KR100810005B1 - The high precision real-time ephemeris method at td-scdma environment - Google Patents

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거군위
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

A method for high precision RTK(Real Time Kinematic) under TD-SCDMA environment is provided to use dynamic RTK according to service quality of a terminal, thereby performing RTK even when a user moves at high speed. A mobile terminal receives a GPS(Global Positioning System) satellite signal from a GPS satellite(S2). The mobile terminal transmits a Kinematic request signal and a GPS sub Kinematic signal of the mobile terminal corresponding to the GPS satellite signal to a location server(S4). The location server transmits phase information to the mobile terminal(S10b). The mobile terminal searches the GPS satellite to acquire carrier satellite information. The mobile terminal calculates location information of the terminal by using semi RTK technique or RTK technique according to service quality(S14,S18).

Description

ＴＤ-ＳＣＤＭＡ 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 방법 {The high precision real-time ephemeris method at TD-SCDMA environment}{The high precision real-time ephemeris method at TD-SCDMA environment} in TD-SCCDMA environment

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 시스템을 나타내는 블록도,1 is a block diagram illustrating a high precision real time positioning system in a TD-SCDMA environment according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 방법을 나타내는 전체 흐름도, 2 is an overall flowchart illustrating a high precision real time positioning method in a TD-SCDMA environment according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 UTRAN 중계서버에서 위치측정 단계를 나타내는 상세 흐름도,3 is a detailed flowchart illustrating a location measurement step in a UTRAN relay server according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이동단말기에서 측위가 이루어지는 단계를 나타내는 흐름도, 4 is a flowchart showing a step of positioning in a mobile terminal according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 UTRAN 중계서버에서 측위가 이루어지는 단계를 나타내는 흐름도.5 is a flow chart showing the step of positioning in the UTRAN relay server according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 단말기의 서비스 품질에 따른 실시간 동적 측위(Real Time Kinematic, RTK)방법을 사용하여 사용자가 고속으로 이동하는 경우에 실시간으로 고 정밀도의 위치서비스를 제공할 수 있도록 한 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high precision real-time positioning method in a TD-SCDMA environment, and more particularly, when a user moves at a high speed using a real time dynamic positioning (RTK) method according to the quality of service of a terminal. The present invention relates to a high precision real time positioning method in a TD-SCDMA environment capable of providing high precision location services in real time.

일반적으로 무선 측위 서비스는 이동 통신망을 이용하여 제공하는 서비스로써, 위치 기반 서비스(Location Based Services， LBS)라고도 불린다. In general, the radio location service is a service provided by using a mobile communication network, also called location based services (LBS).

보다 구체적으로, 기존 무선 측위 기술은 이동 단말 통신기지국에 기반하는 기술로서, 주변 환경의 영향을 많이 받는 단점이 있었다. 예를 들어, 도심 지역과 같은 음영환경에서는 전파가 전송 환경의 영향을 받아 직접 기지국에서 이동국으로 전송되지 못하고, 반사, 굴절 또는 회절(에돌이) 등의 과정을 거치게 되어 측위 정밀도에 영향을 준다.More specifically, the existing wireless positioning technology is a technology based on the mobile terminal communication base station, and has a disadvantage of being affected by the surrounding environment. For example, in a shaded environment such as an urban area, radio waves are not directly transmitted from the base station to the mobile station due to the influence of the transmission environment, and are subjected to a process such as reflection, refraction, or diffraction, which affects the positioning accuracy.

또한, 기존 대부분의 위치 기반 서비스의 측위 정확도가 100~200m를 나타내고, 측위 반응시간이 3~6s이므로, 상술한 위치 기반 서비스는 일반 사용자 측위 요구는 만족시킬 수 있지만, 고 정밀도 측위 또는 고속 운동 시의 측위 등 일부 사용자들의 특수 요구사항은 만족시킬 수 없는 문제점이 있었다.In addition, since the positioning accuracy of most existing location-based services represents 100 to 200m and the positioning response time is 3 to 6s, the above-described location-based services may satisfy the general user positioning requirements, but may be used for high-precision positioning or high-speed movement. The special requirements of some users, such as the positioning of, could not be satisfied.

한편, 3G시스템의 데이터 전송 효율은 2G시스템의 데이터 전송 효율보다 훨씬 높아 사용자에게 보다 넓은 인터넷 대역폭을 제공할 수 있으며 지도 보여주기, 실시간 내비게이션 또는 3D지도 보여주기 등의 정보 전송 양이 많은 위치기반 서비스를 무선통신망 환경에서 서비스가 가능하다. 하지만, 이것 역시도 상술한 고속 운동시의 측위에 따른 실시간 위치 데이터를 제공할 수 없는 문제점이 있었다.Meanwhile, data transmission efficiency of 3G system is much higher than data transmission efficiency of 2G system, which can provide wider Internet bandwidth to users, and location-based service with a large amount of information transmission such as displaying map, real-time navigation or 3D map. Service in a wireless communication network environment. However, this also has a problem that can not provide the real-time position data according to the positioning during the high-speed movement described above.

본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로서, ＴＤ-ＳＣＤＭＡ 환경에 있어서 실시간 동적 측위 방법을 사용함으로써, 고밀도 측위 위치 서비스를 제공할 수 있는 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a high precision real time positioning method in a TD-SCDMA environment capable of providing a high density positioning location service by using a real time dynamic positioning method in a TD-SCDMA environment. Has its purpose.

또한 본 발명의 다른 목적은 단말기의 서비스 품질에 적합한 실시간 동적 측위 방법을 선택함으로써, 위치기반 서비스(LBS)의 윤활성을 제고할 수 있도록 함에도 있다.In addition, another object of the present invention is to improve the lubricity of the LBS by selecting a real-time dynamic positioning method suitable for the quality of service of the terminal.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. In the meantime, when it is determined that the detailed description of the known functions and configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 시스템에 대하여 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a high precision real time positioning system in a TD-SCDMA environment according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a high precision real time positioning system in a TD-SCDMA environment according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 시스템(100)은 GPS 위성(A), 이동단말기(10), UTRAN 중계서버(20), CN통신서버(30) 및 위치서버(40)를 포함한다.Referring to Figure 1, the high-precision real-time positioning system 100 in the TD-SCDMA environment according to an embodiment of the present invention is a GPS satellite (A), mobile terminal 10, UTRAN relay server 20, CN And a communication server 30 and a location server 40.

먼저, 이동단말기(10)는 사용자로부터 이동단말기의 측위요청신호를 수신하면, 이에 따른 측위요청신호 및 GPS 보조측위신호를 위치서버(40)로 전송하고, 상기 위치서버(40)로부터 GPS 보조측위신호에 따른 위상정보를 수신받아 이동단말기(10)의 실시간 위치정보를 산출하는 기능을 수행하는 바, GPS 수신모듈(11), 위치측량모듈(12) 및 위치산출모듈(13)을 포함한다.First, when the mobile terminal 10 receives a positioning request signal of the mobile terminal from the user, the mobile terminal 10 transmits the positioning request signal and the GPS auxiliary positioning signal to the location server 40, and the GPS auxiliary positioning from the location server 40. Receiving the phase information according to the signal to perform the function of calculating the real-time position information of the mobile terminal 10, the GPS receiving module 11, the position measurement module 12 and the position calculation module 13 includes.

더욱 구체적으로, 이동단말기(10)에서 위치정보를 산출하는 경우, 다수개의 GPS 위성(A1, A2,....,An)으로부터 발송되는 GPS 위성신호를 GPS 수신모듈(11)이 수신한 후, 이동단말기(10)의 위치측량이 이루어질 수 있도록 위치측량모듈(12)이 측위요청신호 및 GPS 보조측위신호를 위치서버(40)로 전송하고, 상기 위치서버(40)로부터 이동단말기(10)가 위치한 CELL의 GPS 가시위성 의상거리정보 및 GPS 가시위성신호를 수신받아 이동단말기(10)와 가장 근접한 GPS 위성(A)을 검색하여 반송파 위상정보를 측정하고, 위치산출모듈(13)이 위상정보 및 부가정보를 이용하여 이동단말기(10)의 위치정보를 실시간으로 정확하게 산출하는 기능을 수행한다.More specifically, when the mobile terminal 10 calculates the location information, the GPS receiving module 11 receives GPS satellite signals sent from the plurality of GPS satellites A 1 , A 2 ,..., A n . After receiving, the location measurement module 12 transmits the positioning request signal and the GPS auxiliary positioning signal to the location server 40 so that the location measurement of the mobile terminal 10 can be made, and the mobile terminal 10 from the location server 40. Receiving GPS visible satellite clothing distance information and GPS visible satellite signal of the cell located in (10), the GPS satellite (A) closest to the mobile terminal 10 is searched to measure carrier phase information, and the position calculation module 13 The position information of the mobile terminal 10 is accurately calculated in real time using the phase information and the additional information.

상술한 바와 같이, 위치산출모듈(13)은 서비스 품질(QoS, Quality Of Service, Level)에 따른 RTK 또는 준RTK 측위 기법 그리고, UTRAN 중계서버(20)로 부터 수신받은 이동단말기(10)의 좌표정보 및 LMU 기지국(21)에서 발송한 위상정보 보정값을 포함하는 부가정보를 이용하여 이동단말기(10)의 위치정보를 산출한다.As described above, the location calculation module 13 is RTK or quasi-RTK positioning technique according to the quality of service (QoS), and coordinates of the mobile terminal 10 received from the UTRAN relay server 20. The position information of the mobile terminal 10 is calculated using the additional information including the information and the phase information correction value sent from the LMU base station 21.

이때, 이동단말기(10)는 산출한 위치정보를 위치서버(40)로 전송할 수도 있다.In this case, the mobile terminal 10 may transmit the calculated location information to the location server 40.

여기서, 측위요청신호는 단말기의 서비스 품질, 단말기의 CELL정보 및 단말기의 위치정보를 포함하고, GPS 보조측위신호는 GPS 조절정보를 포함하며, 그리고 위상정보에는 GPS 가시위성신호 및 GPS 가시위성 의상거리정보를 포함할 수도 있다.Here, the positioning request signal includes the service quality of the terminal, the CELL information of the terminal and the location information of the terminal, the GPS auxiliary positioning signal includes GPS control information, and the phase information includes the GPS visible satellite signal and the GPS visible satellite costume distance. It may also contain information.

참고적으로 실시간 동적 측위(Real Time Kinematic, RTK)를 구체적으로 살펴보면, RTK는 GPS 위성(A)에서 발송하는 위상정보에 기반하여 실시간 동적 측위 서비스를 제공하는 기술이다. 다시 말하면 RTK 기법을 사용할 때, GPS 위성(A)은 DATA LINE를 통해 위상정보와 이동단말기(10)의 좌표정보를 LMU 기지국(21)에 전달한다. LMU 기지국(21)에서는 GPS 위성(A)으로부터 전송된 위상정보를 수신받는 동시에 GPS의 관찰데이터를 접수하고, 실시간으로 차분 처리하여 보다 정확한 이동단말기(10)의 위치정보를 산출한다.For reference, in detail, Real Time Kinematic (RTK), RTK is a technology that provides a real-time dynamic positioning service based on the phase information sent from the GPS satellite (A). In other words, when using the RTK technique, the GPS satellite A transmits phase information and coordinate information of the mobile terminal 10 to the LMU base station 21 through a data line. The LMU base station 21 receives the phase information transmitted from the GPS satellite A, simultaneously receives the observation data of the GPS, and calculates the position information of the mobile terminal 10 more accurately by performing differential processing in real time.

부연하여, RTK기법은 수정법과 차분법 두 가지로 분류되는데, 구체적으로 수정법은 의상거리 차분방법과 비슷하다. 즉, 수정법을 사용할 때 LMU 기지국(21)은 위상정보의 보정량을 사용자 위치에 발송하여 사용자가 가지고 있는 위상정보를 보정하도록 하여 위치정보를 산출한다. In other words, the RTK technique is classified into two methods, a correction method and a differential method. Specifically, the correction method is similar to the clothing distance difference method. That is, when using the correction method, the LMU base station 21 calculates the position information by sending the correction amount of the phase information to the user position to correct the phase information possessed by the user.

다시 말하면, 차분법을 사용할 때 LMU 기지국(21)에서 전송받은 위상정보를 유동위치에 발송하여 유동위치에서 차분처리를 진행함으로써 위치 좌표값을 산출할 수 있도록 한다. 이때, 수정법을 사용한 기법을 준RTK기술이라고 하며 그 정밀도는 dm급이다. 반면, 차분법을 사용한 기법을 RTK기술이라고 하는데, 그 정밀도는 cm급이다. 예를 들어, 준RTK 기술의 정밀도가 1m = 10dm = 100cm 을 나타냄으로써, 일반적으로 1m의 길이를 갖는 경우에 준RTK는 10dm을 나타내고, RTK일 때는 100cm을 나타낸다.In other words, when the difference method is used, the positional coordinate value can be calculated by sending the phase information received from the LMU base station 21 to the flow position to perform the differential process at the flow position. At this time, the technique using the correction method is called quasi-RTK technique and the precision is dm class. On the other hand, the technique using the difference method is called RTK technology, and the precision is cm. For example, when the precision of the quasi-RTK technique indicates 1 m = 10 dm = 100 cm, the quasi-RTK represents 10 dm in the case of having a length of 1 m in general, and 100 cm when the RTK is RTK.

또한, UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network) 중계서버(20)는 RTK 또는 준RTK 측위 기법을 선택하여 측위요청신호에 따른 이동단말기의 위치를 산출하는 기능을 수행하는 바, LMU(Location Measurement Unit)기지국(21) 및 RTK 위치 계산단원인 PCU(Position Calculation Unit)와 준RTK 위치 계산단원인 QPCU(Quasi Position Calculation Unit)를 구비하는 무선 네트워크 제어기(Radio Network Controller, RNC; 22)를 포함한다.In addition, UTRAN (Universal Terrestrial Radio Access Network) relay server 20 performs the function of calculating the position of the mobile terminal according to the positioning request signal by selecting the RTK or quasi-RTK positioning method, LMU (Location Measurement Unit) base station 21 and a Radio Network Controller (RNC) 22 having a Position Calculation Unit (PCU) that is an RTK position calculation unit and a Quasi Position Calculation Unit (QPCU) that is a quasi-RTK position calculation unit.

먼저, LMU 기지국(21)은 이동단말기(10)로부터 수신받은 측위요청신호 및 GPS 보조측위신호를 위치서버(40)로 전송하고, 위치서버(40)로부터 위상정보를 수신받으면, 수신받은 위상정보 및 이동단말기(10)의 좌표정보를 이동단말기(10)로 전송하는 기능을 수행한다.First, the LMU base station 21 transmits the positioning request signal and the GPS auxiliary positioning signal received from the mobile terminal 10 to the location server 40, and receives the phase information from the location server 40, and receives the received phase information. And transmitting coordinate information of the mobile terminal 10 to the mobile terminal 10.

한편, 무선 네트워크 제어기(22)는 PCU 및 QPCU을 이용하여 측위값을 산출하는 기능을 수행하는 바, 구체적으로 살펴보면 LMU 기지국(21)을 통해서 수신받은 측위요청신호에 포함된 단말기의 CELL정보 및 서비스 품질 정보에 따라 RTK 또는 준RTK 측위 기법을 선택하고, LMU 기지국(21)으로부터 위상정보 및 이동단말기(10) 의 좌표정보를 이용하여 PCU 및 QPCU가 이동단말기(10)의 위치정보를 산출한다.Meanwhile, the wireless network controller 22 performs a function of calculating a location value using the PCU and the QPCU. Specifically, the wireless network controller 22 includes the CELL information and the service of the terminal included in the location request signal received through the LMU base station 21. The RTK or quasi-RTK positioning technique is selected according to the quality information, and the PCU and QPCU calculate the position information of the mobile terminal 10 by using the phase information and the coordinate information of the mobile terminal 10 from the LMU base station 21.

여기서, 무선 네트워크 제어기(22)는 위치 측량과 계산 기능을 수행함으로써, 부하가 균형적으로 분포되도록 하지만, 상기 무선 네트워크 제어기(22)를 통해서 측위값을 산출하지 못하는 경우에 측위에 필요한 데이터를 이동단말기(10)로 전송함으로써, 이동단말기(10)에서 측위값이 산출될 수 있도록 한다.In this case, the wireless network controller 22 performs a position measurement and a calculation function so that the load is distributed in a balanced manner, but moves data necessary for positioning when the position value cannot be calculated through the wireless network controller 22. By transmitting to the terminal 10, the positioning value can be calculated in the mobile terminal 10.

참고적으로, UTRAN 중계서버(20)는 하나 또는 다수 개의 무선 네트워크 서브시스템(RNS, Residue Number Systems)으로 구성되어 있으며, 하나의 RNS는 하나의 무선 네트워크 제어기(RNC, Radio Network Controller)와 하나 또는 다수개의 Node B로 구성되었다.For reference, the UTRAN relay server 20 is composed of one or a plurality of Residue Number Systems (RNS), one RNS is one Radio Network Controller (RNC) and one or It consists of a number of Node Bs.

한편, 본 실시예에 있어서 Uu 인터페이스를 통해서 이동단말기(10)와 UTRAN 중계서버(20) 간의 데이터를 송수신하는 것으로 설정하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, in the present embodiment is set to transmit and receive data between the mobile terminal 10 and the UTRAN relay server 20 via the Uu interface, the present invention is not limited thereto.

또한, CN통신서버(30)는 UTRAN 중계서버(20)와 위치서버(40) 간의 데이터를 송수신하는 기능을 수행하는 바, 이동교환센터(MSC, Mobile Switching Center; 31), 해당위치레지스터(HLR, Home Location Register; 32) 및 게이트웨이 이동위치센터(GMLC, Gateway Mobile Location Centre; 33)를 포함한다.In addition, the CN communication server 30 performs a function of transmitting and receiving data between the UTRAN relay server 20 and the location server 40, the mobile switching center (MSC) 31, the corresponding location register (HLR) , Home Location Register; 32) and Gateway Mobile Location Center (GMLC) 33.

구체적으로, 이동단말기(10)로부터 해당 CELL 정보와 서비스 품질정보를 포함하는 측위요청신호를 이동교환센터(31)를 통해서 수신받은 후, 해당위치레지스터(31)를 통해서 상기 측위요청신호에 따른 이동단말기(10)가 위치한 CELL의 정보를 획득하고, 게이트웨이 이동위치센터(33)를 통해서 위치서버(40)로 측정된 위치 정보를 전송하며, 이동교환센터(31)를 통해서 UTRAN 중계서버(20)로 측정된 위치정보를 전송하는 기능을 수행한다.Specifically, after receiving the positioning request signal including the corresponding CELL information and the service quality information from the mobile terminal 10 through the mobile switching center 31, the movement according to the positioning request signal through the corresponding location register 31 Acquire the information of the CELL where the terminal 10 is located, and transmits the location information measured by the location server 40 through the gateway mobile location center 33, the UTRAN relay server 20 through the mobile switching center 31 It performs the function of transmitting the measured location information.

참고적으로, UTRAN 중계서버(20) 및 CN통신서버(30)는 TD-SCDMA표준에서 정의한 Iu 인터페이스 표준에 따라 통신이 가능하며, 측위가 CN통신서버(30)에서 진행되면 측위 계산은 UTRAN 중계서버(20)에서의 측위 계산 단원인 PCU 또는 QPCU에서 수행된다. 반면, 그렇지 않을 경우 측위에 필요한 데이터를 이동단말기(10)로 전송하여 이동단말기(10)에서 측위계산을 수행하도록 한다. 이때, 위치정보를 산출한 다음 위치 값은 CN통신서버(30)를 통하여 위치서버(40)에 전송되어 저장한다.For reference, the UTRAN relay server 20 and the CN communication server 30 can communicate according to the lu interface standard defined in the TD-SCDMA standard, and if the positioning is performed in the CN communication server 30, the positioning calculation is performed by the UTRAN relay. It is performed in PCU or QPCU, which is a location calculation unit in the server 20. On the other hand, otherwise, the data necessary for positioning is transmitted to the mobile terminal 10 so that the mobile terminal 10 performs the location calculation. At this time, after calculating the position information, the position value is transmitted to the position server 40 through the CN communication server 30 and stored.

그리고, 별도의 GPS 수신기(41)를 구비하는 위치서버(40)는 이동단말기(10)의 측위요청신호를 수신받은 후, 이동단말기(10)에서 이동단말기(10)의 현재위치정보를 산출할 것인지 또는 UTRAN 중계서버(20)에서 이동단말기(10)의 현재위치정보를 산출할 것인지를 판별한 후, 해당 CELL이 위치한 영역의 가시위성 위상정보 및 GPS 가시위성신호를 이동단말기(10)로 전송함으로써, 상기 이동단말기(10)가 사용 적합한 위성을 찾을 수 있도록 위상정보를 제공하는 기능을 수행한다.After receiving the positioning request signal of the mobile terminal 10, the location server 40 having the separate GPS receiver 41 calculates the current location information of the mobile terminal 10 from the mobile terminal 10. After determining whether or not to calculate the current position information of the mobile terminal 10 in the UTRAN relay server 20, and transmits the visible satellite phase information and the GPS visible satellite signal of the area where the CELL is located to the mobile terminal (10) Thus, the mobile terminal 10 performs a function of providing phase information so that the mobile terminal 10 can find a suitable satellite.

다시 말하면, GPS 수신기(41)가 구비되어 있어서 다수개의 GPS 위성(A1, A2,....,An)을 추적함으로써, 각각의 GPS 위성(A) 의상거리 등에 관한 위상정보를 획득하는 기능을 수행한다. 즉, 이동단말기의 GPS 수신모듈(11)이 위성정보를 수신하는 경우에 우선, 위치서버(40)에 측위요청신호를 발송하면, 상기 위치서버(40)는 GPS수신기(41)에 대한 가시도가 제일 좋은 위성번호, 위성 궤도력 데이터북 등의 위성정보를 이동단말기(10)로 전송함으로써, 이동단말기(10)가 모든 GPS 위성(A1, A2,....,An)을 각각 검색하지 않고도 직접 소요 가시위성정보를 얻을 수 있음으로써 측위 시간을 단축하고, 수신 정확도를 제고하여 GPS측위 효율을 높일 수 있다.In other words, the GPS receiver 41 is provided so as to track a plurality of GPS satellites A 1 , A 2 ,..., A n to obtain phase information on each GPS satellite A costume distance. It performs the function. That is, when the GPS receiving module 11 of the mobile terminal receives the satellite information, first, when sending a positioning request signal to the location server 40, the location server 40 is the visibility of the GPS receiver 41 By transmitting the satellite information such as the best satellite number, satellite orbit force databook to the mobile terminal 10, the mobile terminal 10 is a GPS satellite (A 1 , A 2 , ...., A n ) Since the required visible satellite information can be obtained directly without searching each other, the positioning time can be shortened, and the reception accuracy can be improved to increase the GPS positioning efficiency.

이때, 위치서버(40)는 이동단말기(10) 또는 UTRAN 중계서버(20)로부터 산출된 측위값을 수신받아 사용자가 확인할 수 있도록 디스플레이한 후, 저장할 수도 있다.In this case, the location server 40 may receive and store the position value received from the mobile terminal 10 or the UTRAN relay server 20 for display by the user.

참고적으로, 공간데이터베이스에 기반하는 위치서버(40)는 공간 색인을 지원하며 영역, 역사, 궤적의 조회를 진행할 수 있으며, GPS참고망에서는 GPS수신기(41)와 위치서버(40)가 연결되어 모든 GPS 위성(A1, A2,....,An)을 각각 추적하고, 위성들의 의상거리정보 등 위상정보를 접수한다.For reference, the location server 40 based on the spatial database supports the spatial index and can search the area, history, and trajectory. In the GPS reference network, the GPS receiver 41 and the location server 40 are connected. All GPS satellites (A 1 , A 2 , ...., A n ) are tracked separately, and the phase information such as costume distance information of satellites is received.

한편, 위치서버(40)는 CN통신서버(30)와 데이터를 TCP/IP프로토콜을 사용하며 CN-LS 인터페이스를 통해서 송수신하는 것으로 설정하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, although the location server 40 is set to transmit and receive data with the CN communication server 30 through the CN-LS interface using the TCP / IP protocol, the present invention is not limited thereto.

이하, 상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 응용소프트웨어를 통해 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 방법에 대하여 도 2 내지 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, a high precision real time positioning method in a TD-SCDMA environment through application software having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 2 to 5.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 방법을 나타내는 전체 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 UTRAN 중계서버에서 위치측정 단계를 나타내는 상세 흐름도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이동단말기에서 측위가 이루어지는 단계를 나타내는 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 UTRAN 중계서버에서 측위가 이루어지는 단계를 나타내는 흐름도이다.2 is an overall flowchart illustrating a high precision real time positioning method in a TD-SCDMA environment according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a detailed flowchart illustrating a location measurement step in a UTRAN relay server according to an embodiment of the present invention. 4 is a flowchart illustrating a step of positioning in a mobile terminal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart illustrating a step of positioning in a UTRAN relay server according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 이동단말기(10)는 TD-SCDMA 환경에서의 이동단말기(10)의 고 정밀도 실시간 위치를 추출하기 위해서 GPS 위성(A)으로부터 발송되는 GPS 위성신호를 수신한다(S2).First, as shown in FIG. 2, the mobile terminal 10 receives a GPS satellite signal sent from the GPS satellite A in order to extract a high precision real-time location of the mobile terminal 10 in a TD-SCDMA environment ( S2).

GPS 위성신호를 수신한 이동단말기(10)는 사용자의 요청에 의해서 이동단말기(10)에 따른 측위요청신호 및 GPS 보조측위신호를 위치서버(40)로 전송한다(S4).The mobile terminal 10 receiving the GPS satellite signal transmits the positioning request signal and the GPS auxiliary positioning signal according to the mobile terminal 10 to the location server 40 at the user's request (S4).

구체적으로, 이동단말기(10)로부터 전송된 측위요청신호 및 GPS 보조측위신호는 Uu 인터페이스를 통해서 UTRAN 중계서버(20)로 전송되고, UTRAN 중계서버(20)에서 Iu 인터페이스를 통해서 CN통신서버(30)로 전송된 후에 CN-LS 인터페이스를 통해서 위치서버(40)로 전송한다.In detail, the positioning request signal and the GPS auxiliary positioning signal transmitted from the mobile terminal 10 are transmitted to the UTRAN relay server 20 through the Uu interface, and the CN communication server 30 through the Iu interface in the UTRAN relay server 20. ) Is transmitted to the location server 40 through the CN-LS interface.

이동단말기(10)로부터 측위요청신호 및 GPS 보조측위신호를 수신받은 위치서버(40)는 이동단말기(10)의 위치를 이동단말기(10) 또는 UTRAN 중계서버(20)에서의 측정여부를 결정한다(S6).The location server 40 receiving the positioning request signal and the GPS auxiliary positioning signal from the mobile terminal 10 determines whether to measure the position of the mobile terminal 10 in the mobile terminal 10 or the UTRAN relay server 20. (S6).

상기 제 S6 단계의 판단결과, 이동단말기(10)에서 위치정보를 산출하는 경우(S8), 도 4를 참고하여 살펴보면 위치서버(40)는 GPS 가시위성신호 및 위성 의상거리정보를 이동단말기(10)로 전송한다(S10).As a result of the determination in step S6, when the mobile terminal 10 calculates the location information (S8), referring to FIG. 4, the location server 40 transmits the GPS visible satellite signal and the satellite costume distance information to the mobile terminal 10. (S10).

상기 제 S10 단계를 구체적으로 살펴보면, 위치서버(40)로부터 수신받은 위 상정보에 의해서 이동단말기(10)는 해당 CELL에서의 가시위성을 검색한다(S10a).Referring to step S10 in detail, the mobile terminal 10 searches for the visible satellite in the corresponding CELL by the phase information received from the location server 40 (S10a).

다음으로, 이동단말기(10)는 가시위성을 검색함으로써, 반송파 위상정보를 획득한다(S10b).Next, the mobile terminal 10 acquires carrier phase information by searching for a visible satellite (S10b).

상술한 바와 같이, 반송파 위상정보를 획득한 이동단말기(10)는 서비스 품질에 따른 측위 기법 즉, 준RTK 측위 기법 또는 RTK 측위 기법을 선택한다(S12).As described above, the mobile terminal 10 having obtained the carrier phase information selects a positioning technique according to the quality of service, that is, a quasi-RTK positioning technique or an RTK positioning technique (S12).

상기 제 S12 단계의 판단결과, RTK 기법을 선택하는 경우에 이동단말기(10)는 차분법을 통해서 위상정보 및 LUM 기지국(21)으로부터 수신받은 부가정보를 유동 위치에 발송하여 유동 위치에 따른 차분처리를 실행하여 위치정보를 산출한다(S14).As a result of the determination in step S12, when the RTK scheme is selected, the mobile terminal 10 transmits the phase information and the additional information received from the LUM base station 21 to the flow position through the difference method and performs differential processing according to the flow position. Calculate the location information by executing (S14).

이때, 부가정보에는 단말기의 좌표정보, LMU 기지국(21)에서 발송한 위상정보 보정값을 포함하는 것으로 설정하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.At this time, the additional information is set to include the coordinate information of the terminal and the correction value of the phase information sent by the LMU base station 21, but the present invention is not limited thereto.

다음으로 위치서버(40)는 산출된 위치정보를 상기 이동단말기(10)로부터 수신받아 사용자가 확인할 수 있도록 디스플레이 한 후, 그에 따른 데이터를 저장한다(S16).Next, the location server 40 receives the calculated location information from the mobile terminal 10 and displays it for the user to check, and stores the data accordingly (S16).

반편, 상기 제 S12 단계의 판단결과 준RTK 기법을 선택하는 경우에 이동단말기(10)는 수정법을 이용하여 위상정보 및 LUM 기지국(21)으로부터 수신받은 부가정보를 사용자 위치에 발송하여 사용자가 가지고 있는 위상정보를 보정하여 위치정보를 산출한다(S18).On the other hand, in the case of selecting the quasi-RTK method as a result of the determination of step S12, the mobile terminal 10 transmits the phase information and the additional information received from the LUM base station 21 to the user location by using the correction method. Position information is calculated by correcting the phase information (S18).

한편으로, 상기 제 S6 단계의 판단결과 UTRAN 중계서버(20)에서 위치정보를 산출하는 경우(S20), 도 3 및 도 5를 참조하여 살펴보면 위치서버(40)는 GPS 가시위성신호 및 GPS 가시위성 의상거리정보를 이동단말기(10)로 전송한다(S22).On the other hand, when the location information is calculated by the UTRAN relay server 20 in the determination result of step S6 (S20), referring to Figures 3 and 5, the location server 40 is a GPS visible satellite signal and GPS visibility satellite The clothing distance information is transmitted to the mobile terminal 10 (S22).

상기 제 S22 단계를 구체적으로 살펴보면, 위치서버(40)는 이동단말기(10)에서 수신받은 CELL 정보를 이용하여 해당 CELL의 위성정보를 검색한 후, 위성정보를 이동단말기(10)로 전송한다.Looking at step S22 in detail, the location server 40 retrieves the satellite information of the CELL using the CELL information received from the mobile terminal 10, and then transmits the satellite information to the mobile terminal (10).

상술한 바와 같이, 위성정보를 수신받은 이동단말기(10)는 GPS 위성(A)을 검색하여, 반송파 위상정보를 획득한다.As described above, the mobile terminal 10 receiving the satellite information searches for the GPS satellite A to obtain carrier phase information.

다음 UTRAN 중계서버(20)는 반송파 위상정보 및 GPS 조절정보를 수신받는다(S24).Next, the UTRAN relay server 20 receives carrier phase information and GPS adjustment information (S24).

상기 제 S24 단계를 구체적으로 살펴보면, UTRAN 중계서버(20)는 이동단말기(10)로부터 반송파 위성정보를 수신받고, CN통신서버(30)로부터 GPS 조절정보를 수신받는다.Looking specifically at step S24, the UTRAN relay server 20 receives the carrier satellite information from the mobile terminal 10, and receives the GPS control information from the CN communication server (30).

그리고, UTRAN 중계서버(20)는 단말기의 서비스 품질을 판단한 후(S26), 준RTK 측위 기법 또는 RTK 측위 기법의 선택에 따른 위치정보를 산출한다(S28).Then, the UTRAN relay server 20 determines the service quality of the terminal (S26), and calculates location information according to the selection of the quasi-RTK positioning technique or the RTK positioning technique (S28).

이때, UTRAN 중계서버(20)는 LUM 기지국(21)으로부터 단말기 좌표값, 차분데이터 또는 위상데이터를 수신받는다.At this time, the UTRAN relay server 20 receives the terminal coordinate value, difference data or phase data from the LUM base station 21.

상기 제 S28 단계의 판단결과에 따라 UTRAN 중계서버(20)는 PCU 및 QPCU을 구비하는 무선 네트워크 제어기(22)를 통해서 이동단말기의 실시간 위치정보를 산출한다.According to the determination result of step S28, the UTRAN relay server 20 calculates real-time location information of the mobile terminal through the wireless network controller 22 including the PCU and the QPCU.

여기서, UTRAN 중계서버(20)는 산출된 위치정보를 CN통신서버(30)를 통해서 위치서버(40)로 전송할 수도 있다.Here, the UTRAN relay server 20 may transmit the calculated location information to the location server 40 through the CN communication server 30.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 단말기의 서비스 품질에 따른 실시간 동적 측위 방법을 사용함으로써, 사용자가 고속으로 이동하는 경우에도 실시간으로 위치정보의 측정이 가능한 효과가 있다. As described above, according to the present invention, by using the real-time dynamic positioning method according to the quality of service of the terminal, even if the user moves at high speed, it is possible to measure the location information in real time.

그리고 실시간 위치정보의 측정이 가능함으로써, 고 정밀도의 위치서비스를 제공하여 할 수 있는 효과도 있다.In addition, by measuring the location information in real time, there is an effect that can be provided by providing a high-precision location service.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. As described above and described with reference to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as described above, it is a deviation from the scope of the technical idea It will be understood by those skilled in the art that many modifications and variations can be made to the invention without departing from the scope of the invention. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

Claims (5)

GPS 위성신호를 발송하는 다수개의 GPS 위성(A)과, 단말기의 서비스 품질, 단말기의 CELL정보 및 단말기의 위치정보를 포함하는 측위요청신호 그리고 GPS 조절정보를 포함하는 GPS 보조측위신호를 위치서버(40)로 전송하고 상기 위치서버로부터 GPS 가시위성신호 및 GPS 가시위성 의상거리정보를 포함하는 위상정보를 수신받아 이동단말기(10)의 실시간 현재위치정보를 산출하는 이동단말기와, RTK 또는 준RTK 측위 기법을 선택하여 측위요청신호에 따른 이동단말기의 위치를 산출하는 UTRAN 중계서버(20)와, CN통신서버(30)와, 상기 이동단말기에서 이동단말기의 현재위치정보를 산출할 것인지 또는 상기 UTRAN 중계서버에서 이동단말기의 현재위치정보를 산출할 것인지를 판별한 후, 상기 위상정보를 상기 이동단말기로 전송하는 위치서버(40)로 구성된 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 방법에 있어서,A plurality of GPS satellites (A) for sending GPS satellite signals, a positioning request signal including the quality of service of the terminal, the CELL information of the terminal and the location information of the terminal, and a GPS auxiliary positioning signal including the GPS control information; 40) and a mobile terminal for receiving real-time current position information of the mobile terminal 10 by receiving phase information including the GPS visible satellite signal and the GPS visible satellite costume distance information from the location server, RTK or quasi-RTK positioning. The UTRAN relay server 20 for calculating the position of the mobile terminal according to the positioning request signal, the CN communication server 30, and the mobile terminal to calculate the current position information of the mobile terminal or the UTRAN relay After the server determines whether to calculate the current position information of the mobile terminal, the TD-SCDMA environment consisting of a location server 40 for transmitting the phase information to the mobile terminal In the high precision real time positioning method, (a) 상기 이동단말기가 상기 GPS 위성으로부터 GPS 위성신호를 수신하는 단계;(a) receiving, by the mobile terminal, a GPS satellite signal from the GPS satellites; (b) 상기 이동단말기가 상기 GPS 위성신호에 따른 이동단말기의 측위요청신호 및 GPS 보조측위신호를 상기 위치서버로 전송하는 단계;(b) the mobile terminal transmitting a positioning request signal and a GPS auxiliary positioning signal of the mobile terminal according to the GPS satellite signal to the location server; (c) 상기 위치서버가 상기 위상정보를 상기 이동단말기로 전송하는 단계;(c) the location server transmitting the phase information to the mobile terminal; (d) 상기 이동단말기가 상기 GPS 위성을 검색하여 반송파 위성정보를 획득하는 단계; 및(d) the mobile terminal searching for the GPS satellites to obtain carrier satellite information; And (e) 상기 이동단말기가 서비스 품질에 따른 준RTK 측위 기법 또는 RTK 측위 기법을 이용하여 단말기의 위치정보를 산출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 방법.(e) calculating, by the mobile terminal, location information of the terminal using a quasi-RTK positioning technique or an RTK positioning technique according to a service quality; High precision real time positioning method in a TD-SCDMA environment comprising a. GPS 위성신호를 발송하는 다수개의 GPS 위성(A)과, 단말기의 서비스 품질, 단말기의 CELL정보 및 단말기의 위치정보를 포함하는 측위요청신호 그리고 GPS 조절정보를 포함하는 GPS 보조측위신호를 위치서버(40)로 전송하고 상기 위치서버로부터 GPS 가시위성신호 및 GPS 가시위성 의상거리정보를 포함하는 위상정보를 수신받아 이동단말기(10)의 실시간 현재위치정보를 산출하는 이동단말기와, RTK 또는 준RTK 측위 기법을 선택하여 측위요청신호에 따른 이동단말기의 위치를 산출하는 UTRAN 중계서버(20)와, CN통신서버(30)와, 상기 이동단말기에서 이동단말기의 현재위치정보를 산출할 것인지 또는 상기 UTRAN 중계서버에서 이동단말기의 현재위치정보를 산출할 것인지를 판별한 후, 상기 위상정보를 상기 이동단말기로 전송하는 위치서버(40)로 구성된 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 방법에 있어서,A plurality of GPS satellites (A) for sending GPS satellite signals, a positioning request signal including the quality of service of the terminal, the CELL information of the terminal and the location information of the terminal, and a GPS auxiliary positioning signal including the GPS control information; 40) and a mobile terminal for receiving real-time current position information of the mobile terminal 10 by receiving phase information including the GPS visible satellite signal and the GPS visible satellite costume distance information from the location server, RTK or quasi-RTK positioning. The UTRAN relay server 20 for calculating the position of the mobile terminal according to the positioning request signal, the CN communication server 30, and the mobile terminal to calculate the current position information of the mobile terminal or the UTRAN relay After the server determines whether to calculate the current position information of the mobile terminal, the TD-SCDMA environment consisting of a location server 40 for transmitting the phase information to the mobile terminal In the high precision real time positioning method, (a') 상기 GPS 위성으로부터 GPS 위성신호를 상기 이동단말기가 수신하는 단계;(a ') receiving, by the mobile terminal, a GPS satellite signal from the GPS satellites; (b') 상기 이동단말기가 상기 GPS 위성신호에 따른 이동단말기의 측위요청신호 및 GPS 보조측위신호를 상기 위치서버로 전송하는 단계;(b ') transmitting, by the mobile terminal, the positioning request signal and the GPS auxiliary positioning signal of the mobile terminal according to the GPS satellite signal to the location server; (c') 상기 위치서버가 상기 이동단말기로 상기 위상정보를 전송하는 단계;(c ') transmitting, by the location server, the phase information to the mobile terminal; (d') 상기 이동단말기가 상기 GPS 위성을 검색하여 반송파 위성정보를 획득 하는 단계; 및(d ') acquiring carrier satellite information by searching for the GPS satellites by the mobile terminal; And (e') 상기 UTRAN 중계서버가 서비스 품질에 따른 준RTK 측위 기법 또는 RTK 측위 기법을 이용하여 단말기의 위치정보를 산출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 방법.(e ') calculating, by the UTRAN relay server, location information of the terminal using a quasi-RTK positioning technique or an RTK positioning technique according to a service quality; High precision real time positioning method in a TD-SCDMA environment comprising a. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제 (c) 단계 또는 상기 (c') 단계 이후에,After step (c) or after step (c '), 상기 위치서버가 상기 이동단말기로부터 수신받은 CELL 정보를 이용하여 해당 CELL의 위성정보를 검색하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 방법.Searching, by the location server, satellite information of the corresponding CELL by using the CELL information received from the mobile terminal; High precision real-time positioning method in a TD-SCDMA environment, characterized in that it further comprises. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 (d')단계 이후에,After the step (d '), (d'-1) 상기 UTRAN 중계서버가 상기 이동단말기로부터 상기 반송파 위상정보를 수신받는 단계; 및(d'-1) receiving, by the UTRAN relay server, the carrier phase information from the mobile terminal; And (d'-2) 상기 UTRAN 중계서버가 상기 CN통신서버로부터 GPS 보조측위신호에 따른 위상정보를 수신받는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 방법.(d'-2) receiving, by the UTRAN relay server, phase information according to a GPS auxiliary positioning signal from the CN communication server; High precision real-time positioning method in a TD-SCDMA environment, characterized in that it further comprises. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 제 (e) 단계 또는 상기 제 (e') 단계 이후에,After step (e) or step (e '), 상기 위치서버가 상기 이동단말기로부터 산출된 위치정보를 수신하는 단계;Receiving, by the location server, location information calculated from the mobile terminal; 상기 위치서버가 상기 산출된 위치정보를 디스플레이하는 단계; 및Displaying, by the location server, the calculated location information; And 상기 위치서버가 상기 산출된 위치정보를 저장하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TD-SCDMA 환경에서의 고 정밀도 실시간 측위 방법.Storing, by the location server, the calculated location information; High precision real-time positioning method in a TD-SCDMA environment, characterized in that it further comprises.
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