KR100738920B1

KR100738920B1 - Ｐｓｍｍ을 이용한 이동통신 단말기의 위치 측위 방법 및시스템

Info

Publication number: KR100738920B1
Application number: KR1020060035233A
Authority: KR
Inventors: 조채환; 한규영; 김남규; 문정배; 양호진
Original assignee: 에스케이 텔레콤주식회사
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2007-07-12
Also published as: US8068852B2; CN101421949A; US20090274116A1; WO2007120013A1; CN101421949B

Abstract

본 발명은 PSMM을 이용한 이동통신 단말기의 위치 측위 방법 및 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 무선통신을 이용하여 위치 기반 서비스를 제공받는 이동통신 단말기(MS: Mobile Station), 기지국 전송기 및 기지국 제어기를 포함하며 상기 이동통신 단말기의 무선통신 요청을 수신하여 처리하고 핸드오프(Handoff) 및 무선 지원 관리 기능을 수행하는 무선 접속망(RAN: Radio Access Network) 및 상기 이동통신 단말기의 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능을 수행하는 이동통신 교환국(MSC: Mobile Switching Center)을 포함하는 이동통신망에서, 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 서버로, 상기 위치의 측위가 필요한 상기 이동통신 단말기로부터 PSMM(Pilot Strength Measurement Message) 정보를 수집하고, 수집된 상기 PSMM 정보를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 상기 위치를 측위하는 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity)를 포함하되, 상기 위치 결정 서버는 상기 PSMM 정보를 이용하고, 멀티-패스(Multi-Path) 성분들의 수신 신호 세기(Received Signal Strength)의 합을 이용하여 상기 이동통신 단말기의 상기 위치를 측위하는 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 시스템을 제공한다.

본 발명에 의하면, GPS 기능을 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측위 방식을 개선하여 정확도를 높이는 위치 측위 서비스를 제공함으로써 위치 기반 서비스의 활성화에 기여할 수 있고, 이를 통한 수익 증대 등의 다양한 효과를 얻을 수 있다.

이동통신, 위치기반, 측위, PSMM

Description

ＰＳＭＭ을 이용한 이동통신 단말기의 위치 측위 방법 및 시스템{Method and System for Detecting Position of Mobile Communication Terminal by Using Pilot Strength Measurement Message}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 기반 서비스 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법을 나타낸 흐름도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110: 이동통신 단말기 120: 무선 접속망

122: 기지국 전송기 124: 기지국 제어기

130: 이동통신 교환국 132: 홈 위치 등록기

140: 위치 결정 서버 150: 위치 센터

본 발명은 PSMM을 이용한 이동통신 단말기의 위치 측위 방법 및 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 GPS 기능을 탑재하지 않은 이동통신 단말기에 위치 기 반 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에서 이동통신 단말기의 위치 측위 정확도를 높이기 위하여, 위치 결정 서버가 CDMA 이동통신 시스템에서 핸드오버(Handover)에 사용하는 PSMM(Pilot Strength Measurement Message)를 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

컴퓨터, 전자, 통신 기술이 비약적으로 발전함에 따라 무선통신망(Wireless Network)을 이용한 다양한 무선통신 서비스가 제공되고 있다. 이에 따라, 무선통신망을 이용한 이동통신 시스템에서 제공하는 서비스는 음성 서비스뿐만 아니라, 써킷(Circuit) 데이터, 패킷(Packet) 데이터 등과 같은 데이터를 전송하는 멀티미디어 통신 서비스로 발전해 가고 있다.

최근에는 정보통신의 발달로 ITU-R에서 표준으로 제정하고 있는 제 3 세대 이동통신 시스템인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000)이 상용화되고 있다. IMT-2000은 CDMA(Code Division Multiple Access)2000 1X, 3X, EV-DO(Evolution Data Only), WCDMA(Wideband CDMA) 등으로 기존의 IS-95A, IS-95B 망에서 진화한 IS-95C 망을 이용하여 무선통신 서비스를 제공할 수 있는 서비스이다.

IMT-2000은 개인의 이동성 및 서비스 이동성을 포함한 전 세계적인 직접 로밍, 유선 전화와 동일한 수준의 통화 품질, 고속 패킷 데이터 서비스 및 유무선 망의 결합에 의한 다양한 응용 서비스의 구현 등을 목표로 등장한 이동통신 시스템으로, 기존의 음성 및 WAP(Wireless Application Protocol) 서비스 품질의 향상은 물론 각종 멀티미디어 서비스(MOD, VOD)를 더욱 빠른 속도로 제공할 수 있다.

한편, TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 기반으 로 하는 인터넷(Internet)이 확립되면서 인터넷을 이용하여 각종 정보를 검색하거나 문자, 음성, 이미지(Image) 및 동영상 등을 포함하는 각종 데이터를 실시간으로 전송할 수 있는 시스템 개발이 급속도로 이루어지고 있을 뿐만 아니라, 인터넷을 이용한 다양한 통신 서비스를 보다 나은 환경에서 이용하기 위해 초고속 통신망 등의 보급이 많이 증가하고 있다.

또한, 최근에는 공간을 초월한 통신 서비스를 제공하기 위하여 이동통신 서비스 가입자에게 무선통신망을 통해 인터넷 통신 서비스를 제공하는 무선 인터넷 서비스가 대두되어, 수많은 기업이 무선 인터넷에 대한 기술 개발을 진행하고 있다. 무선 인터넷 서비스는 개인의 단말기 사용에 따른 진일보된 개인화 서비스이며 사용자의 이동성에 기반하여 고유의 정보를 제공할 수 있는 서비스라는 특징이 있다. 이동통신 서비스 가입자들은 무선 인터넷 서비스를 통하여 뉴스, 날씨, 스포츠, 증권, 금융, 환율, 교통 정보 등의 각종 정보를 문자, 음성, 정지 영상, 동영상 등의 각종 형태로 제공받을 수 있다.

이동통신 단말기를 이용한 다양한 무선 인터넷 서비스 중 특히, 위치 기반 서비스(LBS: Location Based Service)는 넓은 활용성 및 편리함으로 크게 각광받고 있다. 위치 기반 서비스는 휴대폰 및 PDA(Personal Digital Assistant) 등 이동통신 단말기의 위치를 파악하고, 파악된 위치와 관련된 부가 정보를 제공하는 통신 서비스를 말한다. 위치 기반 서비스는 구조 요청, 범죄 신고에의 대응, 인접 지역 정보 제공의 지리 정보 시스템(GIS: Geographical Information System), 교통 정보, 차량 항법 및 물류 관제, 위치 기반 CRM(Customer Relationship Management) 등 다양한 분야에 사용될 수 있다.

이러한 위치 기반 서비스는 이동통신 단말기의 위치를 파악하는 방법으로 GPS(Global Positioning System)를 기반으로 이동통신 단말기의 위치를 확인한 후 GPS 측정값인 항법 데이터(Navigation Data)를 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측정하거나, 기지국 기반 혹은 네트워크 기반으로 위치를 확인하는 방법 등을 이용하여 왔다. 한편, 위치 기반 서비스를 제공하는 서버는 이동통신 단말기가 측정한 위치 정보를 교환국 등의 이동통신망을 경유하여 수신한 후 사용자의 위치에 기반한 서비스를 제공하였다.

한편, 이동통신 가입자 중에 25 % 정도만이 GPS 기능이 탑재된 이동통신 단말기를 통해 GPS 기반의 위치 측위 방법을 이용하고 있으며, 나머지 이동통신 가입자는 위치 측위 정확도가 낮은 기지국 기반의 셀(Cell) ID 방식을 이용하여 위치 기반 서비스를 제공받고 있다. 셀 ID를 이용한 방식은 최대 수 km까지 오차가 발생하여 위치 기반 서비스의 활성화에 장애 요인이 되고 있는 실정이다.

따라서, GPS 기능을 탑재하지 않은 이동통신 단말기에 대한 위치 측위의 정확도를 개선하기 위한 방법이 필요하며, 이를 이용하여 위치 기반 서비스를 제공할 필요성이 생겼다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, GPS 기능을 탑재하지 않은 이동통신 단말기에 위치 기반 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에서 이동통신 단말기의 위치 측위 정확도를 높이기 위하여, 위치 결정 서버가 CDMA 이동통신 시스템에 서 핸드오버(Handover)에 사용하는 PSMM(Pilot Strength Measurement Message)를 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법 및 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 무선통신을 이용하여 위치 기반 서비스를 제공받는 이동통신 단말기(MS: Mobile Station), 기지국 전송기 및 기지국 제어기를 포함하며 상기 이동통신 단말기의 무선통신 요청을 수신하여 처리하고 핸드오프(Handoff) 및 무선 지원 관리 기능을 수행하는 무선 접속망(RAN: Radio Access Network) 및 상기 이동통신 단말기의 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능을 수행하는 이동통신 교환국(MSC: Mobile Switching Center)을 포함하는 이동통신망에서, 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 서버로, 상기 위치의 측위가 필요한 상기 이동통신 단말기로부터 PSMM(Pilot Strength Measurement Message) 정보를 수집하고, 수집된 상기 PSMM 정보를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 상기 위치를 측위하는 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity)를 포함하되, 상기 위치 결정 서버는 상기 PSMM 정보를 이용하고, 멀티-패스(Multi-Path) 성분들의 수신 신호 세기(Received Signal Strength)의 합을 이용하여 상기 이동통신 단말기의 상기 위치를 측위하는 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 무선통신을 이용하여 위치 기반 서비스를 제공받는 이동통신 단말기(MS: Mobile Station), 기지국 전송기 및 기지국 제어기를 포함하며 상기 이동통신 단말기의 무선통신 요청을 수신하여 처리하고 핸드 오프(Handoff) 및 무선 지원 관리 기능을 수행하는 무선 접속망(RAN: Radio Access Network), 상기 이동통신 단말기의 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능을 수행하는 이동통신 교환국(MSC: Mobile Switching Center) 및 상기 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 서버로 상기 위치의 측위가 필요한 상기 이동통신 단말기로부터 PSMM(Pilot Strength Measurement Message) 정보를 수집하고, 수집된 상기 PSMM 정보를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 상기 위치를 측위하는 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity)을 포함하는 위치 기반 서비스 시스템에서, 상기 PSMM 정보를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법에 있어서, (a) 상기 위치 결정 서버가 상기 이동통신 교환국으로 ISPOS 요청(Inter_System_Position_Request) 메시지를 전송하는 단계; (b) 상기 이동통신 교환국이 상기 기지국 제어기로 RMP 요청(Radio_Measurement_for_Position_Request) 메시지를 전송하는 단계; (c) 상기 기지국 제어기가 상기 이동통신 교환국으로부터 상기 RMP 요청 메시지를 수신하여, 상기 이동통신 단말기의 P_Rev(PSMM_Revolve)를 판단하는 단계; (d) 상기 단계 (c)에서 상기 P_Rev가 6 이상인 경우에는 상기 이동통신 단말기로 PPMRO(Periodic_Pilot_Measurement_Request_Order) 메시지를 전송하고, 상기 P_Rev가 5 이하인 경우에는 상기 이동통신 단말기로 PMRO(Pilot_Measurement_Request_Order) 메시지를 전송하는 단계; (e) 상기 기지국 제어기가 상기 PPMRO 메시지 또는 상기 PMRO 메시지를 이용하여 상기 이동통신 단 말기로부터 상기 PSMM 정보를 수집하는 단계; (f) 상기 기지국 제어기가 상기 PSMM 정보를 RMP 응답(Radio_Measurements_for_Position_Response) 메시지에 포함하여 상기 이동통신 교환국으로 전송하는 단계; (g) 상기 이동통신 교환국이 상기 PSMM 정보를 ISPOS 요청(Inter_System_Position_Request) 메시지를 통해 상기 위치 결정 서버로 전송하는 단계; 및 (h) 상기 위치 결정 서버가 수집한 PSMM 정보를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 상기 위치를 측위한 후, 상기 이동통신 단말기에 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 기반 서비스 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 시스템은 이동통신 단말기(MS: Mobile Station)(110), 무선 접속망(RAN: Radio Access Network)(120), 이동통신 교환국(MSC: Mobile Switching Center)(130), 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register)(132), 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity)(140) 및 위치 센터(MPC: Mobile Position Center)(150)를 포함한다.

이동통신 단말기(110)는 음성 통화를 수행할 뿐만 아니라 사용자에게 무선통신을 이용한 위치 기반 서비스를 제공하는 단말기이다. 또한, 이동통신 단말기(110)는 GPS(Global Positioning System) 기능을 탑재하고 있지 않으며, 사용자에게 위치 기반 서비스를 제공하기 위해 기지국 기반 또는 네트워크 기반의 위치 측위 방법을 이용한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기(110)는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러 폰, PCS(Personal Communication Service) 폰, 핸드 헬드 PC(Hand-Held PC), GSM(Global System for Mobile) 폰, W-CDMA(Wideband CDMA) 폰, CDMA-2000 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰 등을 포함한다. 여기서, MBS 폰은 현재 논의되고 있는 제 4세대 시스템에서 사용될 핸드폰을 말한다.

무선 접속망(120)은 이동통신 단말기(110)의 무선통신 요청을 수신하여 처리하는 역할을 하며, 핸드오프(Handoff) 및 무선 지원 관리 기능 등을 한다. 무선 접속망(120)은 기지국 전송기(122) 및 기지국 제어기(124)를 포함하여 구성되고, 동기식 및 비동기식을 모두 지원한다. 여기서, 동기식인 경우에는 기지국 전송기(122)는 BTS(Base Transceiver Station), 기지국 제어기(124)는 BSC(Base Station Controller)가 될 것이고, 비동기식인 경우에는 기지국 전송기(122)는 RTS(Radio Transceiver Subsystem), 기지국 제어기(124)는 RNC(Radio Network Controller)가 될 것이다. 물론, 본 발명의 실시예에 따른 무선 접속망(120)은 이에 한정되는 것은 아니고, CDMA망이 아닌 GSM망 및 향후 구현될 제 4 세대 이동통 신 시스템의 접속망을 포함할 수 있다.

기지국 전송기(122)는 신호 채널 중 트래픽(Traffic) 채널을 통해 이동통신 단말기(110)로부터 통화 요청 신호를 수신하고, 수신된 통화 요청 신호를 기지국 제어기(124)로 전송한다. 또한, 기지국 전송기(122)는 기저대역 신호처리, 유무선 변환, 무선 신호의 송수신 등을 수행하여 이동통신 단말기(110)와 직접적으로 연결되는 망 종단(End Point) 장치이다.

기지국 제어기(124)는 기지국 전송기(122)를 제어하며, 이동통신 단말기(110)에 대한 무선 채널 할당 및 해제, 이동통신 단말기(110) 및 기지국 전송기(122)의 송신 출력 제어, 셀간 소프트 핸드오프(Soft Handoff) 및 하드 핸드오프(Hard Handoff) 결정, 트랜스코딩(Transcoding) 및 보코딩(Vocoding), GPS(Global Positioning System) 클럭 분배, 기지국에 대한 운용 및 유지 보수 기능 등을 수행한다. 기지국 제어기(124)는 기지국 전송기(122)를 통하여 수신된 통화 요청 신호를 이동통신 교환국(130)으로 전달한다.

이동통신 교환국(130)은 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능 등을 수행한다. IS-95 A/B/C 시스템의 이동통신 교환국(130)은 분산된 호 처리의 기능을 수행하는 ASS(Access Switching Subsystem), 집중화된 호 처리 기능을 수행하는 INS(Interconnection Network Subsystem), 운용 및 보전의 집중화 기능을 담당하는 CCS(Central Control Subsystem), 이동 가입자에 대한 정보의 저장 및 관리 기능을 수행하는 LRS(Location Registration Subsystem) 등의 서브시스템을 포함한다.

또한, 3세대 및 4세대를 위한 이동통신 교환국(130)에는 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 스위치(미도시)가 포함될 수 있는데, ATM 스위치는 셀 단위의 패킷 전송으로 전송 속도와 회선 사용의 효율을 증대시킨다. 또한, ATM 스위치는 이동통신 단말기(110)의 무선통신을 수행하는 가입자 등록, 갱신 기능 및 기지국 제어기(124)와의 인터페이스 기능을 수행하는 이동성 제어부(Mobility Control Subsystem), 셀 단위로 호 처리를 수행하는 호 제어부(Call Control Subsystem), 각종 부가 서비스 가입자에 대한 과금 기능을 수행하는 서비스 제어부(Service Control Subsystem), 각종 부가 서비스를 제공하기 위한 지능형 부가 서비스부(Intelligent Peripheral Subsystem) 등의 서브시스템을 포함한다.

홈 위치 등록기(132)는 일반적으로 이동통신 교환국(130) 내에 설치되어 있는 방문자 위치 등록기(VLR: Visitor Location Register)(미도시)로부터 이동통신 단말기(110)의 위치 정보를 전송받아 등록 인식, 등록 삭제, 위치 확인 등의 기능을 수행한다. 또한, 홈 위치 등록기(132)에는 이동통신 단말기(110)의 프로파일(Profile) 정보가 저장되어 있다. 여기서, 프로파일 정보란 이동통신 단말기(110)의 MIN(Mobile Identification Number), ESN(Electronic Serial Number), 가입된 이동통신 서비스 정보 등을 말한다.

위치 결정 서버(140)는 위치 기반 서비스를 제공하기 위해 이동통신 단말기(110)의 위치를 측위하는 서버이며, 위치의 측위가 필요한 이동통신 단말기(110)에 대하여 필요한 만큼의 PSMM(Pilot Strength Measurement Message)을 원하는 조건으로 이동통신 교환국(130)을 통하여 이동통신 단말기(110)로 요구하고, 기지국 제어기(124)는 이동통신 단말기(110)로부터 위치 결정 서버(140)가 원하는 조건으로 수집된 파일럿(Pilot) 신호의 정보를 이동통신 교환국(130)을 통해 다시 위치 결정 서버(140)로 전송한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 결정 서버(140)는 GPS 기능을 탑재하지 않은 이동통신 단말기(110)의 위치를 측위하기 위해 CDMA 이동통신 시스템에서 핸드오버(Handover) 시에 사용하고 있는 PSMM을 이용하며, 모든 멀티-패스(Multi-Path) 성분들의 수신 신호 세기(Received Signal Strength)의 합을 이용하여 이동통신 단말기(110)의 위치를 측위한다.

위치 센터(150)는 위치 결정 서버(140)와 연동하여 위치 결정 서버(140)에서 연산한 이동통신 단말기(110)의 경위도 좌표를 획득하여 위치 기반 서비스를 제공하는 다양한 LBS 플랫폼(Platform)으로 전송한다.

LBS 플랫폼은 이동통신망과 LBS 응용 서버 사이에서 필요한 기반 기술을 제공하기 위한 플랫폼으로서, 망과의 접속 기능, 위치 정보 서비스, 사용자 정보 서비스, 망 관리, 실시간 대용량 위치 정보를 처리하는 위치 데이터 기능 등을 수행한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라 이동통신 단말기(110)가 위치 기반 서비스를 요청하면 위치 결정 서버(140)는 이동통신 단말기(110)의 위치를 측정하기 위하여 이동통신 단말기(110)로 이동통신 단말기(110)의 PSMM을 요청한다.

위치 결정 서버(140)는 이동통신 단말기(110)로 PSMM을 요청하기 위하여 이동통신 교환국(130)으로 ISPOS 요청(Inter_System_Position_Request)메시지를 전송한다(S202). ISPOS 요청 메시지는 이동통신 단말기(110)의 PSMM을 요청하는 메시지이며, PSMM의 카운트(Count) 값을 포함한다.

여기서, 이동통신 단말기(110)의 PSMM은 이동통신 단말기(110)가 트래픽 상태일 경우에 요청하는 것이 가능하므로, 만약 이동통신 단말기(110)가 휴지(Idle) 상태인 경우이면 이동통신 교환국(130)은 기지국 제어기(124)로 페이징 요청(Paging_Request) 메시지를 전송하여, 이동통신 단말기(110)의 트래픽 채널을 설정하는 과정을 수행한다(S204).

이동통신 단말기(110)가 기지국 제어기(124)로부터 페이징 요청을 수신하여 트래픽 설정을 수행했거나(S206), 이미 트래픽을 설정한 상태이면 기지국 제어기(124)는 이동통신 교환국(130)으로 할당 완료(Assignment_Complete) 메시지를 전송한다(S208).

할당 완료 메시지를 수신한 이동통신 교환국(130)은 기지국 제어기(124)로 PSMM 카운트를 포함하는 RMP 요청(Radio_Measurement_for_Position_Request) 메시지를 전송한다(S210).

기지국 제어기(124)는 이동통신 교환국(130)으로부터 RMP 요청 메시지를 수신하면, 해당 이동통신 단말기(110)의 P_Rev(PSMM_Revolve)를 판단하여(S212), P_Rev가 6 이상인 경우에는 이동통신 단말기(110)로 PPMRO(Periodic_Pilot Measurement_Request_Order) 메시지를 전송하고, P_Rev가 5 이하인 경우에는 이동 통신 단말기(110)로 PMRO(Pilot_Measurement_Request_Order) 메시지를 전송한다.

P_Rev가 6 이상인 경우, 기지국 제어기(124)는 이동통신 단말기(110)로 ORDQ(Order Qualifier Field) 값을 포함하는 PPMRO 메시지를 전송한다(S214). 여기서, ORDQ 값은 PPSMM(Periodic_Pilot_Strength_Measurement_Message)의 전송 주기이며 단위는 80 ms이다.

PPMRO를 수신한 이동통신 단말기(110)는 PPSMM을 ORDQ 값에 따라 주기적으로 기지국 제어기(124)로 전송한다(S216, S218, S220). 이때, 기지국 제어기(124)는 이동통신 단말기(110)로부터 전송되는 PPSMM이 PSMM 카운트 값을 만족하면, 이동통신 단말기(110)로 ORDQ 값이 255인 PPMRO를 전송하여 PPSMM의 주기적인 전송을 중지하도록 한다(S222).

P_Rev가 5 이하인 경우, 기지국 제어기(124)는 이동통신 단말기(110)로 PMRO 메시지를 전송한다(S224)

PMRO 메시지를 수신한 이동통신 단말기(110)는 PSMM을 기지국 제어기(124)로 전송하며, 기지국 제어기(124)는 이동통신 교환국(130)으로부터 받은 PSMM 카운트 값이 될 때까지 PMRO 메시지를 반복하여 전송한다(S226, S228, S230, S232, S234).

PPMRO 또는 PMRO 메시지를 통하여 위치 결정 서버(140)가 요청한 PSMM 카운트 값에 해당하는 PSMM 정보를 이동통신 단말기(110)로부터 수집한 기지국 제어기(124)는 수집한 PSMM 정보를 RMP 응답(Radio_Measurements_for_Position_Response) 메시지에 포함하여 이동통신 교환국(130)으로 전송한다(S236).

이동통신 교환국(130)은 이동통신 단말기(110)의 위치 계산을 위하여 이동통신 단말기(110)로부터 수집한 PSMM 정보를 ISPOS 요청(Inter_System_Position_Request) 메시지를 통해 위치 결정 서버(140)로 전송한다(S238).

이동통신 교환국(130)으로부터 이동통신 단말기(110)의 PSMM 정보를 수신한 위치 결정 서버(140)는 수집한 PSMM 정보를 이용하여, 모든 멀티-패스 성분들의 수신 신호 세기의 합을 계산하여 이동통신 단말기(110)의 위치를 측위한 후, 이동통신 단말기(110)의 위치에 해당하는 위치 기반 서비스를 제공한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, GPS 기능을 구비하지 않은 이동통신 단말기의 위치 측위 방식을 개선하여 정확도를 높이는 위치 측위 서비스를 제공함으로써 위치 기반 서비스의 활성화에 기여할 수 있고, 이를 통한 수익 증대 등의 다양한 효과를 얻을 수 있다.

Claims

무선통신을 이용하여 위치 기반 서비스를 제공받는 이동통신 단말기(MS: Mobile Station), 기지국 전송기 및 기지국 제어기를 포함하며 상기 이동통신 단말기의 무선통신 요청을 수신하여 처리하고 핸드오프(Handoff) 및 무선 지원 관리 기능을 수행하는 무선 접속망(RAN: Radio Access Network) 및 상기 이동통신 단말기의 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능을 수행하는 이동통신 교환국(MSC: Mobile Switching Center)을 포함하는 이동통신망에서, 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서,

상기 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 서버로, 상기 위치의 측위가 필요한 상기 이동통신 단말기로부터 PSMM(Pilot Strength Measurement Message) 정보를 수집하고, 수집된 상기 PSMM 정보를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 상기 위치를 측위하는 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity)

를 포함하되, 상기 위치 결정 서버는 상기 PSMM 정보를 이용하고, 멀티-패스(Multi-Path) 성분들의 수신 신호 세기(Received Signal Strength)의 합을 이용하여 상기 이동통신 단말기의 상기 위치를 측위하는 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 위치 결정 서버는 상기 이동통신 단말기에 대해 상기 위치의 측위에 필요한 만큼의 상기 PSMM 정보를 원하는 조건으로 상기 이동통신 교환국을 통하여 상 기 이동통신 단말기로 요청하는 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 기지국 제어기는 상기 이동통신 단말기로부터 상기 PSMM 정보를 수집하여, 상기 이동통신 교환국을 통해 상기 위치 결정 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 시스템.
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무선통신을 이용하여 위치 기반 서비스를 제공받는 이동통신 단말기(MS: Mobile Station), 기지국 전송기 및 기지국 제어기를 포함하며 상기 이동통신 단말기의 무선통신 요청을 수신하여 처리하고 핸드오프(Handoff) 및 무선 지원 관리 기능을 수행하는 무선 접속망(RAN: Radio Access Network), 상기 이동통신 단말기의 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능을 수행하는 이동통신 교환국(MSC: Mobile Switching Center) 및 상기 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 서버로 상기 위치의 측위가 필요한 상기 이동통신 단말기로부터 PSMM(Pilot Strength Measurement Message) 정보를 수집하고, 수집된 상기 PSMM 정보를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 상기 위치를 측위하는 위치 결정 서버(PDE: Positioning Determination Entity)을 포함하는 위치 기반 서비스 시스템에서, 상기 PSMM 정보를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법에 있어서,

(a) 상기 위치 결정 서버가 상기 이동통신 교환국으로 ISPOS 요청(Inter_System_Position_Request) 메시지를 전송하는 단계;

(b) 상기 이동통신 교환국이 상기 기지국 제어기로 RMP 요청(Radio_Measurement_for_Position_Request) 메시지를 전송하는 단계;

(c) 상기 기지국 제어기가 상기 이동통신 교환국으로부터 상기 RMP 요청 메시지를 수신하여, 상기 이동통신 단말기의 P_Rev(PSMM_Revolve)를 판단하는 단계;

(d) 상기 단계 (c)에서 상기 P_Rev가 6 이상인 경우에는 상기 이동통신 단말기로 PPMRO(Periodic_Pilot_Measurement_Request_Order) 메시지를 전송하고, 상기 P_Rev가 5 이하인 경우에는 상기 이동통신 단말기로 PMRO(Pilot_Measurement_Request_Order) 메시지를 전송하는 단계;

(e) 상기 기지국 제어기가 상기 PPMRO 메시지 또는 상기 PMRO 메시지를 이용하여 상기 이동통신 단말기로부터 상기 PSMM 정보를 수집하는 단계;

(f) 상기 기지국 제어기가 상기 PSMM 정보를 RMP 응답(Radio_Measurements_for_Position_Response) 메시지에 포함하여 상기 이동통신 교환국으로 전송하는 단계;

(g) 상기 이동통신 교환국이 상기 PSMM 정보를 ISPOS 요청(Inter_System_Position_Request) 메시지를 통해 상기 위치 결정 서버로 전송하는 단계; 및

(h) 상기 위치 결정 서버가 수집한 PSMM 정보를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 상기 위치를 측위한 후, 상기 이동통신 단말기에 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 단계 (a)에서,

상기 ISPOS 요청 메시지는 상기 이동통신 단말기의 상기 PSMM 정보를 요청하는 메시지이며, PSMM 카운트(Count) 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 단계 (a) 이후에,

(a1) 상기 이동통신 단말기가 휴지(Idle) 상태이면, 상기 이동통신 교환국이 상기 기지국 제어기로 페이징 요청(Paging_Request) 메시지를 전송하여, 상기 이동통신 단말기의 트래픽 채널을 설정하는 단계; 및

(a2) 상기 트래픽 채널을 설정한 후에, 상기 기지국 제어기가 상기 이동통신 교환국으로 할당 완료(Assignment_Complete) 메시지를 전송하는 단계

를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 단계 (a1)에서,

상기 이동통신 단말기의 상기 트래픽 채널이 설정되어 있는 경우에는, 바로 상기 이동통신 교환국으로 상기 할당 완료 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 단계 (b)에서,

상기 RMP 요청 메시지는 PSMM 카운트 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 단계 (e)는,

상기 PPMRO 메시지를 이용하는 경우,

(e1) 상기 기지국 제어기가 상기 이동통신 단말기로 ORDQ(Order Qualifier Field) 값을 포함하는 상기 PPMRO 메시지를 전송하는 단계;.

(e2) 상기 이동통신 단말기가 PPSMM(Periodic_Pilot_Strength_Measurement_Message)을 상기 ORDQ 값에 따라 주기적으로 상기 기지국 제어기로 전송하는 단계; 및

(e3) 상기 PPSMM이 상기 PSMM 카운트 값을 만족하는지 판단하여, 상기 PSMM 카운트 값을 만족하면, 상기 이동통신 단말기로 상기 ORDQ 값이 255인 상기 PPMRO를 전송하여 상기 PPSMM의 주기적인 전송을 중지하도록 하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 ORDQ 값은 상기 PPSMM의 전송 주기이며 단위는 80 ms인 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 단계 (e)는,

상기 PMRO 메시지를 이용하는 경우,

(e4) 상기 기지국 제어기가 상기 이동통신 단말기로 상기 PMRO 메시지를 전송하는 단계; 및

(e5) 상기 이동통신 단말기가 상기 PSMM 정보를 상기 기지국 제어기로 전송하며, 상기 기지국 제어기는 상기 PSMM 카운트 값이 될 때까지 상기 PMRO 메시지를 반복하여 전송하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 단계 (h)에서,

상기 위치 결정 서버는 상기 이동통신 단말기로부터 수집한 상기 PSMM 정보를 이용하여, 멀티-패스(Multi-Path) 성분들의 수신 신호 세기(Received Signal Strength)의 합을 이용하여 상기 이동통신 단말기의 상기 위치를 측위한 후, 상기 위치 기반 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 PSMM을 이용하여 이동통신 단말기의 위치를 측위하는 방법.