KR20090066571A - 위치 지문을 이용한 위치 추적 장치 및 그 방법과 그를이용한 핸드오프 결정 장치 및 그 방법 - Google Patents

위치 지문을 이용한 위치 추적 장치 및 그 방법과 그를이용한 핸드오프 결정 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위치 지문을 이용한 위치 추적 장치 및 그 방법과 그를 이용한 핸드오프 결정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 제1망(예로서, 무선랜)에서 위치 지문 DB를 바탕으로 단말의 이동에 따른 위치를 실시간으로 정확하게 추적할 수 있는, 위치 추적 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 위치 추적 장치에 있어서, '제1망의 셀 영역을 소정 간격의 격자 모양으로 나눠, 각 격자 지점별로 측정된 상/하향 링크 데이터의 신호세기'를 측정 지점에 맵핑시켜 저장ㆍ관리하는 저장수단; 임의의 지점에서, 상기 제1망의 무선중계장치에서 측정한 이동 단말로부터의 상향링크 데이터의 신호세기를 수집하고, 상기 이동 단말에서 측정한 상기 무선중계장치로부터의 하향링크 데이터의 신호세기를 수집하기 위한 수단; 및 상기 수집된 상향링크 데이터 및 하향링크 데이터의 신호세기와 상기 저장수단에 저장된 상/하향 링크 데이터의 신호세기를 이용하여 상기 이동 단말의 현재 위치를 추적하기 위한 위치추적수단을 포함한다.
위치 지문, 무선랜, 이동통신망, 핸드오프, 신호세기, 이동성 관리

Description

위치 지문을 이용한 위치 추적 장치 및 그 방법과 그를 이용한 핸드오프 결정 장치 및 그 방법{Location estimation apparatus and method using location fingerprint, and handoff decision apparatus and method using its}
본 발명은 위치 지문(Location Fingerprint)을 이용한 위치 추적 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 핸드오프 결정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1망(예로서, 무선랜)에서 위치 지문 DB를 바탕으로 단말의 이동에 따른 정확한 위치를 추적하고, 단말 이동에 따른 위치 정보와 위치 지문 DB를 바탕으로 핸드오프를 결정하여, 제1망에서의 이동(망 내 핸드오프) 또는 제1망에서 제2망(예로서, 이동통신망 등)으로의 이동(망 간 핸드오프)시에도 호의 단절과 서비스 품질 저하를 최소화할 수 있는, 위치 추적 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 핸드오프 결정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에서, '이동 단말'은, 제1망(예로서, 무선랜) 또는/및 제2망(예로서, CDMA 등의 셀룰러 이동통신망)에 접속할 수 있는 복합 모듈(예로서, 무선랜 모듈, 셀룰러 모뎀 등)을 구비한 이동 가능한 단말을 의미한다.
또한, '위치 지문(Location Fingerprint) DB'라 함은, 예로서, 무선랜 영역을 일정한 간격의 격자 모양으로 나누고 각 격자의 점에서 상/하향 링크 데이터의 신호세기를 측정하여, 측정 지점별로 상/하향 링크 데이터의 신호세기를 맵핑시켜 저장ㆍ관리하고 있는 무선 맵(Radio Map)을 의미한다. 따라서, 무선 맵(Radio Map)은 위치 지문(Location Fingerprint)으로 무선랜의 일련의 지점들에서 사전에 측정한 신호세기의 조합을 가지고 있게 된다.
유/무선 통합서비스는 유선망에서 제공하는 저가의 풍부한 대역폭과 서비스를 단말의 위치에 따라 선택적으로 이용 가능하게 하여, 이동통신 가입자로 하여금 저렴한 비용으로 다양한 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 장점을 가지고 있다.
유선통신이 제공하는 서비스를 제공받기 위해서, 단말의 접속방식은 주로 무선랜(Wireless LAN)을 통하여 이루어진다. 이를 위해서, 단말은 이동통신망 접속을 위한 셀룰러 모뎀과 유선망 접속을 위한 무선랜 모듈을 함께 장착하게 된다.
무선랜의 경우는 셀룰러망에 비하여 상대적으로 셀의 반경이 작고 단말의 이동에 따른 신호의 감쇄와 그 폭이 커서 무선랜-셀룰러망 간의 유무선 통합서비스를 제공하는데 있어서 해결되어야 할 많은 과제를 가지고 있다.
가장 우선적으로 해결되어야 할 문제점은 무선랜과 셀룰러망 간의 핸드오프시에 발생되는 호의 단절이나 품질저하 등의 문제가 있다. 따라서, 무선랜의 작은 반경에서 단말의 이동에 따른 위치 추적과 최적의 시점에서 핸드오프를 위한 결정 을 내려 서비스 품질저하를 최소화한 핸드오프를 가능하게 하는 기술 개발이 필요하다.
무선랜에서 단말의 위치 추적을 위해서는, 유/무선 통합서비스가 주로 활용될 것으로 예상되는 기업이나 대형 빌딩 등의 무선랜 환경을 고려할 필요가 있다. 왜냐하면, 기업이나 대형 빌딩 등의 실내 지역은 GPS 수신기가 작동하지 않기 때문에 무선랜의 신호세기를 이용한 위치 추적 방법이 이용된다.
무선랜에서 단말은 액세스 포인트(AP : Access Point)와 접속하여 망에 연결되고 있다. 통상, 무선랜에서 단말과 AP 간의 거리는 수신신호세기 측정(RSSI : Received Signal Strength Indication)을 통해 가능하지만, 이는 단일의 AP와 단말 간의 거리 정보만을 제공할 뿐, 단말의 방향 정보까지를 제공하지는 않는다. 또한, 단말의 송신 출력과 AP의 송신 출력이 일반적으로 달라서 거리 측정에 따른 오차의 범위 역시 달라지게 된다. 따라서, 무선랜에서는 단말의 정확한 위치 측정이 어렵다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서는, 하기의 본 발명에서 보다 상세하게 설명하겠지만, 여러 개의 AP들로 이루어지는 무선랜에서 단말의 위치 측정을 위한 별도의 서버를 두고, 해당 서버에서 여러 AP로부터 수집되는 단말의 수신신호세기와 단말로부터 수신되는 AP의 수신신호세기를 모두 고려한 새로운 위치 추적 기법이 제시되어야 할 것이다.
전술한 바와 같이, 무선랜 단말이 망에 연결되기 위해서는 AP라는 접속 장치와 무선랜 프로토콜을 준수하여 접속되어야 한다. 일단 AP와 무선랜 단말 간의 접 속이 성공하게 되면, 무선랜 단말은 언제나 망과의 통신을 수행할 수 있다. 이러한 상태를 "인바운드(In-bound) 상태"라고 한다. 이때, 무선랜 단말의 이동으로 단말이 특정 AP의 인바운드(In-bound) 상태에서 이탈하기 전에 단말과 현재의 AP는 다른 AP의 인바운드(In-bound) 상태로 재접속하여 끊김없는 연결을 지속해 주어야 한다. 이러한 과정을 '핸드오프' 또는 '로밍' 절차라고 한다.
하지만, 종래의 무선랜에서의 핸드오프(또는 로밍) 절차는, 무선랜 단말에서 수신되는 상대방의 신호세기가 일정한 값(임계치) 이하로 떨어졌을 때, 다음의 AP 탐색을 위한 절차(Probe)를 수행하여, 신호세기가 가장 좋은 AP를 탐색하여 접속을 이루는 과정으로 진행되었다. 하지만, 이와 같은 방식에 따르면, AP 탐색을 위한 과정이 너무 길고(시간지연), 무선랜 신호는 가변적이어서 검색 순간에 최적인 AP가 핸드오프를 위한 최적의 AP가 아닌 경우가 빈번하여 '핸드오프 핑퐁(Ping-Pong) 현상'을 유발할 수 있는 단점이 있다.
따라서, 이러한 방식으로는 음성 호와 같은 실시간 서비스를 지원하는데 한계가 있으며, 특히 무선랜-셀룰러망 간의 이동에 있어서 핸드오프에 따른 소요시간과 핸드오프 결정의 정확성은 유무선 통합서비스를 제공하는데 걸림돌이 되어 왔다.
따라서, 제1망(예로서, 무선랜)에서 단말의 이동에 따른 정확한 위치 추적과, 이를 통해 얻게 되는 단말의 위치 정보를 기반으로 신속하게 핸드오프를 결정할 수 있도록 하여, 단말의 제1망 내에서의 이동 또는 제1망에서 제2망(예로서, 셀룰러 이동통신망)으로의 이동시에도 호의 단절과 서비스 품질 저하를 최소화하여 유무선 통합서비스의 서비스 개선 효과를 높이고자 하는 것이 본 발명의 기술적 과제이다.
그러므로, 본 발명은, 제1망(예로서, 무선랜)에서 위치 지문 DB를 바탕으로 단말의 이동에 따른 위치를 실시간으로 정확하게 추적할 수 있는, 위치 추적 장치 및 그 방법을 제공하는데 제1 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 단말 이동에 따른 정확한 위치 정보와 위치 지문 DB를 바탕으로 핸드오프를 신속하게 결정하여, 제1망(예로서, 무선랜)에서의 이동(망 핸드오프) 또는 제1망에서 제2망(예로서, 이동통신망 등)으로의 이동(망 핸드오프)시에도 호의 단절과 서비스 품질 저하를 최소화할 수 있는, 핸드오프 결정 장치 및 그 방법을 제공하는데 제2 목적이 있다.
결국, 단말의 위치를 실시간으로 정확하게 측정함으로써, 핸드오프 결정의 정확성을 높이고, 결과적으로 핸드오프 핑퐁 현상을 제거할 수 있으며, 또한 단말의 정확한 위치 정보를 기반으로 네트워크에서 핸드오프 결정을 내려 핸드오프(또 는 로밍) 절차에서 AP 검색시의 탐색 시간을 줄여 핸드오프에 소요되는 시간을 줄일 수 있게 된다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 위치 추적 장치에 있어서, '제1망의 셀 영역을 소정 간격의 격자 모양으로 나눠, 각 격자 지점별로 측정된 상/하향 링크 데이터의 신호세기'를 측정 지점에 맵핑시켜 저장ㆍ관리하는 저장수단; 임의의 지점에서, 상기 제1망의 무선중계장치에서 측정한 이동 단말로부터의 상향링크 데이터의 신호세기를 수집하고, 상기 이동 단말에서 측정한 상기 무선중계장치로부터의 하향링크 데이터의 신호세기를 수집하기 위한 수단; 및 상기 수집된 상향링크 데이터 및 하향링크 데이터의 신호세기와 상기 저장수단에 저장된 상/하향 링크 데이터의 신호세기를 이용하여 상기 이동 단말의 현재 위치를 추적하기 위한 위치추적수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 이동 단말의 이동에 따른 지점별 위치 정보를 바탕으 로 상기 이동 단말의 이동 경로를 감지하여, 상기 제1망의 셀 영역 내에서 '망 내 핸드오프'를 결정하기 위한 핸드오프 결정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 이동 단말의 이동에 따른 지점별 위치 정보를 바탕으로 상기 이동 단말의 이동 경로를 감지하여, 상기 제1망에서 제2망으로의 '망 간 핸드오프'를 결정하기 위한 핸드오프 결정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 상기 제1 목적 달성을 통한 상기 위치 추적 장치에 의해 추적된 위치 정보를 바탕으로 핸드오프를 결정하는 장치에 있어서, 상기 이동 단말의 이동에 따른 지점별 위치 정보를 바탕으로 상기 이동 단말의 이동 경로를 감지하여, 상기 제1망 내에서의 '망 내 핸드오프' 또는 상기 제1망에서 제2망으로의 '망 간 핸드오프'를 결정하는 것을 특징으로 한다.
다른 한편, 상기 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 위치 추적 방법에 있어서, '제1망의 셀 영역을 소정 간격의 격자 모양으로 나눠, 각 격자 지점별로 측정된 상/하향 링크 데이터의 신호세기'를 측정 지점에 맵핑시켜 위치 지문 DB에 저장ㆍ관리하는 단계; 임의의 지점에서, 상기 제1망의 무선중계장치가 측정한 이동 단말로부터의 상향링크 데이터의 신호세기를 수집하고, 상기 이동 단말이 측정한 상기 무선중계장치로부터의 하향링크 데이터의 신호세기를 수집하는 단계; 및 상기 수집된 상향링크 데이터 및 하향링크 데이터의 신호세기와 상기 위치 지문 DB에 저장된 상/하향 링크 데이터의 신호세기를 이용하여 상기 이동 단말의 현재 위치를 추적하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 이동 단말의 이동에 따른 지점별 위치 정보를 바탕으로 상기 이동 단말의 이동 경로를 감지하여, 상기 제1망의 셀 영역 내에서 '망 내 핸드오프'를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 이동 단말의 이동에 따른 지점별 위치 정보를 바탕으로 상기 이동 단말의 이동 경로를 감지하여, 상기 제1망에서 제2망으로의 '망 간 핸드오프'를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 한편, 상기 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 상기 제1 목적 달성을 통한 상기 위치 추적 방법에 의해 추적된 위치 정보를 바탕으로 핸드오프를 결정하는 방법에 있어서, 상기 이동 단말의 이동에 따른 지점별 위치 정보를 바탕으로 상기 이동 단말의 이동 경로를 감지하여, 상기 제1망 내에서의 '망 내 핸드오프' 또는 상기 제1망에서 제2망으로의 '망 간 핸드오프'를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명은, 특히 무선랜에서 AP 및 이동 단말에서 상대방의 신호의 세기를 실시간으로 측정하여 단말의 위치를 추적하고 단말의 이동에 따른 핸드오프를 결정함으로써, 단말의 이동에 따른 신속한 핸드오프가 가능하며, 핸드오프에 따른 서비스 품질 저하를 사전에 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은, 무선랜 내에서 AP간 로밍도 사용될 수 있어, AP 간의 통신 트래픽에 따른 로드 밸런싱 등의 기능을 제공할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명은, 이동 단말의 위치를 실시간으로 정확하게 측정함으로써, 핸드오프 결정의 정확성을 높이고, 결과적으로 핸드오프 핑퐁 현상을 제거할 수 있으며, 또한 단말의 정확한 위치 정보를 기반으로 네트워크에서 핸드오프 결정을 내려 핸드오프(또는 로밍) 절차에서 AP 검색시의 탐색 시간을 줄여 핸드오프에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 이점이 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 통신시스템의 구성 예시도로서, 복합 통신 모듈(예로서, 무선랜 접속을 위한 무선랜 모듈, 이동통신망 접속을 위한 셀룰러 모뎀 등)을 탑재한 핸드폰, PDA, 스마트폰, 노트북 등의 이동 단말(MN)의 위치 이동에 따른 끊김없는 서비스(유/무선 통합서비스)를 제공할 수 있는 무선랜-이동통신망 연동 환경을 보여준다.
도 1에서, 이동 단말(MN : Mobile Node)(10)은 제1망(예로서, 무선랜) 또는/및 제2망(예로서, CDMA 이동통신망) 등에 각각 또는 동시에 접속할 수 있는 모듈(복합 통신 모듈)을 구비한 단말이다. 예로서, 옥내에서 제1망(예로서, 무선랜)에 접속하고 이동하여 옥외에서 제2망(예로서, 이동통신망)에 접속하거나, 옥내 또는 옥외에서 제1망 및 제2망에 동시 접속할 수 있다.
본 발명에서는 이동 단말(MN)(10)이 제1망(예로서, 무선랜) 내에서 이동할 때, 그 위치를 실시간으로 정확하게 추적할 수 있는 위치 추적 기술을 제시한다.
또한, 본 발명은 위치 추적을 통한 이동 단말(MN)(10)의 정확한 위치 정보를 기반으로 핸드오프 결정을 내려, 이동 단말(MN)(10)이 제1망(예로서, 무선랜)에서 제2망(예로서, 이동통신망)으로 이동할 때 발생하는 연결의 단절을 없애고 서비스 품질 저하를 최소화할 수 있는 핸드오프 기술을 제시한다.
결국, 이동 단말(MN)(10)의 위치를 실시간으로 정확하게 측정함으로써, 핸드오프 결정의 정확성을 높이고, 결과적으로 핸드오프 핑퐁 현상을 제거할 수 있으며, 또한 이동 단말(MN)(10)의 정확한 위치 정보를 기반으로 네트워크에서 핸드오프 결정을 내려 핸드오프(또는 로밍) 절차에서 AP 검색시의 탐색 시간을 줄여 핸드오프에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
특히, 제1망은 이동 단말(MN)(10)이 제2망(예로서, 이동통신망)의 영역에 있다 하더라도[즉, 제2망을 통한 통신이 가능한 상태], 제1망을 통해 제2망에서 제공하는 서비스를 저렴하게 제공받거나, 제2망의 서비스와는 별개로 제1망의 고유 서비스를 제공받을 수 있는 '무선랜'인 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않음에 유 의하여야 한다. 참고적으로, 무선랜은 이동통신망 등에 비하여 상대적으로 셀의 반경이 작고 단말의 이동에 따른 신호의 감쇄와 그 폭이 큰 특징이 있다.
이하, 제1망을 무선랜으로, 제2망을 이동통신망으로 가정하여 위치 지문을 이용한 위치 추적 기술 및 핸드오프 기술에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 필요한 구성은, 이동 단말(MN)(10)과 액세스포인트(AP : Access Point)(20)로부터의 수신신호세기 데이터(상/하향 링크 데이터의 신호세기 정보)를 수집하여 위치를 측정하고 필요하다면 핸드오프 결정을 내려 주는 위치 관리 서버(30)와, 이동 단말(MN)(10)로부터의 수신신호세기 데이터(상향링크 데이터의 신호세기 정보)를 측정하고, 이동 단말(MN)(10)에서 측정한 AP(20)로부터의 수신신호세기 데이터(하향링크 데이터의 신호세기 정보)를 수집하여 상/하향 링크 데이터의 신호세기 정보를 위치 관리 서버(30)로 전달해주는 다수의 액세스포인트(AP)(20)와, AP(20)로부터의 수신신호세기 데이터(하향링크 데이터의 신호세기 정보)를 측정하여 AP(20)로 전달해주는 이동 단말(MN)(10)로 구성된다. 그 외에, 무선랜과 이동통신망 간의 호 처리를 위한 표준규격을 준수하는 IMS 서버와 이동통신망 등으로 구성된 통신환경이 있다.
통상, 이동통신망은 기지국(BTS), 제어국(BSC), 교환기[이동통신 교환기(MSC), 관문 이동통신 교환기(GMSC)] 및 셀룰러 망 고유의 위치관리 서버[홈위치등록기(HLR), 방문자위치등록기(VLR)] 등으로 구성된다. 이러한 구성을 갖는 이동통신망 환경은 주지의 기술에 지나지 않으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
무선랜과 이동통신망 간의 서비스 연동은 다수의 IMS 서버로 연결되어 구성된다.
무선랜 내의 위치 관리 서버(30)는 제1망(예로서, 무선랜)에서 위치 지문 DB를 바탕으로 단말의 이동에 따른 위치를 실시간으로 정확하게 추적하는 '위치 추적 기능'과, 단말 이동에 따른 정확한 위치 정보와 위치 지문 DB를 바탕으로 핸드오프를 신속하게 결정하는 '핸드오프 결정 기능'을 수행한다.
이러한 기능(위치 추적 기능, 핸드오프 결정 기능)을 수행하기 위해서, 위치 관리 서버(30)는 위치 지문 DB, 서빙(Serving) AP 및 주변 AP 리스트, AP(20)에서 측정된 이동 단말(10)로부터의 수신신호세기 데이터(상향링크 데이터의 신호세기 정보)와 이동 단말(MN)(10)에서 측정된 AP(20)로부터의 수신신호세기 데이터(하향링크 데이터의 신호세기 정보)를 수집하는 기능, 위치 추적 알고리즘 및 핸드오프 결정 알고리즘을 구비한다.
특히, 위치 지문 DB는 다수의 AP(20)로 구성되는 무선랜의 무선 맵(Radio Map)을 구축한 DB로서, 무선 맵은 위치 지문(Location Fingerprint)으로 무선랜의 일련의 지점들(예로서, 무선랜 셀 영역을 가로/세로 1m 간격으로 나눈 격자점)에서 사전에 측정한 신호세기 데이터의 조합(상향링크 데이터의 신호세기 정보, 하향링크 데이터의 신호세기 정보)을 가지고 있다. 즉, 각 격자점에서 AP(20)가 측정한 이동 단말(10)의 상향링크 데이터의 신호세기 정보와, 이동 단말(10)이 측정한 AP(20)의 하향링크 데이터의 신호세기 정보를 지점(x,y)별로 맵핑시켜 무선 맵을 구성한다. 따라서, 상/하향 링크 데이터의 신호세기 정보에 근접한 값을 알면, 그 신호세기 정보에 맵핑된 지점(위치)을 쉽게 알 수 있다.
만약, 무선랜 내에서 이동 단말(MN)(10)이 활성화되어 통신을 하게 되면, 인접 AP들(20)은 이동 단말(MN)(10)로부터의 상향링크 데이터의 신호세기를 측정하여 위치 관리 서버(30)로 전송한다[상향링크 데이터의 신호세기 정보 수집]. 또한, AP(20)는 이동 단말(MN)(10)에서 측정한 AP(20)로부터의 하향링크 데이터의 신호세기 정보를 수집하여 위치 관리 서버(30)로 전달한다[하향링크 데이터의 신호세기 정보 수집].
이후, 각 AP(20)로부터 상/하향 링크 데이터의 신호세기 정보를 받은 위치 관리 서버(30)는 위치 지문 DB와 현재 수신된 상/하향 링크 데이터의 신호세기 정보를 가지고 이동 단말(MN)(10)의 위치를 추적하게 된다. 이때, 추적된 위치 정보와 상/하향 링크 데이터의 신호세기 정보를 기반으로, 위치 관리 서버(30)는 핸드오프에 대한 결정을 수행하여, 이동 단말(MN)(10)에 대해 핸드오프(망 내 핸드오프, 망 간 핸드오프)를 수행하게 된다.
이처럼, 위치 관리 서버(30)는 수신신호세기 데이터 수집 과정에 있어서, AP들(20)과 이동 단말(10)에서 전송하는 수신신호세기 데이터(상/하향 링크 데이터의 신호세기 정보) 모두를 수집한다. 이는 AP들(20) 또는 이동 단말(10)에서 전송되는 종래의 단일 수신신호세기 데이터 수집 과정에 대비되어, AP(20)와 이동 단말(MN)에서 각각 측정된 상대방의 수신신호세기 데이터(상/하향 링크 데이터의 신호세기 정보) 모두를 사용함으로써 위치 추적의 정확성을 높일 수 있다.
상기에서, 이동 단말(MN)(10)의 이동은 무선랜 내에서 이루어질 수도 있으 며(망 내 핸드오프), 무선랜에서 이동통신망으로 망 간 이동도 이루어질 수 있다(망 간 핸드오프). 이러한 경우에 발생되는 이동성 관리 절차는 하기의 도 6 및 도 7에서 상세하게 기술하기로 한다.
도 3을 참조하여, 상기 위치 추적 기능을 위한 위치 관리 서버(30)의 구성을 살펴보면, '제1망(예로서, 무선랜)의 셀 영역을 소정 간격의 격자 모양으로 나눠, 각 격자 지점별로 측정된 상/하향 링크 데이터의 신호세기'[즉, AP(20)에서 측정한 MN(10)으로부터의 상향링크 데이터의 신호세기 정보와, MN(10)에서 측정한 AP(20)로부터의 하향링크 데이터의 신호세기 정보임]를 측정 지점에 맵핑시켜 저장ㆍ관리하는 위치 지문 DB(34)와, 임의의 지점에서, AP(20)에서 측정한 이동 단말(MN)(10)로부터의 상향링크 데이터의 신호세기를 수집하고, 이동 단말에서 측정한 AP(20)로부터의 하향링크 데이터의 신호세기를 수집하기 위한 신호세기 수집부(31)와, 수집된 상향링크 데이터 및 하향링크 데이터의 신호세기와 위치 지문 DB(34)에 저장된 상/하향 링크 데이터의 신호세기를 이용하여 이동 단말(MN)(10)의 현재 위치를 추적하기 위한 위치 추적부(32)를 포함한다.
또한, 상기 핸드오프 결정을 위한 위치 관리 서버(30)의 구성을 살펴보면, 상기 위치 추적 기능을 위한 위치 관리 서버(30)의 구성에 있어서, 이동 단말(MN)(10)의 이동에 따른 지점별 위치 정보를 바탕으로 이동 단말(MN)(10)의 이동 경로를 감지하여, 제1망(예로서, 무선랜) 내에서의 '망 내 핸드오프' 또는 제1망(예로서, 무선랜)에서 제2망(예로서, 이동통신망)으로의 '망 간 핸드오프'를 결정 하기 위한 핸드오프 결정부(33)를 더 포함한다.
여기서, 망 내 핸드오프는, 핸드오프 발생 지역에서, 이동 단말(MN)(10)의 이동 지점 주변에 후보 서빙 AP가 존재하는 경우, 해당 후보 서빙 AP를 서빙 AP로 선정하여 제1망(예로서, 무선랜) 내에서 핸드오프를 수행하는 것을 의미한다.
또한, 망 간 핸드오프는, 핸드오프 발생 지역에서, 이동 단말(MN)(10)의 이동 지점 주변에 후보 서빙 AP가 존재하지 않는 경우, 수집된 상향링크 데이터의 신호세기 및 하향링크 데이터의 신호세기가 핸드오프 임계치 이하이면 이동 단말(MN)(10)이 제1망(예로서, 무선랜)의 셀 영역을 벗어난 경우로 판정하여 제1망(예로서, 무선랜)에서 제2망(예로서, 이동통신망)으로 핸드오프를 수행하는 것을 의미한다.
전술한 바와 같이, 위치 관리 서버(30)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 위치 지문 DB(34), 위치 추적 알고리즘, 핸드오프 결정 알고리즘, 이동 단말(MN)(10)의 서빙(Serving) AP와 주변 AP 리스트, 해당 이동 단말(MN)(10)을 중심으로 인접 AP(20)에서 수집되는 이동 단말(MN)(10)의 수신신호세기 데이터[AP(20)가 측정한 이동 단말(10)의 상향링크 데이터의 신호세기 정보], 이동 단말(MN)(10)로부터 수집되는 AP(20)의 수신신호세기 데이터[이동 단말(10)이 측정한 AP(20)의 하향링크 데이터의 신호세기 정보]를 구비한다.
여기서, 위치 지문 DB(34)는 무선랜을 일정한 간격의 격자 모양을 나누고, 각 격자의 점(측정 지점)에서 수신신호세기 데이터(상향링크 데이터의 신호세기 정보, 하향링크 데이터의 신호세기 정보)를 측정하여 무선 맵(Radio Map)을 구성한 것이다.
이때, 무선 맵 구성시, 각각의 지점(측정 위치)에서 AP(20)가 측정한 이동 단말(MN)(10)로부터의 수신신호세기 데이터는 상향링크 데이터의 신호세기 정보에, 이동 단말(MN)(10)이 측정한 AP(20)로부터의 수신신호세기 데이터는 하향링크 데이터의 신호세기 정보에 각각 저장한다. 이때, 신호세기의 변동성을 없애기 위하여, 수회 측정을 통해 평균값으로 각 지점에 대한 상/하향 링크 데이터의 신호세기 정보를 저장하는 것이 바람직하다. 이때, 측정 위치를 위한 격자의 간격은 1~2m 사이로 정할 수 있다.
이동 단말(MN)(10)의 위치 추적은, 지문 위치 DB(34), 그리고 현재 측정되는 상/하향링크 데이터의 신호세기 정보를 가지고 계산된다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
예를 들어, 위치 지문 DB(34)의 임의의 지점에 기록된 상/하향 링크 데이터의 신호세기를, 상향링크 신호세기 벡터 suplink = (s1, s2,…,sm)이고, 하향링크 신호세기 벡터 sdownlink = (s1, s2, …sn)이라 가정하자. 그리고, 현재 이동 단말(MN)(10)이 위치한 지점에서 측정된 상/하향 링크 데이터의 신호세기를, 상향링크 신호세기 벡터 ruplink = (r1,r2,…,rm)이고, 하향링크 신호세기 벡터 rdownlink = (r1,r2,..rn)이라 가정하자. 여기서, 상향링크 신호세기 벡터는 AP(20)가 측정한 이동 단말(10)의 상향링크 데이터의 신호세기 정보를 의미하고, 하향링크 신호세기 벡터는 이동 단말(10)이 측정한 AP(20)의 하향링크 데이터의 신호세기 정보를 의미한다.
위치 지문 DB(34)에 기록된 임의의 지점과 현재 이동 단말(MN)(10)과의 유클리디안 거리는 다음의 [수학식 1] 및 [수학식 2]와 같이 구할 수 있다. 하기에서, [수학식 1]은 상향링크 신호세기 벡터에 의한 두 지점 간의 거리(d_ uplink)를 나타내고, [수학식 2]는 하향링크 신호세기 벡터에 의한 두 지점 간의 거리(d_ downlink)를 나타낸다.
Figure 112007091461888-PAT00001
Figure 112007091461888-PAT00002
이동 단말(MN)(10)의 현재 위치 추적은 상향링크 신호세기 벡터에 의한 두 지점 간의 거리(d_ uplink)와 하향링크 신호세기 벡터에 의한 두 지점 간의 거리(d_ downlink)를 곱한 값을 최소화하는 위치 지문 DB(34) 내의 점으로 근사화한다.
상기에서, 상/하향 링크 데이터의 수신신호세기는, 이동 단말(MN)(10)과 AP(20)가 수신신호세기 측정을 위해서 별도의 데이터를 전송하지 않고도, 상대방으로부터의 비콘(Beacon) 패킷과 실제 데이터의 전송에 사용되는 데이터 프레임의 신 호세기를 수집하여 위치 관리 서버(30)에 전송한 값이다.
그럼, 도 4를 참조하여 위치 추적 및 핸드오프 결정 과정의 실 예를 살펴보기로 한다.
이동 단말(MN)(10)이 옥내의 지점1(a)에서 출발하여 지점2(b), 지점3(c) 및 지점4(d)를 거쳐서 옥외로 이동하는 경로를 갖는다고 가정하자. 여기서, 지점2(b), 지점3(c), 지점4(d)는 핸드오프 결정이 필요한 지점으로 현재의 서빙(Serving) AP로부터의 수신신호세기가 핸드오프 결정을 위한 신호세기 값 이하로 떨어지는 지점이다.
실제 건물 등의 옥내에서의 핸드오프를 위해서는, 사전에 건물 구조 및 실내 구조물의 위치를 고려하여 사용 가능한 지역에 대하여 최적의 RF 신호를 제공할 수 있도록 AP(20-1 ~ 20-5)가 설치되며, 이동 단말(MN)(10)이 이동할 때, 즉 옥내에서의 이동이나 옥외로 이동할 때는 핸드오프가 필요하게 된다.
상기에서, 지점2(b)는 서빙 AP1(20-1)로부터 수신신호세기가 급격히 떨어지는 실내 출입문 밖이다. 따라서, 위치 추적 알고리즘을 통해 이동 단말(MN)(10)이 지점2(b)로의 이동을 알 수 있으며, 핸드오프 결정 알고리즘을 통해 지점2(b) 부근에서 후보 서빙 AP(타겟 AP) 중 AP2(20-2)를 서빙 AP로 하는 핸드오프를 개시하여야 한다. 또한, 지점3(c)은 서빙 AP를 AP2(20-1)에서 AP3(20-3)으로 바꾸는 지점이며, 지점4(d)는 무선랜 내에서 서빙 AP를 찾을 수 없는 지점으로 이동통신망으로의 핸드오프가 필요한 지점이다.
이와 같이 핸드오프 결정 알고리즘은 사전에 구축된 무선 맵과 이동 단말(MN)(10)의 이동에 따른 위치 추적으로 최적의 AP를 찾는 망 내 핸드오프나, 망 간 핸드오프를 결정할 수 있다.
이와 같은 위치 추적 및 핸드오프 결정 과정을 도 5를 참조하여 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
무선랜 내에서 이동 단말(MN)(10)의 활성화가 되면, AP(20)를 통한 접속이 이루어지고, 이동 단말(MN)(10)과 AP(20)는 데이터를 주고 받는 상태(In-bound 상태)가 된다.
이러한 인바운드 상태에서, 위치 관리 서버(30)는 이동 단말(10)과 AP(20)로부터 상/하향 수신신호세기 데이터를 수집한다(501). 즉, AP(20)가 측정한 이동 단말(10)의 상향링크 데이터의 신호세기 정보를 수집하고, 이동 단말(10)이 측정한 AP(20)의 하향링크 데이터의 신호세기 정보를 AP(20)를 통해 수집한다.
이후, 위치 관리 서버(30)는 위치 추적 알고리즘을 구동하여, 수집된 상/하향 링크 데이터의 신호세기 정보를 기반으로 이동 단말(MN)(10)의 위치를 추적한다(503). 이때, 위치 지문 DB(34)를 바탕으로 상기 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 통해 이동 단말(MN)(10)의 현재 위치를 정확하게 측정한다.
다음으로, 위치 관리 서버(30)는 핸드오프 결정 알고리즘을 구동하여, 이동 단말(MN)(10)의 현재 위치가 핸드오프 발생 지역[예로서, 도 4의 지점2(b) 또는 지점3(c)]에 도착하게 되면, 후보 서빙 AP(타겟 AP)를 선정하게 된다. 이때, 후보 서빙 AP는 이동 단말(MN)(10)과 새로운 접속을 이루게 될 AP(Target AP)를 의미한다.
만약, 후보 서빙 AP(타겟 AP)가 존재하면(505), 위치 관리 서버(30)는 해당 AP를 서빙 AP로 선정하여 무선랜 내 핸드오프(망 내 핸드오프)를 개시한다(506).
그러나, 후보 서빙 AP가 존재하지 않는 경우는 이동 단말(MN)(10)이 무선랜을 완전히 이탈하거나 이탈하기 전의 건물 출입구 경계쪽에 위치한 경우이다. 이때, 이동 단말(MN)(10)이 옥외로 완전히 벗어나지 않는다면, 현재의 서빙 AP로 계속 서비스를 해주어야 하는 상황이다. 즉, 후보 서빙 AP가 존재하지 않는 경우(505), 수신신호세기가 핸드오프 임계치 이상이면[이동 단말(MN)(10)이 옥내에 위치하고 있는 경우](507), 계속해서 후보 서빙 AP를 찾아 해당 AP를 서빙 AP로 선정하여 서비스를 지속시킨다.
그러나, 수신신호세기가 핸드오프 임계치 미만이면(507), 이동 단말(MN)(10)이 무선랜의 셀 영역을 완전히 벗어나는 경우로 판정하여, 이동통신망과 핸드오프(망 간 핸드오프)를 개시한다(508).
그럼, 상기 도 5의 망 내 핸드오프 수행 과정(506) 및 망 간 핸드오프 수행 과정(508)에 대해 도 6 및 도 7을 참조하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
도 6은 이동 단말(MN)(10)이 무선랜 내에서 이동할 때, 망 내 핸드오프를 통한 이동성 관리 절차를 나타낸 것이다.
도면에서, 타겟(Target) AP는 후보 서빙 AP로 이동 단말(MN)(10)이 핸드오프 발생 지역에 있을 때 선택된 AP를 의미한다.
핸드오프 결정 절차에 따라, 무선랜 내 핸드오프(망 내 핸드오프)가 결정되 면, 위치 관리 서버(30)는 이동 단말(MN)(10)로 핸드오프 개시 메시지(Trigger_HO_ind)를 전송하여(601) 핸드오프의 개시와 필요한 정보(Target AP)를 제공한다. 즉, 어떤 AP(타겟 AP)로 핸드오프를 하라는 메시지를 통해서 핸드오프 의사를 알림으로써 핸드오프가 개시된다.
이에 대한 응답으로, 이동 단말(MN)(10)은 핸드오프 개시 응답 메시지(Trigger_HO_res)를 위치 관리 서버(30)로 전송하여(602), 핸드오프 수행의 시작을 확인한다.
이제, 이동 단말(MN)(10)이 타겟 AP의 정보를 가지고 서빙 AP로 핸드오프 초기 요청 메시지(HO_initiate_req)를 전송하여(603) 핸드오프에 필요한 동작을 수행하여 줄 것을 요청한다. 이때, HO_initiate_req 메시지에는 타겟 AP의 정보가 실려 있으므로, 서빙 AP는 핸드오프 준비 요청 메시지(HO_Prepare_req)를 타겟 AP로 전송하여(604), 이동 단말(MN)(10)이 핸드오프해서 이동해 올 것을 알린다.
이후, 타겟 AP는 HO_Prepare_req 메시지에 대한 핸드오프 준비 응답 메시지(HO_Prepare_res)를 서빙 AP로 전달한다(605). 그러면, 서빙 AP는 타겟 AP로부터 전달된 HO_Prepare_res 메시지를 확인하여, 실질적인 핸드오프의 준비가 완료되었음을 핸드오프 초기 응답 메시지(HO_initiate_res)를 통해 이동 단말(MN)(10)로 알린다(606).
이어서, 무선 접속을 서빙 AP에서 타겟 AP로 옮기는 핸드오프 수행 과정이 HO_Commit_req, HO_Commit_res 명령을 통하여 수행된다(607~609). 즉, 이동 단말(MN)(10)이 핸드오프 수행 요청 메시지(HO_Commit_req)를 서빙 AP로 전송하 면(607), 서빙 AP는 핸드오프 수행 요청 메시지(HO_Commit_req)를 타겟 AP로 전송하고(608), 이에 대해 타겟 AP는 핸드오프 수행 응답 메시지(HO_Commit_res)를 서빙 AP로 전송하고(609), 서빙 AP는 핸드오프 수행 응답 메시지(HO_Commit_res)를 이동 단말(MN)(10)로 전송한다(610).
이처럼 핸드오프 수행 과정이 완료되면, 타겟 AP에 접속된 이동 단말(MN)(10)은 상위 계층인 세션 핸드오프(Session HandOff)를 필요에 따라 수행할 수 있다(Session HO execution)(611).
그리고, 이동 단말(MN)(10)은 핸드오프 완료 요청 메시지(HO_Complete_req)를 타겟 AP로 전송하고(612), 이에 따라 타겟 AP는 핸드오프 완료 요청 메시지(HO_Complete_req)를 서빙 AP로 전송하여(613), 이에 대한 응답으로 핸드오프 완료 응답 메시지(HO_Complete_res)를 서빙 AP로부터 수신받아(614), 핸드오프 완료 응답 메시지(HO_Complete_res)를 이동 단말(MN)(10)로 전송한다(615). 이로써, 타겟 AP는 새로운 서빙 AP로 동작하게 되어, 무선랜 내에서의 망 내 핸드오프가 완료된다.
이후, 이동 단말(MN)(10)은 갱신된 정보를 핸드오프 완료 메시지(Complete_HO_ind)를 통하여 타겟 AP를 새로운 서빙 AP로 하여 위치 관리 서버(30)에 등록하게 된다(616). 이에 대한 응답으로, 위치 관리 서버(30)는 핸드오프 완료 응답 메시지(Complete_HO_res)로 이동 단말(MN)(10)로 전송한다(617).
도 7은 이동 단말(MN)(10)이 무선랜 영역에서 이동통신망으로 이동할 때, 망 간 핸드오프를 통한 이동성 관리 절차를 나타낸 것이다.
핸드오프 결정 절차에 따라, 무선랜에서 이동통신망으로의 핸드오프(망 간 핸드오프)가 결정되면, 위치 관리 서버(30)는 이동 단말(MN)(10)로 핸드오프 개시 메시지(Trigger_HO_ind)를 전송하여(701) 핸드오프의 개시와 필요한 정보(예로서, 기지국 정보)를 제공한다. 즉, 이동통신망으로 핸드오프를 하라는 메시지를 통해서 핸드오프 의사를 알림으로써, 핸드오프가 개시된다.
이에 대한 응답으로, 이동 단말(MN)(10)은 핸드오프 개시 응답 메시지(Trigger_HO_res)를 위치 관리 서버(30)로 전송하여(702), 핸드오프 수행의 시작을 확인한다.
그리고, 이동 단말(MN)(10)은 서빙 AP로 핸드오프 초기 요청 메시지(HO_initiate_req)를 전송하여(703) 핸드오프에 필요한 동작을 수행하여 줄 것을 요청한다. 그러면, 서빙 AP는 핸드오프 준비 요청 메시지(HO_Prepare_req)를 이동통신망의 위치 관리 서버로 전송하여(704), 이동 단말(MN)(10)이 핸드오프해서 이동해 올 것을 알린다.
이후, 이동통신망의 위치 관리 서버는 HO_Prepare_req 메시지에 대한 핸드오프 준비 응답 메시지(HO_Prepare_res)를 서빙 AP로 전달한다(705). 그러면, 서빙 AP는 이동통신망의 위치 관리 서버로부터 전달된 HO_Prepare_res 메시지를 확인하여, 실질적인 핸드오프의 준비가 완료되었음을 핸드오프 초기 응답 메시지(HO_initiate_res)를 통해 이동 단말(MN)(10)로 알린다(706).
이어서, 무선 접속을 무선랜에서 이동통신망으로 옮기는 핸드오프 수행 과정 이 HO_Commit_req, HO_Commit_res 명령을 통하여 수행된다(707~709). 즉, 이동 단말(MN)(10)이 핸드오프 수행 요청 메시지(HO_Commit_req)를 서빙 AP로 전송하면(707), 서빙 AP는 핸드오프 수행 요청 메시지(HO_Commit_req)를 이동통신망의 위치 관리 서버로 전송하고(708), 이에 대해 이동통신망의 위치 관리 서버는 핸드오프 수행 응답 메시지(HO_Commit_res)를 서빙 AP로 전송하고(709) 서빙 AP는 핸드오프 수행 응답 메시지(HO_Commit_res)를 이동 단말(MN)(10)로 전송한다(710).
이처럼 핸드오프 수행 과정이 완료되면, 타겟 AP에 접속된 이동 단말(MN)(10)은 상위 계층인 세션 핸드오프(Session HandOff)를 필요에 따라 수행할 수 있다(Session HO execution)(711).
그리고, 이동 단말(MN)(10)은 핸드오프 완료 요청 메시지(HO_Complete_req)를 이동통신망의 위치 관리 서버로 전송하고(712), 이에 따라 이동통신망의 위치 관리 서버는 핸드오프 완료 요청 메시지(HO_Complete_req)를 서빙 AP로 전송하여(713), 이에 대한 응답으로 핸드오프 완료 응답 메시지(HO_Complete_res)를 서빙 AP로부터 수신받아(714), 핸드오프 완료 응답 메시지(HO_Complete_res)를 이동 단말(MN)(10)로 전송한다(714). 이로써, 무선랜에서 이동통신망으로의 망 간 핸드오프가 완료된다.
망 간 핸드오프를 통한 이동성 관리 절차에서는 상기 도 6에서와 같은 Complete_HO_ind가 필요 없다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능 하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
본 발명은 무선랜에서의 단말의 위치 추적 및 핸드오프 결정 서비스에 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 통신시스템의 구성 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 위치 추적 및 핸드오프 결정을 위한 위치 관리 서버의 기능 및 신호세기 수집 과정을 보여주는 일실시예 설명도,
도 3은 본 발명에 따른 위치 추적 및 핸드오프 결정을 위한 위치 관리 서버의 일실시예 상세 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 위치 추적 및 핸드오프 결정 과정을 나타낸 일실시예 설명도,
도 5는 본 발명에 따른 위치 추적 및 핸드오프 결정 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 6은 본 발명에 따른 망 내 핸드오프 결정 과정에 대한 일실시예 흐름도,
도 7은 본 발명에 따른 망 간 핸드오프 결정 과정에 대한 일실시예 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
30 : 위치 관리 서버 31 : 신호세기 수집부
32 : 위치 추적부 33 : 핸드오프 결정부
34 : 위치 지문 DB

Claims (18)

  1. 위치 추적 장치에 있어서,
    '제1망의 셀 영역을 소정 간격의 격자 모양으로 나눠, 각 격자 지점별로 측정된 상/하향 링크 데이터의 신호세기'를 측정 지점에 맵핑시켜 저장ㆍ관리하는 저장수단;
    임의의 지점에서, 상기 제1망의 무선중계장치에서 측정한 이동 단말로부터의 상향링크 데이터의 신호세기를 수집하고, 상기 이동 단말에서 측정한 상기 무선중계장치로부터의 하향링크 데이터의 신호세기를 수집하기 위한 수단; 및
    상기 수집된 상향링크 데이터 및 하향링크 데이터의 신호세기와 상기 저장수단에 저장된 상/하향 링크 데이터의 신호세기를 이용하여 상기 이동 단말의 현재 위치를 추적하기 위한 위치추적수단
    을 포함하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동 단말의 이동에 따른 지점별 위치 정보를 바탕으로 상기 이동 단말의 이동 경로를 감지하여, 상기 제1망의 셀 영역 내에서 '망 내 핸드오프'를 결정하기 위한 핸드오프 결정수단
    을 더 포함하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동 단말의 이동에 따른 지점별 위치 정보를 바탕으로 상기 이동 단말의 이동 경로를 감지하여, 상기 제1망에서 제2망으로의 '망 간 핸드오프'를 결정하기 위한 핸드오프 결정수단
    을 더 포함하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1망은,
    무선랜인 것을 특징으로 하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 저장수단에 저장된 상기 상/하향 링크 데이터의 신호세기는,
    측정 지점별, 상기 무선중계장치에서 측정한 상기 이동 단말로부터의 상향링크 데이터의 신호세기 정보와, 상기 이동 단말에서 측정한 상기 무선중계장치로부터의 하향링크 데이터의 신호세기 정보인 것을 특징으로 하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 망 내 핸드오프는,
    핸드오프 발생 지역에서, 상기 이동 단말의 이동 지점 주변에 후보 서빙 무선중계장치가 존재하는 경우, 해당 후보 서빙 무선중계장치를 서빙 무선중계장치로 선정하여 상기 제1망 내에서 핸드오프를 수행하는 것을 특징으로 하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 망 간 핸드오프는,
    핸드오프 발생 지역에서, 상기 이동 단말의 이동 지점 주변에 후보 서빙 무선중계장치가 존재하지 않는 경우, 상기 수집된 상향링크 데이터의 신호세기 및 하향링크 데이터의 신호세기가 핸드오프 임계치 이하이면 상기 이동 단말이 상기 제1망의 셀 영역을 벗어난 경우로 판정하여 상기 제1망에서 상기 제2망으로 핸드오프를 수행하는 것을 특징으로 하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 이동 단말은,
    서브넷이 바뀜에 따라, 세션 핸드오프를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 장치.
  9. 제1항의 상기 위치 추적 장치에 의해 추적된 위치 정보를 바탕으로 핸드오프를 결정하는 장치에 있어서,
    상기 이동 단말의 이동에 따른 지점별 위치 정보를 바탕으로 상기 이동 단말의 이동 경로를 감지하여, 상기 제1망 내에서의 '망 내 핸드오프' 또는 상기 제1망에서 제2망으로의 '망 간 핸드오프'를 결정하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 결정 장치.
  10. 위치 추적 방법에 있어서,
    '제1망의 셀 영역을 소정 간격의 격자 모양으로 나눠, 각 격자 지점별로 측정된 상/하향 링크 데이터의 신호세기'를 측정 지점에 맵핑시켜 위치 지문 DB에 저장ㆍ관리하는 단계;
    임의의 지점에서, 상기 제1망의 무선중계장치가 측정한 이동 단말로부터의 상향링크 데이터의 신호세기를 수집하고, 상기 이동 단말이 측정한 상기 무선중계장치로부터의 하향링크 데이터의 신호세기를 수집하는 단계; 및
    상기 수집된 상향링크 데이터 및 하향링크 데이터의 신호세기와 상기 위치 지문 DB에 저장된 상/하향 링크 데이터의 신호세기를 이용하여 상기 이동 단말의 현재 위치를 추적하는 위치 추적 단계
    를 포함하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 이동 단말의 이동에 따른 지점별 위치 정보를 바탕으로 상기 이동 단말의 이동 경로를 감지하여, 상기 제1망의 셀 영역 내에서 '망 내 핸드오프'를 결정하는 망 내 핸드오프 결정 단계
    를 더 포함하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 이동 단말의 이동에 따른 지점별 위치 정보를 바탕으로 상기 이동 단말의 이동 경로를 감지하여, 상기 제1망에서 제2망으로의 '망 간 핸드오프'를 결정하는 망 간 핸드오프 결정 단계
    를 더 포함하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1망은,
    무선랜인 것을 특징으로 하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 위치 지문 DB는,
    무선랜을 소정의 격자 모양으로 나누고, 각 격자 지점(측정 지점)에서 상기 무선중계장치에서 측정한 상기 이동 단말로부터의 상향링크 데이터의 신호세기 정보와, 상기 이동 단말에서 측정한 상기 무선중계장치로부터의 하향링크 데이터의 신호세기 정보를 측정 지점별로 맵핑시켜 저장ㆍ관리하는 것을 특징으로 하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 망 내 핸드오프 결정 단계에서는,
    상기 이동 단말이 무선랜의 셀 영역 내에서 이동하는 경우, 핸드오프 발생 지역에서, 상기 이동 단말의 이동 지점 주변에 후보 서빙 AP가 존재하는 경우, 해당 후보 서빙 AP를 서빙 AP로 선정하여 무선랜 내에서 핸드오프를 수행토록 하는 것을 특징으로 하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 망 간 핸드오프 결정 단계에서는,
    상기 이동 단말이 무선랜의 셀 영역을 벗어나 이동통신망으로 이동하는 경우, 핸드오프 발생 지역에서, 상기 이동 단말의 이동 지점 주변에 후보 서빙 AP가 존재하지 않는 경우, 상기 수집된 상향링크 데이터의 신호세기 및 하향링크 데이터의 신호세기가 핸드오프 임계치 이하이면 상기 이동 단말이 상기 무선랜의 셀 영역을 벗어난 경우로 판정하여 상기 무선랜에서 상기 이동통신망으로 핸드오프를 수행토록 하는 것을 특징으로 하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 위치 추적 단계에서 상기 이동 단말의 위치를 추적하는 과정은,
    상향링크 데이터의 신호세기 정보에 의한 두 지점 간의 거리(d_ uplink)를 하기의 [수학식 1]을 통해 구하고, 하향링크 데이터의 신호세기 정보에 의한 두 지점 간의 거리(d_ downlink)를 하기의 [수학식 2]를 통해 구해, 상향링크 데이터의 신호세기 정보에 의한 두 지점 간의 거리와 하향링크 데이터의 신호세기 정보에 의한 두 지점 간의 거리를 곱한 값을 최소화하는 상기 위치 지문 DB 내의 점으로 근사화하는 것을 특징으로 하는 위치 지문을 이용한 위치 추적 방법.
    [수학식 1]
    Figure 112007091461888-PAT00003
    [수학식 2]
    Figure 112007091461888-PAT00004
    (여기서, suplink는 상기 지문 DB의 임의의 지점에 기록된 상향링크 데이터의 신호세기 정보, sdownlink는 상기 지문 DB의 임의의 지점에 기록된 하향링크 데이터의 신호세기 정보, ruplink는 상기 이동 단말이 위치한 현재 지점에서 측정된 상향링크 데이터의 신호세기 정보, rdownlink는 상기 이동 단말이 위치한 현재 지점에서 측정된 하향링크 데이터의 신호세기 정보임)
  18. 제10항의 상기 위치 추적 방법에 의해 추적된 위치 정보를 바탕으로 핸드오프를 결정하는 방법에 있어서,
    상기 이동 단말의 이동에 따른 지점별 위치 정보를 바탕으로 상기 이동 단말의 이동 경로를 감지하여, 상기 제1망 내에서의 '망 내 핸드오프' 또는 상기 제1망에서 제2망으로의 '망 간 핸드오프'를 결정하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 결정 방법.
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