KR20130066110A - 이동 단말의 위치 측정 오류 분석 방법 및 시스템 - Google Patents

이동 단말의 위치 측정 오류 분석 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 단말의 위치 측정의 오류를 분석하고 수정하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 방법은, (a) 상기 이동 단말의 위치 정보를 획득하는 단계; (b) 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 식별번호를 획득하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 획득한 상기 이동단말이 속한 이동통신 기지국의 식별번호를 이용하여 기지국 데이터베이스에서, 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 위치 정보를 추출하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계에서 추출한 이동통신 기지국의 위치 정보와, 상기 (a) 단계에서 획득한 이동 단말의 위치 정보의 비교 결과에 따라 상기 (a) 단계에서 획득한 상기 이동 단말의 위치 정보를 보정하는 단계;를 포함한다.

Description

이동 단말의 위치 측정 오류 분석 방법 및 시스템{Method for analizing fault of location service of user equipment and system therefor}
본 발명은 이동 단말의 위치 측정에 관한 것으로, 더 구체적으로 이동 단말의 위치 측정의 오류를 분석하고 수정하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
이동통신 시스템은 제 1 세대 아날로그 방식, 제 2 세대 셀룰러 및 개인 휴대 통신 방식을 거쳐, 제 3 세대 WCDMA 방식으로 발전하였고, 최근에는 3.9세대로 분류되는 LTE(Long Term Evolution)로 진입하였으며 향후 제 4 세대로의 발전을 앞두고 있다.
이동통신 시스템은 음성통화 기능 외에 최근에는 데이터 통신을 비롯하여 SMS/MMS, 디지털 컨텐츠 송수신 등과 같은 서비스뿐만 아니라 이동 단말의 위치에 기반한 서비스들을 제공하고 있다. 특히 소위 스마트폰이 광범위하게 공급되면서, 통신 단말을 통해 제공될 수 있는 위치 기반 서비스의 종류가 매우 다양해졌다.
예를 들면, 위치 기반 서비스(Location Based Service, LBS)는 운전 편의 정보나 대중교통 경로 탐색과 같은 교통 관련 정보 제공 서비스, 개인의 위치 파악, 미아 찾기, 분실된 단말의 위치 추적 등과 같은 추적 서비스, 물류, 생활 편의 서비스, 전화 번호 서비스와 같은 생활 편의 정보 제공 서비스 및 원하는 상품에 대한 통보 서비스, 위치 기반 마케팅 등의 상거래 정보 제공 서비스 등의 많은 분야에 적용되고 있다.
위치 기반 서비스를 제공하기 위해서는 이동 단말의 지리적인 위치 정보를 바탕으로 위치를 결정하는 과정이 선행되어야 한다. 이동통신 시스템에서 이동 단말의 위치를 결정하는 방식은, 셀의 정보를 이용하여 이동 단말의 위치를 셀 단위로 결정하는 방식, TOA(Time of Arrival) 또는 TDOA(Time Difference of arrival)를 삼각 측량법에 적용하여 이동 단말의 위치를 결정하는 망 기반의 위치 결정 방식, GPS를 이용한 방식 등이 존재한다.
이 중, 망 기반의 위치 결정 방식의 경우를 살피면, 게이트웨이 이동 위치 센터(Gateway Mobile Location Center, 이하 GMLC)를 통해 실시간으로 이동 단말의 위치를 파악하게 되는데, GMLC는 위치 측정 서비스를 위한 관문 역할을 수행하는 것이 가장 기본적인 임무임에도 불구하고 위치 시스템에서 측정된 이동 단말의 위치를 클라이언트에게 가공 없이 그대로 전달하므로, 위치 시스템에서 위치 측정이 잘못된 경우 이를 보정할 수 있는 방법이 없어, 최종적으로 클라이언트는 잘못된 서비스를 받을 가능성이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이동통신 시스템에서 이동 단말의 위치를 측정할 때 발생할 수 있는 오류를 분석하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 방법은, (a) 상기 이동 단말의 위치 정보를 획득하는 단계; (b) 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 식별번호를 획득하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 획득한 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 식별번호를 이용하여 기지국 데이터베이스에서, 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 위치 정보를 추출하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계에서 추출한 이동통신 기지국의 위치 정보와, 상기 (a) 단계에서 획득한 이동 단말의 위치 정보의 비교 결과에 따라 상기 (a) 단계에서 획득한 상기 이동 단말의 위치 정보를 보정하는 단계;를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 시스템은 이동 단말의 위치 정보와, 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 식별번호를 제공하는 위치 시스템; 및 상기 위치 시스템으로부터 상기 이동 단말의 위치 정보와 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 식별번호를 수신하고, 기지국 데이터베이스로부터 상기 이동통신 기지국의 식별번호에 대응하는 이동통신 기지국의 위치 정보를 추출하고, 그 추출된 이동통신 기지국의 위치 정보와 상기 이동 단말의 위치 정보의 비교 결과에 따라 상기 이동 단말의 위치 정보를 보정하는 관문 이동 위치 센터(Gateway Mobile Location Center);를 포함한다.
본 발명은 이동통신 시스템에서 이동 단말의 위치 측정에 오류가 있는지를 분석함으로써, 오류가 있는 경우 위치 측정 결과를 수정할 수 있다.
또한 본 발명은 이동통신 시스템에서 이동 단말의 위치 측정에 오류가 있는 경우 수정한 위치 측정 결과를 클라이언트에 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 이동통신 시스템에서 이동 단말의 위치 측정에 오류가 있는 경우, 이동통신 서비스 제공자에게 리포트할 수 있다.
도 1은 이동통신 시스템에서 이동 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템의 일반적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 따른 이동통신 시스템에서 이동 단말의 위치 정보를 제공하는 일반적인 호 처리 절차를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동통신 시스템에서 이동 단말의 위치 정보의 오류를 분석하기 위한 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동통신 시스템에서 이동 단말의 위치 정보의 오류를 분석하기 위한 호 처리 절차를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 이동통신 시스템에서 이동 단말의 위치 정보의 오류를 분석하기 위한 호 처리 절차를 나타내는 도면이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 이동통신 시스템에서 이동 단말의 위치 정보를 제공하기 위한 시스템의 일반적인 구성을 나타내는 도면이다.
본 명세서에서의 이동통신 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 3G 시스템과 LTE/4G 시스템을 모두 포함하고, 이동 단말(100), 게이트웨이 이동 위치 센터(200)(Gateway Mobile Location Center, 이하 GMLC), 홈 위치 등록기(201)(Home Location Resister, 이하 HLR), LBS 클라이언트(101)(Location Based Service Client)를 포함하고, 특히 3G 시스템은 이동통신 기지국(300)(NodeB), 기지국 제어기(301)(Radio Network Controller, 또는 RNC), 서빙 이동 위치 센터(302)(Serving Mobile Location Center, 이하 SMLC), 교환기(303)(Mobile Switching Center, 이하 MSC) 또는 패킷 교환 지원 노드(304)(Serving GPRS Support Node, 이하 SGSN)를 더 포함하며, 특히 LTE/4G 시스템은 개선된 이동통신 기지국(401)(evolved NodeB이하 eNodeB), 이동성 관리 장치(402)(Mobile Management Entity, 이하 MME), 개선된 서빙 이동 위치 센터(403)(evolved Serving Mobile Location Center, 이하 eSMLC)를 더 포함한다.
이동 단말(100)은, 이동 통신망을 이용하여 음성 통화 또는 패킷 통신을 제공하는 장치로서 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station) 등의 다른 용어로 불릴 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 이동 단말(100)은 셀룰러 폰, PCS 폰, GSM 폰, CDMA-2000폰, WCDMA폰 등과 같인 종래의 이동 전화기 및 최근 활발히 사용되는 스마트 폰과 4G망을 이용하는 이동 전화기 등을 모두 포함한다.
GMLC(200)는, GSM/GPRS/UMTS 네트워크에서의 위치 기록들을 위한 정보 센터이며 3GPP 표준들에 의해서 정의된다. GMLC(200)는 위치 기반 서비스들에 대한 허가(Authorization)를 제어하는 기능을 담당한다.
HLR(201)은, 이동 통신망 가입자의 정보 및 부가 서비스 정보를 포함하는 가입자 프로파일을 저장하고 관리한다. 즉 HLR(201)은 이동통신 서비스 제공자의 서버와 연동하여 가입자의 정보 및 부가 서비스 정보를 포함하는 가입자 프로파일을 등록하고, 해당 가입자 프로파일을 서브 시스템(예를 들어 GMLC(200)등)에 내려준다. 본 발명과 관련하여 가입자의 정보는 가입자의 이동 단말(100)이 속한 방문자 위치 등록기(Visitor Location Resister, 또는 VLR)에 대한 정보를 포함한다.
이동통신 기지국(300)은, 3G 이동통신 표준인 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서의 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)를 지원하는 네트워크 인터페이스이며 NodeB라는 용어로도 사용된다. 이동통신 기지국(300)은 셀 단위의 무선 자원을 관리함으로써 해당 셀에 존재하는 이동 단말(100)과 무선 채널을 구성하고 통신하며, 무선 자원의 할당 및 해제를 담당한다. 이동통신 기지국(300)은 물리 계층 레벨에서 이동 단말(100)로부터 전송되는 상향 링크 신호들을 수신하고, 이동 단말(100)로 하향 링크 신호들을 송신한다. 즉 이동통신 기지국(300)은 이동 통신망 중에서 이동 단말(100)과 물리적 접속점 역할을 한다.
한편 이동통신 기지국(300)은 후술할 기지국 제어기(301)의 제어를 받는다.
기지국 제어기(301)는, 이동 통신망을 구성하는 노드 중 하나로써 이동통신 기지국(300)을 제어하여 이동 통신망 내의 무선자원의 동적인 자원 할당(예를 들어 위치 측정 서비스 또는 핸드 오버 등)을 담당한다.
SMLC(302)는, 위치 기반 서비스(Location Based Service)들을 지원하는데 필요한 기능들을 수행한다. SMLC(302)는 지리적 영역에 관한 데이터와 무선 네트워크의 위상(topology)에 관한 데이터를 보유함으로써 무선 네트워크와 위치 네트워크 사이에서 브리지(bridge)를 제공하고 이동 단말(100)의 위치 파악을 위해 필요한 자원들의 전체적인 조정 및 스케줄링을 관리한다. SMLC(302)는 위치, 신뢰구간, 속도, 고도 및 이동 방향을 계산하기 위한 U-TDOA, AoA 및 다중 경로 완화 알고리즘들을 포함하여, 기지국 제어기(301)로의 요청들에 기초하여 이동 단말(100)의 위치를 파악하는 주체가 된다.
MSC(303)는, 이동 단말(100)로부터 착신 또는 발신되는 신호를 전달하며, 이동 단말(100) 상호간의 음성 통화를 교환하거나 PSTN, ISDN 등의 고정망 가입자와의 교환 기능을 수행한다. 또한 MSC(303)는 이동 통신망의 기본 및 부가 서비스를 처리하고 기존 망 또는 타 망과 연동하여 이동 단말(100)의 착발신 신호를 처리하며, 위치 등록 및 핸드오프를 처리한다. 또한 MSC(303)는 이동 단말(100)의 호를 처리하기 위하여 일시적으로 이동 단말(100)의 가입자 프로파일을 저장하는 방문자 위치 등록기(VLR)를 포함할 수 있다.
SGSN(304)은, GPRS 서비스를 위하여 이동 단말(100)의 이동성 관리, 패킷 데이터의 송수신을 처리하기 위한 세션(Session)관리, 인증 및 과금 기능 등을 지원한다. 또한 패킷 데이터의 라우팅 처리 기능을 가진다. SGSN(304)은 일시적으로 이동 단말(100)의 가입자 프로파일을 저장하는 방문자 위치 등록기(VLR)를 포함할 수 있다.
LBS 클라이언트(101)는 이동 단말(100)에 대한 LBS(Location Based Service)를 요구하는 클라이언트이다. LBS 클라이언트(101)는 자체의 위치 측정 서비스를 요구하는 해당 이동 단말(100)이거나, 임의의 이동 단말(100)의 위치 측정 서비스를 요구하는 외부 이동 단말(100)일 수 있다.
LTE/4G 시스템은 3G 시스템으로부터 개선된 이동통신 시스템을 의미한다. 더 구체적으로 LTE(Long Term Evolution) 시스템은 3GPP가 2008년 12월 확정한 무선 고속 데이터 패킷 접속 규격인 Release 8을 기반으로 하는 이동 통신망으로 흔히 3.9G로 분류되기도 한다. 4G는 3G로부터 개선된 이동통신 시스템으로 휴대전화 네트워크의 용량과 속도가 증가된 이동 통신망이며 3GPP 계열에서는 LTE-Advanced로 분류할 수 있다.
eNodeB(401)는, 셀 단위의 무선 자원을 관리함으로써 해당 셀에 존재하는 이동 단말(100)과 무선 채널을 구성하고 통신하며, 무선 자원의 할당 및 해제를 담당한다. 또한 eNodeB(401)는 물리 계층 레벨에서 이동 단말(100)로부터 전송되는 상향 링크 신호들을 수신하고, 이동 단말(100)로 하향 링크 신호들을 송신한다. 다시 말해 eNodeB(401)는 기존의 3G 이동통신 시스템에서의 기지국과 기지국 제어기(301)의 역할을 동시에 담당하고 있다
MME(402)는, 이동 단말(100)의 이동성을 관리하고 이동 단말(100)의 접속 정보를 관리하며 eNodeB(401)의 제어 메시지 송수신 기능을 수행한다. 또한 MME(402)는 이동 단말(100)의 인증을 위해 HLR(201)로의 인터페이스를 제공하고 베어러(Bearer) 제어 기능을 수행한다.
eSMLC(403)(302)는, 위치 기반 서비스들을 지원하는데 필요한 기능을 수행하는 것으로 3G 시스템에서 SMLC(302)에 대응한다.
도 2 는 이동통신 시스템에서 이동 단말(100)의 위치 서비스를 제공하는 일반적인 호 처리 절차를 나타내는 도면이다.
LBS 클라이언트(101)가 GMLC(200)에 이동 단말(100)의 위치 서비스 요구를 전송한다(S201). 이때 이동 단말(100)의 MDN(Mobile Dialing Number) 또는 IMSI(International Mobile Subscriber Identity)를 참조할 수 있다.
GMLC(200)는 해당 이동 단말(100)이 어떤 방문자 위치 등록기(VLR)에 등록되어 있는지를 확인하기 위해서 HLR(201)에 이동 단말(100)의 라우팅 정보를 요청하고(S202), HLR(201)은 이동 단말(100)의 라우팅 정보를 응답한다(S203).
GMLC(200)는 상기 라우팅 정보를 참조하여, 이동 단말(100)이 속한 위치 시스템에 이동 단말(100)의 위치를 요청하기 위해 3GPP 규격에 정의된 PSL(Provide Subscriber Location) 메시지를 전송한다(S204). 위치 시스템이란 이동 통신망의 구성요소 중 GMLC(200)와 이동 단말(100)의 가운데 레벨에서 이동 단말(100)의 위치를 측정하기 위한 구성요소들을 포함하는 집합을 말한다. 예를 들어 3G 시스템에서는 이동통신 기지국(300), 기지국 제어기(301), SMLC(302), MSC(303), SGSN(304)을 포함할 수 있고, LTE/4G 시스템에서는 eNodeB(401), MME(402), eSMLC(403)를 포함할 수 있다. 더 상세하게는, GMLC(200)는 위치 시스템 중에서 GMLC(200)와 직접적인 접점에 있는 MSC(303), SGSN(304) 또는 MME(402)에 PSL 메시지를 전송한다.(도 1참조)
위치 시스템은 이동 단말(100)의 위치를 PSL 메시지의 요청 방법에 맞게 측정한다(S205). 구체적으로 이동 단말(100)의 위치를 측정하는 주체는, 3G 시스템에서는 SMLC(302)일 수 있고, SMLC(302)가 없는 시스템의 경우 기지국 제어기(301)가 수행할 수 있다. LTE/4G 시스템에서는 eSMLC(403)가 이동 단말(100)의 위치를 측정하는 주체가 될 수 있다. 위치 측정의 상세한 방법은 이동 단말(100)이 속한 위치 시스템의 위치 정보, 특히 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치(LTE/4G 시스템에서는 eNodeB(401))를 기준으로 시간 진보(TA), 도달시간(TOA), 도달각(AOA), 관측시간차(OTD), 도달시간차(TDOA), 강화된 관측시간차(EOTD), 관측도달시간차(OTDOA) 등의 다양한 조합을 이용하는 것이다.
위치 시스템은 GMLC(200)에, 이동 단말(100)의 위치를 측정한 정보의 응답(PSL Res)을 수행한다(S206). PLS Res 메시지에 포함되는 주요 정보는 다음과 같다.
3G release 5 이동통신 시스템인 경우
- 이동 단말(100)의 위/경도 좌표.
Figure pat00001
3G release 6 이상의 이동통신 시스템의 경우.
- 이동 단말(100)의 위/경도 좌표
- 이동 단말(100)이 속한 위치 시스템 정보.
Figure pat00002
상기 표에 나타난 바와 같이, 3G release 6 이상의 이동통신 시스템은 3G release 5 이동통신 시스템과 비교하여, 이동 단말(100)이 속한 위치 시스템 정보(예를 들어 이동통신 기지국(300)의 식별번호를 의미하는 Cell ID)를 더 포함한다.
한편 본 명세서에서는 이동 단말(100)이 속한 위치 시스템의 정보로 이동통신 기지국(300)의 식별번호(Cell ID)를 예를 들어 설명하기로 한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서 GMLC(200)는 위치 시스템으로부터 수신한 해당 이동 단말(100)의 위치를 LBS 클라이언트(101)에 제공한다(S207).
도 2를 참조하여 상술한 바와 같이 GMLC(200)는 위치 측정 서비스를 위한 관문 역할을 수행하는 것이 가장 기본적인 임무임에도 불구하고 위치 시스템에서 측정된 이동 단말(100)의 위치를 LBS 클라이언트(101)에게 가공 없이 그대로 전달하므로, 위치 시스템에서 위치 측정이 잘못된 경우 이를 보정할 수 있는 방법이 없어, 최종적으로 LBS 클라이언트(101)는 잘못된 서비스를 받을 가능성이 있다.
특히 현재 3G 망에서는 이동 단말(100)의 위치를 측정할 때 SMLC(302) 또는 기지국 제어기(301)는(LTE/4G 망에서는 eSMLC(403)) 그 기준으로 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치를 이용한다. 예컨대 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치를 중심으로 이동 단말(100)과의 시간 진보(TA)등을 이용하여 이동 단말(100)의 위치를 측정할 수 있다. 이러한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보는 SMLC(302) 또는 기지국 제어기(301)에 미리 저장된 값으로서, 최초 저장시 잘못 입력 되거나, 저장 이후 이동통신 기지국(300)의 위치 변경 등으로 인해 잘못된 값일 수 있고, 결과적으로 LBS 클라이언트(101)가 수신하는 이동 단말(100)의 위치에는 오류가 있을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동통신 시스템에서 이동 단말(100)의 위치 정보의 오류를 분석하기 위한 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 도 1에 나타난 이동통신 시스템과 비교하여 무선망 운용 시스템(202)을 더 포함한다.
무선망 운용 시스템(202)은, 이동통신 시스템의 각 구성요소(예를 들어 이동통신 기지국(300), 기지국 제어기(301), GMLC(200) 등)에 대한 운용 정보를 DB화하여 관리하는 시스템이다. 본 발명에서 활용하고자 하는 운용 정보는 이동통신 기지국(300) 데이터베이스이다. 이동통신 기지국(300) 데이터베이스는 다음과 같은 운용 정보를 포함할 수 있다.
Figure pat00003
한편, LTE/4G 시스템에서 무선망 운용 시스템(202)의 이동통신 기지국(300) 데이터베이스는 eNodeB(401)의 식별번호(Cell ID), 위/경도, 주소를 포함한다.
상기 표에 나타난 바와 같이, 이동통신 기지국(300)의 식별번호(Cell ID)와, 위/경도 및 주소가 매핑되어 있으므로, 임의의 이동통신 기지국(300)의 식별번호(Cell ID)를 획득하면 해당 이동통신 기지국(300)의 위/경도 또는 주소를 추출할 수 있다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동통신 시스템에서 이동 단말(100)의 위치 정보의 오류를 분석하기 위한 호 처리 절차를 나타내는 도면이다.
<이동 단말(100)의 위치 정보를 확보>
LBS 클라이언트(101)가 이동 단말(100)의 위치 서비스를 요구(S401)함에 따라 GMLC(200)는 이동 단말(100)의 라우팅 정보를 확인하여(S402, S403), 이동 단말(100)이 속한 위치 시스템에 PSL 메시지를 전송하여(S404) 그 응답으로 PSL Res 메시지를 수신한다(S406). 상기 PSL Res 메시지는 이동 단말(100)의 위치 정보(예를 들어 이동 단말(100)의 위/경도 좌표)를 포함한다. 이 과정은 도 2를 참조하여 설명한 이동통신 시스템에서 이동 단말(100)의 위치 서비스를 제공하는 일반적인 호 처리 절차와 동일하다.(S201 내지 S207)
<이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보를 확보>
GMLC(200)는 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 식별번호(Cell ID)를 확보하기 위해 이동 단말(100)이 속한 위치 시스템에 3GPP 규격에 정의된 PSI(Provide Subscriber Information) 메시지를 전송한다(S407). 구체적으로 GMLC(200)는 상기 S402 및 S403에서의 라우팅 정보를 참조하여 이동 단말(100)이 속한 위치 시스템을 확인하고, 해당 위치 시스템 중에서 GMLC(200)와 직접적인 접점에 있는 MSC(303), SGSN(304) 또는 MME(402)에 PSI 메시지를 전송한다(도 3참조). 이어서 해당 MSC(303)/SGSN(304)/MME(402)는 해당 이동 단말(100)로 페이징을 수행하여 이동통신 기지국(300)의 식별번호(Cell ID)를 확인하고(S408), 확인된 이동통신 기지국(300)의 식별번호(Cell ID)를 포함하는 PSI Res메시지를, GMLC(200)에 전송한다(S409).
GMLC(200)는 해당 이동통신 기지국(300)의 위치 정보를 확보하기 위해 무선망 운용 시스템(202)에, 상기 PSI Res 메시지에서 확보한 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 식별번호(Cell ID)를 전송한다(S410). 무선망 운용 시스템(202)은 이동통신 기지국(300) 데이터베이스에서 상기 이동통신 기지국(300)의 식별번호(Cell ID)에 대응하는 이동통신 기지국(300)의 위치 정보(예를 들면 위/경도 또는 주소)를 추출하여, GMLC(200)에 전송하며(S411), 그 결과 GMLC(200)는 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보를 획득할 수 있다.
한편, GMLC(200)는 무선망 운용 시스템(202)과 연동하여 이동통신 기지국(300) 데이터베이스를 GMLC(200) 내부에 미리 저장할 수 있고, 이 경우에는 무선망 운용 시스템(202)에 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보를 문의하는 절차(S410, S411)를 수행하지 않을 수도 있다.
<위치 측정의 오류를 분석>
GMLC(200)는 이동 단말(100)의 위치 측정의 오차를 계산한다(S412). 위치 측정의 오차는, PSL 메시지를 이용하여 확보한 이동 단말(100)의 위치 정보와, PSI 메시지 및 무선망 운용 시스템(202)을 이용하여 확보한 해당 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보의 차이이다.
GMLC(200)는 이동 단말(100)의 위치 측정의 오차가 기 설정된 임계거리를 넘었는지를 판단한다(S413). 기 설정된 임계거리는 이동통신 기지국(300)이 사용하는 주파수대역을 고려한 이동통신 기지국(300)의 일반적인 커버리지 반경을 의미하지만, 이동통신 기지국(300)의 종류, 주변지형, 트래픽 양 등의 가변요소들을 감안하여 가변적일 수 있다.
GMLC(200)가 측정한 이동 단말(100)의 위치 측정의 오차가 기 설정된 임계거리를 초과하지 않는 경우, 이동 단말(100)의 위치 측정에는 오류가 없음을 판단할 수 있다. 이는 위치 시스템에 저장된 이동통신 기지국(300)의 위치 정보가 정확하다는 것을 의미한다. 이 경우 GMLC(200)는 이동 단말(100)의 위치 정보를 보정하지 않고 LBS 클라이언트(101)에 제공한다.
GMLC(200)가 측정한 이동 단말(100)의 위치 측정의 오차가 기 설정된 임계거리를 초과하는 경우, 이동 단말(100)의 위치 측정에 오류가 있음을 판단할 수 있다. 이는 위치 시스템에 저장된 이동통신 기지국(300)의 위치 정보가 잘못 입력되어 저장되거나, 저장 이후 이동통신 기지국(300)의 위치 변경 등으로 인해 잘못된 값인 것을 의미한다.
이 경우 GMLC(200)는 이동 단말(100)의 위치 측정에 보정을 수행하여 LBS 클라이언트(101)에 제공한다(S414, S415). 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 보정은 PSI 메시지를 이용하여 확보한 해당 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보를, 상기 이동 단말(100)의 위치 정보로 하는 것이다.
한편, GMLC(200)는 무선망 운용 시스템(202)에 운용 관리를 확인할 것을 요청할 수 있다(S416). 상술한 바와 같이, 이동 단말(100)의 위치를 측정함에 있어서 SMLC(302) 또는 기지국 제어기(301)(LTE/4G 망에서는 eSMLC(403)는 그 기준으로 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보를 이용하며, 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치를 중심으로 이동 단말(100)과의 시간 진보(TA) 등의 방법을 이용한다. 이러한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보는 SMLC(302) 또는 기지국 제어기(301)에 미리 저장된 값으로서, 최초 저장시 잘못 입력되거나, 저장 이후 이동통신 기지국(300)의 위치 변경 등으로 인해 잘못된 값일 수 있기 때문이다. 따라서 이동 단말(100)의 위치 측정에 오류가 있는 경우에는, 측정의 기준이 되는 이동통신 기지국(300)의 위치 정보에 오류가 있는 것이며 이동 단말(100)의 위치 측정을 수행한 해당 SMLC(302) 또는 기지국 제어기(301)(LTE/4G에서는 eSMLC(403))에 저장된 이동통신 기지국(300)의 위치 정보를 수정할 필요가 있기 때문이다.
또한 이 후, 무선망 운용 시스템(202)은 해당 SMLC(302) 또는 기지국 제어기(301)의 설정을 확인하고, 잘못된 정보를 수정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 이동 단말(100)의 위치 정보의 오류를 분석하기 위한 호 처리 절차를 나타내는 도면이다.
상술한 바와 같이 3G release 5 이동통신 시스템과 달리 3G release 6 이상의 이동통신 시스템의 경우 3GPP 규격에 정의된 PSL 메시지의 응답 메시지인 PSL Res는 이동 단말(100)의 위/경도 좌표는 물론, 이동 단말(100)이 속한 위치 시스템의 정보(예를 들어 이동통신 기지국(300)의 식별번호인 Cell ID)를 포함한다. 다시 말해 3G release 5 이동통신 시스템에서는 PSL 메시지를 이용하여 이동 단말(100)의 위치 정보를 확보하고, PSI 메시지를 이용하여 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 식별번호(Cell ID)를 획득하지만, 3G release 6 이상의 시스템에서는 PSL 메시지를 이용하여 이동 단말(100)의 위치 정보 및 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 식별번호(Cell ID)를 획득할 수 있다.
도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따라 이동 단말(100)의 위치 정보의 오류를 분석하기 위한 호 처리 절차를 설명한다.
<이동 단말(100)의 위치 정보 확보 및 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보를 확보>
LBS 클라이언트(101)가 GMLC(200)에 이동 단말(100)의 위치 서비스 요구를 전송한다(S501). 이때 이동 단말(100)의 MDN(Mobile Dialing Number) 또는 IMSI(International Mobile Subscriber Identity)를 참조할 수 있다.
GMLC(200)는 해당 이동 단말(100)이 어떤 방문자 위치 등록기(VLR)에 등록되어 있는지를 확인하기 위해서 HLR(201)에 이동 단말(100)의 라우팅 정보를 요청하고(S502), HLR(201)은 이동 단말(100)의 라우팅 정보를 응답한다(S503).
GMLC(200)는 상기 라우팅 정보를 참조하여, 이동 단말(100)이 속한 위치 시스템에 이동 단말(100)의 위치를 요청하기 위해 3GPP 규격에 정의된 PSL(Provide Subscriber Location) 메시지를 전송한다(S504). 위치 시스템이란 이동 통신망의 구성요소 중 GMLC(200)와 이동 단말(100)의 가운데 레벨에서 이동 단말(100)의 위치를 측정하기 위한 구성요소들을 포함하는 집합을 말한다. 예를 들어 3G 시스템에서는 이동통신 기지국(300), 기지국 제어기(301), SMLC(302), MSC(303), SGSN(304)을 포함할 수 있고, LTE/4G 시스템에서는 eNodeB(401), MME(402), eSMLC(403)를 포함할 수 있다. 더 상세하게는, GMLC(200)는 위치 시스템 중에서 GMLC(200)와 직접적인 접점에 있는 MSC(303), SGSN(304) 또는 MME(402)에 PSL 메시지를 전송한다.(도 3참조)
위치 시스템은 이동 단말(100)의 위치를 PSL 메시지의 요청 방법에 맞게 측정한다(S505). 구체적으로 이동 단말(100)의 위치를 측정하는 주체는, 3G 시스템에서는 SMLC(302)일 수 있고, SMLC(302)가 없는 시스템의 경우 기지국 제어기(301)가 수행할 수 있다. LTE/4G 시스템에서는 eSMLC(403)가 이동 단말(100)의 위치를 측정하는 주체가 될 수 있다. 위치 측정의 상세한 방법은 이동 단말(100)이 속한 위치 시스템의 위치 정보, 특히 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치(LTE/4G 시스템에서는 eNodeB(401))를 기준으로 시간 진보(TA), 도달시간(TOA), 도달각(AOA), 관측시간차(OTD), 도달시간차(TDOA), 강화된 관측시간차(EOTD), 관측도달시간차(OTDOA) 등의 다양한 조합을 이용하는 것이다.
위치 시스템은 GMLC(200)에, 이동 단말(100)의 위치를 측정한 정보의 응답(PSL Res)을 수행한다(S506). PLS Res 메시지에 포함되는 주요 정보는 이동 단말(100)의 위치 정보(위/경도 좌표) 및 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 식별번호(Cell ID)를 포함한다.
GMLC(200)는 해당 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보를 확보하기 위해 무선망 운용 시스템(202)에, 상기 PSL Res 메시지에서 확보한 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 식별번호(Cell ID)를 전송한다(S507). 무선망 운용 시스템(202)은 이동통신 기지국(300) 데이터베이스에서 상기 이동통신 기지국(300)의 식별번호(Cell ID)에 대응하는 이동통신 기지국(300)의 위치 정보(위/경도 좌표 또는 주소)를 추출하여 GMLC(200)에 전송하며(S508), 그 결과 GMLC(200)는 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보를 획득할 수 있다.
한편 GMLC(200)는 무선망 운용 시스템(202)과 연동하여 이동통신 기지국(300) 데이터베이스를 GMLC(200) 내부에 미리 저장할 수 있고, 이 경우에는 무선망 운용 시스템(202)에 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보를 문의하는 절차(S507 내지 S508)를 수행하지 않을 수도 있다.
<위치 측정의 오류를 분석>
GMLC(200)는 이동 단말(100)의 위치 측정의 오차를 계산한다(S509). 위치 측정의 오차는, PSL 메시지를 이용하여 확보한 정보 즉, 이동 단말(100)의 위치 정보와 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보의 차이이다.
GMLC(200)는 이동 단말(100)의 위치 측정의 오차가 기 설정된 임계거리를 넘었는지를 판단한다(S510). 기 설정된 임계거리는 이동통신 기지국(300)이 사용하는 주파수대역을 고려한 이동통신 기지국(300)의 일반적인 커버리지 반경을 의미하지만, 이동통신 기지국(300)의 종류, 주변지형, 트래픽 양 등의 가변요소들을 감안하여 가변적일 수 있다.
GMLC(200)가 측정한 이동 단말(100)의 위치 측정의 오차가 기 설정된 임계거리를 초과하지 않는 경우, 이동 단말(100)의 위치 측정에는 오류가 없음을 판단할 수 있다. 이는 위치 시스템에 저장된 이동통신 기지국(300)의 위치 정보가 정확하다는 것을 의미한다. 이 경우 GMLC(200)는 이동 단말(100)의 위치 정보를 보정하지 않고 LBS 클라이언트(101)에 제공한다.
GMLC(200)가 측정한 이동 단말(100)의 위치 측정의 오차가 기 설정된 임계거리를 초과하는 경우, 이동 단말(100)의 위치 측정에 오류가 있음을 판단할 수 있다. 이는 위치 시스템에 저장된 이동통신 기지국(300)의 위치 정보가 잘못 입력되어 저장되거나, 저장 이후 이동통신 기지국(300)의 위치 변경 등으로 인해 잘못된 값인 것을 의미한다.
이 경우 GMLC(200)는 이동 단말(100)의 위치 측정에 보정을 수행하여(S511) LBS 클라이언트(101)에 제공한다(S512). 본 실시예에 따르면 상기 보정은 PSL 메시지를 이용하여 확보한 해당 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보를, 상기 이동 단말(100)의 위치 정보로 보정한다.
한편 GMLC(200)는 무선망 운용 시스템(202)에 운용 관리를 확인할 것을 요청할 수 있다(S513). 상술한 바와 같이, 이동 단말(100)의 위치를 측정함에 있어서 SMLC(302) 또는 기지국 제어기(301)(LTE/4G 망에서는 eSMLC(403))는 그 기준으로 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보를 이용하며, 이동 단말(100)이 속한 이동통신 기지국(300)의 위치를 중심으로 이동 단말(100)과의 시간 진보(TA) 등의 방법을 이용한다. 이러한 이동통신 기지국(300)의 위치 정보는 SMLC(302) 또는 기지국 제어기(301)에 미리 저장된 값으로서, 최초 저장시 잘못 입력되거나, 저장 이후 이동통신 기지국(300)의 위치 변경 등으로 인해 잘못된 값일 수 있기 때문이다. 따라서 이동 단말(100)의 위치 측정에 오류가 있는 경우에는, 측정의 기준이 되는 이동통신 기지국(300)의 위치 정보에 오류가 있는 것이며 이동 단말(100)의 위치 측정을 수행한 해당 SMLC(302) 또는 기지국 제어기(301)(LTE/4G에서는 eSMLC(403))에 저장된 이동통신 기지국(300)의 위치 정보를 수정할 필요가 있기 때문이다.
또한 이 후, 무선망 운용 시스템(202)은 해당 SMLC(302) 또는 기지국 제어기(301)의 설정을 확인하고, 잘못된 정보를 수정할 수 있다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서의 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나 적절한 부결합(Subcombination)에서 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 아니 된다. 어떤 환경에서는, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이상에서 설명한 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 첨부한 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
100 : 이동 단말(UE) 101 : LBS 클라이언트
200 : GMLC 201 : HLR
202 : 부호의 설명 202 : 무선망 운용 시스템
300 : 이동통신 기지국 301 : 기지국 제거이
302 : SMLC 303 : MSC
304 : SGNS 401 : eNodeB
402 : MME 403 : eSMLC

Claims (15)

  1. 이동통신 시스템에서 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 방법으로서,
    (a) 상기 이동 단말의 위치 정보를 획득하는 단계;
    (b) 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 식별번호를 획득하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계에서 획득한 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 식별번호를 이용하여 기지국 데이터베이스에서, 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 위치 정보를 추출하는 단계; 및
    (d) 상기 (c) 단계에서 추출한 이동통신 기지국의 위치 정보와, 상기 (a) 단계에서 획득한 이동 단말의 위치 정보의 비교 결과에 따라 상기 (a) 단계에서 획득한 상기 이동 단말의 위치 정보를 보정하는 단계;를 포함하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는, 상기 (c) 단계에서 획득한 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 위치와, 상기 (a) 단계에서 획득한 이동 단말의 위치의 거리 차이가, 기 설정된 임계 거리를 초과하는 경우, 상기 (a) 단계에서 획득한 상기 이동 단말의 위치 정보에 오류가 있음을 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는, 상기 이동 단말의 위치 정보에 오류가 있는 경우 상기 (a)단계에서 획득한 이동 단말의 위치 정보를 상기 (c) 단계에서 추출한 이동통신 기지국의 위치 정보로 수정하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는, 상기 이동통신 시스템에서 PSL(Provide Subscriber Location) 메시지를 통해 상기 이동 단말의 위치 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 상기 이동통신 시스템에서 PSI(Provide Subscriber Information) 메시지를 통해 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 식별번호를 획득하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 상기 이동통신 시스템에서 상기 PSL(Provide Subscriber Location) 메시지를 통해 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 식별정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 (a) 단계 이전에, 클라이언트로부터 상기 이동 단말의 위치 측정을 요청받는 단계;를 더 포함하고,
    상기 (d) 단계에서 보정된 이동 단말의 위치 정보를 상기 위치 측정 요청에 대한 응답으로 상기 클라이언트로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 방법은 이동통신 시스템의 관문 이동 위치 센터(Gateway Mobile Location Center)에서 수행하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 방법.
  9. 이동 단말의 위치 정보와, 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 식별번호를 제공하는 위치 시스템; 및
    상기 위치 시스템으로부터 상기 이동 단말의 위치 정보와 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 식별번호를 수신하고, 기지국 데이터베이스로부터 상기 이동통신 기지국의 식별번호에 대응하는 이동통신 기지국의 위치 정보를 추출하고, 그 추출된 이동통신 기지국의 위치 정보와 상기 이동 단말의 위치 정보의 비교 결과에 따라 상기 이동 단말의 위치 정보를 보정하는 관문 이동 위치 센터(Gateway Mobile Location Center);를 포함하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 관문 이동 위치 센터는,
    상기 이동통신 기지국의 위치와 상기 이동 단말의 위치의 거리 차이가, 기 설정된 임계 거리를 초과하는 경우, 상기 위치 시스템이 제공한 이동 단말의 위치 정보에 오류가 있음을 판단하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 관문 이동 위치 센터는,
    상기 이동 단말의 위치 정보에 오류가 있는 경우, 상기 이동 단말의 위치 정보를 상기 이동통신 기지국의 위치 정보로 수정하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 시스템.
  12. 제 9 내지 제 11 항에 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 관문 이동 위치 센터는, PSL(Provide Subsciber Location) 메시지를 통해 상기 위치 시스템으로부터 상기 이동 단말의 위치 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 관문 이동 위치 센터는, PSI(Provide Subscriber Information) 메시지를 통해 상기 위치 시스템으로부터 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 식별번호를 획득하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 관문 이동 센터는, 상기 PSL(Provide Subscriver Location) 메시지를 통해 상기 이동 단말이 속한 이동통신 기지국의 식별번호를 획득하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 시스템.
  15. 제 9 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 관문 이동 위치 센터는,
    클라이언트로부터 상기 이동 단말의 위치 측정을 요청받고,
    상기 보정된 이동 단말의 위치 정보를 상기 클라이언트로 전송하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말의 위치 측정 정보 오류 분석 시스템.
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