KR101188194B1 - 근거리 통신을 위한 액세스 포인트를 이용한 위치 측정 방법 및 장치 - Google Patents

근거리 통신을 위한 액세스 포인트를 이용한 위치 측정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 근거리 통신을 위한 액세스 포인트를 이용하여 이동 단말의 위치를 측정하기 위한 위치 측정 방법 및 위치 측정 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 액세스 포인트를 이용하여 통신 단말의 위치를 측정하는 위치 측정 방법은, 위치별로 측정된 위치별 액세스 포인트 정보를 저장하는 저장 단계; 상기 위치별 액세스 포인트 정보에서, 기준 액세스 포인트의 정보들을 추출하는 추출 단계; 추출된 기준 액세스 포인트의 정보 중 측정 위치 좌표들을 복수의 카테고리로 분류하는 분류 단계; 각 카테고리에서 선택된 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 계산하는 계산 단계; 및 계산된 무게 중심 좌표를 상기 통신 단말의 최종 위치로 결정하는 결정 단계;를 포함한다.

Description

근거리 통신을 위한 액세스 포인트를 이용한 위치 측정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING LACATION USING ACCESS POINT}
본 발명은, 통신 단말의 위치 측정 기술에 관한 것으로, 구체적으로 근거리 통신을 위한 액세스 포인트를 이용한 위치 측정 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동통신기술의 발전과 더불어 통신망에서 이동 단말의 위치를 측정하는 위치 측정 기술이 활발하게 연구되고 있다. 대표적으로, 인공 위성을 이용한 GPS 위치 측정 기술, 기지국을 이용한 위치 측정 기술을 들 수 있다.
이 중 GPS 위치 측정 기술은 이동 단말에 GPS 수신기를 장착해야 하는 문제점이 있고, 또한 GPS 위치 측정 기술은 미국 국방성에서 군사용으로 개발된 것으로, 정밀도가 높은 GPS 위치 측정 기술은 공개되어 있지 않다.
그리고, 기지국을 이용한 위치 측정 기술은 이동 단말에 GPS 수신기를 장착하지 않아도 되는 이점이 있지만, GPS 위치 측정 기술에 비하면 위치 측정의 오차가 수십~수백 미터에 달해 위치 측정의 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.
한편, 근래에 들어서 무선랜(Wireless LAN)을 이용한 근거리 무선 통신 서비스가 활성화되고 있다. 이러한 근거리 무선 통신 서비스는 노트북, PDA, 스마트폰 등 무선랜이 탑재된 단말을 이용하여 근거리에 설치된 액세스 포인트에 접속하여 이동 중에 무선 인터넷을 이용할 수 있도록 한다. 최근 이러한 근거리 통신에 대한 수요가 증가하여 실내 및 실외 곳곳에 많은 수의 액세스 포인트들이 설치되고 있다.
상기와 같은 액세스 포인트들이 실내 및 실외 곳곳에 많은 수가 설치됨에 따라 이러한 액세스 포인트들을 이용하면 GPS 위치 측정 기술이 적용되지 못하는 실내에서도 이동 단말에 대한 위치 측정이 가능해지고, 또한 많은 곳에 액세스 포인트들이 설치됨에 따라 상기와 같은 액세스 포인트들을 이용하면 기지국을 이용한 위치 측정 기술 보다 위치 측위의 정밀도를 높일 수 있다.
이에 따라 최근에는 근거리 통신을 위한 액세스 포인트를 이용한 위치 측위 기술이 활발하게 연구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 통신 환경 변화에 수반하여 근거리 통신을 위한 액세스 포인트를 이용하여 이동 단말의 위치를 측정하기 위한 위치 측정 방법 및 위치 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른, 액세스 포인트를 이용하여 통신 단말의 위치를 측정하는 위치 측정 방법은, 위치별로 측정된 위치별 액세스 포인트 정보를 저장하는 저장 단계; 상기 위치별 액세스 포인트 정보에서, 기준 액세스 포인트의 정보들을 추출하는 추출 단계; 추출된 기준 액세스 포인트의 정보 중 측정 위치 좌표들을 복수의 카테고리로 분류하는 분류 단계; 각 카테고리에서 선택된 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 계산하는 계산 단계; 및 계산된 무게 중심 좌표를 상기 통신 단말의 최종 위치로 결정하는 결정 단계;를 포함한다.
상기 위치 측정 방법의 상기 계산 단계는, 각 카테고리별로 하나씩 측정 위치 좌표를 선택하여 복수의 그룹을 형성하고 각 그룹의 무게 중심 좌표를 계산하는 제 1 계산 단계; 계산된 각 그룹의 무게 중심 좌표를 다시 그룹핑하여 복수의 그룹을 형성하고 그 각 그룹의 무게 중심 좌표를 계산하는 제 2 계산 단계; 및 상기 제 2 계산 단계를 반복 수행하여 최종 하나의 무게 중심 좌표를 계산하는 제 3 계산 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치 측정 방법의 상기 분류 단계는, 추출된 기준 액세스 포인트의 정보 중 신호 세기 정보를 기준으로 측정 위치 좌표들을 복수의 카테고리로 분류할 수 있다.
또한, 상기 위치 측정 방법의 상기 추출 단계는, 상기 위치별 액세스 포인트 정보에서, 기준 액세스 포인트의 측정 위치 좌표들을 추출하는 단계; 추출된 측정 위치 좌표들을 이용하여 무게 중심 좌표를 계산하는 단계; 계산된 무게 중심 좌표를 기준으로 소정 거리 이상 떨어진 측정 위치 좌표를 확인하는 단계; 및 확인된 측정 위치 좌표에서 측정된 기준 액세스 포인트의 정보를 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.
또는, 상기 위치 측정 방법의 상기 추출 단계는, 위치별 액세스 포인트 정보에서, 기준 액세스 포인트의 측정 위치 좌표를 추출하는 제 1 단계; 추출된 측정 위치 좌표에서 소정 개수의 측정 위치 좌표를 선택하는 제 2 단계; 선택된 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 계산하고 그 무게 중심 좌표로부터 소정 거리 이상 떨어진 측정 위치 좌표를 확인하는 제 3 단계; 상기 제 1 단계에서 추출된 모든 측정 위치 좌표에 대해 순차적으로 상기 제 2 단계 및 상기 제 3 단계를 반복 수행하는 제 4 단계; 및 상기 제 3 단계에서 확인된 측정 위치 좌표에서 측정된 기준 액세스 포인트의 정보를 제거하는 제 5 단계;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 4 단계는, 상기 제 2 단계에서 측정 위치 좌표를 선택하는데 있어서 이전에 선택한 측정 위치 좌표 중 일부는 그대로 선택하고 나머지는 다른 측정 위치 좌표를 선택할 수 있다.
이때, 상기 제 2 단계는, 신호 세기가 큰 측정 위치 좌표부터 순차적으로 선택하는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른, 액세스 포인트를 이용하여 통신 단말의 위치를 측정하는 위치 측정 장치는, 위치별로 측정된 위치별 액세스 포인트 정보를 저장하는 저장 수단; 상기 저장 수단에 저장된 위치별 액세스 포인트 정보에서, 기준 액세스 포인트의 정보들을 추출하는 추출 수단; 상기 추출된 기준 액세스 포인트의 정보 중 측정 위치 좌표들을 복수의 카테고리로 분류하는 분류 수단; 및 각 카테고리에서 선택된 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 계산하고, 그 계산된 무게 중심 좌표를 상기 통신 단말의 최종 위치로 결정하는 계산 수단;을 포함한다.
상기 계산 수단은, 각 카테고리별로 하나씩 측정 위치 좌표를 선택하여 복수의 그룹을 형성하고 각 그룹의 무게 중심 좌표를 계산한 후, 그 계산된 각 그룹의 무게 중심 좌표를 다시 복수의 그룹으로 나누어 각 그룹의 무게 중심 좌표를 계산하는 과정을 반복 수행하여 최종 하나의 무게 중심 좌표를 계산할 수 있다.
또한, 상기 분류 수단은, 추출된 기준 액세스 포인트의 정보 중 신호 세기 정보를 기준으로 측정 위치 좌표들을 복수의 카테고리로 분류할 수 있다.
한편, 상기 위치 측정 장치는, 상기 위치별 액세스 포인트 정보에서, 기준 액세스 포인트의 측정 위치 좌표들을 추출하여 무게 중심 좌표를 계산하고, 그 무게 중심 좌표를 기준으로 소정 거리 이상 떨어져 있는 측정 위치 좌표에서 측정된 주변 액세스 포인트의 정보를 제거하는 제거 수단;을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제거 수단은, 기준 액세스 포인트의 측정 위치 좌표를 추출하는데 있어서 신호 세기 정보를 기준으로 추출하는 것이 바람직하다.
또는, 상기 위치 측정 장치는, 상기 위치별 액세스 포인트 정보에서, 기준 액세스 포인트의 측정 위치 좌표를 소정의 개수 선택하여 무게 중심 좌표를 계산하고 그 무게 중심 좌표를 기준으로 소정 거리 이상 떨어진 측정 위치 좌표를 확인하는 과정을 기준 액세스 포인트의 측정 위치 좌표 모두에 대해 순차적으로 반복 수행하며, 그 확인된 측정 위치 좌표에서 측정된 기준 액세스 포인트의 정보를 제거하는 제거 수단;을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제거 수단은, 반복 수행에 있어서, 이전에 선택한 측정 위치 좌표 중 일부는 그대로 선택하고 나머지는 다른 측정 위치 좌표를 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제거 수단은, 다른 측정 위치 좌표를 선택하는데 있어서 신호 세기가 큰 측정 위치 좌표부터 순차적으로 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 곳곳에 설치된 서비스 반경이 작은 액세스 포인트의 정보를 이용하여 통신 단말의 위치 측정을 함으로써 위치 측정의 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명은, 액세스 포인트의 정보를 이용하여 통신 단말의 위치를 측정하는데 있어서 불필요한 액세스 포인트의 정보를 제거함으로써 위치 측정의 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 실내에서 위치별로 측정된 위치별 액세스 포인트 정보를 이용하여 통신 단말의 위치를 측정할 수 있고, 이에 따라 실내에서의 정밀한 위치 측정이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 환경을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 시스템의 네트워크 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치별 액세스 포인트 정보의 수집 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치별 액세스 포인트 정보의 테이블을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 서버에서 수행되는 위치 측정 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트 정보 DB에서 데이터를 추출하여 가공하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말의 위치 좌표를 계산하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 서버의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 불필요한 액세스 포인트 측정 정보의 제거 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 불필요한 액세스 포인트 측정 정보의 제거를 위한 데이터 가공 과정을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 불필요한 액세스 포인트 측정 정보 제거를 위한 위치 좌표 계산 과정을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 측정 서버의 구성을 나타낸 블럭도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 환경을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 통신 환경은 이동통신서비스를 제공하는 기지국, 근거리 무선 통신(예컨대, WiFi)을 이용한 인터넷 서비스를 제공하는 액세스 포인트(AP:Access Point)들이 중첩되어 있다. 이동 단말은 상기 기지국을 통해 이동 중 음성 통화, 무선 인터넷 등을 이용할 수 있고, 또한 상기 액세스 포인트를 통해 유선 인터넷망에 접속하여 인터넷 서비스를 이용할 수 있다.
기지국은 일반적으로 수 km에서 수십 km의 서비스 반경을 갖는다. 이에 반해 근거리 무선 통신을 통한 인터넷 서비스를 제공하는 액세스 포인트는 그 서비스 반경이 수 m에서 수십 m에 불과하다. 그리고 액세스 포인트는 구입 비용 및 설치 비용이 저렴하기 때문에 가정이나 회사 또는 쇼핑몰 등 다양한 곳에 많은 수가 설치되어 이용되고 있다.
따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 기지국의 서비스 반경(110, 130, 150) 내에는 다수의 액세스 포인트(160-1,...160-5)가 위치하고 있다. 이동 단말을 이용하는 사용자들은 액세스 포인트(160-1,...160-5)의 신호가 잡히는 곳에서는 그 액세스 포인트(160-1,...160-5)를 이용하여 인터넷 서비스를 이용하고 액세스 포인트(160-1,...160-5)의 신호가 잡히지 않는 곳에서는 기지국을 통해 인터넷 서비스를 이용한다.
아울러, 최근에는 스마트폰의 기능이 향상되어 스마트폰을 휴대하고 있는 사용자들이 증가하고 있고, 이와 더불어 이러한 스마트폰에 고속의 인터넷 서비스를 원활하게 제공하기 위해 곳곳에 액세스 포인트(160-1,...160-5)가 설치되고 있다. 이와 같이, 유동 인구가 많은 곳에는 다수의 액세스 포인트(160-1,...160-5)가 설치되고 있기 때문에, 액세스 포인트(160-1,...160-5)를 이용한 위치 측정의 활용도가 높아지고 있다. 서비스 반경이 넓은 기지국을 이용한 위치 측정보다는 서비스 반경이 좁은 액세스 포인트(160-1,...160-5)를 이용하여 이동 단말의 위치를 측정하면 그 정확도가 더욱 향상된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 시스템의 네트워크 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 근거리 무선 통신을 이용한 인터넷 서비스를 제공하는 액세스 포인트(AP)(290-1,..., 290-N)와 이동통신서비스를 제공하는 기지국(200-1,..., 200-N)이 곳곳에 설치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 액세스 포인트(AP)(290-1,..., 290-N)와 기지국(200-1,..., 200-N)은 그 서비스 반경이 서로 중첩되어 설치된다. 기지국(200-1,..., 200-N)의 서비스 반경이 더 크기 때문에 기지국(200-1,..., 200-N) 내에 다수의 액세스 포인트(AP)(290-1,..., 290-N)가 설치된다.
상기 액세스 포인트(AP)(290-1,..., 290-N)는 유선 인터넷망(210)과 연결되어 인터넷 서비스를 제공하고, 상기 기지국(200-1,..., 200-N)은 이동통신망(230)과 연결되어 이동통신서비스를 제공한다. 유선 인터넷망(210)과 이동통신망(230)은 상호 연동한다. 또한, 도 2를 참조하면, 유선 인터넷망(210) 및 이동통신망(230)과 연결된 위치 측정 서버(250) 그리고 그 위치 측정 서버(250)에서 관리하는 액세스 포인트 정보 DB(270)를 포함한다.
액세스 포인트 정보 DB(270)는, 실내/외에 설치된 액세스 포인트들의 식별정보(예컨대, MAC 주소, SSID 등)와 실제 설치 위치의 좌표 정보를 저장한다. 또한 액세스 포인트 정보 DB(270)는, 액세스 포인트 정보 수집 단말이 이동하며 위치별로 측정한 위치별 액세스 포인트 정보를 저장한다. 상기 위치별로 수집한 위치별 액세스 포인트 정보는, 상기 액세스 포인트 정보 수집 단말이 이동하며 일정한 주기로 수집한 수집 위치 정보, 수집 위치에서 검출된 액세스 포인트들의 식별정보 및 신호 세기, 기지국 식별정보들이다. 이에 관해서는 자세히 후술한다.
위치 측정 서버(250)는, 특정 이동 단말에 대한 위치 측정 요청이 수신되면, 그 이동 단말이 위치하고 있는 기지국(200-1,..., 200-N)의 식별정보와 그 이동 단말이 접속하고 있는 액세스 포인트(290-1,..., 290-N)의 식별정보를 이용하여 상기 이동 단말의 위치를 측정한다. 위치 측정 서버(250)의 위치 측정 방법에 관해서는 자세히 후술한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치별 액세스 포인트 정보의 수집 방법을 설명하는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 액세스 포인트 정보 수집 단말이 장착된 차량(310)은 도로 곳곳을 저속으로 이동하며 일정한 시간 주기로 주변 액세스 포인트의 신호를 측정하여 정보를 수집한다. 액세스 포인트 정보 수집 단말이 수집하는 정보는, 수집 시간, 수집 위치 정보(예컨대, 위/경도), 그 수집 위치에서 측정된 주변에서 신호를 송출하는 액세스 포인트들의 식별정보(예컨대, MAC 주소)와 신호 세기(예컨대, RSSI), 그리고 해당 수집 위치를 커버하는 기지국의 식별정보(셀 ID, 또는 PN 코드)를 포함한다.
도 3을 참조하면, A 포인트 지점에서, 차량(310)에 장착된 액세스 포인트 정보 수집 단말은 그 A 포인트 지점에서 신호가 잡히는 액세스 포인트를 검출한다. 액세스 포인트 정보 수집 단말은, 그 A 포인트 지점의 위/경도 정보, 그리고 그 시점의 시간, 그리고 A 포인트 지점에서 신호가 검출되는 액세스 포인트들의 MAC 주소와 신호 세기(RSSI) 그리고 A 포인트 지점을 커버하는 기지국의 식별정보를 검출하여 이를 저장한다. 이와 같이 액세스 포인트 정보 수집 단말은, 저속으로 곳곳을 이동하며 일정한 시간 주기(예컨대, 1분 단위)로 각 포인트 지점에서 액세스 포인트들의 정보를 수집하여 저장한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치별 액세스 포인트 정보의 테이블을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 액세스 포인트 정보 수집 단말은 이동하며 일정한 시간 주기로 주변 액세스 포인트 정보를 수집하고, 그 수집된 위치별 액세스 포인트 정보는 도 4와 같다. 도 4에 도시된 바와 같이, 테이블은, 시간 필드(410), 위치 필드(430), MAC 주소 필드(450), RSSI 필드(470) 및 셀 ID 필드(490)를 포함한다.
상기 시간 필드(410)는 액세스 포인트 정보 수집 단말이 주변 액세스 포인트 정보를 수집한 시간이 기록되고, 상기 위치 필드(430)는 수집 위치 정보(위/경도 정보)가 기록되며, MAC 주소 필드(450)는 상기 수집 위치에서 확인되는 주변 액세스 포인트들의 MAC 주소가 기록되며, RSSI 필드(470)는 상기 수집 위치에서 확인되는 주변 액세스 포인트들의 신호 세기가 기록되고, 셀 ID 필드(490)는 상기 수집 위치를 커버하는 기지국의 셀 ID가 기록된다. 여기서 기지국의 셀 ID가 하나만 기록되는 것으로 도시되어 있으나, 셀 경계 지역에서는 복수의 셀 ID가 검출되어 기록될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 서버에서 수행되는 위치 측정 방법을 설명하는 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트 정보 DB(270)에서 데이터를 추출하여 가공하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 먼저 액세스 포인트 정보 수집 단말은, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 저속으로 곳곳을 이동하며 일정한 시간 주기로 주변 액세스 포인트 정보를 수집한다. 액세스 포인트 정보 수집 단말에 의해 수집된 위치별 액세스 포인트 정보는 상기 액세스 포인트 정보 수집 단말로부터 전송되어 인터넷망(210) 또는 이동통신망(230)을 통해 위치 측정 서버(250)로 수신될 수도 있다. 위치 측정 서버(250)는 상기 액세스 포인트 정보 수집 단말로부터 수신된 위치별 액세스 포인트 정보를 액세스 포인트 정보 DB(270)에 저장한다(S501). 또는, 상기 액세스 포인트 정보 수집 단말에 의해 수집된 위치별 액세스 포인트 정보는 관리자에 의해 액세스 포인트 정보 DB(270)에 저장될 수도 있다.
이와 같이 위치별 액세스 포인트 정보가 수집되고 난 후, 위치 측정 서버(250)는 특정 이동 단말에 대한 위치 측정 요청을 수신한다(S503). 이때, 위치 측정 서버(250)는, 상기 특정 이동 단말로부터 상기 특정 이동 단말이 위치하고 있는 지역을 커버하는 기지국의 식별정보(예컨대, 셀 ID 또는 PN 코드)와 상기 특정 이동 단말에서 신호가 잡히는 액세스 포인트의 식별정보(예컨대, MAC 주소 또는 SSID)를 수신한다.
위치 측정 서버(250)는 상기 특정 이동 단말의 식별정보를 이용하여 상기 특정 이동 단말이 기지국의 식별정보 및 액세스 포인트의 식별정보를 송신하도록 제어한다. 상기 특정 이동 단말은 복수의 액세스 포인트의 식별정보 및 신호 세기를 전송하고, 위치 측정 서버(250)는 그 중 신호 세기가 큰 액세스 포인트의 식별정보를 이용할 수도 있고, 또는 임의의 하나를 이용할 수도 있다. 이하에서는 상기 수신된 액세스 포인트를 기준 액세스 포인트로 정의한다.
이와 같이 위치 측정 요청을 수신한 위치 측정 서버(250)는, 위치 측정 요청을 수신할 때 함께 수신한 상기 특정 이동 단말이 위치하고 있는 지역을 커버하는 기지국의 식별정보를 이용하여 액세스 포인트 정보 DB(270)에서 상기 기지국의 식별정보를 보유하고 있는 위치별 액세스 포인트 정보를 1차로 추출한다(S505).
구체적으로, 액세스 포인트 정보 DB(270)에는 도 4와 같은 위치별 액세스 포인트 정보의 테이블이 저장되어 있고, 위치 측정 서버(250)는 그 테이블에서 상기 기지국의 식별정보를 가지고 있는 위치별 액세스 포인트 정보를 추출한다. 예컨대, 기지국의 식별정보가 셀 ID '1'인 경우, 도 4의 테이블에서 셀 ID가 '1'인 위치별 액세스 포인트 정보만을 추출한다. 도 6의 (a)는 도 4의 테이블에서 셀 ID가 '1'인 위치별 액세스 포인트 정보를 추출한 예이다.
다음으로, 위치 측정 서버(250)는, 상기 위치 측정 요청을 수신할 때 함께 수신한 상기 특정 이동 단말이 접속할 수 있는 기준 액세스 포인트의 식별정보(여기서는 MAC 주소)를 이용하여, 상기 1차로 추출한 위치별 액세스 포인트 정보에서, 상기 기준 액세스 포인트의 측정 정보만을 2차로 추출한다(S507).
구체적으로, 상기 특정 이동 단말이 접속할 수 있는 기준 액세스 포인트의 MAC 주소가 '111.112'인 경우, 위치 측정 서버(250)는 도 6의 (a)의 위치별 액세스 포인트 정보에서, 상기 MAC 주소 '111.112'에 대응하는 액세스 포인트의 측정 정보만을 추출한다. 도 6의 (b)는 도 6의 (a)의 위치별 액세스 포인트 정보 중 MAC 주소 '111.112'에 대응하는 액세스 포인트의 측정 정보만을 추출한 것이다.
이어서, 위치 측정 서버(250)는, 상기 2차로 추출한 기준 액세스 포인트의 측정 정보를 신호 세기(예, RSSI) 기준으로 M 개의 카테고리로 분류한다(S509). 예를 들어, RSSI 값이 -40dB 이상이고 -50dB 미만이면 제 1 카테고리, RSSI 값이 -50dB 이상이고 -80dB 미만이면 제 2 카테고리, RSSI 값이 -80dB 이상이고 -100dB 미만이면 3 카테고리로 분류한다. 도 6의 (c)가 위와 같은 기준에 따라 상기 2차로 추출한 기준 액세스 포인트의 측정 정보를 분류한 예이다. 이와 같이 M 개의 카테고리로 기준 액세스 포인트의 측정 정보를 분류할 때 각 카테고리에 속하는 기준 액세스 포인트의 측정 정보의 수는 각 카테고리가 서로 동일하지 않을 수 있다.
여기서, 상기 M은 다각형 형성을 위해 3 이상의 자연수인 것이 바람직하다. 그리고, 각 카테고리에 기준 액세스 포인트의 측정 정보를 분류할 때, 각 카테고리에 포함되는 측정 정보의 최소의 수는 Kn으로 설정하는 것이 바람직하다(K는 3 이상의 자연수, n은 0 이상의 자연수). 이와 같이 하는 것은 이후 무게 중심법을 적용할 때 다각형 형성을 위함이다.
다음으로, 위치 측정 서버(250)는, 각 카테고리에서 랜덤하게 1 개씩 기준 액세스 포인트를 선택하여 소정 개수의 그룹을 형성하고, 그 형성된 각 그룹에 속하는 기준 액세스 포인트들의 측정 정보 중 위치 정보(여기서의 위치 정보는 액세스 포인트의 실제 위치 좌표가 아닌 해당 액세스 포인트가 측정된 지점의 위치 좌표, 즉 위치별 액세스 포인트 정보에 기록된 측정 위치 좌표이다)를 이용하여 각 그룹의 무게 중심 좌표를 계산한다(S511). 각 카테고리에서 랜덤하게 1 개씩 기준 액세스 포인트를 선택하지 않고 RSSI 값이 큰 순서대로 1 개씩 선택하여 그룹을 형성해도 무방하다. 그 선택의 방법은 제한이 없다.
구체적으로, 도 7을 이용하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말의 위치 좌표를 계산하는 과정을 설명하는 도면으로, 상술한 실시예에서 3 개의 카테고리로 분류하고 각 카테고리에는 3 개씩의 기준 액세스 포인트의 측정 정보들이 구성된 경우의 예이다. 도 7의 3 개의 점선으로 표시된 동심원(710, 730, 750)은 중심의 기준 액세스 포인트를 중심으로 신호 세기에 따라 구분된 서비스 반경으로 각 동심원은 상기 3 개의 카테고리에 대응한다. 각 카테고리에서 1 개씩의 기준 액세스 포인트의 측정 정보를 선택하여 그룹을 형성하면 3 개의 그룹이 형성되고, 각 그룹에 속하는 액세스 포인트들의 측정 정보 중 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 구하면, 도 7의 (a)와 같이 'A', 'B', 'C'와 같은 3 개의 무게 중심 좌표가 계산된다.
이때, 상술한 바와 같이 각 카테고리에 속하는 기준 액세스 포인트의 측정 정보의 수는 각 카테고리가 동일하지 않을 수 있다. 따라서, 위치 측정 서버(250)는 각 카테고리에서 1 개씩 기준 액세스 포인트의 측정 정보를 선택하여 그룹을 형성할 때, 각 카테고리에 포함된 측정 정보의 수 중 가장 작은 수만큼의 그룹이 형성한다. 예컨대, 제 1 카테고리에는 5 개의 측정 정보가 포함되어 있고, 제 2 카테고리에는 3 개의 측정 정보가 포함되어 있으며, 제 3 카테고리에는 5 개의 측정 정보가 포함되어 있을 때, 각 카테고리에서 1 개씩 액세스 포인트를 선택하여 형성되는 그룹의 수는 3 개가 된다.
다음으로, 위와 같이 무게 중심 좌표가 구해지고 난 후, 위치 측정 서버(250)는 상기 구해진 무게 중심 좌표에서 다시 랜덤하게 N 개씩 무게 중심 좌표를 선택하여 소정 개수의 그룹을 구성하고, 그 N 개씩의 무게 중심 좌표로 구성된 각 그룹의 무게 중심 좌표를 다시 구한다. 이와 같은 과정을 하나의 무게 중심 좌표가 구해질 때까지 반복 수행한다(S513).
구체적으로, 도 7의 (a)에서 구해진 무게 중심 좌표는 'A', 'B', 'C'이다. 무게 중심 좌표는 3 개이므로, 더 이상의 그룹 구성은 무의미하고, 상기 3 개의 무게 중심 좌표를 꼭지점으로 하는 삼각형의 무게 중심 좌표를 구하면, 도 7의 (b)와 같이 하나의 무게 중심 좌표(770)가 구해진다.
여기서, 상기 N은 3 이상의 자연수인 것이 바람직하나, 상기 단계 S512에서 구해진 무게 중심 좌표가 2 개일 수 있다. 이때는, 2 개의 무게 중심 좌표를 잇는 직선의 중심이 무게 중심 좌표가 된다.
그리고, 더욱 바람직하게는 N은 K와 동일할 수 있다. N과 K가 동일할 경우, 단계 S513에서 무게 중심 좌표를 구할 때 동일한 패턴의 다각형(예컨대, 삼각형)이 모두 이용되기 때문이다. 그러나, N은 반드시 K일 필요는 없고, 단계 S513에서 N 개씩 그룹을 지어 무게 중심 좌표를 구하면서 마지막에 N 보다 크고 2×N 보다 작은 수(X, N＜X＜2×N)의 무게 중심 좌표가 남으면 그 N 보다 크고 2×N 보다 작은 수(X)의 무게 중심 좌표를 꼭지점으로 하는 다각형을 만들어 최종적인 하나의 무게 중심 좌표를 구해도 된다.
또한, 단계 S513에서 무게 중심 좌표를 구할 때 매 과정에서 N 개씩을 선택하여 이용하는데, 반드시 매 과정마다 N 개씩을 선택할 필요는 없고, 가변적으로 선택하여 무게 중심 좌표를 구할 수도 있다.
마지막으로, 위치 측정 서버(250)는 상기 무게 중심법으로 구해진 최종 하나의 무게 중심 좌표(770)를 상기 특정 이동 단말의 최종 위치로 결정한다(515). 위치 측정 서버(250)는 상기 결정된 최총 위치의 좌표 정보를 위치 정보를 요청한 곳(예컨대, 이동 단말 또는 웹 서버 등)으로 전송한다. 상기 결정된 최종 위치의 좌표 정보는 맵 형태로 제공될 수도 있고, 또는 해당 좌표에 대응하는 주소로 변경되어 제공될 수도 있다. 그 위치 정보의 제공 형태는 제한 없이 활용될 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 단계 S505에서 위치 측정 대상의 이동 단말이 위치하고 있는 지역을 커버하는 기지국의 식별정보(즉, 셀 ID)를 이용하여 1차로 위치별 액세스 포인트 정보를 추출하였으나, 해당 과정을 반드시 수행해야 하는 것은 아니다. 단계 S505를 수행하지 않고 단계 S507을 수행하여 위치 측정 대상의 이동 단말이 접속할 수 있는 기준 액세스 포인트의 식별정보(예, MAC 주소)를 이용하여 해당 기준 액세스 포인트의 측정 정보를 추출해도 된다. 단계 S505를 수행하지 않고 단계 S507을 수행하면, 모든 위치별 액세스 포인트 정보를 검색해야 하기 때문에 위치 측정 속도가 저하될 수 있으나, 단계 S505를 수행하면 모든 위치별 액세스 포인트 정보를 검색하지 않아도 되므로 위치 측정 속도를 높일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 서버의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 위치 측정 서버(250)는 액세스 포인트 정보 수집부(810), 위치 정보 요청 수신부(820), 제 1 데이터 추출부(830), 제 2 데이터 추출부(840), 카테고리 분류부(850) 및 위치 계산부(860)를 포함한다.
액세스 포인트 정보 수집부(810)는, 액세스 포인트 정보 수집 단말이 일정한 시간 주기로 측정한 위치별 액세스 포인트 정보를 수신하여 액세스 포인트 정보 DB(270)에 저장한다. 액세스 포인트 정보 수집부(810)는 인터넷망(210) 또는 이동통신망(230)을 통해 직접 상기 액세스 포인트 정보 수집 단말로부터 위치별 액세스 포인트 정보를 수신할 수 있다. 위치별 액세스 포인트 정보는 도 4의 예와 같다.
위치 정보 요청 수신부(820)는, 특정 이동 단말에 대한 위치 측정 요청을 수신한다. 위치 측정 요청은 상기 특정 이동 단말로부터 수신할 수도 있고, 또는 다른 이동 단말의 요청에 따라 다른 통신망 장비로부터 수신할 수도 있다. 위치 정보 요청 수신부(830)는 상기 특정 이동 단말이 위치하고 있는 지역을 커버하는 기지국의 식별정보(예컨대, 셀 ID 또는 PN 코드)와 상기 특정 이동 단말이 접속할 수 있는 기준 액세스 포인트의 식별정보(예컨대, MAC 주소 또는 SSID)를 상기 특정 이동 단말로부터 수신한다.
제 1 데이터 추출부(830)는, 상기 위치 정보 요청 수신부(830)에서 수신된 상기 특정 이동 단말이 위치하고 있는 지역을 커버하는 기지국의 식별정보를 이용하여 액세스 포인트 정보 DB(270)에서 상기 기지국의 식별정보를 보유하고 있는 위치별 액세스 포인트 정보를 추출한다. 예를 들어, 액세스 포인트 정보 DB(270)에는 도 4와 같은 위치별 액세스 포인트 정보의 테이블이 저장되어 있고, 기지국의 식별정보가 셀 ID '1'인 경우, 제 1 데이터 추출부(830)는 도 4의 테이블에서 셀 ID가 '1'인 위치별 액세스 포인트 정보만을 추출한다. 도 6의 (a)는 도 4의 테이블에서 셀 ID가 '1'인 위치별 액세스 포인트 정보를 추출한 예이다.
제 2 데이터 추출부(840)는, 상기 위치 정보 요청 수신부(830)에서 수신된 상기 특정 이동 단말이 접속할 수 있는 기준 액세스 포인트의 식별정보를 이용하여, 상기 제 1 데이터 추출부(850)에서 추출한 위치별 액세스 포인트 정보에서 상기 기준 액세스 포인트의 식별정보에 대응하는 측정 정보만을 추출한다. 예를 들어, 기준 액세스 포인트의 MAC 주소가 '111.112'인 경우, 제 2 데이터 추출부(840)는 도 6의 (a)의 위치별 액세스 포인트 정보에서, 상기 MAC 주소 '111.112'에 대응하는 액세스 포인트의 측정 정보만을 추출한다. 도 6의 (b)는 도 6의 (a)의 위치별 액세스 포인트 정보 중 MAC 주소 '111.112'에 대응하는 액세스 포인트의 측정 정보만을 추출한 것이다.
카테고리 분류부(850)는, 상기 제 2 데이터 추출부(840)에서 추출된 기준 액세스 포인트의 측정 정보를 신호 세기(예, RSSI) 기준으로 M 개의 카테고리로 분류한다. 예를 들어, RSSI 값이 -40dB 이상이고 -50dB 미만이면 제 1 카테고리, RSSI 값이 -50dB 이상이고 -80dB 미만이면 제 2 카테고리, RSSI 값이 -80dB 이상이고 -100dB 미만이면 3 카테고리로 분류한다. 도 6의 (c)가 위와 같은 기준에 따라 상기 2차로 추출한 기준 액세스 포인트의 측정 정보를 분류한 예이다.
이와 같이 카테고리 분류부(850)가 M 개의 카테고리로 기준 액세스 포인트의 측정 정보를 분류할 때 각 카테고리에 속하는 측정 정보의 수는 각 카테고리별로 서로 동일하지 않을 수 있다. 여기서, 상기 M은 3 이상의 자연수인 것이 바람직하다. 그리고, 각 카테고리에 측정 정보를 분류할 때, 각 카테고리에 포함되는 측정 정보의 최소의 수는 Kn으로 설정하는 것이 바람직하다(K는 3 이상의 자연수, n은 0 이상의 자연수). 이와 같이 하는 것은 무게 중심법을 적용할 때 다각형 구성을 용이하게 하기 위함이다.
위치 계산부(860)는, 상기 카테고리 분류부(850)에서 분류된 각 카테고리에서 랜덤하게 1 개씩 측정 정보를 소정 개수의 그룹을 형성하고, 그 형성된 각 그룹에 속하는 기준 액세스 포인트의 측정 정보들 중 위치 정보(여기서의 위치 정보는 액세스 포인트의 실제 위치 좌표가 아닌 해당 액세스 포인트가 측정된 지점의 측정 위치 좌표이다)를 이용하여 각 그룹의 무게 중심 좌표를 계산한다. 이때, 각 카테고리에서 랜덤하게 1 개씩 측정 정보를 선택하지 않고 RSSI 값이 큰 순서대로 1 개씩 선택하여 그룹을 형성해도 무방하다. 그 선택의 방법은 제한이 없다.
예를 들어, 도 7을 이용하여 설명한다. 카테고리 분류부(850)에서 분류된 카테고리가 3 개인 경우이다. 도 7의 3 개의 점선으로 표시된 동심원(710, 730, 750)은 중심의 기준 액세스 포인트를 중심으로 신호 세기에 따라 구분된 서비스 반경으로 각 동심원은 상기 3 개의 카테고리에 대응한다. 각 카테고리에서 1 개씩의 측정 정보를 선택하여 그룹을 형성하면 3 개의 그룹이 형성되고, 각 그룹에 속하는 액세스 포인트의 측정 정보들 중 측정 위치 정보를 이용하여 무게 중심 좌표를 구하면, 도 7의 (a)와 같이 'A', 'B', 'C'와 같은 3 개의 무게 중심 좌표가 계산된다.
이때, 상술한 바와 같이 각 카테고리에 속하는 측정 정보의 수는 각 카테고리별로 서로 동일하지 않을 수 있다. 따라서, 위치 계산부(860)는 각 카테고리에서 1 개씩 측정 정보를 선택하여 소정 개수의 그룹을 형성할 때, 각 카테고리에 포함된 측정 정보의 수 중 가장 작은 수만큼의 그룹을 형성한다. 예컨대, 제 1 카테고리에는 5 개의 측정 정보가 포함되어 있고, 제 2 카테고리에는 3 개의 측정 정보가 포함되어 있으며, 제 3 카테고리에는 5 개의 측정 정보가 포함되어 있을 때, 각 카테고리에서 1 개씩 측정 정보를 선택하여 형성되는 그룹의 수는 3 개가 된다.
또한, 위치 계산부(860)는, 상기와 같이 무게 중심 좌표를 구한 후, 상기 구해진 무게 중심 좌표에서 다시 랜덤하게 N 개씩 무게 중심 좌표를 선택하여 소정 개수의 그룹을 구성하고, 그 N 개씩의 무게 중심 좌표로 구성된 각 그룹의 무게 중심 좌표를 다시 구한다. 위치 계산부(860)는 이와 같은 과정을 하나의 무게 중심 좌표가 구해질 때까지 반복 수행하고, 그 하나의 무게 중심 좌표를 위치 측정 대상 단말의 최종 위치로 결정한다.
예를 들어, 도 7의 (a)에서 구해진 무게 중심 좌표는 'A', 'B', 'C'이다. 무게 중심 좌표는 3 개이므로, 더 이상의 그룹 구성은 무의미하고, 상기 3 개의 무게 중심 좌표를 꼭지점으로 하는 삼각형의 무게 중심 좌표를 구하면, 도 7의 (b)와 같이 하나의 무게 중심 좌표(770)가 구해진다.
도 8에 도시된 위치 측정 서버(250)에서 제 1 데이터 추출부(830)는 포함되지 않아도 된다. 제 2 데이터 추출부(840)가 위치 측정 대상의 이동 단말이 접속할 수 있는 기준 액세스 포인트의 식별정보(예, MAC 주소)를 이용하여 해당 액세스 포인트의 측정 정보를 바로 추출해도 된다. 제 1 데이터 추출부(830)가 1차로 위치별 액세스 포인트 정보를 추출함으로써, 제 2 데이터 추출부(840)가 모든 위치별 액세스 포인트 정보를 검색하지 않도록 하여 위치 측정 속도를 높일 수 있다.
한편, 통상적으로 액세스 포인트의 식별정보는 각 액세스 포인트마다 고유하나, 최근에는 불법적으로 액세스 포인트의 식별정보를 복제하여 사용하는 사례가 증가하고 있다. 따라서, 이동 단말의 위치를 측정할 때, 식별정보가 동일한 복수의 액세스 포인트로 인하여 위치 측정의 오류가 증가할 수 있다. 또한 고정 액세스 포인트 이외에도 이동 액세스 포인트가 증가하고 있다. 이동 액세스 포인트는 이동하는 차량이나 기차 등에 장착되어 무선 인터넷 서비스를 제공하는 장비인데, 이러한 이동 액세스 포인트에 의한 정보가 이동 단말의 위치 측정시 이용되면, 위치 측정의 오류가 증가할 수 있다.
예컨대, 식별정보가 동일한 두 개의 액세스 포인트가 존재할 때, 액세스 포인트 정보 DB(270)에 저장되는 위치별 액세스 포인트 정보에는 그 두 개의 액세스 포인트의 측정 정보가 모두 포함될 수 있다. 이때, 위치 측정 대상 이동 단말이 제 1 액세스 포인트에 접속하고 있는 경우, 본 발명에 따르면 상기 위치 측정 대상 이동 단말이 접속하고 있는 상기 제 1 액세스 포인트의 측정 정보만을 이용해야 하나, 식별정보가 동일한 제 2 액세스 포인트 때문에, 제 2 액세스 포인트의 측정 정보까지도 위치 측정에 이용된다.
따라서, 제 1 액세스 포인트와 제 2 액세스 포인트가 상당한 거리만큼 떨어져 있는 경우, 그 제 2 액세스 포인트의 측정 정보로 인하여 이동 단말의 측위 정보는 제 1 액세스 포인트 측이 아닌 제 2 액세스 포인트 측에 가까워지게 된다. 따라서 이동 단말의 위치 측정 정보의 정확도는 떨어지게 된다. 그러므로, 식별정보가 동일하면서 서로 다른 위치에 설치된 액세스 포인트의 측정 정보는 위치 측정 과정에서 제거될 필요가 있다. 이동형 액세스 포인트의 측정 정보도 마찬가지이다. 멀리 떨어진 서로 다른 장소에서 이동형 액세스 포인트의 정보가 수집될 경우, 그 서로 다른 위치에서 측정된 정보로 인하여 이동 단말의 위치 측정의 정확도가 떨어지게 된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 불필요한 액세스 포인트 측정 정보의 제거 방법을 설명하는 흐름도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 불필요한 액세스 포인트 측정 정보의 제거 과정을 설명하는 도면이다.
도 9를 참조하여 설명하는 불필요한 액세스 포인트 측정 정보의 제거 방법은 도 5를 참조하여 설명한 위치 측정 방법에 있어서, 단계 S507과 단계 S509 사이에서 이루어진다. 도 9를 참조하면, 위치 측정 서버(250)는, 단계 S507에서 위치 측정 대상 이동 단말이 접속할 수 있는 기준 액세스 포인트의 측정 정보만을 추출한 후, 그 추출된 기준 액세스 포인트의 측정 정보를 신호 세기(RSSI)를 기준으로 내림차순으로 정렬한다(S901). 예를 들어, 기준 액세스 포인트의 측정 정보들이 포함된 위치별 액세스 포인트 정보가 도 10의 (a)와 같을 때, 위치 측정 대상 이동 단말이 접속할 수 있는 기준 액세스 포인트의 측정 정보만을 추출하여 신호 세기(RSSI) 기준으로 내림차순으로 정렬하면 도 10의 (b)와 같이 정렬한다.
이어서, 위치 측정 서버(250)는, 상기 내림차순으로 정렬된 기준 액세스 포인트의 측정 정보 중에서 신호 세기(RSSI)가 큰 상위 T 개의 측정 정보의 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 계산한다(S903). 여기서, T는 3 이상의 자연수인 것이 바람직하다. 그리고 위치 측정 서버(250)는, 상기 계산한 무게 중심 좌표를 중심으로 소정 거리 이상 떨어져 있는 측정 위치 좌표를 제거해야 할 측정 위치 좌표로 결정하고, 그 측정 위치 좌표에서 측정된 위치별 액세스 포인트 정보를 제거한다(S905).
예를 들어, 도 10의 (b)와 같이 정렬된 기준 액세스 포인트의 측정 정보들 중에서 신호 세기가 큰 상위 3 개의 측정 정보의 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 구하면, 도 11의 (a)와 같다. 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세스 포인트의 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심을 구하는 도면으로서, 도 11의 (a)를 참조하면, 3 개의 측정 위치 좌표는 (12, 15), (13, 15), (20, 21)와 같고, 그 각 좌표를 꼭지점으로 하는 삼각형의 무게 중심 좌표를 구한다. 그 무게 중심 좌표를 중심으로 100m 이상 떨어진 측정 위치 좌표는 (20, 21)이고, 그 (20, 21)의 측정 위치 좌표에서 측정된 측정 정보는 도 10의 (b)에 도시된 측정 정보 중 N-1 그룹의 측정 정보이다. 따라서 N-1 그룹의 측정 정보를 위치 측정 데이터에서 제거하여 활용되지 않도록 한다.
그리고 나서, 위치 측정 서버(250)는, 제거된 수만큼의 차상위의 측정 정보들을 선택하여 상기 단계 S905에서 제거되지 않은 측정 정보들과 묶어 다시 T 개의 측정 정보로 이루어진 그룹을 구성한다(S907). 그리고, 위치 측정 서버(250)는, 새롭게 구성된 T 개의 측정 정보의 측정 위치 좌표를 이용하여 다시 무게 중심 좌표를 구하고(S909), 무게 중심 좌표를 중심으로 소정 거리 이상 떨어져 있는 측정 위치 좌표를 제거해야 할 측정 위치 좌표로 결정하고, 그 측정 위치 좌표에서 측정된 위치별 액세스 포인트 정보를 제거하여 활용되지 않도록 한다(S911).
예를 들어, 도 10의 (b)와 같이 정렬된 측정 정보들 중에서 N-1 그룹의 액측정 정보가 제거된 경우, 차상위의 측정 정보인 4 그룹의 측정 위치 좌표와 1, 2 그룹의 측정 위치 좌표를 이용하여 다시 무게 중심 좌표를 구한다. 도 11의 (b)는 1, 2, 4 그룹의 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 구한 예이다.
이와 같이 차상위의 측정 정보를 포함하여 액세스 포인트 측정 정보를 제거한 후, 위치 측정 서버(250)는 확인할 측정 정보가 더 존재하는지 확인하여(S913), 더 존재하는 경우 확인할 측정 정보가 없을 때까지 상술한 단계 S907부터의 과정을 반복 수행한다.
상술한 실시예에서 반복하여 T 개의 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 구하였는데, 검증해야 할 측정 정보가 T×N(N은 자연수) 개가 아닌 경우, 마지막에는 T 개의 측정 위치 좌표를 이용하지 않아도 된다. 예컨대, 3 개의 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 구하여 제거해야 할 측정 정보를 식별할 때, 측정 정보 1 개를 제거한 후 차상위의 측정 정보가 2 개 남은 경우, 마지막은 3 개가 아닌 4 개의 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 구하여 제거해야 할 액세스 포인트 측정 정보를 식별한다.
또한, 상술한 실시예에서는 매 과정마다 T 개의 측정 정보를 묶어 그룹을 형성하였으나, 매 과정마다 그룹을 형성하는 측정 정보의 수는 동일하지 않아도 무방하다.
또한, 단계 S905에서 액세스 포인트 측정 정보를 제거한 이후, 추가적으로 확인할 차상위 액세스 포인트 측정 정보가 없는 경우, 단계 S905에서 종료될 수도 있다.
이상의 도 9를 참조한 실시예에서, 단계 S905는 무게 중심 좌표로부터 소정 거리 이상 떨어진 측정 위치 좌표가 존재하는 것으로 가정하여 설명하였으나, 단계 S905에서 무게 중심 좌표로부터 소정 거리 이상 떨어진 측정 위치 좌표가 존재하지 않을 수 있다. 이때, 단계 S907에서, 단계 S905에서 선택한 M 개의 측정 정보 중 신호 세기가 가장 작은 측정 정보를 제외하고 차상위 신호 세기의 측정 정보를 포함하여 다시 M 개의 측정 정보로 이루어진 그룹을 구성하여 상기 동작을 수행한다.
즉, 기본적으로 무게 중심 좌표로부터 소정 거리 이상 떨어진 측정 위치 좌표가 있는 경우 그 수만큼 차상위 측정 정보를 선택하나, 소정 거리 이상 떨어진 측정 위치 좌표가 없는 경우에는 신호 세기가 가장 작은 측정 정보를 임의의 수만큼 제외한 후 차상위 측정 정보를 순차적으로 포함하여 M 개의 그룹을 구성하는 방식으로 동작을 수행하는 것이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 측정 서버의 구성을 나타낸 블럭도이다. 도 12에 있어서 도 8과 동일한 참조부호는 동일한 기능 및 동작을 수행하는 구성요소로서 여기서는 설명을 생략한다. 도 12에 도시된 위치 측정 서버(250)는 액세스 포인트 데이터 제거부(1201)를 더 포함한다.
액세스 포인트 데이터 제거부(1201)는, 제 2 데이터 추출부(840)에서 위치 측정 대상 이동 단말이 접속할 수 있는 기준 액세스 포인트의 측정 정보만이 추출되면, 그 추출된 측정 정보를 신호 세기(RSSI)를 기준으로 내림차순으로 정렬하고, 상기 내림차순으로 정렬된 측정 정보 중에서 신호 세기(RSSI)가 큰 상위 T 개의 측정 정보의 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 계산한다.
예를 들어, 기준 액세스 포인트의 측정 정보들이 포함된 위치별 액세스 포인트 정보가 도 10의 (a)와 같을 때, 액세스 포이트 데이터 제거부(1201)는 기준 액세스 포인트의 측정 정보만을 추출하여 신호 세기(RSSI) 기준으로 내림차순으로 정렬하면 도 10의 (b)와 같이 정렬한다. 그리고, 도 10의 (b)와 같이 정렬된 액세스 포인트의 측정 정보들 중에서 신호 세기가 큰 상위 3 개의 측정 정보의 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 구하면, 도 11의 (a)와 같다. 도 11의 (a)를 참조하면, 3 개의 액세스 포인트의 측정 위치 좌표는 (12, 15), (13, 15), (20, 21)와 같고, 그 각 좌표를 꼭지점으로 하는 삼각형의 무게 중심 좌표를 구한다.
액세스 포인트 데이터 제거부(1201)는, 상기 계산된 무게 중심 좌표를 중심으로 소정 거리 이상 떨어져 있는 측정 위치 좌표를 제거해야 할 측정 위치 좌표로 결정하고, 그 측정 위치 좌표에서 측정된 위치별 액세스 포인트 정보를, 상기 제 2 데이터 추출부(840)에서 추출된 측정 정보에서 제거한다. 예를 들어, 도 11의 (a)에서 무게 중심 좌표를 중심으로 100m 이상 떨어진 측정 위치 좌표는 (20, 21)이고, 그 (20, 21)의 측정 위치 좌표에서 측정된 측정 정보는 도 10의 (b)에 도시된 측정 정보 중 N-1 그룹의 측정 정보이다. 따라서 N-1 그룹의 측정 정보를 위치 측정 데이터에서 제거한다.
또한, 액세스 포인트 데이터 제거부(1201)는 상기 제거된 수만큼의 차상위의 측정 정보들을 선택하여 상기 제거되지 않은 측정 정보들과 묶어 다시 T 개의 측정 정보로 이루어진 그룹을 구성하고, 새롭게 구성된 T 개의 측정 정보의 측정 위치 좌표를 이용하여 다시 무게 중심 좌표를 구하며 모든 기준 액세스 포인트의 측정 정보에 대해 상술한 동작을 반복 수행한다.
예를 들어, 도 10의 (b)와 같이 정렬된 기준 액세스 포인트의 측정 정보들 중에서 N-1 그룹의 측정 정보가 제거된 경우, 차상위의 측정 정보인 4 그룹의 측정 정보의 측정 위치 좌표와 1, 2 그룹의 측정 정보의 측정 위치 좌표를 이용하여 다시 무게 중심 좌표를 구한다. 도 11의 (b)는 1, 2, 4 그룹의 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 구한 예이다.
액세스 포인트 데이터 제거부(1201)는, T 개의 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 구하였는데, 검증해야 할 측정 정보가 T×N(N은 자연수) 개가 아닌 경우, 마지막에는 T 개의 측정 위치 좌표를 이용하지 않아도 된다. 또한, 액세스 포인트 데이터 제거부(1201)는 매 과정마다 T 개의 측정 정보를 묶어 그룹을 형성하였으나, 매 과정마다 그룹을 형성하는 측정 정보의 수는 동일하지 않아도 무방하다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에서, 기준 액세스 포인트의 측정 위치 좌표를 순차적으로 선택하여 확인하였으나, 기준 액세스 포인트의 모든 측정 위치 좌표를 이용하여 한 번만 무게 중심 좌표를 구한 후 그 무게 중심 좌표로부터 소정 거리 이상 떨어진 측정 위치 좌표를 선택하여 위치별 액세스 포인트 정보를 제거할 수도 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 근거리 무선 통신을 제공하는 액세스 포인트들의 측정 정보를 이용하여 이동 단말의 위치를 측정할 때, 위치 측정 오차를 증가시키는 불필요한 액세스 포인트의 측정 정보(이동 액세스 포인트의 측정 정보 등)를 제거하여 이용함으로써, 위치 측정의 오차를 줄일 수 있어 위치 측정의 정확도를 높일 수 있다. 예컨대, 식별정보가 동일한 제 1 액세스 포인트와 제 2 액세스 포인트가 상당한 거리만큼 떨어져 있고, 이동 단말이 상기 제 1 액세스 포인트에 접속하고 있는 경우, 제 2 액세스 포인트의 측정 정보를 제거하지 않으면, 그 제 2 액세스 포인트의 측정 정보로 인하여 이동 단말의 측위 정보는 제 1 액세스 포인트 측이 아닌 제 2 액세스 포인트 측에 가까워지게 된다. 그런데, 본 발명에 따라 제 2 액세스 포인트의 측정 정보를 제거하여 이동 단말의 위치를 측정함으로써 그러한 위치 오차를 제거할 수 있게 되어 이동 단말의 위치 측정 정보의 정확도는 높아지게 된다.
한편, 본 발명에 있어서 설명된 액세스 포인트는 제조업체 또는 통신 사업자의 정책에 따라 초소형 기지국, 피코 기지국, 유비셀 기지국 등으로 불려지기도 한다. 따라서 본 발명에 있어서의 액세스 포인트는 이동 단말과 근거리 통신으로 직접 통신하여 범용 인터넷 회선을 통해 상기 이동 단말로 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 관문 포인트로서 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 위치 측정 방법은 실외뿐만 아니라 실내에서도 동일하게 적용될 수 있음을 명확히 한다. 이때, 실외에서는 측정 위치 좌표로서 위/경도 좌표를 이용하는 것으로 설명하였으나, 실내에서는 측정 위치 좌표로서 가상의 좌표가 이용될 수 있다. 예컨대, 건물의 층별로 좌표를 구분하고, 그리고 각 층마다 가상의 좌표를 설정한 후, 각 위치에서 액세스 포인트 정보를 수집한 후 상술한 무게 중심법을 이용하여 이동 단말의 위치를 측정할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 아니된다. 어떤 환경에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
210 : 인터넷망 230 : 이동통신망
250 : 위치 측정 서버 270 : 액세스 포인트 정보 DB
290 : 액세스 포인트 200 : 기지국

Claims (15)

  1. 액세스 포인트를 이용하여 통신 단말의 위치를 측정하는 위치 측정 방법에 있어서,
    위치별로 측정된 위치별 액세스 포인트 정보를 저장하는 저장 단계;
    상기 위치별 액세스 포인트 정보에서, 기준 액세스 포인트의 정보들을 추출하는 추출 단계;
    추출된 기준 액세스 포인트의 정보 중 측정 위치 좌표들을 복수의 카테고리로 분류하는 분류 단계;
    각 카테고리에서 선택된 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 계산하는 계산 단계; 및
    계산된 무게 중심 좌표를 상기 통신 단말의 최종 위치로 결정하는 결정 단계;를 포함하는 위치 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 계산 단계는,
    각 카테고리별로 하나씩 측정 위치 좌표를 선택하여 복수의 그룹을 형성하고 각 그룹의 무게 중심 좌표를 계산하는 제 1 계산 단계;
    계산된 각 그룹의 무게 중심 좌표를 다시 그룹핑하여 복수의 그룹을 형성하고 그 각 그룹의 무게 중심 좌표를 계산하는 제 2 계산 단계; 및
    상기 제 2 계산 단계를 반복 수행하여 최종 하나의 무게 중심 좌표를 계산하는 제 3 계산 단계;를 포함하는 위치 측정 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분류 단계는,
    추출된 기준 액세스 포인트의 정보 중 신호 세기 정보를 기준으로 측정 위치 좌표들을 복수의 카테고리로 분류하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 방법
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 추출 단계는,
    상기 위치별 액세스 포인트 정보에서, 기준 액세스 포인트의 측정 위치 좌표들을 추출하는 단계;
    추출된 측정 위치 좌표들을 이용하여 무게 중심 좌표를 계산하는 단계;
    계산된 무게 중심 좌표를 기준으로 소정 거리 이상 떨어진 측정 위치 좌표를 확인하는 단계; 및
    확인된 측정 위치 좌표에서 측정된 기준 액세스 포인트의 정보를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 추출 단계는,
    위치별 액세스 포인트 정보에서, 기준 액세스 포인트의 측정 위치 좌표를 추출하는 제 1 단계;
    추출된 측정 위치 좌표에서 소정 개수의 측정 위치 좌표를 선택하는 제 2 단계;
    선택된 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 계산하고 그 무게 중심 좌표로부터 소정 거리 이상 떨어진 측정 위치 좌표를 확인하는 제 3 단계;
    상기 제 1 단계에서 추출된 모든 측정 위치 좌표에 대해 순차적으로 상기 제 2 단계 및 상기 제 3 단계를 반복 수행하는 제 4 단계; 및
    상기 제 3 단계에서 확인된 측정 위치 좌표에서 측정된 기준 액세스 포인트의 정보를 제거하는 제 5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 4 단계는,
    상기 제 2 단계에서 측정 위치 좌표를 선택하는데 있어서 이전에 선택한 측정 위치 좌표 중 일부는 그대로 선택하고 나머지는 다른 측정 위치 좌표를 선택하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    신호 세기가 큰 측정 위치 좌표부터 순차적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 방법.
  8. 액세스 포인트를 이용하여 통신 단말의 위치를 측정하는 위치 측정 장치에 있어서,
    위치별로 측정된 위치별 액세스 포인트 정보를 저장하는 저장 수단;
    상기 저장 수단에 저장된 위치별 액세스 포인트 정보에서, 기준 액세스 포인트의 정보들을 추출하는 추출 수단;
    상기 추출된 기준 액세스 포인트의 정보 중 측정 위치 좌표들을 복수의 카테고리로 분류하는 분류 수단; 및
    각 카테고리에서 선택된 측정 위치 좌표를 이용하여 무게 중심 좌표를 계산하고, 그 계산된 무게 중심 좌표를 상기 통신 단말의 최종 위치로 결정하는 계산 수단;을 포함하는 위치 측정 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 계산 수단은,
    각 카테고리별로 하나씩 측정 위치 좌표를 선택하여 복수의 그룹을 형성하고 각 그룹의 무게 중심 좌표를 계산한 후, 그 계산된 각 그룹의 무게 중심 좌표를 다시 복수의 그룹으로 나누어 각 그룹의 무게 중심 좌표를 계산하는 과정을 반복 수행하여 최종 하나의 무게 중심 좌표를 계산하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 분류 수단은,
    추출된 기준 액세스 포인트의 정보 중 신호 세기 정보를 기준으로 측정 위치 좌표들을 복수의 카테고리로 분류하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 장치.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 위치별 액세스 포인트 정보에서, 기준 액세스 포인트의 측정 위치 좌표들을 추출하여 무게 중심 좌표를 계산하고, 그 무게 중심 좌표를 기준으로 소정 거리 이상 떨어져 있는 측정 위치 좌표에서 측정된 주변 액세스 포인트의 정보를 제거하는 제거 수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제거 수단은,
    기준 액세스 포인트의 측정 위치 좌표를 추출하는데 있어서 신호 세기 정보를 기준으로 추출하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 장치.
  13. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 위치별 액세스 포인트 정보에서, 기준 액세스 포인트의 측정 위치 좌표를 소정의 개수 선택하여 무게 중심 좌표를 계산하고 그 무게 중심 좌표를 기준으로 소정 거리 이상 떨어진 측정 위치 좌표를 확인하는 과정을 기준 액세스 포인트의 측정 위치 좌표 모두에 대해 순차적으로 반복 수행하며, 그 확인된 측정 위치 좌표에서 측정된 기준 액세스 포인트의 정보를 제거하는 제거 수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제거 수단은,
    반복 수행에 있어서, 이전에 선택한 측정 위치 좌표 중 일부는 그대로 선택하고 나머지는 다른 측정 위치 좌표를 선택하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제거 수단은,
    다른 측정 위치 좌표를 선택하는데 있어서 신호 세기가 큰 측정 위치 좌표부터 순차적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 장치.
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