KR20050060591A

KR20050060591A - 이동통신망에서 휴대폰의 위치 파악 방법

Info

Publication number: KR20050060591A
Application number: KR1020030092251A
Authority: KR
Inventors: 박재범
Original assignee: 에스케이텔레텍주식회사
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2005-06-22

Abstract

본 발명은 이동통신망에서 기지국 아이디(Base Station ID)와 피엔 시퀀스(PN Sequence)를 이용하여 휴대폰의 위치를 대략적으로 파악하는 방법에 관한 것이다. 휴대폰이 주변의 기지국으로부터 기지국 식별정보를 수신하면, 메모리에 미리 저장된 기지국 정보를 읽어와 상기 수신된 기지국 식별정보와 비교함으로써 일치하는 기지국을 검색하고, 그 검색된 기지국 정보를 휴대폰 화면에 표시해주게 된다. 이로서 3개 기지국 시스템 또는 지피에스 시스템을 구비하지 않고도 휴대폰의 위치를 대략적으로 파악할 수 있게 된다.

Description

이동통신망에서 휴대폰의 위치 파악 방법 {Method for searching the position of mobile phone in mobile communication network}

본 발명은 이동통신망에서 기지국 아이디(Base Station ID)와 피엔 시퀀스(PN Sequence)를 이용하여 휴대폰의 위치를 대략적으로 파악하는 방법에 관한 것이다.

휴대폰의 위치를 파악하기 위한 종래 기술로는 광역측위 시스템(Global Positioning System, 이하 '지피에스'라 함) 방식과 기지국 기반 방식이 있다. 지피에스 방식은 지피에스 수신기로 3개 이상의 위성으로부터 정확한 시간과 거리를 측정하여 3개의 각각 다른 거리를 삼각 방법에 의하여 현 위치를 정확히 계산하는 것을 말하고, 기지국 기반 방식은 3개의 기지국을 이용하면서 그 중 두 개의 기지국으로부터 단말기까지 전파도달 시각의 상대적인 차를 측정하여 휴대폰의 위치를 결정하는 것을 말한다.

그러나 상기 기술을 적용하기 위해서는 지피에스 위성, 관제국, 지피에스 수신기 등으로 구성된 지피에스 시스템을 구축하거나, 3개 기지국을 이용하여 측정한 위치정보를 휴대폰으로 전송하기 위한 별도의 시스템을 구축하여야 하므로 그 위치정보 서비스를 제공받기 위해 부가비용을 지출해야 하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 상기 부가적인 시스템을 구축하지 않고 휴대폰의 위치를 파악하기 위한 선행기술로는 특허공개 제2000-0044259호가 있다. 이는 이동통신 기지국시스템을 이용한 위치추적방법에 관한 것으로, 발신자의 휴대폰에서 송출된 장치의 고유번호 및 발신자 주변의 기지국 아이디(Base station Tranceiver Subsystem Identification, BTS ID)가 상위에 있는 기지 제어국(Base Station Controller, BSC)를 통해 교환국(Mobile Switching Center, MSC)의 HLR(Home Location Register)에 등록되면, 그 고유번호에 해당하는 위치정보를 수신자에게 전송하여 상대방의 위치를 파악하게 하는 방법을 개시하고 있다.

그러나 상기 기술에 의하는 경우 비록 별도의 위치산출 시스템을 구축하지 않고도 위치정보 파악이 가능하나 이는 발신자의 위치를 타인인 수신자가 확인하는 방법에 관한 것이고, 또한 교환국의 HLR을 참조해야 하는 시스템 구성 상의 번거로움이 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 주변의 기지국으로부터 BSC를 구별하기 위한 기지국 아이디(Base Station ID)와 BTS를 구별하기 위한 피엔 시퀀스(PN Sequence)를 포함하여 구성되는 기지국 식별정보를 수신하여, 이를 휴대폰 메모리에 미리 저장된 기지국 위치정보와 비교 검색함으로써 주변에 위치한 기지국(BTS)을 파악하고 이를 통해 휴대폰의 위치를 대략적으로 파악하는 방법을 제공한다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 기지국으로부터 기지국 식별정보를 수신하는 제 1단계와, 미리 저장된 기지국 정보를 읽어와 상기 수신한 기지국 식별정보와 비교함으로써 일치하는 기지국을 검색하는 제 2단계와, 그 일치하는 기지국에 대한 위치정보를 휴대폰 화면에 표시하는 제 3단계를 구비한다. 이 때, 상기 기지국 정보는 기지국 고유번호(Base Station ID), 피엔 시퀀스(PN Sequence) 및 위치정보를 포함하여 구성되는 것으로서 이러한 기지국 정보를 미리 데이터베이스화 한 것을 다운받아 휴대폰 메모리에 저장하는 단계를 더 구비할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명인 이동통신망에서 휴대폰의 위치 파악 방법을 구현하기 위한 휴대폰의 기능별 블럭도이다.

제어부(108)는 휴대폰 전체의 무선 통화 또는 데이터 처리를 수행하며 후술될 휴대폰의 각 부분들을 제어한다. 본 발명에서는 주변의 기지국으로부터 수신된 기지국 식별정보로부터 기지국 아이디(Base Station ID) 및 피엔 시퀀스(PN Sequence)를 추출하여 메모리부(106)에 미리 저장된 기지국 정보 중 기지국 아이디 및 피엔 시퀀스와 비교/검색하는 기능을 구비한다.

표시부(102)는 일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display)로 구성할 수 있으며, 제어부(108)의 제어 하에 표시할 데이터를 받아 무선 휴대폰의 동작상태, 다이얼링되는 데이터 기타 등등의 각종 메시지를 표시한다. 본 발명에서는 미리 데이터베이스로 구축된 기지국 정보를 다운받기 위한 인터페이스 및 본 발명에 의해 파악된 위치를 사용자에게 알려주는 인터페이스를 구비한다.

메모리부(106)는 제어부(108)의 동작에 필요한 제어 프로그램 코드와 각종 데이터 및 사용자가 저장하는 데이터를 저장하는 영역을 가진다. 특히, 기지국 정보 즉, 기지국 아이디, 피엔 시퀀스, 위치정보를 포함하도록 구성된 데이터베이스를 다운받아 저장할 영역을 구비한다.

기타 휴대폰을 구성하는 다른 요소를 살펴보면 다음과 같다.

키입력부(104)는 숫자/문자 키, 통화 키, 종료 키 등을 포함한 각종 키들을 구비하며 사용자가 누르는 키에 대응하는 키 신호를 발생시켜 상기 제어부(108)에 제공한다.

음성처리부(116)는 제어부(108)의 제어 하에 수신부(110)에 수신된 음성 데이터를 아날로그의 전기적인 음성신호로 변환하여 스피커(SPK)로 출력한다. 그러면 스피커(SPK)는 전기적인 음성신호를 가청음으로 변환하여 출력한다. 마이크로폰은 음성을 전기적인 음성신호로 변환하여 음성처리부(116)로 제공한다.

이러한 구조를 가지면서 본 발명을 구현하기 위한 휴대폰으로는 코드리스폰, 셀룰러폰, PCS폰, IMT2000 등이 될 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명인 이동통신망에서 휴대폰의 위치 파악 방법을 구현하기 위한 네트워크 다이어그램이다.

일반적으로 이동통신망은 MSC(Mobile Switching Center), BSC(Base Station Controller), BTS(Base station Tranceiver Subsystem) 및 MS(Mobile Station)로 구성될 수 있다. 하나의 공중 이동통신망(PLMN: Public Land Mobile Network)은 다수의 MSC(교환국)을 가지고 있고, 각 MSC 또한 다수의 BSC를 거느리고 있으며, 이러한 BSC가 여러 개의 BTS를 제어하고 있는 것이다.

여기서 MSC는 BSC, 일반공중전화망(PSTN: Public Switch Telephone Network) 및 공중이동통신망(PLMN)과 접속하는 제어를 수행하는 바, 이는 본 발명의 핵심이 아니므로 도 2에서는 이를 제외한 나머지 구성요소에 대하여 상세히 설명한다.

BSC는 무선링크 및 무선링크 제어, 핸드오프 기능들을 수행하고, BTS는 MS와 함께 무선통신로를 구성하고 무선자원을 관리하는 기능들을 수행한다. 여기서 일반적으로 BTS라 함은 기지국을 말하고, MS는 휴대폰 단말기를 지칭한다.

이제 네트워크 상의 정보 이동 경로를 살펴보도록 한다.

BSC(207)로부터 고유한 Base Station ID를 수신한 BTS(203, 205)는 이에 각 BTS마다의 고유한 PN Sequence 와 함께 그 관할 영역(Cell) 내에 있는 MS(201)에게 송신한다.

여기서, 상기 Base Station ID 의 field는 16 bits 으로 구성되어 있으므로, 2^16 개의 Base Station ID 를 가질 수 있다. 다만, Base Station ID 의 갯수가 충분하므로 국내의 모든 BTS에 Base Station ID를 할당해도 무방하나, 원칙적으로 Base Station ID는 BSC를 위해 할당되는 것이고, 따라서 유일한 BTS를 얻기 위해서는 PN Sequense 가 필요하다.

즉, BTS는 Base station ID를 공유할 수 있으나(이런 경우는 같은 Base Station ID를 가진 BTS가 하나의 BSC에 묶여 있는 경우이다), 하나의 BSC가 관할하는 다수의 BTS들은 각각 서로 다른 PN Sequence를 가지고 있으므로, 상기 Base Station ID와 PN Sequence를 조합하여 비로소 하나의 BTS를 구별해 낼 수 있다. 결국 전체적으로는 (Base Station ID의 갯수) * (PN Sequence의 갯수) 만큼의 BTS가 존재하게 된다.

이 때, 상기 이동통신망에서 MS(201)가 단지 하나의 셀(Cell)에만 속하는 경우라면 그 셀을 관할하는 BTS(203 또는 205)에게서만 상기 정보들(기지국 식별정보)을 수신하게 될 것이고, MS(201)가 핸드오버 지역에 있는 경우에는 양 쪽의 BTS(203 및 205)로부터 상기 정보들(기지국 식별정보)을 수신하게 될 것이다(단, 수신 세기가 다르므로 그 송신 BTS를 각각 구분할 수 있다). 따라서, 이를 수신하여 BTS에 대한 위치정보를 휴대폰 화면에 표시해 줌에 있어 전자의 경우에는 "OO지점에 위치하고 있습니다."라는 메시지가 뜰 것이나, 후자의 경우(209)에는 "OO지점에서 OO지점으로 이동하고 있습니다" 라는 등의 메시지가 뜰 것이다.

도 3은 본 발명인 이동통신망에서 휴대폰의 위치 파악 방법을 구현하기 위한 순서도이다.

먼저 기지국 아이디, 피엔 시퀀스, 위치정보를 포함하여 이루어진 기지국 정보를 이에 대하여 미리 구축된 데이터베이스로부터 다운받아 휴대폰의 메모리에 저장한다(S301). 이 때, 상기 데이터베이스가 갱신되는 경우에는 본 발명에 의한 위치정보 서비스의 사용자가 손쉽게 업데이트할 수 있도록 통신회사 측에서 무선 인터넷의 Broadcase Service를 이용하여 자동으로 다운로드하는 서비스를 제공하는 것이 바람직할 것이다.

휴대폰은 대기(idle)상태에서 항상 기지국으로부터 순방향 제어 채널을 통하여 기지국 식별정보를 수신하고 있는데(S303), 이는 곧 base station ID 및 PN sequnece를 말한다.

휴대폰은 그 수신된 기지국 식별정보와 상기에서 미리 저장한 기지국 정보를 서로 비교/검색하여 일치하는 기지국을 산출하는데(S305), 이 때 휴대폰이 둘 이상의 기지국 셀(Cell)이 겹치는 핸드오버(Hand over) 지역에 위치하면 해당 기지국들로부터 각각의 식별정보를 수신할 것이므로 일치하는 기지국도 여러 개가 될 수 있다. 다만, 이런 경우에는 그 중 신호의 세기가 가장 큰 것을 2개 선택하여 "OO지점에서 OO지점으로 이동하고 있습니다" 라는 등의 메시지로 표현해 주게 되며, 그 두 기지국 중 출발점을 파악하기 위해 상기 위치정보를 주기적으로 산출함에 있어 이전의 위치정보(위치명)을 임시 저장하여 출발점으로 이용하도록 한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

이상 설명한 것처럼, 본 발명에 따르면 이동통신망에서 기지국 아이디(Base Station ID)와 피엔 시퀀스(PN Sequence)를 이용하여 휴대폰의 위치를 대략적으로 파악하는 방법이 제공된다. 이로써 3개 기지국을 이용한 측위 시스템이나 별도의 지피에스 기능을 구비하지 않고도 기존의 이동통신망을 이용하여 휴대폰의 위치를 파악할 수 있게 된다. 따라서 낮선 곳을 여행하거나 승용차, 버스, 기차 등으로 이동하는 경우 현재 본인의 위치를 대략적(Cell 단위)으로 파악할 수 있는 서비스를 실시간으로 제공받게 된다.

도 1은 본 발명인 위치에 따른 목적지까지의 최단경로 통보 방법을 구현하기 위한 휴대폰의 기능별 블럭도이다.

Claims

기지국으로부터 기지국 식별정보를 수신하는 제 1단계,

미리 저장된 기지국 정보를 읽어와 상기 수신한 기지국 식별정보와 비교함으로써 일치하는 기지국을 검색하는 제 2단계,

상기 일치하는 기지국에 대한 위치정보를 휴대폰 화면에 표시하는 제 3단계,

를 구비하는 것을 특징으로 하는, 이동통신망에서 휴대폰의 위치 파악 방법.
제 1항에 있어서,

상기 기지국 식별정보는, 기지국 고유번호(Base Station ID) 및 피엔 시퀀스(PN Sequence)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 이동통신망에서 휴대폰의 위치 파악 방법.
제 1항에 있어서,

기지국 고유번호(Base Station ID), 피엔 시퀀스(PN Sequence) 및 위치정보를 포함하여 구성되는 기지국 정보를 미리 데이터베이스화 한 것을 다운받아 휴대폰 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동통신망에서 휴대폰의 위치 파악 방법.