KR20050081961A - 이동단말기의 위치결정 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동단말기의 위치결정장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특정 셀 내에 위치한 이동단말기들로부터 수신된 전파로부터 그 이동단말기의 위치측정을 위한 소정 데이터들을 생성하는 다수의 기지국들과, GPS 위성신호를 이용하여 특정 셀에 대한 GPS 보조정보를 생성 및 저장하는 GPS 보조정보 관리부와, 상기 다수의 기지국들과 연결되고 상기 다수의 기지국들 중 적어도 어느 하나의 요청에 응답하여 상기 GPS 보조정보 관리부로부터 GPS 보조정보를 수신하고 각 기지국별로 최적화하여 선택된 GPS 보조정보를 이동단말기에게 멀티캐스트 방법(예컨대, 엠.비.엠.에스(MBMS))을 이용하여 주기적으로 전송하는 무선네트워크 제어부를 포함하고, 상기 기지국들은 상기 무선네트워크 제어부로부터 수신한 GPS 보조정보를 방송채널을 통해 해당 셀 내의 이동단말기들에게 방송한다. 따라서 서로 다른 셀에 필요한 각기의 GPS 보조정보를 달리하여 전송할 수 있으며 전송효율을 증가시킬 수 있고 이동단말기들은 빨리 자신의 위치를 결정할 수 있다.

Description

이동단말기의 위치결정 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR LOCATING MOBILE TERMINALS}
본 발명은 이동단말기의 위치결정 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히, 위치결정시 필요한 지.피.에스(GPS) 보조정보를 방송채널을 이용하여 전송하되, 기지국별로 최적화된 지.피.에스 보조정보를 선택하여 전송하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이동통신망에서 이동단말기(User Equipment, 이하, 'UE'라 칭함)의 위치를 결정하는 방법은 다양하며, 대표적으로 다음과 같이 세가지로 분류할 수 있다.
첫째, 이동단말기(UE)의 위치에 가장 가까이 놓여 있는 셀(cell)의 정보 또는 이동단말기(UE)를 관리하는 셀(cell)의 정보를 이용하여 이동단말기(UE)의 위치를 셀 단위로 결정하는 방법.
둘째, 기지국(노드(node) B)과 이동단말기(UE) 사이의 송수신 신호의 세기, 기지국(node B)에서 이동단말기(UE)로 전달된 전파의 도달시간(Time of Arrival, 이하 'TOA'라 칭한다) 또는 다수의 기지국(node B)과 이동단말기(UE) 사이의 전파도달시간차(Time Difference of Arrival, 이하 'TDOA'라 칭한다)를 산출하고, 그 TOA 또는 TDOA를 삼각측량법에 적용하여 이동단말기(UE)의 위치를 결정하는 네트워크 기반의 위치 결정 방법.
셋째, 미국 국방성에서 개발된 GPS(Global Positioning System, 이하 　GPS　라 칭한다)를 이용하여 이동단말기(UE)의 위치를 결정하는 방법.
상기한 바와 같은 위치결정 방법들 중 특히 GPS를 이용한 위치결정 방법은 GPS 기술을 보완한 후 이동통신망에 적용하여 사용하고 있는데, 이러한 위치결정 방법을 네트워크 도움 GPS 방식(Network Assisted GPS, 이하 'NA-GPS'라 칭한다)이라 한다. NA-GPS는 네트워크(특히 이동통신망)을 이용하여 위치결정시 필요한 지.피.에스(GPS) 보조정보를 이동단말기(UE) 에게 전송함으로써 이동단말기(UE)의 초기 위치결정 시간을 단축시킨다.
도 1은 종래의 일 실시 예에 따른 이동단말기의 위치결정 장치에 대한 개략적인 블록도이다. 특히, 도 1은 NA-GPS를 이용한 위치결정장치에 대한 개략적인 블록도이다. 도 1을 참조하면 종래의 일 실시 예에 따른 이동단말기(UE)의 위치결정 장치는 이동단말기(UE)(110), 기지국(노드 B)(120), 무선네트워크 제어기(Radio Network Controller, 이하 'RNC'라 칭함)(130), 이동위치제공센터(Serving Mobile Location Center, 이하 'SMLC'라 칭함)(140), 코어네트워크(Core Network, 이하 'CN'이라 칭함)(150) 및 위치서비스 클라이언트(Location Service Client, 이하 'LCS 클라이언트'라 칭함)(160)를 포함한다.
기지국(노드 B)(120)는 특정 셀 내에 위치하고 있는 이동단말기(UE)(110)에게 전파신호를 전송하고, 이동단말기(UE)(110)로 부터 수신된 전파를 측정하여 이동단말기(UE)(110)의 위치를 결정하기 위한 소정 데이터들(예컨대, TDOA 등)을 RNC(130)에게 전달한다. 이 때 기지국(노드 B)(120)과 UE(110)사이에는 'Uu 인터페이스'가 사용된다.
RNC(130)는 기지국(노드 B)(120)의 무선자원을 관리하고 UE의 위치결정을 위한 과정을 제어하고 위치 계산을 수행한다. 이 때 RNC(130)와 기지국(노드 B)(120)는 'Iub 인터페이스'가 사용된다.
SMLC(140)는 특정 셀에 대한 TDOA 보조정보 또는 GPS 보조정보를 계산하여 저장하고 그 GPS 보조정보를'Iupc 인터페이스'를 이용하여 RNC(130)에게 전달한다.
CN(150)은 UE(110)들의 정보를 관리하며 이동성관리(mobility management), 세션관리(session management) 및 콜관리(call management)를 수행한다.
LCS 클라이언트(160)는 네트워크 외부에 연결되며 이동단말기(UE)들의 위치에 대한 서비스를 제공한다. 이를 위해 LCS 클라이언트(160)는 특정 이동단말기(UE)에 대한 위치를 CN(150)에게 요청하고 그에 위치정보를 이용하여 대응된 이동단말기(UE)에게 위치서비스를 제공한다.
한편 SMLC(140)에서 저장 관리되는 GPS 보조정보는 각 위성에 대한 위성 ID(satellite ID), Almanac 데이터, 위성궤도정보, 시계오차 보정치, 전리층 보정치, DGPS(Differential GPS) 보정치 및 보이지 않는 위성에 대한 리스트를 포함한다. 'Almanac 데이터'는 대략적인 위성의 위치를 검출하기 위한 소정 시간에 대한 시구간별 위성의 위치정보(예컨대, 모델)이다. Almanac 데이터는 특히 가시 위성을 판별하기 위해 사용되곤 한다. '위성궤도정보와 시계오차 보정치'는 위성위치에 대한 정확한 모델을 단말기에게 전달하기 위한 정보이다. '전리층 보정치'는 위성과 UE의 의사거리에 포함된 전리층 통과로 발생하는 전리층 지연오차를50% 정도 보정하는 역할을 수행하며, 다른 정보에 비해 천천히 변하는 정보이다. 'DGPS 보정치'는 의사거리에포함되어 있는 편향오차를 기준 기지국에서 계산하여 제거함으로써 단말기의 위치정확도를 향상시키기 위한 정보이다. 상기 GPS 보조정보들 중에서 Almanac 데이터, 위성궤도정보, 시계오차 보정치 및 DGPS 보정치는 위성별로 결정되어야 한다.
UE(110)의 위치를 계산하기 위하여 RNC(130)는 네트워크에 위치한 기준 GPS 수신기에서 계산된 최고 12개 위성에 대한 상기 GPS 보조정보들을 UE(110)가 위치한 셀을 담당하는 기지국(노드 B)(120)을 통하여 UE(110)에게 전달한다. 그런데 이 때 전달되는 GPS 보조정보는 그 크기가 방대하다.
즉, 각 위성별로 위성궤도 정보와 시계오차는 72 byte, DGPS 보정치는 6 byte의 정보량이 필요하다. 또한 Almanac 데이터는 GPS 항법 메시지의 4, 5 sub-frame으로부터 얻어지며 모든 위성정보에 대하여 Almanac과 위성의 상태(Health)를 전달하기 위해서는 각 위성에 대하여 1개의 서브프레임(sub-frame)이 필요하고, 위성의 상태(Health) 정보와 전리층 오차 모델에 대하여 3개의 서브프레임(sub-frame)이 요구된다. 따라서 모든 정보의 전달을 위해서는 위성수*80 byte의 정보가 요구된다. 그리고 그 밖의 정보로 15 byte가 요구된다. 결과적으로 n개의 위성에 대하여 항법계산을 위한 GPS 보조정보를 단말기에 전달하기 위해서는 (n*(72+6)+n*80+15) byte 길이의 정보전달이 요구된다. 이 때 3차원의 위치 결정을 위한 최소한의 GPS 위성의 개수는 4이다. 따라서 종래에는 GPS 보조정보의 전달을 위해 요구되는 최소한의 크기는 651(=(4*(72+6)+4*80+15)) byte 이다.
이를 위해 종래의 경우 상기와 같은 GPS 보조정보를 UE에게 전달하기 위해, 각 UE 별 전용 하향 링크의 데이터 속도가 충분히 확보되어야 한다.
또한 UE가 위치기반서비스를 이용하기 위해 네트워크(예컨대, 이동통신망)에 위치를 요청한 경우 UE 에게 전용채널을 할당하기 위한 콜-셋업(call bearer setup) 과정이 수행되어야 하므로 위치 결정을 위한 초기화 시간이 오래 걸리고, 위치를 요청한 다수의 UE 들 각각에 대하여 전용채널을 할당하여야 하므로 용량(capacity) 및 데이터 트래픽(data traffic)이 UE의 수에 선형적으로 비례하여 증가하는 문제가 있다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은 위치결정이 요청된 이동단말기들 각각에게 전용채널을 할당함으로써 발생되는 용량 및 데이터 트래픽의 증가를 방지할 수 있는 이동단말기의 위치결정 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 제2 목적은 위치결정이 요청된 이동단말기에게 전달되는 지.피.에스 보조정보의 크기를 줄이는 이동단말기의 위치결정 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 이동단말기의 위치결정장치는 특정 셀 내에 위치한 이동단말기들에게 전파신호를 전송하고 그 이동단말기들로부터 수신된 전파로부터 그 이동단말기의 위치측정을 위한 소정 데이터들을 생성하는 다수의 기지국들과, 내장된 지.피.에스 수신기를 이용하여 수신된 지.피.에스 위성신호를 이용하여 특정 셀에 대한 지.피.에스 보조정보를 생성 및 저장하는 지.피.에스 보조정보 관리부와, 상기 다수의 기지국들과 연결되고 상기 다수의 기지국들 중 적어도 어느 하나의 요청에 응답하여 상기 지.피.에스 보조정보 관리부로부터 지.피.에스 보조정보를 수신하고 각 기지국별로 최적화하여 선택된 지.피.에스 보조정보를 이동단말기에게 멀티캐스트 방법을 이용하여 주기적으로 전송하는 무선네트워크 제어부를 포함하고, 상기 기지국들은 상기 무선네트워크 제어부로부터 수신한 지.피.에스 보조정보를 방송채널을 통해 해당 셀 내의 이동단말기들에게 방송함을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 이동단말기의 위치 결정 방법은 위치를 결정하고자 하는 이동단말기가 그 이동단말기를 관리하는 기지국을 통해 상기 이동단말기가 속한 통신망을 제어하는 무선네트워크 제어부에게 지.피.에스 보조정보를 요청하는 제1 과정과, 상기 제1 과정의 요청에 응답하여 무선네트워크 제어부가 상기 지.피.에스 보조정보를 저장/관리하는 지.피.에스 보조정보 관리부에게 지.피.에스 보조정보의 갱신과 함께 그 지.피.에스 보조정보를 주기적으로 요청하는 제2 과정과, 상기 제2 과정의 요청에 응답하여 지.피.에스 보조정보 관리부가 내장된 지.피.에스 수신기를 이용하여 수신가능한 지.피.에스 위성신호를 수신하고 그에 대응된 위성들에 대한 지.피.에스 보조정보를 생성하는 제3 과정과, 상기 무선네트워크 제어부에 연결된 다수의 기지국들 각각에 대하여 최적화된 지.피.에스 보조정보를 선별하여 대응된 기지국에게 주기적으로 전송하는 제4 과정과, 상기 기지국들이 상기 지.피.에스 보조정보를 방송채널을 통해 해당 셀 내의 이동단말기들에게 방송하는 제5 과정과, 상기 지.피.에스 보조정보를 수신한 이동단말기들이 그 지.피.에스 보조정보를 이용하여 해당 이동단말기의 위치를 결정하는 제6 과정을 포함함을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이 때, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동단말기의 위치결정 장치에 대한 개략적인 블록도이다. 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동단말기의 위치결정 장치는 다수의 이동단말기(UE)들(210), 그 다수의 이동단말기(UE)들(210)을 그 위치에 의해 분류하여 관리하는 기지국(노드 B)들(220), 무선네트워크 제어기(Radio Network Controller, 이하 'RNC'라 칭함)(230), 이동위치제공센터(Serving Mobile Location Center, 이하 'SMLC'라 칭함)(240), 코어네트워크(Core Network, 이하 'CN'이라 칭함)(250) 및 위치서비스클라이언트(Location Service Client, 이하 'LCS 클라이언트'라 칭함)(260)를 포함한다.
기지국(노드 B)들(220)은 각 기지국(노드 B)들(220)이 관리하는 특정 셀 내에 위치하고 있는 이동단말기(UE)들에게 전파신호를 전송하고, 이동단말기(UE)들로 부터 수신된 전파를 측정하여 이동단말기(UE)들의 위치를 결정하기 위한 소정 데이터들(예컨대, TDOA 등)을 RNC(230)에게 전달한다. 이 때 기지국(노드 B)(220)과 UE(210)사이에는 'Uu 인터페이스'가 사용된다. 예를 들어 기지국(노드 B)(221)가 관리하는 셀 내에 이동단말기(UE)(211) 및 이동단말기(UE)(212)가 위치하고 기지국(노드B)(222)가 관리하는 셀 내에 이동단말기(UE)(213) 및 이동단말기(UE)(214)가 위치하는 경우, 기지국(노드 B)(221)는 이동단말기(UE)(211) 및 이동단말기(UE)(212)와 신호를 송수신한 후 이동단말기(UE)(211) 및 이동단말기(UE)(212)의 위치를 결정하기 위한 소정 데이터들을 RNC(230)에게 전달하고, 기지국(노드 B)(222)는 이동단말기(UE)(213) 및 이동단말기(UE)(214)와 신호를 송수신한 후 이동단말기(UE)(213) 및 이동단말기(UE)(214)의 위치를 결정하기 위한 소정 데이터들을 RNC(230)에게 전달한다.
RNC(230)는 기지국(노드 B)들(220)의 무선자원을 관리하고 이동단말기(UE)들(210)의 위치결정을 위한 과정을 제어한다. 이 때 RNC(230)와 기지국(노드 B)들(220)은 'Iub 인터페이스'가 사용된다. 특히 RNC(230)는 SMLC(240)로부터 GPS 보조정보를 수신하여 이를 기지국(노드 B)들(220)에게 전달하는데, GPS 보조정보 전체를 각 기지국(노드 B)들(220)에게 전달하는 것이 아니고 각 기지국(노드 B)마다 최적화된 GPS 보조정보를 선별하여 전달한다. 또한 RNC(230)는 그 GPS 보조정보를 방송채널을 이용하여 소정 주기마다 전송한다. 이를 위해 RNC(230)는 적응형 데이터 선택부(Adaptive Data Selector, 이하 'ADS'라 칭함)(231)와 방송데이터 스케쥴러(Broadcast Data Scheduler, 이하 'BDS'라 칭함)(232)를 포함한다.
ADS(231)는 SMLC(240)로부터 전달된 GPS 보조정보 중 각 기지국(노드 B)들(220)에게 전송될 정보를 선별한다. 도 2의 예에서 전체 GPS 보조정보 중 기지국(노드 B)(221)에게 전송할 정보와 기지국(노드 B)(222)에게 전송할 정보를 선별한다. 이 때 ADS(231)는 해당 기지국(노드 B)들(221 및 222)의 사전 위치정보를 기반으로 각 기지국(노드 B)들(221 및 222)에게 전송할 위성 정보를 선택한다.
BDS(232)는 ADS(231)에서 기지국(노드 B)별로 선별된 GPS 보조정보들을 대응된 기지국(노드 B)에게 주기적으로 방송하기 위한 방송 스케쥴링 정보를 결정하고, 그 방송 스케쥴링 정보에 의해 각각의 기지국(노드 B)별로 선별된 GPS 보조정보들을 대응된 기지국(노드 B)에게 주기적으로 방송한다.
SMLC(240)는 내장된 GPS 수신기를 이용하여 특정 셀에 대한 TDOA 보조정보 또는 GPS 보조정보를 계산하여 저장하고 그 GPS 보조정보를'Iupc 인터페이스'를 이용하여 RNC(230)에게 전달한다.
CN(250)은 UE(210)들의 정보를 관리하며 이동성관리(mobility management), 세션관리(session management) 및 콜관리(call management)를 수행한다.
LCS 클라이언트(260)는 네트워크 외부에 연결되며 이동단말기(UE)들의 위치에 대한 서비스를 제공한다. 이를 위해 LCS 클라이언트(160)는 특정 이동단말기(UE)에 대한 위치를 CN(150)에게 요청하고 그에 위치정보를 이용하여 대응된 이동단말기(UE)에게 위치서비스를 제공한다.
한편 AGPS(Assisted GPS)기능을 갖춘 다수의 이동단말기(UE)들(210)은 대응된 기지국(노드 B)(221 또는 222)으로 부터 방송받은 GPS 보조정보를 이용하여 위치 결정을 수행하고 그 결과를 이용하여 LCS 클라이언트(260)로부터 제공되는 위치서비스를 이용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동단말기의 위치결정 방법에 대한 처리 절차도이다. 도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동단말기의 위치결정 방법은 다음과 같다.
먼저 위치를 결정하고자 하는 임의의 한 이동단말기(UE)(211)(이하, 'UE'라 함) 를 중심으로 설명한다. 각기의 기지국에 대하여, RNC(230)는 GPS 보조정보를 달리 생성하게 된다. RNC(230)는 GPS 보조정보를 저장/관리하는 SMLC(240)에게 GPS 보조정보의 갱신과 함께 그 GPS 보조정보를 주기적으로 요청한다(S115).
RNC(230)로부터 상기 GPS 보조정보의 갱신 및 요청을 수신한 SMLC(240)는 자체의 GPS 수신기를 이용하여 GPS 위성신호를 수신하고 그 GPS 위성신호에 포함된 항법 프레임정보를 이용하여 각 위성에 대한 GPS 보조정보를 생성한다(S120). 즉, SMLC(240)는 각 위성에 대한 ID, Almanac 데이터, 위성궤도정보, 시계오차 보정치, 전리층 보정치를 획득하고, DGPS(Differential GPS) 보정치를 계산한다. 이 때 생성된 GPS 보조정보의 크기는 앞서 언급한 바와 같다. 예를 들어 12개의 위성에 대한 GPS 보조정보의 크기는 수학식 1과 같다.
GPS 보조정보의 크기 = 12*(72+6) + 12*80 +15
= 1,911(바이트)
SMLC(240)는 이와 같이 GPS 보조정보를 생성한 후 RNC(230)의 GPS 보조정보 요청에 대한 응답으로 RNC(230)에게 GPS 보조정보를 전달한다(S125).
그러면 RNC(230)는 SMLC(240)로부터 수신된 GPS 보조정보를 노드 B(221)에게 전달한다. 이 때 RNC(230)에는 다수의 노드 B들이 연결된다. 따라서RNC(230)는 모든 노드 B들에게 동일한 GPS 보조정보를 전달할 수도 있고, 노드 B들의 위치 정보에 의거하여 각 노드 B별로 서로 다른 GPS 보조정보를 선별하여 전달할 수도 있다. 도 4의 예에서는 후자의 경우에 대한 예를 도시하고 있다. 즉 도 4의 예에서는 GPS 보조정보의 일부(subset) 만을 각 노드 B별로 전달하고 이를 단말기에 전달함으로써 무선 트래픽의 효율을 증가시키기 위한 방법에 대한 예를 도시하고 있다.
즉 SMLC(240)로부터 GPS 보조정보를 수신한 RNC(230)는 RNC(230)에 연결된 다수의 노드 B들의 위치정보에 의거하여 노드 B별로 송신할 GPS 보조정보를 선별한다(S130). 예를 들어 RNC(230)는 GPS 보조정보에 포함된 앙각(Elevation Angle)과 DOP(Dilution Of Precision)를 기준으로 위성정보를 선별한다. 즉 GPS 보조정보에 포함된 앙각과 DOP를 각 노드 B들의 위치정보와 비교하여 해당 노드 B에게 송신할 GPS 보조정보를 최적으로 선별한다. 이 때 만일 RNC(230)가 상기 과정(S125)에서 12개의 위성에 대한 GPS 보조정보를 수신한 후 상기 과정(S130)을 수행한 결과 8개의 위성에 대한 GPS 보조정보만을 노드 B(221)에게 송신할 것으로 결정하였다면 그 때의 GPS 보조정보의 크기는 수학식 2와 같다.
GPS 보조정보의 크기 = 8*(72+6) + 8*80 +15
= 1,279 (바이트)
따라서 수학식 1에서 계산된 12개의 위성에 대한 GPS 보조정보를 모두 전송할 때(1,911 byte)와 비교하여 전송효율이 대략 33% 정도 상승함을 알 수 있다.
이와 같이 노드별로 송신할 GPS 보조정보를 선별하였으면 RNC(230)는 노드 B별 방송 스케쥴링 정보를 결정한 후(S135) 노드 B(221)에게 송신할 것으로 선별된 GPS 보조정보와 방송 스케쥴링 정보를 노드 B(221)에게 전달한다(S140). 이 때 상기 과정(S135)에서 결정된 방송 스케쥴링 정보의 예는 데이터 재전송주기, 데이터의 길이 및 데이터의 갱신주기가 있다.
그러면 노드 B(221)는 수신된 방송 스케쥴링 정보에 의거하여 기 설정된 방송채널로 해당 GPS 보조정보를 방송한다(S145). 노드 B(221)가 관리하는 영역에 포함된 UE들은 그 GPS 보조정보를 이용하여 해당 UE의 위치를 계산한다.
따라서 UE(211)는 상기 과정(S145)에서 수신된 GPS 보조정보의 수신이 완료되면(S150) 그 GPS 보조정보를 이용하여 UE(211)의 위치를 결정한다. UE(211)가 수신된 GPS 보조정보를 이용하여 UE(211)의 위치를 결정하는 구체적인 방법은 공지된 다양한 기술을 이용함이 가능하다. 예를 들어 UE(211)는 수신된 GPS 보조정보를 이용하여 GPS 신호를 측정하고 이에 따라 위성의 위치 및 위성과 UE 사이의 의사거리를 측정한다. 그리고 상기 측정된 위성의 위치 및 의사거리를 삼각법에 적용하여 UE의 위치를 결정한다.
한편 이와 같이 위치정보를 결정한 UE(211)는 그 위치정보를 이용하여 LCS 클라이언트(250)에게 위치서비스를 요청하고(S160) 그 응답을 받아 이용한다(S165).
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 GPS 보조정보가 전달되는 주기를 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서는 노드 B가 관리하는 영역에 위치한 이동단말기 들에게 데이터를 전송하는 한 주기를 원으로 표현하고 그 한 주기에서 대응된 이동단말기 들에게 데이터를 전송하는 주기를 도시하고 있다. 도 4를 참조하면 해당 노드 B는 데이터 전송을 위한 한 주기에 GPS 보조 정보(410), 다른 응용 서비스를 위한 각기의 제1 방송 메시지(420) 및 제2 방송 메시지(430)를 전송한다. 이 때 이동단말기들에게 전송되는 GPS 보조정보(410)는 다른 방송 메시지들과의 구별을 위해 데이터의 시작을 알리는 헤더(header)(411)와, 실제 데이터(413) 및 데이터의 끝을 알리는 테일(tail)(415)을 포함한다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
이와 같이 본 발명은 위치결정시 필요한 지.피.에스(GPS) 보조정보를 멀티캐스트를 이용하여 이동단말기들에게 전송함으로써 위치결정이 요청된 이동단말기가 위치한 셀 각각에게 공용 방송 채널을 할당함으로써, 발생되는 용량 및 데이터 트래픽의 증가를 방지할 수 있다. 또한 기지국별로 최적화된 지.피.에스 보조정보를 부분적으로 선택하여 전송함으로써 GPS 보조정보의 크기를 줄이고 이로 인해 전송효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다. 이로 인해 이동단말기 들은 보다 빨리 자신의 위치를 결정할 수 있다.
도 1은 종래의 일 실시 예에 따른 이동단말기의 위치결정 장치에 대한 개략적인 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동단말기의 위치결정 장치에 대한 개략적인 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동단말기의 위치결정 방법에 대한 처리 절차도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 지.피.에스 보조정보가 전달되는 주기를 설명하기 위한 도면.

Claims (12)

  1. 특정 셀 내에 위치한 이동단말기들에게 전파신호를 전송하고 그 이동단말기들로부터 수신된 전파로부터 그 이동단말기의 위치측정을 위한 소정 데이터들을 생성하는 다수의 기지국들과,
    내장된 지.피.에스 수신기를 이용하여 수신된 지.피.에스 위성신호를 이용하여 특정 셀에 대한 지.피.에스 보조정보를 생성 및 저장하는 지.피.에스 보조정보 관리부와,
    상기 다수의 기지국들과 연결되고 상기 다수의 기지국들 중 적어도 어느 하나의 요청에 응답하여 상기 지.피.에스 보조정보 관리부로부터 지.피.에스 보조정보를 수신하고 각 기지국별로 최적화하여 선택된 지.피.에스 보조정보를 이동단말기에게 멀티캐스트 방법을 이용하여 주기적으로 전송하는 무선네트워크 제어부를 포함하고,
    상기 기지국들은 상기 무선네트워크 제어부로부터 수신한 지.피.에스 보조정보를 방송채널을 통해 해당 셀 내의 이동단말기들에게 방송함을 특징으로 하는 이동단말기의 위치결정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지.피.에스 보조정보 관리부는
    상기 지.피.에스 수신기를 통해 수신 가능한 다수의 지.피.에스 위성신호에 대응된 위성들의 식별번호와, 알마낙(Almanac) 데이터, 위성궤도정보, 시계오차 보정치 및 전리층 보정치를 획득하고, 디.지.피.에스(Defferential GPS) 보정치를 계산함을 특징으로 하는 이동단말기의 위치결정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 무선네트워크 제어부는
    상기 지.피.에스 보조정보 관리부로부터 수신한 다수의 위성들에 대한 지.피.에스 보조정보들 중 상기 다수의 기지국들 각각에게 전송될 지.피.에스 보조정보들을 선별하는 적응형 데이터 선택부와,
    상기 적응형 데이터 선택부에서 기지국 별로 선별된 지.피.에스 보조정보들을 대응된 기지국에게 주기적으로 방송하기 위한 방송 스케쥴링 정보를 기지국별로 결정하고 그 방송 스케쥴링 정보에 의해 각각의 기지국 별로 선별된 상기 지.피.에스 보조정보들을 대응된 기지국에게 방송하는 방송데이터 스케쥴링부를 포함함을 특징으로 하는 이동단말기의 위치결정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 적응형 데이터 선택부는
    지.피.에스 보조정보에 포함된 앙각(elevation angle)과 디.오.피(Dilution Of Precision) 및 기지국들의 위치 정보를 비교하여 상기 기지국들 각각에게 전송될 지.피.에스 보조정보를 선별함을 특징으로 하는 이동단말기의 위치결정장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 방송데이터 스케쥴링부에서 결정된 방송 스케쥴링 정보는
    데이터 재전송주기, 데이터의 길이 및 데이터의 갱신주기를 포함함을 특징으로 하는 이동단말기의 위치결정장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 방송데이터 스케쥴링부는
    지.피.에스 보정정보의 전송 주기 내에서 상기 지.피.에스 보정정보의 시작을 알리는 정보(header)와 상기 지.피.에스 보정정보의 끝을 알리는 정보(tail)를 상기 지.피.에스 보정정보 데이터에 부가함을 특징으로 하는 이동단말기의 위치결정장치.
  7. 위치를 결정하고자 하는 이동단말기가 그 이동단말기를 관리하는 기지국을 통해 상기 이동단말기가 속한 통신망을 제어하는 무선네트워크 제어부에게 지.피.에스 보조정보를 요청하는 제1 과정과,
    상기 제1 과정의 요청에 응답하여 무선네트워크 제어부가 상기 지.피.에스 보조정보를 저장/관리하는 지.피.에스 보조정보 관리부에게 지.피.에스 보조정보의 갱신과 함께 그 지.피.에스 보조정보를 주기적으로 요청하는 제2 과정과,
    상기 제2 과정의 요청에 응답하여 지.피.에스 보조정보 관리부가 내장된 지.피.에스 수신기를 이용하여 수신가능한 지.피.에스 위성신호를 수신하고 그에 대응된 위성들에 대한 지.피.에스 보조정보를 생성하는 제3 과정과,
    상기 무선네트워크 제어부에 연결된 다수의 기지국들 각각에 대하여 최적화된 지.피.에스 보조정보를 선별하여 대응된 기지국에게 주기적으로 전송하는 제4 과정과,
    상기 기지국들이 상기 지.피.에스 보조정보를 방송채널을 통해 해당 셀 내의 이동단말기들에게 방송하는 제5 과정과,
    상기 지.피.에스 보조정보를 수신한 이동단말기들이 그 지.피.에스 보조정보를 이용하여 해당 이동단말기의 위치를 결정하는 제6 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동단말기의 위치결정방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제3 과정에서 생성된 지.피.에스 보조정보는
    상기 지.피.에스 보조정보 관리부에서 수신가능한 지.피.에스 위성신호로부터 획득한 위성 식별번호, 알마낙(Almanac) 데이터, 위성궤도정보, 시계 오차 보정치 및 전리층 보정치와, 상기 지.피.에스 보조정보 관리부에서 계산한 디.지.피.에스(Defferential GPS) 보정치를 포함함을 특징으로 하는 이동단말기의 위치 결정방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제4 과정은
    상기 제3 과정에서 생성한 지.피.에스 보조정보들 중 상기 다수의 기지국들 각각에게 전송될 지.피.에스 보조정보들을 선별하는 단계와,
    상기 선별된 지.피.에스 보조정보들을 대응된 기지국에게 주기적으로 방송하기 위한 방송 스케쥴링 정보를 기지국별로 결정하는 단계와,
    상기 결정단계에서 결정된 방송 스케쥴링 정보에 의거하여 각각의 기지국 별로 선별된 상기 지.피.에스 보조정보들을 대응된 기지국에게 방송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 이동단말기의 위치결정방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 선별단계는
    상기 지.피.에스 보조정보에 포함된 앙각(elevation angle)과 디.오.피(Dilution Of Precision) 및 기지국들의 위치정보를 비교하여 상기 기지국들 각각에게 전송될 지.피.에스 보조정보를 선별함을 특징으로 하는 이동단말기의 위치결정방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 결정단계에서 결정된 방송 스케쥴링 정보는
    데이터 재전송주기, 데이터의 길이 및 데이터의 갱신주기를 포함함을 특징으로 하는 이동단말기의 위치결정방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 방송단계는
    상기 결정단계에서 결정된 데이터의 전송 주기 내에서 상기 지.피.에스 보정정보의 시작을 알리는 정보(header)와 상기 지.피.에스 보정정보의 끝을 알리는 정보(tail)를 상기 지.피.에스 보정정보 데이터에 부가하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 이동단말기의 위치결정방법.
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