KR20110086760A - 모션 센서를 사용한 무선-기반 포지셔닝 조정 - Google Patents

모션 센서를 사용한 무선-기반 포지셔닝 조정 Download PDF

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KR20110086760A
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Abstract

모션 센서를 사용하여 이동국의 무선-도출된 포지션들을 조정하기 위한 장치 및 방법들이 제시된다. 일 방법은 무선 신호 측정들에 기초하여 이동국의 포지션을 추정하는 단계 및 상대 모션 센서를 사용하여 이동국의 이동을 측정하는 단계를 포함한다. 그 방법은 또한 측정된 이동에 기초하여 이동국의 변위를 검출하는 단계, 변위가 임계치 미만임을 결정하는 단계 및 상대 모션 센서로부터 정보를 사용하여 이동국의 추정된 포지션을 조정하는 단계를 더 포함한다. 장치는 무선 송수신기, 상대 모션 센서, 무선 송수신기 및 상대 모션 센서에 커플링되는 프로세서, 및 프로세서에 커플링되는 메모리를 포함한다. 메모리는 프로세서로 하여금 모션 센서를 사용하여 무선-도출된 포지션들을 조정하기 위한 방법들을 실행하도록 하는 실행가능한 명령 및 데이터를 저장한다.

Description

모션 센서를 사용한 무선-기반 포지셔닝 조정{WIRELESS-BASED POSITIONING ADJUSTMENTS USING A MOTION SENSOR}
35 U.S.C.§119 하의 우선권 주장
본 특허출원은 2008년 11월 21일자로 출원되고 본원의 양수인에게 양도된 발명의 명칭이 "Accelerometer-based Calibration of Processing Delay for Positioning" 인 가출원 제61/116,969호에 대해 우선권을 주장하고 이에 의해 참조로서 본원에 명시적으로 포함된다.
동시 계류 특허 출원에 대한 참조
본 특허출원은 다음의 동시-계류 U.S. 특허출원:
동일자로 출원되고 본원의 양수인에게 양도되고 참조에 의해 본원에 명시적으로 포함된 대리인 도켓 번호 제090215호를 가지는 Aggarwal 이외에 의한 "BEACON SECTORING FOR POSITION DETERMINATION" 에 관련된다.
동일자로 출원되고 본원의 양수인에게 양도되고 참조에 의해 본원에 명시적으로 포함된 대리인 도켓 번호 제090334호를 가지는 Aggarwal 이외에 의한 "WIRELESS POSITION DETERMINATION USING ADJUSTED ROUND TRIP TIME MEASUREMENTS"에 관련된다.
동일자로 출원되고 본원의 양수인에게 양도되고 참조에 의해 본원에 명시적으로 포함된 대리인 도켓 번호 제090505호를 가지는 Aggarwal 이외에 의한 "NETWORK CENTRIC DETERMINATION OF NODE PROCESSING DELAY" 에 관련된다.
기술분야
본원 개시의 양태들은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 상대 모션 센서들을 사용하는 이동 디바이스들을 위한 향상된 포지션 결정 방법 및 장치들에 관한 것이다.
이동 통신 네트워크들은 이동 디바이스의 모션 및/또는 포지션 로케이션 센싱과 연관된 더욱더 복잡한 능력을 제공하는 과정에 있다. 예를 들면 개인 생산성 (personal productivity), 협력적 통신 (collaborative communications), 소셜 네트워킹 (social networking) 및/또는 데이터 획득 (data acquisition) 과 관련된 것들과 같은 새로운 소프트웨어 어플리케이션들은 모션 및/또는 포지션 센서들을 사용하여 새로운 특징들과 서비스들을 소비자에게 제공할 수도 있다. 더욱이, 다양한 법령들 중 일부 규정 요건들은 이동 디바이스가 미국에서 911 호출과 같은 비상 서비스를 호출할 때 이동 디바이스의 로케이션을 보고할 것을 네트워크 운영자에게 요구할 수도 있다.
종래에는 그러한 모션 및/또는 포지션 결정 능력은 디지털 셀룰러 포지셔닝 기술 및/또는 위성 포지셔닝 시스템 (SPS) 양자를 사용하여 제공되어 왔다. 또한, 소형화된 모션 센서 (예를 들면, 간단한 스위치, 가속도계, 각도 센서 등) 가 더욱더 확산됨에 따라, 그러한 온-보드 (on-board) 디바이스들은 상대 포지션, 속도, 가속도 및/또는 방위 (orientation) 정보를 제공하기 위해 사용될 수도 있다.
종래 디지털 셀룰러 네트워크에서, 포지션 로케이션 능력은 다양한 시간 및/또는 위상 측정 기술들에 의해 제공될 수 있다. 예를 들면, CDMA 네트워크에서, 사용된 하나의 포지션 결정 접근법은 AFLT (Advanced Forward Link Trilateration) 이다. AFLT를 사용하여, 이동 디바이스는 그의 포지션을 복수의 기지국으로부터 송신된 파일롯 신호들의 위상 측정들로부터 계산할 수도 있다.
AFLT에 대한 향상들이 하이브리드 포지션 로케이션 기술들을 사용하여 실현되어 왔는데, 여기서 이동국은 위성 포지셔닝 시스템 (SPS) 수신기를 사용할 수도 있다. SPS 수신기는 기지국에 의해 송신된 신호들로부터 도출된 정보에 독립적인 포지션 정보를 제공할 수도 있다. 게다가, 종래 기술들을 사용하여 SPS 및 AFLT 시스템들 양자로부터 도출된 측정치들을 결합함으로써 포지션 정확도가 향상될 수 있다.
하지만, SPS 및/또는 셀룰러 기지국들에 의해 제공된 신호들에 기초한 종래 포지션 로케이션 기술들은 이동 디바이스가 빌딩 및/또는 도시 환경 내에서 작동할 때 어려움을 겪을 수도 있다. 그러한 상황에서, 신호 반사 및 굴절, 멀티패스 및/또는 신호 감쇠가 포지션 정확도를 현저히 감소시킬 수 있고 용인가능하지 않은 긴 시간의 기간으로 "타임-투-픽스"를 느리게 할 수 있다. 이들 단점들은, 포지션 정보를 도출하기 위하여, 예를 들면 Wi-Fi (예를 들면, 801.11x 표준) 과 같은 타 기존 무선 네트워크로부터의 신호들을 이동 디바이스가 활용하게 함으로써 극복될 수도 있다. 타 기존 무선 네트워크에 사용되는 종래 포지션 결정 기술들은 이들 네트워크 내에서 이용되는 신호들로부터 도출된 RTT (round trip time) 측정들을 이용할 수도 있다.
RTT 측정 기술들을 이용하여 포지션을 정확히 결정하는 것은 전형적으로 무선 신호들이 네트워크를 포함하는 다양한 디바이스들을 통해 전파될 때 무선 신호들에 의해 초래되는 시간 지연에 대한 지식을 수반한다. 그러한 지연들은 예를 들면 멀티 패스 및/또는 신호 간섭에 기인하여 공간적으로 상이할 수도 있다. 게다가, 그러한 프로세싱 지연은 네트워크 디바이스의 타입 및/또는 네트워크 디바이스의 현재 네트워킹 로드 (load) 에 기초하여 경시적으로 변화할 수도 있다. 실제로, 종래의 RTT 포지셔닝 기술들을 사용할 때, 프로세싱 지연 시간들을 추정하는 것은 무선 액세스 포인트에서의 하드웨어 변경, 및/또는 시간 소모적인 배치전 핑거프린팅 (time-consuming predeployment fingerprinting) 및/또는 동작 환경의 캘리브레이션 (calibration) 을 수반할 수도 있다.
따라서, 포지션 결정에 RTT 기법들을 사용할 때, 프로세싱 지연들의 추정을 돕도록 온-보드 상대 모션 센서들을 활용하는 것이 바람직할 수도 있다. 그러한 기술들은 포지션 로케이션 정확도를 향상시키고 비용 효율적인 방식으로 이동 디바이스의 성능을 향상시킬 수도 있다.
본 발명의 예시적인 실시형태들은 상대 모션 센서를 사용하여 이동국의 무선-기반 포지션을 조정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 일 실시형태는 무선 신호 측정들에 기초하여 이동국의 포지션을 추정하는 것과 상대 모션 센서를 사용하여 이동국의 이동을 측정하는 것을 포함할 수도 있다. 실시형태는 측정된 이동에 기초하여 이동국의 변위를 검출하고, 변위가 임계치 미만임을 결정하고, 그리고 그 다음 상대 모션 센서로부터의 정보를 사용하여 이동국의 추정된 포지션을 조정하는 것을 포함할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 상대 모션 센서를 사용하여 이동국의 무선-기반 포지션을 조정하기 위한 장치가 제공된다. 그 실시형태는 무선 송수신기, 상대 모션 센서, 그 무선 송수신기 및 그 상대 모션 센서에 커플링된 프로세서, 및 프로세서에 커플링된 메모리를 포함할 수도 있다. 메모리는 프로세서로 하여금 무선 송수신기에 의해 수신된 무선 신호 측정치들에 기초하여 이동국의 포지션을 추정하게 하고, 상대 모션 센서에 의해 제공된 정보에 기초하여 이동국이 이동중임을 결정하게 하고, 상대 모션 센서에 의해 제공된 정보에 기초하여 이동국의 변위를 계산하게 하고, 변위가 임계치 미만임을 결정하게 하고, 상대 모션 센서로부터의 정보를 이용하여 이동국의 추정된 포지션을 조정하도록 하는 실행가능 명령들 및 데이터를 저장한다.
또 다른 실시형태에서는, 이동국의 무선-기반 포지션을 조정하기 위한 방법이 제공된다. 본 실시형태는 무선 신호 측정치들에 기초하여 이동국의 포지션을 추정하고, 상대 모션 센서를 이용하여 이동국의 변위를 검출하고, 검출된 변위를 사용하여 무선 액세스 포인트의 추정된 프로세싱 지연을 조정하고, 그리고 조정된 프로세싱 지연을 사용하여 이동국의 추정된 포지션을 리파이닝 (refining) 하는 것을 포함한다.
여기에 제공된 다양한 실시형태들은 포지션 로케이션 정확도 및 효율적인 방식으로 이동국의 성능을 개선시키는 이점을 가질 수 있고, 실제로 구현하기 (예를 들면, 캘리브레이션 룩-업 테이블 (calibration look-up table) 을 구현하기) 곤란할 수도 있는 값비싼 종래 기술들을 회피할 수도 있다.
첨부 도면들은 본 발명의 실시형태들의 설명을 돕기 위해 제공되고 실시형태들의 예시를 위한 것일 뿐 이를 한정하기 위해 제공되는 것은 아니다.
도 1은 무선 기술들을 이용한 포지션을 결정할 수 있는 이동국을 위한 예시적인 동작 환경의 도면이다.
도 2는 예시적인 이동국의 다양한 컴포넌트들을 예시하는 블록도이다.
도 3은 상대 모션 센서를 사용한 이동국의 포지션을 결정하기 위한 예시적인 기술을 예시하는 도면이다.
도 4는 상대 모션 센서를 사용한 이동국의 포지션을 리파이닝하기 위한 예시적인 기술을 예시하는 도면이다.
도 5는 상대 모션 센서를 사용하여 무선 측정치들로부터 얻어진 이동국의 포지션을 조정하기 위한 예시적인 프로세스를 포함하는 흐름도이다.
실시형태들의 양태들이 다음의 상세한 설명 및 관련 도면에 개시되어 있다. 다른 실시형태들이 청구항들의 범위로부터 이탈함이 없이 고안될 수도 있다. 또한, 실시형태들의 잘-알려진 엘리먼트들은 관련 상세들을 불명확하게 하지 않기 위해 상세히 설명되지 않거나 생략될 것이다.
여기에서 "예시적인" 이라는 단어는 "예, 실예, 또는 예시로서 제공되는 것"을 의미하도록 사용된다. "예시적인" 것으로서 여기에서 설명되는 임의의 실시형태는 다른 실시형태에 비하여 반드시 바람직하거나 유리한 것으로서 해석할 필요는 없다. 마찬가지로, "실시형태" 라는 용어는 본 발명의 모든 실시형태가 설명된 특징, 이점 또는 동작의 모드를 포함할 것을 요구하지 않는다.
여기에 사용된 용어는 오로지 특정 실시예들을 설명하기 위한 것이고 본 발명의 실시형태들을 한정하도록 의도된 것은 아니다. 문맥상 다르게 분명히 나타나 있지 않다면, 여기에 사용된 단수 형태 "일", "한" 그리고 "상기" 는 복수 형태도 포함하도록 의도된다. 용어 "포함한다", "포함하는", "구비한다" 및/또는 "구비하는" 은, 여기서 사용된 경우, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 명시하지만, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 컴포넌트들 및/또는 그룹들의 존재나 추가를 제외하는 것은 아니다.
또한, 많은 실시형태들이 예를 들면 컴퓨팅 디바이스의 엘리먼트들에 의해 수행될 동작들의 시퀀스들에 관하여 설명된다. 여기에 설명된 다양한 동작들이 특정 회로 (예를 들면, ASICs (application specific integrated circuits)) 에 의해, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 프로그램 명령들에 의해 또는 양자의 조합에 의해 수행될 수 있음이 인식될 것이다. 또한, 여기에 설명된 이들 동작들의 시퀀스는, 실행시에 연관된 프로세서로 하여금 여기에 설명된 기능들을 수행하도록 하는 컴퓨터 명령들의 대응하는 세트를 저장한 임의 형태의 컴퓨터 판독가능 저장 매체 내에 전체적으로 포함되는 것으로 고려될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 양태들은 다수의 다른 형태들로 포함될 수도 있는데, 이들 모두는 특허청구범위의 요지의 범위내에 있는 것으로 고려된다. 또한, 여기에 설명된 실시형태들의 각각에 대하여, 임의의 그러한 실시형태들의 대응하는 형태가 여기에서 예를 들면, 설명된 동작을 수행하도록 "구성된 로직"으로서 설명될 수도 있다.
도 1은 무선 포지셔닝 능력을 갖는 이동국 (108) 을 위한 예시적인 동작 환경 (100) 의 도면이다. 실시형태들은 이동국 (108) 에 관한 것이고 이동국 (108) 은 그의 포지션을, 무선 액세스 포인트들에 의해 도입된 프로세싱 지연들을 수용하도록 조정된 RTTs (round trip time measurements) 에 기초하여 결정할 수도 있다. 프로세싱 지연들은 다른 액세스 포인트들 중에서 다를 수도 있고 또한 경시적으로 변화할 수도 있다. 상대적인 모션 센서로부터의 정보를 사용함으로써, 이동국은 무선 액세스 포인트들에 의해 도입된 프로세싱 지연들의 영향들을 켈리브레이팅하여 없앨 (calibrate out) 수도 있다.
동작 환경 (100) 은 하나 이상의 다른 타입들의 무선 통신 시스템 및/또는 무선 포지셔닝 시스템들을 포함할 수도 있다. 도 1에 도시된 실시형태에서, 위성 포지셔닝 시스템 (SPS) (102) 은 이동국 (108) 에 대한 포지션 정보의 독립소스로서 사용될 수도 있다. 이동국 (108) 은 특히 SPS 위성들로부터 지오-로케이션 (geo-location) 정보를 도출하기 위한 신호들을 수신하도록 설계된 하나 이상의 전용의 SPS 수신기 (dedicated SPS receiver) 들을 포함할 수도 있다.
동작 환경 (100) 은 또한 복수의 하나 이상의 타입들의 WAN-WAP (Wide Area Network Wireless Access Point) (104) 를 포함할 수도 있고, 이는 무선 보이스 및/또는 데이터 통신에 대하여, 그리고 이동국 (108) 에 대한 독립 포지션 정보의 다른 소스로서 사용될 수도 있다. WAN-WAP (104) 는 WWAN (wide area wireless network) 의 일부일 수도 있고, 이는 예를 들면, WiMAX (예를 들면, 802.16) 과 같은 다른 와이드 영역 무선 시스템 및/또는 알려진 로케이션에서의 셀룰러 기지국을 포함할 수도 있다. WWAN 은 간결성을 위해 도 1에 도시되지 않은 다른 알려진 네트워크 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 전형적으로, WWAN 내의 WAN-WAP (104a-104c) 의 각각은 고정된 포지션들로부터 동작하여 대도시 및/또는 지역 영역에 걸쳐 네트워크 커버리지 (coverage) 를 제공할 수도 있다.
동작 환경 (100) 은 LAN-WAP (Local Area Network Wireless Access Point) (106) 을 더 포함할 수도 있고, 무선 보이스 및/또는 데이터 통신, 및 포지션 데이터의 다른 독립 소스에 대해 사용될 수도 있다. LAN-WAP 들은 WLAN (Wireless Local Area Network) 의 부분일 수 있는데, 이는 빌딩에서 동작하고 WWAN 보다 더 작은 지리적 지역들에 걸쳐 통신을 수행할 수도 있다. 그러한 LAN-WAP (106) 은 예를 들면, WiFi 네트워크 (802.11x), 셀룰러 피코네트 (cellular piconet) 및/또는 펨토셀 (femtocell), 블루투스 네트워크 등의 부분일 수도 있다.
이동국 (108) 은 SPS 위성들 (102), WAN-WAP (104) 및/또는 LAN-WAP (106) 중의 임의의 하나 또는 조합으로부터 포지션 정보를 도출할 수도 있다. 전술한 시스템들의 각각은 다른 기술들을 사용하여 이동국 (108) 에 대한 포지션의 독립적인 추정을 제공할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 이동국은 포지션 데이터의 정확도를 향상시키기 위해 다른 타입들의 액세스 포인트들 각각으로부터 도출된 솔루션들을 결합할 수도 있다. SPS (102) 를 사용하여 포지션을 도출할 경우에, 이동국은 SPS 위성 (102) 에 의해 송신된 복수의 신호들로부터, 종래의 기술들을 사용하여, 포지션을 추출하는 SPS로의 사용을 위해 특별히 설계된 수신기를 사용할 수도 있다.
위성 포지셔닝 시스템 (SPS) 는 전형적으로 엔티티 (entity) 들로 하여금 그들의 로케이션을 송신기로부터 수신된 신호들에 적어도 부분적으로 기초하여 지상 또는 그 위에서 결정하는 것을 가능하게 하도록 배치된 송신기들의 시스템을 포함한다. 그러한 송신기는 전형적으로 칩들의 세트 수의 반복되는 PN (pseudo-random noise) 코드로 마킹된 신호를 송신하고 지상-기반 제어국, 사용자 설비 및/또는 스페이스 비히클 (space vehicle) 상에 위치될 수도 있다. 특정 예에서, 그러한 송신기들은 지구 궤도 SV (satellite vehicle) 상에 로케이팅 (locating) 될 수도 있다. 예를 들면, GPS (Global Positioning System), Galileo, Glonass 또는 Compass와 같은 GNSS (Global Navigation Satellite System) 의 콘스틀레이션 (constellation) 에서의 SV가, (예를 들면, GPS에서 처럼 각 위성에 대한 다른 PN 코드들을 사용하거나 Glonass에서 처럼 다른 주파수들에 대해 동일한 코드를 사용하여) 그 콘스틀레이션에서 타 SV에 의해 송신된 PN 코드들로부터 구별가능한 PN 코드로 마킹된 신호를 송신할 수도 있다. 일정한 양태들에 따르면, 여기에 제공된 기술들은 SPS 를 위한 글로벌 시스템 (예를 들면, GNSS) 에 한정되지 않는다. 예를 들면 여기에 제공된 기술들은, 예를 들어 일본에 대해서는 QZSS (Quasi-Zenith Satellite System), 인도에 대해서는 IRNSS (Indian Regional Navigational Satellite System), 중국에 대해서는 Beidou 등과 같은 다양한 지역 시스템들, 및/또는 하나 이상의 글로벌 및/또는 지역 위성 항법 시스템과 관련되거나 그렇지 않으면 이용이 가능해질 수도 있는 (예를 들면 SBAS (Satellite Based Augmentation System)) 다양한 부가 시스템들에 적용되거나 그렇지 않으면 사용이 가능해질 수도 있다. 한정이 아닌 예시로서, SBAS 는 무결성 정보 (integrity information), 미분 보정 (differential correction) 등을 제공하는 부가 시스템 (들), 이를 테면 예를 들어 WAAS (Wide Area Augmentation System), EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service), MSAS (Multi-functional Satellite Augmentation System), GAGAN (GPS Aided Geo Augmented Navigation 또는 GPS 및 Geo Augmented Navigation system) 등을 포함할 수도 있다. 따라서, 여기에 사용된 SPS는 하나 이상의 글로벌 및/또는 지역 위성 항법 시스템 및/또는 부가 시스템의 임의의 조합을 포함할 수도 있고, SPS 신호들은 SPS, SPS-같은, 및/또는 그러한 하나 이상의 SPS와 연관된 타 신호들을 포함할 수도 있다.
게다가, 개시된 방법 및 장치는 의사위성 (pseudolite) 또는 위성과 의사위성의 조합을 이용하는 포지셔닝 결정 시스템으로 사용될 수도 있다. 의사위성은 PN 코드, 또는 GPS 시간으로 동기될 수도 있는 L-밴드 (또는 타 주파수) 캐리어 신호 상에서 변조된 (GPS 또는 CDMA 셀룰러 신호에 유사한) 타 레인징 코드를 브로드캐스팅하는 지상-기반 송신기들이다. 각 그러한 송신기는 원격 수긴기에 의한 식별을 허용하도록 고유 PN 코드가 할당될 수도 있다. 의사위성은 궤도 위성으로부터의 GPS 신호가 이용가능하지 않을 수도 있는 경우, 이를 테면 터널, 광산, 빌딩, 도시 협곡 또는 다른 에워싸여진 영역들에서 유용할 수도 있다. 의사위성의 다른 구현은 라디오비콘으로 알려져 있다. 여기서 사용된 용어 "위성"은 의사위성, 의사위성의 동가물 및 가능한 다른 것들을 포함하도록 의도된다. 여기서 사용된 용어 "SPS 신호들"은 의사위성 또는 의사위성의 등가물들로부터 SPS-같은 신호들을 포함하도록 의도된다.
WWAN으로부터 포지션을 도출할 때, 각 WAN-WAP (104a-104c) 들은 디지털 셀룰러 네트워크 내 기지국 형태를 취할 수도 있고, 이동국 (108) 은 포지션을 도출하는 기지국 신호들을 활용할 수 있는 프로세서 및 셀룰러 송수신기를 포함할 수도 있다. 그러한 셀룰러 네트워크는 GSM, CDMA, 2G, 3G, 4G, LTE 등에 따른 표준들을 포함할 수도 있지만 이에 한정되지는 않는다. 디지털 셀룰러 네트워크는 추가의 기지국 또는 도 1에 도시된 타 리소스들을 포함할 수도 있음이 이해되야 한다. WAN-WAP (104) 는 실제로 이동가능할 수도 있거나 그렇지 않으면 리로케이팅될 수 있지만, 예시의 목적을 위해, 본질적으로 그것들은 고정된 포지션에 배열됨이 가정될 것이다.
이동국 (108) 은 예를 들면, AFLT (Advanced Forward Link Trilateration) 과 같은 알려진 타임-오브-어라이벌 기법 (time-of-arrival technique) 들을 사용하여 포지션 결정을 수행할 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 각 WAN-WAP (104a-104c) 는 WiMax 무선 네트워킹 기지국의 형태를 취할 수도 있다. 이 경우에, 이동국 (108) 은 그의 포지션을 WAN-WAP (104) 에 의해 제공된 신호들로부터 TOA (time-of-arrival) 기법들을 사용하여 결정할 수도 있다. 이동국 (108) 은 자립형 (stand-alone) 모드, 또는 아래에서 보다 상세히 설명될, TOA 기법들을 사용한 네트워크 (112) 및 포지셔닝 서버 (110) 의 지원을 사용하는 것 중 어느 일방에서 포지션을 결정할 수도 있다. 본 개시의 실시형태들은 이동국 (108) 이 상이한 타입들인 WAN-WAP (104) 을 사용하여 포지션 정보를 결정하게 하는 것을 포함한다는 점에 유의한다. 예를 들면, 일부 WAN-WAP (104) 는 셀룰러 기지국일 수도 있고, 타 WAN-WAP는 WiMax 기지국일 수도 있다. 그러한 운영 환경에서, 이동국 (108) 은 각 상이한 타입의 WAN-WAP로부터 신호들을 이용하고, 또한 도출된 포지션 솔루션들을 결합하여 정확도를 향상시킬 수 있을 수도 있다.
WLAN 을 사용하여 포지션을 도출할 때, 이동국 (108) 은 네트워크 (112) 및 포지셔닝 서버 (110)의 지원으로 타입 오브 어라이벌 기법들을 이용할 수도 있다. 포지셔닝 서버 (110) 는 네트워크 (112) 를 통해 이동국으로 통신할 수도 있다. 네트워크 (112) 는 LAN-WAP (106) 을 포함하는 유선 및 무선 네트워크들의 조합을 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 각 LAN-WAP (106a-106e) 는 예를 들면 반드시 고정된 포지션으로 세팅될 필요가 없고 로케이션을 변화시킬 수 있는 WiFi 무선 액세스 포인트일 수도 있다. 각 LAN-WAP (106a-106e) 의 포지션은 공통 좌표계에서 포지셔닝 서버 (110) 에 저장될 수도 있다. 일 실시형태에서, 이동국 (108) 의 포지션은 이동국 (108) 이 각 LAN-WAP (106a-106e) 로부터 신호들을 수신하게 함으로써 결정될 수도 있다. 각 신호는 (예를 들면, MAC 어드레스와 같은) 수신된 신호에 포함될 수도 있는 정보를 식별하는 일부 형태에 기초하여 그 신호의 발신 LAN-WAP와 연관될 수도 있다. 그 다음, 이동국 (108) 은 신호 강도에 기초하여 수신된 신호들을 분류할 수도 있고, 분류된 수신 신호들 각각과 연관된 시간 지연을 도출할 수도 있다. 그 다음 이동국 (108) 은 시간 지연 및 LAN-WAP 의 각각의 식별 정보를 포함할 수 있는 메시지를 형성할 수도 있고, 그 메시지를 네트워크 (112) 를 통하여 포지셔닝 서버 (110) 로 전송할 수도 있다. 수신된 메시지에 기초하여, 그 다음 포지셔닝 서버는 이동국 (108) 의 관련 LAN-WAP (106) 의 저장된 로케이션을 사용하여, 포지션을 결정할 수도 있다. 포지셔닝 서버 (110) 은 로컬 좌표계에서 이동국의 포지션에 대한 포인터를 포함하는 LCI (Location Configuration Indication) 메시지를 이동국 (108) 에 생성 및 제공할 수도 있다. LCI 메시지는 또한 이동국 (108) 의 로케이션 관련하여 다른 관심 포인트들을 포함할 수도 있다. 이동국 (108) 의 포지션을 계산할 때, 포지셔닝 서버는 무선 네트워크 내의 엘리먼트들에 의해 도입될 수 있는 다른 지연들을 고려할 수도 있다.
여기에 설명된 포지션 결정 기술은 다양한 무선 통신 네트워크, 이를 테면 WWAN (wide area wireless network), WLAN (a wireless local area network), WPAN (wireless personal area network) 등에 사용될 수도 있다. 용어 "네트워크" 및 "시스템" 은 상호교환가능하게 사용될 수도 있다. WWAN 는 CDMA (Code Division Multiple Access) 네트워크, TDMA (Time Division Multiple Access) 네트워크, FDMA (Frequency Division Multiple Access) 네트워크, OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 네트워크, SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) 네트워크, WiMax (IEEE 802.16) 등일 수도 있다. CDMA 네트워크는 하나 이상의 무선 액세스 기술 (RATs) 이를테면 cdma2000, W-CDMA (Wideband-CDMA) 등을 구현할 수도 있다. Cdma2000은 IS-95, IS-2000, 및 IS-856 표준들을 포함한다. TDMA 네트워크는 GSM (Global System for Mobile Communications), D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone System), 또는 일부 다른 RAT 를 구현할 수도 있다. GSM 및 W-CDMA은 3GPP ("3rd Generation Partnership Project") 로 명명된 콘소시움으로부터의 문헌들에 기재되어 있다. Cdma2000는 3GPP2 ("3rd Generation Partnership Project 2") 로 명명된 콘소시움으로부터의 문헌들에 기재되어 있다. 3GPP 및 3GPP2 문헌들은 공개적으로 이용가능하다. WLAN은 IEEE 802.11x 네트워크일 수도 있고, WPAN는 블루투스 네트워크, IEEE 802.15x, 또는 몇몇 다른 타입의 네트워크일 수도 있다. 또한 그 기술들은 WWAN, WLAN 및/또는 WPAN의 임의의 조합에 대해 사용될 수도 있다.
도 2는 예시적인 이동국 (200) 의 다양한 컴포넌트들을 예시하는 블록도이다. 간결성을 위해서, 도 2의 박스도에 예시된 다양한 특징들 및 기능들은, 함께 동작되게 커플링되는 다양한 특징들 및 기능들을 나타내도록 의도된 공통 버스를 사용하여 함께 접속된다. 당업자는 다른 접속, 메카니즘, 특징, 기능 등이 실제 포터블 무선 디바이스를 동작되게 커플링하고 구성하는데 필요한 것으로서 제공되고 개조될 수도 있음을 당업자라면 인식할 것이다. 또한 도 2의 예에 예시된 하나 이상의 특징들 또는 기능들이 더 세분화되거나 도 2에 예시된 2개 이상의 특징들 또는 기능들이 결합될 수도 있음이 또한 인식된다.
이동국 (200) 은 하나 이상의 안테나 (202) 에 접속될 수도 있는 하나 이상의 와이드 영역 네트워크 송수신기 (들) (204) 을 포함할 수도 있다. 와이드 영역 네트워크 송수신기 (204) 는 네트워크 내에서 타 무선 디바이스들과 직접 및/또는, WAN-WAP들 (104) 으로/으로부터 신호들을 검출 및/또는 통신하는데 적합한 디바이스, 하드웨어, 및/또는 소프트웨어를 포함한다. 일 양태에서, 와이드 영역 네트워크 송수신 (204) 는 무선 기지국의 CDMA 네트워크와 통신하는데 적합한 CDMA 통신 시스템을 포함할 수도 있다; 하지만, 다른 양태들에서, 무선 통신 시스템은, 예를 들면 TDMA 또는 GSM과 같은 다른 타입의 셀룰러 텔레포니 네트워크를 포함할 수도 있다. 또한, 임의의 다른 타입의 와이드 영역 무선 네트워킹 기술들이, 예를 들면, WiMax (802.16) 등이 사용될 수도 있다. 이동국 (200) 은 또한 하나 이상의 안테나 (202) 에 접속될 수도 있는 하나 이상의 로컬 영역 네트워크 송수신기 (206) 를 포함할 수도 있다. 로컬 영역 네트워크 송수신기 (204) 는 네트워크 내에서 타 무선 디바이스들과 직접 및/또는, LAN-WAP들 (106) 으로/으로부터 신호들을 검출 및/또는 통신하는데 적합한 디바이스, 하드웨어, 및/또는 소프트웨어를 포함한다. 일 양태에서, 로컬 영역 네트워크 송수신기 (204) 는 하나 이상의 무선 액세스 포인트들과 통신하는데 적합한 WiFi (802.11x) 통신 시스템을 포함할 수도 있다; 하지만 다른 양태들에서, 로컬 영역 네트워크 송수신기 (206) 은 다른 타입의 로컬 영역 네트워크, 개인 영역 네트워크 (예를 들면, 블루투스) 를 포함한다. 또한, 다른 타입의 무선 네트워킹 기술들은 예를 들면, 울트라 와이드 밴드 (Ultra Wide Band), 지그비 (ZigBee), 무선 USB 등이 사용될 수도 있다.
여기에 사용된, 약어 "무선 액세스 포인트" (WAP) 는 LAN-WAP (106) 및/또는 WAN-WAP (104) 를 지칭할 수도 있다. 특히, 아래에 제시된 설명에서, 용어 "WAP" 이 사용되는 경우, 실시형태들은 복수의 LAN-WAP (106), 복수의 WAN-WAP (104), 또는 양자의 임의의 조합으로부터 신호들을 이용할 수 있는 이동국 (200) 을 포함할 수도 있음을 이해해야 한다. 이동국 (200) 에 의해 이용되는 특정 타입의 WAP는 동작 환경에 의존할 수도 있다. 게다가, 이동국 (200) 은 정확한 포지션 솔루션에 이르기 위하여 다양한 타입의 WAP들 사이에서 동적으로 선택할 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 다양한 네트워크 엘리먼트들이 피어-투-피어 (peer-to-peer) 방식으로 동작할 수도 있고, 이에 의해 예를 들면, 이동국은 WAP로 교체되거나 또는 그 반대일 수도 있다. 다른 피어-투-피어 실시형태들은 하나 이상의 WAP 대신 작동하는 다른 이동국 (미도시) 을 포함할 수도 있다.
SPS 수신기 (208) 는 또한 이동국 (200) 에 포함될 수도 있다. SPS 수신기 (208) 은 위성 신호들을 수신하기 위한 하나 이상의 안테나 (202) 들에 접속될 수도 있다. SPS 수신기 (208) 은 SPS 신호들을 수신하고 프로세싱하는데 적합한 임의의 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수도 있다. SPS 수신기 (208) 는 타 시스템들로부터 적절한 정보 및 동작들을 요청하고, 임의의 적합한 SPS 알고리즘에 의해 얻어진 측정들을 사용하여 이동국 (200) 의 포지션을 결정하는데 필요한 계산들을 수행한다.
상대 모션 센서 (212) 는 프로세서 (210) 에 커플링되어 와이드 영역 네트워크 송수신기 (204), 로컬 영역 네트워크 송수신기 (206) 및 SPS 수신기 (208) 에 의해 수신된 신호들로부터 도출된 모션 데이터에 독립적인 상대 이동 및/또는 방위 정보를 제공할 수도 있다.
한정이 아닌 예시로서, 상대 모션 센서 (212) 는 가속도계 (예를 들면, MEMS 디바이스), 자이로스코프, 지자기 센서 (예를 들면, 나침반), 고도계 (예를 들면, 기압 고도계) 및/또는 임의의 다른 타입의 이동 검출 센서를 이용할 수도 있다. 게다가, 상대 모션 센서 (212) 는 모션 정보를 제공하기 위해 복수의 다른 타입의 디바이스들을 포함하고 그들의 출력을 결합할 수도 있다. 예를 들면, 상대 모션 센서 (212) 는 멀티-축 가속도계 및 방위 센서의 조합을 사용하여 2-D 및/또는 3-D 좌표 시스템에서의 포지션을 계산하는 능력을 제공할 수도 있다.
프로세서 (210) 는 광역 네트워크 송수신기 (204), 로컬 영역 네트워크 송수신기 (206), SPS 수신기 (208) 및 상대 모션 센서 (212) 에 접속될 수도 있다. 프로세서 (210) 는 다른 계산 및 제어 기능뿐만 아니라 프로세싱 기능을 제공하는 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로콘트롤러 및/또는 디지털 신호 프로세서를 포함할 수도 있다. 프로세서 (210) 는 또한 이동국 내의 프로그래밍된 기능을 실행하기 위한 데이터와 소프트웨어 명령들을 저장하기 위한 메모리 (214) 를 포함할 수도 있다. 메모리 (214) 는 프로세서 (210) (예를 들면 동일한 IC 패키지 내) 에 온-보드 될 수 있고/또는 메모리는 프로세서에 대한 외부 메모리이고 데이터 버스를 통해 기능적으로 커플링될 수도 있다. 본 개시의 양태들과 관련된 소프트웨어 기능의 상세들이 아래에서 보다 상세히 논의될 것이다.
통신 및 포지셔닝 결정 기능 양쪽 모두를 관리하기 위하여 다수의 소프트웨어 모듈 및 데이터 테이블들이 메모리 (214) 에 상주하고 프로세서 (210) 에 의해 이용될 수도 있다. 도 2에 예시된 바처럼, 메모리 (214) 는 무선-기반 포지셔닝 모듈 (216), 어플리케이션 모듈 (218), 및 상대 포지셔닝 모듈 (228) 을 포함하고/거나 그렇지 않으면 수신할 수도 있다. 도 2에 도시된 메모리 콘텐츠의 조직은 단순히 예시적인 것이고, 따라서 데이터 구조 및/또는 모듈의 기능이 이동국 (200) 의 구현에 따라 다른 방식들로 결합, 분리 및/또는 구성될 수도 있음을 당업자라면 인식할 것이다.
어플리케이션 모듈 (218) 은 무선-기반 포지셔닝 모듈 (216) 로부터 포지션 정보를 요청하는, 이동국 (200) 의 프로세서 (210) 상에서 실행되는 프로세스일 수도 있다. 전형적으로 어플리케이션들은 소프트웨어 아키텍처들의 상부 계층 내에서 실행되고, 실내 네비게이션 (Indoor Navigation), 버디 로케이터 (Buddy Locator), 쇼핑 및 쿠폰 (Shopping and Coupons), 에셋 트래킹 (Asset Tracking), 및 로케이션 어웨어 서비스 디스커버리 (location Aware Service Discovery) 를 포함할 수도 있다. 무선-기반 포지셔닝 모듈 (216) 은 복수의 WAP으로 교환된 신호들로부터 측정된 시간 정보로부터 도출된 정보를 사용하여 이동 디바이스 (200) 의 포지션을 도출할 수도 있다. 시간-기반 기법들을 사용하여 포지션을 정확히 결정하기 위하여, 각 WAP의 프로세싱 시간에 의해 도입된, 시간 지연들의 합당한 추정이, 신호들로부터 얻어진 시간 측정들을 캘리브레이팅/조정하는데 사용될 수도 있다. 여기에 사용된 이들 시간 지연들은 "프로세싱 지연" (processing delay) 으로 지칭된다.
WAP의 프로세싱 지연을 더 리파이닝하는 캘리브레이션은 상대 모션 센서 (212) 에 의해 얻어진 정보를 사용하여 수행될 수도 있다. 일 실시형태에서, 상대 모션 센서 (212) 는 포지션/모션 데이터 모듈 (226) 에서의 메모리 (214) 에 저장될 수도 있는 프로세서 (210) 에 포지션 및/또는 방위 데이터를 직접 제공할 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 상대 모션 센서 (212) 는 프로세서 (210) 에 의해 더 프로세싱되어 캘리브레이션을 수행하기 위한 정보를 도출해야 하는 데이터를 제공할 수도 있다. 예를 들면, 상대 모션 센서 (212) 는 가속도 및/또는 방위 데이터 (단일 또는 멀티-축) 을 제공할 수도 있는데, 이는 상대 포지셔닝 모듈 (228) 을 사용하여 프로세싱되어 무선-기반 포지셔닝 모듈 (216) 에서의 프로세싱 지연들을 조정하기 위한 포지션 데이터를 도출할 수 있다.
캘리브레이션 후에, 그 다음 포지션은 그의 전술한 요청에 응답하여 어플리케이션 모듈 (218) 로 출력될 수도 있다. 또한, 무선-기반 포지셔닝 모듈 (216) 은 동작 파라미터들을 교환하기 위한 파라미터 데이터베이스 (224) 를 이용할 수도 있다. 그러한 파라미터들은 각 WAP에 대해 결정된 프로세싱 지연, 공통 좌표 프레임에서의 WAP 포지션, 네트워크와 연관된 다양한 파라미터들, 초기 프로세싱 지연 추정 등을 포함할 수도 있다.
다른 실시형태들에서, 추가의 정보는 선택적으로 보조 포지션 및/또는 모션 데이터를 포함할 수도 있고, 이는 예를 들면 SPS 측정들로부터와 같이 상대 모션 센서 (212) 이외에 타 소스들로부터 결정될 수도 있다. 보조 포지션 데이터는 단속적 및/또는 잡음이 낄 수 있지만, 이동국 (200) 이 동작하는 환경에 따라 WAP의 프로세싱 지연들을 추정하기 위한 독립된 정보의 다른 소스로서 유용할 수도 있다.
예를 들면, 일부 실시형태들에서, (포지션/모션 데이터 모듈 (226) 로부터 직접 또는 상대 포지셔닝 모듈 (228) 에 의해 도출되는 것 중 어느 일방의) 상대 모션 센서 (212) 에 의해 공급된 상대 포지션 데이터는 SPS 수신기 (208) 로부터 도출된 데이터에 의해 보충될 수 있다. 타 실시형태들에서, 상대 포지션 데이터는 비-RTT 기술들 (예를 들면, CDMA 네트워크 내에서의 AFLT) 을 사용하여 추가 네트워크를 통해 결정된 데이터로 결합될 수도 있다. 일정 구현예들에서, 보조 포지션/모션 데이터 (226) 의 전부 또는 일부는 또한 프로세서 (210) 에 의한 추가 프로세싱 없이 상대 모션 센서 (212) 및/또는 SPS 수신기 (214) 에 의해 제공될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 보조 포지션/모션 데이터 (226) 는 상대 모션 센서 (212) 및/또는 SPS 수신기 (208) 에 의해 프로세서 (210) 로 직접 제공될 수도 있다.
도 2에 도시된 모듈들은 메모리 (214) 에 포함된 예에서 예시되었지만, 일정 구현들에서 그러한 절차들은 다른 또는 추가의 메카니즘들에 제공되거나 그렇지 않으면 그들을 사용하여 동작되게 배열될 수도 있다. 예를 들면, 무선-기반 포지셔닝 모듈 (216) 및/또는 어플리케이션 모듈 (218) 의 전부 또는 일부는 펌웨어로 제공될 수도 있다. 또한, 본 예에서 무선-기반 포지셔닝 모듈 (216) 및 어플리케이션 모듈 (218) 이 분리된 특징들로 예시되었지만, 예를 들면, 그러한 절차들은 하나의 절차로 또는 아마도 다른 절차들과 함께 결합될 수도 있거나 그렇지 않으면 복수의 서브-절차들로 더 분할될 수도 있음이 인식된다.
프로세서 (210) 는 적어도 여기에 제공된 기술들을 수행하는데 적합한 임의의 형태의 로직을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 프로세서 (210) 는 메모리 (214)에서의 명령들에 기초하여 이동 디바이스의 다른 부분들에서의 사용을 위한 모션 데이터를 이용하는 하나 이상의 루틴들을 선택적으로 개시하도록 동작되게 구성가능할 수도 있다.
이동국 (200) 은 이동국 (200) 과의 사용자 상호작용을 가능하게 하는 마이크로폰/스피커 (252), 키패드 (254), 및 디스플레이 (256) 와 같은 임의의 적합한 인터페이스 시스템들을 제공하는 사용자 인터페이스 (250) 를 포함할 수도 있다. 마이크로폰 / 스피커 (252) 는 와이드 영역 네트워크 송수신기 (204) 및/또는 로컬 영역 네트워크 송수신기 (206) 를 사용하여 음성 통신 서비스들을 제공한다. 키패드 (254) 는 사용자 입력에 적합한 임의의 버튼을 포함한다. 디스플레이 (256) 는 예를 들면 백라이트 LCD 디스플레이와 같은 임의의 적합한 디스플레이를 포함하고 추가의 사용자 입력 모드를 위한 터치 스크린 디스플레이를 더 포함할 수도 있다.
여기에 사용된 이동국 (108) 은 하나 보다 많은 무선 통신 디바이스 또는 네트워크로부터 송신된 무선 신호들을 획득하고, 그 하나 보다 많은 무선 통신 디바이스 또는 네트워크로 무선 신호들을 송신하도록 구성될 수 있는 임의의 포터블 또는 이동가능 디바이스 또는 머신일 수도 있다. 도 1 및 도 2에 도시낸 바처럼, 이동국 (108) 은 그러한 포터블 무선 디바이스를 나타낸다. 따라서, 한정이 아닌 예시로서, 이동국 (108) 은 라디오 디바이스, 셀룰러 텔레폰 디바이스, 컴퓨팅 디바이스, PCS (personal communication system) 디바이스, 또는 다른 유사한 이동가능 무선 통신 설비 디바이스, 기구 또는 머신을 포함할 수도 있다. 용어 "이동국"은 또한, 위성 신호 수신, 보조 데이터 수신 및/또는 포지션 관련 프로세싱이 디바이스 또는 PND에서 일어나는지에 상관없이- 단거리 무선, 적외선, 유선 접속 또는 다른 접속과 같은 PND (personal navigation device) 와 통신하는 디바이스들을 포함하도록 의도된다. 또한 "이동국" 은 위성 신호 수신, 보조 데이터 수신, 및/또는 포지션-관련 프로세싱이 디바이스, 서버 또는 네트워크와 연관된 다른 디바이스에서 일어나는지에 상관 없이 그리고 인터넷, WiFi 또는 다른 네트워크를 통해 서버와 통신할 수 있는 무선 디바이스, 컴퓨터, 랩톱 등을 포함하는 모든 디바이스들을 포함하도록 의도된다. 위의 임의의 동작가능한 조합이 또한 "이동국"으로 고려된다.
여기에 사용된 용어 "무선 디바이스"는 네트워크를 통해 정보를 전송하고 또한 포지션 결정 및/또는 네비게이션 기능을 가질 수 있는 임의의 타입의 무선 통신 디바이스를 지칭할 수도 있다. 무선 디바이스는 임의의 셀룰러 이동 단말기, PCS (personal communication system) 디바이스, 개인 네비게이션 디바이스, 랩톱, 휴대 정보 단말 또는 네트워크 및/또는 SPS 신호들을 수신 및 프로세싱할 수 있는 임의의 적합한 이동 디바이스들일 수 있다.
무선-기반 포지션 결정
여기에 사용된, "무선-기반 포지션 결정"은 무선 신호들에 기초하여 이루어지는 포지션 결정을 의미한다. 무선-기반 포지션 결정은 분리된 신호 소스들 또는 이들의 조합을 사용하여 다양한 방식으로 이루어질 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 무선 포지션 결정은 SPS 측정들을 사용하여 수행될 수도 있다. 예를 들면, 이동국 (108) 이 실내 환경에 막 진입한 경우, 또는 실내 환경이 SPS 신호들을 심하게 감쇠하지 않은 경우, 위성 포지셔닝이 사용될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 보이스/데이터 통신에 이용되는 신호들을 사용한 기술들이 포지션 결정에 이용될 수도 있다. 그러한 기법들은 예를 들면, WLAN 및/또는 WWAN (예를 들면, WiFi, WiMAX, 셀룰러 네트워크 등) 을 이용한 포지션 결정을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들은 참조에 의해 본원에 명시적으로 포함된, 대리인 관리번호 제090334호를 갖는 Aggarwal 등에 의한 발명이 명칭이 "WIRELESS POSITION DETERMINATION USING ADJUSTED ROUND TRIP TIME MEASUREMENTS"인 동시-계류 출원에 기재된 기법들을 이용 및/또는 포함할 수도 있다.
이동국 (108) 의 포지션을 결정하기 위한 예시적인 기법들을 예시하기 위한 단순화된 환경이 도 3에 도시되어 있다. 이동국 (108) 은 RF 신호들 (예를 들면, 2.4GHz) 및 RF 신호들의 변조 및 정보 패킷들의 교환을 위한 표준 프로토콜 (예를 들면, IEEE 802.11) 을 사용하여 복수의 WAP (311) 와 무선으로 통신할 수도 있다. 교환된 신호들로부터 다른 타입들의 정보를 추출하고 네트워크 레이아웃 (즉, 아래에 설명된 네트워크 지오메트리) 를 이용함으로써, 이동국 (108) 은 그의 포지션을 예정된 레퍼런스 좌표계에서 결정할 수도 있다. 도 3에 도시된, 이동국은 그의 포지션 (xt, yt) 를 2차원 좌표계를 사용하여 명시할 수도 있다; 하지만, 여기에 개시된 실시형태들은 그에 한정되지는 않으며 추가의 차원이 요망되는 경우 3차원 좌표계를 사용하여 포지션들을 결정하는 것에 또한 적용가능할 수도 있다. 또한, 3개의 WAP (311a-311c) 가 도 3에 도시되어 있지만, 실시형태들은 2차원으로 포지션을 결정할 때 오직 2개의 WAP 만을 이론적으로 사용할 수도 있다. 한편, 추가의 WAP 들을 이용하고 오버-결정된 시스템 (over-determined system) 에 적용가능한 기법들을 사용하여 포지션에 대한 해를 구하는 것이 바람직할 수도 있는데, 이는 다른 잡음 영향들에 의해 도입된 다양한 에러들을 평균내어 결정된 포지션의 정확도를 향상시킬 수 있다.
무선 신호 측정들을 사용하여 포지션 (xt, yt) 을 결정하기 위하여, 이동국 (108) 은 먼저 네트워크 지오메트리를 결정할 필요가 있을 수도 있다. 네트워크 지오메트리는 레퍼런스 좌표 시스템 ((xi, yi), 여기서 i=1, 2, 3)) 에서 WAP (311) 의 각각의 포지션들을 포함할 수 있다. 그 다음 이동국은 WAP (311) 의 각각에 대한 거리 (di, 여기서 i=1, 2, 3) 를 결정할 수도 있다. 아래에 보다 상세히 설명되는 바처럼, 이동국 (108) 과 WAP (311) 사이에 교환된 RF 신호들의 다른 특성들을 이용함으로써 이들 거리 (di) 를 추정하기 위한 다수의 다른 접근법들이 존재한다. 그러한 특성들은 아래에 논의되는 바처럼 신호들의 라운드 트립 전파 시간 및/또는 신호들의 강도 (RSSI) 를 포함할 수도 있다.
다른 실시형태들에서, 거리 (di) 는 WAP와 연관되지 않는 정보의 다른 소스들을 사용하여 부분적으로 결정되거나 리파이닝될 수도 있다. 예를 들면, SPS와 같은 다른 포지셔닝 시스템들이 di의 대략적인 추정을 제공하기 위해 사용될 수도 있다(SPS가 di의 부합하는 정확한 추정을 제공하는데 예기되는 작동 환경 (실내, 대도시 등) 에서 불충분한 신호를 가질 수도 있을 가능성이 있다는 것을 유념해야 한다. 하지만 SPS 신호들은 다른 정보와 결합되어 포지션 결정 프로세스를 도울 수도 있다.). 다른 상대 포지셔닝 디바이스들은 (예를 들면, 온-보드 가속도계 인) 상대 포지션 및/또는 방향의 대략적인 추정을 제공하기 위한 기초로서 사용될 수 있는 이동국 (108) 에 상주할 수도 있다.
일단 각 거리가 결정되면, 그 다음 이동국은 그의 포지션 (xt, yt) 에 대하여, 예를 들면 삼변측량과 같은 다양한 알려진 지오메트리 기술들을 사용하여 해를 구할 수 있다. 도 3으로부터, 이동국 (108) 의 포지션은 점선을 사용하여 그려진 원들의 교차점에 이상적으로 놓인다는 것을 알 수 있다. 각 원은 반경 dk 및 중심 (xk, yk) 에 의해 정의되고, 여기서 k=1, 2, 3이다. 실제로, 이들 원들의 교차점은 네트워킹 시스템의 잡음 및 다른 에러들에 기인하여 단일 지점에 놓이지 않을 것이다.
시간 t=t+1에서, 이동국은 벡터
Figure pct00001
에 의해 원래 포지션 (xt, yt) 으로부터의 오프셋될 수도 있는 새로운 포지션 (xt+1, yt+1) 으로 이동할 수도 있다. 상대 모션 센서 (212) 는 상대 오프셋
Figure pct00002
을 풀기 위한 정보를 제공할 수도 있고, 이동국 (108) 의 포지션을 업데이트할 수도 있다. 이 포지션 업데이트는 또한 무선-기반 포지션 결정의 정확도를 향상시키기 위해 각 WAP (311) 과 연관된 시간 지연을 조정하는데 사용될 수도 있다. 다른 실시형태들에서,
Figure pct00003
의 크기는 그 이동국이 정지되어 있는지를 결정하기 위한 임계치일 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 이동국이 정지되어 있으면, 추가의 무선-기반 측정들을 수행하고 그들을 함께 평균내어 WAP 프로세싱 지연의 추정을 향상시킬 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 이동국 (108) 내의 적절한 컴포넌트들은 전력을 보존하기 위해 이동하지 않을 때 유휴 상태 (sleep state) 에 진입할 수도 있다.
도 3을 더 참조하면, 이동국 (108) 과 각 WAP (311) 사이의 거리를 결정하는 것은 RF 신호들의 시간 정보를 이용하는 것을 수반할 수도 있다. 그러한 기술들은 포지션을 정확히 결정하기 위해 네트워크 내의 다양한 엘리먼트들에 의해 도입된 시간 지연들을 결정하는 것을 수반할 수도 있다.
예를 들면, 하나의 포지션 결정 기법은 이동국 (108) 과 WAP (311) 사이에 교환된 신호들의 RTT (round trip time) 을 결정하는 것을 포함할 수도 있다. RTT 기법들은 데이터 패킷을 전송하는 것과 확인 (acknowledgement) 을 수신하는 것 사이의 시간을 측정할 수 있다. WAP 에서의 프로세싱 지연들이 알려지면 이 RTT 는 거리 (dk) 로 정확하게 변환될 수도 있다.
소정의 WAP (311k) 에 관하여 RTT 를 측정하기 위해, 이동국 (108) 은 지시된 프로브 요청을 WAP (311k) 로 전송하고 그 다음 프로브 요청 패킷 (tTX 패킷) 이 전송된 시간을 기록할 수도 있다. 이동국 (108) 으로부터 WAP (311k) 로의 전파 시간 (tP) 후에, WAP는 패킷을 수신할 것이다. 그 다음 WAP (311k) 는 지시된 프로브 요청을 프로세싱하고 일정 프로세싱 지연 Δ 후에 이동국 (108) 에 ACK를 다시 전송할 수도 있다. 제 2 전파 시간 (tp) 후에, 이동국 (108) 은 ACK 패킷 (tRX ACK) 이 수신된 시간을 기록할 수도 있다. 그 다음 이동국은 RTT를 시간 차 tRX ACK-tTX 패킷으로서 결정할 수도 있다.
이동국 (108) 이 WAP (311k) 프로세싱 지연 Δ을 알면, 그 다음 이동국 (108) 과 WAP (311k) 사이의 거리 (dk) 에 대응하게될 (RTT-Δ)/2 로서 WAP 311k로의 전파 시간을 추정할 수 있다. 하지만, 전형적으로 이동국 (108) 은 WAP 311k 프로세싱 지연을 알지 못하므로, 이동국 (108) 은 WAP 311k로의 거리를 추정할 수 있기 전에 프로세싱 지연 Δ의 정확한 추정을 획득해야 한다.
상대 모션 센서 정보를 사용한 무선-기반 포지셔닝의 향상.
도 4는 각 WAP 에 대한 프로세싱 지연을 조정 및/또는 이동국의 포지션을 리파이닝하기 위해 상대 모션 센서 (212) 로부터 얻어진 정보를 이용하기 위한 실시형태를 예시하는 도면이다. 초기에, 이동국 (108) 은 그의 포지션 (x0, y0) 을 위에 설명된 (RTT-기반, RSSI-기반 및/또는 SPS-기반) 무선-기반 포지션 측정들을 사용하여 결정했을 수도 있다. WAP (411) 는 이동국 (108) 로부터 거리 di,0인 포지션 (xWAP-i, yWAP-i) 에 존재할 수도 있다. 간결성을 위해 오직 하나의 WAP (411) 이 도 4에 도시되어 있지만, 전형적으로 다른 WAP 들이 무선 범위 내에 존재함을 이해해야 한다. WAP (411) 의 포지션 (xWAP-i, yWAP-i) 는 이동국 (108) 에 의해 알려질 수도 있고 표준 레퍼런스 좌표 프레임 (예를 들면, GPS에서 사용된 WGS-84) 으로 표현될 수 있다.
이동국 (108) 은 포지션 (x0, y0) 로부터 포지션 (x1, y1) 으로 이동할 수도 있다. 이 이동은 상대 모션 센서 (212) 에 의해 검출될 수도 있고, 그 다음 이는 변위 (D) 및 각도 (θ) 가 결정될 수 있도록 정보를 제공할 수도 있다. 예를 들면, 단일 변위 값 (D) 는 단일 축 가속도계의 적절한 적분에 의해 결정될 수도 있다. 각도는 수평 면에서 각도를 측정하는 단일 방위 센서를 사용하여 결정될 수도 있다. 각도 θ는 WAP (411) 와 이동국 (108) 사이에 ((di,0) 을 따라) 원래의 가시선 (line of sight) 에 관하여 측정될 수도 있다.
이동국의 실제 모션을 나타낼 만큼 변위가 크다고 결정되면, 그 다음 WAP (411) 와 이동국 (108) 사이의 새로운 거리 (di,l) 가 계산될 수도 있다. 변위가 상대적으로 작은 경우, 이동국은 전력을 절약하기 위하여 삼변측량이 아닌 포지션을 결정하기 위한 보다 간단한 방법을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 코사인 법칙과 같은 간단한 삼각법의 공식이 사용될 수도 있다. WAP (411) 과 이동국의 새로운 포지션 (x1, y1) 사이의 새로운 거리 (di,l)가 구 변위 (di,0), 각도 (θ) 및 변위 (D) 를 사용하여 계산될 수도 있다. 일단 새로운 거리 di,l를 구하면, WAP (411) 과 연관된 프로세싱 지연 (Δi) 이 식 3에서 다음과 같이 결정될 수도 있다.
Figure pct00004
여기서:
RTTi,l은 새로운 포지션 (x1, y1) 에서의 WAP (411) 과 연관된 새로운 라운드 트립 시간이다.
이동국 (108) 이 돌아다님에 따라, 프로세싱 지연의 다중 추정이 결합되어 각 WAP는 잡음을 감소시킬 수도 있다. 예를 들면, 다수의 측정들이 지수의 로 패스 필터 (low pass filter) 를 사용하여 결합될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 상대 모션 센서 (212) 는 대신에 변위 컴포넌트 (Dx, Dy) 를 제공하여 이동국 (108) 의 상대 변위를 기술할 수도 있다. 이들 변위 컴포넌트들은 이동국 (108) 과 연관된 바디-고정 레퍼런스에 있을 수도 있다. 바디 고정 프레임의 방위가 알려진 레퍼런스에 관하여 알려지면 바디-고정 컴포넌트들은 표준 레퍼런스 프레임으로 변환될 수도 있다. 일 실시형태에서, 상대 모션 센서 (212) 는 알려진 레퍼런스에 관하여 평면 각 정보를 제공할 수 있는 방위 센서 (예를 들면, 북쪽에 대한 각도를 제공하는 지자기 센서) 를 더 포함할 수도 있다. 각도와 상대 변위 컴포넌트들을 결합함으로써, 이동국 (108) 의 구 포지션 (x0, y0) 과 함께, 이동국 (108) 의 새로운 포지션을 기술하는 벡터가 표준 레퍼런스 프레임에서 결정될 수도 있다. 이 벡터는 WAP (411) 와 이동국 (108) 사이의 새로운 변위 (di,l) 를 계산하는데 용이하게 사용될 수도 있다.
도 4는 2차원 레퍼런스 프레임에서 기술된 포지션 정보를 나타내지만, 포지션 결정은 3차원 공간에서 수행될 수도 있음을 인식해야 한다. 그러한 경우에, 상대 모션 센서는 바디-고정 레퍼런스 프레임에서의 변위 (Dx, Dy, Dz) 의 3개 컴포넌트들을 제공하는 3축-가속도계일 수도 있고, 방위 센서는 2개의 레퍼런스 각도 (예를 들면, 북쪽에 대한 각도 및 천저 (nadir) 에 대한 각도) 를 제공한다. 게다가, 고도계는 3차원 포지션 결정을 돕는데 사용될 수도 있다. 예를 들면, z-축 정보는 기압 센서를 사용하여 결정될 수도 있는데, 이는 기압계 선서를 사용하여 양자화된 높이를 제공할 수도 있고, z-차원에서의 에러는 전형적인 오피스 빌딩에 대해 +/- 5피트로 이루어질 수 있다.
상대 모션 센서 정보를 위한 다른 용도들
위에 설명된 바처럼, 임계화 작업들이 변위 거리 di,l 상에서 수행되어 이동국이 이동중인지를 결정할 수 있다. 예를 들면, di,l이 일정 값 미만인 경우, 이동국은 이동중이지 않다고 안정하게 가정될 수도 있다. 이 경우에, 추가의 무선 측정들이 이루어질 수 있고 결합되어 잡음을 감소시킬 수 있다. 그러한 조합은 임의의 타입의 알려진 평균화 (averaging), 필터링 (filtering) 및/또는 잡음의 감소 / 신호의 향상시키기 위한 다른 프로세스 기법들을 포함할 수도 있다. 그러한 기법들은 각 WAP (311) 에 대한 프로세싱 지연의 추정을 향상시키고/거나 포지션을 보다 양호하게 추정하는데 사용될 수 있다.
다른 실시형태에서, 이동국은 이동 디바이스가 포지션 픽스 (position fix) 를 얻고자 시도하는 레이트가 감소될 수도 있는 전력 절약 모드에 놓일 수 있다. 이 전력 절약 모드는 특정 기간의 시간 동안 이동국이 이동하지 않은 것을 검출하자 마자 진입될 수도 있고 따라서 배터리 전력을 절약하기 위하여 포지션 업데이트 빈도를 감소시킨다. 포지션 업데이트의 빈도는 0으로 감소될 수도 있다.
도 5는 상대 무선 센서 (212) 를 사용한 무선 측정들로부터 얻어진 이동국 (108) 의 포지션을 조정하기 위한 예시적인 프로세스 (500) 를 포함하는 흐름도이다. 게다가, 실시형태들은 위에 설명한 전력 절약 및 포지션 평균화를 위한 방법들을 더 예시한다. 프로세스 (500) 는, 상대 모션 센서 (212), 와이드 영역 네트워크 송수신기 (204), 로컬 영역 네트워크 송수신기 (206) 및/또는 SPS 수신기 (208) 과 함께 동작하는, 프로세서 (210) 에 의해 이동국 (108) 에서 수행될 수도 있다.
프로세스 (500) 는 무선 측정을 사용하여 이동국 (MS) (108) 의 포지션을 결정하는 것 (B505) 에 의해 초기에 개시할 수도 있다. 위에 언급된 바처럼, 무선 측정들은 RTT-기반일 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 무선 측정들은 SPS 수신기 (208) 에 의해 또는 이와 함께 제공될 수도 있다. 다음으로, 프로세스 (500) 은 상대 모션 센서 (212) 에 의해 제공되는 정보를 사용하여 이동국 (108) 의 상대적인 이동을 측정 (B510) 할 수도 있다. 임계화 작업은 이동국 (108) 이 이동하고 있었는지 (즉, 실제로 변위되었는지) (B515) 를 결정하기 위해 수행될 수도 있다. MS (108) 이 모션 중이면, 다른 결정을 수행하여 상대 변위가 임계치를 초과하는지 (B535) 를 테스트 할 수도 있다. 상대 변위가 크면, 이동국은 B505 으로 되돌려지고 새로운 무선 측정들을 사용하여 새로운 MS 포지션을 결정할 것이다. 이에 대한 이유는 큰 변위가 하나 이상의 WAP (311) 의 상대 신호 강도의 변화를 야기했을 수도 있기 때문이다. 다르게는, 상대 변위가 B535 에서의 임계치 미만이었음이 결정되면, MS (108) 의 포지션은 상대 모션 센서에 의해 제공되는 정보를 사용하여 조정될 수도 있다. 또한, 각 WAP (311) 에 대한 프로세싱 지연은 (상대 모션 센서 (212) 에 의해 제공되는 정보에 기초하여) 각 WAP에 대한 새로운 거리들을 결정함으로써 그리고 각 연관 WAP 에 대한 새로운 무선 포지션 결정 측정들을 수행함으로써 조정 (B540) 될 수도 있다. 프로세스 (500) 는 B510으로 되돌려 질 수도 있고 여기서 MS (108) 의 상대 이동이 모션 센서 (212) 에 의해 모니터링된다.
B515에서 실질적인 변위가 검출되지 않았음 (즉, 이동국 (108) 이 정지되어 있었음) 이 결정되면, 이동국은 전력 절약 모드로 설정될 것이 결정되었으면 (B520) 저 전력 상태로 진입할 수도 있다 (B530). 이동국이 B520에서 결정된 바와 같은 전력 절약 모드에 있지 않으면, 이동국은 그의 포지션 및/또는 WAP 프로세싱 지연 추정을 추가 무선-기반 포지셔닝 측정들을 평균냄으로써 리파이닝할 수도 있다 (B525). 이동국이 정지되어 있기 때문에, 각 새로운 독립 포지션은 고도로 상관되야 하고 이들 값들을 평균내는 것은 잡음을 현저히 감소시키고 프로세싱 지연 추정을 향상시킬 수도 있다. 일단 B525가 완료되면, 프로세스 (500) 는 상대 모션 센서가 이동국 (108) 이동을 더 모니터링하기 위하여 B510으로 되돌려 질 수도 있다.
당업자는 다양한 다른 기술들 및 기법들 중 임의의 기술 또는 기법을 이용하여 정보 및 신호를 나타낼 수도 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 위의 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령, 커맨드 (commands), 정보, 신호, 비트, 심볼, 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 자계 또는 자성 입자, 광계 또는 광학 입자, 또는 이들의 임의의 조합으로 나타낼 수도 있다.
또한, 당업자는 여기에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들을 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현할 수도 있음을 알 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 분명히 설명하기 위하여, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들을 주로 그들의 기능의 관점에서 상술하였다. 그러한 기능이 하드웨어로 구현될지 소프트웨어로 구현될지는 전체 시스템에 부과된 특정한 애플리케이션 및 설계 제약조건들에 의존한다. 당업자는 설명된 기능을 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식으로 구현할 수도 있지만, 그러한 구현의 결정이 본 발명의 범위를 벗어나도록 하는 것으로 해석되지는 말아야 한다.
여기에서 개시된 방법론들은 어플리케이션에 따라 다양한 수단에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들면, 이들 방법론들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현을 위해, 프로세싱 유닛들은 하나 이상의 주문형 집적회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 프로세싱 디바이스들 (DSPD), 프로그래머블 로직 디바이스들 (PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로콘트롤러, 마이크로프로세서, 전자 다비이스, 여기에 기재된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수도 있다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현을 위해, 방법론들은 여기에 기재된 기능들을 수행하는 모듈 (예를 들면, 프로세서, 기능 등) 들로 구현될 수도 있다. 명령들을 유형적으로 구현하는 임의의 머신-판독가능 매체는 여기에 설명된 방법론들을 구현하는데 사용될 수도 있다. 예를 들면, 소프트웨어 코드들은 메모리에 저장될 수도 있고, 프로세서 유닛에 의해 실행될 수도 있다. 메모리는 프로세서 유닛 내부 또는 프로세서 유닛의 외부에서 구현될 수도 있다. 여기에 사용된 용어 "메모리" 는 임의의 타입의 장기, 단기, 휘발성, 비휘발성, 또는 다른 메모리를 지칭하고 메모리의 임의의 특정 타입 또는 메모리의 수 또는 메모리가 저장되는 매체의 타입에 한정되지 않는다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어로 구현되면, 기능들은 하나 이상의 명령 또는 코드로서 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장될 수도 있다. 예들은 데이터 구조로 인코딩된 컴퓨터 판독가능 매체 및 컴퓨터 프로그램으로 인코딩된 컴퓨터-판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 물리적인 컴퓨터 저장 매체를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수도 있다. 한정이 아닌 예시로서, 그러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM, 또는 다른 광학 디스크 저장 디바이스, 자기 디스크 저장 디바이스 또는 기타의 자기 저장 디바이스, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 명령 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는데 사용될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다; 여기서 사용된 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광 디스크, DVD (digital versatile disc), 플로피 디스크 및 블루-레이 디스크를 포함하는데, 디스크 (disk) 들은 데이터를 자기적으로 재생성하는 반면, 디스크 (disc) 들은 레이저 이용하여 데이터를 광학적으로 재생성한다. 또한, 전술한 매체들의 조합이 컴퓨터-판독가능 매체의 범주 내에 포함될 것이다.
컴퓨터 판독가능 매체 상의 저장 이외에, 명령 및/또는 데이터가 통신 장치에 포함되는 송신 매체 상의 신호들로서 제공될 수도 있다. 예를 들면, 통신 장치는, 명령 및 데이터를 나타내는 신호들을 갖는 송수신기를 포함할 수도 있다. 명령 및 데이터는 하나 이상의 프로세서들로 하여금 청구항에 윤곽이 그려진 기능들을 구현하게 하도록 구성된다. 즉, 통신 장치는 개시된 기능들을 수행하기 위한 정보를 나타내는 신호들을 갖는 송신 매체를 포함한다. 첫번째, 통신 장치에 포함된 송신 매체는 개시된 기능들을 수행하도록 하는 정보의 제 1 부를 포함할 수도 있는 한편, 두번째, 통신 장치에 포함된 송신 매체는 개시된 기능들을 수행하도록 하는 정보의 제 2 부를 포함할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 실시형태는 상대 모션 센서들을 사용하여 무선-기반 포지션들을 조정하기 위한 방법을 구체화하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 예시된 예들에 한정되지 않고 여기에 기재된 기능성을 수행하기 위한 임의의 수단이 본 발명의 실시형태들에 포함된다.
전술한 개시는 본 발명의 예시적인 실시형태들을 나타내지만, 다양한 변화 및 변경들이 여기에서 첨부된 청구항에 의해 정의된 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 이루어질 수 있음에 유의해야 한다. 여기에 기재된 본 발명의 실시형태들에 따른 본 방법 청구항의 기능, 단계 및/또는 동작들은 임의의 특정 순서로 구현될 필요는 없다. 게다가, 본 발명의 엘리먼트들이 단수 형태로 기재되고 청구될 수도 있지만, 단수형으로의 한정이 명시적으로 언급되지 않으면 복수형도 고려된다.

Claims (48)

  1. 상대 모션 센서를 사용하여 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법으로서,
    무선 신호 측정들에 기초하여 이동국의 포지션을 추정하는 단계;
    상기 상대 모션 센서를 사용하여 상기 이동국의 이동을 측정하는 단계;
    상기 측정된 이동에 기초하여 상기 이동국의 변위를 검출하는 단계;
    상기 변위가 임계치 미만임을 결정하는 단계; 및
    상기 상대 모션 센서로부터의 정보를 사용하여 상기 이동국의 추정된 포지션을 조정하는 단계를 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변위가 임계치 초과임을 결정하는 단계; 및
    추가의 무선 측정들을 사용하여 상기 이동국의 포지션을 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    이동 데이터에 기초하여 실질적으로 무변위를 검출하는 단계;
    상기 이동국을 전력 절약 모드로 결정하는 단계; 및
    감소된 전력 소비 상태에 진입하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    이동 데이터에 기초하여 실질적으로 무변위를 검출하는 단계;
    추가의 무선 신호 측정들에 기초하여 상기 이동국의 업데이트된 포지션을 결정하는 단계; 및
    향상된 포지션 추정을 생성하기 위해 상기 이동국의 추정된 포지션과 업데이트된 포지션을 결합하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동국 포지션을 추정하는 단계는,
    무선 액세스 포인트 각각과 연관된 프로세싱 지연 및 전파 지연에 기초하여 복수의 무선 액세스 포인트 각각 까지의 거리를 결정하는 단계; 및
    상기 무선 액세스 포인트 각각 까지의 거리를 사용하여 상기 이동국의 포지션을 계산하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이동국의 추정된 포지션을 조정하는 단계는,
    상기 상대 모션 센서로부터의 정보를 사용하여 변위 벡터를 도출하는 단계; 및
    상기 도출된 변위 벡터를 사용하여 상기 무선 액세스 포인트 각각과 연관된 상기 프로세싱 지연을 리파이닝하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 이동국의 추정된 포지션을 조정하는 단계는,
    상기 상대 모션 센서로부터의 정보를 사용하여 변위 벡터를 도출하는 단계; 및
    상기 이동국의 추정된 포지션을 상기 변위 벡터와 결합하여 새로운 포지션을 결정하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동국의 포지션을 추정하는 단계는,
    위성 포지셔닝 시스템 (SPS) 신호 측정들에 기초하여 상기 이동국 포지션을 결정하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동국의 이동을 측정하는 단계는,
    상기 이동국의 가속도를 측정하는 단계;
    상기 가속도를 적분하여 거리를 결정하는 단계;
    상기 이동국의 이동에 대응하는 방위 각도를 결정하는 단계; 및
    상기 가속도 및 방위 각도를 결합하여 상기 이동국의 변위를 기술하는 벡터를 결정하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 이동국의 변위를 검출하는 단계는,
    상기 거리를 임계화하여 상기 이동국의 상태가 정지되어 있거나 이동중인 것으로 분류하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 이동국의 추정된 포지션과 업데이트된 포지션을 결합하는 단계는,
    상기 무선 신호 측정들을 사용하여 도출된 포지션의 다중 측정들을 필터링하여 무선 액세스 포인트 각각과 연관된 프로세싱 지연을 리파이닝하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 이동국과 무선 액세스 포인트는 IEEE 802.11 표준에 따라 동작하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법.
  13. 상대 모션 센서를 사용하여 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 장치로서,
    무선 송수신기;
    상대 모션 센서;
    상기 무선 송수신기 및 상기 상대 모션 센서에 커플링된 프로세서; 및
    상기 프로세서에 커플링된 메모리를 포함하고,
    상기 메모리는, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 무선 송수신기에 의해 수신된 무선 신호들의 측정들에 기초하여 상기 이동국의 포지션을 추정하게 하고,
    상기 상대 모션 센서에 의해 제공된 정보에 기초하여 상기 이동국이 이동중임을 결정하게 하고,
    상기 상대 모션 센서에 의해 제공된 상기 정보에 기초하여 상기 이동국의 변위를 계산하게 하고,
    상기 변위가 임계치 미만임을 결정하게 하며,
    상기 상대 모션 센서로부터의 정보를 사용하여 상기 이동국의 추정된 포지션을 조정하게 하는 실행가능한 명령들 및 데이터를 저장하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 메모리는,
    상기 프로세서로 하여금 추가로,
    상기 변위가 임계치 초과임을 결정하게 하고, 그리고
    추가의 무선 측정들을 사용하여 상기 이동국의 포지션을 업데이트하게 하는 명령들을 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 메모리는,
    상기 프로세서로 하여금 추가로,
    이동 데이터에 기초하여 실질적으로 무변위를 검출하게 하고,
    상기 이동국을 전력 절약 모드로 결정하게 하고, 그리고
    감소된 전력 소비 상태에 진입하게 하는 명령들을 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 메모리는,
    상기 프로세서로 하여금 추가로,
    이동 데이터에 기초하여 실질적으로 무변위를 검출하게 하고,
    추가의 무선 신호 측정들에 기초하여 상기 이동국의 업데이트된 포지션을 결정하게 하며,
    상기 이동국의 추정된 포지션 및 업데이트된 포지션을 결합하여 향상된 포지션 추정을 제공하게 하는 명령들을 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 메모리는,
    상기 프로세서로 하여금 추가로,
    무선 액세스 포인트 각각과 연관된 프로세싱 지연 및 전파 지연에 기초하여 복수의 무선 액세스 포인트 각각 까지의 거리를 결정하게 하고;
    상기 무선 액세스 포인트 각각 까지의 거리를 사용하여 상기 이동국의 포지션을 계산하게 하는 명령들을 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 무선 송수신기는,
    와이드 영역 네트워크 송수신기 및/또는 로컬 영역 네트워크 송수신기를 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 와이드 영역 네트워크 송수신기는 WiMax (IEEE 801.16) 및/또는 디지털 셀룰러 네트워킹 표준들에 따라 동작하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 로컬 영역 네트워크 송수신기는 WiFi (802.11x), 셀룰러 피코넷, 셀룰러 펨토셀 및/또는 블루투스 네트워킹 표준들에 따라 동작하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    위성 포지셔닝 시스템 (SPS) 수신기를 더 포함하고, 상기 위성 포지셔닝 시스템 (SPS) 수신기는 상기 이동국의 포지션 결정을 수행하기 위한 무선 신호들을 수신하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 장치.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 상대 모션 센서는 가속도계 및/또는 방위 센서를 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 장치.
  23. 머신에 의해 실행될 때, 상기 머신으로 하여금 동작들을 수행하게 하는 명령들을 포함하는 머신-판독가능 매체로서,
    상기 명령들은,
    무선 신호 측정들에 기초하여 이동국의 포지션을 추정하기 위한 명령들;
    상대 모션 센서를 사용하여 상기 이동국의 이동을 측정하기 위한 명령들;
    상기 측정된 이동에 기초하여 상기 이동국의 변위를 검출하기 위한 명령들;
    상기 변위가 임계치 미만임을 결정하기 위한 명령들; 및
    상기 상대 모션 센서로부터의 정보를 사용하여 상기 이동국의 추정된 포지션을 조정하기 위한 명령들을 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 변위가 임계치 초과임을 결정하기 위한 명령들; 및
    추가의 무선 측정들을 사용하여 상기 이동국의 포지션을 업데이트하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  25. 제 23 항에 있어서,
    이동 데이터에 기초하여 실질적으로 무변위를 검출하기 위한 명령들;
    상기 이동국을 전력 절약 모드로 결정하기 위한 명령들; 및
    감소된 전력 소비 상태에 진입하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  26. 제 23 항에 있어서,
    이동 데이터에 기초하여 실질적으로 무변위를 검출하기 위한 명령들;
    추가의 무선 신호 측정들에 기초하여 이동국의 업데이트된 포지션을 결정하기 위한 명령들; 및
    향상된 포지션 추정을 제공하기 위해 상기 이동국의 추정된 포지션과 업데이트된 포지션을 결합하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 이동국의 포지션을 추정하기 위한 명령들은,
    무선 액세스 포인트 각각과 연관된 프로세싱 지연 및 전파 지연에 기초하여 복수의 무선 액세스 포인트 각각 까지의 거리를 결정하기 위한 명령들; 및
    상기 무선 액세스 포인트 각각 까지의 거리를 사용하여 상기 이동국의 포지션을 계산하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 이동국의 추정된 포지션을 조정하기 위한 명령들은,
    상기 상대 모션 센서로부터의 정보를 사용하여 변위 벡터를 도출하기 위한 명령들; 및
    상기 도출된 변위 벡터를 사용하여 상기 무선 액세스 포인트 각각과 연관된 상기 프로세싱 지연을 리파이닝하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 이동국의 추정된 포지션을 조정하기 위한 명령들은,
    상기 상대 모션 센서로부터의 정보를 사용하여 변위 벡터를 도출하기 위한 명령들; 및
    상기 이동국의 추정된 포지션을 상기 변위 벡터와 결합하여 새로운 포지션을 결정하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  30. 제 23 항에 있어서,
    상기 이동국의 포지션을 추정하기 위한 명령들은,
    위성 포지셔닝 시스템 (SPS) 신호 측정들에 기초하여 상기 이동국의 포지션을 결정하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  31. 제 23 항에 있어서,
    상기 이동국의 이동을 측정하기 위한 명령들은,
    상기 이동국의 가속도를 측정하기 위한 명령들;
    상기 가속도를 적분하여 거리를 결정하기 위한 명령들;
    상기 이동국의 이동에 대응하는 방위 각도를 결정하기 위한 명령들; 및
    상기 가속도 및 방위 각도를 결합하여 상기 이동국의 변위를 기술하는 벡터를 결정하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 이동국의 변위를 검출하기 위한 명령들은,
    상기 거리를 임계화하여 상기 이동국의 상태가 정지되어 있거나 이동중인 것으로 분류하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  33. 제 26 항에 있어서,
    상기 이동국의 추정된 포지션과 업데이트된 포지션을 결합하기 위한 명령들은,
    상기 무선 신호 측정들을 사용하여 도출된 포지션의 다중 측정들을 필터링하여 무선 액세스 포인트 각각과 연관된 프로세싱 지연을 리파이닝하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  34. 상대 모션 센서를 사용하여 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하기 위한 장치로서,
    무선 신호 측정들에 기초하여 이동국의 포지션을 추정하기 위한 수단;
    상기 상대 모션 센서를 사용하여 상기 이동국의 이동을 측정하기 위한 수단;
    상기 측정된 이동에 기초하여 상기 이동국의 변위를 검출하기 위한 수단;
    상기 변위가 임계치 미만임을 결정하기 위한 수단; 및
    상기 상대 모션 센서로부터의 정보를 사용하여 상기 이동국의 추정된 포지션을 조정하기 위한 수단을 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하기 위한 장치.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 변위가 임계치 초과임을 결정하기 위한 수단; 및
    추가의 무선 측정들을 사용하여 상기 이동국의 포지션을 업데이트하기 위한 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하기 위한 장치.
  36. 제 34 항에 있어서,
    이동 데이터에 기초하여 실질적으로 무변위를 검출하기 위한 수단;
    상기 이동국을 전력 절약 모드로 결정하기 위한 수단; 및
    감소된 전력 소비 상태에 진입하기 위한 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하기 위한 장치.
  37. 제 34 항에 있어서,
    이동 데이터에 기초하여 실질적으로 무변위를 검출하기 위한 수단;
    추가의 무선 신호 측정들에 기초하여 이동국의 업데이트된 포지션을 결정하기 위한 수단; 및
    포지션 추정의 정확도를 향상시키기 위해 상기 이동국의 추정된 포지션과 업데이트된 포지션을 결합하기 위한 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하기 위한 장치.
  38. 제 34 항에 있어서,
    상기 이동국의 포지션을 추정하기 위한 수단은,
    무선 액세스 포인트 각각과 연관된 프로세싱 지연 및 전파 지연에 기초하여 복수의 무선 액세스 포인트 각각 까지의 거리를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 무선 액세스 포인트 각각 까지의 거리를 사용하여 상기 이동국의 포지션을 결정하기 위한 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하기 위한 장치.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 이동국의 추정된 포지션을 조정하기 위한 수단은,
    상기 상대 모션 센서로부터의 정보를 사용하여 변위 벡터를 도출하기 위한 수단; 및
    상기 도출된 변위 벡터를 사용하여 상기 무선 액세스 포인트 각각과 연관된 프로세싱 지연을 리파이닝하기 위한 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하기 위한 장치.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 이동국의 추정된 포지션을 조정하기 위한 수단은,
    상기 상대 모션 센서로부터의 정보를 사용하여 변위 벡터를 도출하기 위한 수단; 및
    상기 이동국의 추정된 포지션을 상기 변위 벡터와 결합하여 새로운 포지션을 결정하기 위한 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하기 위한 장치.
  41. 제 34 항에 있어서,
    상기 이동국의 포지션을 추정하기 위한 수단은,
    위성 포지셔닝 시스템 (SPS) 신호 측정들에 기초하여 상기 이동국 포지션을 결정하기 위한 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하기 위한 장치.
  42. 제 34 항에 이어서,
    상기 이동국의 이동을 측정하기 위한 수단은,
    상기 이동국의 가속도를 측정하기 위한 수단;
    상기 가속도를 적분하여 거리를 결정하기 위한 수단;
    상기 이동국의 이동에 대응하는 방위 각도를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 가속도 및 방위 각도를 결합하여 상기 이동국의 변위를 기술하는 벡터를 결정하기 위한 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하기 위한 장치.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 이동국의 변위를 검출하기 위한 수단은,
    상기 거리를 임계화하여 상기 이동국의 상태를 정지되어 있거나 이동중인 것으로 분류하기 위한 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하기 위한 장치.
  44. 제 37 항에 있어서,
    상기 이동국의 추정된 포지션과 업데이트된 포지션을 결합하기 위한 수단은,
    상기 무선 신호 측정들을 사용하여 도출된 포지션의 다중 측정들을 필터링하여 무선 액세스 포인트 각각과 연관된 프로세싱 지연을 리파이닝하기 위한 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하기 위한 장치.
  45. 상대 모션 센서를 사용하여 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법으로서,
    무선 신호 측정들에 기초하여 이동국의 포지션을 추정하는 단계;
    상기 상대 모션 센서를 사용하여 상기 이동국의 변위를 검출하는 단계;
    상기 검출된 변위를 사용하여 무선 액세스 포인트의 추정된 프로세싱 지연을 조정하는 단계; 및
    상기 조정된 프로세싱 지연을 사용하여 상기 이동국의 추정된 포지션을 리파이닝하는 단계를 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 방법.
  46. 상대 모션 센서를 사용하여 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 장치로서,
    무선 송수신기;
    상대 모션 센서;
    상기 무선 송수신기 및 상기 상대 모션 센서에 커플링된 프로세서; 및
    상기 프로세서에 커플링된 메모리를 포함하고,
    상기 메모리는, 상기 프로세서로 하여금,
    무선 신호 측정들에 기초하여 이동국의 포지션을 추정하게 하고,
    상대 모션 센서를 사용하여 상기 이동국의 변위를 검출하게 하고,
    상기 검출된 변위를 사용하여 무선 액세스 포인트의 추정된 프로세싱 지연을 조정하게 하며,
    상기 조정된 프로세싱 지연을 사용하여 상기 이동국의 추정된 포지션을 리파이닝하게 하는 실행가능한 명령들 및 데이터를 저장하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하는 장치.
  47. 상대 모션 센서를 사용하여 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하기 위한 장치로서,
    무선 신호 측정들에 기초하여 이동국의 포지션을 추정하기 위한 수단;
    상기 상대 모션 센서를 사용하여 상기 이동국의 변위를 검출하기 위한 수단;
    상기 검출된 변위를 사용하여 무선 액세스 포인트의 추정된 프로세싱 지연을 조정하기 위한 수단; 및
    상기 조정된 프로세싱 지연을 사용하여 상기 이동국의 추정된 포지션을 리파이닝하기 위한 수단을 포함하는, 이동국의 무선-기반 포지션 추정을 조정하기 위한 장치.
  48. 머신에 의해 실행될 때, 상기 머신으로 하여금 동작들을 수행하게 하는 명령들을 포함하는 머신-판독가능 매체로서,
    상기 명령들은,
    무선 신호 측정들에 기초하여 이동국의 포지션을 추정하기 위한 명령들;
    상대 모션 센서를 사용하여 상기 이동국의 변위를 검출하기 위한 명령들;
    상기 검출된 변위를 사용하여 무선 액세스 포인트의 추정된 프로세싱 지연을 조정하기 위한 명령들; 및
    상기 조정된 프로세싱 지연을 사용하여 상기 이동국의 추정된 포지션을 리파이닝하기 위한 명령들을 포함하는, 머신-판독가능 매체.
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