KR20100047989A - 무선 신호를 이용하여 단말의 위치를 측정하는 장치, 방법 및 그 단말 - Google Patents

무선 신호를 이용하여 단말의 위치를 측정하는 장치, 방법 및 그 단말 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단말의 위치를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 근접 노드로부터 송신된 무선 신호의 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 이용하여 단말의 위치를 효율적으로 측정하고자 한다. 이를 위하여 본 발명은 노드로부터 무선 통신망을 통해 송신된 무선 신호를 수신하는 단계와, 무선 신호의 수신 신호 강도를 산출하는 단계와, 산출된 수신 신호 강도에 따라 노드를 근접 노드로서 등록하는 단계와, 무선 신호로부터 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 검출하는 단계와, 검출된 송신 위치 정보 및 검출된 송신 전력 정보를 이용하여 단말의 위치를 산출하는 단계를 포함한다.
위치 측정, 단말, 송신 전력, 노드

Description

무선 신호를 이용하여 단말의 위치를 측정하는 장치, 방법 및 그 단말{APPARATUS, METHOD AND TERMINAL FOR POSITION MEASURING OF THE TERMINAL}
본 발명은 단말의 위치를 측정하는 장치, 방법 및 그 단말에 관한 것으로, 특히, 무선 신호를 이용하여 단말의 위치를 측정하는 장치, 방법 및 그 단말에 관한 것이다.
무선 통신 네트워크를 이용하여 특정 통신 단말이나 태그의 위치를 파악하는 서비스에 대한 필요성이 대두 된다. 이러한 서비스가 요구되는 예로서, 길을 쉽게 잃을 수 있는 어린이, 노인, 치매환자, 정신질환자와 같은 사람이 소지한 통신 단말이나 태그의 위치를 파악함으로써 가족들로 하여금 쉽게 사람을 찾을 수 있도록 도와주는 서비스를 들 수 있다. 또한, 대형 할인 마트의 관리 요원이나 중요 건물 또는 기관의 보안 요원 등은 요원들이 서로의 위치를 파악하거나 중앙 관리 시스템이 각 요원들의 위치를 실시간으로 파악해야할 필요가 있다. 또한, 이동통신 사업자도 특정 지역에 단말을 소지한 사용자가 위치하는 경우 위치에 기반한 광고, 정 보 제공 등 편의 서비스를 제공할 필요성이 있다.
이러한 서비스를 실현하는 종래의 방법으로서, 위치를 파악하고자 하는 특정 장치 내에 위성 측위 시스템(Global Positioning System: GPS), 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 모뎀 또는 지상파 위치 기반 서비스(Location Based Service: LBS) 제공 장치 등을 탑재하는 방법이 존재한다. 그러나, 이 방법에 필요한 대부분의 장치가 비교적 고가이기 때문에 서비스 확대에 어려움이 있다. 또한, 종래 무선 주파수(Radio Frequency: RF) 신호와 초음파 신호의 전송속도 차이에 따른 수신 시간 차이를 이용하여 실시간으로 수신 단말의 위치를 측정하는 방법이 알려져 있으나, 송신 거리가 짧거나 정확도가 떨어지는 단점이 있다.
한편, 최근에 전력 소모가 작고 설치 비용이 저렴한 지그비(zigbee)를 통신 기술에 활용하는 기술이 보편화되고 있다. 지그비는 IEEE 802.15.4 표준에 해당하는 소규모 무선 개인 영역 네트워크(Low-rate Wireless Personal Area Network, LR-WPAN)에 사용되는 통신 규격이다. 지그비는 블루투스(bluetooth)에 비해 송신 데이터 양은 적지만 하나의 배터리로 1년을 사용할 정도로 전력 소모가 작고, 센서와 제어를 기본으로 하여 홈 네트워크에 적합하다. 지그비는 50m의 송신 유효 거리를 갖고, 네트워크 갱신 속도가 빠르며 250여 명까지 동시에 사용할 수 있는 네트워크 구성을 지원한다. 종래 지그비 통신 규격을 이용하여 지그비 단말 또는 태그의 위치를 파악하는 방법이 알려져 있으나 정확도가 떨어지는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 무선 신호를 이용하여 단말의 위치를 효율적으로 측정하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 비교적 저가의 장치로 단말의 위치를 정확하게 측정하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 더욱 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 제안된 본 발명은 무선 신호를 이용하여 단말의 위치를 측정하는 방법에 있어서, 노드로부터 무선 통신망을 통해 송신된 무선 신호를 수신하는 단계와, 상기 무선 신호의 수신 신호 강도를 산출하는 단계와, 상기 산출된 수신 신호 강도에 따라 상기 노드를 근접 노드로서 등록하는 단계와, 상기 무선 신호로부터 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 검출하는 단계와, 상기 검출된 송신 위치 정보 및 상기 검출된 송신 전력 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 산출하는 단계를 포함하는 일 특징으로 한다.
또한 본 발명은 무선 신호를 이용하여 단말의 위치를 측정하는 장치에 있어서, 노드로부터 무선 통신망을 통해 송신된 무선 신호를 수신하는 무선 신호 수신부와, 상기 무선 신호의 수신 신호 강도를 산출하는 수신 신호 강도 산출부와, 상기 산출된 수신 신호 강도에 따라 상기 노드를 근접 노드로서 등록하는 근접 노드 관리부와, 상기 무선 신호로부터 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 검출하고, 상기 검출된 송신 위치 정보 및 상기 검출된 송신 전력 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 산출하는 위치 산출부를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.
또한 본 발명은 노드로부터 무선 통신망을 통해 송신된 무선 신호를 이용하여 자신의 위치를 측정하는 단말에 있어서, 상기 노드로부터 무선 신호를 수신하는 무선 신호 수신부와, 상기 무선 신호의 수신 신호 강도를 산출하는 수신 신호 강도 산출부와, 상기 산출된 수신 신호 강도에 따라 상기 노드를 근접 노드로서 등록하는 근접 노드 관리부와, 상기 무선 신호로부터 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 검출하고, 상기 검출된 송신 위치 정보 및 상기 검출된 송신 전력 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 산출하는 위치 산출부를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 무선 신호를 이용하여 단말의 위치를 효율적으로 측정할 수 있다. 특히, 비교적 저가의 장치로 단말의 위치를 정확하게 측정할 수 있다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따라 단말의 위치를 측정하는 장치(100)의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 단말의 위치 측정 장치(100)는 무선 신호 수신부(102), 수신 신호 강도 산출부(104), 근접 노드 관리부(106), 및 위치 산출부(108)를 구비하며, 노드(110)와 무선 신호를 송수신한다. 노드(110)는 무선 통신망을 통해 무선 신호를 송신하는 장치를 총칭하고, 노드(110)의 위치는 단말의 위치를 나타내기 위한 기준점으로 이용될 수 있다. 단말은 무선 통신망을 통해 통신하며 사용자가 이용할 수 있는 장치를 총칭하고, 휴대가 간편하도록 구성될 수 있다.
무선 신호 수신부(102)는 노드(110)로부터 무선 통신망을 통해 송신된 무선 신호를 수신한다. 무선 신호 수신부(102)는 서로 동일한 위치에 있거나 다른 위치에 있는 다수의 노드(110)로부터 무선 신호를 수신할 수 있으며, 다수의 노드(110)는 송신하는 무선 신호의 송신 전력을 다르게 설정할 수 있다. 무선 통신망은 공중 데이터 통신망(Packet Switched Data Network: PSDN), 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 통신망, 무선랜 통신망, 와이브로(WiBro) 통신 망, 지그비(zigbee) 통신망, 블루투스(bluetooth)를 이용한 통신망 중 어느 하나가 될 수 있다.
무선 신호 수신부(102)가 노드(110)로부터 무선 신호를 수신하면, 수신 신호 강도 산출부(104)는 수신된 무선 신호의 수신 신호 강도(Received Signal Strength Indication: RSSI)를 산출한다. 근접 노드 관리부(106)는 수신 신호 강도 산출부(104)에 의해 산출된 수신 신호 강도에 따라 무선 신호를 송신한 노드(110)를 근접 노드로서 등록한다. 예를 들어, 노드(110)로부터 송신되는 무선 신호는 동일한 전력으로 송신된 경우에 위치 측정 장치(100)와 노드(110)가 가까울수록 위치 측정 장치(100)에서의 수신 신호 강도가 세다. 따라서, 근접 노드 관리부(106)는 산출된 수신 신호 강도를 소정의 임계값과 비교하여 수신 신호 강도가 임계값 이상인 경우에는, 해당 노드(110)가 위치 측정 장치(100)에 가까이 위치하는 것이므로 해당 노드(110)를 근접 노드로서 등록한다. 한편, 노드(110)로부터 송신되는 무선 신호가 서로 다른 전력으로 송신된 경우에는 무선 신호에 포함된 송신 전력 정보에 따라 근접 노드 관리부(106)가 임계값을 조절함으로써 근접 노드로의 등록 기준을 조절할 수 있다. 이러한 방법으로 근접 노드 관리부(106)는 무선 신호의 송신 전력의 차이에 따라 발생할 수 있는 실제로 가까이 위치한 노드(110)와 등록된 근접 노드가 서로 맞지 않는 오류를 줄일 수 있다.
위치 산출부(108)는 근접 노드에 의해 송신된 무선 신호로부터 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 검출한다. 위치 산출부(108)는 검출된 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 이용하여 단말의 위치를 산출한다. 더욱 상세한 단말의 위치 산 출 방법은 도 4 내지 도 6과 함께 설명한다.
이때, 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보는 무선 신호에 삽입되어 근접 노드에 의해 송신될 수 있다. 송신 위치 정보는 노드(110)의 위치를 나타내는 정보로서, 특정 기준점에 대한 상대적인 좌표로 표시되거나 위도와 경도로 표시되는 등 다양하게 구성될 수 있다. 송신 위치 정보는 노드(110)의 위치를 직접적으로 나타내도록 구성될 수도 있고, 단말에 미리 노드(110)의 위치가 알려져 있는 경우에는 어떤 노드인지 식별할 수 있는 코드 또는 식별자로 구성될 수도 있다.
송신 전력 정보는 무선 신호가 노드(110)에 의해 송신될 때의 송신 전력에 대한 정보로서, 송신 전력의 크기 또는 송신 유효 거리 등을 포함할 수 있다. 송신 전력의 크기는 와트(watt), 데시벨(dB) 등의 단위로 직접 표시될 수 있다. 실시예에 따라 송신 전력 크기는 소정의 간격으로 증가 또는 감소하도록 구성될 수 있다. 다수의 노드(110)는 송신 전력 크기의 간격을 동일한 기준으로 설정할 수도 있고, 서로 다른 기준으로 설정할 수도 있다. 송신 전력이 커질수록 무선 신호의 송신 유효 거리가 길어지므로, 송신 유효 거리는 송신 전력 크기에 의해 산출될 수 있으며 미터(m) 등의 단위로 표시될 수 있다. 실시예에 따라 송신 유효 거리는 소정의 간격으로 증가 또는 감소하도록 구성될 수 있다. 다수의 노드(110)는 송신 유효 거리의 간격을 동일한 기준으로 설정할 수도 있고, 서로 다른 기준으로 설정할 수도 있다.
위치 측정 장치(100)는 위치 산출부(108)에 의해 산출된 단말의 위치에 관한 정보를 위치 정보 서버(도시되지 않음)로 송신하는 위치 정보 송신부를 추가로 포 함할 수 있다. 위치 정보 서버로 송신되는 위치 정보는 단말의 위치와 단말을 식별하기 위한 식별자를 포함할 수 있다. 위치 정보 서버는 단말의 위치 정보를 수신하여 위치에 기반한 별도의 서비스를 제공할 수 있다. 위치 측정 장치(100)는 단말의 위치를 측정하기 위한 것으로서 단말에 부착되는 외부 장치로 구성될 수 있다. 또한, 위치 측정 장치(100)는 위치 측정 대상인 단말에 부착되도록 구성될 수 있고, 실시예에 따라 단말이 그 자체로서 위치 측정 장치(100)가 되어 자신의 위치를 측정할 수도 있다.
도 2는 본 발명에 따라 단말의 위치를 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 1을 함께 참조하여 단말의 위치를 측정하는 방법을 이하에서 설명한다.
우선, 위치 측정 장치(100)는 노드(110)로부터 무선 통신망을 통해 무선 신호를 수신(202)한다. 노드(110)로부터 송신되는 무선 신호는 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 포함할 수 있다. 위치 측정 장치(100)는 수신된 무선 신호의 수신 신호 강도를 산출(204)한다. 노드(110)가 위치 측정 장치(100)에 가까울수록 노드(110)로부터 송신된 무선 신호의 수신 신호 강도는 커진다. 따라서 수신 신호 강도에 따라 노드(110)가 위치 측정 장치(100)로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 간접적으로 알 수 있고, 위치 측정 장치(100)는 산출된 수신 신호 강도에 따라 노드(110)를 근접 노드로서 등록(206)한다.
가까이 위치한 노드들이 근접 노드로 등록되면 위치 측정 장치(100)는 근접 노드로부터 송신된 무선 신호에서 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 검출(208)한다. 송신 위치 정보는 해당 무선 신호를 송신한 노드의 위치를 나타내고, 송신 전력 정보는 해당 무선 신호의 송신 전력을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 송신 전력 정보는 무선 신호의 송신 전력 크기 또는 무선 신호의 송신 유효 거리를 포함할 수 있고, 송신 전력 크기 또는 송신 유효 거리는 소정의 간격으로 증가 또는 감소하도록 설정될 수 있다. 위치 측정 장치(100)는 검출된 송신 전력 크기 및 송신 유효 거리를 이용하여 단말의 위치를 산출(210)한다. 더욱 상세한 단말의 위치 산출 방법은 도 4 내지 도 6과 함께 설명한다.
위치 측정 장치(100)는 산출된 단말의 위치에 관한 정보를 송신(212)할 수 있다. 이는 산출된 단말의 위치 정보를 위치 정보 서버 등의 외부 시스템으로 송신하여 단말의 위치에 기반한 다양한 서비스를 제공하기 위함이다.
도 3은 도 2에 도시된 근접 노드 등록 단계(206)를 설명하는 흐름도이다. 위치 측정 장치(100)는 근접 노드로 등록할 노드의 기준을 마련하여 소정의 임계값을 정한다. 위치 측정 장치(100)는 산출된 수신 신호 강도를 소정의 임계값과 비교(302)하여, 비교 결과 수신 신호 강도가 임계값 이상인 노드를 근접 노드로서 등록(304)한다. 노드로부터 송신된 무선 신호의 수신 신호 강도는 노드와 위치 측정 장치(100)가 가까이 있을수록 커지기 때문에, 위치 측정 장치(100)는 위와 같은 방법을 사용하여 근접 노드를 등록(304)한다. 한편, 무선 신호를 송신하는 전력이 각 노드마다 다른 경우에는 가까이 위치한 노드보다 멀리 위치한 노드로부터 송신된 무선 신호의 수신 신호 강도가 더 큰 경우가 발생할 수 있기 때문에, 이 경우에도 모든 노드로부터 오는 무선 신호에 대한 수신 신호 강도를 동일한 임계값으로 비교하면 오류가 발생한다. 따라서, 위치 측정 장치(100)는 무선 신호에 포함된 송신 전력 정보를 이용하여 송신 전력 정보에 따라 임계값을 다르게 설정하여 이러한 오류 발생을 방지한다.
도 4는 노드(A)와 단말(x, y) 사이의 무선 신호 송수신을 설명하는 도면이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 단말(x, y)의 위치를 측정하는 방법을 설명하는 도면이다. 도 4 내지 도 6에서 노드는 점으로 도시하고 점 아래에 노드를 식별할 수 있는 영문 대문자 알파벳을 붙여 노드(A), 노드(B)와 같이 나타내고, 단말은 영문 소문자 알파벳으로 도시하고 단말(x), 단말(y)과 같이 나타낸다. 한편, 점으로 표시된 노드 주위에 동심원 형태로 도시된 선분은 각각 송신 전력 크기가 다른 무선 신호의 송신 유효 거리를 나타낸다. 송신 유효 거리는 무선 신호를 수신한 단말 또는 노드에서의 수신 신호 강도가 일정 임계값 이상이 되는 거리를 의미한다. 무선 신호의 각 송신 유효 거리는 이를 송신한 노드에 해당하는 알파벳과 송신 전력 단계를 나타내는 아라비아 숫자의 인덱스를 붙여 도시하고, 송신 유효 거리(A1), 송신 유효 거리(B3)와 같이 나타낸다. 또한, 위와 같이 표시하면 송신 유효 거리에 대한 정보만으로 무선 신호가 특정될 수 있으므로, 설명의 편의상 영문 소문자 알파벳과 인덱스를 붙여 송신 유효 거리(A1)에 해당하는 무선 신호를 무선 신호(a1)와 같이 나타낸다. 단말은 위치 측정 장치(100)를 구비하거나, 단말 자체로서 위치 측정 장치(100)가 될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 단말(A)은 송신 전력이 다른 3개의 무선 신호(a1, a2, a3)를 송신하고, 각 무선 신호(a1, a2, a3)의 송신 유효 거리는 순차적으로 각각 A1, A2, A3와 같다. 단말(x)은 노드(A)로부터 송신 유효 거리(A1)보다 멀리 위 치하고, 송신 유효 거리(A2)와 송신 유효 거리(A3)보다 가까이 위치한다. 따라서, 단말(x)은 노드(A)로부터 무선 신호(a2)와 무선 신호(a3)를 수신할 수 있다. 무선 신호(a1)는 단말(x)에 수신될 수 있으나 수신 신호 강도가 미약하여 소정의 임계값 이하가 된다. 단말(x)은 무선 신호(a2, a3)를 수신하고 무선 신호(a2, a3)는 송신 전력 정보를 포함하므로, 단말(x)은 송신 전력 정보를 이용하여 노드(A)로부터 송신 유효 거리(A2, A3)보다 가까이에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 만약 각 무선 신호(a1, a2, a3)가 노드(A)에 의해 송신되는 모든 무선 신호(a1, a2, a3)에 대한 송신 전력 정보를 포함한다면, 단말(x)은 수신된 무선 신호(a2, a3) 중 어느 하나만으로도 무선 신호(a1)가 노드(A)에 의해 송신되었으나 단말(x)이 수신하지 못한 점을 알 수 있다. 따라서 이 경우 단말(x)은 노드(A)로부터 송신 유효 거리(A1)보다 멀리 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 결과적으로 단말(x)은 노드(A)로부터 송신 유효 거리(A1)보다 멀리 위치하고, 송신 유효 거리(A2)보다 가까이 위치하는 것으로 자신의 위치를 산출한다. 한편, 단말(y)은 송신 유효 거리(A3)보다 멀리 위치하기 때문에 노드(A)로부터 어떠한 무선 신호도 수신할 수 없거나, 수신하더라도 매우 미약한 무선 신호만을 수신할 수 있다. 따라서, 이 경우 단말(y)은 노드(A)로부터 송신되는 무선 신호를 이용하여 노드(A)와의 위치 관계를 산출하기 어렵다.
도 5에 도시된 실시예의 경우, 6개의 노드(A, B, C, D, E, F)는 각각 일정한 간격으로 송신 전력 크기 또는 송신 유효 거리가 증가하거나 감소하는 3개의 무선 신호를 송신한다. 각 노드(A, B, C, D, E, F)에 의해 송신되는 무선 신호는 각 노드(A, B, C, D, E, F)에서 가까운 순서부터 순차적으로 1, 2, 3의 인덱스를 부여하 기로 한다.
단말(x)은 노드(A, B, C, D, E, F)로부터 무선 신호를 수신한다. 단말(x)은 수신된 무선 신호의 수신 신호 강도를 산출한다. 단말(x)은 송신 유효 거리(A3, B3, C3, E3)보다 멀리 위치한다. 따라서, 무선 신호(a3, b3, c3, e3)는 단말(x)에 의해 수신되지 않거나, 수신되더라도 무선 신호(a3, b3, c3, e3)의 수신 신호 강도는 상당히 미약하다. 한편, 단말(x)은 송신 유효 거리(D2, D3, F3)보다 가까이에 위치하므로, 무선 신호(d2, d3, f3)의 수신 신호 강도는 다른 노드(A, B, C, E)에 의해 송신되는 무선 신호의 수신 신호 강도보다 상대적으로 강하다. 따라서, 단말(x)은 수신 신호 강도를 소정의 임계값과 비교하여 노드(D, F)를 근접 노드로서 등록한다.
단말(x)은 근접 노드로 등록된 노드(D, F)로부터 송신된 무선 신호(d2, d3, f3)에서 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 검출한다. 단말(x)은 무선 신호(d2, d3)로부터 검출된 송신 위치 정보로부터 노드(B)의 위치를 알 수 있고, 무선 신호(f3)로부터 검출된 송신 위치 정보로부터 노드(F)의 위치를 알 수 있다. 또한, 단말(x)은 무선 신호(d2, d3, f3)로부터 검출된 송신 전력 정보를 이용하여 각 무선 신호(d2, d3, f3)의 송신 전력 크기 또는 송신 유효 거리를 검출할 수 있다. 단말(x)은 무선 신호(d2, d3, f3)의 송신 전력 크기로부터 해당 송신 유효 거리(D2, D3, F3)를 산출할 수 있으므로, 결과적으로 단말(x)은 송신 전력 정보로부터 송신 유효 거리(D2, D3, F3)를 알 수 있다. 따라서, 단말(x)은 근접 노드(D, F)의 위치 및 근접 노드(D, F)로부터 수신된 무선 신호(d2, d3, f3)에 대한 송신 유효 거리를 알기 때문에, 이를 이용하여 단말(x)의 위치를 파악할 수 있다. 예를 들어, 무선 신호(d2)의 송신 유효 거리가 10m이고 무선 신호(f3)의 송신 유효 거리가 15m인 경우, 단말(x)은 노드(D)로부터 10m이내이고 노드(F)로부터 15m이내인 빗금 영역 내에 위치한다.
도 6에 도시된 실시예의 경우, 5개의 노드(A, B, C, D, E)는 각각 일정한 간격으로 송신 전력 크기 또는 송신 유효 거리가 증가하는 3개의 무선 신호를 송신한다. 각 노드(A, B, C, D, E)에 의해 송신되는 무선 신호는 각 노드(A, B, C, D, E)에서 가까운 순서부터 순차적으로 1, 2, 3의 인덱스를 부여하기로 한다.
우선 단말(x)은 노드(A, B, C, D, E)로부터 무선 신호를 수신하고, 수신된 무선 신호의 수신 신호 강도를 산출한다. 산출된 수신 신호 강도를 소정의 임계값과 비교하여 수신 신호 강도가 임계값 이상인 무선 신호에 해당하는 노드를 근접 노드로서 등록한다. 단말(x)은 노드(A, D, E)가 송신하는 무선 신호 중 송신 유효 거리가 가장 긴 무선 신호(a3, d3, e3)의 송신 유효 거리 바깥에 위치하므로, 노드(A, D, E)로부터 수신되는 무선 신호는 수신 신호 강도가 낮아 노드(A, D, E)는 근접 노드로서 등록되지 않는다. 한편, 단말(x)은 노드(B, C)로부터 송신되는 무선 신호(b3, c3)의 송신 유효 거리(B3, C3) 내에 위치하므로, 노드(B, C)는 근접 노드로서 등록된다.
단말(x)은 근접 노드(B, C)로부터 송신되고, 수신 신호 강도가 소정의 임계값을 넘은 무선 신호(b3, c3)에서 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 검출한다. 단말(x)은 검출된 송신 위치 정보로부터 노드(B, C)의 위치를 알 수 있다. 송신 전 력 정보가 송신 전력 크기를 포함하는 경우에 단말(x)은 송신 전력 크기로부터 송신 유효 거리를 산출하고, 송신 전력 정보가 송신 유효 거리를 포함하는 경우에 단말(x)은 송신 유효 거리를 검출한다. 이와 같은 방법으로 단말(x)은 무선 신호(b3, c3)의 송신 유효 거리(B3, C3)를 알 수 있다. 한편, 무선 신호(b3)에 포함된 송신 전력 정보는 무선 신호(b3)의 송신 전력 외에 노드(B)가 송신하는 무선 신호 전체(b1, b2, b3)에 대한 송신 전력 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 단말(x)은 무선 신호(b2)의 송신 유효 거리(B2)도 알 수 있다. 마찬가지로 단말(x)은 무선 신호(c2)의 송신 유효 거리(C2)도 알 수 있다. 이렇게 파악된 정보를 이용하여 단말(x)은 노드(B)로부터 송신 유효 거리(B2)보다 멀고 송신 유효 거리(B3)보다 가까이 위치하고, 노드(C)로부터 송신 유효 거리(C2)보다 멀고 송신 유효 거리(C3)보다 가까이 위치하는 것으로 단말(x)의 위치를 산출한다.
단말(y)도 노드(A, B, C, D, E)로부터 무선 신호를 수신하고, 수신된 수신 신호 강도를 산출한다. 단말(x)과 동일한 방법으로, 단말(y)은 수신 신호 강도를 임계값과 비교하여 노드(A, B, D)를 근접 노드로서 등록한다. 근접 노드(A, B, D)로부터 송신되는 무선 신호 중 무선 신호(a3, b3, d3)는 수신 신호 강도가 소정의 임계값보다 크고, 그 외 무선 신호(a1, a2, b1, b2, d1, d2)는 수신 신호 강도가 소정의 임계값보다 작다. 단말(y)은 무선 신호(a3, b3, d3)로부터 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 검출하여, 단말(A, B, D)의 위치와 송신 유효 거리(A3, B3, D3)를 알 수 있다. 이 실시예에서 각 무선 신호(a3, b3, d3)에 포함된 송신 전력 정보는 자신의 송신 유효 거리(A3, B3, D3)에 대한 정보만을 포함한다. 따라서, 단 말(y)은 노드(A)로부터 송신 유효 거리(A3)보다 가까이 위치하고, 노드(B)로부터 송신 유효 거리(B3)보다 가까이 위치하며, 노드(D)로부터 송신 유효 거리(D3)보다 가까이 위치하는 것으로 단말(y)의 위치를 산출한다. 만약, 각 무선 신호(a3, b3, d3)가 해당 노드로부터 송신되는 다른 무선 신호(a1, a2, b1, b2, d1, d2)의 송신 유효 거리(A1, A2, B1, B2, D1, D2)에 대한 정보도 포함하는 경우라면 단말(y)은 더 정확히 자신의 위치를 산출할 수 있다.
위와 같이 단말(x, y) 또는 단말(x, y)에 포함된 위치 측정 장치는 단말(x, y)의 위치를 산출할 수 있고, 이렇게 산출된 단말(x, y)의 위치 정보는 위치 정보 서버 등의 외부 시스템으로 송신될 수 있다. 외부 시스템으로 송신되는 위치 정보는 단말(x, y)의 위치와 함께 단말(x, y)의 식별자를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 기재한 모듈(module)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 장치를 나타내는 하나의 단위를 말하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
전술한 장치 및 시스템은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어서, 단말의 위치 측정을 위하여 사용된 모듈은 하나 이상의 주문형 집적회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 신호 처리 장치(DSPD), 프로그램 가능 논리 장치(PLD), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로-제어기, 마이크로프로세서, 여기에 기술한 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 여기에 기술된 기능들을 수행하는 모듈을 통해 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛들에 저장되고 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내부 또는 외부에서 구현될 수 있으며, 이 경우에 메모리는 공지된 다양한 수단을 통해 프로세서와 연결될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체(CD, DVD와 같은 유형적 매체뿐만 아니라 반송파와 같은 무형적 매체)를 포함한다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
도 1은 본 발명에 따라 단말의 위치를 측정하는 장치(100)의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따라 단말의 위치를 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 근접 노드 등록 단계(206)를 설명하는 흐름도이다.
도 4는 노드(A)와 단말(x, y) 사이의 무선 신호 송수신을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 단말(x, y)의 위치를 측정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 단말(x, y)의 위치를 측정하는 방법을 설명하는 도면이다.

Claims (17)

  1. 무선 신호를 이용하여 단말의 위치를 측정하는 방법에 있어서,
    노드로부터 무선 통신망을 통해 송신된 무선 신호를 수신하는 단계와,
    상기 무선 신호의 수신 신호 강도를 산출하는 단계와,
    상기 산출된 수신 신호 강도에 따라 상기 노드를 근접 노드로서 등록하는 단계와,
    상기 무선 신호로부터 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 검출하는 단계와,
    상기 검출된 송신 위치 정보 및 상기 검출된 송신 전력 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 산출하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 근접 노드 등록 단계는
    상기 산출된 수신 신호 강도를 임계값과 비교하는 단계와,
    상기 비교 결과 상기 산출된 수신 신호 강도가 상기 임계값 이상인 경우에 상기 노드를 근접 노드로서 등록하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 위치 정보 및 상기 송신 전력 정보는 상기 노드로부터 송신된 무선 신호에 삽입되는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 전력 정보는 상기 무선 신호의 송신 전력 크기를 포함하고,
    상기 송신 전력 크기는 소정의 간격으로 증가 또는 감소하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 전력 정보는 상기 무선 신호의 송신 유효 거리를 포함하고,
    상기 송신 유효 거리는 소정의 간격으로 증가 또는 감소하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 산출된 단말의 위치에 관한 정보를 위치 정보 서버로 송신하는 단계를
    추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단말의 위치 정보는 상기 산출된 단말의 위치와 상기 단말의 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 통신망은 공중 데이터 통신망(Packet Switched Data Network: PSDN), 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 통신망, 무선랜 통신망, 와이브로(WiBro) 통신망, 지그비(zigbee) 통신망, 블루투스(bluetooth)를 이용한 통신망 중 하나인 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 방법.
  9. 무선 신호를 이용하여 단말의 위치를 측정하는 장치에 있어서,
    노드로부터 무선 통신망을 통해 송신된 무선 신호를 수신하는 무선 신호 수신부와,
    상기 무선 신호의 수신 신호 강도를 산출하는 수신 신호 강도 산출부와,
    상기 산출된 수신 신호 강도에 따라 상기 노드를 근접 노드로서 등록하는 근 접 노드 관리부와,
    상기 무선 신호로부터 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 검출하고, 상기 검출된 송신 위치 정보 및 상기 검출된 송신 전력 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 산출하는 위치 산출부를
    포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 근접 노드 관리부는
    상기 산출된 수신 신호 강도를 임계값과 비교하며, 상기 비교 결과 상기 산출된 수신 신호 강도가 상기 임계값 이상인 경우에 상기 노드를 근접 노드로서 등록하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 송신 위치 정보 및 상기 송신 전력 정보는 상기 노드로부터 송신된 무선 신호에 삽입되는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 송신 전력 정보는 상기 무선 신호의 송신 전력 크기를 포함하고,
    상기 송신 전력 크기는 소정의 간격으로 증가 또는 감소하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 송신 전력 정보는 상기 무선 신호의 송신 유효 거리를 포함하고,
    상기 송신 유효 거리는 소정의 간격으로 증가 또는 감소하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 산출된 단말의 위치에 관한 정보를 위치 정보 서버로 송신하는 위치 정보 송신부를
    추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 단말의 위치 정보는 상기 산출된 단말의 위치와 상기 단말의 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 장치.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 무선 통신망은 공중 데이터 통신망(Packet Switched Data Network: PSDN), 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 통신망, 무선랜 통신망, 와이브로(WiBro) 통신망, 지그비(zigbee) 통신망, 블루투스(bluetooth)를 이용한 통신망 중 하나인 것을 특징으로 하는 단말의 위치 측정 장치.
  17. 노드로부터 무선 통신망을 통해 송신된 무선 신호를 이용하여 자신의 위치를 측정하는 단말에 있어서,
    상기 노드로부터 무선 신호를 수신하는 무선 신호 수신부와,
    상기 무선 신호의 수신 신호 강도를 산출하는 수신 신호 강도 산출부와,
    상기 산출된 수신 신호 강도에 따라 상기 노드를 근접 노드로서 등록하는 근접 노드 관리부와,
    상기 무선 신호로부터 송신 위치 정보 및 송신 전력 정보를 검출하고, 상기 검출된 송신 위치 정보 및 상기 검출된 송신 전력 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 산출하는 위치 산출부를
    포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
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