WO2014042457A1 - 무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 계산하기 위한 방법 및 그를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 계산하기 위한 방법 및 그를 위한 장치 Download PDF

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WO2014042457A1
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WO
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terminal
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radio map
positioning
assistance data
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PCT/KR2013/008297
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안홍범
최재혁
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엘지전자 주식회사
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0205Details
    • G01S5/0236Assistance data, e.g. base station almanac
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02Services making use of location information
    • H04W4/025Services making use of location information using location based information parameters
    • H04W4/027Services making use of location information using location based information parameters using movement velocity, acceleration information
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0252Radio frequency fingerprinting
    • G01S5/02521Radio frequency fingerprinting using a radio-map
    • G01S5/02524Creating or updating the radio-map
    • G01S5/02527Detecting or resolving anomalies in the radio frequency fingerprints of the radio-map

Definitions

  • the present invention relates to a method for calculating the position of a terminal in a wireless communication system and an apparatus therefor.
  • the fingerprint-based positioning technology has a large size of the fingerprint DB collected for positioning calculation and a technology of high complexity, so that information measured by the UE (eg, RSS (Received Signal Strength), approximately And its own location, etc.) to the location server, and the fingerprint DB held by the location server and the calculation of complexity are performed on behalf of the terminal to transmit the positioning result of the terminal to the terminal.
  • information measured by the UE eg, RSS (Received Signal Strength), approximately And its own location, etc.
  • RSS Receiveived Signal Strength
  • the UE owns the fingerprint DB, and the method of positioning through the DB has been researched and developed.
  • the present invention proposes a positioning technique of a terminal in a wireless communication system.
  • the present invention is to propose a method for the terminal to calculate its location using the reduced fingerprint DB in the wireless communication system, and to update the reduced fingerprint DB.
  • a method for calculating the position of a terminal in a wireless communication system wherein the method is performed by the terminal, and the method calculates the position of the terminal with a location server.
  • RSS Receiveived Signal Strength
  • the method may further include determining whether to update the positioning assistance data based on the calculated position of the terminal and the information about the update point.
  • the radio map information may include an identifier of the radio map, a reference position of the radio map, an index of the plurality of positioning reference points disposed in the radio map, and a position of the positioning reference points. Can be.
  • the radio map information may include: time information for which the radio map information is valid and geographic area information for which the radio map information is valid.
  • determining whether the update is necessary may include: determining whether the calculated position of the terminal corresponds to the update point.
  • the method further comprises sending an update request of a radio map to the location server, wherein the update request of the radio map is an identifier of the radio map and It may include an index of the update point.
  • the update request of the radio map may further include information regarding a moving direction and a moving speed of the terminal.
  • the RSS value may include a mean of RSS values and a standard deviation of RSS values.
  • the request for positioning assistance data may include an identifier of the specific radio map when the terminal is previously given an identifier of a specific radio map.
  • the request for positioning assistance data may include reference positions of a radio map requested by the terminal and identifiers of the reference positions.
  • the request for positioning assistance data may include: information indicating a geographical range of a radio map requested by the terminal around the approximate location of the terminal.
  • the request for positioning assistance data may include information about one or a plurality of access points accessible by the terminal.
  • the step of calculating the location of the terminal using the positioning assistance data is to collect RSS values of one or a plurality of access points at the current location of the terminal, the collected RSS By comparing the value and the RSS value of the radio map.
  • the method may include determining a location reference point of a pattern having the smallest or most similar pattern between the collected RSS value and the RSS value of the radio map as the location of the terminal.
  • a terminal configured to calculate a position of a terminal in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention, wherein the terminal comprises: a radio frequency (RF) unit; And a processor configured to control the RF unit, the processor sending a request for location assistance data to calculate a location of the terminal to a location server, receiving the location assistance data from the location server, Configured to calculate the location of the terminal using location assistance data, wherein the location assistance data includes a radio map including RSS values from each access point collected at a plurality of location reference points within a range of areas.
  • RF radio frequency
  • the radio map includes information about positioning reference points (hereinafter referred to as "update points") that require updating of the radio map
  • the processor further includes the calculated position of the terminal and the Based on the information about the update point, the update of the positioning assistance data It may be configured to determine whether it is necessary.
  • the positioning technique according to an embodiment of the present invention satisfies a low positioning latency, and does not provide personal information and current location to a location server, thereby satisfying performance and security issues, and the terminal has a reduced fingerprint DB.
  • the terminal has a reduced fingerprint DB.
  • the positioning technique according to an embodiment of the present invention can efficiently update the DB for continuous service.
  • LTE Positioning Protocol extension LTE Positioning Protocol extension
  • Figure 2 shows an example of the LPP / LPPe procedure.
  • FIG. 3 illustrates a positioning method according to a fingerprint method.
  • FIG. 4 shows a system configuration for WLAN based indoor positioning.
  • FIG. 5 shows a flowchart of a positioning method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows an example of a radio map according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows an example of a radio map according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 shows a block diagram of an apparatus for implementing embodiment (s) of the present invention. [Form for implementation of invention]
  • a terminal may be fixed or mobile, and various devices which communicate with a server to transmit and receive user data and / or various control information belong to the same.
  • the terminal includes a terminal (Terminal Equipment), MSC Mobile Station (MT), Mobile Terminal (MT), User Terminal (UT), SSCSubscribe Station (UTC), wireless device, PDA (Personal Digital Assistant), wireless modem, It may be called a handheld device or the like.
  • a location server refers to a fixed ' station communicating with a general terminal and / or a server, and communicates with a terminal and / or another server to exchange various data and control information.
  • Location Server Location Server: Connects with a terminal, provides positioning assistance data necessary for acquiring the terminal's location or a third party's location, or collects measurement information related to signals from the terminal. Means a device that performs the position calculation of the terminal.
  • the location server may be commonly used with the server.
  • Positioning is a process to obtain the spatial position of a target
  • the location reference point may be a reference point necessary for calculating a position of a terminal or a reference point for collecting information necessary for positioning.
  • Radio Map Reference Point A reference point for measuring the received signal strength of the radio map.
  • Assistance Data Refers to additional information provided to the terminal through the location server when performing the positioning.
  • an access point The location information of the AP and the frequency information of the signal can enhance the performance of the positioning.
  • the location information is provided to the terminal from the location server before performing the positioning.
  • Location information (Location, Location Information, or L / I): This refers to location information of a terminal that has performed positioning and finally obtained from a terminal or a server.
  • Access Point refers to an interface point between a wireless network and a fixed network. (An interface point between a wireless network and a fixed network)
  • Centroid A method of obtaining a location of a terminal, and a method of setting an average value of a location of each AP as a location of a terminal through information on a list of accessible APs.
  • UE (Target) -based A form in which the terminal calculates the location of the terminal itself after exchanging location-related information (location assistance data) with the location server and acquires values necessary for the location calculation. Use only non-complicated cases.
  • UE (Target) -assisted A form in which a terminal calculates a terminal's position by exchanging positioning-related information (location assistance data) with a location server, and then transmits necessary values for positioning calculation to a location server. In general, use only when the complexity of location calculation is high.
  • SET-Initiated (SI) A type of service in which a location acquisition and execution request occurs in a terminal.
  • NI Network Initiated
  • Latency A measure of time delay experienced in a system
  • LTE Positioning Protocol refers to a message standard on an interface between a terminal for location of a terminal and a location server defined in 3GPP. As shown in FIG. 1, a measurement value or location value measured by the terminal is transmitted to the location server, or the location server delivers assistance data for positioning to the terminal. Define the relevant action.
  • LPP is a location protocol defined by 3GPP. However, in 0MA, LPPe standard items in the form of message extensions are being standardized without any structural changes for additional location services other than location services provided by 3GPP. In the present invention, the technologies discussed in the LPPe 2.0 standard item under standardization for indoor location services are discussed.
  • the LPP or LPPe Procedure is composed of the following operations. This will be described with reference to FIG. 2.
  • the performance exchange procedure corresponds to a function of requesting (S201-a) / providing (S202-a) functions between the terminal and the location server.
  • the terminal exchanges information with the location server, such as the positioning method that can be performed or the positioning assistance data that can be applied.
  • the positioning assistance data exchange requests positioning assistance data necessary for calculating or measuring the position of the terminal between the terminal that has completed the performance exchange procedure and the location server (S201—b), and according to the request.
  • the location server provides location assistance data (S202-b).
  • the positioning assistance data requested by the terminal may be described in various forms according to the positioning method that the terminal intends to perform.
  • Location information exchange can be divided into two types.
  • Terminal—Based Location Measurement Upon receiving the positioning assistance data, the terminal receives a request for location information from the location server (S201-C), calculates its location, and then recalls the calculated location of itself. Report to the location server (S202—c).
  • fingerprint DB is required.
  • the fingerprint DB may be configured by a network administrator or an administrator who provides a location service (eg, a location server) to set a virtual location reference point on a plane, and locate a plurality of access points ( Record RSS received from AP).
  • a location service eg, a location server
  • RSS received from AP
  • FIG. 3 simply illustrates a positioning method according to the finger print method. 3 to 10 actually describe a method of simply calculating the position through the fingerprint DB.
  • the UE UE
  • the UE will be in the position of ⁇
  • the upper table in the two tables in Figure 3 is the RSS value from the four APs measured in the RP-2 and RP— (ie, radio,. Pattern).
  • the terminal or server may mathematically determine the position of the terminal through a method such as Maximum Likelihood Estimation (MLE).
  • MLE Maximum Likelihood Estimation
  • the value d is provided through a value similar to the similar positioning reference point or the positioning reference point.
  • the RSS measured in the terminal since the RSS measured in the terminal simply has a form similar to that of the radio pattern of RP-2, it may be positioned as an RP-2 value through probabilistic calculation. There is a method of increasing the positioning performance by using 20 or a separate process as the standard RP-2. In more detail, when calculating the position of the terminal by the fingerprint method is performed based on the following two steps.
  • Step 1) Offline Step (Test or Adjust Step)-Step of Creating a Fingerprint DB
  • RSS is obtained from positioning reference points and stored in the form of a fingerprint DB.
  • Important variables can be summarized as follows.
  • a fingerprint object may be a function of (p, d, RSSx,..., RSS).
  • the above-described fingerprint DB may include all of p, i, d, and the like as described above, or some may be excluded, and additional information may be further included.
  • the terminal determines the position of the terminal with the location having the highest matching rate by matching the finger print DB based on the RSS received from the access point at its location.
  • the way fingerprint based positioning is performed according to the flow of information can be classified into the following two methods according to the role of each device.
  • Each terminal receives and stores a beacon signal transmitted from the AP to form an RSS set (in this case, considering reception in various directions).
  • Each terminal periodically transmits the collected RSS set to the server.
  • the server manages a fingerprint DB and calculates a location of the terminal based on an RSS pattern.
  • Each terminal receives and stores a beacon signal transmitted from the AP to form an RSS set (in this case, considering reception in various directions).
  • the terminal manages the fingerprint DB and calculates the location of the terminal based on the RSS set.
  • the complexity of creating a fingerprint DB in an offline step is generally high, and the data size of the fingerprint DB varies depending on the network size and the number of positioning reference points, but the accuracy of positioning
  • the location server generates raw data for the fingerprint DB, and builds a fingerprint DB based on this.
  • the UE using the UE-assisted scheme obtains RSS from all APs and provides it to a location server that owns or manages the fingerprint DB. Accordingly, the location server calculates the location of the terminal by comparing the RSS received from the terminal with the RSS pattern recorded in its fingerprint DB, and provides the same to the terminal.
  • the UE ⁇ assistance scheme satisfies the low positioning latency and is more difficult to position in a network unstable situation. For example, positioning in an outdoor navigation service is performed UE-based. Since the terminal directly calculates its position through the received satellite signal, it is possible to continuously calculate the position of the moving object without having a latency problem without experiencing unnecessary latency caused by transmission and reception in the network.
  • UE-assisted schemes are likely to cause problems such as security or privacy breaches.
  • various security related problems occur in the process of transmitting information related to the location of the terminal to a specific server through the network.
  • a terminal-based scheme may be used.
  • the size of the fingerprint DB may be a problem. If the size of the fingerprint stored in the terminal is large, there may be a problem in terms of utilization of storage space of the terminal, which is limited.
  • the complexity of calculating the position of the terminal based on the probability is determined. Increases exponentially. Therefore, the ping of the appropriate size to the terminal It is important to provide a giant print DB and update it in a terminal-based manner.
  • FIG. 4 illustrates a system configuration for fingerprint indoor positioning.
  • the terminal 103 and the access point 102 are connected via a communication interface (WLAN, Bluetooth, etc.), each access point is connected to each other by a backhaul network 105, and also connected to the location server 101 It is.
  • a communication interface WLAN, Bluetooth, etc.
  • each access point is connected to each other by a backhaul network 105, and also connected to the location server 101 It is.
  • positioning reference points 104 that are reference points of the fingerprint DB.
  • the location reference point may be determined in various ways.
  • the positioning reference point is a coordinate point already defined, and the method of determining the coordinate may be arbitrarily set through an administrator who manages the network.
  • 5 illustrates a procedure of a positioning method according to an embodiment of the present invention.
  • One embodiment of the present invention proposes a UE-based fingerprint positioning method. 5 is described based on the terminal, but the present invention can be understood from the position server position as well.
  • the terminal may receive a request for positioning function information supported by the terminal from the location server (S501).
  • the request for the positioning function information may be, for example, OMA-LPPe-WLAN-AP-RequestCapability.
  • the terminal may transmit the positioning function information that can be supported to the location server (S502).
  • the location function information may be, for example, OMA-LPPe-WLAN—AP-ProvideCapability.
  • the positioning function information may be used for the terminal to provide its performance (s) for positioning to the location server.
  • OMA-LPPe-WLAN-AP-ProvideCapabilities :: . SEQUENCE ⁇
  • the wlan-ecid-MeasSupported field is used when accessing a WLAN AP.
  • E-CID Enhanced Cell-ID
  • apSSID SSID of WLAN
  • apSN AP S / N received from the target
  • apRSSI AP signal strength at the target
  • apRTD round trip delay between target and AP
  • apRepLoc AP location reported by the AP
  • non-serving measurement of a non-serving WLAN AP (as well as a serving WLAN AP)
  • the wlan-types-Supported field provides WLAN AP types supported by the target device when functioning as a WLAN station. This is represented by a bit string. A 1-value in the bit position means that a particular WLAN type is supported and a 0-value means that it is not supported. This field MUST be provided if supported WLAN AP types are available.
  • ap-Capability This field, if present, indicates that the target may function as a WLAN AP (eg, mobile broadband router). This field provides the target's MAC address and supported WLAN types when functioning as an AP.
  • WLAN AP eg, mobile broadband router
  • ⁇ vlan-ap-ADSupported This field specifies the WLAN AP location assistance data supported by the target device. This is represented by a bit string, where a 1—value at the bit position means that specific positioning assistance data is supported, and a 0-value is not supported. A zero value or the absence of this field in all bit positions means that positioning assistance data is not supported. The following bits are allocated for the indicated location assistance data.
  • Antenna-gain antenna gain for each WLAN AP
  • coveragearea coverage area for each WLAN AP
  • non-serving information about WLAN APs belonging to an operator other than the serving WLAN AP (or a plurality of WLAN AP data if the serving WLAN AP is not connected with the PLMN operator or the target device is not served by the WLAN AP; Information about sets)
  • radio-map Radio map information about a given area
  • the fingerprint DB refers to the same concept as the radio map.
  • OMA-LPPe—WLAN—AP—ProvideCapability is illustrated, and each field included in the OMA-LPPe—WLAN-AP-ProvideCapability is illustrated as having a specific name.
  • the information may be represented in other terms (or in more general terms) than in OMA-LPPe-WLAN-AP-ProvideCapabi 1 i ty, and each field or information element belonging to it may be in another term (or in more general terms). It can be expressed as.
  • the location server can obtain information about the positioning function that the terminal can support. That is, when the positioning assistance data for positioning that the terminal can support is a radio-map, the terminal requests the positioning assistance data, performs positioning based on the positioning assistance data, The operation of updating the positioning assistance data according to the positioning result will be described in detail.
  • the terminal may request positioning assistance data for positioning from the location server (S503).
  • the request for positioning assistance data is used to request positioning assistance data for UE-based and UE-assisted positioning methods, and more specifically for WLAN positioning methods such as OMA-LPPe-WLAN-AP-RequestAssistanceData or OMA.
  • -LPPe-ver2_0 This may be a RequestededRadioMap message. Details of OMA-LPPe-WLAN-APAss RequestAssistanceData or 0MA-LPPe-ver2-0-RequestedRadioMap are as follows.
  • OMA-LPPe- LAN-AP-RequestAssistanceData :: SEQUENCE ⁇
  • OMA-LPPe-ver2-0-RequestedRadio ap :: SEQUENCE ⁇
  • the requestedAD field specifies the WLAN AP location assistance data requested. This field is represented by a bit string, where a 1-value at a bit position means that specific positioning assistance data is requested and a 0-value is not requested.
  • the following location assistance data types are included. In this specification, a case in which the UE sets the radio-map field to 1 will be described.
  • Antenna-gain antenna gain for each WLAN AP
  • cover agearea coverage area for each WLAN AP
  • non-serving Information about WLAN APs belonging to an operator other than the serving WLAN AP (or the plurality of WLAN AP data if the serving WLAN AP is not connected to the PLMN operator or the target device is not served by the WLAN AP). Information about sets)
  • radio-map Radio map information about a given area
  • the requestedAPTypes field lists WLAN AP types for which axial assistance data is requested.
  • the radioMapReq field indicates that the location assistance data requested by the target device (ie, the terminal) is radio 3/4. One of the following may be included.
  • RadioMapUniquelDReq A unique identifier of radio map data requested when there is an identifier (ID) of a radio map previously acquired by the terminal. That is, radioMapUniquelDReq included in the location assistance data request corresponds to the identifier if an identifier of a specific radio map has been previously given from the service provider or the location server to the terminal. Accordingly, by including the identifier in the positioning assistance data request when the initial radio map is obtained, a corresponding radio map can be requested.
  • r ad i Map RefencePo nt s Req Contains a set of reference positions (represented in relative positions, eg, rectangular coordinates) of the radio map and a unique identifier for the reference position of the set.
  • This field is present if the terminal knows the unique identifier of the reference position of the positioning reference points of the radio map and the set of the positioning reference points of the radio map. Accordingly, the terminal selects some reference points to obtain a radio map for a specific area, but the discovery of the reference points and their identifiers is not covered in the present invention.
  • RangeOfRadioMap When requesting radio map data for a region corresponding to a circle or an ellipse based on an approximate location of the terminal, information about a radius of the circle or the ellipse is specified. If the approximate location of the terminal is reported in the common positioning assistance data request parameters, the parameter may be a circle having a given radius or a given major axis, a minor axis and an offset angle (the major axis of the ellipse is 0 to 179 degrees clockwise in the true north direction). Provides a range of elliptic-shaped radio map data with an angle shifted. The center of the circle and the ellipse is the approximate location of the reported terminal. Therefore, when the rangeOfRadioMap is transmitted to the location server, the approximate location of the terminal is also transmitted.
  • accessableAP This field transmits information of access points accessible by the terminal to the location server.
  • radioMapUpdateRequest This field indicates a unique identifier of a radio map data defined for an update request when the terminal's position calculated by the terminal is close to reference points indicated by updateRequiredRadioMapReferencePoint in RadioMapData (to be described later). It provides an index of the positioning reference points of the radio map indicated by upda t eR e ir ed Ra d i MapRefer en e e int.
  • the terminal may include its movement direction and speed information in this field.
  • radioMapUniquelDReq, radioMapReferencePointsReq, rangeOfRadioMap, and radioMapUpdateRequest described above may optionally be included in the location assistance data request or radio map request.
  • “cond” refers to a case in which a condition to be described below is satisfied
  • "cond UElocat ionBasi s” specifies a case of being performed based on the current location of the UE
  • "cond radioMapUpdateReq” of the radio map Specifies only when an update is requested. Ta Therefore, radioMapUpdateRequest may be included in the location assistance data request / radio map request when the update of the radio map is required.
  • OMA-LPPe-WLAN-AP-RequestAssistanceData or OMA-LPPe-ver 2-0-Requested RediMap is illustrated and the OMA-LPPe-WLAN-AP is illustrated.
  • the request for positioning assistance data is OMA-LPPe-WLAN-AP-RequestAssistanceData or OMA— LPPe-ver2-0-RequestedRadioMap can be expressed in different terms (or more general terms), and each field or information element belonging to it can be expressed in another term (or more general terms).
  • the terminal may receive the positioning assistance data from the location server (S504).
  • the positioning assistance data is a radio map
  • the server may provide radio map information based on the request.
  • the radio map information may be 0MA-LPPe-ver2-0-RadioMap, which is a set of recorded RSS patterns for positioning reference points.
  • 0MA-LPPe-ver2-0-RadioMap may include the following fields or information.
  • OMA-LPPe-ver2-0-RadioMap SEQUENCE ⁇
  • rssValueOfAP SEQUENCE (SIZE (1..128)) OF OMA-LPPe-ver2-0-RSSValueOf AP,
  • radioMapUniquelD This field refers to an identifier of a radio map.
  • RadioMapReferencePoint This field specifies the reference position relative to the position of the positioning reference points of all the radio maps in the radioMapReferencePoint. If this field If not present, the default reference point is provided by the default reference point in the LPPe common information.
  • validityPeriod This field is used to indicate time information when positioning assistance data is valid.
  • validityArea This field is used to indicate the geographical area where radio map data is valid. If this field is absent the valid area is self explanatory from the data (e.g. local map) or the radio map data is global.
  • LipdateRequiredRadioMapReferencePoint This field is used to indicate that the terminal transmits a location assistance data request to update the radio map when the terminal predicts its location to be near specific location reference points of a given radio map.
  • update points Provide a set of specific location reference points (hereinafter referred to as "update points") of the radio map.
  • an update point indicates a location (e.g., a stairway to be connected to another floor, an end of a corridor in coverage of the radio map, etc.) among the entire positioning reference points of the radio map, and the update points are RLE (Run Length). Encoding). If this field is absent, the radio map cannot be updated and covers all areas.
  • the following table shows the xy plane of the radio map, and each m row n column represents each positioning reference point.
  • the shaded portion and the corresponding number indicate the update point, and the update point is 1; 1; 8; 1; 1; 1; 4; 2; 4; 2; 2 based on the RLE. It can be represented by; 2; 1.
  • FirstUpdatePointlndicator This field is expressed as a separator for distinguishing whether the first point of an update point expressed in the RLE form is a point for updating (True) or not for updating (False).
  • radioMap This field provides a radio map for an area required by the terminal. This could be provided as separate radio map data, but the radio map data could be 0MA-LPPe-ver2-0-Radi oMapDat a.
  • the radio map is composed of the following information.
  • RadioMapReferencePoints This field is a location of a location reference point of the radio map and is expressed as a relative location. This field also indicates where RSS values were measured from all accessible access points. .
  • rssValueOfAP This field indicates the average of the RSS values from the access l points accessible at the location reference points of the defined radio map in ldBm in the range —127 to 0.
  • the standard deviation of RSS values from accessible APs at the positioning reference points of the radio map defined above is optionally provided in units of O.ldBm having a range of 0 to 255. This field contains information of accessible access points.
  • Radio map access point data provides additional information about the access point as part of the radio map data and identifiers of the particular access points from which signals are emitted.
  • the radio map access point data may be OMA-LPPe-ver2-0-RadioMapAPData.
  • the signals are captured at the location reference point of the radio map as defined in the radio map data.
  • the radio map AP data may include the following fields.
  • MacAddress This field defines the MAC address of the access point or an identifier that can uniquely identify the device.
  • Relative-location This field provides a location and optionally an estimated location of the access point relative to a reference point for this data set.
  • This field provides the reliability (R) of the access point.
  • the access point location is the probability that it does not change as given as a percentage.
  • R may be based on a change history or fixed location of the access point location over a period of time and time interval from when the access point location was last provided or verified by the location server.
  • Location reliability is different from location accuracy and refers to the likelihood of an access point moving to a new location. This field should be provided or requested if possible.
  • 0MA-LPPe-ver2-0-RadioMap is illustrated, and each field included in the OMA-LPPe—ver2-0—RadioMap also has a specific name.
  • the location assistance data may be expressed in terms of CMA-LPPe— ver2-0-RadioMap and other terms (or more general terms), Fields or information elements may also be expressed in other terms (or in more general terms).
  • the location server is the current location (approximate location) and the radius information of the terminal from the entire radio map data And the radio blind can be abbreviated based on the access point information.
  • the radius information may be basically expressed as a circle or ellipse el 1 ipse.
  • the terminal may request the identifier directly to receive a shortened form of the radio map representing the partial area of the whole area. For example, suppose a location server has divided its geographical area into several sections. 6 illustrates an example of a geographical area divided into a plurality of zones. Assume that RM001 to RM016 in FIG. 6 is the entire geographical area.
  • each zone is assigned an identifier, and the location server may provide information of each zone to the terminal in advance of the location service.
  • the information of each zone means the position value of the corner of the zone.
  • the location server may provide the terminal with a radio map of the zone including the approximate location of the terminal (hereinafter referred to as a "partial radio map") or a partial radio map of the zone requested by the terminal.
  • a radio map of the zone including the approximate location of the terminal (hereinafter referred to as a "partial radio map") or a partial radio map of the zone requested by the terminal.
  • each of the RM001 to RM016 may correspond to one partial radio map.
  • the terminal can determine its approximate location before the fingerprint location positioning.
  • the approximate location can be determined using another method (Centroid, Cell-ID technique) that is less accurate than the fingerprint,
  • the terminal determines the zone where it is located and delivers it to the location server.
  • the terminal may receive the partial radio map for the corresponding zone by transmitting the identifier of the zone it needs.
  • the terminal may request a necessary radio map from the location server based on the positioning accuracy required by the application that is driven by the terminal.
  • QoP Quality of Posit ioning
  • MLS Mobile Location Service
  • Positioning accuracy can be expressed as follows.
  • the location server may shorten the radio map data to be delivered to the terminal through the location accuracy information.
  • the positioning reference points of a radio map are placed at lm (meter) intervals.
  • information about the positioning reference point of the radio map may be transmitted in units of 10m. In this way, the radio map can be abbreviated.
  • the terminal may calculate its position based on the positioning assistance data (S505). If the positioning assistance data is a radio map, in particular a partial radio map for a range of zones, it is possible to calculate its position based on the partial radio map /
  • the partial radio map includes a plurality of positioning reference points arranged in the predetermined range and the RSS from each AP measured at the plurality of positioning reference points as in the fingerprint DB described above.
  • the terminal may measure RSS from each AP at its current location, and then determine the location reference point having the smallest difference as its current location by comparing the information included in the partial radio map.
  • the terminal may determine whether the positioning assistance data is valid information. For example, when the positioning assistance data is radio map information, it may be determined whether the positioning assistance data, that is, the radio information is valid, based on the validityPeriod and / or validityArea fields included in the radio map information. Then, the terminal may determine whether the update of the positioning assistance data, that is, the partial radio map, is necessary (S506).
  • the location assistance data received from the location server is valid only in a specific geographic area and the terminal is moved, it is expected that the location assistance data may no longer be performed using the location assistance data. Is necessary. For example, when the positioning assistance data is a partial radio map for a certain area, if the positioning reference points of the partial radio map are adjacent or connected to another partial radio map, a request for updating the partial radio map is required. Therefore, when the location server provides the positioning assistance data, it may provide information on whether the update is necessary.
  • the method of requesting the update is also a "radioMapUpdateRequest" field of "0MA-LPPe-ver2-0-RequestedRadioMap” used to request the positioning assistance data described above, and the terminal has its update point in the location.
  • the unique identifier of the radio map and the index of the positioning reference point corresponding to the update point are transmitted to the location server for the update request.
  • the terminal may include its movement direction and speed information in this field.
  • the terminal determines that the update is necessary, the terminal returns to step S503 and requests an update, and when it is determined that the update is not necessary, the terminal returns to S505 according to a measurement report period and calculates its current location. Can be.
  • the amount of radio map information that should be stored by the UE or the UE can be significantly reduced, and the partial
  • an update of a radio map, which must be accompanied by a user can be efficiently performed based on an update point set by a location server, optionally, a moving direction and a moving speed of a terminal.
  • the radio map is obtained from the positioning reference points and the positioning reference points within a certain area.
  • the RSS value from each AP is recorded information.
  • the leftmost column in the table shown in FIG. 7 is a radioMapReferencePoint Index, which represents all of the positioning reference points arranged in the radio map.
  • the second column is radioMapReferencePoints, which represent the relative positions (orthogonal coordinates) of each positioning reference point.
  • the third to last columns are information recording RSS values from each AP in the radio map.
  • a reference position of the positioning reference points for example, “radioMapReferencePoint” is determined, and thus the absolute position of the positioning reference points arranged in the radio map or the radio map can be determined.
  • a UE-based image (or picture) recognition position calculation method CUE—Based Image Recognition Based Positioning; UE1 Based IRBP
  • the terminal-based IBRP scheme is basically similar to the terminal-based fingerprint positioning scheme described above. However, in the fingerprint positioning method, the fingerprint DB or radio map is based on the RSS collected at a specific location (location reference point), but the IBRP is used to collect an image (scene, landscape, etc.) at a specific location. Observed view) Based on DB. As an example, the following procedure is illustrated.
  • the location server stores various images collected at each location reference point.
  • the user or the terminal shortens the image DB and stores and uses the same by shortening the image DB similarly to the method of requesting and updating the fingerprint DB or the radio map described above. Since the terminal image DB does not have the value of the positioning reference point, instead of the value of the positioning and reference point, the terminal requests the image DB held by the terminal on the basis of the space on the plane for shortening.
  • the image DB update criteria provides a space to be updated on a plane when the image DB is transmitted to the terminal so that the terminal proceeds according to whether the terminal exists in the corresponding space after performing image recognition positioning.
  • the procedure is similar to the method of finger print positioning.
  • the transmitter 10 and the receiver 20 are radio frequency (RF) units 13 and 23 capable of transmitting or receiving a radio signal carrying information and / or data, signals, messages, and the like.
  • RF radio frequency
  • a processor 11, 21 configured to control a memory component so as to control the memory 12'22 and / or the RF unit 13,23 so that the corresponding device performs at least one of the above-described embodiments of the present invention.
  • a processor 11, 21 configured to control a memory component so as to control the memory 12'22 and / or the RF unit 13,23 so that the corresponding device performs at least one of the above-described embodiments of the present invention.
  • the memory 12, 22 may store a program for processing and controlling the processor 11, 21, and may temporarily store input / output information. Memory 12, 22 can be utilized as a buffer.
  • the processor 11, 21 typically controls the overall operation of the various models in the transmitter or receiver.
  • the processors 11 and 21 may perform various control functions for carrying out the present invention.
  • the processors 11 and 21 may also be called controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, and the like.
  • the processors 11 and 21 may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of implementing the present invention using hardware, appli cation specific integrated circuits (ASICs) or digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), and programmable logic devices (PLDs) configured to carry out the present invention.
  • ASICs appli cation specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • the pipware or software may be configured to include modules, procedures, or functions for performing the functions or operations of the present invention, and the present invention may be performed.
  • the firmware or software configured to be installed in the processor 11 or 21 may be provided in the processor 11 or 21 or stored in the memory 12 or 22 to be driven by the processor 11 or 21.
  • the terminal or the location server may operate as the devices in which they are installed or mounted, that is, the transmission device 10 or the reception device 20, respectively.
  • Such a specific configuration of a terminal or a location server as a reception device or a transmission device may be applied independently of two or more embodiments described above in connection with the drawings. It can be implemented.
  • the present invention may be used in a terminal, a base station, a server, or other equipment of a wireless mobile communication system.

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 계산하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 단말에 의해 수행되며, 위치 서버로 상기 단말의 위치를 계산하기 위한 측위 도움 데이터의 요청을 전송하는 단계; 상기 위치 서버로부터 상기 측위 도움 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 측위 도움 데이터를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 단계를 포함하고, 상기 측위 도움 데이터는 일정 범위의 영역 내의 복수 개의 측위 기준 점들에서 수집된 각 액세스 포인트로부터의 RSS(Received Signal Strength) 값을 포함한 라디오 맵(radio map) 정보를 포함하며, 상기 라디오 맵은 상기 라디오 맵의 업데이트가 필요한 측위 기준 점들(이하, "업데이트 포인트"라 지칭함)에 관한 정보를 포함하고, 상기 방법은 상기 계산된 단말의 위치 및 상기 업데이트 포인트에 관한 정보에 기반하여 상기 측위 도움 데이터의 업데이트가 필요한지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 계산하기 위한 방법 및 그를 위한 장치 【기술분야]
[1] 본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 계산하기 위한 방법 및 그 를 위한 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
[2] 일반적으로 핑거프린트 기반 측위 기술은 측위 계산을 위해 수집한 핑거프 린트 DB 의 크기가 크고, 계산의 복잡도가 높은 기술이기 때문에 단말이 측정한 정보 (예컨대, RSS(Received Signal Strength), 대략적인 자신의 위치)등을 위치 서버로 전달하고, 상기 위치 서버가 보유한 핑거프린트 DB 와 복잡도가 높은 계산 을 상기 단말 대신 수행하여 상기 단말의 측위 결과를 상기 단말에게 전달한다. 하지만, 최근 LBS 어플리케이션의 요구사항인 낮은 측위 레이턴시 (latency), 개인 정보 및 보안 이슈로 인하여 단말이 핑거프린트 DB 를 소유하고, 해당 DB 를 통해 측위를 하는 방식이 연구 및 개발되고 있다.
[3] 하지만, 해당 기술을 수행하기 위해서는 핑거프린트 DB 를 단말의 성능 (저 장공간. 계산능력)이나 외부 환경 (공간) 등에 맞게 적절히 축약할 필요가 있으며, 예를 들어 DB 전체에서 일부를 공간적으로 축약해서 단말에 전달하는 경우, 지속 적인 서비스 (단말이 해당 공간에서 타 공간으로 이동하는 경우)를 위해서 해당 DB를 업데이트 하는 방안이 필요하다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
[4] 본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말의 측위 기법을 제안하고자 한다.
[5] 또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 축약된 핑거프린트 DB 를 이용하여 단말이 자신의 위치를 계산하고, 상기 축약된 핑거프린트 DB 를 업데이트하는 기 법을 제안하고자 한다.
[6] 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들 로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 발명의 상세 한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확 하게 이해될 수 있을 것이다. 【기술적 해결방법】
[7] 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 계산하 기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 단말에 의해 수행되며, 상기 방법은 위 치 서버로 상기 단말의 위치를 계산하기 위한 측위 도움 데이터의 요청을 전송하 는 단계 ; 상기 위치 서버로부터 .상기 측위 도움 데이터를 수신하는 단계 ; 및 상기 측위 도움 데이터를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 단계를 포함하고, 상 기 측위 도움 데이터는 일정 범위의 영역 내의 복수 개의 측위 기준 점들에서 수 집된 각 액세스 포인트로부터의 RSS(Received Signal Strength) 값을 포함한 라디 오 맵 (radio map) 정보를 포함하며, 상기 라디오 맵은 상기 라디오 맵의 업데이트 가 필요한 측위 기준 점들 (이하, "업데이트 포인트" 라 지칭함)에 관한 정보를 포함하고, 상기 방법은 상기 계산된 단말의 위치 및 상기 업데이트 포인트에 관한 정보에 기반하여 상기 측위 도움 데이터의 업데이트가 필요한지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[8] 바람직하게는, 상기 라디오 맵 정보는 상기 라디오 맵의 식별자, 상기 라 디오 맵의 기준 위치, 상기 라디오 맵 내에 배치된 상기 복수 개의 측위 기준 점 들의 인덱스 및 상기 측위 기준 점들의 위치를 포함할 수 있다.
[9] 바람직하게는, 상기 라디오 맵 정보는: 상기 라디오 맵 정보가 유효한 시 간 정보 및 상기 라디오 맵 정보가 유효한 지리적 영역 정보를 포함할 수 있다.
[10] 바람직하게는, 상기 업데이트가 필요한지 여부를 결정하는 단계는: 상기 계산된 단말의 위치가 상기 업데이트 포인트에 해당하는지 여부를 판단하는 단계 를 포함할 수 있다.
[11] 바람직하게는, 상기 업데이트가 필요하다고 결정되면, 상기 방법은 상기 위치 서버로 라디오 맵의 업데이트 요청을 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 라 디오 맵의 업데이트 요청은 상기 라디오 맵의 식별자 및 상기 업데이트 포인트의 인덱스를 포함할 수 있다 .
[12] 바람직하게는, 상기 라디오 맵의 업데이트 요청은 상기 단말의 이동 방향 및 이동 속도에 관한 정보를 더 포함할 수 있다.
[13] 바람직하게는, 상기 RSS 값은 RSS 값들의 평균 (mean) 및 RSS 값들의 표준 편차 (standard deviation)를 포함할 수 있다. [14] 바람직하게는, 상기 측위 도움 데이터의 요청은 상기 단말에게 사전에 특 정 라디오 맵의 식별자가 주어진 경우, 상기 특정 라디오 맵의 식별자를 포함할 수 있다.
[15] 바람직하게는, 상기 측위 도움 데이터의 요청은 상기 단말이 요청하는 라 디오 맵의 기준 위치들과 상기 기준 위치들의 식별자들을 포함할 수 있다.
[16] 바람직하게는, 상기 측위 도움 데이터의 요청은: 상기 단말의 대략적인 위 치를 중심으로 한 상기 단말이 요청하는 라디오 맵의 지리적 범위를 나타내는 정 보를 포함할 수 있다.
[17] 바람직하게는, 상기 측위 도움 데이터의 요청은 상기 단말이 액세스 가능 한 하나 또는 복수개의 액세스 포인트들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
[18] 바람직하게는, 상기 측위 도움 데이터를 이용하여 상기 단말의 위치를 계 산하는 단계는 상기 단말의 현재 위치에서 하나 또는 복수개의 액세스 포인트로부 터의 RSS 값을 수집하고, 상기 수집된 RSS 값과 상기 라디오 맵의 RSS 값을 비교 하여. 상기 수집된 RSS 값과 상기 라디오 맵의 RSS 값의 차이가 가장 작거나 가장 유사한 패턴의 측위 기준 점을 상기 단말의 위치로 결정하는 단계를 포함할 수 있 다. '
[19] 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 계 산하도록 구성된 단말에 있어서, 상기 단말은 무선 주파수 (radio frequency, RF) 유닛 ; 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되 , 상기 프로세서 는 위치 서버로 상기 단말의 위치를 계산하기 위한 측위 도움 데이터의 요청을 전 송하고, 상기 위치 서버로부터 상기 측위 도움 데이터를 수신하며, 상기 측위 도 움 데이터를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하도록 구성되고, 상기 측위 도움 데이터는 일정 범위의 영역 내의 복수 개의 측위 기준 점들에서 수집된 각 액세스 포인트로부터의 RSS 값을 포함한 라디오 맵 (radio map) 정보를 포함하며, 상기 라 디오 맵은 상기 라디오 맵의 업데이트가 필요한 측위 기준 점들 (이하ᅳ "업데이트 포인트" 라 지칭함)에 관한 정보를 포함하고 , 상기 프로세서는 추가로 상기 계산 된 단말의 위치 및 상기 업데이트 포인트에 관한 정보에 기반하여 상기 측위 도움 데이터의 업데이트가 필요한지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다.
[20] 상기 과제 해결방법들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본 발명 의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
【유리한 효과】
[21] 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 기법은 낮은 측위 레이턴시를 만족하고, 개인정보와 현재 위치를 위치 서버로 제공하지 않으므로 성능과 보안 이슈를 만족 시킬 수 있으며, 단말은 축약된 핑거프린트 DB 를 사용함으로써 단말의 저장공간 을 불필요하게 사용하지 않아도 되며, 해당 DB 가 큰 경우 발생하는 단말의 위치 계산을 위해 발생되는 계산 복잡도를 낮출 수 있다.
[22] 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 기법은 지속적인 서비스를 위해 DB의 업데이트를 효율적으로 수행할 수 있다.
[23] 본 발명에 따른 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급 되지 않은 또 다른 효과는 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
[24] 본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
[25] 도 1 은 LPP/LPPe(LTE Positioning Protocol extension)의 기능을 위한 구 조를 기술한다.
[26] 도 2는 LPP/LPPe 절차의 예를 도시한다.
[27] 도 3은 핑거프린트 방식에 따른 측위 방식을 예시한다.
[28] 도 4는 WLAN 기반 실내 측위를 위한 시스템 구성도를 나타낸다.
[29] 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 방법의 순서도를 나타낸다.
[30] 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디오 맵의 일 예를 도시한다.
[31] 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디오 맵의 일 예를 도시한다.
[32] 도 8 은 본 발명의 실시예 (들)을 구현하기 위한 장치의 블록도를 도시한다. 【발명의 실시를 위한 형태】
[33] 이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세 하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시 적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시 형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이 해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
[34] 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으 로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일 한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
[35] 본 발명에 있어서, 단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며 서버와 통신하여 사용자데이터 및 /또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. 상기 단말은 단말 (Terminal Equipment), MSCMobile Station), MT(Mobile Terminal ) , UT(User Terminal ) , SSCSubscribe Station), 무선기기 (wireless device) , PDA (Personal Digital Assistant) , 무선 모뎀 (wireless modem) , 퓨대기 기 (handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 위치 서버는 일반단말 및 /또는 서버와 통신하는 고정된 지점 (fixed' station)을 말하며, 단말 및 /또는 다른 서버와 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다.
[36] 이하에서는 본 발명과 관련된 기술에 대해 설명한다.
[37] 위치 서버 (Location Server): 단말과 연결하여, 단말의 위치 또는 제 3 자 의 위치 획득을 위해 필요한 측위 도움 데이터 (assistance data)를 제공하거나, 단말로부터 신호와 관련한 측정 정보를 수집하여 해당 단말의 위치 계산을 수행하 는 장치를 의미한다. 본 발명에서는 위치 서버는 서버와 통용될 수 있다.
[38] 측위 (Positioning or Localization): 위치를 모르는 단말의 위치를 계산 또는 획득하는 기술 (Positioning is a process to obtain the spatial position of a target )
[39] 측위 기준점 (Reference Point): 측위 기준점은 어떤 단말의 위치를 계산하 기 위해 수식 상에서 필요한 기준점 또는 측위에 필요한 정보를 수집하는 기준점 이 될 수 있다.
[40] 라디오 맵 기준점 (Radio Map Reference Point): 라디오 맵을 구성하는 수 신 신호 세기를 측정하는 기준점
[41] 측위 도움 데이터 (Assistance Data 또는 A/D): 측위를 진행할 때 위치 서 버를 통해 단말에게 제공되는 부가적인 정보를 의미한다. 예를 들어 액세스 포인 트 (AP)의 위치 정보, 신호의 주파수 정보 둥 측위의 성능을 높일 수 있는 정보로 일반적으로는 측위를 실행하기 전에 위치 서버로부터 단말에 제공된다.
[42] 측위 정보 (Location, Location Information 또는 L/I): 측위를 진행하고 최종적으로 단말 또는 서버로부터 획득하게 된 단말의 위치 정보를 의미한다.
[43] 액세스 포인트 (Access Point): 무선 네트워크와 고정 네트워크 사이의 인 터페이스 포인트를 지칭한다. (An interface point between a wireless network and a fixed network)
[44] 센트로이드 (Centroid): 단말의 위치를 구하는 방식으로, 단말이 연결 가능 한 AP 의 리스트를 정보를 통해 각 AP 의 위치의 평균 값을 단말의 위치로설정하 는 방식을 의미한다.
[45] UE(Target)-based: 측위 관련한 정보 (측위 도움 데이터)를 위치 서버와 교 환한 후 측위 계산에 필요한 값들을 획득한 후 단말의 위치를 단말이 스스로 계산 하는 형태, 일반적으로 측위 계산이 복잡하지 않은 경우만을 사용한다.
[46] UE(Target)-assisted: 측위 관련한 정보 (측위 도움 데이터)를 위치 서버와 교환한 후, 획득한 측위 계산에 필요한 값들을 위치 서버에 전송하여 서버에서 단 말의 위치를 계산하는 형태, 일반적으로 측위 계산의 복잡도가 높은 경우만을 사 용한다.
[47] SET-Initiated (SI): 측위 획득 및 수행 요청이 단말에서 발생하는 서비스 의 형태
[48] Network Initiated (NI): 측위 획득 및 수행 요청이 네트워크 (외부, 제 3 자)로부터 발생하는 서비스의 형태를 의미한다.
[49] 레이턴시 (Latency): 시스템에서 경험하는 측정의 시간 지연을 의미한다 (a measure of time delay experienced in a system)
[50] LPPe(LTE Positioning Protocol Extension) 일반
[51] LPP (LTE Positioning Protocol)은 3GPP 에서 정의한 단말 측위를 위한 단 말과 위치 서버간의 인터페이스 상의 메시지 표준을 의미한다. 도 1 에 도시된 것 과 같이 상기 단말에서 측정한 측정 값 또는 위치 값 (Measurements or Location) 을 상기 위치 서버로 전달하거나, 상기 위치 서버에서 단말에 측위를 위한 도움 데이터 (Assistance Data)를 전달하는 것에 관련된 동작을 정의한다. [52] LPP는 3GPP에서 정의한 위치 프로토콜이지만, 0MA에서는 3GPP에서 제공 하는 위치 서비스 외에 추가적인 위치 서비스를 위해 구조적인 변화 없이 Message Extension 형태의 LPPe 표준 아이템을 발의하여 표준화 진행 중이다. 본 발명에서 는 실내 위치 서비스를 위해 표준화 진행 중인 LPPe 2.0 표준 아이템에서 논의 되 는 기술에 대해 논의한다.
[53] 세부적으로는 LPP 또는 LPPe Procedure 는 다음과 같은 동작으로 구성된다. 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.
[54] 1) 성능 (capability) 교환
[55] 성능 교환 절차는 단말과 위치 서버에서 제공 가능한 기능들을 서로 간에 요청 (S201-a)/제공 (S202-a)하는 기능에 해당한다. 상기 단말은 자신이 수행가능한 측위 방법 또는 적용이 가능한 측위 도움 데이터와 같은 정보를 상기 위치 서버와 교환한다.
[56] 2) 측위 도움 데이터 교환
[57] 측위 도움 데이터 교환은 상기 성능 교환 절차를 완료한 상기 단말과 상기 위치 서버 간에서 상기 단말의 위치 계산 또는 측정을 위해 필요한 측위 도움 데 이터를 요청하고 (S201— b), 해당 요청에 따라상기 위치 서버가 측위 도움 데이터 를 제공한다 (S202-b). 상기 단말이 요청하는 측위 도움 데이터는 상기 단말이 수 행하고자 하는 측위 방식에 따라 다양한 형태로 기술될 수 있다.
[58] 3) 위치 정보 교환
[59] 위치 정보 교환은 크게 두 가지 형태로 나뉠 수 있다.
[60] 단말—기반 위치 측정: 상기 측위 도움 데이터를 수신한 단말은 상기 위치 서버로부터 위치 정보의 요청을 수신하면 (S201-C) , 자신의 위치를 계산한 후, 계 산된 자신의 위치를 상기 위치 서버로 보고한다 (S202— c).
[61] 단말—보조 위치 측정: 상기 측위 도움 데이터를 수신한 단말은 상기 위치 서버로부터 단말의 측위를 위한 측정값의 요청을 수신하면 (S201-C) , 상기 단말은 해당 측정값을 측정하여 상기 위치 서버로 보고한다 (S202-C) . 이 때, 상기 단말의 위치 정보 계산은 상기 측정값에 기반하여 상기 위치 서버에서 이루어진다.
[62] 핑거프린트 (fingerprint) 기반 측위 방식 일반
[63] 핑거프린트 방식을 간단하게 설명하면, 다음과 같이 설명할 수 있다. 기본 적으로 핑거프린트 DB가 필요하다. [64] 핑거프린트 DB 는 네트워크 관리자 또는 측위 서비스를 제공하는 관리자 (예컨대 , 위치 서버)가 일정 평면상에 가상의 측위 기준 점 (Reference Point)를 설정하고, 해당 점에 위치하여 복수의 액세스 포인트 (AP)에서 수신한 RSS 를 기록 한다. 기본적으로는 각각의 점에서 측정한 RSS 만을 저장하는 경우와 추가적으로 5 방향성 안테나를 사용하여 각 점에서의 방향에 따라 방향을 추가하여 계산하는 경 우가 있다. 예컨대, 각 측위 기준점에서 측정된 방향에 따른 RSS는 다음과 같다. 【표 1】
Figure imgf000010_0001
[65] 도 3 은 큉거프린트 방식에 따른 측위 방식을 간단하게 예시한다. 도 3 에 10 서는 실제로, 핑거프린트 DB 를 통해서 간략하게 위치를 계산하는 방식을 설명한 다. 도 3의 평면 상에 4개의 액세스 포인트와 4개의 측정 기준 점 (RP)들이 존재 한다. 단말 (UE)은 ^의의 위치에 존재하게 되며, 도 3 에 있는 두 개의 표에서 상 단에 있는 표는 RP-2 와 RP— 3 에서 측정한 4 개의 AP 로부터의 RSS 값 (즉, 라디오 , . 패턴)을 기록했다. 어느 임의의 시점에 단말이 4개의 AP로부터 수신한 RSS가 하 15 단의 표와 같다면, 측위 방식에 따라 단말 또는 서버는 수학적으로 MLE(Maximum Likelihood Estimation) 등과 같은 방식을 통해 단말의 위치를 확률적으로 가장 d 유사한측위 기준 점 또는 측위 기준 점 근처의 값을 통해 제공한다.
[66] 도 3 의 예에서는, 간단하게 단말에서 측정된 RSS 는 RP-2 의 라디오 패턴 과 유사한 형태를 보이기 때문에 확률적 계산을 통해 RP-2 값으로 측위될 수 있다. 20 또는 별도의 과정을 통해 기준을 RP— 2 로 하여 측위 성능을 중대시키는 방식이 존 재한다. [67] 좀더 상세하게는, 핑거프린트 방식으로 단말의 위치를 계산할 때는 아래의 두 단계를 기반으로 수행된다.
[68] 1 단계) 오프라인 단계 (시험 또는 조정 단계) - 핑거프린트 DB 를 생성하 는 단계
[69] 일반적으로 측위 기준 점들에서 RSS를 획득하여 이를 핑거프린트 DB의 형 태로 저장하게 된다. 이때 중요한 변수는 아래와 같이 정리 될 수 있다.
[70] p : 기준 위치
[71] i : i번째 AP로부터의 RSS 값
[72] d : 각 측위 기준 점에서의 방향 (단말이 향하고 있는 방향)
[73] 결국 하나의 핑거프린트 개체는 (p, d, RSSx, … , RSS 의 함수가 될 수 있다.
[74] 상기 예시한 핑거프린트 DB 의 형태는 구현의 형태에 따라 위에 예시한 p, i, d 등이 모두 포함될 수 있거나 일부는 제외될 수 있으며, 추가 정보가 더 포함 될 수도 있다.
[75] 2) 온라인 단계 - 핑거프린트 DB 를 이용하여 단말의 위치를 계산하는 단 계
[76] 단말은 자신의 위치에서 액세스 포인트로부터 수신한 RSS 를 기반으로 핑 거프린트 DB 과 매칭하여 확률적으로 매칭률이 제일 높은 위치를 가지고 자신의 위치로 결정한다. 매칭하는 방식은 수학적으로 여러 방식이 존재하는데, 이는 본 발명에서 생략하도록 한다. 정보의 흐름에 따라 핑거프린트 기반 측위가 실행되는 방식은 각 장치의 역할에 따라 아래의 2가지 방식으로 구분할 수 있다.
[77] 1) 단말 (UE)-보조 방식
[78] 각 단말은 AP 로부터 전송되는 비콘 신호를 수신 및 저장하여 RSS 집합을 형성한다 (이때, 다양한 방향 (Direct ion) 에서의 수신을 고려함). 각 단말은 수집 한 RSS집합을 주기적으로 서버로 전송한다. 상기 서버는 핑거프린트 DB를 관리하 고 RSS 패턴을 기반하여 상기 단말의 위치를 계산한다.
[79] 2) 단말 (UE)-기반 방식
[80] 각 단말은 AP 로부터 전송되는 비콘 신호를 수신 및 저장하여 RSS 집합을 형성한다 (이 때, 다양한 방향 (Direction)에서의 수신을 고려함). 단말이 핑거프린 트 DB를 관리하고 RSS 집합을 기반으로 상기 단말의 위치를 계산한다. [81] 핑거프린트 (fingerprint) 측위 방식에서의 문제점 또는 요구사항은 정보흐 름에 따라 구분한 방식 별로 다음과 같다.
[82] UE—보조 방식의 경우, 오프라인 단계에서 핑거프린트 DB 를 생성하는데 일 반적으로 복잡도가 높고, 그 핑거프린트 DB 의 데이터 크기는 네트워크 크기 및 측위 기준 점의 수에 따라 상이하지만, 측위의 정확도를 높이기 위해 일반적으로 크다ᅳ 위치 서버는 핑거프린트 DB 를 위한 로 (Raw) 데이터를 생성하고, 이를 기반 으로 핑거프린트 DB 를 구축한다. 또한 온라인 단계에서 UE-보조 방식을 사용하 는 단말은 모든 AP로부터 RSS를 획득하고, 이를 상기 핑거프린트 DB를 보유하거 나 관리하는 위치 서버로 제공한다. 이에, 상기 위치 서버는 상기 단말로부터 수 신된 RSS와 자신의 핑거프린트 DB에 기록된 RSS 패턴과 비교를 통해 상기 단말의 위치를 계산하고, 상기 단말로 이를 제공한다.
[83] 그러나, 낮은 측위 레이턴시를 요구하는 LBS(Location Based Service) 어 플리케이션의 경우 (예컨대, 증강 현실 또는 네비게이션), UEᅳ보조 방식을 통해서 는 실시간 측위 정보를 획득하기 어렵다. 특히, 네트워크가 불안정한 상황에서 UEᅳ보조 방식은 상기 낮은 측위 레이턴시를 만족시키며 측위하기가 더욱 어렵다. 예컨대 , 실외 네비게이션 서비스에서 측위는 UE-기반으로 수행된다. 단말이 자신 의 위치를 수신한 위성 신호를 통해 직접 계산하기 때문에, 네트워크에 전달 및 수신으로 발생되는 불필요한 레이턴시를 경험하지 않고, 이동하는 객체의 위치를 레이턴시 문제 없이 지속적으로 계산할 수 있다.
[84] 또한, UE-보조 방식은 보안 또는 사생활 침해와 같은 문제를 일으킬 가능 성이 높다. 일반적으로, 단말의 위치와 관련된 정보가 네트워크를 통해 특정 서버 로 전달되는 과정에서는 다양한 보안 관련 문제들이 발생한다.
[85] 또한, 위치 서버에서 계산 과정이나 문제가 발생한 경우 측위 과정을 진행 하기 어려워진다.
[86] 상기 언급한 문제점을 해결하고, 특정 어플리케이션의 요구사항을 만족시 키기 위해 단말 -기반 방식을 사용할 수 있다. 하지만, 단말 -기반 방식에서는 핑거 프린트 DB 의 크기가 문제가 될 수 있다. 이는 단말에 저장되는 핑거프린트의 크 기가 크면 우선 한정되어 있는 단말의 저장공간 활용적인 측면의 문제가 발생될 수 있으며 또한 핑거프린트 DB 의 크기가 클수록 확률 기반으로 단말의 위치를 파 악하는 계산의 복잡도가 지수적으로 증가한다. 따라서 단말에게 적절한 크기의 핑 거프린트 DB를 제공하고, 이를 업데이트하는 것이 단말 -기반 방식에서 중요하다.
[87] 도 4는 핑거프린트 실내 측위를 위한 시스템 구성도를 나타낸다.
[88] 상세하게는 핑거프린트 방식을 수행하기 위한 시스템 및 구성을 도시한다. 단말 (103)과 액세스 포인트 (102)가 통신 인터페이스 (WLAN, Bluetooth 등)를 통해 연결되어 있으며, 각 액세스 포인트는 백홀 네트워크 (105)로 서로 연결되어 있으 며 , 위치 서버 (101)와도 서로 연결이 되어있다. 추가적으로, 핑거프린트 DB 의 기 준 점이되는 측위 기준 점 (104)들이 존재한다.
[89] 상기 측위 기준 점은 다양한 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 측위 기준 점은 이미 좌표가 정해진 점인데, 이 좌표를 결정하는 방식은 네트워크를 관 리하는 관리자를 통해 임의적으로 설정될 수 있다.
[90] 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 방법의 절차를 도시한다. 본 발 명의 일 실시예는 UE-기반 방식의 핑거프린트 측위 방법을 제안한다. 도 5 는 단 말을 기준으로 설명하나 위치 서버의 입장에서도 본 발명이 이해될 수 있음은 물 론이다.
[91] 단말은 위치 서버로부터 단말이 지원 가능한 측위 기능 정보의 요청을 수 신할 수 있다 (S501). 상기 측위 기능 정보의 요청은 예를 들어 OMA-LPPe-WLAN- AP-RequestCapabi lity일 수 있다.
[92] 상기 측위 기능 정보의 요청이 수신되면, 상기 단말은 상기 위치 서버로 자신이 지원 가능한 측위 기능 정보를 전송할 수 있다 (S502). 상기 측위 기능 정 보는 예를 들어 OMA-LPPe-WLAN— AP-ProvideCapability 일 수 있다. 상기 측위 기 능 정보는 상기 단말이 상기 위치 서버로 측위를 위한 자신의 성능 (들)을 제공하 는데 사용될 수 있다.
[93] OMA-LPPe— WLAN— AP— ProvideCapability의 상세한 내용은 다음과 같다.
-- ASN1 START
OMA-LPPe-WLAN-AP-ProvideCapabilities : :=. SEQUENCE {
wlan-ecid- easSupported BIT STRING {
apSSID (0) ,
apSN (1) ,
apDevType (2) ,
apPhyType (3) ,
apRSSI (4) ,
apChanFreq (5) ,
apRTD (6) ,
ueTP (7) ,
ueAG (8)
apRepLoc (9) ,
non-serving (10) ,
historic (11) OPTIONAL
OPTIONAL
Figure imgf000014_0001
locationreliabilit (2)
transmit-power (3) ,
antenna-gain (4) ,
coveragearea (5) ,
non-serving (6) ,
radio-map .
Figure imgf000014_0002
[94] wlan-ecid-MeasSupported 필드는 WLAN AP 에 액세스할 때 타깃 디바이스
(즉, 단말)에 의해 지원되는 E-CID(Enhanced Cell-ID) 방식 측위를 위해 필요한 측정을 특정한다. 이는 비트 스트링에 의해 표현되며, 비트 위치에서 1-값은 특정 측정이 지원됨을 의미하고, 0-값은 지원되지 않음을 의미한다. 상기 비트 스트링 의 모든 비트 위치들에서 0-값은 오직 기초적인 WLAN 측위 방식이 타깃 디바이스 에 의해 지원됨을 의미하고, 이는 타깃 디바이스가 WLAN AP 식별자를 보고하는 것 이다. 다음의 비트들은 지시되는 측정들에 대해 할당된다.
[95] apSSID: WLAN의 SSID
[96] apSN: 타깃에서 수신된 AP S/N
[97] apDevType: AP 디바이스 타입
[98] apPhyType: AP PHY 타입
[99] apRSSI: 타깃에서의 AP 신호 세기
[100] apChanFreq: TX/RX용 AP 채널 /주파수
[101] apRTD: 타깃과 AP사이의 라운드 트립 지연 (round trip delay)
[102] ueTP: 타깃 전송 전력
[103] ueAG: 타깃 안테나 이득
[104] apRepLoc: AP에 의해 보고된 AP 위치
[105] non-serving: 서빙하지 않는 (non-serving) WLAN AP (서빙 WLAN AP 에 더불 어)의 측정
[106] historic: WLAN AP 측정
[107] wlan-types-Supported 필드는 WLAN 스테이션으로서 기능할 때 타깃 디바이 스에 의해 지원되는 WLAN AP 타입들을 제공한다. 이는 비트 스트링으로 표현되며, 비트 위치에서 1-값은 특정 WLAN 타입이 지원됨을 의미하고, 0-값은 지원되지 않 음을 의미한다. 이 필드는 만약 지원되는 WLAN AP 타입들이 이용 가능하면 반드시 제공되어야 한다.
[108] ap-Capability: 이 필드가 만약 존재하면 타깃이 WLAN AP (예컨대, 모바일 광대역 라우터)로서 기능할 수 있음을 지시한다. 이 필드는 AP 로서 기능할 때 타 깃의 MAC 어드레스 및 지원되는 WLAN 타입들을 제공한다.
[109] \vlan-ap-ADSupported: 이 필드는 타깃 디바이스에 의해 지원되는 WLAN AP 측위 도움 데이터를 특정한다. 이는 비트 스트링에 의해 표현되며, 비트 위치에서 1—값은 특정 측위 도움 데이터가 지원됨을 의미하고, 0-값은 지원되지 않음을 의 미한다. 모든 비트 위치들에서 0—값 또는 이 필드의 부재는 측위 도움 데이터가 지원되지 않음을 의미한다. 다음의 비트들이 지시된 측위 도움 데이터를 위해 할 당된다.
[110] aplist: 필수 WLAN AP 데이터
[111] a location: 각각의 WLAN AP의 위치
[112] locationreliability: WLAN AP 위치의 신뢰도
[113] transmit -power: 각 WLAN AP의 신호 전송 전력
[114] antenna-gain: 각 WLAN AP를 위한 안테나 이득
[115] coveragearea: 각 WLAN AP를 위한 커버리지 영역
[116] non-serving: 서빙 WLAN AP 가 아닌 다른 오퍼레이터에 속하는 WLAN AP 들 에 대한 정보 (또는 서빙 WLAN AP 가 PLMN 오퍼레이터와 연결되지 않거나 타깃 디 바이스가 WLAN AP 에 의해 서빙되지 않으면 복수의 WLAN AP 데이터 집합들에 대한 정보)
[117] radio-map: 주어진 영역에 관한 라디오 맵 정보
[118] 한편, 본 명세서에서 핑거프린트 DB 는 라디오 맵과 동일한 개념을 지칭한 다. 그리고, 상기 측위 기능 정보의 일 예로 OMA-LPPe— WLAN— AP— ProvideCapability 를 예시하였고, 상기 OMA-LPPe— WLAN-AP-ProvideCapability 에 포함되는 각 필드도 특정된 명칭올 가지는 것으로 예시하였으나, 상기 측위 기능 정보는 OMA-LPPe- WLAN-AP-ProvideCapabi 1 i ty 와 다른 용어 (또는 보다 일반적인 개념의 용어 )로 표 현될 수 있고 , 그에 속한 각 필드 또는 정보 엘리먼트들도 다른 용어 (또는 보다 일반적인 개념의 용어)로 표현될 수 있다. [119] 앞서 설명한, S501 및 S502 에 의해 상기 위치 서버는 상기 단말이 지원 가능한 측위 기능에 대한 정보를 획득할 수 있다. 즉, 상기 단말이 지원할 수 있 는 측위를 위한 측위 도움 데이터가 라디오 맵 (radio-map)인 경우, 상기 단말이 상기 측위 도움 데이터를 요청하고, 상기 측위 도움 데이터에 기반하여 측위를 수 행하며 , 상기 측위 결과에 따라 상기 측위 도움 테이터를 업데이트하는 동작에 대 해 상술하도록 한다.
[120] 상기 단말은 상기 위치 서버로 측위를 위한 측위 도움 데이터를 요청할 수 있다 (S503). 상기 측위 도움 데이터의 요청은 UE-기반 및 UE-보조 측위 방법을 위 한 측위 도움 데이터를 요청하기 위해 사용되고, 좀더 상세하게는 WLAN 측위 방법 을 예를 들면 OMA-LPPe-WLAN-AP-RequestAssistanceData 또는 OMA-LPPe-ver2_0— Request edRadioMap 메세지 일 수 있다. OMA-LPPe-WLAN-APᅳ RequestAssistanceData 또는 0MA-LPPe-ver2-0-RequestedRadioMap의 구체적인 내용은 다음과 같다.
—- ASN1START
OMA-LPPe- LAN-AP-RequestAssistanceData : := SEQUENCE {
requestedAD BIT STRING { aplist (0) ,
aplocation ( 1 ) ,
locationrel iability (2 ) ,
transmit-power (3) ,
antenna-gain (4 ) ,
coveragearea (5 ) ,
non-serving (6) ,
radio-map (7) } (SIZE ( 1..16) ) ,
requestedAPTypes OMA-LPPe-WLAN-AP-Type-List,
-- version 2.0 extension elements
ver2-0-requestedRadioMap O A-LPPe-ver2-0-Request edRadioMap OPTIONAL,
― Cond radiomapInUse
}
OMA-LPPe-ver2-0-RequestedRadio ap : := SEQUENCE {
units ENUMERATED {
cm,
cmlO,
m,
mlO,
} OPTIONAL,
radio apReq CHOICE {
radioMapUniquelDReq OCTET STRING,
radioMapRef erence Point sReq SEQUENCE {
re ferencePoint Unique ID O A-LPPe-Ref erence PointUnique ID,
reference Points OMA-LPPe-RelativeLocation, rangeOfRadioMap CHOICE {
Circle INTEGER (0..127) ,
ellipse .SEQUENCE {
semimajor INTEGER (0..127》,
semirainor INTEGER (0..127) ,
of fsetAngle INTEGER (0..179)
} , --cond UElocationBasis accessableAP O A-LPPe-WLAN-AP-Data,
radioMapUpdateRequest SEQUENCE {
radioMapUnique!D OCTET STRING,
updatinglndex INTEGER (1..512) , highAccuracy3DveloctyOMA-LPPe-:HighAccuracy3Dvelocity OPTIONAL,
} , --cond radioMapO dateReq
},
}
-- ASN1STOP
[121] requestedAD 필드는 요청되는 WLAN AP 측위 도움 데이터를 특정한다. 이 필드는 비트 스트링에 의해 표현되며, 비트 위치에서 1-값은 특정 측위 도움 데이 터가 요청됨을 의미하고, 0—값은 요청되지 않음을 의미한다. 다음의 측위 도움 데 이터 타입들이 포함된다. 본 명세서에서는 단말이 radio-map 필드를 1 로 설정한 경우를 설명한다.
[122] aplist: 필수 WLAN AP 데이터
[123] ap location: 각각의 WLAN AP의 위치
[124] locationreliability: WLAN AP 위치의 신뢰도
[125] transmit— power: 각 WLAN AP의 전송 전력
[126] antenna-gain: 각 WLAN AP를 위한 안테나 이득
[127] cover agearea: 각 WLAN AP를 위한 커버리지 영역
[128] non-serving: 서빙 WLAN AP 가 아닌 다른 오퍼레이터에 속하는 WLAN AP 들 에 대한 정보 (또는 서빙 WLAN AP 가 PLMN 오퍼레이터와 연결되지 않거나 타깃 디 바이스가 WLAN AP 에 의해 서빙되지 않으면 복수의 WLAN AP 데이터 집합들에 대한 정보)
[129] radio-map: 주어진 영역에 관한 라디오 맵 정보
[130] requestedAPTypes 필드는 축위 도움 데이터가 요청되는 WLAN AP 타입들을 열거한다.
[131] radioMapReq 필드는 타깃 디바이스 (즉, 단말)에 의해 요청되는 측위 도움 데이터가 라디오 ¾임을 지시한다. 다음 중 어느 하나가 포함될 수 있다.
[132] radioMapUniquelDReq: 단말이 사전에 획득한 라디오 맵의 식별자 (identifier; ID)가 있는 경우에 요청되는 라디오 맵 데이터의 고유 식별자. 즉, 상기 측위 도움 데이터 요청에 포함되는 radioMapUniquelDReq 는 사전에 서비스 제공자 또는 위치 서버 등으로부터 상기 단말로 특정 라디오 맵의 식별자가 주어 졌다면, 그 식별자에 해당한다. 따라서, 최초 라디오 맵 획득 시에 상기 식별자를 상기 측위 도움 데이터 요청에 포함시킴으로써, 그에 해당하는 라디오 맵을 요청 할 수 있다. [133] r ad i oMapRe f er encePo i nt sReq: 상기 라디오 맵의 기준 위치들 (상대적인 위 치로 표현됨, 예컨대 직교 좌표)의 집합과 그 집합의 기준 위치를 위한 고유 식별 자를 포함한다. 이 필드는 만약 상기 단말이 상기 라디오 맵의 측위 기준 점들의 기준 위치의 고유 식별자와 라디오 맵의 측위 기준 점들의 집합을 아는 경우에 존 재한다. 따라서, 단말은 특정 영역을 위한 라디오 맵을 획득하기 위해 몇몇 기준 점들을 선택하나, 상기 기준 점들 및 그 식별자의 탐색 (discovery)은 본 발명에서 다루지 않는다.
[134] rangeOfRadioMap: 단말의 대략적인 위치를 중심으로 원 또는 타원에 해당 하는 영역에 대한 라디오 맵 데이터를 요청하고자 할 때, 상기 원 또는 상기 타원 의 반경에 대한 정보를 특정한다. 만약 단말의 대략적인 위치가 공통 측위 도움 데이터 요청 파라미터들에서 보고되면, 상기 파라미터는 주어진 반경을 갖는 원 또는 주어진 장축, 단축 및 오프셋 각도 (타원의 장축이 정북방향에서 시계방향으 로 0 내지 179 도를 이동한 각도)를 갖는 타원 형태의 라디오 맵 데이터의 영역 (range)를 제공한다. 상기 원 및 상기 타원의 중심은 보고된 단말의 대략적인 위 치이다. 따라서, 상기 rangeOfRadioMap 이 상기 위치 서버로 전송될 때, 상기 단 말의 대략적인 위치도 함께 전송된다.
[135] accessableAP: 이 필드는 단말이 액세스 가능한 액세스 포인트들의 정보를 위치 서버에 전송한다.
[136] radioMapUpdateRequest: 이 필드는 단말이 계산한 자신의 위치가 (후술될) RadioMapData 에서 updateRequiredRadioMapReferencePoint 에 의해 지시되는 기준 점들에 근접하다고 예측하는 경우, 업데이트 요청을 위해 정의된 라디오 맵 데이 터의 고유 식별자 및 상기 upda t eRequ i r edRad i oMapRe f e r enc ePo i n t 로 지시된 라디 오 맵의 측위 기준 점들의 인덱스를 제공한다. 선택적으로, 단말은 이 필드에 자 신의 이동 방향과 속도 정보를 포함시킬 수도 있다.
[137] 한편, 앞서 설명한 radioMapUniquelDReq, radioMapReferencePointsReq, rangeOfRadioMap 그리고 radioMapUpdateRequest 중 하나가 선택적으로 상기 측위 도움 데이터 요청 흑은 라디오 맵 요청에 포함될 수 있다. 앞서 예시한 표현 중에, "cond" 는 후술될 조건이 만족되는 경우를 지칭하며, "cond UElocat ionBasi s" 는 UE 의 현재 위치를 기반으로 수행되는 경우를 특정하며, "cond radioMapUpdateReq" 는 라디오 맵의 업데이.트가 요청되는 경우만을 특정한다. 따 라서, radioMapUpdateRequest 는 상기 라디오 맵의 업데이트가 필요한 경우에 상 기 측위 도움 데이터 요청 /라디오 맵 요청에 포함될 수 있다.
[138] 한편, 상기 측위 도움 데이터의 요청의 일 예로 OMA-LPPe-WLAN-AP- RequestAssistanceData 또는 OMA-LPPe-ver 2-0-Reques t edRad i oMap 를 예시하였고, 상기 OMA-LPPe-WLAN-AP-RequestAssistanceData 또는 0MA-LPPe-ver2-0- Reques t edRad ioMap 에 포함되는 각 필드도 특정된 명칭을 가지는 것으로 예시하였 으나, 상기 측위 도움 데이터의 요청은 OMA-LPPe-WLAN-AP-RequestAssistanceData 또는 OMA— LPPe-ver2-0-RequestedRadioMap 와 다른 용어 (또는 보다 일반적인 개념 의 용어)로 표현될 수 있고, 그에 속한 각 필드 또는 정보 엘리먼트들도 다른 용 어 (또는 보다 일반적인 개념의 용어)로 표현될 수 있다.
[139] 상기 측위 도움 데이터의 요청에 웅답하여, 상기 단말은 상기 위치 서버로 부터 상기 측위 도움 데이터를 수신할 수 있다 (S504). 상기 측위 도움 데이터가 라디오 맵인 경우, 상기 서버는 상기 요청에 기반하여 라디오 맵 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어 , 상기 라디오 맵 정보는 0MA-LPPe-ver2-0-RadioMap 일 수 있 고, 이는 측위 기준 점들에 대한 기록된 RSS 패턴들의 집합이다. 예컨대, 0MA- LPPe-ver2-0-RadioMap는 다음과 같은 필드 또는 정보를 포함할 수 있다.
-- ANSI START ' ■ .
OMA-LPPe-ver2-0-RadioMap : := SEQUENCE {
radio apUniquelD OMA-LPPe-ver2-0-RadioMapUniqueID OPTIONAL, radioMapReferencePoint OMA-LPPe-Ref erencePoint OPTIONAL,
validityPeriod OMA-LPPe-ValidityPeriod OPTIONAL,
validityArea OMA-LPPe-ValidityArea OPTIONAL,
updateRequiredRadioMapRef erencePoint OMA-LPPe-RleList OPTIONAL,
f irstUpdatePointlndicator BOOLEAN,
radioMap SEQUENCE (SIZE(1..1024) ) OF OMA-LPPe-ver2-0-RadioMapData, O A-LPPe-ver2-0-RadioMapData : : = SEQUENCE {
radioMapReferencePointlndex INTEGER (1..1024) ,
radioMapReference Points OMA-LPPe-RelativeLocation,
rssValueOfAP SEQUENCE (SIZE(1..128) ) OF OMA-LPPe-ver2-0-RSSValueOf AP,
}
O A-LPPe-ver2-0-RSSValueOfAP : := SEQUENCE {
apData OMA-LPPe-WLAN-AP-Data,
rssMean INTEGER (-127..0)',
rssStd INTEGER (0..255) OPTIONAL, 一一 ASN1STOP
[140] radioMapUniquelD: 이 필드는 라디오 맵의 식별자를 지칭한다.
[141] radioMapReferencePoint: 이 필드는 radioMapReferencePoint 에 있는 모든 라디오 맵의 측위 기준 점들의 위치에 대한 기준 위치를 특정한다. 만약 이 필드 가 없으면, 디폴트 기준 위치가 LPPe 공통 정보에서 디폴트 기준 점에 의해 제공 된다.
[142] validityPeriod: 이 필드는 측위 도움 데이터가 유효한 시간 정보를 지시 하는데 사용된다.
[143] validityArea: 이 필드는 라디오 맵 데이터가 유효한 지리적 영역을 지시 하는데 사용된다. 만약 이 필드가 없으면 유효 영역은 데이터 (예컨대, 로컬 맵) 로부터 자명하거나 상기 라디오 맵 데이터가 글로벌 (global)이다.
[144] LipdateRequiredRadioMapReferencePoint: 이 필드는 단말이 자신의 위치를 주어진 라디오 맵의 특정 측위 기준 점들 근처인 것으로 예측하는 경우 상기 단말 이 상기 라디오 맵을 업쩨이트할 측위 도움 데이터 요청을 전송할 것을 지시하기 위한 상기 라디오 맵의 특정 측위 기준 점들 (이하, "업데이트 포인트" 라 함)의 집합을 제공한다. 일반적으로, 업데이트 포인트는 상기 라디오 맵의 전체 측위 기 준 점들 중에서 이 업데이트 되어야 하는 장소 (예컨대 다른 층과 연결될 계단, 상기 라디오 맵의 커버리지 내의 복도 끝 등)를 나타내고, 상기 업데이트 포인트 들은 RLE(Run Length Encoding)에 의해 표현된다. 만약 이 필드가 없다면, 상기 라디오 맵은 업데이트될 수 없고 모든 영역을 커버한다.
[145] 일 예로써 , 다음의 표가 상기 라디오 맵의 xy 평면을 나타내고, 각 m 행 n 열은 각 측위 기준 점들을 나타낸다. 이 경우, 음영 처리된 부분과 그에 해당하는 숫자가 상기 업데이트 포인트를 지시하며, 상기 RLE 에 기반하여 상기 업데이트 포인트는 1;1;8;1;1;1;4;2;4;2;2;2;1로 표현될 수 있다.
[146] firstUpdatePointlndicator: 이 필드는 상기 RLE 형태로 표현되는 업데이 트의 포인트의 처음 포인트가 업데이트를 위한 포인트 인지 (True), 업데이트를 위 한 포인트가 아닌지 (False)를 구별하는 구분자로 표현된다.
[147] radioMap: 이 필드는 단말에 의해 요구되는 영역을 위한 라디오 맵을 제공 한다. 이는 별도의 라디오 맵 데이터로서 제공될 수 있으몌 라디오 맵 데이터는 0MA-LPPe-ver2-0-Radi oMapDat a 일 수 았다. 상기 라디오 맵은 다음과 같은 정보들 로 구성된다.
[148] r ad i oMapRe f er encePo i nt I nde : 상기 라디오 맵의 측위 기준 점의 인텍스들 이고, 상기 인덱스는 1씩 증가하도록 설정되어야 한다. [149] radioMapReferencePoints: 이 필드는 상기 라디오 맵의 측위 기준 점의 위 치로서, 상대적인 위치로 표현된다. 또한, 이 필드는 모든 액세스 가능한 액세스 포인트들로부터 RSS 값들이 측정된 위치를 나타낸다. .
[150] rssValueOfAP: 이 필드는 —127 내지 0 의 범위를 갖는 ldBm 단위의 상기 정의된 라디오 맵의 측위 기준 점들에서 액세스 가능한 액세스 포인트들로부터의 RSS 값들의 평균올 나타낸다. 상기 정의된 라디오 맵의 측위 기준 점들에서 액세 스 가능한 AP 들로부터의 RSS 값들의 표준 편차 (standard deviation)는 0 내지 255 의 범위를 갖는 O.ldBm 단위로 선택적으로 제공된다. 이 필드는 액세스 가능 한 액세스 포인트들의 정보를 포함한다.
[151] 라디오 맵 엑세스 포인트 데이터는 신호들이 방출되는 특정 액세스 포인트 들의 식별자 및 라디오 맵 데이터의 일부로서 상기 액세스 포인트에 대한 추가적 인 정보를 제공한다. 예컨대, 상기 라디오 맵 엑세스 포인트 데이터는 OMA-LPPe- ver2-0-RadioMapAPData 일 수 있다. 신호들은 상기 라디오 맵 데이터에서 정의된 것처럼 라디오 맵의 측위 기준 점에서 캡쳐된다. 상기 라디오 맵 AP 데이터는 다 음과 같은 필드를 포함할 수 있다.
[152] macAddress: 이 필드는 엑세스 포인트의 MAC 어드레스 또는 장치를 고유하 게 식별할 수 있는 식별자를 정의한다.
[153] relative-location: 이 필드는 이 데이터 집합에 대한 기준 점에 상대적인 상기 엑세스 포인트의 위치 및 선택적으로 추정 위치를 제공한다.
[154] Location-reliability: 이 필드는 상기 엑세스 포인트의 신뢰도 (R)을 제공 한다. 상기 엑세스 포인트 위치는 백분율로서 주어진 것으로 변경되지 않는 확률 이다. R 은 상기 엑세스 포인트 위치가 마지막으로 제공되었거나 상기 위치 서버 에 의해 검증된 때부터 일정 시간 기간 및 시간 간격에 걸쳐 상기 엑세스 포인트 위치의 변경 이력 또는 고정된 위치에 기반할 수 있다. 위치 신뢰도는 위치 정확 도와 상이하며, 새로운 위치로 이동한 엑세스 포인트의 가능성을 지칭한다. 이 필 드는 요청되거나 가능한 경우에 제공되어야 한다.
[155] 한편, 상기 측위 도움 데이터의 일 예로 0MA-LPPe-ver2-0-RadioMap 을 예 시하였고, 상기 OMA-LPPe— ver2-0— RadioMap 에 포함되는 각 필드도 특정된 명칭을 가지는 것으로 예시하였으나, 상기 측위 도움 데이터는 CMA-LPPe— ver2-0-RadioMap 와 다른 용어 (또는 보다 일반적인 개념의 용어 )로 표현될 수 있고, 그에 속한 각 필드 또는 정보 엘리먼트들도 다른 용어 (또는 보다 일반적인 개념의 용어)로 표현 될 수 있다.
[156] 또한, 상기 측위 도움 데이터 중 라디오 맵 데이터의 크기를 줄이기 위해, 다음과 같은 방식을 사용한다.
[157] - 단말의 현재 위치와 반경 정보 및 액세스 가능한 엑세스 포인트들의 정 보를 단말이 위치 서버에게 전송하면, 상기 위치 서버는 전체 라디오 맵 데이터 중에서 상기 단말의 현재 위치 (대략적인 위치)와 상기 반경 정보 및 액세스 포인 트 정보를 기반으로 라디오 맹을 축약할 수 있다. 여기서, 상기 반경 정보는 기본 적으로 원 (circle) 또는 타원 (el 1 ipse)으로 표현될 수 있다.
[158] - 단말이 이전에 측위를 위한 측위 도움 데이터를 통해서 위치 서버에서 세공할 수 있는 모든 측위 기준 점들을 수신하였다면, (해당 측위 기준 점들은 크 라우드 소싱 (Crowdsoui ing)을 위해서 단말에 제공될 수 있음) 해당 측위 기준 점 들 중에서 자신이 필요한 측위 기준 점들만을 상기 위치 서버에 전달하며, 상기 위치 서버는 상기 단말로부터 전달된 정보를 이용해 라디오 맵을 축약할 수 있 다. - 지리적 영역을 기반으로 구분 된 측위 도움 데이터 식별자의 세트를 단말이 사전에 서비스 제공자로부터 제공받은 경우에는 해당 식별자를 직접 요청하여 전 체 영역 중 부분 영역을 나타내는 축약된 형태의 라디오 맵을 수신할 수 있다.예 를 들어, 위치 서버가 자신이 측위 할 수 있는 지리적 영역을 여러 구역으로 나누 었다고 가정한다. 도 6 은 복수 개의 구역으로 나뉜 지리적 영역의 일 예를 도시 한다. 도 6의 RM001 내지 RM016이 전체 지리적 영역이라 가정한다.
[159] 도 6 에서, 각각의 구역은 식별자를 할당받고, 위치 서버는 각 구역의 정 보를 단말로 측위 서비스 사전에 제공 할 수 있다. 여기서, 각 구역의 정보는 구 역의 모서리의 위치 값을 의미한다. 도 6 에서 도시된 것처럼, 각 구경이 사각형 인 경우에는 좌측 상단의 위치 값과 우측 하단의 위치 값을 기반으로 해당 구역의 추정이 가능하다. 따라서, 위치 서버는 상기 단말의 대략적인 위치가 포함된 구역 의 라디오 맵 (이하. "부분 라디오 맵" 이라 함) 또는 상기 단말이 요청하는 구역 의 부분 라디오 맵을 단말로 제공할 수 있다. 도 6 에서 RM001 내지 RM016 각각은 하나의 부분 라디오 맵에 해당할 수 있다. 상기 단말이 핑거프린트 위치 측위 사 전에 자신의 대략적인 위치를 파악할 수 있다. 예를 들어, 핑거프린트보다 정확도 가 낮은 다른 방식 (센트로이드, Cell-ID 기법)을 통해 대략적인 위치를 파악하고, 단말은 자신이 위치한 구역을 판별하여, 위치 서버에 전달한다. 이때 단말은 자신 이 필요한 구역의 식별자를 전송하여 해당 구역에 대한 부분 라디오 맵을 수신할 수 있다.
[160] - 단말은 자신이 구동하는 어플리케이션에서 요구하는 측위 정확도를 기반 으로 필요한 라디오 맵을 위치 서버로 요청할 수 있다. 요청된 측위 정확도에 대 하여 기술하면, 일반적으로 QoP(Quality of Posit ioning)는 측위의 정확도를 나타 내는 지표로서, MLS(Mobile Location Service)에서는 측위를 요청할 때 QoP 를 지 표로 나타내어, 해당 측위 정확도를 보장 (Assured) 또는 최대한 보장 (Best Effort)하도록 한다. 측위 정확도를 표기하는 방식은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
[161] 측위 정확도 정보를 상기 위치 서버 서버에 전달하면, 상기 위치 서버는 상기 측위 정확도 장보를 통해서 상기 단말에게 전달할 라디오 맵 데이터를 축약 할 수 있다. 예를 들어, 라디오 맵의 측위 기준 점들이 lm (미터) 간격으로 배치되 어 있는데. 상기 측위 정확도는 10m 이상을 요구하는 경우에는 상기 라디오 맵의 측위 기준 점에 대한 정보를 10m 단위로 전달하면 된다. 이러한 방식을 통해 라디 오 맵을 축약할 수 있다.
[162] 상기 측위 도움 데이터가 수신되면, 상기 단말은 상기 측위 도움 데이터에 기반하여 자신의 위치를 계산할 수 있다 (S505). 상기 측위 도움 데이터가 라디오 맵, 특히 일정 범위의 구역에 대한 부분 라디오 맵인 경우, 상기 부분 라디오 맵 에 기반하여 자신의 위치를 계산할 수 있다/
[163] 상기 부분 라디오 맵은 앞서 설명한 핑거프린트 DB 처럼 상기 일정 범위의 구역에 배치된 복수 개의 측위 기준 점들과 상기 복수 개의 측위 기준 점들에서 측정된 각 AP들로부터의 RSS가 기록된 정보를 포함한다. 따라세 상기 단말은 자 신의 현재 위치에서 각 AP 들로부터의 RSS 를 측정한 뒤, 상기 부분 라디오 맵에 포함된 정보와 비교하여 가장 차이가 작은 측위 기준 점을 자신의 현재 위치로 결 정할 수 있다.
[164] 아을러, 상기 단말은 상기 측위 도움 데이터가 유효한 정보인지 여부를 판 단할 수 있다. 예컨대, 상기 측위 도움 데이터가 라디오 맵 정보인 경우, 상기 라 디오 맵 정보에 포함된 validityPeriod 및 /또는 validityArea 필드에 기반하여 상 기 측위 도움 데이터, 즉 라디오 템 정보가 유효한지 여부를 판단할 수 있다. [165] 그리고 나서, 상기 단말은 상기 측위 도움 데이터, 즉 부분 라디오 맵의 업데이트가 필요한지 여부를 판단할 수 있다 (S506).
[166] 상기 위치 서버로부터 수신된 측위 도움 데이터가 특정 지리적 구역에서만 유효하여 상기 단말이 이동하면 상기 측위 도움 데이터를 이용하여 더 이상 측위 를 수행할 수 없다고 예상되는 경우엔, 상기 측위 도움 데이터의 업데이트가 필요 하다. 예컨대, 상기 측위 도움 데이터가 일정 구역에 대한 부분 라디오 맵인 경우, 상기 부분 라디오 맵의 측위 기준 점들이 또 다른 부분 라디오 맵과 인접하거나 연결되는 것이라면 , 상기 부분 라디오 맵의 업데이트 요청이 필요하다. 따라서 , 상기 위치 서버가 상기 측위 도움 데이터를 제공할 때, 상기 업데이트가 필요한지 여부에 대한 정보를 함께 제공할 수 있다.
[167] 이러한 업데이트가 필요한지 여부에 대한 정보가 앞서 예시한 " upda t eRequ i r edRad i oMapRe f er encePo i nt " 과 관련하여 설명한 업데이트 포인트들 에 해당한다. 또한, 상기 업데이트를 요청하는 방식도, 앞서 설명한 측위 도움 데 이터를 요청하기 위해 사용되는 "0MA-LPPe-ver2-0-RequestedRadioMap" 의 "radioMapUpdateRequest" 필드이며, 상기 단말은 자신의 위치가 업데이트 포인 트에 해당하는 경우, 업데이트 요청을 위해 라디오 맵의 고유 식별자 및 상기 업 데이트 포인트에 해당하는 측위 기준 점의 인덱스를 상기 위치 서버로 전송한다. 전술한 것처럼 선택적으로, 상기 단말은 이 필드에 자신의 이동 방향과 속도 정보 를 포함시킬 수도 있다.
[168] 따라서, 상기 단말은 상기 업데이트가 필요하다고 판단하면, 단계 S503 으 로 돌아가 업데이트 요청을 하고, 상기 업데이트가 필요하지 않다고 판단하면 , 측 위 보고 주기에 따라 S505로 돌아가 자신의 현재 위치를 계산할 수 있다.
[169] 이처럼, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 UE-기반 측위 방법에 있어서, 부 분 라디오 맵을 이용함으로써 UE 또는 단말이 저장하고 있어야 할 라디오 맵 정보 의 양을 현저하게 줄일 수 있고, 또한 부분 라디오 맵을 이용하는 방식에서 필수 적으로 수반되어야 할 라디오 맵의 업데이트를 위치 서버에 의해 설정된 업데이트 포인트, 선택적으로 단말의 이동 방향 및 이동 속도에 기반하여 효율적으로 수행 할 수 있다.
[170] 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디오 맵의 구성을 도시한다. 상기 라디오 맵은 일정 영역 내의 측위 기준 점들과 상기 측위 기준 점들에서 획득된 각 AP로부터의 RSS 값이 기록된 정보이다. 도 7에 도시된 표에서 가장 좌측 열은 radioMapReferencePoint Index 로서, 상기 라디오 맵에 배치된 모든 측위 기준 점 을 나타낸다. 두 번째 열은 radioMapReferencePoints 로서 각 측위 기준 점의 상 대 위치 (직교 좌표)를 나타낸다. 그리고 세 번째 열부터 마지막 열까지는 상기 라 디오 맵 내의 각 AP로부터의 RSS 값들을기록한 정보이다. 도 5에 도시되진 않았 지만 상기 측위 기준 점들의 기준 위치, 예컨대 "radioMapReferencePoint" 가 정 해져 있으며, 이를 통해 상기 라디오 맵 또는 상기 라디오 맵에 배치된 측위 기준 점들의 절대 위치가 파악 가능하다.
[171] 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 단말 기반 이미지 (또는 사진) 인식 위치 계산 방식 CUE— Based Image Recognition Based Positioning; UE一 Based IRBP)을 제 안하고자 한다. 상기 단말 기반 IBRP 방식은 기본적으로 앞서 설명한 단말 기반 핑거프린트 측위 방식과 유사하다. 다만, 핑거프린트 측위 방식은 핑거프린트 DB 또는 라디오 맵은 특정 위치 (측위 기준 점)에서 수집된 RSS 를 기반으로 측위 하 지만, 상기 IBRP 는 특정 위치에서 수집된 이미지 (경치, 풍경 등 상기 특정 위치 에서 관측되는 모습) DB 를 기반으로 한다. 일 예로 다음과 같은 절차를 예시한다.
[172] 먼저, 위치 서버에는 각 측위 기준 점에서 수집된 다양한 이미지가 저장되 어 있다고 가정한다. 사용자 또는 단말은 앞서 설명한 핑거프린트 DB 또는 라디오 맵을 요청 및 업데이트 하는 방식과 유사하게 이미지 DB 를 축약하여 단말이 저장 및 이를 이용하여 측위 한다. 단말 이미지 DB 에는 측위 기준점이라는 값이 ^재 하지 않기 때문에, 측위 .기준점이라는 값 대신 축약을 위해 평면 상의 공간을 기 준으로 하여 단말이 보유하게 되는 이미지 DB 를 요청하는 점이 해당 실시예가 기 존 방식과 다른 점이며, 이미지 DB 업데이트 기준은 평면 상 업데이트 할 공간을 상기 이미지 DB 를 단말에게 전할 때 제공하여 단말이 이미지 인식 측위를 한 후 에 해당 공간에 존재하는지의 여부에 따라 진행하도록 하며, 이는 앞서 설명한 핑 거프린트 측위 방식과 유사한 절차로 수행된다.
[173] 도 8 은 본 발명의 실시예 (들)을 수행하도록 구성된 장치의 블록도를 도시 한다. 전송장치 (10) 및 수신장치 (20)는 정보 및 /또는 데이터, 신호, 메시지 등을 나르는 무선 신호를 전송 또는 수신할 수 있는 RF(Radio Frequency) 유닛 (13, 23) 과, 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리 (12, 22), 상 기 RF 유닛 (13, 23) 및 메모리 (12, 22)등의 구성요소와 동작적으로 연결되고, 상 기 구성요소를 제어하여 해당 장치가 전술한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나 를 수행하도록 메모리 (12ᅳ 22) 및 /또는 RF 유닛 (13, 23)을 제어하도톡 구성된 프로 세서 (11, 21)를 각각 포함한다.
[174] 메모리 (12, 22)는 프로세서 (11, 21)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저 장할 수 있고, 입 /출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리 (12, 22)가 버퍼 로서 활용될 수 있다.
[175] 프로세서 (11, 21)는 통상적으로 전송장치 또는 수신장치 내 각종 모들의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서 (11, 21)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능을 수행할 수 있다. 프로세서 (11, 21)는 컨트롤러 (controller), 마 이크로 컨트롤러 (microcontroller), 마이크로 프로세서 (microprocessor) , 마이크 로 컴퓨터 (microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 프로세서 (11, 21)는 하드웨어 (hardware) 또는 펌웨어 (firmware), 소프트웨에 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도 록 구성된 ASICs(appl icat ion specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors) , DSPDs(digital signal processing devices) , PLDs(programmable logic devices) , FPGAs (field programmable gate arrays) 등이 프로세서 (11, 21)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차 또 는 함수 등을 포함하도록 핍웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수 행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서 (11, 21) 내에 구비되 거나 메모리 (12, 22)에 저장되어 프로세서 (11, 21)에 의해 구동될 수 있다.
[176] 본 발명의 실시예들에 있어서, 단말 또는 위치 서버는 각각 그들이 설치되 어 있거나 탑재되어 있는 장치들, 즉 전송장치 (10) 또는 수신장치 (20)로 동작할 수 있다.
[177] 이와 같은, 수신장치 또는 전송장치로 단말 또는 위치 서버 등의 구체적인 구성은, 도면과 관련하여 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있 다.
[178] 상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설 명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당 업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어 나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여 하려는 것이다.
【산업상 이용가능성】
[179] 본 발명은 무선 이동 통신 시스템의 단말기, 기지국, 서버 또는 기타 다 른 장비에 사용될 수 있다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 계산하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 단말에 의해 수행되며,
위치 서버로 상기 단말의 위치를 계산하기 위한 측위 도움 데이터의 요청 을 전송하는 단계 ;
상기 위치 서버로부터 상기 측위 도움 데이터를 수신하는 단계 ; 및 상기 측위 도움 데이터를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 단계를 포함하고,
상기 측위 도움 데이터는 일정 범위의 영역 내의 복수 개의 측위 기준 점 들에서 수집된 각 액세스 포인트로부터의 RSS(Received Signal Strength) 값 을 포함한 라디오 맵 (radio map) 정보를 포함하며 ,
상기 라디오 맵은 상기 라디오 맵의 업데이트가 필요한 측위 기준 점들 (이하, "업데이트 포인트" 라 지칭함)에 관한 정보를 포함하고,
상기 방법은 상기 계산된 단말의 위치 및 상기 업데이트 포인트에 관한 정보에 기,반하여 상기 측위 도움 데이터의 업데이트가 필요한지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 계산 방법.
【청구항 2]
'제 1항에 있어서, 상기 라디오 맵 정보는:
상기 라디오 맵의 식별자, 상기 라디오 맵의 기준 위치, 상기 라디오 맵 내에 배치된 상기 복수 개와 측위 기준 점들의 인덱스 및 상기 측위 기준 점들 의 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 계산 방법.
【청구항 3】
제 1 항에 있어서, 상기 라디오 맵 정보는: 상기 라디오 맵 정보가 유효한 시간 정보 및 상기 라디오 맵 정보가 유효한 지리적 영역 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 계산 방법 .
【청구항 4】
제 1 항에 있어서, 상기 업데이트가 필요한지 여부를 결정하는 단계는: 상 기 계산된 단말의 위치가 상기 업데이트 포인트에 해당하는지 여부를 판단하 는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 계산 방법.
【청구항 5]
제 4항에 있어서, 상기 업데이트가 필요하다고 결정되면,
상기 위치 서버로 라디오 맵의 업데이트 요청을 전송하는 단계를 더 포함 하고,
상기 라디오 맵의 업데이트 요청은 상기 라디오 맵의 식별자 및 상기 업 데이트 포인트의 인덱스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 계산 방법.
【청구항 6】
제 5 항에 있어서, 상기 라디오 맵의 업데이트 요청은 상기 단말의 이동 방향 및 이동 속도에 관한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 계산 방법.
【청구항 7】
제 1 항에 있어서, 상기 RSS 값은 RSS 값들의 평균 (mean) 및 RSS 값들의 표준 편차 (standard deviation)를 포함하는 것을 특징으로 하는ᅳ 위치 계산 방
【청구항 8】
제 1항에 있어서, 상기 측위 도움 데이터의 요청은:
상기 단말에게 사전에 특정 라디오 맵의 식별자가 주어진 경우, 상기 특 정 라디오 맹의 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 계산 방법.
【청구항 9】
제 1항에 있어서, 상기 측위 도움 테이터의 요청은:
상기 단말이 요청하는 라디오 맵의 기준 위치들과 상기 기준 위치들의 식 별자들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 계산 방법.
【청구항 10】
제 1항에 있어서, 상기 측위 도움 데이터의 요청은:
상기 단말의 대략적인 위치를 중심으로 한 상기 단말이 요청하는 라디오 맵의 지리적 범위를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는,.위치 계 산 방법ᅳ
【청구항 111
제 1항에 있어서, 상기 측위 도움 데이터의 요청은: 상기 단말이 액세스 가능한 하나 또는 복수개의 액세스 포인트들에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 계산 방법.
【청구항 12】
제 1 항에 있어서, 상기 측위 도움 데이터를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 단계는:
상기 단말의 현재 위치에서 하나 또는 복수개의 액세스 포인트로부터의 SS 값을 수집하고, 상기 수집된 RSS 값과 상기 라디오 맵의 RSS 값을 비교하 여, 상기 수집된 RSS 값과 상기 라디오 맵의 RSS 값의 차이가 가장 작거나 가 장 유사한 패턴의 측위 기준 점을 상기 단말의 위치로 결정하는 단계를 포함 하는 것을 특징으로 하는, 위치 계산 방법.
【청구항 13】
무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 계산하도록 구성된 단말에 있어서, 무선 주파수 (radio frequency, RF) 유닛; 및
상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는 위치 서버로 상기 단말의 위치를 계산하기 위한 측위 도 움 데이터의 요청을 전송하고, 상기 위치 서버로부터 상기 측위 도움 데이터 를 수신하며, 상기 측위 도움 데이터를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하 도록 구성되고'
상기 측위 도움 데이터는 일정 범위의 영역 내의 복수 개의 측위 기준 점 들에서 수집된 각 액세스 포인트로부터의 RSS 값을 포함한 라디오 맵 (radio map) 정보를 포함하며,
상기 라디오 맵은 상기 라디오 맵의 업데이트가 필요한 측위 기준 점들 (이하, "업데이트 포인트" 라 지칭함)에 관한 정보를 포함하고,
상기 프로세서는 추가로 상기 계산된 단말의 위치 및 상기 업데이트 포인 트에 관한 정보에 기반하여 상기 측위 도움 데이터의 업데이트가 필요한지 여 부를 결정하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 단말.
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