KR20220105972A - Terminal positioning device and terminal positioning method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 단말에 대한 위치를 측정하는 측위 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하주차장, 터널 등과 같은 GPS 음영 지역에서 단말에 대한 위치를 측정하기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a positioning technology for measuring a location for a terminal, and more particularly, to a technology for measuring a location for a terminal in a GPS shadow area such as an underground parking lot or a tunnel.
위치 기반 서비스(LBS: Location Based Service)는 이동 통신망이나 위성항법장치(GPS: Global Positioning System) 등을 통해 얻은 단말의 위치 정보를 바탕으로 서비스 이용자에게 여러 가지 서비스를 제공하는 서비스를 의미한다.A location based service (LBS) refers to a service that provides various services to service users based on location information of a terminal obtained through a mobile communication network or a global positioning system (GPS).
이러한 위치 기반 서비스에서는, 단말이 실외에 위치해 있을 경우 측위 오차 범위가 작게 발생하는 GPS 기반의 측위 기술을 이용하여 단말 위치를 획득할 수 있지만, 지하주차장, 터널 등과 같이 GPS 신호가 수신되지 않거나 GPS 신호가 미약한 지역(이하, GPS 음영 지역)에 위치해 있을 경우 GPS 기반의 측위 기술을 이용하여 단말 위치를 획득하는 것이 불가능하다.In such a location-based service, the location of the terminal can be obtained using a GPS-based positioning technology that generates a small positioning error range when the terminal is located outdoors, but the GPS signal is not received or the GPS signal is not received, such as in an underground parking lot or tunnel. is located in a weak area (hereinafter referred to as a GPS shadow area), it is impossible to obtain a terminal location using a GPS-based positioning technology.
이에, GPS 음영 지역에 위치해 있는 단말의 위치를 측정하는 다양한 측위 기법이 등장하였으나, 기존의 측위 기법의 경우 그 측위 오차 범위가 GPS 측위 기술 보다 크게 발생하기 때문에 서비스 이용자에게 신뢰도 높은 위치 기반 서비스를 제공하지 못하는 문제점이 있다.Accordingly, various positioning techniques for measuring the location of a terminal located in a GPS shadow area have been introduced, but in the case of the existing positioning technique, the positioning error range is larger than that of the GPS positioning technique, so a highly reliable location-based service is provided to service users. There is a problem that cannot be done.
결국, GPS 음영 지역에 위치한 서비스 이용자에게도 신뢰도 높은 위치 기반 서비스를 제공하기 위해서는, GPS 음영 지역에서도 단말에 대해 정확한 위치를 측정하는 측정 기법이 반드시 필요하다.As a result, in order to provide a highly reliable location-based service to service users located in the GPS shadow area, a measurement technique for accurately measuring the location of the terminal even in the GPS shadow area is absolutely necessary.
한편, 기존의 측위 기법 중 핑거프린트 기반 측위 기법은, 실제 환경에서의 참조 위치 지정 및 참조 위치에서 특정 단말이 측정한 전파 패턴을 기반으로 생성한 Fingerprint map을 기준으로 하여, 측위 대상의 단말이 측정하는 전파 패턴과 매칭되는 위치를 단말 위치로 측정하는 측위 방식이다.On the other hand, the fingerprint-based positioning technique among the existing positioning techniques is based on the reference location designation in the real environment and the fingerprint map generated based on the propagation pattern measured by a specific terminal at the reference location, the terminal of the positioning target is measured It is a positioning method that measures the position matching the radio wave pattern as the terminal position.
하지만, 기존 핑거프린트 기반 측위 기법은, Fingerprint map 생성 시점의 네트워크 환경/전파 패턴 만이 반영된 하나의 Fingerprint map 만을 기준으로 활용하기 때문에, 시시각각 변화하는 네트워크 환경 및 그로 인한 단말 측정의 전파 패턴 편차를 제대로 반영하지 못하는 한계를 갖는다.However, since the existing fingerprint-based positioning technique utilizes only one fingerprint map that reflects only the network environment/propagation pattern at the time of generating the fingerprint map as a reference, it properly reflects the ever-changing network environment and the propagation pattern deviation of the terminal measurement. There are limits to what you can't do.
이에, 본 발명에서는, 기존 핑거프린트 기반 측위 기법이 갖는 한계에서 벗어나, GPS 음영 지역에서도 단말에 대해 정확한 위치를 측정할 수 있는 새로운 방식의 측위 기법을 제안하고자 한다.Therefore, in the present invention, it is intended to propose a positioning technique of a new method capable of measuring an accurate location of a terminal even in a GPS shadow area, out of the limitations of the existing fingerprint-based positioning technique.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 기존 핑거프린트 기반 측위 기법이 갖는 한계에서 벗어나, GPS 음영 지역에서도 단말에 대해 정확한 위치를 측정할 수 있는 새로운 방식의 측위 기법을 실현하고자 한다.The present invention was created in view of the above circumstances, and the purpose of the present invention is to break away from the limitations of the existing fingerprint-based positioning technique, and a new method that can measure an accurate location for a terminal even in a GPS shadow area We want to realize the positioning technique of
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 단말 측위 장치는, 측위 대상의 단말이 특정 지역에 진입하는 경우, 상기 특정 지역에 대하여 위치 별 전파 패턴 수집을 통해 기 생성된 실측 정보를 확인하는 확인부; 및 상기 단말로부터 수집되는 전파 패턴과 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴 간 유사도를 기반으로 상기 특정 지역 내에서 상기 단말의 위치를 측정하여 단말 측위를 수행하는 측위 수행부를 포함하며; 상기 측위 수행부는, 상기 단말 측위 수행 시, 상기 단말에 대해 직전에 수행한 단말 측위 시에 상기 단말로부터의 전파 패턴과 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴 간 유사도 확인을 위해 계산한 데이터를 재 사용할 수 있다.In the terminal positioning apparatus according to a first aspect of the present invention for achieving the above object, when a terminal of a positioning target enters a specific area, the measured information previously generated through the collection of radio wave patterns for each location in the specific area is checked confirmation unit; and a positioning performing unit configured to measure the location of the terminal in the specific area based on the similarity between the propagation pattern collected from the terminal and the propagation pattern for each location of the measured information to perform terminal positioning; The positioning performing unit, when performing the terminal positioning, can reuse the calculated data to confirm the similarity between the propagation pattern from the terminal and the propagation pattern for each location of the measured information at the time of the terminal positioning performed immediately before the terminal. have.
구체적으로, 상기 확인부는, 상기 특정 지역에 대하여 생성된 2 이상의 실측 정보를 확인할 수 있다.Specifically, the check unit may check the two or more actual measurement information generated for the specific area.
구체적으로, 상기 2 이상의 실측 정보는, 상기 특정 지역에 대하여 위치 별 전파 패턴을 수집하는 수집 환경이 상이하게 생성되는 다수의 실측 정보 중에서, 실측 정보 간 계산되는 상관(Correlation) 정도를 기준으로 선정될 수 있다.Specifically, the two or more measured information may be selected based on the degree of correlation calculated between the measured information from among a plurality of measured information in which a collection environment for collecting a propagation pattern for each location in the specific region is generated differently. can
구체적으로, 상기 측위 수행부는, 상기 2 이상의 실측 정보 별로, 상기 단말로부터 수집되는 전파 패턴과 실측 정보의 위치 별 전파 패턴 간 유사도를 기반으로 상기 특정 지역 내에서 상기 단말의 위치를 측정하고, 상기 2 이상의 실측 정보 별로 측정한 상기 단말의 위치 중 유사도가 가장 높은 위치를 상기 단말의 위치로 결정하여, 단말 측위를 수행할 수 있다.Specifically, the positioning performing unit, for each of the two or more measured information, measures the location of the terminal within the specific area based on the similarity between the propagation pattern collected from the terminal and the propagation pattern for each location of the measured information, and Terminal positioning may be performed by determining the position of the terminal having the highest degree of similarity among the positions of the terminal measured for each of the above actual measurement information as the location of the terminal.
구체적으로, 상기 측위 수행부는, 상기 특정 지역에 진입한 시점부터 상기 단말로부터 수집되는 전파 패턴의 단위 시간 별 전파 패턴값 및 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴값 간에 계산된 거리를 나타내는 비용 행렬(Cost matrix)에서, 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정하고, 상기 실측 정보에서 상기 최소 비용구간의 마지막 단위 시간 지점과 매칭되는 위치를, 상기 단말로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치로 측정할 수 있다.Specifically, the positioning performing unit may include a cost matrix (Cost) indicating a distance calculated between a propagation pattern value for each unit time of a propagation pattern collected from the terminal from the time of entering the specific area and a propagation pattern value for each location of the measured information matrix), selects a minimum cost section in which the sum of costs per unit time is the minimum, and sets a position that matches the last unit time point of the minimum cost section in the measured information with the highest similarity to the propagation pattern from the terminal position can be measured.
구체적으로, 상기 재 사용하는 데이터는, 상기 단말에 대해 직전에 수행한 단말 측위 수행 시 사용한 비용 행렬일 수 있다.Specifically, the reused data may be a cost matrix used when performing terminal positioning performed immediately before for the terminal.
구체적으로, 상기 측위 수행부는, 상기 단말에 대해 직전에 수행한 단말 측위 시 사용한 비용 행렬이 기 저장되어 있는 경우, 상기 단말로부터 상기 직전의 단말 측위 이후에 추가 수집되는 단위 시간 별 전파 패턴값 및 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴값 간 거리를 계산 및 상기 기 저장된 비용 행렬에 추가하여, 상기 기 저장된 비용 행렬을 갱신하고, 상기 갱신한 비용 행렬에서, 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정할 수 있다.Specifically, the positioning performing unit, when the cost matrix used for positioning the terminal performed immediately before for the terminal is pre-stored, the propagation pattern value for each unit time additionally collected after the terminal positioning immediately before the terminal from the terminal and the The distance between the propagation pattern values for each location of the measured information is calculated and added to the previously stored cost matrix to update the stored cost matrix, and in the updated cost matrix, the minimum cost interval in which the sum of costs per unit time becomes the minimum can be selected.
구체적으로, 상기 확인부는, 상기 특정 지역에 대하여 생성된 2 이상의 실측 정보를 확인하며, 상기 측위 수행부는, 상기 2 이상의 실측 정보 별로, 상기 단말에 대해 직전에 수행한 단말 측위 시 사용한 비용 행렬이 기 저장되어 있는 경우, 상기 단말로부터 상기 직전의 단말 측위 이후에 추가 수집되는 단위 시간 별 전파 패턴값 및 실측 정보의 위치 별 전파 패턴값 간 거리를 계산 및 상기 기 저장된 비용 행렬에 추가하여, 상기 기 저장된 비용 행렬을 갱신하고, 상기 2 이상의 실측 정보 별로, 상기 갱신한 비용 행렬에서 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정하고, 상기 2 이상의 실측 정보 별로, 선정한 상기 최소 비용구간의 마지막 단위 시간 지점과 매칭되는 위치를 상기 단말로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치로 측정하고, 상기 2 이상의 실측 정보 별로 측정한 상기 단말의 위치 중 최소 거리값을 갖는 위치를 상기 단말의 위치로 결정하여, 단말 측위를 수행할 수 있다.Specifically, the confirmation unit checks the two or more actual measurement information generated for the specific area, and the positioning performing unit is, for each of the two or more actual measurement information, the cost matrix used for the terminal positioning performed immediately before the terminal is If stored, the distance between the propagation pattern value for each unit time and the propagation pattern value for each location of the measured information additionally collected after positioning the terminal immediately before the terminal is calculated and added to the previously stored cost matrix, and the previously stored updating the cost matrix, selecting a minimum cost interval in which the sum of costs per unit time is the minimum in the updated cost matrix for each of the two or more measured pieces of information, and selecting the last unit of the selected minimum cost section for each of the two or more measured pieces of information The position matching the time point is measured as the position with the highest similarity to the propagation pattern from the terminal, and the position having the minimum distance value among the positions of the terminal measured for each of the two or more measured information is determined as the position of the terminal. , it is possible to perform terminal positioning.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 단말 측위 방법은, 측위 대상의 단말이 특정 지역에 진입하는 경우, 상기 특정 지역에 대하여 위치 별 전파 패턴 수집을 통해 기 생성된 실측 정보를 확인하는 확인단계; 및 상기 단말로부터 수집되는 전파 패턴과 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴 간 유사도를 기반으로 상기 특정 지역 내에서 상기 단말의 위치를 측정하여 단말 측위를 수행하는 측위 수행단계를 포함하며; 상기 측위 수행단계는, 상기 단말 측위 수행 시, 상기 단말에 대해 직전에 수행한 단말 측위 시에 상기 단말로부터의 전파 패턴과 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴 간 유사도 확인을 위해 계산한 데이터를 재 사용할 수 있다.In the terminal positioning method according to a second aspect of the present invention for achieving the above object, when the terminal of the positioning target enters a specific area, the measured information previously generated through the collection of radio wave patterns for each location for the specific area is checked confirmation step; and a positioning performing step of performing terminal positioning by measuring the location of the terminal within the specific area based on the similarity between the propagation pattern collected from the terminal and the propagation pattern for each location of the measured information; In the positioning performing step, when the terminal positioning is performed, data calculated for checking the similarity between the propagation pattern from the terminal and the propagation pattern for each location of the measured information at the terminal positioning performed immediately before the terminal is reused. can
구체적으로, 상기 확인단계는, 상기 특정 지역에 대하여 생성된 2 이상의 실측 정보를 확인하며, 상기 2 이상의 실측 정보는, 상기 특정 지역에 대하여 위치 별 전파 패턴을 수집하는 수집 환경이 상이하게 생성되는 다수의 실측 정보 중에서, 실측 정보 간 계산되는 상관(Correlation) 정도를 기준으로 선정될 수 있다.Specifically, in the checking step, two or more pieces of measured information generated for the specific area are checked, and the two or more pieces of measured information are generated in different collection environments for collecting propagation patterns for each location with respect to the specific area. Among the measured information of , it may be selected based on the degree of correlation calculated between the measured information.
구체적으로, 상기 측위 수행단계는, 상기 2 이상의 실측 정보 별로, 상기 단말로부터 수집되는 전파 패턴과 실측 정보의 위치 별 전파 패턴 간 유사도를 기반으로 상기 특정 지역 내에서 상기 단말의 위치를 측정하고, 상기 2 이상의 실측 정보 별로 측정한 상기 단말의 위치 중 유사도가 가장 높은 위치를 상기 단말의 위치로 결정하여, 단말 측위를 수행할 수 있다.Specifically, the positioning performing step includes measuring the location of the terminal within the specific area based on the similarity between the propagation pattern collected from the terminal and the propagation pattern for each location of the measured information for each of the two or more measured information, and Terminal positioning may be performed by determining the location of the terminal having the highest similarity among the locations of the terminal measured for each of two or more pieces of actual measurement information as the location of the terminal.
구체적으로, 상기 측위 수행단계는, 상기 특정 지역에 진입한 시점부터 상기 단말로부터 수집되는 전파 패턴의 단위 시간 별 전파 패턴값 및 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴값 간에 계산된 거리를 나타내는 비용 행렬(Cost matrix)에서, 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정하고, 상기 실측 정보에서 상기 최소 비용구간의 마지막 단위 시간 지점과 매칭되는 위치를, 상기 단말로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치로 측정할 수 있다.Specifically, the positioning performing step includes a cost matrix ( In the cost matrix), a minimum cost section in which the sum of costs per unit time is the minimum is selected, and a position matching the last unit time point of the minimum cost section in the measured information is the most similar to the propagation pattern from the terminal. It can be measured in a high position.
구체적으로, 상기 측위 수행단계는, 상기 단말에 대해 직전에 수행한 단말 측위 시 사용한 비용 행렬이 기 저장되어 있는 경우, 상기 단말로부터 상기 직전의 단말 측위 이후에 추가 수집되는 단위 시간 별 전파 패턴값 및 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴값 간 거리를 계산 및 상기 기 저장된 비용 행렬에 추가하여, 상기 기 저장된 비용 행렬을 갱신하고, 상기 갱신한 비용 행렬에서, 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정할 수 있다.Specifically, in the positioning step, when the cost matrix used for positioning the terminal performed immediately before for the terminal is stored in advance, the propagation pattern value for each unit time additionally collected from the terminal after the terminal positioning immediately before, and The distance between propagation pattern values for each location of the measured information is calculated and added to the pre-stored cost matrix to update the pre-stored cost matrix, and in the updated cost matrix, the minimum cost at which the sum of costs per unit time becomes the minimum You can select a section.
본 발명의 단말 측위 장치 및 단말 측위 방법에 따르면, 시시각각 변화하는 네트워크 환경과 그로 인해 단말 측정의 전파 패턴 편차가 발생하는 실제 환경에서, 단말의 정확한 위치를 일관된 신뢰도로 측정할 수 있으면서 측위 절차의 연산량을 획기적으로 줄여 빠른 측위 결과를 도출하는 새로운 방식의 측위 기법을 실현할 수 있다.According to the terminal positioning device and the terminal positioning method of the present invention, the precise location of the terminal can be measured with consistent reliability in a network environment that changes every moment and the propagation pattern deviation of the terminal measurement occurs thereby, and the calculation amount of the positioning procedure It is possible to realize a new type of positioning technique that can dramatically reduce
이렇듯, 본 발명에서는, GPS 음영 지역을 위한 기존의 측위 기법이 갖는 한계에서 벗어나, GPS 음영 지역에서도 단말에 대해 정확한 위치를 빠르게 측정할 수 있는 측위 기법을 실현함으로써, GPS 음영 지역에 위치한 서비스 이용자에게도 신뢰도 높은 위치 기반 서비스를 제공할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.As such, in the present invention, by realizing a positioning technique that can quickly measure an accurate location for a terminal even in a GPS shaded area, breaking away from the limitations of the existing positioning technique for a GPS shadow area, service users located in the GPS shadow area An effect of providing a highly reliable location-based service can be expected.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 측위 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에서 비용 행렬(Cost matrix)을 재 사용하는 방식을 설명하기 위한 일 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 측위 방법이 동작하는 흐름을 보여주는 흐름도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a terminal positioning apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are exemplary diagrams for explaining a method of reusing a cost matrix in the present invention.
4 is a flowchart showing the operation of the terminal positioning method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명은, 단말에 대한 위치를 측정하는 측위 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a positioning technique for measuring a position for a terminal.
위치 기반 서비스(LBS: Location Based Service)는 이동 통신망이나 위성항법장치(GPS: Global Positioning System) 등을 통해 얻은 단말의 위치 정보를 바탕으로 서비스 이용자에게 여러 가지 서비스를 제공하는 서비스를 의미한다.A location based service (LBS) refers to a service that provides various services to service users based on location information of a terminal obtained through a mobile communication network or a global positioning system (GPS).
이러한 위치 기반 서비스에서는, 단말이 실외에 위치해 있을 경우 측위 오차 범위가 작게 발생하는 GPS 기반의 측위 기술을 이용하여 단말 위치를 획득할 수 있지만, 지하주차장, 터널 등과 같이 GPS 신호가 수신되지 않거나 GPS 신호가 미약한 지역(이하, GPS 음영 지역)에 위치해 있을 경우 GPS 기반의 측위 기술을 이용하여 단말 위치를 획득하는 것이 불가능하다.In such a location-based service, the location of the terminal can be obtained using a GPS-based positioning technology that generates a small positioning error range when the terminal is located outdoors, but the GPS signal is not received or the GPS signal is not received, such as in an underground parking lot or tunnel. is located in a weak area (hereinafter referred to as a GPS shadow area), it is impossible to obtain a terminal location using a GPS-based positioning technology.
이에, GPS 음영 지역에 위치해 있는 단말의 위치를 측정하는 다양한 측위 기법이 등장하였으며, 삼각 측량 기반의 측위 기법, 자립식 측위 기법, 핑거프린트 기반 측위 기법 등이 있다.Accordingly, various positioning techniques for measuring the position of a terminal located in a GPS shadow area have emerged, and there are a triangulation-based positioning technique, a self-supporting positioning technique, and a fingerprint-based positioning technique.
삼각 측량 기반의 측위 기법은, 범위 넓은 지역에서 대략적인 위치를 찾는데 정확하다는 장점이 있지만, 실내의 좁은 공간의 경우에서는 물리적 장애물, 신호의 간섭 등의 요인으로 인해 오차가 높은 단점이 있다. The triangulation-based positioning technique has the advantage of being accurate in finding an approximate location in a wide area, but has a high error in the case of a small indoor space due to factors such as physical obstacles and signal interference.
자립식 측위 기법의 경우, 이동 단말에 장착된 가속도 센서 등으로부터 수집된 자료를 이용하여 위치를 알아내는 측위 방식으로서, 시간이 지남에 따라 오차가 누적되는 특성 때문에 GPS 기반 측위 기법과 병행하여 사용할 수 있는 수준에 그친다.In the case of the independent positioning technique, it is a positioning method that uses data collected from an acceleration sensor mounted on a mobile terminal to determine the location. limited to the level
핑거프린트 기반 측위 기법은, 실제 환경에서의 참조 위치 지정 및 참조 위치에서 특정 단말이 측정한 전파 패턴을 기반으로 생성한 Fingerprint map을 기준으로 하여, 측위 대상의 단말이 측정하는 전파 패턴과 매칭(Pattern matching)되는 위치를 단말 위치로 측정하는 측위 방식이다.The fingerprint-based positioning technique is based on a fingerprint map generated based on a reference location designation in the real environment and a propagation pattern measured by a specific terminal at the reference location, and matching (Pattern) the propagation pattern measured by the terminal of the positioning target. It is a positioning method that measures the location to be matched as the location of the terminal.
GPS 음영 지역의 경우, 지하주차장, 터널 등과 같이 실내의 협소한 공간이 대부분이라는 점을 감안하면, GPS 음영 지역을 위한 측위 기법으로 핑거프린트 기반 측위 기법이 가장 많이 활용되고 있다.In the case of GPS shaded areas, considering that most indoor spaces such as underground parking lots and tunnels are narrow, the fingerprint-based positioning method is the most used as a positioning method for GPS shaded areas.
이러한 기존 핑거프린트 기반 측위 기법을 좀 더 설명하면, 기존 핑거프린트 기반 측위 기법은, Fingerprint map 생성을 위한 특수 단말을 지정한 참조 위치에 두고 그 참조 위치에서 측정한 전파 패턴을 해당 참조 위치와 함께 수집하고, 이렇듯 전파 패턴/참조 위치의 형태로 수집한 데이터를 기반으로 Fingerprint map을 생성한다. To explain these existing fingerprint-based positioning techniques a little more, the existing fingerprint-based positioning technique places a special terminal for generating a fingerprint map at a specified reference position, collects the propagation pattern measured at the reference position, and collects the , generate a fingerprint map based on the data collected in the form of propagation patterns/reference locations in this way.
그리고, 기존 핑거프린트 기반 측위 기법은, 측위 대상의 단말이 측정한 전파 패턴과 Fingerprint map 간 패턴 매칭(Pattern matching)을 통해 측위 대상의 단말이 측정한 전파 패턴과 가장 유사한 Fingerprint map 상의 참조 위치를 단말의 위치로서 측정한다.And, in the existing fingerprint-based positioning technique, the reference location on the fingerprint map most similar to the propagation pattern measured by the terminal of the positioning target through pattern matching between the propagation pattern measured by the terminal of the positioning target and the fingerprint map is the terminal measured as the position of
이렇듯, 기존 핑거프린트 기반 측위 기법은, Fingerprint map 생성 시점의 네트워크 환경/전파 패턴 만이 반영된 하나의 Fingerprint map 만을 기준으로 활용하기 때문에, 시시각각 변화하는 네트워크 환경 및 그로 인한 단말 측정의 전파 패턴 편차를 제대로 반영하지 못하는 한계를 갖는다.As such, the existing fingerprint-based positioning technique uses only one fingerprint map that reflects only the network environment/propagation pattern at the time of generating the fingerprint map as a reference, so it properly reflects the ever-changing network environment and the resulting deviation in the propagation pattern of the terminal measurement. There are limits to what you can't do.
이에, 본 발명에서는, 기존 핑거프린트 기반 측위 기법이 갖는 한계에서 자유로우며, GPS 음영 지역에서도 단말에 대해 정확한 위치를 측정할 수 있는 새로운 방식의 측위 기법을 제안하고자 한다.Therefore, in the present invention, it is intended to propose a positioning technique of a new method that is free from the limitations of the existing fingerprint-based positioning technique and can measure an accurate location of a terminal even in a GPS shadow area.
구체적으로, 본 발명에서는, 본 발명의 제안 기술 즉 GPS 음영 지역에서도 단말에 대해 정확한 위치를 측정할 수 있는 새로운 방식의 측위 기법을 실현하는, 단말 측위 장치(100)를 제안하고자 한다.Specifically, the present invention intends to propose a
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 단말 측위 장치(100)는, 확인부(110), 측위 수행부(120)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the
이러한 단말 측위 장치(100)의 구성 전체 내지는 적어도 일부는 하드웨어 모듈 형태 또는 소프트웨어 모듈 형태로 구현되거나, 하드웨어 모듈과 소프트웨어 모듈이 조합된 형태로도 구현될 수 있다.All or at least a part of the configuration of the
여기서, 소프트웨어 모듈이란, 예컨대 단말 측위 장치(100) 내에서 연산을 제어하는 프로세서에 의해 실행되는 명령어로 이해될 수 있으며, 이러한 명령어는 단말 측위 장치(100) 내 메모리에 탑재된 형태를 가질 수 있을 것이다.Here, the software module may be understood as, for example, instructions executed by a processor that controls operations in the
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 측위 장치(100)는 전술한 구성을 통해, 본 발명에서 제안하는 기술, GPS 음영 지역에서도 단말에 대해 정확한 위치를 빠르게 측정할 수 있는 측위 기법을 실현한다.As a result, the
구체적인 설명에 앞서, 간략히 본 발명에 대해 설명하면, 본 발명의 단말 측위 장치(100)는, 특정 지역(예: GPS 음영 지역)에서 단말 측위 시, 특정 지역(예: GPS 음영 지역)에 대해 생성된 2 이상의 실측 정보를 활용하는 특징 구성을 갖는다. 이로써 하나의 Fingerprint map(실측 정보) 만을 활용하는 기존의 측위 기법 대비, 보다 다양한 네트워크 환경/단말 측정의 전파 패턴 편차를 반영할 수 있어 단말에 대한 측위 정확도를 향상시킬 수 있다.Prior to the detailed description, briefly describing the present invention, the
또한, 본 발명의 단말 측위 장치(100)는, 측위 대상의 단말이 측정한 전파 패턴과 실측 정보 간 유사도(예: 거리) 확인 시에, 직전의 단말 측위 시 사용했던 데이터를 재 사용하는 특징 구성을 갖는다. 이로써 단말에 대한 측위 속도를 향상시킬 수 있다.In addition, the
이하에서는 전술의 특징 구성들을 실현하기 위한 단말 측위 장치(100) 내 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, each configuration in the
구체적인 설명에 앞서, 본 발명의 단말 측위 장치(100)는, (측위 대상) 단말 및 서버로 분산 구현될 수도 있고, 단일의 서버 형태로 구현될 수도 있으며, (측위 대상) 단말에 단일 구현될 수도 있다.Prior to the detailed description, the
확인부(110)는, 측위 대상의 단말(10)이 특정 지역에 진입하는 경우, 해당 특정 지역에 대하여 위치 별 전파 패턴 수집을 통해 기 생성된 실측 정보를 확인하는 기능을 담당한다.The
여기서, 특정 지역은, 지하주차장, 터널 등과 같이 GPS 신호가 수신되지 않거나 GPS 신호가 미약한 지역, 예컨대 GPS 음영 지역을 의미할 수 있다.Here, the specific area may mean an area in which a GPS signal is not received or a GPS signal is weak, for example, a GPS shadow area, such as an underground parking lot or a tunnel.
물론, 본 발명에서 지칭하는 특정 지역은, GPS 음영 지역으로 제한되지 않으며, 본 발명이 적용 가능한 실내 또는 실외 지역은 모두 해당될 수 있다.Of course, the specific area referred to in the present invention is not limited to the GPS shadow area, and any indoor or outdoor area to which the present invention is applicable may be applicable.
다만, 이하의 설명에서는, 일 예로서 특정 지역을 GPS 음영 지역으로 지칭하여 설명하겠다.However, in the following description, as an example, a specific area will be referred to as a GPS shadow area.
또한, 본 발명에서 설명하는 단말은, 이동하는 이동체(예: 차량)에 탑재된 단말 또는 이동체(예: 차량)에 탑승한 이용자가 소지하고 있는 단말로서, 무선 환경지표(예: RSRP, RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR 등)를 측정(센싱)할 수 있는 형태의 단말을 의미한다.In addition, the terminal described in the present invention is a terminal mounted on a moving object (eg, vehicle) or a terminal possessed by a user riding on a moving object (eg, vehicle), and a wireless environment index (eg, RSRP, RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR, etc.) means a type of terminal capable of measuring (sensing).
예를 들면, 특정 지역 즉 GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입한 사실을 인지한 단말(10)은, 진입 시점부터 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)을 벗어날 때까지, GPS 음영 지역(예: 터널) 내에서의 무선 환경지표(예: RSRP, RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR 등)를 주기적으로 측정(센싱)할 수 있다.For example, the terminal 10 recognizing that it has entered a specific area, that is, a GPS shaded area (eg, a tunnel), from the time of entry until it leaves the corresponding GPS shaded area (eg, a tunnel), : Tunnel) can periodically measure (sens) wireless environment indicators (eg, RSRP, RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR, etc.).
이에, 단말(10)은, GPS 음영 지역(예: 터널) 내에서 수신 가능한 셀의 신호를 측정(센싱)할 것이므로, GPS 음영 지역(예: 터널) 내를 이동하면서 해당 셀의 신호와 관련해 금번 이동에 따라 변화하는 무선 환경지표(예: RSRP, RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR 등)의 전파 패턴을 수집할 수 있다.Accordingly, since the terminal 10 will measure (sensing) the signal of a cell receivable within the GPS shadow area (eg, tunnel), this time with respect to the signal of the cell while moving within the GPS shaded area (eg, tunnel) It is possible to collect the propagation patterns of radio environment indicators (eg, RSRP, RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR, etc.) that change according to movement.
이때, 단말(10)이 GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입한 사실을 인지하는 방식은, 기존의 다양한 방식을 활용할 수 있다.In this case, a method for recognizing the fact that the terminal 10 has entered a GPS shadow area (eg, a tunnel) may utilize various existing methods.
이에, 확인부(110)는, 측위 대상의 단말(10)이 특정 지역 즉 GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입하는 것이 인지된 경우, 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)에 대하여 위치 별 전파 패턴 수집을 통해 기 생성된 실측 정보를 확인한다.Accordingly, when it is recognized that the terminal 10 of the positioning target enters a specific area, that is, a GPS shaded area (eg, a tunnel), the
여기서, 실측 정보란, GPS 음영 지역 내에서 측위 대상 단말(10)이 측정한 전파 패턴과의 유사도를 기반으로 단말 위치를 측정하기 위한 정답지(GT, Ground Truth)로서, 예컨대 Fingerprint map, 측위 맵 등이 이에 해당될 수 있다.Here, the actual measurement information is a ground truth (GT) for measuring the terminal position based on the similarity with the radio wave pattern measured by the
보다 구체적인 실시예를 설명하면, 확인부(110)는, 측위 대상의 단말(10)이 특정 지역 즉 GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입하는 것이 인지된 경우, 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)에 대하여 기 생성된 2 이상의 실측 정보(GT)를 확인할 수 있다.In a more specific embodiment, when it is recognized that the terminal 10 of the positioning target enters a specific area, that is, a GPS shaded area (eg, a tunnel), the confirming
여기서, 2 이상의 실측 정보(GT)는, 특정 지역 즉 GPS 음영 지역(예: 터널)에 대하여 위치 별 전파 패턴을 수집하는 수집 환경이 상이하게 생성되는 다수의 실측 정보 중에서, 실측 정보 간 계산되는 상관(Correlation) 정도를 기준으로 선정될 수 있다.Here, the two or more actual measurement information GT is a correlation calculated between measurement information among a plurality of measurement information in which a collection environment for collecting a propagation pattern for each location is different for a specific area, that is, a GPS shadow area (eg, a tunnel). (Correlation) can be selected based on the degree.
구체적으로, 본 발명에서는, 특정 지역(예: GPS 음영 지역)과 관련된 다수의 단말로부터 수집되는 전파 패턴을 근거로, 해당 특정 지역(예: GPS 음영 지역)에 대한 실측 정보(GT)을 생성할 수 있다.Specifically, in the present invention, based on the propagation patterns collected from a plurality of terminals related to a specific area (eg, GPS shaded area), it is possible to generate actual measurement information (GT) for the specific area (eg, GPS shaded area). can
예를 들면, 실측 정보(GT) 생성을 위한 다수의 단말 각각은, 자신이 탑재/탑승된 이동체(예: 차량)와의 시간 동기화를 전제로, 특정 지역(예: GPS 음영 지역) 내에서 무선 환경지표(예: RSRP, RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR 등)를 반복적으로 측정(센싱)하여 전파 패턴을 수집하고, 무선 환경지표 측정 시 위치(정확히는, 단말이 탑재/탑승된 이동체(예: 차량))의 이동거리에 따른 특정 지역(예: GPS 음영 지역) 내 위치)도 함께 수집할 수 있다.For example, each of a plurality of terminals for generating measured information (GT) is a wireless environment within a specific area (eg, GPS shaded area) on the premise of time synchronization with a moving object (eg, vehicle) on which it is mounted/boarded. It collects radio wave patterns by repeatedly measuring (sensing) indicators (e.g. RSRP, RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR, etc.) The location in a specific area (eg, GPS shaded area) according to the moving distance of a vehicle)) can also be collected.
이 경우, 단말 및 탑재/탑승된 이동체(예: 차량) 간의 시간 동기화는, GPS Time나 Network Time Protocol(NTP)와 같은 시간 정보를 활용하여 수집 시간(시작 및 종료)과 수집 주기(sampling rate)를 미리 일치시키는 방식으로 동기화될 수 있다.In this case, the time synchronization between the terminal and the mounted/mounted moving object (eg, vehicle) utilizes time information such as GPS Time or Network Time Protocol (NTP) to determine the collection time (start and end) and collection period (sampling rate). can be synchronized in such a way as to match in advance.
이에, 본 발명에서는, 실측 정보(GT) 생성을 위한 다수의 단말 각각으로부터 수집되는 데이터(전파 패턴/특정 지역(예: GPS 음영 지역) 내 위치)를 근거로, 해당 특정 지역(예: GPS 음영 지역)에 대한 실측 정보(GT)을 생성할 수 있다.Accordingly, in the present invention, based on the data (radio pattern/location within a specific area (eg, GPS shadow area)) collected from each of a plurality of terminals for generating measured information (GT), a corresponding specific area (eg, GPS shadow) area) can be generated.
그리고, 본 발명에서는, 특정 지역(예: GPS 음영 지역)에 대하여, 전술과 같은 방식으로 실측 정보(GT)를 생성하는 과정을 여러 시점에 반복함으로써, 다수의 실측 정보(GT)를 생성할 수 있다.In addition, in the present invention, a plurality of measured information GTs can be generated by repeating the process of generating the measured information GT in the same manner as described above for a specific region (eg, a GPS shadow region) at various time points. have.
이때, 동일한 다수의 단말을 활용하여 실측 정보(GT)를 생성하는 과정을 반복하여 다수의 실측 정보(GT)를 생성하는 경우는, 동일한 다수의 단말을 활용하더라도 실측 정보(GT) 생성 시점이 달라 네트워크 환경이 다를 것이므로, 생성된 다수의 실측 정보(GT)는 위치 별 전파 패턴을 수집하는 수집 환경이 상이하게 생성된 것이라 하겠다.At this time, in the case of generating a plurality of measured information (GT) by repeating the process of generating the measured information (GT) by using the same plurality of terminals, the time of generating the measured information (GT) is different even if the same plurality of terminals are used Since the network environment will be different, it is assumed that the generated plurality of measured information GTs are generated differently in the collection environment for collecting the propagation patterns for each location.
한편, 본 발명에서는, 특정 지역(예: GPS 음영 지역)에 대하여, 각 실측 정보(GT)를 생성하기 위한 다수의 단말을 그룹으로 구분하여, 한 시점에 단말 그룹 별로 각 실측 정보(GT)를 생성할 수 있다.On the other hand, in the present invention, for a specific area (eg, GPS shadow area), a plurality of terminals for generating each measurement information (GT) are divided into groups, and each measurement information (GT) is obtained for each terminal group at one point in time. can create
이때, 서로 다른 단말 그룹을 활용하여 한 시점에 다수의 실측 정보(GT)를 생성하는 경우는, 동일 시점의 네트워크 환경이더라도 단말 그룹 간 측정의 전파 패턴에 편차가 있으므로, 생성된 다수의 실측 정보(GT)는 위치 별 전파 패턴을 수집하는 수집 환경이 상이하게 생성된 것이라 하겠다.In this case, in the case of generating a plurality of measured information (GT) at one point in time using different terminal groups, there is a deviation in the propagation pattern of measurement between terminal groups even in a network environment at the same time, so the generated plurality of measured information ( GT) means that the collection environment that collects the propagation patterns for each location is created differently.
이렇듯, 본 발명에서는, 특정 지역(예: GPS 음영 지역) 별로, 해당 특정 지역(예: GPS 음영 지역)에 대하여 전파 패턴을 수집하는 수집 환경이 상이하게 생성된 다수의 실측 정보(GT)를 생성/보유할 수 있다.As such, in the present invention, for each specific area (eg, GPS shaded area), a plurality of measured information (GT) generated in different collection environments for collecting radio wave patterns for the specific area (eg, GPS shaded area) is generated. /can hold
이때, 본 발명에서는, 다수의 실측 정보(GT)를 생성/보유하는 주체로서 별도의 서버를 구비할 수 있고, 단말 측위 장치(100)가 그 역할의 주체가 될 수도 있다.In this case, in the present invention, a separate server may be provided as a subject for generating/holding a plurality of actual measurement information GT, and the
이에, 확인부(110)는, 측위 대상의 단말(10)이 특정 지역 즉 GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입하는 것이 인지된 경우, 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)에 대하여 기 생성된 다수의 실측 정보(GT) 중에서 실측 정보(GT) 간 계산되는 상관(Correlation) 정도를 기준으로 2 이상의 실측 정보(GT)를 선정/확인할 수 있다.Accordingly, when it is recognized that the terminal 10 of the positioning target enters a specific area, that is, a GPS shaded area (eg, a tunnel), the
구체적으로, 본 발명에서는, GPS 음영 지역(예: 터널)에 대하여 기 생성된 다수의 실측 정보(GT)에 대해, 각 실측 정보(GT) 별로 서로 간의 상관 정도를 계산할 수 있다.Specifically, in the present invention, with respect to a plurality of pieces of pre-generated measurement information GT for a GPS shadow area (eg, a tunnel), a degree of correlation between each measurement information GT may be calculated.
이때, 상관 정도 계산 시, 데이터(실측 정보(GT)) 간의 상관 정도를 계산할 수 있는 기존의 다양한 계산 알고리즘을 활용할 수 있으며, 예컨대 데이터 간의 선형적인 관계를 가지고 있는지를 판단하는 통계적인 분석인 피어슨 상관관계 알고리즘, 또는 데이터 간에 얼마 만큼의 절대적 거리를 두고 있는지에 대한 유클라디안 디스턴스 알고리즘 등의 알고리즘을 활용할 수 있다.In this case, when calculating the degree of correlation, various existing calculation algorithms that can calculate the degree of correlation between data (actually measured information (GT)) can be used, for example, Pearson correlation, which is a statistical analysis to determine whether there is a linear relationship between data. An algorithm such as a relational algorithm or the Euclidean distance algorithm for determining how much absolute distance is between data can be used.
확인부(110)는, 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)에 대하여 기 생성된 다수의 실측 정보(GT) 중에서, 실측 정보(GT) 간 계산되는 상관 정도를 기준으로 상호의 상관 정도가 낮은 실측 정보(GT)들을 선정/확인할 수 있다.The
예를 들면, 실측 정보(GT) 간 계산되는 상관 정도를 기준으로, 상관 정도가 가장 낮은 실측 정보(GT)들부터 순차적으로 기 설정된 N개 만큼을 선정할 수 있다.For example, based on the degree of correlation calculated between the measured information GTs, N preset pieces may be sequentially selected from the measured information GTs having the lowest degree of correlation.
이는, 서로 간에 유사한(상관 정도가 높은) 실측 정보(GT)들을 활용한 측위 시를 가정하면, 그 중 하나의 실측 정보(GT)를 활용한 측위 시와 그 측위 결과에 큰 차이가 없겠지만, 서로 간에 유사하지 않은(상관 정도가 낮은) 실측 정보(GT)들을 활용한 측위 시를 가정하면 보다 다양한 네트워크 환경/단말 측정의 전파 패턴 편차를 반영한 측위일 것이므로 그 측위 결과의 정확도 향상을 기대할 수 있다는 점에 기인한다.This is, assuming that the positioning using similar (highly correlated) measurement information (GT) to each other, there will be no significant difference between the positioning using one of the measurement information (GT) and the positioning result, but Assuming that the positioning using actual measurement information (GT) that is not similar (with low correlation) between the two, it will be positioning that reflects the propagation pattern deviation of more diverse network environments/terminal measurements, so the accuracy of the positioning results can be expected to be improved is due to
측위 수행부(120)는, 측위 대상의 단말(10)로부터 수집되는 전파 패턴과 확인부(110)에서 확인한 실측 정보(GT)의 위치 별 전파 패턴 간 유사도를 기반으로, 해당 특정 지역 즉 GPS 음영 지역(예: 터널) 내에서 단말(10)의 위치를 측정하여 단말 측위를 수행한다.The
특히, 전술의 실시예에 따르면, 측위 대상의 단말(10)이 진입한 GPS 음영 지역(예: 터널)에 대해 확인부(110)에서 선정/확인한 2 이상의 실측 정보(GT)를 활용하여, 측위 수행부(120)는, 단말(10)로부터 수집되는 전파 패턴과 2 이상의 실측 정보(GT) 각각의 위치 별 전파 패턴 간 유사도를 기반으로, 해당 GPS 음영 지역(예: 터널) 내에서 단말(10)의 위치를 측정하여 단말 측위를 수행할 수 있다.In particular, according to the above-described embodiment, by utilizing two or more actual measurement information (GT) selected/confirmed by the
구체적으로 설명하면, 측위 수행부(120)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 단말(10)로부터 수집되는 전파 패턴과 실측 정보(GT)의 위치 별 전파 패턴 간 유사도를 기반으로 특정 지역 즉 GPS 음영 지역(예: 터널) 내에서 단말(10)의 위치를 측정한다.Specifically, the
앞서 설명한 바와 같이, GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입한 사실을 인지한 단말(10)은, 진입 시점부터 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)을 벗어날 때까지, 무선 환경지표(예: RSRP, RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR 등)를 주기적(예: 단위 시간)으로 측정(센싱)하여 전파 패턴을 수집할 수 있다.As described above, the terminal 10, recognizing the fact that it has entered the GPS shadow area (eg, tunnel), from the time of entry until it leaves the GPS shaded area (eg, tunnel), a radio environment indicator (eg, RSRP) , RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR, etc.) can be measured (sensed) periodically (eg, unit time) to collect propagation patterns.
이에, 측위 수행부(120)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 단말(10)로부터 수집되는 전파 패턴의 단위 시간 별 전파 패턴값 및 실측 정보(GT)의 위치 별 전파 패턴값 간에 계산된 거리를 나타내는 비용 행렬(Cost matrix)을 생성한다.Accordingly, the
그리고, 측위 수행부(120)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 생성한 비용 행렬(Cost matrix)에서 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정할 수 있다.In addition, the
그리고, 측위 수행부(120)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 비용 행렬(Cost matrix)에서 선정한 최소비용 구간의 마지막 단위 시간 지점과 매칭되는 위치를, 단말(10)로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치로 측정할 수 있다.And, the
이후, 측위 수행부(120)는, 전술과 같이 2 이상의 실측 정보(GT) 별로 측정한 단말(10)의 위치 중에서, 유사도가 가장 높은(비용 행렬(Cost matrix) 상에서의 최소 거리값) 위치를 단말(10)의 위치로 최종 결정하여, 단말 측위를 수행할 수 있다.Thereafter, the
이렇듯, 본 발명의 단말 측위 장치(100)는, 특정 지역(예: GPS 음영 지역)에서 단말 측위 시, 특정 지역(예: GPS 음영 지역)에 대해 서로 간에 유사하지 않은(상관 정도가 낮은) 2 이상의 실측 정보(GT)를 기준으로 특정 지역(예: GPS 음영 지역) 내 단말 위치를 측정함으로써, 보다 다양한 네트워크 환경/단말 측정의 전파 패턴 편차를 반영한 측위 결과를 도출하여 단말 측위의 정확도를 향상시킬 수 있다.In this way, the
한편, 단말 측위 시 마다 실측 정보(GT)에 대해 비용 행렬(Cost matrix)을 반복해서 생성해야 하므로, 전술과 같이 단말 측위 시 2 이상의 실측 정보(GT)를 활용하게 되면, 단말 측위 시 마다 각 실측 정보(GT) 별로 비용 행렬(Cost matrix)을 각기 반복해서 생성해야 하기 때문에, 단말 측위의 정확도를 향상시킬 수 있는 반면 측위 절차의 연산량이 늘어나 측위 속도가 저하될 수 있는 또 다른 우려가 발생한다.On the other hand, since it is necessary to repeatedly generate a cost matrix for the actual measurement information (GT) every time the terminal is positioned, if two or more actual measurement information (GT) is used for positioning the terminal as described above, each actual measurement is performed at each terminal positioning. Since it is necessary to repeatedly generate a cost matrix for each information GT, while it is possible to improve the accuracy of the terminal positioning, there is another concern that the amount of computation of the positioning procedure increases and the positioning speed may decrease.
이에, 본 발명에서는, 앞서 간략히 설명한 바 있듯이, 측위 대상의 단말이 측정한 전파 패턴과 실측 정보 간 유사도(예: 거리) 확인 시에, 직전의 단말 측위 시 사용했던 데이터를 재 사용함으로써, 측위 절차의 연산량을 줄이고자 한다.Therefore, in the present invention, as briefly described above, when checking the similarity (eg, distance) between the radio wave pattern measured by the terminal of the positioning target and the actual measurement information, the positioning procedure is performed by reusing the data used for positioning the terminal immediately before. We want to reduce the amount of computation of
구체적인 실시예를 설명하면, 측위 수행부(120)는, 단말(10) 측위 수행 시, 단말(10)에 대해 직전에 수행한 단말 측위 시에 단말(10)로부터의 전파 패턴과 실측 정보(GT)의 위치 별 전파 패턴 간 유사도 확인을 위해 계산한 데이터를 재 사용한다.To describe a specific embodiment, the
이때, 재 사용하는 데이터는, 단말(10)에 대해 직전에 수행한 단말 측위 수행 시 사용한 비용 행렬(Cost matrix)일 수 있다.In this case, the reused data may be a cost matrix used when performing the terminal positioning performed immediately before for the terminal 10 .
보다 구체적으로 설명하면, 측위 수행부(120)는, 확인부(110)에서 선정/확인한 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 단말(10)에 대해 직전에 수행한 단말 측위 시 사용한 비용 행렬(Cost matrix)이 기 저장되어 있는지 확인한다.More specifically, the
단말(10)이 GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입한 후 첫번째 단말 측위 시, 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)에서 직전에 수행한 단말 측위가 없으므로, 재 사용할 데이터 즉 비용 행렬(Cost matrix)이 없을 것이다.When the terminal 10 enters the GPS shaded area (eg, tunnel), when positioning the first terminal, since there is no terminal positioning performed immediately before in the corresponding GPS shaded area (eg, tunnel), data to be reused, that is, the cost matrix (Cost matrix) ) will not exist.
이에, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로 기 저장된 비용 행렬(Cost matrix)이 확인되지 않는 첫번째 단말 측위 시라면, 측위 수행부(120)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 단말(10)로부터 수집되는 전파 패턴의 단위 시간 별 전파 패턴값 및 실측 정보(GT)의 위치 별 전파 패턴값 간에 계산된 거리를 나타내는 비용 행렬(Cost matrix)을 생성한다. Therefore, when the first terminal location in which the cost matrix pre-stored for each of the two or more measured information GTs is not confirmed, the
이때, 측위 수행부(120)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 생성한 비용 행렬(Cost matrix)을 저장하여 보관한다.In this case, the
그리고, 측위 수행부(120)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 생성한 비용 행렬(Cost matrix)에서 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정할 수 있다.In addition, the
그리고, 측위 수행부(120)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 비용 행렬(Cost matrix)에서 선정한 최소비용 구간의 마지막 단위 시간 지점과 매칭되는 위치를, 단말(10)로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치로 측정할 수 있다.And, the
이에, 측위 수행부(120)는, 전술과 같이 2 이상의 실측 정보(GT) 별로 측정한 단말(10)의 위치 중에서, 유사도가 가장 높은(비용 행렬(Cost matrix) 상에서의 최소 거리값) 위치를 단말(10)의 위치로 최종 결정하여, 단말 측위를 수행할 수 있다.Accordingly, the
한편, 측위 수행부(120)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로 직전의 단말 측위 시 사용한 비용 행렬(Cost matrix)이 기 저장/확인되는 경우, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 단말(10)로부터 직전의 단말 측위 이후에 추가 수집되는 단위 시간 별 전파 패턴값 및 실측 정보(GT)의 위치 별 전파 패턴값 간 거리를 계산하고 기 저장된 비용 행렬(Cost matrix)에 추가하여, 기 저장된 비용 행렬(Cost matrix)을 갱신한다.On the other hand, the
이때 역시, 측위 수행부(120)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 갱신한 비용 행렬(Cost matrix)을 저장하여 보관한다.At this time, too, the
그리고, 측위 수행부(120)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 갱신한 비용 행렬(Cost matrix)에서 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정하고, 비용 행렬(Cost matrix)에서 선정한 최소비용 구간의 마지막 단위 시간 지점과 매칭되는 위치를, 단말(10)로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치로 측정할 수 있다.In addition, the
이에, 측위 수행부(120)는, 전술과 같이 2 이상의 실측 정보(GT) 별로 측정한 단말(10)의 위치 중에서, 유사도가 가장 높은(비용 행렬(Cost matrix) 상에서의 최소 거리값) 위치를 단말(10)의 위치로 최종 결정하여, 단말 측위를 수행할 수 있다.Accordingly, the
이와 같은 방식으로, 측위 수행부(120)는, 측위 대상의 단말(10)이 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)을 벗어날 때까지, 단말 측위 시 마다 2 이상의 실측 정보(GT) 별로 비용 행렬(Cost matrix)을 반복해서 각기 생성하는 대신, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로 기 생성한 비용 행렬(Cost matrix)을 재 사용 및 갱신함으로써, 단말 측위 절차의 연산량을 획기적으로 줄일 수 있다.In this way, the
도 2 및 도 3은, 본 발명에서 비용 행렬(Cost matrix)을 재 사용하는 방식을 설명하기 위한 일 예를 도시하고 있다.2 and 3 show an example for explaining a method of reusing a cost matrix in the present invention.
설명이 편의 상, 도 2 및 도 3에서는, 2 이상의 실측 정보(GT) 중 하나를 대표로 설명하고 있다.For convenience of description, one of the two or more measured information GTs is representatively described in FIGS. 2 and 3 .
먼저, 도 2를 참조하여 설명하면, 실측 정보(GT)는 A로 표현되는 위치 별 전파 패턴값을 가지며, 단말(10)로부터 수집되는 전파 패턴은 B로 표현되는 단위 시간 별 전파 패턴값을 수집한 경우로 가정하고 있다.First, referring to FIG. 2 , the measured information GT has a propagation pattern value for each location represented by A, and the propagation pattern collected from the terminal 10 collects a propagation pattern value for each unit time represented by B. Assuming one case.
이 경우, 실측 정보(GT)에 대해 기 저장된 비용 행렬(Cost matrix)이 확인되지 않는 첫번째 단말 측위 시라면, 본 발명에서는, 단위 위치 10개로 구분되는 위치 별 전파 패턴값(A), 단위 시간(예: 1~9) 별 전파 패턴값(B)에 대해 각각 모든 거리를 계산하여, 도 2에 도시된 2차원의 비용 행렬(Cost matrix)을 생성할 것이다. 이때, 본 발명에서는, 도 2에 도시된 2차원의 비용 행렬(Cost matrix)을 저장/보관한다.In this case, if the cost matrix pre-stored for the actual measurement information GT is not confirmed at the time of the first terminal positioning, in the present invention, the propagation pattern value (A) for each position divided into 10 unit positions, the unit time ( Example: 1 to 9) By calculating all distances for each propagation pattern value (B), a two-dimensional cost matrix shown in FIG. 2 will be generated. In this case, in the present invention, the two-dimensional cost matrix shown in FIG. 2 is stored/stored.
그리고, 본 발명에서는, 도 2와 같이 생성한 비용 행렬(Cost matrix)에서 단위 시간(예: 1~9) 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정하고(1,2,2,2,3??,4), 선정한 최소비용 구간의 마지막 단위 시간(단위 시간값: 9)의 지점과 매칭되는 위치 즉 위치 별 전파 패턴값(A)의 9에 해당하는 위치를, 단말(10)로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치로 측정할 수 있다.And, in the present invention, in the cost matrix generated as shown in FIG. 2, a minimum cost section in which the sum of costs per unit time (eg, 1 to 9) is the minimum is selected (1,2,2,2, 3??, 4), a location matching the point of the last unit time (unit time value: 9) of the selected minimum cost section, that is, a location corresponding to 9 of the propagation pattern value (A) for each location, from the terminal 10 It can be measured at the position with the highest similarity to the propagation pattern of
도 2에 도시된 바와 같은 방식으로, 본 발명에서는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로 비용 행렬(Cost matrix) 생성 및 단말(10)로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치를 측정한 후, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로 측정한 단말(10)의 위치 중 유사도가 가장 높은(비용 행렬(Cost matrix) 상에서의 최소 거리값) 위치를 단말(10)의 위치로 최종 결정하여, 단말 측위를 수행할 수 있다.In the method as shown in FIG. 2 , in the present invention, after generating a cost matrix for each of two or more measured information GTs and measuring the position with the highest similarity to the propagation pattern from the terminal 10, 2 Among the locations of the terminal 10 measured for each of the above actual measurement information GT, the location with the highest degree of similarity (the minimum distance value on the cost matrix) is finally determined as the location of the terminal 10, and the terminal positioning is performed can do.
이후 단말(10)에 대한 단말 측위 시, 직전의 단말 측위 시 사용한 도 2의 비용 행렬(Cost matrix)가 기 저장되어 있으므로, 본 발명에서는, 단말(10)로부터 직전의 단말 측위 이후에 추가 수집되는 단위 시간 별 전파 패턴값 즉 단위 시간(10)의 전파 패턴값과 단위 위치 10개로 구분되는 위치 별 전파 패턴값(A)에 대해서만 각각 모든 거리를 계산하여, 기 저장된 도 2의 비용 행렬(Cost matrix)에 추가하여, 비용 행렬(Cost matrix)을 도 3과 같이 갱신할 수 있다. 이때 역시, 본 발명에서는, 도 3에 도시된 비용 행렬(Cost matrix)을 저장/보관하여 다음 단말 측위 시에 재 사용될 수 있도록 한다.Since the cost matrix of FIG. 2 used at the time of terminal positioning immediately before the terminal 10 is stored in advance, in the present invention, it is additionally collected after the terminal positioning immediately before the terminal 10 from the terminal 10 The cost matrix of FIG. 2 stored in advance by calculating all distances only for the propagation pattern value for each unit time, that is, the propagation pattern value of the
그리고, 본 발명에서는, 도 3과 같이 갱신한 비용 행렬(Cost matrix)에서 단위 시간(예: 1~10) 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정하고(1,2,2,2,3??,4,4), 선정한 최소비용 구간의 마지막 단위 시간(단위 시간값: 10)의 지점과 매칭되는 위치 즉 위치 별 전파 패턴값(A)의 10에 해당하는 위치를, 단말(10)로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치로 측정할 수 있다.And, in the present invention, in the updated cost matrix as shown in FIG. 3, a minimum cost interval in which the sum of costs per unit time (eg, 1 to 10) is the minimum is selected (1,2,2,2, 3??, 4, 4), a location matching the point of the last unit time (unit time value: 10) of the selected minimum cost section, that is, a location corresponding to 10 of the propagation pattern value (A) for each location, the terminal 10 ) can be measured at the position with the highest similarity to the propagation pattern from
도 3에 도시된 바와 같은 방식으로, 본 발명에서는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로 비용 행렬(Cost matrix) 갱신 및 단말(10)로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치를 측정한 후, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로 측정한 단말(10)의 위치 중 유사도가 가장 높은(비용 행렬(Cost matrix) 상에서의 최소 거리값) 위치를 단말(10)의 위치로 최종 결정하여, 단말 측위를 수행할 수 있다.3 , in the present invention, after updating the cost matrix for each of two or more measured information GTs and measuring the position with the highest similarity to the propagation pattern from the terminal 10, 2 Among the locations of the terminal 10 measured for each of the above actual measurement information GT, the location with the highest degree of similarity (the minimum distance value on the cost matrix) is finally determined as the location of the terminal 10, and the terminal positioning is performed can do.
이렇듯, 본 발명의 단말 측위 장치(100)는, 특정 지역(예: GPS 음영 지역)에서 단말 측위 시, 특정 지역(예: GPS 음영 지역)에 대해 서로 간에 유사하지 않은(상관 정도가 낮은) 2 이상의 실측 정보(GT)를 활용하는 경우, 각 실측 정보(GT) 별로 비용 행렬(Cost matrix)을 재 사용하여 단말 측위를 수행하는 구체화된 기술을 실현함으로써, 단말 측위의 정확도를 향상시킬 수 있으면서 단말 측위 절차의 연산량을 줄여 따른 단말 측위가 가능하도록 한다.In this way, the
한편, 전술에서는 2 이상의 실측 정보(GT)를 활용하는 단말 측위 시, 비용 행렬(Cost matrix)을 재 사용하는 실시예를 언급하였으나, 이는 실시예일 뿐이다.Meanwhile, in the above description, an embodiment in which a cost matrix is reused when positioning a terminal using two or more measured information GTs has been described, but this is only an embodiment.
본 발명에서는, 단말 측위 시 하나의 실측 정보(GT)를 활용하는 경우라도, 단말 측위 시 마다 실측 정보(GT)의 비용 행렬(Cost matrix)을 반복해서 각기 생성하는 대신, 기 생성한 비용 행렬(Cost matrix)을 재 사용 및 갱신함으로써 단말 측위 절차의 연산량을 줄여 따른 단말 측위가 가능하도록 할 수 있다.In the present invention, even when one piece of measured information (GT) is used for positioning the terminal, instead of repeatedly generating the cost matrix of the measured information (GT) for each terminal positioning, the previously generated cost matrix ( Cost matrix) can be reused and updated to reduce the amount of computation of the terminal positioning procedure, thereby enabling terminal positioning.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 시시각각 변화하는 네트워크 환경과 그로 인해 단말 측정의 전파 패턴 편차가 발생하는 실제 환경에서, 단말의 정확한 위치를 일관된 신뢰도로 측정할 수 있으면서 측위 절차의 연산량을 획기적으로 줄여 빠른 측위 결과를 도출하는 새로운 방식의 측위 기법을 실현하고 있다.As described above, according to the present invention, the precise location of the terminal can be measured with consistent reliability in the network environment that changes every moment and the propagation pattern deviation of the terminal measurement occurs thereby, and the amount of computation of the positioning procedure is dramatically reduced. It is realizing a new method of positioning technique that reduces the speed of positioning results.
이로 인해, 본 발명에서는, GPS 음영 지역을 위한 기존의 측위 기법이 갖는 한계에서 벗어나, GPS 음영 지역에서도 단말에 대해 정확한 위치를 빠르게 측정할 수 있는 측위 기법을 실현함으로써, GPS 음영 지역에 위치한 서비스 이용자에게도 신뢰도 높은 위치 기반 서비스를 제공할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. For this reason, in the present invention, by realizing a positioning technique that can quickly measure an accurate location for a terminal even in a GPS shadow area, breaking away from the limitations of the existing positioning technique for a GPS shadow area, a service user located in a GPS shadow area It can also be expected to provide a highly reliable location-based service.
이하에서는 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 단말 측위 방법을 설명하겠다. Hereinafter, a terminal positioning method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 .
설명의 편의 상, 본 발명의 단말 측위 방법을 수행하는 주체로, 단말 측위 장치(100)를 언급하여 설명하겠다.For convenience of description, the
본 발명에 따르면, 특정 지역 예컨대 GPS 음영 지역(예: 터널)과 관련된 다수의 단말로부터 무선 환경지표(예: RSRP, RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR 등)를 측정하여 수집되는 전파 패턴을 근거로, 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)에 대한 다수의 실측 정보(GT)을 생성할 수 있다(S10).According to the present invention, a radio wave pattern collected by measuring a radio environment index (eg, RSRP, RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR, etc.) from a plurality of terminals related to a specific area, such as a GPS shadow area (eg, tunnel) Based on the , a plurality of actual measurement information (GT) for the corresponding GPS shadow area (eg, tunnel) may be generated (S10).
예를 들면, 실측 정보(GT) 생성을 위한 다수의 단말 각각은, 자신이 탑재/탑승된 이동체(예: 차량)와의 시간 동기화를 전제로, GPS 음영 지역(예: 터널) 내에서 무선 환경지표(예: RSRP, RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR 등)를 반복적으로 측정(센싱)하여 전파 패턴을 수집하고, 무선 환경지표 측정 시 위치(정확히는, 단말이 탑재/탑승된 이동체(예: 차량))의 이동거리에 따른 GPS 음영 지역(예: 터널) 내 위치)도 함께 수집할 수 있다.For example, each of a plurality of terminals for generating measured information (GT) provides a wireless environment indicator within a GPS shadow area (eg, a tunnel) on the premise of time synchronization with a moving object (eg, vehicle) on which it is mounted/boarded. (Example: RSRP, RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR, etc.) are repeatedly measured (sensed) to collect radio wave patterns, and when measuring wireless environmental indicators, the location (precisely, : Location within the GPS shadow area (eg, tunnel) according to the moving distance of the vehicle)) can also be collected.
이에, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 실측 정보(GT) 생성을 위한 다수의 단말 각각으로부터 수집되는 데이터(전파 패턴/GPS 음영 지역(예: 터널) 내 위치)를 근거로, 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)에 대한 실측 정보(GT)을 생성할 수 있다.Accordingly, in the terminal positioning method of the present invention, the
그리고, 본 발명에서는, GPS 음영 지역(예: 터널)에 대하여, 전술과 같은 방식으로 실측 정보(GT)를 생성하는 과정을 여러 시점에 반복함으로써, 다수의 실측 정보(GT)를 생성할 수 있다.In addition, in the present invention, a plurality of measured information GTs can be generated by repeating the process of generating the measured information GT in the same manner as described above for a GPS shadow area (eg, a tunnel) at various time points. .
한편, 본 발명에서는, GPS 음영 지역(예: 터널)에 대하여, 각 실측 정보(GT)를 생성하기 위한 다수의 단말을 그룹으로 구분하여, 한 시점에 단말 그룹 별로 각 실측 정보(GT)를 생성할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, with respect to a GPS shadow area (eg, a tunnel), a plurality of terminals for generating each measurement information (GT) are divided into groups, and each measurement information (GT) is generated for each terminal group at one point in time. can do.
이렇듯, 본 발명에서는, GPS 음영 지역(예: 터널) 별로, 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)에 대하여 전파 패턴을 수집하는 수집 환경이 상이하게 생성된 다수의 실측 정보(GT)를 생성/보유할 수 있다(S10).As such, in the present invention, for each GPS shaded area (eg, tunnel), a plurality of measured information (GT) in which a collection environment for collecting radio wave patterns for a corresponding GPS shaded area (eg, tunnel) is different is generated/retained It can be done (S10).
본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 측위 대상 단말(10)이 GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입한 것을 인지하면, 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)의 실측 정보(GT)를 확인하고 단말(10)에 대한 단말 측위 동작을 개시한다(S20).In the terminal positioning method of the present invention, the
이때, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)에 대하여 기 생성된 다수의 실측 정보(GT) 중에서, 실측 정보(GT) 간 계산되는 상관(Correlation) 정도를 기준으로 상호의 상관 정도가 낮은 실측 정보(GT)들(이하, 2 이상의 실측 정보(GT))을 선정/확인할 수 있다.At this time, in the terminal positioning method of the present invention, the
한편, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입한 측위 대상 단말(10)로부터 전파 패턴을 수집한다(S40).Meanwhile, in the terminal positioning method of the present invention, the
앞서 설명한 바와 같이, GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입한 사실을 인지한 단말(10)은, 진입 시점부터 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)을 벗어날 때까지, 무선 환경지표(예: RSRP, RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR 등)를 주기적(예: 단위 시간)으로 측정(센싱)하여 전파 패턴을 수집할 수 있다.As described above, the terminal 10, recognizing the fact that it has entered the GPS shadow area (eg, tunnel), from the time of entry until it leaves the GPS shaded area (eg, tunnel), a radio environment indicator (eg, RSRP) , RSRQ, RSSI, PCI, TA, TAC, NEIGHBOR, etc.) can be measured (sensed) periodically (eg, unit time) to collect propagation patterns.
본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 단말(10)에 대한 단말 측위를 위해, 직전 단말 측위 시 사용한 비용 행렬(Cost matrix)이 존재(기 저장)하는지 여부를 확인한다(S40).In the terminal positioning method of the present invention, the
단말(10)이 GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입한 후 첫번째 단말 측위 시, 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)에서 직전에 수행한 단말 측위가 없으므로, 재 사용할 데이터 즉 비용 행렬이 없을 것이다.After the terminal 10 enters the GPS shadow area (eg, tunnel), when positioning the first terminal, since there is no terminal positioning performed immediately before in the GPS shaded area (eg, tunnel), there will be no data to be reused, that is, there will be no cost matrix. .
이에, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 직전 단말 측위 시 사용한 비용 행렬(Cost matrix)이 존재(기 저장)하지 않는 경우(S40 No, 예: 첫번째 단말 측위 시), 앞서 선정/확인한 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 단말(10)로부터 수집되는 전파 패턴의 단위 시간 별 전파 패턴값 및 실측 정보(GT)의 위치 별 전파 패턴값 간에 계산된 거리를 나타내는 비용 행렬(Cost matrix)을 생성한다(S50). 이때, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 생성한 비용 행렬(Cost matrix)을 저장하여 보관한다.Therefore, in the terminal positioning method of the present invention, the
그리고, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 생성한 비용 행렬(Cost matrix)에서 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정하고 선정한 최소비용 구간의 마지막 단위 시간 지점과 매칭되는 위치를 단말(10)로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치로 측정할 수 있다(S60).And, in the terminal positioning method of the present invention, the
이에, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 전술과 같이 2 이상의 실측 정보(GT) 별로 측정한 단말(10)의 위치 중에서, 유사도가 가장 높은(비용 행렬(Cost matrix) 상에서의 최소 거리값) 위치를 단말(10)의 위치로 최종 결정하여, 단말 측위를 수행할 수 있다(S70).Accordingly, in the terminal positioning method of the present invention, the
본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 금번 GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입한 단말(10)이 해당 GPS 음영 지역(예: 터널)을 벗어나기 이전까지 금번 측위 동작을 계속하고(S90 Yes), S30단계로 되돌아가 이후 단계를 반복 수행할 것이다.In the terminal positioning method of the present invention, the
한편, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, S40단계에서 직전 단말 측위 시 사용한 비용 행렬(Cost matrix)이 존재(기 저장)하는 경우(S40 Yes), 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 단말(10)로부터 직전의 단말 측위 이후에 추가 수집되는 단위 시간 별 전파 패턴값 및 실측 정보(GT)의 위치 별 전파 패턴값 간 거리를 계산하고 기 저장된 비용 행렬(Cost matrix)에 추가하여, 기 저장된 비용 행렬(Cost matrix)을 갱신한다(S55).On the other hand, in the terminal positioning method of the present invention, the
이때 역시, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 갱신한 비용 행렬(Cost matrix)을 저장하여 보관한다.At this time, again, in the terminal positioning method of the present invention, the
그리고, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 2 이상의 실측 정보(GT) 별로, 갱신한 비용 행렬(Cost matrix)에서 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정하고 선정한 최소비용 구간의 마지막 단위 시간 지점과 매칭되는 위치를 단말(10)로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치로 측정할 수 있다(S60).And, in the terminal positioning method of the present invention, the
이에, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 전술과 같이 2 이상의 실측 정보(GT) 별로 측정한 단말(10)의 위치 중에서, 유사도가 가장 높은(비용 행렬(Cost matrix) 상에서의 최소 거리값) 위치를 단말(10)의 위치로 최종 결정하여, 단말 측위를 수행할 수 있다(S70).Accordingly, in the terminal positioning method of the present invention, the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 시시각각 변화하는 네트워크 환경과 그로 인해 단말 측정의 전파 패턴 편차가 발생하는 실제 환경에서, 단말의 정확한 위치를 일관된 신뢰도로 측정할 수 있으면서 측위 절차의 연산량을 획기적으로 줄여 빠른 측위 결과를 도출하는 새로운 방식의 측위 기법을 실현하고 있다.As described above, according to the present invention, the precise location of the terminal can be measured with consistent reliability in the network environment that changes every moment and the propagation pattern deviation of the terminal measurement occurs thereby, and the amount of computation of the positioning procedure is dramatically reduced. It is realizing a new method of positioning technique that reduces the speed of positioning results.
이로 인해, 본 발명에서는, GPS 음영 지역을 위한 기존의 측위 기법이 갖는 한계에서 벗어나, GPS 음영 지역에서도 단말에 대해 정확한 위치를 빠르게 측정할 수 있는 측위 기법을 실현함으로써, GPS 음영 지역에 위치한 서비스 이용자에게도 신뢰도 높은 위치 기반 서비스를 제공할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. For this reason, in the present invention, by realizing a positioning technique that can quickly measure an accurate location for a terminal even in a GPS shadow area, breaking away from the limitations of the existing positioning technique for a GPS shadow area, a service user located in a GPS shadow area It can also be expected to provide a highly reliable location-based service.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 측위 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 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-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The terminal positioning method according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to carry out the operations of the present invention, and vice versa.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments so far, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims It will be said that the technical idea of the present invention extends to a range where various modifications or modifications can be made by anyone with ordinary knowledge in the present invention.
본 발명의 단말 측위 장치 및 단말 측위 방법에 따르면, GPS 음영 지역에서도 단말에 대해 정확한 위치를 빠르게 측정할 수 있는 새로운 방식의 측위 기법을 실현하는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.According to the terminal positioning device and the terminal positioning method of the present invention, in realizing a new type of positioning technique that can quickly measure an accurate location for a terminal even in a GPS shadow area, the limitations of existing technologies are overcome, and related technologies It is an invention with industrial applicability because the possibility of marketing or business of the applied device, not just the use of it, is sufficient and it can be clearly implemented in reality.
100 : 단말 측위 장치
110 : 확인부 120 : 측위 수행부100: terminal positioning device
110: confirmation unit 120: positioning performing unit
Claims (13)
상기 단말로부터 수집되는 전파 패턴과 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴 간 유사도를 기반으로 상기 특정 지역 내에서 상기 단말의 위치를 측정하여 단말 측위를 수행하는 측위 수행부를 포함하며;
상기 측위 수행부는,
상기 단말 측위 수행 시, 상기 단말에 대해 직전에 수행한 단말 측위 시에 상기 단말로부터의 전파 패턴과 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴 간 유사도 확인을 위해 계산한 데이터를 재 사용하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 장치.When the positioning target terminal enters a specific area, the confirmation unit for checking the previously generated measurement information through the collection of radio wave patterns for each location with respect to the specific area; and
a location performing unit configured to measure the location of the terminal in the specific area based on the similarity between the propagation pattern collected from the terminal and the propagation pattern for each location of the measured information to perform terminal positioning;
The positioning performing unit,
When the terminal positioning is performed, the data calculated for checking the similarity between the propagation pattern from the terminal and the propagation pattern for each location of the actually measured information is reused at the time of the terminal positioning performed immediately before the terminal positioning device.
상기 확인부는,
상기 특정 지역에 대하여 생성된 2 이상의 실측 정보를 확인하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 장치.The method of claim 1,
The confirmation unit,
Terminal positioning device, characterized in that for checking the two or more actual measurement information generated for the specific area.
상기 2 이상의 실측 정보는,
상기 특정 지역에 대하여 위치 별 전파 패턴을 수집하는 수집 환경이 상이하게 생성되는 다수의 실측 정보 중에서, 실측 정보 간 계산되는 상관(Correlation) 정도를 기준으로 선정되는 것을 특징으로 하는 단말 측위 장치.3. The method of claim 2,
The two or more actual measurement information,
A terminal positioning device, characterized in that selected based on a degree of correlation calculated between the measured information from among a plurality of measured information in which a collection environment for collecting the propagation pattern for each location in the specific region is generated differently.
상기 측위 수행부는,
상기 2 이상의 실측 정보 별로, 상기 단말로부터 수집되는 전파 패턴과 실측 정보의 위치 별 전파 패턴 간 유사도를 기반으로 상기 특정 지역 내에서 상기 단말의 위치를 측정하고,
상기 2 이상의 실측 정보 별로 측정한 상기 단말의 위치 중 유사도가 가장 높은 위치를 상기 단말의 위치로 결정하여, 단말 측위를 수행하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 장치.3. The method of claim 2,
The positioning performing unit,
For each of the two or more measured information, the location of the terminal is measured in the specific area based on the similarity between the propagation pattern collected from the terminal and the propagation pattern for each location of the measured information,
The terminal positioning apparatus, characterized in that the terminal positioning is performed by determining the position of the terminal with the highest degree of similarity among the positions of the terminal measured for each of the two or more measured pieces of information as the location of the terminal.
상기 측위 수행부는,
상기 특정 지역에 진입한 시점부터 상기 단말로부터 수집되는 전파 패턴의 단위 시간 별 전파 패턴값 및 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴값 간에 계산된 거리를 나타내는 비용 행렬Cost matrix)에서, 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정하고,
상기 실측 정보에서 상기 최소 비용구간의 마지막 단위 시간 지점과 매칭되는 위치를, 상기 단말로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치로 측정하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 장치.The method of claim 1,
The positioning performing unit,
In the cost matrix indicating the distance calculated between the propagation pattern value for each unit time of the propagation pattern collected from the terminal from the time of entering the specific area and the propagation pattern value for each location of the measured information), the sum of costs per unit time Select the minimum cost interval that is this minimum,
A location matching the last unit time point of the minimum cost interval in the measured information is measured as a location having the highest similarity to the propagation pattern from the terminal.
상기 재 사용하는 데이터는,
상기 단말에 대해 직전에 수행한 단말 측위 수행 시 사용한 비용 행렬인 것을 특징으로 하는 단말 측위 장치.6. The method of claim 5,
The reused data is
A terminal positioning device, characterized in that it is a cost matrix used when performing the terminal positioning performed immediately before for the terminal.
상기 측위 수행부는,
상기 단말에 대해 직전에 수행한 단말 측위 시 사용한 비용 행렬이 기 저장되어 있는 경우, 상기 단말로부터 상기 직전의 단말 측위 이후에 추가 수집되는 단위 시간 별 전파 패턴값 및 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴값 간 거리를 계산 및 상기 기 저장된 비용 행렬에 추가하여, 상기 기 저장된 비용 행렬을 갱신하고,
상기 갱신한 비용 행렬에서, 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 장치.6. The method of claim 5,
The positioning performing unit,
When the cost matrix used for the terminal positioning performed immediately before for the terminal is pre-stored, the propagation pattern value for each unit time additionally collected from the terminal after the last terminal location and the propagation pattern value for each location of the measured information updating the pre-stored cost matrix by calculating the distance between them and adding to the pre-stored cost matrix,
The terminal positioning device, characterized in that selecting a minimum cost section in which the sum of costs per unit time is minimized from the updated cost matrix.
상기 확인부는, 상기 특정 지역에 대하여 생성된 2 이상의 실측 정보를 확인하며,
상기 측위 수행부는,
상기 2 이상의 실측 정보 별로, 상기 단말에 대해 직전에 수행한 단말 측위 시 사용한 비용 행렬이 기 저장되어 있는 경우, 상기 단말로부터 상기 직전의 단말 측위 이후에 추가 수집되는 단위 시간 별 전파 패턴값 및 실측 정보의 위치 별 전파 패턴값 간 거리를 계산 및 상기 기 저장된 비용 행렬에 추가하여, 상기 기 저장된 비용 행렬을 갱신하고,
상기 2 이상의 실측 정보 별로, 상기 갱신한 비용 행렬에서 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정하고,
상기 2 이상의 실측 정보 별로, 선정한 상기 최소 비용구간의 마지막 단위 시간 지점과 매칭되는 위치를 상기 단말로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치로 측정하고,
상기 2 이상의 실측 정보 별로 측정한 상기 단말의 위치 중 최소 거리값을 갖는 위치를 상기 단말의 위치로 결정하여, 단말 측위를 수행하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 장치.6. The method of claim 5,
The confirmation unit confirms two or more actual measurement information generated for the specific area,
The positioning performing unit,
For each of the two or more measured information, when the cost matrix used for the terminal positioning performed immediately before the terminal is stored in advance, the propagation pattern value and actual measurement information for each unit time that are additionally collected after the terminal positioning immediately before the terminal Calculating the distance between propagation pattern values for each location and adding to the previously stored cost matrix to update the stored cost matrix,
Selecting a minimum cost section in which the sum of costs per unit time is the minimum in the updated cost matrix for each of the two or more measured information,
For each of the two or more measured pieces of information, a location matching the last unit time point of the selected minimum cost section is measured as a location having the highest degree of similarity to the propagation pattern from the terminal,
The terminal positioning apparatus, characterized in that the terminal positioning is performed by determining a location having a minimum distance value among the locations of the terminal measured for each of the two or more actual measurement information as the location of the terminal.
상기 단말로부터 수집되는 전파 패턴과 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴 간 유사도를 기반으로 상기 특정 지역 내에서 상기 단말의 위치를 측정하여 단말 측위를 수행하는 측위 수행단계를 포함하며;
상기 측위 수행단계는,
상기 단말 측위 수행 시, 상기 단말에 대해 직전에 수행한 단말 측위 시에 상기 단말로부터의 전파 패턴과 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴 간 유사도 확인을 위해 계산한 데이터를 재 사용하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 방법.a confirmation step of confirming pre-generated measurement information through collection of radio wave patterns for each location with respect to the specific area when the terminal of the positioning target enters a specific area; and
a positioning step of performing terminal positioning by measuring the location of the terminal within the specific area based on the similarity between the propagation pattern collected from the terminal and the propagation pattern for each location of the measured information;
The positioning step is
When the terminal positioning is performed, the data calculated for checking the similarity between the propagation pattern from the terminal and the propagation pattern for each location of the actually measured information is reused at the time of the terminal positioning performed immediately before the terminal positioning method.
상기 확인단계는, 상기 특정 지역에 대하여 생성된 2 이상의 실측 정보를 확인하며,
상기 2 이상의 실측 정보는,
상기 특정 지역에 대하여 위치 별 전파 패턴을 수집하는 수집 환경이 상이하게 생성되는 다수의 실측 정보 중에서, 실측 정보 간 계산되는 상관(Correlation) 정도를 기준으로 선정되는 것을 특징으로 하는 단말 측위 방법.10. The method of claim 9,
The confirmation step checks two or more actual measurement information generated for the specific area,
The two or more actual measurement information,
A terminal positioning method, characterized in that selected based on a degree of correlation calculated between the measured information from among a plurality of measured information in which a collection environment for collecting the propagation pattern for each location in the specific region is generated differently.
상기 측위 수행단계는,
상기 2 이상의 실측 정보 별로, 상기 단말로부터 수집되는 전파 패턴과 실측 정보의 위치 별 전파 패턴 간 유사도를 기반으로 상기 특정 지역 내에서 상기 단말의 위치를 측정하고,
상기 2 이상의 실측 정보 별로 측정한 상기 단말의 위치 중 유사도가 가장 높은 위치를 상기 단말의 위치로 결정하여, 단말 측위를 수행하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 방법.11. The method of claim 10,
The positioning step is
For each of the two or more measured information, the location of the terminal is measured in the specific area based on the similarity between the propagation pattern collected from the terminal and the propagation pattern for each location of the measured information,
A terminal positioning method, characterized in that the terminal positioning is performed by determining the location of the terminal with the highest degree of similarity among the locations of the terminal measured for each of the two or more measured pieces of information as the location of the terminal.
상기 측위 수행단계는,
상기 특정 지역에 진입한 시점부터 상기 단말로부터 수집되는 전파 패턴의 단위 시간 별 전파 패턴값 및 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴값 간에 계산된 거리를 나타내는 비용 행렬Cost matrix)에서, 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정하고,
상기 실측 정보에서 상기 최소 비용구간의 마지막 단위 시간 지점과 매칭되는 위치를, 상기 단말로부터의 전파 패턴과 유사도가 가장 높은 위치로 측정하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 방법.10. The method of claim 9,
The positioning step is
In the cost matrix indicating the distance calculated between the propagation pattern value for each unit time of the propagation pattern collected from the terminal from the time of entering the specific area and the propagation pattern value for each location of the measured information), the sum of costs per unit time Select the minimum cost interval that is this minimum,
A location matching the last unit time point of the minimum cost interval in the actual measurement information is measured as a location having the highest degree of similarity to the propagation pattern from the terminal.
상기 측위 수행단계는,
상기 단말에 대해 직전에 수행한 단말 측위 시 사용한 비용 행렬이 기 저장되어 있는 경우, 상기 단말로부터 상기 직전의 단말 측위 이후에 추가 수집되는 단위 시간 별 전파 패턴값 및 상기 실측 정보의 위치 별 전파 패턴값 간 거리를 계산 및 상기 기 저장된 비용 행렬에 추가하여, 상기 기 저장된 비용 행렬을 갱신하고,
상기 갱신한 비용 행렬에서, 단위 시간 별 비용 합이 최소가 되는 최소비용 구간을 선정하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 방법.13. The method of claim 12,
The positioning step is
When the cost matrix used for the terminal positioning performed immediately before for the terminal is pre-stored, the propagation pattern value for each unit time additionally collected from the terminal after the last terminal location and the propagation pattern value for each location of the measured information updating the pre-stored cost matrix by calculating the distance between them and adding to the pre-stored cost matrix,
A terminal positioning method, characterized in that selecting a minimum cost section in which the sum of costs per unit time is minimized from the updated cost matrix.
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| KR1020210008980A KR102539107B1 (en) | 2021-01-21 | 2021-01-21 | Terminal positioning device and terminal positioning method |
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|---|---|---|---|---|
| KR20190007310A (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 주식회사 케이티 | Method and apparatus for measuring location |
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- 2021-01-21 KR KR1020210008980A patent/KR102539107B1/en active IP Right Grant
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