KR20120127526A - 조정된 라운드 트립 시간 측정치를 이용한 무선 위치 결정 - Google Patents

조정된 라운드 트립 시간 측정치를 이용한 무선 위치 결정 Download PDF

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Abstract

이동국의 위치를 무선으로 결정하는 일 방법은 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 라운드 트립 시간 (RTT) 을 측정하는 단계, 각각의 무선 액세스 포인트와 연관된 최초 처리 시간과 라운드 트립 시간 지연에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 1 거리를 추정하는 단계, 보충적인 정보에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 2 거리를 추정하는 단계, 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 1 거리 추정치와 제 2 거리 추정치를 결합하는 단계, 및 결합된 거리 추정치들에 기초하여 위치를 계산하는 단계를 포함한다. 다른 방법은 무선 신호 모델에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리를 측정하는 단계, 측정된 거리에 기초하여 이동국의 위치를 계산하는 단계, 이동국의 계산된 위치에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 계산된 거리를 결정하는 단계, 무선 신호 모델을 업데이트하는 단계, 및 무선 신호 모델이 수렴되었는지 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

조정된 라운드 트립 시간 측정치를 이용한 무선 위치 결정{WIRELESS POSITION DETERMINATION USING ADJUSTED ROUND TRIP TIME MEASUREMENTS}
35 U.S.C. 제119조에 의한 우선권 주장
본 특허 출원은 각각 양수인에게 양도되고 전체가 본원에 참고문헌으로써 명시적으로 포함되는 2008년 11월 21일 출원된, 명칭이 "DETERMINATION OF PROCESSING DELAY FOR ACCURATE TWO-WAY RANGING IN A WIRELESS NETWORK"인 가출원 제 61/116,996 호와, 2008년 11월 21일 출원된, 명칭이 "LOCALIZATION VIA SIGNAL STRENGTH"인 가출원 제 61/117,055 호를 우선권으로 주장한다.
공동 계류 중인 특허 출원의 참고
본 특허 출원은 다음의 공동 계류 중인 미국 특허 출원과 관련된다.
양수인에게 양도되고 전체가 본원에 참고문헌으로써 명시적으로 포함되고, Aggarwal 등에 의한, 명칭이 "BEACON SECTORING FOR POSITION DETERMINATION"인 대리인 관리 번호 제 090215호.
양수인에게 양도되고 전체가 본원에 참고문헌으로써 명시적으로 포함되고, Aggarwal 등에 의한, 명칭이 "NETWORK-CENTRIC DETERMINATION OF NODE PROCESSING DELAY"인 대리인 관리 번호 제 090505호.
양수인에게 양도되고 전체가 본원에 참고문헌으로써 명시적으로 포함되고, Aggarwal 등에 의한, 명칭이 "WIRELESS-BASED POSITIONING ADJUSTMENTS USING A MOTION SENSOR"인 대리인 관리 번호 제 090533호.
분야
본 개시의 양태는 통상적으로 무선 통신 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 무선 이동 디바이스와 함께 그리고/또는 무선 이동 디바이스에 의해 사용하기 위한 개선된 위치 결정 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동 통신 네트워크는 이동 디바이스의 움직임 및/또는 위치 측위 감지와 연관된 점점 더 세련된 능력을 제공하는 과정 중에 있다. 예를 들어, 개인 생산성, 협력적 통신, 소셜 네트워킹 및/또는 데이터 획득과 같은 새로운 소프트웨어 애플리케이션이 움직임 및/또는 위치 센서를 이용하여 새로운 피쳐 및 서비스를 소비자에게 제공할 수도 있다. 더욱이, 이동 디바이스가 미국에서 911 전화와 같은 응급 서비스에 전화를 걸 경우, 다양한 관할 구역의 몇몇 규제 요건들은 이동 디바이스의 위치를 보고하는 네트워크 운영자를 요구할 수도 있다.
종래의 디지털 셀룰러 네트워크에서, 다양한 시간 및/또는 위상의 측정 기술에 의해 위치 측위 능력이 제공될 수 있다. 예를 들어, CDMA 네트워크에서, 사용된 일 위치 결정 접근법은 AFLT (Advanced Forward Link Trilateration) 이다. AFLT를 이용하여, 이동 디바이스는 복수의 기지국으로부터 송신된 파일럿 신호들의 위상 측정으로부터 그 위치를 계산할 수도 있다. AFLT에 대한 개선은 하이브리드 위치 측위 기술을 이용함으로써 실현되었으며, 이동국은 SPS (Satellite Positioning System) 수신기를 사용할 수도 있다. SPS 수신기는 기지국에 의해 송신된 신호들로부터 유래된 정보와 무관한 위치 정보를 제공할 수도 있다. 더욱이, 위치 정확도는 종래의 기술을 이용하여 SPS 및 AFLT 시스템들 둘 모두로부터 유래된 측정치들을 결합함으로써 개선될 수 있다.
그러나, SPS 및/또는 셀룰러 기지국에 의해 제공된 신호들에 기초한 종래의 위치 측위 기술들은, 이동 디바이스가 빌딩 내에서 및/또는 도심 환경 내에서 동작 중인 경우 곤란함에 직면할 수도 있다. 이러한 상황에서, 신호 반사 및 굴절, 다중경로, 및/또는 신호 감쇠는 위치 정확도를 상당하게 감소시킬 수 있고, "타임-투-픽스 (time-to-fix)"를 수용할 수 없는 긴 시간의 기간으로 느려지게 할 수 있다. 이러한 단점은 위치 정보를 추론하기 위해 Wi-Fi (예를 들어, IEEE 802.11x 표준) 와 같은 다른 기존의 무선 네트워크로부터 이동 디바이스 익스플로잇 (exploit) 신호를 구비함으로써 극복할 수도 있다. 다른 기존의 무선 네트워크에 사용된 종래의 위치 결정 기술은 이러한 네트워크들 내에서 사용되는 신호로부터 유래된 라운드 트립 시간 (RTT; Round Trip Time) 측정을 이용할 수도 있다.
통상적으로, 위치를 정확하게 결정하기 위한 RTT 측정 기술들을 이용하는 것은 무선 신호가 그 네트워크를 포함한 다양한 네트워크 디바이스를 통해 전파됨에 따라 그 무선 신호에 의해 발생된 시간 지연의 정보를 수반한다. 이러한 지연은, 예를 들어, 다중경로 및/또는 신호 간섭으로 인한 공간적인 변동일 수도 있다. 더욱이, 이러한 처리 지연은 네트워크 디바이스의 형태 및/또는 네트워크 디바이스의 현재의 네트워킹 부하에 기초하여 시간에 따라 변할 수도 있다. 실제로, 종래의 RTT 위치확인 기술을 이용하는 경우, 처리 지연 시간을 추정하는 것은 무선 액세스 포인트에서의 하드웨어적인 변화, 및/또는 동작 환경의 시간 소모적인 사전-배치 핑거프린팅 (pre-deployment fingerprinting) 및/또는 보정을 수반할 수도 있었다.
따라서, 위치 결정을 개선할 수 있는 한편 많은 비용이 드는 네트워크 인프라스트럭처에 대한 변경 및/또는 사전-배치 노력을 회피할 수 있는 무선 신호 특성 (예를 들어, RTT, 신호 강도 등) 을 활용하는 다양한 모델들을 단독으로 또는 조합하여 구현하는 것이 바람직할 수도 있다.
본 발명의 예시적인 실시형태는 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치 및 방법으로 유도된다. 일 실시형태에서, 이 방법은 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 라운드 트립 시간 (RTT) 을 측정하는 단계, 각각의 무선 액세스 포인트와 연관된 최초 처리 시간과 라운드 트립 시간 지연에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 1 거리를 추정하는 단계를 포함할 수도 있다. 이 방법은 또한 보충적인 정보에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 2 거리를 추정하는 단계, 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 1 거리 추정치와 제 2 거리 추정치를 결합하는 단계, 및 결합된 거리 추정치들에 기초하여 이동국의 위치를 계산하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 무선 위치 결정을 위한 장치가 제시된다. 이 장치는 무선 송수신기, 무선 송수신기에 커플링된 프로세서, 프로세서에 커플링된 메모리를 포함할 수도 있다. 메모리는 상기 프로세서로 하여금 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 라운드 트립 시간 (RTT) 을 측정하게 하고, 각각의 무선 액세스 포인트와 연관된 최초 처리 시간과 라운드 트립 시간 지연에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 1 거리를 추정하게 하고, 보충적인 정보에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 2 거리를 추정하게 하고, 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 1 거리 추정치 및 제 2 거리 추정치를 결합하게 하고, 그리고 결합된 거리 추정치들에 기초하여 상기 이동국의 위치를 계산하게 하는 실행가능한 명령들 및 데이터를 저장할 수도 있다.
또 다른 실시형태에서, 복수의 무선 액세스 포인트들에 의해 제공된 신호들을 이용하여 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법이 나타내어진다. 이 방법은 무선 신호 모델에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리를 측정하는 단계와 측정된 거리에 기초하여 이동국의 위치를 계산하는 단계를 포함할 수도 있다. 이 방법은 또한 이동국의 계산된 위치에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 계산된 거리를 결정하는 단계, 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 측정되고 계산된 거리들에 기초하여 무선 신호 모델을 업데이트하는 단계, 및 무선 신호 모델이 수렴되었는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 실시형태에서, 복수의 무선 액세스 포인트들에 의해 제공된 신호들을 이용한 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치가 나타내어진다. 이 장치는 무선 송수신기, 무선 송수신기에 커플링된 프로세서, 및 프로세서에 커플링된 메모리를 포함할 수도 있다. 메모리는 프로세서로 하여금 무선 신호 모델에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리를 측정하게 하고, 측정된 거리에 기초하여 이동국의 위치를 계산하게 하고, 이동국의 계산된 위치에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 계산된 거리를 결정하게 하고, 각각의 무선 액세스 포인트에 대하여 측정되고 계산된 거리들에 기초하여 무선 신호 모델을 업데이트하게 하고, 그리고 무선 신호 모델이 수렴되었는지 여부를 결정하게 하는 실행가능한 명령들 및 데이터를 저장할 수도 있다.
또 다른 실시형태에서, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법은 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 라운드 트립 시간 지연을 측정하는 단계 및 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 최초 처리 시간을 추정하는 단계를 포함할 수도 있다. 이 방법은 또한 측정된 라운드 트립 시간 지연 및 추정된 처리 시간에 기초하여 이동국의 위치를 계산하는 단계, 및 이동국의 계산된 위치에 기초하여 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 추정된 처리 시간을 업데이트하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
또 다른 실시형태에서, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치는 무선 송수신기, 무선 송수신기에 커플링된 프로세서, 및 프로세서에 커플링된 메모리를 포함할 수도 있다. 이 메모리는 프로세서로 하여금 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 라운드 트립 시간 지연을 측정하게 하고, 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 최초 처리 시간을 추정하게 하고, 측정된 라운드 트립 시간 지연 및 추정된 처리 시간에 기초하여 이동국의 위치를 계산하게 하고, 그리고 이동국의 계산된 위치에 기초하여 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 추정된 처리 시간을 업데이트하게 하는 실행가능한 명령들 및 데이터를 저장할 수도 있다.
다양한 실시형태들은 처리 시간의 정보를 요구하지 않고/않거나 이 정보를 비콘, 레인징 패킷들, 및/또는 룩업 테이블들을 이용하여 이동국에 제공할 것을 요구하는 무선 액세스 포인트들을 구비하는 것에서 유익할 수도 있다. 이러한 이점은, 하드웨어 및/또는 프로토콜의 수정을 방지할 수도 있는 것으로서, 무선 액세스 포인트 제조에 관한 부담을 감소시킬 수 있다. 또한, 다양한 실시형태들은 무선 액세스 포인트들의 상이한 제품들에 대한 처리 시간 값들의 중심 데이터데이스를 보존하는 복잡도를 감소시킬 수도 있다.
첨부된 도면은 본 발명의 실시형태의 설명을 돕고자 제시되며 실시형태의 설명을 위해 단독으로 제공되고 이것으로 제한되지 않는다.
도 1은 본 개시의 실시형태와 일치하는 이동국에 대한 예시적인 운영 환경의 다이어그램이다.
도 2는 예시적인 이동국의 다양한 컴포넌트들을 도시하는 블록도이다.
도 3은 복수의 무선 액세스 포인트들로부터 획득된 정보를 이용하여 이동국의 위치를 결정하기 위한 예시적인 기술을 도시하는 블록도이다.
도 4는 무선 프로브 요청 및 응답 동안 발생하는 라운드 트립 시간 (RTT) 내의 예시적인 타이밍을 도시하는 다이어그램이다.
도 5는 이동국과 무선 액세스 포인트 사이의 거리와 수신 신호 강도 표시 (RSSI) 의 예시적인 관계를 도시하는 그래프이다.
도 6은 이동국의 위치 결정을 개선하기 위해서 무선 신호 모델들을 결합하는 예시적인 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 7은 도 6에 도시된 프로세스의 다른 실시형태의 흐름도이고, 측정된 신호 강도 (RSSI) 및 RTT에 기초한 거리들을 결합하여 이동국의 위치확인을 개선할 수도 있다.
도 8은 무선 신호 모델을 적응적으로 개선하기 위한 예시적인 방법을 도시하는 흐름도를 도시한다.
도 9는 RSSI에 기초하여 이동국과 무선 액세스 포인트 간의 거리를 결정하는데 사용되는 예시적인 범위 모델들의 그래프이다.
도 10은 RSSI에 기초한 무선 액세스 포인트와 이동국 간의 거리 추정치를 개선하기 위한 모델이 될 수도 있는 예시적인 실내 환경의 다이어그램이다.
도 11은 위치 결정을 위해 RSSI 및 RTT 레인징 모델들 둘 모두를 이용하는 다른 예시적인 방법을 설명하는 흐름도이며, RTT 모델은 적응형 모델이다.
본 발명의 양태는 본 발명의 구체적인 실시형태로 안내되는 다음의 설명 및 관련 도면에 개시된다. 본 발명의 범위를 벗어남 없이 다른 실시형태들이 고안될 수도 있다. 추가적으로, 본 발명의 잘 알려진 엘리먼트는 본 발명의 관련있는 세부사항을 불명확하게 하지 않게 하기 위해서 상세하게 설명하지 않거나 생략할 것이다.
단어 "예시적인"은 "실시예, 사례 또는 예증으로서 역할을 하는 것"을 의미하는 것으로 본원에 사용된다. "예시적인"으로 본원에 설명된 임의의 실시형태는 다른 실시형태들에 대하여 바람직하거나 유익한 것으로 해석될 필요는 없다. 비슷하게, 용어 "본 발명의 실시형태"는, 본 발명의 모든 실시형태들이 논의되는 동작의 특징, 유익함 또는 모드를 포함할 것을 요구하지 않는다.
본원에 사용된 용어는 단지 특정 실시형태를 설명하기 위한 목적이며 본 발명의 실시형태를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본원에 사용된 바와 같이, 단수형 형태 "a", "an" 및 "the"는 마찬가지로, 그 문맥이 명백하게 다르게 나타내지 않는 다면 복수의 형태를 포함하는 것으로 의도된다. 본원에 사용되는 경우 용어 "구비하다", "구비하는", "포함하다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 특징, 정수, 단계, 동작, 엘리먼트, 컴포넌트의 존재를 구체화할 뿐, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 엘리먼트, 컴포넌트, 및/또는 그 그룹의 존재 또는 추가를 저지 하지 않는다는 것을 이해할 것이다.
또한, 많은 실시형태들이, 예를 들어 컴퓨팅 디바이스의 엘리먼트에 의해 실시되는 후속 동작들에 관하여 설명되었다. 본원에 기재된 다양한 동작들은, 특정 회로 (예를 들어, 주문형 반도체 (ASIC)) 에 의해, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 프로그램 명령들에 의해 또는 둘 모두의 조합에 의해 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 추가적으로, 본원에 기재된 이러한 연속적인 동작들은 전적으로, 실행 시 연관된 프로세서로 하여금 본원에 기재된 기능을 실시하게 하는 대응하는 세트의 컴퓨터 명령들이 내부에 저장되는 컴퓨터 판독가능 저장 매체의 어떤 형태 내에서 구현되는 것으로 고려될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 양태들은 다수의 상이한 형태들로 구현될 수도 있으며, 이들 모두는 청구 범위 내에 있는 것으로 고려된다. 이외에도, 본원에 기재된 실시형태들 각각에 있어서, 임의의 이러한 실시형태들의 대응 형태는, 예를 들어, 설명된 동작을 실시"하도록 구성된 로직"으로서 본원에 설명될 수도 있다.
도 1은 이동국 (108) 에 대한 예시적인 운영 환경 (100) 의 다이어그램이다. 본 발명의 실시형태는, 범위 모델들의 조합을 이용할 수도 있는 이동국 (108) 에 관한 것이고 그리고/또한 위치 결정을 위한 것이다. 다른 실시형태들은 무선 액세스 포인트들에 의해 도입된 처리 지연들에 순응하기 위해 조정되는, 예를 들어, 라운드 트립 시간 측정 (RTT) 을 이용하는 것과 같이, 레인징 모델들을 적응적으로 변경할 수도 있다. 처리 지연은 상이한 액세스 포인트들 간에 변할 수도 있고 또한 시간에 따라 변할 수도 있다. 예를 들어, 수신 신호 강도 표시자 (RSSI) 와 같은 보충적인 정보를 이용함으로써, 기지국은 위치를 결정하고/하거나 반복 기술들을 이용하여 무선 액세스 포인트들에 의해 도입된 처리 지연들의 효과를 보정할 수도 있다.
운영 환경 (100) 은 하나 이상의 상이한 형태의 무선 통신 시스템 및/또는 무선 위치확인 시스템을 포함할 수도 있다. 도 1에 도시된 실시형태에서, 위성 위치확인 시스템 (SPS; 102) 은 이동국 (108) 에 대한 위치 정보의 독립적인 소스로서 사용될 수도 있다. 이동국 (108) 은 SPS 위성으로부터 지리적 위치 정보를 추론하기 위한 신호들을 수신하도록 특수하게 설계된 하나 이상의 전용 SPS 수신기들을 포함할 수도 있다.
운영 환경 (100) 은 또한 무선 음성 및/또는 데이터 통신을 위해 사용될 수도 있고, 이동국 (108) 에 대한 독립적인 위치 정보의 다른 소스로서 사용될 수도 있는 복수의 하나 이상의 형태의 WAN-WAP (Wide Area Network Wireless Access Points;104) 를 포함할 수도 있다. WAN-WAP (104) 는 알려진 위치에서 셀룰러 기지국을 포함할 수도 있는 광역 무선 네트워크 (WWAN) 의 일부일 수도 있고/있거나 예를 들어, WiMAX (예를 들어, 802.16) 와 같은 다른 광역 무선 시스템일 수도 있다. WWAN은 다른 알려진 네트워크 컴포넌트들을 포함할 수도 있으며, 간략함을 위해서 도 1에는 도시하지 않았다. 통상적으로, WWAN 내의 각각의 WAN-WAP (104a-104c) 는 고정 위치들로부터 동작하고 대도시 및/또는 지방에 걸쳐 네트워크 커버리지를 제공할 수도 있다.
운영 환경 (100) 은 LAN-WAP (Local Area Network Wireless Access Points; 106) 를 더 포함할 수도 있고, 무선 음성 및/또는 데이터 통신뿐만 아니라 위치 데이터의 다른 독립적인 소스용으로 사용될 수도 있다. LAN-WAP는, 건물 내에서 동작하고 WWAN 보다 더 좁은 지리적 영역에 걸쳐 통신을 수행할 수도 있는 WLAN (Wireless Local Area Network) 의 일부일 수 있다. 이러한 LAN-WAP (106) 는, 예를 들어, WiFi 네트워크 (802.11x), 셀룰러 피코넷 및/또는 펨토셀, 블루투스 네트워크 등의 일부일 수도 있다.
이동국 (108) 은 SPS 위성 (102), WAN-WAP (104) 및/또는 LAN-WAP (106) 중 임의의 하나 이상의 조합으로부터 위치 정보를 추론할 수도 있다. 상술된 시스템들 각각은 상이한 기술들을 이용하여 이동국 (108) 에 대한 독립적인 위치 추정을 제공할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 이동국은 상이한 형태의 액세스 포인트들 각각으로부터 추론된 솔루션들을 결합하여 위치 데이터의 정확도를 개선할 수도 있다.
SPS (102) 를 이용하여 위치를 추론할 경우, 이동국은, SPS 위성 (102) 에 의해 송신된 복수의 신호들로부터, 종래의 기술들을 이용하여, 위치를 찾아내는 SPS와 함께 이용하기 위해 특수하게 설계된 수신기를 사용할 수도 있다. 본원에 기재된 방법 및 장치는, 엔티티들로 하여금 송신기들로부터 수신된 신호들에 적어도 부분적으로 기초하여 지상의 또는 지상 위의 위치를 결정하게 할 수 있도록 위치된 송신기들의 시스템을 통상적으로 포함하는, 다양한 위성 위치확인 시스템과 함께 사용될 수도 있다. 이러한 송신기는 통상적으로 칩들의 세트 번호의 반복적인 의사 랜덤 잡음 (PN) 코드로 마킹된 신호를 송신하고 지면 기반 제어국, 사용자 장비 및/또는 우주선 상에 위치될 수도 있다. 특정 실시예에서, 이러한 송신기는 지구 궤도 위성체 (SV) 상에 위치될 수도 있다. 예를 들어, 글로벌 포지셔닝 시스템 (GPS), Galileo, Glonass 또는 Compass와 같은 글로벌 네비게이션 위성 시스템 (GNSS) 의 콘스텔레이션 내의 SV는 (예를 들어, GPS에서와 같이 각각의 위성에 대해 상이한 PN 코드들을 이용하거나 Glonass에서와 같이 상이한 주파수들에 대해 동일한 코드를 이용하여) 그 콘스텔레이션 내의 다른 SV에 의해 송신된 PN 코드들과 구별가능한 PN 코드로 마킹된 신호를 송신할 수도 있다. 일정한 양태들에 따르면, 본원에 제시된 기술들은 SPS를 위한 글로벌 시스템 (예를 들어, GNSS) 으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 본원에 제공된 기술은 일본의 QZSS (Quasi-Zenith Stellite System), 인도의 IRNSS (Indian Regional Navigational Satellite System), 중국의 Beidou 등과 같은 다양한 지역 시스템, 및/또는 하나 이상의 글로벌 및/또는 지역 네비게이션 위성 시스템들과 연관되거나 그렇지 않으면 이들과 함께 사용하기 위해 인에이블될 수도 있는 다양한 보강 시스템 (예를 들어, 위상 기반 보강 시스템 (SBAS)) 에 적용될 수도 있거나 이러한 다양한 지역 시스템과 다양한 보강 시스템에서의 사용을 위해 인에이블될 수도 있다. 예로써, SBAS는, 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 and Geo Augmented Navigation system) 등과 같은 차등 정보, 무결성 정보 등을 제공하는 보강 시스템(들)을 포함할 수도 있다. 따라서, 본원에 사용된 바와 같이, SPS는 하나 이상의 글로벌 및/또는 지역 네비게이션 위성 시스템 및/또는 보강 시스템의 임의의 조합을 포함할 수도 있으며, SPS 신호는 SPS, SPS-형, 및/또는 이러한 하나 이상의 SPS와 연관된 다른 신호들을 포함할 수도 있다.
더욱이, 개시된 방법 및 장치는 위성들을 또는 위성들 및 의사위성들의 조합을 이용하는 위치확인 결정 시스템과 함께 사용될 수도 있다. 의사위성은 GPS 시간으로 동기화될 수도 있는 L-대역 (또는 다른 주파수) 캐리어 신호에 관하여 변조된 (GPS 또는 CDMA 셀룰러 신호와 비슷한) PN 코드 또는 다른 레인징 코드를 브로드캐스트하는 지면 기반 송신기들이다. 각각의 이러한 송신기는 고유의 PN 코드를 할당받아 원격 수신기에 의해 식별될 수도 있다. 의사위성들은, 궤도 위성으로부터의 GPS 신호들이 터널, 광산, 빌딩, 도심지 협곡 또는 다른 둘러싸인 지역과 같이 이용가능하지 않을 수도 있는 상황에서 유용하다. 의사 위성의 다른 구현은 무선 비콘 (radio-beacons) 으로 알려진다. 본원에 사용된 것으로 용어 "위성"은 위성들, 위성들의 등가물 및 다른 가능한 것들을 포함하는 것으로 의도된다. 본원에 사용된 것으로서 용어 "SPS 신호들"은 위성들 또는 위성들의 등가물로부터의 SPS-형 신호들을 포함하는 것으로 의도된다.
WWAN으로부터 위치를 추론하는 경우, 각각의 WAN-WAP (104a-104c) 는 디지털 셀룰러 네트워크 내의 기지국의 형태를 취할 수도 있고, 이동국 (108) 은 위치를 유도하기 위해 기지국 신호를 활용할 수 있는 셀룰러 송수신기 및 프로세서를 포함할 수도 있다. 디지털 셀룰러 네트워크는 도 1에 도시된 추가적인 기지국 또는 다른 리소스들을 포함할 수도 있다. WAN-WAP (104) 는 실제로 이동식일 수도 있고 또는 이전될 수 있는 것일 수도 있지만, 설명을 위해서, 이들이 본질적으로 고정 위치에 배열되는 것으로 가정할 것이다.
이동국 (108) 은, 예를 들어, AFLT (Advance Forward Link Trilateration) 과 같은 알려진 도착 시간 (Time-Of-Arrival) 기술들을 이용하여 위치 결정을 실시할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 각각의 WAN-WAP (104a-104c) 는 WiMax 무선 네트워킹 기지국의 형태를 취할 수도 있다. 각각의 경우, 이동국 (108) 은 WAN-WAP (104) 에 의해 제공된 신호들로부터의 도착 시간 (TOA) 기술들을 이용하여 그 위치를 결정할 수도 있다. 이동국 (108) 은 아래에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이 독립형 모드, 또는 TOA 기술들을 이용한 위치확인 서버 (110) 및 네트워크 (112) 의 도움을 이용한 것 중 어느 하나로 위치를 결정할 수도 있다. 본 개시의 실시형태는, 이동국 (108) 으로 하여금 상이한 형태들인 WAN-WAP (104) 를 이용하여 위치 정보를 결정하게 하는 것을 포함한다는 것을 주목한다. 예를 들어, 어떤 WAN-WAP (104) 는 셀룰러 기지국일 수도 있고, 다른 WAN-WAP (104) 는 WiMax 기지국일 수도 있다. 이러한 운영 환경에서, 이동국 (108) 은 각각 상이한 형태의 WAN-WAP로부터의 신호들을 활용하고, 또한 유도된 위치 솔루션을 결합하여 정확도를 개선할 수도 있다.
WLAN을 이용하여 위치를 추론하는 경우, 이동국 (108) 은 위치확인 서버 (110) 및 네트워크 (112) 의 도움과 함께 도착 시간 기술들을 이용할 수도 있다. 위치확인 서버 (110) 는 네트워크 (112) 를 통해 이동국으로 통신할 수도 있다. 네트워크 (112) 는 LAN-WAP (106) 를 포함하는 유선 및 무선 네트워크들의 결합을 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 각각의 LAN-WAP (106a-106e) 는, 예를 들어, 본질적으로 고정 위치에 세팅되지 않고 위치를 변경할 수 있는 WiFi 무선 액세스 포인트일 수도 있다. 각각의 LAN-WAP (106a-106e) 의 위치가 공통 좌표 시스템 내의 위치확인 서버 (110) 에 저장될 수도 있다. 일 실시형태에서, 이동국 (108) 의 위치는, 그 이동국 (108) 으로 하여금 각각의 LAN-WAP (106a-106e) 로부터 신호들을 수신하게 함으로써 결정될 수도 있다. 각각의 신호는, (예를 들어, MAC 어드레스와 같은) 수신된 신호 내에 포함될 수도 있는 몇몇 형태의 식별 정보에 기초하여 발신 LAN-WAP와 연관될 수도 있다. 이후, 이동국 (108) 은 수신된 신호들 각각과 연관된 시간 지연을 유도할 수도 있다. 이후, 이동국 (108) 은 LAN-WAP들 각각의 식별 정보 및 시간 지연을 포함할 수 있는 메시지를 형성하고, 이 메시지를 네트워크 (112) 를 통해 위치확인 서버 (110) 로 송신할 수도 있다. 수신된 메시지에 기초하여, 이후 위치확인 서버는 관련있는 LAN-WAP (106) 의 저장된 위치를 이용하여 이동국 (108) 의 위치를 결정할 수도 있다. 위치확인 서버 (110) 는 위치 구성 정보 (Location Configuration Information; LCI) 메시지를 생성하고 로컬 좌표 시스템 내의 이동국의 위치에 대한 포인터를 포함하는 기지국에 제공할 수도 있다. LCI 메시지는 또한 이동국 (108) 의 위치와 관련하여 관심있는 다른 포인트들을 포함할 수도 있다. 이동국 (108) 의 위치를 계산할 경우, 위치확인 서버는 무선 네트워크 내의 엘리먼트들에 의해 도입될 수 있는 상이한 지연들을 고려할 수도 있다.
본원에 기재된 위치 결정 기술은, WWAN (wireless wide area network), WLAN (wireless local area network), WPAN (wireless personal area network) 등과 같은 다양한 무선 통신 네트워크용으로 사용될 수도 있다. 용어 "네트워크" 및 "시스템"은 종종 상호교환가능하게 사용된다. WWAN은 코드 분할 다중 액세스 (CDMA) 네트워크, 시분할 다중 액세스 (TDMA) 네트워크, 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA) 네트워크, 직교주파수 분할 다중 액세스 (OFDMA) 네트워크, 단일 반송파 주파수 분할 다중 액세스 (SC-FDMA) 네트워크, 단일 반송파 주파수 분할 다중 액세스 (SC-FDMA) 네트워크, WiMax (IEEE 802.16) 등일 수도 있다. CDMA 네트워크는 cdma2000, 광대역-CDMA (W-CDMA) 등과 같은 하나 이상의 무선 액세스 테크놀러지들 (RAT) 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 일부 다른 RAT를 구현할 수도 있다. GSM 및 W-CDMA는 "3세대 파트너쉽 프로젝트 "(3GPP)로 명명된 콘소시움으로부터의 문헌에 기재된다. Cdma2000은 "3세대 파트너쉽 프로젝트 2"(3GPP2)로 명명된 콘소시움으로부터의 문헌에 기재된다. 3GPP 및 3GPP2 문헌은 공중이 이용가능하다. WLAN은 IEEE 802.11x 네트워크일 수도 있고, WPAN은 블루투스 네트워크, IEEE 802.15x 또는 기타 다른 형태의 네트워크일 수도 있다. 이 기술들은 WWAN, WLAN 및/또는 WPAN의 임의의 조합과 결합하여 구현될 수도 있다.
도 2는 예시적인 이동국 (200) 의 다양한 컴포넌트들을 도시하는 블록도이다. 간략함을 위해서, 도 2의 박스 다이어그램에 도시된 다양한 특징 및 기능은 공통 버스를 이용하여 함께 접속되며, 이는 이러한 다양한 특징 및 기능이 동작가능하게 함께 연결된다는 것을 나타내도록 의도된다. 당업자는, 실제 휴대용 무선 디바이스를 동작가능하게 연결하고 구성하기 위해서 다른 접속, 메커니즘, 특징, 기능 등이 제공되고 적응될 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 또한, 도 2의 실시예에 설명된 하나 이상의 특징 또는 기능이 더 세분되거나 도 2에 도시된 2 이상의 특징들 또는 기능들이 결합될 수도 있다는 것도 인식한다.
이동국은, 하나 이상의 안테나 (202) 에 접속될 수도 있는 하나 이상의 광역 네트워크 송수신기(들)(204) 을 포함할 수도 있다. 광역 네트워크 송수신기 (204) 는 네트워크 내의 다른 무선 디바이스들과 직접적으로, WAN-WAP (104) 로 통신하고/하거나 WAN-WAP (104) 로/로부터 신호들을 검출하기 위한 적절한 디바이스, 하드웨어, 및/또는 소프트웨어를 포함한다. 일 양태에서, 광역 네트워크 송수신기 (204) 는 무선 기지국의 CDMA 네트워크와 통신하는데 적합한 CDMA 통신 시스템을 포함할 수도 있다; 그러나 다른 양태에서, 무선 통신 시스템은, 예를 들어, TDMA 또는 GSM과 같은 셀룰러 전화 네트워크의 다른 형태를 포함할 수도 있다. 추가적으로, 임의의 다른 형태의 무선 네트워킹 기술들, 예를 들어, WiMAX (802.16) 등이 사용될 수도 있다. 이동국은 또한 하나 이상의 안테나 (202) 와 연결될 수도 있는 하나 이상의 근거리 네트워크 송수신기 (206) 를 포함할 수도 있다. 근거리 네트워크 송수신기 (206) 는 네트워크 내의 다른 무선 디바이스들과 직접적으로, LAN-WAP (106) 로 통신하고 LAN-WAP (106) 로/로부터 신호들을 검출하기 위한 적절한 디바이스, 하드웨어, 및/또는 소프트웨어를 포함한다. 일 양태에서, 근거리 네트워크 송수신기 (206) 는 하나 이상의 무선 액세스 포인트들과 통신하는데 적합한 WiFi (802.11x) 통신 시스템을 포함할 수도 있다; 그러나 다른 양태에서, 근거리 네트워크 송수신기 (206) 는 다른 형태의 근거리 네트워크, 사설 네트워크 (예를 들어, 블루투스) 를 포함한다. 추가적으로, 임의의 다른 형태의 무선 네트워킹 기술들, 예를 들어, Ultra Wide Band, ZigBee, 무선 USB 등이 사용될 수도 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 약어 "무선 액세스 포인트"(WAP) 는 LAN-WAP (106) 및/또는 WAN-WAP (104) 를 지칭하기 위해 사용될 수도 있다. 구체적으로, 아래에 나타낸 설명에서, 용어 "WAP"가 사용되는 경우, 실시형태는 복수의 LAN-WAP (106), 복수의 WAN-WAP (104) 또는 이 두 가지의 임의의 조합으로부터의 신호들을 활용할 수 있는 이동국 (200) 을 포함할 수도 있다는 것을 이해한다. 이동국 (200) 에 의해 사용되는 WAP의 구체적인 형태는 운영 환경에 의존할 수도 있다. 더욱이, 이동국 (200) 은 정확한 위치 솔루션에 도달하기 위해서 다양한 형태의 WAP들 사이에서 동적으로 선택할 수도 있다.
SPS 수신기 (208) 는 또한 이동국 (200) 에 포함될 수도 있다. SPS 수신기 (208) 는 위성 신호들을 수신하기 위해 하나 이상의 안테나들 (202) 에 접속될 수도 있다. SPS 수신기 (208) 는 SPS 신호들을 수신하고 처리하기 위해 임의의 적절한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수도 있다. SPS 수신기 (208) 는 다른 시스템들로부터 적절한 동작 및 정보를 요청하고, 임의의 적절한 SPS 알고리즘에 의해 획득된 측정치들을 이용하여 이동국 (200) 의 위치를 결정하는데 필요한 계산을 실시한다.
모션 센서 (212) 는, 광역 네트워크 송수신기 (204), 근거리 네트워크 송수신기 (206) 및 SPS 수신기 (208) 에 의해 수신된 신호들로부터 유도된 모션 데이터와 무관한 상대적인 움직임 및/또는 방향 정보를 제공하기 위한 프로세서 (210) 에 커플링될 수도 있다. 예로서, 모션 센서 (212) 는 가속도계 (예를 들어, MEMS 디바이스), 자이로스코프, 지오마그네틱 센서 (예를 들어, 콤파스(compass)), 고도계 (예를 들어, 기압 고도계) 및/또는 임의의 다른 형태의 움직임 검출 센서를 이용할 수도 있지만, 이것으로 제한되지 않는다. 더욱이, 모션 센서 (212) 는 복수의 상이한 형태의 디바이스들을 포함하고 그 출력들을 결합하여 움직임 정보를 제공할 수도 있다.
프로세서 (210) 는 광역 네트워크 송수신기 (204), 근거리 네트워크 송수신기 (206), SPS 수신기 (208) 및 모션 센서 (212) 에 접속될 수도 있다. 이 프로세서는 처리 기능과 다른 계산 및 제어 기능을 제공하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 마이크로컨트롤러들, 및/또는 디지털 신호 프로세서들을 포함할 수도 있다. 프로세서 (210) 는 또한 이동국 내에서 프로그래밍된 기능을 실행하기 위한 데이터 및 소프트웨어 명령들을 저장하기 위한 메모리 (214) 를 포함할 수도 있다. 메모리 (214) 는 (예를 들어, 동일한 IC 패키지 내의) 기판에 탑재된 프로세서 (210) 일 수도 있고/있거나 이 메모리는 프로세서에 대하여 외부 메모리이어서 데이터 버스를 통해 기능적으로 커플링될 수도 있다. 본 개시의 양태와 연관된 소프트웨어 기능성의 세부사항을 아래에 더욱 상세하게 논의할 것이다.
다수의 소프트웨어 모듈 및 데이터 테이블들은 통신 및 위치 결정 기능 둘 모두를 관리하기 위해서 메모리 (214) 내에 상주할 수도 있고 프로세서 (210) 에 의해 사용될 수도 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 메모리 (214) 는 위치확인 모듈 (216), 애플리케이션 모듈 (218), 수신 신호 강도 표시자 (RSSI) 모듈 (220), 및 라운드 트립 시간 (RTT) 모듈 (222) 을 포함하거나 그렇지 않으면 이 모듈들을 수신할 수도 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 메모리 콘텐츠의 구성은 단지 예시일 뿐이고, 모듈들 및/또는 데이터 구조들의 이러한 기능은 이동국 (200) 의 구현에 따라서 상이한 방법으로 결합, 분리, 및/또는 구조화될 수도 있다는 것을 이해한다.
애플리케이션 모듈 (218) 은, 위치확인 모듈 (216) 로부터 위치 정보를 요청하는, 이동 디바이스 (200) 의 프로세서 (210) 상에서 실행되는 프로세스일 수도 있다. 애플리케이션들은 통상적으로 소프트웨어 아키텍처들의 상부 계층에서 실행되고, 실내 내비게이션 (Indoor Navigation), 버디 로케이터 (Buddy Locator), 쇼핑 및 쿠폰 (Shopping 및 Coupons), 에셋 트랙킹 (Asset Tracking) 및 로케이션 어웨어 서비스 디스커버리 (location Aware Service Discovery) 를 포함할 수도 있다. 위치확인 모듈 (216) 은 복수의 WAP와 교환된 신호들로부터 측정된 RTT로부터 유도된 정보를 이용하여 이동국 (200) 의 위치를 유도할 수도 있다. RTT 기술들을 이용하여 위치를 정확하게 결정하기 위해서, 각각의 WAP에 의해 도입된 처리 시간 지연의 합리적인 추정들은 측정된 RTT를 보정/조정하는데 사용될 수도 있다. 측정된 RTT는 라운드 트립 시간 (RTT) 정보를 유도하기 위해서 이동국 (200) 과 WAP 사이에서 교환된 신호들의 타이밍을 측정할 수 있는 RTT 모듈 (222) 에 의해 결정될 수도 있다.
일단 측정되면, 이동 디바이스 (200) 의 위치 결정을 돕기 위해서 RTT 값이 위치확인 모듈 (216) 로 전달될 수도 있다. 위치확인 모듈 (216) 은 WAP의 처리 시간을 추정하기 위한 보충적인 정보를 이용할 수도 있다. 일 실시형태에서, WAP에 의해 송신된 신호들의 진폭 값들은 이 정보를 제공하는데 사용될 수도 있다. 이러한 진폭값들은 RSSI 모듈 (220) 에 의해 결정된 RSSI 측정치의 형태로 결정될 수도 있다. RSSI 모듈 (220) 은 신호들에 관한 통계적 정보 및 진폭을 위치 모듈 (216) 에 제공할 수도 있다. 이후, 위치 모듈은 RTT 측정치를 보정하기 위한 처리 시간을 추정하고 위치를 정확하게 결정할 수도 있다. 이후, 이 위치는 상술된 요청에 응답하여 애플리케이션 모듈 (218) 에 출력될 수도 있다. 이외에도, 위치확인 모듈 (216) 은 동작 파라미터들의 교환을 위해 파라미터 데이터베이스 (224) 를 이용할 수도 있다. 이러한 파라미터들은 각각의 WAP에 대하여 결정된 처리 시간들, 공통 좌표 프레임 내의 WAP 위치들, 네트워크와 연관된 다양한 파라미터들, 최초 처리 시간 추정치들, 이전에 결정된 처리 시간 추정치들 등을 포함할 수도 있다. 이러한 파라미터들의 세부사항은 아래의 이후의 섹션들에 제공될 것이다.
다른 실시형태들에서, 보충적인 정보는 다른 소스들로부터 결정될 수도 있는 모션 데이터 및/또는 보조 위치를 선택적으로 포함할 수도 있다. 보조 위치 데이터는 불완전하거나 잡음이 있지만, WAP의 처리 시간을 추정하기 위해서 독립적인 정보의 다른 소스로서 유용할 수도 있다. 점선을 이용하여 도 2에 도시된 바와 같이, 이동 디바이스 (200) 는 아래에 설명된 바와 같이 다른 소스들에서 수신된 정보로부터 유도될 수도 있는 메모리 내의 보조적인 위치/모션 데이터 (226) 를 선택적으로 저장할 수도 있다. 더욱이, 다른 실시형태들에서, 보충적인 정보는 블루투스 신호, 비콘, RFID 태그, 및/또는 (예를 들어, 디지털 맵과 상호작용하는 사용자에 의해 지리적인 맵의 디지털 표현으로부터 좌표들을 수신하는) 맵으로부터 유도된 정보를 포함할 수도 있지만, 이것으로 제한되지 않는다.
일 실시형태에서, 보조 위치/모션 데이터 (226) 의 전부 또는 일부는 모션 센서 (212) 및/또는 SPS 수신기 (208) 에 의해 공급된 정보로부터 유도될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 보조 위치/모션 데이터 (226) 는 논-RTT 기술들 (예를 들어, CDMA 네트워크 내의 AFLT) 을 이용하여 추가적인 네트워크들을 통해 결정될 수도 있다. 특정 구현들에서, 보조 위치/모션 데이터 (226) 의 전부 또는 일부는 또한 프로세서 (210) 에 의한 추가적인 처리 없이 모션 센서 (212) 및/또는 SPS 수신기 (208) 에 의해 제공될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 보조 위치/모션 데이터 (226) 는 모션 센서 (212) 및/또는 SPS 수신기 (208) 에 의해 처리 유닛 (210) 에 직접 제공될 수도 있다. 위치/모션 데이터 (226) 는 또한 방향 및 속도를 제공할 수도 있는 속도 데이터 및/또는 가속도 데이터를 포함할 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 위치/모션 데이터 (226) 는 또한 움직임의 방향만 제공할 수도 있는 방향성 데이터를 더 포함할 수도 있다.
도 2에 도시된 모듈들은 메모리 (214) 에 포함되는 것으로 실시예에 설명되었지만, 특정 구현에서, 이러한 절차들은 다른 또는 추가적인 메커니즘들을 이용하여 제공되거나 동작가능하게 배열될 수도 있다는 것을 인식한다. 예를 들어, 위치확인 모듈 (216) 및/또는 애플리케이션 모듈 (218) 의 전부 또는 일부가 펌웨어에 제공될 수도 있다. 추가적으로, 본 실시예에서 위치확인 모듈 (216) 및 애플리케이션 모듈 (218) 이 별개의 특징부들인 것으로 도시되었지만, 예를 들어, 이러한 절차들은 하나의 절차로 결합되거나 어쩌면 다른 절차들과 함께 결합될 수도 있고, 또는 복수의 하위 절차들로 더 분할될 수도 있다.
프로세서 (210) 는 적어도 본원에 제공된 기술들을 실시하는데 적합한 임의의 형태의 로직을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서 (210) 는 메모리 (214) 내의 명령들에 기초하여 동작가능하게 구성가능하여, 이동 디바이스의 다른 부분들에서 사용하기 위한 모션 데이터를 활용하는 하나 이상의 루틴들을 선택적으로 개시할 수도 있다.
이동국 (200) 은 사용자로 하여금 이동국 (200) 과 상호작용하게 하는 마이크/스피커 (252), 키패드 (254) 및 디스플레이 (256) 와 같은 임의의 적절한 인터페이스 시스템을 제공하는 사용자 인터페이스 (250) 를 포함할 수도 있다. 마이크/스피커 (252) 는 광역 네트워크 송수신기 (204) 및/또는 근거리 네트워크 송수신기 (206) 를 이용하여 음성 통신 서비스를 제공한다. 키패드 (254) 는 사용자 입력을 위한 임의의 적절한 버튼들을 포함한다. 디스플레이 (256) 는, 예를 들어, 후면발광 LCD 디스플레이와 같은 임의의 적절한 디스플레이를 포함하고, 추가적인 사용자 입력 모드들을 위한 터치 스크린 디스플레이를 더 포함할 수도 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 이동국 (108) 은 하나 이상의 무선 통신 디바이스 또는 네트워크로부터 송신된 무선 신호들을 획득하고 무선 신호들을 하나 이상의 무선 통신 디바이스 또는 네트워크로 송신하기 위해 구성가능한 임의의 휴대용 또는 이동식 디바이스 또는 머신일 수도 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이동 디바이스는 대표적인 이러한 휴대용 무선 디바이스이다. 따라서, 예를 들어, 이동 디바이스 (108) 는 무선 디바이스, 셀룰러 전화 디바이스, 컴퓨팅 디바이스, 개인 통신 시스템 (PCS) 디바이스 또는 다른 유사한 이동식 무선 통신 장착 디바이스, 기기, 또는 머신을 포함할 수도 있다지만, 이것으로 제한되지 않는다. 용어 "이동국"은 또한 - 위성 신호 수신, 보조 데이터 수신, 및/또는 위치 관련 처리가 디바이스에서 또는 PND에서 발생하는지 여부와 관계없이 - 단거리 무선, 적외선, 유선 연결, 또는 다른 연결에 의해 개인 내비게이션 디바이스 (PND) 와 통신하는 디바이스들을 포함하도록 의도된다. 또한, "이동국"은, 위성 신호 수신, 보조 데이터 수신, 및/또는 위치 관련 처리가 디바이스에서, 서버에서 또는 네트워크와 연관된 다른 디바이스에서 발생하는지 여부와 관계없이, 인터넷, WiFI, 또는 다른 네트워크와 같은 서버와 통신할 수 있는 무선 통신 디바이스, 컴퓨터, 랩톱 등을 비롯한 모든 디바이스들을 포함하도록 의도된다. 또한, 상기의 어떤 사용 가능한 조합을 "이동국"으로 여긴다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "무선 디바이스"는 네트워크를 통해 정보를 송신하고 또한 위치 결정 및/또는 네비게이션 기능을 구비할 수도 있는 임의의 형태의 무선 통신 디바이스를 지칭할 수도 있다. 무선 디바이스는 임의의 셀룰러 이동 단말기, 개인 통신 시스템 (PCS) 디바이스, 개인 내비게이션 디바이스, 랩톱, 개인 디지털 보조기, 또는 네트워크 및/또는 SPS 신호들을 수신 및 처리할 수 있는 임의의 다른 적절한 이동 디바이스일 수도 있다.
Ⅰ. 무선 위치 결정을 위한 모델들
이동국 (108) 의 위치를 결정하기 위한 예시적인 기술을 설명하기 위한 단순화된 환경이 도 3에 도시된다. 이동국 (108) 은 RF 신호들 (예를 들어, 2.4 GHz) 과 이 RF 신호들의 변조 및 정보 패킷들의 교환을 위한 표준화된 프로토콜 (예를 들어, IEEE 802.11) 을 이용하여 복수의 WAP (311) 와 무선으로 통신할 수도 있다. 교환된 신호들로부터 상이한 형태의 정보를 얻어내고, 네트워크의 레이아웃 (즉, 네트워크의 기하하적 구조) 을 이용함으로써, 이동국 (108) 은 소정의 기준 좌표 시스템에서 그 위치를 결정할 수도 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이동국은 2차원 좌표 시스템을 이용하여 그 위치 (x, y) 를 지정할 수도 있다; 그러나, 본원에 개시된 실시형태들이 이렇게 제한되지 않으며, 또한, 추가적인 차원을 원한다면, 3차원 좌표 시스템을 이용하여 위치들을 결정하도록 적용할 수도 있다. 추가적으로, 3개의 WAPS (311a-311c) 를 도 3에 도시하였지만, 실시형태들은 추가적인 WAP를 이용하고 상이한 잡음 효과에 의해 도입된 다양한 에러들의 평균을 낼 수 있는 중복 결정 (over-determined) 시스템에 적용가능한 기술들을 이용하여 위치를 풀어내어, 결정된 위치의 정확도를 개선한다. 그 위치 (x, y) 를 결정하기 위해서, 이동국 (108) 은 먼저 네트워크의 기하학적 구조를 결정하도록 요구할 수도 있다. 네트워크의 기하학적 구조는 기준 좌표 시스템 ((xk,yk), k=1, 2, 3) 내에서 WAPS (311) 각각의 위치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비콘 신호들의 정보를 제공하는 것, 외부 네트워크 밖의 전용 서버를 이용하여 정보를 제공하는 것, 균일한 리소스 식별자들을 이용하여 정보를 제공하는 것 등과 같은 임의의 방식으로 네트워크의 기하학적 구조가 이동국 (108) 에 제공될 수도 있다.
이후, 이동국은 WAP (311) 각각에 대한 거리 (dk, k=1, 2, 3) 를 결정할 수도 있다. 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 이동국 (108) 과 WAP (311) 사이에서 교환된 RF 신호들의 상이한 특징들을 활용함으로써 이러한 거리 (dk) 를 추정하기 위한 다수의 상이한 접근들이 존재한다. 아래에 논의되는 바와 같이, 이러한 특징은 신호들의 라운드 트립 전파 시간 및/또는 신호들의 강도 (RSSI) 를 포함할 수도 있다.
다른 실시형태들에서, 거리 (dk) 는 WAP와 연관되지 않은 정보의 다른 소스들을 이용하여 부분적으로 결정되거나 리파인될 수도 있다. 예를 들어, GPS와 같은 다른 위치확인 시스템은 dk의 대략적인 추정을 제공하는데 사용될 수도 있다. (GPS는 지속적으로 정확한 dk 추정치를 제공할 것으로 기대되는 운영 환경 (실내, 대도시 등) 에서 불충분한 신호를 갖기 쉽다는 것을 주목한다. 그러나 GPS 신호는 위치 결정 프로세스에서 보조할 다른 정보와 결합될 수도 있다.) 다른 관련 위치확인 디바이스가, 상대적인 위치 및/또는 방향 (예를 들어, 온-보드 가속도계) 의 대략적인 추정치를 제공하는 근거로서 사용될 수 있는 이동국 (108) 에 상주할 수도 있다.
일단 각각의 거리가 결정되면, 이동국은, 예를 들어, 삼변 측량과 같은 다양한 알려진 기하학적인 기술들을 이용함으로써 그 위치 (x, y) 를 풀 수 있다. 도 3으로부터, 이동국 (108) 의 위치는 점선으로 도시된 원의 교차 지점에 있는 것이 이상적이라는 것을 알 수 있다. 각각의 원은 직경 dk와 중심 (xk, yk)(k=1, 2, 3) 로 정의된다. 사실상, 이러한 원들의 교차 지점은 네트워킹 시스템의 잡음 및 다른 에러들로 인해 하나의 포인트에 놓이지 않을 수도 있다.
아래의 섹션 1과 2는 다음의 무선 신호 모델들 : 1) 거리 및 무선 신호 라운드 트립 시간에 관한 예시적인 모델들, 및 2) 거리 및 무선 신호 강도에 관한 예시적인 모델들을 더욱 상세하게 논의할 것이다. 거리 대 상이한 신호 파라미터들에 대한 예시적인 모델들 둘 모두에 있어서, 두 개의 예시적인 실시형태들은 "레인징" 모델들로서 지칭될 수도 있다. 본 발명의 다양한 실시형태들은 이러한 레인징 모델들로 제한되지 않고 다른 무선 신호 모델들이 사용될 수도 있다는 것을 이해한다.
1. 라운드 트립 시간 ( RTT ) 레인징 모델을 이용한 거리의 결정
이동국 (108) 과 각각의 WAP (311) 사이의 거리 결정은 RF 신호들의 시간 정보를 활용하는 것을 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 이동국 (108) 과 WAP (311) 사이에서 교환된 신호들의 라운드 트립 시간 (RTT) 의 결정이 실시되고 거리 (dk) 로 변환될 수 있다. RTT 기술은 데이터 패킷을 송신하는 것과 응답을 수신하는 것 간의 시간을 측정할 수 있다. 이러한 방법은 어떤 처리 지연을 제거하기 위한 보정을 이용한다. 어떤 환경에서, 이동국 및 무선 액세스 포인트들에 대한 처리 지연들이 동일하다고 가정할 수도 있다. 그러나, 이러한 가정은 실제로 참이 아닐 수도 있다.
도 4는 무선 프로브 요청 및 응답 동안 발생하는 라운드 트립 시간 (RTT) 내의 예시적인 타이밍들을 도시하는 다이어그램이다. 일 실시형태에서, 응답은 확인응답 패킷 (ACK) 의 형태를 취할 수도 있다; 그러나, 임의의 형태의 응답 패킷이 본 발명의 다양한 실시형태들과 일치할 수 있다. 예를 들어, RTS (request to send) 송신 패킷 및/또는 CTS (clear to send) 응답 패킷이 적절할 수도 있다.
도 4의 이동국 (MS) 타임라인 상에 도시된 바와 같이, 주어진 WAP (311k) 에 대한 RTT를 측정하기 위해서, 이동국 (108) 이 지시된 프로브 요청을 WAP (311k) 에 송신한 후, 프로브 요청 패킷이 송신되던 프로브 요청 시간 (tTX Packet) 을 기록한다. 이동국 (108) 으로부터 WAP (311k) 로의 전파 시간 (tp) 이후, WAP는 패킷을 수신할 것이다. WAP (311k) 는 지시된 프로브 요청을 처리한 후 도 4의 WAP 타임라인 상에 도시된 바와 같이 어떤 처리 시간 △ 이후에 이동국 (108) 으로 다시 ACK (확인응답) 를 송신할 수도 있다. 제 2 전파 시간 (tp) 이후, 이동국 (108) 은 MS 타임라인 상에 도시된 바와 같이 ACK 패킷이 수신되었던 시간 (tRX ACK) 을 기록할 수도 있다. 이후, 이동국은 RTT를 시간차 (tRX ACK - tTX Packet) 와 같이 결정할 수도 있다.
이동국 (108) 이 WAP (311k) 의 처리 시간 △를 안다면, WAP (311k) 로의 전파 시간을 (RTT-△)/2로 추정할 수 있으며, 이는 이동국 (108) 과 WAP (311k) 사이의 거리 (dk) 에 대응할 것이다. 그러나, 이동국 (108) 이 WAP (311k) 처리 시간의 정보를 갖지 않는 것이 통상적이기 때문에, 이동국 (108) 은, WAP (311k) 에 대한 거리를 추정할 수 있기 전에 처리 시간 △의 정확한 추정치를 획득해야 한다. 아래에 나타낸 다양한 기술들은, WAP (311k) 처리 시간을 정확하게 추정하여 공간 내에서 이동국의 위치를 결정하게 하기 위해서 이동국 (108) 이 3 이상의 WAP (311) 에 대하여, 수집된 RSSI 및 RTT 측정치를 처리하는 실시형태를 설명할 것이다.
상술된 바와 같이 RTT 레인징에 기초한 지시된 프로브 요청을 이용함으로써, 무선 디바이스 (108) 는 WAP (311) 중 어느 것과도 연관될 필요가 없다는 것을 이해할 것이다. 지시된 액세스 프로브가 유니캐스트 패킷으로 여겨지기 때문에, WAP는 통상적으로, 규정된 시간의 기간 이후 액세스 프로브 패킷의 성공적인 디코딩을 ACK할 것이다. WAP (311) 와 연관되지 않고 이렇게 레인징하는 능력은 수반되는 추가적인 오버헤드를 크게 감소시킬 수도 있다.
이동국 (108) 과 WAP k 사이의 라운드 트립 시간은 레인징 모델에서 다음과 같이 분석될 수도 있다.
Figure pat00001
dk는 이동국 (108) 과 WAP (311k) 사이의 실제 거리 (ft) 이다.
△k는 k번째 WAP의 하드웨어 처리 시간 (ns) 이다.
△MS는 이동국 (108) 에서의 하드웨어 처리 시간 (ns) 이다. 여기서 처리 지연은 이동국 (108) 에 의해 보정될 수 있는 것으로 가정할 수도 있다. 따라서, 이것을 0으로 설정할 수 있다.
Figure pat00002
이며, 이는 RTT 측정에 있어서의 에러이다 (ns). 이 에러는 알려지지 않은 WAP 높이로 인한 에러, 이동국 타이밍 에러 및 WAP 타이밍 에러의 합이다.
거리의 단위가 피트로 제공되고, 거리의 단위가 나노초로 제공된다면, 곱셈 연산을 회피함으로써 모델을 단순화하고 계산 시간을 감소시키기 위해 일원화하여 광 속도를 근사화시킬 수도 있다는 것을 이해한다.
전체 잡음 (nk) 은 상기 나열된 WAP 높이, 이동국 타이밍 및 WAP 타이밍 에러들의 합일 수도 있다. 이러한 에러들 모두를 결합한 후, 결과로서 발생된 확률 밀도 함수는 가우시안에 매우 근접할 수도 있다. 따라서, 이 잡음은 거리 의존 평균 및 표준 편자를 이용하는 가우시안과 같이 모델링될 수도 있다.
2. 신호 강도 ( RSSI ) 레인징 모델을 이용한 거리의 결정
각각의 WAP (311) 와 이동국 (108) 사이의 거리는 또한, 상술된 처리 시간 추정을 획득하기 위해 RTT 이외의 정보를 이용하여 추정될 수도 있다. 이 정보는 본원에서 부가 정보로 지칭되는 것이 통상적이다. 부가 정보의 일 형태는 각각의 WAP (311) 로부터 수신된 ACK 패킷들과 연관된 측정된 신호 강도 (RSSI) 의 형태를 취할 수도 있다. 도 5는 이동국과 무선 액세스 포인트 사이의 거리 및 RSSI의 예시적인 관계를 도시하는 그래프이다.
RSSI를 효율적으로 활용하기 위해서, 이동국 (108) 은 수신 신호 강도 (RSSI) 의 함수로서 거리의 근사적인 레인징 모델, 및 거리의 변화량을 사용할 수도 있다. 이 모델은, 이동국 (108) 이 WAP 처리 지연을 처음으로 학습하기 시도하는 경우에 사용될 수도 있다. RTT 기반 위치확인 알고리즘의 일 특징은, RSSI 모델은 광범위한 사전-배치 핑거프린팅을 필요로하지 않고 극도로 단순할 수 있다는 것이다. 일 실시형태에서, 이 모델은, 이동국에 알려진 RSSI 정보만이 RSSI의 함수 (dBm) 로서 거의 정확한 최대 거리 (dmax; 피트) 라는 것을 가정할 수도 있다. 225 피트의 최대 거리를 갖는 WAP를 이용한 실내 환경에 있어서의 최초 전파 시뮬레이션에 기초하면, 이 함수는 아래의 식 2로 제공되며, 이는 도 5에 그래프로 도시된다.
[수학식 2]
Figure pat00003
상기 거리 범위로부터, 이동국 (108) 은 어떤 측정된 RSSI를, 식 3 및 식 4의 다음 관계를 이용하여 정규적으로 분포되는 것으로 모델링될 수도 있는 거리 추정치로 변환할 수도 있다.
[수학식 3, 4]
Figure pat00004
변화량은
Figure pat00005
임을 가정한다.
다른 실시형태에서, 이동국은 또한 최소 거리를 신호 강도의 함수로서 모델링할 수 있다. 그러나, 2-D 위치확인에 있어서, 이동국이 X-Y 평면에서 WAP (위치확인의 목적으로 사용된 거리) 에 가깝지만, 장애물 및 거리 때문에 Z-차원으로 임의적인 신호 강도를 생각하는 것이 가능하다. 따라서, 단순한 RSSI 모델은 모든 RSSI에 있어서 최소 거리 대 신호 강도를 0으로 취한다.
Ⅱ. 무선 위치 결정을 위한 레인징 모델들의 결합
다음은 RTT에 기초할 수 있는 레인징 모델들과 예를 들어, RSSI와 같은 다른 추가 측정을 이용하여 위치 결정을 하기 위한 이동국 중심 알고리즘에 대하여 상세한 설명을 제공한다. 본 실시형태에서, 이동국 (108) 은 2 이상의 레인징 모델들을 이용하여 3 이상의 무선 액세스 포인트에 대한 거리를 추정할 수도 있다. 각각의 무선 액세스 포인트는 상기 언급된 기술들을 이용하여 네트워크의 기하학적 정보를 제공함으로써 이동국에 알려지는 위치들을 갖는다. 이러한 무선 액세스 포인트 (311) 의 거리 추정치 및 위치를 이용하여, 이동국 (108) 은 알려진 위치확인 기술을 이용하여 그 위치를 결정할 수 있다.
다음의 가정이 본 실시형태에서 사용될 수도 있다.
1. 이동국 (108) 은 (상술된 방법들을 이용하여 획득될 수도 있는) 로컬 또는 글로벌 좌표 시스템에서 WAP (311) 위치를 갖는다.
2. 이동국 (108) 은 2차원 위치확인에 있어서 적어도 3개의 동일 직선상에 놓이지 않은 WAP (311) 의 무선 범위 내에 있다.
3. WAP가 유니캐스트 패킷을 수신하는 시기와 이것이 ACK 응답을 송신하는 시기 간에 일관된 처리 시간이 존재한다 (즉, 처리 시간은 변화량이 적다).
4. 각각의 WAP (311) 는 상이한 처리 시간 지연을 가질 수도 있다.
5. 이동국 (108) 은 나노초의 스케일로 RTT를 측정할 수도 있다. 이것은 무선 송수신기 (204 및/또는 206) 내에서 현재의 이동국 (108) 칩셋들로의 변경을 필요로할 수도 있다.
6. 이동국 (108) 은 거리의 근사적인 모델을 RSSI의 함수로서 갖는다.
7. (모든 타겟 WAP에 대한) RSSI 및 RTT 측정치의 완전한 세트는, 측정되는 동안 이동국 (108) 이 고정인 것으로 여겨질 수 있을 만큼 충분히 빠르게 완료될 수 있다. 그리고
8. 이동국 (108) 은, 측정치들의 최종 세트 및/또는 (예를 들어, 모션 센서 (212) 와 같은) 추가적인 센서 데이터로 인해 RSSI, RTT, 경과 시간에 있어서의 커다란 변화에 기초하여 새로운 위치로 이동하는 시기를 결정하는 방법을 갖는다.
도 6은 이동국 (108) 의 위치 결정을 개선하기 위해 레인징 모델들을 결합하는 예시적인 방법 (600) 을 도시하는 흐름도이다. 이 방법은 다양한 모듈들과 메모리 (214) 에 저장된 데이터를 이용하여 프로세서 (210) 를 통해 이동국 (108) 에서 실시될 수도 있다.
새로운 환경으로 진입할 때, 이동국 (108) 은 위치 결정을 위해 사용된 각각의 WAP (311k)(k=1,...,N) 와 연관된 파라미터들/모델들을 초기화할 수도 있다 (블록 605).
따라서, 각각의 WAP (311k) 에 있어서, 파라미터들/모델들은,
1. 로컬 또는 범세계적인 좌표 시스템에서의 위치.
2. WAP와 연관된 네트워크에 대한 식별자 (예를 들어, SSID).
3. WAP 하드웨어와 연관된 식별자 (예를 들어, MACID).
4. 최초 처리 시간 지연 추정 및 변화량.
5. 몇몇 실시형태들에서, 거리 대 신호 강도의 모델 (RSSI).
일단 (서버 (110) 로부터 다운로드되었던) 상기 파라미터들이 획득되면, 이 파라미터들은 파라미터 데이터베이스 (224) 로 메모리에 저장될 수도 있다. 상술된 바와 같이, 상기 파라미터 (1-3) 는 맵으로부터의 주석으로부터 획득될 수도 있다. 대안이되는 실시형태로, 파라미터 (2 및 3) 는 WAP (311) 에 의해 제공될 수도 있는 비콘들에 주의를 기울임으로써 이동국 (108) 에 의해 학습될 수도 있다 (예를 들어, WiFi 네트워크에 있어서, 이동국 (108) 은 표준 비콘 신호들로부터 SSID 및 MACID를 결정할 수도 있다). 상기 파라미터 (4) 는 WAP 사양에 기초한 선험적인 대강의 초기 추정치, 그리고/또는 이동국 (108) 에 의해 이전에 학습된 더욱 리파인된 값일 수도 있다. 대안으로, 파라미터 데이터베이스 (224) 로부터 판독된 최초 처리 시간이 서버 (110) 로부터 제공되었을 수도 있고, 이는 이동국 (108) 에 의해, 또는 다른 이동국에 의해 이전에 학습되었을 수도 있다.
도 4의 설명에서 상기 제공된 바와 같이, 각각의 WAP (311) △k에 대한 처리 시간은 응답을 유니캐스트 패킷으로 송신하기 위한 턴어라운드 시간일 수도 있다. 예를 들어, 802.11a 또는 802.11g WiFi 네트워크들에서, 이 처리 시간은 SIFS (short interframe space) 로도 알려진 지연에 대응할 수도 있고 통상적으로 20 MHz 채널에 대하여 16000 ± 900 ns 이내에 놓인다. △k를 실제의, WAP (311k) 에 대한 알려지지 않은 처리 지연으로 놓고,
Figure pat00006
를 이동국의 최상의 처리 지연 추정치로 놓는다. 이동국 (108) 은 처음에 변화량
Figure pat00007
를 갖는
Figure pat00008
을 가질 수 있다 (3σ=900을 갖는 정규 분포를 가정). 대안으로, 이동국은 파라미터 데이터 베이스 (224) 또는 외부 데이터베이스에 저장될 수 있는 로컬 캐시 내의 하드웨어 식별자 (예를 들어, MACID) 를 이용함으로써 WAP (311k) 에 대한 초기 처리 지연을 획득하여 처리 시간의 추정치를 획득할 수 있다.
아래에 더욱 상세하게 논의되는 바와 같이, 몇몇 실시형태들은, 평균 (
Figure pat00009
) 과 변화량 (
Figure pat00010
) 으로 정규적으로 분포될 수도 있는 거리에 대하여 각각의 신호 세기 측정치 (RSSIk) 를 맵핑할 수 있는 각각의 WAP (311) 에 대한 거리 대 RSSI의 모델을 이용할 수도 있다. 모델이 이용가능하지 않다면, 이동 디바이스는 (예를 들어, 식 2에서 상술된 모델과 같은) 디폴트 모델을 이용할 수 있다.
블록 605에서의 초기화 이후에, 이동국 (108) 은 각각의 WAP (311) 에 대한 라운드 트립 시간 (RTT) 을 측정할 수도 있다 (B610). 여기서, 광역 네트워크 송수신기 (204), 근거리 네트워크 송수신기 (206) 및 이 둘의 조합 중 어느 하나를 이용하여, 이동국 (108) 은 하드웨어 식별자 (예를 들어, WAP (311k) 에 대하여 MACID) 에 기초하여 각각의 WAP (311) 를 이용하여 지시받은 프로브 요청을 송신할 수도 있다. 예를 들어, 지시받은 프로브 요청들을 이용함으로써, 이동국은 WAP (311) 와 연관되지 않고 RTT 레인징 측정을 실시할 수 있다. 이것은, 어떤 형태의 무선 암호화 (예를 들어, WEP, WAP, RADIUS 등) 를 이용하여 잠금되는 RTT 측정들에 대하여 WAP를 이용할 수 없고 액세스하기 위한 패스코드를 요청할 수 없게 하는 문제를 방지한다. 그러나, 실시형태들은 프로브 요청 패킷들로 제한되지 않으며, 다른 형태의 패킷들이 사용될 수도 있다는 것을 이해한다. 일단, WAP가 프로브 요청을 처리하면, 광역 네트워크 송수신기 (204) 및/또는 근거리 네트워크 송수신기 (206) 에 의해 수신될 수 있는 ACK 응답을 제공할 수도 있다. ACK 응답을 수신할 때, 이동국 (108) 은 RTT 모듈 (222) 을 이용하여 RTT를 계산할 수도 있다.
상술된 바와 같이, RTT 레인징 모델에 기초하여, WAP (311k) 에 대한 각각의 RTT 측정치는
Figure pat00011
로 주어질 수도 있다.
dk는 이동국 (108) 과 WAP (311k) 사이의 실제 거리 (ft) 이다.
△k는 WAP (311k) 에 대한 실제 처리 시간 (ns) 이다. 그리고
nk는 거리 dk에 의존하는 평균 및 편차를 갖는 가우시안 잡음이다.
상기 식에서, 거리 및 시간에 대한 단위는 각각 피트 및 나노초이므로, 광 전파 속도는 ~1ft/ns로 추정될 수도 있다. 이 근사화는, 거리와 시간 사이의 변환 시에 곱셈 연산을 회피하여, 처리 시간과 전력 소비를 절약하여 유용할 수도 있다.
RTT 측정 및 상술된 RTT 레인징 모델을 이용하여, 이동국과 각각의 WAP (311k) 사이의 거리가 추정될 수도 있다 (B615). 각각의 WAP (311k) 에 대한 실제 처리 시간 지연 △k은 제조자 사양 및/또는 보정 기술들을 이용하여 미리 결정된 후, 이동국 (108) 에 의한 사용을 위해 파라미터 데이터베이스 (224) 에 저장될 수도 있다.
제 2 모델을 이용하여, 각각의 WAP에 대한 보충 거리는 신호의 RTT에 의존하지 않을 수도 있는 다른 접근(들) 보다는 몇몇 다른 보충 정보를 이용하여 추정될 수도 있다 (B620). 본원에 사용된 바와 같이, 보충 거리는 상술된 바와 같이 동일한 거리 (dk) 이지만, RTT 이외의 기술들을 이용하여 추정된다. 몇몇 실시형태들에서, 보충 정보는, 예를 들어, 진폭 및/또는 위상과 같은, 이동국 (108) 과 WAP (311) 사이에서 교환된 신호들의 하나 이상의 대안적인 특성을 활용할 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 보충 정보는 미리 결정된 위치일 수도 있다. 상술된 바와 같이, 그리고 도 7의 설명에서 아래에 더욱 상세하게 나타내는 바와 같이, 진폭 (예를 들어, RSSI) 은 보충 거리를 추정하는데 사용될 수도 있다.
다른 실시형태들에서, 다른 독립 센서들이, 유용할 수도 있는 보충 정보를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 가속도계들 또는 다른 형태의 네트워크화된 위치 결정 (AFLT 등) 은 WAP와 이동국 (108) 사이의 거리를 추정하는 것을 도울 수도 있다. 추가적으로, SPS 신호들은 방법 600의 동작 환경들 중 일부분에서 약하고/하거나 간간이 일어날 수도 있는 반면, 어떤 환경들에서는, 이동국 (108) 과 WAP (311) 사이의 보충 거리를 결정하는데 충분할 수도 있는 적절한 SPS 신호 강도일 수도 있다.
예를 들어, 유효한 이페메리드들의 세트를 갖는 이동국은 위성들을 검출할 능력에 기초하여 이것이 실내와 실외에 있는 시기를 검출할 수도 있다. 이것은 처음 도약하는 공간의 일부가 외부인 상태를 제거하도록 도울 수 있다. 시스템에 맵 상의 WAP 또는 WGS84 랜드마크에 대한 WGS84 좌표가 제공된다면, 이동국 (108) 은 또한 SPS로부터 최종으로 알려진 위치를 이용하여 그 현재 위치를 제한할 수도 있다.
다른 실시예에서, 이동국 (108) 은, 그것의 현재위치를 이전에 확립된 위치와 관련시킬 수도 있는 모션 센서-기반 정보를 (모션 센서 (212) 로부터) 가질 수도 있다. 예를 들어, 이동국이 가속도계를 포함한다면, 이동국이 이전에 확립된 위치로부터 많아야 4 미터 이동했다는 것을 알 수도 있다. 이것은 현재 존재할 수도 있는 위치들의 범위를 제한하기 위해 그 데이터를 이용할 수 있다. 또한, Z 축을 따른 움직임을 결정하기 위해 3축 가속도계 및 고도계가 결합될 수도 있다.
일단 각각의 WAP에 대한 2개의 거리 추정치가 B615 및 B620에서 결정되면, 이 거리 추정치는 각각의 WAP에 대한, 결합된 거리 추정치를 생성하기 위해 처리될 수도 있다 (B625). 이 처리는 칼만 필터, 페이딩 메모리 필터, 최소 평균 자승 오차 (MMSE) 기술 등을 비롯한 임의의 형태의 통계 및/또는 결정론적인 접근들을 포함할 수도 있다.
각각의 WAP (311k) 에 대한 결합된 거리를 이용하여, 이동국 (108) 은 결합된 거리와 네트워크의 기하학적 구조에 기초하여 종래의 삼변 측량 방법을 이용하여 그 위치를 결정할 수도 있다 (B630).
도 7은 도 6에 도시된 처리 블록들 (615-625) 에 대한 대안적인 접근을 제공하는 다른 실시형태 (700) 의 흐름도이다. 도 7에서, 보충 거리는, WAP (311) 에 의해 제공된 ACK 응답들과 연관된, 측정된 신호 강도 RSSI에 기초한다. 각각의 WAP에 대한 RSSI 측정치들은 상술된 모델들을 이용하여 거리들에 맵핑될 수도 있다. 이러한 RSSI-기반 거리들은, 이동국 (108) 의 위치를 결정하고 WAP (311) 의 처리 시간을 보정하기 위해 RTT-기반 거리들과 연결하여 사용될 수도 있다.
도 7을 더 참고하면, 각각의 WAP (311k) 에 대한 RTT가 측정된 후 (도 6의 610), 각각의 WAP (311k) 에 대한 거리가 RSSI에 기초하여 결정된다 (B715). (각각의 WAP에 대하여) 측정된 RSSIk 값들은 각각의 WAP (311k) 로부터 측정된 RTT 레인징 패킷들의 평균일 수도 있다. 이동국 (108) 은 다음 식에 기초하여 RSSIk를 이용하여 각각의 WAP (311k) 에 대한 거리를 결정할 수도 있다.
Figure pat00012
여기서,
Figure pat00013
는 이동국 (108) 부터 WAP (311k) 까지의 거리이다.
Figure pat00014
는 RSSIk에 기초한 거리
Figure pat00015
의 변화량이다.
Figure pat00016
는 거리 및 RSSI에 관한 수학적 모델이다.
Figure pat00017
는 변화량과 RSSI에 관한 수학적 모델이다.
이후, 이동국 (108) 은 RTT 잡음 (nk) 의 평균 및 변화량을 추정할 수도 있다. 일단 이동국 (108) 이 RTT 잡음을 결정하면, 다음을 추정할 수 있다.
Figure pat00018
여기서,
Figure pat00019
는 RTT 잡음의 평균의 추정치이다.
Figure pat00020
는 RTT 잡음의 변화량의 추정치이다.
Figure pat00021
는 WAP (311k) 에 대한 거리의 함수인 평균 RTT 잡음의 수학적인 모델이다.
Figure pat00022
는 WAP (311k) 에 대한 거리의 함수인 RTT 잡음의 변화량의 수학적 모델이며, 이동 디바이스는
Figure pat00023
를 추가하여 RTT 잡음 변화량의 더욱 보수적인 추정치를 취한다.
이동국 (108) 이 RTT 통계의 정보를 갖지 않는 경우, 예를 들어,
Figure pat00024
및
Figure pat00025
가 가정될 수도 있으며, RTT 타이밍은 20 MHz 클록을 이용하여 50 ns 레졸루션으로 추정된다.
이후, 이동국 (108) 은 측정된 RTT에 기초하여 각각의 WAP (311k) 에 대한 거리를 결정할 수도 있고 (B720), 또한, 측정된 RTT에 기초하고 다음 식들을 이용하여 거리의 변화량을 결정할 수도 있다.
Figure pat00026
여기서,
Figure pat00027
는 각각의 WAP (311k) 에 대한 RTT-기반 거리이다.
Figure pat00028
는 WAP (311k) 에 대한 mk개의 측정치들에 걸쳐 평균화된 RTT 시간이다.
Figure pat00029
는 WAP (311k) 에 대하여 추정된 처리 시간이다.
Figure pat00030
는
Figure pat00031
의 변화량이다.
Figure pat00032
는
Figure pat00033
의 변화량이다.
Figure pat00034
는 RTT 잡음의 변화량의 추정치이다.
Figure pat00035
는 WAP (311k) 와 연관된 RTT 측정치들의 수이다.
이동국 (108) 은 0과 최대 WAP (311) 범위 사이에 있기 위해 필요하다면
Figure pat00036
를 줄일 수도 있다.
일단 RTT-기반 거리 및 변화량이 상기와 같이 결정되면, 이동국 (108) 은 각각의 WAP (311k) 에 대하여, 결합된 거리 추정치를 결정할 수도 있다 (B723). 일 실시형태에서, 결합된 거리 추정은 각각의 WAP (311k) 에 대한 RTT-기반 거리 (
Figure pat00037
) 와 RSSI-기반 거리 (
Figure pat00038
) 의 가중된 결합을 이용하여 실시되어 거리 추정치 (
Figure pat00039
) 를 결정할 수도 있다. 이 거리 추정치는 다음 식에 기초하여 최소 평균 자승 오차 (MMSE) 추정기를 이용함으로써 결정될 수도 있다.
Figure pat00040
,
추정된 변화량은,
Figure pat00041
이다.
상기 식들은, RSSI 및 RTT 잡음이 비상관 및 가우시안으로 모델링될 수 있다는 것을 가정할 수도 있다.
상기 거리 추정기는, 처리 시간에서의 불확실도 또는 매우 잡음이 섞인 RTT 측정치들 중 어느 하나로부터,
Figure pat00042
가 큰 경우 RSSI에 의존할 수도 있다. 그러나, 일단 처리 시간이 알려지면 (예를 들어, 낮은
Figure pat00043
), 상기 MMSE 추정기는 RTT 측정치에 더 많은 가중치를 부여할 수도 있다.
일단 각각의 WAP (311k) 에 대한 거리들의 세트
Figure pat00044
가 결정되었다면, 이후, 이 방법은 블록 725로 진행하며, 이동국 (108) 의 위치는 알려진 삼변 측량 기술을 이용하여 결정될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 삼변 측량 또는 다른 위치확인 알고리즘들이 사용될 수도 있다. 낮은 변화량
Figure pat00045
을 갖는 거리들은 알고리즘에서 더 많은 가중치가 주어질 수도 있다. 삼변 측량 알고리즘은, 예를 들어, 칼만 필터링을 이용하여 궤적 평탄화를 실시하기 위해 과거의 국부화 데이터를 사용할 수도 있다.
Ⅲ. 위치 결정을 개선하기 위한 레인징 모델들의 업데이팅
위치 결정 프로세스를 개선하기 위해서, 본 발명의 다양한 실시형태는 적응형 방식으로 그 정확도를 개선하기 위해서 레인징 모델들의 업데이트를 제공한다. 일 실시형태에서, RTT 레인징 모델에서 사용된 각각의 WAP (311k) 와 연관된 처리 시간 (
Figure pat00046
) 은 반복적인 접근을 이용하여 업데이트될 수도 있다. 따라서, 이러한 처리 시간 (
Figure pat00047
) 은 더 양호한 값들에 도달한 "학습" 프로세스를 통해 리파인될 수 있다. 다른 실시형태에서, RSSI 레인징 모델들은 그 충실도를 개선하기 위해서 적응형 프로세스를 이용하여 조정될 수도 있다. 이 모델이 개선되어야 한다고 결정된다면, 이 모델들의 상이한 양태들이 끊임없이 감시되고 업데이트된다.
도 8은 무선 신호 모델을 적응적으로 개선하기 위한 예시적인 방법 (800) 을 도시하는 흐름도를 도시한다. 이동국 (108) 은 무선 신호 모델을 이용하여 각각의 WAP (311k) 에 대한 거리를 측정할 수도 있다 (B815). 각각의 설명에서 하나의 모델만을 다루었지만, 다른 실시형태들은 복수의 무선 신호 모델들을 이용할 수도 있다. 이후, 이동국 (108) 의 위치는 종래의 국부화 (예를 들어, 삼변 측량) 기술들을 이용하여 계산될 수도 있다 (B820). 일단 이동국 (108) 위치가 추정되면, 이동국 (108) 은 추정된 위치와 각각의 WAP (311k) 간의 거리를 계산할 수도 있다. B825에서 결정된 계산된 거리와 B815에서 결정된 측정된 거리를 이용하여, 이동국 (108) 은 무선 신호 모델을 업데이트하여 그 충실도를 개선할 수도 있다. 아래에 나타내어지는 바와 같이, 예를 들어, RTT 레인징 모델은, 각각의 WAP (311k) 와 연관된 처리 시간 (
Figure pat00048
) 을 업데이트함으로써 개선될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 아래에서 또한 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, RSSI 레인징 모델과 연관된 계수들이 업데이트될 수도 있다.
일단 모델이 업데이트되면 (B830), 이 모델이 수렴되었는지를 결정하기 위한 테스트가 실시될 수도 있다 (B835). 이 테스트는 이 모델과 이해관계가 있는 파라미터의 단순 임계치일 수도 있고, 또는 통계적 측정치에 기초한 더욱 세련된 메트릭일 수도 있다. 일단 모델이 수렴되면, 어떤 추가적인 반복은 이 모델에 미미한 개선들을 가져올 뿐이므로 실시할 가치가 없을 수도 있다. 추가적인 수렴이 관측되지 않는다면 (B835), 업데이트된 무선 모델을 이용하여 그 다음 위치 결정들을 실시할 수도 있다 (B840).
3.1 최소 평균 자승 오차를 이용한 RTT 모델의 업데이팅
도 8을 더 참고하면, 상술된 프로세스 (800) 의 다른 실시형태에서, 무선 신호 모델이 RTT 레인징 모델인 경우 세부사항을 아래에 제공한다. 일단 이동국의 위치가 결정되었다면, 이동국 (108) 은 그 위치에 기초하여 각각의 WAP (311k) 에 대한 추정된 처리 시간 (
Figure pat00049
) 을 업데이트할 수도 있다. B820에서 위치 결정 (예를 들어, 삼변 측량) 을 실시한 후, 이동국 (108) 은 처리 시간 (
Figure pat00050
), (예를 들어, MACID에 기초하여) 관측된 WAP (311k) 에 대한 정보를 갖는 로컬 (예를 들어, 파라미터 데이터베이스 (224)) 또는 원격 데이터베이스를 업데이팅하는 옵션을 갖는다. 실시형태들은, 실질적인 업-프론트 배치 비용의 필요없이, 국부화 시스템으로 하여금
Figure pat00051
를 각각 변화시킴으로써 시간에 따라 학습하여 적응하게 한다.
이동국 (108) 으로 하여금 처리 지연의 추정을 업데이트하게 하는 것에 관하여 아래에 보다 상세한 사항을 제시한다. 이 알고리즘은, 공간 내의 현재의 위치에서의 삼변 측량 오차가 이전의 측정치들과 상관되지 않는다고 가정할 수도 있다. 즉, 이동국 (108) 은, 이것이 공간에서 이전 위치로부터 충분히 멀리 이동한 경우 이 처리 지연 업데이트 절차를 실시해야 한다. 이동국 (108) 은 RSSI 또는 RTT 측정치들에 있어서의 큰 변화를 검출함으로써 그리고/또는 다른 센서들 (예를 들어, 모션 센서 (212)) 을 이용함으로써 이러한 움직임을 추정할 수 있다.
삼변 측량 이후, 이동국 (108) 은 추정된 위치와 WAP (311k) 사이의 거리
Figure pat00052
를 계산할 수도 있다. 평균 라운드 트립 시간
Figure pat00053
및 포스트-삼변 측량 거리
Figure pat00054
는 다음의 행렬 식을 통하여 관련될 수도 있다.
Figure pat00055
Figure pat00056
는 WAP (311k) 에 대한 정확한 처리 시간 지연이고,
Figure pat00057
는 WAP (311k) 에 대한 정확한 거리이고,
Figure pat00058
는 RTT 측정치들에서의 평균 잡음이고,
Figure pat00059
는 포스트-삼변 측량 오차이다. 알려지지 않은 포스트-삼변 측량 오차 변화량을
Figure pat00060
으로 정의한다. 삼변 측량은 위치확인 오차에 관한 평균 효과를 가질 수도 있기 때문에, 합리적인 발견은 다음 식을 이용하여 모델링된, 사전-삼각 측량 거리 (pre-trilateration distance) 의 평균 변화량을 취하는 것일 수도 있다:
Figure pat00061
이동국 (108) 은 아래에 설명된 바와 같이 상기 행렬 식 우변의 모든 변수들을 비상관되고 정규적으로 분포되는 것으로 모델링할 수 있다.
Figure pat00062
이후, 이동국 (108) 은 아래 식을 이용하여 나타낸 바와 같이 최소 평균 자승 오차 (MMSE) 기술들을 이용하여 처리 시간 지연의 업데이트된 추정치를 형성할 수 있다.
Figure pat00063
새로운 처리 시간
Figure pat00064
은 RTT 측정치, RSSI 거리, 포스트-삼변 측량 거리로부터 추론될 수도 있는 측정된 처리 시간
Figure pat00065
과 현재 처리 시간
Figure pat00066
의 가중된 합일 수도 있다. 가중치들은 처리 시간의 추정된 변화량에 의존할 수도 있다. 초기 학습 단계 동안에는, 통상적으로
Figure pat00067
이고 처리 시간은
Figure pat00068
로 업데이트된다. 중간 단계 동안, 측정치들이
Figure pat00069
에 있어서 실질적인 감소를 발생시킬 때마다
Figure pat00070
가 업데이트될 수도 있다. 일단
Figure pat00071
가 수렴되면,
Figure pat00072
에 기초하여, 처리 시간이 정상 상태 (
Figure pat00073
) 에 도달할 수도 있다.
3.2 반복적인 기술들을 이용한 RSSI 모델의 업데이팅
도 8에 도시된 프로세스의 다른 실시형태에서, 무선 신호 모델은 RSSI 레인징 모델에 기초할 수도 있다. 도 9는 RSSI에 기초하여 이동국과 무선 액세스 포인트 사이의 거리를 결정하는데 사용된 예시적인 레인징 모델들의 그래프이다. 다양한 실시형태들에서, 이동국 (108) 은 각각의 WAP (311k) 에 의해 송신된 신호들에 "주의를 기울일 (listen)" 수도 있으며, 신호들은 비콘들의 형태일 수도 있다. 각각의 송신의 신호 강도는, 예를 들어, 사무실 건물 또는 쇼핑몰과 같이 배치 환경에 기초할 수도 있는 모델을 이용하여 거리로 변환될 수도 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, RSSI 대 거리의 예시적인 플롯은 도시된 상부 및 하부 경계들을 갖는 대표적인 실내 환경이다. 이러한 경계들은 RSSI의 변화량에 기초할 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 도 10에 대하여 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 이 모델은 WAP 배치의 맵에 기초한 전파 모델들에 기초할 수도 있다.
이 모델은 거리에 대한 신호 강도를 각각의 WAP (311k) 에 대하여 변환하는데 사용될 수도 있다. 보다 더 세련된 접근들이 사용될 수도 있지만, 최초 거리 추정치는 RSSI로부터의 최소/최대 범위의 중간포인트에 의해 결정될 수도 있다. 초기 거리 추정치를 이용하여 삼변 측량이 실시되어 이동국 (108) 의 위치를 대략적으로 근사화할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, RSSI 측정치들의 변화량은 삼변 측량 전의 신뢰성에 기초하여 거리 추정치들을 가중시키는데 사용될 수도 있다 (예를 들어, 변화량이 낮은 거리 추정치들은 변화량이 높은 추정치들보다 더 높게 가중될 수도 있다). 더욱이, 단시간 인터벌로 각각의 WAP (311) 에 대하여 다수의 측정들이 실시되어 평균화, 필터링 및/또는 다른 처리를 통해 잡음을 감소킬 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 다양한 모델(들)이 평균 거리, 및 이 거리에 있어서의 변화량을 RSSI의 함수로서 제공할 수도 있다.
이러한 모델을 이용한 이점은, 관심있는 환경의 시간 소모적인 핑거프린팅을 방지하는 것; 추정치들을 결정하기 위해 추가적인 무선 트래픽을 생성하지 않는 것; 그리고 표준 무선 프로토콜들 (예를 들어, 802.11 a/b/g/n, 등) 을 변경시키지 않고 사용하는 것을 포함할 수도 있다.
도 10은 RSSI에 기초하여 무선 액세스 포인트와 이동국 사이의 거리 추정치를 개선하기 위해 모델링될 수도 있는 예시적인 실내 환경 (1000) 의 다이어그램을 도시한다. 이 환경에서, 이동국 (108) 은 복수의 근거리 네트워크 무선 액세스 포인트들 (LAN-WAP; 1006) 과 무선 신호들을 교환할 수도 있다. 일부 LAN-WAP들 (예를 들어, 1006a, 1006c 및 1006e) 은 이동국 (108) 과 직시선 범위에 있을 수도 있다. 어떤 형태의 전자식 간섭도 존재하지 않을 때, LAN-WAP들 (예를 들어, 1006a, 1006c 및 1006e) 로부터 수신된 신호들이 상대적으로 강하다는 것을 예상할 수도 있다. 다른 LAN-WAP들 (예를 들어, 1006b 및 1006d) 이 다른 방에 존재할 수도 있고, 벽과 같은 건물의 장애물에 의해 감쇠된 신호를 가질 수도 있다. LAN-WAP들 (예를 들어, 1006b 및 1006d) 과 교환되는 신호들의 감쇠는 벽의 건축에 사용되는 재료에 따라서 변할 수도 있다. 거리 및 신호 강도에 관한 RSSI 모델들은 실내 환경 (1000) 에 기초하여 생성될 수도 있다. 이러한 모델들은 이동국 (108) 과 관련된 각각의 LAN-WAP의 기하학적 구조 및/또는 그 환경 내의 장애물들과 관련된 각각의 LAN-WAP의 기하학적 구조를 포함할 수도 있다. 더욱이, 이러한 모델들은 또한 예를 들어, 감쇠 효과들을 모듈화하는 장애물의 재료 (예를 들어, 금속 벽체 대 건식 벽체), LAN-WAP 안테나들의 방사선 패턴, 원하지 않는 소스 (예를 들어, LAN 외부의 다른 WAP들) 로부터의 간섭 신호들, 각각의 개별 LAN-WAP (1006) 의 모형 및 모델 등과 같은 신호에 영향을 주는 다른 인자들을 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 이동국은 이미 특정 채널을 통해 LAN-WAP 네트워크의 기하학적 구조를 수신한 상태일 수도 있다. 이러한 채널은 존재할 것으로 예상될 수도 있는 로컬 컨디션들에 대한 정보를 제공하는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 이 채널은 기본 RSSI 모델의 신뢰도를 개선할 로컬 컨디션의 광선 추적 (ray-tracing) 기반 모델을 제공하는데 사용될 수도 있다. 이 모델은 그 장소의 광선 추적 만큼 상세하고 일반적인 모델들의 알려진 세트에 대한 기준 만큼 단순한 형태로 제공될 수 있다. 다른 실시형태에서, 이 환경의 풀 맵이 제공될 수도 있고, 이동국 (108) 은 또한 그 자신의 광선 추적 모델을 생성하고/하거나 더욱 적절한 RSSI 모델을 골라 패턴 매칭을 실시할 수도 있다.
다른 실시형태들에서, RSSI 모델은 본질적으로 동적이므로, 이동국 (108) 이 환경 (1000) 전체를 이동함으로 인해 시간에 따라 반복적인 방식으로 리파인될 수 있다. 예를 들어, 이동국 (108) 은 처음에, 그 환경의 맵으로부터 그리고/또는 사무실, 창고, 상가 등과 같은 일반적인 모델로부터 생성된 광선 추적 모델을 이용하여, (예를 들어, 도 5 및 도 9에서 상술된 바와 같이) RSSI가 거리에 따라 거동하는 방법의 단순한 모델로 시작할 수도 있다. 이후, 이동국 (108) 은 상술된 위치확인 알고리즘을 이용하여 그 자신의 위치를 알아내어 그 환경 주위로 이동할 수도 있다. 이 모델로부터 벗어난 것이 비교되고, 이 모델은 이동국 (108) 의 계산된 위치에 기초하여 업데이트된다.
3.3 RSSI 모델을 이용하여 범위의 경계를 생성함으로써 RTT 모듈을 업데이트
도 11은 이동국의 위치를 결정하고 RTT 모델을 적응적으로 개선시키기 위해 RTT 및 RSSI 레인징 모듈들 둘 모두를 이용하는 다른 예시적인 프로세스 (1100) 를 도시하는 흐름도이다.
이 실시형태에서, 이동국은 WAP 무선 범위들의 알려진 한계에 기초하여 WAP (311) 처리 시간의 초기 추정치를 결정할 수도 있다. 이동국 (108) 은 삼변 측량 알고리즘을 이용하여 그 위치를 계산할 수도 있으며, 통상적으로 2차원 공간에서 적어도 3개의 WAP (311) 를 볼 수 있다. 이동국은 가장 최근에 계산된 위치를 이전의 위치 솔루션들과 비교함으로써 WAP (311) 처리 시간의 이전 추정치들에 대하여 업데이트를 실시할 수도 있다. 업데이트된 위치 계산 및 추가적인 RTT 측정치들을 이용하여, 이동국 (108) 은 더 많은 측정들이 발생됨에 따라 계속적으로 처리 시간 추정치를 리파인할 수도 있다. 이 프로세스의 세부사항을 아래에 나타낸다.
프로세스 (1100) 는, 이동국 (108) 으로 하여금 각각의 WAP (311k) 와 연관된 다양한 파라미터들을 초기화하게 함으로써 시작될 수도 있다 (B1105). 이 프로세스는 B605에서 설명된 초기화와 비슷할 수도 있다. 이후, 이동국 (108) 은 각각의 WAP (311k) 에 대하여 RTT 측정을 실시할 수도 있다 (B1110). 앞서와 같이, RTT에 대한 모델은 다음과 같이 제공될 수도 있다:
Figure pat00074
Figure pat00075
는 이동국 (108) 과 WAP (311k) 간의 실제 거리 (ft) 이고,
Figure pat00076
는 WAP (311k) 에 대한 실제 처리 시간 (ns) 이고,
Figure pat00077
는 거리 (dk) 에 따른 평균 및 변화량을 갖는 균일한 잡음이다.
앞의 실시형태에서, 앞서 말한 방법은 각각의 WAP (311k) 에 대하여 처리 시간 (
Figure pat00078
) 을 추정할 수도 있다. 이 모델은, 여기에서 잡음 (
Figure pat00079
) 이 균일한 분포를 이용하여 모델링되는 반면, 프로세스 800에서는 가우시안 분포가 사용될 수도 있다는 점에서 3.1에서 상술한 전술된 프로세스 800에서 사용한 모델과 다르다는 것을 주목한다. 잡음 () 은 동일한 위치에서 취해진 여러 개의 측정치들을 평균을 냄으로써 약화될 수도 있다. 이 가정은, 이동국 (108) 이 고정이거나 저속으로 이동 중인 경우에 적정할 수도 있다.
상기 나타낸 바와 같이, 거리와 시간에 대한 단위가 각각 피트와 나노초이기 때문에, 광 전파 속도는 ~1ft/ns로 추정될 수도 있다는 것을 주목한다.
일단 RTTk가 결정되면, 이동국은 신호 강도 측정치에 기초하여 각각의 WAP (311k) 처리 시간 (
Figure pat00081
) 의 초기 추정치를 결정할 수도 있다 (B1115).
블록 1110에서 RTT 측정치들을 생산하는데 사용된 하나 이상의 수신된 패킷들의 강도를 결정함으로써, 이동국 (108) 은, 아래 식으로 나타내어지는 바와 같이, WAP (311k) 에 대한 거리 (
Figure pat00082
) 를, 최대 범위 (
Figure pat00083
) 와 최소 범위 (
Figure pat00084
) 사이의 인터벌 안에 있는 것으로 브라킷 (bracketing) 할 수 있다.
Figure pat00085
처리 시간이 각각의 WAP (311k) 에 대하여 상이하다면, 처리 시간의 초기 추정치 (
Figure pat00086
) 는 각각의 WAP (311k) 에 대하여 상기 인터벌의 중간포인트로 근사화될 수도 있다.
Figure pat00087
처리 시간이 각각의 WAP (311k) 에 대하여 동일하다면, 처리 시간의 초기 추정치 (
Figure pat00088
) 는 WAP (311) 에 대한 상기 인터벌들의 교차지점의 중간포인트로 근사화될 수도 있다.
Figure pat00089
다음으로, 프로세스 (1100) 는 측정된 RTT에 기초하여 이동국의 위치를 계산한 다음 WAP 처리 시간 추정치를 계산할 수도 있다 (B1120). 위치를 결정하기 위해서, 이동국 (108) 은 각각의 WAP (311k) 와 연관된 RTT 측정치들을 추정된 거리 (
Figure pat00090
) 로 변환할 수도 있다. 각각의 WAP (311k) 에 대한 추정된 거리는 다음 식을 이용하여 결정될 수도 있다.
Figure pat00091
일단 추정된 거리들의 세트
Figure pat00092
가 이용가능한 WAP (311k) 에 대하여 결정되면, 이동국 (108) 은 삼변 측량을 이용하여 그 위치 (x,y) 를 계산할 수도 있다. 통상적으로, 계산된 위치 (x,y) 에 있어서의 오차는 각각의 추정된 거리와 연관된 오차보다 작다.
이후, 프로세스는 각각의 WAP (311k) 에 대하여 거리를 업데이트한 다음 새로운 거리에 기초하여 각각의 WAP에 대한 새로운 처리 시간을 결정할 수도 있다 (B1125). 각각의 WAP (311k) 에 대한 새로운 거리는 다음 식을 이용하여 결정될 수도 있다.
Figure pat00093
(x,y) 는 이동국의 가장 최근의 위치이다.
Figure pat00094
는 각각의 WAP (311k) 의 위치이다.
새로운 거리 추정치 (
Figure pat00095
) 로부터, 각각의 WAP (311k) 가 상이한 처리 시간을 갖는 경우, 이동국 (108) 은 다음 식을 이용하여 처리 시간 추정치 (
Figure pat00096
) 를 업데이트할 수도 있다.
Figure pat00097
각각의 WAP (311k) 가 실질적으로 동일한 처리 시간을 갖는다고 가정할 수도 있다면, 처리 시간 추정치를 업데이트하기 위해 다음 식을 사용할 수도 있다.
Figure pat00098
처리 시간 추정치를 더욱 리파인하기 위해서 추가적인 반복이 이루어져야 하는지를 결정하기 위한 테스트가 실시될 수도 있다. 일 실시형태에서, WAP (311) 처리 추정치는, 이들이 수렴되었는지 여부를 결정하기 위해 테스트될 수도 있다 (B1135). 대안으로, 처리 시간에 대한 추가적인 리파인먼트가 실시되어야 하는지 여부를 결정하기 위해서, 각각의 WAP에 대한 거리, 또는 수학적 함수 (예를 들어, 평균 거리) 에 관하여 테스트가 실시될 수도 있다. 추가적인 반복이 유용하다면, 프로세스 (1100) 는 블록 1140으로 루프 백할 수도 있으며, 이때 각각의 WAP (311k) 에 대한 라운드 트립 시간이 다시 측정될 수도 있다. 여러 번의 측정이 실시되고, 이전의 측정치들과 수학적으로 결합 (예를 들어, 평균화, FIR/IIR 필터링 등) 하여 잡음 효과를 감쇠한다는 것을 이해한다. 이후, 블록 1120 내지 1125의 재반복 시에 새로운 RTT 측정치들이 사용되어 각각의 WAP (311k) 와 연관된 처리 시간 추정치 (
Figure pat00099
) 를 리파인할 수도 있다.
B1135에서, 처리 시간에 대한 추가적인 리파인먼트들이 실시되지 않는다는 것이 결정된다면, 프로세서 (1100) 는 그 위치가 변경되었는지 여부를 결정하기 위해서 이동국 (108) 의 위치를 모니터링할 수도 있다 (B1141). 위치가 변경되었다면, 이동국 (108) 은 블록 1110으로 루프 백하기 시작하는 프로세스 (1100) 를 반복할 수도 있다. 이 경우, 새로운 WAP가 발견된다면, 최초 처리 시간이 상술된 바와 같이 계산될 수도 있다 (블록 1115). 그러나, 이미 리파인되었던 범위에 여전히 있는 것으로 결정된 WAP들에 있어서 (WAP들이 상이하다고 가정함), 이러한 WAP들을 에 대하여 리파인된 시간은 프로세스 (1100) 의 효율을 개선하는데 사용될 수도 있다. 블록 1141에서, 이동국 (108) 의 위치가 변경되지 않았다고 결정된다면, 이동국은 위치의 변경을 검출하기 위해 그 위치를 모니터링할 수도 있다 (B1142).
어떤 실시형태들에서, 블록 1141에서 이동국 (108) 의 위치가 변경되었는지 여부를 결정하는 것은 모션 센서 (212), 또는 다른 형태의 위치 결정 (예를 들어, AFLT, GPS 등) 을 이용하여 성취될 수도 있다. 이러한 실시형태들에서, 이동 디바이스의 움직임 상태가 모니터링될 수도 있고, 일단 움직임이 검출되면, 상술된 바와 같이 프로세스가 재개된다.
이동국이 모션 센서 (212) 를 구비하지 않거나, 환경이 다른 수단을 통한 움직임 검출을 막는 (예를 들어, GPS 및/또는 AFLT에 대한 불충분한 신호 커버리지) 다른 실시형태들에서, 이동국은 업데이트된 처리 시간을 이용하여 각각의 WAP (311k) 에 대한 RTT의 측정을 계속함으로써 블록 1142에서 그 위치를 모니터링한 후 (B1145), 업데이트된 WAP 처리 시간에 기초하여 상술된 바와 같이 그 위치를 결정할 수도 있다 (B1150).
당업자는, 정보 및 신호가 다양하게 상이한 테크놀러지들 및 기술들 중 어느 것을 이용하여 나타내어질 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 상기 설명의 통하여 언급된 데이터, 명령, 명령어, 정보, 신호, 비트, 심볼 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 자기 입자, 또는 광학계 또는 광학 입자 또는 그 임의의 조합으로 나타내어질 수도 있다.
또한, 여기에 개시된 예시적 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적 논리 블록, 모듈, 회로, 및 알고리즘 단계는 전자식 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들 양자 모두의 조합으로서 구현될 수도 있다는 것을 당업자는 인식할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명확히 예시하기 위해, 다양한 예시적 컴포넌트, 블록, 모듈, 회로, 및 단계를 이들의 기능성 측면에서 일반적으로 상술하였다. 이러한 기능성이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들에 의존한다. 당업자는 설명된 기능성을 특정한 애플리케이션 각각에 대해 다양한 방식으로 구현할 수도 있지만, 이러한 구현 결정들이 본 발명의 예시적 실시형태들의 범위로부터 벗어나게 해석되서는 안된다.
본원에 설명된 방법은 애플리케이션에 따라 다양한 수단으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이 방법은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 그 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현에 있어서, 프로세싱 유닛은 하나 이상의 주문형 집적 회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 처리 디바이스 (DSPD), 프로그램 가능한 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그래밍가능한 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서들, 컨트롤러, 마이크로-컨트롤러, 마이크로프로세서, 전자식 디바이스, 본원에 설명된 기능을 실시하도록 설계된 다른 전자식 유닛, 또는 그 조합 내에서 구현될 수도 있다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현에 있어서, 이 방법은 본원에 기재된 기능을 실시하는 모듈들 (예를 들어, 절차, 기능 등) 로 구현될 수도 있다. 명령들을 유형적으로 수록하는 임의의 머신-판독가능 매체가 본원에 설명된 방법을 구현하는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드들이 메모리에 저장되고 프로세서 유닛에 의해 실행될 수도 있다. 메모리는 프로세서 유닛 내부에서 또는 프로세서 유닛 외부에서 구현될 수도 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "메모리"는 임의의 형태의 장기, 단기, 휘발성, 비휘발성, 또는 기타 메모리를 지칭하고 어떤 특정 형태의 메모리나 메모리들의 수, 또는 메모리가 저장되는 매체의 형태로 제한되지 않는다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어로 구현되면, 그 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상의 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장될 수도 있다. 그 예로써 데이터 구조로 인코딩된 컴퓨터 판독가능 매체와 컴퓨터 프로그램으로 인코딩된 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 물리적인 컴퓨터 저장 매체를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터로 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수도 있다. 제한이 아닌 예로서, 그러한 컴퓨터-판독가능 매체는, RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장부, 자성 디스크 저장부 또는 다른 자성 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다; 여기에 사용된 바와 같이, 디스크 (disk 및 disc) 는, 컴팩 disc (CD), 레이저 disc, 광학 disc, DVD (digital versatile disc), 플로피 disk 및 블루-레이 disc를 포함하며, 여기서, 디스크 (disk) 는 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하지만, 디스크 (disc) 는 데이터를 레이저들을 이용하여 광학적으로 재생한다. 상기의 조합은 또한 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함된다.
컴퓨터 판독가능 매체 상의 저장 이외에도, 명령들 및/또는 데이터는 통신 장치에 포함된 송신 매체 상에서 신호들로 제공될 수도 있다. 예를 들어, 통신 장치는 신호들을 명령들 및 데이터로 표시하는 송수신기를 포함할 수도 있다. 명령들 및 데이터는 하나 이상의 프로세서들로 하여금 청구범위로 그 개요가 서술된 기능들을 구현하게 하도록 구성된다. 즉, 통신 장치는 개시된 기능을 실시하는 정보를 나타내는 신호들을 갖는 송신 매체를 포함한다. 첫 번째로, 통신 장치에 포함된 송신 매체는 개시된 기능들을 실시하기 위한 정보의 제 1 부분을 포함하는 반면, 두 번째로, 통신 장치에 포함된 송신 매체는 개시된 기능들을 실시하기 위한 정보의 제 2 부분을 포함할 수도 있다.
앞의 개시는 본 발명의 예시적인 실시형태들을 나타내었지만, 첨부된 청구범위로 정의된 것과 같이 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있다는 것을 주목한다. 본 방법의 기능, 단계 및/또는 거동을 본원에 기재된 본 발명의 실시형태들에 따라서 청구하며 어떤 특정 순서로 실시될 필요가 없다. 더욱이, 본 발명의 엘리먼트들이 단수형으로 설명되거나 청구되더라도, 명시적으로 단수형이라는 언급이 있지 않다면 복수인 것으로 여겨진다.

Claims (75)

  1. 복수의 무선 액세스 포인트들에 의해 제공된 신호들을 이용하여 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법으로서,
    무선 신호 모델에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리를 측정하는 단계;
    상기 측정된 거리에 기초하여 상기 이동국의 위치를 계산하는 단계;
    상기 이동국의 계산된 위치에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 계산된 거리를 결정하는 단계;
    각각의 무선 액세스 포인트에 대하여 측정되고 계산된 거리들에 기초하여 상기 무선 신호 모델을 업데이트하는 단계; 및
    상기 무선 신호 모델이 수렴되었는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델이 수렴되지 않은 경우 제 43 항에 기재된 방법을 반복하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델이 수렴되지 않았음을 결정하는 단계;
    상기 업데이트된 무선 신호 모델에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리 측정치를 리파인하는 단계;
    상기 리파인된 거리 측정치에 기초하여 상기 이동국의 리파인된 위치를 계산하는 단계;
    상기 이동국의 상기 리파인된 위치에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 다른 계산된 거리를 결정하는 단계; 및
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 리파인된 거리 측정치 및 계산된 거리들에 기초하여 상기 무선 신호 모델을 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델은 상기 이동국과 각각의 무선 액세스 포인트 간의 거리를 무선 신호의 라운드 트립 시간 (RTT) 과 관련시키는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 라운드 트립 시간 (RTT) 을 측정하는 단계;
    상기 라운드 트립 시간의 지연에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 1 거리를 결정하는 단계;
    보충적인 정보에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 2 거리를 결정하는 단계;
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 제 1 거리 및 상기 제 2 거리를 이용하여 상기 이동국의 위치를 계산하는 단계; 및
    상기 이동국의 계산된 위치에 기초하여 상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 최초 처리 시간을 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 업데이트된 처리 시간들 중 적어도 하나가 수렴되지 않았음을 결정하는 단계;
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대하여 상기 라운드 트립 시간의 지연을 측정하는 단계;
    각각의 무선 액세스 포인트와 연관된 상기 라운드 트립 시간의 지연 및 상기 업데이트된 처리 시간에 기초하여, 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 수정된 제 1 거리를 결정하는 단계;
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 수정된 제 1 거리 및 상기 제 2 거리를 이용하여 상기 이동국의 후속 위치를 계산하는 단계; 및
    상기 이동국의 후속 위치에 기초하여 상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 상기 업데이트된 처리 시간을 리파인하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 보충적인 정보는 RSSI 모델들, 이전의 위치 추정치, 블루투스, 비콘, RFID 태그, 맵으로부터의 좌표, 및/또는 위성 위치측정 시스템 (SPS) 신호에 의해 제공된 정보로부터 유도될 수 있는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델은 상기 이동국과 각각의 무선 액세스 포인트 간의 거리를 상기 무선 신호의 수신 신호 강도 세기 (RSSI) 와 관련시키는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델은 실내 환경을 가정하고,
    상기 실내 환경의 최초 모델을 수신하는 단계;
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 최초 거리에 기초하여 상기 이동국의 최초 위치를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 최초 위치 및 패킷의 수신 신호 강도를 이용하여 상기 최초 모델을 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 이동국이 상기 실내 환경 내에서 이동함에 따라 후속 위치 및 수신 신호 강도 측정치들에 기초하여 상기 실내 환경의 모델을 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 최초 모델은 상기 실내 환경의 맵을 광선 추적 (ray-tracing) 하는 것에 기초하여 생성되는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 최초 모델은 상기 실내 환경의 일반적인 모델에 기초하여 생성되는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 실내 환경의 일반적인 모델은 사무실 환경, 창고 환경, 및/또는 쇼핑몰 환경을 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 이동국의 최초 위치를 계산하는 단계는,
    상기 최초 모델에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 최초 거리를 결정하는 단계; 및
    상기 최초 거리를 이용하여 삼변 측량을 실시하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 이동국의 최초 위치를 계산하는 단계는,
    관측된 RSSI 값들을 핑거프린팅 데이터베이스와 매칭시키는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 2 거리를 결정하는 단계는,
    상기 보충적인 정보로부터 평균 RTT 잡음을 결정하는 단계;
    상기 RTT에서 상기 최초 처리 시간 및 상기 평균 RTT 잡음을 감산하여 조정된 시간 값을 결정하는 단계; 및
    상기 조정된 시간 값을 상기 제 2 거리로 변환하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 평균 RTT 잡음 값은 각각의 무선 액세스 포인트와 연관된 수신 신호 강도 세기 값에 기초하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델이 수렴되었다고 결정되고,
    상기 무선 신호 모델과 연관된 파리미터들을 저장하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  19. 복수의 무선 액세스 포인트들에 의해 제공된 신호들을 이용한 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치로서,
    무선 송수신기;
    상기 무선 송수신기에 커플링된 프로세서; 및
    상기 프로세서에 커플링된 메모리를 포함하고,
    상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금
    무선 신호 모델에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리를 측정하게 하고,
    상기 측정된 거리에 기초하여 상기 이동국의 위치를 계산하게 하고,
    상기 이동국의 계산된 위치에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 계산된 거리를 결정하게 하고,
    각각의 무선 액세스 포인트에 대하여 측정되고 계산된 거리들에 기초하여 상기 무선 신호 모델을 업데이트하게 하고, 그리고
    상기 무선 신호 모델이 수렴되었는지 여부를 결정하게 하는
    실행가능한 명령들 및 데이터를 저장하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 프로세서로 하여금
    상기 무선 신호 모델이 수렴되지 않은 경우 제 61 항에 기재된 명령들을 반복하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 프로세서로 하여금
    상기 무선 신호 모델이 수렴되지 않았음을 결정하게 하고;
    상기 업데이트된 무선 신호 모델에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리 측정치를 리파인하게 하고;
    상기 리파인된 거리 측정치에 기초하여 상기 이동국의 리파인된 위치를 계산하게 하고;
    상기 이동국의 상기 리파인된 위치에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 다른 계산된 거리를 결정하게 하고; 그리고
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 리파인된 거리 측정치 및 계산된 거리들에 기초하여 상기 무선 신호 모델을 업데이트하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델은 상기 이동국과 각각의 무선 액세스 포인트 간의 거리를 무선 신호의 라운드 트립 시간 (RTT) 과 관련시키는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 프로세서로 하여금
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 라운드 트립 시간 (RTT) 을 측정하게 하고,
    상기 라운드 트립 시간의 지연에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 1 거리를 결정하게 하고,
    보충적인 정보에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 2 거리를 결정하게 하고,
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 제 1 거리 및 상기 제 2 거리를 이용하여 상기 이동국의 위치를 계산하게 하고, 그리고
    상기 이동국의 계산된 위치에 기초하여 상기 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 최초 처리 시간을 업데이트하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 프로세서로 하여금
    상기 업데이트된 처리 시간들 중 적어도 하나가 수렴되지 않았음을 결정하게 하고,
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대하여 상기 라운드 트립 시간의 지연을 측정하게 하고,
    각각의 무선 액세스 포인트와 연관된 상기 라운드 트립 시간의 지연 및 상기 업데이트된 처리 시간에 기초하여, 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 수정된 제 1 거리를 결정하게 하고,
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 수정된 제 1 거리 및 상기 제 2 거리를 이용하여 상기 이동국의 후속 위치를 계산하게 하고, 그리고
    상기 이동국의 상기 후속 위치에 기초하여 상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 업데이트된 처리 시간을 리파인하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 보충적인 정보는 RSSI 모델들, 이전의 위치 추정치, 블루투스, 비콘, RFID 태그, 맵으로부터의 좌표, 및/또는 위성 위치측정 시스템 (SPS) 신호에 의해 제공된 정보로부터 유도될 수 있는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  26. 제 19 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델은 상기 이동국과 각각의 무선 액세스 포인트 간의 거리를 상기 무선 신호의 수신 신호 강도 세기 (RSSI) 와 관련시키는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델은 실내 환경을 가정하고,
    상기 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치는,
    상기 프로세서로 하여금
    상기 실내 환경의 최초 모델을 수신하게 하고,
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 최초 거리에 기초하여 상기 이동국의 최초 위치를 계산하게 하고,
    상기 계산된 최초 위치 및 패킷의 수신 신호 강도를 이용하여 상기 최초 모델을 업데이트하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 프로세서로 하여금
    상기 이동국이 상기 실내 환경 내에서 이동함에 따라 후속 위치 및 수신 신호 강도 측정치들에 기초하여 상기 실내 환경의 모델을 업데이트하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 최초 모델은 상기 실내 환경의 맵을 광선 추적 (ray-tracing) 하는 것에 기초하여 생성되는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 최초 모델은 상기 실내 환경의 일반적인 모델에 기초하여 생성되는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 실내 환경의 일반적인 모델은 사무실 환경, 창고 환경, 및/또는 쇼핑몰 환경을 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  32. 제 27 항에 있어서,
    상기 이동국의 최초 위치를 계산하게 하는 것은,
    상기 프로세서로 하여금
    상기 최초 모델에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 최초 거리를 결정하게 하고, 그리고
    상기 최초 거리를 이용하여 삼변 측량을 실시하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  33. 제 27 항에 있어서,
    상기 이동국의 최초 위치를 계산하게 하는 것은,
    상기 프로세서로 하여금
    관측된 RSSI 값들을 핑거프린팅 데이터베이스와 매칭시키게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  34. 제 19 항에 있어서,
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 제 2 거리를 결정하게 하는 것은,
    상기 프로세서로 하여금
    상기 보충적인 정보로부터 평균 RTT 잡음을 결정하게 하고,
    상기 RTT에서 상기 최초 처리 시간 및 상기 평균 RTT 잡음을 감산하여 조정된 시간 값을 결정하게 하고, 그리고
    상기 조정된 시간 값을 상기 제 2 거리로 변환하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 평균 RTT 잡음 값은 각각의 무선 액세스 포인트와 연관된 수신 신호 강도 세기 값에 기초하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  36. 제 19 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델이 수렴되었음이 결정되고,
    상기 프로세서로 하여금
    상기 무선 신호 모델과 연관된 파리미터들을 저장하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  37. 복수의 무선 액세스 포인트들에 의해 제공된 신호들을 이용한 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치로서,
    무선 신호 모델에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리를 측정하는 수단;
    상기 측정된 거리에 기초하여 상기 이동국의 위치를 계산하는 수단;
    상기 이동국의 계산된 위치에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 계산된 거리를 결정하는 수단;
    상기 무선 액세스 포인트에 대하여 측정되고 계산된 거리들에 기초하여 상기 무선 신호 모델을 업데이트하는 수단; 및
    상기 무선 신호 모델이 수렴되었는지 여부를 결정하는 수단을 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델이 수렴되지 않은 경우 제 79 항에 기재된 기능을 반복하는 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  39. 제 37 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델이 수렴되지 않았음을 결정하는 수단;
    상기 업데이트된 무선 신호 모델에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리 측정치를 리파인하는 수단;
    상기 리파인된 거리 측정치에 기초하여 상기 이동국의 리파인된 위치를 계산하는 수단;
    상기 이동국의 리파인된 위치에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 다른 계산된 거리를 결정하는 수단; 및
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 리파인된 거리 측정치 및 계산된 거리들에 기초하여 상기 무선 신호 모델을 업데이트하는 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  40. 제 37 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델은 상기 이동국과 각각의 무선 액세스 포인트 간의 거리를 무선 신호의 라운드 트립 시간 (RTT) 과 관련시키는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 라운드 트립 시간 (RTT) 을 측정하는 것;
    상기 라운드 트립 시간의 지연에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 1 거리를 결정하는 수단;
    보충적인 정보에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 제 2 거리를 결정하는 수단;
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 제 1 거리 및 상기 제 2 거리를 이용하여 상기 이동국의 위치를 계산하는 수단; 및
    상기 이동국의 계산된 위치에 기초하여 상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 최초 처리 시간을 업데이트하는 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 업데이트된 처리 시간들 중 적어도 하나가 수렴되지 않았음을 결정하는 수단;
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대하여 상기 라운드 트립 시간의 지연을 측정하는 수단;
    각각의 무선 액세스 포인트와 연관된 상기 라운드 트립 시간의 지연 및 상기 업데이트된 처리 시간에 기초하여, 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 수정된 제 1 거리를 결정하는 수단;
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 수정된 제 1 거리 및 상기 제 2 거리를 이용하여 상기 이동국의 후속 위치를 계산하는 수단; 및
    상기 이동국의 후속 위치에 기초하여 상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 상기 업데이트된 처리 시간을 리파인하는 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  43. 제 37 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델은 상기 이동국과 각각의 무선 액세스 포인트 간의 거리를 상기 무선 신호의 수신 신호 강도 세기 (RSSI) 와 관련시키는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 무선 신호 모델은 실내 환경을 가정하고,
    상기 실내 환경의 최초 모델을 수신하는 수단;
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 최초 거리에 기초하여 상기 이동국의 최초 위치를 계산하는 수단; 및
    상기 계산된 최초 위치 및 패킷의 수신 신호 강도를 이용하여 상기 최초 모델을 업데이트하는 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 이동국이 상기 실내 환경 내에서 이동함에 따라 후속 위치 및 수신 신호 강도 측정치들에 기초하여 상기 실내 환경의 모델을 업데이트하는 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  46. 제 44 항에 있어서,
    상기 이동국의 최초 위치를 계산하는 것은,
    상기 최초 모델에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 최초 거리를 결정하는 수단; 및
    상기 최초 거리를 이용하여 삼변 측량을 실시하는 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  47. 제 37 항에 있어서,
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 제 2 거리를 결정하는 것은,
    상기 보충적인 정보로부터 평균 RTT 잡음을 결정하는 수단;
    상기 RTT에서 상기 최초 처리 시간 및 상기 평균 RTT 잡음을 감산하여 조정된 시간 값을 결정하는 수단; 및
    상기 조정된 시간 값을 상기 제 2 거리로 변환하는 수단을 더 포함하는, 이동국의 무선 위치 결정을 위한 장치.
  48. 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법으로서,
    복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 라운드 트립 시간 지연을 측정하는 단계;
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 최초 처리 시간을 추정하는 단계;
    상기 측정된 라운드 트립 시간 지연 및 추정된 처리 시간에 기초하여 상기 이동국의 위치를 계산하는 단계; 및
    상기 이동국의 계산된 위치에 기초하여 상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 상기 추정된 처리 시간을 업데이트하는 단계를 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 업데이트된 추정 처리 시간이 수렴되지 않았음을 결정하는 단계;
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 상기 라운드 트립 시간 지연을 측정하는 단계;
    상기 측정된 라운드 트립 시간 지연 및 상기 업데이트된 추정 처리 시간을 이용하여 상기 이동국의 후속 위치를 계산하는 단계;
    상기 이동국의 상기 후속 위치에 기초하여 상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 상기 업데이트된 추정 처리 시간을 리파인하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  50. 제 48 항에 있어서,
    상기 추정된 처리 시간이 수렴되었음을 결정하는 단계;
    상기 이동국이 위치를 변경하였음을 결정하는 단계;
    복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 라운드 트립 시간 지연을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 라운드 트립 시간 지연 및 업데이트된 추정 처리 시간을 이용하여 상기 이동국의 위치를 계산하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  51. 제 48 항에 있어서,
    상기 무선 액세스 포인트에 대한 라운드 트립 시간 지연을 측정하는 단계는,
    패킷을 상기 이동국으로부터 상기 무선 액세스 포인트로 송신하는 단계;
    상기 송신 패킷이 송신되었던 제 1 시간을 기록하는 단계;
    상기 송신 패킷에 응답하여 상기 무선 액세스 포인트로부터 응답 패킷을 수신하는 단계;
    상기 응답 패킷이 수신되었던 제 2 시간을 기록하는 단계; 및
    상기 제 2 기록 시간과 상기 제 1 기록 시간 간의 차를 계산하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 송신 패킷은, 상기 이동국이 상기 무선 액세스 포인트와 연관되지 않는 유니캐스트 패킷을 사용하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  53. 제 51 항에 있어서,
    상기 송신 패킷은, 상기 이동국이 상기 무선 액세스 포인트와 연관되는 패킷을 사용하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  54. 제 51 항에 있어서,
    상기 이동국 및 상기 무선 액세스 포인트는 IEEE 802.11 표준, 셀룰러 피코넷, 셀룰러 펨토셀 및/또는 블루투스 네트워킹 표준에 따라서 동작하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  55. 제 48 항에 있어서,
    상기 최초 처리 시간을 추정하는 단계는,
    각각의 무선 액세스 포인트로부터 패킷의 수신 신호 강도를 결정하는 단계;
    상기 결정된 수신 신호 강도에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리를 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 거리에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 최초 처리 시간을 계산하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  56. 제 55 항에 있어서,
    상기 수신 신호 강도에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리가 인터벌 내에 있도록 브라킷 (bracketing) 하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  57. 제 56 항에 있어서,
    적어도 2개의 무선 액세스 포인트들에 대한 처리 시간들이 실질적으로 상이한 것으로 알려지고,
    상기 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법은,
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 최초 처리 시간이 각각의 인터벌의 중간포인트에 있는 것으로 추정하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  58. 제 56 항에 있어서,
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들에 대한 처리 시간들이 실질적으로 유사한 것으로 알려지고,
    상기 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법은,
    상기 최초 처리 시간이 상기 복수의 무선 액세스 포인트들의 인터벌의 교차부의 중간포인트에 있는 것으로 추정하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  59. 제 48 항에 있어서,
    상기 이동국의 위치를 계산하는 단계는,
    수신 신호 강도에 기초하여 상기 복수의 무선 액세스 포인트들을 선택하는 단계;
    상기 선택된 복수의 무선 액세스 포인트들 각각의 위치를 결정하는 단계;
    상기 측정된 라운드 트립 시간 지연 및 상기 추정된 처리 시간을 이용하여 상기 이동국과 각각의 무선 액세스 포인트 간의 거리를 계산하는 단계; 및
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 위치 및 상기 계산된 거리에 기초하여 삼변 측량을 실시하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  60. 제 59 항에 있어서,
    상기 선택된 복수의 무선 액세스 포인트들 각각의 위치는 표준 좌표 시스템에서 정의되는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  61. 제 48 항에 있어서,
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 상기 추정된 처리 시간을 업데이트하는 단계는,
    상기 이동국의 계산된 위치 및 상기 복수의 무선 액세스 포인트들의 위치에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리를 계산하는 단계; 및
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 측정된 라운드 트립 시간 지연 및 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 계산된 거리에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 새로운 처리 시간을 계산하는 단계를 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 방법.
  62. 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치로서,
    무선 송수신기;
    상기 무선 송수신기에 커플링된 프로세서; 및
    상기 프로세서에 커플링된 메모리를 포함하고,
    상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금
    복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 라운드 트립 시간 지연을 측정하게 하고,
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 최초 처리 시간을 추정하게 하고,
    상기 측정된 라운드 트립 시간 지연 및 추정된 처리 시간에 기초하여 상기 이동국의 위치를 계산하게 하고, 그리고
    상기 이동국의 계산된 위치에 기초하여 상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 상기 추정된 처리 시간을 업데이트하게 하는
    실행가능한 명령들 및 데이터를 저장하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치.
  63. 제 62 항에 있어서,
    상기 프로세서로 하여금
    상기 업데이트된 추정 처리 시간이 수렴되지 않았음을 결정하게 하고,
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 상기 라운드 트립 시간 지연을 측정하게 하고,
    상기 측정된 라운드 트립 시간 지연 및 상기 업데이트된 추정 처리 시간을 이용하여 상기 이동국의 후속 위치를 계산하게 하고, 그리고
    상기 이동국의 상기 후속 위치에 기초하여 상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 상기 업데이트된 추정 처리 시간을 리파인하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치.
  64. 제 62 항에 있어서,
    상기 프로세서로 하여금
    상기 추정된 처리 시간이 수렴되었음을 결정하게 하고,
    상기 이동국이 위치를 변경하였음을 결정하게 하고,
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 상기 라운드 트립 시간 지연을 측정하게 하고, 그리고
    상기 측정된 라운드 트립 시간 지연 및 업데이트된 추정 처리 시간을 이용하여 상기 이동국의 위치를 계산하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치.
  65. 제 62 항에 있어서,
    상기 무선 액세스 포인트에 대한 상기 라운드 트립 시간 지연을 측정하게 하는 것은,
    상기 프로세서로 하여금
    패킷을 상기 이동국으로부터 상기 무선 액세스 포인트로 송신하게 하고,
    상기 송신 패킷이 송신되었던 제 1 시간을 기록하게 하고,
    상기 송신 패킷에 응답하여 상기 무선 액세스 포인트로부터 응답 패킷을 수신하게 하고,
    상기 응답 패킷이 수신되었던 제 2 시간을 기록하게 하고, 그리고
    상기 제 2 기록 시간과 상기 제 1 기록 시간 간의 차를 계산하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치.
  66. 제 65 항에 있어서,
    상기 송신 패킷은, 상기 이동국이 상기 무선 액세스 포인트와 연관되지 않는 유니캐스트 패킷을 사용하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치.
  67. 제 65 항에 있어서,
    상기 송신 패킷은, 상기 이동국이 상기 무선 액세스 포인트와 연관되는 패킷을 사용하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치.
  68. 제 65 항에 있어서,
    상기 이동국 및 상기 무선 액세스 포인트는 IEEE 802.11 표준, 셀룰러 피코넷, 셀룰러 펨토셀 및/또는 블루투스 네트워킹 표준에 따라서 동작하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치.
  69. 제 62 항에 있어서,
    상기 최초 처리 시간을 추정하게 하는 것은,
    상기 프로세서로 하여금
    각각의 무선 액세스 포인트로부터 패킷의 수신 신호 강도를 결정하게 하고,
    상기 결정된 신호 강도에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리를 추정하게 하고, 그리고
    상기 추정된 거리에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 최초 처리 시간을 계산하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치.
  70. 제 69 항에 있어서,
    상기 수신 신호 강도에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리가 인터벌 내에 있도록 브라킷 (bracketing) 하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치.
  71. 제 70 항에 있어서,
    적어도 2개의 무선 액세스 포인트들에 대한 처리 시간들이 실질적으로 상이한 것이 알려지고,
    상기 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치는,
    상기 프로세서로 하여금
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 최초 처리 시간이 각각의 인터벌의 중간포인트에 있는 것으로 추정하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치.
  72. 제 70 항에 있어서,
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들에 대한 처리 시간들이 실질적으로 유사한 것이 알려지고,
    상기 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치는,
    상기 프로세서로 하여금
    상기 최초 처리 시간이 상기 복수의 무선 액세스 포인트들의 인터벌의 교차부의 중간포인트에 있는 것으로 추정하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치.
  73. 제 62 항에 있어서,
    상기 이동국의 위치를 계산하게 하는 것은,
    상기 프로세서로 하여금
    수신 신호 강도에 기초하여 상기 복수의 무선 액세스 포인트들을 선택하게 하고,
    상기 선택된 복수의 무선 액세스 포인트들 각각의 위치를 결정하게 하고,
    상기 측정된 라운드 트립 시간 지연 및 상기 추정된 처리 시간을 이용하여 상기 이동국과 각각의 무선 액세스 포인트 간의 거리를 계산하게 하고, 그리고
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 위치 및 상기 계산된 거리에 기초하여 삼변 측량을 실시하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치.
  74. 제 62 항에 있어서,
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 상기 추정된 처리 시간을 업데이트하게 하는 것은,
    상기 프로세서로 하여금
    상기 이동국의 계산된 위치 및 상기 복수의 무선 액세스 포인트들의 위치에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 거리를 계산하게 하고, 그리고
    각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 측정된 라운드 트립 시간 지연 및 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 상기 계산된 거리에 기초하여 각각의 무선 액세스 포인트에 대한 새로운 처리 시간을 계산하게 하는 명령들을 더 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치.
  75. 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치로서,
    복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 라운드 트립 시간 지연을 측정하는 수단;
    상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 최초 처리 시간을 추정하는 수단;
    상기 측정된 라운드 트립 시간 지연 및 추정된 처리 시간에 기초하여 상기 이동국의 위치를 계산하는 수단; 및
    상기 이동국의 계산된 위치에 기초하여 상기 복수의 무선 액세스 포인트들 각각에 대한 상기 추정된 처리 시간을 업데이트 하는 수단을 포함하는, 이동국의 위치를 무선으로 결정하는 장치.
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