KR20120021560A - 이동통신단말기 측위 장치 및 그 장치의 측위 방법, 이동통신단말기 측위 서버 및 그의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 예컨대 pCell DB와 같은 데이터베이스에 시간대별로 서로 다른 전파 특성을 갖는 무선환경정보를 저장하고, 측위 요청시 제공된 측위 정보를 활용하여 측위 결과 제공시 시간대별로 구분되어 데이터베이스에 저장된 무선환경정보들에 서로 다른 크기의 가중치를 부여하는 방식으로 산출된 결과값을 이용하여 검색된 격자 셀에 대한 정보를 측위 결과로서 제공하려는 시간대 정보를 활용하는 측위 장치 및 이의 측위 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 시간 정보를 활용하는 측위 장치는 시간대별로 서로 다른 전파 특성을 갖는 무선환경정보를 격자 셀 마다 정의하여 시간대별로 구분한 pCell DB를 갖는 WILIS 서버; 및 측위 요청시 제공되는 이동통신단말기로부터의 측위 정보와 상기 시간대별로 구분되는 상기 pCell DB의 무선환경정보를 각각 비교하여 시간대별로 구분되는 후보 셀을 선정하고, 상기 후보 셀에 시간대별로 서로 다른 크기의 가중치를 부여하여 가중 평균값을 산출하며, 상기 가중 평균값과 상기 측위 정보를 이용하여 상기 시간대별로 구분되는 후보 셀 중 하나의 셀을 선택하여 선택한 상기 하나의 셀에 대한 위치 정보를 측위 결과로 제공하는 측위 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동통신단말기 측위 장치 및 그 장치의 측위 방법, 이동통신단말기 측위 서버 및 그의 구동 방법{Apparatus and Method for Positioning Mobile Terminal, Server for for Positioning Mobile Terminal and Driving Method Thereof}

본 발명의 실시예는 이동통신단말기 측위 장치 및 그 장치의 측위 방법, 이동통신단말기 측위 서버 및 그의 구동 방법에 관한 것이다. 더 상세하게는 예컨대 pCell DB와 같은 데이터베이스에 시간대별로 서로 다른 전파 특성을 갖는 무선환경정보를 저장하고, 측위 요청시 제공된 측위 정보를 활용하여 측위 결과 제공시 시간대별로 구분되어 데이터베이스에 저장된 무선환경정보들에 서로 다른 크기의 가중치를 부여하는 방식으로 산출된 결과값을 이용하여 검색된 격자 셀에 대한 정보를 측위 결과로서 제공하려는 이동통신단말기 측위 장치 및 그 장치의 측위 방법, 이동통신단말기 측위 서버 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.

전자?통신기술의 비약적으로 발전에 따라 무선통신망(wireless network)을 이용한 다양한 무선통신 서비스가 제공되고 있다. 이에 따라 무선통신망을 이용한 이동통신 시스템에서 제공하는 서비스는 음성 서비스뿐만 아니라 패킷(packet) 데이터 등을 송신하는 멀티미디어 통신 서비스로 발전해 가고 있다.

이동통신단말기를 이용한 다양한 무선인터넷 서비스 중 특히 위치기반 서비스(LBS: Location Based Service)는 넓은 활용성과 편리함으로 인해 크게 각광받고 있다. 위치기반 서비스는 휴대폰 및 PDA(Personal Digital Assistant) 등 이동통신 단말기의 위치를 파악하고, 파악된 위치와 관련되어 부가 정보를 제공하는 통신 서비스를 말한다.

위치기반 서비스 제공을 위한 측위 기술은 이동통신단말기의 위치를 측정하기 위하여 이동통신망의 기지국의 셀 반경인 전파환경을 이용하여 소프트웨어적으로 위치를 확인하는 네트워크 기반(network based) 방식과 이동통신 단말기에 탑재된 GPS 수신기를 이용한 핸드셋 기반(handset based) 방식, 그리고 이들 두 가지 방식을 혼합한 하이브리드(hybrid) 방식으로 분류된다.

그 중에서 GPS의 전파가 미치지 못하는 음영지역에서는 네트워크 기반 측위 기술이 많이 활용되고 있는 추세이다. 그러나 이러한 네트워크 기반 측위 기술은 중계기 환경 등으로 인해 측위 성능이 저하될 수 있고, 기지국 자체가 촘촘하게 설치되어 있지 않아 측위의 정확도가 떨어질 수 있는 단점이 있다.

본 발명의 실시예는 서비스 가입자로부터의 측위 요청시 예컨대 pCell DB를 검색하여 매칭되는 패턴 셀에 대한 정보를 측위 결과로서 제공할 때 시간대에 따라 변할 수 있는 전파 특성을 고려하여 매칭되는 격자 셀을 검색하고 그 정보를 측위 결과로서 제공하려는 이동통신단말기 측위 장치 및 그 장치의 측위 방법, 이동통신단말기 측위 서버 및 그의 구동 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동통신 단말기 측위 장치는 시간대별로 서로 다른 전파 특성을 갖는 무선환경정보를 격자 셀 마다 정의하여 시간대별로 구분한 pCell DB를 갖는 WILIS(Wireless Integrated LBS Indoor Solution) 서버; 및 측위 요청시 제공되는 이동통신단말기로부터의 측위 정보와 상기 시간대별로 구분되는 상기 pCell DB의 무선환경정보를 각각 비교하여 시간대별로 구분되는 후보 셀을 선정하고, 상기 후보 셀에 시간대별로 서로 다른 크기의 가중치를 부여하여 가중 평균값을 산출하며, 상기 가중 평균값과 상기 측위 정보를 이용하여 상기 시간대별로 구분되는 후보 셀 중 하나의 셀을 선택하여 선택한 상기 하나의 셀에 대한 위치 정보를 측위 결과로 제공하는 측위 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 단말기 측위 서버는 시간대 정보를 활용하는 이동통신단말기의 측위 요청시 제공되는 측위 정보를 저장하는 메모리부; 상기 측위 정보와 시간대별로 서로 다른 전파 특성을 갖는 무선환경정보를 격자 셀 마다 정의하는 pCell DB에 저장된 상기 무선환경정보를 비교하여 시간대별로 구분되는 후보 셀을 선정하고, 상기 후보 셀에 시간대별로 서로 다른 가중치를 부여하여 산출되는 가중 평균값을 제공받아 상기 가중 평균값과 상기 측위 정보를 이용하여 상기 시간대별로 구분되는 후보 셀 중 특정 시간대에 해당되는 하나의 셀을 선택하며, 상기 선택한 하나의 셀에 대한 위치 정보를 측위 결과로서 제공하는 셀 판단부; 및 상기 가중 평균값을 산출하여 제공하는 가중 평균 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기 측위 장치의 측위 방법은 시간대별로 서로 다른 전파 특성을 갖는 무선환경정보를 격자 셀 마다 정의하여 시간대별로 각각 구분되는 pCell DB를 구축하는 단계; 이동통신단말기로 측위 요청하여 제공되는 측위 정보를 수신하여 상기 측위 정보와 상기 시간대별로 구분한 pCell DB의 무선환경정보를 비교하여 시간대별로 각각 구분되는 후보 셀을 선정하는 단계; 상기 시간대별로 각각 구분되는 후보 셀의 무선환경정보에 시간대별로 서로 다른 가중치를 부여하는 방식으로 각각의 시간대별 신호 세기 값을 산출하고, 상기 신호 세기 값을 이용해 가중 평균값을 계산하는 단계; 및 상기 가중 평균값과 상기 측위 정보를 이용하여 상기 시간대별로 각각 구분되는 후보 셀 중 특정 시간대에 대한 해당되는 하나의 셀을 선택하고, 선택한 상기 하나의 셀에 대한 위치 정보를 측위 정보로서 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기 측위 서버의 구동 방법은 이동통신단말기의 측위 요청시 제공되는 측위 정보를 수신하여 저장하는 단계; 시간대별로 서로 다른 전파 특성의 무선환경정보를 격자 셀 마다 정의하여 pCell DB에 저장된 상기 무선환경정보를 상기 측위 정보와 비교하는 단계; 상기 무선환경정보와 상기 측위 정보가 서로 일치하는 경우, 서로 일치하는 셀을 후보 셀로 선정하여 시간대별로 구분하여 저장하는 단계; 시간대별로 구분한 상기 후보 셀의 무선환경정보에 서로 다른 가중치를 부여하여 가중 평균값을 산출하는 단계; 및 상기 가중 평균값과 상기 측위 정보를 이용하여 상기 시간대별로 구분되는 후보 셀 중 특정 시간대에 해당되는 하나의 셀을 선택하고, 상기 선택한 하나의 셀에 대한 위치 정보를 측위 결과로서 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 서비스 요청자에게 측위 결과 제공시 시간대별로 변화하는 전파 특성을 고려한 결과값을 제공하기 때문에 측위 정확도를 증가시킬 수 있을 것이다. 또한 데이터베이스에 저장되는 무선환경정보를 최소화한 상태에서 측위 결과를 제공해 줄 수 있기 때문에 그만큼 빠른 서비스 제공이 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기 측위 장치의 구조를 나타내는 도면,
도 2는 도 1의 이동통신망의 예시도,
도 3은 도 1의 측위 서버의 구조를 나타내는 도면,
도 4는 도 1의 pCell DB의 구조를 나타내는 도면,
도 5는 도 1의 이동통신단말기 측위 장치의 측위 방법을 나타내는 도면,
도 6은 도 1의 측위 서버의 구동 방법을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 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.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측위 장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 이동통신망의 예시도이다. 도 3은 도 1의 측위 서버의 구조를 나타내는 도면이며, 도 4는 도 1의 pCell DB의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 측위 장치는 이동통신망(130), 측위 서버(150) 및 WILIS 서버(Wireless Integrated LBS Indoor Solution Server)(160)를 포함한다. 더 나아가서, 측위 장치는 액세스포인트(110) 및 LBSP(Location Based Service Platform)(170)를 더 포함할 수 있으며, WILIS 서버(160)는 pCell DB(160a)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서 이동통신단말기(100)는 다양한 유무선 환경에 적용할 수 있도록 단말기 형태별로 구분되는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, 스마트폰 등과, 단말기의 통신방식별로 구분되는 PCS(Personal Communication Service)폰, GSM(Global System for Mobile)폰, W-CDMA(Wideband CDMA)폰, CDMA-2000폰, MBS(Mobile Broadband System)폰 등을 모두 포함할 수 있다. 여기서 MBS폰은 현재 논의되고 있는 차세대 시스템에서 사용될 이동통신단말기(100)를 나타낸다. 더 나아가, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기(100)는 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 노트북 등을 더 포함할 수 있을 것이다.

이동통신단말기(100)는 무선통신 모듈, 무선랜 모듈을 포함하며, GPS 모듈을 더 포함할 수 있다. 무선통신 모듈을 구비함에 따라 이동통신단말기(100)는 이동통신망(130)에 접속하여 상대방과 통상적인 음성 통화 및 데이터 통신을 수행한다. 또한 이동통신단말기(100)는 무선랜 모듈을 구비함에 따라 주변에 인식되는 AP(110)를 경유해 유선통신망(140)에 접속하여 각종 웹 페이지 데이터를 수신할 수 있다. 더 나아가, 이동통신단말기(100)는 GPS 모듈의 구비 여부에 따라 GPS 단말기(101) 및 비GPS 단말기(102)로 구분될 수 있으며, GPS 모듈을 구비하는 경우 GPS 위성(120)을 통해 제공되는 데이터를 수신한다.

이동통신단말기(100)는 인터넷 접속 프로토콜인 무선 애플리케이션(WAP: Wireless Application Protocol), HTTP 프로토콜을 사용하는 HTML에 기반한 MIE(Microsoft Internet Explorer), 핸드헬드 디바이스 트랜스포트 프로토콜(HDPT: Handheld Device Transport Protocol), NTT DoKoMo사의 i-Mode 또는 특정 통신사의 무선 인터넷 접속용 브라우저를 이용해 이동통신망(130)을 경유하여 인터넷에 접속한다. 이동통신단말기(100)에서 사용하는 인터넷 접속 프로토콜 중에서, MIE는 HTML을 약간 변형시켜 축약하는 m-HTML을 사용하고, i-Mode의 경우에는 HTML의 서브세트인 콤팩트 HTML(c-HTML)이라는 언어를 사용한다.

최근의 스마트폰과 같은 이동통신단말기(100)는 더욱 빠른 무선 인터넷을 제공하기 위하여 아이폰용인 오페라미니(Opera Mini)와 같은 특정 통신사의 무선 인터넷 접속용 브라우저를 사용하거나, 이와 연계해 이동통신단말기(100)에 근거리 통신망인 와이파이 및 와이브로(WiBro) 등도 함께 사용하여 무선 초고속 인터넷을 제공하고 있다.

이동통신단말기(100)는 측위 서버(150)로부터의 측위 요청에 따라 네트워크 기반 측위 또는 핸드셋 기반 측위를 수행한다. 예를 들어, 이동통신단말기(100)는 네트워크 기반 측위를 수행하기 위하여 GPS 정보, 기지국 정보 및 AP 정보를 이동통신망(130)을 경유하여 측위 서버(150)로 제공할 수 있다. 이와 같이 네트워크 기반 측위를 수행할 때, 이동통신단말기(100)와 측위 서버(150) 간에는 특정 규격의 측위 프로토콜 메시지를 사용한다. 여기서, 측위 프로토콜이란 이동통신단말기(100)의 측위를 위한 애플리케이션 계층의 규격을 표준화한 규약이다.

예를 들면, 도 2에 도시된 바 있는 비동기식(WCDMA) 망의 경우 GPS 신호의 수신이 가능한 GPS 단말기(101)는 측위 서버(150)에서 요청한 측위 정보, 가령 GPS 정보, 기지국 정보 및 AP 정보를 제공하기 위하여 SUPL(Secure User Plane Location) 메시지를 이용하고, GPS 신호의 수신이 불가능한 비GPS 단말기(102)는 측위 서버(150)에서 요청된 측위 정보, 가령 기지국 정보 및 AP 정보를 제공하기 위하여 PCAP(Positioning Calculation Application Part) 메시지를 이용한다. 만약, 동기식(CDMA) 망의 경우라면 GPS 단말기(101)는 IS-801(Interim Standard-801) 메시지를 이용하여 측위 정보를 측위 서버(150)로 제공하며, 비GPS 단말기(102)는 PSM(Pilot Strength Measurement) 메시지를 이용하여 측위 정보를 측위 서버(150)로 제공한다. 여기서, GPS 단말기(101)는 SUPL 및 IS-801 이외에도 RRLP(Radio Resource Location Services Protocol), RRC(Radio Resource Control) 등 다양한 측위 프로토콜을 이용할 수 있으므로 그러한 측위 프로토콜에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

동기식인 경우 GPS 단말기(101)가 IS-801 메시지를 통해 측위 서버(150)로 제공하는 측위 정보는 현재 서비스 중인 시스템 정보, 인접 기지국의 파일롯 신호, 신호 세기(Ec/lo) 등을 포함한다. 여기서, 시스템 정보는 예컨대 SID(System ID), NID(Network ID), BSID(Base Station ID) 및 현재 서비스 중인 기지국 섹터 번호(Ref_PN), Ref_PN 내의 파일롯 페이즈와 신호 세기 등을 포함한다. 또한 인접 기지국의 파일롯 신호는 GPS 단말기(101)로부터 수집되는 인접 기지국 섹터 번호(Measurement PN), 각 인접 기지국 섹터 번호 내의 파일롯 페이즈 및 신호 세기 등을 포함한다. 만약, 비동기식이라면 GPS 단말기(101)가 SUPL 메시지를 통해 제공하는 측위 정보는 MCC(Mobile Country Code), MNC(Mobile Network Code), UC-ID, PSC(Primary Scrambling Code), RSCP(Received Signal Code Power), 신호 세기(Ec/No), 시스템 프레임 넘버(SFN) 간 관찰 시간차(observed time difference) 또는 GPS 단말기(101)의 송수신(RX-TX) 간 시간차 등의 데이터일 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 이에 한정하지 않고 다른 모든 통신 시스템에 이용되는 측위 관련 데이터를 포함할 수 있다. 물론 비GPS 단말기(102) 역시 GPS 단말기(101)가 측위 서버(150)로 제공하는 측위 정보와 거의 동일한 측위 정보를 PCAP 메시지 또는 PSM 메시지를 통해 측위 서버(150)로 제공한다.

GPS 단말기(101)가 측위 서버(150)의 요청에 따라 SUPL 또는 IS-801 메시지를 이용해 측위를 수행하게 되면, SUPL 메시지와 같은 측위 메시지(이하, 제1 측위 메시지라 함)는 도 2에서 볼 때 이동통신망(130)을 구성하는 가령, NodeB(200), RNC(210) 및 MSC(220) 등 각각의 네트워크 노드들을 무사 통과하여 호 처리되고, 반면 비GPS 단말기(102)가 PCAP 또는 PSM 메시지를 이용하여 측위를 수행하게 되면, PCAP 메시지와 같은 측위 메시지(이하, 제2 측위 메시지라 함)는 각각의 네트워크 노드들을 모두 경유하여 호 처리되기 때문에 제1 측위 메시지는 제2 측위 메시지에 비해 그만큼 빠르게 호 처리될 수도 있다.

AP(110)는 건물 내에 많이 설치되는 펨토(femto) 또는 피코(pico) 기지국과 같은 소형 기지국을 포함한다. 여기서, 펨토 또는 피코 기지국은 소형 기지국의 분류상 이동통신단말기(100)를 최대 몇 대까지 접속할 수 있느냐에 따라 구분된다. 또한 AP(110)는 이동통신단말기(100)와 와이파이(Wi-Fi) 등의 근거리 통신을 수행하기 위한 근거리 통신 모듈을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 근거리 통신은 와이파이 이외에 블루투스 통신, 지그비(zigbee) 통신, 적외선 통신(IrDA), UHF(Ultra High Frequency) 및 VHF(Very High Frequency)와 같은 RF(Radio Frequency) 및 초광대역 통신(UWB) 등의 다양한 규격으로 수행될 수 있다. 이에 따라 AP(110)는 데이터 패킷의 위치를 추출하고, 추출된 위치에 대한 최상의 통신 경로를 지정하며, 지정된 통신 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치, 예컨대 이동통신단말기(100)로 전달할 수 있다. AP(110)는 일반적인 네트워크 환경에서 여러 회선을 공유할 수 있으며, 예컨대 라우터(router), 리피터(repeater) 및 중계기 등이 포함될 수 있다. 또한 미국 버라이즌의 마이파이(MiFi)와 같은 특정 제조사의 브리지 제품도 AP(110)에 포함될 수 있을 것이다.

이와 같은 AP(110)들이 도 1에서는 이동통신망(130)과 별개로 구성되는 것으로 도시되어 있지만, 실질적으로 AP(110)는 이동통신망(130)에 포함될 수 있으므로 본 발명의 실시예에서는 이에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

이동통신망(130)은 동기식(CDMA) 망, 비동기식(WCDMA) 망, GSM 망 및 LTE(Long Term Evolution) 망 등을 모두 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 이동통신단말기(100)로부터의 측위 정보를 측위 서버(150)에 전달할 수 있다면 어떠한 통신망이어도 관계없으므로 그러한 통신망에 특별히 한정하지는 않는다.

그 가운데에서도 예를 들어 WCDMA 망의 경우는 도 2에 도시된 바와 같이 NodeB(200), RNC(Radio Network Controller)(210), MSC(Mobile Switching Center)(220), SGSN(Serving GPRS Support Node)(250)을 포함할 수 있다. 더 나아가 WCDMA 망은 HLR(Home Location Register)(230) 및 VLR(Visitors Location Register)(240)을 더 포함할 수 있다. 여기서, RNC(210)는 NodeB(200)와 MSC(220) 간 또는 NodeB(200)와 SGSN(250) 간 음성 또는 데이터 호를 중계하는 역할을 한다. 물론, WCDMA 망에서의 NodeB(200) 및 RNC(210)는 CDMA 망의 경우에는 BTS(Base Station Transmission System), BSC(Base Station Controller)로 각각 대체될 수 있다. 또한 EPC(Evolved Packet Core) 망에서는 진화된 기지국(e-NodeB) 및 이동성관리엔터티(MME)로 대체될 수 있는데, MME는 WCDMA 망에서의 RNC(210) 및 MSC(220)가 통합된 형태로서 RNC(210) 및 MSC(220)의 역할을 거의 동일하게 수행한다.

NodeB(200)는 예를 들어 각각 셀(cell) 단위로 배치되어 있고, 신호 채널 중 트랙픽(traffic) 채널을 통해 이동통신단말기(100)로부터의 통화 요청 신호를 수신하며, 수신된 통화 요청 신호를 RNC(210)로 전송하거나 자신이 관할하는 셀 영역에 존재하는 이동통신단말기(100)의 위치를 파악하는 위치 등록을 수행한다. 또한 NodeB(200)는 이동통신단말기(100)와 직접적으로 연결되는 망 종단(endpoint) 장치로서 기저 대역 신호 처리, 유무선 변환, 무선 신호의 송수신 등을 수행한다. NodeB(200)는 자신의 셀 영역에 존재하는 이동통신단말기(100)가 만약 수신측에 해당되는 경우라면 이동통신단말기(100)의 위치를 파악한 후 MSC(220)로부터 RNC(210)을 통하여 전달되는 통화 요청 신호를 전송한다.

또한 NodeB(200)는 GPS 위성(120)으로부터의 신호를 이용하여 자신이 위치한 위?경도 등의 정보를 얻을 수 있으며, 이러한 NodeB(200)의 위치 정보를 순방향 링크 호출 채널의 시스템 파라미터 메시지를 통하여 이동통신단말기(100)로 전달할 수 있다. 이동통신단말기(100)는 자신이 속해 있는 셀의 NodeB(200)의 위치 정보를 이용하여 이동통신단말기(100) 자신의 이동 거리를 계산함으로써 새로운 위치 정보를 등록할 수도 있다. 여기서, 위치 등록은 이동통신단말기(100)의 위치, 상태, 식별자, 슬롯 주기 및 그 밖의 다른 특징들을 NodeB(200)를 통하여 MSC(220)에 알리는 처리 절차로서, NodeB(200)가 이동통신단말기(100)로 수신신호를 설정하고자 할 때 이동통신단말기(100)를 효과적으로 호출할 수 있도록 하는 절차이다. 이러한 이동통신단말기(100)의 위치 등록은 이동통신단말기(100)의 전원을 온(ON) 또는 오프(OFF)할 때, 이동통신단말기(100)가 MSC(220) 간을 이동할 때, 그리고 이동통신단말기(100)의 파라미터가 변경되는 경우에 실시될 수 있다.

RNC(210)는 NodeB(200)를 제어하며, 이동통신단말기(100)에 대한 무선 채널 할당 및 해제, 이동통신단말기(100) 및 NodeB(200)의 송신 출력 제어, 셀간 소프트 핸드오프(Soft Handoff) 및 하드 핸드오프(Hard Handoff) 결정, 트랜스코딩(Transcoding) 및 보코딩(Vocoding), GPS 클럭 분배, NodeB(200)에 대한 운용 및 유지 보수 기능을 수행한다. 또한 RNC(210)는 위치 등록된 이동통신단말기(100)의 가입자 정보를 MSC(220)로 전송한다. RNC(210)는 이동통신단말기(100)로부터 NodeB(200)를 통해 전달된 통화 요청 신호를 MSC(220)로 전달하며, 반대로 RNC(210)는 MSC(220)로부터 전달된 통화 요청 신호를 NodeB(200)를 통해 이동통신단말기(100)로 전달하는 역할을 한다.

MSC(220)는 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 수신 및 발신 호 처리, 위치 등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능 등을 수행한다. 예를 들어, IS-95/A/B/C 시스템의 MSC(220)는 분산된 호 처리의 기능을 수행하는 ASS(Access Switching Subsystem), 집중화된 호 처리 기능을 수행하는 INS(Interconnection Network Subsystem), 운용 및 보전의 집중화 기능을 담당하는 CCS(Central Control Subsystem), 이동 가입자에 대한 정보의 저장 및 관리 기능을 수행하는 LRS(Location Registration Subsystem) 등의 서브 시스템을 포함한다. 또한 3 세대 및 4 세대를 위한 MSC(220)에는 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 스위치가 포함될 수 있는데, ATM 스위치는 셀 단위의 패킷 전송으로 전송 속도와 회선 사용의 효율을 증대시킨다. 이러한 MSC(220)는 NodeB(200) 및 RNC(210)를 통하여 이동통신단말기(100)의 위치 등록이 수행되면, VLR(240)에 이동통신단말기(100)의 가입자 정보를 임시 저장한 후, HLR(230)로 이동통신단말기(100)의 위치 등록을 요청한다.

HLR(230)은 VLR(240)로부터 이동통신단말기(100)의 위치정보를 전송받아 등록 인식, 등록 삭제, 위치 확인 등의 기능을 수행한다. 또한 HLR(230)에는 통화 대기 중인 이동통신단말기(100)의 프로파일 정보가 저장되어 있다. 여기서, 프로파일 정보란 이동통신단말기(100)의 MIN(Mobile Identification number), ESN(Electronic Serial Number) 및/또는 가입된 이동통신서비스 정보 등을 말한다.

VLR(240)은 위치 정보 등록이 수행되는 방문 가입자의 위치 정보를 MSC(220)로부터 전달받아 저장한다. VLR(240)은 이동통신단말기(100)가 위치 정보 등록을 수행할 때, 가입자 정보를 임시로 저장하여 HLR(230)로 통보를 하며 HLR(230)로부터 이동통신단말기(100)의 단말 식별 번호, 단말기 고유 번호 및 서비스 정보 등의 복사본을 넘겨받아 관리하면서 이동통신단말기(100)의 위치 제어, 호 처리, 외부 동작 처리 등에 활용하는 기능을 수행한다.

SGSN(250)은 GGSN(Gateway GPRS Support Node)을 포함할 수 있다. SGSN(250)은 GPRS(General Packet Radio Service) 서비스를 위하여 이동통신단말기(100)의 이동성 관리, 발/착신호 처리 절차 및 패킷 데이터의 송수신을 처리하기 위한 세션(Session) 관리, 인증 및 과금 기능 등을 지원한다. 또한 패킷 데이터의 라우팅 처리 기능을 가진다. 여기서, GGSN은 GPRS를 위한 고속의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 IP 기반 패킷망의 서빙 노드(Serving Node)로서, 패킷 데이터 서비스를 위한 세션 관리 및 패킷 데이터의 라우팅 처리 기능을 하고 이동통신망(130)과 인터넷망 등의 유선통신망(140)을 연결하는 인터페이스를 제공하며, GPRS는 384 Kbps의 데이터 전송 속도를 지원하고 멀티미디어 메일을 제공하며, 패킷 단위의 데이터 전송으로 전송 회선의 효율을 극대화하기 위한 비동기 방식의 통신 시스템이다.

측위 서버(150)는 이동통신망(130) 및 WILIS 서버(160)에 연동하며, LBSP(170)에 추가적으로 연동할 수 있다. 측위 서버(150)는 LBSP(170)로부터의 측위 요청이 있는 경우, 핸드셋 기반 측위 또는 네트워크 기반 측위를 위하여 이동통신단말기(100)로 측위를 요청하고, 이동통신단말기(100)로부터 무선환경정보에 해당되는 GPS 정보, AP 정보, 기지국 정보의 일부 또는 전부를 측위 정보로서 수신한다. 여기서, 측위 정보는 시간대 정보를 더 포함하며, AP 정보 및 기지국 정보는 신호 세기 정보 등을 각각 포함할 수 있다. 이때 AP 정보는 AP에 대한 식별번호, MAC 어드레스, 수신신호 세기 및 주파수 정보를 포함할 수 있으며, 위도 및 경도 등의 정보를 더 포함할 수 있을 것이다.

측위 서버(150)는 수신한 측위 정보를 활용하여 예를 들어 시간대별로 구분되어 있는 WILIS 서버(160)의 각 pCell DB(160a)에 저장된 격자 셀들 중 선택된 하나의 격자 셀에 대한 위치 정보를 측위 결과로서 서비스 요청자에게 제공한다. 이때 측위 서버(150)는 정확한 측위 결과를 서비스 요청자에게 제공하기 위하여 대략 2 가지의 형태로 WILIS 서버(160)의 pCell DB(160a)를 검색할 수 있다. 첫째 방법으로서 측위 서버(150)는 수신한 측위 정보 중 가령 기지국 정보 및 기지국 신호 세기 정보를 활용하여 시간대별로 구분된 24개의 pCell DB(160a)로부터 각각 후보군에 해당되는 셀들을 1차적으로 검출하고, 각 후보군의 셀들에 대하여 시간대별로 서로 다른 가중치를 부여하여 가중 평균값을 산출하며, 산출된 가중 평균값과 AP 정보 등의 나머지 측위 정보를 활용하여 특정 시간대에 해당되는 pCell DB(160a)에서 최적의 격자 셀을 선택한 후 선택된 격자 셀에 대한 위치 정보를 측위 결과로서 제공할 수 있다. 또는 1차적으로 검출된 시간대별 후보군의 셀들 중에서 특정 시간대에 해당되는 후보군의 셀에서 선택한 하나의 격자 셀에 대한 위치 정보를 측위 결과로서 제공할 수 있다. 둘째 방법으로서 측위 서버(150)는 수신한 측위 정보 중 시간대 정보를 먼저 분석하여 WILIS 서버(160)의 특정 시간대에 해당되는 pCell DB(160a)를 선택한 후 측위 정보로 제공된 기지국 정보, AP 정보 및 신호 세기 정보 등을 이용하여 선택된 pCell DB(160a)에서 최적의 격자 셀을 최종적으로 선택한 후 선택된 격자 셀에 대한 위치 정보를 측위 결과로서 제공할 수 있다. 두 방식을 비교해 보면, 전자의 경우는 측위 결과 제공시 특정 시간대에 해당되는 pCell DB(160a)만을 검색하여 측위 결과를 제공하는 것이 아니라, 동일한 전파 특성을 갖는 다른 시간대의 전파 특성도 함께 참조한다는 점에서 후자에 비하여 좀더 정확한 측위 결과를 서비스 요청자에게 제공해 줄 수 있는 것이다.

이와 같은 기능을 수행하기 위하여 측위 서버(150)는 도 3에 도시된 바와 같이 호 처리부(300)와 측위 수행부(310)를 포함할 수 있다. 호 처리부(300)는 이동통신망(130) 및 LBSP(170)에 연동하여 호 처리를 수행하며, 가령 내부에 구성된 제어부(미도시)의 제어 하에 WILIS 서버(160)와 측위 수행부(310)의 동작을 제어할 수 있을 것이다. 측위 수행부(310)는 측위 요청시 이동통신단말기(100)로부터 제공된 측위 정보를 활용하여 WILIS 서버(160)의 pCell DB(160a)에서 최적의 격자 셀을 찾기 위한 동작 또는 계산 등을 수행한다.

여기서, 측위 수행부(310)는 본 발명의 실시예에 따라 메모리부(311), 셀 정보 판단부(313) 및 가중 평균 계산부(315)를 포함할 수 있다. 메모리부(311)는 측위 정보가 수신되는 경우 해당 측위 정보를 저장하고, 셀 정보 판단부(313)에서 선정한 후보 셀들에 대한 정보를 시간대별로 구분하여 저장할 수 있다.

셀 정보 판단부(313)는 메모리부(311)에 저장된 측위 정보 중 가령 기지국 정보 및 기지국 신호 세기와 WILIS 서버(160)에 시간대별로 구분되어 각각의 pCell DB(160a)의 격자 셀 마다 정의된 기지국 정보 및 기지국 신호 세기 등의 무선환경정보를 비교하여 서로 일치하는 격자 셀들을 후보군(candidate group)으로 선정한다. 이때, 각 pCell DB(160a)로부터 선정된 격자 셀 후보는 하나의 격자 셀에 대한 정보일 수 있고, 또는 복수의 격자 셀에 대한 정보일 수 있다. 여기서, 셀에 대한 정보란 기지국 신호 세기를 나타낼 수 있다.

가중 평균 계산부(315)는 셀 정보 판단부(313)로부터 직접 제공받거나 또는 셀 정보 판단부(313)에서 제공하여 메모리부(311)에 시간대별로 구분하여 저장해 두었던 후보 셀에 대한 정보 즉 기지국 신호 세기를 제공받아 시간대별로 서로 다른 가중치를 부여하여 시간대별 신호 세기 값을 산출한다. 더 나아가 가중 평균 계산부(315)는 산출한 각각의 신호 세기 값들에 대한 평균값을 계산한 후 계산한 평균값을 측위 정보로서 제공된 기지국 신호 세기와 서로 비교하여 더 큰 쪽에 해당되는 평균값 또는 기지국 신호 세기의 값 중 하나를 선택하여 셀 정보 판단부(313) 또는 호 처리부(300)의 제어부에 제공할 수 있다.

좀더 살펴보면, 가중치 계산부(315)는 <수학식 1>에서와 같은 계산식에 따라 시간대별로 가중치를 다르게 부여하여 시간대별로 구분된 각각의 후보군들에 대한 시간대별 신호 세기 값을 각각 산출할 수 있다.

여기서, W₁ 내지 W₂₄는 시간대별로 구분되는 후보군에 각각 부여되는 가중치이며, S₁ 내지 S₂₄는 시간대별로 구분된 각각의 후보군들의 신호 세기 값을 나타낸다. 이때 각각의 신호 세기 값은 동일 시간대의 후보군들에 대한 신호 세기 값의 평균으로 표현될 수도 있다. 예를 들어, 23시 ~ 24시의 시간대에 선정된 후보군의 셀이 2개이고, 2개 셀의 신호 세기 값이 각각 -7 [dB]과 -8 [dB]이었다면, S₂₄ = -7.5에 해당되는 신호 세기의 값이 될 수도 있는 것이다.

<수학식 1>에서와 같이 사용자 혹은 측위 서비스 요청자가 요청한 시간대에 적합한 가중치(Wi)를 부여하기 위하여는 <수학식 2>에서와 같이 사용자가 요청한 시간대이거나 유사한 시간대에 많은 가중치를 부여하는 방식을 사용할 수 있다.

여기서, E(Exact)는 측위 정보로서 제공된 시간대 정보와 서로 일치하는 시간대인 경우에 해당되고, S(Similar)는 제공된 시간대 정보와 서로 유사한 경우에 해당하며, O(Other)는 그 이외의 경우에 해당되는 경우이다. 이와 같은 시간대는 운영자가 수동으로 변경하여 설정할 수도 있을 것이다.

<수학식 2>에서 볼 때, 서비스 가입자가 측위 결과를 요청한 시간대가 가령 전파 특성이 가장 극심하게 변동할 수 있는 18시 ~ 19시에 해당된다면, 요청한 시간대의 부근이란 18시의 이전 2시간과 19시의 이후 2시간을 의미할 수 있다. 여기서, 요청한 시간대 또는 전파 특성이 극심하게 변동할 때란 통상 18시 ~ 20시의 시간대로 이동통신서비스의 이용자가 많이 편중되는 때를 나타낸다.

위와 같은 방식을 통해 계산된 가중 평균값 또는 신호 세기 값은 셀 정보 판단부(313) 또는 호 처리부(300)의 제어부에 제공될 수 있으며, 셀 정보 판단부(313) 또는 호 처리부(300)의 제어부는 가중 평균값 또는 각각의 신호 세기 값 및 측위 정보로서 메모리부(311)에 저장된 AP 정보 등을 함께 이용하여 특정 시간대에 해당되는 WILIS 서버(160)의 pCell DB(160a)로부터 선정된 후보군들 중 하나의 최적 셀을 결정한 후 결정한 셀에 대한 위치 정보를 측위 결과로서 서비스 요청자에게 제공하는 것이다. 또는 시간대별로 구분되어 메모리부(311)에 저장된 특정 시간대의 후보군들 중에서 최적의 셀을 선택한 후 그에 대한 위치 정보를 측위 결과로 제공할 수도 있다. 이때 시간대 정보를 이용하면 해당 시간대의 후보군만 비교하여 최적의 셀을 선택하기 때문에 그만큼 빠르게 최적 셀을 선택할 수 있게 된다.

WILIS 서버(160)는 도 4에 도시된 바와 같이 시간대별로 각각 구분된 복수의 pCell DB(160a)를 포함한다. 여기서 시간대별로 구분되는 각각의 pCell DB(160a)는 pCell 측위에 이용하기 위하여 해당 pCell DB(160a) 마다 설정되는 시간대 정보를 갖는다. 각각의 pCell DB(160a)는 서로 다른 전파 특성을 시간대별로 반영하기 위하여 측정 요원이 이동 차량 등을 이용하여 관련 무선환경정보들을 수동으로 수집하여 구축할 수 있지만, 매 시간마다 측위된 측위 결과 데이터 즉 로그 데이터(log data)를 기본 데이터로서 pCell ID별로 구분된 격자 셀에 저장하여 구축할 수 있을 것이다. 여기서, 격자 셀은 특정 지역을 기 설정된 사이즈로 구분한 셀이며, 예를 들어 격자 셀은 100x100, 50x50, 30x30, 25x25, 20x20, 10x10 및 5x5 등으로 설정될 수 있다. 이때 각각의 격자 셀은 특정 지역에 위치하는 NodeB(200)에 대한 기지국 섹터 번호(Reference PN) 및 PSC(Primary Scrambling Code)를 근거로 하는 pCell ID 등을 포함한다. 이러한 기본 데이터와 함께 기본 데이터를 대표할 수 있는 기준 데이터도 저장된다. 여기서, 기준 데이터는 pCell 측위시 패턴 정합성을 고려하여 비교되는 데이터로서 측위 정확도에 큰 영향을 끼치는 데이터이며 pCell DB(160a)를 갱신할 때 갱신되는 데이터이다. 이러한 기준 데이터로서 각각의 셀은 현재 서비스 중인 시스템의 정보, 인접 기지국의 파일롯 신호 및 신호 세기(Ec/lo) 등을 포함할 수 있을 것이다. 여기서, 현재 서비스 중인 시스템 정보는 앞서 언급한 대로 SID, NID, BSID, Ref_PN, Ref_PN 내의 파일롯 페이즈, 신호 세기 등을 포함할 수 있다.

이와 같은 pCell DB(160a)는 데이터베이스 관리 프로그램(DBMS)을 이용하여 컴퓨터 시스템의 저장공간 가령 하드디스크 또는 메모리에 구현된 일반적인 데이터 구조를 의미하는 것으로 데이터의 검색 혹은 추출, 삭제, 편집, 추가 등을 자유롭게 행할 수 있는 데이터 저장 형태를 뜻하는 것으로 오라클(Oracle), 인포믹스(Infomix), 사이베이스(Sybase), DB2와 같은 관계형 데이타베이스 관리 시스템(RDBMS)이나 겜스톤(Gemston), 오리온(Orion), O2 등과 같은 객체 지향 데이타베이스 관리 시스템(OODBMS) 및 엑셀론(Excelon), 타미노(Tamino), 세카이주(Sekaiju) 등의 XML 전용 데이터베이스(XML Native Database)를 이용하여 구현될 수 있고, 자신의 기능을 달성하기 위하여 적당한 필드(Field) 또는 엘리먼트들을 가질 수 있다.

도 5는 도 1의 측위 장치의 측위 방법을 나타내는 도면이다.

도 5를 도 1 및 도 3 함께 참조하면, 먼저 WILIS 서버(160)의 pCell DB(160a)에 시간대별로 서로 다른 전파 특성을 갖는 무선환경정보를 저장한다(S501). 이는 이동 차량 등을 이용하여 무선환경정보를 취득하는 운영 요원에 의해 수동으로 수집되어 저장될 수 있지만, 시간대별로 측위를 요청하여 제공되는 로그 데이터를 무선환경정보로 수집하여 저장할 수 있을 것이다.

이어 측위 서버(150)는 LBSP(170) 등의 측위 지시에 따라 이동통신단말기(100)로 측위를 요청한다(S503). 이때 측위 서버(150)는 가령 액세스포인트(110) 등과 통신을 수행하게 된다.

이후 측위 서버(150)는 이동통신단말기(100)로부터 측위 요청에 대한 응답으로서 측위 정보를 수신한다(S505). 여기서, 측위 정보는 이동통신단말기(100)의 통신을 관할하는 기지국 정보 및 신호 세기 정보, 주변에 인접하여 근거리 통신을 수행하는 AP 정보 및 신호 세기 정보 등을 포함하게 된다.

또한 측위 서버(150)는 WILIS 서버(160)로 무선환경정보를 요청하여 수신한다.(S507). 더 정확히 말해, 측위 서버(150)는 이동통신단말기(100)로부터 수신한 측위 정보, 예를 들어 기지국 정보 및 신호 세기 정보를 WILIS 서버(160)에 제공하여 시간대별 pCell DB(160a)로부터 각각 그에 대응되는 셀 후보군의 무선환경정보를 수신하게 된다. 이후 별도의 메모리부(311)에 저장할 수 있다.

그리고 측위 서버(150)는 셀 후보군의 무선환경정보, 가령 기지국 신호 세기를 이용하여 시간대별 pCell DB(160a)에서 각각 선정된 후보군에 대한 가중 평균값을 계산한다(S509). 이와 같은 과정을 좀더 세분화해 보면, 우선 측위 서버(150)는 각각의 후보군에 대하여 서로 다른 가중치를 부여하는 방식으로 각각의 후보군에 대한 시간대별 신호 세기 값을 산출한다. 이어 측위 서버(150)는 시간대별로 산출된 신호 세기 값들을 취합하여 가중 평균값을 산출할 수 있을 것이다.

이어 측위 서버(150)는 가중 평균값과 이동통신단말기(100)로부터 수신한 측위 정보, 예를 들어 AP 정보 및 AP 신호 세기를 WILIS 서버(160)에 전송한다(S511).

그러면 WILIS 서버(160)는 가중 평균값과 AP 정보 및 AP 신호 세기를 이용하여 특정 시간대의 pCell DB(160a)로부터 선정된 셀 후보들에서 최적 셀을 선택한다(S513).

이후 WILIS 서버(160)는 선택한 최적 셀에 대한 위치 정보를 측위 결과로서 측위 서버(150)에 제공하게 된다(S515). 이어 측위 서버(150)는 측위 결과를 서비스 요청자에게 제공하게 된다.

그러나 지금까지 기술한 S511 ~ S515 단계는 다른 방식으로 변경되어 실시될 수도 있다. 다시 말해, S507 단계에서 설명한 바와 같이 측위 서버(150)가 시간대별로 구분되는 셀 후보군의 무선환경정보를 내부의 메모리부(311)에 저장하고 있다면, 측위 서버(150)는 가중 평균값과 측위 정보를 WILIS 서버(160)로 제공하는 것이 아니라, 가중 평균값과 측위 정보를 이용하여 메모리부(311)에 저장된 특정 시간대의 셀 후보들에서 하나의 최적의 셀을 선택할 수도 있을 것이다. 이때 시간대 정보를 이용하면 특정 시간대에 해당되는 셀 후보들만 비교하여 최적 셀을 선택할 수 있기 때문에 그만큼 측위 결과를 빠르게 서비스 요청자에게 제공할 수 있게 된다.

도 6은 도 1의 측위 서버의 구동 방법을 나타내는 도면이다.

도 6을 도 1 및 도 3과 함께 참조하면, 측위 서버(150)는 측위 요청시 제공되는 이동통신단말기(100)로부터의 측위 정보를 수신한다(S601). 이때 측위 서버(150)는 수신한 측위 정보를 별도의 메모리부(311)에 저장할 수 있다.

이어 측위 서버(150)는 측위 정보의 일부, 예컨대 기지국 정보와 기지국 신호 세기와, 시간대별로 구분된 WILIS 서버(160)의 pCell DB(160a)에 저장된 무선환경정보를 비교하여 서로 일치하는 경우 시간대별로 구분하여 셀 후보군을 선정한다(S603).

이와 관련해서는 실질적으로 측위 서버(150)가 측위 정보를 WILIS 서버(160)에 제공하고 WILIS 서버(160)가 셀 후보군을 선정하여 셀 후보군에 대한 무선환경정보를 시간대별로 구분하여 제공할 수도 있을 것이다.

또는 측위 서버(150)가 WILIS 서버(160)로 시간대별로 구분된 pCell DB(160a)의 무선환경정보를 요청 및 수신하여 관련 무선환경정보를 메모리부(313)에 저장한 후 측위 서버(150)가 메모리부(311)에 저장된 예컨대 기지국 정보 및 기지국 신호 세기와 무선환경정보를 서로 비교하여 일치하는 경우 일치하는 셀들에 대하여 시간대별로 구분하여 셀 후보군을 선정할 수도 있다. 이후 셀 후보군에 대한 무선환경정보만을 메모리부(311)에 다시 저장할 수도 있을 것이다.

본 발명의 실시예에서는 이러한 과정과 관련해 특별히 한정하려는 것은 아니지만, 설명의 편의상 후자의 경우를 선택하여 설명하고 있다.

이어 측위 서버(150)는 메모리부(311)에 저장된 셀 후보군의 가령 기지국 신호 세기에 대하여 시간대별로 서로 다른 가중치를 부여하여 가중 평균값을 계산한다(S605). 이와 관련해 구체적으로는 시간대별로 구분하여 각각의 신호 세기 값을 먼저 구한 다음, 각 신호 세기 값을 모두 취합하여 시간대 개수로 나누는 방식으로 가중 평균값을 구할 수 있을 것이다.

또한 측위 서버(150)는 가중 평균값과 메모리부(311)에 저장된 나머지 측위 정보, 예컨대 AP 정보 및 AP 신호 세기를 이용하여 특정 시간대의 셀 후보들에서 최적 셀을 선택하게 된다(S607). 이때, 측위 서버(150)는 가중 평균값을 통해 최적의 셀을 선택할 수 있지만, 더 나아가서는 가중 평균값과 측위 정보로서 제공된 가령 기지국 신호 세기를 다시 한번 비교한 후 더 큰 값을 이용하여 특정 시간대의 후보 셀에서 최적 셀을 선택할 수도 있을 것이다.

이후 측위 서버(150)는 선택한 최적 셀에 대한 위치 정보를 측위 결과로서 서비스 요청자에게 제공하게 된다(S609). 이때 측위 결과는 가령 이동통신단말기(100)에 대한 위경도 좌표값에 해당될 수 있을 것이다.

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.

그리고, 명세서상에 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 실시예는 시간대 정보를 활용하는 pCell 방식의 측위 장치 및 이의 측위 방법에 적용 가능한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 서비스 요청자에게 측위 결과 제공시 시간대별로 변화하는 전파 특성을 고려한 결과값을 제공하기 때문에 측위 정확도를 증가시킬 수 있으며, 데이터베이스에 저장되는 무선환경정보를 최소화한 상태에서 측위 결과를 제공해 줄 수 있기 때문에 그만큼 빠른 서비스 제공이 이루어질 수 있다.

100: 이동통신단말기 110: 액세스포인트
120: GPS 위성 130: 이동통신망
140: 유선통신망 150: 측위 서버
160: WILIS 서버 170: LBSP
200: NodeB 210: RNC
220: MSC 230: HLR
240: VLR 250: SGSN
300: 호 처리부 310: 측위 수행부
311: 메모리부 313: 셀 정보 판단부
315: 가중 평균 계산부

Claims (14)

1. 시간대별로 서로 다른 전파 특성을 갖는 무선환경정보를 격자 셀 마다 정의하여 시간대별로 구분한 pCell DB를 갖는 WILIS(Wireless Integrated LBS Indoor Solution) 서버; 및
   측위 요청시 제공되는 이동통신단말기로부터의 측위 정보와 상기 시간대별로 구분되는 상기 pCell DB의 무선환경정보를 각각 비교하여 시간대별로 구분되는 후보 셀을 선정하고, 상기 후보 셀의 무선환경정보에 시간대별로 서로 다른 크기의 가중치를 부여하여 가중 평균값을 산출하며, 상기 가중 평균값과 상기 측위 정보를 이용하여 상기 시간대별로 구분되는 후보 셀 중 하나의 셀을 선택하여 선택한 상기 하나의 셀에 대한 위치 정보를 측위 결과로 제공하는 측위 서버를
   포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 측위 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 측위 정보는 상기 이동통신단말기의 통신을 관할하는 노드에 대한 기지국 정보 및 기지국 신호 세기 정보, 상기 이동통신단말기와 근거리 통신을 수행하는 액세스포인트(AP)에 대한 AP 정보 및 AP의 신호 세기 정보를 포함하고,
   상기 측위 서버는 상기 후보 셀을 선정시, 상기 측위 정보로서 상기 기지국 정보 및 상기 기지국 신호 세기 정보를 이용하며,
   상기 측위 서버는 상기 후보 셀 중 하나의 셀을 선택시, 상기 측위 정보로서 상기 AP 정보 및 상기 AP의 신호 세기 정보를 이용하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 측위 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가중 평균값은 상기 기지국 신호 세기 정보를 이용한 가중 평균값인 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 측위 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 가중치는 E(Exact), S(Similar) 및 O(Other)의 세 단계로 구분되며,
   상기 E 단계의 가중치가 가장 크고, 상기 O 단계의 가중치가 가장 작은 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 측위 장치.
5. 이동통신단말기의 측위 요청시 제공되는 측위 정보를 저장하는 메모리부;
   상기 측위 정보와 시간대별로 서로 다른 전파 특성을 갖는 무선환경정보를 격자 셀 마다 정의하는 pCell DB에 저장된 상기 무선환경정보를 비교하여 시간대별로 구분되는 후보 셀을 선정하고, 상기 후보 셀에 시간대별로 서로 다른 가중치를 부여하여 산출되는 가중 평균값을 제공받아 상기 가중 평균값과 상기 측위 정보를 이용하여 상기 시간대별로 구분되는 후보 셀 중 특정 시간대에 해당되는 하나의 셀을 선택하며, 상기 선택한 하나의 셀에 대한 위치 정보를 측위 결과로서 제공하는 셀 판단부; 및
   상기 가중 평균값을 산출하여 제공하는 가중 평균 계산부를
   포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 측위 서버.
6. 제5항에 있어서,
   상기 측위 정보는 상기 이동통신단말기의 통신을 관할하는 노드에 대한 기지국 정보 및 기지국 신호 세기 정보, 상기 이동통신단말기와 근거리 통신을 수행하는 액세스포인트(AP)에 대한 AP 정보 및 AP의 신호 세기 정보를 포함하고,
   상기 셀 판단부는 상기 후보 셀을 선정시, 상기 측위 정보로서 상기 기지국 정보 및 상기 기지국 신호 세기 정보를 이용하며,
   상기 셀 판단부는 상기 후보 셀 중 하나의 셀을 선택시, 상기 측위 정보로서 상기 AP 정보 및 상기 AP의 신호 세기 정보를 이용하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 측위 서버.
7. 제6항에 있어서,
   상기 후보 셀에 대한 상기 기지국 신호 세기 정보가 시간대별로 각각 S₁ 내지 S₂₄를 갖고, 상기 가중치가 시간대별로 각각 W₁ 내지 W₂₄를 갖는다고 가정하면,
   상기 후보 셀에 대한 시간대별 신호 세기 값은,
   

   

   
   의 관계식에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 측위 서버.
8. 제7항에 있어서,
   상기 가중 평균값은 상기 신호 세기 값의 총합을 시간대 개수로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 측위 서버.
9. 시간대별로 서로 다른 전파 특성을 갖는 무선환경정보를 격자 셀 마다 정의하여 시간대별로 각각 구분되는 pCell DB를 구축하는 단계;
   이동통신단말기로 측위 요청하여 제공되는 측위 정보를 수신하여 상기 측위 정보와 상기 시간대별로 구분한 pCell DB의 무선환경정보를 비교하여 시간대별로 각각 구분되는 후보 셀을 선정하는 단계;
   상기 시간대별로 각각 구분되는 후보 셀의 무선환경정보에 시간대별로 서로 다른 가중치를 부여하는 방식으로 각각의 시간대별 신호 세기 값을 산출하고, 상기 신호 세기 값을 이용해 가중 평균값을 계산하는 단계; 및
   상기 가중 평균값과 상기 측위 정보를 이용하여 상기 시간대별로 각각 구분되는 후보 셀 중 특정 시간대에 대한 해당되는 하나의 셀을 선택하고, 선택한 상기 하나의 셀에 대한 위치 정보를 측위 정보로서 제공하는 단계를
   포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 측위 장치의 측위 방법.
10. 이동통신단말기의 측위 요청시 제공되는 측위 정보를 수신하여 저장하는 단계;
    시간대별로 서로 다른 전파 특성의 무선환경정보를 격자 셀 마다 정의하여 pCell DB에 저장된 상기 무선환경정보를 상기 측위 정보와 비교하는 단계;
    상기 무선환경정보와 상기 측위 정보가 서로 일치하는 경우, 서로 일치하는 셀을 후보 셀로 선정하여 시간대별로 구분하여 저장하는 단계;
    시간대별로 구분한 상기 후보 셀의 무선환경정보에 서로 다른 가중치를 부여하여 가중 평균값을 산출하는 단계; 및
    상기 가중 평균값과 상기 측위 정보를 이용하여 상기 시간대별로 구분되는 후보 셀 중 특정 시간대에 해당되는 하나의 셀을 선택하고, 상기 선택한 하나의 셀에 대한 위치 정보를 측위 결과로서 제공하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 측위 서버의 구동 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 무선환경정보를 상기 측위 정보와 비교하는 단계는,
    상기 이동통신단말기의 통신을 관할하는 노드에 대한 기지국 정보 및 기지국 신호 세기 정보를 서로 비교하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 측위 서버의 구동 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 후보 셀의 무선환경정보는 상기 기지국 신호 세기 정보인 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 측위 서버의 구동 방법.
13. 제10항에 있어서,
    상기 가중 평균값을 산출하는 단계는 상기 시간대별로 구분한 상기 후보 셀의 무선환경정보에 서로 다른 가중치를 부여하여 시간대별로 각각 상기 후보 셀의 신호 세기 값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 측위 서버의 구동 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 가중 평균값은 상기 신호 세기 값의 총합을 상기 시간대별 개수로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 측위 서버의 구동 방법.

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