KR20090068371A - 빌딩 내부 이동국 위치 결정 - Google Patents

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KR20090068371A
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Abstract

이동국이 빌딩 내에 있을 때에도 무선 통신들을 위해 사용된 이동국들의 위치를 결정하는 것은, 이동국에 의해 사용된 신호와 연관된 적어도 하나의 표시자가 단일의 공지된 빌딩 위치를 식별하는지의 여부를 결정하는 것을 포함한다. 표시자들의 예시적인 유형들은 기지국 및 특정 빌딩에 전용으로 사용되는 기지국 섹터의 섹터 식별자, 특정 빌딩 위치로부터 통신할 때 이동국에 의해 사용된 무선 주파수 신호와 연관된 지연 또는 특정 빌딩 위치 내에 있을 때 이동국에 의해 보고된 셀 코드들(cell codes)의 조합을 포함한다. 하나 또는 그 이상의 상기 표시자들은 이동국이 호출을 한 빌딩 위치 표시를 제공한다. 그 후 이 빌딩 위치는 결정된 이동국 위치로서 사용될 수 있다.
이동국 위치결정, 기지국 섹터 장비, 셀 코드, 분산된 안테나 시스템(DAS), 지연 스프레드, 중계기, PN 오프셋, 스크램블링 코드

Description

빌딩 내부 이동국 위치 결정{LOCATING A MOBILE STATION INSIDE A BUILDING}
본 출원은 2006년 11월 17일 출원되었던 미국 예비 출원 제 60/859,613 호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 통신에 관한 것이다.
무선 통신들은 음성 호출들(calls) 및 데이터 호출들 같은 다양한 목적들을 위하여 폭넓게 사용된다. 무선 통신에서 하나의 제한은 이동국이 쉽게 식별될 수 없는 위치에 있을 때 이동국으로부터 이루어진 비상 요청 호출들(예를 들어, 911 또는 112 호출들)에 응답하는 능력이었다. 이동국 위치 결정은 상기 비상 호출에 대한 적당한 응답을 제공할 필요가 있다.
비상 호출들에 응답하기 위하여 사용된 두 개의 일반적인 지리적 위치 방법들이 있다. 양쪽 방법들은 "삼각측량법(triangulation)"을 기반으로 하고 무선 주파수 신호들을 수신하고 복수의 매크로셀들(macrocells) 또는 복수의 오버헤드(overhead) 위성들로부터 무선 주파수 전파 시간들을 측정하기 위한 이동국의 능력에 좌우된다. 네비게이션 및 타이밍을 위해 개발된 몇 개의 다른 위성 시스템들이 있다. 이들 중 가장 유명한 것은 US Navistar GPS 및 러시아 GLONASS GPS 시스 템들이다. Galileo(유럽), INRSS(인도), 또는 Betdou(중국) 시스템들 처럼 계획된 다른 것들이 있다. GPS(global positioning system)는 이들 위성 시스템들 중 임의 것을 말한다. 삼각측량 계산들은 이동국의 위치를 결정하기 위한 입력 파라미터 값들로서 추정된 범위들을 사용하여 수행된다. 셀룰러 기술, 매크로셀들 또는 위성들의 위치들 및 이동국의 계산 능력들에 따른 이들 삼각측량 방법들에 대한 변형들이 있다.
공지된 방법들의 정확도는 3개의 주요 요소들에 따른다: 첫째, 적어도 3 또는 4개의 전송 장치들(매크로셀 또는 위성)로부터 RF 신호들을 수신하기 위한 이동국의 능력; 둘째, 전송 및 수신 장치들 사이의 삼각측량 거리들; 및 셋째, 타이밍 정확도 및 동기화.
매크로셀 삼각측량의 경우, 보다 큰 셀 반경들은 복수의 매크로셀들로부터 신호들을 수신하기 위한 이동국의 능력을 감소시킨다. 지방 영역들에서, 예를 들어 이동국에 의해 알 수 있는 충분한 수의 매크로셀들이 없어서, 매크로셀-기반 삼각측량이 가능하지 않을 수 있다. 도심 및 외곽 영역들에서, RF 방해물들은 다른 매크로셀들이 이동국에 의해 알 수 없게 하고, 이것은 매크로셀 삼각측량이 비효율적이게 한다. 매크로셀 거리들에 걸친 삼각측량은 위성 삼각측량과 비교하여 본래 덜 정확하고, 이것은 타이밍 정확도 및 동기화가 보다 중요하게 한다. GSM 또는 UMTS 같은 기지국들 사이의 타이밍을 충분히 동기화시키지 못하는 기지국 기술들로, 글로벌 위치결정 시스템(GPS) 정보는 각각의 기지국 클럭이 얼마나 멀리 떨어지는가를 추적하기 위하여 사용되고 "타이밍 수정" 메시지들은 이동국들에 주기적 으로 브로드캐스트 되어 이들의 범위 추정들을 수정하도록 할 수 있다. 작은 타이밍 에러들이 짧은 삼각측량 거리들에 걸쳐 특히 큰 GEO-위치결정 에러들을 생성하기 때문에, 이들 타이밍 수정들은 빈번하게 전송되고 이것은 기지국 및 GPS 타이머 사이 및 GPS 타이머 및 이동국 사이의 충분한 트래픽 부하를 생성한다.
GPS GE0-위치결정(위성 기반)은 본래 매크로셀 삼각측량보다 훨씬 정확하다. GPS 삼각측량으로, 이동국(즉, X,Y,Z 위치 결정에 사용된 3 개의 위성들 및 이동국 타이밍 오프셋 정보를 위한 제 4 위성)에 의해 알 수 있는 적어도 4개의 오버헤드 위성들이 있어야 한다. GPS의 경우, 위성 궤도들은 항상 맑은 하늘에서 볼 수 있는 6개 내지 11개의 오버헤드 위성들 사이에 제공하는 4개의 non-GEO 동기화 위성들이 각각 상주되는 6개의 지구 궤도들이 있도록 설계된다. 그럼에도 불구하고, RF 방해물들이 예를 들어 위성 수신을 방해할 때 이동국이 적어도 4개의 위성들을 볼 수 없을 수 있다. 이런 상황은 예를 들어 이동국이 맨하탄 거리들 같은 깊은 도심 빌딩협곡(canyon) 내에 있을 때 발생할 수 있다. 고층건물들 및 다른 구조물들은 하늘에 대한 이동국의 시야를 차단하는 경향이 있다. 하늘에 대한 이동국의 시야가 감소되거나 제한되지 않을 때, GPS 삼각측량 정확도는 유용하다.
타이밍 동기화는 위성들 각각이 원자 시계를 갖추고 있고 지상 통신들은 극히 정확한 위성 타이밍 동기화를 제공하기 위해 클럭 정확도를 계속 모니터링하도록 되어 있기 때문에 GPS 삼각측량에 문제가 없다. 높은 정확성의 이동국 클럭에 대한 필요성은 제 4 위성 범위 측정을 사용함으로써 피해진다.
GPS 기반 GEO-위치 결정 방법들은 30초 내에 비상 호출을 GEO-위치결정하기 위한 미국의 연방 통신 위원회 요구조건을 충족시키는데 고유한(unique) 문제를 가진다. 전력 인가 후 이동국은 GPS 위치에 필요한 위성들의 위치파악을 하기 위하여 15 분들이 걸릴 수 있다. 많은 이런 시간은 50 BPS 데이터 채널을 통해 위성 연감 데이터를 전송하는데 소비된다. 연관된 GPS(AGPS)는 FCC의 30초 위치 결정 요구조건에 부합하도록 고속 통신 채널을 통해 동적 위성 위치결정 데이터를 이동국에게 제공한다. 물론, 모든 비상 호출들이 이동국 상에서 먼저 턴온(turn on)하여 만들어지지는 않는다. 호출이 이미 턴온된 이동국으로부터 이루어졌을 때, 위성들은 이미 획득된다. 그런 예에서, 호출 및 GEO-위치결정은 즉각적으로 시작한다.
칩 세트 제조자들 및 핸드세트 제조자들은 비상 호출 GEO-위치결정을 위하여 GPS 쪽으로 이동한다. 상업적으로 이용 가능한 GPS 칩 세트들은 HSDPA, GPRS 및 EDGE를 지원하는 단말기들에서 GSM 및 UMTS 핸드세트들에서 작업하도록 설계된다. GPS 수신기들은 CDMA 2000 기술들의 일부이고, CDMA 핸드세트들 및 유사 디바이스들에 포함된다. GPS 기반 GEO-위치결정은 비상 호출 GEO-위치결정을 위한 떠오르는 주된 기술적 방법이다.
야외 이동국들로부터 비상 호출들의 위치결정하기 위한 요구조건들을 부합시키는데 큰 어려움이 있어 왔지만, 빌딩 내의 GEO-위치결정 문제는 보다 더 어려운 문제이다. 주된 방해물은 빌딩 외부에서 이용할 수 있는 매크로셀 및 위성 신호들을 빌딩 자체가 차단하는 경향이 있다는 것이다. 빌딩 내에서, 공지된 GEO-위치결정 삼각측량 방법들 중 어느 것도 매크로셀 및 위성 신호들이 빌딩 내에서 이용 가 능하지 않을 때 작동하지 않는다. 잘해야, GEO-위치결정 삼각측량은 종래 GEO-위치결정을 수행하기 위하여 요구된 수의 매크로셀들 또는 위성들을 "감지할 수 있도록" 충분한 신호 세기들이 있는 윗층 아마도 창문 근처 위치에서 호출을 함으로써 가능할 수 있다. 하지만 여전히, 이것은 일반적으로 빌딩 내의 모든 창문들에서 가능하지는 않다. 게다가, 빌딩 중심 근처 어디라도 통상 GPS 신호들이 수신될 수 없다. 심지어 빌딩 내에서 호출들을 하기 위한 셀룰러 기지국 신호들을 분산하기 위한 분산 안테나 시스템(distributed antenna system:DAS)을 가지는 빌딩들도 GEO-위치결정에 유용한 삼각측량 신호들을 제공하지 못한다. 기본적으로 누군가가 이동국을 사용하여 비상 호출을 하는 것이 가능할 수 있는 대부분의 빌딩들 내부 대부분의 영역들은 기존 삼각측량 GEO-위치결정 방법들이 작동하지 않는 영역들이다.
무선 통신에 사용되는 이동국의 위치를 결정하기 위한 한 예시적 방법은 무선 통신을 위한 이동국에 의해 사용된 신호와 연관된 적어도 하나의 표시자가 단일의 공지된 빌딩 위치를 식별하는지의 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 이동국의 위치 결정은 이 표시자를 기반으로 하는 공지된 빌딩 위치로서 결정된다.
일 실시예에서, 빌딩 위치를 식별하는 표시자는 (ⅰ) 이동국 및 상기 이동국이 서비스되는 기지국 섹터의 섹터 지정(indication), (ⅱ) 이동국과 통신하기 위하여 사용된 무선 주파수 신호의 시간 지연, 또는 (ⅲ) 이동국에 의해 보고된 셀 코드들(cell codes)의 조합 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 다양한 특징들 및 장점들은 다음 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 상세한 설명을 수반하는 도면들은 다음과 같이 짧게 기술될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 유용한 무선 통신 시스템의 선택된 부분들을 개략적으로 도시한다.
도 2는 하나의 예시적인 방법을 요약하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 유용한 하나의 예시적인 통신 장치를 개략적으로 도시한다.
도 4는 또 다른 예시적인 통신 장치를 도시한다.
도 5는 또 다른 예시적인 통신 장치를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 한 예시적인 실시예에 사용된 RF 신호에 지연을 도입하는 한 예시적인 기술을 개략적으로 도시한다.
도 7은 또 다른 통신 장치를 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른 부가적인 셀 코드들을 도입하기 위한 기술을 개략적으로 도시한다.
다음 개시된 실시예들은 종래 삼각측량법-기반 위치결정 기술들이 작동하지 않도록 이동국이 빌딩 내에 있을 때에도 이동국의 위치를 결정할 수 있게 한다. 개시된 실시예들은 이동국이 예를 들어 GPS 위성 신호들을 검출할 수 없기 때문에 GPS 삼각측량 방법들이 가능하지 않은 빌딩 내에 이동국이 존재할 때에도 이동국 위치를 용이하게 결정할 수 있게 한다. 개시된 실시예들은 이동국으로부터 걸려온 비상 호출에 응답하는 것을 포함하는 다양한 목적들을 위한 이동국의 위치결정을 용이하게 하기 위한 저비용의 다양하고 융통성있는 방법을 제공한다.
도 1은 일반적으로 공지된 방식으로 동작하는 무선 통신 네트워크(22)를 포함하는 무선 통신 장치(20)를 개략적으로 도시한다. 이동국(24)은 빌딩(26) 내에서 부터의 호출을 하기 위해 사용된다. 이 예에서, 이동국(24)은 빌딩(26) 내의 무선 통신 서비스영역을 제공하는 분산된 안테나 시스템(distributed antenna system:DAS)(28)을 통하여 통신한다. DAS(28)는 이동국(24)의 사용자 대신 호출을 용이하게 하기 위하여 네트워크(22)와 통신한다.
몇몇 예들에서, 이동국(24)의 위치를 결정하는 것이 필요할 것이다. 예를 들어, 만약 이동국(24)이 비상 서비스 호출(예를 들어, 911 또는 112 호출)을 하기 위하여 사용되었다면, 적절한 응답 직원을 파견하기 위하여 이동국(24)의 위치를 결정하는 것이 필요하다. 빌딩(26) 내의 이동국(24)은 빌딩(26)이 삼각측량을 위하여 충분한 신호들을 검출하기 위한 능력을 간섭하기 때문에 비록 이동국(24)이 글로벌 위치결정 시스템(GPS) 수신기 능력을 가지더라도 삼각측량 기술들을 기반으로 하는 위치 추정을 제공할 수 없다. 대신, 이동국(24)과 무선 통신하기 위하여 사용된 신호와 연관된 표시는 이동국(24)의 위치를 결정하기 위하여 빌딩(26)의 위치를 식별한다. 일단 적당한 표시자가 인식되고 빌딩 위치(26)가 식별되면, 이동국 위치는 예를 들어 빌딩 주소, 경도 및 위도 또는 다른 위치결정 좌표들로서 보 고될 수 있다.
도 2는 한 예시적인 방법을 요약하는 흐름도(30)를 포함한다. 참조부호(32)에서, 이동국 위치가 필요한지에 대한 결정이 이루어진다. 이동국 위치에 대한 하나의 예시적인 사용은 상기된 바와 같이 비상 서비스들에 대한 적당한 응답을 제공하는 것일 것이다. 다른 상황들은 이동국이 예를 들어 빌딩 내에 있기 때문에 다른 위치결정 기술들이 이용될 수 없을 때 이동국 위치 정보를 요구할 수 있다. 개시된 실시예들이 특히 비상 서비스들 호출들에 유용하지만, 상기 실시예들은 반드시 이동국 위치 정보용으로 제한되지는 않는다. 가입자가 위치된 근처에 관련된 정보를 이동국 가입자에게 제공하는 것은 이동국 위치 정보의 하나의 그런 예시적인 사용이다.
참조부호(34)에서, 무선 통신을 위한 이동국에 의해 사용된 적어도 하나의 신호와 연관된 적어도 하나의 표시자가 단일의 공지된 빌딩 위치를 가리키는지의 여부에 대한 결정이 이루어진다. 특정하고 고유한 공지된 빌딩 위치는 이동국을 위치결정할 때 정확성을 위하여 원해진다.
몇몇 다른 표시자들은 본 발명의 한 구현시에 사용될 수 있다. 도 2의 예는 기지국 및 섹터 신원이 단일의 공지된 빌딩 위치를 가리키기 위한 표시자로서 유용한지에 대한 참조부호(36)의 결정을 포함한다. 도 3은 빌딩(40)을 포함하는 한 예시적인 장치를 개략적으로 도시한다. 기지국 트랜스시버(base station transceiver:BTS) 섹터를 확립하기 위한 장비(42)는 빌딩(40)(또는 몇몇 실시예들에서 빌딩(40) 내부의 일부) 내부에 배타적으로 사용하기 위하여 놓여진다. 도 3 에서, DAS(44)는 빌딩(40)(또는 빌딩의 적어도 일부) 내의 BTS 섹터 무선 서비스영역을 제공하기 위한 장비(42)와 연관된다.
그런 실시예들에서, BTS 섹터 장비(42) 및 연관된 섹터의 신원은 또한 상기 섹터가 빌딩(40) 내의 공간의 적어도 일부에 전용으로 사용되고 특정 장비(42)가 설치된 장소가 공지되었기 때문에 빌딩(40)을 식별한다. 다른 말로 하면, 도 3의 실시예에서 기지국 및 BTS 섹터 장비(42)의 섹터 신원은 빌딩(40)의 위치에 있는 섹터 위치 표시를 제공한다. 따라서, 이동국이 빌딩(40) 내의 섹터 내에 서비스될 때마다, 서비스 기지국 및 섹터의 신원은 이 실시예에서 빌딩(40)의 위치와 동일한 섹터 위치의 표시자를 제공한다.
참조부호(36)에서 이루어진 결정의 경우, 일단 기지국 및 섹터 신원이 결정되면, 기지국 및 섹터 신원이 특정 빌딩에 대응하고 경도 및 위도 좌표들 또는 빌딩 주소 같은 적당한 위치 결정이 데이터베이스로부터 유도될 수 있는지의 여부가 사전 설정된 데이터베이스에 대해 검사가 이루어진다. 상기 정보는 결정된 위치를 보고하기 위하여 유용할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, BTS 섹터는 단일 빌딩 위치에 전용으로 사용되지 않을 것이다. 도 2의 실시예는 상기 상황들에서 단일의 공지된 빌딩 위치를 가리키기 위한 다른 가능한 표시자들을 포함한다. 참조부호(50)에서, RF 신호 지연이 단일의 공지된 빌딩 위치를 가리키기 위한 표시자를 제공하는지의 여부에 대한 결정이 이루어진다. 이동국(24)에 의해 사용된 신호와 연관된 신호 지연이 이동국(24)이 호출을 하기 위하여 사용되는 빌딩의 위치를 결정하기 위한 충분한 정보를 제공할 수 있는 몇몇 방법들이 존재한다.
도 4는 BTS 섹터 장비(52)가 빌딩(54)에 전용으로 사용되는 DAS(56)를 사용하여 제 1 빌딩(54) 내의 무선 통신 서비스영역을 제공하는 장치를 개략적으로 도시한다. 이 실시예에서 BTS 섹터 장비(52)는 또한 제 2 빌딩(60) 내의 무선 통신 서비스영역을 제공하는 것에 전용으로 사용되는 또 다른 DAS(58)와 연관된다. 이 실시예에서, 장비(52)의 BTS 섹터는 하나 이상의 빌딩 내의 무선 통신 서비스영역을 제공하기 때문에 단일 빌딩을 고유하게 식별하지 않는다. 이 실시예에서, RF 신호 지연은 이동국이 어느 빌딩(54 또는 60)에 위치되었는지를 고유하게 식별하기 위하여 사용한다.
이동국들 및 기지국들 사이에서 RF 신호 지연들을 측정하기 위한 공지된 기술들이 있다. CDMA 셀룰러 시스템들은 예를 들어 이동국 및 기지국들 사이의 RF 신호 지연들을 계속 측정한다. GSM 및 UMTS 시스템들은 또한 비상 서비스들의 호출들 상에서 이동국 및 기지국들 사이의 RF 신호 지연들을 측정한다. 지연들이 명백하도록 선택된 빌딩 위치들에서 RF 지연들을 전략적으로 제어함으로써, 지연들은 특정 빌딩을 고유하게 식별하기 위하여 유용하다.
도 4의 실시예에서, 각각 DAS(56 및 58)와 연관된 지연 스프레드(delay spread)가 있다. BTS 섹터 장비(52) 및 각각의 DAS에 대한 입력 사이에 RF 지연이 또한 존재한다. 결정을 위해, BTS 섹터 장비(52)는 DAS(56)를 따라 빌딩(54) 내에 배치된다. 이 예에서, 직접적인 접속과 연관된 지연(t1)은 효과적으로 영(0)이다. 다른 한편으로 빌딩(60) 내의 BTS 섹터 장비(52) 및 DAS(58) 사이의 지연은 보다 큰 값(t2)을 가진다. 빌딩들(54 및 56) 내의 이동국에 의해 사용된 RF 신호들과 연관된 지연들은 서로 구별되도록 구성되어, 결정된 지연이 이동국(24)이 호출을 한 빌딩의 표시를 제공하도록 한다.
두 개의 도시된 빌딩들 내에서 DAS 지연 스프레드들을 각각 S1 및 S2로서 고려한다. BTS 섹터 장비(52)에 대한 각각의 빌딩 내의 DAS RF 지연은 호출이 이루어지는 장소에 따라 t1 또는 t2 에서 t1+S1 또는 t2+S2까지만큼 작을 수 있다. DAS 지연은 호출이 BTS 섹터 장비(52)에 가장 가까운 DAS 안테나 근처에서 호출될 때 일반적으로 가장 짧다. DAS 지연은 BTS 섹터 장비(52)로부터 가장 멀리서 호출이 이루어질 때 일반적으로 가장 길 것이다. t2가 t1+S1보다 크면, 각각의 빌딩으로부터의 RF 신호들로부터 측정된 지연들은 명백하게 구별될 수 있다. 즉 빌딩(60) 내의 RF 지연은 {t2,t2+S2) 사이의 범위일 것이다. 다른 빌딩(54) 내의 {t1,t1+S2}와 중첩은 없다. 그러므로, 만약 RF 지연들이 이들 기준을 만족하면, 각각의 빌딩(54 및 56)과 연관된 RF 지연은 연관된 빌딩을 고유하게 식별한다. 경도 및 위도 좌표들 또는 거리 주소를 기반으로 하는 빌딩 위치는 예를 들어 특정 빌딩들과 특정 지연 값들을 관련시키는 사전설정된 데이터베이스로부터 결정될 수 있다.
전용으로 사용되는 기지국 섹터에 의해 서비스된 두 개 이상의 빌딩들이 있을 때, 이동국에 의해 통신하기 위하여 사용된 RF 신호들과 연관된 지연들을 적당하게 제어함으로써 각각의 빌딩을 고유하게 식별하는 것은 가능하다. 지연들의 세 트 {tj+Sj}, j=1,2,3를 가정하자. 전용으로 사용되는 기지국으로의 각각의 빌딩(j)의 DAS 지연은 호출이 되는 장소에 따라 t1 또는 t2 또는 t3 내지 t1+S1 또는 t2+S2 또는 t3+S3까지만큼 작을 수 있다. t1+S1 < t2 < t1+S1+S2로, 빌딩(2)으로부터 가장 짧은 지연은 {t1+S1, t1+S1+S2} 사이이고 가장 긴 지연은 {t1+S1+S2, t1+S1+2S2} 사이일 것이다. 이들 t2에 대한 제한들로, 빌딩(1) 및 빌딩(2) 사이의 지연들은 고유하게 구별될 수 있다. t1+S1+2S2 < t3에서, 빌딩(3)으로부터 지연들은 {t1+S1+2S2, t1+S1+2S2+S3} 사이의 범위일 것이다. 따라서, 빌딩(3)으로부터의 지연들은 만약 이들 t3에 대한 제한들이 구현되면 빌딩들(1 또는 2) 중 하나로부터 측정된 지연들로부터 고유하게 구별될 수 있다. 상술된 설명으로, 당업자는 특정 상황의 필요성들에 부합하도록 복수의 빌딩들 사이를 고유하게 구별하기 위한 지연들을 선택, 구현 또는 선정하는 방법을 인식할 것이다.
도 5 및 도 6은 상기 지연들을 구현하는 하나의 예시적인 방식을 개략적으로 도시한다. 도 5에서, BTS 섹터(62)는 공지된 방식으로 확립된다. 공중(over the air:OTA)을 통하여 중계기(64)(repeater)는 BTS 섹터(62)로부터 신호들을 수신하고 이들을 빌딩 DAS(66)에게 제공하기 위하여 이들을 중계한다. 일 실시예에서, OTA 중계기(64)는 DAS(66)가 배치되는 단일 빌딩에 전용으로 사용된다.
OTA 중계기(64)는 공중을 통하여 발생하는 RF 전파 지연들에 추가하여 중계기 내에서 발생하는 지연들을 기반으로 하는 지연을 야기한다. 대부분의 경우들에 서 그런 지연들은 빌딩을 고유하게 식별하기에 충분하다. 예를 들어 BTS 섹터(62)가 빌딩 내에 위치되거나 빌딩의 DAS에 직접 접속되고 OTA 중계기(64)가 BTS 섹터 신호들을 다른 빌딩에 중계하기 위하여 사용되는 장치를 고려하자. 이런 예에서 OTA 중계기(64)와 연관된 지연들은 다른 빌딩과 비교하여 OTA 중계기(64) 및 DAS(66)와 연관된 빌딩을 고유하게 식별하기에 많은 경우에 충분할 것이다. 공지된 기술들은 OTA 중계기(64)와 연관된 지연들을 측정하기 위하여 사용될 수 있고, 그 후 데이터베이스 내의 상기 정보는 공지된 방식으로 측정될 수 있는 연관된 지연들로 인해 이동국이 DAS(66)를 통하여 통신할 때를 후속적으로 결정하기 위하여 사용될 수 있다.
몇몇 실시예들에서 OTA 중계기가 사용될 때 부가적인 지연들을 부가하는 것이 바람직할 수 있다. 도 6은 이것을 달성하기 위한 한 예시적인 장치를 개략적으로 도시한다. 이런 실시예에서, OTA 중계기(64)는 수신 안테나(68) 및 낮은 잡음 증폭기(low noise amplifier:LNA)(70)를 포함한다. 기저 대역 혼합기(74), 아날로그-대-디지털 컨버터(74) 및 복조기(76)는 RF 신호를 복조하여 RF 신호가 지연 버퍼(78)에 버퍼될 수 있도록 한다. 버퍼링을 부가함으로써, 부가적인 지연은 RF 신호에 부가된다. 도 6의 장치는 예를 들어 DAS(66)에 제공하기 위한 아날로그 RF 신호로 상기 신호를 다시 변조하기 위해 디지털-대-아날로그 컨버터(80), RF 혼합기(82), 출력 증폭기(84) 및 출력 안테나(86)를 포함한다.
도 7은 신호 지연들이 특정 빌딩 위치를 고유하게 식별하기 위하여 유용한 또 다른 장치를 개략적으로 도시한다. 이 실시예에서, BTS 섹터 장비(90)는 BTS 섹터 장비(90)에 근접하여 배치된 광학 중계기 마스터(master) 부분(92), 광섬유 케이블(94) 및 마스터 부분(92)으로부터 최소한 다소 멀리 떨어져 배치된 광학 중계기 슬레이브(slave) 부분(96)을 포함하는 광학 중계기 장치와 연관된다.
이 실시예에서, 광섬유 케이블(94)은 마스터 부분(92) 및 슬레이브 부분(96) 사이의 물리적 접속을 형성하기 위하여 요구된 것보다 큰 부가적인 케이블 길이를 포함한다. 일 예는 상기 접속의 부분으로서 부가적인 케이블의 스풀(spool)을 포함한다. 광섬유 케이블의 부가적인 길이는 BTS 섹터(90)로부터 DAS(98)로 제공된 신호의 부가적인 지연을 부가한다. 선택적으로 얼마나 많은 광섬유 케이블이 상기 예들에 사용되는가를 선택적으로 제어하는 것은 얼마나 많은 지연이 도입되는가를 선택적으로 제어하도록 한다. 지연 양들을 전략적으로 선택하는 것은 무선 통신 신호들이 얻어지는 다른 DAS들을 전략적으로 그리고 고유하게 식별되게 하고, 그러므로 이동국이 호출을 할 수 있는 다른 빌딩들이 식별되게 한다.
도 2를 참조하여, 또 다른 가능한 표시자가 참조부호(100)에서 고려된다. 이 예에서, 셀 코드 조합이 특정 빌딩 위치의 표시를 제공하는지의 여부에 대한 결정이 이루어진다. 본 설명에서 사용된 "셀 코드"는 CDMA 시스템에 사용된 바와 같은 의사 잡음(pseudo noise:PN), UMTS 시스템에서 사용된 스크램블링 코드(scrambling code) 또는 등가의 셀 식별자를 지칭한다. 이 실시예에서, 부가적인 셀 코드는 특정 빌딩을 고유하게 식별하는 셀 코드들의 고유한 조합을 제공하기 위하여 무선 통신에 사용된 신호들에 부가된다. 특정 위치들에 대한 셀 코드들의 특정 조합을 선택하고 이들과 관련한 데이터베이스를 확립하는 것은 단일 빌딩 표 시의 표시자로서 이동국에 의해 보고된 셀 코드 조합들을 사용하는 것을 가능하게 한다.
도 8은 CDMA 예시적인 구현에서 복수의 PN 오프셋들을 생성하기 위한 한 예시적인 일반적인 중계기(102)를 개략적으로 도시한다. 이 예에서, 낮은 잡음 증폭기(104), 기저 대역 혼합기(106), 아날로그-대-디지털 컨버터(108) 및 복조기(110)는 CDMA 기지국으로부터 수신된 PN 오프셋을 포함하는 신호를 처리한다. 복조된 파일롯(pilot) 신호는 참조부호((112)에서 제공된다. 버퍼들(114 및 116)은 예를 들어 메모리 탭들(memory taps)을 사용하여 양들을 가변하여 복조된 파일롯 신호를 지연한다. 그 후, 지연들(114 및 116)의 출력은 합산기(118)를 사용하여 복조된 파일롯 신호(112)와 함께 합산된다. 이것은 복수의 PN 오프셋들을 가진 신호를 생성한다. 메모리 탭들의 크기는 PN 오프셋들의 특정 조합을 결정할 것이다. 특정 빌딩 내의 이동국에 의해서만 알 수 있는 PN 오프셋들의 고유한 조합을 사용함으로써 셀 코드들(예를 들어, PN 오프셋들)의 조합은 빌딩 위치의 표시를 제공한다.
도 8의 실시예에서, 지연 어드밴스드(delay advanced) 부분(120), 디지털-대-아날로그 컨버터(122) 및 RF 혼합기(124)는 출력 증폭기(126)에 제공된 아날로그 RF 신호로 다시 신호를 변조한다.
중계기(102)로부터 신호 출력을 수신하는 이동국은 PN 오프셋을 가진 본래 파일롯 신호 및 다른 생성된 PN 오프셋 조합들을 검출할 것이다. 이동국은 모든 이들 PN 오프셋들을 네트워크(즉, 현재 호출을 다루는 이동 스위칭 센터)에 보고한다. 그 후, 적당한 룩업(lookup) 데이터베이스는 PN 오프셋들의 조합이 공지된 빌 딩 위치에 대응하는지의 여부를 결정하기 위하여 사용될 수 있다. 만약 그렇다면, 빌딩 위치는 셀 코드들의 조합에 의해 표시된다.
GSM 또는 UMTS 시스템에서, 유사한 방법은 부가적인 스크램블링 코드들 또는 등가의 셀 코드들을 생성하기 위하여 사용되어, 셀 코드들의 고유한 조합이 특정 빌딩 위치 내에서 통신할 때 이동국에 의해 보고되도록 한다.
도 2의 참조부호(130)에서 도시된 바와 같이, 빌딩 위치는 빌딩 위치 정보를 제공하는 표시자를 기반으로 이동국 위치를 결정하기 위해 사용된다.
도 2의 예는 단일의 공지된 빌딩 위치를 가리키기 위한 3개의 가능한 표시자 유형들을 포함한다. 이들 중 임의 것은 특정 상황의 필요성에 따라 단독 또는 둘 또는 그 이상의 이들의 조합으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 이동국 위치 결정 알고리듬은 기지국 및 섹터 신원이 빌딩 위치를 결정하기에 충분한지를 우선 검사할 수 있다. 만약 충분하지 않으면, RF 신호 지연들에 관한 정보가 고려될 수 있다. 만약 확실하지 않으면, 이동국에 의해 보고된 셀 코드 조합이 공지된 빌딩 위치를 가리키는지의 여부에 대한 결정이 사용될 수 있다. 또 다른 구현은 병렬로 예시적인 표시자들의 유형들 중 적어도 두 개를 고려하는 것을 포함한다. 두 개 이상의 표시자들의 유형들이 고려될 때, 하나를 분석한 결과는 예를 들어 용장성(redundancy)검사로서 사용될 수 있다. 다른 구현들은 특정 통신 장치가 어떻게 설정되었는지에 따라 예시적인 표시자들 유형들 중 하나만을 고려할 수 있다.
이전 설명은 특성상 제한하기보다 예시적이다. 본 발명의 핵심으로부터 반드시 벗어나지는 않는 개시된 실시예들에 대한 변화들 및 변형들은 당업자에게 명 백할 수 있다. 본 발명에 제공된 법적 보호 범위는 다음 청구항들을 연구함으로써만 결정될 수 있다.

Claims (10)

  1. 무선 통신에 사용된 이동국의 위치를 결정하기 위한 방법으로서,
    무선 통신을 위한 이동국에 의해 사용된 신호와 연관된 적어도 하나의 표시자가 단일의 공지된 빌딩 위치를 식별하는지의 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 표시자를 기반으로 상기 공지된 빌딩 위치로서 상기 이동국의 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 이동국 위치 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 표시자는,
    (ⅰ) 이동국 및 상기 이동국이 서비스되는 기지국 섹터를 식별하는 섹터 지정(designation),
    (ⅱ) 상기 이동국과 통신하기 위하여 사용된 무선 주파수 신호의 지연, 또는
    (ⅲ) 상기 이동국에 의해 보고된 셀 코드들(cell codes)의 조합 중 적어도 하나를 포함하는, 이동국 위치 결정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 이동국과 통신하기 위하여 사용된 무선 주파수 신호의 지연을 기반으로 상기 적어도 하나의 표시자를 확립하는 단계를 포함하는, 이동국 위치 결정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 기지국 섹터 장비 및 분산된 안테나 시스템(distributed antenna system:DAS) 사이의 신호들을 전송하는 것과 연관된 지연 또는 상기 분산된 안테나 시스템(DAS)과 연관된 지연 스프레드(delay spread) 중 적어도 하나를 기반으로 선택된 빌딩에 대한 지연 양을 제어하는 단계를 포함하는, 이동국 위치 결정 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 단일 기지국 섹터의 일부인 복수의 빌딩 위치들 각각에 대한 고유한(unique) 지연 양을 확립하는 단계를 포함하는, 이동국 위치 결정 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 지연은 기지국 섹터 신호들을 중계하기 위해 사용된 무선 중계기(over the air repeater)와 연관되는, 이동국 위치 결정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 이동국에 의해 보고된 셀 코드들의 조합이 단일의 공지된 빌딩 위치를 식별하는지의 여부를 결정하는 단계를 포함하는, 이동국 위치 결정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    선택된 빌딩 위치를 고유하게 식별하는 조합으로 복수의 셀 코드들을 생성하는 단계; 및
    상기 이동국에 제공된 신호와 상기 생성된 셀 코드들을 연관시키는 단계를 포함하는, 이동국 위치 결정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 생성된 셀 코드들은 PN 오프셋 또는 스크램블링 코드(scrambling code) 중의 적어도 하나를 포함하는, 이동국 위치 결정 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    파일롯(pilot) 신호를 복조함으로써 상기 셀 코드들을 생성하는 단계;
    복수의 구별되는 양들 만큼 상기 복조된 신호들을 지연하는 단계; 및
    상기 복조된 신호 및 상기 지연된 신호들을 더하여 상기 셀 코드들로서 복수의 PN 오프셋들을 생성하는 단계를 포함하는, 이동국 위치 결정 방법.
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