KR101700612B1 - 단말의 위치를 측정하는 방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 접속 시스템에서 단말의 위치를 측정하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것으로, 특히, 하나 이상의 중계기 모드가 존재하는 경우에 단말의 위치를 정확하게 측정하기 위한 방법들 및 이를 지원하는 장치들을 제공한다. 본 발명의 일 실시예로서 무선접속시스템에서 위치측정서버가 단말의 위치를 측정하는 방법은, 단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 전송하는 단계와 위치측정요청 메시지에 대한 응답으로 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 수신하는 단계와 위치측정정보를 기반으로 단말의 위치를 측정하는 위치측정단계를 포함할 수 있다. 이때, 위치측정정보는 하나 이상의 셀에 대한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함할 수 있다

Description

단말의 위치를 측정하는 방법 및 이를 지원하는 장치 {Method for measuring a location of an user equipment and Apparatus thereof}
본 발명은 무선 접속 시스템에서 단말의 위치를 측정하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것으로, 특히, 하나 이상의 중계기 모드가 존재하는 경우에 단말의 위치를 정확하게 측정하기 위한 것이다.
위치기반 서비스(LBS: Location Based Service) 제공을 위한 위치측정 기술은 단말의 위치를 측정하기 위하여 이동통신망의 기지국의 셀 반경인 전파환경을 이용하여 소프트웨어적으로 위치를 확인하는 네트워크 기반(network based) 방식과 단말 내에 장착된 GPS(Global Positioning System) 수신기를 이용한 핸드셋 기반(handset based) 방식 및 이들 두 가지 방식을 혼합한 혼합(hybrid) 방식으로 분류된다.
핸드셋 기반 방식으로는 A-GPS 방식과 E-OTD 방식이 있다.
A-GPS(Advanced GPS)는 TDMA 무선접속방식을 사용하는 유럽의 GSM 기반망과 CDMA 무선접속방식을 사용하는 IS-95 기반망 기술에서 모두 사용 가능한 방식이다. CDMA 무선접속방식에서는 GPS 수신기를 내장한 이동단말기와 CDMA망 내의 PDE간에 IS-801-1 인터페이스를 통한 메시지 송수신으로 단말기의 위치를 결정한다. 이 때에 GPS 위성에서 수신되는 신호는 4개 이상의 위성신호가 수신됨으로써 위치 결정이 매우 정확하다. A-GPS는 이동단말기에서 수신한 위성신호를 전송받아서 위치를 계산하는 PDE와 이동통신망 내의 기지국 정보에 의한 계산을 가공 또는 다른 시스템으로 연계하는 위치정보센터(MPC: Mobile Positioning Center)로 구성되어 있다.
E-OTD(Enhanced Observed Time Difference) 방식은 TDMA 무선접속 규격을 사용하는 유럽의 TDMA 기반 GSM 방식의 GSM 표준위원회에서 LCS Release 98과 99를 통해 표준화되었다. 이 방식은 단말이 3개 이상의 기지국에서 수신된 신호를 상대적인 도착시간과 거리의 차를 계산하여 위치를 결정하는 방식이다. E-OTD 방식은 OTD, RTD(Real Time Difference), GTD(Geometric Time Difference) 방식을 조합하여 사용한다. OTD 방식은 기지국에서 단말기까지의 두 기지국으로부터 신호 도착시간을 계산하고, RTD 방식은 두 기지국에서 신호 송신 시작시간의 차를 계산한다. 또한 GTD 방식은 기지국과 단말 기까지의 거리를 계산하여 두 기지국의 거리차를 계산한다.
네트워크 기반의 위치측정 기술은 이동단말과 서버와의 약속된 프로토콜(IS-801, RRLP, RRC 등)에 의해 단말에서 측정한 데이터(PPM, OTD등)를 측위서버에 전달하고, 그 단말 측정 데이터(PPM, OTD등)를 이용하여 측위서버에서 해당 이동단말의 위치측정 기능을 수행한다. 측위서버는 네트워크 방식의 위치측정(GPS 위성을 이용한 위치측정 방식을 제외한 서버 단에서 측위 요청한 단말의 위치를 측위하는 방식)을 수행하여 그 결과를 측위 서비스 요청한 대상에게(MPC, CP(Contents Provider) 혹은 서비스 요구한 단말) 전송한다. 이하에서는 네트워크 기반의 위치측정 기술에 대해서 설명한다.
도 1은 셀 식별자를 이용하는 위치 추정 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 1은 이동 통신 사업자들이 위치기반서비스(LBS: Location Based Service)를 제공하기 위하여 사용하는 무선 측위 기법으로, 무선 측위를 위한 별도의 단말기 및 네트워크 변경이 필요 없는 가장 단순한 방식이다. 이러한 방식은 별도의 비용이 들지 않기 때문에 경제성도 가지고 있으며, 위치정보를 신속히 얻을 수 있으므로 큰 용량을 요하는 응용 서비스에 적합하다.
하지만 이동통신망의 셀 크기에 따라 무선측위의 정확도가 달라지는데, 셀의 크기가 작고 촘촘하게 배치되어 있을수록 위치 추정의 정확도는 높아지는 반면에, 도심 외곽이나 농촌과 같은 매크로 셀에서는 측위 정확도가 현저히 낮아지는 단점을 가지고 있다.
향상된 셀 식별자(Enhanced Cell ID)는 단말기와 기지국 사이의 거리 또는 전파 전달 시간을 측정한 값을 이용하여 셀 식별자의 측위 정확도를 개선시킨 기법으로, 왕복 시간(RTT: Round-Trip Time)을 이용하는 방식이 제안되었다. 하지만 이러한 방식은 음영 영향이나 페이딩을 겪어 정확도가 낮아지는 단점이 있어 RTT 방식을 주로 이용하고 있으며, 무선측위 정확도는 수백 미터 정도이다.
도 2는 핑거프린팅 방식을 이용하는 위치 추정 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2의 핑거프린팅은 확률론적 모델링에 의한 위치 추정 방식으로, 잡음 및 주위 환경의 정보를 이용하여 단말기의 위치를 추정하는 방식이다. 경험적인 데이터를 이용하여 이미 알고 있는 접속점(AP: Access Point)의 위치와 위치를 알고자 하는 단말기와의 수신 신호 세기(RSS: Received Signal Strength)를 비교함으로써 단말기의 위치를 추정하며, 이동 객체가 향하고 있는 방향이나 잡음을 포함한 환경 정보까지 위치 추정에 반영하기 때문에 높은 정확도를 제공한다.
하지만, 핑거프린팅 방식의 위치 추정을 위해서는 단말 및 기지국이 전파 특성 값을 여러 번 획득해야 하며, 건물 구조의 변경과 같은 환경 변화가 발생했을 시에도 격자의 위치에 대한 전파 특성값을 새로 획득해야 하는 문제가 발생한다. 그리고 위치 추정을 위해서는 DB(Database)를 검색해야 하기 때문에 시스템의 복잡도가 높아진다는 단점도 가지고 있다.
다음은 핑거프린팅 방식의 단계별 동작 내용이다.
A. 오프라인 단계
오프라인 단계에서는 지역 탐색을 통해 서로 다른 접속점(AP)로부터의 RSS를 이용하여 서로 다른 격자의 위치를 수집하고, 이 정보를 핑거프린팅 DB에 저장시킨다.
B. 온라인 단계
단말기는 서로 다른 지점의 RSS를 핑거프린팅 벡터 값으로 측정하고, 이렇게 측정된 RSS 벡터와 DB에 있는 각각의 핑거프린팅 사이의 유클리디안(Euclidean) 거리를 이용하여 위치를 추정한다.
도 3은 ToA를 이용한 위치 추정 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3에서 사용되는 삼각측량은 가장 일반적인 위치 추정 기법으로 세 개의 기준점(Reference Point)으로부터 이동 단말(단말기)까지의 거리를 측정함으로써, 실제 이동 단말이 있는 위치를 추정하는 방법이다.
ToA 는 삼각측량을 이용하는 가장 대표적인 기법으로, 단말기의 신호를 수신한 한 개의 서비스 기지국1 (또는 비콘)과 2개의 주변 기지국들(기지국2, 3) 사이의 신호 도달 시간의 차이를 이용하여 위치정보를 획득하는 기술이다. 즉, 각 기지국에서는 신호 도달 시간 값에 따른 가상의 원(영역)이 생기게 되고, 이 원들의 교점을 단말기의 위치로 추정하는 방식이다.
도 4는 TDoA 방식을 이용한 위치 추정 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
ToA 방식과는 달리 TDoA 방식은 서비스 기지국 신호를 기준으로 인접 기지국들의 신호 지연을 측정하는 기법이다. TDoA 방식은 서비스 기지국 신호와 인접 기지국 신호의 신호 도달 시각차를 측정한 값에 대해서 여러 개의 쌍곡선이 생기게 되고, 이 쌍곡선들의 교점을 단말기의 위치로 추정하는 방식이다.
도 5는 AoA 방식을 이용한 위치 추정 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, AoA 방식은 2개의 기지국(기지국1, 2)이 단말기가 송신하는 신호를 수신하는 경우, 각 기지국에서 수신한 신호의 각도 차이를 이용하여 단말기의 위치를 추정하는 기법이다.
AoA 방식은 다수의 안테나가 방향 별로 배치되어 있고, 신호를 보내는 안테나의 번호를 수신하여 각 안테나의 방향과 신호원이 만나는 곳을 단말기의 위치로 추정한다. 가장 대표적인 예로써, 비행하는 항공기(e.g., 단말기)와 야전에서의 군사적 시스템을 위하여 초단파 대역에서 방위각 정보를 제공하는 시스템에 적용되고 있다.
도 6은 신호세기를 이용한 위치 추정 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, RSS 기반의 위치 추정 방식은 무선센서 네트워크에서 많이 사용되는 기술로써, 센서 노드간의 거리에 따른 신호 세기(예를 들어, RSRP(Reference Signal Received Power) 또는 RSS(Received Signal Strength))를 이용하는 기법이다. 신호세기를 기반으로 단말의 위치를 추정하기 위해서는 3개 이상의 노드(Node A, B, C)가 필요하며, 삼각측량 기법을 이용하여 위치를 추정한다.
도 7은 신호세기를 이용한 ToA 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7에서 기지국의 위치는 S이고, 메저먼트 기지국의 위치는 N1 및 N2이며, 단말의 측정 위치는 P인 것을 가정한다. 도 7에서 각 기지국간 위치를 신호의 세기를 기반으로 A, B, C 지점을 도출한다. 이후, A, B 및 C 지점을 연결하는 삼각형의 무게중심의 좌표값을 단말의 위치로 결정한다.
신호의 세기를 이용하는 위치 측정 방법들은 간단할 뿐만이 아니라 이미 사용되고 있는 망의 신호들을 사용하기 때문에 경제성이 높아 앞으로도 연구가 계속될 것으로 예상되고 있다.
하지만, 신호세기를 이용한 무선측위 기법들은 경로손실 모델을 이용시 단순히 신호세기 값(예를 들어, RSRP 등)을 반영하기 때문에 다중경로 페이딩과 같은 채널의 영향을 받을 경우, 신호의 수신 세기가 다양하게 변화하게 되어 위치정보의 정확도가 떨어질 수 있다. 따라서 채널의 변화를 추정할 수 있는 알고리즘에 대한 연구도 요구되고 있다.
현재 단말기의 위치 추정 방식으로 가장 널리 사용되고 있는 방식은 ToA를 이용한 삼각 측량 방식이다. ToA 방식은 측정 알고리즘의 단순성과 역방향 링크(reverse link)가 필요 없는 점, 상향링크/하향링크 방식 모두 구현이 가능하다는 점 등 다양한 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다.
그러나, 삼각 측량 방식을 이용하기 위해서는 단말기가 반드시 3개의 기준점(Reference Point)을 가져야 한다는 점에서 그 사용이 제한되는 경우가 많다 (여기서, 기준점이란 기준 신호(Reference Signal)를 전송하는, 위치가 알려진 개체를 의미하며, 위치가 알려진 개체로서 기지국, 접속점 및/또는 고정 노드 등이 사용될 수 있다).
일반적으로 이동통신 사업자는 지역을 셀(cell or sector) 단위로 나누고, 각각의 셀에 기지국을 설치하여 셀 내에 위치한 이동통신 단말기에 통신 서비스를 제공한다. 이때 사업자들은 위치기반 서비스, 긴급재난 대응 등의 목적으로 단말의 위치를 파악하기 위하여 단말이 수신한 RF 품질정보 및 셀 정보를 활용하여 어느 위치에서 서비스를 받고 있는지를 분석하게 된다. 즉, 기지국, 위치측정서버 및/또는 단말은 수신한 복수개의 셀의 위치 및 각 RF 수신강도를 이용하여 삼각측위와 같은 기술을 적용하여 위치를 분석하게 된다.
이때 복수개의 셀들을 구분하기 위하여 셀 특정 정보(예를 들어, LTE 시스템은 PCI(Physical Cell Identifier), CDMA 시스템은 PN(Pseudo Noise) 시퀀스 등)가 이용될 수 있다. 단말은 이를 활용하여 해당셀의 ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier)를 파악한다.
다만, 통신 사업자들은 셀간 간섭의 최소화 등의 목적으로 각 셀의 PCI 정보를 동일하게 맞춰서 서비스하는 중계기 모드(Repeater mode or Cascade mode)를 많이 활용한다. 이때, 중계기 모드란 복수 개의 기지국 장비가 하나의 셀을 구성하는 경우를 의미한다. 예를 들어, 다수 개의 원거리무선헤드(RRH: Remote Radio Head) 또는 다수 개의 중계기들이 동일한 ECGI를 이용함으로써 하나의 셀로서 동작하는 것을 의미한다.
이러한 경우, 단말은 하나의 셀 내에서 이동통신 서비스를 제공받더라도 실제로 단말에 서비스를 제공하는 중계기 또는 RRH는 서로 다를 수 있다. 따라서, 중계기 모드가 활용되는 환경에서 단순히 ECGI 등을 이용하여 기지국의 위치를 추정하고 상술한 ToA 및/또는 신호세기를 기반으로 단말의 측위를 수행하는 경우, 각 셀의 위치정보를 정확히 파악할 수가 없으며, 이로 인해 단말의 정확한 위치를 측정할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.
- 대한민국 등록특허 제10-0883379호: 기지국별 신호세기의 비율을 이용한 네트워크 기반의 이동 단말기 위치 측정방법 및 그 시스템 - 대한민국 공개특허 제10-2013-0002748호: 위치 측위 방법과 그를 위한 시스템 및 장치
상술한 바와 같이, 이동통신 사업자는 무선 접속 네트워크를 구성할 때, RF(Radio Frequency) 품질을 높이기 위해 중계기 모드 및 독립셀을 함께 활용한다. 이때, 중계기 모드는 여러 개의 중계기 또는 RRH 장비가 하나의 셀을 구성하는 것을 의미하고, 독립셀은 하나의 장비가 하나의 셀을 구성하는 것을 의미한다. 즉, 중계기 모드가 함께 활용되는 경우, 단말은 자신이 속한 정확한 셀의 위치를 알기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 복수 개의 중계기 장비들 중 단말이 위치할 가능성이 가장 높은 특정 중계기 위치를 찾아 단말에 대한 위치 측위에 적용하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 중계기 모드 하에서, 단순히 셀로부터의 수신 강도를 이용하는 것이 아니라, 경로 손실 모델을 활용하여 수신 강도를 거리로 변환함으로써 단말의 위치를 보다 정확하게 측정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 중계기 모드 하에서, 수신 강도를 정규화함으로써 단말의 위치를 측정하기 위해 고려되는 다양한 파라미터들의 변화에 민감하지 않는 강건성을 높이는 단말의 위치를 측정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 방법들을 지원하는 장치 및/또는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 무선 접속 시스템에서 단말의 위치를 측정하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것으로, 특히, 하나 이상의 중계기 모드가 존재하는 경우에 단말의 위치를 정확하게 측정하기 위한 방법들 및 이를 지원하는 장치들을 제공한다.
본 발명의 일 양태로서 무선접속시스템에서 위치측정서버가 단말의 위치를 측정하는 방법은, 단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 전송하는 단계와 위치측정요청 메시지에 대한 응답으로 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 수신하는 단계와 위치측정정보를 기반으로 단말의 위치를 측정하는 위치측정단계를 포함할 수 있다. 이때, 위치측정정보는 하나 이상의 셀에 대한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함할 수 있다.
상기 위치측정서버는 PCI 및 ECGI를 기반으로 하나 이상의 셀들의 위치 정보를 획득하고, 하나 이상의 셀 중 중계기모드셀이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다.
상기 위치측정단계는 단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀 중 둘 이상의 기준셀을 선택하기 위한 중계기모드 처리과정을 포함할 수 있다.
이때, 중계기모드 처리과정에서, 하나 이상의 셀 중 독립셀이 두 개이고 중계기모드셀이 하나인 경우, 두 개의 독립셀들 각각으로부터 중계기모드셀 내의 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH)까지의 거리의 합이 최소인 RRH 및 두 개의 독립셀들을 기준셀로 설정할 수 있다.
또는, 중계기모드 처리과정에서, 하나 이상의 셀 중 독립셀이 하나이고 중계기모드셀이 두 개인 경우, 하나의 독립셀로부터 두 개의 중계기모드셀들 내의 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH)까지의 거리의 합이 가장 작은 순서로 두 개의 RRH들 및 하나의 독립셀을 기준셀로 설정할 수 있다.
또는, 중계기모드 처리과정에서, 하나 이상의 셀 중 중계기모드셀이 세 개인 경우, 세 개의 중계기모드셀들 중 단말에 서비스를 제공하는 서빙셀에 포함된 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH) 각각의 위도 및 경도의 평균값을 기반으로 하나의 기준셀을 설정하고, 기준셀로부터 나머지 두 개의 중계기모드셀들에 포함된 하나 이상의 RRH까지의 거리의 합이 가장 작은 순서로 두 개의 RRH를 다른 기준셀들로 설정할 수 있다.
또는, 중계기모드 처리과정에서, 하나 이상의 셀 중 중계기모드셀이 하나이고 독립셀이 하나인 경우, 독립셀로부터 중계기모드셀 내의 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH) 중 거리가 가장 짧은 RRH 및 독립셀을 기준셀로 설정할 수 있다.
이때, 위치측정단계는, 선택된 둘 이상의 기준셀에 대한 신호세기정보를 거리정보로 변환하기 위한 신호세기 처리과정을 더 포함하되, 단말의 위치는 거리정보를 이용하여 측정될 수 있다. 신호세기정보를 거리정보로 변환하기 위해 경로 손실 모델을 이용하되, 경로 손실 모델은 둘 이상의 기준셀에 대한 안테나 높이 정보, 위치 정보, 주파수 정보, 단말의 높이 정보 및 둘 이상의 기준셀과 단말의 거리에 대한 정보를 고려하여 신호세기정보를 거리정보로 변환할 수 있다.
또는, 위치측정단계는, 선택된 둘 이상의 기준셀에 대한 신호세기정보를 특정 기준셀의 최대 수신세기를 기반으로 정규화하는 신호세기 처리과정을 더 포함하되, 단말의 위치는 정규화된 신호세기를 이용하여 측정될 수 있다.
위치측정정보는 단말이 서빙셀 및 인근셀들에 대한 셀 탐색 과정을 통해 획득될 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서 무선접속시스템에서 단말의 위치를 측정하기 위한 위치측정서버는 송신기, 수신기 및 단말의 위치 측정을 지원하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 프로세서는 송신기를 제어하여 단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 전송하고, 프로세서는 수신기를 제어하여 위치측정요청 메시지에 대한 응답으로 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 수신하고, 프로세서는 위치측정정보를 기반으로 단말의 위치를 측정하는 위치측정하도록 구성되되, 위치측정정보는 하나 이상의 셀에 대한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함할 수 있다.
이때, 프로세서는 PCI 및 ECGI를 기반으로 하나 이상의 셀들의 위치 정보를 획득하고, 하나 이상의 셀 중 중계기모드셀이 존재하는지 여부를 확인하도록 더 구성될 수 있다.
위치측정서버는 단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀 중 둘 이상의 기준셀을 선택하기 위한 중계기모드 처리부를 더 포함할 수 있다.
이때, 중계기모드 처리부는, 하나 이상의 셀 중 독립셀이 두 개이고 중계기모드셀이 하나인 경우, 두 개의 독립셀들 각각으로부터 중계기모드셀 내의 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH)까지의 거리의 합이 최소인 RRH 및 상기 두 개의 독립셀들을 기준셀로 설정하도록 구성될 수 있다.
또는, 중계기모드 처리부는, 하나 이상의 셀 중 독립셀이 하나이고, 중계기모드셀이 두 개인 경우, 하나의 독립셀로부터 두 개의 중계기모드셀들 내의 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH)까지의 거리의 합이 가장 작은 순서로 두 개의 RRH들 및 하나의 독립셀을 기준셀로 설정하도록 구성될 수 있다.
또는, 중계기모드 처리부는, 하나 이상의 셀 중 중계기모드셀이 세 개인 경우, 세 개의 중계기모드셀들 중 단말에 서비스를 제공하는 서빙셀에 포함된 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH) 각각의 위도 및 경도의 평균값을 기반으로 하나의 기준셀을 설정하고, 기준셀로부터 나머지 두 개의 중계기모드셀들에 포함된 하나 이상의 RRH까지의 거리의 합이 가장 작은 순서로 두 개의 RRH를 다른 기준셀들로 설정하도록 구성될 수 있다.
또는, 중계기모드 처리부는, 하나 이상의 셀 중 중계기모드셀이 하나이고 독립셀이 하나인 경우, 독립셀로부터 중계기모드셀 내의 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH) 중 거리가 가장 짧은 RRH 및 상기 독립셀을 기준셀로 설정하도록 구성될 수 있다.
위치측정서버는 선택된 둘 이상의 기준셀에 대한 신호세기정보를 거리정보로 변환하기 위한 신호세기 처리부를 더 포함할 수 있다. 이때, 단말의 위치는 거리정보를 이용하여 측정될 수 있다.
신호세기 처리부는 신호세기정보를 거리정보로 변환하기 위해 경로 손실 모델을 이용하되, 경로 손실 모델은 둘 이상의 기준셀에 대한 안테나 높이 정보, 위치 정보, 주파수 정보, 단말의 높이 정보 및 둘 이상의 기준셀과 단말의 거리에 대한 정보를 고려하여 신호세기정보를 거리정보로 변환할 수 있다.
위치측정서버는 선택된 둘 이상의 기준셀에 대한 신호세기정보를 특정 기준셀의 최대 수신세기를 기반으로 정규화하도록 구성되는 신호세기 처리부을 더 포함하되, 단말의 위치는 정규화된 신호세기를 이용하여 측정될 수 있다.
이때, 위치측정정보는 단말이 서빙셀 및 인근셀들에 대한 셀 탐색 과정을 통해 획득될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태로서 무선접속시스템에서 단말의 위치를 측정하는 방법은, 단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 수신하는 단계와 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 획득하기 위해 셀탐색 과정을 수행하는 단계와 획득한 위치측정정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 위치측정정보는 하나 이상의 셀에 대한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함하고, 위치측정정보는 단말의 위치를 측정하기 위한 중계기모드 처리과정 및 신호세기 처리과정에서 사용될 수 있다.
중계기모드 처리과정에서 PCI 및 ECGI를 기반으로 하나 이상의 셀에 대한 위치정보가 획득되고, 신호세기 처리과정에서 위치정보를 기반으로 신호세기정보를 거리정보로 변환될 수 있다.
이때, 신호세기정보를 거리정보로 변환하기 위해 경로 손실 모델이 이용되되, 경로 손실 모델은 둘 이상의 기준셀에 대한 안테나 높이 정보, 위치 정보, 주파수 정보, 단말의 높이 정보 및 둘 이상의 기준셀과 단말의 거리에 대한 정보를 고려하여 신호세기정보를 거리정보로 변환할 수 있다.
중계기모드 처리과정에서 PCI 및 ECGI를 기반으로 하나 이상의 셀에 대한 위치정보가 획득되고, 신호세기 처리과정에서 신호세기정보를 특정 기준셀의 최대 수신세기를 기반으로 정규화될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태로서 무선접속시스템에서 위치를 측정을 지원하는 단말은 송신기, 수신기 및 위치 측정을 지원하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 수신기는 위치 측정을 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 수신하도록 구성되고, 프로세서는 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 획득하기 위해 셀탐색 과정을 수행하도록 구성되고, 송신기는 획득한 위치측정정보를 전송하도록 구성되되, 위치측정정보는 하나 이상의 셀에 대한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함하고, 위치측정정보는 단말의 위치를 측정하기 위한 중계기모드 처리과정 및 신호세기 처리과정에서 사용될 수 있다.
이때, 중계기모드 처리과정에서 PCI 및 ECGI를 기반으로 하나 이상의 셀에 대한 위치정보가 획득되고, 신호세기 처리과정에서 위치정보를 기반으로 신호세기정보가 거리정보로 변환될 수 있다. 신호세기정보를 거리정보로 변환하기 위해 경로 손실 모델을 이용할 수 있되, 경로 손실 모델은 둘 이상의 기준셀에 대한 안테나 높이 정보, 위치 정보, 주파수 정보, 단말의 높이 정보 및 둘 이상의 기준셀과 단말의 거리에 대한 정보를 고려하여 신호세기정보를 거리정보로 변환할 수 있다.
이때, 중계기모드 처리과정에서 PCI 및 ECGI를 기반으로 하나 이상의 셀에 대한 위치정보가 획득되고, 신호세기 처리과정에서 신호세기정보를 특정 기준셀의 최대 수신세기를 기반으로 정규화될 수 있다.
상술한 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
상기 대한민국 등록특허 제10-0883379호는 도 7에서 설명한 신호세기를 이용한 단말의 위치 측위 방법을 제안하고 있다. 그러나, 신호세기를 이용한 무선측위 기법들은 다중경로 페이딩과 같은 채널의 영향을 받을 경우, 신호의 수신 세기가 다양하게 변화하게 되어 위치정보의 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명에서는 기지국으로부터의 신호세기를 단순히 이용하는 것이 아니라 기지국으로부터의 신호 세기를 경로 감소 모델을 활용하여 거리 정보로 전환하여 단말의 위치를 측위하거나 기지국으로부터의 신호 세기를 정규화함으로써 통신 환경에 민감하지 않고 강건한 위치측위 방법들 및 이를 지원하는 장치들을 제공한다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되고, 첨부된 도면들은 본 발명에 대한 다양한 실시예들을 제공한다. 또한, 첨부된 도면들은 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시 형태들을 설명하기 위해 사용된다.
도 1은 셀 식별자를 이용하는 위치 추정 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 핑거프린팅 방식을 이용하는 위치 추정 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 ToA를 이용한 위치 추정 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 TDoA 방식을 이용한 위치 추정 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 AoA 방식을 이용한 위치 추정 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 신호세기를 이용한 위치 추정 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 신호세기를 이용한 ToA 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 중계기 모드의 예시 및 중계기모드 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 위치측정서버에서 단말의 위치를 측정하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.
도 10은 위치측정서버에서 수행하는 위치측정방법의 순서도의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 위치측정방법이 수행되는 위치측정 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 위치측정서버의 구성 중 하나를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 위치측정결과와 기존 기술에 따른 단말의 위치측정결과의 정확도를 비교한 도면이다.
본 발명은 무선 접속 시스템에서 단말의 위치를 측정하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것으로, 특히, 하나 이상의 중계기 모드가 존재하는 경우에 단말의 위치를 정확하게 측정하기 위한 방법들 및 이를 지원하는 장치를 제안한다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 단말(Terminal)은 사용자 기기(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 가입자 단말(SS: Subscriber Station), 이동 가입자 단말(MSS: Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal) 또는 발전된 이동단말(AMS: Advanced Mobile Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
1. 중계기 모드 처리 알고리즘
본 발명에서 제안하는 실시예들에서, 단말은 위치측정요청에 따라 셀의 위치를 측정하여 위치측정정보를 기지국으로 전송한다. 위치측정서버는 서빙 기지국을 통해 전송된 위치측정정보를 이용하여 단말의 위치를 측정할 수 있다.
이때, 위치측정서버는 중계기 모드 처리 알고리즘을 이용하여, 단말이 전송한 위치측정정보에 중계기 모드로 동작하는 셀이 있는지 여부를 확인하고, 중계기 모드로 동작하는 셀이 있는 경우에는 중계기 모드 처리 알고리즘을 이용하여 단말의 정확한 위치를 측정할 수 있다.
도 8은 중계기 모드의 예시 및 중계기모드 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에서는 기본적으로 삼각 측량 방식을 이용한다. 따라서, 단말의 위치를 측정하기 위한 세 개의 기준점이 필요하다. 도 8(a)는 단말이 독립셀인 기지국 1 및 2와 광중계기로 연결된 n개의 RRH(또는 중계기)로 구성된 중계기 모드인 셀1을 검출한 것을 가정한다. 이때, 설명의 편의를 위해 중계기 모드를 구성하는 셀을 중계기 모드 셀이라 부르기로 한다.
도 8(b)는 단말이 하나의 독립셀 BS1과 두 개의 중계기 모드 셀1 및 2를 검출한 것을 가정하며, 도 8(c)는 단말이 하나의 독립셀 BS1과 하나의 중계기 모드 셀1만을 검출한 경우를 가정하며, 도 8(d)는 단말이 세 개의 중계기 모드 셀들만을 검출한 경우를 가정한다.
도 8에서 네모로 표시된 개체는 광중계기를 의미하며, 검은 원은 중계기 모드를 구성하는 RRH 또는 중계기를 의미한다. 도 8의 (a) 내지 (d)는 중계기 모드 셀의 일 형태를 예시하는 것으로, 중계기 모드 셀의 배치 형태는 다양한 구성을 취할 수 있다.
도 8(a)와 같이 하나의 중계기 모드 셀이 존재하는 경우(즉, 동일한 ECGI를 여러 개 가진 셀이 1개인 경우), 단말 또는 위치측정서버는 모든 RRH와 기지국1(BS1) 및 기지국2(BS2) 간의 거리를 계산한 후 an+bn의 합(n RRH의 번호)이 가장 짧은 것을 선택한 후 삼각측위를 수행한다. 도 8(a)에서는 첫 번째 RRH인 R1의 BS1 및 BS2까지의 거리가 가장 짧은 것으로 도시되어 있으나, 중계기 모드 셀1의 배치에 따라 R2 내지 R6 중 하나가 선택될 수 있다.
도 8(b)와 같이 두 개의 중계기 모드 셀이 존재하는 경우, 단말 또는 위치측정서버는 독립셀인 BS1과 두 개의 중계기 모드 셀을 구성하는 RRH들 중에서 BS1과 거리가 가장 짧은 RRH를 각각 선택한 후 삼각 측위를 수행한다.
도 8(c)와 같이 단말이 선택한 셀이 오직 두 개이며 그 중 하나가 중계기 모드 셀인 경우, 단말 또는 위치측정서버는 BS1 및 중계기 모드 셀을 구성하는 RRH 중 BS1과 거리가 가장 가까운 RRH를 선택하여 위치를 측정한다. 다만, 도 8(c)의 경우 기준점이 두 개에 불과하므로 삼각 측위를 수행할 수는 없다. 따라서, 선택한 두 기준점을 직선으로 연결하여, 신호세기에 대해 이하 설명할 경로손실 모델 및/또는 정규화를 수행하여 단말의 위치를 측정할 수 있다.
도 8(d)는 단말이 선택한 셀들이 모두 중계기 모드 셀인 경우에 다음과 같은 방법으로 삼각 측위를 위한 RRH 등을 선택할 수 있다. 예를 들어, 단말은 단말이 현재 서비스를 받고 있는 서빙 셀인 중계기 모드 셀(예를 들어, 광중계기1)의 위경도 평균값을 구하고, 해당 값 또는 부근에 위치한 RRH를 하나의 기준점으로 설정한다. 왜냐하면, 중계기 모드를 구성하는 다섯 개의 RRH들이 동일한 ECGI 및 PCI를 사용하므로, 단말은 자신이 수신한 신호가 전송된 RRH를 확인할 수 없기 때문이다. 이후, 단말은 나머지 중계기 모드 셀들을 구성하는 모든 RRH들과 기준점으로 설정한 RRH로부터의 거리의 합이 가장 작은 RRH들을 선택할 수 있다.
2. 신호세기 알고리즘
이하에서는 단말의 위치를 측정하기 위해 수신 신호의 세기를 거리 값으로 변환하기 위한 신호세기처리 알고리즘에 대해서 설명한다.
단말은 도 8에서 설명한 중계기 처리 알고리즘에 따라 선택한 기준점들로부터 수신한 신호들에 대해 신호세기정보(예를 들어, RSRP 또는 RSS 등)를 측정한다. 이후, 단말은 위치측정서버로 측정한 신호세기를 나타내는 신호세기정보를 전송한다.
신호세기정보를 수신한 위치측정서버는 수신신호처리 알고리즘을 이용하여 해당 수신 신호를 처리하여 이를 거리 값으로 변환한다. 수신신호처리 알고리즘에는 (1) 경로손실 모델 및 (2) 신호세기 정규화 방식이 있다.
2.1 거리값을 변환하기 위해 경로손실 모델을 활용한 신호세기처리 방법
경로손실 모델을 활용한 신호세기처리 알고리즘에서 신호세기를 거리값으로 변환하기 위해 고려하는 요소는 경로 손실 파라미터, 해당 네트워크의 케리어 주파수(fc), 각 기준점의 높이(예를 들어, 기지국 안테나 높이, RRH 또는 중계기 안테나 높이), 단말의 (안테나) 높이, 각 기준점과 단말간의 거리 값(d) 중 하나 이상일 수 있다. 이때, 경로손실 모델은 도심, 부도심 또는 교외 지역에 따라 다르게 설정될 수 있다.
다음 수학식 1은 경로손실 모델을 도심 지역에서 계산하기 위한 방법 중 하나를 나타내고, 수학식 2는 부도심에서 경로손실 모델을 계산하기 위한 것이며, 수학식 3은 교외 지역에서 경로손실 모델을 계산하기 위한 방법 중 하나이다.
Figure 112014122577485-pat00001
이때, fc=<300MHz인 경우에, a(hr)=8.29(log1.54(hr))2-1.1이고, 그 이외인 경우에 a(hr)=3.2(log(11.75hr))2-4.97 이다.
Figure 112014122577485-pat00002
Figure 112014122577485-pat00003
수학식 1 내지 3에서,
Figure 112014122577485-pat00004
는 도심 지역에서 경로 손실 값을 나타내고,
Figure 112014122577485-pat00005
는 부도심 지역의 경로 손실 값을,
Figure 112014122577485-pat00006
은 교외 지역의 경로 손실 값을 나타낸다. 또한, f는 MHz 단위의 주파수를 의미하며, ht는 기지국의 안테나 높이(m), hr은 단말의 높이(m)를 나타내며, d는 기지국과 단말간의 거리를 의미한다. 수학식 1 내지 3은 주파수가 150 내지 1500MHz 내에서 유효한 값을 갖는 것을 가정하여 설계된 것이다.
다음 표 1 내지 3음 경로손실 모델을 도심, 부도심 또는 교외 지역에서 계산하기 위한 각 파라미터 값들의 예시를 나타낸다.
주파수 f 889 2115 2650 MHz
기지국 안테나 높이 ht 30 30 30 m
단말기 안테나 높이 hr 1.5 1.5 1.5 m
거리 d 5 5 5 km
(A) 　 126.280 136.127 138.689 　
(B) 　 35.225 35.225 35.225 　
PL 　 150.901 160.748 163.310 　
PL(d변수만) 　 150.901 160.748 163.310 　
표 1에서 (A)는 수학식 1의 [69.55+26.16log(f)-13.82log(ht)-a(hr)]에 해당하는 값이고, (B)는 수학식 1의 [(44.9-6.55log(ht))]에 해당하는 값을 의미한다. 또한, PL은 경로손실(Pass Loss) 값을 의미한다.
주파수 f 889 2115 2650 MHz
기지국 안테나 높이 ht 30 30 30 m
단말기 안테나 높이 hr 1.5 1.5 1.5 m
거리 d 5 5 5 km
(C) 　 -9.910 -12.455 -13.210 　
PL 　 140.991 148.293 150.100 　
PL(d변수만) 　 140.991 148.293 150.100 　
표 2에서 (C)는 수학식 2의 [- 2[log(f/28)]2-5.4] 값을 의미한다.
주파수 f 889 2115 2650 MHz
기지국 안테나 높이 ht 30 30 30 m
단말기 안테나 높이 hr 1.5 1.5 1.5 m
거리 d 5 5 5 km
(D) 　 -28.494 -32.883 -34.247 　
PL 　 122.408 127.866 129.063 　
PL(d변수만) 　 122.407 127.865 129.063 　
표 3에서 (D)는 수학식 3의 [- 4.78(log(f))2+18.33 log(f)-40.98] 값을 의미한다.
표 1 내지 3에서 설정한 파라미터 값들은 본 발명의 실시예들을 설명하기 위해 설정한 하나의 예시에 불과하며, 기지국 배치환경, 단말과의 채널 환경, 주파수 환경 등에 따라 변경될 수 있는 값들이다.
2.2 신호세기 정규화 방식을 활용한 신호세기처리 방법
수신 신호의 신호세기를 정규화함으로써 단순히 수신 신호의 세기를 이용하는 경우보다 정확하게 단말의 위치를 측정할 수 있다. 정규화는 다음 수학식 4와 같이 수행될 수 있다.
Figure 112014122577485-pat00007
수학식 4에서 RSRP는 단말이 특정 기준점에 대해 측정한 수신신호의 신호세기를 의미하고, Max(RSRP)는 특정 기준점에서 측정된 가장 강한 신호의 신호세기를 의미한다.
즉, 위치측정서버는 단말의 위치를 측위하기 위해, 단말로부터 수신한 신호세기정보들을 각 기준점에서 측정된 가장 강한 신호의 신호세기로 정규화할 수 있다. 이러한 방법은 수신 신호에 대한 RSRP를 정규화 시켜주는 효과가 있고, 경로 손실 모델에 비해 고려되는 요소들이 적음으로 민감성이 적으며 강건성이 높은 효과가 있다.
따라서, 위치측정서버는 상술한 경로손실모델을 통해 수신신호의 신호세기처리를 하여 수신신호의 강도를 거리값으로 변환할 수 있다. 또는 위치측정서버는 상술한 정규화를 방식을 이용하여 수신신호를 정규화한 이후 거리값으로 변환하여 삼각측량을 수행할 수 있다.
3. 위치측정방법
이하에서는 제1절에서 설명한 중계기 모드 처리 알고리즘 및 제2절에서 설명한 수신신호에 대한 신호세기 처리 알고리즘을 기반으로 단말의 위치를 측정하는 방법들에 대해서 설명한다.
도 9는 위치측정서버에서 단말의 위치를 측정하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.
단말의 위치를 측정할 필요가 있는 경우, 위치측정서버는 해당 단말에 대해서 서비스를 제공하는 서빙 기지국으로 위치측정요청 메시지를 전송한다. 이때, 위치측정요청 메시지는 단말의 위치를 측정하기 위해 단말 인근의 기준점들(예를 들어, 독립셀 또는 중계기 모드 셀)의 위치측정정보를 요청하기 위해 전송된다 (S910).
서빙 기지국은 위치측정서버로부터 위치측정요청 메시지를 수신하면, 해당 단말로 위치측정요청 메시지를 전달한다 (S920).
단말은 인근 기지국들에 대한 셀 탐색을 수행한다 (S930).
S930 단계의 셀 탐색 과정은 서빙 기지국으로부터의 위치측정요청 메시지의 수신에 따라 수행될 수 있다. 이때, 단말은 인근 기지국들로부터 수신되는 신호들을 측정하여 신호의 품질이 가장 좋은 셀들 두 개를 선택한다. 만약, 단말의 인근에 셀들이 둘 이상 있는 경우에는 단말은 도 8(a), (b), (d)에서 설명한 방식을 이용하여 기준점들을 선택하고, 단말의 인근에 셀이 하나만 존재하는 경우에는 단말은 도 8(c)에서 설명한 방식을 이용하여 기준점들을 선택한다. 이때, 기준점은 단말의 위치를 측정하기 위해 사용되는 기지국, RRH 또는 중계기를 의미한다.
이후 단말은 선택한 기준점들에 대한 PCI, ECGI 및 신호세기정보(예를 들어, RSRP, RSS 등)를 포함하는 위치측정정보를 서빙 기지국으로 전송한다 (S940).
서빙 기지국은 단말로부터 수신한 위치측정정보를 위치측정서버로 전달한다 (S950).
위치측정서버는 위치측정정보를 기반으로 단말의 위치를 측정할 수 있다 (S960).
S960 단계는 중계기 모드 처리 과정 및 신호세기 처리 과정으로 구성될 수 있다. 즉, 위치측정서버는 제1절 및 제2절에서 설명한 중계기 모드 처리 알고리즘 및 신호세기 처리 알고리즘을 이용하여 단말의 위치를 측정할 수 있다.
S960 단계에서, 위치측정서버는 각 기준점들에 대한 PCI, ECGI 및 신호세기정보를 통해 특정 기준점의 위치 및 신호세기정보를 파악할 수 있다. 예를 들어, 위치측정서버는 제1절에서 설명한 중계기 모드 처리 알고리즘에 따라 위치측정정보가 나타내는 기준점들이 독립셀인지 및/또는 중계기 모드 셀인지를 확인한다. 또한, 위치측정서버는 중계기 모드 셀이 포함된 경우, 몇 개의 기준점들이 중계기 모드 셀인지를 기반으로 하나 이상의 기준점을 도출할 수 있다 (도 8 설명 참조).
이때, 기준점들은 기지국, 중계기 또는 RRH로써 고정적으로 네트워크 내에 배치된 개체들이므로, 기준점들의 좌표 정보는 위치측정서버가 이미 알고 있는 것으로 가정한다.
이후, 위치측정서버는 각 기준점으로부터 전송되는 신호의 수신세기를 제2절에서 설명한 신호세기 알고리즘을 통해 거리 값으로 변환한다. 따라서, 위치측정서버는 변환한 거리 값을 이용하여 삼각 측량을 통해 단말의 정확한 위치를 측정할 수 있다.
본 발명의 다른 측면으로서, 도 9에서 S930 단계의 셀 탐색 과정은 위치측정요청 메시지와는 무관하게 시스템에서 설정한 바와 같이 주기적 또는 이벤트 트리거 방식으로 수행될 수 있다. 이러한 경우, 기지국이 위치측정요청이 있으면, 단말은 미리 측정한 셀 탐색 결과들 중 최근에 측정한 위치측정정보를 기지국으로 전송할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면으로서, S960의 위치측정은 단말에서 수행될 수 있다. 이러한 경우, S910 단계에서, 위치측정서버는 측정 대상인 단말의 위치를 측정하기 위해 인근 셀들 중 후보 셀들에 대한 정보를 위치측정요청 메시지에 포함하여 전송할 수 있다. 이때, 후보 셀들에 대한 정보에는 셀 식별자 및 후보 셀이 배치된 좌표 정보 등이 포함될 수 있다.
이후 단말은 후보 셀들에 대해서 셀 탐색 과정을 수행하고, 후보 셀들의 위치측정정보를 획득한다. 또한, 단말은 제1절 및 제2절에서 설명한 중계기 모드 처립 방법 및 신호세기처리 방법을 통해 단말의 위치를 측정할 수 있다.
도 10은 위치측정서버에서 수행하는 위치측정방법의 순서도의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 위치측정서버는 단말에 위치측정정보를 요청한다(S1010).
위치측정서버는 단말로부터 복수개의 셀에 대한 위치측정정보를 수신한다. 이때, 위치측정정보에는 각 셀의 PCI, ECGI 및 신호세기정보가 포함된다 (S1020).
위치측정서버는 위치측정정보를 이용하여 각 셀의 구성정보와 매칭한다. 즉, 위치측정정보에 포함된 PCI 및 ECGI를 이용하여 각 셀의 좌표 정보를 도출할 수 있다 (S1030).
S1030 단계에서, 각 셀의 구성정보는 위치측정서버의 메모리 또는 외부의 데이터 베이스 등에 미리 저장되어 있을 수 있다. 즉, 구성정보는 각 셀들의 PCI 및 ECGI 값과 해당 셀의 위치 정보(즉, 위도 및 경도 정보), 각 셀이 독립셀인지 중계기모드셀인지에 대한 정보로 구성될 수 있다.
따라서, 위치측정서버는 위치측정정보에 포함된 PCI 및 ECGI 값을 기반으로 복수의 셀들의 위치 정보 및 해당 셀이 독립셀인지 중계기모드셀인지 여부를 확인할 수 있다 (S1040).
만약, 단말이 송신한 위치측정정보가 나타내는 복수의 셀들 중 중계기 모드 셀이 존재하는 경우 위치측정서버는 제1절에서 설명한 중계기 모드 처리 알고리즘을 이용하여 하나 이상의 기준점들을 추출할 수 있다 (S1050).
또한, 위치측정서버는 위치측정정보에 포함된 신호세기정보를 기반으로 각 기준점으로부터의 신호세기를 제2절에서 설명한 신호세기 처리 알고리즘을 이용하여 처리할 수 있다 (S1060).
즉, 위치측정서버는 S1060 단계에서 기준점으로부터의 측정된 신호세기를 거리값으로 변환하거나 정규화할 수 있다. 이후, 위치측정서버는 변환된 거리값 및 정규화된 신호세기를 기반으로 삼각측위를 통한 위치정보를 계산할 수 있다 (S1070).
도 11은 위치측정방법이 수행되는 위치측정 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 9 및 도 10에서 설명한 위치측정방법들이 수행되기까지 네트워크의 상위 개체들에 의해 수행되는 과정을 나타낸다. 본 발명의 위치 측정 시스템은 LQMS, Agent, ESS, HSS(Home Subscriber Server), GMLC, MME(Mobility Management Entity), E-SMLC(Enhanced Serving Mobile Location Center), ABAS, 서빙 기지국(Serving eNB) 및 단말(UE)로 구성된다. 이때, E-SMLC이 단말의 위치측위를 위한 위치측정서버로 동작할 수 있다. 이하에서는, 도 11을 기반으로, 위치측정을 위한 시스템의 동작에 대해서 설명한다.
LQMS는 위치 측정 대상이 되는 가입자(즉, 단말)의 MSISDN(Mobile Station International Subscriber Directory Number) 및 IMSI(International Mobile Subscriber Identity) 값을 Agent로 전달한다 (S1101).
Agent는 가입자의 MSISDN 및 IMSI 값을 포함하는 위치측정요청을 GMLC로 전달한다 (S1102).
GMLC는 단말의 MME 라우팅 정보를 요청하기 위해 LCS 라우팅 정보 요청(LCS-Routing-Info-Request) 메시지를 HSS로 전송한다 (S1103).
HSS는 LCS 라우팅 정보 요청 메시지에 대한 응답으로 단말의 MME 라우팅 정보를 포함하는 LCS 라우팅 정보 응답(LCS-Routing-Info-Answer) 메시지를 GMLC로 전송한다 (S1104).
GMLC는 해당 단말의 위치측정을 요청하기 위해 위치측정요청 메시지를 MME로 전송한다. 이때, 위치측정요청 메시지에는 위치타입(Location Type), MSISDN, IMSI, 클라이언트 이름 필드 등이 포함된다 (S1105).
MME는 서빙 기지국(serving eNB)으로 서빙 셀의 ECGI를 요청한다 (S1106). 만약, 단말이 유효모드(idle mode)인 경우, 네트워크 트리거드 서비스 요청 절차에 따라 서빙 셀의 ECGI가 요청될 수 있다.
서빙 기지국은 MME의 요청에 따라 서빙셀의 ECGI 값을 MME로 전송한다 (S1107).
MME는 단말에 대한 위치측위를 요청하기 위해 위치측정서버인 E-SMLC로 LCS-AP 위치 요청 메시지를 전송한다. 이때, LCS-AP 위치 요청 메시지에는 메시지 타입 필드, 타겟 단말의 ECGI, 상관 ID(Correlation ID) 값이 포함될 수 있다 (S1108).
E-SMLC는 MME로부터 수신한 LCS-AP 위치 요청 메시지에 포함된 ECGI를 기반으로 단말이 LPPa를 지원하는 기지국(즉, 셀)에 위치하는지 여부를 판단한다. 예를들어, LPPa의 지원 여부는 ECGI의 타입 필드 및 벤더 식별자(Vender ID)로 판단될 수 있다.
해당 기지국이 LPPa를 지원하는 경우, 위치측정서버인 E-SMLC는 측정결과(MR: Measured Result) 값을 요청하기 위해 LCS-AP 연결 지향 정보 요청(LCS-AP Connection Oriented Information Request) 메시지를 MME로 전송한다 (S1109).
LCS-AP 연결 지향 정보 요청 메시지를 수신한 MME는 하향링크 UE 연관 LPPa 전송을 이용하여 LCS-AP 연결 지향 정보 요청 메시지를 서빙 기지국으로 전달한다 (S1110).
LCS-AP 연결 지향 정보 요청 메시지를 수신한 서빙 기지국은 단말의 측정결과 값을 포함하는 상향링크 UE 관련 LPPa를 MME로 전송한다 (S1111).
이때, 단말의 측정결과 값은 도 9 및 도 10에서 설명한 위치측정정보일 수 있다. 즉, 측정결과 값은 복수의 셀들에 대한 PCI, ECGI, EAPFCN, RSRP 값을 포함할 수 있다.
MME는 단말의 측정결과 값을 포함하는 LCS-AP 연결 지향 정보 응답(LCS-AP Connection Oriented Information Response) 메시지를 E-SMLC로 전송한다 (S1112).
E-SMLC는 단말의 측정결과 값을 기반으로 제1절 및 제2절에서 설명한 방법들을 이용하여 단말의 위치를 측정할 수 있다. 이때, E-SMLC는 측정결과 값을 기반으로 서빙셀과 기준점으로 사용할 인근셀 정보를 획득할 수 있다. 이러한 셀 정보를 기반으로 E-SMLC는 단말의 측위 정보를 계산할 수 있다.
따라서, E-SMLC는 MME로 서빙셀 정보 및 계산한 단말의 측위 정보(즉, 위경도 값)를 포함하는 LSC-AP 위치 응답(LSC-AP Location Response) 메시지를 전송한다 (S1113).
이후, LSC-AP 위치 응답 메시지는 MME, GMLC 및 Agent를 거쳐 ESS로 전달된다 (S1114, S1115, S1116).
도 11에서 설명한 내용은 단말의 위치 정보를 획득하기 위해 시스템 전반의 개체들 간의 메시지 송수신 관계를 나타낸다. 따라서, 도 11에서 설명한 S1109 단계 및 S1110 단계는 도 9의 S910 단계 또는 도 10의 S1010 단계에 대응될 수 있다. 또한, S1111 단계 및 S1112 단계는 도 9의 S950 단계 또는 S1020 단계에 대응될 수 있다.
4. 위치측정서버 장치
도 12는 위치측정서버의 구성 중 하나를 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 위치측정서버는 송신기(1210), 수신기(1220), 프로세서(1230), 중계기처리부(1233), 신호세기처리부(1235) 및 메모리(1240)를 포함할 수 있다.
송신기(1210)는 MME, 기지국, ABAS 등과 유선 또는 무선으로 데이터를 송신할 수 있도록 구성되고, 수신기(122)는 MME, 기지국, ABAS 등과 유선 또는 무선으로 데이터를 수신하도록 구성된다. 프로세서(1230)는 송신기, 수신기 및 메모리(1240)를 제어하여 위치측정서버의 전반적인 동작을 수행하도록 구성된다. 메모리에는 데이터 송수신, 단말의 위치측정을 위한 다양한 정보가 저장될 수 있다.
또한, 위치측정서버는 중계기모드 처리부(1233) 및 신호세기 처리부(1235)를 더 포함할 수 있다. 이때, 중계기모드 처리부(1233)는 제1절 및 도 9 내지 도 11에서 설명한 바와 같이 단말의 위치를 계산하기 위해 기준점을 도출하도록 구성된다. 또한, 신호세기 처리부(1235)는 도출된 기준점들에서 송신하는 신호의 세기에 대한 정보를 기반으로, 수신신호에 대한 신호세기를 거리 정보로 변환하거나 정규화함으로써 보다 정확하게 단말의 위치를 측정할 수 있다.
본 발명의 다른 측면으로, 도 12에서 중계기모드 처리부(1233) 및 신호세기 처리부(1235)는 프로세서(1230)의 외부에 별개의 개체로 구성되는 것을 도시하였다. 그러나, 중계기모드 처리부(1233) 및 신호세기 처리부(1235)는 프로세서(1230)의 일부로서 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면으로, 위치측정을 위치측정서버가 아닌 단말에서 수행하는 경우에는 단말이 도 12에 도시한 구성을 가질 수 있다. 따라서, 단말이 셀 탐색 등을 통해 측정한 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 기반으로, 중계기모드 처리과정 및 신호세기 처리과정을 수행할 수 있다.
5. 효과 비교
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 위치측정결과와 기존 기술에 따른 단말의 위치측정결과의 정확도를 비교한 도면이다.
도 13 (a) 및 (b)는 주파수 대역이 889MHz인 경우에 경로 손실 값들을 각각 도심(Urban), 부도심(Suburban) 및 교외(Rural) 지역에서 측정한 결과를 나타낸다. 이때, 도 13(a)는 상술한 2.1, 2.2 및 3절에서 설명한 바와 같이 수신 신호의 세기를 거리값으로 변환하여 단말의 위치를 측정한 결과를 나타내는 것이며, 도 13(b)는 단말의 위치를 기존 기술과 같이 단순히 RSRP를 반영하여 측정한 결과를 나타낸다.
도 13 (a)를 참조하면, 단말과 기지국간의 거리가 멀어질수록 경로 손실 값이 커지지만 그 값이 일정한 수준 (대략 125 정도)에 수렴하며, 도시, 부도심, 교외 지역에서 큰 편차를 보이지 않는 것을 확인할 수 있다. 또한, 단말의 위치 측정이 수신신호세기에 민감하지 않게 수행될 수 있음을 확인할 수 있다.
도 13(b)를 참조하면, RSRP값 즉 수신신호의 세기에 따라서 경로 손실 값이 매우 큰 편차를 보이며, 채널 환경이 조금만 나빠지더라도 경로 손실 값의 차이가 크게 발생하여 단말의 위치 측정이 매우 부정확해질 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
1210: 송신기
1220: 수신기
1230: 프로세서
1233: 중계기모드 처리부
1235: 신호세기 처리부

Claims (30)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 무선접속시스템에서 위치측정서버가 단말의 위치를 측정하는 방법에 있어서,
    단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 위치측정요청 메시지에 대한 응답으로 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 수신하는 단계; 및
    상기 위치측정정보를 기반으로 상기 단말의 위치를 측정하기 위해 상기 하나 이상의 셀 중 둘 이상의 기준셀을 선택하기 위한 중계기모드 처리 과정을 포함하는 위치측정단계를 포함하되,
    상기 위치측정정보는 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치 정보를 획득하고 중계기모드셀이 존재하는지 여부를 확인하기 위해 필요한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함하고,
    상기 중계기모드 처리과정에서,
    상기 하나 이상의 셀 중 독립셀이 두 개이고 중계기모드셀이 하나인 경우,
    상기 두 개의 독립셀들 각각으로부터 상기 중계기모드셀 내의 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH)까지의 거리의 합이 최소인 RRH 및 상기 두 개의 독립셀들을 기준셀로 설정하는, 위치측정방법.
  5. 무선접속시스템에서 위치측정서버가 단말의 위치를 측정하는 방법에 있어서,
    단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 위치측정요청 메시지에 대한 응답으로 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 수신하는 단계; 및
    상기 위치측정정보를 기반으로 상기 단말의 위치를 측정하기 위해 상기 하나 이상의 셀 중 둘 이상의 기준셀을 선택하기 위한 중계기모드 처리 과정을 포함하는 위치측정단계를 포함하되,
    상기 위치측정정보는 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치 정보를 획득하고 중계기모드셀이 존재하는지 여부를 확인하기 위해 필요한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함하고,
    상기 중계기모드 처리과정에서,
    상기 하나 이상의 셀 중 독립셀이 하나이고, 중계기모드셀이 두 개인 경우,
    상기 하나의 독립셀로부터 상기 두 개의 중계기모드셀들 내의 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH)까지의 거리의 합이 가장 작은 순서로 두 개의 RRH들 및 상기 하나의 독립셀을 기준셀로 설정하는, 위치측정방법.
  6. 무선접속시스템에서 위치측정서버가 단말의 위치를 측정하는 방법에 있어서,
    단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 위치측정요청 메시지에 대한 응답으로 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 수신하는 단계; 및
    상기 위치측정정보를 기반으로 상기 단말의 위치를 측정하기 위해 상기 하나 이상의 셀 중 둘 이상의 기준셀을 선택하기 위한 중계기모드 처리 과정을 포함하는 위치측정단계를 포함하되,
    상기 위치측정정보는 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치 정보를 획득하고 중계기모드셀이 존재하는지 여부를 확인하기 위해 필요한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함하고,
    상기 중계기모드 처리과정에서,
    상기 하나 이상의 셀 중 중계기모드셀이 세 개인 경우,
    상기 세 개의 중계기모드셀들 중 상기 단말에 서비스를 제공하는 서빙셀에 포함된 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH) 각각의 위도 및 경도의 평균값을 기반으로 하나의 기준셀을 설정하고,
    상기 기준셀로부터 나머지 두 개의 중계기모드셀들에 포함된 하나 이상의 RRH까지의 거리의 합이 가장 작은 순서로 두 개의 RRH를 다른 기준셀들로 설정하는, 위치측정방법.
  7. 무선접속시스템에서 위치측정서버가 단말의 위치를 측정하는 방법에 있어서,
    단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 위치측정요청 메시지에 대한 응답으로 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 수신하는 단계; 및
    상기 위치측정정보를 기반으로 상기 단말의 위치를 측정하기 위해 상기 하나 이상의 셀 중 둘 이상의 기준셀을 선택하기 위한 중계기모드 처리 과정을 포함하는 위치측정단계를 포함하되,
    상기 위치측정정보는 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치 정보를 획득하고 중계기모드셀이 존재하는지 여부를 확인하기 위해 필요한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함하고,
    상기 중계기모드 처리과정에서,
    상기 하나 이상의 셀 중 중계기모드셀이 하나이고 독립셀이 하나인 경우,
    상기 독립셀로부터 상기 중계기모드셀 내의 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH) 중 거리가 가장 짧은 RRH 및 상기 독립셀을 기준셀로 설정하는, 위치측정방법.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치측정단계는,
    선택된 상기 둘 이상의 기준셀에 대한 신호세기정보를 거리정보로 변환하기 위한 신호세기 처리과정을 더 포함하되,
    상기 단말의 위치는 상기 거리정보를 이용하여 측정되는, 위치측정방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 신호세기정보를 상기 거리정보로 변환하기 위해 경로 손실 모델을 이용하되,
    상기 경로 손실 모델은 상기 둘 이상의 기준셀에 대한 안테나 높이 정보, 위치 정보, 주파수 정보, 상기 단말의 높이 정보 및 상기 둘 이상의 기준셀과 상기 단말의 거리에 대한 정보를 고려하여 상기 신호세기정보를 상기 거리정보로 변환하는, 위치측정방법.
  10. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치측정단계는,
    선택된 상기 둘 이상의 기준셀에 대한 신호세기정보를 특정 기준셀의 최대 수신세기를 기반으로 정규화하는 신호세기 처리과정을 더 포함하되,
    상기 단말의 위치는 상기 정규화된 신호세기를 이용하여 측정되는, 위치측정방법.
  11. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치측정정보는 상기 단말이 서빙셀 및 인근셀들에 대한 셀 탐색 과정을 통해 획득되는, 위치측정방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 무선접속시스템에서 단말의 위치를 측정하기 위한 위치측정서버는,
    송신기;
    수신기; 및
    상기 단말의 위치 측정을 지원하기 위한 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 상기 송신기를 제어하여 단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 전송하고;
    상기 프로세서는 상기 수신기를 제어하여 상기 위치측정요청 메시지에 대한 응답으로 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 수신하고;
    상기 프로세서는 상기 위치측정정보를 기반으로 상기 단말의 위치를 측정하도록 구성되며,
    상기 프로세서는 상기 단말의 위치를 측정하기 위해 상기 하나 이상의 셀 중 둘 이상의 기준셀을 선택하기 위한 중계기모드 처리부를 포함하고,
    상기 위치측정정보는 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치 정보를 획득하고 중계기 모드셀이 존재하는지 여부를 확인하기 위해 필요한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함하되,
    상기 중계기모드 처리부는,
    상기 하나 이상의 셀 중 독립셀이 두 개이고 중계기모드셀이 하나인 경우,
    상기 두 개의 독립셀들 각각으로부터 상기 중계기모드셀 내의 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH)까지의 거리의 합이 최소인 RRH 및 상기 두 개의 독립셀들을 기준셀로 설정하도록 구성되는, 위치측정서버.
  16. 무선접속시스템에서 단말의 위치를 측정하기 위한 위치측정서버는,
    송신기;
    수신기; 및
    상기 단말의 위치 측정을 지원하기 위한 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 상기 송신기를 제어하여 단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 전송하고;
    상기 프로세서는 상기 수신기를 제어하여 상기 위치측정요청 메시지에 대한 응답으로 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 수신하고;
    상기 프로세서는 상기 위치측정정보를 기반으로 상기 단말의 위치를 측정하도록 구성되며,
    상기 프로세서는 상기 단말의 위치를 측정하기 위해 상기 하나 이상의 셀 중 둘 이상의 기준셀을 선택하기 위한 중계기모드 처리부를 포함하고,
    상기 위치측정정보는 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치 정보를 획득하고 중계기 모드셀이 존재하는지 여부를 확인하기 위해 필요한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함하되,
    상기 중계기모드 처리부는,
    상기 하나 이상의 셀 중 독립셀이 하나이고, 중계기모드셀이 두 개인 경우,
    상기 하나의 독립셀로부터 상기 두 개의 중계기모드셀들 내의 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH)까지의 거리의 합이 가장 작은 순서로 두 개의 RRH들 및 상기 하나의 독립셀을 기준셀로 설정하도록 구성되는, 위치측정서버.
  17. 무선접속시스템에서 단말의 위치를 측정하기 위한 위치측정서버는,
    송신기;
    수신기; 및
    상기 단말의 위치 측정을 지원하기 위한 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 상기 송신기를 제어하여 단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 전송하고;
    상기 프로세서는 상기 수신기를 제어하여 상기 위치측정요청 메시지에 대한 응답으로 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 수신하고;
    상기 프로세서는 상기 위치측정정보를 기반으로 상기 단말의 위치를 측정하도록 구성되며,
    상기 프로세서는 상기 단말의 위치를 측정하기 위해 상기 하나 이상의 셀 중 둘 이상의 기준셀을 선택하기 위한 중계기모드 처리부를 포함하고,
    상기 위치측정정보는 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치 정보를 획득하고 중계기 모드셀이 존재하는지 여부를 확인하기 위해 필요한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함하되,
    상기 중계기모드 처리부는,
    상기 하나 이상의 셀 중 중계기모드셀이 세 개인 경우,
    상기 세 개의 중계기모드셀들 중 상기 단말에 서비스를 제공하는 서빙셀에 포함된 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH) 각각의 위도 및 경도의 평균값을 기반으로 하나의 기준셀을 설정하고,
    상기 기준셀로부터 나머지 두 개의 중계기모드셀들에 포함된 하나 이상의 RRH까지의 거리의 합이 가장 작은 순서로 두 개의 RRH를 다른 기준셀들로 설정하도록 구성되는, 위치측정서버.
  18. 무선접속시스템에서 단말의 위치를 측정하기 위한 위치측정서버는,
    송신기;
    수신기; 및
    상기 단말의 위치 측정을 지원하기 위한 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 상기 송신기를 제어하여 단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 전송하고;
    상기 프로세서는 상기 수신기를 제어하여 상기 위치측정요청 메시지에 대한 응답으로 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 수신하고;
    상기 프로세서는 상기 위치측정정보를 기반으로 상기 단말의 위치를 측정하도록 구성되며,
    상기 프로세서는 상기 단말의 위치를 측정하기 위해 상기 하나 이상의 셀 중 둘 이상의 기준셀을 선택하기 위한 중계기모드 처리부를 포함하고,
    상기 위치측정정보는 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치 정보를 획득하고 중계기 모드셀이 존재하는지 여부를 확인하기 위해 필요한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함하되,
    상기 중계기모드 처리부는,
    상기 하나 이상의 셀 중 중계기모드셀이 하나이고 독립셀이 하나인 경우,
    상기 독립셀로부터 상기 중계기모드셀 내의 하나 이상의 원거리무선헤드(RRH) 중 거리가 가장 짧은 RRH 및 상기 독립셀을 기준셀로 설정하도록 구성되는, 위치측정서버.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치측정서버는 선택된 상기 둘 이상의 기준셀에 대한 신호세기정보를 거리정보로 변환하기 위한 신호세기 처리부를 더 포함하되,
    상기 단말의 위치는 상기 거리정보를 이용하여 측정되는, 위치측정서버.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 신호세기 처리부는 상기 신호세기정보를 상기 거리정보로 변환하기 위해 경로 손실 모델을 이용하되,
    상기 경로 손실 모델은 상기 둘 이상의 기준셀에 대한 안테나 높이 정보, 위치 정보, 주파수 정보, 상기 단말의 높이 정보 및 상기 둘 이상의 기준셀과 상기 단말의 거리에 대한 정보를 고려하여 상기 신호세기정보를 상기 거리정보로 변환하는, 위치측정서버.
  21. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치측정서버는 선택된 상기 둘 이상의 기준셀에 대한 신호세기정보를 특정 기준셀의 최대 수신세기를 기반으로 정규화하도록 구성되는 신호세기 처리부을 더 포함하되,
    상기 단말의 위치는 상기 정규화된 신호세기를 이용하여 측정되는, 위치측정서버.
  22. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치측정정보는 상기 단말이 서빙셀 및 인근셀들에 대한 셀 탐색 과정을 통해 획득되는, 위치측정서버.
  23. 무선접속시스템에서 단말의 위치를 측정하는 방법에 있어서,
    상기 단말의 위치를 측정하기 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 획득하기 위해 셀탐색 과정을 수행하는 단계; 및
    상기 획득한 위치측정정보를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 위치측정정보는 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치 정보를 획득하고 상기 하나 이상의 셀 중에 중계기모드셀이 존재하는지 여부를 확인하기 위해 필요한 상기 하나 이상의 셀에 대한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함하고,
    상기 위치측정정보는 상기 단말의 위치를 측정하기 위해 상기 하나 이상의 셀 중 둘 이상의 기준셀을 선택하기 위한 중계기모드 처리과정 및 신호세기 처리과정에서 사용되되,
    상기 중계기모드 처리과정은 상기 둘 이상의 기준셀 중 독립셀 및 중계기모드셀의 개수에 따라 수행되는, 위치측정방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 중계기모드 처리과정에서 상기 PCI 및 상기 ECGI를 기반으로 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치정보를 획득하고,
    상기 신호세기 처리과정에서 상기 위치정보를 기반으로 상기 신호세기정보를 거리정보로 변환하는, 위치측정방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 신호세기정보를 상기 거리정보로 변환하기 위해 경로 손실 모델을 이용하되,
    상기 경로 손실 모델은 상기 둘 이상의 기준셀에 대한 안테나 높이 정보, 위치 정보, 주파수 정보, 상기 단말의 높이 정보 및 상기 둘 이상의 기준셀과 상기 단말의 거리에 대한 정보를 고려하여 상기 신호세기정보를 상기 거리정보로 변환하는, 위치측정방법.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 중계기모드 처리과정에서 상기 PCI 및 상기 ECGI를 기반으로 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치정보를 획득하고,
    상기 신호세기 처리과정에서 상기 신호세기정보를 특정 기준셀의 최대 수신세기를 기반으로 정규화하는, 위치측정방법.
  27. 무선접속시스템에서 위치를 측정을 지원하는 단말에 있어서,
    송신기;
    수신기; 및
    상기 위치 측정을 지원하기 위한 프로세서를 포함하되,
    상기 수신기는 상기 위치 측정을 위해 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 요청하는 위치측정요청 메시지를 수신하도록 구성되고,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치측정정보를 획득하기 위해 셀탐색 과정을 수행하도록 구성되고;
    상기 송신기는 상기 획득한 위치측정정보를 전송하도록 구성되되,
    상기 위치측정정보는 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치 정보를 획득하고 상기 하나 이상의 셀 중에 중계기모드셀이 존재하는지 여부를 확인하기 위해 필요한 상기 하나 이상의 셀에 대한 물리 셀 식별자(PCI), ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 신호세기정보를 포함하고,
    상기 위치측정정보는 상기 단말의 위치를 측정하기 위해 상기 하나 이상의 셀 중 둘 이상의 기준셀을 선택하기 위한 중계기모드 처리과정 및 신호세기 처리과정에서 사용되되,
    상기 중계기모드 처리과정은 상기 둘 이상의 기준셀 중 독립셀 및 중계기모드셀의 개수에 따라 수행되는, 단말.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 중계기모드 처리과정에서 상기 PCI 및 상기 ECGI를 기반으로 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치정보를 획득하고,
    상기 신호세기 처리과정에서 상기 위치정보를 기반으로 상기 신호세기정보를 거리정보로 변환하는, 단말.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 신호세기정보를 상기 거리정보로 변환하기 위해 경로 손실 모델을 이용하되,
    상기 경로 손실 모델은 상기 둘 이상의 기준셀에 대한 안테나 높이 정보, 위치 정보, 주파수 정보, 상기 단말의 높이 정보 및 상기 둘 이상의 기준셀과 상기 단말의 거리에 대한 정보를 고려하여 상기 신호세기정보를 상기 거리정보로 변환하는, 단말.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 중계기모드 처리과정에서 상기 PCI 및 상기 ECGI를 기반으로 상기 하나 이상의 셀에 대한 위치정보를 획득하고,
    상기 신호세기 처리과정에서 상기 신호세기정보를 특정 기준셀의 최대 수신세기를 기반으로 정규화하는, 단말.
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