KR19980703350A - 셀룰러 전기통신시스템의 서비스영역내에서 이동단말기의 위치를 찾기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

셀룰러 전기통신시스템의 서비스영역내에서 이동단말기의 위치를 찾기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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다니엘 두포울
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엘링 블로메
텔레포나크티에볼라게트 엘엠 에릭손
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Abstract

본 발명은 다수의 기지국(B1-B10)과 관련 셀을 가지는 셀룰러 전기통신시스템(10)에서 이동단말기(24)의 위치를 찾기 위한 이동단말기 위치탐색장치에 관한 것이다. 이동단말기 위치탐색장치는 이동단말기(24)와의 호출을 유지하기에 충분한 신호강도를 가지는 다수의 후보 핸드오프 셀(22, 23)들을 식별하여, 서비스를 제공하는 셀(21)에서 다수의 후보 핸드오프 셀(22, 23)로 이동단말기의 연속적인 핸드오프가 이루어지게 한다. 그런다음, 위치탐색장치는 이동단말기(24)와 다수의 후보 핸드오프 셀(22, 23) 각각과 관련된 각 기지국 사이 및 이동단말기(24)와 서비스를 제공하는 기지국(21) 사이의 신호강도와 전파지연을 측정한다. 신호강도, 전파지연, 또는 이들 둘다는 이동단말기(24)와 다수의 후보 핸드오프 셀(22, 23) 각각과 관련된 각 기지국 사이 및 이동단말기(24)와 서비스를 제공하는 기지국(21) 사이의 거리를 계산하는데 사용된다. 계산된 거리로부터, 상기 이동단말기의 가능성있는 다수의 위치아크가 결정되고, 상기 아크는 서비스를 제공하는 기지국(21)과 다수의 후보 핸드오프 셀(22, 23) 각각과 관련된 기지국에 중심을 둔다. 마직막으로, 이동단말기 위치탐색장치는 가능성있는 다수의 위치아크(26, 29, 30)의 교차점을 계산하고, 교차점을 이동국(24)의 위치를 결정한다. 위치탐색장치는 기지국으로부터의 동기화된 타이밍 기준신호로 또는 기준신호 없이 셀룰러 전기통신시스템에서 작동될 수 있다.

Description

셀룰러 전기통신시스템의 서비스영역내에서 이동단말기의 위치를 찾기 위한 시스템 및 방법
현대의 셀룰러 전기통신시스템에 있어서, 서비스영역은 각각이 한 기지국에 의해 서비스를 받는 셀들로 나뉘어진다. 이동단말기가 시스템의 서비스영역으로 이동함에 따라, 이동단말기는 한 셀에서 다른 셀로 핸드오프되게 되어 서비스의 오류가 없다. 비상시에, 그러한 위치정보는 위급상황에 대처하는 경찰 또는 비상요원들에게 상당히 중요할 수 있다.
이동단말기의 위치를 찾기 위한 현재 해결책의 주요 문제점은 비용이 비싸고 그리고 현존하는 셀룰러 망구조에서 이를 실행하기 위해서는 상당히 복잡하다는 것이다. 몇몇 해결책들은 비용이 많이 드는 기지국의 수정 또는 셀룰러 전기통신시스템의 다른 구성요소의 수정을 필요로 한다. 다른 해결책들은 비용이 많이 드는 이동단말기의 수정을 필요로 하여, 이미 서비스를 받고 있는 수정되지 않은 대다수의 이동단말기로 인하여 부적절하다.
비록, 상기 언급된 결함과 여기에서 기술된 해결책과 같은 단점에 대한 해결책을 제시하는 선행기술에 없다고 하더라도, 여기서 논의된 사항에 관한 몇가지를 다루는 논제를 논의하는 다수의 선행기술 참조문헌이 있다. 그러한 선행기술 참조문헌은 수드(Sood)의 미국특허 제 5,293,645호, 로(Lo)의 미국특허 제 5,293,642호, 및 송(Song)의 미국특허 제 5,208,756호가 있다. 이들 참조문헌이 아래에서 간략하게 설명된다.
수드의 미국특허 제 5,293,645호는 셀룰러 전화망내에서 이동할 수 있는 무선단말기의 위치를 찾기 위한 시스템과 방법을 기술하여 놓았다. 수드의 특허는, 다수의 기지국이 동기화된 타이밍 기준신호를 전송하는 것을 필요로 한다. 망내의 수신기는 위치를 찾아야할 무선단말기로부터, 적어도 세 개의 기지국으로부터 타이밍 기준신호를 수신할 시에 상대 전파지연을 나타내는, 무선단말기에서 컴파일된 정보를 포함하는 전송신호를 수신한다. 수신기와 결합된 프로세서는 전송신호를 처리하여 전파지연을 무선단말기의 지형적인 위치로 변환시킨다.
수드의 특허에 기술된 위치찾기 방법에는 여러 단점이 있다. 먼저, 현존하는 망은, 모든 기지국이 동기화된 타이밍 기준신호를 동시에 전송할 수 있도록 하기 위해 수정되어야만 한다. 둘째, 이동 무선단말기들은 적어도 세 개의 기지국으로부터 타이밍 기준신호를 수신할 시에 상대 전파지연을 나타내는 정보를 컴파일 할 수 있도록 수정되어야만 한다. 셋째, 이동단말기들은 이 컴파일된 정보를 전송할 수 있도록 수정되어야만 한다. 넷째, 수신기는 상대 지연전파를 나타내는 이동단말기로부터의 전송신호를 수신하기 위하여 수정되어야 하거나 또는 망에 부가되어야만 한다. 다섯째, 전파지연을 무선단말기의 지형적인 위치로 변환시키기 위해, 프로세서가 망에 부가되어야만 한다. 전체적으로, 수드의 특허는 매우 값비싸고 그리고 논리적으로 복잡한 이동단말기 위치찾기 방법을 제공한다.
로의 미국특허 제 5,293,642호는 셀룰러 통신시스템에서 이동국의 위치를 추정하기 위한 방법을 기술하여 놓았다. 이동국은 이동국과 이동국의 전파범위내에 있는 각 기지국간의 무선전파변수를 측정한다. 측정된 변수들은 신호강도 및 무선전파지연을 포함할 수 있고, 그리고 무선경로 감쇠에 관한 정보를 유도하기 위하여 기지국 안테나 방사패턴데이타와 함께 사용된다. 그런다음, 이들 변수들은 각 개별적인 기지국에 대한 위치 가능성밀도 함수를 규정하는데 사용된다. 각 기지국으로부터의 개별적인 함수를 결합시킴으로써 결합 가망성밀도 함수를 구성한다. 그런다음, 결합 가망성밀도 함수는 이동국의 유망한 위치를 통계적으로 추정하는데 사용된다.
수의 특허와 마찬가지로, 로의 특허에 기술된 해결책은 여러 단점이 있다. 먼저, 셀룰러 통신시스템가 이동국은 각 기지국에 대한 다양한 무선 전파변수를 검출하고 계산하도록 수정되어야만 한다. 로의 특허는 무선경로 감쇠와 같은 변수들이 어떻게 측정되어야 하는지를 기술하여 놓지 않았고, 단지 이들 변수들은 차량에 설치된 시험송신기를 사용하는 무선신호강도 측정기술, 또는 이론적인 전파모델, 또는 이들 둘의 결합으로 측정될 수 있다는 것을 기술하여 놓았다. 통신시스템의 모든 기지국의 커버영역에 대해 그러한 무선전파 변수를 측정하기 위하여 비용이 매우 비싸지게 되고 그리고 시간이 많이 소비되게 된다. 둘째, 방대한 양의 이 데이터는 저장되어야만 하고 그리고 가망성밀도 함수를 재빨리 계산하는데 사용하기 위해 쉽게 재호출되어야만 한다. 셋째, 이들 함수들을 실행하기 위하여 통신시스템에 부가적인 프로세서가 부가되어야만 한다. 따라서, 로의 특허는 매우 값비싸고, 논리적으로 복잡한 이동단말기 위치찾기 방법을 제공한다.
송의 미국특허 제 5,208,756호는 셀룰러 전화망을 사용하는 차량위치찾기 및 항법시스템을 기술하여 놓았다. 송의 특허에서, 이동전화장치는 여러 기지국으로부터 수신된 제어신호의 상대 신호강도를 측정한다. 그런다음, 장치는 송신출력, 수신출력, 및 각 기지국에 의해 송신된 신호의 신호감쇠율의 함수에 따라 차량과 기지국간의 거리를 계산한다. 그런다음, 장치는 기지국의 알려진 위치와 계산된 거리의 함수에 따라 차량의 위치를 측정하기 위해 삼변측정 또는 호법을 사용한다.
송의 특허는 송의 방법을 실행하기 위해 현존하는 이동전화에 많은 수정이 이루어져야만 한다는 단점을 가지고 있다. 첫째, 지형적인 위치와 송신기 출력고과 같은 정보를 각 기지국에 저장하기 위해 메모리장치가 부가되어야만 한다. 송의 특허는 각 기지국에 대한 신호 감쇠요인과 커버영역 내에서의 위치와 같은 데이터가 어떻게 측정되어야 하는지를 기술하지 않았고, 또는 방대한 양의 데이터가 어떻게 이동전화장치에 저장되어야 하는지를 기술하지 않았다. 둘째, 만일 부가적인 기지국이 부가되거나, 송신출력이 변경되거나 또는 어떤 다른 신호 감쇠 요인이 변경된다면, 이 정보는 갱신되어야만 한다. 셋째, 각 기지국으로부터 거리를 계산하고 그리고 이동전화의 지형적인 위치를 결정하기 위해 필요한 삼각계산을 실행하기 위해 프로세서가 부가되어야만 한다. 따라서, 송의 특허 또한 매우 값비싸고, 논리적으로 복잡한 이동단말기 위치찾기 방법을 제공한다.
상기 참조문헌을 고찰함으로써, 본 출원에서 기술되고 주장되는 것과 같은 시스템 또는 방법이 기술되었거나 제안되지 않았다는 것을 알 수 있다.
동기화된 타이밍 기준신호를 송신하기 위한 기지국을 필요로 하지 않고 또한 현존하는 수천의 이동단말기에 대한 또는 전기통신시스템 구조에 대한 값비싼 수정을 필요로 하지 않는, 셀룰러 전기통신시스템에서 이동단말기 위치를 찾기 위한 시스템 방법을 가지는 것이 상당한 장점이 있을 것이다. 본 발명은 그러한 시스템과 방법을 제공한다.
본 발명은 셀룰러 전기통신시스템에 관한 것으로서, 특히 셀룰러 전기통신시스템의 서비스영역내에서 작동하고 있는 이동단말기의 위치를 찾기 위한 시스템과 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명과 관련된 셀룰러 무선통신시스템의 구성요소를 설명하는 블록도(선행기술).
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 제시에 따라 구성된 탐색맵을 설명하는 도면.
도 3A-3C는 이동단말기를 찾을 때, 본 발명의 시스템에 의해 실행되는 기능을 설명하는 흐름도.
한 특징에 따라, 본 발명은 다수의 기지국과 이에 관련된 셀들을 가지는 셀룰러 전기통신시스템에서 이동단말기 위치를 찾기 위한 이동단말기 위치탐사장치이고, 이동단말기는 다수의 기지국중 하나에 의해 서비스를 받는다. 이동단말기 위치탐사장치는 이동단말기와의 호출을 유지하기 위해 충분한 신호강도를 가지는 다수의 후보 핸드오프 셀을 식별하기 위한 수단을 포함한다. 또한 서비스를 하는 셀에서 호출을 유지하기 위한 충분한 신호강도를 가지는 다수의 후보 핸드오프 셀로 이동단말기의 연속적인 핸드오프가 이루어지게 하는 수단을 포함한다. 부가적으로, 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 기지국과 이동단말기간 및 서비스를 하는 셀과 이동단말기간의 신호강도와 전파지연을 측정하기 위한 수단을 포함한다. 이동단말기 위치탐사장치는 또한 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 각 기지국과 이동단말기간 및 서비스를 하는 셀과 이동단말기간의 거리를 계산하기 위한 수단을 포함한다. 결정수단은 이동단말기의 가능한 위치의 다수 아크를 결정하고, 아크는 서비스를 하는 기지국과 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 각 기지국 가운데에 위치된다. 마지막으로, 가능한 위치의 다수의 아크의 교차점을 계산하기 위한 수단을 포함한다. 교차점은 이동국의 위치를 결정한다. 이동단말기 위치탐사장치는 셀룰러 전기통신시스템에서, 기지국으로부터의 동기화된 타이밍 기준신호로 또는 기준신호없이 작동될 수 있다.
다른 특징으로, 본 발명은 다수의 기지국과 그리고 이에 관련된 셀을 가지는 셀룰러 전기통신시스템에서 이동단말기 위치를 찾기 위한 방법이고, 이동단말기는 다수의 기지국중 하나에 의해 서비스를 받는다. 방법은 이동단말기와의 호출을 유지하기 위해 충분한 신호강도를 가지는 다수의 후보 핸드오프 셀을 식별하는 단계 및 서비스를 하는 셀에서 호출을 유지하기 위한 충분한 신호강도를 가지는 다수의 후보 핸드오프 셀로 이동단말기의 연속적인 핸드오프가 이루어지게 하는 단계를 포함한다. 다음에, 방법은 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 기지국과 이동단말기간 및 이동단말기와 서비스를 하는 기지국간의 신호강도와 전파지연을 검출하는 단계를 포함한다. 그런다음, 신호강도, 전파지연, 또는 이들 둘다는 다수의 핸드오프 셀과 관련된 각 기지국과 이동단말기간 및 이동단말기와 이동단말기에 서비스를 하는 기지국간의 거리를 계산하는데 사용된다. 계산된 거리로부터, 상기 이동단말기의 가능한 위치의 다수 아크(arcs)가 규정되고, 아크는 서비스를 하는 기지국과 다수의 핸드오프 셀 각각과 관련된 각 기지국의 중심에 위치된다. 마지막으로, 방법은 가능한 위치의 다수 아크의 교차점을계산하는 단계를 포함하고, 교차점은 이동국의 위치를 결정한다.
본 발명은 첨부 명세서와 함께, 다음 도면을 참조함으로써 본 기술분야의 당업자가 보다 상세히 잘 이해하게 될 것이다.
도 1을 참조하여 본 발명이 관련될 수 있는 유형의 통상적인 셀룰러 무선통신시스템이 설명된다. 도 1에서, 임의의 지형적인 영역은 다수의 연속적인 무선커버영역, 또는 셀(C-C10)로 나뉘어질 수 있다. 비록, 도 1의 시스템이 단지 10개의 셀을 포함하는 것으로 도시되어 있다 하더라도, 실제로 다수의 셀들이 상당히 많을 수 있다는 것을 잘 알 수 있을 것이다.
다수의 기지국(B1-B10)중 대응하는 하나로서 표시된 기지국이 각 셀(C1-C10)내에 위치되어 결합된다. 각 기지국(B1-B10)은 기술분야에서 잘 공지된 바와 같이 송신기, 수신기 및 기지국제어기를 포함한다. 도 1에서 기지국(B1-B10)은 각 셀(C1-C10)의 중심에 위치되게 선택되고 그리고 전방향 안테나를 구비한다.
그러나, 다른 구성의 셀룰러 무선시스템에서, 기지국(B1-B10)은 주변부 근처에 위치될 수 있거나, 그렇지 않으면 셀(C1-C10)의 중심으로부터 멀리 떨어져 위치될 수 있으며, 그리고 무선신호로 셀(C1-C10)을 전방향으로 또는 지향적으로 조사할 수 있다. 따라서, 도 1의 셀룰러 무선시스템의 도시는 단지 설명의 목적을 위한 것이지, 본 발명 시스템의 이동단말기 위치탐사장치가 실행될 수 있는 이동 무선통신시스템의 가능한 실현방법을 제한하고자 하는 것이 아니다.
계속해서 도 1을 참조하여 보면, 다수의 이동단말기(M1-M10)R가 셀(C1-C10)내에서 발견될 수 있다. 다시 한 번 말하지만, 단지 10개의 이동단말기가 도 1에 도시되어 있지만, 실제 이동단말기의 숫자는 훨씬 더 많게 되고, 실제로 기지국의 숫자를 상당히 초과하게 된다는 것을 알아야 한다. 게다가, 이동단말기(M1-M10)들은 셀(C1-C10)중 몇몇 내에 있는 것으로 설명되었다. 셀(C1-C10)중 하나에서 이동단말기의 존재 또는 비존재는 실제로, 이동단말기(M1-M10)를 사용하는 가입자의 욕구에 의존한다는 것을 알아야 한다. 가입자들은 셀내의 한 위치에서 다른 위치로, 또는 한 셀에서 다른 셀로 또는 인접셀로 이동할 수 있고, 또한 MSC(11)에 연결된 공중전화교환망(PSTN) 뿐만 아니라 셀룰러 시스템(10)내에서 호출을 수신하고 호출을 하는 동안 이동교환센터(MSC:11)에 의해 서비스를 받는 한 셀룰러 무선시스템에서 다른 그러한 시스템으로 이동할 수 있다.
각 이동단말기(M1-M10)들은 하나 또는 그 이상의 기지국(B1-B10)과 MSC(11)를 통해 전화호출을 개시하거나 또는 수신할 수 있다. 그러한 호출들을 음성 또는 데이터통신일 수 있다. MSC(11)는 통신링크(13) (예컨대, 케이블)에 의해 각 기지국(B1-B10)과 PSTN(12) 또는 종합정보통신망(ISDN)설비(도시되지 않음)를 포함할 수 있는 유사한 고정망에 연결될 수 있다. MSC(11)와 기지국(B1-B10) 사이, 또는 MSC(11)와 PSTN(12) 사이의 적절한 접속은 도 1에서 완벽하게 도시되지 않았지만, 본 기술분야의 일반적인 당업자에게 잘 공지되어 있다. 비슷하게, 셀룰러 무선시스템에 하나 이상의 이동교환센터(MSC)를 포함하고 그리고 각 부가적인 MSC를 케이블 또는 무선링크를 통해 상이한 그룹의 기지국과 다른 MSC로 접속시키는 것이 공지되었다.
각 셀(C1-C10)에는 다수의 음성채널과 순방향 제어채널(FOCC)과 같은 적어도 하나의 액세스 또는 제어채널이 할당된다. 제어채널은 메시지로 언급되는, 유닛으로부터 송신되고 수신된 정보를 이동단말기의 작동을 제어하거나 또는 관리하는데 사용된다. 셀룰러 무선시스템내에서 제어 및 관리메시지는 아날로그 셀룰러 운영을 위한 표준인 AMPS 및 EIA/TIA 553, 및/또는 디지탈 셀룰러 운영을 위한 표준인 D-AMPS, IS-54B, 및 제안된 IS-54C와 같은 공업적으로 확정된 공중인터페이스 표준을 통해 전송된다. 이들 표준들은 본 출원에서 참조로서 활용된다. 이들 표준들은 북미운영에 적용되지만, 유사한 표준들이 전체에 걸쳐 다른 지형적 영역에 적용되고, 이는 본 기술분야의 당업자에게 잘 공지되어 있다.
이동단말기가 한 셀의 무선커버 범위를 벗어나 다른 셀의 무선커버 범위내로 이동하면, 기지국과 이동단말기 사이에서 메시지를 통해 교환된 정보는 호출하는 당사자 전화번호, 시간정보와 같은 다른 부가적인 항목의 정보 뿐만 아니라 입력호출신호, 출력호출신호, 페이징신호, 페이징응답신호, 위치등록신호, 음성채널할당, 관리지시 및 핸드오프지시를 포함할 수 있다. 제어 또는 음성채널들은 아날로그 또는 디지탈모드에서 작동할 수 있거나 또는 공업표준을 기초로 한 아날로그와 디지탈결합 모드에서 작동할 수 있다. 상이한 셀룰러 전기통신시스템간의 통합서비스는 본 출원에서 참조로 활용되는 상호시스템 명세 IS-41을 사용함으로써 제공된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 지침에 따라 구성된 탐색맵(20)를 설명하는 도면이다. 도 2의 예에서, 세 개의 기지국(21-23)들이 디지탈 트래픽채널에서 시분할 다원접속(TDMA) 이동단말기(24)의 위치를 결정하기 위해 사용된다. 도 2의 예에서 단지 세 개의 기지국만이 사용되었지만, 실제로 더 많은 수가 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 본 발명은 서비스를 하는 기지국(21)에서 승인된 핸드오프 셀(22 및 23)로 핸드오프가 이루어지게 한다. 서비스를 하는 기지국과 각 핸드오프 셀의 기지국으로부터 신호강도, 전파지연, 또는 이들 둘다를 측정함으로써, 각 기지국에서부터 이동단말기(24)의 거리가 계산된다. 그런 다음, 이동단말기의 가능한 위치의 아크가 계산된 거리로부터 유도된다. 삼각계산, 호법계산, 가망성 밀도함수등과 같은 잘 공지된 지형적인 교차기술이 이동단말기(24)의 위치를 계산하기 위해 사용된다.
도 3A-3C는 이동단말기(24)의 위치를 찾을 때, 본 발명의 시스템에 의해 실행되는 기능을 설명하는 흐름도이다. 도 3A에서부터 시작하면, 단계(41)에서 이동단말기 위치탐색장치 프로세스가 시작된다. 프로세스는 위치탐색장치 서비스를 요청하는 이동가입자에 의해, 또는 경찰 또는 응급요원과 같은 다른 당사자의 요청시에 개시될 수 있다. 만일 이동가입자가 교통사고를 당하였거나, 또는 부상으로 인해 도움을 위한 호출을 할 수 없다면, 경찰 또는 응급요원에 의해 프로세스의 개시는 유용할 수 있다. 만일 다른 당사자에 의한 요청이 있다면, 이동단말기가 ON상태에 있는 한 프로세스는 실행될 수 있고 그리고 페이징요청에 응답을 하고, 할당된 음성채널을 가질 수 있다. 페이징응답이 수신되면, 음성채널이 할당된다. 그런다음, 경보신호가 이동단말기(24)로 전송될 수 있지만, 위치탐색 프로세스가 진행되게 하기 위하여 전송되지 않게 될 수 있다. 이들은 경찰이 가입자에게 경고함이 없이 이동단말기의 위치를 찾기를 원할 때의 시나리오일 수 있으며, 본 발명은 그러한 기능을 제공한다.
단계(42)에서, 검색카운터가 제로(O)에 설정된다. 단계(43)에서, 시스템은 이동단말기와 이동단말기에 서비스를 하는 기지국 사이의 신호강도와 전파지연을 측정하여, 이 정보를 다른 프로세싱을 위해 데이터화일에 저장한다. 신호강도는 이동단말기에 의해 측정되고, 그리고 공업표준에 따라, 전파지연은 기지국에 의해 측정된다. 그런다음 프로세스는 단계(44)로 진행하여, 이동단말기와 검색리스트내 각 셀간의 신호강도를 측정한다. 초기에 검색리스트는 서비스하는 셀내 이동단말기에 대한 인접국리스트 또는 이동국 관련핸드오프리스트(MAHO)일 수 있다. 확장된 인접국리스트 또는 서브세트의 인접국리스트가 활용될 수 있다.
신호강도는 기지국 또는 이동단말기(즉, 업-링크 또는 다운-링크에서)에서 측정될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 신호강도는 이동단말기에서 측정된다.
그런다음, 프로세스는, 단계(45)로 진행하여, 검색리스트에서 첫 번째 셀을 식별한다. 단계(46)에서, 첫 번째 셀로부터의 신호강도가 호출을 유지하기에 충분한지 여부가 결정된다. 만일 신호강도가 충분하지 않다면, 프로세스는 단계(48)로 진행된다. 그러나, 만일 신호강도가 충분한다면, 프로세스는 단계(47)로 진행하여, 여기서 셀은 핸드오프를 위한 후보리스트에서 랭크되도록 자격을 얻는다.
그런다음, 프로세스는 도 3B의 단계(48)로 이동하여, 여기서 측정되는 셀이 검색리스트에서 마지막 셀인지 여부가 결정된다. 만일 셀이 검색리스트에서 마지막 셀이 아닌 것으로 결정된다면, 프로세스는 검색리스트의 다음 셀이 식별되게 되는 단계(49)로 이동한다. 그런다음 프로세스는 단계(46)(도 3A)로 복귀하여, 검색리스트의 각 셀에 대해 단계(46-49)를 반복한다. 단계(48)에서, 측정되는 셀이 검색리스트에서 마지막 셀인 것으로 결정되면, 프로세스는 단계(51)로 이동하여, 여기서 어떤 셀이 핸드오프를 위한 후보리스트에서 랭크되도록 자격을 부여받았는지 여부가 결정된다. 랭크된 셀이 없다면(즉, 호출을 유지하기 위한 충분한 신호강도를 가지는 셀이 없다면), 이동국의 위치는 서비스를 하는 셀내에 있는 것으로만 결정될 수 있다. 따라서, 프로세스는 단계(52)로 이동하여, 여기서 서비스를 하는 기지국에서부터 이동단말기의 거리가 계산된다. 거리는 신호강도만을 기초로 계산될 수 있거나, 또는 전파지연만을 기초로 계산될 수 있거나, 또는 이들 둘의 조합을 기초로 될 수 있다. 이 계산결과는 기지국에 중심을 둔 아크가 된다. 만일, 기지국이 전방향 안테나를 사용한다면, 아크는 기지국 둘레에 원형의 가능한 위치를 형성한다. 만일 기지국이 지향성 부채꼴안테나를 사용한다면, 아크는 부채꼴 각에 제한되게 된다.
그러나, 만일 단계(51)에서 핸드오프를 위한 후보리스트에 랭크가 되도록 자격을 부여받은 셀들이 있다면, 프로세스는 단계(53)으로 이동하여, 여기서 자격을 부여받은 셀들이 우선순위화된, 핸드오프를 위한 후보리스트를 형성하도록 우선순위로 랭크된다. 우선도는 신호강도 감소 또는 비트 에러율, 음성품질, 간섭레벨, 반송파대 간섭비(C.I 비)등과 같은 다른 적절한 기준에 따라 결정된다. 미세셀(microcell)과 거대셀(macrocell)의 계층 셀구조를 사용하는 영역에서, 몇몇 인접셀들이 선택될 수 있고, 그리고 이 선택은 우선도 랭크를 위한 기준으로서 사용될 수 있다. 그런다음, 프로세스는 단계(54)로 이동하여, 여기서 핸드오프를 위한 후보리스트에서 첫 번째 셀이 식별된다. 다음에 프로세스는, 후보셀의 기지국에서 신호강도를 측정함으로써 단계(55)에서 이동단말기가 식별된 후보 셀내에 있는지를 확인한다.
그런다음, 프로세스는 단계(56)로 이동하여, 여기서 측정된 신호강도가 호출을 유지하기 위해 충분한지 여부가 결정되고 또한 관련된 디지탈 검증색코드(DVCC)가 정확하게 이동단말기를 식별하는지가 결정된다. 만일 신호강도가 충분하지 않거나, 또는 DVCC가 부정확하다면, 프로세스는 단계(57)로 이동하여, 여기서 이 후보 셀이 핸드오프를 위한 후보리스트에서 버려지게 된다. 그런다음, 프로세스는 도 3C의 단계(58)로 이동하여, 여기서 핸드오프를 위한 후보리스트에 더 이상의 후보 셀들이 있는지 여부가 결정된다. 만일 리스트에 더 이상의 셀이 없다면, 프로세스는 단계(66)으로 진행한다. 그러나, 만일 리스트에 부가적인 셀들이 있다면, 프로세스는 단계(59)로 진행하여 핸드오프를 위한 후보리스트에서 다음 셀을 식별한다. 그런다음, 프로세스는 단계(55) (도 3B)로 복귀하여, 다음 셀내에 이동단말기의 존재를 확인하고 그리고 도 3B에 도시된 바와 같이 계속 진행한다.
만일 단계(56)에서, 측정된 신호강도가 호출을 유지하기에 충분하고 그리고 관련된 디지탈 검증색코드(DVCC)가 이동단말기를 정확하게 식별한다고 결정되었다면, 프로세스는 도 3C의 단계(61)로 진행하여, 여기서 프로세스가 식별된 후보 셀로 이동단말기의 핸드오프가 이루어지게 한다. 그런다음, 프로세스는 단계(62)에서, 이동단말기와 핸드오프 셀의 기지국 사이의 신호강도와 전파지연을 측정하여, 이 정보를 다른 프로세싱을 위해 MSC(11)에서 테이터화일에 저장한다. 그런다음, 프로세스는 단계(63)로 이동하여, 검색카운터가 2와 동일한지 여부가 결정된다. 만일 검색카운터가 2와 동일하지 않다면, 프로세스는 단계(64)로 이동하여, 검색카운터를 증분시킨다. 그런다음, 프로세스는 단계(65)에서, 핸드오프를 위한 후보리스트에서 다음 셀을 식별한다. 그런 후, 프로세스는 단계(55)로 복귀하여, 단계(63)에서 검색카운터가 2와 동일하다고 결정되기 전까지 각 후보 셀에 대한 프로세스를 계속 진행한다.
검색카운터가 2와 동일하게 되면, 프로세스는 단계(66)로 진행하여, 여기서 이동단말기는 최초에 서비스를 한 셀로 핸드오프된다. 그런다음, 프로세스는 단계(67)로 이동하여, 여기서 충분한 신호강도와 정확한 DVCC를 가지는 각 후보 셀 뿐만 아니라 최초에 서비스를 한 기지국과 이동국간의 거리가 계산된다. MSC(11)이 프로세서는 신호강도와 그리고 MSC데이타화일에 저장된 전파지연정보를 토대로 각 기지국에서부터 이동국의 거리를 계산한다. 거리계산은 신호강도만을 기초로 하여 이루어질 수 있고, 전파지연만을 기초로 하여 이루어질 수 있고, 또는 이들 둘의 조합을 기초로 하여 이루어질 수 있다. 단계(68)에서, MSC(11)의 프로세서는 서비스를 하는 기지국과 측정된 각 후보 셀의 기지국에 중심을 둔 한 세트의 아크를 유도하기 위해 거리계산을 사용한다. 아크는 가능성이 있는 이동국의 위치를 나타낸다. 단계(69)에서, MSC(11)의 프로세서는 삼각기술, 호법계산, 가망성밀도 함수등과 같은 지형적 교차기술을 사용하여 아크세트의 교차점을 계산한다. 교차점은 이동단말기의 위치이다. 그런다음, 프로세스는 단계(71)에서 종결된다.
선택적으로, 본 발명은 탐색에 활용된 기지국(21-23)의 위도와 경도위치가 도시될 수 있는 그래픽 셀룰러 디스플레이를 포함할 수 있다. 이동단말기(24)의 위치를 나타내는 교차점(31) 뿐만 아니라 위치의 아크(26, 29, 30)가 디스플레이될 수 있다.
만일 이동단말기(24)가 이동교환센터(MSC:11) (도 1)의 서비스영역의 경계에 위치된다면, 핸드오프 셀을 위한 후보리스트는 인접 MSC의 셀들을 포함할 수 있다.
이 경우, 표준 상호-교환 핸드오프기술이 사용된다. 다른 교환기의 셀로 핸드오프는 이동단말기 위치탐색장치 핸드오프에 따라 식별된다. 이는 인접 MSC에, 이동단말기가 신호강도와 전파지연의 측정에 후속하여 최초의 MSC(11)로 도로 핸드오프되게 된다는 것을 고지한다. 인접 MSC는 또한 위치계산에 사용하기 위해 측정된 신호강도와 전파지연을 최초 MSC(11)로 전송한다.
본 발명의 구성과 작동은 상기 설명으로 명확해졌다고 여겨진다. 도시되고 기술된 방법, 장치 및 시스템은 바람직한 것으로 특징지워졌다고 하더라도, 청구항에 규정된 바와 같은 본 발명의 사상과 범위를 이탈함이 없이 다양한 변경과 수정이 이루어질 수 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 다수의 기지국과 이에 관련된 셀들을 가지는 셀룰러 전기통신시스템에서, 상기 다수의 기지국중 하나에 의해 서비스를 받는 이동단말기의 위치를 찾기 위한 방법에 있어서, 방법은 다음 단계:
    상기 이동단말기와의 호출을 유지하기에 충분한 신호강도를 가지는 다수의 후보 핸드오프 셀을 식별하는 단계;
    상기 서비스를 제공하는 셀에서 호출을 유지하기에 충분한 신호강도를 가지는 다수의 후보 핸드오프 셀로 상기 이동단말기의 연속적인 핸드오프가 이루어지게 하는 단계;
    이동단말기와 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 기지국 사이의 및 이동단말기와 상기 서비스를 제공하는 기지국 사이의 신호강도와 전파지연을 측정하는 단계;
    이동단말기와 상기 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 기지국 사이의 및 이동단말기와 상기 서비스를 제공하는 기지국 사이의 거리를 계산하는 단계;
    서비스를 제공하는 기지국과 상기 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 기지국에 중심을 두는, 상기 이동국의 다수의 가능성있는 위치아크를 결정하는 단계; 및
    상기 이동단말기의 위치를 결정하는 상기 다수의 가능성있는 위치아크의 교차점을 계산하는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 이동단말기와의 호출을 유지하기에 충분한 신호강도를 가지는 다수의 후보 핸드오프 셀을 식별하는 단계는 서비스를 제공하는 셀의 인접국리스트를 포함하는 초기 검색리스트를 식별하는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 이동단말기와의 호출을 유지하기에 충분한 신호강도를 가지는 다수의 후보 핸드오프 셀을 식별하는 단계는 다음 단계:
    서비스를 제공하는 셀의 인접국리스트에서 상기 각 셀에 관련된 각 기지국과 이동단말기 사이의 신호강도를 측정하는 단계; 및
    상기 이동단말기와의 호출을 유지하기에 충분한 신호강도를 가지는 측정된 셀의 리스트를 만드는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 핸드오프를 위한 후보 셀의 리스트내의 상기 셀들을 우선순위화시키는 단계를 더 포함하는 것이 특징인 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 이동단말기와 상기 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 각 기지국 사이의 및 이동단말기와 상기 서비스를 제공하는 기지국 사이의 거리를 계산하는 단계는 상기 측정된 전파지연을 사용하여 상기 거리를 계산하는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 이동단말기와 상기 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 각 기지국 사이의 및 이동단말기와 상기 서비스를 제공하는 기지국 사이의 거리를 계산하는 단계는 상기 측정된 신호강도를 사용하여 상기 거리를 계산하는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 이동단말기와 상기 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 각 기지국 사이의 및 이동단말기와 상기 서비스를 제공하는 기지국 사이의 거리를 계산하는 단계는 상기 측정된 전파지연과 신호강도의 조합을 사용하여 거리를 측정하는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 다수의 가능성있는 아크위치를 교차점을 계산하는 단계는 호법계산, 삼각계산으로 구성된 그룹에서 지형적 교차기술을 사용하는 단계와 가망성밀도 함수를 결정하는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
  9. 다수의 기지국과 이에 관련된 셀들을 가지는 셀룰러 전기통신시스템에서, 상기 다수의 기지국중 하나에 의해 서비스를 받는 이동단말기의 위치를 찾기 위한 이동단말기 위치탐색장치에 있어서, 상기 장치는:
    상기 이동단말기와의 호출을 유지하기에 충분한 신호강도를 가지는 다수의 후보 핸드오프 셀을 식별하기 위한 수단;
    상기 서비스를 제공하는 셀에서 호출을 유지하기에 충분한 신호강도를 가지는 다수의 후보 핸드오프 셀로 상기 이동단말기의 연속적인 핸드오프가 이루어지게 하는 수단;
    이동단말기와 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 기지국 사이의 및 이동단말기와 상기 서비스를 제공하는 기지국 사이의 신호강도와 전파지연을 측정하는 수단;
    이동단말기와 상기 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 기지국 사이의 및 이동단말기와 상기 서비스를 제공하는 기지국 사이의 거리를 계산하는 수단;
    서비스를 제공하는 기지국과 상기 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 기지국에 중심을 두는, 상기 이동국의 다수의 가능성있는 위치아크를 결정하는 수단; 및
    상기 이동단말기의 위치를 결정하는, 상기 다수의 가능성있는 위치아크의 교차점을 계산하는 수단을 포함하는 것이 특징인 이동단말기 위치탐색장치.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 이동단말기와의 호출을 유지하기에 충분한 신호강도를 가지는 다수의 후보 핸드오프 셀을 식별하기 위한 수단은 서비스를 제공하는 셀의 인접국리스트를 포함하는 초기 검색리스트를 식별하기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 이동단말기와의 호출을 유지하기에 충분한 신호강도를 가지는 다수의 후보 핸드오프 셀을 식별하기 위한 수단은:
    이동단말기와 서비스를 제공하는 인접국리스트내 각 셀에 관련된 각 기지국간의 신호강도를 측정하기 위한 수단 ; 및
    상기 이동단말기와의 호출을 유지하기에 충분한 신호강도를 가지는 측정된 셀의 리스트를 만들기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 핸드오프를 위한 상기 후보 셀의 리스트내 셀들을 우선순위화시키기 위한 수단을 더 포함하는 것이 특징인 장치.
  13. 청구항 9에 있어서, 이동단말기와 상기 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 각 기지국 사이의 및 이동단말기와 상기 서비스를 제공하는 기지국 사이의 거리를 계산하기 위한 수단은 상기 측정된 전파지연을 사용하여 상기 거리를 계산하기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 장치.
  14. 청구항 9에 있어서, 이동단말기와 상기 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 각 기지국 사이의 및 이동단말기와 상기 서비스를 제공하는 기지국 사이의 거리를 계산하기 위한 수단은 상기 측정된 신호강도를 사용하여 상기 거리를 계산하기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 장치.
  15. 청구항 9에 있어서, 이동단말기와 상기 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 각 기지국 사이의 및 이동단말기와 상기 서비스를 제공하는 기지국 사이의 거리를 계산하기 위한 수단은 상기 측정된 전파지연과 신호강도의 조합을 사용하여 상기 거리를 계산하기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 장치.
  16. 청구항 9에 있어서, 상기 다수의 가능성있는 아크위치를 교차점을 계산하기 위한 수단은 호법계산, 삼각계산으로 구성된 그룹에서부터 지형적 교차기술을 사용하고, 또한 가망성밀도 함수를 결정하는 것이 특징인 장치.
  17. 청구항 9에 있어서, 동기화된 타이밍 기준신호를 전송하기 위해 상기 기지국들을 동기화시키기 위한 수단을 더 포함하는 것이 특징인 장치.
  18. 청구항 9에 있어서, 이동단말기와 다수의 후보 핸드오프 셀 각각과 관련된 기지국 사이 및 이동단말기와 상기 서비스를 제공하는 기지국 사이의 신호강도와 전파지연을 측정하는 수단은 동기화된 타이밍 기준신호를 전송하기 위해 상기 기지국들을 동기화시키지 않고서 상기 신호강도와 전파지연을 측정하기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 장치.
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