KR20080108522A - 측정 스티칭을 사용한 위치 결정 방법 - Google Patents

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Abstract

이동 통신 디바이스는, 칼만 필터와 같은 위치지정 필터를 수반하여 위치를 결정하기 위한 방법을 사용하고, 상기 위치지정 필터는 상이한 에포크(epoch)들 동안 획득될 수 있는 기지국들 및/또는 위성 이동체들(satellite vehicles)과 같은 참조 스테이션들로부터의 측정들로써 초기화된다. 따라서, 상기 위치지정 필터는 동일한 특정 에포크동안 적어도 3개의 상이한 신호들을 먼저 획득할 필요없이, 위치 추정을 위해 사용될 수 있다.

Description

측정 스티칭을 사용한 위치 결정 방법{METHOD FOR POSITION DETERMINATION WITH MEASUREMENT STITCHING}
본 발명은 위치지정 시스템들에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 이동 수신기들을 위한 위치 솔루션들의 계산에 관한 것이다.
본 출원은 출원 일련 번호가 60/779,935이고 발명의 명칭이 "Measurement Stitching for Improved Position Location in Wireless Communication System"이며, 출원일이 2006년 3월 6일이고, 공동 계류중인 미국 가출원의 우선권을 주장하며, 상기 미국 가출원은 본 발명의 양수인에게 양도되었으며, 또한 본 명세서에 참조로써 통합된다.
글로벌 위치지정 시스템(GPS)은 세계 거의 어디에서나 위치, 속도 및 시간 정보를 제공하기 위해 설계된 위성 네비게이션 시스템 혹은 위성 위치지정 시스템이다. GPS는 미국 국방부에 의해 개발되었으며, 현재 24개의 동작 위성들의 좌표를 포함한다. 다른 타입들의 위성 네비게이션 시스템들은 WAAS(Wide Area Augmentation System), 러시아 연방에 의해 배치된 GLONASS(글로벌 네비게이션 위성 시스템(Global Navigation Satellite System)) 및 유럽 연합에 의해 계획된 갈릴레오 시스템을 포함한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "위성 위치지정 시 스템(SPS)"은 GPS, 갈릴레오. GLONASS, NAVSTAR, GNSS, 이러한 시스템들의 결합, 의사위성 시스템들, 혹은 향후 개발되는 임의의 SPS를 지칭하는 것으로 이해될 것이다.
다양한 수신기들은 위치, 속도 혹은 시간을 결정하기 위해 위성들로부터 전송된 신호들을 디코딩하도록 설계되었다. 일반적으로, 상기 신호들을 암호해독하고 최종 위치를 계산하기 위해, 상기 수신기는 상기 위성들로부터의 신호를 시각적으로 획득하고, 상기 수신된 신호들을 측정하고 트래킹하며, 상기 신호들로부터 네비게이션 데이터를 복원해야 한다. 3개의 상이한 위성들로부터의 거리를 정확하게 측정함에 의해, 상기 수신기는 자신의 위치를 삼각화하는데, 즉, 위도, 경도 및 고도에 대해 풀어낸다. 구체적으로, 상기 수신기는 개별 위성으로부터 상기 수신기가지 이동하는 각 신호에 대해 획득된 시간을 측정함으로써 거리를 측정한다. 이는 정확한 시간 정보를 요구한다. 이러한 이유로, 제 4 위성으로부터의 측정들이 공통 시간 에러들, 예를 들어 상기 수신기 내에 있는 타이밍 회로들의 부정확성들로 인해 생성된 에러들을 결정하는 것을 보조하기 위해 통상적으로 요구된다.
특정 로케이션들, 예를 들어, 높은 빌딩들이 있는 도심 환경들에서, 상기 수신기는 단지 3개 미만의 위선들로부터 신호들을 획득할 수 있다. 상기 수신기가 3개의 위성들로부터 신호들을 획득할 수 있다면, 예를 들어, 상기 수신기는 위도, 경도 및 시간을 결정하기 위해 고도 계산을 진행할 수 있다. 이러한 상황들에서, 상기 수신기는 상기 위치 솔루션의 모든 4개의 변수들, 즉, 위도, 경도, 고도 및 시간을 결정할 수 없을 것이다. 대안적으로, 고도가 외부 수단을 통해 획득되는 경우, 모든 4개의 변수들은 3개의 위성 신호들로부터 결정될 수 있다. 만약 3개 미만의 신호들이 사용가능하다면, 상기 수신기는 자신의 위치를 계산할 수 없을 수 있다.
이러한 한계를 해소하기 위해, 많은 수신기들은 통신 시스템의 기지국들로부터 신호들을 사용하는 하이브리드 로케이션 기술을 사용한다. 위성 신호들을 사용하여, 상기 하이브리드 수신기들은 네트워크의 기지국들로부터의 거리를 측정하기 위해 무선 신호들의 시간 지연들을 측정한다. 상기 하이브리드 수신기들은, 상기 위치 및 시간 변수들을 결정하기 위해, 기지국들로부터의 신호들 및 GPS 위성들로부터 임의로 획득된 신호들을 사용한다. 상기 하이브리드 로케이션 기술은 종종 수신기로 하여금 종래의 위치지정 시스템이 실패하는 광범위한 로케이션들에서 위치 솔루션을 계산하도록 허용한다. 예를 들어, 코드 분할 다중화 접속(CDMA) 이동 뭔 시스템들에 있어서, 이러한 하이브리드 기술의 이러한 기지국 측정부는 어드밴스트 순방향 링크 삼각측량(Advanced Forward Link Trilateration(AFLT))로서 참조된다.
수신기에 의해 결정되는 로케이션 솔루션의 정확도는 시스템 내에서의 시간(time)의 정확도에 의해 영향을 받는다. CDMA 시스템들과 같은 동기화 시스템들에서, 셀룰러 기지국들에 의해 전송된 타이밍 정보는, 상기 시스템 전반에서 정확한 시간이 사용가능해지도록 허용하는, 상기 GPS 위성들로부터의 타이밍 정보와 동기화된다. 이동통신용 글로벌 시스템(GSM)과 같은 몇몇 시스템들에 있어서, 상기 타이밍 정보는 기지국들과 GPS 위성들 사이에서 동기화되지 않는다. 이들 시스템 들에 있어서, 무선 네트워크에 정확한 타이밍 정보를 제공하기 위해 로케이션 측정 유닛(LMU)들이 기존의 기반구조에 부가된다.
위치 결정 시스템들 및 알고리즘들에 공통으로 사용되는 또다른 기술은 칼만 필터들의 사용이다. 잘 알려진 바와 같이, 칼만 필터(KF)는 최적이 반복적 데이터 추정 알고리즘이다. 이는, 항공, 사람, 차량들 등과 같은 움직이는 엔티티들의 속성들을 모델링하는데 자주 사용된다. 이러한 속성들은 예를 들면 속도, 위치 모두를 포함할 수 있다. 상기 시스템의 현재 상태 및 현재 측정은 상기 시스템의 새로운 상태를 추정하는데 사용된다. 실제로, 칼만 필터는, 에러가 통계적으로 최소화되는 방식으로 요구되는 변수들의 추정을 생성하기 위해, 모든 사용가능한 측정 데이터, 더하기 상기 시스템, 측정 디바이스들에 대한 이전의 지식 및 에러 통계치들을 결합시킨다.
과거에는, 이동 원격통신 디바이스 내에서 사용되는 칼만 필터는 통상적으로 수반하는 위치 시스템 수신기로부터 특정 초기화 파라미터들을 요구하였다. 예를 들어, GPS 수신기가 사용된 경우, 적어도 3개의 위성 이동체(satellite vehicle)들로부터의 동시적인 측정들이 상기 칼만 필터가 초기화될 수 있기 전에 획득되었다. 이는, 하나의 측정 에포크에 있어서, 적어도 3개의 상이한 위성 이동체들로부터의 신호들이 상기 이동 통신 디바이스에 의해 수신되고 성공적으로 처리됨을 의미한다. 이러한 요건은 이동 디바이스의 성능을 저하시키는데, 왜냐하면 특히 도심 환경에서는 3개의 위성 이동체들로부터 신호들을 획득하는데 수십초 정도가 걸릴 수 있기 때문이다. 만약 필요한 신호들이 획득되지 않거나 혹은 적시적인(timely: 適 時) 방식으로 획득되지 않는다면, 상기 이동 디바이스의 위치 결정부는 초기화에 실패할 수 있고 또한 적절하게 혹은 효율적으로 동작하지 않을 수 있다.
따라서, 이동 유닛의 위치 결정을 위해 사용되는 칼만 필터의 통상적인 초기화는, 업데이트된 위치 상태 정보가 t>t0 시간 동안 추정될 수 있기 전에, 특정 시간 t0에서 상기 완전한 초기 상태가 먼저 획득될 것을 요구한다. 이러한 제약은, 예를 들어, 상기 위성들의 가시선(line of sight)에 대해 시변적인(time-varying) 장애물을 가지는, 마진(marginal) 신호 환경들에 있는 이동 GPS 수신기들에 대해, 칼만 필터 초기화에 필요한 적어도 3개의 GPS 위성들로부터 동시적인(즉, 동일한 에포크 내에) 범위 측정들을 획득하는 것이 어렵거나 혹은 시간 소모적일 수 있다는 점을 포함한다. 범위 측정들의 동시성이 적시적인 방식으로 발생할 수 없는 엄격한 신호 환경들에 있는 이동 GPS 수신기들에 대한 위치 결정 성능을 향상시키는 것이 매우 바람직하다.
따라서, 이동 통신 디바이스들의 위치 결정 성능들을 향상시키고 이를 적시에 그리고 효율적인 방식으로 시행할 필요성이 존재한다.
본 발명의 일 양상은, 대략적인 위치를 사용하여 위치지정(postioning) 필터를 시딩(seeding)하는 단계; 참조 스테이션(station)들의 제 1 서브세트로부터 제 1 측정 에포크(epoch) 동안 획득된 제 1 측정 세트를 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트 하는 단계 - 상기 제 1 서브세트는 3개 미만의 상이한 참조 스테이션들을 포함함 - ; 참조 스테이션들의 제 2 서브세트로부터 제 2 측정 에포크(epoch) 동안 획득된 제 2 측정 세트를 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트 하는 단계; 및 상기 업데이트된 위치지정 필터에 기반하여 상기 이동 통신 디바이스에 대한 위치 추정을 결정하는 단계를 포함하는 이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또다른 양상은, 대략적인 위치를 사용하여 위치지정 필터를 시딩하는 단계; 의사범위 소스들의 제 1 서브세트로부터 제 1 측정 에포크 동안 획득된 제 1 측정 세트를 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트 하는 단계 - 상기 제 1 서브세트는 3개 미만의 상이한 의사범위 소스들을 포함함 - ; 의사범위 소스들의 제 2 서브세트로부터 제 2 측정 에포크 동안 획득된 제 2 측정 세트를 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트 하는 단계; 및 상기 업데이트된 위치지정 필터에 기반하여 상기 이동 통신 디바이스의 위치 추정을 결정하는 단계를 포함하는 이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또다른 양상은, 로컬 클럭 시간으로 타임스탬핑된, 참조 스테이션들의 세트로부터 의사범위 측정들의 세트를 저장하는 단계; 로컬 클럭 시간 및 SV(satellite vehicle(위성 이동체)) 시스템 시간 간의 관계를 추후 설정하는 단계; 상기 저장된 의사범위 측정 세트의 상기 SV 시스템 시간을 결정하는 단계; 및 상기 이동 디바이스의 상기 위치를 결정하기 위해 상기 저장된 의사범위 측정 세트 및 상기 SV 시스템 시간을 사용하는 단계를 포함하는 이동 통신 디바이스들의 위치를 추정하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또다른 양상은, 참조 스테이션들의 세트로부터 의사범위 측정들의 세트를 저장하는 단계; 상기 참조 스테이션들의 세트에 대한 천문(ephemeris) 정보를 추후 결정하는 단계; 및 상기 이동 통신 디바이스의 위치를 결정하기 위해 상기 저장된 의사범위 측정의 세트 및 새로 결정된 천체 위치 정보(ephemeris information)를 사용하는 단계를 포함하는 이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또다른 양상은, 대략적인 위치를 사용하여 위치지정 필터를 시딩하는 단계; 참조 스테이션(station)들의 제 1 서브세트로부터 제 1 측정 에포크(epoch) 동안 획득된 제 1 의사범위 측정을 업데이트하는 단계 - 상기 제 1 서브세트는 3개 미만의 상이한 참조 스테이션들을 포함함 - ; 참조 스테이션들의 제 2 서브세트로부터 제 2 측정 에포크(epoch) 동안 획득된 제 2 의사범위 측정을 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트 하는 단계; 상기 업데이트된 위치지정 필터에 기반하여 상기 이동 통신 디바이스에 대한 위치 추정을 결정하는 단계; 및 역 전파(back propagation)를 이용하여, 상기 제 1 서브세트 및 상기 제 2 서브세트에 대한 시간을 결정하는 단계를 포함하는 이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또다른 양상은, 위성 위치지정 시스템과 연관된 신호들을 수신하도록 구성된 제 1 수신기; 통신 네트워크와 연관된 신호들을 수신하도록 구성된 제 2 수신기; 상기 제 1 및 제 2 수신기와 통신하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 위성 위치지정 시스템의 참조 스테이션들의 제 1 서브세트로부터 제 1 측정 에포크동안 획득된 제 1 의사범위 측정을 사용하여 위치지정 필터를 시드하고 - 상기 제 1 서브세트는 3개 미만의 참조 스테이션들을 포함함 -; 상기 위성 위치지정 시스템의 참조 스테이션들의 제 2 서브세트로부터 제 2 측정 에포크동안 획득된 제 2 의사범위 측정을 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트하고; 또한 상기 업데이트된 위치지정 필터에 기반하여 상기 이동 통신 디바이스에 대한 위치 추정을 결정하도록 구성되는, 이동 통신 디바이스에 관한 것이다.
본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게, 예시에 의해 다양한 실시예들이 도시되고 설명되는, 후속하는 상세한 설명으로부터 다른 실시예들이 즉시 명백해질 것임이 이해된다.
도 1은 셀룰러 폰 네트워크 및 위성 기반 위치지정 시스템과 통신하는 이동 디바이스의 일반적인 개념도를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 원리들에 따라 이동 통신 디바이스의 부분들을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 원리들에 따라, 이동 유닛의 위치를 결정하기 위한 예시적인 방법의 타임라인을 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 원리들에 따라 이동 유닛의 위치를 결정하기 위한 예시적인 방법의 흐름도를 도시하는 도면.
도 5는 복수의 장소(site)들을 통해 집합된 몬테 카를로(Monte Carlo) 시뮬레이션을 이용하는 성능 개선을 요약하여 도시한 도면.
도 6은 개선된 칼만 필터 스티치 방법의 더 상세한 내용을 도시하는 도면.
도 7은 세션이 16초의 타임아웃을 가지는 가상(hypothetical) 상황을 예시하는 도면.
도 8은 단지 2개의 위성들만 획득된 후, 3개의 상이한 위성 측정들을 가지기 이전에 개선된 시드 위치가 획득될 수 있는 가상 상황을 예시하는 도면.
도 9는 세션 시작 후 GPS 시간이 약 20초까지 획득되지 못하는 가상 경우를 도시하는 도면.
첨부되는 도면과 관련하여 아래에서 설명되는 상세한 설명은 본 발명의 다양한 실시예들의 설명으로서 의도되며, 본 발명이 구현될 수 있는 유일한 실시예들을 나타내는 것으로 의도되지 않는다. 본 출원에서 설명되는 각 실시예는 단순히 본 발명의 예 혹은 예시로서 제공되며, 다른 실시예들보다 바람직하거나 우월한 것으로서 반드시 해석되지는 않아야 한다. 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위한 목적으로 특정 상세항목을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 본 발명이 이들 측정 상세항목들 없이도 실시될 수 있다는 점이 명백할 것이다. 몇몇 경우들에서, 본 발명의 개념들을 모호하게 하는 것을 회피하기 위해 잘 알려진 구조들 및 디바이스들이 블록도의 형태로 도시된다. 약어들 및 다른 설명적인 용어들은 단지 편의성 및 명료성을 위해 사용될 수 있으며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 더욱이, 본 발명의 목적들을 위해, 상기 용어 "결합된"은 " 연결된"을 의미하며, 이러한 연결 은, 직접적이거나, 혹은 상황에 적합한 경우, 예를 들어 중재 혹은 중간 디바이스들 혹은 다른 디바이스들을 통해 간접적일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이동 유닛(104)은 위치 솔루션을 계산하기 위해, 위성 이동체들(106) 및/또는 기지국들(108)과 같은 참조 스테이션들로부터 네비게이션 신호들(예를 들어, 위성 네비게이션 신호들(110) 혹은 무선 통신 신호들(112)을 수신할 수 있는 다양한 이동 수신기들 중 임의의 하나의 형태를 취할 수 있다. 예들로는, 이동 전화, 핸드헬드 네비게이션 수신기, 비행기, 오토바이, 트럭, 탱크, 선박 등과 같은 차량 내에 장착된 수신기를 포함한다. 기지국들(108)은 다수의 무선 통신 프로토콜들 중 임의의 하나에 따라 이동 유닛(104)과 통신할 수 있다. 하나의 공통 무선 통신 프로토콜은, 복수의 통신들이 무선 주파수(RF) 스펙트럼을 통해 동시에 접속되는 코드 분할 다중화 접속(CDMA)이다. CDMA 환경에서, 상기 기술들은 개선된 어드밴스드 순방향 링크 삼각 측량을 위한 메커니즘으로 보여질 수 있다. 다른 예들은 데이터를 전송하기 위해 협대역 시분할 다중 접속(TDMA)을 이용하는 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM) 및 범용 패킷 무선 서비스(General Packet Radio Service(GPRS))를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 이동 유닛(104)은 음성 혹은 데이터 통신을 위해 GPS 수신기 및 무선 통신 디바이스 모두를 일체화할 수 있다. 따라서, GPS 시스템의 특정 예가 본 명세서 내에 설명될 수 있지만, 본 발명의 원리들 및 기술들은 임의의 위성 위치지정 시스템 혹은 무선 네트워크와 같은 지상 위치지정 시스템에 적용가능하다.
이동 유닛(104)은 위성들(106) 및 기지국들(108)로부터 개별적으로 수신된 신호들(110,112)에 기반하여 위치지정 솔루션을 계산하는 기술들을 적용한다. 이동 유닛(104)은 위성들(106)로부터 시각적인 신호들(110)을 획득하고, 의사범위 측정을 결정하기 위해 상기 개별적인 위성으로부터 이동 유닛(104)으로 이동하는 각 신호에 대해 획득된 시간을 측정함으로써 각 위성으로부터의 거리를 측정한다. 유사하게, 이동 유닛(104)은 또한, 무선 통신 시스템(107)의 기지국들(108)로부터 신호들(112)을 수신할 수 있고, 상기 기지국들로부터 상기 이동 유닛으로 이동하는 각 무선 신호에 대해 획득된 시간에 기반하여 기지국들(108)로부터의 거리를 측정한다. 이동 유닛(104)은 통상적으로 상기 측정들에 기반하여 위치 및 시간 변수들을 결정한다.
도 2는 본 발명의 원리들에 따라, 상기 이동 유닛(104)에 대한 위치 결정과 관련한 이동 통신 디바이스(104)의 위치들의 블록도를 도시한다. 상기 이동 유닛(104)은 위성 네비게이션 시스템 혹은 위성 위치지정 시스템으로부터 신호들을 수신하도록 구성된 안테나(220) 및 지상 통신 네트워크로부터 신호들을 수신하도록 구성된 또다른 안테나(206)를 포함할 수 있다. 이들 신호들은, 상기 신호들에 대해 신호 처리 기능을 제공하기 위해 소프트웨어 및 하드웨어 컴포넌트들 둘 다를 포함할는 프로세서(202)에 제공된다. 특정하게, 상기 이동 유닛(104) 위치 결정 기능들을 보조하기 위해 상기 이동 유닛(104)의 일 부분으로서 칼만 필터(204)가 구현된다.
당해 기술분야에 잘 알려진 바와 같이, 칼만 필터(204)와 같은 위치지정 필터는 입력 측정들을 수신하고, 상기 입력 측정들 및 시스템의 히스토리 상태에 기 반하여 요구되는 변수들을 측정하기 위한 알고리즘을 구현한다. 도시되지는 않았지만, 메모리는, 상태 정보, 및 칼만 필터에 의해 제공된 상기 상태 추정들의 에러 혹은 확정성(certainty)의 측정을 제공하는 상기 칼만 필터에 대한 공분산 매트릭스 값들을 저장하는데 종종 사용된다.
상기 이동 유닛(104)은 예를 들어, 셀룰러 폰 혹은 유사한 셀룰러 통신 디바이스일 수 있다. 따라서, 도 2에 도시되지 않은 상기 이동 유닛(104)의 일부분들인 부가적인 기능 블록들 및 디바이스들이 존재한다. 이들 부가적인 블록들 및/또는 디바이스들은 상기 안테나들(206,220)로부터 수신된 신호들을 처리하는 것; 사용자 인터페이스를 제공하는 것, 스피치 통신들을 제공하는 것, 데이터 통신들을 제공하는 것, 및 다른 성능들과 통상적으로 관련한다. 이들 기능 블록들 및 디바이스들 중 많은 것들이 위치 결정에 직접적으로 관련되지는 않으며, 따라서, 본 발명의 원리들을 모호하게 하지 않기 위해 포함되지 않는다.
앞서 간단히 설명된 바와 같이, 신호들은 통상적으로 안테나(220)에 의해 위성 이동체들로부터 수신된다. 이후 이들 신호들이 디코딩되고 잘 알려진 알고리즘들 및 기술들을 사용하여 위치 정보로 처리된다. 과거에는, 적어도 3개의 위성 이동체들로부터의 신호들이 칼만 필터(204)를 초기화하는데 사용될 수 있는 가중치 부여 최소 제곱(WLS) 모델을 사용하여 위치 고정을 생성하기 위해, 단일 측정 에포크동안 요구되었다. 일단 상기 칼만 필터가 초기화되면, 추후 이루어지는 GPS 측정들에 기반하여 위치 추정들을 계속 생성할 수 있다. 도 3은 (1,2, 혹은 3 위성들로부터의) GPS 측정들(302)이 개별 측정 에포크들(300)동안 수신되고, 최초의 측 정들중 어느 것도 3개의 상이한 위성 이동체로부터의 동시적인 신호들을 포함하지 않는 이러한 시나리오를 도시한다. 따라서, 위치 정보를 포함하는 신호들이 계속 요구되지는 않는다 할지라도, 과거의 칼만 필터는 GPS 측정들이 (시간(306)에서 발생하는) 단일 측정 에포크 동안 3개의 상이한 위성들로부터 획득될 때가지 초기화 될 수 없었다.
반면, 본 발명의 실시예들은 칼만 필터를 초기화하기 위해 상이한 측정 에포크동안 획득되는 위치지정 정보를 사용한다. 따라서, 복수의, 비-동시적인 측정 에포크들로부터의 3개의 상이한 측정들은 (시간 (306)보다 훨씬 이른) 시간(304)에서 사용가능하며, 대신, 칼만 필터는 이러한 더 이른 포인트에서 우수한 품질의 고정을 제공할 수 있다. 이전 설명은 단지 3개의 위성 측정 신호들만이 수신기의 위치 고정을 생성하는데 필요하다는 가정에 의존했다. 상기 가정은 고도 정보가 통신 네트워크등과 같은 대체 소스들로부터 사용가능하다는 점에 기초한다. 대안적으로, 만약 어떠한 고도 정보도 사용가능하지 않다면, 동일한 원리가 3개 대신 4개의 위성들에 적용된다.
3개의 위치 지정 측정들이 사용가능하기 전이라 할지라도, 본 발명의 실시예들은 초기 위치에 대해 현저하게 개선하도록 2개의 측정들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 2개의 위성으로부터의 측정들을 사용하는 것은, 통상적으로 상기 초기 위치보다 적어도 30% 이상 정확한, 종종 100 - 500 미터 내에 드는 수평 위치 추정을 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 원리들에 따라, 위치 정보를 제공하기 위해 상이한 위성 측정들을 사용하는 예시적인 방법의 흐름도를 도시한다. 단계(402)에서, 이동 유닛은 통신 네트워크 혹은 메모리로부터 사용가능한 임의의 어시스턴스(assistance) 정보를 획득함으로써 시작한다. 예를 들어, 50미터 이내의 고도는, 어시스트된- GPS 시스템이 현재 존재하는 경우 수백 미터내에 위치될 수 있기에 사용가능할 수 있다. 다음으로, 단계 404에서, 이러한 정보는 칼만 필터 상태 및 공분산 매트릭스를 시드하는데 사용된다. 상기 칼만 필터는 위치 예측을 제공하고, 또한 현재 위치 및 속도를 제공하기 위해 이전 예측을 수정하도록 설계된다. 따라서, 상기 통신 네트워크, 디바이스 메모리, 혹은 다른 소스들이 상기 칼만 필터를 시드하는 에러 추정들 및 초기 위치를 제공할 수 있다.
다음으로, 단계 406에서, 칼만 필터 상태 및 공분산 메트릭스는 임의의 위성 이동체로부터 획득된 임의의 위치 정보를 사용하여 업데이트된다. 예를 들어, 만약 지구의 비교적 작은 부분 내에 있는 상기 이동 유닛(예를 들어 무선 네트워크 셀 섹터)의 위치가 알려져 있는 경우, 2개의 위성으로부터의 의사범위 정보가 상기 이동 유닛이 위치되는 비교적 짧은 직선 라인 세그먼트를 식별하기 위해 사용될 수 있다. 상기 칼만 필터의 본질 적인 동작의 일부분으로서, 상기 공분산 매트릭스들은 예측된 값들에 대한 새로운 에러 추정을 반영하도록 자동으로 업데이트된다. 따라서, 상기 칼만 필터는, 예를 들어, 단계 408에서, 상기 에러 또는 불확실성의 추정에 따라 상기 이동 유닛의 위도 및 경도의 추정을 제공한다. 상기 이동 유닛의 고도 역시 상기 칼만 필터에 의해 제공된다. 단계 409는 상기 추정된 에러들이 상기 어플리케이션 요건을 충족하는지의 여부를 결정하기 위한 테스트를 제공한다. 만약 그러하다면(yes), 단계 410으로 진행하여, 상기 어플리케이션으로 상기 추정된 위도, 경도 및 고도를 제공한다. 만약 아니라면(no), 단계 406으로 되돌아간다. 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 상태 및 공분산 매트릭스들에서 로딩되고 업데이트된 정보가 적절한 포맷임을 보증하도록 다양한 수학적 처리 및 좌표 변환들이 수행될 수 있다는 점을 인지할 것이다.
도 5는 복수의 장소들을 통해 집합된 몬테 카를로 시뮬레이션을 사용하는 성능 개선을 요약한다. 68 퍼센트에 대한 수평 에러(HE)는 WLS에 대한 333m로부터 KF스티치에 대한 124m로 개선된다. 95퍼센트에 대한 HE는 WLS에 대한 942m로부터 KF 스티치에 대한 838m로 개선된다.
도 3으로 잠시 돌아가면, 후속적인 에포크들로부터의 GPS 측정들은 다른 위성들로부터의 데이터가 사용가능하지 않는 경우라 할지라도 (칼만 필터를 통해) 상기 추정을 정제(refine)하는데 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 위성 이동체"1"로부터의 두 개의 인접한 측정들은, 또다른 위성 이동체로부터의 어떠한 정보도 사용가능하지 않는다 할지라도 상기 칼만 필터에 의해 사용될 수 있다. 결국, 부가적인 위성들로부터의 정보가 획득되는 경우, 상기 칼만 필터로부터의 상기 추정은 따라서, 이러한 측정들이 상기 동일한 측정 에포크동안 수신되지 않는다 할지라도, 업데이트될 수 있다. 궁극적으로, 충분한 업데이트들 후에, 상기 칼만 필터는 어플리케이션-수용가능한 불확실성 레벨 내에서 위치 및 속도를 예측할 수 있을 것이다.
상기 개선된 칼만 필터 스티치 방법의 추가적인 상세 내용(elaboration)이 도 6에 도시된다. 상부(top) 다이어그램은 적어도 3개의 동시적인 GPS 측정들이 사용가능해질 때까지 상기 칼만 필터가 초기화될 수 없는 이동 수신기에 대한 종개 GPS 측정 타임라인 시나리오를 예시한다. 3개 위성을 이용하는 WLS 위치 고정은 이러한 가상 예에서 세션이 시작한지 거의 30초 후에 발생하는 KF 추정 프로세스를 시작하기 위해 필요하다. 후속적으로, 상기 KF는 주어지 에포크에서 사용가능한 3개 미만의 위치 측정들을 사용하여 위치 고정들을 계속 업데이트한다. 반면, 하부(bottom) 다이어그램은 상기 칼만 필터가 본 발명의 "스티칭(stitching)" 성능들을 사용하여 3개의 비-동시적인 GPS 측정들을 사용하여 전형적-GPS-품질 위치 솔루션을 생성하는 본 발명의 GPS 측정 타임라인을 도시한다. 이 경우, 상기 KF 추정 프로세스는, 적어도 3개의 위성들이 비록 상이한 에포크들에서지만 성공적으로 관측된 경우, 상기 세션이 시작한지 대략 10초 후에 시작한다. 더욱이, 이러한 성공적인 초기화 후, 상기 KF는, 심지어 주어진 에포크에서 사용가능한 3개 미만의 위성 측정들을 사용하여 위치 고정들을 계속 업데이트한다.
따라서, 위에서 예시된 상기 개선된 KF 스티치 방법은 불리한 신호 환경들에서 이동 GPS 수신기들을 위해 먼저 고정하기 위해 상기 시간을 매우 감소시키기 위한 포텐셜(potential)을 제공한다. 또한, 더 앞서 논의된 바와 같이, 개선된 수평 위치지정 정확성 역시 유지될 수 있다.
본 발명의 또다른 이점은 엄격한 신호 환경에서의 개선된 솔루션 획득이다. 예를 들어, 도 7은 도 6에서와 동일한 가상 예를 도시하며, 이후 16초의 가상 세션 타임아웃을 부가한다. WLS 추정에 기반하는 종래의 위치 고정은 거의 30초의 지연 으로 인해 상기 타임아웃 고정 이전에 유효 위치를 획득하지 않을 것이다. 반면, 본 발명의 상기 KF 스티치에 기반하는 초기 위치 고정은 타임아웃 한계 미만에서 유효 고정을 획득할 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 방법은 어려운 신호 환경들에 있는 이동 GPS 수신기들을 위한 훨씬 큰 성공적인 위치 고정 확률을 획득할 수 있다.
본 발명의 또다른 양상은 2-GPS 라인-오브-포지션(2-GPS line-of-position)을 사용하는 시드 위치 불확실성에서의 개선이다. 도 8은 단 2개의 위성들이 획득되는 가상 상황을 예시하며, 개선된 시드 위치는 3개의 상이한 위성 측정들을 가지기에 앞서 획득될 수 있다. 이러한 특징은 3차원 위치지정에 있어서, 2개의 유효 의사범위 측정들 더하기 고도를 가지는 것이 1차원의 라인 오브 포지션 솔루션을 야기하는 지리적 특징에 기반한다. 이러한 솔루션은, 감소된 선형 불확실성을 야기하는, 완전한 위치 고정에 비해 단 하나의 상주 자유도, 및 상기 시드 위치에 비해 실질적으로 감소된 영역 불확실성을 가진다.
본 발명의 이점들 중 다른 한 예는, 정확한 GPS 시간이 세션 시작시 사용가능하지 않는 경우, 정확한(서브 밀리초) GPS 시간이 획득된 후, 전에 저장된 측정들을 사용하기 위해 역 전파를 사용할 수 있다는 점이다. 예를 들어, 도 9는 GPS 시간이 세션 시작 이후 약 20초까지 획득되지 않는 가상 경우를 도시한다. 다시 말해, GOS 레인징 측정들의 제 1 세트가 획득되고 저장될 수 있지만, GPS 시간 정보의 부족으로 인해 즉시 사용될 수는 없다. GPS 시간이 결정되면, 로컬 클럭 시간과 GPS 시간 간의 관계가 설정되고, 그 다음, 이전에 저장된 GPS 측정들은 올바 른 GPS 시간과 연관될 수 있으며, 역 전파 처리는 개선된 위치 결정을 위해 이전에 저장된 데이터를 복원하도록 사용될 수 있다. 따라서, 역 전파는 상기 GPS 수신기로 하여금, GPS 시간이 즉시 획득되지 않는다 할지라도, 모든 유효한 GPS 위성 측정들을 모두 사용하여, 개선된 수율과 정확성을 야기하도록 한다.
본 발명의 이점들 중 또다른 예는, 정확한 위성 천문 데이터가 세션 시작시 사용가능하지 않는 경우, 정확한 천문 데이터가 획득된 후, 이전에 저장된 측정들을 사용하도록 역 전파를 사용할 수 있다는 점이다. 천문 데이터가 획득되면, 상기 위성 위치가 알려지고, 그 음, 이전에 저장된 GPS 측정들이 올바른 위성 천문 데이터와 연관될 수 있으며, 역 전파 처리가 개선된 위치 결정을 위해 이전에 저장된 데이터를 복원하는데 사용될 수 있다. 따라서, 역 전파는 상기 GPS 수신기로 하여금, 위성 천문 데이터가 즉시 획득되지 않는다 할지라도, 모든 유효한 GPS 위성 특징들을 모두 사용하여, 개선된 수율 및 정확도를 초래하는 것을 허용한다.
실제로, 칼만 필터의 위치 정보가 상기이동 유닛에서 실행중일 수 있는 하나 이상의 어플리케이션들로 제공된다(단계 410). 예를 들어, 지역 날씨(localized weather)와 같은 로케이션 기반 서비스들은 1킬로미터 이상에 근접하는 불확실성을 가지는 위치 추정들을 사용할 수 있다. 반면 "911"서비스들은 50 미터 이하에 근접하는 위치 추정의 불확실성을 요구할 수 있다. 따라서, 상기 위치( 및 속도) 추정들 모두 임의의 불확실성, 혹은 에러 추정들에 따라 어플리케이션에 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 각 어플리케이션은 상기 칼만 필터로부터의 위치 추정이 요건에 충분한지의 여부를 선택할 수 있다.
무선을 통한 다양한 타입들의 브로드캐스팅을 위해 본 명세서에 설명된 기술들은 다양한 수단들에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 이들 기술들은 하드웨어, 소프트웨어 및 이들의 결합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어서, 상이한 타입들의 전송을 브로드캐스트하는데 사용되는 기지국에 있는 상기 처리 유닛들은 하나 이상의 주문형 반도체(ASIC)들, 디지털 신호 처리기들(DSP), 디지털 신호 처리 디바이스들(DSPD), 프로그래머블 로직 디바이스들(PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이들(FPGA), 프로세서들, 처리기들, 마이크로처리기들, 마이크로 프로세서들, 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들 혹은 이들의 결합 내에서 구현될 수 있다. 상이한 타입들의 전송을 수신하기 위해 사용된 무선 디바이스에 있는 처리 유닛들은 또한 하나 이상의 ASIC들, DPS들 등 내에서 구현될 수 있다.
소프트웨어 구현에 대해, 본 명세서에서 설명된 기술들은 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들어, 프로시저들, 기능들 등)로써 구현될 수 있다. 상기 소프트에어 코드들은 메모리에 저장되고 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리 유닛은, 프로세서내에서 혹은 상기 프로세서의 외부에서 구현될 수 있으며, 어느 경우에서건, 당해 분야에 알려진 다양한 수단을 통해 상기 프로세서에 결합하여 통신할 수 있다.
이전 설명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서에 설명된 다양한 실시예들을 구현할 수 있도록 제공된다. 이들 실시예들의 다양한 수정은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 즉시 명백 할 것이며, 본 명세서에서 정의된 일반 원리들은 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 청구항들은 본 명세서에서 보여진 상기 실시예들에 제한되는 것으로 의도되지 않고, 청구항 용어와 일치하는 전체 범위에 따르며, 엘리먼트에 대한 단수의 특정하게 언급되지 않는 이상 "하나만"을 의미하는 것이 아니라 "하나 이상"을 의미하는 것으로 의도된다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가지 자에게 알려졌거나 추후 알려지게 될 본 명세서 전체에 걸쳐 설명된 상기 다양한 실시예의 모든 구조적인 그리고 기능적인 등가물은 본 명세서에 참조로 명시적으로 포함되며, 청구항들에 의해 포함되는 것으로 의도된다. 더욱이, 본 발명이 청구항에서 명시적으로 인용되었는지의 여부와는 무관하게, 본 발명에 개시된 어떠한 것도, 공중에 전용되도록 의도되지 않는다. 35 U.S.C.§112 조항 6번째 문단 하에서, 엘리먼트가 상기 구문 "~를 위한 수단"을 사용하여 명시적으로 인용되지 않는 이상, 방법 청구항인 경우, 상기 엘리먼트가 구문 "~하기 위한 단계"를 사용하여 인용되지 않는 이상, 어떠한 청구항 엘리먼트도 해석되지 않아야 한다.

Claims (40)

  1. 이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법으로서,
    대략적인 위치를 사용하여 위치지정(postioning) 필터를 시딩(seeding)하는 단계;
    참조 스테이션(station)들의 제 1 서브세트로부터 제 1 측정 에포크(epoch) 동안 획득된 제 1 측정 세트를 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트 하는 단계 - 상기 제 1 서브세트는 3개 미만의 상이한 참조 스테이션들을 포함함 - ;
    참조 스테이션들의 제 2 서브세트로부터 제 2 측정 에포크(epoch) 동안 획득된 제 2 측정 세트를 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트 하는 단계; 및
    상기 업데이트된 위치지정 필터에 기반하여 상기 이동 통신 디바이스에 대한 위치 추정을 결정하는 단계를 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치지정 필터는 칼만(Kalman) 필터인,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 서브세트는 3개 미만의 상이한 참조 스테이션들을 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 서브세트 및 상기 제 2 서브세트는 3개 미만의 상이한 참조 스테이션들을 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 서브세트 및 상기 제 2 서브세트는 공통 참조 스테이션을 공유하지 않는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 서브세트 및 상기 제 2 서브세트는 적어도 하나의 공통 참조 스테이션을 공유하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    셀룰러 통신 네트워크로부터 상기 이동 통신 디바이스의 초기 위치 정보를 수신하는 단계를 추가적으로 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 셀룰러 통신 네트워크는 CDMA 네트워크를 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 초기 위치 정보는 로케이션(location) 값 및 불확실성(uncertainty) 값을 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 로케이션 값의 적어도 한 부분을 사용하여 상기 칼만 필터의 상태 벡터의 일부분을 형성하는(populating) 단계를 추가적으로 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 불확실성 값의 적어도 한 부분을 사용하여 상기 칼만 필터의 공분산 매트릭스의 일부분을 형성하는 단계를 추가적으로 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 측정 세트는 글로벌 위치지정 시스템(GPS)과 연관된 의사범위(pseudoranging)를 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 위치 추정은 로케이션 값 및 불확실성 값을 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 이동 통신 디바이스에서 실행 중인 어플리케이션으로 상기 위치 추정을 포워딩하는 단계를 추가적으로 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    복수의 참조 스테이션들 중 임의의 참조 스테이션으로부터의 후속적인 측정들을 사용하여 상기 위치지정 필터를 계속 업데이트하는 단계를 추가적으로 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  16. 이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법으로서,
    대략적인 위치를 사용하여 위치지정 필터를 시딩하는 단계;
    의사범위 소스들의 제 1 서브세트로부터 제 1 측정 에포크 동안 획득된 제 1 측정 세트를 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트 하는 단계 - 상기 제 1 서브세트는 3개 미만의 상이한 의사범위 소스들을 포함함 - ;
    의사범위 소스들의 제 2 서브세트로부터 제 2 측정 에포크 동안 획득된 제 2 측정 세트를 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트 하는 단계; 및
    상기 업데이트된 위치지정 필터에 기반하여 상기 이동 통신 디바이스의 위치 추정을 결정하는 단계를 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 의사범위 소스들은 지상 무선 네트워크 기지국들을 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 의사범위 소스들은 지상 무선 네트워크 기지국들 및 참조 스테이션들의 결합을 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 의사범위 소스들은 위성 위치지정 시스템의 위성들을 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  20. 이동 통신 디바이스들의 위치를 추정하기 위한 방법으로서,
    로컬 클럭 시간으로 타임스탬핑된, 참조 스테이션들의 세트로부터의 의사범위 측정들의 세트를 저장하는 단계;
    로컬 클럭 시간 및 위성 이동체(SV: satellite vehicle) 시스템 시간 간의 관계를 추후 설정하는 단계;
    상기 저장된 의사범위 측정 세트의 상기 SV 시스템 시간을 결정하는 단계; 및
    상기 이동 디바이스의 상기 위치를 결정하기 위해 상기 저장된 의사범위 측정 세트 및 상기 측정 세트의 상기 SV 시스템 시간을 사용하는 단계를 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  21. 이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법으로서,
    참조 스테이션들의 세트로부터의 의사범위 측정들의 세트를 저장하는 단계;
    상기 참조 스테이션들의 세트에 대한 천제 위치 정보(ephemeris information)를 추후 결정하는 단계; 및
    상기 이동 통신 디바이스의 위치를 결정하기 위해 상기 저장된 의사범위 측정 세트 및 새로 결정된 천체 위치 정보를 사용하는 단계를 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  22. 이동 통신 디바이스로서,
    위성 위치지정 시스템과 연관된 신호들을 수신하도록 구성된 제 1 수신기;
    통신 네트워크와 연관된 신호들을 수신하도록 구성된 제 2 수신기;
    상기 제 1 및 제 2 수신기와 통신하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는,
    상기 위성 위치지정 시스템의 참조 스테이션들의 제 1 서브세트로부터 제 1 측정 에포크동안 획득된 제 1 의사범위 측정을 사용하여 위치지정 필터를 시드하고 - 상기 제 1 서브세트는 3개 미만의 참조 스테이션들을 포함함 -;
    상기 위성 위치지정 시스템의 참조 스테이션들의 제 2 서브세트로부터 제 2 측정 에포크동안 획득된 제 2 의사범위 측정을 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트하고; 그리고
    상기 업데이트된 위치지정 필터에 기반하여 상기 이동 통신 디바이스에 대한 위치 추정을 결정하도록 구성되는,
    이동 통신 디바이스.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 위치지정 필터는 칼만 필터인,
    이동 통신 디바이스.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 제 2 서브세트는 3개 미만의 참조 스테이션들을 포함하는,
    이동 통신 디바이스.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 제 1 서브세트 및 상기 제 2 서브세트는 3개 미만의 참조 스테이션들을 포함하는,
    이동 통신 디바이스.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 제 1 서브세트 및 상기 제 2 서브세트는 공통 참조 스테이션을 공유하지 않는,
    이동 통신 디바이스.
  27. 제22항에 있어서,
    상기 제 1 서브세트 및 상기 제 2 서브세트는 적어도 하나의 공통 참조 스테이션을 공유하는,
    이동 통신 디바이스.
  28. 제22항에 있어서,
    상기 제 1 수신기는 상기 통신 네트워크로부터 상기 이동 통신 디바이스의 초기 위치 정보를 수신하도록 추가적으로 구성되는,
    이동 통신 디바이스.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 통신 네트워크는 CDMA 네트워크를 포함하는,
    이동 통신 디바이스.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 초기 위치 정보는 로케이션 값 및 불확실성 값을 포함하는,
    이동 통신 디바이스.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 로케이션 값 및 상기 불확실성 값 중 적어도 하나를 사용하여 상기 위치지정 필터의 공분산 매트릭스의 일부분을 형성하도록 추가적으로 구성되는,
    이동 통신 디바이스.
  32. 제22항에 있어서,
    상기 제 1 의사범위 측정은 글로벌 위치지정 시스템(GPS)와 연관된,
    이동 통신 디바이스.
  33. 제22항에 있어서,
    상기 위치 측정은 로케이션 값 및 불확실성 값을 포함하는,
    이동 통신 디바이스.
  34. 제22항에 있어서,
    상기 프로세서에 의해 실행되고, 상기 위치 추정을 수신하도록 구성된 어플리케이션을 추가적으로 포함하는,
    이동 통신 디바이스.
  35. 제22항에 있어서,
    상기 프로세서는 복수의 참조 스테이션들 중 임의의 참조 스테이션으로부터의 후속적인 의사범위 측정들을 사용하여 상기 위치지정 필터를 계속 업데이트하도록 추가적으로 구성되는,
    이동 통신 디바이스.
  36. 이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법으로서,
    대략적인 위치를 사용하여 위치지정 필터를 시딩하는 단계;
    참조 스테이션(station)들의 제 1 서브세트로부터 제 1 측정 에포크(epoch) 동안 획득된 제 1 의사범위 측정을 업데이트하는 단계 - 상기 제 1 서브세트는 3개 미만의 상이한 참조 스테이션들을 포함함 - ;
    참조 스테이션들의 제 2 서브세트로부터 제 2 측정 에포크(epoch) 동안 획득된 제 2 의사범위 측정을 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트 하는 단계;
    상기 업데이트된 위치지정 필터에 기반하여 상기 이동 통신 디바이스에 대한 위치 추정을 결정하는 단계; 및
    역 전파(back propagation)를 이용하여, 상기 제 1 서브세트 및 상기 제 2 서브세트에 대한 시간을 결정하는 단계를 포함하는,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 위치지정 필터는 칼만 필터인,
    이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법.
  38. 이동 통신 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법을 수행하기 위해 이동 통신 디바이스의 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행가능한 명령들의 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능한 매체로서,
    대략적인 위치를 사용하여 위치지정 필터를 시딩하기 위한 프로그램 명령들;
    참조 스테이션들의 제 1 서브세트로부터 제 1 측정 에포크 동안 획득된 제 1 의사범위 측정을 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트하기 위한 프로그램 명령들 - 상기 제 1 서브세트는 3개 미만의 상이한 참조 스테이션들을 포함함 - ;
    참조 스테이션들의 제 2 서브세트로부터 제 2 측정 에포크 동안 획득된 제 2 의사범위 측정을 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트 하기 위한 프로그램 명령들; 및
    상기 업데이트된 위치지정 필터에 기반하여 상기 이동 통신 디바이스에 대한 위치 추정을 결정하기 위한 프로그램 명령들을 포함하는,
    컴퓨터 판독가능한 매체.
  39. 제38항에 있어서,
    역 전파를 사용하여 상기 제 1 서브세트 및 상기 제 2 서브세트에 대한 시간을 결정하기 위한 프로그램 명령들을 추가적으로 포함하는,
    컴퓨터 판독가능한 매체.
  40. 이동 통신 디바이스로서,
    위성 위치지정 시스템과 연관된 신호들을 수신하도록 구성된 제 1 수신기 수단;
    통신 네트워크와 연관된 신호들을 수신하도록 구성된 제 2 수신기 수단;
    상기 제 1 및 제 2 수신기와 통신하는 프로세서 수단을 포함하며, 상기 프로세서는,
    대략적인 위치를 사용하여 위치지정 필터를 시딩하고;
    상기 위성 위치지정 시스템의 참조 스테이션(station)들의 제 1 서브세트로부터 제 1 측정 에포크(epoch) 동안 획득된 제 1 의사범위 측정을 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트하고 - 상기 제 1 서브세트는 3개 미만의 상이한 참조 스테이션들을 포함함 - ;
    상기 위성 위치지정 시스템의 참조 스테이션들의 제 2 서브세트로부터 제 2 측정 에포크(epoch) 동안 획득된 제 2 의사범위 측정을 사용하여 상기 위치지정 필터를 업데이트하고; 그리고
    상기 업데이트된 위치지정 필터에 기반하여 상기 이동 통신 디바이스에 대한 위치 추정을 결정하도록 구성되는,
    이동 통신 디바이스.
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