문. 위치기반 서비스 기술 및 서비스 동향

문. 위치기반 서비스 기술 및 서비스 동향

답.

1. 위치기반서비스 개념

  - 위치기반서비스는 사용자의 위치와 관련된 정보를 제공하는 서비스를 말함.

  - LBS에서는 GPS위성과 이동통신망 등을 이용하여 단말기의 위치를 파악한 후 서비스를 제공함

2. 무선측위기술(Location Detection Technology: LDT) 종류

  가. 개념도

<그림. 무선측위기술 개념도>

  - 무선측위기술로 네트워크기반/단말기기반/혼합방식으로 구분됨.

  나. 종류

종 류	설 명
네트워크기반 방식	통신망의 기지국 수신신호를 이용 위치 정확도가 통신망의 기지국 셀크기와 측정방식에 따라 차이가 많음 일반적으로 500m ~ 수 km 오차
단말기기반 방식	단말기에 GPS수신기 등을 추가로 장착 필요 네트워크기반 방식에 비해 정확도 향상 도심지역 / 산림숨/ 실내는 위치오차 증가
혼합방식	네트워크기반 방식 + 단말기기반 방식 두 방식의 장점을 결합함

3. 무선측위기술 : 네트워크방식

가. Cell ID

<그림. Cell ID방식 개념도>

  - 기지국 Cell반경내에 포함된 단말기의 ID를 파악하여 위치를 측위하는 방식

  - Cell 반경에 따라 정확도가 달라짐(3.5km 오차)

  나. Enhanced Cell ID

<그림. Enhanced Cell ID방식 개념도>

  - Cell ID를 개선한 방식으로 기지국과 단말기 사이에 거리 정보를 추가한 방식

  - 기지국에서 단말기까지 거리정보를 계산하기 위해 RTT(Round Trip Time)를 전송하여 위치오차를 감소시킴

  다. AoA(Angle of Arrival)

<그림. AoA 개념도>

  - 이용자의 단말기로부터 들어오는 전파의 도래각을 기지국에서 측정하여 측위하는 방식

  - 기지국마다 다각도의 전파를 수신할 수 있는 안테나가 필요하여 시스템 구축에 따른 비용이 큼

  - 이론상으로는 50~150m의 정확도를 보장하지만 실제로는 150~200m의 정확도를 보장함.

  라. ToA(Time of Arrival)

<그림. ToA 개념도>

  - 단말기로부터 신호를 수신한 1개의 기지국을 중심으로 다른 두개의 기지국에서 수신한 신호와의 신호도달시간을 이용하여 측위하는 방식

  - 4개이상의 기지국일 경우 정밀도가 매우 높음.

  - 단말기와 기지국 모두 절대적인 시각정보가 필요하고 동기화되어야함.

  라. TDoA(Time Difference of Arrival)

<그림. TDoA 개념도>

  - 이용자가 속한 기지국의 신호와 인접 기지국들로부터의 신호 도달 시간 차이를 이용하는 기술

  - 원거리측정이 가능하며 실외나 장애물이 없는 경우에는 보다 정확한 측위가 가능

  - 2개의 곡선(서비스기지국과 기지국1사이의 곡선, 서비스기지국과 기지국2사이의 곡선)이 만나는 점이 존재함.

4. 무선측위기술 : 단말기기반 방식

  가. GPS(Global Positioning System)

<그림. GPS 개념도>

  - 단말기에 장착된 GPS수신기 이용

  - 최근 GPS정보에 오차를 보정하는 DGPS방식 보급

  - 사용하기 쉽고 정확도가 높음, 이동통신을 위한 무선측위에 적합

  - 전력소모량과 워밍업 시간이 큼

  나. E-OTD(Enhanced Observed Time Difference)

<그림. E-OTD 개념도>

  - TDOA와 유사하지만 E-OTD 단말기기반 방식임

  - 단말기가 3개이상의 기지국에서 버스트신호의 수신시간 기록

  - 기지국 좌표, 기지국으로부터 신호도착시간, 도착시간 차이로 측위

5. 무선측위기술 : 혼합 방식

  가. A-GPS(Assisted GPS)

  - GPS의 단점을 보완해서 Start Up performance를 향상시킨 것.

<그림. A-GPS 개념도>

  - GPS수신기의 역할을 보조 서버가 대신하여 위치계산을 한 후 이를 수산기에 이동통신망이나 WiFi를 이용하여 보내주는 방식.

  - A-GPS는 보조서버에서 위성정보를 관리하므로 직접위성에서 받는 것보다 빠른 시간안에 위치정보를 받을 수 있음.

 

6. 무선측위기술별 비교

종 류	설 명	정확도
Cell ID	단말기의 Registration Cell ID 사용	150~30km
ToA	단말기로부터 수신한 신호의 도착시간 사용	150m이하
AoA	단말기로부터 들어오는 전파의 도래각을 이용	150m이하
GPS	단말기에 장착된 GPS수신기 이용	15~100m
A-GPS	GPS의 단점을 보완해서 Start Up Performance를 향상시킨 것	10~30m