KR100703081B1 - Ａ―ｇｐｓ를 이용한 위치 정보 제공 단말기, 위치 제공시스템 및 방법 - Google Patents

Ａ―ｇｐｓ를 이용한 위치 정보 제공 단말기, 위치 제공시스템 및 방법 Download PDF

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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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    • G01S19/10—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals
    • G01S19/12—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals wherein the cooperating elements are telecommunication base stations
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    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Abstract

본 발명은 A-GPS를 이용한 위치 정보 제공 단말기, 위치 제공 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 모바일 폰 등의 단말기의 통신망 셀내의 기지국 제어기 및 PDE(Position Determination Entity) 서버로부터 보조 데이타(Assist data)(Ephemeris 및 해당 단말기의 위치 데이타) 및 단말기의 실시간 타임 데이타를 요청하여 제공받아 이를 이용하여 종래의 위치 제공 시스템 방식보다 신속하게 단말기의 현재 위치를 산출할 수 있고, 이러한 위치를 해당 지도 정보에 매칭시켜 출력하여 현재 위치를 파악할 수 있는 A-GPS를 이용한 위치 정보 제공 단말기를 제안한다.
이러한 위치 정보 제공 단말기, 기지국 제어기 및 PDE 서버를 이용하여 단말기의 현재 위치를 실시간으로 제공하는 위치 제공 시스템을 제안하며, 또한, 위치 정보 제공 단말기, 기지국 제어기 및 PDE 서버를 이용하여, 위치 제공 단말기에서 단말기의 현재 위치를 실시간으로 제공하는 방법을 제안한다.
A-GPS 수신모듈, 모바일 폰, 위치 정보 제공 단말기, 기지국 제어기, PDE 서버

Description

Ａ―ＧＰＳ를 이용한 위치 정보 제공 단말기, 위치 제공 시스템 및 방법{HANDSET FOR OFFERING POSITION INFORMATION, AND METHOD THEREOF}
도 1은 종래 GPS를 이용한 위치 정보 제공 단말기의 구성도.
도 2는 도 2의 위치 정보 제공 단말기의 동작 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 A-GPS를 이용한 위치 정보 제공 단말기를 포함한 위치 정보 제공 시스템의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 A-GPS를 이용한 위치 정보 제공 방법을 보이는 동작 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 위치 정보 제공 단말기를 이용한 위치 정보 제공 방법을 보이는 동작 흐름도.
도 6은 본 발명 및 종래 기술의 위치 정보 제공 과정의 비교를 위한 타임 챠트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : GPS 위성 100 : 위치 정보 제공 단말기
200 : 기지국 제어기 300 : PDE 서버
110 : 메모리부 120 : 메인 제어부
130 : RF 송수신부 140 : A-GPS 수신모듈
150 : 표시부
본 발명은 A-GPS를 이용한 위치 정보 제공 단말기, 위치 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 모바일 폰 등의 단말기의 통신망 셀내의 기지국 제어기(Base Station Controller;BSC) 및 PDE(Position Determination Entity) 서버로부터 보조 데이타(Assist data)(Ephemeris 및 해당 단말기의 위치 데이타) 및 단말기의 실시간 타임 데이타(Time data)를 요청하여 제공받아 이를 이용하여 신속하게 단말기의 현재 위치를 산출할 수 있는 A-GPS를 이용한 위치 정보 제공 단말기, 위치 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 위성 위치 확인 시스템(Global Positioning System,이하 GPS라 함)은, 국방부(DOD)가 개발하여 추진한 전지국적 무선 항행 위성 시스템으로써, 중·고궤도 항행 위성 시스템인 NAVSTAR(NAVigation System with Time And Ranging)를 사용하는 시스템이라는 의미에서 NAVSTAR/GPS라고도 한다. 이 시스템은 고도 약 2만 km, 주기 약 12시간, 궤도 경사각 55도인 6개의 원궤도에 각각 4개씩 발사된 도합 24개의 항행 위성과 위성을 관리하는 지상 제어국, 이용자의 이동국으로 구성 된다. 각 위성에는 원자 시계가 탑재되어 있다. 이 시스템은 지구 어디에서나 항상 2개 이상의 위성이 시계 내에 있도록 배치되기 때문에, 이용자는 이들 위성 중에서 적당한 4개를 선택하여 이 선택된 위성으로부터의 시각 신호를 수신하여 각각의 거리를 측정한다. 4개의 위성의 위치는 알려져 있으므로, 이 측정에서 이용자의 위도,경고.고도의 3차원의 위치와 시계의 시각 편차를 알 수 있다. 위성으로부터의 송신 주파수는 L1(1,575.42MHz)과 L2(1,227.6MHz)의 2파이며, 이 2파로 전리층 지연을 보정한다.
원래 군사용 차량, 함정, 항공기 등의 위치 측정을 위하여 구축되었다. 현재는 민간에서도 이용할 수 있기 때문에 자동차에 탑재하는 항법장치, 선박이나 헬리콥터 등의 항법 장치 등에 사용된다. 또 무인 건설 중기의 원격 조작이나 지진 예보를 위한 지각 변동 측정 시스템에도 이용된다. 최근에는 읽기 전용 콤팩트 디스크 기억 장치(CD-ROM)에 담은 지리 정보와 조합한 항법 시스템이 비교적 저가로 제공할 수 있게 되어 그 시장이 급속도로 확대되고 있다.
도 1은 종래 GPS를 이용한 위치 정보 제공 단말기의 구성도이다.
도 1에 도시된 종래 GPS를 이용한 위치 정보 제공 단말기는, GPS를 이용하여 모바일 폰으로 네비게이션을 구현한 것으로, 이는 GPS 위성(1)으로부터 GPS 위성 신호를 수신하여 위치를 산출하는 GPS 수신부(11)와, 지도 정보를 저장하는 메모리부(12)와, 네비게이션 요청에 따라 네비게이션을 수행하여, 상기 GPS 수신부(11)로부터의 위치 정보를 상기 메모리부(12)의 지도정보에 매칭시켜 화면 출력을 제어하 는 메인 제어부(13)와, 상기 메인 제어부(13)의 제어에 따라 현재 위치와 매칭된 지도 정보를 화면 출력하는 표시부(14)를 포함한다.
도 2는 도 2의 위치 정보 제공 단말기의 동작 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 먼저, 도 2의 위치 정보 제공 단말기가 전원온된 후, 사용자로부터 네비게이션 요청을 받으면(S11,S12), 상기 메인 제어부(13)는 네비게이션을 구동한다(S13). 이때, 상기 GPS 수신부(11)는 24개의 GPS 위성중 시계내에 있는 시계내의 GPS 위성을 탐색하는 과정을 수행한다(S14). 이후, 상기 GPS 수신부(11)는 GPS 위성을 탐색한 후, 탐색된 GPS 위성(1)으로부터 GPS 위성 신호를 수신받아(S15), 이 신호를 이용하여 위치를 산출하여 상기 메인 제어부(13)로 제공한다(S16).
여기서, 상기 GPS 수신부(11)는, 위치 정보를 상기 메인 제어부(13)로 일정시간(예, 2초) 간격으로 출력하게 되는데, 탐색된 GPS 위성이 유효하지 않으면 유효하지 않은 위치 정보를 제공하고, 탐색된 GPS 위성이 유효하면 유효한 위치 정보를 제공한다. 이때, 상기 메인 제어부(13)는 상기 GPS 수신부(11)로부터의 위치 정보를 수신받아 이 위치 정보가 유효하지 않을 경우에는 상기 GPS 수신부(11)로부터 유효한 위치 정보가 제공될 때까지 대기 상태로 있다가, 유효한 위치 정보를 제공받으면, 상기 메인 제어부(13)는 상기 위치를 메모리부(12)의 지도 정보와 매칭시켜 상기 표시부(14)를 통해 출력한다(S17).
그런데, 이와 같은 종래 위치 정보 제공 단말기는, 24개의 모든 GPS 위성중에서는 시계내에 존재하는 GPS 위성을 탐색하고 이 시계내의 GPS 위성을 이용하여 위치를 계산해 내는 과정을을 수행하는데, 이러한 시계내의 GPS 위성을 탐색하고 위치를 계산해 내는 과정은 통상 많은 시간을 소요하게 되어, 단말기가 실시간으로 위치 정보를 제공하기 어렵게 되어, 지도에 표시되는 위치정보는 현재의 위치와 매칭되지 않고, 현재의 위치와는 일정 시간 지연된 위치정보를 표시하는 경우가 발생되는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 종래 위치 정보 제공 단말기가, GPS 위성 신호가 잘 탐색되지 않은 음영 지역에 있는 경우에는, 상기 GPS 수신부가 시계내에 존재하는 시계내의 GPS 위성을 탐색하고 위치를 계산 해 내는데 더욱 긴 시간이 소요되므로, 실시간으로 위치정보 제공이 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 모바일 폰 등의 단말기의 통신망 셀내의 기지국 제어기 및 PDE(Position Determination Entity) 서버로부터 보조 데이타(Assist data)(Ephemeris 및 해당 단말기의 위치 데이타) 및 단말기의 실시간 타임 데이타(Time data)를 요청하여 제공받아 이를 이용하여 종래의 위치 제공 시스템 방식보다 신속하게 단말기의 현재 위치를 산출할 수 있고, 이러한 위치를 해당 지도 정보에 매칭시켜 출력하여 현재 위치를 파악할 수 있는 A-GPS를 이용한 위치 정보 제공 단말기, 위치 제공 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 위치 정보 제공 단말기는, 지도 정보를 저장하는 메모리부; 네비게이션 요청시 타임 정보를 제공하고, 보조 데이타를 요청하여 제공받고, 이 보조 데이타를 이용한 위치정보 획득을 제어한 후, 제공되는 단말기의 현재 위치를 상기 메모리부의 해당 지도정보에 매칭시켜 화면 출력을 제어하는 메인 제어부; 상기 메인 제어부의 제어에 따라 이동통신 전화망의 기지국 제어기에 보조 데이타의 요청 신호를 송신하고, 상기 기지국 제어기로부터 위성 궤도 정보를 포함하는 보조 데이타 신호를 수신하여 상기 메인 제어부에 제공하는 RF 송수신부; 상기 메인 제어부로부터의 실시간 타임 데이타 및 위성 궤도 정보에 따라 시계내의 GPS 위성으로부터 GPS 위성신호를 수신하여 단말기의 현재 위치를 산출하고, 이 현재 위치 정보를 상기 메인 제어부로 제공하는 A-GPS 수신모듈; 및 상기 메인 제어부의 제어에 따라 현재 위치와 매칭된 지도 정보를 화면 출력하는 표시부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 메인 제어부는, 상기 A-GPS 수신모듈로부터의 단말기의 현재 위치 정보가 유효한지 여부를 판단한 후, 상기 단말기의 현재 위치정보가 유효하지 않을 경우에 상기 보조 데이타를 요청하고, 상기 A-GPS 수신모듈로 실시간 타임 데이타를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 보조 데이타는, 해당 단말기의 위치 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 A-GPS 수신모듈은, 상기 GPS 위성신호 및 단말기의 위치 정보를 이용하여 단말기의 현재 위치를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 위치 정보 제공 시스템은, 네비게이션 요청시 위성 궤도 정보를 포함하는 보조 데이타를 요청하여 제공받고, 상기 위성 궤도 정보에 따라 시계내의 GPS 위성으로부터 GPS 위성신호를 수신받아 단말기의 현재 위치를 계산하는 위치 정보 제공 단말기; 상기 위성 정보 제공 단말기와 동기되어 상기 위치 제공 단말기로부터의 보조 데이타 요청시, 위성 궤도 정보를 포함한 보조 데이타를 요청하여 제공받아, 상기 위치 정보 제공 단말기로 송신하는 기지국 제어기; 및 GPS 위성을 탐색하기에 적합한 장소에 설치된 GPS 수신기을 포함하여, 이 GPS 수신기를 이용하여, 시계내의 GPS 위성을 검색하여 위성 궤도 정보를 사전에 검출하고, 상기 기지국 제어기로부터의 보조 데이타 요청에 따라 상기 위성 궤도 정보를 포함하는 보조 데이타를 상기 기지국 제어기로 제공하는 PDE 서버를 포함함을 특징으로 한다.
상기 메인 제어부는, 상기 A-GPS 수신모듈로부터의 단말기의 현재 위치 정보가 유효한지 여부를 판단한 후, 상기 단말기의 현재 위치정보가 유효하지 않을 경우에 상기 보조 데이타를 요청하고, 상기 A-GPS 수신모듈로 실시간 타임 데이타를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 기지국 제어기는, 상기 보조 데이타 요청시, 해당 기지국 고유정보를 함께 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 PDE 서버는, 상기 해당 기지국의 고유정보에 기초해서 시계내의 GPS 위성으로부터 GPS 위성 신호를 수신하여 해당 단말기의 위치를 계산하여, 상기 위성 궤도 정보와 함께 해당 단말기의 위치 정보를 포함하는 보조 데이타를 상기 기지국 제어기로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 A-GPS 수신모듈은, 상기 GPS 위성신호 및 단말기의 위치 정보를 이용하여 단말기의 현재 위치를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 위치 정보 제공 방법은, A-GPS 수신모듈을 포함하는 위치 정보 단말기에서의 위치 정보 제공 방법에 있어서, 네비게이션 요청시 네비게이션을 구동하는 구동단계; 이동통신 전화망을 이용하여 위성 궤도 정보를 포함하는 보조 데이타를 요청하여 수신하는 보조 데이타 수신단계; 상기 위성 궤도 정보에 따라 시계내의 GPS 위성으로부터 GPS 위성신호를 수신하는 GPS 수신 단계; 단말기의 실시간 타임 데이타 및 상기 GPS 위성신호를 이용하여 단말기의 현재 위치를 계산하는 위치 산출 단계; 및 상기 단말기의 현재 위치를 해당 지도정보에 매칭시켜 화면 출력하는 화면표시단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위치 정보 제공 방법은, 상기 구동단계후, 상기 A-GPS 수신모듈로부터의 위치가 유효한지의 여부를 판단하고, 상기 위치가 유효하지 않으면 상기 보조 데이타 수신단계로 진행하고, 유효하면 상기 위치 산출 단계로 진행하는 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보조 데이타는, 해당 단말기의 위치정보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 위치 산출 단계는, 상기 GPS 위성신호 및 해당 단말기의 위치정보를 이용하여 단말기의 현재 위치를 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위치 정보 제공 방법은, 상기 위치 산출 단계이후에, 상기 위치가 유효한지 여부를 판단한 후, 유효한 경우에 상기 화면표시단계로 진행하고, 유효하지 않으면 상기 보조 데이타 수신단계로 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 A-GPS를 이용한 위치 정보 제공 단말기를 포함한 위치 정보 제공 시스템이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 위치 정보 제공 시스템은 위치 정보 제공 단말기(100), 기지국 제어기(200) 및 PDE 서버(300)를 포함한다.
상기 위치 정보 제공 단말기(100)는, 사용자에 의한 네비게이션 요청이 있으 면, 상기 기지국 제어기(200)에 위성 궤도 정보(Ephemeris)를 포함하는 보조 데이타를 요청하여 제공받고, 상기 위성 궤도 정보에 따라 시계내의 GPS 위성으로부터 GPS 위성신호를 수신받아 단말기의 현재 위치를 계산하여 사전에 마련된 지도정보중 상기 단말기의 현재 위치정보에 관련된 지도정보를 매칭시켜 화면 출력을 수행한다.
상기 기지국 제어기(200)는, 상기 위성 정보 제공 단말기(100)와 동기되어 상기 위치 제공 단말기(100)로부터의 보조 데이타 요청시, 위성 궤도 정보(Ephemeris)를 포함한 보조 데이타를 상기 PDE 서버(300)에 요청하여 제공받아, 상기 위치 정보 제공 단말기(100)로 송신한다.
상기 PDE 서버(300)는, GPS 위성을 탐색하기에 적합한 장소에 설치된 GPS 수신기를 포함하여, 이 GPS 수신기를 이용하여, 시계내의 GPS 위성을 검색하여 위성 궤도 정보(Ephemeris)를 사전에 검출하고, 상기 기지국 제어기(200)로부터의 보조 데이타 요청에 따라 상기 위성 궤도 정보(Ephemeris)를 포함하는 보조 데이타를 상기 기지국 제어기(200)로 제공한다.
상기 위치정보 단말기(100)는, 지도 정보를 저장하는 메모리부(110)와, 네비게이션 요청시 타임 정보를 제공하고, 보조 데이타를 요청하여 제공받고, 이 보조 데이타를 이용한 위치정보 획득을 제어한 후, 제공되는 단말기의 현재 위치를 상기 메모리부(110)의 해당 지도정보에 매칭시켜 화면 출력을 제어하는 메인 제어부(120)와, 상기 메인 제어부(120)의 제어에 따라 이동통신 전화망의 기지국 제어기 에 보조 데이타의 요청 신호를 송신하고, 상기 기지국 제어기로부터 위성 궤도 정보(Ephemeris)를 포함하는 보조 데이타 신호를 수신하여 상기 메인 제어부(120)에 제공하는 RF 송수신부(130)와, 상기 메인 제어부(120)로부터의 실시간 타임 데이타(TA) 및 위성 궤도 정보에 따라 시계내의 GPS 위성(1)으로부터 GPS 위성신호를 수신하여 단말기의 현재 위치를 산출하고, 이 현재 위치 정보를 상기 메인 제어부(120)로 제공하는 A-GPS 수신모듈(140)과, 상기 메인 제어부(120)의 제어에 따라 현재 위치와 매칭된 지도 정보를 화면 출력하는 표시부(150)를 포함한다.
상기 메인 제어부(120)는, 상기 A-GPS 수신모듈(140)로부터의 단말기의 현재 위치 정보가 유효한지 여부를 판단한 후, 상기 단말기의 현재 위치정보가 유효하지 않을 경우에 상기 보조 데이타를 요청하고, 상기 단말기의 현재 위치 정보가 유효한 경우에는 보조 데이타를 요청하지 않고, 상기 단말기의 현재 위치를 상기 메모리부(110)의 해당 지도정보에 매칭시켜 화면 출력을 제어하도록 이루어진다. 또한, 상기 메인 제어부(120)는, 단말기의 실시간 타임 데이타(Time data)를 매 2초 마다 A-GPS 수신모듈(140)로 전송한다.
상기 기지국 제어기(200)는, 상기 위성 정보 제공 단말기(100)와 동기되어 상기 위치 정보 제공 단말기(100)와 통신 가능한 이동통신망의 셀내의 기지국을 제어하는 제어기로서, 이는 상기 위치 정보 제공 단말기(100)로부터 보조 데이타 요청이 있는 경우, 상기 PDE 서버(300)에 보조 데이터 요청시 해당 기지국 고유정보 를 함께 제공하고, 상기 PDE 서버(300)로부터의 해당 단말기의 위치정보와 위성 궤도 정보를 포함하는 보조 데이타를 상기 위치 정보 제공 단말기(100)로 전송하도록 이루어진다.
여기서, 상기 PDE 서버(300)로부터 전송받은 해당 단말기의 위치는, 해당 단말기의 정확한 현재 위치가 아니고 해당 단말기에 대한 대략적인 위도 및 경도에 해당된다. 이러한 단말기의 위치를 이용하면, 단말기의 정확한 현재 위치를 신속하게 계산할 수 있다.
상기 PDE 서버(300)는, 상기 기지국 제어기(200)로부터의 해당 기지국의 고유정보에 기초해서 시계내의 GPS 위성으로부터 GPS 위성 신호를 수신하여 해당 단말기의 위치를 계산하여, 상기 위성 궤도 정보와 함께 해당 단말기의 위치 정보를 포함하는 보조 데이타를 상기 기지국 제어기(200)로 제공한다. 여기서, 상기 보조 데이타의 위성 궤도 정보(Ephemeris)는 시간별 GPS 위성의 궤도정보로서, 상기 위치 정보 제공 단말기(100)에서 시계내에 있는 GPS 위성정보를 포함하므로, 이 위성 궤도 정보에 기초하면 상기 위치 정보 제공 단말기(100)는 시계내에 존재하는 GPS 위성을 탐색할 필요없이 즉시 시계내의 GPS 위성으로부터 GPS 위성신호를 수신받을 수 있다.
상기 A-GPS 수신모듈(140)은, 상기 메인 제어부(120)로부터의 실시간 타임 데이타 및 단말기의 위치 정보를 이용하면 상기 GPS 위성신호로부터 단말기의 현재 위치를 신속하게 산출할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 A-GPS를 이용한 위치 정보 제공 방법을 보이는 동작 흐름도로서, 도 4는 A-GPS 수신모듈을 포함하는 위치 정보 제공 단말기에서 수행되는 위치 정보 제공과정을 보이고 있다.
도 5는 본 발명에 따른 위치 정보 제공 단말기를 이용한 위치 정보 제공 방법을 보이는 동작 흐름도로서, 상기 위치 정보 제공 단말기(100), 기지국 제어기(200) 및 PDE 서버(300)를 포함하는 위치 정보 제공 시스템에서 수행되는 위치 정보 제공과정을 보이고 있다.
도 6은 본 발명 및 종래 기술의 위치 정보 제공 과정의 비교를 위한 타임 챠트로서, 도 6에서는 본 발명에 의해 위치 정보를 제공하는데 까지 걸리는 시간과 종래 기술에 의해 위치 정보를 제공하는데 까지 걸리는 시간과의 차이를 보이고 있다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
본 발명의 위치 정보 제공 단말기(100)는 이동통신을 수행할 수 있는 모바일 폰이나, 디지탈 TV 방송을 수신할 수 있는 DMB 단말기 등의 이동 통신용 단말기로 서, 사용자의 요청에 따라 통신을 수행할 수 있고, 특정 네비게이션 소프트웨어(예,kways 소프트웨어)를 구동하여 A-GPS를 이용하여 네비게이션을 수행할 수 있다.
도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 위치 정보 제공 시스템의 동작을 설명한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 위치 정보 제공 단말기(100)는 사용자에 의해서 네비게이션 요청이 있으면 네비게이션을 수행하여(도 4 또는 도 5의 S411,S412), 위성 궤도 정보(Ephemeris)를 포함하는 보조 데이타를 기지국 제어기(200)에 요청한다.
이에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 위치정보 단말기(100)의 메인 제어부(120)는, 네비게이션 요청시 타임 정보를 제공하고, 보조 데이타 요청을 RF 송수신부(130)에 제어하면, 상기 RF 송수신부(130)는 상기 메인 제어부(120)의 제어에 따라 CDMA망 등의 이동통신 전화망(예, IS-801 프로토콜)의 기지국 제어기(200)에 보조 데이타의 요청 신호를 이동통신용 안테나인 제1 안테나(ANT1)를 통해 송신한다.
여기서, 상기 메인 제어부(120)는, 사전에 준비된 네비게이션 소프트웨어(예, kways 소프트웨어)를 구동 후, 범용 비동기 전송규약인 UART 등을 이용하여 상기 A-GPS 수신모듈(140)과 통신하여, 상기 A-GPS 수신모듈(140)로부터의 단말기의 현재 위치 정보가 유효한지 여부를 판단한 후(도 4 또는 도 5의 S420), 상기 단말 기의 현재 위치정보가 유효하지 않을 경우에 상기 보조 데이타를 요청하고, 상기 A-GPS 수신모듈로 실시간 타임 데이타를 제공하는 것이 바람직하다.
한편, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 기지국 제어기(200)는, 상기 위성 정보 제공 단말기(100)와 동기되어 이동통신용 안테나인 제3 안테나(ANT3)를 통해 상기 위치 제공 단말기(100)로부터의 보조 데이타 요청시, 위성 궤도 정보(Ephemeris)를 포함한 보조 데이타를 PDE 서버(300)에 요청한다. 이때, 상기 기지국 제어기(200)는, 상기 보조 데이타 요청시, 해당 기지국 고유정보를 함께 제공하는 것이 바람직하다.
상기 PDE 서버(300)는, 내장된 GPS 수신기를 이용하여, GPS 안테나인 제4 안테나(ANT4)를 통해 GPS 위성으로부터 GPS 위성 신호를 수신하여 시계내의 GPS 위성을 검색하고, 검색된 시계내의 GPS 위성으로부터 위성 궤도 정보(Ephemeris)를 사전에 검출한다(도 5의 S510~S530).
이후, 상기 PDE 서버(300)는, 상기 기지국 제어기(200)로부터의 보조 데이타 요청에 따라 상기 위성 궤도 정보(Ephemeris)를 포함하는 보조 데이타를 상기 기지국 제어기(200)로 제공한다.
또한, 상기 PDE 서버(300)는, 상기 기지국 제어기(200)로부터 해당 기지국 고유정보가 제공되면, 상기 해당 기지국의 고유정보에 기초해서 해당 단말기의 위 치를 계산하여, 상기 위성 궤도 정보와 함께 해당 단말기의 위치 정보를 포함하는 보조 데이타를 상기 기지국 제어기(200)로 제공한다(도 4 또는 도 5의 S540).
여기서, 상기 PDE 서버(300)는, GPS 위성을 탐색하기에 적합한 장소에 설치되어 있으므로, 상기 위치 정보 제공 단말기(100)와는 달리, 항상 GPS 위성에 대한 궤도 정보를 보유하고 있다.
이때, 상기 기지국 제어기(200)는, 상기 PDE 서버(300)로부터 위성 궤도 정보(Ephemeris)를 포함한 보조 데이타를 제공받아, 이 보조 데이타를 제3 안테나(ANT3)를 통해 상기 위치 정보 제공 단말기(100)로 송신한다.
상기 위치 정보 제공 단말기(100)는 상기 기지국 제어기(200)로부터 위성 궤도 정보(Ephemeris)를 포함한 보조 데이타를 제공받는데, 즉, 상기 위치정보 단말기(100)의 RF 송수신부(130)는, 제1 안테나(ANT1)를 통해 상기 기지국 제어기(200)로부터 위성 궤도 정보(Ephemeris)를 포함하는 보조 데이타 신호를 수신하여 상기 메인 제어부(120)에 제공한다.
이때, 상기 메인 제어부(120)는, 단말기의 실시간 타임 데이타(Time data)를 매 2초 마다 상기 A-GPS 수신모듈(140)로 전송한다(S431,S432,S433).
다음, 상기 위치 정보 제공 단말기(100)는 상기 위성 궤도 정보에 따라 시계내의 GPS 위성으로부터 GPS 위성신호를 수신 받는데, 이에 대해서 구체적으로 설명 하면, 상기 메인 제어부(120)는 상기 RF 송수신부(130)를 통해 보조 데이타를 제공받고, 이 보조 데이타를 A-GPS 모듈(140)에 제공하여 위치정보 획득을 제어한다. 이때, 상기 A-GPS 모듈(140)은 상기 메인 제어부(120)로부터의 실시간 타임 데이타(TA) 및 위성 궤도 정보에 따라 GPS 안테나인 제2 안테나(ANT2)를 통해 시계내의 GPS 위성(1)으로부터 GPS 위성신호를 수신한다(S440).
여기서, 상기 A-GPS 모듈(140)은, 시계내의 GPS 위성을 탐색하는 별도의 과정이 필요없이, 상기 위성 궤도 정보에 따라 시계내의 GPS 위성(1)으로부터 GPS 위성신호를 즉시 수신하므로, 단말기의 현재 위치정보를 신속하게 획득할 수 있다.
그 다음, 상기 위치 정보 제공 단말기(100)는, 단말기의 실시간 타임 데이타 및 상기 GPS 위성신호를 이용하여 단말기의 현재 위치를 계산하는데, 즉, 상기 A-GPS 모듈(140)은, 상기 메인 제어부(120)로부터 대략 2초 간격으로 제공받은 단말기의 실시간 타임 데이타 및 상기 GPS 위성신호를 이용하여 단말기의 현재 위치를 산출하고, 이 현재 위치 정보를 상기 메인 제어부(120)로 제공한다.
또한, 상기 A-GPS 수신모듈(140)은 상기 메인 제어부(120)로 단말기의 위치 정보가 제공되는 경우, 상기 GPS 위성신호 및 단말기의 위치 정보를 이용하여 단말기의 현재 위치를 더욱 신속하게 산출할 수 있다(S450).
다른 한편, 상기 메인 제어부(120)는, 상기 A-GPS 모듈(140)로부터의 위치가 유효한지 여부를 판단한 후, 유효한 경우에 상기 화면 표시 제어를 수행하고, 유효하지 않으면 상기 보조 데이타의 재요청을 제어할 수 있다(S460).
그 다음, 상기 위치 정보 제공 단말기(100)는, 사전에 마련된 지도정보중 상기 단말기의 현재 위치정보에 관련된 지도정보를 매칭시켜 화면 출력을 수행하는데, 즉, 상기 메인 제어부(120)는 상기 A-GPS 모듈(140)로부터 제공되는 단말기의 현재 위치를 상기 메모리부(110)의 해당 지도정보에 매칭시켜 단말기의 현재 위치와 매칭된 지도정보를 표시부(150)를 통한 화면 출력한다(S470).
또한, 상기 메인 제어부(120)는, 상기 A-GPS 수신모듈(140)로부터의 위치가 유효한지의 여부를 판단하고, 상기 위치가 유효하지 않으면 상기 보조 데이타의 요청을 제어하고, 유효한 경우에는 전술한 바와 같은 서로 매칭된 단말기의 현재 위치와 지도정보의 화면 출력을 제어한다.
도 6을 참조하면, 종래의 GPS를 이용한 위치 정보 제공 단말기에서는 네비게이션 구동 후, 위치 정보를 획득하기까지 대략 60초 이상 소요되지만, 본 발명의 A-GPS를 이용하는 위치 정보 제공 단말기에서는, 네비게이션 구동 후, 모든 GPS 위성을 탐색하여, 시계내의 GPS 위성을 탐색할 필요가 없으므로, 기지국 제어기를 통한 PDE 서버로부터의 실시간 타임 데이타(TA) 및 위성 궤도 정보를 이용하여 위치 정보를 즉시 산출하므로, 이 위치 정보 산출까지 대략 8초 정도 소요되는데, 이는 종래 기술 대비, 신속한 위치 획득이 가능하게 됨을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, A-GPS를 이용한 위치 정보 제공 단말기에서, 모바일 폰 등의 단말기의 통신망 셀내의 기지국 제어기 및 PDE(Position Determination Entity) 서버로부터 보조 데이타(Assist data)(Ephemeris 및 해당 단말기의 위치 데이타) 및 단말기의 실시간 타임 데이타(Time data)를 요청하여 제공받아 이를 이용하여 종래의 위치 제공 시스템 방식보다 신속하게 단말기의 현재 위치를 산출할 수 있고, 이러한 위치를 해당 지도 정보에 매칭시켜 출력하여 현재 위치를 파악할 수 있는 효과가 있다.

Claims (15)

  1. 지도 정보를 저장하는 메모리부;
    네비게이션 요청시 타임 정보를 제공하고, 보조 데이타를 요청하여 제공받고, 이 보조 데이타를 이용한 위치정보 획득을 제어한 후, 제공되는 단말기의 현재 위치를 상기 메모리부의 해당 지도정보에 매칭시켜 화면 출력을 제어하는 메인 제어부;
    상기 메인 제어부의 제어에 따라 이동통신 전화망의 기지국 제어기에 보조 데이타의 요청 신호를 송신하고, 상기 기지국 제어기로부터 위성 궤도 정보를 포함하는 보조 데이타 신호를 수신하여 상기 메인 제어부에 제공하는 RF 송수신부;
    상기 메인 제어부로부터의 실시간 타임 데이타 및 위성 궤도 정보에 따라 시계내의 GPS 위성으로부터 GPS 위성신호를 수신하여 단말기의 현재 위치를 산출하고, 이 현재 위치 정보를 상기 메인 제어부로 제공하는 A-GPS 수신모듈; 및
    상기 메인 제어부의 제어에 따라 현재 위치와 매칭된 지도 정보를 화면 출력하는 표시부를 포함하며,
    상기 메인 제어부는, 상기 A-GPS 수신모듈로부터의 단말기의 현재 위치 정보가 유효한지 여부를 판단한 후, 상기 단말기의 현재 위치정보가 유효하지 않을 경우에 상기 보조 데이타를 요청하고, 상기 A-GPS 수신모듈로 실시간 타임 데이타를 제공하는 것
    을 특징으로 하는 위치 정보 제공 단말기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 보조 데이타는
    해당 단말기의 위치 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 제공 단말기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 A-GPS 수신모듈은
    상기 GPS 위성신호 및 단말기의 위치 정보를 이용하여 단말기의 현재 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 제공 단말기.
  5. 네비게이션 요청시 위성 궤도 정보를 포함하는 보조 데이타를 요청하여 제공받고, 상기 위성 궤도 정보에 따라 시계내의 GPS 위성으로부터 GPS 위성신호를 수신받아 단말기의 현재 위치를 계산하는 위치 정보 제공 단말기;
    상기 위성 정보 제공 단말기와 동기되어, 상기 위치 제공 단말기로부터의 보조 데이타 요청시, 위성 궤도 정보를 포함한 보조 데이타를 요청하여 제공받아, 상기 위치 정보 제공 단말기로 송신하는 기지국 제어기; 및
    GPS 위성을 탐색하기에 적합한 장소에 설치된 GPS 수신기를 포함하여, 이 GPS 수신기를 이용하여, 시계내의 GPS 위성을 검색하여 위성 궤도 정보를 사전에 검출하고, 상기 기지국 제어기로부터의 보조 데이타 요청에 따라 상기 위성 궤도 정보를 포함하는 보조 데이타를 상기 기지국 제어기로 제공하는 PDE 서버
    를 포함하는 위치 정보 제공 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 위치정보 단말기는
    지도 정보를 저장하는 메모리부;
    네비게이션 요청시 타임 정보를 제공하고, 보조 데이타를 요청하여 제공받고, 이 보조 데이타를 이용한 위치정보 획득을 제어한 후, 제공되는 단말기의 현재 위치를 상기 메모리부의 해당 지도정보에 매칭시켜 화면 출력을 제어하는 메인 제어부;
    상기 메인 제어부의 제어에 따라 이동통신 전화망의 기지국 제어기에 보조 데이타의 요청 신호를 송신하고, 상기 기지국 제어기로부터 위성 궤도 정보를 포함하는 보조 데이타 신호를 수신하여 상기 메인 제어부에 제공하는 RF 송수신부;
    상기 메인 제어부로부터의 실시간 타임 데이타 및 위성 궤도 정보에 따라 시계내의 GPS 위성으로부터 GPS 위성신호를 수신하여 단말기의 현재 위치를 산출하고, 이 현재 위치 정보를 상기 메인 제어부로 제공하는 A-GPS 수신모듈; 및
    상기 메인 제어부의 제어에 따라 현재 위치와 매칭된 지도 정보를 화면 출력하는 표시부
    를 포함하는 위치 정보 제공 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 메인 제어부는,
    상기 A-GPS 수신모듈로부터의 단말기의 현재 위치 정보가 유효한지 여부를 판단한 후, 상기 단말기의 현재 위치정보가 유효하지 않을 경우에 상기 보조 데이타를 요청하고, 상기 A-GPS 수신모듈로 실시간 타임 데이타를 제공하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 제공 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 기지국 제어기는,
    상기 보조 데이타 요청시, 해당 기지국 고유정보를 함께 제공하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 제공 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 PDE 서버는,
    상기 해당 기지국의 고유정보에 기초해서 시계내의 GPS 위성으로부터 GPS 위성 신호를 수신하여 해당 단말기의 위치를 계산하여, 상기 위성 궤도 정보와 함께 해당 단말기의 위치 정보를 포함하는 보조 데이타를 상기 기지국 제어기로 제공하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 제공 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 A-GPS 수신모듈은
    상기 GPS 위성신호 및 단말기의 위치 정보를 이용하여 단말기의 현재 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 제공 시스템.
  11. A-GPS 수신모듈을 포함하는 위치 정보 단말기에서의 위치 정보 제공 방법에 있어서,
    네비게이션 요청시 네비게이션을 구동하는 구동단계;
    이동통신 전화망을 이용하여 위성 궤도 정보를 포함하는 보조 데이타를 요청하여 수신하는 보조 데이타 수신단계;
    상기 위성 궤도 정보에 따라 시계내의 GPS 위성으로부터 GPS 위성신호를 수신하는 GPS 수신 단계;
    단말기의 실시간 타임 데이타 및 상기 GPS 위성신호를 이용하여 단말기의 현재 위치를 계산하는 위치 산출 단계; 및
    상기 단말기의 현재 위치를 해당 지도정보에 매칭시켜 화면 출력하는 화면표시단계
    를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 위치 정보 제공 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 구동단계후, 상기 A-GPS 수신모듈로부터의 위치가 유효한지의 여부를 판단하고, 상기 위치가 유효하지 않으면 상기 보조 데이타 수신단계로 진행하고, 유효하면 상기 위치 산출 단계로 진행하는 판단단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 제공 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 보조 데이타는
    해당 단말기의 위치정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 제공 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 위치 산출 단계는
    상기 GPS 위성신호 및 해당 단말기의 위치정보를 이용하여 단말기의 현재 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 제공 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 위치 산출 단계이후에, 상기 위치가 유효한지 여부를 판단한 후, 유효한 경우에 상기 화면표시단계로 진행하고, 유효하지 않으면 상기 보조 데이타 수신단계로 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 제공 방법.
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