KR20000039417A - Composite type terminal for measuring position using mobile communication network and method for supplying added service related to position measurement using the terminal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동통신망을 이용한 측위용 복합 단말기 및 그를 이용한 측위 관련 부가서비스 제공 방법에 관한 것으로서, 특히 이동통신 기지국들의 파일롯신호를 이용하여 단말기의 위치를 자체적으로 측정할 수 있는 측위용 복합 단말기 및 그를 이용한 측위 관련 부가서비스 제공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a positioning composite terminal using a mobile communication network and a method for providing positioning related additional services using the same, and more particularly, to a positioning composite terminal capable of measuring the position of a terminal by using pilot signals of mobile communication base stations and the same. The present invention relates to a method for providing location related additional services.
종래의 측위용 부가 서비스를 제공하기 위해서는 별도의 위치측정시스템(GPS : Global Position System) 수신기 모듈을 사용하여 사용자의 위치 정보를 알아낸 후, 이를 개인 휴대 통신(PCS : Personal Communication Service)망을 통해 전송하여 원하는 부가적인 교통 정보와 같은 것을 전송하는 방식을 사용하였다.In order to provide a conventional positioning additional service, a user uses a separate Global Position System (GPS) receiver module to find out the user's location information, and then uses the personal communication service (PCS) network. The transmission method used to transmit something like desired additional traffic information.
그러나, GPS와 같은 위성항법시스템에서는 수신되는 신호의 세기가 -130 dBm 정도의 매우 미약한 신호였으므로, 가시거리(Line of Sight)가 확보되지 않을 때에는 신호 자체가 잡히지 않는 문제점이 발생하여 옥내에서나 터널 등에서는 측위 서비스를 제공할 수 없는 문제점이 존재하였다.However, in the satellite navigation system such as GPS, the received signal was very weak at about -130 dBm. Therefore, when the line of sight is not secured, the signal itself is not caught. There is a problem that can not provide positioning services.
또한, GPS 수신기 및 GPS 안테나의 설치가 필요하여 사용자가 자신의 위치 정보를 알아내기 위해서는 차량과 같은 탑재체가 필요하여, 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.In addition, the installation of a GPS receiver and a GPS antenna is required, so that a user needs a payload such as a vehicle in order to find out his or her location information.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 코드분할다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access)망의 파일롯 톤(pilot tone)을 전부 측정하여 지상망의 측위에 있어서 가장 문제시되고 있는 가시거리를 용이하게 확보할 수 있고, 또한 기지국들로부터 전달되는 파일럿 신호의 지연 시간과 신호 세기만을 이용하여 단말기의 위치를 자체적으로 측정할 수 있는 복합 단말기 및 그를 이용한 측위 관련 부가서비스 제공 방법, 그리고 그를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and it is most problematic in positioning the terrestrial network by measuring all pilot tones of a code division multiple access (CDMA) network. A complex terminal capable of easily securing a visible distance and measuring the position of the terminal by using only the delay time and the signal strength of the pilot signal transmitted from the base stations, and a method for providing the positioning-related additional service using the same; And it aims to provide a computer-readable recording medium recording a program for realizing the same.
도 1은 본 발명에 따른 이동통신망을 이용한 측위용 복합 단말기의 일실시예 구성도.1 is a configuration diagram of an embodiment of a mobile terminal for positioning using a mobile communication network according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 복합 단말기를 이용한 측위 관련 부가서비스 제공 방법에 대한 일실시예 흐름도.2 is a flowchart illustrating a method for providing location related additional service using a composite terminal according to the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110: 셀룰라 대역 수신 처리부 120: PCS 대역 수신 처리부110: cellular band reception processing unit 120: PCS band reception processing unit
130: 위치 측정부130: position measuring unit
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동통신망을 이용한 측위용 복합 단말기에 있어서, 셀룰라 이동통신 시스템에서 사용되는 제 1 주파수 대역의 파일롯 신호를 수신하여, 수신된 상기 제 1 주파수 대역의 파일롯 신호를 증폭 및 필터링하여 잡음을 제거한 후 기저대역의 신호로 하향 변환하는 제 1 수신 처리수단; PCS(Personal Communication Service) 통신 시스템에서 사용되는 제 2 주파수 대역의 파일롯 신호를 수신하여, 수신된 상기 제 2 주파수 대역의 파일롯 신호를 증폭 및 필터링하여 잡음을 제거한 후 기저대역의 신호로 하향 변환하는 제 2 수신 처리수단; 및 상기 제 1 및 제 2 수신 처리수단의 출력신호를 입력받아, 각 기지국들의 의사잡음코드 오프셋(offset) 값을 통해 추정한 예측값으로부터 인접한 모든 셀룰라 통신 및 PCS 기지국들로부터 전달된 파일럿 신호의 지연 시간 및 의사거리를 측정하여, 측정한 지연 시간과 의사 거리를 이용하여 단말기의 현재의 위치를 예측하는 위치 측정수단을 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a pilot terminal of the first frequency band in a positioning hybrid terminal using a mobile communication network, receiving a pilot signal of a first frequency band used in a cellular mobile communication system. A first receiving processing means for amplifying and filtering a signal to remove noise and then downconvert to a baseband signal; Receiving a pilot signal of a second frequency band used in a Personal Communication Service (PCS) communication system, amplifying and filtering the received pilot signal of the second frequency band to remove noise, and downconverting to a baseband signal 2 receiving processing means; And a delay time of pilot signals transmitted from all neighboring cellular communication and PCS base stations from the prediction values estimated through the pseudo noise code offset values of the respective base stations by receiving the output signals of the first and second receiving processing means. And position measuring means for measuring a pseudo distance to predict a current position of the terminal using the measured delay time and the pseudo distance.
또한, 본 발명은, 이동통신망을 이용한 측위용 복합 단말기를 이용한 측위 관련 부가서비스 제공 방법 그를 이용한 측위 관련 부가서비스 제공 방법에 있어서, 단말기에서 기지국으로 측위 요구신호를 전송하는 제 1 단계; 기지국에서 인접 기지국들의 위치 정보 및 의사잡음코드 오프셋(offset) 정보를 측위를 요구하는 단말기에 전송하는 제 2 단계; 기지국으로부터 전달되는 파일롯 신호들을 순차적으로 감지하여 지연 시간과 기지국의 위치를 측정하는 제 3 단계; 및 상기 제 3 단계에서 측정한 지연 시간 정보와 기지국의 위치 정보를 이용하여 단말기의 현재 위치를 예측하는 제 4 단계를 포함한다.The present invention also provides a method for providing a location-related additional service using a mobile terminal for positioning using a mobile communication network, the method for providing a location-related additional service using the same, comprising: a first step of transmitting a location request signal from a terminal to a base station; A second step of transmitting, by the base station, location information and pseudonoise code offset information of neighboring base stations to a terminal requesting positioning; A third step of sequentially detecting pilot signals transmitted from the base station and measuring a delay time and a position of the base station; And a fourth step of predicting a current location of the terminal using the delay time information measured in the third step and location information of the base station.
그리고, 본 발명은 인접 기지국들로부터 파일럿 신호만을 수신하여 사용자 위치를 파악할 수 있도록 되어 있는데, 간단히 원리를 살펴보면 다음과 같다.In addition, the present invention is to be able to determine the user location by receiving only the pilot signal from the adjacent base stations, briefly look at the principle as follows.
먼저, 측위 서비스를 요하는 PCS 단말기에서 측위 요구신호를 가장 인접한 기지국(BS)을 통해 전달하면, 기지국(BS)에서는 주변 기지국들의 좌표값과 파일럿 신호의 오프셋(offset) 값을 전송해 준다. 기본적으로, 인접 기지국들은 GPS를 통해 수십ns 정도로 시각 동기가 맞추어져 있으므로, 단말기에서는 지속적으로 인접 기지국들의 파일럿 신호를 상관기를 통해 측정하여 오프셋 값 및 지연 값들을 식별해낸다.First, when the PCS terminal requiring the positioning service transmits the positioning request signal through the nearest base station BS, the base station BS transmits the coordinate values of the neighboring base stations and the offset value of the pilot signal. Basically, since neighboring base stations are time-synchronized for several tens of ns through GPS, the terminal continuously measures pilot signals of neighboring base stations through a correlator to identify offset and delay values.
이와 같이, 추정한 지연값들을 통해 전송거리가 측정이 되므로, 적어도 3개 이상의 파일럿 신호만 감지되면, 충분히 측위가 가능하다.As such, since the transmission distance is measured through the estimated delay values, if only at least three or more pilot signals are detected, positioning can be sufficiently performed.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 이동통신망을 이용한 측위용 복합 단말기의 일실시예 구성도이다.1 is a configuration diagram of an embodiment of a complex terminal for positioning using a mobile communication network according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이동통신망을 이용한 측위용 복합 단말기는, 셀룰라 이동통신 시스템에서 사용되는 셀룰라 주파수 대역의 파일롯 신호를 수신하여 처리하는 셀룰라 대역 수신 처리부(110)와, PCS(Personal Communication Service) 통신 시스템에서 사용되는 PCS 대역의 파일롯 신호를 수신하여 처리하는 PCS 대역 수신 처리부(120)와, 셀룰라 대역 및 PCS 대역 수신 처리부(110, 120)들의 출력신호를 입력받아, 단말기의 현재의 위치를 예측하는 위치 측정부(130)를 구비한다.As shown in FIG. 1, the mobile terminal for positioning using a mobile communication network of the present invention includes a cellular band reception processor 110 for receiving and processing a pilot signal of a cellular frequency band used in a cellular mobile communication system, and a PCS ( Personal Communication Service) PCS band reception processing unit 120 for receiving and processing the pilot signal of the PCS band used in the communication system, and receives the output signals of the cellular band and PCS band reception processing unit (110, 120), the current of the terminal Position measuring unit 130 for predicting the position of the.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 복합 단말기의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the composite terminal of the present invention having the structure as described above are as follows.
셀룰라 대역 수신 처리부(110)는 셀룰라 이동통신 시스템의 기지국으로부터 수신된 셀룰라 주파수 대역의 파일롯 신호를 기저대역 신호로 하향 변환시켜 위치 측정부(130)로 전달한다.The cellular band reception processor 110 down-converts the pilot signal of the cellular frequency band received from the base station of the cellular mobile communication system to the baseband signal and transmits it to the position measurement unit 130.
이때, 셀룰라 대역 수신 처리부(110)는 수신된 셀룰라 주파수 대역의 파일롯 신호를 충분한 신호로 증폭하여 이득을 조절하고, 또한 필터링 과정을 통해 수신 과정에 발생된 잡음을 제거한 다음, 기저대역 신호로 변환시킨다.At this time, the cellular band reception processing unit 110 amplifies the received pilot signal of the cellular frequency band to a sufficient signal to adjust the gain, and also removes the noise generated during the reception process through a filtering process, and then converts to a baseband signal. .
그리고, PCS 대역 수신 처리부(120)도 PCS 통신 시스템의 기지국으로부터 수신된 PCS 대역의 파일롯 신호를 기저대역 신호로 변환하여 위치 측정부(130)로 전달하는데, 마찬가지로 PCS 대역 수신 처리부(120)도 수신된 셀룰라 주파수 대역의 파일롯 신호를 충분한 신호로 증폭하여 이득을 조절하고, 또한 필터링 과정을 통해 수신 과정에 발생된 잡음을 제거한 다음, 기저대역 신호로 변환시킨다.The PCS band reception processor 120 also converts the pilot signal of the PCS band received from the base station of the PCS communication system into a baseband signal and transmits the signal to the position measurement unit 130. Similarly, the PCS band reception processor 120 is also received. Amplified pilot signal of the cellular frequency band to a sufficient signal to adjust the gain, and also remove the noise generated during the reception process through the filtering process, and then converts to a baseband signal.
이렇게, 기저대역 신호로 변환된 신호들이 위치 측정부(130)로 전달되면, 위치 측정부(130)는 각 기지국들의 의사잡음코드 오프셋(offset) 값을 통해 추정한 예측값으로부터 인접한 모든 셀룰라 통신 및 PCS 기지국들로부터 전달된 파일럿 신호의 지연 시간 및 의사거리를 측정하여, 측정한 지연 시간과 의사 거리를 이용하여 단말기의 현재의 위치를 예측한다.As such, when the signals converted into baseband signals are transferred to the position measuring unit 130, the position measuring unit 130 performs all cellular communication and PCS adjacent from the predicted values estimated through the pseudo noise code offset values of the respective base stations. The delay time and the pseudo distance of the pilot signal transmitted from the base stations are measured, and the current position of the terminal is predicted using the measured delay time and the pseudo distance.
도 2는 본 발명에 따른 복합 단말기를 이용한 측위 관련 부가서비스 제공 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method for providing location related additional service using a composite terminal according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이,As shown in FIG. 2,
먼저, 사용자 단말기에서 측위 관련 부가서비스 요구 신호를 가정 인접한 기지국에 전달하면(201), 인접 기지국에서는 부가서비스 요구에 따라 일단 구축된 데이터베이스로부터 그 기지국을 둘러싼 주변 PCS, 셀룰라 기지국들의 위치 정보와 의사잡음 코드 오프셋(offset) 값을 단말기로 전송한다(202).First, when the user terminal transmits a location related supplementary service request signal to a home base station (201), the neighboring base station determines the location information and pseudo noise of neighboring PCS and cellular base stations surrounding the base station from the database once established according to the supplementary service request. The code offset value is transmitted to the terminal (202).
기본적으로, 인접 기지국들간에는 오프셋 플래닝(offset planning)에 의해 충분히 의사잡음 코드 오프셋 값이 전달 지연 시간보다 충분히 떨어져 있다고 가정한다.Basically, it is assumed that the pseudonoise code offset value is sufficiently far from the propagation delay time between offset base stations by offset planning.
이런 정보가 측위를 요구한 사용자 단말기에 전달되면, 사용자 단말기에서는 각 기지국들의 의사잡음 코드 오프셋 값을 통해 추정한 예측값으로부터 인접한 모든 셀룰라 및 PCS 기지국들의 파일럿 신호를 감지하여 지연시각을 추출하고(203), TOA(Time of Arrival)이나 TDOA(Time Difference of Arrival)의 방식에 의해 의사거리를 측정하여 위치 정보를 얻어낸다(204).When such information is transmitted to the user terminal requesting the positioning, the user terminal detects pilot signals of all neighboring cellular and PCS base stations from the estimated value estimated through the pseudo noise code offset value of each base station and extracts a delay time (203). The position information is obtained by measuring a pseudo distance using a method of Time of Arrival (TOA) or Time Difference of Arrival (TDOA) (204).
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, CDMA 기지국들의 신호를 복합 단말기를 이용해 동시에 수신할 수 있도록 하여, 가시거리를 용이하게 확보고 기지국들로부터 전달되는 파일럿 신호의 지연 시간과 신호 세기만을 이용하여 단말기의 위치를 자체적으로 측정하므로써, 측위 정확도를 현저하게 향상시키고, 또한 사용자의 편의와 부가서비스를 용이하게 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention enables the simultaneous reception of signals of CDMA base stations using a composite terminal, thereby easily securing the visible distance and using only the delay time and signal strength of the pilot signal transmitted from the base stations. By measuring the location by itself, it is possible to remarkably improve the positioning accuracy and to easily provide the user's convenience and additional services.
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1998
- 1998-12-12 KR KR1019980054737A patent/KR20000039417A/en not_active Application Discontinuation
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