KR20120083354A - 무선 네트워크에서 사용자 기기의 위치 추정 - Google Patents

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KR20120083354A
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Abstract

사용자 위치를 추정하는 방법은 네트워크로부터의 데이터 수집을 포함한다. 상기 데이터는 이후 상관관계를 정의하는데 사용될 수 있는데, 예를 들면 액세스 포인트간에 전송되는 신호에 의해 경험되는 파워 손실이다. 이 상관관계는 행렬, 데이터 베이스 또는 다른 적합한 저장 수단으로서, 네트워크에서 사용자 기기의 위치를 알아내는데 참고가 될 수 있고, 네트워크에서 사용자 기기의 위치를 알아내기위하여 사용자 기기로부터의 대응하는 측정과 연관이 될 수 있는 저장 수단에 저장될 수 있다.

Description

무선 네트워크에서 사용자 기기의 위치 추정{ESTIMATING USER DEVICE LOCATION IN A WIRELESS NETWORK}
발명의 분야
본 발명은 무선 네트워크 내에서 사용자 기기 위치를 추정하는 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 위치를 추정할 수 있는 장치에 관한 것이다.
무선 네트워크는, 다른 여러 요소 중에서도 액세스 포인트 및 사용자 기기를 포함한다. 사용자 기기는 무선 네트워크를 사용하는 무선 네트워킹을 가능하게 하는 인터페이스를 가지는 어떠한 형태의 기기도 가능한데, 예를 들면 랩톱을 포함한다. 액세스 포인트란 사용자 기기가, 예를 들면 블루투스(Bluetooth) 또는 와이 파이(Wi-Fi)를 사용하여 특정의 무선 네트워크로 접속할 수 있도록 하는 장치이다. 일단 사용자 기기가 무선 네트워크에 접속하면, 사용자 기기는 네트워크를 통하여 데이터를 송신 및 수신을 할 수 있다.
사용자 기기에 제공되는 서비스가 네트워크 내에 있는 사용자 기기의 위치에 의존하는 경우, 무선 네트워크 내에서의 사용자의 위치를 추정하는 것이 유용할 수 있다.사용자 기기가 휴대용이고 따라서 네트워크 내의 구성요소가 근본적으로 고정되어 있지 않을 때, 상기 위치 추정은 특히 어렵다.
휴대용 기기에 의해 접속될 수 있는 네트워크 내에서 기기의 위치를 결정하기 위하여 몇몇 해결책이 제안되었다. 이것은 무선주파수 지문인식(RF fingerprinting), 삼각 측량법 도착시간 그리고 휴대용 기기에 대한 GPS 기기의 사용을 포함한다.
무선주파수 지문인식(RF fingerprinting)은 무선 네트워크의 유효 범위 조사와 상기 범위 내 특정 지점에서의 RF 스펙트럼 평가를 포함한다. 시스템, 즉 휴대용 유닛 자체는 사용자 기기의 RF 스펙트럼을 결정할 수 있고 이를 조사로부터 측정된 범위 내 다른 지점에서의 RF 스펙트럼과 비교할 수 있다. 이러한 비교는 사용자 기기가 네트워크 내에 어디에 있는지를 결정하기 위하여 사용될 수 있다. 그러나 이러한 위치 결정의 방법은 범위 내 지점의 수신된 RF 스펙트럼을 결정하기 위한 자원을 필요로 한다. 더욱이, 범위 내 RF 환경 내에서의 역학관계가 변할 수 있으며, 이는 위치 결정의 오차를 증가시킬 수 있다.
삼각 측량법(trilateration) 도착시간(time of arrival)은, 사용자 기기에서 액세스 포인트까지의 전송에 대한 비행시간(time of flight)을 결정해 주는 액세스 포인트를 포함한다. 이러한 비행시간을 통해 액세스 포인트로부터의 거리가 결정될 수 있고, 이러한 거리가 만나는 지점이 사용자 기기의 위치 추정이다. 그러나 정교한 위치 예측을 위하여, 삼각 측량법 도착시간의 사용은, 사용자 기기가 최소한 세 곳의 네트워크 내의 액세스 포인트와 통신 가능함을 요구하고, 이는 위치 추정에 요구되는 액세스 포인트의 수가 네트워크에 서비스를 하는데 필요한 수보다 많다는 것을 의미한다. 또한, 시간의 평가는, 시간, 및 이에 따른 위치, 평가 오차를 야기하는, 사용자 기기의 시각과 액세스 포인트에서의 시각 사이의 차이를 포함하여, 정확하여야 한다.
마지막으로, 사용자 기기에서 GPS 수신기의 사용 또는 다른 위치 결정 장비가 사용자 기기의 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 그러나, 이는 사용자 기기가 위치해 있는 지점에서의 위성의 가시권에 의존하며, 따라서 빌딩 안에서는 가능하지 않을 수 있다. 각각의 사용자 기기에 GPS 수신기를 공급하는데도 많은 비용이 든다.
따라서 무선 네트워크에서 사용자 기기의 위치 추정의 개선안을 강구하는 것이 바람직하다.
본 발명의 한 양상에 따르면, 무선 네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 추정하는 방법이 제공되며, 상기 무선 네트워크는 복수의 액세스 포인트를 포함하며, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다: 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중 하나 사이의 채널 손실을 결정하는 단계; 상기 복수의 액세스 포인트 중 적어도 하나에 대한 상관값을 계산하는 단계, 여기서 액세스 포인트에 대한 상기 상관값은 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중 적어도 하나 사이의 채널 손실과 상기 액세스 포인트와 각각의 복수의 액세스 포인트 사이의 채널 손실 사이의 상관관계의 측정을 의미함: 및 적어도 하나의 액세스 포인트의 알려진 위치로부터의 사용자 기기의 위치 및 적어도 하나의 액세스 포인트에 대한 상관값을 예측하는 단계.
채널 손실이란 측정치인데, 이는 네트워크를 가로질러 전송되는 신호의 파워 손실에 비례하는 어떤 특성에서 기인된 것이다. 예를 들면, 신호의 전송 파워가 네트워크 내의 모든 액세스 포인트에 대해서 동일하다면, 상기 채널 손실은 두 액세스 포인트간에 전송된 신호의 수신 파워(received power)일 수 있다. 그 대신에, 상기 채널 손실은 동일 신호에 대한 신호 대 잡음비 일 수 있거나 또는 신호가 전송된 파워에서 액세스 포인트에 의해 수신된 신호의 파워를 빼서 계산되는 신호에 대한 평가된 파워 손실일 수 있다.
선택적으로, 상기 방법은 정규화된 액세스 포인트 채널 손실을 결정하기 위하여 액세스 포인트 및 복수의 액세스 포인트 각각에 대한 계산된 채널 손실을 정규화하는 단계와 정규화된 사용자 기기 채널 손실을 결정하기 위하여 복수의 액세스 포인트 중의 적어도 하나와 사용자 기기 사이의 채널 손실을 정규화하는 단계를 포함하는데, 여기서 상관값은 정규화된 액세스 포인트 채널 손실 및 정규화된 사용자 기기 채널 손실의 측정치이다. 채널 경로 손실을 정규화함으로써(즉, 액세스 포인트로의 경로 손실의 세트에 대한 평균 채널 손실과 관련된 값을 재조정함으로써), 경로 손실의 패턴 매칭에 기초하는 의미있는 상관값을 찾을 수 있다. 상관값은 1 과 -1 사이 값이어야 한다.
사용자 위치를 추정하는 것은 사용자 기기의 위치를 추정함에 앞서서, 상관값(correlated value)을 정규화하는 것을 포함한다. 더 나아가, 사용자 기기 위치 추정은 각각의 액세스 포인트의 벡터 위치에 해당 액세스 포인트에 대한 정규화된 상관값을 곱하는 단계 및 가중된 벡터 위치를 더하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 사용자 기기와 많은 복수의 액세스 포인트 사이의 한 세트의 채널 손실을 결정하는 단계와 상기 한 세트의 채널 손실 및 또 다른 세트의 채널 손실을 측정함으로써 상관값을 계산하는 단계를 포함할 수도 있으며, 여기서 상기 또 다른 세트의 채널 손실은 해당 액세스 포인트와 복수의 액세스 포인트 사이의 한 세트의 채널 손실이다.
사용자 기기의 위치는 네트워크 내의 모든 액세스 포인트로부터의 측정치 이외에, 복수의 액세스 포인트의 선택된 수를 사용하여 추정될 수 있다. 선택된 액세스 포인트는, 예를 들면, 사용자 기기로부터 신호를 수신할 수 있도록 위치되는 액세스 포인트이거나 또는 사용자 기기 채널 손실과의 가장 큰 상관값을 가지는 액세스 포인트의 수일 수 있다.
유리하게는 복수의 상관값이 계산될 수 있다. 각각의 상관값은 사용자 기기와 네트워크 내의 다른 액세스 포인트 사이의 값이다. 더욱이, 사용자 기기에 대한 한 세트의 채널이 계산될 수 있으며, 각각의 채널 손실 값은 사용자 기기와 한 세트의 액세스 포인트 내의 다른 액세스 포인트 사이의 값이다. 상관값(correlation value)은 사용자 기기에 대하여 계산된 한 세트의 채널 손실값과 각각의 액세스 포인트와 이와 대응하는 세트의 액세스 포인트 사이의 한 세트의 채널 손실값 사이의 상관관계이다.
선택적으로, 무선 네트워크에는 하나의 센서 또는 한 세트의 센서가 제공될 수 있다. 이 경우 형성된 상관값은 사용자 기기와 최소한 복수의 액세스 포인트 중 최소 하나 사이의 채널 손실과 해당 액세스 포인트와 복수의 액세스 포인트 및 센서 각각 그리고 센서 사이의 채널 손실 사이의 상관관계의 측정치이다.
그 대신에, 상기 방법은, 사용자 기기에서 복수의 액세스 포인트 중의 하나까지의 전송의 도착각을 결정하는 단계, 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중의 상기 하나 사이에 전송되는 신호의 파워 손실로부터 복수의 액세스 포인트 중의 상기 하나로부터의 사용자 기기의 거리를 추정하는 단계, 및 도착각 및 결정된 상기 거리를 이용하여 사용자 기기의 위치를 추정하는 단계를 포함한다. 도착각은 가장 큰 상관값(correlation value)을 가지는 두 개의 액세스 포인트에 대하여 적절한 방법을 사용하여 계산된다.
선택적으로, 신뢰값(confidence value)이 사용자 위치 추정을 위해 계산될 수 있다. 이러한 신뢰값은, 예를 들면, 채널 손실 측정에서의 오류값 또는 사용자 기기가 위치할 것으로 추정되는 범위의 크기를 기초로 할 수 있다.
본 발명의 두 번째 양상에 따르면, 무선 네트워크 내 사용자 기기의 위치를 추정하도록 구성된 장치가 제공되는데, 상기 무선 네트워크는 복수의 액세스 포인트 및 사용자 기기를 포함하며, 상기 장치는, 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중 적어도 하나의 액세스 포인트 사이의 채널 손실을 결정하도록 구성되며; 복수의 액세스 포인트 중 적어도 하나에 대한 상관값을 계산하도록 구성되며, 여기서 액세스 포인트에 대한 상기 상관값은 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중 적어도 상기 하나 사이의 채널 손실과 상기 액세스 포인트와 복수의 액세스 포인트 각각 사이의 채널 손실 사이의 관계 측정치임; 및 적어도 하나의 액세스 포인트의 알려진 거리 및 상기 적어도 하나의 액세스 포인트에 대한 상관값으로부터 사용자 기기의 위치를 추정하도록 구성된다
상기 장치는 네트워크 콘트롤러일 수 있다.
선택적으로, 상기 장치는 경로 수신 신호 세기의 측정치를 수신하도록 구성된 입력부를 포함하며 채널 손실을 계산하기 위하여 수신된 신호 세기의 측정치를 사용할 수 있다. 상기 장치는 (위치가 알려진)액세스 포인트의 데이터 베이스 및 각각의 액세스 포인트와 네트워크 내의 복수의 액세스 포인트 사이의 채널 손실을 포함할 수 있다.
본 발명의 한 양상에 따르면, 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공되는데, 상기 프로그램은, 장치에서 실행되는 경우, 장치로 하여금 다음의 단계: 즉, 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중의 하나 사이의 채널 손실을 결정하는 단계; 복수의 액세스 포인트 중 적어도 하나의 액세스 포인트, 즉 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중 적어도 상기 하나 사이의 채널 손실과 상기 액세스 포인트와 복수의 액세스 포인트 각각 간의 채널 손실 사이의 상관관계 측정치에 해당하는 액세스 포인트에 대한 상관값(correlation value)을 계산하는 단계; 그리고 적어도 하나의 액세스 포인트의 알려진 거리 및 상기 적어도 하나의 액세스 포인트에 대한 상관값으로부터 사용자 기기의 위치를 추정하는 단계를 수행하게 한다.
본 발명의 다른 실시예와 특징들은, 첨부된 도면과 결합하여 본 발명의 특정 실시예에 대한 다음의 설명에 대하여 검토할 때 대항 분야의 당업자에게 명확해 질것이다.
도 1은 본 발명이 구현되는 무선 네트워크를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따르는 방법의 순서도를 도시한다.
도 3은 액세스 포인트들 간에 측정되는 파워 손실의 정규화를 도시한다.
도 4는 사용자 기기와 액세스 포인트 간에 측정되는 파워 손실의 정규화를 도시한다.
도 5는 시스템 내 각 액세스 포인트 및 센서에 대응하는 사용자에 대한 한 세트의 상관값을 도시한다.
본 발명은 도 1에 도시된 네트워크(10)와 같은, 하나의 무선 네트워크와 관련하여 설명할 것이다. 무선 네트워크(10)는 복수의 액세스 포인트(12) 및 적어도 하나의 사용자 기기(14)를 포함한다. 사용자 기기와의 무선 네트워크 접속은 네트워크 콘트롤러(도시되지 않음)에 의하여 결정될 수 있다. 당업자에게 이해될 수 있듯이 액세스 포인트(12) 및 무선 네트워크(10)는 기존의 알려진 임의 방식으로 구현될 수 있다. 사용자 기기(14)는 예를 들면 랩탑, 넷북 또는 무선 네트워크를 사용하는 무선 네트워킹을 가능하게 할 수 있는 인터페이스를 가진 임의 다른 기기일 수 있다. 또한, 본 발명이 하나의 무선 네트워크에 대해서 설명하지만, 본 발명이 복수의 네트워크에서도 구현 가능하다는 것이 당업자에게 이해될 것이다.
본 방법은 네트워크 내의 액세스 포인트로부터의 데이터를 수집하는 것을 포함한다. 상기 데이터는 그 후 액세스 포인트 사이의 상관관계, 예를 들면 전송되는 신호에 의해 경험되는 파워 손실을 규명하는데 사용될 수 있다. 상기 상관관계는 행렬, 데이터 베이스 또는 다른 적절한 저장 방법으로 저장될 수 있는데, 상기 정장 방법은 네트워크 내에서 사용자 기기의 위치 결정에 참조될 수 있고 아래에서 자세히 설명되어 있듯이 네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 결정하기 위한 사용자 기기로부터의 대응되는 측정과 관련되어 있다.
이 방법은 도 2에 더욱 자세히 도시되어 있다. 이 방법에서, 네트워크 내의 액세스 포인트의 각 쌍은, 상기 쌍 내의 하나의 액세스 포인트에서 상기 쌍 내의 다른 하나의 액세스 포인트로 신호를 전송한다. 액세스 포인트는 신호가 전송되는 파워 및 신호가 수신되는 파워를 기록한다. 따라서 액세스 포인트 간에 전송되는 신호의 파워 손실은 전송된 신호와 수신된 신호 사이의 파워 차이를 계산함으로써 결정될 수 있다(단계 (20)).
무선 네트워크 내에서 각각의 액세스 포인트 쌍 사이의 파워 손실은 그 후 평균 파워 손실에 대하여 정규화되며(단계 (22)), 이는 도 3에 도시되어 있다. 액세스 포인트에 대한 실제 파워 손실과 상기 액세스 포인트에 대한 평균 파워 손실간의 차이가 결정된다. 이하에서 제시된 바와 같이, 표는 계산된 차이값으로 채워져 있다(단계 (24)). 바람직하게는 이 표는 자기 자신으로 전송되는 액세스 포인트에 대한 파워 손실을 나타내는 디폴트 값을 포함한다. 이 값은 영이거나, 또는 액세스 포인트 바로 아래 위치한 사용자 기기에 의하여 경험될 수 있는 평가된 파워 손실을 나타내는 값이다.
Figure pct00001
표가 채워지고 난 후, 이 표는 무선 네트워크내의 사용자 기기의 위치 추정에 사용될 수 있다.
무선 네트워워크 내의 사용자 기기의 위치를 추정하기 위하여, 하나 또는 그 이상의 액세스 포인트로부터 사용자 기기에 의해 수신되는 신호의 파워가 사용자 기기에 의하여 측정되고 무선 네트워크내의 네트워크 콘트롤러에 보고된다. 각각의 액세스 포인트로부터 수신된 신호의 파워는 당해 신호의 알려진 전송 파워와 비교되고 사용자 기기와 액세스 포인트 사이에 전송되는 신호의 파워 손실이 계산된다(단계 (26)).
사용자 기기에 대하여 결정된 파워 손실은 그 후 액세스 포인트 사이의 전송과 관련하여 설명된 평균 파워 손실에 대하여 정규화되며, 이는 도 4에 도시되어 있다(단계 (28)).
정규화된 사용자 기기 파워 손실은 그 후 액세스 포인트 각각에 대한 상관값 계산에 사용된다(단계 (30)). 상기 계산된 상관관계(correlation)는, 사용자 기기가 신호를 수신하고 신호를 송신하는 한 세트의 액세스 포인트를 갖는 사용자 기기의 파워 손실과, 네트워크 내의 하나의 액세스 포인트와 또 다른 액세스 포인트 사이의 파워 손실 사이의 상관관계이다. 이 상관값은, 예를 들면 다음 수식을 사용하여 계산된다.
Figure pct00002
여기서
N은 액세스 포인트의 수이며,
X는 사용자 기기와 액세스 포인트 사이의 정규화된 파워 손실이며,
Y는 액세스 포인트와 사용자 측정이 이루어지는 등가 액세스 포인트 사이의 정규화된 파워 손실이다.
각 액세스 포인트에 대한 상관값이 결정되면, 상기 상관값은 예를 들어 상기 모든 값을 전송 세기(transmission strength)의 백분율로 또는 0 내지 1로 리스캐일링 함으로써 정규화될 수 있다(도시되지 않음).
액세스 포인트 각각의 벡터 위치에 해당 액세스 포인트에 대한 정규화된 상관값을 곱하여 액세스 포인트의 위치에 대한 가중 벡터(weighted vector)를 얻을 수 있다(단계 (32)). 가중 벡터를 서로 합하여 사용자 기기에 대한 대한 위치 추정을 제공할 수 있다(단계 (34)).
이 추정은 어느 때나 계산이 가능한데, 예를 들면 사용자 기기가 선결된 시간 주기로 네트워크에 연결될 때, 또는 사용자 또는 콘트롤러가 수동으로 위치 추정 계산을 구동할 때 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 무선 실시예는 하나 이상의 센서를 더욱 포함한다. 센서는 액세스 포인트로부터 전송을 수신하고 수신된 전송의 파워를 측정하도록 구성된다. 행렬은 액세스 포인트간의 신호에 대하여 발생되는 파워 손실과 관련된 테이터뿐만 아니라, 액세스 포인트 각각으로부터 센서에 의하여 수신된 신호에 대하여 발생하는 파워 손실과 관련된 데이터를 포함한다.
또한, 상관값, 및 그 후 정규화된 상관값은 상기 기술된된 바와 같이 센서에 의하여 수신된 신호뿐만 아니라 액세스 포인트에 의하여 수신된 신호에 대하여 계산된다. 따라서, 더 많은 수의 가중된 위치를 참조하여 정확도를 높임으로써 사용자 기기의 위치가 결정될 수 있다. 센서는 파워 및 필요하다면 센서에 의하여 수신되는 신호 도착각을 결정할 수 있는 임의 적절한 장치일 수 있다.
네트워크에서의 전송 수를 최소화하기 위하여는, 센서가 네트워크 콘트롤러 또는 사용자 기기 위치를 추정하는 기기로 파워의 측정치만을 전송하고, 예를 들면 액세스 포인트로부터 수신되는 신호의 파워 손실을 측정하는 센서 또는 액세스 포인트로는 신호를 전송하지 않는 것이 바람직하다. 원하는 경우, 센서들은, 또 다른 센서들, 액세스 포인트 및/또는 사용자 기기가 상기 센서에 의해 전송되는 신호의 파워 손실을 측정하도록 하기 위하여, 또 다른 센서들, 액세스 포인트 및/또는 사용자 기기에 신호를 전송하도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상관값은 또 다른 위치 추정 방법, 예를 들면 삼각 측량법 도착각 또는 삼각 측량법과 함께 사용될 수 있다. 예를 들면, 사용자 기기 채널 손실 스펙트럼과의 가장 큰 상관값을 가진 세 개의 액세스 포인트의 상관값이 선택될 수 있고 액세스 포인트로부터 사용자 기기까지의 거리가, 경로 손실을 거리로 변환함으로써 추정될 수 있다. 일단 거리가 추정되면 사용자 기기의 위치는, 액세스 포인트로부터의 거리가 교차하는 지점을 선택함으로써 결정될 수 있다.
그 대신에, 이 방법이 삼각 측량법에 의한 도착각 추정과 함께 사용되는 경우, 액세스 포인트로부터 사용자 기기의 대략적인 거리는 상기 첫 번째 또는 두 번째 실시예에 기재된 방법을 사용하여 추정될 수 있다. 액세스 포인트에서 사용자 기기로부터의 신호의 도착각이 또한 결정된다. 그 후, 기기의 위치는 도착각 방향에서 액세스 포인트의 위치로부터 사용자 기기의 거리로서 추정된다.
선택적으로, 신뢰값(confidence value)이 위치 결정에 할당될 수 있다. 예를 들어 상기 첫 번째 실시예에서 설명된 방법을 사용하여 위치를 결정함에 있어서, 신뢰값은 사용자 기기의 위치를 결정하는데 사용되는 각 액세스 포인트에 대한 파워 손실 측정치의 백분율 에러의 합에 해당할 것이다.
또는 전술한 삼각 측량법과 함께 이 방법을 사용할 때, 지점에서 라인이 교차하지 않을 수 있으며 따라서 사용자 기기가 위치될 수 있는 영역을 정의할 수도 있다. 범위의 크기는 사용자 기기가 위치하게 되는 것으로 추정되는 정확한 위치에서의 상기 사용자 기기의 신뢰값에 반비례한다. 대응하는 방법이 도착각 방법과 함께 상기 방법을 사용할 때 사용될 수 있는데, 왜냐하면 하나 이상의 액세스 포인트와 함께 사용될 때 도착각 평가에서의 오차가 사용자 기기가 위치하는 범위를 평가할 것이기 때문이다.
관련 분야의 당업자에게 자명하게, 무선네트워크 내 두 액세스 포인트 사이의 신호 전송의 파워 손실은, 임의 적합한 방법을 사용하여 계산될 수 있다. 더불어, 임의 적합한 데이터 및, 파워 손실 데이터뿐만 아니라 예를 들면 지연 프로파일을 사용하여, 상관 계수(correlation co-efficient)가 계산될 수 있다.
파워 손실이 측정되고 임의 적합한 유닛에 저장될 수 있으며, 예를 들면 데시벨과 같은 로그 스캐일 또는 선형화된 파워 유닛을 사용하여 측정될 수 있다.
위치 추정은, 무선 네트워크 내의 장치 내에 있는 또는 이와 연결되는 임의 적합한 기기에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 위치 추정은 네트워크 콘트롤러 내에서 또는 네트워크 밖에 위치한 별개의 서버에서 실행될 수 있다. 또한, 관련 분야의 당업자에게 자명하게, 이 방법의 다른 구성들이 별개의 기기에서 실행될 수 있는데, 예를 들면 사용자 기기가 전송에 대한 파워 손실을 계산할 수 있으나 상관값의 계산은 네트워크 콘트롤러에서 실행될 수 있다.
파워 손실은 표 또는 추후 접근이 가능하도록 다른 적합한 방법에 의하여 저장될 수 있다.
상관값은 임의 적합한 방법에 의해, 예를 들면 전송 세기의 퍼센티지로 각 액세스 포인트에 대한 상관값을 리스캐일링 함으로써 정규화될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 결정하는 방법에 있어서, 상기 무선 네트워크는 복수의 액세스 포인트를 포함하며, 상기 방법은
    i) 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중 하나 사이의 채널 손실을 결정하는 단계;
    ii) 복수의 액세스 포인트 중 적어도 하나에 대한 상관값을 계산하는 단계, 여기서 액세스 포인트에 대한 상기 상관값은 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중 적어도 상기 하나 사이의 채널 손실과 상기 액세스 포인트와 복수의 액세스 포인트 각각 사이의 채널 손실 사이의 상관관계의 측정치임; 및
    iii) 적어도 하나의 액세스 포인트의 알려진 거리 및 상기 적어도 하나의 액세스 포인트에 대한 상관값으로부터 사용자 기기의 위치를 추정하는 단계
    를 포함하는, 무선 네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 결정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    액세스 포인트 및 복수의 액세스 포인트 각각에 대한 계산된 채널 손실을 정규화된 액세스 포인트 채널 손실을 결정하는 단계; 및 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중 적어도 상기 하나 사이의 상기 채널 손실을 정규화하여 정규화된 사용자 기기 채널 손실을 결정하는 단계를 더욱 포함하며, 상기 상관값은 정규화된 액세스 포인트 채널 손실 및 정규화된 사용자 기기 채널 손실의 측정치인 것을 특징으로 하는, 무선 네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 결정하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 사용자 위치를 추정하는 것은 사용자 기기의 위치를 추정하기 이전에 상관값(correlate values)을 정규화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 결정하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 사용자 기기의 위치를 추정하는 단계는 각 액세스 포인트의 벡터 위치에 해당 액세스 포인트에 대한 정규화된 상관값을 곱하고 여기에 가중된 벡터 위치를 더하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 결정하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 사용자 기기와 많은 복수의 액세스 포인트 사이의 한 세트의 채널 손실을 결정하는 단계; 및 상기 한 세트의 채널 손실 및 또 다른 세트의 채널 손실을 측정함으로써 상관값을 계산하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 또 다른 세트의 채널 손실은 액세스 포인트와 복수의 액세스 포인트 사이의 한 세트의 채널 손실인, 무선네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 결정하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 복수의 액세스 포인트의 수는, 사용자 기기로부터 신호를 받을 수 있도록 위치되는 액세스 포인트 및 사용자 기기 채널 손실과의 가장 큰 상관값을 가지는 액세스 포인트의 수를 포함하는 그룹 중의 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는, 무선네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 결정하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 사용자 기기와 액세스 포인트 사이의 복수의 상관값을 계산하는 단계를 포함하며, 여기서 각각의 상관값은 사용자 기기와 하나의 액세스 포인트 사이의 상관관계의 측정치인, 무선네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 결정하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무선 네트워크는, 하나 이상의 센서를 더욱 포함하고, 액세스 포인트에 대한 상관값은, 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중 적어도 상기 하나의 사이의 채널 손실과 상기 액세스 포인트 또는 센서와 복수의 액세스 포인트 각각 사이의 채널 손실 사이의 상관관계의 측정치인 것을 특징으로 하는, 무선네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 결정하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 사용자 위치의 추정에 대한 신뢰값을 계산하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 결정하는 방법.
  10. 무선 네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 추정하도록 구성된 장치에 있어서, 상기 무선 네트워크는 복수의 액세스 포인트 및 사용자 기기를 포함하며, 상기 장치는
    i) 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중 하나 사이의 채널 손실을 결정하도록 구성되며;
    ii) 복수의 액세스 포인트 중 적어도 하나에 대한 상관값을 계산하도록 구성되며, 여기서 액세스 포인트에 대한 상기 상관값은 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중 적어도 상기 하나 사이의 채널 손실과 상기 액세스 포인트와 복수의 액세스 포인트 각각 사이의 채널 손실 사이의 상관관계의 측정치임; 및
    iii) 적어도 하나의 액세스 포인트의 알려진 거리 및 상기 적어도 하나의 액세스 포인트에 대한 상관값으로부터 사용자 기기의 위치를 추정하도록 구성되는,
    무선 네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 추정하도록 구성된 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 장치는 네트워크 콘트롤러인 것을 특징으로 하는, 무선네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 추정하도록 구성된 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 장치는 경로 수신 신호 세기의 측정치를 수신하도록 구성된 입력부를 더욱 포함하며 채널 손실을 계산하기 위하여 수신된 신호 세기의 측정치를 사용하는 것을 특징으로 하는, 무선 네트워크 내에서 사용자 기기의 위치를 추정하도록 구성된 장치.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 액세스 포인트 및 네트워크 내 각각의 액세스 포인트와 복수의 액세스 포인트 사이의 채널 손실에 대한 데이터 베이스를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 네트워크 내에서 사용자 기긱의 위치를 추정하도록 구성된 장치.
  14. 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 장치에서 실행되는 경우 상기 장치가,
    i) 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중 하나 사이의 채널 손실을 결정하는 단계;
    ii) 복수의 액세스 포인트 중 적어도 하나에 대한 상관값을 계산하는 단계, 여기서 액세스 포인트에 대한 상기 상관값은 사용자 기기와 복수의 액세스 포인트 중 적어도 상기 하나 사이의 채널 손실과 상기 액세스 포인트와 복수의 액세스 포인트 각각 사이의 채널 손실 사이의 상관관계의 측정치임; 및
    iii) 적어도 하나의 액세스 포인트의 알려진 거리 및 상기 적어도 하나의 액세스 포인트에 대한 상관값으로부터 사용자 기기의 위치를 추정하는 단계
    를 수행가능하게 하는, 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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