KR19990039959A

KR19990039959A - 이동통신단말기의 위치 추적방법

Info

Publication number: KR19990039959A
Application number: KR1019970060224A
Authority: KR
Inventors: 이재훈; 이원석
Original assignee: 이재훈; 이원석
Priority date: 1997-11-15
Filing date: 1997-11-15
Publication date: 1999-06-05

Abstract

본 발명은 이동통신시스템에서 이동통신이동통신단말기기의 위치를 추적하는 것이다. 특히, 코드분할다중접속(CDMA)방식을 이용하는 디지털셀룰라망(DCN) 또는 개인휴대통신서비스망(PCS)에서 간단하게 이동통신단말기의 위치를 추적하는 방법 및 그 구현 시스템에 관한 발명이 제시되어 있다. 세개 이상의 기지국으로부터 이동통신단말기까지의 거리를 알면, 이동통신단말기의 기지국에 대한 상대적 위치를 알 수 있다는 점에 착안하여 이동통신의 각 기지국에서의 거리를 반지름으로 하는 세 원의 교차점을 이동통신단말기의 위치로 파악하는 방법과 그 시스템이 제시된다.

Description

이동통신단말기의 위치 추적방법

본 발명은 이동통신시스템에서 이동통신단말기의 위치를 추적하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다. 특히, CDMA(코드분할다중접속)을 이용하는 디지털셀룰라망(DCN) 또는 개인휴대통신서비스망(PCS)을 이용하여 차량 등에 탑재되거나 개인이 소지한 이동통신단말기의 위치를 추적하는 방법 및 그 시스템(A location pursuit method and system for mobile communication terminal)에 관한 것이다.

일반적으로 위성을 이용한 GPS(Global Positioning System)를 이용한 자동 항법 시스템 같은 경우 여러 위성으로부터 오는 신호를 수신만 하는 시스템이므로 차량의 위치 정보를 그 차량에 탑승하지 않은 다른 제3자가 알 수 있도록 차량에서 신호를 위성망이나 다른망에 송신하지는 않는다. 위성을 이용한 양방향통신 방법을 사용하여 이동통신단말기의 위치를 파악하고자 할 경우에는 이동통신단말기측에서 신호를 위성으로 송신할 수 있는 장치가 구비되어야 한다. 그러나 이와같은 이동통신단말기의 위치 추적방법은 고도의 기술적인 장애와 비용면에 있어서 상당히 고가이므로 일반의 이동통신단말기 사용자가 쉽게 채용할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기존의 디지털셀룰라망(DCN) 또는 개인휴대통신망(PCS)을 이용하여 차량 등에 탑재된 이동통신단말기가 수신뿐만 아니라 송신까지 하여 이동통신단말기의 위치정보를 외부의 서비스 이용자에게 전달할 수 있도록 구현하는 이동통신단말기의 위치 추적방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 상기의 본 발명의 방법을 구현하는데 적당한 이동통신의 송수신 시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 삼각 측량법을 이용한 이동통신단말기의 위치 추적방법에 대한 설명도이다.

도 2는 본 발명의 이동통신단말기 위치 추적 부가서비스를 위한 시스템 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 이동교환국 110 : MSC

120 : 위치등록부 130 : 호처리프로세서

140 : 부가서비스처리부 150 : 기지국제어부

200 : 기지국 210 : 페이징채널부

220 : 어세스채널부 300 : 이동통신단말기

400 : 부가서비스송수신부

이하에서는 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 그 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 이동통신단말기의 위치를 추적하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다. 기지국A(중심), 기지구B(주변) 및 기지국C(주변)의 세개 이상의 기지국으로부터 이동통신단말기까지의 거리를 알면, 이동통신단말기의 기지국에 대한 상대적 위치를 알 수 있다. 즉, 각 기지국에서의 거리를 반지름으로 하는 세 원의 교차점이 이동통신단말기의 위치가 된다.

그리고 전국의 기지국들은 서로 다른 파일롯 PN(Pseudo random Noise)번호에 의해 구분되고 각 기지국의 지리적 위치는 정확히 알려져 있으므로 각 기지국 즉, 중심기지국과 주변기지국들로부터 이동통신단말기까지의 거리를 알면 이동통신단말기의 정확한 지리적 위치를 알 수 있다. 이동통신단말기과 기지국간의 거리를 계산하기 위해 다음과 같은 방법을 사용한다.

이동통신단말기는 중심 기지국의 파일롯 채널에 동기가 되어 있으므로 중심 기지국으로부터 이동통신단말기간의 지연시간 측정은 중심기지국에서 수행되어야 한다. 즉, 이동통신단말기이 위치정보 메시지를 기지국으로 전송할 때 기지국은 이동통신단말기로부터 수신되는 신호의 지연을 측정하여 이를 위치 정보 메시지와 함께 호처리기로 보낸다. 이 때, 기지국에서 측정된 신호 지연을 X라 하면 중심 기지국과 이동통신단말기간의 거리는 다음과 같다. 즉, 중심 기지국과 이동통신단말기간의 거리는 다음과 같이 된다.

상기의 식에서 알 수 있듯이 주변 기지국과 이동통신단말기와의 거리 측정은 다음과 같다. 이동통신단말기는 주변기지국(기지국 B, C)으로부터 수신되는 신호(pilot)의 지연을 중심기지국(기지국A)으로부터 수신되는 신호(pilot 신호)에 대한 상대 값으로 나타낸다. 이는 이동통신단말기가 중심기지국의 파일로 채널에 동기 되어 있기 때문이다.

따라서, 주변기지국에 대해서 측정된 신호 지연이 X'라 하면 해당 주변기지국과 이동통신단말기간의 거리는 다음과 같다.

주변기지국과단말기간의거리 = 중심기지국과단말기간의거리+X′×C ⃛⃛ ②

상기의 식 ①, ②에서 알 수 있는 바와 같이 X와 X'에 대한 정보를 부가서비스처리부에서 수신하면 도 1의 삼각 측량법에 의해 이동통신단말기의 위치를 추적할 수 있다.

또한 기지국에서 이동통신단말기로의 신호지연시간은 이동통신단말기에서 수신되는 파일롯신호에 대한 가장 가까운 PN위치(ealiest PN position)을 통하여 계산할 수 있으며, 마찬가지로 이동통신단말기에서 기지국으로의 신호지연시간은 기지국에서 수신되는 신호의 가장 가까운 PN위치(ealiest PN position)로부터 계산한다.

만약 이동통신단말기가 세개 이상의 기지국의 파일롯 PN 번호를 못 잡더라도 두개일 경우 위치는 두 점 중의 하나이며, 파일롯 PN을 하나만 잡는 경우라도 기지국을 중심으로 한 동심원상에 있음을 알 수 있다.

도 2는 본 발명의 이동통신단말기의 위치를 추적하는 방법을 구현할 수 있는 시스템의 일실시예를 설명하기 위한 블록도이다. 도 2의 본 발명은 사용자가 소지하고 있는 이동통신단말기(300)와, 상기의 이동통신단말기(300)가 온절환되면 상기의 이동통신단말기(300)에 페이징신호(paging signal) 등을 인가하는 페이징채널부(210)과 상기의 이동통신단말기(300)로부터 출력되는 파일롯 ID 신호 등을 수신하는 억세스채널부(220)를 포함하는 기지국(200)과, 상기 기지국(200)의 억세스채널부(220)로부터 인가되는 파일롯 ID 신호 등을 수신하는 기지국제어부(150), 상기의 기지국제어부(150)로부터 인가되는 신호를 출력하는 호처리프로세서(130), 상기의 호처리프로세서(130)에 부가서비스에 대한 정보를 공급하기 위한 부가서비스처리부(140), 상기의 호처리프로세서(130)로부터 인가되는 신호를 수신하여 제어신호를 발생시키는 MSC(Mobile Switching Center)(110), 상기의 MSC(110)로부터 인가되는 이동동신단말기(300)의 위치에 관한 정보를 기록하는 위치등록부(120)를 포함하는 이동교환국(100)과, 상기의 이동교환국(100)에 부가서비스정보에 대한 희망 신호를 보내어 이동통신단말기(300)의 위치정보를 수신할 수 있는 부가서비스송수신부(400)로 구성되는 시스템이다.

이하 상기의 본 발명의 이동통신단말기(300)의 위치 추적시스템에 대한 작용을 설명하기로 한다.

우선, 전국의 기지국들은 지역적으로 구역(zone)으로 구분되어 있는데, 망(Network)사업자로부터 고유의 전화번호를 부여받은 차량 등에 탑재된 이동통신단말기가 오프 상태에서 온 상태로 켜지면 이동통신단말기는 기지국으로부터의 파일롯(pilot)신호, 동기신호(sync) 및 페이징신호(paging signal)를 잡고 억세스채널을 통해 자기가 잡고 있는 파일롯 ID, 기지국 구역(zone)정보 등을 MSC(110)로 보내 위치등록부(120)에 이동통신단말기(300)의 위치등록(Location Registration)을 한다. 이 때 위치등록은 시간(timer based), 구역(zone based), 전원(power on-off based) 정보 등의 방법으로 이루어진다. 즉, 이동의 영향으로 구역(zone)이 바뀌거나 일정기간이 지나면 계속해서 재위치 등록을 하게 된다. 이때 위치등록부(120)를 살펴보면 각 이동통신단말기(300)가 어느 구역(zone)에 있는지 파악할 수 있게 된다.

상기의 상태에서 위치추적부가서비스 이용자가 추적하고자 하는 이동통신단말기(300)의 전화번호 또는 이동통신단말기(300)들의 전화번호 리스트를 MSC(110)에 보내면 이 전화가 부가서비스 요구임을 구분해 내고 위치등록부(120)에 등록을 확인한 후 하위 계층의 호처리프로세서(130)에 전달된다.

이 때, 호처리프로세서(130)는 부가서비스처리부(140)를 이용하여 생성된 위치확인요구 메시지를 추적하고자 하는 이동통신단말기가 등록되어 있는 구역에 페이징채널을 통해 송신한다.

그러면, 이동통신단말기(300)는 계속 페이징채널을 검색하고 있는 상태이므로 위치정보 메시지를 상기의 억세스채널부(access channel)(220)를 통해 상기의 부가서비스처리부(140)에 보낸다. 이 때, 상기의 위치정보 메시지는 다음을 포함한다.

a) 현재 중심기지국의 파일롯 PN 번호 및 기지국의 ID

b) 접속되어 있는 중심기지국 및 주변기지국들에 대한 파일롯 PN 번호들

c) 상기 기지국의 각 파일롯 PN 번호마다의 가장 빠른 PN 위치정보(earliest PN position) 및 그 에너지

d) 상기 기지국의 각 파일롯 PN 번호마다의 가장 강력한 PN 위치정보(strongest PN position) 및 그 에너지

상기의 위치정보 메시지가 부가서비스처리부(140)에 보내어지면 부가서비스 처리부(140)는 중심기지국과 이동통신단말기간의 시간지연 및 주변기지국과 이동통신단말기간의 시간지연을 이용해 기지국과 이동통신단말기간의 거리를 계산해 내고, 앞에 제시된 삼각 측량법을 이용하여 이동통신단말기의 정확한 위치를 파악하고 이 정보를 적당한 형태로 만든 후 상기 이동교환국(100)의 MSC(110)를 통해 부가서비스송수신부(400)로 전송하여 부가서비스가입자가 이용할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 이동통신단말기(300)의 위치정보신호를 출력하여 기지국(200)에서는 이를 수신하여 이동교환국(100)의 부가서비스처리부(140)로 인가하고 MSC(110)를 통하여 상기의 위치정보신호를 위치등록부(120)에 등록하여 두고 부가서비스가입자의 수신명령신호에 따라서 상기의 이동통신단말기(300)의 위치정보를 부가서비스송수신부(400)로 출력함으로써 코드분할다중접속(CDMA)방식을 이용하는 디지털 셀룰라망(DCN) 또는 개인휴대통신서비스망(PCS)에서 부가서비스이용자가 원하는 상대방의 이동통신단말기의 현재 위치를 실시간으로 확인할 수 있는 효과가 있다.

Claims

이동통신단말기의 위치를 확인할 수 있는 부가정보서비스 기능을 갖는 코드 분할다중접속(CDMA)방식을 이용하는 디지털셀룰라망(DCN) 또는 개인휴대통신서비스망(PCS)의 이동통신시스템에서,

상기 이동통신시스템의 기지국들로부터의 파일롯 PN ID와 파일롯 PN 위치정보로부터 기지국과의 시간지연을 산출해 내는 제1 과정과,

상기의 제1 과정에서 산출된 시간지연으로부터 각 기지국으로부터의 거리를 계산해 내는 제2 과정과,

상기 제2 과정의 각 기지국으로부터의 계산된 거리들로부터 이동통신단말기의 위치를 파악하는 제3 과정을 포함하는 이동통신단말기 위치 추적방법.