KR20140010733A - 단말 위치 인식 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

가상화 서버에 연동하는 위치 인식 시스템이, 가상화 서버에 연동하는 복수의 기지국 중 어느 하나의 기지국에 위치한 단말의 위치를 확인하기 위하여, 가상화 서버로부터 단말이 복수의 기지국으로 각각 전송한 신호에 대한 복수의 신호 정보를 수신한다. 복수의 신호 정보로부터 신호에 대한 패턴 정보를 추출하고, 추출한 패턴 정보를 토대로 단말이 위치한 기지국의 위치 정보를 확인한다. 그리고 신호 정보로부터 신호 세기를 확인한 후, 신호 세기를 토대로 단말의 위치를 계산한다.

Description

단말 위치 인식 시스템 및 방법{System and method for recognition of UE location}
본 발명은 단말 위치 인식 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 LTE(Long Term Evolution) 망에서의 단말은 하드 핸드오버(hard handover)를 수행한다. 따라서, 현재 단말로 서비스를 제공하는 기지국(이하 서빙 기지국이라 지칭함)만이 단말로부터 전송되는 신호를 수신하고, 서빙 기지국에 인접해 있는 다른 기지국(이하, 이웃 기지국이라 지칭함)들은 단말로부터 전송되는 신호를 수신하지 못한다. 이에 대해 도 1을 참조로 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 통신 환경을 나타내는 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 영역에 위치한 단말은 제1 영역에 대한 제1 기지국 즉 서빙 기지국으로부터 서비스를 제공받는다. 이때, 제1 기지국은 단말로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있지만, 제1 기지국에 인접한 기지국들(예를 들어, 제2 기지국 및 제3 기지국과 같은 이웃 기지국)은 단말로부터 전송되는 신호를 수신할 수 없다.
따라서 LTE 망에서는 도 1과 같이 이웃 기지국인 제2 기지국 또는 제3 기지국은 단말이 상향 링크(Up link)를 통해 서빙 기지국인 제1 기지국으로 전송하는 신호를 바탕으로 단말의 위치를 인식하는 것이 불가능하다.
따라서, 본 발명은 단말별 SRS 패턴을 통해 단말의 위치를 인식하는 위치 인식 시스템 및 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징인 가상화 서버에 연동하는 위치 인식 시스템이, 상기 가상화 서버에 연동하는 복수의 기지국 중 어느 하나의 기지국에 위치한 단말의 위치를 확인하는 방법은,
상기 가상화 서버로부터 단말이 상기 단말이 연동한 기지국과 상기 기지국에 인접한 복수의 기지국으로 각각 전송한 신호에 대한 복수의 신호 정보를 수신하는 단계; 상기 복수의 신호 정보로부터 상기 신호에 대한 패턴 정보를 추출하는 단계; 상기 추출한 패턴 정보를 토대로 상기 단말이 위치한 기지국의 위치 정보를 확인하는 단계; 상기 신호 정보로부터 신호 세기를 확인하는 단계; 및 상기 신호 세기를 토대로 상기 단말의 위치를 계산하는 단계를 포함한다.
상기 신호 정보는 상기 신호의 패턴 정보, 신호 세기 정보 및 상기 신호를 수신한 기지국의 식별 정보를 포함할 수 있다.
상기 신호의 패턴 정보는 상기 단말이 연동한 기지국에 할당된 신호 패턴이고, 상기 패턴 정보는 복수의 신호 패턴을 하나의 그룹으로 하여 상기 복수의 기지국 각각에 할당될 수 있다.
상기 단말의 위치를 계산하는 단계 이후에, 상기 단말의 위치에 보정이 필요한지 판단하는 단계; 보정이 필요하면, 상기 단말의 위치를 상기 확인한 기지국의 위치 정보로 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 가상화 서버와 연동하며, 상기 가상화 서버에 연동하는 복수의 기지국 중 어느 하나의 기지국에 위치한 단말의 위치를 확인하는 시스템은,
상기 가상화 서버로부터 상기 가상화 서버와 연동하는 복수의 기지국들 중 상기 단말이 전송한 신호를 수신한 하나 이상의 기지국들이 생성한 신호 정보를 수신하는 신호 정보 수신부; 미리 할당되어 있는 기지국의 셀 식별자, 상기 기지국에 할당된 패턴 그룹 정보 및 기지국 위치 정보를 저장하는 패턴 정보 저장부; 상기 신호 정보 수신부가 수신한 신호 정보로부터 상기 단말이 전송한 신호의 패턴 정보를 추출하고, 상기 패턴 정보 저장부에 저장된 기지국별 패턴 정보와 상기 추출한 패턴 정보를 토대로 상기 단말이 위치한 기지국의 위치 정보를 확인하는 기지국 위치 확인부; 및 상기 기지국 위치 확인부에서 상기 기지국의 위치 정보를 확인하면, 상기 신호 정보로부터 신호 세기를 추출하고 상기 기지국의 위치 정보와 상기 신호 세기를 토대로 상기 단말의 위치를 계산하는 단말 위치 계산부를 포함한다.
상기 단말 위치 계산부는, 상기 계산한 단말의 위치를 상기 기지국의 위치 정보로 보정할 수 있다.
본 발명에 따르면 단말이 상향 링크를 통해 전송한 SRS 신호를 서빙 기지국 뿐만 아니라 이웃 기지국에서도 수신할 수 있으므로, 이를 토대로 단말의 위치를 파악할 수 있다. 또한, 단말의 위치를 파악하여 셀 경계에 있는 단말로 가상화 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 통신 환경을 나타내는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 환경을 나타내는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단말 위치 인식 시스템의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단말 위치 인식 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 단말(terminal)은, 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이하 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 단말 위치 인식 시스템 및 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 환경을 나타내는 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 단말 위치 인식 시스템(100)이 기지국(400-1 ∼ 400-3)으로 상향 신호를 전송하는 단말(300)의 위치를 인식하기 위하여, 각각의 기지국들(400-1 ∼ 400-3)은 가상화 서버(200-1)와 연동하고 복수의 가상화 서버(200-1 ∼ 200-n)는 단말 위치 인식 시스템(100)과 연동한다.
단말(300)은 각각의 기지국(400-1 ∼ 400-3)들로 상향 링크를 통해 SRS 신호를 전송하고, 각각의 기지국(400-1 ∼ 400-3)들은 단말(300)로부터 수신한 SRS 신호와 신호의 세기 정보를 가상화 서버(200-1)를 통해 단말 위치 인식 시스템(100)으로 전달하여 단말(300)의 위치를 파악할 수 있도록 한다.
단말(300)이 상향 링크를 통해 SRS 신호를 전송할 때 단말(300)에 할당된 SRS 패턴을 이용하여 전송하는데, SRS 패턴은 단말(300)이 연결된 기지국(400-1)의 셀 영역에 미리 할당되어 있는 복수의 패턴 중 기지국(400-1)에서 할당된 패턴에 해당한다. 각각의 기지국(400-1 ∼ 400-3)들에 의해 생성된 셀에는 단말 위치 인식 시스템(100)에 의해 서로 다른 패턴들이 미리 할당되어 있기 때문에, 단말(300)이 전송하는 SRS 패턴을 토대로 단말(300)의 개략적인 위치를 파악할 수 있게 된다.
다음은 단말(300)의 위치를 파악하는 단말 위치 인식 시스템(100)의 구조에 대하여 도 3을 참조로 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예에서는 단말 위치 인식 시스템(100)이 연동된 복수의 가상화 서버(200-1 ∼ 200-n) 중 제1 가상화 서버(200-1)로부터, 제1 가상화 서버(200-4)에 연동한 복수의 기지국(400-1 ∼ 400-3)들이 전송하는 복수의 정보를 토대로 단말(300)의 위치를 파악하는 것을 예로 하여 설명하나 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단말 위치 인식 시스템의 구조도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 단말 위치 인식 시스템(100)은 신호 정보 수신부(110), 기지국 위치 확인부(120), 패턴 정보 저장부(130) 및 단말 위치 계산부(140)를 포함한다.
신호 정보 수신부(110)는 제1 가상화 서버(200-1)로부터 SRS 신호 정보를 수신한다. 여기서 SRS 신호 정보는 제1 가상화 서버(200-1)와 연동하는 복수의 기지국(400-1 ∼ 400-3)들로부터 전송되는 신호 정보로, 기지국(400-1 ∼ 400-3)들이 각각 단말(300)로부터 수신한 SRS 신호의 패턴 정보와 신호 세기 정보 그리고 SRS 신호를 수신한 기지국(400-1 ∼ 400-3)의 식별 정보를 포함한다.
본 발명의 실시예에서는 제1 가상화 서버(200-1)가 자신과 연동한 복수의 기지국(400-1 ∼ 400-3)들로부터 SRS 신호를 전달받으면 바로 단말 위치 인식 시스템(100)으로 SRS 신호에 대한 신호 정보를 전송하는 것을 예로 하여 설명한다. 그러나, 제1 가상화 서버(200-1)에서 SRS 신호에 대한 신호 정보를 하나로 하여 단말 위치 인식 시스템(100)으로 전송할 수도 있다.
기지국 위치 확인부(120)는 신호 정보 수신부(110)가 수신한 SRS 신호 정보로부터 패턴 정보를 추출한다. 그리고 패턴 정보 저장부(130)에 저장되어 있는 패턴 정보에 따른 기지국 위치 정보(위도, 경도 정보)를 토대로, SRS 신호를 전송한 단말(300)이 위치한 기지국 위치를 파악한다.
패턴 정보 저장부(130)는 미리 할당되어 있는 기지국별 패턴 정보와, 기지국의 위치 정보를 저장하고 관리한다. 그리고 기지국 위치 확인부(120)에서 SRS 신호 정보로부터 패턴 정보를 추출하면, 해당 패턴 정보가 할당된 기지국의 위치 정보를 기지국 위치 확인부(120)로 전달한다. 여기서 SRS 패턴은 시간과 주파수를 고려하여 약 1만 5천여개의 서로 다른 패턴이 생성될 수 있으며, SRS 패턴을 총 80개 그룹으로 묶어 기지국마다 1개씩 할당한다. 따라서 인접한 기지국 간에는 동일한 SRS 패턴이 할당되지 않는다.
단말 위치 계산부(140)는 기지국 위치 확인부(120)가 기지국의 위치를 확인하면, SRS 신호 정보에 포함된 신호 세기 정보와 단말이 접속해 있는 기지국의 위치를 토대로 삼각법을 이용하여 단말의 위치를 계산한다. 즉, 기지국이 단말로부터 전송되는 SRS 신호를 수신할 때, 단말과 기지국 사이의 거리가 멀면 신호의 수신 세기가 작게 나타나고, 단말과 기지국 사이의 거리가 가까우면 신호의 수신 세기가 크게 나타나는 것을 이용한다.
그리고 단말 위치 계산부(140)는 계산한 단말의 위치 보정이 필요한 경우 기지국 위치 확인부(120)에서 확인한 위치를 토대로 보정을 수행한다. 이때 보정은 반사파에 의해 임의의 기지국에 대한 수신 전력 세기가 크게 나타난 경우 단말의 위치를 보정한다. 본 발명의 실시에에서는 기지국 위치를 토대로 단말의 위치를 보정하는 방법에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에서는 단말의 위치 정보를 계산할 때 삼각법을 이용하는 것을 예로 하여 설명하며, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다. 그리고 단말 위치 확인을 위해 사용되는 삼각법에 대해서는 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하 도 4를 참조로 하여 단말 위치 인식 시스템(100)이 단말의 위치를 인식하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예에 대해 설명하기 앞서, 제1 가상화 서버(200-1)에는 제1 기지국 내지 제5 기지국이 연동하고 있으며, 단말은 제1 기지국의 영역(A 셀)에 위치한다고 가정한다. 그리고, 제1 기지국에 인접한 기지국은 제2 기지국 내지 제5 기지국이 있으며, 각각의 기지국에 의해 생성된 셀들의 식별 정보를 B 셀 내지 E 셀이라 가정한다. 또한, 단말이 전송한 SRS 신호를 제1 기지국, 제2 기지국 및 제3 기지국이 수신하였다고 가정한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단말 위치 인식 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 단말은 상향 링크를 통해 자신이 연결되어 통신 서비스를 제공받고 있는 서빙 기지국인 제1 기지국뿐만 아니라, 제1 기지국에 인접한 이웃 기지국인 제2 기지국 및 제3 기지국으로도 SRS 신호를 전송한다. 이때, 단말은 제1 기지국에 할당되어 있는 복수의 SRS 패턴 중 제1 기지국으로부터 할당받은 SRS 패턴을 이용하여 SRS 신호를 전송한다.
이를 위해 단말 위치 인식 시스템(100)은 80개의 SRS 패턴들을 하나로 묶어 기지국에 할당하고, 기지국에 할당된 SRS 패턴 정보와 기지국의 위치 정보를 단말 위치 인식 시스템(100)의 패턴 정보 저장부(130)에 미리 저장해 놓고 관리한다. 그리고 기지국도 자신 뿐만 아니라 인접한 기지국들에 할당된 SRS 패턴 정보를 저장하고 관리하는데, 기지국에 저장된 정보는 다음 표 1과 같고, 패턴 정보 저장부(130)에 저장된 정보는 표 2와 같다. 표 1은 단말이 위치한 제1 기지국에 저장된 정보를 나타낸 것이다.
번호 셀 식별자 SRS 패턴 그룹
1 B #4 group
2 C #2 group
3 D #31 group
4 E #41 group
가상화 서버 번호 셀 식별자 SRS 패턴 그룹 기지국 위치
1 1 A #1 group ***.*****
2 B #4 group ***.*****
3 C #2 group ***.*****
4 D #31 group ***.*****
5 E #41 group ***.*****
제1 기지국 내지 제3 기지국은 각각 단말(300)로부터 전송되는 SRS 신호 정보를 제1 가상화 서버(200-1)로 전송하고, 제1 가상화 서버(200-1)는 연동하는 단말 위치 인식 시스템(100)으로 제1 기지국 내지 제3 기지국으로부터 수신한 SRS 신호 정보들을 각각 전송한다.
단말 위치 인식 시스템(100)의 신호 정보 수신부(110)가 제1 가상화 서버(200-1)로부터 전송되는 SRS 신호 정보를 수신하면(S100), 기지국 위치 확인부(120)는 S100 단계에서 수신한 SRS 신호 정보에서 먼저 SRS 신호 패턴을 추출한다(S110). 그리고 기지국 위치 확인부(120)는 패턴 정보 저장부(130)에 미리 저장되어 있는 표 2의 정보와 S110 단계에서 추출한 SRS 신호 패턴을 토대로 단말이 위치하고 있는 제1 기지국의 위치를 확인한다(S120).
기지국 위치가 확인되면, 단말 위치 계산부(140)는 S100 단계에서 수신한 SRS 신호 정보로부터 신호 세기를 추출하고(S130), 삼각법을 이용하여 단말의 위치를 계산한다(S140). 단말 위치 인식 시스템(100)은 제1 기지국 내지 제3 기지국으로부터 SRS 신호 정보를 수신하였으므로, 단말 위치 계산부(140)는 S130 단계에서 추출한 세 개의 신호 세기를 이용하여 단말의 위치를 계산한다. 삼각법으로 단말의 위치를 계산하는 방법에 대해 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.
S140 단계를 통해 단말의 위치를 계산한 후, 단말 위치 계산부(140)는 계산한 단말의 위치에 보정이 필요한지 판단한다(S150). 만약 보정이 필요하다고 판단하면, 단말 위치 계산부(140)는 S120 단계에서 확인한 기지국 위치를 토대로 단말의 위치를 재 계산한다(S160). 그러나, 보정이 필요하지 않다고 판단하면, 단말 위치 계산부(140)는 S140 단계에서 계산된 단말의 위치 정보를 제1 가상화 서버로 전달한다(S170).
이렇게 전달된 단말 위치 정보는 제1 가상화 서버(200-1)로 전달되어, 제1 가상화 서버(200-1)에서 단말(300)로 협력 통신(JT: Joint Transmission) 서비스나 인접셀간 간섭을 회피할 수 있는 협력 스케쥴링(CS: Coordinated Scheduling) 서비스 등과 같이 가상화 기능을 제공할지 중단할지 여부를 판단하는데 이용하도록 한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리S범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (9)

  1. 가상화 서버에 연동하는 위치 인식 시스템이, 상기 가상화 서버에 연동하는 복수의 기지국 중 어느 하나의 기지국에 위치한 단말의 위치를 확인하는 방법에 있어서,
    상기 가상화 서버로부터 단말이 상기 단말이 연동한 기지국과 상기 기지국에 인접한 복수의 기지국으로 각각 전송한 신호에 대한 복수의 신호 정보를 수신하는 단계;
    상기 복수의 신호 정보로부터 상기 신호에 대한 패턴 정보를 추출하는 단계;
    상기 추출한 패턴 정보를 토대로 상기 단말이 위치한 기지국의 위치 정보를 확인하는 단계;
    상기 신호 정보로부터 신호 세기를 확인하는 단계; 및
    상기 신호 세기를 토대로 상기 단말의 위치를 계산하는 단계
    를 포함하는 단말 위치 인식 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 정보는 상기 신호의 패턴 정보, 신호 세기 정보 및 상기 신호를 수신한 기지국의 식별 정보를 포함하는 단말 위치 인식 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 신호의 패턴 정보는 상기 단말이 연동한 기지국에 할당된 신호 패턴이고,
    상기 패턴 정보는 복수의 신호 패턴을 하나의 그룹으로 하여 상기 복수의 기지국 각각에 할당되어 있는 단말 위치 인식 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 위치는 상기 신호 세기를 토대로 삼각법으로 계산하는 단말 위치 인식 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기지국의 위치 정보는 상기 단말이 연동한 기지국의 위도 및 경도 정보를 포함하는 단말 위치 인식 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 위치를 계산하는 단계 이후에,
    상기 단말의 위치에 보정이 필요한지 판단하는 단계;
    보정이 필요하면, 상기 단말의 위치를 상기 확인한 기지국의 위치 정보로 보정하는 단계
    를 포함하는 단말 위치 인식 방법.
  7. 가상화 서버와 연동하며, 상기 가상화 서버에 연동하는 복수의 기지국 중 어느 하나의 기지국에 위치한 단말의 위치를 확인하는 시스템에 있어서,
    상기 가상화 서버로부터 상기 가상화 서버와 연동하는 복수의 기지국들 중 상기 단말이 전송한 신호를 수신한 하나 이상의 기지국들이 생성한 신호 정보를 수신하는 신호 정보 수신부;
    미리 할당되어 있는 기지국의 셀 식별자, 상기 기지국에 할당된 패턴 그룹 정보 및 기지국 위치 정보를 저장하는 패턴 정보 저장부;
    상기 신호 정보 수신부가 수신한 신호 정보로부터 상기 단말이 전송한 신호의 패턴 정보를 추출하고, 상기 패턴 정보 저장부에 저장된 기지국별 패턴 정보와 상기 추출한 패턴 정보를 토대로 상기 단말이 위치한 기지국의 위치 정보를 확인하는 기지국 위치 확인부; 및
    상기 기지국 위치 확인부에서 상기 기지국의 위치 정보를 확인하면, 상기 신호 정보로부터 신호 세기를 추출하고 상기 기지국의 위치 정보와 상기 신호 세기를 토대로 상기 단말의 위치를 계산하는 단말 위치 계산부
    를 포함하는 단말 위치 인식 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 패턴 그룹 정보는 상기 복수의 기지국에 각각 저장되어 있는 단말 위치 인식 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 단말 위치 계산부는,
    상기 계산한 단말의 위치를 상기 기지국의 위치 정보로 보정하는 단말 위치 인식 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016017843A1 (ko) * 2014-08-01 2016-02-04 주식회사 씨지에스티 위치 추적 방법 및 장치

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