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KR100829666B1 - 혼성 위치 결정 시스템내에서 에러 추정치를 결정하는방법 및 장치 - Google Patents

혼성 위치 결정 시스템내에서 에러 추정치를 결정하는방법 및 장치 Download PDF

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KR100829666B1
KR100829666B1 KR1020037005790A KR20037005790A KR100829666B1 KR 100829666 B1 KR100829666 B1 KR 100829666B1 KR 1020037005790 A KR1020037005790 A KR 1020037005790A KR 20037005790 A KR20037005790 A KR 20037005790A KR 100829666 B1 KR100829666 B1 KR 100829666B1
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알키누스 바야노스
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콸콤 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 사용할 의사 범위 측정치내 선택된 파라미터와 에러 사이의 상관을 가능케 하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 비콘에 대한 특정 의사 범위 측정치에 대해 추정된 에러량이 유지되는 데이터베이스가 설정된다. 클러스터가 정의된다. 각각의 클러스터는 선택된 파라미터에 대한 값의 범위와 관련된다. 의사 범위 측정치는 의사 범위 측정이 수행되는 시간에(또는 이러한 시간에 근접하여) 선택된 파라미터의 값에 기초하여 특정 클러스터와 관련된다. 더 많은 의사 범위 측정치의 추정이 수행될수록, 클러스터의 크기(즉, 선택된 파라미터의 값의 범위)가 감소된다. 의사 범위 측정치내 선택된 파라미터와 에러 사이의 상관으로 인해, 클러스터의 크기의 감소가 에러 추정치의 분산을 감소시킨다. 에러 추정치의 평균값은 향후 의사 범위 측정치내 에러를 수정하는데 사용된다.

Description

혼성 위치 결정 시스템내에서 에러 추정치를 결정하는 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING AN ERROR ESTIMATE IN A HYBRID POSITION DETERMINATION SYSTEM}
본 발명은 위치 결정에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 장치의 위치를 결정할 때 구성된 위치 결정 측정치의 에러 추정치를 개선하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
인간은 항상 자신의 지리학상의 위치를 알고 싶어한다. 나침반, 지도, 육분의, 검사 장비 등의 장치가 인간의 위치를 결정하는데 사용되어 왔다. 오늘날, 우리는 지구 주위를 돌며 지구상의 수신기에게 정보를 제공하는 위성 시스템으로부터 이득을 얻는다. 각각의 이러한 수신기는 자신의 위치를 결정하기 위해 위성으로부터 제공된 정보를 사용할 수 있다. 이러한 시스템중 하나가 공지된 위성위치확인시스템(GPS)이다. GPS는 지구 주위를 도는 24개의 적절한 간격을 유지하는 위성들의 "성형 배치(constellation)"이다. GPS 수신기의 위치를 결정하는데 있어서의 정확성은 대부분의 수신기에 대해 100 내지 10미터 범위이다. GPS 위성의 배열 내에 있는 각각의 위성은 정보로 인코딩된 신호를 전송한다. 정보는 지상의 수신기가 임의의 시간 포인트에 대한 수신된 신호의 도착 시간을 측정하도록 한다. 이러한 도착 상대 시간 측정은 일반적으로 "의사-범위" 측정으로 불린다.
GPS는 미국 국방부에 의해 소유되고 운영되지만, 세계적으로 일반적인 목적으로 사용되고 있다. 간략히, GPS는 지상 10,600마일의 궤도를 돌고 있는 21개의 "정규" 위성과 3개의 보조 위성을 포함한다. 위성들은 지상의 임의의 포인트로부터 적어도 4개의 위성이 수평선 위에 위치하도록 배치된다. 각각의 위성은 컴퓨터, 원자 시계 및 라디오를 포함한다. 자신 소유의 궤도 및 시계에 대한 판독을 통해, 각각의 위성은 자신의 변화하는 위치 및 시간을 계속해서 방송한다. 하루에 한번씩, 각각의 위성은 기지국과 자기 자신의 시간 및 위치를 체크하여 필요에 따라 정보를 수정한다. 지상에서, 각각의 GPS 수신기는 2차원의 솔루션에 대한 3개의 위성으로부터의 방위를 취해 자기 자신의 위치를 "삼각측량"하는 컴퓨터를 포함한다. 그 결과가 지리학상의 위치 형태로 제공된다. 이러한 위치는 전형적으로 경도 및 위도의 형태이다. 위치 결정의 정확성은 전형적으로 100미터 이내이다. 만일 수신기가 지도를 도시하는 디스플레이 스크린을 구비한다면, 위치는 지도상에 도시될 수 있다. 4번째 위성이 수신된다면, 수신기/컴퓨터는 지리학상의 위치뿐만 아니라 고도까지 알아낼 수 있다. 수신기가 이동하고 있다면, 이러한 수신기는 수신기의 이동 속도 및 방향을 계산할 수 있으며 소정 목적지에 도착할 추정 시간을 제공할 수 있다.
불행히도, 송신하는 위성과 수신기 사이의 상대적으로 먼 거리로 인해 GPS 위성으로부터의 신호는 매우 낮은 전력 레벨로 수신된다. 그러므로, 신호를 차단 또는 분산시키는 신호 경로내 최소 장애물이 수신기가 신호를 수신하는 것을 불가능하게 한다. 예를 들어, 대부분의 GPS 수신기는 높은 건물들이 하늘의 대부분을 막고 있는 도시 환경에서 밀집한 나뭇잎들 하에서 건물 내에서 신호를 수신하는 것은 매우 어렵다. 따라서, GPS 대신 또는 이를 보충할 다른 기술이 사용된다. 이러한 시스템 중 하나가 일반적으로 "혼성 위치 결정(hybrid position determination)" 시스템으로 불린다.
혼성 위치 결정 시스템은 GPS 수신기 및 통신 시스템 수신기 모두를 포함하는 위치 결정 단말기를 포함한다. 이러한 혼성 위치 결정 시스템의 일례로, 통신 시스템 수신기는 셀룰러 전화 수신기이다. 통신 시스템내 위치 결정 비콘은 혼성 위치 결정 단말기와 통신한다.
GPS로부터의 신호는 혼성 위치 결정 단말기에 의해 GPS 수신기를 통해 입수 가능할 때 수신된다. "보조 정보(aiding information)"가 혼성 위치 결정 단말기에 의해 통신 시스템 수신기를 통해 위치 결정 비콘으로부터 수신된다. 보조 정보는 GPS 위성 신호가 주파수 및 시간에 빠르게 위치될 수 있도록 하는 정보를 포함한다. 추가로, 통신 시스템 신호는 기지국으로의 의사-범위 결정에 사용될 수 있으며, 이들중 하나 이상이 위치 결정 비콘이다. 기지국으로의 의사-범위는 수신기의 위치를 계산하기 위해 위성으로의 의사-범위와 함께 사용된다.
추가로, 기지국은 혼성 위치 결정 단말기 내에 위치 결정 수신기를 참조한 시간을 제공한다. 특정 혼성 시스템에서, 통신 시스템에 의해 수신기에 제공된 시간 기준은 GPS 시간이다. 하지만, 제공된 GPS 시간은 위치 결정 비콘으로부터 위치 결정 수신기로 전파하기 위해 GPS 시간을 통신하는 신호에 대해 필요한 시간양만큼 오프셋된다. 이러한 오프셋은 통신 시스템 수신기로부터 위치 결정 비콘으로 다시 통신 시스템 수신기로의 "일주 운동(round trip)"에 전송되는 신호에 의한 전파 지연을 측정함으로써 결정될 수 있다. 오프셋은 전체 일주 운동 지연(RTD)의 1/2와 동일하다. 하지만, 위치 결정 비콘에서 신호의 수신 및 재전송과 관련된 내부 지연만큼 RTD에 부가되는 지연이 있다는 것을 숙지한다. 그러므로, 위치 결정 비콘으로부터 위치 결정 단말기로의 정확한 GPS 시간 이동을 얻기 위해, 이러한 내부 지연은 측정된 RTD로부터 결정되고 감산되어야 한다. 이는 위치 결정 비콘을 "조정(calibrating)"하는 것으로 불린다. 위치 결정 비콘을 조정하는 것은 위치 결정 비콘 내부에서의 지연량을 측정하는 것을 필요로 한다. 위치 결정 비콘을 조정하는 것은 시간 소모적이고 어려운 일이다. 따라서, 혼성 위치 결정 단말기의 위치가 위치 결정 비콘에 대한 조정을 필요로 함없이 결정될 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
통신 시스템 내에서 각각의 위치 결정 비콘을 조정한 이후에도, 위치 결정 단말기와 위치 결정 비콘 사이에서 행해진 의사-범위 측정의 정확성은 반드시 정확할 필요는 없다. 이는 "다중경로화(multipathing)"로 공지된 현상이다. 다중경로화는 신호가 송신기(즉, 위치 결정 비콘)와 수신기(즉, 위치 결정 단말기) 사이의 간접 경로를 취할 때 발생된다. 간접 경로는 송신기와 수신기 사이의 최단 거리보다 긴 경로로서 정의된다. 용어 다중경로화는 하나 이상의 단일 경로가 송신기와 수신기 사이의 신호에 의해 횡단되는 것을 의미한다. 하지만, 이러한 논의의 목적을 위해, 신호가 송신기와 수신기 사이에 오로지 하나의 간접 경로만을 취할 경우에도 다중경로 신호가 있을 수 있는 것으로 간주된다.
다중경로화는 위치 결정 비콘과 위치 결정 단말기 사이의 거리를 횡단하는 신호에 대해 필요한 시간량을 증가시킨다. 이는 건물과 같은 장애물로부터 반사의 결과로서 신호가 더 긴 거리를 이동하기 때문이다. 수신기에 도달하는 신호에 대해 필요한 시간량의 증가는 의사-범위 측정에서 에러를 야기한다. 이러한 의사-범위 에러는 의사-범위 측정으로부터 계산되는 위치내 에러로 변환된다.
다중경로화는 GPS 신호에서 문제일 수 있다. 하지만, 신호가 직접 경로를 통해 위치 결정 단말기에 도달하는 경향이 있기 때문에, GPS 신호내 다중경로화의 효과를 완화시키는 것이 더 용이하다. 즉, GPS 위성과 위치 결정 단말기 사이의 신호는 하나 이상의 경로를 취하는 경향이 있다. 하지만, 이들 경로중 하나는 직접 경로인 경향이 있다. 따라서, 직접 경로는 가장 먼저 도달하는 것으로 간주된다. 추가로, 직접 경로는 전형적으로 큰 신호 강도를 가진다. 대조적으로, 위치 결정 비콘으로부터 전송된 통신 신호는 간접 경로들만을 취하는 경향이 높다.
그러므로, 다중경로화에 의한 에러를 결정할 필요가 있다. 이하의 설명은 혼성 위치 결정 시스템에서 형성된 의사-범위 특정에 존재하는 에러량에 대한 추정치를 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 선택된 파라미터와 의사 범위 측정에서의 에러 사이의 상관관계가 사용되도록 하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 비콘에 대한 특정 의사 범위 측정에 대해 추정된 에러량이 유지되는 데이터베이스가 구축된다. 클러스터가 정의된다. 각각의 클러스터는 선택된 파라미터에 대한 값들의 범위와 관련한다. 의사 범위 특정은 의사 범위 측정이 취해지는 시간(또는 이러한 시간에 근접한 시간)에 선택된 파라미터의 값에 기초하여 특정 클러스터와 관련된다. 의사 범위 측정에 대해 더 많은 추정이 행해질수록, 클러스터의 크기(즉, 선택된 파라미터의 값들의 범위)는 감소된다. 선택된 파라미터와 의사 범위 측정치들의 에러 사이의 상관관계로 인해, 클러스터의 크기 감소는 에러 추정치의 분산(variance)을 감소시킨다. 에러 추정의 평균(mean)값은 향후 의사 범위 측정내 에러를 수정하는데 사용된다.
개시된 방법 및 장치의 일 실시예에서, 비콘에 대한 의사 범위를 측정하는 단말기의 위치는 선택된 파라미터이다. 선택적으로, 비콘 신호의 전력 레벨과 같은 다른 상관 파라미터가 선택된 파라미터일 수 있다. 클러스터의 크기는 초기에는 비교적 큰데, 그 이유는 데이터베이스가 임의의 특정 지리학상 영역내 비교적 적은 추정치를 가지기 때문이다. 하지만, 에러 추정의 수가 증가됨에 따라, 클러스터의 크기가 감소될 수 있고, 이에 따라 큰 클러스터에 대한 작은 클러스터내 에러 추정치들의 분산이 감소된다.
일 실시예에 따르면, 에러 추정은 특정 비콘에 대한 의사 범위여야 하는 값을 가장 먼저 계산함으로써 수행된다. 이러한 계산은 비콘에 대한 의사 범위 측정에 사용된 단말기의 현재 위치를 (매우 정확한 제 1 위치 결정 서브-시스템을 사용하여) 결정함으로써 수행된다. 일단 단말기의 위치가 알려지고 나면, 비콘에 대한 의사 범위 측정이 쉽게 계산될 수 있고, 비콘의 위치를 알 수 있다는 것으로 가정한다. 단말기로부터 비콘에 대한 의사 범위는 덜 정확한 제 1 위치 결정 서브-시스템을 사용하여 측정된다. 더 정확한 제 1 위치 결정 서브-시스템에 기초하여 계산된 의사 범위와 덜 정확한 제 2위치 결정 서브-시스템에 의한 의사 범위 측정 사이의 차이가 결정된다. 이러한 차이는 덜 정확한 제 2 위치 결정 서브-시스템에 의한 측정에 의한 에러에 의한 것으로 추정된다.
따라서, 데이터베이스는 덜 정확한 제 2 위치 결정 서브-시스템에 의한 의사 범위 측정이 더 정확한 제 1 위치 결정 서브-시스템이 사용 가능할 때 수정될 수 있도록 하는 정보를 포함한다. 데이터베이스는 데이터베이스 내에서 필요한 정보가 더 정확한 제 1 위치 결정 서브-시스템의 사용가능성에 기초하여 단말기의 동작 동안 선택된다는 점에서 자가 발생적이다. 더 정확한 위치 결정 서브-시스템을 사용하여 더 많은 포인트에 단말기를 위치시키면 시킬수록, 데이터베이스내 클러스터는 더 적어진다. 적은 클러스터의 결과로서, 각각의 클러스터에 대해 데이터베이스 내에 유지되는 에러 추정의 분산이 감소될 것이다.
단말기의 위치를 결정할 수 있는 몇몇 다른 수단이 존재하고 이러한 수단이 모든 다른 시간 및 위치는 아닌 몇몇 시간 또는 위치에서 사용 가능하다면 혼성 위치 결정 시스템을 제외한 위치 결정 시스템을 개시된 방법 및 장치가 사용할 수 있음을 인지해야 한다. 이 경우, 단말기의 위치는 상술된 더 정확한 서브-시스템으로부터의 위치 결정과 동일한 방식으로 의사 범위 측정에서의 에러량을 결정하는 기준으로서 사용된다.
개시된 방법 및 장치의 일 실시예에 따라, 선택된 파라미터가 단말기의 위치일 때 반복 접근법(iterative approach)이 사용된다. 더 정확한 제 1 위치 결정 서브-시스템이 사용가능하지 않고 그리고 충분한 수의 초기 에러 추정치가 형성되지 않았다면, 반복 접근법은 단말기의 위치를 결정하기 위해 비교적 큰 클러스터에 기초하여 의사 범위의 수정된 측정치를 사용한다. 단말기의 위치가 이러한 방식으로 결정되면, 통계학적으로 타당한 수의 에러 추정치가 더 작은 클러스터에 대해 형성되었음을 가정할 때 의사 범위에 대한 수정이 훨씬 더 작은 클러스터에 기초하여 재계산될 수 있다.
본 발명의 특징, 목적 및 장점이 도면을 통해 유사 부분에 대해 유사 참조부호가 부여된 도면과 관련하여 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 방법 및 장치에 따른 혼성 위치 결정 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 단말기의 인접 위치와 단말기에 의해 측정된 의사 범위내 예상 에러 사이의 관계에 대한 본 발명의 방법을 도시하는 도면이다.
도 3은 단일 클러스터로서 도시된 전체 영역의 도면이다.
도 4는 하나의 큰 클러스터로부터 세분된 4개의 작은 클러스터의 도면이다.
도 5는 도 4의 몇몇 클러스터가 조합되어 새로운 클러스터를 형성하는 예를 도시하는 도면이다.
도 6은 위성 측정치내 에러에 대한 어떠한 가정도 없는 경우 MSD를 구축하는 프로세스를 도시하는 도면이다.
도 7은 위치 결정내 에러를 수정하는 반복 프로세스의 일 실시예의 간략한 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 방법을 실행하는데 사용된 단말기의 일 실시예의 간략한 블럭도이다.
도 1은 혼성 위치 결정 시스템(100)의 도면이다. 이러한 개시를 위해, 혼성 위치 결정 시스템은 단말기(105)의 위치가 제 1 위치 결정 서브-시스템 또는 제 2서브-시스템과의 조합으로부터 결정될 수 있는 시스템으로서 정의된다. 제 1 위치 결정 서브-시스템은 바람직하게는 제 2 서브-시스템과 "독립적"인 단말기의 위치를 결정할 수 있다. 본 설명과 관련하여, "제 2 서브-시스템과 독립적"이라는 문구는 제 2 서브-시스템의 몇몇 또는 모든 컴포넌트가 사용가능하지 않을 때 제 1 서브-시스템이 시간별로 단말기의 위치를 결정하기 위해 사용되는 것을 의미한다. 하지만, 본 발명의 방법 및 장치의 일 실시예에 따르면, 제 2 서브-시스템의 컴포넌트는 제 1 서브-시스템의 필요 부품이다. 제 2 서브-시스템은 제 1 서브-시스템의 컴포넌트 또는 제 1 서브-시스템으로부터의 정보를 사용함없이 위치 결정을 수행할 수 있거나 또는 수행할 수 없다.
그러므로, 본 발명의 방법 및 장치에 따른 혼성 위치 결정 시스템에서, 적어도 하나의 "파라미터"는 위치 결정 서브-시스템중 하나의 위치 결정 측정치내 에러의 크기와 관련된다. 이를 위해, 파라미터는 위치 결정 서브-시스템중 하나의 위치 결정 측정치내 에러의 크기와 관련된 임의의 변수이다. 예를 들면, 위치 결정 단말기(105)에 대한 파라미터는: (1) 위치 결정 단말기(105)의 위치, (2) 위치 결정 단말기(105)에 의해 수신된 위치 결정 신호내 전력량, (3) 위치 결정 단말기(105)가 현재 위치하는 지리학상 영역 내에 존재하는 기지국의 수, (4) 위치 결정 단말기(105)기 현재 위치하는 지리학상 영역 내에 있는 건물의 형태, (5) 위치 결정 단말기(105)는 현재 위치하는 지리학상 영역 내에 있는 구조물들의 밀도 등이다. 이러한 변수 각각은 지상 위치 결정 시스템내 위치 결정 단말기에 의해 수행된 측정의 정확성에 영향을 줄 것이며, 이에 따라 위치 결정 단말기(105)에 대한 파라미터로서 고려될 수 있다. 하지만, 제 2 서브-시스템에 의한 측정치내 에러의 크기와 관련한 파라미터는 바람직하게는 제 1 위치 결정 서브-시스템에 의한 측정치내 에러의 크기와 무관하다(그리고 선택적으로 미약하게 관련된다).
두 개의 서브-시스템을 포함하는 혼성 위치 결정 시스템의 일 실시예에서, 두 개의 서브-시스템 각각은 송신기 세트를 포함한다. 각각의 서브-시스템의 송신기는 위치 결정 신호를 전송한다. 이러한 혼성 시스템에서, 두 개의 서브-시스템으로부터의 전송은 동시에 사용 가능해야 할 필요는 없다. 도 1에 도시된 실시예에서, 4개의 위성(101), 3개의 위치 결정 비콘(103) 및 한 개의 위치 결정 단말기(105)가 도시된다. 위성(101)은 두 가지 형태의 위치 결정 신호의 송신기중 첫 번째 형태이고 제 1 서브-시스템과 관련한다.
위성(101)은 단말기(105)에 의해 수신될 수 있는 신호를 제공한다. 충분한 수의 위성 신호로부터의 신호가 수신되고 이러한 신호에서 수신된 정보가 디코딩될 수 있다는 가정하에서, 수신된 신호는 단말기가 어떠한 비콘(103)으로부터 위치 결정 신호를 수신할 필요없이 단말기(105)의 위치를 결정할 수 있도록 한다. 그럼에도 불구하고, 개시된 방법 및 장치중 몇몇 예에서, 단말기(105)는 포착(acquisition) 및 프로세싱 보조를 위해 비콘(103)과의 통신을 필요로 한다. 포착 보조가 바람직한 지의 여부에 따라, 충분한 수의 위성(101)이 포착되고, 위성(101)에 의해 제공된 정보는 단말기(105)의 위치를 계산하기에 충분하다.
비콘(103)은 두 개의 위치 결정 서브-시스템중 두 번째의 일부이다. 위성(101)과 같이, 비콘(103)은 단말기(105)에 의해 수신될 수 있는 신호를 제공한다. 개시된 방법 및 장치의 일 실시예에 따르면, 신호는 단말기(105)가 어떠한 위성(101)으로부터도 위치 결정 신호를 수신할 필요 없이 자기 자신의 위치를 결정할 수 있도록 한다. 하지만, 선택적인 실시예에서, 제 2 서브-시스템은 단말기(105)의 위치를 결정하는 정보를 제공하기 위해 제 1 서브-시스템으로부터 적어도 하나의 송신기를 필요로 한다. 정보가 필요한 송신기 각각으로부터 수신되면, 단독으로 또는 비콘(103)중 하나로부터의 포착 및 프로세싱 보조로 통해 위치 결정이 단말기(105)에 의해 수행될 수 있다. 선택적으로, 단말기(105)의 위치는 단말기(105)로부터 이격한 장치(미도시)에 의해 결정될 수 있다. 이 경우, 단말기(105)는 단말기(105)의 위치를 결정하는데 필요한 정보를 이격한 장치로 전송한다. 개시된 방법 및 장치의 일 실시예에서, 원격 장치는 비콘(103)중 하나 또는 비콘(103)중 하나 내에 있는 서브-시스템(104)이다. 원격 장치는 원격 장치가 비콘(103)내에 또는 비콘(103)의 외부에 위치할 수 있다는 사실을 강조하기 위해 "선택적"으로 도 1에 도시되어 있다.
당업자라면 도 1에 도시된 것보다 더 많거나 적은 위성(101) 또는 비콘(103)이 있을 수 있으며, 하나 이상의 단말기(105)가 있을 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 혼성 위치 결정 시스템(100)의 일 실시예에서, 위성(101)은 GPS 위성이다. 혼성 위치 결정 시스템(100)의 대안적인 실시예에서, 위성(101)은 상대적으로 독립적이고 비교적 정확한 위치 결정이 행해질 수 있는 임의의 다른 형태의 송신기일 수 있다. 예를 들어, 정확한 위치 결정을 제공할 수 있는 (LORAIN과 같은) 지상 위치 결정 시스템이 위성 대신 사용될 수 있다.
혼성 위치 결정 시스템(100)의 일 실시예에서, 기지국(103)은 (1) 기지국 송신기 서브-시스템(BTS), (2) 기지국 제어기(BSC), 및 (3) 위치 결정 장비(PDE)를 포함하는 셀룰러 기지국이다. 하지만, 다른 실시예에서, 이러한 컴포넌트의 서브세트를 포함할 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 더욱이, 비콘(103)은 단말기(105)의 위치가 결정될 수 있는 위치 결정 신호를 전송할 수 있는 다른 송신기일 수 있다. 당업자라면 비콘(103)이 PDE를 포함할 수 있으며, PDE는 도 1에 도시된 원격 장치로서 역할을 할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
개시된 방법 및 장치에 따르면, 제 1 형태의 송신기로부터 수신된 정보는 제 2 형태의 송신기로부터 수신된 정보로부터 결정될 수 있는 것보다 실질적으로 더 정확한 위치 결정이 가능하도록 해야한다. 예를 들면, GPS 위성 및 셀룰러 기지국의 경우, 위성에 대한 측정을 사용하여 행해진 위치 결정의 정확성은 전형적으로 셀룰러 기지국에 대한 측정을 사용하여 행해진 위치 결정의 정확성보다 높다.
명확함을 위해, 개시된 방법 및 장치는 위성이 GPS 위성이고 비콘이 코드분할 다중접속(CDMA) 셀룰러 기지국인 혼성 위치 결정 시스템과 관련하여 설명될 것이다. 하지만, 상술된 바와 같이 본 발명은 이러한 시스템의 고유 특성중 하나에 만 의존하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명은 위치를 결정하는 다른 시스템에서도 사용할 수 있다.
위성이 GPS 위성이고 비콘이 CDMA 셀룰러 기지국(이는 BSC 및 PDE이거나 이들이 아닐 수 있음)인 실시예에서, "의사 범위" 측정치 ρS1-ρS4는 위성(101)에 대한 것이고 유사하게 의사 범위 측정치 ρb1-ρb3은 비콘(103)에 대한 것이다. 의사 범위 측정치는 수신 단말기(105)와 위치 결정 신호의 소스 사이의 상대 거리를 나타낸다. 위치 결정이 행해지는 특정 방식이 개시된 방법 및 장치와 무관함에 주목한다. 하지만, 위치 결정 시점에 기초한 의사 범위에 대한 검토는 개시된 방법 및 장치의 일 실시예의 일례로서 제공된다. 의사 범위 측정을 위한 다른 수단은 공지되어 있고 개시된 방법 및 장치를 수행하는데 사용될 수 있다. 더욱이, 의사 범위 측정을 필요로 함없이 위치를 결정할 수 있는 다른 수단이 공지되어 있으며 개시된 방법 및 장치를 수행하는데 사용될 수 있다.
의사 범위 측정치는 전형적으로 시간의 임의 포인트와 위치 결정 단말기(105)에 신호가 도달한 시간 사이의 시간차를 나타낸다. 하지만, 의사 범위는 전형적으로 미터 단위로 표시된다. 시간량은 초당 미터단위의 광속을 시간차에 곱함으로써 미터 단위의 거리로 변환될 수 있다.
비콘(103)이 CDMA 기지국인 개시된 방법 및 장치의 일 실시예에서, 위치 결정 단말기는 CDMA 신호에 대한 스프레딩 코드를 형성하는 비트 시리즈가 시작될 때 시간의 임의 포인트 이전의 포인트에 대해 수신되었다. 이러한 비트 시리즈는 통 상적으로 "의사-난수 잡음(PN) 스프레딩 코드"라 불린다.
CDMA 통신 시스템내 각각의 기지국에 의해 전송된 신호는 동일한 PN 스프레딩 코드로 인코딩된다는 것을 주목한다. 하지만, 한 기지국으로부터 전송된 코드의 시작과 각각의 다른 기지국으로부터 전송된 코드의 시작 사이의 시간의 오프셋이다. 그러므로, 이러한 오프셋은 서로에 대해 각각의 비콘(103)으로부터 수신된 신호의 상대적 타이밍을 비교하기 전에 고려되어야 한다. 공지된 바와 같이, 이러한 오프셋은 쉽게 결정될 수 있으며 생략될 수 있다. 사실, 이러한 오프셋은 전형적으로 신호가 발생된 특정 기지국을 식별하는데 사용된다.
더욱이, (이러한 예에 대해 밀리초인 것으로 가정되는) 클록의 지속기간(duration)은 어떠한 모호성도 해결될 수 있도록 해야함에 유의하여야 한다. 즉, 클록의 지속시간은 수신된 신호와 관련된 클록의 값이 수신된 신호 사이에 오로지 하나의 관계만을 식별해야 하도록 해야 한다. 따라서, 각각의 비콘(103)에 의해 전송된 코드의 타이밍내 오프셋을 고려할 때 클록의 지속시간은 신호가 각각의 비콘(103)으로부터 수신될 시간 사이의 차이의 두 배 이상이어야 한다. 의사 범위 측정이 당업자에게 공지되어 있다는 것을 주목한다.
의사 범위 측정치로부터 적어도 3개의 비콘(103)에 대한 위치가 알려지면, 의사 범위 측정치는 단말기(105)의 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 의사 범위 측정치 및 비콘(103)의 위치는 통상적으로 "최소 평균 제곱법(LMS)" 프로세스로 불리는 공지된 프로세스에 적용된다. 유사하게, 반대의 경우도 가능하다. 즉, 단말기(105)의 위치와 3개의 비콘(103)이 알려진다면, 단말기(105)와 각각의 비콘(103) 사이의 거리가 단말기(105) 위치로부터 비콘(103)으로의 의사 범위 값을 결정하는데 사용될 수 있다.
개시된 방법 및 장치는 의사 범위 측정치의 두 개의 독립적으로 유도된 세트를 혼성 위치 결정 시스템이 종종 가질 것이라는 사실의 이점을 취한다. 한 세트의 측정치는 전형적으로 다른 것에 대해 더 정확하다. 그러므로, 더 정확한 측정치 세트가 단말기(105)의 위치를 결정하는데 충분하다면, 더 정확한 측정치 세트는 덜 정확한 측정치 세트내 에러를 결정하는데 사용될 수 있다. 더욱이, (단말기(105)의 위치와 같은) 특정 파라미터와 덜 정확한 측정치 세트의 에러량 사이의 예상 가능한 관계가 있다는 것을 결정하였다. 그러므로, 상기 파라미터의 값과 이러한 파라미터와 관련된 에러량을 모두 앎으로써, 덜 정확한 측정치내 에러량에 관한 추정이 가능할 수 있다. 예를 들어, 단말기(105)의 근사 위치와 위치 및 에러량 사이의 관계를 앎으로써, 덜 정확한 측정치내 에러량을 추정할 수 있다.
특정 파라미터와 덜 정확한 의사 범위 측정치내 에러량 사이의 관계를 이용하기 위해, 개시된 방법 및 장치에 따라 "측정 통계치 데이터베이스(MSD)"가 발생된다. 데이터베이스를 제외한 수단이 덜 정확한 위치 결정 서브-시스템에 의한 측정치내 에러량과 파라미터 값을 관련시키는데 사용될 수 있다.
하지만, 상기 MSD는 (단말기(105)의 위치와 같은) 파라미터가 덜 정확한 의사 범위 측정치에 적용될 수 있는 수정 인자(correction factor)와 관련될 수 있는 효과적인 수단을 제공한다. 따라서, 파라미터 값이 알려지면, 관련 수정 인자가 MSD로부터 결정되어 의사 범위 측정치에 적용될 수 있다.
이하의 예는 개시된 방법 및 장치에서 해결될 파라미터가 단말기(105)에 의한 실질적으로 수정되지 않은 의사 범위 측정치로부터 결정된 바와 같은 단말기(105) 위치인 경우이다. 개시된 방법 및 장치의 일 실시예에서, 의사 범위 측정치는 완전히 수정되지 않는다. 하지만, 당업자라면 개시된 방법 및 장치의 범위를 벗어남 없이 의사 범위 측정이 가능한 몇몇 수정이 가능하다는 것을 명확히 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 의사 범위 측정치는 동일한 코드가 여러 비콘으로부터 전송되는 시간 사이의 차이로 인한 시간 오프셋을 수정한다.
당업자라면 해결될 파라미터가 여러 다른 파라미터중 하나일 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 단말기(105) 또는 비콘이 해결될 파라미터의 값을 직접 측정할 수 있다는 장점을 가짐을 주목한다. 단말기(105) 또는 비콘(103)에 의한 파라미터의 직접 측정은 개시된 방법이 외부 소스로부터 입력없이 동작할 수 있도록 한다. 하지만, 원격 소스로부터 수신된 단말기 조작자 또는 신호와 같은 파라미터의 값이 외부 소스에 의해 입력되는 것이 가능하다.
가능한 파라미터는: (1) 위치 결정 신호가 단말기(105)로부터 수신된 전력량, (2) 단말기(105)에 인접한 건물의 형태, (3) 단말기(105)의 전체적인 주위내 도시 개발량, (4) 비콘(103)으로부터 위치 결정 신호를 수신할 수 있는 단말기(105)로의 거리, 및 (5) 수신된 신호와 공지된 PN 스프레딩 코드의 상관으로부터 결정된 상관 피크의 형상을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다. 이러한 리스트는 단순히 의사 범위 측정치 내에 존재할 것 같은 에러량을 예상하는데 사용될 수 있는 많은 형태의 파라미터의 작은 샘플을 제공한다. 본 발명은 여기서 리스트된 파라미터 형태에 국한되지 말아야한다. 차라리, 본 발명의 범위는 제 1 세트의 측정치내 에러량을 예상하기 위해 제 1 세트의 의사 범위 특정치와는 상관하지만 제 2 세트의 의사 범위 측정치와는 상관하지 않는(또는 선택적으로 덜 상관하는) 임의의 파라미터를 사용하는 것을 포함하는 것으로 고려되어야 한다.
MSD의 발생
MSD를 발생시키는 프로세스는 도 2에 도시되어 있다. 도 2는 특히 단말기(105)의 위치와 단말기에 의한 의사 범위 측정치내 예상 에러 사이의 관계를 나타내는 예에 관한 것이다.
가장 먼저, 더 정확한 위치 결정 서브-시스템이 사용가능한 지의 여부에 관한 결정이 수행된다(단계 201). 그렇다면, 단말기(105)의 위치는 더 정확한 위치 결정 서브-시스템으로부터의 측정치만을 사용함으로써 결정된다(단계 203). MSD를 발생시키는 프로세스는 더 정확한 위치 결정 능력이 사용 가능한 것을 필요로 한다. 만일 사용가능하지 않다면, MSD를 발생시키는 프로세스는 더 정확한 위치 결정 능력이 사용가능해질 때까지 진행되지 않는다. 그럼에도 불구하고, 이 경우 MSD는 이미 충분히 발생된다면 덜 정확한 서브-시스템내 에러를 추정하는데 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
개시된 방법 및 장치의 일 실시예에서, 단말기(105)는 위성(101)에 대한 의사 범위 측정 또는 비콘(103)에 대한 의사 범위 측정에 기초하여 결정되는 능력을 가진다. 위성(101)에 대한 의사 범위 측정치가 더 정확한 경향이 있다. 그러므로, 이러한 실시예에서, 단말기(105)의 위치는 가능하다면 위성(101)에 대한 의사 범위를 사용하여 결정된다. 선택적인 실시예에서, 불충분한 수의 위성(101)이 사용가능할 때 비콘 의사 범위는 위성 의사 범위 측정을 충족시키는 데만 사용된다. 하지만, 비콘 의사 범위가 단말기(105)의 위치를 결정하기 위해 위성과 함께 사용되는 경우, 위성 의사 범위를 사용하는 것은 비콘 의사 범위를 사용하는 것에 비해 바람직하다.
단말기(105)의 위치는 비콘(103)으로부터의 의사 범위 결정에 대해 상술된 방식과 실질적으로 동일한 방식으로 위성(101)에 대한 의사 범위로부터 결정된다. 전형적으로 비콘(103)으로부터 가능한 것에 비해 더 정확한 위성(101)에 대한 의사 범위 측정치는 위성(101)이 하늘 높이 있다는 사실을 포함하는 여러 인자로부터 유래한다. 위성(101)으로부터 수신된 신호가 직접 경로로 단말기(105)에 도달할 확률은 비콘(103)으로부터의 신호가 단말기(105)에 직접 도달할 확률보다 높다. 비콘(103)으로부터의 신호가 단말기(105)로 도달되지 못하는 것은 비콘(103)으로부터 단말기(105)로의 신호에 의해 전파된 경로를 따른 거리에 직접 부가된다. 부가 거리는 비콘(103)으로부터의 의사 범위를 사용할 때 단말기(105)의 위치를 계산하는데 있어서의 에러를 야기한다.
더 정확한 위치 결정 서브-시스템을 사용하여 단말기(105)의 위치가 결정되면, 비콘(103)에 대한 의사 범위가 계산될 수 있다(단계 (207)). 특정 비콘(103)에 대한 예상 의사 범위는 단말기(105)의 위치를 앎으로써 그리고 비콘(103)의 위치를 앎으로써 쉽게 결정될 수 있다는 것을 알 수 있다. 개시된 방법 및 장치의 일 실시예에서, 의사 범위는 비콘(103)에 제공되며, 이는 특정 비콘(103)에 대한 특정 단말기(105)의 예상 의사 범위를 결정한다. 만일 단말기가 결정 및 계산을 한다면, 개시된 방법 및 장치는 단말기(105)가 비콘(103)의 위치에 대한 지식에 대한 접근을 가지는 것으로 가정한다. 예를 들어, 비콘(103)이 CDMA 기지국인 경우, 기지국은 단말기(105)에 자기 자신의 위치에 관한 정보를 제공한다. 선택적으로, 단말기(105)는 비콘(103)으로부터 단말기(105)로의 전송의 일부로서 수신된 식별 표시에 기초하여 비콘(103)의 위치를 단말기(105)에 제공하는 데이터베이스를 유지한다. 개시된 방법 및 장치의 다른 실시예에서, 단말기(105)는 하나 이상의 비콘(103)에 대한 정보를 프로세스를 위해 전송한다. 비콘(103)은 영역내 비콘의 위치를 알거나 또는 위치에 대한 접근을 가진다.
다음으로, 단말기(105)는 각각의 비콘(103)에 대한 의사 범위를 측정한다(단계 209). 각각의 측정된 의사 범위는 하나의 비콘(103)과 관련되고 단계(207)에서 계산된 바와 같이 비콘(103)과 관련된 의사 범위와 비교된다(단계(211)). 계산된 의사 범위와 측정된 의사 범위 사이의 차이가 측정된 의사 범위에 있는 에러인 것으로 가정한다. 비콘(103)과 위성(101)에 대한 의사 범위가 측정되고 비콘 의사 범위의 단계(207)에서의 계산 이전에 프로세싱을 위해 비콘(103)으로 전송된다는 것을 명확히 알 수 있다.
비콘(103)에 대한 측정된 의사 범위내 에러가 결정되면, 단말기(105)가 현재 위치하는 "클러스터"가 결정된다(단계(213)). 클러스터는 여러 방법으로 정의될 수 있다. 바람직한 실시예에 따라, 클러스터는 파라미터의 연속 값 세트로서 정의된다. 예를 들어, 파라미터가 단말기(105)의 위치라면, 클러스터는 연속적인 지리학상 영역일 것이다. 연속 파라미터 값 세트는 여러 에러 측정치를 포함하기에 충분히 크다. 즉, 바람직하게 큰 에러 추정치가 클러스터 내에서 신뢰할만한 정확성을 가지고 계산되며, 의사 범위 에러의 평균은 클러스터내 임의의 위치에서 덜 정확한 서브-시스템에 의해 생성된다.
만일 불충분한 수의 에러 추정치가 존재한다면, 클러스터의 크기는 더 많은 에러 추정치를 포함하도록 증가된다. 선택적으로, 클러스터는 통계적으로 충분한 수의 에러 추정치가 생성될 때까지는 완성되지 않은 것으로 간주된다. 두 개의 클러스터를 지지하기 위해 충분한 에러 추정치가 생성된 포인트에서, 클러스터는 두 개로 분할된다. 각각의 클러스터는 이러한 클러스터와 관련된 에러의 계산된 평균이 클러스터 내에서 선택된 에러 추정치의 초기 수로부터 계산된 평균을 신뢰할만한 정확성을 가지고 반영하도록 충분한 수의 에러 추정치를 가져야 한다. 만일 연속 클러스터내 에러의 평균이 동일하다면, 하나 이상의 클러스터를 지원하기 위해 충분한 수의 에러 추정치가 있지만 이들 클러스터는 조합된다. 하지만, 개시된 방법 및 장치의 일 실시예에 따르면, 클러스터는 이러한 분할이 두 개의 클러스터를 형성할 때 다르게 분할되고, 각각은 충분한 수의 에러 추정치와 다른 여러 추정치 평균을 가진다.
바람직한 결과는 파라미터 값 또는 이들 값의 세트를 가진 각각의 클러스터와 관련한다. 만일 단말기(105)에 의해 검출된 파라미터값이 클러스터와 관련되면, 단말기(105)는 관련된 클러스터 내에 있는 것으로 가정된다. 예를 들어, 파라미터가 단말기(105)에 위치하면, 클러스터는 지리학상 위치와 관련될 것이다. 만일 단말기(105)가 클러스터 내에 위치하는 것으로 검출된다면, 단말기(105)는 개시된 방법 및 장치를 위해 이러한 클러스터 내에 있는 것으로 간주된다. 선택적으로, 원하는 파라미터가 수신된 신호의 전력 레벨이라고 가정하자. 단말기(105)는 수신된 신호가 특정 클러스터와 관련된 전력 레벨의 범위내 있는 것을 검출한다면, 단말기(105)는 관련 클러스터 내에 있는 것으로 간주된다.
파라미터는 덜 정확한 위치 결정 서브-시스템에 의한 의사 범위 측정치내 에러량과 파라미터 사이의 상관관계가 존재하도록 선택된다. 따라서, 각각의 파라미터 값은 덜 정확한 위치 결정 서브-시스템에 의한 위치 결정에서 에러의 특정 값과 관련된다. 즉, 파라미터가 특정 값을 가짐을(또는 특정 범위의 값 내에 있음을) 단말기(105)가 보고할 때마다, 덜 정확한 위치 결정 서브-시스템에 의한 위치 결정내 에러는 특정 값일 것이다(또는 특정 범위의 값 내에 있을 것이다).
단말기(105)가 원하는 파라미터인 예를 다시 참조하자. 단말기(105)의 각각의 위치는 덜 정확한 위치 결정 서브-시스템을 사용하여 단말기(105)에 의한 위치 결정 측정치내 특정 에러량과 관련된다. 따라서, 적정 파라미터로서 위치를 선택하기 위해, 단말기(105)의 각각의 위치는 덜 정확한 위치 결정 서브-시스템에 의한 위치 결정 측정치내 특정 에러량과 관련되어야 한다. 따라서, 위치 X에서 단말기에 대한 에러량은 Y가 될 것이다. 이러한 에러값은 허용가능한 불확정성 범위 내에서 실질적으로 일정하고 예상가능하다.
더 상세한 실시예로서, 도 3과 도 4를 참조한다. 영역(300)은 11개의 위치(301)가 식별되는 것으로 도시된다. 의사 범위 에러 추정치는 이러한 각각의 위치(301)에서 생성되었다. 에러 추정치는 이러한 위치(301)에서 선택된 의사 범위 측정치와 더 정확한 위치 결정 서브-시스템에 기초한 위치에 대한 지식으로부터 계산된 의사 범위 사이의 차이에 기초한다.
도 3은 단일 클러스터로서 도시된 전체 영역(300)을 도시한다. 이는 초기에는 영역(30))내에 상대적으로 적은(11개) 에러 추정치가 있기 때문이다. 충분한 수를 계산하는데 필요한 특정 수의 추정치가 특정 응용에 의존한다는 것을 주목한다. 그러므로, 이러한 수는 응용에 따라 11개보다 클 수도 있고 적을 수도 있다. 비콘(103)이 도 3에서 영역(300) 외부에 위치하는 것으로 도시되는 반면, 비콘(103)과 영역 사이의 위치 관계는 영역(300) 내에서부터 비콘(103)으로부터의 신호를 수신할 수 있어야 하는 것을 제외하고 본 발명과 관련되지 않는다.
시간이 경과함에 따라, 추가의 에러 추정치가 영역(300) 내에 여러 위치(302)에서 생성된다. 이러한 추가의 에러 추정치가 위치(400)에서 생성됨에 따라, 충분한 수의 에러 추정치가 클러스터의 일부에서 사용 가능하여 클러스터로 하여금 더 작은 클러스터로 세분되도록 한다. 도 4는 하나의 큰 클러스터(300)로부터 하부분할되는 4개의 작은 클러스터(410, 403, 405, 407)를 도시한다.
각각의 작은 클러스터(401, 403, 405, 407)에서 생성된 의사 범위 측정치내 에러의 평균이 결정된다. 만일 둘 이상의 작은 클러스터(303, 305, 307) 중 둘 이상의 평균이 충분히 근접한 값이라면, 이들 클러스터는 하나의 클러스터를 형성하도록 함께 섞인다. 도 5는 도 4의 클러스터(401, 403, 407)가 에러 추정치가 생성된 것으로부터 위치(500)를 포함하는 다른 새로운 클러스터(501)를 형성하도록 조합된 것을 도시한다. 따라서, 비교적 복잡한 형상을 가진 클러스터가 비교적 간단한 형상을 가진 클러스터를 사용하여 형성될 수 있다. 클러스터 내에서 여러 위치에서 선택된 더 많은 에러 추정치를 가진다면 클러스터를 재형상화할 더 많은 기회를 제공한다.
클러스터내 선택된 측정치는 전형적으로 다른 에러량을 가진다. 에러 값의 세트는 특정 클러스터내 특정 비콘(103)과 관련된 어레이를 형성한다. 어레이내 값은 몇몇 범위내 평균값 주위에서 변한다. 통계학적 견지에서, 이러한 분산 범위의 크기를 특성화하는 방법은 어레이의 "분산"을 계산하는 것이다. 선택적으로, 범위의 크기는 어레이의 "편향"에 의해 특징지어진다.
선택적으로, 클러스터의 경계는 측정된 의사 범위의 에러 추정치의 값에 따라 결정될 수 있다. 이 경우, 어레이에 포함된 에러 추정치의 분산은 최소화된다. 클러스터내 영역은 클러스터내 위치 결정 단말기(105)에 의해 생성된 에러 추정치내 분산이 미리 결정된 범위 내에 있도록 결정된다. 만일 측정치가 사전결정된 범위 밖이라면, 클러스터의 형상은 벗어난 범위를 제거하도록 변경된다. 이는 덜 정확한 위치 결정 서브-시스템에 의해 선택된 측정치로 적용될 수정을 결정하는데 더 큰 정확성을 가진다. 이는 특히 단말기(105)의 위치를 결정하기 위해 덜 정확한 서브-시스템으로부터 적어도 하나의 측정치에 의존할 필요가 있을 때 특히 바람직하다.
단말기(105)가 위치하는 특정 클러스터와 관련된 어레이에 대해 새로운 분산과 평균이 계산되면, 새로운 분산과 평균은 이전 것을 대체한다(단계 217). 분산과 평균에 대해 어떠한 이전 값도 없을 경우, 에러 그 자체는 평균과 분산 모두 0인 것으로 한다. 클러스터와 관련된 각각의 새로운 에러 값은 이전 값의 어레이내에 위치될 수 있다. 개시된 방법 및 장치의 일 실시예에서, 전체 어레이는 MSD내에서 유지된다. 선택적으로, 새로운 분산, 평균 및 어레이에 있는 엘리먼트들의 수만이 유지된다. 만일 이러한 클러스터와 관련된 에러의 분산과 평균을 갱신하기 위해 전체 어레이가 사용가능해야만 한다는 것을 주목한다. 선택적으로, 어레이내 평균, 분산 및 어레이에 있는 엘리먼트들의 수가 알려져 있어야 한다. 평균, 분산 및 어레이에 있는 엘리먼트들의 수를 갱신함으로써, 단말기(105)가 측정하는 매 시간 MSD는 동적으로 발생된다.
선택적으로, 모든 엘리먼트의 값은 MSD에 저장된다. 평균 및 분산의 값은 각각의 측정이후 계산되는 것을 제외하고 저장된 어레이 엘리먼트로부터 필요한 만큼 계산될 수 있다. 개시된 방법 및 장치의 일 실시예에 따르면, 평균 및 분산은 어레이에 있는 특정 엘리먼트들에 대하여 많은 가중치를 줌으로써 가중된다. 이러한 실시예에 따르면, 더 많은 가중치가 제공된 엘리먼트는 한 가지 이유 또는 다른 이유로 더 신뢰성 있는 것으로 알려진 엘리먼트이다. 예를 들어, 단말기(105)가 비교적 약하게 수신된 신호에 기초하여 의사 범위 측정을 한다면, 이러한 의사 범위 측정의 가중치는 더 강한 신호로부터 형성된 다른 측정치에 대해 감소된다.
더욱이, 개시된 방법 및 장치의 일 실시예에 따르면 위성 의사 범위 측정과 비콘 의사 범위 측정치내 에러 사이에 어떠한 상관도 없다고 가정할 수 있다. 그러므로, 이러한 가정하에서, 위성 에러(즉, 위성 의사 범위 측정을 사용하여 결정된 위치내 에러)는 클러스터내 에러의 평균을 바이어스하지 않을 것이다. 하지만, 개시된 방법 및 장치의 다른 실시예에 따르면, 이러한 가정이 없다.
도 6은 상술된 바와 같이, 위성 측정내 에러에 관해 어떠한 가정도 없는 경우의 MSD를 구축하는 프로세스를 도시한다.
위성(101)에 대한 의사 범위 측정은 단말기(105)에 의해 생성된다(단계 601). 추가로, 단말기는 위성 측정내 분산을 통지한다(단계 603). 즉, 측정이 특정량의 에러를 가지기 때문에, 측정치는 몇몇 범위내 평균 주위에서 변화할 것이다. 이러한 분산은 위성 측정치내 에러의 분산을 계산함으로써 특징 지워진다. 선택적으로, 에러는 이들 분산에 의해 특징 지워진다. 위성 측정치 에러의 분산(또는 편차) 및 평균은 전형적으로 알려진다. 일반적으로, 분산과 평균은 당업자에게 공지된 바와 같이 각각의 위성(101)과 관련된 공분산 행렬에 제공된다.
위성 측정 및 위성 측정과 관련된 에러 통계는 (전형적으로 공분산 행렬의 형태인) 공지된 LMS 프로세스(단계 604)에 적용된다. 추가로, 개시된 방법의 일 실시예에서, 위성 지리학은 LMS 프로세스에 의해 고려된다. 위성 측정의 적용 결과, 이러한 측정과 관련된 에러 통계와 LMS 프로세스에 대한 위성 지리학은 위치 결정 솔루션이다. 위치 결정 솔루션은 의사 범위 측정이 취해지는 단말기(105)의 위치를 제공한다. 추가로, LMS 프로세스는 솔루션에 있는 에러량과 관련하여 에러 통계를 나타내는 솔루션 공분산 행렬을 가져온다. 이러한 솔루션 공분산 행렬은 당업자에게 공지되어 있다. 평균이 위성으로부터 수신된 신호내 어떠한 다중경로화 에러도 없는 것으로 가정한다는 사실로 인해 0인 것으로 가정된다.
솔루션은 x, y, z 및 b로 제공되며, 여기서 x, y, 및 z는 지구 중심과 같은 선택된 기준에 대한 단말기(105)의 직교좌표이고, b는 진정한 GPS 시간에 대한 단말기(105)의 클록의 바이어스이다. 위치 결정 솔루션으로부터, 추정치는 단말기(105)가 위치 결정 신호를 수신하는 각각의 비콘(103)에 대한 의사 범위 측정치를 구성할 수 있다(단계 606). 의사 범위 추정치는 이들 사이의 차이를 결정하기 위해 각각의 비콘(103)에 대한 단말기(105)에 의한 실제 의사 범위 측정을 비교할 수 있다. 이러한 차이는 측정된 의사 범위내 에러의 추정치인 것으로 가정된다. 추가로, 비콘 공분산 행렬은 솔루션 공분산 행렬로부터 계산될 수 있다(단계 610). 비콘 공분산 행렬은 위성 공분산 행렬로부터 결정된 바와 같이 위성 의사 범위 측정내 에러량에 기초하여 계산된 에러 추정치 각각내의 에러량을 특화한다. 즉, 비콘 의사 범위 측정치내 비콘의 에러에 대한 추정치는 완전히 정확하다. 하지만, 에러에 대한 통계는 계산된 의사 범위를 유도하기 위해 사용된 위성 측정치에 대해 알려진다. 그러므로, 비콘 의사 범위내 에러량의 추정치내 에러가 존재한다. 에러 추정치내 에러의 통계는 솔루션 공분산 행렬로부터 결정될 수 있고, 이는 다시 위성 공분산 행렬로부터 결정될 수 있다. 이는 당업자에게 공지된 방법에 따라 수행될 수 있다.
개시된 방법 및 장치의 이러한 실시예에 따르면, MSD는 MSD내 각각의 엔트리가 클러스터, 비콘 그룹, 각각의 비콘에 대한 의사 범위 측정 에러 추정치의 어레이의 평균 및 다중경로화에 의해 유도된 에러로 인한 의사 범위의 각각의 측정에 대한 에러를 특화하는 비콘 공분산 행렬과 관련되도록 생성된다. 선택적으로, 각각의 엔트리는 관련 클러스터의 식별, 관련 비콘의 식별, 비콘과 관련된 의사 범위 측정 에러 추정치의 어레이 및 관련 비콘에 대한 비콘 공분산 행렬을 포함한다. 여러 엔트리와 관련된 비콘 사이의 공분산을 결정할 수 없다는 것을 주목한다. 따라서, 만일 엔트리와 관련하여 오로지 하나의 비콘만이 존재한다면, 엔트리에 대한 공분산 행렬을 결정하는 것은 불가능하다. 상술된 바와 같이, 개시된 방법 및 장치의 일 실시예에 따르면, 어레이내 에러 추정치는 각각의 이러한 추정치의 신뢰성에 따라 가중된다.
큰 영역을 덮는 클러스터를 선택함으로써 각각의 클러스터내 분산도 커짐을 알아야한다. 이는 큰 클러스터 내에 존재하는 많은 다양한 조건 때문이다. 하지만, 비교적 큰 클러스터를 가지는 것의 장점은 클러스터내 에러의 분산 및 평균을 정확하게 결정하는데 적은 데이터(즉, 제곱 킬로미터당 적은 포인트)가 필요하다는 것이다.
클러스터내 특정 비콘과 관련된 에러의 분산 및 평균이 알려지면, 이러한 값이 사용될 수 있다. 특히, 이들은 의사 범위 측정이 클러스터 내에서 단말기(105)에 의해 수행될 때 특정 비콘(103)에 대한 의사 범위내 에러를 추정하는데 사용된다. 비콘 의사 범위 측정내 에러에 대한 추정치는 측정된 비콘 범위 측정치를 수정하는데 사용될 수 있다. 이는 너무 적은 위성 의사 측정이 존재할 때 특히 바람직하다. 따라서, 만일 위성 측정치만에 기초하여 위치 결정을 가능케 하는데 충분한 수의 위성이 없다면, 비콘(103)에 대해 수정된 의사 범위가 사용될 수 있다.
개시된 방법 장치는 MSD가 단말기(105)내에서 생성되고 저장될 것이라는 것을 가정한다는 것에 알 수 있을 것이다. 하지만, MSD는 단말기(105)로부터 이격한 비콘 또는 다른 컴포넌트내에 생성되고 저장된다. 예를 들어, 당업자라면 단말기(105)가 의사 범위 측정에 대해서만 책임이 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 측정치는 비콘(103)으로 전송된다. 비콘(103)은 비콘(103)내에서 장치(104)에서 상술된 바와 같이 의사 범위 측정치를 프로세싱한다. 선택적으로, 장치(104)는 비콘(103)으로부터 이격하고, 비콘(103)은 원격장치(104)에 대한 의사 범위 측정치와 통신한다. 다음으로 원격장치(104)는 의사 범위 측정치를 프로세싱한다. 프로세싱은 몇몇 프로세싱은 하나의 장치에서 수행되고 다른 프로세싱은 다른 장치에서 수행되도록 분배된다. 그럼에도 불구하고, 장치가 어떠한 프로세스를 수행하는 것에 책임이 있는지에 관계없이, 개시된 방법은 정의된 바와 같이 수행될 것이다.
고찰된 바와 같이, 본 발명의 방법 및 장치는 덜 정확한 위치 결정 서브-시스템으로부터의 위치 결정이 단일 수정 단계에서 수정될 수 있는 수단을 제공한다. 하지만, 상술된 프로세스의 선택적인 실시예에서, 반복 프로세스가 도 7에 도시된 바와 같이 그리고 이하에서 설명될 바와 같이 수행된다.
초기에는, 단말기(105)의 위치는 덜 정확한 서브-시스템을 사용하여 결정된다(단계(701)). 다음으로, 결정은 제 1 비교적 큰 클러스터와 관련된 수정 인자에 기초하여 수정된다(단계(703)). 덜 정확한 서브-시스템의 초기 위치 추정치에 존재하는 에러는 클러스터가 작게 만들어진 경우에 단말기(105)가 어떤 클러스터에 있는지를 정확하게 결정하기 어려울 정도로 충분히 크다는 사실을 알리기 위해, 제 1 클러스터는 의도적으로 비교적 크게 형성되어야 한다. 위치에 대한 수정이 제 1 비교적 큰 클러스터로부터의 수정 인자를 사용하여 수행되면, 단말기(105)의 위치가 큰 정확성으로 알려지게 된다. 다음으로 적은 클러스터는 더 정확한 수정 인자를 결정하는데 사용되는데(단계(705)), 이는 제 1 수정에 의해 제공된 정확성의 개선이 단말기(105)가 현재 어떤 작은 클러스터 내에 존재하는지를 결정하는 것을 가능케 할 것이다.
개시된 방법 및 장치는 단말기의 위치를 결정하기 위해 몇몇 시간 또는 위치에서 사용 가능한 다른 수단이 존재하는 혼성 위치 결정 시스템을 제외한 위치 결정 시스템을 사용할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이 경우, 단말기의 위치는 더 정확한 서브-시스템으로부터의 위치 결정이 사용되는 것과 동일한 방식으로 의사 범위 측정내 에러량을 결정하는 기준으로서 사용된다.
개시된 방법 및 장치의 일 실시예를 실행하는데 사용되는 장치
도 8은 개시된 방법을 실행하는데 사용된 단말기(105)의 일 실시예의 간략 블럭도이다. 단말기(105)는 수신기(501), 디코더(503), 상관기(505), 기준 코드 발생기(507), 프로세서(509), 클록(511) 및 메모리(513)를 포함한다. 수신기(501)는 전형적으로 안테나, 다운 컨버터, 필터, 증폭기 등을 포함하는 통상적인 무선 주파수 전단 섹션을 포함하고, 이들 모두는 공지되어 있으며 간략함을 위해 도시되지 않았다. 위치 결정 신호를 포함하는 신호가 수신기(510)에 의해 수신된다. 수신된 신호는 다운-컨버팅되고, 필터링되며 디코더(503)의 입력에 필요한 따라 증폭된다(반드시 이러한 순서일 필요는 없음). 당업자라면 수신기(501)내에서 발생하는 개시되지 않은 다른 프로세싱이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이고, 개시된 방 법 및 장치의 새로운 특징에 중요하지는 않다.
수신기(501)로부터의 출력은 디코더(503)에 결합된다. 디코더(503)는 수신된 신호로부터 정보(intelligence)를 디코딩한다. 위치 결정 신호가 수신되고 디코딩되면, 디코더로부터의 출력이 코드 시퀀스일 것이다. 디코딩된 인텔리전스는 상관기(505)에 결합된다. 상관기(505)는 기준 코드 발생기(507)에 결합된다. 기준 코드 발생기(507)는 상관기(505)가 수신된 코드 시퀀스내 사전설정 포인트를 식별할 수 있도록 하는 상관기(505)로 기준 코드 시퀀스를 제공한다. 상관기(505)는 기준 코드 시퀀스와 수신된 시퀀스가 동기화될 때를 나타내는 프로세서(505)로 신호를 출력한다. 기준 코드 발생기(507)는 프로세서에 결합된다. 기준 코드 시퀀스와 수신된 코드 시퀀스가 동기화되면, 기준 코드 발생기(507)로부터 프로세서(509)로의 출력은 프로세서가 수신된 코드 시퀀스의 타이밍을 결정하도록 한다.
클록(511)은 프로세서(508)에 결합된다. 클록(511)은 자유롭게 운영되거나 또는 외부 클록 기준에 동기화된다. 만일 클록이 외부 클록 기준으로 동기화된다면, 수신된 코드 시퀀스의 타이밍은 외부 클록 기준에 대해 결정될 수 있다. 프로세서(509)는 수신기(501)에 결합된다. 수신기(501)는 수신기(501)가 어떠한 주파수로 동조되는지에 관한 정보를 프로세서(509)에 제공한다.
수신된 한 형태의 신호에 따라, 프로세서(509)는 신호가 수신된 주파수와 함께 코드 시퀀스가 발생된 특정 송신기(101, 103)를 나타내는 수신된 코드 시퀀스의 타이밍으로부터의 정보를 수신한다. 다수의 상관기(505)가 다수의 신호를 동시에 상관시키는데 사용된다는 점에 유의하여야 한다. 프로세서(509)는 자신에게 제공된 모든 정보를 취하여 수신된 모든 신호의 상대 타이밍(즉, 의사 범위)을 결정한다. 추가로, 프로세서(509)는 상술된 모든 의사 범위 프로세싱 기능을 수행한다.
개시된 방법 및 장치의 적용에서 "섹터 커버리지 맵(map)"의 더욱 정확한 형성이 가능하다. 섹터 커버리지 맵은 비콘(103)의 특정 섹터에 의해 서비스되는 지리학상 영역을 나타내는 지도이다. 비콘(103)은 분리 안테나가 특정 지리학상 섹터로 서버에 의해 송신된 신호를 인도하고 특정 지리학상 섹터로부터 신호를 수신하도록 사용될 때 섹터화된다(즉, 다수의 섹터를 서비스한다)고 명명된다. 전형적으로, 문제의 섹터는 비콘(103)으로부터 방출되는 파이형상 웨지(wedge)인 것으로 가정된다. 셀룰러 기지국이 3개의 이러한 섹터를 가지고 구성되는 것이 일반적이며, 각각의 섹터는 120도의 폭을 가진 겹치지 않는 파이형 웨지를 형성한다. 하지만, 여러 인자로 인해, 비콘(103)의 섹터는 섹터 내에 있는 것으로 간주되지 않는 영역으로부터 신호를 수신하고 이러한 영역으로 신호를 송신한다. 따라서, 섹터 커버리지 맵은 단말기(105)와 비콘(103) 모두 어떠한 비콘(103)의 섹터가 단말기(105)를 서비스할지를 결정하도록 한다.
섹터 커버리지 맵은 개시된 방법 및 장치에 따라 생성되며, 이는 (1) 비콘(103)이 단말기(105)로부터 신호를 수신하는 섹터, (2) 더 정확한 위치 결정 서브-시스템에 의해 결정된 바와 같은 단말기(105)의 위치, 및 (3) 덜 정확한 위치 결정 서브-시스템에 의해 결정된 바와 같은 단말기(105)의 위치를 관련시킴으로써 생성되다. 따라서, 섹터 커버리지 맵은 덜 정확한 서브-시스템에 의해 결정된 바와 같이 단말기를 서비스하는 비콘(105)의 섹터를 더욱 신뢰성있게 구현하기 위해 단말기의 위치에 관한 지식과 함께 사용될 수 있다. 이는 특히 하나 이상의 섹터가 단말기(105)로부터 신호를 수신할 때 사용 가능하다. 이는 하나 이상의 섹터가 단말기(105)로 서비스를 보고하고 덜 정확한 서브-시스템에 의해 결정된 위치가 단말기(105)를 서비스하는 것을 보고하는 섹터 내에 위치하지 않을 때 더욱 사용 가능하다.
개시된 방법 및 장치의 바람직한 실시예의 이전 설명은 당업자로 하여금 이하에 첨부된 청구항에 개시된 본 발명을 형성가능하고 사용 가능하도록 하기 위해 제공된다. 이러한 실시예에 대한 여러 변경이 본 발명의 범위를 벗어남 없이 가능하다. 따라서, 개시된 원리는 이하의 청구항에 개시된 본 발명의 범위를 벗어남 없이 개시된 방법 및 장치에 대한 개시되지 않은 실시예에 적용될 수 있다. 본 발명은 예시된 실시예에 한정되는 것이 아니라 이하의 청구항에 부합하는 광대한 범위에 따른다.

Claims (30)

  1. 에러 추정치(error estimate)를 결정하는 방법으로서,
    a) 제 1 서브-시스템을 사용하여 모바일 단말기의 위치를 결정하는 단계;
    b) 상기 결정된 위치를 이용하여 제 2 서브-시스템 내에 있는 적어도 하나의 송신기에 대한 의사 범위(pseudo range)들을 계산하는 단계;
    c) 상기 제 2 서브-시스템 내에 있는 상기 적어도 하나의 송신기에 대한 의사 범위들을 측정하는 단계; 및
    d) 에러 추정치를 결정하기 위해 상기 적어도 하나의 송신기에 대한 상기 계산된 의사 범위들 및 측정된 의사 범위들을 비교하는 단계를 포함하는, 에러 추정치 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 결정 서브-시스템은 전형적으로 상기 제 2 서브-시스템보다 더 정확하게 단말기의 위치를 결정하는, 에러 추정치 결정 방법.
  3. 위치 결정 서브-시스템에 의한 의사 범위 측정을 수정하기 위해 집계치(aggregate value)를 이용하는 방법으로서,
    a) 클러스터와 관련된 에러 추정치들의 세트를 결정하는 단계 - 상기 세트 내에 있는 각각의 에러 추정치는 적어도 하나의 송신기에 대한 의사 범위에 있는 에러를 나타내며, 각각의 의사 범위는 상기 클러스터 내에 있는 위치로부터 모바일 수신기에 의해 측정됨 -;
    b) 상기 에러 추정치들의 세트에 대한 집계치를 계산하는 단계; 및
    c) 상기 클러스터 내에서 측정된 추가적인 의사 범위들에 있는 에러들을 수정하기 위해 상기 집계치를 이용하는 단계를 포함하는 집계치 이용 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 집계치는 상기 에러 추정치들의 세트의 평균을 계산함으로써 계산되는, 집계치 이용 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 에러 추정치들의 세트는 상기 평균을 계산하기 이전에 가중(weight)되는, 집계치 이용 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가중은 각각의 에러 추정치의 상대적인 신뢰도(reliability)에 기초하여 이루어지는, 집계치 이용 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    a) 파라미터 값들의 범위와 클러스터를 관련시키는 단계; 및
    b) 상기 에러 추정치와 관련된 의사 범위가 선택되는 단말기에 의해 결정된 상기 파라미터 값이 상기 범위 내에 있다면 상기 클러스터와 상기 에러 추정치가 관련되는 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는, 집계치 이용 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    a) 여러 위치들로부터 적어도 하나의 송신기에 대한 의사 범위들과 관련된 에러 추정치들을 결정하는 단계; 및
    b) 클러스터 내의 위치 결정 단말기들에 의해 형성된 상기 에러 추정치들의 분산들이 미리 결정된 범위 내에 있도록 상기 클러스터의 범위를 한정하는 단계를 더 포함하는, 에러 추정치 결정 방법.
  9. 제 2 서브-시스템에 의해 제공된 정보를 이용하여 제 1 서브-시스템에서 에러 추정치를 결정하는 방법으로서,
    a) 상기 제 2 서브-시스템을 이용하여 위치 결정 모바일 단말기의 위치를 결정하는 단계;
    b) 상기 결정된 위치에 있는 에러량과 관련하여 제 2 서브-시스템 에러 통계를 결정하는 단계;
    c) 상기 결정된 위치를 이용하여 적어도 하나의 송신기에 대한 제 1 서브-시스템 의사 범위들을 계산하는 단계;
    d) 상기 계산된 제 1 서브-시스템 의사 범위들에 대한 에러 통계를 상기 제 2 서브-시스템 에러 통계로부터 결정하는 단계;
    e) 제 1 서브-시스템 의사 범위들을 측정하는 단계; 및
    f) 에러 추정치를 결정하기 위해 상기 계산된 제 1 서브-시스템 의사 범위들과 상기 측정된 제 1 서브-시스템 의사 범위들을 비교하는 단계를 포함하는, 에러 추정치 결정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 결정 서브-시스템은 전형적으로 상기 제 2 서브-시스템보다 정확하게 상기 단말기의 위치를 결정하는, 에러 추정치 결정 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    a) 상기 제 9 항에 기재된 방법에 따라 클러스터 내에 있는 여러 위치들로부터 적어도 하나의 에러 추정치들의 세트를 결정하는 단계 - 상기 동일한 세트의 각각의 에러 추정치는 동일한 비콘(beacon)과 관련되며 동일한 클러스터 내에서 단말기에 의해 선택됨 -;
    b) 상기 적어도 하나의 에러 추정치들의 세트에 대한 집계치(aggregate value)를 계산하는 단계; 및
    c) 상기 클러스터 내에서 선택되며 상기 집계치가 관련되는 동일한 비콘과 관련된 의사 범위들의 이후의 측정치들 내의 에러를 수정하기 위해 상기 집계치를 이용하는 단계를 더 포함하는, 에러 추정치 결정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 집계치는 상기 에러 추정치들의 세트의 평균을 계산함으로써 계산되는, 에러 추정치 결정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 에러 추정치들의 세트는 상기 평균을 계산하기 전에 가중되는, 에러 추정치 결정 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 가중은 상기 위치 결정 단말기의 위치를 결정하기 위해 사용되는 상기 계산된 의사 범위들의 상대적인 신뢰도에 기초하여 이루어지는, 에러 추정치 결정 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    a) 파라미터의 값들의 범위와 클러스터를 관련시키는 단계; 및
    b) 상기 위치 결정 단말기에 대한 상기 파라미터의 값이 상기 클러스터와 관련된 값들의 범위 내에 있다면 위치 결정 단말기가 클러스터 내에 위치하는 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는, 에러 추정치 결정 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    a) 여러 위치들로부터 적어도 하나의 송신기에 대한 의사 범위들과 관련된 에러 추정치들을 결정하는 단계; 및
    b) 클러스터 내의 위치 결정 단말기들에 의해 형성된 상기 에러 추정치들의 분산들이 미리 결정된 범위 내에 있도록 상기 클러스터의 범위를 정의하는 단계를 더 포함하는, 에러 추정치 결정 방법.
  17. 의사 범위 측정치 내의 에러들을 수정하는 방법으로서,
    a) 모바일 수신기에서 비콘들에 대한 의사 범위들을 측정하는 단계;
    b) 파라미터 값을 측정하는 단계;
    c) 상기 파라미터 값과 적용되는 수정 인자(correction factor) 사이의 미리 결정된 관계에 기초하여 각각의 비콘에 대해 상기 측정된 의사 범위들에 적용하기 위해 수정량을 결정하는 단계; 및
    d) 상기 측정된 의사 범위들 각각에 대하여 상기 결정된 수정량을 적용하는 단계를 포함하는, 에러 수정 방법.
  18. 의사 범위 측정치 내의 에러들을 수정하는 방법으로서,
    a) 모바일 수신기에서 특정 비콘에 대한 의사 범위들을 측정하는 단계;
    b) 파라미터 값을 측정하는 단계;
    c) 상기 특정 비콘, 상기 파라미터 값과 상기 특정 비콘에 대하여 적용되는 수정 인자 사이의 미리 결정된 관계에 기초하여 상기 측정된 의사 범위들에 적용하기 위한 수정량을 결정하는 단계; 및
    d) 상기 측정된 의사 범위들 각각에 대해 상기 결정된 수정량을 적용하는 단계를 포함하는, 에러 수정 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 파라미터는 수정되지 않은 의사 범위 측정치들로부터 결정되는 단말기의 위치인, 에러 수정 방법.
  20. 의사 범위 측정치에 있는 에러들을 수정하는 방법으로서,
    a) 모바일 수신기에서 특정 비콘에 대한 의사 범위들을 측정하는 단계;
    b) 파라미터 값을 측정하는 단계;
    c) 상기 측정된 파라미터 값에 기초하여 단말기가 현재 위치하는 클러스터를 결정하는 단계;
    d) 상기 단말기가 위치하는 상기 클러스터에 기초하여 상기 특정 비콘에 대한 상기 측정된 의사 범위들에 적용하기 위한 수정량을 결정하는 단계; 및
    e) 상기 특정 비콘에 대한 상기 측정된 의사 범위들 각각에 상기 결정된 수정량을 적용하는 단계를 포함하는 에러 수정 방법.
  21. 섹터 커버리지 맵을 생성하는 방법으로서,
    a) 비콘들에 대한 임의의 의사 범위 측정치들과 독립적인 제 1 위치 결정 서브-시스템을 이용하여 모바일 단말기의 위치를 결정하는 단계;
    b) 상기 단말기를 서비스하는 비콘의 섹터들을 결정하는 단계; 및
    c) 각각의 섹터에 대해, 위성 위치 결정 서브-시스템에 의해 결정되며 섹터가 단말기로 서비스를 제공할 수 있는 각각의 위치들을 나타내는 섹터 커버리지 맵을 생성하는 단계를 포함하는, 섹터 커버리지 맵 생성 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    a) 상기 제 1 위치 결정 서브-시스템에 의해 결정된 위치에 상기 단말기가 위치하는 동안에 제 2 위치 결정 서브-시스템을 이용하여 상기 단말기의 위치를 결정하는 단계; 및
    b) 상기 제 2 위치 결정 시스템에 의해 결정된 위치와 상기 제 1 위치 결정 서브-시스템에 의해 결정된 위치를 관련시키는 단계를 더 포함하는, 섹터 커버리지 맵 생성 방법.
  23. 단말기가 위치하는 비콘의 특정 섹터를 결정하기 위한 데이터 구조로써 인코딩된 컴퓨터 판독가능 매체로서:
    a) 비콘의 특정 섹터와 관련된 위치들의 제 1 리스트 - 상기 각각의 위치는 제 1 위치 결정 서브-시스템에 의해 결정되고 상기 각각의 위치로부터 단말기가 상기 관련된 섹터에 의해 서비스될 수 있음 -; 및
    b) 상기 특정 섹터와 관련된 위치들의 제 2 리스트 - 상기 각각의 위치는 제 2 위치 결정 서브-시스템에 의해 결정되고 상기 각각의 위치로부터 단말기가 상기 위치들의 리스트와 관련된 특정 섹터에 의해 서비스될 수 있음 - 를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  24. 위치 결정 서브-시스템 내에 있는 제 1 모바일 수신기에 의해 선택된 의사 범위 측정치에 적용될 수정 인자를 결정하기 위한 데이터 구조로써 인코딩된 컴퓨터 판독가능 매체로서:
    a) 관련된 비콘에 대한 의사 범위 측정치를 수정하기 위해 사용되는 에러 추정치들의 세트; 및
    b) 상기 관련된 비콘을 식별하기 위해 상기 에러 추정치들의 세트와 관련된 표시(indication)를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  25. 제 1 위치 결정 서브-시스템에 의해 선택된 의사 범위 측정치에 적용될 수정 인자를 결정하기 위한 데이터 구조로써 인코딩된 컴퓨터 판독가능 매체로서:
    a) 관련된 비콘에 대한 의사 범위 측정치를 수정하기 위해 사용되는 집계 에러 추정치 - 상기 집계 에러 추정치는 에러 추정치들의 세트로부터 계산되고, 상기 에러 추정치들의 세트에 있는 상기 각각의 에러 추정치는 상기 관련된 비콘에 대한 측정된 의사 범위와 계산된 의사 범위 사이의 차이로부터 계산됨 -; 및
    b) 상기 관련된 비콘을 식별하기 위해 상기 집계 에러 추정치와 관련된 표시를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 집계 에러 추정치와 관련된 클러스터를 식별하는 표시를 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 에러 추정치들의 에러량을 규정(characterize)하기 위한 통계를 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 통계는 공분산(covariance) 행렬을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 통계는 상기 에러 추정치들의 세트의 평균을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 통계는 상기 에러 추정치들의 세트의 분산을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
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