KR20080053182A - Method for providing location services in wimax - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동 통신망에서의 위치 서비스 방법에 관한 것으로, 특히 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 망에서 IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers) 802.16 표준에 정의된 메시지를 변경없이 사용하여 위치 서비스를 제공하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a location service method in a mobile communication network, and more particularly, to provide a location service using a message defined in the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.16 standard without modification in a worldwide interoperability for microwave access (WiMAX) network. It is about a method.
802.16 WiMAX 기술은, 핫 스팟(hot spot)을 중심으로 옥내 서비스를 제공하는 무선통신기술인 Wi-Fi 보다 그 기능 및 범위가 확장된 광역, 옥외 서비스를 제공하는 차세대 무선 광대역 통신기술이다. Wi-Fi(802.11b/g)의 커버리지(coverage)는 30 m ~ 200 m 정도이고 전송속도도 4 Mbps ∼11Mbps에 불과한 반면, WiMAX는 10 Km까지 커버리지를 확대시킬 수 있고 전송속도도 최대 40 Mbps까지 가능하여 상당한 기술적 우위를 갖는다.802.16 WiMAX technology is a next-generation wireless broadband communication technology that provides wide-area and outdoor services with extended functions and ranges than Wi-Fi, a wireless communication technology that provides indoor service around a hot spot. The coverage of Wi-Fi (802.11b / g) is 30 m to 200 m and the transmission speed is only 4 Mbps to 11 Mbps, while WiMAX can extend the coverage to 10 Km and the transmission speed is up to 40 Mbps. As far as possible has a significant technical advantage.
이동 통신 시스템이 발달되고 가입자가 증가함에 따라, 이동 통신 단말의 지리적인 위치를 알려주는 위치 서비스(LoCation Service, 이하 LCS라 함)가 제공되고 있다. LCS는 119와 같은 긴급 통화, 불법 사용자 추적이나 물류 관리가 필요한 경우 유용하게 사용될 수 있다.As the mobile communication system is developed and the number of subscribers is increased, a location service (LoCation Service) (hereinafter referred to as LCS) that informs the geographical location of the mobile communication terminal is provided. LCS can be useful for emergency calls such as 119, illegal user tracking, or logistics management.
차세대 무선 광대역 통신 기술로서 제시된 WiMAX 망에서는 위치 서비스를 제공하는 방법이 제시되지 않아 위치 서비스 제공을 위한 효율적인 방법이 모색되어야 한다. The WiMAX network, which is proposed as the next generation wireless broadband communication technology, does not provide a method for providing location services. Therefore, an efficient method for providing location services should be sought.
본 발명은 WiMAX 망에서 WiMAX 무선 표준(IEEE 802.16 표준)에 정의된 메시지를 변경없이 사용하여 위치 서비스를 제공하기 위한 방법을 제공한다. The present invention provides a method for providing location services using a message defined in the WiMAX wireless standard (IEEE 802.16 standard) without modification in the WiMAX network.
본 발명의 실시예에 따른, 기지국을 포함하는 WiMAX 망에서의 이동 단말 위치 서비스 방법은, 이동 단말의 서빙 기지국에서, 상기 이동 단말의 위치 서비스 요청을 수신하는 단계; 상기 서빙 기지국에서, 상기 위치 서비스 요청에 응답하여 WiMAX 무선 표준에 정의된 스캔 구간 할당 응답 메시지(MOB-SCN-RSP)를 송신하는 단계; 상기 서빙 기지국에서, 상기 이동 단말이 상기 스캔 구간 할당 응답 메시지(MOB-SCN-RSP)에 응답하여 송신한, WiMAX 무선 표준에 정의된 스캔 결과 보고 메시지(MOB-SCN-REP)를 수신하는 단계; 상기 서빙 기지국에서, 상기 스캔 결과 보고 메시지(MOB-SCN-REP)가 수신되면, 위치 서비스 응답을 전송하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a mobile terminal location service method in a WiMAX network including a base station includes: receiving, by a serving base station of a mobile terminal, a location service request of the mobile terminal; Transmitting, at the serving base station, a scan interval assignment response message (MOB-SCN-RSP) defined in a WiMAX wireless standard in response to the location service request; Receiving, at the serving base station, a scan result report message (MOB-SCN-REP) defined in a WiMAX radio standard, transmitted by the mobile terminal in response to the scan interval assignment response message (MOB-SCN-RSP); And transmitting, at the serving base station, a location service response when the scan result report message (MOB-SCN-REP) is received.
본 발명의 다른 실시예에 따른, 기지국 및 위치 서비스 서버를 포함하는 WiMAX 망에서의 이동 단말 위치 서비스 방법은, 위치 서비스 서버에서, 위치 서비스 클라이언트로부터 대상 이동 단말의 위치 서비스 요청을 수신하는 단계; 상기 위치 서비스 서버에서, 상기 대상 이동 단말의 서빙 기지국에 위치 서비스를 요청하는 단계; 상기 대상 이동 단말의 서빙 기지국에서, 상기 위치 서비스 요청에 응답하여, WiMAX 무선 표준에 정의된 스캔 구간 할당 응답 메시지(MOB-SCN-RSP)를 송신하는 단계; 상기 서빙 기지국에서, 상기 대상 이동 단말이 상기 스캔 구간 할당 응답 메시지(MOB-SCN-RSP)에 응답하여 송신한, WiMAX 무선 표준에 정의된 스캔 결과 보고 메시지(MOB-SCN-REP)를 수신하는 단계; 상기 서빙 기지국에서, 상기 스캔 결과 보고 메시지(MOB-SCN-REP)가 수신되면 위치 서비스 응답을 전송하는 단계; 및 상기 위치 서비스 서버에서, 상기 위치 서비스 응답에 기초하여 상기 이동단말의 위치 정보를 생성하고, 상기 위치 정보를 상기 위치 서비스 클라이언트에 위치 서비스로서 제공하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a mobile terminal location service method in a WiMAX network including a base station and a location service server includes: receiving, at a location service server, a location service request of a target mobile terminal from a location service client; Requesting a location service from a serving base station of the target mobile terminal at the location service server; Transmitting, at the serving base station of the target mobile terminal, a scan interval assignment response message (MOB-SCN-RSP) defined in a WiMAX wireless standard in response to the location service request; Receiving, at the serving base station, a scan result report message (MOB-SCN-REP) defined in a WiMAX wireless standard, transmitted by the target mobile terminal in response to the scan interval allocation response message (MOB-SCN-RSP); ; At the serving base station, transmitting a location service response when the scan result report message (MOB-SCN-REP) is received; And generating, by the location service server, location information of the mobile terminal based on the location service response, and providing the location information to the location service client as a location service.
본 발명의 다른 실시예에 따른 저장 매체에는 전술한 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 판독 가능 명령어가 저장된다.In a storage medium according to another embodiment of the present invention, computer readable instructions for performing the above-described method are stored.
본 발명의 실시예에 따라 기존의 WiMAX 무선 표준(IEEE 802.16 표준)에 정의된 메시지를 변경없이 사용하여 WiMAX 위치 서비스를 제공함으로써, WiMAX 망에서 사용하는 이동 단말의 구성을 변경하지 않고 WiMAX 위치 서비스를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by providing a WiMAX location service using a message defined in an existing WiMAX wireless standard (IEEE 802.16 standard) without modification, the WiMAX location service is changed without changing the configuration of the mobile terminal used in the WiMAX network. Can provide.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 망 내에서의 위치 서비스 방법을 설명한다. Hereinafter, a location service method in a worldwide interoperability for microwave access (WiMAX) network according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위치 서비스 방법이 적용되는 WiMAX 망(100)의 개략적인 구성을 보인다. 1 shows a schematic configuration of a
접속 서비스망(Connectivity Service Network, CSN)(10)은 운영자가 제공하는 광대역 무선 접속 시스템 가입자에게 인터넷, VoIP((Voice over Internet Protocol) 등과 같은 응용 서비스의 연결, 이동 IP(mobile IP)의 홈 에이전트(Home Agent), 인증 및 과금 기능, 위치 서비스를 제공하기 위한 망의 집합이다. 이를 위해, 접속 서비스망(10)에는 AAA 서버(authentication, authorization and accounting server)(11), HA 서버(hom agent server)(12), LCS 서버(LoCation Service Server)(13) 등이 구비된다. 특히, LCS 서버(13)는 LCS 클라이언트의 위치 서비스 요청을 처리하며, 이동 단말의 위치를 산출하는 PS(positioning server)로서도 역할한다.The connectivity service network (CSN) 10 is a home agent of mobile IP (mobile IP), connection of application services such as Internet, Voice over Internet Protocol (VoIP), etc. (Home Agent), an authentication and billing function, and a set of networks for providing location services.For this, the
접근 서비스망(Access Service Network, ASN)(20)은 가입자에게 광대역 무선 접속을 제공하는 망의 집합이다. 접근 서비스망(20)은 다수의 기지국(21)과 ASN 게이트웨이(22)를 포함하며, 기지국(BS)(21)과 이동 단말(Mobile Station, MS)(30)의 연결설정, 망 발견(network discovery), 망 선택(network selection), 무선자원 관리(radio resource management) 등의 기능을 지원한다. 각 기지국(21)은 이동 단말(30)과 ASN 게이트웨이(22)를 연결하고, 무선링크과 유선링크에 적합하도록 신호포맷을 변환하는 등 기지국의 기본적인 기능을 수행하며, 위치 서비스 모듈(LCS 모듈)을 구비한다. ASN 게이트웨이(22)는 세션 이동성 관리(session mobility management), 접근 서비스망(ASN) 무선자원 관리 기능을 수행한다. An Access Service Network (ASN) 20 is a set of networks providing broadband wireless access to subscribers. The
기지국(21)과 ASN 게이트 웨이(22)는 물리적으로 하나의 장치 또는 독립된 두 개의 장치로 구성될 수 있으며, 논리적으로 하나의 장치로 볼 수 있다. The
본 실시예에서 운영자 IP망(40)은 이동 통신 서비스를 제공하는 사설 사업자 망으로서 국가 통신 기간 사업자가 관리하고 운용하는 공중망(50)에 접속될 수 있다. 또는 운영자 IP망(40) 자체가 공중망일 수도 있다.In this embodiment, the
도 2는 위치 서비스 제공을 위한 호 흐름(call flow)을 보인다. 2 shows a call flow for providing location services.
이하, 도 1 및 도2를 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
이 실시예에서, 위치 서비스를 요청하는 위치 서비스(LCS) 클라이언트(61)는 가입자들의 이동 단말 중 어느 하나, 운영자 IP망(40)에 접속되는 타 운영자 망( 망(도시하지 않음) 가입자의 이동 단말, 또는 공중망(50)을 통하여 통신 서비를 제공받는 유무선 단말, 예컨대 경찰서의 유무선 단말 등이 될 수 있다. In this embodiment, the location service (LCS) client 61 requesting location services is moved to another operator network (not shown) subscriber connected to any one of the mobile terminals of the subscribers, the
LCS 클라이언트(61)가, 접근 서비스망(ASN) 내에서 기지국(BS1)으로부터 무선 서비스를 제공받는 대상 단말(MS1)의 위치 서비스를 요청한다(71). LCS 클라이언트(61)의 위치 서비스를 요청에는 대상 단말 MS1(31)의 식별자, 예컨대 단말주소 또는 전화번호 정보가 포함된다. 이때, 기지국 BS1(21a)은 대상 단말 MS1(31)의 서빙 기지국(serving base station)으로서 역할한다.The LCS client 61 requests the location service of the target terminal MS1 receiving the wireless service from the base station BS1 in the access service network ASN (71). The location service request of the LCS client 61 includes an identifier of the target terminal MS1 31, for example, terminal address or telephone number information. At this time, the base station BS1 21a serves as a serving base station of the target terminal MS1 31.
위치 서비스 요청(71)은 LCS 클라이언트(61)에서 LCS 서버(13)로의 위치 서비스 요청(71a), LCS 서버(13)에서의 LCS 클라이언트 인증(71b), LCS 서버(13)에서의 기지국 BS1(12a)의 위치 파악(71c), LCS 서버(13)로부터 기지국 BS1(21a)으로의 위치 서비스 요청(71d) 전송을 포함한다.The location service request 71 is the
위치 서비스 요청이 수신되면, 기지국 BS1(21a)의 LCS 모듈은 WiMAX 무선 표준(IEEE 802.16 표준)(이하, 표준이라 약함)에 정의된 스캔 구간 할당 응답 메시지(MOB-SCN-RSP)를 송신한다(72). 스캔 구간 할당 응답 메시지(MOB-SCN-RSP)는 대상 이동 단말 MS(31)의 주변 기지국(neighbor BS)들을 스캔하기 위한 시간 구간 할당 메시지를 포함한다. 주변 기지국은 하향 링크 전송이 대상 이동 단말 MS1(31)에 의해 복조될 수 있는 기지국들 중 서빙 기지국(serving BS1)을 제외한 기지국이다. When the location service request is received, the LCS module of the base station BS1 21a transmits a scan interval assignment response message (MOB-SCN-RSP) defined in the WiMAX radio standard (IEEE 802.16 standard) (hereinafter abbreviated as standard) ( 72). The scan interval allocation response message (MOB-SCN-RSP) includes a time interval allocation message for scanning neighbor BSs of the target mobile terminal MS 31. The neighbor base station is a base station except for the serving base station (serving BS1) among the base stations for which downlink transmission can be demodulated by the target mobile terminal MS1 (31).
대상 이동 단말 MS1(31)은 스캔 구간 할당 응답 메시지(MOB-SCN-RSP)가 수신되면, 할당된 스캔 구간 동안 주변 기지국들을 검색하고, 표준에 정의된 스캔 결과 보고 메시지(MOB-SCN-REP)를 송신한다(73). 스캔 결과에는 각 기지국의 CINR (Carrier to Interface and Noise Ratio), RSSI (Receive Signal Strength Indicator), 상대지연 (Relative delay) 및 RTD (round trip delay) 중 적어도 하나가 포함된다.When the target mobile terminal MS1 31 receives the scan interval assignment response message (MOB-SCN-RSP), the target mobile terminal MS1 searches for neighbor base stations during the assigned scan interval, and the scan result report message (MOB-SCN-REP) defined in the standard. Transmit (73). The scan result includes at least one of a carrier to interface and noise ratio (CINR), a receive signal strength indicator (RSSI), a relative delay, and a round trip delay (RTD) of each base station.
기지국 BS1(21a)의 LCS 모듈은 스캔 결과 보고 메시지(MOB-SCN-REP)를 수신하여, 스캔결과를 포함하는 위치 서비스 응답을 전송한다(74). 위치 서비스 응답이 수신되면, LCS 서버(13)는 기지국(BS1)으로부터 수신한 위치 서비스 응답에서 스캔 결과를 추출하고, 기지국 BS1(21a)의 위치 정보와 스캔 결과를 이용하여 대상 이동 단말 MS1(31)의 위치 정보를 생성한다(75). 이동 단말의 위치는 위도, 경도, 고도로 표현된다. LCS 서버(13)는 생성된 위치정보를 LCS 클라이언트(61)에 위치 서비스로서 제공한다(76).The LCS module of the base station BS1 21a receives the scan result report message (MOB-SCN-REP) and transmits a location service response including the scan result (74). When the location service response is received, the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 서비스 제공 방법에 따른 호 흐 름을 보인다. 이 실시예에서 이동 단말(MS)은 스스로 위치 서비스 클라이언트(LCS 클라이언트)로서 역할한다.3 shows a call flow according to a location service providing method according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the mobile terminal (MS) itself serves as a location service client (LCS client).
이 실시예에 따르면, 이동 단말(MS)이 위치 서비스 클라이언트(LCS 클라이언트)로서 역할하여 서빙 기지국(BS)으로 자신의 위치 서비스를 요청한다(91). 서빙 기지국(BS)의 LCS 모듈은 LCS 클라이언트의 이동단말 위치 서비스 요청이 수신되면, 이동 단말(MS)에 스캔 구간 할당 메시지(MOB-SCN-RSP)를 송신한다(92). 이동 단말(MS)은 스캔 구간 할당 메시지(MOB-SCN-RSP)에 응답하여 스캔 결과 보고 메시지(MOB-SCN-REP)를 송신한다(93). 서빙 기지국(BS)은 스캔 결과 보고 메시지(MOB-SCN-REP)를 기초로 단말(MS)의 위치 정보를 생성하고, 위치 서비스를 제공한다(94).According to this embodiment, the mobile terminal MS acts as a location service client (LCS client) and requests its location service from the serving base station BS (91). The LCS module of the serving base station BS transmits a scan interval assignment message (MOB-SCN-RSP) to the mobile station MS when the LCS client's mobile station location service request is received (92). The mobile station MS transmits a scan result report message MOB-SCN-REP in response to the scan interval allocation message MOB-SCN-RSP (93). The serving base station (BS) generates location information of the terminal (MS) based on the scan result report message (MOB-SCN-REP) and provides a location service (94).
전술한 실시예들과 같이, 본 발명은 WiMAX 무선 표준(IEEE 802.16 표준)에 정의된 핸드오버 수행 메시지 즉, 스캔 구간 할당 응답 메시지(MOB-SCN-RSP), 스캔 결과 보고 메시지(MOB-SCN-REP)를 변경없이 사용하여 위치 서비스를 제공할 수 있다.As described above, the present invention provides a handover performance message defined in the WiMAX wireless standard (IEEE 802.16 standard), that is, a scan interval allocation response message (MOB-SCN-RSP) and a scan result report message (MOB-SCN-). REP) can be used without modification to provide location services.
본 발명의 다른 실시예에 따른 저장매체에는 전술한 실시예를 수행하기 위한 컴퓨터 판독 가능 명령어가 저장된다.The storage medium according to another embodiment of the present invention stores computer readable instructions for performing the above-described embodiments.
상술한 실시예는 본 발명의 원리를 응용한 다양한 실시예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않음을 이해해야 한다. 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질로부터 벗어남이 없이 여러 가지 변형이 가능함을 명백히 알 수 있을 것이다.It is to be understood that the above described embodiments are merely illustrative of some of the various embodiments employing the principles of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the spirit of the invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 인터넷 기반 무선측위가 적용되는 휴대 인터넷 망 구조를 보이는 개략도. 1 is a schematic diagram showing a structure of a portable Internet network to which portable Internet-based wireless positioning according to an embodiment of the present invention is applied.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 서비스 제공을 위한 호 흐름도.2 is a call flow diagram for providing a location service according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 서비스 제공을 위한 호 흐름도.3 is a call flow diagram for providing a location service according to another embodiment of the present invention.
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