KR20090039166A - 가상 ｐＣｅｌｌ 데이터베이스를 구축하는 방법, 서버 및시스템 - Google Patents

가상 ｐＣｅｌｌ 데이터베이스를 구축하는 방법, 서버 및시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 시스템, 서버 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 pCell 데이터베이스를 이용한 네트워크 기반의 측위를 수행하는 서버에 있어서, 상기 서버의 구동 프로그램 및 1차 가상 pCell 데이터베이스를 저장하는 데이터 저장부; 기지국 정보를 제공하는 BSA(Base Station Almanac) 서버와의 데이터 송수신 기능을 제공하는 통신부; 및 위치 측정 서비스 대상 지역을 소정 크기의 격자 단위로 분할하고, 각 격자를 pCell로 정의하여 고유 정보를 갖는 ID를 부여하기 위한 제어를 수행하고, 상기 BSA 서버로부터 수신한 기지국 정보 중에서 기지국의 위경도 데이터를 이용하여 상기 기지국이 설치된 지점을 포함하는 pCell을 기준 pCell로 설정하기 위한 제어를 기지국별로 수행하며, 상기 기지국 정보 중에서 PN(Pseudo Noise) 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용해서 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 서버를 제공한다.
본 발명에 의하면, 기지국 정보를 이용하여 pCell 데이터베이스를 구축하기 때문에, GPS 단말기를 상용화하지 않은 이동통신 사업자가 pCell 데이터베이스를 구축할 때에 실제 필드 테스트가 필요하지 않고, 이로 인해 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 시간과 비용이 절감되는 효과가 있다.
pCell, 기지국, 기지국 정보, 측위

Description

가상 ｐＣｅｌｌ 데이터베이스를 구축하는 방법, 서버 및 시스템{Method, Server and System for Building Virtual pCell Database}
본 발명은 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법, 서버 및 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 GPS 단말기를 상용화하지 않은 이동통신 사업자의 pCell 측위 서버에서 pCell 데이터베이스를 구축할 때, 실제 필드 테스트를 하지 않고, BSA(Base Station Almanac)의 기지국 정보를 이용하여 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 방법, 서버 및 시스템에 관한 것이다.
pCell 데이터베이스를 이용한 네트워크 기반의 측위 방식은 기존의 위치 측정 기술인 네트워크 기반 방식, 핸드셋 기반(Handset Based) 방식 및 네트워크 기반 방식 및 핸드셋 기반 방식을 혼합한 혼합(Hybrid) 방식 등을 보완하기 위한 측위 방식으로서, 도 1과 같은 방법으로 해당 단말기의 위치를 파악한다.
우선 pCell 데이터베이스를 이용한 네트워크 기반의 측위 방식을 이용하여 해당 단말기의 위치를 파악하기 위해 pCell 측위 서버가 위치 측정 서비스 대상 지역을 소정 크기의 격자 단위로 분할한 pCell 데이터베이스를 구축하고(S110), 서비스 가입자의 이동통신 단말기인 가입자 단말기로부터 측위 요청이 발생하였는가를 지속적으로 확인한다(S120).
가입자 단말기로부터 측위 요청이 발생한 경우, 위치계산 서버가 가입자 단말기로부터 수신한 PPM(Pilot Phase Measurement) 데이터를 위치계산 서버로부터 수신하고, PPM 데이터와 pCell 데이터베이스를 비교하여 정합되는 pCell을 결정한 후, 이를 위치 측정 결과로 사용, 즉 위치 기반 서비스를 제공하는 LBSP(Location Based Service Platform)로 위치 측정 결과를 전송한다(S130). 여기서, 위치계산 서버는 동기식인 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식에서는 PDE(Position Determining Entity), 비동기식인 W-CDMA(Weideband Code Division Multiple Access) 방식에서는 PS(Position Server), 유럽형 시분할 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communication) 방식에서는 SMLC(Serving Mobile Location Center)가 적용된다.
도 1의 상기 S110 단계에서 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 종래의 방식은 도 2와 같다.
도 2는 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 종래 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, pCell 데이터베이스를 구축하기 위하여 위치 측정 서비스 대상 지역을 도 3과 같이 소정 크기의 격자 단위로 분할하고, 각 격자를 pCell로 정의하여 고유 정보를 갖는 ID(IDentification)를 부여한다(S210). 여기서, pCell ID의 고유정보는 각 격자의 중심점의 위도 및 경도 데이터(이하, '위경도 데이터'라 함), 사방 꼭짓점의 위경도 데이터가 될 수 있다. 여기서, 격자의 크기는 요구되는 측위 정확 도 사양에 따라 서비스 대상지역을 100×100m, 50×50m, 25×25m 등으로 분할할 수 있다.
각 pCell ID 마다의 측위 결과를 수집한다(S220). 여기서, 측위 결과는 위치계산 서버가 이동통신 단말기로부터 수신한 PPM 데이터 및 호 측위 결과(A-GPS 또는 네트워크 기반의 측위 결과)인 위경도 데이터이다.
수집한 각 pCell ID 마다의 측위 결과로부터 필요한 파라미터를 추출하여 pCell 데이터베이스를 구축한다(S230).
상기와 같이 pCell 측위 서버에서 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 종래 방법에서 GPS(Global Positioning System) 기능을 구비한 GPS 단말기를 상용화한 이동통신 사업자인 경우, pCell 측위 서버는 GPS 단말기가 A-GPS 방식 등을 통해 측위한 호 측위 결과를 이용하여 pCell 데이터베이스를 구축한다.
하지만, GSM 사업자와 같이 GPS 단말기를 상용화하지 않은 이동통신 사업자인 경우, pCell 측위 서버는 이동통신 사업자가 실제 필드 테스트를 통해 측위한 호 측위 결과를 이용하여 pCell 데이터베이스를 구축해야 하기 때문에, GPS 단말기를 상용화하지 않은 이동통신 사업자가 pCell 데이터베이스를 기지국별로 구축하기 위해서는 많은 시간과 비용이 소비된다는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, GPS 단말기를 상용화하지 않은 이동통신 사업자의 pCell 측위 서버에서 pCell 데이터베이스를 구축할 때, 실제 필 드 테스트를 하지 않고, BSA(Base Station Almanac)의 기지국 정보를 이용하여 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 방법, 서버 및 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, pCell 데이터베이스를 이용한 네트워크 기반의 측위를 수행하는 서버에 있어서, 상기 서버의 구동 프로그램 및 1차 가상 pCell 데이터베이스를 저장하는 데이터 저장부; 기지국 정보를 제공하는 BSA(Base Station Almanac) 서버와의 데이터 송수신 기능을 제공하는 통신부; 및 위치 측정 서비스 대상 지역을 소정 크기의 격자 단위로 분할하고, 각 격자를 pCell로 정의하여 고유 정보를 갖는 ID(IDentification)를 부여하기 위한 제어를 수행하고, 상기 BSA 서버로부터 수신한 기지국 정보 중에서 기지국의 위경도 데이터를 이용하여 상기 기지국이 설치된 지점을 포함하는 pCell을 기준 pCell로 설정하기 위한 제어를 기지국별로 수행하며, 상기 기지국 정보 중에서 PN(Pseudo Noise) 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용해서 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 서버를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법에 있어서, (a) 위치 측정 서비스 대상 지역을 격자 단위인 pCell로 분할하고, 상기 pCell마다 고유 정보를 갖는 ID(IDentification)를 부여하는 단계; (b) 기지국 정보에 포함된 기지국의 위, 경도 데이터를 이용하여 기지국별로 기준 pCell을 설정하는 단계; 및 (c) 상기 기지국 정보에 포함된 PN(Pseudo Noise) 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용해서 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법에 있어서, (a) 위치 측정 서비스 대상 지역을 격자 단위인 pCell로 분할하고, 상기 pCell마다 고유 정보를 갖는 ID(IDentification)를 부여하는 단계; (b) 기지국 정보에 포함된 기지국의 위, 경도 데이터를 이용하여 기지국별로 기준 pCell을 설정하는 단계; (c) 상기 기지국 정보에 포함된 PN(Pseudo Noise) 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용해서 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 단계; (d) 하나 이상의 실제 측위 결과와 하나 이상의 1차 가상 pCell 데이터베이스 측위 결과의 오차 거리를 각각 계산하는 단계; (e) 하나 이상의 상기 오차 거리를 평균한 오차 거리 평균값을 산출하는 단계; 및 (f) 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 상기 오차 거리 평균값으로 보정하여 2차 가상 pCell 데이터베이스로 업데이트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법에 있어서, (a) 위치 측정 서비스 대상 지역을 격자 단위인 pCell로 분할하고, 상기 pCell마다 고유 정보를 갖는 ID(IDentification)를 부여하는 단계; (b) 기지국 정보에 포함된 기지국의 위, 경도 데이터를 이용하여 기지국별로 기준 pCell을 설정하는 단계; (c) 상기 기지국 정보에 포함된 PN(Pseudo Noise) 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용해서 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 단계; (d) 하나 이상의 실제 측위 결과와 하나 이상의 1차 가상 pCell 데이터베이스 측위 결과의 오차 거리를 각각 계산하는 단계; (e) 하나 이상의 상기 오차 거리를 평균한 오차 거리 평균값을 산출하는 단계; 및 (f) 상기 오차 거리 평균값을 보정 파라미터로 설정하여 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적의 의하면, pCell 데이터베이스를 이용한 네트워크 기반의 측위를 수행하기 위한 시스템에 있어서, 위치 측정 서비스 대상 지역을 소정 크기의 격자 단위로 분할하고, 각 격자를 pCell로 정의하여 고유 정보를 갖는 ID(IDentification)를 부여하고, 기지국 정보에 포함된 기지국의 위경도 데이터를 이용하여 기지국별로 기준 pCell을 설정하며, 상기 기지국 정보에 포함된 PN(Pseudo Noise) 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용해서 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 pCell 측위 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 시스템을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기지국 정보를 이용하여 pCell 데이터베이스를 구축하기 때문에, GPS 단말기를 상용화하지 않은 이동통신 사업자가 pCell 데이터베이스를 구축할 때에 실제 필드 테스트가 필요하지 않고, 이로 인해 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 시간과 비용이 절감되는 효과가 있 다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가상 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 시스템을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 시스템은 위치 BSA(Base Station Almanac) 서버(410) 및 pCell 측위 서버(420) 등을 포함한다.
BSA 서버(410)는 이동통신망 내에 존재하는 다수의 기지국에 관련된 정보인 기지국 정보를 BSA 데이터베이스로 저장, 변경 및 관리하는 기능을 수행한다. 여기서, 기지국 정보는 망 식별 번호(NID: Network IDentification, 이하 'NID'라 함), 시스템 식별 번호(SID: System IDentification, 이하 'SID'라 함), 기지국 식별자(BS-ID, 이하 'BS-ID'라 함), PN(Pseudo Noise) 위상 정보, 출력 신호 세기 정보를 포함한다. 여기서, 기지국 정보는 CDMA 기지국 정보, GSM 기지국 정보 및 W-CDMA 기지국 정보 중 어느 하나를 포함하고, 출력 신호 세기 정보에서 출력 신호는 이동통신 단말기의 위치를 파악하기 위한 신호(예를 들어, CDMA 기지국에서 이동통신 단말기로 전송하는 파일럿 신호)이며, PN 위상 정보는 기지국의 각 섹터(예를 들어, CDMA 기지국의 α, β, γ )별로 구분된다.
pCell 측위 서버(420)는 이동통신 단말기(미도시), 이동통신망(미도시), 위치계산 서버(미도시), 위치 센터(미도시) 및 LBSP(Location Based Service Platform) 등을 포함하는 위치 기반 서비스 시스템에 포함되어, pCell 데이터베이스를 이용한 네트워크 기반의 측위 방식을 통해 가입자 단말기의 위치를 파악한다.
pCell 측위 서버(420)는 pCell 데이터베이스를 구축 및 저장하고, 가입자 단말기(미도시)로부터 측위 요청을 수신하면, 위치계산 서버(미도시)로부터 가입자 단말기의 PPM 데이터를 수신하여 위치 관련 측위 데이터를 추출하고 이를 pCell 데이터베이스와 비교한다. pCell 측위 서버(420)는 다수의 pCell 중에서 PPM 데이터의 위치 관련 측위 데이터와 패턴이 가장 많이 일치하는 pCell을 선택하여 위치 측정 결과로 사용한다.
본 발명에서 pCell 측위 서버(420)는 BSA 서버(410)로부터 기지국 정보를 기지국별로 제공받아서 가상(Virtual) pCell 데이터베이스를 구축한다.
이에 대한 자세한 설명은 도 5 및 6의 설명에서 하도록 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국 정보를 이용하여 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 것에 대한 예를 든 도면이다.
우선, pCell 측위 서버(420)는 종래와 같이 위치 측정 서비스 대상 지역을 도 3과 같이 소정 크기의 격자 단위로 분할하고, 각 격자를 pCell로 정의하여 고유 정보를 갖는 ID를 부여한다. 여기서, pCell의 크기는 요구되는 측위 정확도 사양에 따라 서비스 대상지역을 단위 크기(예를 들어, 가로 단위 길이×세로 단위 길이가 100×100m, 50×50m, 25×25m 등)로 분할할 수 있다.
이후, pCell 측위 서버(420)는 BSA 서버(410)로부터 제공받은 기지국 정보 중에서 A 기지국의 위경도 데이터를 확인하고, A 기지국의 위경도 데이터를 포함하는 pCell, 즉 A 기지국이 설치된 지점을 포함하는 pCell을 기준 pCell로 설정한다. 도 5에서의 기준 pCell은 A3이다. 여기서, pCell 측위 서버(420)는 BSA 서버(410)로부터 기지국별 커버리지 정보를 제공받거나, 안테나 방향, 안테나 틸팅 각도, 안테나 높이 및 기지국 송신 출력을 고려하여 기지국별 커버리지 정보를 산출한다.
pCell 측위 서버(420)는 기지국 정보 중에서 PN 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용해서 pCell 데이터베이스를 구축한다. 본 발명에서 PN 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용하는 것은 PN 위상은 거리에 따라 지연(Delay)이 상이하게 발생하고, 출력 신호 세기는 거리에 따라 신호 세기의 차가 상이하게 발생하기 때문에, pCell 측위 서버(420)는 A 기지국의 PN 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상의 정보를 통해 거리에 따른 PN 위상 및 출력 신호 세기 중 하나 이상을 예측함으로써, 각 pCell의 범위 내에 해당하는 PN 위상 및 출력 신호 세기 중 하나 이상을 예측할 수 있고, 이를 가상 pCell 데이터베이스로 저장할 수 있다.
이에 대한 자세한 설명은 아래와 같다.
pCell 측위 서버(420)는 A 기지국의 위도, 경도 및 각 pCell 중심점의 위, 경도를 통해 A 기지국과 각 pCell의 중심점 간의 이격 거리인 pCell별 이격 거리를 각각 계산하고, pCell별 이격 거리에 소정의 허용범위인 ±α를 부여한다. 여기서, 허용범위는 시스템 운용자의 임의에 의해 설정한다.
pCell 측위 서버(420)는 BSA 서버(410)로부터 수신한 기지국 정보 중에서 A 기지국의 PN 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상의 정보를 이용하여 거리에 따른 PN 위상 및 출력 신호 세기 중 하나 이상을 예측한 후, A 기지국의 기지국 커버리지 내에 포함된 각 pCell에 대해 pCell별 이격 거리 ±α의 범위 내에 포함되는 하나 이상의 예측값을 산출한다. 여기서, 예측값은 거리에 따른 PN 위상의 예측값인 거리별 PN 위상 예측값 및 거리에 따른 출력 신호 세기의 예측값인 거리별 출력 신호 세기 예측값 중 하나 이상을 포함한다.
pCell 측위 서버(420)는 상기와 같은 과정을 기지국별로 수행, 즉 pCell 측위 서버(420)는 기지국 정보를 이용하여 각각의 기지국을 기준으로 pCell별 이격 거리 ±α를 계산하고, 각 pCell에 대해 pCell별 이격 거리 ±α의 범위 내에 포함되는 하나 이상의 예측값을 산출하고, 도 6과 같이 각각의 pCell별로 분류하여 각 pCell에 대한 1차 데이터베이스, 즉 1차 가상 pCell 데이터베이스로 구축한다.
한편, pCell 측위 서버(420)는 상기와 같은 방식으로 구축한 1차 가상 pCell 데이터베이스의 정확성을 높이기 위해 아래와 같은 보정 기법을 통해 1차 가상 pCell 데이터베이스를 보정할 수 있다.
우선, pCell 측위 서버(420)는 지역의 특성(도시, 교외, 시골 등), 즉 지역별로 상이한 무선 환경을 고려하여 선정한 하나 이상의 지역별 대표 지점에서 실제 로 측위한 하나 이상의 실제 측위 결과를 저장하고, 하나 이상의 실제 측위 결과와 하나 이상의 1차 가상 pCell 데이터베이스 측위 결과의 오차 거리를 각각 계산한 후, 하나 이상의 오차 거리를 평균한 오차 거리 평균값을 산출한다. 여기서, 1차 가상 pCell 데이터베이스 측위 결과는 하나 이상의 지역별 대표 지점을 1차 가상 pCell 데이터베이스를 이용하여 측위한 측위 결과이다. 한편, 지역별 대표 지점은 기지국 간의 중심점을 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 제 1 실시예에서 pCell 측위 서버(420)는 1차 가상 pCell 데이터베이스의 예측값들을 오차 거리 평균값만큼 보정하여 2차 가상 pCell 데이터베이스로 구축, 즉 pCell 측위 서버(420)는 1차 가상 pCell 데이터베이스를 오차 거리 평균값으로 보정하여 2차 가상 pCell 데이터베이스로 업데이트한다. 이동통신 단말기(미도시), MPC(Mobile Positioning Center) 및 CP(Contents Provider) 중 어느 하나를 포함하는 측위 요청 대상에서 측위 요청이 있을 경우, 2차 가상 pCell 데이터베이스를 이용하여 측위를 수행한다.
본 발명의 바람직한 제 2 실시예에서 pCell 측위 서버(420)는 오차 거리 평균값을 1차 가상 pCell 데이터베이스를 이용하여 측위한 측위 결과의 보정 파라미터로 설정 및 저장하고, 측위 요청 대상에서 측위 요청이 있을 경우에는 1차 가상 pCell 데이터베이스를 이용하여 측위한 측위 결과에 보정 파라미터를 적용하여 측위된 위, 경도값, 즉 측위 결과를 보정한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 pCell 측위 서버의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 pCell 측위 서버(420)는 데이터 저장부(710), 통신부(720) 및 제어부(730)를 포함한다.
데이터 저장부(710)는 pCell 측위 서버(420)의 구동 프로그램 등을 저장한다.
본 발명에서 데이터 저장부(710)는 1차 가상 pCell 데이터베이스를 저장한다.
한편, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에서 데이터 저장부(710)는 하나 이상의 실제 측위 결과를 저장하고, 1차 가상 pCell 데이터베이스를 업데이트한 2차 가상 pCell 데이터베이스를 저장한다.
본 발명의 바람직한 제 2 실시예에서 데이터 저장부(710)는 실제 측위 결과, 보정 파라미터를 추가로 저장한다.
통신부(720)는 외부 장치와 pCell 측위 서버(420)의 통신 경로를 연결하는 네트워크 인터페이스로써, BSA 서버(410)와의 데이터 송수신 기능을 제공한다.
제어부(730)는 키 입력부(미도시)를 통해 입력되는 신호에 따라 데이터 저장부(710)에 저장된 구동 프로그램을 실행 및 제어함으로써, pCell 측위 서버(420)의 전반적인 기능을 제어하는 기능을 수행한다.
본 발명에서 제어부(730)는 위치 측정 서비스 대상 지역을 소정 크기의 격자 단위로 분할하고, 각 격자를 pCell로 정의하여 고유 정보를 갖는 ID를 부여하기 위한 제어를 수행한다.
제어부(730)는 BSA 서버(410)로부터 제공받은 기지국 정보 중에서 기지국의 위경도 데이터를 확인하고, 기지국의 위경도 데이터를 포함하는 pCell, 즉 기지국이 설치된 지점을 포함하는 pCell을 기준 pCell로 설정하기 위한 제어를 기지국별로 수행한다. 여기서, 제어부(730)는 BSA 서버(410)로부터 기지국별 커버리지 정보를 제공받거나, 안테나 방향, 안테나 틸팅 각도, 안테나 높이 및 기지국 송신 출력을 고려하여 기지국별 커버리지 정보를 산출하기 위한 제어를 수행한다.
제어부(730)는 기지국 정보 중에서 PN 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용해서 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 제어를 아래와 같이 수행한다.
제어부(730)는 BSA 서버(410)로부터 수신한 기지국 정보에 포함된 PN 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상의 정보를 이용하여 거리에 따른 PN 위상 및 출력 신호 세기 중 하나 이상을 기지국별로 예측한 후, 기지국 커버리지 내에 포함된 각 pCell에 대해 pCell별 이격 거리 ±α의 범위 내에 포함되는 하나 이상의 예측값을 기지국별로 산출하기 위한 제어를 수행한다. 여기서, 예측값은 거리에 따른 PN 위상의 예측값인 거리별 PN 위상 예측값 및 거리에 따른 출력 신호 세기의 예측값인 거리별 출력 신호 세기 예측값 중 하나 이상을 포함한다.
제어부(730)는 기지국별로 산출한 하나 이상의 예측값을 도 6과 같이 각각의 pCell별로 분류하여 1차 가상 pCell 데이터베이스로 구축하기 위한 제어를 수행한다.
한편, 제어부(730)는 상기와 같은 방식으로 구축한 1차 가상 pCell 데이터베이스의 정확성을 높이기 위해 아래와 같은 보정 기법을 통해 1차 가상 pCell 데이 터베이스를 보정할 수 있다.
제어부(730)는 지역의 특성(도시, 교외, 시골 등), 즉 지역별로 상이한 무선 환경을 고려하여 선정한 하나 이상의 지역별 대표 지점에서 실제로 측위한 하나 이상의 실제 측위 결과와 하나 이상의 1차 가상 pCell 데이터베이스 측위 결과의 오차 거리를 각각 계산한 후, 하나 이상의 오차 거리를 평균한 오차 거리 평균값을 산출하기 위한 제어를 수행한다.
본 발명의 바람직한 제 1 실시예에서 제어부(730)는 1차 가상 pCell 데이터베이스의 예측값들을 오차 거리 평균값만큼 보정하여 2차 가상 pCell 데이터베이스로 구축, 즉 1차 가상 pCell 데이터베이스를 오차 거리 평균값만큼 보정하여 2차 가상 pCell 데이터베이스로 업데이트하기 위한 제어를 수행하고, 측위 요청 대상에서 측위 요청이 있을 경우, 2차 가상 pCell 데이터베이스를 이용하여 측위하기 위한 제어를 수행한다.
본 발명의 바람직한 제 2 실시예에서 제어부(730)는 오차 거리 평균값을 1차 가상 pCell 데이터베이스를 이용하여 측위한 측위 결과의 보정 파라미터로 설정 및 저장하기 위한 제어를 수행하고, 1차 가상 pCell 데이터베이스를 이용하여 측위한 측위 결과에 보정 파라미터를 적용하여 측위된 위, 경도값, 즉 측위 결과를 보정하기 위한 제어를 수행한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 가상 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 과정을 나타낸 순서도이다.
먼저, 가상 pCell 데이터베이스를 구축하기 위하여 위치 측정 서비스 대상 지역을 도 3과 같이 소정 크기의 격자 단위로 분할하고, 각 격자를 pCell로 정의하여 고유 정보를 갖는 ID를 부여한다(S810).
pCell 측위 서버(420)는 BSA 서버(410)로부터 제공받은 기지국 정보 중에서 기지국의 위경도 데이터를 확인하고, 기지국별로 기준 pCell을 설정한다(S820). 여기서, pCell 측위 서버(420)는 BSA 서버(410)로부터 기지국별 커버리지 정보를 제공받거나, 안테나 방향, 안테나 틸팅 각도, 안테나 높이 및 기지국 송신 출력을 고려하여 기지국별 커버리지 정보를 산출하기 위한 제어를 수행한다.
pCell 측위 서버(420)는 BSA 서버(410)로부터 수신한 기지국 정보에 포함된 PN 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상의 정보를 이용하여 거리에 따른 PN 위상 및 출력 신호 세기 중 하나 이상을 기지국별로 예측한 후, 기지국 커버리지 내에 포함된 각 pCell에 대해 pCell별 이격 거리 ±α의 범위 내에 포함되는 하나 이상의 예측값을 기지국별로 산출하고, 각각의 pCell별로 분류하여 1차 가상 pCell 데이터베이스로 구축한다(S830).
이후, pCell 측위 서버(420)는 하나 이상의 실제 측위 결과와 하나 이상의 1차 가상 pCell 데이터베이스 측위 결과의 오차 거리를 각각 계산한 후, 하나 이상의 오차 거리를 평균한 오차 거리 평균값을 산출한다(S840, S850).
pCell 측위 서버(420)는 1차 가상 pCell 데이터베이스의 예측값들을 오차 거리 평균값만큼 보정하여 2차 가상 pCell 데이터베이스로 업데이트한다(S860).
2차 가상 pCell 데이터베이스로 업데이트한 후, 측위 요청 대상에서 측위 요청이 있을 경우, pCell 측위 서버(420)는 2차 가상 pCell 데이터베이스를 이용하여 측위한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 과정을 나타낸 순서도이다.
먼저, 가상 pCell 데이터베이스를 구축하기 위하여 위치 측정 서비스 대상 지역을 도 3과 같이 소정 크기의 격자 단위로 분할하고, 각 격자를 pCell로 정의하여 고유 정보를 갖는 ID를 부여한다(S910).
pCell 측위 서버(420)는 BSA 서버(410)로부터 제공받은 기지국 정보 중에서 기지국의 위경도 데이터를 확인하고, 기지국별로 기준 pCell을 설정한다(S920).
pCell 측위 서버(420)는 BSA 서버(410)로부터 수신한 기지국 정보에 포함된 PN 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상의 정보를 이용하여 거리에 따른 PN 위상 및 출력 신호 세기 중 하나 이상을 기지국별로 예측한 후, 기지국 커버리지 내에 포함된 각 pCell에 대해 pCell별 이격 거리 ±α의 범위 내에 포함되는 하나 이상의 예측값을 기지국별로 산출하고, 각각의 pCell별로 분류하여 1차 가상 pCell 데이터베이스로 구축한다(S930).
이후, pCell 측위 서버(420)는 하나 이상의 실제 측위 결과와 하나 이상의 1차 가상 pCell 데이터베이스 측위 결과의 오차 거리를 각각 계산한 후, 하나 이상의 오차 거리를 평균한 오차 거리 평균값을 산출한다(S940, S950).
pCell 측위 서버(420)는 오차 거리 평균값을 1차 가상 pCell 데이터베이스를 이용하여 측위한 측위 결과의 보정 파라미터로 설정 및 저장하고, 측위 요청 대상에서 측위 요청이 있을 경우, 1차 가상 pCell 데이터베이스를 이용하여 측위한 측 위 결과에 보정 파라미터를 적용하여 측위된 위, 경도값, 즉 측위 결과를 보정한다(S960, S970).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 pCell 데이터베이스를 이용한 네트워크 기반의 측위 분야에 적용되어, 기지국 정보를 이용하여 pCell 데이터베이스를 구축하기 때문에, GPS 단말기를 상용화하지 않은 이동통신 사업자가 pCell 데이터베이스를 구축할 때에 실제 필드 테스트가 필요하지 않고, 이로 인해 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 시간과 비용이 절감되는 효과를 발생하는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 종래 pCell 데이터베이스를 이용한 네트워크 기반의 측위 방법을 나타낸 순서도,
도 2는 도 2는 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 종래 방법을 나타낸 순서도,
도 3은 위치 측정 서비스 대상 지역을 pCell로 구분하는 것을 예시적으로 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가상 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 시스템을 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국 정보를 이용하여 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 것에 대한 예를 든 도면,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 pCell 측위 서버의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 8은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 가상 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 과정을 나타낸 순서도,
도 9는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 과정을 나타낸 순서도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
410: BSA 서버 420: pCell 측위 서버
710: 데이터 저장부 720: 통신부
730: 제어부

Claims (16)

  1. pCell 데이터베이스를 이용한 네트워크 기반의 측위를 수행하는 서버에 있어서,
    상기 서버의 구동 프로그램 및 1차 가상 pCell 데이터베이스를 저장하는 데이터 저장부;
    기지국 정보를 제공하는 BSA(Base Station Almanac) 서버와의 데이터 송수신 기능을 제공하는 통신부; 및
    위치 측정 서비스 대상 지역을 소정 크기의 격자 단위로 분할하고, 각 격자를 pCell로 정의하여 고유 정보를 갖는 ID(IDentification)를 부여하기 위한 제어를 수행하고, 상기 BSA 서버로부터 수신한 기지국 정보 중에서 기지국의 위경도 데이터를 이용하여 상기 기지국이 설치된 지점을 포함하는 pCell을 기준 pCell로 설정하기 위한 제어를 기지국별로 수행하며, 상기 기지국 정보 중에서 PN(Pseudo Noise) 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용해서 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 제어를 수행하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 서버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 PN 위상 정보 및 상기 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용하여 거리에 따른 PN 위상 및 출력 신호 세기 중 하나 이상을 기지국별로 예측한 후, 기지국 커버리지 내에 포함된 각 pCell에 대해 pCell별 이격 거리 ±α의 범위 내에 포함되는 하나 이상의 예측값을 기지국별로 산출하고, pCell별로 분류하여 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하기 위한 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 서버.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 예측값은 상기 거리에 따른 PN 위상의 예측값인 거리별 PN 위상 예측값 및 상기 거리에 따른 출력 신호 세기의 예측값인 거리별 출력 신호 세기 예측값 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 서버.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 하나 이상의 실제 측위 결과와 하나 이상의 1차 가상 pCell 데이터베이스 측위 결과의 오차 거리를 각각 계산한 후, 하나 이상의 오차 거리를 평균한 오차 거리 평균값을 산출하기 위한 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 서버.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 데이터 저장부에 저장된 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 상기 오차 거리 평균값만큼 보정하여 2차 가상 pCell 데이터베이스로 업데 이트하기 위한 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 서버.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 오차 거리 평균값을 상기 1차 데이터베이스 측위 결과의 보정 파라미터로 설정 및 상기 데이터 저장부에 저장하기 위한 제어를 수행하고, 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 이용하여 측위한 측위 결과에 보정 파라미터를 적용하여 상기 측위 결과를 보정하기 위한 제어를 수행하는 것을 특징으로 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 서버.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 저장부는 하나 이상의 실제 측위 결과를 저장하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 서버.
  8. 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법에 있어서,
    (a) 위치 측정 서비스 대상 지역을 격자 단위인 pCell로 분할하고, 상기 pCell마다 고유 정보를 갖는 ID(IDentification)를 부여하는 단계;
    (b) 기지국 정보에 포함된 기지국의 위, 경도 데이터를 이용하여 기지국별로 기준 pCell을 설정하는 단계; 및
    (c) 상기 기지국 정보에 포함된 PN(Pseudo Noise) 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용해서 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 단계 (c)는
    (c1) 상기 PN 위상 정보 및 상기 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용하여 거리에 따른 PN 위상 및 출력 신호 세기 중 하나 이상을 기지국별로 예측하는 단계; 및
    (c2) 기지국 커버리지 내에 포함된 각 pCell에 대해 pCell별 이격 거리 ±α의 범위 내에 포함되는 하나 이상의 예측값을 기지국별로 산출하고, pCell별로 분류하여 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법.
  10. 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법에 있어서,
    (a) 위치 측정 서비스 대상 지역을 격자 단위인 pCell로 분할하고, 상기 pCell마다 고유 정보를 갖는 ID(IDentification)를 부여하는 단계;
    (b) 기지국 정보에 포함된 기지국의 위, 경도 데이터를 이용하여 기지국별로 기준 pCell을 설정하는 단계;
    (c) 상기 기지국 정보에 포함된 PN(Pseudo Noise) 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용해서 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 단 계;
    (d) 하나 이상의 실제 측위 결과와 하나 이상의 1차 가상 pCell 데이터베이스 측위 결과의 오차 거리를 각각 계산하는 단계;
    (e) 하나 이상의 상기 오차 거리를 평균한 오차 거리 평균값을 산출하는 단계; 및
    (f) 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 상기 오차 거리 평균값으로 보정하여 2차 가상 pCell 데이터베이스로 업데이트하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    (g) 측위 요청 대상에서 측위 요청이 있을 경우, 2차 가상 pCell 데이터베이스를 이용하여 측위를 수행하는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법.
  12. 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법에 있어서,
    (a) 위치 측정 서비스 대상 지역을 격자 단위인 pCell로 분할하고, 상기 pCell마다 고유 정보를 갖는 ID(IDentification)를 부여하는 단계;
    (b) 기지국 정보에 포함된 기지국의 위, 경도 데이터를 이용하여 기지국별로 기준 pCell을 설정하는 단계;
    (c) 상기 기지국 정보에 포함된 PN(Pseudo Noise) 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용해서 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 단계;
    (d) 하나 이상의 실제 측위 결과와 하나 이상의 1차 가상 pCell 데이터베이스 측위 결과의 오차 거리를 각각 계산하는 단계;
    (e) 하나 이상의 상기 오차 거리를 평균한 오차 거리 평균값을 산출하는 단계; 및
    (f) 상기 오차 거리 평균값을 보정 파라미터로 설정하여 저장하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    (g) 측위 요청 대상에서 측위 요청이 있을 경우, 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 이용하여 측위한 측위 결과에 상기 보정 파라미터를 적용하여 상기 측위 결과를 보정하는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 방법.
  14. pCell 데이터베이스를 이용한 네트워크 기반의 측위를 수행하기 위한 시스템에 있어서,
    위치 측정 서비스 대상 지역을 소정 크기의 격자 단위로 분할하고, 각 격자 를 pCell로 정의하여 고유 정보를 갖는 ID(IDentification)를 부여하고, 기지국 정보에 포함된 기지국의 위경도 데이터를 이용하여 기지국별로 기준 pCell을 설정하며, 상기 기지국 정보에 포함된 PN(Pseudo Noise) 위상 정보 및 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용해서 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 pCell 측위 서버
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 pCell 측위 서버는 상기 PN 위상 정보 및 상기 출력 신호 세기 정보 중 하나 이상을 이용하여 거리에 따른 PN 위상 및 출력 신호 세기 중 하나 이상을 기지국별로 예측한 후, 기지국 커버리지 내에 포함된 각 pCell에 대해 pCell별 이격 거리 ±α의 범위 내에 포함되는 하나 이상의 예측값을 기지국별로 산출하고, pCell별로 분류하여 상기 1차 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하는 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 기지국 정보를 상기 pCell 측위 서버에 제공하는 BSA(Base Station Almanac) 서버
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 pCell 데이터베이스를 구축하 는 시스템.
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