KR101412932B1 - 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 와이맥스 망에 접속된 타겟 단말의 위치를 구하는 방법을 제안한다. 특히 본 발명은 위치서버와 타겟 단말 간에 위치값 요청 및 위치값 전달을 위해 SUPL(Secure User Plane Location) 프로토콜에서 사용되는 메시지들을 이용하여 전달한다. 이때, 위치서버는 타겟 단말과 연결된 기지국들을 찾은 후 그 기지국들로부터 타겟 단말로부터의 업링크 신호에 대한 측정 결과를 제공받는다. 이러한 업링크 신호에 대한 측정 결과는 타겟 단말의 위치값 계산에 이용된다. 이렇게 함으로써, 본 발명은 와이맥스 망에 타겟 단말이 접속된 상태에서 SUPL 프로토콜을 사용함으로써 그 타겟 단말의 위치정보를 쉽게 구할 수 있어, 데이터 서비스와 연동된 새로운 서비스를 제공할 수 있다.
Figure R1020070101611
와이맥스, 위치값, SUPL

Description

단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING LOCATION INFORMATION OF MOBILE TERMINAL}
본 발명은 위치 정보 제공 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 SUPL(Secure User Plane Location) 프로토콜을 이용하여 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
와이맥스(Worldwide Interoperability for Microwave Access: WiMAX) 기술은 차세대 무선 광대역 통신 기술로서, 현재 표준화 작업이 진행 중이다. 이러한 와이맥스 기술을 적용한 단말기 출시와 더불어 와이맥스 망을 이용한 서비스가 진행 중이다. 특히 단말기를 통한 데이터 통신 속도를 높이고, 서비스의 안전성을 목표로 개발중인 와이맥스에서는 단말기를 이용한 데이터 서비스가 중요한 역할을 한다. 이러한 데이터 서비스의 예로서, 메신저, VoIP(Voice over IP), 게임, 네비게이션, 친구 찾기 등이 이에 해당하며, 이런 데이터 서비스들을 다른 망에서도 빠르고 효율적으로 제공하기 위한 와이맥스 망이 개발 중이다. 이와 같이 와이맥스는 물리계층(Physical layer)과 데이터 처리(MAC layer)에 대한 기술을 주로 연구하고 있어서, 단말과 접속망 사이에 데이터 전송에 있어 효율성을 중요하게 다루고 있다.
와이맥스 기술은 데이터 서비스를 제공하는데 사용되는데, 와이맥스 기술을 다른 서비스로 확장하여 적용하기 위한 관련 표준 기술에 대해서는 구체적인 방법의 제시가 없는 실정이다. 만일 단말의 위치값을 구할 수 있다면 데이터 서비스에서 필요한 다른 서비스로 확장하여 적용할 수 있게 되어, 사용자에게 보다 향상된 서비스를 제공할 수 있을 것이다. 하지만, 현재 와이맥스 망에서 단말의 위치값을 구하는 방법이 존재하지 않는다. 이에 따라 와이맥스 망에 접속된 단말의 위치를 구할 수 있는 방법의 제시가 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 와이맥스 망에서 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템 및 그 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 SUPL을 이용하여 와이맥스 망에 접속한 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템 및 그 방법을 제공한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템에 있어서, 타겟 단말의 위치값을 요청하는 메시지를 전송하는 클라이언트 단말과, 상기 타겟 단말의 위치값을 계산하는 계산부와, 상기 위치값을 요청하는 메시지 수신 시 상기 타겟 단말로 위치계산 시작을 요청하는 메시지를 전송하는 위치서버와, 상기 위치계산 시작을 요청하는 메시지 수신 후, 현재 자신과 연결된 셀 정보를 위치계산 시작 메시지에 포함시켜 상기 계산부로 전송하는 상기 타겟 단말 을 포함하여 구성되고, 상기 계산부는 상기 셀 정보를 근거로 상기 타겟 단말이 연결된 주기지국 및 주변 기지국에게 상기 타겟 단말의 업링크 신호에 대한 측정 결과를 요청하고, 요청에 대응하여 제공된 측정 결과를 이용하여 상기 타겟 단말의 위치값을 계산한 후, 계산된 위치값을 위치계산 종료 메시지에 포함시켜 상기 클라이언트 단말로 전송함을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 와이맥스 망에서 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 방법에 있어서, 클라이언트 단말로부터 타겟 단말의 위치값을 요청하는 메시지를 수신할 경우 상기 타겟 단말로 위치계산 시작을 요청하는 메시지를 전송하는 과정과, 상기 타겟 단말로부터 상기 타겟 단말과 연결된 셀 정보를 포함하는 위치계산 시작 메시지를 수신하면, 상기 셀 정보를 근거로 상기 타겟 단말이 연결된 주기지국 및 주변 기지국에게 상기 타겟 단말의 업링크 신호에 대한 측정 결과를 요청하는 과정과, 상기 요청에 대응하여 제공된 측정 결과를 이용하여 상기 타겟 단말의 위치값을 계산한 후, 계산된 위치값을 위치계산 종료 메시지에 포함시켜 상기 클라이언트 단말로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 와이맥스 망에 접속하고 있는 단말의 위치값을 구한 후 그 위치값을 데이터 서비스에 적용할 경우, 사용자에게 보다 향상된 데이터 서비스를 제공할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따르면 단지 타겟 단말과 기지국 간의 데이터 경로에 사용한 업링크 신호를 이용하여 위치값을 산출할 수 있기 때문에 위 치값 계산을 위해 별도의 방법이 필요하지 않은 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 와이맥스 망에 접속된 타겟 단말의 위치를 구하는 방법을 제안한다. 특히 본 발명은 위치서버와 타겟 단말 간에 위치값 요청 및 위치값 전달을 위해 SUPL(Secure User Plane Location) 프로토콜에서 사용되는 메시지들을 이용하여 전달한다. 이때, 위치서버는 타겟 단말과 연결된 기지국들을 찾은 후 그 기지국들로부터 타겟 단말로부터의 업링크 신호에 대한 측정 결과를 제공받는다. 이러한 업링크 신호에 대한 측정 결과는 타겟 단말의 위치값 계산에 이용된다. 이렇게 함으로써, 본 발명은 와이맥스 망에 타겟 단말이 접속된 상태에서 SUPL 프로토콜을 사용함으로써 그 타겟 단말의 위치정보를 쉽게 구할 수 있어, 데이터 서비스와 연동된 새로운 서비스를 제공할 수 있다.
이하, 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템의 구성 요소 및 그 동작을 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 위치정보 제공 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 위치 정보 제공 시스템은 위치값을 요청하는 클라이언트 단말(10), 위치서버(20), 계산부(30), 타겟 단말(60), 주기지국(40) 및 주변 기지 국(50)을 포함하여 구성된다.
먼저, 클라이언트 단말(10)은 타겟 단말(60)의 위치값을 요청하는 요청자를 나타낸다. 도 1에서는 위치값 요청자로서 이동통신 단말을 예시하고 있으나, 어플리케이션 서버 등 사용자의 위치값 요청을 전달할 수 있는 엔터티(entity)이면 모두 가능하다. 이러한 클라이언트 단말(10)은 위치서버(20)에게 위치값 요청을 전달하는데, 그 위치값 요청에는 타겟 ID, 위치값 계산에 필요한 조건 등이 포함된다. 여기서, 위치서버(60)가 클라이언트 단말(10)이 어떠한 타겟 단말의 위치값을 요청하는지를 식별하는데 타겟 ID가 이용된다. 또한 위치값 계산에 필요한 조건으로는 타겟 단말의 위치값 정확도(Quality of position), 응답 제한 시간 등이 포함된다.
위치서버(Location Server: LS)(20)는 와이맥스망에서 관리 부분(management part)에 해당하는데, 클라이언트 단말(10)로부터 위치값 요청 메시지를 수신하고, 위치값 계산을 통해 획득한 타겟 단말(60)의 위치값을 클라이언트 단말(10)로 전달하는 역할을 한다. 구체적으로, 위치서버(20)는 위치값 요청 메시지 수신 시 그 메시지를 전달한 클라이언트 단말(10)을 자신이 관리하는 단말인지를 인증(authentication)하고, 그 클라이언트 단말(10)이 타겟 단말(60)의 위치값을 요구할 수 있는 권한(authorization)이 있는지를 검사한다. 만일 인증 및 권한 검사가 성공적일 경우 위치서버(20)는 타겟 단말(60)의 데이터 경로(data path)를 검색한다. 이러한 데이터 경로의 검색은 위치값 요청을 타겟 단말(60)로 전달하기 위한 경로를 파악하기 위한 것이며, 데이터 경로는 홈위치레지스터(Home Location Register)또는 방문자위치레지스터(Visited Location Register)를 이용하여 찾을 수 있다. 여기서, 홈위치레지스터는 와이맥스에서는 앵커 ASN(Anchor Access Service Network)이며, 방문자위치레지스터는 와이맥스 서빙 ASN(Serving ASN)에 해당한다.
또한 위치서버(20)는 타겟 단말(60)의 위치값 계산을 담당할 계산부(Location Calculation: LC)를 선택한다. 그리고나서 계산부(30)로 하여금 타겟 단말(60)의 위치값을 산출하도록 요청한다. 이러한 요청에 대응하여 산출된 위치값을 계산부(30)로부터 수신할 경우 위치서버(20)는 이를 클라이언트 단말(10)에 전달하게 된다.
계산부(30)는 와이맥스망에서 계산을 담당하는데, 타겟 단말(60)의 위치값을 산출하라는 요청이 있을 경우 타겟 단말(60)에 대한 주기지국(40)과 주변기지국(50)을 선택한다. 그리고나서 계산부(30)는 선택된 주기지국(40)과 주변기지국(50)에 타겟 단말의 정보 예컨대, 타겟 ID를 제공한다.
주기지국(40)은 타겟 단말(60)의 데이터 경로를 관리하는 기지국으로서, 타겟 단말(60)로 전달되는 신호를 처리하고 그 타겟 단말(60)이 올려보내는 신호를 네트워크로 전달하는 역할을 한다. 특히 주기지국(40)은 계산부(30)로부터 제공된 타겟 단말의 정보를 근거로 위치값을 산출해야할 타겟 단말(60)을 파악할 수 있다. 파악된 타겟 단말(60)의 위치값 산출을 위해 타겟 단말이 올려보내는 업링크 신호 정보가 이용된다. 업링크 신호 정보란 주기지국(40)이 타겟 단말(60)이 올려보내는 업링크 신호를 수신할 때 그 수신된 신호의 도달시간과 신호의 강도를 측정한다. 주기지국(40)은 이렇게 측정된 측정값을 계산부(30)로 전달한다.
주변기지국(50)은 주기지국 주변에 위치한 하나 이상의 기지국으로서, 타겟 단말(60)이 올려보내는 업링크 신호를 수신한다. 이러한 주변기지국(50)은 주기지국(40)에서와 마찬가지로 타겟 단말(60)로부터 업링크 신호를 수신할 때 그 수신된 신호의 도달시간과 신호의 강도를 측정한 후, 측정값을 계산부(30)로 전달한다.
이때, 주기지국(40) 및 주변기지국(50)은 측정값을 위치서버(20)에 직접 전달할 수 있는데, 이럴 경우에는 위치서버(20)가 주기지국 및 주변기지국으로부터 전달되는 측정값을 이용하여 타겟 단말의 위치값을 직접 계산할 수도 있다.
상기한 바와 같은 구성을 가지는 위치정보 제공 시스템에서의 동작을 살펴보기 위해 도 2를 참조한다. 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 타겟 단말의 위치값 획득 과정을 보인 도면이다.
도 2를 참조하면, 위치값을 알고자 하는 타겟 단말(60)이 정해지면, 클라이언트 단말(10)은 211단계에서 위치값 요청 메시지를 위치서버(20)로 전달한다. 여기서, 클라이언트 단말(10)은 위치서버(20)로 MLP(Mobile Location Protocol)를 사용하여 위치값 요청 메시지를 와이맥스망의 위치서버(20)로 전달한다. 본 발명의 일실시 예에서는 위치값 요청 메시지를 전달하기 위한 방법의 일예로 OMA LOC(Open Mobile Alliance Location) 워킹그룹(working group)에서 사용하는 MLP(Mobile Location Protocol)를 사용하며, 이 MLP는 TCP/IP 네트워크를 데이터 전달망으로 하여 MLP라고 불리는 프로토콜로 위치값을 요청하는 방법이다.
이 위치값 요청 메시지는 타겟 단말을 식별하는데 필요한 타겟 ID를 포함한다. 타겟 ID로는 와이맥스망에서 단말기를 식별하는데 사용되는 값이면 모두 가능 하며, 이와 마찬가지로 와이맥스 망이 아닌 GPRS/WCDMA 망일 경우에도 그 해당 망에서 단말들을 구별할 수 있는 값은 모두 사용될 수 있다. 예를 들어, IMSI(International Mobile Subscriber Identity), TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity), IP address, MSISDN(Mobile Subscriber ISDN Number), SIP URI(Session Initiation Protocol Uniform Resource Identifier) 등이 사용될 수 있다. 이외에도 위치값 요청 메시지는 클라이언트 단말(10)이 타겟 단말(60)의 위치값을 요구할 때 필요한 조건을 포함할 수 있다. 예를 들어, 위치값의 정확도, 응답제한시간 등이 포함되며, 이외에도 추가적인 조건이 있을 경우에도 포함 가능하다.
위치값 요청 메시지가 전달되면 위치서버(20)는 타겟 단말(60)의 데이터 경로를 찾음으로써, 타겟 단말(60)까지 위치값 요청이 전달되는 경로를 파악한다. 이어 위치서버(20)는 타겟 단말(60)의 위치값 계산을 담당할 계산부(30)를 결정한다. 어느 계산부(30)를 선택할지를 결정되면, 위치서버(20)는 213단계에서 결정된 계산부(30)에게 타겟 단말(60)의 위치값을 요청하기 위한 PREQ 메시지를 전달한다. PREQ 메시지는 IP망에서 위치서비스 표준을 다루는 OMA ILP(Open Mobile Alliance Internal Location Protocol) 스펙에서 사용되는 메시지로서, 위치서버(20)가 계산부(30)에게 타겟 단말(60)의 위치값 요청을 위해 사용된다. 이때, 위치서버(20)는 타겟 단말(60)의 정보, 응답제한 시간, 위치값 정확도를 포함하는 PREQ 메시지를 계산부(30)로 전달한다. 이외에도 PREQ 메시지에는 예컨대, 위치값을 전달받을 횟수, 전달받을 시간 등 클라이언트 단말(10)이 위치서버(20)에게 요구하는 리포트 조건들이 포함된다.
이 PREQ 메시지 수신에 대응하여 계산부(30)는 위치서버(20)를 인증(Authentication)을 한 후, PREQ 메시지에 들어있는 타겟 단말(60)의 정보와 조건들을 가지고 타겟 단말(60)의 위치값을 계산하는 것에 동의할 것인지를 결정하게 된다. 이를 위해 계산부(30)는 자신의 처리 능력(capability)과 위치서버(20)가 보내온 조건들을 가지고, 위치계산을 담당할지를 결정한다.
만일 위치계산을 담당할 경우 계산부(30)는 215단계에서 PREQ에 대한 응답 메시지인 PRES 메시지를 위치서버(20)에게 보낸다. 이때, 응답 메시지에는 계산부(30)의 아이디, 계산부(30)에 접근하는데 필요한 억세스 정보 예컨대, IP address, 포트 넘버(Port number), 패스워드 등이 포함된다. 또한 계산부(30)에서 지원 가능한 위치계산 방법이 포함된다. 예를 들어, 위성위치확인시스템(Global Positioning System:GPS) 방식, 셀아이디(cell ID) 방식, 개선된 시간차측위(enhanced observed time difference: E-OTD) 방식, 도착시간차이(Time Difference Of Arrival: TDOA) 방식 등의 위치계산 방법(Positioning method) 중 계산부(30)에서 사용할 수 있는 위치계산 방법이 포함된다. 도 2에서는 OMA ILP 스펙에서 사용되는 메시지를 사용하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 위치서버(20)와 계산부(30) 간에 위치요청 및 응답 메시지의 전달이 가능한 프로토콜이면 모두 가능하다.
계산부(30)로부터 PRES 메시지가 수신되면 위치서버(20)는 위치계산 시작이 가능한 상태라고 인지하게 된다. 이에 따라 위치서버(20)는 217단계에서 위치계산 시작을 요청하는 메시지를 타겟 단말(60)로 전달한다. 이러한 위치계산의 시작을 요청하는 메시지로 SUPL(Secure User Plane Location) 프로토콜에서 사용되는 메시지 중 SUPL INIT 메시지를 사용한다. 이 SUPL INIT 메시지는 위치계산 대상인 타겟 단말(60)에게 위치계산 시작을 요청하는 메시지이다. 이 SUPL INIT 메시지는 위치서버(20)의 ID를 포함하며, SUPL INIT 메시지에 대한 응답 메시지를 보낼 수 있는 위치서버(20)의 IP 어드레스, 위치서버(20)와 메시지를 주고받을 때 사용할 암호키, 위치계산에 사용될 조건, 리포트 조건 등도 포함한다. 또한 타겟 단말(60)에서 위치값을 요청한 요청자가 누구인지를 알 수 있도록 그 SUPL INIT 메시지에 클라이언트 단말(10)의 ID를 포함시킬 수도 있다.
이러한 위치계산 시작을 요청하는 메시지를 수신하면, 타겟 단말(60)은 그 메시지에 포함된 정보를 근거로 위치서버(20)를 인증한다. 이어, 인증이 성공적일 경우 인증 요청 메시지를 위치서버(20)로 전달한다. 이 인증 요청 메시지는 위치값 계산 시작의 허락을 알리는 용도와 함께 계산부(30)의 정보를 알려줄 것을 요청하는 용도로 사용된다. 이러한 인증 요청 메시지로는 SUPL AUTH REQ 메시지가 사용된다.
이 인증 요청 메시지가 수신되면, 위치서버(20)는 221단계에서 계산부(30)에게 타겟 단말(60)과 연결 시에 사용될 인증키 및 암호키를 전달한다. 이 인증키 및 암호키의 전달을 위해 PAUTH 메시지가 사용된다. 또한, 위치서버(20)는 223단계에서 타겟 단말(60)에게도 계산부(30)에 전달한 것과 동일한 인증키 및 암호키를 전달하는데, 이러한 인증키 및 암호키를 인증 응답 메시지에 포함시켜 전달한다. 이 인증 응답 메시지로 SUPL AUTH RESP 메시지가 사용된다. 이러한 인증키 및 암호키는 타겟 단말(60)과 계산부(30) 간에 서로가 메시지를 주고받을 수 있는 올바른 대상인지를 상호 인증하는데 이용된다.
그러면 타겟 단말(60)은 225단계에서 위치 계산의 시작을 알리기 위해 위치 계산 시작 메시지를 계산부(30)로 전송하게 된다. 이 위치 계산 시작 메시지로 SUPL POS INIT 메시지가 사용된다. 이 SUPL POS INIT 메시지는 위치서버(20)로부터 받은 암호키와, 타겟 단말(60)이 위치하는 셀 정보를 포함하고 있다. 구체적으로 이 SUPL POS INIT 메시지는 타겟 단말(60)이 연결되어 있는 셀 정보(Cell information)와 그 외 주변 셀 정보를 포함한다. 이러한 셀 정보로는 WIMAX cell info가 해당될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 와이맥스의 경우의 셀 정보를 예로 들어 설명하지만, 타겟 단말(60)이 각 셀로부터 제공받을 수 있는 cell info의 값은 네트워크 종류마다 다를 수 있다. 예를 들어, 각 네트워크 종류에 따라 셀 정보로는 GSM cell info, WCDMA cell info, CDMA cell info, WLAN cell info, WIMAX cell info가 해당될 수 있다. 이와 같이 각 cell info의 값은 네트워크 종류마다 다르지만, 공통적으로 각 셀을 구별하는 ID, 기지국 또는 억세스 포인트(Access Point)가 사용하는 채널 정보가 사용된다. 타겟 단말(60)이 위치서버(20)에게 보내는 셀 정보는 위치서버(20)가 타겟 단말(60)의 위치값 계산을 담당할 엔터티(entity)를 결정할 때 사용되고, 타겟 단말(60)의 위치값 계산 방법을 결정할 때도 사용된다.
이러한 위치 계산 시작 메시지가 수신되면, 계산부(30)는 위치계산 시작 메 시지에 포함된 셀 정보를 가지고 타겟 단말(60)과 연결된 주기지국(Serving BS)과 주변 기지국(neighbor BS)을 찾는다. 해당 주기지국(40)과 주변 기지국(50)을 찾게 되면, 계산부(30)는 그 주기지국(40)과 주변 기지국(50)에 타겟 단말(60)의 정보를 제공하게 된다. 이에 따라 주기지국(40)과 주변 기지국(50)로 전달되는 메시지에는 타겟 ID, 타겟 단말(60)이 사용하는 무선 주파수 채널(Radio Frequency channel) 정보가 포함된다. 예를 들어, FDD(Frequency Division Duplex)인 경우 스크램블링 코드(scrambling code), 채널화 코드(channelization code), TDD(Time Division Duplex)인 경우 스크램블링 코드, 채널화 코드 또는 타임 슬롯(time slot 정보)가 포함된다. 또한 계산부(30)는 주기지국(40) 및 주변 기지국(50)이 타겟 단말(60)의 업링크 신호 정보를 수신해서 측정값을 보고하는 시작 시간, 종료 시간, 보고 간격 , 보고 횟수 등을 메시지에 포함한다. 이런 조건을 이용해서 타겟 단말(60)의 위치값을 한번 구할 수도 있고, 주기적으로 여러 번 구할 수도 있다.
상기와 같은 정보를 주기지국(40)과 주변기지국(50)으로 전달할 메시지에 실어 보내는데, 이 정보의 전달을 위해 측정 요청 메시지가 사용된다. 이 측정 요청 메시지는 타겟 단말(60)로의 정보 전달뿐만 아니라 주기지국(40)과 주변기지국(50)에게 타겟 단말(60)의 업링크 신호의 측정값을 요구하기 위한 메시지이다. 이에 따라 계산부(30)는 227단계에서 이러한 측정 요청 메시지를 주기지국(40)에 전달하게 된다. 그러면 주기지국(40)은 229단계에서 그 측정 요청 메시지를 주변기지국(50)에게도 전달하게 된다. 다시 말하면, 주기지국(40)은 주변기지국(50)에게 타겟 단말(60)의 아이디 즉, 타겟 ID와 무선 주파수 채널 정보를 전달해주고, 타겟 단 말(60)로부터의 업링크 신호의 측정값을 요구할 수 있다.
이러한 측정 요청 메시지 수신에 대응하여 231단계에서 주변기지국(50)은 업링크 신호의 측정값을 주기지국(40)에게 전달한다. 또한 주기지국(40)도 233단계에서 타겟 단말(60)로부터의 업링크 신호의 측정값을 주변 기지국(50)이 올려보낸 측정값과 함께 계산부(30)에 전달한다. 또는 주기지국(40)과 주변 기지국(50) 각각 업링크 신호의 측정값을 계산부(30)에 전달할 수도 있다.
이러한 측정값들이 전달되면 계산부(30)는 235단계에서 타겟 단말(60)의 위치값을 산출한다. 여기서, 업링크 신호의 측정값이란 각각의 기지국(40, 50)으로 전달되는 신호의 도달시간, 신호 세기 등을 측정한 값으로, 이러한 측정값들을 통합한 후 위치값 계산에 이용한다. 이렇게 함으로써 타겟 단말(60)이 어느 기지국으로부터 얼마만큼 떨어진 거리에 위치하는지 등 타겟 단말(60)의 위치값을 산출할 수 있다. 이때, 계산부(30)는 전달받은 측정값들을 위치서버(20)에게 전달하여 위치서버(20)가 계산하도록 할 수도 있다. 이러한 위치값 산출이 완료되면 계산부(30)는 237단계에서 위치값 계산이 끝남을 알리는 위치계산 종료 메시지를 타겟 단말(60)로 전송한다. 이와 함께 계산부(30)는 산출된 위치값을 위치계산 종료 메시지에 실어 클라이언트 단말(10)에게 전달한다. 각각의 위치계산 종료 메시지로 SUPL END 메시지가 사용된다.
이하, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 타겟 단말의 위치값 획득 과정을 보인 도면인 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3에서는 타겟 단말이 데이터를 전송하는 데이터 데디케이티드 채널(data dedicated channel)이 활성화상태일 때, 타겟 단말이 기지국으로 보내는 업링크 신호를 이용하여 타겟 단말의 위치값을 계산하는 방법을 설명한다.
도 3을 참조하면, 클라이언트 단말(10)은 타겟 단말(60)의 위치를 알고자 할 경우 311단계에서 위치값 요청 메시지를 위치서버(20)에게 전달한다. 위치값 요청은 클라이언트 단말(10) 이외에 어플리케이션 서버에서도 이루어질 수 있다. 이 위치값 요청 메시지에는 타겟 ID가 포함되며, 이 타겟 ID로 사용될 수 있는 값은 와이맥스 망에서 단말들을 구별할 수 있는 값이면 모두 사용가능하다. 또한, 도 2의 211단계에서와 마찬가지로 이 위치값 요청 메시지는 클라이언트 단말(10)이 타겟 단말(60)의 위치값을 요구할 때 필요한 조건을 포함할 수 있다.
이 위치값 요청 메시지 수신 시 위치서버(20)는 타겟 단말(60)의 데이터 경로를 찾는다. 데이터 경로를 찾는 방법은 일반적으로 데이터를 타겟 단말(60)로 전달하는 방법과 같다. 이를 통해 데이터 경로를 찾게 되면, 위치서버(20)는 313단계에서 위치 계산 시작을 요청하는 메시지를 타겟 단말(60)로 전달한다. 이 위치 계산 시작을 요청하는 메시지로 SUPL INIT 메시지가 사용되는데, 이 SUPL INIT 메시지는 위치계산 대상인 타겟 단말(60)에게 위치계산을 요청하는 메시지이다. 이 SUPL INIT 메시지에는 위치서버(20)의 ID와, 타겟 단말(60)이 응답 메시지를 보낼 수 있도록 위치서버의 IP 주소, 위치서버(20)와 메시지를 주고받을 때 사용할 암호화 키 등이 포함된다. 또는 위치서버의 ID 대신 타겟 단말(60)의 위치값을 요청한 클라이언트 단말(10)의 ID 또는 어플리케이션 서버의 ID를 포함한다.
위치서버(20)로부터의 메시지 수신에 대응하여 타겟 단말(60)은 315단계에서 위치계산 시작 메시지를 위치서버(20)로 전달한다. 이 위치계산 시작 메시지를 전달하기 위해 일단 타겟 단말(60)은 위치서버(20)를 인증하고, 위치값을 요청한 클라이언트 단말(10) 또는 어플리케이션 서버가 타겟 단말(60)의 위치값을 요청할 수 있는 권한이 있는지를 검사한다. 만일 인증과 권한 검사가 성공적일 경우에 비로소 타겟 단말(60)은 위치계산 시작 메시지를 위치서버(20)로 전달하게 된다. 이 위치계산 시작 메시지로는 SUPL POS INIT 메시지가 사용된다. 이 SUPL POS INIT 메시지는 타겟 단말(60)이 위치하는 셀 정보를 포함하고 있다. 구체적으로 이 SUPL POS INIT 메시지는 타겟 단말(60)이 연결되어 있는 셀 정보(Cell information)와 그 외 주변 셀 정보를 포함한다. 이러한 셀 정보로는 와이맥스 cell info가 해당될 수 있다.
위치계산 시작 메시지 수신 시 위치서버(20)는 타겟 단말(60)과 연결된 주기지국을 찾으라는 명령으로 인지하게 된다. 이에 따라 위치서버(20)는 위치계산 시작 메시지에 포함된 타겟 단말(60)이 보내온 셀 정보를 이용하여 타겟 단말(60)의 위치값을 계산할 엔터티 예컨대, 주기지국(40), 주변기지국(50)을 선택한다. 이어, 위치서버(20)는 계산부(30)로 측정 요청 메시지(request of uplink measurement)를 전달한다. 이때의 계산부(30)는 타겟 단말(60)의 위치값을 계산하는 역할 이외에 타겟 단말(60)로의 데이터 경로를 관리하는 역할도 한다. 이 계산부(30)가 데이터 경로를 관리하는 역할을 할 경우에는 와이맥스에서의 앵커 ASN(Anchor Access Service Network) 또는 와이맥스 서빙 ASN(Serving ASN)로 대체될 수 있다. 이 측정 요청 메시지는 타겟 단말(60)의 아이디 즉, 타겟 ID와, 타겟 단말(60)이 사용하 는 무선 주파수 채널 정보를 포함한다. 또한 측정 요청 메시지는 위치서버(20)가 주기지국(40) 및 주변 기지국(50)이 타겟 단말(60)의 업링크 신호 정보를 수신해서 측정값을 보고하는 시작 시간, 종료 시간, 보고 간격 , 보고 횟수 등을 포함한다.
계산부(30)는 이러한 측정 요청 메시지를 319단계에서 주기지국(40)에 전달할 뿐만 아니라 321단계에서 주변 기지국(50)에게도 전달하게 된다. 이와 같이 측정 요청 메시지를 전달함으로써 주기지국(40) 및 주변기지국(50)으로 하여금 타겟 단말(60)이 전송하는 업링크 신호를 구별하여 해당 신호의 도달 시간, 신호 세기 (Signal strength)를 측정하도록 한다. 여기서, 주기지국(40)은 타겟 단말(60)이 현재 접속해 있는 기지국이고, 주변 기지국(50)은 주기지국(40)의 주변에 있는 기지국을 나타낸다. 주기지국(20) 외에 주변 기지국(50)도 타겟 단말(60)이 올려보내는 업링크 신호를 받을 수 있는데, 이러한 주변 기지국(50)은 한 개 이상의 복수 개의 기지국을 나타낸다.
이러한 측정 요청 메시지 수신에 대응하여 주변 기지국(50)은 타겟 단말(60)이 올려보내는 업링크 신호를 감지하고, 그 신호가 타겟 단말(60)로부터 자신들의 기지국에 도달하는데 걸리는 시간을 측정한다. 측정된 시간을 이용해서 주변 기지국(50)에서는 타겟 단말(60)까지의 거리를 계산할 수 있다. 그러면 주변 기지국(50)은 323단계에서 이렇게 계산된 측정값을 계산부(30)에게 전달한다.
주기지국(40)도 측정 요청 메시지 수신에 대응하여 주변 기지국(50)에서와 마찬가지로 타겟 단말(60)이 올려보내는 업링크 신호를 감지한 후, 325단계에서 이를 이용하여 측정된 측정값을 계산부(30)로 전달한다. 다시 말하면, 주기지국(40) 및 주변 기지국(50)으로부터의 측정값은 측정 요청 메시지를 전송한 서빙 ASN으로 전달될 수 있다. 그러면 계산부(30)는 327단계에서 측정값들을 모아 타겟 단말(60)의 위치값을 계산한 후 329단계에서 계산된 위치값을 위치서버(20)로 전달한다.
이러한 위치값이 전달되면, 위치서버(20)는 331단계에서 위치계산 종료 메시지를 타겟 단말(60)로 전송하고, 위치값을 위치계산 종료 메시지에 실어 클라이언트 단말(10)로 전송한다. 이때, 각각의 위치계산 종료 메시지로 SUPL END 메시지가 사용된다.
한편, 도 3에서는 계산부(30)가 주기지국(40) 및 주변 기지국(50)으로부터의 측정값을 이용하여 위치값을 계산하는 경우를 도시하였지만, 다르게는 주기지국(40)과 주변 기지국(50)으로부터의 측정값이 위치서버(20)에 바로 전달되도록 할 수도 있다. 이러한 경우 위치서버(20)에서 측정값들을 이용하여 위치값을 산출하게 된다. 또는 측정값들을 서빙 ASN이 수신할 경우 그 서빙 ASN이 직접 그 측정값을 가지고 타겟 단말(60)의 위치값을 구한 후 그 구한 위치값을 위치서버(20)에게 전달할 수도 있다. 또는 서빙 ASN(305)이 구한 측정값을 직접 사용할 수도 있다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 타겟 단말과 기지국 간의 데이터 경로에 사용한 업링크 신호만 이용해서도 위치값을 산출할 수 있기 때문에 별도의 위치값 계산 방법이 요구되지 않는다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 위치서버가 타겟 단말에게 위치계산 요청 메시지를 와이맥스 망을 통해서 전송하고, 타겟 단말은 현재 연결된 셀 정보를 와이맥스 망을 통해서 위치서버에게 전송한다. 그러면 위치서버는 그 셀 정보를 근 거로 그 타겟 단말과 연결된 기지국을 찾아내고 그 기지국에게 타겟 단말이 사용하는 업링크 신호의 무선 주파수 정보를 전달한다. 해당 기지국은 타겟 단말이 올려 보내는 업링크 신호를 이용해서 측정값을 구하고, 위치서버는 측정값을 이용해서 타겟 단말의 위치값을 결정한다. 이때, 위치서버와 타겟 단말은 위치값 계산을 위한 인증 정보와 셀 정보를 주고 받지만, 실제로 타겟 단말의 위치값을 계산할 때는 계산부에서 기지국들로부터 전달된 업링크 신호의 측정 결과를 이용하여 계산한다. 따라서, 계산부와 타겟 단말 간에 위치값 계산을 위한 별도의 방법이 필요하지 않고, 타겟 단말과 기지국들 간의 데이터 경로에 사용한 업링크 신호를 이용한다면 타겟 단말의 위치값을 구할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 위치정보 제공 시스템 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 타겟 단말의 위치값 획득 과정을 보인 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 타겟 단말의 위치값 획득 과정을 보인 도면.

Claims (18)

  1. 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템에 있어서,
    타겟 단말의 위치값을 요청하는 제1위치값 요청 메시지를 전송하는 클라이언트 단말과,
    상기 타겟 단말의 위치값을 계산하는 계산부와,
    상기 제1위치값 요청 메시지 수신 시 상기 타겟 단말로 위치계산 시작을 요청하는 메시지를 전송하는 위치서버와,
    상기 위치계산 시작을 요청하는 메시지 수신 후, 현재 자신과 연결된 셀 정보를 위치계산 시작 메시지에 포함시켜 상기 계산부로 전송하는 상기 타겟 단말을 포함하여 구성되고,
    상기 계산부는 상기 셀 정보를 근거로 상기 타겟 단말이 연결된 주기지국 및 주변 기지국에게 상기 타겟 단말의 업링크 신호에 대한 측정 결과를 요청하고, 요청에 대응하여 제공된 측정 결과를 이용하여 상기 타겟 단말의 위치값을 계산한 후, 계산된 위치값을 위치계산 종료 메시지에 포함시켜 상기 클라이언트 단말로 전송함을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 타겟 단말은,
    상기 위치계산 시작을 요청하는 메시지를 수신할 경우 위치계산 시작을 허락하는 인증 요청 메시지를 상기 위치서버로 전송하고, 상기 전송에 대응하여 상기 위치서버로부터 인증 응답 메시지가 수신될 경우 상기 위치계산 시작 메시지를 상기 계산부로 전송함을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 위치서버는,
    상기 인증 요청 메시지 수신에 대응하여 상기 계산부로 인증키 및 암호키를 전달하고, 상기 인증 응답 메시지에 상기 인증키 및 암호키를 포함시켜 전송함을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 위치서버는,
    상기 제1위치값 요청 메시지 수신 시 상기 계산부로 위치값을 요청하는 제2위치값 요청 메시지를 전송하고, 상기 제2위치값 요청 메시지 전송에 대응하여 상기 계산부로부터 응답 메시지가 수신될 경우에 상기 타겟 단말로 상기 위치계산 시작을 요청하는 메시지를 전송함을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 타겟 단말의 업링크 신호에 대한 측정 결과는,
    상기 타겟 단말로부터 상기 주기지국 및 주변 기지국까지 상기 타겟 단말이 올려 보내는 업링크 신호의 도달 시간 및 신호 세기를 상기 주기지국 및 상기 주변 기지국이 측정한 결과임을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 위치계산 시작을 요청하는 메시지는 SUPL 프로토콜에서 사용하는 SUPL INIT 메시지이며, 상기 위치계산 시작 메시지는 SUPL 프로토콜에서 사용하는 SUPL POS INIT 메시지이며, 상기 위치계산 종료 메시지는 SUPL 프로토콜에서 사용하는 SUPL END 메시지임을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 계산부는,
    상기 위치값 계산이 완료되면 위치계산이 종료됨을 알리는 위치계산 종료 메시지를 상기 타겟 단말로 전송함을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1위치값 요청 메시지 및 상기 측정 결과의 요청에는 위치값을 구할 대상인 타겟 단말의 ID가 포함됨을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 위치계산 시작 메시지가 상기 위치서버로 전달될 경우, 상기 위치 서버는 상기 셀 정보를 근거로 상기 타겟 단말이 연결된 주기지국 및 주변 기지국에게 상기 계산부를 통해 상기 타겟 단말의 업링크 신호에 대한 측정 결과를 요청하고, 상기 요청에 대응하여 제공된 측정 결과를 이용하여 상기 타겟 단말의 위치값을 계산한 후, 계산된 위치값을 위치계산 종료 메시지에 포함시켜 상기 클라이언트 단말로 전달함을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 측정 결과가 상기 계산부로 전달될 경우, 상기 계산부가 상기 측정 결과를 이용하여 상기 타겟 단말의 위치값을 계산한 후 상기 위치서버로 전달함을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 위치서버는 와이맥스(WIMAX) 망에서 관리 부분에 해당하는 위치서 버(Location Server: LS)이며, 상기 계산부는 위치값 계산을 담당하는 계산부(Location Calculation: LC)임을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템.
  12. 위치서버에서 와이맥스 망에서 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 방법에 있어서,
    클라이언트 단말로부터 타겟 단말의 위치값을 요청하는 메시지를 수신할 경우 상기 타겟 단말로 위치계산 시작을 요청하는 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 타겟 단말로부터 상기 타겟 단말과 연결된 셀 정보를 포함하는 위치계산 시작 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 수신된 위치계산 시작 메시지에 포함된 상기 셀 정보를 근거로 상기 타겟 단말이 연결된 주기지국 및 주변 기지국에서 상기 타겟 단말의 업링크 신호에 대한 측정 결과를 상기 타겟 단말의 위치값을 계산하는 계산부로 보고하도록 요청하는 과정과,
    상기 측정 결과를 이용하여 상기 계산부에서 계산된 상기 타겟 단말의 위치값을 수신하는 과정과,
    상기 수신된 타겟 단말의 위치값을 위치계산 종료 메시지에 포함시켜 상기 클라이언트 단말로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 위치계산 시작 메시지를 수신하는 과정은,
    상기 타겟 단말로 상기 위치계산 시작을 요청하는 메시지를 전송함에 대응하여 상기 타겟 단말이 위치계산 시작을 허락함에 따라 상기 위치계산 시작 메시지를 수신하는 과정임을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 방법.
  14. 삭제
  15. 제 12항에 있어서, 상기 타겟 단말의 업링크 신호에 대한 측정 결과는,
    상기 타겟 단말로부터 상기 주기지국 및 주변 기지국까지 상기 타겟 단말이 올려 보내는 업링크 신호의 도달 시간 및 신호 세기를 상기 주기지국 및 상기 주변 기지국이 측정한 결과임을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 위치계산 시작을 요청하는 메시지는 SUPL 프로토콜에서 사용하는 SUPL INIT 메시지이며, 상기 위치계산 시작 메시지는 SUPL 프로토콜에서 사용하는 SUPL POS INIT 메시지이며, 상기 위치계산 종료 메시지는 SUPL 프로토콜에서 사용하는 SUPL END 메시지임을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 위치계산 시작 메시지가 수신될 경우, 상기 셀 정보를 근거로 상기 타겟 단말이 연결된 주기지국 및 주변 기지국을 선택하는 과정과,
    상기 선택된 주기지국 및 주변 기지국으로부터의 상기 타겟 단말의 업링크 신호에 대한 측정 결과를 보고받도록 상기 계산부로 요청하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 방법.
  18. 삭제
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