KR20120023192A - 이동국의 위치 결정을 지원하기 위한 예상된 사용자 고도 데이터의 효율적인 이용 - Google Patents

이동국의 위치 결정을 지원하기 위한 예상된 사용자 고도 데이터의 효율적인 이용 Download PDF

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Abstract

무선국의 3차원 위치의 산출을 돕기 위해 데이터베이스내의 지형 표고 맵들의 미리결정된 부분을 이용하는 방법 및 장치가 개시된다. 지구 또는 전체 국가의 전체 지형 모델을 이용하는 대신, 가장 많이 거주하는 지역 또는 특정 영역만을 포함하는 불완전 모델로 구성된 데이터베이스를 이용한다. 이것은 데이터베이스 정보의 크기를 감소키며, 차례로 무선 디바이스의 위치를 산출하는 시간의 양을 감소시킨다.

Description

이동국의 위치 결정을 지원하기 위한 예상된 사용자 고도 데이터의 효율적인 이용{AN EFFICIENT USE OF EXPECTED USER ALTITUDE DATA TO AID IN DETERMINING A POSITION OF A MOBILE STATION}
본 발명의 특징은 위치 결정 시스템에 관한 것이며, 보다 상세하게는 GPS (Global Positioning System) 데이터 및 데이터 상의 예상된 사용자 고도를 이용하여 이동 디바이스 또는 이동국의 위치를 결정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동 디바이스의 위치를 결정하기 위해, GPS (Global Positioning System) 는 삼 (3) 차원 (즉, 위도, 경도 및 고도) 으로 위치를 계산하는 몇몇 위성으로부터의 측정을 이용한다. 이상적인 환경을 위해서, 이러한 측정을 위해 네개 (4) 이상의 위성들이 요구된다. 그러나, 특정 환경에서, 고도를 정확하게 결정하는 위성들이 충분하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 어떤 경우 오직 세개 (3) 의 GPS 위성이 이용가능하다. 이러한 경우, 때때로 일 측정이 고도 추정의 형태로 이용가능하고, 이 경우 네개 (4) 의 측정들 (3개의 GPS + 1개의 고도) 이 사용될 수 있다. 이것은 블록화된 GPS 신호 환경 (예를 들어, 실내, 도시가로), 또는 심지어 보통 GPS 환경을 포함하며, 스타트업 동안 일부 포인트에서, 세개 (3) 의 GPS 측정들만이 준비된다. 네개 (4) 의 GPS 위성들이 이용가능한 일부 경우에서 조차도, 이들 위성의 기하학적 구조가 불량하거나, 그렇지 않으면 솔루션이 사용할 수 있을 충분한 고품질이 아닌 경우에도, 고도 지원의 이용은 추가적인 측정을 제공하여 그 솔루션의 정확도 및 신뢰성을 개선할 수 있다. 이 환경에서, 많은 상업적 GPS 수신기들은, 수신기가 해양 GPS 수신기에서 바다의 표면 상에 사용되는 정보와 같이, 수신기의 고도가 외부 수단으로부터 이용 가능한 환경을 위해 고정 고도 모드를 제공한다. 또한, 때때로 이동국이 이전에 계산된 고도를 기억하고, 고도 지원을 위해 그것을 이용한다; 그러나, 이 기술이 갖는 명백한 문제점은 이전 고도가 계산된 이후 이동국이 상당히 이동한 경우 또는 첫 번째 위치확인 시도에 대해 고도를 결정할 수 없는 것을 포함한다.
고정 고도 기술은 몇몇 환경에서는 유용하지만 불균일하고/하거나 알려지지 않은 지형에 대해 위치를 결정하는 일반적인 문제는 다룰 수 없다. 지형 표고 지도의 이용은 미국 특허 제 6,429,814 B1 호와 미국 특허 제 6,590,530 B2호에 개시된다. 그러나, 이들 디바이스들은 비현실적이고 전체 지구에 대한 지형 표고 데이터의 체적으로 인해 상당한 리소스들을 요구한다. 이들 전세계적인 고도 데이터베이스들은 종종 서버 상에 저장되고, 그 크기로 인해 이동국에 저장되는 경우는 드물다.
보다 실질적이고 현재 이용가능한 시스템보다 적은 메모리를 요구하는 표고 데이터를 정확하게 제공하는 방법 및 장치에 대한 요구가 존재한다.
이동국의 위치를 결정하기 위해 고도 보조를 위한 정의된 지형 데이터베이스들을 이용하는 방법 및 장치가 본원에 개시된다. 정의된 데이터베이스는, 오로지 밀집한 사용자 인구를 갖는 지역에 대한 지형 고도 데이터에 기초하여, 예상된 사용자 고도를 포함하고, 따라서 데이터베이스는 상당히 적은 메모리를 이용하고 전체 세계 또는 심지어 전국에 걸친 데이터베이스를 포함하는 시스템보다 더 효율적이다. 개시된 양태를 이용함으로써, GPS 위치확인은 스타트업 시 더욱 빨리 발생하고 (준비하는데 더 빠른 시간) 주어진 시간 프레임 내에서 더 많이 이용가능하다 (더 높은 수율). 개시된 양태는 정확도를 고정하기 위해 GPS 수율 및 시간을 개선한다. 이외에도, 이동국에서 고도 지원에 사용하기 위해 선택된 국가 또는 세계의 선택된 거주 지역으로 구성된 미리결정된 예상된 사용자 고도 데이터베이스를 제공하고 보다 적은 메모리를 요구하고 종래의 지형 데이터베이스보다 더욱 효율적이어서, 이동국 디바이스 상에서 직접 사용하는데 실질적이다.
상세한 설명의 일부에 포함되고 상세한 설명을 형성하는 첨부 도면들은 본 발명의 몇몇 양태를 예시하고 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다. 도면은 본 발명의 바람직한 양태를 설명하는 설명하기 위한 목적일 뿐이고 본 발명의 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
도 1은 종래 기술의 고도 지원 시스템의 설명이다.
도 2는 본원에 기재된 고도 지원 시스템의 일 실시형태를 도시한다.
도 3은 예상된 사용자 고도 데이터베이스에 대해 상이한 예상된 사용자 고도를 갖는 선택된 영역들을 도시하는 맵이다.
도 4는 본원에 기재된 측위 프로세스의 실시형태를 도시하는 흐름도이다.
도 5는 이동국의 위치 결정의 보조하기 위해 속도 및 2개의 상이한 가정된 고도 레벨들을 이용한 프로세스의 실시형태를 도시하는 흐름도이다.
도 1은 고도 지원을 위해 전체 세계 지형 데이터베이스를 이용한 종래 시스템을 도시한다. 도 1에서, 위성 (10) 은 이동국 (12) 에 신호를 보낸다. 서버 또는 다른 외부 소스 (52) 내부의 지형 데이터베이스 (20) 는 통신 네트워크 (22) 를 통해 고도를 이동국 (12) 으로 보낸다. GPS 신호 및 로컬라이즈된 고도 지원은 GPS 컴퓨터 (14) 에 의해 사용되어 이동국 (12) 의 위치를 결정한다. 이들 종래 기술의 시스템에서, 지형 데이터베이스 (20) 는 전체 지구의 지형 맵을 포함하고, 따라서 외부 서버 (52) 또는 매우 큰 메모리 소스를 필요로 한다. 본 시스템은 유사한 방식으로 동작한다; 그러나, 예상된 사용자 고도 데이터베이스는 건물 높이에 대해 수정된 바와 같이 전 세계적인 지형 데이터베이스 중 선택된 부분들로 이루어진다.
도 2는 고도 보조를 위해 스파스 예상 사용자 고도 데이터베이스를 이용한,현재 발명의 예를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 위성 (10) 은 신호를 이동국 (12) 으로 보낸다. 이동국 (21) 내부의 스파스 예상 사용자 고도 데이터베이스 (16) 는 이용가능한 경우 로컬라이즈된 고도 지원을 GPS 컴퓨터 (14) 로 보낸다. GPS 컴퓨터 (14) 는 이동국 (12) 의 위치를 결정하기 위해 GPS 신호 및 고도 지원을 결합한다. 스파스 예상 사용자 데이터베이스 (16) 에 의해 요구된 감소된 메모리로 인해, 이동국 (12) 내부의 메모리는 외부 메모리 소스없이 사용될 수 있거나 매우 큰 메모리가 이동국 (12) 내부에 있다.
본 발명의 양태를 더 설명하기 위해서, 산업적 실시예가 제공된다. 도 3은 더 넓은 시카고 지역의 맵을 도시한다. 이 맵에서, 이 도면에서 원으로 정의된 지역의 세트가 스파스 예상 사용자 고도 데이터베이스 (16) 에 포함된다. 이 예가 커버리지 영역들에 대해 원을 이용하더라도, 이 커버리지 영역은 임의의 수의 커버리지 형상들 내에서 변할 수도 있다. 이 예에서, 3개의 지역이 선택되는데, 하나는 1과 2분의1 (1.5) 킬로미터의 반경을 갖고 (22), 두번째는 사 (4) 킬로미터의 반경을 갖고 (24), 세번째는 이십오 (25) 킬로미터의 반경을 갖는다 (26). 이 예에서, 첫번째 원 (22) 내부에 있어서, 이동국은 400 플러스 또는 마이너스 220 미터 (400 ± 220 m) 의 표고에, 280 플러스 또는 마이너스 80 미터 (280 ± 80 m) 의 표고에서 두 번째 원 (24) 내부에, 그리고 240 플러스 또는 마이너스 40 미터 (240 ± 40 m) 의 표고를 갖는 세 번째 원 (26) 내부에 있는 것으로 예상될 수 있다. 이들 값들은 특정 지리적 영역의 예상된 사용자 고도 (건물 높이의 범위에 대해 조정된 지면 표고) 의 편차로 맞춤된다. 테이블 1은 원 중심의 위도 및 경도, 반경, 고도 및 더 넓은 시카고 지역 내 상기 예에 대한 고도 불확실도를 나타낸다.
위도 경도 반경 (km) 고도 (m) 고도 불확실도(m.99%)
41.8833 -87.6285 1.5 400 225
41.8732 -87.6308 4 275 100
41.8531 -87.6994 25 225 50
위치의 결정과 관련된 하나의 방법 또는 프로세스를, 바람직한 프로세스를 도시하는 흐름도인 도 4에 도시한다. 제 1 단계는 시스템 (30) 을 개시 또는 시작하는 것이다. 이후, 시스템은 예상 사용자 고도 또는 선택된 지형 데이터베이스 (32) 를 생성하며, 선택된 지형 데이터베이스 (32) 는 예를 들어 작지만 자주 사용되는, 특정 디바이스에 대해 예상된 사용 지역 부분을 커버하는 도 3에 도시된 바와 같은 어느 정도 큰 원으로 구성된다. 예를 들어, GPS 수신기, 전화기 또는 USA에서 판매된 다른 이동국은, 각각 5-20개의 원들을 갖는 USA 내의 100개의 가장 큰 대도시 지역을 커버하는 예상된 사용자 고도 데이터베이스를 가질 수도 있으며, 이들 원 각각은 중심 위도/경도, (대략 1 - 100 km의) 반경, 평균 예상된 사용자 높이 (지형 + 건물), 및 예상된 사용자 높이의 불확실도 (표준 편차) 를 갖는다. 이 예는 원에 대하여 기술하지만, 위도 및 경도의 함수로서 고도를 제공하는 제한된 지역 맵핑의 임의의 변형이 사용될 수 있다.
이동국 위치확인이 처음으로 시도되는 경우, 바다 레벨 위 100m+/-3000m의 예에서, 이 방법은 광역적으로 (globally) 유효한 표고 고도 추정 (34) 을 이용하여 시작한다. 이후, 이 고도 지원 측정 (34) 과 GPS 측정 (36) 을 이용하여, 본 기술분야에 주지된 방법에 의해 이동국 위치가 추정된다 (38). 추정된 이동국 위치 (38) 에 기초하여, 이후, 이 방법은, 그 대강의 위치 및 불확실도를 커버하는 선택된 예상된 사용자 고도 데이터베이스 (32) 로부터 최소 반경 데이터베이스 엔트리 (40) 를 찾는다. 그 포인트에서, 그 데이터베이스 엔트리에 대한 고도 추정 및 불확실도가 결정되고 (42), 상기 광역적으로 유효한 고도 추정보다 훨씬 더 정확하다. 이후, 이 방법은, 제 1의 결정된 고도 및 고도 불확실도 (42) 와 GPS 측정 (36) 을 이용하여, 제 2 시간에 대한 위치 및 불확실도의 계산 (46) 을 반복하여, 이동국 위치의 제 2의 개선된 추정을 결정한다 (46). 그런다음, 이 시스템은 종료한다 (50).
이 점에서, 위치는 종종 위치확인 시스템의 최종 사용자에 의해 사용될 충분한 정확도이고, 신호가 아직 획득되지 않은 것을 제외하고 수평선 위에 있는 것으로 알려진 위성에 대한 GPS 측정 검색 윈도우 센터링 (본 기술분야에서 주지된 개념) 과 같은 GPS 신호 처리의 다른 내부 기능을 지원하기 위한 것이다.
원한다면, 이 프로세스가 또한 계속되어, 제 2 이동국 위치가 다시 고도 데이터베이스에서 엔트리를 검색하는데 사용될 수 있고, 데이터베이스 결정된 표고 위치추정이 변한다면, 위치가 재계산된다 (48). 이 반복은, 데이터베이스로부터 결정된 고도 추정 및 불확실도가 반복들 간에 변하지 않을 때까지 또는 미리결정된 최대 수의 반복에 도달될 때까지 (예를 들어, 5회 반복) 계속될 수 있다.
제 1 위치 추정을 결정하기 위해, 세개 (3) 의 GPS 측정들만이 처음의, 광역적으로 유효한 대강의 표고 지원 추정 (34) 과의 결합에 사용되는 경우, 결과적인 위치 추정은, 최종 사용자 애플리케이션에 대해 충분히 정확하지 않은, 종종 킬로미터 이상의 큰 수평적 불확실도를 가질 수도 있다는 것이 인식된다는 것을 주목한다. 다행히도, 이 위치는 일반적으로, 스파스 고도 데이터베이스의 단계 (40) 에서 개선된 고도를 검색하는데 사용되는데 충분히 정확하다. 이 위치가 거주 지역 내인 경우, 심지어 이 큰 불확실한 지역은 일반적으로 여전히 표고 데이터베이스 엔트리들 중 하나 이내이고, 고도 추정 불확실도 개선은 여전히 상기와 같이 진행될 수 있다.
추정된 이동국 위치가 데이터베이스 내의 엔트리에 의해 커버된 임의의 지역 안에 있지 않은 경우, 이용가능한 고도 지원은 상술된 바와 같이 광역적으로 유효한 대강의 표고 지원 (34) 이상으로 개선될 수 없다. 이 경우, 혜택을 고정하기 위한 정확도, 수율 및 시간의 개선에서 본 발명의 양태의 값은 광역적으로 유효한 고도 지원의 이용으로 제한된다. 이 데이터베이스 검색 실패는 매우 큰 비율의 지대에는 해당할 것으로 예상되지만, 이동국 사용자가 위치될 상대적으로 작은 지역 (예를 들어, 도시 및 교외 지역) 만을 커버하도록 스파스 데이터베이스 (32) 가 특정하여 타게팅되기 때문에, 큰 비율의 최종 사용자에 해당하는 것으로는 예상되지 않는다.
이 데이터베이스는 세계의 상이한 부분들에서 사용하기 위해 생성되고 맞춤된다. 예를 들어, 종종 상대적으로 편평한 미국 중서부에서, 데이터베이스 내에 포함하기 위한 원의 반경 또는 커버리지 영역은 상대적으로 클 수 있다. 그러나, 캘리포니아주 샌프란시스코와 같은 산이 많은 영역 또는 도시에서, 이 방법은 비슷하게 정확한 고도 지원을 제공하기 위해 더 작은 원 또는 영역을 요구할 수도 있다. 이외에도, 높은 건물이 있는 지역은 예상된 이동 사용자 표고에서의 큰 변화량을 수용하기 위해 (사용자가 건물 내에서 매우 다양한 높이에 있을 수 있기 때문에) 보다 작은 영역들을 요구할 수도 있다.
상대적으로 편평한 지역에서, 심지어 상대적으로 거주하지 않는 지역은 본 발명의 스파스 표고 데이터베이스에 의해 효율적으로 커버될 수 있다. 예를 들어, 플로리다 남부의 시골 및 작은 공동체 지역의 대부분은 50 미터보다 더 양호한 고도 정확성을 갖는 하나의 데이터베이스 엔트리에 의해 커버될 수 있어, 하나의 데이터베이스 엔트리를 갖는 큰 영역에 걸쳐 수 십만 사람들의 인구에 대해 고도 지원을 제공한다.
스파스 예상 사용자 고도 데이터베이스의 정확도 및 커버리지는 (예를 들어, 일정한 메모리 제한의 범위 내에서) 특정 디바이스 또는 (예를 들어, 이동 유닛의 예상된 구입 위치의 일정한 거리 범위 내에서) 예상된 사용 지역의 요구로 맞춤될 수 있다. 예를 들어, 100 미터의 고도 정확도의 정확도 목표와, 하나의 도시 지역의 커버리지 목표로, 매우 소수의 엔트리들, 또는 심지어 하나의 엔트리를 갖는 데이터베이스가 충분할 수도 있다. 50 미터 이하의 정확도 목표, 그리고 전체 국가 (또는 전세계) 의 인구의 95%의 커버리지를 위해서, 수 천개의 데이터베이스 엔트리들이 요구될 수도 있다. 어느 한 경우에서, 이것은 지구 지형 표고 데이터베이스에서 통상적으로 사용된 수백만의 데이터베이스 엔트리들보다 실질적으로 더 적다.
이외에도, .zip 및 .jpg와 같은 임의의 범용 압축 방식이 예상된 사용자 고도 데이터의 일반적인 압축을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 고도 및/또는 고도 불확실도를 블랙 앤 화이트 JPEG 이미지에서 상이한 세기의 픽셀들의 그리드로서 나타내고, 데이터의 효율적인 저장을 위해 JPEG 압축/압축해제를 이용함으로써 예상된 사용자 고도 데이터 (높이 및 불확실도) 의 그리드를 인코딩하는 것은 본 발명의 양태를 향상시킬 수 있다. 이것은, 상용화된 대부분의 이동국은 다른 목적 (예를 들어, 카메라 사용) 을 위해 고속 JPEG 압축/압축해제 하드웨어 & 소프트웨어를 이미 갖추고 있기 때문에, 이동국에 대하여 특히 효율적이다.
사용될 수 있는 압축 표고 데이터의 다른 방법들은 연관된 표고, 및 그 표고 주위의 불확실도를 갖는, Voronio 다이어그램들, 보간법을 이용한 로컬-지역-그리드, 직사각형의 위도/경도 코너들, 위도/경도/반경 원 커버리지 지역이다.
인코딩될 표고 및/또는 지형 표고는 종종 지형 표고 지면 레벨과 같은 것으로 가정될 수 있는 "지상파 이동국의 표고"이거나 지면 레벨로부터의 일정한 거리일 수 있다. 예를 들어, 사람이 야외에서 디바이스를 이용 중이거나 차량에 있는 경우 일반적으로 이것은 지면 레벨보다 1-1.5 미터 더 높다. 높은 건물이 있는 지역에서, 평균 "지상파 이동국 표고"와 증가될 불확실도 주변 둘 모두는 많은 이동국이 건물 내의 지면 레벨 위에 여러 층들이 있을 수도 있다는 사실을 허용한다.
도 5는 이동국에 대한 속도 및 2개의 상이한 가정된 고도 레벨들을 이용한 처리의 다른 실시형태를 도시한다. 이 프로세스는 전체적으로 몇 가지 변화를 가진 도 4의 프로세스와 비슷하다. 높은 건물이 있는 지역에서, 예상된 사용자 고도 높이 데이터베이스는 주어진 지역에서 2개의 엔트리들을 포함할 수도 있는데, 하나는 통상적으로 지면 레벨 근처의 '차량-레벨'(80) 이고, 하나는 높은 건물의 꼭대기까지 커버하는 모든 다른 사용자들 (78) 이다. 차량 레벨 엔트리 (80) 는 근처 지면 레벨이고, 높은 건물을 커버하도록 요구된 것보다 더 작은 불확실도를 가지므로, GPS 위치 계산에서 더욱 가치가 크다. 다시, 제 1 단계는 시스템을 개시 또는 시작하는 것이다 (60). 이후, 시스템은 예상 사용자 고도 및 선택된 지형 데이터베이스를 생성하며 (62), 선택된 지형 데이터베이스는 예를 들어 작지만 자주 사용된 특정 디바이스에 대해 예상된 사용 지역 부분을 커버하는 도 3에 도시된 바와 같은 어느 정도 큰 원으로 구성된다. 이동국 위치확인이 처음으로 시도되는 경우, 이 방법은 광역적으로 유효한 표고 고도 지원 (64) 을 이용하여 시작한다. 이후, 이 고도 지원 측정 (64) 과 GPS 측정 (66) 을 이용하여, 본 기술의 잘 알려진 방법에 의해 이동국 위치가 대강 추정된다 (68). 추정된 이동국 위치 (68) 에 기초하여, 이후, 이 방법은, 그 대강의 위치 및 불확실도를 커버하는 선택된 예상된 사용자 고도 데이터베이스 (62) 로부터 최소 반경 데이터베이스 엔트리 (70) 를 찾는다. 그런다음, 프로세스는 어느 엔트리 레벨을 사용할지 결정한다. 어느 엔트리 레벨을 사용할지 결정하기 위해서, 알고리즘은 대강의 사용자 위치와, 고도를 유지하여 대강의 사용자 속도를 먼저 추정한다. 사용자 속도가 임계치를 초과한다면 (72)(이는 아마도 차량이다; 예를 들어, 5m/s 초과), 알고리즘은 예상된 사용자 고도 데이터베이스로부터 '차량-레벨' 엔트리 (80) 를 이용할 것을 선택한다. 사용자 속도가 임계치를 초과하지 않는다면, 지면 레벨부터 높은 건물의 꼭대기까지의 고도를 커버하는 예상된 사용자 고도 데이터베이스로부터 '다른' 엔트리 (78) 를 이용한다. 그 포인트에서, 그 위치에 대한 데이터베이스 결정된 고도 추정 및 불확실도가 결정되고 (82), 일반적으로 광역적으로 유효한 고도 추정 (64) 보다 훨씬 더 정확하다. 이후, 이 방법은, 제 1의 결정된 고도 및 고도 불확실도 (82) 와 GPS 측정 (66) 을 이용하여, 제 2 시간에 대한 위치 및 불확실도의 계산 (84) 을 반복하여, 이동국 위치의 제 2의 개선된 추정을 결정한다 (84). 그런다음, 이 시스템은 종료한다 (86).
제 2 이동국 위치 (84) 가 다시 고도 데이터베이스에서 엔트리를 검색하는데 사용되는 것으로 원한다면 이 프로세스가 또한 계속되고, 데이터베이스 결정된 표고 위치추정이 변한다면, 위치가 재계산된다 (88). 이 반복은, 데이터베이스로부터 결정된 고도 추정 및 불확실도가 반복들 간에 변하지 않을 때까지 또는 미리결정된 최대 수의 반복에 도달될 때까지 (예를 들어, 5회 반복) 계속될 수 있다.
대강의 사용자 속도는 0m/s의 수직 속도의 추정을 이용하여 단계 68에서 계산될 수 있다-이는 속도에 있어서 광역적으로 유효한 표고 지원 (64) 으로 고려될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 이동국 (MS) 은 셀룰러 또는 다른 무선 통신 디바이스, 개인 통신 시스템 (PCS) 디바이스, 개인 네비게이션 디바이스, 랩톱 또는 SPS 신호들을 수신 및 처리할 수 있는 다른 적절한 이동 디바이스와 같은 디바이스를 지칭한다. 용어 "이동국"은 또한 위성 신호 수신, 보조 데이터 수신, 및/또는 위치 관련 처리가 디바이스 또는 PND에서 발생하는지 여부와 상관없이 - 단거리 무선, 적외선, 유선 접속 또는 다른 접속과 같은 개인 네비게이션 디바이스 (PND) 와 통신하는 디바이스들을 포함하도록 의도된다. 또한, "이동국"은 위성 신호 수신, 보조 데이터 수신, 및/또는 위치-관련 처리가 디바이스, 서버, 또는 네트워크와 연관된 다른 디바이스에서 발생하는지 여부와 상관없이, 인터넷, WiFi 또는 다른 네트워크를 통해 서버와 통신할 수 있는 무선 통신 디바이스, 컴퓨터, 랩탑 등을 포함한 모든 디바이스들을 포함하도록 의도된다. 상기의 임의의 사용할 수 있는 결합은 또한 "이동국"으로 여겨진다.
본원에 개시된 위치 결정 기술들은 무선 광역 통신망 (WWAN), 무선 구내 정보 통신망 (WLAN), 무선 사설망 (WPAN) 등과 같은 다양한 통신 네트워크들용으로 사용될 수도 있다. 용어 "네트워크" 및 "시스템"은 종종 상호교환 가능하게 사용된다. WWAN은 코드 분할 다중 액세스 (CDMA) 네트워크, 시분할 다중 액세스 (TDMA) 네트워크, 주파수 분할 다중 접속 (FDMA) 네트워크, 직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA) 네트워크, 단일 반송파 주파수 분할 다중 액세스 (SC-FDMA) 네트워크 등일 수도 있다. CDMA 네트워크는 CDMA2000, 광대역-CDMA (W-CDMA) 등과 같은 하나 이상의 무선 액세스 기술 (RAT들) 을 구현할 수도 있다. CDMA2000은 IS-95, IS-2000, 및 IS-856 표준을 포함한다. TDMA 네트워크는 GSM (Global System for Mobile Communications), D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone System), 또는 몇몇 다른 RAT를 구현할 수도 있다. GSM 및 W-CDMA는 "제 3 세대 파트너쉽 프로젝트" (3GPP) 라 명명된 콘소시엄의 문헌에 개시된다. CDMA2000은 "제 3 세대 파트너쉽 프로젝트2" (3GPP2) 라 명명된 콘소시엄의 문헌에 개시된다. 3GPP 및 3GPP2 문헌들은 공중에 이용 가능하다. WLAN은 IEEE 802.11x 네트워크일 수도 있고, WPAN은 Bluetooth 네트워크, IEEE 802.15x, 또는 몇몇 다른 유형의 네트워크일 수도 있다. 이 기술들은 또한 WWAN, WLAN 및/또는 WPAN의 임의의 조합으로 사용될 수도 있다.
상기 설명은 GPS만을 나열하였지만, 본원에 기재된 방법 및 장치는 미국의 GPS (Global Positioning System), 러시아의 Glonass 시스템, 유럽의 Galileo 시스템, 위성 시스템의 결합으로부터 위성들을 이용하는 임의의 시스템, 또는 미래에 개발되는 임의의 위성 시스템과 같은 다양한 SPS (Satellite Positioning Systems) 와 함께 사용될 수도 있다. 또한, 개시된 방법 및 장치는 의사위성 또는 위성들과 의사위성들의 조합을 이용하는 위치 결정 시스템들과 함께 사용될 수도 있다. 의사위성은, GPS 시간과 동기화될 수도 있는 L 대역 (또는 다른 주파수) 캐리어 신호에 대하여 변조된 PN 코드 또는 (GPS 또는 CDMA 셀룰러 신호와 유사한) 다른 레이징 코드 (ranging code) 를 브로드캐스트하는 지면 기반 송신기들이다. 각각의 이러한 송신기는, 원격 수신기에 의한 식별이 가능하도록 고유 PN 코드를 할당받을 수도 있다. 의사위성들은 터널, 광산, 빌딩, 도심의 깊은 협곡 또는 다른 폐쇄된 영역과 같이 궤도를 도는 위성으로부터의 GPS 신호들이 이용가능하지 않을 수도 있는 상황에서 유용하다. 의사위성의 다른 구현은 무선 비콘으로 알려진다. 본원에 사용된 용어 "위성"은 의사위성, 의사위성의 등가물, 및 다른 것을 포함하도록 의도된다. 본원에 사용된 용어 "SPS 신호들"은 의사위성 또는 의사위성들의 등가물들로부터 SPS형 신호들을 포함하도록 의도된다.
하나 이상의 예시적인 실시형태에서, 설명된 기능은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 기능들은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 전송될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 프로그램을 한 장소에서 다른 장소로의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함한 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체 둘 모두를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수도 있다. 예로써, 컴퓨터 판독가능 매체는, RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 저장 디바이스 또는 원하는 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 이송 또는 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있지만, 이것으로 한정되지 않는다. 또한, 임의의 접속은 컴퓨터 판독가능 매체로 적절하게 지칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어, 디지털 가입자 회선 (DSL) 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 테크놀러지들을 이용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 송신된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어, DSL, 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 테크놀러지들이 매체의 정의에 포함된다. 본원에 사용된 디스크 (disk 및 disc) 는 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광디스크, DVD (Digital Versatile Disc), 플로피 디스크 및 Blu-ray 디스크를 포함하고, 디스크 (disk) 는 통상적으로 자기적으로 데이터를 재생하는 반면, 디스크 (disc) 는 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기의 결합은 또한 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함된다.

Claims (7)

  1. 이동국의 위치를 산출하는 방법으로서,
    예상된 사용자 고도 데이터베이스의 적어도 하나의 미리결정된 부분을 상기 이동국에 저장하는 단계;
    글로벌 표고 (elevation) 추정을 제공하는 단계;
    상기 글로벌 표고 추정과 적어도 3개의 글로벌 위치확인 시스템 위성에 기초하여 상기 이동국의 초기 위치 및 속도를 추정하는 단계;
    상기 추정된 초기 위치에 기초하여 상기 예상된 사용자 고도 데이터베이스의 적어도 하나의 저장된 미리결정된 부분에서 제 1 선택 지역을 식별하는 단계;
    상기 추정된 속도에 기초하여 적어도 하나의 세트의 이동국 레벨을 제공하는 단계;
    상기 예상된 사용자 고도 데이터베이스의 상기 제 1 선택 지역과 상기 제공된 적어도 하나의 세트의 이동국 레벨로부터 고도 및 고도 불확실도를 결정하는 단계; 및
    상기 이동국의 위치를 계산하는 단계를 포함하는, 이동국의 위치를 산출하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    첫 번째 세트의 이동국 레벨에 대해 상기 추정된 속도는 0의 수직 속도 가정을 이용하여 결정되는, 이동국의 위치를 산출하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 계산된 위치에 기초하여 상기 예상된 사용자 고도 데이터베이스의 상기 저장된 적어도 하나의 미리결정된 부분에서 제 2 선택 지역을 식별하는 단계; 및
    상기 이동국의 위치 및 불확실도를 재계산하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 산출하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 선택 지역을 식별하는 단계는 상기 예상된 사용자 고도 데이터베이스의 적어도 하나의 저장된 미리결정된 부분에서 최소 선택 지역을 식별하는 단계를 포함하는, 이동국의 위치를 산출하는 방법.
  5. 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 컴퓨터 판독가능 매체는 이동국의 위치를 산출하게 하는 코드를 포함하고,
    상기 산출 코드는:
    예상된 사용자 고도 데이터베이스의 적어도 하나의 미리결정된 부분을 상기 이동국에 저장하게 하는 코드;
    글로벌 표고 (elevation) 추정을 제공하게 하는 코드;
    상기 이동국의 초기 위치 및 속도를 상기 글로벌 표고 추정 및 적어도 3개의 글로벌 위치확인 시스템 위성에 기초하여 추정하게 하는 코드;
    상기 추정된 초기 위치에 기초하여 상기 예상된 사용자 고도 데이터베이스의 적어도 하나의 저장된 미리결정된 부분의 제 1 선택 지역을 식별하게 하는 코드;
    상기 추정된 속도에 기초하여 적어도 하나의 세트의 이동국 레벨을 제공하게 하는 코드;
    상기 예상된 사용자 고도 데이터베이스의 상기 제 1 선택 지역과 상기 적어도 하나의 세트의 이동국 레벨로부터 고도 및 고도 불확실도를 결정하게 하는 코드; 및
    상기 이동국의 위치를 계산하게 하는 코드를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  6. 제 5 항에 있어서,
    첫 번째 세트의 이동국 레벨에 대해 상기 추정된 속도는 0의 수직 속도를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 계산된 위치에 기초하여 상기 예상된 사용자 고도 데이터베이스의 저장된 적어도 하나의 미리결정된 부분의 제 2 선택 지역을 식별하게 하는 코드; 및
    상기 이동국의 위치 및 불확실도를 재계산하게 하는 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
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