KR20120065996A - 무선 통신 시스템에서의 환경 추정 - Google Patents

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코다 와이어리스 피티와이 리미티드
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Abstract

무선 통신 시스템을 둘러싸는 환경을 추정하기 위한 방법 및 시스템이 설명되는데, 환경은 전송된 신호들을 굴절시키는 적어도 하나의 인플렉터를 포함한다. 관측치 생성기(300)는 무선 통신 채널을 통해 송신기로부터 수신기로 전송된 입력 신호를 수신하고, 또한 수신기, 송신기 및 인플렉터 중 적어도 하나에 관한 시스템 상태 정보를 수신한다. 관측치 프로세서(302)는 관측치 생성기(300)로부터의 관측치들(303)을 이용하여, 수신된 입력 신호 및 시스템 상태 정보에 기초하여 인플렉터의 적어도 하나의 속성을 추정한다.

Description

무선 통신 시스템에서의 환경 추정{ENVIRONMENT ESTIMATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 분야에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템을 둘러싸는 환경 내에서의 개체들(objects)의 검출, 추적 및 특징화(characterisation)에 관한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선 통신 시스템들은 채널(102)에 의해 분리된 송신기(100) 및 수신기(104)에 관하여 표현될 수 있다. 송신기는 데이터를 채널을 통한 전송에 적합한 신호로 변환한다. 전송된 데이터를 결정하려는 목적으로, 수신기(104)의 목표는 신호로부터 채널 왜곡의 효과들을 제거하고, 데이터의 추정(estimate)을 획득하는 것이다.
채널(102)은 무선 통신 시스템을 둘러싸는 환경에 의해 유도되는 효과들을 표현한다. 채널(102)은 전송된 신호를 소정의 방식으로 왜곡할 수 있다. 채널 왜곡은 진폭 왜곡, 주파수 오프셋, 위상 오프셋, 도플러 효과, 다중경로 채널에 기인하는 왜곡, 가산적 잡음(additive noise) 또는 간섭을 포함할 수 있다.
수신기(104)는 채널 추정기를 포함할 수 있다. 채널 추정기는 채널(102)을 통한 전송에 의해 왜곡된 수신 신호를 관측할 수 있고, 이러한 관측치(observation)에 기초하여 채널 추정을 생성할 수 있다. 채널 추정의 내용은 채널을 유도한 환경에 관련된다.
송신기(100) 및/또는 수신기(104) 장치들에 관한 공간 매개변수들이 알려질 수 있다. 그러한 매개변수들은 공간 좌표, 속도 및 가속도를 포함할 수 있다. 예를 들어, 장치들은 알려진 고정된 위치들에 위치되어 있을 수 있다. 공간 매개변수들은 또한 GPS(Global Positioning System) 수신기 또는 유사한 장치로부터도 획득될 수 있다. 또한, 송신기(100)에 관한 공간 정보는 전송된 데이터 내용 내의 수신기(104)에 전달될 수 있다. 그러한 경우의 예는, SAE International의 "Dedicated Short Range Communications (DSRC) Message Set Dictionary"(J2735, 2006년 12월)에 기술되어 있는 바와 같이, 전송된 데이터가 위치, 속도, 가속도 및 진로방향(heading) 정보를 포함할 수 있는 DSRC(Dedicated Short Range Communications) 시스템에서 발생한다.
본 명세서에서의 임의의 종래 기술에 대한 참조는, 이러한 종래 기술이 오스트레일리아 또는 임의의 다른 사법권에서 공통의 일반적인 지식의 부분들을 형성한다거나 이러한 종래 기술이 본 기술분야에 숙련된 자에 의해 관련있는 것으로서 확인되고 이해되고 간주될 것으로 정당하게 예상될 수 있다고 하는 승인 또는 임의의 형태의 제안이 아니며, 그와 같이 받아들여져서는 안 된다.
본 발명은 무선 통신 시스템의 구성요소들에 관한 정보 및 무선 통신 시스템의 구성요소에 의해 수신되는 파형으로부터 추출되는 정보를 처리함으로써, 무선 통신 시스템을 둘러싸는 환경 내에서 개체들을 검출, 추적 및 특징화(characterisation)하는 방법을 제공한다.
통신 시스템 내의 송신기들은 그들이 전송하는 메시지 내에 그들의 상태를 포함할 수 있다. 수신기에서, 메시지들이 복구될 수 있고, 송신기 상태에 대한 수신기의 뷰의 일부를 형성할 수 있다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 무선 통신 시스템을 둘러싸는 환경을 추정하기 위한 방법이 제공되는데, 환경은 전송된 신호들을 굴절(inflect)시키는 적어도 하나의 인플렉터(inflector)를 포함하고, 방법은,
무선 통신 채널을 통해 송신기로부터 수신기로 전송된 입력 신호를 수신하는 단계;
수신기, 송신기 및 인플렉터 중 적어도 하나에 관한 시스템 상태 정보를 수신하는 단계; 및
수신된 입력 신호 및 시스템 상태 정보에 기초하여 인플렉터의 적어도 하나의 속성(property)을 추정하는 단계
를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에서, 시스템 상태 정보를 포함하는 시간에 따른 관측치들을 수집하는 환경 추정기가 개시된다. 환경 추정기는 상기 관측치들을 이용하여 하나 이상의 인플렉터의 양태들(aspects)을 추정한다. 인플렉터들은 전파(radio waves)의 반사 또는 회절을 유발하는 환경 내의 요소들이다. 상기 시스템 상태 정보는 송신기들, 수신기들, 환경, 및 환경 내의 인플렉터들에 관련될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 제1 인플렉터 제약(inflector constraint)은 환경을 추정하는 데에 이용하기 위해 결정되는데, 여기에서,
● 인플렉터는 인플렉터 송신기 단위 벡터 및 인플렉터 송신기 거리에 의해, 송신기에 대해 위치되고,
● 수신기는 수신기 인플렉터 단위 벡터 및 수신기 인플렉터 거리에 의해, 인플렉터에 대해 위치되며,
● 제약: 송신기에 대하여 수신기를 표현하는 벡터는, 인플렉터에 대하여 수신기를 표현하는 벡터와 송신기에 대하여 인플렉터를 표현하는 벡터의 합과 동일하다.
제2 인플렉터 제약도 결정될 수 있는데, 여기에서,
● 전송된 신호의 2가지 버전이 측정가능한 시간 차를 갖고서 수신기에 도달하고,
● 상기 시간 차는 경로 길이 차로 변환되며 (예를 들어, 상기 시간 차에 광속을 곱함으로써),
● 제약: 상기 경로 길이 차에 더해지는 송신기로부터 수신기까지의 거리는, 인플렉터로부터 송신기까지의 거리와 인플렉터로부터 수신기까지의 거리의 합과 동일해야 한다.
제3 인플렉터 제약도 결정될 수 있는데, 여기에서,
● 전송된 신호의 2가지 버전이 측정가능한 주파수 오프셋을 가지고서 수신기에 도달하고,
● 상기 주파수 오프셋은 속도 차로 변환되며 (예를 들어, 광속을 곱하는 것과 중심 주파수에 의해 나누는 것에 의해),
● 제약: 인플렉터를 향한 수신기와 인플렉터 속도 차의 컴포넌트에 더해지는, 인플렉터를 향한 송신기 속도의 컴포넌트는 상기 속도 차와 동일해야 한다.
제4 인플렉터 제약도 결정될 수 있는데, 여기에서 인플렉터는 관측치들에 걸쳐서 제약되고,
● 제1 및 제2 관측이 상이한 시간들에서 발생하고,
● 상기 제1 관측과 제2 관측 간의 시간 차가 계산되고,
● 제1 인플렉터 위치 차는 상기 시간 차가 곱해지는 인플렉터 속도이고,
● 제1 인플렉터 위치는 상기 제1 관측 시간에서의 송신기 위치에, 상기 제1 관측 시간에서의 인플렉터 송신기 단위 벡터에 상기 제1 관측 시간에서의 인플렉터 송신기 거리를 곱한 것을 더한 것이고,
● 제2 인플렉터 위치는 상기 제2 관측 시간에서의 송신기 위치에, 상기 제2 관측 시간에서의 인플렉터 송신기 단위 벡터에 상기 제2 관측 시간에서의 인플렉터 송신기 거리를 곱한 것을 더한 것이고,
● 제2 인플렉터 위치 차는 상기 제2 인플렉터 위치에서 상기 제1 인플렉터 위치를 뺀 것이며,
● 제약: 제1 인플렉터 위치 차와 제2 인플렉터 위치 차는 동일해야 한다.
본 발명의 다른 양태에서, 하나 이상의 제약은 비용 함수들(cost functions)을 도출하기 위해 이용된다. 상기 비용 함수들은 다른 비용 함수를 생성하기 위해 관측치들에 걸쳐서 결합될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 알려지지 않은 인플렉터 속성들의 가설 집합(hypothesis set)이 생성된다. 그 다음, 상기 가설 집합 내의 각각의 가설의 비용이 상기 비용 함수들을 이용하여 계산될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 위치 및/또는 속도의 변화율(rate of change)에 관한 제약들이 관측치 처리에 포함된다.
본 발명의 다른 양태에서, 인플렉터 위치 또는 속도에 관한 제약들은 맵 데이터의 지식을 통해 유도된다.
환경 추정기의 출력들에 대한 기능적 사용들(functional uses)도 설명된다.
본 발명의 다른 양태는 무선 통신 시스템을 둘러싸는 환경을 추정하기 위한 시스템을 제공하는데, 이 시스템은,
통신 채널을 통해 전송된 신호를 수신하도록 동작할 수 있는 입력부;
시스템 상태 정보를 수신하도록 동작할 수 있는 입력부;
입력들에 기초하여 환경의 적어도 하나의 특징(feature)을 추정하도록 동작할 수 있는 환경 추정기; 및
환경 추정기를 제공하기 위한 출력부
를 포함한다.
환경 추정기는 상기 입력들 중 적어도 하나를 이용하여 생성된 적어도 하나의 관측치를 출력하는 관측치 생성기를 포함할 수 있다.
환경 추정기는 입력으로서 적어도 하나의 상기 관측치를 처리하고, 출력으로서 환경의 추정을 제공하는 관측치 프로세서를 더 포함할 수 있다.
시스템 상태 정보는,
위치:
속력;
가속도;
진로방향(heading);
속도;
고도(elevation);
전송 시간;
수신 시간;
전송 파워 레벨;
수신 파워 레벨;
신호 대 잡음 비(SNR);
안테나와 같은 시스템 컴포넌트들의 위치;
호스트의 구조;
장애물의 존재:
장애물의 위치와 같은, 장애물에 관한 정보;
온도 및 기상 조건;
비(rain) 센서 정보;
햇빛(sun) 센서 정보;
차량 앞 유리의 와이퍼의 속도(vehicle windscreen wiper rate);
오토모티브(automotive) CAN(controller-area network) 버스로부터 입수가능한 정보;
맵 데이터;
상기 중 임의의 것의 통계적 신뢰도 추정들(statistical confidence estimates)
중 적어도 하나, 및 바람직하게는 그들의 조합을 포함할 수 있다.
호스트의 구조는,
호스트의 크기;
호스트의 유형;
호스트의 형상;
구성 물질(construction material)
중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
시스템 상태 정보는,
송신기;
수신기; 및
환경
중 적어도 하나에 있거나 그 근처에 있는 소스들로부터 획득될 수 있다.
입력 시스템 상태 정보는 수신기 정보를 포함할 수 있는데, 수신기 정보는,
수신된 신호 샘플들; 및
송신기와 수신기 사이의 통신 채널의 추정
중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신 채널의 추정은,
시간 영역 채널 추정;
주파수 영역 채널 추정
중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
송신기에서 또는 그 근처에서 획득된 입력 시스템 상태 정보는 전송된 신호 내에 포함되며, 환경 추정기에의 입력을 위해 수신기에서 추출된다.
송신기에 관한 입력 시스템 상태 정보는 수신기에서 도출될 수 있다.
송신기에 관한 도출된 입력 시스템 상태 정보는,
속력;
가속도;
진로방향; 및
속도
중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
Ω라고 표기되는 관측치는,
송신기의 위치를 나타내는 포인트 T;
수신기의 위치를 나타내는 포인트 R;
송신기를 위한 순간 속도 벡터
Figure pct00001
;
수신기를 위한 순간 속도 벡터
Figure pct00002
;
채널 추정 h;
관측 시간 τ; 및
수신된 신호
중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
관측치 생성기는,
시간상 분리되는 복수의 전송된 신호에 대응하는 각각의 수신된 신호;
시간상 겹쳐지는 복수의 전송된 신호에 대응하는 각각의 수신된 신호;
복수의 송신기의 경우에서, 송신기와 수신 안테나 사이에서 유도되는 각각의 채널;
복수의 수신 안테나의 경우에서, 송신 안테나와 수신 안테나 사이에서 유도되는 각각의 채널;
복수의 송신 안테나의 경우에서, 송신 안테나와 수신 안테나 사이에서 유도되는 각각의 채널
중 적어도 하나에 대한 관측치를 출력할 수 있다.
관측 생성기는 공통 컴포넌트들의 복제(replication)없이, 상기 공통 컴포넌트들을 포함하는 관측치들을 그룹화할 수 있다.
관측 프로세서는 상기 환경 내에 위치된 적어도 하나의 인플렉터의 적어도 하나의 속성을 처리할 수 있다.
인플렉터 속성들은,
위치;
속력;
가속도;
진로방향;
속도; 및
고도
중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
출력 환경 추정은 상기 환경 내에 위치된 적어도 하나의 인플렉터의 속성에 대한 적어도 하나의 가설을 포함할 수 있다.
관측치 프로세서는 적어도 하나의 상기 인플렉터의 적어도 하나의 속성에 관한 적어도 하나의 제약을 적용하여 상기 출력 환경 추정을 계산할 수 있다.
주파수 오프셋 매개변수 ω는, 직접 경로(direct path)에 대응하는 탭(tap)의 위상에 대한 굴절된 경로(inflected path)에 대응하는 탭의 위상의 변화율로서, 시간 영역에서 상기 채널 추정
Figure pct00003
로부터 계산될 수 있다.
상기 채널 추정으로부터의 상기 주파수 오프셋 매개변수 ω의 계산은,
상기 채널 추정의 지속(duration)에 걸쳐서;
상기 채널 추정의 소정 섹션에 걸쳐서; 및
상기 채널 추정을 통한 구간들(intervals)에서
중 적어도 하나를 통해 수행된다.
상기 제약들은 시간에 대한 하나 이상의 시스템 컴포넌트의 위치에 관한 소정의 가정 하에서 복수의 관측치에 걸쳐 적용될 수 있다.
복수의 상기 제약은 결합되어 방정식의 시스템을 형성할 수 있고, 상기 관측치 프로세서는 적어도 하나의 입력 관측치를 이용하여 상기 시스템의 해를 구하여, 상기 환경 추정을 출력할 수 있다.
상기 환경 추정 출력은 모든 가능한 인플렉터 속성 해들(all feasible inflector property solutions)을 포함할 수 있다.
상기 관측치 프로세서는, 출력 이전에,
추가의 제약들; 및
추가의 입력 관측치들
중 적어도 하나를 이용하여, 가능한 인플렉터 속성 해들의 집합을 감소시킬 수 있다.
추가의 관측치들은:
동일한 송신기로부터의 적어도 하나의 추가의 전송된 신호의 수신;
다른 송신기로부터의 적어도 하나의 추가의 전송된 신호의 수신; 및
적어도 하나의 추가의 수신 안테나를 통한 적어도 하나의 추가의 전송된 신호의 수신
중 적어도 하나에 의해 제공될 수 있다.
상기 제약들은 하나 이상의 비용 함수를 도출하고, 하나 이상의 인플렉터 속성에 관한 하나 이상의 가설에 대한 비용을 평가하기 위해 이용될 수 있고, 상기 관측치 프로세서는 적어도 하나의 입력 관측치를 이용하여 상기 비용 함수들을 계산하여, 상기 환경 추정을 출력할 수 있다.
인플렉터 위치 가설로서 이용될 포인트들의 집합은 환경의 소정 영역을 양자화함으로써 선택될 수 있다.
상기 영역은,
송신기; 및
수신기
중 적어도 하나 부근에서 선택될 수 있다.
출력 환경 추정은,
최저 비용값을 갖는 인플렉터 속성 가설;
동등하게 최저 비용값을 갖는 인플렉터 속성 가설들의 집합;
상기 최저 비용값을 갖는 인플렉터 속성에 관한 가설로부터 소정의 미리 결정된 거리 내에 있는 비용값을 갖는 인플렉터 속성 가설들의 집합;
소정의 미리 결정된 임계값 아래의 연관된 비용을 갖는 하나 이상의 인플렉터 속성 가설의 집합;
각각에 할당된 비용값을 갖는 하나 이상의 인플렉터 속성의 집합
중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 관측치 프로세서는 적어도 하나의 입력 관측치에 걸쳐서 복수의 상기 비용 함수를 결합할 수 있다.
상기 관측치 프로세서는 상이한 시간들에서 발생하는 복수의 입력 관측치에 걸쳐서 하나 이상의 상기 비용 함수를 결합할 수 있다.
상기 비용 함수들은 중간 단계들에서 하나 이상의 인플렉터 속성에 관한 가설 집합의 크기를 감소시키면서 연속으로(serially) 적용될 수 있다.
상기 관측치 프로세서는 적어도 하나의 비용 함수를 이용하여 각각의 가설의 비용을 계산할 수 있고, 그 다음, 적어도 하나의 추가의 비용 함수를 적용하기 전에, 적어도 하나의 구성요소(member)를 제거함으로써 가설 집합 크기를 감소시킬 수 있다.
소정의 임계치보다 큰 비용; 및
최저 비용으로부터 소정 거리보다 멀리 떨어진 비용
중 적어도 하나를 갖는 가설 집합의 적어도 하나의 구성요소가 제거될 수 있다.
관측 프로세서는 인플렉터의 속력을 제약할 수 있으며, 인플렉터 속력에 관한 상기 제약은,
소정의 미리 정의된 범위 밖의 속력을 갖는 인플렉터 속성 가설들을 배제시키는 것;
속력에 의해 제어되는 소정의 분포에 따라 인플렉터 속성 가설들을 배제시키는 것;
소정의 미리 정의된 범위 밖의 속력들에 더 높은 비용을 적용하는 것; 및
속력에 의해 제어되는 소정의 분포에 따라 비용을 할당하는 것
중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
관측치 프로세서는, 인플렉터가,
반사기;
그것의 경로가 차단되지 않는 방향의 진로방향에 있는 것;
맵에 의해 정의되는 소정의 제약된 경로 상에 있는 것; 및
도로 상에 있는 것
중 적어도 하나인 것으로 고려함으로써 적어도 하나의 상기 인플렉터 속성을 제약할 수 있다.
관측치 프로세서는 적어도 하나의 추가의 인플렉터의 존재에 의해 유도되는 통신 채널의 상기 추정의 적어도 하나의 추가의 특징을 이용하여, 상기 추가의 인플렉터에 대한 적어도 하나의 상기 인플렉터 속성을 결정할 수 있다.
추가의 채널 특징은 상기 시간 영역 채널 추정 내에서의 시간 영역 탭일 수 있다.
상기 환경 추정기에 의해 수신되는 정보는,
잠재적인 충돌 위협을 검출할 때 경고를 제공하는 것;
경고의 성질(nature)을 수정하는 것;
경고의 트리거를 수정하는 것;
잘못된 경고의 가능성(likelihood)을 감소시키는 것;
위치 정확도(positioning accuracy)를 개선하는 것
중 적어도 하나를 위해 이용될 수 있다.
위치 정보의 적어도 하나의 신뢰가능한 소스의 지식은, 위치 정보의 신뢰가능하지 않은 소스에 대한 상기 신뢰가능한 소스의 상대적인 위치와 결합되어,
신뢰가능하지 않은 소스를 검출하는 것;
신뢰가능하지 않은 소스를 추적하는 것; 및
신뢰가능하지 않은 소스를 정정하는 것
중 적어도 하나를 수행하기 위해 이용될 수 있다.
상기 환경 추정기 출력은,
잘못된 맵 정보를 검출하는 것;
잘못된 맵 정보를 정정하는 것; 및
기존 맵 정보를 증강하는 것
중 적어도 하나를 통해 맵 정보를 변경하기 위해 이용될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예들이 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 통신 시스템의 개략도이다.
도 2는 2경로 채널을 갖는 예시적인 환경이다.
도 3은 환경 추정기의 개략도이다.
도 4는 통신 시스템 내의 송신기에서 발생하고, 시스템 상태 정보(SSI)의 이용을 포함하는 처리를 도시한 것이다.
도 5는 채널에 종속되는 전송된 신호를 도시하고, 하나의 수신 안테나의 경우에서의 관측치 생성기의 개략도를 제공한다.
도 6은 채널에 종속되는 전송된 신호를 도시하고, 2개의 수신 안테나의 경우에서의 관측치 생성기의 개략도를 제공한다.
도 7은 도 2의 환경에 대응하는 예시적인 시간 영역 채널이다.
도 8은 제1 제약과 제2 제약을 결합하는 것에 의한 인플렉터 위치에 대한 가능한 해들의 자취를 도시한 것이다.
도 9a 및 도 9b는 제약들로부터 도출되는 방정식의 시스템의 해를 구함으로써 획득되는 인플렉터 위치 및 속도에 대한 예시적인 해를 도시한 것이다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 제약들로부터 도출되는 비용 함수들을 제1 관측치에 적용함으로써 획득되는 인플렉터 위치에 대한 예시적인 해를 도시한 것이다.
도 11a, 도 11b 및 도 11c는 제약들로부터 도출되는 비용 함수들을 제2 관측치에 적용함으로써 획득되는 인플렉터 위치에 대한 예시적인 해를 도시한 것이다.
도 12a, 도 12b 및 도 12c는 제1 관측치 및 제2 관측치 둘 다에 걸쳐서 제약들로부터 도출되는 비용 함수들을 적용함으로써 획득되는 인플렉터 위치에 대한 해들을 결합한 것으로부터의 예시적인 해를 도시한 것이다.
시스템 요소들에 관한 정보 및 수신된 파형으로부터 추출된 정보를 처리함으로써 무선 통신 시스템을 둘러싸는 환경 내에서의 개체들의 검출, 추적 및 특징화를 허용하는 환경 추정기의 실시예들이 설명된다.
설명되는 기법들은 잠재적으로 무선 통신 시스템, 예를 들어 DVB-T, DVB-H, IEEE 802.11, IEEE 802.16, 3GPP2, DSRC(Dedicated Short Range Communications), CALM(Communications Access for Land Mobiles), 및 사설 시스템들(proprietary systems)에 응용된다.
환경 내의 개체들은 정적이거나 이동형일 수 있다. 그들은 또한 무선 통신 장비에 맞춰질 수 있다. 예를 들어, DSRC(Dedicated Short Range Communications) 시스템에서, 송신기(Tx)(100) 및 수신기(Rx)(104)는 기반구조 RSU(Road Side Unit) 내에, 또는 차량 내의 OBU(On Board Unit) 상에 포함될 수 있다. 전송된 신호는 환경 내의 개체들에 의해, 예를 들어 반사 또는 회절을 통해 굴절될 수 있다. 예시적인 인플렉터들은 송신기들 및/또는 수신기들 자체를 구비할 수 있는 환경 내의 차량, 표지판, 건물 또는 기타 구조들을 포함한다.
도 2는 송신기(100)와 수신기(104) 사이의 2개의 경로 채널을 유도하는 인플렉터(200)를 갖는 예시적인 환경을 도시한 것인데,
T는 송신기(100)의 위치를 나타내는 포인트이고;
R은 수신기(104)의 위치를 나타내는 포인트이고;
P는 신호 인플렉터(200)의 위치를 나타내는 포인트이고;
Figure pct00004
는 송신기(100)를 위한 순간 속도 벡터이고;
Figure pct00005
은 수신기(104)를 위한 순간 속도 벡터이고;
Figure pct00006
는 신호 인플렉터(200)를 위한 순간 속도 벡터이고;
Figure pct00007
은 포인트 T로부터 포인트 R까지의 벡터이고;
Figure pct00008
는 포인트 T로부터 포인트 P까지의 벡터이고;
Figure pct00009
은 포인트 P로부터 포인트 R까지의 벡터이다.
또한, 이하를 정의하는 것이 편리한데, 여기에서
Figure pct00010
는 L2 Norm을 나타내고,
Figure pct00011
는
Figure pct00012
방향의 단위 벡터이고;
Figure pct00013
는
Figure pct00014
방향의 단위 벡터이고;
Figure pct00015
는 포인트 T와 P 사이의 거리이고;
Figure pct00016
는 포인트 P와 R 사이의 거리이고;
Figure pct00017
은 포인트 T와 R 사이의 거리이다.
도 3은 환경 추정기를 위한 블록도를 도시한 것이다. 환경 추정기는 수신기(104)에서 동작할 수 있다. 대안적으로, 환경 추정기의 기능적 컴포넌트들은 분산된 방식으로 동작할 수 있다. 일부 방식들에서, 환경 추정기는 이전에 캡처된 정보를 이용하여, 오프라인으로 동작할 수 있다.
여기에서 설명되는 기능 모듈들(관측치 생성기(300), 관측치 프로세서(302), Tx 데이터 구성기(400), SSI 추출기(504) 및 관측치 구성기(506)를 포함함)은 하드웨어로, 예를 들어 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구현될 수 있다. 다른 하드웨어 구현은 FPGA(field-programmable gate array), 구조화된 ASIC(structured ASIC), 디지털 신호 프로세서 및 이산 논리(discrete logic)를 포함하지만, 그에 한정되지는 않는다. 대안적으로, 기능 모듈들은 컴퓨터 시스템 내에서 실행가능한 하나 이상의 애플리케이션 프로그램과 같은 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 소프트웨어는 컴퓨터 판독가능한 매체 내에 저장될 수 있고, 컴퓨터 시스템에 의한 실행을 위해 컴퓨터 판독가능한 매체로부터 컴퓨터 시스템 내로 로드될 수 있다. 컴퓨터 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터 판독가능한 매체는 컴퓨터 프로그램 제품이다. 그러한 매체의 예는, CD-ROM, 하드 디스크 드라이브, ROM 또는 집적 회로를 포함하지만, 그에 한정되지는 않는다. 프로그램 코드는 또한 컴퓨터 판독가능한 전송 매체, 예를 들어 무선 전송 채널 또는 네트워크화된 접속을 통해 다른 컴퓨터 또는 네트워크화된 장치에 전송될 수 있다.
하나 이상의 수신된 신호가 관측치 생성기(300)에 입력된다. 시스템 상태 정보(SSI)는 또한 관측치 생성기에 입력될 수 있다. 관측치 생성기(300)는 하나 이상의 관측치(303)를 관측치 프로세서(302)에 출력한다. 관측치들(303)은 수신기(104)로부터의 정보 및 시스템 상태 정보를 포함할 수 있다. 그 다음, 관측치 프로세서(302)는 관측치들(303)을 처리하고, 환경의 추정을 출력한다. 예를 들어, 환경 추정은 환경 내의 하나 이상의 인플렉터를 위한 위치 추정들을 포함할 수 있다.
시스템 상태 정보(SSI)는 송신기(100), 수신기(104) 및/또는 환경에 관한 것일 수 있으며,
● 위치:
● 속력;
● 가속도;
● 진로방향;
● 고도;
● 전송 또는 수신 시간;
● 전송 파워 레벨;
● 수신 파워 레벨;
● 신호 대 잡음 비(SNR);
● 안테나들과 같은 시스템 컴포넌트들의 위치;
● 호스트의 구조:
○ 호스트의 크기, 타입. 예를 들어, 송신기(100) 또는 수신기(104)가 차량 호스트(vehicular host) 내에 탑재된 경우, 이 정보는 이하를 포함할 수 있다:
■ 차량의 타입;
■ 차량의 크기
○ 호스트를 구성하는 물질;
● 환경에 관해 알려진 다른 정보. 예를 들어,
○ 장애물의 존재, 및 예를 들어 오토모티브 레이더 시스템으로부터 획득된 장애물의 위치와 같은 장애물에 관한 정보;
○ 온도 및 기상 조건, 및/또는 그러한 조건들이 추정되는 것을 허용하는 정보, 예를 들어, 차량 앞 유리의 와이퍼의 속도(vehicle windscreen wiper rate);
○ 비(rain) 센서 정보;
○ 햇빛 센서 정보;
○ 예를 들어, 도로 및 구조물의 위치를 나타내는 맵 데이터;
● 오토모티브 CAN(controller-area network) 버스로부터 입수가능한 정보;
● 상기 중 임의의 것의 통계적 신뢰도 추정들
을 포함한다.
도 4는 송신기(100)에서 발생하는 처리를 개략적으로 도시한 것이다. 데이터는 시스템 상태 정보(SSI)(402)의 하나 이상의 소스로부터 수집될 수 있다. SSI 소스들(402)은 송신기(100), 예를 들어 차량 내의 송신기와 함께 위치된 GPS 유닛에, 또는 그 근처에 위치될 수 있다. SSI 소스(402)의 다른 예는 오토모티브 CAN 버스인데, 이것은 차량의 속력 및 브레이크 상태와 같은 차량 상태 정보에의 액세스를 제공할 수 있다. SSI 소스들(402)은 환경 내의 어딘가 다른 곳에도 위치되어, SSI가 예를 들어 무선 통신 링크를 통해 송신기에서 이용가능하게 할 수 있다. SSI는 송신 데이터 구성기(400)에서 다른 소스들(404)로부터의 데이터와 결합될 수 있고, 그 송신 데이터 구성기는 다음으로 송신기(100)에 Tx 데이터를 출력한다. 송신기는 전송 신호를 생성하고, 그것은 다음으로 하나 이상의 송신 안테나(406)를 통해 전송된다. 데이터 저장 기능은 일시적으로 또는 장기간 동안 SSI를 저장하기 위해 제공될 수 있다.
송신기(100) 및 수신기(104)는 함께 배치(collocated) 수 있고, 그에 따라 송신기(100)에 관한 시스템 상태 정보를 전송된 신호 내에 포함시킬 필요성을 회피한다. 예를 들어, 송신기(100) 및 수신기(104)는 둘 다 동일한 차량 내에 위치될 수 있다.
전송 신호는 도 5에 도시된 바와 같이 인플렉터(200)의 존재를 포함하는 환경에 의해 유도되는 채널(102)에 종속된다. 수신된 신호는 수신 안테나(500)에서 수집되어, 수신기(104)에 입력된다. 수신기(104)는 수신된 신호를 처리하여, 전송된 데이터를 결정한다. 수신기(104)는 또한 관측치 생성기(300)의 일부분으로서 처리를 수행한다. 도 5는 관측치 생성기(300)의 맥락에서 수신기 처리를 도시하고 있으며, 본 기술분야의 숙련된 자들에게 명백한 수신기(104)의 공통 동작에 관한 상세는 생략할 수 있다. 예를 들어, 수신기(104)는 또한 전송된 데이터를 시스템의 다른 컴포넌트들이 이용할 수 있게 할 수 있다. 수신기(104)는 수신기 정보, 예를 들어 수신된 신호 샘플들 및/또는 채널 추정을 출력한다. 소정의 지속기간에 걸친 하나 이상의 채널 추정 샘플들을 포함하여, 채널 추정은 시간 및/또는 주파수 영역에서 제공될 수 있다. 본 출원인의 이전의 공동 양수된 국제(PCT) 출원인 PCT/2006/AU001201, PCT/2007/AU000231 및 PCT/2007/AU001506(WIPO 공개 번호 WO2007022564, WO2007095697, WO2008040088로 각각 공개되고, 그 내용이 여기에 참조에 의해 포함됨)은 수신기(104)에서 요구되는 채널 추정들을 제공하기 위한 시스템들 및 방법들을 개시하고 있다.
관측치 생성기(300)는 SSI 추출기(504)를 이용하여 송신기에 의해 송신된 시스템 상태 정보를 획득한다. 또한, 데이터는 시스템 상태 정보(SSI)(502)의 하나 이상의 소스로부터 수집될 수 있다. SSI 소스들(502)은 수신기(104), 예를 들어 차량 내의 수신기와 함께 배치되는 GPS 유닛에, 또는 그 근처에 위치될 수 있다. SSI 소스들(502)은 또한 환경 내의 어딘가 다른 곳에 위치되어, SSI를 예를 들어 무선 통신 링크를 통해 수신기에서 이용가능하게 할 수 있다.
또한, 송신기(100)에 관한 시스템 상태 정보는 수신기(104)에서 도출될 수 있다. 예를 들어, (예를 들어, SSI 추출기(504) 내에서) 수신기(104)에서의 프로세스는 시간에 따른 송신기(100)의 수신된 위치들을 추적할 수 있으며, 이것을 이용하여 송신기(100)의 속력, 가속도 및 진로방향을 도출할 수 있다.
관측치 구성기(506)는 수신기(104)로부터 수신기 정보, 예를 들어 수신된 신호 샘플들 및/또는 채널 추정을 제공받는다. 또한, 관측치 구성기는 예를 들어 SSI 추출기(504)로부터 송신기에 관한 SSI를 수신하고, 또한 예를 들어 SSI 소스들(502)로부터 수신기에 관한 SSI를 수신한다. 관측치 구성기(506)는 이용가능한 수신기 정보 및 시스템 상태 정보로부터 관측치(303)를 형성한다. 관측치는 Ω[i]로 표시되고(i는 관측치 인덱스임), 아래를 포함할 수 있다:
T[i] 송신기(100)의 위치를 나타내는 포인트
Figure pct00018
;
R[i] 수신기(104)의 위치를 나타내는 포인트
Figure pct00019
;
Figure pct00020
송신기(100)를 위한 순간 속도 벡터;
Figure pct00021
수신기(104)를 위한 순간 속도 벡터;
Figure pct00022
채널 추정;
τ[i] 관측 시간;
수신된 신호;
위에서 설명된 것과 같은 기타 시스템 상태 정보.
꺾쇠 괄호 내의 관측치 인덱스는 이후로 Ω[i]로부터 직접 취해지거나 Ω[i] 내의 정보로부터 도출된 값들을 표시하기 위해 이용된다.
송신기(100)가 시간상 분리된 복수의 신호, 예를 들어 복수의 패킷을 전송할 때, 관측치 생성기(300)는 각각의 대응하는 수신된 신호에 대한 관측치를 출력할 수 있다. 시간상 분리된 N개의 전송된 신호가 존재하고, 수신기(104)가 M개의 수신 안테나를 갖는다면, N×M개까지의 관측치가 출력된다.
복수의 송신기의 경우에서, 관측치 생성기(300)는 송신기와 수신 안테나 사이에서 유도되는 각각의 채널에 대한 관측치를 출력할 수 있다. N개의 전송된 신호가 존재하고, 수신기(104)가 M개의 수신 안테나를 갖는다면, N×M개까지의 관측치가 출력된다. 수신된 신호 내에서 N개의 전송된 신호가 시간상 겹쳐지는 경우, 전송된 데이터 및 수신기 정보는, 여기에 참조에 의해 포함되는 본 출원인의 공동 양수된 국제(PCT) 출원 PCT/2003/AU00502 및 PCT/2004/AU01036(WIPO 공개번호 WO2005011128 및 WO03094037로 공개됨)에 설명된 기법들을 이용하여 결정될 수 있다. 이 경우, 수신기(104)가 M개의 안테나를 갖는 경우, N×M개까지의 관측치가 출력된다.
본 기술분야의 숙련된 자들에게 명백하듯이, 복수의 송신 안테나를 이용하는 공간 다이버시티 시스템의 경우에서, 관측치 생성기(300)의 동작은 복수의 송신기의 경우와 등가인 것으로 고려될 수 있다.
도 6은 수신기가 2개의 수신 안테나(500, 5002)를 이용할 때의 관측치 생성기(300)의 개략도를 도시한 것이다. 제1 관측치(303)는 위에서 설명된 것과 같이 형성된다. 제2 채널(1022)은 전송 신호가 송신기(100)로부터 제2 수신 안테나(5002)로 이동할 때, 인플렉터(200)의 존재를 포함하는 주변 환경에 의해 유도된다. 시스템 상태 정보는 단일 안테나의 경우에 대해 설명된 것과 같이 획득된다. 수신기(104)는 제2 수신 안테나(5002)로부터의 신호 입력에 대응하는 수신기 정보의 제2 집합을 출력한다. 관측치 구성기(506)는 시스템 상태 정보 및 수신기 정보의 제2 집합을 이용하여, 제2 관측치(305)를 형성한다. 이러한 접근법은 또한 둘보다 많은 수신 안테나를 이용하는 수신기들을 지원하기 위해 이용될 수 있다.
송신 및/또는 수신 안테나(들)의 위치에 관한 정밀한 정보를 SSI 내에서 입수할 수 있는 경우, 이 정보는 경로 길이의 계산 동안 이용될 수 있다.
각각의 관측치는 관측치 프로세서(302)에 전달된다. 관측치들은 공통 컴포넌트들의 중복을 회피하기 위해 그룹화될 수 있다. 그러한 그룹화가 이용될 수 있는 예는, 복수의 안테나가 송신기에 관한 공통의 SSI를 갖는 동일한 수신된 패킷에 대한 복수의 채널 추정을 제공하는 경우이다. 관측치 프로세서(302)는 수신기(104)와 함께 배치되고/되거나 수신기의 일부인 시스템 컴포넌트들에 의해 생성된 관측치들을 수신할 수 있다. 관측치 프로세서(302)는 또한 예를 들어 물리적으로 분리된 다른 수신기에서와 같은 환경 내의 어딘가 다른 곳에 있는 시스템 컴포넌트들로부터, 예를 들어 무선 통신을 이용하여 관측치 프로세서에 전달된 관측치들을 수신할 수 있다.
도 2의 환경 내에서 수신된 신호는:
● 송신기(100)로부터의 직접 경로로부터의 전송된 파형; 및
● 송신기(100)로부터 인플렉터(200)로, 그 다음 인플렉터(200)로부터 수신기(104)로 전파하는 신호
의 결합이다.
그러므로, 신호 인플렉터(200)의 위치에 관한 제1 제약은 다음과 같다:
Figure pct00023
도 7은 도 2의 환경에 대응하는 시간 영역 내에서의 예시적인 채널을 (정규화된 파워 지연 프로파일로) 도시하고 있다. 직접 경로는 시간 t1에서의 채널 탭 h1(700)에 대응한다. 굴절된 경로는 지연 t2에서의 채널 탭 h2(702)에 대응한다. 본 예에서, h2(702)는 굴절(200)의 포인트에서의 감쇄, 및 증가된 전파 손실(굴절된 경로가 직접 경로보다 길기 때문)로 인해, 탭 h1(700)에 비해 낮은 파워를 갖는다. 2개의 채널 탭 간의 시간 차는 Δt12 = t2-t1이다. 또한, 탭 h1(700)과 탭 h2(702)의 위상의 변화율과 순간 위상은 다를 수 있다.
광속 c에서의 전파를 가정하면, Δt12는 직접 경로와 굴절된 경로 간의 경로 길이 차에 관련되어, 제2 제약을 제공한다:
Figure pct00024
송신기(100) T 및 수신기(104) R의 위치가 주어지면, 직접 경로의 길이 LTR이 기하학적으로 결정된다. 지연 차 Δt12의 추정
Figure pct00025
는 채널 추정
Figure pct00026
로부터 획득된다. 예를 들어,
Figure pct00027
는 채널의 시간 영역 추정으로부터 측정될 수 있다.
제1 및 제2 제약을 결합하는 것은, 관측치 프로세서(302)가, 신호 인플렉터(200)가 송신기(100) T 및 수신기(104) R에서 초점을 갖는 도 8에 도시된 타원(800)의 궤적 내에 배치되어 있음을 추론하는 것을 가능하게 한다. 포인트 P는 예시에서의 인플렉터의 실제 위치이다.
굴절된 경로의 주파수 오프셋 ω는 탭
Figure pct00028
(700)의 위상에 대한 시간 영역 탭
Figure pct00029
(702)의 위상의 변화율로서 채널 추정
Figure pct00030
로부터 결정될 수 있다. 주파수 오프셋은 채널 추정의 지속 또는 그것의 소정 섹션에 걸쳐서, 및/또는 구간들에서 계산될 수 있다.
주파수 오프셋 ω은 상대적 도플러로 인한 것으로, 아래의 제3 제약을 제공한다:
Figure pct00031
여기에서, c는 광속이고;
ω0는 전송된 신호의 중심 주파수이고;
ㆍ는 벡터 내적을 나타낸다.
적용가능한 경우, 시스템 상태 정보로부터의 속도 및/또는 가속도를 이용하여, 시간에 대해 미분함으로써, 추가의 제약들이 수학식 1 내지 3으로부터 도출될 수 있다.
한 방식에서, 인플렉터가 정적이라고, 즉
Figure pct00032
라고 가정하면, 관측치 프로세서(302)는 이하의 방정식의 시스템에서 제약들을 구함으로써, 하나 이상의 가능한 인플렉터 위치 P를 결정한다.
Figure pct00033
Figure pct00034
를 표현함으로써, 상기 시스템은 (
Figure pct00035
및
Figure pct00036
로 된) 2차식이 된다. 본 기술분야의 숙련된 자들에게 명백한 기법들, 예를 들어 Newton-Raphson 메소드를 이용하여 해를 구할 수 있다. LTP 및
Figure pct00037
에 대해서만, 또는 LPR 및
Figure pct00038
에 대해서만 해를 구하는 것이 요구될 수 있다는 점, 즉 예를 들어 계산 복잡성을 감소시키기 위해, 요구되는 경우에는 이러한 쌍들 중 하나만이 제거될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
이 시스템은 4개의 해를 산출하는데, 2개는 허수이고 2개는 실수이다. 실수 해 각각은 입력 관측치에 일관되는 P의 가능한 선택안들에 대응한다.
관측치 프로세서는 예를 들어 아래에 설명되는 것과 같은 추가의 관측치들을 포함시킴으로써 이러한 모호성을 감소시키기 위한 기법들을 적용할 수 있다.
다른 방식에서, 관측치 프로세서(302)는 둘 이상의 관측치를 이용함으로써 하나 이상의 가능한 인플렉터 위치 P 및 가능한 속도 vp를 결정한다. 시간 τ[i]에서의 입력 관측치 Ω[i] 및 시간 τ[k]>τ[i]에서의 입력 관측치 Ω[k]를 가정한다. 시간에 대한 인플렉터 위치에 대한 가정이 이루어질 수 있다. 예를 들어, τ[k]-τ[i]가 인플렉터의 가속도를 무시할 정도로 충분히 작은 것으로 고려될 때는 다음과 같이 된다:
Figure pct00039
그러므로, 관측치 인덱스가 인플렉터 속도로부터 생략되고, 이하의 방정식의 시스템은 P 및 vp를 결정하기 위해 관측치 프로세서에 의해 해가 구해질 수 있다:
Figure pct00040
관측치 프로세서(302)는 입력 관측치들로부터 송신기(100) 및 수신기(104)의 속도를 결정할 수 있다. 대안적으로, 그것은 둘 중 하나 또는 둘 다의 가속도를 무시할 수 있고, 상기 시스템에서 아래와 같이 설정할 수 있다:
Figure pct00041
; 및/또는
Figure pct00042
.
다시 한번, 이것은 (LTP, LPR,
Figure pct00043
,
Figure pct00044
및
Figure pct00045
로 된) 선형 및 2차 방정식들의 시스템이며, 그 해는 본 기술분야에 숙련된 자들에게 명백한 기법들을 이용하여 획득될 수 있다. 시스템 내에서의 처음의 10개의 제약은 단순히
Figure pct00046
인 경우에 대한 것들의 중복이다. 최종 제약은 이하를 강제한다:
Figure pct00047
Figure pct00048
인 경우에 대하여, 유일한 2차 제약(quadratic constraints)은
Figure pct00049
및
Figure pct00050
을 수반한다.
위에서 설명된 시스템들에 대한 해는 P 및
Figure pct00051
의 복수의 가능한 선택안들을 야기할 수 있다. 그러한 경우들에서, 관측치 프로세서(302)는:
● P의 모든 가능한 선택안들을 출력할 수 있고;
● 추가의 관측치들, 예를 들어,
○ 시간에서(예를 들어 다른 패킷의 수신);
○ 공간에서(예를 들어, 다른 안테나); 및/또는
○ 공간 및 시간에서(예를 들어, 상이한 송신기로부터의 다른 패킷의 수신)
을 이용하여, 모호성을 해결하기 위해 제약들의 총 개수를 증가시킬 수 있고;
● 시간 τ[k]에서 인플렉터 위치
Figure pct00052
에 관한 가설을 생성하고, 시간 τ[k]에서 취해진 관측치를 이용하여, 이 가설이 제약들 중 하나 이상(예를 들어,
Figure pct00053
)을 만족시키는지를 테스트할 수 있다.
한 방식에서, 관측치 프로세서(302)는 위에서 설명된 것과 같은 제약들로부터 도출된 방정식의 시스템의 해를 구한다. 도 9a 및 도 9b는 단일의 송신기(100), 수신기(104) 및 인플렉터(200)를 갖는 예시적인 시스템에 대한 해를 나타내고 있다. 가능한 인플렉터 위치들은 포인트들에 의해 표현되고, 속도들은 화살표들에 의해 표현된다. 관측치 프로세서(302)는 인플렉터 위치 및 속도에 대한 2개의 가능한 해를 결정한다. 해들은 도 9a에 도시되어 있다. 관측치 프로세서(302)는, 위에서 설명된 것과 같이 모호성을 감소시키기 위해 추가의 관측치를 이용하여, 다음으로 도 9b에 도시된 올바른 해에 도달한다. 본 예는 2차원 공간에 대해 주어진다. 그러나, 환경은 소정의 다른 수의 차원에서 고려될 수 있으며, 그러한 공간들에 적용될 수 있는 여기에 설명된 기법들은 본 기술분야의 숙련된 자들에게 명백할 것이다.
다른 방식에서, 관측치 프로세서(302)는 하나 이상의 비용 함수를 구성하기 위해 제약들을 이용하고, 다음과 같은 인플렉터의 속성들에 관한 하나 이상의 가설에 대한 비용을 평가한다:
● 위치;
● 속력;
● 가속도;
● 진로방향;
● 속도; 및
● 고도.
관측치 프로세서(302)는 인플렉터 위치 P에 관한 하나 이상의 가설
Figure pct00054
, 및/또는 그것의 순간 속도 vp에 관한 하나 이상의 가설
Figure pct00055
에 대한 비용을 평가할 수 있다. 위치 가설로서 이용될 포인트들의 집합은 송신기(100) 및/또는 수신기(104) 부근의 소정 영역을 양자화함으로써 선택된다. 마찬가지로, 비용 함수가
Figure pct00056
에 의존할 때, 순간 속도들의 집합은 인플렉터의 가설들로서 선택된다.
관측치 프로세서는 가설들 및 관측치들의 입력 집합에 대하여 하나 이상의 비용 함수의 결합을 평가한 다음, 인플렉터 상태의 추정을 출력한다. 출력은,
● 최저 비용값을 갖는 위치 가설(여러 개가 동등하게 또는 유사하게 가능성이 있는 경우, 하나보다 많은 위치가 출력될 수 있음);
● 최저 비용값을 갖는 속도 가설(여러 개가 동등하게 또는 유사하게 가능성이 있는 경우, 하나보다 많은 속도가 출력될 수 있음)
● 최저 비용값을 갖는 위치 가설로부터의 소정의 미리 결정된 거리 내에 있는 비용값을 갖는 위치 가설들의 집합;
● 최저 비용값을 갖는 속도 가설로부터의 소정의 미리 결정된 거리 내에 있는 비용값을 갖는 속도 가설들의 집합;
● 소정의 임계값 미만의 연관 비용을 갖는 하나 이상의 위치 가설의 집합;
● 소정의 임계값 미만의 연관 비용을 갖는 하나 이상의 속도 가설의 집합;
● 각각에 할당된 비용값을 갖는 위치 가설들의 집합
● 각각에 할당된 비용값을 갖는 속도 가설들의 집합
중 하나 이상을 포함할 수 있다.
수학식 1 및 수학식 2의 제1 및 제2 제약을 이용하면, 관측치 프로세서에 의해 이용될 비용 함수는:
Figure pct00057
이고, 여기에서,
Figure pct00058
은 절대값을 나타내는 것이다.
수학식 3의 제3 제약을 이용하면, 관측치 프로세서에 의해 이용될 다른 비용 함수는 다음과 같다:
Figure pct00059
.
abs() 함수는 소정의 다른 함수에 의해 치환되거나 그와 결합될 수 있는데, 그러한 다른 함수의 예는:
● 거듭제곱;
● 계수 인자(scaling factor)에 의한 승산; 및
● 로그
를 포함한다.
인플렉터(200)의 위치 및 그것의 순간 속도는 동시에 취해진 관측치들에 걸쳐서, 또는 소정의 제한된 시간 윈도우 내에서 일정한 것으로 고려될 수 있다. 비용 함수들은 이들 관측치들에 걸쳐서 결합되며, 관측치들을 아래와 같이 n개의 (잠재적으로 겹쳐지는) 집합들 Ω1, Ω2, ...,Ωn으로 분할한다:
Figure pct00060
여기에서, 아래의 레이블들이 적용된다:
CT 결합된 총 비용;
i 관측치 인덱스;
n 적용된 비용 함수의 수, 및 관측치 집합들의 수;
aij 관측치 i에 대한 비용 함수 j에 적용된 가중치;
Figure pct00061
입력 집합 내의 모든 관측치들에 걸쳐서 일정한 것으로 가정되는, 하나 이상의 인플렉터 속성에 관한 가설.
예를 들어,
Figure pct00062
는:
Figure pct00063
인플렉터의 위치에 관한 가설; 및
Figure pct00064
인플렉터의 속도에 관한 가설
중 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 모든 관측치들에 걸쳐서 단일의 비용 함수를 적용하면, n=1이고, Ω1이 모든 관측치들을 포함한다.
인플렉터 속도
Figure pct00065
가 일정하다고 고려함으로써, 상이한 시간들에서 발생하는 관측치들에 걸쳐서 비용 함수들이 결합될 수 있다. 시간 τ[i] 및 τ[k]에서 관측치들 Ω[i] 및 Ω[k]가 주어지면,
Figure pct00066
를 치환할 수 있다. 예를 들어, 2개의 관측치에 걸쳐서 비용 함수들이 결합되어 C를 형성하고, 그 다음, 아래와 같이 치환이 적용되어 C'을 형성할 수 있다:
Figure pct00067
예를 들어, 계산 복잡성을 감소시키기 위해, 요구되는 경우에, 중간 단계들에서 하나 이상의 인플렉터 속성(예를 들어, 위치 및/또는 속도)에 관한 가설 집합의 크기를 감소시키면서 비용 함수들이 연속으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 관측치 프로세서는 하나 이상의 비용 함수를 이용하여 각각의 가설의 비용을 계산할 수 있고, 그 다음, 감소된 집합에 하나 이상의 추가의 비용 함수를 적용하기 전에, 소정의 임계치보다 큰 비용을 갖거나 최저 비용으로부터 소정의 거리보다 큰 거리를 갖는 비용을 갖는 가설들을 집합으로부터 제거할 수 있다.
한 방식에서, 관측치 프로세서(302)는 정적 인플렉터(200)를 가정하고, 위에서 설명된 것과 같이 제1 및 제2 제약으로부터 도출된 비용 함수를 적용하여, 송신기(100) 및 수신기(104) 부근의 포인트들의 비용을 결정한다. 예시적인 결과가 도 10a에 도시되어 있다. 플롯 내의 어두운 영역들은 낮은 비용을 나타내고, 밝은 영역들은 높은 비용을 나타낸다. 예상되는 바와 같이, 이 비용 함수를 이용하여 관측치 프로세서에 의해 결정되는 가장 가능한(가장 어두운) 영역은 타원형이다. 표시된 원(200)은 인플렉터의 실제 위치를 나타낸다.
이 방식에서, 관측치 프로세서(302)는 수학식 2에서 위에서 설명된 제2 제약의 도함수에 기초하여, 아래의 비용 함수를 적용한다:
Figure pct00068
도 10b는 이 함수에 따른 영역에 걸친 비용을 보여준다. 그 다음, 관측치 프로세서(302)는 예를 들어 수학식 4에서와 같은 선형 결합을 통해, 2개의 비용 함수로부터의 결과들을 결합한다. 결과적인 결합된 비용이 도 10c에 도시되어 있다.
도 11은 도 10과 동일한 관측치 프로세서(302)의 실시예에 대한 다른 예시적인 결과 집합을 도시한 것이다. 이 경우에서, 제1 관측치가 취해지고 나서 100㎳ 후에 수신된 신호에 기초하는 제2 관측치를 이용하여 결과가 생성된다. 송신기(100) 및 수신기(104)의 이동으로 인해, 플롯이 도 10의 플롯과 달라지게 된다. 모든 플롯들에서, 인플렉터에 대해 예측되는 가장 가능한 위치들의 집합은 인플렉터(200)의 실제 위치를 포함한다.
도 12는 관측치 프로세서(302)가 예를 들어 선형 결합을 통해 도 10 및 도 11에 도시된 결과들을 결합하고 난 후의 결과를 도시한 것이다. 가장 왼쪽의 플롯인 도 12a는 제1 및 제2 제약으로부터 도출된 비용 함수로부터의 결합된 결과, 즉 도 10a 및 도 11a에 도시된 비용들의 결합이다. 중간의 플롯인 도 12b는 제2 제약의 도함수에 기초하는 비용 함수로부터의 결합된 결과, 즉 도 10b 및 도 11b에 도시된 비용들의 조합을 도시한 것이다. 가장 오른쪽의 플롯인 도 12c는 관측치들 둘 다에 걸친 비용 함수들 둘 다의 결합, 즉 도 10c 및 도 11c에 도시된 비용들의 결합을 도시한 것이다. 예를 들어 추가의 수신된 신호들 및/또는 다른 수신 안테나로부터의 추가의 관측치들을 결합함으로써, 인플렉터(200)의 위치가 더 정제(refine)될 수 있다.
관측치 프로세서(302)는 또한 추가의 제약들을 적용할 수 있다. 인플렉터 속성 가설들은 가설 집합으로부터 배제될 수 있고, 또는 인플렉터(200)의 속력에 관한 하나 이상의 제약이 적용된 후에, 인플렉터 속성 가설들에 관한 비용들이 계산될 수 있다. 예를 들어, 인플렉터 속력은 소정의 미리 정의된 범위 밖의 속력들에 더 높은 비용을 적용함으로써, 또는 속력에 의해 제어되는 소정의 분포에 따라 비용을 할당함으로써 제한될 수 있다.
인플렉터(200)의 이동 방향을 제약하는 것이 적합할 수 있다. 예를 들어, 인플렉터(200)를 반사기라고 고려하고, 그것의 이동 방향을 도 8에 도시된 제약들을 이용하여 구성된 타원(800)에의 접선 방향으로 또는 직교 방향으로 제약하는 것이 적합할 수 있다.
인플렉터(200)의 위치 및 이동성(mobility)을 제약하는 것이 적합할 수 있다. 예를 들어, 인플렉터(200)는 그 경로가 차단되지 않는 방향의 진로방향에 있는 것으로 고려될 수 있다. 맵에 의해 정의되는 경계들을 갖는 도로 상으로 이동이 제약되도록 인플렉터 위치 및 이동성을 제약하기 위해 맵 데이터가 이용될 수 있다.
상기 기법들은, 환경이 복수의 인플렉터를 포함하는 경우에서도 적용될 수 있다. 각각의 추가의 인플렉터는 채널 내의 새로운 특징(예를 들어 시간 영역 채널 내의 새로운 탭), 그리고 그에 따라 추가의 인플렉터의 위치 및 속도와 같은 인플렉터 속성들이 결정되는 것을 가능하게 하는 새로운 제약 집합을 유도할 것이다.
상기 방법들을 이용하여 무선 통신 시스템을 둘러싸는 환경을 추정하면, 환경에 관한 정보가 처리되어, 예를 들어 차량의 운전자 및/또는 동승자와 같은 수신인에 제공되고/거나, 예를 들어, 다음과 같은 다른 접속된 시스템에의 입력으로서 이용되는 것이 허용된다:
차량 시스템;
도로측 시스템;
안전 시스템.
예를 들어, 정보는:
잠재적인 충돌 위협을 검출할 때 경고를 제공하고;
예를 들어, 경고의 성질 또는 경고 트리거를 변경함으로써 경고들을 수정하고;
잘못된 경고들의 가능성을 감소시키기 위해
이용될 수 있다.
위에 설명된 방법들을 통해 무선 통신 시스템을 둘러싸는 환경을 추정하는 것은, 위치결정 정확도를 개선하기 위해서도 이용될 수 있다. 예를 들어, 위치 정보의 하나 이상의 신뢰가능한 소스의 지식은, (검출, 추적 및/또는 특징화를 통해 결정된) 위치 정보의 신뢰가능하지 않은 소스에 대한 그것들의 상대적인 위치와 결합되어, 신뢰가능하지 않은 소스를 검출하고, 추적하고, 정정하기 위해 이용될 수 있다.
무선 통신 시스템을 둘러싸는 환경을 추정함으로써 획득되는 정보는 또한 잘못된 맵 정보를 검출하고/거나 정정하기 위해, 또는 기존 맵 정보를 증강하기 위해 이용될 수 있다. 또한, 이러한 맵 변경들은 맵 데이터를 검토하고 업데이트들을 배포할 책임이 있는 중앙의 바디에 제공될 수 있다.
환경 추정기는 입력들이 입수가능해질 때 온라인으로 실행되거나, 오프라인 모드로 실행되어, 그것의 실행 전에 수집되었던 입력 데이터를 사후 처리할 수 있다.
본 명세서에 개시되고 정의된 발명은 명세서 또는 도면에 언급되거나 그로부터 명백한 개별 특징들 중 둘 이상의 대안적인 조합들 전부로 확장된다. 이러한 상이한 조합들 전부는 본 발명의 다양한 대안적인 양태들을 구성한다.
또한, 본 명세서에서 이용되는 "포함한다(comprises)"라는 용어 및 그것의 문법적 변형은 "포함한다(includes)"라는 용어와 등가이며, 다른 구성요소들 또는 특징들의 존재를 배제하는 것으로서 받아들여져서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.

Claims (54)

  1. 무선 통신 시스템을 둘러싸는 환경을 추정하기 위한 방법으로서,
    상기 환경은 전송된 신호들을 굴절(inflect)시키는 적어도 하나의 인플렉터(inflector)를 포함하고,
    상기 방법은,
    무선 통신 채널을 통해 송신기로부터 수신기로 전송된 입력 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신기, 상기 송신기 및 상기 인플렉터 중 적어도 하나에 관한 시스템 상태 정보를 수신하는 단계; 및
    수신된 입력 신호 및 시스템 상태 정보에 기초하여 상기 인플렉터의 적어도 하나의 속성(property)을 추정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추정은,
    상기 적어도 하나의 인플렉터의 위치;
    상기 적어도 하나의 인플렉터의 속도;
    상기 적어도 하나의 인플렉터의 가속도;
    상기 적어도 하나의 인플렉터의 진로방향(heading);
    상기 적어도 하나의 인플렉터의 속력; 및
    상기 적어도 하나의 인플렉터의 고도(elevation)
    중 적어도 하나를 추정하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 인플렉터의 추정된 속성에 따라 경고를 발행하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 경고는 잠재적인 충돌을 나타내는 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 인플렉터의 추정된 적어도 하나의 속성을, 상기 환경을 기술하는 맵핑된 정보와 비교하는 단계; 및
    상기 비교가 불일치를 나타내는 경우, 잘못된 맵핑된 정보의 표시를 생성하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템 상태 정보는,
    위치;
    속력;
    가속도;
    진로방향;
    속도;
    고도;
    전송 시간;
    수신 시간;
    전송 파워 레벨;
    수신 파워 레벨;
    신호 대 잡음 비(SNR);
    시스템 컴포넌트들의 위치;
    상기 송신기 또는 상기 수신기를 지원하는 호스트의 구조;
    장애물의 존재:
    장애물에 관한 정보;
    온도 및 기상 조건들;
    비(rain) 센서 정보;
    햇빛(sun) 센서 정보;
    차량 앞 유리의 와이퍼의 속도(vehicle windscreen wiper rate);
    오토모티브 CAN(controller-area network) 버스로부터 입수가능한 정보;
    맵 데이터;
    상기 중 임의의 것의 통계적 신뢰도 추정들(statistical confidence estimates)
    중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송신기와 상기 수신기 사이의 통신 채널의 추정을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템 상태 정보를 수신하는 단계는 수신된 입력 신호로부터 상기 송신기에 관한 시스템 상태 정보를 추출하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    수신된 시스템 상태 정보로부터 추가의 시스템 상태 정보를 도출하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 송신기에 관한 추가의 시스템 상태 정보는 상기 수신기에서 도출되는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 송신기에 관한 상기 도출된 입력 시스템 상태 정보는,
    송신기 속력;
    송신기 가속도;
    송신기 진로방향; 및
    송신기 속도
    중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    수신된 입력 신호 및 수신된 시스템 상태 정보 중 적어도 하나로부터 Ω로 표기되는 관측치(observation)를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 관측치는,
    상기 송신기의 위치를 나타내는 포인트 T;
    상기 수신기의 위치를 나타내는 포인트 R;
    상기 송신기를 위한 순간 속도 벡터
    Figure pct00069
    ;
    상기 수신기를 위한 순간 속도 벡터
    Figure pct00070
    ;
    채널 추정 h;
    관측 시간 τ; 및
    상기 수신된 신호
    중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추정에서 이용하기 위해 관측치들을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 관측치들은,
    ○ 시간상 분리되는 복수의 전송된 신호에 대응하는 복수의 수신된 신호 각각;
    ○ 시간상 겹쳐지는 복수의 전송된 신호에 대응하는 복수의 수신된 신호 각각;
    ○ 복수의 송신기의 경우에서, 송신기와 수신 안테나 사이에서 유도되는 복수의 채널 각각;
    ○ 복수의 수신 안테나의 경우에서, 송신 안테나와 수신 안테나 사이에서 유도되는 복수의 채널 각각;
    ○ 복수의 송신 안테나의 경우에서, 송신 안테나와 수신 안테나 사이에서 유도되는 복수의 채널 각각
    의 경우들 중 적어도 하나에 관련된 것인 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    공통 컴포넌트들의 복제를 회피하기 위해, 상기 공통 컴포넌트들을 포함하는 복수의 관측치를 그룹화하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 인플렉터의 상기 적어도 하나의 속성의 장래의 값들에 관한 적어도 하나의 가설(hypothesis)을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추정은 적어도 하나의 상기 인플렉터의 적어도 하나의 속성에 관한 적어도 하나의 제약을 적용하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 추정은,
    Figure pct00071
    이도록 제약되고,
    T는 상기 송신기의 위치를 나타내는 포인트이고;
    R은 상기 수신기의 위치를 나타내는 포인트이고;
    P는 상기 인플렉터의 위치를 나타내는 포인트이고;
    Figure pct00072
    는
    Figure pct00073
    방향의 단위 벡터이고;
    Figure pct00074
    는
    Figure pct00075
    방향의 단위 벡터이고;
    Figure pct00076
    는 포인트 T와 P 사이의 거리이고;
    Figure pct00077
    는 포인트 P와 R 사이의 거리이고;
    Figure pct00078
    는 L2 Norm을 나타내는 것인 방법.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 추정은,
    Figure pct00079
    이도록 제약되고,
    Figure pct00080
    은 포인트 T와 R 사이의 거리이고;
    Figure pct00081
    는 시간 t1에서의 직접 신호 전파 경로와 시간 t2에서의 굴절된 신호 전파 경로로부터의 2개의 시간 영역 채널 탭 간의 탭 지연 차(tap delay difference)이고;
    c는 광속인 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 통신 채널의 추정으로부터 상기 탭 지연 차 매개변수
    Figure pct00082
    를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    시간 영역에서의 상기 통신 채널의 추정에서 직접 경로와 굴절된 경로에 대응하는 탭들 간의 지연 차를 측정함으로써 상기 탭 지연 차 매개변수
    Figure pct00083
    를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  21. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추정은,
    Figure pct00084
    이도록 제약되고,
    Figure pct00085
    는 상기 송신기를 위한 순간 속도 벡터이고;
    Figure pct00086
    은 상기 수신기를 위한 순간 속도 벡터이고;
    Figure pct00087
    는 상기 인플렉터를 위한 순간 속도 벡터이고;
    ω는 굴절된 경로의 주파수 오프셋이고;
    ω0는 전송된 신호의 중심 주파수이고;
    ?는 벡터 내적을 나타내는 것인 방법.
  22. 제21항 및 제7항에 있어서,
    상기 주파수 오프셋 매개변수 ω는 상기 통신 채널의 추정으로부터 결정되는 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 주파수 오프셋 매개변수 ω는, 직접 경로에 대응하는 탭의 위상에 대한 굴절된 경로에 대응하는 탭의 위상의 변화율로서, 시간 영역에서 상기 채널 추정
    Figure pct00088
    로부터 계산되는 방법.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서,
    상기 채널 추정으로부터의 상기 주파수 오프셋 매개변수 ω의 계산은,
    ○ 상기 채널 추정의 지속에 걸쳐서;
    ○ 상기 채널 추정의 소정 섹션에 걸쳐서; 및
    ○ 상기 채널 추정을 통한 구간들에서
    의 경우 중 적어도 하나에 대해 수행되는 방법.
  25. 제16항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추정은,
    Figure pct00089
    ; 및
    Figure pct00090
    이도록 제약되는 방법.
  26. 제16항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제약들은 시간에 대한 하나 이상의 시스템 컴포넌트의 위치에 관한 소정의 가정 하에서 복수의 관측치에 걸쳐 적용되고, 상기 시스템 컴포넌트들은 상기 인플렉터, 상기 송신기, 상기 수신기 및 시스템 상태 정보의 소스 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 추정은 복수의 관측치에 걸쳐서,
    Figure pct00091
    이도록 제약되고,
    괄호 안의 항들은 관측치 인덱스(observation index)를 나타내고;
    Figure pct00092
    는 관측치 i가 취해진 시간이고;
    Figure pct00093
    는 관측치 k가 취해진 시간인 방법.
  28. 제16항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    시간에 대하여 미분함으로써 상기 추정을 위한 추가의 제약들을 도출하는 단계를 포함하는 방법.
  29. 제16항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 제약을 결합하여 방정식들의 시스템을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 추정은 적어도 하나의 입력 관측치를 이용하여 상기 시스템의 해를 구하는 것을 포함하는 방법.
  30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추정은 인플렉터 속성에 대한 가능한 해들(feasible solutions)의 집합을 생성하는 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    추가의 제약들; 및
    추가의 입력 관측치들
    중 적어도 하나를 이용하여 가능한 인플렉터 속성 해들의 집합을 감소시키는 단계를 포함하는 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    추가의 관측치들은:
    ○ 동일한 송신기로부터의 적어도 하나의 추가의 전송된 신호의 수신;
    ○ 대안적인 송신기로부터의 적어도 하나의 추가의 전송된 신호의 수신; 및
    ○ 적어도 하나의 추가의 수신 안테나를 통한 적어도 하나의 추가의 전송된 신호의 수신
    중 적어도 하나에 의해 제공되는 방법.
  33. 제16항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    시간
    Figure pct00094
    에서 인플렉터 위치에 관한 가설
    Figure pct00095
    을 세우고, 시간
    Figure pct00096
    에서 취해진 관측치를 이용하여 이 가설이 상기 제약들 중 하나 이상을 만족시킨다는 것을 테스트하는 단계를 포함하는 방법.
  34. 제16항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제약들로부터 하나 이상의 비용 함수를 도출하는 단계; 및
    적어도 하나의 입력 관측치를 이용하여 하나 이상의 인플렉터 속성에 관한 하나 이상의 가설에 대한 비용을 평가하여, 상기 인플렉터 속성을 추정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 환경의 영역을 양자화함으로써, 인플렉터 위치 가설들로서 이용될 포인트들의 집합을 선택하는 단계를 포함하는 방법.
  36. 제34항 또는 제35항에 있어서,
    상기 추정을 위한 가설들로서 순간 속도들의 집합을 선택하는 단계를 포함하는 방법.
  37. 제34항 또는 제35항에 있어서,
    적어도 하나의 입력 관측치에 걸쳐서 복수의 비용 함수를 결합하는 단계를 포함하는 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 비용 함수들은 상기 관측치들을,
    Figure pct00097

    와 같이 n개의 집합
    Figure pct00098
    으로 나눈 후에, 상기 관측치들에 걸쳐서 결합되고,
    CT는 결합된 총 비용이고;
    i는 관측치 인덱스이고;
    n은 적용된 비용 함수의 수, 및 관측치 집합들의 수이고;
    aij는 관측치 i에 대한 비용 함수 j에 적용된 가중치이고;
    Figure pct00099
    는 입력 집합 내의 모든 관측치들에 걸쳐서 일정한 것으로 가정되는, 하나 이상의 인플렉터 속성에 관한 가설들인 방법.
  39. 제38항에 있어서,
    상이한 시간들에서 발생하는 복수의 입력 관측치에 걸쳐서 하나 이상의 상기 비용 함수를 결합하는 단계를 포함하는 방법.
  40. 제38항 또는 제39항에 있어서,
    상기 결합은 관측치
    Figure pct00100
    및
    Figure pct00101
    에 대하여, 치환
    Figure pct00102

    을 이용하여 수행되고,
    괄호 안의 항들은 관측치 인덱스를 나타내고,
    Figure pct00103
    는 관측 인덱스 i에 대응하는 인플렉터의 위치를 나타내는 포인트에 관한 가설이고,
    Figure pct00104
    는 관측 인덱스 k에 대응하는 인플렉터의 위치를 나타내는 포인트에 관한 가설이고;
    Figure pct00105
    는 관측치 i가 취해진 시간이고,
    Figure pct00106
    는 관측치 k가 취해진 시간인 방법.
  41. 제34항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비용 함수들을 연속으로(serially) 적용하는 단계; 및
    상기 비용 함수들의 연속 적용 사이에서 하나 이상의 인플렉터 속성에 관한 가설 집합의 크기를 감소시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  42. 제34항에 있어서,
    적어도 하나의 비용 함수를 이용하여 가설의 비용을 계산하는 단계; 및
    적어도 하나의 추가의 비용 함수를 적용하기 전에, 적어도 하나의 구성요소(member)를 제거함으로써 가설 집합 크기를 감소시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  43. 제1항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인플렉터의 추정된 속력을 제약하는 단계를 포함하는 방법.
  44. 제43항에 있어서,
    인플렉터 속력에 관한 상기 제약은,
    ○ 소정의 미리 정의된 범위 밖의 속력을 갖는 인플렉터 속성 가설들을 배제시키는 것;
    ○ 속력에 의해 제어되는 소정의 분포에 따라 인플렉터 속성 가설들을 배제시키는 것;
    ○ 소정의 미리 정의된 범위 밖의 속력들에 더 높은 비용을 적용하는 것; 및
    ○ 속력에 의해 제어되는 소정의 분포에 따라 비용을 할당하는 것
    중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  45. 제1항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인플렉터가,
    ○ 반사기;
    ○ 상기 인플렉터의 경로가 차단되지 않는 방향의 진로방향에 있는 것;
    ○ 맵에 의해 정의되는 소정의 제약된 경로 상에 있는 것; 및
    ○ 도로 상에 있는 것
    중 적어도 하나인 것으로 고려함으로써 상기 적어도 하나의 인플렉터 속성을 제약하는 단계를 포함하는 방법.
  46. 제7항에 있어서,
    적어도 하나의 추가의 인플렉터의 존재에 의해 유도되는 상기 통신 채널의 상기 추정의 적어도 하나의 추가의 특징(feature)을 이용하여, 상기 추가의 인플렉터에 대하여 적어도 하나의 상기 인플렉터 속성을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  47. 제46항에 있어서,
    상기 추가의 채널 특징은 상기 시간 영역 채널 추정 내의 시간 영역 탭인 방법.
  48. 제1항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추정된 인플렉터 속성에 기초하여 출력을 생성하는 단계; 및
    상기 출력을 접속된 시스템에의 입력으로서 제공하는 단계
    를 포함하는 방법.
  49. 제48항에 있어서,
    상기 접속된 시스템은,
    ○ 차량 시스템(vehicular system);
    ○ 도로측 시스템(road-side system); 및
    ○ 안전 시스템
    중 적어도 하나인 방법.
  50. 무선 통신 시스템을 둘러싸는 환경을 추정하기 위한 장치로서,
    상기 환경은 전송된 신호들을 굴절시키는 적어도 하나의 인플렉터를 포함하고,
    상기 장치는,
    무선 통신 채널을 통해 송신기로부터 수신기로 전송된 입력 신호를 수신하는 제1 입력부;
    상기 수신기, 상기 송신기 및 상기 인플렉터 중 적어도 하나에 관한 시스템 상태 정보를 수신하기 위한 제2 입력부; 및
    수신된 입력 신호 및 시스템 상태 정보에 기초하여 상기 인플렉터의 적어도 하나의 속성을 추정하기 위한 환경 추정기
    를 포함하는 장치.
  51. 무선 통신 시스템을 둘러싸는 환경을 추정하기 위한 시스템으로서,
    상기 환경은 전송된 신호들을 굴절시키는 적어도 하나의 인플렉터를 포함하고,
    상기 시스템은,
    적어도 하나의 송신기;
    무선 통신 채널을 통해 상기 송신기로부터 전송된 입력 신호를 수신하기 위한 수신기;
    상기 수신기, 상기 적어도 하나의 송신기 및 상기 적어도 하나의 인플렉터 중 적어도 하나에 관한 시스템 상태 정보의 적어도 하나의 소스; 및
    상기 수신된 입력 신호 및 시스템 상태 정보에 기초하여 상기 인플렉터의 적어도 하나의 속성을 추정하기 위해, 상기 시스템 상태 정보의 적어도 하나의 소스 및 상기 수신기와 데이터 통신하는 환경 추정기
    를 포함하는 시스템.
  52. 제51항에 있어서,
    상기 송신기, 상기 수신기 및 상기 인플렉터 중 적어도 하나가 이동하는 시스템.
  53. 제51항 또는 제52항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 송신기 및 수신기는 함께 배치되는(collocated) 시스템.
  54. 무선 통신 시스템을 둘러싸는 환경을 추정하기 위한 방법을 수행하기 위해 프로그램 코드가 실행되는 데이터 처리 장치의 동작을 제어하기 위해, 머신 판독가능한 기록 매체 상에 기록된 머신 판독가능한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 환경은 전송된 신호들을 굴절시키는 적어도 하나의 인플렉터를 포함하고,
    상기 방법은,
    무선 통신 채널을 통해 송신기로부터 수신기로 전송된 입력 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신기, 상기 송신기 및 상기 인플렉터 중 적어도 하나에 관한 시스템 상태 정보를 수신하는 단계; 및
    수신된 입력 신호 및 시스템 상태 정보에 기초하여 상기 인플렉터의 적어도 하나의 속성을 추정하는 단계
    를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
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