KR20100106441A - 무선 위치 추적 시스템의 자동 구성 - Google Patents

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Abstract

오버레이 네트워크 기반 무선 위치 추적 시스템에서, 위치 측정 유닛(LMU)들은 TDOA 및/또는 AoA 위치 측정 방법들에서 이용하기 위해 순방향 및 역방향 채널들 양자에서 무선 시그널링을 수집하는 데 사용된다. 무선 네트워크로부터 그리고 글로벌 위성 네비게이션 시스템 배열들에 의해 방송되는 정보는 LMU들에 의해 수신되어, 무선 네트워크 변경들에 기인하는 초기 시스템 구성 및 재구성의 어려움을 줄이는 데 이용될 수 있다.

Description

무선 위치 추적 시스템의 자동 구성{AUTOMATED CONFIGURATION OF A WIRELESS LOCATION SYSTEM}
일반적으로, 본 발명은 아날로그 또는 디지털 셀룰러 시스템, 개인 통신 시스템(PCS;personal communication system), 향상된 특수 이동 라디오(ESMR;enhanced specialized mobile radio) 및 다른 타입의 무선 통신 시스템들에서 사용되는 것들과 같이 이동국(MS)이라고도 하는 무선 장치들의 위치를 추적하기 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이다. 배타적이 아니고 구체적으로, 본 발명은 무선 위치 추적 시스템(WLS;wireless location system)에서 구성 데이터를 자동으로 제공하는 데 사용하기 위한 방법에 관한 것이다. 그러한 방법은 WLS를 전개하고 유지하는 비용 및 복잡성을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명은 예를 들어, 구성 데이터, 및 특정 셀 또는 섹터에서 MS의 위치를 추적하는 데 사용된 위치 측정 유닛(LMU;location measurement unit)들 및 위치 추적 기술을 식별하는 이력 데이터를 포함하는 데이터베이스를 유지함으로써 WLS의 운영 효율을 향상시키는 방법들 및 시스템들에 관한 것이다.
업링크 도달 시간차(U-TDOA; uplink time difference of arrival) 위치 추적 시스템(및 기타 위치 추적 시스템들)에서, 위치 추적 성능은 일반적으로 하나 이상의 원형 에러 확률(circular error probability)로서 표현된다. Enhanced 9-1-1 Phase II mandate의 일부인 미국 연방 통신 위원회(FCC)는 U-TDOA 시스템들과 같은 네트워크 기반 시스템들이 비상 서비스 호출자들의 67%에 대해 백 미터(100m 또는 328.1 피트) 정확도 및 비상 서비스 호출자들의 95%에 대해 삼백 미터(300m 또는 984.25 피트) 정확도를 발생시키는 정밀함을 산출하도록 전개될 것을 요구한다. 오버레이 네트워크 기반 무선 위치 추적 시스템들은 비상 서비스 위치 추적을 포함하는 위치 기반 서비스들을 지원하도록 광범위하게 전개되어 왔다. 그러한 시스템들의 설치 및 튜닝은 운영자 제공 데이터, 수동 사이트 조사들 및 측정들, 지형적 및 지리적 분석 및 시뮬레이션들로부터 도출되는 다양한 구성 파라미터들의 수동 입력을 필요로 할 수 있다. 전개의 계획 및 설치 단계들 동안에 수집될 수 있는 시스템 정보, 지리 정보, 케이블링 상세들 및 무선 설정들이 아래의 표 1 및 2에 나타나 있다.
표 1은 무선 통신 시스템 및 모든 개별 기지국들, 노드-B 또는 액세스 사이트들에 대한 최고 레벨 정보를 나타낸다. 각각의 필드에서 요청되는 정보는 전개될 시장 내의 모든 기지국, 노드-B 또는 액세스 포인트 사이트에 대한 무선 네트워크 제공자 또는 운영자에 의해 제공되어야 한다. 수집된 경우, 이러한 정보는 서빙 이동 위치 추적 센터(SMLC) 데이터베이스의 기초는 물론, 정확도 예측 모델링의 일부를 형성한다. 아래의 표에서, 트루포지션에 대한 언급들은 본 출원의 양수인인 트루포지션사를 지칭한다.
시스템 및 기지국 사이트 데이터
데이터베이스 열 코멘트 입력 데이터
시스템 ID(MCC+MNC) 이 기지국/노드 B 또는 AP 사이트를 호스트하고 있는 스위치에 대한 시스템 ID(SS7 식별자). 수치 값
시스템 식별자 시스템 식별자 필드는 8 옥텟의 길이를 가지며, 시스템의 식별자(TCP/IP 식별자)를 포함한다. 주: SS7 식별자 또는 TCP/IP 어드레스가 요구된다. (이용 가능한 경우) 수치 값
기지국 ID 기지국 셀 사이트를 식별하는 영숫자 BCFID. 영숫자 텍스트
RF 대역 이 기지국 사이트가 어떤 대역을 이용하고 있는지를 지시한다. 0=850MHz, 1=1900MHz, 2=900MHz, 3=1800MHz, 4=2100MHz, 5=700MHz, 6=450MHz 수치 값들
BSC ID 기지국 제어기를 식별하기 위해 무선 운영자에 의해 할당되는 영숫자 기지국 제어기 ID(GSM 전용) 영숫자 텍스트
RNC-ID 무선 네트워크 제어기 식별자(UMTS 전용) 영숫자 텍스트
MSC ID 1 내지 3 디지트 E.164 국가 코드(CC), 3 디지트 NDC 및 (무선 운영자에게 이동 스위칭 센터 ISDN으로도 알려진) 변수로 구성되는 이동 스위칭 센터 ID. 영숫자 텍스트
셀 사이트 위도 10-6도(dd.dddddd)의 해상도를 갖는 십진법 도 포맷에서의 기지국 사이트 안테나들의 WGS-84 위도. 수치 값들
셀 사이트 경도 10-6도(ddd.dddddd)의 해상도를 갖는 십진법 도 포맷에서의 기지국 사이트 안테나들의 WGS-84 경도. 수치 값들
GPS AGL 글로벌 포지셔닝 시스템 안테나의 지면 위의 높이(단위는 미터). 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 안테나가 현재 설치되지 않은 경우, 제로(0)를 삽입한다 수치 값
LMU 사이트 안테나 설명 사이트의 타입을 입력한다: 1=타워, 2=모노폴, 3= 원격 안테나, 4=분산 안테나 사이트. 수치 값
표 2는 시장에서 식별되는 각각의 기지국 사이트 내의 각각의 셀 또는 섹터에 대한 엔트리를 나타낸다. 하나의 사이트에서 다수의 섹터가 사용되는 경우, 데이터는 각각의 섹터에 대해 개별 레코드로서 제공되어야 한다. 하나의 사이트에서 다수의 에어 인터페이스 기술이 이용되는 경우, 데이터는 해당 기술을 이용하는 각각의 에어 인터페이스 및 각각의 섹터에 대해 개별 레코드로서 제공되어야 한다. 표 2는 셀 사이트당 3개 섹터 또는 그 이하를 가정하여 제공된다. 추가 섹터들은 추가 열들을 발생시킬 것이다.
기지국 사이트 섹터 데이터
데이터베이스 열 코멘트 알파 베타 감마
섹터 ID 섹터 식별자: 1-알파, 2-베타, 3-감마. 전방향 사이트들에 대해, 이것은 항상 1이어야 한다. 수치 값 수치 값 수치 값
섹터 활성 섹터가 시스템 내에서 현재 활성인지를 지시한다: 0=아니오, 1=예. 수치 값 수치 값 수치 값
안테나 타입 안테나 타입의 식별자. 전방향 안테나인 경우, 제로(0)로 설정되고, 섹터화된 안테나인 경우에는 1로 설정된다. 수치 값 수치 값 수치 값
안테나 이득 dB 단위의 안테나 이득. 10-2의 해상도를 갖는 십진법 포맷(dBi 포맷). dBi 단위의 수치 값 dBi 단위의 수치 값 dBi 단위의 수치값
안테나 방위각 도 단위의 방위각 도 단위의 수치 값 도 단위의 수치 값 도 단위의 수치 값
안테나 경사 도 단위의 내림 각도. 음의 값은 안테나 상향 경사를 나타낸다(전기 및 기계의 결합) 도 단위의 수치 값 도 단위의 수치 값 도 단위의 수치 값
안테나 위도 10-6도(dd.dddddd)의 해상도를 갖는 십진법 포맷에서의 WGS-84 위도. 수치 값 수치 값 수치 값
안테나 경도 10-6도(ddd.dddddd)의 해상도를 갖는 십진법 포맷에서의 WGS-84 경도. 수치 값 수치 값 수치 값
안테나의 평균 해발 높이 안테나들이 설치되는 구조물(예를 들어, 타워, 빌딩 등)의 평균 해발 높이(단위는 미터). 수치 값 수치 값 수치 값
안테나 AGL 안테나 평균 해발 높이에 관한 안테나 높이(단위는 미터) 수치 값 수치 값 수치 값
수평 빔폭 0.1도의 해상도를 갖는 수신 안테나의 수평 빔폭 도 단위의 수치 값 도 단위의 수치 값 도 단위의 수치 값
수직 빔폭 0.1도의 해상도를 갖는 수신 안테나의 수직 빔폭 도 단위의 수치 값 도 단위의 수치 값 도 단위의 수치 값
실내 커버리지 섹터가 실내 커버리지만을 제공하는지의 여부를 지시한다: 0=아니오, 1=예. 수치 값 수치 값 수치 값
다중 결합기 이득 dB 단위의 다중 결합기 이득. 10-2의 해상도를 갖는 십진법 포맷. 수치 값(단위는 dB) 수치 값(단위는 dB) 수치 값(단위는 dB)
케이블 길이 미터 단위의 무선 주파수 케이블 길이 - 점퍼 0 Dx1/Dx2 수치 값 수치 값 수치 값
미터 단위의 무선 주파수 케이블 길이 - 피더 Dx1/Dx2 수치 값 수치 값 수치 값
미터 단위의 무선 주파수 케이블 길이 - 점퍼 1 Dx1/Dx2 수치 값 수치 값 수치 값
미터 단위의 무선 주파수 케이블 길이 - 점퍼 0 Tx3 수치 값 수치 값 수치 값
미터 단위의 무선 주파수 케이블 길이 - 피더 Tx3 수치 값 수치 값 수치 값
미터 단위의 무선 주파수 케이블 길이 - 점퍼 1 Tx3 수치 값 수치 값 수치 값
MCC 이동 국가 코드(MCC)는 GSM PLMN이 위치하는 국가를 식별한다. MCC의 값은 E.214 넘버링 계획에 따라 할당되는 3 디지트 숫자이다(GSM 전용). 수치 값 수치 값 수치 값
MNC 이동 네트워크 코드는 해당 국가 내의 GSM PLMN을 식별하는 코드이다(GSM 전용). 수치 값 수치 값 수치 값
LAC 위치 영역 코드는 GSM PLMN 내의 위치 영역을 식별하는 고정 길이의 코드(2 옥텟)이다(GSM 전용). 수치 값 수치 값 수치 값
RAC 라우팅 영역 식별자 코드는 1 옥텟의 고정 길이 코드이며, 위치 영역 내의 라우팅 영역을 식별한다(GPRS 및 UMTS). 수치 값 수치 값 수치 값
SAC 서비스 영역 코드 - 동일 위치 영역에 속하는 하나 이상의 셀로 구성되는 영역을 고유하게 식별하는 데 사용되는 A2 옥텟 요소(UMTS 전용). 수치 값 수치 값 수치 값
CGI 셀 글로벌 식별은 LAI(위치 영역 식별) 및 CI(셀 식별)의 연속이며, 주어진 셀을 고유하게 식별한다. 수치 값 수치 값 수치 값
셀 식별자 섹 식별자는 위치 영역 내의 셀을 식별하는 2 옥텟 길이의 16진수 식별자이다(GSM 전용). 수치 값 수치 값 수치 값
CI 셀 식별은 GSM 및 UMTS에서의 16비트 식별자이다. LAI(위치 영역 식별) 또는 RAI(라우팅 영역 식별)와 결합될 때, CGI(셀 글로벌 식별)가 된다. 수치 값 수치 값 수치 값
수년에 걸쳐, 무선 위치 추적 기술을 설명하는 데 사용되는 용어들이 진화되어 왔다. 원래 신호 수집 시스템(SCS)이라고 하던 업링크 무선 수신기 시스템은 이제 때때로 전기 통신 공업 협회(TIA) 및 후속 3GPP2에 의해 표준화된 3GPP 정의 용어인 위치 측정 유닛(LMU) 및 위치 결정 엔티티(PDE)를 사용하여 참조된다. 마찬가지로, 무선 통신 네트워크들을 설명하는 데 사용되는 용어들도 변하며, AMPS/TDMA/CDMA 용어인 "셀 섹터"는 GSM 용어인 "셀 글로벌 식별자"(CGI), UMTS 용어인 셀 식별(CI) 및 IEEE 용어인 "액세스 포인트"(AP) 또는 기지국(BS)과 등가이다. 소정의 무선 통신 네트워크 용어들은 이들이 용도(예를 들어, "비컨"), 표준화된 용어(예를 들어, "BCCH") 또는 안테나와 관련된 식별자(예를 들어, CGI)를 지칭하는지에 따라 상호 교환 가능하게 사용된다.
더욱이, 무선 통신 시스템들의 타입들(셀룰러, SMR, 허가되지 않은 대역 및 이동 네트워크 가상 운영자(MVNO))이 빠르게 변하는 경우, 용어 "운영자" 및 "캐리어"는 본 명세서에서 일반 용어인 "무선 네트워크 제공자" 또는 WNP로서 설명된다. 트루포지션의 TDOA 및 AoA 코어 고정확도 위치 추적 제품 명칭도 지난 10년 동안에 "무선 위치 추적 시스템(WLS)"에서 "위치 추적 네트워크"로, 그리고 이제는 "트루포지션 위치 추적 플랫폼(TLP)"으로 바뀌었다.
여기에 설명되는 발명 기술들 및 개념들은 널리 사용되는 IS-136(TDMA), GSM 및 OFDM 무선 시스템들은 포함하는 시간 및 주파수 분할 다중화(TDMA/FDMA) 무선 통신 시스템들은 물론, CDMA (IS-95, IS-2000) 및 W-CDMA로도 알려진 유니버설 이동 통신 시스템(UMTS)과 같은 코드 분할 통신 시스템들에 적용된다. 후술하는 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM) 모델은 본 발명이 이용될 수 있는 독점적인 환경이 아니라 예시적인 환경이다.
아래의 요약은 본 발명의 예시적인 구현들의 다양한 양태의 개요를 제공한다. 이 요약은 본 발명의 모든 중요 양태들의 포괄적인 설명을 제공하거나, 본 발명의 범위를 정의하는 것을 의도하지 않는다. 오히려, 이 요약은 아래의 예시적인 구현들에 대한 설명에 대한 소개로서 사용되는 것을 의도한다.
아래에 더 충분히 설명되는 바와 같이, 여기에 설명되는 실시예들은 WLS의 다운링크 수신기 및 GPS 시스템들을 이용하여, 운영자의 네트워크 및 글로벌 네비게이션 위성 시스템들로부터 수집된 구성 데이터의 편집은 물론, 통신 링크 지원의 자기 발견에 수반되는 에러들 및 노력을 줄이도록 구성된다. 이것은 또한 WLS 운영자에 대해 더 낮은 전개 및 운영 비용을 제공할 수 있다. 자동 구성 및 재구성은 U-TDOA, AoA 또는 하이브리드 U-TDOA/AoA, U-TDOA/A-GPS 또는 U-TDOA/AoA/A-GPS 하이브리드 무선 위치 추적 시스템들에서 이미 개발되고 전개된 서브시스템들을 이용한다. 요컨대, WLS의 자동 구성의 목표는 시스템 전개의 비용을 낮추는 것이다. 전개 비용들을 낮추는 데 사용되는 동일한 능력들은 기반 운영자 무선 시스템이 재구성될 때마다 WLS의 재구성을 자동화하고, 따라서 그 비용을 낮추는 데에도 사용될 수 있다.
(이전에 SCS라고 지칭되던) LMU는 자동화 프로세스에 사용되는 데이터의 수집을 허가하는 3개의 서브시스템을 소유한다. 오버레이 LMU는 통상적으로 무선 통신 네트워크의 송수신기들과 함께 배치되며, 기존의 무선 프론트엔드를 재사용하여 안테나, 케이블링, 증폭기 및 필터의 비용을 절약한다. LMU는 무선 프론트엔드와 함께 전개되는 경우에 독립 방식으로 배치될 수 있다. LMU는 무선 네트워크의 기지국 내에 전용 또는 공유 수신기 및 처리 유닛으로서 통합될 수도 있다.
LMU는 지리적으로 분산된 U-TDOA 및 AoA LMU 수신기들에 의한 공통 시간 기준의 결정에 사용되는 GPS 수신기 서브시스템을 소유한다. 이러한 본 발명의 실시예에서, GPS 수신기 서브시스템은 시간을 결정할 뿐만 아니라, 자동화 애플리케이션에 GPS 안테나의 정밀한 위치를 제공할 것이다. LMU 설비 및 가장 중요하게는 LMU의 업링크(이동 장치에서 LMU로) 수신 안테나가 GPS 안테나에 근접하므로, LMU 및 수신 안테나의 수동 입력 좌표들은 자동화 애플리케이션에 의해 검증될 수 있다. GPS 타이밍이 호스팅 기지국에 의해서도 사용되는 경우, GPS 안테나는 호스팅 기지국과 공유될 수 있다.
(BTS와 센트럴 오피스 사이의) 다수의 통신 백홀 옵션들을 충족시키기 위하여, LMU는 다수의 출력 포트를 갖는 통신 서브시스템을 구비하도록 구성될 수 있다. 이러한 포트들은 T1/E1 스위칭 회선 데이터 포트, 이더넷(IEEE 802.11) 비동기 패킷 데이터 포트 및 V.35 동기 직렬 모뎀 포트를 포함할 수 있다. 이러한 포트들은 더 다양한 유선 또는 무선 백홀 옵션들에 인터페이스하기 위해 외부 변환기들 또는 스위칭 하드웨어에 접속될 수 있다. 자동화 애플리케이션은 사용중인 포트는 물론, 전송 특성들을 자동으로 검출하도록 구성될 수 있으며, 이는 시스템이 LMU-SMLC 백홀 접속의 구성을 자동화하는 것을 가능하게 한다.
네트워크 기반 WLS에서, LMU는 다운링크 비컨 발견을 가능하게 하는 다운링크 안테나 서브시스템과 함께 전개된다. "Sparsed U-TDOA Wireless Location Networks"라는 제목으로 2007년 4월 18일자로 출원된 미국 출원 번호 11/736,902를 참조하며, 이는 본 명세서에 그 전체가 참고 문헌으로 포함된다. 자동 구성 실시예들에서, 비컨들이 발견될 때, WLS는
1. 비컨으로부터 AP-ID, CGI, 셀/섹터 ID, CID 또는 CI를 복조하고,
2. 다운링크 TDOA(즉, LMU에 관심 신호를 제공하기 위한 다운링크 수신기 서브시스템을 이용한 도달 시간차 계산)를 이용하여, 비컨 개시 포인트들의 근사적인 지리적 위치를 결정하고,
3. 사전 구성된 셀 타워 위치들로의 CGI들의 내부 맵핑을 생성하도록 구성될 수 있다.
이러한 기술은 무선 네트워크 제공자들이 WLS 구성 데이터 내에 완전한 무선 네트워크 AP-ID, CGI, 셀/섹터 ID, CID 또는 CI 맵핑들을 제공하고 최신으로 유지할 필요가 없게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 WLS의 운영 효율을 향상시키는 방법에 관한 것이다. 예를 들어, WLS는 구성 데이터, 및 특정 셀 또는 섹터에서 MS의 위치를 추적하는 데 사용된 LMU들 및 위치 추적 기술을 식별하는 이력 데이터를 포함하는 SMLC 데이터베이스를 포함할 수 있다. 그러한 이력 정보는 새로운 위치 추적 요청들을 처리하는 데 사용할 특정 LMU들 및 위치 추적 기술을 효율적으로 식별하는 데 사용될 수 있다. 더욱이, WLS의 운영은 특정 셀 또는 섹터 내에서의 위치 추적 시도들에 대해 다수의 위치 추적 기술에서의 무선 위치 계산들로부터의 결과들을 기록한 후에 이러한 이력 데이터를 이용하여 그 특정 셀 또는 섹터에 대한 미래의 위치 추적 요청들에 대해 필요한 서비스 품질에 가장 적합한 최적 기술을 선택함으로써 개선될 수 있다.
본 발명의 다른 양태들이 아래에 설명된다.
위의 요약은 물론, 아래의 상세한 설명은 첨부 도면들과 관련하여 읽을 때 더 잘 이해된다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로, 본 발명의 예시적인 구성들이 도면들에서 도시되지만, 본 발명은 개시되는 특정 방법들 및 수단들로 한정되지 않는다. 도면에서:
도 1은 무선 위치 추적 시스템의 소정의 서브시스템들을 나타내는 도면.
도 2는 무선 통신 네트워크로부터의 지상 무선 정보의 수집을 나타내는 도면.
도 3은 이동 장치, 무선 통신 네트워크 및 GNSS 배열(constellation)로부터의 방송 지상 및 위성 정보의 수집을 나타내는 도면.
도 4는 새로운 비컨들, 새로운 LMU들 및 무선 통신 네트워크 재구성들을 검출하고 위치 추적하기 위한 방법을 나타내는 도면.
도 5는 수동 입력 지리 정보의 유효성을 결정하기 위한 방법을 나타내는 도면.
도 6은 여기에 설명되는 방법들이 구현될 때 이용 가능한 정적 및 동적 협력자 선택의 방법 및 그 개량을 설명하는 데 사용하기 위한 도면.
도 7은 구성 데이터 및 이력 위치 레코드들을 중앙 상호작용 데이터베이스 내에 유지하는 WLS의 블록도.
이하, 본 발명의 실시예들을 설명한다. 먼저, 관련된 문제들 및 컴포넌트들의 상세한 개요가 제공되고, 이어서 본 발명의 해결책들의 상세한 설명이 제공된다.
개요
때때로, 무선 네트워크 제공자(WPN;Wireless Network Provider)들은 관련된 WLS의 적절한 구성에 영향을 미칠 수 있는 행동들을 한다. 예를 들어, 네트워크 운영자들은 무선 통신 시스템 내에서 새로운 셀 사이트들을 설치하고, 오래된 셀 사이트들을 폐기하고, 새로운 안테나들을 설치하고, 새로운 섹터들을 추가하고, 타이밍 클럭들을 리셋하고, 무선 주파수들을 재할당하며, 채널 할당들을 조정할 수 있다. 셀 ID, 향상된 셀 ID, U-TDOA, AoA, 제어 평면 A-GPS 및 사용자 평면 A-GPS와 같은 공지된 위치 추적 기술들을 이용하는 하이브리드 시스템일 수 있는 WLS는 캐리어 네트워크 내에서 오버레이로서 사용되거나, 무선 운영자/캐리어의 네트워크 내에 능동적으로 통합된다. WLS는 올바르게 기능하기 위해 네트워크 및 무선 파라미터들의 광범위한 프로비저닝을 필요로 할 수 있다. 이러한 파라미터들은 사이트 및 시스템 조사들에 의해 얻어지는 원래 수동으로 입력된 아이템들이었다. 나중에, 이러한 파라미터들은 무선 네트워크 제공자의 운영 지원 시스템(OSS)으로부터 얻어졌다. OSS 시스템은 무선 제공자의 네트워크(WPN)에 의해 무선 통신 시스템 내에서 네트워크 인벤토리(network inventory)를 유지하고, 서비스들을 프로비저닝하고, 네트워크 컴포넌트들을 구성하고, 관리하는 데 사용된다. 그러나, WLS의 특이성으로 인해, OSS는 모든 필요한 파라미터들 및 수동 입력을 제공하지 못할 수 있는 것은 물론, WLS를 프로비저닝하기 위해 온-사이트 조사들이 여전히 필요할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, WLS는 WLS 내에서 다른 목적들에 이미 사용된 수신기 및 송수신기 서브시스템들을 이용하여, 특정 네트워크 및 무선 파라미터들을 검증하거나 자동으로 프로비저닝한다. SMLC 상에 유지되는 이전의 정적 구성 파일들은 검출된 네트워크 설정들, 무선 파라미터들 및 위치 레코드들이 유지되는 동적 데이터베이스에 의해 교체된다. WLS의 최초 검증 또는 프로비저닝이 완료된 후, 동일 수신기 및 송수신기 서브시스템들은 무선 및 네트워크 파라미터들에 대한 변경들에 대해 WCS를 모니터링하는 데 사용된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 구성 데이터 및 이력 위치 레코드들 양자는 WLS에 의해 중앙 상호작용 SMLC 데이터베이스 내에 유지된다. 또한, SMLC는 구성 애플리케이션(소프트웨어) 및 위치 추적 작업을 위한 전문가 시스템을 포함한다. 이 예에서, SMLC 프로세서는 전문가 시스템 애플리케이션을 통해 특정 셀 또는 섹터 내의 이동국들에 대한 위치 추적 이벤트 동안에 LMU 사용을 기록한 후에 그 특정 셀 또는 섹터 내의 이동국들에 대한 후속 위치 추적들에서 유용한 정보를 생성한 LMU들만을 사용하도록 구성된다. 더욱이, SMLC 프로세서는 특정 셀 또는 섹터 내의 MS들에 대한 다수의 위치 추적 기술을 수반하는 위치 계산들로부터의 결과들의 이력 데이터베이스를 기록한 후에 그 특정 셀 또는 섹터 내의 MS들에 대한 미래의 위치 추적 요청들에 대해 요청되는 서비스 품질에 가장 적합한 기술 또는 기술들의 조합을 선택하기 위해 이력 데이터베이스를 사용하도록 더 구성된다.
도 1은 LMU(100); GPS 수신기 안테나(101) ; 다운링크 수신기 안테나(102); LMU(100)를 외부 장착 안테나들(101, 102)에 안전하게 인터페이스하는 데 필요한 접지(103) 및 입력 보호(104); SMLC(105) 및 SMLC 데이터베이스(106); 및 무선 주파수 케이블링(107)을 포함하는 오버레이 WLS의 예시적인 전개를 개략적으로 도시한다. 도시된 바와 같이, LMU(100)는 TCP/IP 패킷 기반 통신들을 운반하는 유선 또는 무선 접속(108)을 통해 SMLC(105)에 접속된다. SMLC(105)는 네트워크 셀 식별자들, 네트워크 안테나 식별자들, 네트워크 안테나 위치들, LMU(셀) 위치들 및 LMU 식별자들을 포함하는 SMLC 데이터베이스(106)를 호스트한다.
도 2는 무선 통신 네트워크로부터의 지상 무선 정보가 LMU(100)에 의해 수집될 수 있는 방식을 도시한다. 도시된 바와 같이, 셀 사이트들(205, 206, 207)(또는 액세스 포인트들)로부터의 방송 정보(200, 201, 202, 203, 204)가 LMU(100)의 다운링크 수신기 서브시스템을 통해 SMLC(105)에 제공된다. 이러한 방송 정보는 셀 사이트들의 방송 또는 "비컨" 전송들로부터 얻어질 수 있다. 이 예에서, 비컨들은 LMU의 다운링크 수신기 서브시스템을 이용하여 LMU(100)에 의해 수신된다.
도 3은 다운링크 수신기 안테나(102)를 통해 LMU(100)가 이용할 수 있는 무선 통신 네트워크 사이트들(303, 304, 305)에 의해 생성된 방송 신호들 또는 비컨들(300, 301, 302)은 물론, GPS 수신기 안테나(101)를 통해 LMU(100)가 이용할 수 있는 위성 배열(306, 307, 308, 309)에 의해 생성된 방송 신호들(310, 311, 312, 313)을 나타낸다. 도 3은 이동 장치(314), 이 예에서는 무선 전화에 의해 (이용되는 무선 통신 프로토콜에 의해 정의되는 바와 같은) 역 제어 채널 또는 역 트래픽 채널 상에서 생성되는 무선 신호(315)도 도시한다. 도시된 바와 같이, LMU(100)는 무선 주파수급 케이블링(107)에 의해 다운링크 수신기 안테나(102) 및 GPS 수신기 안테나(101)에 접속되고, 별도의 무선 주파수급 케이블링(316)에 의해 무선 통신 시스템 안테나(305)에 접속된다. LMU는 또한 유선 또는 무선 패킷 데이터 접속(108)에 의해 SMLC(105)에 접속된다. 도 3에는 도시되지 않았지만, WLS 안테나들 및 LMU들은 이웃하는 안테나 사이트들(303) 및 이웃하지 않는 안테나 사이트들(304)에 설치될 수 있다.
GPS 수신기, 백홀 통신 및 다운링크 수신기 서브시스템들을 포함하는, WLS에 의해 사용되는 수신기 및 송수신기 서브시스템들 및 동적 SMLC 데이터베이스는 아래에 더 상세히 설명된다.
GPS 수신기 서브시스템
도 3에 도시된 GPS 수신기 서브시스템은 정밀한 시각 및 수신기의 위치를 계산하기 위하여 글로벌 위성 배열들(이 예에서는 미공군의 NAVSTAR 시스템)로부터의 전송들에 의존한다. 이에 대한 추가 상세들은 2002년 2월 26일자의 미국 특허 제6,351,235호, "Method and System for Synchronizing Receiver Systems of A Wireless Location System"에서 발견될 수 있으나, 10Hz에서 15kHz까지 통합될 때 0.001도 RMS보다 작은 위상 잡음을 갖는 기준 신호들이 생성된다.
최초 활성화시에, GPS 수신기는 자기 위치를 추적할 것이다. LMU가 SMLC와의 통신들을 발견하고 초기화한 경우, 자동 구성 애플리케이션은 GPS에 의해 생성된 위치를 SMLC로 전송할 것이다. SMLC는 LMU 사이트에 대한 임의의 수동 입력 LMU 위치 데이터와 대비하여 이 발견된 위치를 검사할 것이다. LMU 사이트에 대해 수동 입력 LMU 위치 데이터가 존재하는 경우, SMLC는 입력된 LMU 위치와 계산된 LMU 위치 사이의 거리를 계산할 것이다. 수동 입력 LMU 위치가 GPS 계산 위치와 다른 경우, 에러가 표시된다. 이러한 에러 조건은 SMLC로 하여금 수동 입력 LMU 위치를 GPS 계산 위치로 자동 교체하게 하거나, 수동 개입을 요청하는 에러 메시지를 생성하게 할 수 있다.
잘못된 LMU 위치 데이터의 자동 교체는 사이트 정의에 의해 서술(predicate)될 수 있다. LMU 사이트가 타워 또는 모노폴 사이트로서 정의되는 경우, GPS 안테나와 LMU 안테나 간의 거리는 최소이고, GPS 안테나 자기 발견 위치가 계산 위치에 악영향을 미치지 않는 것에 의존하는 것으로 가정할 수 있다.
GPS 타이밍 수신기들은 통상적으로 최고 타이밍 정확도를 제공하기 위해 고정 위치 모드로 동작한다. WLS에 의해 사용되는 것들과 같은 GPS 타이밍 수신기들은 위치를 자체 결정하는 것은 물론, 타이밍을 제공할 수 있다. 수동 또는 OSS 입력 고정 위치의 정확도를 개선하기 위하여, GPS 타이밍 수신기는 "GPS 자기 조사"라고 하는 동작을 수행할 수 있다. 이러한 동작에서, GPS 수신기 서브시스템은 통상의 GPS TDOA 기술들을 이용하여 정확한 위치(위도, 경도 및 고도)를 자체 결정한다. 더욱이, GPS 타이밍 수신기들은 GPS 배열이 차단되는 기간들 동안에도 정확한 타이밍을 계속 제공하기 위해 홀드오버(holdover) 타이밍을 지원하도록 설계된다. (예를 들어, 대부분의 GPS 기반 타이밍 장치들은 GPS 시스템과 병렬로 동작하는 홀드오버 발진기를 포함한다. 이러한 홀드오버 발진기는 GPS 위성 상의 아토믹 클럭만큼 정확하지 못하며, 따라서 홀드오버 발진기의 주파수가 GPS 위성 내의 아토믹 클럭의 주파수와 매칭되도록 주기적인 "튜닝"을 필요로 할 수 있다.) 자기 조사 동작은 홀드오버 능력을 이용하여 배경 GPS 자기 조사를 제공하는데, 즉 GPS 수신기 서브시스템은 홀드오버 기간 동안에 정확한 타임 신호를 LMU에 전달하면서, GPS 수신기는 입력된 위치 추적 데이터의 검증을 위해 위치를 자체적으로 결정할 수 있다.
최초의 GPS 수신 안테나 위치 추적을 위해, 타이밍 수신기가 홀드오버가 효과적으로 이용될 수 있는 동작 모드에 도달한 때, 타이밍 수신기는 단기 자기 조사를 수행하기 위하여 제한된 기간 동안 지시된 홀드오버 모드로 설정될 수 있다. 다수의 단기 자기 조사가 수행되고, 함께 평균되어, 알려진 위치의 정확도를 개선할 수 있다. 각각의 단기 자기 조사의 분포는 예를 들어 전체적인 평균 자기 조사 결과에서 배열의 전체 뷰를 최대화해야 한다. 자기 조사 데이터의 표준 편차는 조사된 위치의 정확도의 신뢰 인자를 제공한다. 일례는 GPS 수신기를 하루 이상에 걸쳐 여러 번 15분의 기간 동안 홀드오버로 설정하고, 조사 결과들의 평균 및 표준 편차를 계산하여, 그 위치에 대한 위치 및 신뢰 인자를 제공하면서, 정확한 위치 처리량을 계속 제공하는 것이다. 이러한 프로세스 동안, 계산된 위치는 입력된 데이터의 검증 및 교체를 위해 SMLC로 전달될 수 있다.
백홀 통신 서브시스템/자동 LMU 구성
LMU는 신호 또는 프로토콜의 변환에 대한 필요 없이 기존 기지국들에 대한 빠른 상호접속을 위해 백홀 통신 서브시스템을 지원한다. 이 예에서는, 통신 링크가 회선 스위칭 또는 패킷 기반인지에 관계없이, LMU는 SMLC와의 통신을 위해 제공되는 전송에 대해 TCP/IP를 이용한다. 초기화 시에, LMU는 그의 백홀을 발견하고, SMLC와의 통신을 자동 설정할 수 있다.
LMU를 WLS에 물리적으로 접속(백홀)하는 데 필요한 수동 구성을 최소화하기 위한 기술들이 이용될 수 있다. 예시적인 기술은 새로운 설치들은 물론 "백홀 리홈(backhaul re-home)" 시나리오들 양자에 대해 유용하다. 리홈 시나리오들에 대해, 이러한 기술은 구성 동기화 문제들을 최소화하는 데 이용될 수 있으며, 이 경우에 LMU는 갱신된 구성이 완료되기 전에 물리적으로 이동되며, 그 역도 같다. 이러한 기술은 WLS를 LMU에 접속하는 물리적 백홀, 예컨대 T1/E1, IP, ATM, 이더넷 또는 임의의 다른 전통적 또는 비전통적인 물리적 상호접속에 관계없이 적용될 수 있다.
새로 접속된, 재접속된, 재설정된(또는 다른 형태의 중단된 서비스) LMU는 모든 물리적 접속들을 통해 짧은 식별 비컨을 반복 전송함으로써 WLS를 조사할 것이다. 식별 비컨은 LMU가 그 자신을 WLS에 접속하려고 시도하고 있음을 효과적으로 식별한다. WLS는 LMU들의 리스트, 리스트된 LMU들의 식별들은 물론, 각각의 LMU의 조사된 지리적 위치를 갖도록 사전 구성될 수 있다. 식별 비컨의 수신시 "무선 위치 추적 시스템-LMU 액세스 포인트"(WLS-LAP)는 식별 비컨을 운반한 물리적 인터페이스를 통해 프로토콜 협상을 개시할 것이다. 최소(공장 설치된) 프로토콜 버전이 선택되어, 구성되지 않은 LMU가 계속 WLS-LAP와 협상하는 것을 가능하게 할 것이다. LMU가 WLS-LAP에 의해 승인된 후에, 더 높은 프로토콜 버전이 LMU 및 WLS-LAP에 의해 지원되는 바와 같이 재협상될 수 있다.
협상의 완료시, LMU는 그의 자동 발견된 지리적 위치(위도, 경도)를 WLS-LAP에 제공할 것이다. LMU는 전술한 바와 같이 온보드 GPS 수신기를 이용하여 그의 지리적 위치를 자동 발견할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. WLS-LAP는 구성된 LMU들의 리스트를 조사하고, "비컨잉" LMU에 의해 보고된 위치에 가장 가까운 지리적 위치를 가진 엔트리를 선택할 것이다. 이어서, WLS-LAP는 LMU에 LMU의 구성된 식별을 제공하며, 따라서 LMU는 WLS의 나머지에 대해 그 자신을 식별할 수 있다.
WLS-LAP에 의해 매칭이 식별되지 않는 경우, LMU는 "비컨잉" LMU에 대해 "소유권"을 주장하는 WLS-LAP가 발견될 때까지 그의 나머지 물리 접속들을 계속 조사할 것이다. 또한, LMU는 WLS-LAP가 이전에 발견되었던 임의의 물리적 접속들을 주기적으로 재방문할 것이다.
WLS-LAP가 "식별 비컨"을 수행하게 함으로써, 전술한 기술의 변형이 달성될 수 있다. 이러한 변형에서, LMU는 그의 물리 인터페이스들 중 하나 이상에서 "식별 비컨"의 수신시에 프로토콜 협상을 개시할 것이다. 이어서, 이러한 기술의 변형은 전술한 바와 같이 계속될 것이다.
다운링크 안테나 수신기 서브시스템
다운링크 수신 안테나 서브시스템의 사용은 LMU가 주위 셀들 및 섹터들로부터 비컨 방송들을 검출하고 복조하는 것을 가능하게 한다. WLS의 이전 실시예들에서, 다운링크 수신 안테나 서브시스템은 거주 셀 및 섹터들의 비컨을 수신하고 복조하는 데 사용되었다. 그러나, LMU 근처의 비거주 셀들 및 섹터들의 비컨들은 CGI, BSIC 및 프레임 타이밍 오프셋들을 결정하는 데 사용될 수 있다.
자동 구성 프로세스에서, 다운링크 수신 안테나 서브시스템은 이웃하고 지리적으로 가까운 셀들 및 섹터들의 비컨들을 수신하고 복조하는 것만이 아니라, LMU에 의해 검출된 각각의 CGI의 TDOA 위치 추적(즉, 다운링크 TDOA)을 위해서도 사용될 것이다. 이를 위해, 모든 검출 가능한 비컨들이 CGI를 통해 식별되고, CGI들의 리스트가 SMLC로 업로드된다. SMLC의 지시하에, WLS는 D-TDOA 위치 계산들을 수행한다. 이러한 계산들은 즉석 또는 주기적 스케쥴링도 가능하지만 WLS 시스템 유휴 시간 동안에 최적으로 수행된다.
생성된 CGI 값들 및 CGI 위치들의 표는 SMLC를 프로비저닝하거나, 수동 입력 안테나 사이트 설정 및 위치 정보의 정확도를 검증하는 데 사용될 수 있다. 생성된 CGI 값들 및 CGI 위치들의 표는 GPS 수신기 서브시스템의 자기 조사에 의해 제공되는 GPS 안테나 위치들에 대해 검증될 수도 있다.
다운링크 수신기 서브시스템에 의한 검출 가능 CGI들의 주기적 또는 즉석 스캐닝은 추가 기지국들의 증설 또는 기존 기지국의 섹터화로부터 무선 통신 시스템의 구성의 변화 또는 새로운 비컨들의 추가들을 검출하는 데 사용될 수 있다. 그러한 스캐닝은 낮은 WLS/TLP 사용의 기간들 동안에 자동으로 발생하도록 구성될 수 있다.
GSM 및 UMTS에 대해 비컨 상의/내의 정보가 각각 표 3 및 4에 나타나 있다. GSM 시스템은 방송 제어 채널(BCCH), 즉 다운링크(BTS에서 MS로) 채널을 이용하여, CGI 단위로 비컨 함수를 운반한다. UMTS 네트워크는 CI 단위로 셀 및 시스템 정보를 방송하는 데 사용되는 방송 채널, 즉 다운링크 UMTS 전송 채널을 이용한다.
GSM 비컨 방송 정보
GSM BCCH 파라미터들
내셔널 칼라 코드(NCC) 방송 칼라 코드(BCC) MSTxPwr(최대 송신 전력) 주기적 네트워크 갱신 간격(T)
셀 글로벌 식별자(CGI) 동기화 코드(SyncC) BCCH 코드(BCCHC)
액세스 우선 순위 클래스(acsClas) 이동 국가 코드(MCC) 이동 네트워크 코드(MNC) 위치 영역 코드(LAC)
DTX 플래그 암호화 플래그 홉핑 플래그
UMTS 비컨 방송 정보
UMTS 방송 채널 파라미터들
CBS 프레임 오프셋 CTCH 할당 기간 디폴트 DPCH 오프셋(DOFF) ATT(IMSI 부착) 플래그 상태 셀 식별
상수 값 DRX 사이클 길이(CN 도메인) 근거리 코드(LAC) 이동 국가 코드(MCC) 이동 네트워크 코드(MNC)
N313 UE 비동기 카운터 N315 UE 동기 카운터 네트워크 동작 모드 라우팅 영역 코드(RAC) 주요 CPICH TX 전력
PS 도메인 정보 T313 UE 링크 재설정 타이머 T3212 주기적 위치 갱신 타이머 업링크 간섭 BCCH 갱신 페이지
RB 셋업 타이밍 지시(CFN 처리)
유사한 비컨 정보가 IS-95 CDMA, CDMA2000 및 IEEE 정의 WiFi(802.11)의 패밀리, WiMAN(802.16), 및 WiMAX(802.20) 무선 통신 시스템들에 대해 이용 가능하다.
비컨 발견 프로세스는 설치 후에 주기적으로 또는 운영자의 재량에 따라 발생할 것이다. 이어서, 비컨 발견 결과들은 사이트 및 시스템 조사들로부터 생성되어 저장된 이력 정보에 대해 SMLC에서 검사된다. 비컨이 손실되거나(개시 셀이 해체되거나), 새로운 비컨이 발생하는 경우(새로운 셀 사이트가 설치되는 경우), WLS를 재구성하기 위해 운영자의 개입이 없거나 최소한의 개입으로 자동 구성 프로세스가 이용될 것이다.
위치 추적을 제공하기 위하여, WLS는 종종 그들이 전개되는 "무선 제공자의 네트워크"(WPN)에 대한 상세한 지식을 필요로 한다. 이러한 상세한 지식은 WPN을 기술하는 물리적 및 논리적 파라미터들을 제공하는 광범위한, 통상적으로 수동인 구성 데이터의 형태로 WLS에 제공된다. 이러한 상당한 크기의 데이터 세트는 또한 이전 WLS 구성 데이터를 무효화하는 WPN 내의 임의의 수정들을 갖도록 최신으로 유지되어야 한다. 통상적이 환경들에서, 이러한 수동 프로세스는 매우 노동 집약적이고, 에러가 발생하기 쉽다.
여기에 설명되는 기술은 WLS를 "건강하게" 유지하기 위해 이전에 필요했던 데이터의 수동 구성 및 빈번한 동기화의 양의 상당한 감소를 가능하게 한다. 특히, U-TDOA와 같은, 그러나 그에 한정되지 않는 위치 추적 기술들은 WPN에 액세스하고 있는 무선 장치의 위치를 추정할 수 있기 위해 셀 식별자들(예를 들어, GSM 네트워크들 내의 CGI)의 셀 타워(예를 들어, GSM 네트워크들 내의 BTS) 위치들로의 정밀한 맵핑을 필요로 한다. 이러한 기술은 셀 식별자들(CID)의 물리적 셀 위치들(PCP) 또는 무선 액세스 포인트들(WAP)로의 에러가 발생하기 쉽고 수동인 구성을 없애기 위하여 WLS의 능력들을 이용한다.
특히, 이것은, WAP가 어떻게 식별되고(CID) 액세스되는지에 대한 정보를 포함하는 WAP들에 의해 방출되는 시그널링을 듣고 디코딩하며, 그러한 시그널링의 소스의 위치를 추적하고, WAP들의 CID들로의 맵을 동적으로 생성함으로써 달성될 수 있다. 무선 네트워크 운영자는 네트워크에 대한 물리적 변경을 행하지 않고도 네트워크를 재구성할 수 있으므로, 이러한 네트워크의 주기적인, 스케쥴링된 또는 즉석 스캐닝은 이러한 변경들을 방송 신호들의 변경들에 의해 검출하는 데 사용될 수 있다.
예를 들어, GSM 네트워크에서, 통상적으로 비컨으로서 참조되는 이러한 시그널링은 방송 제어 채널(BCCH)을 통해 전달된다. 방송 비컨들을 "들을" 수 있는 위치 측정 유닛들은 RF를 복조하고, 비컨들 내에서 운반되는 중요한 정보를 검색하도록 작업할 수 있다. 비컨 개시 포인트(비컨을 방송하고 있는 셀 안테나)의 셀 식별자(CGI)는 이 기술에 특히 중요하다. CGI가 디코딩된 경우에, WLS는 비컨의 소스를 찾고, 그 위치 추적 결과를 셀 타워 위치들의 내부 구성과 비교하도록 작업할 수 있다. 매칭이 발견되는 경우, CGI들을 셀 타워 위치들로 맵핑하는 표가 동적으로 구성될 수 있다. 그러나, 이러한 기술들은 GSM 네트워크들로 한정되지 않는다는 점에 유의해야 한다.
이러한 기술은 다음의 예시적인 시나리오들에서 이용될 수 있다.
새로운 전개: 이 시나리오에서는, CID들의 WAP들로의 맵핑을 정적으로 구성할 필요가 없다. WLS는 CID들을 실시간으로 발견하고, 각각의 비컨에 대한 TDOA 위치 추적을 수행하기 위하여 다운링크 수신기 서브시스템을 이용하여 맵핑을 동적으로 생성할 것이다.
새로 형성된 기지국/액세스 포인트 사이트: 새로운 WAP 사이트들은 이들이 이들의 "비컨"을 방송하기 시작하고, 다운링크 수신기 스캔이 수행되는 경우에 발견될 것이다. 새로운 비컨이 발견되는 경우, 새로 발견된 비컨에 지리적으로 근접하는 LMU들을 이용하여 TDOA 위치가 생성된다. 위치가 얻어지면, 위치 및 비컨으로부터 얻어진 네트워크 파라미터들 및 무선 정보가 SMLC에 의해 호스트되는 데이터베이스에 업로드된다.
해체된 사이트: 동적으로 생성된 표 내의 CID 대 WAP 엔트리들은 적절한 대기 기간 후에 시그널링이 더 이상 검출될 수 없을 때 제거될 수 있다. 영구적으로 해체된 사이트와 일시적으로 서비스되지 않는 사이트를 구별하기 위하여 통상적으로 운영자 통지 및 개입이 필요할 것이다. 어느 경우에나, WLS는 누락 사이트를 방지하기 위하여 그 자신의 데이터베이스를 재구성할 수 있다.
CID 리홈: 검출되고 데이터베이스화된 CID 대 WAP 맵핑 내의 충돌들은 CID 리홈잉을 나타낼 수 있다. 리홈잉은 CID의 물리 네트워크에 대한 리맵핑을 지칭하며, 무선 네트워크 운영자에 의해 재구성이 개시되었음을 나타낸다. 그러한 CID 충돌들이 검출될 때, 맵 엔트리들은 CID 리홈들을 반영하도록 갱신될 수 있다. 또한, "비컨들"의 주기적인 위치 재추적은 이전 사이트의 해체를 또한 수반하는 리홈 시나리오들을 검출할 것이다. 리홈은 특히 WLS의 운영에 해로운데, 이는 위치 추적 요청에서 또는 자율적인 트리거를 통해 네트워크로부터 얻어진 서빙 셀 정보(CID)가 데이터베이스화된 정보와 더 이상 매칭되지 않기 때문이다. 이러한 미스매칭은 WLS가 부정확하게 LMU들에게 작업을 부여하게 할 수 있으며, 품질이 낮아지거나, 위치 추적이 이루어지지 않게 할 수 있다.
SMLC 데이터베이스 및 소스화된 구성 데이터
시스템의 소정 구성은 LMU 서브시스템들로부터의 수집된 데이터가 SMLC의 운영 및 유지(OAM) 서브시스템에 의해 처리된 후에만 발생할 것이다. OAM 서브시스템에서, LMU GPS 서브시스템들 및 LMU 다운링크 안테나 서브시스템들로부터 수집된 데이터는 WNP에 의해 제공된 네트워크 및 지리 정보와 수집되고 계산된 네트워크 및 지리 정보 사이의 진실성을 확보하는 데 사용될 것이다.
SMLC는 또한 위치 레코드들의 데이터베이스(예를 들어, SMLC 데이터베이스(106))를 저장하거나, 그에 결합된다. 이 데이터베이스는 신호 수집 및/또는 위치 계산 이전에 이동 장치 또는 네트워크에 의해 제공된 셀 ID 및 근접도 정보(GSM에서의 CGI+TA 또는 UMTS에서의 CI+RTT 등)에 기초하여 위치 추적 애플리케이션에 대한 서비스 품질을 예측하는 데 사용될 수 있다. 이 동일 데이터베이스는 본 명세서에 설명되는 바와 같이 수동 입력에 의해 생성되거나, OSS로부터 다운로드되거나, GPS 및/또는 다운링크 수신기 서브시스템들로부터 개발된 무선 및 네트워크 파라미터들을 유지하는 데 사용될 수 있다.
본 명세서에 그 전체가 참고 문헌으로 포함되는, "Location Quality of Service Indicator"라는 제목으로 2006년 9월 21일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 11/534,137에 이전에 개시된 바와 같이, 위치 추적 서비스 품질 지시자, 즉 QoSI가 이력 위치 추적 데이터로부터 생성될 수 있다. 동일 방식으로, 필요한 서비스 품질의 평가가 현재 셀 또는 섹터에 대한 이력 데이터와 함께 이용될 수 있고, 이용 가능한 세트로부터 최적의 위치 추적 기술을 선택하는 데 이용될 수 있다. 최적의 기술은 필요한 서비스 품질을 충족시키는 예측된 위치 정확도, 이용 가능성, 레이턴시, 정밀도 및/또는 수율에 의존한다.
일부 환경들에서는, 수용 가능한 서비스 품질을 달성하기 위하여 다수의 위치 측정 방법들이 필요할 수 있으며, 예를 들어 U-TDOA는 소정 환경들에서 AGPS보다 더 양호하게 수행하며, 그 역도 같다. 이것은 큰 지리 영역에 걸치는 WLS에 대해 특히 사실이지만, 지리가 고려해야 할 유일한 성분은 아니며, 실제로는 시각, 위치 추적 시스템의 건강 및 다른 인자들도 서비스 품질에 크게 기여할 수 있다. 가장 어려운 환경들에서, 주어진 위치에 대해 최상의 위치 측정 방법이 임의의 주어진 시각에 어떠할 것인지를 결정하는 것은 선험적으로 불가능할 수 있다. 이것은 날씨 및 위성 가시성과 같은 다른 인자들이 고려되어야 할 때 훨씬 더 복잡하다.
이러한 타입의 환경에서, 하나의 접근법은 다수의 위치 측정 방법을 동시에 시도한 후에 다수의 결과로부터 그 위치에 대한 최상의 위치를 선택하는 것일 것이다. 이러한 접근법은 아마도 보다 양호한 서비스 품질을 제공하겠지만, 이것은 WLS에 대한 시스템 자원들의 대가로 달성되는 것이며, 따라서 WLS 시스템 자원들에 대한 경쟁으로 인해, WLS의 전체 능력을 저하시키며, 다른 위치 추적 시도들에 잠재적으로 악영향을 미칠 것이다.
대안적인 접근법은 하나의 지리 영역에서의 모든 위치 추적 방법들의 성능 품질에 대한 이력 데이터를 이용하는 것이다. 이력 데이터는 또한 시각, 날씨 조건, 위성 가시성, 서빙 셀 정보, 협력자들의 이용 가능성, 및 위치 추적이 수행된 시간에 존재한 다른 시간 및 공간 파라미터들에 대한 정보를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않아야 한다. 그러한 시스템에서, 새로 전개될 때, WLS는 모든 위치 추적 시도에서 다수의 위치 측정 방법을 시도하여, 최상의 서비스 품질을 제공하고, 위치 추적 방법 성능의 데이터베이스를 구축할 것이다. 사실상, 이러한 데이터 집합은 시스템에 대한 훈련 데이터로서 사용되고 있다. 훈련된 경우에, WLS는 위치 추적 요청시에 이용 가능한 파라미터들(근사 위치 및 시각 등, 그러나 이에 한정되지 않음)에 기초하여 과거에 가장 신뢰성 있었던 위치 측정 방법을 선택할 수 있다. 실제로, 전문가 시스템이 이용 가능한 훈련 데이터에 적용될 수 있다. 이러한 접근법은 시스템이 자원들을 보존하는 것을 허가하며, 따라서 단일 위치 추적 시도에 대해서만이 아니라 WLS 전반에 대해 최상의 서비스 품질을 제공하는 것을 가능하게 한다.
이러한 기술은 주어진 위치 추적 방법에 대해 최적의 "위치 측정 파라미터 세트"를 선택하도록 확장될 수도 있다. 예를 들어, U-TDOA 위치 추적의 품질에 영향을 주는 2개의 인자는 이용되는 협력자들(관찰 포인트들)의 수 및 데이터가 통합되는 시간의 길이이다. U-TDOA 위치 추적을 수행할 때, U-TDOA 파라미터들의 사소한 임의 변화들이 이용될 수 있으며, 소정의 지리 및 시각(및 다른 파라미터들)에 대해 어떤 파라미터 세트가 최상으로 동작하는지를 결정하기 위해 이력 데이터베이스(훈련 데이터)가 구축될 수 있다. 또한, 이러한 훈련 데이터는 전문가 시스템에 적용될 수 있으며, 따라서 시스템 자원들의 소비를 균형화하는 최상의 위치 측정 방법에 대한 "최상의" 위치 측정 파라미터 세트가 이용될 수 있다. 이러한 보완적인 기술은 모든 위치 측정 방법들 및 하이브리드 위치 측정 방법들에 적용될 수 있다.
이러한 보완적인 기술이 적용될 수 있는 다른 예는 WLS가 단일 위치 측정 방법의 CML(다수 위치 결합)을 이용하고 있을 때이다. 예를 들어, 다수의 순차화된 U-TDOA 위치 추적이 단일 위치 추적 요청에 대해 수행된다. 이것은 통상적으로 N 번째 위치 추적 시도가 첫 번째 시도보다 양호한 결과들을 갖게 할 수 있는 다중 경로, 페이딩 및 다른 환경적 영향들을 고려하기 위해 행해진다. 이러한 시나리오에서, 이력 데이터(훈련 데이터)는 근사 위치 및 시각과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 파라미터들을 고려하는 전문가 시스템에 데이터를 적용함으로써 위치 추적 시도마다 얼마나 많은 위치 추적들이 시스템 자원들을 계속 보존하면서 최상의 성능을 제공할 것인지를 예측할 수 있다.
마지막으로, 가중화 및 "메모리 손실"과 같은 기술들을 훈련 데이터에 적용하여, 바이어스를 피하는 것은 물론, 환경의 변화를 고려할 수 있다. 이것은 주기적으로 수행되거나, 예측된 패턴이 실제 결과와 매칭되지 않을 때, 예를 들어 환경 변화가 이전의 훈련 데이터를 무효화할 때 수행될 수 있다.
이와 같이 SMLC에 의해 호스트되는 위치 추적 서버 기능은 WLS가 이력 데이터 및 특정 위치 추적 요청에 대해 요구되는 서비스 품질에 기초하여 정확한 위치 추적 기술을 선택하는 데에도 사용될 수 있다. 소정의 구성 데이터가 WLS의 운영, 유지, 관리 및 프로비저닝(OAMP) 컴포넌트(SCOUT(상표) 도구)를 통해 입력될 것이지만, 셀 사이트 위치, 안테나 위치, 안테나 다운틸트, 주파수 대역 및 무선 채널 구성과 같은 다른 정보도 무선 네트워크 운영자의 운영 지원 시스템(OSS)을 통해 얻어질 수 있다. 구성 데이터는 OSS로부터 전송되고 처리된 후에 SCOUT 도구 내로 전송될 수 있다. 수집되고 처리된 모든 구성 데이터는 사용을 위해 또는 SMLC의 지원되는 LMU 집단(population)으로의 전송을 위해 SMLC에 업로드된다. 무선 통신 네트워크의 전파 모델들 및 협력 LMU들에 대한 정밀도 정보의 구조적 저하가 SCOUT 도구에 의해 계산되고, 사용을 위해 또는 SMLC의 지원되는 LMU 집단으로의 전송을 위해 SMLC에 업로드될 수 있다.
새로운 비컨들의 발견
도 4는 무선 네트워크 제공자에 의해 무선 통신 네트워크(WCN)에 대해 행해진 변경들에 기인할 수 있는 새로운 비컨들을 발견하기 위해 WLS에 의해 이용되는 절차의 흐름도이다. 이 절차는 다운링크 수신기, 케이블링 및 LMU 소프트웨어를 포함하는 다운링크 수신기 서브시스템을 이용하는 WCN 다운링크 방송들의 스케쥴링된, 주기적인 또는 수동 즉석 개시 스캔을 가정한다. 다운링크 수신기 서브시스템은 규정된 범위의 주파수들을 스캔하여 비컨 신호들을 검출한다. 비컨이 발견되면, 비컨을 복조하여 방송 사이트 및 안테나 식별자들을 취득한다. 주파수, 채널 및 발견된 네트워크 정보는 SMLC로 전달된다. SMLC는 그의 데이터베이스화된 정보에 대비하여 새로 생성된 비컨 정보를 검사한다. 새로 발견된 비컨들 또는 검출된 비컨들의 이력 정보 사이의 미스매치들은 비컨 신호 상에서의 다운링크 TDOA 신호 수집을 수행하기 위해 검출 LMU에 가까운 LMU들에 대한 SMLC로부터의 요청을 생성한다. SMLC가 비컨 신호 정보를 수신하였고, 위치가 계산된 경우, SMLC는 SMLC 데이터베이스 내의 미스매치된 위치 대 비컨 정보를 WLS 운영자에게 알리거나 교체하도록 구성될 수 있다. 새로운 비컨 또는 기존 비컨의 변경을 발견하는 것에 더하여, 이 절차는 새로운 LMU 또는 새로운 SMLC에 대한 비컨 표를 채우는 데 이용될 수 있다.
GPS 자기 조사 및 갱신
도 5는 GPS 자기 조사 및 갱신을 위한 절차의 흐름도이다. 적절히 전개된 GPS 안테나는 4개 이상의 위성으로부터 방송들을 검출하고 복조하여, GPS 수신기가 LMU에 GPS 수신기의 안정된 시간 기준 및 위치를 제공하는 것을 가능하게 할 수 있다. GPS 자기 조사 절차에서, 각각의 LMU는 그 자신의 GPS 위치(GPS 안테나의 위치)를 생성하며, 이는 스케쥴링된, 주기적인 또는 즉석 방식으로 SMLC에 로딩된다. SMLC는 그의 데이터베이스화되고 수동 입력된 LMU 위치 데이터에 대해 각각의 LMU의 GPS 생성 위치를 비교한다. GPS 위치와 수동 입력 위치가 임계치(이 임계치는 시장 및 BTS/BS/AP 커버리지 크기(매크로, 마이크로, 피코)에 따라 다르다) 이상으로 다른 경우, SMLC는 경보를 발한다. 운영자는 경보의 수신시에 새로운 LMU 업링크 수신기 안테나 위치를 수동으로 입력하고, 해당 LMU에 대한 경보를 영구적으로 무시할 수 있거나, LMU 업링크 수신기 안테나 위치에 대해 계산된 GPS 위치를 사용하기로 선택할 수 있다. 운영자의 결정이 무엇이든 간에, 새로운 값이 SMLC 데이터베이스에 입력된 후, 미래의 U-TDOA 및 AoA 위치 계산들에 사용될 것이다.
협력자 선택
도 6a는 2단계 협력자 선택 방법의 제1 단계를 나타낸다. 도 6a의 예에서, WLS에 대한 위치 추적 요청은 LMU를 구비한 서빙 셀(600)에 지리적으로 가까운 LMU들(601)의 집단이 신호 품질 정보를 수집하기 위한 작업을 수행하게 한다. 프로그래밍된 범위 내에 있지 않은 LMU들 또는 정적 이웃 세트(602)는 폴링되지 않는다. 폴링된 LMU들(601)로부터 수집된 신호 품질 정보는 도 6b에 도시된 동적 협력자 선택 단계에서 이용되며, 여기서는 최초 폴링된 LMU들(601)의 집단의 서브세트(603)가 수집된 신호 품질 데이터에 기초하여 위치 생성을 타이밍 정보를 SMLC에 제공하도록 선택된다. 이러한 방법에 대한 추가 정보는 "Baseline Selection Method for Use in a Wireless Location System"이라는 제목의 2002년 11월 19일자의 미국 특허 제6,483,460호 및 "Antenna Selection Method for Use in a Wireless Location System"이라는 제목의 2006년 6월 4일자의 제6,400,320B1호에서 찾을 수 있다.
도 6c는 개선된 2단계 협력자 선택 루틴을 나타낸다. 네트워크 및 LMU 정보에 대한 이력 데이터베이스의 추가는 이력 위치 추적 품질 및 협력자 정보를 저장하는 데에도 사용될 수 있다. LMU 집단의 초기 단계 1 선택은 더 이상 정적이 아니며, 오히려 수신 LMU들의 이력 신호 품질, 위치 추적 품질 및 기하 구조에 기초하여(TDOA 및 AoA 위치 추적에 고유한 정밀도의 구조적 저하를 줄이기 위해) 단계 1 신호 품질 수집을 위해 LMU들(604)의 서브세트가 선택된다. 새로운 단계 1 LMU 집단은 더 감소되거나, 도 6a-b의 예에서 사용된 폴링된 LMU들의 정적 세트와 지리 및 토폴로지 면에서 크게 다를 수 있다.
도 6c에서는, WLS를 충분히 훈련시키기에 충분한 이력 정보가 얻어졌다. WLS가 충분히 훈련될 때, 2개의 LMU 선택 단계는 하나의 단계로 축소될 수 있다. 결과적으로, 특정 사이트 또는 안테나에 의해 서빙되는 이동 장치에 대한 위치 추적이 요청될 때, SMLC는 데이터베이스화된 정보를 참고하여, LMU들(604)의 정확한 서브세트를 결정하여, 신호 품질 수집 단계를 수행함으로써, 계산된 위치의 품질 저하 없이, 처리 및 통신 자원들을 절약할 수 있고, WLS의 능력을 향상시킬 수 있다. 충분히 훈련된 시스템에서, 메트릭들의 집합의 일부이었을 LMU 집단(604)은 최소화되며, 따라서 위치 계산에 사용되는 최적의 LMU 집단(605)에 근사화된다. 이러한 동작은 또한 미사용 LMU들(602)의 수를 최대화하며, 이들은 이후에 다른 위치 추적 요청들에 대한 작업에 이용 가능하다.
SMLC 데이터베이스 및 이력 위치 레코드들
도 7은 중앙 상호작용 데이터베이스 내에 구성 데이터 및 이력 위치 레코드들을 유지하는 WLS의 블록도를 제공한다. 도시된 바와 같이, WLS는 LMU들(100A, 100B, 100C... 100N)의 네트워크; LMU들의 네트워크에 동작적으로 결합되고, 프로그래밍 가능한 프로세서(도시되지 않음)를 포함하는 SMLC(105); 및 무선 통신 시스템의 복수의 BTS에 관한 위치 레코드들 및 구성 데이터를 포함하는 SMLC 데이터베이스(106)를 포함한다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, SMLC(105)는 구성 애플리케이션(소프트웨어)(105A) 및 위치 추적 작업을 위한 전문가 시스템(105B)을 포함할 수 있다. 이 예에서, SMLC 프로세서는 전문가 시스템 애플리케이션(105B)을 통해 특정 셀 또는 섹터 내의 이동국들에 대한 위치 추적 이벤트 동안에 LMU 사용을 기록한 후에 그 특정 셀 또는 섹터 내의 이동국들에 대한 후속 위치 추적들에서 유용한 정보를 생성한 LMU들만을 사용하도록 구성된다. 더욱이, SMLC 프로세서는 특정 셀 또는 섹터 내의 MS들에 대한 다수의 위치 추적 기술을 수반하는 위치 계산들로부터의 결과들의 이력 데이터베이스를 기록한 후에 그 특정 셀 또는 섹터 내의 MS들에 대한 미래의 위치 추적 요청들에 대해 요청되는 서비스 품질에 가장 적합한 기술 또는 기술들의 조합을 선택하기 위해 이력 데이터베이스를 사용하도록 더 구성된다.
전술한 바와 같이, SMLC 데이터베이스에 포함된 위치 레코드들은 이전 위치 추적 이벤트들에 관련된 다음의 사실들, 즉 서빙 셀, 사용된 협력자들, 사용된 토폴로지, 계산된 불확실성, 시각, 날씨, 위성 가시성, 서빙 셀 및 협력자들의 이용 가능성에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또한, SMLC 데이터베이스에 포함된 구성 데이터는 WLS 구성에 관련된 다음의 사실들, 즉 셀 사이트 식별자들, 방송 채널들, 무선 주파수들, 안테나 식별자들, 안테나 위치들, 사이트 위치 및 LMU 식별자들에 관한 정보를 포함할 수 있다.
결론
본 발명의 진정한 범위는 여기에 개시된 현재 바람직한 실시예들로 한정되지 않는다. 예를 들어, 무선 위치 추적 시스템의 현재 바람직한 실시예에 대한 위의 개시는 위치 측정 유닛(LMU), 서빙 이동 위치 추적 센터((SMLC) 등과 같은 설명을 위한 용어들을 사용하며, 이들은 아래의 청구항들의 보호 범위를 한정하거나, 무선 위치 추적 시스템의 본 발명의 양태들이 개시된 특정 방법들 및 장치들로 한정됨을 의미하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 더욱이, 이 분야의 기술자들이 이해하듯이, 여기에 개시되는 본 발명의 양태들의 다수는 TDOA 기술들에 기초하지 않는 위치 추적 시스템들에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 전술한 바와 같이 구성되고 전개되는 LMU들을 이용하는 시스템들로 한정되지 않는다. LMU들 및 SMLC 등은 본질적으로, 여기에 개시되는 본 발명의 개념들로부터 벗어나지 않고 다양한 형태를 취할 수 있는 프로그래밍 가능한 데이터 수집 및 처리 장치들이다. 예를 들어, 디지털 신호 처리 및 다른 처리 기능들의 비용이 빠르게 감소하는 경우, 본 발명의 시스템 동작을 변경하지 않고, 특정 기능에 대한 처리를 여기에 설명된 기능 요소들 중 하나(LMU 등)로부터 무선 통신 네트워크 내의 다른 기능 요소(BTS 또는 기지국 등)로 전달하는 것이 쉽게 가능하다. 많은 예에서, 여기에 설명된 구현(즉, 기능 요소)의 장소는 설계자의 선호일 뿐, 어려운 요구가 아니다. 따라서, 명시적으로 제한될 수 있는 경우를 제외하고는, 아래의 청구항들의 보호 범위는 전술한 특정 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.

Claims (42)

  1. 무선 위치 추적 시스템(WLS;wireless location system)에서 무선 통신 시스템의 적어도 제1 기지 송수신기국(BTS;base transceiver station)에 관한 구성 데이터를 제공하는 데 이용하기 위한 방법으로서,
    (a) 상기 WLS의 다운링크 수신기 서브시스템을 이용하여, 상기 제1 BTS에 의해 다운링크 채널 상에서 전송되는 제1 비컨을 발견하는 단계 - 상기 제1 비컨은 적어도, 상기 제1 BTS와 연관된 식별 코드를 운반함 -;
    (b) 상기 제1 비컨에 의해 운반되는 상기 식별 코드를 복조하는 단계;
    (c) 상기 WLS를 이용하여, 상기 제1 BTS의 지리적 위치를 결정하는 단계; 및
    (d) 상기 제1 BTS의 식별 및 지리적 위치를 나타내는 구성 데이터를 데이터베이스에 저장하는 단계
    를 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 BTS의 지리적 위치를 결정하는 단계는 상기 WLS에 의해 행해진 도달 시간차(TDOA;time difference of arrival) 계산을 이용하는 단계를 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 무선 통신 시스템은 GSM 네트워크 및 UMTS 네트워크 중 하나를 포함하고, 상기 다운링크 채널은 방송 제어 채널(BCCH;Broadcast Control Channel) 및 방송 채널 중 하나를 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 비컨은 액세스 포인트 식별자(AP-ID), 셀 글로벌 식별자(CGI), 셀/섹터 식별자(cell/sector ID) 또는 셀 식별자(CID) 중 적어도 하나를 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 다운링크 수신기 서브시스템은 위치 측정 유닛(LMU;location measurement unit)의 일부이고, 상기 LMU는 GPS 수신기 서브시스템을 더 포함하고, 상기 방법은 상기 GPS 수신기 서브시스템을 이용하여 적어도 상기 LMU 또는 상기 LMU에 의해 이용되는 수신 안테나의 지리적 위치를 결정하고, 상기 위치를 나타내는 데이터를 상기 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 GPS 수신기 서브시스템은, 상기 GPS 수신기 서브시스템이 상기 LMU 또는 수신 안테나의 지리적 위치를 결정하고 있는 동안에 상기 LMU에 타이밍 신호들을 제공하기 위해 홀드오버(holdover) 기간 동안에 동작하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다운링크 수신기 서브시스템을 이용하여, 제2 BTS에 의해 다운링크 채널 상에서 전송되는 제2 비컨을 발견하는 단계 - 상기 제2 비컨은 적어도, 상기 제2 BTS와 연관된 식별 코드를 운반함 -;
    상기 제2 비컨에 의해 운반되는 상기 식별 코드를 복조하는 단계;
    상기 제2 BTS의 지리적 위치를 결정하는 단계;
    상기 제2 BTS의 지리적 위치와 상기 데이터베이스 내의 상기 제2 BTS와 연관된 위치 데이터 사이의 미스매치를 검출하는 단계; 및
    미스매치가 검출되었음을 나타내기 위한 신호를 생성하는 단계
    를 더 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 다운링크 수신기 서브시스템을 이용하여 상기 무선 통신 시스템의 구성의 적어도 하나의 변경 또는 새로운 비컨의 추가를 검출하고, 이에 따라 상기 데이터베이스 내의 구성 데이터를 갱신하는 단계를 더 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 검출된 적어도 하나의 변경은 BTS의 해체(decommissioning)를 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 검출된 적어도 하나의 변경은 BTS의 리홈잉(re-homing)을 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  11. 제1항에 있어서, BTS 식별자들의, 사전 구성된 위치들로의 내부 맵핑을 생성하는 단계를 더 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  12. 제1항에 있어서, 섹터 또는 안테나 식별자들의, 사전 구성된 위치들로의 맵핑을 생성하는 단계를 더 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  13. 위치 측정 유닛(LMU)들의 네트워크, 및 GSM 네트워크를 포함하는 무선 통신 시스템의 복수의 기지 송수신기국(BTS)에 관한 구성 데이터를 갖는 데이터베이스를 포함하는 무선 위치 추적 시스템(WLS)에서 구성 데이터를 자동으로 제공하는 데 이용하기 위한 방법으로서,
    (a) 제1 LMU의 다운링크 수신기 서브시스템을 이용하여, 제1 BTS에 의해 다운링크 채널 상에서 전송되는 제1 비컨을 발견하는 단계 - 상기 제1 비컨은 적어도, 상기 제1 BTS와 연관된 식별 코드를 운반하고, 상기 식별 코드는 액세스 포인트 식별자(AP-ID), 셀 글로벌 식별자(CGI), 셀/섹터 식별자(cell/sector ID) 또는 셀 식별자(CID) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 다운링크 채널은 방송 제어 채널(BCCH) 및 방송 채널 중 하나를 포함함 -;
    (b) 상기 제1 비컨에 의해 운반되는 상기 식별 코드를 복조하는 단계;
    (c) 상기 제1 LMU, 및 상기 제1 비컨을 수신할 수 있는 복수의 추가 LMU를 이용하여, 상기 제1 BTS의 지리적 위치를 결정하는 단계 - 상기 제1 BTS의 지리적 위치는 도달 시간차(TDOA) 계산을 이용하여 결정됨 -; 및
    (d) 상기 무선 통신 시스템의 구성의 적어도 하나의 변경을 검출하고, 상기 데이터베이스 내의 상기 구성 데이터가 갱신되어야 함을 지시하기 위한 신호를 생성하는 단계
    를 포함하는, 구성 데이터를 자동으로 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 검출된 적어도 하나의 변경은 상기 제1 BTS의 리홈잉을 포함하는, 구성 데이터를 자동으로 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제1 LMU는 GPS 수신기 서브시스템을 포함하고, 상기 방법은 상기 GPS 수신기 서브시스템을 이용하여 적어도 상기 제1 LMU 또는 상기 LMU에 의해 이용되는 관련 GPS 수신 안테나의 지리적 위치를 결정하고, 상기 위치를 나타내는 데이터를 상기 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하는, 구성 데이터를 자동으로 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 다운링크 수신기 서브시스템을 이용하여, 제2 BTS에 의해 다운링크 채널 상에서 전송되는 제2 비컨을 발견하는 단계 - 상기 제2 비컨은 적어도, 상기 제2 BTS와 연관된 식별 코드를 운반함 -;
    상기 제2 비컨에 의해 운반되는 상기 식별 코드를 복조하는 단계;
    상기 제1 LMU, 및 상기 제2 비컨을 수신할 수 있는 복수의 추가 LMU를 이용하여, 상기 제2 BTS의 지리적 위치를 결정하는 단계;
    상기 제2 BTS의 지리적 위치와, 상기 데이터베이스 내의 상기 제2 BTS와 연관된 위치 데이터 사이의 미스매치를 검출하는 단계; 및
    미스매치가 검출되었음을 나타내기 위한 신호를 생성하는 단계
    를 더 포함하는, 구성 데이터를 자동으로 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  17. 위치 측정 유닛(LMU)들의 네트워크, 및 무선 통신 시스템의 복수의 기지 송수신기국(BTS)에 관한 구성 데이터를 갖는 데이터베이스를 포함하는 무선 위치 추적 시스템(WLS)에서 구성 데이터를 자동으로 제공하는 데 이용하기 위한 시스템으로서,
    다운링크 수신기 서브시스템을 포함하고, 제1 BTS에 의해 다운링크 채널 상에서 전송되는 제1 비컨을 발견하도록 구성되는 제1 LMU - 상기 제1 비컨은 적어도, 상기 제1 BTS와 연관된 식별 코드를 운반함 -;
    상기 제1 비컨에 의해 운반되는 상기 식별 코드를 복조하도록 구성되는 복조기;
    도달 시간차(TDOA) 계산, 및 상기 제1 LMU 및 상기 제1 비컨을 수신할 수 있는 복수의 추가 LMU에 의해 수신되는 신호들을 이용하여, 상기 제1 BTS의 지리적 위치를 결정하도록 구성되는 위치 추적 프로세서; 및
    상기 무선 통신 시스템의 구성의 적어도 하나의 변경을 검출하고, 그에 따라 상기 데이터베이스 내의 구성 데이터를 갱신하도록 구성되는 프로세서
    를 포함하는, 구성 데이터를 자동으로 제공하는데 이용하기 위한 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 식별 코드는 액세스 포인트 식별자(AP-ID), 셀 글로벌 식별자(CGI), 셀/섹터 식별자(cell/sector ID) 또는 셀 식별자(CID) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 다운링크 채널은 방송 제어 채널(BCCH) 및 방송 채널 중 적어도 하나를 포함하는, 구성 데이터를 자동으로 제공하는데 이용하기 위한 시스템.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제1 LMU는 GPS 수신기 서브시스템을 포함하고, 상기 시스템은 상기 GPS 수신기 서브시스템을 이용하여 적어도 상기 제1 LMU 또는 상기 LMU에 의해 이용되는 GPS 수신 안테나의 지리적 위치를 결정하고, 상기 위치를 나타내는 데이터를 상기 데이터베이스에 저장하도록 구성되는, 구성 데이터를 자동으로 제공하는데 이용하기 위한 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 GPS 수신기 서브시스템은, 상기 GPS 수신기 서브시스템이 상기 제1 LMU 또는 수신 안테나의 지리적 위치를 결정하고 있는 동안에 상기 제1 LMU에 타이밍 신호들을 제공하기 위해 홀드오버 기간 동안에 동작하는, 구성 데이터를 자동으로 제공하는데 이용하기 위한 시스템.
  21. 제17항에 있어서, 상기 검출되는 적어도 하나의 변경은 BTS의 해체를 포함하는, 구성 데이터를 자동으로 제공하는데 이용하기 위한 시스템.
  22. 제17항에 있어서, 상기 검출되는 적어도 하나의 변경은 상기 제1 BTS의 리홈잉을 포함하는, 구성 데이터를 자동으로 제공하는데 이용하기 위한 시스템.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 식별 코드는 액세스 포인트 식별자(AP-ID), 셀 글로벌 식별자(CGI), 셀/섹터 식별자(cell/sector ID) 또는 셀 식별자(CID) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 다운링크 채널은 방송 제어 채널(BCCH)을 포함하고,
    상기 제1 LMU는 GPS 수신기 서브시스템을 포함하고, 상기 시스템은 상기 GPS 수신기 서브시스템을 이용하여 적어도 상기 제1 LMU 또는 상기 LMU에 의해 이용되는 수신 안테나의 지리적 위치를 결정하고, 상기 위치를 나타내는 데이터를 상기 데이터베이스에 저장하도록 구성되는, 구성 데이터를 자동으로 제공하는데 이용하기 위한 시스템.
  24. 무선 위치 추적 시스템(WLS)으로서,
    위치 측정 유닛(LMU)들의 네트워크;
    상기 LMU들의 네트워크에 동작적으로 결합되고, 프로그래밍 가능한 프로세서를 포함하는 서빙 이동 위치 추적 센터(SMLC;serving mobile location center); 및
    상기 SMLC에 동작적으로 결합되고, 무선 통신 시스템의 복수의 기지 송수신기국(BTS)에 관한 위치 레코드들 및 구성 데이터를 포함하는 SMLC 데이터베이스
    를 포함하는 WLS.
  25. 제24항에 있어서, 상기 SMLC 프로세서는, 특정 셀 또는 섹터 내의 이동국(MS)들에 대한 위치 추적 이벤트 동안에 LMU의 이용을 기록한 후에, 상기 특정 셀 또는 섹터 내의 이동국들에 대한 후속 위치 추적들에서 유용한 정보를 생성한 LMU들만을 이용하도록 구성되는 WLS.
  26. 제24항에 있어서, 상기 SMLC 프로세서는 특정 셀 또는 섹터 내의 이동국(MS)들에 대한 다수의 위치 추적 기술을 수반하는 위치 계산들로부터의 결과들의 이력 데이터베이스를 기록한 후에, 상기 특정 셀 또는 섹터 내의 MS들에 대한 미래의 위치 추적 요청들에 대해 요청되는 서비스 품질에 가장 적합한 기술 또는 기술들의 조합을 선택하기 위하여 상기 이력 데이터베이스를 이용하도록 구성되는 WLS.
  27. 제24항에 있어서, 상기 LMU들의 네트워크 내의 적어도 제1 LMU는 다운링크 수신기 서브시스템을 포함하고, 제1 BTS에 의해 다운링크 채널 상에서 전송되는 제1 비컨을 발견하도록 구성되며, 상기 제1 비컨은 적어도, 상기 제1 BTS와 연관된 식별 코드를 운반하는 WLS.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제1 비컨에 의해 운반되는 상기 식별 코드를 복조하도록 구성되는 복조기를 더 포함하는 WLS.
  29. 제28항에 있어서, 상기 SMLC 프로세서는 도달 시간차(TDOA) 계산, 및 상기 제1 LMU, 및 상기 제1 비컨을 수신할 수 있는 복수의 추가 LMU에 의해 수신된 신호들을 이용하여 상기 제1 BTS의 지리적 위치를 결정하도록 구성되는 WLS.
  30. 제29항에 있어서, 상기 SMLC 프로세서는 또한, 상기 무선 통신 시스템의 구성의 적어도 하나의 변경을 검출하고, 그에 따라 상기 SMLC 데이터베이스 내의 구성 데이터를 갱신하도록 구성되는 WLS.
  31. 제30항에 있어서, 상기 식별 코드는 액세스 포인트 식별자(AP-ID), 셀 글로벌 식별자(CGI), 셀/섹터 식별자(cell/sector ID) 또는 셀 식별자(CID) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 다운링크 채널은 방송 제어 채널(BCCH) 및 방송 채널 중 적어도 하나를 포함하는 WLS.
  32. 제27항에 있어서, 상기 제1 LMU는 GPS 수신기 서브시스템을 포함하고, 상기 WLS는 상기 GPS 수신기 서브시스템을 이용하여 적어도 상기 제1 LMU 또는 상기 LMU에 의해 이용되는 GPS 수신 안테나의 지리적 위치를 결정하고, 상기 위치를 나타내는 데이터를 상기 SMLC 데이터베이스에 저장하도록 구성되는 WLS.
  33. 제32항에 있어서, 상기 GPS 수신기 서브시스템은, 상기 GPS 수신기 서브시스템이 상기 제1 LMU 또는 수신 안테나의 지리적 위치를 결정하고 있는 동안에 상기 제1 LMU에 타이밍 신호들을 제공하기 위해 홀드오버 기간 동안에 동작하는 WLS.
  34. 제30항에 있어서, 상기 검출되는 적어도 하나의 변경은 BTS의 해체를 포함하는 WLS.
  35. 제30항에 있어서, 상기 검출되는 적어도 하나의 변경은 상기 제1 BTS의 리홈잉을 포함하는 WLS.
  36. 제24항에 있어서, 상기 SMLC 데이터베이스에 포함된 위치 레코드들은 이전의 위치 추적 이벤트들에 관련된 다음의 사실들, 즉 서빙 셀, 이용된 협력자들, 이용된 기술, 계산된 불확실성, 시각, 날씨, 위성 가시성, 서빙 셀 및 협력자들의 이용 가능성에 관한 정보를 포함하는 WLS.
  37. 제24항에 있어서, 상기 SMLC 데이터베이스에 포함된 구성 데이터는 상기 WLS 구성과 관련된 다음 사실들, 즉 셀 사이트 식별자들, 방송 채널들, 무선 주파수들, 안테나 식별자들, 안테나 위치들, 사이트 위치 및 LMU 식별자들에 관한 정보를 포함하는 WLS.
  38. 무선 위치 추적 시스템(WLS)에서 무선 통신 시스템의 적어도 제1 액세스 포인트(AP)에 관한 구성 데이터를 제공하는 데 이용하기 위한 방법으로서,
    (a) 상기 WLS의 다운링크 수신기 서브시스템을 이용하여, 상기 제1 AP에 의해 다운링크 채널 상에서 전송되는 제1 비컨을 발견하는 단계 - 상기 제1 비컨은 적어도, 상기 제1 AP와 연관된 식별 코드를 운반함 -;
    (b) 상기 제1 비컨에 의해 운반되는 상기 식별 코드를 복조하는 단계;
    (c) 상기 WLS를 이용하여, 상기 제1 AP의 지리적 위치를 결정하는 단계; 및
    (d) 나중에 무선 장치의 위치 추정에 이용하기 위해, 상기 제1 AP의 식별 및 지리적 위치를 나타내는 구성 데이터를 데이터베이스에 저장하는 단계
    를 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 제1 AP의 지리적 위치를 결정하는 단계는 상기 WLS에 의해 행해진 도달 시간차(TDOA) 계산을 이용하는 단계를 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  40. 제38항에 있어서, 상기 무선 통신 시스템은 GSM 네트워크 및 UMTS 네트워크 중 하나를 포함하고, 상기 다운링크 채널은 방송 제어 채널(BCCH) 및 방송 채널 중 하나를 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  41. 제38항에 있어서, 상기 제1 비컨은 액세스 포인트 식별자(AP-ID), 셀 글로벌 식별자(CGI), 셀/섹터 식별자(cell/sector ID) 또는 셀 식별자(CID) 중 적어도 하나를 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
  42. 제38항에 있어서, 상기 다운링크 수신기 서브시스템은 위치 측정 유닛(LMU)의 일부이고, 상기 LMU는 GPS 수신기 서브시스템을 더 포함하고, 상기 방법은 상기 GPS 수신기 서브시스템을 이용하여 적어도 상기 LMU 또는 상기 LMU에 의해 이용되는 수신 안테나의 지리적 위치를 결정하고, 상기 위치를 나타내는 데이터를 상기 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하는, 구성 데이터를 제공하는데 이용하기 위한 방법.
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