KR100757452B1

KR100757452B1 - 단말기의 위치 추적 방법

Info

Publication number: KR100757452B1
Application number: KR1020010053871A
Authority: KR
Inventors: 이원천
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2001-09-03
Publication date: 2007-09-11
Also published as: KR20030020173A

Abstract

본 발명은 DS-MAP 방식의 IMT-2000 시스템에서 위치정보를 이용하여, 페이징 로드를 줄이고 신속하게 단말기의 위치를 추적하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, CN (Core Network)이 다수 개의 영역 ID들을 포함하는 항목이 추가된 위치보고 제어메시지를 RNC (Radio Network Controller)에 송신하는 단계와; 상기 RNC는 상기 위치보고 제어메시지를 수신하여 단말기의 위치를 찾고 상기 단말기의 위치를 찾았을 때 다수 개의 위치 ID들을 포함하는 항목이 추가된 위치보고 메시지를 상기 CN에 송신하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

단말기의 위치 추적 방법{LOCATION SEARCHING METHOD FOR USER EQUIPMENT}

도 1은 IMT-2000 시스템의 블록도.

도 2는 유휴 상태의 단말기에 대한 위치 추적 신호 흐름도.

도 3은 종래 기술에 의한 위치보고 제어메시지의 포맷도.

도 4는 종래 기술에 의한 위치보고 메시지의 포맷도.

도 5는 본 발명에 의한 위치보고 제어메시지의 포맷도.

도 6은 본 발명에 의한 위치보고 메시지의 포맷도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 코어 네트워크 21A-21P : 제어국

31A-31N : 기지국 41A-41C : 단말기

본 발명은 DS-MAP(DS-MAP: Direct Spread-GSMMAP) 방식의 IMT-2000 시스템에서 위치정보를 이용하여 신속하게 단말기의 위치를 추적하는 기술에 관한 것으로, 특히 지피에스(GPS : Global Positioning System)가 사용되지 않는 비동기 방식의 제어국 및 기지국을 사용하여 유휴(idle) 상태에 있는 단말기의 위치를 신속하게 추적할 수 있도록 한 단말기의 위치 추적 방법에 관한 것이다.

통상의 DS-MAP 방식의 IMT-2000 시스템은 도 1에서와 같이 여러개의 제어국(RNC:Radio Network Controller)(21A-21P)이 코어 네트워크(CN:Core Network)(10)에 연결되어 있고, 각각의 제어국(21A-21P)은 제어국(21A)과 같이 다수의 기지국(31A-31N)과 각기 연결되어 있다. 또한, 단말기(41A-41C)들의 위치를 상세하게 파악하기 위한 LCS 클라이언트(23)가 상기 코어 네트워크(10) 내의 MSC 또는 SGSN과 연동되어 로케이션-베이스 서비스(Location-base Service)가 가능하도록 되어 있다.

임의의 단말기(41A-41C)의 위치 정보를 제공하기 위해서는 코어 네트워크(10)와 제어국(21A-21P), 제어국(21A-21P)과 기지국(31A-31N)간의 인터페이스 및 애플리케이션 파트가 필요한데, 이를 위해 각각 Iu, Iub 인터페이스와 RANAP(RANAP: Radio Access Network Application Part), NBAP(NBAP: Node B Application Part)가 이용되고 있다. 이들은 코어 네트워크(10)와 제어국(21A-21P) 간 및, 제어국(21A-21P)과 기지국(31A-31N)간의 신호 메시지(Signaling Message) 및 트래픽 데이터(Traffic Data)를 손실 없이 전달하기 위한 것이다.

특히, 단말기(41A-41C)와 UTRAN(RNC와 Node-B로 이루어진 Network)과의 신호 메시지 전달을 위해 라디오 리소스 콘트롤(RRC:Radio Resource Control), 라디오 링크 콘트롤(RLC:Radio Link Control), 미디움 액세스 콘트롤(MAC:Medium Access Control) 레이어(Layer)가 존재하며, 기지국(31A-31N)에서 단말기(41A-41C)와의 RTT(RTT: Round Trip Time)를 측정하기 위해 제어국(21A-21P)과 기지국(31A-31N)간의 NBAP가 존재한다.

일반적으로, IMT-2000 시스템에서 단말기가 유휴 상태에 있을 때 도 2와 같은 통신 과정을 통해 단말기의 위치정보(location Positioning)를 제공하게 된다.

단말기(UE)(41)의 위치정보를 제공하는 방법에는 코어 네트워크(CN)(10)의 요구에 따라 셀 ID를 보고해 주는 셀 ID 방식과, 여러개의 셀에 대한 UP(UP: User Positioning) 측정 결과를 근거로 단말기(41)의 위치를 위도와 경도로 보고해 주는 OTDOA(OTDOA : Observed Time Difference Of Arrival) 방식이 있다.

상기 두 가지 방식은 도 2에서 코어 네트워크(10)에서 제어국(21)으로 송신하는 도 3과 같은 위치보고 제어메시지(LRCM: Location Reporting Control Message)에 의해 시작된다.

그리고, 상기 셀 ID 방식에 의해 제어국(21)에서 셀 베이스(Cell base)로 단말기(41)의 위치를 찾아냈을 때, 제어국(21)이 코어 네트워크(10)측으로 송신하는 RANAP(RANAP: Radio Access Network Application Part) 메시지인 위치보고 메시지(LRM: Location Report Message)는 도 4와 같은 포맷을 갖는다.

도 3에서 알 수 있듯이, 위치보고 제어메시지(LRCM)에는 단말기의 위치를 판단할 수 있는 정보가 포함되어 있지 않다. 즉, 제어국(21)은 코어 네트워크(10)로부터 위치보고 제어메시지(LRCM)를 수신했을 때, 제어국(21)에 설정되어 있는 모든 셀로 라디오 리소스 콘트롤(RRC) 메시지인 페이징 메시지(Paging Message)를 송신해야 한다.

또는 단말기(41)가 위치 등록을 시도할 때, 등록된 영역 식별(Area Identity) 정보를 제어국(21)에 보관하고 있다가 단말기(41)의 위치를 추적할 때 사용하는 방법을 취해야 하는데, 이는 이동성 관리(Mobility Management) 메시지가 포함된 라디오 리소스 콘트롤(RRC) 메시지인 이니셜 다이렉트 트랜스퍼 메시지(Initial Direct Transfer Message)를 분석해야 하는 과정이 포함되므로 표준에 어긋나 적용할 수 없게 된다.

따라서, 한 단말기(41)의 위치를 파악하는데 많은 페이징 로드가 걸리는 현상을 피할 수 없다. 그리고, 도 4에서 알 수 있듯이 RANAP 메시지인 위치보고 메시지(LRM)를 송신할 때 SAI(SAI: Service Area Identity)를 이용하므로 셀 ID와 SAI를 맵핑하는 과정을 필요로 한다. 일반적으로, SAI는 여러 개의 셀을 포함하고 있으므로 제어국(21)에서 찾아낸 단말기(41)의 위치보다 훨씬 더 광범위한 영역을 나타내는 형태로 보고하게 되어 위치에 대한 정확성이 많이 떨어진다.

이와 같이 종래 기술에 의한 IMT-2000 시스템의 통신 단말기의 위치 추적 방 법에 있어서는 제어국에서 RANAP 메시지인 위치보고 제어메시지를 수신할 때, 유휴 상태의 단말기를 추적하기 위한 페이징 로드가 많이 걸리고, 셀 ID를 보고할 때 SAI로 보고하게 되므로 위치정보의 정확성이 저하되는 결함이 있었다. 만약, 이러한 결함을 회피하기 위해 SAI와 셀 ID를 1:1로 맵핑하는 경우 SAI 개념을 무시하게 되는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 제어국이 유휴 상태의 단말기에 대한 위치 추적 서비스를 제공함에 있어서, 단말기를 찾기 위한 페이징 로드를 최소화 하고 단말기의 위치 보고 시 셀 ID 레벨로 상세하게 보고하는 단말기의 위치 추적 방법을 제공함에 있다.

본 발명에 의한 단말기의 위치 추적 방법은, CN (Core Network)이 다수 개의 영역 ID들을 포함하는 항목이 추가된 위치보고 제어메시지를 RNC (Radio Network Controller)에 송신하는 단계와; 상기 RNC는 상기 위치보고 제어메시지를 수신하여 단말기의 위치를 찾고 상기 단말기의 위치를 찾았을 때 다수 개의 위치 ID들을 포함하는 항목이 추가된 위치보고 메시지를 상기 CN에 송신하는 단계를 포함하여 이루어지는 것으로, 이와 같은 본 발명의 작용을 첨부한 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

임의의 단말기 예를 들어, 단말기(41)의 현재 위치를 찾아내기 위해 코어 네트워크(10)에서 제어국(21)측으로 RANAP(RANAP: Radio Access Network Application Part) 메시지인 위치보고 제어메시지(LRCM: Location Reporting Control Message)를 송신할 때, 도 5와 같은 포맷으로 송신하여 제어국(21)에서의 처리 부하량을 줄일 수 있도록 하였다.

즉, 도 5에서와 같이 코어 네트워크(10)에서 제어국(21)측으로 RANAP 메시지인 위치보고 제어메시지(LRCM: Location Reporting Control Message)를 송신할 때, LAI(LAI: Location Area Identity)와 RAI(RAI: Routing Area Identity)를 조건부로 포함하는 정보 요소(Information Element)를 항목으로 추가하고, 이들을 여러개로 그룹핑하기 위한 그룹핑 항목(Area Identity to be searched)을 추가하여 송신하도록 하였다.

여기서, C-ifCS는 CS(Circuit Switched) 도메인에 대해서만 존재함을 의미하고, C-ifPS는 PS(Packet Switched) 도메인에 대해서만 존재한다는 것을 의미한다.

이와 같이, 코어 네트워크(10)에서 제어국(21)측으로 위치보고 제어메시지(LRCM)를 송신할 때, 제어국(21)이 단말기(41)의 위치를 찾아내는 영역들에 대한 정보를 추가하게 되므로, 그 제어국(21)은 위치보고 제어메시지(LRCM)만으로 유휴 상태의 단말기(41)에 대한 페이징(Paging)이 가능하며, 제한된 셀만으로의 페이징이 가능하기 때문에 제어국(21) 단에서의 페이징 로드를 줄일 수 있게 된 다.

특히, 유휴 상태에 있는 단말기(41)의 위치를 추적하려는 코아 네트워크(10)의 장치(MSC 또는 SGSN)에 따라 영역 ID를 다르게 정의하도록 하였다.

만약, 코어 네트워크(10)에서 한 번의 위치보고 제어메시지(LRCM)의 송신에 의해 제어국(21)이 단말기(41)의 위치를 찾아내지 못하는 경우, 추적하는 영역을 확장하여 계속적으로 추적할 수 있도록 그룹핑 항목(Area Identity to be searched)을 정의함으로써 여러 차례(예: 1차, 2차, 3차,...,N차)에 걸쳐 단말기(41)의 위치 추적이 가능하다.

한편, 제어국(21)에서 상기와 같은 위치보고 제어메시지(LRCM)를 수신한 후 셀 ID를 기준으로 단말기(41)의 위치를 찾아 내었을 때, 코어 네트워크(10)측으로 보고하는 RANAP 메시지인 위치보고 메시지(LRM: Location Report Message)를 도 6과 같은 포맷으로 송신함으로써, 단말기(41)의 위치를 보다 정학하게 파악할 수 있게 된다.

즉, 도 6에서와 같이 상기 제어국(21)이 셀 ID를 기준으로 단말기(41)의 현재 위치를 찾아내어 코어 네트워크(10)에 보고할 때, 영역 ID(Area Identity)를 사용하는 것이 아니라, 위치 ID(Location Identity) 항목을 사용하고, 셀 ID는 보고하는 제어국(21)을 나타내는 "RNC ID"와 제어국(21) 내의 유일한 셀을 나타내는 "CID"로 위치 ID(Location Identity)를 표시하였다. 상기 위치 ID(Location Identity)의 정보 요소(Information Element)로 셀 ID가 포함되며, 이 셀 ID는 RNC ID와 CID로 이루어진다.

결국, 도 5 및 도 6과 같은 메시지를 이용함으로써, 코어 네트워크(10)가 제어국(21)에 단말기(41)의 위치 추적을 요구하였을 때, 그 제어국(21)에서는 적은 양의 페이징 로드를 이용하여 셀 ID 레벨의 상세한 위치 추적이 가능하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 제어국이 유휴 상태에 있는 단말기의 위치 추적 서비스를 제공할 때, 단말기를 찾기 위한 페이징 로드를 최소화 하고, 단말기의 위치 보고 시 셀 ID 레벨로 상세하게 보고할 수 있도록 함으로써, 유휴 상태의 단말기를 보다 효율적으로 추적할 수 있는 효과가 있다.

Claims

CN (Core Network)이 다수 개의 영역 ID들을 포함하는 항목이 추가된 위치보고 제어메시지를 RNC (Radio Network Controller)에 송신하는 단계와;

상기 RNC는 상기 위치보고 제어메시지를 수신하여 단말기의 위치를 찾고 상기 단말기의 위치를 찾았을 때 다수 개의 위치 ID들을 포함하는 항목이 추가된 위치보고 메시지를 상기 CN에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기의 위치를 추적하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 영역 ID들은,

LAI (Location Area Identity), RAI (Routing Area Identity)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기의 위치를 추적하는 방법.
제 2항에 있어서,

상기 LAI는,

CS (Circuit Switched) 도메인에 대해서만 존재한다는 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 단말기의 위치를 추적하는 방법.
제 2항에 있어서,

상기 RAI는,

PS (Packet Switched) 도메인에 대해서만 존재한다는 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 단말기의 위치를 추적하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 위치보고 제어메시지는,

상기 RNC가 상기 단말기의 위치를 찾지 못했을 때, 상기 단말기의 위치를 찾고자하는 영역을 확장하는 항목이 더 추가되는 것을 특징으로 하는 단말기의 위치를 추적하는 방법.
제 5항에 있어서,

상기 단말기의 위치를 찾고자하는 영역을 확장하는 항목은 상기 CN에 해당하는 장치들에 따라 다르게 설정하는 것을 특징으로 하는 단말기의 위치를 추적하는 방법.
제 6항에 있어서,

상기 CN에 해당하는 장치들은,

MSC (Mobile Switching Center), SGSN (Serving GPRS Support Node)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기의 위치를 추적하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 위치 ID들은,

RNC ID, 및 CID (Cell Identity)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기의 위치를 추적하는 방법.
제 8항에 있어서,

상기 RNC ID는,

상기 위치보고 메시지를 송신하는 RNC를 나타내는 것을 특징으로 하는 단말기의 위치를 추적하는 방법.
제 8항에 있어서,

상기 CID는,

상기 RNC 내의 유일한 셀을 나타내는 것을 특징으로 하는 단말기의 위치를 추적하는 방법.