KR100315309B1 - 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템 및 그 방법과, 그에 이용되는 무선통신 단말장치의 전원 공급 방법 - Google Patents
무선통신 단말장치 위치 추적 시스템 및 그 방법과, 그에 이용되는 무선통신 단말장치의 전원 공급 방법 Download PDFInfo
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템 및 그 방법과, 그에 이용되는 무선통신 단말장치의 전원 공급 방법과, 상기 방법들을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 무선통신 단말장치 위치 추적에 무선통신망과 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하여, 보다 넓은 범위의 서비스 영역을 가지며 위치추적의 정확도를 증진시키는 위치 추적 시스템 및 그 방법과, 그에 이용되는 무선통신 단말장치의 전원 공급 방법과, 상기 방법들을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템에 적용되는 무선통신 단말장치 위치 추적 방법에 있어서, 무선통신 단말장치가 무선통신망 및 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하여 위치 추적 정보를 측정하여, 측정된 상기 위치 추적 정보를 주 기지국을 경유하여 위치 서버로 전송하는 제 1 단계; 상기 위치 서버가 상기 위치 추적 정보를 수신받아, 무선통신망 및 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하여 얻은 상기 위치 추적 정보가 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적에 충분한지를 판단하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계의 판단 결과에 따라, 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적에 충분하지 않으면, 상기 무선통신 단말장치의 위치를 상기 무선통신 단말장치가 속한 주 기지국의 대표 위치로 추정하는 제 3 단계; 및 상기 제 2 단계의 판단 결과에 따라, 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적에 충분하면, 상기 위치 서버가 위치 추적 정보를 이용하여 상기 무선통신 단말장치의 위치를 구하는 제 4 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 위치 추적 서비스 등에 이용됨.
Description
본 발명은 무선통신망과 광역 지구 측위 시스템(GPS : Global Positioning System)을 활용한 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템 및 그 방법과, 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템 및 그 방법에 이용되는 무선통신 단말장치의 전원 공급 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
종래의 무선통신 단말장치 위치 추적 방법에는 여러 가지가 있다. 그 중 대표적인 것은 무선통신 단말장치에 GPS 수신기를 탑재하여 무선통신 단말장치가 자신의 위치를 계산하고 그 결과를 무선통신 기지국을 경유하여 목적지로 보고하는 방법으로, 대부분의 실외 영역에서 매우 정확한 위치추적이 가능한 방법이다.
그러나, GPS 기술의 특성상 정확한 위치 계산을 위해서는 4개 이상의 위성들로부터 위성신호를 수신할 수 있어야 하므로 주변 건물 등에 의하여 위성신호가 가려지는 일부 실외 영역과 대부분의 실내 영역에서는 위치 추적이 불가능한 문제점이 있었다.
또한, 수신된 GPS 신호로부터 위치를 계산하기 위해서는 복잡한 연산과정이 필요하여 단말장치는 고성능의 연산기를 필요로 하게 되며, 또한 연산 과정에서는 고전력 소모의 문제점이 있었다.
다른 종래 기술로는, 복수개의 무선통신 기지국이 송신하는 신호를 무선통신 단말장치가 수신하여 기지국별 수신신호 도착시간의 차이(TDOA : Time Difference Of Arrival)를 측정하여 삼각 측량에 의하여 위치를 추정하는 방법이 있다. 이때, 사용되는 신호는 기지국에서 위치 추적을 위하여 별도로 송신하는 신호일 수도 있고, 코드분할다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access) 무선통신 기지국의 파일롯 신호와 같이 위치추적과는 무관하게 송신되는 신호일 수도 있다. 이 방법을 사용하기 위해서는 삼각측량의 기준점을 설정할 수 있어야 하므로 무선통신 단말장치는 파일롯 신호가 수신되는 모든 기지국들의 정확한 위치를 파악하고 있어야 한다. 또한, 기지국별 동기 차이가 있는 경우는 무선통신 단말장치가 그 차이를 파악하고 있어서 이를 보정할 수 있어야 한다.
또한, 삼각 측량을 위해서는 3개 이상의 기지국들로부터 신호를 수신할 수 있어야 하며, 그렇지 않은 경우에는 위치 계산이 불가능하다. 위치 계산의 정확도는 측정된 TDOA 값들의 정확도와 기지국의 기하학적인 배치에 따라서 크게 좌우되는데, 일반적으로 무선통신망에서의 전파환경은 비가시 다중경로 환경이므로 정확한 TDOA 측정이 어렵고, 기지국의 배치도 불규칙하므로 GPS와 같은 정확한 위치추적이 어려운 문제점이 있었다.
또한, 수신된 기지국 신호로부터 위치를 계산하기 위해서는 복잡한 연산과정이 필요하여, 단말장치는 고성능의 연산기를 필요로 하게 되며, 또한 연산 과정에서는 고전력 소모와 같은 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 무선통신 단말장치 위치 추적에 무선통신망과 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하여, 보다 넓은 범위의 서비스 영역을 가지며 위치추적의 정확도를 증진시키는 위치 추적 시스템 및 그 방법과, 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 상기 위치 추적 시스템 및 그 방법에 이용되는 무선통신 단말장치의 전원 공급 방법과, 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 다른 목적이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 이동통신 단말장치 위치 추적 시스템에 대한 일실시예 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 이동통신 단말장치에 대한 일실시예 상세 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 이동통신 단말장치에 대한 다른 실시예 상세 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 이동통신 단말장치 위치 추적 시스템의 위치 서버에 대한 일실시예 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 이동통신 단말장치 위치 추적 방법에 대한 일실시예 흐름도.
도 6 은 본 발명에 따른 이동통신 단말장치의 위치 추적 정보 측정 과정에 대한 일실시예 흐름도.
도 7 은 본 발명에 따른 이동통신 단말장치의 위치 추적 정보 측정 과정에 대한 다른 실시예 흐름도.
도 8 은 본 발명에 따른 이동통신 단말장치 위치 추적 시스템에 이용되는 이동통신 단말장치의 전원 공급 방법에 대한 일실시예 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
101 : 이동통신 단말장치 102 : GPS 위성
103 : 주 기지국 104 : 주변 기지국
105 : 위치 서버 106 :이동통신 단말장치의 GPS 안테나
107 : 이동통신 단말장치의 이동통신 안테나
108 : DGPS 기준국
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선통신망과 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하는 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템에 있어서, 위치 추적에 필요한 신호를 무선통신 단말장치로 전송하기 위한 주변 기지국; 위치 추적에 필요한 신호, 위치 계산 수행 결과에 따른 위치 정보를 상기 무선통신 단말장치로 전송하고, 상기 무선통신 단말장치에서 위치 추적에 필요한 신호를 바탕으로 측정된 위치 추적 정보를 수신하기 위한 주 기지국; 상기 무선통신 단말장치에 위치 추적에 필요한 GPS 신호를 상기 무선통신 단말장치로 제공하기 위한 광역 지구 측위 시스템(GPS) 위성; 상기 무선통신 단말장치와 상기 GPS 위성과의 의사 거리를 더욱 정확하게 보정할 수 있게 하는 GPS 보정정보를 제공하기 위한 차분 광역 지구 측위 시스템(DGPS) 기준국; 및 상기 주 기지국으로부터 위치 추적 정보를 수신하여 상기 DGPS 기준국의 GPS 보정정보를 참조해 상기 무선통신 단말장치의 위치 계산을 수행하며, 위치 계산 수행 결과에 따른 상기 위치 정보를 상기 주기지국으로 전송하기 위한 위치서버를 포함하되, 상기 위치 서버는, 무선통신 기지국 안테나들의 정확한 위도, 경도, 고도 정보와 상기 무선통신 기지국들의 섹터별 대표 위도, 경도, 고도 정보와 상기 무선통신 기지국들의 동기 오차 정보를 저장하여 관리하기 위한 저장 수단; 상기 차분GPS(DGPS) 기준국으로부터 제공된 GPS 보정정보를 이용하여 상기 GPS 위성의 의사거리를 더욱 정확하게 보정하기 위한 차분 GPS(DGPS) 참조수단; 및 상기 차분 GPS(DGPS) 참조수단과 상기 저장수단으로부터의 정보를 이용하여 상기 주 기지국으로부터 전송된 상기 위치 추적 정보를 보정하고 조합하여 상기 무선통신 단말장치의 위치를 구하기 위한 위치 처리수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 주 기지국 및 상기 주변 기지국, 상기 GPS 위성으로부터 위치 추적에 필요한 신호를 수신받아 상기 위치 추적 정보를 측정하여 상기 주 기지국으로 전송하고, 상기 주 기지국으로부터 전달된 상기 위치 정보를 사용자에게 제공하기 위한 상기 무선통신 단말장치를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템에 적용되는 무선통신 단말장치 위치 추적 방법에 있어서, 무선통신 단말장치가 무선통신망 및 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하여 위치 추적 정보를 측정하여, 측정된 상기 위치 추적 정보를 주 기지국을 경유하여 위치 서버로 전송하는 제 1 단계; 상기 위치 서버가 상기 위치 추적 정보를 수신받아, 무선통신망 및 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하여 얻은 상기 위치 추적 정보가 상기 무선통신 단말 장치의 위치 추적에 충분한지를 판단하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계의 판단 결과에 따라, 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적에 충분하지 않으면, 상기 무선통신 단말장치의 위치를 상기 무선통신 단말장치가 속한 주 기지국의 대표 위치로 추정하는 제 3 단계; 및 상기 제 2 단계의 판단 결과에 따라, 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적에 충분하면, 상기 위치 서버가 위치 추적 정보를 이용하여 상기 무선 통신 단말장치의 위치를 구하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템을 활용하는 무선통신 단말장치의 전원 공급 방법에 있어서, 상기 무선통신 단말장치가 어떤 모드로 동작하는지를 판단하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계의 판단 결과에 따라, 무선통신 모드로 동작하면, 광역 지구 측위 시스템(GPS) 수신기와 수신된 GPS 신호를 처리하는 기저대역 처리기로의 전원 공급을 중단하는 제 2 단계; 상기 제 1 단계의 판단 결과에 따라, 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용한 위치 추적 모드로 동작하면, 상기 무선통신 단말장치의 설정 상태와 전원 공급 정도에 따라 상기 무선통신 수신기로의 전원 공급을 중단하는 제 3 단계; 및 상기 제 1 단계의 판단 결과에 따라, 주변의 무선통신 기지국을 이용한 위치 추적 모드로 동작하면, 상기 GPS 수신기로의 전원 공급을 중단하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 대용량 프로세서를 구비한 위치 추적 시스템에, 무선통신 단말장치가 무선통신망 및 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하여 위치 추적 정보를 측정하여, 측정된 상기 위치 추적 정보를 주 기지국을 경유하여 위치 서버로 전송하는 제 1 기능; 상기 위치 서버가 상기 위치 추적 정보를 수신받아, 무선통신망 및 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하여 얻은 상기 위치 추적 정보가 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적에 충분한지를 판단하는 제 2 기능; 상기 제 2 기능의 판단 결과에 따라, 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적에 충분하지 않으면, 상기 무선통신 단말장치의 위치를 상기 무선통신 단말장치가 속한 주 기지국의 대표 위치로 추정하는 제 3 기능; 및 상기 제 2 기능의 판단 결과에 따라, 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적에 충분하면, 상기 위치 서버가 위치 추적 정보를 이용하여 상기 무선통신 단말장치의 위치를 구하는 제 4 기능을 실현 시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프로세서를 구비한 무선통신 단말장치에, 상기 무선통신 단말장치가 어떤 모드로 동작하는지를 판단하는 제 1 기능; 상기 제 1 단계의 판단 결과에 따라, 무선통신 모드로 동작하면, 광역 지구 측위 시스템(GPS) 수신기와 수신된 GPS 신호를 처리하는 기저대역 처리기로의 전원 공급을 중단하는 제 2 기능; 상기 제 1 기능의 판단 결과에 따라, 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용한 위치 추적 모드로 동작하면, 상기 무선통신 단말장치의 설정 상태와 전원 공급 정도에 따라 상기 무선통신 수신기로의 전원 공급을 중단하는 제 3 기능; 및 상기 제 1 기능의 판단 결과에 따라, 주변의 무선통신 기지국을 이용한 위치 추적 모드로 동작하면, 상기 GPS 수신기로의 전원 공급을 중단하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.본 발명은 무선통신 단말장치의 위치 추적을 위하여 GPS 기술과 동기식 CDMA 이동통신 시스템을 활용하는 기술을 모두 적용한다. 따라서, GPS 기술이 가능한 환경과 CDMA 이동통신 시스템을 활용하는 기술이 가능한 환경에서 모두 위치 추적이 가능하다. 따라서, 신호 세기의 미약으로 두 기술이 독립적으로는 위치 추적이 불가능한 지역에서는 일부 GPS 신호와 일부 CDMA 기지국 신호만을 조합하여 위치 추적을 수행하므로 광역의 위치 추적이 가능하다. 더욱이 무선통신 단말장치에서는 최소한의 측정 기능만을 수행하고, 모든 복잡한 위치 계산이 시스템에 연결된 위치 서버(Location Server)에서 수행되므로 무선통신 단말장치의 전력 절감과 제조원가 절감이 가능하다.무선통신 단말장치의 위치 추적 기술을 활용하여 응용 서비스를 제공할 때에 기술적인 측면에서 사업의 성패를 좌우하는 요소들은 위치 추적의 정확성, 서비스의 광역성 그리고 저가 상용 단말장치의 제공 등이다. 본 발명에서 제안하는 기법은 GPS를 활용하므로 높은 정확도의 위치 추적을 가능하게 하고, 서비스 영역을 거의 모든 셀룰러 시스템의 커버리지 영역으로 확장하며, 저비용의 단말장치 제조를 가능하게 한다. 따라서, 이러한 기술적인 우위는 다양한 응용 서비스 개발을 위한 기술적인 제약들을 해결하므로 응용 서비스의 확장에도 기여할 수 있다.상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 이동통신 단말장치 위치 추적 시스템에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이동통신 단말장치 위치 추적 시스템은, GPS 안테나(106) 및 이동통신 안테나(107)를 장착한 이동통신 단말장치(101), GPS 위성(102), 이동통신 단말장치(101)의 주 기지국(103), 기타 주변 기지국(104)들, 위치서버(105) 그리고 차분 GPS(DGPS : Differential GPS) 기준국(108)으로 구성된다.
주 기지국(103)은 기지국으로부터의 파일롯 신호가 이동통신 단말장치(101)에 가장 세게 수신되는 기지국이다.
GPS 안테나(106) 및 이동통신 안테나(107)를 장착한 이동통신 단말장치(101)는 점선으로 표시된 GPS 신호들과 주 기지국(103) 및 주변 기지국(104)들에서 송신되는, 시간적으로 동기된 실선으로 표시된 신호들을 수신한다. 기지국이 송신하는 신호는 기지국에서 위치 추적을 위하여 별도로 송신하는 신호일 수도 있고, IS-95등의 동기식 CDMA 이동통신 시스템의 파일롯 신호와 같이 위치추적과 무관하게 기지국이 송신하는 신호일 수도 있다. 앞으로는 두 종류의 신호 모두 파일롯 신호로 통일하여 지칭한다.
이동통신 단말장치(101)의 주 기지국(103)은 3가지 역할을 수행한다. 첫째는 이동통신 단말장치(101)가 위치서버(105)로 보고하는 정보들을 수신하여, 위치서버(105)로 중계하는 역할이다. 둘째는 위치서버(105)가 이동통신 단말장치(101)로 전송하는 정보들을 수신하여, 이동통신 단말장치(101)로 중계하는 역할이다. 셋째는 이동통신 단말장치(101)와의 거리 측정을 위하여 전파의 왕복지연시간(RTD : Round-Trip Delay)을 측정하고 이를 위치서버(105)로 보고하는 역할이다. 이 역할은 기지국(103)이 RTD 측정장비를 가지고 있는 경우에 한하여 수행된다.
위치서버(105)는 이동통신 단말장치(101)와 주 기지국(103)이 보고하는 측정 결과들을 취합하여 위치 계산을 수행한다. 이때에 GPS 계산의 정확도를 높이기 위하여 DGPS 기준국(108)으로부터 보정 정보를 받을 수도 있다. 또한, 이동통신 단말장치(101)가 보고하는 기지국 신호 정보를 활용한 삼각 측량이 가능하도록 각 기지국의 정확한 위치 정보를 가지고 있고, 기지국별 동기오차 정보를 활용하여 이동통신 단말장치(101)가 보고한 TDOA 값들을 보정한다.정리해 보면, 본 발명의 이동통신 단말장치 위치 추적 시스템은 이동통신 단말장치(101), 이동통신 단말장치(101)의 주 기지국(103) 및 기타 주변 기지국(104), 그리고 위치 서버(105) 등으로 구성되며, 이동통신 단말장치(101)의 위치추적은 다음과 같은 과정으로 수행된다.먼저, 이동통신 단말장치(101)가 수신 가능한 GPS 위성(102)들에 대한 의사거리(Pseudo Range)들을 측정한다. 이때, 수신되는 GPS 위성(012)의 개수가 너무 적거나 하나도 없어서 위치 계산이 불가능한 경우에는 추가적으로 주 기지국(103)과 기타 주변 기지국(104)들로부터 수신되는 파일롯(Pilot) 신호의 세기와 상대적인 도착시간의 차이(TDOA)를 측정한다.이후, 이동통신 단말장치(101)가 측정한 결과들을 위치 서버(105)로 보고한다.그리고, 이동통신 단말장치(101)의 주 기지국(103)에서 이동통신 단말장치(101)와의 왕복지연시간(RTD)을 측정하여 위치 서비(105)로 보고한다. 이 과정은 기지국이 RTD를 측정할 수 있는 기능을 보유한 경우에만 해당된다.마지막으로, 위치 서버(105)에서 이동통신 단말장치(101) 및 이동통신 단말장치(101)의 주 기지국(103)으로부터 보고받은 측정 결과들을 활용하여 이동통신 단말장치(101)의 위치를 계산한다.
도 2 는 본 발명에 따른 이동통신 단말장치의 일실시예 상세 구성도이다.
이동통신 단말장치(101)는 이동통신 수신기(201), 제1 기저대역 처리기(BP1 : Baseband Processor1, 202), GPS 수신기(203), 제2 기저대역 처리기(BP2 :Baseband Processor2, 204), 전원 공급기(Power Supply, 205) 그리고 전원 공급 제어기(P.S. Controller, 206)로 구성된다.
이동통신 수신기(201)는 제1 안테나(ANT1 : Antenna1, 207), 제1 저잡음증폭기(LNA1 : Low Noise Amplifier1, 208), 제1 하향 변환기(209) 그리고 제1 아날로그 디지털 변환기(ADC1 : Analog Digital Converter1, 210)를 구비한다.
고주파(RF : Radio Frequency)의 이동통신 신호를 제1 안테나(ANT1 : Antenna1, 207)가 수신하여 제1 저잡음 증폭기(LNA1 : Low Noise Amplifier1, 208)가 증폭하고, 증폭된 이동통신 신호는 제1 하향 변환기(209)에 의해 기저대역의 신호로 변환된다. 변환된 기저대역 신호는 제1 아날로그 디지털 변환기(ADC1, 210)에 의해 디지털 신호로 변환되어 제1 기저대역 처리기(202)로 전송된다.
제1 기저대역 처리기(BP1, 202)는 이동통신 신호의 복조, 음성부호화 및 이동통신 호처리(call processing) 등의 기능 뿐만 아니라, 위치서버(105)와의 통신을 위한 호처리(call processing) 기능도 수행한다. 즉, 위치서버(105)나 사용자의 위치추적 요청에 따라서 GPS 수신기(203)를 동작시키고, GPS 수신기(203)로부터 GPS 위성(102)들과의 의사거리 측정 결과를 보고받아 위치서버(105)로 전송하는 기능을 수행하다.
GPS 수신기(203)는 제2 안테나(ANT2 : Antenna2, 211), 제2 저잡음증폭기(LNA2 : Low Noise Amplifier2, 212), 제2 하향 변환기(RF to IF converter2, 213) 그리고 제2 아날로그 디지털 변환기(ADC2 : Analog Digital Converter2, 214)를 구비한다.
고주파(RF : Radio Frequency)의 GPS 신호를 제2 안테나(ANT2 : Antenna2, 211)가 수신하여 제2 저잡음 증폭기(LNA2 : Low Noise Amplifier2, 212)가 증폭하고, 증폭된 GPS 신호는 제2 하향 변환기(213)에 의해 기저대역의 신호로 변환된다. 변환된 기저대역 신호는 제2 아날로그 디지털 변환기(ADC2, 214)에 의해 디지털 신호로 변환되어 제2 기저대역 처리기(204)로 전송된다.
제2 기저대역 처리기(BP2, 204)는 GPS 신호의 복조와 GPS 위성과의 의사거리 측정 등을 수행한다. 일반적인 GPS 수신기가 수행하는 위치 계산 기능은 수행하지 않고 대신에 위치 계산에 필요한 의사거리 측정 결과와 측정 시각만을 제1 기저대역 처리기(BP1, 202)를 통하여 위치서버(105)에 보고한다. 이는 단말장치의 복잡도를 감소시켜서 소형화, 저전력 소모 및 저비용 구현 등을 가능하게 한다.
한편, 충분한 개수의 GPS 위성신호를 수신할 수 없는 경우는, 제2 기저대역 처리기(BP2, 204)가 수신 가능한 GPS 위성들에 대한 의사거리를 측정하고, 추가로 주 기지국으로부터 수신된 파일롯 신호의 세기, 기타 기지국으로부터 수신된 파일롯 신호의 세기 그리고 주 기지국 파일롯 신호와 기타 기지국 파일롯 신호의 TDOA 값들을 측정한다. TDOA는 하기의 (수학식 1)에 의해서 정의된다.
상기 (수학식 1)에서, TDOAi는 i번째 주변 기지국의 TDOA이고, ti는 i번째 주변 기지국의 파일롯 신호 도착 시각이며, 그리고 t0는 주 기지국의 파일롯 신호 도착 시각이다.
TDOA를 추가로 측정하는 것은 이동통신 단말장치(101)가 실내와 같은 곳에 위치하여, GPS 위성(102) 신호의 세기가 약해 GPS로 위치 계산이 불가능한 경우에도 위치 추적이 가능하도록 하기 위함이다. 제2 기저대역 처리기(BP2, 204)는 측정된 위성 및 파일롯 신호의 정보들을 기지국과 통신하는 제1 기저대역 처리기(BP1, 202)로 송신한다.
이동통신 수신기(201)와 GPS 수신기(203)로 전원을 공급하는 전원 공급기(Power Supply, 205)의 전원 공급에 대한 결정은 제1 기저대역 처리기(202)의 출력에 따라 전원 공급 제어기(PS controller, 206)가 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 이동통신 단말장치의 다른 실시예 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이동통신 단말장치(101)는 이동통신 수신기(301), GPS 수신기(302), 전원 공급기(Power Supply, 303), 전원 공급 제어기(P.S. Controller, 304) 그리고 기저대역 처리기(BP : Baseband Processor, 313)로 구성되어 있다.
이동통신 수신기(301)는 제1 안테나(ANT1 : Antenna1, 305), 제1 저잡음증폭기(LNA1 : Low Noise Amplifier1, 306), 제1 하향 변환기(RF to IF converter1, 307) 그리고 제1 아날로그 디지털 변환기(ADC1 : Analog Digital Converter1, 308)를 구비한다.
또한, GPS 수신기(302)는 제2 안테나(ANT2 : Antenna2, 309), 제2 저잡음증폭기(LNA2 : Low Noise Amplifier2, 310), 제2 하향 변환기(RF to IF converter2,311) 그리고 제2 아날로그 디지털 변환기(ADC2 : Analog Digital Converter2, 312)를 구비한다.
도면에 도시된 바와 같이, 도 3에서의 이동통신 단말장치는 상기 도 2의 단말장치 구조와 거의 동일하지만, 하나의 기저대역 처리기(Baseband Processor, 313)를 이동통신 수신기(301)와 GPS 수신기(302)가 서로 공동 사용하고 있는 다른 점을 볼 수 있다. 이러한 구조는 단말장치의 비용을 낮추고 집적도를 높이는데 기여할 수 있다.
도 4 는 본 발명에 따른 이동통신 단말장치 위치 추적 시스템의 위치 서버에 대한 일실시예 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 위치 서버(105)는 DGPS 참조 스테이션(DGPS Reference Station, 401), 위치 처리기(Location Processor, 402) 그리고 기지국 데이터베이스(DB)(403)로 구성된다.
위치 처리기(Location Processor, 402)는 이동통신 단말장치(101)가 보고한 GPS 위성(102)들과의 의사거리 정보, 기지국 파일롯 신호들에 대한 신호 세기와 TDOA 정보 및 이동통신 단말장치(101)의 주 기지국(103)이 보고한 RTD 정보를 조합하여 이동통신 단말장치(101)의 위치를 계산한다.
DGPS 참조 스테이션(DGPS Reference Station, 401)은 이동통신 단말장치(101)가 보고한 GPS 위성의 의사거리를 DGPS 기준국(108)을 이용하여 더욱 정확하게 보정하기 위하여 사용된다. 보정 방법은 일반적인 역차분 GPS(IDGPS : Inverted Differential GPS)에서 사용되는 의사거리 보정 방법이 적용된다.
기지국 데이터베이스(403)는 모든 이동통신 기지국 안테나들의 정확한 위도, 경도, 고도 정보와 모든 이동통신 기지국들의 섹터별 대표 위도, 경도, 고도 정보와 모든 이동통신 기지국들의 동기 오차 정보를 관리한다.
이동통신 기지국들의 섹터별 대표 위치 정보를 관리하는 이유는, 이동통신 단말장치(101)나 기지국(103, 104)이 측정하여 보고한 정보만으로는 위치 추적이 불가능한 경우에 이동통신 단말장치(101)의 위치를 이동통신 단말장치(101)가 속한 주 기지국(103)의 대표 위치로 추정하기 위함이다.
또한, 이동통신 기지국들의 동기 오차 정보를 관리하는 이유는, 설령 모든 기지국의 클럭(clock)들이 정확하게 동기되어 있더라도, 기지국별 고주파(RF : Radio Frequency) 소자의 특성이나 급전선 케이블 길이 등이 다르면 실제로 안테나 후단에서의 신호는 서로 동기가 어긋나기 때문에 각 기지국의 기저대역 송신기로부터 안테나까지의 송신 지연 시간을 측정하여 기지국 데이터베이스(403)에 포함하고 있어야 한다. 이러한 동기 오차 정보는 이동통신 단말장치(101)가 보고한 TDOA 정보와 주 기지국(103)이 보고한 RTD 정보를 보정하는데 활용된다. TDOA는 하기의 (수학식 2)에 의해서 보정되고 RTD는 하기의 (수학식 3)에 의해서 보정된다.
상기 (수학식 2)에서, TDOAi'는 i번째 주변 기지국의 보정된 TDOA이고, Δi는 i번째 기지국의 기저대역 송신기와 안테나간의 지연시간이며, Δ0 은 주 기지국의 기저대역 송신기와 안테나간의 지연시간이다.
상기 (수학식 3)에서, RTD'는 보정된 RTD이고, Δ0 은 주 기지국의 기저대역 송신기와 안테나간의 지연시간이다.
위치 처리기(Location Processor, 402)는 3개의 위치 계산 모드를 갖는다. 첫번째는 GPS 정보만을 활용하여 위치를 계산하는 모드이다. 두번째는 GPS 의사거리 정보와 파일롯 신호의 세기 및 TDOA 정보를 조합하여 위치를 계산하는 모드이다. 세번째는 파일롯 신호의 세기 및 TDOA 정보만을 활용하여 위치를 계산하는 모드이다.
도 5 는 본 발명에 따른 이동통신 단말장치 위치 추적 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
이동통신 단말장치 위치 추적 시스템에 적용되는 이동통신 단말장치 위치 추적 방법은, 우선 이동통신 단말장치가 이동통신망 및 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하여 위치 추적 정보를 측정한다(501). 여기서, 위치 추적 정보는 GPS 위성과의 의사 거리(pseudo range)와 주변 이동통신 기지국으로부터의 파일롯 신호 세기 및 도착시간의 차이(TDOA)를 말한다.
측정된 위치 추적 정보는 이동통신 단말장치가 주 기지국으로 전송한다(502). 주 기지국이 이동통신 단말장치와의 거리 측정을 위한 전파의 왕복지연시간(RTD)을 측정하여 GPS 위성과의 의사 거리(pseudo range), 주변 이동통신 기지국으로부터의 파일롯 신호 세기 및 도착시간의 차이(TDOA)와 함께 위치 추적 정보로서 위치 서버로 전송한다(503).
위치 서버는 위치 추적 정보를 수신하여(504), 이동통신 단말장치의 위치를 추적할 수 있을만큼 충분한가 확인한다(505). 확인 결과, 이동통신 단말장치나 기지국이 측정하여 보고한 정보만으로는 위치 추적이 불가능한 경우에 이동통신 단말장치의 위치를 이동통신 단말장치가 속한 주 기지국의 대표 위치로 추정한다(509).
확인 결과, 이동통신 단말장치나 기지국이 측정하여 보고한 정보만으로 위치 추적이 가능한 경우에는 우선, 위치 서버가 동기 오차 정보를 이용하여 이동통신 단말장치가 보고한 TDOA 정보와 주 기지국이 보고한 RTD 정보를 보정하고(506), 이동통신 단말장치가 보고한 GPS 위성들과의 의사거리를 DGPS 기준국으로부터 보정 정보를 받아 보다 정확하게 보정한다(507). 위치 서버는 보정된 위치 추적 정보를 이용하여 이동통신 단말장치의 위치를 구한다(508).
도 6 또는 도 7 은 본 발명에 따른 이동통신 단말장치의 위치 추적 정보 측정과정에 대한 일실시예 흐름도로서, 상기 도 5에 도시된 이동통신 단말장치 위치 추적 방법중 이동통신 단말장치의 위치 추적 정보에 대한 측정과정(501)을 우선 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하는 과정(도 6)과 우선 주변의 이동통신 기지국을 이용하는 과정(도 7)으로 나누어 설명하고 있다.
도 6 은 본 발명에 따른 이동통신 단말장치 위치 추적 정보 측정과정에 대한 일실시예 흐름도이다.
우선, 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하여 이동통신 단말장치의 위치 추적 정보를 측정하는 과정(501)은, 수신 가능한 GPS 위성들에 대한 의사 거리(pseudo range)를 측정하고(601), 수신 가능한 GPS 위성의 개수가 이동통신 단말장치의 위치를 추적할 수 있을 만큼 충분한지를 확인한다(602).
수신가능한 GPS 위성의 개수에 대한 확인 결과, 위치 추적에 충분하면 측정된 의사 거리를 위치 추적 정보로 이용하고(603), 위치 추적에 부족하면, 주변 이동통신 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기 및 도착시간의 차이(TDOA)를 추가로 측정하여, 측정된 의사 거리와 함께 위치 추적 정보로 이용한다(604).
도 7 은 본 발명에 따른 이동통신 단말장치의 위치 추적 정보 측정과정에 대한 다른 실시예 흐름도이다.
우선, 주변의 이동통신 기지국을 이용하여 이동통신 단말장치의 위치 추적 정보를 측정하는 과정(501)은, 주변의 이동통신 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기 및 도착시간의 차이(TDOA)를 측정하고(701), 주변의 이동통신 기지국의 개수가 이동통신 단말장치의 위치를 추적할 수 있을 만큼 충분한지를 확인한다(702).
주변의 이동통신 기지국 개수에 대한 확인 결과, 위치 추적에 충분하면 측정된 주변 이동통신 기지국으로부터의 파일롯 신호 세기 및 도착시간의 차이(TDOA)를위치 추적 정보로 이용하고(703), 위치 추적에 부족하면, 수신 가능한 GPS 위성에 대한 의사 거리(pseudo range)를 추가로 측정하여, 측정된 파일롯 신호의 세기 및 도착시간의 차이(TDOA)와 함께 위치 추적 정보로 이용한다(704).
도 8 은 본 발명에 따른 이동통신 단말장치 위치 추적 시스템에 이용되는 이동통신 단말장치 전원 공급 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
이동통신 단말장치는 전원 절약을 위하여 이동통신 모드, GPS를 이용한 위치 추적 모드 및 이동통신 기지국을 이용한 위치 추적 모드의 세가지 모드로 동작한다.
우선, 이동통신 단말장치가 어떤 모드로 동작하는지 판단하여(801), 이동통신 모드로 동작하면, GPS 신호만을 처리하는 기저대역 처리기와 GPS 수신기로의 전원 공급을 중단한다(802).
GPS를 이용한 위치 추적 모드로 동작하면, 이동통신 단말장치가 전원 절약 설정이 되어 있는가 및 이동통신 단말장치에 전원 공급이 충분한가를 확인하여(803, 804), 전원 절약 설정이 되어 있거나, 단말장치에 전원 공급이 충분하지 못하면, GPS 신호를 수신하고 의사거리 측정과 위치 계산을 수행하는 동안에 이동통신 수신기로의 전원 공급을 중단한다(805).
전원 절약 설정이 되어 있지 않고, 이동통신 단말장치에 전원 공급이 충분하면, GPS 신호를 수신하고 의사거리 측정과 위치 계산을 수행하는 동안에도 전원 공급의 중단없이 이동통신 단말장치에 전원을 공급한다(806).
이동통신 단말장치가 어떤 모드로 동작하는지 판단한 결과, 주변의 이동통신기지국으로부터 위치 추적을 위하여 파일롯 신호를 수신하는, 이동통신 기지국을 이용한 위치 추적 모드로 동작하면, GPS 수신기로의 전원 공급을 중단한다(807).
상기와 같은 본 발명에서는 이동통신망과 이동통신 단말기를 일예로 들어 설명하고 있지만, 개인휴대통신망과 그 단말기 및 무선 데이터 통신망과 그 단말기 등과 같은 무선통신망과 그 단말기를 이용해도 동일한 효과를 얻을 수 있음은 자명하다.상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 무선통신 단말장치가 위치 계산을 수행하지 않고 그에 필요한 GPS 신호와 기지국 파일롯 신호들에 대한 측정만을 수행하여 무선통신 단말장치내에 복잡한 연산을 위한 고성능 연산기가 필요 없게 되므로 무선통신 단말장치의 소형화, 전력 소모의 극소화를 가능하게 할 뿐만 아니라, 저비용의 무선통신 단말장치 제조를 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, GPS 신호만으로 또는 기지국 파일롯 신호와 RTD 정보만으로는 위치 추적이 불가능한 지역에서도 GPS 신호, 파일롯 신호 그리고 RTD 정보를 모두 조합하여 위치 계산을 수행하므로 서비스 영역을 확장할 수 있으며, 위치 계산을 수행하는 위치서버는 위성 신호의 보정 뿐만 아니라 파일롯 신호의 동기 오차까지 보정하므로 매우 정확한 위치 추적이 가능한 효과가 있다.
Claims (20)
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- 무선통신망과 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하는 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템에 있어서,위치 추적에 필요한 신호를 무선통신 단말장치로 전송하기 위한 주변 기지국;위치 추적에 필요한 신호, 위치 계산 수행 결과에 따른 위치 정보를 상기 무선통신 단말장치로 전송하고, 상기 무선통신 단말장치에서 위치 추적에 필요한 신호를 바탕으로 측정된 위치 추적 정보를 수신하기 위한 주 기지국;상기 무선통신 단말장치에 위치 추적에 필요한 GPS 신호를 상기 무선통신 단말장치로 제공하기 위한 광역 지구 측위 시스템(GPS) 위성;상기 무선통신 단말장치와 상기 GPS 위성과의 의사 거리를 더욱 정확하게 보정할 수 있게 하는 GPS 보정정보를 제공하기 위한 차분 광역 지구 측위 시스템(DGPS) 기준국; 및상기 주 기지국으로부터 위치 추적 정보를 수신하여 상기 DGPS 기준국의 GPS 보정정보를 참조해 상기 무선통신 단말장치의 위치 계산을 수행하며, 위치 계산 수행 결과에 따른 상기 위치 정보를 상기 주기지국으로 전송하기 위한 위치서버를 포함하되,상기 위치 서버는,무선통신 기지국 안테나들의 정확한 위도, 경도, 고도 정보와 상기 무선통신 기지국들의 섹터별 대표 위도, 경도, 고도 정보와 상기 무선통신 기지국들의 동기 오차 정보를 저장하여 관리하기 위한 저장수단;상기 차분GPS(DGPS) 기준국으로부터 제공된 GPS 보정정보를 이용하여 상기 GPS 위성의 의사거리를 더욱 정확하게 보정하기 위한 차분 GPS(DGPS) 참조수단; 및상기 차분 GPS(DGPS) 참조수단과 상기 저장수단으로부터의 정보를 이용하여 상기 주 기지국으로부터 전송된 상기 위치 추적 정보를 보정하고 조합하여 상기 무선통신 단말장치의 위치를 구하기 위한 위치 처리수단을 포함하는 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템.
- 제 3 항에 있어서,상기 주 기지국 및 상기 주변 기지국, 상기 GPS 위성으로부터 위치 추적에 필요한 신호를 수신받아 상기 위치 추적 정보를 측정하여 상기 주 기지국으로 전송하고, 상기 주 기지국으로부터 전달된 상기 위치 정보를 사용자에게 제공하기 위한 상기 무선통신 단말장치를 더 포함하는 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템.
- 제 4 항에 있어서,상기 주 기지국은,상기 무선통신 단말장치가 상기 위치서버로 보고하는 정보들을 수신하여 상기 위치서버로 중계하는 기능과, 상기 위치서버가 상기 무선통신 단말장치로 전송하는 정보들을 수신하여 상기 무선통신 단말장치로 중계하는 기능과, 전파의 왕복지연시간(RTD) 측정장비가 있으면 전파의 왕복지연시간(RTD)을 측정하여 상기 위치서버로 전송하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템.
- 제 3 항에 있어서,상기 위치 처리수단은,상기 무선통신 단말장치가 보고한 도착시간의 차이(TDOA : Time Difference of arrival) 정보와 상기 주 기지국이 보고한 전파의 왕복지연시간(RTD) 정보를 상기 저장수단이 저장하고 있는 상기 동기 오차 정보를 이용하여 보정하며, 상기 DGPS 참조수단에서 보정된 의사거리 정보를 포함한 상기 위치 추적 정보를 이용하여 상기 무선통신 단말장치의 위치를 구하는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템.
- 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 위치 추적 정보는,상기 무선통신 단말장치가 측정하는 상기 GPS 위성과의 의사 거리와 상기 주변 기지국으로부터 수신되는 신호의 도착시간의 차이(TDOA) 및 수신되는 신호의 세기 그리고 전파의 왕복지연시간(RTD)에 대한 측정장비를 갖춘 상기 주 기지국이 측정한 전파의 왕복지연시간(RTD)인 것을 특징으로 하는 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템.
- 제 7 항에 있어서,상기 무선통신 단말장치는,무선통신 신호를 수신하여 기저대역의 디지털 신호로 변환하는 제1 수신수단;GPS 신호를 수신하여 기저대역의 디지털 신호로 변환하는 제2 수신수단;상기 제1 수신수단으로부터 신호를 수신하여 처리하고, 위치서버와의 통신을 위한 호처리를 수행하며, 상기 제2 수신수단을 동작시켜, 상기 제2 수신수단으로부터 GPS 신호를 수신 처리하는 기저대역 처리수단;상기 기저대역 처리수단으로부터의 동작 명령에 따라 상기 제1 수신수단과 상기 제2 수신수단으로의 전원 공급을 제어하는 전원 공급 제어수단; 및상기 전원 공급 제어수단으로부터 명령을 받아 상기 제1 수신수단과 상기 제2 수신수단으로 전원을 공급하는 전원 공급수단을 포함하는 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템.
- 제 8 항에 있어서,상기 기저대역 처리수단은,상기 제1 수신수단으로부터 수신한 기저대역의 무선통신 신호를 복조, 음성 부호화 및 호처리(call processing)하고, 상기 위치서버와의 통신을 위한 호처리(call processing)를 수행하며, 상기 위치서버나 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적 요청에 따라 상기 제2 수신수단을 동작시켜, 상기 제2 수신수단으로부터 수신한 기저대역 GPS 신호의 복조 및 상기 GPS 위성과의 의사거리 측정 등을 수행하며, 측정 결과와 측정 시각을 상기 주 기지국을 포함한 상기 주변 기지국들로부터 수신한 신호의 세기 및 도착시간의 차이(TDOA)를 측정한 결과와 함께 상기 주 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템.
- 제 7 항에 있어서,상기 무선통신 단말장치는,무선통신 신호를 수신하여 기저대역의 디지털 신호로 변환하는 제1 수신수단;GPS 신호를 수신하여 기저대역의 디지털 신호로 변환하는 제2 수신수단;상기 제1 수신수단으로부터 수신한 기저대역의 무선통신 신호를 복조, 음성 부호화 및 호처리(call processing)를 수행하고, 상기 위치서버와의 통신을 위한 호처리(call processing)를 수행하며, 상기 위치서버나 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적 요청에 따라 상기 제2 수신수단을 동작시키는 제1 기저대역 처리수단;상기 제2 수신수단으로부터 수신한 기저대역 GPS 신호의 복조 및 상기 GPS 위성과의 의사거리 측정 등을 수행하여 측정 결과와 측정 시각을 상기 제1 기저대역 처리수단을 통해 상기 위치서버로 전송하고, 상기 제1 기저대역 처리수단으로부터 신호를 받아, 상기 주 기지국을 포함한 상기 주변 기지국들로부터 수신한 신호의 세기 및 도착시간의 차이(TDOA)를 측정하여 상기 제1 기저대역 처리수단을 통하여 상기 위치서버로 전송하는 제2 기저대역 처리수단;상기 제1 기저대역 처리수단으로부터의 동작 명령에 따라 상기 제1 수신수단과 상기 제2 수신수단으로의 전원 공급을 제어하는 전원 공급 제어수단; 및상기 전원 공급 제어수단으로부터 명령을 받아 상기 제1 수신수단과 상기 제2 수신수단으로 전원을 공급하는 전원 공급수단을 포함하는 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템.
- 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템에 적용되는 무선통신 단말장치 위치 추적 방법에 있어서,무선통신 단말장치가 무선통신망 및 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하여 위치 추적 정보를 측정하여, 측정된 상기 위치 추적 정보를 주 기지국을 경유하여 위치 서버로 전송하는 제 1 단계;상기 위치 서버가 상기 위치 추적 정보를 수신받아, 무선통신망 및 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하여 얻은 상기 위치 추적 정보가 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적에 충분한지를 판단하는 제 2 단계;상기 제 2 단계의 판단 결과에 따라, 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적에 충분하지 않으며, 상기 무선통신 단말장치의 위치를 상기 무선통신 단말장치가 속한 주 기지국의 대표 위치로 추정하는 제 3 단계; 및상기 제 2 단계의 판단 결과에 따라, 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적에 충분하면, 상기 위치 서버가 위치 추적 정보를 이용하여 상기 무선통신 단말장치의 위치를 구하는 제 4 단계를 포함하는 무선통신 단말장치 위치 추적 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 제 1 단계의 상기 위치 추적 정보를 측정하는 과정은,수신 가능한 GPS 위성으로부터 의사 거리(pseudo range)를 측정하는 제 5 단계;수신 가능한 상기 GPS 위성의 개수가 위치 추적에 충분한지를 판단하는 제 6 단계;상기 제 6 단계의 판단 결과, 위치 추적에 불충분하면 주변의 무선통신 기지국으로부터 수신되는 신호의 세기 및 도착시간의 차이(TDOA : Time Difference Of Arrival)를 추가로 측정하여, 상기 측정된 의사 거리와 함께 상기 위치 추적 정보로 이용하는 제 7 단계; 및상기 제 6 단계의 판단 결과, 위치 추적에 충분하면 상기 측정된 의사 거리를 상기 위치 추적 정보로 이용하는 제 8 단계를 포함하는 무선통신 단말장치 위치 추적 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 제 1 단계의 상기 위치 추적 정보를 측정하는 과정은,주변의 무선통신 기지국으로부터 수신되는 신호의 세기 및 도착시간의 차이(TDOA)를 측정하는 제 5 단계;상기 무선통신 기지국의 개수가 위치 추적에 충분한지를 판단하는 제 6 단계;상기 제 6 단계의 판단 결과, 위치 추적에 불충분하면 수신 가능한 GPS 위성으로부터 의사 거리(pseudo range)를 추가로 측정하여, 측정된 수신 신호의 세기 및 도착시간의 차이(TDOA)와 함께 상기 위치 추적 정보로 이용하는 제 7 단계; 및상기 제 6 단계의 판단 결과, 위치 추적에 충분하면 측정된 수신 신호의 세기 및 도착시간의 차이(TDOA)를 상기 위치 추적 정보로 이용하는 제 8 단계를 포함하는 무선통신 단말장치 위치 추적 방법.
- 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 단계의 측정된 상기 위치 추적 정보를 주 기지국을 경유하여 위치서버로 전송하는 과정은,상기 무선통신 단말장치가 측정된 상기 위치 추적 정보를 주 기지국으로 전송하는 제 9 단계; 및상기 주 기지국이 상기 위치 추적 정보를 상기 위치 서버로 전송하는 제 10 단계를 포함하는 무선통신 단말장치 위치 추적 방법.
- 제 14 항에 있어서,전파의 왕복지연시간(RTD : Round-Trip Delay)을 측정할 수 있는 상기 주 기지국이 상기 무선통신 단말장치와의 상기 왕복지연시간(RTD)을 측정하여 상기 위치 추적 정보로서 상기 위치 서버로 전송하는 제 11 단계를 더 포함하는 무선통신 단말장치 위치 추적 방법.
- 제 15 항에 있어서,상기 제 4 단계는,상기 무선통신망에서 얻은 상기 위치 추적 정보를 무선통신 기지국의 동기 오차 정보를 이용하여 보정하는 제 12 단계;상기 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 통해 얻은 상기 위치 추적 정보를 차분 GPS(DGPS)를 이용하여 보정하는 제 13 단계; 및보정된 상기 위치 추적 정보를 이용하여 무선통신 단말장치의 위치를 구하는 제 14 단계를 포함하는 무선통신 단말장치 위치 추적 방법.
- 무선통신 단말장치 위치 추적 시스템을 활용하는 무선통신 단말장치의 전원 공급 방법에 있어서,상기 무선통신 단말장치가 어떤 모드로 동작하는지를 판단하는 제 1 단계;상기 제 1 단계의 판단 결과에 따라, 무선통신 모드로 동작하면, 광역 지구 측위 시스템(GPS) 수신기와 수신된 GPS 신호를 처리하는 기저대역 처리기로의 전원 공급을 중단하는 제 2 단계;상기 제 1 단계의 판단 결과에 따라, 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용한 위치 추적 모드로 동작하면, 상기 무선통신 단말장치의 설정 상태와 전원 공급 정도에 따라 상기 무선통신 수신기로의 전원 공급을 중단하는 제 3 단계; 및상기 제 1 단계의 판단 결과에 따라, 주변의 무선통신 기지국을 이용한 위치 추적 모드로 동작하면, 상기 GPS 수신기로의 전원 공급을 중단하는 제 4 단계를 포함하는 무선통신 단말장치의 전원 공급 방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 제 3 단계는,광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용한 위치 추적 모드로 동작하는 상기 무선통신 단말장치가 전원 절약 설정이 되어있는지를 확인하는 제 5 단계;상기 제 5 단계의 확인 결과, 전원 절약 설정이 되어 있으면, 상기 무선통신 수신기로의 전원 공급을 중단하는 제 6 단계;상기 제 5 단계의 확인 결과, 전원 절약 설정이 되어 있지 않으면, 상기 무선통신 단말장치의 전원 공급이 충분한지를 판단하는 제 7 단계;상기 제 7 단계의 판단 결과, 전원 공급이 충분하지 않으면, 상기 무선통신 수신기로의 전원 공급을 중단하는 제 8 단계; 및상기 제 7 단계의 판단 결과, 전원 공급이 충분하면, 전원 공급의 중단없이 상기 무선통신 단말장치에 전원을 공급하는 제 9 단계를 포함하는 무선통신 단말장치의 전원 공급 방법.
- 대용량 프로세서를 구비한 위치 추적 시스템에,무선통신 단말장치가 무선통신망 및 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하여 위치 추적 정보를 측정하여, 측정된 상기 위치 추적 정보를 주 기지국을 경유하여 위치 서버로 전송하는 제 1 기능;상기 위치 서버가 상기 위치 추적 정보를 수신받아, 무선통신망 및 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용하여 얻은 상기 위치 추적 정보가 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적에 충분한지를 판단하는 제 2 기능;상기 제 2 기능의 판단 결과에 따라, 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적에 충분하지 않으면, 상기 무선통신 단말장치의 위치를 상기 무선통신 단말장치가 속한 주 기지국의 대표 위치로 추정하는 제 3 기능; 및상기 제 2 기능의 판단 결과에 따라, 상기 무선통신 단말장치의 위치 추적에 충분하면, 상기 위치 서버가 위치 추적 정보를 이용하여 상기 무선통신 단말장치의 위치를 구하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
- 프로세서를 구비한 무선통신 단말장치에,상기 무선통신 단말장치가 어떤 모드로 동작하는지를 판단하는 제 1 기능;상기 제 1 단계의 판단 결과에 따라, 무선통신 모드로 동작하면, 광역 지구 측위 시스템(GPS) 수신기와 수신된 GPS 신호를 처리하는 기저대역 처리기로의 전원 공급을 중단하는 제 2 기능;상기 제 1 기능의 판단 결과에 따라, 광역 지구 측위 시스템(GPS)을 이용한 위치 추적 모드로 동작하면, 상기 무선통신 단말장치의 설정 상태와 전원 공급 정도에 따라 상기 무선통신 수신기로의 전원 공급을 중단하는 제 3 기능; 및상기 제 1 기능의 판단 결과에 따라, 주변의 무선통신 기지국을 이용한 위치 추적 모드로 동작하면, 상기 GPS 수신기로의 전원 공급을 중단하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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