KR100706568B1 - 시간 오프셋 정보를 이용한 노드 위치 측정 방법 및 장치 - Google Patents

시간 오프셋 정보를 이용한 노드 위치 측정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 노드가 존재하는 실내 측위 분야에서 시간 오프셋 정보를 이용하여 각 노드의 위치 측정 시간을 줄일 수 있는 시간 오프셋 정보를 이용한 노드 위치 측정 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 노드 위치 측정 방법은 복수 개의 기지국들 각각에 상응하는 측정 임펄스들을 하나 이상의 노드로 순차적으로 전송하는 단계, 상기 측정 임펄스들을 수신한 상기 노드로부터 상기 측정 임펄스들의 수신 시간차인 시간 오프셋 정보를 수신하는 단계 및 상기 시간 오프셋 정보를 기초로 하여 상기 노드의 위치를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 노드로부터 수신한 시간 오프셋 정보를 이용하여 노드의 위치를 측정하기 때문에 노드 위치를 측정하는 시간을 줄일 수 있고, 전체 시스템의 성능을 향상시킬 수 있으며 소모 전력을 줄일 수 있다.
오프셋, 시간 오프셋, 위치 측정, 다중 노드

Description

시간 오프셋 정보를 이용한 노드 위치 측정 방법 및 장치{METHOD FOR MEASURING NODE POSITION BY TIME OFFSET INFORMATION AND APPARATUS USING THE SAME}
도 1은 일반적인 2-way 노드 위치 측정 방법을 설명하기 위한 일 실시예 시스템도이다.
도 2는 종래 노드 위치 측정 방법을 설명하기 위한 시간에 대한 일 실시예 파형도이다.
도 3은 본 발명에 따른 노드 위치 측정 방법에 대한 일 실시예 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 노드 위치 측정 방법을 설명하기 위한 시간에 대한 일 실시예 파형도이다.
도 5는 본 발명에 따른 다중 노드 환경에서의 노드 위치 측정 방법에 대한 일 실시예 흐름도이다.
도 6은 도 5의 다중 노드 환경에 대한 본 발명에 따른 노드 위치 측정 방법을 설명하기 위한 일 실시예 시스템도이다.
도 7은 도 6의 시스템에서의 본 발명에 따른 노드 위치 측정 방법을 설명하기 위한 시간에 대한 일 실시예 파형도이다.
도 8은 본 발명에 따른 노드 위치 측정 방법을 설명하기 위한 시간에 대한 일 실시예 파형도이다.
도 9는 본 발명에 따른 노드 위치 측정 장치의 구성에 대한 일 실시예 도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
910: 시간 오프셋 수신부 920: 노드 위치 계산부
930: 노드 위치 표시부
본 발명은 노드 위치 측정 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다중 노드가 존재하는 실내 측위 분야에서 시간 오프셋 정보를 이용하여 각 노드의 위치 측정 시간을 줄일 수 있는 시간 오프셋 정보를 이용한 노드 위치 측정 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 실내 측위 분야에서 사용되는 2-way 방식은 고정된 위치에 설치된복수 개의 기지국(base station)에서 각각의 기지국에 할당된 아이디 신호를 기 설정된 시간 간격으로 순차적으로 전송하고, 노드에서 상기 복수 개의 기지국 아이디 신호를 수신한 후 기지국의 수신 아이디 신호에 대한 신호를 소정 시간 간격으로 각각의 기지국으로 전송한다.
이때, 기지국에서 아이디 신호를 전송하는 시간 간격은 기 설정되어 있고, 그 순서 또한 기 결정되어 있다.
이때, 노드에서 기지국으로부터 아이디 신호를 수신하고, 그 수신 신호에 대한 소정의 신호를 기지국으로 전송하기까지 걸리는 시간은 기 결정되어 있다.
도 1은 일반적인 2-way 방식으로 노드의 위치를 계산하기 위한 일 실시예의 시스템 구성도로서, 두 개의 기지국과 한 개의 노드로 구성된 경우이다.
물론, 설명을 위해 시스템의 구성을 두 개의 기지국과 한 개의 노드로 구성하였지만, 복수 개의 기지국(이하, "BS"라 칭함)과 복수 개의 노드로 시스템이 구성될 수 있는 것은 자명하다.
도 2는 도 1에 도시한 시스템에서의 기지국과 노드간 신호의 송수신 관계를 나타낸 일 실시예의 시간에 대한 파형도이다.
도 1과 도 2를 참조하여 종래 노드 위치 측정 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
BS1과 BS2에서 기 설정된 시간 간격(Δtoffset)으로 BS에 설정된 아이디 신호를 전송(broadcasting)하고, 노드에서 BS1, BS2에서 전송한 아이디 신호를 수신한 후 기 설정된 시간(Δtdelay) 후 BS 아이디 신호에 대한 소정의 신호(이하, "노드 신호"라 칭함)를 BS로 전송한다.
이때, 노드에서 전송하는 노드 신호에는 노드의 아이디와 Δtdelay 정보를 포함한다.
BS1과 BS2는 노드에서 전송한 노드 신호를 수신하고, 그 노드 신호에 포함된 정보와 BS에서 신호를 송신하고 노드 신호를 수신하기까지 걸리는 시간인 라운 드 트립 시간(Δtround) 정보를 이용하여 BS와 노드의 위치를 측정한다. 즉, BS와 노드의 거리(d1과 d2) 및 노드의 방위각(θ)을 계산하여 노드의 위치를 측정한다. 물론, 시스템의 구성이 세 개 이상의 BS로 구성된 경우에는 방위각의 계산없이 노드와 각각의 BS간 거리를 계산하면 노드의 위치를 계산할 수 있다.
하지만, 종래 노드 위치 측정 방법은 BS에서 노드 신호를 수신하고 노드와의 거리를 계산한 후 모든 BS에서 계산한 거리를 기초로 하여 노드의 위치를 측정하기 때문에 노드 위치를 측정하는데 걸리는 시간이 길어지는 단점이 있다.
또한, 모든 BS와 노드간 신호의 송수신이 이루어지고, 노드의 위치를 측정하기 위해서는 다수의 신호가 필요하기 때문에 신호간에 간섭이 발생할 확률이 높아지는 단점이 있다.
또한, 노드의 위치를 측정하는데 걸리는 시간이 길어지기 때문에 처리 시간이 길어지고 전력 소모가 많이 발생하여 전체 시스템의 소모 비용이 커지는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기 설정된 BS에서 노드로 수신된 모든 BS의 수신 신호간 시간 오프셋 정보를 노드로부터 수신하고, 그 시간 오프셋 정보를 이용하여 노드의 위치를 측정할 수 있는 시간 오프셋 정보를 이용한 노드 위치 측정 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 모든 노드에서 시간 오프셋 정보를 기 설정된 하나의 BS로 전송하기 때문에 노드의 위치를 측정하는데 필요한 신호의 송수신 회수를 줄일 수 있는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 신호의 송수신 회수를 줄임으로써, 신호간의 간섭을 줄이고, 전력 소모를 줄일 수 있는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 노드의 시간 오프셋 정보를 기 할당된 타임 슬롯에서 기 설정된 기지국으로 전송하기 때문에 노드간 신호 간섭 확률을 줄일 수 있는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 노드 위치 측정 방법은 복수 개의 기지국들 각각에 상응하는 측정 임펄스들을 하나 이상의 노드로 순차적으로 전송하는 단계, 상기 측정 임펄스들을 수신한 상기 노드로부터 상기 측정 임펄스들의 수신 시간차인 시간 오프셋 정보를 수신하는 단계 및 상기 시간 오프셋 정보를 기초로 하여 상기 노드의 위치를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 측정 임펄스들을 순차적으로 전송하는 단계는 상기 복수 개의 기지국 중 기 설정된 기지국에 상응하는 측정 임펄스를 전송한 후 기 결정된 시간 간격과 기 결정된 순서에 대응하여 나머지 기지국들에 각각 상응하는 측정 임펄스들을 순차적으로 전송할 수 있다.
이때, 상기 시간 오프셋 정보를 수신하는 단계는 상기 복수 개의 기지국들 중 수신 기지국으로 설정된 기지국들에서 상기 하나 이상의 노드로부터 상기 시간 오프셋 정보를 수신할 수 있다.
이때, 상기 시간 오프셋 정보를 수신하는 단계는 상기 노드에서 상기 복수 개의 측정 임펄스들을 수신하는 단계, 상기 노드에서 상기 수신된 측정 임펄스들을 기초로 하여 측정 임펄스들간 시간 오프셋을 계산하는 단계 및 상기 기 설정된 기지국에서 상기 노드에서 계산된 시간 오프셋 정보를 상기 노드에 상응하는 타이밍에 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 측정 임펄스들간 시간 오프셋은 상기 기 설정된 기지국으로부터 수신된 측정 임펄스를 기준으로 계산되거나 순차적으로 수신된 두 측정 임펄스들의 시간차로 계산될 수 있다.
이때, 상기 노드는 자신에게 할당된 타임 슬롯에서 상기 시간 오프셋 정보를 전송할 수 있다.
이때, 상기 노드의 위치를 측정하는 단계는 상기 시간 오프셋 정보, 상기 기 설정된 기지국의 측정 임펄스에 대한 라운드 트립 시간 그리고 상기 기 결정된 시간 간격을 이용하여 상기 노드의 위치를 측정할 수 있다.
이때, 상기 기지국이 두 개인 경우 상기 노드의 위치는 노드의 방위각, 각각의 기지국과 상기 노드의 거리에 의해 측정되고, 상기 노드의 방위각 및 상기 기지국과 노드의 거리는 [수학식 1]로 계산될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112006050708426-pat00001
(θ는 방위각, Δd는 d1-d2, L은 두 기지국간의 거리, d1은 상기 기 설정된 기지국과 노드의 거리, d2는 나머지 기지국과 노드의 거리, c는 빛의 속도, Δtround는 상기 라운드 트립 시간, Δtdelay는 노드에서 상기 오프셋 정보의 송신 시간과 상기 기 설정된 기지국의 측정 임펄스의 수신 시간 차, Δtoffset1은 상기 기 결정된 시간 간격, Δtoffset2은 측정 임펄스들의 수신 시간 간격)
이때, 상기 시간 오프셋 정보는 오프셋 산출의 근거가 되는 측정 임펄스들에 상응하는 기지국 아이디를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 노드 위치 측정 장치는 하나 이상의 노드로부터 복수 개의 기지국들 각각에 상응하는 측정 임펄스들의 수신 시간차인 시간 오프셋 정보를 수신하는 시간 오프셋 정보 수신부, 상기 시간 오프셋 정보를 기초로 하여 상기 노드의 위치를 계산하는 노드 위치 계산부 및 상기 노드의 위치를 표시하는 노드 위치 표시부를 포함한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 시간 오프셋 정보 수신부는 상기 노드에 기 할당된 타임 슬롯에 서 상기 시간 오프셋 정보를 수신할 수 있다.
이때, 상기 노드 위치 계산부는 상기 노드로부터 수신된 시간 오프셋 정보, 상기 기지국간 측정 임펄스 전송 시간 간격 및 라운드 트립 시간을 이용하여 계산할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 노드 위치 측정 방법에 대한 일 실시예 흐름도로서, 복수 개의 기지국들 각각에 상응하는 측정 임펄스들을 전송하는 단계(S310), 하나 이상의 노드에서 측정 임펄스들을 수신하고, 시간 오프셋 정보를 계산하는 단계(S320, S330), 노드로부터 시간 오프셋 정보를 수신하는 단계(S340) 및 시간 오프셋 정보를 이용하여 노드의 위치를 측정하는 단계(S350)로 구성된다.
이때, 복수 개의 기지국들 및 하나 이상의 노드는 아이디가 할당된 상태이고, 복수개의 기지국들 각각에 상응하는 측정 임펄스들은 기 결정된 순서 및 기 결정된 시간 간격으로 전송된다.
이때, 노드는 노드로 수신된 측정 임펄스들에 대한 수신 시간차를 이용하여 시간 오프셋을 계산하고, 이에 대한 정보를 임펄스 신호로 전송한다.
이때, 시간 오프셋은 노드로 가장 먼저 수신된 측정 임펄스를 기준으로 계산될 수 있고, 또는 순차적으로 수신된 측정 임펄스간 시간차로 계산될 수도 있다.
이때, 노드로부터 시간 오프셋 정보를 수신하는 기지국은 기 설정된 하나의 기지국이거나 두 개 이상의 기지국이 될 수 있고, 시간 오프셋 정보는 오프셋 산출 의 근거가 되는 측정 임펄스들에 상응하는 기지국 아이디를 포함할 수 있다.
이때, 노드로부터 수신된 시간 오프셋 정보는 노드에 기 할당된 타임 슬롯에서 수신될 수 있다. 즉, 노드가 많은 다중 노드인 경우 노드에서 계산된 시간 오프셋 정보는 노드에 기 할당된 타임 슬롯에서 기지국으로 전송될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 도 6과 도 7에서 설명한다.
이런 단계로 구성된 본 발명에 대한 동작을 도 1과 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 도 1의 시스템 구성에 본 발명을 적용한 일 실시예의 시간에 대한 파형도이다. 즉, 기지국이 두 개(BS1, BS2)인 경우에 대한 시간에 대한 파형도이다.
도 4를 참조하면, BS1에서 노드의 위치를 측정하기 위한 측정 임펄스를 전송하면 노드에서 BS1의 측정 임펄스를 수신하고, 기 설정된 시간(Δtoffset1)이 경과한 후 BS2에서 노드의 위치를 측정하기 위한 측정 임펄스를 전송한다.
노드는 BS2의 측정 임펄스를 수신하여 수신된 두 측정 임펄스간의 시간 오프셋(Δtoffset2)을 계산하고, 그 시간 오프셋이 포함된 시간 오프셋 정보를 BS1으로 전송한다. 이때, 시간 오프셋 정보에는 BS1에서 측정 임펄스들간 시간 오프셋을 산출할 수 있는 측정 임펄스들에 상응하는 기지국 아이디, BS1의 측정 임펄스 수신 시간과 시간 오프셋 정보 송신 시간까지의 시간 정보(Δtdelay)(이하, "지연 시간"이라 칭함) 를 포함할 수 있다.
BS1은 노드로부터 수신한 시간 오프셋 정보, 라운드 트립(round trip) 시간 및 BS1과 BS2간의 측정 임펄스의 전송 시간 간격(Δtoffset1)을 이용하여 노드의 위치를 계산한다. 이때, 노드의 위치를 측정하기 위해 BS1, BS2와 노드의 거리, 노드의 방위각을 알아야 하고, 노드의 방위각 및 기지국과 노드간 거리는 [수학식 1]로 나타낼 수 있다.
Figure 112006050708426-pat00002
여기서, θ는 방위각을 말하고, Δd는 d1-d2를 말하고, L은 BS1과 BS2의 거리,를 말하고, d1은 BS1과 노드의 거리를 말하고, d2는 BS2와 노드의 거리를 말하고, c는 빛의 속도(3·108[m/sec])를 말하고, Δtround는 BS1의 측정 임펄스에 대한 라운드 트립 시간, 즉 도 4의 Δt1 , round를 말하고, Δtdelay는 지연 시간을 말하고, Δtoffset1은 BS1과 BS2간의 측정 임펄스 전송 시간 간격을 말하고, Δtoffset2은 측정 임펄스들의 수신 시간 간격을 말한다.
따라서, BS1은 노드로부터 수신한 시간 오프셋 정보에 포함된 데이터와 [수학식 1]을 이용하여 노드의 위치를 알 수 있다. 이때, 노드의 위치는 도 2에 도시한 종래 방법과 비교할 때 BS2로 신호를 전송하는 시간이 줄어들어 노드 측정 시간을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명의 종래 기술과 비교하여 동일 시간 동안에 위치를 측정할 수 있는 노드의 수가 많아지게 되고, 이는 시스템의 성능 향상 및 소비 전력을 줄이는 것뿐만 아니라 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
이런 본 발명은 복수 개의 노드 위치를 측정하는 다중 노드 환경에 더 뛰어난 성능을 나타낼 수 있다.
도 5는 다중 노드 환경에서 본 발명에 따른 노드 위치 측정 방법에 대한 일 실시예 흐름도로서, 복수 개의 기지국들(BS1~BSn) 및 복수개의 노드들(노드1~노드m)에 아이디를 할당하는 단계(S510), 기 설정된 시간 간격 및 순서로 복수 개의 기지국들에 상응하는 측정 임펄스들을 순차적으로 전송하고, 노드에서 측정 임펄스들을 수신하는 단계(S520), 노드에서 수신된 측정 임펄스들의 시간 오프셋을 계산하고, 이에 대한 정보를 BS1으로 전송하는 단계(S530, S540) 및 BS1에서 노드로부터 수신된 시간 오프셋 정보를 이용하여 노드 위치를 측정하는 단계(S550)로 구성된다.
이때, 노드에서 전송하는 시간 오프셋 정보를 BS1에서 수신하는 걸로 한정하였지만, 이는 일 실시예일뿐 다른 기지국들(BS2~BSn) 중 어느 한 기지국 또는 둘 이상의 기지국에서 수신할 수도 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 노드 위치 측정 방법은 복수 개의 기지국 들(BS1~BSn)과 복수 개의 노드들(노드1~노드m)은 시스템을 제어하는 제어 장치, 예를 들어 코오디네이터(coordinator)로 설정된 BS1 또는 아이디 할당 장치로부터 아이디를 할당 받는다(S510).
아이디를 할당 받은 후 노드의 위치를 측정하기 위해 코오디네이터로 설정된 BS1부터 BSn까지 기 설정된 시간 간격으로 측정 임펄스를 전송하고 복수 개의 노드들이 수신한다. 즉, BS1에서 측정 임펄스를 전송하면 노드1~노드m에서 BS1의 측정 임펄스를 수신하고, 기 결정된 시간이 지난 후 BS2에서 측정 임펄스를 전송하면 노드1~노드m에서 BS2의 측정 임펄스를 수신한다. 이 과정이 BSn까지 반복 수행된다(S520).
노드들은 기지국들(BS1~BSn)로부터 수신된 측정 임펄스들을 이용하여 측정 임펄스들 간의 시간 오프셋을 계산하고, 그 계산된 시간 오프셋이 포함된 시간 오프셋 정보를 BS1으로 전송한다(S530, S540). 이때, 시간 오프셋 정보를 BS1으로 전송하는 순서는 기 설정(예를 들어, 노드1부터 노드m 순서)되어 있으며 노드에 기 할당된 타임 슬롯에서 전송될 수 있다.
BS1은 노드들로부터 수신된 시간 오프셋 정보를 이용하여 노드들의 위치를 측정한다(S550). 노드의 위치는 수신된 시간 오프셋 정보에 포함된 측정 임펄스들간의 시간 오프셋 및 지연 시간, BS1의 라운드 트립 시간을 이용하여 측정된다.
도 6과 도 7은 도 5에 도시한 본 발명에 따른 다중 노드에서의 노드 위치 측정 방법을 설명하기 위한 일 예시도이다.
도 6은 네 개의 기지국(BS1~BS4)과 세 개의 노드(노드1~노드3)로 구성된 시 스템도이고, 도 7은 도 6에 대한 시간에 따른 파형도이다. 도 6에서 알 수 있듯이, BS1이 코오디네이터의 역할을 수행하기 때문에 BS1에서 노드로부터 시간 오프셋 정보를 수신하여 노드의 위치를 측정한다.
도 6의 BS1에서 노드의 위치를 측정하는 과정을 도 7을 이용하여 설명한다.
BS1에서 측정 임펄스를 전송하고, 노드1~노드3에서 BS1의 측정 임펄스를 수신하다.
기 설정된 시간(Δt)이 지난 후 BS2에서 측정 임펄스를 전송하고, 노드1~노드3에서 BS2의 측정 임펄스를 수신한다.
다시 기 설정된 시간(Δt)이 지난 후 BS3에서 측정 임펄스를 전송하고, 노드1~노드3에서 BS3의 측정 임펄스를 수신한다.
노드1~노드3은 노드에 수신된 측정 임펄스들(710~730)을 이용하여 측정 임펄스들간 시간 오프셋을 계산한다. 예를 들어, BS1의 측정 임펄스 수신 시간과 다른 BS의 측정 임펄스 수신 시간의 차를 계산하고, 그 계산된 시간 오프셋과 지연 시간이 포함된 시간 오프셋 정보(740~750)를 BS1으로 전송한다. 물론, 시간 오프셋을 계산하는 과정은 노드에서 수행되고, 시간 오프셋 정보에는 시간 오프셋을 산출할 수 있는 측정 임펄스들에 상응하는 기지국 아이디가 포함된다. 이때, 노드는 기 할당된 타임 슬롯에서 시간 오프셋 정보를 BS1으로 전송한다.
BS1은 할당된 타임 슬롯에 전송된 노드1~노드3의 시간 오프셋 정보를 수신하고, 노드1~노드3의 시간 오프셋 정보에 포함된 데이터와 BS1의 측정 임펄스에 대한 라운드 트립 시간 그리고 Δt를 이용하여 노드1~노드3의 위치를 측정한다.
도 8은 노드를 측정하는 수식에 대해 설명하기 위한 일 예시도로서, 세 개의 BS(BS1~BS3)로 구성된 시스템에 대한 것이다. 이때, 노드는 복수 개가 있을 수 있지만, 노드에 대한 위치를 측정하는 계산 과정을 설명하기 위해 한 개의 노드만을 표시한다.
이때, BS1으로 수신된 노드의 시간 오프셋 정보는 BS1의 측정 임펄스와 BS2의 측정 임펄스 수신 시간차(Δtoffset2), BS2의 측정 임펄스와 BS3의 측정 임펄스 수신 시간차(Δtoffset3) 및 지연 시간(Δtdelay)에 대한 정보가 포함되며, 시간 오프셋을 산출할 수 있는 측정 임펄스들에 상응하는 기지국 아이디를 포함한다.
그럼, 도 8을 통해 BS1과 노드의 거리, BS2와 노드의 거리, BS3과 노드의 거리를 계산하는 과정을 설명한다. 이때, 각 BS와 노드의 거리는 Δt1, Δt2, Δt3을 계산하여 구할 수 있다.
BS1은 노드로부터 수신한 시간 오프셋 정보로부터 정보를 추출하고, 노드와 각 BS간의 거리를 계산한다.
먼저, BS1과 노드의 거리 및 BS2와 노드의 거리는 [수학식 1]의 d1과 d2에 의해 구할 수 있다. 이때, [수학식 1]의 Δtround는 도 8에 도시한 Δt1 , round이다. 따라서, BS3과 노드의 거리를 구하는 과정만을 설명한다.
BS3과 노드의 거리(d3)는 [수학식 2]에 의해 계산된다.
Figure 112006050708426-pat00003
[수학식 2]에서 알 수 있듯이, BS3과 노드의 거리(d3)는 [수학식 1]에 의해 계산된 d2와 노드로부터 수신된 시간 오프셋 정보인 Δtoffset3과 BS간 측정 임펄스 전송 시간 간격인 Δtoffset3을 이용하여 계산할 수 있다. 즉, 본 발명은 종래 노드에서 수신한 BS2와 BS3의 측정 임펄스에 대한 신호를 BS2와 BS3에 전송하는 시간이 줄어들기 때문에 노드 위치를 측정하는데 걸리는 시간이 줄어들고, 따라서 노드 위치를 측정하는데 소모되는 전력 또한 감소하게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 노드 위치 측정 방법은 기지국의 개수와 노드의 개수가 많을수록 더 뛰어난 성능을 발휘할 수 있고, 송수신 신호의 개수가 줄어들 뿐만 아니라 시간 오프셋 정보가 기 할당된 타임 슬롯에서 전송되기 때문에 신호간의 간섭이 발생할 확률이 줄어들게 된다.
도 9는 본 발명에 따른 노드 위치 측정 장치의 구성에 대한 일 실시예도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명 노드 위치 측정 장치는 시간 오프셋 수신부, 노 드 위치 계산부, 노드 위치 표시부로 구성된다.
시간 오프셋 수신부(910)는 하나 이상의 노드로부터 복수 개의 기지국들 각각에 상응하는 측정 임펄스들의 수신 시간차인 시간 오프셋 정보를 수신한다. 이때, 수신된 시간 오프셋 정보는 시스템을 구성하는 기직국들의 측정 임펄스들간의 시간 오프셋과 지연 시간 및 시간 오프셋을 산출할 수 있는 측정 임펄스들 각각에 상응하는 기지국 아이디를 포함할 수 있다. 이때, 시간 오프셋 정보는 노드에 기 할당된 타임 슬롯에서 수신된다.
노드 위치 계산부(920)는 노드로부터 시간 오프셋 수신부(910)로 수신된 시간 오프셋 정보를 기초로 하여 노드의 위치를 계산하는데, 이에 대한 설명은 본 발명에 따른 노드 위치 측정 방법을 통해 설명하였기에 생략한다.
이때, 시간 오프셋 정보로부터 노드의 위치를 계산하기 위한 데이터는 시간 오프셋 수신부(910)에서 추출하거나 노드 위치 계산부(920)에서 추출할 수도 있다.
노드 위치 표시부(930)는 노드 위치 계산부(920)에서 측정된 노드 위치를 표시한다.
본 발명에 따른 시간 오프셋 정보를 이용한 노드 위치 측정 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판 독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명의 상세한 설명에 사용된 시간에 대한 기호, 예를 들어, Δtoffset1, Δtoffse t2, Δtdelay 등과 같은 기호는 다른 도면 상에 똑같이 사용되더라도 상이한 값이 될 수도 있다는 것을 알아야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해 져야 한다.
본 발명의 시간 오프셋을 이용한 노드 위치 측정 방법 및 장치는, 노드로부터 수신한 시간 오프셋 정보를 이용하여 노드의 위치를 측정하기 때문에 노드의 위치 측정 시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 노드 위치 측정 시간을 줄일 수 있기 때문에 전체 시스템의 성능을 향상시킬 수 있고, 소모 전력을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 모든 노드에서 시간 오프셋 정보를 기 설정된 하나의 기지국으로 전송하기 때문에 노드의 위치를 측정하는데 필요한 신호의 송수신 회수 및 시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 노드로 기 할당된 타임 슬롯에서 시간 오프셋 정보를 기지국으로 전송하기 때문에 다중 노드에서 신호간 발생할 수 있는 간섭 확률을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 신호의 송수신이 임펄스 신호에 의해 이루어지기 때문에 추가적인 디바이스를 구성할 필요가 없고, 따라서 비용을 절감할 수 있다.

Claims (14)

  1. 복수 개의 기지국들 각각에 상응하는 측정 임펄스들을 하나 이상의 노드로 순차적으로 전송하는 단계;
    상기 측정 임펄스들을 수신한 상기 노드로부터 상기 측정 임펄스들의 수신 시간차인 시간 오프셋 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 시간 오프셋 정보를 기초로 하여 상기 노드의 위치를 측정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노드 위치 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정 임펄스들을 순차적으로 전송하는 단계는
    상기 복수 개의 기지국 중 기 설정된 기지국에 상응하는 측정 임펄스를 전송한 후 기 결정된 시간 간격과 기 결정된 순서에 대응하여 나머지 기지국들에 각각 상응하는 측정 임펄스들을 순차적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 노드 위치 측정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 시간 오프셋 정보를 수신하는 단계는
    상기 복수 개의 기지국들 중 수신 기지국으로 설정된 기지국들에서 상기 하나 이상의 노드로부터 상기 시간 오프셋 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 노드 위치 측정 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 시간 오프셋 정보를 수신하는 단계는
    상기 노드에서 상기 복수 개의 측정 임펄스들을 수신하는 단계;
    상기 노드에서 상기 수신된 측정 임펄스들을 기초로 하여 측정 임펄스들간 시간 오프셋을 계산하는 단계; 및
    상기 기 설정된 기지국에서 상기 노드에서 계산된 시간 오프셋 정보를 상기 노드에 상응하는 타이밍에 수신하는 단계
    를 포함한 것을 특징으로 하는 노드 위치 측정 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 측정 임펄스들간 시간 오프셋은
    상기 기 설정된 기지국으로부터 수신된 측정 임펄스를 기준으로 계산되는 것을 특징으로 하는 노드 위치 측정 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 측정 임펄스들간 시간 오프셋은
    순차적으로 수신된 두 측정 임펄스들의 시간차로 계산되는 것을 특징으로 하는 노드 위치 측정 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 노드는 자신에게 할당된 타임 슬롯에서 상기 시간 오프셋 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 노드 위치 측정 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 노드의 위치를 측정하는 단계는
    상기 시간 오프셋 정보, 상기 기 설정된 기지국의 측정 임펄스에 대한 라운드 트립 시간 그리고 상기 기 결정된 시간 간격을 이용하여 상기 노드의 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 노드 위치 측정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기지국이 두 개인 경우 상기 노드의 위치는 노드의 방위각, 각각의 기지국과 상기 노드의 거리에 의해 측정되고, 상기 노드의 방위각 및 상기 기지국과 노드의 거리는 [수학식 1]로 계산되는 것을 특징으로 하는 노드 위치 측정 방법.
    [수학식 1]
    Figure 112006050708426-pat00004
    (θ는 방위각, Δd는 d1-d2, L은 두 기지국간의 거리, d1은 상기 기 설정된 기지국과 노드의 거리, d2는 나머지 기지국과 노드의 거리, c는 빛의 속도, Δtround는 상기 라운드 트립 시간, Δtdelay는 노드에서 상기 오프셋 정보의 송신 시간과 상기 기 설정된 기지국의 측정 임펄스의 수신 시간 차, Δtoffset1은 상기 기 결정된 시간 간격, Δtoffset2은 측정 임펄스들의 수신 시간 간격)
  10. 제1항에 있어서,
    상기 시간 오프셋 정보는 오프셋 산출의 근거가 되는 측정 임펄스들에 상응하는 기지국 아이디를 포함하는 것을 특징으로 하는 노드 위치 측정 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
  12. 하나 이상의 노드로부터 복수 개의 기지국들 각각에 상응하는 측정 임펄스들의 수신 시간차인 시간 오프셋 정보를 수신하는 시간 오프셋 정보 수신부;
    상기 시간 오프셋 정보를 기초로 하여 상기 노드의 위치를 계산하는 노드 위치 계산부; 및
    상기 노드의 위치를 표시하는 노드 위치 표시부
    를 포함한 것을 특징으로 하는 노드 위치 측정 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 시간 오프셋 정보 수신부는
    상기 노드에 기 할당된 타임 슬롯에서 상기 시간 오프셋 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 노드 위치 측정 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 노드 위치 계산부는 상기 노드로부터 수신된 시간 오프셋 정보, 상기 기지국간 측정 임펄스 전송 시간 간격 및 라운드 트립 시간을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 노드 위치 측정 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101007725B1 (ko) 2008-02-15 2011-01-13 (주)에스엔알 위치인식 시스템 및 그 위치인식 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2491103B (en) * 2011-05-17 2017-05-17 Sonardyne Int Ltd System for measuring a time offset and method of measuring a time offset
CN111247155A (zh) * 2017-09-20 2020-06-05 莫门蒂夫性能材料股份有限公司 有机氢氯硅烷的制造工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR890011234A (ko) * 1987-12-18 1989-08-14 하리 콜린, 요한 레빈더 이동 스테이숀(station)의 위치검색방법과 그 방법을 실시하기위한 이동 스테이숀 및 기본 스테이숀
KR970055916A (ko) * 1995-12-26 1997-07-31 서정욱 이동 통신망에서 역방향 동기를 이용한 망 또는 이동국에서의 이동국 위치 확인 방법
KR20000019923A (ko) * 1998-09-16 2000-04-15 윤종용 이동통신시스템의단말기의위치측정장치및방법
KR20010094595A (ko) * 2000-03-31 2001-11-01 조정남 이동 단말기의 위치 인식을 위한 장치 및 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5917811A (en) * 1996-05-22 1999-06-29 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for measurement directed hard handoff in a CDMA system
US6133876A (en) * 1998-03-23 2000-10-17 Time Domain Corporation System and method for position determination by impulse radio
US6490456B1 (en) * 1999-10-12 2002-12-03 Lucent Technologies Inc. Locating a mobile unit in a wireless time division multiple access system
US6681099B1 (en) * 2000-05-15 2004-01-20 Nokia Networks Oy Method to calculate true round trip propagation delay and user equipment location in WCDMA/UTRAN
US6861982B2 (en) * 2001-08-16 2005-03-01 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. System for determining position of an emitter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR890011234A (ko) * 1987-12-18 1989-08-14 하리 콜린, 요한 레빈더 이동 스테이숀(station)의 위치검색방법과 그 방법을 실시하기위한 이동 스테이숀 및 기본 스테이숀
KR970055916A (ko) * 1995-12-26 1997-07-31 서정욱 이동 통신망에서 역방향 동기를 이용한 망 또는 이동국에서의 이동국 위치 확인 방법
KR20000019923A (ko) * 1998-09-16 2000-04-15 윤종용 이동통신시스템의단말기의위치측정장치및방법
KR20010094595A (ko) * 2000-03-31 2001-11-01 조정남 이동 단말기의 위치 인식을 위한 장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101007725B1 (ko) 2008-02-15 2011-01-13 (주)에스엔알 위치인식 시스템 및 그 위치인식 방법

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