KR100303292B1 - 홈 존 서비스를 위한 데이터 베이스 자동 구축 장치 및 방법 - Google Patents

홈 존 서비스를 위한 데이터 베이스 자동 구축 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

이동통신시스템에서 홈 존 서비스를 위한 데이터 베이스를 구축하는 장치에 있어서, 각 주소에 대응되는 경도 및 위도 데이터를 가지는 주소 위치 데이터 베이스와 각 지점별 존 데이터를 저장하는 존 데이터 베이스를 저장하는 메모리부와, 가입자 정보가 입력되면 상기 메모리부에 가입자 데이터 베이스를 만드는 가입자 등록 프로세서와, 상기 가입자 등록 프로세서로부터 새로운 가입자 등록이 통보되면 상기 주소 위치 데이터 베이스를 참조하여 상기 가입자의 주소에 해당되는 경도 및 위도를 찾고, 상기 존 데이터 베이스를 참조하여 상기 경도 및 위도에 해당되는 지점의 존 데이터를 찾아 그 존 데이터를 상기 가입자에 대응되는 홈 존 데이터로 하여 상기 메모리부에 홈 존 데이터베이스를 만드는 데이터 베이스 프로세서로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

홈 존 서비스를 위한 데이터 베이스 자동 구축 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR AUTOMATIC CONSTRUCTING OF A DATA BASE FOR HOME ZONE SERVICE}
본 발명은 이동통신시스템에 있어서 홈 존(home zone) 서비스를 위한 데이터 베이스를 구축하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 무선 통신을 이용한 이동통신서비스가 상용화되면서 다양한 서비스를통해서 경쟁력을 높이고 있다. 데이터 서비스와 같은 신규 기능도 있고, 프리-페이드(pre-paid) 서비스와 같은 과금의 차별화 정책도 있다. 이외에 무선 사업자는 홈존 서비스를 제공하는데, 이 서비스는 다음과 같은 특징을 갖는다.
가입자가 자신이 등록한 홈 존(예: 집)의 일정한 반경 내에서 통화를 할 때는 유선으로 시내(local) 통화를 했을 때와 동일한 요금이 부과된다. 이때는 유선 가입자 번호(National Significant Number: 이하 NSN이라 함.)를 사용한다. 반면에 자신의 홈 존 밖에서 통화를 할 때에는 이동전화 요금이 부과되며, 이때는 이동 전화 번호(Mobile Directory Number: 이하 MDN이라 함.)를 사용한다.
이렇게 가입자가 이동전화를 사용하는 위치에 따라 요금의 부과를 다르게 하기 위해서는 무선 사업자가 미리 관련 정보(예: 위치 구분, 가입자 등록 현황, 등록된 가입자의 등급 등)를 가지고 있어야 하며, 그 정보의 정확도나 구체성 등은 서비스의 품질에 큰 영향을 미치는 중요한 요소이다.
이동통신시스템에 있어서 홈 존 서비스를 위한 데이터베이스를 자동으로 구축하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이동통신시스템에서 홈 존 서비스를 위한 데이터 베이스를 구축하는 장치에 있어서, 각 주소에 대응되는 경도 및 위도 데이터를 가지는 주소 위치 데이터 베이스와 각 지점별 존 데이터를 저장하는 존 데이터 베이스를 저장하는 메모리부와, 가입자 정보가 입력되면 상기 메모리부에가입자 데이터 베이스를 만드는 가입자 등록 프로세서와, 상기 가입자 등록 프로세서로부터 새로운 가입자 등록이 통보되면 상기 주소 위치 데이터 베이스를 참조하여 상기 가입자의 주소에 해당되는 경도 및 위도를 찾고, 상기 존 데이터 베이스를 참조하여 상기 경도 및 위도에 해당되는 지점의 존 데이터를 찾아 그 존 데이터를 상기 가입자에 대응되는 홈 존 데이터로 하여 상기 메모리부에 홈 존 데이터베이스를 만드는 데이터 베이스 프로세서로 구성됨을 특징으로 한다.
도 1은 홈 존 서비스를 위한 주변 기지국들과 그 커버리지를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 홈 존 서비스를 위한 가입자 정보 데이터베이스의 예를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 홈 존 서비스를 위한 데이터 베이스 구축 시스템의 구성을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 홈 존 서비스를 위한 데이터 베이스 구축 방법을 나타낸 흐름도
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
홈 존 서비스를 하기 위해서는 먼저 현재 단말기가 있는 위치가 어디인지 파악해야 한다. 그리고 상기 단말기가 있는 위치가 미리 등록된 홈 존에 속하는 곳인지 판단하여 그 결과에 따라 통화 요금을 달리 부과한다.
도 1은 홈 존 서비스를 위한 주변 기지국들과 그 커버리지(coverage)를 나타낸 도면이다.
참조번호 10은 가입자가 홈 존으로 하고 싶은 집을 나타낸다. 20은 가입자의 집 주위에서 일정 반경을 갖는 지역으로 이 내부를 홈 존으로 한다. 30~50은 가입자 주변의 기지국 A, B, C가 서비스를 제공하는 지역이다.
상기 가입자의 홈 존(20)은 그 지역에 전파를 보내는 기지국 ID, 섹터 ID 및 그 기지국에서의 거리로 규정한다. 그러므로 상기 각 항목은 홈 존 데이터베이스를 구성하는 요소가 된다. 거리는 기지국과 가까운 쪽의 최소 거리, 기지국 반대 방향으로 있는 최대 거리가 있다. 이 거리는 전파의 속도를 반영한 도달 시간(Round Trip Delay: 이하 RTD라 함.)으로 표시할 수 있다. RTD는 거리를 전파 속도(C = 300,000 Km)로 나눈 뒤 왕복을 고려해서 2를 곱한 값이다. 기지국에서는 전파 발사후 가입자가 사용중인 단말기를 통해 되돌아온 신호의 시간을 측정하므로 다음 수학식과 같이 왕복 시간을 측정한다.
RTD_i = 2 × (D_i / C)
여기서 상기 i는 1 혹은 2이다. D_i는 i가 1일 때 기지국과 가까운 쪽의 최소 거리, i가 2일 때 기지국 반대 방향으로 있는 최대 거리를 나타내기 위한 변수이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 홈 존 서비스를 위한 가입자 정보 데이터베이스의 예로서, 두 명의 가입자가 등록된 상태를 나타낸 것이다.
상기 도 2에 따르면, 가입자 홍길동은 분당구 서현동 123번지에 거주한다. 그리고 홈 존 내부에서는 NSN으로 0342-779-8180을 사용하며, 홈 존 밖에서는 MDN으로 011-779-xxxx를 사용한다. 홍길동의 주택은 주변 3개 기지국에 의해서 서비스를 받을 수 있다. 홍길동이 등록된 홈 존은 기지국 1의섹터로부터 16칩(chip)∼40칩 이내의 영역이 된다. 이때 16 및 40은 RTD값으로서 실제 거리는 기지국으로부터 8∼20칩 거리가 된다. 또 기지국 2의섹터로부터는 10∼22칩 이내의 영역이 되며, 기지국 3의섹터로부터는 12∼24칩 이내의 영역이다. 여기서 1칩 거리는 300,000킬로미터(Km)의 거리를 CDMA(Code Division Multiple Access) 변조 주파수인 1.2244메가헤르쯔(MHz)로 나눈 값으로 245미터(m)에 해당한다.
주거 지역별 형태에 따라 적절한 기지국 수는 달라진다. 다음 표 1은 그 일 예 이다.
지역 셀(cell) 반경 홈 존 설정을 위해 필요한 기지국 수
빌딩 밀집 지역 0.4 Km 8
대도시 2.7Km 6
중소도시 4.2Km 4
교외 7.3Km 3
홈 존 서비스를 위한 초기 데이터베이스는 서비스가 실시되기 전에 커버리지 시뮬레이션(coverage simulation) 자료와 위치 표시 데이터베이스를 참조하여 만들어지는 것으로, 서비스를 제공함에 따라 실제 무선 환경 및 사용자의 습관(예: 주 통화시간, 위치 등) 등에 따라 더 최적화 된다.
상기 데이터베이스를 수동으로 만들 경우에는 다음과 같은 과정이 운영자에 의해 수작업으로 실시된다. 그러므로 작업 시간이 많이 필요하여 가입자 수가 많아질경우에는 일부 혹은 전체 과정을 자동화할 필요가 있다.
1단계: 신규 가입자가 홈 존 서비스를 신청할 때 자신의 주소를 알려주면 운영자는 이를 입력한다.
2단계: 지도상에서 상기 주소에 따른 위치를 확인하여 이를 경도 및 위도로 변환한다.
3단계: 얻어진 위도 및 경도를 망 설계 지도상에서 확인한다. 이를 위하여 사전에 기지국에 대한 범위(coverage)를 표시하는 망 설계 자료를 확보할 필요가 있다
4단계: 표시된 망 설계 지도에서 가입자가 영향을 받는 기지국의 ID, 섹터 ID 및 거리를 파악한다.
5단계: 고정된 집 주소외에 일정 반경(예: 약 1Km) 이내의 지점에서 상기 4단계를 반복한다.
6단계: 상기 4단계와 5단계에서 얻은 결과(기지국의 ID, 섹터 ID 및 거리 등)로써 해당 가입자에 대한 데이터베이스를 만든다.
단, 기지국 이전 등의 변경이 있을 때에는 해당 지역에 있는 모든 가입자에 대하여 상기 3단계∼6단계를 반복한다. 또한 가입자가 이사를 간 경우에는 상기 1단계∼6단계를 반복한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 홈 존 서비스를 위한 데이터 베이스 구축시스템의 구성을 나타낸 도면 이다.
메모리부(200)는 가입자 데이터 베이스(Client Data Base: CDB)(250), 주소 위치 데이터 베이스(Address Location Data Base: ALDB(260), 존 데이터 베이스(Zone Data Base: ZDB)(270) 및 홈 존 데이터 베이스(Home Zone Data Base: HZDB)(280)를 저장한다.
상기 가입자 데이터 베이스(250)는 가입자가 홈 존 서비스를 신청할 때 등록하는 데이터(성명, 주소, 서비스 타입, 전화번호 1, 전화번호 2)를 저장한다.
주소 위치 데이터 베이스(260)는 서비스 하고자 하는 지역의 모든 주소들에 대하여 각각에 대응되는 위치 정보(경도 및 위도 데이터)를 가진다.
존 데이터 베이스(270)는 각 지점 단위의 존 데이터[기지국 ID, 섹터 ID, RTD)]를 갖는데, 셀 플레닝 툴(tool)에 의해 만들어진 것이다. 상기 셀 플레닝 툴에 지형데이터베이스(LandScape Data Base, 도시하지 않음.)를 입력하여 지형에 따른 전파의 세기 예측값들을 계산한다. 이 값에 실측 정보를 첨가하여 보완된 전파 세기를 예측하여 기지국별 커버리지를 결정한다. 이를 참조하여 존 데이터 베이스(270)를 만든다. 이 데이터는 각 지점을 커버하는 기지국 ID, 섹터 ID 및 각 지점에서 해당 기지국까지의 전파 시간, RTD를 갖는다. 이중 RTD는 초기에는 각 지점에서 계산값을 가지나, 실제 전파 환경에 의한 오차를 보상하기 위하여 사용자가 집(또는 홈존)에 머물 가능성이 최대인 시간에 기지국에서 측정된 RTD로 보완한다.
상기 셀 플레닝 툴은 전파 환경을 시뮬레이션(simulation) 하기 위한 소프트웨어 이다. 셀 플레닝 툴에 사용되는 전파 환경 분석 모델은 여러 가지(예:Okumura, HATA, Cost231, Ray tracing)가 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 홈 존 데이터 베이스를 구현하기 위해서는 셀 플레닝 툴의 다수 기능들중 핸드오프 서버(handoff server) 기능과 N개 기대 서버(N_th likely server) 기능을 사용한다.
핸드오프 서버 기능은 신호대 잡음비(S/N, CDMA방식에서는 Ec/Io)에 따라 핸드오프 영역이 표시된다. 각 지점에서 소프트(soft) 및 소프터(softer) 핸드오프가 가능한 기지국의 명칭 및 개수를 표시한다. 이 기능은 홈 존의 범위가 넓은 경우(홈 존의 범위가 대략 1Km 이상으로 넓은 경우)에 사용한다. 각 가입자의 홈 존 내에서 핸드오프를 지원하는 모든 기지국을 홈 존 서비스를 지원하는 기지국으로 설정한다.
N개 기대 서버 기능은 각 지점에서 일정한 세기 이상의 순방향(forward) 채널 신호를 보내는 기지국중 최대 N개의 기지국의 정보(명칭, 세기, 거리 등)를 표시한다. 이 기능은 홈 존의 범위가 좁은 경우(홈 존의 범위가 대략 500m 정도로 좁은 경우)에 사용한다. 상기 N은 지역 특성에 따라 설정하며, 전술한 표 1을 참조 하여 결정한다.
프로세서부(100)는 가입자 등록 프로세서(110)와 데이터 베이스 프로세서(120)를 포함한다. 상기 가입자 등록 프로세서(110)는 가입자 정보를 입력하여 상기 가입자 데이터 베이스(250)를 만든다. 데이터 베이스 프로세서(120)는 새로운 가입자의 등록을 감지하면 상기 주소 위치 데이터 베이스(260)를 참조하여 상기 가입자의 주소에 해당되는 경도 및 위도를 찾고, 상기 존 데이터 베이스(270)를 참조하여 상기 위도 및 경도에 해당되는 지점(본 실시 예에서는 빈(bin)을 의미한다.)의 존 데이터를 상기 가입자에 대응되는 홈 존 데이터로 하여 상기 홈 존 데이터베이스(290)를 만든다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 홈 존 서비스를 위한 데이터 베이스 구축 방법을 나타낸 흐름도 이다.
홈 존 서비스를 받기 위해서는 운용자에게 서비스 신청(등록)을 할 때 가입자 자신의 성명과 주소를 알려 주게 된다. 운용자가 가입자의 성명과 주소를 장치에 입력하면, 도 3의 가입자 등록 프로세서(110)에 의해 가입자 데이터 베이스(250)가 만들어지게 된다.
데이터 베이스 프로세서(120)는 4a단계에서 새로운 가입자가 등록된 것을 감지하면 4b단계에서 주소 위치 데이터 베이스(260)를 참조하여 상기 가입자의 주소에 해당되는 경도 및 위도를 찾는다. 그리고 4c단계에서 존 데이터 베이스(270)를 참조하여 상기 찾아낸 경도 및 위도에 대응하는 지점을 검색한다. 그리고 4d단계에서 검색된 지점의 존 데이터(기지국ID, 섹터ID, RTD)를 찾는다. 이어서 상기 존 데이터를 이용하여 홈 존 데이터 베이스(280)를 만든다. 그리고 4e단계에서 상기 찾은 지점으로부터 일정 범위 이내에 있는 다른 지점들을 찾고 그 찾은 지점들의 존 데이터를 상기 가입자의 홈 존 데이터로서 상기 홈 존 데이터 베이스(280)에 추가한다.
이와 같은 과정을 거쳐 만들어진 가입자별 홈 존 데이터 베이스는 기지국 혹은 운영 센터에 보관된다. 이렇게 보관된 데이터 베이스와 현재 측정되는 단말기의위치를 비교하여 단말기가 홈 존 내에 있는지 여부를 확인한다. 또한 이 확인 결과에 따라 홈 존 전화 요금을 부과할 것인지 아니면 이동전화 요금을 부과할 것인지도 결정할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 홈 존 서비스를 위한 가입자별 데이터 베이스를 간단하고 정확하게 자동으로 구축할 수 있도록 하는 장점이 있다.

Claims (8)

  1. 이동통신시스템에서 홈 존 서비스를 위한 데이터 베이스를 구축하는 장치에 있어서,
    각 주소에 대응되는 경도 및 위도 데이터를 가지는 주소 위치 데이터 베이스와 각 지점별 존 데이터를 저장하는 존 데이터 베이스를 저장하는 메모리부와,
    가입자 정보가 입력되면 상기 메모리부에 가입자 데이터 베이스를 만드는 가입자 등록 프로세서와,
    상기 가입자 등록 프로세서로부터 새로운 가입자 등록이 통보되면 상기 주소 위치 데이터 베이스를 참조하여 상기 가입자의 주소에 해당되는 경도 및 위도를 찾고, 상기 존 데이터 베이스를 참조하여 상기 경도 및 위도에 해당되는 지점의 존 데이터를 찾아 그 존 데이터를 상기 가입자에 대응되는 홈 존 데이터로 하여 상기 메모리부에 홈 존 데이터베이스를 만드는 데이터 베이스 프로세서로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이터 베이스 프로세서는,
    상기 존 데이터 베이스를 참조하여 상기 가입자의 주소에 해당되는 지점으로부터 일정 범위 이내에 있는 지점들을 찾고, 그 지점들의 존 데이터를 상기 가입자에 대응되는 홈 존 데이터로 추가하여 홈 존 데이터베이스를 만듦을 특징으로 하는장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가입자 등록 프로세서는,
    상기 가입자의 서비스 타입과 그 서비스 타입에 따라 홈 존 요금 부과용 전화번호 혹은 아웃 오브 홈 존 요금 부과용 전화번호를 어느 하나만 혹은 모두 입력하여 상기 가입자 데이터 베이스를 만듦을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 존 데이터는 기지국 아이디와 섹터 아이디를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 존 데이터는 최소 및 최대 라운드 트립 딜레이를 더 포함함을 특징으로 하는 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 라운드 트립 딜레이는 셀 플래닝 툴에서 계산되어 얻어진 값에서 실제 전파 환경에 따른 오차를 자동으로 보상한 값임을 특징으로 하는 장치.
  7. 각 주소에 대응되는 경도 및 위도 데이터를 가지는 주소 위치 데이터 베이스, 경도 및 위도에 따라 구분된 각 지점 단위로 존 데이터를 가지는 존 데이터 베이스를 구비한 이동통신시스템에서 홈 존 서비스를 위한 데이터 베이스를 구축하는 방법에 있어서,
    가입자 주소를 입력하는 제1과정과,
    상기 주소 위치 데이터 베이스를 참조하여 상기 제1과정에서 입력된 가입자 주소에 해당되는 경도 및 위도를 찾는 제2과정과,
    상기 존 데이터 베이스를 참조하여 상기 제2과정에서 찾아낸 경도 및 위도에 대응하는 지점의 존 데이터를 찾는 제3과정과,
    상기 제3과정에서 찾은 존 데이터를 상기 가입자의 홈 존 데이터로 하여 홈 존 데이터 베이스를 만드는 제4과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3과정에서 찾은 지점으로부터 일정 범위 이내에 있는 지점들의 존 데이터를 찾는 제5과정과,
    상기 제5과정에서 찾은 지점들의 존 데이터를 상기 가입자의 홈 존 데이터로서 상기 홈 존 데이터 베이스에 추가하는 제6과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
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