KR101635422B1 - Methods for estimating location and Location detecting server - Google Patents
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Abstract
본 발명은 위치를 추정하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 단말 간 통신에 사용되는 디스커버리 신호를 이용하여 단말의 위치를 추정하는 방법 및 측위 서버에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 측위 서버가 단말의 위치를 추정하는 방법에 있어서, 각각의 단말이 측정한 디스커버리 신호의 수신강도 정보 및 디스커버리 신호에 포함된 타 단말 식별정보를 각각의 단말로부터 수신하는 수신단계와 수신강도 정보 및 식별정보에 기초하여 단말과 타 단말 쌍 각각의 1 홉(Hop) 내 위치 여부를 판단하는 1홉 판단단계 및 미리 위치 정보를 알고 있는 타 단말과 단말과의 홉 수를 계산하고, 홉 당 평균거리 정보를 이용하여 단말의 위치를 추정하는 위치추정단계를 포함하는 방법 및 장치를 제공한다.The present invention relates to a method and an apparatus for estimating a position. And more particularly, to a method of estimating a position of a terminal using a discovery signal used for inter-terminal communication and a positioning server. In particular, the present invention provides a method of estimating a position of a terminal in a positioning server, comprising: a receiving step of receiving, from each terminal, receiving intensity information of a discovery signal measured by each terminal and other terminal identification information included in a discovery signal; A hop determination step of determining whether or not each of the terminal and the other terminal pair is located within a hop based on the reception strength information and the identification information, And a position estimation step of estimating a position of the terminal using average distance information per hop.
Description
본 발명은 위치를 추정하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 단말 간 통신에 사용되는 디스커버리 신호를 이용하여 단말의 위치를 추정하는 방법 및 측위 서버에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for estimating a position. And more particularly, to a method of estimating a position of a terminal using a discovery signal used for inter-terminal communication and a positioning server.
근래 스마트 폰, 태블릿 PC 등과 같이 휴대성이 향상된 다양한 모바일 기기가 증가되고 있으며, 사용자의 위치에 기반하여 서비스를 제공하는 다양한 사업 모델 및 소셜 네트워크와 같은 새로운 서비스 모델이 생겨나고 있는 실정이다.Recently, various mobile devices with improved portability such as smart phones and tablet PCs are increasing, and new service models such as various business models and social networks that provide services based on user's location are being developed.
이러한 상황에서 모바일 기기의 현재 위치를 측정하기 위해서 GPS를 이용한 위치 추정 또는 특정 신호를 이용하여 삼각 측량을 이용하는 위치 추정과 같이 다양한 방식의 위치 추정 기술이 연구되고 있다. 그러나, GPS 신호를 수신하여 위치를 추정하는 기술의 경우에 건물의 내부 또는 고층 건물 사이에 위치하는 경우에 위성 신호를 수신하기 어렵기 때문에 기기의 정확한 위치를 추정하기 어려운 문제점이 있다. 특히, 건물 내부와 같이 실내 상황에서의 위치 추정에 대한 중요성이 높아짐에 따라서, 실내 위치 추정을 위한 기술이 요구되고 있다. 예를 들어, 다수의 위치를 알고 있는 앵커노드가 구성된 환경에서 앵커노드를 이용하여 위치를 추정할 수 있는 Range-free 방식의 위치 추정 기술이 연구되고 있다. In order to measure the current position of the mobile device in such a situation, a variety of position estimation techniques such as GPS position estimation or triangulation using a specific signal are being studied. However, in the case of the technique of estimating the position by receiving the GPS signal, it is difficult to estimate the precise position of the device since it is difficult to receive the satellite signal when the GPS signal is located inside the building or between the high-rise buildings. Particularly, as the importance of position estimation in an indoor situation such as a building is increasing, a technique for indoor position estimation is required. For example, a range-free location estimation technique capable of estimating a location using an anchor node in an environment configured with an anchor node having a plurality of locations is being studied.
그러나, 이러한 Range-free 방식의 위치 추정 기술을 무선 단말의 위치 추정에 사용하기 위해서는 홉 수를 산출하기 위한 무선 단말 간의 패킷 정보 송수신 과정이 요구된다. 이러한 송수신 과정은 무선 단말 간의 링크 연결 과정이 요구되며 이는 단말 간 링크 연결 시간이 소요되는 문제점이 있다. 즉, 이동성이 강조되는 무선 단말의 특성상 링크 연결 시간이 소요되면, 무선 단말의 위치를 추정함에 있어서 그 정확도가 현저히 저하되는 문제점이 있다. However, in order to use the range-free location estimation technique for location estimation of a wireless terminal, a process of transmitting and receiving packet information between wireless terminals is required to calculate the number of hops. Such a transmission / reception process requires a link connection process between wireless terminals, which requires a link connection time between the terminals. That is, when the link connection time is required due to the characteristics of the wireless terminal which emphasizes the mobility, there is a problem that the accuracy of the estimation of the position of the wireless terminal is remarkably deteriorated.
전술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 본 발명은 Range-free 방식의 위치 추정 방법을 센서 네트워크가 아닌 일반 단말의 경우에 적용하여 위치를 추정하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다. In order to solve the above-described problems, the present invention provides a method and an apparatus for estimating a position by applying a range-free position estimation method to a general terminal rather than a sensor network.
또한, 본 발명은 단말 간 링크 연결이 없이 디스커버리 신호만을 이용하여 무선 단말의 위치를 정확하고 실시간으로 추정할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다. The present invention also provides a method and apparatus for accurately and real-time estimating the position of a wireless terminal using only a discovery signal without linking between terminals.
전술한 과제를 해결하기 위해, 일 측면에서, 본 발명은 측위 서버가 단말의 위치를 추정하는 방법에 있어서, 각각의 단말이 측정한 디스커버리 신호의 수신강도 정보 및 디스커버리 신호에 포함된 타 단말 식별정보를 각각의 단말로부터 수신하는 수신단계와 수신강도 정보 및 식별정보에 기초하여 단말과 타 단말 쌍 각각의 1 홉(Hop) 내 위치 여부를 판단하는 1홉 판단단계 및 미리 위치 정보를 알고 있는 타 단말과 단말과의 홉 수를 계산하고, 홉 당 평균거리 정보를 이용하여 단말의 위치를 추정하는 위치추정단계를 포함하는 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, in one aspect, the present invention provides a method of estimating a position of a terminal by a positioning server, the method comprising: receiving strength information of a discovery signal measured by each terminal; From the respective terminals, a one-hop determination step of determining whether the terminal is positioned within one hop of each terminal pair based on the reception strength information and the identification information, And a location estimation step of calculating the number of hops between the terminal and the terminal and estimating the location of the terminal using the average distance information per hop.
다른 측면에서, 본 발명은 단말이 위치를 추정하는 방법에 있어서 하나 이상의 타 단말로부터 식별정보를 포함하는 디스커버리 신호를 수신하는 단계와 식별정보 별 디스커버리 신호의 수신강도 정보를 생성하는 단계와 식별정보 및 수신강도 정보를 측위 서버로 전송하는 단계 및 측위 서버로부터 식별정보 및 수신강도 정보에 기초하여 Range-free 측위 알고리즘을 통해서 추정된 단말의 위치 정보를 수신하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. In another aspect, the present invention provides a method for estimating a position of a terminal, comprising: receiving a discovery signal including identification information from at least one of the other terminals; generating reception intensity information of the discovery signal for each identification information; Receiving the position information of the terminal estimated through the Range-free positioning algorithm based on the identification information and the reception intensity information from the positioning server, and transmitting the reception intensity information to the positioning server.
또 다른 측면에서, 본 발명은 단말의 위치를 추정하는 측위 서버에 있어서, 각각의 단말이 측정한 디스커버리 신호의 수신강도 정보 및 디스커버리 신호에 포함된 타 단말 식별정보를 각각의 단말로부터 수신하는 수신부와 수신강도 정보 및 식별정보에 기초하여 단말과 타 단말 쌍 각각의 1 홉(Hop) 내 위치 여부를 판단하는 1홉 판단부 및 미리 위치 정보를 알고 있는 타 단말과 단말과의 홉 수를 계산하고, 홉 당 평균거리 정보를 이용하여 단말의 위치를 추정하는 위치추정부를 포함하는 장치를 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a positioning server for estimating a position of a terminal, comprising: a receiver for receiving, from each terminal, reception intensity information of a discovery signal measured by each terminal and other terminal identification information included in a discovery signal; A 1-hop determination unit for determining whether each of the terminal and the other terminal pair is located within a hop based on the reception strength information and the identification information, and a controller for calculating the number of hops between the terminal and another terminal, And a position estimator for estimating a position of the terminal using average distance information per hop.
이와 같이 본 발명은 Range-free 방식의 위치 추정 방법을 센서 네트워크가 아닌 일반 단말의 경우에 적용하여 위치를 추정하는 방법 및 장치를 제공하는 효과가 있다. As described above, the present invention provides a method and an apparatus for estimating a position by applying a range-free position estimation method to a general terminal rather than a sensor network.
또한, 본 발명은 단말 간 링크 연결이 없이 디스커버리 신호만을 이용하여 무선 단말의 위치를 정확하고 실시간으로 추정할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 효과가 있다. It is another object of the present invention to provide a method and apparatus for estimating the position of a wireless terminal accurately and in real time using only a discovery signal without a link between terminals.
도 1은 본 발명에 적용되는 Range-free 측위 방법을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치추정 시스템을 대략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 서버의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 1홉 판단단계의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말과 타 단말 간의 거리에 따른 신호 수신강도 분포를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 Range-free 측위 방법에 따른 추정 위치 도출 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측위 서버의 구성을 도시한 도면이다.FIG. 1 is a diagram for explaining a range-free positioning method applied to the present invention.
2 is a schematic diagram of a position estimation system in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining the operation of the positioning server according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the operation of the one hop determination step according to another embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a signal reception intensity distribution according to a distance between a terminal and another terminal according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining an estimated position deriving operation according to the range-free positioning method of the present invention.
7 is a diagram for explaining operations of a terminal according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining operation of a terminal according to another embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a configuration of a positioning server according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals whenever possible, even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
추가적인 발명의 양상들은 후술하는 실시예들을 통해 명백해질 것이다. 본 명세서에서 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.Additional aspects of the invention will become apparent through the following examples. The terms used in this specification are terms selected in consideration of functions in the embodiments, and the meaning of the terms may vary depending on the user, the intention or custom of the operator, and the like. Therefore, the meaning of the terms used in the following embodiments is defined according to the definition when specifically defined in this specification, and unless otherwise defined, it should be interpreted in a sense generally recognized by those skilled in the art.
아울러, 본 명세서에서 선택적으로 기재된 양상이나 선택적으로 기재된 실시예의 구성들은 비록 도면에서 단일의 통합된 구성으로 도시되었다 하더라도 달리 기재가 없는 한 통상의 기술자에게 기술적으로 모순인 것이 명백하지 않다면 상호간에 자유롭게 조합될 수 있는 것으로 이해하여야 한다In addition, the configurations of the selectively described embodiments or selectively described embodiments of the present invention may be combined with each other in a single integrated configuration, if they are not obviously technically contradictory to the ordinary artisan unless otherwise stated. It should be understood that
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected,""coupled," or "connected."
본 발명은 단말의 위치를 추정하는 방법 및 측위 서버에 관한 것이다.The present invention relates to a method of estimating a position of a terminal and a positioning server.
이동 단말의 위치를 추정하는 방법은 다양하게 존재한다. 예를 들어, GPS와 같은 위성 위치 시스템을 이용하여 추정할 수도 있다. 그러나, 위성을 이용한 위치 추정은 고층 건물의 사이 또는 실내 환경과 같이 위성 신호의 도달에 문제가 있는 경우에는 그 정확도가 매우 낮아지는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명은 위성 신호가 아닌 위치 정보를 갖고 있는 단말을 이용하여 위치를 추정하는 방법에 관한 것이다.There are various methods for estimating the position of the mobile terminal. For example, it may be estimated using a satellite positioning system such as GPS. However, the accuracy of the position estimation using the satellite is very low when there is a problem in reaching the satellite signal between the high-rise buildings or the indoor environment. Accordingly, the present invention relates to a method of estimating a position using a terminal having position information other than a satellite signal.
도 1은 본 발명에 적용되는 Range-free 측위 방법을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a diagram for explaining a range-free positioning method applied to the present invention.
Range-free(connectivity-based) 측위 알고리즘 방식은 무선네트워크의 무선단말 간 연결정보를 이용하여 무선단말의 위치를 찾는 기술이다. 통신기술 외에 추가적인 장비 및 처리과정이 없기 때문에 저렴하며, 시스템구현 복잡도가 매우 낮다. 초기에 Range-free 측위 기술은 무선 센서네트워크를 위한 측위 기술로만 여겨져 왔으나, 최근에는 스마트폰, 태블릿PC 등의 무선단말에 단말 간 통신(Device-to-Device, D2D) 통신기술이 탑재됨에 따라 무선단말을 이용하여 무선 센서네트워크와 같은 무선 애드혹 네트워크 환경 구성이 가능하다. 이에 무선단말의 측위 기술로 적용이 가능하다. A range-free (connectivity-based) positioning algorithm is a technique for locating a wireless terminal using connection information between wireless terminals of a wireless network. In addition to the communication technology, there is no additional equipment and process, so it is inexpensive and the system implementation complexity is very low. Initially, range-free positioning technology has been regarded as a positioning technology for wireless sensor networks. However, recently, device-to-device (D2D) communication technology has been installed in wireless terminals such as smart phones and tablet PCs, A wireless ad hoc network environment configuration such as a wireless sensor network can be configured using a terminal. Therefore, it can be applied to positioning technology of a wireless terminal.
도 1을 참조하면, Range-free 측위 알고리즘은 위치가 알려진 앵커노드(110, 120, 130)들로부터 각 무선단말까지의 홉 수 정보를 이용하여 무선단말(100)과 앵커노드(110, 120, 130) 간 거리를 추정하고, 삼변 측량법을 통해 무선단말(100)의 위치를 찾는다. 무선단말 A(100)는 앵커 1(110), 앵커 2(120), 그리고 앵커 3(130)으로부터 각각 4홉, 3홉, 2홉 거리에 위치하고 있으며, 각 거리는 해당 홉 수와 홉 당 평균 거리를 이용하여 계산한다. 홉 수 및 홉 당 평균 거리 정보는 측위 과정에 앞서 수행되는 플러딩(flooding) 혹은 브로드캐스팅(broadcasting) 과정을 통해서 얻을 수 있다. 플러딩(Flooding)은 각 앵커노드(110, 120, 130)가 자신의 위치정보와 홉 수(0으로 지정) 정보가 포함된 패킷을 자신의 이웃노드/이웃단말로 전송하는 과정과 이를 수신한 단말이 패킷의 홉 수를 +1만큼 증가시켜, 다시 패킷을 전송하는 과정을 일컫는다. 따라서, 플러딩(flooding) 과정 중, 무선네트워크 내 모든 무선단말들이 각 앵커노드(110, 120, 130)의 패킷을 최소 한 번씩 전송하게 되며, 이 과정을 통해 자신과 각 앵커노드(110, 120, 130)까지의 최소 홉 수 및 앵커노드(110, 120, 130)의 위치정보를 얻을 수 있다. 이렇게 얻은 정보를 이용하여 홉 당 평균 거리 또한 계산할 수 있다.
Referring to FIG. 1, the range-free positioning algorithm may be implemented by using the number of hops from the
따라서 인접한 무선단말들 간 패킷 송수신(예를 들어, D2D 통신)이 가능하다면, Range-free 측위 기술의 이용이 가능하다. 하지만, 무선 센서네트워크의 무선 센서단말들 간 데이터 통신은 링크 연결(link connection or pairing) 과정 없이도 가능한 반면에, 스마트폰, 태블릿PC 등과 같은 일반 상업 무선단말들의 경우에는 보안성의 이유로 인하여 단말들 간 링크 연결 없이는 데이터 통신이 불가능하다. 페어링 과정에 소요되는 시간은 대략적으로 1-4초 정도이며, 1 대 다 링크 연결(link connection)은 어려움이 있었다. 그렇기 때문에, 페어링(Pairing)을 통해 패킷을 전송하고, 이로부터 측위에 필요한 앵커노드의 위치 및 그로부터의 홉 수 정보를 모든 단말이 얻는 과정은 매우 오랜 시간을 소모하여, 실시간 측위가 어려운 문제점이 있다. 또한, 무선 단말의 이동성에 의하여 잘못된 홉 수 정보를 얻는 문제점도 발생할 수 있다. Therefore, if packet transmission / reception (for example, D2D communication) between adjacent wireless terminals is possible, the use of a range-free positioning technique is possible. However, data communication between wireless sensor terminals of a wireless sensor network can be performed without a link connection or pairing process. In case of a commercial wireless terminal such as a smart phone, a tablet PC, etc., Data communication is impossible without connection. The time required for the pairing process was approximately one to four seconds, and the one-to-many link connection was difficult. Therefore, the process of transmitting a packet through pairing and obtaining the location of an anchor node necessary for positioning and the information on the number of hops from it, all of which are consumed for a long period of time, . In addition, there may arise a problem of obtaining incorrect hop count information due to the mobility of the wireless terminal.
앵커노드는 네트워크 상에서 측위 서버가 위치 정보를 알고 있는 노드를 의미하므로, 전술한 앵커노드를 타 단말로 설명한다. 즉, 타 단말은 위치를 추정하고자하는 단말 주변에 위치한 무선 단말 및 앵커 노드로 설명한 위치를 알고 있는 단말을 모두 포함한다. 일 예로, 앵커노드는 컴퓨터, 기지국과 같이 이동성이 제한되는 단말을 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 단말은 휴대폰, 노트북, PDA 등 무선통신이 가능한 모든 시스템을 의미할 수 있다.
The anchor node means a node in which the positioning server knows the location information on the network, so the above-mentioned anchor node will be described as another terminal. That is, the other terminal includes both a wireless terminal located near the terminal to estimate the location and a terminal that knows the location described by the anchor node. For example, an anchor node may mean a terminal having limited mobility such as a computer or a base station. In addition, the terminal of the present invention may refer to any system capable of wireless communication such as a mobile phone, a notebook computer, a PDA, and the like.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 단말의 D2D 신호검색 기능을 이용하여 인접한 단말로부터 수신하는 D2D 신호의 수신강도(일 예로, RSS)를 측정하고, 측위 서버가 여러 무선단말들이 측정한 수신 강도 정보를 기반으로 단말들 간 근접도를 산출함으로써 Range-free 기술을 이용한 단말들의 위치를 추정하는 방법 및 측위 서버 장치를 제안하고자 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a reception intensity (e.g., RSS) of a D2D signal received from an adjacent terminal using a D2D signal search function of the terminal, We propose a method of estimating the position of terminals using Range-free technology and a positioning server device by calculating proximity between terminals based on information.
본 발명은 하나 이상의 단말과 측위 서버로 구성되는 시스템으로 동작할 수 있다. 이하에서는 시스템 측면, 측위 서버 측면과 단말 측면에서 본 발명을 설명한다.The present invention can operate as a system composed of one or more terminals and a positioning server. Hereinafter, the present invention will be described in terms of a system side, a positioning server side, and a terminal side.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치추정 시스템을 대략적으로 도시한 도면이다. 2 is a schematic diagram of a position estimation system in accordance with an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 위치추정 시스템은 단말 간 통신의 디스커버리 신호를 송수신하는 단말(200, 202, 207)과 단말(200, 202)로부터 정보를 수신하여 위치를 추정하는 측위서버(210) 및 측위서버(210)가 위치를 알고 있는 단말(205)로 구성될 수 있다. 2, the position estimation system of the present invention includes
단말(200, 202, 207)은 단말 간 통신을 위한 통신 모듈을 탑재하고 있으며, 특정 동작 실행 또는 주기적 또는 지속적으로 단말 간 통신을 위한 디스커버리 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 디스커버리 신호는 단말 간 통신을 수행하기 위해서 주변 단말의 존재 여부를 검색하기 위한 신호로, D2D 통신을 위한 페어링 작업을 위해서 단말이 송수신하는 신호를 의미한다.The
측위서버(210)는 단말(200, 202, 205)과 유무선 네트워크를 통해서 연결되며, 단말(200, 202)의 위치를 추정하는 역할을 수행한다. The
측위서버(210)가 위치 정보를 알고 있는 단말(205)는 전술한 앵커노드의 역할을 수행하며, 디스커버리 신호를 송수신할 수 있다. The terminal 205, which the
예를 들어, 위치 정보를 알고자 하는 단말(200, 202)은 주변 단말(200, 202, 205, 207)로부터 송신되는 디스커버리 신호를 수신하여 해당 디스커버리 신호가 수신되는 수신강도 정보를 측정/생성할 수 있다. 디스커버리 신호는 해당 디스커버리 신호를 송신하는 단말의 식별정보를 포함한다. 따라서, 단말(200, 202)은 각 디스커버리 신호의 식별정보에 측정된 수신강도 정보를 매핑하여 네트워크를 통해서 측위서버(210)로 전송한다. 측위서버(210)는 수신된 수신강도 정보와 식별정보를 이용하여 위치를 알고 있는 단말(205)과 위치를 모르는 단말(200, 202, 207)에 대한 홉 수를 계산한다. 구체적인 홉 수 계산과정은 이하에서 설명한다. 측위서버(210)는 계산된 홉 수와 둘 이상의 위치를 알고 있는 단말(205)의 거리를 이용하여 홉 당 평균거리를 측정하여 단말(200, 202)의 위치를 추정할 수 있다. 위치 추정은 삼변 측량법에 따른 Range-free 알고리즘 방식이 적용될 수 있다.
For example, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 서버의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a diagram for explaining the operation of the positioning server according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 측위 서버는 단말의 위치를 추정하는 방법에 있어서, 각각의 단말이 측정한 디스커버리 신호의 수신강도 정보 및 디스커버리 신호에 포함된 타 단말 식별정보를 각각의 단말로부터 수신하는 수신단계와 수신강도 정보 및 식별정보에 기초하여 단말과 타 단말 쌍 각각의 1 홉(Hop) 내 위치 여부를 판단하는 1홉 판단단계 및 미리 위치 정보를 알고 있는 타 단말과 단말과의 홉 수를 계산하고, 홉 당 평균거리 정보를 이용하여 단말의 위치를 추정하는 위치추정단계를 포함한다.A positioning server according to an exemplary embodiment of the present invention estimates a position of a terminal by receiving reception strength information of a discovery signal measured by each terminal and other terminal identification information included in a discovery signal from each terminal A hop determination step of determining whether each of the terminal and the other terminal pair is positioned within a hop based on the reception step, the reception strength information, and the identification information; And estimating the position of the mobile station using the average distance information per hop.
도 3을 참조하면, 측위 서버는 각각의 단말이 측정한 디스커버리 신호의 수신강도 정보 및 디스커버리 신호에 포함된 타 단말 식별정보를 각각의 단말로부터 수신하는 수신단계를 포함한다(S300). 측위 서버는 유무선 네트워크를 이용하여 단말로부터 위치 추정을 위한 정보를 수신할 수 있다. 단말은 주변 단말이 전송하는 디스커버리 신호를 수신하고, 해당 디스커버리 신호의 강도를 측정하여 수신강도 정보를 산출한다. 즉, 각 단말은 측위 어플리케이션을 실행하면, 주기적으로 디스커버리(Bluetooth 또는 WiFi direct) 신호를 송신한다. 동시에 주변 단말의 디스커버리 신호검색을 수행한다. 디스커버리 신호가 검색이 되는 경우에는 타 단말의 식별정보와 디스커버리 신호의 수신강도를 측정하고, 이동통신망 및 WiFi망을 이용하여 검색결과를 측위 서버로 전송한다. 모든 단말에서 동일한 과정이 수행된다.Referring to FIG. 3, the positioning server includes a reception step of receiving, from each terminal, reception intensity information of a discovery signal measured by each terminal and other terminal identification information included in the discovery signal (S300). The positioning server can receive information for position estimation from a terminal using a wire / wireless network. The terminal receives the discovery signal transmitted by the peripheral terminal, measures the strength of the discovery signal, and calculates reception intensity information. That is, when each terminal executes the positioning application, it transmits the discovery (Bluetooth or WiFi direct) signal periodically. At the same time, a discovery signal search of a peripheral terminal is performed. When the discovery signal is searched, the identification information of the other terminal and the reception strength of the discovery signal are measured, and the search result is transmitted to the positioning server using the mobile communication network and the WiFi network. The same procedure is performed in all terminals.
디스커버리 신호는 타 단말이 단말 간 통신을 수행하기 위한 검색신호이다. 예를 들어, 단말 간 통신을 수행하기 위해서 단말은 주변 단말의 존재여부 및 주변 단말과의 링크를 위한 검색 신호를 전송할 수 있다. 이 경우에 전송되는 신호는 디스커버리 신호이며, 주변 단말의 디스커버리 신호를 수신하면 수신한 단말은 주변에 단말 간 통신을 위한 단말이 존재하는 것을 인지하여 링크 연결 과정을 수행한다. 한편, 수신강도 정보는 단말 각각이 타 단말로부터 수신하는 검색신호의 수신강도에 대한 정보를 포함한다. 수신강도 정보는 신호 대 품질에 관한 정보로 산출될 수 있으며, 예를 들어 RSRP, RSRQ, SNR, RSS 등의 정보를 포함할 수 있다. 즉, 디스커버리 신호의 수신 강도를 측정하는 방식은 종래 다양한 방식이 존재할 수 있으며, 본 발명은 특정 수신강도를 측정하는 방식에 한정되는 것은 아니다. The discovery signal is a search signal for another terminal to perform inter-terminal communication. For example, in order to perform inter-terminal communication, the terminal can transmit a search signal for the existence of a peripheral terminal and a link to a peripheral terminal. In this case, the transmitted signal is a discovery signal. Upon receiving the discovery signal of the neighboring terminal, the terminal recognizes that there is a terminal for communication between the terminals, and performs the link connection process. On the other hand, the reception strength information includes information on reception intensities of search signals received from the other terminals. The reception strength information may be calculated as signal-to-quality information, and may include information such as RSRP, RSRQ, SNR, RSS, and the like. That is, there are various conventional methods for measuring the reception intensity of the discovery signal, and the present invention is not limited to the method of measuring the specific reception intensity.
또한, 측위 서버는 단말로부터 타 단말 및 단말의 식별정보를 더 수신할 수 있다. 예를 들어, 단말은 디스커버리 신호를 수신하고, 디스커버리 신호를 전송한 타 단말의 식별정보와 측정된 수신강도 정보를 매칭하여 측위 서버로 전송할 수 있다. 이를 통해서, 측위서버는 어떠한 타 단말이 전송한 디스커버리 신호가 단말에 어느 정도의 수신강도로 수신되었는지에 대한 정보를 획득한다. 물론, 단말은 자신의 식별정보도 측위서버로 전송함으로써 측위 서버는 어떠한 단말이 전송한 수신강도정보인지 확인할 수 있다. 일 예로, 전술한 타 단말 식별정보는 타 단말 각각이 고유하게 보유한 MAC 정보일 수 있다. 다른 예로, 각 단말 별로 할당되는 고유 식별정보일 수 있다. 또 다른 예로, 측위 서버에 의해서 할당되는 고유 인덱스 정보일 수도 있다. 이 외에도 특정 단말을 다른 단말과 구별할 수 있는 식별정보일 수 있으며, 특정 식별정보 생성 방법에 한정되는 것은 아니다. In addition, the positioning server can further receive the identification information of the other terminal and the terminal from the terminal. For example, the terminal may receive the discovery signal, and may transmit the discovery signal to the positioning server by matching the identification information of the terminal that transmitted the discovery signal with the measured reception strength information. In this way, the positioning server obtains information on how much reception intensity the discovery signal transmitted from the other terminal is received at the terminal. Of course, the terminal also transmits its identification information to the positioning server so that the positioning server can confirm which terminal has received the received strength information. For example, the above-described other terminal identification information may be MAC information inherently held by each of the other terminals. As another example, it may be unique identification information allocated to each terminal. As another example, it may be unique index information allocated by the positioning server. In addition, it may be identification information capable of distinguishing a specific terminal from another terminal, and is not limited to a specific identification information generation method.
측위 서버는 수신강도 정보 및 식별정보에 기초하여 단말과 타 단말 쌍 각각의 1 홉(Hop) 내 위치 여부를 판단하는 1홉 판단단계를 포함한다(S302). 측위 서버는 하나 이상의 단말로부터 수신되는 수신강도 정보 및 식별정보를 이용하여 단말과 식별정보에 포함된 각각의 타 단말 간의 1홉 거리 내 존재 여부를 판단할 수 있다. 1 홉은 단말과 타 단말 간에 디스커버리 신호가 전송될 수 있는 최대전송반경을 기초로하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 단말과 타 단말이 1 홉 내에 위치하는 것으로 판단되면, 단말과 타 단말은 직접 디스커버리 신호가 송수신될 수 있는 반경 내에 위치하는 것을 의미한다. 만약, 단말과 타 단말이 1 홉 밖에 위치하는 것으로 판단되면, 단말에서 타 단말로 신호를 전송하기 위해서는 1 홉을 초과하는 홉 수가 필요함을 의미한다. 위에서는 1 홉을 최대전송반경으로 예를 들어 설명하였으나, 설정에 의해서 그 거리는 다양하게 변경 설정될 수 있다. 전술한 최대전송반경의 경우에도 단말과 타 단말이 정확한 정보를 누락없이 송수신할 수 있는 거리를 의미하며, 정보 전송률이 기준값 이하로 떨어지는 경우에 디스커버리 신호가 수신되더라도 최대전송반경 내에 있다고 판단하지 않을 수도 있다. The positioning server includes a one-hop determination step of determining whether each of the terminal and the other terminal pair is positioned within a hop based on the reception intensity information and the identification information (S302). The positioning server can determine whether or not the terminal is within a one-hop distance between the terminal and each of the other terminals included in the identification information using the reception strength information and the identification information received from one or more terminals. One hop may be set based on the maximum transmission radius at which the discovery signal can be transmitted between the terminal and the other terminal. For example, if it is determined that the terminal and the other terminal are located within one hop, it means that the terminal and the other terminal are positioned within a radius where the direct discovery signal can be transmitted and received. If it is determined that the terminal and the other terminal are located at only one hop, it means that a hop count exceeding one hop is required to transmit a signal from the terminal to the other terminal. In the above description, one hop is described as an example of a maximum transmission radius. However, the distance may be changed and changed by setting. Even in the case of the maximum transmission radius, it means a distance that a terminal and another terminal can transmit / receive accurate information without omission. Even if a data transmission rate falls below a reference value, even if a discovery signal is received, have.
측위 서버는 미리 위치 정보를 알고 있는 타 단말과 단말과의 홉 수를 계산하고, 홉 당 평균거리 정보를 이용하여 단말의 위치를 추정하는 위치추정단계를 포함한다(S304). 예를 들어, 측위 서버는 하나 이상의 단말과 각 타 단말의 1 홉 내 위치를 모두 계산한 결과를 이용하여 단말과 미리 위치 정보를 알고 있는 타 단말과의 홉 수를 계산할 수 있다. 여기서 측위 서버가 미리 위치 정보를 알고 있는 타 단말은 전술한 앵커노드를 의미한다. 앵커노드에서 단말까지의 홉 수가 산출하고, 앵커노드 간의 홉 수가 산출되면 홉 당 평균거리를 이용하여 앵커노드 각각에서 단말까지의 거리를 산출할 수 있다. 이를 통해서, 측위 서버는 Range-free 알고리즘에 따라서 단말의 위치를 추정할 수 있다. The positioning server includes a position estimation step of calculating the number of hops between the terminal and the other terminal which knows position information in advance and estimating the position of the terminal using the average distance information per hop (S304). For example, the positioning server can calculate the number of hops between the terminal and another terminal that knows location information in advance, using the result of calculating the positions of one or more terminals and each terminal within one hop. Here, the other terminal for which the positioning server knows position information in advance means the above-mentioned anchor node. When the number of hops from an anchor node to a terminal is calculated and the number of hops between anchor nodes is calculated, the distance from each anchor node to the terminal can be calculated using an average distance per hop. Through this, the positioning server can estimate the position of the terminal according to the range-free algorithm.
이후, 측위 서버는 추정된 단말의 위치 정보를 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
Thereafter, the positioning server may further include transmitting the estimated location information of the terminal to the terminal.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 1홉 판단단계의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining the operation of the one hop determination step according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 1홉 판단단계는 단말과 타 단말 각각이 1홉 거리 이내에 위치하는지 여부를 판단하며, 1홉 거리는 디스커버리 신호의 최대전송반경을 이용하여 미리 설정될 수 있다. 또한, 본 발명의 1홉 판단단계는 미리 설정된 시간단위 내에서 수신되는 식별정보 별 수신강도 정보 각각을 기준값을 비교하는 단계 및 미리 설정된 시간단위 내에서 수신되는 식별정보 별 수신강도 정보의 총 수와 기준값 이상의 수신강도 정보의 수에 기초하여 1홉 내 위치 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.The one hop determination step according to another embodiment of the present invention determines whether each of the terminal and the other terminal is located within one hop distance, and the one hop distance can be preset using the maximum transmission radius of the discovery signal. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a mobile terminal, the method comprising the steps of: comparing each received strength information of each piece of identification information received within a predetermined time unit with a reference value; And determining whether or not the mobile terminal is positioned within one hop based on the number of reception strength information equal to or greater than the reference value.
도 4를 참조하면, 측위 서버는 단말로부터 식별정보 별로 매핑된 수신강도 정보를 수신한다(S400). 측위 서버는 일정 시간 단위로 수신되는 수신강도 정보를 저장할 수 있다. 이는 디스커버리 신호의 수신강도 정보가 단말의 위치 환경 또는 시간 또는 전력 등에 따라서 다르게 산출될 수 있기 때문이다. 따라서, 수신강도의 정확도를 높이기 위해서 측위 서버는 일정 시간 동안의 수신강도 정보를 모아서 1 홉 내 판단을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 4, the positioning server receives the reception strength information mapped according to the identification information from the terminal (S400). The positioning server can store reception intensity information received on a predetermined time basis. This is because the reception strength information of the discovery signal can be calculated differently depending on the location environment of the terminal or the time or power. Therefore, in order to increase the accuracy of the reception intensity, the positioning server can collect the reception intensity information for a predetermined time and perform the determination within one hop.
측위 서버는 수신된 수신강도와 미리 설정된 기준값을 비교 판단한다(S402). 즉, 수신강도가 기준값 이상인지 미만인지를 판단한다. The positioning server compares the received strength with the preset reference value (S402). That is, it is determined whether the reception strength is equal to or greater than the reference value.
측위 서버는 각 식별정보 별 수신강도에 대해서 S402 단계를 수행하여 기준값 미만 개수를 카운팅하고, 기준값 이상 개수를 카운팅한다(S404, S406).In step S402, the positioning server counts the number of sub-reference values and counts the number of abnormal reference values in steps S404 and S406.
일정 시간 단위 내에서 수신된 모든 수신강도 정보에 대해서 위의 S402 내지 S406 과정을 수행하고, 측위 서버는 식별정보 별 전체 수신강도 정보와 기준값 이상으로 카운팅된 수신강도 정보를 이용하여 기준값 이상 산출 확률을 계산한다(S408). 예를 들어, 일정 시간 단위 내에서 수신된 식별정보 1의 수신강도 정보가 10개 존재하는 경우에 기준값 이상으로 측정된 수신강도 정보는 8개이고, 기준값 미만으로 측정된 수신강도 정보는 2개로 산출된다. 측위 서버는 이러한 정보를 이용하여 식별정보 1의 경우에 80%의 확률 값을 갖는 것으로 계산될 수 있다. The positioning server performs steps S402 to S406 for all reception strength information received within a predetermined time unit, and the positioning server calculates the probability of abnormality over the reference value using the total reception strength information for each identification information and the reception strength information counted above the reference value (S408). For example, when there are 10 pieces of reception intensity information of the
측위 서버는 산출된 산출확률과 기준확률을 비교한다(S410). 미리 설정된 시간단위 내에서, 기준값 이상의 수신강도 정보가 산출되는 산출확률이 미리 설정된 기준확률 이상인 경우에 단말과 수신강도 정보에 대응되는 식별정보를 갖는 타 단말은 1홉 내에 위치하는 것으로 판단할 수 있다(S412). The positioning server compares the calculated output probability with the reference probability (S410). When the calculation probability of calculating the reception strength information of the reference value or more within a predetermined time unit is equal to or greater than a predetermined reference probability, the terminal having the identification information corresponding to the reception intensity information can be determined to be located within one hop (S412).
이와 같이 1 홉 판단단계는 일정 기간 내에 수신되는 식별정보 별 수신강도 정보를 누적하여 1 홉 이내를 판단함으로써, 주변 환경에 따라서 그 수신강도가 상이하게 변경될 수 있는 디스커버리 신호의 신뢰성을 높일 수 있다. 따라서, 보다 정확한 1 홉 이내 존재 여부를 판단할 수 있다.
As described above, the one-hop determination step accumulates the reception strength information for each identification information received within a certain period of time to determine the distance within one hop, thereby increasing the reliability of the discovery signal whose receiving strength may be changed according to the surrounding environment . Therefore, it is possible to judge whether there is a more accurate one hop or less.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말과 타 단말 간의 거리에 따른 신호 수신강도 분포를 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating a signal reception intensity distribution according to a distance between a terminal and another terminal according to another embodiment of the present invention.
전술한 바와 같이 본 발명의 측위 서버는 수신강도와 기준값을 비교하고, 산출확률과 기준확률을 비교하여 최종적으로 1 홉 내 위치 여부를 판단할 수 있다. 또한, 1 홉의 미리 설정된 값으로 디스커버리 신호의 최대전송반경을 의미할 수 있다. As described above, the positioning server of the present invention compares the reception strength with the reference value, and compares the calculation probability with the reference probability to finally determine whether to be located within one hop. It may also mean the maximum transmission radius of the discovery signal at a preset value of one hop.
도 5를 참조하면, 도 4와 같이 측위 서버는 일정 시간동안 수신한 단말들의 디스커버리 신호 검색결과를 바탕으로 단말들 간 상대적 거리가 최대전송반경 dmax 보다 작은지 큰지에 대해 검사를 한다. 디스커버리 신호의 수신강도는 주위환경에 대해 민감하게 변화하기 때문에, 하나의 수신강도 정보만을 이용할 시, 판별 오류가 발생할 가능성이 매우 높다. 따라서, 일정 시간동안 들어온 복수의 수신강도 정보 중 임계값, RSSmin 보다 큰 RSS의 비율이 기준 확률 α 보다 높은 경우에 두 단말 사이의 거리는 dmax 보다 작다고 판단한다. 그리고 두 단말 사이의 거리가 dmax 보다 작은 경우 두 단말은 서로 1홉 거리에 위치한다고 판별한다. 시스템 구현 단계에서 두 단말 간 거리에 따라 RSS를 측정하고, 각 거리에서 측정한 RSS가 RSSmin 보다 작을 확률을 계산함으로써 RSSmin과 α를 결정할 수 있다. 예를 들어, dmax=14m, α=0.7인 시스템에서는 측정 RSS가 RSSmin(=-92dBm)보다 큰 RSS의 비율이 0.7 이상인 경우에 두 단말 간 거리는 14m보다 작다고 판단한다. 전술한 RSS는 수신강도의 일 예로 이에 한정되는 것은 아니다.
5, and the check on the larger is smaller the positioning server relative distance between terminals based on the discovery signal of the terminal receiving the search results for a certain period of time than a maximum transmission range d max as shown in FIG. Since the reception intensity of the discovery signal changes sensitively to the surrounding environment, there is a high possibility that a discrimination error occurs when only one reception intensity information is used. Therefore, when the ratio of the RSS value larger than the threshold value RSS min is higher than the reference probability?, The distance between the two terminals is d max . And when the distance between the two terminals is smaller than d max two terminal determines that another position one hop away. By applying a system in the implementation phase, in accordance with the two-terminal distance measuring the RSS, and measures distance from each RSS it is less than the probability RSS min may determine a RSS min and α. For example, in a system with d max = 14 m and a = 0.7, it is determined that the distance between the two terminals is less than 14 m when the ratio of the RSS whose measurement RSS is larger than RSS min (= -92 dBm) is 0.7 or more. The above-mentioned RSS is not limited to the example of the reception strength.
측위 서버는 모든 단말 쌍에 대해서 1홉 거리 여부에 대해 판단을 하고, 이후 플러딩(Flooding)을 수행한다. 1홉 거리에 위치한 단말까지는 데이터 통신이 성공적으로 이루어진다고 가정하고, 각 미리 위치를 알고 있는 단말(일 예Fh, 앵커노드)로부터 단말까지의 홉 수를 계산한다. 측위 서버는 홉 수 계산 이후에, Range-free 측위 알고리즘에 따라 각 단말의 위치를 추정한다. 측위 결과는 다시 단말에게 알려준다.
The positioning server determines whether each terminal pair is one hop distance or not, and then performs flooding (Flooding). It is assumed that data communication is successfully performed to a terminal located at a one-hop distance, and the number of hops from a terminal (eg, Fh, anchor node) having a known location to each terminal is calculated. After calculating the number of hops, the positioning server estimates the position of each terminal according to the Range-free positioning algorithm. The positioning result informs the terminal again.
도 6은 본 발명의 Range-free 측위 방법에 따른 추정 위치 도출 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram for explaining an estimated position deriving operation according to the range-free positioning method of the present invention.
전술한 바와 같이 본 발명의 측위 서버는 모든 단말에 대한 홉 수를 계산하여 Range-free 측위 알고리즘을 이용함으로써 단말의 위치를 추정한다. As described above, the positioning server of the present invention calculates the number of hops for all terminals and estimates the position of the terminal by using a range-free positioning algorithm.
일 예로, 도 6을 참조하여 단말의 위치 가능 영역을 산출하는 방법을 예시적으로 설명한다. 측위 서버가 위치 정보를 미리 알고 있는 단말을 도 6에서는 앵커노드로 기재하여 위치를 추정하고자하는 단말과 구별되도록 기재한다. As an example, a method of calculating a positionable area of a terminal will be exemplarily described with reference to FIG. In FIG. 6, a terminal that the positioning server knows location information in advance is described as an anchor node, and the location is distinguished from the terminal to be estimated.
측위 서버는 미리 위치 정보를 알고 있는 앵커노드 쌍을 구성하는 각 앵커노드를 기준으로 형성되는 각 원의 교차 영역을 위치가능 영역으로 도출하되, 각 원의 반지름은 각 앵커노드에서 단말까지의 홉 수에 각 앵커노드의 최대 전송 반경을 곱한 값으로 산출될 수 있다.The positioning server derives an intersection area of each circle formed based on each anchor node constituting an anchor node pair, which knows position information in advance, as a positionable area, and the radius of each circle is the number of hops from each anchor node to the terminal Can be calculated by multiplying the maximum transmission radius of each anchor node by the maximum transmission radius of each anchor node.
도 6을 참조하면, 앵커노드 및 앵커노드에서 단말까지의 최단거리에 포함되는 단말의 최대전송반경이 dmax일 때, 단말이 위치할 수 있는 위치는 도 6과 같이 각 앵커노드를 중심으로 그려지는 원의 교차 영역이다. 이때, 앵커노드 620 및 630 각각이 그리는 원의 반지름은 dmaxhij와 dmaxhik산출될 수 있다. 즉, 앵커느도 쌍을 구성하는 각 앵커노드를 중심으로 형성되는 원의 교차 영역을 위치가능 영역으로 도출할 수 있으며, 각 앵커노드를 중심으로 형성되는 원의 교차영역은 앵커노드의 최대전송반경에 단말로부터 각 앵커노드까지의 홉 수를 곱한 값으로 계산될 수 있다. Referring to FIG. 6, when the maximum transmission radius of the terminal included in the shortest distance from the anchor node and the anchor node to the terminal is d max , the location where the terminal can be positioned is centered on each anchor node as shown in FIG. Is the intersection of the circles. At this time, the radius of the circle drawn by each of the
또한, 단말이 추정한 각 앵커노드까지의 투사거리에 따라서 단말은 도 6의 점 P와 점 P*를 잇는 직선상에 존재하는 것으로 추정할 수 있다. 도 6에서의 투사거리는 Zij (j↔k) 및 Zik (j↔k)로 표현된다. 측위 서버는 전술한 투사거리 및 원의 교차 영역을 계산하여 점 P와 점 P*을 찾고, 단말이 각 앵커노드(620, 630)로부터 위치할 수 있는 최대 상대각 
Further, it can be assumed that the terminal exists on a straight line connecting the point P and the point P * in FIG. 6 according to the projection distance to each anchor node estimated by the terminal. The projection distance in Fig. 6 is represented by Z ij ( j ? K) and Z ik (j? K) . The positioning server calculates the projection distance and the intersection area of the circle to find the point P and the point P * , and determines the maximum relative angle that the terminal can locate from each of the
단말은 위치가능 영역에서 단말과 가용 앵커노드 쌍을 구성하는 각 앵커노드까지의 추정거리를 산출할 수 있다. 구체적으로, 추정거리 산출은 위치가능 영역, 단말에서 각 앵커노드까지의 투사거리 및 투사거리와 위치가능 영역에 기초하여 산출되는 상대각 정보에 기초하여 계산될 수 있다. 투사거리는 전술한 바와 같이 각 앵커노드에서 단말까지의 홉 수에 홉 당 평균거리의 곱으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 추정거리 산출은 단말과 가용 앵커노드 쌍을 구성하는 각 앵커노드까지의 거리에 따라서 산출될 수 있다. 예를 들어, 가용 앵커노드 쌍이 앵커노드 i와 앵커노드 j를 포함한다고 가정하면, 단말에서 앵커노드 j까지의 추정거리는 수학식 1을 통하여 산출될 수 있다. The terminal can calculate the estimated distance from the positionable area to each anchor node constituting the available anchor node pair. Specifically, the estimated distance calculation can be calculated based on the relative angle information calculated based on the positionable area, the projection distance from the terminal to each anchor node, the projection distance, and the positionable area. The projection distance may be determined by multiplying the number of hops from each anchor node to the terminal by the average distance per hop as described above. For example, the estimated distance calculation can be calculated according to the distance to each anchor node constituting the pair of available anchor nodes. For example, assuming that the available anchor node pair includes anchor node i and anchor node j, the estimated distance from the terminal to anchor node j can be calculated by Equation (1).
dij는 앵커노드 j로부터 단말i까지의 추정거리를 의미하며, 홉 당 평균거리, 단말에서 앵커노드 j까지의 홉 수와 전술한 상대각 정보를 이용하여 산출될 수 있다. d ij denotes an estimated distance from the anchor node j to the terminal i, and can be calculated using the average distance per hop, the number of hops from the terminal to the anchor node j, and the relative angle information described above.
같은 방법으로 단말에서 앵커노드 k까지의 추정거리는 수학식 2를 통해서 산출될 수 있다.In the same way, the estimated distance from the terminal to the anchor node k can be calculated by Equation (2).
dik는 앵커노드 k로부터 단말i까지의 추정거리를 의미하며, 홉 당 평균거리, 단말에서 앵커노드 k까지의 홉 수와 전술한 상대각 정보를 이용하여 산출될 수 있다. d ik denotes the estimated distance from the anchor node k to the terminal i, and can be calculated using the average distance per hop, the number of hops from the terminal to the anchor node k, and the relative angle information described above.
이후, 측위 서버는 각 앵커노드와 각 앵커노드에서 단말까지의 추정거리를 이용하여 단말의 위치를 추정한다. 예를 들어, 측위 서버는 가용 앵커노드 쌍을 구성하는 각 앵커노드의 위치를 중심으로 각 앵커노드에서 단말까지의 추정거리를 조합하여 단말의 위치를 추정할 수 있다. 일 예로, 각 앵커노드의 위치는 앵커노드 위치정보로부터 얻어질 수 있으며, 각 앵커노드로부터 단말까지의 추정거리는 전술한 수학식 1 및 2를 이용하여 얻어질 수 있다. 따라서, 단말은 각 앵커노드의 위치에서 단말까지의 추정거리를 이용하여 단말의 위치를 추정할 수 있다. 이때, 단말의 위치를 추정하기 위해서 Range-free 방식의 위치 추정에서 사용되는 삼변측량법이 이용될 수 있다. After that, the positioning server estimates the position of the terminal by using the estimated distances from the respective anchor nodes to the terminals from the respective anchor nodes. For example, the positioning server can estimate the position of the terminal by combining the estimated distances from the respective anchor nodes to the terminal centering on the positions of the respective anchor nodes constituting the available anchor node pair. For example, the location of each anchor node can be obtained from the anchor node location information, and the estimated distance from each anchor node to the terminal can be obtained using
전술한 Range-free 방식의 위치 추정 방법은 일 예를 들어 설명한 것으로 측위 서버는 종래 사용되고 있는 다양한 Range-free 측위 알고리즘을 이용하여 단말의 위치를 추정할 수 있다.
The position-estimation method of the range-free method described above is an example, and the positioning server can estimate the position of the terminal using various range-free positioning algorithms conventionally used.
이하에서는 본 발명의 위치 추정 방법을 단말 측면에서 설명한다.Hereinafter, the position estimation method of the present invention will be described in terms of a terminal.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 7 is a diagram for explaining operations of a terminal according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말은 위치를 추정하는 방법에 있어서 하나 이상의 타 단말로부터 식별정보를 포함하는 디스커버리 신호를 수신하는 단계와 식별정보 별 디스커버리 신호의 수신강도 정보를 생성하는 단계와 식별정보 및 수신강도 정보를 측위 서버로 전송하는 단계 및 측위 서버로부터 식별정보 및 수신강도 정보에 기초하여 Range-free 측위 알고리즘을 통해서 추정된 단말의 위치 정보를 수신하는 단계를 포함한다. A method for estimating a location according to another embodiment of the present invention includes receiving a discovery signal including identification information from at least one other terminal, generating reception intensity information of the discovery signal for each identification information, Information and reception strength information to the positioning server, and receiving location information of the terminal estimated through the Range-free positioning algorithm based on the identification information and the reception intensity information from the positioning server.
도 7을 참조하면, 단말은 하나 이상의 타 단말로부터 식별정보를 포함하는 디스커버리 신호를 수신하는 단계와 식별정보 별 디스커버리 신호의 수신강도 정보를 생성하는 단계를 포함한다(S700, S702). 단말은 주변 단말이 전송하는 디스커버리 신호를 수신하고, 해당 디스커버리 신호의 강도를 측정하여 수신강도 정보를 산출한다. 즉, 각 단말은 측위 어플리케이션을 실행하면, 주기적으로 디스커버리(Bluetooth 또는 WiFi direct) 신호를 송신한다. 동시에 주변 단말의 디스커버리 신호검색을 수행한다. 디스커버리 신호가 검색이 되는 경우에는 타 단말의 식별정보와 디스커버리 신호의 수신강도를 측정하고, 이동통신망 및 WiFi망을 이용하여 검색결과를 측위 서버로 전송한다. 모든 단말에서 동일한 과정이 수행된다.Referring to FIG. 7, the terminal includes a step of receiving a discovery signal including identification information from one or more other terminals and generating reception intensity information of the discovery signal for each identification information (S700, S702). The terminal receives the discovery signal transmitted by the peripheral terminal, measures the strength of the discovery signal, and calculates reception intensity information. That is, when each terminal executes the positioning application, it transmits the discovery (Bluetooth or WiFi direct) signal periodically. At the same time, a discovery signal search of a peripheral terminal is performed. When the discovery signal is searched, the identification information of the other terminal and the reception strength of the discovery signal are measured, and the search result is transmitted to the positioning server using the mobile communication network and the WiFi network. The same procedure is performed in all terminals.
디스커버리 신호는 타 단말이 단말 간 통신을 수행하기 위한 검색신호이다. 예를 들어, 단말 간 통신을 수행하기 위해서 단말은 주변 단말의 존재여부 및 주변 단말과의 링크를 위한 검색 신호를 전송할 수 있다. 이 경우에 전송되는 신호는 디스커버리 신호이며, 주변 단말의 디스커버리 신호를 수신하면 수신한 단말은 주변에 단말 간 통신을 위한 단말이 존재하는 것을 인지하여 링크 연결 과정을 수행한다. 한편, 수신강도 정보는 단말 각각이 타 단말로부터 수신하는 검색신호의 수신강도에 대한 정보를 포함한다. 수신강도 정보는 신호 대 품질에 관한 정보로 산출될 수 있으며, 예를 들어 RSRP, RSRQ, SNR, RSS 등의 정보를 포함할 수 있다. 즉, 디스커버리 신호의 수신 강도를 측정하는 방식은 종래 다양한 방식이 존재할 수 있으며, 본 발명은 특정 수신강도를 측정하는 방식에 한정되는 것은 아니다. The discovery signal is a search signal for another terminal to perform inter-terminal communication. For example, in order to perform inter-terminal communication, the terminal can transmit a search signal for the existence of a peripheral terminal and a link to a peripheral terminal. In this case, the transmitted signal is a discovery signal. Upon receiving the discovery signal of the neighboring terminal, the terminal recognizes that there is a terminal for communication between the terminals, and performs the link connection process. On the other hand, the reception strength information includes information on reception intensities of search signals received from the other terminals. The reception strength information may be calculated as signal-to-quality information, and may include information such as RSRP, RSRQ, SNR, RSS, and the like. That is, there are various conventional methods for measuring the reception intensity of the discovery signal, and the present invention is not limited to the method of measuring the specific reception intensity.
단말은 S702 단계에서 생성한 식별정보 별 수신강도 정보를 측위 서버로 전송한다(S704). 이 경우에 유선 또는 무선 네트워크를 통해서 측위 서버로 전송할 수 있다. 또한, 단말은 측위 서버로 단말의 식별정보를 더 포함하여 전송할 수도 있다. The terminal transmits the reception strength information for each identification information generated in step S702 to the positioning server (S704). In this case, it can be transmitted to the positioning server through a wired or wireless network. In addition, the terminal may transmit the identification information of the terminal to the positioning server.
단말은 측위 서버로부터 식별정보 및 수신강도 정보에 기초하여 Range-free 측위 알고리즘을 통해서 추정된 단말의 위치 정보를 수신하는 단계를 포함한다(S706). 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 측위 서버가 수신강도 정보 및 식별정보를 이용하여 산출한 단말의 위치 정보를 측위 서버로부터 수신할 수 있다. 측위 서버는 위에서 설명한 바와 같이 수신강도의 기준값, 기준확률 및 Range-free 측위 알고리즘을 활용하여 단말의 위치 정보를 추정할 수 있다.The terminal includes a step of receiving location information of the terminal estimated through the Range-free positioning algorithm based on the identification information and the reception intensity information from the positioning server (S706). As described with reference to Figs. 4 to 6, the positioning server can receive the position information of the terminal calculated using the reception strength information and the identification information from the positioning server. As described above, the positioning server can estimate the position information of the terminal using the reference value of the reception strength, the reference probability, and the range-free positioning algorithm.
또한, 단말은 수신된 위치 정보를 이용하여 디스플레이 상에 해당 위치를 표시할 수도 있다.
Also, the terminal may display the corresponding position on the display using the received position information.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. FIG. 8 is a diagram for explaining operation of a terminal according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 단말은 사용자의 입력 신호 생성에 따른 측위 기능을 실행한다(S800). 사용자 입력 신호는 사용자의 터치 또는 입력키 조작에 의해서 생성될 수 있다. 단말은 단말 간 통신을 위한 디스커버리 신호를 주기적으로 전송한다(S802). 단말이 전송하는 디스커버리 신호는 타 단말이 수신강도를 측정하여 위치 추정을 수행하는 데에 사용될 수 있다. Referring to FIG. 8, the terminal of the present invention executes a positioning function according to a user's input signal generation (S800). The user input signal may be generated by a user's touch or input key operation. The terminal periodically transmits a discovery signal for inter-terminal communication (S802). The discovery signal transmitted by the terminal can be used for performing position estimation by measuring the reception strength of the other terminal.
단말은 S802 단계를 수행함과 동시에 또는 순차적으로 타 단말이 전송하는 디스커버리 신호를 검색한다(S804). 즉, 단말 주변에 위치하는 타 단말이 Bluetooth 또는 wifi-direct 등의 기능을 이용하여 전송하는 단말 간 통신 디스커버리 신호를 검색할 수 있다. S802 단계와 S804 단계는 동시에 또는 그 순서가 바뀌어 수행될 수도 있다.In step S804, the terminal searches for a discovery signal transmitted from another terminal at the same time as step S802. That is, it is possible to retrieve the inter-terminal communication discovery signal transmitted by another terminal located in the vicinity of the terminal using a function such as Bluetooth or wifi-direct. Steps S802 and S804 may be performed simultaneously or in a different order.
단말은 타 단말의 디스커버리 신호가 존재하는지 판단한다(S806). 만약, 타 단말의 디스커버리 신호가 존재하지 않으면, S804 단계를 재차 수행한다. The terminal determines whether a discovery signal of the other terminal exists (S806). If there is no discovery signal of the other terminal, step S804 is performed again.
단말은 타 단말의 신호가 존재하면, 검색된 디스커버리 신호의 수신강도를 측정하여 생성한다(S808). 이때, 타 단말의 식별정보에 매핑하여 수신강도를 측정 및 생성한다. 단말은 수신강도를 일정시간 또는 일정횟수만큼 지속적으로 측정할 수 있다. If there is a signal from the other terminal, the terminal measures the reception intensity of the searched discovery signal and generates it (S808). At this time, the reception strength is measured and generated by mapping to the identification information of the other terminals. The UE can continuously measure the reception strength for a predetermined time or a predetermined number of times.
단말은 측정된 수신강도 정보와 식별정보를 측위 서버로 전송한다(S810). 단말은 전술한 바와 같이 일정시간 또는 일정횟수만큼 측정한 수신강도 정보를 모두 측위 서버로 전송할 수 있다. 다른 예로, 단말은 수신강도 정보가 측정되면 그 때마다 측위 서버로 전송할 수도 있다. 이 경우에 측위 서버가 일정 시간 동안 수신되는 수신강도 정보를 누적하여 1 홉 이내 위치 여부를 판단할 수 있다.The terminal transmits the measured reception strength information and the identification information to the positioning server (S810). The terminal can transmit all the reception strength information measured for a predetermined time or a predetermined number of times to the positioning server as described above. As another example, the terminal may transmit the reception strength information to the positioning server each time the reception strength information is measured. In this case, the positioning server can accumulate the reception strength information received for a predetermined time to determine whether it is located within one hop.
단말은 측위 서버로부터 단말의 추정 위치 정보를 수신한다(S812). 추정 위치 정보는 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이 단말이 전송한 수신강도 정보, 식별정보 및 Range-free 측위 알고리즘에 의해서 계산될 수 있다.
The terminal receives the estimated position information of the terminal from the positioning server (S812). The estimated location information can be calculated by the reception strength information, the identification information, and the range-free positioning algorithm transmitted by the terminal as described with reference to Figs. 2 to 8.
이하에서는 전술한 본 발명의 위치 추정 방법이 모두 수행될 수 있는 측위 서버에 대한 구성을 도면을 참조하여 다시 한 번 설명한다.Hereinafter, a configuration of a positioning server capable of performing all of the position estimation methods of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측위 서버의 구성을 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating a configuration of a positioning server according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 위치를 추정하는 측위 서버는, 각각의 단말이 측정한 디스커버리 신호의 수신강도 정보 및 디스커버리 신호에 포함된 타 단말 식별정보를 각각의 단말로부터 수신하는 수신부와 수신강도 정보 및 식별정보에 기초하여 단말과 타 단말 쌍 각각의 1 홉(Hop) 내 위치 여부를 판단하는 1홉 판단부 및 미리 위치 정보를 알고 있는 타 단말과 단말과의 홉 수를 계산하고, 홉 당 평균거리 정보를 이용하여 단말의 위치를 추정하는 위치추정부를 포함한다. A positioning server for estimating a position of a terminal according to another embodiment of the present invention includes a receiver for receiving reception intensity information of a discovery signal measured by each terminal and other terminal identification information included in a discovery signal from each terminal A 1-hop determination unit for determining whether each of the terminal and the other terminal pair is located within a hop based on the reception strength information and the identification information, and a controller for calculating the number of hops between the terminal and another terminal, And a position estimator for estimating a position of the mobile station using average distance information per hop.
도 9를 참조하면, 측위 서버(210)는 각각의 단말이 측정한 디스커버리 신호의 수신강도 정보 및 디스커버리 신호에 포함된 타 단말 식별정보를 각각의 단말로부터 수신하는 수신부(910)를 포함한다. 수신부(910)는 유선 또는 무선 네트워크를 이용하여 단말로부터 데이터 및 신호를 수신할 수 있다. 수신부(910)는 단말이 측정한 디스커버리 신호의 수신강도 정보 및 디스커버리 신호에 포함된 타 단말 식별정보를 수신한다. 수신강도 정보는 식별정보에 매칭되어 수신될 수 있다. 또한, 수신부(910)는 정보를 전송하는 단말의 식별정보를 더 수신할 수 있다.Referring to FIG. 9, the
측위 서버(210)는 수신강도 정보 및 식별정보에 기초하여 단말과 타 단말 쌍 각각의 1 홉(Hop) 내 위치 여부를 판단하는 1홉 판단부(920)를 포함한다. 1홉 판단부(920)는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 단말과 타 단말 간의 거리가 1 홉 이내인지를 판단한다. 이를 위해서, 1홉 판단부(920)는 하나 이상의 수신강도 정보를 기준값과 각각 비교하여 그 개수를 카운팅하고, 카운팅 결과를 이용한 산출확률과 기준확률을 비교하여 최종적으로 1 홉 이내 여부를 판단한다.The
측위 서버(210)는 미리 위치 정보를 알고 있는 타 단말과 단말과의 홉 수를 계산하고, 홉 당 평균거리 정보를 이용하여 단말의 위치를 추정하는 위치 추정부(930)를 포함한다. 위치 추정부(930)는 단말과 타 단말 쌍 각각에 대한 1 홉 내 위치 여부를 판단하고, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 Range-free 측위 알고리즘을 이용함으로써 단말의 위치를 추정할 수 있다. The
측위 서버(210)는 단말로 위치 정보를 전송하고, 데이터 및 신호를 전송하는 수신부를 더 포함할 수 있다. The
이 외에도 측위 서버(210)는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 본 발명의 위치 추정 방법을 모두 수행할 수 있는 구성을 포함한다.
In addition, the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명을 사용함에 따라 Range-free 방식의 측위 기술을 모바일 네트워크에도 적용이 가능하여, 사람의 밀집도가 높고, 복잡하고 광범위한 실내환경에서 저렴하고, 낮은 복잡도의 측위 시스템 구현이 가능하다. 또한, 본 발명은 Range-free 방식의 위치 추정 방법을 센서 네트워크가 아닌 일반 단말의 경우에 적용하여 위치를 추정할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명은 단말 간 링크 연결이 없이 디스커버리 신호만을 이용하여 무선 단말의 위치를 정확하고 실시간으로 추정할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 효과가 있다.
As described above, by using the present invention, it is possible to apply a range-free positioning technique to a mobile network, thereby realizing an inexpensive and low-complexity positioning system in a crowded and complex indoor environment Do. In addition, the present invention can estimate a position by applying a range-free position estimation method to a general terminal rather than a sensor network. It is another object of the present invention to provide a method and apparatus for estimating the position of a wireless terminal accurately and in real time using only a discovery signal without a link between terminals.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (9)
각각의 단말이 측정한 디스커버리 신호의 수신강도 정보 및 상기 디스커버리 신호에 포함된 타 단말 식별정보를 상기 각각의 단말로부터 수신하는 수신단계;
상기 수신강도 정보 및 상기 식별정보에 기초하여 상기 단말과 상기 타 단말 쌍 각각의 1 홉(Hop) 내 위치 여부를 판단하는 1홉 판단단계; 및
미리 위치 정보를 알고 있는 타 단말과 상기 단말과의 홉 수를 계산하고, 홉 당 평균거리 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 추정하는 위치추정단계를 포함하는 방법.A method for a location server to estimate a location of a terminal,
Receiving reception intensity information of a discovery signal measured by each terminal and other terminal identification information included in the discovery signal from each of the terminals;
A one hop determination step of determining whether each of the terminal and the other terminal pair is located within one hop based on the reception strength information and the identification information; And
Calculating a number of hops between the terminal and the other terminal that knows location information in advance, and estimating a position of the terminal using average distance information per hop.
상기 디스커버리 신호는,
상기 타 단말이 단말 간 통신을 수행하기 위한 검색신호이며,
상기 수신강도 정보는,
상기 단말 각각이 상기 타 단말로부터 수신하는 상기 검색신호의 수신강도에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
The discovery signal includes:
Wherein the other terminal is a search signal for performing communication between terminals,
The reception strength information may include,
Wherein each of the terminals includes information on a reception strength of the search signal received from the other terminal.
상기 타 단말 식별정보는,
상기 타 단말 각각의 MAC 정보, 고유 식별자 정보 및 식별 인덱스 정보 중 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
The other terminal identification information may include:
The unique identifier information, and the identification index information of each of the other terminals.
상기 1홉 판단단계는,
상기 단말과 상기 타 단말 각각이 1홉 거리 이내에 위치하는지 여부를 판단하며, 상기 1홉 거리는 상기 디스커버리 신호의 최대전송반경을 이용하여 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the one hop determination step comprises:
Wherein the one-hop distance is set in advance using a maximum transmission radius of the discovery signal.
상기 1홉 판단단계는,
미리 설정된 시간단위 내에서 수신되는 상기 식별정보 별 상기 수신강도 정보 각각을 기준값과 비교하는 단계; 및
상기 미리 설정된 시간단위 내에서 수신되는 상기 식별정보 별 상기 수신강도 정보의 총 수와 상기 기준값 이상의 수신강도 정보의 수에 기초하여 상기 1홉 내 위치 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 방법. The method according to claim 1,
Wherein the one hop determination step comprises:
Comparing each of the reception strength information for each identification information received within a predetermined time unit with a reference value; And
Further comprising the step of determining whether the mobile terminal is located within the one hop based on the total number of the reception strength information for each of the identification information received within the predetermined time unit and the number of reception strength information of the reference value or more.
상기 1홉 판단단계는,
상기 미리 설정된 시간단위 내에서, 상기 기준값 이상의 수신강도 정보가 산출되는 확률 값이 미리 설정된 기준확률 이상인 경우에,
상기 단말과 상기 수신강도 정보에 대응되는 상기 식별정보를 갖는 타 단말은 1홉 내에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.6. The method of claim 5,
Wherein the one hop determination step comprises:
When the probability value at which the reception strength information of the reference value or more is calculated within the predetermined time unit is equal to or greater than a preset reference probability,
And the other terminal having the identification information corresponding to the reception strength information is located within one hop.
상기 위치추정단계는,
상기 홉 수와 상기 홉 당 평균거리를 곱한 값을 이용한 Range-free 측위 알고리즘을 사용하여 상기 단말의 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the position estimating step comprises:
And estimating a position of the terminal using a Range-free positioning algorithm using a value obtained by multiplying the number of hops by an average distance per hop.
하나 이상의 타 단말로부터 식별정보를 포함하는 디스커버리 신호를 수신하는 단계;
상기 식별정보 별 상기 디스커버리 신호의 수신강도 정보를 생성하는 단계;
상기 식별정보 및 상기 수신강도 정보를 측위 서버로 전송하는 단계; 및
상기 측위 서버로부터 상기 식별정보 및 상기 수신강도 정보에 기초하여 Range-free 측위 알고리즘을 통해서 추정된 단말의 위치 정보를 수신하는 단계를 포함하되,
상기 측위 서버는,
상기 수신강도 정보 및 상기 식별정보에 기초하여 상기 단말과 상기 타 단말 쌍 각각의 1 홉(Hop) 내 위치 여부를 판단하고,
미리 위치 정보를 알고 있는 타 단말과 상기 단말과의 홉 수를 계산하며, 홉 당 평균거리 정보를 이용하여 상기 단말의 위치 정보를 추정하는 방법.A method for estimating a position of a terminal,
Receiving a discovery signal including identification information from one or more other terminals;
Generating reception intensity information of the discovery signal by the identification information;
Transmitting the identification information and the reception strength information to a positioning server; And
Receiving location information of a terminal estimated through a Range-free positioning algorithm based on the identification information and the reception strength information from the positioning server,
The positioning server,
Determines whether each of the terminal and the other terminal pair is located in one hop based on the reception strength information and the identification information,
Calculating the number of hops between the terminal and the other terminal that knows location information in advance, and estimating the location information of the terminal using the average distance information per hop.
각각의 단말이 측정한 디스커버리 신호의 수신강도 정보 및 상기 디스커버리 신호에 포함된 타 단말 식별정보를 상기 각각의 단말로부터 수신하는 수신부;
상기 수신강도 정보 및 상기 식별정보에 기초하여 상기 단말과 상기 타 단말 쌍 각각의 1 홉(Hop) 내 위치 여부를 판단하는 1홉 판단부; 및
미리 위치 정보를 알고 있는 타 단말과 상기 단말과의 홉 수를 계산하고, 홉 당 평균거리 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 추정하는 위치추정부를 포함하는 측위 서버.A positioning server for estimating a position of a terminal,
A reception unit for receiving reception intensity information of a discovery signal measured by each terminal and other terminal identification information included in the discovery signal;
A 1-hop determination unit for determining whether each of the terminal and the other terminal pair is positioned within a hop based on the reception strength information and the identification information; And
And a position estimator for calculating the number of hops between the terminal and the other terminal that knows the position information in advance and estimating the position of the terminal using the average distance information per hop.
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- 2014-12-10 KR KR1020140177502A patent/KR101635422B1/en active IP Right Grant
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