KR20130096468A - 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 단말의 위치 추정 및 그 위치 정보 전송 방법 - Google Patents

복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 단말의 위치 추정 및 그 위치 정보 전송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치 추정 방법 및 그 위치 정보 전송 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 복수의 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치 추정 방법에 있어서, (a) 상기 단말에서 상기 복수의 게이트웨이로부터의 수신신호들의 채널을 스캔하여 각 채널의 수신신호강도(RSSI)를 검출한 다음 RSSI가 가장 큰 채널을 결정하는 과정과; (b) 상기 단말에서 상기 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이로 상기 단말의 인증정보를 송신하는 과정과; (c) 상기 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이를 통해 상기 단말의 인증정보를 수신한 중앙서버에서 상기 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이의 위치를 상기 단말의 현재 위치로 처리하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 단말의 위치 추정 및 그 위치 정보 전송 방법{METHOD FOR ESTIMATING AND TRANSMITTING LOCATION INFORMATION OF TERMINAL USING GATEWAY WITH MULTIPLE ANTENNA}
본 발명은 무선통신시스템에서 단말의 위치에 관한 것으로, 특히 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 위치 추정 및 그 위치 정보 전송 방법에 관한 것이다.
일반적으로 게이트웨이는 USN 방식 통신시스템에서 일정 영역(신호범위구역) 내에서 복수의 통신노드(예를 들면, 이동 단말)들과 통신을 수행하면서 단말의 위치를 추정하고, 추정된 위치에 근거한 정보를 송수신한다.
이를 위해 게이트웨이에는 무선통신을 위한 무선통신모듈이 내장 또는 외장 되어 있으며, 안테나를 구비하고 있다.
종래의 게이트웨이는 하나의 안테나를 구비하여 정보 신호를 송신 및 수신하도록 하는 구성이다.
그러나 이러한 종래 기술에서는, 해당 게이트웨이와 무선통신 가능한 일정한 신호범위구역 내에 다수의 이동 단말이 존재할 경우 하나의 안테나를 통해 다수의 신호를 동시에 송신 및 수신해야하므로 통신 과부하나 딜레이(delay)가 생겨 일부 휴대 단말에서 송신한 정보 신호를 지연하여 수신하게 되고, 송신 또한 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다.
또한, 다수의 게이트웨이 신호가 단말에 수신된 경우, 해당 신호가 어떠한 게이트웨이를 통해 수신되었는지 정확히 알 수 없고 이에 따라 게이트웨이를 통한 위치 추정 성능이 크게 저하되는 문제점이 대두 되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일반적인 목적은 종래 기술에서의 제한 및 단점에 의해 야기되는 하나 이상의 문제점을 실질적으로 제거할 수 있는 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치 추정 및 그 위치 정보 전송 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 보다 구체적인 다른 목적은, 게이트웨이를 사용하는 무선통신 시스템에서 단말의 위치 추정 오차를 줄일 수 있는 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치 추정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 보다 구체적인 다른 목적은, 게이트웨이를 사용하는 무선통신 시스템에서 휴대 단말의 수에 따른 게이트웨이의 과부하로 인한 딜레이 및 통신장애를 감소시킬 수 있는 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치 추정 및 그 위치 정보 전송 방법을 제공하는 것이다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치 추정 방법은, 복수의 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치 추정 방법에 있어서, (a) 상기 단말에서 상기 복수의 게이트웨이로부터의 수신신호들의 채널을 스캔하여 각 채널의 수신신호강도(RSSI)를 검출한 다음 RSSI가 가장 큰 채널을 결정하는 과정과; (b) 상기 단말에서 상기 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이로 상기 단말의 인증정보를 송신하는 과정과; (c) 상기 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이를 통해 상기 단말의 인증정보를 수신한 중앙서버에서 상기 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이의 위치를 상기 단말의 현재 위치로 처리하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에서, (d) 상기 (b) 과정 전에, 기설정된 횟수 동안 상기 RSSI가 가장 큰 채널이 동일하게 되도록 상기 (a) 과정을 반복하는 과정을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 게이트웨이 각각은 적어도 송신전용 안테나와 송수신겸용 안테나를 포함하는 복수의 안테나를 구비한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 게이트웨이 각각은 송신전용 안테나는 송신전용 안테나끼리, 송수신겸용 안테나는 송수신겸용 안테나끼리 서로 동일한 채널을 구비한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 게이트웨이 중 서로 인접하여 배치되는 게이트웨이 각각은 송신전용 안테나는 송신전용 안테나끼리, 송수신겸용 안테나는 송수신겸용 안테나끼리 서로 상이한 채널을 구비한다.
또한, 본 발명은 복수의 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치 정보 전송 방법에 있어서, (A) 상기 단말에서 상기 복수의 게이트웨이로부터 전송되는 수신신호들의 채널을 스캔하여 각 채널의 수신신호강도(RSSI)를 검출한 다음 RSSI가 가장 큰 채널을 결정하는 과정과; (B) 상기 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이로 상기 단말의 인증정보를 전송하는 과정과; (C) 상기 단말에서 상기 복수의 게이트웨이로부터 전송되는 수신신호들의 채널을 다시 스캔하여 각 채널의 수신신호강도(RSSI)를 검출한 다음 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이를 상기 단말과 가장 인접한 게이트웨이로 결정하는 과정과; (D) 상기 (C) 과정에서 상기 단말과 가장 인접하다고 결정된 상기 게이트웨이가 상기 (B) 과정에서 상기 단말의 인증정보를 수신한 상기 게이트웨이와 동일한가를 판단하는 과정과; (E) 상기 (D) 과정의 판단결과, 상기 (C) 과정의 게이트웨이와 상기 (D) 과정의 게이트웨이가 동일하지 않으면 해당 게이트웨이로 상기 단말의 인증정보를 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, (F) 상기 (D) 과정의 판단결과, 상기 (C) 과정의 게이트웨이와 상기 (D) 과정의 게이트웨이가 동일하면 해당 게이트웨이가 기 설정된 횟수 동안 반복될 때까지 상기 (C) 과정 및 상기 (D) 과정을 반복한 후에 상기 해당 게이트웨이로 상기 단말의 인증정보를 송신하는 과정을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 게이트웨이 각각은 적어도 송신전용 안테나와 송수신전용 안테나를 포함하는 복수의 안테나를 구비한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 게이트웨이 각각은 송신전용 안테나는 송신전용 안테나끼리, 송수신겸용 안테나는 송수신겸용 안테나끼리 서로 동일한 채널을 구비한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 게이트웨이 중 서로 인접하여 배치되는 게이트웨이 각각은 송신전용 안테나는 송신전용 안테나끼리, 송수신겸용 안테나는 송수신겸용 안테나끼리 서로 상이한 채널을 구비한다.
또한, 본 발명의 위치인식 시스템은 송신전용 안테나와 송수신겸용 안테나를 포함하는 복수의 안테나를 구비하고, 서로 인접 배치된 게이트웨이들 간에 상이한 채널을 구비하며, 상기 송신전용 안테나를 통해 자신의 위치정보를 포함하는 브로드캐스팅 신호를 송신하고, 상기 송수신겸용 안테나를 통해 신호를 송수신하는 복수의 게이트웨이와; 복수의 상기 게이트웨이로부터 전송되는 수신신호들의 채널을 스캔하여 각 채널의 수신신호강도(RSSI)를 검출한 다음 상기 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이로 상기 단말의 인증정보를 전송하는 사용자 단말과; 상기 게이트웨이로부터 수신한 상기 사용자 단말의 인증정보 및 상기 게이트웨이의 위치정보를 통해 상기 사용자 단말의 위치를 파악하는 중앙서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치 추정 및 그 위치 정보 전송 방법에 의하면 송신전용 안테나와 송수신겸용 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용하여 부하를 적절히 분산함으로써 통신 과부하나 딜레이(delay)로 인한 통신 장애를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이의 사시도이다.
도 2는 도 1의 게이트웨이의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치 추정 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치 정보를 전송하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 도 5의 과정을 도식화한 개념도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이의 사시도이고, 도 2는 도 1의 게이트웨이의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이(100)는 제어부(210)가 내장되고 신호를 송수신하는 통신부(220)가 구비된 본체(110)와, 상기 본체(110)에 일체로 형성된 2개의 안테나(120, 130)를 포함한다. 여기서, 본체(110)의 형상에 대한 한정은 없으나, 본 실시예에서는 사각형상으로 구현된다.
상기 제어부(210)는 본체(110)에 내장되며, 게이트웨이(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 송신전용 안테나(제1 안테나, 120)를 통해 브로드캐스팅(broadcast) 방식으로 신호를 송신하고, 송수신겸용 안테나(제2 안테나, 130)를 통해 이중통신(양방향 통신, duplex communication) 방식으로 신호를 송신 및 수신하도록 제어한다.
본 실시예에서는 하나의 제어부(210)에서 송신 전용 및 송수신 겸용 통신을 모두 제어하는 구성에 대해 개시하였으나, 송신 전용 제어부와 송수신 겸용 제어부를 분리하여 구현할 수도 있다.
상기 통신부(220)는 송신부(221)와 수신부(222)를 구비하며 본체에 내장된다. 상기 송신부(221)는 제어부(210)의 제어하에 송신 전용 안테나(120) 및 송수신 겸용 안테나(130)를 통해 송신하려는 신호를 처리하여 송신 전용 안테나로 전송한다.
상기 수신부(222)는 제어부(210)의 제어하에 송수신 겸용 안테나(130)를 통해 수신한 신호를 처리한다.
상기 송신전용 안테나(제1 안테나, 120)와 상기 송수신겸용 안테나(제2 안테나, 130)는 송신부(221)로부터의 송신 신호 및 수신부(222)로 입력될 수신 신호를 중계한다. 여기서, 송신전용 안테나(120)와 송수신겸용 안테나(130)는 서로 다른 2개의 채널(Ch A, Ch B)을 통해 신호를 송신 또는 수신한다. 즉, 송신전용 안테나(120)를 통해 서비스 영역(신호범위구역) 내에 공통된 푸시(push) 정보를 송신하고, 송수신겸용 안테나(130)를 통해 서비스 영역 내의 특정 무선통신장치와 신호를 송신 및 수신하게 된다.
예를 들면, 서비스 영역 내의 휴대단말들에 공통적으로 전송해야하는 게이트웨이의 위치 정보와 시각설정신호 등은 송신전용 안테나(120)를 통해 브로드캐스팅 방식으로 송신하고, 특정 휴대단말에 대한 인증정보, 예약정보, 위치정보 등은 송수신겸용 안테나(130)를 통해 수신하고 해당 휴대단말로 특정 정보 신호를 송신한다. 즉, 이중통신(양방향통신) 방식으로 신호를 송수신한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 게이트웨이는 송신전용 안테나와 송수신겸용 안테나를 포함하는 적어도 2개의 안테나를 구비하여 부하(load)를 분산시킴으로써 하나의 안테나를 통해 다수의 신호를 동시에 처리할 때 발생하는 딜레이, 신호간섭 등의 문제를 개선할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 위치 추정 및 정보 전송 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 본 실시예에서는 하나의 구역(제1 전시관)에 4개의 게이트웨이(101~104)가 설치되어 특정 휴대 단말의 위치를 추정하고, 그 위치 정보를 전송하는 구성에 대해 설명할 것이며, 각 게이트웨이와 무선통신 가능한 영역을 각각의 존(Z1~Z4)으로 설정한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 위치 정보 전송 시스템(1)은 복수의 게이트웨이(101~106)와, 상기 복수의 게이트웨이(101~106)와 근거리 무선통신 가능한 서비스 영역(신호범위구역) 내에 위치하는 복수의 휴대 단말(200, 201, 2012, 202, 2023, 203, 204, 205, 206)과, 상기 복수의 게이트웨이(101~106)와 통신 네트워크를 통해 연결된 중앙서버(300)를 포함한다.
상기 게이트웨이(101~106)는 송신전용 안테나(Ch A1, Ch B2, Ch A3, Ch C4, Ch D5, Ch B6)와 송수신겸용 안테나(Ch E1, Ch F2, Ch E3, Ch G4, Ch H5, Ch F6)를 구비한다. 여기서, 각 게이트웨이(101~106)의 송신전용 안테나(Ch A1, Ch B2, Ch A3, Ch C4, Ch D5, Ch B6)와 송수신겸용 안테나(Ch E1, Ch F2, Ch E3, Ch G4, Ch H5, Ch F6)는 서로 상이한 채널을 갖는다. 즉, Ch A1 ≠ Ch E1, Ch B2 ≠ Ch F2, Ch A3 ≠ Ch E3, Ch C4 ≠ Ch G4, Ch D5 ≠ Ch H5, Ch B6 ≠ Ch F6 이다. 또한, 서로 인접하여 배치된 각 게이트웨이의 송신전용안테나는 송신전용 안테나끼리, 송수신겸용 안테나는 송수신겸용 안테나끼리 서로 상이한 채널을 갖는다. 예를 들면, Z1에 위치하는 게이트웨이(101)와 인접 배치된 게이트웨이들(102, 104, 105, 106)은 Z1에 위치하는 게이트웨이(101)의 송신전용 안테나(Ch A1) 및 송수신겸용 안테나(Ch E1)와 상이한 채널을 갖는다. 여기서, Z1에 위치하는 게이트웨이(101)와 인접하지 않는 게이트웨이(103)는 Z1에 위치하는 게이트웨이(101)의 송신전용 안테나(Ch A1) 및 송수신겸용 안테나(Ch E1)와 동일한 채널(Ch A3, Ch E3)을 가질 수 있다.
이와 같이, 각 게이트웨이의 송신전용 안테나와 송수신겸용 안테나뿐만 아니라 인접하는 게이트웨이의 송신전용 안테나와 송신전겸용 안테나를 서로 상이한 채널로 구성함으로써 안테나의 채널 간섭에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
상기 게이트웨이(101~106)는 송신전용 안테나(Ch A1, Ch B2, Ch A3, Ch C4, Ch D5, Ch B6)를 통해 각각의 서비스 영역 즉, Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 내의 휴대 단말(200, 201, 2012, 202, 2023, 203, 204, 205, 206)에게 공통된 푸시(push) 정보를 송신하고, 송수신겸용 안테나(Ch E1, Ch F2, Ch E3, Ch G4, Ch H5, Ch F6)를 통해 서비스 영역 내의 특정 휴대단말(200)과 특정 신호를 송수신한다.
즉, 제 1 게이트웨이(101)는 송신전용 안테나(Ch A1)를 통해 Z1 내에 위치하는 휴대 단말(200, 201, 2012)로 제 1 게이트웨이(101)의 위치정보를 포함하는 Z1 내의 공통된 푸쉬 정보를 송신하고, 제 2 게이트웨이(102)는 송신전용 안테나(Ch A2)을 통해 Z2 내에 위치하는 휴대 단말(200, 202, 2012, 2023)로 제 2 게이트웨이(102)의 위치정보를 포함하는 Z2 내의 공통된 푸쉬(push) 정보를 송신(브로드캐스팅) 한다. 마찬가지로 제 3 게이트웨이(103)는 송신전용 안테나(Ch A3)를 통해 Z3 내에 위치하는 휴대 단말(200, 203, 2023)로 제 3 게이트웨이(103)의 위치정보를 포함하는 Z3 내의 공통된 푸쉬 정보를 송신하고, 제 4 게이트웨이(104)는 송신전용 안테나(Ch C4)를 통해 Z4 내에 위치하는 휴대 단말(200, 204)로 제 4 게이트웨이(104)의 위치정보를 포함하는 Z4 내의 공통된 푸쉬 정보를 송신한다. 마찬가지로 제 5 게이트웨이(105)는 송신전용 안테나(Ch D5)를 통해 Z5 내에 위치하는 휴대단말(200, 205)로 제 5 게이트웨이(105)의 위치정보를 포함하는 Z5 내의 공통된 푸쉬 정보를 송신하고, 제 6 게이트웨이(106)는 송신전용 안테나(Ch B64)를 통해 Z6 내에 위치하는 휴대 단말기(200, 206)로 제 6 게이트웨이(106)의 위치정보를 포함하는 Z6 내의 공통된 푸쉬 정보를 송신한다.
또한, 상기 게이트웨이(101~106) 중 휴대 단말(200)과 가장 가까이에 위치하고 있는 게이트웨이(102)의 송수신겸용 안테나(Ch F2)를 통해 휴대 단말(200)의 인증 정보를 수신하여 해당 인증정보를 자신(게이트웨이(102))의 위치정보와 함께 중앙서버(300)로 전송하고, 중앙서버(300)로부터 수신한 휴대 단말(200)이 요청한 특정 정보 예를 들면, 목적지 정보를 송수신겸용 안테나(Ch B2)을 통해 휴대 단말(200)로 전송한다.
상기 휴대 단말(200, 201, 202, 203, 204, 2012, 2023, 205, 206)은 근거리 무선통신을 통해 범위 내의 모든 게이트웨이로부터 송신전용 안테나를 통해 브로드캐스팅 되는 신호를 수신하고, 수신 신호들의 채널을 일정 주기마다 스캔하여 수신 신호의 수신신호강도(Receive Signal Strength Indicate; 이하 RSSI라 함)를 검출 및 비교하여 RSSI가 가장 큰 신호를 송신한 게이트웨이로 자신의 인증정보를 송신한다.
예를 들어, 도 3에서 네 개의 존(Z1~A4)에 중첩되어 위치하는 휴대 단말(200)은 4개의 게이트(101~104)로부터 송신전용 안테나(Ch A1, Ch B2, Ch C4, Ch D5)을 통해 브로드캐스팅 되는 신호를 수신하고, 채널을 순차적으로(Ch A1 → Ch B2 → Ch C4 → Ch D5) 스캔하여 RSSI가 가장 큰 최적의(가장 가까이에 위치하는) 게이트웨이(102)를 검색한다. 가장 가까이에 위치하는 게이트웨이(102)로 자신(200)의 인증정보 및 특정 신호 예를 들면, 목적지에 대한 위치, 혼잡도, 대기인원 등의 정보를 요청하는 목적지 정보 요청 신호를 송신한 다음 게이트웨이(102)의 송수신겸용 안테나(Ch F2)를 통해 송신되는 목적지에 대한 정보 신호를 수신한다.
여기서, RSSI가 가장 큰 최적의 채널을 검색하기 위한 채널 스캔은 일정 주기마다 이루어지며, 동일 채널에 대해 스캔 반복 횟수를 증가시킬수록 오차를 줄일 수 있다. 다만, 채널을 스캔하는 동안에는 게이트웨이의 정보 신호를 수신하지 못하기 때문에 채널 스캔 주기 및 스캔 반복 횟수를 적절히 조절한다.
상기 중앙서버(300)는 게이트웨이(102)의 송수신겸용 안테나(Ch E1, Ch F2, Ch E3, Ch G4, Ch H5, Ch F6)를 통해 전송되는 휴대 단말(200)의 인증정보를 수신하여 저장된 휴대 단말(200) 또는 그 사용자 정보와의 일치 여부를 인증한 후, 요청된 목적지에 대한 정보를 게이트웨이(102)의 송수신겸용 안테나(Ch F2)를 통해 해당 휴대 단말(200)로 전송한다.
상기 중앙서버(300)는 게이트웨이(101~106) 각각의 설치 위치에 대한 위치정보를 저장하고 있으며, 휴대 단말 또는 그 착용자의 식별정보를 인증하고, 휴대 단말의 인증정보를 전송한 각 게이트웨이(101~106)의 위치정보를 통해 해당 단말 착용자의 위치 정보를 획득한다. 또한, 휴대 단말(200)로부터 특정 정보, 예를 들면 목적지 정보 요청 신호가 수신되면, 사용자의 현재위치로부터 목적지까지의 거리, 이동경로, 예상도착시간, 혼잡도 등의 요청된 해당 정보를 상기 게이트웨이(102)의 송수신겸용 안테나(Ch F2)를 통해 휴대단말(200)로 제공한다.
전술한 구성을 갖는, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치정보 전송방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치 추정 과정을 설명하기 위한 흐름도로서, 본 실시예는 휴대 단말이 새로운 구역에 진입한 경우 초기 위치 추정 과정을 나타낸다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 휴대 단말(200)에서 수신신호들의 채널을 순차적으로(Ch A1 → Ch B2 → Ch A3 → Ch C4 → Ch D5 → Ch B6) 스캔하여 각 채널의 RSSI를 검출한(S401) 다음, 각 채널의 RSSI를 비교하여 RSSI가 가장 큰 채널을 결정한다(S402).
다음으로, 기설정된 횟수(예를 들면, 10회) 동안 S401과 S402를 반복한(S403) 후 설정된 횟수 동안 RSSI가 가장 큰 채널이 동일한가를 판단한다(S404).
S404의 판단 결과, 기설정된 횟수 동안 RSSI가 가장 큰 채널이 동일하면 해당 채널의 게이트웨이(102)로 단말의 인증정보를 송신한다. S404의 판단 결과, 동일하지 않으면 채널 스캔 과정(S401)부터 다시 진행한다.
다음으로, 단말의 인증정보를 수신한 게이트웨이(102)에서 중앙서버로 단말의 인증정보를 송신하면, 이를 수신한 중앙서버에서 해당 게이트웨이가 위치한 Z2를 휴대 단말의 현재 위치로 인식하여 단말의 위치정보를 처리한다(S406).
전술한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 복수의 게이트웨이 중 RSSI가 가장 큰 채널을 검출하여 휴대 단말과 가장 가까이에 위치하는 게이트웨이를 결정하고, 해당 게이트웨이의 송수신겸용 채널로 휴대 단말의 인증정보를 송신하여 휴대 단말의 위치를 추정하므로 휴대 단말에 대한 위치 추정 오차를 줄일 수 있다.
도 5와 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치정보를 전송하는 과정을 설명하기 위한 것으로, 도 5는 전체 흐름도이고, 도 6은 도 5의 과정을 도식화한 개념도이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, S501 내지 S505는 휴대 단말에서 가장 가까운 게이트웨이를 확인하는 과정으로 도 4에 도시된 S401 내지 S405 과정과 동일하다. 즉, 휴대 단말(200)에서 일정 주기마다 수신신호들의 채널을 순차적으로로(Ch A1 → Ch B2 → Ch A3 → Ch C4 → Ch D5 → Ch B6) 스캔하여 각 채널의 RSSI를 검출하고(S501), 검출된 RSSI를 비교하여 RSSI가 가장 큰 신호의 채널(Ch B2)을 결정한(S502) 다음 채널 결정과정(S501과 S502)을 기설정 횟수 동안 반복한다(S503). RSSI가 가장 큰 채널이 기설정한 횟수 동안 동일한가를 판단하여(S504) 동일하면 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이(102)로 휴대 단말의 인증정보를 송신하고(S505), 그렇지 않으면 채널 스캔 과정(S501)으로 되돌아간다.
전술한 S501 내지 S505 과정을 통해 휴대 단말이 자신의 인증정보를 RSSI가 가장 큰 채널로 송신한 다음, 일정 주기마다 다시 채널을 스캔하여 각 채널의 RSSI를 검출하고(S506), RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이를 가장 가까운 게이트웨이로 결정한다(S507).
다음으로, S507에서 결정한 게이트웨이가 마지막으로 위치 정보를 송신한 게이트웨이와 동일한가를 판단한다(S508).
S508의 판단 결과, 동일하지 않으면 해당 게이트웨이로 휴대 단말의 인증정보를 송신하고(S509), 만일 동일하다고 판단되면 동일 게이트웨이가 기설정된 횟수만큼 반복되는지 여부를 판단한다(S510).
S510의 판단 결과, 기 설정된 횟수 이상 동일 게이트가 반복되면 해당 게이트웨이로 휴대 단말의 인증정보를 재전송하고(S509), 그렇지 않으면 다시 채널 스캔 과정을 수행한다(S506). 즉, RSSI가 가장 큰 신호를 송신한 게이트웨이가 기존과 동일하면 휴대 단말의 인증정보를 송신하지 않고 새로운 게이트웨이가 검색될 때에 휴대 단말의 인증정보를 송신한다. 이는 휴대 단말이 기존 위치에 머무르는 경우 일정 횟수 동안은 게이트웨이로 휴대 단말의 신호를 송신하지 않음으로써 게이트웨이의 송수신겸용 채널에 부가되는 부하를 경감시키기 위함이다. 또한, 동일 게이트웨이가 기 설정 횟수 이상 계속해서 검색되면 해당 게이트웨이로 휴대 단말의 인증정보를 재송신함으로써 휴대 단말이 꺼진 상태인지(전원 OFF), 휴대 단말이 게이트웨이 신호가 수신되지 않는 장소(예를 들면, 게이트웨이가 배치되지 않은 곳)로 이동하였는지를 중앙서버가 판단할 수 있도록 한다.
전술한 도 5의 과정은 도 6과 같이 도식화할 수 있다. 도 6은 도 3의 휴대 단말(200)이 Z1에 진입한 후 Z2로 즉시 이동하여 Z2에서 소정 시간 동안 머무르다가 Z3로 이동하는 경우 휴대 단말과 게이트웨이 간의 위치정보 신호 전송 과정을 도식화한 것이다.
도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 휴대 단말(200)이 Z1에 진입하면(휴대 단말의 현재 위치) 복수의 게이트웨이(101, 105, 106)로부터 송신전용 안테나를 통해 방송되는 신호를 수신하게 된다. 휴대 단말(200)에서는 채널 스캔을 통해 각 채널의 RSSI를 검출 및 비교하며, 이때 Z1 내에 위치하는 게이트웨이(101) 채널의 RSSI가 가장 높게 검출되었으므로 해당 게이트웨이의 채널(Ch E1)로 휴대 단말의 인증정보를 송신한다.
다음으로, Z1에 진입한 휴대 단말이 즉시 Z2 이동하여 휴대 단말의 현재위치가 Z2가 되면 다음 채널 스캔 시에 Z2 내에 위치하는 게이트웨이(102) 채널의 RSSI가 가장 높게 검출되며, S509과정의 판단 결과 마지막으로 신호를 보낸 게이트웨이(101)와 동일하지 않으므로 해당 게이트웨이(102)의 채널(Ch F2)로 휴대 단말의 인증정보를 송신한다.
다음으로, 휴대 단말이 Z2에서 일정 시간 머무르는 경우 소정 횟수 동안의 채널 스캔 시에 Z2 내에 위치하는 게이트웨이(102) 채널의 RSSI가 가장 높게 검출되지만 S509과정의 판단 결과 마지막으로 신호를 보낸 게이트웨이(102)와 동일하므로 해당 게이트웨이(102)의 채널(Ch F2)로 휴대 단말의 인증정보를 송신하지 않는다.
다음으로, S506 내지 S509 과정을 반복하여 동일 게이트웨이(102)가 기설정 횟수(예를 들면, 본 실시예에서는 4회) 동안 반복되면(S510) 해당 게이트웨이(102)의 채널(Ch F2)로 휴대 단말의 인증정보를 송신한다.
다음으로, 휴대 단말이 Z2에서 Z3로 이동하면, 다음 채널 스캔 시에 Z3 내에 위치하는 게이트웨이(103) 채널의 RSSI가 가장 높게 검출되며, S509과정의 판단 결과 마지막으로 신호를 보낸 게이트웨이(102)와 동일하지 않으므로 해당 게이트웨이(103)의 채널(Ch E3)로 휴대 단말의 인증정보를 송신한다.
전술한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 휴대 단말이 일정 시간 동안 동일 구역 내에 위치하는 경우 해당 게이트웨이로 자신(휴대 단말)의 인증정보를 포함하는 정보신호를 송신하지 않음으로써 게이트웨이의 송수신겸용 안테나의 통신 과부하를 경감할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 복수의 안테나를 갖는 게이트웨이를 이용한 정보 신호 전송 시스템
100 : 게이트웨이 120, 130 : 안테나
201, 202, 203, 204 : 무선통신장치 210 : 제어부
220 : 통신부 221 : 송신부
222 : 수신부 300 : 중앙서버

Claims (5)

  1. 적어도 송신전용 안테나와 송수신겸용 안테나를 포함하는 복수의 안테나를 구비하고, 서로 인접 배치된 게이트웨이들 간에 상이한 채널을 구비하는 복수의 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치 추정 방법에 있어서,
    (a) 상기 단말에서 상기 복수의 게이트웨이로부터의 수신신호들의 채널을 스캔하여 각 채널의 수신신호강도(RSSI)를 검출한 다음 RSSI가 가장 큰 채널을 결정하는 과정과;
    (b) 상기 단말에서 상기 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이로 상기 단말의 인증정보를 송신하는 과정과;
    (c) 상기 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이를 통해 상기 단말의 인증정보를 수신한 중앙서버에서 상기 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이의 위치를 상기 단말의 현재 위치로 처리하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 추정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, (d) 상기 (b) 과정 전에, 기설정된 횟수 동안 상기 RSSI가 가장 큰 채널이 동일하게 되도록 상기 (a) 과정을 반복하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 추정 방법.
  3. 적어도 송신전용 안테나와 송수신겸용 안테나를 포함하는 복수의 안테나를 구비하고, 서로 인접 배치된 게이트웨이들 간에 상이한 채널을 구비하는 복수의 게이트웨이를 이용한 무선통신 시스템에서 단말의 위치 정보 전송 방법에 있어서,
    (A) 상기 단말에서 상기 복수의 게이트웨이로부터 전송되는 수신신호들의 채널을 스캔하여 각 채널의 수신신호강도(RSSI)를 검출한 다음 RSSI가 가장 큰 채널을 결정하는 과정과;
    (B) 상기 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이로 상기 단말의 인증정보를 전송하는 과정과;
    (C) 상기 단말에서 상기 복수의 게이트웨이로부터 전송되는 수신신호들의 채널을 다시 스캔하여 각 채널의 수신신호강도(RSSI)를 검출한 다음 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이를 상기 단말과 가장 인접한 게이트웨이로 결정하는 과정과;
    (D) 상기 (C) 과정에서 상기 단말과 가장 인접하다고 결정된 상기 게이트웨이가 상기 (B) 과정에서 상기 단말의 인증정보를 수신한 상기 게이트웨이와 동일한가를 판단하는 과정과;
    (E) 상기 (D) 과정의 판단결과, 상기 (C) 과정의 게이트웨이와 상기 (D) 과정의 게이트웨이가 동일하지 않으면 해당 게이트웨이로 상기 단말의 인증정보를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 정보 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, (F) 상기 (D) 과정의 판단결과, 상기 (C) 과정의 게이트웨이와 상기 (D) 과정의 게이트웨이가 동일하면 해당 게이트웨이가 기 설정된 횟수 동안 반복될 때까지 상기 (C) 과정 및 상기 (D) 과정을 반복한 후에 상기 해당 게이트웨이로 상기 단말의 인증정보를 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 위치 정보 전송 방법.
  5. 송신전용 안테나와 송수신겸용 안테나를 포함하는 복수의 안테나를 구비하고, 서로 인접 배치된 게이트웨이들 간에 상이한 채널을 구비하며, 상기 송신전용 안테나를 통해 자신의 위치정보를 포함하는 브로드캐스팅 신호를 송신하고, 상기 송수신겸용 안테나를 통해 신호를 송수신하는 복수의 게이트웨이와;
    복수의 상기 게이트웨이로부터 전송되는 수신신호들의 채널을 스캔하여 각 채널의 수신신호강도(RSSI)를 검출한 다음 상기 RSSI가 가장 큰 채널의 게이트웨이로 상기 단말의 인증정보를 전송하는 사용자 단말과;
    상기 게이트웨이로부터 수신한 상기 사용자 단말의 인증정보 및 상기 게이트웨이의 위치정보를 통해 상기 사용자 단말의 위치를 파악하는 중앙서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치인식 시스템.
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