KR20090040083A - Method and server for estimating position of terminal - Google Patents

Method and server for estimating position of terminal Download PDF

Info

Publication number
KR20090040083A
KR20090040083A KR1020070105679A KR20070105679A KR20090040083A KR 20090040083 A KR20090040083 A KR 20090040083A KR 1020070105679 A KR1020070105679 A KR 1020070105679A KR 20070105679 A KR20070105679 A KR 20070105679A KR 20090040083 A KR20090040083 A KR 20090040083A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
information
cost function
location
positioning
Prior art date
Application number
KR1020070105679A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100951950B1 (en
Inventor
문정배
이재문
한규영
Original Assignee
에스케이 텔레콤주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이 텔레콤주식회사 filed Critical 에스케이 텔레콤주식회사
Priority to KR1020070105679A priority Critical patent/KR100951950B1/en
Publication of KR20090040083A publication Critical patent/KR20090040083A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100951950B1 publication Critical patent/KR100951950B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/003—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management locating network equipment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-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
    • G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/18—Service support devices; Network management devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

A terminal positioning method utilizing a pCell positioning result as the entry value of a TDOA algorithm repeating performance and a position calculation server therefor are provided to supply the service of high satisfaction to a position service subscriber. A position calculation server(200) comprises an information collecting part(210), a pCELL positioning unit(220), a TDOA(Time Difference Of Arrival) algorithm operation unit(230), an iterative operation controller(240) and a final positioning result information generating unit(250). The pCELL side position unit produces the initial positioning result information about the terminal by using the pCELL algorithm. The TDOA algorithm operation unit sets up the initial positioning result information. The TDOA algorithm operation unit produces the cost function value through the calculation of the TDOA algorithm. The final position positioning result information generator produces the corresponding position of a terminal variable information producing the cost function value as the final position positioning result information about the terminal.

Description

단말기 위치계산방법 및 그를 위한 위치계산 서버{Method and Server for Estimating Position of Terminal}Terminal location calculation method and positioning server for the same {Method and Server for Estimating Position of Terminal}

본 발명은 단말기 위치계산방법 및 그를 위한 위치계산 서버에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, pCELL 측위 결과를 TDOA 알고리즘 반복 수행의 초기값으로 활용함으로써, 위치 측위된 단말기 위치와 실제 단말기 위치 간 오차를 줄여, 위치 측위 서비스 가입자에게 높은 만족도의 서비스를 제공하는 효과가 있는 단말기 위치계산방법 및 그를 위한 위치계산 서버에 관한 것이다.The present invention relates to a terminal location calculation method and a location calculation server therefor. More specifically, by using the pCELL positioning result as the initial value of the TDOA algorithm iteration, it is possible to reduce the error between the position of the terminal position and the actual terminal position, the terminal having the effect of providing a high satisfaction service to the positioning service subscribers A location calculation method and a location calculation server therefor.

현재, 위치 측위 서비스 제공을 위한 측위 기술은 단말기의 위치를 측정하기 위하여 이동통신망의 기지국 셀 반경인 전파환경을 이용하여 소프트웨어적으로 위치를 확인하는 네트워크 기반(Network Based) 방식과 한 핸드셋 기반(Handset Based)방식, 그리고 이들 두 가지 방식을 혼합한 혼합(Hybrid)방식으로 분류된다.  At present, the positioning technology for providing a location service includes a network based method and a handset based method for locating the software by using a radio wave environment, which is a base station cell radius of a mobile communication network, to measure the location of a terminal. Based method, and hybrid method that combines these two methods.

핸드셋 기반 방식으로는 A-GPS(Assisted Global Positioning System)방식과 E-OTD(Enhanced Observed Time Differenec)방식이 있으며, A-GPS방식은 TDMA 무선접속방식을 사용하는 유럽의 GSM 기반 망과 CDMA 무선접속방식을 사용하는 IS-95 기반 망 기술에서 모두 사용가능한 방식이다. CDMA무선접속방식에서는 GPS수신기를 내장한 단말기와 CDMA망 내의 위치계산 서버 간에 IS-801 인터페이스를 통한 메시지 송수신으로 단말기의 위치를 결정한다. 이때에 GPS 위성에서 수신되는 신호는 4개 이상의 위성신호가 수신됨으로써 위치 결정이 매우 정확하다. A-GPS는 단말기에서 수신한 위성신호를 전송받아서 위치를 계산하는 위치계산 서버와 이동통신망 내의 기지국 정보에 의한 계산을 가공 또는 다른 시스템으로 연계하는 위치정보 센터(Mobile Positioning Center: MPC)로 구성된다. 한편, E-OTD(Enhanced Observed Time Differenec)방식은 TDMA 무선 접속 규격을 사용하는 유럽의 TDMA기반 GSM방식의 GSM표준위원회에서 LCS Release 98/99를 통해 포준화되었다. 단말기가 3개 이상의 기지국에서 수신된 신호를 상대적인 도착시간과 거리의 차를 계산하여 위치를 결정한다. E-OTD 방식은 OTD(Observed Time Differenec), RTD(Real Time Differenec), GTD(Geometric Time Difference) 방식을 조합하여 사용한다. OTD 방식은 기지국에서 단말기까지의 두 기지국으로부터 신호도착시간을 계산하고, RTD 방식은 두 기지국에서 신호 송신시간의 차를 계산한다. 또한 GTD 방식은 기지국과 단말기까지의 거리를 계산하여 두 기지국의 거리 차를 계산한다. Handset-based methods include A-GPS (Assisted Global Positioning System) and E-OTD (Enhanced Observed Time Differenec). A-GPS is a European GSM-based network using TDMA wireless access and CDMA wireless access. This method can be used in all IS-95 based network technologies. In the CDMA wireless access method, the location of the terminal is determined by sending and receiving messages through the IS-801 interface between a terminal with a GPS receiver and a location calculation server in the CDMA network. At this time, the signals received from the GPS satellites are received with four or more satellite signals, so positioning is very accurate. The A-GPS consists of a location calculation server that calculates the location by receiving satellite signals received from the terminal and a mobile positioning center (MPC) that links calculations based on base station information in the mobile communication network to other systems. . Meanwhile, E-OTD (Enhanced Observed Time Differenec) method was standardized by LCS Release 98/99 in GSM standard committee of TDMA-based GSM method in Europe using TDMA radio access standard. The terminal determines the position of the signal received from the three or more base stations by calculating the difference between the relative arrival time and distance. The E-OTD method uses a combination of Observed Time Differene (OTD), Real Time Differene (RTD), and GTD (Geometric Time Difference) methods. The OTD method calculates the signal arrival time from two base stations from the base station to the terminal, and the RTD method calculates the difference of signal transmission time between the two base stations. In addition, the GTD method calculates the distance difference between two base stations by calculating the distance between the base station and the terminal.

이러한 네트워크 기반 측위 기술은 단말기와 위치계산 서버와의 약속된 프로토콜(IS-801, RRLP, RRC 등)에 의해 단말기에서 측정한 데이터(PPM, OTD 등)를 위치계산 서버에 전달하고, 이러한 데이터(PPM, OTD 등)를 이용하여 위치계산 서버에서 해당 단말기의 위치측정 기능을 수행한다. 위치계산 서버는 네트워크 방식의 위치측정을 수행하여 그 결과를 측위 서비스를 요청한 대상(MPC, Content Provider, 혹은 단말기 등)에게 전송해준다. The network-based positioning technology transmits data (PPM, OTD, etc.) measured by the terminal to the positioning server by using a protocol (IS-801, RRLP, RRC, etc.) between the terminal and the positioning server. PPM, OTD, etc.) performs the location measurement function of the terminal in the location calculation server. The location calculation server performs network location measurement and transmits the result to a target (MPC, Content Provider, or terminal) requesting the location service.

이러한 종래의 네트워크 기반 측위 기술은 기지국 반경 셀을 이용한 셀ID 방식, 단말기에서 보내는 신호를 기지국에서 수신하면서 방향각(Line Of Bearing: LOB)을 계산하여 위치를 계산하는 AOA(Angle Of Arrival) 방식, 3개 이상의 기지국간에서 발사한 전파의 도착시간으로 단말기에서 위치를 계산하는 TOA(Time Of Arrival) 방식, 그리고 단말기에서 3개의 기지국으로부터 수신한 파일롯(pilot) 신호의 도착시간 차이를 측정하여 기지국 간의 거리차를 계산하여 얻어진 2개의 쌍곡선(hyperbola)이 교차하는 지점을 단말기의 위치를 결정하는 TDOA(Time Difference Of Arrival: 이하 'TDOA'라 칭함) 방식 등이 있다. The conventional network-based positioning technique is a cell ID method using a base station radius cell, an AOA (Angle Of Arrival) method for calculating a position by calculating a line of bearing (LOB) while receiving a signal from a terminal, Time of Arrival (TOA) method in which the terminal calculates the position by the arrival time of radio waves emitted by three or more base stations, and the difference in the arrival time of pilot signals received from the three base stations in the terminal is measured. There is a TDOA (Time Difference Of Arrival) method for determining the position of the terminal at a point where two hyperbolas intersect by calculating a distance difference.

또한, 종래의 네트워크 기반 측위 기술에는, 위치 측위 서비스 대상 지역을 정해진 크기의 격자 단위로 분할한 pCELL 데이터베이스를 구축하여 위치 측위 서비스 가입자로부터 위치 측위 요청이 발생한 경우에 단말기로부터 수신된 기본 정보와 pCELL 데이터베이스를 비교하여 정합되는 pCELL을 결정하여 위치 측위 요청자에게 해당 단말기의 위치를 알려주는 방식인 pCELL 측위 방식이 있다. 이러한 pCELL 측위 방식은 Fingerprint 방식이라고도 불리는 확률적인 모델링에 의한 위치 추정 방법으로서, 노이즈 및 주위 환경 정보를 위치 추적을 위한 정보로 활용함으로써, 다른 종래의 네트워크 기반 측위 기술에 비하여 상대적으로 높은 정확도의 위치 정보를 제공해줄 있는 장점이 있다. In addition, in the conventional network-based positioning technology, a pCELL database is constructed by dividing a location service target area into grid units of a predetermined size, and the basic information and pCELL database received from the terminal when a location request is received from the location service subscriber. There is a pCELL positioning method that determines the matching pCELL to inform the location requester of the location of the terminal. This pCELL positioning method is a stochastic modeling location estimation method, also called a fingerprint method, and utilizes noise and surrounding environment information as location tracking information, thereby providing relatively higher accuracy of location information than other conventional network-based positioning technologies. There is an advantage that can provide.

하지만, 이러한 상대적으로 높은 위치 측위 정확도를 제공하는 pCELL 측위 방식을 포함한 종래의 네트워크 기반 측위 기술에서는, 실제 단말기 위치와 위치 측위된 단말기 위치 간 오차가 실험적으로는 여전히 300m 이상이 발생하는 문제점 이 있다. 이러한 300m 이상의 오차는 위치 측위 서비스 가입자에게 높은 만족도의 서비스를 제공하지못하는 문제점을 발생시킨다. However, in the conventional network-based positioning technique including the pCELL positioning method that provides such a relatively high positioning accuracy, there is a problem that the error between the actual terminal position and the positioned terminal position is still more than 300m. This error of more than 300m causes a problem that can not provide a service of high satisfaction to the positioning service subscribers.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, pCELL 측위 결과를 TDOA 알고리즘 반복 수행의 초기값으로 활용함으로써, 위치 측위된 단말기 위치와 실제 단말기 위치 간 오차를 줄여, 위치 측위 서비스 가입자에게 높은 만족도의 서비스를 제공하는 데 있다. An object of the present invention for solving this problem, by using the pCELL positioning results as the initial value of the TDOA algorithm iterations, by reducing the error between the location of the terminal location and the actual terminal location, the service of high satisfaction to the location service subscribers To provide.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 측면에 따르면, 단말기의 위치를 계산하기 위한 위치계산 서버에 있어서, 단말기와 기지국 간 전파수신시간 차이정보를 측정하여 수집하고, 기지국 위치정보를 수집하는 정보 수집부; pCELL 알고리즘을 이용하여 단말기에 대한 초기 위치 측위 결과정보를 생성하는 pCELL 측위부; 단말기 위치변수정보의 초기값으로 초기 위치 측위 결과정보를 설정하고, 단말기 위치변수정보, 수집된 단말기와 기지국 간 전파수신시간 차이정보 및 수집된 기지국 위치정보를 이용한 TDOA 알고리즘의 연산을 통해 비용함수 값을 생성하는 TDOA 알고리즘 연산부; 생성된 비용함수 값과 기설정된 비용함수 임계값을 비교하여, 비용함수 값이 비용함수 임계값 이하일 때까지, TDOA 알고리즘 연산부로 하여금 단말기 위치변수정보를 변경하면서 TDOA 알고리즘을 반복적으로 연산하도록 제어하는 반복연산 제어부; 및 비용함수 임계값 이하인 비용함수 값을 생성시킨 해당 단말기 위치변수정보를 단말기에 대한 최종 위치 측위 결과정보로써 생성하는 최종 위치 측위 결과정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기 위치 측위 결과정보를 제공하기 위한 위치계산 서버를 제공한다. According to an aspect of the present invention for achieving this object, in the position calculation server for calculating the position of the terminal, collecting and collecting the radio wave reception time difference information between the terminal and the base station, and collecting the base station location information part; a pCELL positioning unit for generating initial position location result information for a terminal using a pCELL algorithm; The initial position positioning result information is set as the initial value of the terminal position variable information, and the cost function value is calculated through the calculation of the TDOA algorithm using the terminal position variable information, the information on the propagation time difference between the collected terminal and the base station, and the collected base station position information. TDOA algorithm operation unit for generating a; Iteratively comparing the generated cost function value with a predetermined cost function threshold and controlling the TDOA algorithm operation unit to repeatedly calculate the TDOA algorithm while changing the terminal position variable information until the cost function value is less than or equal to the cost function threshold. Arithmetic control unit; And a final position positioning result information generating unit for generating the terminal position variable information corresponding to the terminal function having generated a cost function value less than or equal to the cost function threshold value as final position positioning result information for the terminal. Provide a location calculation server for

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 한 측면에 따르면, 위치계산 서버가 제공하는 단말기 위치계산방법에 있어서, (a) pCELL 알고리즘로부터 생성된 단말기에 대한 초기 위치 측위 결과정보를 단말기 위치변수정보의 초기값을 설정하는 단말기 위치변수정보 초기값 설정 단계; (b) 상기 단말기 위치변수정보, 측정된 상기 단말기와 기지국 간 전파수신시간 차이정보 및 기설정된 기지국 위치정보로부터 계산되는 비용함수 값이 비용함수 임계값 이하일 때까지, 상기 단말기 위치변수정보를 변경하면서 상기 비용함수 값을 계산하는 TDOA 알고리즘 연산 단계; 및 (c) 상기 (b)단계에서 상기 비용함수 임계값 이하인 비용함수 값이 계산되면, 상기 계산된 비용함수 값을 생성시킨 단말기 위치변수정보를 상기 단말기에 대한 최종 위치 측위 결과정보로써 생성하는 단말기 위치 측위 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치계산 서버가 제공하는 단말기 위치계산방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention for achieving this object, in a terminal location calculation method provided by a location calculation server, (a) the initial position location result information for a terminal generated from the pCELL algorithm to the terminal location variable information; A terminal position variable information initial value setting step of setting an initial value; (b) changing the terminal position variable information until the cost function value calculated from the terminal position variable information, the measured propagation time difference information between the terminal and the base station and the preset base station position information is equal to or less than a cost function threshold; Calculating a TDOA algorithm for calculating the cost function value; And (c) a terminal for generating terminal position variable information for generating the calculated cost function value as final position positioning result information for the terminal, when the cost function value is calculated as below the cost function threshold in step (b). It provides a terminal location calculation method provided by a location calculation server comprising a location determination step.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, pCELL 측위 결과를 TDOA 알고리즘 반복 수행의 초기값으로 활용함으로써, 위치 측위된 단말기 위치와 실제 단말기 위치 간 오차를 줄여, 위치 측위 서비스 가입자에게 높은 만족도의 서비스를 제공하는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, by using the pCELL positioning result as an initial value of the TDOA algorithm iteration, it reduces the error between the position of the terminal position and the actual terminal position, providing a high level of satisfaction to the positioning service subscribers It is effective.

이하, 본 발명의 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 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function is obvious to those skilled in the art or may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법을 제공하기 위한 위치 측위 서비스 시스템을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a location service system for providing a terminal location calculation method according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법을 제공하기 위한 위치 측위 서비스 시스템은 위치 측위 서비스를 요청하는 단말기(100), 위치 측위 서비스 에 대한 요청을 전달하고, 그에 대한 응답을 전달하는 유무선 통신망(110) 및 위치 측위 서비스 요청을 단말기(100) 또는 위치 측위 서비스 제공 서버로부터 수신하고, 수신한 위치 측위 서비스 요청에 대하여 단말기(100)의 위치를 계산하고, 계산된 최종 위치 측위 결과정보를 단말기(100) 또는 위치 측위 서비스 제공 서버로 제공하는 위치계산 서버(120)로 구성된다. Referring to FIG. 1, the positioning service system for providing a terminal location calculation method according to the present invention transmits a request for a positioning service, a request for a positioning service, and a response thereto. Receives the wired / wireless communication network 110 and the location location service request from the terminal 100 or the location location service providing server, calculates the location of the terminal 100 with respect to the received location location service request, and calculates the final location location result information. It is composed of a location calculation server 120 to provide a terminal 100 or a location location service providing server.

전술한 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법을 제공하기 위한 위치 측위 서비스 시스템에서의 단말기(100)에 대한 위치계산은 위치계산 서버(120)에 의해서 수행되고, 이러한 위치계산 서버(120)는, 단말기와 기지국 간 전파수신시간 차이정보를 측정하여 수집하고, 기지국 위치정보를 수집하는 정보 수집부, pCELL 알고리즘을 이용하여 단말기에 대한 초기 위치 측위 결과정보를 생성하는 pCELL 측위부, TDOA(Time Difference Of Arrival: 이하 'TDOA'라 칭함) 알고리즘을 위한 단말기 위치변수정보의 초기값으로 초기 위치 측위 결과정보를 설정하고, 단말기 위치변수정보, 측정된 상기 단말기와 기지국 간 전파수신시간 차이정보 및 기설정된 기지국 위치정보 등을 이용한 TDOA 알고리즘의 연산을 통해 비용함수 값을 생성하는 TDOA 알고리즘 연산부, TDOA 알고리즘 연산부에서 생성된 비용함수 값과 기설정된 비용함수 임계값을 비교하여, 비용함수 값이 비용함수 임계값 이하일 때까지, TDOA 알고리즘 연산부로 하여금 단말기 위치변수정보를 변경하면서 TDOA 알고리즘을 반복적으로 연산하도록 제어하는 반복연산 제어부 및 TDOA 알고리즘 연산부에서 생성된 비용함수 값이 기설정된 비용함수 임계값 이하인 경우에 대한 비용함수 값을 생성시킨 단말기 위치변수정보를 해당 단말기에 대한 최종 위치 측위 결과정보로써 생성하는 최종 위치 측위 결과정보 생성부를 포함하여 구성된다. 이러한 위치계산 서버에 대하여서는 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다. The location calculation for the terminal 100 in the positioning service system for providing the terminal location calculation method according to the present invention described above is performed by the location calculation server 120, the location calculation server 120, the terminal Information collection unit for measuring and collecting the radio wave time difference information between the base station and the base station, pCELL positioning unit for generating the initial position positioning result information for the terminal using the pCELL algorithm, TDOA (Time Difference Of Arrival) (Hereinafter referred to as 'TDOA') sets initial position location result information as an initial value of terminal position variable information for an algorithm, terminal position variable information, measured radio wave reception time difference information between the terminal and the base station, and preset base station position. TDOA algorithm operation unit for generating a cost function value through operation of the TDOA algorithm using information, etc., TDOA algorithm operation unit Comparing the generated cost function with a predetermined cost function threshold, and controlling the TDOA algorithm operation to repeatedly calculate the TDOA algorithm while changing the terminal position variable information until the cost function is less than or equal to the cost function threshold. Final position positioning that generates terminal position variable information that generates a cost function value when the cost function generated by the iterative control unit and the TDOA algorithm calculating unit is equal to or less than a predetermined cost function threshold value as the final position positioning result information for the terminal. And a result information generator. This location calculation server will be described in detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법을 제공하는 위치계산 서버를 나타내는 도면이다. 2 is a view showing a location calculation server for providing a terminal location calculation method according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법을 제공하는 위치계산 서버(200)는, 단말기와 기지국 간 전파수신시간 차이정보를 측정하여 수집하고, 기지국 위치정보를 수집하는 정보 수집부(210), pCELL 알고리즘을 이용하여 단말기에 대한 초기 위치 측위 결과정보를 생성하는 pCELL 측위부(220), TDOA 알고리즘을 위한 단말기 위치변수정보의 초기값으로 초기 위치 측위 결과정보를 설정하고, 단말기 위치변수정보, 측정된 상기 단말기와 기지국 간 전파수신시간 차이정보 및 기설 정된 기지국 위치정보 등을 이용한 TDOA 알고리즘의 연산을 통해 비용함수 값을 생성하는 TDOA 알고리즘 연산부(230), TDOA 알고리즘 연산부에서 생성된 비용함수 값과 기설정된 비용함수 임계값을 비교하여, 비용함수 값이 비용함수 임계값 이하일 때까지, TDOA 알고리즘 연산부로 하여금 단말기 위치변수정보를 변경하면서 TDOA 알고리즘을 반복적으로 연산하도록 제어하는 반복연산 제어부(240) 및 TDOA 알고리즘 연산부에서 생성된 비용함수 값이 기설정된 비용함수 임계값 이하인 경우에 대한 비용함수 값을 생성시킨 단말기 위치변수정보를 해당 단말기에 대한 최종 위치 측위 결과정보로써 생성하는 최종 위치 측위 결과정보 생성부(250)를 포함하여 구성된다. 2, the location calculation server 200 for providing a terminal location calculation method according to the present invention, the information collection unit for measuring and collecting the radio wave reception time difference information between the terminal and the base station and collecting the base station location information ( 210), the pCELL positioning unit 220 for generating initial position positioning result information for the terminal using the pCELL algorithm, the initial position positioning result information is set as an initial value of the terminal position variable information for the TDOA algorithm, and the terminal position variable TDOA algorithm calculation unit 230 for generating a cost function value through calculation of TDOA algorithm using information, measured radio wave reception time difference information between the terminal and the base station, and preset base station location information, and a cost function generated by the TDOA algorithm calculation unit. TDOA algorithm operation unit by comparing the value with the predetermined cost function threshold, until the cost function value is less than the cost function threshold Generates a cost function for the case where the cost function generated by the iteration operation control unit 240 and the TDOA algorithm operation unit controlling the TDOA algorithm repeatedly while changing the terminal position variable information is less than or equal to a predetermined cost function threshold. And final terminal positioning result information generating unit 250 for generating the terminal position variable information of the terminal as final position positioning result information for the corresponding terminal.

전술한 TDOA 알고리즘 연산부(230)는 하기 수학식 1을 통해, 기지국 간 거리차이 추정행렬 및 기지국간 거리차이 측정행렬을 이용하여 비용함수 값을 계산한다. The above-described TDOA algorithm calculation unit 230 calculates a cost function value using the distance difference estimation matrix between base stations and the measurement matrix of distance difference between base stations through Equation 1 below.

Figure 112007075037621-PAT00001
Figure 112007075037621-PAT00001

Figure 112007075037621-PAT00002
Figure 112007075037621-PAT00002

전술한 반복연산 제어부에 의한 반복연산 수행 판단 조건을 만족할 때까지, TDOA 알고리즘 연산부(230)는 반복연산 카운터정보(k)를 영(0)에서 1씩 증가시키고, 그에 따라 단말기 위치변수정보((xk, yk))를 변경하면서 상기 수학식 1을 이용하여 비용함수 값을 계산해낸다. Until the above-described conditions for performing the iteration operation by the iteration control unit are satisfied, the TDOA algorithm calculation unit 230 increments the iteration counter information k from zero (0) by one, and thus the terminal position variable information (( x k , y k )) is calculated and the cost function value is calculated using Equation 1 above.

단말기 위치변수정보((xk, yk))에 대한 초기값((x0, y0))은 반복연산 카운트변수정보(k)가 영(0)일 때이며, 이 초기값은 전술한 pCELL 측위부에서 얻어진 측위 결과 정보인 초기 위치 측위 결과정보가 설정된다. 즉, TDOA 알고리즘의 반복 연산을 통한 단말기 위치계산시, pCELL 측위 결과를 이용하는 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법을 "pCELL/TDOA 하이브리드 알고리즘"이라고 할 수 있다. The initial value ((x 0 , y 0 )) for the terminal position variable information ((x k , y k )) is when the iteration count variable information (k) is zero (0). Initial position positioning result information, which is positioning result information obtained at the positioning unit, is set. That is, pCELL positioning results are used when calculating the position of the terminal through the iterative operation of the TDOA algorithm. Therefore, the terminal location calculation method according to the present invention may be referred to as "pCELL / TDOA hybrid algorithm".

TDOA 알고리즘 연산을 반복 수행하여 단말기의 위치를 계산함에 있어서, TDOA 알고리즘 연산의 측위 정확도에 큰 영향을 끼치는 단말기 위치변수정보의 초기값을 pCELL 측위부에서 얻어진 측위 결과 정보를 이용함으로써, TDOA 알고리즘 연산을 통한 단말기 위치 계산의 정확도를 향상시키는 것이다. In calculating the position of the terminal by repeatedly performing the TDOA algorithm operation, the TDOA algorithm operation is performed by using the initial value of the terminal position variable information which has a great influence on the positioning accuracy of the TDOA algorithm operation by using the positioning result information obtained from the pCELL positioning unit. It is to improve the accuracy of the terminal position calculation through.

전술한 수학식 1을 이용하여 비용함수 값을 계산하기 위해, TDOA 알고리즘 연산부(230)에 의해 이용되는 기지국 간 거리차이 추정행렬(r(xk,yk))은, 단말기 위치변수정보((xk, yk)) 및 기설정된 기지국 위치정보를 이용한 하기 수학식 2를 통해서 계산된다. In order to calculate the cost function value using Equation 1, the distance difference estimation matrix r (x k , y k ) between base stations used by the TDOA algorithm calculation unit 230 is determined by using the terminal position variable information (( x k , y k )) and predetermined base station location information are calculated through Equation 2 below.

Figure 112007075037621-PAT00003
Figure 112007075037621-PAT00003

Figure 112007075037621-PAT00004
Figure 112007075037621-PAT00004

전술한 수학식 2을 통해서 언급한 기지국 간 거리차이 추정행렬(r(xk,yk))을 얻기 위해 필요한 기지국 i와 기지국 1( 기준 기지국) 간의 거리차이 추정정보(ri1(xk,yk))는, 특정 반복연산 카운트변수정보(k)에 대한 단말기 위치변수정보((xk, yk))에 해당하는 쌍공선 방정식(Hyperbolic Equation)인 하기 수학식 3을 이용하여 구해질 수 있다. Distance difference between the reference base station through the above-mentioned equation (2) estimate matrix (r (x k, y k)) estimating the distance difference between the base station i and the base station 1 (by base station) required for obtaining the information (r i1 (x k, y k )) can be obtained using Equation 3 below, which is a hyperbolic equation (Hyperbolic Equation) corresponding to the terminal position variable information ((x k , y k )) for the specific iteration count variable information (k). Can be.

Figure 112007075037621-PAT00005
Figure 112007075037621-PAT00005

Figure 112007075037621-PAT00006
Figure 112007075037621-PAT00006

전술한 수학식 1을 이용하여 비용함수 값을 계산하기 위해, TDOA 알고리즘 연산부(230)에 의해 이용되는 기지국 간 거리차이 측정행렬(r)은, 측정된 단말기와 기지국 간 전파수신시간 차이정보 및 기설정된 기지국 위치정보를 이용한 하기 수학식 4를 통해 계산된다. In order to calculate the cost function value using Equation 1 described above, the distance difference measurement matrix r between the base stations used by the TDOA algorithm calculation unit 230 includes information on the radio wave time difference between the measured terminal and the base station. It is calculated through Equation 4 using the set base station location information.

Figure 112007075037621-PAT00007
Figure 112007075037621-PAT00007

Figure 112007075037621-PAT00008
Figure 112007075037621-PAT00008

위에서 언급한 수학식 4에서의 기지국 i와 기지국 1(기준 기지국) 간의 거리차이 측정정보는, 정보 수집부(210)에서 단말기와 기지국 간 전파수신시간 차이정보를 측정하여 수집한 이후, 하기 수학식 5를 이용하여 구할 수 있다. The distance difference measurement information between the base station i and the base station 1 (reference base station) in the above-described equation (4), after measuring and collecting the radio wave reception time difference information between the terminal and the base station in the information collecting unit 210, Can be found using 5.

Figure 112007075037621-PAT00009
Figure 112007075037621-PAT00009

Figure 112007075037621-PAT00010
Figure 112007075037621-PAT00010

전술한 반복연산 제어부(240)에서는 TDOA 알고리즘 연산부(230)에서 생성된 비용함수 값(ε(xk, yk))과 기설정된 비용함수 임계값(εth)을 비교하여, TDOA 알고리즘 연산부(230)에서 수행되는 TDOA 알고리즘의 반복 수행을 제어하는데, TDOA 알고리즘 연산부(230)에서 생성된 비용함수 값이 기설정된 비용함수 임계값을 초과하면, 해당 TDOA 알고리즘은 위에서 언급한 단말기 위치변수정보((xk, yk)))를 변경해가면서 비용함수 값을 생성하며, 만약 TDOA 알고리즘 연산부(230)에서 생성된 비용함수 값이 기설정된 비용함수 임계값 이하가 되면 DOA 알고리즘의 반복 수행은 중 단되고, 중단하게 된 비용함수 값을 생성시킨 단말기 위치변수정보를 해당 단말기에 대한 최종 위치 측위 결과정보로써 생성하게 되는 것이다. 이렇게 TDOA 알고리즘을 반복 수행하는 방법을 "TDOA 반복(iterative) 측위 방식"이라고 한다. The above-described iteration control unit 240 compares the cost function value (ε (x k , y k )) generated by the TDOA algorithm operation unit 230 with a predetermined cost function threshold value (ε th ), TDOA algorithm operation unit ( If the cost function value generated by the TDOA algorithm operation unit 230 exceeds a predetermined cost function threshold, the TDOA algorithm performs the terminal position variable information (( x k , y k ))) is generated to generate a cost function value. If the cost function value generated by the TDOA algorithm operation unit 230 is less than or equal to a predetermined cost function threshold value, iterative execution of the DOA algorithm is stopped. For example, the terminal location variable information that generates the cost function value that was interrupted is generated as the final location positioning result information for the corresponding terminal. This method of repeating the TDOA algorithm is called "TDOA iterative positioning method".

전술한 반복연산 제어부(240)는, 단말기에 대한 최종 위치 측위결과 정보를 생성하기 위해 TDOA 알고리즘의 반복수행을 제어하기 위한 기준이 되는 비용함수 임계값(εth)을 해당 위치 측위 서비스 시스템의 상태에 따라 변경 및 재설정 가능하다. The above-described iterative operation control unit 240, the cost function threshold value (ε th ) that is a reference for controlling the repetition of the TDOA algorithm to generate the final position location result information for the terminal state of the location service system It can be changed and reset accordingly.

도 3은 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법에 대한 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a method for calculating a terminal location according to the present invention.

도 3을 참조하면, 위치계산 서버가 제공하는 단말기 위치계산방법은, pCELL 알고리즘로부터 생성된 단말기에 대한 초기 위치 측위 결과정보를 단말기 위치변수정보의 초기값으로 설정하는 단말기 위치변수정보 초기값 설정 단계(S300), 단말기 위치변수정보, 측정된 상기 단말기와 기지국 간 전파수신시간 차이정보 및 기설정된 기지국 위치정보로부터 계산되는 비용함수 값이 비용함수 임계값 이하일 때까지, 단말기 위치변수정보를 변경하면서 비용함수 값을 계산하는 TDOA 알고리즘 연산 단계(S302) 및 전 단계인 TDOA 알고리즘 연산 단계(S302)에서 비용함수 임계값 이하인 비용함수 값이 계산되면, 계산된 비용함수 값을 생성시킨 단말기 위치변수정보를 단말기에 대한 최종 위치 측위 결과정보로써 생성하는 단말기 위치 측위 결정 단계(S304)를 포함하여 수행된다. Referring to Figure 3, the terminal location calculation method provided by the location calculation server, the terminal location variable information initial value setting step of setting the initial position location result information for the terminal generated from the pCELL algorithm to the initial value of the terminal location variable information (S300) Until the cost function value calculated from the terminal location variable information, the measured propagation time difference information between the terminal and the base station and the preset base station location information is less than the cost function threshold, the cost while changing the terminal location variable information If the cost function value less than the cost function threshold is calculated in the TDOA algorithm operation step (S302) and the previous step, TDOA algorithm operation step (S302) for calculating the function value, the terminal location variable information generating the calculated cost function value Including the terminal location positioning step (S304) for generating as the final position positioning result information for the number It is.

전술한 TDOA 알고리즘 연산 단계(S302) 및 단말기 위치 측위 결정 단 계(S304)에 이용되는 상기 기설정된 비용함수 임계값은, 위치 측위 서비스 시스템의 상황에 따라, TDOA 알고리즘 연산 단계(S302)에서 생성된 비용함수 값에 대한 최소값을 생성하기 위해 해당 위치 측위 서비스 시스템의 상태에 따라 변경 및 재설정 가능하다. The predetermined cost function threshold value used in the above-described TDOA algorithm calculation step S302 and the terminal location determination step S304 is generated in the TDOA algorithm calculation step S302 according to the situation of the location service system. It can be changed and reset according to the state of the location service system to generate the minimum value for the cost function value.

도 4는 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법에 대한 상세 흐름도이다. 4 is a detailed flowchart of a terminal location calculation method according to the present invention.

도 4는 도 3에서 설명한 단말기 위치계산방법을 좀 더 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining the terminal location calculation method described in FIG. 3 in more detail.

도 4를 참조하면, TDOA 알고리즘의 반복 수행에 따른 위치 측위결과의 정확도 향상을 위해, 위치계산 서버 내 pCELL 측위부에서 생성된 해당 단말기의 위치 측위 결과정보를 TDOA 알고리즘 연산을 위한 단말기 위치변수정보초기값((xk, yk))에 대한 초기값((x0, y0))으로 설정(S400)한다. 이렇게 설정된 초기값을 이용하여 TDOA 알고리즘을 연산하여 비용함수 값을 계산(S402)하게 되며, 계산된 비용함수 값을 기설정된 비용함수 임계값(εth)과 비교하여 TDOA 알고리즘을 반복 연산할지를 결정하게 된다. Referring to FIG. 4, in order to improve the accuracy of the positioning result according to the repetitive execution of the TDOA algorithm, the terminal position variable information for calculating the TDOA algorithm is used to calculate the positioning information of the corresponding terminal generated at the pCELL positioning unit in the position calculation server. The initial value ((x 0 , y 0 )) for the value ((x k , y k )) is set (S400). The TDOA algorithm is calculated using the initial value set as described above, and the cost function value is calculated (S402). The calculated cost function value is compared with the predetermined cost function threshold value (ε th ) to determine whether to repeat the TDOA algorithm. do.

만약, S402단계에서 계산된 비용함수 값이 기설정된 비용함수 임계값 이하이면, 계산된 비용함수 값을 도출시킨 단말기 위치변수정보가 그대로 단말기의 최종 위치 측위 결과정보로 생성되어 위치계산이 마무리된다. If the cost function value calculated in step S402 is equal to or less than the predetermined cost function threshold value, the terminal position variable information from which the calculated cost function value is derived is generated as the final position location result information of the terminal, and the position calculation is completed.

하지만, S402단계에서 계산된 비용함수 값이 기설정된 비용함수 임계값을 초과하면, 반복연산카운트 정보(k)를 1씩 증가(S406)시키면서, 그에 해당하는 단말기 위치변수정보도 변경하고, 이후 TDOA 알고리즘 연산을 통해 비용함수 값을 새로 계산(S402)한다. 이렇게 새롭게 계산되어 생성된 비용함수 값이 다시 비용함수 임계값 이하인지 판단하게 되고, 판단된 결과에 따라 S402 단계, S404 단계 및 S406 단계를 반복수행하거나, S408 단계를 수행하게 된다. However, if the cost function value calculated in step S402 exceeds the predetermined cost function threshold value, while increasing the iteration count information (k) by 1 (S406), the corresponding terminal position variable information is also changed, and then TDOA. The algorithm calculates a new cost function value (S402). The newly calculated and calculated cost function value is again determined to be less than or equal to the cost function threshold value, and according to the determined result iteratively repeats the steps S402, S404 and S406, or performs the step S408.

도 5는 위치 측위 장소 1(서울특별시 영등포구 롯데백화점)에서 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법을 실험적으로 수행한 실험 결과를 통하여 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법의 위치 측위 정확도를 설명하기 위한 실험 결과 그래프에 대한 도면이다. 5 is an experimental result for explaining the positioning accuracy of the terminal position calculation method according to the present invention through the experimental results of the terminal position calculation method according to the present invention in the position location 1 (Lotte Department Store, Yeongdeungpo-gu, Seoul) It is a figure for a graph.

도 5에서는, 위치 측위 장소 1(서울특별시 영등포구 롯데백화점)에서 본 발명에서의 단말기 위치계산방법을 실험적으로 수행해본 결과에 대한 그래프이다. 5 is a graph showing the results of experimentally performing the terminal location calculation method in the present invention at the location location 1 (Lotte Department Store, Yeongdeungpo-gu, Seoul).

도 5의 그래프에서는, TDOA 알고리즘 반복 수행을 위한 초기값으로 pCELL 측위결과를 이용하는 것을 pCELL/TDOA 하이브리드(Hybrid) 알고리즘이라고 하고, 그래의 가로축은 위치 측위 장소 1에서의 단말기가 위치한 건물 내 층(사용자의 높이)이 되고, 그래프의 세로축은 실제 단말기의 위치와 본 발명의 pCELL/TDOA 하이브리드 알고리즘을 통해 계산된 단말기의 위치와의 오차를 나타낸다. 이러한 오차가 작을수록 위치 측위의 정확도가 높게 되기 때문에 그래프의 세로축을 위치 측위의 정확도로 표현한다. In the graph of FIG. 5, using the pCELL positioning result as an initial value for performing the TDOA algorithm iteration is called a pCELL / TDOA hybrid algorithm, and the horizontal axis of the graph is the floor in the building where the terminal at the location location 1 is located. The vertical axis of the graph represents the error between the actual terminal position and the position of the terminal calculated by the pCELL / TDOA hybrid algorithm of the present invention. The smaller the error, the higher the accuracy of positioning. Therefore, the vertical axis of the graph is expressed as the accuracy of positioning.

도 5에서의 실험 결과 그래프는, 신뢰도가 67%인 1σ(시그마)의 신뢰도 검증을 통한 실험 1과 신뢰도가 95%인 2σ(시그마)의 신뢰도 검증을 통한 실험 2로 두 차례의 실험을 통해 얻어진 실험 결과 그래프로서, 실험 1 및 실험 2 각각에 대하 여 사용자의 높이를 달리하면서 위치 측위의 정확도를 구하였다. The experimental result graph in FIG. 5 is obtained through two experiments, experiment 1 through reliability verification of 1 sigma (sigma) with 67% reliability and experiment 2 through reliability verification of 2 sigma (sigma) with 95% reliability. As a graph of the experimental results, the accuracy of positional positioning was determined by varying the height of the user for each of Experiment 1 and Experiment 2.

도 5를 참조하면, 실험 1에서의 평균 오차는 222.83m이고, 실험 2에서의 평균 오차는 177.70m로 구해졌음을 알 수 있다. 이렇게 구해진 평균 오차는, 상당한 위치 측위 정확도를 보였던 pCELL 측위 방식 및 TDOA 측위 방식과 같은 네트워크 기반 측위 알고리즘에서 측정되는 300m 정도의 평균 오차와 비교하면, 100m 가량 감소한 평균 오차를 보임으로써, 상당히 향상된 위치 측위 정확도를 반영하는 것으로 판단될 수 있다. Referring to FIG. 5, it can be seen that the average error in Experiment 1 is 222.83 m and the average error in Experiment 2 is 177.70 m. The average error thus obtained is significantly improved by positioning the average error of about 100m compared with the 300m average error measured by network-based positioning algorithms such as the pCELL and TDOA positioning methods, which have shown significant positioning accuracy. It may be determined to reflect the accuracy.

도 6은 위치 측위 장소 2(대구광역시 북구 롯데백화점)에서 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법을 실험적으로 수행한 실험 결과를 통하여 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법의 위치 측위 정확도를 설명하기 위한 실험 결과 그래프에 대한 도면이다. 6 is an experimental result for explaining the positioning accuracy of the terminal position calculation method according to the present invention through the experimental results of the terminal position calculation method according to the present invention in the position location 2 (Buk-gu Lotte Department Store, Daegu) It is a figure for a graph.

도 6에서는, 위치 측위 장소 2(대구광역시 북구 롯데백화점)에서 본 발명에서의 단말기 위치계산방법을 실험적으로 수행해본 결과에 대한 그래프이다. 6 is a graph showing the results of experimentally performing the terminal position calculation method according to the present invention at the location location 2 (Lotte Department Store, Buk-gu, Daegu Metropolitan City).

도 6의 그래프에서는, TDOA 알고리즘 반복 수행을 위한 초기값으로 pCELL 측위결과를 이용하는 것을 pCELL/TDOA 하이브리드(Hybrid) 알고리즘이라고 하고, 그래의 가로축은 위치 측위 장소 2에서의 단말기가 위치한 건물 내 층(사용자의 높이)이 되고, 그래프의 세로축은 실제 단말기의 위치와 본 발명의 pCELL/TDOA 하이브리드 알고리즘을 통해 계산된 단말기의 위치와의 오차를 나타낸다. 이러한 오차가 작을수록 위치 측위의 정확도가 높게 되기 때문에 그래프의 세로축을 위치 측위의 정확도로 표현한다. In the graph of FIG. 6, using the pCELL positioning result as an initial value for performing the TDOA algorithm iteration is called a pCELL / TDOA hybrid algorithm, and the horizontal axis of the graph is the floor in the building where the terminal at the location location 2 is located (user The vertical axis of the graph represents the error between the actual terminal position and the position of the terminal calculated by the pCELL / TDOA hybrid algorithm of the present invention. The smaller the error, the higher the accuracy of positioning. Therefore, the vertical axis of the graph is expressed as the accuracy of positioning.

도 6에서의 실험 결과 그래프는, 신뢰도가 67%인 1σ(시그마)의 신뢰도 검증을 통한 실험 3과 신뢰도가 95%인 2σ(시그마)의 신뢰도 검증을 통한 실험 4로 두 차례의 실험을 통해 얻어진 실험 결과 그래프로서, 실험 3 및 실험 4 각각에 대하여 사용자의 높이를 달리하면서 위치 측위의 정확도를 구하였다. The graphs of the experimental results in FIG. 6 were obtained through two experiments, experiment 3 through reliability verification of 1 sigma (sigma) with 67% reliability and experiment 4 through reliability verification of 2 sigma (sigma) with 95% reliability. As a graph of the experimental results, the accuracy of positional positioning was determined while varying the height of the user for each of Experiment 3 and Experiment 4.

도 6을 참조하면, 실험 3에서의 평균 오차는 140.75m이고, 실험 4에서의 평균 오차는 120.88m로 구해졌음을 알 수 있다. 이러한 평균 오차는, 상당한 위치 측위 정확도를 보였던 pCELL 측위 방식 및 TDOA 측위 방식과 같은 네트워크 기반 측위 알고리즘에서 측정되는 300m 정도의 평균 오차와 비교하면, 150m 가량 감소한 평균 오차를 보임으로써, 상당히 향상된 위치 측위 정확도를 반영하는 것으로 판단될 수 있다. Referring to FIG. 6, it can be seen that the average error in Experiment 3 is 140.75 m and the average error in Experiment 4 is 120.88 m. This mean error is significantly improved by providing a mean error of about 150m, compared to the 300m mean error measured by network-based positioning algorithms such as the pCELL and TDOA positioning methods, which showed significant positioning accuracy. It may be determined to reflect.

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.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 위치 측위 서비스 제공 기술에 적용되어, pCELL 측위 결과를 TDOA 알고리즘 반복 수행의 초기값으로 활용함으로써, 위치 측위된 단말기 위치와 실제 단말기 위치 간 오차를 줄여, 위치 측위 서비스 가입자에게 높은 만족도의 서비스를 제공하는 효과가 있는 매우 유용한 발명이다. As described above, the present invention is applied to the positioning service providing technology, and utilizes the pCELL positioning result as the initial value of the TDOA algorithm iteration, thereby reducing the error between the positioning terminal position and the actual terminal position, It is a very useful invention that has the effect of providing the service with high satisfaction.

도 1은 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법을 제공하기 위한 위치 측위 서비스 시스템을 나타내는 도면, 1 is a view showing a location service system for providing a terminal location calculation method according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법을 제공하는 위치계산 서버를 나타내는 도면, 2 is a view showing a location calculation server for providing a terminal location calculation method according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법에 대한 흐름도, 3 is a flowchart of a method for calculating a terminal location according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법에 대한 상세 흐름도,4 is a detailed flowchart of a method for calculating a terminal location according to the present invention;

도 5는 위치 측위 장소 1에서 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법을 실험적으로 수행한 실험 결과를 통하여 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법의 위치 측위 정확도를 설명하기 위한 실험 결과 그래프에 대한 도면, 5 is a view of a graph of an experimental result for explaining the positioning accuracy of the terminal position calculation method according to the present invention through the experimental results of the terminal position calculation method according to the present invention in the position location 1;

도 6은 위치 측위 장소 2에서 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법을 실험적으로 수행한 실험결과를 통하여 본 발명에 따른 단말기 위치계산방법의 위치 측위 정확도를 설명하기 위한 그래프에 대한 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating a graph for explaining positioning accuracy of the terminal positioning method according to the present invention through experimental results of performing the terminal positioning method according to the present invention at the position location 2;

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100: 단말기 110: 유무선통신망100: terminal 110: wired and wireless communication network

200: 위치계산 서버 210: 정보 수집부200: location calculation server 210: information collecting unit

220: pCELL 측위부 230: TDOA 알고리즘 연산부220: pCELL positioning unit 230: TDOA algorithm calculation unit

240: 반복연산 제어부 250: 최종 위치 측위 결과정보 생성부240: iterative operation control unit 250: final position location result information generation unit

Claims (7)

단말기의 위치를 계산하기 위한 위치계산 서버에 있어서, In the position calculation server for calculating the position of the terminal, 단말기와 기지국 간 전파수신시간 차이정보를 측정하여 수집하고, 기지국 위치정보를 수집하는 정보 수집부; An information collector configured to measure and collect radio wave time difference information between the terminal and the base station, and collect base station location information; pCELL 알고리즘을 이용하여 상기 단말기에 대한 초기 위치 측위 결과정보를 생성하는 pCELL 측위부; a pCELL positioning unit for generating initial position positioning result information for the terminal using a pCELL algorithm; 단말기 위치변수정보의 초기값으로 상기 초기 위치 측위 결과정보를 설정하고, 상기 단말기 위치변수정보, 상기 수집된 단말기와 기지국 간 전파수신시간 차이정보 및 상기 수집된 기지국 위치정보를 이용한 TDOA 알고리즘의 연산을 통해 비용함수 값을 생성하는 TDOA 알고리즘 연산부; The initial position positioning result information is set as an initial value of terminal position variable information, and operation of the TDOA algorithm is performed using the terminal position variable information, the information on the difference in radio wave reception time between the collected terminal and the base station, and the collected base station position information. TDOA algorithm operation unit for generating a cost function value through; 상기 생성된 비용함수 값과 기설정된 비용함수 임계값을 비교하여, 상기 비용함수 값이 상기 비용함수 임계값 이하일 때까지, 상기 TDOA 알고리즘 연산부로 하여금 상기 단말기 위치변수정보를 변경하면서 상기 TDOA 알고리즘을 반복적으로 연산하도록 제어하는 반복연산 제어부; 및 Comparing the generated cost function value with a predetermined cost function threshold value, the TDOA algorithm calculation unit repeatedly changes the TDOA algorithm while changing the terminal position variable information until the cost function value is less than or equal to the cost function threshold value. An iterative operation control unit for controlling to operate with; And 상기 비용함수 임계값 이하인 비용함수 값을 생성시킨 해당 단말기 위치변수정보를 상기 단말기에 대한 최종 위치 측위 결과정보로써 생성하는 최종 위치 측위 결과정보 생성부Final position positioning result information generation unit for generating the terminal position variable information corresponding to the generated cost function value less than the cost function threshold value as the final position positioning result information for the terminal. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기 위치 측위 결과정보를 제공하기 위한 위치계산 서버. Positioning server for providing a terminal position location result information comprising a. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 TDOA 알고리즘 연산부는, The TDOA algorithm calculation unit, 상기 단말기 위치변수정보를 상기 초기값으로부터 변경해가면서, 기지국 간 거리차이 추정행렬 및 기지국 간 거리차이 측정행렬을 이용하여 비용함수 값을 계산하는 것을 특징으로 하는 단말기 위치 측위 결과정보를 제공하기 위한 위치계산 서버. Computing location information for providing the terminal position location result information, wherein the cost function value is calculated using the distance difference estimation matrix between base stations and the distance difference measurement matrix between base stations while changing the terminal position variable information from the initial value. server. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 TDOA 알고리즘 연산부에서,In the TDOA algorithm calculation unit, 상기 비용함수 값을 계산하기 위한 상기 기지국 간 거리차이 추정행렬은 상기 단말기 위치변수정보 및 상기 기설정된 기지국 위치정보를 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 단말기 위치 측위 결과정보를 제공하기 위한 위치계산 서버. And a distance difference estimation matrix between base stations for calculating the cost function value using the terminal location variable information and the preset base station location information. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 TDOA 알고리즘 연산부에서, In the TDOA algorithm calculation unit, 상기 비용함수 값을 계산하기 위한 상기 기지국 간 거리차이 측정행렬은 상기 측정된 상기 단말기와 기지국 간 전파수신시간 차이정보를 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 단말기 위치 측위 결과정보를 제공하기 위한 위치계산 서버. The distance difference measurement matrix between the base stations for calculating the cost function value is calculated by using the measured propagation time difference information between the terminal and the base station. . 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 반복연산 제어부는, The repeat operation control unit, 상기 단말기에 대한 상기 최종 위치 측위결과 정보를 생성하기 위해 상기 TDOA 알고리즘의 반복수행을 제어하기 위한 기준이 되는 상기 비용함수 임계값을 해당 위치 측위 서비스 시스템의 상태에 따라 변경 및 재설정 가능한 것을 특징으로 하는 단말기 위치 측위 결과정보를 제공하기 위한 위치계산 서버. It is possible to change and reset the cost function threshold, which is a reference for controlling the repetition of the TDOA algorithm, to generate the final position location result information for the terminal according to the state of the location service system. Location calculation server for providing terminal location information. 위치계산 서버가 제공하는 단말기 위치계산방법에 있어서, In the terminal location calculation method provided by the location calculation server, (a) pCELL 알고리즘로부터 생성된 단말기에 대한 초기 위치 측위 결과정보를 단말기 위치변수정보의 초기값으로 설정하는 단말기 위치변수정보 초기값 설정 단계; (a) setting terminal position variable information initial value for setting initial position positioning result information for the terminal generated from the pCELL algorithm as an initial value of the terminal position variable information; (b) 상기 단말기 위치변수정보, 측정된 상기 단말기와 기지국 간 전파수신시간 차이정보 및 기설정된 기지국 위치정보로부터 계산되는 비용함수 값이 비용함수 임계값 이하일 때까지, 상기 단말기 위치변수정보를 변경하면서 상기 비용함수 값을 계산하는 TDOA 알고리즘 연산 단계; 및 (b) changing the terminal position variable information until the cost function value calculated from the terminal position variable information, the measured propagation time difference information between the terminal and the base station and the preset base station position information is equal to or less than a cost function threshold; Calculating a TDOA algorithm for calculating the cost function value; And (c) 상기 (b)단계에서 상기 비용함수 임계값 이하인 비용함수 값이 계산되 면, 상기 계산된 비용함수 값을 생성시킨 단말기 위치변수정보를 상기 단말기에 대한 최종 위치 측위 결과정보로써 생성하는 단말기 위치 측위 결정 단계(c) If the cost function value is less than the cost function threshold in step (b) is calculated, the terminal for generating the terminal position variable information for generating the calculated cost function value as the final position location result information for the terminal Positioning Step 를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치계산 서버가 제공하는 단말기 위치계산방법. Terminal location calculation method provided by a location calculation server comprising a. 제 6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 (b)단계에서의 상기 기설정된 비용함수 임계값은, The predetermined cost function threshold in step (b) is 해당 위치 측위 서비스 시스템의 상태에 따라 변경 및 재설정 가능한 것을 특징으로 하는 위치계산 서버가 제공하는 단말기 위치계산방법. Terminal location calculation method provided by a location calculation server, characterized in that can be changed and reset according to the state of the location service system.
KR1020070105679A 2007-10-19 2007-10-19 Method and Server for Estimating Position of Terminal KR100951950B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070105679A KR100951950B1 (en) 2007-10-19 2007-10-19 Method and Server for Estimating Position of Terminal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070105679A KR100951950B1 (en) 2007-10-19 2007-10-19 Method and Server for Estimating Position of Terminal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090040083A true KR20090040083A (en) 2009-04-23
KR100951950B1 KR100951950B1 (en) 2010-04-09

Family

ID=40763679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070105679A KR100951950B1 (en) 2007-10-19 2007-10-19 Method and Server for Estimating Position of Terminal

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100951950B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101038932B1 (en) * 2009-08-19 2011-06-03 동국대학교 경주캠퍼스 산학협력단 Location estimation method using effective asynchronous two-way ranging with frequency offset compensation in wireless networks
CN102404845A (en) * 2011-12-27 2012-04-04 苏州佰思迈信息咨询有限公司 Wireless location communication system
KR101227066B1 (en) * 2010-11-23 2013-02-06 주식회사 씨에스 Apparatus to provide location information in a mobile communication system
KR20190139130A (en) * 2018-06-07 2019-12-17 넥스엔정보기술(주) Analysis method of fluidized population information capable of providing real-time fluidized population data by pcell algorithm

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100524180B1 (en) * 2003-01-24 2005-10-25 햄펙스 주식회사 Position tracking method of a mobile phone using cell position and receiving/pre-measured radio wave characteristic information
KR100564728B1 (en) 2004-09-17 2006-03-28 (주)래디안트 System and method for determining position of mobile communication device by grid-based pattern matching algorithm
KR100754613B1 (en) * 2004-11-11 2007-09-05 삼성전자주식회사 A Location Tracking method and apparatus of User Euipment Filter using GPS and TDOA
KR100896680B1 (en) * 2007-04-13 2009-05-14 에스케이 텔레콤주식회사 Method and System for Providing Location Measurement of Network Based to Mobile Communication Terminal by Using G-pCell Database According to Location

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101038932B1 (en) * 2009-08-19 2011-06-03 동국대학교 경주캠퍼스 산학협력단 Location estimation method using effective asynchronous two-way ranging with frequency offset compensation in wireless networks
KR101227066B1 (en) * 2010-11-23 2013-02-06 주식회사 씨에스 Apparatus to provide location information in a mobile communication system
CN102404845A (en) * 2011-12-27 2012-04-04 苏州佰思迈信息咨询有限公司 Wireless location communication system
KR20190139130A (en) * 2018-06-07 2019-12-17 넥스엔정보기술(주) Analysis method of fluidized population information capable of providing real-time fluidized population data by pcell algorithm

Also Published As

Publication number Publication date
KR100951950B1 (en) 2010-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8280384B2 (en) System and method for predicting location accuracy of a mobile unit
US8289210B2 (en) Location measurement acquisition adaptive optimization
EP1535486B1 (en) Area based position determination for terminals in a wireless network
US8509819B2 (en) Information processing apparatus and correction method
US7663540B2 (en) Server device, mobile terminal and positioning mode selecting method
US9020869B2 (en) Location determination using generalized fingerprinting
US8279840B2 (en) Systems and methods for providing location based services (LBS) utilizing WLAN and/or GPS signals for seamless indoor and outdoor tracking
EP2045613B1 (en) Computing geographical location of a mobile receiver using network measurement reports
EP1510099B1 (en) Method for locating mobile terminals, system and components therefor
KR100960533B1 (en) Method, Apparatus and System for Mearsuring Location Based Terminal by Using U-pCell Database
US9602960B2 (en) Positioning method
CN107431995B (en) Enabling verification of an estimated location of a mobile device
JP5048021B2 (en) Building influence estimation apparatus and building influence estimation method
Moghtadaiee et al. WiFi fingerprinting signal strength error modeling for short distances
KR100951950B1 (en) Method and Server for Estimating Position of Terminal
EP3232220B1 (en) Method and device for estimating accuracy of a position determination
US20110090121A1 (en) Location measurement acquisition optimization with monte carlo simulation
KR20200079733A (en) A method and apparatus for location estimation of terminal in a wireless communication system
KR100904296B1 (en) Apparatus and method for generating location information
KR20120102277A (en) Positioning method using the phase shift of base station
TW201140123A (en) Locating electromagnetic signal sources
KR100880255B1 (en) Method and Server for Determinating Mobile Terminal Position using Waighted Average Algorithm
CN107250831B (en) Providing an indication of the direction of travel of a mobile device
KR20100007656U (en) AP Position Information System using Non Specified Wireless Access Points
US20170254878A1 (en) Position Adjustment in Mobile Communications Networks

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130401

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140327

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160330

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee