KR20140026436A - 라디오 장치들의 협동 로컬화 - Google Patents

Abstract

로컬화되는 상기 장치의 로컬화에서, 메시지들과 데이터의 교환을 통해, 협동할 수 있는 복수의 협동 장치들을 포함하는, 로컬화되는 장치의 절대 포지션을 결정하기 위한 협동 로컬화 프로세스가 설명된다. 협동 장치는 메시지들 및 데이터를 위한 적어도 하나의 직접, 장치-대-장치 라디오 전송 및 수신 시스템, 및 협동 장치들의 세트의 장치들 사이의 거리를 추정하기 위한 수단을 구비한다. 이러한 프로세스를 구현할 수 있는 협동 로컬화 장치들이 또한 설명된다.

Description

라디오 장치들의 협동 로컬화{COOPERATIVE LOCALISATION OF RADIO APPARATUSES}

본 발명은 협동 로컬화(localisation) 프로세스 및 관련된 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 로컬화 시스템들에 대한 액세스를 갖지 않거나, 또는 이들이 작동하지 않거나 비효율적인 라디오 장치의 포지션(position)을 추정할 수 있게 하는 프로세스 및 관련된 장치에 관한 것으로, 여기서 미지의 포지션들을 계산하기 위한 데이터의 획득은 주변 영역에 존재하는 장치의 협동을 통해 발생한다.

최근 몇 년간, LBS(Location Based Services)로 알려진 서비스들에 대한 관심 및 호출자 포지션 데이터를 갖는 응급 호출들을 수반하는 것으로 인해, 장치의 포지션을 결정하는 것이 점점 중요해지고 있다. 다양한 프로세스들 및 시스템들이 라디오 장치의 포지션을 결정하기 위해 연구되고 구현되어 왔으며, 그 일부는 GPS(Global Positioning System), GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System), GALILEO(현재 EU에 의해 구현됨) 및 COMPASS(현재 중국에 의해 구현됨)와 같은 위성 시스템들에 기초하는 한편, 다른 프로세스들 및 시스템들은 특히 셀룰러 시스템들, 및 지상 라디오 시스템들에 기초한다.

단말의 포지션을 결정하기 위한 가장 잘-알려진 지상 프로세스들은:

- 단말 신호가 발신하는 라디오 셀의 식별;

- 단말의 신호를 동시적으로 수신하는 라디오 스테이션들에 공통인 커버리지의 영역의 결정;

- 라디오 기지국으로부터 단말의 거리의 추정치와 조합되는 단말의 신호가 발신하는 라디오 셀의 식별;

- 대응하는 라인들의 교차점의 계산으로, 적어도 2개의 다른 라디오 스테이션들에서 단말의 신호의 발신의 방향들의 삼각측량, 또는 결정;

- 거리를 충족시키는 포인트의 계산으로, 그 지리적 좌표들이 알려지는, 적어도 3개의 라디오 기지국들로부터 단말의 거리의 멀티래터레이션(multilateration) 또는 추정;

- 거리 차이들을 충족시키는 포인트의 계산으로, 단말과 한 쌍의 스테이션들 중 2개의 기지국들 사이의 거리의 차이들을 갖는 적어도 2개의 서로 다른 경우들의 결정이다.

상기-정렬된 지상 프로세스들 중 일부는 다양한 기술들을 이용하여 획득될 수 있는 라디오 스테이션들로부터 단말의 거리들의 추정치를 이용한다:

- 베이스-모바일 방향에 있든지(WCDMA의 경우에, 이 비는 RSCP(Received Signal Code Power) 파라미터에 대응함), 또는 반대 방향에 있든지 간에, 수신된 신호의 전력과 전송된 신호의 전력 사이의 비;

- 전송기와 수신기 사이의 전파 시간의 측정;

- 기지국으로부터 단말로의 전자기 파들의 라운드-트립 시간의 측정(GSM을 포함하는 일부 시스템들에서, 이것은 TA(Timing Advance), 즉 단말이 설정된 시간 윈도우들에서 기지국들에 도달하게 하기 위해 그 신호들의 전송을 예상해야 하는 시간으로부터 추론될 수 있음),

- 동일한 결과를 획득할 수 있게 하는 임의의 다른 기술.

다른 경우들에서, 지상 프로세스들은 단말과 2개의 라디오 스테이션들 사이의 3개 또는 그 이상의 거리 차이들 및 이들 차이들이 정의하는 쌍곡선의 교차점들을 이용한다. 일반적으로, 이들 차이들은 스테이션들을 동기화하기 위해 또는 그의 클록들 사이의 시간 랙(lag)을 고려하기 위해 이용되는 프로세스에 따른 기술들의 변형들로, 2개의 서로 다른 전파 경로들을 따라 이동하기 위해 라디오 신호들의 사용하는 시간에서의 차이(관찰된 시간 차이(Observed Time Difference : OTD)를 관찰함으로써 계산된다.

그러나, 상기에 표시된 알려진 솔루션들은 특정의 기술적 문제점들 및 결함들을 갖는다. 특히, 위성 로컬화 시스템들은 다수의 위성들이 로컬화되도록 장치로부터 전자기적으로 가시적일 것을 요구하며 이는 장기인, 초기의 획득 시간을 수반한다. A-GPS(Assisted-GPS) 시스템으로, 셀 스테이션들은 단말들이 GPS 신호 수신 감도를 증가시킬 수 있으며 초기의 획득을 단축시킬 수 있는 위성 시스템에 관한 예비 데이터를 단말들에 제공하지만, 위성들에 의해 전송되는 신호들의 전파가 자연적 또는 인공적 장애들에 의해 블로킹되기 때문에 GPS가 이용불가능한 때에 시간이 매우 길게 남아있다.

유사하게, 단지 하나의 라디오 스테이션을 지칭하는 기술들을 제외하고, 로컬화되는 장치와, 쌍곡선 또는 멀티래터레이션 시스템들을 위해 필요한, (상기 언급된, 약간 부정확한 삼각측정 기술에 의해 요구되는) 적어도 2개의 라디오 스테이션들 또는 3개의 라디오 스테이션들 사이에 전자기적 가시성이 항상 존재하지는 않기 때문에, 많은 장소들에서 셀룰러 네트워크들 상에 기반된 로컬화 시스템들이 이용될 수 없다. 다시, 단지 하나의 라디오 스테이션을 지칭하는 기술들은 통상적으로 부적절한 정확도를 제공하며, 따라서 많은 장소들에서 위성 로컬화 시스템들 및 지상 시스템들 둘 다가 이용가능하지 않거나 충분한 정확도로 단말 포지션의 추정치를 제공하지 못하는 것으로 결론내려진다.

이들 단점들을 보상하기 위해, 프로세스들은 로컬화 시스템들을 액세스할 수 없는 장치의 포지션을 추정하기 위해, 근처에 있는 다른 장치의 포지션 데이터를 이용하는 프로세스들이 제안되어 왔다. 특허 EP1206152에 설명된 프로세스는 이러한 카테고리에 속한다. 이 프로세스에 따르면, 로컬화되는 단말은 근처에 있는 다른 단말들과 양방향 접속들을 설정할 수 있게 하는 라디오 트랜시버 시스템을 갖는다. 상기 라디오 트랜시버 시스템에 의해, 로컬화되는 단말은 근처의 단말들이 그들 각각의 포지션들에 관한 데이터를 송신하게 하며 전파 감쇠의 평가로 그들 각각의 거리를 추정한다. 로컬화되는 단말은 이 데이터에 기반하여 그 포지션을 추정한다.

프로세스의 제 1 실시예에서, 알려지지 않은 포지션은 그들의 포지션을 제공한 단말들의 포지션들의 평균으로서 계산된다. 이 경우에, 특히 데이터를 대기하는 주변의 단말들과 같은, 로컬화되는 단말들은 금방 액세스할 수 없는 로컬화 시스템을 갖는 경우에, 근처에 있는 단말들에 관하여 로컬화되는 단말의 상대적인 포지션에 관한 정보가 존재하지 않기 때문에, 계산된 포지션의 정확도가 보장되지 않는다. 이 경우에, 로컬화되는 단말에 매우 가까운 단말들은 아마도 또한 외부 로컬화 시스템에 의해 그들 자신의 포지션을 결정할 수 없다. 따라서 평균이 계산되는 포지션들은 로컬화되는 단말로부터 더 먼 포인트들에 대응하며, 그 주변에 균일하게 배열되지 않지만, 불규칙적이며 불균형한 방식으로 배열되는 경향이 있다. 더욱이, 전파 감쇠에 기반하여 이루어진 거리들의 추정치는, 특히 신호들의 빌딩들 내에서 또는 자연적 또는 인공적 장애물들을 갖는 영역들에서 전파되는 조건들이 고려되는 경우에, 오도될 수 있다. 예를 들어, 가깝지만 벽이나 천장에 의해 분리되는 단말은 그 신호들이 원거리 외부 포인트로부터의 윈도우를 통해 도달하는 단말보다 더 멀리 있는 것으로 나타날 수 있다. 특허 EP1206152의 프로세스를 적용함으로써, 빌딩 내의 단말은 대신에 바깥에 있는 것으로 계산하는 일이 있을 수 있다.

특허 EP1206152의 프로세스의 제 2 실시예에서, 알려지지 않은 포지션은 그들의 포지션 데이터를 전달한 단말들의 거리들과 포지션들의 멀티래터레이션으로 계산된다. 이 경우에, 그들 자신의 포지션을 알고 있으며 로컬화되는 단말에 전자기적으로 가시적인 적어도 3개의 단말들을 갖는 것이 필요하다; 이러한 확률은 그다지 높지 않을 수 있다. 그 후에, 상기에 언급된 바와 같은 이들 조건들에서 3개의 단말들이 발견되면, 이 단말들은 로컬화되는 단말에 근접하지 않으며 그로부터 수신되는 신호들의 전력의 측정에 의한 그 단말들로부터의 거리의 결정이 오도될 가능성이 있다. 따라서, 특허 EP1206152의 프로세스는 신뢰성 있는 것으로 보이지 않는다.

본 발명의 목적은 로컬화 프로세스들에 대한 액세스를 갖지 않고서 그들의 포지셔닝을 요청하는 하나 또는 둘 이상의 장치들의 포지션의 계산을 가능하게 하는 협동 로컬화 프로세스 및 관련된 장치를 제공함으로써 종래 기술의 상기-서술된 문제점들을 해결하는 것이다.

본 발명의 상기-서술된 목적들 및 다른 목적들 및 장점들은 다음의 설명으로부터 나타나는 바와 같이, 청구항 제 1 항의 주제를 형성하는 협동 로컬화 프로세스로 달성된다.

더욱이, 본 발명의 상기-서술된 목적들 및 다른 목적들 및 장점들은 청구항 제 17 항 내지 제 20 항의 주제를 형성하는 라디오 통신 장치로 달성된다.

바람직한 실시예들 및 특별한 변형들은 종속 청구항들의 주제를 형성한다.

모든 첨부되는 청구항들은 본 설명의 일체 부분을 형성함이 이해된다.

본 발명은 이제 일부 바람직한 실시예들에 의해 더 상세하게 설명될 것이며 비제한의 예시 방식으로 첨부된 도면들을 참조하여 제공된다.

도 1a는 위치 네트워크의 제 1 개발 스테이지의 일 예를 나타내는 도면을 도시한다.
도 1b는 위치 네트워크의 제 2 개발 스테이지의 일 예를 나타내는 도면을 도시한다.
도 1c는 위치 네트워크의 제 3 개발 스테이지의 일 예를 나타내는 도면을 도시한다.
도 1d는 위치 네트워크의 제 4 개발 스테이지의 일 예를 나타내는 도면을 도시한다.
도 2a는 도 1a에서의 예에 관한 거리들의 표를 나타내는 차트를 도시한다.
도 2b는 도 1b에서의 예에 관한 거리들의 표를 나타내는 차트를 도시한다.
도 2c는 도 1c에서의 예에 관한 거리들의 표를 나타내는 차트를 도시한다.
도 2d는 도 1d에서의 예에 관한 거리들의 표를 나타내는 차트를 도시한다.
도 3a는 도 1a의 예에 관한 데이터 표를 도시한다.
도 3b는 도 1b의 예에 관한 데이터 표를 도시한다.
도 3c는 도 1c의 예에 관한 데이터 표를 도시한다.
도 3d는 도 1d의 예에 관한 데이터 표를 도시한다.
도 4는 불충분한 기하학 데이터로의 포지션 계산의 일 예를 나타내는 도면을 도시한다.
도 5는 장치의 포지션들을 계산하기 위한 절차에 관한 흐름도를 도시한다.
도 6은 지리적 좌표들을 계산하기 위한 절차에 관한 흐름도를 도시한다.
도 7은 슬립 모드에서 수신기 on/off 사이클을 나타내는 도면을 도시한다.

다음의 용어들 및 관련된 정의들은 설명에서 더 이용될 것이다:

- 릴레이 장치: 다른 장치들 사이의 접속들을 위한 릴레이로서 동작하는 장치;

- 제어기(제어기 장치): 현재 로컬화 절차의 관리를 담당하는 협동기 장치(이하를 참조);

- 협동기(협동기 장치): 로컬화 프로세스에서 협동하는 장치;

- 익스플로러(익스플로러 장치): 탐색 신호를 방출하고 상기 신호에 대한 응답들로부터 수집된 데이터를 제어기에 리턴하기 위해 제어기에 의해 명령되는 장치;

- 활성 협동기: 제어기 기능, 익스플로러 기능 및 또한 릴레이 장치 기능을 실행할 수 있는 협동기 장치;

- 수동 협동기: 본 발명의 프로세스의 특정 수단을 구비하지 않으며 따라서 제어기 장치, 익스플로러 장치 또는 릴레이 장치로서 동작할 수 없지만, 수동 협동기 장치에서와 동일한 원격통신들 시스템들을 구비한 활성 협동기 장치들이 거리를 추정하고 및/또는 수동 협동기 장치로부터의 절대 포지션 데이터를 수신하고 및/또는 도출하게 허용하는 원격통신들 시스템들을 갖춘 협동기 장치;

- 비활성 협동기: 활성 협동기들이 그 존재를 검출하게, 그로부터의 거리를 추정하게 및 그 포지션에 관한 데이터를 간접으로 획득하게 할 수 있는 수단을 갖춘 협동기 장치, 상호-참조하는 데이터는 적어도 하나의 다른 정보의 소스로부터 발신하는 데이터를 갖는 비활성 협동기로부터 발신함;

- 위치 그리드(grid): 알려진 측부들의 인접한 삼각형들의 그리드를 형성하는, 상호접속하는 라디오 링크들 및 협동기 장치들의 세트;

- 노드: 위치 그리드의 삼각형들 중 하나의 정점에 위치되는 장치;

- 위치 네트워크: 협동기 장치들 및 그들의 가능한 접속들의 세트;

- 거리 표: 측정들이 지칭하는 관련된 불확실성들 및 시간들로, 협동기 장치들을 분리하는 거리들을 포함하는 데이터 매트릭스;

- 데이터 표: 다음에 설명된 바와 같은, 개별 협동기 장치들에 관한 다양한 데이터를 포함하는 표.

활성 협동기 장치들은 바람직하게는 다음의 특정 수단들을 구비한다:

- 본 발명에 따른 프로세스를 구현하기 위해 필요한 메시지들 및 데이터를 전송하고 수신하기 위한 적합한 라디오 트랜시버 시스템;

- 본 발명의 요건들에 따른 상호 전자기 가시성을 갖는 장치들 사이의 거리들을 추정하기 위한 수단;

- 적어도 거리 표 및 데이터 표를 저장하기 위한 디지털 메모리들;

- 본 발명에 따른 프로세스를 구현하기 위해 컴퓨터 프로그램들을 실행하고, 수신된 데이터를 프로세싱하며 필요한 수치적 계산들을 실행하기 위한 프로세싱 수단.

추가로, 활성 협동기 장치들은 바람직하게는 다음을 구비한다:

- 과도하거나 분실하며 불확실성들에 의해 영향받는 데이터를 갖는 좌표 계산들을 실행하기 위한 최적화 알고리즘들을 구현할 수 있는 계산 수단.

다음의 심볼들은 후속하는 본문 및 첨부된 도면들에 이용된다:

-

: 협동기 장치로부터 협동기 장치가 익스플로러의 역할을 추정할 수 없는 제어기 장치로의 라디오 링크들의 최대 수;

-

: 위치 네트워크 개발 절차가 종료하는, 포지셔닝 절차에 관련될 수 있는 장치들의 최대 수;

-

: 슬립 모드 사이클에서의 수신기 스위치-온의 지속기간;

-

: 수신기의 슬립 모드 사이클의 지속기간;

-

: 동일한 장치에 대한 익스플로러의 역할의 2개의 할당들 사이를 지나야하는 최소 시간 간격;

-

: 포지션을 계산하는데 있어서 관심의 확인이 요청되는 시간 제한;

-

: 수신기들을 경보하기 위해 탐색 신호의 프리앰블에서 송신된, 경보 코드의 지속기간

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: 슬립 모드 사이클에서 수신기 스위치-오프의 지속기간;

-

: 장치의 수신기가 슬립 모드로 통과한 후에, 장치가 전송 또는 수신에 관계되었을 때 가장 최근 시간으로부터 시작하는, 시간 간격.

일반적으로, 더 상세하게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 프로세스는 인접한 삼각형들로 구성되는 위치 그리드의 생성에 기초하며, 그 정점들은 그리드의 노드들로서 알려지며 포지셔닝에서 협동하는 장치들이 위치되는 경우이다. 그리드의 노드들에 있는 장치들에 더하여, 이들 노드들과의 접속들을 직접 또는 간접으로 설정할 수 있는 장치들이 또한 존재하지만, 이 장치들은 삼각형의 정점이 되도록 충분한 수의 제약들을 갖지 않기 때문에 그리드에 속하지 않는다. 요청된 포지션들의 계산에 협동하는 모든 장치들의 세트(협동기 장치들) 및 그 장치들이 설정할 수 있는 접속들은 위치 네트워크가 된다. 협동기 장치들이 접속들을 설정할 수 있는 라디오 링크들에 관하여, 대응하는 장치들 사이의 거리가 추정된다. 이러한 거리 추정치는 예를 들어 이전에 언급된 기술들 중 임의의 것과 같은 임의의 기술을 통해 획득될 수 있다. 이러한 기술의 선택은 본 발명의 목적들을 위해 중요하지 않으며, 따라서 후속하는 논의 전반에서 무시될 것이다.

위치 네트워크는 점진적으로 추가되는 장치들을 통해 충분한 데이터를 획득하고, 위치 그리드, 및 결과적으로 그 노드들을 포지셔닝하도록 연속적인 단계들로 점진적으로 확장되며, 또한 로컬화되는 노드-장치의 포지션을 계산하는 것으로 종료한다.

위치 네트워크의 장치들 중 하나는 로컬화 프로세스의 제어기 기능을 담당한다. 바람직하게는, 제어기 기능은 포지션이 결정되어야 하는 장치들 중 하나에 할당되지만, 또한 포지셔닝을 요청하지 않는 장치들에 할당될 수 있다. 제어기 기능은 위치 네트워크 생성 및 개발 페이즈 동안 하나의 장치로부터 다른 장치로 이동될 수 있다.

제어기 장치에 의해 발행되며 가능하게는 릴레이 장치들로서 기능하는 중간 장치들을 통해 포워딩되는 특정 탐색 커맨드들을 수신할 때 협동기 장치들에 의해 적절한 "탐색 신호들"의 연속적인 전송을 통해 위치 네트워크의 생성 및 개발이 이루어진다. 탐색 신호들에 응답하는 장치들(응답 장치들이라 칭해짐)은 협동기 장치들의 세트에 추가되며, 제어기는 그들의 존재, 및 상기-서술된 릴레이 장치들을 통해 필요한 경우에, 제어기는 익스플로러 장치들이 응답하는 장치들로부터 수신하며 제어기에 포워딩하는 응답 메시지들에 의해 다른 협동기 장치들과의 직접 접속들을 통지받는다.

협동기 장치들 사이의 접속들의 토폴로지는 바람직하게는 트리 타입이지만, 또한 다른 타입(예를 들어, 그리드)일 수 있다. 트리 구조의 예시적인 경우에서, 접속들 트리의 루트는 바람직하게는 위치 네트워크의 생성 및 접속들 둘 다를 관리하며, 일단 위치 네트워크의 개발이 완료되면, 그것을 요청하고 장치들에게 전달하는 장치들의 각각의 포지션을 계산하는 제어기 장치와 일치한다.

위치 네트워크의 개발은 다음의 경우들 중 하나에서 종료한다:

- 기하학적으로 결정되는 위치 그리드의 특정 배향 및 포지션을 가능하게 하는 충분한 양의 포지션 및 거리 데이터가 발견될 때, 또는

- 과도한 수의 장치들에 관련하는 것을 회피하기 위해, 협동기 장치들의 미리 결정된 수치적 제한

이 도달되거나 초과될 때, 또는

- 프로세스가 시작된 때부터 실행하는, 미리 결정된 시간 제한

이 초과될 때.

제한

은 또한 협동기 장치를 제어기 장치에 접속하기 위해 필요한 라디오 링크들의 수에 대해 정의된다. 상기 제한

과 같거나 더 큰 라디오 링크들의 수가 정해진 장치를 접속하기 위해 필요한 경우에, 상기 정해진 장치는 탐색 신호들을 방출하는 것이 금지된다. 다른 협동기들이 상기 정해진 협동기 장치에 캐스캐이드로 추가될 수 없음에 따라, 이러한 금지는 통상적으로 협동기 장치를 제어기 장치에 접속하기 위해 필요한 라디오 링크들의 수를

으로 제한한다. 이러한 제한은 예를 들어, 제어기로의 협동기 장치의 접속이 릴레이 장치들을 통해 셋업되는 경우에, 전파 조건들에서의 변경으로 인해, 상기 릴레이 장치들 중 하나는 다른 2개 또는 그 이상의 장치들을 통한 캐스케이디드 릴레잉에 의해 교체되는 수송 및 위치 네트워크로부터 배제되게 된다.

위치 네트워크의 개발이 그것을 요청한 장치들의 포지션을 기하학적으로 결정하기 위해 적절한 수의 데이터 포인트들을 획득하지 않고서 종료하는 경우에, 위치 네트워크가 불확실성들을 감소시키기 위해 위치되는 영역의 맵과 라디오 제한들에 상관관계들이 적용된다.

장치들 사이의 접속들이 생성되는 라디오 트랜시버 시스템은 충분한 정확도로 장치-대-장치 거리들을 추정하는 것을 가능하게 하는 한, 애드 혹으로 이루어질 수 있거나 알려진 것들 중 하나일 수 있다. 추가로, 그 시스템은 또한 비-동종일 수 있거나, 오히려 위치 네트워크는 상호배타적으로 서로 다른 전송 및 수신의 시스템들 및 표준들(GSM/GPRS, UMTS, LTE, 블루투스, Wi-Fi, RFID 등)에 의해 구현되는 접속들을 포함할 수 있다. 사실, 장치들의 쌍들 사이의 접속들을 설정할 수 있는 것이 충분하며, 따라서 서로 다른 전송 시스템들을 이용하는 장치들 사이의 인터페이스로서 동작하는 수단들을 구비한 장치들이 존재한다는 조건으로, 장치들은 2개씩, 동일한 전송 및 수신 시스템을 가지는 것이면 충분하다. 예를 들어, 장치들의 제 1 시트가 Wi-Fi P2P 전송 및 수신 시스템을 이용하며 장치들의 제 2 세트는 지그비(ZigBee) 시스템을 이용하는 경우에, 이러한 제 1 세트에 속하는 임의의 장치는 Wi-Fi P2P 및 지그비 둘 다를 갖는 적어도 하나의 장치가 존재하는 경우에 이러한 제 2 세트에 속하는 임의의 장치에 상호접속할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 프로세스는 위치 네트워크를 생성하고 개발하는 적어도 하나의 페이즈를 포함하며, 그 설명은 단순한 도시적인 예에 의해 제공되며, 로컬화 시스템들로의 액세스를 갖지 않는 단지 하나의 장치의 포지션을 계산할 필요성이 가정된다. 그 설명은 더 복잡한 상황들을 커버하기 위해 후속적으로 확장될 것이다.

도 1a는 원(119)에 의해 표현되는 장치의 지리적 좌표들을 결정하는 것을 목표로 하는, 위치 네트워크 생성 및 개발 페이즈의 도시적인 예의 제 1 스테이지를 도시한다.

도시적인 예에서, 임의의 로컬화 시스템을 액세스할 수 없을 때 또는 이러한 시스템이 어떤 이유로든 장치를 로컬화할 수 없을 때 그 포지션을 결정하기 위해, 장치(119)가 원격통신들 시스템에 의한 사용자 또는 엔티티 접속으로부터의 요청을 수신함이 가정된다. 이들 조건들에서, 장치(119)는 제어기의 역할을 담당하며, 본 발명에 따른 프로세스에 특정한 그 라디오 전송 및 수신 시스템에 의해 수신된 탐색 커맨드가 후속하며, 다음의 의미:"나는 119이다"를 갖는 메시지를 포함하는, 제 1 탐색 신호를 방출한다. 이 메시지를 수신하는 장치들은 응답자의 식별 코드를 표시하는 보고 및, 알려진 경우에, 그들 각각의 절대 포지션을 식별하는 것을 가능하게 하는 데이터로 응답해야 한다.

일반적으로 말하면, 예를 들어, Wi-Fi 디렉트와 같은 바람직한 라디오 시스템이 본 발명을 구현하기 위해 이용되는 경우에, 응답하는 장치로부터의 응답의 단순한 도달은 익스플로러가 그들을 분리하는 거리를 추정하게 할 수 있다. 다른 라디오 시스템들이 이용되는 경우에, 탐색 신호는 상기 거리를 추정하기 위해 필요한 데이터(예를 들어, 응답의 방출 시간에 관한 전송 전력 및/또는 정보)를 송신하는 요청을 포함할 수 있다.

응답자에게 알려지며 그 지식이 제어기(119)에 의해 수행되는 태스크를 위해 유용한 경우에, 더 상세하게 설명되는, 탐색 신호가 다른 보조 데이터를 위한 요청을 포함하는 것이 또한 유용하다. 라디오 시스템에 의해 허용되는 경우에, 탐색 신호는 바람직하게는 단일 응답 메시지에 포함되어야 하는, 로컬화되는 장치를 위치시키는데 잠재적으로 유용한 모든 데이터에 대한 요청을 포함해야 한다. 이는 로컬화 정보를 획득하기 위해 필요한 메시지들의 수 및 사용된 시간이 최소화되게 허용한다. 그러나, 이용되는 특정 라디오 시스템 및/또는 통신하는 장치들의 특성들로 인해, 라운드-트립 메시지들의 다수의 교환들은 이후에 프로세스의 일반 탐험 단계에서 제어기 장치에 송신해야 하는, 응답자로부터 필요한 고려되는 모든 데이터를 익스플로러가 획득하게 할 수 있는데 필요할 수 있다.

이제 도시적인 예의 위치 네트워크를 확장하는 이러한 제 1 단계를 참조하면, 장치(119)는 단지 익스플로러의 그리고 또한 단지 협동기 장치의 역할을 담당한다. 더 큰 명확성을 위해, 최종 탐색 신호를 방출한 도 1a, 1b, 1c 및 1d에서의 장치들은 중심 점으로 표기된다.

이러한 예시적인 예에서, 익스플로러 장치(119)에 의해 방출되는 제 1 메시지는 협동기들의 역할을 담당하는 장치들(107, 111, 127 및 123)에 의해 응답된다. 이 경우에 중간 장치들의 도움 없이, 그리고 임의의 거리 추정 기술에 의해 직접 수신된, 이들 장치들로부터의 응답들로, 장치(119)는 또한 장치들(107, 111, 127 및 123)로부터 각각 분리하는 거리들(112, 118, 121 및 122)을 획득한다. 거리들은 그 후에 검사 하의 상황에 관련하여 도 2a에 도시되는 거리 표에 배치되며, 여기서 각 박스는 대응하는 행 및 대응하는 열의 시작에서 표시되는 장치들 사이의 미터들의 거리를 표시한다: 각 거리 항목으로, 측정이 행해진 때의 시간 및 관련된 측정 불확실성이 존재한다. 거리 표는 명백하게 대칭적이며 그 메인 대각선 상의 항목들은 모두 널(null)이며, 따라서 실제 실시예에서, 상기 표는 첨부된 도면들에 도시된 것보다 더 컴팩트한 형태로 구현될 수 있다. 어쨌든, 표는 협동기 장치들 사이에 형성되는 접속들의 네트워크 및 라디오 링크들 및 그것을 형성하는 노드들의 관련된 특성 파라미터들을 나타내기 위해 당업자에게 알려진 수많은 등가물들 중 하나를 구성한다. 일반적으로, 관련된 2개의 단말 장치들이 통신할 수 있는 다수의 라디오 시스템들을 통한 메시지 교환들의 존재로 인해 거리 표는 또한 다수의 포인트-대-포인트 접속들의 경우에 다수의 거리 및 시간 계산 값들을 포함할 수 있음이 주목되어야 한다. 필요하다면, 예를 들어, 특정 라디오 링크에 대응하는 거리에 관하여 획득가능한 데이터의 타입, 신뢰성 및 정밀성에 기초하여 어느 접속들을 유지하고 업데이트할 지를 결정하는 것은 제어기 장치이다. 간략화를 위해, 예시적인 예에서, 네트워크 접속들의 전부가 단일 네트워크인 것으로 가정된다.

더 설명되는 데이터 표에 특정된 것들과 같은, 거리 표에 특정된 시간들은 장치들의 클록들 사이의 전송 지연들 및 오정렬들을 고려한다. 이들 팩터들을 고려하는 프로세스는 더 다루어진다.

첨부된 도면들에 제공되는 수치적 값들은 순수하게 예시적인 목적들 위한 것이며 임의의 실제 상황을 지칭하지 않는다.

각 응답자의 식별 코드에 더하여, 제어기 장치(119)는 또한 개별 응답 장치들에 의해 전송되고 데이터 표에 수집되는, 개별 응답 장치들에 관한 특정 데이터를 획득한다. 도 3a는 도 1a에 나타난 시스템의 상태에 관련한 이 데이터 표의 간략화된 버전을 도시한다. 도 3a의 표에서, 제 1 열은 장치의 식별 코드를 정렬한다. 그 예에서, 다른 첨부된 도면들에서 그 항목들을 식별하기 위해 이용되는 동일한 코드들은 식별 코드들로서 이용된다. 실제 애플리케이션들에서, 장치들의 MAC(Medium Access Control) 어드레스들, 또는 제어기와 협동기 사이에 동의된 코드들, 또는 장치들에 전단사(bijective) 대응으로 설정될 수 있는 다른 식별 코드들이 식별 코드들로서 이용될 수 있다.

데이터 표의 제 2 열은 장치가 포지셔닝 요청을 행하는지 아닌지를 표시한다. 이 열에서, 첨부된 표들에서의 다른 엔트리들에서와 같이, 심볼 "Y"는 긍정인 한편, 심볼 "N"은 부정이다.

일반적으로, 다음에 나타나는 바와 같이, 장치들은 어쨌든 식별되어야 하며 포지셔닝은 장치들 중 하나 또는 둘 이상에 대해 요청될 수 있다.

위치 네트워크를 개발하는데 이용되는 기준들 중에서, 포지셔닝이 요청되는 장치들이 위치 그리드의 노드들에 나타나게 하는 경향이 있는 장치가 존재한다.

제 3 열은 장치가 그리드의 노드인지 아닌지를 표시한다. 이 정보는 이하에서 더 알게 되는 바와 같이, 제 1 탐색 신호와 유사한 탐색 신호를 방출하기 위해 정렬되는 장치에 대한 선택 기준들 중 하나로서 이용된다.

제 4 열은 제어기 장치로부터의 고려하에 장치를 분리하는 라디오 링크들의 수를 포함한다. 언급된 바와 같이,

(제어기 장치로부터의 라디오 링크들의 최대수)과 같거나 더 큰 라디오 링크들의 수를 갖는 장치들은 탐색 신호들을 방출하는 것이 금지된다. 이 열에서, "제로" 값은 제어기 장치를 식별하는 한편, 값들의 부재는 잘못된 상황들에서만 발생할 수 있다.

제 5 열은 장치가 모바일인지 아닌지를 표시한다. 이 정보는 데이터를 업데이트하기 위해 가능한 필요성을 설정하기 위해 이용된다.

다음의 8개의 열들은 로컬화 및 속도 데이터를 유지하며, 그 각각 이후에는 각각의 불확실성이 후속한다. 이들 후에 시간 열이 후속하며, 시간 열은 행에서의 데이터가 업데이트될 때의 시간을 표시한다. 각 행에 다수의 데이터 항목들이 존재함에 따라, 행의 데이터 업데이트 시간은 가장 오래된 업데이트된 데이터 항목의 시간인 것으로 가정된다.

시간 열 후에, 다양한 타입들 및 서로 다른 이용들의 "보조 데이터"를 갖는 다른 열들이 존재한다. 예를 들어, 다음을 발견할 수 있다:

- 로컬화를 요청하는 사용자들 및 엔티티들의 목록;

- 결과들이 송신되어야 하는 경우의 어드레스들;

- 장치가 가장 최근에 익스플로러의 역할을 담당한 때의 시간;

- 장치의 타입(이동 전화 단말, Wi-Fi 액세스 포인트, 코드리스 전화, 가전 제품 등);

- 위성 로컬화 시스템들의 이용가능성;

- 지상 로컬화 시스템들의 이용가능성;

- 거리 측정 프로세스들의 이용가능성.

이 정보는 상기 탐색 신호들을 방출하기 위해 정렬되는 장치들을 선택하는데 선호 기준들을 결정할 수 있다.

포지셔닝 절차의 각 스테이지에서, 특정 데이터-프로세싱 프로그램에 의해, 제어기 장치는 수집된 데이터를 분석하고 취할 다음 단계를 설정한다. 예시되는 예에서, 제어기 장치(119)는 도 3a에서의 데이터 표에서의 데이터를 분석하며 고정된-포인트 제약들이 장치(119)를 포지션하는데 불충분함을 발견한다. 따라서 제어기는 다른 장치들을 식별하고 추가적인 데이터를 리트리브(retrieve)하기 위해 주변 영역의 탐험을 확장하도록 결정한다. 탐험의 확장은 장치(119)에 의해 방출되는 제 1 탐색 신호와 유사한, 제 2 탐색 신호를 방출하기 위해 다른 장치들을 정렬함으로써, 그리고 가능하게는 탐색 신호에 응답하는 장치들과 제어기 장치 사이에 삽입되는 릴레이 장치들에 의해, 응답에서 수집되는 데이터로 제어기 장치(119)에 되돌려 보고함으로써 이루어진다.

이러한 확장 단계는 예를 들어, 제 1 탐색 신호에 대한 모든 응답자들에, 또는 응답자들의 서브세트에, 또는 특히 이들 응답자들 중 단지 하나에 제 2 탐색 신호의 방출을 요청하는, 많은 대안적인 방식들로 발생할 수 있다. 각 선택된 익스플로러는 따라서 그에 어드레싱되는 특정 탐색 커맨드에 의해 도달될 것이고, 제어기 장치에 의해 방출될 것이며 가능하게는 중간 릴레이 협동기 장치들에 의해 포워딩될 것이다. 고려되는 예시적인 예에서, 라디오를 통해 전송되는 메시지들의 수뿐 아니라, 절차에 관련된 장치들의 가능한 수만큼 제한하는 것이 방책인 것으로 가정된다. 이러한 기준을 적용함으로써, 제어기는 제 2 탐색 신호를 방출하기 위해 이전 단계에서의 상기 응답자들 중 단지 하나에만 명령한다.

현재 상황에 따라, 제 2 탐색 신호를 방출하기 위해 정렬되는 장치를 선택하는데 다양한 기준들이 적용될 수 있다. 이들 기준들 중 일부는 이러한 예시 동안 적용되지만, 순수하게 비-제한적인 예시로서, 많은 다른 기준들이 개별적으로 또는 조합하여 적용될 수 있음이 이해된다.

우선, 제어기는 어느 장치들이 예시로서, 5인 것으로 가정되는 제한

을 초과하지 않는 제어기 장치(119)로부터 장치들을 분리하는 다수의 라디오 링크들을 갖는지를 검사한다.

의 값은 미리 결정될 수 있거나 프로세스를 시작할 때 설정될 수 있다. 도 3a에서의 표에 표시되는 값들이 제공되면, 제한

에 의해 배체되는 장치가 발견되지 않는다.

도 2a에 표시되는 거리 표 및 도 3a에 표시되는 데이터 표에 서의 데이터에 의해 특성화되는 상태에서, 예를 들어, 제 1 탐색 신호 상상의 응답자들을 구별하는 것은 단지 그들이 장치(119)로부터 갖는 거리임이 관찰될 수 있다. 장치(119)는 위성 로컬화 시스템을 구비한다고 가정하면(데이터 표에서의 보조 데이터로부터 이용가능한 정보) 그리고 이에 불구하고, 그 위치를 알지 못한다고 고려하면, 장치(119)는 위성 시스템의 커버리지 밖에 위치되는 것이 추정된다. 결과적으로, 위성 로컬화 시스템에 가장 액세스할 것 같은 장치는 고려중인 예에서 장치(123)인, 장치(119)로부터 가장 멀리 떨어진 장치임이 추정될 수 있다. 제어기는 결과적으로 제 2 탐색 신호의 방출을 위해 장치(123)를 선택하며 그 장치에 어드레싱되는 특정 탐색 커맨드를 방출한다. 대신에, 장치(119)가 임의의 로컬화 시스템을 구비하지 않으면, 멀리-떨어진 장치들보다 근처의 장치들의 거리들을 더 잘 추정할 수 있다고 가정하여, 그에 가장 가까운 장치에 의해 방출된 제 2 탐색 신호를 갖는 것이 더 합리적일 수 있다. 이러한 제 2 경우에, 탐색 커맨드는 그 포지션이 결정되어야 하는 것에 가장 가까운 협동기 장치(이 경우에, 제어기 장치 자체)에 어드레싱될 것이다.

수많은 그리고 서로 다른 선택 기준들이 존재할 수 있지만, 후속하는 프롯스의 이러한 예시로부터 이해되는 바와 같이, 서로 다른 기준들의 이용 및 서로 다른 결정들의 채택은 일반적으로 결과를 달성하는데 불리한 것이 아니라, 단지 프로세스에 관련되는 서로 다른 수의 장치들 및 서로 다른 수의 단계들을 발생시킬 수 있는 것임이 강조되어야 한다.

따라서, 제 2 탐색 신호를 방출하는 것이 장치(123)라는 예시 및 가정에 계속하여, 도 1b는 제 2 탐색 신호의 방출이 후속하는 가설적인 상황을 나타낸다. 이러한 상황은 응답 메시지에 포함되는 그 자신의 포지션에 관한 데이터를 또한 갖는 것을 표시하기 위해 흑색 원에 의해 표현되는, 장치(107), 및 장치(125)와 유사한 특성들을 갖는 장치들(109 및 128), 제 1 탐색 신호에 이미 응답한 장치(107)로부터의 제 2 탐색 신호에 대한 응답이 존재하는 경우에 대응한다. 명백하게, 제어기(119)는 탐색 신호의 헤더들로부터 탐색 커맨드를 방출한 장치임을 인식함에 따라, 응답하지 않는다. 또한 이 경우에, 제 2 탐색 신호를 방출한 장치로부터의 응답자들의 거리들(113, 114, 124 및 126) 및 응답자들의 식별 코드들은 제 2 탐색 신호에 대한 응답들로부터 획득된다.

장치(123)는 절차 제어기인 장치(119)에 직접 상기-서술된 정보의 전부를 전달하며, 장치(119)는 도 2b에 도시된 바와 같은 거리 표 및 도 3b에 도시된 바와 같은 데이터 표를 업데이트한다.

도 2b에서의 거리 표의 분석으로부터, 장치들(107, 119 및 123)이 알려진 측부들의 삼각형의 정점들에 있는 것이 나타난다(상기 3개의 장치들의 모든 쌍들 사이의 거리들의 추정치가 존재한다). 따라서, 위치 그리드의 제 1 엠브리오(embryo)가 설정된다. 더 큰 명확성을 위해, 삼각형 측부들을 형성하는 라디오 링크들은 음영으로 도시된다; 그 절대 포지션이 알려지는 장치-노드들로부터의 알려진 거리들을 가로지르는 라디오 링크들은 점선들로 도시된다. 이 결과는 도 3b에서의 표의 "노드" 열에 반영되며, 여기서 장치들(107, 119 및 123)은 노드들로서 카탈로그된다. 이러한 데이터 표의 분석으로부터, 장치(125)는 공간에서 그 자신의 포지션을 아는 것이 밝혀진다.

장치의 포지션을 결정하기 위해, 이제 이 삼각형의 포지션만을 계산하는 것으로 충분하며, 그러나 이는 단일 거리(124)에서 단지 하나의 고정된 포인트(장치(125))에 의해 제약되며, 결과적으로 기하학적으로 포지셔닝될 수 없다. 프로세싱은 따라서 위치 네트워크의 추가적인 확장으로 계속된다.

제 2 탐색 신호의 방출의 경우에서와 같이, 제 3 탐색 신호가 그 후에 단 하나의 장치에 의해 방출된다. 또한 이 경우에, 도 3b에서의 데이터 표에 정렬된 장치들 중 어느 것도 라디오 링크들의 수에 대해 제한

를 초과하지 않음이 밝혀지며, 제어기 장치(119)는 방출을 수행하기 위해 도 3b에서의 제 1 열에 정렬된 장치들로부터, 그 장치를 선택하도록 진행한다.

제 3 탐색 신호를 방출하는 태스크가 주어지는 장치에 대한 다양한 선택 기준들 및 다양한 대안들의 논의는 간략화를 위해 다시 설명되지 않지만, 장치(107)는 아직 어떠한 탐색 신호도 방출하지 않은 상기 삼각형의 정점들에서의 장치들 중 단지 하나임이 주목되어야 한다. 따라서 제어기 장치(119)는 그에 어드레싱되는 특정 탐색 커맨드를 방출함으로써, 장치(107)가 제 3 탐색 신호를 방출해야 하는 것으로 결정한다.

그 후에 장치들(101, 102 및 109)이 도 1c에 도시된 이러한 제 3 탐색 신호에 응답하며, 이들 응답하는 장치들의 응답들로부터 획득되는 데이터는 익스플로러(107)에 의해 제어기 장치(119)에 포워딩된 바와 같은, 도 2c 및 3c에 표시된 것임이 가정된다.

도 2에 표시된 거리 표의 분석으로부터, 제 2 삼각형은 그 정점들에서 장치들(123, 107 및 109)로 형성됨이 나타난다. 이에 따라, 장치(109)는 이제 도 3c의 표의 "노드" 열에서의 노드로서 분류된다. 이러한 새로운 삼각형은 삼각형(119-123-107)과 일치하는 측부(113)를 가지며, 그 노드들로서 장치들(119, 123, 109 및 107)을 갖는 2개의 삼각형들의 그리드가 형성된다.

도 3c에서의 데이터 표의 분석으로부터, 장치(102)는 공간에서의 그 자신의 포지션을 알게 되며, 따라서 뒤이어서 2개의 삼각형들의 이러한 그리드는 거리들(105 및 124)(도 1c)에 의해 형성되는, 장치들(102 및 125)에 관한 2개의 제약들을 갖는다. 이들 2개의 제약들은 그 그리드를 기하학적으로 포지셔닝하는데 충분하지 않다(평면상의 삼각형들의 그리드는 3개의 자유도들을 갖는다). 따라서 위치 네트워크를 더 확장하는 것이 필요하다.

이전의 확장들과 유사하게, 제한

을 초과하는지를 검사한 후에, 제어기 장치는 장치(109)가 아직 어떠한 탐색 신호들도 방출하지 않은 그리드 상의 노드들 중 유일한 하나이기 때문에, 관련된 탐색 커맨드에 의해, 어드레싱된 익스플로러로서 장치(109)를 선택하는 제 4 탐색 신호가 방출되게 야기한다. 장치(123)를 통해 수송할 때, 장치(123)에 관한 특정 데이터, 장치(107)에 관한 데이터보다 덜 최신인 세그먼트(112)에 관한 데이터(이와 관련하여, 도 3c에 표시된 데이터 표를 참조) 및 (도 2c에 표시된 거리 표에서 특정된 바와 같은) 세그먼트(122)에 관한 데이터가 업데이트되기 때문에, 제어기 장치(119)로부터 장치(109)로의 탐색 커맨드의 전송 및 응답자들로부터 반대 방향으로의 익스플로러로의 가능한 응답들은 장치(107)를 통해 수송하는 대안으로서 대신에 릴레이 장치(123)를 통한 수송으로 이루어진다. 따라서, 제어기는 릴레이 장치(123)를 통해 라우팅하여, 장치(109)에 어드레싱되는 탐색 커맨드를 방출한다.

장치들(103, 117, 120, 125, 123 및 107)은 도 1d에 도시된 이러한 제 4 탐색 신호에 응답하며, 이들 장치들의 응답들로부터 획득되는 데이터는 도 2d 및 3d에 표시된 것으로 가정된다. 이러한 데이터는 탐색 커맨드가 익스플로러(109)에 도달하는 동일한 릴레이 장치(123)를 통해 익스플로러(109)에 의해 제어기(119)에 포워딩된다.

도 2d에 표시되는 거리 표의 분석으로부터, 3개의 삼각형들의 그리드가 그 5개의 노드들에서 장치들(119, 123, 125, 109 및 107)로 생성됨이 나타난다. 5개 노드들의 이러한 그리드는 3개의 삼각형들의 이 그리드를 포지셔닝하는 목적을 위해 충분할 뿐 아니라, 심지어 과다한, 거리들(105 및 110) 및 위치된 노드(125)에 의해 제공되는 4개의 제약들을 갖는다. 따라서 이 그리드의 모든 노드들의 좌표들, 및 특히 노드(119)의 좌표들을 기하학적으로 계산할 수 있다. 따라서 제어기는 위치 네트워크 개발 페이즈를 종료할 수 있으며 포지션들을 계산하는 것으로 통과한다.

지금까지 이용된 예시적인 예에서, 위치 네트워크 생성 페이즈는 로컬화되는 장치들의 포지션을 계산하기 위해 충분한 양의 데이터가 획득되는 포인트에서 종료하는 한편, 위치 네트워크의 개발은 또한 다음의 2가지 이벤트들 이후에 중단할 수 있다:

a) 협동기 장치들의 수에 대한 제한

을 초과하는 것;

b) 절차가 시작될 때부터 실행하는, 시간 제한

을 초과하는 것.

이벤트 a)의 경우에서의 중단은 특히 혼잡한 환경들에서 발생할 수 있으며 간섭 및 라디오 패킷 충돌들의 수용불가능한 레벨들을 야기할 수 있는, 과도한 수의 장치들을 관련시키는 것을 회피할 필요성이 원인으로 된다.

위치 네트워크 개발 페이즈 동안, 그러나 조건들은 일부 협동기들이 과잉상태로 밝혀짐으로 식별되는 것이 발생할 수 있다(예를 들어, 멀리 떨어져 포지셔닝 된 협동기들이 식별되는 동안 로컬화 데이터 없이 협동기들이 제어기에 매우 가까 와진다) . 이들 경우들에서, 그 협동기들이 더 이상 계산 절차에 참여하지 않음에 따라, 제어기는 과잉 협동기들을 제명할 수 있거나, 제한

이 초과되는지를 검사할 때 그 협동기들을 카운트하지 않는다.

이벤트 b)의 경우에서의 중단은 더 이상 관계하지 않을 때 도달하는 결과가 과도한 지연들을 수반하는, 거리들 추정치들, 지리적 좌표 데이터의 획득, 올바르지 않게 수신된 메시지들의 반복 등을 오래 대기해야 하는 것을 회피한다.

지금까지 이용된 예시적인 예에서, 제어기의 역할은 항상 장치(119)로 남아있다. 그러나, 일반적으로, 위치 네트워크를 생성하는 과정 동안, 제어기의 역할은 일 장치로부터 다른 장치로 넘겨질 수 있다. 제어기의 변경은 예를 들어, 위치 네트워크의 무게중심 포지션에 제어기를 갖는 장점이 원인으로 될 수 있다. 대안적으로, 제어기의 역할은 계통적으로 탐험을 담당하는 장치에 넘겨질 수 있다. 다른 한편으로, 일 장치로부터 다른 장치로의 제어기 역할의 전달은 거리 표 및 데이터 표뿐 아니라 제어기 장치로부터의 고려하에 장치를 분리하는 라디오 링크들의 수를 표시하는 열의 업데이팅의 전달을 수반하며, 따라서 제어기 역할의 전달을 수행하는 장점은 제어기 역할의 전달을 수행하기 위해 필요한 메시지들의 수와 전달이 실행되는 경우에 계산 절차의 과정에서 절감되는 메시지들의 추정치를 비교하는 적절한 알고리즘에 의해 평가되는 것이 고려되어야 한다.

제 1 위치 네트워크의 개발 동안 탐험의 특정 포인트에서, 제 2 위치 네트워크의 일부인 장치들이, 그리고 특히 제 2 위치 네트워크에 속하는 포지셔닝되는 장치들이 조우되는 일이 발생할 수 있다. 이러한 만일의 사태에서, 제 1 및 제 2 위치 네트워크의 개발은 바람직하게는 독립적인 방식으로 진행한다. 대안적으로, 2개의 네트워크들은 협동기들 상의 데이터 요청들의 가능한 중복들을 회피하는 장점으로 조합될 수 있지만, 다음의 결함들을 갖는다:

- 가능하다면, 로컬화되는 장치들이 독립적으로 개발될 수 있는 2개의 별개 장치들보다 더 복잡한, 동일한 위치 그리드에 속하는 것을 요청하는 것;

- 병합으로부터 발생하는 위치 네트워크의 제어기의 선택을 협상하는 것;

- 단독 제어기로 병합하는 순간까지 수집된 데이터를 조합하고 전달하는 것.

추가로, 더 복잡한 네트워크의 개발에 연루되는 것을 나타내는, 2개의 네트워크들의 병합은 아마도 제한

또는 시간

을 초과할 더 큰 확률 및 더 많은 수의 탐험 단계들을 수반한다.

프로세스의 설명에서 가정되는 바람직한 대안은 위치 네트워크들이 가능하게는 서로로부터 분리되어 만나고 서로 관통하는 것을 유지하는 것이다. 그러나 당업자는 위치 네트워크들의 병합이 발생하는 방법과 이러한 병합으로부터 획득되는 위치 네트워크의 후속적인 개발을 용이하게 구상할 수 있다.

위치 네트워크들을 별개로 그리고 독립적으로 서로 관통하게 유지함으로써, 하나보다 많은 위치 네트워크에 속하는 장치들은 독립적인 방식으로 서로 다른 제어기들의 질문들에 응답한다. 서로 다른 제어기들로부터 기인하는 메시지들의 가능한 충돌들은 다음에 설명되는 바와 같이, 라디오 트랜시버 시스템에 의해 해결된다.

본 발명에 따른 프로세스는 로컬화되는 장치들의 포지션들을 계산하는 페이즈를 더 포함한다.

위치 네트워크 개발 프로세스의 종료시에 현재 제어기와 다른 로컬화되는 장치들이 존재하는 경우에, 로컬화되는 장치들의 좌표들은 바람직하게는 제어기에 의해 계산되며 그 후에 각각의 장치들에 전송된다. 대안적으로, 제어기는 수집된 데이터의 전부, 또는 각각의 포지션들을 계산하기 위해 필요한 데이터를 포함하는 그 일부를 관련된 장치들에 전송하며, 관련된 장치들은 그 수신된 데이터로부터 그들 자신의 포지션들을 개별적으로 계산한다.

위치 네트워크의 개발이 종료할 때, 로컬화되는 장치들의 포지션들을 계산할 목적들을 위해, 다음의 상황들이 발생할 수 있다:

c) (지금까지 이용된 예시적인 예에서와 같은) 기하학적인 계산들로 포지션들을 계산하기 위한 필수적 최소값에 관한 제약 리던던시;

d) 기하학적으로 필요한 것과 동일한 제약들의 수;

e) 기하학적으로 필요한 것보다 작은 제약들의 수.

경우 c)에서, 포지션들의 계산은 단일 데이터 항목들의 신뢰성, 발견된 거리들의 절대 값들 또는 그들의 비들, 포지션이든 거리든 간에 추정된 데이터의 불확실성들 및 장치들이 이동하는 속도들을 고려하는 최적화 알고리즘에 의해 수행된다(설명된 예에 대해, 값들은 도 2d에서의 거리 표 및 도 3d에서의 데이터 표에서 발견될 수 있다).

경우 d)에서, 포지션들의 계산은 당업자에게 잘 알려진 기하학적 규칙들을 이용하여 수행된다.

경우 c) 및 경우 d) 양쪽에서, 다음에 의해 에러들이 야기될 수 있다:

- 수집된 데이터의 값들에서의 불확실성들;

- 좌표들 및 거리들 상의 추정 에러들;

- 서로 다른 시간들에서 측정되며 따라서 이동 장치들의 이동들 후에 잠재적으로 불일치하는 좌표 및 거리 값들.

상기-서술된 에러의 원인들에 대해, 포지션 계산들의 결과들은 일반적으로 불확실성들에 의해 영향받으며 일부 불일치를 가질 수 있다.

경우 e)에서, 경우들 c) 및 d)에 존재하는 불확실성의 원인들에 더하여, 로컬화되는 장치들의 포지셔닝에 적어도 하나의 자유도가 존재한다. 자유도들의 존재 또는 제약들의 결여는 장치들의 포지션들에 관한 불확실성의 영역들에 대응한다; 이를 감소시키기 위해, 본 발명의 프로세스는 전송 및 수신 범위들을 고려하여 계산되는 장치들의 포지션들, 및 이용가능하다면, 그 영역에 존재하는 장애물들 및 객체들에 의해 생성되는 경계의 라인들 및 영역의 플랜들에 대한 제한들을 결정한다.

일 예가 도 4에 도시되며, 여기서 도 1d는 장치들(111 및 127) 없이 그리고 거리들(112, 118 및 121) 없이 그려지는 한편, 장치(128)가 이제 장치(125)에 가까워짐에 따라 거리(408)가 추가된다. 도 4에서 장치(119)는 장치(107)로부터 멀리 떨어지며 장치(119)와 장치(107) 사이의 경로 상의 라디오 파들을 차단하는 장애물(401)이 존재하는 것으로 가정된다. 로컬화되는 장치는 여전히 참조 부호 119에 의해 식별되는 장치이다.

삼각형들의 그리드(109, 107, 123, 128 및 125)는 그 노드(125)가 포지셔닝되며 장치(102)로부터의 거리(105)의 제약이 존재함에 따라, 기하학적으로 포지셔닝된다.

장치(119)는 그러나, 거리(122)에 의해 장치(123)에서의 위치 그리드에만 제약되며, 따라서 기하학적 관점으로부터, 그 포지션은 그 중심에 장치(123)를 가지며 거리(122)와 동일한 반경을 갖는 원주(405)의 임의의 포인트에 있을 수 있다.

그러나, 제어기(그 예에서, 장치(119) 자체)는 이 원호가 상호배타적으로 전자기적으로 가시적인 2개의 노드들(128 및 125)을 연결하는 라인에 가깝기 때문에, 장치(119)가 근처 노드(128)로부터 근처 노드(125)로 운행하는 원주(405)의 원호 상에 있을 수 없는 것으로 계산할 수 있다; 따라서, 장치(119)가 이 원호 상에 있어야 한다면, 상기 2개의 노드들(128 및 125) 중 적어도 하나와 라디오 링크를 설정할 수 있으며, 그들로부터 각각의 거리를 추정할 수 있다. 유사하게, 제어기는 장치(119)가 근처 노드(125)로부터 근처 노드(109)로 운행하는 원주(405)의 원호 또는 근처 노드(109)로부터 근처 노드(107)로 운행하는 원호 상에 있을 수 없는 것으로 계산할 수 있다. 따라서, 이 포인트까지 행해진 계산들을 고려하여, 장치(119)는 노드들(107 및 128)에 의해 한계가 정해지는 원주(405)의 2개의 원호들 중 더 짧은 원호 상에 있어야 한다.

제어기는 또한 전파가 장애들에 의해 방해되는 경우에 그것을 보수적으로 계산하여, 노드들(107 및 128)의 전송 및 수신 범위를 계산할 수 있다. 도 4에서, 이 범위는 노드(107) 및 노드(128) 각각에 대한 원주들(402 및 407)의 원호들에 의해 나타난다. 이들 원호들의 반경은 상기 장애들의 가능한 존재에 의해 도입되는 감쇠가 계산들에 고려되지 않은 경우에 자연적으로 더 커질 것이다. 원호들(402 및 407)은 포인트들(403 및 406) 각각에서 원주(405)를 교차하며 따라서, 이 포인트까지 수행된 계산들을 고려하여, 장치(119)는 포인트들(403 및 406)에 의해 한계가 정해지는 원주(405)의 2개의 원호들 중 더 짧은 원호 상에 있어야 한다.

마지막으로, 제어기가 영역의 맵을 가지며 이로부터 장애물(401)의 존재 및 장애물(401)과 노드(107) 사이의 다른 장애물들의 부존재를 검출하는 경우에, 제어기는 노드(107)의 범위가 장애물(410)까지 도달하며 따라서 노드(107)에 가장 가까운 장치(119)의 가능한 포지션은 포인트(404)에 의해 나타남을 계산할 수 있다. 계산들의 최종 결과는 장치(119)가 포인트들(403 및 406)에 의해 한계가 정해지는 원주(405)의 2개의 원호들 중 가장 짧은 원호 상에 있음을 표시한다. 그 후에, 3개의 삼각형들의 그리드(109, 107, 123, 128 및 125)의 포지션 상의 불확실성들 및 특히 노드들(123 및 128)의 포지션들의 결과적인 불확실성들을 고려하고, 또한 거리(122)를 측정하는데 있어서 불확실성을 고려하여, 제어기는 장치(119)의 포지션의 불확실성의 영역을 계산할 수 있다.

최종적으로, 당업자에게 알려진 통계적 프로세싱에 의해, 불확실성에 의해 영향받는 수량들의 확률 분포를 고려하여, 제어기는 장치(119)의 포지션의 가장 유사한 값 및 공간 분포를 특성화하는 통계적 파라미터들을 계산한다.

도 4를 참조하여 설명되는 예는 장치들 또는 위치 그리드의 포지션들 상의 제약들의 수가 유클리드 기하학에 대한 필수적인 최소값보다 작은 경우조차도 불확실성의 영역들을 실질적으로 제한할 수 있음을 입증한다.

따라서, 모든 3가지 경우들 c), d) 및 e)에서, 포지셔닝 불확실성들 및 기하학적 불일치들을 계산하고 제한할 수 있다.

그 결과들에서의 불확실성들 및 임의의 불일치들이 수용가능한 제한들 내에 있는 경우에, 제어기는 포지셔닝 결과를 요청자들에게 제공하거나, 그렇지 않으면 제어기는, 현재 데이터가 지칭하는 시간 차이들에 의해 이동 장치들이 이동하는 속도를 곱함으로써, 이로부터 발생하는 불확실성 팩터들을 계산하며 이용가능한 데이터의 전부 또는 단지 일부를 업데이트해야 하는지 여부를 평가한다. 업데이트가 필요한 것으로 고려되는 경우에, 제어기는 어떤 지연들도 요청의 방출과 동일한 순간을 지칭하는 측정들을 행하는 것 사이에 발생하도록 데이터 획득이 수행되어야 하는 때의 시간을 특정하는, 그들이 담당하는 데이터를 업데이트해야 하는 협동기 장치들에 업데이트 요청을 송신한다. 또한 이 경우에, 더 설명되는 바와 같이, 업데이트 요청을 송신할 때, 제어기는 장치들의 클록들의 오정렬 및 전송 지연들을 고려한다.

일단 데이터가 업데이트되면, 제어기는 요청된 포지션들 및 관련된 불확실성들을 계산한다. 결과들의 불확실성들 및 임의의 불일치들이 수용가능한 제한들 내에 있는 경우에, 제어기는 포지셔닝 결과를 요청자들에게 제공한다. 그렇지 않고, 시간 제한

이 초과되지 않은 경우에, 상기에 이미 나타난 바와 같이, 위치 네트워크의 개발을 재개하며 네트워크 개발 페이즈에서의 추가적인 탐험 단계를 수행한다. 이러한 추가적인 탐험 단계가 종료할 때, 위치 네트워크 개발 페이즈는 또한 다시 종료하며 로컬화되는 장치들의 좌표들을 계산하는 페이즈가 결과적으로 입력된다.

대신에, 시간 제한

이 초과된 경우에, 절차는 그 결과의 신뢰성에 관한 경고 및 그들이 계산들을 개선하는데 관계하는지 아닌지를 표시하기 위해 포지셔닝 정보를 요청한 엔티티들 및 사용자들에 대한 요청과 함께, 획득된 포지셔닝 결과들 및 관련된 불확실성들을 요청자들에 제공함으로써 계속된다. 개선하는데 관계가 적어도 하나의 요청자에 의해 표현되는 경우에, 프로세스는 위치 네트워크를 개발하기 위해 추가적인 탐험을 수행하는 단계에서 재개된다. 시간 제한은 바람직하게는

이전에서와 동일한 값 또는 새로운 값으로 리셋되며, 포지셔닝을 포기하는 요청자들은 요청자들의 목록에서 제명된다.

필요하다면, 그 결과에 대한 관계를 확인하는 임의의 요청자들이 더 이상 존재하지 않을 때까지 반복들이 계속된다.

예를 들어 이동 장치들의 이동들에 의해 야기되는, 변경된 조건들로 인한 위치 네트워크의 업데이트들 및 후속적인 개발들에 후속하여, 이전에 검출된 장치들 또는 거리들이 더 이상 발견되지 않을 수 있다. 이들 경우들에서, 분실하는 장치들 및 데이터는 표들로부터 제거되며 절차는 그들이 존재하지 않은 것처럼 계속한다.

특히, 도 5 및 도 6에서의 흐름도들은 본 발명에 따른 프로세스의 포지션들을 계산하고 위치 네트워크를 생성하고 개발하는 단계들을 도시한다.

도 5는 절차가 시작할 때, 시작(단계(501))으로부터, 예시적인 예에서 제어기 장치(119)와 일치하는, 결과들을 요청한 장치에 그 결과들이 이용가능해질 때, 종료(단계(516))까지의 절차의 전체 개략을 나타낸다.

단계(517)는 포지션 계산 결과의 대기 상태를 나타낸다. 간략화를 위해, 로컬화 시스템들 중 어느 것도 액세스할 가능성이 없거나, 대안적인 로컬화 프로세스에 의해 검사하도록 요망되는 정확성에 실패하거나 불충분한 정보를 공급받는다는 원리를 가정하여, 종래의 로컬화 시스템에 의해 요청된 포지션을 획득할 가능성에 관한 검사들이 생략된다.

위치 요청이 도달할 때(단계(518)), 제어는 로컬화를 요청하는 사용자에 의한 개입 없이 부분적으로 또는 완전하게 미리 정의될 수 있거나, 인간-기계 통신 인터페이스의 임의의 수단에 의해 할당될 수 있는 초기의 세팅들이 할당되는 단계(502)로 넘어간다. 특히, 제어기의 역학 및 익스플로러의 역할 둘 다는 프로세스가 시작하는 장치에 할당된다. 프로세스가 포지셔닝 요청자들에게 여전히 계산들의 지속에 관심있는지를 질문하는 것을 중단하는 외에는, 시간 제한

은 바람직하게는 미리 정의되지만, 또한 상기-언급된 인터페이스에 의해 포지셔닝 요청자로부터 요청될 수 있다.

데이터가 단계(502)에서 셋업되면, 탐험 단계(503)가 시작되며, 그로부터 응답자들로부터 익스플로러들을 분리하는 거리들 및 응답자들 상의 데이터가 획득된다. 더 알게 되는 바와 같이, 이 경우는 전체적으로 절차에 의해 암시적으로 처리됨에 따라, 탐험에 대해 어떠한 응답자들도 존재하지 않을 가능성에 관한 검사는 탐험 단계(503)의 다운스트림에서 제공되지 않는다.

이제, 로컬화 프로세스의 시작에서 제어기에 의해 실행되는 제 1 탐험을 처리하든지, 또는 위치 네트워크의 후속적인 확장들의 과정 동안 실행되는 일반적인 탐험을 처리하든지 간에, 탐색 신호에 대한 응답자들이 존재하는 것으로 가정하면, 탐험 단계(503)에서 수집된 데이터는 단계(505)에서 분석되며, 이 분석의 결과들을 이용하여, 요청된 포지션들을 기하학적으로 계산하는데 충분한 데이터가 존재하는지 여부가 검사된다(단계(507)). 요청된 포지션들을 기하학적으로 계산하는데 이용가능한 데이터가 충분하지 않은 경우에, 그 절차에 관련될 수 있는 장치들의 최대 수에 대한 시간

또는 제한 이 초과되었는지 여부가 검사된다(단계(511)).

또는

어느 것도 초과되지 않은 경우에, 제어는 위치 네트워크를 확장하는 새로운 단계를 실행하기 위해 익스플로러들을 선택하는 단계(506)로 넘어간다. 이하에서 알게 되는 바와 같이, 익스플로러 선택 단계(506)는 그러나, 익스플로러의 역할이 최종적으로 담당된 이후에 적어도

와 동일한 시간이 경과한 경우에만, 이미 과거에 익스플로러의 역할을 담당한 장치가 선택되게 허용한다. 일반적으로,

는

보다 작으며 한편으로, 단계들(503-505-507-511-506)에 의해 형성된 원의 과도하게 빈번한 반복을 회피하고, 다른 한편으로, 장치들 또는 다른 객체들의 이동들에 후속하여 환경적 조건들에서의 변경들을 검사할 수 있도록, 익스플로러들이 이미 이 역할을 수행한 경우조차 협동기 장치들을 익스플로러들로서 재고려하게 허용하도록 크기설정된다.

도 5의 흐름도로 리턴하면, 선택된 익스플로러들을 가지며(단계(506)), 탐험이 실행되며(단계(503)), 이용가능한 데이터가 분석된다(단계(505)). 이제, 요청된 포지션들을 기하학적으로 계산하는데 제약들이 더 이상 불충분하지 않은 것으로 가정하면, 제어는 단계(507)로부터 단계(508)로 넘어가며, 단계(508)는 도 6을 참조하여 더 설명된다. 포지션 및 거리 추정 에러들에 의해 야기되는 임의의 불일치들을 또한 고려하는 관련된 불확실성들로, 포지션들을 계산하면, 도 5에서의 단계(509)에서 불확실성들이 수용가능한지 여부가 검사된다. 불확실성들이 수용가능한 경우에, 그 결과가 공급되며(단계(516)) 프로세스는 종료한다. 대신에, 불확실성들이 수용가능하지 않은 경우에, 가능한 환경적 변경들(장치들 및 객체들의 이동들)에 관하여 너무 다르거나 너무 오래된 시간들에서 데이터가 획득되었는지 여부가 검사된다(단계(510)). 업데이트될 데이터가 존재하는 경우에, 그 데이터는 업데이트되며(단계(504)), 이용가능한 데이터를 분석하기 위해 단계(505)에 재진입된다. 대신에, 업데이트할 데이터가 존재하지 않는 경우에, 제어는 단계(512)로 넘어가며, 여기서

이 초과되었는지 여부가 검사된다.

이 초과되었다면, 달성된 결과들 및 수용가능한 제한들을 넘어선 불확실성들에 의해 공급된 결과들이 영향 받는다는 경고를 공급하면서, 프로세스는 단계(516)에서 종료한다. 대신에,

이 초과되지 않은 경우에, 제어는 단계(515)로 넘어가며 여기서 시간

은 초과되었는지 여부가 검사된다.

시간

이 초과되지 않은 경우에, 제어는 새로운 익스플로러를 선택하고 이미 알려진 바와 같이, 위치 네트워크를 확장하려는 다른 시도를 행하기 위해 단계(506)로 리턴한다. 대신에, 시간

이 초과된 경우에, 제어는 단계(514)로 넘어가며 여기서 포지셔닝 요청자들이 계산들을 개선하는데 관심이 있는지 여부가 검사된다. 예시적인 간략화를 위해, 일시적 결과들을 포지셔닝 요청자들에게 송신하고, 결과들을 개선하는데 있어서의 관심에 관한 질문을 제시하며, 응답을 대기하는 단계들은 도 5에 나타나지 않는다. 그럼에도 불구하고, 당업자는 도시적 표현의 간략화를 위해 도 5에서의 흐름도의 이러한 그리고 다른 포인트들에서 생략된 단계들이 무엇인지를 구상할 수 있다. 도 5에서의 단계(514)로 리턴하면, 결과들을 개선하는데 관심이 있는 경우에,

은 리셋되며(단계(513)) 제어는 위치 네트워크를 확장하는데 새로운 시도를 행하기 위해 익스플로러 선택 단계(단계(506))로 넘어간다. 대신에, 결과들을 개선하는데 관심이 없는 경우에, 절차는 획득된 결과들의 공급으로 종료한다(단계(516)).

탐험 단계(503)에서의 탐색 신호에 대한 응답자들이 존재하지 않는 경우들이 이제 고려될 것이다. 제어기에 의해 방출된 제 1 탐색 신호에 대한 응답자들이 존재하지 않는 경우에, 이용가능한 데이터의 분석(단계(505)) 및 포지션들을 기하학적으로 계산하기 위해 획득된 데이터의 불충분성 또는 충분성을 결정하는 단계(507)를 통해, 제어는 시간

또는 수

이 초과되었는지 여부를 검사하는 단계(511)로 도달한다.

또는

어느 것도 초과되지 않은 경우에, 제어는 익스플로러 선택 단계(506)로 넘어간다. 제어기에 대한 어떠한 데이터도 변경되지 않음에 따라, 가장 최신의 탐험 시간을 제외하고, 익스플로러의 역할은 서술된 바와 같이, 동일한 역할의 이전 할당으로부터 시간

이후에, 동일한 장치, 즉 제어기 자체에 재할당된다. 근처에 존재하는 장치들의 거리들 또는 환경적 조건들은 탐색 신호에 대한 일부 응답자가 발견되도록 변경되었기 때문에, 또는

또는

이 초과되었기 때문에, 단계들(502-505-507-511-506)의 사이클은 따라서 서로 다른 조건들이 발견될 때까지 반복된다.

탐색 신호들에 대한 응답자들이 발견되는 경우에, 상황은 상술한 일반 경우로 되돌아간다. 대신에, 응답자들이 발견되지 않고

또는

이 초과되는 경우에, 제어는 단계(511)로부터 명백하게 유용한 결과들을 제공하지 않는, 좌표들을 계산하는 단계(단계(508))로 넘어가며, 따라서 제어는 그 후에 단계(509)로부터 단계(510)로 넘어간다. 명백하게 업데이트할 데이터가 존재하지 않기 때문에, 제어는 단계(512)로 넘어간다.

이 초과된 경우에, 프로세스는 달성된 결과들 및 불확실성들이 수용가능한 제한들을 넘어선다는 경고의 공급으로 단계(516)에서 종료한다. 대신에,

이 초과되지 않은 경우에, 제어는 단계(515)로 넘어가며 절차는 상술한 일반적 경우에서처럼 계속된다.

제어기와 다른 장치들에 의해 방출되는 탐색 신호들에 대한 응답자들이 존재하지 않을 때, 탐험의 더 최신의 시간을 제외하고, 탐험 절차의 메시지들의 전송 및 수신에 관련된 장치들 사이의 거리들에 관한 데이터만이 변화할 수 있으며, 따라서 위치 네트워크의 기하학적 제약들은 변화하지 않으며 제 1 통과 단계들(503-505-507-511)은 상기에 나타난 경우에서처럼 발전하며, 여기서 제어기에 의한 제 1 탐색 신호 브로드캐스트에 대한 응답자들이 존재하지 않는다. 반면에, 단계(506)에서, 익스플로러로서 선택되게 될 가능성이 있는 다수의 장치들이 존재하는 경우에, 익스플로러 장치들의 세트는 변화할 수 있으며 이전에 알려진, 탐색 신호에 대한 응답자들이 존재하는 더 일반적인 경우로 리턴할 수 있다. 대신에, 익스플로러의 역할이 이전의 할당으로부터의 시간 간격

를 준수하여, 단계(505)에서 동일한 장치들에 재할당되는 경우에, 제어기에 의한 제 1 탐색 신호 브로드캐스트에 대한 응답자들이 없는 경우에서처럼 탐험이 반복된다.

또는

이 초과됨으로 인해 사이클(503-505-507-511-506)이 단계(511)에서 종료되는 경우에, 단계(509)에서의 수용가능한 불확실성들을 발견하며 관심있는 장치들에 그 결과들을 공급하는 단계(516)에서 종료할 가능성을 포함하여, 이미 상술된 대안들의 전부를 갖는, 포지션들 계산 절차의 일반 경우가 단계(508)에 진입될 것이다.

상기에 제공된 예시적인 예에 이미 설명된 바와 같은, 익스플로러들을 선택하는 단계(503)는 네트워크의 상태 및 획득한 때의 데이터에 따라 적용되는 수많은 기준들을 포함한다. 소모적이거나 제한적이지 않은, 익스플로러의 역할에 대한 장치의 선택을 위한 바람직한 조건들 및 기준들의 일부 예들은 다음과 같다:

- 로컬화 수단을 갖는 장치;

- 그들 자신의 포지션을 직접 획득할 가능성은 없지만, 로컬화 수단을 갖는 장치들로부터 지리적으로 떨어진 장치;

- 로컬화 수단을 갖지 않는 장치들에 지리적으로 가까운 장치;

- 위치 그리드의 노드와 일치하는 장치;

- 적어도 시간

동안 익스플로러의 역할을 담당하지 않은 장치;

- 고정된 장치;

- 낮은 이동 속도를 갖는 이동 장치.

바람직하게는, 익스플로러의 역할은

과 같거나 더 큰 제어기로부터의 라디오 링크들의 수를 갖는 장치들에 할당될 수 없음이 또한 기억되어야 한다.

탐험 단계(503)는 상기에 설명된 예시적인 예로 설명되었다. 라디오 트랜시버 시스템의 설명에 관련하여 추가적인 상세들이 더 제공된다.

데이터 분석 단계(505)는 발견된 제약들이 기하학적 수단에 의한 요청된 제약들을 계산하는데 충분한지 아닌지가 결정되는 알려진 수학 및 기하학 기준들의 적용으로 이루어진다.

예시적인 예로 이미 설명된, 데이터 업데이트 단계는 잠재적으로 구식인 데이터를 제공한 장치들에 측정된 값들을 업데이트할 것을 요청하는 단계로 이루어지며, 측정된 값들은 그 후에 이미 전술한 프로세스들에 따른 수집 및 분석을 위해 제어기 장치(119)에 포워딩된다.

포지션들 계산 단계는 또한 도 4에 관하여 예시적인 예에서 상기에 설명되었다. 도 6은 개략적 표현을 제공한다.

예시적인 예를 설명하는 과정에서 서술된 바와 같이, 포지션들 계산 단계(도 5에서의 단계(508))는 과도한 수의 기하학적 제약들로, 엄격하게 충분한 수의 기하학적 제약들로, 또는 불충분한 수의 기하학적 제약들로 착수될 수 있다. 도 6에서, 초기 단계(601) 후에, 기하학적 제약들의 수가 과도한지 여부가 검사된다(단계(602)). 기하학적 제약들의 수가 과도한 경우에, 이용가능한 데이터 및 각각의 불확실성들 전부에 기초하여, 로컬화되는 각 장치의 가장 근접한 포지션을 결정하며, 필요한 경우에 통계적 특성화 파라미터들로 이들 계산된 포지션들과 관련된 불확실성들을 계산한다(단계(603)). 불확실성들 및 통계적 파라미터들은 또한 위치 네트워크 데이터에 포함되는 값들에서 추정 에러들에 의해 야기될 수 있는 가능한 불일치성들을 고려한다. 이들 에러들은 결과들의 불확실성의 영역들을 증폭하는 효과를 갖는다. 마지막으로, 단계(608)에서, 획득된 결과들은 불확실성들의 수용가능성을 검사하기 위해 다음 단계(509)에 출력된다.

기하학적 제약들의 수가 과도하지 않은 경우에, 제어는 단계(604)로 넘어가며, 그로부터, 기하학적 제약들이 엄밀하게 충분한 경우에, 위치 네트워크 데이터는 기하학적 계산들에 의해 포지션들을 결정하기 위해 포지션들 계산 단계(605)로 넘어간다. 또한 이 경우에, 계산된 포지션들의 불확실성들은 과도한 기하학적 제약들의 경우에 관하여 상기에 언급된 바와 같이, 로컬화 데이터의 불확실성들 및 임의의 불일치성들을 고려하여 계산된다. 획득된 결과들은 단계(608)에서 출력된다.

단계(604)에서 제약들의 수가 엄밀하게 충분하지 않은 것으로 발견되는 경우에, 제어는 단계(606)로 넘어가며, 여기서 포지션들을 기하학적으로 계산하기 위해 필수적인 최소값에 관한 제약들의 결여가 가장 먼저 불확실성의 영역들로 변환된다. 도 4에 표현된 예시적인 예의 경우에서, 장치(123)에 의해 구성되는 노드의 포지션 상의 중심에 있는 극좌표들의 시스템을 이용함으로써, 장치(119)의 포지션에서 제약의 결여는 초기에 이러한 노드(119)의 포지션의 각도(angle) 좌표 상의 총 불확실성에 대응하게 된다. 이러한 예를 설명하는데 이루어진 고려들 이후에, 이러한 각도 좌표의 불확실성은 노드(123)의 포지션을 떠나며 포인트들(404 및 406)을 통과하는 하프-라인들에 의해 범위가 정해지는 볼록각(convex angle)으로 감소된다. 상기에 언급된 예시적인 예에서 행해진 바와 같이, 도 6에서의 단계(606)는 전송 및 수신 범위들 및 그 영역에 존재하는 장애들로부터 도출된 제한들을 갖는 불확실성의 영역들의 범위를 정함으로써 제약들의 결여로부터 발생하는 불확실성들을 최소화한다. 단계(606) 이후에 단계(607)가 후속되며, 단계(607)는 단계(605)에서와 유사하지만, 큰 불확실성 값들을 또한 처리하기 위해 더 포괄적인 알고리즘들로 결정되는 포지션들을 계산한다. 최종적으로, 그 결과들은 단계(608)에서 출력된다.

본 발명은 또한 장치들 사이에 데이터 패킷들을 교환하기 위해 적어도 하나의 라디오 트랜시버 시스템을 포함하는 협동 로컬화 장치에 관한 것이다: 유용하게는, 이러한 라디오 트랜시버 시스템은 반드시 애드 혹으로 설계되지 않아도 되지만, 다음의 특성들을 갖는 한, 더 도시되는 바와 같이, 알려진 시스템들 중 하나일 수 있다:

- 짧은 데이터 패킷들의 직접 장치-대-장치 전송의 가능성;

- 라디오 패킷 충돌들을 취급하기 위한 메커니즘들의 이용가능성;

- 관심있는 적용을 위해 고려되는 동작 조건들을 위한 적절한 전송 및 수신 범위;

- 장치와 요청된 포지셔닝 서비스의 장치 사이의 거리를 추정하는 가능성;

- 수신기들이 낮은 에너지 소모로 동작하게 하는 가능성.

예시로서, 본 발명의 프로세스가 응급 상황들에서 이동 전화 장치들의 로컬화를 위해 적용되는 경우에, 요청되는 전송 및 수신 범위는 실내에서 30-40 m 및 실외에서 100-150 m 정도일 수 있는 한편, 장치들의 포지션들이 ±10 m 내의 불확실성을 가져야 하는 경우에, 변칙적인 전파 조건들에 의해 유발되는 것들을 포함하여, 서로 조합하는 에러의 다양한 원인들을 고려하기 위해 거리 측정들의 불확실성은 대략 ±2 m이어야 한다.

명백하게, 이미 서술된 바와 같이, 거리들은 기술분야의 알려진 프로세스들 중 하나를 이용하여 추정될 수 있다.

수신기들의 에너지 소모에 관하여, 용어 "슬립 모드"로 당업자들에게 알려지는, 많은 시스템들에 이용되는 것들과 유사한 기술들이 적용된다. 이들 기술들에 따르면, 수신기들은 수신기들이 협동 로컬화에 관계될 때의 기간들에서 "활성 모드" 및 "슬립 모드"인, 2개의 동작 모드들을 갖는다: 활성 모드에서, 수신기들의 회로들은 데이터를 제공하거나 메시지들을 송신하는 요청들에 신속하게 응답하도록 지속적으로 전력공급되는 한편, 슬립 모드에서, 수신기들의 회로들은 반복된 사이클 지속 시간

에서, 시간

동안 주기적으로 스위칭 온되며 시간

동안 스위칭 오프되며, 여기서:

도 7에 도시된 바와 같이

이하에 설명되는, 경보 신호가 수신될 때 수신기들은 슬립 모드로부터 활성 모드로 넘어가는 한편, 각각의 장치가 협동 로컬화 절차에 관한 데이터 또는 메시지의 전송 또는 수신에 최종 관여된 이후에

와 동일한 시간 후에 수신기들이 활성 모드로부터 슬립 모드로 넘어간다. 대신에, 제어기 장치의 수신기는 바람직하게는 진행중인 협동 로컬화 절차가 종료할 때 슬립 모드로 넘어간다.

대신에, 각 협동기 장치의 전송기는 통상적으로 항상 스위칭 오프되며 다음의 경우에 데이터 패킷들을 전송하기 위해서만 활성화된다:

- 장치가 그 자신의 포지션을 직접 공급할 수 있는 시스템들에 대한 액세스를 갖지 못함에 따라, 그 자신의 포지션을 계산하기 위한 절차의 시작에서 장치가 상기 제 1 탐색 신호를 방출해야 할 때:

- 다른 장치의 로컬화를 위해 필요한 메시지들을 전송하기 위해 장치가 제어기로부터의 요청을 수신할 때.

제어기에 의한 신호들의 방출은 결정되는 포지션들에 대한 계산 단계가 종료할 때까지 계속될 것이다. 다른 장치들은 제어기에 의해 그와 같이 행하도록 명령받지 않는 한 신호들을 방출하지 않기 때문에, 제어기가 방출을 중단할 때, 협동기 장치들의 전부가 또한 방출을 중단하는 것이 후속된다.

슬립 모드로부터 활성 모드로의 수신기들의 전달은 다양한 방식들로 달성될 수 있다.

비-제한적인 예로서, 탐색 신호들 및 일반적으로,

보다 큰 시간 동안 비활성화로 남아있는 장치들로 지시된 모든 신호들은 프리앰블 이후에 정보 컨텐츠가 후속되는 것으로 구성된다. 프리앰블은 본 발명의 프로세스의 특성 기능인, n이 1보다 큰 정수인,

보다 작은 지속 시간

를 갖는 장치들의 모든 수신기들에 알려지는 "경보 코드"를 포함한다. 이러한 경보 코드는 적어도 비

보다 높은 정수와 동일한 횟수 동안 반복된다. 이러한 방식으로, 주기적 수신기 스위치-온의 간격

에서, n-1은 확실히 중단되지는 않는, 경보 코드의 n번 반복들이 발생하는 한편, 하나는 가능하게는 제 1 반복의 초기 부분 및 제 2 반복의 종료 부분으로 구성될 수 있다. 간격

에서의 경보 코드의 다수의 반복들을 수신하는 가능성은 경보 코드의 비-검출 또는 잘못된 검출의 확률이 감소되게 허용한다. 다른 한편, 경보 코드의 지속기간을 설정하면, 간격

에서 도달할 수 있는 반복들의 수가 커질수록,

의 지속기간이 커질 것이다. 경보 코드를 수신하고 디코딩한 후에, 수신기는 슬립 모드로부터 활성 모드로 넘어간다.

라디오 채널을 통해 전송되는 각 메시지는 어드레스들에 관한 정보를 포함하며, 특히 메시지가 그것을 수신하는 "모든" 장치들에 대해 의도되는지 또는 대신에 정의된 세트의 장치들에만 의도되는지를 표시하는 데이터 필드를 포함한다. 이러한 방식으로, 메시지의 어드레스들 중에 없는 장치들은 메시지를 요청한 장치들의 로컬화를 달성하기 위해 필요하지 않은 메시지들의 무의미한, 도미노-효과 증식을 회피하기 위해, 어떠한 메시지도 방출하지 않는다.

메시지의 주된 타입들은 비-제한적인 예로서, 이하에 정렬되는 것들이다:

- m01 : 모든 장치들이 수신 확인응답을 송신하도록 요청하며, 그에 대한 응답은 단지 확인응답 요청자에게 어드레싱되어야 한다;

- m02 : m01 요청의 방출에 연루하며 수집된 데이터를 요청자에 리턴하는 탐험 요청;

- m03 : 데이터 요청(거리들, 극 좌표들 등);

- m04 : 모든 장치들에 수신 확인응답을 송신할 것을 요청하며, 그에 대한 응답은 m01 요청을 포함해야 한다;

- m05 : 수신 확인응답.

또한 이들 메시지들 m01 - m05에 대한 응답 메시지들이 존재하며 다른 것들은 간략화를 위해 정렬되지 않는다.

데이터 표 및 거리 표에 이용가능한 데이터 항목들은 그들이 검출될 때의 시간에 의해 특성화된다. 이 시간들은 공통 시간이라 칭해져야 하는 한편, 장치들의 클록들은 오정렬될 수 있다. 당업자에 알려지는 기술들은 이들 시간들을 공통 기준에 정렬하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 각 장치는, 특정 측정을 수행한 때 그 자신의 클록에 따른 시간을 전송하는 대신에, 이러한 특정 측정이 수행된 때의 순간과 이러한 특정 측정의 값을 운반하는 신호가 그 안테나로부터 방출된 때의 시간 사이의 시간 간격의 지속기간으로서 정의되는, 그 자신의 프로세싱 시간 양을 전송한다. 이러한 프로세싱 시간에, 이 값을 발신한 협동기와 제어기 사이에 중계기들(릴레이 장치들)과 같은 것이 삽입되는 협동기들은 각각 그들 자신의 프로세싱 시간을, 또는 수신 안테나 상에 이 값을 운반하는 신호의 수신으로부터 전송 안테나로부터 이 값을 운반하는 신호의 재전송까지 흐르는 시간을 추가한다. 제어기는 그 자신의 프로세싱 시간을 이들 프로세싱 시간들에 추가하며 또한 그 길이들이 알려짐에 따라, 신호가 도달하는 라디오 링크들을 통해 이동하기 위해 전자기 파들에 의해 취해진 시간을 추가한다. 이러한 방식으로, 제어기는 이러한 특정 측정이 행해진 때의 순간과 이러한 특정 측정이 프로세싱을 위해 이용가능해진 순간 사이의 총 시간을 계산한다. 제어기는 예를 들어, 그 자신의 클록에 의해 표시된 시간으로부터 이러한 총 시간을 감산함으로써, 그 자신의 클록에 의해 표시된 시간을 참조하여 이 측정의 시간에서의 순간을 획득한다. 포지션들 계산 절차 동안, 제어기의 역할은 제 1 클록을 갖는 제 1 장치로부터, 제 1 클록에 관하여 아마도 오정렬되는 제 2 클록을 갖는 제 2 장치로 넘어가며, 제 1 장치는 그 자신의 데이터 표 및 거리 표에 저장된 시간들을 기준 클록으로서 추정되는 그 클록에 관한 시간 차이들로 변환하며, 이들 시간 차이들을 갖는 이들 표들을 전송한다. 전송은 이러한 특정 측정의 값의 전송을 위해 상기에 나타난 바와 동일한 방식으로 발생하여, 제 2 장치는 모든 저장된 시간들을 상기 제 2 클록이라 지칭하게 할 수 있다.

대칭적으로, 제어기가 설정 시간에서 측정 값을 업데이트하라는 요청을 협동기에 송신할 때, 그 자신의 클록을 참조하여 이 설정 시간의 값을 송신하는 것이 아니라, 측정이 행해져야 하는 이후로, 이 협동기가 요청을 수신할 때의 시간으로부터 계속되는, 시간 지연을 송신한다. 협동기들로부터 제어기로의 기준 시간들의 전달들에 관한 상기에 나타난 경우와 유사한 방식으로, 제어기는 그 자신의 프로세싱 시간 및 라디오 전파에 의해 취해진 시간들을 고려하는 지연 값을 전송하는 한편, 가능하게는 상기 요청 신호가 릴레이되는 협동기들은 그들이 수신하는 메시지에서 발견된 지연 값으로부터 그들 자신의 프로세싱 시간을 감산하며, 그렇게 정정된 상기 지연 값을 갖는 이러한 요청 메시지를 포워딩한다.

본 발명에 따른 시스템에서, 본 발명의 프로세스에 대한 특정 라디오 트랜시버 시스템을 구비하는 고정된 또는 모바일인 임의의 장치는 활성 협동기 장치로 될 수 있거나, 제어기 또는 익스플로러의 역할을 담당할 수 있다.

본 발명에 따른 시스템의 바람직한 실시예는 이동 단말들이 연계되는 셀룰러 네트워크의 적절한 라디오 트랜시버 시스템을 갖는데 더하여, 또한 "Wi-Fi 디렉트" 또는 "Wi-Fi 피어-투-피어" 또는 "Wi-Fi P2P"란 명칭에 의해 알려진 라디오 트랜시버 시스템을 갖는, 이동 전화 단말들에서의 이전에 설명된 프로세스의 구현이다.

당업자에게 알려진 바와 같이, Wi-Fi P2P는 전파의 조건들에 따라, 대략 40 - 150 m의 범위를 갖는 장치들 사이의 직접 통신들을 가능하게 한다. 더욱이, 그 전송 및 수신 시스템은 열악한 전파 조건들, 신호 불충분성, 간섭 및 패킷 충돌들로 인해 손상되는 수신된 패킷들을 복구하기 위해 꽤 양호한 용량을 갖는다. Wi-Fi P2P는 따라서 본 발명의 프로세스의 구현을 위한 적절한 성능을 갖는다.

많은 타입들의 이동 전화 단말들은 적절한 소프트웨어 모듈들의 추가로, 이미 Wi-Fi 등을 구비하며, 이들 타입들의 단말들은 그 내부에 제공되는 프로세싱, 저장 및 거리 계산 수단과 조합하여 본 발명의 프로세스를 구현할 수 있다. Wi-Fi 액세스 포인트들을 포함하는, Wi-Fi P2P를 구비한 모든 장치들, Wi-Fi를 구비한 퍼스널 컴퓨터들 및 데이터 전송을 위해 Wi-Fi를 구비한 모든 주변장치들(예를 들어, 프린터들)은 또한 상기 이동 전화 단말들 중 하나 또는 둘 이상의 포지션을 계산하는 단계에서 협동기들이 될 수 있다.

상기에 제공된 설명에서, 로컬화 프로세서에 관련된 장치들의 수 및 라디오를 통해 전송되는 메시지들의 수는 바람직하게는 최소화되어야 하는 것으로 가정되었다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 탐색 신호들의 방출은 이미 실행된 것들의 데이터를 수집하고 분석한 후에 임의의 추가적인 탐험 단계들을 시작할 필요성에 대해 결정할 수 있도록, 한번에 하나의 장치로 제한된다. 아마도 메시지들의 수 및 관련된 장치들의 수의 관점에서의 최대 효율성을 포기하면서, 더 급격하게 결과에 도달하기를 원하는 경우에, 특정 탐험 단계에서, 동시적으로 더 큰 양의 데이터를 수집하도록, 탐색 신호는 동시에 다수의 장치들에 방출될 수 있다.

예시적인 예에서, 제어기 장치(119)는 협동기 장치들이 교환하는 라디오 메시지들에 의해 위치 네트워크를 구축하며, 상기 네트워크의 각 개발 단계에서 수집된 데이터에 기반하여 로컬화되는 장치의 포지션을 계산할 수 있는지 여부를 검사하는 것이 가정되었다. 더욱이, 계산이 불가능한 경우에, 이용가능한 데이터의 완벽성 및 정밀성에 따라, 필요하다면 근사화 및 최적화 기술들을 이용하여, 특정 프로세싱 및 저장 수단을 통해 결정되는 포지션 또는 포지션들을 실제로 추정하는 것은 제어기 장치이다. 대안적으로, 임의의 통신 수단에 의해, 제어기 장치(119)가 도달할 수 있는 다른 장치에 수집된 데이터를 송신하게 할 수 있으며, 계산들을 수행하는 태스크를 그 장치에 전송하게 할 수 있다. 계산들을 수행하는 상기 장치는 그 후에 결과들을 제어기 장치에 송신하며, 제어기 장치는 절차의 제어를 유지하며, 특히 로컬화 절차를 종료할지 또는 후속하여 계속할지 여부를 설정한다.

Wi-Fi P2P는 본 발명의 프로세스를 구현하는데 매우 적합하더라도, 장기적으로 라디오 트랜시버 시스템은 애드 혹으로 될 수 있거나 또한 보안성 및 단문 메시지 서비스들의 특정 요건들을 고려하여 개발될 수 있다. 중요한 시장들이 예상되며 본 발명의 프로세스와 라디오 트랜시버 시스템을 유용하게 공유할 수 있는 많은 기계-대-기계 애플리케이션들이 존재한다. 무선 원격통신들 네트워크들을 액세싱하기 위해 그리고 트래픽 채널들의 할당 이전에 전송 및 수신의 성능을 협상하기 위해 필요한 메시지들의 전송 및 수신을 일반화 및 보편적 방식으로 만족스럽게 취급하는 라디오-시그널링 네트워크에 대한 연구 제안들이 또한 존재한다. 이러한 타입의 네트워크의 요건들은 논의중인 본 발명의 요건들과 잘 맞으며, 따라서 그와 같은 네트워크가 구현되는 경우에, 트랜시버들은 최소 마진 비용들로 매우 큰 스케일로 구현가능한 본 발명의 프로세스를 제시하면서, 이동 및 고정 둘 다인 매우 많은 장치들에서 발견될 것이다.

설명의 간략화를 위해, 본 발명의 설명은 로컬화 시스템에 속하며 관련된 로컬화 프로세스에 연관되는 모든 엘리먼트들이 일 평면에 놓이는 것을 가정하지만, 프로세스는 단지 경도들 및 위도들을 고려할 뿐 아니라, 장치들 및 기준 포인트들이 위치되는 고도들을 고려한, 3차원 공간에 동일하게 잘 적용될 수 있음이 당업자에게 명백하다.

다시 설명의 간략화를 위해, 활성 협동기 장치들, 수동 협동기 장치들 및 비활성 협동기 장치들 사이의 구별은 지금까지 언급되지 않았다. 그럼에도 불구하고, 일반적으로, 이들 3가지 타입들의 장치는 "위치 네트워크"의 일부일 수 있으며, 포지션들 계산 절차에서 협동할 수 있으며, 이하에-설명되는 특성들을 가질 수 있다.

활성 협동기 장치들은 다음의 수단들을 구비한다:

직접의, 메시지들 및 데이터의 장치-대-장치 전송 및 수신을 위한 제 1 라디오 시스템;

전자기적으로 가시적인 다른 장치들의 거리를 추정하기 위한 수단;

저장 수단;

임의선택적으로 최적화 알고리즘을 포함할 수 있는 프로세싱 수단.

추가로, 활성 협동기들은 임의선택적으로 그들 자신의 포지션 상에 데이터를 가질 수 있다.

본 발명의 프로세스의 모든 특정 수단을 가짐으로써, 활성 협동기 장치들은 제어기의 역할, 익스플로러의 역할 및 릴레이 장치의 역할을 담당할 수 있다.

활성 협동기들이 될 수 있는 장치들의 소모적이지 않으며 제한적이지 않은 예들은 본 발명의 특성적 기능이 부여된 Wi-Fi P2P 단말들, 및 Wi-Fi P2P 및 본 발명의 특성적 기능을 구비한 이동 전화 단말들이다.

수동 협동기 장치들은 그들 자신의 포지션 상에 데이터를 갖지만, 본 발명의 프로세스의 특정 수단들을 구비하지 않는 장치들이다. 따라서 수동 협동기 장치들은 제어기의 역할, 익스플로러의 역할 또는 릴레이 장치의 역할을 담당할 수 없다.

수동 협동기들은 반드시 제 1 라디오 시스템과 다르지는 않은, 적어도 제 2 양방향 라디오 시스템을 구비한다. 이러한 제 2 라디오 시스템은 다음을 가능하게 한다:

이러한 제 2 라디오 시스템을 구비한 활성 협동기들과 데이터 및 메시지들을 교환하는 것;

또한 이러한 제 2 라디오 시스템을 구비한 활성 협동기들에 의해, 상기 데이터 및 메시지들이 활성 협동기들과 교환되는 신호들의 전파 경로에 대응하는 거리를 추정하는 것;

수동 협동기들은 임의선택적으로 상기 데이터 및 메시지들이 활성 협동기들과 교환되는 신호들의 전파 경로에 대응하는 거리를 추정할 수 있으며 이들 추정치들을 활성 협동기들에 송신할 수 있다.

수동 협동기들로 될 수 있는 장치들의 소모적이지 않고 제한적이지 않은 예들은 다음과 같다:

- 셀룰러 시스템들의 라디오 기지국들;

- WiMax 시스템들의 라디오 기지국들;

- Wi-Fi 액세스 포인트들;

- Wi-Fi P2P, 블루투스 또는 지그비와 같은 하나 또는 둘 이상의 양방향 전송 및 수신 시스템들을 구비한 퍼스널 컴퓨터들;

- 일반적으로 다른 장치들과 양방향 접속들을 설정하기 위한 수단들을 갖지만, 제어기 또는 익스플로러로서 동작할 수 없는 모든 장치들.

본 발명의 프로세스를 설명하기 위해 상기에 이용되는 예시적인 예에서, 안테나를 갖는 파일론(pylon)의 그림으로 도 1d에 도시되는 장치(117)는 수동 협동기로 고려될 수 있다. 특히, 장치(117)는 LTE 네트워크의 셀룰러 기지국인 것으로 가정될 수 있다. 이 경우에, 장치(117)에 의해 방출되는 신호는 그 신호를 수신하는 장치(109)가 장치(109)와 장치(117) 사이의 거리(110)를 추정하게 허용할 수 있다. 추가로, 장치(117)는 장치(117)와 장치(109) 사이에 설정될 수 있는 통상의 셀룰러 접속들 중 하나를 통해 장치(109)에 그 자신의 절대 포지션에 관한 데이터를 전송할 수 있다. 대안적으로, 그 커버리지의 영역에서 브로드캐스트하는, 기지국(117)의 코드를 식별한 후에, 장치(109)는 장치(109)에 액세스 가능한 데이터베이스로부터 장치(117)의 포지션에 관한 데이터를 리트리브할 수 있다.

비활성 협동기 장치들은 활성 협동기들이 비활성 협동기들의 존재를 검출하게, 비활성 협동기들로부터의 거리를 추정하게 및 비활성 협동기들의 포지션에 관한 데이터를 간접으로 획득하게 할 수 있는 수단만을 구비한 장치들이다. 비활성 협동기의 포지션에 관한 상기 데이터는 활성 협동기로서 간접으로 발견되는 것으로서 의도되며, 비활성 협동기의 식별 코드를 판독한 후에, 활성 협동기에 액세스 가능하며 비활성 협동기에 의해 직접 제공되지 않지만, 다른 정보 소스들로부터 획득되는 데이터베이스로부터 비활성 협동기의 데이터 포지션을 리트리브한다.

명백하게, 비활성 협동기들은 제어기의 역할, 익스플로러의 역할 또는 릴레이 장치의 역할을 담당할 수 없다. 비활성 협동기들이 될 수 있는 장치들의 소모적이지 않으며 제한적이지 않은 예들은 포지션이 제공될 수 있는 RFID(Radio Frequency IDentification)를 통합하는 장치들이다.

본원에 위치 네트워크에서의 비활성 협동기의 포함의 일 예가 있다: RFID 판독기 및 "RFID 데이터베이스"를 액세싱하는 가능성을 갖는 활성 협동기가 익스플로러의 역할을 담당할 때, 활성 협동기는 그 RFID 판독기를 활성화시키며, 제어기에 의해 커맨드가 발신될 때, RFID 라디오 시스템을 통해 탐색 신호를 방출한다; 익스플로러가 RFID 디바이스의 존재를 검출하는 경우에, 익스플로러는 이러한 "RFID 데이터베이스"에 질문하며, 이러한 RFID 디바이스들의 데이터베이스가 RFID를 구비한 이러한 장치의 절대 포지션 데이터를 갖는 경우에, 상기 "RFID 데이터베이스"로부터 획득된 상기 객체의 포지션으로, 비활성 협동기들에서 판독된 이러한 RFID를 통해 식별된 객체를 포함할 것이다. 추가로, 활성 협동기는 그가 수신하는 신호의 레벨 및 이 신호를 방출하는 RFID의 타입(예를 들어, 전원이 꺼진 RFID, 내부 배터리를 구비한 RFID, 전기 그리드에 접속되는 전력 시스템을 구비한 RFID) 및/또는 알려진다면, RFID 디바이스의 라디오 방출 특성들에 기초하여 RFID 디바이스로부터 그 자신의 거리를 추정한다. RFID 디바이스들이 검출될 수 있는 거리들이 통상적으로 작기 때문에, RFID의 추정된 거리상의 절대 에러는 작다. 대안적으로, RFID 디바이스의 포지션은 또한 예를 들어, 익스플로러가 수신할 수 있고 이용할 수 있는 다른 라디오 트랜시버 장치들에 의해 방출되는 메시지들에서 RFID 디바이스 주변의 특정 영역에서의 상기 포지션의 전송과 같은, 다른 방식들로 익스플로러에게 이용가능하게 될 수 있다.

예시적인 예로 리턴하면, 도 1c에서의 익스플로러 장치(107)는 RFID 판독기를 구비하며 장치(102)는 3 미터의 최대 전송 범위를 갖는 RFID를 통합하는 장치인 것으로 가정될 것이다. 정해진 라디오 시스템을 통한 탐색 커맨드의 수신에 후속하여, 익스플로러의 역할로, 예를 들어 Wi-Fi 디렉트인, 활성 협동기(107)는 또한 RFID 라디오 시스템을 통해 탐색 신호를 방출하며 그 식별 코드를 송신함으로써 응답하는 RFID 디바이스(102)로부터의 응답을 수신한다. 익스플로러(107)는 그 후에 그 절대 포지션을 갖는 응답 디바이스의 식별 코드와 관련하는 로컬 또는 원격 데이터베이스를 참고함으로써 이러한 디바이스(102)의 절대 포지션을 식별할 수 있다. 활성 협동기(107)는 임의의 알려진 프로세스(예를 들어, 응답 지연, 범위 정보, 수신된 신호의 전력 등)를 이용하여 장치(102)로부터 분리하는 거리(105)를 추정하며, 상기에 알려진 모드들을 이용하여 제어기에, 비활성 협동기가 되는 장치(102)의 상기 거리 및 포지션을 전송한다.

3개의 상기-서술된 타입들(활성, 수동 및 비활성) 중 하나로의 장치들의 분류는 임의선택적으로 설명의 간략화를 위해 이전에 언급되지 않은 데이터 표의 특정 열에 의해 표시될 수 있다. 이러한 열은 도 3a-3d에 도시된 데이터 표에서 "보조 데이터"란 제목으로 그룹핑되는 열들의 세트의 일부이다.

본 발명에 따른 프로세스 및 장치들은 따라서 유용하게 로컬화 시스템들이 이용가능하지 않거나 로컬화 시스템들이 비활성 또는 신뢰성이 없는 장소들에서 장치들의 포지션의 계산을 가능하게 한다. 특히, 본 발명에 따른 프로세스의 구현은 본 발명을 구현하는 장치들이 단순하게 직접 장치-대-장치 접속들 및 특정 애플리케이션 소프트웨어를 설정할 수 있게 하는 라디오 트랜시버 시스템을 갖는 것을 요청한다. 예를 들어, Wi-Fi P2P는 라디오 트랜시버 시스템으로서 완벽하게 적합하며, 따라서, Wi-Fi는 많은 타입들의 이동 전화 단말들을 포함하여, 많은 원격통신들 장치들에 존재함에 따라, 본 발명의 프로세스는 단지 소프트웨어 애플리케이션들을 추가함으로써 널리 구현될 수 있다.

본 발명에 따른 프로세스는, 장치들의 배치시에 이러한 프로세스를 갖지 않는 이들 장치들이 본 발명에 따른 활성 협동기의 특성들을 갖는 적어도 하나의 장치에 접속할 수 있으며, 장치들의 포지션을 계산하라는 요청을 송신할 수 있는 경우에, 프로세스가 구현되는 장치들의 포지션뿐 아니라, 그들의 배치에서 본 발명의 프로세스를 갖지 않는 장치들의 포지션을 계산하는 것을 더 가능하게 한다. 사실, 활성 협동기들의 특성들을 갖는 장치들과 라디오 접속들을 설정할 수 있는 트랜시버 장치는 트랜시버 장치를 둘러싸는 활성 협동기들에 의해 형성될 수 있는 위치 그리드에 포함될 수 있다. 위치 그리드의 포지션 및 배향, 그리고 결과적으로 상기 트랜시버 장치의 포지션을 계산하면, 제어기 장치는 상기 트랜시버 장치의 포지션에 관한 데이터를 트랜시버 장치에 송신한다.

상당한 퍼센티지의 응급 호출들은 로컬화 시스템들에 의해 도달되지 않는 장소들로부터 발생한다는 것을 고려하면, 이동 전화 단말들에 설명된 프로세스를 구현함으로써, 호출이 기인하는 셀의 대강의 근사화와 다른, 달리 호출의 발신 포인트를 로케이팅할 가능성이 없는 상황들에서 호출자의 포지션에 관한 정확한 데이터를 제공할 수 있다.

설명된 프로세스는 또한 본 발명의 특정 라디오 트랜시버 시스템의 통신 능력들만을 이용하여 장치들의 포지션을 계산하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 로컬화 시스템들 또는 다른 원격통신들 시스템들에 대한 필요성이 없이, 임의의 장치를 로케이팅할 수 있다. 예를 들어, Wi-Fi P2P를 구비한 임의의 PC는 공중 원격통신 네트워크들과의 임의의 접속을 설정하지 않고서 그 자신의 포지션을 결정할 수 있다.

마지막으로, 본 발명에 따른 프로세스는 당업자에게 명백한 바와 같이, 절대 로컬화 데이터의 부재시조차 장치들의 폐쇄된 세트의 상대적인 포지션을 계산하기 위해 적용될 수 있다. 이러한 폐쇄된 세트의 장치들의 상대적인 포지션은 예를 들어, 로케이션 기반 서비스들(Location Based Service: LBS) 타입의 민간 용도들을 위한 서비스들 또는 프로페셔널 서비스들을 제공하기 위해 디스플레이 수단들(LCD, OLED 등)을 구비한 하나 또는 둘 이상의 단말들 상에 디스플레이될 수 있다. 일반적으로, 본 발명에 따르면, 이러한 시각화는 또한 이들 디스플레이 수단들을 구비한 모든 협동기 장치들에 적용될 수 있다.

Claims (24)

1. 메시지들 및 데이터의 교환을 통해, 협동할 수 있는 복수의 협동기 장치들에 속하며 로컬화되는(localized) 적어도 하나의 장치(119)의 절대 포지션(position)을 계산하기 위한 협동 로컬화(localisation) 프로세스로서, 상기 로컬화되는 장치(119)의 로컬화에서, 상기 협동기 장치들은 적어도 하나의 직접, 메시지들 및 데이터를 위한 장치-대-장치 라디오 전송 및 수신 시스템, 및 상기 협동기 장치들의 세트의 장치들 사이의 거리를 추정하기 위한 수단을 구비하며, 상기 세트는 또한 저장 및 프로세싱 수단들을 구비하는 적어도 하나의 제어기 장치(119)를 포함하며, 프로세스를 위해, 다음의 단계들:
   a) 상기 제어기 장치(119)는 상기 협동기 장치들로부터, 익스플로러들의 각각을 개별적으로 둘러싸는 영역들에서 라디오 신호들을 브로드캐스트할 수 있으며 수신할 수 있는 적어도 하나의 라디오 트랜시버 시스템을 구비하는 익스플로러들(119; 123; 107; 109)로서 알려진 장치들의 세트를 선택하는 단계;
   b) 상기 제어기 장치(119)는 상기 익스플로러 장치들(119; 123; 107; 109)의 각각에 탐색 신호를 방출할 것을 명령하는 단계―상기 탐색 신호는 상기 신호를 수신할 수 있는 모든 장치들에 어드레싱되며 응답 요청을 포함함―;
   c) 상기 제어기 장치(119)는 적어도 하나의 라디오 트랜시버 시스템을 통해, 상기 탐색 신호를 수신한 응답 장치들(111, 107, 127, 123; 109, 128, 125; 102, 101)로부터 기인하는 상기 탐색 신호에 대한 응답 메시지들을 수집하며, 이들 응답 장치들은 따라서 협동기들이 되며, 상기 거리 추정 수단들을 통해, 라디오 링크들이 신호들 및 메시지들의 전송 및 수신을 위해 셋업되는 협동기 장치들 사이의 거리들을 계산하는 단계―상기 라디오 링크들이 접속하는 상기 협동기 장치들과 상기 라디오 링크들의 세트는 위치 네트워크로서 알려진 네트워크를 구성함―;
   d) 상기 위치 네트워크의 표현을 생성하도록, 상기 제어기 장치의 프로세싱 수단 및 상기 저장의 수단에 의해 상기 응답 메시지들 및 상기 거리들을 획득하고 프로세싱하는 단계―상기 협동기 장치들(125, 102, 117) 중 하나가 그 절대 포지션에 의해 특성화되는 경우에, 상기 절대 포지션은 관련된 응답 메시지에 삽입됨―;
   e) 단계 d)에서 획득되고 프로세싱된 데이터 세트가 로컬화되는 상기 장치(119)의 절대 포지션을 계산하는데 충분한지 여부를 검사하는 단계(507);
   f) 단계 e)에서의 검사가 통과되면, 상기 이용가능한 데이터에 기초하여 로컬화되는 상기 장치(119)의 절대 포지션을 계산하는 단계(508); 또는
   g) 단계 e)에서의 검사가 실패하면, 추가의 미리 결정된 이벤트(511)가 발생하지 않는다면 단계들 a), b), c) 및 d)를 반복하는 단계를 포함하는, 협동 로컬화 프로세스.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어기 장치(119)에 의한 단계 a)에서 상기 익스플로러 장치들의 세트의 선택은 다음의 기준들:
   - 상기 위치 네트워크의 개별 장치들의 절대 포지션을 계산할 필요성;
   - 위치 그리드로서 알려지는, 인접한 삼각형들의 그리드를 형성할 수 있는, 상기 위치 네트워크의 일부의 노드들과 상기 위치 네트워크의 개별 협동기 장치들의 일치성;
   - 상기 위치 네트워크의 개별 장치들의 이동성 및 이동의 각각의 속도;
   - 상기 위치 네트워크의 현재 구성;
   - 상기 위치 그리드의 현재 구성;
   - 상기 위치 네트워크의 상기 장치들 사이의 상기 추정된 거리들의 값;
   - 상기 위치 네트워크의 개별 장치들, 로컬화 데이터, 로컬화 수단 및 거리 추정 수단의 이용가능성;
   - 상기 익스플로러 장치들의 세트에서의 포함을 위해 후보 협동기 장치에 도달하기 위해 제어기 장치로부터 횡단되는 상기 라디오 링크들의 최소 수에 대해 최대 임계값 레벨

   

   을 초과하는 것;
   - 상기 위치 네트워크에 포함되는 상기 위치 그리드의 확장의 최대화;
   - 미리 결정된 임계값

   

   보다 이전의 시간에서 이루어진 익스플로러의 역할의 이전의 할당 중 적어도 하나를 고려하여 이루어지는, 협동 로컬화 프로세스.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어기 장치(119)에 의해 로컬화되는 상기 장치(119)의 포지션을 계산하는 단계(508)는 다음의 단계들:
   h) 이용가능한 데이터의 양이 로컬화되는 상기 장치(119)의 포지션을 계산하기 위해 엄격하게 필요한 것보다 더 많은지 여부를 검사하는 단계;
   i) 단계 h)에서의 검사가 통과되면, 상기 이용가능한 데이터 및 각각의 불확실성들에 기초하여, 로컬화되는 상기 장치의 가장 가능성 있는 포지션을 계산하고 상기 포지션과 관련된 불확실성들을 계산하는 단계, 또는
   j) 단계 h)에서의 검사가 실패하면, 이용가능한 데이터의 양이 로컬화되는 장치(119)의 포지션을 계산하기 위해 엄격하게 필요한지 여부를 검사하는 단계;
   k) 단계 j)에서의 검사가 통과되면, 상기 이용가능한 데이터 기초하며 상기 포지션과 관련된 불확실성들에 따라 상기 포지션을 계산하는 단계, 또는
   l) 단계 j)에서의 검사가 실패하면, 다음의 단계들:
   - 상기 절대 포지션을 기하학적으로 계산하는데 필요한 최소 수의 데이터 항목들을 결여함으로 인한 불확실성의 영역들을 계산하는 단계;
   - 이용가능한 데이터의 양이 다음의 계산들 중 적어도 하나의 결과에 기초하여 불확실성의 영역들의 계산을 위해 엄격하게 필요한 것보다 더 많은지 여부를 검사하는 단계:
   i) 상기 협동기 장치들의 전송 및 수신 범위들과의 상관관계;
   ii) 상기 복수의 개별 장치들이 존재하는 영역의 물리적 및 기하학적 구성과의 상관관계;
   - 상기 포지션과 관련된 불확실성뿐 아니라, 로컬화되는 상기 장치의 가장 가능성 있는 포지션의 상기 이용가능한 데이터 및 상기 한계 결정들에 기초한 계산 단계(607)를 실행하는 단계를 포함하는, 협동 로컬화 프로세스.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 미리 결정된 이벤트(511)는 다음의 조건들:
   4a) 프로세스의 시작으로부터 계속하여 미리 결정된 경과된 시간 제한

   

   을 초과하는 것(515);
   4b) 상기 위치 네트워크에 포함되는 협동기 장치들의 총 수에 관한 미리 결정된 제한

   

   을 초과하는 것 중 적어도 하나를 검사하는 단계를 포함하는, 협동 로컬화 프로세스.
5. 제 1 항에 있어서,
   로컬화되는 상기 장치(119)의 절대 포지션을 계산하는 단계 e)에 후속하여, 다음의 단계들:
   m) 상기 절대 포지션 상에 계산된 불확실성이 미리 결정된 임계 레벨보다 큰지 여부를 검사하는 단계(509);
   n) 단계 m)에서의 검사가 통과되면, 상기 절대 포지션을 요청한 장치(119)에 이용가능하게 하는 단계(516), 또는
   o) 단계 m)에서의 검사가 실패하면, 상기 이용가능한 데이터에 업데이트될 데이터가 존재하는지 여부를 검사하는 단계(510);
   p) 단계 o)에서의 검사가 통과되면, 쓸모없게 된 데이터를 제공한 협동기 장치들이 상기 이용가능한 데이터를 업데이트하게 하고(504), 그 후에 단계 d)의 실행으로 넘어가는 단계;
   q) 청구항 제 4 항의 특성화 부분에 따라 미리 결정된 이벤트가 발생하였는지 여부를 검사하는 단계를 포함하는, 협동 로컬화 프로세스.
6. 제 5 항에 있어서,
   조건 4b)가 검사되며,
   r) 통과하는 경우에, 상기 절대 포지션은 요청한 장치(119)에 이용가능하게 이루어지며(516), 또는
   q) 실패하는 경우에, 조건 4a)가 검사되며, 및
   s) 통과하는 경우에, 포지셔닝 요청자가 로컬화되는 상기 절대 포지션의 계산을 개선하는데 관심이 있는지 여부를 검사하며(514);
   - 실패의 경우에, 단계 a)의 실행으로 넘어가며;
   - 단계 s)에서의 검사가 통과되면, 아마도 요청시에, 프로세스의 시작으로부터 경과된 시간에 관한 미리 결정된 제한

   

   에 대한 값을 리셋하며 단계 a)로 점프하며;
   - 단계 s)에서의 검사가 실패하면, 상기 절대 포지션이 요청한 장치(119)에 이용가능하게 하는(516), 협동 로컬화 프로세스.
7. 제 1 항에 있어서,
   다음의 계산들:
   - 상기 복수의 장치들의 상기 협동기 장치들의 쌍들 사이의 전송 및 수신 범위들의 추정,
   - 상기 복수의 장치들이 존재하는 영역의 물리적 및 기하학적 구성과의 상관관계들 중 적어도 하나의 결과들에 기초하여 상기 복수의 협동기 장치들의 포지션들에 관한 불확실성들의 범위를 정하는 단계를 포함하는, 협동 로컬화 프로세스.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   릴레이 장치들로서 알려진, 상기 협동기 장치들 중 하나 또는 둘 이상을 통해 수송함으로써, 상기 위치 네트워크의 상기 제 1 협동기 장치와 상기 제 2 협동기 장치 사이의 통신들이 적어도 부분적으로 발생하는 단계를 포함하는, 협동 로컬화 프로세스.
9. 제 8 항에 있어서,
   다음의 우선적 선택 기준들:
   - 상기 제 1 장치와 상기 제 2 장치 사이의 라디오 링크들의 수;
   - 상기 저장 수단에 저장된 상기 특성 데이터가 지칭하는 시간들로부터 계속되는 시간 간격들;
   - 상기 저장 수단에 저장된 상기 추정된 거리들이 지칭하는 시간들로부터 계속되는 시간 간격들;
   - 라디오 링크들의 길이들 중 하나 또는 둘 이상에 따라 상기 릴레이 장치들을 선택하는 단계를 포함하는, 협동 로컬화 프로세스.
10. 제 8 항에 있어서,
    모든 협동기 장치들의 세트 내에서, 다음 타입들의 장치:
    - 상기 제어기의 역할, 상기 익스플로러의 역할 및 상기 릴레이 장치의 역할을 담당하는 능력에 의해 특성화되는, 활성 협동기로서 알려진 장치;
    - 상기 제어기의 역할, 상기 익스플로러의 역할 및 상기 릴레이 장치의 역할을 담당할 수 없지만, 활성 협동기 장치들과의 라디오 접속들을 설정하고 활성 협동기 장치들로부터의 거리들의 추정을 가능하게 하며 그 포지션에 관한 데이터를 활성 협동기에 직접 제공하는 능력에 의해 특성화되는, 수동 협동기 장치;
    - 상기 제어기의 역할, 상기 익스플로러의 역할 및 상기 릴레이 장치의 역할을 담당할 수 없을 뿐 아니라, 그 포지션에 관한 데이터를 활성 협동기에 직접 제공할 수 없지만, 적어도 하나의 활성 협동기가 비활성 협동기로서 분류된 협동기를 식별하게, 상기 적어도 하나의 활성 협동기와 상기 비활성 협동기 장치 사이의 거리를 추정하게, 그리고 상기 비활성 협동기의 포지션을 간접으로 획득하게 허용하는 능력에 의해 특성화되는, 비활성 협동기로서 알려진 협동기 장치 중 적어도 하나를 포함하는, 협동 로컬화 프로세스.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음의 데이터 항목들:
    - 각각의 장치의 포지션을 계산하는데 필요한지 아닌지의 표시자;
    - 각각의 장치의 로컬화를 요청하는 파티들(parties)의 목록;
    - 각각의 장치에 대한 포지션 계산들의 결과들이 송신되어야 하는 파티들의 어드레스들;
    - 상기 위치 그리드의 노드와 각각의 장치의 일치성 또는 비-일치성;
    - 상기 제어기 장치로부터 각각의 장치를 분리하는 라디오 링크들의 수;
    - 각각의 장치의 이동성 또는 비이동성;
    - 활성 협동기 장치, 수동 협동기 장치 및 비활성 협동기 장치의 분류에 따른 각각의 장치의 분류;
    - 각각의 장치가 가장 최근에 익스플로러의 역할을 담당한 때의 시간,
    - 각각의 장치의 타입(이동 전화 단말, Wi-Fi 액세스 포인트, 코드리스 전화, 가전 제품 등);
    - 각각의 위성 로컬화 시스템들 장치의 이용가능성;
    - 각각의 지상 로컬화 시스템 장치의 이용가능성;
    - 각각의 거리 측정 시스템들 장치의 이용가능성 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는 상기 저장 수단에 데이터 세트를 저장하는 단계를 포함하는, 협동 로컬화 프로세스.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기 장치는 다음의 데이터 항목들:
    - 상기 위치 네트워크의 개발의 현재 상태에서 계산되는, 상기 절대 포지션의 불확실성의 영역들의 치수들;
    - 상기 저장 수단에 저장되는, 상기 추정된 거리들의 추정치들이 지칭하는 시간들;
    - 상기 저장 수단에 저장되는, 상기 특성 데이터의 판독들이 지칭하는 시간들;
    - 상기 저장 수단에 저장되는, 상기 위치 네트워크의 장치들의 이동의 속도―그 포지션들은 상기 절대 포지션의 상기 계산 데이터에 영향을 미침― 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 프로세싱 수단을 통해 상기 절대 포지션의 계산을 업데이트하는 단계를 포함하는, 협동 로컬화 프로세스.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기 장치(119)는 상기 계산 데이터를 업데이팅하는데 할당되는 상기 위치 네트워크의 사기 장치들에 상기 제어기가 브로드캐스트하는 커맨드 메시지에, 업데이팅하는데 할당되는 상기 장치들의 각 개별 장치에 대해 별개로 계산된 지연 값을 삽입하여, 상기 절대 포지션을 계산하기 위해 공통 시간에서 이용가능한 데이터의 전부 또는 일부분의 업데이팅을 지시하는 단계를 포함하며, 상기 지연 값은 상기 커맨드 메시지를 상기 제어기로부터 상기 업데이팅에 할당되는 상기 장치들에 운반하는 신호들의 전파 시간들을 보상하는 방식으로 계산되는, 협동 로컬화 프로세스.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 업데이트 커맨드가 통과하는 릴레이 장치들은, 각각 상기 업데이트 메시지들에 포함되는 상기 지연 값으로부터, 각각의 릴레이 장치의 수신 안테나로부터 전송 안테나에 상기 메시지의 수송 시간에 대응하는 프로세싱 시간을 감산하는 단계를 포함하는, 협동 로컬화 프로세스.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응답 장치들 중 하나는 상기 식별 코드와 상기 절대 포지션 사이의 연관을 포함하는, 액세스하는 데이터베이스를 참고함으로써 상기 익스플로러 장치가 상기 응답자의 절대 포지션을 계산하는 것에 기초하여, 그 식별 코드를 송신함으로써 탐색 신호에 응답하는, 협동 로컬화 프로세스.
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 협동기 장치들 중 적어도 하나는 제 1 라디오 통신들 시스템에 의해 상기 위치 네트워크의 장치들의 제 1 그룹과 특정 메시지들 및 데이터를 교환하며 제 2 라디오 트랜시버 시스템에 의해 장치들의 제 2 그룹과 다른 메시지들 및 데이터를 교환하며, 상기 적어도 하나의 협동기 장치는 상기 라디오 시스템들 중 하나를 통해 수신된 메시지들 및 데이터를 상기 라디오 시스템들 중 다른 하나에 의해 방출되는 메시지들 및 데이터로 변환할 수 있는, 협동 로컬화 프로세스.
17. 직접, 메시지들 및 데이터의 장치-대-장치 라디오 전송 및 수신을 위한 적어도 하나의 시스템을 구비하는 라디오 통신 장치로서,
    - 로컬화되는 장치(119)의 절대 포지션을 결정하는데 협동하는 다른 장치들의 세트의 장치들로부터 그 거리를 추정하기 위한 수단,
    - 프로세싱 수단, 및
    - 저장 수단을 포함하며,
    상기 수단들은 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 프로세스에서 협동기 장치로서 동작할 수 있게 하도록 구성되는, 라디오 통신 장치.
18. 라디오 트랜시버 시스템이 속하며 로컬화되는 적어도 하나의 장치(119)의 절대 포지션을 결정하는데 협동할 수 있는 협동기 장치들의 세트(119, 111, 107, 127, 123; 109, 128, 125; 102, 101, 120, 103, 117)와 메시지들 및 데이터를 교환하기 위한 적어도 하나의 라디오 트랜시버 시스템을 구비하며, 또한 다른 장치들로부터 그 거리를 추정하기 위한 수단뿐 아니라, 프로세싱 수단 및 저장 수단을 구비하는 라디오 통신 장치(119)로서,
    a) 상기 협동기 장치들로부터, 익스플로러들의 각각을 개별적으로 둘러싸는 영역들 내에서 라디오 신호들을 브로드캐스트할 수 있으며 수신할 수 있는 적어도 하나의 라디오 트랜시버 시스템을 구비하는, 익스플로러들(119; 123; 107; 109)로서 알려진 장치들의 세트를 선택할 수 있는;
    b) 상기 익스플로러 장치들(119; 123; 107; 109)의 각각이 탐색 신호를 방출하게 할 수 있는―상기 탐색 신호는 상기 신호를 수신할 수 있는 모든 장치들에 어드레싱되며 응답 요청을 포함함―;
    c) 적어도 하나의 라디오 트랜시버 시스템을 통해, 상기 탐색 신호를 수신한 응답 장치들(111, 107, 127, 123; 109, 128, 125; 102, 101)로부터 기인하는 상기 탐색 신호에 대한 응답 메시지들, 및 이들 응답 장치들은 따라서 협동기들이 되며, 라디오 링크들이 신호들 및 메시지들의 전송 및 수신을 위해 셋업되는 협동기 장치들 사이의 거리들을 수집할 수 있는―상기 라디오 링크들이 접속하는 상기 협동기 장치들과 상기 라디오 링크들의 세트는 위치 네트워크로서 알려진 네트워크를 구성함―;
    d) 상기 위치 네트워크의 표현을 생성하도록, 상기 저장 및 프로세싱 수단들에 의해 상기 응답 메시지들 및 상기 거리들을 획득하고 프로세싱할 수 있는―그 자신의 절대 포지션에 관한 정보를 갖는 상기 협동기 장치들(125, 102, 117) 중 하나의 장치가 존재하는 경우에, 상기 절대 포지션은 관련된 응답 메시지에 삽입됨―;
    e) 단계 d)에서 획득되고 프로세싱된 이용가능한 데이터의 세트가 로컬화되는 상기 장치(119)의 절대 포지션을 계산하는데 충분한지 여부를 검사할 수 있는(507);
    f) 단계 e)에서의 검사가 통과되면, 상기 이용가능한 데이터에 기초하여 로컬화되는 상기 장치(119)의 절대 포지션을 계산할 수 있는(508), 또는
    g) 단계 e)에서의 검사가 실패하면, 추가의 미리 결정된 이벤트(511)가 발생하지 않는다면 단계들 a), b), c) 및 d)를 반복할 수 있는, 라디오 통신 장치(119).
19. 라디오 트랜시버 시스템이 속하며 로컬화되는 적어도 하나의 장치(119)의 절대 포지션을 결정하는데 협동할 수 있는 협동기 장치들의 세트와 메시지들 및 데이터를 교환하기 위한 적어도 하나의 라디오 트랜시버 시스템을 구비하며, 또한 다른 장치들로부터 그 거리를 추정하기 위한 수단을 구비하는 라디오 통신 장치(123)로서,
    - 상기 절대 포지션을 결정하는데 협동할 수 있는 다른 장치들의 존재에 대해 검사하기 위해 적어도 하나의 탐색 신호를 방출할 것을 명령하는, 제어기(119)로서 알려진, 라디오 통신 장치에 의해 방출되는 탐색 커맨드를 수신할 수 있는;
    - 수신할 수 있는 모든 장치들에 어드레싱되며 응답 요청을 포함하는 상기 탐색 신호를 방출할 수 있는;
    - 적어도 하나의 라디오 트랜시버 시스템을 통해, 상기 탐색 신호를 수신하며, 협동기들이 되는 응답 장치들(109, 128, 125)로부터 기인하는 상기 탐색 신호에 대한 응답 메시지들을 수집할 수 있고, 다른 장치들로부터 그 거리를 추정하기 위한 상기 수단에 의해 상기 응답 장치들로부터의 거리들을 계산할 수 있는―상기 응답 메시지들은 이 정보를 갖는 응답자들의 절대 포지션을 포함함―;
    - 적어도 하나의 라디오 트랜시버 시스템에 의해, 상기 응답 장치들(109, 128, 125)로부터의 거리들의 추정치들뿐 아니라, 그들의 수신된 절대 포지션들을 상기 제어기 장치(119)에 전송할 수 있는, 라디오 통신 장치(123).
20. 라디오 트랜시버 시스템이 속하며 로컬화되는 적어도 하나의 장치(119)의 절대 포지션을 결정하는데 협동할 수 있는 협동기 장치들의 세트(119, 101, 102, 109, 123)와 메시지들 및 데이터를 교환하는 적어도 하나의 라디오 트랜시버 시스템을 구비하는 라디오 통신 장치(107)로서,
    - 상기 절대 포지션을 결정하는데 협동할 수 있는 다른 장치들의 존재에 대해 검사하기 위해, 익스플로러로서 알려진 제 3 협동기 장치(109)에 어드레싱된 적어도 하나의 탐색 신호의 방출을 명령하는, 제어기(119)로서 알려진, 라디오 통신 장치에 의해 방출되는 탐색 커맨드를 제 1 협동기 장치(119)로부터 수신할 수 있는;
    - 상기 익스플로러 장치(109)의 방향으로 제 2 협동기 장치(109)에 상기 탐색 커맨드를 포워딩할 수 있는;
    - 적어도 하나의 라디오 트랜시버 시스템을 통해, 상기 익스플로러 장치(109)에 응답 장치들(103, 117, 120, 125)에 의해 방출되며, 상기 제어기 장치(119)로 어드레싱되는 상기 탐색 신호에 대한 응답들을 포함하는 상기 익스플로러 장치(109)로부터 기인하는 메시지들을 상기 제 2 협동기 장치(109)로부터 수신할 수 있는―상기 응답 메시지들은 상기 응답자들로부터의 거리들 및 알려질 수 있는 응답자들의 절대 포지션들의 추정치들을 포함함―;
    - 적어도 하나의 라디오 트랜시버 시스템에 의해 그리고 상기 제어기 장치(119)의 방향으로 상기 제 1 협동기 장치(119)에, 상기 응답 장치들(109, 128, 125)의 거리들뿐 아니라 그들의 수신된 절대 포지션들의 추정치들을 전송할 수 있는, 라디오 통신 장치(107).
21. 제 20 항에 있어서,
    다른 장치들로부터 그 거리를 추정하기 위한 수단을 구비하며 다음의 추가적인 단계들:
    - 다른 장치들로부터 그 거리를 추정하기 위한 상기 수단에 의해, 상기 제 1 및 제 2 협동기 장치들로부터 수신된 메시지들에 의해 상기 제 1 및 제 2 협동기 장치들로부터의 거리를 추정하는 단계;
    - 적어도 하나의 라디오 트랜시버 시스템에 의해 그리고 상기 제어기 장치(119)의 방향으로 상기 제 1 협동기 장치(119)에 제 1 및 제 2 협동기 장치 사이의 상기 추정된 거리들을 전송하는 단계를 수행할 수 있는, 라디오 통신 장치(107).
22. 제 17 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    라디오 트랜시버 시스템을 통해 상기 협동기 장치들의 세트의 장치들의 제 1 그룹과 일부 접속들을 설정할 수 있으며 추가적인 라디오 트랜시버 시스템을 통해 상기 협동기 장치들의 세트의 장치들의 제 2 그룹과 다른 접속들을 설정할 수 있으며, 상기 라디오 통신 장치는 상기 라디오 전송 및 수신 시스템들 중 하나를 통해 수신된 메시지들을 상기 라디오 전송 및 수신 시스템들 중 다른 하나에 의해 방출되는 메시지들로 변환할 수 있는, 라디오 통신 장치.
23. 제 17 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    "Wi-Fi 디렉트", "Wi-Fi 피어-투-피어" 및 "Wi-Fi P2P"란 명칭들에 의해 알려지는 기술을 이용하는 라디오 트랜시버 시스템을 구비하는, 라디오 통신 장치.
24. 제 17 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라디오 트랜시버 시스템이 다른 협동기 장치들과 메시지들 및 데이터를 교환하는데 관여하지 않을 때의 시간 간격들에서, 라디오 트랜시버 시스템의 수신기의 회로들이 반복된 사이클 지속 시간

    

    에서, 주기적으로 시간

    

    동안 스위치 온되고 시간

    

    동안 스위치 오프되는 동작의 모드로 진입하며, 여기서

    

    인, 라디오 통신 장치.

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