KR100279206B1 - Cdma이동통신을이용한셀위치정보전송방법및장치와전송상태제어방법및장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CDMA이동통신을 이용하여 CDMA이동통신단말기의 셀정보를 전송하고 전송상태를 제어하는 방법에 대한 것으로서, 단말기는 셀단위로 위치등록하거나, 셀정보를 단문메세지화하여 전송하게 한다. 이때 전동주기등 전송상태와 관련된 내용을 제어하는 방식은 무선원격 또는 사용자 조작방식을 택한다.

Description

CDMA이동통신단말기의 사용자위치추적방법

본 발명은 CDMA이동통신(PCS 및 Cellular)을 이용한 위치추적시스템에 있어서, CDMA이동통신단말기의 사용자위치추적방법에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 위치확인시스템은 도 1에 도시된 바와같은 GPS(Global Positioning System, 위성위치측정시스템)를 이용하는 시스템이 있다.

상기 시스템의 구성은 인공위성으로부터의 위치신호를 이용하여 차량의 위치를 파악할 수 있는 GPS수신기(1), 그리고 GPS수신기로부터 생성된 위치정보를 송신하기 위한 무선통신단말기(11)로 구성되어 있다.

상기 GPS는 미국 국방부에서 군사용으로 개발한 새로운 위성항법시스템으로 GPS위성을 이용한 항법서비스를 전세계적으로 무료로 제공하고 있다. 사용자는 GPS수신기만 있으면 자신의 시간과 공간에 대한 정보를 언제 어디서나 아주 손쉽게 얻을 수 있다. 그러나, GPS를 보다 유용하게 사용하기 위해 해결되어야 할 문제들이 있다. 우선, GPS는 수동적인 시스템이다. GPS는 수신기를 가진 사용잠나이 자신의 위치를 알 수 있어, 사용자의 위치가 정보로의 가치를 갖기 위해서는 통신수단, 특히 무선통신수단을 통해 주위의 사용자들과 공유해야 한다. 상기 무선통신 단말기(11)가 이러한 수단으로 사용되는 것이다.

둘째, 현재 민간이 사용할 수 있는 GPS표준위치서비스의 위치정확도는 수평면에서 95%의 정확도로 1백m정도다. 더욱 정확한 위치정확도를 얻기 위해서는 DGPS등의 방법을 이용한 보정이 필요하다.

셋째, GPS수신기(10)는 그 가격이 고가이다.

상기 GPS정보송신을 위한 무선통신단말기로 현재 가장 많이 사용되고 있는 것은 TRS(Trunked Radio System, 무선주파수 공용통신)이다. 그러나, TRS는 짧은 주기로 GPS정보를 전송하기 위해서 통신비용이 많이 들며 단말기의 가격 또한 일반인이 사용하기엔 고가이다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 CDMA이동통신을 이용하여 단말기 보유자와 보유차량의 위치를 확인하는 시스템을 제안하고자 한다. CDMA이동통신시스템을 제안하고자 한다. CDMA이동통신시스템은 도 2에 도시된 바와같은 셀단위 망구조를 가지며, 셀은 수개~10여개가 그룹을 이뤄 존이라는 구역을 구성한다. 현재 CDMA이동통신에서 CDMA이동통신단말기(이하, 이동통신단말기)는 위치등록이라는 절차를 통해 자신이 어느 존에 위치해 있는지와 상태를 교환기에 알리도록 하고 있다. 이는 이동통신단말기의 위치를 대략적으로 파악하고 있어 해당 단말기의 호출이 발생했을 때 이를 효과적으로 수행하고자 하는 것이다. 위치등록절차를 도 3에 도시된 CDMA이동통신의 구성을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 우선 상기 이동통신단말기(30)는 자신의 내부에 저장하고 있는, 기방문했던 위치등록구역 목록에 있지 않는 새로운 존으로 이동했을 때, 새로운 존과 현재 셀정보를 기지국(20)으로 전송하게 된다. 존정보를 전송받은 기지국(20)은 이를 다시 교환기(31)로 보내고 교환기는 연결되어 있는 VLR(Visitor Location Register, 방문객위치등록기)(32)에 이를 저장하게 된다.

이러한 위치등록절차를 통해 얻어진 단말기의 위치를 지도에 대응시키면 GPS수신기를 사용하지 않고도 단말기의 위치를 일정범위 오차내에서 알 수 있다. 그러나, 현재 이동통신단말기는 셀이 변경될때마다 자신이 속한 셀정보를 스스로 갱신하나, CDMA 이동통신에서는 존이 변경될 때만 위치등록을 하므로 VLR에 저장되는 위치정보는 단말기가 저장하고, 계속적으로 갱신하고 있는 위치정보보다 정확도가 떨어지는 정보를 가지게 된다.

현재 CDMA 이동통신제공서비스중 주목받고 있는 중요한 서비스로 단문메세지 서비스(SMS, Short Massage Service)가 있다. SMS는 CDMA이동통신가입자가 CDMA이동통신망을 이용하여 단문의 메세지를 송수신할 수 있는 무선데이터서비스로서 다양한 부가서비스로 활용되고 있다. 따라서, 이를 이용하여 CDMA이동통신단말기가 보유하고 있는 셀위치정보를 전송하면 현재의 망시스템을 변경하지 않으면서도 여러가지 형태의 위치정보 전송 및 그 제어가 가능하나 이러한 방식에 대한 개발움직임은 보이지 않고 있다.

본 발명의 목적은 이동통신단말기의 셀위치정보를 단문메세지로 전송하게 함에 있다. 또한 전송모드를 두어 이를 통해 전송상태를 제어가능하도록 한다.

이와 같은 목적의 본 발명은 전송주기를 사용자 또는 서비스운영자가 임의로 제어할 수 있도록 하는 수단을 제공하며, 특별한 부가장비없이 일정범위 오차내의 위치정보를 얻는 수단을 제공한다.

도 1은 종래의 종래의 GPS를 이용한 위치추적 시스템 구성도.

도 2는 CDMA이동통신의 셀/존단위 망구조도.

도 3은 종래의 CDMA이동통신 존단위 위치등록을 하기 위한 시스템 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 셀 단위 위치등록을 하기 위한 시스템 구성도.

도 5는 본 발명에 따른 셀정보 단문메세지 전송을 하기 위한 시스템 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : GPS수신기 11 : 무선통신단말기

12 : 무선통신만 20 : 기지국

21 : 셀(Cell) 22 : 존(Zone)

30 : CDMA이동통신단말기 31 : 교환기

32 : VLR 40 : 위치추적시스템

50 : SMSC

본 발명은 CDMA이동통신단말기의 사용자위치추적방법에 대한 것으로, 이하, 본 발명을 도면을 참조로 하여 셀정보 전송경로와 전송모드에 따라 분류하여 상세히 설명하기로 한다.

기본적으로, 본원발명에 있어서, 단말기는 주변에 설치된 3개의 기지국과 액세스채널을 통해서 동시에 수분의 간격으로 교신을 하고 있으며, 상기 교신하고 있는 3개의 기지국 중에서, 전파의 세기가 가장 강하게 단말기에 도달하는 기지국, 다시 말하면 가장 근접하여 위치하고 있는 기지국의 고유ID가 사용자의 단말기에 저장되게 된다. 또한, 단말기를 보유하고 있는 사용자가 이동할 경우에, 현재 등록되어 있는 기지국으로부터의 전파의 세기보다 이동하는 방향에 위치한 기지국으로부터의 전파의 세기가 강해지기 때문에, 단말기는 전파의 세기가 강해진 기지국의 고유ID로 갱신됨으로써 셀간 이동시 단말기가 새로운 기지국정보를 가지게 되는 방식을 이용한다.

또한, 단문메세지형태로 셀위치정보를 전송하는 방식에 관하여는, 사용자가 이동할 때, 전파의 세기가 강해진 기지국의 고유 ID로 갱신된 단말기는 내장된 프로그램을 이용하여 기지국의 고유 ID와 단말기 자체의 고유번호에 대한 정보를 단문메세지형식으로 VLR(visitor location register)로 전송하고, VLR은 기지국의 고유ID와 교환기의 ID를 조합하여 생성된 고유한 위치정보데이터를 저장한다. 이 고유한 위치정보데이터는 이미 저장된 지도와 대조되어 해당 단말기의 위치가 확인되며, 이와 같은 절차를 통하여, 고객이 원하는 사용자의 현재위치와 이동경로를 확인하는 절차를 갖는다.

(1) 전송경로

셀정보 전송경로는 두가지 방식으로 나뉜다.

첫째, 액세스채널(Access Channel 또는 Control Channel)을 이용하여 교환기에 셀단위로 위치등록하는 방식이다. 도 3에서와 같이 기존에는 이동통신단말기(30)가 액세스채널을 통해 단말기 on/off시나 존을 이동할 때 기지국(20)으로 셀정보를 전송하며 이를 위치등록이라 한다. 셀정보를 받은 기지국(20)은 이를 교환기(31)로 보내 VLR(32)에 저장한다. 상기의 방식으로는 VLR에 단말기의 존정보만이 저장되는 결과를 가져온다(존단위위치등록). 이러한 기존의 방식을 변경하여 특정단말기에 한해 셀이 변경될때마다 위치등록을 하게 하는 것이 셀단위 위치등록방식이며, 이러한 방식을 통해 VLR은 특정 단말기에 한 하여 셀단위위치정보를 가지게 된다. 도 4는 셀단위 위치등록을 하기 위한 시스템 구성도이며, 이를 참조하여 실시예를 설명하도록 하겠다. 먼저, 이동통신단말기(30)는 한 기지국에서 다른 기지국으로 이동시, 즉 한 셀에서 다른 셀로 이동하였을 때 새로운 기지국정보를 갖게 되고, 이를 해당 기지국(20)을 통해 위치등록한다. 즉 기존에는 셀을 이동했더라도 그것이 동일 존내에 있는 셀들이면 이동통신단말기의 기지국정보는 갱신하지만 이를 위치등록하지는 않았으나, 본 발명의 경우 새로운3 기지국정보가 발생하면 바로 위치등록을 수행하는 것이다.

위치등록을 받은 상기 기지국(20)은 이를 교환기(31)로 전송하고, 상기 교환기(31)는 VLR(32)에 이를 저장한다. 이때 교환기는 위치추적단말기로 지정된 경우나 타시스템으로부터 요구가 발생했을 때 이를 전송한다. 기지국과 교환기까지의 과정은 종래방식과 동일하다. 다만 이동통신단말기(30)의 위치등록기능을 일부수정함으로써 최종적으로 VLR에 저장되는 위치정보를 존에서 셀로 상세화시키는 것이다. 위치추적시스템은 지저장되어 있는 각 셀의 지도좌표데이터를 검색하여 셀정보를 보내온 이동통신단말기의 위치를 셀크기의 오차내에서 찾아낸다. CDMA이동통신망의 존은 반경이 수킬로미터에 해당하고, 따라서 현상태의 존단위위치정보는 오차가 수킬로미터에 달하기 때문에 위치추적서비스에 적용하는 데 무리가 있다. 그러나, 존을 세분화시킨 셀은 도심의 경우 반경이 4000-5000미터에 해당하므로 단말기의 위치를 임의로 셀중앙으로 정하여도 위치정보의 오차가 1킬로미터내외가 된다. 따라서, 수백미터정도의 오차가 허용되는 대부분의 위치추적응용서비스는 셀위치정보로 충분한 서비스가 가능하다.

둘째, 셀위치정보를 단문메세지형태로 전송하는 방식이다. 도 5는 단문메세지 셀전송방식을 나타낸 도면이며 이를 참조하여 실시예를 설명하겠다. 상기 이동통신단말기(30)는 한 기지국에서 다른 기지국으로 이동시, 즉 한 셀에서 다른 셀도 이동하였을 때, 새로운 기지국정보가 발생하고 이를 단문메세지형식으로 기지국으로 전송한다. 이는 위치등록이라는 절차와 별개로 단말기가 지정된 착신주소로 셀정보를 담고 있는 단문의 메세지를 보내는 것이다. 기지국과 교환기는 이를 일반 단문메세지와 구분하지 않고 SMSC(Short Message Service Center, 단문메세지서비스센타)로 보내게 된다. SMSC는 착신주소를 확인하여 셀정보단문메세지를 해당 위치추적시스템으로 전송한다. 위치추적시스템은 단문메세지의 사용자데이터부분을 미리 정한 포맷에 따라 해석하여 셀정보를 찾아내게 된다. 상기 셀단위위치등록방식의 경우 VLR을 거치지 않고도 셀위치정보를 SMSC를 통해 위치추적시스템으로 전송할 수 있다.

(2) 전송모드

전송모드는 다시 특정번호전송모드와 가변전송모드로 나뉜다.

특정번호전송모드는 CDMA이동통신단말기에 저장된 특정번호로 통화시도시 셀위치정보를 단문메세지로 만들어 자동전송하는 것이다. 즉, 특정번호를 누른 후 통화버튼을 누르면 음성통화를 시도하기 전에 단말기내의 셀정보를 찾아 이를 정의된 형태의 단문메세지로 만들어 SMSC로 보낸다. 음성통화를 위한 절차들은 그후에 시작된다. 이때, 특정번호는 이동통신단말기에서 내장시키거나 무선망으로부터 데이터를 수신하여 저장할 수도 있으며, 이동통신단말기 사용자가 지정된 조작에 의해 입력 및 저장할 수도 있다.

가변전송모드는 추적모드나 전송주기모드를 달리하여 망의 부하를 줄이고 사용자의 상황에 따라 효율적인 추적이 되도록 하고자 하는 것이다.

가변전송모드의 추적모드는 세가지 모드로 나뉜다. 첫째, 요구추적모드이다. 이는 위치추적시스템으로부터 미리 약속된 셀정보 요구메세지가 수신되었을 때 현재의 셀위치정보를 단 한번 송신하는 모드이다. 이는 일정한 주기를 가지고 연속적으로 송신하는 상태가 아니므로 망의 부하가 가장 적다. 둘째, 선택추적모드이다. 미리 약속된 위치추적시작메세지가 수신되었을 때부터 추적중단메세지가 수신될때까지 셀정보를 송신하는 모드이다. 셋째, 항시추적모드이다. 단말기가 켜져있는 상태에선 늘 셀정보를 송신하는 모드이다. 즉, 단말기가 켜지는 시점부터 꺼지는 시점까지 셀정보를 계속적으로 송신하는 모드로 상기 선택추적모드의 특별한 경우에 해당될 수도 있다.

상기 선택추적모드와 항시추적모드는 다시 전송주기에 따라 2가지 모드를 가진다. 첫째, 시간주기전송모드이다. 상기 선택추적모드와 항시추적모드에서 셀정보를 송신할때, 일정시간주기를 가지고 송신하는 모드이다. 둘째, 셀단위전송모드이다. 상기 선택추적모드와 상시추적모드상에서 셀정보를 송신할 때 단말기의 셀정보가 변경될 때마다 셀정보를 송신하는 모드이다.

이렇나 가변전송모드에서 추적모드의 선택방식은 무선원격방식과 사용자조작 방식이 있다. 무선원격방식은 위치정보를 관리 또는 가공하는 위치추적시스템이나 위치추적서비스제공자가 추적모드 및 주기모드에 대하 변경정보를 무선데이터로 전송하면 단말기는 이를 분석하여 셀추적모드와 주기모드를 변경한다. 이는 서비스 제공자가 CDMA이동통신단말기 사용자의 이동정도나 요청에 따라 전송상태를 변경가능토록 하기 위한 것이다. 이때, 변경된 모드는 다음번 변경정보가 수신되기 전까지 유지된다. 사용자조작방식은 모드변경을 단말기내장메뉴화하여 사용자가 직접 조작을 통해 이동통신단말기에서 변경가능하도록 하는 방식이다. 즉, 사용자가 키조작을 하여 해당 메뉴를 찾아 들어가고 원하는 모드를 선택, 저장하는 것이다. 이는 사용자가 위치추적상태를 사용자의 상황에 따라 원하는 대로 선택가능하도록 하기 위한 것이다.

상술한 바와같이, 본 발명에 의하면 CDMA이동통신망을 활용하여 부가장비없이 일정범위오차내에서 위치추적을 할 수 있으며, 원격 또는 수동조작으로 추적상태를 제어할 수 있게 된다. 이러한 방식은 사용자들이 위치추적을 위한 부가장비를 구매하지 않으므로 사용자들은 경제적인 부담을 받지 않게 되며, 더불어 이동통신단말기만으로 작동함으로써 휴대가 용이하도록 한다.

Claims (5)

1. CDMA이동통신단말기의 사용자위치추적방법에 있어서;

   상기 CDMA이동통신단말기가 제1셀에 대응하는 기지국정보를 저장하는 단계와,

   상기 저장된 기지국정보를 소정의 교환기로 전송하여 위치등록하는 단계와;

   상기 CDMA이동통신단말기가 상기 제1셀에서 제2셀로 이동되는 경우에, 상기 CDMA이동통신단말기가 상기 제2셀에 대응하는 기지국정보로 기지국정보를 갱신하여 저장하는 단계; 그리고

   상기 갱신된 기지국정보를 상기 소정의 교환기로 전송하여 위치등록하는 단계를 포함하는 CDMA이동통신단말기의 사용자위치추적방법.
2. CDMA이동통신단말기의 사용자위치추적방법에 있어서;

   상기 CDMA이동통신단말기가 제1셀에 대응하는 기지국정보를 저장하는 단계와,

   상기 CDMA이동통신단말기에 내장된 프로그램을 이용하여 상기 기지국정보와 상기 단말기의 고유번호를 제1단문메세지로 변환하는 단계와;

   상기 변환된 제1단문메세지를 소정의 교환기로 전송하는 단계와;

   상기 전송된 상기 제1단문메시지내의 기지국정보와 교환기정보를 조합하여 생성된 제1위치정보데이터를 저장하여 위치등록하는 단계와;

   상기 CDMA이동통신단말기가 상기 제1셀에서 제2셀로 이동되는 경우에, 상기 CDMA이동통신단말기가 상기 제2셀에 대응하는 기지국정보로 기지국정보를 갱신하여 저장하는 단계;

   상기 갱신된 제2단문메세지를 상기 소정의 교환기로 전송하는 단계와;

   상기 CDMA이동통신단말기에 내장된 프로그램을 이용하여 상기 제2셀에 대응하는 기지국정보와 상기 단말기의 고유번호를 제2단문메세지를 변환하는 단계; 그리고

   상기 전송된 상기 제2단문메시지내의 기지국정보와 교환기정보를 조합하여 생성된 제2위치정보데이터를 저장하여 위치등록하는 단계를 포함하는 CDMA이동통신단말기의 사용자위치추적방법.
3. 제1항 및 제2항에 있어서, 상기 위치등록하는 단계의 다음에,

   상기 위치정보데이터들은 사전에 저장된 지도와 대조하여 해당 단말기의 위치를 확인하는 단계와; 그리고

   상기 확인단계에 의해 파악된 사용자의 현재위치와 이동경로를 소정의 매체로 전송하는 단계를 포함하는 CDMA이동통신단말기의 사용자위치추적방법.
4. 제1항 및 제2항에 있어서, 상기 소정의 셀에 대응하는 기지국 정보 또는 단문메세지를 교환기로 전송하는 단계에 있어서는, 상기 전송모드는,

   특정번호로의 통화시 음성통화전에 단말기에 저장된 상기 기지국정보 또는 단문메세지를 교환기로 전송하는 특정번호전송모드와,

   위치추적시스템으로부터 소정의 셀정보요구메세지가 수신되었을 때만, 현재의 셀위치정보를 전송하는 요구추적모드와, 상기 위치추적시스템으로부터 위치추적 시작메세지가 수신되었을 때부터 위치추적중단메세지가 수신될때까지 셀위치정보를 전송하는 선택추적모드와, 단말기가 켜있는 상태에서는 계속해서 셀위치정보를 전송하는 항시추적모드를 구비하는 가변전송모드를 포함하며,

   상기 선택추적모드 및 항시추적모드는, 전송주기에 따라 일정한 시간주기로 셀위치정보를 전송하는 시간주기전송모드와, 단말기내의 셀위치정보가 변경될 때마다 상기셀위치정보를 전송하는 셀단위전송모드를 갖는 것을 특징으로 하는 CDMA이동통신단말기의 사용자위치추적방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 가변전송모드는,

   셀위치정보를 관리 또는 가공하는 위치추적시스템이나 위치추적서비스제공자가 상기 추적모드 및 상기 주기모드에 대한 변경정보를 단말기에 지시하면 단말기가 상기 변경정보에 따라 추적모드와 주기모드를 변경하는 무선원격방식과,

   사용자의 직접조작에 의한 단말기에 내장된 프로그램에 의해 상기 단말기 자체에서 상기 추적모드와 주기모드를 변경하는 사용자조작방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 하는 CDMA이동통신단말기의 사용자위치추적방법.