KR100422800B1 - 무선통신 시스템에서의 적응형 위치 서비스 방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은, 무선통신 시스테에서의 적응형 위치서비스 방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은, 비동기 이동통신 시스템에서 제공하는 이동 단말기 위치서비스들 중에서, 클라이언트가 요구하는 QoS(Quality of System), 정밀도, 현재 이동 단말기가 위치한 영역, 위치서비스를 제공하는 네트워크에서의 터미널의 자원 및 채널 환경을 고려하여, 최적의 위치서비스(LCS:Location Service) 방식으로 이동 단말기의 위치서비스를 제공하기 위한 최적의 위치서비스 방식의 이동 단말기 위치서비스 제공 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 이동 단말기의 위치서비스를 제공하기 위해 필요한 위치추적 기능요소들이 모두 포함되어 있는 이동통신 시스템의 제어국에서 이동 단말기 및 네트워크 환경 조건을 고려한 최적의 위치서비스 방식의 이동 단말기 위치서비스 제공 방법에 있어서, 이동 단말기로부터 위치서비스를 요구받아, 상기 이동 단말기의 요구 조건 및 네트워크 환경 조건에 의거하여 가장 적합한 위치서비스 방식을 채택하는 제 1 단계; 상기 채택된 위치서비스방식에 해당되는 측정 정보를 전송받기 위하여, 상기 해당 위치서비스방식에 이용되는 파라미터 정보 포함시켜 상기 단말기로 측정 정보를 요구하는 제 2 단계; 상기 이동 단말기로부터의 측정 정보를 이용하여 위치계산을 수행하는 제 3 단계; 및 상기 제 3 단계에서 수행된 위치계산값을 상기 이동 단말기로 전송하는 제 4 단계를 포함함.

Description

무선통신 시스템에서의 적응형 위치 서비스 방법{Adaptive Location Service Method in Wireless Communication System}

본 발명은 무선통신 시스테에서의 적응형 위치서비스 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 IMT-2000(International Mobile Telecommnication), UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 등과 같은 차세대 이동통신망 기반의 비동기 무선통신 시스템(WCDMA:Wideband CDMA Mobile System)에서 이동 단말기 및 네트워크의 요구 조건 및 환경 조건을 고려한 최적의 위치서비스를 하기 위한 것이다.

종래의 이동통신 시스템은 GPS 방식, OTDOA 또는 Cell ID 방식 중 어느 한 가지 방식을 이용하여 위치서비스를 제공하고 있는데, 각 위치서비스 방식들은 아래의 (표 1)에서 보여주는 것과 같은 각각의 장단점들을 가지고 있다.

따라서, 각각의 방식들은 모두 장단점들을 가지고 있으므로, 한 가지 위치서비스 방식을 이용한 위치서비스는 비효율적이라고 할 수 있다.

예를 들어, 이동 단말기가 위치한 환경이 전원일 경우, OTDOA 방식으로 위치 서비스를 제공하기 위해서는, 이동 단말기로부터 먼 거리에 있는 기지국으로부터 RTT(Round Trip Time)값을 요청하여야 하므로, 이 경우 상기 방식에 의한 위치서비스는 적합하지 않은 방법이 된다.

위치 결정 방안	동작 원리	장점	단점
셀 ID	셀 ID를 찾은 후에 RTT값을 구하여 기지국으로 어느 정도의 반지름에 위치하는지를 알아냄.	구현이 용이함	정확도가 떨어짐
OTDOA	SFN-SFN 간섭에 의해 기지국간 동기를 맞춘 후에 2 개 이상의 기지국으로부터 RTT값을 구하여 위치 추적	터널, 실내에서도수신 가능	멀티패스와Hearability등의문제에 의해정확성이 떨어짐
GPS	GPS를 이용하여 위치 추적	비교적 정확도가 높으며 전원에 적합함	이동 단말기에 부담이 되며 도시에 부적당함

또한, 위치서비스 요구사항인 QoS가 낮은(정확하지 않은) 위치서비스를 사용자가 요구하여, 위치서비스를 받기 위해 지출되는 비용을 절약하고자 한다면, GPS 또는 OTDOA와 같은 방식을 이용한 위치서비스는 비효율적이며, Cell ID 방식에 의한 위치서비스가 더 효율적일 수 있다.

따라서, 위치서비스를 요구하는 사용자의 요구 조건이나 위치서비스를 제공할 네트워크 환경 조건에 따라 각기 다른 위치 서비스 방식을 적용하여, 좀더 효율적인 위치서비스를 제공하기 위한 방법이 절실히 요구된다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 비동기 이동통신 시스템에서 제공하는 이동 단말기 위치서비스들 중에서, 클라이언트가 요구하는 QoS(Quality of System), 정밀도, 현재 이동 단말기가 위치한 영역, 위치서비스를 제공하는 네트워크에서의 터미널의 자원 및 채널 환경을 고려하여, 최적의 위치서비스(LCS:Location Service) 방식으로 이동 단말기의 위치서비스를 제공하기 위한 적응형 위치서비스 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 적응형 위치서비스를 위한 무선통신 시스템의 구성 예시도.

도 2는 본 발명이 적용되는 적응형 위치서비스를위한 상위 프로토콜 계층을 나타낸 설명도.

도 3은 본 발명에 따른 적응형 위치서비스 방법에 대한 일실시예 흐름도.

도 4는 본 발명에 따른 적응형 위치서비스를 위한 이동 단말기에서의 발신 호 처리 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도.

도 5는 본 발명에 따른 적응형 위치서비스를 위한 이동 단말기에서의 착신호 처리 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 이동 단말기 110 : 제어국

120 : 기지국 130 : 외부 위치서비스

140 : 코어 네트워크

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동 단말기의 위치서비스를 제공하기 위해 필요한 위치추적 기능요소들이 모두 포함되어 있는 이동통신 시스템의 제어국에서 이동 단말기 및 네트워크 환경 조건을 고려한 최적의 위치서비스 방식의 이동 단말기 위치서비스 제공 방법에 있어서, 이동 단말기로부터 위치서비스를 요구받아, 상기 이동 단말기의 요구 조건 및 네트워크 환경 조건에 의거하여 가장 적합한 위치서비스 방식을 채택하는 제 1 단계; 상기 채택된 위치서비스방식에 해당되는 측정 정보를 전송받기 위하여, 상기 해당 위치서비스방식에 이용되는 파라미터 정보 포함시켜 상기 단말기로 측정 정보를 요구하는 제 2 단계; 상기 단말기로부터의 측정 정보를 이용하여 위치계산을 수행하는 제 3 단계; 및 상기 제 3 단계에서 수행된 위치계산값을 상기 이동 단말기로 전송하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 프로세서를 구비한 이동통신 시스템의 제어국에, 이동 단말기로부터 위치서비스를 요구받아, 상기 이동 단말기의 요구 조건 및 네트워크 환경 조건에 의거하여 가장 적합한 위치서비스 방식을 채택하는 제 1 기능; 상기 채택된 위치서비스방식에 해당되는 측정 정보를 전송받기 위하여, 상기 해당 위치서비스방식에 이용되는 파라미터 정보 포함시켜 상기 단말기로 측정 정보를 요구하는제 2 기능; 상기 단말기로부터의 측정 정보를 이용하여 위치계산을 수행하는 제 3 기능; 및 상기 제 3 기능에서 수행된 위치계산값을 이동 단말기로 전송하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

본 발명에서 제안한 위치서비스방식을 사용하는 이동통신 시스템은, Hybrid(혼합) 방식을 적용하여, "사용자", "단말(UE)", "기지국(Node-B)", "제어국(S-RNC)", "코어 네트워크(CN)" 각각에 위치서비스(LCS:Location Service)를 위해서 필요한 기능들을 모두 정의하고, 기존의 3G 시스템에서 정의한 기능들을 결합하는 형태로 구성된다. 그리고, 메시지 레벨의 호 처리도를 포함한 위치서비스를 위한 시그널링 동작을 설계하고, 실제 프로토콜 설계를 위한 규격기술언어(SDL:Specification and Description Language)를 사용하여 설계 및 검증까지를 손쉽게 구현할 수 있도록 하였다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 적응형 위치서비스를 위한 무선통신 시스템의 구성 예시도로서, 비동기 무선통신 시스템(WCDMA)에서 최적의 위치서비스를 위한 일예를 나타낸다. 여기에서는 위치서비스를 위한 아키텍쳐(Architecture)와 위치 서비스 기능요소(function)들을 보여주고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 최적의 위치서비스 방식으로 이동 단말기 위치서비스를 제공하기 위한 이동통신 시스템에서의 위치서비스 제공을 위한 주요 기능요소는, 위치서비스 클라이언트 기능요소인 LCF(LCS Client Function)(101a~101d), 위치서비스의 서버의 제어 기능요소인 LSCF(LCS Server Control Function)(111), 위치서비스시스템 동작기능요소인 LSOF(LCS System Operation Function)(113), 위치시스템제어 기능요소인 PSMF(Position System Control Function)(103a~103c) 및 위치측정 기능요소인 PCF(Position Calculation Function)(102a~102b) 등을 포함하여 이루어진다.

여기서, LSOF(LCS System Operation Function)(113)는 위치 처리, 네트워크 동작 및 유지보수의 일부분으로 사용되는 기능요소이다. LSOF(113)에서의 위치 처리는 이동 단말기의 지리적인 위치를 결정하기 위해, 네트워크로부터 전송받은 위치 측정 자원과 데이터베이스 자원을 결합하여 수행된다. 위치 처리 방법의 일부분으로, 네트워크 내에서 외부 위치 서비스인 (GPS:Global Positioning System)(130)의 추가도 가능하다.

먼저, 이동 단말기에서 위치서비스를 요구하면, 이동 단말기(100) 내의 응용 프로그램 또는 LCF(101a)에서 무선 액세스 네트워크에 있는 LSCF(111)로 위치서비스를 위한 정보요구 메시지를 전달하는데, LSCF(111)는 서비스 제어국인 S-RNC(Serving Radio Network Controller)(110)내에 포함되어 있다. 액세스 네트워크(Access Network)가 정상동작할 때 LSCF(111)는 S-RNC 내에 포함된다. LSCF(111)는, 이동 단말기의 지리적 위치를 측정하고 이동 단말기의 LCF(101a)에그 측정결과를 다시 제공하기 위해 다양한 서비스 요소와 무선장비를 조정하는 기능을 수행하는 기능요소다.

본 발명에서 제안한 최적의 위치서비스 방식으로 이동 단말기 위치서비스를 제공하기 위한 이동통신 시스템의 구성 요소들의 동작을 좀더 상세히 살펴보면, LSCF(111)는 기지국인 노드-B(Node-B) 또는 LMU(위치서비스 Measurement Unit))(120), 이동 단말기(100) 또는 측정유닛(Measurement Unit)(160)에 있는 PSMF(103a, 103c)에게 측정정보를 요구하고, LSOF(113)로부터는 필요한 참고 정보(기지국의 지리적인 정보)를 수집한다.

또한, GPS 시계 정보와 눈금 측정 등과 같이 특정 경우에만 필요한 보조 데이터는, 기지국 PCF(102b)로부터 계산되며, 그 계산값에는 이동 단말기의 위치추정값 정보와 좌표축에서의 예측 오류 정보들이 포함된다.

본 발명에 제안한 최적의 위치서비스 방식으로 이동 단말기 위치서비스를 제공하기 위한 이동통신 시스템의 논리적 아키텍쳐는 위치추적 기술의 특징과는 직접적인 관련이 없으며, 이동 단말기(100), 기지국(110), 및 GPS(130) 등과 같은 디바이스에 의한 위치측정이 요구된다. 위치측정을 위해 어떠한 디바이스를 선택할지 여부는, LSCF(111)에서 결정하며, 위치측정을 정확하게 하기 위해서는 여러 개의 자원(source)으로부터 전송받은 측정값을 병합하기도 한다.

그리고, 최적의 위치서비스 방식의 선택 역시 LSCF(111)에서 하는데, 클라이언트의 요구 조건 및 정확도, 네트워크와 터미널의 자원, 채널환경 등을 바탕으로 선택이 이루어진다. 즉, 운영자에 따라 위치서비스 방식을 하나만 사용할 수도 있고 상황에 따라 여러 가지 방법을 동시에 사용할 수도 있으며, 트래픽 자원을 효율적으로 관리하기 위해 지역에 따라 다른 방법을 사용할 수도 있다.

이러한 조건하에서, 이동 단말기 위치 서비스 방법은 서비스의 요구가 변함에 따라 업그레이드 되어 갈 것이나, 업그레이드가 될지라도 현재의 위치서비스 동작은 영향을 받지 않도록 해야 한다.

본 발명에서 제안한 최적의 위치서비스 방식으로 이동 단말기 위치서비스를 제공하기 위한 이동통신 시스템의 구조는, 상기한 바와 같이 현재의 위치서비스 동작에 영향을 받지 않고 이동 단말기 위치서비스 방법을 업그레이드 하기 위해, 코어 이동 네트워크를 무선 액세스 네트워크로부터 분리해서 위치서비스 어플리케이션(application)이 다른 액세스 네트워크도 사용할 수 있도록 설계되었다. 코아 네트워크는, 가입 정보, 프라이버시 규칙, 과금 등의 기능이 수행되도록 설계되어 있으며, 무선 액세스 네트워크는, 위치기능, 자원관리 기능을 수행하도록 설계되어 있다. 위와 같이 네트워크들을 따로 분리하여, 다른 기술들간 위치추적기능요쇼들이 서로 호환이 가능하도록 함으로써, 서비스의 요구나 기술 발전에 따라 무리 없이 네트워크를 발전시킬 수 있게 된다.

본 발명에서 제안한 최적의 위치서비스 방식으로 이동 단말기 위치서비스를 제공하기 위한 이동통신 시스템의 구조는, 이동 단말기(100)와 연동하여 무선신호측정 등을 담당하는 S-RNC(110)가 LCSF(111)를 포함하고 있는 구조로 설계되어 있다. 그러나, LCSF(111)는, 독립적인 장치로서 여러 개의 RNC를 서비스할 수도 있는데, 트래픽 특성 및 시그널링 등의 요인에 의해 그 위치가 결정된다.

각 이동 단말기의 해당 S-RNC는 이동 단말기의 이동에 따라 바뀌어지며, 새로 지정된 S-RNC가 위치서비스 동작을 떠맡게 된다. 만약 이동 단말기가 핸드오버 도중에 위치 서비스를 요구한다면, 이동 단말기가 새로운 S-RNC에 할당될 때까지 기다렸다가 새로운 S-RNC에 의해 위치서비스를 받는다.

위치서비스 클라이언트, 위치서비스 서버, 이동 단말기, S-RNC, 측정 도구간의 메시지 시그널은 액세스 네트워크에 사용되는 표준화된 것을 사용하므로, 위치측정기능은 운영자의 요구 및 필요에 부응할 수 있다.

도 2는 본 발명이 적용되는 적응형 위치서비스를위한 상위 프로토콜 계층을 나타낸 설명도로서, 최적의 위치서비스 방식으로 이동 단말기 위치서비스를 제공하기 위한 이동통신 시스템의 상위 프로토콜 계층을 나타낸다. 여기에서는 본 규격에서 제안하는 방식의 위치서비스를 위한 AP(Application Part) 계층과 L3 계층의 프로토콜들을 포함하여 구성된 전체 블럭도를 보여주고 있다.

본 발명에서 제안하는 최적의 위치서비스 방식으로 이동 단말기 위치서비스를 제공하기 위한 이동통신 시스템의 구조는, 현재 이용되는 여러 가지 위치서비스 방식 즉, 셀 영역 기반 추적 방식, OTDOA 추적 방식 및 GPS 추적 방식들의 장단점을 비교 분석한다.

본 발명에서 제안하는 최적의 위치서비스 방식으로 이동 단말기 위치서비스를 제공하기 위한 이동통신 시스템의 상위 프로토콜 계층들의 전체 동작을 도 2를 참조하여 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

네트워크에 있는 클라이언트와 인증 센터 사이의 인증 관련 메시지를 통하여인증 절차를 수행하고, RANAP(RAN application part)(232) 메시지인 위치보고제어 메시지(LOCATION REPORTING CONTROL)로써 S-RNC(110)에 있는 위치서비스(221) 블록에 이동 단말기 위치서비스를 요구하게 된다. NBAP(Node-B Application Part)(120)는 이동 단말기(100)에 있는 GPS 또는 PSMF(203), 그리고 기지국(Node-B)(120)에 있는 PSMF(211) 사이에서 측정(measurement) 관련 메시지들을 주고 받음으로써, 측정정보를 S-RNC(110)에게 다시 제공하여 주고, S-RNC(110)는 이동 단말기의 위치추정값을 PCF의 계산(calculation) 관련 메시지를 이용하여 클라이언트에게 보고함으로써 위치서비스를 종료하게 된다.

도 3은 도 3은 본 발명에 따른 적응형 위치서비스 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, LSCF(111)가 위치서비스 요구를 받았을 때 일어나는 위치서비스 절차를 보여주고 있다.

여기서, LSCF(111)가 위치서비스 요구를 받았을 때의 동작들은 RNC의 내부적인 동작이기 때문에, 도 3의 논리적 정보(메시지)들의 흐름은 실제 구현상에서 있어서는 다를 수가 있다. 또한, 도 3은 위치서비스의 간략한 동작을 보인 것으로서, 위치서비스를 위한 시그널링 동작만을 표시하고 있기 때문에, 실제 구현상의 모든 동작들이 빠짐없이 쓰이지 않았으며, 동작들을 구현하는 실제의 과정에서는 일부 동작들이 추가될 수도 있다. 또한, LCF, 이동 단말기(100), 인터넷 등으로부터의 요구에 의해 위치서비스를 시작하기 위한 신호는 생략되어 있다.

도 3을 통해, 위치서비스 요구를 LSCF(111)가 받았을 때의 위치서비스작업의 동작들을 상세히 살펴보기로 한다.

(1) 위치서비스(위치서비스)작업은, 보통 코아 네트워크(140)로부터 LSCF(111)로 위치보고제어 메시지(LOCATION REPORTING CONTROL)를 통해 해당 이동 단말기에 대한 위치추적을 위한 위치서비스를 요구함으로써 시작된다(301). 여기서, LSCF(111)는 클라이언트 기능, 코아 네트워크 또는 액세스 네트워크간의 인터페이스로 작용한다.

(2) 위치보고제어 메시지(LOCATION REPORTING CONTROL)를 전송받은(301) LSCF(111)는, 상기 메시지 내에 포함되어 있는 요구 정보, 이동 단말기의 기능 정보, 네트워크 정보 등을 고려하여 Cell ID 방식과 OTDOA 방식 또는 네트워크 지원 GPS 방식 중에서 가장 적합한 위치추적 방식을 선택한다.

(3) 가장 적합한 위치추적 방식을 선택한 LSCF(111)는, 선택된 위치서비스방식에 필요한 정보를 LSOF(113)로 요구하고(305), 요구한 정보를 LSOF(111)로부터 전송받는다(307). 요구 정보들에는, 기지국 좌표(Coordinates) 정보, GPS 인공위성 시도(visibility) 정보, 기지국 전송 정보 또는 다른 눈금(calibration) 정보간 상대적시간차(RTT)등과 같은 정보 등이 있다. 여기서, LSOF(113)는 위치추적기능요소들로 계속적으로 정보요청을 하여 채택된 위치서비스 방식에 필요한 눈금(Calibration) 정보를 실시간으로 전송받을 수 있다.

(4) LSCF(111)는 (3)과정에서 전송받은 위치추적방식을 위한 요구 정보를 시스템 표준 방송이나 개별 메시지 채널 등을 통해 이동 단말기로 보낸다. 즉, 측정요구제어 메시지(MEASUREMENT CONTROL)를 통해 네트워크 지원 GPS 방식인 경우에는 GPS 지원 데이터(Assistance Data)와 같은 지원 정보를, OTDOA 방식인 경우에는OTDOA 지원 데이터(Assistance Data)와 같은 지원 정보를 포함시켜 전송한다(311).

(5) 이동 단말기는 위치측정을 하기 위하여, LSCF(111)로부터 제공받은 지원정보에 해당하는 엔터티(예컨대, PSMF(103a), GPS(130) 등)로 측정요구 메시지(Measurement Request)를 전송한다(313, 315). 상기 측정요구 메시지에는 측정유닛(기지국 또는 이동 단말기) 정보도 포함되어 있다. 예컨대, OTDOA 방식인 경우에는 SFN-SFN 관측시간차(Observed Time Different) 정보를 OTDOA 측정요구 메시지(OTDOA Measeurement Request)를 통해 해당 엔터티인 PSMF(103a)로 전송한다(315).

(6) LSCF(111)는 측정보고 메시지(MEASUREMENT REPORT)를 통해 해당 엔터티로부터 측정요구에 대한 결과값을 전송받는다(320). 만일, GPS(130)와 같은 외부요소로부터 측정 결과값을 전송받았다면, 측정 결과값에는 위치 추정값도 포함될 수있다. 그 측정 결과값은 클라이언트 기능으로 바로 보내지거나(과정(11)) 다른 측정을 위한 보조 정보로 사용된다(과정(9)).

(7) 만일, RTT(Round Trip Time)값이 필요하면(즉, 방식에 따라 또는 측정요구에 따라), LSCF(111)는 Node-B 또는 LMU에 있는 PSMF(103b)에게 RTT정보를 요구한다(321). 예컨대, Cell ID 방식과 OTDOA 방식의 경우에는 RTT 정보를 전용측정요구 메시지(DEDICATED MEASUREMENT REQUEST)를 통해 Node-B 또는 LMU의 PSMF(103b)에게 요구하게 된다(321).

(8) Node-B 또는 LMU의 PSMF(103b)는 RTT 정보값을 전용측정응답 메시지(DEDICATED MEASUREMENT REPORT)를 통해 LSCF(111)로 전송한다(327).

(9) LSCF(111)는 전송받은 측정값 정보, 데이터베이스 정보, 눈금(calibration) 정보 및 RTT 정보를 위치계산을 요구하기 위하여 계산요구 메시지(Caculation Reqeust)를 PCF(102b)로 전송한다(331). 상기 계산요구 메시지에는 위치 추적 방식에 따라서는 요구된 지리적 시스템으로의 좌표 변환 요구 정보도 포함될 수 있다.

(10) PCF(102b)는 계산된 위치 추정값을 위치추정메시지(Location Estimate)를 통해 LSCF(111)에게 전달한다(333). 상기 메시지에는 위치 정보, 정확도 정보, 시간 정보 등이 포함된다.

(11) LSCF(111)는 PCF(102b)로부터 전송받은 위치추정치를 클라이언트 기능으로 전송하기 위하여 위치보고 메시지(LOCATION REPORT)를 통해 코어 네트워크(30)로 전송한다(337).

도 4는 본 발명에 따른 적응형 위치서비스를 위한 이동 단말기에서의 발신 호 처리 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도로서, 이동 단말기의 AP 계층에서 위치 추적 서비스를 요구하는 경우이다.

도 4에서의 "각 위치서비스 방식을 위한 메시지"라는 블럭(400)으로 표시된 부분은, 도 3에서와 같이, 본 발명에서 제안한 최적의 위치서비스 방식을 제공하기 위한 위치서비스 서비스를 위한 시그널링 절차도를 포함하고 있는 부분이다.

도 4를 통해, 이동 단말기에서 위치서비스를 요구하는 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 위치서비스 요구의 호 처리는, 이동 단말기의 AP계층(40)이 위치서비스요구 메시지(위치서비스 Service Request)를 요구함으로써 시작된다(411). 위치 서비스를 요구하는 이동 단말기(100)의 요구 및 환경 조건, 또는 네트워크의 환경 조건에 따라 위치 추적의 방식을 다르게 결정한다.

만일, 요구되는 QoS와 정확도가 낮다면, 셀 ID 방식의 위치 서비스를 채택한다. 셀 ID 방식을 채택한 경우, 이동 단말기(100)와 연관된 셀 정보는 셀 ID에 의해 입수되고, NBAP 메시지인 전용측정요구 메시지(Dedicated Measurement Request)에 대한 응답을 통해, 기지국(셀)(110)과 이동 단말기(100)사이의 RTT 정보를 추출하게 되어, 기지국(110)으로 RTT 시간 만큼 떨어진 위치에 이동 단말기(100)가 있다는 대략적인 위치 정보를 클라이언트에게 보고하게 된다.

만일, 적당한 QoS와 정확도를 요구하고, 서비스 영역이 터널 또는 실내인 경우, 즉 OTDOA 방법으로 서비스하는 경우에는, 기지국 RRC 계층에서 측정제어 메시지(MEASUREMENT CONTROL) 안에 "SFN-SFN(Single Frequency Network) 관측시간차(Observed Time Difference)"와 "OTDOA 지원 데이터(assistance data)" 등의 파라메타를 담아서 이동 단말기(100) RRC 계층으로 전송하고, 이동 단말기(100) RRC 계층은 단말 내부에 있는 PSMF 블럭(기능요소)으로 OTDOA 관련 측정(Measurement) 정보를 요구하기 위하여 "OTDOA 지원요구 메시지(OTDOA assistance Request)를 전송하여, 이에 대한 응답 메시지인 OTDOA 지원응답 메시지(OTDOA assistance Response)와 측정보고 메시지(MEASUREMENT REPORT) 통해 기지국(110) RRC 계층으로 측정 결과값을 전송하고, 측정 결과값 중에서 SFN-SFN 관측시간차(Observed Time Difference) 값을 이용하여 현재 캠핑 셀과 이웃하는 셀들간의 동기 정보를 구한다.

또한, NBAP 메시지인 전용측정요구 메시지(Dedicated Measurement Request)를 이용하여, 캠핑 셀과 이웃 셀들의 기지국과 이동 단말기 사이의 RTT 정보를 추출하게 된다. 최종적으로, 제어국(110)은 SFN-SFN 관측시간차(Observed Time Difference) 값에 의한 셀들간의 동기정보와 해당 셀들 내의 기지국(110)과 이동 단말기간(100)의 RTT 정보를 이용하여 이동 단말기(100)의 위치를 추적하게 된다.

만일, 정확한 QoS 및 정확도를 요구하고 서비스 영역이 전원인 경우는 GPS 방식으로 위치 서비스를 하게 된다. 이와 같은 경우에 기지국 RRC 계층에서 측정요구 메시지(MEASUREMENT CONTROL) 안에 "GPS 지원데이터(assistance data)" 등의 파라메타를 포함시켜 이동 단말기(100)의 RRC 계층으로 전송하고, 이동 단말기(100)의 RRC 계층은 GPS 관련 측정(Measurement) 정보를 요구하기 위하여, GPS 블럭으로 GPS 지원요구 메시지(GPS Assistance Request)라는 메시지를 전송하고, GPS 블록은 기지국(110) RRC 계층으로 측정 정보값을 전송하기 위하여, GPS 지원응답 메시지(GPS assistance Response)와 측정보고 메시지(MEASUREMENT REPORT)를 전송한다. 이 정보값을 바탕으로 위치값을 계산하여 그 결과 값을 클라이언트에게 보고한다.

만일, 정확한 정밀도와 높은 QoS를 요구하는 상태에서 서비스 영역이 실내인 경우는 GPS와 OTDOA를 혼합한 방식으로 위치 서비스를 하게 되며, 또다른 방식들을 혼합한 방식으로도 위치 서비스를 할 수 있다.

즉, 본 발명에서 제안한 최적의 위치서비스 방식은 상기에 기술된 3가지 위치 서비스들을 조합하여 만들어질수 있는 총 7가지의 방법 중에서 한 가지 또는 그 이상의 방법을 선택하여 최적의 위치서비스를 제공할 수가 있다.

도 5는 본 발명에 따른 적응형 위치서비스를 위한 이동 단말기에서의 착신호 처리 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도로서, 기지국의 AP 계층에서 위치 추적 서비스를 요구하는 경우이다(이동국 착신).

도 5에 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)가 위치서비스를 제공받기 위해, 기지국(110)의 AP 계층(50)이 코어 네트워크(140)로 위치서비스요구 메시지(위치서비스 Service Request)를 요구함으로써 호처리를 시작한다(이동 단말기로 페이징 요구)(510). 도 5에서의 "각 위치서비스방식을 위한 메시지"라는 블록(500) 부분 역시 도 3에서의 위치서비스를 위한 위치서비스를 위한 시그널링 절차도를 포함하고 있어, 도 4의 상세한 설명과 중복되므로 도 5의 블럭 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 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, 비동기 무선통신 시스템에서, 이동 단말기가 위치 추적 서비스를 요구하면, 요구된 QoS와 정밀도를 기반으로 하고 또한 현재 위치 추적 서비스를 제공할 네트워크에서의 터미널의 자원, 채널환경 등을 고려하여 최적의 위치서비스 방식으로 위치서비스를 하기 위한 방법을 제공함으로써, 자원의 할당을 유동적으로 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

1. 이동 단말기의 위치서비스를 제공하기 위해 필요한 위치추적 기능요소들이 모두 포함되어 있는 이동통신 시스템의 제어국에서 이동 단말기 및 네트워크 환경 조건을 고려한 최적의 위치서비스 방식의 이동 단말기 위치서비스 제공 방법에 있어서,

   이동 단말기로부터 위치서비스를 요구받아, 상기 이동 단말기의 요구 조건 및 네트워크 환경 조건에 의거하여 가장 적합한 위치서비스 방식을 채택하는 제 1 단계;

   상기 채택된 위치서비스방식에 해당되는 측정 정보를 전송받기 위하여, 상기 해당 위치서비스방식에 이용되는 파라미터 정보 포함시켜 상기 이동 단말기로 측정 정보를 요구하는 제 2 단계;

   상기 단말기로부터의 측정 정보를 이용하여 위치계산을 수행하는 제 3 단계; 및

   상기 제 3 단계에서 수행된 위치계산값을 상기 단말기에게 전송하는 제 4 단계

   를 포함하는 무선통신 시스템에서의 적응형 위치 서비스 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 단계는,

   상기 채택된 위치서비스방식에 해당되는 측정 정보를 전송받기 위하여,

   채택된 위치서비스 방식에 따라서 RTT(상대적시간차) 정보가 요구되는 경우 상기 RTT 정보를 전송받기 위하여, 기지국으로 상기 RTT 정보를 요구하는 제 5 단계

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 적응형 위치 서비스 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 단계는,

   상기 채택된 위치서비스방식에 해당되는 측정 정보를 전송받기 위하여, 상기 해당 위치서비스방식에 이용되는 파라미터 정보를 포함시켜 기지국으로 측정을 요구할 수 있는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 적응형 위치 서비스 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 단계는,

   상기 위치서비스 정보 및 네트워크 환경 정보에 따라, Cell ID(Indicator)방식의 위치서비스를 채택하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 적응형 위치 서비스 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 단계는,

   상기 이동 단말기에서 요구하는 위치서비스 정보에 따라, OTDOA 방식의 위치서비스를 채택하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 적응형 위치 서비스 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 위치서비스 정보 및 네트워크 환경 정보에 따라, GPS 방식의 위치서비스를 채택하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 적응형 위치 서비스 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 위치서비스 정보 및 네트워크 환경 정보에 따라, GPS와 OTDOA를 혼합한 방식의 위치서비스를 채택하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 적응형위치 서비스 방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 위치서비스 정보 및 네트워크 환경 정보에 따라, Cell ID 방식과 GPS 방식을 혼합한 방식의 위치서비스를 채택하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 적응형 위치 서비스 방법.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 위치서비스 정보 및 네트워크 환경 정보에 따라, Cell ID 방식과 GPS 방식의 위치서비스를 모두 채택하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 적응형 위치 서비스 방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 위치서비스 정보 및 네트워크 환경 정보에 따라, Cell ID 방식과 OTDOA 방식의 위치서비스를 모두 채택하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 적응형 위치 서비스 방법.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 위치서비스 정보 및 네트워크 환경 정보에 따라, OTDOA 방식과 GPS 방식의 위치서비스를 모두 채택하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 적응형 위치 서비스 방법.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 위치서비스 정보 및 네트워크 환경 정보에 따라, Cell ID 방식, OTDOA 방식 및 GPS 방식의 위치서비스를 모두 채택하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 적응형 위치 서비스 방법.
13. 대용량 프로세서를 구비한 이동통신시스템의 제어국에,

    이동 단말기로부터 위치서비스를 요구받아, 상기 이동 단말기의 요구 조건 및 네트워크 환경 조건에 의거하여 가장 적합한 위치서비스 방식을 채택하는 제 1 기능;

    상기 채택된 위치서비스방식에 해당되는 측정 정보를 전송받기 위하여, 상기 해당 위치서비스방식에 이용되는 파라미터 정보 포함시켜 상기 단말기로 측정 정보를 요구하는 제 2 기능;

    상기 단말기로부터의 측정 정보를 이용하여 위치계산을 수행하는 제 3 기능; 및

    상기 제 3 기능에서 수행된 위치계산값을 상기 이동 단말기에게 전송하는 제 4 기능

    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.