KR101519895B1 - 검출기 - Google Patents
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Abstract
무선 통신 네트워크에서 사용하기 위한 사용자 장비 식별 검출기. 상기 사용자 장비는 무선 통신 네트워크에 제공된 네트워크 노드들과 통신하도록 동작가능하다. 상기 검출기는 근접 센서 및 질의 유닛을 포함한다. 상기 근접 센서는 미리 결정된 검출 영역 내에서 상기 사용자 장비의 위치를 검출하도록 동작가능하다. 상기 질의 유닛은 상기 미리 결정된 검출 영역에서 검출된 상기 사용자 장비로부터 아이덴티티의 표시를 요청하고 상기 아이덴티티의 표시를 사용자 장비 식별 유닛에 전달하도록 동작가능하다.
Description
본 발명은 사용자 장비 식별 검출기, 사용자 장비를 검출하고 식별하는 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
무선 전기통신 시스템들이 알려져 있다. 이러한 시스템들에서, 사용자 장비는 무선 통신 네트워크를 통해 로밍한다. 무선 커버리지의 영역들을 지원하는 기지국들이 제공된다. 사용자 장비에 광범위한 영역의 커버리지를 제공하기 위해 다수의 이러한 기지국들이 제공되며 지리적으로 분포된다. 사용자 장비가 기지국에 의해 서빙된 영역 내에 있을 때, 통신은 연관된 무선 링크들을 통해 사용자 장비 및 기지국 사이에 확립될 수 있다. 기지국은 통상적으로 서비스의 지리학적 영역 내에 다수의 섹터들을 지원한다.
사용자 장비가 실세계 오브젝트들과 상호작용할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 실세계 오브젝트들과의 상호작용들을 액세스하기 위해 이동 전화들과 같은 사용자 장비의 사용은 최종 사용자들이 그들의 이동 전화들과 친숙하고 편안하기 때문에 특히 매력적이다.
실세계 오브젝트들과의 가능한 상호작용들의 예들은 예를 들면, 이동 전화를 통한 편리한 지불을 포함한다. 지불은 예를 들면, 샵 카운터 상에서의 지불 영역에 이동 전화 또는 다른 유사한 사용자 장비를 둠으로써 수행될 수 있다. 더욱이, 성공적인 지불 후, 상기 트랜잭션의 SMS 수신이 상기 사용자 장비에 전송될 수 있다.
실세계 오브젝트들과의 상호작용들의 추가 예들은 사용자 장비가 실세계 콘텐트를 터치함으로써 상기 콘텐트를 다운로드하도록 허용하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기차역에서의 관련 있는 티켓 머신 또는 시간표에 대하여 사용자 장비를 터치함으로써 상기 사용자 장비에 직접 기차 시간표를 다운로드하는 것이 가능할 수 있다. 상기 사용자 장비로의 다운로드는 상기 콘텐트 상에, 예를 들면 철도역에서의 티켓 머신에 상기 전화기를 둠으로써 트리거된다. 대안적으로, SMS 메시지를 통해 그 후 사용자에 의해 액세스될 수 있는 상기 시간표에 링크를 전송하는 것이 가능할 수 있다.
더욱이, 사용자 장비는 집들, 차들, 및 작업장들을 위한 키 없는 엔트리 시스템으로서 사용될 수 있다.
주어진 상호작용들의 예들은 사용자 장비 및 실세계 오브젝트들 사이에서의 로컬 상호작용들의 많은 가능한 수의 가능성들 중 단지 몇 개만을 나타낸다는 것이 인식될 것이다.
이러한 상호작용들을 가능하게 하기 위해 사용자 장비 검출기를 제공하는 것이 바람직하다.
제 1 양태는 무선 통신 네트워크에서의 사용을 위한 사용자 장비 식별 검출기를 제공하며, 상기 사용자 장비는 상기 무선 통신 네트워크에 제공된 네트워크 노드들과 통신하도록 동작가능하고,
상기 검출기는:
미리 결정된 검출 영역 내에서 상기 사용자 장비의 배치를 검출하도록 동작가능한 근접 센서; 및
상기 미리 결정된 검출 영역에서 검출된 상기 사용자 장비로부터 아이덴티티의 표시를 요청하며 상기 아이덴티티의 표시를 사용자 장비 식별 유닛에 전달하도록 동작가능한 질의 유닛(interrogation unit)을 포함한다.
상기 제 1 양태는 사용자 장비 및 실세계 오브젝트 사이에 상호작용 서비스들을 신뢰 가능하게 제공하기 위해, 사용자 장비 및 실세계 오브젝트들 사이에서의 로컬 상호작용들이 인근에 있는 사용자 장비의 전달에 의해 트리거되지 않으며, 단지 다운로드하거나 또는 그렇지 않다면 실세계 콘텐트에 액세스하길 원하는 사용자 장비만이 상기 실세계 오브젝트로부터의 정보를 수신하도록 구성되는 것이 요구된다는 것을 인식한다.
상기 제 1 양태는 검출기가 미리 결정된 볼륨의 공간 내에서 이동 전화를 신뢰 가능하게 검출할 수 있게 하고 이들 네트워크들에 대한 방해를 최소화함으로써 동일한 주파수 리소스들을 재사용하면서 매크로 셀룰러 네트워크들과의 실세계 상호작용들의 공존을 허용하는 근접 센서 및 질의 유닛, 예를 들면 셀룰러 단거리 센서 및 대응하는 아키텍처를 가진 신뢰성 있는 검출기를 제공한다. 이러한 접근법은 기존의 셀룰러 네트워크 기반시설이 뚜렷한 중단 없이 보완되도록 허용하며 새로운 서비스들이 사용자 장비 및 실세계 오브젝트들 사이에서의 로컬 상호작용들에 기초하여 제공될 수 있게 한다.
상기 제 1 양태는 상기 검출기 및 사용자 장비 사이에서의 상호작용들이 유리하게는, 예를 들면, 매크로 또는 펨토 기지국에 의해 서빙된 보다 큰 지리적 영역 내에서의 작은 영역에 제한될 수 있다는 것을 인식한다. 상기 제 1 양태에 따른 검출기의 커버리지 영역은 통상적으로 상기 검출기 주위에서 단지 수 센티미터들을 확대한다.
상기 제 1 양태는 근접 센서를 제공함으로써, 상기 검출기의 동작이 상기 근접 센서가 관련 있는 영역 내에서의 사용자 장비를 검출하는 상황들에 제한될 수 있다는 것을 인식한다. 상기 질의 유닛은 단지 사용자 장비가 상기 관련 있는 영역 내에서 상기 근접 센서에 의해 검출될 때 식별자를 요청하도록 동작한다. 그에 따라 상기 검출기로부터 멀리 떨어진 사용자 장비와의 원치 않는 상호작용들이 최소화될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 근접 센서는 상기 미리 결정된 검출 영역 내에서 상기 사용자 장비의 배치의 검출에 대해 상기 질의 유닛을 활성화시키도록 동작가능하다.
따라서, 상기 질의 유닛은 사용자 장비가 임의의 상호작용이 발생하기에 충분히 가깝다고 결정될 때까지 비활성일 수 있다. 이러한 배열은 단지 상기 검출기를 통과하는 사용자 장비와의 가능한 상호작용들을 제한한다.
더욱이, 이러한 배열은 상기 질의 유닛의 하드웨어가 상기 사용자 장비가 상기 근접 센서에 의해 검출될 때까지 턴 오프되도록 허용하여, 에너지 절감들을 허용한다. 이러한 배열은 상기 검출기가 제한된 전원 공급 장치, 예를 들면 배터리 또는 다른 전력 셀 상에서 동작한다면 특히 유용할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 근접 센서는 상기 미리 결정된 검출 영역 내에서 상기 사용자 장비의 배치에 기인하는 측정가능한 양에서의 변화를 측정하도록 동작가능하다.
따라서, 상기 근접 센서는 측정 가능한 양을 모니터링하고 상기 양에서의 미리 결정된 변화에 대해 모니터링할 수 있으며, 상기 변화는 상기 검출기의 바로 가까이에 있는 사용자 장비의 물리적 배치에 기인한다.
일 실시예에서, 상기 근접 센서는 측정을 주기적으로 반복하도록 동작가능하다. 따라서, 측정을 반복하고 그에 따라 검출 단계들을 주기적으로 반복함으로써, 근접 센서로부터의 측정들은 사용자 장비가 상기 검출기의 검출 영역에 여전히 있다는 것을 검사하기 위해 사용될 수 있다. 상기 검출기는 예를 들면 측정가능한 양에서의 변화가 그것이 사용자 장비가 상기 검출 영역에 존재한다는 것을 결정하고 검출을 보고하기 전에 미리 결정된 기간에 걸쳐 실질적으로 일정한 것으로 측정됨을 요구할 수 있다. 상기 근접 센서는 그에 의해 사용자 장비가 검출된 채로 있는지 여부를 결정하기 위해 하나의 시간 기간에 걸쳐 검출의 상태를 모니터링하도록 동작할 수 있으며, 그에 따라 상기 검출기 및 상기 사용자 장비 간의 통신이 확립될 수 있는지 여부, 또는 언제 확립되고 지속되는지를 나타낸다.
일 실시예에서, 상기 근접 센서는 용량성 센서를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 근접 센서는 압력 센서를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 근접 센서는 적외선 빔 센서를 포함한다. 다양한 검출 메커니즘들이 이용될 수 있으며, 각각은 사용자 장비가 미리 결정된 영역에 들어가는 것을 표시하는 기준들의 세트가 충족될 때 검출을 보고하도록 프로그램된다.
일 실시예에서, 상기 질의 유닛은 미리 결정된 커버리지 영역 내에 있는 사용자 장비와 통신하도록 동작가능한 안테나를 포함한다.
따라서, 상기 검출기는 상기 사용자 장비와 무선 링크를 확립할 수 있으며, 그에 의해 통상적인 무선 통신 네트워크 및 사용자 장비 사이에서의 통신과 동일한 방식으로 사용자 장비와의 통신을 허용한다.
일 실시예에서, 상기 미리 결정된 커버리지 영역 및 상기 미리 결정된 검출 영역은 실질적으로 상관된다. 따라서, 상기 질의 유닛은 실질적으로 단지 상기 근접 센서의 범위 내에 있는 것으로 결정된 상기 사용자 장비와 상호작용하고 통신하도록 동작가능하다. 이러한 배열은 원치 않는 사용자 장비 상호작용을 최소화하고 무선 통신 네트워크에서 마이크로셀에 대한 전체 중단을 최소화하도록 돕는다.
일 실시예에서, 상기 질의 유닛은 주위 무선 상태들을 검출하고 검출된 주위 무선 상태들에 따라 상기 안테나에 의해 송신된 무선 채널의 전력 설정들을 조정하도록 동작가능하다. 따라서, 상기 검출기는 그것의 배치되는 상기 무선 통신 네트워크에 따라 무선 주파수 또는 채널을 선택하도록 동작가능할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 질의 유닛은 주위 무선 상태들을 검출하고 검출된 주위 무선 상태들에 따라 상기 안테나에 의해 송신될 송신 주파수 또는 채널을 선택하도록 동작가능하다. 따라서, 상기 주위의 무선 통신 네트워크의 무선 상태를 검출함으로써, 상기 검출기는 상기 검출 또는 커버리지 영역에서 사용자 장비와 통신하도록 파일럿 채널을 송신하는 적절한 전력 설정들을 선택할 수 있다. 상기 검출기가 기지국에 가깝게 무선 통신 네트워크에 위치된다면, 상기 검출기는 매크로 기지국 송신 위에서 "청취"되도록 높은 전력으로 송신하는 것이 필요할 것이다.
일 실시예에서, 상기 질의 유닛은 주위 무선 상태들을 검출하고 이들 주파수들 상에서 사용자 장비와의 통신을 중단하기 위해 하나 이상의 무선 주파수들 상에서 재밍 신호(jamming signal)을 송신하도록 동작가능하다. 따라서, 무선 통신 네트워크 내에 있는 상기 검출기의 위치에 의존하여, 상기 검출기는 주위 무선 상태들을 감지할 수 있고 상기 검출 및/또는 커버리지 영역들 내에 위치된 사용자 장비에 도달하는 것으로부터 상기 주위 네트워크로부터의 신호들을 재밍하도록 동작가능하다. 이러한 재밍 신호는 상기 검출기가 상기 검출 및 커버리지 구역들에 위치된 사용자 장비와 효과적으로 통신하도록 허용하여, 상기 검출기가 상기 주위 무선 통신 네트워크에서 발생하는 송신들 위에서 "청취"되도록 허용한다.
일 실시예에서, 상기 재밍 신호의 세기는 검출된 주위 무선 상태들에 따라 결정된다.
일 실시예에서, 상기 안테나는 상기 미리 결정된 커버리지 영역 내에 있는 커버리지 및 상기 영역 밖의 열악한 커버리지를 제공하도록 동작가능한 지향성 안테나를 포함한다. 따라서, 간섭이 최소화될 수 있으며 사용자 장비 및 상기 검출기와의 상호작용들이 면밀히 제어될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 안테나는 코일 안테나를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 안테나는 패치 안테나를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 안테나는 송신 라인을 포함한다. 상기 송신 라인은 적절히 매칭된 로드에 의해 종단될 수 있다. 이러한 안테나는 통상적으로 실질적으로 평면이며 그러므로 실질적으로 평면 검출기에 쉽게 포함될 수 있다. 이러한 검출기들은 사용자 장비가 그것들에 대해 쉽게 눌러지도록 허용한다. 평면 구성요소는 사용자 인터페이스 터치 스크린과 같은 다른 평면 구성요소들, 또는 적절한 근접 센서가 콤팩트 유닛으로 어셈블리되도록 허용한다.
일 실시예에서, 아이덴티티의 표시는 상기 사용자 장비 IMSI를 포함한다. 사용자 장비 IMSI는 이미 무선 통신 네트워크에서 사용자 장비를 위한 고유의 식별자로서 동작한다. 상기 식별자의 사용은 최종 사용자에 관해 이미 이용가능한 정보의 보다 큰 깊이가 이용되도록 허용한다. IMSI의 사용은 사용자 데이터가 네트워크 상에서의 다른 데이터베이스들로부터 들어오도록 허용할 수 있어서, 실세계 오브젝트 및 상기 사용자 장비 간의 상호작용이 특정 최종 사용자에게 타겟팅될 수 있도록 한다.
일 실시예에서, 상기 질의 유닛은 사용자 장비 캠핑 절차를 개시하도록 동작가능하다. 따라서, 상기 질의 유닛은 상기 검출기가 위치되는 매크로 셀과 상이한 위치 어드레스를 송신하도록 동작가능하다. 사용자 장비가 상기 질의 유닛의 커버리지 영역에 있고 상기 질의 유닛이 활성이며, 따라서 이러한 위치 어드레스를 포함한 파일럿 신호를 송신할 때, 상기 사용자 장비는 "새로운" 위치 어드레스를 포함한 파일럿을 검출한다. 상기 사용자 장비는 상기 질의 유닛이 아이덴티티, 통상적으로 상기 사용자 장비 IMSI를 상기 사용자 장비에 요청하는 동안 알려진 "캠핑" 절차를 개시한다. 상기 캠핑 절차는 통상적으로 사용자 장비가 상기 무선 네트워크와 양호한 통신 링크를 획득할 수 있도록 동작하며, 따라서 사용자 장비가 스스로 적정한 신호 세기(예를 들면, 상기 검출기로부터)를 가진 파일럿 채널을 수신한다는 것을 발견한다면, 상기 캠핑 절차는 사용자 장비와 통신하기 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 질의 유닛은 상기 캠핑 절차의 완료 전에 개시된 캠핑 절차를 종료하도록 동작가능하다. 따라서, 상기 질의 유닛이 통신하는 사용자 장비는 상기 검출기에 스스로 접속하지 않으며, 이것은 그 자체가 상기 사용자 장비에 네트워크 서비스를 제공할 수 없다. 상기 캠핑 절차의 사용은 상기 캠핑 절차가 상기 검출기에 의해 이용되는 반면 상기 매크로셀은 단시간 기간 동안 동작가능하지 않을 수 있기 때문에 사용자 장비의 네트워크 동작에 대한 단기간 중단은 사용자 데이터를 전송 또는 수신할 수 있게 한다. 상기 캠핑 절차의 종료는 임의의 중단이 최소화된다는 것을 보장한다.
일 실시예에서, 사용자 장비 식별 검출기는 사용자 장비 식별 유닛을 포함한다. 예를 들면, 일 실시예에서, 상기 사용자 장비 식별 유닛은 상기 검출기와 일체형으로 형성된다. 따라서, 상기 검출기는 사용자 장비를 식별하는 내부 룩-업 유닛을 가질 수 있다. 상기 배열은 이에 대응하여 대기시간(latency)을 감소시킬 수 있으며, 이것은 몇몇 상호작용들, 예를 들면, 사용자 장비에 응답하여 문을 개방하는 것에서 유리할 수 있다. 상기 문-개방 기준들을 충족시키는 사용자 장비 아이덴티티들의 내부 데이터베이스를 유지하는 것은 상기 문이 즉시 개방됨을 보장한다.
일 실시예에서, 상기 질의 유닛은 상기 사용자 장비 식별 유닛을 포함한 무선 통신 네트워크와 통신하도록 동작가능한, 셀룰러 트랜시버를 더 포함한다. 일 실시예에서, 상기 질의 유닛은 상기 사용자 장비 식별 유닛을 포함한 무선 통신 네트워크와 통신하도록 동작가능한 유선 백홀 커넥터를 더 포함한다. 상기 사용자 장비 식별 유닛은 상기 검출기에 멀리 떨어져 위치될 수 있다.
따라서, 상기 검출기는 통상적인 매크로셀 네트워크와 통신하도록 동작가능할 수 있거나, 또는 유사하게 아이덴티티의 상기 사용자 장비 표시자는 상기 검출기로부터 상기 네트워크로 전달된다. 상기 식별 유닛은 상기 네트워크상에서 제공될 수 있다. 이러한 배열은 상기 검출기가 동작 및 구성시 비교적 간단하도록 허용하며, 사용자 장비와 연관된 최종 사용자에 관한 정보가 네트워크 내에서의 다양한 소스들로부터 축적되도록 허용한다. 더욱이, 상기 네트워크를 통해 상기 식별자를 전달하는 것은 예를 들면, SMS 메시지를 전송하는 것, 사용자 장비 요금들을 통해 상기 최종 사용자에게 청구하는 것, 나중 시간 또는 날짜에 정보를 전송하는 것과 같이 응답들의 범위가 사용자 장비의 검출에 응답하여 구현되도록 허용하며, 상기 정보는 상기 검출기 자체라기보다는, 상기 매크로셀 네트워크로부터 직접 전송된다.
제 2 양태는 무선 통신 네트워크에서의 사용자 장비를 검출 및 식별하는 방법을 제공하며, 상기 사용자 장비가 상기 무선 통신 네트워크에 제공된 네트워크 노드들과 통신하도록 동작가능한, 상기 방법은:
미리 결정된 검출 영역 내에 있는 상기 사용자 장비의 배치를 검출하는 단계;
상기 미리 결정된 검출 영역에서 검출된 상기 사용자 장비로부터 아이덴티티의 표시를 요청하는 단계; 및
상기 아이덴티티의 표시를 사용자 장비 식별 유닛에 전달하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 상기 미리 결정된 검출 영역 내에서의 상기 사용자 장비의 배치의 검출시 상기 질의 유닛을 활성화시키는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 검출 단계는 상기 미리 결정된 검출 영역 내에서 상기 사용자 장비의 배치에 기인하는 측정가능한 양에서의 변화를 측정하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 상기 측정을 주기적으로 반복하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 배치 검출은 용량성 센서를 포함한 근접 센서에 의해 수행된다. 일 실시예에서, 상기 근접 센서는 압력 센서를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 근접 센서는 적외선 빔 센서를 포함한다.
일 실시예에서, 아이덴티티의 표시를 요청하는 단계는 질의 유닛에 의해 수행되며, 상기 질의 유닛은 미리 결정된 커버리지 영역 내에서 상기 사용자 장비와 통신하도록 동작가능한 안테나를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 미리 결정된 커버리지 영역 및 상기 미리 결정된 검출 영역은 실질적으로 상관된다.
일 실시예에서, 상기 방법은 주위 무선 상태들을 검출하는 단계 및 검출된 주위 무선 상태들에 따라 상기 안테나에 의해 송신된 무선 채널의 전력 설정들을 조정하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 방법은 주위 무선 상태들을 검출하는 단계 및 검출된 주위 무선 상태들에 따라 상기 안테나에 의해 송신될 송신 주파수 또는 채널을 선택하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 주위 무선 상태들을 검출하는 단계 및 하나 이상의 무선 주파수들 상에서 사용자 장비와의 통신을 중단하기 위해 이들 주파수들 상에서 재밍 신호를 송신하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 검출된 주위 무선 상태들에 따라 상기 재밍 신호의 세기를 결정하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 안테나는 상기 미리 결정된 커버리지 영역 내에서의 커버리지 및 상기 영역 밖에서의 열악한 커버리지를 제공하도록 동작가능한 지향성 안테나를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 안테나는 코일 안테나를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 안테나는 패치 안테나를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 안테나는 송신 라인을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 아이덴티티의 표시는 사용자 장비 IMSI를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 아이덴티티의 표시를 요청하는 단계는 사용자 장비 캠핑 절차의 개시를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 상기 캠핑 절차의 완료 전에 상기 개시된 캠핑 절차를 종료하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 상기 사용자 장비 식별 유닛을 포함한 무선 통신 네트워크와 통신하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 무선 통신 네트워크와 통신하는 단계는 상기 사용자 장비 식별 유닛을 포함한 무선 통신 네트워크와 통신하도록 동작가능한 유선 백홀 커넥터를 사용하여 수행된다. 일 실시예에서, 셀룰러 트랜시버 백홀이 이용된다.
제 3 양태는 컴퓨터상에서 실행될 때 상기 제 2 양태의 방법을 수행하도록 동작가능한 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.
본 발명의 추가의 특별한 및 바람직한 양태들이 첨부한 독립 및 종속 청구항들에서 제시된다. 종속 청구항들의 특징들은 적절하게, 청구항들에 명백하게 제시된 것들 이외의 다른 조합들로 상기 독립 청구항들의 특징들과 조합될 수 있다.
본 발명에 따르면 원치 않는 사용자 장비 상호작용을 최소화하고 무선 통신 네트워크에서 마이크로셀에 대한 전체 중단을 최소화하도록 돕는다.
도 1a는 일 실시예에 따른 검출기의 개략적인 측면도.
도 1b는 도 1a에 도시된 상기 검출기의 개략적인 전면도.
도 2는 일 실시예에 따른 검출기의 주 구성요소들의 개략적인 표현을 도시한 도면.
도 3a는 일 실시예에서의 사용을 위한 안테나의 개략적인 예시 및 이러한 안테나를 포함한 검출기의 일 실시예의 개략도.
도 3b는 일 실시예에서의 사용을 위한 안테나의 개략도, 이러한 안테나를 포함한 검출기의 일 실시예의 개략도, 및 동작의 가능한 안테나 대역의 표시를 도시한 도면.
도 3c는 일 실시예에서의 사용을 위한 안테나의 개략도.
도 4는 추가 실시예에서의 사용을 위한 안테나의 개략도.
도 5는 일 실시예에서의 사용을 위한 근접 센서의 개략도.
도 6은 일 실시예에 따른 검출기를 포함한 통신 네트워크의 개략도.
도 1b는 도 1a에 도시된 상기 검출기의 개략적인 전면도.
도 2는 일 실시예에 따른 검출기의 주 구성요소들의 개략적인 표현을 도시한 도면.
도 3a는 일 실시예에서의 사용을 위한 안테나의 개략적인 예시 및 이러한 안테나를 포함한 검출기의 일 실시예의 개략도.
도 3b는 일 실시예에서의 사용을 위한 안테나의 개략도, 이러한 안테나를 포함한 검출기의 일 실시예의 개략도, 및 동작의 가능한 안테나 대역의 표시를 도시한 도면.
도 3c는 일 실시예에서의 사용을 위한 안테나의 개략도.
도 4는 추가 실시예에서의 사용을 위한 안테나의 개략도.
도 5는 일 실시예에서의 사용을 위한 근접 센서의 개략도.
도 6은 일 실시예에 따른 검출기를 포함한 통신 네트워크의 개략도.
본 발명의 실시예들은 이제 첨부한 도면들을 참조하여 추가로 설명될 것이다.
무선 전기통신 시스템들이 알려져 있다. 이러한 시스템들에서, 사용자 장비는 무선 통신 네트워크를 통해 로밍한다. 무선 커버리지의 영역들을 지원하는 기지국들이 제공된다. 다수의 이러한 기지국들이 사용자 장비의 광범위한 영역의 커버리지를 제공하기 위해 제공되며 지리적으로 분포된다. 사용자 장비가 기지국에 의해 서빙된 영역 내에 있을 때, 통신은 연관된 무선 링크들을 통해 상기 사용자 장비 및 기지국 사이에 확립될 수 있다. 기지국은 통상적으로 상기 서비스의 지리학적 영역 내에서 다수의 섹터들을 지원한다.
설명된 실시예들에 따르면, 사용자 장비가 실세계 오브젝트들과 상호작용할 수 있게 하는 것이 가능하다. 기존의 전기통신들 네트워크들로 인해, 실세계 오브젝트들과의 이러한 상호작용들이 발생할 수 있게 하기 위한 기반시설의 대부분이 적소에 제공된다.실세계 오브젝트들과의 상호작용들을 액세스하기 위한 이동 전화들과 같은 사용자 장비의 사용은 최종 사용자들이 그들의 이동 전화들과 친숙하고 편하기 때문에 특히 매력적이다.
실세계 오브젝트들과의 가능한 상호작용들의 예들은, 예를 들면 이동 전화를 통한 편리한 지불을 포함한다. 지불은 예를 들면, 샵 카운터 상에서의 지불 영역에 이동 전화 또는 다른 유사한 사용자 장비를 둠으로써 수행될 수 있다. 더욱이, 성공적인 지불 후, 상기 트랜잭션의 SMS 수신이 상기 사용자 장비에 전송될 수 있다.
실세계 오브젝트들과의 상호작용들의 추가 예들은 사용자 장비가 실세계 콘텐트를 터치함으로써 상기 콘텐트를 다운로드하도록 허용하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기차역에서의 관련 있는 티켓 머신 또는 시간표에 대하여 사용자 장비를 터치함으로써 상기 사용자 장비에 직접 기차 시간표를 다운로드하는 것이 가능할 수 있다. 상기 사용자 장비로의 다운로드는 상기 콘텐트 상에, 예를 들면 철도역에서의 티켓 머신에 상기 전화기를 둠으로써 트리거된다. 대안적으로, SMS 메시지를 통해 그 후 사용자에 의해 액세스될 수 있는 상기 시간표에 링크를 전송하는 것이 가능할 수 있다.
더욱이, 사용자 장비는 집들, 차들, 및 작업장들을 위한 키 없는 엔트리 시스템으로서 사용될 수 있다.
상기 주어진 상호작용들의 예들은 사용자 장비 및 실세계 오브젝트들 사이에서의 로컬 상호작용들의 많은 가능한 수의 가능성들 중 단지 몇 개만을 나타낸다는 것이 이해될 것이다.
이러한 서비스들을 신뢰성 있게 제공하기 위해, 사용자 장비 및 실세계 오브젝트들 사이에서의 로컬 상호작용들이 인근에 있는 사용자 장비의 전달에 의해 트리거되지 않으며, 단지 다운로드하거나 또는 그렇지 않다면 실세계 콘텐트에 액세스하길 원하는 사용자 장비만이 상기 실세계 오브젝트로부터의 정보를 수신하도록 구성되는 것이 요구된다.
여기에 설명된 실시예들은 검출기가 동일한 주파수 리소스들을 재사용하면서 매크로 셀룰러 네트워크들과의 실세계 상호작용들의 공존을 허용하는 모바일을 신뢰 가능하게 검출할 수 있게 하는 신뢰 가능한 셀룰러 단거리 센서 및 대응하는 아키텍처를 제공한다. 이러한 접근법은 상기 기존의 셀룰러 네트워크 기반시설이 뚜렷한 중단 없이 보완되도록 허용하며 새로운 서비스들이 사용자 장비 및 실세계 오브젝트들 사이에서의 로컬 상호작용들에 기초하여 제공될 수 있게 한다.
실시예들은 오브젝트에 대한 사용자 장비의 인접을 검출하고, 그 후, 단거리 사용자 장비 센서를 사용하여 상기 사용자 장비와 통신하기 위한 디바이스를 제공한다.
일 실시예에서, 검출기는 잠재적 타겟 디바이스, 예를 들면 사용자 장비가 근접 센서에 대하여 배치되는지 여부를 검출하도록 동작가능한, 근접 센서 구성요소, 예를 들면, 용량성 센서를 포함한다. 상기 근접 센서 구성요소가 사용자 장비의 존재를 검출한다면, 그것은 단거리 사용자 장비 센서, 예를 들면, 무선 주파수 감지부를 활성화시키도록 동작한다.
상기 사용자 장비(또는 "셀룰러") 센서는 무선 통신 네트워크에 제공된 통상적인 기지국에 의해 전송된 신호의 유형에 실질적으로 동일한 저 전력 무선 주파수 파일럿 신호를 송신하도록 동작한다. 상기 셀룰러 센서에 의해 송신된 상기 파일럿 신호는 상기 셀룰러 센서가 위치되는 매크로 셀에 대한 상이한 위치 영역 코드를 설명하는 정보를 포함한다. 사용자 장비가 상기 셀룰러 센서 저 전력 파일럿 신호를 수신할 때, 그것은 상기 셀룰러 센서의 범위 내에서 유휴 모드에 있는 사용자 장비를 위한 위치 영역 업데이트를 갖고 알려진 "캠핑" 절차를 트리거한다. 상기 저 전력 파일럿 신호의 신호 세기는 통상적으로 상기 셀룰러 센서가 동작하는 매크로 셀 내의 위치, 특히 그것이 동일한 캐리어 주파수를 재사용하는지 여부에 의존할 것이다.
상기 근접 센서 및 셀룰러 센서 둘 모두의 통상적인 범위는 실질적으로 중첩할 것이며, 이들 센서들의 상기 범위가 실질적으로 대응할 때 특히 유용하다. 상기 통상적인 범위는 임의의 이러한 센서의 전면판의 앞에서 수 센티미터들을 연장한다. 양호한 근거리 장(near field) 및 열악한 원거리 장(far field) 성능을 제공할 수 있고, 그에 의해 다른 사용자 장비 및 무선 네트워크를 보다 일반적으로 가능한 한 작게 중단시키는 지향성 안테나가 바람직하게 제공된다.
일단 사용자 장비가 상기 근접 센서 및 셀룰러 센서의 조합된 동작에 의해 검출된다면, 상기 셀룰러 센서는 예를 들면, 상기 사용자 장비와 연관된 고유 식별자를 요청하기 위해 상기 캠핑 절차를 사용하여 동작할 수 있다. 상기 고유 식별자는 통상적으로 사용자 장비 "IMSI" 또는 "TMSI"를 포함한다. 다른 표시자들이 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그러나, IMSI 또는 TMSI의 사용은 표준화된 시그널링 메시지들이 상기 검출기의 상기 셀룰러 센서에 의해 재사용되도록 허용한다.
상기 검출기와 상호작용하거나 또는 다운로드하도록 의도한 사용자 장비만이 상기 셀룰러 센서와 통신한다는 것을 보장하기 위해, 상기 근접 센서는 사용자 장비 이동성을 검출하기 위해 주기적인 측정들을 수행할 수 있으며, 그에 의해 상기 센서에 가깝게 정적으로 위치되거나 또는 실질적으로 정적으로 위치되지 않은 사용자 장비에 대한 임의의 동작을 방지한다. 상기 근접 센서로부터의 주기적인 측정들에 의존하지 않는 가능한 대안은 상기 셀룰러 센서가 연결된 사용자 장비로부터의 일련의 채널 상태 추정치들을 요청할 수 있게 하며, 그에 의해 사용자 장비가 상기 검출기 상에서 정적인지 여부를 검출할 것이다.
상기 검출기 상에서의 사용자 장비의 배치가 감지되고 사용자 장비로부터 식별자가 수신되면, 상기 식별자는 그 후 상기 사용자 장비에 정보를 제공하기 위해 상기 실세계 디바이스에 의해 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 식별자는 무선 또는 유선 백홀을 사용하여 상기 검출기에 의해 애플리케이션 서버로 송신될 수 있다. 상기 애플리케이션 서버는 운용자의 네트워크의 안 또는 밖에 위치될 수 있다. 상기 애플리케이션 서버는 사용자 장비와 연관된 상기 고유 식별자의 수신에 응답하여 메시지들을 지시하거나 또는 전송하도록 동작가능할 수 있다.
상기 식별자의 수신시, 상기 애플리케이션 서버는 운용자의 네트워크에 저장된 사용자 장비 정보, 예를 들면, 전화 번호 또는 계좌 상세들을 획득하며, 전화 요금 고지서를 통한 지불 또는 SMS를 통한 영수증과 같은 서비스를 제공하거나 또는 사용자 장비로의 정보의 다운로드를 가능하게 하기 위해 상기 정보를 사용할 수 있다.
실시예들은 사용자 장비가 실세계 콘텐트와 상호작용하게 할 수 있다. 상기 접근법은 근본적으로 기존의 사용자 장비와 끊김 없이 작동하도록 의도되며, 최종 사용자를 위한 임의의 등록 또는 다른 셋 업을 요구하지 않는다. 검출기의 상기 단거리 및 저 전력 동작의 결과로서, 상당한 간섭을 야기하지 않고 기존의 셀룰러 네트워크들과 동일한 캐리어 또는 캐리어들을 재사용할 수 있다는 것이 고려된다.
도 1a는 일 실시예에 따른 상기 검출기의 개략적인 측면도이며, 도 1b는 도 1a에 도시된 상기 검출기의 개략적인 전면도이다. 도 1에 도시된 상기 검출기(1)는 근접 센서(3) 및 안테나(4)를 감추도록 구성된 전면판(2)을 포함한다. 상기 검출기는 검출기 제어 로직을 더 포함한다. 상기 검출기 제어 로직(5)의 동작은 도 2에 관하여 보다 상세히 설명된다.
검출기(1)는 검출기 제어 로직(5)과 연관된 근접 센서(3) 및 상기 셀룰러 센서 안테나(4)가 커버하는 센서(근접 및 셀룰러 둘 모두) 커버리지(6)의 영역을 갖도록 구성된다.
도 2는 일 실시예에 따른 검출기의 주 구성요소들의 개략적인 표현이다. 특히, 도 2는 검출기 제어 로직(5)을 보다 상세히 도시한다. 검출기 제어 로직(5)은 감지 안테나(4a)와 함께, 파일럿 신호들을 송신하고, 파일럿 전력 구성에 대한 측정들을 수행하고, 사용자 장비 식별자, 예를 들면, IMSI를 요청하고, 사용자 장비로부터 채널 추정치들을 요청하며 캠핑 시도를 거절하도록 동작가능한 셀룰러 센서 및 모바일 ID 요청기(100)를 포함한다. 상기 셀룰러 센서(100)는 감지 안테나(4a)와 그리고 상기 검출기의 동작을 감독하는 검출기 로직(200)과 통신하도록 동작가능하다.
검출기 제어 로직(5)은 근접 감지 로직(110), 예를 들면 용량성 센서를 더 포함한다. 상기 용량성 근접 감지 로직(110)은 근접 센서(3), 이 경우에 감지 커패시터와, 그리고 검출기 로직(200)과 통신한다. 상기 근접 센서(3) 및 연관된 로직은 잠재적 타겟 디바이스, 예를 들면 사용자 장비가 센서 커버리지 영역(6) 내에 위치되는지 여부를 검출하도록 동작한다.
도시된 실시예에서, 타겟 디바이스가 근접 감지 로직에 의해 영역(6) 내에 위치되는 것으로 결정되면, 검출기 로직(200)은 다른 센서 기능들을 활성화시키도록 동작한다. 이러한 배열은 상기 검출기(1)의 대다수의 프로세싱 및 송신이 대부분의 시간 동안 스위칭 오프되도록 허용하며, 그에 의해 에너지 소비를 감소시킨다. 또한, 근접 센서 로직(110)은 근접 센서(3)에 의해 이루어진 주기적인 커패시티 측정들을 보고하도록 동작할 수 있으며, 그에 의해 사용자 장비가 검출기(1)에 적절히 위치되는지 여부를 검출기 로직(200)과 함께 결정할 수 있다.
무선 감지 로직(5)은 백홀 트랜시버(120)를 더 포함한다. 이 경우에, 상기 백홀 트랜시버는 GSM과 같은 무선, 예를 들면 셀룰러이며, 셀룰러 감지 로직(100)과 함께 감지 안테나(4a)에 의해 획득된 사용자 장비 식별자를 무선으로 전달하기 위해 백홀 안테나(4) 및 검출기 로직(200)과 통신하도록 동작가능하다. 상기 식별자는 백홀 안테나(4b)를 통해 표준 무선 네트워크에 전송된다. 상기 정보는 또한 백홀, 예를 들면 이더넷을 통해 전송될 수 있다. 대부분의 애플리케이션들에 대해, 이러한 유선 백홀은 쉽게 이용가능하지 않을 것임이 고려된다. 상기 사용자 장비 식별자는 표준 무선 네트워크를 통해 검출기(1)와 연관된 애플리케이션 서버에 전송된다.
검출기 제어 로직(5)은 센서 구성요소들 및 백홀 송신들을 제어하기 위해 사용되는 검출기 로직(200)을 포함한다. 또한, 검출기 로직(200)은 작동기 출력(130)과 함께 특정 동작들을 수행하도록 프로그램될 수 있다. 따라서 검출기 제어 로직(5)은 특정 사용자 장비가 검출될 때 메시지들을 전송하거나 또는 작동기를 제어하도록 또한 동작가능하며, 백홀 트랜시버(120)는 상기 무선 네트워크로부터 적절한 메시지를 수신한다. 작동기 출력(130)은 측정들에 반응하거나 또는 예를 들면, 확인 메시지를 디스플레이하고, 조명을 스위치 온하거나 또는 문들의 개방을 제어하기 위해 상기 애플리케이션 서버로부터의 메시지에 응답하도록 동작가능하다.
검출기 제어 로직(5)은 검출기 로직(200), 안테나(4a, 4b), 커패시터(3), 및 유닛들(100, 110, 120, 130)에 필요한 전력을 공급하는 전원 공급 장치(300)를 더 포함한다.
네트워크 내에서의 상기 검출기의 동작은 도 6에 관하여 보다 상세히 설명된다.
이전에 언급된 바와 같이, 실시예들에 따라 검출기에서의 사용을 위한 감지 안테나(4a)는 그에 의해 단지 상기 안테나에 아주 근접하여 위치되는 사용자 장비와 상호작용하기 위해 강한 원거리 장을 생성하지 않고 낮은 이득을 산출하도록 동작을 보장해야 한다. 특히, 상기 안테나는 단지 미리 결정된 센서 영역(6) 내에서 동작가능해야 한다. 상기 영역은 판(2)의 표면으로부터 단지 수 센티미터들을 연장시킬 수 있다. 상기 감지 안테나 애플리케이션을 위한 최상의 적합한 안테나는 그러므로 그것들이 예를 들면 감지가능한 동작의 모드를 선택함으로써 원거리 장들의 생성 또는 복사를 회피하는 이러한 종류이다.
안테나를 선택하고 그것들을 신중하게 디-튜닝(de-tune)하여, 상기 안테나의 복사 및 수신 효율성이 감소되고 단지 매우 인접한 사용자 장비만이 상기 검출기(1)와의 연결을 확립할 수 있도록 하는 것이 가능하다. 하나의 해결책은 예를 들면, 적절한 차폐(shielding)의 사용에 의해 한정된 공간 내에서의 복사 장을 포함하고, 그에 의해 상기 검출기에 매우 인접한 영역에 사용자 장비 및 안테나 사이에서의 상호작용을 제한하는 것이 또한 이해될 것이다. 다양한 안테나 가능성들은 도 3a 내지 도 3c 및 도 4에 관하여 보다 상세히 설명된다.
도 3a는 일 실시예에서의 사용을 위한 안테나의 개략적인 도시 및 이러한 안테나를 포함한 검출기의 일 실시예의 개략적인 도시이다. 상기 안테나(4a)는 인쇄 회로 코일 안테나를 포함한다. 이러한 안테나는 또한 유선을 코일링함으로써 형성될 수 있다. 상기 인쇄 회로 코일(400)은 코일 안테나(401) 및 트랜시버(402)를 포함한다. 인쇄 회로 코일들은 보통 매우 손실적이거나 또는 의도적으로 손실되도록 설계될 수 있으며, 따라서 그것들의 이득은 본질적으로 낮다. 인쇄 회로 코일들은 오프 공진으로 동작될 수 있으며, 이것은 또한 상기 이득, 및 따라서 무선 통신 네트워크의 매크로 레이아웃과의 임의의 가능한 상호작용을 감소시키도록 동작할 수 있다.
도 3a로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 이러한 안테나는 통상적으로 편평하며 터치 패드로 쉽게 통합될 수 있다. 도 3은 이러한 안테나를 포함한 검출기의 일 실시예의 몇몇 구성요소들의 개략적인 도시를 포함한다. 도시된 상기 검출기(1)는 단거리 근접 센서(도시되지 않음)를 포함하며, 셀룰러 센서는 코일 안테나(400) 및 터치 패드 또는 스크린(500)을 포함한다. 사용자 장비(1000)는 상기 코일 안테나(400) 및 근접 센서가 동작할 수 있도록 터치 패드(500)의 편평한 표면상에 쉽게 위치될 수 있다. 인쇄 회로 코일 안테나는 또한 상기 터치 패드 또는 추가 사용자 명령어들을 위한 다른 입력 디바이스 밑에, 디스플레이 스크린에, 또는 하나의 형태의 근접 센서 아래에 위치될 수 있다.
도 3b는 일 실시예에서 사용을 위한 안테나의 개략적인 도시 및 가능한 안테나 동작의 대역의 표시와 함께, 이러한 안테나를 포함한 검출기의 일 실시예의 개략적인 도시이다. 참조 번호들이 적절하게 재사용된다. 도 3b는 패치 안테나(400a)를 도시한다. 패치 안테나(400a)는 트랜시버(402), 매칭 대역 금속판 안테나(401), 및 동작의 대역을 제한하기 위한 필터(403)를 포함한다.
패치 안테나는 매우 편평하며 그러므로 센서에 쉽게 통합될 수 있다. 패치 안테나들은 통상적으로 값싸지만 상기 환경과의 그것들의 상호작용을 제한하기 위해 디-튜닝될 필요가 없으며, 그에 의해 사용자 장비가 상기 안테나와의 링크를 확립할 수 있는 볼륨을 최소화한다.
단거리 셀룰러 센서로서 사용하기 위한 패치 안테나는 패치 안테나 매칭 대역(700)으로부터 의도적으로 이격된 통상적인 동작의 대역(600)을 도시하는, 도 3b의 그래프에 도시된 바와 같이 디-튜닝된다. 이러한 안테나를 디-튜닝하는 것은 그것의 이득을 감소시키며 단지 상기 근거리 장에서의 사용자 장비 및 상기 검출기 사이에서의 통신을 가능하게 한다. 이러한 효과는 또한 안테나 출력 전력을 충분히 감소시키거나 또는 트랜시버(402) 및 안테나(401) 사이에 감쇠기를 위치시킴으로써 달성될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
감쇠기는 또한 상기 안테나를 둔감하게 만들기 위해 사용될 수 있으며, 따라서 상기 검출기의 최근접 내에서의 사용자 장비만이 연결을 확립할 수 있다. 도 3b에 도시된 모드는 검출기 상에 배치된 사용자 장비의 튜닝 영향을 회피하는 이점을 가지며, 그에 의해 광범위한 디바이스들과의 동작을 보장한다. 상기 트랜시버(402) 및 상기 안테나(401) 사이에 제공된 403으로서 도시된 것과 같은 필터는 상기 매칭 대역에서의 차단기들 또는 간섭기들이 상기 검출기의 수신기를 둔감하게 만들도록 동작하지 않음을 보장한다.
더욱이, 검출기 상에 사용자 장비가 존재함을 검출하기 위해 패치 안테나를 사용하는 것이 가능하며 그러므로 사용자 장비는 상기 검출기에 연결하려고 시도할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 하부 입력 리턴 손실의 대역에서의 임의의 주파수 시프트는 검출 메커니즘으로서 사용될 수 있다. 그러므로 패치 안테나가 스스로 근접 센서로서 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 3c는 추가 실시예에서 사용하기 위한 안테나의 개략적인 도시이다. 도 3c는 송신 라인(401), 매칭 로드(405) 및 트랜시버(402)를 포함한, 안테나(400c)를 도시한다. 송신 라인(401)은 라인-한계 전기 및 자기 장들을 생성한다. 매칭 종료 송신 라인(401)의 길이에 트랜시버(402)를 연결하는 것은 안테나에 의해 복사되는 트랜시버(402)에 의해 송신된 신호를 야기하지 않지만, 그것은 그것이 매칭된 로드(405)에서 종료될 때까지 상기 송신 라인을 따라 이동한다. 상기 진행파의 장은 라인(401)에 단단히 결합되며 주위 환경으로 상당한 양의 에너지를 복사하지 않는다. 그 결과, 상기 송신 라인과 연관된 장은 상기 라인에 매우 가깝게 인접하지 않는 임의의 사용자 장비와 상호작용하지 않는다.
사용자 장비가 송신 라인(401)에 충분히 가깝게, 예를 들면 밀리미터들 또는 수 센티미터들 정도로 주어지면, 상기 송신 라인 주위에 생성된 상기 장은 상기 사용자 장비에 결합한다. 상기 파가 복사되지 않지만, 라인에 국한(line-bound)된 채로 있기 때문에, 프린징 E- 및 H- 장들은 단지 상기 송신 라인(401)에 매우 가깝게 인접하여 존재한다. 따라서, 사용자 장비 및 종단된 송신 라인이 매우 가깝다면, 이들 두 개의 구성요소들 사이에서 상당한 상호작용을 생성하는 것이 단지 가능하다. 멀리 위치되는 임의의 사용자 장비 디바이스는 상기 송신 라인에 결합할 수 없을 것이며 그러므로 상기 셀룰러 센서에 의해 감지될 수 없을 것이다. 도 3c에 도시된 바와 같은 송신 라인의 사용은, 누설 송신 라인이 근접 센서 및 무선 주파수 상에서 결합하기 위한 능력 둘 모두의 기능을 제공하기 때문에, 검출기에서 별개의 근접 센서를 위한 요구를 회피할 수 있으며: 단지 상기 누설 송신 라인 상에서 위치되는 사용자 장비만이 인식될 것이며 행인들이 우연히 상기 검출기에 의해 제공된 임의의 서비스들에 결합할 가능성은 결과적으로 낮다.
도 4는 추가 실시예에서의 사용을 위한 안테나의 개략적인 도시이다. 센서 판(550)은 안테나(도시되지 않음), 트랜시버(402), 및 차폐(560)를 포함한다. 센서(550) 위에 차폐(560)를 위치시킴으로써, 사용자 장비(1000) 및 상기 센서(550) 사이에서의 통신은 단지 상기 차폐 내에서만 가능하다는 것을 보장하는 것이 가능하다. 상기 안테나에 의해 생성된 장은 상기 차폐 내에서의 영역(570)에 집중된다. 상기 차폐(560)는 상기 차폐의 밖에 있는 안테나의 장(field)을 감쇠시키도록 동작하며, 따라서 상기 매크로 셀 환경과의 상기 검출기의 상호작용이 감소된다.
도 5는 일 실시예에서의 사용을 위한 근접 센서의 개략적인 도시이다. 도 5에 도시된 상기 근접 센서(3)는 용량성 센서를 포함한다. 도 5에 도시된 상기 근접 센서는 판(630)에 장착된 인덕터(620) 및 용량성 판들(610)을 포함한다. 도 5는 상기 근접 센서의 구성요소 부분들을 도시한 개략적인 회로도를 포함한다.
커패시터 판들(610) 사이에 E- 장(650)이 생성된다. 사용자 장비(1000)가 상기 E-장 내에 배치된다면, 그것은 상기 커패시터의 공진 주파수 및 그러므로 또한 상기 검출기의 근접성을 변경하도록 동작한다. 이러한 검출기는 또한 센서 및 사용자 장비 사이에서의 통신을 위한 안테나로서 동작하도록 사용될 수 있다. 상기 커패시터 판들(610)이 수직으로 도시되지만, 그것들은 그것들이 근접 센서(3)의 전면판(630)으로부터 상당히 돌출되지 않도록 수평으로 배열될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 6은 일 실시예에 따른 검출기를 포함한 통신 네트워크의 개략적인 도시이다. 검출기가 통신 네트워크 내에서 동작할 수 있는 방식의 설명에 앞서 초기 구성 프로세스들이 설명될 것이다.
네트워크 내에서의 도 1에 도시된 바와 같은 검출기의 설치는 상기 검출기의 구성을 요구한다. 초기 구성은 통상적으로 2개의 스테이지들을 포함한다. 몇몇 동작 파라미터들. 이들 파라미터들은 상기 검출기가 동작하는 각각의 네트워크 운영자에 대해 특정하다. 상기 정보의 공급은 상기 검출기에 제공된 셀룰러 백홀 연결을 통해 원격으로 수행될 수 있다. 이러한 백홀 링크는 도 2에서 트랜시버(120)로서 표시된다. 대안적으로, 상기 동작 파라미터들은 많은 수의 검출기들이 단일 운영자를 위해 생성되는 경우에 상기 제조 프로세스 동안 검출기의 상기 검출기 제어 로직(5)으로 프로그램될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
구성의 제 2 스테이지는 네트워크 내에서의 검출기의 동작 및 통합을 가능한 한 간단하게 만드는 것이다. 따라서, 검출기가 동작하기 위해 요구된 나머지 파라미터들은 검출기에서 및 그에 의해 이루어진 측정들에 기초하여 자동-구성된다.
공급 정보(프로그램될 수 있거나 또는 백홀 트랜시버(120)에 의해 검출기에 전송되는 정보)는 예를 들면, 셀룰러 감지를 위해 사용하기 위한 캐리어 주파수들 및 상기 운용자 네트워크에 의해 사용된 이들 캐리어 주파수들에 관한 정보, 백홀을 위해 어떤 네트워크를 사용할지에 관한 정보, 및 흥미있는 애플리케이션을 호스팅하는 애플리케이션 서버의 어드레스를 포함할 수 있다.
상기 매크로 셀 네트워크의 위치 영역 코드를 검출하는 것 및 사용자 장비(1000)에서 위치 영역 업데이트들을 트리거하기 위해 상기 검출기에 새로운 위치 영역 코드를 할당하는 것을 포함한 나머지 파라미터들이 자동-구성될 수 있다. 더욱이, 상기 검출기의 파일럿 전력은 타겟 커버리지에 매칭시키기 위해 자동으로 구성될 수 있다. 파일럿 전력은 예를 들면, 감지를 위해 사용된 캐리어 상에서 측정된 매크로 셀 파일럿 전력의 자유 공간 경로, 안테나 이득, 및 캠핑 히스테리시스 임계값에 기초하여 산출될 수 있다.
실시예들에 따른 검출기들은 사용자 장비 캠핑 시도들을 사용하여 동작한다. 일 실시예에서, 검출기는 도 5에 도시된 것과 같은 용량성 근접 센서를 포함한다. 용량성 근접 센서(3)는 잠재적 타겟 사용자 장비가 상기 검출기에 대하여 위치됨을 검출한다면, 그것은 셀룰러 센서(100)로서 도 2에 개략적으로 도시되고, 검출기 제어 로직(5)에 의해 제어된, 상기 검출기의 셀룰러 감지부를 활성화시킨다.
그 후 제어 로직(5)은 상기 검출기가 위치되는 상기 매크로 셀의 것에 상이한 위치 영역 코드를 가진 셀룰러 파일럿 신호를 송신하도록 셀룰러 센서(100)에 지시한다. 상기 매크로 셀로의 상이한 위치 영역 코드를 가진 셀룰러 파일럿 신호의 송신은 유휴 모드에 있는 사용자 장비를 위한 위치 업데이트를 트리거하며, 그에 의해 상기 검출기가 그것들을 완전히 검출하고 식별하도록 허용한다. 일단 상기 검출기 상에 위치된 사용자 장비(1000)가 캠핑 절차를 개시한다면, 그것은 셀룰러 센서(100)에 의해 그것의 국제 이동 가입자 식별자(IMSI)를 전송하도록 상기 검출기에 의해 요청받는다. 상기 IMSI는 각각의 사용자 장비에 할당된 고유의 식별자이며, 이것은 무선 통신 네트워크 내에 있는 종래의 루트를 통해 임의의 호출(사용자 장비 발생되거나 또는 사용자 장비 발신된)을 라우팅하기 위해 사용된다. 일단 검출기(1)가 획득된 사용자 장비(IMSI)를 가진다면, 상기 검출기는 검출된 사용자 장비를 고유하게 식별할 수 있다.
대안적으로, 검출기는 다른 임시 식별자들을 요청할 수 있으며, 상기 코어 네트워크 및 백홀 트랜시버(120)와 협력하여, 상기 모바일을 고유하게 식별한다.
상기 IMSI 식별자가 알려진다면, 사용자 장비는 표준 인증된 사용자 장비 동작을 위해 이용된 것과 동일한 보안 메커니즘들을 사용하여 인증될 수 있다. 상기 SIM은 사용자 장비에 이미 제공된 저장 디바이스를 안전하게 하며 그러므로 운용자의 네트워크와의 상기 SIM의 확립된 보안 관계가 상기 검출기에 의해 사용될 수 있다. 그것은 검출기(1)에 의해 완전히 기능적으로 서빙될 수 없기 때문에 이러한 시퀀스의 이벤트들이 그것의 위치 영역을 완전히 업데이트하는 사용자 장비(1000)를 초래해서는 안된다는 것이 이해될 것이다. 일단 사용자 장비를 위한 IMSI가 획득되었다면, 상기 캠핑 절차는 검출기(1)에 의해 종료된다.
사용자 장비, 예를 들면 간단히 검출기를 통과하는 사용자 장비의 원치 않는 검출을 방지하기 위해, 상기 용량성 센서(3)는 그것이 사용자 장비가 검출기(1) 상에 적절하게 위치되고 그러므로 움직이지 않는지 여부를 결정하기 위해 시간에 걸쳐 다수의 측정들을 수행하도록 구성될 수 있다. 미리 정의된 시간 동안 사용자 장비의 배치로 인한 용량에서의 변화가 없다면, 상기 검출기는 상기 사용자 장비가 상기 시간 기간 동안 상기 센서 상에 적절히 위치되는 것을 비교적 확신할 수 있다.
대안적으로, 셀룰러 센서(100)가 동작적이라면, 그것이 연결을 확립한 사용자 장비가 상기 채널에 대한 주기적인 채널 추정치들을 상기 센서에 보고하도록 요청받을 수 있다. 사용자 장비가 상기 검출기 상에 적절히 위치된다면, 상기 채널 상태들은 미리 결정된 시간 간격에 걸쳐 대체로 일정한 채로 있어야 하며 상기 경로 손실은 충분히 낮은 채로 있을 것이다.
운용자가 다수의 캐리어들, 또는 GSM 및 UMTS와 같은 에어 인터페이스들을 사용한다면, 상이한 접근법들은 모든 이동 전화들이 캡처됨을 보장하는 것이 가능할 수 있다. 다수의 캐리어들 또는 에어 인터페이스들이 사용중이라면, 상기 검출기는 파일럿들을 송신하고 이들 파일럿들의 모두에 대한 검출 프로세스를 수행하도록 동작가능할 수 있다. 대안적으로, 상기 검출기는 사용자 장비가 파일럿 신호를 송신하는 선호된 캐리어 상에서 상기 센서를 접촉하게 하는 재밍 신호를 전송하도록 동작가능할 수 있다. 상기 재밍 신호들의 전력은 커버리지가 상기 검출기 주변에서 단지 수 센티미터들이 불능인 것을 보장하기 위해 상기 파일럿 신호와 동일한 방식으로 산출된다.
도 6은 일 실시예에 따른 검출기를 갖고 사용하기 위한 네트워크 아키텍처의 일 예를 도시한다. 사용자 장비(1000)는 상기 검출기(1)에 의해 감지되며 그것의 아이덴티티는 백홀 트랜시버(120)를 통해 검색되며 상기 네트워크에 중계된다. 몇몇 애플리케이션들에서, 그것은 예를 들면, 문을 개방할 때 대기시간을 감소시키기 위해 상기 센서 디바이스 자체에 몇몇 SMART들을 포함하는데 도움이 될 수 있으며, 허용된 사용자 장비 키들의 아이덴티티는 상기 검출기의 일부 자체를 형성하는 애플리케이션 서버 내에 저장될 수 있다. 상기 저장은 허가들에 대한 변화가 발생할 때 상기 네트워크에 의해 업데이트될 수 있다. 이러한 경우에, 매크로셀 무선 네트워크를 매번 접촉하는 대신에, 상기 검출기(1)는 안전하게 소싱된 도어 키들의 세트를 국소적으로 찾고 유효 키가 존재한다면 상기 도어를 연다는 것이 이해될 것이다.
대부분의 경우들에서, 상기 검출기(1)는 네트워크 액세스 포인트로서 동작하는, 기존의 셀룰러 네트워크, 예를 들면, 가장 가까운 매크로 기지국(1010)을 통해 상기 네트워크에 연결할 것임이 예상된다. 상기 네트워크로의 IP 연결을 얻기 위해 DSL 또는 임의의 다른 방법을 사용하는 것이 가능하다는 것이 이해될 것이다.
사용자 장비(1000)로부터 획득된 상기 사용자 장비 ID(IMSI)는 표준 통신 프로토콜들, 예를 들면, 인터넷 프로토콜들을 사용하여 운용자 네트워크(1020)를 통해 애플리케이션 서버(1030)에 전달된다. 사용자 장비 ID는 예를 들면, 상기 최종 사용자의 나이, 지불 계획, 집 어드레스 및 유사한 상세들에 관한 정보를 포함할 수 있는 고객 레코드에 대하여 상기 사용자 장비 ID를 매칭시키기 위해 상기 운용자 네트워크(1020) 가입 정보 데이터베이스들에서 룩-업 요청을 수행하기 위해 사용된다. 특정 고객에 대한 운용자의 지식은 상이한 데이터베이스들에 걸쳐, 예를 들면, 청구 및 고객 선호 데이터베이스들에 걸쳐 확산될 수 있다. 그러나, 모든 공급들이 고객의 보다 깊은 화상을 구성하기 위해 상호-참조될 수 있으며 그러므로 고객 타겟팅된 애플리케이션들을 생성할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
운용자 네트워크(1020)에 의해 제공된 운용자 정보는 호스팅된 수직 애플리케이션 서버 내에 존재하는 다른 공급들의 문맥에서 수직 애플리케이션(1030)에 의해 처리될 수 있다. 예를 들면, 상기 서버는 상기 검출기 및 작동기의 능력들과 같은 센서 및 작동기 특성들을 저장하는 데이터베이스들 및 이벤트들의 이력 로그들을 포함할 수 있다. 제 3 자들 키로부터 애플리케이션 공급으로의 추가 정보가 또한 애플리케이션 서버(1030)에 들어올 수 있다는 것이 이해될 것이다. 상기 추가 정보는 일반적으로 도 6에서 1040으로 표시된 인터넷-호스팅 웹 서비스로의 연결에 의해 애플리케이션 서버(1030)에 들어와질 수 있다. SMART 링크는 상기 수직 애플리케이션 서버(1030)가 상기 검출기 플랫폼(1)에 피드백되는 출력(1050)을 생성하고 몇몇 동작, 예를 들면 지불을 확인하는 것, 문을 개방하는 것, 서비스들을 제공하는 것을 초래할 때 완료될 수 있다. 다른 경우들에서, 상기 검출기 플랫폼으로의 피드백이 존재하지 않을 수 있으며, 상기 애플리케이션 서버(1030) 매트는 네트워크 서비스들을 사용하여 식별된 사용자 장비(1000)에 직접 피드백될 수 있다.
이 기술분야의 숙련자는 다양한 상기-설명된 방법들의 단계들이 프로그램된 컴퓨터들에 의해 수행될 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 여기에서, 몇몇 실시예들은 또한 기계 또는 컴퓨터 판독가능하고 명령들의 기계-실행가능하거나 또는 컴퓨터-실행가능한 프로그램들을 인코딩하는 프로그램 저장 디바이스들, 예로서 디지털 데이터 저장 미디어를 커버하도록 의도되며, 여기에서 상기 명령들은 상기 상술된 방법들의 일부 또는 모든 단계들을 수행한다. 상기 프로그램 저장 디바이스들은 예로서, 디지털 메모리들, 자기 디스크들 및 자기 테이프들과 같은 자기 저장 미디어, 하드 드라이브들, 또는 광학적으로 판독가능한 디지털 데이터 저장 미디어일 수 있다. 상기 실시예들은 또한 상술된 방법들의 상기 단계들을 수행하도록 프로그램된 컴퓨터들을 커버하도록 의도된다.
"프로세서들" 또는 "로직"으로서 라벨링된 임의의 기능 블록들을 포함하여, 도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어에 관련하여 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어의 사용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능들은 단일 전용 프로세서에 의해, 단일 공유 프로세서에 의해, 또는 몇몇이 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서들에 의해 제공될 수 있다. 게다가, 상기 용어 "프로세서" 또는 "제어기" 또는 "로직"의 명시적인 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 독점적으로 나타내도록 해석되어서는 안되며, 제한 없이, 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 네트워크 프로세서, 애플리케이션 특정 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램가능한 게이트 어레이(FPGA), 소프트웨어를 저장하기 위한 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 비 휘발성 저장장치를 암묵적으로 포함할 수 있다. 종래의 및/또는 관습적인, 다른 하드웨어가 또한 포함될 수 있다. 유사하게는, 도면들에 도시된 임의의 스위치들은 단지 개념적이다. 그것들의 기능은 프로그램 로직의 동작을 통해, 전용 로직을 통해, 프로그램 제어 및 전용 로직의 상호작용을 통해, 또는 심지어 수동적으로 실행될 수 있으며, 상기 특정 기술은 문맥으로부터 보다 구체적으로 이해되는 바와 같이 시행자에 의해 선택가능하다.
여기에서의 임의의 블록도들은 본 발명의 원리들을 구체화한 예시적인 회로의 개념도들을 표현한다는 것이 이 기술분야의 숙련자들에 의해 이해되어야 한다. 유사하게는, 임의의 플로우 차트들, 흐름도들, 상태 전이도들, 의사 코드 등이 실질적으로 컴퓨터 판독가능한 매체에 표현될 수 있는 다양한 프로세스들을 표현하며 따라서 컴퓨터 또는 프로세서가 명시적으로 도시되는지 여부에 상관없이, 이러한 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행된다는 것이 이해될 것이다.
설명 및 도면들은 단지 본 발명의 원리들을 예시한다. 따라서 이 기술분야의 숙련자들은 비록 여기에 명시적으로 설명되거나 또는 도시되지 않았지만, 본 발명의 원리들을 구체화하고 그 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 장치들을 고안할 수 있을 것임이 이해될 것이다. 더욱이, 여기에 제시된 모든 예들은 원칙적으로 이 기술을 발전시키기 위해 본 발명자(들)에 의해 기여된 개념들 및 본 발명의 원리들을 이해하는데 판독자를 돕기 위해 단지 교육적인 목적들이도록 명확히 의도되며, 이러한 구체적으로 제시된 예들 및 조건들에 제한되지 않는 것으로서 해석되도록 의도된다. 게다가, 본 발명의 원리들, 양태들, 및 실시예들을 여기에 제시한 모든 문장들, 뿐만 아니라 그것의 특정 예들은 그 등가물들을 포함하도록 의도된다.
1: 검출기 2: 전면판
3: 근접 센서 4: 안테나
5: 검출기 제어 로직 6: 커버리지 영역
100: 셀룰러 센서 110: 근접 감지 로직
120: 백홀 트랜시버 130: 작동기 출력
200: 검출기 로직 300: 전원 공급 장치
400: 인쇄 회로 코일 400a: 패치 안테나
401: 코일 안테나 402: 트랜시버
405: 매칭 로드 500: 터치 패드 또는 스크린
550: 센서판 560: 차폐
610: 용량성 판들 620: 인덕터
630: 판 650: E-장
1000: 사용자 장비 1010: 매크로 기지국
1020: 운용자 네트워크 1030: 애플리케이션 서버
3: 근접 센서 4: 안테나
5: 검출기 제어 로직 6: 커버리지 영역
100: 셀룰러 센서 110: 근접 감지 로직
120: 백홀 트랜시버 130: 작동기 출력
200: 검출기 로직 300: 전원 공급 장치
400: 인쇄 회로 코일 400a: 패치 안테나
401: 코일 안테나 402: 트랜시버
405: 매칭 로드 500: 터치 패드 또는 스크린
550: 센서판 560: 차폐
610: 용량성 판들 620: 인덕터
630: 판 650: E-장
1000: 사용자 장비 1010: 매크로 기지국
1020: 운용자 네트워크 1030: 애플리케이션 서버
Claims (15)
- 무선 통신 네트워크에서 사용하기 위한 사용자 장비 식별 검출기로서, 상기 사용자 장비는 상기 무선 통신 네트워크에 제공되는 네트워크 노드들과 통신하도록 동작가능한, 상기 사용자 장비 식별 검출기에 있어서,
미리 결정된 검출 영역 내에서 상기 사용자 장비의 배치를 검출하도록 동작가능한 근접 센서; 및
상기 미리 결정된 검출 영역에서 검출된 상기 사용자 장비로부터 아이덴티티의 표시를 요청하고 상기 아이덴티티의 표시를 사용자 장비 식별 유닛으로 통신하도록 동작가능한 질의 유닛(interrogation unit)으로서, 상기 질의 유닛은 상기 무선 통신 네트워크의 주위 무선 상태들(ambient radio conditions)을 검출하고, 상기 검출된 주위 무선 상태들에 기초하여, 상기 검출 영역에서 상기 사용자 장비와 통신할 수 있게 파일럿 신호를 송신하는 전력 설정을 선택하도록 동작가능한, 상기 질의 유닛을 포함하는, 사용자 장비 식별 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 근접 센서는 상기 미리 결정된 검출 영역 내에서의 상기 사용자 장비의 배치의 검출시 상기 질의 유닛을 활성화시키도록 동작가능한, 사용자 장비 식별 검출기. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 근접 센서는 상기 미리 결정된 검출 영역 내에서 상기 사용자 장비의 배치에 기인한 측정가능한 양에서의 변화를 측정하도록 동작가능한, 사용자 장비 식별 검출기. - 제 3 항에 있어서,
상기 근접 센서는 상기 측정을 주기적으로 반복하도록 동작가능한, 사용자 장비 식별 검출기. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 근접 센서는 용량성 센서를 포함하는, 사용자 장비 식별 검출기. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 질의 유닛은 미리 결정된 커버리지 영역 내에서 상기 사용자 장비와 통신하도록 동작가능한 안테나를 포함하는, 사용자 장비 식별 검출기. - 제 6 항에 있어서,
상기 미리 결정된 커버리지 영역 및 상기 미리 결정된 검출 영역은 상관되는, 사용자 장비 식별 검출기. - 제 6 항에 있어서,
상기 안테나는 상기 미리 결정된 커버리지 영역 내에서의 커버리지 및 상기 영역 밖에서의 열악한 커버리지를 제공하도록 동작가능한 지향성 안테나를 포함하는, 사용자 장비 식별 검출기. - 제 6 항에 있어서,
상기 안테나는 코일 안테나, 패치 안테나, 송신 라인 중 하나를 포함하는, 사용자 장비 식별 검출기. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 아이덴티티의 표시는 상기 사용자 장비 IMSI를 포함하는, 사용자 장비 식별 검출기. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 질의 유닛은 사용자 장비 캠핑 절차를 개시하도록 동작가능한, 사용자 장비 식별 검출기. - 제 11 항에 있어서,
상기 질의 유닛은 상기 캠핑 절차의 완료 전에 상기 개시된 캠핑 절차를 종료하도록 동작가능한, 사용자 장비 식별 검출기. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 질의 유닛은 상기 사용자 장비 식별 유닛을 포함하는 무선 통신 네트워크와 통신하도록 동작가능한 셀룰러 트랜시버를 더 포함하는, 사용자 장비 식별 검출기. - 무선 통신 네트워크에서 사용자 장비를 검출 및 식별하는 방법으로서, 상기 사용자 장비가 상기 무선 통신 네트워크에 제공된 네트워크 노드들과 통신하도록 동작가능한, 상기 사용자 장비를 검출 및 식별하는 방법에 있어서,
상기 무선 통신 네트워크의 주위 무선 상태들을 검출하는 단계;
상기 검출된 주위 무선 상태들에 기초하여, 상기 검출 영역에서 상기 사용자 장비와 통신할 수 있게 파일럿 신호를 송신하는 전력 설정을 선택하는 단계;
미리 결정된 검출 영역 내에서 상기 사용자 장비의 배치를 검출하는 단계;
상기 미리 결정된 검출 영역에서 검출된 상기 사용자 장비로부터 아이덴티티의 표시를 요청하는 단계; 및
상기 아이덴티티의 표시를 사용자 장비 식별 유닛으로 통신하는 단계를 포함하는, 사용자 장비를 검출 및 식별하는 방법. - 컴퓨터상에서 실행될 때 제 14 항의 방법을 수행하도록 동작가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
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