KR20170137042A - 강화된 위치 기반 삼변측량을 제공하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

강화된 위치 기반 삼변측량을 제공하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

강화된 위치 기반 3변 측량을 수행하는 방법, 시스템들 및 디바이스들은 하나 이상의 외부 디바이스로부터 위치 정보(예를 들어, 웨이포인트들)를 수신하는 단계, 수신된 위치 정보의 유효성을 결정하는 단계, 수신된 위치 정보를 정규화하기 위해 정규화 작동들을 수행하는 단계, 전체 랭킹 및 디바이스 특정 랭킹을 위치 정보에 할당하는 단계, 및 확인되고 정규화된 위치 정보를 메모리에 저장하는 단계를 포함한다. 강화된 위치 기반 3변 측량은 전체 랭킹 및 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 위치(예를 들어, 웨이포인트들)를 선택하는 단계, 및 4개의 선택된 웨이포인트를 칼만 필터에 적용시키는 결과에 기반하여 최종 위치값 또는 웨이포인트를 생성하는 단계를 포함할 수도 있다. 칼만 필터의 출력은 디바이스의 현재의 위치로서 보고되고/되거나 사용될 수도 있다.

Description

강화된 위치 기반 삼변측량을 제공하기 위한 방법 및 시스템
관련 출원
본 출원은 “강화된 위치 기반 3변 측량을 제공하는 방법 및 시스템”이라는 명칭으로 2015년 1월 13일자로 출원된 미국 가출원 제 62/102,853호의 우선권의 이익을 주장하고, “무선 핸드셋들에 대한 강화된 위치 기반 정보를 제공하는 방법 및 시스템”이라는 명칭으로 2015년 11월 24일자로 출원된 미국 특허 출원 제 14/950,595호의 부분 계속 출원이고, “무선 핸드셋들에 대한 강화된 위치 기반 정보를 제공하는 방법 및 시스템”이라는 명칭으로 2015년 8월 11일자로 출원된 미국 특허 출원 제 14/823,244호의 계속 출원이고, “무선 핸드셋들에 대한 강화된 위치 기반 정보를 제공하는 방법 및 시스템”이라는 명칭으로 2014년 6월 2일자로 출원된 미국 특허 출원 제 14/293,056호의 계속 출원이고, “무선 핸드셋들에 대한 강화된 위치 기반 정보를 제공하는 방법 및 시스템”이라는 명칭으로 2012년 8월 14일자로 출원된 미국 특허 출원 제 13/585,125호의 계속 출원이고, “무선 핸드셋들에 대한 강화된 위치 기반 정보를 제공하는 방법 및 시스템”이라는 명칭으로 2011년 8월 18일자로 출원된 미국 가출원 제 61/575,300호, 및 “무선 핸드셋들에 대한 강화된 위치 기반 정보를 제공하는 방법 및 시스템”이라는 명칭으로 2011년 9월 9일자로 출원된 미국 가출원 제 61/573,636호의 우선권의 이익을 주장하는 미국 특허 제 8,787,944호로서 2014년 7월 22일자로 등록된 2016년 1월 12일자로 출원된 미국 특허 출원 제 14/993,618호의 우선권의 이익을 주장하며, 그 모두의 전체 내용이 참조로 본원에 포함된다. 본 출원은 또한 단일 디바이스를 사용하여 강화된 위치 기반 서버 3변 측량을 제공하는 방법 및 시스템이라는 명칭으로 2015년 12월 7일자로 출원된 미국 특허 출원 제 14/961,088호(그 전체 내용이 참조로 본원에 포함됨)와 관련된다.
발명의 분야
본 출원은 일반적으로 무선 모바일 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 모바일 디바이스에 대한 강화된 위치 정보를 제공하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
무선 통신 기술 및 모바일 전자 디바이스(예를 들어, 셀룰러폰, 태블릿, 랩탑 등)는 지난 수년을 통해 인기 및 사용이 증가하였다. 증가된 소비자 수요에 따라가기 위해, 모바일 전자 디바이스는 더 강력하고 특징이 풍부해졌고, 이제 위성 위치 확인 시스템(GPS) 수신기, 센서, 및 친구, 업무, 여가 활동 및 엔터테인먼트에 사용자를 연결시키는 많은 다른 구성 요소를 통상적으로 포함한다. 그러나 이러한 진보에도 불구하고, 모바일 디바이스는 효과적인 위치 기반 서비스, 정보 또는 통신을 제공하는 모바일 디바이스의 능력이 여전히 부족하다. 모바일 디바이스 및 기술이 인기 및 사용이 계속해서 증가함에 따라, 모바일 디바이스에 대한 강화된 위치 정보를 생성하는 것이 중요해지는 것으로 예상되고 모바일 디바이스 제조에 대한 설계 기준 및 네트워크 기술자에 이의를 제기하고 있다.
다양한 양태는 강화된 위치 기반 3변 측량을 통하여 모바일 디바이스의 위치를 결정하는 방법들을 포함하며, 방법은 하나 이상의 외부 디바이스로부터 위치 정보를 모바일 디바이스의 프로세서를 통하여 수신하는 단계로서, 수신된 위치 정보는 하나 이상의 외부 디바이스 각각으로부터의 웨이포인트를 포함하며, 각각의 웨이포인트는 좌표값, 고도값 및 범위값을 포함하며, 범위값은 외부 디바이스로부터 모바일 디바이스까지의 거리를 식별하는 단계, 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 단계, 수신된 유효한 웨이포인트들을 정규화하기 위해 정규화 작동들을 수행하고, 전체 랭킹을 정규화된 웨이포인트들 각각에 할당하고, 디바이스 특정 랭킹을 정규화된 웨이포인트들 각각에 할당하고, 정규화된 웨이포인트들을 메모리에 저장하는 단계, 각각의 웨이포인트와 연관된 전체 랭킹 및 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 단계, 최종 위치 웨이포인트를 생성하기 위해 4개의 선택된 웨이포인트를 칼만 필터에 적용시키는 단계, 및 위치 기반 서비스를 제공하기 위해 생성된 최종 위치 웨이포인트를 사용하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 하나 이상의 외부 디바이스로부터 위치 정보를 수신하는 단계는 모바일 디바이스, 셀 ID를 갖는 디바이스, 와이파이 디바이스, 블루투스 디바이스, RFID 디바이스, GPS 디바이스, 위치 비컨 송신 디바이스 및 외부 3변 측량 위치 정보 중 하나 이상으로부터 위치 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 단계는 수신된 위치 정보에 포함되는 각각의 웨이포인트에 대한 범위값을 결정하는 단계, 및 각각의 웨이포인트의 상응하는 범위값에 기반하여 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 단계는 수신된 위치 정보에 포함되는 각각의 웨이포인트에 대한 신뢰값을 결정하는 단계, 및 각각의 웨이포인트의 상응하는 신뢰값에 기반하여 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 하나 이상의 외부 디바이스로부터 위치 정보를 수신하는 단계는 통신 그룹에서의 복수의 외부 디바이스 각각에 통신 링크들을 확립하는 단계, 및 통신 그룹에서의 외부 디바이스들로부터만 위치 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
추가 실시예에서, 각각의 웨이포인트와 연관된 전체 랭킹 및 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 단계는 수신된 위치 정보에 포함되는 웨이포인트들 중 하나 및 메모리로부터의 3개의 앞서 생성된 웨이포인트를 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 각각의 웨이포인트와 연관된 전체 랭킹 및 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 단계는 수신된 위치 정보에 포함되는 웨이포인트들 중 2개 및 메모리로부터의 2개의 앞서 생성된 웨이포인트를 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 각각의 웨이포인트와 연관된 전체 랭킹 및 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 단계는 수신된 위치 정보에 포함되는 웨이포인트들 중 3개 및 메모리로부터의 하나의 앞서 생성된 웨이포인트를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
추가 실시예들은 앞서 논의된 방법들에 상응하는 다양한 작동을 수행하기 위해 프로세서 실행 가능 명령어들로 구성되는 프로세서를 갖는 컴퓨팅 디바이스를 포함할 수 있다. 추가 실시예들은 앞서 논의된 방법 작동들에 상응하는 기능들을 수행하는 다양한 수단을 갖는 컴퓨팅 디바이스를 포함할 수 있다. 추가 실시예는 앞서 논의된 방법 작동들에 상응하는 다양한 작동을 프로세서가 수행하게 하도록 구성되는 프로세서 실행 가능 명령어들을 내부에 저장했던 비일시적 프로세서 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있다.
본원에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예들을 도시하고, 앞서 주어진 포괄적 설명 그리고 이하에 주어지는 상세한 설명과 함께, 본 발명의 특징들을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 모바일 디바이스의 위치를 결정하는 모바일 디바이스 중심 접근법에의 사용에 적절한 예시적 텔레커뮤티케이션 시스템의 네트워크 구성 요소들을 도시하는 통신 시스템 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 모바일 디바이스의 위치를 결정하는 네트워크 중심 접근법에의 사용에 적절한 예시적 텔레커뮤티케이션 시스템의 네트워크 구성 요소들을 도시하는 통신 시스템 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 다른 모바일 디바이스들과의 그룹화 및 정밀한 위치 정보를 컴퓨팅하는 것에의 사용에 적절한 예시적 모바일 디바이스의 예시이다.
도 4a는 다양한 실시예와의 사용에 적절한 예시적 LTE 통신 시스템의 네트워크 구성 요소들을 도시하는 통신 시스템 블록도이다.
도 4b는 일 실시예 통신 시스템에서의 논리 구성 요소들, 통신 링크들 및 정보 흐름들을 도시하는 블록도이다.
도 5a 내지 도 5c는 모바일 디바이스들을 그룹화하고 그룹화된 모바일 디바이스들 사이에서 위치 정보를 공유하는 일 실시예 방법에서의 기능적 구성 요소들, 통신 링크들 및 정보 흐름들을 도시하는 구성 요소 블록도들이다.
도 5d는 강화된 위치 정보를 컴퓨팅하기 위해 모바일 디바이스들을 그룹화하고 그룹화된 모바일 디바이스들과 네트워크 사이에서 위치 정보를 공유하는 일 실시예 모바일 디바이스 방법을 도시하는 프로세스 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6d는 그룹화된/페어링된 모바일 디바이스들이 그룹화된/페어링된 모바일 디바이스들의 각각의 위치 정보로 업데이트되는 위치 정보를 컴퓨팅하는 일 실시예 방법에서에서의 기능적 구성 요소들, 통신 링크들 및 정보 흐름들을 도시하는 구성 요소 블록도들이다.
도 6e는 2개 이상의 그룹화된 모바일 디바이스의 위치를 결정하는 일 실시예 시스템 방법을 도시하는 프로세스 흐름도이다.
도 6f는 낮은 배터리 조건을 검출하는 것에 응하여 업데이트 간격들을 조정하는 일 실시예 모바일 디바이스 방법을 도시하는 프로세스 흐름도이다.
도 7은 셀들에 대해 주기적으로 스캐닝하는 일 실시예 방법에서의 기능적 구성 요소들, 통신 링크들 및 정보 흐름들을 도시하는 구성 요소 블록도이다.
도 8은 무선 네트워크에서의 모바일 디바이스의 위치를 결정하는 일 실시예 모바일 디바이스 방법을 도시하는 프로세스 흐름도이다.
도 9a 내지 도 9e는 다양한 실시예에서의 사용에 적절한 다양한 논리적 및 기능적 구성 요소, 정보 흐름 및 데이터를 도시하는 구성 요소 블록도들이다.
도 10은 모바일 디바이스들이 네트워크에 접근할 수 있는 일 실시예 혼성 측량 방법을 도시하는 시퀀스 도면이다.
도 11은 모바일 디바이스가 커버리지 문제들로 인해 네트워크를 찾아낼 수 없는 다른 실시예 혼성 측량 방법을 도시하는 시퀀스 도면이다.
도 12a 내지 도 12c는 로컬 무선 시스템으로부터 작은 셀 시스템으로의 연결을 전하는 일 실시예 방법에서의 기능적 구성 요소들, 통신 링크들 및 정보 흐름들을 도시하는 구성 요소 블록도들이다.
도 13a 내지 도 13c은 디스트레스(distress)한 모바일 디바이스를 식별하고 이것에 응답하는 일 실시예 방법에서의 기능적 구성 요소들, 통신 링크들 및 정보 흐름들을 도시하는 구성 요소 블록도들이다.
도 14는 애드 혹 방식으로 모바일 디바이스들을 그룹화하는 추측 항법을 수행하는 일 실시예 방법에서의 기능적 구성 요소들, 통신 링크들 및 정보 흐름들을 도시하는 구성 요소 블록도이다.
도 15는 위치 정확성을 추가로 개선하기 위해 다양한 실시예와 함께 사용될 수 있는 강화된 안테나의 예시이다.
도 16a 및 도 16b는 위치 정확성을 추가로 개선하기 위해 다양한 실시예와 함께 사용될 수 있는 다양한 강화된 안테나 구성의 예시들이다.
도 17a 및 도 17b는 다양한 실시예에서 사용될 수 있는 안테나 패치들의 스트립들을 도시하는 단면도들이다.
도 18은 다양한 실시예와의 사용에 적절한 안테나 시스템의 회로도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 기존 셀룰러 무선 네트워크로 새로 장착되는 일 실시예 안테나 어레이의 예시이다.
도 20은 일 실시예와의 사용에 적절한 모바일 디바이스의 구성 요소 블록도이다.
도 21은 일 실시예와의 사용에 적절한 서버의 구성 요소 블록도이다.
도 22는 일 실시예에 따른 위치 기반 작동들을 수행하도록 구성되는 시스템에서의 다양한 구성 요소, 작동 및 정보 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 23은 모바일 디바이스가 마스터로서 작동하는 일 실시예 위치 기반 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 24는 모바일 디바이스가 슬레이브로서 작동하는 일 실시예 위치 기반 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 25는 일 실시예에 따른 신뢰되거나 알려진 위치의 위도, 경도 및 고도를 결정하고 사용하는 방법을 수행하도록 구성되는 시스템에서의 기능적 구성 요소들, 통신 링크들 및 정보 흐름들을 도시하는 구성 요소 블록도이다.
도 26 내지 도 29는 다양한 실시예들에 따른 모바일 디바이스들 사이에서 위치 기반 정보를 공유하는 것을 도시하는 구성 요소 블록도들이다.
도 30a는 다양한 실시예들에 따른 강화된 위치 기반 서비스(eLBS) 3변 측량 작동들을 수행하도록 구성되는 예시적 모바일 디바이스 시스템에서의 다양한 구성 요소, 정보 흐름 및 작동을 도시하는 블록도이다.
도 30b는 다양한 실시예들에 따른 단일 디바이스 eLBS 3변 측량 작동들을 수행하도록 구성되는 예시적 모바일 디바이스 시스템에서의 다양한 구성 요소, 정보 흐름 및 작동을 도시하는 블록도이다.
도 30c는 일부 실시예들에 따른 eLBS 3변 측량 작동들을 수행하도록 구성되는 디바이스/시스템에서의 다양한 구성 요소, 정보 흐름 및 작동을 도시하는 블록도이다.
도 31은 일 실시예에 따른 시간 정규화의 방법을 도시하는 도면이다.
도 32는 일 실시예에 따른 위치 기반 작동들을 수행하도록 구성되는 시스템에서의 다양한 구성 요소, 작동 및 정보 흐름을 도시하는 블록도이다.
도 33은 일 실시예에 따른 위치 기반 작동들을 수행하도록 구성되는 시스템에서의 다양한 구성 요소, 작동 및 정보 흐름을 도시하는 블록도이다.
도 34는 일 실시예에 따른 N개까지의 유닛으로부터 3변 측량 입력을 수신하는 시스템에서의 다양한 구성 요소, 작동 및 정보 흐름을 도시하는 블록도이다.
도 35는 일 실시예에 따른 칼만 필터를 사용하도록 구성되는 시스템에서의 다양한 구성 요소, 작동 및 정보 흐름을 도시하는 블록도이다.
도 36은 일 실시예에 따른 다수의 상이한 타입의 입력들에 대해 구성되는 시스템에서의 다양한 구성 요소, 작동 및 정보 흐름을 도시하는 블록도이다.
도 37은 다양한 실시예들에 따른 모바일 디바이스들 사이에서 위치 기반 정보를 공유하는 것을 도시한다.
도 38은 실시예들에 따른 시스템에서의 다양한 구성 요소, 작동 및 정보 흐름을 도시하는 블록도를 도시한다.
다양한 실시예를 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설명할 것이다. 가능한 모든 경우에, 동일한 참조 번호들이 동일하거나 유사한 부분들을 지칭하기 위해 도면들 전체에 사용될 것이다. 특정 예들 및 구현들에 행해지는 참조들은 예시적인 목적을 위한 것이고, 본 발명 또는 청구항들의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
“예시적인(exemplary)”이란 단어는 “일 예, 사례 또는 예시의 역할을 하는(serving as an example, instance, or illustration)”을 의미하도록 본원에 사용된다. “예시적인”으로서 본원에 설명하는 임의의 구현은 다른 구현들을 넘어 바람직한 또는 유리한으로 반드시 해석되는 것은 아니어야 한다.
“모바일 디바이스(mobile device),” “셀룰러 전화기(cellular telephone)” 및 “셀 폰(cell phone)”이란 용어들은 셀룰러 전화기, 스마트폰, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 울트라북, 팜탑 컴퓨터, 무선 전자 메일 수신기, 멀티미디어 인터넷 가능 셀룰러 전화기, 무선 게이밍 제어기, 및 프로그래밍 가능 프로세서, 메모리 및 무선 통신 신호들을 송신하고/하거나 수신하는 회로망을 포함하는 유사한 개인용 전자 디바이스 중 임의의 하나 또는 모두를 지칭하도록 본원에 상호 교환 가능하게 사용된다. 다양한 실시예가 제한된 배터리 수명을 갖는 셀룰러 전화기들과 같은 모바일 디바이스들에서 특히 유용하지만, 실시예들은 정보를 무선으로 통신하는데 사용될 수 있는 임의의 컴퓨팅 디바이스에서 전반적으로 유용하다.
“무선 네트워크(wireless network)”, “네트워크(network)”, “셀룰러 시스템(cellular system)”, “기지국(cell tower)” 및 “무선 액세스 포인트(radio access point)”란 용어들은 다양한 무선 모바일 시스템 중 임의의 하나를 지칭하도록 포괄적으로 그리고 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 무선 네트워크는 모바일 디바이스가 코어 네트워크와 통신할 수 있도록 모바일 디바이스로 무선 링크를 제공하는 무선 액세스 포인트(예를 들어, 기지국)일 수 있다.
모두가 다양한 실시예를 구현하고 이것들로부터 이익을 얻을 수 있는 다수의 상이한 셀룰러 및 모바일 통신 서비스 및 표준이 이용 가능하거나 장래에 고려된다. 그러한 서비스들 및 표준들은 예를 들어, 제3 세대 파트너십 프로젝트(3GPP), 롱 텀 에볼루션(LTE) 시스템들, 제3 세대 무선 모바일 통신 기술(3G), 제4 세대 무선 모바일 통신 기술(4G), 모바일 통신을 위한 범용 시스템(GSM), 범용 이동 통신 시스템(UMTS), 3GSM, 일반 패킷 무선 서비스(GPRS), 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템들(예를 들어, cdmaOne, CDMA2000TM), GSM 진화를 위한 향상된 데이터 전송 속도(EDGE), 진보된 모바일 전화기 시스템(AMPS), 디지털 AMPS(IS-136/TDMA), 에볼루션 데이터 최적화(EV-DO), 디지털 강화 무선 텔레커뮤티케이션(DECT), 마이크로파 액세스를 위한 전세계적 상호 운용 가능성(WiMAX), 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN), 공중 교환 전화망(PSTN), 와이파이 보호 액세스 I & II(WPA, WPA2), Bluetooth®, 통합 디지털 강화 네트워크(iden), 및 랜드 모바일 무선(LMR)을 포함한다. 이러한 기술들 각각은 예를 들어, 음성, 데이터, 시그널링 및/또는 콘텐츠 메시지들의 송신 및 수신을 수반한다. 전문 용어에 대한 임의의 참조 그리고/또는 개별 텔레커뮤티케이션 표준 또는 기술과 관련되는 기술적 상세들이 예시적인 목적들만을 위한 것이고, 청구항 표현으로 상세하게는 열거되지 않는다면, 특정 통신 시스템 또는 기술에 대한 청구항들의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다는 점이 이해되어야 한다.
임의의 것 또는 모두가 다양한 실시예에 의해 구현되고/되거나, 이것들에 포함되고/되거나, 이것들에 의해 사용될 수 있는 다수의 상이한 방법, 기술, 솔루션 및/또는 기법(본원에 집합적으로 “솔루션”)이 모바일 디바이스의 위치를 결정하는데 현재 이용 가능하다. 그러한 솔루션들은 예를 들어, 위성 위치 확인 시스템(GPS) 기반 솔루션, 보조 GPS(A-GPS) 솔루션, 및 원점의 셀(COO), 도래 시간(TOA), 관측된 도래 시간차(OTDOA), 진보된 전방항 링크 3변 측량(AFLT) 및 도래각(AOA)과 같은 셀 기반 위치 확인 솔루션을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 그러한 솔루션들은 무선 광역 네트워크(WWAN), 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN), 무선 개인 영역 네트워크(WPAN), 및 다른 유사한 네트워크 또는 기술을 포함하는 하나 이상의 무선 통신 기술 및/또는 네트워크와 함께 구현될 수 있다. 예로서, WWAN은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 네트워크, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 네트워크, OFDMA 네트워크, 3GPP LTE 네트워크, WiMAX(IEEE 802.16) 네트워크 등일 수 있다. WPAN은 블루투스 네트워크, IEEE 802.15x 네트워크 등일 수 있다. WLAN은 IEEE 802.11x 네트워크 등일 수 있다. CDMA 네트워크는 CDMA2000, 광대역-CDMA(W-CDMA) 등과 같은 하나 이상의 무선 액세스 기술(RAT)을 구현할 수 있다.
본원에 논의되는 다양한 실시예는 하나 이상의 모바일 디바이스와 관련되는 위치 정보를 생성하고/하거나, 컴퓨팅하고/하거나, 이용할 수 있다. 그러한 위치 정보는 비상 사태 위치 서비스, 상업 위치 서비스, 내부 위치 서비스, 및 합법적 도청 위치 서비스를 포함하는 다양한 위치 기반 서비스를 제공하고/하거나 구현하는데 유용할 수 있다. 예로서: 비상 사태 위치 서비스들은 비상 사태 서비스 개인 및/또는 비상 사태 시스템들에의(예를 들어, 911 시스템에의) 위치 및/또는 신원 확인 정보의 제공과 관련하는 서비스들을 포함할 수 있고; 상업 위치 서비스들은 임의의 일반적 또는 부가 가치 서비스(예를 들어, 자산 추적 서비스, 내비게이션 서비스, 위치 기반 광고 서비스 등)를 포함할 수 있고; 내부 위치 서비스들은 무선 서비스 제공자 네트워크의 관리와 관련되는 서비스들(예를 들어, 무선 리소스 관리 서비스, 메시지 전달 서비스, 페이징 서비스, 호출 전달 서비스, 장소/위치 네트워크 강화들을 제공하는 서비스 등)을 포함할 수 있고; 합법적 도청 위치 서비스들은 모바일 디바이스 또는 모바일 디바이스 사용자와 관련되는 신원 확인 및/또는 위치 정보를 공안 및/또는 사법 기관들에 제공하는 임의의 서비스를 포함할 수 있다. 다양한 실시예가 앞서 논의된 위치 기반 서비스들의 카테고리들/타입들 중 하나 이상에 포함되는 애플리케이션에 특히 유용하지만, 실시예들은 위치 정보로부터 이익을 얻는 임의의 애플리케이션 또는 서비스에서 전반적으로 유용하다.
현대 모바일 전자 디바이스들(예를 들어, 모바일 전화기들)은 모바일 디바이스의 지리학적 위치를 결정하는 하나 이상의 지리 공간 위치 확인 시스템/구성 요소를 전형적으로 포함한다. 이러한 지리 공간 시스템들에 의해 얻어지는 위치 정보는 주어진 시점에서의 모바일 디바이스의 물리적 위치에 관한 정보를 사용자들에게 제공하도록 위치 인식 모바일 소프트웨어 애플리케이션들(예를 들어, Google® Maps, Yelp®, Twitter® Places, Apple®에서의 “Find my Friends” 등)에 의해 사용될 수 있다. 최근에, 그러한 위치 기반 서비스들 및 소프트웨어 애플리케이션들은 인기가 증가하였고, 이제 모바일 디바이스 사용자들이 도시들을 내비게이션하고/하거나, 인근의 식당들 및 서비스들의 리뷰들을 읽고/읽거나, 자산들 또는 친구들을 추적하고/하거나, 위치 기반 안전 조언을 얻고/얻거나, 모바일 디바이스 사용자들의 모바일 디바이스들 상에서 많은 다른 위치 기반 서비스를 이용하는 것을 가능하게 한다.
현대 모바일 디바이스들의 소비자들은 이제 현대 모바일 디바이스들의 소비자들의 모바일 디바이스들 상에서 현재 이용 가능한 위치 기반 서비스보다 더 진보되고, 강건하고, 특징이 풍부한 위치 기반 서비스들을 요구한다. 그러나 모바일 및 무선 기술들의 많은 최근의 진보에도 불구하고, 모바일 디바이스들은 이러한 소비자들의 요구들을 충족시키기에 충분히 정확하거나 강력한 위치 기반 서비스들을 모바일 디바이스들의 사용자들/소비자들에게 제공하는 모바일 디바이스들의 능력이 여전히 부족하다. 예를 들어, 기존 위치 인식 모바일 소프트웨어 애플리케이션들(예를 들어, Apple®에서의 “Find my Friends”, Google® Latitude 등)이 2차원 맵 상에서 다른 모바일 디바이스들의 근사치인 지리학적 위치를 모바일 디바이스 사용자가 보는 것을 가능하게 하지만, 기존 위치 인식 모바일 소프트웨어 애플리케이션들은 모두 3차원으로 그리고/또는 무선 통신 네트워크 내에서 다른 모바일 디바이스들의 정밀한 위치 및/또는 장소를 정확히, 효율적으로 그리고 일관되게 핀 포인팅(pin pointing)하는 능력이 부족하다. 다양한 실시예는 더 정확하고, 더 강력하고, 더 신뢰 가능한 위치 기반 서비스들을 모바일 디바이스 사용자들에게 제공하기 위해 하나 이상의 모바일 디바이스 상의 또는 이것들에 대한 생성된 더 정밀한 위치 정보인, 다수의 모바일 디바이스로부터의 정보를 수집하고, 하나 이상의 모바일 디바이스 상의 또는 이것들에 대한 진보된 3차원 위치 및 장소 정보를 생성하고, 생성된 위치/장소 정보를 사용함으로써 기존 솔루션들의 이러한 그리고 다른 한계들을 극복한다.
모바일 디바이스 상에서 지리 공간 위치 확인 기술을 사용하는 것과 연관된 과제들 중 하나는 모바일 디바이스가 옥내에 있고/있거나, 표준 이하이고/이거나, 위성들이 (예를 들어, 높은 빌딩들 등에 의해) 방해될 때, (“픽스(fix)를 수행하는 것”이라 불리는) 모바일 디바이스의 지리 공간 위치를 계산하기 위해 위성 신호들 및 내비게이션 데이터를 포착하는 모바일 디바이스의 능력이 방해될 수 있다는 것이다. 금속 빔들 또는 벽들과 같은 물리적 장애물들의 존재는 모바일 디바이스가 옥내에 또는 높은 빌딩들 또는 마천루들을 포함하는 도시 환경들에 있을 때, 무선 통신 신호들의 다중 경로 간섭 및 신호 열화를 야기할 수 있다. 지방 환경들에서, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스의 현재의 위치를 효과적으로 알아내기 위한 위성 통신(예를 들어, 위성 위치 확인 시스템 위성)에의 충분한 액세스를 갖지 않을 수 있다. 이러한 그리고 다른 요인들은 흔히 기존 지리 공간 기술들이 모바일 디바이스들 상에서 부정확하게 그리고/또는 모순되게 기능하게 하고, 위치 인식 모바일 소프트웨어 애플리케이션들 및/또는 모바일 디바이스 사용자의 모바일 디바이스 상의 다른 위치 기반 서비스들 및 애플리케이션들을 충분히 활용하는 모바일 디바이스 사용자의 능력을 방해한다.
기존 지리 공간 위치 확인 기술들을 사용하는 것이 갖는 다른 문제는 비교적 높은 레벨의 위치 정확성이 비상 사태 서비스들에 의해 필요로 되는 것으로 인해 기존 기술들에 의해 제공되는 위치 정확성이 이러한 서비스들에서의 사용에 충분하지 않다는 것이다.
다양한 실시예는 비상 사태 위치 서비스, 상업 위치 서비스, 내부 위치 서비스 및 합법적 도청 위치 서비스에서의 사용에 적절한 위치 정확성의 레벨로 모바일 디바이스의 위치를 결정하는 개선된 위치 결정 솔루션들을 포함한다.
일반적으로, 통신 네트워크에서 모바일 디바이스들의 위치를 결정하는 3가지 기본적 접근법: 모바일 디바이스 중심 접근법, 네트워크 중심 접근법, 및 모바일 디바이스 중심 접근법 및 네트워크 중심 접근법 둘 다의 양태들을 포함할 수 있는 혼성 접근법이 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 모바일 디바이스(102)의 위치를 결정하는 모바일 디바이스 중심 접근법을 구현하는데 적절한 예시적 통신 시스템(100)을 도시한다. 모바일 디바이스(102)는 다수의 지리 공간 위치 확인 및 항행 위성(110), 및 통신 네트워크(106)의 베이스 타워(104)와 통신하는 위성 위치 확인 시스템(GPS) 수신기를 포함할 수 있다. 모바일 디바이스(102)는 (예를 들어, GPS 수신기를 통하여) 항행 위성들(110)에 의해 방사되는 무선 신호들을 수신하고, 신호들이 모바일 디바이스(102)에 도달하는데 필요한 시간을 측정하고, 모바일 디바이스(102)의 지리학적 좌표들(예를 들어, 위도 및 경도 좌표들)을 결정하기 위해 3변 측량 기법들을 사용할 수 있다. 모바일 디바이스(102)는 여러 번 그리고/또는 통신 네트워크(106)와의 초기 교신 회복 시에, 네트워크 기반 요청들에 응하여, 제3 자 요청들에 응하여 등과 같은 다양한 조건 또는 이벤트에 응하여 통신 네트워크(106)로 지리학적 좌표들을 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 통신 네트워크는 셀룰러 전화기 네트워크일 수 있다. 전형적 셀룰러 전화기 네트워크는 예를 들어, 전화기 지상 통신선들(예를 들어, POTS 네트워크, 미도시) 및 인터넷(114)을 통하여 모바일 디바이스들(102)(예를 들어, 모바일 전화기들)과 다른 네트워크 목적지들 사이에 음성 및 데이터 호출들을 연결시키도록 작동하는 네트워크 작동 센터(108)에 결합되는 복수의 셀룰러 기지국/베이스 타워(104)를 포함한다. 모바일 디바이스들(102)과 셀룰러 전화기 네트워크 사이의 통신은 4G, 3G, CDMA, TDMA 및 다른 셀룰러 전화기 통신 기술들과 같은 양 방향 무선 통신 링크들을 통하여 달성될 수 있다. 통신 네트워크(106)는 인터넷(114)에의 연결들을 제공하는 네트워크 작동 센터(108)에 또는 이것 내에 결합되는 하나 이상의 서버(112)를 포함할 수도 있다.
다양한 실시예들에서, 모바일 디바이스(102)는 LTE, CDMA2000/EVDO, WCDMA/HSPA, IS-136, GSM, WiMax, 와이파이, AMPS, DECT, TD-SCDMA, 또는 TD-CDMA 및 스위치, 랜드 모바일 무선(LMR) 상호 운용 가능성 장비, 인터넷 및 PSTN으로 원거리에서 상호 연결하는 위성 고정 서비스 위성(FSS)과 같은 임의의 무선 기지국 또는 무선 액세스 포인트를 포함할 수 있는 무선 액세스 노드와 통신하도록 구성될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 모바일 디바이스(102)의 위치를 결정하는 네트워크 중심 접근법을 구현하는데 적절한 예시적 통신 시스템(200)을 도시한다. 모바일 디바이스(102)는 무선 신호들을 무선으로 송신하고 수신하는 회로망을 포함할 수 있다. 통신 시스템(200)은 통신 시스템에서의 모바일 디바이스들의 위치를 측정하는 부가 무선 장비(208)를 복수의 무선 액세스 포인트(204, 206) 상에 설치하였던 복수의 무선 액세스 포인트(204, 206)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스(102)는 하나 이상의(예를 들어, 전형적으로 3개의) 무선 액세스 포인트(204)에 의한 수신을 위해 무선 신호들을 송신할 수 있고, 무선 액세스 포인트들은 송신된 신호들을 수신하고 모바일 디바이스(102)의 위치를 식별하기 위해 수신된 신호들의 신호 강도 및/또는 무선 에너지를 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 무선 액세스 포인트들(204)은 도시된 무선 액세스 포인트(206)와 같은 네트워크 구성 요소의 알려진 위치에 대하여 모바일 디바이스의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 무선 액세스 포인트들(204, 206) 상에 설치되는 부가 무선 장비(208)는 모바일 디바이스로부터 수신되는 신호들에 대한 GPS 수신기에 의해 제공되는 것과 유사한 기능성을 통신 시스템(200)에 제공한다. 예를 들어, 무선 액세스 포인트들(204) 중 하나 이상에서의 무선 장비는 무선 신호가 모바일 디바이스(102)에서 다른 무선 액세스 포인트(206)로 운행하는데 얼마나 오래 걸리는지를 측정할 수 있고, 3변 측량 기법들(예를 들어, 도래 시간, 도래각 또는 이들의 조합)을 사용하여, 모바일 디바이스(102) 또는 네트워크 서버(210)는 100 내지 300 미터의 정확성 내로 모바일 디바이스(102)의 위치를 추정할 수 있다. 네트워크가 모바일 디바이스(102)의 위도 및 경도 좌표들을 추정하였으면, 이러한 정보는 모바일 디바이스(102)의 지리 공간 위치를 결정하는데 사용될 수 있으며, 이러한 정보는 인터넷(114)을 통하여 다른 시스템들, 서버들 또는 구성 요소들로 통신될 수 있다.
다양한 실시예는 도 1 및 도 2를 참조하여 앞서 논의된 디바이스 중심 및 네트워크 중심 접근법들 둘 다의 양태들을 포함할 수 있는 통신 네트워크에서 모바일 디바이스들의 위치를 결정하는 혼성 접근법을 구현하고/하거나 이용할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예는 모바일 디바이스들의 GPS 능력들, 모바일 디바이스들로부터 송신되는 무선 신호들의 측정된 신호 강도들 및/또는 무선 에너지, 및 네트워크 구성 요소들의 알려진 위치들이 네트워크에서의 하나 이상의 모바일 디바이스의 위치들을 추정하기 위해 조합으로 사용되는 혼성 접근법을 구현할 수 있다. 추가 실시예에서, 모바일 디바이스들 및/또는 네트워크 구성 요소들(예를 들어, 서버들, 무선 액세스 포인트들 등)은 어떤 요인들(예를 들어, 무선 신호 강도, GPS 등)을 모바일 디바이스들의 위치를 측정하고/하거나 결정하는데 사용할지를 동적으로 결정하도록 구성될 수 있다.
도 3은 다양한 실시예와 함께 사용될 수 있는 전화기의 형태의 모바일 디바이스(102)의 샘플 구성 요소들을 도시한다. 모바일 디바이스/전화기(102)는 스피커(304), 사용자 입력 요소들(306), 마이크들(308), 전자기 방사선을 송신하고 수신하는 안테나(312), 전자 디스플레이(314), 프로세서(324), 메모리(326) 및 현대 전자 디바이스들의 다른 널리 알려진 구성 요소들을 포함할 수 있다.
전화기(102)는 물리적 조건들(예를 들어, 위치, 모션, 가속도, 배향, 고도 등)을 모니터링하는 하나 이상의 센서(310)를 포함할 수도 있다. 센서들은 자이로스코프, 가속도계, 자력계, 자기 콤파스, 고도계, 주행 거리계 및 압력 센서의 임의의 것 또는 모두를 포함할 수 있다. 센서들은 환경 및/또는 사용자 조건들과 관련되는 정보를 수집하는 다양한 바이오센서(예를 들어, 심박동수 모니터, 체온 센서, 탄소 센서, 산소 센서 등)를 포함할 수도 있다. 센서들은 모바일 디바이스의 외부에 있고 유선 또는 무선 연결(예를 들어, Bluetooth® 등)을 통하여 모바일 디바이스로 페어링되거나 그룹화될 수도 있다. 실시예에서, 모바일 디바이스(102)는 동일한 타입의 센서 중 2개 이상(예를 들어, 2개의 가속도계 등)을 포함할 수 있다.
전화기(102)는 전화기(102)의 지리학적 위치를 결정하기 위해 GPS 위성들로부터 GPS 신호들을 수신하도록 구성되는 GPS 수신기(318)를 포함할 수도 있다. 전화기(102)는 무선 액세스 포인트들 및/또는 다른 네트워크 구성 요소들로 무선 신호들을 송신하는 회로망(320)을 포함할 수도 있다. 전화기(102)는 (예를 들어, 셀 폰 타워들 및/또는 셀 사이트들에 대하여) 무선 신호 지연들을 결정하고/하거나, 3변 측량 및/또는 다변 측량 작동들을 수행하고/하거나, 알려진 네트워크들(예를 들어, Bluetooth® 네트워크들, WLAN 네트워크들, 와이파이 등)에의 근접을 식별하고/하거나, 다른 알려진 지리학적 위치 기술들을 구현하는 구성 요소들과 같은 전화기(102)의 지리학적 장소/위치를 결정하는 다른 구성 요소들/센서들(322)을 더 포함할 수 있다.
전화기(102)는 예를 들어, 전화기(102)가 무선 네트워크 또는 시스템을 포착하게/에 연결되게 될 때, 목록으로 나열된 주파수들 또는 채널들이 시도될 순서를 결정하기 위해 가입자 식별 모듈(SIM), 범용 가입자 식별 모듈(USIM) 및/또는 우선 로밍 목록(PRL)에 포함되는 정보에 액세스하고 이것을 사용하도록 구성되는 시스템 포착 기능을 포함할 수도 있다. 다양한 실시예들에서, 전화기(102)는 초기 파워 온에서 그리고/또는 현재의 채널 또는 주파수가 손실될 때(다양한 이유로 일어날 수 있음) 네트워크 액세스를 포착하는 것을 시도하도록(즉, 전화기(102)가 무선/통신 네트워크에 액세스할 수 있는 채널 또는 주파수를 찾아내는 것을 시도하도록) 구성될 수 있다.
모바일 디바이스(102)는 미리 내장된 USIM, SIM, PRL 또는 액세스 포인트 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 모바일 디바이스는 예를 들어, 디폴트이고/이거나 바람직한 통신 시스템으로서 사건 현장 무선 시스템을 설정함으로써 제1 응답자들 및/또는 공안 네트워크에 대해 구성될 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 모바일 및 무선 통신 기술들의 최근의 진보들에도 불구하고, 무선 네트워크에서의 모바일 디바이스의 구체적 위치를 결정하는 것은 모바일 디바이스들이 흔히 소비자들에 의해 사용되는 환경 조건들의 가변성, 모바일 디바이스들 상에서 위치 정보를 컴퓨팅하고/하거나 측정하는 기존 기술들의 결점들, 그리고 균일한 표준들의 부족을 포함하여, 다양한 이유로 여전히 어려운 작업이다. 예를 들어, 위치 기반 서비스들을 구현하거나 제공하는 현재 어떤 보편적으로 용인된 표준도 없다. 결과적으로, 국부 공안 및 제3 자 제공자들과 함께 모바일 디바이스 설계자들 및 무선 네트워크 작동자들은 모바일 디바이스의 위치를 결정하고/하거나 위치 기반 서비스들을 제공하기 위해 다양한 비효율적이고, 일관성이 없고, 때때로 호환성이 없는 방법, 기술, 솔루션 및/또는 기법을 사용하고 있다.
위치 기반 서비스들을 구현하거나 제공하는 어떤 보편적으로 용인된 표준들도 없지만, 다양한 실시예에서 유용할 수 있는 모바일 디바이스의 위치를 결정하는 것과 연관된 일정 필요 조건들 또는 표준들이 있다. 미국 의회는 911 호출이 신청될 때, 모바일 디바이스들의 위치들이 결정될 수 있도록 셀룰러 서비스 제공자들이 셀룰러 서비스 제공자들의 네트워크들, 통신 시스템들 및/또는 모바일 디바이스들을 구성할 것을 지시하였다. 의회의 지시를 구현하기 위해, 연방 통신 위원회(FCC)는 셀룰러 서비스 제공자들이 셀룰러 서비스 제공자들의 시스템들을 2개의 단계(본원에 각각 “단계 I” 및 “단계 II”)로 업그레이드할 것을 요청하였다. 이러한 단계 I 및 II 업그레이드들에 의해 제공되는 정밀성/정확성의 레벨이 모바일 디바이스들의 현대 사용자들의 요구들을 충족시키는 효과적인 위치 기반 서비스들을 제공하는데 일반적으로 부적합하지만, 이러한 업그레이드들은 더 효과적인 위치 기반 솔루션들이 구축될 수 있는 기반을 제공한다.
앞서 언급된 바와 같이, FCC는 셀룰러 서비스 제공자들이 셀룰러 서비스 제공자들의 시스템들을 2개의 단계로 업그레이드할 것을 요청하였다. 제1 단계(단계 I)에서, 셀룰러 서비스 제공자들은 비상 사태 호출들(예를 들어, 911 호출들)이 모바일 디바이스가 연결되는 기지국 안테나에 가장 근접한 공공 서비스 응답 포인트(PSAP)로 라우팅되고, PSAP 호출 수취자들이 모바일 디바이스의 전화 번호 및 연결되는 기지국의 위치를 볼 수 있도록 셀룰러 서비스 제공자들의 시스템들 업그레이드해야 했다. 연결되는 기지국의 위치는 3 내지 6 마일 반경 내에서 모바일 디바이스의 일반적 위치를 식별하는데 사용될 수 있다.
제2 단계(단계 II)에서, 셀룰러 서비스 제공자들은 PSAP 호출 수취자들이 300 미터 내로 모바일 디바이스의 위치를 식별할 수 있도록 셀룰러 서비스 제공자들의 시스템들을 업그레이드해야 했다. 이러한 단계 II 필요 조건들을 충족시키기 위해, 무선 서비스 제공자들은 다양한 기술을 구현하였고, 사용되는 기술에 의존하여, 50 내지 300 미터 내로 모바일 디바이스의 위치를 일반적으로 식별할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 기반 솔루션(예를 들어, 인근의 기지국들의 3각 측량 등)을 구현하였던 시스템들 상에서, 모바일 디바이스의 위치는 그 때의 67% 100 미터의 정확성 내에서, 그리고 그 때의 95% 300 미터의 정확성 내로 결정될 수 있다. 모바일 디바이스 기반 솔루션(예를 들어, 내장형 위성 위치 확인 시스템 수신기들 등)을 채용하였던 시스템들 상에서, 모바일 디바이스의 위치는 그 때의 67% 50 미터 내로, 그리고 그 때의 95% 150 미터 내로 결정될 수 있다.
기존 단계 I 및 II 솔루션들은 단독으로 정확하고, 강력하고, 신뢰 가능한 위치 기반 서비스들을 제공하는데 사용을 위해 충분한 정확성 또는 세부 사항을 갖는 위치 정보를 생성하는데 적합하지 않다. 다양한 실시예는 오늘날의 소비자들에 의해 요구되는 진보된 위치 기반 서비스들에 적절한 위치 정보를 컴퓨팅하기 위해 더 진보된 위치 결정 기법들과 함께 (예를 들어, 단계 I 및 II 업그레이드들, 디바이스 중심 시스템들, 네트워크 중심 시스템들 등의 일부로서의) 기존 시스템들로 구축되는 능력들의 일부 또는 모두를 사용할 수 있다.
앞서 논의된 3가지 기본적 접근법에 더하여, 임의의 것 또는 모두가 다양한 실시예에 의해 구현되고/되거나 이것들에 포함될 수 있는 다수의 상이한 솔루션이 모바일 디바이스의 위치를 결정하는데 현재 이용 가능하다.
가장 통상적인 위치 결정 솔루션들은 단일 캐리어 신호들에 기반하는 거리 추정 기법들을 사용하고, 지면 기반 (또는 네트워크 중심) 위치 결정 솔루션들에서의 기본적 작동들 중 하나는 신호의 제1 도달 경로의 타이밍 추정이다. 즉, 송수신기와 모바일 디바이스 사이에서 송신되는 단일 캐리어 신호는 다수의 경로(즉, 다중 경로)를 통하여 수신될 수 있고, 신호의 다수의 경로는 상이한 수신된 전력들 및 도래 시간들을 가질 수 있다. 수신된 신호는 수신된 신호의 다수의 경로를 구별하도록 상호 비교될 수 있다. 이러한 방법에서, 제1 도달 경로(예를 들어, 제1 검출된 신호, 가장 강한 신호 등)가 가장 짧은 거리를 운행하는 경로와 연관되고, 따라서 모바일 디바이스와 송수신기 사이의 거리를 추정하는데 사용할 정확한 값이라는 것이 일반적으로 가정된다. 흔히, 이러한 제1 도달 경로는 송수신기와 모바일 디바이스 사이에서 다른 경로들에 대하여 제로 미만의 반향으로 인해 가장 강한 경로이다.
다양한 실시예들에서, 식별된 제1 도달 경로의 제1 도래 시간은 모바일 디바이스와 네트워크 구성 요소(예를 들어, 다른 모바일 디바이스, 송수신기, 액세스 포인트, 기지국 등) 사이의 거리를 추정하기 위해 다른 파라미터들(예를 들어, 추정된 신호 송신 시간 및/또는 송수신기 및 모바일 디바이스의 클럭들 사이의 시간 오프셋 등)에 더하여 사용될 수 있다. 제1 도래 시간은 (예를 들어, 다운링크 수신된 신호에 기반하여) 모바일 디바이스 또는 (예를 들어, 업링크 수신된 신호에 기반하여) 네트워크 구성 요소에 의해 추정될 수 있다.
모바일 디바이스의 위치는 모바일 디바이스와 네트워크 구성 요소 또는 다른 신호원들(예를 들어, 송수신기, 지면 또는 위성 기반 신호원들 등) 사이의 거리를 추정함으로써 결정될 수도 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스의 위치는 다수의(예를 들어, 3개 이상의) 송수신기와 모바일 디바이스 사이에서 추정된 거리들을 사용하여 3변 측량을 수행함으로써 결정될 수 있다.
다른 위치 결정 솔루션은 3개의 네트워크 구성 요소(예를 들어, 모바일 디바이스들, 송수신기들, 액세스 포인트들 등)로부터 수신되는 신호들의 타이밍을 측정함으로써 관측된 도래 시간차(OTDOA) 값을 컴퓨팅하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스는 기준 송수신기 신호와 2개의 이웃 송수신기의 신호들 사이의 도래 시간차에 기반한 2개의 쌍곡선을 컴퓨팅하도록 구성될 수 있다. 컴퓨팅된 쌍곡선들의 교차점은 모바일 디바이스의 위치를 결정하기 위해 다양한 실시예에 의해 사용될 수 있는 지표면 상의 위치를 한정할 수 있다.
그러한 OTDOA 솔루션들의 정확성은 이웃하는 송수신기들의 시간차 측정치들 및 기하학적 구조의 해상도의 기능일 수 있다. 이에 따라, OTDOA 솔루션을 구현하는 것은 이웃하는 송수신기들 사이의 정밀한 타이밍 관계를 결정하는 것을 필요로 할 수 있다. 그러나 기존 비동기 네트워크들에서, 이러한 정밀한 타이밍 관계는 알아내기 어려울 수 있다.
다양한 실시예들에서, 위치 측정 장치들(LMUs)은 높은 품질 타이밍 기준 신호에 대하여 하나 이상의 네트워크 구성 요소(예를 들어, 송수신기)에 대한 타이밍 정보를 측정하기/컴퓨팅하기 위해 비동기 네트워크의 배치 영역 전체에 걸쳐 추가될 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스 또는 LMU는 송수신기 신호들의 프레임 타이밍 사이에서 관측된 시간차를 결정할 수 있고, 관측된 시간차는 모바일 디바이스의 위치를 결정하기 위해 송수신기 또는 통신 네트워크의 무선 네트워크 제어기로 송신될 수 있다. 모바일 디바이스의 위치는 통신 네트워크로부터 수신되는 관측된 시간차 및 보조 데이터(예를 들어, 기준 및 이웃 송수신기들의 위치)에 기반하여 결정될 수도 있다.
다른 위치 결정 솔루션은 모바일 디바이스로부터 송신되고 다수의(예를 들어, 4개 이상의) LMU에서 수신되는 알려진 신호의 도래 시간의 네트워크 측정치들에 기반하여 업링크-도래 시간차(U-TDOA)를 컴퓨팅하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, LMU들은 알려진 신호 버스트들의 도래 시간을 정확히 측정하기 위해 모바일 디바이스의 지리학적 근처에 위치될 수 있고, 모바일 디바이스의 위치는 LMU들의 알려진 지리학적 좌표들 및 측정된 도래 시간값들에 기반하여 쌍곡선 3변 측량을 사용하여 결정될 수 있다.
앞서 논의된 바와 같이, 통상적 위치 결정 솔루션들은 단일 캐리어 신호들에 전형적으로 기반한다. 다양한 실시예는 다중 캐리어 신호들에 기반한 지면 기반 위치 결정 솔루션을 포함한다. 다중 캐리어 신호들에 기반한 위치 결정 솔루션은 예를 들어, 타이밍 추정의 정확성을 개선함으로써(예를 들어, 셀룰러 신호들의 대역폭을 확장시킴으로써) 컴퓨팅된 위치 정보의 정확성을 개선할 수 있다. 다수의 캐리어에 기반한 위치 결정 솔루션들은 디바이스 중심(예를 들어, 모바일 디바이스 기반) 및 네트워크 중심(예를 들어, 기지국 기반) 접근법들 둘 다에 사용될 수 있고, 3GPP 및 3GPP2 무선 통신 기술들 둘 다에 적용될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스 센서들(예를 들어, 자이로스코프, 가속도계, 자력계, 압력 센서 등)로부터 수집되는 정보, 다른 모바일 디바이스들로부터 수신되는 정보, 및 통신 시스템의 네트워크 구성 요소들로부터 수신되는 정보에 기반하여 모바일 디바이스의 지리 공간 위치를 결정하도록 구성될 수 있다.
도 4a는 다양한 실시예가 구현될 수 있는 예시적 통신 시스템을 도시한다. 일반적으로, 모바일 디바이스(102)는 다양한 통신 시스템/기술(예를 들어, GPRS, UMTS, LTE, cdmaOne, CDMA2000TM)을 사용하여 네트워크(406), 및 궁극적으로 인터넷(114)으로 그리고 이것들로부터 통신 신호들을 송신하고 수신하도록 구성될 수 있다. 도 4에 도시된 예에서, 모바일 디바이스(102)로부터 송신되는 롱 텀 에볼루션(LTE) 데이터는 eNodeB(eNB)(404)에 의해 수신되고 코어 네트워크(406) 내에 위치되는 서빙 게이트웨이(S-GW)(408)로 송신된다. 모바일 디바이스(102) 또는 서빙 게이트웨이(408)는 이동성 관리 엔티티(MME)(410)로 시그널링(제어 영역) 정보(예를 들어, 보안, 승인 등과 관련되는 정보)를 송신할 수도 있다.
MME(410)는 홈 가입자 서버(HSS)(412)로부터 사용자 및 가입 정보를 요청하고, 다양한 관리 상의 업무(예를 들어, 사용자 승인, 로밍 제한들의 시행 등)를 수행하고, 다양한 사용자 및 제어 정보를 S-GW(408)로 송신할 수 있다. S-GW(408)는 MME(410)에 의해 송신되는 정보(예를 들어, IP 베어러 서비스의 파라미터들, 네트워크 내부 라우팅 정보 등)를 수신하고 저장하고, 데이터 패킷들을 생성하고, 데이터 패킷들을 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(P-GW)(416)로 보낼 수 있다. P-GW(416)는 패킷들을 수신하고 정책 및 부과 규칙 기능(PCRF)(415)으로부터의 연결을 위해 부과/제어 정책들을 요청하는 정책 및 제어 시행 기능(PCEF)(414)으로 패킷들을 처리하고 보낼 수 있다. PCRF(415)는 대역폭, 서비스의 품질(QoS), 및 네트워크(예를 들어, 인터넷, 서비스 네트워크 등)와 모바일 디바이스(102) 사이에서 통신되는 데이터 및 서비스들의 특성들을 제어하는 것을 시행하는 정책 규칙들을 PCEF(414)에 제공한다. 일 실시예에서, PCEF(414)는 P-GW(416)와 전형적으로 연관된 작동들의 일부이거나, 이것들을 수행할 수 있다. 정책 및 부과 시행 기능 작동들에 대한 상세한 정보를 “제3 세대 파트너십 프로젝트 기술적 사양 그룹 서비스들 및 시스템 양태들, 정책 및 부과 제어 아키텍처(3rd Generation Partnership Project Technical Specification Group Services and System Aspects, Policy and Charging Control Architecture),” TS 23.203(그 전체 내용이 참조로 본원에 포함됨)에서 볼 수 있다.
일 실시예에서, 네트워크(406)는 진화된 서빙 모바일 위치 센터(E-SMLC)(418)를 포함할 수도 있다. 일반적으로, E-SMLC(418)는 모바일 디바이스(102)에 대한 추적 정보를 수집하고 유지 관리한다. E-SMLC(418)는 TCP/IP 네트워크들 외에 애플리케이션 서비스들의 제공을 지원하는 경량의 제공 프로토콜(LPP)을 통하여 위치 서비스들을 제공하도록 구성될 수 있다. E-SMLC(418)는 MME(410) 및/또는 eNB(404)로 그리고 이것들로부터 (예를 들어, LPP를 통하여) 연감 및/또는 보조 데이터를 송신하거나 수신할 수 있다. E-SMLC(418)는 외부 또는 네트워크 개시된 위치 서비스 요청들을 MME(410)로 보낼 수도 있다.
게다가, 모바일 디바이스(102)는 동일한 주파수들 또는 상이한 주파수들을 사용하여 동일한 시스템 상에 있는 스캐닝할 이웃 셀들인, CDMA, GERAN 및 UTRA 셀들에 더하여 홈 eNB(HeNB)를 포함하는 시스템 정보 블록들을 통하여 서빙 eNodeB(404)로부터 정보를 수신할 수 있다.
도 4b는 모바일 디바이스의 위치를 결정하는데 사용에 적절한 일 실시예 통신 시스템(450)에서의 논리 구성 요소들, 통신 링크들 및 정보 흐름들을 도시한다. 통신 시스템(450)은 네트워크 위치 기반 시스템(452), 코어 네트워크(454) 및 무선 액세스 네트워크(456)를 포함할 수 있다. 통신 시스템(450)은 임의의 것 또는 모두가 모바일 디바이스(102)에 포함될 수 있는 애플리케이션 구성 요소(458), 위치 계산 구성 요소(460), 무선 그룹화 구성 요소(462) 및 센서 데이터 구성 요소(464)를 포함할 수도 있다. 애플리케이션 구성 요소(458)(예를 들어, 클라이언트 소프트웨어)는 네트워크 위치 기반 시스템(452)으로부터 (예를 들어, 코어 네트워크(454) 및 무선 액세스 네트워크(456)를 통해) 위치 정보를 요청하고 수신할 수 있다. 마찬가지로, 네트워크 위치 기반 시스템(452) (또는 코어 네트워크(454)에 또는 이것 내에 부착되는 다른 클라이언트)는 애플리케이션 구성 요소(458)로부터 위치 정보를 요청하고 수신할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 모바일 디바이스(102)는 모바일 디바이스 센서들(예를 들어, 자이로스코프, 가속도계, 자력계, 압력 센서 등)로부터 수집되는 정보, 다른 모바일 디바이스들로부터 수신되는 정보, 및 통신 시스템의 네트워크 구성 요소들로부터 수신되는 정보에 기반하여 모바일 디바이스의 지리 공간 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 센서 정보의 수집 및 보고는 센서 데이터 구성 요소(464)에 의해 제어될/수행될 수 있다. 예를 들어, 애플리케이션 구성 요소(458)는 위치 업데이트들 및/또는 위치 증대를 위해 국부적으로 모바일 디바이스의 위치를 컴퓨팅하기 위해 센서 데이터 구성 요소(464)로부터 센서 정보를 회수하고/수신하고 위치 계산 구성 요소(460)로 센서 정보를 송신할 수 있다. 애플리케이션 구성 요소(458)는 네트워크 위치 기반 시스템(452) 및/또는 다른 모바일 디바이스들로 컴퓨팅된 위치 정보를 송신할 수도 있다.
앞서 언급된 바와 같이 다양한 실시예들에서, 모바일 디바이스(102)는 다른 모바일 디바이스들로부터 수집되는 정보에 기반하여 모바일 디바이스(102)의 지리 공간 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 2개 이상의 모바일 디바이스는 그룹들로 체계화될 수 있다. 각각의 모바일 디바이스는 모바일 디바이스가 그룹화되는 다른 모바일 디바이스들과 각각의 모바일 디바이스의 위치 정보를 공유할 수도 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스들은 모바일 디바이스들의 현재의 위치 및/또는 장소 정보(예를 들어, 위도, 경도, 고도, 속도 등), 그리고 모바일 디바이스들 자체와 타겟 모바일 디바이스 사이의 거리의 추정치를 모바일 디바이스들의 그룹에서 다른 모바일 디바이스들과 공유하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 모바일 디바이스들의 그룹화는 무선 그룹화 구성 요소(462)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 애플리케이션 구성 요소(458)는 무선 그룹화 구성 요소(462)로부터 무선 그룹 정보(예를 들어, 다른 모바일 디바이스들의 위치들과 관련되는 정보)를 회수하고, 위치 업데이트들 및/또는 위치 증대를 위해 국부 계산들을 수행하도록 위치 계산 구성 요소(460)로 그룹 정보를 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 위치 계산 구성 요소(460)는 센서 데이터 구성 요소(464)로부터 수신되는 센서 정보 및 무선 그룹화 구성 요소(462)로부터 수신되는 그룹 정보 둘 다에 기반하여 국부 계산들을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 모바일 디바이스(102)는 다른 모바일 디바이스들의 발견 시에 다른 모바일 디바이스들과 모바일 디바이스(102)의 위치 정보를 자동적으로 공유하도록 구성될 수 있다. 모바일 디바이스들은 동일한 지리학적 위치 내에서, 그리고 제어된 의사 애드 혹 환경에서 다른 모바일 디바이스들로부터 수신되는 정보로 모바일 디바이스들의 위치 정보(예를 들어, 위치 좌표들)를 증대시킬 수 있다. 공유된 위치 정보(예를 들어, 위도, 경도, 고도, 속도 등)가 비교적 소량의 데이터를 수반하므로, 일 실시예에서, 모바일 디바이스들은 대역 내 및/또는 대역 외 시그널링에 의해 네트워크 서버로부터 그러한 정보를 수신할 수 있다.
3GPP-LTE 네트워크로 구현될 때, 다양한 실시예는 온 넷 및 오프 넷 둘 다가 달성될 수 있는 모바일 디바이스들로 그리고 이것들로부터 위치 정보(예를 들어, 위도, 경도, 고도, 속도 등)를 송신하고 수신하도록 구성되는 E-SMLC(418) 구성 요소를 포함할 수 있다. 위치 정보는 모바일 디바이스의 위치, 장소, 고도 및 속도의 추정된 오류들(불확실성) 그리고 이용 가능하다면, 위치 추정치를 얻는데 사용되는 위치 확인 방법 (또는 방법들의 목록)과 함께 셀 기반 또는 지리학적 좌표들에 대한 표준 형식들과 같은 표준 형식들로 전달될 수 있다.
모바일 디바이스들의 위치들의 결정을 돕기 위해, 3GPP-LTE 네트워크들은 표준화된 수개의 기준 신호를 갖는다. 다양한 실시예는 타이밍 기반 위치 및 위치 확인 솔루션들에 대해 이러한 기준 신호들을 사용할 수 있다. 그러한 기준 신호들은 주 및 보조 동기화 신호들 및 셀 특정 기준 신호들을 포함할 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 2개 이상의 모바일 디바이스는 그룹들로 체계화될 수 있다. 동일한 그룹 내의 모바일 디바이스들은 동일한 네트워크의 일부일 수 있거나, 상이한 네트워크들 및/또는 네트워크 기술들과 연관될 수 있다. 동일한 그룹 내의 모바일 디바이스들은 상이한 네트워크 작동 시스템들(NOSs) 및/또는 무선 액세스 네트워크들(RANs) 상에서 작동할 수도 있다.
도 5a 내지 도 5c는 모바일 디바이스들을 그룹화하고 그룹화된 모바일 디바이스들 사이에서 위치 정보를 공유하는 일 실시예 방법에서의 기능적 구성 요소들, 통신 링크들 및 정보 흐름들을 도시한다. 도 5a를 참조하면, 모바일 디바이스(102)가 파워 온된 후에, 모바일 디바이스(102)는 모바일 디바이스(102)가 네트워크에 연결될 수 있는 미리 정해지고/지거나 바람직한 무선 주파수 캐리어들 및/또는 시스템들에 대한 에어웨이브들을 스캐닝할 수 있다. 모바일 디바이스(102)는 모바일 디바이스(102)가 연결될 수 있는 적절한 네트워크를 찾지 않으면 (또는 모바일 디바이스(102)의 연결이 끊어지면), 모바일 디바이스(102)는 네트워크/인터넷(510)에의 연결이 확립될 때까지, 포착할(즉, 연결될) 다른 무선 액세스 시스템들(예를 들어, 모바일 네트워크, 모바일 디바이스와 연관된 무선 액세스 포인트 등)에 대한 에어웨이브들을 스캐닝할 수 있다. 이러한 작동들은 단절된 호출 또는 전력 차단의 경우에 수행될 수도 있다.
모바일 디바이스(102)는 무선 주파수 캐리어들 및/또는 시스템들에 대한 에어웨이브들을 스캐닝하면서, GPS 신호들을 포착하는 것을 시작할 수도 있다. 모바일 디바이스(102)가 GPS 신호들을 포착할 수 없으면, 네트워크 구성 요소(미도시)는 본원에 논의되는 위치 결정 솔루션들 중 하나 이상에 기반하여(예를 들어, 무선 액세스 포인트에 사용되는 안테나, 시간 지연, 도래각 등에 기반하여) 모바일 디바이스(102)의 상대 위치를 결정하는 것을 도울 수 있다.
모바일 디바이스(102)는 모바일 디바이스의 시스템 포착 시스템을 통하여 적절한 무선 액세스 시스템, 무선 주파수 캐리어 및/또는 시스템을 포착할 수 있다(즉, 이것들에 연결될 수 있다). 도 5a 내지 도 5c에 도시된 예들에서, 모바일 디바이스(102)는 eNodeB(404)를 통하여 네트워크(510)에의 연결을 확립한다. 그러나, 앞서 논의된 통신 기술들의 임의의 것 또는 모두가 고려되고 다양한 실시예의 범위 내에 있다는 점이 이해되어야 한다.
모바일 디바이스(102)가 무선 액세스 시스템을 포착한 후에, 네트워크(510)(즉, 서버와 같은 네트워크의 구성 요소)는 (예를 들어, 베이스 타워들에의 근접과 같은 앞서 논의된 위치 결정 솔루션들 중 하나 이상을 통하여) 모바일 디바이스(102)의 근사치인 위치를 인지할 것이다. 게다가, 모바일 디바이스(102)는 (예를 들어, GPS 및/또는 앞서 논의된 위치 결정 솔루션들을 통하여) 모바일 디바이스(102)의 현재의 위치를 컴퓨팅하고, 모바일 디바이스의 메모리에 계산들을 저장하고, 모바일 디바이스(102)의 현재의 위치를 네트워크(510)에 보고할 수 있다.
모바일 디바이스(102)의 근사치인 위치를 인지하는 것에 더하여, 네트워크(510)는 다른 모바일 디바이스들(502)의 위치들 및 최근에 포착된 모바일 디바이스(102)에의 다른 모바일 디바이스들(502)의 근접이 통지될 수도 있다.
도 5b는 네트워크(510)가 모바일 디바이스들(102, 502)이 모바일 디바이스들(102, 502) 및 가능하게는 다른 것들과 그룹화하게 하기 위해 모바일 디바이스들(102, 502)로 명령어들/커맨드들을 송신할 수 있는 것을 도시한다. 일 실시예에서, 네트워크(510)는 서로에 대한 모바일 디바이스들(102, 502)의 근접에 기반하여 모바일 디바이스들(102, 502)을 자동적으로 그룹화하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 네트워크(510)는 사건 현장 커맨드 시스템(ICS) 커맨더가 디바이스들을 그룹화하는 것을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 네트워크(510)는 모바일 디바이스들의 서로에의 근접에 기반하여 모바일 디바이스들이 그룹들을 형성하는 것을 가능하게 하도록 구성될 수 있다.
도 5c는 모바일 디바이스들(102, 502)이 서로와 실시간 상대 위치 정보를 공유할 수 있도록 모바일 디바이스(102)가 다른 모바일 디바이스(502)와 페어링하고/하거나/그룹화하고/하거나 통신 링크들을 확립할 수 있는 것을 도시한다. 2개 이상의 그룹화된/페어링된 모바일 디바이스(102 및 502)는 확립된 통신 링크들을 통해 상대 위치 정보를 송신함으로써 서로에 대한 2개 이상의 그룹화된/페어링된 모바일 디바이스(102 및 502)의 상대 위치들을 식별할 수 있다. 상대 위치 정보는 도래에의 시간, 도래각, 및 기존 또는 자기 인식 위치 정보를 포함할 수 있다.
모바일 디바이스들(102, 502)은 서로 및/또는 네트워크(510)로 센서 정보를 보고하도록 구성될 수 있다. 센서 정보는 x, y, z 좌표 정보 및 속도 정보를 포함할 수 있다. 센서 정보는 연속적인 기반 상에서 폴링될 수 있고/있거나, 주기적으로 요청되고/되거나, 네트워크/시스템 요청들에 응하여 요구 시에 이용 가능해질 수 있다.
일 실시예에서, 모바일 디바이스(102, 502)는 (예를 들어, 모션을 검출하는 것에 응하여) 모바일 디바이스(102, 502)의 위치의 변화가 있었을 높은 가능성이 있다고 판단하는 것에 응하여 센서 정보를 보고하도록 구성될 수 있다. 모바일 디바이스들(102, 502)은 네트워크(510)(즉, 도 4에 도시된 서버 또는 E-SLMC(418)와 같은 네트워크의 구성 요소)로부터 명령어/커맨드를 수신하는 것에 응하여 센서 정보를 수집하고 네트워크(510)로 보고하도록 구성될 수도 있다. 네트워크(510)(즉, 네트워크의 구성 요소)는 모바일 디바이스들(102, 502)로부터 센서 및 위치 정보를 수신하고, (예를 들어, 모바일 디바이스들(102, 502)에 대하여 시간 지연 및 도래각의) 거리들에 대한 정보를 컴퓨팅하고 저장하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 센서 정보의 보고는 국부 파라미터 설정들에 기반할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스들(102, 502)은 측정된 파라미터들 중 임의의 것(예를 들어, x, y, z, 및 속도 정보)이 임계값을 충족시키거나 초과할 때(예를 들어, 변화율을 초과하며, 타임아웃 제한을 충족시킬 때), 센서 정보를 송신하도록 구성될 수 있으며, 측정된 파라미터들 중 임의의 것은 모바일 디바이스들(102, 502)의 메모리에 저장되는 국부 파라미터 설정들에 의해 식별될 수 있다. 일 실시예에서, 모바일 디바이스들(102, 502)은 측정된 파라미터들(예를 들어, x, y, 및 z 좌표들 및 속도 정보)이 임계값을 충족시키거나 초과한다고 판단하는 것에 응하여 모바일 디바이스들(102, 502)의 위치 정보를 재컴퓨팅하고/하거나 업데이트하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 모바일 디바이스(102) 및/또는 네트워크(510)(즉, 네트워크의 구성 요소)는 수집된/측정된 값들과 예상된 값들 사이에 불일치가 있는지 여부를 판단하기 위해 수집된 센서 정보를 컴퓨팅된 위도 및 경도 좌표들, 상대 고도 정보, 및 다른 이용 가능한 정보와 비교하도록 구성될 수 있다. 예상된 값들과 측정된 값들 사이에 불일치가 존재한다는 것이 판단될 때, 모바일 디바이스(102) 및/또는 네트워크(510)는 측정치들/위치 정보의 위치 정확성을 개선하기 위해 부가 측정들을 수행할 수 있다.
도 5d는 강화된 위치 정보를 컴퓨팅하기 위해 모바일 디바이스들을 그룹화하고 그룹화된 모바일 디바이스들과 네트워크 사이에서 위치 정보를 공유하는 일 실시예 모바일 디바이스 방법(550)을 도시한다. 모바일 디바이스가 파워 온된 후에, 블록(552)에서, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스가 연결될 수 있는 미리 정해지고/지거나 바람직한 무선 주파수 캐리어들 및/또는 시스템들에 대한 에어웨이브들을 스캐닝할 수 있다. 블록(554)에서, 모바일 디바이스는 무선 주파수 캐리어들 및/또는 시스템들에 대한 에어웨이브들을 스캐닝하면서, GPS 신호들을 포착하는 것을 시작할 수 있다. 모바일 디바이스가 GPS 신호들을 포착할 수 없으면, 모바일 디바이스 또는 네트워크 구성 요소는 블록(554)의 일부로서, 본원에 논의되는 위치 결정 솔루션들 중 하나 이상에 기반하여 모바일 디바이스의 상대 위치를 결정할 수 있다. 블록(556)에서, 모바일 디바이스는 적절한 무선 액세스 시스템, 무선 주파수 캐리어, 시스템 및/또는 네트워크를 포착할(즉, 이것들에 연결될) 수 있다.
블록(558)에서, 모바일 디바이스는 (예를 들어, GPS 및/또는 앞서 논의된 위치 결정 솔루션들을 통하여) 모바일 디바이스의 현재의 위치를 컴퓨팅하고, 메모리에 계산들을 저장하고, 모바일 디바이스의 현재의 위치를 네트워크에 보고할 수 있다. 블록(560)에서, 모바일 디바이스는 네트워크 구성 요소로부터 명령어들/커맨드들을 수신하는 것에 응하여 그리고/또는 다른 모바일 디바이스들이 상기 모바일 디바이스에의 미리 정해진 근접 내에(즉, 임계 거리 내에) 있다고 판단하는 것에 응하여 다른 모바일 디바이스들과 그룹화할 수 있다. 블록(562)에서, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스의 현재의 위치 정보뿐만 아니라, 센서들로부터 수집되는 정보를 그룹화된 모바일 디바이스들과 공유할 수 있다. 블록(564)에서, 모바일 디바이스는 그룹화된 모바일 디바이스들로부터 위치 및/또는 센서 정보를 수신할 수 있다. 센서 정보는 x, y, z 좌표 정보 및 속도 정보를 포함할 수 있다.
블록(566)에서, 모바일 디바이스는 다른 모바일 디바이스들의 상대 위치들을 식별할 수 있으며, 이는 다른 모바일 디바이스들로부터 수신되는 위치 및 센서 정보를 평가함으로써 그리고/또는 본원에 논의되는 위치 결정 솔루션들의 임의의 것 또는 모두를 통하여 달성될 수 있다. 블록(568)에서, 모바일 디바이스는 센서 및 위치 정보를 수신하고 (예를 들어, 시간 지연 및 도래각의 거리, 상대 고도 정보 등에 기반하여) 업데이트된 위치 정보를 컴퓨팅할 수 있는 네트워크 구성 요소 및/또는 다른 모바일 디바이스들로 상대 위치 정보, 모바일 디바이스의 현재의 위치 정보 및/또는 센서 정보를 송신할 수 있다. 블록(570)에서, 모바일 디바이스는 네트워크 구성 요소 및/또는 다른 그룹화된 모바일 디바이스들로부터 업데이트된 위치 정보를 수신할 수 있다. 블록(572)에서, 모바일 디바이스는 네트워크 구성 요소 및/또는 다른 그룹화된 모바일 디바이스들로부터 수신되는 정보에 기반하여 모바일 디바이스의 현재의 위치 계산 및/또는 정보를 업데이트할 수 있다. 블록들(562 내지 572)의 작동들은 원하는 레벨의 정밀성이 위치 정보에 대해 달성될 때까지, 반복될 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 그룹화된/페어링된 모바일 디바이스들(102, 502)이 그룹화된/페어링된 모바일 디바이스들(102, 502)의 각각의 위치 정보로 업데이트되는 위치 정보를 컴퓨팅하는 일 실시예 방법에서에서의 기능적 구성 요소들, 통신 링크들 및 정보 흐름들을 도시한다.
도 6a는 모바일 디바이스(102)가 네트워크(510)로 모바일 디바이스(102)의 위치 정보를 중계하고/하거나 네트워크(510)로부터 위치 정보를 수신하기 위해 서빙 eNodeB(404)와 통신할 수 있는 것을 도시한다.
도 6b는 다른 모바일 디바이스(502)가 네트워크(510)로 다른 모바일 디바이스(502)의 위치 정보를 중계하고/하거나 네트워크(510)로부터 위치 정보를 수신하기 위해 서빙 eNodeB(404)와 통신할 수도 있는 것을 도시한다.
도 6c는 그룹화된/페어링된 모바일 디바이스들(102, 502)이 서로 사이의 거리를 결정하기 위해 서로와 통신할 수 있으며, 이는 도래 시간, 도래각 측정치들로의 상대 위치, 및 다른 유사한 값들, 측정치들 또는 계산들과 같은 다양한 타입의 정보를 통신하는 모바일 디바이스들(102, 502)에 의해 달성될 수 있는 것을 도시한다. 모바일 디바이스들(102, 502)은 그 때 다른 모바일 디바이스들(102, 502)로부터 수신되는 정보에 기반하여 모바일 디바이스들(102, 502)의 현재의 위치 계산들 및/또는 위치 정보를 재컴퓨팅하고/하거나, 개선하고/하거나, 업데이트할 수 있다.
도 6d는 그룹화된/페어링된 모바일 디바이스들(102 및 502)가 그룹화된/페어링된 모바일 디바이스들(102 및 502)의 자기 인식 위치 정보 및/또는 상대 위치 정보를 (서빙 eNodeB(404)를 통하여) 네트워크(510)로 송신하고, 네트워크(510)로부터 업데이트된 위치 정보를 수신할 수 있는 것을 도시한다. 예를 들어, 모바일 디바이스들(102 및 502)은 모바일 디바이스들(102 및 502)의 현재의 위치 좌표들, 모바일 디바이스들 사이의 거리들(예를 들어, 서로에의 거리), 고도, 및 (예를 들어, 모바일 디바이스(102)가 모바일 디바이스(502)에 대한) 방위들을 네트워크(220)로 송신할 수 있다. 네트워크는 수신된 정보(예를 들어, 좌표들, 센서 정보, 근접 정보 등)에 기반하여 업데이트된 위치 정보를 컴퓨팅하고, 모바일 디바이스들(102, 502)로 업데이트된 위치 정보를 송신할 수 있다. 모바일 디바이스들(102, 502)은 그 다음 네트워크로부터 수신되는 정보에 기반하여 모바일 디바이스들(102, 502)의 현재의 위치 계산들 및/또는 위치 정보를 재컴퓨팅하고/하거나, 개선하고/하거나, 업데이트할 수 있다.
도 6a 내지 도 6d에 대하여 앞서 논의된 작동들은 원하는 레벨의 정밀성이 위치 정보에 대해 달성될 때까지, 모바일 디바이스들(102, 502)이 다른 모바일 디바이스들 및/또는 네트워크(510)로부터 수신되는 업데이트된 정보에 기반하여 모바일 디바이스들(102, 502)의 현재의 위치 계산들 및/또는 위치 정보를 회귀적으로, 연속적으로, 그리고/또는 주기적으로 재컴퓨팅하고/하거나, 개선하고/하거나, 업데이트하도록 반복될 수 있다.
도 6e는 2개 이상의 그룹화된 모바일 디바이스의 위치를 결정하는 일 실시예 시스템 방법(650)을 도시한다. 블록(652)에서, 제1 모바일 디바이스는 네트워크 구성 요소로 그리고 이것으로부터 현재의 위치 정보를 송신하고/하거나 수신할 수 있다. 블록(654)에서, 제2 모바일 디바이스는 네트워크 구성 요소로 그리고 이것으로부터 현재의 위치 정보를 송신하고/하거나 수신할 수 있다. 블록(656)에서, 제1 및 제2 모바일 디바이스들은 서로 사이의 상대 거리들을 결정하기 위해 서로와 통신할 수 있으며, 이는 도래 시간, 도래각 측정치들로의 상대 위치, 속도, 고도 등을 포함하는 다양한 타입의 정보를 통신함으로써 달성될 수 있다.
블록(658)에서, 제1 및/또는 제2 모바일 디바이스들은 다른 모바일 디바이스들 및/또는 네트워크로부터 수신되는 정보에 기반하여 제1 및/또는 제2 모바일 디바이스들의 현재의 위치 계산들 및/또는 위치 정보를 재컴퓨팅하고/하거나, 개선하고/하거나, 업데이트할 수 있다. 블록(660)에서, 제1 및/또는 제2 모바일 디바이스들은 계산들/정보를 수신하고 (예를 들어, 시간 지연 및 도래각의 거리, 상대 고도 정보 등에 기반하여) 업데이트된 위치 정보를 컴퓨팅할 수 있는 네트워크 구성 요소로 제1 및/또는 제2 모바일 디바이스들의 업데이트된 현재의 위치 계산들 및/또는 위치 정보를 송신할 수 있다. 블록(662)에서, 제1 및/또는 제2 모바일 디바이스들은 네트워크로부터 업데이트된 위치 정보를 수신할 수 있다. 블록들(658 내지 662)의 작동들은 원하는 레벨의 정밀성이 위치 정보에 대해 달성될 때까지, 반복될 수 있다.
도 5a 내지 도 5d, 및 도 6a 내지 도 6f를 참조하여 앞서 논의된 방법들 및 작동들이 2개 초과의 디바이스를 포함하도록 수행될 수도 있다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어 일 실시예에서, 모바일 디바이스들은 각각의 모바일 디바이스가 동일한 그룹에서의 다른 모바일 디바이스들에 대하여 각각의 모바일 디바이스의 위치를 3각 측량할 수 있도록 4개(4)의 유닛으로 그룹화될 수 있다.
일 실시예에서, 모바일 디바이스(102) 및/또는 네트워크 구성 요소는 그룹화의 타입에 기반하여 각각의 그룹 내의 모든 모바일 디바이스에 대한 상대 위치 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 구성 요소는 사건 현장 커맨드 시스템(ICS) 커맨더에 의해 그룹화되는/페어링되는 모든 모바일 디바이스에 대한 상대 위치 정보를 저장할 수 있다. 마찬가지로, 네트워크 구성 요소는 모든 모바일 디바이스의 서로에의 근접에 기반하여 그룹화되는/페어링되는 모든 모바일 디바이스에 대한 상대 위치 정보를 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 모바일 디바이스(102)는 낮은 배터리 조건을 검출하고, 배터리를 절약할 작동들을 개시하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스(102)는 모바일 디바이스(102)의 무선 통신을 턴 오프하고/하거나 모바일 디바이스(102)의 그룹/페어링 정보 교환에의 참여를 종료하거나 감소시키도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 모바일 디바이스(102)는 낮은 배터리 조건을 갖는 것으로 플래깅되거나 식별될 수 있고, 다른 그룹화된/페어링된 모바일 디바이스들은 업데이트 간격들이 배터리 소모를 감소시키도록 조정될 수 있도록 낮은 배터리 상태가 통지될 수 있다.
도 6f는 낮은 배터리 조건을 검출하는 것에 응하여 모바일 디바이스의 업데이트 간격들을 조정하는 일 실시예 방법(670)을 도시한다. 블록(672)에서, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스 배터리에 남은 전력의 양이 미리 결정된 임계치 미만이라는 것을 검출할/판단할 수 있다. 블록(674)에서, 모바일 디바이스는 신호를 송신하거나 그룹화된 모바일 디바이스들에 검출된 낮은 배터리 조건을 통지할 수 있다. 블록(676)에서, 모바일 디바이스는 예를 들어, 모바일 디바이스의 무선 통신을 턴 오프하고/하거나 그룹화된 모바일 디바이스들과 정보를 교환하는 것에의 모바일 디바이스의 참여를 감소시킴으로써 전력을 절약할 작동들을 개시할 수 있다. 블록(678)에서, 모바일 디바이스 및/또는 통지된 그룹화된 모바일 디바이스들은 모바일 디바이스 상의 부하를 감소시키기 위해 모바일 디바이스에 대한 업데이트 간격들을 조정할 수 있다.
앞서 논의된 바와 같이, 그룹화된 모바일 디바이스들은 위치 결정 계산들의 정확성을 개선하도록 다양한 타입의 정보를 공유할 수 있다. 그룹화된/페어링된 모바일 디바이스들 사이에서 공유되는 정보의 경우, 모바일 디바이스들에 이용 가능한 정보(예를 들어, 위치 좌표들, 센서 정보, 근접 정보 등)의 임의의 것 또는 모두를 사용하여 모바일 디바이스들 사이의 경로, 범위에 대한 비교가 행해질 수 있다. 2개의 모바일 디바이스가 용인되는 것으로 사용자 또는 네트워크 정의된 범위 허용 오차 내에 있는 상대 위치 정보를 보고하면, 이러한 정보는 네트워크로 보내질 수 있다. 상대 위치 정보가 사용자 또는 네트워크 정의된 범위 허용 오차 내에 있지 않으면, 부가 폴링 작동들이 측정치들 또는 위치 정보의 정확성을 개선하도록 수행될 수 있다. 앞서 언급된 작동들은 원하는 레벨의 정확성이 달성될 때까지, 반복될 수 있다. 일 실시예에서, 앞서 언급된 작동들이 반복되는 횟수는 네트워크, 사용자 또는 사용되는 알고리즘에 의해 설정될 수 있는 사용자 정의 가능한 값들에 기반하여 결정될 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 모바일 디바이스(102)는 동일한 타입의 센서 중 2개 이상을 포함할 수 있다. 모바일 디바이스(102)가 동일한 타입의 센서 중 하나 초과를 포함하는(예를 들어, 2개의 가속도계를 포함하는) 실시예들에서, 센서들 중 하나(예를 들어, 2개의 가속도계 중 하나)는 마스터 센서로서 식별될 수 있다. 각각의 센서에 의해 측정되는 값들은 비교될 수 있고, 값들 사이의 차이가 허용 오차 범위에 포함되면, 마스터 센서에 의해 측정되는 값들은 센서 파라미터들(예를 들어, x, y, z, 및 속도 파라미터들)을 컴퓨팅하는데 사용될 수 있다. 값들 사이의 차이가 허용 오차 범위에 포함되지 않으면, 모바일 디바이스는 마스터 센서에 의해 측정되는 값들이 예상된 값들과 일치하는지 여부를 판단하기 위해 (동일하거나 상이한 타입들의) 다른 센서들로부터 수집되는 정보를 사용할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스는 센서 파라미터들(예를 들어, x, y, z, 및 속도 파라미터들)을 컴퓨팅하고, 마스터 센서가 정확하게 기능하고 있는지 여부를 판단하기 위해 마스터 센서 상에서 측정되는 값들에 기반하여 컴퓨팅된 센서 파라미터들을 컴퓨팅되는 유사한 센서 파라미터들과 비교하도록 다양한 다른 타입의 센서들로부터 수집되는 정보를 사용할 수 있다. 마스터 센서 상에서 측정되는 값들은 마스터 센서가 정확하게 기능하고 있는지 여부를 판단하기 위해 네트워크 또는 다른 모바일 디바이스들에 저장되는 정보와 비교될 수도 있다. 마스터 센서가 정확하게 기능하고 있지 않는 것이 판단되면, 보조 센서가 마스터 센서로서 지정될 수 있다. 이전의 마스터 센서는 (즉, 주센서가 고장을 가지면 사용을 위해) 대기 상태로 강등되고 즉각적 위치 계산들에 사용되지 않을 수 있다.
모바일 디바이스들이 일정 영역으로 이동함에 따라, 모바일 디바이스들은 더 많은 디바이스와 그룹화하도록/페어링하도록 요청될 수 있다. 모바일 디바이스가 그룹화할/페어링할 수 있는 디바이스의 수는 (예를 들어, 모바일 디바이스가 낮은 배터리 조건을 검출할 때) 배터리 및 계산 노고를 절약하기 위해 시스템, 및/또는 사용자 개입을 통해 사용자 구성에 의해 제한될 수 있다.
일 실시예에서, 근접 그룹화는 x, y 및 z 좌표들/필드들에 그리고/또는 속도 정보에 대해 사용될 수 있다.
모바일 디바이스가 (예를 들어, RF 경로 문제들로 인해) 그룹화하도록/페어링하도록 지시되는 다른 모바일 디바이스와 그룹화할 수 없을 경우에는, 모바일 디바이스는 애드 혹 방식으로 또 다른 모바일 디바이스와 그룹화할 수 있다. 어떤 모바일 디바이스도 상기 모바일 디바이스와 페어링 가능하지 않으면, 네트워크에 보고하는 것은 상기 모바일 디바이스 자체의 지리학적 및/또는 및 센서 정보에 의존할 수 있다.
모바일 디바이스(102)가 그룹화 반경의 주어진 근접 내에 있는 것으로 검출되지 않을 때, 모바일 디바이스(102)와 동일한 그룹에서의 다른 모바일 디바이스들은 모바일 디바이스(102)로부터 다른 모바일 디바이스들을 그룹화 해제한다는/페어링 해제한다는 결정이 통지될 수 있다. 일 실시예에서, 시스템은 모바일이 그룹화 해제되기/페어링 해제되기 전에, 사건 현장 커맨더 또는 사용자로부터의 승인이 필요하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 이는 사건 현장 커맨더 또는 사용자가 그룹화 해제하라는/페어링 해제하라는 요청을 찬성하거나 반대하는 답장을 송신할 수 있는 승인을 요청하는 사건 현장 커맨더 또는 사용자의 모바일 디바이스로 신호를 송신함으로써 달성될 수 있다. 일 실시예에서, 그룹화 해제/페어링 해제 프로세스는 모바일 디바이스 사용자들에게 투명할 수 있다.
모바일 디바이스가 네트워크와 통신할 수 없을 경우에는, 모바일 디바이스는 위치 서비스들과 관련되는 원격 측정법 정보 (및 다른 원격 측정법 정보)를 네트워크로 중계하는 그룹화된 모바일 디바이스로 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 네트워크가 모바일 디바이스와의 통신이 끊어졌으면, 정보에 대한 폴링이 수행될 수 있다. 상기 모바일 디바이스와 그룹화된 것으로 알려진 모바일 디바이스들은 상기 모바일 디바이스가 네트워크를 재포착하려 시도하고 있을 때에도 연결 해제된 모바일과 통신하도록 지시될 수 있다. 근접, 네트워크에의 신호 품질 및/또는 배터리 강도에 기반한 논리 시퀀스는 어느 모바일 디바이스가 네트워크와 통신하는 중계기로서 사용될지 여부를 결정하는데 사용될 수 있다.
중계된 원격 측정법 정보는 위치 정보 초과의 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 원격 측정법 정보는 심박동수 및 온도, CO, O2 및 다른 센서 정보를 포함하는 환경 및 사용자 조건들 상에서 보고하는 생체 센서 및 사용자 생체 정보를 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 네트워크는 연결된 모바일 디바이스들을 연속적으로 측정할/모니터링할 수 있다. 다른 모바일 디바이스들 각각에 대한 다른 모바일 디바이스들들의 위치 및 상대 위치를 인지하는 것은 네트워크가 업링크 및 다운링크 통신 경로들을 연속적으로 측정하는 것을 가능하게 한다. 통신 경로 열화가 일어나고 (사용자 정의될 수 있는) 정의된 시스템 품질 범위에 포함되기 시작하면, 모바일 디바이스는 동일한 네트워크 및/또는 네트워크 기술에 대한 다른 무선 액세스 노드를 핸드오버하도록 지시되거나, 보조 신호 경로로서 정의된 모바일 디바이스를 통해 통신을 중계하는 중계 작동들을 수행하는 것을 개시하도록 지시될 수 있다.
네트워크와의 통신 링크가 끊어질 경우에는, 모바일 디바이스는 다른 네트워크 상에서 통신 링크 자체를 포착하는 것을 시도할 수 있다. 포착 프로세스가 진행 중인 동안, 모바일 디바이스는 메시 디바이스로서의 역할을 할 수 있다. 근접 그룹에서의 다른 모바일 디바이스들은 메시 네트워크로서 연결될 수도 있다.
일 실시예에서, 모바일 디바이스들은 업데이트된 위치 정보를 컴퓨팅하기 위해 (또한 공제된 추정이라 불리는) 추측 항법 기법들을 활용할 수 있다. 모바일 디바이스들은 모바일 디바이스들 중 하나 또는 디바이스들 둘 다가 초기 네트워크 또는 다른 네트워크에 액세스를 갖고 초기 네트워크 또는 다른 네트워크가 공적인 네트워크인지 아니면 사적인 네트워크 여부에 승인된 액세스를 가질 때까지, 네트워크 액세스를 갖는 다른 모바일 디바이스에의 궁극적인 중계에 대한 업데이트된 정보를 저장할 수 있다.
도 7은 모바일 디바이스(102)가 모바일 디바이스(102)의 서빙 셀(903)을 포함하는 다른 셀들(704)에 대해 주기적으로 스캐닝할 통상의 작동 조건들을 도시한다. 무선 액세스 포인트들이 네트워크의 일부이면, 그 때 모바일 디바이스는 네트워크 접근법에 기반하여 모바일 디바이스의 위치를 (예를 들어, 3각 측량 및/또는 3변 측량을 통하여) 결정하기 위해 기존 네트워크에 의해 필요로 되는 신원 및 시그널링 정보를 보고할 것이다. 무선 액세스 포인트가 모바일 디바이스의 바람직한 셀 선택 프로세스의 일부가 아니라는 것을 모바일 디바이스가 검출하면, 모바일 디바이스는 브로드캐스팅되는 액세스 포인트로부터 좌표들 및 위치 정보를 판독하는 것으로 시도할 수 있다.
액세스 포인트와 동기화되면, 모바일 디바이스는 액세스 포인트로부터 모바일 디바이스의 상대 위치 및 거리를 결정하는 것을 돕도록 타이밍 차이 및 다른 필수 정보를 결정할 수 있다. 이러한 정보는 모바일 디바이스의 현재의 위치 계산들을 개선하는 것을 돕도록 모바일 디바이스에 의해 사용되는 위치 시스템과 관련될 수 있다.
게다가, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스가 판독하는 모든 셀에 대한 방위 및 시간차를 사용하여 판독되는 각각의 셀을 모바일 디바이스 자체의 좌표와 비교하도록 구성될 수 있다. 모바일 디바이스는 그 다음 모바일 디바이스 자체의 위치 상에서 3각 측량할 수 있다.
911 호출 동안, 디스트레스한 모바일 디바이스에서의 소프트웨어 애플리케이션이 실행될 수 있다. 소프트웨어 애플리케이션은 활성 이웃 목록에 액세스하고, 각각의 셀의 오버헤드를 판독하고, 모바일 디바이스 자체의 위치 상에서 3각 측량하기 위해 그러한 정보를 사용할 수 있다. 모바일 디바이스는 셀들 각각에 대한 시간 오프셋을 판독할 수도 있다.
이러한 경우에, 시스템은 디스트레스한 모바일의 위치 상에서 3각 측량하고 미리 정해진 간격들 상에서 업데이트되는 타겟 표시에의 상대 거리를 갖는 사건 현장 커맨더 및/또는 공공 서비스 응답 포인트(PSAP)로 정보를 송신하는 것으로 제1 응답자들을 돕도록 더 큰 정밀성 및 정확성으로 디스트레스한 모바일의 위치를 시도하고 찾아내기 시작한다. 모바일 디바이스가 911 센터인, PSAP와의 연락이 끊어졌으면, 그 때 마지막 위치가 연속적으로 표시되고 임의의 속도 정보가 제1 응답자들을 돕도록 또한 중계된다.
비상 사태에서, 모바일 디바이스(102)는 모바일 디바이스(102)의 위치 정보를 네트워크로 송신하도록 구성될 수 있다. 모바일 디바이스(102)는 비상 사태를 검출하는 것에 응하여 모바일 디바이스(102)의 위치 정보를 자동적으로 송신하도록 구성될 수 있거나, 위치 정보를 송신하는 옵션을 사용자에게 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 모바일 디바이스(102)는 네트워크 개시된 커맨드에 응하여 모바일 디바이스(102)의 위치 정보를 송신하도록 구성될 수 있다.
각각의 모바일 디바이스는 액세스 포인트(AP)가 될 수 있다. 액세스 포인트이라는 결정은 네트워크와 여전히 통신하는 동안, 또는 어떤 네트워크도 발견되지 않을 때, 주기적으로 업데이트될 수 있다. 파워 업 시에, 각각의 모바일 디바이스는 클라이언트로서의 역할을 할 수 있고, 의사 무작위 시간 간격 상에서, 모바일 디바이스들은 액세스 포인트 그리고 그 다음 클라이언트가 될 수 있다.
위치 기반 방법론은 주파수 분할 듀플렉싱(FDD) 및 시간 분할 듀플렉싱(TDD) 시스템에 대해 동일할 수 있다. 그러나, 모바일 디바이스와 네트워크 사이의 통신 링크가 끊어질 경우에는, 모바일 디바이스는 네트워크 액세스를 갖는 다른 모바일 디바이스를 통해 상기 모바일 디바이스의 원격 측정법 정보를 중계하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 무선 통신 링크들을 통하여 송신되는 모든 정보는 디지털일 수 있다. 일 실시예에서, 정보는 필수 진보된 암호화 표준(AES) 표준 레벨, 또는 사용되는 필수 통신 시스템 및 액세스 방법에 대해 필요로 되는 적절한 암호화 레벨로 암호화될 수 있다.
일반적으로, 위치 기반 시스템들(LBS)은 반응적 또는 사전 예방적 기반 방법들을 활용할 수 있다. 반응적 위치 기반 시스템에서, 모바일 디바이스들은 시간 기반 또는 일부 다른 미리 결정된 업데이트 방법 상에서 서로와 동기적으로 상호 작용할 수 있다. 사전 예방적 위치 기반 시스템에서, 모바일 디바이스들은 알고리즘을 사용하는 미리 결정된 이벤트 조건들의 세트에 기반하여 모바일 디바이스들의 위치 정보를 업데이트할 수 있다. 다양한 실시예는 반응적 및 사전 예방적 양태들 둘 다를 포함할 수 있어, 위치 정확성 및 정밀성을 강화시키는 접근법들 둘 다의 최선을 취한다.
다양한 실시예는 수평 데이터(즉, 위치 측정들이 행해지는 지표면 상의 기준점들의 세트) 및/또는 수직 데이터를 활용하는 위치 결정 솔루션들을 포함할 수 있다. 수평 데이터는 좌표 시스템의 원점 및 배향을 한정하고 지표면에 대한 위치를 나타내는 필수 조건들이다. 수직 데이터는 지오이드들에 기반하며, 이는 지오이드들이 원점 및 배향에 대한 벤치마크로서의 역할을 하는 평균 해면에 대한 위치의 높이를 결정하는 기반으로서의 역할을 주로 한다. 다양한 실시예는 강화된 3차원 위치 정보를 제공하기/생성하기 위해 수평 및 수직 데이터를 활용할 수 있다. 수평 및 수직 데이터는 소재지 및 활용되는 위치 확인 참조 시스템에 의존하여 글로벌이거나, 국가적이거나, 국부적이거나, 맞춤화될 수 있다.
통상적으로, 글로벌 데이터는 국부 데이터와 비교하여 장소/위치에 사용된다. 글로벌 데이터는 가능하다면, 초기 위치 픽싱에 사용되고 GPS 좌표들에 기반한다. 국부 데이터는 지표면 상의 특정 위치에 기반하며, 이는 비 GPS 기반 위치 기반 서비스들이 일어나는 것을 가능하게 한다. 다양한 실시예는 글로벌 데이터, 국부 데이터 또는 둘 다를 사용할 수 있다. 일 실시예에서, GPS는 초기 위치 픽스를 식별하는 것을 돕는데 사용될 수 있고, 추측 항법, 및 네트워크 및 단말기 기반 위치 확인 둘 다를 활용하는 혼성 3변 측량 솔루션에 의해 증대될 수 있다. 이러한 실시예에서, 국부 및 글로벌 데이터 둘 다가 사용될 수 있다.
일반적으로, 혼성 측량 및 3변 측량 솔루션은 측정을 수행하고 및 측정을 네트워크로 송신하는 모바일 디바이스, 및 위치 결정 계산들을 수행하는 네트워크 구성 요소를 포함한다. 다양한 실시예는 네트워크 구성 요소들의 지원으로 그리고 이것 없이 모바일 디바이스가 위치 결정 계산들을 수행하는 혼성 측량 및 3변 측량 솔루션을 포함한다.
다양한 실시예는 센서들이 개별 센서들이 아니라, 집단 팀으로서 역할을 하도록 협력 접근법이 사용되는 센서 융합 작동들을 포함할 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스 상에서 수집되는 센서 정보의 일부로서 비행 방향, 배향, 운행되는 거리 및 속도를 생성할 수 있는 다양한 센서(예를 들어, 가속도계, 자이로스코프, 자기 콤파스, 고도계들, 주행 거리계들 등)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 임의의 또는 모든 내부 센서로부터 수집되는 정보는 위치 또는 위치 확인 정확성 및/또는 신뢰 개선들을 개선하는데 사용될 수 있다. 다양한 실시예는 무선 주파수 전파 정보의 도움으로 또는 이것의 도움 없이 다수의 센서로부터의 정보에 기반하여 위치 정보를 컴퓨팅할 수 있다.
센서 융합 작동들은 개인 모바일 디바이스의 상대 이동을 나타내는 센서 데이터를 포함하는 원격 측정법의 공유를 포함할 수 있으며, 이는 일시적 판독들이 외부 보조 또는 추측 항법으로 위치 추정을 돕는 것을 가능하게 한다.
도 8은 무선 네트워크에서의 모바일 디바이스의 위치를 결정하는 일 실시예 모바일 디바이스 방법(800)을 도시한다. 블록(802)에서, 모바일 디바이스는 앞서 언급된 위치 결정 솔루션들 중 임의의 것을 사용하여 모바일 디바이스의 현재의 위치를 결정할 수 있다. 블록(804)에서, 모바일 디바이스는 다른 그룹화된 모바일 디바이스들과 모바일 디바이스의 위치 정보를 공유하고/하거나 다른 그룹화된 모바일 디바이스들로부터 위치 정보를 수신할 수 있다. 블록(806)에서, 모바일 디바이스는 개선된 위치 픽스를 위해 업데이트된 거리 벡터 및 센서 정보를 컴퓨팅하고 네트워크 구성 요소로 송신할 수 있다. 블록(808)에서, 모바일 디바이스는 네트워크 구성 요소로부터 업데이트된 위치 정보를 수신하고, 네트워크로부터 수신되는 모바일 데이터 정보에 기반하여 모바일 디바이스 자체의 위치 픽스를 수행할 수 있다. 블록(810)에서, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스의 위치 정보를 업데이트하고/하거나 위치 정확성을 강화시키는 추측 항법을 사용하여 모바일 디바이스의 위치 정보를 확인할 수 있다.
추측 항법은 GPS 또는 다른 네트워크 관련된 위치 확인 솔루션들이 이용 가능하지 않을 때, 위치 확인을 위한 국부 데이터 방법으로서 필요한 위치 정정들을 제공할 수 있다. 게다가, 추측 항법은 부가 수평 및 수직 데이터 비교들을 제공함으로써 위치 장소 정확성 및 정밀성 계산들을 강화시킬 수 있다.
추측 항법으로, 현재의 위치는 마지막 알려진 위치로부터 추측될 (또는 추론될) 수 있다. 추측 항법 정확성은 네트워크, GPS, 근거리 통신 링크, RF 비컨에 의해, 또는 다른 모바일 디바이스를 통하여 제공될 수 있는 알려진 시작 지점을 필요로 한다.
추측 항법 시스템은 측정된 거리 및 비행 방향의 정확성, 그리고 알려진 근원의 정확성에 의존할 수 있다. 그러나, 위치 개선을 돕기 위해 추측 항법 단독에 의존하는 것에 의한 문제는 센서 표류에 의해 야기되는 오류 누적(즉, 하나 이상의 센서로부터 컴퓨팅되는/수집되는 값들의 차이들 또는 오류들)이다. 특히, 자성체, 가속도계들 및 자이로스코프들은 센서 표류에 민감하다. 센서들 중 임의의 것에 대한 오류 누적은 평탄 영역과 비교하여 파상 영역을 통해 증가할 수 있다. 편향 오류 및 단계 크기 오류는 추측 항법 오류들에의 주요한 원인 제공자들이다.
다양한 실시예는 도움을 받지 않은 추측 항법에 의해 야기되는 임의의 표류 문제를 감소시키기 위해 모바일 디바이스 센서들을 타이트하게 결합시키고 센서들을 연속적으로 재교정할 수 있다. 게다가 센서들을 타이트하게 결합시키는 것의 일부로서, 센서들(예를 들어, 자이로스코프)과 연관된 임의의 편향 표류는 주 및/또는 보조 센서들(예를 들어, 자이로스코프들)로부터의 오류들을 감소시키기 위해 칼만 필터를 활용함으로써 다루어질 수 있다.
다양한 실시예들에서, 모바일 디바이스는 일어나는 위치 변화들을 처리하기 위해 위치 결정 계산들의 일부로서의 속도 계산들을 포함하도록 구성될 수 있다. GPS 신호가 이용 가능할 때, (속도 계산을 통한) 단계 크기 및 콤파스 편향 오류들이 강화된 칼만 필터(EKF)에 의해 추정될 수 있다. 게다가 GPS가 이용 가능하면, 콤파스는 자기 복각의 변화들로 인한 느린 모션 변화들을 식별하는 것이 가능할 수도 있다. 콤파스는 GPS의 이용 가능성으로 그리고 이것 없이 가속도계들 및 자이로스코프들의 계산들에 더하여 모션 계산들에 대해 의존될 수 있다.
추측 항법 정확성은 시간이 지남에 따라 저하되어, 정기적 위치 업데이트들 또는 위치 정정들을 필요로 한다. 그러므로, 모바일 디바이스는 위치/장소 정보를 컴퓨팅하기 위해 모바일 디바이스 자체의 내부 센서들을 사용하도록 구성될 수 있을 뿐만 아니라, 모바일 디바이스 자체의 위치/장소 정보를 강화시키기 위해 다른 모바일 디바이스들의 위치/장소 정보를 레버리징하도록 다른 모바일 디바이스들과 통신할 수도 있다. 본질적으로, 모바일 디바이스들은 다른 모바일 디바이스들의 위치 정확성을 개선하도록 측량 능력을 제공하는 RF 기지국들로서의 역할을 할 수 있다.
일 실시예에서, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스의 위치 상의 더 양호한 위치 픽스를 얻기 위해 하나 이상의 다른 모바일 디바이스를 폴링하도록 구성될 수 있다.
모바일 디바이스들은 위치 정보를 공유하는 발견 방법의 일부로서 (동일한 네트워크에 있을 수 있거나 있지 않을 수 있는) 다른 모바일 디바이스들을 포착하는/검출하는/에 연결되는 모바일 디바이스를 통해 또는 네트워크에 의한 할당을 통해 함께 그룹화될 수 있다.
위치 정보는 근거리 통신 시스템(예를 들어, Bluetooth®, 초광대역, 피너트 라디오스 등), 적외선, 초음파 및 다른 유사한 기술들의 사용을 통하여 예를 들어, 와이파이의 사용을 통하여 공유될 수 있다. 무선 통신은 애드 혹 또는 인프라 구조체 기반이거나, LTE, SD-CDMA, TD-CDMA 또는 임의의 다른 TDD 방법들과 같은 TDD 시스템에 기반할 수도 있다.
일 실시예에서, 모바일 디바이스는 네트워크 구성 요소로부터 네트워크 구동 그룹화 요청을 수신하는 것에 응하여 위치/장소 정보의 공유를 개시하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 모바일 디바이스가 네트워크와의 연락이 끊어졌을 때, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스의 위치 결정 계산들을 돕기 위해, 그리고 (예를 들어, 중계기를 통하여) 네트워크에의 가능한 연결을 위해 적절한 모바일 디바이스를 찾는 것을 시도할 수 있다.
일 실시예에서, 모바일 디바이스는 다른 모바일 디바이스로 위치 정보에 대한 요청을 송신하도록 구성될 수 있다. 요청은 모바일 디바이스들 사이의 승인 프로세스 이후에 송신될 수 있고, 초 미만의 크기(밀리초)일 수 있는 타임 스탬프를 포함할 수 있다. 다른 모바일 디바이스는 또한 다른 모바일 디바이스의 타임 스탬프를 갖는 메시지로 그리고 다른 모바일 디바이스가 개시하는 모바일 디바이스로부터 타임 스탬프를 수신했을 때, 응답할 수 있다.
수개의 메시지(예를 들어, 3개의 메시지)는 시간 동기화를 확립하고 각각의 메시지에서의 x, y, 및 z 좌표들 및 속도 성분을 포함하는 위치/장소 정보를 공유하기 위해 모바일 디바이스들 사이에서 빠르게 교환될 수 있다. x, y, 및 z 좌표들에 따른 시간차들은 디바이스들 사이의 추정된 거리 벡터를 확립하기 위해 가능한 펄스들 또는 핑들과 비교될 수 있다.
2개의 모바일 디바이스의 거리 벡터 및 x, y, z 좌표들이 인지될 때, 2지점간 픽스가 확립될 수 있다. 이러한 프로세스는 모바일 디바이스 그 자체에 의해 할당되었거나 생성되었던 그룹에서의 모든 모바일 디바이스에 대해 반복될 수 있다. 다른 지점들에서 모바일까지 다수의 거리 벡터를 갖는 것은 위치 확인 정확성을 강화시킬 수 있다.
모바일 디바이스는 모바일 디바이스가 상이한 모바일들 사이에서 발견하였던 거리 벡터들을 네트워크 위치 서버로 다시 보고하도록 구성될 수 있다. 위치 확인 강화와 또한 연관된 다른 모바일 디바이스들은 또한 개선된 다른 모바일 디바이스들의 전체 위치 정확성을 갖도록 다른 모바일 디바이스들의 거리 벡터들을 네트워크로 보고할 수도 있다.
위치 정확성은 증분하는 단계들도 행해지는 것으로 의미되고 프로세스는 더 이상 위치 개선들이 달성 가능하지 않을 때까지 계속될 것이다. 위치 정확성 개선 임계치는 작동자 정의될 수 있고, 모바일 디바이스 메모리에 저장될 수 있다.
거리 벡터들 및 다른 위치 정보를 수집할 때, 위치의 오류가 더 낮은 위치 신뢰 레벨에 대해 x%보다 더 크면, 그 때 어떤 업데이트도 필요하지 않을 수 있다. 모바일 디바이스가 다른 센서 데이터 및 임의의 방향으로의 미리 기술된 거리 초과 또는 결합된 거리 벡터를 수신함에 따라, 그 다음 위치 업데이트 프로세스는 다시 시작된다. 그러나, x%의 위치 신뢰 레벨이 원하는 것 미만이면, 부가 위치 업데이트들이 위치 정보의 신뢰 레벨을 개선하기 위해 상호 작용 프로세스에서 함께 그룹화되는 모바일 디바이스들로 행해질 수 있다.
네트워크에 의해 현재 사용되는 전형적 장소적 위치 추적 방법들이 상술한 위치 측량으로 반드시 대체되는 것은 아니라는 점을 주목하는 것은 중요하다. 대신에, 혼성 측량 방법이 경계 변화들 또는 페이징 요청들 또는 다른 장소/위치 트리거된 이벤트들로 인한 네트워크 기반 위치 요청에 대해 위치 확인 정확성 및 신뢰를 증대시키기 위해 다양한 실시예에서 사용될 수 있다.
도 9a 내지 도 9e는 다양한 실시예에서의 사용에 적절한 다양한 논리 구성 요소, 정보 흐름 및 데이터를 도시한다. 도 9a는 모바일 디바이스들(901, 902, 903 및 904)이 다수의 셀 사이트/무선 액세스 포인트/eNodeB(911)를 통하여 무선 네트워크와 통신하는 것을 도시한다. 모바일 디바이스들(901, 902, 903 및 904)은 앞서 논의된 위치 결정 솔루션들 중 임의의 것을 사용하여 모바일 디바이스들(901, 902, 903 및 904)의 초기 위치 상에서 상대 픽스를 컴퓨팅할 수 있다. 제1 모바일 디바이스(901)는 다른 모바일 디바이스들(902, 903 및 904)을 찾고 이것들과 통신하도록 지시될 수 있고/있거나, 모바일 디바이스들(902, 903 및 904)의 임의의 것 또는 모두는 제1 모바일 디바이스(901)와 통신하도록 지시될 수 있다. 모바일 디바이스들(901, 902, 903 및 904)은 (예를 들어, 앞서 논의된 그룹화 방법들 중 하나를 통하여) 함께 그룹화될 수 있다. 네트워크는 모바일 디바이스들(901, 902, 903 및 904)의 그룹 내의 다른 모바일 디바이스들(902, 903 및 904)에 대한 기준 또는 비컨으로서 사용될 모바일 디바이스들(901) 중 하나(예를 들어, 높은 위치 신뢰를 갖는 모바일 디바이스)를 지정할 수도 있다.
도 9b는 원형 및 쌍곡선 3변 측량 작동들의 조합이 일 실시예 위치 결정 솔루션의 일부로서 수행될 수 있는 것을 도시한다. 예를 들어, 센서들 및/또는 모바일 디바이스들에 의해 제공되는 좌표 데이터 중 임의의 것이 위도 및 종 좌표들에 있으면, 이러한 데이터는 혼성 측량 계산을 용이하게 하기 위해 데카르트 좌표들로 변환될 수 있다. 도 9b에 도시된 예에서, 모바일 디바이스들(901)는 기준 모바일 디바이스로서 지정되었고, 참조 번호 912는 모바일 디바이스(901)에 대하여 (즉, 높은 레벨의 정확성으로) 결정될/컴퓨팅될 위치를 식별하고, 참조 번호 910은 모바일 디바이스(901)를 포함하는 3차원 구형을 식별하고, 참조 번호 914는 디바이스가 존재하는 (x, y 및 z 좌표들로의) 3차원 구형의 영역을 식별한다.
도 9c 및 도 9d는 거리 벡터들이 일 실시예 위치 결정 솔루션의 일부로서 모바일 디바이스들(901, 902, 903 및 904) 사이에서 컴퓨팅될 수 있는 것을 도시한다. 도 9c에서, 모바일(901)은 혼성 3변 측량 방법을 사용하여 모바일 디바이스들(902, 903 및 904) 각각에 대한 상대 위치를 결정한다. 게다가, 참조 번호들 915, 909 및 916은 각각 모바일 디바이스들(902, 903 및 904)의 상대 영역들을 식별한다. 상기 실시예 위치 결정 솔루션의 혼성 3변 측량 작동들의 일부로서, 모바일 디바이스들(902, 903 및 904)은 모바일 디바이스(901)를 찾아낼 수 있고, 모바일 디바이스(901)는 모바일 디바이스(901) 자체와 모바일 디바이스들(902, 903 및/또는 904) 사이의 거리 벡터를 컴퓨팅할 수 있다. 모바일 디바이스(901)는 (모바일 디바이스(902)가 통신을 개시할 수 있더라도) 모바일 디바이스(902)와의 통신을 개시하고 타임 스탬프들, 위치 정보, 센서 데이터를 교환할 수 있다. 동일한 프로세스가 모바일 디바이스들(904 및 903)에 대하여 일어날 수 있으며, 여기서 위치 및 센서 정보가 교환된다.
도 9d에 도시된 바와 같이, 모바일 디바이스들(902, 903 및 904)은 모바일 디바이스들(902, 903 및 904) 자체와 모바일 디바이스(901) 사이의 거리 벡터를 확립할 수 있다. 동일한 프로세스가 모바일 디바이스들(902, 903 및/또는 904)에 대하여 일어날 수 있으며, 여기서 위치 및 센서 정보가 교환된다. 모바일 디바이스(902)가 혼성 3변 측량 프로세스의 일부로서 모바일 디바이스(901)로 행해지는 프로세스와 동일한 프로세스를 겪는 경우, 모바일 디바이스(901)는 모바일 디바이스(901)의 위치 정보를 강화시키기 위해 모바일들(902, 903, 904)을 사용할 수 있고 모바일 디바이스(902)는 함께 그룹화되는 모든 모바일 디바이스에 대한 모바일 디바이스(902)의 위치 정보 등을 강화시키기 위해 모바일들(901, 903 및 904)을 사용할 수 있다.
도 9c에 도시된 3개의 원형 또는 타원형(909, 915 및 916) 그리고 도 9d에 도시된 3개의 원형 또는 타원형(906, 907 및 908)은 주어진 지점에서 교차하지 않고, 수반되는 범위에 의존하여 특정 크기의 영역에 걸친다.
도 9e는 모바일 디바이스(901)의 위치가 확인되거나 더 개선되는 일 실시예 혼성 3변 측량 방법을 도시한다. 혼성 측량 방법의 일부로서, 속도를 처리하는 것에 더하여 별도의 계산 작동이 각각의 x, y 및 z 좌표들에 필요할 수 있다. 그러나, 3개의 모바일 디바이스(902, 903 및 904)가 모바일 디바이스(901)를 찾아내게 하는 능력은 참조 번호 930으로 나타내어지는 각각의 좌표 평면에 오류 윈도우 (또는 오류 영역)을 부여할 수 있다. 오류 윈도우/영역은 모바일 디바이스들(902, 903 및 904)로부터의 범위 오류들의 조합일 수 있다. 오류 윈도우/영역에 한 원인이 되는 것은 참조 번호들 921, 922 및 923로 도시된 혼성 범위 오류들이며, 여기서: 참조 번호 921은 모바일 디바이스(902)와 연관된 혼성 범위 오류이고; 참조 번호 922는 모바일 디바이스(903)와 연관된 혼성 범위 오류이고; 참조 번호 923은 모바일 디바이스(904)와 연관된 혼성 범위 오류이다. 게다가, 이러한 프로세스는 위의 예에 사용되는 것보다 더 적거나 더 많은 모바일 디바이스로 행해질 수 있다.
각각의 축(x, y 또는 z)의 경우, 오류 영역(930)이 다른 모바일 디바이스들과 모바일 디바이스(901) 사이의 범위를 결정하는 것의 조합인 경우에 유사한 프로세스가 일어난다. 쌍곡선 측량은 위치 기반 시스템들에 사용되는 전형적 계산 방법이고 2개의 위치 사이의 범위가 동일하다는 원칙에 기반한다. 그러나, 지점들에 대해 결정되는 범위는 둘 다가 유사한 속도 및 궤적으로 향하여, 떨어져 또는 함께 이동하고 있을 수 있으므로, 일정하지 않을 수 있다.
제안되는 혼성 측량 방법으로, 추정된 위치에 적용시키는데 사용될 수 있는 정정 거리 벡터(Δx, Δy, Δz)가 사용된다.
도 9c에 도시된 3개의 원형 또는 타원형(909, 915 및 916) 그리고 도 9d에 도시된 3개의 원형 또는 타원형(906, 907 및 908)은 주어진 지점에서 교차하지 않고, 수반되는 범위에 의존하여 특정 크기의 영역에 걸친다. 그러므로, 범위는 “r”이고 수반되는 거리 벡터를 나타내는 아래 첨자로 표시된다. 따라서 이하이다:
r = pi + error
의사 범위(pi)는 다중 경로 환경에서의 동기화 또는 전파의 부정확성 또는 센서 유발 오류들로 인해 임의의 축에서의 실제 범위로부터 벗어난다. 여기서, 방향의 변화를 설명하는 거리 벡터는 이하이다:
ri = √(Xi - x)2 + (Yi - y)2 + (Zi - z)2
3가지 범위 계산은 그 다음 사용되는 거리 벡터를 결정하기 위해 평균화된다. 현재의 계산의 범위 계산과 비교하여 이전의 범위 계산(rj)이 사용자 정의된 백분율 또는 변동량을 초과하는 오류를 가지면, 그 때 새로운 측정이 무시된다. 거리 벡터 확인에 포함되는 것은 계산되는 예상된 위치 벡터가 신뢰 구간에 대해 포함될 수 있는 융합 센서 정보일 수 있다.
범위차 = dij = ri - rj
반복 프로세스는 위치 개선을 위해 사용될 수 있으며, 이는 계단식 기반으로 위치 솔루션을 근사화하도록 맞추어지는 최소 제곱법 계산의 사용을 포함할 수 있다. 프로세스는 측정되는 범위차가 모바일 디바이스 또는 네트워크 또는 둘 다에서 사용자 정의될 수 있는 임의의 현저한 정확성 개선을 만들어내지 않을 때까지 계속될 수 있다.
다변 측량 계산들은 3개 이상의 측정 위치(즉, 3개의 다른 모바일 디바이스 또는 무선 송수신기의 위치들)에의 추정된 거리들에 기반하여 모바일 디바이스의 위치를 추정하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 계산들에서, 측정 위치(다른 모바일 디바이스의 위치)에서 모바일 디바이스까지의 추정된 거리는 측정된 신호 강도로부터 유도될 수 있다. 신호 강도가 대체로 감소하므로, 분리 거리의 역제곱, 및 모바일 디바이스의 송신 전력이 가정될 수 있음에 따라, 거리(di)는 이하로서 단순히 계산될 수 있으며:
di = √(S0 / Sii)
여기서:
di는 측정 위치와 모바일 디바이스 사이의 추정된 분리 거리이고;
Si는 측정된 신호 강도이고;
S0는 다른 모바일 디바이스에 의해 송신되는 신호의 강도이다.
대안적으로, 신호 강도 판독들은 이하의 것과 같은 경로 손실 모델을 사용하여 거리들로 변환될 수 있으며:
RSSIi = a - cblog10(di)
여기서:
a는 di = 1 미터에서의 신호 강도이고;
b는 경로 손실 지수이고;
c는 자유 공간에 사용되는 20의 경로 손실 기울기이다.
측량 작동들은 이하의 식을 계산하는 프로세서에 의해 달성될 수 있는 최소 제곱법 계산을 수행하는 것을 포함할 수 있으며:
Figure pct00001
여기서:
di는 측정된 신호 강도값에 기반하여 계산되는 거리이고;
MSi는 모바일 디바이스의 알려진 위치/장소에 상응하고;
(x, y)의 최소화값은 다른 모바일 디바이스들의 추정된 위치이다.
도 10은 모바일 디바이스들이 네트워크에 접근할 수 있는 일 실시예 혼성 측량 방법(1000)을 도시한다. 모바일 디바이스들은 네트워크에 의해 그룹화되도록 지시될 수 있다. 모바일 디바이스들(901 및 902)은 네트워크 구동 그룹화 요청으로 인해, 또는 모바일 디바이스가 네트워크와의 연락이 끊어졌고 모바일 디바이스의 장소/위치, 및 중계기를 통하여 네트워크 또는 다른 네트워크에의 가능한 연결에서 도울 적절한 모바일 디바이스를 찾는 것을 시도할 때, 장소/위치에 대한 정보를 공유하는 것을 개시할 수 있다.
모바일 디바이스(901)는 모바일 디바이스(902)로 위치 정보에 대한 요청을 송신할 수 있다. 정보는 모바일 디바이스들 사이의 승인 프로세스 이후에 송신될 수 있고, 타임 스탬프를 포함할 수 있다. 타임 스탬프는 초 미만의 크기(예를 들어, 밀리초)일 수 있다. 모바일 디바이스(902)는 모바일 디바이스(902)가 모바일 디바이스(901)로부터 타임 스탬프를 수신했을 때와 관련되는 타이밍 정보 및 타임 스탬프를 또한 갖는 메시지로 응답할 수 있다. 3개의 메시지가 시간 동기화를 확립하도록 빠르게 전송될 수 있다. 시간차들은 그 다음 모바일 디바이스들 사이에서 추정된 거리 벡터를 확립하도록 가능한 펄스들 또는 핑들과 함께 비교될 수 있다. 901 및 902 둘 다의 거리 벡터 및 x, y 및 z 좌표들을 인지하여, 2지점간 픽스가 확립될 수 있다.
모바일 디바이스(901)는 그 다음 모바일 디바이스들(903, 904)과의 통신을 개시하고 모바일 디바이스(903, 904) 각각에 대해 모바일 디바이스(902)에 대하여 앞서 논의된 작동들을 반복할 수 있다. 위치 정보와 함께 2개 이상의 거리 벡터를 얻은 후에, 모바일 디바이스(901)는 새로운 좌표들을 모바일 디바이스(901)의 앞서 컴퓨팅된 현재의 위치와 비교하고, 그에 상응하게 위치 계산들을 조정할 수 있다.
위치 정보 거리 벡터들은 다른 네트워크 위치 정보와의 위치적 처리를 위해 네트워크로 송신될 수 있다. 모바일 디바이스에 대해 계산되는 위치에 기반하여, 네트워크(즉, 네트워크 서버 또는 E-SMLC와 같은 네트워크의 구성 요소)는 모바일 디바이스의 위치 정보를 조정할 것을 모바일 디바이스에 지시할 수 있다.
게다가, 모바일 디바이스(901)는 네트워크가 제 시간에 응답하지도 않으면, 위치 정정을 행할 수도 있으며, 이는 메시지 업데이트 타임 아웃을 야기할 수 있다. 대안적으로, 네트워크가 필요한 정정을 행할 수 없을 때, 위치 정보는 필요한 정정들을 수행할 다른 구성 요소 및/또는 다른 모바일 디바이스들에 의해 사용될 수 있다.
오류가 더 낮은 위치 신뢰 레벨에 대해 x%보다 더 크면, 그 때 어떤 업데이트도 필요하지 않다. 모바일이 다른 센서 데이터 및 임의의 방향으로의 미리 기술된 거리 초과 또는 결합된 거리 벡터를 수신함에 따라, 그 다음 위치 업데이트 프로세스는 다시 시작된다. x%의 위치 신뢰 레벨이 원하는 것 미만이면, 부가 위치 업데이트들이 위치 정보의 신뢰 레벨을 개선하기 위해 (예를 들어, 반복하여) 그룹화되는 모바일 디바이스들로 행해질 수 있다. 게다가, 거리 벡터를 얻는 것이 시도되고 있는 모바일 디바이스들 중 하나의 위치 정보가 오류에 있는 것으로 나타나면, 그 때 그러한 모바일 디바이스들 데이터는 다른 그룹화된 모바일 디바이스들과의 위치 업데이트들을 수행하는 이러한 반복 단계에 사용되지 않도록 선택될 수 있다. 그러나, 이러한 모바일 디바이스가 또한 이러한 모바일 디바이스의 장소/위치를 개선하기 시작하고 있는 단계들 중 하나에서 이러한 모바일 디바이스의 장소/위치가 정정될 수 있으므로, 이러한 모바일 디바이스는 프로세스의 일부로서 계속해서 질의될 것이다.
게다가, 하나 이상의 모바일 디바이스가 코어 네트워크와의 통신이 끊어질 경우에는, 다른 그룹화된 모바일 디바이스들 중 하나를 통해 위치 정확성을 유지하는 것이 여전히 가능할 것이다. 네트워크 그 자체와의 통신을 여전히 갖는 동일한 그룹에서의 모바일 디바이스들 중 다른 하나와의 네트워크 중계 연결을 확립함으로써 통신 링크를 계속해서 유지하는 것이 또한 가능할 것이다.
도 11은 모바일 디바이스가 커버리지 문제들로 인해 네트워크를 찾아낼 수 없는 다른 실시예 혼성 측량 방법을 도시한다. 모바일 디바이스(901)는 자율적 모드로 작동하고 다른 모바일 디바이스를 찾아내는 것을 시도할 수 있다. 다른 모바일 디바이스는 네트워크로 정보를 중계하고 가능하게는 위치 강화 능력을 제공하는 것에 더하여 근거리 통신 브릿지를 설정하는데 사용될 수 있다.
도 11에 도시된 예에서, 모바일 디바이스(901)는 모바일 디바이스(901)와 통신할 근처의 다른 모바일 디바이스들을 초청하는 근거리 LAN을 확립한다. 위치 정보는 그 다음 공유될 수 있고, 모바일 디바이스(901)는 개선되는 모바일 디바이스(901)의 위치를 가질 수 있고, 위치 정보는 다른 모바일 디바이스를 통하여 다시 코어 네트워크로 중계될 수 있다.
모바일 디바이스(901)는 모바일 디바이스(901)의 위치 정보를 통신하고, 모바일 디바이스(901)와 연관된 홈 네트워크의 일부가 아닌 모바일 디바이스와의 근거리 통신 링크를 확립할 수도 있다.
모바일 디바이스들은 미리 내장된 USIM, SIM, PRL 또는 액세스 포인트 정보를 가질 수 있다. 제1 응답자들에 대한 모바일 디바이스는 제1 응답자들의 바람직한 시스템으로서 또는 무선 액세스 시스템이 공안 네트워크로서 사용되는 경우에 설정되는 사건 현장 무선 시스템을 가질 수 있다.
무선 모바일 네트워크(예를 들어, LTE)를 활용하는 제1 응답자들의 경우, 장소/위치 정보 정확성은 모바일 디바이스들이 실제로 위치되는 곳에 대한 더 정확한 위치 정보를 제공하는 것에 더하여 빌딩 내 환경들에 대해 개선될 필요가 있다. 모바일 디바이스는 제1 응답자, 상업 셀룰러 사용자 또는 둘 다의 조합에 의해 사용된다.
제1 응답자들에 대한 장소적 위치 추적 개선은 상황 인식, 개선된 원격 측정법 및 사건 현장 커맨더와의 전체 통신을 개선하는데 도움이 될 수 있다. 제1 응답자들에 대한 모든 사건 현장은 유동적인 경향이 있으므로, 사건 현장 영역으로 들어가고 나오는 모바일 디바이스들의 동적 환경을 처리하는 능력이 있다. 게다가, 다른 모바일 디바이스들에의 모바일 디바이스들 근접 위치는 작동 필요 조건들에 대한 요구가 발생함에 따라, 리소스들이 추가되고/되거나 재할당되는 사건 현장 상황 변화들로서 변화될 수 있고 변화될 것이다.
앞서 논의된 네트워크 및 단말기 구동 위치 강화 기법들의 사용이 활용될 수 있다. 모바일 디바이스들의 그룹화는 프리 플랜의 일부로서 또는 사건 현장 커맨더에 의해 개입으로 행해지거나, 모바일 디바이스들의 보고된 근접에 기반하여 상업 무선 네트워크, 공안 무선 네트워크 또는 국부 사건 현장 통신 시스템(ICS)(1204)으로부터 구동될 수 있다.
도 12a는 사건 현장 장소에 도달할 시에, 모바일 디바이스(102)가 로컬 무선 네트워크(1202)의 존재를 인지할 수 있는 것을 도시한다. 모바일 디바이스가 연결될 수 있는 어떤 ICS 무선 네트워크(1204)도 없다면, 모바일 디바이스(102)는 상업 또는 다른 무선 네트워크(1202)를 통하여 계속해서 통신할 것이다.
도 12b는 모바일 디바이스(102)가 통신할 수 있는 유효한 로컬 무선 시스템(1202)이 있다고 판단할 수 있고, 바람직한 네트워크, 및 모바일 디바이스(102)가 사용하도록 지시되었던 셀 선택 프로세스에 기반하여 작은 셀 시스템(1204)에 대한 우선 순위 액세스를 가질 수 있는 것을 도시한다.
도 12c는 모바일 디바이스(102)가 로컬 무선 시스템(1202)으로부터 작은 셀 시스템(1204)으로 연결을 전송할 수 있는 것을 도시한다.
제1 응답자들의 경우, 쓰러진 사람을 찾는 것 또는 비상 사태 호출(911)에 응답하는 것을 필요로 하는 상황이 발생할 때, 위치 기반 프로세스가 사람의 탐색 및 구조를 돕는데 사용될 수 있다.
도 13a는 모바일 디바이스(102)가 모바일 디바이스(102)의 네트워크 모니터링 또는 디스트레스 신호를 송신하는 모바일 디바이스를 통하여 디스트레스에 있는 것으로 네트워크에 의해 식별될 수 있는 것을 도시한다. 디스트레스한 모바일 디바이스(102)는 디스트레스한 모바일 디바이스(102)가 네트워크와의 통신이 끊어졌다고 판단할 수 있고, 디스트레스 신호를 디스에이블링(disabling)하거나 개시할 것을 착용자/사용자에게 지시할 수 있다. 모바일 디바이스(102)는 디스트레스 신호의 개시 시에, 앞서 정의된 그룹화 프로세스를 시작할 수 있다.
도 13b는 서빙 eNodeB(404)가 연결되는 네트워크(510)가 모바일 디바이스(102)의 마지막 알려진 위치 및 타임 스탬프를 보고하도록 디스트레스한 모바일 디바이스(102)와 동일한 그룹에서의 모바일 디바이스(1302)에 지시할 수 있는 것을 도시한다.
도 13c는 네트워크(510)가 디스트레스한 모바일 디바이스(102)와 그룹화하는 것을 시도하도록 부가 모바일들 디바이스들(1304)에 지시할 수 있는 것을 도시한다.
도 14는 모바일 디바이스(102)가 네트워크(510)와 통신할 수 없을 때, 모바일 디바이스(102)가 추측 항법 프로세스 하에서 작동하고 있고 다른 모바일 디바이스들(1402, 1404)을 찾아내고 애드 혹 방식 하에서 다른 모바일 디바이스들(1402, 1404)과 그룹화하는 것을 계속해서 시도할 수 있는 것을 도시한다.
모바일 디바이스가 그룹화되었거나, 네트워크에 여전히 연결되고 있으면, 모바일 디바이스의 상대 위치는 그러한 모바일 디바이스를 활성 탐색하는 모든 모바일 디바이스로 송신될 것이다. 어느 모바일 디바이스들이 탐색될 지의 선택은 작동자 개입 및 선택에 의해 결정될 수 있다.
도 15는 모바일 디바이스에 대한 위치 정확성을 개선하기 위해 무선 네트워크 작동자들 또는 제1 응답자들에 의해 사용될 수 있는 일 실시예 강화된 안테나 방식(1500)을 도시한다. 강화된 안테나 방식(1500)은 일련의 패치 안테나들(1520)에 걸쳐 만곡된 레이돔(1515)을 포함할 수 있다. 수개의 안테나(1520)는 더 양호한 도래각 측정을 달성하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 강화된 안테나 방식(1500)은 가요성 회로 기판들 상에 안테나들(1520)의 어레이를 포함할 수 있으므로, 안테나들(1520)이 레이돔(1515)에 순응할 수 있다.
도 16a 및 도 16b는 앞서 언급된 강화된 안테나 방식(1500)이 차량(1602) 상에 구현될 수 있는 것을 도시한다. 상세하게는, 도 16a는 이를 위해 2개의 안테나(1602)를 포함하는 강화된 안테나 방식(1500)을 도시한다. 도 16b는 이를 위해 4개의 안테나(1602)를 포함하는 강화된 안테나 방식(1500)을 도시한다. 각각의 안테나(1602)는 가요성 회로 기판들 상에 안테나들(1520)의 어레이를 포함할 수 있으므로, 안테나들(1520)이 레이돔(1515)에 순응할 수 있다.
도 17a 및 도 17b는 다양한 실시예에서 사용될 수 있는 안테나 패치들의 스트립들을 도시한다. 도 17a는 (가요성 회로 기판 상에 있을 수 있으므로, 안테나 패치들(1520 및 1521)이 레이돔에 순응하는) 안테나 어레이에 나란히 있는 안테나 패치들(1520 및 1521)의 2개의 스트립을 도시한다. 도 17b는 안테나 어레이의 안테나 패치들(1520 및 1521)이 계층화된 것으로 도시되는 레이돔(1515)의 단면도의 예시이다. 안테나 패치(1520)는 안테나 어레이(1521)에서보다 외부 레이돔 커버(1515)에 더 근접하다. 유리 섬유 또는 투명 RF 매체(1522)는 강도를 제공하고 안테나들이 근접하게 이격되는 것을 가능하게 할 수 있다. 안테나 어레이는 (구성들만을 수용하는) 가요성 회로 설계를 사용하는 원뿔 형상일 수 있다. 포락선 검출기들은 안테나 패치들 중 어느 것이 검출을 위한 진폭 방법을 사용하여 모바일 디바이스로부터 최고 품질 신호를 수신하고 있는지를 결정하는데 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 모바일 디바이스의 검출 및 추적은 측정들이 위치 정보에 대한 모바일 디바이스에의 eNodeB 펄스 요청으로 동시에 이루어지도록 제어될 수 있다.
도 18은 안테나 시스템이 수신기(예를 들어, eNodeB)(1525) 상의 통상의 안테나 포트에 연결되는 안테나 어레이(1520 또는 1521)를 도시한다. 패치 안테나들 각각은 10 ㏈ 결합기(1527)에 매칭되고 수신 패치 검출기(1530)에의 포트 결합을 제공하도록 구성될 수 있다. 수신 패치 검출기(1530)는 어느 패치 안테나가 가장 강한 신호를 갖는지를 결정하도록 구성될 수 있고, 패치 안테나의 수 및 거리 계산에 기반하여, 다른 고도 측정이 모바일 디바이스에 의해 행해질 수 있다.
일 실시예에서, 안테나 어레이 시스템이 eNodeB 수신기(1525)에 연결되지 않을 수 있고 제어 조정이 모바일 디바이스로부터 수신된 신호의 동기화를 위해 E-SMLC에 의해 제공될 수 있다.
도 19는 기존 셀룰러 무선 네트워크로 새로 장착되는 일 실시예 안테나 어레이(1523)를 도시한다. 어레이(1523)는 기존 안테나(1524)에 평행으로 설치될 수 있다. 도 18에 도시된 제어 메커니즘과 동일하거나 유사한 제어 메커니즘이 상업 애플리케이션들에 사용될 수 있다.
다양한 실시예는 일 예가 도 20에 도시된 다양한 모바일 컴퓨팅 디바이스 상에서 구현될 수 있다. 상세하게는, 도 20은 실시예들 중 임의의 것과의 사용에 적절한 스마트폰/셀 폰(2000)의 형태의 모바일 송수신기 디바이스의 시스템 블록도이다. 셀 폰(2000)은 내부 메모리(2002)에 결합되는 프로세서(2001), 디스플레이(2003), 및 스피커(2054)를 포함할 수 있다. 게다가, 셀 폰(2000)은 무선 데이터 링크 및/또는 프로세서(2001)에 결합되는 셀룰러 전화기 송수신기(2005)에 연결될 수 있는 전자기 방사선을 송신하고 수신하는 안테나(2004)를 포함할 수 있다. 셀 폰들(2000)은 사용자 입력들을 수신하는 메뉴 선택 버튼들 또는 로커 스위치들(2008)을 전형적으로 또한 포함한다.
전형적 셀 폰(2000)은 또한 마이크로부터 수신되는 음향을 무선 송신에 적절한 데이터 패킷들로 디지털화하고 음향을 생성하는 스피커(2054)에 제공되는 아날로그 신호들을 생성하도록 수신된 음향 데이터 패킷들을 디코딩하는 음향 인코딩/디코딩(CODEC) 회로(2024)를 포함한다. 또한, 프로세서(2001), 무선 송수신기(2005) 및 CODEC(2024) 중 하나 이상은 디지털 신호 프로세서(DSP) 회로(별도로 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 셀 폰(2000)은 무선 디바이스들 사이의 저전력 단역 통신을 위한 피너트 또는 ZigBee 송수신기(즉, IEEE 802.15.4 송수신기) 2013, 또는 다른 유사한 통신 회로망(예를 들어, Bluetooth® 또는 와이파이 프로토콜들 등을 구현하는 회로망)을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예는 도 21에 도시된 서버(2100)와 같은 다양한 상업적으로 이용 가능한 서버 디바이스 중 임의의 것 상에서 구현될 수 있다. 그러한 서버(2100)는 휘발성 메모리(2103) 및 디스크 드라이브(2104)와 같은 대용량 비휘발성 메모리에 결합되는 하나 이상의 프로세서(2101, 2102)를 전형적으로 포함한다. 서버(2100)는 프로세서(2101)에 결합되는 플로피 디스크 드라이브, 컴팩트 디스크(CD) 또는 DVD 디스크 드라이브(2106)를 포함할 수도 있다. 서버(2100)는 다른 통신 시스템 컴퓨터들 및 서버들에 결합되는 로컬 영역 네트워크와 같은 네트워크(2105)와의 데이터 연결들을 확립하는 프로세서(2101)에 결합되는 네트워크 액세스 포트들(2106)을 포함할 수도 있다.
프로세서들(2001, 2101 및 2102)은 후술하는 다양한 실시예의 기능들을 포함하는 다양한 기능을 수행하도록 소프트웨어 명령어들(애플리케이션들)에 의해 구성될 수 있는 임의의 프로그래밍 가능 마이크로프로세서, 마이크로컴퓨터, 또는 다중 프로세서 칩 또는 칩들일 수 있다. 일부 모바일 디바이스에서, 무선 통신 기능들에 전용의 하나의 프로세서 코어 및 다른 애플리케이션들을 실행하는 것에 전용의 하나의 프로세서 코어와 같은 멀티코어 프로세서들(2102)이 제공될 수 있다. 전형적으로, 소프트웨어 애플리케이션들은 프로세서(2001, 2101 및 2102)로 액세스되고 로딩되기 전에, 내부 메모리(2002, 2103 및 2104)에 저장될 수 있다. 프로세서(2001, 2101 및 2102)는 애플리케이션 소프트웨어 명령어들을 저장하기에 충분한 내부 메모리를 포함할 수 있다.
본원에 설명하는 무선 (또는 모바일) 디바이스 위치 결정 기법들은 무선 광역 네트워크(WWAN), 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN), 무선 개인 영역 네트워크(WPAN) 등과 같은 다양한 무선 통신 네트워크와 함께 구현될 수 있다. "네트워크" 및 "시스템"이란 용어는 흔히 상호 교환 가능하게 사용된다. WWAN은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 네트워크, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 네트워크, 시간 분할 다중 액세스(TDMA) 네트워크, OFDMA 네트워크, 3GPP LTE 네트워크, WiMAX(IEEE 802.16) 네트워크 등일 수 있다. CDMA 네트워크는 CDMA2000, 광대역-CDMA(W-CDMA) 등과 같은 하나 이상의 무선 액세스 기술(RAT)을 구현할 수 있다. CDMA2000은 IS-95, IS-2000 및 IS-856 표준들을 포함한다. W-CDMA를 "제3 세대 파트너십 프로젝트"(3GPP)라 명명된 컨소시엄으로부터의 문서들에 설명한다. CDMA2000을 "제3 세대 파트너십 프로젝트 2"(3GPP2)라 명명된 컨소시엄으로부터의 문서들에 설명한다. 3GPP 및 3GPP2 문서들은 공적으로 이용 가능하다. WLAN은 IEEE 802.11x 네트워크일 수 있고, WPAN은 블루투스 네트워크, IEEE 802.15x 또는 일부 다른 타입의 네트워크일 수 있다. 기법들은 WWAN, WLAN 및/또는 WPAN의 임의의 조합과 함께 구현될 수도 있다.
다양한 실시예는 무선 모바일 통신에 사용되는 현재의 위치 기반 서비스 방법들 및 방법론들에의 강화들을 포함하고, 모바일 또는 무선 디바이스(예를 들어, 모바일 디바이스(102))의 위치를 결정하는 개선된 방법들을 포함할 수 있다.
상업 및 공안 위치 확인 애플리케이션들은 인기 및 사용이 증가하고 있고, 정밀하고, 정확하고, 상세한 위치 정보에 기반하거나, 이것을 활용하는 다른 유사한 서비스들 및 애플리케이션들도 그렇다. 결과적으로, 현대 무선/모바일 디바이스들이 무선 네트워크 내에서의 현대 무선/모바일 디바이스들의 위치들을 정확히 결정할 수 있는 것이 점점 더 중요해지고 있다. 다양한 실시예는 높은 정도의 신뢰/정밀성으로 무선 네트워크 내에서의 모바일 디바이스들의 위치들을 정확히 결정하도록 구성되는 모바일 디바이스들을 포함한다.
공안 시스템들은 선택되는 공안 시스템들의 통신 프로토콜(들)로서 제3 세대 파트너십 프로젝트(3GPP) 롱 텀 에볼루션(LTE)과 같은 상업 셀룰러 기술들의 사용에 이제 착수하고 있다. 결과적으로, (예를 들어, 제1 응답자들, 모바일 디바이스 사용자들 등에 대해) 사건 현장의 장소에서의 개선된 상황 인식에 대한 요구가 있다. 다양한 실시예는 사건 현장의 장소에서의 개선된 상황 인식에 대해 제1 응답자들에 의해 사용될 수 있는 모바일 디바이스들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 이는 높은 정도의 정확성 및 정밀성으로 모바일 디바이스의 위치를 결정하도록 모바일 디바이스를 구성함으로써 달성될 수 있다.
정확한 조건들 하에서, GPS 시스템들과 같은 기존 지리 공간 위치 확인 시스템들은 모바일 디바이스의 위치에 대한 양호한 추정치를 제공한다. 그러나 많은 다른 경우(예를 들어, 빌딩들 내 및 도시 환경들)에, 이러한 지리 공간 위치 확인 시스템들은 이용 가능하지 않고/않거나 충분히 정확한 위치 정보를 생성하지 않는다. 예를 들어, GPS 시스템은 디바이스가 옥내에 있거나, 표준 미만일 때, 또는 위성들이 (예를 들어, 높은 빌딩들 등에 의해) 방해될 때, (“픽스를 수행하는 것”이라 불리는) 모바일 디바이스의 지리 공간 위치를 계산하기 위해 위성 신호들 및/또는 충분한 내비게이션 데이터를 포착하는 것이 가능할 수 있지 않다. 게다가, 금속 빔들 또는 벽들과 같은 물리적 장애물들의 존재는 모바일 디바이스가 옥내에 (또는 높은 빌딩들, 마천루들 등을 포함하는 도시 환경들에) 있을 때, 무선 통신 신호들의 다중 경로 간섭 및 신호 열화를 야기할 수 있다. 이러한 그리고 다른 요인들은 흔히 기존 지리 공간 기술들이 모바일 디바이스들 상에서 부정확하게 그리고/또는 모순되게 기능하게 하고, 위치 인식 모바일 소프트웨어 애플리케이션들 및/또는 다른 위치 기반 서비스들 및 애플리케이션들을 충분히 활용하는 모바일 디바이스 사용자의 능력을 방해한다.
마찬가지로, 모바일 디바이스의 위치를 결정하는 네트워크 기반 솔루션들은 빌딩들 내에서 그리고/또는 도시 환경들에서 모바일 디바이스를 찾아내는데 적합하지 않을 수도 있다. LTE와 같은 새로운 무선 네트워크 시스템들의 도입은 일부 새로운 기회 및 능력(예를 들어, 네트워크 기반 솔루션들)을 제공하였다. 그러나 이러한 진보들에도 불구하고, 기존 솔루션들은 흔히 강화된 위치 기반 서비스들(예를 들어, 사건 현장의 장소에서의 상황 인식을 개선하는 애플리케이션들 등)을 제공하는데 필요한 충분히 높은 레벨의 정확성, 정밀성 또는 세부 사항을 갖는 위치 정보를 생성할 수 없다.
일부 경우에, LTE와 같은 무선 네트워크 시스템들은 공안 대역과 함께 사용될 수 있다. 이러한 조합은 도시 및 옥내 환경들에서의 우수한 커버리지를 가능하게 할 수 있다. 그러나 기존 솔루션들을 사용하여, 위치 정보의 정확성 및 정밀성은 흔히 제한된다. 예를 들어, 기존 네트워크 기반 솔루션들 및/또는 기존 무선 네트워크 시스템 기술들을 통하여 생성되는 위치 정보는 흔히 강화된 위치 기반 서비스들(예를 들어, 사건 현장의 장소에서의 상황 인식을 개선하는 애플리케이션들 등)을 제공하는 충분히 높은 레벨의 정확성, 정밀성 또는 세부 사항을 포함하지 않는다.
모바일 디바이스의 장소적 위치 추적 정확성, 신뢰 및 정밀성을 개선하는 것은, 특히 디바이스가 비상 사태 위치 서비스들, 상업 위치 서비스들, 내부 위치 서비스들 및 합법적 도청 위치 서비스들에 사용될 때, 많은 이점을 갖는다. 다양한 실시예는 새로운 그리고 기존의 무선 네트워크들 둘 다에 대한 장소적 위치 추적 정보를 개선하고, 모바일 디바이스의 장소적 위치 추적 정확성, 신뢰 및 정밀성을 개선하는 능력을 제공한다.
상업 애플리케이션들의 경우, 고층 빌딩 내에서, 도시 환경에서, 쇼핑 몰 내에서의 등의 매우 정확한 위치 정보(예를 들어, eLBS 정보)를 생성하는 모바일 디바이스의 능력은 시스템에 다양한 네트워크 무선 리소스 개선을 제공할 수 있다. 게다가, eLBS 정보는 고유 광고 타겟화 능력들을 가능하게 할 수도 있다. 더욱이, eLBS 정보는 개선된 차량 관리, 자산 추적, 및 매우 정확한 위치/장소 정보가 중요한 다양한 두 기계간 통신과 관련되는 애플리케이션들에 사용될 수 있다. 상업 사용자들의 경우, 개선된 장소/위치 정보 정확성에 대한 요구는 모바일 디바이스의 위치가 위치 기반 서비스들에 대해 더 정확히 핀 포인팅될 수 있는 빌딩 내 환경들에 가장 필요로 된다. 개선된 위치 정보로의 법 시행의 이점은 무선 비컨들 또는 위치 인식 액세스 포인트들을 대체할 필요 없이 디바이스가 사용되고 있는 빌딩의 무슨 층 또는 부분이 찾아내어지는지의 결정을 가능하게 하도록 빌딩 내부의 모바일 디바이스들의 추적을 가능하게 할 것이다. 비상 사태 서비스들의 경우, 이점은, 특히 위치 정보가 기존 기법들로 가장 문제가 많은 도시 환경에서 보조를 필요로 하는 당사자의 더 양호한 장소적 위치 추적이 된다. 제1 응답자들의 경우, 이러한 강화는 동일한 장소에 있는 모바일 디바이스들이 제어된 애드 혹 환경에서 서로와의 모바일 디바이스들의 위치 좌표들을 증대시키는 것을 돕는 것을 가능하게 한다. 공유되는 위치 정보는 위도 및 경도뿐만 아니라 고도 및 속도도 포함한다. 이러한 정보가 소량의 데이터를 수반하므로, 모바일 디바이스들은 LTE의 경우에 E-SMLC가 온 넷 및 오프 넷 둘 다로 정보를 공유하게 할 수 있다.
모바일 디바이스들이 갖는 GPS 수신기들과 함께 가속도계들, 자이로스코프들, 자력계들 및 압력 센서들을 포함하는 센서들의 사용이 더 보급되고 있다. 그러므로, 장소적 위치 추적에 대한 강화들은 LTE의 경우에 E-SMLC에 GPS 또는 네트워크 추론 좌표 정보를 활용할 뿐만 아니라 무선 위치 결정에 고유한 위치 불확실성들의 일부를 개선하고 감소시키는 가속도계들, 자이로스코프들, 자력계 및 압력 센서들을 포함할 수 있는 모바일 디바이스와 연관된 센서들로의 증대를 갖기도 하는 능력을 부여할 것이다.
LTE 같은 무선 모바일 네트워크의 경우, 장소/위치 정보 정확성은 모바일 디바이스들이 실제로 위치되는 곳에 대한 더 정확한 위치 정보를 제공하는 것에 더하여 빌딩 내 환경들에 대해 개선될 필요가 있다. 모바일 디바이스는 제1 응답자, 상업 셀룰러 사용자 또는 둘 다의 조합에 의해 사용된다.
장소적 위치 추적 개선은 사건 현장 커맨더로의 개선된 상황 인식, 개선된 원격 측정법 및 개선된 전체 통신을 가능하게 한다. 게다가, 다른 모바일 디바이스들에의 모바일 디바이스들 근접 위치는 작동 필요 조건들에 대한 요구가 발생함에 따라, 리소스들이 추가되고/되거나 재할당되는 것을 동적으로 가능하게 하여 변화될 수 있고 변화될 것이다.
앞서 논의된 바와 같이, 다양한 실시예는 모바일 디바이스의 위치를 결정하는 방법들 및 상기 방법들을 구현하도록 구성되는 모바일 컴퓨팅 디바이스들을 포함한다. 방법들은 모바일 디바이스의 근사치인 위치를 결정하는 단계, 통신 그룹을 형성하도록 모바일 디바이스를 모바일 디바이스에 근접한 무선 송수신기와 그룹화하는 단계, 모바일 디바이스의 결정된 근사치인 위치를 무선 송수신기로 송신하는 단계, 무선 송수신기로부터의 위치 정보를 모바일 디바이스 상에서 수신하는 단계, 및 무선 송수신기로부터 수신되는 위치 정보에 기반하여 모바일 디바이스의 더 정밀한 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 모바일 디바이스의 근사치인 위치를 결정하는 것의 일부로서, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스의 위치를 추정하고/하거나 위치 추정치를 생성할 수 있다. 이러한 위치 추정치들이 일(1) 미터 내로 정확한 (그리고 여러 번 1 미터 정확성 내인) 위도, 경도 및 고도 정보를 포함하는 것이 유익할 수 있다.
일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 “센서 융합” 시스템/구성 요소가 구비될 수 있다. 센서 융합 구성 요소는 위치 장소 결정들을 추가로 개선하기 위해 모바일 디바이스에서의 센서들로부터 정보를 수집하고 사용하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 센서 융합 구성 요소는 디바이스가 디바이스의 근사치인 위치를 더 양호하게 결정하고/하거나 더 양호한 위치 추정치(예를 들어, 더 정밀한 값, 더 정확한 좌표들 등)를 생성하는 것을 가능하게 할 수 있다.
추가 실시예들에서, 모바일 디바이스는 다수의 외부 디바이스로부터 위치 정보를 (예를 들어, 모바일 디바이스의 프로세서들 등 중 하나 이상에 결합되는 안테나를 통하여) 수신하고, 모바일 디바이스의 근사치인 위치를 더 양호하게 결정하고/하거나 더 양호한 위치 추정치(예를 들어, 더 정밀한 값, 더 정확한 좌표들 등)를 생성하기 위해 이러한 정보를 사용하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 웨이포인트들이었던 위치 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 웨이포인트는 하나 이상의 정보 필드, 성분 벡터, 위치 정보, 장소 정보, 좌표 정보 등을 포함하는 정보 구조체일 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 웨이포인트는 좌표값들(예를 들어, x 및 y 좌표들, 위도 및 경도값들 등), 고도값, 시간값, 타임 스탬프, 랭킹값들, 신뢰값들, 정밀성 값들, 범위값 및 정보 타입 식별자(예를 들어, GPS, 로란 C, 센서, 콤바인드 등)를 포함할 수 있다. 좌표 및 고도값은 상응하는 외부 디바이스의 3차원 위치를 식별할 수 있다. 타임 스탬프는 위치가 결정되었던/캡처되었던 시간을 식별할 수 있다. 범위값은 외부 디바이스와 모바일 디바이스 사이의 거리를 식별할 수 있다. 일부 실시예들에서, 웨이포인트는 위치 정보를 적합하게 전달하거나 통신하는데 적절한 위치 추정값, 위치 세트 또는 임의의 다른 유사한 위치 정보일 수도 있거나, 이것들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 모바일 디바이스는 제1 외부 디바이스로부터의 제1 웨이포인트, 제2 외부 디바이스로부터의 제2 웨이포인트, 제3 외부 디바이스로부터의 제3 웨이포인트, 및 제4 외부 디바이스로부터 제4 웨이포인트의 형태로 위치 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 모바일 디바이스는 모바일 디바이스의 근사치이고/이거나 높은 정도의 정확성을 갖는 더 정밀한 위치를 결정하거나 컴퓨팅하기 위해 저장되고 이력적인 정보(예를 들어, 앞서 컴퓨팅된 웨이포인트들, 이동 정보 등)와 함께 (예를 들어, 우선 제4 웨이포인트들을 통해) 수신된 웨이포인트들의 임의의 조합을 사용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 생성된 위치 정보(예를 들어, 위치 추정 세트/값)의 정확성에서 충분히 높은 정도의 신뢰가 있는지 여부를 판단하기 위해 위치 정보(예를 들어, 위치 추정 세트/값)를 생성하고, 미분 RMS2 방법 (또는 관련 분야에 알려진 임의의 다른 방법)을 사용하고, 신뢰값들을 컴퓨팅하고, 컴퓨팅된 신뢰값들을 하나 이상의 임계값과 비교하도록 진보된 위치 기반 작동들(예를 들어, 진보된 센서 융합 작동들)을 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 위치 추정 세트에서의 각각의 데이터 필드에 대한 측정의 정확성에서의 신뢰 레벨을 식별하는 0.0과 1.0 사이의 신뢰값(예를 들어, 위도, 경도 및 고도 데이터 필드들 각각에 대한 신뢰값 등)을 컴퓨팅하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 0.90, .95 및 .91의 신뢰값들은 x, y 및 z 좌표들이 그 때의 90과 95 퍼센트 사이의 30 미터 내에서 정확하다는 것을 나타낼 수 있다.
일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 다수의 측정을 통한 계산/측정치들의 반복성 요인을 식별하거나, 나타내는 정밀성 값을 또한 컴퓨팅하도록 구성될 수 있다. 정밀성 값은 (즉, 디바이스가 X 미터 초과 이동하지 않았다는 것 등을 나타내는 다수의 보고를 평가하는 것에 기반하여) 흔히 디바이스가 동일한 장소/위치를 어떻게 보고하는지를 결정하는데 사용될 수 있으며, 이는 측정의 정밀성(예를 들어, 1 미터 내 등)을 결정하는데 사용될 수 있다. 정밀성 값은 (예를 들어, 동일한 입력들 또는 입력원들을 사용하여) 계산을 반복하는 것이 실질적으로 동일한 값들을 야기할 가능성을 결정하는데 사용될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 수신된 위치 정보의 타이밍(“위치 정보 타이밍”)을 정규화하기/동기화하기 위해 정규화 작동들을 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이는 모바일 디바이스에서의 타이밍 구성 요소 또는 메커니즘(타이머, 시스템 클럭, 프로세서 사이클들 등)을 통하여 달성될 수 있다. 모바일 디바이스는 수신된 웨이포인트들에 포함되는 정보를 동기화하고/하거나 조정하기 위해 공통 시간값 (또는 공통 타이머, 기준 클럭 등)을 사용할 수 있다. 모바일 디바이스는 모바일 디바이스와 상응하는 외부 디바이스 사이의 전파 지연, 웨이포인트가 외부 디바이스에서 캡처되었을 때와 웨이포인트가 모바일 디바이스에서 수신되었을 때 사이의 시간차, 디바이스들의 상대 이동들, 통신 경로 시간 지연들, 요청들을 처리하는 것과 연관된 지연들 등을 포함하는 다양한 지연 및 불일치를 처리하기 위해 정규화된 값들을 포함하고/하거나, 정규화되고/되거나, 동기화되고/되거나, 업데이트되는 정규화된 웨이포인트들을 생성할 수 있다.
일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 (예를 들어, 맵 또는 테이블에 시간값에 대하여 웨이포인트를 저장하는 것 등으로써) 시간값을 각각의 정규화된 웨이포인트에 연관시키거나 할당하고, 각각의 정규화된 웨이포인트가 유효한지 여부를 판단하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스는 연관된 시간값이 유효한 지속 기간 내에 있는지 여부 또는 (예를 들어, 웨이포인트와 연관된 정밀성 또는 신뢰값이 임계값을 초과하는지 여부를 판단하는 것 등으로써) 웨이포인트가 충분히 정확한 정보를 포함하는지 여부를 판단할 수 있다. 웨이포인트가 유효하다고 판단하는 것에 응하여, 모바일 디바이스는 그러한 웨이포인트에 대한 하나 이상의 랭킹을 결정하거나 컴퓨팅하고, (웨이포인트를 필드로서 저장함으로써) 랭킹들을 웨이포인트에 연관시키고/시키거나 할당할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 전체 랭크 및 디바이스 특정 랭크를 결정하고 각각의 유효한 웨이포인트에 할당하고, 웨이포인트들을 메모리에(예를 들어, 위치 데이터베이스 등에) 저장할 수 있다.
일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 디바이스의 현재의 위치를 결정하는데 사용에 적절한 저장된 웨이포인트의 수를 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스는 메모리가 4개 이상의 유효한 웨이포인트를 저장하는지 여부, 저장된 웨이포인트들이 충분히 높은 랭킹들과 연관되는지 여부, 저장된 웨이포인트들이 4개 이상의 독립된 위치를 식별하는지 여부, 저장된 웨이포인트들이 충분히 높은 레벨의 정확성으로 모바일 디바이스의 현재의 위치에 대하여 4개 이상의 외부 디바이스의 위치들을 식별하는지 여부 등을 판단할 수 있다. 메모리에 저장되는 4개 이상의 적절한 웨이포인트가 있다고 판단하는 것에 응하여, 모바일 디바이스는 4개의 가장 적절한 웨이포인트(예를 들어, 최고 전체 랭크 및/또는 디바이스 특정 랭크를 갖는 웨이포인트들 등)를 지능적으로 선택하고, 입력들로서 선택된 웨이포인트들을 칼만 필터에 적용하고, (예를 들어, 모든 방향으로 1 미터 내 등의) 높은 레벨의 정확성으로 모바일 디바이스의 현재의 위치를 식별하는 위치 정보를 생성하기 위해 칼만 필터의 출력을 사용할 수 있다.
도 22는 일 실시예에 따른 모바일 또는 무선 컴퓨팅 디바이스의 위치를 더 양호하게 결정하기 위해 모바일 또는 무선 컴퓨팅 디바이스에서의 프로세서에 의해 수행될 수 있는 예시적 eLBS 방법(2200)을 도시한다. 블록(2202)에서, 모바일 디바이스는 턴 온되고(즉, 파워 온되고 등) (예를 들어, 모바일 디바이스 프로세서 등에 의해 수행되는 작동들을 통하여) 무선 서비스 제공자로부터 서비스를 포착할 수 있다. 블록(2204)에서, 프로세서/모바일 디바이스는 초기 위치 픽스를 얻고, 웨이포인트(예를 들어, 현재의 위치 웨이포인트) 또는 다른 위치 정보 유닛을 생성하기 위해 이러한 정보를 사용할 수 있다. 모바일 디바이스는 본 출원에 논의되는 위치 결정 기법들, 방법들 또는 작동들의 임의의 또는 모두를 수행하도록 모바일 디바이스에 의해 수신되거나, 이것으로 컴퓨팅되거나, 이것에 이용 가능한 GPS, 셀ID, 와이파이 ID, 강화된 로란 C 및/또는 다른 유사한 정보를 사용함으로써 초기 위치 픽스를 얻을 수 있다.
일부 실시예들에서, 블록(2204)에서의 작동들의 일부로서, 프로세서/모바일 디바이스는 빌딩 내에서, 쇼핑 몰의 스토어 입구에서, 가로등에서, 고정물에서의 등과 같은 내부 위치들에 위치되거나, 이것들에서의 사용에 적절한 작은 셀들(예를 들어, 펨토 셀들 등)로부터 수신되는 정보로부터 단기 위치 픽스 추정치(예를 들어, 위도 및 경도값들 등)를 얻거나, 결정하거나, 생성하거나, 컴퓨팅할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 블록(2204)에서의 작동들은 RFID 칩들, 빠른 응답(QR) 코드들 또는 다른 유사한 기술들을 활용함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 외부 디바이스는 외부 디바이스의 위치 정보를 모바일 디바이스로 송신하는 RFID 칩을 포함할 수 있다. 모바일 디바이스는 단기 위치 픽스 추정값을 생성하기 위해 이러한 정보를 수신하고 사용하고, 새로운 웨이포인트를 생성하기 위해 단기 위치 픽스 추정값을 사용하고, 기존 웨이포인트(예를 들어, 현재의 위치 웨이포인트 등)을 체크하거나 확인하기 위해 이러한 새로운 웨이포인트를 사용할 수 있다. 모바일 디바이스는 현재의 위치 웨이포인트를 컴퓨팅하고/하거나, 대체하고/하거나, 재컴퓨팅하기 위해 단기 위치 픽스 추정값을 사용하도록 구성될 수도 있다.
결정 블록(2206)에서, 모바일 디바이스는 부가 위치 정보가 수신되었는지 여부 그리고/또는 (디바이스가 적합한 위치 픽스를 포착했던 것을 나타내는) 모바일 디바이스가 모바일 디바이스의 위치 정보를 최근에 보고하였는지 여부를 판단할 수 있다. 부가 위치 정보가 수신되지 않았다고(즉, 결정 블록(2206) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, 블록(2210)에서, 모바일 디바이스는 메모리로부터 마지막 알려진/신뢰된 위치를 선택할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 이는 가장 최근에 컴퓨팅되거나, 생성되거나, 저장된 웨이포인트(예를 들어, 이전의 “현재의 위치 웨이포인트” 등)를 선택하거나, 가장 최근의 타임 스탬프를 갖는 웨이포인트를 선택하거나, 최고 정밀성 또는 신뢰값들을 갖는 웨이포인트를 선택하거나, 최고 랭킹을 갖는 웨이포인트를 선택하거나, 이들의 임의의 조합에 의해 달성될 수 있다.
부가 위치 정보가 수신되었다고(즉, 결정 블록(2206) = “예”) 판단하는 것에 응하여, 블록(2208)에서, 모바일 디바이스는 수신된 “부가 위치 정보”가 메모리에 저장되는 마지막 알려진/신뢰된 위치 (또는 앞서 논의된 현재의 위치 웨이포인트)보다 더 정확한지 (또는 더 높은 신뢰 및/또는 정밀성 값들을 갖는지) 여부를 판단하고, 최종 위치 웨이포인트를 생성하는데 사용을 위해 더 정확한 위치 정보를 선택할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스는 수신된 “부가 위치 정보”에 기반하여 임시 웨이포인트를 생성하고, 임시 웨이포인트가 현재의 위치 웨이포인트보다 더 정확한지 여부를 판단하고, 최종 위치 웨이포인트를 결정하는데 사용을 위해 2개의 웨이포인트 중 더 정확한 것을 선택할/설정할 수 있다.
블록(2211)에서, 모바일 디바이스는 LBS 픽스를 확립하기 위해 선택된 웨이포인트(예를 들어, 현재의 위치 웨이포인트)를 사용할 수 있다. 결정 블록(2212)에서, 모바일 디바이스는 LBS 픽스가 최종 위치 웨이포인트를 결정하는데 사용을 위해 충분한지(예를 들어, 충분히 상세한지, 충분히 정확한지 등의) 여부를 판단할 수 있다. LBS 픽스가 충분하다고(즉, 결정 블록(2212) = “예”) 판단하는 것에 응하여, 모바일 디바이스는 블록(2216)에서 위치 버퍼에 위치 정보(예를 들어, LBS 픽스, LBS 픽스와 연관된 웨이포인트, 현재의 위치 웨이포인트 등)를 저장하고, 블록(2218)에서 eLBS 네트워크 모드로 진입하고 (또는 eLBS 네트워크 데이터를 수신하고), 블록(2220)에서 다른 디바이스들로부터 LBS 정보를 수신할 수 있다. LBS 픽스가 충분하지 않다고(즉, 결정 블록(2212) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, 블록(2214)에서, 모바일 디바이스는 센서 데이터를 요청하고/하거나, 회수하고/하거나, 수신하고, 센서 융합 작동들을 수행하기 위해 이러한 정보를 사용할 수 있다. 블록(2222)에서, 모바일 디바이스는 DR 위치값들(X, Y, Z), 시간값, DR 위치 델타값들(ΔX, ΔY, ΔZ), 신뢰값들(CX, CY, CZ) 및 하나 이상의 정밀성 값을 포함하는 DR 웨이포인트 (또는 DR 데이터)를 생성하기 위해 (예를 들어, 센서 데이터, 센서 융합 작동들의 결과들 등에 기반하여) 추측 항법 작동들을 수행할 수 있다.
블록들(2224, 2226 및 2228)에서, 모바일 디바이스는 업데이트된 eLBS 정보를 생성하기 위해 (예를 들어, 수신된 LBS 정보, DR 데이터 등에 기반하여) 3변 측량 작동들을 수행할 수 있다. 예를 들어 블록들(2224 및 2226)에서, 모바일 디바이스는 디바이스의 현재의 위치를 결정하기/컴퓨팅하기 위해 수신된 LBS 정보 및/또는 DR 데이터를 사용하고/하거나, 3변 측량 위치값들(X, Y, Z), 시간값, 3변 측량 위치 델타값들(ΔX, ΔY, ΔZ), 신뢰값들(CX, CY, CZ) 및 하나 이상의 정밀성 값을 포함하는 최종 위치 웨이포인트 (또는 추정값)을 생성하고/하거나, (예를 들어, 현재의 위치 웨이포인트로서 생성된 최종 위치 웨이포인트를 저장하는 것 등으로써) 디바이스의 현재의 위치를 설정하기 위해 생성된 최종 위치 웨이포인트를 사용할 수 있다. 모바일 디바이스는 블록(2216)에서 위치 버퍼에 이러한 업데이트된 eLBS 위치 정보(예를 들어, 최종 위치 웨이포인트 등)의 임의의 또는 모두를 저장할 수 있다.
일부 실시예들에서, 모바일 디바이스 프로세서는 블록(2204)에서 모바일 디바이스 프로세서의 장소적 위치 추적을 얻는 것을 시도하고, 제공되는/수신되는 장소/위치 정보의 타입들에 기반하여, 수신된 정보에 대한 신뢰 레벨값을 결정한다. 일부 실시예들에서, 프로세서는 어떤 응답들도 블록(2204)에서 제공되거나 수신되지 않으면, 프로세서가 초기 위치 픽스를 얻기/결정하기 위해 모바일 디바이스의 마지막 위치를 사용할 수 있도록 구성될 수 있다. 초기 픽스가 (초기 픽스의 정확성에 관계 없이) 얻어진 후에, 모바일 디바이스는 부가 개선들이 이용 가능하고/하거나, 가능하고/하거나, 포착 가능하고/하거나, 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 개선들이 필요하면 (또는 911 호출이 신청될 때), 모바일 디바이스는 디바이스의 위치/장소의 변화의 추정치(예를 들어, 웨이포인트 또는 추정값)를 결정하고/하거나, 컴퓨팅하고/하거나, 제공하도록 모바일 디바이스의 다양한 센서로부터 수집되는 정보를 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이는 (더 상세히 상술한) 센서 융합 및 추측 항법 작동들의 조합을 수행하는 모바일 디바이스 프로세서를 통하여 달성될 수 있다.
추측 항법 작동들(예를 들어, 블록(2222)에서의 작동들 등)의 일부로서, 센서들/센서 정보는 칼만 필터를 포함하는 다양한 가중치 필터 중 임의의 것에 기반하여 증분되고/되거나 감소될 수 있다. 칼만 필터는 위치, 위치 정보, 좌표들 또는 웨이포인트의 형태로 단일 출력을 생성하기 위해 복수의 입력 데이터 스트림 상에서 칼만 작동들을 수행하도록 구성되는 모바일 디바이스에서의 구성 요소일 수 있다.
일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 각각의 센서의 응답 특성들에 기반하여 센서들에 대한 간격으로 업데이트하거나 조정하도록 구성될 수 있다. 센서들을 조정하는 것은 모바일 디바이스가 센서 포화 상태를 방지하는 것을 가능하게 할 수 있어, 디바이스의 전체 응답성을 개선한다. 예를 들어, 가속도계 데이터는 100 ㎐ 간격으로 업데이트될 수 있고, 압력계 데이터는 15 ㎐ 간격으로 업데이트될 수 있고, 업데이트들 간격들의 차이는 (예를 들어, 모바일 디바이스가 블록(2222)에서 추측 항법 위치 추정치를 생성하는 등일 때) 모바일 디바이스에서 행해지는 추측 항법 결정들에 포함될 (또는 점유될) 수 있다.
모바일 디바이스의 3변 측량 구성 요소는 고정되고 모바일 둘 다인 다른 무선 디바이스들에 대하여 상기 디바이스의 위치를 식별하는 (예를 들어, 블록들(2224 및 2226)에서의) 3각 측량 데이터를 결정하고 생성하기 위해 다양한 작동/계산을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 추측 항법 위치가 추정된 후에 (또는 DR 데이터가 블록(2222)에서 생성되는 등 후에), 이러한 정보는 (예를 들어, 블록들(2224 및 2226)에서) 디바이스의 위치를 컴퓨팅하기 위해 무선/외부 디바이스들로부터 수신되는 정보와 함께 이러한 입력들을 사용하는 3변 측량 구성 요소로 (예를 들어, 메모리 기록 작동들, 무선 송수신기 등을 통하여) 보내질 수 있다. 일부 실시예들에서, 추측 항법 추정치/값과 연관된 센서 데이터는 x, y 및 z 축에 대한 신뢰 간격들을 포함할 수 있다. 이러한 신뢰값들은 장소/위치 정보의 개인 또는 전체 신뢰를 식별할 수 있다.
일반적으로, eLBS 방법(2200)을 수행하는 것은 (예를 들어, 도 1 내지 도 19 등을 참조하여) 상술한 위치 기반 솔루션들을 개선함으로써 모바일 디바이스의 성능을 개선한다. 예를 들어, eLBS 방법(2200)은 정보가 수신된 위치 정보에 단독으로 기반하여 생성되는 경우보다 더 효율적으로 “더 정밀한 위치 정보,” 업데이트된 eLBS 위치 정보 또는 더 정확한 웨이포인트를 모바일 디바이스가 생성하는 것을 가능하게 할 수 있다. 이러한 방법은 또한 더 적은 반복으로 모바일 디바이스가 더 정확한 위치 정보를 생성하는 것을 가능하게 하여, 디바이스들 리소스들을 확보하고 모바일 디바이스의 수행 특성들을 개선한다. 모든 이러한 이유로, 방법(2200)은 모바일 디바이스의 전체 기능성을 개선한다.
게다가, eLBS 방법(2200)은 추가 위치 업데이트들/개선들 수행할 부가 위치 정보를 요청할지 여부 또는 언제 요청할지를 모바일 디바이스가 지능적으로 결정하는 것을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스가 정지되면/정지될 때 또는 모바일 디바이스가 상기 디바이스가 1 미터 미만 이동하였다고 판단할 때, 위치 개선을 요청하거나 개시하지 않도록(즉, 더 정밀한 위치 정보를 생성하지 않도록) 구성될 수 있다. 이는 디바이스의 전력 소모 특성들을 개선하고 디바이스의 배터리 수명을 보존하는 것을 돕는다. 더욱이, 이는 가입자가 911에 전화를 걸거나 비상 사태 호출을 개시한 바로 후에, 모바일 디바이스가 위치 업데이트를 요청하는 것을 (또는 더 정밀한 위치 정보를 생성하는 것을) 가능하게 한다. 이는 또한 정보가 더 빠르게 공공 서비스 응답 포인트(PSAP)로 송신되는/라우팅되는 것을 가능하게 하며, 이는 결국 모바일 디바이스의 응답성 및 전체 기능성을 개선한다.
일부 실시예들에서, 모바일 컴퓨팅 디바이스는 다른 디바이스들로부터 위치 업데이트들을 요청하도록 구성될 수 있다. 모바일 디바이스의 초기 위치는 2개의 메시지 문의를 통한 전파 시간(TOF)의 사용을 통해 결정될 수 있다. RSSI는 또한 판독될 수 있고, TOF 및 RSSI를 사용하여, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스와 다른 디바이스들 각각 사이의 거리를 더 정확히 결정할 수 있다. 모바일 디바이스는 그 다음 (본 출원에 논의되는 임의의 또는 모든 방법, 작동 또는 기법의 수행을 통하여) 모바일 디바이스의 현재의 위치를 더 양호하게 결정하기 위해 이러한 거리 정보를 사용할 수 있다.
프라이버시(예를 들어, 데이터 프라이버시 등)는 현대 시스템들의 중요한 양태이다. 본 출원에 논의되는 다양한 기법, 솔루션, 방법 및 작동은 멀웨어 또는 해커에 의해 오용될 수 있는 그러한 가입자의 IMSI (또는 다른 감응성 데이터)의 사용을 필요로 하지 않고 빠르게 그리고 효과적으로 가입자가 식별되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어 가입자의 IMSI를 사용하는 것보다는 오히려, 시스템(예를 들어, 모바일 디바이스들, 센서들 등)은 디바이스가 턴 온될 때, 독립된 디바이스 ID를 생성하기 위해 PN 코드를 사용하고, 모든 이후의 통신을 위해 이러한 디바이스 ID를 사용할 수 있다. 디바이스 ID는 무선 디바이스가 파워 온될 때마다 변경될 수 있다. 이러한 그리고 다른 이유들로, 상술한 작동들을 수행하는 것은 (예를 들어, 디바이스의 프라이버시 및 보안 특성들 등을 개선함으로써) 디바이스의 전체 기능성을 개선한다.
초기 핸드 셰이크가 일어났으면, 모바일은 모바일의 위치 정보를 다른 디바이스와 교환할 수 있다. 모바일 디바이스는 알려진 지점들을 제공할 수 있으며, 알려진 지점들은 웨이포인트들, RFID/QC 지점들, 와이파이 AP 지점들, 또는 위도 및 경도값들 (또는 이들의 동등물들)을 포함하는 임의의 정보 유닛 또는 구조체일 수 있다. 일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 더 정확하거나 더 정밀한 위치 정보를 생성하기 위해 4개의 알려진 지점을 수신하고/하거나 사용하도록 구성될 수 있다.
도 23은 일 실시예에 따른 정보 요청 메시지들을 중계하고 다른 디바이스들로부터 위치 정보를 얻는 시스템(2300)을 도시한다. 모바일 디바이스는 그 때 더 정밀한 위치 정보 (또는 업데이트 최종 위치값 등)을 결정하거나 컴퓨팅하기 위해 얻어지는 위치 정보를 사용할 수 있다. 도 23에 도시된 예에서, 시스템(2300)은 모바일 디바이스(102), 인접한 이웃 모바일 디바이스들(2302) 및 다른 모바일 디바이스들(2304)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 시스템(2300)에서의 구성 요소들 중 하나 이상은 경로(예를 들어, 통신 경로, 무선 데이터 경로 등)에서의 홉의 수를 추적하고 보고하도록 구성될 수 있다. 이는 네트워크에서의 모바일 디바이스(102)에 초기에 연결되지 않은 디바이스들이 다시 모바일 디바이스(102)로 데이터를 더 빠르게 그리고 효율적으로 제공하는 것을 가능하게 한다.
일부 실시예들에서, 모바일 디바이스(102)는 거리 정보(2308) 및/또는 위치 정보(2310)를 포함하는 메시지/정보 구조체(2306)를 생성하고/하거나, 송신하고/하거나, 수신하고/하거나, 사용하도록 구성될 수 있다. 거리 정보(2308)는 전파 시간(TOF) 정보, 발원 디바이스 ID 필드/값, 응답 디바이스 ID 필드/값, 우선 순위 필드/값, 처리 시간 필드/값, 발원 태그 필드/값, RFID 정보, 위도 필드/값, 경도 필드/값, 고도 필드/값, 방위 필드/값, 속도 필드/값, 타임 스탬프 필드/값, 정확성 필드/값, 지표 필드/값, 홉 거리 필드/값 및 경로 필드/값을 포함할 수 있다. 위치 정보(2310)는 발원 디바이스 ID 필드/값, 응답 디바이스 ID 필드/값, 발원 태그 필드/값, 위도 필드/값, 경도 필드/값, 고도 필드/값, 방위 필드/값, 속도 필드/값, 타임 스탬프 필드/값, 정확성 필드/값, 지표 필드/값 및 홉 거리 필드/값, 경로 필드/값을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 위치 정보(2310)는 위도 필드/값, 경도 필드/값, 고도 필드/값, 거리 필드/값, 방위 필드/값, 신뢰 필드/값 및/또는 디바이스 ID 필드/값을 포함하는 하나 이상의 알려진 지점을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 지점들/알려진 지점들 중 하나 이상은 앞서 논의된 정보, 필드들 또는 값들의 임의의 것 또는 모두를 포함하는 웨이포인트일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 데이터/값들의 임의의 것 또는 모두는 하나 이상의 웨이포인트(예를 들어, 현재의 위치 웨이포인트, 최종 위치 웨이포인트 등)를 결정하거나 컴퓨팅하기 위해 거리 정보(2308) 및/또는 위치 정보(2310) 메시지들에 포함된다.
작동 블록(2312)에서, 모바일 디바이스(102)는 근거리(NF) LAN들을 탐색하고/하거나 이용 가능한 NF LAN들이 있는지 여부를 판단할 수 있다. 작동 블록(2314)에서, 모바일 디바이스(102)는 이용 가능한 어떤 NF LAN들도 없다고 판단할 수 있다. 작동 블록(2316)에서, 모바일 디바이스(102)는 이용 가능한 어떤 NF LAN들도 없다고 판단하는 것에 응하여 메시 네트워크를 설정할 수 있다. 작동 블록들(2318 및 2320)에서, 모바일 디바이스(102)는 NF LAN을 확립하고, 마스터의 역할을 맡기 위해 다양한 작동을 수행할 수 있다.
작동들(2322 내지 2328)에서, 모바일 디바이스(102)는 모바일 디바이스(102)와 모바일 디바이스(102)의 이웃하는 디바이스들 사이의 거리를 결정하기 위해 인접한 이웃 모바일 디바이스들(2302)과 통신할 수 있다. 작동들(2330 내지 2338)에서, 모바일 디바이스(102)는 위치 정보를 얻기 위해 (다른 모바일 디바이스들(2304)로 정보를 중계하는) 인접한 이웃 모바일 디바이스들(2302)과 통신할 수 있다. 특히 작동(2322)에서, 모바일 디바이스(102)는 거리 요청 메시지를 생성하고 인접한 이웃 모바일 디바이스들(2302) 중 하나 이상으로 송신할 수 있다. 작동(2324)에서, 모바일 디바이스(102)는 인접한 이웃 모바일 디바이스들(2302) 중 하나 이상으로부터 거리 확인 응답 메시지를 수신할 수 있다. 작동(2326)에서, 모바일 디바이스(102)는 제2 거리 요청 메시지를 인접한 이웃 모바일 디바이스들(2302)로 송신할 수 있다. 작동(2328)에서, 모바일 디바이스(102)는 인접한 이웃 모바일 디바이스들(2302)로부터 제2 거리 확인 응답 메시지를 수신할 수 있다.
작동(2330)에서, 모바일 디바이스(102)는 위치 정보 요청 메시지를 인접한 이웃 모바일 디바이스들(2302)로 송신할 수 있다. 작동(2332)에서, 인접한 이웃 모바일 디바이스들(2302) 중 하나 이상은 위치 정보 요청 메시지를 다른 모바일 디바이스들(2304)로 중계할 수 있다. 작동(2334)에서, 모바일 디바이스(102)는 인접한 이웃 모바일 디바이스들(2302) 중 하나 이상으로부터 위치 정보 확인 응답 메시지를 수신할 수 있다. 작동(2336)에서, 인접한 이웃 모바일 디바이스들(2302)은 다른 모바일 디바이스들(2304) 중 하나 이상으로부터 “중계 위치 정보 확인 응답 메시지”를 수신하고, 작동(2338)에서 중계 위치 정보 확인 응답 메시지를 상기 모바일 디바이스로 송신할 수 있다.
도 23에 도시된 예에서, 모바일 디바이스(102)는 통신 흐름에서의 마스터로서 작동한다. 도 24는 모바일 디바이스(102)가 슬레이브로서 작동할 수도 있는 것을 도시한다. 도 24는 다른 모바일 디바이스들(2304)과의 통신에 대한 eLBS가 업데이트가 필요로 되거나 필요하지 않을 때(예를 들어, 업데이트가 필요하지 않은 것으로 결정될 때), “수용 전용” 모드를 맡을 수 있는 것을 추가로 도시한다. 게다가, 다른 모바일 디바이스들(2304) 및 인접한 이웃 모바일 디바이스들(2302)과의 능동 교환 동안, 각각의 디바이스는 도 24에 도시된 정보의 임의의 것 또는 모두를 제공할 수 있다.
도 24를 참조하면 작동 블록(2312)에서, 모바일 디바이스(102)는 NF LAN들을 탐색할 수 있다. 모바일 디바이스(102)는 작동 블록(2314)에서 NF LAN이 이용 가능하다고 판단하고, 블록들(2404 및 2406)에서 인접한 이웃 디바이스들(2302) 중 하나 이상 그리고 다른 디바이스들(2304) 중 하나 이상과 NF LAN을 연결시킬 수 있다. 블록들(2410 내지 2416)에서, 모바일 디바이스(102)는 (예를 들어, 시간, RSSI 등을 통하여) 모바일 디바이스들까지의 거리들을 결정하거나 확립하기 위해 인접한 이웃 디바이스들(2302)과 통신할 수 있다. 작동들(2420 내지 2426)에서, 모바일 디바이스(102)는 위치 정보를 결정하거나, 얻거나, 제공하기 위해 인접한 이웃 디바이스들(2302) 및 다른 모바일 디바이스들(2034)과 통신할 수 있다.
초기 픽스를 얻는 다른 방법들은 아이비컨 타입 디바이스들 및/또는 사람들의 들을 수 있는 청역을 넘는 음향들을 방사하는 디바이스들과 통신하거나 상호 작용하는 것을 포함할 수 있다. 위치 정보(예를 들어, 신뢰되거나 알려진 위치의 위도, 경도 및 고도)를 모바일 디바이스(102)로 제공하는 부가 디바이스들은 예들이 도 25에 도시된 RFID 또는 QR 코드들을 포함하거나 활용하는 디바이스들을 포함할 수 있다.
도 25는 다양한 실시예들에 따른 RFID 또는 QR 코드들을 활용하도록 구성되는 모바일 디바이스(102)를 포함하는 시스템을 도시한다. 도 25에 도시된 예에서, RFID/QR 디바이스(2501)는 모바일 디바이스(102)로 위치 정보를 제공한다. RFID/QR 디바이스(2501)는 다양한 위치(예를 들어, 쇼핑 몰 또는 스토어에의 입구, 노상 가로등 기둥 등) 중 임의의 것에 놓여지거나, 배치되거나, 위치되고 (예를 들어, 주기적으로, 질의 메시지를 수신하는 것에 응하여, 모바일 디바이스의 위치에 기반하여 등으로) 모바일 디바이스(102)로 RFID/QR 디바이스(2501)의 위치를 보내거나, 송신하거나, 브로드캐스팅하도록 구성될 수 있다. 모바일 디바이스(102)는 모바일 디바이스(102)의 현재 및/또는 장래 추정된 위치를 결정하기 위해 (예를 들어, eLBS 작동들의 일부로서) 이러한 정보를 수신하고 사용하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, RFID/QR 디바이스(2501)는 모바일 디바이스(102)로부터 위치 질의 메시지(2503)를 수신하는 것에 응하여 RFID/QR 디바이스(2501)의 위치를 송신하도록 구성될 수 있다. 모바일 디바이스(102)는 위치 질의 메시지(2503)를 생성하고 RFID/QR 디바이스(2501)로 송신하는 프로세스를 개시하기 위해 QR 코드를 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 위치 질의 메시지(2503)는 일부 실시예들에서 메시지 ID로서 사용될 수 있는 태그(예를 들어, RFID 태그) 값/필드를 포함할 수 있다. 위치 질의 메시지(2503)는 전파 시간(TOF) 및/또는 (예를 들어, 메시지가 시작했을 때 등을 결정하는) 다른 유사한 정보를 계산하는데 사용될 수 있는 시간값을 포함할 수도 있다.
위치 질의 메시지(2503)를 수신하는 것에 응하여, RFID/QR 디바이스(2501)는 트랜스폰딩된(transponded) 태그 메시지(2505)를 생성하고 모바일 디바이스(102)로 송신할 수 있다. 트랜스폰딩된 태그 메시지(2505)는 시간값, 타임 스탬프, 디바이스 ID, 및 QR/RFID 디바이스(2501)의 위치를 식별하는 위치 정보(예를 들어, 위도, 경도, 고도 등)를 포함할 수 있다. 디바이스 ID는 이름, 거리 주소, 스토어 번호 등이 수 있다. 시간값은 RFID/QR 디바이스(2501) 또는 RFID/QR 디바이스(2501)와 모바일 디바이스(102) 사이의 거리와 연관된 지연값을 포함할 수 있다.
일반적으로, 공간에서의 4개의 알려진 지점(예를 들어, 4개의 세트의 좌표들)은 3변 측량을 통하여 정확한 3차원 위치/장소 정보를 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스(102)는 3차원 위치/장소 정보를 생성하기 위해 4개의 상이한 모바일 디바이스의 알려진/상대적 위치들을 사용하도록 구성될 수 있다. 그러나 모바일 환경에서, 동일한 근접 내에 있는(즉, 서로에 충분히 근접한) 4개의 무선 디바이스에 대한 위치 정보를 식별하고, 요청하고, 수신하는 것은 흔히 어렵다. 따라서, (예를 들어, 도 26 내지 도 29를 참조하여 논의되는) 이하의 예들은 4개의 독립된 디바이스로부터의 위치 정보의 이용 가능성을 갖고 또는 이것 없이 더 정확한 3차원 위치/장소 정보를 생성하기 위해 모바일 디바이스(102)에 의해 구현되고 사용될 수 있는 다양한 기법을 예시한다.
도 26은 높은 정도의 정확성으로 2개의 모바일 디바이스(102, 2601)의 각각의 위치를 결정하기 위해 협력하거나 제휴하여 작동하도록 구성되는 2개의 모바일 디바이스(102, 2601)를 포함하는 예시적 시스템(2600)을 도시한다. 도 26에 도시된 예에서, 시스템은 제1 모바일 디바이스(2601)(모바일(A) 또는 (“A”)) 및 제2 모바일 디바이스(102)(모바일(B) 또는 (“B”))를 포함한다. 제2 모바일 디바이스(102)는 eLBS 작동들을 수행하기 위해(예를 들어, 정확한 3차원 위치/장소 정보를 생성하고, 더 정밀한 위치 정보를 생성하고, 제2 모바일 디바이스(102)의 위치 픽스를 개선하는 등을 위해) 제1 모바일 디바이스(2601)로부터 위치 정보를 수신하고 사용하도록 구성되는 타겟 무선 디바이스일 수 있다.
제1 모바일 디바이스(2601)는 제1 모바일 디바이스(2601)의 위치를 여러 번(예를 들어, t = t - 1; t = 0; t = t + 1 등에서) 결정하고/컴퓨팅하고, 이러한 위치 정보(INFO A)를 제2 모바일 디바이스(102)로 제공하도록 구성될 수 있다. 제2 모바일 디바이스(102)는 제2 모바일 디바이스(102)의 위치를 여러 번(예를 들어, t = t - 1; t = 0; t = t + 1 등에서) 결정하고 더 정밀한 위치 정보(INFO B’)를 결정하거나, 컴퓨팅하거나, 생성하기 위해 위치 정보(INFO B)를 생성하고, 수신된 위치 정보(INFO A)를 사용할 수 있다. 더 정밀한 위치 정보(INFO B’)는 위도값, 경도값, 고도값, 타임 스탬프, 신뢰값, 정밀성 값 등을 포함하는 웨이포인트 또는 다른 정보 구조체일 수 있다. 제2 모바일 디바이스(102)는 제2 모바일 디바이스(102)의 사용자에게 강화된 위치 기반 서비스를 제공하기 위해 더 정밀한 위치 정보(INFO B’)를 사용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제2 모바일 디바이스(102)는 생성된 더 정밀한 위치 정보(INFO B’)를 제1 모바일 디바이스(2601)로 송신하도록 추가로 구성될 수 있다. 제1 모바일 디바이스(2601)는 상이한 더 정밀한 위치 정보(INFO A’)를 컴퓨팅하기 위해 이러한 정보(INFO B’)를 수신하고 사용하고, 훨씬 더 정밀한 위치 정보(INFO B’’)를 컴퓨팅하는데 사용을 위해 다시 제2 모바일 디바이스(102)로 이러한 정보(INFO A’)를 송신하도록 구성될 수 있다. 이러한 작동들은 원하는 레벨의 정확성이 도달될 때까지(예를 들어, 생성된 위치 정보와 연관된 신뢰 또는 정밀성 값이 임계값을 초과할 때 등까지), 모바일 디바이스들(102, 2601)에 의해 반복하여 또는 연속적으로 수행될 수 있다.
일반적으로, 3차원 위치 정보의 정확성은 디바이스가 4개의 데이터 지점(예를 들어, 4개의 알려진/상대적 위치, 4개의 세트의 좌표값들, 공간 또는 시공간에서의 4개의 지점 등)에 대한 액세스를 가질 때, 상당히 개선된다. 모바일 디바이스는 모바일 디바이스의 지난 위치들 및/또는 추정된 장래 위치들을 포함하여, 제 시간의 모바일 디바이스의 위치에 기반하여 그러한 데이터 지점들 중 하나 이상을 생성하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 모바일 디바이스들(102, 2601)은 메모리로부터 앞서 컴퓨팅된 위치 정보를 회수함으로써 모바일 디바이스들(102, 2601)의 지난 위치들(예를 들어, 시간(t = t - 1) 등에서의 위치)을 결정할 수 있다. 모바일 디바이스들(102, 2601)은 본 출원에 논의되는 방법들/기법들의 임의의 조합을 통하여 모바일 디바이스들(102, 2601)의 현재의 위치들(예를 들어, 시간(t = 0)에서의 위치)을 결정하거나 추정할 수 있다. 모바일 디바이스들(102, 2601)은 센서 데이터, 추측 항법, 또는 본 출원에 논의되는 임의의 다른 적절한 기법에 기반하여 모바일 디바이스들(102, 2601)의 장래 위치들(예를 들어, 시간(t = t + 1) 등에서의 위치)을 결정하거나 추정할 수 있다.
도 26에 도시된 예에서, 모바일 디바이스들(102, 2601) 사이의 통신은 시간(t = 0)에서 일어나고(이는 레인징(ranging)을 포함함), 시간(t = 0)에서의 디바이스의 위치는 (0,0)으로서 나타내어질 수 있다. 디바이스의 지난 위치들은 시간(t = t - 1)에 대해 (-1,0), 시간(t = t - 2)에 대해 (-2,0) 등으로서 나타내어질 수 있다. 마찬가지로, 시간(t = t + 1)에서의 디바이스에 대한 추정된 장래 위치는 (1,0) 등으로서 나타내어질 수 있다. 벡터(“A L0”)는 제1 모바일 디바이스(2601)가 시간들(t = t - 1 및 t = 0) 사이에서 움직여 나아가거나 이동하는 거리(2603)를 나타낸다. 벡터(“A L1”)는 제1 모바일 디바이스(2601)가 시간들(t = 0 및 t = t + 1) 사이에서 움직여 나아가거나 이동할 것 같은 거리(2605)를 나타낸다. 마찬가지로, 벡터들(“B L0” 및 “B L1”)은 제2 모바일 디바이스(102)가 시간들(t = t - 1 및 t = 0) 사이에서 그리고 시간들(t = 0 및 t = t + 1) 사이에서 각각 움직여 나아가거나 이동하는 거리들(2607, 2609)을 나타낸다.
벡터(AB(-1,0))는 시간(t = t - 1)에서 모바일 디바이스들 사이에서 확립되는 측량 데이터(즉, 레인징)를 나타낸다. 벡터(AB(0,0))는 시간(t = 0)에 대한 측량 데이터를 나타낸다. 이러한 2개의 벡터는 추측 항법 정보 (또는 본 출원에 논의되는 다른 기법들을 통하여 생성되는 정보)에 기반하여 그리고 제1 모바일 디바이스(2601)(A), 제2 모바일 디바이스(102)(B) 중 어느 하나에 대한, 또는 디바이스들 둘 다에 대한 값들의 상대 차이들을 처리하기 위해 조정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 26에서의 벡터(AB(1,0))로서 나타내어지는 부가 벡터가 시간(t = t + 1)에 대해 생성될 수 있다. 이러한 부가 벡터는 대체값 및/또는 체크값으로서 사용될 수 있다.
t = -1 및 t = 0 둘 다에서의 A와 B 사이의 레인징 정보로 인해, 지점들(B(t - 1), B(t = 0), A(t - 1) 및 A(t = 0))은 시간(t = 0)에서의 통신 교환 이후에 모바일 디바이스(102)에로 인지된다. 일부 실시예들에서, 모바일 디바이스(102)는 지점(A(t + 1)) 및 지점(B(t + 1))을 또한 컴퓨팅하고/하거나, 결정하고/하거나, 추정하도록 구성될 수 있다. 이러한 지점들과 연관된 신뢰값들에 기반하여, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스의 3차원 위치를 결정하고/하거나 위치 기반 작동들(예를 들어, eLBS 작동들 등)을 수행하는데 사용되는 4개의 지점을 선택할 수 있다.
앞서 논의된 방법의 다수의 작은 변화가 있고, 그 중 2개가 이하의 표 1 및 표 2에 도시된다.
2개의 디바이스 의사 위치
모바일 시간(t)
1 B 0
2 A -1
3 A 0
4 A +1
2개의 디바이스 의사 위치(예 2)
모바일 시간(t)
1 B -1
2 B 0
3 A 0
4 A +1
도 27은 2개의 모바일 디바이스(2701, 102)가 디바이스들의 하나 또는 둘 다의 모션에 기반하여 4개의 데이터 지점을 얻는데 사용되는 예시적 시스템을 도시한다. 제1 모바일 디바이스(2701)(모바일(A))는 제2 모바일 디바이스(102)(모바일(B))로 시간들(t = t - 1, t = 0 및 t = t + 1)에서의 위치 정보를 제공한다. 시간(t = t + 1)에서의 위치값은 (예를 들어, 체크에 대한) 실제 위치 또는 계산된/추정된 장래 위치값으로서 t = 0에서 제공될 수 있다. 제2 모바일 디바이스(102)는 t = +1에서 제2 모바일 디바이스(102)의 현재의 위치/장소를 결정하기 위해 제1 모바일 디바이스(2701)의 현재의 위치 및 2개의 이전의 위치를 사용할 수 있다. 이러한 위치들은 추측 항법 및/또는 위치 유효성에 대한 체크로서 사용될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 제1 모바일 디바이스(2701)(모바일(A))는 (t = t + 1, t = t + 2에서의) 제1 모바일 디바이스(2701)(모바일(A))의 장래 위치들을 추정하고, 이러한 추정치들을 제2 모바일 디바이스(102)(모바일(B))로 송신하도록 구성될 수 있다. 게다가, t = t - 1에서의 AB 그리고 t = 0에서의 AB에 대한 측량 데이터는 모바일 디바이스들(2701, 102)의 위치들을 결정하는데 사용될 수 있는 2개의 벡터를 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 벡터들은 제1 모바일 디바이스(2701), 제2 모바일 디바이스(102) 또는 둘 다에서의 상대 차이들을 처리하기 위해 DR 정보에 기반하여 조정될 수 있다. 제3 벡터는 t = t + 1에서의 AB에 대해 계산되거나, 결정되거나, 컴퓨팅되고, 대체 및/또는 체크값으로서 사용될 수 있다. 도시된 예에서, t = t - 1에서의 AB에 대한 벡터는 AB (-1, 1)이고, t = 0에서의 AB에 대한 벡터는 AB (0, 1)이고, t = t + 1에서의 AB에 대한 벡터는 AB (+1, 1)이다. 제2 모바일 디바이스(102)(모바일(B))는 (추론될 수 있는) 초기 계산과 연관된 신뢰 간격에 기반하여 (더 정밀한 3차원 위치 정보 등을 생성하는데 사용을 위해) 이러한 벡터들 중 하나 이상을 지능적으로 선택하도록 구성될 수 있다.
도 28은 3개의 모바일 디바이스들(2801, 102 및 2803)이 디바이스들 중 하나 이상의 모션에 기반하여 4개의 데이터 지점을 얻는데 사용되는 예시적 시스템을 도시한다. 모바일 디바이스(102)는 모바일 디바이스(2801) 및 모바일 디바이스(2803)로부터 정보를 얻는다. 장소적 위치 추적에 필요했을 가능성은 2개의 지점을 추정할 필요 없이 더 근접하다. 3개의 모바일 디바이스로, 3변 측량 작동들의 일부로서 선택되고 사용되는 t = t - 1, t = 0 및 t = t + 1에서의 어느 위치들 및 어느 벡터들(AB(-1,1), AB(0,1), AB(1,1), CB(-1,2), CB(0,2) 및 CB(1,2))도 신뢰 간격에 기반하여 결정될 수 있다는 것을 제외하고 도 26 및 도 27을 참조하여 앞서 논의된 유사한 개념을 사용함으로써 이러한 정보를 추출하는 것이 가능하다.
도 29는 4개의 모바일 디바이스(2901, 102, 2903 및 2905)가 디바이스들 중 하나 이상의 모션에 기반하여 4개의 데이터 지점을 얻는데 사용되는 예시적 시스템을 도시한다. 이러한 도시된 예에서, t = 0에서의 다른 모바일들(2901, 2903, 2905) 중 하나는 낮은 신뢰 간격을 갖고/갖거나 다른 모바일들(2901, 2903, 2905) 중 하나의 위치 정보를 보고하지 않는다(적합한 위치 픽스를 얻을 수 없었던 등이다). 모바일 디바이스는 도 26 및 도 27을 참조하여 앞서 논의된 작동들과 동일하거나 유사한 작동들을 수행하지만, 달리 최적이거나 원해질 것보다 더 낮은 신뢰값들 (또는 근사치이거나 덜 정밀한 위치 정보)를 갖는 하나 이상의 데이터 지점을 사용할 수 있다. 4개의 모바일 디바이스(2901, 102, 2803 및 2805)에 대해 t = t - 1, t = 0 및 t = t + 1에서와 같은 위치들은 임의의 것 또는 모두가 하나 이상의 신뢰값에 기반하여 지능적으로 선택될 수 있는 4개의 모바일 디바이스(2901, 102, 2803 및 2805)의 이동들(A L0, A L1, B L0, BL 1, C L0, C L1, D L0 및 D L1) 또는 연관된 벡터들(AB(-1,1), AB(0,1), AB(1,1), CB(-1,1), CB(0,1), CB(1,1), DB(-1,1), DB(0,1), DB(1,1))에 기반하여 결정될 수 있다.
일부 실시예는 강화된 위치 기반 3변 측량 작동들을 수행하도록 구성되는 모바일 컴퓨팅 디바이스(들)를 포함할 수 있다. 강화된 위치 기반 장소들에 대한 3변 측량은 모바일 디바이스가 센서 융합 작동들을 수행하는 것을 필요로 할 수 있다. 이하에 추가로 논의되는 바와 같이, 다수의 디바이스로부터 정보가 정확한 3차원 정보를 생성하는데 사용될 때, 센서 융합 작동들이 무선/모바일 디바이스에 의해 수행되는 방식은 훨씬 더 중요해진다.
도 30a는 일 실시예에 따른 강화된 위치 기반 서비스(eLBS) 3변 측량 작동들을 수행하도록 구성되는 예시적 모바일 디바이스 시스템(3000)에서의 다양한 구성 요소, 정보 흐름 및 작동을 도시한다. 도 30b는 다른 실시예에서, 모바일 디바이스 시스템(3000)이 통신 그룹에서의 다른 디바이스들로부터 정보를 수신하는 것을 필요로 하지 않는 단일 디바이스 eLBS 3변 측량 작동들을 수행하도록 구성될 수 있는 것을 도시한다. 도 30a 및 도 30b에 도시된 예들에서, 시스템(3000)은 위치 정보 구성 요소(3002), 3변 측량 구성 요소(3004) 및 출력/저장 구성 요소(3006)를 포함한다.
블록(3012)에서, 모바일 디바이스의 프로세서는 GPS 데이터, 셀 ID, 와이파이 ID, 비컨 데이터, RFID, 로란 C 데이터, OS 라이브러리 기능 등 또는 이러한 값들 중 임의의 것의 변경들과 같은 위치 정보로서의 사용에 적절하거나, 이것을 생성하는데 사용될 수 있거나, 이것을 포함하는 정보를 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 능동 또는 수동 외부 디바이스들/시스템들로부터 위치 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스는 위치 정보를 수신하기 위해 차량 관리 기업으로부터의 위치 기반 서버와 같은 능동 외부 디바이스와 통신할 수 있다. 이러한 작동들의 일부로서, 모바일 디바이스는 통신 링크들을 확립하고 능동 외부 디바이스들로부터 정보를 수신하기 위해 다양한 작동(예를 들어, 질의 등)을 수행할 수 있다. 대안적으로 또는 게다가, 모바일 디바이스는 디바이스의 존재에 대해 스캐닝하고/하거나 위치 정보를 주기적으로 브로드캐스팅하는 그러한 RFID 칩인, 수동 외부 디바이스로부터 위치 정보를 수신할 수 있다. 게다가, 모바일 디바이스는 블록(3012)에서의 외부 시스템으로부터 수신되는 정보에 기반하여 (디바이스에서) 국부적으로 위치 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스는 외부 GPS 시스템으로부터 수신되는 GPS 정보에 기반하여 국부 GPS 수신기에서 GPS 데이터(예를 들어, GPS 좌표들 또는 GPS 결정 위치 정보)를 생성할 수 있다. 다른 예로서, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스의 알려진 네트워크들에의 근접을 결정하거나 컴퓨팅하고, 결정된 이러한 알려진 네트워크들에의 근접에 기반하여 위치 정보를 생성하기 위해 수신된 와이파이 ID 정보를 사용할 수 있다.
블록(3014)에서, 모바일 디바이스는 업데이트된 추측 항법(DR) 위치 정보 (또는 추측 항법 위치 추정값)을 생성하고/하거나 수신할 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스가 임의의 치수(예를 들어, x, y 또는 z; 위도, 경도 또는 고도 등)로 일정 기간을 통해 움직여 나아갔거나 이동하였던 거리를 모바일 디바이스가 추정하는 것을 가능하게 하는 센서들(예를 들어, 가속도계, 자이로스코프, 자기 콤파스, 고도계들, 주행 거리계들 등)이 구비될 수 있다. 모바일 디바이스는 본 출원에 논의되는 추측 항법 작동들의 임의의 것 또는 모두를 수행하고 DR 위치 정보를 생성하기 위해 블록(3014)에서 이러한 센서들로부터 수집되는 정보를 사용할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스는 (예를 들어, Cx, Cy 및 Cz가 모두 .95 초과인 등의) 충분히 높은 정도의 신뢰로 모바일 디바이스의 위치를 모바일 디바이스가 알아낼 수 있었던 마지막 시간에서부터, 모바일 디바이스가 움직여 나아갔던 (또는 이동되었던) 거리를 결정하고, 결정된 거리(예를 들어, 모바일 디바이스가 움직여 나아갔던 거리 등)에 기반하여 모바일 디바이스의 현재의 위치를 결정하고, 모바일 디바이스의 현재의 위치를 식별하는 업데이트된 DR 위치 정보를 생성하기 위해 센서들(예를 들어, 가속도계, 자이로스코프, 자기 콤파스, 고도계들, 주행 거리계들 등)로부터의 정보를 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 블록(3014)에서의 생성된 DR 위치 정보에 대한 신뢰값들 및/또는 정밀성 값을 컴퓨팅할 수도 있다.
블록(3016)에서, 모바일 디바이스는 송수신기 또는 통신 그룹에서의 다른 모바일 디바이스들로부터와 같이 다른 디바이스들로부터 위치 기반 서비스 정보(LBS 정보)를 수신하고 처리할 수 있다. LBS 정보가 이동되고 있고/있거나 정지되지 않은 디바이스들로부터 수신될 수 있으므로, LBS 정보는 별개의 시간들에서 그리고/또는 별개의 지속 기간들 또는 기간들에 대해 다수의 웨이포인트를 포함할 수 있거나, 생성하거나 확립하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, LBS 정보는 다수의(예를 들어, 3개 이상의) 디바이스/송수신기와 모바일 디바이스 사이에서 추정된 거리들을 포함할 수 있다. 각각의 웨이포인트는 하나 이상의 정보 필드, 성분 벡터, 위치 정보, 장소 정보, 좌표 정보 등을 포함하는 정보 구조체일 수 있다.
따라서, 모바일 디바이스의 위치 정보 구성 요소(3002)는 블록(3012)에서의 표준 위치 정보 (또는 제1 데이터 세트, 추정값 등), 블록(3014)에서의 업데이트된 DR 위치 정보 (또는 제2 데이터 세트, 추정값 등), 그리고 블록(3016)에서의 LBS 정보(제3 데이터 세트, 추정값 등)을 수신하고/하거나, 처리하고/하거나, 생성하도록 구성될 수 있다. 작동(3040)에서, 위치 정보 구성 요소(3002)는 임의의 또는 모든 그러한 정보(예를 들어, 제1, 제2 및 제3 값들/세트들)를 입력 데이터로서 3변 측량 구성 요소(3004)로 송신할 수 있다.
블록들(3018 내지 3022)에서, 모바일 디바이스/3변 측량 구성 요소(3004)는 3변 측량 작동들(예를 들어, 3변 측량 API 위치 추적 작동들 등)을 수행하고, 모바일 디바이스의 지리학적 좌표들(예를 들어, 위도, 경도 및 고도 좌표들)을 결정하고, 3변 측량 위치 추정값을 생성하고, 최종 위치 세트(예를 들어, 최종 위치 추정값)를 생성하고, 업데이트된 최종 위치 세트(예를 들어, x, y 및 z 좌표들, 업데이트된 위치 추정값, 더 정밀한 정보 등)를 생성하고, 업데이트된 최종 위치 세트를 출력/저장 구성 요소(3006)로 송신하기 위해 수신된 입력 데이터를 사용할 수 있다. 3변 측량 작동들은 도래 시간, 도래각, 두 모바일간 3변 측량, 측량, 다변 측량, 3각 측량 등을 포함하여, 본 출원에 논의되는 기법들의 임의의 것 또는 모두를 구현하는 작동들을 포함할 수 있다.
도 30a에 도시된 예에서, 블록(3018)에서, 모바일 디바이스는 조합이 웨이포인트 (또는 데이터 세트 또는 추정값)으로서 저장되거나 사용될 수 있는 3변 측량 위치값들(X, Y, Z), 시간값, 3변 측량 위치 델타값들(ΔX, ΔY, ΔZ), 신뢰값들(CX, CY, CZ) 및 하나 이상의 정밀성 값을 생성한다/컴퓨팅한다/수신한다. 블록(3020)에서, 모바일 디바이스는 가중치들에 등급을 매기거나 이것들을 현재의 또는 이력적인 웨이포인트들(즉, 앞서 컴퓨팅된 웨이포인트들)에 할당할 수 있다. 블록(3022)에서, 모바일 디바이스는 (현재의 그리고/또는 이력적인) 웨이포인트들을 사용하여 2 또는 3차원 벡터들을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 모바일 디바이스는 (예를 들어, 임계값을 초과하는 랭크를 갖는 웨이포인트들만을 포함함으로써/사용함으로써) 벡터들의 랭크/가중치들에 기반하여 벡터들을 생성할 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 3변 측량 구성 요소(3004)는 컴퓨팅된 업데이트된 최종 위치 세트를 출력/저장 구성 요소(3006)로 송신할 수 있다. 출력/저장 구성 요소(3006)는 위치 버퍼 또는 도시된 업데이트된 최종 위치 데이터 저장소(3024)에 업데이트된 최종 위치 세트를 저장할 수 있다. 블록(3026)에서, 출력/저장 구성 요소(3006)는 위치 기반 서비스를 제공하기 위해 업데이트된 최종 위치 세트(더 정밀한 위치 정보)를 사용할 수 있다. 블록(3028)에서, 출력/저장 구성 요소(3006)는 네트워크 서버 또는 통신 그룹에서의 다른 모바일 디바이스들로와 같이 다른 디바이스들로 업데이트된 최종 위치 세트를 송신할 수 있다.
업데이트된 최종 위치 세트를 정확히 컴퓨팅하기/결정하기 위해, 모바일 디바이스 시스템(3000)은 (예를 들어, 블록(3016)에서) 통신 그룹에서의 다른 디바이스들과 통신하는데 필요할 수 있다. 그러나, 모바일 디바이스들은 통신 그룹 (그러나 단독으로 충분히 큰 통신 그룹) 그리고/또는 디바이스의 위치를 정확히 결정하는데 필요할 수 있는 강건한 데이터에 대한 액세스를 항상 갖는 것은 아니다. 이에 따라 도 30b에 도시된 예에서, 블록(3044)에서, 모바일 디바이스는 서버 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 네트워크 제공 위치 서비스)로부터 LBS 정보를 수신할 수 있다. 작동(3042)에서, 모바일 디바이스는 표준 위치 정보 (또는 제1 데이터 세트, 추정값 등), 업데이트된 DR 위치 정보 (또는 제2 데이터 세트, 추정값 등), 및 서버로부터 수신되는 LBS 정보 (또는 제3 데이터 세트, 추정값 등)을 입력 데이터로서 3변 측량 구성 요소(3004)로 송신할 수 있다. 3변 측량 구성 요소(3004)는 최종 위치 세트 및/또는 업데이트된 최종 위치 세트를 컴퓨팅하기/생성하기 위해 입력 데이터를 수신하고 사용하고, 저장 및/또는 사용을 위해 생성된 위치 세트를 출력/저장 구성 요소(3006)로 송신할 수 있다.
도 30c는 다양한 실시예들에 따른 강화된 위치 기반 서비스(eLBS) 3변 측량 작동들을 수행하도록 구성되는 예시적 모바일 디바이스 시스템(3000)에서의 다양한 부가 구성 요소, 정보 흐름 및 작동을 도시한다. 블록(3052)에서, 모바일 디바이스는 제1 데이터 세트(예를 들어, x, y 및 z 좌표들, 제1 추정값 등)를 생성하기 위해 능동 및/또는 수동 외부 디바이스들 또는 시스템들로부터 수신되는 정보를 사용할 수 있다. 블록(3054)에서, 모바일 디바이스는 추측 항법 작동들을 수행하고 제2 데이터 세트(예를 들어, x, y 및 z 좌표들, 제2 추정값 등)를 생성하기 위해 내부 센서들 및 시스템들로부터 수집되는 정보를 사용할 수 있다. 블록(3056)에서, 모바일 디바이스는 서버로부터의 위치 기반 서비스(LBS) 정보(예를 들어, x, y 및 z 좌표들, LBS 추정값 등)를 수신할 수 있다. 블록(3056)에서, 모바일 디바이스는 필터링된 LBS 데이터(예를 들어, 필터링된 LBS 추정값 등)를 생성하기 위해 수신된 LBS 정보를 제1 칼만 필터(칼만 필터(1))를 통과시킬 수 있다. 칼만 필터는 칼만 필터의 기능을 달성하기 위한 작동들의 절차, 알고리즘, 방법, 기법 또는 시퀀스일 수 있다.
블록(3060)에서, 모바일 디바이스는 3변 측량 작동들(예를 들어, 3변 측량 API 위치 추적 작동들 등)을 수행하고, 모바일 디바이스의 지리학적 좌표들을 결정하고, 결정된 지리학적 좌표들에 기반하여 제3 데이터 세트(예를 들어, x, y 및 z 좌표들, 제3 추정값 등)를 생성할 수 있다. 블록(3062)에서, 모바일 디바이스는 위치 세트(예를 들어, 최종 위치 세트, 최종 위치 추정값, 업데이트된 최종 위치 추정값 등)를 생성하기 위해 제1, 제2, 및 제3 데이터 세트들 (또는 추정값들 등)을 제2 칼만 필터(칼만 필터(2))를 통과시킬 수 있다. 블록(3064)에서, 모바일 디바이스는 디바이스의 현재의 위치를 결정하기/컴퓨팅하기 위해 위치 세트를 사용할 수 있다. 이러한 작동들의 일부로서, 모바일 디바이스는 3변 측량 위치값들(X, Y, Z), 시간값, 3변 측량 위치 델타값들(ΔX, ΔY, ΔZ), 신뢰값들(CX, CY, CZ) 및 하나 이상의 정밀성 값을 포함하는 웨이포인트 정보 구조체 (또는 추정값)을 생성하고, 디바이스의 현재의 위치를 설정하기 위해 생성된 웨이포인트를 사용할 수 있다. 일 실시예에서, 모바일 디바이스는 타임 스탬프와 함께 목록 (또는 다른 정보 구조체)에 웨이포인트를 저장하도록 구성될 수 있다.
도 30c는 디바이스에 대한 보고되는 하나의 위치를 생성하는 융합되는 3개의 타입의 위치 계산들을 도시한다.
높은 레벨에서의 eLBS 3변 측량 프로세스가 도 30c에 도시된다. 칼만 필터 접근법이 앵커 모바일 디바이스(AD)가 앵커 모바일 디바이스(AD)의 위치를 결정하는 외부 디바이스들을 수반하는 3변 측량 프로세스에 사용될 뿐만 아니라, 외부 3변 측량 위치가 또한 입력들으로서 추측 항법을 통한 내부 위치 추적, 그리고 현재의 디바이스들 위치가 무엇인지를 보고하고 있는 외부 디바이스들(ED)로서라고 집합적으로 축약된 이용 가능한 외부 정지된 디바이스들 및 시스템들, 및 외부 모바일 디바이스 및 시스템들을 사용하는 다른 칼만 필터 프로세스로 공급되기도 한다.
수신되는 측정치들뿐만 아니라 앵커 모바일 디바이스로 보고하는 디바이스들의 양에 기반하여 이전의 웨이포인트들을 얻을 필요에 관하여 수개의 결정이 행해진다. 웨이포인트는 유효한 위치 정보인 것으로 결정되었고 웨이포인트와 연관된 신뢰값을 갖는 위치 정보이다. 웨이포인트들은 전체 랭크 및 또한 웨이포인트들과 연관된 디바이스 특정 랭크를 일반적으로 갖는다. 웨이포인트들은 추측 항법 위치 정보, 외부 3변 측량 위치 정보 또는 외부 디바이스들로부터 수신되는 위치 정보에 기반한 위치 정보에 기반할 수 있다.
도 31은 모든 디바이스가 동기화될 수 있는 어떤 외부 시간원(예를 들어, 공통 시간값 등)도 없을 때, 2개의 디바이스(3101, 3103) 사이의 범위를 결정하도록 구성되는 시스템에서의 통신 및 정보 흐름들을 도시한다. 도 31에 도시된 2개의 디바이스는 앵커 모바일 디바이스(AD)(3103) 및 외부 디바이스(ED)(3101)이다. 이러한 디바이스들은 통신 경로 시간 지연들 및 요청을 처리하는 것과 연관된 지연을 고려하여 측정들의 의사 동기화를 얻을 수 있다.
상세하게는 도 31의 도시된 예에서, AD(3103)는 Ed(x)(3101)로 위치 업데이트들에 대한 위치 질의 요청(3107)을 송신한다. ED(x)(3101) 및 AD(3103)는 공통 클럭을 공유하지 않는다. 위치 질의 요청(3107)은 질의가 송신되었던 시간 등과 같은 도 25를 참조하여 앞서 논의된 정보의 임의의 것 또는 모두를 포함할 수 있다. ED(x)(3101)는 ED(x)(3101)가 위치 질의 요청(3107)을 수신했을 때와 ED(x)(3101)가 위치 질의 응답(3109)을 송신했을 때 사이의 시간차를 식별하는 정보를 포함하는 위치 질의 응답(3109)을 송신할 수 있다.
위치 질의 응답(3109)은 위치 질의 요청(3107)이 수신되었던 시간, 위치 질의 응답(3109)이 송신되었던 시간, 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 위치 질의 응답(3109)은 ED(x)가 위치 질의 요청(3107)을 수신했을 때 내지 ED(x)가 위치 질의 응답(3109)을 송신했들 때를 식별하는 지연값을 포함할 수도 있다. 위치 질의 응답(3109)은 위치 정보 및/또는 위치 질의 요청(3107)을 통하여 요청되는 임의의 다른 정보를 포함할 수도 있다. 마찬가지로, AD(3103)는 AD(3103)가 위치 질의 요청(3107)을 송신했던 시간을 기록하고, AD(3103)가 ED(x)(3101)로부터 위치 질의 응답(3109)을 수신했던 시간을 기록하고, 총시간 지연을 결정하기 위해 이러한 정보를 사용할 수 있다. 요청을 처리하는 것의 지연 및 통신 경로들을 인지하는 것은 제공되는 위치 정보 및 AD(3103)의 클럭에 대한 타이밍을 동기화하는 것을 가능하게 한다.
도 32 및 도 33은 강화된 위치 기반 서비스를 입증하기 위해 앵커 모바일 디바이스(AD)에서 외부 디바이스의(ED의) 위치 정보를 수신하고 사용하는 방법들을 도시한다. AD는 (예를 들어, AD 자체에 대한) ED의 상대 위치를 결정하고 결정된 상대 위치를 ED에 의해 제공되는 범위값과 비교하도록 구성될 수 있다. 범위값은 ED와 AD 사이의 거리를 식별하는 ED에서 계산되는 값일 수 있다. 가독성의 용이함을 위해, 도 32에 도시된 방법은 단일 모바일 디바이스로부터 데이터를 수신하는 일 예를 나타낸다. 다른 실시예들에서, 동일하거나 유사한 작동들이 다수의 모바일 디바이스로부터 수신되는 정보에 기반하여 수행될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
블록(3201)에서, AD는 ED(1)로부터 위치 정보(예를 들어, LBS 정보 등)를 수신할 수 있다. 위치 정보는 위도값, 경도값, 고도값, 범위 정보 및 시간값을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 위치 정보는 웨이포인트일 수 있다. 블록(3203)에서, AD는 어느 시간(예를 들어, t = 0)으로 위치 정보 타이밍을 정규화할 수 있다. 바꿔 말하면, AD는 모든 ED 및 다른 센서들에 의해 보고되는 애드 혹 위치들이 통일된 시간으로 정규화되도록 (또는 동기화되도록) (예를 들어, 프로세서 사이클에 기반하여) 공통 시간으로 AD의 측정된 위치 및/또는 수신된 위치 정보를 정규화할 수 있다. 일부 실시예들에서, 블록(3203)에서, AD는 이하에 추가로 상세히 논의되는 의사 동기화 방법을 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 위치 정보 타이밍을 정규화한/동기화한 후에, AD는 신뢰값을 결정하고 각각의 ED에 의해 제공되는 위치 정보의 각각의 유닛(예를 들어, 각각의 웨이포인트 등)에 할당할 수 있다.
결정 블록(3205)에서, AD는 수신된 위치 정보가 유효한지 여부를 판단할 수 있다. 유효성은 예상된 상대 위치와 실제 상대 위치 사이의 변동량에서 결정될 수 있다. 예를 들어, AD는 이전의 3변 측량 결과들, 이전의 추측 항법 결과들, 또는 다른 외부 센서들 또는 디바이스들로부터 수신되는 데이터에 기반하여 예상된 위치 (또는 예상된 상대 위치)를 컴퓨팅하거나 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 위치는 ED에 의해 AD로 제공되는 위치 정보에 기반하여 계산될 수 있다.
위치 정보가 유효하지 않다고(즉, 결정 블록(3205) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, AD는 블록(3209)에서의 측정치를 폐기할 수 있다. 위치값이 유효하지 않은 것으로 결정되고/되거나 너무 낮은(즉, 임계값을 초과하지 않는) 신뢰를 가지면, 위치값은 임시로 저장되고 폐기되는 것으로 표시될 수 있다. AD가 유효하지 않은 것으로 초기에 결정되었던 위치 정보와 연관된 낮은 신뢰값들을 갖는 수개의 ED로부터 위치 정보를 수신하지만, ED들이 위치 정보가 높은 정밀성을 갖는다고 보고하였으면, AD는 그러한 낮은 신뢰 측정치들을 유효한 것으로 취할 수 있다. 이러한 경우에, 측정치들은 제거되는 폐기에 대한 마커를 갖고 블록(3207)에서의 사용을 위해 저장된다. 위치 정보가 유효하다고(즉, 결정 블록(3205) = “예”) 판단하는 것에 응하여, AD는 블록(3207)에서 정보를 사용할 수 있다.
특히 블록(3207)에서, AD는 ED(1)에 의해 제공되는 위치 정보의 범위 계산 및 신뢰값에 기반하여 AD에 대하여 ED(1)에 의해 제공되는 위치 정보에 대한 랭크를 계산할 수 있다. 결정 블록(3211)에서, AD는 ED(1)에 의해 제공되는 위치 정보가 충분히 높은 신뢰값을 갖는지 여부를 판단할 수 있다. ED(1)에 의해 제공되는 위치 정보가 충분히 높은 신뢰값을 갖지 않는다고(즉, 결정 블록(3211) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, AD는 ED(1)에 의해 제공되는 위치 정보를 블록(3209)에서 폐기되는 것으로 표시할 수 있다. 이는 정보가 유효하지 않고, 위치 정보가 AD와 연관된 신뢰값 및 범위값/계산을 갖는다는 판단을 AD가 행하는 것과 유사하다. 위치 정보가 충분히 높은 신뢰값을 갖는다고 판단하는 것에 응하여, AD는 블록(3213)에서, AD의 위치 데이터베이스에 ED(1)에 대한 웨이포인트(예를 들어, 현재의 위치 웨이포인트)로서 위치 정보를 저장할 수 있다.
도 33은 도 32에 대한 프로세스(3200)의 확장된 것 및 계속인 프로세스(3300)를 도시한다. 결정 블록(3301)에서, AD는 ED가 위치를 앞서 보고하였는지 (또는 유효한 웨이포인트를 송신하였는지 등의) 여부를 판단할 수 있다. ED가 앞서 위치를 보고하지 않았다고(즉, 결정 블록(3301) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, 결정 블록(3311)에서, AD는 AD가 임의의 축 또는 방향으로 일정 거리 또는 일정 백분율값 초과만큼 이동하였는지 (또는 AD의 보고된 위치를 변경하였는지) 여부를 판단할 수 있다.
AD가 임의의 축으로 설정된 백분율만큼 AD의 위치를 변경하지 않았다고(즉, 결정 블록(3311) = “예”) 판단하는 것에 응하여, 블록(3313)에서, AD는 AD의 현재의 위치에 대해 t = 0에 정정되는 AD의 범위를 갖는 AD에 대한(예를 들어, t = t - 1 또는 t = t - 2 등에 대한) 앞서 컴퓨팅되고 저장된 웨이포인트일 수 있는 최고 랭크된 웨이포인트를 선택하고 사용할 수 있다. 블록(3325)에서, AD는 t = 0, t = t - 1, 또는 가능하게는 그에 상응하게 t = t - 2에 대한 ED1로부터 보고되는 좌표들 X, Y 및 Z 및 방위 성분들의 분류된 목록으로 웨이포인트를 삽입할 수 있다.
AD가 임의의 축 또는 방향으로 상기 거리 또는 백분율값 초과만큼 이동하지 않았다고 (또는 AD의 보고된 위치를 변경하지 않았다고)(즉, 결정 블록(3311) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, AD는 블록(3305)에서 AD가 정지되었다고 (그리고 이와 같이 AD 자체를 표시한다고) 판단할 수 있다.
ED가 위치를 보고하지 않았다고(즉, 결정 블록(3301) = “예”) 판단하는 것에 응하여 또는 AD가 블록(3305)에서 정지되었다고 판단하는 것에 응하여, AD는 결정 블록(3303)에서 4개 이상의 ED가 위치 정보를 현재 보고하고 있는지 여부 (또는 웨이포인트들이 4개 이상의 디바이스로부터 수신되었는지 여부)를 판단할 수 있다. 4개 이상의 ED가 위치 정보를 보고하고 있다고(즉, 결정 블록(3303) = “예”) 판단하는 것에 응하여, AD는 결정 블록(3307)에서 보고된 위치 정보 (또는 보고된 웨이포인트)와 연관된 랭크값이 다른 저장되거나 수신된 위치 정보 (또는 수신된 웨이포인트들)의 랭크들을 초과하는지(예를 들어, 이것들보다 더 큰지 등의) 여부를 판단할 수 있다.
보고된 웨이포인트의 랭크가 다른 저장되거나 수신된 웨이포인트들의 랭크들을 초과한다고(즉, 결정 블록(3307) = “예”) 판단하는 것에 응하여, 블록(3309)에서, AD는 위치 정보 (또는 수신된 웨이포인트)를 메모리에 저장하고/하거나 t = 0에 대한 현재의 위치 웨이포인트 또는 위치 정보로서의 사용에 적절한 것으로 상기 정보를 표시할 수 있다. 다른 한편으로는, 보고된 웨이포인트의 랭크가 다른 저장되거나 수신된 웨이포인트들의 랭크들을 초과하지 않는다고(즉, 결정 블록(3307) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, AD는 블록(3313)에서 최고 랭킹 웨이포인트/위치 정보를 선택하고 사용할 수 있다.
4개 이상의 ED가 위치 정보를 보고하고 있지 않는다고(즉, 결정 블록(3303) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, 결정 블록(3315)에서, AD는 3개의 ED가 위치 정보를 현재 보고하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 3개의 ED가 위치 정보를 보고하고 있다고(즉, 결정 블록(3315) = “예”) 판단하는 것에 응하여, 블록(3317)에서, AD는 메모리로부터 최고 랭킹 위치 정보 또는 최고 랭크된 저장된 웨이포인트를 회수할 수 있다. 최고 랭크된 저장된 웨이포인트는 최고 랭크를 갖는 (보고하는 ED들 중 임의의 것으로부터 수신되는) 앞서 보고된 웨이포인트일 수 있다. 회수된 웨이포인트는 총 4개의 웨이포인트를 얻기 위해 기존 3개의 보고된 웨이포인트(즉, 3개의 보고하는 ED들 각각으로부터 수신되는 웨이포인트들)에 추가될 수 있다. 웨이포인트들은 t = 0 및 t = 0에 대해 정정되는 범위로 시간 정규화될 수 있고, 블록(3325)에서, AD는 t = 0, t = t - 1, 또는 가능하게는 그에 상응하게 t = t - 2에 대한 ED1로부터 보고되는 좌표들 X, Y 및 Z 및 방위 성분들의 분류된 목록으로 웨이포인트들을 삽입할 수 있다.
3개의 ED가 위치 정보를 보고하고 있지 않는다고(즉, 결정 블록(3315) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, 결정 블록(3319)에서, AD는 2개의 ED가 위치 정보를 현재 보고하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 2개의 ED가 위치 정보를 보고하고 있다고(즉, 결정 블록(3319) = “예”) 판단하는 것에 응하여, 블록(3321)에서, AD는 (보고하는 ED들 중 임의의 것으로부터 수신되는) 2개의 앞서 보고된 최고 랭크된 웨이포인트를 회수할 수 있다. AD는 총 4개의 웨이포인트를 얻기 위해 회수된 웨이포인트들을 기존 2개의 보고된 웨이포인트에 추가할 수 있다. 앞서 보고된 웨이포인트들은 t = 0 및 t = 0에 대해 정정되는 범위로 시간 정규화될 수 있다. 블록(3325)에서, AD는 t = 0, t = t - 1, 또는 가능하게는 그에 상응하게 t = t - 2에 대한 ED1로부터 보고되는 좌표들 X, Y 및 Z 및 방위 성분들의 분류된 목록으로 웨이포인트들을 삽입할 수 있다.
2개의 ED가 위치 정보를 보고하고 있지 않는다고(즉, 결정 블록(3319) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, 블록(3323)에서, AD는 총 4개의 웨이포인트를 얻기 위해 메모리에 저장된 최고 랭크된 앞서 보고된 웨이포인트들 중 3개를 회수할 수 있다. 앞서 보고된 웨이포인트들은 t = 0 및 t = 0에 대해 정정되는 범위로 시간 정규화될 수 있다. 블록(3325)에서, AD는 t = 0, t = t - 1, 또는 가능하게는 그에 상응하게 t = t - 2에 대한 ED1로부터 보고되는 좌표들 X, Y 및 Z 및 방위 성분들의 분류된 목록으로 웨이포인트들을 삽입할 수 있다.
블록(3325)은 3변 측량에 대한 입력으로서 분류된 목록에서의 웨이포인트들을 사용하고, 도 34 및 도 35로 계속되며, 도 34 및 도 35는 위치들을 보고하는 다수의 디바이스에 대한 3변 측량 방법들을 사용하여 장소적 위치 추적 정확성을 결정하는 프로세스들을 도시한다. 보고된 위치들인, 각각의 ED에 대한 AD의 3변 측량의 출력은 정확성 및 신뢰에 기반하여 서로에 대하여 랭크될 수 있다. 이러한 값들을 사용하여, 열등하거나 무효한 것으로 고려되는 그러한 값들을 가능하게는 폐기하거나 무시하는 것은 최고 장소 위치 정확성을 달성하는 것이 달성되도록 제공한다. eLBS 3변 측량 작동들의 출력은 디바이스의 현재의 위치를 보고하기 위해 (또는 다른 기능들의 경우, 예를 들어, 강화된 위치 기반 서비스를 제공하기 위해) 디바이스에 의해 사용되는 장소/위치 (또는 웨이포인트)일 수 있다.
특히, 도 34는 (각각의 보고하는 ED에 대해) 3변 측량 입력으로서 사용될 수 있는 도 33의 출력을 도시한다. 블록(3401)은 ED(1)에 대한 프로세스(3300)인 제1 ED인, ED(1)에 대한 3변 측량 입력을 도시한다. 블록(3402)은 ED(2)에 대한 프로세스(3300)인 제2 ED인, ED(2)에 대한 3변 측량 입력을 도시한다. 3420은 하나 이상의 ED가 3변 측량 입력을 제공하는 것을 도시한다. 블록(3430)은 ED(N)에 대한 프로세스(3300)인 제N ED인, ED(N)에 대한 3변 측량 입력을 도시한다. 3변 측량 입력 모두는 보고하는 ED 웨이포인트들로서 블록(3410)에서 결합될 수 있다. 별도의 ED의 웨이포인트들 모두는 일정 시간인, t = 0으로 정규화될 수 있다.
결정 블록(3501)에서, AD는 4개 이상의 ED가 위치 정보를 보고하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 4개 이상의 ED가 위치 정보를 보고하고 있다고(즉, 결정 블록(3501) = “예”) 판단하는 것에 응하여, 블록(3502)에서, AD는 각각의 ED에 대해 보고되는 최고 랭크된 웨이포인트를 선택할 수 있다. AD는 선택된 웨이포인트들을 입력들으로서 블록(3510)에서의 칼만 필터로 제공할 수 있다.
4개 미만의 ED가 위치 정보를 보고하고 있다고(즉, 결정 블록(3501) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, 결정 블록(3503)에서, AD는 3개의 ED가 위치 정보를 보고하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 3개의 ED가 위치 정보를 보고하고 있다고(즉, 결정 블록(3503) = “예”) 판단하는 것에 응하여, 블록(3504)에서, AD는 모든 3개의 ED로부터 보고된 웨이포인트들을 사용할 수 있고 데이터베이스에서의 임의의 ED에 대한 t = t - 1 및/또는 t = t - 2에 대한 최고 랭크된 앞서 보고된 웨이포인트를 선택한다 (그리고 그렇게 해서 총 4개의 웨이포인트를 얻는다). AD는 그 다음 4개의 웨이포인트를 블록(3510)에서의 칼만 필터로 제공할 수 있다.
3개 미만의 ED가 위치 정보를 보고하고 있다고(즉, 결정 블록(3503) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, 결정 블록(3505)에서, AD는 2개의 ED가 위치 정보를 보고하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 2개의 ED가 위치 정보를 보고하고 있다고(즉, 결정 블록(3505) = “예”) 판단하는 것에 응하여, 블록(3506)에서, AD는 총 4개의 웨이포인트를 얻기 위해 ED들 둘 다에 대한 보고된 웨이포인트들을 사용하고 (데이터베이스에서의 임의의 보고하는 ED에 대한) t = t - 1 및/또는 t = t - 2에 대한 2개의 최고 랭크된 앞서 보고된 웨이포인트를 선택할 수 있다. AD는 이러한 4개의 웨이포인트를 블록(3510)에서의 칼만 필터로 제공할 수 있다.
2개 미만의 ED가 위치 정보를 보고하고 있다고(즉, 결정 블록(3505) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, 결정 블록(3507)에서, AD는 하나의 ED가 위치 정보를 보고하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 하나의 ED가 위치 정보를 보고하고 있다고(즉, 결정 블록(3507) = “예”) 판단하는 것에 응하여, 블록(3508)에서, AD는 총 4개의 웨이포인트를 얻기 위해 보고된 웨이포인트 및 데이터베이스에서의 임의의 ED에 대한 t = t - 1 및/또는 t = t - 2에 대한 3개의 최고 랭크된 앞서 보고된 웨이포인트를 사용할 수 있다. AD는 이러한 4개의 웨이포인트를 블록(3510)에서의 칼만 필터로 제공할 수 있다.
어떤 ED들도 위치 정보를 보고하고 있지 않는다고(즉, 결정 블록(3505) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, 블록(3509)에서, AD는 4개의 최고 랭크된 웨이포인트를 회수할 수 있고, 이러한 4개의 웨이포인트를 블록(3510)에서의 칼만 필터로 제공한다.
블록(3510)에서의 칼만 필터는 기간 0(t = 0)에 대한 외부 3변 측량 결정된 위치(3511)를 생성하는데 사용될 수 있다. 이러한 값은 필터링된 LBS 데이터(예를 들어, 필터링된 LBS 추정값 등)를 생성하기 위해 융합 3변 측량 프로세스(3512)로 입력으로서 공급될 수 있다. 칼만 필터(3510)는 칼만 필터의 기능을 달성하기 위한 작동들의 절차, 알고리즘, 방법, 기법 또는 시퀀스일 수 있다.
모든 보고하는 ED는 서로와 비교될 수 있어, 적절한 행렬 및 무게 인자들을 갖고 칼만 필터로 송신되기 이전에 랭크된다.
도 32 내지 도 35를 참조하여 앞서 논의된 3변 측량 작동들은 다양한 소스에 대해 수행될/행해질 수 있다. 앞서 논의된 융합 3변 측량 작동들은 (예를 들어, 정확성, 정밀성 등을 위해) 높은 신뢰값들을 갖는 더 강건한 장소/위치 정보를 디바이스가 생성하는 것을 가능하게 한다.
도 36은 외부 및 내부 소스들로부터의 정보를 사용하여 융합 3변 측량 작동들을 수행하는 방법(3600)을 도시한다. 블록(3601)에서, 앵커 모바일 디바이스(AD)는 GPS 데이터, 셀 ID, 와이파이ID, 비컨/RFID 및 외부 위치 소스들로부터 다른 데이터를 포함하는 외부 소스들로부터의 정보를 수신할 수 있다. 블록(3602)에서, AD는 웨이포인트 또는 위치 정보가 소스 타입을 갖는 특정 디바이스에 의해 보고되었는지 여부를 판단할 수 있다. 적어도 하나의 웨이포인트 또는 위치 정보가 보고되었다고(즉, 결정 블록(3603) = “예”) 판단하는 것에 응하여, 블록(3604)에서, AD는 (t = 0에 대한) 수신된 정보를 선택할 수 있다. 웨이포인트 또는 위치 정보가 보고되지 않았다고(즉, 결정 블록(3603) = “아니오”) 판단하는 것에 응하여, 블록(3605)에서, AD는 (블록(3313)을 참조하여 앞서 논의된 작동들과 마찬가지로) 메모리로부터 이전의 보고된 위치들을 회수하고 사용할 수 있다. 필요한 수 초과의 웨이포인트가 보고되었으면 (그리고 메모리에 저장되었으면), AD는 위치 정보로서 블록(3606)에서의 최고 랭크들을 갖는 웨이포인트들/위치 정보를 선택하고 사용할 수 있다. 대안적으로, 어떤 유효한 이전의 위치들도 보고되지 않았으면, AD는 그러한 디바이스로부터의 데이터를 사용하지 않고, 오히려 블록(3606)에서의 위치 정보를 선택하기 위해 추측 항법 위치 정보 및/또는 외부 3변 측량 위치 확인 정보를 사용하는 것을 선택할 수 있다.
ED가 유효한 위치 정보를 AD에 보고하고 있으면, 유효한 위치 정보는 그러한 디바이스에 대한 앞서 수신된 위치 정보에 따라 랭크된다. 어떤 이전의 위치 정보도 수신되지 않았으면, 수신되는 가장 현재의 유효한 위치 정보가 사용된다. 현재의 보고된 위치 정보가 최고로 랭크되면, 현재의 보고된 위치 정보가 위치 정보로서 사용되고 위치 정보 데이터베이스에 저장된다. 이전의 위치 정보가 수신되었고 현재의 수신된 위치 정보의 랭킹이 이전의 정보보다 더 낮으면, 최고 랭크된 앞서 보고된 위치 정보가 사용된다.
외부 디바이스들로부터의 위치 보고 디바이스들이 수신하였을 때, 임의의 외부 3변 측량 위치 정보가 수신되었으면, 모든 위치 정보는 블록(3607)에서의 시간값들에 대해 앞서 또는 이하에 논의되는 임의의 수단에 의해, AD로부터의 추측 항법 데이터와 동기화된다. 블록(3608)에서, 하나의 유효한 위치만이 이용 가능하면, 그러한 위치 정보는 AD에 대한 위치로서 AD에 의해 저장된다. 하나 초과의 유효한 위치가 보고되면, 하나 초과의 유효한 위치는 신뢰값들에 관하여 상술한 바와 같이 최고에서 최저까지 랭크되고, 4개의 최고 위치가 칼만 필터로의 입력을 위해 사용된다. 칼만 필터로부터의 출력은 AD의 위치로서 저장된다. (예를 들어, 적절한 바에 따라, 도 35, 블록들(3503 및 3504, 3505 및 3506, 3507 및 3508)을 참조하여 앞서 논의된 것과 마찬가지로) 하나 초과이지만, 4개 미만의 위치가 보고되면, 블록(3609)에서 총 4개의 위치를 얻기 위해 남은 위치들을 결정하고, 블록(3610)에서 총 4개의 위치를 칼만 필터로 입력하고, 블록(3611)에서 최고 위치(칼만 필터의 출력)를 저장한다.
결정 블록(3612)에서, AD는 AD의 새로운 위치가 (AD의 앞서 컴퓨팅된 위치에 대하여) 임의의 축으로 주어진 거리 또는 백분율값 초과, 또는 위치 정보값 초과를 변경하였는지 여부를 판단할 수 있다. AD의 새로운 위치가 (AD의 앞서 컴퓨팅된 위치에 대하여) 임의의 축으로 주어진 거리 또는 백분율값 초과를 변경하였다고(즉, 결정 블록(3612) = “예”) 판단하는 것에 응하여, 3변 측량 프로세스는 더 정밀한 위치 정보를 얻기 위해 블록(2614)에서 계속되거나 반복될 수 있다. 어떤 변경도 없거나 변경이 일정 백분율 미만이면(즉, 결정 블록(3612) = “아니오”), AD는 블록(3613)에서 위치의 임의의 변경을 얻기 위해 설정된 양의 시간(T) 동안 대기할 수 있다. 절차는 AD를 정지된 것으로 표시하고 변경이 임의의 보고 디바이스, 외부 3변 측량 정보, 또는 추측 항법에 사용될 수 있는 내부 센서들 또는 구성 요소들에 의해 보고될 때까지 대기할 수도 있다.
외부 디바이스 3변 측량을 수반하는 프로세스의 일부로서, 이전의 위치들의 사용은 3차원 위치가 계산될 수 있는 필요한 세트의 지점들을 달성하는데 사용될 수 있다.
도 37은 판독의 용이함을 위해 2개의 디바이스만을 나타내는 높은 레벨 도면을 도시하지만, 개념은 다수의 디바이스를 갖는 것으로 용이하게 추론될 수 있다. 도 37에서, t = 0에서의 ED(x)(3701)의 위치인, ED(x)(t0)(3701)이 AD(모바일 디바이스(102))로 보고된다. t = 0에서, AD의 위치는 AD(t0)이다. 2개의 디바이스 사이의 범위 또는 거리는 또한 측량 방법뿐만 아니라 RSSI 둘 다를 사용하여 결정된다. 범위는 ED(x)(3701)가 ED(x)(3701) 자체의 위치에 대해 보고하고 있는 신뢰에 추가될 보고되는 위치의 신뢰를 결정하는데 사용될 수도 있다. 2개의 유닛 사이의 벡터는 1X (0,0)이다. t = t - 1로 뒤로 이동하면, 이전의 위치들은 ED(x)(t - 1)(3701) 및 AD(t - 1)이었다. ED(x)(3701)에 의해 이동되는 위치들은 L 0,1이고 및 AD(모바일 디바이스(102))의 경우, 이동되는 위치는 A 0,1이다. t = t - 2로 또 다시 뒤로 계속하면, 위치들은 ED(x)(t - 2)(3701) 및 AD(t - 2)(102)이다. t = t - 2로부터 t = t - 1로의 이동은 ED(x)(3701)에 대해 L -1,-2 그리고 AD(모바일 디바이스(102))에 대해 A -1,-2이다. 레인징 벡터들은 각각의 위치와 시간들 사이에서 계산될 수 있다. AD(t = 0)(102) 내지 ED(x)(t - 1)(3701) 사이의 벡터는 1X (-1,0)으로 나타내어지며, AD(t = 0)과 ED(x)(t - 2)(3701) 사이의 벡터는 1X (-1,1)이다. 벡터들은 AD(t - 1)(102)로부터 ED(x)(t - 1)(3701)까지로 계산될 수도 있고 1X (-1,-1)로 나타내어지고 마찬가지로 AD(t - 1)(102)로부터 ED(x)(t - 2)(3701)까지로 계산될 수도 있으며, 이는 1X (-2,-1)로 나타내어진다. AD(t - 2)(102) 및 ED(x)(t - 2)(3701)의 경우, 벡터는 1X (-2,-2)이다. 계산되고 각각의 위치 정보와 연관된 신뢰값을 갖는 각각의 위치 정보는 이제 웨이포인트이다. t = 0에서 WP(0), t = t - 1에서 WP(-1) 그리고 t = t - 2에서 WP(-2)이다. AD(t - 1)(102)로부터 ED(x)(t0)(3701)까지의 그리고 다른 그러한 조합들과 같은 도시되지 않은 다른 벡터들이 계산될 수 있다는 점이 이해된다.
도 38은 강화된 위치 기반 3변 측량을 통하여 모바일 디바이스의 위치를 결정하는 방법(3800)을 도시한다. 방법(3800)은 하나 이상의 외부 디바이스로부터 모바일 디바이스의 프로세서를 통하여 위치 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 수신된 위치 정보는 하나 이상의 외부 디바이스 각각으로부터의 웨이포인트를 포함할 수 있다.
선택적 블록(3802)에서, 모바일 디바이스의 프로세서는 내부 및 외부 디바이스들로부터의 위치 정보를 요청할 수 있으며, 이는 위치 요청 메시지를 생성하고 내부/외부 디바이스들로 송신함으로써 달성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 위치 요청 메시지는 좌표값들(예를 들어, 위도 및 경도 등), 고도값 및/또는 범위값을 포함하는 위치 정보를 요청할 수 있다. 범위값은 모바일 디바이스와 외부 디바이스(예를 들어, 위치 요청 메시지를 수신하는 것에 응하여 위치 정보를 송신하는 외부 디바이스 등) 사이의 거리를 식별하는 정보를 포함할 수 있다. 수용 전용 모드에서 또는 비커닝 디바이스들에 대하여, 모바일 디바이스는 블록(3802)에서의 작동들이 위치 정보를 수신하는데 필요하지 않을 수 있으므로, 블록(3802)에서의 작동들을 뛰어넘을 수 있다.
블록(3804)에서, 프로세서는 하나 이상의 외부 디바이스로부터 위치 정보를 수신할 수 있다. 수신된 위치 정보는 복수의 디바이스(예를 들어, 내부 및/또는 외부 디바이스들) 각각으로부터의 웨이포인트 또는 정보의 다른 유닛(위치 정보 유닛)을 포함할 수 있다. 각각의 웨이포인트는 좌표값(예를 들어, 위도값, 경도 등), 고도값 및 범위값을 포함할 수 있다. 범위값은 외부 디바이스로부터 모바일 디바이스까지의 거리를 식별할 수 있다. 일부 실시예들에서, 블록(3804)에서의 작동들의 일부로서, 어떤 위치 정보도 제1 기간 동안(예를 들어, 미리 결정된 기간 내 등에서) 또는 타이머가 만료되기 전에, 수신되지 않으면, 모바일 디바이스는 선택적 블록(3802)에서 동일하거나 상이한 외부 디바이스들로부터의 위치 정보를 요청하고/하거나 타이머를 재설정하고 응답 또는 위치 정보에 대한 다른 설정된 기간 동안 대기함으로써 3변 측량 작동들을 개시하거나 재개시할 수 있다.
블록(3806)에서, 프로세서는 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하고/하거나 수신된 유효한 웨이포인트들을 정규화하기 위해 (또는 수신된 위치 정보 타이밍을 정규화하기 위해) 정규화 작동들을 수행할 수 있다. 또한 블록(3806)에서, 프로세서는 시간값을 얻고 수신된 정보의 각각의 유닛에(즉, 각각의 외부 디바이스로부터 수신되는 위치 정보, 각각의 웨이포인트 등에) 할당할 수 있으며, 이는 본 출원에 논의되는 정규화 또는 동기화 작동들의 임의의 것 또는 모두를 수행하는 프로세서를 통하여, 또는 이것의 일부로서 달성될 수 있다.
블록(3808)에서, 프로세서는 위치 정보를 보고하고 있는 각각의 외부 디바이스에 대한(예를 들어, 위치 정보가 수신되었던 각각의 외부 디바이스, 각각의 웨이포인트 등에 대한) 범위값을 결정하거나, 컴퓨팅하거나, 업데이트할 수 있다. 예를 들어 블록(3808)에서, 프로세서는 제1 외부 디바이스로부터의 웨이포인트에 기반하여 제1 외부 디바이스에 대한 제1 범위값을 결정하거나 컴퓨팅하며, 제2 외부 디바이스에 의해 제공되는 제2 웨이포인트에 기반하여 제2 외부 디바이스에 대한 제2 범위값을 결정하거나 컴퓨팅하는 등일 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서는 범위값을 결정하는데 사용되는 웨이포인트와 그러한 범위값을 연관시키고, 웨이포인트에 관한 범위값을 메모리에 그리고/또는 데이터 필드값으로서 웨이포인트에 저장할 수도 있다.
블록(3810)에서, 프로세서는 수신되는 각각의 위치 정보 유닛 (또는 웨이포인트)에 대한 신뢰값을 결정하거나, 컴퓨팅하거나, 계산할 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세서는 신뢰값이 계산되었던 위치 정보 유닛 (또는 웨이포인트)와 신뢰값을 연관시키고, 블록(3812)에서의 하나 이상의 위치 정보 각각의 유효성을 결정할 수도 있다. 블록(3812)에서, 프로세서는 정규화된 웨이포인트들(예를 들어, 외부 디바이스로부터 수신되는 각각의 위치 정보 유닛 또는 웨이포인트 등) 각각에 전체 랭크 및/또는 디바이스 특정 랭크를 할당할 수 있다. 블록(3814)에서, 프로세서는 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정할 수 있다. 블록(3816)에서, 프로세서는 (예를 들어, 하나 이상의 웨이포인트, 현재의 위치 웨이포인트 등으로서) 유효한 위치 정보를 위치 정보 데이터베이스에 저장할 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 유효한 위치 정보(예를 들어, 유효한 것으로 결정되는 웨이포인트들)의 경우, 프로세서는 전체 랭킹 및 디바이스 특정 랭킹을 할당할 수 있다. 전체 랭킹은 추측 항법 위치 정보(예를 들어, DR 데이터 등)의 조합에 기반하여 외부 디바이스에 의해 보고되는 위치 정보(예를 들어, 웨이포인트에 포함되는 위치 정보 등)에 대한 유효한 위치 정보(예를 들어, 유효한 웨이포인트 등), 외부 디바이스들에 의해 보고되는, 외부 3변 측량 위치 정보를 포함하는, 모든 유효하고 무효한 위치 정보(예를 들어, 그러한 일반적 위치 또는 디바이스에 대해 수신되는 모든 위치 정보 등), 그리고 유효하고 무효한 위치 정보를 보고하는 외부 디바이스들에 대한 위치 데이터베이스에 저장된 정보/웨이포인트들의 랭킹일 수 있다. 디바이스 특정 랭킹은 위치 정보의 타입을 보고하는 외부 디바이스로부터의 하나의 타입의 위치 정보에 대한 모바일 디바이스에 의해 수신되는 위치 정보의 랭킹, 그리고 유효한 위치 정보에 대한 계산된 범위 및 위치 정보와의 연관된 신뢰값에 기반하고 웨이포인트로서 위치 데이터베이스에 위치 정보 및 연관된 데이터를 저장하는 랭킹일 수 있다.
블록(3818)에서, 프로세서는 위치 데이터베이스가 적어도 4개의 유효한 웨이포인트 (또는 4개의 위치를 식별하는 4개의 유효한 위치 정보 유닛 등)을 포함하는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 4개 미만의 웨이포인트가 위치 데이터베이스에 저장되면, 모바일 디바이스는 위치 데이터베이스가 적어도 4개의 유효한 웨이포인트를 저장한다고 모바일 디바이스가 판단할 때까지 앞서 논의된 위치 결정 작동들을 반복할 수 있다. 4개 미만의 유효한 웨이포인트가 있다고(즉, 결정 블록(3818) “아니오”) 판단하는 것에 응하여, 블록(3802)에서, 프로세서는 내부 및 외부 디바이스들로부터의 위치 정보에 대한 다른 요청을 개시할 수 있다.
위치 데이터베이스에 4개의 웨이포인트가 있으면(즉, 결정 블록(3818) “예”), 블록(3820)에서, 프로세서는 각각의 웨이포인트(예를 들어, 4개의 최고 전체 랭크된 웨이포인트)와 연관된 전체 랭킹, 디바이스 특정 랭킹, 신뢰값, 정밀성 값, 범위값 등의 조합에 기반하여 메모리로부터의 최고 랭크된 웨이포인트들 중 4개를 선택하고 업데이트된 위치 정보 (또는 더 정밀한 위치 정보)의 형태의 출력을 생성하기 위해 선택된 웨이포인트들을 칼만 필터에 적용시킬 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서는 칼만 필터의 출력을 모바일 디바이스의 현재 위치로서 저장할 수 있다. 블록(3822)에서, 프로세서는 신뢰값 (및/또는 랭킹 또는 정밀성 값들)을 칼만 필터의 출력에 할당할 수 있다. 블록(3824)에서, 프로세서는 칼만 필터로부터 출력된 위치를 모바일 디바이스의 위치로서 보고할 수 있다.
전술한 방법 설명들 및 프로세스 흐름도들은 단지 예시적인 예들로서 제공되고 다양한 실시예의 블록들이 제공되는 순서로 수행되어야 한다는 것을 필요로 하거나 시사하는 것으로 의도되지 않는다. 당업자에 의해 이해될 것인 바와 같이, 전술한 실시예들에서의 블록들의 순서는 임의의 순서로 수행될 수 있다. “그 후에(thereafter),” “그 다음(then),” “다음의(next)” 등과 같은 단어들은 블록들의 순서를 제한하는 것으로 의도되지 않으며; 이러한 단어들은 방법들의 설명을 통해 독자를 단순히 안내하는데 사용된다. 게다가 예를 들어, “한(a),” “하나의(an)” 또는 “그(the)”란 관사들을 사용하는 단수형으로의 청구항 요소들에 대한 임의의 참조는 요소를 단수형으로 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
본원에 개시되는 실시예들과 관련되어 설명하는 다양한 예시적인 논리 블록, 구성 요소, 회로 및 알고리즘 블록은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 둘 다의 조합들로서 구현될 수 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 교환 가능성을 분명히 예시하기 위해, 다양한 예시적인 구성 요소, 블록, 구성 요소, 회로 및 블록을 이들의 기능성의 면에서 일반적으로 상술하였다. 그러한 기능성이 하드웨어로서 구현되는지 아니면 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 전체 시스템에 부과되는 특정 응용 및 설계 제약들에 따른다. 당업자들은 설명하는 기능성을 각각의 특정 응용에 대해 여러 방식으로 구현할 수 있지만, 그러한 구현 결정들은 본 발명의 범위로부터 벗어남을 야기하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
본원에 개시되는 실시예들과 관련되어 설명한 다양한 예시적인 로직, 논리 블록, 구성 요소 및 회로를 구현하는데 사용되는 하드웨어는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 반도체(ASIC), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램 가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 별개의 하드웨어 구성 요소들, 또는 본원에 설명하는 기능들을 수행하도록 설계되는 이들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안으로, 프로세서는 임의의 통상적 프로세서, 제어기, 마이크로제어기 또는 상태 기계일 수 있다. 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 함께 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수도 있다. 대안적으로, 일부 블록 또는 방법은 주어진 기능에 특정한 회로망에 의해 수행될 수 있다.
하나 이상의 예시적인 양태에서, 설명한 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되면, 기능들은 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체 또는 비일시적 프로세서 판독 가능 매체 상에서 하나 이상의 명령어 또는 코드로서 저장될 수 있다. 본원에 개시되는 방법 또는 알고리즘의 단계들은 비일시적 컴퓨터 판독 가능 또는 프로세서 판독 가능 저장 매체 상에 상주할 수 있는 프로세서 실행 가능 소프트웨어 구성 요소로 구현될 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 또는 프로세서 판독 가능 저장 매체는 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 저장 매체일 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 그러한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 또는 프로세서 판독 가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 저장소, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령어들 또는 데이터 구조체들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 디스크 및 디스크는 디스크들이 통상적으로 데이터를 자기로 재생하는 반면에, 디스크들이 데이터를 레이저들로 광학으로 재생하는 컴팩트 디스크(CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다기능 디스크(DVD), 플로피 디스크 및 블루레이 디스크를 포함한다. 위의 것의 조합들은 또한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 및 프로세서 판독 가능 매체의 범위 내에 포함된다. 게다가, 방법 또는 알고리즘의 작동들은 컴퓨터 프로그램 제품으로 포함될 수 있는 비일시적 프로세서 판독 가능 매체 및/또는 컴퓨터 판독 가능 매체 상에서 코드들 및/또는 명령어들의 하나의 또는 임의의 조합 또는 세트로서 상주할 수 있다.
개시된 실시예들의 앞선 설명은 당업자가 본 발명을 행하거나 사용하는 것을 가능하게 하도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변경은 당업자에게 손쉽게 명백할 것이고, 본원에 정의되는 포괄적 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본원에 나타내어지는 실시예들에 제한되는 것으로 의도되지 않고, 이하의 청구항들 및 본원에 개시되는 원리들 및 새로운 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위에 부합할 것이다.

Claims (21)

  1. 강화된 위치 기반 3변 측량을 통하여 모바일 디바이스의 위치를 결정하는 방법으로서:
    하나 이상의 외부 디바이스로부터 위치 정보를 상기 모바일 디바이스의 프로세서를 통하여 수신하는 단계로서, 상기 수신된 위치 정보는 상기 하나 이상의 외부 디바이스 각각으로부터의 웨이포인트를 포함하며, 각각의 웨이포인트는 좌표값, 고도값 및 범위값을 포함하며, 상기 범위값은 외부 디바이스로부터 상기 모바일 디바이스까지의 거리를 식별하는 단계;
    상기 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 단계;
    상기 수신된 유효한 웨이포인트들을 정규화하기 위해 정규화 작동들을 수행하고, 전체 랭킹을 상기 정규화된 웨이포인트들 각각에 할당하고, 디바이스 특정 랭킹을 상기 정규화된 웨이포인트들 각각에 할당하고, 상기 정규화된 웨이포인트들을 메모리에 저장하는 단계;
    각각의 웨이포인트와 연관된 상기 전체 랭킹 및 상기 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 단계;
    최종 위치 웨이포인트를 생성하기 위해 상기 4개의 선택된 웨이포인트를 칼만 필터에 적용시키는 단계; 및
    위치 기반 서비스를 제공하기 위해 상기 생성된 최종 위치 웨이포인트를 사용하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 외부 디바이스로부터 위치 정보를 수신하는 단계는 모바일 디바이스, 셀 ID를 갖는 디바이스, 와이파이 디바이스, 블루투스 디바이스, RFID 디바이스, GPS 디바이스, 위치 비컨 송신 디바이스 및 외부 3변 측량 위치 정보 중 하나 이상으로부터 위치 정보를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 단계는:
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 각각의 웨이포인트에 대한 업데이트된 범위값을 결정하는 단계; 및
    각각의 웨이포인트의 업데이트된 범위값에 기반하여 상기 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 단계는:
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 각각의 웨이포인트에 대한 신뢰값을 결정하는 단계; 및
    각각의 웨이포인트의 상응하는 신뢰값에 기반하여 상기 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 외부 디바이스로부터 위치 정보를 수신하는 단계는:
    통신 그룹에서의 복수의 외부 디바이스 각각에 통신 링크들을 확립하는 단계; 및
    상기 통신 그룹에서의 상기 외부 디바이스들로부터만 위치 정보를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    각각의 웨이포인트와 연관된 상기 전체 랭킹 및 상기 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 단계는:
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 상기 웨이포인트들 중 하나 및 상기 메모리로부터의 3개의 앞서 생성된 웨이포인트를 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    각각의 웨이포인트와 연관된 상기 전체 랭킹 및 상기 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 단계는:
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 상기 웨이포인트들 중 2개 및 상기 메모리로부터의 2개의 앞서 생성된 웨이포인트를 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    각각의 웨이포인트와 연관된 상기 전체 랭킹 및 상기 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 단계는:
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 상기 웨이포인트들 중 3개 및 상기 메모리로부터의 하나의 앞서 생성된 웨이포인트를 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 하나 이상의 외부 디바이스로부터 위치 정보를 수신하는 것으로서, 상기 수신된 위치 정보는 상기 하나 이상의 외부 디바이스 각각으로부터의 웨이포인트를 포함하며, 각각의 웨이포인트는 좌표값, 고도값 및 범위값을 포함하며, 상기 범위값은 외부 디바이스로부터 모바일 디바이스까지의 거리를 식별하는 수신하는 것;
    상기 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 것;
    상기 수신된 유효한 웨이포인트들을 정규화하기 위해 정규화 작동들을 수행하고, 전체 랭킹을 상기 정규화된 웨이포인트들 각각에 할당하고, 디바이스 특정 랭킹을 상기 정규화된 웨이포인트들 각각에 할당하고, 상기 정규화된 웨이포인트들을 메모리에 저장하는 것;
    각각의 웨이포인트와 연관된 상기 전체 랭킹 및 상기 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 것;
    최종 위치 웨이포인트를 생성하기 위해 상기 4개의 선택된 웨이포인트를 칼만 필터에 적용시키는 것; 및
    위치 기반 서비스를 제공하기 위해 상기 생성된 최종 위치 웨이포인트를 사용하는 것을 포함하는 작동들을 수행하기 위해 프로세서 실행 가능 명령어들로 구성되는 프로세서를 포함하는, 모바일 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는 하나 이상의 외부 디바이스로부터 위치 정보를 수신하는 것이 모바일 디바이스, 셀 ID를 갖는 디바이스, 와이파이 디바이스, 블루투스 디바이스, RFID 디바이스, GPS 디바이스, 위치 비컨 송신 디바이스 및 외부 3변 측량 위치 정보 중 하나 이상으로부터 위치 정보를 수신하는 것을 포함하도록 작동들을 수행하기 위해 프로세서 실행 가능 명령어들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 것이:
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 각각의 웨이포인트에 대한 업데이트된 범위값을 결정하는 것; 및
    각각의 웨이포인트의 업데이트된 범위값에 기반하여 상기 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 것을 포함하도록 작동들을 수행하기 위해 프로세서 실행 가능 명령어들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 것이:
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 각각의 웨이포인트에 대한 신뢰값을 결정하는 것; 및
    각각의 웨이포인트의 상응하는 신뢰값에 기반하여 상기 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 것을 더 포함하도록 작동들을 수행하기 위해 프로세서 실행 가능 명령어들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는 하나 이상의 외부 디바이스로부터 위치 정보를 수신하는 것이:
    통신 그룹에서의 복수의 외부 디바이스 각각에 통신 링크들을 확립하는 것; 및
    상기 통신 그룹에서의 상기 외부 디바이스들로부터만 위치 정보를 수신하는 것을 포함하도록 작동들을 수행하기 위해 프로세서 실행 가능 명령어들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는 각각의 웨이포인트와 연관된 상기 전체 랭킹 및 상기 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 것이:
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 상기 웨이포인트들 중 하나 및 상기 메모리로부터의 3개의 앞서 생성된 웨이포인트를 선택하는 것을 포함하도록 작동들을 수행하기 위해 프로세서 실행 가능 명령어들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는 각각의 웨이포인트와 연관된 상기 전체 랭킹 및 상기 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 것이:
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 상기 웨이포인트들 중 2개 및 상기 메모리로부터의 2개의 앞서 생성된 웨이포인트를 선택하는 것을 포함하도록 작동들을 수행하기 위해 프로세서 실행 가능 명령어들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는 각각의 웨이포인트와 연관된 상기 전체 랭킹 및 상기 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 것이:
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 상기 웨이포인트들 중 3개 및 상기 메모리로부터의 하나의 앞서 생성된 웨이포인트를 선택하는 것을 포함하도록 작동들을 수행하기 위해 프로세서 실행 가능 명령어들로 구성되는, 모바일 디바이스.
  17. 강화된 위치 기반 3변 측량을 통하여 모바일 디바이스의 위치를 결정하는 작동들을 모바일 디바이스의 프로세서가 수행하게 하도록 구성되는 프로세서 실행 가능 소프트웨어 명령어들을 내부에 저장했던 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서, 상기 작동들은:
    하나 이상의 외부 디바이스로부터 위치 정보를 수신하는 것으로서, 상기 수신된 위치 정보는 상기 하나 이상의 외부 디바이스 각각으로부터의 웨이포인트를 포함하며, 각각의 웨이포인트는 좌표값, 고도값 및 범위값을 포함하며, 상기 범위값은 외부 디바이스로부터 상기 모바일 디바이스까지의 거리를 식별하는 수신하는 것;
    상기 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 것;
    상기 수신된 유효한 웨이포인트들을 정규화하기 위해 정규화 작동들을 수행하고, 전체 랭킹을 상기 정규화된 웨이포인트들 각각에 할당하고, 디바이스 특정 랭킹을 상기 정규화된 웨이포인트들 각각에 할당하고, 상기 정규화된 웨이포인트들을 메모리에 저장하는 것;
    각각의 웨이포인트와 연관된 상기 전체 랭킹 및 상기 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 것;
    최종 위치 웨이포인트를 생성하기 위해 상기 4개의 선택된 웨이포인트를 칼만 필터에 적용시키는 것; 및
    위치 기반 서비스를 제공하기 위해 상기 생성된 최종 위치 웨이포인트를 사용하는 것을 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행 가능 소프트웨어 명령어들은 상기 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 것이:
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 각각의 웨이포인트에 대한 업데이트된 범위값을 결정하는 것;
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 각각의 웨이포인트에 대한 신뢰값을 결정하는 것; 및
    각각의 웨이포인트의 상응하는 업데이트된 범위값 및 각각의 웨이포인트의 상응하는 신뢰값에 기반하여 상기 수신된 웨이포인트들 각각의 유효성을 결정하는 것을 포함하도록 작동들을 프로세서가 수행하게 하도록 구성되는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행 가능 소프트웨어 명령어들은 각각의 웨이포인트와 연관된 상기 전체 랭킹 및 상기 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 것이:
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 상기 웨이포인트들 중 하나 및 상기 메모리로부터의 3개의 앞서 생성된 웨이포인트를 선택하는 것을 포함하도록 작동들을 프로세서가 수행하게 하도록 구성되는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행 가능 소프트웨어 명령어들은 각각의 웨이포인트와 연관된 상기 전체 랭킹 및 상기 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 것이:
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 상기 웨이포인트들 중 2개 및 상기 메모리로부터의 2개의 앞서 생성된 웨이포인트를 선택하는 것을 포함하도록 작동들을 프로세서가 수행하게 하도록 구성되는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 저장된 프로세서 실행 가능 소프트웨어 명령어들은 각각의 웨이포인트와 연관된 상기 전체 랭킹 및 상기 디바이스 특정 랭킹의 조합에 기반하여 메모리로부터 4개의 웨이포인트를 선택하는 것이:
    상기 수신된 위치 정보에 포함되는 상기 웨이포인트들 중 3개 및 상기 메모리로부터의 하나의 앞서 생성된 웨이포인트를 선택하는 것을 포함하도록 작동들을 프로세서가 수행하게 하도록 구성되는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
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