KR20060122055A - 시분할 복신 통신에서의 위치추적방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위치추적모듈을 이용한 TDD 무선통신에서의 위치추적시스템에 관한 것으로 기지국이나 중계기에 각기 위치추적모듈을 설치하여 통화영역내 단말기의 위치를 추적하기 위하여 단말기, 기지국, 위치추적모듈 그리고 위치추적서버를 구비하여; 해당 단말기가 존재하는 기지국으로 위치추적명령을 하게 되면 이 기지국은 단말기로 위치추적명령을 내리게 되고, 이 단말기는 레인징 정보로서 레인징코드, 슬롯, 프레임넘버, 타임어드밴스를 기지국에 보고하게 되며; 이 기지국은 상기 레인징 정보를 위치추적서버로 보고하게 되고, 상기 위치추적서버는 레인징코드와 슬롯, 프레임넘버를 위치추적모듈로 전송하며; 상기 위치추적모듈은 레인징신호 분석결과를 상기 위치추적서버로 전송하고, 상기 위치추적서버에서는 단말기의 위치를 보고하는 것을 그 특징으로 한다.

레인징, GPS, 휴대인터넷, 위치추적방법, 위치추적시스템, 위치추적모듈, WiBro 시스템

Description

시분할 복신 통신에서의 위치추적방법 및 시스템{POSITION TRACKING SYSTEM OF TDD USING RANGER AND THE METHOD THEREOF}

도 1 은 종래의 단말위치추적방법을 설명하기 위한 서비스 개요도,

도 2 는 종래의 중계기가 혼재된 네트워크에서의 위치추적서비스를 나타내는 운영도,

도 3 은 종래의 단말위치추적서비스를 설명하기 위한 흐름도,

도 4 는 본 발명의 실시예에 관한 위치추적모듈을 이용한 TDD 위치추적시스템을 설명하기 위한 측정방안도,

도 5 는 도 4(c)에 도시된 위치추적모듈을 설명하기 위한 기능도,

도 6 은 본 발명의 위치추적모듈을 이용한 TDD 위치추적시스템을 설명하기 위한 신호흐름도,

도 7 은 시분할복신(TDD) 방식에서의 기지국과 중계기 구성도

도 8 은 기지국과 중계기사이의 타이밍챠트,

도 9 는 본 발명의 위치추적모듈을 이용한 TDD 위치추적시스템을 구성하는 서비스도,

도 10 은 단말이 중계기 통화영역내에만 있는 경우 중계기가 혼재되는 네트 워크에서의 위치추적서비스도,

도 11 은 단말이 기지국과 중계기의 중첩지역에 있을 때 기지국의 신호지배적인 경우 중계기가 혼재되는 네트워크에서의 위치추적서비스도,

도 12 는 단말이 기지국과 중계기의 중첩지역에 있을 때 중계기의 신호지배적인 경우 중계기가 혼재되는 네트워크에서의 위치추적서비스도,

도 13 및 도 14 는 본 발명의 위치추적모듈을 이용한 TDD 위치추적시스템을 설명하기 위한 흐름도들,

도 15 는 본 발명의 위치추적모듈을 이용한 TDD 위치추적시스템에서 객체별 데이터신호 흐름을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20, 20', 20" : 위치추적모듈

M : 단말기

30 : 기지국 40 : 중계기

본 발명은 위치추적모듈(RANGER)을 이용한 TDD 방식의 위치추적솔루션에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기지국이나 중계기에 각기 위치추적모듈을 설치하여 통화영역내 단말기의 위치를 적절히 추적할 수 있는 TDD 위치추적시스템에 관한 것이다.

정보 및 통신환경의 발달에 따른 휴대용 전화기 등의 이동통신단말기의 대중화는 통신환경은 물론 일상 생활에서도 많은 변화를 일으키고 있으며, 현재 휴대용 전화기 등의 이동통신 단말기는 더욱 다양한 기능이 부가되어 사용자의 편의를 증진시키고 있다. 이렇게 대중화된 이동통신 단말기를 사용하여 통화하기 위해서는 다수의 기지국과 중계기등을 필요로 하게 된다. 기지국은 이동 및 고정무선국에서 무선통신업무를 행하는 육상 이동업무에서의 육상국인 것이고, 중계기는 스스로 통화 용량을 가지고 있지 않고, 해당 기지국에 종속적으로 동작하며 기지국 출력의 변화를 아무런 손상 없이 선형적으로 중계하는 역할을 수행한다.

그리고, 위성통신을 이용한 위치추적시스템 모듈이 장착된 이동통신단말기가 개발되어 보급되고 있다. 이동통신시스템에서는 고가의 기지국과 저가의 중계기를 함께 설치 운영하고, 가능하다면 저가의 투자비를 통해 최선의 서비스 품질을 얻을 수 있도록 설계되어 운영되고 있다.

상기 이동통신시스템은 크게 이동통신 교환기 또는 라우터, 기지국(중계기 포함), 이동단말기로 구성되고 있는 바, 음성통신의 경우는 교환기가, 데이터 통신의 경우는 라우터가 외부망과의 접속을 담당하고 있다. 상기 교환기 또는 라우터는 각 기지국의 제어장치들을 연결하고, 가입자에 대한 정보 및 인증, 관련부가 장비들과 함께 다른 네트워크와의 접속을 이루는 역할을 한다.

상기와 같은 역할을 하는 기지국은 기지국 제어장치, 기지국, 중계기 등으로 구성되며 이동통신 단말기가 원하는 상대방과 통화가 이루어지도록 교환기와의 연결을 수행한다. 기지국은 가입자의 호를 설정하는데 필요한 물리적인 자원을 보유하여 서비스를 하는 기능을 수행하며, 여러 기지국들을 효율적으로 관리하기 위하여 기지국 제어 장치가 필요하게 된다.

상기 기지국에 비해 훨씬 저가인 중계기는 기지국이 관장하는 커버리지의 음영지역 또는 트래픽이 적은 지역에 설치하여 운영되게 된다. 따라서, 이동통신 시스템에서는 기지국 뿐만 아니라 광중계기, 무선 중계기등 다양한 형태의 중계기가 혼재되어 있으며, 이 중계기의 내부 처리 지연시간 및 광중계기등의 유선 구간에서의 지연시간 등에 의해 중계기가 혼재되어 있는 무선망 환경에서는 각각의 개별 단말의 위치를 정확히 찾는 것이 불가능하게 되었다

도 1 은 종래의 단말위치추적방법을 설명하기 위한 서비스 개요도로서, 위치추적의 대상이 되는 단말기(M)의 주위에 여러 기지국이 존재한다. 기지국에서는 단말이 송신한 신호를 바탕으로 RTD (Round Trip Delay) 정보를 이용하여 기지국과 단말간 시간 지연값을 측정하게 되며 여러 기지국에서 측정된 상기 지연값을 바탕으로 원을 그려 만나는 교차점을 단말기 위치로 결정한다.

따라서, 상기 기지국(BS)에서는 송신신호와 단말기(M)로부터 온 수신신호와의 시간차이를 이용하여 상기 기지국과 단말기간의 거리를 파악하게 된다. 상기 단말기 주변의 여러 기지국들에서 단말기로부터의 신호수신이 필요하게 된다.

도 2 는 종래의 중계기가 혼재된 네트워크에서의 위치추적서비스를 나타내는 운영도이며, 이는 중계기가 있는 네트워크에서의 단말기 위치파악에 대한 문제점에 대한 예를 기술하고 있다. 여기서, 단말기(M)와 기지국(122)과의 실제 거리는 d_o이다. 상기 단말기(M)는 중계기 통화영역(211)내에만 있으므로, 단말기(M)는 기지국(122)과의 통신을 중계기(132)를 거쳐서만 가능하다.

그런데, 단말신호는 중계기(132)를 거침으로 인해 중계기 처리지연 및 중계기(132)와 기지국(122)간 선로지연에 의해 단말기(M)가 기지국과 직접 통신할 때보다 더욱 지연되게 된다. 상기 기지국(122)은 단말기(M)로부터의 신호가 중계기(132)를 거쳐서 온 것인지 중계기를 거쳐서 오지 않은 것인지를 판별할 수 없으며, 상기 중계기(132)에 의한 지연효과에 의해 단말기와의 거리를 실제 거리보다 먼 d_e로 파악하게 된다. 도면 부호 d_d 는 중계기(132)로 인한 선로 및 처리지연에 의한 지연값을 거리로 환산한 것으로 실제 거리와 측정거리간의 오차이다.

최근 이동통신 단말기에는 위성위치파악(GPS)용 칩이 탑재되는 경우가 종종 있다. 이렇게 위성위치파악용 칩이 탑재되는 경우에 위성위치파악용 신호를 수신하게 되는 경우는 단말기에서 자기 위치를 상위에 보고함으로써 단말기의 위치 파악을 하는 것이 가능하다. 하지만 상당히 많은 지역이 실제로 위성 위치파악용 신호를 수신하지 못하며, 이러한 경우에는 여러 기지국으로부터 단말기와의 거리를 측정하여 원을 그린 후 만나는 지점을 단말의 위치로 결정하는 알고리듬을 사용하고 있다.

전술한 바와 같이 중계기(132)가 혼재되어 있는 시스템의 경우 단말기(M)와의 거리 추정이 오차가 발생하게 되며, 이로 인해 단말기(M)의 정확한 위치 파악이 불가능하게 된다.

도 3 은 종래의 단말 위치 추적 서비스를 설명하기 위한 흐름도이다. 상기 전술한 바와 같이 GPS 신호가 검출되지 않는 경우는 단말 신호가 중계기를 거친 신호인지 아닌지를 분간하기 어려우므로 Cell ID 방식으로 위치 정보를 보내게 된다. 시스템 통화 영역내에서 해당 단말기의 위치추적을 시작하게 되고, 시스템으로부터 단말기로 위치보고명령이 전송된다. 이어 위성위치파악(GPS)용 칩이 내장된 단말기인가를 확인한 다음, 해당 단말기이면 GPS 신호검출지역인가를 확인한다. 상기 단말기에서 시스템으로 자기위치(위경도 정보)를 보고하고, 상기 GPS 데이터의 GIS 연동함으로써 단말기의 위치(정확도 : 10m 이내)를 보고하도록 되어 있다.

해당 GPS용 칩이 내장된 단말기가 아니거나 GPS 신호검출지역이 아니라면, 단말기에서 시스템으로 자기위치(Cell ID)를 보고하고, 이동통신망의 셀(Cell)위치 DB를 검색하며, 셀베이스드(Cell Based) 단말기의 위치(정확도 : 수백 m - 수 Km)를 보고한다. 따라서, GPS신호가 안 잡히는 경우에는 단말기가 속한 기지국의 ID 정보를 단말기의 위치정보로 활용하므로, 정확한 위치보다는 기지국의 커버러지(COVERAGE)내에 존재함을 의미하도록 되어 있다.

본 발명은 상기와 같이 종래의 단말 위치 추적 서비스가 가지고 있는 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 기지국과 단말기뿐만 아니라 중계기와 단말기의 거리를 정확히 측정할 수 있으며, 상기 중계기나 기지국과 단말기간의 거리 측정을 위해 위치추적모듈을 부가하여 단말기와 기지국간의 통신하는 단말 레인징신호 도착위치를 분석하기 위한 위치추적모듈을 이용한 TDD 위치추적시스템을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 기지국, 중계기와 단말기간의 거리 측정을 통하여 단말기의 위치를 정확히 추정하기 위한 위치추적모듈을 이용한 TDD 위치추적솔루션을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

단말기, 기지국, 위치추적모듈 그리고 위치추적서버를 구비한 시분할복선 무선 통신 시스템에서

해당 단말기가 통신하는 기지국으로 위치추적명령을 내리는 단계;

상기 위치추적명령을 받은 통신하는 기지국이 단말기로 위치추적명령을 내리는 단계;

상기 명령을 받은 단말기가 저장하고 있는 레인징코드, 슬롯, 프레임넘버, 타임어드밴스로 구성된 레인징 정보를 기지국에 보고하는 단계;

상기 레인징 정보를 보고받은 기지국이 상기 보고된 레인징정보를 위치추적서버로 송신하는 단계;

상기 위치추적서버가 상기 수신된 레인징코드와 슬롯, 프레임넘버를 위치추적모듈로 전송하는 단계;

상기 위치추적모듈에서 레인징신호 분석결과를 상기 위치추적서버로 전송하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 방법을 구현하기 위한 본 발명의 시스템은

각 기지국의 시스템에는 단말기에서 송신한 레인징 코드를 분석하여 도착시간을 측정하는 위치추적모듈을 각각 장착하도록 구비하여; 액티브 및 주변 (Neighbor) 기지국에 장착된 위치추적모듈이 해당 통화영역 내에 있는 단말기의 위치를 측정하기 위해, 이 단말기가 시스템에 보고하는 타임조정값으로 상향링크도착시간보다 앞선 타임 어드밴스값을 이용한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은

TDD 시스템에서의 위치추적을 수행하기 위하여 단말기, 기지국, 위치추적모듈 그리고 위치추적서버를 구비하여; 해당 단말기가 통신하고 있는 기지국으로 위치추적명령을 하게 되면 이 기지국은 단말기로 위치추적명령을 내리게 되고, 이 단말기는 레인징정보로서 레인징코드, 슬롯, 프레임넘버, 타임어드밴스를 기지국에 보고하게 되며; 이 기지국은 상기 레인징정보를 위치추적서버로 보고하게 되고, 이 위치추적서버는 레인징코드와 슬롯, 프레임넘버를 위치추적모듈로 전송하게 되며; 이 위치추적모듈은 레인징신호 분석결과를 상기 위치추적서버로 전송하게 되고, 이 위치추적서버에서는 단말기의 위치보고를 행하게 된 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치추적모듈을 이용한 TDD 위치추적시스템을 설명하기 위한 측정방안도로서, 본 발명은 위치추적모듈(RANGER : 도 4(c) 참조)을 이용한 TDD위치추적솔루션인 바, 이는 기지국이나 중계기에 각기 위치추적모듈을 설치하여 해당 통화영역내 단말기의 위치를 적절히 추적할 수 있는 TDD 위치추적시스템인 것이다.

본 실시예에서는 TDD 시스템에서의 위치추적방안으로 레인징(RANGING)기능을 이용하여 지연시간산출과, 지연시간을 이용하여 단말기와의 거리추출로서 단말기의 위치측정을 할 수 있도록 되어 있다.

도 4(a)는 레인징기능을 이용한 기지국과 단말기의 지연시간 추출 방법으로, 기지국의 송수신 데이터프레임은 하향 링크 데이터 송신, TTG(Tranmit Transition Gap), 상향 링크 데이터 수신, RTG(Receiver Transition Gap)의 순으로 계속된다. 이때 TTG 나 RTG 값은 대부분의 경우 이동통신 규격에 따라 고정된 값이고, 상기 TTG 종점, 즉 상향링크데이터 시작점이 단말 레인징 신호의 도착위치이다. 상기 레인징은 기지국의 TTG 종점에 단말기 신호가 도착하기 위해서 기지국이 단말기별로 상향링크(UPLINK) 신호송신 시점을 제어하는 프로세스인 것이다.

그리고 단말기는 기지국의 TTG종점에 신호가 도달하도록 하기 위해 미리 신호를 송신해야 한다. 먼저, 단말기(M1)의 송수신 데이터프레임에서는 기지국 송신한 하향링크 데이터가 지연 시간 d1후에 도착하게 된다. 또한, 단말기(M1)의 상향 링크 데이터 송신신호가 출발점이 기지국 데이터프레임의 상향 링크모드 시작점에 도착하도록 지연시간 d1전에 이루어져야 한다.

이러한 단말기(M1)의 송신시점제어는 기지국에서 이루어지며 도 4(b)에서 이루어지는 레인징절차이다. 상기 레인징절차에 의해 조정되는 단말기의 하향링크모드에서 상향링크모드로 천이하는 시간은 전술한 바와 같이 기지국의 천이시간인 TTG보다 d1의 두배만큼 줄어들게 된다. 여기서 DRG1 은 기지국과 단말 신호 지연에 의해 줄어든 천이시간을 의미한다.

마찬가지로 단말기(M2)의 경우는 단말기(M1)보다 기지국과의 거리가 더욱 떨어져 있으므로 지연 시간인 d2가 더욱 큰 값이 되며, 단말기(M2)의 송신싯점은 레인징 제어에 의해 기지국의 상향 링크모드의 시작점보다 지연시간 d2전에 송신되어야 한다. 결국 기지국과의 거리가 더우 멀리 떨어진 단말기(M2)의 천이 시간 DRG2는 단말기(M1)의 천이시간 DRG1가 더욱 적은 값이 된다.

따라서, 단말기(M1)는 TTG 종점보다 d1시간만큼, 단말기(M2)는 d2시간만큼 앞선 시간에 신호송신을 하고, 이는 단말기(M2)가 단말기(M1)보다 기지국과의 거리가 멀리 떨어져 있다. 상기 단말기(M1, M2)들은 항상 기지국과의 지연시간(d1, d2)을 기억하고 있어야 하며, 이 지연시간 값을 시스템에 전송하게 되면 시스템측에서 단말기와의 시간거리를 알 수 있다.

도 4(b)는 주기적인 레인징 신호 절차를 도시하고 있는 것으로, 레인징은 여러 종류가 있는데, 초기 네트워크에 진입시 시도하는 초기레인징이 있고, 핸드오버시에 시도하는 레인징, 기지국에서 전송하는 시간값으로 주기적으로 시도하는 레인 징 등이 있다. 단말기가 레인징 요구메시지(11)를 송신하면 기지국의 RAS는 레인징 응답메시지(12)를 송신한다. 응답 메시지를 받은 단말기는 응답 메시지내에 실려있는 단말기의 송신 전력, 상향 링크 신호의 송신싯점을 조정하게 된다.

이렇게 조정이 끝나면 단말기는 다시 레인징 요구 메시지(13)를 보내고, 기지국에서는 응답 메시지가 도착한 신호세기 및 도착싯점이 만족스러워 레인징 응답 메시지(14)내의 파라미터값인 상태값을 성공으로 설정하여 전송하게 된다. 단말기는 이로써 레인징 절차를 완료하게 된다. 이때 단말기가 송신한 동일한 레인징 코드와 레인징 슬롯을 이용하여 기지국이 응답 메시지를 보내므로 단말기는 상기 정보를 이용하여 단말 식별 정보로 활용한다.

도 4(c)는 단말기의 위치측정방법으로 각 기지국 내에 위치추적모듈(20, 20', 20")을 장착한 것으로, 상기 위치추적모듈(20)이 장착된 액티브기지국의 통화영역내에 단말기(M)가 있고, 여기서 r 은 단말기(M)가 시스템(RAS)에 보고하는 시간 조절값으로 상향 링크시간보다 앞선 타임 어드밴스(TIME ADVANCE)값인 것이다. r을 중심으로 원을 그린 것은 지연 시간 r에 의해 전파 지연(air delay)를 계산해서 그린 것이다. 또한 주변 기지국에 장착된 위치 추적 모듈(20‘, 20“)에서는 전파 지연 시간이 r+d1, r+d2만큼 되므로 이 정보를 이용하여 단말의 위치를 측정할 수 있게 되는 것이다.

도 4(c)를 시간축상에서의 그림으로 다시 도시하면 도 4(d)와 같다. 상기 위치추적모듈(20, 20', 20")에서의 단말의 상향 링크 레인징 신호의 도착시각이 기지국의 상향 링크 시작점, 상향 링크 시작점 + d1, 상향 링크 시작점 + d2로 측정된 다. 이에 대해 단말과 기지국(위치 추적 모듈)과의 거리를 원으로 그린 것이 도 4(c)가 되는 것이다.

도 5 는 도 4(c)에 도시된 위치추적모듈을 설명하기 위한 기능도로서, 위치추적모듈(20)은 도 5(a)에 도시된 바와 같이 시스템타임(21)이 입력되고 있으며, 주변(NEIGHBER)리스트(22)와 주변리스트별 레인징채널 구조(23)가 각각 입력되고 있다. 상기 시스템 타임 대신 위치 추적 모듈에서 메시지를 디코딩하여 시간을 알아내는 것도 가능하다. 위치 추적 모듈에서는, 해당 단말기에서 송신한 레인징코드를 분석하여 도착시간을 측정하여 도시되지 않는 위치추적서버로 분석결과를 전송하게 된다.

도 5(b) 는 다경로(MULTI-PATH)별 상향링크 신호싯점의 시각측정을 나타낸 것으로, 위치 추적 모듈에서는 레인징 신호를 X축의 시간과 Y축의 레인징 요구 신호의 수신세기를 측정한다.

상기 위치추적모듈(20)에서는 액티브/주변 기지국의 레인징슬롯, 코드, 프레임별 상향링크 신호 도착 시각을 저장하는 데, 저장예로서는 기지국1, 프레임1, 서브채널1, 심볼1및 코드20으로 11시 20분 23.00034초이고, 기지국1, 프레임1, 서브채널1, 심볼1및 코드21으로 11시 20분 23.00036초이고, 기지국1, 프레임1, 서브채널1, 심볼2및 코드23으로 11시 20분 23.00037초이고, --- . 기지국2, 프레임2, 서브채널1, 심볼1및 코드45으로 11시 20분 23.00040초 -- 이다. 여기에서 저장 시간은 절대 시각이 아닌 도착 시각과의 상대적인 시간일 수도 있다.

상기 위치추적모듈(20)은 위치추적서버에서 특정 프레임넘버(절대시각정보), 심볼, 코드, 서브채널에 대한 상향링크 신호 도착 시각 요구명령을 수신받아 저장된 정보를 해당 데이터서버로 발송한다. 여기에서 레인징 코드는 기지국 ID를 이용하여 생성되므로 도 5(a)에서 처럼 주변 기지국 리스트를 이용하여 주변 기지국과 동기화된 단말로부터 도착된 레인징 신호를 분석할 수 있게 되는 것이다.

도 6 은 본 발명의 위치추적모듈을 이용한 TDD 위치추적시스템을 설명하기 위한 신호흐름도로서, TDD 시스템에서의 위치추적을 수행하기 위하여 단말기, 기지국, 위치추적모듈 그리고 위치추적서버간의 신호흐름이 이루어지고 있다. 먼저 해당 단말기가 통신하고 있는 기지국으로 위치추적명령을 하게 되면 이 기지국은 단말기로 위치추적명령을 내리게 되고, 이 단말기는 최종 수행한 레인징 정보로서 레인징코드, 슬롯, 프레임넘버, 타임어드밴스를 기지국에 보고하게 된다.

이 기지국은 상기 레인징 정보를 위치추적서버로 보고하게 되고, 이 위치추적서버는 보고 받은 레인징코드와 슬롯, 프레임넘버를 다시 액티브 기지국과 주변(Neighbor) 기지국의 위치추적모듈로 전송하게 되며, 이 위치추적모듈은 레인징신호 분석결과를 상기 위치추적서버로 전송하게 된다. 이 위치추적서버에서는 여러 위치 추적 모듈로부터 데이터를 전송받아 단말기의 위치보고를 수행하게 된다.

여기서, 단말기의 신호식별을 위해 상기 위치추적모듈은 프레임넘버별로 레인징코드, 슬롯, 레인징 요구한 단말기 신호 도착시간을 저장한다. 위치 정보를 알고자 하는 상기 단말기가 최종적으로 레인징 요구한 파라미터를 위치 추적 서버를 거쳐 액티비 기지국 및 주변 기지국의 위치추적모듈에 전달한다. 위치추적모듈에서는 단말기의 레인징 요구한 코드, 슬롯, 프레임넘버에 해당하는 신호분석결과 를 위치추적서버에 전달하게 된다.

또한, 중계기가 혼재되는 네트워크에서는 시스템에서와 마찬가지로 중계기에 위치추적모듈을 장착하여 사용한다.

도 7 은 TDD 방식에서의 기지국과 중계기가 혼재되는 네트워크에서 위치추적시스템의 구성도로서, 이동통신시스템에서 중계기(40)와 기지국(BS : 30)간에는 유선이든 무선이든 지연이 되며, 유선중계기의 경우는 경로 지연 시간이 더욱 필요하게 된다. 상기 기지국(30)과 중계기(40)의 통화 중첩지역에 단말기(M)가 위치하고 있다.

중계기(40)에서 송수신하는 신호의 시점과 기지국(30)에서 송수신하는 신호의 시점을 동일하게 맞추기 위해서는 기지국(30)에 의도적인 고정지연부(31)가 필요하게 된다. 이 고정지연부(31)는 기지국(30)에 속할 수도 있고 또는 기지국 외부 장치로 구현될 수도 있을 것이다. 또한, 중계기(40)에도 마찬 가지로 기지국(30)의 고정 지연부(31)를 거친 신호와의 시점을 세밀하게 맞추기 위해 지연제어부(41)가 필요할 수 있을 것이다. 지연제어부(41)도 마찬가지로 중계기(40)내에 구현이 가능할 수도 있을 것이고, 중계기 외부 장치로도 구성될 수 있을 것이다.

또한, 도시되어 있지 않지만 직렬로 여러 중계기를 계속 연결하는 경우에서는 각 중계기별, 기지국별 지연 제어부들이 필요할 것이고, 적절히 지연값들을 제어하여 서비스가 원활히 될 수 있도록 구현되어야 할 것이다.

상기 기지국(30)에는 기지국(30)과 중계기(40)간의 지연을 맞추어 주기 위해 기지국(30)에 의도적으로 고정지연부(31)를 삽입하고 있다. 도면중 부호 dBS 는 고 정지연부의 지연값이고, 부호 dL 은 중계기 지연값(선로지연 + 지연제어부)을 나타낸다.

도 8 은 도 7 에 도시된 기지국(30)과 중계기(40) 환경에서의 기지국 송수신 데이터 프레임의 구조를 도시한 것으로, 내부 송수신신호는 기지국 방향 직접 서비스을 위해서는 dBS 만큼 지연 처리된다. 따라서, 기지국 안테나 외부점에서 볼 때는 기지국 하향 링크 신호는 dBS 만큼 지연되어 송신되며, 단말기의 상향링크 신호는 기지국 내부신호보다 dBS 만큼 일찍 도착되어 수신되게 되는 것이다. 일반적인 경우에 dBS = dL 로 운영하고 있다.

기지국 안테나 외부점에서는 TTG 값이 기지국 고정지연부에 의한 지연 dBS 의 두배만큼 줄어든 값인 TTG_D 값이 될 것이다. 실제로 기지국 안테나쪽 송수신신호 데이터프레임은 이해를 위한 도면이고, 상기 TTG_D 에 대한 기지국등의 제어 행위는 발생하지 않으며, 단지 수동 소자 역할인 지연성분 dBS 에 의한 영향을 설명하기 위한 것이다.

중계기 신호 데이터프레임은 실제로 기지국 안테나쪽 송수신 신호 데이터 프레임과 동일하다. 단지 고정 지연분 dBS와 중계기와 기지국간 지연분 dL이 차이가 있을 뿐이며, 이 지연값을 동일하게 맞춘다면 구조가 동일하게 될 것이다. 기지국 안테나쪽 데이터 프레임에서와 마찬가지로 중계기 송수신 프레임에서도 중계기의 기지국 방향 송신은 기지국의 상향링크 모드 위치 시작점보다 dL만큼 앞서서 시작되어야 할 것이며, 상기한 바와 같이 기지국 직접 경로를 거친 신호이든 중계기를 거친 경로 신호이든 기지국 내부 수신 모드에서의 상향 링크 시작점은 동일한 위치 에 오도록 조정된다.

도 9 는 본 발명의 위치추적모듈을 이용한 TDD 위치추적시스템의 구성도로서, 각 기지국(32, 33)과 중계기(42, 43)에 위치추적모듈(51 - 54)이 장착되어 있고, 상기 기지국(32, 33)의 위치추적모듈(51, 53)에 위치추적서버(50)가 각기 연결되고 있으며, 이들 위치추적모듈(51 - 54)로는 이동단말기(55)가 각기 추적하게 된다.

기지국의 채널카드에서 위치추적모듈 기능이 충분히 지원할 때 기지국에 상기 위치추적모듈이 미장착가능하며, 상기 위치추적서버는 지도 데이터베이스(DB)등을 활용하여 해당 위치추적모듈을 통해 단말기의 위치결정을 할 수 있다.

도 10 은 단말이 중계기 통화영역내에만 있는 경우 중계기가 혼재되는 네트워크에서의 위치추적서비스도로서, 도 10(a)에 도시된 바와 같이 고정지연부(31)가 부가된 기지국(30)에 위치추적모듈(60)이 장착되고, 지연제어부(41)가 부가된 중계기(40)에 위치추적모듈(60')이 장착된다. 단말기(M)는 중계기 통화영역에만 있으므로 단말기(M)와 기지국(30) 신호흐름은 중계기(40)를 거친 경로상에서만 도달 가능하게 된다.

따라서, 단말 송신 신호는 중계기(40)와 단말기(M)간의 전파 지연시간 da와, 중계기(40)와 기지국(30)간의 전파 지연시간 dL이 지난 후에 기지국(30)에 도달하게 될 것이다. 도 10(b)에 도시된 바와 같이 a 는 중계기 상향링크 신호시점시각(중계기의 위치추적모듈)이고, b 는 기지국 상향링크 신호싯점시각(기지국의 위치추적모듈)이며, c 는 상향링크데이터이고, dL 은 중계기 - 기지국간지연을 나타낸다.

상기 중계기의 위치추적모듈에서 측정한 상향링크신호 시점시각 + dL = 기지국의 위치추적모듈에서 측정한 상향링크 시점시각이다. 이는 중계기신호만 잡히는 단말기의 환경을 의미한다. 중계기와 단말기간의 전파 지연시간 da 는 단말기에서 시스템으로 전송하는 레인징요구 송신시각 + da + dL = 상향링크 싯점시각에서 계산되고 있다. 상기 레인징 요구 송신 시각은 단말이 위치 추적 서버로 전송하는 값이다.

도 10(c)는 중계기 통화영역내에만 있을 때의 타이밍 챠트이다. 여기서 d 는 상향링크 도착 시각 이며 기지국쪽 위치 측정 모듈에서 측정하는 값이다. 중계기의 위치추적모듈이 측정한 상향링크 도착 시각은 e 이며 f는 중계기와 기지국간 선로 지연을 감안한 값인 e + dL을 의미한다. 상기 도에서 보는 것처럼 d = f 이므로 기지국측 위치 추적 모듈이 측정한 상향 링크 도착 시각은 중계기로부터 도착하는 신호이다.

기지국안테나 외부송신신호는 내부 송신 신호에 비해 dBS 만큼 지연 되므로 TTG는 2 dBS만큼 줄어든 TTG_D의 시간을 갖는다. 단말기방향 중계기송신신호는 dL 만큼 지연되어 안테나를 통해 송신된다.

단말신호는 중계기와 단말기까지의 전파지연(da), 중계기선로지연(dL) 만큼 지연되어 하향 신호가 도착되며 기지국의 상향 링크 도착 시각보다 da+dL만큼 먼저 신호 송신된다.

도 11 은 단말이 기지국과 중계기의 중첩지역에 있을 때 기지국의 신호지배적인 경우 중계기가 혼재되는 네트워크에서의 위치추적서비스도로서, 도 11(a)에 도시된 바와 같이 고정지연부(31)가 부가된 기지국(30)에 위치추적모듈(60)이 장착되고, 지연제어부(41)가 부가된 중계기(40)에 위치추적모듈(60')이 장착된다. 단말기(M)는 기지국 신호가 더욱 큰 환경에 있으므로, 단말은 기지국 직접경로신호를 기준으로 수신(RX)/송신(TX)스위칭의 동작을 수행한다.

dL 은 중계기 선로지연이고, dA 는 기지국과 단말기까지의 지연이며, da 는 중계기와 단말기까지의 지연이다. 도 11(b)에 도시된 바와 같이 a 는 중계기의 위치 추적 모듈에서 측정한 중계기 상향링크 신호 도착 시각이고, b 는 기지국 메인 상향링크 신호 도착 시각(기지국의 위치추적모듈)이며, c 는 상향링크데이터이다. d 는 기지국의 위치 추적 모듈에서 측정한 중계기 상향링크 싯점시각(기지국의 위치추적모듈)이며 중계기 신호가 기지국 신호보다 일정시간(MD)후에 도착한다. 또한 a와 d의 차이는 중계기와 기지국 지연 시간인 dL만큼 차이 난다. 상기 그림에서 보는 것처럼 c의 시작점이 b이므로 기지국 신호가 지배적임을 알 수 있다.

도 11(c)는 단말기가 중첩지역에 있을 때 기지국신호가 지배적인 경우의 타이밍차트이다. 단말신호는 고정지연부에 의한 지연(dBS), 기지국과 단말기까지의 지연(dA)만큼 지연되어 기지국 하향 링크 신호가 도착되며, 기지국 상향 링크 도착 시각보다 dBS+dA만큼 먼저 송신된다. 중계기의 위치추적모듈이 측정한 상향링크 싯점시각(ul_r) + 중계기 선로지연(dL) = 기지국의 위치추적모듈이 측정한 상향링크 싯점시각(ul_b) + MD 이고, 기지국은 ul_b를 기준으로 동작하므로 기지국 지배적인 신호임을 알 수 있다. 여기에서 기지국이 ul_b를 기준으로 동작하는 것을 알기 위해 위치 추적 모듈에서는 정확한 기지국의 상향 링크 시작점을 항상 측정하는 기능 을 가지고 있다.

단말방향 중계기 송신신호는 dL만큼 지연되어 송신되며 중계기쪽 기지국 수신 신호는 단말이 기지국 신호로 송수신 스위칭 되므로 상기 그림에서와 마찬가지로 중계기를 거친 상향 링크 신호의 도착 시점이 ul_b+ MD가 되는 것이다. 이는 중계기를 거쳐온 신호가 기지국을 거친 신호보다 MD 만큼 지연되어 도착함을 의미하며 기지국 신호를 바탕으로 동작된다는 사실을 말한다. 또한 위 정보를 이용하여 상기 도 4(c)에서 설명한 바와 같이 중계기와 단말 거리를 파악할 수 있게 되는 것이다.

상기 기지국의 위치추적모듈에서는 두신호가 함께 측정되고 있다. 상기 기지국의 위치추적모듈에서는 레인징신호의 프로파일을 항상 모니터링하고 있고 적시에 도착하는 신호가 지배적인 신호가 된다. 즉, 중계기의 위치추적모듈에서 상향링크 시점시각을 검출할 수 있고, 중계기를 거친 신호의 기지국 위치추적모듈 도착시각을 예상할 수 있으므로 중계기 신호와 기지국 신호 중 어느 것이 지배적인지를 판단할 수 있게 된다.

도 12 는 단말이 기지국과 중계기의 중첩지역에 있을 때 중계기의 신호지배적인 경우 중계기가 혼재되는 네트워크에서의 위치추적서비스도로서, 도 12(a)에 도시된 바와 같이 고정지연부(31)가 부가된 기지국(30)에 위치추적모듈(60)이 장착되고, 지연제어부(41)가 부가된 중계기(40)에 위치추적모듈(60')이 장착된다. 단말기(M)가 기지국 커버리지 경계선에 있으므로, 단말은 중계기신호를 기준으로 수신(RX)/송신(TX)스위칭의 동작을 수행한다.

dL 은 중계기 선로지연이고, dA 는 기지국과 단말기까지의 지연이며, da 는 중계기와 단말기까지의 지연이다. 도 12(b)에 도시된 바와 같이 a 는 중계기의 위치 추적 모듈에서 측정한 중계기 상향링크 신호 도착시각이고, b 는 기지국의 위치 추적 모듈에서 측정한 기지국 메인 상향링크 신호 도착시각이며, c 는 기지국의 위치 추적 모듈에서 측정한 상향링크데이터이다. d 는 기지국의 위치 추적 모듈에서 측정한 기지국 상향링크 도착시각이며 기지국 신호가 중계기 신호보다 일정시간(MD)후에 도착한다.

도 12(c)는 단말기가 중첩지역에 있을 때 중계기신호가 지배적인 경우의 타이밍차트이다. 중계기의 위치추적모듈이 측정한 상향링크 싯점시각(ul_r) + 중계기 선로지연(dL) + MD = 기지국의 위치추적모듈이 측정한 상향링크 싯점시각(ul_b)이고, 기지국은 ul_r + dL을 기준으로 동작하므로 중계기 지배적인 신호임을 알 수 있다.

단말신호는 중계기와 단말기까지의 지연(da), 중계기 선로지연(dL)만큼 지연되어 하향 신호를 수신하고 기지국 상향 링크 시작점보다 da+dL만큼 먼저 송신된다. 기지국 안테나쪽 내부수신신호(기지국의 위치추적모듈)는 상기 그림과 같이 기지국 신호가 중계기를 거친 신호보다 MD 만큼 지연되어 도착한다.

상기 기지국의 위치추적모듈에서는 두신호가 함께 측정되고 있다.상기 기지국의 위치추적모듈에서는 레인징신호의 프로파일을 항상 모니터링하고 있다. 그리고, 적시에 도착하는 신호가 지배적인 신호이다. 중계기의 위치추적모듈에서 상향링크 싯점시각을 검출할 수 있고, 중계기를 거친 신호의 기지국 위치추적모듈 도착 시각을 예상할 수 있으며 이 경우에서는 중계기 신호가 지배적임을 알 수 있다.

도 13 및 도 14 는 본 발명의 위치추적모듈을 이용한 TDD 위치추적시스템을 설명하기 위한 흐름도들이고, 도 13 은 주기적인 레인징데이터를 활용하는 방법인 것이다. 먼저, 시스템 통화영역내에서 해당 단말기의 위치추적을 시작하게 되고, 시스템으로부터 단말기로 위치보고명령이 전송된다. 이어 위성위치파악(GPS)용 칩이 내장된 단말기인가를 확인한 다음, 해당 단말기이면 GPS 신호검출지역인가를 확인한다. 상기 단말기에서 시스템으로 자기위치(위경도 정보)를 보고하고, 상기 GPS 데이터의 GIS 연동함으로써 단말기의 위치(정확도 : 10m 이내)를 보고하도록 되어 있다.

해당 단말기가 아니거나 신호검출지역이 아니라면, 단말기에서 시스템으로 상기 단말기에 저장된 최종레인징 응답관련 파라미터값을 전송한다. 상기 파라미터는 레인징슬롯, 레인징코드, FA, 프레임넘버및 타임조정이다. 그러면 RAS 또는 위치추적서버에서 위치추적모듈로 해당 레인징 응답정보에 매칭되는 상향링크신호 도착시각을 요청하게 된다. 이어 상기 위치추적모듈이 위치추적 서버로 중계기신호, 기지국신호, 신호별 상향링크신호 도착시각및 타임조정의 데이터를 전송한다. 따라서, 상기 위치추적서버에서는 단말기의 위치를 분석한 다음 단말기 위치를 보고하도록 되어 있다.

도 14 는 CDMA 기본 대역폭 응답데이터를 활용하는 방법인 것이다. 시스템 통화영역내에서 해당 단말기의 위치추적을 시작하게 되고, 시스템으로부터 단말기로 위치보고명령이 전송된다. 이어 위성위치파악(GPS)용 칩이 내장된 단말기인가를 확인한 다음, 해당 단말기이면 GPS 신호검출지역인가를 확인한다. 상기 단말기에서 시스템으로 자기위치(위경도 정보)를 보고하고, 상기 GPS 데이터의 GIS 연동함으로써 단말기의 위치(정확도 : 10m 이내)를 보고하도록 되어 있다.

해당 단말기가 아니거나 신호검출지역이 아니라면, 단말기에서 RAS로 CDMA 기본대역폭할당을 요구하게된다. 이 RAS에서 단말기로 상향 맵(UP-MAP)으로 CDMA할당 IE로서 슬롯과 코드를 전송한다. 그러면, 단말기에서 RAS로 상기 단말기에 저장된 최종대역폭 요구관련 파라미터값을 전송한다. 상기 파라미터는 슬롯, 코드, FA, 프레임넘버및 타임조정이다.

기지국 또는 위치추적서버에서 위치추적모듈로 해당 대역폭 요구때의 상향링크신호 도착시각을 요청하게 된다. 이어 상기 위치추적모듈이 위치추적모듈로 중계기신호, 기지국신호, 신호별 상향링크신호 도착시각및 타임조정의 데이터를 전송한다. 따라서, 상기 위치추적서버에서는 단말기의 위치를 분석한 다음 단말기 위치를 보고하도록 되어 있다.

도 15 는 본 발명의 위치추적모듈을 이용한 TDD 위치추적시스템에서 객체별 데이터신호 흐름을 나타낸 도면이다. 사용자가 일반 IP네트워크(70)로 사용자 위치추적 명령을 발송하고, 이 IP네트워크(70)를 통해 위치레지스터(71)로 위치추적명령을 발송한다. 이 위치레지스터(71)는 단말기가 위치하고 있는 기지국(74)으로 위치추적명령을 발송한다.

상기 기지국(74)은 이동단말기(81)로 위치보고명령을 발송하고 있다. 이 기지국은 위치추적명령을 수신하고(위치추적서버 또는 위치레지스터에서 기지국으로 ), 위치추적명령을 발송하며(기지국에서 단말기로), 레인징응답 관련데이터를 수신하고(단말기에서 기지국으로), 레인징응답 관련데이터를 발송하는(기지국에서 위치추적서버) 역할을 수행하도록 되어 있다.

이 이동단말기(81)는 최종 성공된 레인징응답 파라미터를 전송함으로 기지국(74)은 위치추적서버(72)로 상기 레인징응답 파라미터를 전송하도록 되어 있다. 상기 단말기는 위치추적명령을 수신하고, 최종 레인징 요구에 대한 파라미터를 저장한다. 상기 파라미터는 레인징코드, 슬롯, FA, 프레임넘버, 타임조정등이다. 또한, 단말기의 타임조정값을 저장하고, 최종 레인징 요구 관련파라미터(단말저장 타임조정값 포함)를 전송한다.

상기 위치추적서버(72)는 단말기에 위치하고 있는 기지국의 위치추적모듈(77)및 주변 기지국의 위치추적모듈(79)에 레인징신호 분석정보요구를 발송한다. 이 위치추적서버는 위치추적명령을 기지국에 발송하고, 레인징응답 관련파라미터을 수신하며(단말기에서 위치추적서버로), 레인징신호분석정보요구를 발송한다(위치추적서버에서 해당 단말기의 주변 기지국 위치추적모듈과 액티브 기지국 위치추적모듈로). 또한, 레인징신호 분석결과를 수신하고(위치추적모듈에서 위치추적모듈로), 단말기 위치계산과 단말기 위치 정보 계산을 수행하도록 되어 있다.

이어 기지국(74, 73)과 연동하고 있는 중계기(75, 76)의 위치추적모듈(78, 80)에 레인징신호 분석정보요구를 발송한다. 상기 중계기의 위치추적모듈(78, 80)에서 기지국의 위치추적모듈(77, 79)로 레인징 신호분석결과를 전송한다. 상기 위치추적모듈은 통신하고 있는 기지국에 동기된 레인징요구 신호도착시각을 측정하 고, 주변 기지국에 동기된 레인징 요구 신호도착시각을 측정하며, 상기 통신하고 있는 기지국으로부터 주변 기지국 리스트를 수신한다.

또한, 상기 위치추적모듈은 기지국신호와 중계기신호를 분리하고(기지국용 위치추적모듈), 레인징신호 분석정보요구명령을 발송및 수신한다. 그리고, 각 경로별(다중 경로 신호, 기지국경로신호) 시간차이를 계산하고, 레인징신호 분석데이터를 위치추적서버로 발송한다. 이어 상기 기지국의 위치추적모듈(77, 79)에서 위치추적서버(72)로 레인징 신호분석결과를 전송한다. 이 위치추적서버(72)는 위치추적결과를 일반 IP네트워크(70)로 전송하고, 이 IP네트워크(70)는 사용자에게 위치추적결과를 보고하도록 되어 있다.

한편, 중계기에 위치추적모듈을 장착하였기 때문에, 이 정보를 시스템에 보내면 상세한 단말기의 위치가 아니라 단말기가 중계기 통화영역내에 있음을 알 수 있다. 이는 종래의 셀(CELL) ID방식의 위치추적서비스에 위치추적모듈이 장착될 경우 중계기 신호 식별이 가능한 관계로 기지국A, 기지국B 또는 중계기X, Y 에 단말이 속해 있다는 정보를 이용하여 단말위치결정을 하는 알고리듬, 종래의 셀ID방식에 기존 기지국 ID 중계기 ID 방식으로 세분화됨을 의미하는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 이동통신 시스템에서 중계기 및 기지국에 위치추적모듈을 구비하여 단말기의 위치를 추적할 수 있고, 또한 중계기 및 기지국에 위치추적모듈을 부가하여 기지국과 중계기를 거쳐온 신호를 구분할 수 있는 잇점이 있다.

또한, 본 발명은 중계기 및 기지국에 위치추적모듈을 부가하여 기지국과 단말기의 거리를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 중계기와 단말기의 거리를 측정할 수 있게 되며, 중계기에 레인저를 장착하였기 때문에 이 정보를 시스템에 보낼 경우 중계기 신호 식별이 가능하게 되어 기지국 A, 기지국 B, 또는 중계기 X, Y에 단말이 속해 있다는 정보를 이용하여 단말 위치 결정을 할 수 있게 된다.

본 발명의 위치추적모듈을 이용한 TDD 무선 통신, 특히 휴대인터넷의 위치추적시스템에 대한 기술사상을 예시도면에 의거하여 설명했지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 이 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (13)

1. 단말기, 기지국, 위치추적모듈 그리고 위치추적서버를 구비한 시분할복신 무선 통신 시스템에서

   해당 단말기가 통신하는 기지국으로 위치추적명령을 내리는 단계;

   상기 위치추적명령을 받은 통신하는 기지국이 단말기로 위치추적명령을 내리는 단계;

   상기 명령을 받은 단말기가 저장하고 있는 레인징코드, 슬롯, 프레임넘버, 타임어드밴스로 구성된 레인징 정보를 기지국에 보고하는 단계;

   상기 레인징 정보를 보고받은 기지국이 상기 보고된 레인징정보를 위치추적서버로 송신하는 단계;

   상기 위치추적서버가 상기 수신된 레인징코드와 슬롯, 프레임넘버를 위치추적모듈로 전송하는 단계;

   상기 위치추적모듈에서 레인징신호 분석결과를 상기 위치추적서버로 전송하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할복선 무선 통신용 위치추적방법.
2. 단말기, 중계기, 기지국을 포함하여 구성되는 시분할복신 무선 통신시스템에 있어서,

   상기 무선통신시스템은 단말의 위치추적을 수행하기 위하여 위치추적모듈과 위치추적서버를 구비하여;

   해당 단말기가 통신하는 기지국으로 위치추적명령을 내리면 상기 통신하는 기지국은 단말기로 위치추적명령을 내리고, 상기 단말기는 저장하고 있는 레인징 정보로서 레인징코드, 슬롯, 프레임넘버, 타임어드밴스를 기지국에 보고하며;

   이 기지국은 상기 레인징정보를 위치추적서버로 보고하게 되고, 이 위치추적서버는 상기 수신 받은 레인징코드와 슬롯, 프레임넘버를 위치추적모듈로 전송하게 되며;

   이 위치추적모듈은 레인징신호 분석결과를 상기 위치추적서버로 전송하게 되고, 이 위치추적서버에서는 단말기의 위치를 보고하는 것을 특징으로 하는 위치추적모듈을 이용한 시분할복선 무선 통신용 위치추적시스템.
3. 단말기, 중계기, 기지국을 포함하여 구성되는 시분할 복선 무선통신 시스템에 있어서

   상기 기지국의 시스템에는 상기 단말기에서 송신한 레인징 코드를 수신, 분석하여 도착시간을 측정하는 위치추적모듈이 구비되고;

   상기 기지국중 액티브 기지국에 구비된 위치추적모듈이 해당 통화영역내에 있는 단말기의 위치를 측정하기 위해서 이용하는 타임조정값이 상향링크도착시간보다 앞선 타임 어드밴스값인 것을 특징으로 하는 위치추적모듈을 이용한 시분할복선 무선 통신용 위치추적시스템.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 위치추적모듈에서의 송수신 데이터프레임은 하향링크 데이터 송신, TTG(Tranmit Transition Gap), 상향링크 데이터 수신, RTG(Receiver Transition Gap)의 순으로 계속된 것을 특징으로 하는 위치추적모듈을 이용한 시분할복선 무선 통신용 위치추적시스템.
5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 위치추적모듈은 액티브/주변 기지국의 레인징슬롯, 레인징 코드, 프레임별 상향링크 신호 도착 시각을 저장하는 것을 특징으로 하는 위치추적모듈을 이용한 시분할복선 무선 통신용 위치추적시스템.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 위치추적모듈은 위치추적서버에서 특정 프레임넘버(절대시각정보), 심볼, 레인징 코드, 서브채널에 대한 상향링크 신호 도착 시각요구명령을 수신받아 해당 데이터서버로 발송하고, 액티브/주변 기지국과 동기된 단말신호의 분석은 해 당 기지국의 ID값을 이용한 레인징코드를 이용한 것을 특징으로 하는 위치추적모듈을 이용한 시분할복선 무선 통신용 위치추적시스템.
7. 각 기지국과 각 중계기에는 각각의 위치추적모듈이 장착되어 있고, 상기 기지국들의 위치추적모듈에서 위치추적서버가 각각 연결되며;

   상기 위치추적모듈로는 이동단말기를 각기 추적하고, 상기 위치추적서버는 지도 데이터베이스(DB)등을 활용하여 해당 위치추적모듈을 통해 단말기의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 위치추적모듈을 이용한 시분할복선 무선 통신용 위치추적시스템.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 기지국의 채널카드에서 위치추적모듈 기능이 지원될 경우, 기지국 시스템에는 상기 위치추적모듈이 장착되지 않는 것을 특징으로 하는 위치추적모듈을 이용한 시분할복선 무선 통신용 위치추적시스템.
9. 고정지연부가 부가된 기지국에 위치추적모듈이 장착되고, 지연제어부가 부가된 중계기에 위치추적모듈이 장착되는 중계기가 혼재되는 네트워크에서의 위치추적 서비스는, 단말기가 중계기 통화영역에만 있을 때 상기 단말기와 기지국 신호흐름은 중계기를 거친 경로상에서만 도달 가능하게 되고, 상기 중계기의 위치추적모듈에서 측정한 상향링크신호 싯점시각 + 중계기 선로지연 = 기지국의 위치추적모듈에서 측정한 상향링크 싯점시각으로 된 것을 특징으로 하는 위치추적모듈을 이용한 시분할복선 무선 통신용 위치추적시스템.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 위치추적서비스는 단말기가 기지국과 중계기 중첩지역에 있을 때 단말기가 기지국 직접 신호와 통신하여 송수신 스위칭하는 경우, 단말기는 기지국 직접경로신호를 기준으로 수신/송신 스위칭의 동작을 수행하고, 기지국 위치추적모듈에서는 레인징 신호의 프로파일을 항상 모니터링하며, 중계기의 위치추적모듈에서 상향링크 시작점 시각을 검출하고 기지국의 위치 추적모듈에서 중계기를 거친 신호의 도착시각을 예상하는 것을 특징으로 하는 위치추적모듈을 이용한 시분할복선 무선 통신용 위치추적시스템.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 위치추적서비스는 단말기가 기지국과 중계기 중첩지역에 있을 때 단말기가 중계기 신호와 통신하여 송수신 스위칭 하는 경우, 단말기는 중계기신호를 기 준으로 수신/송신 스위칭의 동작을 수행하고, 기지국 위치추적모듈에서는 레인징신호의 프로파일을 항상 모니터링하며, 상기 중계기의 위치추적모듈에서 상향링크 시작점 시각 검출을 하고 기지국의 위치 측정 모듈에서 중계기를 거친 신호의 도착 시각을 예상하는 것을 특징으로 하는 위치추적모듈을 이용한 시분할복선 무선 통신용 위치추적시스템.
12. 단말기, 중계기, 기지국을 포함하여 구성되는 시분할 복선 무선통신 시스템에 있어서,

    상기 중계기 및 기지국에 각각 고유의 ID를 갖는 레인저가 장착되어 단말이 속해 있는 기지국 및/또는 중계기를 식별함으로서 상기 식별된 중계기 및 기지국 정보를 통해 단말의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 시분할복선 무선 통신용 위치추적시스템.
13. 제 12 항에 있어서 상기 레인저는

    액티브 기지국의 레인징슬롯, 레인징 코드, 프레임별 상향링크 신호 도착 시각을 저장하는 것을 특징으로 하는 시분할복선 무선 통신용 위치추적시스템.

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