KR100928049B1 - 피셀 데이터베이스를 이용한 위성 항법 시스템을 구비하지않은 이동통신 단말기의 위치 측정 방법, 서버 및 시스템 - Google Patents

피셀 데이터베이스를 이용한 위성 항법 시스템을 구비하지않은 이동통신 단말기의 위치 측정 방법, 서버 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피셀 데이터베이스를 이용한 위성 항법 시스템을 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측정 방법, 서버 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 파일롯 세기 측정 메시지(PSMM: Pilot Strength Measurement Message, 이하 'PSMM'이라 칭함)를 생성하여 전달하는 이동통신 단말기; 이동통신 단말기로 이동통신 서비스를 제공하는 이동통신망; 이동통신 단말기로부터 수신하는 PSMM에 포함된 의사 잡음(PN: Pseudo Noise, 이하 'PN'이라 칭함)을 추출하여 PN의 개수 및 피셀 데이터베이스(Pilot Cell Database)의 존재 여부에 따라 특정 위치 측정 방식을 결정하고, 특정 위치 측정 방식에 따라 이동통신 단말기의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 전달하는 위치 계산 서버; 피셀 데이터베이스를 구비하고, 위치 계산 서버로부터 이동통신 단말기의 위치 측정을 요청받으면 피셀 데이터베이스를 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측정하여 위치 계산 서버로 전달하는 피셀 위치 측정 서버; 및 위치 계산 서버로부터 위치 측정 결과를 수신하면, 위치 측정 결과를 그대로 위치 기반 서비스에 반영하는 위치 기반 서비스 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 피셀 데이터베이스를 이용한 위치 측정 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 위치 측정에 따른 소요 시간을 줄이고, 이동통신 단말기의 위치 측정의 정확도를 높일 수 있어 그를 통해 위치 기반 서비스의 체감 품질을 개선할 수 있다.
피셀, 위치, 측정, 소요 시간, 정확도, 품질, 개선, GPS

Description

피셀 데이터베이스를 이용한 위성 항법 시스템을 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측정 방법, 서버 및 시스템{Method, Server and System for Measuring Location of Mobile Communication Terminal Unequipped with Global Positioning System by Using Pilot Cell Database}
본 발명은 피셀 데이터베이스(Pilot Cell Database)를 이용한 위성 항법 시스템(GPS: Global Positioning System, 이하 'GPS'라 칭함)을 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측정 방법, 서버 및 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 GPS를 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치를 측정하는 데 있어서, 이동통신 단말기에서 주변 기지국으로부터 수신한 의사 잡음(PN: Pseudo Noise, 이하 'PN'이라 칭함)의 개수와 피셀 데이터베이스(pCell Database)의 존재 여부에 따라 이동통신 단말기의 위치 측정 방식을 개선하고, 위치 기반 서비스 서버에서 셀 ID 방식의 위치 측정을 재수행하지 않음으로써, 위치 측정을 위한 소요 시간을 줄이고 위치 측정의 정확도를 높이기 위한 방법, 서버 및 시스템에 관한 것이다.
위치 기반 서비스(LBS: Location Based Service)를 제공하기 위한 위치 측정 기술은 이동통신망의 기지국의 셀 반경인 전파 환경을 이용하여 소프트웨어적으로 위치를 확인하는 네트워크 기반(Network Based) 방식과 이동통신 단말기에 구비된 GPS를 이용한 핸드셋(Handset Based) 방식, 이들 두 가지 방식을 혼합한 하이브리드(Hybrid) 방식 등이 있다.
한편, GPS를 구비한 이동통신 단말기를 소지하는 이동통신 가입자가 전체 이동통신 가입자의 25% 정도에 불과하여, 나머지 75% 정도의 이동통신 가입자에게는 최대 수 km까지 위치 측정의 정확도에 차이가 발생하여 위치 측정의 정확도가 낮은 셀 ID 방식으로 위치 기반 서비스가 제공되고 있어 위치 기반 서비스의 활성화에 큰 장애 요인이 되고 있는 실정이다.
한편, 최근에는 GPS를 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측정의 정확도를 높이기 위해, 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 시스템에서 핸드오버에 사용되는 파일롯 세기 측정 메시지(PSMM: Pilot Strength Measurement Message, 이하 'PSMM'이라 칭함)를 이용하여 모든 다중 경로(Multi-Path)의 성분들의 수신 신호 세기(Received Signal Strength)의 합을 계산하여 위치를 측정함으로써, 위치 측정의 정확도를 높이는 방안이 개발되었다.
또한, 전술한 통상적인 네트워크 기반의 위치 측정 방식의 문제점을 개선하여 위치 측정의 정확도를 향상시키기 위해, 피셀 데이터베이스를 구축한 후 이동통신 단말기로부터 수신한 기본 정보와 피셀 데이터베이스에 저장된 정보를 비교하여 정합하는 피셀을 결정하여 해당 피셀의 위치 정보를 이동통신 단말기의 위치 정보로서 결정하는 피셀 데이터베이스를 이용한 피셀 기반의 위치 측정 방식이 개발되었다.
따라서, 기존에는 이러한 여러 가지 위치 측정 방식 중에 상황에 적합한 위치 측정 방식을 선택하여 이동통신 단말기의 위치를 측정하고 있다.
표 1은 기존의 위치 측정 방식의 알고리즘을 정리한 것이다.
Figure 112007075052202-pat00001
이동통신망의 위치 계산 서버(PDE: Positioning Determination Entity, 이하 'PDE'라 칭함)는 이동통신 단말기로부터 수집한 PSMM 내에 포함된 PN 개수와 피셀 데이터베이스의 존재 여부에 따라 4가지의 경우로 구분하여 위치 측정 방식을 결정하고 이동통신 단말기의 위치를 측정한다.
PDE는 제1의 경우 즉, PN 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 존재하지 않을 경우에는 BSA(Base Station Almanac) 기반의 셀 ID 방식으로 이동통신 단말기의 위치를 측정하고 위치 측정 결과를 위치 기반 서비스 서버(LBSP: Location Based Service Platform, 이하 'LBSP'라 칭함)로 송신하고, LBSP는 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register, 이하 'HLR'이라 칭함)로 위치 측정을 다시 요청하여 HLR에 대한 위치 등록을 이용하여 셀 ID 방식의 위치 측정을 다시 수행한다.
또한, PDE와 LBSP는 제2의 경우 즉, PN 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우에도 제1의 경우와 동일하게 동작한다.
또한, PDE는 제3의 경우 즉, PN 개수가 2개 이상이고 피셀 데이터베이스가 존재하지 않는 경우에는 셀 섹터 중심(CCS: Center of Cell Sector) 방식으로 이동통신 단말기의 위치를 측정하고 위치 측정 결과를 LBSP로 송신하고, LBSP는 HLR로 위치 측정을 다시 요청하여 HLR에 대한 위치 등록을 이용하여 셀 ID 방식의 위치 측정을 다시 수행한다.
또한, PDE는 제4의 경우 즉, PN 개수가 2개 이상이고 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우에는 피셀 데이터베이스를 이용한 피셀 기반의 위치 측정 방식으로 이동통신 단말기의 위치를 측정하고 LBSP로 송신하면, LBSP는 위치 측정 결과를 그대로 사용한다.
한편, 이상에서 설명한 바와 같이 제1의 경우 내지 제3의 경우에는 PDE가 셀 ID 방식 또는 셀 섹터 중심 방식으로 위치 측정을 했음에도, LBSP가 셀 ID 방식의 위치 측정을 재수행하기 때문에, 위치 측정을 위한 시간이 많이 소요되어 위치 기반 서비스의 품질 저하 및 고객 만족의 저하를 유발하는 문제점이 있다.
또한, 제2의 경우에는 피셀 데이터베이스가 존재함에도 셀 ID 방식으로 이동통신 단말기의 위치를 측정하기 때문에, 위치 측정의 정확도가 저하되는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, GPS를 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치를 측정하는 데 있어서, 이동통신 단말기에서 주변 기지국으로부터 수신한 의사 잡음(PN: Pseudo Noise, 이하 'PN'이라 칭함)의 개수와 피셀 데이터베이스(pCell Database)의 존재 여부에 따라 이동통신 단말기의 위치 측정 방식을 개선하고, 위치 기반 서비스 서버에서 셀 ID 방식의 위치 측정을 재수행하지 않음으로써, 위치 측정을 위한 소요 시간을 줄이고 위치 측정의 정확도를 높이기 위한 방법, 서버 및 시스템을 제공하는 데 주된 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 파일롯 세기 측정 메시지(PSMM: Pilot Strength Measurement Message, 이하 'PSMM'이라 칭함)를 생성하여 전달하는 이동통신 단말기; 이동통신 단말기로 이동통신 서비스를 제공하는 이동통신망; 이동통신 단말기로부터 수신하는 PSMM에 포함된 의사 잡음(PN: Pseudo Noise, 이하 'PN'이라 칭함)을 추출하여 PN의 개수 및 피셀 데이터베이스(Pilot Cell Database)의 존재 여부에 따라 특정 위치 측정 방식을 결정하고, 특정 위치 측정 방식에 따라 이동통신 단말기의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 전달하는 위치 계산 서버; 피셀 데이터베이스를 구비하고, 위치 계산 서버로부터 이동통신 단말기의 위치 측정을 요청받으면 피셀 데이터베이스를 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측정하여 위치 계산 서버로 전달하는 피셀 위치 측정 서버; 및 위치 계산 서버로부터 위치 측정 결과를 수신하면, 위치 측정 결과를 그대로 위치 기반 서비스에 반영하는 위치 기반 서비스 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 피셀 데이터베이스를 이 용한 위치 측정 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 위치 계산 서버와 연결되어, 피셀 데이터베이스를 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측정하는 서버에 있어서, 위치 계산 서버와 통신을 수행하는 네트워크 통신부; 피셀 데이터베이스를 저장하는 피셀 데이터베이스부; 피셀 기반의 셀 섹터 중심(CCS: Center of Cell Sector) 방식으로 이동통신 단말기의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 생성하는 피셀 측위부; 및 위치 계산 서버로부터 이동통신 단말기의 위치 측정을 요청받으면 피셀 측위부로 하여금 이동통신 단말기의 위치를 측정하도록 제어하고, 피셀 측위부로부터 위치 측정 결과를 수신하여 위치 계산 서버로 전달하는 제어부를 포함하되, 위치 계산 서버는 이동통신 단말기로부터 수신하는 파일롯 세기 측정 메시지(PSMM: Pilot Strength Measurement Message, 이하 'PSMM'이라 칭함)에 포함된 의사 잡음(PN: Pseusdo Noise)의 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우에 위치 측정을 요청하는 것을 특징으로 하는 피셀 데이터베이스를 이용한 위치 측정 서버를 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적에 의하면, 이동통신 단말기, 위치 계산 서버, 피셀 위치 측정 서버 및 위치 기반 서비스 서버를 포함하는 시스템에서, 이동통신 단말기의 위치를 측정하는 방법에 있어서, (a) 위치 계산 서버가 이동통신 단말기로부터 파일롯 세기 측정 메시지(PSMM: Pilot Strength Measurement Message, 이하 'PSMM'이라 칭함)를 수신하는 단계; (b) 위치 계산 서버가 PSMM에 포함된 의사 잡음(PN: Pseudo Noise, 이하 'PN'이라 칭함)의 개수 및 피셀 데이터베이스의 존재 여부에 따라 이동통신 단말기의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 생성하는 단계; 및 (c) 위치 기반 서비스 서버가 위치 계산 서버로부터 위치 측정 결과를 수신하고, 위치 측정 결과를 그대로 위치 기반 서비스에 반영하여 위치 기반 서비스를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피셀 데이터베이스를 이용한 위치 측정 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 위치 계산 서버에서 이동통신 단말기의 위치를 측정한 후, 위치 기반 서비스 서버에서 불필요하게 이동통신 단말기의 위치를 다시 측정하지 않고 위치 계산 서버로부터 수신한 위치 측정 결과를 그대로 위치 기반 서비스에 반영하여 제공함으로써, 위치 측정에 따른 소요 시간을 줄임으로써 위치 기반 서비스의 서비스 체감 품질을 개선할 수 있다.
또한, PSMM의 PN 개수가 1개이고 그에 따른 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우, 셀 ID 방식이 아닌 피셀 기반의 셀 섹터 중심 방식으로 이동통신 단말기의 위치를 측정함으로써 이동통신 단말기의 위치 측정의 정확도를 높일 수 있고, 그를 통해 위치 기반 서비스의 체감 품질을 개선할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경 우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피셀 데이터베이스를 이용한 위성 항법 시스템을 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측정 시스템을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피셀 데이터베이스를 이용한 위성 항법 시스템을 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측정 시스템은 이동통신 단말기(110), 이동통신망(120), 위치 계산 서버(130), 피셀 위치 측정 서버(140) 및 위치 기반 서비스 서버(150)를 포함하여 구성된다.
이동통신 단말기(110)는 이동통신망(120)이 제공하는 음성 통화 서비스, 무선 데이터 서비스, 위치 기반 서비스 등 다양한 이동통신 서비스를 제공받는 단말기이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기(110)는 이동통신망(120)의 기지국(BTS: Base Transceiver System) 및 제어국(BSC: Base Station Controller) 등과 통신을 수행하여 기지국과 송수신하는 전파에 대한 특성 정보를 수집하며, 특히 위치 계산 서버(130)의 요청에 따라 파일롯 세기 측정 메시지(PSMM: Pilot Strength Measurement Message, 이하 'PSMM'이라 칭함)를 생성하여 위치 계산 서버(130)로 송신한다.
이동통신망(120)은 이동통신 단말기(110)로 전술한 이동통신 서비스를 제공하는 무선 통신 네트워크로서, 이동통신망(120)을 구성하는 이동통신 시스템의 종류에 따라 달라질 수 있다. 즉, 이동통신망(120)을 구성하는 이동통신 시스템이 CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템인 경우에는 이동통신망(120)은 CDMA 2000망이 될 수 있으며, 이동통신망(120)을 구성하는 이동통신 시스템이 WCDMA(Wideband CDMA) 시스템인 경우에는 WCDMA 망이 될 수 있으며, 그밖에 다른 이동통신 시스템으로 구성되는 다른 이동통신망이 될 수 있다.
위치 계산 서버(130)는 통상적인 네트워크 서버로 구현되어, 이동통신 단말기(110) 또는 위치 기반 서비스 서버(150)로부터 이동통신 단말기(110)의 위치 측정을 요청받으면, 이동통신 단말기(110)의 위치를 계산하여 위치 측정 결과를 위치 기반 서비스 서버(150)로 송신한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치 계산 서버(130)는 이동통신 단말기(110)로부터 PSMM를 수신하면 PSMM에 포함된 의사 잡음(PN: Pseudo Noise, 이하 'PN'이라 칭함)을 추출하여 PN의 개수 및 피셀 데이터베이스(Pilot Cell Database)의 존재 여부에 따라 특정 위치 측정 방식을 결정하고, 특정 위치 측정 방식에 따라 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 생성하고 위치 기반 서비스 서버(150)로 송신한다.
표 2는 위치 계산 서버(130)가 PN 개수 및 피셀 데이터베이스의 존재 여부에 따라 특정 위치 측정 방식을 결정하기 위한 알고리즘을 나타낸 것이다.
Figure 112007075052202-pat00002
표 2에 나타낸 바와 같이, 위치 계산 서버(130)는 PN 개수와 피셀 데이터베이스의 존재 여부에 따라 제1의 경우 내지 제4의 경우의 4가지 경우로 구분하고 각 경우에 따라 다른 위치 측정 방식을 이용하여 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하여 계산한다.
먼저, 제1의 경우에는 PN 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 존재하지 않는 경우로서, 이 경우 위치 계산 서버(130)는 셀 ID(Cell Identification) 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하고 그에 따른 위치 측정 결과를 생성하여 위치 기반 서비스 서버(150)로 송신한다.
제2의 경우에는 PN 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우로서, 이 경우 위치 계산 서버(130)는 피셀 위치 측정 서버(140)로 위치 측정을 요청하고, 피셀 위치 측정 서버(140)에서 피셀 기반의 셀 섹터 중심 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 생성하면 이를 수신하여 위치 기반 서비스 서버(150)로 전달한다.
제3의 경우에는 PN 개수가 2개 이상이고 피셀 데이터베이스가 존재하지 않는 경우로서, 이 경우 위치 계산 서버(130)는 셀 섹터 중심 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 생성하여 위치 기반 서비스 서버(150)로 송신한다.
제4의 경우에는 PN 개수가 2개 이상이고 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우로서, 이 경우 위치 계산 서버(130)는 피셀 위치 측정 서버(140)로 위치 측정을 요청하고, 피셀 위치 측정 서버(140)에서 피셀 데이터베이스를 이용하여 피셀 기반으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 생성하면 이를 수신하여 위치 기반 서비스 서버(150)로 전달한다.
한편, 위치 계산 서버(130)는 gposreq(Geometric Positioning Request) 메시지를 이용하여 위치 측정 결과를 위치 기반 서비스 서버(150)로 전송하는데, 이때 gposreq 메시지의 포지션 소스(Position Source) 파라미터에 위치 측정 방식에 따른 값을 지정한다.
즉, 위치 계산 서버(130)는 위치 측정 결과가 포함되는 gposreq 메시지의 포지션 소스 파라미터를 이용하여 위치 측정 방식을 지정함으로써, 위치 기반 서비스 서버(150)가 위치 계산 서버(130)로부터 수신한 위치 측정 결과가 어떠한 위치 측정 방식으로 측정된 결과인지를 확인할 수 있도록 한다.
표 3은 포지션 소스 파라미터를 나타낸 것이다.
Figure 112007075052202-pat00003
포지션 소스 파라미터는 표 3에 나타낸 바와 같이 3 개의 필드를 가질 수 있지만, 이에 한정되지 않고 위치 측정 방식에 따라 더 많은 필드를 가질 수 있다.
본 발명에서는 포지션 소스 파라미터가 갖는 값에 따라 위치 측정 방식이 지정되는데, 포지션 소스 파라미터의 값이 '8'인 경우에는 셀 섹터 중심 방식으로 위치를 측정했음을 나타내고, '9'인 경우에는 셀 ID 방식으로 위치를 측정했음을 나타내며, '22'인 경우에는 피셀 방식으로 위치를 측정했음을 나타낸다.
또한, 표 2에서는 4 가지 경우에 대해 기존의 포지션 소스 파라미터 값과 변경된 즉, 본 발명에서의 포지션 소스 파라미터 값을 예시적으로 나타내었다.
표 2를 보면, 제1의 경우, 제3의 경우 및 제4의 경우에는 기존의 방식과 본 발명의 방식의 포지션 소스 파라미터 값이 동일하고, 제2의 경우 기존 방식에서는 포지션 소스 파라미터 값이 '9'였지만 본 발명에서는 포지션 소스 파라미터 값이 '8'로 변경된 것을 알 수 있다.
즉, 위치 계산 서버(130)는 PN 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우, 기존의 방식에서는 셀 ID 방식으로 위치를 측정했으나, 본 발명에서는 위치 측정 결과의 정확도를 높이기 위해 피셀 기반의 셀 섹터 중심 방식으로 위치를 측정한다.
또한, 표 2에는 위치 기반 서비스 서버(150)의 동작에 대한 설명을 나타내었다. 표 1과 표 2에서 위치 기반 서비스 서버(150)의 동작을 비교해 보면, 제1의 경우 내지 제3의 경우 기존의 방식에서는 위치 기반 서비스 서버(150)가 위치 계산 서버(130)로부터 위치 측정 결과를 수신하면 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register, 이하 'HLR'이라 칭함)를 이용하여 셀 ID 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 다시 측정하여 다시 측정한 위치 측정 결과를 이용하여 위치 기반 서비스를 제공하지만, 개선된 본 발명에서는 위치 기반 서비스 서버(150)가 위치 기반 서비스 서버(150)가 위치 계산 서버(130)로부터 위치 측정 결과를 수신한 후에 이동통신 단말기(110)의 위치를 다시 측정하지 않고 위치 계산 서버(130)로부터 수신한 위치 측정 결과를 그대로 위치 기반 서비스에 반영하여 위치 기반 서비스를 제공한다.
이동통신 단말기(110)가 PSMM을 수집할 때 기지국을 통해 트래픽을 설정하므로, 위치 계산 서버(130)가 생성한 위치 측정 결과는 정확한 기지국 정보를 포함한다. 따라서, 위치 기반 서비스 서버(150)가 HLR에 저장된 이동통신 단말기(110)의 위치 등록(Registration)을 이용하여 셀 ID 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 다시 측정하는 것은 불필요한 절차에 불과하다. 따라서, 본 발명에서는 위치 기반 서비스 서버(150)가 위치 계산 서버(130)로부터 수신한 위치 측정 결과를 그대로 위치 기반 서비스에 반영하여 처리함으로써, 위치 측정에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있다.
한편, 본 발명에서 제2의 경우 피셀 기반의 셀 섹터 중심 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 계산한다. 즉, 위치 계산 서버(130)는 PSMM에 포함된 PN 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우, 피셀 데이터베이스를 이용하여 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정할 수 있으므로, 피셀 위치 측정 서버(140)로 이동통신 단말기(110)의 위치 측정을 요청하고, 피셀 위치 측정 서버(140)는 피셀 기반의 셀 섹터 중심 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 계산하여 위치 측정 결과를 생성하고 위치 계산 서버(130)로 송신하며, 위치 계산 서버(130)는 피셀 위치 측정 서버(140)로부터 수신한 위치 측정 결과를 위치 기반 서비스 서버(150)로 송신한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 피셀 위치 측정 서버(140)는 통상적인 네트워크 서버로 구현되어, 위치 계산 서버(130)로부터 이동통신 단말기(110)의 위치 측정을 요청받으면, PSMM에 포함된 PN 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우, 피셀 기반의 셀 섹터 중심 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 생성하고 위치 계산 서버(130)로 송신한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 피셀 위치 측정 서버(140)는 피셀 데이터베이스에서 PSMM에 포함된 기준 PN(Reference PN)을 킷값으로 하는 복수 개의 피셀의 데이터베이스값을 평균한 값을 위치 측정 결과로서 생성함으로써, 피셀 기반의 셀 섹터 중심 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 기반 서비스 서버(150)는 통상적인 네트워크 서버로 구현되어, 위치 계산 서버(130)로부터 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정한 결과인 위치 측정 결과를 수신하면, 셀 ID 방식으로 재측위를 수행하지 않고 위치 계산 서버(130)로부터 수신한 위치 측정 결과를 그대로 위치 기반 서비스에 반영하여 위치 기반 서비스를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 기반 서비스 서버(150)는 위치 기반 서비스를 제공하는데 있어서, 이동통신 단말기(110)의 위치를 지도에 표시하는 경우 기지국 기반으로 위치 측정 결과를 표시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피셀 데이터베이스를 이용한 위성 항법 시스템을 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측정 서버의 전자적인 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피셀 데이터베이스를 이용한 위성 항법 시스템을 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측정 서버는 도 1에서는 피셀 위치 측정 서버(140)로 구현될 수 있다. 따라서, 이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 피셀 데이터베이스를 이용한 위성 항법 시스템을 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측정 서버를 피셀 위치 측정 서버(140)라 약칭한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 서버(140)는 네트워크 통신부(210), 피셀 데이터베이스부(220), 피셀 측위부(230) 및 제어부(240)를 포함하여 구성된다.
네트워크 통신부(210)는 통신을 수행하기 위한 프로그램을 저장하는 메모리와 마이크로프로세서, 통신 모뎀 등을 구비하는 통신 수단으로서, 이동통신망(120) 또는 인터넷망 등을 통해 이동통신 단말기(110), 위치 계산 서버(130), 위치 기반 서비스 서버(150)와 통신을 수행하여 제어부(240)가 이동 단말기(110), 위치 계산 서버(130) 또는 위치 기반 서비스 서버(150)와 데이터를 송수신할 수 있도록 한다.
피셀 데이터베이스부(220)는 데이터 저장 수단으로서, 피셀 데이터베이스를 저장한다.
피셀 측위부(230)는 데이터를 이용한 계산 수단으로서, 제어부(240)로부터 이동통신 단말기(110)의 위치 측정을 요청받으면, 피셀 데이터베이스에서 PSMM에 포함된 기준 PN(Reference PN)을 킷값으로 하는 복수 개의 피셀의 데이터베이스값을 평균한 값을 위치 측정 결과로서 생성함으로써, 피셀 기반의 셀 섹터 중심 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 제어부(240)로 송신한다.
제어부(240)는 주 제어 수단으로서, PSMM에 포함된 PN 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우 위치 계산 서버(130)로부터 이동통신 단말기(110)의 위치 측정을 요청받으면, 피셀 측위부(230)로 하여금 피셀 기반의 셀 섹터 중심 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하도록 제어하고, 피셀 측위부(230)로부터 위치 측정 결과를 수신하여 위치 계산 서버(130)로 전달한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피셀 기반의 셀 섹터 중심 방식의 위치 측정 결과를 나타낸 예시도이다.
제2의 경우 즉, PSMM에 포함된 PN 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우, 기존의 방식에서는 셀 ID 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하여 서비스 기지국을 중심으로 한 일정 반경의 원이 위치 측정 결과로서 도 3에 도시한 바와 같이 지도상에 표시되는 반면, 본 발명에서는 피셀 기반 셀 섹터 중심 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하여 PSMM에 포함된 기준 PN을 킷값으로 한 피셀들의 데이터베이스의 평균값을 위치 측정 결과로서 생성하므로 기준 PN이 α 섹터에 속한다고 가정하면 도 3에 도시한 바와 같이 지도상에서 α 섹터의 중심점을 중심으로 한 일정 반경의 원이 위치 측정 결과로서 표시된다.
따라서, 도시한 바와 같이 기존 방식에 따른 실제 이동통신 단말기의 위치와의 측위 오차 거리가 본 발명에 따른 실제 이동통신 단말기의 위치와의 측위 오차 거리보다 더 크기 때문에, 본 발명에 따르면 더욱 정확도 높은 위치 측정 결과를 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 위치 측정 결과가 지도상에 표시되는 모습을 나타낸 예시도이다.
4A는 제2의 경우 기존 방식 즉, 셀 ID 방식에 따른 위치 측정 결과를 표시한 모습을 나타낸 것이다. PN 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 있는 경우, 기존 방식에 따르면 셀 ID 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하는데, 그에 따라 위치 기반 서비스 서버(150)는 위치 측정 결과로서 4A에 도시한 바와 같이, 서비스 기지국을 중심으로 한 일정 반경의 원 내에 이동통신 단말기(110)가 위치한 것으로 지도상에 표시한다.
4B는 제2의 경우 본 발명에 따른 피셀 기반의 셀 섹터 중심 방식으로 측정한 위치 측정 결과를 표시한 모습을 나타낸 것이다. PN 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 있는 경우, 본 발명에 따르면 피셀 기반의 셀 섹터 중심 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하는데, 그에 따라 위치 기반 서비스 서버(150)는 위치 측정 결과로서 4B에 도시한 바와 같이, 기준 PN이 속한 섹터(4B에서는 α 섹터)의 중심점을 중심으로 한 일정 반경의 원 내에 이동통신 단말기(110)가 위치한 것으로 지도상에 표시한다.
따라서, 본 발명에 따르면 지도상에 표시되는 이동통신 단말기(110)의 추정 위치가 더욱 정확도 높게 제공된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피셀 데이터베이스를 이용한 위성 항법 시스템을 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
위치 계산 서버(130)가 이동통신 단말기(110) 또는 위치 기반 서비스 서버(150)로부터 이동통신 단말기(110)의 위치 측정을 요청받으면, 이동통신 단말기(110)로 위치 측정을 위해 PSMM의 송신을 요청하여 이동통신 단말기(110)로부터 PSMM을 수신한다(S510).
위치 계산 서버(130)는 PSMM에 포함된 PN의 개수를 파악하여, PN 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 존재하지 않는지 여부를 확인한다(S520).
위치 계산 서버(130)는 단계 S520의 확인 결과, PN 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 존재하지 않는 경우에는 셀 ID 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 생성한다(S530).
또한, 위치 계산 서버(130)는 단계 S520의 확인 결과, PN 개수가 1개이고 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우에는 피셀 위치 측정 서버(140)로 이동통신 단말기(110)의 위치 측정을 요청하고(S522), 피셀 위치 측정 서버(140)는 피셀 기반의 셀 섹터 중심 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 생성한 후(S524), 위치 측정 결과를 위치 계산 서버(130)로 송신한다(S526).
또한, 위치 계산 서버(130)는 PN 개수가 2개 이상이고 피셀 데이터베이스가 존재하지 않는지 여부를 확인한다(S540).
위치 계산 서버(130)는 단계 S540의 확인 결과, PN 개수가 2개 이상이고 피셀 데이터베이스가 존재하지 않는 경우에는 셀 섹터 중심 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 생성한다(S550).
또한, 위치 계산 서버(130)는 단계 S540의 확인 결과, PN 개수가 2개 이상이고 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우에는 피셀 위치 측정 서버(140)로 이동통신 단말기(110)의 위치 측정을 요청하고(S542), 피셀 위치 측정 서버(140)는 피셀 데이터베이스를 이용하여 피셀 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 생성한 후(S544), 위치 측정 결과를 위치 계산 서버(130)로 송신한다(S546).
위치 계산 서버(130)는 단계 S530 또는 단계 S550과 같이 직접 생성하거나 단계 S526 또는 단계 S546과 같이 피셀 위치 측정 서버(140)로부터 수신한 위치 측정 결과를 위치 기반 서비스 서버(150)로 송신한다(S560).
위치 측정 결과를 수신한 위치 기반 서비스 서버(150)는 기존 방식과 같이 셀 ID 방식으로 이동통신 단말기(110)의 위치를 다시 측정하지 않고 위치 계산 서버(130)로부터 수신한 위치 측정 결과를 그대로 위치 기반 서비스에 반영하여 위치 기반 서비스를 제공한다(S570). 여기서, 위치 기반 서비스 서버(150)는 지도상에 이동통신 단말기(110)의 위치를 표시하는데 있어서, 기지국 기반으로 표시한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 GPS를 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치를 측정하는 데 있어서, 이동통신 단말기에서 주변 기지국으로부터 수신한 의사 잡음(PN: Pseudo Noise, 이하 'PN'이라 칭함)의 개수와 피셀 데이터베이스(pCell Database)의 존재 여부에 따라 이동통신 단말기의 위치 측정 방식을 개선하고, 위치 기반 서비스 서버에서 셀 ID 방식의 위치 측정을 재수행하지 않음으로써, 위치 측정을 위한 소요 시간을 줄이고 위치 측정의 정확도를 높이기 위한 방법, 서버 및 시스템 분야에 적용되어, 위치 측정에 따른 소요 시간을 줄이고, 이동 통신 단말기의 위치 측정의 정확도를 높일 수 있어 그를 통해 위치 기반 서비스의 체감 품질을 개선할 수 있는 효과를 발생하는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피셀 데이터베이스를 이용한 위성 항법 시스템을 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측정 시스템을 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피셀 데이터베이스를 이용한 위성 항법 시스템을 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측정 서버의 전자적인 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피셀 기반의 셀 섹터 중심 방식의 위치 측정 결과를 나타낸 예시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 위치 측정 결과가 지도상에 표시되는 모습을 나타낸 예시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피셀 데이터베이스를 이용한 위성 항법 시스템을 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 이동통신 단말기 120: 이동통신망
130: 위치 계산 서버 140: 피셀 위치 측정 서버
150: 위치 기반 서비스 서버 210: 네트워크 통신부
220: 피셀 데이터베이스부 230: 피셀 측위부
240: 제어부

Claims (10)

  1. 파일롯 세기 측정 메시지(PSMM: Pilot Strength Measurement Message, 이하 'PSMM'이라 칭함)를 생성하여 전달하는 이동통신 단말기;
    상기 이동통신 단말기로 이동통신 서비스를 제공하는 이동통신망;
    상기 이동통신 단말기로부터 수신하는 상기 PSMM에 포함된 의사 잡음(PN: Pseudo Noise, 이하 'PN'이라 칭함)을 추출하여 상기 PN의 개수 및 피셀 데이터베이스(Pilot Cell Database)의 존재 여부에 따라 특정 위치 측정 방식을 결정하고, 상기 특정 위치 측정 방식에 따라 상기 이동통신 단말기의 위치를 측정하여 생성되는 위치 측정 결과를 전달하는 위치 계산 서버;
    상기 피셀 데이터베이스를 구비하고, 상기 위치 계산 서버로부터 상기 이동통신 단말기의 위치 측정을 요청받으면 상기 피셀 데이터베이스를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 위치를 측정하여 상기 위치 측정 결과를 생성하고 상기 위치 계산 서버로 전달하는 피셀 위치 측정 서버; 및
    상기 위치 계산 서버로부터 상기 위치 측정 결과를 수신하면, 상기 위치 측정 결과를 그대로 위치 기반 서비스에 반영하는 위치 기반 서비스 서버
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 피셀 데이터베이스를 이용한 위치 측정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 계산 서버는 상기 PN 개수가 1개이고 상기 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우, 상기 피셀 위치 측정 서버로 상기 이동통신 단말기의 위치 측정을 요청하고, 상기 피셀 위치 측정 서버는 상기 피셀 데이터베이스에서 상기 PSMM에 포함된 기준 PN(Reference PN)을 킷값으로 하는 복수 개의 피셀의 데이터베이스값을 평균한 값을 상기 위치 측정 결과로서 생성함으로써 셀 섹터 중심(CCS: Center of Cell Sector) 방식으로 상기 이동통신 단말기의 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 피셀 데이터베이스를 이용한 위치 측정 시스템.
  3. 위치 계산 서버와 연결되어, 피셀 데이터베이스를 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측정하는 서버에 있어서,
    상기 위치 계산 서버와 통신을 수행하는 네트워크 통신부;
    상기 피셀 데이터베이스를 저장하는 피셀 데이터베이스부;
    피셀 기반의 셀 섹터 중심(CCS: Center of Cell Sector) 방식으로 상기 이동통신 단말기의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 생성하는 피셀 측위부; 및
    상기 위치 계산 서버로부터 상기 이동통신 단말기의 위치 측정을 요청받으면 상기 피셀 측위부로 하여금 상기 이동통신 단말기의 위치를 측정하도록 제어하고, 상기 피셀 측위부로부터 상기 위치 측정 결과를 수신하여 상기 위치 계산 서버로 전달하는 제어부
    를 포함하되, 상기 위치 계산 서버는 상기 이동통신 단말기로부터 수신하는 파일롯 세기 측정 메시지(PSMM: Pilot Strength Measurement Message, 이하 'PSMM'이라 칭함)에 포함된 의사 잡음(PN: Pseudo Noise)의 개수가 1개이고 상기 피셀 데 이터베이스가 존재하는 경우에 상기 위치 측정을 요청하는 것을 특징으로 하는 피셀 데이터베이스를 이용한 위치 측정 서버.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 피셀 측위부는,
    상기 피셀 데이터베이스에서 상기 PSMM에 포함된 기준 PN(Reference Pseudo Noise)을 킷값으로 하는 복수 개의 피셀의 데이터베이스값을 평균한 값을 상기 위치 측정 결과로서 생성하는 것을 특징으로 하는 피셀 데이터베이스를 이용한 위치 측정 서버.
  5. 이동통신 단말기, 위치 계산 서버, 피셀 위치 측정 서버 및 위치 기반 서비스 서버를 포함하는 시스템에서, 상기 이동통신 단말기의 위치를 측정하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 위치 계산 서버가 상기 이동통신 단말기로부터 파일롯 세기 측정 메시지(PSMM: Pilot Strength Measurement Message, 이하 'PSMM'이라 칭함)를 수신하는 단계;
    (b) 상기 위치 계산 서버가 상기 PSMM에 포함된 의사 잡음(PN: Pseudo Noise, 이하 'PN'이라 칭함)의 개수 및 피셀 데이터베이스의 존재 여부에 따라 상기 이동통신 단말기의 위치를 측정하여 위치 측정 결과를 생성하는 단계; 및
    (c) 상기 위치 기반 서비스 서버가 상기 위치 계산 서버로부터 상기 위치 측정 결과를 수신하고, 상기 위치 측정 결과를 그대로 위치 기반 서비스에 반영하여 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 피셀 데이터베이스를 이용한 위치 측정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 단계 (b)에서, 상기 위치 계산 서버는,
    상기 PN 개수가 1개이고 상기 피셀 데이터베이스가 존재하지 않는 경우에는 셀 ID(Cell Idebtification) 방식으로 상기 이동통신 단말기의 위치를 측정하여 상기 위치 측정 결과를 생성하는 것을 특징으로 하는 피셀 데이터베이스를 이용한 위치 측정 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 단계 (b)는,
    (b1) 상기 PN 개수가 1개이고 상기 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우에는 상기 위치 계산 서버가 상기 피셀 위치 측정 서버로 상기 이동통신 단말기의 위치 측정을 요청하는 단계;
    (b2) 상기 피셀 위치 측정 서버가 피셀 기반의 셀 섹터 중심(Center of Cell Sector) 방식으로 상기 이동통신 단말기의 위치를 측정하여 상기 위치 측정 결과를 생성하는 단계; 및
    (b3) 상기 위치 계산 서버가 상기 피셀 위치 측정 서버로부터 상기 위치 측정 결과를 수신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 피셀 데이터베이스를 이용한 위치 측정 방 법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 단계 (b2)에서, 상기 피셀 위치 측정 서버는,
    상기 피셀 데이터베이스에서 상기 PSMM에 포함된 기준 PN(Reference PN)을 킷값으로 하는 복수 개의 피셀의 데이터베이스값을 평균한 값을 상기 위치 측정 결과로서 생성하는 것을 특징으로 하는 피셀 데이터베이스를 이용한 위치 측정 방법.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 단계 (b)에서, 상기 위치 계산 서버는,
    상기 PN 개수가 2개 이상이고 상기 피셀 데이터베이스가 존재하지 않는 경우에는 셀 섹터 중심(Center of Cell Sector) 방식으로 상기 이동통신 단말기의 위치를 측정하여 상기 위치 측정 결과를 생성하는 것을 특징으로 하는 피셀 데이터베이스를 이용한 위치 측정 방법.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 단계 (b)는,
    (b4) 상기 PN 개수가 2개 이상이고 상기 피셀 데이터베이스가 존재하는 경우에는 상기 위치 계산 서버가 상기 피셀 위치 측정 서버로 상기 이동통신 단말기의 위치 측정을 요청하는 단계;
    (b5) 상기 피셀 위치 측정 서버가 상기 피셀 데이터베이스를 이용하여 피셀 기반으로 상기 이동통신 단말기의 위치를 측정하여 상기 위치 측정 결과를 생성하는 단계; 및
    (b6) 상기 위치 계산 서버가 상기 피셀 위치 측정 서버로부터 상기 위치 측정 결과를 수신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 피셀 데이터베이스를 이용한 위치 측정 방법.
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