KR20180104921A - Apparatus for estimating distance between wireless communication infrastructures installed at unknown location and method for the same - Google Patents

Apparatus for estimating distance between wireless communication infrastructures installed at unknown location and method for the same Download PDF

Info

Publication number
KR20180104921A
KR20180104921A KR1020170031821A KR20170031821A KR20180104921A KR 20180104921 A KR20180104921 A KR 20180104921A KR 1020170031821 A KR1020170031821 A KR 1020170031821A KR 20170031821 A KR20170031821 A KR 20170031821A KR 20180104921 A KR20180104921 A KR 20180104921A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wireless communication
distance
infrastructure
distances
information
Prior art date
Application number
KR1020170031821A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102225632B1 (en
Inventor
조영수
김주영
전주일
지명인
박상준
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020170031821A priority Critical patent/KR102225632B1/en
Publication of KR20180104921A publication Critical patent/KR20180104921A/en
Priority to KR1020210028326A priority patent/KR102314946B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102225632B1 publication Critical patent/KR102225632B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/003Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management locating network equipment
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02Services making use of location information
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02Services making use of location information
    • H04W4/029Location-based management or tracking services

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

An embodiment of the present invention provides an apparatus for estimating a distance between wireless communication infrastructures installed at unknown locations, which includes: a receiving unit for receiving wireless communication infrastructure measurement information measured at a plurality of measurement points; an adjacent infrastructure determining unit for determining adjacent wireless communication infrastructures using the wireless communication infrastructure measurement information; a measurement point distance calculating unit for calculating measurement point distances that are distances from the measurement points to the adjacent wireless communication infrastructures, respectively, using the wireless communication infrastructure measurement information; an infrastructure distance estimating unit for estimating infrastructure distances that are distances between the adjacent wireless communication infrastructures using the measurement point distances; and a storage unit for storing information on the adjacent wireless communication infrastructures and the infrastructure distances. Accordingly, the present invention can estimate the distance between the wireless communication infrastructures installed at the unknown locations and provide a location-based service using distance information between the wireless communication infrastructures.

Description

설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR ESTIMATING DISTANCE BETWEEN WIRELESS COMMUNICATION INFRASTRUCTURES INSTALLED AT UNKNOWN LOCATION AND METHOD FOR THE SAME}[0001] APPARATUS FOR ESTIMATING DISTANCE BETWEEN WIRELESS COMMUNICATION INFRASTRUCTURES INSTALLED AT UNKNOWN LOCATION AND METHOD FOR THE SAME [0002]

본 발명은 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 사용자 단말기들로부터 여러 측정지점에서 수신한 무선통신 인프라 측정정보를 이용하여 설치 위치를 모르는 복수의 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하며, 추정된 무선통신 인프라들 간의 거리를 이용하여 실내 공간에서 정밀한 위치기반 서비스를 제공하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for estimating the distance between wireless communication infrastructures that do not know the installation location. More specifically, the present invention estimates the distance between a plurality of wireless communication infrastructures that do not know the installation location using the wireless communication infrastructure measurement information received from the user terminals at various measurement points, and calculates the distance between the estimated wireless communication infrastructures To provide a precise location-based service in an indoor space, and a method thereof.

무선통신 인프라를 이용한 위치추정 기술은 인프라 종류 및 서비스 범위에 따라 다양한 방식으로 존재한다.The location estimation technology using wireless communication infrastructure exists in various ways depending on the type of infrastructure and service range.

지구 궤도 상의 위성신호를 이용하여 사용자의 위치를 결정하는 GNSS(Global Navigation Satellite System)와 같은 GPS 기술들은, 비 가시선(Non-Line Of Sight) 구간인 도심 밀집 지역에서는 다중 경로오차로 인해 위치 오차가 50m에 이르고 특히 실내 지역에서는 수신감도가 저하되어 신호획득을 하지 못해 위치 결정이 어려운 점이 있다. 또한, 가시 위성 저하에 따른 초기위치결정시간(TTFF: Time To First Fix)이 길어지는 문제도 발생한다.GPS technologies such as the Global Navigation Satellite System (GNSS) that determines the user's position using the satellite signals on the earth's orbits can be used in a non-line-of-sight area, 50m. Especially in the indoor area, it is difficult to determine the position because the reception sensitivity is decreased and the signal can not be acquired. Also, there arises a problem that the initial positioning time (TTFF: Time To First Fix) due to the drop of the visible satellite is prolonged.

셀룰러 이동통신 기지국의 위치정보와 측정신호를 이용하여 사용자의 위치를 결정하는 Cell-Id, E-OTD(Enhanced-Opserved Time Difference)와 같은 기술들은 GPS에 비해 초기위치결정시간이 짧으나, 기지국의 배치 밀도에 따라 위치추정 정확도가 달라지고 평균적으로 약 100~800m의 비교적 낮은 위치 정확도를 가져서 수m 정도의 위치 정확도를 요구하는 실내외 항법 서비스 등에 적용하기 어렵다.Techniques such as Cell-Id and Enhanced-Opserved Time Difference (E-OTD) that determine the location of a user using location information and measurement signals of a cellular mobile communication base station have a shorter initial positioning time than GPS, It is difficult to apply to the indoor and outdoor navigation service that requires a position accuracy of about several meters due to a relatively low position accuracy of about 100 to 800 m on the average.

그에 따라, 실내에서는 주로 Wi-Fi를 이용한 위치추정 기술이 제시되어 왔으며, Wi-Fi 기반 측위 기술은 GPS가 수신되지 않거나 GPS 위치오차가 큰 건물 실내및 도심 밀집지역에서 Wi-Fi AP들로부터의 신호세기 등을 이용하여 수m 수준의 정밀한 위치정보를 제공할 수 있다. 하지만, 차량을 이용한 AP mapping 기술은 Wi-Fi AP의 위치DB 초기 구축에 필요한 비용이 큰 문제가 있다. 또한 수집이 실외 영역에서 이루어지기 때문에 수집 위치는 GPS 위치정보를 사용하는데, 이는 GPS 수신이 어려운 실내 영역에서 수집위치 획득이 불가능한 문제가 있다.Wi-Fi-based positioning technology has been widely used in Wi-Fi APs in indoors and downtown areas where GPS is not received or GPS position error is large. It is possible to provide accurate position information of several meters level by using the signal intensity. However, the AP mapping technique using the vehicle has a problem of a large cost for initial construction of the location DB of the Wi-Fi AP. Also, since the collection is performed in the outdoor area, the GPS location information is used for the collection location, which is a problem in that it is impossible to acquire the collection location in the indoor area where GPS reception is difficult.

한편, 위치기반 서비스(LBS: Location Based Service)는 최근 단말의 위치정보를 이용한 다양한 정보를 제공하는 서비스(information service)로 정의될 수 있다. 따라서 임의의 단말에 대한 위치기반서비스를 제공하기 위해서는 해당 단말의 위치정보의 계산이 선행되어야 한다. 하지만 실제 환경에서, 특히 실내 환경에서, 단말의 위치를 제공하기 위해서는 설치된 무선통신 인프라의 위치를 정확히 알고 있거나 아니면 사전 수집과정을 통해 정확한 기준위치의 계산 및 해당 기준위치에서의 패턴 수집 등이 반드시 선행되어야 한다. Meanwhile, a location based service (LBS) can be defined as an information service that provides various information using location information of a terminal. Therefore, in order to provide a location-based service for an arbitrary terminal, the location information of the terminal must be calculated. However, in order to provide the location of the terminal in the actual environment, especially indoor environment, it is necessary to know the location of the installed wireless communication infrastructure accurately or to calculate the accurate reference position through the pre-collection process and to collect the pattern at the reference position .

하지만, 초기에 해당 무선통신 인프라(예: Wi-Fi AP)의 설치위치 또는 수집 정보를 획득하기 위해 많은 시간과 인력비용이 소모되며, 만약 초기에 해당 정보를 획득 했더라도 실내 건물 내 인테리어의 변경 및 무선통신 인프라(예: Wi-Fi AP)의 수정/추가/변경 시 해당 정보를 갱신하는데 순차적으로 더 큰 비용이 소모될 수 있는 문제점이 있다.However, much time and manpower costs are consumed initially to acquire the installation location or collection information of the corresponding wireless communication infrastructure (eg, Wi-Fi AP), and even if this information is initially acquired, And a wireless communication infrastructure (for example, a Wi-Fi AP), it is necessary to sequentially update the corresponding information in order to increase the cost.

한국 공개특허공보 제10-2011-0011546호Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0011546

본 발명은 복수의 무선통신 인프라들로부터 단말기에 수신된 무선통신 인프라 측정정보를 이용하여 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들간 거리를 추정하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to estimate a distance between wireless communication infrastructures that do not know the installation location by using wireless communication infrastructure measurement information received from a plurality of wireless communication infrastructures.

또한, 본 발명은 무선통신 인프라들간 거리정보를 이용한 위치기반 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a location-based service using distance information between wireless communication infrastructures.

본 발명의 일 실시예는, 복수의 측정지점에서 측정된 무선통신 인프라 측정정보를 수신하는 수신부; 상기 무선통신 인프라 측정정보를 이용하여 인접한 무선통신 인프라들을 결정하는 인접 인프라 결정부; 상기 무선통신 인프라 측정정보를 이용하여, 각각의 상기 측정지점들로부터 인접한 무선통신 인프라들과의 거리들인 측정지점거리들을 계산하는 측정지점거리 계산부; 상기 측정지점거리들을 이용하여, 상기 인접한 무선통신 인프라들 사이의 거리들인 인프라거리들을 추정하는 인프라거리 추정부; 및 상기 인접한 무선통신 인프라들의 정보와 상기 인프라거리들을 저장하는 저장부를 포함하는, 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치를 제공한다.One embodiment of the present invention is a wireless communication system comprising: a receiving unit for receiving wireless communication infrastructure measurement information measured at a plurality of measurement points; An adjacent infrastructure determining unit determining adjacent wireless communication infrastructures using the wireless communication infrastructure measurement information; A measurement point distance calculation unit for calculating measurement point distances from the respective measurement points using distances from adjacent wireless communication infrastructures using the wireless communication infrastructure measurement information; An infrastructure distance estimator for estimating distances of infrastructures that are distances between the adjacent wireless communication infrastructures using the measurement point distances; And a storage unit for storing the information of the adjacent wireless communication infrastructures and the infrastructure distances, wherein the distance between the wireless communication infrastructures is unknown.

상기 인프라거리 추정부는 각각의 상기 측정지점거리들에 상응하는 거리오차들의 합이 최소가 되도록 상기 인프라거리들을 추정할 수 있다.The infrastructure distance estimator may estimate the infrastructure distances so that the sum of the distance errors corresponding to each of the measurement point distances is minimum.

상기 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치는 상기 인프라거리 정보를 이용하여, 상기 인프라거리들을 이용한 위치기반 서비스를 제공하는 서비스 제공부를 포함할 수 있다.The apparatus for estimating the distance between wireless communication infrastructures unknown to the installation location may include a service providing unit for providing a location based service using the infrastructure distances using the infrastructure distance information.

상기 인프라거리 추정부는 상기 인프라거리들이 상기 측정지점들과의 관계에서 삼각 부등식을 만족하며, 상기 거리오차들 각각이 실 환경에서 측정정보의 변화에 따라 발생할 수 있는 측정지점거리의 변화량 이하라는 조건하에, 상기 거리오차들의 합이 최소가 되도록 하는 상기 인프라거리들을 추정할 수 있다.Wherein the infrastructure distance estimator is configured to determine that the infrastructure distances satisfy the triangular inequality in relation to the measurement points and that each of the distance errors is less than or equal to a change amount of a measurement point distance that can occur according to a change in measurement information in a real environment , And estimate the infrastructure distances to minimize the sum of the distance errors.

상기 측정지점거리 계산부는 수신전파세기를 이용한 자유공간 경로손실 모델을 통해 측정지점거리들을 계산할 수 있다.The measurement point distance calculator may calculate measurement point distances through a free space path loss model using received radio wave intensities.

본 발명의 다른 일 실시예는, 복수의 측정지점에서 측정된 무선통신 인프라 측정정보를 수신하는 수신단계; 상기 무선통신 인프라 측정정보를 이용하여 인접한 무선통신 인프라들을 결정하는 인접 인프라 결정단계; 상기 무선통신 인프라 측정정보를 이용하여, 각각의 상기 측정지점들로부터 인접한 무선통신 인프라들과의 거리들인 측정지점거리들을 계산하는 측정지점거리 계산단계; 상기 측정지점거리들을 이용하여, 상기 인접한 무선통신 인프라들 사이의 거리들인 인프라거리들을 추정하는 인프라거리 추정단계; 및 상기 인접한 무선통신 인프라들의 정보와 상기 인프라거리들을 저장하는 저장단계를 포함하는, 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a wireless communication method comprising the steps of: receiving wireless communication infrastructure measurement information measured at a plurality of measurement points; Determining adjacent wireless communication infrastructures using the wireless communication infrastructure measurement information; A measurement point distance calculation step of calculating, using the wireless communication infrastructure measurement information, measurement point distances that are distances from respective measurement points to adjacent wireless communication infrastructures; An infrastructure distance estimating step of estimating infrastructure distances, which are distances between the adjacent wireless communication infrastructures, using the measurement point distances; And a storage step of storing the information of the adjacent wireless communication infrastructures and the infrastructure distances, wherein the distance between the wireless communication infrastructures is unknown.

상기 인프라거리 추정단계는 각각의 상기 측정지점거리들에 상응하는 거리오차들의 합이 최소가 되도록 상기 인프라거리들을 추정할 수 있다.The infrastructure distance estimating step may estimate the infrastructure distances so that the sum of the distance errors corresponding to each of the measurement point distances is minimized.

상기 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 방법은 상기 인프라거리 정보를 이용하여, 상기 인프라거리들을 이용한 위치기반 서비스를 제공하는 서비스 제공단계를 포함할 수 있다.The method for estimating the distance between wireless communication infrastructures that do not know the installation location may include providing a location based service using the infrastructure distances using the infrastructure distance information.

상기 인프라거리 추정단계는 상기 인프라거리들이 상기 측정지점들과의 관계에서 삼각 부등식을 만족하며, 상기 거리오차들 각각이 실 환경에서 측정정보의 변화에 따라 발생할 수 있는 측정지점거리의 변화량 이하라는 조건하에, 상기 거리오차들의 합이 최소가 되도록 하는 상기 인프라거리들을 추정할 수 있다.Wherein the infrastructure distance estimating step includes a step of estimating an infra-structure distance based on a condition that the infrastructure distances satisfy a triangular inequality in relation to the measurement points, and each of the distance errors is equal to or less than a change amount of a measurement point distance , It is possible to estimate the infrastructure distances to minimize the sum of the distance errors.

상기 측정지점거리 계산단계는 수신전파세기를 이용한 자유공간 경로손실 모델을 통해 측정지점거리들을 계산할 수 있다.The measurement point distance calculation step may calculate measurement point distances through a free space path loss model using the received radio wave intensity.

본 발명의 또 다른 일 실시예는, 컴퓨터를 이용하여 상기 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공한다.Yet another embodiment of the present invention provides a computer program stored on a medium for executing the method using a computer.

본 발명은 복수의 무선통신 인프라들로부터 단말기에 수신된 무선통신 인프라 측정정보를 이용하여 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들간 거리를 추정할 수 있다.The present invention can estimate the distance between wireless communication infrastructures that do not know the installation location using the wireless communication infrastructure measurement information received from the plurality of wireless communication infrastructures.

또한, 본 발명은 무선통신 인프라들간 거리정보를 이용한 위치기반 서비스를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a location based service using distance information between wireless communication infrastructures.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3은 임의의 측정지점에서 임의의 사용자 단말기를 통해 측정한 복수 개의 무선통신 인프라들의 측정정보의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 여러 측정지점에서 수집한 무선통신 인프라들의 측정정보 및 일부 무선통신 인프라들의 위치의 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 여러 측정지점에서 2개의 무선통신 인프라들로부터 수신한 전파의 수신전파세기(RSSI)를 활용하여 계산한 측정지점 거리들의 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 건물 내부의 여러 무선통신 인프라들과 여러 측정지점들, 그리고 각각의 측정지점에 상응하는 인접한 무선통신 인프라들의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 예시에서, 무선통신 인프라간 상관관계에 따른 상관DB 및 무선통신 인프라간 거리정보에 따른 상관DB의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 무선통신 인프라간 거리정보에 따른 상관DB의 예시에서, 위치기반 서비스를 이용하는 메시지 송신자와 메시지 수신자들의 위치관계의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 7에 도시된 무선통신 인프라간 거리정보에 따른 상관DB의 예시에서, 위치기반 서비스를 이용하는 메시지 송신자와 메시지 수신자들의 위치관계의 다른 일 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 실제 무선통신 환경의 일 예에서, 각각의 무선통신 인프라들로부터 다른 무선통신 인프라들까지의 홉(Hop) 분포를, 상관관계들을 이용한 홉 분포와 인프라거리들을 이용한 홉 분포를 비교하여 나타낸 도면이다.
1 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus for estimating a distance between wireless communication infrastructures that do not know the installation location according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of estimating a distance between wireless communication infrastructures of unknown installation location according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is a diagram illustrating an example of measurement information of a plurality of wireless communication infrastructures measured through an arbitrary user terminal at any measurement point.
4 is a diagram illustrating an example of the location of some wireless communication infrastructures and measurement information of wireless communication infrastructures collected at various measurement points.
5 is a diagram illustrating an example of measurement point distances calculated using RSSI of radio waves received from two wireless communication infrastructures at various measurement points.
Figure 6 is an illustration of several wireless communication infrastructures within a building, multiple measurement points, and examples of adjacent wireless communication infrastructures corresponding to respective measurement points.
7 is a diagram illustrating an example of a correlation DB according to distance information between a correlation DB and a wireless communication infrastructure according to a correlation between wireless communication infrastructures in the example shown in FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a positional relationship between a message sender and a message receiver using a location-based service, in an example of a correlation DB according to distance information between wireless communication infrastructures shown in FIG.
9 is a diagram illustrating another example of a positional relationship between a message sender and a message receiver using a location-based service, in an example of a correlation DB according to distance information between wireless communication infrastructures shown in FIG.
10 illustrates a hop distribution from each wireless communication infrastructure to other wireless communication infrastructures in one example of an actual wireless communication environment by comparing the hop distribution using the correlations and the hop distribution using the infrastructure distances FIG.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. The effects and features of the present invention and methods of achieving them will be apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성되어 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but all or some of the embodiments may be selectively combined and implemented in various forms. In the following embodiments, the terms first, second, and the like are used for the purpose of distinguishing one element from another element, not the limitative meaning. Also, the singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Also, the terms include, including, etc. mean that there is a feature, or element, recited in the specification and does not preclude the possibility that one or more other features or components may be added.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or corresponding components throughout the drawings, and a duplicate description thereof will be omitted .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치(100)의 구성을 나타낸 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus 100 for estimating a distance between wireless communication infrastructures that does not know the installation location according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치(100)는 수신부(110), 인접 인프라 결정부(120), 측정지점거리 계산부(130), 인프라거리 추정부(140), 저장부(150) 등을 포함한다.Referring to FIG. 1, an apparatus 100 for estimating a distance between wireless communication infrastructures of unknown installation location according to an embodiment of the present invention includes a reception unit 110, an adjacent infrastructure determination unit 120, An infrastructure distance estimation unit 140, a storage unit 150, and the like.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치(100)는 수신부(110), 인접 인프라 결정부(120), 측정지점거리 계산부(130), 인프라거리 추정부(140), 저장부(150) 및 서비스 제공부(160) 등을 포함한다.The apparatus 100 for estimating the distance between wireless communication infrastructures that does not know the installation location according to an embodiment of the present invention includes a reception unit 110, an adjacent infrastructure determination unit 120, a measurement point distance calculation unit 130, An infrastructure distance estimation unit 140, a storage unit 150, a service providing unit 160, and the like.

상세히, 수신부(110)는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하기 위해, 복수의 측정지점들에서 사용자의 단말기들로부터 측정된 무선통신 인프라 측정정보를 수신한다. In particular, the receiver 110 receives measured wireless communication infrastructure measurement information from user terminals at a plurality of measurement points to estimate the distance between wireless communication infrastructures.

여기서, 데이터 수신부(110)는 다른 네트워크 장치와 유무선 연결을 통해 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 신호를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있다.Here, the data receiving unit 110 may be a device including hardware and software necessary for transmitting / receiving signals such as a control signal or a data signal through a wired / wireless connection with another network device.

이때, 무선통신 인프라 측정정보는 정해진 주기에 따라 정기적으로 수신할 수도 있으며, 필요에 따라 수시로 수신할 수도 있다.At this time, the wireless communication infrastructure measurement information may be periodically received according to a predetermined period, and may be received from time to time as necessary.

그리고, 무선통신 인프라 측정정보는 이동통신 기지국, Wi-Fi, BT(Bluetooth), BLE(Bluetooth Low Energy), UWB(Ultra-Wide Band) 등 무선통신 및 측위를 위해 전파를 송신하는 장치로부터 전파를 수신했을 때 측정되는 데이터를 의미한다. 해당 데이터에는 식별자, 송신전파세기, 송신주파수, 수신전파세기(RSSI: Received Signal Strength Indicator), 왕복이동시간(RTT: Round Trip Time), 전파도착 수신각(AoA: Angle of Arrival) 등을 포함할 수 있으며 그 외에 각각의 무선통신 인프라별 표준 데이터에 포함되어 수신 가능한 모든 정보를 의미한다.The wireless communication infrastructure measurement information is transmitted from a device transmitting radio waves for wireless communication and positioning such as a mobile communication base station, Wi-Fi, Bluetooth (Bluetooth), Bluetooth low energy (BLE) It means the data measured when receiving. The received data includes an identifier, a transmitted radio wave intensity, a transmitted frequency, a Received Signal Strength Indicator (RSSI), a Round Trip Time (RTT), and an Angle of Arrival (AoA) And all the information that can be received in the standard data for each wireless communication infrastructure.

또한, 복수의 측정지점들은 사용자 단말기가 정적 또는 동적 환경에서 적어도 하나 이상의 무선통신 인프라 측정정보를 수신하는 지점을 의미한다. 사용자 단말은 단말 내 OS, 응용 프로그램, 별도 H/W 등을 통해 해당 정보를 일시적 또는 주기적으로 수집할 수 있다. 그리고, 수집된 무선통신 인프라 측정정보는 단말 내 저장장치 등에 임시적 또는 영구적으로 저장될 수도 있고, 혹은 별도의 저장 없이 원격의 서버 등에 전송할 수도 있다.In addition, the plurality of measurement points means a point at which the user terminal receives at least one or more wireless communication infrastructure measurement information in a static or dynamic environment. The user terminal can temporarily or periodically collect the information through an OS, an application program, or a separate H / W in the terminal. The collected wireless communication infrastructure measurement information may be temporarily or permanently stored in a storage device or the like in the terminal, or may be transmitted to a remote server or the like without any separate storage.

인접 인프라 결정부(120)는 무선통신 인프라 측정정보를 이용하여 복수 개의 무선통신 인프라들 중에서 인접한 무선통신 인프라들을 결정한다. The neighbor infrastructure determining unit 120 determines the neighboring wireless communication infrastructures among the plurality of wireless communication infrastructures using the wireless communication infrastructure measurement information.

여기서, 인접한 무선통신 인프라는 공간적으로 가까이 배치되어 있는 무선통신 인프라를 의미하며, 본 발명에서는 무선통신 인프라의 설치 위치정보를 모르기 때문에 인접 여부는 임의의 측정지점에서 동시에 수집된 무선통신 인프라 집합 간에는 최대 무선통신 신호도달거리 내에서 인접되어 있다고 판단한다.Herein, the adjacent wireless communication infrastructure means a wireless communication infrastructure spatially disposed close to each other. In the present invention, because the installation location information of the wireless communication infrastructure is unknown, It is judged that they are adjacent within the wireless communication signal reaching distance.

측정지점거리 계산부(130)는 무선통신 인프라 측정정보를 이용하여, 각각의 측정지점들로부터 인접한 무선통신 인프라들과의 거리들인 측정지점거리들을 계산한다.The measurement point distance calculation unit 130 calculates the measurement point distances, which are the distances from the respective measurement points to the adjacent wireless communication infrastructures, using the wireless communication infrastructure measurement information.

여기서, 무선통신 인프라 측정정보는 단말기와 무선통신 인프라들과의 인접 강도를 함축하는 수신전파세기(RSSI), 왕복이동시간(RTT) 또는 전파도착 수신각(AoA)와 같은 정보를 포함하고 있으므로, 이를 이용하여 측정지점거리들을 계산할 수 있다.Here, the wireless communication infrastructure measurement information includes information such as a received radio wave intensity (RSSI), a round trip time (RTT) or a wave arrival angle (AoA), which implies a proximity strength between the terminal and the wireless communication infrastructures. This can be used to calculate measurement point distances.

또한, 본 발명의 일 실시예에서 측정지점거리 계산부(130)는, 수신전파세기를 이용한 자유공간 경로손실 모델을 통하여 측정지점거리들(

Figure pat00001
)을 계산할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the measurement point distance calculation unit 130 may calculate the measurement point distances (
Figure pat00001
) Can be calculated.

상세히, 수신기 신호세기(

Figure pat00002
)와 송신기 신호세기(
Figure pat00003
)의 관계는, 하기 수학식 1(프리스 공식)과 같이 설계된 무선통신 인프라의 파장(
Figure pat00004
) 및 송수신 안테나 이득(
Figure pat00005
,
Figure pat00006
)으로 표현 가능하다.In detail, the receiver signal strength (
Figure pat00002
) And transmitter signal strength (
Figure pat00003
) Is the wavelength of the wireless communication infrastructure designed in accordance with the following equation (1) (Fris equation)
Figure pat00004
) And transmit / receive antenna gain (
Figure pat00005
,
Figure pat00006
).

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00007
Figure pat00007

기준거리에서의 자유공간 경로손실(

Figure pat00008
)은 하기 수학식 2와 같이 수신기 신호세기(
Figure pat00009
)와 송신기 신호세기(
Figure pat00010
)로 표현 가능하며, 상기 수학식 1을 이용하면 기준거리(
Figure pat00011
), 설계된 무선통신 인프라의 파장(
Figure pat00012
) 및 송수신 안테나 이득(
Figure pat00013
,
Figure pat00014
)으로 표현 가능하다.Free Space Path Loss at Reference Distance
Figure pat00008
) ≪ / RTI > is the receiver signal strength < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00009
) And transmitter signal strength (
Figure pat00010
), And using Equation (1), the reference distance
Figure pat00011
), The wavelength of the designed wireless communication infrastructure (
Figure pat00012
) And transmit / receive antenna gain (
Figure pat00013
,
Figure pat00014
).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00015
Figure pat00015

측정지점거리에서의 자유공간 경로손실(

Figure pat00016
)은 하기 수학식 3과 같이 기준거리에서의 자유공간 경로손실(
Figure pat00017
), 경로 손실 지수(
Figure pat00018
), 측정지점거리(
Figure pat00019
) 및 기준거리(
Figure pat00020
)로 표현 가능하다.Free space path loss at measuring point distance (
Figure pat00016
) Is the free space path loss at the reference distance (
Figure pat00017
), Path loss index (
Figure pat00018
), Measuring point distance (
Figure pat00019
) And the reference distance (
Figure pat00020
).

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure pat00021
Figure pat00021

측정지점거리(

Figure pat00022
)는 상기 수학식 3을 정리하면 하기 수학식 4와 같이 측정지점거리에서의 자유공간 경로손실(
Figure pat00023
), 기준거리에서의 자유공간 경로손실(
Figure pat00024
), 경로 손실 지수(
Figure pat00025
) 및 기준거리(
Figure pat00026
)로 표현 가능하다. 또한, 측정지점거리에서의 자유공간 경로손실()는 송신기 신호세기(
Figure pat00028
)와 수신기 신호세기(
Figure pat00029
)의 차이로 표현 가능하다.Measuring point distance (
Figure pat00022
(3), the free space path loss at the measurement point distance
Figure pat00023
), Free space path loss at the reference distance (
Figure pat00024
), Path loss index (
Figure pat00025
) And the reference distance (
Figure pat00026
). Also, the free space path loss at the measurement point distance ( ) Is the transmitter signal strength (
Figure pat00028
) And the receiver signal strength (
Figure pat00029
).

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure pat00030
Figure pat00030

상기 수학식들에 따르면, 측정지점거리(

Figure pat00031
)는 무선통신 인프라의 송신기 신호세기(
Figure pat00032
), 기준거리에서의 자유공간 경로손실(
Figure pat00033
), 경로 손실 지수(
Figure pat00034
), 수신기 신호세기(
Figure pat00035
)의 함수로 계산할 수 있다. 이 때, 송신기 신호세기(
Figure pat00036
)는 송신기 사양(specification)에 따라 사전에 주어질 수 있고, 기준거리에서의 자유공간 경로손실(
Figure pat00037
)은 설계된 무선통신 인프라의 파장(
Figure pat00038
), 기준거리(
Figure pat00039
), 송수신 안테나 이득(
Figure pat00040
,
Figure pat00041
) 등을 이용하여 사전에 계산될 수 있다. 경로 손실 지수(
Figure pat00042
) 역시 전파이동환경에 따라 사전에 주어질 수 있다. According to the above equations, the measurement point distance (
Figure pat00031
) Is the transmitter signal strength of the wireless communication infrastructure (
Figure pat00032
), Free space path loss at the reference distance (
Figure pat00033
), Path loss index (
Figure pat00034
), Receiver signal strength (
Figure pat00035
). ≪ / RTI > At this time, the transmitter signal strength (
Figure pat00036
) Can be given in advance according to the transmitter specification and can be expressed as the free space path loss (
Figure pat00037
) Is the wavelength of the designed wireless communication infrastructure
Figure pat00038
), The reference distance (
Figure pat00039
), Transmit / receive antenna gain (
Figure pat00040
,
Figure pat00041
) Or the like. Pathloss Index (
Figure pat00042
) Can also be given in advance depending on the radio wave propagation environment.

따라서, 무선통신 인프라로부터 측정지점까지의 거리인 측정지점거리(

Figure pat00043
)는 수신기 신호세기(
Figure pat00044
)만의 함수로 계산될 수 있으며, 수신전파세기만 측정되면 측정지점거리(
Figure pat00045
)를 계산할 수 있다.Therefore, the distance from the wireless communication infrastructure to the measurement point,
Figure pat00043
) Is the receiver signal strength (
Figure pat00044
), And when only the received radio wave intensity is measured, the measurement point distance (
Figure pat00045
) Can be calculated.

인프라거리 추정부(140)는 측정지점거리들을 이용하여, 인접한 무선통신 인프라들 사이의 거리들인 인프라거리들을 추정한다.The infrastructure distance estimator 140 estimates infrastructure distances, which are distances between adjacent wireless communication infrastructures, using measurement point distances.

또한, 본 발명의 일 실시예에서 인프라거리 추정부(140)는, 각각의 측정지점거리들에 상응하는 거리오차들의 합이 최소가 되도록 인프라거리들을 추정할 수 있다. 측정지점거리 계산부(130)에서는 사용자의 단말기들에서 수집한 무선통신 인프라 측정정보로부터 측정지점거리를 계산하므로, 실제 측정지점과 대상 무선통신 인프라 사이의 거리와 오차가 생길 수 있다. 따라서, 측정지점거리들의 오차인 거리오차들의 합이 최소가 되는 인프라거리들을 추정하게되면, 실제 무선통신 인프라들 사이의 거리에 근접할 가능성이 높아진다.Also, in one embodiment of the present invention, the infrastructure distance estimator 140 may estimate the infrastructure distances such that the sum of the distance errors corresponding to the respective measurement point distances is minimized. Since the measurement point distance calculation unit 130 calculates the measurement point distance from the wireless communication infrastructure measurement information collected by the user's terminals, the distance between the actual measurement point and the target wireless communication infrastructure may be different from each other. Thus, estimating infrastructure distances where the sum of the distance errors, which is the error of the measurement point distances, is minimized, increases the likelihood of approaching the distance between the actual wireless communication infrastructures.

또한, 본 발명의 일 실시예에서 인프라거리 추정부(140)는, 거리오차들의 합을 최소화하는 문제를 해결하기 위하여 선형계획법(Linear Programming)을 사용할 수 있다. 특히, 인프라거리들이 측정지점들과의 관계에서 삼각 부등식을 만족하며, 거리오차들 각각이 실 환경에서 측정정보의 변화에 따라 발생할 수 있는 측정지점거리의 변화량보다 작거나 같다는 조건하에, 거리오차들의 합이 최소가 되도록 하는 인프라거리들을 추정할 수 있다.Also, in one embodiment of the present invention, the infrastructure distance estimating unit 140 may use linear programming to solve the problem of minimizing the sum of the distance errors. In particular, under the condition that the infrastructure distances satisfy the triangular inequality in relation to the measurement points and each of the distance errors is less than or equal to the variation of the measurement point distances that can occur in the real environment, It is possible to estimate the infrastructure distances so that the sum is minimized.

예를 들어, 무선통신 인프라 m, 무선통신 인프라 n 그리고 N개의 측정지점이 존재하는 환경에서 인프라거리를 추정하는 경우에, 인프라거리(

Figure pat00046
)는 각각의 측정지점들에 대해서 하기 수학식 5의 삼각부등식을 충족하여야 한다. 또한, 거리오차들(
Figure pat00047
,
Figure pat00048
) 각각에 대해서, 하기 수학식 6 및 수학식 7과 같이, 실 환경에서 측정정보의 변화에 따라 발생할 수 있는 측정지점거리의 변화량(
Figure pat00049
,
Figure pat00050
)보다 작거나 같도록 제한한다. 하기 수학식 5 내지 7을 만족하면서, 오차거리들의 합(
Figure pat00051
)이 최소가 되도록 인프라거리(
Figure pat00052
)를 정한다. For example, when estimating the infrastructure distance in an environment where there is a wireless communication infrastructure m, a wireless communication infrastructure n, and N measurement points, the infrastructure distance (
Figure pat00046
) Must satisfy the triangular inequality of (5) for each measurement point. Also, distance errors (
Figure pat00047
,
Figure pat00048
(6) and (7), a variation amount of the measurement point distance (hereinafter referred to as " measurement point distance "
Figure pat00049
,
Figure pat00050
). Satisfies the following equations (5) to (7), the sum of the error distances
Figure pat00051
) To the minimum distance (
Figure pat00052
).

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure pat00053
Figure pat00053

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure pat00054
Figure pat00054

[수학식 7]&Quot; (7) "

Figure pat00055
Figure pat00055

이때,

Figure pat00056
는 무선통신 인프라 m과 측정지점 k와의 계산된 측정지점거리,
Figure pat00057
는 무선통신 인프라 n과 측정지점 k와의 계산된 측정지점거리,
Figure pat00058
Figure pat00059
에 상응하는 거리오차,
Figure pat00060
Figure pat00061
에 상응하는 거리오차,
Figure pat00062
Figure pat00063
에 상응하는 측정지점거리의 변화량,
Figure pat00064
Figure pat00065
에 상응하는 측정지점거리의 변화량,
Figure pat00066
은 무선통신 인프라 m과 무선통신 인프라 n 사이의 인프라거리이다.At this time,
Figure pat00056
Is the calculated measurement point distance of the wireless communication infrastructure m and the measurement point k,
Figure pat00057
Is the calculated measurement point distance of the wireless communication infrastructure n and measurement point k,
Figure pat00058
The
Figure pat00059
Corresponding to the distance error,
Figure pat00060
The
Figure pat00061
Corresponding to the distance error,
Figure pat00062
The
Figure pat00063
A change amount of the measurement point distance corresponding to the measurement point distance,
Figure pat00064
The
Figure pat00065
A change amount of the measurement point distance corresponding to the measurement point distance,
Figure pat00066
Is the infrastructure distance between the wireless communication infrastructure m and the wireless communication infrastructure n.

또한, 선형계획법을 사용함에 있어서, 무선통신 인프라 종류 및 측정 공간의 구조 등에 따른 조건들을 추가할 수 있다.In addition, in using the linear programming method, it is possible to add conditions according to the type of the wireless communication infrastructure and the structure of the measurement space.

저장부(150)는 인접한 무선통신 인프라들의 정보와 인프라거리들을 저장한다. 여기서, 인접한 무선통신 인프라들의 정보는 인접한 무선통신 인프라 집합 정보나, 무선통신 인프라들과와 측정지점들의 인접 강도를 나타내는 수신전파세기(RSSI), RTT, AoA 등의 정보를 포함할 수 있다. 나아가, 여러 측정지점들에서 수집된 무선통신 인프라 측정정보나 측정지점거리들과 같은 정보도 저장할 수 있다. The storage unit 150 stores information and infrastructure distances of adjacent wireless communication infrastructures. Herein, the information of the adjacent wireless communication infrastructures may include information of the adjacent wireless communication infrastructure set, information of the received radio wave intensity (RSSI), RTT, and AoA indicating the adjacent strengths of the wireless communication infrastructures and measurement points. Furthermore, information such as wireless communication infrastructure measurement information or measurement point distances collected at various measurement points can also be stored.

서비스 제공부(160)는 추정된 인프라거리 정보를 이용하여, 무선통신 인프라들 간의 최단거리에 기반한 위치기반 서비스를 제공할 수 있다. The service provider 160 can provide location-based services based on the shortest distance between wireless communication infrastructures using the estimated infrastructure distance information.

기존에는 무선통신 인프라 간의 상관관계에 따른 계층에 기반한 위치기반 서비스가 제공되었으나, 본 발명의 일 실시예에서는 무선통신 인프라들 간의 거리정보에 기반한 위치기반 서비스를 제공하여 보다 정확한 위치기반 서비스를 제공할 수 있다.In the past, a location-based service based on a correlation between wireless communication infrastructures has been provided. However, in an embodiment of the present invention, a location based service based on distance information between wireless communication infrastructures is provided to provide a more accurate location based service .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of estimating a distance between wireless communication infrastructures of unknown installation location according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 방법은 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치(도 1의 100 참조)가, 복수의 측정지점에서 측정된 무선통신 인프라 측정정보를 수신한다(S201).Referring to FIG. 2, a method for estimating a distance between wireless communication infrastructures that do not know an installation location according to an embodiment of the present invention includes a method of estimating a distance between wireless communication infrastructures (see 100 in FIG. 1) Receives the wireless communication infrastructure measurement information measured at a plurality of measurement points (S201).

이때, 무선통신 인프라 측정정보는 정해진 주기에 따라 정기적으로 수신할 수도 있으며, 필요에 따라 수시로 수신할 수도 있다.At this time, the wireless communication infrastructure measurement information may be periodically received according to a predetermined period, and may be received from time to time as necessary.

그리고, 무선통신 인프라 측정정보는 이동통신 기지국, Wi-Fi, BT(Bluetooth), BLE(Bluetooth Low Energy), UWB(Ultra-Wide Band) 등 무선통신 및 측위를 위해 전파를 송신하는 장치로부터 전파를 수신했을 때 측정되는 데이터를 의미한다. 해당 데이터에는 식별자, 송신전파세기, 송신주파수, 수신전파세기(RSSI: Received Signal Strength Indicator), 왕복이동시간(RTT: Round Trip Time), 전파도착 수신각(AoA: Angle of Arrival) 등을 포함할 수 있으며 그 외에 각각의 무선통신 인프라별 표준 데이터에 포함되어 수신 가능한 모든 정보를 의미한다.The wireless communication infrastructure measurement information is transmitted from a device transmitting radio waves for wireless communication and positioning such as a mobile communication base station, Wi-Fi, Bluetooth (Bluetooth), Bluetooth low energy (BLE) It means the data measured when receiving. The received data includes an identifier, a transmitted radio wave intensity, a transmitted frequency, a Received Signal Strength Indicator (RSSI), a Round Trip Time (RTT), and an Angle of Arrival (AoA) And all the information that can be received in the standard data for each wireless communication infrastructure.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 방법은 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치(도 1의 100 참조)가, 무선통신 인프라 측정정보를 이용하여 인접한 무선통신 인프라들을 결정한다(S203).A method for estimating a distance between wireless communication infrastructures that do not know an installation location according to an embodiment of the present invention includes a method of estimating a distance between wireless communication infrastructures (see 100 in FIG. 1) The neighboring wireless communication infrastructures are determined using the infrastructure measurement information (S203).

여기서, 인접한 무선통신 인프라는 공간적으로 가까이 배치되어 있는 무선통신 인프라를 의미하며, 본 발명에서는 무선통신 인프라의 설치 위치정보를 모르기 때문에 인접 여부는 임의의 측정지점에서 동시에 수집된 무선통신 인프라 집합 간에는 최대 무선통신 신호도달거리 내에서 인접되어 있다고 판단한다.Herein, the adjacent wireless communication infrastructure means a wireless communication infrastructure spatially disposed close to each other. In the present invention, because the installation location information of the wireless communication infrastructure is unknown, It is judged that they are adjacent within the wireless communication signal reaching distance.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 방법은 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치(도 1의 100 참조)가, 무선통신 인프라 측정정보를 이용하여 각각의 측정지점들로부터 인접한 무선통신 인프라들과의 측정지점거리들을 계산한다(S205).A method for estimating a distance between wireless communication infrastructures that do not know an installation location according to an embodiment of the present invention includes a method of estimating a distance between wireless communication infrastructures (see 100 in FIG. 1) From the measurement points, measurement point distances to adjacent wireless communication infrastructures are calculated using the infrastructure measurement information (S205).

여기서, 무선통신 인프라 측정정보는 단말기와 무선통신 인프라들과의 인접 강도를 함축하는 수신전파세기(RSSI), 왕복이동시간(RTT) 또는 전파도착 수신각(AoA)와 같은 정보를 포함하고 있으므로, 이를 이용하여 측정지점거리들을 계산할 수 있다.Here, the wireless communication infrastructure measurement information includes information such as a received radio wave intensity (RSSI), a round trip time (RTT) or a wave arrival angle (AoA), which implies a proximity strength between the terminal and the wireless communication infrastructures. This can be used to calculate measurement point distances.

나아가, 수신전파세기를 이용한 자유공간 경로손실 모델을 통하여 측정지점거리들을 계산할 수 있다. 측정지점거리(

Figure pat00067
)는 무선통신 인프라의 송신기 신호세기(
Figure pat00068
), 기준거리에서 자유공간 경로손실 모델(
Figure pat00069
), 경로 손실 지수(
Figure pat00070
), 수신기 신호세기(
Figure pat00071
)의 함수로 계산할 수 있다. 이 때, 송신기 신호세기(
Figure pat00072
)는 송신기 사양(specification)에 따라 사전에 주어질 수 있고, 기준거리에서 자유공간 경로손실 모델(
Figure pat00073
)은 설계된 무선통신 인프라의 파장(
Figure pat00074
), 기준거리(
Figure pat00075
), 송수신 안테나 이득(
Figure pat00076
,
Figure pat00077
) 등을 이용하여 사전에 계산될 수 있다. 경로 손실 지수(
Figure pat00078
) 역시 전파이동환경에 따라 사전에 주어질 수 있다. Further, the measurement point distances can be calculated through a free space path loss model using the received radio wave intensities. Measuring point distance (
Figure pat00067
) Is the transmitter signal strength of the wireless communication infrastructure (
Figure pat00068
), Free space path loss model at reference distance (
Figure pat00069
), Path loss index (
Figure pat00070
), Receiver signal strength (
Figure pat00071
). ≪ / RTI > At this time, the transmitter signal strength (
Figure pat00072
) Can be given in advance according to the transmitter specification and can be expressed in terms of the free space path loss model (
Figure pat00073
) Is the wavelength of the designed wireless communication infrastructure
Figure pat00074
), The reference distance (
Figure pat00075
), Transmit / receive antenna gain (
Figure pat00076
,
Figure pat00077
) Or the like. Pathloss Index (
Figure pat00078
) Can also be given in advance depending on the radio wave propagation environment.

따라서, 무선통신 인프라로부터 측정지점까지의 거리인 측정지점거리(

Figure pat00079
)는 수신기 신호세기(
Figure pat00080
)만의 함수로 계산될 수 있으며, 수신전파세기만 측정되면 측정지점거리(
Figure pat00081
)를 계산할 수 있다.Therefore, the distance from the wireless communication infrastructure to the measurement point,
Figure pat00079
) Is the receiver signal strength (
Figure pat00080
), And when only the received radio wave intensity is measured, the measurement point distance (
Figure pat00081
) Can be calculated.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 방법은 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치(도 1의 100 참조)가, 측정지점거리들을 이용하여 인접한 무선통신 인프라들 사이의 인프라거리들을 추정한다(S207).The method for estimating the distance between the wireless communication infrastructures that do not know the installation location according to an embodiment of the present invention includes the steps of estimating the distance between the wireless communication infrastructures (see 100 in FIG. 1) Distances between adjacent wireless communication infrastructures are estimated using the distances (S207).

이 때, 단계(S205)에서 계산한 각각의 측정지점거리들에 상응하는 거리오차들의 합이 최소가 되도록, 인프라거리들을 추정할 수 있다. 사용자의 단말기들에서 수집한 무선통신 인프라 측정정보로부터 측정지점거리를 계산하므로, 실제 측정지점과 대상 무선통신 인프라 사이의 거리와 오차가 생길 수 있다. 따라서, 측정지점거리들의 오차인 거리오차들의 합이 최소가 되는 인프라거리들을 추정하게되면, 실제 무선통신 인프라들 사이의 거리에 근접할 가능성이 높아진다.At this time, the infrastructure distances may be estimated so that the sum of the distance errors corresponding to the respective measurement point distances calculated in step S205 is the minimum. Since the measurement point distance is calculated from the wireless communication infrastructure measurement information collected from the user's terminals, there may be a distance and an error between the actual measurement point and the target wireless communication infrastructure. Thus, estimating infrastructure distances where the sum of the distance errors, which is the error of the measurement point distances, is minimized, increases the likelihood of approaching the distance between the actual wireless communication infrastructures.

그리고, 인프라거리들을 추정함에 있어서, 거리오차들의 합을 최소화하는 문제를 해결하기 위하여 선형계획법을 사용할 수 있다. 특히, 인프라거리들이 측정지점들과의 관계에서 삼각 부등식을 만족하며, 거리오차들 각각이 실 환경에서 측정정보의 변화에 따라 발생할 수 있는 측정지점거리의 변화량보다 작거나 같다는 조건하에, 거리오차들의 합이 최소가 되도록 하는 인프라거리들을 추정할 수 있다.And, in estimating the infrastructure distances, linear programming can be used to solve the problem of minimizing the sum of the distance errors. In particular, under the condition that the infrastructure distances satisfy the triangular inequality in relation to the measurement points and each of the distance errors is less than or equal to the variation of the measurement point distances that can occur in the real environment, It is possible to estimate the infrastructure distances so that the sum is minimized.

또한, 선형계획법을 사용함에 있어서, 무선통신 인프라 종류 및 측정 공간의 구조 등에 따른 조건들을 추가할 수 있다.In addition, in using the linear programming method, it is possible to add conditions according to the type of the wireless communication infrastructure and the structure of the measurement space.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 방법은 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치(도 1의 100 참조)가, 인접한 무선통신 인프라들의 정보와 인프라거리들을 저장한다(S209). 여기서, 인접한 무선통신 인프라들의 정보는 인접한 무선통신 인프라 집합 정보나, 무선통신 인프라들과와 측정지점들의 인접 강도를 나타내는 수신전파세기(RSSI), RTT, AoA 등의 정보를 포함할 수 있다.The method for estimating the distance between the wireless communication infrastructures which do not know the installation location according to the embodiment of the present invention is characterized in that the apparatus for estimating the distance between the wireless communication infrastructures (see 100 in FIG. 1) The information of the communication infrastructures and the distances of the infrastructures are stored (S209). Herein, the information of the adjacent wireless communication infrastructures may include information of the adjacent wireless communication infrastructure set, information of the received radio wave intensity (RSSI), RTT, and AoA indicating the adjacent strengths of the wireless communication infrastructures and measurement points.

나아가, 여러 측정지점들에서 수집된 무선통신 인프라 측정정보나 측정지점거리들과 같은 정보도 저장할 수 있다.Furthermore, information such as wireless communication infrastructure measurement information or measurement point distances collected at various measurement points can also be stored.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 방법은 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치(도 1의 100 참조)가, 무선통신 인프라들 사이의 최단거리에 기반한 위치기반 서비스를 제공한다(S211). A method for estimating a distance between wireless communication infrastructures that do not know an installation location according to an embodiment of the present invention includes a method of estimating a distance between wireless communication infrastructures (see 100 in FIG. 1) Based service based on the shortest distance between the infrastructures (S211).

기존에는 무선통신 인프라 간의 상관관계에 따른 계층에 기반한 위치기반 서비스가 제공되었으나, 본 발명의 일 실시예에서는 무선통신 인프라들 간의 거리정보에 기반한 위치기반 서비스를 제공하여 보다 정확한 위치기반 서비스를 제공할 수 있다.In the past, a location-based service based on a correlation between wireless communication infrastructures has been provided. However, in an embodiment of the present invention, a location based service based on distance information between wireless communication infrastructures is provided to provide a more accurate location based service .

선택적 실시예에서, 상기 단계들(S201, S203, S205, S207, S209 및 S211)에 있어서, 인접한 무선통신 인프라들을 결정하는 단계(S203)와 측정지점거리들을 계산하는 단계(S205)는 병렬적으로 수행될 수 있다.In an alternative embodiment, in steps S201, S203, S205, S207, S209, and S211, determining (S203) adjacent wireless communication infrastructures and calculating (S205) measuring point distances may be performed in parallel .

선택적 실시예에서, 상기 단계들(S201, S203, S205, S207, S209 및 S211)에 있어서, 위치기반 서비스를 제공하는 단계(S211)는 인접한 무선통신 인프라들의 정보와 인프라거리들을 저장하는 단계(S209)보다 먼저 수행될 수 있다.In an alternative embodiment, in step S201, S203, S205, S207, S209, and S211, the step of providing location-based services S211 includes storing information and infrastructure distances of adjacent wireless communication infrastructures S209 ).

선택적 실시예에서, 상기 단계들(S201, S203, S205, S207, S209 및 S211)에 있어서, 위치기반 서비스를 제공하는 단계(S211)는 인접한 무선통신 인프라들의 정보와 인프라거리들을 저장하는 단계(S209)와 병렬적으로 수행될 수 있다.In an alternative embodiment, in step S201, S203, S205, S207, S209, and S211, the step of providing location-based services S211 includes storing information and infrastructure distances of adjacent wireless communication infrastructures S209 ) Can be performed in parallel.

도 3은 임의의 측정지점에서 임의의 사용자 단말기를 통해 측정한 복수 개의 무선통신 인프라들의 측정정보의 예시를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of measurement information of a plurality of wireless communication infrastructures measured through an arbitrary user terminal at any measurement point.

도 3을 참조하면, 예를 들어 임의의 측정지점에서 임의의 사용자 단말기를 통해 4개의 Wi-Fi AP 리스트가 측정되었다고 가정하자. 이 때, 물리적으로 사용자 단말기를 중심으로 Wi-Fi AP 최대 전파도달거리 내에는 4개 Wi-Fi AP(CCC, AAA, BBB, EEE)들이 인접하며, 상기 4개의 Wi-Fi AP들은 인접한 무선통신 인프라로 결정된다.Referring to FIG. 3, assume for example that four Wi-Fi AP lists have been measured through any user terminal at any measurement point. In this case, four Wi-Fi APs (CCC, AAA, BBB, and EEE) are adjacent to each other within the Wi-Fi AP maximum radio wave propagation distance centering on the user terminal physically and the four Wi- Infrastructure.

도 3에는 Wi-Fi AP들과 그에 상응하는 수신전파세기(RSSI) 정보가 도시되어 있다. 수신전파세기(RSSI)가 큰 값을 가진다는 것은 사용자 단말기가 상응하는 무선통신 인프라에 가까운 거리에 있음을 의미한다.FIG. 3 shows Wi-Fi APs and corresponding received radio wave strength (RSSI) information. The fact that the received radio wave intensity RSSI has a large value means that the user terminal is at a distance close to the corresponding wireless communication infrastructure.

따라서, 도 3에 도시된 예시에서는, 4개의 Wi-Fi AP들이 CCC, AAA, BBB, EEE 순으로 사용자 단말기 또는 측정지점에 가까운 거리에 있다고 판단할 수 있다.Therefore, in the example shown in FIG. 3, it can be determined that four Wi-Fi APs are close to the user terminal or measurement point in the order of CCC, AAA, BBB, and EEE.

도 4는 여러 측정지점에서 수집한 무선통신 인프라들의 측정정보 및 일부 무선통신 인프라들의 위치의 예시를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of the location of some wireless communication infrastructures and measurement information of wireless communication infrastructures collected at various measurement points.

도 4를 참조하면, 여러 무선통신 인프라 측정정보에는 각각에 상응하는 인접한 무선통신 인프라들에 대한 정보를 포함하고 있다. 예를 들면, 측정지점 1에서 수집된 무선통신 인프라 측정정보에 따르면, 측정지점 1은 Wi-Fi AP가 AAA, BBB, CCC, DDD, EEE 순으로 가깝게 배치되어 있으며, 측정지점 2에서 수집된 무선통신 인프라 측정정보에 따르면, 측정지점 2는 Wi-Fi AP가 BBB, CCC, AAA, DDD 순으로 가깝게 배치되어 있다.Referring to FIG. 4, various wireless communication infrastructure measurement information includes information on adjacent wireless communication infrastructures corresponding to each of the wireless communication infrastructure measurement information. For example, according to the wireless communication infrastructure measurement information collected at measurement point 1, measurement point 1 is arranged in the order of AAA, BBB, CCC, DDD, EEE in the order of Wi-Fi APs, According to the communication infrastructure measurement information, measurement point 2 is arranged in the order of BBB, CCC, AAA and DDD in the order of Wi-Fi AP.

또한, 도 4를 참조하면, Wi-Fi AP BBB 및 CCC에서 임의의 측정지점까지 이르는 거리들인 (a)가 측정지점거리이며, Wi-Fi AP BBB와 CCC 사이의 거리인 (b)가 인프라거리이다.4, it is assumed that (a) the distances from the Wi-Fi AP BBB and CCC to the arbitrary measuring point are the measuring point distances, (b) the distance between the Wi-Fi AP BBB and the CCC, to be.

측정지점거리들은 각 측정지점에서 수집된 무선통신 인프라 측정정보에 포함된 수신전파세기(RSSI), RTT, AoA 등의 정보를 통하여 계산할 수 있으며, 인프라거리는 측정지점거리들에 포함된 거리오차들의 합을 최소화하는 값으로 추정하여 정할 수 있다.The measurement point distances can be calculated through the information of the received radio wave intensity (RSSI), RTT, AoA, etc. included in the wireless communication infrastructure measurement information collected at each measurement point, and the infra distance can be calculated by summing the distance errors included in the measurement point distances Can be estimated and minimized.

도 5는 여러 측정지점에서 2개의 무선통신 인프라들로부터 수신한 전파의 수신전파세기(RSSI)를 활용하여 계산한 측정지점 거리들의 예시를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of measurement point distances calculated using RSSI of radio waves received from two wireless communication infrastructures at various measurement points.

도 5를 참조하면, 각각의 측정지점들에서 AP m과 AP n에서 측정된 수신전파세기(RSSI)를 이용해 측정지점거리들(예:

Figure pat00082
,
Figure pat00083
)을 계산할 수 있으며, 각각의 측정지점거리들에는 상응하는 측정지점과 AP와의 실제 거리들(예:
Figure pat00084
,
Figure pat00085
) 과의 차이인 오차거리(예:
Figure pat00086
,
Figure pat00087
)들이 포함되어 있다.Referring to FIG. 5, the measurement point distances (e.g., the distance from the measurement points) using the received radio wave intensity (RSSI) measured at AP m and AP n at each measurement point
Figure pat00082
,
Figure pat00083
), And the respective measurement point distances include the corresponding measurement points and the actual distances to the AP (e.g.,
Figure pat00084
,
Figure pat00085
(For example,
Figure pat00086
,
Figure pat00087
).

그리고 AP m과 AP n 사이의 거리인 인프라거리(

Figure pat00088
)을 추정함에 있어서, 측정지점거리들을 이용하여 오차거리들의 합이 최소가 되도록 하는 인프라거리를 실제 인프라거리로 추정할 수 있다. 즉,
Figure pat00089
가 최소가 되는 인프라거리(
Figure pat00090
)를 찾을 수 있다.And the distance between the AP m and the AP n
Figure pat00088
), It is possible to estimate the infra-structure distance by which the sum of the error distances is minimized by using the measurement point distances as the actual infrastructure distances. In other words,
Figure pat00089
Infrastructure distance that minimizes (
Figure pat00090
).

도 6은 건물 내부의 여러 무선통신 인프라들과 여러 측정지점들, 그리고 각각의 측정지점에 상응하는 인접한 무선통신 인프라들의 예시를 나타낸 도면이다.Figure 6 is an illustration of several wireless communication infrastructures within a building, multiple measurement points, and examples of adjacent wireless communication infrastructures corresponding to respective measurement points.

도 6을 참조하면, 측정지점 1(사용자 참여 1)에서 수집한 무선통신 인프라 측정정보에 따르면, AP AAA, BBB, CCC가 인접 무선통신 인프라 집합을 구성하고; 측정지점 2(사용자 참여 2) 에서 수집한 무선통신 인프라 측정정보에 따르면, AP AAA, CCC, DDD, EEE가 인접 무선통신 인프라 집합을 구성하고; 측정지점 3(사용자 참여 3)에서 수집한 무선통신 인프라 측정정보에 따르면, AP BBB, FFF가 인접 무선통신 인프라 집합을 구성하고; 측정지점 4(사용자 참여 4)에서 수집한 무선통신 인프라 측정정보에 따르면, AP FFF, GGG가 인접 무선통신 인프라 집합을 구성하며; AP HHH에 대해서는 수집된 무선통신 인프라 측정정보가 없으므로, 인접 무선통신 인프라 집합을 구성하지 않는다.Referring to FIG. 6, according to the wireless communication infrastructure measurement information collected at measurement point 1 (user participation 1), AP AAA, BBB, and CCC constitute a set of adjacent wireless communication infrastructures; According to the wireless communication infrastructure measurement information collected from measurement point 2 (user participation 2), AP AAA, CCC, DDD, and EEE constitute a set of adjacent wireless communication infrastructures; According to the wireless communication infrastructure measurement information collected at measurement point 3 (user participation 3), AP BBB, FFF constitute a set of adjacent wireless communication infrastructures; According to the wireless communication infrastructure measurement information collected at measurement point 4 (user participation 4), AP FFF, GGG constitute a set of adjacent wireless communication infrastructures; For AP HHH, there is no collected wireless communication infrastructure measurement information, so it does not constitute a set of adjacent wireless communication infrastructures.

동일한 인접 무선통신 인프라 집합 내에 있는 무선통신 인프라들은 서로 인접하다고 판단할 수 있으며, 기존의 위치기반 서비스들은 특정한 무선통신 인프라들 사이에서 몇 개의 인접 무선통신 인프라 집합을 거치는지와 같은 상관관계를 통한 계층수에 기반하였다.It can be determined that the wireless communication infrastructures in the same set of adjacent wireless communication infrastructures are adjacent to each other, and the existing location-based services can be classified into a hierarchy through a correlation, such as how many adjacent wireless communication infrastructure sets pass between specific wireless communication infrastructures Based on number.

도 7은 도 6에 도시된 예시에서, 무선통신 인프라간 상관관계에 따른 상관DB 및 무선통신 인프라간 거리정보에 따른 상관DB의 예시를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating an example of a correlation DB according to distance information between a correlation DB and a wireless communication infrastructure according to a correlation between wireless communication infrastructures in the example shown in FIG.

도 7의 좌측부와 도 6을 참조하면, 동일한 인접 무선통신 인프라 집합에 포함된 AP들은 서로 상관관계가 1로 볼 수 있다. 예를 들어, AP DDD와 AP CCC는 도 6에 도시된 측정지점 2(사용자 참여 2)에서 수집한 무선통신 인프라 측정정보에 의해 동일한 인접 무선통신 인프라 집합에 속하여서 상관관계 또는 계층이 1이 된다. 따라서, AP DDD와 AP BBB는 2개의 인접 무선통신 인프라 집합에 걸쳐있어, 상관관계 또는 계층이 2가 된다.Referring to the left part of FIG. 7 and FIG. 6, APs included in the same set of adjacent wireless communication infrastructures can be regarded as having a correlation of 1 with each other. For example, the AP DDD and the AP CCC belong to the same set of adjacent wireless communication infrastructures by the wireless communication infrastructure measurement information collected at the measurement point 2 (user participation 2) shown in FIG. 6, so that the correlation or the layer becomes 1 . Thus, AP DDD and AP BBB span two adjacent wireless communication infrastructure sets, so the correlation or layer is two.

하지만, 도 7의 우측부를 참조하면, 각 무선통신 인프라들 사이를 계층 대신 인프라거리들을 미터(m) 단위로 표시하여, 여러 무선통신 인프라들 사이의 실제 가까운 정도를 더욱 정확히 묘사할 수 있다. 예를 들어, 계층에 따른 상관DB에서는, AP DDD에서 AP EEE에 이르는 경우나 AP DDD에서 AP CCC에 이르는 경우 모두 계층 1에 해당하여 동일한 인접도를 가지지만; 인프라거리에 따른 상관DB에서는, AP DDD에서 AP EEE에 이르는 경우는 거리가 10미터이며, AP DDD에서 AP CCC에 이르는 경우는 거리가 20미터가 되어 인접도가 2배의 차이를 가지게 된다.However, referring to the right part of FIG. 7, infrastructure distances instead of layers between each wireless communication infrastructure may be displayed in meters (m), to more accurately describe the actual proximity between the various wireless communication infrastructures. For example, in a correlation DB according to the hierarchy, the case where the AP DDD reaches to the AP EEE or the case where the AP DDD reaches the AP CCC corresponds to the layer 1 and has the same proximity; In the case of the correlation DB according to the infrastructure distance, the distance from the AP DDD to the AP EEE is 10 meters, and when the distance from the AP DDD to the AP CCC is 20 meters, the proximity is twice the difference.

따라서, 무선통신 인프라간 상관관계에 따른 상관DB를 이용한 경우에는 직접적으로 무선통신 인프라 간의 거리를 추정할 수 없으며, 무선통신 인프라간 거리정보에 따른 상관DB는 더욱 정확한 무선통신 인프라 분포 상황을 반영하며, 더 나은 위치기반 서비스를 제공할 수 있다.Therefore, when using the correlation DB according to the correlation between the wireless communication infrastructures, the distance between the wireless communication infrastructures can not be directly estimated, and the correlation DB according to the distance information between the wireless communication infrastructures reflects the more accurate distribution situation of the wireless communication infrastructure , And can provide better location-based services.

도 8은 도 7에 도시된 무선통신 인프라간 거리정보에 따른 상관DB의 예시에서, 위치기반 서비스를 이용하는 메시지 송신자와 메시지 수신자들의 위치관계의 일 예를 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a positional relationship between a message sender and a message receiver using a location-based service, in an example of a correlation DB according to distance information between wireless communication infrastructures shown in FIG.

메시지 송신자는 위치기반 서비스를 이용하여 근처에 있는 사람들에게 쿠폰과 같은 콘텐츠를 제공하는 매장주인 등이 될 수 있으며, 메시지 수신자는 위치기반 서비스를 이용하여 근처에 있는 매장들의 할인쿠폰과 같은 콘텐츠를 제공받는 고객 등이 될 수 있다.The message sender may be a store owner who provides content such as coupons to nearby people using location based services and the message recipient may use location based services to provide content such as discount coupons for nearby stores And the like.

도 8을 참조하면, 위치기반 서비스를 이용하는 메시지 송신자는 무선통신 인프라에 해당하는 AP GGG에 가장 가까이 위치하며, 메시지 수신자 a는 AP FFF에, 메시지 수신자 b는 AP DDD에 가장 가까이 위치한다.Referring to FIG. 8, the message sender using the location based service is located nearest to the AP GGG corresponding to the wireless communication infrastructure. The message receiver a is located near AP FFF and the message receiver b is located nearest to AP DDD.

따라서, 메시지 수신자 a는 메시지 송신자로부터 상관관계가 1에 해당하며 무선통신 인프라간 최단거리는 15미터에 해당한다. 그리고 메시지 수신자 b는 메시지 송신자로부터 상관관계 4에 해당하며, 무선통신 인프라간 최단거리는 75미터에 해당한다.Therefore, the message receiver a has a correlation of 1 from the message sender and the shortest distance between wireless communication infrastructures is 15 meters. And message receiver b corresponds to correlation 4 from the message sender, and the shortest distance between wireless communication infrastructures is 75 meters.

만약 위치기반 서비스에서 메시지를 전송하는 범위를 상관관계에 따른 계층을 기준으로 하여 계층 1부터 계층 5로 나누게 되면, 메시지 수신자 a는 계층 1부터 계층 5까지 모두 수신이 가능하게 되며, 메시지 수신자 b는 계층 4부터 계층 5까지 수신 가능하다.If the range of message transmission in the location-based service is divided into layers 1 to 5 on the basis of a correlation-related layer, message receiver a is able to receive from layer 1 to layer 5, and message receiver b It is possible to receive from layer 4 to layer 5.

만약 위치기반 서비스에서 메시지를 전송하는 범위를 무선통신 인프라간 거리정보를 기준으로 하여 10미터, 30미터, 50미터, 70미터 및 100미터로 나누게 되면, 메시지 수신자 a는 30미터, 50미터, 70미터 및 100미터의 범위에서 수신 가능하며, 메시지 수신자 b는 100미터의 범위에서만 수신 가능하다.If the range in which the message is transmitted by the location-based service is divided into 10 meters, 30 meters, 50 meters, 70 meters and 100 meters based on the distance information between wireless communication infrastructures, the message receiver a is 30 meters, Meters and 100 meters, and message receiver b is receivable only in the range of 100 meters.

메시지 수신자 b는 메시지 송신자로부터 인프라거리들의 합이 75미터가 되어 상대적으로 멀리 떨어져 있음에도 불구하고 상관관계가 4로 판단되어 상대적으로 가깝다고 판단될 수 있으며, 메시지 수신자 a는 메시지 송신자로부터 인프라거리가 15미터임에도 상관관계가 1로 판단되어 메시지 전송 범위에 따라 상대적으로 가깝다고 판단될 가능성이 있다.The message receiver b can be determined that the correlation is 4 and relatively close even though the sum of the infrastructure distances from the sender of the message is 75 meters and relatively far away and the message receiver a can determine that the distance from the message sender is 15 meters It is judged that the correlation is 1 and it is judged that it is relatively close to the message transmission range.

메시지 수신자와 메시지 송신자 사이의 인프라거리들의 합을 기준으로 메시지 전송범위를 정하게 될 경우, 메시지 수신자와 송신자는 보다 정확하고 신뢰할만한 위치기반 서비스를 제공받을 수 있다. 하지만, 메시지 수신자와 메시지 송신자 사이의 상관관계를 기준으로 메시지 전송범위를 정하게 될 경우, 메시지 수신자와 송신자는 거리정보가 부정확하게 반영된 위치기반 서비스를 제공받게 된다.If the message transmission range is determined based on the sum of the infrastructure distances between the message receiver and the message sender, the message receiver and the receiver can be provided with more accurate and reliable location-based services. However, if the message transmission range is determined based on the correlation between the message receiver and the message sender, the message receiver and the sender are provided with the location-based service in which the distance information is incorrectly reflected.

도 9는 도 7에 도시된 무선통신 인프라간 거리정보에 따른 상관DB의 예시에서, 위치기반 서비스를 이용하는 메시지 송신자와 메시지 수신자들의 위치관계의 다른 일 예를 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating another example of a positional relationship between a message sender and a message receiver using a location-based service, in an example of a correlation DB according to distance information between wireless communication infrastructures shown in FIG.

도 9를 참조하면, 위치기반 서비스를 이용하는 메시지 송신자는 무선통신 인프라에 해당하는 AP CCC에 가장 가까이 위치하며, 메시지 수신자 a는 AP FFF에, 메시지 수신자 b는 AP DDD에, 메시지 수신자 c는 AP GGG 가장 가까이 위치한다.9, the message sender using the location based service is located closest to the AP CCC corresponding to the wireless communication infrastructure, the message receiver a is assigned to AP FFF, the message receiver b to AP DDD, the message receiver c is AP GGG It is located closest to you.

따라서, 메시지 수신자 a는 메시지 송신자로부터 상관관계가 2에 해당하며 무선통신 인프라간 최단거리는 40미터에 해당한다. 그리고 메시지 수신자 b는 메시지 송신자로부터 상관관계 1에 해당하며, 무선통신 인프라간 최단거리는 20미터에 해당한다. 그리고 메시지 수신자 c는 메시지 송신자로부터 상관관계 3에 해당하며, 무선통신 인프라간 최단거리는 55미터에 해당한다.Therefore, the message receiver a has a correlation of 2 from the message sender and the shortest distance between the wireless communication infrastructures is 40 meters. And message receiver b corresponds to correlation 1 from the message sender and the shortest distance between wireless communication infrastructures is 20 meters. And message receiver c corresponds to correlation 3 from the message sender and the shortest distance between wireless communication infrastructures is 55 meters.

만약 위치기반 서비스에서 메시지를 전송하는 범위를 상관관계에 따른 계층을 기준으로 하여 계층 1부터 계층 5로 나누게 되면, 메시지 수신자 a는 계층 2부터 계층 5까지 수신이 가능하게 되며, 메시지 수신자 b는 계층 1부터 계층 5까지 모두 수신 가능하다. 또한, 메시지 수신자 c는 계층 3부터 계층 5까지 수신 가능하다.If the range of message transmission in the location-based service is divided into layers 1 to 5 based on the correlation-related layer, message receiver a can receive from layer 2 to layer 5, 1 to layer 5 can be received. Also, message receiver c can receive from layer 3 to layer 5.

만약 위치기반 서비스에서 메시지를 전송하는 범위를 무선통신 인프라간 거리정보를 기준으로 하여 10미터, 30미터, 50미터, 70미터 및 100미터로 나누게 되면, 메시지 수신자 a는 50미터, 70미터 및 100미터의 범위에서 수신 가능하며, 메시지 수신자 b는 30미터, 50미터, 70미터 및 100미터의 범위에서 수신 가능하다. 또한, 메시지 수신자 c는 70미터 및 100미터의 범위에서 수신 가능하다.If the range in which a message is sent from a location-based service is divided into 10 meters, 30 meters, 50 meters, 70 meters and 100 meters based on distance information between wireless communication infrastructures, message receiver a is 50 meters, Meter, and message recipient b is receivable in the range of 30 meters, 50 meters, 70 meters and 100 meters. Also, the message receiver c is receivable in the range of 70 meters and 100 meters.

메시지 수신자 a는 메시지 송신자로부터 인프라거리들의 합이 40미터가 되어 상대적으로 멀리 떨어져 있음에도 불구하고 상관관계가 2로 판단되어 상대적으로 가깝다고 판단될 수 있으며, 메시지 수신자 b는 메시지 송신자로부터 인프라거리가 20미터임에도 상관관계가 1로 판단되어 메시지 전송 범위에 따라 상대적으로 가깝다고 판단될 가능성이 있다. 또한, 메시지 수신자 c는 메시지 송신자로부터 인프라거리들의 합이 55미터로 상대적으로 멀리 떨어져 있음에도 불구하고 상관관계가 3으로 판단되어 상대적으로 가깝다고 판단될 가능성이 있다.The message receiver a can be determined that the correlation is 2 and relatively close, even though the sum of the infrastructure distances from the message sender is 40 meters, and the message receiver b can determine that the distance from the message sender is 20 meters It is judged that the correlation is 1 and it is judged that it is relatively close to the message transmission range. Also, the message receiver c may be judged to be relatively close, since the correlation is 3, even though the sum of the infrastructure distances from the message sender is relatively long as 55 meters.

도 10은 실제 무선통신 환경의 일 예에서, 각각의 무선통신 인프라들로부터 다른 무선통신 인프라들까지의 홉(Hop) 분포를, 상관관계들을 이용한 홉 분포와 인프라거리들을 이용한 홉 분포를 비교하여 나타낸 도면이다.10 illustrates a hop distribution from each wireless communication infrastructure to other wireless communication infrastructures in one example of an actual wireless communication environment by comparing the hop distribution using the correlations and the hop distribution using the infrastructure distances FIG.

상세히, 도 10은 한 건물의 4개 층에서 수신된 식별 가능한 각각의 무선통신 인프라(예: Wi-Fi AP)에서 타겟 무선통신 인프라(예: Wi-Fi AP)간 최단거리 추정시, 계산한 거리정보를 활용하지 않고 상관관계들을 이용한 계층 수(좌측) 및 거리정보를 활용한 계층 수(우측)를 비교한 것이다. x축은 최단거리 추정을 위하여 시작의 기준이 되는 무선통신 AP의 ID를 나타낸 것이며, y축은 각 타겟 무선통신 인프라들의 계층 수의 분포 비율을 나타낸 것이다.In particular, FIG. 10 shows a graph of the calculated shortest distance between target wireless communication infrastructures (e.g., Wi-Fi AP) in each identifiable wireless communication infrastructure (e.g., Wi-Fi AP) The comparison is made between the number of layers (left side) using correlation information and the number of layers using distance information (right side) without using distance information. The x-axis represents the ID of the wireless communication AP that is the starting reference for estimating the shortest distance, and the y-axis represents the distribution ratio of the number of layers of each target wireless communication infrastructures.

도 10을 참조하면, 한 건물의 4개 층 내에서 타겟 단말에 대한 위치기반 서비스를 제공한다고 가정할 때, 거리정보를 활용하지 않은 경우 대부분 3 계층 이내에서 타겟 단말에 대한 위치기반 서비스(예: 할인쿠폰 제공)를 제공할 수 있다. 즉, 위치기반 서비스를 위해 설정할 수 있는 기준을 상관관계에 기반하게 된다면, 계층을 1에서 3 사이 값으로만 설정해서 서비스를 제공할 수 밖에 없기 때문에, 매우 근사적이고 부정확한 위치기반 서비스를 제공하게 된다. 10, when it is assumed that the location-based service is provided for the target terminal within four layers of one building, the location-based service for the target terminal (for example, Discount coupon is provided). In other words, if the criteria that can be set for the location-based service is based on correlation, it can provide a very approximate and inaccurate location-based service because the service can only be provided by setting the layer to a value between 1 and 3 do.

반면에 거리정보를 활용하는 경우 계층 간 추정된 거리 정보가 반영되어 6 계층 이내에서 세분화된 위치기반 서비스(예: 할인쿠폰 제공)를 제공할 수 있다. 특히, 기존 위치기반 서비스에서 보편적으로 사용하는 거리 기준 설정(예: 50m)이 가능하기 때문에 보다 정확하게 Trigger하여 맞춤형 위치기반 서비스를 타겟 단말에 제공할 수 있다.On the other hand, when distance information is utilized, it is possible to provide a location-based service (for example, a discount coupon provided) segmented within 6 layers by reflecting the estimated distance information between layers. In particular, since it is possible to set a distance reference (for example, 50 m) commonly used in existing location-based services, it is possible to more accurately trigger and provide a customized location-based service to a target terminal.

특히, 거리정보를 활용하여 위치기반 서비스 범위를 결정할 수 있다는 점에서, 기존에 설계된 위치기반 서비스와 호환성이 크고, 설정기준이 직관적이고 명료한 장점이 있다.Especially, since it is possible to determine the location based service range by using the distance information, it is highly compatible with the previously designed location based service, and the setting standard is intuitive and clear.

또한, 무선통신 인프라 측정정보가 누적될수록 이를 활용하여 추정된 무선통신 인프라간 거리정보는 보다 정확해 질 수 있다는 장점이 있으며, 만약 무선통신 인프라가 이전 설치되거나 제거되는 경우라도 지속적으로 수집된 최신 측정정보를 활용하여 이를 갱신할 수 있는 장점도 있다.Also, as the wireless communication infrastructure measurement information accumulates, the estimated distance information between the wireless communication infrastructures can be more accurate. If the wireless communication infrastructure is previously installed or removed, There is also an advantage that information can be utilized and updated.

무엇보다도 실내 환경에서 초기 수집 없이 사용자 단말이 제공하는 복수의 무선통신 인프라 측정정보를 누적하여 이를 기반으로 무선통신 인프라간 상관DB 및 거리정보를 추정하면 해당 실내 환경에서 위치기반 서비스를 제공할 수 있다는 점이 본 발명의 큰 기여라 할 수 있다.First of all, it is possible to accumulate a plurality of wireless communication infrastructure measurement information provided by a user terminal without initial acquisition in an indoor environment and estimate a correlation DB and distance information between the wireless communication infrastructures based on the accumulated measurement information, thereby providing a location based service in the corresponding indoor environment Is a great contribution of the present invention.

한편, 상술한 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 이 때, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 한편, 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.Meanwhile, the method for estimating the distance between the wireless communication infrastructures that do not know the installation location may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable recording medium. At this time, the computer-readable recording medium may include a program command, a data file, a data structure, or the like, alone or in combination. On the other hand, the program instructions recorded on the recording medium may be those specially designed and configured for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software.

컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 한편, 이러한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다.The computer-readable recording medium includes a magnetic recording medium such as a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, an optical medium such as a CD-ROM and a DVD, a magnetic disk such as a floppy disk, A magneto-optical media, and a hardware device specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. The recording medium may be a transmission medium, such as a light or metal line, a wave guide, or the like, including a carrier wave for transmitting a signal designating a program command, a data structure, and the like.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치 및 그 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, the apparatus and method for estimating the distance between the wireless communication infrastructures unknown to the installation location according to the present invention are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, All or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made.

110: 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치
110: 수신부 120: 인접 인프라 결정부
130: 측정지점거리 계산부 140: 인프라거리 추정부
150: 저장부 160: 서비스 제공부
110: a device for estimating the distance between wireless communication infrastructures unknown to the installation location
110: Receiving unit 120: Neighboring infrastructure determining unit
130: measurement point distance calculation unit 140:
150: storage unit 160:

Claims (1)

복수의 측정지점에서 측정된 무선통신 인프라 측정정보를 수신하는 수신부;
상기 무선통신 인프라 측정정보를 이용하여 인접한 무선통신 인프라들을 결정하는 인접 인프라 결정부;
상기 무선통신 인프라 측정정보를 이용하여, 각각의 상기 측정지점들로부터 인접한 무선통신 인프라들과의 거리들인 측정지점거리들을 계산하는 측정지점거리 계산부;
상기 측정지점거리들을 이용하여, 상기 인접한 무선통신 인프라들 사이의 거리들인 인프라거리들을 추정하는 인프라거리 추정부; 및
상기 인접한 무선통신 인프라들의 정보와 상기 인프라거리들을 저장하는 저장부를 포함하는, 설치 위치를 모르는 무선통신 인프라들 간의 거리를 추정하는 장치.
A receiving unit for receiving wireless communication infrastructure measurement information measured at a plurality of measurement points;
An adjacent infrastructure determining unit determining adjacent wireless communication infrastructures using the wireless communication infrastructure measurement information;
A measurement point distance calculation unit for calculating measurement point distances from the respective measurement points using distances from adjacent wireless communication infrastructures using the wireless communication infrastructure measurement information;
An infrastructure distance estimator for estimating distances of infrastructures that are distances between the adjacent wireless communication infrastructures using the measurement point distances; And
And a storage for storing the information of the adjacent wireless communication infrastructures and the infrastructure distances, wherein the distance between the wireless communication infrastructures is unknown.
KR1020170031821A 2017-03-14 2017-03-14 Apparatus for estimating distance between wireless communication infrastructures installed at unknown location and method for the same KR102225632B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170031821A KR102225632B1 (en) 2017-03-14 2017-03-14 Apparatus for estimating distance between wireless communication infrastructures installed at unknown location and method for the same
KR1020210028326A KR102314946B1 (en) 2017-03-14 2021-03-03 Apparatus for estimating distance between wireless communication infrastructures installed at unknown location and method for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170031821A KR102225632B1 (en) 2017-03-14 2017-03-14 Apparatus for estimating distance between wireless communication infrastructures installed at unknown location and method for the same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210028326A Division KR102314946B1 (en) 2017-03-14 2021-03-03 Apparatus for estimating distance between wireless communication infrastructures installed at unknown location and method for the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180104921A true KR20180104921A (en) 2018-09-27
KR102225632B1 KR102225632B1 (en) 2021-03-12

Family

ID=63719604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170031821A KR102225632B1 (en) 2017-03-14 2017-03-14 Apparatus for estimating distance between wireless communication infrastructures installed at unknown location and method for the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102225632B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110011546A (en) 2009-07-27 2011-02-08 한국전자통신연구원 Device and method for collecting information related to infrastructure, and positioning method and system using the same
KR20110032304A (en) * 2009-09-22 2011-03-30 한양대학교 산학협력단 Mobile terminal, system and method for measuring location of mobile terminal
KR101446032B1 (en) * 2010-05-06 2014-10-02 에스케이텔레콤 주식회사 Method And Apparatus for Measuring Position by Using Wireless LAN Signal
KR20150041240A (en) * 2013-10-07 2015-04-16 충남대학교산학협력단 System and Method of Collaborative Localization Using Short Range Wireless Communication Network Without Location Infrastructure
KR20150053311A (en) * 2013-11-07 2015-05-18 목포대학교산학협력단 Effective Indoor Positioning Method in Wireless Sensor Network
KR20160071305A (en) * 2014-12-11 2016-06-21 유기석 Apparatus for providing indoor location information using beacons and method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110011546A (en) 2009-07-27 2011-02-08 한국전자통신연구원 Device and method for collecting information related to infrastructure, and positioning method and system using the same
KR20110032304A (en) * 2009-09-22 2011-03-30 한양대학교 산학협력단 Mobile terminal, system and method for measuring location of mobile terminal
KR101446032B1 (en) * 2010-05-06 2014-10-02 에스케이텔레콤 주식회사 Method And Apparatus for Measuring Position by Using Wireless LAN Signal
KR20150041240A (en) * 2013-10-07 2015-04-16 충남대학교산학협력단 System and Method of Collaborative Localization Using Short Range Wireless Communication Network Without Location Infrastructure
KR20150053311A (en) * 2013-11-07 2015-05-18 목포대학교산학협력단 Effective Indoor Positioning Method in Wireless Sensor Network
KR20160071305A (en) * 2014-12-11 2016-06-21 유기석 Apparatus for providing indoor location information using beacons and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR102225632B1 (en) 2021-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4989112B2 (en) Server device, mobile terminal, and positioning method selection method
US8825393B2 (en) Method for providing location service and mobile terminal
US8406785B2 (en) Method and system for estimating range of mobile device to wireless installation
US9331798B2 (en) System and method for mobile location by proximity detection
EP2805176B1 (en) Improved positioning system
RU2363117C2 (en) Method of locating mobile terminal in cellular radio system
JP7108626B2 (en) Method and system for locating a terminal in a wireless communication system
JP2014511477A (en) Positioning opportunity adjustment on the network side through adjustment of support data
US20140185518A1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR WiFi POSITIONING
Elazab et al. Integrated cooperative localization for connected vehicles in urban canyons
CA2667916A1 (en) Method and device for determination of the position of a terminal in a mobile communication network
KR20150084187A (en) Apparatus and method for adjusting position of RF infrastructure
KR101709411B1 (en) Method for positioning based on weighted triangulation and method for indoor positioning using the same
KR20090129835A (en) Apparatus and system for estimating position of terminal
JP2011214920A (en) Position estimating device, position estimation method, and program
KR101749098B1 (en) System for assuming position of base station and method for assuming position of base station thereof
KR20170041055A (en) Method for tracking user location
KR100524180B1 (en) Position tracking method of a mobile phone using cell position and receiving/pre-measured radio wave characteristic information
KR101901407B1 (en) Apparatus and method for determining location
Kouyoumdjieva et al. Experimental evaluation of precision of a proximity-based indoor positioning system
Khalel Position location techniques in wireless communication systems
CN105657820A (en) Method and device for locating indoor target user equipment
KR102314946B1 (en) Apparatus for estimating distance between wireless communication infrastructures installed at unknown location and method for the same
KR20180031150A (en) System for location determination using fingerprinting having function of constructing radio map and method for constructing radio map of the same
KR102225632B1 (en) Apparatus for estimating distance between wireless communication infrastructures installed at unknown location and method for the same

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent