KR20000062548A

KR20000062548A - 이동 트랜스시버 위치를 결정하기 위해 다수의 치수를결합하는 방법

Info

Publication number: KR20000062548A
Application number: KR1020000006751A
Authority: KR
Inventors: 첸바이론후아; 챵퉁칭; 프레이든필드존; 테킨이브라힘
Original assignee: 루센트 테크놀러지스 인크
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2000-10-25
Also published as: CA2296812A1; JP2000244968A; BR0000341A; EP1030531A1; AU1527800A

Abstract

하나 이상의 다수의 기지국으로부터 획득된 정보는 다수의 추정 위치 결합에 기초한 셀룰러 시스템에서 이동 터미널의 위치를 계산하는데 이용된다. 추정된 위치는 가중된 합을 이용하여 평균이 내어지며, 여기서 가중치는 추정된 위치를 산출하는 정보 또는 데이터의 질을 반영한다. 추정된 위치는 도착 시간차(TDOA), 도착 시간(TOA), 도착 각(AOA)과 같은 정보에 기초한다. 왕복 지연(RTD)은 TOA 정보를 제공하며, 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)는 TDOA 정보, AOA 정보 및 신호를 이동 터미널에 보내는 기지국들의 ID를 포함한다(도 7).

Description

이동 트랜스시버 위치를 결정하기 위해 다수의 치수를 결합하는 방법{METHOD FOR COMBINING MULTIPLE MEASUREMENTS TO DETERMINE THE POSITION OF A MOBILE TRANSCEIVER}

본 발명은 셀룰러 시스템에 관한 것으로, 특히 셀룰러 시스템에서 이동국의 위치를 결정하는 것에 관한 것이다.

셀룰러 시스템의 위치 서비스는 점점 중요하게 되었고 비상시 911 호출 및 위치 기반 계산과 같은 응용에 이용된다. 과거에 이동국 위치를 결정하는데 단일 방법만이 이용되었으나, 종종 단일 방법을 이용함으로써 모호성 또는 에러를 야기하였다. 예를 들면, 코드 분할 다중 액세스 시스템(CDMA)에서 도착 시간차(TDOA) 측정은 이동물이 위치할 수 있는 쌍곡선을 결정하는데 이용된다. 이것은 두개의 상이한 기지국으로부터 수신된 파일럿 신호의 위상 또는 칩 오프셋을 이용하여 이동 터미널에 의해 계산된다. 칩은 기지국이 전송한 파일럿을 스펙트럼으로 전개하는데 이용되는 전개 코드의 1비트 시간에 대응하는 시간 주기다. 전개 코드에 대한 기대 위치의 오프셋은 전송 기지국으로부터 이동 터미널까지의 시간 지연으로부터 나오며 전개 코드의 칩 또는 비트 주기로 측정된다. 쌍곡선은 이러한 정보를 이용하여 이동국이 위치할수 있는 곳을 쫓아서 정의된다. 불행히도, 이 방법은 터미널이 항상 하나 이상의 기지국으로부터 파일럿 신호를 수신할 수 있는 것은 아니기 때문에 항상 이용될 수는 없다.

본 발명은 하나 이상의 다수의 기지국으로부터 획득된 정보를 이용하여 다수의 추정 위치를 결합하는 것이 기초한 셀룰러 시스템에서 이동 터미널의 위치를 계산한다. 일 실시예에서, 추정 위치는 가중된 합을 이용하여 평균내어지며, 여기에서 가중치는 추정 위치를 산출하는 정보 또는 데이터의 질을 반영한다. 추정 위치는 도착 시간차(TDOA), 도착 시간(TOA), 도착 각(AOA)과 같은 정보에 기초한다. 왕복 지연(RTD)은 TOA 정보를 제공하며, 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)는 TDOA 정보, AOA 정보, 이동 터미널에 신호를 제공하는 기지국 ID를 포함한다.

하나 이상의 기지국 트랜스시버와 통신하는 이동국 트랜스시버는 지리적 위치가 추정될 수 있는 다수의 정보 소스들을 갖는다. 예를 들면, 위치 정보는 다음으로부터 유도될 수 있다.

1. 신호 및 세기

2. 신호의 도착 각

3, 신호의 도착 시간

실제 제한 요소들 때문에, 이용될 수 있는 정보는 일반적으로 잡음을 타며 불완전하다. 예를 들면, 신호 및 세기는 단지 수신 이동국이 위치하는 (도 1의 파이 형태의 영역(100)) 기지국 섹터를 결정하는데 유용할 수 있다. 유사하게, 도 2를 참조하면 절대 시간은 공지되지 않았으며, 단지 2개의 기지국들로부터 오는 신호의 도착 시간차(TDOA)만이 공지되며, 여기에서 영역(100)은 특정 TDOA를 경험하지만 제한된 정밀도를 가지는 이동물의 가능한 위치들을 나타낸다. 물론, 몇몇 경우에 측정은 보다 정밀한 결과를 산출할 수 있다. 예를 들면, 기지국으로부터 와서 이동국에 의해 돌려보내지는 신호의 왕복 지연(RTD)은 도 3 원상의 점들에 의해 논리적으로 근사화될 수 있다.

전체 프로세스는 모든 관련 영역들을 "가장 대표하는"점(또는 점들)을 발견하는 것이다. 가장 간단한 경우에, 이것은 도 4에 도시된 2개 선들의 정확한 교차점일 수 있으며, 여기에서 측정된 TDOA를 나타내는 영역은 쌍곡선이 되도록 취해지며, 왕복 지연을 나타내는 영역은 원이되도록 취해진다.

보다 복잡한 상황에서, 모든 영역들 내에는 다수의 점들이 존재할 수 있다(도 5). 그다음, 선택된 점은 영역들 경계로부터의 총 거리가 극대화되는 점일 수 있다(즉, 영역들의 교차점 가장 내부에 있는 점). 또는, 모든 영역들에 동시에 존재하는 점은 전혀 없을 수도 있다(도 6). 그다음 선택된 점은 모든 영역들의 총 거리를 최소화하는 점일 수 있다.

일반적인 경우에, 가장 대표하는 점은 수학적인 최적화에 의해 계산된다. 최적화 프로세스는 관련 영역들로부터 보다 먼 점들에 대해서 증가시키는 "페널티(penalty) 함수"를 이용할 수 있으며, 즉 페널티 함수는 모든 영역들에서 가장 돌기한 점들 쪽으로 동시에 가능한한 많이 선택하도록 설계된다. 최적화 프로세스는 예컨대 데이터의 질 또는 예측 위치에서의 공지된 유용성을 반영하기 위해서 상이한 영역들로부터 오는 데이터에 대해 상이한 가중치를 이용할 수 있다.

위치 추정과 관련된 다수의 점들을 결정하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 특정한 무선 측정 세트는 2개의 상이한 위치들을 똑같이 가리킬 수 있다(도 4에서 배제된 점을 참조). 이 경우에, 그들 중 하나를 엄격히 선택하거나 또는 어떤 종류의 평균을 취하는 것보다 양쪽 점들을 후보 위치들로서 발생시키는 것이 보다 유용할 수 있다.

여기에 개시된 방법이 일반적으로 무선 측정으로 위치를 추정하는 분야에 적용되지만, 동일 방법들이 위치 추정을 유도할 수 있는 다른 정보를 합체하도록 확장될 수 있다. 예를 들면, 이동 유닛이 어떤 길 위에 있는 것으로 공지되는 경우, 이 길은 관련 영역들 중 하나가 되도록 선택될 수 있다.

도 1은 신호 및 세기에 의해 결정되는 이동국의 가능한 위치 영역,

도 2는 TDOA에 의해 결정되는 이동국의 가능한 위치 영역,

도 3은 RTD에 의해 결정되는 이동국의 가능한 위치 영역,

도 4는 (TDOA를 나타내는) 쌍곡선과 (RTD를 나타내는) 원의 교차에 의해 결정되는 이동국의 가능한 위치 점들,

도 5는 영역들의 교차점 내에서 총 거리를 극대화하는 점,

도 6은 영역들의 교차점 밖에서 총 거리를 최소화하는 점,

도 7은 TDOA, TOA, AOA 및 3개의 기지국들이 보일 시 추정 위치들에 대한 정보,

도 8은 2개의 기지국들로부터 오는 2개의 파일럿을 이용하여 위치를 결정하는 예,

도 9는 각 α,β,를 갖는 BS1 및 BS2 섹터의 도면 작성,

도 10은 각들을 갖는 BS1 및 BS2 섹터의 도면 작성,

도 11은 2개의 기지국들로부터 오는 3개 이상의 파일럿을 이용하여 위치를 결정하는 예.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

TDOA : 도착 시간차 TOA : 도착 시간

AOA : 도착 각 RTD : 왕복 지연

PSMM : 파일럿 세기 측정 메시지

CDMA 시스템에 적용

CDMA 시스템에서, 가시도는 파일럿들이 이동 터미널에 의해 탐지될 수 있는 기지국들의 수를 의미한다.

CDMA 시스템에서, TDOA, RTD, AOA는 측정되어 이용될 수 있으며, 이들 측정치들에 기초하여 위치 추정의 정확도를 향상시키기 위해 시간에 대해 평균화 될 수 있다.

도 7은 셀룰러 시스템에서 이동물의 위치 추정에 관련된 정보를 묘사한다. 이들 정보는 TDOA, TOA, AOA로서 분류된다. CDMA 시스템에서, 모든 이러한 정보는 기지국 및/또는 이동 교환 센터에서 이용될 수 있는 RTD 및 PSMM으로부터 획득될 수 있다. RTD 및 PSMM의 내용이 아래에 개시된다.

RTD - GPS 시간 스탬프(stamp), 왕복 지연(RTD) 측정 및 주요 서빙 섹터의 ID를 포함하며, 이들로부터 TOA(도착 시간)가 유도된다.

PSSM - GPS 시간 스탬프, 파일럿 PN 번호, 주요 서빙 섹터를 포함하는 기지국에 대비하여 다른 기지국으로부터 오는 파일럿의 TDOA를 포함하는 파일럿 위상(또는 칩 오프셋)을 포함하며, 파일럿 세기로부터 AOA가 추정될 수 있다.

PSMM이 항상 TDOA 정보를 제공하는 것은 아니다. 예를 들면, PSMM이 단일 기지국으로부터 오는 파일럿을 보고하는 경우, 이용할 수 있는 TDOA 정보는 전혀 없다. TDOA 정보가 이용될 수 있는지 없는지는 특정 이동물에 얼마나 많은 기지국들이 탐지되느냐(파일럿들이 탐지될 수 있느냐)에 의존한다.

기지국들 간의 불완전한 동기화 때문에, 다중 경로 전파, TDOA의 칩 왕복 에러, 여러가지 측정 에러, TDOA 및 TOA 및 AOA에 근거한 위치 추정은 (x,y) 평면에서 이동물의 단일 위치를 추정하지 못하게 한다.

도 7의 각 곡선의 의미 및 이동물 위치를 결정하는데 그들의 기여에 대한 것이 아래에 개시된다.

두객의 쌍곡선들(TDOA_쌍곡선_21 및 TDOA_쌍곡선_31)(각 곡선에 대해 반만이 도시된다) : 이들은 이동물에서 관측된 TDOA를 이용하여 획득된다. 도 7에 sol1로 도시된 2개의 쌍곡선들의 교차점은 이동물의 가능한 위치를 나타낸다. 이 방법을 이용하여 이동물 위치를 결정하기 위해, 가시도는 〉=3 이어야 한다.

원(TOA_원_1) : 이것은 서빙 기지국 BS1에 이용될 수 있는 RTD를 이용하여 획득된다. TDOA_쌍곡선_31 및 TOA_원_1 의 교차점은 이동물의 가능한 위치, 즉 sol2 또는 sol2F 이다. sol2F를 배제시키는 절차는 다음 절에 개시될 것이다. 마찬가지로, TDOA_쌍곡선_21 및 TOA_원_1 의 교차점들은 이동물의 가능한 위치, 즉 sol3 또는 sol3F를 산출한다. 파일럿 신호가 어떤 잡음도 운반하지 않으며 신호가 완벽하게 측정되는 경우, sol2 및 sol3는 일치되어야 한다.

AOA θ각 : 이것은 동일 기지국의 인접 섹터들, 예컨대 BS1의 α 및섹터들로부터 오는 신호의 세기 비율을 이용하여 획득된다. AOA θ는 모든 섹터들에서 들어오는 신호들의 전력을 측정함으로써 역방향 링크에서 획득되거나, 또는 동일 기지국의 상이한 섹터들로부터 오는 파일럿 세기를 측정함으로써 순방향 링크에서 획득될 수 있다. 전자는 역방향 링크 AOA(RLAOA)라 불리며 후자는 순방향 링크 AOA(FLAOA)라 불린다. AOA θ와 TOA_원_1 의 교차점 sol4는 이동물의 가능한 위치를 제공한다. AOA는 또한 하나 이상의 기지국들 각각에 인접한 섹터들로부터 오는 신호의 세기 비율을 이용하여 계산될 수 있다.

아래 단락은 도 7 곡선들에 대한 수학적 표현과, RTD와 PSMM에 포함된 정보가 이들 수학적 표현들에 이용되는 방법을 설명한다.

3개의 기지국들의 좌표는 (x₁,y₁),(x₂,y₂),(x₃,y₃)로, 이동물의 좌표는 (x,y)라 가정한다. 이동국과 각 기지국들 간의 거리는 다음을 이용하여 계산된다.

d₁= c·t₁,

d₂= c·t₂,

d₃= c·t₃,

여기서 t₁,t₂,t₃은 신호가 BS1,BS2,BS3 로부터 이동물에 도달하는데 걸리는 각각의 시간이며, c는 빛의 속도다.

TDOA_쌍곡선_21 및 TDOA_쌍곡선_31 은 각각 다음과 같다.

CDMA 시스템에서,

d₂- d₁= c·(t₂-t₁) = c·phase2

d₃- d₁= c·(t₃-t₁) = c·phase3

여기에서 phase2 및 phase3는 BS2 및 BS3로부터 오는 제2 및 제3 파일럿의 칩 오프셋이며, PSMM에 각각 보고된다. 파일럿 위상의 해상도는 CDMA 표준 IS-95를 따르는 칩(1칩 = 0.8138μs)이다.

TOA_원_1

CDMA 시스템에서,

d₁=c·(t_수신-t_전송)/2 = c·RTD/2

수학식 4, 5에서, 수신 시간 및 전송 시간은 신호의 수신 및 전송과 관련된 프로세싱 지연을 포함하지 않으므로, 신호의 전송 및 수신과 관련된 프로세싱 지연으로부터 생기는 오프셋을 포함하지 않는 거리를 반영한다.

AOA θ

CDMA 시스템에서, E_c1/I₀, E_c2/I₀은 PSMM에 보고된 섹터들로부터 전송되는 파일럿의 dB 세기다. dir1, dir2는 섹터들의 주요 빔 방향이다.

위치 발견 프로세스는 각 정보 형태를 이용하여 결정된 해 또는 추정 위치(sol_i)에 가중치를 둠으로써 TDOA, TOA, AOA 정보를 통합한 후, 수학식 7에 도시된 가중된 해의 합을 형성한다.

여기에서 Σw_soli=1 이며, w_soli는 가시도에 의존하며, (x_soli,y_soli)는 도 7에 예시된 i번째 해 또는 추정 위치다.

프로세스 실행은 가시도, 즉 이동물의 가능한 위치 sol_i를 계산하는데 이용된 정보를 제공하는 기지국들의 수와 관련있다.

가중치는 다음과 같이 정의된다.

sol_i이 가시도≥3 에 기초하는 경우, W'_soli=3

sol_i이 가시도=2 에 기초하는 경우, W'_soli=2

sol_i이 가시도=1 에 기초하는 경우, W'_soli=1

W'_soli는이도록 표준화된다.

도 7을 참조하면, sol1이 3개의 기지국들로부터 오는 정보를 이용하여 획득되기 때문에, W_soli=3/8 이다. sol2 및 sol3가 2개의 기지국들로부터 오는 정보이기 때문에, W_sol2=2/8 이고 W_sol3=2/8 이다. sol4가 하나의 기지국으로부터 오는 정보를 이용하기 때문에, W_sol4=1/8 이다.

가중치가 가시도에 의존하는 이유는 입력 품질, 즉 TDOA, TOA, AOA의 측정치들이 CDMA 시스템의 가시도에 의존하기 때문이다. 예를 들면, AOA 측정치(가시도=1)를 입력으로 갖는 sol4는 신호 전력에 의존하며, 이는 페이딩(fading) 및 쉐도윙(shadowing)에 의해 심하게 영향을 받으며, 결과적으로 보다 낮은 가중치를 가질 것이다. TOA 및 TDOA (가시도=2)를 입력으로 갖는 추정 위치들 sol2 및 sol3는 기지국의 전송/수신 지연의 캘리브레이션(calibration)에 의해 영향을 받는 왕복 지연 측정치에 의존하며, 이동물과 기지국간의 동기화는 에러가 잘 발생하지 않으며 보다 큰 가중치를 갖는다. 추정 위치 sol1은 전술된 문제들로 거의 영향을 받지 않는 TDOA(가시도=3)에만 의존하며, 결과적으로 에러에 거의 영향을 받지않으므로 가장 큰 가중치를 갖는다.

가시도=2 일 시, 이동물의 위치(x,y)는 2개 쌍곡선들의 교차점으로부터 전혀 기여가 없다는 것을 제외하고는 가시도=3 인 경우와 유사한 방법으로 획득된다.

가시도=1 일 시, 단일 해 sol4 만이 존재한다.

가시도가 위의 값 보다 클 시, 더 많은 교차점들이 쌍곡선 및 원들 중에서 발견된다. 그럼에도 불구하고 2개의 쌍곡선들에 대한 교차점의 가시도는 3이고 원인 쌍곡선들에 대한 교차점의 가시도는 2이다. 유일하게 다른 것은 가중 계수의 분모의 합이며, 이는 가시도=4 인경우 8이 아니라 16과 같다.

sol2F 및 sol3F 를 배제하는 절차

쌍곡선과 원 사이에는 2개의 교차점이 존재한다. 아래 제공되는 절차에서, 2가지 경우가 고려될 것이다. 이들 중 하나는 이동물이 2개의 서로 다른 기지국들로부터 오는 2개의 파일럿 신호를 단지 검출 및 측정할 수 있다는 것이며, 다른 경우는 이동물이 2개의 서로 다른 기지국들로부터 오는 적어도 3개의 상이한 파일럿을 측정할 수 있다는 것이다.

2개의 기지국들로부터 오는 2개의 파일럿

CDMA 시스템에서, 이동국과 기지국 간의 거리는 기지국에서 왕복 지연 측정을 이용하여 계산될 수 있다. 따라서, 이동국이 위치한 원의 반경이 공지된다. 게다가, 이동국은 전력 레벨 및 핸드오프(handoff) 목적으로 여러 파일럿 신호들의 TDOA를 측정한다. 2개의 서로 다른 셀 사이트로부터 오는 단지 2개의 가시 파일럿의 경우에, 이동국이 측정한 TDOA는 이동물의 위치를 쌍곡선의 한 가지 상에 정의한다. 셀 사이트의 왕복 지연 측정치로부터 획득된 원과 이동국의 TDOA 측정치로부터 획득된 쌍곡선의 교차점은 이동물 위치에 대한 2가지 가능한 해를 발생시킨다. 도 8에 예시된 것처럼, 왕복 지연은 기지국 1(BS1)으로부터 측정되며, 이동물이 위치하는 원(150)의 반경을 결정한다. BS2 파일럿으로부터의 파일럿 신호 대 BS1의 파일럿 신호의 TDOA는 이동국에서 측정되어 쌍곡선(160)을 결정한다.

원과 쌍곡선의 교차점은 도 8에서 Sol1 및 Sol2로 나타내어진 2개의 해를 발생시킨다. 이들 2개의 해들 중에서, 하나가 아래 규칙을 이용하여 섹터 정보를 이용하는 최종 해로서 선택될 수 있다.

여기에서 i=1,2 인 각들 α_i,β_i, _i가 도 9에 정의된다. 수학식 8은 단지 2개의 해들이 BS1 및 BS2 의 2등분과 비슷한 것에 기초하여 2개의 해들 중 하나를 선택하는 기준이다. 수학식 8에 대한 해는 수학식 8에서 컴마로 분리되는 2개의 항들 중 보다 작은 것과 관련된 위치와 같다.

수학식 8이 도 8에 주어진 예에 사용되는 경우, Sol1이 이동물의 최종 위치로서 획득된다. 도 8의 정성적인 측면에서, Sol2는 BS2 섹터의 외부에 그리고 BS1 섹터의 가장자리에 위치한다. 이러한 섹터 정보를 이용하여, Sol1이 이동물의 위치로서 선택될 수 있다. Sol1이 선택되는 또다른 설명은 다음과 같이 주어진다. Sol2가 해인 경우, 이동물은 BS1 및 BS2에 대해 보다 원할한 핸드오프 영역 안에 있기 때문에 BS1이나 BS2 로부터 또다른 섹터의 파일럿을 탐지한다.

2개의 기지국로부터의 3개 (이상의) 파일럿들

이동물이 BS1이나 BS2로부터 제3 파일럿을 탐지할 시, 이 제3 파일럿은 2개의 해들 중에 선택하는데 이용될 수 있다. 2개의 가능한 해들 중 하나를 선택하는 기준은 이전 경우와는 상이하다. 3개의 파일럿 경우에 대한 규칙은 다음과 같으며,

이것은 Sol1 및 Sol2가 빔폭 ₁, ₂를 갖는 BS1 및 BS2 섹터들에 있어야 한다는 강제성을 갖는다. 각들 α₁,α₂, ₃은 도 10에 정의되며, 이들은 빔폭 ₃를 갖는 BS1 섹터의 2등분으로부터 측정된다. 수학식 9에 대한 해는 수학식 9에서 컴마로 분리되는 2개의 항들 중 보다 작은 쪽과 관련된 위치와 같다.

2개의 파일럿의 경우와 유사하게, 수학식 9는 빔폭 ₃를 갖는 BS1 섹터 2등분의 2개 해들에 대한 단지 각 근사 치수다. 또한 2개 파일럿 경우에 대한 규칙을 3개 파일럿 경우에 적용할 수 있다. 그러나, 제3 파일럿 정보를 이용함으로써, 그것이 독립적으로 측정된 것이기 때문에 보다 신뢰성 있는 결과를 발생시킬 수 있을 것이다.

3개 파일럿 경우에 대한 예가 도 11에 도시된다. Sol1 및 Sol2는 BS1 및 BS2(각각 라인 200, 210) 섹터들에 있다. 이동물들이 BS1으로부터 2개의 파일럿을 탐지하기 때문에, 최종 해는 이 제3 파일럿에 기초할 수 있다. 일단 수학식 9가 최종 해를 결정하는데 이용되면, 이 해는 Sol1으로서 획득된다. Sol1 은 위치 Sol1 및 Sol2 위치에서 BS1으로부터의 제3 파일럿 신호를 보다 잘 탐지할 수 있기 때문에 최종 해로서 선택될 것이다.

TDMA 시스템에 적용

이 방법은 TDMA 시스템에 유사한 방법으로 적용될 수 있다. 이것이 수행되는 방법을 보기 위해서, 지리적인 위치 입력이 처음에 검사되어, 지리적인 위치 입력견지에서 CDMA와 TDMA 사이의 차이가 토론되며, 최종적으로 CDMA의 지리적인 위치 입력 및 TDMA의 지리적인 위치 입력 간의 일대일 유추법이 개시된다.

CDMA 시스템에 이용될 수 있는 지리적인 위치 입력

1. 이동물에 의해 탐지되며, 파일럿 PN 수로 나타내어지는 기지국 식별

2. 이동물에서 상대적인 도착 시간을 반영하는 파일럿 위상, 위상₂=t₂-t₁, 위상₃=t₃-t₁등, 여기서 t₁은 기지국(1)으로부터의 파의 도착 시간이며, t₂는 기지국(2)으로부터의 파의 도착 시간이며, t₃는 기지국(3)으로부터의 파의 도착 시간이며, 등등.

3. 모든 기지국들의 위치(위도/경도).

4. 왕복 지연 측정치.

5. 파일럿 세기.

지리적인 위치 견지에서 CDMA와 TDMA 간의 차이

TDMA 기지국은 CDMA 기지국들처럼 동기화되지 않는다. 지리적인 위치 목적을 위해, 그들은 예컨대 GPS(광역 지국 측위 방식) 신호를 이용하여 동기화될 것이다.

현재 TDMA 이동물은 다른 기지국으로부터의 신호 도착 시간을 측정하지 못한다. 이동물로 하여금 다른 기지국들로부터의 신호 도착 시간을 측정하게 하는 것이 유용할 것이다.

TDMA 전력 제어는 CDMA 전력 제어만큼 엄격하지 않으므로, 이동물로부터의 신호는 다수의 기지국들에 의해 탐지될 수 있다.

도착 시간이 기지국에서 측정되는 경우, CDMA 순방향 링크의 칩 해상도로 특징지어지는 TDOA 측정치와 비교하여 보다 좋은 탐지기들로부터의 보다 정밀한 측정치 때문에 보다 좋은 위치 정밀도를 기대할 수 있다.

TDMA에 적용하여 획득된 지리적인 위치 입력

GPS 동기화와 같은 동기화 구조가 TDMA 기지국들에서 실행되는 경우, CDMA의 지리적인 위치를 위해 개발된 동일한 방법을 이용하여 TDMA에서의 이동물의 위치를 알아낼 수 있다. TDMA의 지리적인 위치가 사용하는 유사한 입력 목록이 아래 개시된다.

1. CDVCC(코딩된 디지탈 검사 컬러 코드. DVCC의 8개의 오리지날 bit + 4개의 패리티(parity) bit)로 표시되는 이동물이 요청하는 위치 서비스를 식별. DVCC는 상호 채널로부터 현재의 트래픽 채널을 식별하여 상호 채널보다는 정확한 데이터가 디코딩되도록 지시한다. CDVCC 및 핸드오프 시 특정 이동물의 신호 세기는 이동국이 루슨트 테크놀러지의 PCS 미니셀 그로스 캐비넷(Minicell Growth Cabinet)을 갖춘 경우 이웃 기지국의 디지탈 로케이트 레디오스(Digital Locate Radios)에 의해 측정된다.

2. 기지국에 도달하는 상대적인 시간, 위상₂=t₂-t₁및 위상₃=t₃-t₁등등, 여기서 t₁은 특정 CDVCC가 기지국(1)에 도달 시간이며, t₂는 특정 CDVCC가 기지국(2)에 도달 시간이며, t₃은 특정 CDVCC가 기지국(3)에 도달 시간이며, 등등.

3. 모든 기지국들의 위치(위도/경도).

4. 왕복 지연. 시간을 정렬한 목적으로 TDMA에서 연속적으로 측정된다.

5. 이동물로부터의 신호 세기는 핸드오프를 돕기 위해 이웃 기지국에서 디지탈 로케이트 레이디오스에 의해 측정된다.

본 발명은 하나 이상의 다수의 기지국으로부터 획득된 정보를 이용하여 다수의 추정 위치를 결합하는 것이 기초한 셀룰러 시스템에서 이동 터미널의 위치를 계산하여 준다. 추정 위치는 가중된 합을 이용하여 평균내어지며, 여기에서 가중치는 추정 위치를 산출하는 정보 또는 데이터의 질을 반영한다. 추정 위치는 도착 시간차(TDOA), 도착 시간(TOA), 도착 각(AOA)과 같은 정보에 기초한다. 왕복 지연(RTD)은 TOA 정보를 제공하며, 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)는 TDOA 정보, AOA 정보, 이동 터미널에 신호를 제공하는 기지국 ID를 포함한다.

Claims

무선 통신 시스템에서 이동 터미널의 위치를 결정하는 방법에 있어서,

다수의 추정된 이동 터미널의 위치를 획득하는 단계와,

상기 다수의 추정된 이동 터미널의 위치들 중 적어도 2개를 평균하여 상기 이동 터미널의 위치를 결정하는 단계를 특징으로 하는 이동 터미널 위치 결정 방법.
무선 통신 시스템에서 이동 터미널의 위치를 결정하는 방법에 있어서,

다수의 추정된 이동 터미널의 위치를 획득하는 단계와,

상기 다수의 추정된 이동 터미널의 위치들 중 적어도 2개의 가중된 합을 이용하여 상기 이동 터미널의 위치를 결정하는 단계를 특징으로 하는 이동 터미널 위치 결정 방법.
제 2 항에 있어서,

가중치 - 여기에서 가중치 값은 추정된 이동 터미널의 위치를 획득하기 위해 이용된 다수의 무선 기지국에 관계된다 - 를 추정된 이동 터미널의 위치에 연관시키는 단계를 특징으로 하는 이동 터미널 위치 결정 방법.
제 3 항에 있어서,

하나의 기지국으로부터 획득된 추정된 이동 터미널의 위치와 관련된 가중치는 하나 이상의 기지국으로부터 획득된 추정된 이동 터미널의 위치와 관련된 가충치 보다 작은 것을 특징으로 하는 이동 터미널 위치 추정 방법.