KR20070121693A - 네트워크를 통해 위치 기반 서비스를 제공하는 시스템 및방법 - Google Patents

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KR20070121693A
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아슈토시 판데
리오넬 쟈크 가린
간와르 차다
레온 펭
겡솅 장
니콜라스 판타롱
그레고리 비. 투레츠키
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Abstract

네트워크를 통해 위치 기반 정보를 제공하는 방법에서, 복수의 각각의 로컬 영역들에 대응하는 복수의 GPS 기준 데이터 세트들은, 각 GPS 기준 데이터 세트가 연속적으로 업데이트되도록 간격을 두고 얻어진다. 복수의 보조 데이터 세트들은 각각의 GPS 데이터 세트들에 기초하여 간격을 두고 생성되고, 각 보조 데이터 세트는 연속적으로 업데이트된다. 생성된 보조 데이터 세트는 간격을 두고 데이터 저장 네트워크 서버에 저장되고, 업데이트된 보조 데이터 세트들은 데이터 저장 네트워크 서버와의 통신을 통해 요구 개체에 의해 연속적으로 이용가능하다.
위치 기반 정보(location-based information), 로컬 영역, GPS 기준 데이터 세트(GPS reference data set), 보조 데이터 세트(aiding data set), 네트워크

Description

네트워크를 통해 위치 기반 서비스를 제공하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING LOCATION BASED SERVICES OVER A NETWORK}
본 발명은 일반적으로 셀룰라 핸드셋(cellular handset)과 같은 이동국(mobile station: MS)의 위치 정보를 비롯한 위치-기반 서비스의 제공에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 네트워크, 구체적으로 인터넷 및 웹 서비스와 같은 TCP/IP 프로토콜을 활용하는 네트워크를 통한 위치-기반 서비스의 보급(distribution)에 관한 것이다.
본 출원은, 2004년 7월 3일 출원된 미국 특허출원 번호 10/885,507 "보조 위치 통신 시스템(Aided Location Communication System)"의 일부계속출원인 2005년 3월 24일 출원된 미국 정규 특허출원 번호 11/089,455 "네트워크를 통해 위치 기반 서비스를 제공하는 시스템 및 방법(SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING LOCATION BASED SERVICES OVER A NETWORK)"에 대하여 우선권을 주장한다. 미국 특허출원 번호 No. 10/885,507은, 2003년 5월 22일 출원된 PCT 출원 번호 PCT/US03/16308 "무선 네트워크와 함께 사용되는 멀티-모드 GPS에서 주파수 전송을 감소시키는 서치 도메인(Search Domain Reducing Frequency Transfer in a Multi-mode Global Positioning System Used With Wireless Networks)"의 일부계속 출원이고, 이는 현재 미국 특허번호 6,684,158인, 2002년 5월 22일 출원된 미국 특허출원 번호 10/155,614 "무선 네트워크와 함께 사용되는 멀티-모드 GPS에서 주파수 전송을 감소시키는 서치 도메인(Search Domain Reducing Frequency Transfer in a Multi-mode Global Positioning System Used With Wireless Networks)"의 일부계속출원이며, 이는 현재 미국 특허 번호 6,427,120인, 2001년 2월 28일 출원된 미국 특허출원 번호 09/795,871 "멀티-모드 글로벌 포지션닝에서 정보 전송(Information Transfer in a Multi-mode Global Positioning)"의 일부계속출원이고, 이는 미국특허법 119(e)에 기초하여 2000년 8월 14일 출원된 미국 임시출원 번호 60/225,076에 우선권을 주장하며, 상기 모두는 본 출원서에서 참조로 인용된다.
미국 특허 출원 번호 10/885,507은 또한 2003년 3월 10일 출원된 미국 특허출원 번호 10/385,198 "무선 네트워크와 함께 사용되는 멀티-모드 GPS에서의 정보 전송(Information Transfer in a Multi-mode GPS Used with Wireless Networks)"의 일부계속출원이고, 이는 현재 미국 특허 번호 6,542,823인 2002년 4월 19일 출원된 미국 특허출원 번호 10/127,229 "무선 네트워크와 함께 사용되는 멀티-모드 GPS에서의 정보 전송(Information Transfer in a Multi-mode GPS Used with Wireless Networks)"의 일부계속출원이며, 이는 현재 미국 특허 번호 6,427,120인 2001년 2월 28일 출원된 미국 특허출원 번호 09/795,871 "무선 네트워크와 함께 사용되는 멀티-모드 GPS에서의 정보 전송(Information Transfer in a Multi-mode Global Positioning System Used with Wireless Networks)"의 일부계속출원이고, 이는 2000년 8월 14일 출원된 미국 임시출원 번호 60/225,076에 미국 특허법 119(e)에 기초하여 우선권 주장을 하며, 상기 모두는 본 명세서에서 참조로 인용된다.
미국 특허출원 번호 10/885,507은 또한 2002년 7월 12일 출원된 미국 특허출원 번호 10/194,627 "무선 네트워크와 함께 사용하기 위한 멀티-모드 GPS(Multi-mode GPS For Use with Wireless Networks)"의 일부계속출원이고, 이는 현재 미국 특허 번호 6,519,466인 2002년 7월 12일 출원된 미국 특허출원 번호 10/068,751 "무선 네트워크와 함께 사용하기 위한 멀티-모드 GPS(Multi-mode Global Positioning System For Use with Wireless Networks)"의 일부계속출원이며, 이는 현재 미국 특허 번호 6,389,291인 2001년 2월 8일 출원된 미국 특허출원 번호 09/781,068 "무선 네트워크와 함께 사용하기 위한 멀티-모드 GPS(Multi-mode Global Positioning System For Use with Wireless Networks)"의 일부계속출원이고, 이는 2000년 8월 14일 출원된 미국 임시출원 번호 60/225,076에 미국 특허법 119(e)에 기초하여 우선권 주장을 하며, 상기 모두는 본 명세서에서 참조로 인용된다.
위치-기반 서비스(Location-based services; LBS) 즉 위치-의존 서비스는일반적으로, 예컨대, 이동국의 현재 위치와 같은 특정 위치에 의존하는 무선 서비스를 제공하는 개념에 관한 것이다. 이동국은 일반적으로 셀룰라 핸드셋이 되지만, 개인용 디지털 보조기(PDA) 또는 다른 유형의 네트워크와 인터페이스할 수 있는 모바일 장치, 이동국, 또는 사용자 터미널이 또한 될 수 있다. LBS를 제공하는 시스템은 이동국의 사용자, 또는 다른 네트워크 구성요소 또는 개체(예컨대, 애플리케이션 서버)가 이동국의 위치를 요구하거나 추가로 이동국의 위치에 따른 서비스 또 는 애플리케이션을 요구할 수 있도록 할 수 있다. 요구(request)는 이동국의 사용자에 의해 개시되는 일회용(one-time) 요구가 될 수 있다. 예컨대, 이동국은 현재 위치, 현재 위치에서 원하는 목적지로의 운전 방향, 현재 위치에 근접한 특정 유형의 사업장(예컨대, 레스토랑, 병원, 주유소 등)의 존재 및/또는 위치 등에 관한 정보를 표시하는 지도를 요구할 수 있다. 요구는 사전결정된 시간 간격으로 또는 이벤트의 발생에 응답하여 유발될 수도 있다. 예컨대, 애플리케이션 서버는, 추적 또는 비상 목적을 위해서나 인근 사업장에 관한 광고나 쿠폰과 같은 지역-기반 정보를 제공하기 위해, 한 지역에서 다른 지역으로 지나가는 이동국에 응답하여 이동국의 위치를 요구할 수 있다. 그러므로, 일단 이동국의 위치가 결정되면, 위치-기반 정보가 요구하는 당사자에 제공될 수 있다. 이 정보는 (콘텐츠 제공자가 소유하고 가입자가 액세스할 수 있는) 데이터베이스로부터 액세스할 수 있고, 특정 애플리케이션(예컨대, 지도, 여행 설명, 사업관련 내용)에 따른 특정 포맷으로 제공되며, 요구하는 당사자의 위치에 따라 필터링될 뿐만 아니라 사용자에 의해 설정된 개인 기호(preference) 및/또는 다른 사전결정된 규칙에 따라 필터링될 수 있다. 일반적으로 이동국의 위치는 무선 네트워크 및/또는 위성 위치 결정 시스템 및 글로벌 위치 결정 시스템(Global Positioning System; GPS)과 같은 적합한 위치 결정 서비스로부터 얻을 수 있다.
(미국에서 GPS NAVSTAR로 알려진) GPS 위치 결정 기술은 당업자에게 잘 알려져 있고, 따라서 본 명세서에서 자세히 기술될 필요가 없다. 간단히, GPS는 위성들로 하여금 대역 확산(spread spectrum) 신호를 내보낼 수 있게 하는 현재 지구 주위에 있는 5개의 모니터링 스테이션 및 24개 위성 집단에 기초한다. 이 GPS 신호는 이동국의 위치를 결정하는 기준으로 활용될 수 있다. GPS에 더하여, 활용될 수 있는 또 다른 위치 결정 기술로 러시아식 시스템 글로벌 네비게이션 위성 시스템(Global Navigation Satellite System; GLONASS) 또는 현재 갈릴레오 시스템(Galileo System)으로 알려진 미래의 유럽식 시스템이 있으며, 이들은 유사한 방식으로 작동한다. GPS에서, 위성들은 주기 12시간 궤도를 가지고, 적도면에 대해 55도의 경사각을 가지며 60도 만큼 균일하게 간격을 둔 6개의 궤도면에 각각 4개의 위성들이 위치한다. 위성들은 L-밴드의, L1(1.575.42MHz) 및 L2(1.227.60MHz) 두 주파수로 캐리어(carrier) 신호를 송신한다. 위치는, 셀룰라 텔레폰이나 다른 모바일 장치에 설치될 수 있는, GPS 수신기를 동작시켜 GPS 수신기의 위치를 정확히 알아내기 위한 충분한 개소의 위성을 포착함으로써 결정될 수 있다. 일반적으로, GPS 수신기에 대한 위성들의 위치를 삼변측량(trilateration)할 수 있기 위해서 최소 3개의 위성이 획득되어야 한다. 그러나, 고도 정보를 획득하고 GPS 수신기의 시계가 위성 내의 좀 더 정확한 원자 시계와 동기화되도록 하기 위해서는 4개의 위성이 바람직하다. 일반적으로, GPS 수신기의 위치는 우주 상의 위성의 알려진 위치(즉, 궤도 및 시간은 알려져 있다)와 GPS 수신기로부터 위성까지의 알려진 거리(즉, 무선 신호 전파 속도가 알려져 있기 때문에 위성으로부터 GPS 수신기까지의 무선 신호의 전파 시간이 결정될 수 있다) 및 궤도력 에러(ephemeris errors)와 같은 에러 및 임의의 딜레이의 보정 또는 수정을 이용하여 연산될 수 있다. 위성으로부터 GPS 수신기까지의 거리를 측정하기 위해, 위성은 의사 랜덤 코드(Pseudo Random Code; PRC)를 정확한 간격으로 송신한다. PRC는 타이밍 신호를 운반하는 비트 스트림(bit stream)이다. PRC는 또한 위성의 주소를 포함하고 따라서 각 위성은 유일한 PRC를 가지며, 이로써 GPS 수신기가 여러 위성들의 신호들을 구별할 수 있게 된다. C/A(Coarse Acquisition) 코드로 알려진 L1 캐리어 주파수로 운반되는 PRC는 민간용으로 지정된다.
GPS 수신기가 최초 자신의 위치를 모르기 때문에, 수신기는 자신의 위치를 결정하는데 필요한 측정을 하기 위해서 위성 신호를 탐색해야 한다. 시작으로부터, 탐색은 약 12분 정도가 걸릴 수 있는데, 이는 이동국의 사용자에게 있어 너무 길게 느껴진다. 위성 데이터를 포착하기 위한 시간은 궤도력, 시계 및 위성 위치 데이터에 더하여 위성 궤도의 장기 모델을 본질적으로 기술하는 알마낙(almanac) 데이터를 제공함으로써 줄어들 수 있다. 알마낙 데이터는 무선 네트워크를 통해 제공될 수 있고 위성으로부터 새로운 데이터를 수신함에 따라 정기적으로 업데이트될 수 있다. 알마낙 데이터를 통해 GPS 수신기는 언제 위성들이 상공에 있을지와 위성들을 볼 수 있는지 알게 됨으로써 특정 위성들을 찾을 수 있게 되고, 따라서 탐색 시간이 줄어든다.
GPS-기반 통신 시스템의 성능을 향상시키기 위해, 개선된 위치 결정 방법론이 개발되었다. 하나의 방법론은 보조(assisted)-GPS 즉 A-GPS 기술로 알려지는데, 이는 일반적으로 기준 네트워크(reference network) 및 보조 서버와 같은 외부 소스가 거리를 측정하거나 위치 솔루션(position solutions)을 렌더링하기 위해 필요한 일을 수행하는데 GPS 수신기를 도와주는 시스템에 관한 것이다. A-GPS는 무 선 네트워크를 이용하여 어시스턴스(assistance) 또는 보조 데이터를 GPS 수신기들, 특히, 셀룰라 핸드셋과 같은 이동국 내에 집적된 GPS 수신기들에 배포하는데 있어서 경제적이고 시간상 효율적인 방법이 될 수 있다. A-GPS의 종래의 구현은 당업자에게 널리 알려져 있고 따라서 본 명세서에서는 설명될 필요가 없다. 간단히, A-GPS 구현에서, 무선 네트워크에 결합된 GPS 수신기들을 활용하고 이동국의 위치(예컨대, 이동국이 위치하는 셀 또는 섹터)를 추정함으로써, 이동국이 수신하게 되는 GPS 신호가 예측될 수 있고 이 정보가 이동국으로 송신될 수 있다. 이러한 어시스턴스의 사용은 검색 공간의 크기를 매우 감소시키고 첫번째 수정 시간(time-to-first-fix: TTFF)을 수 초 가능하게는 일 초 이하로 줄인다. 더욱이, 이동국의 A-GPS 수신기는 종래의 GPS 수신기에 의해 요구되는 신호들보다 10배 정도 약한 신호를 탐지하고 검파(demodulate)할 수 있다. 또한, 이동국이 완전한 A-GPS 수신기의 모든 기능성을 가지는 칩으로 설비될 수 있는 반면, A-GPS 인에이블된 이동국(A-GPS enabled mobile station)에는 부분 A-GPS 수신기(partial A-GPS receiver)만이 요구된다. 후자의 경우, 위성 데이터가 모바일 네트워크를 통해 다운로드되고, 이동국 내의 GPS 수신기는 데이터가 필요할 때마다 위치를 계산하는데 필요한 데이터를 수신한다. 산업상 예상하는 A-GPS 시스템에 대한 일반적인 아키텍처에서, 시스템은 부분 GPS 수신기, 이동국과 동일한 위성을 포착할 수 있는 기준 GPS 수신기가 구비된 A-GPS 서버, 및 셀룰라 기지국(cellular base stations)과 모바일 스위칭 센터(mobile switching center)를 포함하는 무선 네트워크 하부구조(infrastructure)가 구비되고 해당 위치가 찾아지는 이동국을 포함한다. A-GPS 서버는 이동국의 추정된 위치(예컨대, 셀 및 섹터 정도의 레벨)를 모바일 스위칭 센터로부터 획득하고, 이동국이 보는 GPS 위성으로부터의 신호를 모니터링하며, 이동국으로부터 특정 측정(specific measurements)을 수집하고, 위치 결과를 수집하며, 이 결과를 이동국에 전달한다.
A-GPS 및 다른 향상된 종래 GPS 기술의 변경에 의해 제공되는 장점들, 이를테면, 향상된 정확도, 감소된 위치 결정 해결 시간 및 적은 비용은, 위치 기반 서비스와 함께 사용하는 이러한 향상된 위치 결정 기술을 더 매력적으로 만든다. 이상적으로, 위치 기반 서비스를 제공하고 배포할 수 있는 시스템은, 비용이 많이 드는 추가적인 네트워크 하부구조 증축을 요구하지 않고 기존의 하부구조에 부담을 주지 않으면서 많은 지정학적 영역들 상의 많은 이동국을 관리할 수 있어야 한다. 무선 네트워크를 통해 GPS 기술을 통합하기 위한 현재 개발중인 방법에서, 이동국 위치 요구는 GPS 데이터의 포착 및 정제(refinement)를 개시할 뿐만 아니라 이동국의 최종 위치 솔루션을 연산하는데 필요한 임의의 어시스턴스 또는 보조 데이터의 생성을 개시한다. 이러한 시스템에서, 복수의 사용자에 의한 수많은 위치 결정 요구는 해당 네트워크에 대하여 매우 과부하를 줄 가능성이 있고 결과적으로 사용되는 위치 결정 기술에 의해 가능한 장점들이 없어지게 된다.
따라서, 분배 GPS 프로세싱 시스템(distributed GPS processing system), 특히 상기 설명되고 미리 경험된 단점들을 극복하는, 위치 기반 서비스를 구현하는 시스템이 필요하다. 특히, 현재의 A-GPS 기술과 같이 포인트-투-포인트(point-to-point) 및 셀 브로드캐스팅 위치(cell broadcasting position) 방법에 대한 복잡한 하부구조를 필요로 하지 않고 하나의 보조 데이터 세트만을 동일한 위치 영역에 있는 모든 A-GPS 사용자들에게 배포하는 시스템이 필요하다.
네트워크를 통해 위치 기반 정보를 제공하는 방법이 설명되어 있다. 이 방법에서, 복수의 각각의 로컬 영역에 대응하는, 복수의 GPS 기준 데이터 세트는 각 GPS 기준 데이터 세트가 연속적으로 업데이트되도록 간격을 두고 포착된다. 복수의 보조 데이터 세트는 각각의 GPS 데이터 세트에 기초하여 간격을 두고 생성되고, 각 보조 데이터 세트는 연속적으로 업데이트된다. 생성된 보조 데이터 세트는 간격을 두고 데이터 저장 네트워크 서버에 저장되고, 업데이트된 보조 데이터 세트들은 요구 개체가 데이터 저장 네트워크 서버와의 통신을 통해 연속적으로 액세스할 수 있다.
본 명세서에 개시된 발명의 또 다른 특징에 따라, 네트워크를 통해 위치 기반 정보를 제공하는 방법이 설명되어 있다. 이 방법에서, 복수의 각각의 로컬 영역에 대응하는 복수의 GPS 기준 데이터 세트는 각 GPS 기준 데이터 세트가 연속적으로 업데이트되도록 간격을 두고 포착된다. 복수의 보조 데이터 세트는 각각의 GPS 데이터 세트에 기초하여 간격을 두고 생성되고, 각 보조 데이터 세트는 연속적으로 업데이트된다. 생성된 보조 데이터 세트는 간격을 두고 데이터 저장 네트워크 서버에 저장되고, 업데이트된 보조 데이터 세트들은 연속적으로 이용가능하다. 로컬 영역들 중 한 곳에 위치하는 이동국의 위치에 대한 요구에 응답하여, 이동국이 위치한 로컬 영역에 기초해서 저장된 보조 데이터 세트가 선택되고, 이 선택된 보조 데이터 세트는 이동국의 위치를 표시하는 최종 위치 결과를 연산하는데 활용된다.
개시된 구현에 따라, 네트워크를 통해 위치 기반 정보를 제공하는 시스템이 설명된다. 시스템은 A-GPS 서버, 이 A-GPS 서버와 통신하는 데이터 저장 네트워크 서버, 및 이 데이터 저장 네트워크 서버와 통신하는 LBS 애플리케이션 센터를 포함할 수 있다. A-GPS 서버는 복수의 로컬 영역에 대응하는 GPS 보조 데이터 세트를 생성하고 로컬 영역들 중 한 곳에 위치하는 이동국에 대한 최종 위치 결과를 연산하도록 되어 있다. 데이터 저장 네트워크 서버는 A-GPS 서버로부터 보조 데이터 세트를 수신하고 이 보조 데이터 세트를 저장하도록 되어 있다. LBS 애플리케이션 센터는 선택된 보조 데이터 세트를 이동국으로 전송하고 최종 위치 결과를 연산하는데 A-GPS 서버에 의해 사용되도록 위치 결과를 이동국으로부터 데이터 저장 네트워크 서버로 전송하도록 되어 있다. 일부 경우에서, 이동국의 최종 위치는 이동국 내에서 연산될 수 있고 A-GPS 서버가 이 위치 결과를 수정하지 않은 채 다이렉트 애플리케이션(direct application)을 위해 LBS 애플리케이션 센터로 전송될 수 있다.
당업자라면 다음의 도면 및 상세한 설명을 통해 본 발명의 다른 시스템, 방법, 특징 및 장점들을 알 수 있을 것이다. 모든 이러한 추가적인 시스템, 방법, 특징 및 장점은 본 명세서 내에 포함되고, 발명의 범위 내에 포함되며, 첨부된 청구항에 의해 보호된다.
본 발명은 다음의 도면을 참조하여 더 잘 이해될 수 있다. 도면의 구성요소들은 일정한 비례일 필요는 없고, 대신에 본 발명의 원리를 도시하는데 비중을 둘 수 있다. 도면에서, 동일한 참조 번호는 대응하는 부분을 지정한다.
도 1은 본 발명의 일 구현에 따른 위치 기반 서비스를 제공하는 시스템의 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 시스템의 일부의 개략도로, 네트워크의 일부를 형성하는 위치 기반 서비스 영역의 상세한 아키텍처를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명의 일 구현에 따라 네트워크를 통해 위치 기반 정보를 제공하는 방법을 도시하는 흐름도.
다음의 설명에서, 본 명세서의 일부인 첨부된 도면에 참조부가 만들어지고, 이 안에 발명이 행해지는 하나 이상의 특정 실시예가 도시되어 있다. 다른 실시예가 활용될 수 있고, 본 발명의 범주를 넘지 않는 범위 내에서 구조적 변경을 할 수 있다.
일 특징에 따라 개시된 본 발명은 A-GPS 위치 결정을 현재 산업에서 사용되고 개발되고 있는 포인트 투 포인트(point-to-point) 및 셀 브로드캐스트 위치결정(cell braodcast positioning) 서비스로 까지 확대하는 시스템 아키텍처 및 방법론을 제공한다. 본 발명의 일 구현 예는 도 1 및 2에 관하여 설명될 것인데, 이 도면은 TCP/IP 네트워크(예컨대, 인터넷, 월드 와이드 웹 등)와 같은 네트워크를 통해 위치 기반 서비스(LBS) 시스템을 제공하는 시스템(100)의 개략적 표현이다.
시스템(100)은 하나 이상의 위치 기반 서비스(location based service; LBS) 영역(110)을 포함한다. LBS 서비스 영역(110)은 예컨대, 기업 애플리케이션에 대한 영역, WASP 네트워크, 모바일 가상 네트워크 오퍼레이터 등을 구성한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각 LBS 서비스 영역(110)은 복수의 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(GPS reference data center, 212)를 포함할 수 있다. 각 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)는 예컨대, RS232 데이터 링크와 같은 적절한 통신 링크(216)를 통해 로컬 GPS 기준 수신기(214)와 통신한다. 각 로컬 GPS 기준 수신기(214)는 오버-더-에어(over-the-air) 무선 전송경로를 통해 복수의 가시(visible) GPS 위성(120)으로부터 GPS 데이터를 계속적으로 수신하기 위해 자신의 GPS 안테나(218)를 활용한다. 편의상, 세 개의 GPS 위성(120)만이 도시되어 있지만, 도시된 GPS 위성(120)들은 훨씬 많은 GPS 위성 집단 중 일부가 될 수 있다. 각 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)는 자신에 대응하는 로컬 GPS 기준 수신기(214)가 포착한 GPS 데이터를 수집한다. 당업자라면 알 수 있듯이, 각 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)는 대응 로컬 GPS 기준 수신기(214)와 인터페이스하고 이러한 기능을 구현하기 위해 필요한 전자 회로, 컴퓨터 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 포함할 수 있다. 수집된 GPS 데이터는 궤도력(ephemeris), 알마낙(almanac), GPS 시간, 초당 50 비트 나브(nav) 메시지, DGPS 수정 및 A-GPS 위치 결정(positioning)에 사용되는 다른 유형의 GPS 데이터를 포함할 수 있으며, 여기에 한정되지 않는다. 주어진 LBS 서비스 영역(110) 내의 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)의 개수는, 커버되는 특정 LBS 서비스 영역(110)에 따라 변할 수 있 다. 일반적으로, 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)는 직경이 약 30에서 50km 정도의 지리적 서비스 영역을 커버한다. 다른 예시적 구현에서, 서비스 영역은 약 300에서 500km 정도로 클 수 있다.
각 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)는, TCP/IP ftp 사이트 또는 다른 기준 네트워크를 포함할 수 있는, 적절한 데이터 링크(132)를 통해 글로벌 GPS 기준 네트워크(130)와 통신할 수 있다. 글로벌 GPS 기준 네트워크(130)는 글로벌 범위(coverage)를 위한 GPS 데이터를 지원하는 임의의 네트워크가 될 수 있다. 적절한 글로벌 GPS 기준 네트워크(130)의 한 예는 현존하는 JPL 기준 네트워크이지만, 본 발명은 이 네트워크의 사용에 한정되지 않는다. 글로벌 GPS 기준 네트워크(130)는 적절한 데이터 링크(136)를 통해 제2 기준 데이터 센터(134)와 통신할 수 있고, 제2 기준 데이터 센터(134)가 글로벌 GPS 기준 네트워크(130)로부터 GPS 데이터를 수집할 수 있게 한다. 수집된 GPS 데이터는 궤도력(ephemeris), 알마낙(almanac), GPS 시간, 초당 수 비트 나브(nav) 메시지, DGPS 수정 및 A-GPS 위치 결정에 사용되는 다른 유형의 GPS 데이터를 포함할 수 있으며, 여기에 한정되지 않는다. 아래서 더 설명된 바와 같이, 제2 GPS 기준 데이터 센터(134)는, 하드웨어 고장, 소프트웨어 고장, 링크 고장 등으로 인해 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)가 GPS 데이터를 지원하지 못하는 경우에 GPS 기준 데이터를 지원하기 위한 백업 시스템으로 활용될 수 있다.
각 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)는 TCP/IP 링크와 같은 적절한 통신 링크(142)를 통해 A-GPS 서버(140)와 또한 통신할 수 있다. 따라서 A-GPS 서 버(140)는 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)들로부터 로컬 GPS 기준 데이터(예컨대, 궤도력(ephemeris), 알마낙(almanac), GPS 시간, 초당 수 비트 나브(nav) 메시지, DGPS 수정 및 A-GPS 위치 결정에 사용되는 다른 유형의 GPS 데이터)를 수신할 수 있다. A-GPS 서버(140)는 글로벌 GPS 기준 데이터(예컨대, 궤도력(ephemeris), 알마낙(almanac), GPS 시간, 초당 수 비트 나브(nav) 메시지, DGPS 수정 및 A-GPS 위치 결정에 사용되는 다른 유형의 GPS 데이터)를 수신하기 위해 TCP/IP 링크와 같은 적절한 통신 링크(144)를 통해 제2 기준 데이터 센터(134)와 번갈아 통신할 수 있다. 또한, A-GPS 서버(140)는, TCP/IP 링크와 같은 적절한 통신 링크(152)를 통해 예컨대 보안 인터넷 서버(예컨대, ftp 서버 또는 웹 서버)와 같은 데이터-저장 네트워크 서버(150)와 통신하여, 아래 기술된 바와 같이 두 네트워크 구성요소들 간의 데이터 전송을 가능하게 할 수 있다. A-GPS 서버(140)는 많은 기능들을 수행한다. 이 기능들은 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212) 및/또는 제2 기준 데이터 센터(134)로부터 수집된 GPS 기준 데이터를 관리하는 것, 이러한 GPS 데이터를 유효하게 하는 것, 데이터-저장 네트워크 서버(150)에 저장하기 위한 GPS 보조 데이터를 생성하고 포맷하는 것, 이동국(160)에 의해 출력된 위치 결과에 기초하여 타깃 A-GPS 가능 이동국(160)의 최종 위치를 연산하는 것, 및 최종 위치를 데이터-저장 네트워크 서버(150)에 제공하는 것을 포함한다. 이 기능들 중 여럿은 아래에서 더 설명된다. 데이터-저장 네트워크 서버(150)는 A-GPS 서버(140)에 의해 제공된 A-GPS 데이터, 위치 결과 등을 포함하는 다양한 위치-기반 데이터의 저장을 관리한다. 또한, 데이터-저장 네트워크 서버(150)는 애플리케이 션 사이트 정보, 사용자 정보 등의 저장을 관리하는데 사용될 수 있다. 더 나아가, 데이터-저장 네트워크 서버(150)는 데이터 파일로의 사용자 액세스를 제어하고, 데이터에 액세스하고 있는 사용자 수, 특정 사용자가 데이터를 액세스한 횟수, 빌링 프로세스 등을 추적하는데 사용될 수 있다.
이동국(160)은 보조(assited) 모드 뿐만 아니라 비보조 모드를 포함하는 다중 동작 모드가 가능할 수 있는데, 적어도 하나의 모드가 수동 또는 자동으로 선택가능하며, 여기서 이동국(160)은 본 명세서에 기술된 구현과 호환할 수 있는 A-GPS가 된다. 예컨대, 이동국(160)은 (무선 핸드셋, 셀폰, 모바일 텔레폰 또는 모바일 폰으로도 알려진) 셀룰라 텔레폰(cellular telephone), 또는 PDA, 무선 호출 수신기(pager), 컴퓨터, 송수신 라디오, 주파수 공용 통신(trunked radio), 특정 모바일 라디오(specialized mobile radio; SMR) 또는 위치 정보를 결장하는데 바람직한 임의의 다른 장치를 포함하는 - 단, 여기에 한정되지 않음 - 임의의 다른 유형의 모바일 장치와 같은 무선 장치의 형태를 취할 수 있다. 셀룰라 텔레폰의 경우, 이동국(160)은 CDMA, CDMA-2000, W-CDMA, TDMA, FDMA, GSM, UMTS, AMPS, 블루투스, Wi-Fi 및/또는 이들 전송 기법 또는 유사 기법의 임의의 조합 또는 확장을 포함하는 - 단, 여기에 한정되지 않음 - 임의의 전송 기법을 활용하는 무선 주파수(RF) 대역에서 동작하는 통신 구역에서 셀룰라 트랜시버(transceiver)를 활용할 수 있다. 이동국(160)은, 본 발명의 양수인에게 양도된, 2004년 7월 3일 출원된 미국 특허 출원 번호 10/885,507, "보조된 위치 통신 시스템(Aided Location Communication System)"에 기재된 바와 같이 보조된 위치 통신 장치(Aided Location Communication Device; ALCD)가 될 수 있다.
위치-기반 서비스(LBS) 애플리케이션 센터 또는 서버(170)는 TCP/IP 링크와 같은 적절한 통신 링크(172)를 통해 데이터-저장 네트워크 서버(150)와 통신하여 이 두 네트워크 구성요소 간의 데이터 전송을 가능하게 한다. LBS 애플리케이션 센터(170)는 여러 네트워크 구성요소와의 통신을 관리하도록 마련된다. LBS 애플리케이션 센터(170)는, LBS 애플리케이션 센터(170) 및 타깃 이동국(160) 사이의 A-GPS 데이터 및 애플리케이션 데이터 전송을 가능하게 하기 위해, 무선 네트워크에 관여하는, 도 1에 도시된 타깃 이동국(160)을 포함하는, 임의 개의 이동국(160)과 통신한다. 무선 네트워크는 예컨대, 도 1에 도시된 셀룰라 기지국(174)으로 표시된 바와 같이 복수의 셀룰라 기지국(174)을 포함하는 셀룰라 텔레폰 네트워크가 될 수 있다. 셀룰라 기지국(174)은 오버-더-에어 인터넷 또는 WAP IP 접속과 같은 적합한 인터페이스(176)을 통해 LBS 애플리케이션 센터(170)에 데이터를 배포할 수 있다. LBS 애플리케이션 센터(170)는 데이터-저장 네트워크 서버(150)에 저장된 A-GPS 데이터의 이동국(160)으로의 액세스를 관리한다. 또한, LBS 애플리케이션 센터(170)는, TCP/IP 링크 또는 다른 유형의 인터넷 접속과 같은 적절한 통신 링크(182 및 192)들을 각각 이용하여, 하나 이상의 GIS 서버(180) 및/또는 다른 애플리케이션 서버(190)와 같은 하나 이상의 위치-기반 애플리케이션 서버 또는 센터와 통신할 수 있다. GIS 서버(180)는 LBS 어플레케이션 센터(170)에 맵 데이터, 라우트(route) 정보, 관련 정보 등을 지원한다. 유리하게 인터넷 애플리케이션 서버와 같은 네트워크 애플리케이션 서버가 될 수 있는 애플리케이션 서버(190)는, LBS 애 플리케이션 센터(170)에 위치 데이터가 요구되는 타깃 이동국(160)의 연산된 위치에 기초한 다른 유형의 정보, 이를 테면 비지니스 관련 정보, 마케팅 관련 정보, 데이터베이스 정보 등을 지원한다. 이러한 위치-기반 정보의 예들은 타깃 이동국(160) 근거리의 비지니스 또는 이벤트에 대한 광고, 쿠폰, 티켓, 카탈로그 등을 포함할 수 있고, 여기에 한정되지 않는다. 옵션으로, 적절한 환경에서, LBS 애플리케이션 센터(170)는 도 1에 도시된 통신 링크(194)에 의해 묘사된 바와 같이 데이터 저장 네트워크 서버(150)로부터 직접 타깃 이동국(160)에 대한 위치 정보에 액세스하도록 애플리케이션 서버(190)에 허가할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 시스템의 동작의 예에 대하여 이하 설명한다. 상기 나타난 바와 같이, 각 로컬 용역 GPS 기준 데이터 센터(212)는 관련 로컬 통신 가능 영역(coverage area)에 보이는 GPS 위성들(120)로부터 원시(raw) GPS 데이터의 수집을 관리한다. 바람직한 구현에서, 각 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)는 연속적으로 자신의 대응 로컬 GPS 기준 수신기(214)로부터 원시 GPS 데이터를 수집한다. 여기서, "연속적"이라는 용어는 주기적 또는 일정 시간 간격(예컨대, 30초)을 의미할 수 있다. 또한, 각 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)는 자신의 로컬 GPS 기준 수신기(214)가 있는 위치를 획득한다. 일반적인 구현에서, 각 로컬 GPS 기준 수신기(214)는, 로컬 GPS 기준 수신기(214)의 위치가 대응 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)의 위치에 해당하도록 자신의 대응 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)에 놓인다. 각 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)는 수집된 원시 GPS 데이터를 A-GPS 서버(140)로 보낸다. 바람직한 구현에서, 원시 GPS 데이터의 각 세트는 로컬 영역 GPS 기분 데이터 센터(212)에서 적절하게 포착되고 처리된 후 바로 A-GPS 서버(140)로 보내진다. 즉, 각 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)는 자신의 가장 최근 GPS 데이터를 연속적으로(예컨대, 매 30초마다) A-GPS 서버(140)로 제공할 수 있다. 또한, 각 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)는 자신의 위치를 A-GPS 서버(140)에 제공한다. 이러한 방법으로, A-GPS 서버(140)는 각 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)에 의해 커버되는 서비스 영역내에 위치하는 이동국(160)에 대한 업데이트된 위치 보조 데이터(updated position aiding data)를 생성할 수 있다. 바람직한 구현에서, 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)로부터의 로컬 GPS 데이터 및 위치 정보의 전송과 이러한 정보의 연속적인 업데이트는 A-GPS 서버(140)에 의해 개시되는데, 즉, A-GPS 서버(140)는 각 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)에게 특정 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)가 볼 수 있는 위성들(120)로부터의 가장 최근의 GPS 데이터를 제공하도록 계속 요구한다.
로컬 GPS 기준 수신기(214)가 GPS 데이터를 제공하지 못하는 경우, 대응 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)는 바람직한 실시예에서 로컬 GPS기준 수신기(214)로부터의 GPS 데이터 수집에서 글로벌 GPS 기준 네트워크(130)로부터의 수집으로 전환한다. 글로벌 GPS 기준 네트워크(130)로부터 수집된 GPS 데이터는 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)의 위치에 기초하여 로컬 가시 위성(local visible satellites, 120)에 대하여 필터링될 것이다. 제2 GPS 기준 데이터 센터(134)는 글로벌 GPS 기준 네트워크(130)로부터 글로벌 GPS 데이터를 수집하고 이 데이터를 A-GPS 서버(140)에 의한 요구에 응답하여 A-GPS 서버(140)에 제공한다.
A-GPS 서버(140)는 메모리 위치(memory location) 내의 각 로컬 영역에 대한 GPS 데이터 세트 또는 패킷을 저장하고 이 데이터 세트를 처리하여 각 로컬 영역에 대응하는 보조 데이터(aiding data) 세트 또는 패킷을 생성한다. 보조 데이터는 특정 로컬 서비스 영역 내에 위치한 이동국(160)에 대해서만 이용가능하다. 동일한 서비스 영역 내의 이동국(160)마다 이 서비스 영역에 적용될 수 있는 보조 데이터를 사용할 수 있기 때문에 요구하는 개체(이를테면, 이동국(160))에 의한 요구 없이도 보조 데이터는 생성될 수 있다. A-GPS 서버(140)는 보조 데이터를 산업에 의해 지원되는 임의의 프로토콜 유형으로 포맷할 수 있다. 프로토콜 및 보조 유형의 예는 아래의 표 1 및 2에 설명되는 것을 포함한다(이에 한정되지 않음).
기업 애플리케이션용 보조 데이터
프로토콜 보조 유형 업데이트 속도(일반적)
RRLP MS-기반 12분
복수의 A-GPS 클라이언트 솔루션을 지원하기 위한 상업 애플리케이션용 보조 데이터
프로토콜 보조 유형 업데이트 속도(일반적)
RRLP MS-기반 12 분
MS-도움 1시간까지
RRC MS-기반 12 분
MS-도움 1시간까지
IS-801 MS-기반 12 분
MS-도움 1시간까지
이동국-기반(MS-기반) 보조 유형에 대하여, A-GPS 데이터와 함께, 위치는 이동국(160) 내에서 연산되고 A-GPS 서버(140)로 반환된다. 이동국 기반(MS-기반) 보조 유형에 대하여, A-GPS 데이터와 함께, 위치는 이동국(160)으로부터 반환된 GPS 결과에 기초하여 A-GPS 서버(140) 내에서 연산된다. 주어진 보조 메시지는 로컬 영역 GPS 기준 데이터 센터(212)의 위치를 표시하는 위치 보조 데이터를 포함할 수 있다.
일단 A-GPS 서버(140)가 보조 데이터 세트를 보조 프로토콜 메시지 포맷으로 처리하면, A-GPS 서버(140)는 이 보조 데이터를 데이터-저장 네트워크 서버(150)에 기록한다. 이러한 방법으로, 각 로컬 영역에 대한 업데이트된 보조 데이터는 데이터-저장 네트워크 서버(150)에 액세스함으로써 항상 입수할 수 있다. 따라서, 시스템(100)은 종래 기술의 시스템과 달리, 보조 데이터를 연산하기 위해 사용자-개시된 위치 요구(user-initiated position request)를 기다릴 필요가 없다. 따라서 시스템(100)의 아키텍쳐 및 동작이 여러 장점을 제공한다는 것을 알 수 있다. 이동국(106)의 위치에 대한 요구가 있는 경우에, 존재하는 현재 보조 데이터는 이 요구에 응답하여 데이터 저장 네트워크 서버(150)로부터 검색될 수 있는데, 즉, 요구 자체는 보조 데이터를 생성하도록 요구될 필요가 없고, 따라서 네트워크 지연 및 A-GPS 데이터를 만드는데 요구되는 시간을 감소시키고 첫번째 수정 시간(time-to-first-fix: TTFF)을 개선할 뿐만 아니라 데이터 전송에 필요한 네트워크 대역(network bandwidth)을 감소시킨다. 데이터 저장 네트워크 서버(150)에 기록된 보조 데이터 구조는 아래의 표 3 및 4에서 설명되는 구조를 포함할 수 있다(이에 한정되지 않음).
기업 애플리케이션용 보조 데이터 구조
A-GPS 보조 서비스 영역 1 보조 데이터 메시지(보조 데이터 프로토콜 메시지)
서비스 영역 2 보조 데이터 메시지(보조 데이터 프로토콜 메시지)
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서비스 영역 n 보조 데이터 메시지(보조 데이터 프로토콜 메시지)
복수의 A-GPS 클라이언트 솔루션을 지원하기 위한 상업 애플리케이션용 보조 데이터 구조
A-GPS 보조 RRLP 서비스 영역 1 MS-기반 보조 데이터 메시지(RRLP 메시지 내의 보조 데이터)
MS-보조 보조 데이터 메시지(RRLP 메시지 내의 보조 데이터)
서비스 영역 2 MS-기반 보조 데이터 메시지(RRC 메시지 내의 보조 데이터)
MS-보조 보조 데이터 메시지(RRC 메시지 내의 보조 데이터)
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서비스 영역 n MS-기반 보조 데이터 메시지(IS-801 메시지 내의 보조 데이터)
MS-보조 보조 데이터 메시지(IS-801 메시지 내의 보조 데이터)
RRC 서비스 영역 1 MS-기반 보조 데이터 메시지(RRLP 메시지 내의 보조 데이터)
MS-보조 보조 데이터 메시지(RRLP 메시지 내의 보조 데이터)
서비스 영역 2 MS-기반 보조 데이터 메시지(RRC 메시지 내의 보조 데이터)
MS-보조 보조 데이터 메시지(RRC 메시지 내의 보조 데이터)
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서비스 영역 n MS-기반 보조 데이터 메시지(IS-801 메시지 내의 보조 데이터)
MS-보조 보조 데이터 메시지(IS-801 메시지 내의 보조 데이터)
IS-801 서비스 영역 1 MS-기반 보조 데이터 메시지(RRLP 메시지 내의 보조 데이터)
MS-보조 보조 데이터 메시지(RRLP 메시지 내의 보조 데이터)
서비스 영역 2 MS-기반 보조 데이터 메시지(RRC 메시지 내의 보조 데이터)
MS-보조 보조 데이터 메시지(RRC 메시지 내의 보조 데이터)
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서비스 영역 n MS-기반 보조 데이터 메시지(IS-801 메시지 내의 보조 데이터)
MS-보조 보조 데이터 메시지(IS-801 메시지 내의 보조 데이터)
A-GPS 서버(140)에 의해 생성된 보조 데이터는 타깃 이동국(160)의 위치에 대한 요구를 이행하는데 활용될 수 있다. 이러한 요구는 시스템(100)과 통신하는 임의의 적절한 요구하는 개체에 의해 이루어질 수 있다. 요구하는 개체는, 예컨대, 위치-기반 서비스(예컨대, 지도 정보, 여행 방향, 추적(tracking), 상업 정보) 또는 긴급 서비스(예컨대, E911 서비스)를 이동국(160)의 사용자에게 제공하기 위해 이동국(160)의 위치를 활용하는 애플리케이션, 사이트(site), 또는 최종 사용자(end user)가 될 수 있다. 요구하는 개체는 또한 타깃 이동국(160) 자체나 타깃 이동국(160)의 위치를 찾는 또 다른 이동국이 될 수 있다. 편의상, 도 1 및 2에 도시된 예시적인 시스템(100)의 동작 설명의 나머지는 요구하는 개체는 이동국(160)이라고 가정할 것이지만, 본 설명에 의해 다루어지는 시스템(100) 및 방법은 상기 시나리오에 국한되는 것은 아니다.
일 실시예 구현에서, 위치 결정 요구(positioning reqeust)는 LBS 애플리케이션 센터(170)로 보내진다. 위치 결정 요구를 수신한 다음, LBS 센터(170)는 이동국(160)의 ID(예컨대, 휴대전화 번호, 기업 애플리케이션용 사용자 태그, 등) 및 이동국(160)의 대략적인 위치(예컨대, 상업 애플리케이션용 셀 위치(cell position) 등)에 기초하여 서비스 영역에 이동국(160)을 매핑한다. LBS 애플리케이션 센터(170)는 또한 이동국(160)의 ID 및/또는 다른 정보 유형에 기초하여 어느 보조 프로토콜이 이동국(160)에 대해 사용되는지를 결정할 수 있다. LBS 애플리케이션 센터(170)가 적절한 보조 프로토콜을 결정하고 서비스 영역을 식별하면, LBS 애플리케이션 센터(170)는 데이터-저장 네트워크 서버(150)에 저장된 서비스 영역 디렉토리에 액세스하고 타깃 이동국(160)이 위치하는 영역에 적절한 보조 데이터를 검색한다. LBS 애플리케이션 센터(170)는, 보조 데이터를 디코딩하고 리포매팅(reformatting)하지 않고 데이터 패킷으로서 데이터-저장 네트워크 서버(150)로부터 이동국(160)으로 전달한다. LBS 애플리케이션 센터(170)는 또한 서비스 영역 ID를 보조 메시지에 추가하도록 선택할 수 있고, 서비스 영역 ID는 이동국(160)에 의해 반환된 위치 결과 메시지에 부착될 수 있다. LBS 애플리케이션 센터(170)는 위치 결과를 데이터-저장 네트워크 서버(150) 내의 적절한 목적지로 빨리 전달할 수 있다.
일 실시예 구현에서, 이동국(160)은 인에이블된 A-GPS이고 따라서 A-GPS 유닛은 도 1에 도시된 GPS 안테나(196)에 의해 나타난 바와 같이 이동국(160)과 통합된다. 임의의 적합한 이동국(160)은 시스템(100)에서 사용될 수 있다. 예는 휴대폰, PDA, 무선 호출 수신기(pager), 핸드헬드(handheld) 장치, 휴대용 컴퓨터 등을 포함한다(단, 이에 한정되지 않음). 보조 데이터를 수신한 후에, 타깃 이동국(160)은 보조 데이터를 디코딩하기 위한 기존의 A-GPS 위치 결정 방법을 따를 수 있고 그 후 보조 데이터를 이동국(160)과 연관된 A-GPS 유닛으로 전달할 수 있다. A-GPS 유닛은 보조 데이터를 사용하여 위치 결과(예컨대, MS-기반 모드에 대한 X, Y, Z의 위치; MS-보조 모드에 대한 GPS 결과)를 연산하기 위해 임의의 기존의 A-GPS 위치 결정 방법을 따를 수 있다. 내장된(built-in) A-GPS 유닛을 포함하는 것의 대용으로, 무선 또는 유선 데이터 링크를 통해 로컬 A-GPS 액세서리, 즉, 외부 A-GPS 유닛으로 연결할 수 있는 이동국(160)이 제공될 수 있다. 두 경우에서, 이동국(160)에 대하여 연산된 위치 결과는 적합한 프로토콜 메시지로 압축되고 임의의 종래 방법을 따라 LBS 애플리케이션 센터(170)로 보내진다. 만약 이동국(160)이 보조 메시지에서 서비스 영역 ID를 수신하면, 이동국(160)은 또한 위치 결과와 함께 서비스 영역 ID를 반환할 수 있다.
일단 LBS 애플리케이션 센터(170)가 이동국(160)으로부터 위치 결과를 수신하면, LBS 애플리케이션 센터(170)는 이동국(160)이 있는 서비스 영역을 결정한다. 그 후 LBS 애플리케이션 센터(170)는 먼저 오는 것을 먼저 처리하는 방식(first-come-first-serve)으로 위치 결과 메시지를 데이터 저장 네트워크 서버(150)로 보낸다. 예시적 구현에서, LBS 애플리케이션 센터(170) 자체는 프로토콜 메시지 내의 위치 결과를 디코딩 및 인코딩할 필요가 없다. 또한, 위치 결과는 이것이 MS-기반 또는 MS-보조인지 여부에 관계없이 한가지 프로토콜 메시지 포맷으로 반환된다. A-GPS 서버(140)는 이동국(160)의 위치를 연산하기 위해 위치 모드 정보(MS-기반 또는 MS-도움)를 사용할 필요가 없다. 상업 애플리케이션용으로, LBS 애플리케이션 센터(170)는 하나 이상의 프로토콜, 예컨대, RRLP, RRC, IS-801 등으로 위치 결과를 수신할 수 있다. 그러나, 터미널 ID에 기초하여, LBS 애플리케이션 센터(170)는 어느 유형의 프로토콜이 위치 반환 메시지에 사용되는지 결정할 수 있고 따라서 위치 결과 메시지는 데이터-저장 네트워크 서버(150)의 프로토콜 기반 디렉토리에 저장될 수 있다.
데이터-저장 네트워크 서버(150)에 기록된 위치 결과의 데이터 구조는 아래의 표 5 및 6에서 설명되는 구조를 포함할 수 있다(단, 이에 한정되지 않음).
기업 애플리케이션용 위치 결과 저장 구조
위치 결과 서비스 영역 1 MS ID 1-1 위치 결과 메시지
MS ID 1-2 위치 결과 메시지
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MS ID 1-a 위치 결과 메시지
서비스 영역 2 MS ID 2-1 위치 결과 메시지
MS ID 2-2 위치 결과 메시지
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MS ID 2-b 위치 결과 메시지
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서비스 영역 n MS ID n-1 위치 결과 메시지
MS ID n-2 위치 결과 메시지
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MS ID n-c 위치 결과 메시지
복수의 A-GPS 클라이언트 솔루션을 지원하기 위한 상업 애플리케이션용 위치 결과 저장 구조
위치 결과 RRLP 서비스 영역 1 MS ID a1-1 위치 결과 메시지
MS ID a1-2 위치 결과 메시지
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MS ID a1-a 위치 결과 메시지
서비스 영역 2 MS ID a2-1 위치 결과 메시지
MS ID a2-2 위치 결과 메시지
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MS ID a2-b 위치 결과 메시지
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서비스 영역 n MS ID a3-1 위치 결과 메시지
MS ID a3-2 위치 결과 메시지
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MS ID a3-c 위치 결과 메시지
RRC 서비스 영역 1 MS ID a2-1 위치 결과 메시지
MS ID a2-2 위치 결과 메시지
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MS ID a2-a 위치 결과 메시지
서비스 영역 2 MS ID b2-1 위치 결과 메시지
MS ID b2-2 위치 결과 메시지
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MS ID b2-b 위치 결과 메시지
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서비스 영역 n MS ID c2-1 위치 결과 메시지
MS ID c2-2 위치 결과 메시지
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MS ID c2-c 위치 결과 메시지
IS-801 RRLP MS ID ax-1 위치 결과 메시지
MS ID ax-2 위치 결과 메시지
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MS ID 2x-a 위치 결과 메시지
RRC MS ID bx-1 위치 결과 메시지
MS ID bx-2 위치 결과 메시지
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MS ID bx-b 위치 결과 메시지
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IS-801 MS ID cx-1 위치 결과 메시지
MS ID cx-2 위치 결과 메시지
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MS ID cx-c 위치 결과 메시지
일 예시적 구현에서, A-GPS 서버(140)는 새로운 위치 결과 메시지를 위해 데이터 저장 네트워크 서버(150) 내의 위치 결과 디렉토리를 계속적으로 스캔한다. 임의의 이러한 위치 결과 데이터에 대하여, A-GPS 서버(140)는 A-GPS 서버(140)에서 동작하는 네비게이션 엔진(navigation engine)을 이용하여 이동국(160)에 대한 최종 위치 결과를 연산한다. 최종 위치 결과는 이하에 한정되지 않지만, 경도, 위도, 고도의 위치, 위치 오류, 위치의 시간, 속도, 진로 정보(heading info) 등과 같은 파라미터를 포함할 수 있다. 최종 위치 결과를 연산한 후에, A-GPS 서버(140)는 최종 위치 결과를 데이터-저장 네트워크 서버(150)로 보내고, 여기서 데이터 세트는 데이터-저장 네트워크 서버(150)의 적절한 디렉토리에 저장된다. 일단 데이터-저장 네트워크 서버(150)에 저장되면, 최종 위치 정보에 기초한 애플리케이션 또는 서비스 및/또는 최종 위치 정보를 요구하는 개체(예컨대, 이동국, 애플리케이션, 사이트, 최종 사용자 등)에게 제공하는데 사용하는 최종 위치 데이터는 적절한 네트워크 구성요소에 의해 액세스될 수 있다. 데이터-저장 네트워크 저서(150)의 디렉토리 구조의 제한적이지 않은 예는 아래의 표 7에 설명된다.
최종 위치 결과 구조
서비스 영역 1 MS ID 1 최종 MS 위치 결과 메시지
MS ID 2 최종 MS 위치 결과 메시지
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MS ID x 최종 MS 위치 결과 메시지
서비스 영역 2 MS ID 1 최종 MS 위치 결과 메시지
MS ID 2 최종 MS 위치 결과 메시지
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MS ID y 최종 MS 위치 결과 메시지
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서비스 영역 n MS ID 1 최종 MS 위치 결과 메시지
MS ID 2 최종 MS 위치 결과 메시지
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MS ID z 최종 MS 위치 결과 메시지
일 예시적인 구현에서, LBS 애플리케이션 센터(170)는 데이터-저장 네트워크 서버(150)로부터 최종 위치 정보를 검색한다. LBS 애플리케이션 센터(170)는, 이를테면, 거리 지도, 관심 있는 부분, 거리 경로 정보 등을 획득하도록 GIS 서버(180)와 인터페이스함으로써 및/또는 타깃 이동국(160)의 결정된 위치에 적합한 콘텐츠(예컨대, 광고, 쿠폰, 티켓, 로컬 비지니스, 교통 또는 날씨 정보 등)을 만들도록 콘텐츠의 애플리케이션 서버(190) 또는 서비스 제공자와 인터페이스함으로써, 타깃 이동국(160)의 ID(예컨대, 휴대 전화 번호) 및 최종 위치 정보를 이용하여 타깃 이동국(160)에 대한 위치-기반 애플리케이션 또는 서비스를 만들 수 있다. 일단 타깃 이동국(160)의 최종 위치 및 ID가 LBS 애플리케이션 센터(170)에서 이용가능하게 되면, 요구하는 개체에게 표시하기 위한 매우 다양한 여러 유형의 위치 서비스 및 콘텐츠 애플리케이션이 개발될 수 있다.
도 3에서, 위치-기반 정보를 네트워크를 통해 제공하는 방법의 예가 도시되어 있다. 방법은 블록(300)에서 시작하고, 블록(305)에서 GPS 기준 데이터가 포착된다. 데이터는 세트 또는 패킷으로 특징지워질 수 있고, 각 데이터 세트 또는 패킷은 영역(예컨대, 셀, 섹터, 서브-섹터, 빔 등)에 대응한다. 블록(310)에서, 포착된 각 GPS 기준 데이터 세트에 대하여, 대응하는 보조 데이터 세트가 생성된다. 블록(320)에서, 이렇게 생성된 보조 데이터 세트는 이 데이터가 위치 요구 개체에 의해 액세스될 수 있는 위치 및 방식으로 저장된다. 그 후 방법은 블록(325)에서 종료된다.
예를 들어, 상기 설명된 바와 같이, 보조 데이터는 데이터-저장 네트워크 서버(150)에 저장될 수 있다. 따라서, 보조 데이터는 위치 요구가 있는 때에 이용가능할 수 있는데, 즉, 블록(300, 310, 및 320)에서 요약된 동작은 위치 요구에 응답하여 개시될 필요가 없다. 상기 기술된 바와 같이, 블록(300, 310 및 320)에서 요약된 동작은 정기적인 간격으로 반복되어 액세스할 수 있게 되는 보조 데이터는, 위치가 찾아지고 있는 이동국(160)이 찾아진 임의의 주어진 지역성(locality)에 대하여 업데이트되는 유리한 점이 있다.
상기 시스템(100) 및 이의 동작은 네트워크 또는 네트워크들을 통해 위치-기반 정보를 만들고 생성하는데 있어서 종래 기술 방법에 비하여 수많은 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 네트워크를 통한 A-GPS 데이터 전송에 종래 요구된 복잡한 하부구조(infrastructures)가 제거된다. 네트워크 지연 및 A-GPS 데이터를 만드는데 필요한 시간, 그리고 데이터 전송에 필요한 네트워크 대역이 감소된다. 최초 수리 시간(time-to-first-fix)이 줄어든다. 기업 및 상업 애플리케이션에 대한 LBS 솔루션은 쉽게 스케일가능하다(scalable). 더욱이, 시스템(100)은 콘텐츠 제공자에 대한 위치-기반 소득을 가져오는데 경제적이고 쉬운 방법을 제공한다. 시스템(100)은 데이터-저장 네트워크 서버(150)로의 액세스 히스토리를 통해 A-GPS 변동자료(transactions)의 추적을 돕고 따라서 청구(billing) 프로세스를 돕는다.
당업자라면 알 수 있듯이, 도 1 및 2와 함께 설명된 하나 이상의 프로세스, 서브-프로세스, 또는 프로세스 단계는 하드웨어 및/또는 소프트웨어에 의해 수행될 수 있다. 만약 프로세스가 소프트웨어에 의해 수행된다면, 소프트웨어는 변수 변조 유니케스트 시스템(variable modulation unicast system) 내의 소프트웨어 메모리(도시되지 않음) 내에 있을 수 있다. 소프트웨어 메모리 내의 소프트웨어는 논리적 기능(즉, 디지털 회로 또는 소스 코드와 같은 디지털 형태 또는 아날로그 회로나 아날로그 전자, 소리, 또는 비디오 신호와 같은 아날로그 소스처럼 아날로그 형태로 구현될 수 있는 "로직(logic)")을 구현하기 위한 실행가능한 인스트럭션의 정리된 목록(ordered listing)을 포함하고, 인스트럭션 실행 시스템, 기구, 또는 장치로부터 인스트럭션을 선택적으로 페칭하고 인스트럭션을 실행할 수 있는 컴퓨터-기반 시스템, 프로세서-포함 시스템, 또는 다른 시스템과 같은 인스트럭션 실행 시스템, 기구, 도는 장치와 함께 또는 이에 의해 사용하기 위한 임의의 컴퓨터 판독가능(또는 신호 포함) 매체에 선택적으로 구체화될 수 있다. 본 명세서에서, "컴퓨터 판독가능 매체(computer-readable medium)" 및/또는 "신호 포함 매체(signal-bearing medium)"는 인스트럭션 실행 시스템, 기구, 또는 장치와 함께 또는 이에 의해 사용하기 위한 프로그램을 포함하거나, 저장하거나, 통신하거나, 전파하거나, 전송할 수 있는 임의의 수단이다. 컴퓨터 판독가능 매체는 예컨대, 전자, 자기(magnetic), 광학, 전자, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 기구, 장치, 또는 전파 매체(propagation medium) 등이 선택적으로 될 수 있다(다만, 이에 한정되지 않음). 컴퓨터 판독가능 매체의 좀 더 구체적인 예(총망라하는 목록은 아님)는 다음을 포함한다: 하나 이상의 전선을 가지는 전자 접속(전기), 휴대용 컴퓨터 디스켓(자기), RAM(전기), 리드-온니 메모리 "ROM"(전기), 소거가능 프로그램 가능 리드-온니 메모리(EPROM 또는 플래시 메모리)(전기), 광섬유(광학), 및 휴대용 콤팩트 디스크 리드-온니 메모리 "CDROM" (광학). 컴퓨터 판독가능 매체는 프로그램이 인쇄된 종이나 또 다른 적합한 매체가 될 수 있는데, 이 프로그램은 예컨대 종이 또는 다른 매체의 광학 스캐닝을 통해 전자적으로 포착되고, 그 후 컴파일되거나, 해석되거나, 또는 필요한 경우 적합한 방법으로 처리되고, 컴퓨터 메모리에 저장될 수 있기 때문이다.
상기 설명이 GPS-기반 통신 시스템의 사용에 관한 것인 반면, 대상물(subject matter)을 이러한 시스템에 한정되지 않는다. 데이터 저장 네트워크 서버(150) 및 LBS 애플리케이션 센터(170)와 같이 상기 설명된 네트워크 구성요소에 의해 제공되는 기능성으로부터 이득을 얻을 수 있는 임의의 위치 결정 기술이 시스템(100)에서 구현될 수 있다.
또한, 구현의 상기 기술은 예시 및 설명의 목적으로 표현되었다는 것을 알 수 있다. 이는 총망라하는 것이 아니며 청구된 발명을 개시된 특정 형태에 제한하는 것이 아니다. 상기 설명을 토대로 수정 및 변경이 가능하거나 발명의 실행으로부터 얻어질 수 있다. 청구항 및 이들의 동등물은 발명의 범위를 정의한다.

Claims (41)

  1. 네트워크를 통해 위치 기반 정보(location-based information)를 제공하는 방법으로서,
    복수의 각 로컬 영역들에 대응하는 복수의 각 GPS 기준 데이터 세트들이 연속적으로 업데이트되도록, 간격을 두고 상기 복수의 GPS 기준 데이터 세트들(reference data sets)을 포착하는 단계;
    상기 각각의 GPS 데이터 세트들에 기초하여 간격을 두고 복수의 보조 데이터 세트들(aiding data sets)을 생성함으로서, 각 보조 데이터 세트를 연속적으로 업데이트하는 단계; 및
    상기 생성된 보조 데이터 세트들을 간격을 두고 데이터 저장 네트워크 서버(data-storing network server)에 저장함으로써, 상기 데이터 저장 네트워크 서버와의 통신을 통한 요구 개체(requesting entity)의 액세스에 업데이트된 보조 데이터 세트들이 연속적으로 이용될 수 있도록 하는 단계
    를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포착하는 단계는 각각의 로컬 영역들을 서비스하는 복수의 로컬 GPS 기준 데이터 센터들로부터 GPS 데이터를 검색하는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 로컬 GPS 기준 데이터 센터들은 하나 이상의 GPS 위성으로부터 GPS 신호들을 포착하도록 되어 있는 각각의 로컬 GPS 기준 수신기들과 통신하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 검색하는 단계는 상기 로컬 GPS 기준 데이터 센터들 각각으로부터 GPS 데이터를 요구하도록 A-GPS 서버를 동작시키는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 보조 데이터 세트들을 생성하는 단계는 A-GPS 서버를 동작시키는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    생성된 보조 데이터 세트를 상기 A-GPS 서버로부터 상기 데이터 저장 네트워크 서버로 보내는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 저장 네트워크 서버는 웹 서버를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 저장 네트워크 서버는 ftp 서버를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 요구 개체로부터 이동국 위치에 대한 요구를 수신하는 단계; 및
    상기 요구에 응답하여, 상기 이동국이 위치하는 영역에 기초해서 상기 복수의 생성된 보조 데이터 세트들로부터 보조 데이터 세트를 선택하는 단계
    를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 선택된 보조 데이터 세트를 상기 데이터 저장 네트워크 서버로부터 상기 이동국으로 보내는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 요구 개체는 상기 이동국을 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 요구 개체는 애플리케이션 서버(application server)를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 보조 데이터 세트를 선택하는 단계는 상기 이동국 및 상기 데이터 저장 네트워크 서버와 통신하는 위치 기반 서비스 애플리케이션 센터를 동작시키는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 선택된 보조 데이터 세트에 기초하여 위치 결과를 연산하는 단계; 및
    상기 위치 결과를 상기 데이터 저장 네트워크 서버에 저장하는 단계
    를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 위치 결과를 연산하는 단계는 상기 이동국과 통합된 A-GPS 유닛을 동작시키는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 위치 결과를 연산하는 단계는 상기 이동국과 통신하는 외부 GPS 유닛을 동작시키는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 미리 연산된 위치 결과에 기초하여 최종 위치 결과를 연산하는 단계; 및
    상기 최종 위치 결과를 상기 데이터 저장 네트워크 서버에 저장하는 단계
    를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 최종 위치 결과를 연산하는 단계는 상기 데이터 저장 네트워크 서버와 통신하는 A-GPS 서버를 동작시키는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 데이터 저장 네트워크 서버에 저장된 새로운 위치 결과들에 대하여 상기 데이터 저장 네트워크 서버를 연속적으로 스캐닝하는 단계;
    발견된 각 새로운 위치 결과에 대응하는 최종 위치 결과들을 연산하는 단계; 및
    상기 최종 위치 결과들을 상기 데이터 저장 네트워크 서버에 저장하는 단계
    를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 스캐닝하는 단계는 상기 데이터 저장 네트워크 서버와 통신하는 A-GPS 서버를 동작시키는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 연산된 최종 위치 결과에 기초하여 위치 기반 서비스 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 위치 기반 서비스 정보를 상기 요구 개체로 보내는 단계
    를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 요구 개체는 상기 이동국을 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 요구 개체는 애플리케이션 서버를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 위치 기반 서비스 정보를 생성하는 단계는
    데이터베이스로부터 위치 기반 서비스 데이터를 검색하는 단계; 및
    상기 연산된 최종 위치 결과에 기초하여 위치 기반 서비스 애플리케이션을 생성하는 단계
    를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 위치 기반 서비스 데이터를 검색하는 단계는 위치 기반 서비스 애플리케이션 서버를 액세스하는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 위치 기반 서비스 애플리케이션 서버는 GIS를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 위치 기반 서비스 애플리케이션 서버는 인터넷 애플리케이션 서버를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  28. 제1항에 있어서,
    상기 이동국이 위치하는 상기 로컬 영역에 기초하여 저장된 보조 데이터 세트를 선택하는 단계; 및
    상기 로컬 영역들 중 한 곳에 위치하는 이동국의 위치에 대한 요구에 응답으로 상기 선택된 보조 데이터 세트를 이용하여 상기 이동국 위치를 나타내는 최종 위치 결과를 연산하는 단계
    를 더 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 포착하는 단계는
    각각의 로컬 영역들에 위치하는 복수의 GPS 기준 수신기들에 의해 수신된 GPS 신호들에 기초하여 GPS 데이터를 검색하도록 A-GPS 서버를 동작시키는 단계; 및
    상기 검색된 GPS 데이터를 처리하도록 상기 A-GPS 서버를 동작시키는 단계
    를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 선택하는 단계는 상기 이동국 및 상기 데이터 저장 네트워크 서버와 통신하는 위치 기반 서비스 애플리케이션 센터를 동작시키는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 최종 위치 결과를 연산하는 단계는 A-GPS 서버를 동작시키는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 데이터 저장 네트워크 서버에 저장된 새로운 위치 데이터에 대하여 상기 데이터 저장 네트워크 서버를 연속적으로 스캔하고, 발견된 상기 새로운 위치 데이터에 대응하는 최종 위치 결과들을 연산하도록 상기 A-GPS 서버를 동작시키는 단계
    를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 최종 위치 결과들을 상기 데이터 저장 네트워크 서버로 저장하기 위해 전송하는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    선택된 최종 위치 결과를 얻기 위해 상기 데이터 저장 네트워크 서버로 액세스하는 단계; 및
    상기 선택된 최종 위치 결과에 기초하여 위치 기반 서비스 정보를 생성하는 단계
    를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  35. 제28항에 있어서,
    상기 연산된 최종 위치 결과에 기초하여 위치 기반 서비스 정보를 생성하는 단계를 포함하는 위치 기반 정보 제공 방법.
  36. 네트워크를 통해 위치 기반 정보를 제공하는 시스템으로서,
    복수의 로컬 영역들에 대응하는 GPS 보조 데이터 세트들을 생성하고 상기 로컬 영역들 중 한 곳에 위치하는 이동국에 대한 최종 위치 결과를 연산하기 위한 A-GPS 서버;
    상기 A-GPS 서버로부터 상기 보조 데이터 세트들을 수신하고 상기 보조 데이터 세트들을 저장하기 위해 상기 A-GPS 서버와 통신하는 데이터 저장 네트워크 서버; 및
    선택된 보조 데이터 세트를 이동국으로 전송하고, 상기 최종 위치 결과를 연산하는데 있어서 상기 A-GPS 서버에 의해 사용되는 위치 결과들을 상기 이동국으로부터 상기 데이터 저장 네트워크 서버로 전송하기 위해, 상기 데이터 저장 네트워크 서버와 통신하는 LBS 애플리케이션 센터
    를 포함하는 위치 기반 정보 제공 시스템.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 A-GPS 서버는 각각의 로컬 영역들에 배치된 복수의 GPS 기준 데이터 센터들과 통신하는 위치 기반 정보 제공 시스템.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 데이터 저장 네트워크 서버는 웹 서버를 포함하는 위치 기반 정보 제공 시스템.
  39. 제36항에 있어서,
    상기 데이터 저장 네트워크 서버는 ftp 서버를 포함하는 위치 기반 정보 제공 시스템.
  40. 제36항에 있어서,
    상기 LBS 애플리케이션 센터는 복수의 이동국들을 서비스하는 무선 네트워크와 통신하는 위치 기반 정보 제공 시스템.
  41. 제36항에 있어서,
    상기 LBS 애플리케이션 센터는 네트워크 애플리케이션 서버와 통신하는 위치 기반 정보 제공 시스템.
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