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WO2012005467A2 - 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법 및 장치 Download PDF

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WO2012005467A2
WO2012005467A2 PCT/KR2011/004701 KR2011004701W WO2012005467A2 WO 2012005467 A2 WO2012005467 A2 WO 2012005467A2 KR 2011004701 W KR2011004701 W KR 2011004701W WO 2012005467 A2 WO2012005467 A2 WO 2012005467A2
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WO
WIPO (PCT)
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information
unmeasured
grid cell
wlan
signal strength
Prior art date
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PCT/KR2011/004701
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WO2012005467A3 (ko
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강석연
백승윤
이혜민
이창석
조채환
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK Telecom Co Ltd
Original Assignee
SK Telecom Co Ltd
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.)
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Priority to US13/808,328 priority patent/US9215604B2/en
Publication of WO2012005467A2 publication Critical patent/WO2012005467A2/ko
Publication of WO2012005467A3 publication Critical patent/WO2012005467A3/ko
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to a method and apparatus for updating a database for WLAN-based positioning. More specifically, in the process of constructing or managing a database in which base station-based environment information and WLAN environment information are matched to grid cells classified by pCell IDs, when some WLAN information is not measured, the unmeasured cell is determined.
  • the present invention relates to a database update method and apparatus for WLAN-based positioning for estimating propagation environment information of a corresponding cell and updating a database.
  • a service provided by a mobile communication system using a wireless communication network is developing into a multimedia communication service for transmitting data such as circuit data, packet data, and the like, as well as voice service.
  • the location-based service refers to a communication service that locates a mobile communication terminal such as a mobile phone and a personal digital assistant (PDA) and provides additional information related to the identified location.
  • Location measurement technology for providing location-based services includes a network-based method and a mobile communication terminal that identify a location in software using a radio environment, which is a cell radius of a base station of a mobile communication network, to measure the location of a mobile communication terminal. It is classified into a handset based method using a GPS (Global Positioning System) receiver installed in the hybrid, and a hybrid method in which these two methods are mixed.
  • GPS Global Positioning System
  • network-based positioning technology is increasingly used, but network-based positioning technology has a problem in that it is impossible to precisely position a location due to a repeater environment.
  • an embodiment of the present invention in the process of constructing or managing a database in which base station-based environment information and WLAN environment information is matched to grid cells classified by pCell ID, determine an unmeasured cell.
  • the main object of the present invention is to provide a method and apparatus for updating a database for a WLAN-based positioning for estimating propagation environment information of a corresponding cell and updating a database.
  • a grid cell divided by pCell ID and the base station-based environment information and the WLAN environment information matching and stored in the grid cell;
  • a grid cell discriminating unit for determining an information unmeasured grid cell of which some information among parameters of the WLAN environment information matched with the grid cell among the grid cells is an unmeasured grid cell;
  • An unmeasured parameter checking unit for checking an unmeasured parameter in the information unmeasured grid cell;
  • a propagation environment estimator for generating propagation environment estimation information for estimating corresponding information based on the identified unmeasured parameter;
  • a database updater for reflecting the propagation environment estimation information to the determined information non-measured grid cell.
  • a database for matching and storing the base station-based environment information and WLAN environment information in the grid cell divided by pCell ID and the grid cell;
  • a grid cell discriminating unit for determining an information unmeasured grid cell of which some information among parameters of the WLAN environment information matched with the grid cell among the grid cells is an unmeasured grid cell;
  • An unmeasured parameter checking unit for confirming that unmeasured information in the information unmeasured grid cell is a received signal strength value and location information of an AP transmitting a WLAN signal in the information unmeasured grid cell;
  • a propagation environment estimator for generating propagation environment estimation information including first estimated AP signal strength information for estimating the signal strength of the AP by applying a propagation intensity value method according to a distance to the location information of the AP;
  • a database updater for reflecting the propagation environment estimation information to the determined information non-measured grid cell.
  • a database for matching and storing the base station-based environment information and WLAN environment information in the grid cell divided by pCell ID and the grid cell;
  • a grid cell discriminating unit for determining an information unmeasured grid cell of which some information among parameters of the WLAN environment information matched with the grid cell among the grid cells is an unmeasured grid cell;
  • An unmeasured parameter verification unit for confirming that the unmeasured information in the information unmeasured grid cell is a received signal strength value and a MAC address of an AP that transmits a WLAN signal; Selecting adjacent grid cells among neighboring grid cells of the information unmeasured grid cell, estimating a common MAC address common to the selected adjacent grid cells as the MAC address of the AP, and an AP corresponding to the common MAC address
  • a propagation environment estimating unit for generating propagation environment estimation information including a second estimated AP signal strength value estimated from the received signal strength value as a median signal strength value of the first propagation environment;
  • a database updater for reflecting the propagation environment
  • the information non-measured grid cell which is a non-measured grid cell of some information of the parameters of the WLAN environment information matched to the grid cell step; Identifying an unmeasured parameter in said information unmeasured grid cell; Generating propagation environment estimation information for estimating corresponding information based on the identified unmeasured parameter; And reflecting the propagation environment estimation information to the determined non-measured grid cell.
  • the information non-measured grid cell which is a non-measured grid cell of the information (Parameter) of the WLAN environment information matched to the grid cell step; Confirming that the unmeasured information in the information unmeasured grid cell is a received signal strength value and location information of an AP transmitting a WLAN signal is stored in the information unmeasured grid cell; Generating propagation environment estimation information including first estimated AP signal strength information for estimating signal strength of the AP by applying a propagation intensity value method according to distance to the location information of the AP; And reflecting the propagation environment estimation information to the determined non-measured grid cell.
  • the information non-measured grid cell which is a non-measured grid cell of the information (Parameter) of the WLAN environment information matched to the grid cell step; Confirming that the unmeasured information in the information unmeasured grid cell is a MAC address of an AP transmitting a received signal strength value and a WLAN signal; Selecting adjacent grid cells from neighboring grid cells of the information unmeasured grid cells; Estimating a common MAC address common to the selected neighboring grid cells as a MAC address of the AP; Generating propagation environment estimation information including a second estimated AP signal strength value obtained by estimating the received signal strength value as an intermediate signal strength value of the AP corresponding to the common MAC address; And reflecting the propagation environment estimation information to the determined non-measured grid cell.
  • some WLAN information is not measured in a process of constructing or managing a database in which base station-based environment information and WLAN environment information are matched to grid cells classified by pCell ID.
  • the database is updated, thereby improving the positional accuracy during positioning.
  • the propagation environment characteristics of the information non-measured grid cells by applying a propagation propagation model or using interpolation using adjacent grid cells of the information unmeasured grid cells Since it can be estimated, it is possible to reduce the time required to directly measure the propagation environment characteristics.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a database update system for WLAN-based positioning according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for updating a database for WLAN-based positioning according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a database update method for WLAN based positioning according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of updating a database using a method of applying a radio wave intensity value according to a distance according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of updating a database using an interpolation method using adjacent cells according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is an exemplary diagram for a method of updating a database using a method of applying a radio wave intensity value according to a distance according to an embodiment of the present invention.
  • the pilot cell (pCell: pilot cell, hereinafter referred to as "pCell”) described in the present invention is a network-based positioning technology, which is defined by dividing a location service target area into grid units of a predetermined size and defining each grid as a pCell. It is a positioning method that builds a positioning result database by pCell and uses it for positioning, and can provide positioning results with higher accuracy than other positioning methods.
  • the first estimated AP signal strength information to the fourth estimated AP signal strength information described in the detailed description of the present invention are signals obtained by estimating received signal strength, and are signals randomly divided according to a method of estimating received signal strength. .
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a database update system for WLAN-based positioning according to an embodiment of the present invention.
  • the database update system for WLAN-based positioning includes a mobile communication terminal 110, a location calculation server 120, a database update device 130, and a database 140. Meanwhile, in an embodiment of the present invention, the database update system for WLAN-based positioning includes only the mobile communication terminal 110, the location calculation server 120, the database update device 130, and the database 140.
  • this is merely illustrative of the technical idea of one embodiment of the present invention, those skilled in the art to which one embodiment of the present invention belongs to a range that does not depart from the essential characteristics of one embodiment of the present invention Various modifications and modifications to the components included in the database update system for the WLAN-based positioning will be applicable.
  • the mobile communication terminal 110 is a terminal having a wireless communication module for performing a conventional voice call and data communication.
  • the mobile communication terminal 110 interoperates with a mobile communication network (not shown) by using the provided wireless communication module and performs a normal voice by wireless communication. Perform call and data communication.
  • the mobile communication terminal 110 transmits the base station information of the mobile communication network to the location calculation server 120.
  • the mobile communication terminal 110 is a terminal having a wireless LAN module.
  • the mobile communication terminal 110 can receive various web page data by accessing the internet network through an access point (AP) recognized around the wireless LAN module. That is the terminal.
  • the AP is a device that connects the data communication, and refers to a device that can read the receiving address from the transmitting side information, designate the most appropriate communication path, and then transmit it to another communication network. That is, the AP extracts the location of the data packet, specifies the best communication path for the extracted location, forwards the data packet to the next device along the designated communication path, and may share multiple circuits in a general network environment.
  • the AP may be used as a concept including a router, a repeater, a repeater, and a bridge.
  • the mobile communication terminal 110 is a terminal having a GPS module, and extracts navigation data from GPS radio wave signals received from one or more Global Positioning System (GPS) satellites to determine a location calculation server through a mobile communication network. 120).
  • GPS Global Positioning System
  • the mobile communication terminal 110 according to an embodiment of the present invention preferably includes a GPS module, but is not necessarily limited thereto.
  • the mobile communication terminal 110 is a smart phone, a personal computer (PC), a laptop and a personal digital assistant (PDA) equipped with a wireless communication module, a GPS module and a wireless LAN module. It may be any one of: and means a terminal having a memory for storing an application for using a location-based service, a microprocessor for executing and controlling a program by executing a program.
  • PC personal computer
  • PDA personal digital assistant
  • the positioning protocol is a protocol that standardizes the specification of the application layer for positioning. If the positioning protocol is capable of transmitting and receiving GPS signals and WLAN signals between the mobile communication terminal 110 and the location calculation server 120, any positioning protocol may be used.
  • the positioning protocol may be an Interim Standard-801 (IS-801), a Radio Resource Location Services Protocol (RRLP), a Radio Resource Control (RRC), a Secure User Plane Location (SUPL), or the like.
  • RRLP Radio Resource Location Services Protocol
  • RRC Radio Resource Control
  • SUPL Secure User Plane Location
  • SUPL Secure User Plane Location 2.0 is used as the positioning protocol, but the GPS signal and the WLAN signal may be transmitted and received between the mobile communication terminal 110 and the location calculation server 120, but the present invention is not limited thereto. .
  • SUPL means that when providing location positioning, data related to location positioning is directly transmitted and received between the location calculation server 120 and the mobile communication terminal 110 as a data transmission path. As a method of avoiding communication between network nodes, it is a protocol to reduce the cost of implementing nodes required for location tracking and to provide a more accurate location positioning service.
  • the mobile communication terminal 110 may measure a round trip delay (RTD) using SUPL 2.0. That is, the mobile communication terminal 110 sets a location ID and a location ID of multiple location IDs when WLAN parameters are set when communicating using a WLAN signal. Round Trip Delay (RTD) can be measured, including RTD Value, RTD Units, and RTD Accuracy.
  • RTD Round Trip Delay
  • the location calculation server 120 receives satellite data through a built-in satellite receiver, and performs positioning using satellite data of the mobile communication terminal 110 requesting positioning. That is, the location calculation server 120 receives the navigation data from the mobile communication terminal 110 and calculates the latitude and longitude coordinates of the mobile communication terminal 110. In addition, the location calculation server 120 transmits aiding data to assist in determining the location of the mobile communication terminal 110 and calculates a distance between the GPS satellite and the mobile communication terminal 110. . In addition, the location calculation server 120 selectively transmits the location information to the Location Based Service Platform (LBSP) when receiving location information from the mobile communication terminal 110 selectively.
  • LBSP Location Based Service Platform
  • the location calculation server 120 may transmit the latitude-longitude data, which is the positioning result data, and the PPM (Pilot Phase Measurement) data received from the mobile communication terminal 110 to a server for pCell positioning.
  • the location calculation server 120 receives a location request signal (Location Request) from the LBSP, and transmits an SMREQ signal requesting information about a terminal corresponding to the location location target to the HLR.
  • the location calculation server 120 receives an smreq signal containing a response to a request for information about a terminal corresponding to a location location target from the corresponding HLR.
  • the location calculation server 120 may transmit a location response signal (Location Result) including a location location result for the location of the mobile communication terminal 110 to the LBSP in cooperation with the mobile communication terminal 110.
  • the position calculation server 120 is a Position Determination Entity (PDE) in a synchronous Code Division Multiple Access (CDMA) system, and a PS (Position Server) in an asynchronous wideband code division multiple access (W-CDMA) system.
  • PDE Position Determination Entity
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • PS Purpose Server
  • W-CDMA wideband code division multiple access
  • GSM Global System for Mobile communications
  • SMLC Serving Mobile Location Center
  • the PDE may perform network-based positioning using CDMA and triangulation in CDMA.
  • the PS may perform satellite positioning and basic cellular positioning in W-CDMA
  • the SMLC may perform satellite positioning and cellular positioning in GSM.
  • the above-mentioned PPM data includes system information measured by the mobile communication terminal 110 and time and distance information of neighboring base stations.
  • the basic data collected by the mobile communication terminal 110 is information of a system currently being serviced, a pilot signal of an adjacent base station, signal strength, signal-to-noise ratio (Ec / Io), and the like.
  • Information on the system currently being serviced includes system ID (SID: System ID, hereinafter referred to as "SID”), network ID (NID: Network ID, hereinafter referred to as “NID”), base station ID (BSID: Base Station ID, hereinafter “BSID “), the base station sector number currently being served (Ref_PN: Reference PN, hereinafter referred to as” Ref_PN “), the pilot phase in Ref_PN, signal strength, and the like.
  • the pilot signal of the neighboring base station includes distance data and time data such as neighboring base station sector number (Measurement PN) collected from the mobile communication terminal 110, a pilot phase in each neighboring base station sector number, signal strength, and the like.
  • the aforementioned PPM data is positioning related data in a CDMA system, which may be SFN (SFN) -SFN Observed Time Difference or UE RX-TX Time Difference data in W-CDMA, but is not limited thereto. Location-related data used in the.
  • the location calculation server 120 is described as being applied to CDMA and WCDMA to provide pCell positioning, this is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and is commonly used in the art. Those skilled in the art, the location calculation server 120 is applied to WiBro, Long Term Evolution (LTE) and Evolved Packet Core (EPC) to provide pCell positioning without departing from the essential characteristics of the present invention. can do.
  • LTE Long Term Evolution
  • EPC Evolved Packet Core
  • the apparatus for updating a database 130 may measure some information of parameters of WLAN environment information matched to grid cells among grid cells classified by pCell IDs stored in the database 140. An information unmeasured grid cell that is a grid cell is determined. The database updater 130 checks the unmeasured parameter which is unmeasured information in the determined information unmeasured grid cell, and generates propagation environment estimation information for estimating the corresponding information based on the identified unmeasured parameter. The database updater 130 reflects the propagation environment estimation information to the determined information unmeasured grid cell.
  • the database updater 130 generates propagation environment estimation information for estimating unmeasured parameters based on any one of a method of applying a radio wave intensity value according to a distance and an interpolation method using an adjacent grid cell.
  • the method of applying the propagation intensity value according to the distance is preferably a propagation propagation model including at least one of Okumura-hata and Cost231, but is not necessarily limited thereto.
  • the database update apparatus 130 When the database update device 130 confirms that the identified unmeasured parameter is a received signal strength value and location information of the AP transmitting the WLAN signal is stored in the information unmeasured grid cell, the database update apparatus 130 propagates the location information of the AP according to the distance.
  • the propagation environment estimation information including the first estimated AP signal strength information for estimating the signal strength of the AP is generated by applying the intensity value applying method.
  • the database updater 130 calculates an average signal strength value of APs located at the same distance as the information unmeasured grid cell, and sets the calculated average signal strength value to representative signal strength values of APs located at the same distance.
  • the database updater 130 may separately store the representative signal strength value.
  • the database updater 130 selects an adjacent grid cell among neighboring grid cells of the information unmeasured grid cell.
  • the propagation environment estimation information including the estimated MAC address obtained by estimating the MAC address of the AP is generated from the common MAC address common to the selected neighboring grid cells.
  • the MAC address refers to BSSID (Basic Service Set IDentifier) as unique information for identifying the AP.
  • BSSID Basic Service Set IDentifier
  • a total of 48 bits (Bit) can be allocated to the MAC address, and 24 bits of the MAC address are inputted by the manufacturer.
  • the SSID Service Set Identifier
  • the database updater 130 propagates a second estimated AP signal strength value obtained by estimating a received signal strength value as a median signal strength value of an AP corresponding to a MAC address common to the selected neighboring grid cells. Generate environmental estimation information.
  • the database updater 130 generates propagation environment estimation information including a third estimated AP signal strength value for estimating the signal strength of the AP by applying a propagation strength value application method according to a distance to a grid cell in which the estimated MAC address is stored.
  • the database updater 130 may apply a radio wave strength value application method based on previously stored feature information and building information to transmit an WLAN signal to the non-stored grid cell.
  • Propagation environment estimation information including fourth estimated AP signal strength estimated signal strength is generated.
  • the method of applying the radio wave intensity value based on previously stored feature information and building information is preferably a cell planning tool, but is not necessarily limited thereto.
  • the database updater 130 receives the measured WLAN environment information of the information unmeasured grid cell from the measuring device, and assigns a high weight to the measured WLAN environment information among the radio wave environment estimation information and the measured WLAN environment information to provide a database ( 140).
  • the apparatus 130 for updating a database is an information unmeasured grid which is a grid cell in which some information of parameters of WLAN environment information matched to a grid cell among grid cells classified by pCell ID are unmeasured. If the cell is determined and the unmeasured information in the non-measured grid cell is determined to be a received signal strength value, and the location information of the AP transmitting the WLAN signal is stored in the unmeasured grid cell, the distance to the location information of the AP is determined.
  • the propagation environment estimation information including the first estimated AP signal strength information for estimating the signal strength of the AP is generated, and the propagation environment estimation information is reflected in the determined information unmeasured grid cell.
  • the apparatus 130 for updating a database is an information unmeasured grid which is a grid cell in which some information of parameters of WLAN environment information matched to a grid cell among grid cells classified by pCell ID are unmeasured. If the cell is determined and the unmeasured information in the unmeasured grid cell is determined to be the MAC address of the AP that transmits the received signal strength value and the WLAN signal, the adjacent grid cell among the neighboring grid cells of the information unmeasured grid cell is determined.
  • a second estimated AP signal that is selected, estimates a common MAC address common to the selected neighboring grid cells as the MAC address of the AP, and estimates a received signal strength value with an intermediate signal strength value of the AP corresponding to the common MAC address; Propagation environment estimation information including the intensity value is generated, and propagation environment estimation information is reflected in the determined information unmeasured grid cell.
  • the database 140 is a database used for positioning, and stores the grid result data classified by pCell ID as the basic data using the positioning result data, which is the positioning result each time, and can represent the basic data together with the basic data. It also stores reference data.
  • the reference data is data to be compared in consideration of pattern consistency in pCell positioning, and data that has a great influence on positioning accuracy and is updated when the database is updated.
  • the general database update method updates the reference data by simply arithmetically averaging the newly measured positioning result data along with a lot of basic data already stored. Due to this data update method, the degree to which the newly measured positioning result data is reflected in the updated reference data is insignificant. In particular, when the number of basic data already stored in the database is very large, the newly measured positioning result data hardly affects the update of the reference data even if the database is updated.
  • the database In order for the positioning method to provide more accurate positioning results, the database must be updated so that the database is always kept up to date with data (eg, PN, pilot phase, signal strength, etc.).
  • data eg, PN, pilot phase, signal strength, etc.
  • the general database update method does not sufficiently reflect the change of the location environment such as the wireless environment, the location system state, and the like.
  • currently measured positioning result data may provide more accurate positioning results than reference data previously stored in a database.
  • the currently measured positioning result data should be reflected to a higher level so that the reference data stored in the database can be adaptively adapted to the changing situation of the current positioning environment. will be.
  • the database 140 matches and stores the base station-based environment information and the WLAN environment information in the grid cells and the grid cells classified by pCell ID.
  • the base station-based environment information includes a system ID (SID: System ID), a network ID (NID: Network ID), a base station ID (BSID: Base Station ID), a base station sector number (Ref_PN: Reference PN), and a received signal strength (RSSI).
  • SID System ID
  • NID Network ID
  • BSID Base Station ID
  • Ref_PN Reference PN
  • RSSI received signal strength
  • Information including at least one or more of Received Signal Strength Indicator, Signal to Noise Ratio (Ec / Io), and Phase information.
  • the WLAN environment information includes MAC address (MAC Address) for AP (Acess Point) relaying WLAN signal, Received Signal Strength (RSS) for each MAC address, AP channel (Channel) information, AP frequency (Frequency) ) Information, and information including at least one of latitude information and longitude information of the AP.
  • MAC Address MAC Address
  • RSS Received Signal Strength
  • the database 140 may be implemented inside or outside the location calculation server 120 and the database update device 130.
  • a database refers to a general data structure implemented in a storage system (hard disk or memory) of a computer system using a database management program (DBMS), and can freely search (extract) data, delete data, edit data, and add data.
  • It is a data storage type that can be used, such as relational database management systems (RDBMS) such as Oracle, Infomix, Sybase, DB2, Gemston, Orion, An object-oriented database management system (OODBMS) such as O2, etc., and an XML Native Database such as Excelon, Tamino, Sekaiju, etc. are used to meet the purpose of an embodiment of the present invention. It can be implemented and has the appropriate fields or elements to achieve its function.
  • RDBMS relational database management systems
  • ODBMS object-oriented database management system
  • XML Native Database such as Excelon, Tamino, Sekaiju, etc.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for updating a database for WLAN based positioning according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus for updating a database for WLAN-based positioning includes a grid cell determining unit 210, an unmeasured parameter checking unit 220, a radio wave environment estimating unit 230, and a database updating unit ( 240, the estimation information database 250, the measured WLAN environment information receiver 260, and the measured WLAN environment information updater 270.
  • the database updater 130 may include the grid cell discriminator 210, the unmeasured parameter checker 220, the propagation environment estimator 230, the database updater 240, and the estimation information.
  • the grid cell determination unit 210 determines an information unmeasured grid cell that is a grid cell in which some information among parameters of WLAN environment information matched to the grid cell among the grid cells classified by pCell ID are unmeasured.
  • the unmeasured parameter checking unit 220 checks the unmeasured parameter in the information unmeasured grid cell.
  • the unmeasured parameter checking unit 220 may determine whether the unmeasured parameter is a received signal strength value and the MAC address of the AP transmitting the WLAN signal is stored in the information unmeasured grid cell.
  • the unmeasured parameter checking unit 220 may determine whether the unmeasured parameter is a MAC address of an AP transmitting a received signal strength value and a WLAN signal.
  • the propagation environment estimating unit 230 generates propagation environment estimation information for estimating corresponding information based on the identified unmeasured parameter.
  • the propagation environment estimating unit 230 generates propagation environment estimation information for estimating unmeasured parameters based on one of a method of applying a radio wave intensity value according to a distance and an interpolation method using an adjacent grid cell.
  • the method of applying the propagation intensity value according to the distance is preferably a propagation model including at least one of Okumura-hata and Cost231, but is not necessarily limited thereto.
  • the radio wave environment estimating unit 230 confirms through the unmeasured parameter checking unit 220 that the unmeasured parameter is a received signal strength value and location information of the AP transmitting the WLAN signal to the information unmeasured grid cell is stored.
  • the propagation environment estimation information including the first estimated AP signal strength information for estimating the signal strength of the AP is generated by applying a propagation strength value application method according to distance to the location information of the AP.
  • the propagation environment estimator 230 calculates an average signal strength value of APs located at the same distance as the unmeasured grid cell, and sets the calculated average signal strength value to representative signal strength values of APs located at the same distance. .
  • the propagation environment estimator 230 determines, via the unmeasured parameter checker 220, that the unmeasured parameter is a received signal strength value and a MAC address of an AP that transmits a wireless LAN signal. Adjacent lattice cells are selected from the grid cells, and propagation environment estimation information including estimated MAC addresses obtained by estimating the common MAC addresses common to the selected adjacent grid cells as MAC addresses of the APs is generated.
  • the propagation environment estimator 230 includes a second estimated AP signal strength value obtained by estimating a received signal strength value as a median signal strength value of an AP corresponding to a MAC address common to the selected neighboring grid cells. Generate propagation environment estimation information.
  • the propagation environment estimator 230 generates propagation environment estimation information including a third estimated AP signal strength value for estimating the signal strength of the AP by applying a propagation strength value application method according to a distance to a grid cell in which the estimated MAC address is stored. .
  • the propagation environment estimating unit 230 transmits a WLAN signal to an information storage grid cell by applying a radio wave intensity value applying method based on previously stored feature information and building information when the information measurement grid cell is an outdoor area. Produces propagation environment estimation information including the fourth estimated AP signal strength estimated the signal strength of.
  • the method of applying the radio wave intensity value based on the stored feature information and the building information may be a cell planning tool, but is not necessarily limited thereto.
  • the database updater 240 reflects the radio wave environment estimation information to the determined information unmeasured grid cell.
  • the estimation information database 250 separately stores the representative signal strength values.
  • the measured WLAN environment information receiver 260 receives the measured WLAN environment information of the information unmeasured grid cell from the measuring device.
  • the measured WLAN environment information updater 270 updates the database by giving a high weight to the measured WLAN environment information among the radio wave environment estimation information and the measured WLAN environment information.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a database update method for WLAN-based positioning according to an embodiment of the present invention.
  • the database updater 130 determines whether there is an information-unmeasured grid cell in which some of the parameters of WLAN environment information matched to the grid cell among the grid cells classified by pCell ID stored in the database 140 are unmeasured grid cells. Check (S310). That is, the database updater 130 may search for the grid cells stored in the database 140 and classify them into a group of non-measured grid cells and a group of measured grid cells.
  • the database updater 130 determines that the determined information unmeasured grid cells are present.
  • the unmeasured parameter which is unmeasured information is checked (S320).
  • the WLAN environment information is information including at least one or more of a MAC address for the AP relaying the WLAN signal, received signal strength for each MAC address, AP channel information, and AP frequency information. Therefore, the database updater 130 checks the unmeasured parameter of which information is not measured among the information included in the WLAN environment information.
  • the database updater 130 generates propagation environment estimation information in which the corresponding information is estimated based on the identified unmeasured parameter (S330).
  • the database updater 130 generates propagation environment estimation information for estimating unmeasured parameters based on one of a propagation intensity value application method according to a distance and an interpolation method using an adjacent grid cell.
  • the method of applying the propagation intensity value according to the distance is preferably a propagation model including at least one of Okumura-hata and Cost231, but is not necessarily limited thereto.
  • the database updater 130 reflects the propagation environment estimation information to the determined information unmeasured grid cell (S340). That is, the database updater 130 updates the database 140 in which the information unmeasured grid cell is stored.
  • steps S310 to S340 are described as being sequentially executed. However, this is merely illustrative of the technical idea of an embodiment of the present invention, and the general knowledge in the technical field to which an embodiment of the present invention belongs. Those having a variety of modifications and variations may be applicable by changing the order described in FIG. 3 or executing one or more steps of steps S310 to S340 in parallel without departing from the essential characteristics of an embodiment of the present invention. 3 is not limited to the time series order.
  • a computer-readable recording medium for recording a program for implementing a method for updating a database for WLAN-based positioning according to an embodiment of the present invention may be any type of recording device that stores data that can be read by a computer system. Include. Examples of such computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and are implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). It includes being.
  • the computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • functional programs, codes, and code segments for implementing an embodiment of the present invention may be easily deduced by programmers in the art to which an embodiment of the present invention belongs.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of updating a database by using a method of applying a radio wave intensity value according to a distance according to an embodiment of the present invention.
  • the database updater 130 determines whether there is an information-unmeasured grid cell in which some of the parameters of WLAN environment information matched to the grid cell among the grid cells classified by pCell ID stored in the database 140 are unmeasured grid cells. Check (S410). That is, the database updater 130 may search for the grid cells stored in the database 140 and classify them into a group of non-measured grid cells and a group of measured grid cells.
  • the database updater 130 determines that the determined information unmeasured grid cell is present.
  • the unmeasured parameter which is unmeasured information is checked (S420).
  • the WLAN environment information is information including at least one or more of a MAC address for the AP relaying the WLAN signal, received signal strength for each MAC address, AP channel information, and AP frequency information. Therefore, the database updater 130 checks the unmeasured parameter of which information is not measured among the information included in the WLAN environment information.
  • the database updater 130 checks whether location information of the AP transmitting the WLAN signal is stored in the information unmeasured grid cell (S430). As a result of checking in step S430, when the location information of the AP transmitting the WLAN signal is stored in the information unmeasured grid cell, the database updater 130 applies the propagation intensity value according to the distance to the location information of the AP to access the AP.
  • the propagation environment estimation information including the first estimated AP signal strength information for estimating the signal strength of the signal is generated (S440).
  • the method of applying the propagation intensity value according to the distance is preferably a propagation model including at least one of Okumura-hata and Cost231, but is not necessarily limited thereto.
  • the database updater 130 calculates an average signal strength value of the APs located at the same distance as the unmeasured grid cell, and sets the calculated average signal strength value to a representative signal strength value of the APs located at the same distance. do.
  • the database updater 130 may separately store the representative signal strength value.
  • the database updater 130 reflects the propagation environment estimation information to the determined information unmeasured grid cell (S450). That is, the database updater 130 updates the database 140 in which the information unmeasured grid cell is stored.
  • steps S410 to S450 are described as being sequentially executed.
  • this is merely illustrative of the technical idea of an embodiment of the present invention, and the general knowledge in the technical field to which an embodiment of the present invention belongs.
  • Those having a variety of modifications and variations may be applicable by changing the order described in FIG. 4 or executing one or more steps of steps S410 to S450 in parallel without departing from the essential characteristics of an embodiment of the present invention. 4 is not limited to the time series order.
  • a method of updating a database using a method of applying a radio wave intensity value according to a distance according to an embodiment of the present invention described in FIG. 4 may be implemented in a program and recorded in a computer-readable recording medium.
  • a program for implementing a method of updating a database using a method of applying a radio wave intensity value according to a distance according to an embodiment of the present invention is recorded, and a computer-readable recording medium stores data that can be read by a computer system. It includes all kinds of recording devices. Examples of such computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and are implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). It includes being.
  • the computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • functional programs, codes, and code segments for implementing an embodiment of the present invention may be easily deduced by programmers in the art to which an embodiment of the present invention belongs.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of updating a database using an interpolation method using neighbor cells according to an embodiment of the present invention.
  • the database updater 130 determines whether there is an information-unmeasured grid cell in which some of the parameters of WLAN environment information matched to the grid cell among the grid cells classified by pCell ID stored in the database 140 are unmeasured grid cells. Check (S510). That is, the database updater 130 may search for the grid cells stored in the database 140 and classify them into a group of non-measured grid cells and a group of measured grid cells.
  • the database updater 130 determines that the determined information unmeasured grid cells are present.
  • the unmeasured parameter which is unmeasured information is checked (S520).
  • the WLAN environment information is information including at least one or more of a MAC address for the AP relaying the WLAN signal, received signal strength for each MAC address, AP channel information, and AP frequency information. Therefore, the database updater 130 checks the unmeasured parameter of which information is not measured among the information included in the WLAN environment information.
  • the database updater 130 checks whether the MAC address of the AP that transmits the WLAN signal is stored in the information unmeasured grid cell (S530). When the MAC address of the AP that transmits the WLAN signal is not stored in the information unmeasured grid cell as a result of step S530, the database updater 130 selects adjacent grid cells among neighboring grid cells of the information unmeasured grid cell. (S540). The database updater 130 generates propagation environment estimation information including an estimated MAC address obtained by estimating the common MAC address common to the selected adjacent grid cells as the MAC address of the AP (S550).
  • the database updater 130 generates propagation environment estimation information including the second estimated AP signal strength value obtained by estimating the received signal strength value as the median signal strength value of the AP corresponding to the common MAC address (S560). Meanwhile, the database updater 130 generates propagation environment estimation information including a third estimated AP signal strength value for estimating the signal strength of the AP by applying a propagation strength value according to distance to a grid cell in which the estimated MAC address is stored. can do. Meanwhile, when the information unmeasured grid cell is an outdoor area, the database updater 130 transmits a WLAN signal to the information unsaved grid cell by applying a radio wave intensity value applying method based on previously stored feature information and building information.
  • Propagation environment estimation information including the fourth estimated AP signal strength estimated by the signal strength of the AP may be generated.
  • the method of applying the radio wave intensity value based on the stored feature information and the building information is preferably a cell planning tool, but is not necessarily limited thereto.
  • the database updater 130 receives the measured WLAN environment information of the information unmeasured grid cell from the measuring device, and gives a high weight to the measured WLAN environment information among the radio wave environment estimation information and the measured WLAN environment information.
  • Database 140 may be updated.
  • the database updater 130 reflects the propagation environment estimation information to the determined information non-measured grid cell (S570). That is, the database updater 130 updates the database 140 in which the information unmeasured grid cell is stored.
  • steps S510 to S550 are described as being sequentially executed. However, this is merely illustrative of the technical idea of an embodiment of the present invention, and the general knowledge in the technical field to which an embodiment of the present invention belongs. Those having a variety of modifications and variations may be applicable by changing the order described in FIG. 5 or executing one or more steps of steps S510 to S550 in parallel without departing from the essential characteristics of an embodiment of the present invention. 5 is not limited to the time series order.
  • a method of updating a database using an interpolation method using adjacent cells according to an embodiment of the present invention described in FIG. 5 may be implemented in a program and recorded in a computer-readable recording medium.
  • a program for implementing a method of updating a database using an interpolation method using an adjacent cell according to an embodiment of the present invention is recorded and a computer-readable recording medium stores all data that can be read by a computer system.
  • a kind of recording device. Examples of such computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and are implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). It includes being.
  • the computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • functional programs, codes, and code segments for implementing an embodiment of the present invention may be easily deduced by programmers in the art to which an embodiment of the present invention belongs.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram for a method of updating a database using a method of applying a radio wave intensity value according to a distance according to an embodiment of the present invention.
  • the database updating apparatus 130 may select an information unmeasured grid cell which is a grid cell in which some information of parameters of WLAN environment information matched to the grid cell among the grid cells classified by pCell ID stored in the database 140 are unmeasured. Determine.
  • the database updater 130 checks the unmeasured parameter which is unmeasured information in the determined information unmeasured grid cell, and generates propagation environment estimation information for estimating the corresponding information based on the identified unmeasured parameter.
  • the database updater 130 reflects the propagation environment estimation information to the determined information unmeasured grid cell.
  • the database updater 130 generates propagation environment estimation information for estimating unmeasured parameters based on one of a propagation intensity value application method according to a distance and an interpolation method using an adjacent grid cell.
  • the method of applying the radio wave intensity value according to the distance is a radio wave propagation model including at least one of Okumura-hata and Cost231 as shown in FIG. 6.
  • the database update device 130 determines that the identified unmeasured parameter is a received signal strength value and the MAC address of the AP transmitting the WLAN signal is stored in the information unmeasured grid cell, the database update device 130 is stored in the grid cell in which the MAC address of the AP is stored.
  • the propagation environment estimation information including the first estimated AP signal strength information for estimating the signal strength of the AP is generated by applying the propagation strength value applying method according to the distance. For example, when the information unmeasured grid cell is assumed to be an 'EE cell' illustrated in FIG. 6, the database updater 130 stores the MAC address of the AP that transmits the WLAN signal to the 'EE cell'. Since it is known that the received signal strength value of the 'EE cell' can be estimated as -'40 dBM 'by applying a radio wave propagation model.
  • the present invention is applied to various fields for updating a database by estimating propagation environment information of a corresponding cell after determining an unmeasured cell, thereby reducing the time required to directly measure propagation environment characteristics. It is a useful invention to occur.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 pCell ID 별로 구분된 격자 셀과 상기 격자 셀에 기지국 기반 환경 정보 및 무선랜 환경 정보를 매칭하여 저장하는 데이터베이스; 상기 격자 셀 중 상기 격자 셀에 매칭된 상기 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하는 격자 셀 판별부; 상기 정보 미측정 격자 셀에서 미측정 파라미터를 확인하는 미측정 파라미터 확인부; 확인된 상기 미측정 파라미터에 근거하여 해당 정보를 추정한 전파 환경 추정 정보를 생성하는 전파 환경 추정부; 및 상기 전파 환경 추정 정보를 판별된 상기 정보 미측정 격자 셀에 반영하는 데이터베이스 업데이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치를 제공한다.

Description

무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법 및 장치
본 발명의 일 실시예는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, pCell ID 별로 구분된 격자 셀에 기지국 기반 환경 정보와 무선랜 환경 정보를 매칭한 데이터베이스를 구축 또는 관리하는 과정에서, 일부 무선랜 정보가 미측정되는 경우, 미측정된 셀을 판별한 후 해당 셀의 전파 환경 정보를 추정하여 데이터베이스를 업데이트하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법 및 장치에 관한 것이다.
컴퓨터, 전자, 통신 기술이 비약적으로 발전함에 따라 무선통신망(Wireless Network)을 이용한 다양한 무선통신 서비스가 제공되고 있다. 이에 따라, 무선통신망을 이용한 이동통신 시스템에서 제공하는 서비스는 음성 서비스뿐만 아니라, 써킷(Circuit) 데이터, 패킷(Packet) 데이터 등과 같은 데이터를 송신하는 멀티미디어 통신 서비스로 발전해 가고 있다.
이동통신 단말기를 이용한 다양한 무선 인터넷 서비스 중 특히, 위치기반 서비스(LBS: Location Based Service)는 넓은 활용성 및 편리함으로 크게 각광받고 있다. 위치기반 서비스는 휴대폰 및 PDA(Personal Digital Assistant) 등 이동통신 단말기의 위치를 파악하고, 파악된 위치와 관련된 부가 정보를 제공하는 통신 서비스를 말한다. 위치기반 서비스 제공을 위한 위치 측정 기술은 이동통신 단말기의 위치를 측정하기 위하여 이동통신망의 기지국의 셀 반경인 전파환경을 이용하여 소프트웨어적으로 위치를 확인하는 네트워크 기반(Network Based) 방식과 이동통신 단말기에 탑재된 GPS(Global Positioning System) 수신기를 이용한 핸드셋 기반(Handset Based) 방식, 그리고 이들 두 가지 방식을 혼합한 혼합(Hybrid) 방식으로 분류된다.
이러한 방식 중, 네트워크 기반 측위 기술이 점점 많이 활용되고 있는 추세이나, 네트워크 기반 측위 기술은 중계기 환경 등으로 인해 정밀하게 위치를 측위할 수 없는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는, pCell ID 별로 구분된 격자 셀에 기지국 기반 환경 정보와 무선랜 환경 정보를 매칭한 데이터베이스를 구축 또는 관리하는 과정에서, 미측정된 셀을 판별한 후 해당 셀의 전파 환경 정보를 추정하여 데이터베이스를 업데이트하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법 및 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, pCell ID 별로 구분된 격자 셀과 상기 격자 셀에 기지국 기반 환경 정보 및 무선랜 환경 정보를 매칭하여 저장하는 데이터베이스; 상기 격자 셀 중 상기 격자 셀에 매칭된 상기 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하는 격자 셀 판별부; 상기 정보 미측정 격자 셀에서 미측정 파라미터를 확인하는 미측정 파라미터 확인부; 확인된 상기 미측정 파라미터에 근거하여 해당 정보를 추정한 전파 환경 추정 정보를 생성하는 전파 환경 추정부; 및 상기 전파 환경 추정 정보를 판별된 상기 정보 미측정 격자 셀에 반영하는 데이터베이스 업데이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, pCell ID 별로 구분된 격자 셀과 상기 격자 셀에 기지국 기반 환경 정보 및 무선랜 환경 정보를 매칭하여 저장하는 데이터베이스; 상기 격자 셀 중 상기 격자 셀에 매칭된 상기 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하는 격자 셀 판별부; 상기 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보가 수신 신호 세기 값이며 상기 정보 미측정 격자 셀에 무선랜 신호를 송출하는 AP의 위치 정보가 저장된 것으로 확인하는 미측정 파라미터 확인부; 상기 AP의 위치 정보에 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 상기 AP의 신호 세기를 추정한 제 1 추정 AP 신호 세기 정보를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성하는 전파 환경 추정부; 및 상기 전파 환경 추정 정보를 판별된 상기 정보 미측정 격자 셀에 반영하는 데이터베이스 업데이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, pCell ID 별로 구분된 격자 셀과 상기 격자 셀에 기지국 기반 환경 정보 및 무선랜 환경 정보를 매칭하여 저장하는 데이터베이스; 상기 격자 셀 중 상기 격자 셀에 매칭된 상기 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하는 격자 셀 판별부; 상기 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보가 수신 신호 세기 값과 무선랜 신호를 송출하는 AP의 맥 어드레스인 것으로 확인하는 미측정 파라미터 확인부; 상기 정보 미측정 격자 셀의 주변 격자 셀 중 인접 격자 셀을 선별하고, 선별된 상기 인접 격자 셀에 공통으로 존재하는 공통 맥 어드레스를 상기 AP의 맥 어드레스로 추정하고, 상기 공통 맥 어드레스에 해당하는 AP의 신호 세기 중간값으로 상기 수신 신호 세기 값을 추정한 제 2 추정 AP 신호 세기 값을 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성하는 전파 환경 추정부; 및 상기 전파 환경 추정 정보를 판별된 상기 정보 미측정 격자 셀에 반영하는 데이터베이스 업데이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면,pCell ID 별로 구분된 격자 셀 중 상기 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하는 단계; 상기 정보 미측정 격자 셀에서 미측정 파라미터를 확인하는 단계; 확인된 상기 미측정 파라미터에 근거하여 해당 정보를 추정한 전파 환경 추정 정보를 생성하는 단계; 및 상기 전파 환경 추정 정보를 판별된 상기 정보 미측정 격자 셀에 반영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, pCell ID 별로 구분된 격자 셀 중 상기 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하는 단계; 상기 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보가 수신 신호 세기 값이며 상기 정보 미측정 격자 셀에 무선랜 신호를 송출하는 AP의 위치 정보가 저장된 것으로 확인하는 단계; 상기 AP의 위치 정보에 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 상기 AP의 신호 세기를 추정한 제 1 추정 AP 신호 세기 정보를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성하는 단계; 및 상기 전파 환경 추정 정보를 판별된 상기 정보 미측정 격자 셀에 반영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, pCell ID 별로 구분된 격자 셀 중 상기 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하는 단계; 상기 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보가 수신 신호 세기 값과 무선랜 신호를 송출하는 AP의 맥 어드레스인 것으로 확인하는 단계; 상기 정보 미측정 격자 셀의 주변 격자 셀 중 인접 격자 셀을 선별하는 단계; 선별된 상기 인접 격자 셀에 공통으로 존재하는 공통 맥 어드레스를 상기 AP의 맥 어드레스로 추정하는 단계; 상기 공통 맥 어드레스에 해당하는 AP의 신호 세기 중간값으로 상기 수신 신호 세기 값을 추정한 제 2 추정 AP 신호 세기 값을 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성하는 단계; 및 상기 전파 환경 추정 정보를 판별된 상기 정보 미측정 격자 셀에 반영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, pCell ID 별로 구분된 격자 셀에 기지국 기반 환경 정보와 무선랜 환경 정보를 매칭한 데이터베이스를 구축 또는 관리하는 과정에서, 일부 무선랜 정보가 미측정되는 경우, 미측정된 셀을 판별한 후 해당 셀의 전파 환경 정보를 추정하여 데이터베이스를 업데이트함으로써, 측위시 위치 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전파 전파 모델(Propagation Prediction Model)을 적용하거나, 정보 미측정 격자 셀의 인접 격자 셀을 이용한 보간(Interpolation)을 이용하여 정보 미측정 격자 셀의 전파 환경 특성을 추정할 수 있으므로, 전파 환경 특성을 직접 측정해야 하는 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 이용하여 데이터베이스를 갱신하는 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인접 셀을 이용한 보간 방식을 이용하여 데이터베이스를 갱신하는 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 이용하여 데이터베이스를 갱신하는 방법에 대한 예시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명에 기재된 파일롯 셀(pCell: pilot Cell, 이하 "pCell"이라 칭함)은 네트워크 기반의 측위 기술로서, 위치 측정 서비스 대상 지역을 정해진 크기의 격자 단위로 분할하고 각 격자를 pCell로 정의하여 정의된 pCell 별로 측위 결과를 데이터베이스로 구축해두고 이를 위치 결정에 이용하는 측위 방식이며, 다른 측위 방식에 비해 비교적 높은 정확도의 측위 결과를 제공해줄 수 있는 방식이다. 한편, 본 발명의 상세한 설명 전반에 기재된 제 1 추정 AP 신호 세기 정보 내지 제 4 추정 AP 신호 세기 정보는 수신 신호 세기를 추정한 신호로서, 수신 신호 세기를 추정하는 방식에 따라 임의로 구분된 신호를 말한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 시스템은 이동통신 단말기(110), 위치 계산 서버(120), 데이터베이스 갱신 장치(130) 및 데이터베이스(140)를 포함한다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 시스템이 이동통신 단말기(110), 위치 계산 서버(120), 데이터베이스 갱신 장치(130) 및 데이터베이스(140)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 시스템에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
이동통신 단말기(110)는 통상적인 음성 통화 및 데이터 통신을 수행하기 위한 무선통신 모듈을 구비한 단말기로서, 구비된 무선통신 모듈을 이용하여 이동통신망(미도시)과 연동하며 무선 통신으로 통상적인 음성 통화 및 데이터 통신을 수행한다. 한편, 이동통신 단말기(110)는 연동하는 이동통신망의 기지국 정보를 위치 계산 서버(120)로 전송한다.
또한, 이동통신 단말기(110)는 무선랜 모듈을 구비한 단말기로서, 탑재된 무선랜 모듈을 이용하여 주변에 인식되는 AP(Access Point)를 통해 인터넷망에 접속하여 각종 웹 페이지 데이터를 수신할 수 있는 단말기이다. 여기서, AP는 데이터 통신을 연결하는 장치로서, 송신측 정보에서 수신측 주소를 읽고 가장 적절한 통신 통로를 지정한 후 다른 통신망으로 전송할 수 있는 장치를 말한다. 즉, AP는 데이터 패킷의 위치를 추출하며, 추출된 위치에 대한 최상의 통신 경로를 지정하며, 지정된 통신 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치로 전달할 수 있으며, 일반적인 네트워크 환경에서 여러 회선을 공유할 수도 있다. 본 실시예에서 AP는 라우터(Router), 리피터(Repeater), 중계기 및 브릿지(Bridge)를 포함한 개념으로 사용할 수 있다.
또한, 이동통신 단말기(110)는 GPS 모듈을 구비한 단말기로서, 하나 이상의 GPS(Global Positioning System) 인공위성으로부터 수신한 GPS 전파 신호로부터 항법 데이터(Navigation Data)를 추출하여 이동통신망을 통해 위치 계산 서버(120)로 송신한다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기(110)는 GPS 모듈을 구비하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이동통신 단말기(110)는 무선통신 모듈, GPS 모듈 및 무선랜 모듈이 탑재된 스마트 폰(Smart Phone), 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 노트북 및 개인휴대용 정보단말기(PDA: Personal Digital Assistant) 등 중 어느 하나일 수 있으며, 위치기반 서비스를 이용하기 위한 어플리케이션을 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 단말기를 의미한다.
측위 프로토콜은 위치 측위를 위한 어플리케이션 계층의 규격을 표준화하고 있는 프로토콜을 말한다. 측위 프로토콜은 이동통신 단말기(110)와 위치 계산 서버(120) 간에 GPS 신호 및 무선랜 신호를 송수신이 가능하다면, 그 어떠한 측위 프로토콜이라도 이용이 가능할 것이다. 측위 프로토콜은 IS-801(Interim Standard-801), RRLP(Radio Resource Location Services Protocol), RRC(Radio Resource Control), SUPL(Secure User Plane Location) 등이 이용될 수 있다. 한편, 측위 프로토콜로 SUPL(Secure User Plane Location) 2.0이 이용되어, 이동통신 단말기(110)와 위치 계산 서버(120) 간에 GPS 신호 및 무선랜 신호를 함께 송수신할 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, SUPL이란, 위치 측위를 제공하는 데 있어서 위치 측위와 관련한 데이터를 위치 계산 서버(120)와 이동통신 단말기(110) 간에 데이터 전송 경로로 직접 주고 받도록 하여 기존 위치 측위 절차를 수행할 경우 필요했던 각 네트워크 노드들 간의 통신을 지양하는 방식으로서, 위치 추적에 필요한 노드(Node)들을 구현하는 비용을 절감하고 보다 정확한 위치 측위 서비스를 제공할 수 있도록 한 프로토콜이다. 한편, SUPL 2.0이 이용되는 경우, 이동통신 단말기(110)는 SUPL 2.0을 이용하여 RTD(Round Trip Delay)를 측정할 수 있다. 즉, 이동통신 단말기(110)는 무선랜 신호를 이용하여 통신할 때 무선랜 파라미터를 설정할 때 로케이션 ID(Location ID), 멀티플 로케이션 Ids(Multiple Location Ids)의 로케이션 ID를 설정하고, WLAN AP Info로 RTD Value, RTD Units, RTD Accuracy를 포함하는 RTD(Round Trip Delay)를 측정할 수 있다.
위치 계산 서버(120)는 자체적으로 구축된 위성 수신 장치를 통해 위성 데이터를 수신하며, 측위를 요청한 이동통신 단말기(110)의 위성 데이터를 이용하여 측위를 수행한다. 즉, 위치 계산 서버(120)는 이동통신 단말기(110)로부터 항법 데이터를 수신하여 이동통신 단말기(110)의 위도 및 경도 좌표를 연산하는 기능을 수행한다. 또한, 위치 계산 서버(120)는 이동통신 단말기(110)의 위치 결정을 돕기 위한 에이딩(Aiding) 데이터를 전송하고, GPS 인공위성과 이동통신 단말기(110) 사이의 거리를 계산하는 기능을 수행한다. 또한, 위치 계산 서버(120)는 필요에 따라 선택적으로 이동통신 단말기(110)로부터 위치 정보를 수신하는 경우, 그 위치 정보를 LBSP(Location Based Service Platform)로 전송하는 기능을 수행한다. 위치 계산 서버(120)는 측위 결과 데이터인 위경도 데이터와 이동통신 단말기(110)로부터 수신된 PPM(Pilot Phase Measurement, 이하 "PPM"이라 칭함) 데이터를 pCell 측위를 위한 서버로 전달할 있다. 위치 계산 서버(120)는 LBSP으로부터 위치 측위 요청 신호(Location Request)를 수신하며, HLR로 위치 측위 대상에 해당하는 단말기에 대한 정보를 요구하는 SMREQ 신호를 송신한다. 위치 계산 서버(120)는 해당 HLR로부터 위치 측위 대상에 해당하는 단말기에 대한 정보 요청에 대한 응답을 담은 smreq 신호를 수신한다. 위치 계산 서버(120)는 이동통신 단말기(110)와 연동하여 이동통신 단말기(110)의 위치를 측위한 후 위치 측위 결과를 포함한 위치 측위 응답 신호(Location Result)를 LBSP로 전송할 수 있다.
한편, 위치 계산 서버(120)는 동기식 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템에서는 PDE(Position Determination Entity, 이하 "PDE"라 칭함), 비동기식 W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템에서는 PS(Position Server), 유럽형 시분할 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile communication) 시스템에서는 SMLC(Serving Mobile Location Center)가 적용될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. PDE는 CDMA에서 위성을 이용한 위치측정 및 삼각 측량 방법을 이용한 네트워크 방식 위치측정 기능을 수행할 수 있다. 또한, PS는 W-CDMA에서 위성을 이용한 위치측정 및 기본적인 셀 방식 위치측정기능을 수행할 수 있으며, SMLC는 GSM에서 위성을 이용한 위치측정 및 셀 방식 위치측정 기능을 수행할 수 있다.
한편, 위에서 언급한 PPM 데이터는 이동통신 단말기(110)에서 측정한 시스템 정보 및 인접 기지국의 시간과 거리 정보를 포함한다. 여기서, 이동통신 단말기(110)가 수집하는 기본 데이터는 현재 서비스 중인 시스템의 정보, 인접 기지국의 파일롯 신호, 신호 세기, 신호대 잡음비(Ec/Io) 등이다. 현재 서비스 중인 시스템의 정보는 시스템 ID(SID: System ID, 이하 "SID"라 칭함), 네트워크 ID(NID: Network ID, 이하 "NID"라 칭함), 기지국 ID(BSID: Base Station ID, 이하 "BSID"라 칭함) 및 현재 서비스 중인 기지국 섹터 번호(Ref_PN: Reference PN, 이하 "Ref_PN"이라 칭함), Ref_PN 내의 파일롯 페이즈, 신호 세기 등을 포함한다. 또한 인접 기지국의 파일롯 신호는 이동 이동통신 단말기(110)로부터 수집되는 인접 기지국 섹터 번호(Measurement PN), 각 인접 기지국 섹터 번호 내의 파일롯 페이즈, 신호 세기 등과 같은 거리 데이터 및 시간 데이터를 포함한다. 전술한 PPM 데이터는 CDMA 시스템에서 측위 관련 데이터로서, 이는 W-CDMA에서의 SFN(System Frame Number)-SFN Observed Time Difference 또는 UE RX-TX Time Difference 데이터일 수도 있으며, 이에 한정되지 않고 다른 모든 통신시스템에서 이용되는 측위 관련 데이터일 수 있다.
한편, 위에서는 위치 계산 서버(120)가 CDMA 및 WCDMA에 적용되어 pCell 측위를 제공하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 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 위치 계산 서버(120)가 WiBro, LTE(Long Term Evolution) 및 EPC(Evolved Packet Core)에 적용되어 pCell 측위를 제공하는 것으로 변형하여 적용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터베이스 갱신 장치(130)는 데이터베이스(140)에 저장된 pCell ID 별로 구분된 격자 셀 중 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별한다. 데이터베이스 갱신 장치(130)는 판별된 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보인 미측정 파라미터를 확인하고, 확인된 미측정 파라미터에 근거하여 해당 정보를 추정한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 데이터베이스 갱신 장치(130)는 전파 환경 추정 정보를 판별된 정보 미측정 격자 셀에 반영한다.
데이터베이스 갱신 장치(130)는 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식과 인접 격자 셀을 이용한 보간(Interpolation) 방식 중 어느 하나의 방식에 근거하여 미측정 파라미터를 추정한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 여기서, 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식은 Okumura-hata과 Cost231 중 적어도 하나 이상의 포함하는 전파 전파 모델(Propagation Prediction Model)인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
데이터베이스 갱신 장치(130)는 확인된 미측정 파라미터가 수신 신호 세기 값이며 정보 미측정 격자 셀에 무선랜 신호를 송출하는 AP의 위치 정보가 저장된 것으로 확인하는 경우, AP의 위치 정보에 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 AP의 신호 세기를 추정한 제 1 추정 AP 신호 세기 정보를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 데이터베이스 갱신 장치(130)는 정보 미측정 격자 셀과 동일한 거리에 위치하는 AP들의 평균 신호 세기 값을 산출하고, 산출된 평균 신호 세기 값을 동일한 거리에 위치하는 AP들의 대표 신호 세기 값으로 설정한다. 데이터베이스 갱신 장치(130)는 대표 신호 세기 값을 별도로 저장할 수 있다.
데이터베이스 갱신 장치(130)는 확인된 미측정 파라미터가 수신 신호 세기 값과 무선랜 신호를 송출하는 AP의 맥 어드레스인 것으로 확인하는 경우, 정보 미측정 격자 셀의 주변 격자 셀 중 인접 격자 셀을 선별하고, 선별된 인접 격자 셀에 공통으로 존재하는 공통 맥 어드레스를 AP의 맥 어드레스를 추정한 추정 맥 어드레스를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 여기서, 맥 어드레스는 해당 AP를 식별할 수 있는 유니크(Unique)한 정보로서 BSSID(Basic Service Set IDentifier)를 말한다. 이러한, 맥 어드레스는 총 48 비트(Bit)가 할당될 수 있으며, 이 중 24 비트는 제조사에서 할당한 정보가 입력된다. SSID(Service Set Identifier)도 해당 AP를 식별할 수 있는 정보로서, 유저가 설정한 값을 나타낸다. 데이터베이스 갱신 장치(130)는 선별된 인접 격자 셀에 공통으로 존재하는 맥 어드레스(MAC Address)에 해당하는 AP의 신호 세기 중간값으로 수신 신호 세기 값을 추정한 제 2 추정 AP 신호 세기 값을 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 데이터베이스 갱신 장치(130)는 추정 맥 어드레스가 저장된 격자 셀에 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 AP의 신호 세기를 추정한 제 3 추정 AP 신호 세기 값을 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성한다.
데이터베이스 갱신 장치(130)는 정보 미측정 격자 셀이 실외 지역인 경우, 기 저장된 지형 지물 정보 및 건물 정보에 근거한 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 정보 미저장 격자 셀에 무선랜 신호를 전송하는 AP의 신호 세기를 추정한 제 4 추정 AP 신호 세기를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 여기서, 기 저장된 지형 지물 정보 및 건물 정보에 근거한 전파 세기 값 적용 방식은 셀 플래닝 툴(Cell Planning Tool)인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 데이터베이스 갱신 장치(130)는 측정 장치로부터 정보 미측정 격자 셀에 대한 실측 무선랜 환경 정보를 수신하고, 전파 환경 추정 정보와 실측 무선랜 환경 정보 중 실측 무선랜 환경 정보에 높은 가중치를 부여하여 데이터베이스(140)를 업데이트 한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 데이터베이스 갱신 장치(130)는 pCell ID 별로 구분된 격자 셀 중 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하고, 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보가 수신 신호 세기 값이며 정보 미측정 격자 셀에 무선랜 신호를 송출하는 AP의 위치 정보가 저장된 것으로 확인하는 경우, AP의 위치 정보에 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 AP의 신호 세기를 추정한 제 1 추정 AP 신호 세기 정보를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성하고, 전파 환경 추정 정보를 판별된 정보 미측정 격자 셀에 반영한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 데이터베이스 갱신 장치(130)는 pCell ID 별로 구분된 격자 셀 중 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하고, 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보가 수신 신호 세기 값과 무선랜 신호를 송출하는 AP의 맥 어드레스인 것으로 확인하면, 정보 미측정 격자 셀의 주변 격자 셀 중 인접 격자 셀을 선별하고, 선별된 인접 격자 셀에 공통으로 존재하는 공통 맥 어드레스를 AP의 맥 어드레스로 추정하고, 공통 맥 어드레스에 해당하는 AP의 신호 세기 중간값으로 수신 신호 세기 값을 추정한 제 2 추정 AP 신호 세기 값을 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성하고, 전파 환경 추정 정보를 판별된 정보 미측정 격자 셀에 반영한다.
데이터베이스(140)는 측위에 이용되는 데이터베이스로서, 매번 측위된 측위 결과인 측위 결과 데이터를 기본 데이터로서 pCell ID별로 구분된 격자 셀을 저장하고 있으며, 이러한 기본 데이터와 함께, 기본 데이터를 대표할 수 있는 기준 데이터도 저장하고 있다. 여기서, 기준 데이터는 pCell 측위 시 패턴 정합성 고려시 비교되는 데이터로서 측위 정확도에 큰 영향을 끼치는 데이터로서 데이터베이스를 갱신할 때 갱신되는 데이터이다.
일반적인 데이터베이스 갱신 방식은, 새롭게 측정된 측위 결과 데이터를 이미 저장되어 있는 많은 기본 데이터와 함께 단순히 산술 평균하여 기준 데이터를 갱신한다. 이와 같은 데이터 갱신 방식으로 인해, 새롭게 측정된 측위 결과 데이터가 갱신된 기준 데이터에 반영되는 정도가 미미하다. 특히, 데이터베이스에 이미 저장되어 있던 기본 데이터의 수가 매우 많을 경우에는, 데이터베이스를 갱신하더라도 새롭게 측정된 측위 결과 데이터는 기준 데이터의 갱신에 거의 영향을 끼치지 않게 된다.
측위 방식이 보다 정확한 측위 결과를 제공하기 위해서는 데이터베이스가 항상 최신의 데이터(예를 들어, PN, 파일롯 페이즈, 신호세기 등)로 유지되도록 데이터베이스를 갱신해야 한다. 하지만, 일반적인 pCell 측위 방식에서의 전술한 데이터베이스 갱신 방식에 대한 특징으로 인해 일반적인 데이터베이스 갱신 방식은 무선환경, 측위 시스템 상태 등과 같은 측위 환경의 변화를 충분히 반영하지 못한다. 예를 들어, 측위 서비스가 이루어지는 측위 시스템 또는 무선환경이 지속적으로 빈번하게 변화되는 상황이라면, 과거에 데이터베이스에 기저장된 기준 데이터보다는 현재 측정된 측위 결과 데이터가 더욱 정확한 측위 결과를 제공할 수 있다. 이런 경우에는 데이터베이스에 기저장된 기준 데이터를 갱신할 때 현재 측정된 측위 결과 데이터를 더욱 높은 수준으로 반영함으로써 데이터베이스에 저장되는 기준 데이터가 현재의 측위 환경의 변화되는 상황을 적응적으로 따라갈 수 있게 해주어야 할 것이다.
또한, 데이터베이스(140)는 pCell ID 별로 구분된 격자 셀과 격자 셀에 기지국 기반 환경 정보 및 무선랜 환경 정보를 매칭하여 저장한다. 여기서, 기지국 기반 환경 정보는 시스템 ID(SID: System ID), 네트워크 ID(NID: Network ID), 기지국 ID(BSID: Base Station ID) 및 기지국 섹터 번호(Ref_PN: Reference PN), 수신 신호 세기(RSSI: Received Signal Strength Indicator), 신호대 잡음비(Ec/Io) 및 위상(Phase) 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 정보이다. 무선랜 환경 정보는 무선랜 신호를 중계하는 AP(Acess Point)에 대한 맥 어드레스(MAC Address), 맥 어드레스 별 수신 신호 세기(RSS: Received Signal Strength), AP 채널(Channel) 정보, AP 주파수(Frequency) 정보 및 AP에 대한 위도 정보, 경도 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 정보이다.
이러한 데이터베이스(140)는 위치 계산 서버(120) 및 데이터베이스 갱신 장치(130)의 내부 또는 외부에 구현될 수 있다. 이러한 데이터베이스는 데이터베이스 관리 프로그램(DBMS)을 이용하여 컴퓨터 시스템의 저장공간(하드디스크 또는 메모리)에 구현된 일반적인 데이터구조를 의미하는 것으로, 데이터의 검색(추출), 삭제, 편집, 추가 등을 자유롭게 행할 수 있는 데이터 저장형태를 뜻하는 것으로, 오라클(Oracle), 인포믹스(Infomix), 사이베이스(Sybase), DB2와 같은 관계형 데이타베이스 관리 시스템(RDBMS)이나, 겜스톤(Gemston), 오리온(Orion), O2 등과 같은 객체 지향 데이타베이스 관리 시스템(OODBMS) 및 엑셀론(Excelon), 타미노(Tamino), 세카이주(Sekaiju) 등의 XML 전용 데이터베이스(XML Native Database)를 이용하여 본 발명의 일 실시예의 목적에 맞게 구현될 수 있고, 자신의 기능을 달성하기 위하여 적당한 필드(Field) 또는 엘리먼트들을 가지고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치(130)는 격자 셀 판별부(210), 미측정 파라미터 확인부(220), 전파 환경 추정부(230), 데이터베이스 업데이트부(240), 추정 정보 데이터베이스(250), 실측 무선랜 환경 정보 수신부(260) 및 실측 무선랜 환경 정보 업데이트부(270)를 포함한다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서는 데이터베이스 갱신 장치(130)가 격자 셀 판별부(210), 미측정 파라미터 확인부(220), 전파 환경 추정부(230), 데이터베이스 업데이트부(240), 추정 정보 데이터베이스(250), 실측 무선랜 환경 정보 수신부(260) 및 실측 무선랜 환경 정보 업데이트부(270)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 데이터베이스 갱신 장치(130)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
격자 셀 판별부(210)는 pCell ID 별로 구분된 격자 셀 중 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별한다. 미측정 파라미터 확인부(220)는 정보 미측정 격자 셀에서 미측정 파라미터를 확인한다. 미측정 파라미터 확인부(220)는 미측정 파라미터가 수신 신호 세기 값이며 정보 미측정 격자 셀에 무선랜 신호를 송출하는 AP의 맥 어드레스가 저장된 것인지를 확인할 수 있다. 또한, 미측정 파라미터 확인부(220)는 미측정 파라미터가 수신 신호 세기 값과 무선랜 신호를 송출하는 AP의 맥 어드레스인지를 확인할 수 있다.
전파 환경 추정부(230)는 확인된 미측정 파라미터에 근거하여 해당 정보를 추정한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 또한, 전파 환경 추정부(230)는 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식과 인접 격자 셀을 이용한 보간 방식 중 어느 하나의 방식에 근거하여 미측정 파라미터를 추정한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 여기서, 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식은 Okumura-hata과 Cost231 중 적어도 하나 이상의 포함하는 전파 전파 모델인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
전파 환경 추정부(230)는 미측정 파라미터 확인부(220)를 통해 미측정 파라미터가 수신 신호 세기 값이며 정보 미측정 격자 셀에 무선랜 신호를 송출하는 AP의 위치 정보가 저장된 것으로 확인하는 경우, AP의 위치 정보에 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 AP의 신호 세기를 추정한 제 1 추정 AP 신호 세기 정보를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 전파 환경 추정부(230)는 정보 미측정 격자 셀과 동일한 거리에 위치하는 AP들의 평균 신호 세기 값을 산출하고, 산출된 평균 신호 세기 값을 동일한 거리에 위치하는 AP들의 대표 신호 세기 값으로 설정한다.
전파 환경 추정부(230)는 미측정 파라미터 확인부(220)를 통해 미측정 파라미터가 수신 신호 세기 값과 무선랜 신호를 송출하는 AP의 맥 어드레스인 것으로 확인하는 경우, 정보 미측정 격자 셀의 주변 격자 셀 중 인접 격자 셀을 선별하고, 선별된 인접 격자 셀에 공통으로 존재하는 공통 맥 어드레스를 AP의 맥 어드레스로 추정한 추정 맥 어드레스를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 전파 환경 추정부(230)는 선별된 인접 격자 셀에 공통으로 존재하는 맥 어드레스(MAC Address)에 해당하는 AP의 신호 세기 중간값으로 수신 신호 세기 값을 추정한 제 2 추정 AP 신호 세기 값을 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성한다.
전파 환경 추정부(230)는 추정 맥 어드레스가 저장된 격자 셀에 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 AP의 신호 세기를 추정한 제 3 추정 AP 신호 세기 값을 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 전파 환경 추정부(230)는 정보 미측정 격자 셀이 실외 지역인 경우, 기 저장된 지형 지물 정보 및 건물 정보에 근거한 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 정보 미저장 격자 셀에 무선랜 신호를 전송하는 AP의 신호 세기를 추정한 제 4 추정 AP 신호 세기를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 여기서, 기 저장된 지형 지물 정보 및 건물 정보에 근거한 전파 세기 값 적용 방식은 셀 플래닝 툴이 될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
데이터베이스 업데이트부(240)는 전파 환경 추정 정보를 판별된 정보 미측정 격자 셀에 반영하는 기능을 수행한다. 추정 정보 데이터베이스(250)는 대표 신호 세기 값을 별도로 저장한다. 실측 무선랜 환경 정보 수신부(260)는 측정 장치로부터 정보 미측정 격자 셀에 대한 실측 무선랜 환경 정보를 수신한다. 실측 무선랜 환경 정보 업데이트부(270)는 전파 환경 추정 정보와 실측 무선랜 환경 정보 중 실측 무선랜 환경 정보에 높은 가중치를 부여하여 데이터베이스를 업데이트한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
데이터베이스 갱신 장치(130)는 데이터베이스(140)에 저장된 pCell ID 별로 구분된 격자 셀 중 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀이 있는지의 여부를 확인한다(S310). 즉, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 데이터베이스(140)에 저장된 격자 셀을 검색하여 정보가 미측정된 격자 셀 그룹과 측정 완료된 격자 셀 그룹으로 분류할 수 있다.
단계 S310의 확인 결과, 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀이 있는 경우, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 판별된 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보인 미측정 파라미터를 확인한다(S320). 여기서, 무선랜 환경 정보는 무선랜 신호를 중계하는 AP에 대한 맥 어드레스, 상기 맥 어드레스 별 수신 신호 세기, AP 채널 정보 및 AP 주파수 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 정보이다. 따라서, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 무선랜 환경 정보에 포함된 정보 중 어떠한 정보가 미측정되었는지 미측정 파라미터를 확인하는 것이다.
데이터베이스 갱신 장치(130)는 확인된 미측정 파라미터에 근거하여 해당 정보를 추정한 전파 환경 추정 정보를 생성한다(S330). 데이터베이스 갱신 장치(130)는 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식과 인접 격자 셀을 이용한 보간 방식 중 어느 하나의 방식에 근거하여 미측정 파라미터를 추정한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 여기서, 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식은 Okumura-hata과 Cost231 중 적어도 하나 이상의 포함하는 전파 전파 모델인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 데이터베이스 갱신 장치(130)는 전파 환경 추정 정보를 판별된 정보 미측정 격자 셀에 반영한다(S340). 즉, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 정보 미측정 격자 셀이 저장된 데이터베이스(140)를 업데이트하는 것이다.
도 3에서는 단계 S310 내지 단계 S340을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 3에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S310 내지 단계 S340 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 3은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 3에 기재된 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 이용하여 데이터베이스를 갱신하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
데이터베이스 갱신 장치(130)는 데이터베이스(140)에 저장된 pCell ID 별로 구분된 격자 셀 중 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀이 있는지의 여부를 확인한다(S410). 즉, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 데이터베이스(140)에 저장된 격자 셀을 검색하여 정보가 미측정된 격자 셀 그룹과 측정 완료된 격자 셀 그룹으로 분류할 수 있다.
단계 S410의 확인 결과, 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀이 있는 경우, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 판별된 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보인 미측정 파라미터를 확인한다(S420). 여기서, 무선랜 환경 정보는 무선랜 신호를 중계하는 AP에 대한 맥 어드레스, 상기 맥 어드레스 별 수신 신호 세기, AP 채널 정보 및 AP 주파수 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 정보이다. 따라서, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 무선랜 환경 정보에 포함된 정보 중 어떠한 정보가 미측정되었는지 미측정 파라미터를 확인하는 것이다.
데이터베이스 갱신 장치(130)는 확인된 미측정 파라미터가 수신 신호 세기 값인 경우, 정보 미측정 격자 셀에 무선랜 신호를 송출하는 AP의 위치 정보가 저장되었는지의 여부를 확인한다(S430). 단계 S430의 확인 결과, 정보 미측정 격자 셀에 무선랜 신호를 송출하는 AP의 위치 정보가 저장된 경우, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 AP의 위치 정보에 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 AP의 신호 세기를 추정한 제 1 추정 AP 신호 세기 정보를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성한다(S440). 여기서, 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식은 Okumura-hata과 Cost231 중 적어도 하나 이상의 포함하는 전파 전파 모델인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 정보 미측정 격자 셀과 동일한 거리에 위치하는 AP들의 평균 신호 세기 값을 산출하고, 산출된 평균 신호 세기 값을 동일한 거리에 위치하는 AP들의 대표 신호 세기 값으로 설정한다. 데이터베이스 갱신 장치(130)는 대표 신호 세기 값을 별도로 저장할 수 있다.
데이터베이스 갱신 장치(130)는 전파 환경 추정 정보를 판별된 정보 미측정 격자 셀에 반영한다(S450). 즉, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 정보 미측정 격자 셀이 저장된 데이터베이스(140)를 업데이트하는 것이다
도 4에서는 단계 S410 내지 단계 S450을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 4에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S410 내지 단계 S450 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 4는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 4에 기재된 본 발명의 일 실시예에 따른 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 이용하여 데이터베이스를 갱신하는 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 이용하여 데이터베이스를 갱신하는 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인접 셀을 이용한 보간 방식을 이용하여 데이터베이스를 갱신하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
데이터베이스 갱신 장치(130)는 데이터베이스(140)에 저장된 pCell ID 별로 구분된 격자 셀 중 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀이 있는지의 여부를 확인한다(S510). 즉, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 데이터베이스(140)에 저장된 격자 셀을 검색하여 정보가 미측정된 격자 셀 그룹과 측정 완료된 격자 셀 그룹으로 분류할 수 있다.
단계 S510의 확인 결과, 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀이 있는 경우, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 판별된 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보인 미측정 파라미터를 확인한다(S520). 여기서, 무선랜 환경 정보는 무선랜 신호를 중계하는 AP에 대한 맥 어드레스, 상기 맥 어드레스 별 수신 신호 세기, AP 채널 정보 및 AP 주파수 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 정보이다. 따라서, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 무선랜 환경 정보에 포함된 정보 중 어떠한 정보가 미측정되었는지 미측정 파라미터를 확인하는 것이다.
데이터베이스 갱신 장치(130)는 확인된 미측정 파라미터가 수신 신호 세기 값인 경우, 정보 미측정 격자 셀에 무선랜 신호를 송출하는 AP의 맥 어드레스가 저장되었는지의 여부를 확인한다(S530). 단계 S530의 확인 결과, 정보 미측정 격자 셀에 무선랜 신호를 송출하는 AP의 맥 어드레스가 저장되지 않은 경우, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 정보 미측정 격자 셀의 주변 격자 셀 중 인접 격자 셀을 선별한다(S540). 데이터베이스 갱신 장치(130)는 선별된 인접 격자 셀에 공통으로 존재하는 공통 맥 어드레스를 AP의 맥 어드레스로 추정한 추정 맥 어드레스를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성한다(S550).
데이터베이스 갱신 장치(130)는 공통 맥 어드레스에 해당하는 AP의 신호 세기 중간값으로 수신 신호 세기 값을 추정한 제 2 추정 AP 신호 세기 값을 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성한다(S560). 한편, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 추정 맥 어드레스가 저장된 격자 셀에 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 AP의 신호 세기를 추정한 제 3 추정 AP 신호 세기 값을 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성할 수 있다. 한편, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 정보 미측정 격자 셀이 실외 지역인 경우, 기 저장된 지형 지물 정보 및 건물 정보에 근거한 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 정보 미저장 격자 셀에 무선랜 신호를 전송하는 AP의 신호 세기를 추정한 제 4 추정 AP 신호 세기를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성할 수 있다. 이때, 기 저장된 지형 지물 정보 및 건물 정보에 근거한 전파 세기 값 적용 방식은 셀 플래닝 툴인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되지는 않는다. 한편, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 측정 장치로부터 정보 미측정 격자 셀에 대한 실측 무선랜 환경 정보를 수신하고, 전파 환경 추정 정보와 실측 무선랜 환경 정보 중 실측 무선랜 환경 정보에 높은 가중치를 부여하여 데이터베이스(140)를 업데이트할 수 있다.
데이터베이스 갱신 장치(130)는 전파 환경 추정 정보를 판별된 정보 미측정 격자 셀에 반영한다(S570). 즉, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 정보 미측정 격자 셀이 저장된 데이터베이스(140)를 업데이트하는 것이다.
도 5에서는 단계 S510 내지 단계 S550을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S510 내지 단계 S550 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 5는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 5에 기재된 본 발명의 일 실시예에 따른 인접 셀을 이용한 보간 방식을 이용하여 데이터베이스를 갱신하는 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 인접 셀을 이용한 보간 방식을 이용하여 데이터베이스를 갱신하는 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 이용하여 데이터베이스를 갱신하는 방법에 대한 예시도이다.
데이터베이스 갱신 장치(130)는 데이터베이스(140)에 저장된 pCell ID 별로 구분된 격자 셀 중 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별한다. 데이터베이스 갱신 장치(130)는 판별된 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보인 미측정 파라미터를 확인하고, 확인된 미측정 파라미터에 근거하여 해당 정보를 추정한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 데이터베이스 갱신 장치(130)는 전파 환경 추정 정보를 판별된 정보 미측정 격자 셀에 반영한다. 데이터베이스 갱신 장치(130)는 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식과 인접 격자 셀을 이용한 보간 방식 중 어느 하나의 방식에 근거하여 미측정 파라미터를 추정한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 이때, 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식은 Okumura-hata과 Cost231 중 적어도 하나 이상의 포함하는 전파 전파 모델은 도 6에 도시된 바와 같다.
데이터베이스 갱신 장치(130)는 확인된 미측정 파라미터가 수신 신호 세기 값이며 정보 미측정 격자 셀에 무선랜 신호를 송출하는 AP의 맥 어드레스가 저장된 것으로 확인하는 경우, AP의 맥 어드레스가 저장된 격자 셀에 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 AP의 신호 세기를 추정한 제 1 추정 AP 신호 세기 정보를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성한다. 예를 들어서, 정보 미측정 격자 셀을 도 6에 도시된 'EE 셀'로 가정하는 경우, 데이터베이스 갱신 장치(130)는 'EE 셀'로 무선랜 신호를 송출하는 AP의 맥 어드레스가 저장된 격자 셀을 알고 있으므로, 전파 전파 모델을 적용하여 'EE 셀'의 수신 신호 세기 값을 도 6에 도시된 바와 같이 -'40 dBM'으로 추정할 수 있는 것이다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 미측정된 셀을 판별한 후 해당 셀의 전파 환경 정보를 추정하여 데이터베이스를 업데이트하는 다양한 분야에 적용되어, 전파 환경 특성을 직접 측정해야 하는 시간을 줄일 수 있는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.
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본 특허출원은 2010.07.05.에 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2010-0064247호에 대해 미국 특허법 119(a)조(35 U.S.C § 119(a))에 따라 우선권을 주장하면, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다. 아울러, 본 특허출원은 미국 이외에 국가에 대해서도 위와 동일한 동일한 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (17)

  1. pCell ID 별로 구분된 격자 셀과 상기 격자 셀에 기지국 기반 환경 정보 및 무선랜 환경 정보를 매칭하여 저장하는 데이터베이스;
    상기 격자 셀 중 상기 격자 셀에 매칭된 상기 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하는 격자 셀 판별부;
    상기 정보 미측정 격자 셀에서 미측정 파라미터를 확인하는 미측정 파라미터 확인부;
    확인된 상기 미측정 파라미터에 근거하여 해당 정보를 추정한 전파 환경 추정 정보를 생성하는 전파 환경 추정부; 및
    상기 전파 환경 추정 정보를 판별된 상기 정보 미측정 격자 셀에 반영하는 데이터베이스 업데이트부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전파 환경 추정부는,
    거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식과 인접 격자 셀을 이용한 보간(Interpolation) 방식 중 어느 하나의 방식에 근거하여 상기 미측정 파라미터를 추정한 상기 전파 환경 추정 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전파 환경 추정부는,
    상기 미측정 파라미터 확인부를 통해 상기 미측정 파라미터가 수신 신호 세기 값이며 상기 정보 미측정 격자 셀에 무선랜 신호를 송출하는 AP의 위치 정보가 저장된 것으로 확인하는 경우, 상기 AP의 위치 정보에 상기 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 상기 AP의 신호 세기를 추정한 제 1 추정 AP 신호 세기 정보를 포함한 상기 전파 환경 추정 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전파 환경 추정부는,
    상기 정보 미측정 격자 셀과 동일한 거리에 위치하는 AP들의 평균 신호 세기 값을 산출하고, 산출된 평균 신호 세기 값을 상기 동일한 거리에 위치하는 AP들의 대표 신호 세기 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 대표 신호 세기 값을 별도로 저장하는 추정 정보 데이터베이스를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 전파 환경 추정부는,
    상기 미측정 파라미터 확인부를 통해 상기 미측정 파라미터가 수신 신호 세기 값과 무선랜 신호를 송출하는 AP의 맥 어드레스인 것으로 확인하는 경우, 상기 정보 미측정 격자 셀의 주변 격자 셀 중 인접 격자 셀을 선별하고, 선별된 상기 인접 격자 셀에 공통으로 존재하는 공통 맥 어드레스를 상기 AP의 맥 어드레스로 추정한 추정 맥 어드레스를 포함한 상기 전파 환경 추정 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전파 환경 추정부는,
    상기 공통 맥 어드레스에 해당하는 AP의 신호 세기 중간값으로 상기 수신 신호 세기 값을 추정한 제 2 추정 AP 신호 세기 값을 포함한 상기 전파 환경 추정 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 전파 환경 추정부는,
    상기 추정 맥 어드레스가 저장된 격자 셀에 상기 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 상기 AP의 신호 세기를 추정한 제 3 추정 AP 신호 세기 값을 포함한 상기 전파 환경 추정 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전파 환경 추정부는,
    상기 정보 미측정 격자 셀이 실외 지역인 경우, 기 저장된 지형 지물 정보 및 건물 정보에 근거한 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 상기 정보 미저장 격자 셀에 무선랜 신호를 전송하는 AP의 신호 세기를 추정한 제 4 추정 AP 신호 세기를 포함한 상기 전파 환경 추정 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기 저장된 지형 지물 정보 및 건물 정보에 근거한 전파 세기 값 적용 방식은 셀 플래닝 툴(Cell Planning Tool)인 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    측정 장치로부터 상기 정보 미측정 격자 셀에 대한 실측 무선랜 환경 정보를 수신하는 실측 무선랜 환경 정보 수신부; 및
    상기 전파 환경 추정 정보와 상기 실측 무선랜 환경 정보 중 상기 실측 무선랜 환경 정보에 높은 가중치를 부여하여 상기 데이터베이스를 업데이트하는 실측 무선랜 환경 정보 업데이트부
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식은,
    Okumura-hata과 Cost231 중 적어도 하나 이상의 포함하는 전파 전파 모델(Propagation Prediction Model)인 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치.
  13. pCell ID 별로 구분된 격자 셀과 상기 격자 셀에 기지국 기반 환경 정보 및 무선랜 환경 정보를 매칭하여 저장하는 데이터베이스;
    상기 격자 셀 중 상기 격자 셀에 매칭된 상기 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하는 격자 셀 판별부;
    상기 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보가 수신 신호 세기 값이며 상기 정보 미측정 격자 셀에 무선랜 신호를 송출하는 AP의 위치 정보가 저장된 것으로 확인하는 미측정 파라미터 확인부;
    상기 AP의 위치 정보에 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 상기 AP의 신호 세기를 추정한 제 1 추정 AP 신호 세기 정보를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성하는 전파 환경 추정부; 및
    상기 전파 환경 추정 정보를 판별된 상기 정보 미측정 격자 셀에 반영하는 데이터베이스 업데이트부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치.
  14. pCell ID 별로 구분된 격자 셀과 상기 격자 셀에 기지국 기반 환경 정보 및 무선랜 환경 정보를 매칭하여 저장하는 데이터베이스;
    상기 격자 셀 중 상기 격자 셀에 매칭된 상기 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하는 격자 셀 판별부;
    상기 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보가 수신 신호 세기 값과 무선랜 신호를 송출하는 AP의 맥 어드레스인 것으로 확인하는 미측정 파라미터 확인부;
    상기 정보 미측정 격자 셀의 주변 격자 셀 중 인접 격자 셀을 선별하고, 선별된 상기 인접 격자 셀에 공통으로 존재하는 공통 맥 어드레스를 상기 AP의 맥 어드레스로 추정하고, 상기 공통 맥 어드레스에 해당하는 AP의 신호 세기 중간값으로 상기 수신 신호 세기 값을 추정한 제 2 추정 AP 신호 세기 값을 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성하는 전파 환경 추정부; 및
    상기 전파 환경 추정 정보를 판별된 상기 정보 미측정 격자 셀에 반영하는 데이터베이스 업데이트부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 장치.
  15. pCell ID 별로 구분된 격자 셀 중 상기 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하는 단계;
    상기 정보 미측정 격자 셀에서 미측정 파라미터를 확인하는 단계;
    확인된 상기 미측정 파라미터에 근거하여 해당 정보를 추정한 전파 환경 추정 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 전파 환경 추정 정보를 판별된 상기 정보 미측정 격자 셀에 반영하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법.
  16. pCell ID 별로 구분된 격자 셀 중 상기 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하는 단계;
    상기 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보가 수신 신호 세기 값이며 상기 정보 미측정 격자 셀에 무선랜 신호를 송출하는 AP의 위치 정보가 저장된 것으로 확인하는 단계;
    상기 AP의 위치 정보에 거리에 따른 전파 세기 값 적용 방식을 적용하여 상기 AP의 신호 세기를 추정한 제 1 추정 AP 신호 세기 정보를 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 전파 환경 추정 정보를 판별된 상기 정보 미측정 격자 셀에 반영하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법.
  17. pCell ID 별로 구분된 격자 셀 중 상기 격자 셀에 매칭된 무선랜 환경 정보의 파라미터(Parameter) 중 일부 정보가 미측정된 격자 셀인 정보 미측정 격자 셀을 판별하는 단계;
    상기 정보 미측정 격자 셀에서 미측정된 정보가 수신 신호 세기 값과 무선랜 신호를 송출하는 AP의 맥 어드레스인 것으로 확인하는 단계;
    상기 정보 미측정 격자 셀의 주변 격자 셀 중 인접 격자 셀을 선별하는 단계;
    선별된 상기 인접 격자 셀에 공통으로 존재하는 공통 맥 어드레스를 상기 AP의 맥 어드레스로 추정하는 단계;
    상기 공통 맥 어드레스에 해당하는 AP의 신호 세기 중간값으로 상기 수신 신호 세기 값을 추정한 제 2 추정 AP 신호 세기 값을 포함한 전파 환경 추정 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 전파 환경 추정 정보를 판별된 상기 정보 미측정 격자 셀에 반영하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 기반 측위를 위한 데이터베이스 갱신 방법.
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