 규격은 3GPP TS 44.031 v7.2.0 (2005-11) 제 3 세대 파트너십 프로젝트; 기술적 규격 그룹 GSM 에지 무선 액세스 네트워크; 로케이션 서비스 (LCS); 이동국 (MS) - 서빙 이동 로케이션 센터 (SMLC) 무선 리소스 LCS 프로토콜 (RRLP) (릴리즈 (Release) 7) 에서 찾을 수 있다.
미국 GPS (Global Positioning System) 에 부가하여, 러시안 GLONASS 시스템 또는 제안된 유러피안 갈릴레오 시스템과 같은 다른 위성 위치 설정 시스템 (SPS) 이 이동국의 위치 로케이션에 사용될 수도 있다. 그러나, 시스템의 각각은 상이한 규격에 따라서 동작한다.
따라서, 위치 로케이션에 대한 더 높은 효율 및 이점을 제공하기 위해서, 단지 하나의 위성 시스템보다는, 2 개 이상의 위성 시스템으로부터 전송된 위성 신호에 기초한 이동국에 대한 위치 로케이션을 결정할 수 있는 글로벌 네비게이션 위성 시스템 (GNSS) 를 포함한 통신 시스템이 필요하다.
발명의 요약
본 발명은 방법, 장치 및/또는 시스템을 포함한다. 장치는 방법을 수행하는 데이터 프로세싱 시스템 및 데이터 프로세싱 시스템상에서 실행된 경우 데이터 프로세싱 시스템이 방법을 수행하도록 하는 실행가능 애플리케이션을 저장하는 컴퓨터 판독가능 미디어를 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 제 1 및 제 2 글로벌 네비게이션 위성 시스템 (GNSS) 각각은 제 1 및 제 2 규격에 따라서 동작하도록 각각 적응되며, 각각은 제 1 및 제 2 복수의 위성체 (SV ; satellite vehicles) 을 각각 포함한다. 제 1 및 제 2 복수의 SV 각각은 제 1 및 제 2 복수의 대응되는 고유 ID (identification) 로 각각 식별되도록 적응된다. 프로세서는 제 1 복수의 대응되는 고유 ID 에 응답하여 제 1 복수의 SV 로부터 송신된 제 1 복수의 대응되는 신호를 수신하고 식별하도록 적응된다. 프로세서는 제 2 복수의 대응되는 고유 ID 에 응답하여 제 2 복수의 SV 로부터 송신된 제 2 복수의 대응되는 신호를 수신하고 식별하도록 적응된다. 프로세서는 제 1 복수의 대응되는 신호 및 제 2 복수의 대응되는 신호의 수신 및 식별에 응답하여 위치 설정 정보를 결정하도록 적응된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 장치, 방법, 컴퓨터 판독가능 메모리 및 신호 프로토콜을 채용한다.
본 발명의 이러한 및 다른 양태는 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 더 명확해 질 것이다.
본 발명의 양태는 예시로서 설명되고 첨부되는 도면의 형태에 의해 한정되지는 않으며, 동일한 참조 기호는 동일한 요소를 나타낸다.
도 1 은 본 발명의 일 양태에 따라, 글로벌 네비게이션 위성 시스템 (GNSS), 셀룰러 시스템 및 이동국을 포함하는 통신 시스템의 블럭도 표시를 나타낸다.
도 2 는 본 발명의 일 양태에 따라, 무선 리소스 로케이션 서비스 프로토콜 (RRLP) 위치 측정 요청 메세지 및 현재의 RRLP 규격에 대한 RRLP 위치 측정 응답 메세지를 변경하는 4 개의 옵션을 나타낸다.
도 3 은 본 발명의 일 양태에 따라, 4 개의 옵션 중 하나를 따르는 현재의 RRLP 위치 측정 응답 메세지 및 현재의 RRLP 위치 측정 요청 메세지를 변경하는 방법을 나타낸다.
도 4 는 본 발명의 일 양태에 따라, 현재의 RRLP 규격에 대한 RRLP 위치 측정 요청 메세지를 나타내는 표 1 이다.
도 5 는 본 발명의 일 양태에 따라, 현재의 RRLP 규격에 대한 RRLP 위치 측정 응답 메세지를 나타내는 표 2 이다.
도 6 및 7 은 본 발명의 일 양태에 따라, 옵션 1 을 따르는 변경된 RRLP 위치 측정 요청 메세지를 나타내는 표 3 이다.
도 8 및 9 는 본 발명의 일 양태에 따라, 옵션 1 을 따르는 변경된 RRLP 위치 측정 응답 메세지를 나타내는 표 4 이다.
도 10 및 11 은 본 발명의 일 양태에 따라, 옵션 2 를 따르는 변경된 RRLP 위치 측정 요청 메세지를 나타내는 표 5 이다.
도 12 및 13 은 본 발명의 일 양태에 따라, 옵션 2 를 따르는 변경된 RRLP 위치 측정 응답 메세지를 나타내는 표 6 이다.
도 14 는 본 발명의 일 양태에 따라, 옵션 3 를 따르는 변경된 RRLP 위치 측정 요청 메세지를 나타내는 표 7 이다.
도 15 및 16 은 본 발명의 일 양태에 따라, 옵션 3 를 따르는 변경된 RRLP 위치 측정 응답 메세지를 나타내는 표 8 이다.
도 17 및 18 은 본 발명의 일 양태에 따라, 옵션 4 를 따르는 변경된 RRLP 위치 측정 요청 메세지를 나타내는 표 9 이다.
도 19 및 20 은 본 발명의 일 양태에 따라, 옵션 4 를 따르는 변경된 RRLP 위치 측정 응답 메세지를 나타내는 표 10 이다.
다음의 설명 및 도면은 본 발명을 설명하며 본 발명을 제한하는 것으로 해석되지는 않는다. 다양한 특정 상세 설명이 본 발명의 전반적인 이해를 제공하기 위해서 설명된다. 그러나, 어떤 경우에, 잘 알려지거나 또는 종래의 상세 설명은 본 발명의 설명을 불명료하게 하는 것을 피하기 위해서 설명되지 않는다. 일 실시형태의 참조 또는 본 개시에서의 실시형태는 같은 실시형태일 필요는 없으며, 이러한 참조는 하나 이상의 실시형태를 포함한다.
통신 시스템 (10)
도 1 은 본 발명의 일 양태를 따르는, 글로벌 네비게이션 위성 시스템(GNSS ; 11), 셀룰러 시스템 (12), 지상통신선 전화 시스템 (13) 을 포함하는 통신 시스템 (10) 의 블럭도 표시를 나타낸다. GNSS 시스템 (11) 은 제 1 GNSS 와 관련된 위성의 제 1 세트 (14 내지 17) 및 제 2 GNSS 와 관련된 위성의 제 2 세트 (18 내지 21) 를 포함하는 복수의 글로벌 네비게이션 위성 (14 내지 21) 을 포함한다. 제 1 및 제 2 GNSS 는 임의의 2 개의 상이한 GNSS 일 수도 있고, 예를 들어, 미국 글로벌 위치 설정 시스템 (GPS) 또는 러시안 GLONASS 시스템과 같은 다른 위성 위치 설정 시스템 (SPS) 또는 제안된 유러피안 갈릴레오 시스템일 수도 있다.
셀룰러 시스템 (12) 은 복수의 셀룰러 기지국 (22 내지 24) ("기지국"), 이동 교환국 (25), 및 위치 결정 엔터티 (PDE ; 26) 로 지칭되는 로케이션 서버를 포함한다. PDE (26) 은 3GPP SMLC 또는 3GPP SAS 일 수도 있다. 각각의 기지국 (22 내지 24) 은 기지국 (BS) 송신기 (27), 기지국 수신기 (28), GPS 수신기 (29), 및 제 1 GNSS 수신기 (예를 들어, GPS 수신기) (29), 및 제 2 GNSS 수신기 (예를 들어, 갈릴레오 수신기) (30) 을 더 포함한다. 제 1 및 제 2 GNSS 수신기는 기지국 (22 내지 24) 의 내부 또는 외부에 위치될 수도 있다. GPS 수신기 (29) 는 GPS 위성 (14 내지 17) 으로부터 신호를 수신한다. 갈릴레오 수신기 (35) 는 신호를 갈릴레오 위성 (18-21) 으로부터 수신한다.
통신 시스템 (10) 은 이동국 (31) 에 대해 무선 통신을 제공하고, 셀룰러, 고정된 무선, PCS, 또는 위성 통신 시스템에 제한되지 않는다. 통신 시스템 (10) 은 예를 들어, CDMA, TDMA, FDMA 또는 GMS 또는 그들의 조합과 같은 표준 또는 프로토콜에 따르는 복수의 액세스 통신에 대해서 제공할 수도 있다.
글로벌 네비게이션 위성 시스템 ( GNSS ) (11)
GNSS 시스템 (11) 은 GPS 위성 (14 내지 17) 및 갈릴레오 위성 (18 내지 21) 과 같은 위성들의 집합이고, 각각은 지구의 표면 위의 예측할 수 있는 궤도에서 움직인다. 각각의 위성은 고유한 의사-노이즈 (PN) 코드로 변조되는 신호를 송신한다. 각각의 PN 코드는 소정의 개수의 칩을 포함한다. 예를 들어 GPS 에 대해서, PN 코드는 매 밀리세컨드 (milisecond) 마다 반복되는 일련의 1,023 개의 칩이다. GPS 수신기 (24) 와 같은, GPS 수신기는 GPS 수신기에 의해 확인되는 각각의 위성으로부터의 신호의 혼합을 포함하는 혼합 신호를 수신한다. 수신기에서의 신호 검출기는 수신된 신호와 위성에 대한 PN 코드의 시프팅된 버젼 사이의 상관관계의 정도를 결정하여 특정 위성으로부터의 송신을 검출한다. 시프팅된 오프셋 중 하나에 대한 상관관계 값에서 충분한 품질의 피크 (peak) 가 검출되는 경우, GPS 수신기는 위성으로부터 송신의 검출을 고려한다.
무선 셀룰러 네트워크 (예를 들어, 셀룰러 시스템 (12)) 에서 이동국 (31) 에 대한 위치 로케이션을 수행하기 위해서, 몇몇의 접근이 있는데, 예를 들어, 범위, 의사범위, 라운드 트립 지연 및 별개의 참조 포인트 (예를 들어, GPS 위성, 의사위성 (pseudolite), 기지국, 지구의 표면) 와 관련된 것들과 같은 복수의 지리학적인 별개의 측정을 사용하는 위치 계산이 수행된다.
일 접근은, AFLT (Advanced Forward Link Trilateration) 또는 E-OTD (Enhanced Observed Time Difference) 라고 지칭되고, 이동국 (31) 에서 복수의 기지국 각각으로부터 송신된 신호 (예를 들어, 기지국 (22 내지 24) 로부터의 송신) 의 도착 시간을 측정한다. 이러한 시간은 이러한 시간의 수신을 사용하는 이동국 (31) 의 위치를 계산하는 위치 결정 엔터티 (PDE) (예를 들어, 로케이션 서버) (26) 로 송신된다. 이러한 기지국에서의 송신 시간은 특정 순간에 복수의 기지국 (22 내지 24) 과 관련된 시각이 지정된 에러 범위 내에 있게 조정된다. 기지국 (22 내지 24) 의 정확한 위치 및 수신 시간은 이동국 (31) 의 위치를 결정하는데 사용된다.
AFLT 시스템에서, 기지국 (22 내지 24) 으로부터의 신호의 수신 시간은 이동국 (31) 에서 측정된다. 그 후, 이 시간 데이터는 이동국 (31) 의 위치를 계산하는데 사용될 수도 있다. 이동국 (31) 에 의해서 획득된 시간 정보가 통신 링크를 통해서 로케이션 서버 (26) 에 송신되는 경우, 이러한 계산은 기지국 (31) 또는 로케이션 서버 (26) 에서 완료될 수도 있다. 일반적으로, 수신 시간은 셀룰러 기지국 (22 내지 24) 중 하나를 통해 로케이션 서버 (26) 로 전달된다. 로케이션 서버 (26) 는 이동 교환국 (25) 을 통해 기지국으로부터 데이터를 수신하기 위해 커플링된다. 로케이션 서버 (26) 는 기지국의 로케이션 및/또는 기지국의 적용 영역을 제공하는 기지국 알마낙 (almanac) 서버 (BSA)를 포함할 수도 있다. 다른 방법에서, 로케이션 서버 (26) 및 BSA 서버는 각각 분리될 수도 있고, 로케이션 서버 (26) 는 위치 결정을 위해 기지국 알마낙을 얻기 위해서 기지국과 통신한다. 이동 교환국 (25) 은 신호 (예를 들어, 음성, 데이터, 및/또는 비디오 통신) 를 지상통신선 공용 스위칭된 전화기 시스템 (PSTS ; 13) 으로 제공하고 제공받아서, 신호를 이동국 (31) 으로 전달할 수도 있고 이동국 (31) 으로부터 다른 전화기 (예를 들어, PSTS 상의 지상통신선 전화 또는 다른 전화) 로 전달할 수도 있다. 어떤 경우에, 로케이션 서버 (26) 는 또한 셀룰러 링크를 통해 이동 교환국 (25) 과 통신할 수도 있다. 로케이션 서버 (26) 는 방출 관련 시간을 결정하기 위해 복수의 기지국 (22 내지 24) 로부터의 방출을 모니터링할 수도 있다.
TDOA (Time Difference of Arrival) 이라고 지칭되는 다른 접근에서, 이동국 (31) 로부터의 신호의 수신 시간은 복수의 기지국 (22 내지 24) 에서 측정된다. 그 후, 이 시간 데이터는 이동국 (31) 의 위치를 계산하기 위해서 로케이션 서버 (26) 와 통신될 수도 있다.
위치 로케이션을 수행하는 제 3 접근은 미국 글로벌 위치 설정 시스템 (GPS) 또는 러시안 GLONASS 시스템 또는 제안된 유러피안 갈릴레오 시스템과 같은 다른 위성 위치 설정 시스템 (SPS) 에 대한 수신기의 이동국 (31) 에서의 사용과 관련된다. GLONASS 시스템은 상이한 위성으로부터의 방출이 상이한 의사랜덤 코드를 사용하기보다는 약간 상이한 캐리어 주파수를 사용함으로서 서로 달라지게 되는 점에서 GPS 시스템과 주로 다르다. 이 경우에, 갈릴레오 시스템과 함께, 이전에 설명된 실질상 모든 회로 및 알고리즘이 적용가능하다. 여기에 사용되는 "GNSS" 란 용어는 러시안 GLONASS 시스템 및 제안된 유러피안 갈릴레오 시스템을 포함하는 이러한 대안 위성 위치 설정 시스템을 포함한다.
제 3 접근에서, GPS 수신기 (34) 는 위성 (14 내지 17) 의 일부로부터의 송신을 검출해서 그 위치를 추정한다. 각각 검출된 송신에 대해서, 수신기는 송신 시간 과 도착 시간 사이의 지연 (칩 또는 칩의 부분에 관하여) 을 추정하기 위해서 PN 코드에서의 시프트를 사용한다. 알려진 위치 설정 신호의 전파 속도가 주어지고, GPS 수신기는 그 자신과 위성 사이의 거리를 추정한다. 이 추정된 거리는 위성 주변에 구면을 정의한다. GPS 수신기 (34) 는 위성 각각의 정확한 궤도 및 위치를 알고, 연속적으로 이러한 궤도 및 위치를 수신하고 업데이트한다. 이러한 정보로부터, GPS 수신기 (34) 는 4 개의 위성에 대한 구면이 교차하는 지점으로부터 위치 (및 현재 시간) 을 결정할 수 있다. GPS 수신기 (34) 와 결합하여 또는 대안으로, 갈릴레오 수신기 (35) 는 적어도 4 개의 위성 (18 내지 21) 으로부터의 송신을 검출하여 위치를 추정할 수도 있다.
비록 본 발명의 방법 및 장치가 GPS 위성에 참조하여 설명되었지만, 설명이 의사위성, 또는 위성 및 의사위성의 조합을 이용하는 위치 설정 시스템에 같이 적용가능한 것이 이해될 것이다. 의사위성은 GPS 시간과 일반적으로 동기되는 L-밴드 캐리어 신호상에서 변조되는 PN 코드 (GPS 신호와 유사한) 를 제공하는 지상 기반 송신기이다. 각각의 송신기는 원격 수신기에 의해 ID 를 허락하기 위해서 고유 PN 코드에 할당될 수도 있다. 의사위성은 터널, 광산, 빌딩, 또는 다른 둘러쌓인 영역과 같이, 궤도 위성으로부터의 GPS 신호가 이용가능하지 않은 경우에 유용하다. 여기에 사용되는, "위성" 의 용어는 의사위성 또는 의사위성의 등가물을 포함하도록 의도되고, 여기에 사용되는 GPS 신호의 용어는 의사위성 또는 의사위성의 등가물로부터의 GPS 유사 신호를 포함하도록 의도된다.
위성 위치 설정 신호 (SPS) 에 대한 수신기를 사용하는 이러한 방법은 완전히 자발적이고 또는 보조 데이터를 제공하기 위해서 또는 위치 계산에서 공유하기 위해서 셀룰러 네트워크를 사용할 수도 있다. 짧게, 이러한 다양한 방법은 "GPS" 로 지칭된다. 이러한 방법의 예는 U.S. 특허 제 5,945,944 호; 제 5,874,914 호; 제 6,208,290 호; 제 5,812,087 호; 및 제 5,841,396 호에 설명된다.
예를 들어, U.S. 특허 제 5,945,944 호는 수신기의 위치를 결정하기 위한 GPS 신호와의 조합에서 사용되는 셀룰러 전화 송신 신호 정확도 시간 정보로부터 획득되는 방법을 설명한다. U.S. 특허 제 5,874,914 호는 수신기의 위치를 결정하기 위해서 통신 링크를 통하여 수신기로 위성을 고려하는 도플러 주파수 이동을 송신하는 방법을 설명한다. U.S. 특허 제 5,874,914 호는 수신기가 그 위치를 결정하는 것을 돕기 위해서 통신 링크를 통하여 수신기로 위성 알마낙 데이터 (또는 이페메리스 데이터) 를 송신하는 방법을 더 설명한다. U.S. 특허 제 5,874,914 호는 또한 GPS 신호 획득에 대한 수신기에서의 참조 신호를 제공하기 위해서 셀룰러 전화 시스템의 정밀 캐리어 주파수 신호에 연락하는 방법을 설명한다. U.S. 특허 제 6,208,290 호는 SPS 신호 프로세싱 시간을 단축하기 위해서 근사 도플러를 결정하는 수신기의 근사 로케이션을 사용하는 방법을 설명한다. U.S. 특허 제 5,812,087 호는 레코드 중 하나가 수신기의 위치를 결정하기 위해 수신기에서 수신된 시간을 결정하도록 상이한 엔터티에서 수신된 위성 데이터 메세지의 상이한 레코드를 비교하는 방법을 설명한다.
실용적인 낮은 비용의 구현에서, MS 수신기 (33), GPS 수신기 (34), 및/또는 갈릴레오 수신기 (35) 모두는 동일 인클로저 (enclosure) 에 통합되고, 수신기 회로 및/또는 안테나와 같은 공동 전자 회로를 공유할 수도 있다.
상기 방법의 다른 변화에서, 라운드 트립 지연 (RTD ; round trip delay) 은 기지국 (22, 23, 또는 24) 로부터 이동국 (31) 으로 전송되고, 대응되는 기지국 (22, 23, 또는 24) 로부터 돌아오는 신호에서 찾을 수도 있다. 유사하지만 다른 방법에서, 라운드 트립 지연은 이동국 (31) 로부터 기지국으로 전송되고 이동국 (31) 으로 되돌아오는 신호에서 찾을 수도 있다. 라운드 트립 지연은 일방 시간 지연 (one-way time delay) 의 추정을 결정하기 위해서 2 개로 각각 분할된다. 기지국의 로케이션의 정보에, 일방 지연을 더하면 이동국 (31) 의 로케이션을 지구상의 원에 있게 한다. 별개의 기지국으로부터의 2 개의 이러한 측정은 지구 상에 2 개의 점에 대한 로케이션을 나타내는 2 개의 원의 교차점으로 결론지어 진다. 제 3 측정은 (도착 각 또는 셀 섹터에서도) 모호함을 해결한다.
GPS 시스템과 함께 AFLT 또는 TDOA 와 같은 다른 위치 방법의 조합은 "하이브리드 (hybrid)" 시스템이라고 지칭된다. 예를 들어, U.S. 특허 제 5,999,124 호는 하이브리드 시스템을 설명하고, 셀 기반 송수신기의 위치는 적어도 i) 셀 기반 송수신기 및 통신 시스템 사이에서 셀 기반 통신 신호의 메세지의 이동 시간을 나타내는 시간 측정, 및 ii) SPS 신호의 이동 시간을 나타내는 시간 측정의 조합으로부터 결정된다.
고도 지원은 이동 디바이스의 위치를 결정하는 다양한 방법에서 사용되어 졌다. 고도 지원은 일반적으로 고도의 의사측정에 기초한다. 이동국 (31) 의 로케이션의 고도의 정보는 이동국 (31) 의 가능 위치를 중심이 지구의 중심이 위치되는 구 (또는 타원체) 의 표면에 있게 한다. 정보는 이동국 (31) 의 위치를 결정하는데 필요한 독립 측정의 개수를 줄이는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, U.S. 특허 제 6,061,018 호는 추정된 고도가 이동국 (31) 과 통신하여 셀 위치 송신기를 갖는 셀 위치가 될 수도 있는 셀 대상의 정보로부터 결정되는 방법을 설명한다.
측정의 최소 세트가 이용가능한 경우, 네비게이션식에 대한 유일한 해법은 이동국 (31) 의 위치를 결정할 수 있다. 하나 이상의 여분 측정이 이용가능한 경우, "최적의" 해법은 (예를 들어, 네비게이션식의 레지듀얼 벡터를 최소화하는 최소 자승법 절차를 통해서) 모든 이용가능한 측정에 가장 적합하게 획득될 수도 있다. 여분의 측정이 있고, 측정에서의 노이즈 또는 에러에 의해서, 레지듀얼 벡터가 일반적으로 0 이 아닌 경우, 무결성 (integrity) 모니터링 알고리즘은 모든 측정이 서로 일치되는지 여부를 결정하는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 종래의 RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring) 알고리즘은 여분의 측정 세트에서 일관성 문제가 있는지 여부를 검출하는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, RAIM 알고리즘은 네비게이션 식에 대한 레지듀얼 벡터의 크기가 임계값보다 작은지 여부를 결정한다. 레지듀얼 벡터의 크기가 임계값보다 작은 경우, 측정은 일관성있다고 고려된다. 레지듀얼 벡터의 크기가 임계값보다 큰 경우, 무결성 문제가 있고, 이 경우에 가장 큰 불일치성을 일으킬 것처럼 보이는 여분의 측정은 개선된 해를 얻기 위해서 제거될 수도 있다.
셀룰러 시스템 (12)
복수의 셀룰러 기지국 (22 내지 24) 은 일반적으로 무선 영역을 갖는 지리학적 영역을 커버하게 배열되고, 이러한 상이한 기지국 (22 내지 24) 은 하나 이상의 이동 교환국 (25) 에 커플링되고, 이는 공지된 기술이다. 그러므로, 복수의 기지국 (22 내지 24) 은 지리학적으로 분배될 수도 있으나, 이동 교환국 (25) 에 커플링된다. 셀룰러 시스템 (12) 은 상이한 GPS 정보를 제공하고, 이동국의 위치를 계산하는데 사용하는 GPS 이페메리스 (ephemeris) 데이터를 제공할 수도 있는 참조 GPS 수신기 (29) 의 네트워크에 연결될 수도 있다. 셀룰러 시스템 (12) 은 상이한 갈릴레오 정보를 제공하고, 이동국의 위치를 계산하는데 사용하는 갈릴레오 이페메리스 데이터를 제공할 수도 있는 참조 갈릴레오 수신기 (30) 의 네트워크에 연결될 수도 있다. 셀룰러 시스템 (12) 는 모뎀 또는 다른 통신 인터페이스를 통해서 다른 컴퓨터 또는 네트워크 컴포턴트 및/또는 911 전화 콜에 대응하는 공용 안전 응답 포인트와 같은 응급 오퍼레이터 (operator) 에 의해 동작하는 컴퓨터 시스템에 커플링된다. IS-95 컴플라이언트 (compliant) CDMA 시스템에서, 각각의 기지국 또는 섹터 (22 내지 24) 는 고유하게 기지국을 식별하는 의사 랜덤 노이즈 (PN) 코드를 반복하여 변조된 파일럿 신호를 송신한다. 예를 들어, IS-95 컴플라이언트 CDMA 시스템에 대해서, PN 코드는 32,768 개 칩의 시퀀스이고, 매 26.67 mSec 마다 반복된다.
로케이션 서버 (26) 은 일반적으로 모뎀 또는 네트워크 인터페이스와 같은 통신 디바이스를 포함한다. 로케이션 서버 (26) 는 통신 디바이스 (예를 들어, 모뎀 또는 다른 네트워크 인터페이스) 를 통해서, 복수의 상이한 네트워크에 커플링될 수도 있다. 이러한 네트워크는 이동 교환국 (25) 또는 복수의 이동 교환국, 지상 기반 전화 시스템 스위치, 셀룰러 기지국 (22 내지 24), 다른 GPS 신호 수신기, 다른 갈릴레오 수신기, 또는 다른 프로세서 또는 로케이션 서버를 포함한다. 로케이션 서버 (26) 를 사용하는 방법의 다양한 예시는 U.S. 특허 제 5,841,396 호, 제 5,874,914 호, 제 5,812,087 호, 및 제 6,215,442 호를 포함하는 복수의 U.S. 특허에 설명되어져 왔다.
데이터 프로세싱 시스템의 형식인 로케이션 서버 (26) 는 마이크로프로세서 및 ROM 및 휘발성 RAM 및 비휘발성 메모리 (각각은 미도시) 에 커플링되는 버스 (bus) 를 포함한다. 프로세서는 캐시 메모리 (미도시) 에 커플링된다. 버스는 이러한 다양한 컴포넌트를 서로 연결시킨다. 로케이션 서버 (26) 는 모뎀 또는 이더넷 인터페이스와 같은 네트워크 인터페이스를 통해 데이터 프로세싱 시스템에 커플링되는 네트워크 저장 디바이스와 같은 셀룰러 시스템 (12) 으로부터 멀리 떨어진 비휘발성 메모리를 이용할 수도 있다. 버스는 다양한 브리지, 제어기 및/또는 어댑터를 통해 서로 연결되는 하나 이상의 버스를 포함할 수도 있고 이는 당업계에 잘 알려져 있다. 많은 경우에, 로케이션 서버 (26) 는 사람의 도움 없이 자동적으로 동작을 수행할 수도 있다. 사람의 상호작용이 필요한 어떤 디자인에서, I/O 제어기 (미도시) 는 디스플레이, 키보드, 및 다른 I/O 디바이스와 통신할 수도 있다. 더 적은 컴포넌트 또는 더 많은 컴포넌트를 가지는 다른 데이터 프로세싱 시스템 및 네트워크 컴퓨터가 본 발명에 사용될 수도 있고 로케이션 서버 또는 PDE 로 동작할 수도 있음을 인식할 것이다.
이동국 (31)
셀룰러 이동국 (31) ("이동국") 은 제 1 GNSS 수신기 (예를 들어, GPS 수신기 ; 34), 및 제 2 GNSS 수신기 (예를 들어, 갈릴레오 수신기 ; 35), 이동국 (MS) 송신기 (32), 및 이동국 수신기 (33) 을 포함한다. GPS 수신기 (34) 는 GPS 위성 (14 내지 17) 로부터 신호를 수신한다. 갈릴레오 수신기 (35) 는 신호를 갈릴레오 위성 (18 내지 21) 로부터 수신한다. MS 송신기 (32) 는 통신 신호를 BS 수신기 (28) 에 송신한다. MS 수신기 (33) 는 통신 신호를 BS 송신기 (27) 로부터 수신한다.
도 1 에 도시되지 않은, 이동국 (31) 의 다른 요소는, 예를 들어, GPS 안테나, 갈릴레오 안테나, 셀룰러 안테나, 프로세서, 사용자 인터페이스, 휴대용 파워 서플라이 및 메모리 디바이스를 포함한다. 프로세서는 프로세서 포트 (port) 및 다른 이동 기능을 더 포함한다.
이동국 (31) 에서, 각각의 위성 신호 수신 안테나 및 위성 신호 수신기는 위성 신호를 수신 및 프로세싱하는데 필요한 기능을 수행하기 위해서 획득 및 트래킹 (tracking) 회로 와 같은 회로 (미도시) 를 포함한다. 위성 신호 (예를 들어, 하나 이상의 위성 (14 내지 17 및/또는 18 내지 21) 으로부터 송신된 신호) 는 위성 안테나를 통해서 수신되고 획득 및 다양한 수신된 위성에 대한 PN (의사랜덤 노이즈) 코드를 획득하는 트래킹 회로에 입력이 된다. 회로 (예를 들어, 상호관계 지시자 (미도시)) 에 의해 생성된 데이터는, 위치 로케이션 데이터 (예를 들어, 위도, 경도, 시간, 위성 등) 를 생성하기 위해서, 단독으로 또는 셀룰러 시스템 (12) 에 의해 프로세싱되거나 수신된 다른 데이터와 함께 조합으로 프로세서에 의해 프로세싱된다.
셀룰러 안테나 및 셀룰러 송수신기 (예를 들어, MS 송신기 (32) 및 MS 수신기 (33)) 는 통신 링크에서 수신되고 송신되는 프로세싱 통신 신호에 대해 요구되는 기능을 수행하는 회로를 포함한다. 통신 링크는 일반적으로 통신 안테나 (미도시) 를 갖는 하나 이상의 기지국 (22 내지 24) 과 같은 다른 컴포넌트에 링크되는 무선 주파수 통신이다.
셀룰러 송수신기는 통신 신호 (예를 들어, 무선 주파수 신호) 을 통신 안테나 및 셀룰러 송수신기로 라우팅하고 라우팅되는 송신/수신 스위치 (미도시) 를 포함한다. 어떤 이동국에서, 밴드 분열 필터, 또는 "듀플렉서 (duplexer)" 는 T/R 스위치 대신에 사용된다. 수신된 통신 신호는 셀룰러 송수신기에서 통신 수신기에 입력이 되고, 프로세싱을 위해서 프로세서를 통과한다. 프로세서로부터 송신될 통신 신호는 송수신기에 있는 모듈레이터 및 주파수 컨버터 (미도시) 로 전파된다. 셀룰러 송수신기에 있는 파워 증폭기 (미도시) 는 하나 이상의 기지국 (22 내지 24) 로의 송신에 대한 적절한 레벨로 신호의 이득을 증가시킨다.
이동국 (31) 의 일 실시형태에서, GPS 수신기 (24) 및/또는 갈릴레오 수신기 (35) 에서의 획득 및 트래킹 회로에 의해 생성된 데이터는 통신 링크 (예를 들어, 셀룰러 채널) 를 통해 하나 이상의 기지국 (22 내지 24) 로 송신된다. 그 후, 로케이션 서버 (26) 는 하나 이상의 위성 수신기 (34 및 35) 로부터의 데이터, 데이터가 측정된 시간, 기지국의 위성 수신기 또는 이러한 데이터의 다른 소스로부터 수신되는 이페메리스 데이터에 기초하여 이동국 (31) 의 로케이션을 결정한다. 그 후 위치 로케이션 데이터는 이동국 (31) 또는 다른 원격 로케이션으로 다시 송신될 수 있다. 통신 링크를 이용하는 휴대용 수신기에 대한 상세한 디테일이 일반적으로 할당된 U.S. 특허 제 5,874,914 호에 개시된다.
이동국 (31) 은 데이터 입력 디바이스 및 데이터 출력 디바이스 (각각 미도시) 를 더 제공하는 사용자 인터페이스 (미도시) 를 포함할 수도 있다.
데이터 입력 디바이스는 일반적으로 사용자로부터 수동으로 또는 다른 전자 디바이스로부터 자동으로의 입력 데이터의 수신에 응답하는 프로세서에 데이터를 제공한다. 수동의 입력에 대해서, 데이터 입력 디바이스는 키보드 및 마우스이고, 예를 들어, 터치 스크린, 또는 마이크로폰 및 음성 인식 애플리케이션일 수도 있다.
데이터 출력 디바이스는 일반적으로 사용자 또는 다른 전자 디바이스에 의해 사용하기 위해서 프로세서로부터의 데이터를 제공한다. 사용자에게 출력하기 위해서, 데이터 출력 디바이스는 프로세서로부터의 디스플레이 신호의 수신에 응답하여 하나 이상의 디스플레이 이미지를 생산하는 디스플레이이나, 또한 예를 들어, 스피커 또는 프린터일 수도 있다. 디스플레이 이미지의 예는, 예를 들어, 텍스트, 그래픽, 비디오, 사진, 이미지, 그래프, 차트, 형식 등을 포함한다.
이동국 (31) 은 예를 들어, 컴퓨터 메모리 디바이스 또는 다른 유형의 또는 컴퓨터 판독가능 저장 매체와 같은 데이터 저장 디바이스의 임의의 유형을 나타내는 메모리 디바이스 (미도시) 를 또한 포함할 수도 있다. 메모리 디바이스는 하나 이상의 메모리 디바이스를 나타내며, 하나 이상의 로케이션에 위치되며, 이동국의 특정 구현에 의존하는 하나 이상의 기술에 의해서 구현된다. 추가하여, 메모리 디바이스는 프로세서에 의해 판독 가능하고 데이터 및/또는 프로세스를 포함하는 명령들의 시리즈를 저장 가능한 임의의 디바이스일 수도 있다. 메모리 디바이스의 예는 RAM, ROM, EPROM, EEPROM, PROM, 디스크 (하드 또는 플로피), CD-ROM, DVD, 플래시 메모리 등을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
이동국 (31) 은 이동국 (31) 의 동작을 제어하는 프로세서 (미도시) 를 포함할 수도 있다. 프로세서에서의 다른 이동 기능은 여기에 이미 설명되어 있지 않은 이동국 (31) 의 다른 기능 전부 또는 일부를 나타낸다. 이러한 다른 이동 기능은, 예를 들어, 이동국 (31) 이 전화를 하고 통신 데이터를 생성하게 하는 이동국의 동작을 포함한다.
이동국 (31) 은 이동국 (31) 의 전자 요소에 대한 휴대용 전자 에너지를 제공하고 저장하는 휴대용 파워 서플라이 (미도시) 를 포함할 수도 있다. 휴대용 파워 서플라이의 예는 베터리 및 연료 전지를 포함하나 제한되지는 않는다. 휴대용 파워 서플라이는 충전될 수도 있고 충전되지 않을 수도 있다. 휴대용 파워 서플라이는 일반적으로 제한된 양의 저장 전자 에너지를 가지고, 이동국이 동작을 계속할 수 있기 위해서 일정 양의 사용 후에 교환되거나 갱신될 필요가 있다.
이동국 (31) 은 고정될 수도 있고 (즉, 정지한) 및/또는 이동할 수도 (즉, 휴대용의) 있다. 이동국 (31) 은 하나 이상의 개인용 컴퓨터 (PC), 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 워크스테이션, 미니컴퓨터, 메인프레이, 수퍼컴퓨터, 네트워크 기반 디바이스, 데이터 프로세서, 개인 휴대용 정보 단말기 (PDA), 스마트 카드, 셀룰러 전화기, 페이저, 및 손목시계의 다양한 형식으로 구현될 수도 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
위치 로케이션 애플리케이션
위치 로케이션 애플리케이션의 예는 지상, 해상, 공기중에서의 무한한 다양한 애플리케이션을 포함한다. 과학적 집단은 GPS 를 정밀한 타이밍 특성 및 위치 정보에 사용한다. 측량자는 그들의 일의 증가된 부분에 GPS 를 사용한다. 위치 로케이션의 오락적 사용은 오락적 스포츠 가능성의 개수만큼이나 다양하다. 위치 로케이션은 몇몇만 이름을 들면, 하이커, 헌터, 산악 바이커, 및 크로스-컨츄리 스키어에게 인기가 있다. 특정 로케이션을 향한 그들의 길을 찾고, 자신이 얼마나 빨리 어떤 방향으로 가는지 알기 위해서 자신이 어디에 있는지를 계속해서 알고 싶은 사람은 글로벌 위치 설정 시스템의 이점을 이용할 수 있다. 위치 로케이션은 이동 수단 (vehicle) 에서도 일반적이다. 기본적인 시스템의 일부는 적절한 위치에 있고 버튼의 누름으로 (예를 들어, 디스패치 (dispatch) 센터에 당신의 현 위치를 송신함으로써) 응급 길가 보조를 제공한다. 더 정교한 시스템이 또한 도로 맵에서 이동 수단의 위치를 나타낸다. 현재 이러한 시스템은 운전자가 어디에 있는지를 계속 알려주고 목적 로케이션에 도달하기 위한 최적 경로를 제시한다.
위치 로케이션은 응급상황에 로케이션 기반 서비스에 대해서 셀룰러 전화기의 위치를 결정하는데 유용하다. 미국에서 셀룰러 위치 로케이션의 탑재는 FCC (Federal Communications Commissions) 의 강화된 9-1-1 지시의 결과이다. 그 지시는 네트워크 기반 해법에 대해서 67 퍼센트 콜에 대한 100 미터 정확도, 95 퍼센트 콜에 대한 300 미터 정확도를 요구하고, 핸드세트 기반 해법에 대해서 67 퍼센트 콜에 대한 50 미터 정확도, 95 퍼센트 콜에 대한 150 미터 정확도를 요구한다. 응급 통화가 시작되는 경우, 응급 서비스 조정 센터 - 공공 안전 응답 지점 (PSAP) 은 MLC 내에서 계산되는 로케이션을 사용한다. 응급 서비스 셀룰러 위치에 대한 요구가 이러한 영역에서 수립되어져 왔고 수립되고 있어도, 유럽 및 아시아에서 배치는 로케이션 기반 서비스 (LBS) 에 의해 유도된다.
글로벌 네비게이션 위성 시스템 ( GNSS )
"확대된" 또는 "확장된" GNSS (E-GNSS) 로 다르게 지칭되는, 보조-GNSS (A-GNSS) 는 GPS 외에 다른 위성 네비게이션 시스템의 개념을 확장한다. 예를 들어, GPS, GLONASS, 갈릴레오 및 다른 위성을 포함하는 10 년 동안 행성을 공전하는 80 개의 GNSS 위성이 있을 수도 있고, 모두는 각각의 시스템에 대한 상이한 기준에 기초하여 다양한 신호를 송신한다. 이것은 수신기 (예를 들어, 이동의 또는 고정된) 가 더 많은 위성 및 그들의 송신 신호에 액세스하게 하며, 정확도 및 위치 로케이션 결정의 산출을 개선시킬 수 있다. 더 많은 위성은 위치 정확도가 위성 기하학에 덜 영향을 받고, 위치 계산을 수행할 때 더 많은 리던던시 (redundancy) 를 제공하는 것을 뜻한다.
간략화된 GNSS 구성이 도 1 에 도시된다. 셀룰러 시스템 (12), 또는 광지역 참조 네트워크 (WARN) 의 다른 유형은 무선 네트워크의 적용 영역에 지리학적으로 위치된 GNSS 수신기의 네트워크이다. 셀룰러 시스템 (12) 은 GNSS 위성으로부터 방송 네비게이션 메세지를 수집하고, 이것을 처리하기 위해서 A-GNSS 서버 (예를 들어, PDE (26)) 로 제공한다. 이동국 (31) 은 응급 콜 또는 서비스가 로케이션을 요청하게 야기하고 메세지가 A-GNSS 서버로 전송되게 만든다. PDE (26) 는 요청되는 하나 이상의 기지국 (22 내지 24) 의 로케이션을 사용하여 GNSS 보조 데이터를 근사 로케이션으로 계산하고, 이동국 (31) 에 이것을 제공한다.
표준
A-GPS 서버의 상이한 컴포넌트는 3-GPP TS 23.271, TS 43.059 및 TS 25.305 에 정의된다. 서빙 이동 로케이션 센터 (SMLC) 는 무선 네트워크의 부분으로 배치되고, 목적은 네트워크내에서 핸드세트의 로케이션을 결정하는 것이다.
SMLC 는 GSM/GPRS 네트워크에서 동작하고 사용자 수준 해법을 갖는 상이한 무선 액세스 유형을 제공하는 경우, UMTS 네트워크 또는 SUPL 로케이션 플랫폼 (SLP) 에서 독립형 SMLC (SAS) 로 알려져 있다. SMLC 는 핸드세트 기반 및 핸드세트 보조 버젼에서 A-GPS 를 포함하는 모든 핸드세트 기반 및 네트워크 기반 무선 위치 로케이션 방법을 제공할 수도 있다.
핸드세트를 갖는 A-GPS 메세징에 대한 프로토콜을 지원하는 다양한 상이한 규격 (즉, 표준) 이 있다. GSM 네트워크는 RRLP 규격을 사용한다. UMTS 네트워크는 무선 리소스 제어 (RRC) 규격을 사용한다. CDMA 네트워크는 TIA IS-801 및 3GPP2 C.S0022 규격을 사용한다. 이러한 규격의 각각은 같은 기본 정보를 인코딩하는 상이한 방법을 열거하나, 무선 기술을 채용하는 것에 특정된다. 비록 본 설명이 RRLP 규격을 변경하는 예 (즉, 옵션) 를 설명하고 있지만, RRC 규격, IS-801 및 C.S0022 규격 또는 다른 규격이 동일한 또는 유사한 효과를 얻기 위해서 변경될 수도 있다.
RRLP 규격은 위치 설정 명령 및 가능한 보조 데이터를 이동국 (31) 에 제공하는 측정 위치 요청 메세지 (36, 도 1) 및 이동국 (31) 로케이션 추정 또는 이동국 (31) 으로부터의 의사-범위 측정을 셀룰러 시스템 (12) 에 제공하는 측정 위치 응답 메세지 (37, 도 1) 를 포함한다. RRC 규격, IS-801/C.S0022 규격 또는 임의의 다른 규격은 동일한 또는 유사한 효과를 얻기 위해서 요청 및/또는 응답 메세지를 포함할 수도 있다.
RRLP 위치 측정 메세지를 변경하는 4 개의 옵션
도 2 는 본 발명의 일 양태에 따르는, RRLP 규격에 대해 RRLP 위치 측정 요청 메세지 (36, 도 1) 및 RRLP 위치 측정 응답 메세지 (37, 도 1) 를 변경하는 4 개의 옵션을 나타내는 표 A 를 나타낸다. 표 A 에서, RRLP 위치 측정 요청 메세지 (36) 및 RRLP 위치 측정 응답 메세지 (37) 은 표 1 및 2 에서의 현재의 RRLP 규격에서 각각 나타난다. 옵션 1 은 변경된 RRLP 위치 측정 요청 메세지 및 변경된 RRLP 위치 측정 응답 메세지를 표 3 및 4 에서 각각 제공한다. 옵션 2 는 변경된 RRLP 위치 측정 요청 메세지 및 변경된 RRLP 위치 측정 응답 메세지를 표 5 및 6 에서 각각 제공한다. 옵션 3 는 변경된 RRLP 위치 측정 요청 메세지 및 변경된 RRLP 위치 측정 응답 메세지를 표 7 및 8 에서 각각 제공한다. 옵션 4 는 변경된 RRLP 위치 측정 요청 메세지 및 변경된 RRLP 위치 측정 응답 메세지를 표 9 및 10 에서 각각 제공한다.
옵션 1 은 갈릴레오/GNSS 를 새로운 위성 로케이션 방법으로 소개한다.
옵션 2 는 "GNSS 로케이션 방법' 을 소개하고 새로운 GNSS 정보 요소에서 다양한 콘스텔레이션 (GPS, 갈릴레오 및 가능한 미래의 위성 네비게이션 또는 증강 (augmentation) 시스템) 의 세부 사항을 요약한다.
옵션 3 는 특정 콘스텔레이션의 임의의 인터페이스 제어 문서 (ICD) 와 독립한 "GNSS 로케이션 방법" 을 소개한다.
옵션 4 는 옵션 1, 2 및 3 각각을 비교하고 평가한 후 옵션 2 및 3 의 이점의 조합을 소개한다.
옵션 1, 2 및 3 은 갈릴레오/GNSS 가 RRLP 규격에 어떻게 추가되는지를 설명한다.
측정 위치 요청 및 응답 메세지를 변경하는 방법
도 3 은 본 발명의 일 양태에 따르는 4 개의 옵션 중 하나에 따르는 현재의 RRLP 규격에 대한 RRLP 위치 측정 요청 메세지 (36) 및 RRLP 위치 측정 응답 메세지 (37) 을 변경하는 방법 (38) 을 나타낸다. 블럭 (50) 에서 방법 (38) 은 시작한다. 블럭 (51) 에서, 방법 (38) 은 RRLP 측정 위치 요청 메세지 (36) (예를 들어, 표 1) 을 식별한다. 블럭 (52) 에서, 방법 (38) 은 옵션 1 (예를 들어, 표 3), 옵션 2 (예를 들어, 표 5), 옵션 3 (예를 들어, 표 7) 또는 옵션 4 (예를 들어, 표 9) 에 따라 RRLP 측정 위치 요청 메세지 (36) (예를 들어, 표 1) 를 수정한다. 블럭 (53) 에서, 방법 (38) 은 RRLP 측정 위치 응답 메세지 (37) (예를 들어, 표 2) 를 식별한다. 블럭 (54) 에서, 방법 (38) 은 옵션 1 (예를 들어, 표 4), 옵션 2 (예를 들어, 표 6), 옵션 3 (예를 들어, 표 8), 옵션 4 (예를 들어, 표 10) 에 따라 RRLP 측정 위치 응답 메세지 (37) (예를 들어, 표 2) 를 수정한다.
각각의 표 3, 5, 7 및 9 는 옵션 1, 2, 3 및 4 에 대한 수정된 RRLP 측정 위치 요청 메세지를 각각 나타내고, 제 2 GNSS 시스템 (예를 들어, 갈릴레오) 를 지원하는 새로운 요소 (60) 뿐만 아니라, 표 1 에 도시된, 현재의 RRLP 측정 위치 요청 메세지의 요소를 포함한다. 각각의 표 4, 6, 8 및 10 은 옵션 1, 2, 3 및 4 에 대한 수정된 RRLP 측정 위치 응답 메세지를 각각 나타내고, GNSS 시스템 (예를 들어, 갈릴레오) 에 대한 새로운 요소 (60) 뿐만 아니라, 표 2 에 도시된, 현재의 RRLP 측정 위치 응답 메세지의 요소를 포함한다. 참조 숫자 (60) 은 비록 표 각각에서 새로운 요소가 상이할 수도 있지만, 일반적으로 표 (3-10) 각각의 새로운 요소를 식별한다. 표 3 내지 10 의 각각에서, 현재의 요소는 비록 필요 조건이 아니라고 하더라도 새로운 요소에 앞서 먼저 나열된다. 그러므로, 표 3, 5, 7 및 9 각각의 시작은 표 1 의 요소를 포함하고 표 1 의 요소와 같으며, 표 4, 6, 8 및 10 각각의 시작은 표 2 의 요소를 포함하고 표 2 의 요소와 같다.
현재의 RRLP 측정 위치 요청 및 응답 메세지
도 4 는 본 발명의 일 양태에 따르는 현재의 RRLP 규격에 대한 RRLP 위치 측정 요청 메세지 (36) 를 나타내는 표 1 이다. 도 5 는 본 발명의 일 양태에 따르는 현재의 RRLP 규격에 대한 RRLP 위치 측정 응답 메세지 (37) 를 나타내는 표 2 이다.
도 4 및 5 는 보조-GPS (A-GPS) 에 대한 RRLP 규격에서 현재 설명되는, 현재 RRLP 측정 위치 요청 및 응답 메세지를 각각 나타내며, RRLP 규격에 갈릴레오의 도입으로 인한 변화를 나타낸다. RRLP 규격 (TS 44.031) 은 갈릴레오/GNSS 를 지원하기 위해 변경될 필요가 있는, 메인 GERAN 규격이다. RRLP 규격은 명령 및 보조 데이터 요소의 위치 설정의 세부 설명을 포함한다.
RRLP 규격은 위치 설정 명령 및 가능한 보조 데이터를 이동국 (31) 에 제공하는 측정 위치 요청 메세지 및 이동국 (31) 로케이션 추정 및 이동국 (31) 으로부터의 의사-범위 측정을 셀룰러 시스템 (12) 에 제공하는 측정 위치 응답 메세지를 포함한다.
갈릴레오/GNSS 의 도입에 대해 필요한 변화는 표 1 및 2 의 가장 오른쪽 열에 요약된다. 가장 오른쪽 열의 빈 공간은 변화가 필요하지 않음을 나타낸다. 가장 오른 열에 나타난 변화는 임의의 특정 옵션 (즉, 옵션 1 내지 4) 에 특정되지 않으며, 어떤 현존하는 A-GPS 파라미터가 재사용될 수도 있는지 또는 교체되거나, 확장되거나 또는 다른 경우 변경될 필요가 있을 수도 있는지를 나타낸다. 어떤 경우에, 어떤 파라미터 변화가 완성될 수 있기 전에 갈릴레오 상에 더 많은 정보 (예를 들어, 최종 규격) 가 필요할 것이다.
표 1 및 2 각각에서, 표 3 내지 10 에서와 같이, ">" 심볼의 개수는 ASN.1 인코딩 내의 필드의 계층 레벨을 나타낸다.
옵션 1 - 새로운 로케이션 방법 "갈릴레오"
도 6 및 7 은 본 발명의 일 양태에 따라 옵션 1 에 따르는 변경된 RRLP 위치 측정 요청 메세지를 나타내는 표 3 을 나타낸다. 도 8 및 9 는 본 발명의 일 양태에 따라 옵션 1 을 따르는 변경된 RRLP 위치 측정 응답 메세지를 나타내는 표 4 를 나타낸다.
옵션 1 에서, 새로운 갈릴레오 요소 (60) 는 A-GPS 와 유사한 표 1 에 나타나는 현재의 RRLP 규격에 추가된다. 현재의 A-GPS 특정 정보 요소는 계속 사용되고 새로운 갈릴레오 특정 정보 요소 (60) 가 추가된다.
RRLP 규격에 대한 변경은 릴리즈 7 확장 컨테이너에서 새로운 정보 요소의 도입이고 각각 측정 위치 요청 메세지 및 측정 위치 응답 메세지에 대한 표 3 및 4 에 요약된다.
옵션 1 은 다양한 방법으로 구현되고, 표 3 및 4 는 하나의 예를 설명한다.
옵션 1 의 이점은 다음을 포함한다:
1. 현재 RRLP 프로토콜의 간단한 전개. 현재의 A-GPS 정보 요소는 결합된 GPS-갈릴레오 수신기에 대해 여전히 사용될 수도 있다. A-GPS 전용 수신기는 현재의 A-GPS 정보 요소를 계속 사용할 수도 있으며, 갈릴레오 전용 수신기는 새롭게 추가된 정보 요소의 대부분 또는 새롭게 추가된 정보요소만을 사용할 수도 있다.
2. 현재의 프로토콜 및 A-GPS 구현의 백워드 (backward) 호환성이 보존된다. 현재의 A-GPS 구현 (SMLC 및 MS) 은 갈릴레오의 도입에 의해 영향받지 않을 수도 있다.
3. 종래의 및 보조 GNSS 모델이 상이한 사용자 알고리즘을 필요로 하지 않을 수도 있다.
옵션 1 의 도전은 다음을 포함한다:
1. 보조 데이터 요소는 ICD 규격이다. 그러므로, 최종 갈릴레오 ICD 가 이용가능하기 전에 모든 요청되는 갈릴레오 보조 데이터 요소를 정의하는 것이 가능하지 않을 수도 있다.
2. 일반적인 접근이 없다. 새로운 GNSS 시스템이 추가될 때마다, 규격은 따라서 변경되어야 한다.
옵션 2 - 새로운 로케이션 방법 " GNSS "
도 10 및 11 은 본 발명의 일 양태에 따라 옵션 2 에 따르는 변경된 RRLP 위치 측정 요청 메세지를 나타내는 표 5 를 나타낸다. 도 12 및 13 은 본 발명의 일 양태에 따라 옵션 2 에 따르는 RRLP 위치 응답 메세지를 나타내는 표 6 을 나타낸다.
옵션 2 에서, 새로운 로케이션 방법 "GNSS" 가 도입되고, GPS 및/또는 갈릴레오 특정 정보 요소가 GNSS 정보 요소에 요약된다.
RRLP 규격에 대해 필요한 변경은 릴리즈 7 확장 컨테이너에서 새로운 정보 요소의 도입이고, 각각 측정 위치 요청 및 측정 위치 응답 메세지로 표 5 및 6 에 요약된다.
옵션 2 는 다양한 방법 및 일 예로 설명된 표 5 및 6 으로 구현될 수도 있다. 표 5 및 6 에 나타난 예는 공동 ASN.1 인코딩이 GPS 및 갈릴레오에 대해 가능한 것을 가정하는 제안을 따른다.
옵션 2 의 이점은 다음을 포함한다:
1. 옵션 2 는 동일한 GNSS 신호를 공유하기 위해서 GPS 및 갈릴레오 호환성이 제공되고 임의의 새로운 GNSS 시스템에 대해 RRLP 에서 덜 추가적인 ASN.1 인코딩을 초래할 수도 있다.
2. 종래의 및 보조 GNSS 모드는 상이한 사용자 알고리즘을 필요로 하지 않을 수도 있다.
옵션 2 의 도전은 다음을 포함한다:
1. RRLP 에서 2 개의 브랜치가 생성된다. 현재의 A-GPS 구현은 현재의 정보 요소의 사용을 계속할 수도 있고, 미래의 GPS/갈릴레오 구현 (SMLC 및 MS) 은 현재의 A-GPS 정보 요소 및 새로운 GNSS 정보 요소를 모두 지원할 수도 있다. 터미널 및 SMLC 및 GNSS 가 가능한 경우, 새로운 GNSS 정보 요소만이 A-GPS 전용의 경우에도 사용될 수도 있다. 그러나, GNSS 가능 터미널이 모든 네트워크에 있는 모든 SMLC 가 양쪽의 프로토콜 브랜치를 지원하는 것을 보장할 수 없는 경우에도 현재의 A-GPS 정보를 제공할 것이다 (예를 들어, GNSS 가 릴리즈 7 에 추가된다고 가정하면, 모든 SMLC 가 릴리즈 7 을 지원할때까지, 새로운 릴리즈 7 가능 터미널은 또한 릴리즈 6 를 지원해야 한다).
2. A-GPS 관련 정보 요소는 현재의 RRLP 에서 그리고 새로운 GNSS 브랜치에서 2 번 정의된다.
3. 보조 데이터 요소는 ICD 에 특정되나, 공동 ASN.1 인코딩을 포함한다. 공동 ASN.1 인코딩은 실행가능하지 않을 수도 있다.
이러한 미래의 시스템이 GPS 및 갈릴레오에 호환되지 않는 경우, 이러한 옵션을 사용하는 미래의 네비게이션 또는 증진 시스템을 추가한는 것이 어렵거나 불가능할 수도 있다. 이러한 경우에, 다른 옵션 (예를 들어, 옵션 1 또는 옵션 4) 로 복귀하는 것이 필요할 수도 있다.
옵션 3 - 임의의 ICD 로부터 독립한 새로운 로케이션 방법 " GNSS "
도 14 는 본 발명의 일 양태에 따르는, 옵션 3 에 따르는 변경된 RRLP 위치 측정 요청 메세지를 나타내는 표 7 을 나타낸다. 도 15 및 16 은 본 발명의 일 양태에 따르는, 옵션 3 에 따르는 RRLP 위치 측정 응답 메세지를 나타내는 표 8 을 나타낸다.
옵션 3 은 옵션 2 와 유사하나 (즉, 새로운 위치 설정 방법 "GNSS" 가 도입된다), 접근은 콘스텔레이션 데이터 측면에서뿐만 아니라 구조의 측면에서 일반적이다. 보조 데이터 요소 및 측정 결과는 임의의 ICD 에 특정되지 않을 것이다.
위성 네비게이션 데이터의 사용 또는 재사용 및 A-GPS 컨셉의 확장 대신, 위치 설정 보조 데이터는 A-GNSS 가능 터미널에 대해 특히 생성된다. 예를 들어, 네비게이션 모델은 GPS 또는 갈릴레오 이페메리스 파라미터에 독립하여 인코딩될 것이고, 중간 지구 궤도 (MEO) 위성에 대한 임의의 궤도 모델을 만족할 수도 있다. 시간은 GPS 또는 갈릴레오 TOW (time of week) 에 독립되고, 예를 들어, UTC (universal time coordinate) 가 사용될 수도 있다.
RRLP 에서, 옵션 3 는 옵션 2 와 유사해 보일 수도 있으나, 독립 콘스텔레이션으로 명백히 구분될 필요는 없다. 상이한 콘스텔레이션이 구분되기 위해서 필요하나, GPS/갈릴레오 수신기는 GPS 및 갈릴레오 특정 신호를 측정 가능할 필요가 있다. 표 7 및 8 에서 예가 나타난다. 모든 추가된 요소의 세부 설명은 새롭게 정의될 필요가 있으며 특정 ICD 에 참조되지는 않는다.
옵션 3 의 이점은 다음을 포함한다:
1. 프로토콜 포인트의 관점에서 일반적인 접근. 이동국 수신기는 GPS 및 갈릴레오 콘스텔레이션을 보조 데이터의 수신 및 측정의 반환의 관점으로 단일 GNSS 로 볼 수도 있다.
2. 보조 데이터 요소는 특정 ICD 에 의존하지 않는다. 미래의 시스템은 규격에 필요한 최소의 변화 또는 변화를 필요로 하지 않고 지원될 수도 있다.
옵션 3 의 도전은 다음을 포함한다:
1. 2 개의 브랜치가 RRLP 에서 생성된다. 현재의 A-GPS 구현은 현재의 정보 요소를 사용하기 위해서 계속될 수도 있고, 미래의 GPS-갈릴레오 구현 (SMLC 및 MS) 은 현재의 A-GPS 정보 요소 및 새로운 GNSS 정보 요소 모두를 지원할 수도 있다. 터미널 및 SMLC 가 GNSS 가능한 경우, 새로운 GNSS 정보 요소만이 A-GPS 전용의 경우에도 사용될 수도 있다. 그러나, GNSS 가능 터미널은 네트워크에 있는 SMLC 가 양쪽의 프로토콜 브랜치를 지원하는 것을 보장할 수 없는 경우에도 현재의 A-GPS 정보를 제공할 것이다 (예를 들어, GNSS 가 릴리즈 7 에 추가된다고 가정하면, SMLC 가 릴리즈 7 을 지원할때까지, 새로운 릴리즈 7 가능 터미널은 또한 릴리즈 6 를 지원해야 한다).
2. 새로운 공동 궤도 모델 및 새로운 최단 참조 프레임은 이 접근을 일반적으로 유지하게 정의될 필요가 있을 수도 있다. 현재의 A-GPS 사용자 알고리즘을 더 이상 사용할 가능성이 없을 수도 있다. 새로운 GNSS 프로토콜은 현재의 A-GPS 구현과 호환하지 않을 수도 있다.
3. 종래의 및 보조 GNSS 구현은 상이할 수도 있다. 종래의 및 보조 모드에 대한 상이한 사용자 알고리즘이 필요할 수도 있다. 종래의 모드는 보조 모드의 특별한 경우로 더 이상 인식되지 않을 수도 있다.
새로운 옵션 4 - 현재의 GPS 유닛 및 포맷을 사용하여 갈릴레오를 추가
도 17 및 18 은 본 발명의 일 양태에 따르는, 옵션 4 를 따르는 RRLP 위치 측정 요청 메세지를 나타내는 표 9 이다. 도 19 및 20 은 본 발명의 일 양태에 따르는, 옵션 4 를 따르는 RRLP 위치 측정 응답 메세지를 나타내는 표 10 이다.
옵션 2 및 3 의 도전 중 하나는 RRLP 에서 새로운 프로토콜 브랜치의 도입이고, A-GPS 의 지원에 대해 2 개의 상이한 프로토콜 포맷이 있음을 뜻한다. 그러므로, 갈릴레오의 도입은 또한 A-GPS 전용 구현에 결국 영향을 미칠 수도 있다. 다른 경우에, 옵션 2 및 3 는 일반적일 수도 있고 "글로벌 네비게이션 위성 시스템 (GNSS)" 의 개념을 도입한다. 옵션 3 는 또한 특정 ICD 에 독립적인 이점을 가지고, 그로 인해, 미래의 위성 시스템은 규격에 최소의 변화를 필요로하거나 변화 없이 지원될 수도 있다.
옵션 4 는 옵션 1, 2 및 3 의 장점을 결합하고, 옵션 1, 2 및 3 와 관련된 도전의 대부분을 배제한 다른 접근을 설명한다.
옵션 4 에서, 갈릴레오 또는 다른 GNSS 시스템은 현재의 A-GPS 정보 요소를 사용하여 추가된다. 새로운 갈릴레오 (또는 다른 GNSS) 특정 정보 요소 (예를 들어, 옵션 1 및 2) 또는 새로운 GNSS 정보 요소 (예를 들어, 옵션 3) 를 정의하는 대신, 현재의 A-GPS 정보 요소는 또한 새로운 갈릴레오 특정 SV-ID 를 도입하여 갈릴레오 위성체 (SV) 에 대해 사용된다. 현재의 SV-ID (1 내지 64) 는 GPS 위성에만 사용되고, 추가적인 SV-ID (예를 들어, 65 내지 128) 은 갈릴레오에 대해 예약된다. 충분한 추가적인 SV-ID 가 미래의 위성 네비게이션 시스템이 쉽게 추가 가능하게 정의된다.
갈릴레오 및 상상된 미래의 정보 요소는 현재의 GPS 유닛 및 포맷으로 변환될 수 있는 미터, 초, 라디안, Hz 등으로 변환될 수도 있다. 변환은 같은 방식으로 송신기 및 수신기 양쪽의 정보 요소에서 적용되는 잘 정의된 공동 가정에 기초한다. 현재의 GPS 정보 요소 파라미터가 임의의 유사한 위성 시스템을 커버하는 적당한 범위를 갖고 있는 경우, 이러한 변환이 가능하다.
새로운 갈릴레오 SV-ID 에 대한 시간 의존성 보조 데이터는 GPS 시간 (옵션 4a) 으로 변형될 수도 있고, 파라미터 GPS 의 갈릴레오 시간 오프셋 (GGTO) 으로의 변환과 함께 갈릴레오 시간 (옵션 4b) 을 사용할 수 있다. SMLC (옵션 4a) 또는 MS (옵션 4b) 는 공동 GPS 시간 프레임으로의 변환을 수행한다. 임의의 네비게이션 시간 프레임이 UTC 로 변형될 수 있고 GPS 시간이 될 수 있으므로, 옵션 3 (예를 들어, UTC) 에서 제 3 시간 스케일을 도입할 필요가 없다.
ASN.1 의 현재의 SV-ID 는 확장 가능하지 않으므로, 미래의 GNSS 또는 증진 시스템이 추가되는 것을 허용하는 예를 들어, 255 개 (또는 511 개 또는 1023 개) 까지의 ID 를 커버하는 새로운 "추가적인 SV-ID" 가 정의될 필요가 있다. SV 의존성인 모든 현재의 GPS 보조 데이터는 64 개 보다 많은 SV-ID 에 대해서 적용되는 "추가적인 보조 데이터" IE 에서 정의된다. "추가적인 보조 데이터" IE 의 인코딩은 GPS 에 대한 현재의 보조 데이터 IE 와 완전히 동일하다. 그러므로, 현재의 프로토콜 및 구현에 미치는 영향을 최소화하나, 접근은 아직 일반적이다.
옵션 4 를 구현하는 복수의 가능성이 있을 수도 있다. 표 9 및 10 에 나타난 예는 하나의 가능성만을 나타낼 수도 있다. 어떤 새로운 ASN.1 코딩은 RRLP 세그먼트를 생성하는 규정을 열거하여 피할 수도 있다. 예를 들어, 새로운 콘스텔레이션 ID 파라미터 (또는 가능한 SV ID 증분) 은 콘스텔레이션 특정 데이터를 포함하는 임의의 RRLP 컴포넌트에 포함될 수 있다. 하나 이상의 콘스텔레이션에 대한 데이터는 동일한 RRLP 컴포넌트에 포함되지 않을 수도 있다. 이것은 임의의 콘스텔레이션에 대한 현재의 GPS ASN.1 파라미터를 재사용하는 것을 가능하게 할 수도 있고, 새로운 ASN.1 을 정의하는 것을 피할 수도 있다.
옵션 4 의 이점은 다음을 포함한다:
1. 현재의 프로토콜 및 구현에 호환가능한 일반적인 접근. 사용자 수신기는 GPS 및 갈릴레오 콘스텔레이션을 단일 GNSS (보조 데이터의 수신 및 측정을 되돌리는 관점으로부터) 로 볼 수도 있다.
2. 현재의 프로토콜의 발전. 현재의 A-GPS 정보 요소는 결합된 GPS-갈릴레오 수신기에 대해 사용될 수도 있다.
3. 현재의 프로토콜 및 A-GPS 구현의 백워드 호환성이 보존될 수도 있다. 현재의 A-GPS 구현은 갈릴레오의 도입에 의해 영향받지 않을 수도 있다.
다른 구현 방법
여기에 포함된 시스템, 요소, 및/또는 프로세스는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그들의 조합으로 구현될 수도 있고, 하나 이상의 프로세서를 포함할 수도 있다. 프로세서는 디바이스 및/또는 일을 수행하기 위한 머신 판독가능 명령들의 세트이다. 프로세서는 프로세스를 포함하는 일련의 명령들을 실행가능한 임의 디바이스일 수도 있으며, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 제어기, 주문형 직접회로 (ASIC), 유한 상태 머신, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 또는 다른 메카니즘을 포함하나 한정되지는 않는다. 프로세서는 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 소프트웨어의 임의의 조합을 포함한다. 프로세서는 실행가능 애플리케이션 또는 절차 또는 정보 디바이스에 의해 사용하고 및/또는 출력 디바이스로 정보를 라우팅하기 위해서 정보를 계산하고, 조종하고, 분석하고, 변경하고, 변환하고, 또는 송신하여 저장된 및/또는 수신된 정보상에서 동작한다.
실행가능 애플리케이션은 소정의 기능을 구현하는 머신 코드 또는 머신 판독가능 명령을 포함하고, 예를 들어, 오퍼레이팅 (operating) 시스템, 소프트웨어 애플리케이션 프로그램, 또는 다른 정보 프로세싱 시스템 (예를 들어, 사용자 커맨트 또는 입력에 응답하는) 을 포함한다.
실행 가능 절차는 코드의 세그먼트 (즉, 머신 판독가능 명령), 서브 루틴, 또는 코드의 다른 별개의 섹션 또는 하나 이상의 특정 프로세스를 수행하는 실행가능 애플리케이션의 부분이고, 수신된 입력 파라미터 (또는 수신된 입력 파라미터에 응답하여) 상의 동작의 수행 및 결과 출력 파라미터의 제공을 포함할 수도 있다.
다양한 실시형태에서, 하드와이어드 (hardwired) 회로는 본 발명을 구현하기 위해서 소프트웨어 명령의 조합에서 사용될 수도 있다. 그러므로, 기술은 하드웨어 회로 및 소프트웨어의 특정 조합에 한정되지 않으며, 데이터 프로세싱 시스템에 의해 실행되는 명령들에 대한 임의의 특정 소스에 한정되지도 않는다. 추가하여, 본 설명 전체에서, 다양한 기능 및 동작은 설명을 간략화하는 소프트웨어 코드에 의해 야기되거나 수행되도록 설명된다. 그러나, 당업자는 이러한 식에 의해서 의미하는 바가 프로세서에 의한 코드의 실행으로부터 야기되는 기능인 것을 인식할 것이다.
본 발명의 양태가 적어도 부분적으로 소프트웨어에 구체화될 수도 있는 것은 본 설명으로부터 자명할 것이다. 기술은 머신 판독가능 매체에 포함되는 명령들의 프로세서 실행 시퀀스에 응답하여 다른 데이터 프로세싱 시스템 또는 컴퓨터 시스템에 표현될 수도 있다.
머신 판독가능 매체는 머신 (예를 들어, 컴퓨터, 네트워크 디바이스, 개인용 휴대 단말기, 컴퓨터, 데이터 프로세서, 제조 툴, 하나 이상의 프로세서의 세트를 갖는 임의의 디바이스 등) 에 의해 액세스 가능한 형식에서의 정보를 제공하는 (즉, 저장하고 및/또는 송신하는) 임의의 메카니즘을 포함한다. 머신 판독가능 매체는 소프트웨어 및 데이터 프로세싱 시스템에 의해 실행되는 경우 시스템이 본 발명의 다양한 방법을 수행하게 하는 데이터의 저장에 사용될 수 있다. 이 실행 가능 소프트웨어 및/또는 데이터의 부분은 다양한 장소에 저장될 수도 있다. 예를 들어, 기계 판독가능 매체는 기록할 수 있는/기록할 수 없는 미디어 (예를 들어, 읽기 전용 메모리 (ROM), 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 마그네틱 디스크 저장 미디어, 광 저장 미디어, 플래시 메모리 디바이스, 비-휘발성 메모리, 캐시, 원격 저장 디바이스 등) 뿐만 아니라 전자, 광, 음향 또는 다른 형식의 전파되는 신호 (예를 들어, 캐리어 파, 적외선 신호, 디지털 신호 등) 등을 포함한다. 다음의 설명에서, 발명은 특정 예시적인 실시형태의 참조와 함께 설명되어 진다. 다음의 청구항에서 본 발명의 넓은 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형이 적용될 수도 있는 것은 명백할 것이다. 상세한 설명 및 도면은 따라서 제한적이기보다는 설명적인 것으로 고려되어야 할 것이다.

Claims (37)

  1. 제 1 규격에 따라 동작하도록 적응되고, 제 1 복수의 위성체 (SV ; satellite vehicles) 들을 포함하는 제 1 글로벌 네비게이션 위성 시스템 (GNSS) 으로서, 상기 제 1 복수의 SV 들은 제 1 복수의 대응되는 고유 아이디 (ID) 들에 의해 식별되도록 적응되는, 제 1 GNSS;
    상기 제 1 규격과는 상이한 제 2 규격에 따라 동작하도록 적응되고, 상기 제 1 복수의 SV 들과는 상이한 제 2 복수의 SV 들을 포함하는, 상기 제 1 GNSS 와는 상이한 제 2 GNSS 로서, 상기 제 2 복수의 SV 들은, 상기 제 1 복수의 대응되는 고유 아이디 (ID) 들과는 상이한 제 2 복수의 대응되는 고유 아이디 (ID) 들에 의해 식별되도록 적응되는, 제 2 GNSS; 및
    상기 제 1 복수의 대응되는 고유 ID 에 응답하여 상기 제 1 복수의 SV 들로부터 송신되는 제 1 복수의 대응되는 신호들을 수신하고 식별하도록 적응되고, 상기 제 2 복수의 대응되는 고유 ID 에 응답하여 상기 제 2 복수의 SV 들로부터 송신되는 제 2 복수의 대응되는 신호들을 수신하고 식별하도록 적응되고, 상기 제 1 복수의 대응되는 신호들 및 상기 제 2 복수의 대응되는 신호들의 수신 및 식별에 응답하여 위치 로케이션 정보를 결정하도록 적응되는 프로세서를 포함하는, 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서와 통신하도록 적응되고, 상기 위치 로케이션 정보의 수신에 응답하여 이동국의 위치를 식별하도록 적응되는 이동국을 더 포함하는, 통신 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 이동국 및 로케이션 서버 중 적어도 하나에 로케이팅되는, 통신 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 로케이션 서버로부터 상기 이동국으로 송신된 측정 위치 요청 메세지를 더 포함하는, 통신 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 측정 위치 요청 메세지는,
    상기 제 1 GNSS 에 대한 위치 설정 방법을 나타내는 제 1 정보; 및
    상기 제 1 GNSS 에 대한 위치 설정 방법에 대응되고, 상기 제 2 GNSS 에 대한 위치 설정 방법을 나타내는 제 2 정보를 더 포함하는, 통신 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 측정 위치 요청 메세지는,
    상기 제 1 GNSS 에 대한 보조 데이터를 나타내는 제 1 정보; 및
    상기 제 1 GNSS 에 대한 보조 데이터에 대응되고, 상기 제 2 GNSS 에 대한 보조 데이터를 나타내는 제 2 정보를 더 포함하는, 통신 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 GNSS 에 대한 보조 데이터를 나타내는 제 1 정보 및 상기 제 2 GNSS 에 대한 보조 데이터를 나타내는 제 2 정보 각각은,
    차이 보정 (differential corrections), 네비게이션 모델, 알마낙 (almanac), 획득 보조 및 실시간 무결성 (real-time integrity) 중 하나 이상을 더 포함하는, 통신 시스템.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 이동국으로부터 상기 로케이션 서버로 송신된 측정 위치 응답 메세지를 더 포함하는, 통신 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 측정 위치 응답 메세지는,
    상기 제 1 GNSS 에 대한 측정 정보를 나타내는 제 1 정보; 및
    상기 제 1 GNSS 에 대한 측정 정보에 대응되고, 상기 제 2 GNSS 에 대한 측정 정보를 나타내는 제 2 정보를 더 포함하는, 통신 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 GNSS 에 대한 측정 정보를 나타내는 제 1 정보 및 상기 제 2 GNSS 에 대한 측정 정보를 나타내는 제 2 정보 각각은,
    프레임 번호, 글로벌 위치 설정 위성 (GPS) TOW (time of week) 및 측정 파라미터들 중 하나 이상을 더 포함하는, 통신 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 측정 파라미터들은, SV ID, C/N0, 도플러, 칩 전체, 칩 일부, 다중경로 (multi-path) 지시자 및 RMS 의사-범위 오차 중 하나 이상을 더 포함하는, 통신 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 GNSS 및 상기 제 2 GNSS 는, 글로벌 위치 설정 위성 (GPS) 시스템 및 갈릴레오 위성 시스템을 각각 더 포함하는, 통신 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 대응되는 신호들 및 상기 제 2 복수의 대응되는 신호들 각각은,
    상기 제 2 복수의 대응되는 신호들에 대한 시간 의존성 보조 데이터가 상기 제 1 복수의 대응되는 신호들에 대한 시간 의존성 보조 데이터로 해석되도록 적응되는, 시간 의존성 보조 데이터를 더 포함하는, 통신 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 대응되는 신호들 및 상기 제 2 복수의 대응되는 신호들 각각은,
    상기 제 2 복수의 대응되는 신호들에 대한 시간 의존성 보조 데이터가, 상기 제 1 복수의 대응되는 신호들에 대한 시간 의존성 보조 데이터에서 상기 제 2 복수의 대응되는 신호들에 대한 시간 의존성 보조 데이터로 변환하는 것을 나타내는 오프셋과 함께 결합되는, 시간 의존성 보조 데이터를 더 포함하는, 통신 시스템.
  15. 제 1 복수의 위성체 (SV) 들과 연관되는 제 1 복수의 대응되는 고유 ID 들에 응답하여, 제 1 규격에 따라 동작하도록 적응되는 제 1 네비게이션 위성 시스템 (NSS) 과 연관하여 제 1 복수의 SV 들로부터 송신된 제 1 복수의 대응되는 신호들을 수신하고 식별하고,
    제 2 복수의 SV 들과 연관되는 제 2 복수의 대응되는 고유 ID 들에 응답하여, 제 2 규격에 따라 동작하도록 적응되는 제 2 네비게이션 위성 시스템 (NSS) 과 연관하여 제 2 복수의 SV 들로부터 송신된 제 2 복수의 대응되는 신호들을 수신하고 식별하고,
    상기 제 1 복수의 대응되는 신호들 및 상기 제 2 복수의 대응되는 신호들의 수신 및 식별에 응답하여 위치 로케이션 정보를 결정하도록 적응되는 프로세서를 포함하는, 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 프로세서는 이동국 및 로케이션 서버 중 적어도 하나에 로케이팅되는, 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 로케이션 서버로부터 상기 이동국으로 송신된 측정 위치 요청 메세지를 더 포함하는, 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 측정 위치 요청 메세지는,
    상기 제 1 NSS 에 대한 위치 설정 방법을 나타내는 제 1 정보; 및
    상기 제 1 NSS 에 대한 위치 설정 방법에 대응되고, 상기 제 2 NSS 에 대한 위치 설정 방법을 나타내는 제 2 정보를 더 포함하는, 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 측정 위치 요청 메세지는,
    상기 제 1 NSS 에 대한 보조 데이터를 나타내는 제 1 정보; 및
    상기 제 1 NSS 에 대한 보조 데이터에 대응되고, 상기 제 2 NSS 에 대한 보조 데이터를 나타내는 제 2 정보를 더 포함하는, 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 NSS 에 대한 보조 데이터를 나타내는 제 1 정보 및 상기 제 2 NSS 에 대한 보조 데이터를 나타내는 제 2 정보 각각은,
    차이 보정, 네비게이션 모델, 알마낙, 획득 보조 및 실시간 무결성 중 하나 이상을 더 포함하는, 장치.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 이동국으로부터 상기 로케이션 서버로 송신되는 측정 위치 응답 메세지를 더 포함하는, 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 측정 위치 응답 메세지는,
    상기 제 1 NSS 에 대한 측정 정보를 나타내는 제 1 정보; 및
    상기 제 1 NSS 에 대한 측정 정보에 대응되고, 상기 제 2 NSS 에 대한 측정 정보를 나타내는 제 2 정보를 더 포함하는, 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 NSS 에 대한 측정 정보를 나타내는 제 1 정보 및 상기 제 2 NSS 에 대한 측정 정보를 나타내는 제 2 정보 각각은,
    프레임 번호, 글로벌 위치 설정 위성 (GPS) TOW 및 측정 파라미터들 중 하나 이상을 더 포함하는, 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 측정 파라미터들은, SV ID, C/N0, 도플러, 칩 전체, 칩 일부, 다중경로 지시자 및 RMS 의사-범위 오차 중 하나 이상을 더 포함하는, 장치.
  25. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 NSS 및 상기 제 2 NSS 는, 글로벌 위치 위성 (GPS) 시스템 및 갈릴레오 위성 시스템을 각각 더 포함하는, 장치.
  26. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 대응되는 신호들 및 상기 제 2 복수의 대응되는 신호들 각각은,
    상기 제 2 복수의 대응되는 신호들에 대한 시간 의존성 보조 데이터가 상기 제 1 복수의 대응되는 신호들에 대한 시간 의존성 보조 데이터로 해석되도록 적응 되는, 시간 의존성 보조 데이터를 더 포함하는, 장치.
  27. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 대응되는 신호들 및 상기 제 2 복수의 대응되는 신호들 각각은,
    상기 제 2 복수의 대응되는 신호들에 대한 시간 의존성 보조 데이터가, 상기 제 1 복수의 대응되는 신호들에 대한 시간 의존성 보조 데이터에서 상기 제 2 복수의 대응되는 신호들에 대한 시간 의존성 보조 데이터로 변환하는 것을 나타내는 오프셋과 함께 결합되는, 시간 의존성 보조 데이터를 더 포함하는, 장치.
  28. 제 1 복수의 위성체 (SV) 들과 연관되는 제 1 복수의 대응되는 고유 ID 들에 응답하여, 제 1 규격에 따라 동작하도록 적응되는 제 1 네비게이션 위성 시스템 (NSS) 과 연관하여 제 1 복수의 SV 들로부터 송신된 제 1 복수의 대응되는 신호들을 수신하고 식별하는 단계;
    제 2 복수의 SV 들과 연관되는 제 2 복수의 대응되는 고유 ID 들에 응답하여, 제 2 규격에 따라 동작하도록 적응되는 제 2 네비게이션 위성 시스템 (NSS) 과 연관하여 제 2 복수의 SV 들로부터 송신된 제 2 복수의 대응되는 신호들을 수신하고 식별하는 단계; 및
    상기 제 1 복수의 대응되는 신호들 및 상기 제 2 복수의 대응되는 신호들의 수신 및 식별에 응답하여 위치 로케이션 정보를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  29. 통신 시스템 내에서 로케이션 서버와 이동국 사이를 통신하는 신호 인터페이스 프로토콜로서,
    상기 로케이션 서버로부터 상기 이동국으로 송신된 측정 위치 응답 메세지를 포함하고,
    상기 측정 위치 응답 메세지는,
    제 1 네비게이션 위성 시스템 (NSS) 에 대한 위치 설정 방법을 나타내는 제 1 방법 정보;
    상기 제 1 NSS 에 대한 위치 설정 방법에 대응되고, 상기 제 2 NSS 에 대한 위치 설정 방법을 나타내는 제 2 방법 정보;
    상기 제 1 NSS 에 대한 보조 데이터를 나타내는 제 1 보조 정보; 및
    상기 제 1 NSS 에 대한 보조 데이터에 대응되고, 상기 제 2 NSS 에 대한 보조 데이터를 나타내는 제 2 보조 정보를 더 포함하는, 신호 인터페이스 프로토콜.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 이동국으로부터 상기 로케이션 서버로 송신된 측정 위치 응답 메세지를 더 포함하고,
    상기 측정 위치 응답 메세지는,
    상기 제 1 NSS 에 대한 측정 정보를 나타내는 제 1 측정 정보; 및
    상기 제 1 NSS 에 대한 측정 정보에 대응되고, 상기 제 2 NSS 에 대한 측정 정보를 나타내는 제 2 측정 정보를 더 포함하는, 신호 인터페이스 프로토콜.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 NSS 에 대한 보조 데이터를 나타내는 제 1 보조 정보 및 상기 제 2 NSS 에 대한 보조 데이터를 나타내는 제 2 보조 정보 각각은,
    차이 보정, 네비게이션 모델, 알마낙, 획득 보조 및 실시간 무결성 중 하나 이상을 더 포함하는, 신호 인터페이스 프로토콜.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 1 NSS 에 대한 측정 정보를 나타내는 제 1 측정 정보 및 상기 제 2 NSS 에 대한 측정 정보를 나타내는 상기 제 2 측정 정보 각각은,
    프레임 번호, 글로벌 위치 설정 위성 (GPS) TOW 및 측정 파라미터들 중 하나 이상을 더 포함하는, 신호 인터페이스 프로토콜.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 측정 파라미터들은, SV ID, C/N0, 도플러, 칩 전체, 칩 일부, 다중경로 지시자 및 RMS 의사-범위 오차 중 하나 이상을 더 포함하는, 신호 인터페이스 프로토콜.
  34. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 NSS 및 상기 제 2 NSS 는, 글로벌 위치 설정 위성 (GPS) 시스템 및 갈릴레오 위성 시스템을 각각 더 포함하는, 신호 인터페이스 프로토콜.
  35. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 NSS 에 대한 시간 의존성 보조 데이터로부터 상기 제 2 NSS 에 대한 시간 의존성 보조 데이터로의 변환을 나타내는 시간 오프셋을 더 포함하는, 신호 인터페이스 프로토콜.
  36. 통신 시스템 내에서 로케이션 서버와 이동국 사이를 통신하는 신호 인터페이스 프로토콜로서,
    상기 이동국으로부터 상기 로케이션 서버로 송신된 측정 위치 응답 메세지를 포함하고,
    상기 측정 위치 응답 메세지는,
    상기 제 1 NSS 에 대한 측정 정보를 나타내는 제 1 측정 정보; 및
    상기 제 1 NSS 에 대한 측정 정보에 대응되고 상기 제 2 NSS 에 대한 측정 정보를 나타내는 제 2 측정 정보를 더 포함하는, 신호 인터페이스 프로토콜.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 로케이션 서버로부터 상기 이동국으로 송신된 측정 위치 요청 메세지를 더 포함하고,
    상기 측정 위치 요청 메세지는,
    제 1 네비게이션 위성 시스템 (NSS) 에 대한 위치 설정 방법을 나타내는 제 1 방법 정보;
    상기 제 1 NSS 에 대한 위치 설정 방법에 대응되고 제 2 NSS 에 대한 위치 설정 방법을 나타내는 제 2 방법 정보;
    상기 제 1 NSS 에 대한 보조 데이터를 나타내는 제 1 보조 정보; 및
    상기 제 1 NSS 에 대한 보조 데이터에 대응되고, 상기 제 2 NSS 에 대한 보조 데이터를 나타나는 제 2 보조 정보를 더 포함하는, 신호 인터페이스 프로토콜.
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