KR20210006311A - 단말기의 위치측정을 위한 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 실시예들은 단말기의 위치측정을 위한 장치 및 그 제어 방법에 대한 것으로, 타겟단말기에서 기지국으로 전송되는 상향링크 신호에 대한 측정 결과를 위치측정기로부터 수신하는 통신부 및 상향링크 신호에 대한 측정 결과에 기초하여 타겟단말기의 위치를 계산하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 타겟단말기와 위치측정기 사이의 거리 정보에 기초하여 타겟단말기에서 전송되는 상향링크 신호에 대한 설정정보의 변경 여부를 결정하고, 통신부는, 설정정보에 대한 변경 요청을 기지국에 전송하는 위치측정서버를 제공한다.

Description

단말기의 위치측정을 위한 장치 및 그 제어 방법{APPARATUS FOR POSITIONING OF USER EQUIPMENTS AND METHOD FOR CONTROLLING SAME}

본 발명은 이동통신 시스템 내의 타겟단말기의 위치를 추정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 들어 공공서비스를 위해서 통신 사업자가 아닌 제3자가 특정 지역에 존재하는 단말의 위치나 이동정보를 획득하고자 하는 시도들이 있었다. 이러한 일 예로 도로공사, 경찰청의 공공단체가 특정 지역을 지나가는 단말기의 수 또는 속도 등의 정보를 얻고자 시도하였다.

이러한 상황에서 통신 사업자가 아닌 제3자가 공공 서비스를 목적으로 특정 지역에 존재하는 단말기의 위치 또는 소통량 정보 등을 획득하는 방법이 없는 것이 현실이다. 특히, 이러한 정보를 획득하는 방법은 기존에 설치된 통신장비 및 통신망에 영향을 주지 않고 수행되어야 한다는 제약 사항이 있다. 또한, 통신 사업자를 포함한 많은 기관들도 단말기의 위치를 보다 정확하게 추정하는 것이 필요하다. 특히, 긴급구조, 위치기반 서비스 등 다양한 목적으로 단말기의 위치를 정확히 측정하는 것이 필요하다.

이동통신 시스템은 기지국과 단말기로 구성되어 있다. 종래의 위치추정 방법은 단말기가 전송하는 신호를 바탕으로 그 위치를 추정한다. 이때 일반적으로 사용되는 방법은 단말기가 전송하는 신호가 기지국에 도달하는 데 소요되는 신호의 지연값을 사용하는 것이다. 또한, 단말기가 전송하는 신호가 기지국에 도달하는 채널에서 발생하는 전파감쇄의 양을 바탕으로도 기지국과 단말기 사이의 거리를 추정할 수 있다. 이를 위해 사용하는 통신 방법은 종래의 기지국과 단말기 사이의 통신을 하는 다양한 방법을 사용할 수 있다.

본 발명에서는 타겟단말기 주변에 한 대 이상의 위치측정기를 배치하고 타겟단말기의 위치를 측정하는 기술에 대한 것이다. 본 발명에서는 보다 효율적으로 타겟단말기의 위치를 측정할 수 있도록 위치측정기 및 위치측정서버의 동작을 제어하는 방법을 제공하고자 한다. 또한, 이동통신 기지국에서 설정하는 상향링크 채널을 효율적으로 설정하는 방법을 제공하고자 한다.

또한, 타겟단말기의 위치측정과 관련한 이동통신 네트워크의 기지국, 위치측정서버, 위치측정기간의 효율적인 동작 및 프로토콜을 제공한다.

일 측면에서, 본 실시예들은 타겟단말기에서 기지국으로 전송되는 상향링크 신호에 대한 측정 결과를 위치측정기로부터 수신하는 통신부 및 상향링크 신호에 대한 측정 결과에 기초하여 타겟단말기의 위치를 계산하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 타겟단말기와 위치측정기 사이의 거리 정보에 기초하여 타겟단말기에서 전송되는 상향링크 신호에 대한 설정정보의 변경 여부를 결정하고, 통신부는, 설정정보에 대한 변경 요청을 기지국에 전송하는 위치측정서버를 제공할 수 있다.

다른 측면에서, 본 실시예들은 타겟단말기로부터 기지국으로 전송되는 상향링크 신호를 수신하는 상향링크 신호 수신부, 상향링크 신호를 측정한 측정 결과를 기지국 또는 위치측정서버에 전송하는 통신부 및 상향링크 신호 수신부가 타겟단말기의 상향링크 신호를 검출하는 동작 수행 여부 및 통신부가 측정 결과를 기지국 또는 위치측정서버에 전송하는 동작 수행 여부를 결정하는 제어부를 포함하고, 통신부는, 기지국 또는 위치측정서버로부터, 타겟단말기와 위치측정기 사이의 거리 정보에 기초하여 변경된 상향링크 신호에 대한 설정정보의 변경정보를 수신하고, 상향링크 신호 수신부는, 변경정보에 기초하여 상향링크 신호를 수신하는 위치측정기를 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 본 실시예들은 타겟단말기에 대한 측위 요청 또는 상향링크 신호에 대한 설정정보의 변경 요청을 위치측정서버 또는 위치측정기로부터 수신하는 통신부, 설정정보의 변경 요청에 따라 타겟단말기에 대하여 설정된 상향링크 신호의 설정정보를 변경하는 제어부 및 타겟단말기로 변경된 설정정보를 전송하는 송신부를 포함하고, 통신부는, 변경 요청에 따른 설정정보의 변경정보를 위치측정서버 또는 위치측정기에 전송하는 기지국을 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 타게단말기의 위치 측정을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 위치측정기, 위치측정서버의 동작 제어방법을 제시한다.

또한, 타겟단말기의 위치를 측정함에 있어 필요한, 이동통신 네트워크의 기지국, 위치측정서버, 위치측정기 사이의 효율적인 동작방법 및 프로토콜을 제시한다.

도 1은 종래의 기지국 기반의 위치 측정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 위치 측정의 개념을 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 위치측정서버의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 타겟단말기의 전송신호 변경 방식을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 위치측정서버의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 위치측정기의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 마스터 위치측정기에 따른 측위시스템 활성화/비활성화 천이 과정을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 위치측정기의 구현예이다.
도 11은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 위치측정기의 구현예이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 이동통신 네트워크의 기지국의 구현예이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 위치측정서버의 구현예이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 발명에서의 무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS, 또는 eNB)을 포함한다. 본 명세서에서의 사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.

기지국 또는 셀(cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), small cell 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, small cell 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.

상기 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. i) 무선 영역과 관련하여 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀을 제공하는 장치 그 자체이거나, ii) 상기 무선영역 그 자체를 지시할 수 있다. i)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 상기 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 eNB, RRH, 안테나, RU, LPN, 포인트, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. ii)에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.

따라서, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀, RRH, 안테나, RU, LPN(Low Power Node), 포인트, eNB, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트를 통칭하여 기지국으로 지칭한다.

본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.

무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-advanced, 5G로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

또한, LTE, LTE-advanced와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다.

한편 EPDCCH(enhanced PDCCH 또는 extended PDCCH)를 이용해서도 제어 정보를 전송할 수 있다.

본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소 반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.

실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(coordinated multi-antenna transmission system), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두 개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다.

다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 'eNB'라 함)과, eNB에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송파워를 갖거나 매크로 셀영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.

이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 'PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다'는 형태로 표기하기도 한다.

또한 이하에서는 PDCCH를 전송 또는 수신하거나 PDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신한다는 기재는 EPDCCH를 전송 또는 수신하거나 EPDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신하는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

즉, 이하에서 기재하는 물리 하향링크 제어채널은 PDCCH를 의미하거나, EPDCCH를 의미할 수 있으며, PDCCH 및 EPDCCH 모두를 포함하는 의미로도 사용된다.

또한, 설명의 편의를 위하여 PDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예인 EPDCCH를 적용할 수 있으며, EPDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예로 PDCCH를 적용할 수 있다.

한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC시그널링을 포함한다.

eNB은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. eNB은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.

3GPP에서 최근 논의 중인 NR(New Radio)에서 대표적인 사용 시나리오(usage scenario)로서, eMBB(enhanced Mobile BroadBand), mMTC(massive Machine Type Communication), URLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communication)가 제기되고 있다. 이와 관련하여, 본 명세서에서는 LTE 뿐 아니라 NR(New Radio) 시스템과 관련한 주파수, 프레임, 서브프레임, 자원, 자원블럭, 영역(region), 밴드, 서브밴드, 제어채널, 데이터채널, 동기신호, 각종 참조신호, 각종 신호, 각종 메시지는 과거 또는 현재 사용되는 의미 또는 장래 사용되는 다양한 의미로 해석될 수 있다.

본 개시는 이동통신 시스템내의 타겟단말기의 위치를 추정하는 장치 및 방법을 제안한다. 일반적으로 이동통신 시스템은 기지국과 단말기들로 구성되어 있다. 본 개시에서 위치측정이 필요한 타겟단말기 주위에 한 개 이상의 위치측정기를 배치하여 타겟단말기의 전송신호를 측정하고 이를 바탕으로 타겟단말기의 위치를 정확히 측정한다.

또한, 본 개시는 무선통신 시스템에서의 타겟단말들의 위치정보 획득에 관련된다.

또한, 본 개시는 이동통신 시스템을 통한 실종자들의 위치추정, 재난 및 조난 발생시 인명구조를 위한 위치추정, 단말기의 위치를 정확히 파악하여 위치기반의 서비스를 제공하는 데 적용 가능하다.

본 개시는 이동통신 기지국 및 서비스에 향후 적용이 예상된다.

본 개시와 가장 연관성이 높은 것은 이동통신 시스템이며, 본 개시에 따른 기술적 사상에 모순되지 않는 한, 특정 이동통신 시스템에 한정되지 않는다.

이동통신 시스템은 기지국과 단말기로 구성되어 있다. 종래의 위치추정 방법은 단말기가 전송하는 신호를 바탕으로 그 위치를 추정한다. 이때 일반적으로 사용되는 방법은 단말기가 전송하는 신호가 기지국에 도달하는 데 소요되는 신호의 지연값을 사용하는 것이다. 또한, 단말기가 전송하는 신호가 기지국에 도달하는 채널에서 발생하는 전파감쇄의 양을 바탕으로도 기지국과 단말기 사이의 거리를 추정할 수 있다. 단말기의 위치 추정을 위한 통신 방법은 종래의 기지국과 단말기 사이에서 적용되는 다양한 통신 방법이 사용될 수 있다.

타겟단말기에 대한 정확한 위치측정을 위한 방법이 한국 특허출원 KR10-2019-0045762, KR10-2018-0114866, KR10-2018-0101066의 발명에서 제안되었다. 상기 발명에서는 무선통신 시스템에서 전송하는 상향링크 자원할당 정보를 획득하는 장치와 상향링크 신호 수신기를 포함하고, 획득된 상향링크 자원할당 정보를 바탕으로 해당 상향링크 자원에 신호를 전송하는 단말이 근처에 있는지와 관련, 그 신호의 크기 및 시간지연 등의 정보를 바탕으로 단말기의 위치정보를 획득하는 것이다. 상기 발명에서 이동통신 네트워크의 기지국은 타겟단말기와의 링크를 형성한다. 또한, 위치측정기가 측정한 타겟단말기의 상향링크 채널의 측정정보는 위치측정서버로 보내지며, 상기 위치측정서버에서 타겟단말기의 위치를 계산한다.

타겟단말기의 위치측정을 정확히 하기 위해서는 타겟단말기가 일정기간 동안 상향링크 신호를 전송하여야 한다. 그리고 기지국 또는 위치측정기는 타겟단말기가 전송하는 신호를 측정한다.

타겟단말기가 통화상태에 있는 경우에는 단말기가 지속적으로 기지국과 신호를 주고받는다. 그러므로, 기지국은 단말기가 전송하는 신호에 기반하여 거리 또는 위치측정을 수행할 수 있다. 만일, 좀 더 정확한 측정으로 특정 신호를 단말기가 전송하는 것이 필요한 경우, 기지국은 신호를 전송하도록 단말기에게 명령할 수 있다.

반면에, 타겟단말기가 대기상태에 있는 경우에는 대부분의 단말기는 상향링크 신호를 전송하지 않거나 매우 낮은 빈도로 상향링크 신호를 전송한다. 그러므로 기지국이나 위치측정기들이 단말기가 전송하는 신호를 바탕으로 거리 또는 위치를 측정하는 것이 매우 어렵다.

또한, 위치측정기가 타겟단말기의 신호를 정확히 측정하기 위해서는 이동통신 네트워크의 기지국, 위치측정서버, 그리고 위치측정기 간의 동작 및 프로토콜의 설계가 필요하다.

이동통신 시스템의 구성이 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하여 설명하면 이동통신 시스템은 기지국(10)과 단말기(11)로 구성되어 있다. 단말기의 위치추정 방법으로 단말기(11)가 전송하는 신호를 바탕으로 그 위치를 추정한다. 이때 일반적으로 사용되는 방법은 단말기(11)가 전송하는 신호가 기지국(10)에 도달하는 데 소요되는 신호의 전파지연값을 사용하는 것이다. 또한, 단말기(11)가 전송하는 신호가 기지국(10)에 도달하는 채널에서 발생하는 전파감쇄의 양을 바탕으로도 기지국(10)과 단말기(11) 사이의 거리를 추정할 수 있다. 타겟단말기의 위치측정을 정확히 하기 위해서는 타겟단말기가 일정기간 동안 상향링크 신호를 전송하여야 한다. 그리고 기지국 또는 위치측정기는 타겟단말기가 전송하는 신호를 측정한다.

단말기(11)가 통화상태에 있는 경우에는 단말기(11)가 지속적으로 기지국(10)과 신호를 주고받는다. 그러므로, 기지국(10)은 단말기(11)가 전송하는 신호에 기반하여 거리 또는 위치측정을 수행하는 것이 가능하다. 또한, 좀 더 정확한 측정으로 특정신호를 단말기(11)가 전송하는 것을 필요한 경우, 기지국(10)은 신호를 전송하도록 단말기(11)에게 명령할 수 있다. 상기 특정신호는 광대역의 주기적인 상향링크 신호가 될 수 있다.

이하 본 개시의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 개시에서는 기지국과 단말기와 신호를 주고 받도록 하고, 위치를 추적하고자 하는 타겟단말기 주변에 위치측정기를 배치하여 타겟단말기의 위치를 효율적으로 측정하는 방법을 제안한다. 본 개시의 위치측정기는 타겟단말기가 전송하는 신호를 포착하고 이를 바탕으로 타겟단말기의 위치를 측정한다. 타겟단말기의 위치를 정확하게 측정하기 위해 상기 위치측정기를 한 개 이상 타겟단말기 주변에 배치할 수 있다. 본 개시의 위치측정기는 사람이 휴대하여 사용할 수 있지만, 차량 및 드론 등에 설치하여 사용하는 것도 가능하다. 또한, 종래의 매크로, 스몰셀의 기지국을 본 발명의 위치측정기로 사용할 수 있다.

도 2에 본 개시에서 제안하는 위치측정 시스템의 동작을 도시한다. 도 2를 참조하여 설명하면 이동통신 시스템에서 기지국(250)과 타겟단말기(210)가 서로 신호를 주고 받는다. 위치를 측정하고자 하는 타겟단말기(210) 주변에 본 발명의 위치측정기를 배치하여 타겟단말기(210)가 전송하는 신호를 수신하여 이를 바탕으로 타겟단말기(210)의 위치를 측정한다. 이 때 타겟단말기(210)가 전송하는 신호가 각 위치측정기(220)로 도달하는 신호의 지연, 수신되는 방향과 수신 신호의 크기 등으로 바탕으로 타겟단말기(210)의 위치를 측정한다. 보다 정확한 타겟단말기(210)의 위치 측정을 위해 한 대 이상의 위치측정기(220, 230, 240)를 타겟단말기(210) 주변에 배치할 수 있다. 또한, 기지국(250)에서 수신하는 신호의 크기와 시간지연 정보들과 위치측정 장치에서 수신한 정보를 결합하여 보다 정확한 타겟단말기(210)의 위치를 측정하게 할 수도 있다. 상기 과정에서 타겟단말기의 상향링크 신호가 수신되는 방향을 측정하기 위해 본 개시의 위치측정기에 지향성 안테나를 사용할 수 있다.

본 개시에 따른 위치측정기의 구현의 예시로 출원번호 10-2018-0046139 “이동통신 단말기의 위치측정 방법 및 장치”, 출원번호 10-2018-0048825 “이동통신 단말기의 위치측정을 위한 상향링크 신호 설정 방법”, 출원번호 10-2018-0101066 “이동통신 시스템에서 단말기의 위치측정을 위한 방법 및 장치”, 출원번호 10-2019-0045762 “이동 단말기의 위치측정시스템’”에 개시된 내용을 참조할 수 있다. 또한, 종래의 기지국을 위치측정기로 사용할 수도 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다. 도 3의 신호 측정 시스템은 기지국(310), 타겟단말기(320), 위치측정기(340, 350), 및 위치측정서버(330)를 포함할 수 있다.

도 3의 신호 측정 시스템에 도시된 위치측정기 1(340)과 위치측정기 2(350)는 각기 다른 위치에 위치할 수 있다. 도 3에서 다수의 위치측정기를 사용하여 타겟단말기의 이동정보를 획득할 수 있다.

예를 들어, 두 위치측정기(340, 350) 사이의 거리가 d라고 가정한다. 어떤 RNTI를 가진 타겟단말기가 위치측정기 1(340)의 위치에서 위치측정기 2(350)의 위치로 T1 시간 동안에 이동하였다면, 두 구간에 이동하는데 T1의 시간이 소요된다는 정보를 획득할 수 있다.

다른 예시로, 두 위치측정기(340, 350) 사이에 타겟단말기가 위치해 있다면 두 위치측정기(340, 350)가 상기 타겟단말기가 전송하는 상향링크 신호를 측정할 수 있다. 이 경우 두 개 이상의 위치측정기의 측정결과를 바탕으로 타겟단말기의 위치를 측정할 수 있으며, 이를 바탕으로 타겟단말기(320)의 이동정보를 획득할 수 있다.

여기서, 각 위치측정기(340, 350)는 타겟단말기의 상향링크 신호의 측정결과를 위치측정서버(330)에 전송하고 위치측정서버(330)는 수신한 타겟단말기의 상향링크 신호의 측정결과를 기초로 상기 타겟단말기의 위치를 측정할 수 있다. 이때, 각 위치측정기(340, 350)는 측정한 타겟단말기의 RNTI 정보, 타겟단말기과 위치측정기(340, 350) 사이의 거리를 포함한 위치정보 및 측정시간 등을 포함하는 정보를 위치측정서버(330)에 전송할 수 있다.

본 개시에서는 타겟단말기가 전송하는 상향링크 신호를 측정하고 이를 바탕으로 타겟단말기의 위치를 측정하는 위치측정기와 위치측정서버의 효율적인 동작을 제시한다. 또한, 상기 위치측정기, 위치측정서버와 연동하여 동작하는 이동통신 시스템의 효율적인 동작을 제시한다. 또한, 타겟단말기의 위치측정을 위한 다양한 동작모드를 설정하고, 이 모드 간의 천이 및 동작을 효율적으로 제어하는 방법을 제시한다.

본 개시에서는 타겟단말기와 위치측정기와의 거리가 먼 원거리 모드와 거리가 가까운 근거리 모드를 설정하여 이에 따라 위치측정기, 위치측정서버, 이동통신 기지국의 동작을 달리하는 것을 제안한다.

이는 타겟단말기와 위치측정기의 거리가 먼 원거리에서는 시간지연 등에 근거하여 타겟단말기의 위치를 측정하는 것이 바람직하다. 반면에 거리가 근거리 인경우에는 수신된 신호의 세기 또는 RSSI(received signal strength indicator)에 정보에 근거하여 측위하는 것이 보다 정확한 측위결과를 얻을 수 있다. 그리고, 그 중간지역에서는 시간지연, 수신된 신호의 세기 두 가지 정보를 결합하여 타겟단말기의 위치를 측위 한다.

상기한 측위 방법의 변경은 위치측정서버에서 타겟단말기의 추정되는 위치와 위치측정기들의 위치 정보를 바탕으로 스스로 결정하여 측위를 수행할 수 있다. 그러나, 상기 근거리, 원거리의 측정을 보다 효율적으로 하기 위해서는 근거리, 원거리의 동작의 변경을 이동통신 기지국 및 위치측정기의 동작과 같이 연계하여 동작 모드를 변경하는 것이 보다 효율적일 수 있다.

본 개시에서 타겟단말기의 위치측정을 위해서는 타겟단말기가 상향링크 신호를 전송하여야 한다. 본 개시에서는 타겟단말기가 상향링크 신호를 일정시간 주기적 또는 빈번히 전송할 수 있다. 예를 들면, LTE 시스템의 경우 타겟단말기는 PUSCH 채널 또는 SRS 채널을 주기적 또는 빈번히 전송한다. 예를 들면, 기지국은 타겟단말기가 특정 데이터를 광대역의 상향링크를 통해 전송하도록 요청할 수 있다. 일 실시예로, 기지국은 타겟단말기가 측정한 하향링크에 대한 채널정보 등을 일정 주기로 아주 낮은 MCS (할당된 자원에 비해 전송하는 데이터가 낮은 MCS)로 전송하도록 명령할 수 있다. 또 다른 실시예로 기지국은 타겟단말기의 송신전력과 관계되는 파라미터 (예를 들면, power head room report) 또는 타겟단말기의 기능 등에 대한 파라미터를 일정 주기로 낮은 MCS로 전송하도록 명령할 수 있다. 또한, PUCCH를 주기적으로 전송하게 할 수 있다.

또한, 타겟단말기가 두 가지 이상의 다른 채널 설정의 상향링크 신호를 전송하도록 설정할 수 있다. 여기서, 두 개의 다른 채널을 제1 상향링크 신호, 제2 상향링크 신호라 한다. 제1 상향링크 신호는 협대역의 높은 빈도의 전송을 특징으로 하는 신호이고, 제2 상향링크 신호는 광대역의 낮은 빈도의 전송을 특징으로 하는 신호로 설정할 수 있다. 예를 들면, PUCCH와 PUSCH의 전송이 가능하다. 또한, PUCCH와 SRS의 전송으로 설정할 수도 있다. SRS와 PUSCH의 동시 설정도 가능하다. 또 다른 구현의 예로, 협대역의 빈번한 PUSCH 설정과 광대역의 낮은 빈도의 PUSCH를 동시에 전송하게 할 수 있다.

본 개시의 타겟단말기의 위치추정은 한 가지 상향링크 신호를 사용하여 수행할 수 있지만, 이러한 두 가지 이상의 다른 신호를 기반으로 위치측정기 및 기지국의 측정을 바탕으로 수행할 수 있다. 협대역의 상향링크 신호는 타겟단말기의 평균전력을 계산하는데 유리하다. 광대역의 신호는 전파지연을 측정하여 보다 정밀한 거리 및 위치측정을 위해 사용된다.

본 개시에서는 타겟단말기의 위치와 위치측정기의 위치에 따라 타겟단말기가 전송하는 상향링크의 신호의 전송 대역폭 및 전송주기를 변경하여 설정하는 것을 제안한다.

본 개시의 실시예의 하나로 타겟단말기와 위치측정기들이 원거리에 있다면 타겟단말기가 낮은 빈도의 광대역 신호를 전송하도록 설정하는 것이다. 반면에 타겟단말기와 위치측정기들의 거리가 가까운 거리에 있다면 높은 빈도의 신호를 전송하게 할 수 있다. 이때, 상향링크 자원의 과도한 소모를 방지하기 위해 높은 빈도의 협대역 신호를 전송하게 할 수 있다.

본 발명의 한 실시예로 원거리에서는 낮은 빈도의 (긴 주기로 전송) 광대역의 PUSCH 전송하게 할 수 있다. 반면의 근거리에서는 높은 빈도의 (짧은 주기로 전송) 협대역 PUSCH를 전송하게 할 수 있다. 근거리에서 높은 빈도로 전송하는 채널로 다양한 채널을 사용할 수 있는데, PUCCH, SRS를 원거리에서 보다 높은 빈도로 전송하도록 설정할 수 있다.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 위치측정서버의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 위치측정서버는 타겟단말기에서 기지국으로 전송되는 상향링크 신호에 대한 측정 결과를 위치측정기로부터 수신할 수 있다(S100).

이동통신 시스템에서는 기지국이 타겟단말기로 전송하는 하향링크 신호와 타겟단말기가 기지국으로 전송하는 상향링크 신호가 기지국과 타겟단말기 사이에서 송수신된다. 위치를 측정하고자 하는 타겟단말기 주변에 배치된 위치측정기는 타겟단말기가 전송하는 상향링크 신호를 수신할 수 있다. 보다 정확한 타겟단말기의 위치 측정을 위해 다수의 위치측정기가 타겟단말기 주변에 배치될 수 있다. 위치측정서버는 통신부를 통하여 위치측정기로부터 타겟단말기가 전송하는 상향링크 신호에 대한 측정 결과를 수신할 수 있다.

다시, 도 4를 참조하면, 위치측정서버는 타겟단말기와 위치측정기 사이의 거리 정보에 기초하여 타겟단말기에서 전송되는 상향링크 신호에 대한 설정정보의 변경 여부를 결정할 수 있다(S110).

기지국은 타겟단말기가 전송할 상향링크 신호에 대하여, 상향링크 신호의 구성 및 무선 자원의 할당을 위한 설정정보를 타겟단말기로 전송할 수 있다. 일 예에 따라, 상향링크 신호에 대한 설정정보는 상향링크 신호가 전송되는 채널의 종류, 상향링크 신호가 전송되는 주기 또는 상향링크 신호의 대역폭 중 적어도 하나에 대한 설정정보를 포함할 수 있다. 타겟단말기는 수신된 설정정보에 따라 상향링크 신호를 구성하고, 할당된 무선 자원을 이용하여 상향링크 신호를 기지국으로 전송할 수 있다.

타겟단말기의 위치 측정은 타겟단말기가 전송하는 상향링크 신호를 위치측정기가 수신하고, 수신된 상향링크 신호에 대한 시간지연 또는 신호의 세기에 기초하여 수행된다. 이 경우, 타겟단말기와 위치측정기의 거리가 소정의 기준거리보다 먼 원거리인 경우, 시간지연에 기초하여 타겟단말기의 위치를 측정하는 것이 바람직하다. 이와 달리, 타겟단말기와 위치측정기의 거리가 소정의 기준거리보다 가까운 근거리인 경우, 수신된 신호의 세기 또는 RSSI(received signal strength indicator)에 기초하여 타겟단말기의 위치를 측정하는 것이 바람직하다.

또한, 협대역의 상향링크 신호는 수신된 신호의 세기 또는 RSSI 를 이용하여 타겟단말기의 위치를 산출하는데 유리하다. 이와 달리, 광대역의 상향링크 신호는 시간지연을 이용하여 타겟단말기의 위치를 산출하는데 유리하다.

따라서, 타겟단말기와 위치측정기 사이의 거리 정보가 제1 기준거리보다 긴 원거리인 경우, 위치측정서버는 상향링크 신호에 대한 설정정보를 기준주기보다 낮은 소정의 주기 및 기준대역폭보다 넓은 소정의 광대역으로 변경하도록 결정할 수 있다. 즉, 위치측정서버는 타겟단말기의 측위를 위한 동작이 원거리 모드에서 수행되도록 설정할 수 있다.

만약, 타겟단말기와 위치측정기 사이의 거리 정보가 제2 기준거리보다 짧은 근거리인 경우, 위치측정서버는 상향링크 신호에 대한 설정정보를 기준주기보다 높은 소정의 주기 및 기준대역폭보다 좁은 소정의 협대역으로 변경하도록 결정할 수 있다. 즉, 위치측정서버는 타겟단말기의 측위를 위한 동작이 근거리 모드에서 수행되도록 설정할 수 있다.

또는, 일 예에 따라, 제1 기준거리가 제2 기준거리보다 길게 설정될 수 있다. 이 경우, 타겟단말기와 위치측정기 사이의 거리 정보가 제1 기준거리와 제2 기준거리 사이에 위치하는 경우, 위치측정서버는 타겟단말기의 측위를 위한 동작이 중간거리 모드에서 수행되도록 설정할 수 있다. 이 경우, 타겟단말기의 위치 측정을 위하여 시간지연 및 신호의 세기가 같이 이용될 수 있다.

위치측정서버는 통신부를 통하여 설정정보에 대한 변경 요청을 기지국으로 전송할 수 있다. 변경 요청에 따라, 기지국은 상향링크 신호에 대한 설정정보를 변경하고, 이에 기초하여 타겟단말기가 변경된 설정정보에 따라 상향링크 신호를 전송하도록 요청할 수 있다. 타겟단말기는 변경된 설정정보를 수신하면, 설정정보에 기초하여 상향링크 신호를 변경하여 전송할 수 있다.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 타겟단말기의 전송신호 변경 방식을 설명하는 도면이다. 도 5를 참조하면, 타겟단말기의 상향링크 신호 전송에 대한 원거리 모드와 근거리 모드가 도시되어 있다. 원거리 모드에서는 긴 주기의 광대역 신호가 전송되고, 시간지연을 주된 입력으로 하여 타겟단말기의 위치를 계산한다. 반면에, 근거리 모드에서는 짧은 주기의 신호가 전송되면 RSSI 기반으로 타겟단말기의 위치를 계산한다.

도 5의 실시예에서는 이렇게 두 가지의 다른 성격의 신호로 전환하는 경우를 도시하였다. 그러나, 중간 거리의 새로운 모드를 정의하여 (원거리, 중간거리, 근거리의 3모드 존재), 이 모드에서는 두 채널이 동시에 전송되며, 타겟단말기에 대한 위치측정이 RSSI 와 시간지연을 모두 고려하여 진행하도록 할 수 있다.

이렇게 타겟단말기와 위치측정기와의 거리에 따라 전송하는 채널을 변경하거나, 전송하는 주기 및 신호 대역폭을 변경하여 보다 효율적인 타겟단말기 상향링크 신호의 측정을 할 수 있다.

이렇게 타겟단말기가 상향링크를 통해 위치측정을 위해 전송하는 신호를 환경에 따라 변경할 수 있다. 이 변경은 위치측정서버가 판단하여 보다 효율적인 측정이 되도록 채널의 종류 또는 설정을 변경요청을 이동통신 기지국에 전송하고, 이동통신 기지국은 요청에 따라 타겟단말기의 채널 설정을 변경할 수 있다. 또한, 이동통신 기지국은 채널설정 변경을 위치측정서버에게 알리고, 위치측정서버는 이를 위치측정기에게 알려 정확한 측정이 이루어 질 수 있도록 한다. 상기 과정에서 위치측정의 판단은 위치측정기들과 타겟단말기의 거리값들을 바탕으로 원거리인지 근거리인지에 기반하여 수행할 수 있다.

즉, 위치측정서버는 변경 요청에 따른 설정정보의 변경정보를 기지국으로부터 수신할 수 있다. 변경정보는 기지국이 타겟단말기의 상향링크 신호에 대한 설정정보를 변경한 경우, 해당 변경 사항에 대한 정보를 포함할 수 있다. 기지국에 의해 전송하는 채널, 주기, 대역폭 등에 대한 설정이 변경된 경우, 이에 대한 정보가 변경정보에 포함될 수 있다.

위치측정서버는 변경정보를 위치측정기로 전송할 수 있다. 위치측정기는 수신된 변경정보에 기초하여 타겟단말기가 기지국으로 전송하는 상향링크 신호에 대한 정확한 측정을 수행할 수 있도록 한다. 상기 과정에서 위치측정의 판단은 위치측정기들과 타겟단말기의 거리값들을 바탕으로 원거리인지 근거리인지에 기반하여 수행될 수 있다.

일 예에 따라, 위치측정서버는 상향링크 신호의 설정정보에 대한 변경 요청을 위치측정기로부터 수신할 수 있다. 이 경우, 위치측정서버는 위치측정기로부터 수신된 변경 요청에 기초하여 타겟단말기에서 전송되는 상향링크 신호에 대한 설정정보의 변경 여부를 결정할 수 있다.

즉, 위치측정서버는 위치측정기로부터의 변경 요청이 타겟단말기와 위치측정기 사이의 거리 정보 등에 기초할 때 합리적인 요청인지를 판단할 수 있다. 합리적인 요청으로 판단되는 경우, 위치측정서버는 기지국으로 해당 변경 요청을 전송할 수 있다. 이후의 동작은 전술한 바와 실질적으로 동일하므로, 중복 기재를 피하기 위하여 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

또는, 다른 일 예에 따라, 위치측정서버는 상향링크 신호의 설정정보에 대한 변경 요청이 위치측정기로부터 수신되는 경우, 별도의 판단 없이, 수신된 변경 요청을 기지국으로 전송할 수 있다. 이 경우에도, 이후의 동작은 전술한 바와 실질적으로 동일하므로, 중복 기재를 피하기 위하여 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다시, 도 4를 참조하면, 위치측정서버는 상향링크 신호에 대한 측정 결과에 기초하여 타겟단말기의 위치를 계산할 수 있다(S120).

위치측정서버는 타겟단말기와 기지국 사이의 거리 정보에 따라 변경된 상향링크 신호에 대한 설정정보에 기초하여 타겟단말기의 위치를 계산하는 알고리즘을 선택할 수 있다.

위치측정서버는 거리 정보가 제1 기준거리보다 긴 원거리인 경우, 상향링크 신호에 대한 측정 결과 중 시간지연 정보를 이용하는 알고리즘에 기초하여 타겟단말기의 위치를 계산할 수 있다. 또한, 위치측정서버는 거리 정보가 제2 기준거리보다 짧은 근거리인 경우, 상향링크 신호에 대한 측정 결과 중 RSSI를 이용하는 알고리즘에 기초하여 타겟단말기의 위치를 계산할 수 있다.

도 6에 본 개시의 일 실시예에 따른 위치측정서버의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하면, 위치측정서버는 위치측정기의 측정결과를 바탕으로 위치측정기, 타겟단말기의 위치를 파악(S200)하고 이에 따라 근거리 측정이 유리한지 원거리 측정이 유리한지를 판단(S210)한다.

위치측정서버는 판단결과에 따라 타겟단말기가 전송하는 상향링크 신호의 변경을 이동통신 기지국에 요청한다. 또한, 위치측정서버는 판단결과를 바탕으로 타겟단말기의 위치를 계산하는 방법을 시간지연을 중심으로 계산(S220)할지 RSSI를 중심으로 계산(S230))할지를 판단하여 이를 고려한 차별적인 알고리즘을 사용하여 타겟단말기의 위치를 계산한다. 이후 위치측정서버는 다른 위치측정기로부터 측정정보를 수신(S240)하고, 상기 동작들을 반복하여 수행할 수 있다.

또 다른 실시예로 타겟단말기의 채널 또는 전송 주기, 대역폭의 변경은 위치측정기의 사용자가 위치측정기에 입력하여 위치측정서버에 요청할 수 있다. 이 요청을 받은 위치측정서버는 상기 요청이 합리적인지 판단하고, 합리적이라고 생각하여 이를 이동통신 기지국에 요청한다. 이후의 과정은 도 6에서 설명된 상기 위치측정서버가 변경을 요청하는 경우와 동일하게 진행할 수 있다.

또한, 상기 과정에서 위치측정기의 요청에 대해 위치측정서버가 판단하는 과정을 생략하고, 위치측정기의 요청을 그대로 수용하여 이동통신 기지국에 요청하는 구현도 가능하다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 위치측정기의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 위치측정기는 상향링크 신호 수신부를 통하여 타겟단말기로부터 기지국으로 전송되는 상향링크 신호를 수신하고, 상향링크 신호를 측정한 측정 결과를 기지국 또는 위치측정서버에 통신부를 통하여 전송할 수 있다(S300).

위치측정기는 상향링크 신호 수신부가 타겟단말기의 상향링크 신호를 검출하는 동작 수행 여부 및 통신부가 측정 결과를 기지국 또는 위치측정서버에 전송하는 동작 수행 여부를 제어부를 통하여 결정할 수 있다.

다시, 도 7을 참조하면, 위치측정기는 기지국 또는 위치측정서버로부터, 타겟단말기와 위치측정기 사이의 거리 정보에 기초하여 변경된 상향링크 신호에 대한 설정정보의 변경정보를 수신할 수 있다(S310).

일 예에 따라, 상향링크 신호에 대한 설정정보는 상향링크 신호가 전송되는 채널의 종류, 상향링크 신호가 전송되는 주기 또는 상향링크 신호의 대역폭 중 적어도 하나에 대한 설정정보를 포함할 수 있다. 타겟단말기는 기지국으로부터 수신된 설정정보에 따라 상향링크 신호를 구성하고, 할당된 무선 자원을 이용하여 상향링크 신호를 기지국으로 전송하게 된다.

전술한 것과 같이, 타겟단말기의 위치 측정은 타겟단말기가 전송하는 상향링크 신호를 위치측정기가 수신하고, 수신된 상향링크 신호에 대한 시간지연 또는 신호의 세기에 기초하여 수행된다. 이 경우, 타겟단말기와 위치측정기의 거리가 소정의 기준거리보다 먼 원거리인 경우, 낮은 주기의 광대역 상향링크 신호를 전송하도록 설정정보가 변경될 수 있다. 이와 달리, 타겟단말기와 위치측정기의 거리가 소정의 기준거리보다 가까운 근거리인 경우, 높은 주기의 협대역 상향링크 신호를 전송하도록 설정정보가 변경될 수 있다.

일 예에 따라, 위치측정기는 설정정보에 대한 변경 요청을 포함하는 사용자 입력을 수신하는 입력부를 더 포함할 수 있다. 즉, 위치측정기의 사용자는 입력부를 통하여, 상향링크 신호의 설정정보에 대한 변경 요청을 입력할 수 있다. 이 경우, 위치측정기는 통신부를 통하여 설정정보에 대한 변경 요청을 기지국 또는 위치측정서버로 전송할 수 있다.

다시, 도 7을 참조하면, 위치측정기는 상향링크 신호 수신부를 통하여 변경정보에 기초하여 상향링크 신호를 수신하고, 상향링크 신호에 대한 정보를 측정할 수 있다(S320).

기지국이 타겟단말기의 상향링크 신호에 대한 설정정보를 변경한 경우, 상향링크 신호의 설정정보에 대한 변경정보는 해당 변경 사항에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 기지국에 의해 전송하는 채널, 주기, 대역폭 등에 대한 설정이 변경된 경우, 이에 대한 정보가 변경정보에 포함될 수 있다.

위치측정기는 수신된 변경정보에 기초하여 타겟단말기가 기지국으로 전송하는 상향링크 신호를 보다 정확하게 수신하고, 해당 정보를 정확하게 측정할 수 있다.

일 예에 따라, 위치측정기는, 위치측정서버에 마스터 위치측정기 또는 일반 위치측정기 중 어느 하나로 등록될 수 있다. 마스터 위치측정기로 등록된 경우, 위치측정기는 타겟단말기에 대한 위치 측정 동작의 종료 또는 휴식을 요청할 수 있는 권한이 부여될 수 있다.

여기서, 타겟단말기에 대한 위치 측정 동작의 휴식은, 소정의 시간으로 설정되거나, 타겟단말기와 위치측정기 사이의 거리 정보에 기초하여 설정될 수 있다. 위치 측정 동작의 휴식이 소정의 시간으로 설정되는 경우, 마스터 위치측정기에 의해서 설정된 소정의 시간 동안 타겟단말기에게 상향링크 신호를 전송하지 않도록 요청될 수 있다. 또한, 위치측정기들도 상향링크 신호의 수신 등의 동작을 수행하지 않게 된다.

위치 측정 동작의 휴식이 타겟단말기와 위치측정기 사이의 거리 정보에 기초하여 설정되는 경우, 일정 거리보다 먼 위치에서 타겟단말기의 위치가 대략적으로 획득된 경우, 위치측정기가 현재 위치에서 해당 위치 근처로 이동하는 시간을 고려하여 해당 시간 동안은 위치 측정 동작의 수행하지 않도록 할 수 있다. 이를 통하여, 타겟단말기의 전원의 소모를 감소시킬 수 있다.

위치측정기는, 타겟단말기에 대한 위치 측정 동작의 휴식을 요청하기 위하여, 타겟단말기에서 전송되는 상향링크 신호의 전송 중지 또는 전송 재개 요청을 기지국 또는 위치측정서버로 전송할 수 있다.

이하에서는, 도 7에서 전술한 내용에 기초하여, 위치측정기의 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

본 개시의 또 다른 실시예로 본 개시의 위치측정기들간에 통신하여 상호간의 위치 및 측정정보를 공유하고, 이를 바탕으로 타겟단말기의 위치를 계산할 수 있다. 또한, 본 발명의 위치측정기들이 한 위치측정기에 위치 및 측정정보를 전송하고, 상기 위치측정기에서 타겟단말기의 위치를 계산하게 할 수 있다. 이러한 경우, 위치측정기의 사용자가 타겟단말기의 상향링크 전송채널의 변경 또는 주기, 대역폭의 변경을 요청하고 이를 위치측정기가 이동통신 기지국에 변경을 요청할 수 있다. 상기한 요청을 받은 이동통신 기지국은 채널을 요청에 따라 변경하고 이를 위치측정기들에게 알려 타겟단말기에 대한 채널측정을 수행할 수 있게 한다.

본 발명에서는 종래의 이동통신 네트워크를 사용한 측위를 사용하여 타겟단말기의 대략적인 위치를 찾은 것을 전제로 한다. 상기 과정에서 타겟단말기의 WIFI, GPS 등의 장치를 추가적으로 사용하여 타겟단말기의 위치를 찾을 수 있다. 상기 과정에서 타겟단말기가 속해 있는 이동통신 네트워크의 셀의 정보 및 셀의 기지국의 위치정보를 획득할 수 있다. 또한, 타겟단말기의 대략적인 위치정보를 획득할 수 있다. 그리고, 상기 타겟단말기의 위치정보의 정확도의 정보를 획득할 수 있다. 상기 위치정보의 정확도는 특정 위치를 중심으로 반경의 형태로 주어질 수 있다.

상기 정보를 획득한 탐색자들은 위치측정기를 소지하고 타겟단말기 근처에서 타겟단말기에 대한 링크 형성을 요청한다. 상기 링크 형성 요청은 탐색자가 위치측정기를 통해 위치측정서버에게 호 설정을 요청할 수 있다. 또한, 상기 요청을 위치측정서버에 직접 입력하여 호 설정을 요청할 수 있다.

호 설정 요청이 입력되면 위치측정서버는 이동통신 네트워크에 호 설정을 요청한다. 일반적으로 이동통신 네트워크에서 타겟단말기와 가장 좋은 채널상태를 유지할 수 있는 기지국이 선택되어 호 설정이 진행된다. 이 이후 이동통신 네트워크의 기지국은 위치측정서버에 호 설정 및 타겟단말기의 상향링크 신호 전송 설정정보 전달한다. 위치측정서버는 상기 호 설정 및 타겟단말기의 상향링크 신호전송 설정정보를 위치측정기에게 전달하여 타겟단말기에 대한 신호 검출 및 측정을 수행하게 한다. 상기한 호 설정 정보는 호가 설정되었다는 사실을 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 타겟단말기에 대한 호설정 요청, 상향링크 채널의 변경, 채널의 전송 주기 및 대역폭 변경과 같은 요청이 필요하다. 또 다른 방법으로 위치측정서버가 스스로 수행하거나 위치측정서버를 동작하는 사람이 입력하여 수행할 수 있다. 이를 가장 효율적으로 수행할 수 있는 방법 중 하나가 위치측정기가 타겟단말기 근처에서 수행하는 것이다. 이른 위치측정기의 사용자가 위치측정기에 상기 동작을 요청하는 것을 입력하는 것으로 수행할 수 있다.

상기한 타겟단말기의 호 설정, 상향링크 채널의 변경, 상향링크 채널의 전송주기 또는 대역폭의 변경등의 요청을 위치측정기가 수행할 수 있다. 그러나, 모든 위치측정기가 이러한 요청을 할 수 있게 하는 것보다 이를 수행할 수 있는 위치측정기를 제한하는 것이 보다 효율적이다.

본 발명에서는 위치측정기 중 하나 이상을 마스터로 결정하고, 상기 마스터로 결정된 위치측정기만이 상기 요청을 할 수 있게 하는 것을 제안한다. 그렇게 함으로 상기 마스트인 위치측정기의 소지자만이 상기한 요청들을 할 수 있고, 나머지 위치측정기는 그러한 권한을 갖지 못하게 된다. 즉, 마스터 위치측정기 또는 마스터 위치측정기의 사용자는 다음과 같은 것을 요청할 수 있다.

(1) 타겟단말기의 호 설정

(2) 타겟단말기의 상향링크 전송채널의 변경

(3) 타겟단말기의 상향링크 전송 채널의 전송주기 또는 대역폭의 변경

(4) 타겟단말기에 대한 위치측정 종료

(5) 타겟단말기에 대한 위치측정 휴식

상기한 과정에서 (4)와 (5)는 타겟단말기의 신호전송을 멈추는 요청을 하는 것이다. (4)의 경우는 타겟단말기에 대한 위치측정이 완료되어 종료하는 것을 요청하는 것이다.

반면에 (5)의 경우는 위치측정을 잠시 멈추는 것을 의미한다. 이는 일정시간을 정해 놓고 그 시간 이후에 상향링크 신호 전송이 전송되게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 마스터 위치측정기가 다시 타겟단말기의 신호 전송을 요청하여 재개하게 할 수 있다. (5)의 경우는 원거리에서 타겟단말기의 신호를 검출하고, 대략적인 타겟단말기의 위치가 측정되어 그 주위로 이동하여 다시 측정을 수행하고자 하는 경우 사용할 수 있다.

도 8에 본 발명에서 제안하는 마스터의 요청에 따른 위치측정 시스템의 동작을 도시한다. 도 8을 참조하여 설명하면, 마스터 위치측정기가 측위 요청을 하여 타겟단말기의 상향링크 신호가 전송되고, 이에 따라 위치측정기와 위치측정서버가 측위를 수행한다. 일정 시간동안 측위를 수행하여 대략적인 타겟단말기의 위치가 파악된 경우 계속해서 측위를 수행할 수도 있지만, 타겟단말기의 전력소모 낭비를 줄이기 위해 측위를 잠시 멈출 수 있다. 그 사이 위치측정기들은 타겟단말기에 보다 가까운 위치로 이동할 수 있다. 그 후, 마스터는 타겟단말기에 대한 측위를 다시 재개하는 것을 요청하고 위치측정서버는 타겟단말기 상향링크 전송을 설정을 기지국에 요청하여 위치측정을 다시 수행한다. 일정 시간 후, 타겟단말기의 위치측정이 완료되면 마스터는 위치측정 종료를 요청한다. 상기 과저에서 모든 시간 구간이 정해 진 것이 아니라 마스터 위치측정기의 요청에 의해 시간이 가변되도록 결정되는 구조이다.

도 8의 실시예에서는 마스터 단말기의 요청에 의해 진행되는 경우의 실시예를 도시하였다. 그러나, 이를 위치측정서버에서 결정하여 상기한 동작을 수행하게 할 수 있다. 또한, 상기 동작의 변경을 마스터 위치측정기뿐 아니라 위치측정서버 두 장치에서 모두 변환하는 요청을 할 수 있다.

이러한 마스터의 기능을 수행하는 위치측정기를 지정하기 위해서는 위치측정서버에서 하나 이상의 위치측정기를 마스터로 등록할 수 있게 하여야 한다.

응급구조센터 또는 종래의 긴급구조용 측위시스템에서 타겟단말기가 위치하는 기지국의 위치 등의 대략적인 위치정보, 사업자 정보 및 찾고자 하는 단말기의 ID 를 본 발명의 위치측정서버에 전달함으로 본 발명의 위치측정이 시작된다. 상기 단말기의 ID로는 단말기의 전화번호 또는 사건 번호 등이 될 수 있다. 상기한 사업자의 정보를 위치측정서버가 전달받음으로 해서 본 발명의 위치측정 시스템이 추가적으로 타겟단말기의 사업자 정보를 획득할 필요가 없다. 이후에 사용되는 이동통신 네트워크와의 통신에서 상기 사업자 정보를 참조로 하여 호 설정 및 동작 변환의 요청을 상기 사업자에게 전달한다. 이때 상기 통신 사업자에게 단말기의 ID, 셀 ID 등의 정보도 같이 전달할 수 있다.

응급구조센터 또는 종래의 긴급구조용 측위시스템에서 타겟단말기에 대한 정보를 접수하면, 위치측정서버는 상가 타겟단말기에 대한 사건을 하나 만들어서 이에 대한 정보를 사건리스트에 추가한다.

위치측정기는 위치측정서버에 접속하여 상기 사건 리스트 중 하나에 등록하여 찾고자 하는 타겟단말기의 기본적인 정보를 획득한다. 상기 기본적인 정보는 타겟단말기의 ID, 통신사업자 및 타겟단말기에 대한 간단한 정보를 포함할 수 있다. 이 과정에서 위치등록서버는 패스워드를 설정할 수 있고, 위치측정기는 상기 패스워드를 입력하여야만 위치측정서버와 연결되어 타겟단말기를 찾는 작업을 수행할 수 있다.

또 다른 방법으로 위치측정서버가 타겟단말기에 대한 하나의 번호와 이에 대한 패스워드를 부여하고, 위치측정기가 위치측정서버에 접속하여 상기 번호와 패스워드를 입력하여 타겟단말기에 대한 탐색에 대한 연결을 시작한다.

이러한 과정에서 위치측정서버는 위치측정기에 대한 패스워드를 설정할 때, 마스터에 대한 패스워드와 일반 위치측정기에 대한 패스워드를 다르게 설정할 수 있다. 마스터의 역할을 하는 탐색자는 위치측정서버에 접속 시 마스터로 접속을 수행하고, 일반 탐색자는 일반 사용자의 자격으로 일반 위치측정기의 패스워드로 접속을 수행한다. 이렇게 하여 마스터 탐색자와 일반 탐색자가 서로 다른 역할을 할 수 있게 한다. 여기에서 마스터 위치측정기의 기능이 일반 위치측정기의 기능을 포함하는 더 많은 기능을 수행한다.

예를 들면, 마스터 위치측정기는 현장에 도착하여 타겟단말기에 대한 호설정을 요청할 수 있다. 또한, 탐색 종료 후, 탐색을 종료하는 요청을 할 수 있다. 이동을 위해 일정시간동안 타겟단말기의 신호가 필요 없는 경우, 잠시 타겟단말기의 상향링크 신호 전송을 멈추게 하는 요청을 할 수 있다. 그리고, 타겟단말기의 위치측정을 원거리/근거리에서 수행하는 경우, 각 경우에 대한 설정 변경을 요청할 수 있다.

그 외에도, 마스터 사용자는 마스터 위치측정기를 통해 새로운 위치측정기가 탐색에 추가되는 것을 허용할 수 있다. 이는 마스터 단말기가 서버에 연결하여 추가적인 위치측정기가 등록할 수 있도록 하고 또한 그 때의 패스워드도 설정할 수 있게 하는 방법으로 구현할 수 있다. 또한, 종래에 탐색에 참여했던 다른 위치측정기를 진행되는 탐색에서 제외하도록 할 수 있다. 이는 위치측정서버에 연결된 같은 태스크를 수행하는 위치측정기들의 리스트 중에서 일부 위치측정기의 동작을 참여하지 못하게 하는 방법으로 구현할 수 있다.

이동통신 네트워크의 기지국은 타겟단말기에 대한 위치측정 요청을 받는 경우, 타겟단말기의 상향링크 신호 설정 및 자원할당 정보, RNTI 등의 타겟단말기의 식별정보 등을 위치측정기에게 전달한다. 이동통신 네트워크의 기지국은 상기 정보를 위치측정기에게 직접 전달할 수도 있지만, 상기 정보를 통신서버에 전달하고 상기 통신서버가 위치측정기에게 전달할 수 있다. 상기 통신서버의 역할을 위치측정서버가 수행할 수 있다. 상기 정보를 기반으로 본 발명의 위치측정기는 타겟단말기의 상향링크 신호를 검출하고 측정한다.

위치측정기가 타겟단말기의 상향링크 신호를 검출 및 측정하기 위해서는 상기 상향링크 신호의 신호설정 및 자원할당 정보를 획득하여야 한다. 상기 과정의 한 예로, 위치측정기는 단말기의 식별정보를 수신하고, 이를 바탕으로 기지국이 전송하는 하향링크 신호를 분석하여 타겟단말기에게 전송되는 자원할당 정보 및 신호설정 정보를 획득할 수 있다. 상기 식별정보로 타겟단말기의 RNTI를 사용할 수 있다. 또 다른 실시예로, 이동통신 네트워크의 기지국은 타겟단말기의 상향링크 신호설정 및 자원할당 정보를 위치측정기에게 알린다. 또 다른 실시예로, 이동통신 네트워크의 기지국과 위치측정기 간에 특정한 신호설정 및 자원을 미리 약속하고, 기지국은 상기 약속에 따라 타겟단말기의 상향링크 신호 전송을 설정하고, 타겟단말기가 신호를 전송하는 지 여부만을 위치측정기에게 알릴 수 있다. 본 발명에서 제안하는 개념들은 상기한 방법들과 무관하게 타겟단말기의 위치를 측정하고자 하는 광범위한 기술에 적용할 수 있음을 밝혀두는 바이다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 기지국은 통신부를 통하여 타겟단말기에 대한 측위 요청 또는 상향링크 신호에 대한 설정정보의 변경 요청을 위치측정서버 또는 위치측정기로부터 수신할 수 있다(S400). 기지국은 타겟단말기가 전송할 상향링크 신호에 대하여, 상향링크 신호의 구성 및 무선 자원의 할당을 위한 설정정보를 타겟단말기로 전송할 수 있다. 일 예에 따라, 상향링크 신호에 대한 설정정보는 상향링크 신호가 전송되는 채널의 종류, 상향링크 신호가 전송되는 주기 또는 상향링크 신호의 대역폭 중 적어도 하나에 대한 설정정보를 포함할 수 있다. 타겟단말기는 수신된 설정정보에 따라 상향링크 신호를 구성하고, 할당된 무선 자원을 이용하여 상향링크 신호를 기지국으로 전송할 수 있다.

기지국은 제어부를 통하여 설정정보의 변경 요청에 따라 타겟단말기에 대하여 설정된 상향링크 신호의 설정정보를 변경할 수 있다(S410). 기지국은 설정정보의 변경 요청에 따라 상향링크 신호가 전송되는 채널, 주기 또는 상향링크 신호의 대역폭 중 적어도 하나에 대한 설정정보를 변경할 수 있다.

기지국은 송신부를 통하여 타겟단말기로 변경된 설정정보를 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 통신부를 통하여 변경 요청에 따른 설정정보의 변경정보를 위치측정서버 또는 위치측정기에 전송(S420)할 수 있다. 이 경우, 일 예에 따라, 송신부는 통신부와 별도로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 송신부와 통신부는 하나의 장치로 통합되어 구현될 수도 있다.

도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 위치측정기의 구성을 도시한 도면이다. 도 10을 참조하여 설명하면 본 개시의 위치측정기는 이동통신 신호를 수신하기 위해 하나 이상의 하향링크 신호 수신부(1010)와 하나 이상의 상향링크 신호 수신부(1020)를 포함한다. 또한, 위치측정기는 수신된 신호를 제어하는 제어부(1030)를 포함한다. 선택적으로, 위치측정기는 기지국 또는 위치측정서버 또는 타 위치측정기와 통신할 수 있는 통신부(1040), 절대 시간과의 동기를 수행하는 GPS 수신부(1070), 사용자로부터의 입력을 수신하는 입력부(1050), 제어부(1030)에 의해 처리된 정보를 표시하는 디스플레이부(1060)를 포함할 수 있다.

여기서 하향링크 신호 수신부(1010)와 상향링크 신호 수신부(1020)는 LTE 하향링크 신호 수신부 및 LTE 상향링크 신호 수신부일 수 있다. 본 발명에서 하향링크 신호 수신부는 타겟단말기가 상향링크 신호를 전송하는 주파수 대역에 대한 제어정보를 전송하는 주파수 대역으로 설정하여 동작할 수 있다. 본 발명은 LTE 시스템을 기준으로 설명하고 있으나, NR 시스템 등 다른 무선통신 시스템에 용이하게 적용할 수 있음을 밝혀두는 바이다. 즉, 타겟단말기의 호가 설정된 통신 시스템이 GSM 또는 W--CDMA라면, 상기 하향링크 수신부 (1010), 상향링크 수신부(1020)는 각각 GSM 또는 W-CDMA 시스템의 수신기로 구현된다.

LTE 하향링크 신호 수신부는 초기의 LTE의 하향링크 신호를 포착하여 시스템 시간동기를 획득하고, 기지국 ID와 시스템 정보 등을 획득하는 역할을 수행한다. 또한, 기지국에서 전송하는 신호를 측정하여 하향링크의 신호의 세기를 측정하고 이를 디스플레이에 표시한다. 또한, 기지국의 ID 또는 원하는 기지국의 서비스범위에 있는지의 여부를 표시한다. 이를 통해 사용자가 원하는 기지국의 서비스범위 내에 있는지를 확인할 수 있게 한다. 하향링크 수신기를 통해 BCCH 등을 수신하고 시스템의 정보를 획득한다.

LTE 상향링크 신호 수신부는 타겟단말기가 전송하는 상향링크 신호를 검출하고 위치관련 정보를 얻기 위한 측정을 수행한다.

타겟단말기의 상향링크 신호를 검출, 측정하기 위해서 위치측정기는 타겟단말기가 전송하는 상향링크 신호에 대한 설정 및 자원할당 정보를 획득하여야 한다. 본 발명의 한 실시예에서 위치측정기는 타겟단말기의 식별정보를 획득하고 이를 바탕으로 하향링크 신호 수신기(1010)을 사용하여 기지국이 전송하는 하향링크 신호를 수신하고 이를 분석하여 상기 타겟단말기의 상향링크 신호 설정 및 자원할당 정보를 획득할 수 있다. 상기 과정에서 이동통신 네트워크의 기지국은 타겟단말기에 대한 측위 요청을 받은 후 타겟단말기의 식별정보를 위치측정기에게 알리 수 있다. 또한, 상기 정보를 통신서버에게 알린 후, 통신서버가 위치측정기에게 알릴 수 있다.

또한, 본 개시의 또 다른 구현의 예에서는 통신부(1040)을 통해 타겟단말기의 상향링크 설정 및 자원할당 정보를 통신서버로부터 수신할 수 있고, 상기 통신서버로 위치측정서버가 사용될 수 있다. 또 다른 구현의 예에서는 이동통신네트워크와 위치측정기 간에 사전에 정의한 자원과 시간에 타겟단말기의 신호를 전송하도록 설정하고 상기 자원할당 정보 및 설정 정보를 사용할 수도 있다. 제어부(1030)는 이러한 타겟단말기의 상향링크 채널설정 및 자원할당 정보를 획득하고, 타겟단말기 신호를 검출, 측정하는 과정을 제어한다.

또한, 본 개시의 위치측정기는 절대적인 시간기준을 확보하여 각 위치측정기에서 타겟단말기의 상향링크 신호를 수신하는 시점의 차이를 계산할 수 있다. 도 10의 실시예에서는 이러한 역할을 할 수 있도록 GPS 수신부(1070)로부터 수신한 GPS 신호를 바탕으로 위치측정기들이 시간적인 동기를 확보한다. 이 과정에서 GPS뿐 아니라 측위 또는 시간정보를 위해 사용하는 SBAS, Galileo 등의 다른 기술을 사용하거나 GPS와 결합하여 사용할 수 있다. 그러나 본 개시는 다른 형태의 위치측정기들간의 상호 간의 시간동기를 확보하거나, 도달하는 시점의 차이를 구별할 수 있는 다른 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 고정밀도의 시계를 사용하고 이를 위치측정기간의 동기를 사전에 맞추어 사용하거나 상대적인 차이를 계산할 수 있다면 적용이 가능하다. 또한, 시간의 측정을 LTE 하향링크 신호 수신부의 특정신호가 수신된 시점과 타사용자의 상향링크 신호를 수신한 시점과의 시간차를 바탕으로 위치측정을 수행할 수 있다. 이러한 수신 시간에 대한 정보는 위치측정서버로 전송된다.

본 개시에서 위치측정서버와 통신하거나 타 위치측정기와의 직접적인 통신이 필요로 하는 경우 별도의 통신부(1040)를 사용할 수 있다. 상기 통신부(1040)는 타겟단말기의 신호를 측정하는 대역과는 서로 다른 대역을 사용할 수 있다. 이는 타겟단말기가 전송하는 상향링크 신호에 상기 통신장치가 간섭을 주지 않기 위해서이다.

도 10의 위치측정기는 사용자에게 타겟단말기의 위치를 표시하기 위해 디스플레이 등의 출력장치를 구비한다. 또한, 사용자의 입력을 위한 입력부(1050)를 구비하는 데, 상기 입력부(1050)를 통해 사용자가 현재 위치측정기의 위치의 정보를 수동으로 입력하는 등 추가적인 정보를 입력하여 위치측정의 정확도를 높일 수 있다. 또한, 탐색자가 상기 입력부(1050)을 통해 타겟단말기에 대한 측위요청을 입력할 수 있다.

도 10의 제어부(1030)는 전술한 위치측정기의 동작을 제어한다. 제어부(1030)는 각 장치들과 연결되어 본 명세서에서 설명한 정보수신, 측정, 통신, 입출력등을 제어하는 역할을 수행한다.

도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 위치측정기의 구성을 도시한 도면이다. 도 10의 위치측정기의 구성과 다른 점은, 외부 다른 장비 (위치측정서버 또는 타 위치측정기)와의 통신, 디스플레이, 입력장치 등의 기능을 외부의 스마트폰 또는 테블릿과 같은 단말기(1150)와 연결하여 본 발명의 위치측정기의 부품의 수를 감소하여 구현했다는 점이다.

도 11의 위치측정기(1100)는 하향링크 신호 수신부(1110), 상향링크 신호 수신부(1120), 제어부(1130), GPS 수신부(1140)를 포함하고, 타 장비와의 통신 기능, 표시 기능, 입력 기능 등은 상용 테블릿, 스마트폰과 같은 단말기(1150)에 연결하여 구현한다. 도 11의 점선의 사각형안에 표시된 부분이 새로운 형태의 위치측정기의 구현이다. 도 11의 제어부(1130)과 단말기(1150) 사이의 연결은 USB와 같은 유선을 사용하여 연결할 수도 있지만, WIFI 등과 같이 유선의 연결을 사용할 수도 있다.

도 12에 본 개시에 따른 이동통신 네트워크의 기지국의 구조를 도시한다. 도 12를 참조하면, 기지국은 하향링크 신호 송신부(1210)와 상향링크 신호 수신부(1220)를 구비한다. 하향링크 신호 송신부(1210)는 단말기들에게 신호를 전송하는 기능을 한다. 또한, 상향링크 신호 수신부(1220)는 단말기들이 전송하는 상향링크 신호를 수신하는 기능을 한다.

또한, 이동통신 네트워크의 기지국은 위치측정기에게 타겟단말기의 RNTI 정보 또는 채널설정 및 자원할당 정보를 전송하기 위한 통신부(1240)를 구비한다. 기지국은 타겟단말기의 상태를 위치측정기에게 알린다. 또한, 타겟단말기와 링크를 형성한 기지국의 셀 ID 및 인접한 시간동기를 유지하는 기지국의 셀 ID 정보를 전송할 수 있다. 통신부(1240)는 직접 위치측정기에게 상기 정보들을 전송할 수 있다. 또 다른 방법으로 타겟단말기에게 상기 정보 다른 통신서버에 전달하여 상기 통신서버가 위치측정기에게 상기 정보를 전달하게 할 수 있다. 이 때, 상기 통신서버의 역할을 위치측정서버가 수행하도록 구현할 수 있다.

또한, 기지국은 상기 타겟단말기의 식별정보, 채널설정 및 자원할당 정보 및 기지국의 셀 ID 관련 정보를 전송하는 통신부(1240)를 별도로 구비하지 않고 하향링크 송신기와 상향링크 수신기를 사용하여 통신하는 것이 가능함을 알려두는 바이다. 또한, 제어부(1230)는 기지국의 하향링크 신호 송신부(1210), 상향링크 신호 수신부(1220)를 사용하여 타겟단말기에게 신호전송을 설정하도록 한다. 또한, 상향링크 신호 수신부(1220)를 통해 설정된 신호가 제대로 수신되는지를 체크하는 기능을 수행한다.

도 13에 본 개시의 위치측정서버의 구성의 실시예를 도시한다. 위치측정서버는 통신부(1310)를 구비한다. 통신부(1310)는 이동통신네트워크와의 통신 기능과 위치측정기와의 통신 기능을 구비한다. 이동통신네트워크와의 통신 기능은 타겟단말기의 식별 정보 또는 상향링크 채널설정 및 자원할당 정보를 수신한다.

또한, 통신부(1310)는 타겟단말기의 상태 정보 및 타겟단말기와 링크를 형성하는 기지국의 셀 ID 정보, 인접한 시간동기를 유지하는 기지국의 셀 ID 정보를 수신한다. 또한, 위치측정서버로 특정 타겟단말기의 위치측정 요청이 전달되는 경우 상기 타겟단말기에 대한 링크 설정 요청을 이동통신 네크워크에 전달한다. 상기 위치측정 요청은 위치측정기 또는 긴급구조센터가 요청할 수도 있고, 위치측정서버에 입력장치가 연결되어 상기 입력장치를 통해 요청할 수도 있다.

위치측정기가 위치측정을 요청하는 경우, 이는 통신부(1310)을 통해 전달된다. 이때 타겟단말기의 식별정보로 타겟단말기의 전화번호, IMSI 등이 사용될 수 있다. 또한 단말기의 고유번호 (serial number) 또는 TMSI 등이 사용될 수 있다. 위치측정기와의 통신 기능은 위치측정기와 통신을 수행하는 기능을 한다. 위치측정기는 타겟단말기의 신호측정 결과를 전달하고, 이를 바탕으로 위치측정서버는 타겟단말기의 위치를 계산하여, 이를 위치측정기에게 다시 전송한다. 상기 신호측정 결과에는 타겟단말기의 신호의 세기, 시간지연, 수신방향 등의 정보를 포함한다. 또한, 위치측정기의 위치, 신호를 측정간 시간의 정보 등을 포함할 수 있다.

위치측정서버는 제어부(1320)를 포함한다. 제어부(1320)는 이동통신 네트워크에 타겟단말에 대한 링크 형성 요청을 하고, 이동통신 네트워크의 기지국으로부터 타겟단말기의 식별정보 또는 자원할당 및 채널설정 정보 등을 수신하는 기능을 제어한다. 또한, 타겟단말기의 상태정보, 타겟단말기와 링크를 형성한 기지국의 셀 ID 및 인접한 시간동기를 유지하는 타 기지국의 셀 ID 정보를 수신한다.

위치측정서버는 상기 이동통신 네트워크로부터 수신한 정보를 위치측정기에게 전달하는 기능을 수행한다. 또한, 한 개 이상의 위치측정기로부터 타겟단말기의 상향링크 측정결과를 수신하여 타겟단말기의 위치를 계산하고 이를 위치측정기에게 전송하는 기능을 수행한다. 또한, 제어부는 위치측정기 또는 다른 장치로부터 타겟단말기에 대한 위치측정 요청을 수신하여 이를 이동통신 네트워크에 전달하는 기능을 제어한다.

본 개시의 실시예들에 따른 위치측정기의 구현의 예시로 출원번호 10-2018-0046139 “이동통신 단말기의 위치측정 방법 및 장치”, 출원번호 10-2018-0048825 “이동통신 단말기의 위치측정을 위한 상향링크 신호 설정 방법”, 출원번호 10-2018-0101066 “이동통신 시스템에서 단말기의 위치측정을 위한 방법 및 장치”, 출원번호 10-2019-0045762 “이동 단말기의 위치측정시스템’”에 개시된 내용을 사용하거나 이를 일부 변경하여 사용할 수 있다.

본 개시의 실시예들은 타겟단말기의 위치를 측정하는 위치측정 시스템에서 환경에 따라 다른 형태의 신호를 타겟단말기가 전송하게 하고, 위치측정서버가 다른 알고리즘을 사용하여 위치를 계산하는 시스템을 제안한다. 또한, 마스터의 위치측정기를 설정하여 일반 위치측정기와 다른 제어기능을 부여 하는 것을 제안한다.

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. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 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 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10, 250, 310: 기지국
11, 210, 320: 타겟단말기
220, 230, 240, 340, 350: 위치측정기
330: 위치측정서버

Claims (16)

1. 타겟단말기에서 기지국으로 전송되는 상향링크 신호에 대한 측정 결과를 위치측정기로부터 수신하는 통신부; 및
   상기 상향링크 신호에 대한 측정 결과에 기초하여 상기 타겟단말기의 위치를 계산하는 제어부;를 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 타겟단말기와 상기 위치측정기 사이의 거리 정보에 기초하여 상기 타겟단말기에서 전송되는 상향링크 신호에 대한 설정정보의 변경 여부를 결정하고,
   상기 통신부는, 상기 설정정보에 대한 변경 요청을 상기 기지국에 전송하는, 위치측정서버.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 상향링크 신호에 대한 설정정보는,
   상기 상향링크 신호가 전송되는 채널의 종류, 상기 상향링크 신호가 전송되는 주기 또는 상기 상향링크 신호의 대역폭 중 적어도 하나에 대한 설정정보를 포함하는, 위치측정서버.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 거리 정보가 제1 기준거리보다 긴 원거리인 경우, 상기 상향링크 신호에 대한 설정정보를 기준주기보다 낮은 소정의 주기 및 기준대역폭보다 넓은 소정의 광대역으로 변경하도록 결정하고,
   상기 거리 정보가 제2 기준거리보다 짧은 근거리인 경우, 상기 상향링크 신호에 대한 설정정보를 상기 기준주기보다 높은 소정의 주기 및 상기 기준대역폭보다 좁은 소정의 협대역으로 변경하도록 결정하는, 위치측정서버.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 거리 정보에 따라 변경된 상기 상향링크 신호에 대한 설정정보에 기초하여 상기 타겟단말기의 위치를 계산하는 알고리즘을 선택하는, 위치측정서버.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 거리 정보가 상기 제1 기준거리보다 긴 원거리인 경우, 상기 상향링크 신호에 대한 측정 결과 중 시간지연 정보를 이용하는 알고리즘에 기초하여 상기 타겟단말기의 위치를 계산하고,
   상기 거리 정보가 상기 제2 기준거리보다 짧은 근거리인 경우, 상기 상향링크 신호에 대한 측정 결과 중 RSSI(received signal strength indicator)를 이용하는 알고리즘에 기초하여 상기 타겟단말기의 위치를 계산하는, 위치측정서버.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 통신부는,
   상기 변경 요청에 따른 상기 설정정보의 변경정보를 상기 기지국으로부터 수신하고, 상기 변경정보를 상기 위치측정기로 전송하는, 위치측정서버.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 설정정보에 대한 변경 요청이 상기 위치측정기로부터 상기 통신부를 통하여 수신되는 경우, 상기 위치측정기로부터 수신된 변경 요청에 기초하여 상기 타겟단말기에서 전송되는 상향링크 신호에 대한 설정정보의 변경 여부를 결정하는, 위치측정서버.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 통신부는,
   상기 설정정보에 대한 변경 요청이 상기 위치측정기로부터 상기 통신부를 통하여 수신되는 경우, 상기 위치측정기로부터 수신된 변경 요청을 상기 기지국에 전송하는, 위치측정서버.
9. 타겟단말기로부터 기지국으로 전송되는 상향링크 신호를 수신하는 상향링크 신호 수신부;
   상기 상향링크 신호를 측정한 측정 결과를 상기 기지국 또는 위치측정서버에 전송하는 통신부; 및
   상기 상향링크 신호 수신부가 상기 타겟단말기의 상향링크 신호를 검출하는 동작 수행 여부 및 상기 통신부가 상기 측정 결과를 상기 기지국 또는 상기 위치측정서버에 전송하는 동작 수행 여부를 결정하는 제어부;를 포함하고,
   상기 통신부는,
   상기 기지국 또는 상기 위치측정서버로부터, 상기 타겟단말기와 위치측정기 사이의 거리 정보에 기초하여 변경된 상기 상향링크 신호에 대한 설정정보의 변경정보를 수신하고,
   상기 상향링크 신호 수신부는,
   상기 변경정보에 기초하여 상기 상향링크 신호를 수신하는, 위치측정기.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 설정정보는,
    상기 상향링크 신호가 전송되는 채널의 종류, 상기 상향링크 신호가 전송되는 주기 또는 상기 상향링크 신호의 대역폭 중 적어도 하나에 대한 설정정보를 포함하는, 위치측정기.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 설정정보에 대한 변경 요청을 포함하는 사용자 입력을 수신하는 입력부;를 더 포함하고,
    상기 통신부는,
    상기 설정정보에 대한 변경 요청을 상기 기지국 또는 상기 위치측정서버로 전송하는, 위치측정기.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 위치측정기는,
    상기 위치측정서버에 마스터 위치측정기 또는 일반 위치측정기 중 어느 하나로 등록되는, 위치측정기.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 위치측정기는,
    마스터 위치측정기로 등록된 경우, 상기 타겟단말기에 대한 위치 측정 동작의 종료 또는 휴식을 요청할 수 있는 권한이 부여되는, 위치측정기.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 타겟단말기에 대한 위치 측정 동작의 휴식은,
    소정의 시간으로 설정되거나, 상기 타겟단말기와 상기 위치측정기 사이의 거리 정보에 기초하여 설정되는, 위치측정기.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 타겟단말기에 대한 위치 측정 동작의 휴식을 요청하기 위하여, 상기 타겟단말기에서 전송되는 상향링크 신호의 전송 중지 또는 전송 재개 요청을 상기 기지국 또는 상기 위치측정서버로 전송하는, 위치측정기.
16. 타겟단말기에 대한 측위 요청 또는 상향링크 신호에 대한 설정정보의 변경 요청을 위치측정서버 또는 위치측정기로부터 수신하는 통신부;
    상기 설정정보의 변경 요청에 따라 상기 타겟단말기에 대하여 설정된 상향링크 신호의 설정정보를 변경하는 제어부; 및
    상기 타겟단말기로 상기 변경된 설정정보를 전송하는 송신부;를 포함하고,
    상기 통신부는,
    상기 변경 요청에 따른 상기 설정정보의 변경정보를 상기 위치측정서버 또는 상기 위치측정기에 전송하는, 기지국.

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