KR101140393B1 - 이동통신 단말기의 위치 전송 조건 설정 방법 및 시스템 - Google Patents

이동통신 단말기의 위치 전송 조건 설정 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 단말기의 위치 전송 조건 설정 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 음성 통화 기능을 수행하며 기지국 정보에 기반하여 주소 매핑 테이블을 이용하여 사용자의 위치를 주기적으로 파악하고 관리하는 이동통신 단말기, 상기 이동통신 단말기에 위치 기반 서비스를 제공하기 위한 무선통신을 수행하며, 핸드오프(Handoff) 및 무선 지원 관리 기능을 수행하는 무선 접속망, 상기 이동통신 단말기의 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능을 포함하는 동작을 수행하는 이동통신 교환국, 상기 이동통신 교환국 내에 설치되어 있는 방문자 위치 등록기(VLR: Visitor Location Register)로부터 상기 이동통신 단말기의 위치 정보를 전송받아 등록 인식, 등록 삭제, 위치 확인을 포함하는 동작을 수행하는 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register) 및 신호 메시지의 중계 및 교환을 수행하는 신호 중계점(STP: Signaling Transfer Point)을 포함하는 이동통신망에서, 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 이동통신 단말기로부터 상기 이동통신망을 경유하여 전송되는 항법 데이터(Navigation Data)를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 경/위도 좌표를 연산하며, 상기 이동통신 단말기로 상기 주소 매칭 테이블 및 위치 전송 조건을 전송하는 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity); 및 상기 위치 결정 서버와 연동하여 상기 위치 결정 서버 에서 연산한 상기 이동통신 단말기의 상기 경/위도 좌표를 획득하여 위치 기반 서비스를 제공하는 다양한 LBS 플랫폼(Platform)으로 전송하는 위치 센터(MPC: Mobile Position Center)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 위치 전송 조건을 설정하는 이동통신 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 이동통신 단말기에서 기지국에 기반한 위치 정보를 조회함으로써 잦은 위치 조회 및 서버로의 위치 전송을 줄이는 효과가 있다. 이로 인해, 이동통신 단말기의 배터리 소모량을 최소화하고 이동통신망의 부하를 최소화함으로써 다양한 위치 기반 서비스를 최적의 비용으로 제공할 수 있는 인프라를 구축하는 효과가 있다.
위치정보, 조회, GPS, 기지국, LBS

Description

이동통신 단말기의 위치 전송 조건 설정 방법 및 시스템{Method and System for Location Transmission Condition Setting of Mobile Communication Terminal}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기의 위치를 조회하는 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기의 위치를 조회하는 방법을 나타낸 순서도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
102: GPS 인공위성 110: 이동통신 단말기
120: 무선 접속망 130: 이동통신 교환국
132: 홈 위치 등록기 134: 신호 중계점
140: 위치 결정 서버 142: GPS 안테나
150: 위치 센터
본 발명은 이동통신 단말기의 위치 전송 조건 설정 방법 및 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 서버로부터 전송받은 조건에 따라 동작하는 위치 관리 프 로그램을 이용하여 기지국 정보를 기반으로 이동통신 단말기의 위치를 주기적으로 체크하여 기지국 정보가 변경된 경우에 서버로부터 전송받은 조건에 따라 이동통신 단말기 내의 응용 프로그램 및 서버로 위치 정보를 전송하고, 보다 정밀한 위치 정보를 조회하는 경우에는 이미 존재하는 기지국 정보를 먼저 체크한 후에 보다 정밀한 위치 정보 조회 과정을 수행하는 이동통신 단말기의 위치 전송 조건 설정 방법 및 시스템에 관한 것이다.
컴퓨터, 전자, 통신 기술이 비약적으로 발전함에 따라 무선통신망(Wireless Network)을 이용한 다양한 무선통신 서비스가 제공되고 있다. 이에 따라, 무선통신망을 이용한 이동통신 시스템에서 제공하는 서비스는 음성 서비스뿐만 아니라, 써킷(Circuit) 데이터, 패킷(Packet) 데이터 등과 같은 데이터를 전송하는 멀티미디어 통신 서비스로 발전해 가고 있다.
최근에는 정보통신의 발달로 ITU-R에서 표준으로 제정하고 있는 제 3 세대 이동통신 시스템인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000)이 상용화되고 있다. IMT-2000은 CDMA(Code Division Multiple Access)2000 1X, 3X, EV-DO(Evolution Data Only), WCDMA(Wideband CDMA) 등으로 기존의 IS-95A, IS-95B 망에서 진화한 IS-95C 망을 이용하여 무선통신 서비스를 제공할 수 있는 서비스이다.
IMT-2000은 개인의 이동성 및 서비스 이동성을 포함한 전 세계적인 직접 로밍, 유선 전화와 동일한 수준의 통화 품질, 고속 패킷 데이터 서비스 및 유무선 망의 결합에 의한 다양한 응용 서비스의 구현 등을 목표로 등장한 이동통신 시스템으로, 기존의 음성 및 WAP(Wireless Application Protocol) 서비스 품질의 향상은 물 론 각종 멀티미디어 서비스(MOD, VOD)를 더욱 빠른 속도로 제공할 수 있다.
한편, TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 기반으로 하는 인터넷(Internet)이 확립되면서 인터넷을 이용하여 각종 정보를 검색하거나 문자, 음성, 이미지(Image) 및 동영상 등을 포함하는 각종 데이터를 실시간으로 전송할 수 있는 시스템 개발이 급속도로 이루어지고 있을 뿐만 아니라, 인터넷을 이용한 다양한 통신 서비스를 보다 나은 환경에서 이용하기 위해 초고속 통신망 등의 보급이 많이 증가하고 있다.
또한, 최근에는 공간을 초월한 통신 서비스를 제공하기 위하여 이동통신 서비스 가입자에게 무선통신망을 통해 인터넷 통신 서비스를 제공하는 무선 인터넷 서비스가 대두되어, 수많은 기업이 무선 인터넷에 대한 기술 개발을 진행하고 있다. 무선 인터넷 서비스는 개인의 단말기 사용에 따른 진일보된 개인화 서비스이며 사용자의 이동성에 기반하여 고유의 정보를 제공할 수 있는 서비스라는 특징이 있다. 이동통신 서비스 가입자들은 무선 인터넷 서비스를 통하여 뉴스, 날씨, 스포츠, 증권, 금융, 환율, 교통 정보 등의 각종 정보를 문자, 음성, 정지 영상, 동영상 등의 각종 형태로 제공받을 수 있다.
이동통신 단말기를 이용한 다양한 무선 인터넷 서비스 중 특히, 위치 기반 서비스(LBS: Location Based Service)는 넓은 활용성 및 편리함으로 크게 각광받고 있다. 위치 기반 서비스는 휴대폰 및 PDA(Personal Digital Assistant) 등 이동통신 단말기의 위치를 파악하고, 파악된 위치와 관련된 부가 정보를 제공하는 통신 서비스를 말한다. 위치 기반 서비스는 구조 요청, 범죄 신고에의 대응, 인접 지역 정보 제공의 지리 정보 시스템(GIS: Geographical Information System), 교통 정보, 차량 항법 및 물류 관제, 위치 기반 CRM(Customer Relationship Management) 등 다양한 분야에 사용될 수 있다.
종래의 위치 기반 서비스에서 이동통신 단말기의 위치를 파악하는 방법은, 서버로부터 대기(Idle) 상태의 단말기로 단말기의 위치 정보를 요청하면, 단말기는 대기 상태에서 벗어나 위치 정보를 획득한 후 서버로 전송하고, 서버는 이를 수신하여 활용하거나 단말기로 재전송 후 단말기 내의 응용 프로그램에서 위치 정보를 조회하는 과정을 통해 수행되었다.
이러한 종래의 위치 정보 조회 방법은 위치 정보 조회 처리 과정이 복잡하여 이동통신망의 부하를 초래하는 문제점이 있었다. 이로 인해, 상용 서비스 실행이 어려웠고, 위치 기반 서비스의 활성화가 저해되는 단점이 있었다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 서버로부터 전송받은 조건에 따라 동작하는 위치 관리 프로그램을 이용하여 기지국 정보를 기반으로 이동통신 단말기의 위치를 주기적으로 체크하여 기지국 정보가 변경된 경우에 서버로부터 전송받은 조건에 따라 이동통신 단말기 내의 응용 프로그램 및 서버로 위치 정보를 전송하고, 보다 정밀한 위치 정보를 조회하는 경우에는 이미 존재하는 기지국 정보를 먼저 체크한 후에 보다 정밀한 위치 정보 조회 과정을 수행하는 이동통신 단말기의 위치 전송 조건 설정 방법 및 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 음성 통화 기능을 수행하며 기지국 정보에 기반하여 주소 매핑 테이블을 이용하여 사용자의 위치를 주기적으로 파악하고 관리하는 이동통신 단말기, 상기 이동통신 단말기에 위치 기반 서비스를 제공하기 위한 무선통신을 수행하며, 핸드오프(Handoff) 및 무선 지원 관리 기능을 수행하는 무선 접속망, 상기 이동통신 단말기의 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능을 포함하는 동작을 수행하는 이동통신 교환국, 상기 이동통신 교환국 내에 설치되어 있는 방문자 위치 등록기(VLR: Visitor Location Register)로부터 상기 이동통신 단말기의 위치 정보를 전송받아 등록 인식, 등록 삭제, 위치 확인을 포함하는 동작을 수행하는 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register) 및 신호 메시지의 중계 및 교환을 수행하는 신호 중계점(STP: Signaling Transfer Point)을 포함하는 이동통신망에서, 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 이동통신 단말기로부터 상기 이동통신망을 경유하여 전송되는 항법 데이터(Navigation Data)를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 경/위도 좌표를 연산하며, 상기 이동통신 단말기로 상기 주소 매칭 테이블 및 위치 전송 조건을 전송하는 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity); 및 상기 위치 결정 서버와 연동하여 상기 위치 결정 서버에서 연산한 상기 이동통신 단말기의 상기 경/위도 좌표를 획득하여 위치 기반 서비스를 제공하는 다양한 LBS 플랫폼(Platform)으로 전송하는 위치 센터(MPC: Mobile Position Center)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 위치 전송 조건을 설정하는 이동통신 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 음성 통화 기능을 수행하며 주소 매핑 테이블을 이용하여 사용자의 위치를 주기적으로 파악하고 관리하는 이동통신 단말기, 상기 이동통신 단말기에 위치 기반 서비스를 제공하기 위한 무선통신을 수행하는 무선 접속망, 신호 메시지의 중계 및 교환을 수행하는 신호 중계점(STP: Signaling Transfer Point), 상기 이동통신 단말기로부터 상기 무선 접속망을 경유하여 전송되는 항법 데이터(Navigation Data)를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 경/위도 좌표를 연산하며, 상기 이동통신 단말기로 상기 주소 매칭 테이블 및 위치 전송 조건을 전송하는 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity) 및 상기 위치 결정 서버와 연동하여 상기 위치 결정 서버에서 연산한 상기 이동통신 단말기의 상기 경/위도 좌표를 획득하여 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 다양한 LBS 플랫폼(Platform)으로 전송하는 위치 센터(MPC: Mobile Position Center)를 포함하는 이동통신망에서, 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 방법에 있어서, (a) 상기 이동통신 단말기로 상기 주소 매핑 테이블 및 상기 위치 전송 조건을 다운로드하는 단계; (b) 상기 이동통신 단말기가 상기 주소 매핑 테이블에 기반하여 주변의 기지국 정보를 이용하여 상기 위치의 변경을 주기적으로 체크하여 위치 정보를 관리하는 단계; (c) 상기 이동통신 단말기에 저장된 상기 위치 정보보다 정확한 위치 정보가 필요한지 판단하여, 상기 정확한 위치 정보가 필요하면, 상기 기지국 정보를 기반으로 이전 주기의 위치 정보와 현재의 위치 정보를 비교하여 상기 위치의 변경이 있는지 판단하는 단계; (d) 상기 위치가 변경된 경우, 정밀한 위치 측정 방법을 이용하여 상기 정확한 위치 정보를 조회하는 단계; (e) 상기 단계 (c)에서 상 기 위치의 변경이 없는 경우, 특정 지역으로의 진입에 대한 체크를 수행하는지 판단하여, 상기 특정 지역으로의 진입 체크가 필요없는 경우에는 서비스를 종료하고, 상기 특정 지역으로의 상기 진입 체크가 필요한 경우에는 상기 기지국 정보에 기반하여 상기 특정 지역에 진입하는지 판단하는 단계; 및 (f) 상기 특정 지역에 진입하여 상기 특정 지역의 상기 기지국 정보와 일치하는 경우에는 상기 정확한 위치 정보의 조회를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 위치 전송 조건을 설정하는 방법을 제공한다.
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 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기의 위치를 조회하는 이동통신 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 시스템은 GPS 인공위성(102), 이동통신 단말기(110), 무선 접속망(RAN: Radio Access Network)(120), 이동통신 교환국(MSC: Mobile Switching Center)(130), 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register, 이하 'HLR'이라 칭함)(132), 신호 중계점(STP: Signaling Transfer Point, 이하 'STP'라 칭함)(134), 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity)(140), GPS 안테나(142) 및 위치 센터(MPC: Mobile Position Center)(150)를 포함한다.
이동통신 단말기(110)는 음성 통화를 수행할 뿐만 아니라 사용자에게 무선통신을 이용한 위치 기반 서비스를 제공하는 단말기이다. 이동통신 단말기(110)는 하나 이상의 GPS 인공위성(102)으로부터 GPS 전파 신호를 수신하여 GPS 전파 신호에 포함된 항법 데이터(Navigation Data)를 추출하여 무선 접속망(120)을 통해 위치 결정 서버(140)로 전송하는 GPS 안테나, GPS 수신기, GPS 칩셋(Chipset) 등이 장착된 단말기이다. 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 단말기(110)는 현재까지 가장 뛰어난 측위 알고리즘으로 알려진 미국 퀄컴(Qualcomm)사의 측위 기술인 gpsOneTM 알고리즘이 탑재된 MSMTM(Mobile Station Modem)칩이 내장된 이동통신 단말기도 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기(110)는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러 폰, PCS(Personal Communication Service) 폰, 핸드 헬드 PC(Hand-Held PC), GSM(Global System for Mobile) 폰, W-CDMA(Wideband CDMA) 폰, CDMA-2000 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰 등을 포함한다. 여기서, MBS 폰은 현재 논의되고 있는 제 4세대 시스템에서 사용될 핸드폰을 말한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기(110)는 위치 관리 프로그램을 저장하고 있으며, 위치 관리 프로그램은 위치 결정 서버(140)로부터 전송받은 위치 전송 조건에 따라 동작한다. 위치 관리 프로그램은 이동통신 단말기 (110)에 저장된 기지국 정보인 주소 매핑 테이블을 기반으로 현재 이동통신 단말기(110)에 이동통신 서비스를 제공하는 기지국의 정보를 이용하여 이동통신 단말기(110)의 위치를 주기적으로 체크하고, 기지국이 변경된 경우에만 위치 결정 서버(140)로부터 전송받은 위치 전송 조건에 따라 위치 변경 정보를 내부에 저장된 위치 결정 프로그램이나 위치 결정 서버(140)에 전달하는 기능을 수행한다.
또한, 이동통신 단말기(110)는 기지국 정보에 기반하여 조회한 위치보다 더욱 정밀한 위치를 조회하고자 하는 경우에는 이동통신 단말기(110)에 이미 존재하는 기지국 정보를 먼저 체크한 후에 보다 정밀한 위치 조회 과정을 수행한다. 여기서, 정밀한 위치의 조회 방법은 네트워크에 기반한 위치 조회 방법인 TDOA(Time Difference Of Arrival), AOA(Angle Of Arrival), ETDOA(Enhanced Time Difference Of Arrival) 및 GPS 기반 위치 조회 방법 등을 사용한다.
이동통신 단말기(110)의 특정 위치로의 진입을 체크하는 경우에는 위치 결정 서버(140)로부터 특정 지역의 기지국 정보인 주소 매핑 테이블을 전송받아 저장하였다가, 특정 지역을 모두 포함하는 기지국의 집합이 요구하는 지역의 경계(Boundary)를 포함하는지 판단하여, 특정 지역으로 진입이 완료되면 정밀한 위치 조회 과정을 수행한다.
이때, 이동통신 단말기(110)는 주소 매핑 테이블을 이용하여 위치 결정 서버(140)와의 통신 없이 기지국 기반의 위치 조회 및 특정 지역으로의 진입 체크 등을 수행한다.
이동통신 단말기(110)는 위치 결정 서버(140)로부터 전송받은 주소 매핑 테 이블의 압축 해제 및 디코딩(Decoding) 과정을 거친 후 사용한다. 주소 매핑 테이블을 디코딩하는 방법은 위치 결정 서버(140)로부터 전송받는다.
무선 접속망(120)은 이동통신 단말기(110)의 무선 통신 요청을 수신하여 처리하는 역할을 하며, 핸드오프(Handoff) 및 무선 지원 관리 기능 등을 한다. 무선 접속망(120)은 기지국 전송기(122) 및 기지국 제어기(124)를 포함하여 구성되고, 동기식 및 비동기식을 모두 지원한다. 여기서, 동기식인 경우에는 기지국 전송기(122)는 BTS(Base Transceiver Station), 기지국 제어기(124)는 BSC(Base Station Controller)가 될 것이고, 비동기식인 경우에는 기지국 전송기(122)는 RTS(Radio Transceiver Subsystem), 기지국 제어기(124)는 RNC(Radio Network Controller)가 될 것이다. 물론, 본 발명의 실시예에 따른 무선 접속망(120)은 이에 한정되는 것은 아니고, CDMA망이 아닌 GSM망 및 향후 구현될 제 4세대 이동통신 시스템의 접속망을 포함할 수 있다.
기지국 전송기(122)는 신호 채널 중 트래픽(Traffic) 채널을 통해 이동통신 단말기(110)로부터 통화 요청 신호를 수신하고, 수신된 통화 요청 신호를 기지국 제어기(124)로 전송한다. 또한, 기지국 전송기(122)는 기저대역 신호처리, 유무선 변환, 무선 신호의 송수신 등을 수행하여 이동통신 단말기(110)와 직접적으로 연결되는 망 종단(Endpoint) 장치이다.
기지국 제어기(124)는 기지국 전송기(122)를 제어하며, 이동통신 단말기(110)에 대한 무선 채널 할당 및 해제, 이동통신 단말기(110) 및 기지국 전송기(122)의 송신 출력 제어, 셀간 소프트 핸드오프(Soft Handoff) 및 하드 핸드오프 (Hard Handoff) 결정, 트랜스코딩(Transcoding) 및 보코딩(Vocoding), GPS(Global Positioning System) 클럭 분배, 기지국에 대한 운용 및 유지 보수 기능 등을 수행한다. 기지국 제어기(124)는 기지국 전송기(122)를 통하여 수신된 통화 요청 신호를 이동통신 교환국(130)으로 전달한다.
이동통신 교환국(130)은 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능 등을 수행한다. IS-95 A/B/C 시스템의 이동통신 교환국(130)은 분산된 호 처리의 기능을 수행하는 ASS(Access Switching Subsystem), 집중화된 호 처리 기능을 수행하는 INS(Interconnection Network Subsystem), 운용 및 보전의 집중화 기능을 담당하는 CCS(Central Control Subsystem), 이동 가입자에 대한 정보의 저장 및 관리 기능을 수행하는 LRS(Location Registration Subsystem) 등의 서브시스템을 포함한다.
또한, 3세대 및 4세대를 위한 이동통신 교환국(130)에는 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 스위치(미도시)가 포함될 수 있는데, ATM 스위치는 셀 단위의 패킷 전송으로 전송 속도와 회선 사용의 효율을 증대시킨다. 또한, ATM 스위치는 이동통신 단말기(110)의 무선 통신을 수행하는 가입자 등록, 갱신 기능 및 기지국 제어기(124)와의 인터페이스 기능을 수행하는 이동성 제어부(Mobility Control Subsystem), 셀 단위로 호 처리를 수행하는 호 제어부(Call Control Subsystem), 각종 부가 서비스 가입자에 대한 과금 기능을 수행하는 서비스 제어부(Service Control Subsystem), 각종 부가 서비스를 제공하기 위한 지능형 부가 서비스부(Intelligent Peripheral Subsystem) 등의 서브시스템을 포함한다.
HLR(132)은 일반적으로 이동통신 교환국(130) 내에 설치되어 있는 방문자 위치 등록기(VLR: Visitor Location Register)(미도시)로부터 이동통신 단말기(110)의 위치 정보를 전송받아 등록 인식, 등록 삭제, 위치 확인 등의 기능을 수행한다. 또한, HLR(132)에는 이동통신 단말기(110)의 프로파일(Profile) 정보가 저장되어 있다. 여기서, 프로파일 정보란 이동통신 단말기(110)의 MIN(Mobile Identification Number), ESN(Electronic Serial Number), 가입된 이동통신 서비스 정보 등을 말한다.
STP(134)는 ITU-T의 공통선 신호 방식에 있어서 신호 메시지의 중계 및 교환을 수행하는 신호 중계국이다. STP(134)를 사용하여 구성한 신호망은 통화 회선과 신호 링크에 대응시키지 않는 비대응 모드로 운용되며, 각종 신호는 통화 회선을 갖는 교환국 이외의 STP를 경유하여 전송되어 경제성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, STP(134)는 신호 메시지의 변환 및 신호 중계가 불가능할 때 신호 메시지를 다른 교환국으로 통지하는 기능도 수행한다.
위치 결정 서버(140)는 이동통신 단말기(110)로부터 이동통신망을 경유하여 전송되는 항법 데이터를 이용하여 이동통신 단말기(110)의 경도 및 위도 좌표를 연산한다. 또한, 위치 결정 서버(140)는 이동통신 단말기(110)의 위치 결정을 돕기 위한 에이딩(Aiding) 데이터를 전송하고, GPS 인공위성(102)과 이동통신 단말기(110) 사이의 거리를 계산한다. 즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 시스템에서는 이동통신 단말기(110)가 전송하는 항법 데이터만을 이용하여 측위를 하는 C(Conventional)-GPS 방식도 이용하지만, 보다 바람직하게는 A(Assisted)-GPS 방식을 이용한다.
A-GPS 방식은 C-GPS 방식에서 초기 구동 시간(TTFF: Time To First Fix)이 오래 걸리는 단점, 건물 안이나 고층 빌딩의 장애로 인하여 측위가 어렵다는 단점 등을 보완하기 위하여 이동통신망으로부터 에이딩 데이터를 수신하여 보다 신속하고 정확하게 측위하는 방식이다. 이를 위해, 이동통신 단말기(110)와 이동통신망은 IS(Interim Standard)-801-1 규격에 정의된 프로토콜을 이용하여 메시지를 송수신한다.
A-GPS 방식을 이용하여 위치 결정 서버(140)가 이동통신 단말기(110)의 위치를 결정하는 과정에 대해 보다 상세하게 설명하면, 위치 결정 서버(140)는 위치 결정 요청 신호가 전송되는 이동통신 단말기(110)로부터 무선 기지국 정보를 수신하여, 해당 무선 기지국에 세팅되어 있는 MAR(Maximum Antenna Range) 값을 확인한다. 여기서, MAR란 무선 기지국에 설치되어 있는 안테나에서 송출되는 전파가 도달하는 최대 반경을 말하는데, 대개 3 km나 5 km 등으로 설정되어 있다.
해당 무선 기지국의 위치 정보와 MAR 값을 확인한 위치 결정 서버(140)는 해당 무선 기지국에서 GPS 전파를 수신할 수 있는 GPS 인공위성(102)의 정보 등이 포함된 IS-801-1 규격에 정의되어 있는 Provide_GPS_Acquisition_Assistance 메시지를 이동통신망을 통해 이동통신 단말기(110)로 전송한다. 즉, 위치 결정 서버(140)는 모든 GPS 인공위성(102)을 실시간으로 감시하는 기준 GPS 안테나(142)로부터 GPS 인공위성(102)의 궤도 정보를 수신하여, 이동통신 단말기(110)가 위치한 무선 기지국의 위경도 좌표와 MAR 값을 이용하여 이동통신 단말기(110)가 양호하게 GPS 전파를 수신할 수 있는 GPS 인공위성(102)의 정보를 추출한다. 그런 다음, Provide_GPS_Acquisition_Assistance 메시지에 추출한 GPS 인공위성(102)의 정보를 포함시켜 전송하는 것이다.
Provide_GPS_Acquisition_Assistance 메시지를 수신한 이동통신 단말기(110)는 해당 메시지에 포함되어 있는 GPS 인공위성(102)의 정보를 추출하여 해당 GPS 인공위성(102)만을 탐색하여 GPS 전파를 수신한다.
하나 이상의 GPS 인공위성(102)으로부터 GPS 전파를 수신한 이동통신 단말기(110)는 수신한 GPS 전파를 이용하여 위성 신호의 세기, 의사 거리(Pseudorange) 등을 연산하고, 연산된 데이터를 IS-801-1 규격에 정의되어 있는 Provide_Pseudorange_Measurement 메시지를 이용하여 이동통신망을 통해 위치 결정 서버(140)로 전송한다. 이동통신 단말기(110)로부터 Provide_Pseudorange_Measurement 메시지를 수신한 위치 결정 서버(140)는 Provide_Pseudorange_Measurement 메시지에 포함된 데이터를 취사 선택하여 이동통신 단말기(110)의 위도 및 경도 좌표를 연산한다.
한편, 도 1에서 GPS를 이용한 측위의 프로토콜 규격으로 IS-801-1을 예로 들어 설명하고 있지만, 향후 개량될 기술 규격도 얼마든지 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 기술 사상은 C-GPS 방식 및 A-GPS 방식 이외에도 위치 결정의 정확도를 향상시키기 위해 제안된 D-GPS(Differential GPS) 및 향후 제안될 진보된 GPS 기술도 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 결정 서버(140)는 이동통신 단말기 (110)로 주소 매핑 테이블을 전송할 때, 데이터 전송량을 줄이기 위해 주소 매핑 테이블을 압축한 후 전송하며, 전송되는 중에 도/감청(Tapping)을 막기 위해서 암호화하여 전송한다.
위치 센터(150)는 위치 결정 서버(140)와 연동하여 위치 결정 서버(140)에서 연산한 이동통신 단말기(110)의 경위도 좌표를 획득하여 위치 기반 서비스를 제공하는 다양한 LBS 플랫폼(Platform)으로 전송한다.
LBS 플랫폼은 이동통신망과 LBS 응용 서버 사이에서 필요한 기반 기술을 제공하기 위한 플랫폼으로서, 망과의 접속 기능, 위치 정보 서비스, 사용자 정보 서비스, 망 관리, 실시간 대용량 위치 정보를 처리하는 위치 데이터 기능 등을 수행한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기의 위치를 조회하는 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 이동통신 단말기(110)는 위치 결정 서버(140)로부터 주소 매핑 테이블 및 위치 전송 조건을 다운로드하여 저장한다(S210).
이동통신 단말기(110)는 다운로드하여 저장한 주소 매핑 테이블에 기반하여 주변의 기지국 정보를 이용하여 주기적으로 이동통신 단말기(110)의 위치 변경을 체크하여 관리한다(S220).
단계 S220에서 주기적인 위치 정보의 체크 시, 이전 주기의 위치 정보와 현재의 위치 정보가 동일한 경우, 위치 결정 서버(140)로부터 전송받은 위치 전송 조건에 따라 이동통신 단말기(110) 내의 위치 조회 프로그램 및 위치 결정 서버(140) 로 위치의 변경이 없다는 리턴 신호를 전송하거나, 리턴 신호조차 전송하지 않는다.
이동통신 단말기(110)에 저장된 위치 정보보다 좀 더 정확한 위치 정보의 조회가 필요한지 판단하여(S230), 좀 더 정확한 위치 정보가 필요하면, 우선 기지국 정보를 기반으로 이전 주기의 위치와 현재의 위치 정보를 비교하여 위치의 변경이 있는지 판단하여(240), 위치가 변경된 경우에만 GPS 기반, AFLT(Advanced Forward Link Trilateration) 및 네트워크에 기반한 위치 조회 방법인 TDOA(Time Difference Of Arrival), AOA(Angle Of Arrival), ETDOA(Enhanced Time Difference Of Arrival) 등의 방법을 이용하여 좀더 정확한 위치를 조회한다(S270).
단계 S240에서 위치의 변경이 없는 경우에는 특정 지역으로의 진입에 대한 체크를 수행하는지 판단하여(S250), 특정 지역으로의 진입 체크가 필요없는 경우에는 서비스를 종료하고, 특정 지역으로의 진입 체크가 필요한 경우에는 기지국 정보에 기반하여 특정 지역에 진입하는지 판단하여(S260), 특정 지역에 진입하여 특정 지역의 기지국 정보와 일치하는 경우에만 정확한 위치 정보의 조회를 수행한다(S270).
단계 S260에서 특정 지역으로의 진입을 체크하는 기준은 기지국 정보에 기반하여 특정 지역을 모두 포함하는 기지국의 집합이 요구하는 지역의 경계(Boundary)를 포함하도록 설정된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질 적인 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 발명에 의하면, 이동통신 단말기에서 기지국에 기반한 위치 정보를 조회함으로써 잦은 위치 조회 및 서버로의 위치 전송을 줄이는 효과가 있다. 이로 인해, 이동통신 단말기의 배터리 소모량을 최소화하고 이동통신망의 부하를 최소화함으로써 다양한 위치 기반 서비스를 최적의 비용으로 제공할 수 있는 인프라를 구축하는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 음성 통화 기능을 수행하며 기지국 정보에 기반하여 주소 매핑 테이블을 이용하여 사용자의 위치를 주기적으로 파악하고 관리하는 이동통신 단말기, 상기 이동통신 단말기에 위치 기반 서비스를 제공하기 위한 무선통신을 수행하며, 핸드오프(Handoff) 및 무선 지원 관리 기능을 수행하는 무선 접속망, 상기 이동통신 단말기의 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능을 포함하는 동작을 수행하는 이동통신 교환국, 상기 이동통신 교환국 내에 설치되어 있는 방문자 위치 등록기(VLR: Visitor Location Register)로부터 상기 이동통신 단말기의 위치 정보를 전송받아 등록 인식, 등록 삭제, 위치 확인을 포함하는 동작을 수행하는 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register) 및 신호 메시지의 중계 및 교환을 수행하는 신호 중계점(STP: Signaling Transfer Point)을 포함하는 이동통신망에서, 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서,
    상기 이동통신 단말기로부터 상기 이동통신망을 경유하여 전송되는 항법 데이터(Navigation Data)를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 경/위도 좌표를 연산하며, 상기 이동통신 단말기로 상기 주소 매칭 테이블 및 위치 전송 조건을 전송하는 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity); 및
    상기 위치 결정 서버와 연동하여 상기 위치 결정 서버에서 연산한 상기 이동통신 단말기의 상기 경/위도 좌표를 획득하여 위치 기반 서비스를 제공하는 다양한 LBS 플랫폼(Platform)으로 전송하는 위치 센터(MPC: Mobile Position Center)
    를 포함하되, 상기 이동통신 단말기는 상기 주소 매핑 테이블을 이용하여 상기 위치 결정 서버와의 통신 없이 상기 기지국 정보를 이용한 위치 조회 및 특정 지역으로의 진입 체크를 포함하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 위치 전송 조건을 설정하는 이동통신 시스템.
  6. 음성 통화 기능을 수행하며 기지국 정보에 기반하여 주소 매핑 테이블을 이용하여 사용자의 위치를 주기적으로 파악하고 관리하는 이동통신 단말기, 상기 이동통신 단말기에 위치 기반 서비스를 제공하기 위한 무선통신을 수행하며, 핸드오프(Handoff) 및 무선 지원 관리 기능을 수행하는 무선 접속망, 상기 이동통신 단말기의 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능을 포함하는 동작을 수행하는 이동통신 교환국, 상기 이동통신 교환국 내에 설치되어 있는 방문자 위치 등록기(VLR: Visitor Location Register)로부터 상기 이동통신 단말기의 위치 정보를 전송받아 등록 인식, 등록 삭제, 위치 확인을 포함하는 동작을 수행하는 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register) 및 신호 메시지의 중계 및 교환을 수행하는 신호 중계점(STP: Signaling Transfer Point)을 포함하는 이동통신망에서, 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서,
    상기 이동통신 단말기로부터 상기 이동통신망을 경유하여 전송되는 항법 데이터(Navigation Data)를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 경/위도 좌표를 연산하며, 상기 이동통신 단말기로 상기 주소 매칭 테이블 및 위치 전송 조건을 전송하는 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity); 및
    상기 위치 결정 서버와 연동하여 상기 위치 결정 서버에서 연산한 상기 이동통신 단말기의 상기 경/위도 좌표를 획득하여 위치 기반 서비스를 제공하는 다양한 LBS 플랫폼(Platform)으로 전송하는 위치 센터(MPC: Mobile Position Center)
    를 포함하되, 상기 위치 결정 서버는 상기 이동통신 단말기로 상기 주소 매핑 테이블을 전송할 때, 상기 주소 매핑 테이블을 압축 및 암호화하여 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 위치 전송 조건을 설정하는 이동통신 시스템.
  7. 음성 통화 기능을 수행하며 기지국 정보에 기반하여 주소 매핑 테이블을 이용하여 사용자의 위치를 주기적으로 파악하고 관리하는 이동통신 단말기, 상기 이동통신 단말기에 위치 기반 서비스를 제공하기 위한 무선통신을 수행하며, 핸드오프(Handoff) 및 무선 지원 관리 기능을 수행하는 무선 접속망, 상기 이동통신 단말기의 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능을 포함하는 동작을 수행하는 이동통신 교환국, 상기 이동통신 교환국 내에 설치되어 있는 방문자 위치 등록기(VLR: Visitor Location Register)로부터 상기 이동통신 단말기의 위치 정보를 전송받아 등록 인식, 등록 삭제, 위치 확인을 포함하는 동작을 수행하는 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register) 및 신호 메시지의 중계 및 교환을 수행하는 신호 중계점(STP: Signaling Transfer Point)을 포함하는 이동통신망에서, 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서,
    상기 이동통신 단말기로부터 상기 이동통신망을 경유하여 전송되는 항법 데이터(Navigation Data)를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 경/위도 좌표를 연산하며, 상기 이동통신 단말기로 상기 주소 매칭 테이블 및 위치 전송 조건을 전송하는 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity); 및
    상기 위치 결정 서버와 연동하여 상기 위치 결정 서버에서 연산한 상기 이동통신 단말기의 상기 경/위도 좌표를 획득하여 위치 기반 서비스를 제공하는 다양한 LBS 플랫폼(Platform)으로 전송하는 위치 센터(MPC: Mobile Position Center)
    를 포함하되, 상기 이동통신 단말기는 상기 위치 결정 서버로부터 전송받은 상기 주소 매핑 테이블의 압축 해제 및 디코딩(Decoding) 과정을 거친 후 사용하며, 상기 디코딩의 방법은 상기 위치 결정 서버로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 위치 전송 조건을 설정하는 이동통신 시스템.
  8. 음성 통화 기능을 수행하며 기지국 정보에 기반하여 주소 매핑 테이블을 이용하여 사용자의 위치를 주기적으로 파악하고 관리하는 이동통신 단말기, 상기 이동통신 단말기에 위치 기반 서비스를 제공하기 위한 무선통신을 수행하며, 핸드오프(Handoff) 및 무선 지원 관리 기능을 수행하는 무선 접속망, 상기 이동통신 단말기의 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능을 포함하는 동작을 수행하는 이동통신 교환국, 상기 이동통신 교환국 내에 설치되어 있는 방문자 위치 등록기(VLR: Visitor Location Register)로부터 상기 이동통신 단말기의 위치 정보를 전송받아 등록 인식, 등록 삭제, 위치 확인을 포함하는 동작을 수행하는 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register) 및 신호 메시지의 중계 및 교환을 수행하는 신호 중계점(STP: Signaling Transfer Point)을 포함하는 이동통신망에서, 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서,
    상기 이동통신 단말기로부터 상기 이동통신망을 경유하여 전송되는 항법 데이터(Navigation Data)를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 경/위도 좌표를 연산하며, 상기 이동통신 단말기로 상기 주소 매칭 테이블 및 위치 전송 조건을 전송하는 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity); 및
    상기 위치 결정 서버와 연동하여 상기 위치 결정 서버에서 연산한 상기 이동통신 단말기의 상기 경/위도 좌표를 획득하여 위치 기반 서비스를 제공하는 다양한 LBS 플랫폼(Platform)으로 전송하는 위치 센터(MPC: Mobile Position Center)
    를 포함하되, 상기 LBS 플랫폼은 상기 이동통신망과 LBS 응용 서버 사이에서 필요한 기반 기술을 제공하기 위한 플랫폼으로서, 망과의 접속 기능, 위치 정보 서비스, 사용자 정보 서비스, 망 관리 및 실시간 대용량 위치 정보를 처리하는 위치 데이터 기능을 포함하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 위치 전송 조건을 설정하는 이동통신 시스템.
  9. 음성 통화 기능을 수행하며 주소 매핑 테이블을 이용하여 사용자의 위치를 주기적으로 파악하고 관리하는 이동통신 단말기, 상기 이동통신 단말기에 위치 기반 서비스를 제공하기 위한 무선통신을 수행하는 무선 접속망, 신호 메시지의 중계 및 교환을 수행하는 신호 중계점(STP: Signaling Transfer Point), 상기 이동통신 단말기로부터 상기 무선 접속망을 경유하여 전송되는 항법 데이터(Navigation Data)를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 경/위도 좌표를 연산하며, 상기 이동통신 단말기로 상기 주소 매칭 테이블 및 위치 전송 조건을 전송하는 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity) 및 상기 위치 결정 서버와 연동하여 상기 위치 결정 서버에서 연산한 상기 이동통신 단말기의 상기 경/위도 좌표를 획득하여 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 다양한 LBS 플랫폼(Platform)으로 전송하는 위치 센터(MPC: Mobile Position Center)를 포함하는 이동통신망에서, 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 이동통신 단말기로 상기 주소 매핑 테이블 및 상기 위치 전송 조건을 다운로드하는 단계;
    (b) 상기 이동통신 단말기가 상기 주소 매핑 테이블에 기반하여 주변의 기지국 정보를 이용하여 상기 위치의 변경을 주기적으로 체크하여 위치 정보를 관리하는 단계;
    (c) 상기 이동통신 단말기에 저장된 상기 위치 정보보다 정확한 위치 정보가 필요한지 판단하여, 상기 정확한 위치 정보가 필요하면, 상기 기지국 정보를 기반으로 이전 주기의 위치 정보와 현재의 위치 정보를 비교하여 상기 위치의 변경이 있는지 판단하는 단계;
    (d) 상기 위치가 변경된 경우, 정밀한 위치 측정 방법을 이용하여 상기 정확한 위치 정보를 조회하는 단계;
    (e) 상기 단계 (c)에서 상기 위치의 변경이 없는 경우, 특정 지역으로의 진입에 대한 체크를 수행하는지 판단하여, 상기 특정 지역으로의 진입 체크가 필요없는 경우에는 서비스를 종료하고, 상기 특정 지역으로의 상기 진입 체크가 필요한 경우에는 상기 기지국 정보에 기반하여 상기 특정 지역에 진입하는지 판단하는 단계; 및
    (f) 상기 특정 지역에 진입하여 상기 특정 지역의 상기 기지국 정보와 일치하는 경우에는 상기 정확한 위치 정보의 조회를 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 위치 전송 조건을 설정하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 단계 (b)에서,
    상기 위치 정보의 주기적인 체크 시, 상기 이전 주기의 위치 정보와 현재의 위치 정보가 동일한 경우, 상기 위치 결정 서버로부터 전송받은 상기 위치 전송 조건에 따라 상기 이동통신 단말기 내의 위치 조회 프로그램 및 상기 위치 결정 서버로 상기 위치의 변경이 없다는 리턴 신호를 전송하거나, 상기 리턴 신호조차 전송하지 않는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 위치 전송 조건을 설정하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 단계 (d) 및 (f)에서,
    상기 정확한 위치 정보를 조회하는 방법은 GPS 기반, AFLT(Advanced Forward Link Trilateration) 및 네트워크에 기반한 위치 조회 방법인 TDOA(Time Difference Of Arrival), AOA(Angle Of Arrival), ETDOA(Enhanced Time Difference Of Arrival) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 위치 전송 조건을 설정하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 단계 (f)에서,
    상기 특정 지역으로의 상기 진입 체크는, 상기 기지국 정보에 기반하여 상기 특정 지역을 모두 포함하는 기지국의 집합이 요구하는 지역의 경계(Boundary)를 포함하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 위치 전송 조건을 설정하는 방법.
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