KR102239506B1 - Reliable precise ranging method and program for performing the analysis - Google Patents

Reliable precise ranging method and program for performing the analysis Download PDF

Info

Publication number
KR102239506B1
KR102239506B1 KR1020200020299A KR20200020299A KR102239506B1 KR 102239506 B1 KR102239506 B1 KR 102239506B1 KR 1020200020299 A KR1020200020299 A KR 1020200020299A KR 20200020299 A KR20200020299 A KR 20200020299A KR 102239506 B1 KR102239506 B1 KR 102239506B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
precision
mobile terminal
csi
environment
value
Prior art date
Application number
KR1020200020299A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박준구
Original Assignee
경북대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경북대학교 산학협력단 filed Critical 경북대학교 산학협력단
Application granted granted Critical
Publication of KR102239506B1 publication Critical patent/KR102239506B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0205—Details
    • G01S5/021—Calibration, monitoring or correction

Abstract

The present invention provides a stable high-precision distance measurement method of a mobile terminal, which comprises: an environment factor generation step of determining an environment factor reflecting a multi-path environment of a mobile terminal based on an operation installation map; a high-precision CSI correction value calculation step in which the mobile terminal calculates a high-precision CSI correction value using the CSI measurement value; and a step of generating, by the mobile terminal, a high-precision distance estimate value using the high-precision CSI correction value to generate a high-precision distance estimate value.

Description

이동단말의 안정적인 고정밀 거리측정 방법 및 이를 수행하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체{RELIABLE PRECISE RANGING METHOD AND PROGRAM FOR PERFORMING THE ANALYSIS}Stable high-precision distance measurement method of mobile terminal and recording medium recording a program to perform it {RELIABLE PRECISE RANGING METHOD AND PROGRAM FOR PERFORMING THE ANALYSIS}

본 발명은 실내에서 이동단말의 위치를 측정하는 측위 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내에서 이동단말의 위치를 측정할 때 다중경로를 반영하는 환경인자를 이용하여 보다 안정적이고 고정밀의 위치 측정이 가능하도록 하는 이동단말의 안정적인 고정밀 거리측정 방법 및 이를 수행하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a positioning technology for measuring the position of a mobile terminal indoors. More specifically, when measuring the position of a mobile terminal indoors, a more stable and high-precision position measurement is possible by using an environmental factor that reflects multiple paths. The present invention relates to a method for measuring a stable, high-precision distance of a mobile terminal that makes it possible and a recording medium recording a program for performing the same.

일반적으로, 이동단말은 실외에서 GPS 위성신호를 이용하여 위치를 측정하게 되는데, GPS 위성을 신호를 원활히 받을 수 있는 실외환경에서는 위치 정확도가 수 m 이내로 안정적이다. 그러나, 높은 건물들이 밀집되어 있는 도심 환경하에서는 가용한 GPS 위성의 수가 제한되어 계산되는 위치 정확도가 급격히 낮아지는 문제점이 발생된다. 이를 해결하기 위하여, 맵매칭(Map Matching)이나 관성항법의 일종인 DR(Dead Reckoning)과의 융합 측위 방법을 사용한다.In general, a mobile terminal measures its location outdoors by using a GPS satellite signal. In an outdoor environment where a GPS satellite signal can be received smoothly, the location accuracy is stable within several meters. However, in an urban environment in which tall buildings are concentrated, the number of available GPS satellites is limited, and the calculated location accuracy is rapidly lowered. To solve this problem, a fusion positioning method with Map Matching or DR (Dead Reckoning), a kind of inertial navigation, is used.

이동단말이 GPS 위성 신호를 수신할 수 없는 실내의 경우에는 측위전용 네트워크를 구축하고 이와 연동해 위치를 결정하는 능동형 측위(Active Positioning) 방식과 기존 통신네트워크의 부가적인 기능을 이용해 위치 정보를 얻는 수동형 측위(Passive Positioning) 방식을 선택적으로 적용하여 이동단말의 위치를 측정할 수 있다.In the case of indoors where the mobile terminal cannot receive GPS satellite signals, an active positioning method that establishes a location-dedicated network and determines its location by interlocking with it, and a passive type that obtains location information using additional functions of the existing communication network. The position of the mobile terminal can be measured by selectively applying a passive positioning method.

일반적으로, 이동단말의 실내 측위 환경에서는 비용과 통신네트워크와의 연동성을 고려해 수동형 측위 방식이 우선된다. 이 경우 이동단말은 삼각측량(triangulation) 또는 전자지문(fingerprint) 방식으로 위치를 결정한다. 삼각측량으로 위치를 결정하는 경우 이동단말은 무선통신네트워크(예: WiFi)의 에어 인터페이스 부가정보인 수신신호세기(Received Signal Strength, 이하 RSS) 또는 수신상태정보(Channel Status Indicator, 이하 CSI)를 이용한 거리측정을 수행한다. In general, in an indoor positioning environment of a mobile terminal, a passive positioning method is prioritized in consideration of cost and interworking with a communication network. In this case, the mobile terminal determines the location by triangulation or electronic fingerprinting. In the case of determining the location by triangulation, the mobile terminal uses Received Signal Strength (RSS) or reception status information (Channel Status Indicator, hereinafter CSI), which is additional information of the air interface of the wireless communication network (e.g., WiFi). Perform distance measurement.

그런데, 보편적 측정치로 사용되는 RSS는 이중모달(Bi-Modal) 통계적 분포 특성을 갖고 있을 뿐만 아니라 다중경로가 발생되는 실내환경에서는 더 큰 오차를 갖는 위치정보를 생성하는 문제점을 갖고 있다.However, RSS, which is used as a universal measurement value, not only has a bi-modal statistical distribution characteristic, but also has a problem of generating location information with a larger error in an indoor environment where multi-paths occur.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 GPS 위성신호를 수신할 수 없는 실내환경에서 이동단말의 위치를 측정할 때 다중경로를 반영하는 환경인자를 이용하여 보다 안정적이고 고정밀의 위치 측정이 가능하도록 하는 이동단말의 안정적인 고정밀 거리측정 방법 및 이를 수행하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is a movement that enables more stable and high-precision position measurement by using environmental factors reflecting multi-paths when measuring the position of a mobile terminal in an indoor environment where GPS satellite signals cannot be received. It is to provide a stable high-precision distance measurement method of a terminal and a recording medium recording a program for performing it.

본 발명의 일측면은, 이동단말의 다중경로 환경을 반영하는 환경인자를 운용 설치 맵(map)을 기반으로 결정하는 환경인자 생성 단계; 상기 이동단말이 CSI(Channel Status Indicator) 측정치를 이용하여 고정밀 CSI 보정치를 계산하는 고정밀 CSI 보정치 계산 단계 및 상기 이동단말이 상기 고정밀 CSI 보정치를 이용하여 고정밀 거리추정값을 생성하는 고정밀 거리 추정치 생성 단계를 포함할 수 있다.An aspect of the present invention is an environment factor generation step of determining an environment factor reflecting a multipath environment of a mobile terminal based on an operation and installation map; A high-precision CSI correction value calculation step in which the mobile terminal calculates a high-precision CSI correction value by using a CSI (Channel Status Indicator) measurement value, and a high-precision distance estimate generation step in which the mobile terminal generates a high-precision distance estimate value using the high-precision CSI correction value. can do.

또한, 상기 환경인자(

Figure 112020017637123-pat00001
)를 다음의 [수학식]에 따라 결정할 수 있다.In addition, the environmental factor (
Figure 112020017637123-pat00001
) Can be determined according to the following [Equation].

Figure 112020017637123-pat00002
Figure 112020017637123-pat00002

또한, 상기 고정밀 CSI 보정치(CSId)를 다음의 [수학식]에 따라 결정할 수 있다.In addition, the high-precision CSI correction value CSId may be determined according to the following [Equation].

Figure 112020017637123-pat00003
Figure 112020017637123-pat00003

또한, 상기 고정밀 거리추정값(d)은 다음의 [수학식]에 따라 결정될 수 있다.In addition, the high-precision distance estimation value (d) may be determined according to the following [Equation].

Figure 112020017637123-pat00004
Figure 112020017637123-pat00004

본 발명의 다른 일측면은, 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 따른 이동단말의 안정적인 고정밀 거리측정 방법을 수행하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체일 수 있다.Another aspect of the present invention may be a computer-readable recording medium in which a computer program is recorded for performing a stable high-precision distance measurement method of a mobile terminal according to any one of claims 1 to 4.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 이동단말의 안정적인 고정밀 거리측정 방법 및 이를 수행하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 제공하되, 다중 경로환경에 강인한 특성을 갖는 CSI 기반의 거리추정 방법에 실내 환경별 다중 경로 발생 정도를 실내 맵(Map)을 이용하여 개방형, 반개방형, 복잡한 환경으로 구분하여 CSI 측정치의 환경인자로 반영함으로써, 실내에서 안정적으로 고정밀 거리 추정이 가능하고, 이에 따라 CSI를 이용한 실내 위치 추정의 정밀도가 획기적으로 향상된다.According to one aspect of the present invention described above, a method for measuring a stable high-precision distance of a mobile terminal and a recording medium recording a program for performing the same are provided, but the CSI-based distance estimation method having strong characteristics in a multi-path environment is provided for each indoor environment. By dividing the degree of multi-path occurrence into open, semi-open, and complex environments using an indoor map and reflecting it as an environmental factor of the CSI measurement, it is possible to reliably estimate high-precision distance indoors, and accordingly, the indoor location using CSI. Estimation precision is dramatically improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동단말의 안정적인 고정밀 거리측정 방법이 적용되는 측위 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동단말의 안정적인 고정밀 거리측정 방법의 순서도이다.
1 is a schematic diagram of a positioning system to which a stable high-precision distance measurement method of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a flowchart of a method for measuring a stable high-precision distance of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The detailed description of the present invention described below refers to the accompanying drawings, which illustrate specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in detail sufficient to enable a person skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other, but need not be mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention in connection with one embodiment. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description to be described below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if appropriately described, is limited only by the appended claims, along with all ranges equivalent to those claimed by the claims. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions over several aspects.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동단말의 안정적인 고정밀 거리측정 방법이 적용되는 측위 시스템의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a positioning system to which a stable high-precision distance measurement method of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention is applied.

본 발명이 적용되는 측위 시스템은 액세스 포인트(AP)(110), WiFi 모듈(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.The positioning system to which the present invention is applied may include an access point (AP) 110, a WiFi module 120, and a control unit 130.

WiFi 모듈(120)은 WiFi를 이용하여 AP(110)와 통신을 수행하고 제어부(130)와 함께 이동단말의 위치 측정을 수행한다. The WiFi module 120 communicates with the AP 110 using WiFi and performs a location measurement of the mobile terminal together with the control unit 130.

제어부(130)는 채널 상태 정보에 해당하는 CSI 측정치에 기반하여, 고정밀 CSI 보정치를 계산할 수 있다. The controller 130 may calculate a high-precision CSI correction value based on the CSI measurement value corresponding to the channel state information.

또한, 상기 고정밀 CSI 보정치를 이용해 고정밀 거리 추정치를 생성할 수 있다. 여기서, CSI 측정치는 AP(110)로부터 수신된 신호(또는 정보)에 기반하여 이동단말이 측정한 채널 상태 정보이다. In addition, a high-precision distance estimate may be generated using the high-precision CSI correction value. Here, the CSI measurement is channel state information measured by the mobile terminal based on a signal (or information) received from the AP 110.

이때, 제어부(130)는 상기 CSI 측정치를 이용하여 고정밀 거리 추정치를 도출한 후, 3개 이상의 AP(110)와의 삼각측량 방법을 이용하여 이동단말의 위치를 계산할 수 있다. 또한, 상기와 같이 계산된 위치를 실내 Map 정보에 표시하여 제공할 수 있다.At this time, the controller 130 may derive a high-precision distance estimate using the CSI measurement value and then calculate the location of the mobile terminal using a triangulation method with three or more APs 110. In addition, the location calculated as described above can be displayed and provided on the indoor map information.

한편, 제어부(130)는 실내측위를 위한 실내 Map 정보를 획득할 수 있다. 또한, RF지문(FingerPrint) DB 제공여부를 확인한 후 제공되는 경우, 해당 DB를 획득할 수 있다.Meanwhile, the controller 130 may acquire indoor map information for indoor positioning. In addition, if it is provided after checking whether the RF fingerprint (FingerPrint) DB is provided, the DB can be obtained.

이때, 제어부(130)는 고정밀 CSI 보정치를 이용하여, RF지문(FingerPrint) DB 상에서 패턴 매칭을 수행할 수 있다. 이에 따라, 패턴 매칭이 이루어진 경우, 이동단말이 RF지문(FingerPrint) DB 상에서 해당 위치 정보를 검출할 수 있다. 또한, 해당 위치정보를 상기 실내 Map 정보에 표시하여 제공할 수 있다.In this case, the control unit 130 may perform pattern matching on an RF fingerprint (FingerPrint) DB by using the high-precision CSI correction value. Accordingly, when pattern matching is performed, the mobile terminal can detect the corresponding location information on the RF fingerprint (FingerPrint) DB. In addition, corresponding location information may be displayed and provided on the indoor map information.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동단말의 안정적인 고정밀 거리측정 방법의 순서도이다.2 is a flowchart of a method for measuring a stable high-precision distance of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.

일 실시예에 따른 이동단말의 안정적인 고정밀 거리측정 방법은 다중경로를 반영한 환경인자를 생성하는 단계(S210), CSI 측정치를 기반으로 고정밀 CSI 보정치를 계산하는 단계(S220) 및 고정밀 CSI 보정치를 이용하여 고정밀 거리 추정치를 생성하는 단계(S230)를 포함할 수 있다.The stable high-precision distance measurement method of a mobile terminal according to an embodiment uses the step of generating an environmental factor reflecting multiple paths (S210), calculating a high-precision CSI correction value based on the CSI measurement value (S220), and the high-precision CSI correction value. It may include generating a high-precision distance estimate (S230).

환경인자 생성 단계(S210)는 이동단말의 다중경로 환경을 반영하는 환경인자(

Figure 112020017637123-pat00005
)를 운용 설치 맵(Map)을 기반으로 다음의 [수학식 1]에따라 결정한다. Environment factor generation step (S210) is an environment factor reflecting the multi-path environment of the mobile terminal (
Figure 112020017637123-pat00005
) Is determined according to the following [Equation 1] based on the operation and installation map.

Figure 112020017637123-pat00006
Figure 112020017637123-pat00006

여기서,

Figure 112020017637123-pat00007
는 사용되는 무선네트워크 특성에 따라 결정된(Fixed) 인자로서 송수신 RF 밴드의 이득과 안테나 이득을 나타낸다.
Figure 112020017637123-pat00008
는 운용되는 실내환경에 따라 가변되는(Variable) 인자로서 거리측정 시스템이 운용되는 실내 Map기반으로 개방형(open), 반개방형(half open), 복잡환경(closed) 구분된 후 환경 인자(
Figure 112020017637123-pat00009
,
Figure 112020017637123-pat00010
,
Figure 112020017637123-pat00011
)가 추출된다. here,
Figure 112020017637123-pat00007
Denotes the gain of the transmit/receive RF band and the antenna gain as a factor fixed according to the characteristics of the wireless network used.
Figure 112020017637123-pat00008
Is a variable (Variable) factor depending on the indoor environment in which the distance measurement system is operated, and is divided into open, half open, and closed environments based on the indoor map in which the distance measurement system is operated, and then the environmental factor (
Figure 112020017637123-pat00009
,
Figure 112020017637123-pat00010
,
Figure 112020017637123-pat00011
) Is extracted.

Figure 112020017637123-pat00012
Figure 112020017637123-pat00012

고정밀 CSI 보정치 계산 단계(S220)는 이동단말이 CSI 측정치를 이용하여 다음의 [수학식 2]에 따라 고정밀 CSI 보정치(CSId)를 계산한다.In the step of calculating the high-precision CSI correction value (S220), the mobile terminal calculates a high-precision CSI correction value (CSId) according to the following [Equation 2] by using the CSI measurement value.

Figure 112020017637123-pat00013
Figure 112020017637123-pat00013

여기서,

Figure 112020017637123-pat00014
는 중심 주파수,
Figure 112020017637123-pat00015
는 k 번째 서브캐리어 주파수,
Figure 112020017637123-pat00016
는 k 번째 서브캐리어의 CSI 크기의 절대값(Amplitude)이다.here,
Figure 112020017637123-pat00014
Is the center frequency,
Figure 112020017637123-pat00015
Is the k-th subcarrier frequency,
Figure 112020017637123-pat00016
Is the absolute value of the CSI size of the k-th subcarrier.

고정밀 거리 추정치 생성 단계(S230)는 이동단말이 상기 보정치 계산단계(S220)에서 계산된 고정밀 CSI 보정치(CSId)를 이용하여 다음의 [수학식 3]에 따라 고정밀 거리추정값을 생성한다.In the step of generating a high-precision distance estimate (S230), the mobile terminal generates a high-precision distance estimate according to the following [Equation 3] by using the high-precision CSI correction value (CSId) calculated in the correction-value calculation step (S220).

Figure 112020017637123-pat00017
Figure 112020017637123-pat00017

여기서,

Figure 112020017637123-pat00018
는 빛의 속도(300,000km/s),
Figure 112020017637123-pat00019
은 전파경로 환경에 따른 경로감쇄인자로서 다중경로가 거의 없는 개방형 실내공간에서는 1에 가까운 값을 갖고, 복도 환경과 같은 반개방형 실내에서는 2에 가까운 값을 갖으며, 복잡한 실내환경에서는 4 이상의 값을 갖는다.here,
Figure 112020017637123-pat00018
Is the speed of light (300,000 km/s),
Figure 112020017637123-pat00019
Is a path attenuation factor according to the propagation path environment, and has a value close to 1 in an open indoor space with few multipaths, close to 2 in a semi-open indoor space such as a corridor environment, and a value of 4 or more in a complex indoor environment. Have.

이와 같은, 이동단말의 안정적인 고정밀 거리측정 방법은 어플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.Such a stable, high-precision distance measurement method of a mobile terminal can be implemented as an application or implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components, and recorded in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination.

상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The program instructions recorded in the computer-readable recording medium may be specially designed and constructed for the present invention, and may be known and usable to those skilled in the computer software field.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magnetic-optical media such as floptical disks. media), and a hardware device specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.

프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the processing according to the present invention, and vice versa.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. I will be able to.

110 : 액세스 포인트
120 : WiFi 모듈
130 : 제어부110: access point
120: WiFi module
130: control unit

Claims (5)

이동단말의 다중경로 환경을 반영하는 환경인자를 운용 설치 맵(map)을 기반으로 결정하는 환경인자 생성 단계;
상기 이동단말이 CSI(Channel Status Indicator) 측정치를 이용하여 고정밀 CSI 보정치를 계산하는 고정밀 CSI 보정치 계산 단계 및
상기 이동단말이 상기 고정밀 CSI 보정치를 이용하여 고정밀 거리추정값을 생성하는 고정밀 거리 추정치 생성 단계를 포함하며,
상기 환경인자(
Figure 112020101051442-pat00044
)는 다음의 [수학식]에 따라 결정되고,
Figure 112020101051442-pat00045
,
Figure 112020101051442-pat00038

(여기서,
Figure 112020101051442-pat00046
는 사용되는 무선네트워크 특성에 따라 결정된(Fixed) 인자로서 송수신 RF 밴드의 이득과 안테나 이득을 나타낸다.
Figure 112020101051442-pat00047
는 운용되는 실내환경에 따라 가변 되는(Variable) 인자로서 거리측정 시스템이 운용되는 실내 Map기반으로 개방형(
Figure 112020101051442-pat00048
), 반개방형(
Figure 112020101051442-pat00049
), 복잡환경(
Figure 112020101051442-pat00050
)으로 구분된 후 환경 인자가 추출된다. )
상기 고정밀 CSI 보정치(CSId)는 다음의 [수학식]에 따라 결정되며,
Figure 112020101051442-pat00051

(여기서,
Figure 112020101051442-pat00052
는 중심 주파수,
Figure 112020101051442-pat00053
는 k 번째 서브캐리어 주파수,
Figure 112020101051442-pat00054
는 k 번째 서브캐리어의 CSI 크기의 절대값이다.)
상기 고정밀 거리추정값(d)은 다음의 [수학식]에 따라 결정되는 이동단말의 안정적인 고정밀 거리측정 방법.
Figure 112020101051442-pat00031

(여기서,
Figure 112020101051442-pat00032
는 빛의 속도(300,000km/s),
Figure 112020101051442-pat00033
은 전파경로 환경에 따른 경로감쇄인자로서 다중경로가 거의 없는 개방형 실내공간에서는 1에 가까운 값을 갖고, 복도 환경과 같은 반개방형 실내에서는 2에 가까운 값을 갖으며, 복잡한 실내환경에서는 4이상의 값을 갖는다.)
An environment factor generation step of determining an environment factor reflecting the multi-path environment of the mobile terminal based on an operation and installation map;
The step of calculating a high-precision CSI correction value in which the mobile terminal calculates a high-precision CSI correction value using a channel status indicator (CSI) measurement value, and
And generating a high-precision distance estimate, in which the mobile terminal generates a high-precision distance estimate by using the high-precision CSI correction value,
The above environmental factors (
Figure 112020101051442-pat00044
) Is determined according to the following [Equation],
Figure 112020101051442-pat00045
,
Figure 112020101051442-pat00038

(here,
Figure 112020101051442-pat00046
Denotes the gain of the transmit/receive RF band and the antenna gain as a factor fixed according to the characteristics of the wireless network used.
Figure 112020101051442-pat00047
Is a variable (Variable) factor depending on the indoor environment in which the distance measurement system is operated.
Figure 112020101051442-pat00048
), semi-open type (
Figure 112020101051442-pat00049
), complex environment (
Figure 112020101051442-pat00050
), and then the environmental factors are extracted. )
The high-precision CSI correction value ( CSId ) is determined according to the following [Equation],
Figure 112020101051442-pat00051

(here,
Figure 112020101051442-pat00052
Is the center frequency,
Figure 112020101051442-pat00053
Is the k-th subcarrier frequency,
Figure 112020101051442-pat00054
Is the absolute value of the CSI size of the k-th subcarrier.)
The high-precision distance estimation value (d) is a stable high-precision distance measurement method of the mobile terminal determined according to the following [Equation].
Figure 112020101051442-pat00031

(here,
Figure 112020101051442-pat00032
Is the speed of light (300,000 km/s),
Figure 112020101051442-pat00033
Is a path attenuation factor according to the propagation path environment, and has a value close to 1 in open indoor spaces with few multipaths, close to 2 in semi-open indoor spaces such as corridor environments, and more than 4 in complex indoor environments. Have.)
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 따른 이동단말의 안정적인 고정밀 거리측정 방법을 수행하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.A computer-readable recording medium on which a computer program is recorded for performing the method of measuring a stable, high-precision distance of a mobile terminal according to claim 1.
KR1020200020299A 2019-12-20 2020-02-19 Reliable precise ranging method and program for performing the analysis KR102239506B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190171501 2019-12-20
KR1020190171501 2019-12-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102239506B1 true KR102239506B1 (en) 2021-04-14

Family

ID=75477653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200020299A KR102239506B1 (en) 2019-12-20 2020-02-19 Reliable precise ranging method and program for performing the analysis

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102239506B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101974002B1 (en) * 2018-11-14 2019-04-30 국방과학연구소 Method of positioning mobile device with seamless, high precision scheme

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101974002B1 (en) * 2018-11-14 2019-04-30 국방과학연구소 Method of positioning mobile device with seamless, high precision scheme

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7663540B2 (en) Server device, mobile terminal and positioning mode selecting method
CN107318084B (en) Fingerprint positioning method and device based on optimal similarity
US8279840B2 (en) Systems and methods for providing location based services (LBS) utilizing WLAN and/or GPS signals for seamless indoor and outdoor tracking
KR101260647B1 (en) Wireless localization method based on an efficient multilateration algorithm over a wireless sensor network and a recording medium in which a program for the method is recorded
US6161018A (en) Method and system for estimating a subscriber's location in a wireless communication system service area
RU2362213C2 (en) Selection of navigation solution, used for establishing location of device in wireless communication system
Dag et al. Received signal strength based least squares lateration algorithm for indoor localization
KR20150018827A (en) Method and apparatus for determining locations of access points
US20130217390A1 (en) Method and System for Estimating Range of Mobile Device to Wireless Installation
US20170160375A1 (en) Estimation of a level for an observation data set
CN104375135A (en) Radio frequency positioning method, device and system
KR101674993B1 (en) Indoor positioning method and user terminal
Moghtadaiee et al. WiFi fingerprinting signal strength error modeling for short distances
US10567918B2 (en) Radio-location method for locating a target device contained within a region of space
KR101174542B1 (en) Mobile terminal, System and Method for measuring location of mobile terminal
KR101709411B1 (en) Method for positioning based on weighted triangulation and method for indoor positioning using the same
US20160182164A1 (en) Signal Strength Distribution Establishing Method and Wireless Positioning System
KR20140102450A (en) System for assuming position of base station and method for assuming position of base station thereof
US10547964B2 (en) Method and device for estimating accuracy of a position determination
KR102239506B1 (en) Reliable precise ranging method and program for performing the analysis
KR101468811B1 (en) Compensation method of indoor positioning system using wireless lan
KR20140119333A (en) Method and Apparatus for Location Determination to Improve the accuracy of the location
KR101356019B1 (en) Position estimating method and system on reducing estimated positioning error for bi-static radar system based on cellular network
KR102083377B1 (en) Method and apparatus for estimating position of terminal in a wireless communication system
Maghdid et al. Modified WiFi-RSS Fingerprint Technique to locate Indoors-Smartphones: FENG building at Koya University as a case study