7. LBS-I
 Mobile Computing
      Lecture
      2010. 4. 28
안병익(biahn99@gmail.com)
Location Based Service

     LBS Concept
     LBS Market & Biz
     LDT
     LBS Platform
     LBS Standards & Law
  ...
What is location-based service?
       LBSs are information services accessible with mobile devices through
        the m...
LBS Basic Components




                       4
4
Basic uses of Cases




                          5
5
Building Blocks of Location Services

    Basic Functions
                                                   Demographics
...
What is LBS ?
       위치기반서비스 개념적 영역


                                                      Telematics
                   ...
Mobile Computing

LBS Overview

                        Segment                    Comment

 Customer               •   Na...
LBS Industry Overview
                             Services

                             Navigation Tracking LBS
    Infr...
What is GIS ?

“A Geographic Information System (GIS) is an organized
collection of computer hardware, software, geographi...
Nokia prognosis for 3G mobile communication

                                     Monthly income pr. user in euro (1 euro ...
위치정확도에 따른 사업 영역




(자료: Gartner, KIPA Report Vol.2)
                                   12
기관별 응용서비스 분류
      (자료: 소프트뱅크리서치, 2002)




                             13
Location Based Service Market




                           (자료: 하나금융경영연구소 2010)
(자료: 하나금융경영연구소 2010)
(자료: 하나금융경영연구소 2010)
LBS 사업자간 수익배분 구조
                                                       Content fee              Location
                ...
LBS Value Chain
                                                              Nate GPS
                                   ...
LBS 기술 구성 요소




(자료:한국전자통신연구원, LBS 기술 및 시장 현황 연구보고서, 2005)
                                             19
위치기반 서비스 기술
     무선 측위 기술 (LDT : Location Determination Technology)

        망 기반 측위 기술 : 기지국 및 무선망을 이용하여 위치정보 획득 [ Cell-...
현재 위치 파악 기능 (I)
• 셀방식
 – 이동통신 기지국 네트워크를 이용한 위치 추적 방식
 – 장점
   • GPS와 무관한 사업 추진 가능 (로열티 부담, 기술적 예속 관계 없음)
   • 지하/건물내에서도 위치...
현재 위치 파악 기능 (II)
• GPS 방식
 – 미 국방성에서 운용중인 24개의 GPS 위성을 이용한
   위치 추적
 – 장점
   • 정확한 위치 파악 가능 (오차 10m 전후)
   • 전세계적인 커버리지
 –...
Location Technologies for LBS
Some of the systems being proposed..
   AOA, TDOA, TDOA/AOA, TOA                    Networ...
AOA(Angle of Arrival)




        A wireless subscriber can use any handset
        The wireless phone's signal is recei...
AOA




  LOB(Line of Bearing), LOS(Line Of Sight)
  근접한 안테나들간의 위상차 이용
  도심지 LOS 확보 어려움, 반사신호. 다중경로  위치오차
TOA(Time of Arrival)




     전파도달시간 이용, 3개 기지국 위치 및 의사거리 필요
     절대적인 시각정보 필요
TDOA(Time Difference of Arrival)




        A wireless subscriber can use any handset
        The wireless phone's sign...
TDOA




       두개의 기지국으로부터 전파도달시간의 상대적인 차를 이용
       쌍곡선으로 표시  3개의 기지국, 2개의 쌍곡선 필요
       TDOA는 수신된 시간차만 표현, TOA보다 구현이 쉽다
TOA/AOA
LPM(Location Pattern Matching)




        A wireless subscriber can use any handset
        The wireless phone's signal...
LPM Method
GPS(Global Positioning System)




        A wireless subscriber must use a handset specially equipped with
         GPS....
OTD(Observed Time Difference)
                                         MS
                 BTS

                          ...
Cursor(E-OTD)




 The Cursor mobile location technology works by comparing the relative times
 of arrival of signals tran...
TDOA/AOA



                                                                                             +
Time Difference...
TDOA/AOA Combined




     TDOA/AOA :SigmaOne, Allen Telecom

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Comparison of Location Technology

            Accuracy        User-                  Costs to      Handset           Syst...
Positioning with MS-based GPS Technology
                                  Positioning Technology



 MS-based – first fi...
내장 GPS 기술 발전

공통적으로 퀄컴의 MSM(Mobile Station Modem)에 GPS 처리 기능이 One Chip으로 구현되어 있
으며, 측위 기능이 단말 또는 서버에 있는가에 따라 크게 구분됨.
     ...
RFID 기반 LBS 사례
OMA Location WG - 개요

OMA Location(LOC) Working Group(WG)
2002년 6월 설립, LIF(Location Interoperability Forum) 합병
역할 : MLP를 관...
OMA Location WG – MLP(1)

위치 추적을 실시하는 망 구조 및 위치 추적 방법에 상관없이 사용자 이동 단말등
의 위치를 요청하고 전달하는 application layer의 프로토콜
  • Underly...
OMA Location WG – RLP
RLP 역할

Location 서버 사이의 프로토콜로서, MLP의 DTD element 및 attribute를 근간으로
하고 있으며 roaming과 관련된 부분들이 특화 되어 있는...
OMA Location WG – PCP(1)
사용자가 미리 설정한 위치정보와 관련 privacy를 관리하는 별도의 개체인
PCE(Privacy Check Entity)와 location 서버 사이의 프로토콜을 정의한 규...
OMA Location WG – SUPL(1)
Location 서버와 해당 단말 사이의 프로토콜을 정의
assisted-GPS(A-GPS) provides more accurate position of a targete...
이동체의 관리-MODB
       무선 서비스                           무선 네트워크                    서비스 제공자        컨텐츠 제공자
        사용자        ...
Mobile Computing
이동체의 관리 - MODB의 요소기술

이동체의 location에 대한 인덱싱
요구조건                                                         ...
Mobile Computing
이동체의 관리 - Moving Object Indexing
Method




            STR-Tree
                                      3D...
Mobile Computing


이동체의 관리 – 위치 획득 모델

 위치 획득 모델

위치 획득을 위한 시간 간격을 조정할 수 있다  위치획득 모델
위치 샘플링에서 발생하는 불확실성에 대한 에러율을 최소화
위치획득...
위치기반 경보서비스-Child Tracking

    유아 안심 서비스
                                  School
• 아이가 학교나 집에서 멀어지
  면 부모들에게 자동으로 알려
  줌
...
위치기반 경보서비스-Moving Objects Problem

            City
                                   대량의 가입자의 위치를 다루어야 하는 경우
X       X  ...
위치기반 경보서비스-Service problem

                 위치 요청 후 즉시 네트워크에서의 처리 기대
Requirement      짧은 시간 간격 동안 다수의 사용자에 대한 지속적인 위치 정보 ...
WaveAlert

      WaveAlert : MATT 를 이용하여 위치조회 시간간격을 조절하는 무선통신
      네트워크에서 이동국들에 경보 기반 서비스 방법




     MATT (Minimum Alert...
WaveAlert
                                                      610a    610b     610c


       경보영역 Y                     ...
AlertPoint

     Entering the Alert Zone

                            Loc(tcurrent)         TD(tbefore)     버퍼 영역(Zbuffer)...
LBS 요소 기반 기술 발전 로드맵
(자료:한국전자통신연구원, LBS 기술 및 시장 현황 연구보고서, 2005)




 ※ 점선으로 표시된 부분은 향후 전망 불투명
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LBS Concept
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2
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Future of LBS

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  1. 1. 7. LBS-I Mobile Computing Lecture 2010. 4. 28 안병익(biahn99@gmail.com)
  2. 2. Location Based Service  LBS Concept  LBS Market & Biz  LDT  LBS Platform  LBS Standards & Law  LBS Case  LBS 2.0  SN-LBS  4Square/Gowalla/Loopt  Future of LBS 2
  3. 3. What is location-based service?  LBSs are information services accessible with mobile devices through the mobile network and utilizing the ability to make use of the locatio n of the mobile device. (2001) 3 (자료: 하나금융경영연구소 2010)
  4. 4. LBS Basic Components 4 4
  5. 5. Basic uses of Cases 5 5
  6. 6. Building Blocks of Location Services Basic Functions Demographics Position Distance Directories Route Selection Positions Proximity Description Routes Reports, Directory Area GraphicViews, Maps Location Messages Distribution Relationship Sites Servers Suitability Presentation Assets Events Inventory Frequency Service Points Pattern Trend Transactions 6
  7. 7. What is LBS ? 위치기반서비스 개념적 영역 Telematics Shared Focus Moving Wireless Object (이동체) Internet  사람 (모바일 인터넷)  자동차  Devices  Object LBS  Network and Protocol Shared Focus Mobile GIS  Infrastructure Shared Focus GIS GPS (지리정보시스템)  Spatial GIS Data Shared Focus 7
  8. 8. Mobile Computing LBS Overview Segment Comment Customer • Navigation • Telematics, Navigation Initiated • Tracking • Family, Asset Tracking • Travel applications • Locate, rate, reserve/buy • Commuting/local apps • Time, cost, convenience • Mobile search • Internet search-mobile devices Merchant • Marketing • Target nearby customers Initiated • Advertising • Find new, nearby customers • Promotions • Entice nearby customers Group • Social applications • Family, friends, others Interaction • Business applications • Co-workers, associates • Games, infotainment, etc Source: Navigation Europe 2007 Report
  9. 9. LBS Industry Overview Services Navigation Tracking LBS Infrastructure Computer Platforms Map DBs Applications POI DBs MPU/Memory Navigation Tracking Location Image DBs Mass storage Speech DBs Telecom Traffic info Software ADAS info Devices with Location Capability UI Navigation Tracking Location Location Networks Satellite: GPS, Galileo, GLONASS Other: Cellular, Wi-Fi, WiMax, TV 9 Source: Navigation Europe 2007 Report
  10. 10. What is GIS ? “A Geographic Information System (GIS) is an organized collection of computer hardware, software, geographic data, methods, and personnel designed to efficiently capture, store, update, manipulate, analyze and display all forms of geographically referenced information” [ESRI,1996]. GIS services (OpenGIS Guide [Buehler & McKee, 1998])  Geodata Services  Geoprocessing Services GIS for Location Based Services
  11. 11. Nokia prognosis for 3G mobile communication Monthly income pr. user in euro (1 euro = 1 USD ca.) 100 Location based services 90 Div. telecomm. 80 Commercials Text messages 70 Entertainment Photo messages Information services Payment transactions 60 Music and video Internet surfing 50 Download from internet Chat on internet Multimedia messages 40 Vide conferencing 30 20 Normal speech 10 Fixed subscription 0 fees 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 11
  12. 12. 위치정확도에 따른 사업 영역 (자료: Gartner, KIPA Report Vol.2) 12
  13. 13. 기관별 응용서비스 분류 (자료: 소프트뱅크리서치, 2002) 13
  14. 14. Location Based Service Market (자료: 하나금융경영연구소 2010)
  15. 15. (자료: 하나금융경영연구소 2010)
  16. 16. (자료: 하나금융경영연구소 2010)
  17. 17. LBS 사업자간 수익배분 구조 Content fee Location Content Service Providers Providers Transaction fees Subscription fee (e.g.Webraska) Channel fees Per-use service fee Subsidies Service fees set-up Advertising fees, Positioning fee Support services, End Mobile Enterprises Portal Royalties Users Operator Subsidy fees Air time Percentage of air Data traffic Time, data traffic Advertising Percentage Royalties on sales Air time Data traffic Goods/services payment Application Brick and Mortar Developers Revenue Streams: Product/Service - Traffic Vendors - Advertising - Transactions (자료: Gartner , KIPA Report Vol.2) - Service/content subscription/usage 17
  18. 18. LBS Value Chain Nate GPS MagicN GPS Ez-I GPS LBS 인프라 Platform & S/W Content & Applications Network & Device Market App. Mobile Infra & LBS Mobile Content Technology Portal Aggregators Location network Handset equipment Platform/ /Service LDT platform providers /Developer App. operators vendors vendors Solution providers Tech. Customer vendors providers • Microsoft • LG • POINT-I • Magic N • Map • S/W • Logistics • KTF • Cell ID • LG • Phone.Com • Samsung • Nate • Yellow Page • S/I • S1 • SKT • AGPS • Samsung • KVM • Lucent • EZ-I • Traffic Info • E119 …… • LGT • MS-Based • HyunDai • BREW • Commerce • WLAN • Network • WIPI 단말 API for 친구찾기 등 • TRS • LBS Network LBS GPS폰 • ORBCOM LAP Tracking & Road Assistance Tech. Traffic & Logistics L-commerce Telematics LEP Tech. LDT Tech. Focused Area of LBS 18
  19. 19. LBS 기술 구성 요소 (자료:한국전자통신연구원, LBS 기술 및 시장 현황 연구보고서, 2005) 19
  20. 20. 위치기반 서비스 기술 무선 측위 기술 (LDT : Location Determination Technology)  망 기반 측위 기술 : 기지국 및 무선망을 이용하여 위치정보 획득 [ Cell-ID, TOA, AOA, TDOA ]  핸드셋 기반 측위 기술 : 단말기에 수신 칩을 내장 [ GPS ]  Hybrid 방식 : 핸드셋 기반 + 망 기반 방식 혼합 [ Network-assisted GPS ]  측정시간, 위치정확도가 기술 개발의 관건  국내는 미국 퀄컴사의 gpsOne + Snaptrack 기술이 많이 사용 : A-GPS, MS-Based GPS  유럽에서는 망 기반 EOTD 방식 기술 개발 [Cell ID] [ Enhanced Cell ID] [ Time Difference of Arrival ] [ Angle of Arrival ] [ Enhanced Observed [ Global Position Time Difference ] System ] 20
  21. 21. 현재 위치 파악 기능 (I) • 셀방식 – 이동통신 기지국 네트워크를 이용한 위치 추적 방식 – 장점 • GPS와 무관한 사업 추진 가능 (로열티 부담, 기술적 예속 관계 없음) • 지하/건물내에서도 위치 파악이 가능하도록 할 수 있음 • 단말기 자체 안테나를 이용함 (별도 안테나 불필요) – 단점 • 현재 기술 상태에서는 오차 범위가 큼 (PCS :수백m~수km, PHS : ~300m) • 보다 정교하고 안정적인 기능 구현을 위해선 상당 시간 소요 예상 • 기지국 커버리지에서 벗어날 경우 위치 파악 불가
  22. 22. 현재 위치 파악 기능 (II) • GPS 방식 – 미 국방성에서 운용중인 24개의 GPS 위성을 이용한 위치 추적 – 장점 • 정확한 위치 파악 가능 (오차 10m 전후) • 전세계적인 커버리지 – 단점 • 기술적 예속 • 지하/건물내에서 위치 파악 불가 • GPS 안테나 필요 – 사례 • 대다수 위치 정보 단말기 • 항법 장치
  23. 23. Location Technologies for LBS Some of the systems being proposed.. AOA, TDOA, TDOA/AOA, TOA Network Based Solutions OTD, E-OTD Multi-path Pattern Recognition Terminal Based Solutions GPS,DGPS, Inverse DGPS, Network-Aided GPS
  24. 24. AOA(Angle of Arrival)  A wireless subscriber can use any handset  The wireless phone's signal is received at various antenna sites. Each antenna site is also equipped with additional gear to detect the compass direction from which the caller's signal is arriving.  The receivers send the caller's voice call and compass data on to the mobile switch, where the angles are compared and computed to generate a latitude and longitude for the caller. 24
  25. 25. AOA LOB(Line of Bearing), LOS(Line Of Sight) 근접한 안테나들간의 위상차 이용 도심지 LOS 확보 어려움, 반사신호. 다중경로  위치오차
  26. 26. TOA(Time of Arrival) 전파도달시간 이용, 3개 기지국 위치 및 의사거리 필요 절대적인 시각정보 필요
  27. 27. TDOA(Time Difference of Arrival)  A wireless subscriber can use any handset  The wireless phone's signal is received at various antenna sites. Since each antenna is a (usually) different distance from the caller, the signal arrives at a (very) slightly different time. The technique requires signal timing information from at least three different antenna sites.  The receivers, synchronized by an atomic clock, send the caller's voice call and timing data on to the mobile switch, where the times are compared and computed to generate a latitude and 27 longitude for the caller.
  28. 28. TDOA 두개의 기지국으로부터 전파도달시간의 상대적인 차를 이용 쌍곡선으로 표시  3개의 기지국, 2개의 쌍곡선 필요 TDOA는 수신된 시간차만 표현, TOA보다 구현이 쉽다
  29. 29. TOA/AOA
  30. 30. LPM(Location Pattern Matching)  A wireless subscriber can use any handset  The wireless phone's signal is received at various antenna sites.  The receivers send the caller's voice call to the mobile switch, where sophisticated equipment analyzes the acoustic radio signal, and then compares it to a database of standard signal characteristics. These characteristics include signal reflections (multipath), echoes and other signal "anomalies."  The technique is effective in urban environments that include tall buildings and other obstructions. 30
  31. 31. LPM Method
  32. 32. GPS(Global Positioning System)  A wireless subscriber must use a handset specially equipped with GPS.  Either continuously or when a 911 call is placed, the GPS electronics determine the phone's latitude and longitude. Several companies, including SnapTrack and SiRF, offer additional electronics to increase the accuracy and reliability of the GPS fix. .  The antennas forward the voice and latitude and longitude data to the carrier's switch. 32
  33. 33. OTD(Observed Time Difference) MS BTS OTD RTD OTD RTD TDOA TDOA TDOA Base Station Controller/ Location Determination Processing OTD: Observed Time Difference between signals from BTSs RTD: Actual Relative Time Difference between clock from BTSs TDOA : Time Difference of Arrival E-OTD : Cambridge Positioning Systems’s Cursor 33
  34. 34. Cursor(E-OTD) The Cursor mobile location technology works by comparing the relative times of arrival of signals transmitted by the underlying mobile network Base Transceiver Stations (BTS), at the handset and at a nearby fixed receiver. The elements of the Cursor technology are illustrated below and consist of the Cursor-enabled handset, a network of Cursor Location Measurement Units (CLMU) and a central Cursor Mobile Location Centre (CMLC). The Cursor technology overlays an existing mobile network and provides the location of a caller to a service provider. The CLMU provides reference data to the CMLC for calculating positions.
  35. 35. TDOA/AOA + Time Difference of Arrival (TDOA) The TDOA technique works by measuring the exact time of arrival of a handset radio signal at three or more separate cell sites. Because radio waves travel at a fixed and known rate (the speed of light), by calculating the difference in arrival time at pairs of cell sites, it is possible to calculate hyperbolas on which the transmitting device is located. As seen in the figure, measurements at two pairs of cell sites (e.g. sites 1 & 2, and sites 1 & 3) create two intersecting hyperbolas indicating the location of the transmitting device. The TDOA technique typically uses existing receive antennas already present at a cell site. Angle of Arrival (AOA) The AOA technique determines the direction of arrival of a handset's signal at the cell site. The phase difference of the signal on elements of a calibrated antenna array mounted at the cell site provides the angle of arrival. The intersection of the angles from two or more sites provides the location. The AOA technique determines the direction of arrival of a handset's signal at the cell site. The phase difference of the signal on elements of a calibrated antenna array mounted at the cell site provides the angle of arrival. The intersection of the angles from two or more sites provides the location. TDOA + AOA In most applications, Geometrix meets performance requirements using only TDOA sensors. In certain circumstances TDOA sensors are augmented with AOA capability to improve coverage and accuracy. One example of this is the coverage of a rural highway where the cell site arrangement often is in a line along the highway. TDOA- only systems must overcome increased propagation loss for three-site reception. The geometry of the cell site placement challenges both TDOA-only and AOA-only systems. However, a combination of these techniques in Geometrix produces an accurate position calculation from only two sites.
  36. 36. TDOA/AOA Combined TDOA/AOA :SigmaOne, Allen Telecom 36
  37. 37. Comparison of Location Technology Accuracy User- Costs to Handset System Speed of controlled Mobile Production Availabi Response Privacy Operator Cost Increase lity Variable up to No 3 secs Minimal (MSC Nil 1999 30km Interface) 1km No 5 secs Minimal Nil 1999 Cursor 50m Yes 5 secs Low Nil Availabl e today 150m (?) Yes Not Low/Medium Medium 2001 known 100m GPS Yes Up to 1 Low Very high (plus 2000 15m WAG minute impact on (ideal style & battery conditions) life) Difficult to No 10 secs High Nil Late achieve 125m 2000 Unlikely to No 10 secs High Nil Late achieve 125m 2000 37
  38. 38. Positioning with MS-based GPS Technology Positioning Technology  MS-based – first fix is cold start, but MS computes location. After first fix, MS runs without server help for approximately 30 minutes before needing assistance refresh. Approximately 1-2 seconds per fix after initial fix. Same accuracy, but does not support hybrid operation, hence potential loss of yield. Ideal for tracking is done outdoors.
  39. 39. 내장 GPS 기술 발전 공통적으로 퀄컴의 MSM(Mobile Station Modem)에 GPS 처리 기능이 One Chip으로 구현되어 있 으며, 측위 기능이 단말 또는 서버에 있는가에 따라 크게 구분됨. 구분 개념 비고 MS Assisted GPS • 휴대폰이 위치계산을 하지 않고, 서버가 위치 계산 현재 상용 중 (a-GPS) - 단말이 측위 요청을 할 때, 단말은 자기가 잡고 있는 기지국 정보를 PDE(Positioning Determination Entity)에 송신 - PDE는 기지국 위치를 기준으로 단말 위에 있는 GPS 위성 정보를 단말 에 송신 - 단말은 자기 위에 있는 GPS 위성을 확인하여 서버에 송신 - 서버가 단말의 위치를 계산하여 단말로 송신 MS Based GPS • 휴대폰이 위치계산 KTF K-ways Phone - 단말이 측위 요청을 할 때, 단말은 PDE에 GPS 위성 정보를 요청하고, SKT 도보용 네비게이션 PDE는 해당정보를 단말에 송신 - 단말은 자기 위에 있는 GPS 위성을 확인하고 자기의 위치 계산 - 휴대폰 Rx(수신부) Path가 1개로서, 단말은 항상 최대 Priority가 호처리 에 있으므로, GPS Signaling은 호처리에 지장을 주지 않도록 2~8초 정 도의 시간간격을 가지고 처리됨 S-GPS • 휴대폰이 위치계산 퀄컴규격 Release(`04.7) (Simultaneous GPS) - 측위 프로세스는 MS Based GPS와 동일 - 휴대폰 Rx Path가 2개로서, 하나는 호처리에 활용되고 다른 하나는 GPS Signaling에 활용됨으로써 측위 시간간격이 1초로 정상 처리됨
  40. 40. RFID 기반 LBS 사례
  41. 41. OMA Location WG - 개요 OMA Location(LOC) Working Group(WG) 2002년 6월 설립, LIF(Location Interoperability Forum) 합병 역할 : MLP를 관리/개정하고, Location 서비스 application 규격을 제정 규격 • MLP(Mobile Location Protocol) • RLP(Roaming Location Protocol) • PCP(Privacy Check Protocol) • SUPL(Secure User Plane Location) 참여기업 : Vodafone, Orange, China Mobile, NTT Docomo, Telefomica Moviles, Telia Sonera, Nokia, LG전자, Siemens, Ericsson, 삼성전자, Motorola, Qualcomm, TCS, Openwave 등 (자료:TTA, TTA Journal 제97호) 41
  42. 42. OMA Location WG – MLP(1) 위치 추적을 실시하는 망 구조 및 위치 추적 방법에 상관없이 사용자 이동 단말등 의 위치를 요청하고 전달하는 application layer의 프로토콜 • Underlying network technology에 독립적 • Location Server와 MLS Client 사이의 인터페이스 역할 • Location Server가 수행할 operation의 core set 정의 request (MLP) Wireless Location- based Network application response (MLP) Location Server 42
  43. 43. OMA Location WG – RLP RLP 역할 Location 서버 사이의 프로토콜로서, MLP의 DTD element 및 attribute를 근간으로 하고 있으며 roaming과 관련된 부분들이 특화 되어 있는 프로토콜 (자료:TTA, TTA Journal 제97호) 43
  44. 44. OMA Location WG – PCP(1) 사용자가 미리 설정한 위치정보와 관련 privacy를 관리하는 별도의 개체인 PCE(Privacy Check Entity)와 location 서버 사이의 프로토콜을 정의한 규격 PCP 역할 (자료:TTA, TTA Journal 제97호) 44
  45. 45. OMA Location WG – SUPL(1) Location 서버와 해당 단말 사이의 프로토콜을 정의 assisted-GPS(A-GPS) provides more accurate position of a targeted mobile A-GPS over control plane requires modifications to existing network elements SUPL should be extensible to enabling more positioning technologies SUPL Services • Network Initiated SUPL Services - originate form within the SUPL network • SET Initiated SUPL Services - originate form the SET - SUPL agent는 SET에 위치함 - SUPL service discovery, SUPL agent and SUPL user authentication 등을 고려해야 함 45
  46. 46. 이동체의 관리-MODB 무선 서비스 무선 네트워크 서비스 제공자 컨텐츠 제공자 사용자 ② 응급구조 및 공공 위치기반 위치측위유닛 서비스 제공자 무선 위치정보지원기 (LMU Type A) 위치기반 인터넷 (SMLC) ① 컨텐츠 제공자 위치정보제공 ③ 이동통신사 내부 사용자 기기 이동통신사 유선 게이트웨이 위치기반 (UE) 인터넷 서비스 제공자 (GMLC/MPC) 위치측위유닛 지리정보 (LMU Type B) 컨텐츠 제공자 위치기반 응용 ④ 상업용 사설 위치기반 무선통신 서비스 제공자 일반 위성통신 컨텐츠 제공자 PDA, 핸드폰 사용자, 사설 위치정보업 가입자 비콘 MODB의 대상 : ①, ②, ③, ④ •Scalability(이동체의 수가 수천~수백만으로 증가  LBS의 성능은 이동체 DB에 따라 좌우 •대량의 Moving Objects에 대한 동시다발로 발생하는update transaction  index/data의 실시간 update 필요 •새로운 질의 타입(시공간 질의, 궤적 질의)의 지원 필요성 방대한 양의 이동 객체의 위치 정보를 획득, 저장, 검색, 응용하기 위한 DB 엔진 46
  47. 47. Mobile Computing 이동체의 관리 - MODB의 요소기술 이동체의 location에 대한 인덱싱 요구조건 계속해서 변화하는 이동체의 위치를 - 빈번한 갱신연산처리 모델링 - 과거/현재/미래 위치검색지원 Modeling approach example - 3차원상의 점으로 표현 - Current/future : TPR-tree - line segment로 표현 - Past : 3DR-tree, STR-tree, - dynamic attribute로 표현 TB-tree Modeling Moving Object Query Indexing DataBase (Operator) Uncertainty 위치에러의 종류[Pfoser1999] 이동체를 위한 new query type 필요 - 장비자체에서 발생하는 측정에러로 예외로 처리 - spatio-temporal point/range/time- - 얼마나 자주 샘플링 하는가에 따라 발생하는 에러 slice/join query 처리방법[Sistla1998] 시간에 따른Query 대상 - 데이터모델확장:Uncertainty에 대한sub-attribute 이용 - Current & future query : FTL(Future - 질의어 확장 : 2 종류의semantics ( may, must) Temporal Logic) Uncertainty interval을 이용한 불확실한 질의에 대한 응답 - Past query : STQL(Spatio-Temporal Query DB update cost vs. uncertainty cost Language)
  48. 48. Mobile Computing 이동체의 관리 - Moving Object Indexing Method STR-Tree 3DR-Tree TB-Tree HR-Tree
  49. 49. Mobile Computing 이동체의 관리 – 위치 획득 모델 위치 획득 모델 위치 획득을 위한 시간 간격을 조정할 수 있다  위치획득 모델 위치 샘플링에서 발생하는 불확실성에 대한 에러율을 최소화 위치획득 모델을 통해 다양한 방법으로의 이동체 위치 획득이 가능 위치획득 게이트웨이 위치획득 게이트웨이 위치획득 위치변경 발생 [위치획득] A [위치획득] B 위치보고 획득 15회, 보고 6회 획득 8회, 보고 4회 (자료출처: 위치기반서비스를 위한 이동체 위치획득 기법, 정보처리논문지 2003)
  50. 50. 위치기반 경보서비스-Child Tracking 유아 안심 서비스 School • 아이가 학교나 집에서 멀어지 면 부모들에게 자동으로 알려 줌 • 부모는 초등학교와 집을 포함 하는 안전 영역(Safe Region) 을 쉽게 설정할 수 있음 House • 아이가 이 영역을 벗어나서 이 동을 하는 경우에 부모는 아이 의 위치를 지도와 함께 정확하 게 받을 수 있음 • 아이의 위치를 계속 추적하는 번거로움이 없음 50
  51. 51. 위치기반 경보서비스-Moving Objects Problem City 대량의 가입자의 위치를 다루어야 하는 경우 X X X • 동적으로 변하는 위치를 지속적으로 추적 X • 이동체 상호간에 동적 트리거 발생 X X (예: 친구리스트–친구가 근처에 오면 알려주기) • 이동체 정적 트리거 (예: 백화점 근처에 오면 광고 발송) X X 경보 영역 광고 영역 위험 영역 가입자수에 따라 처리용량이 폭발적으로 증가 (자료: WaveMarket, 2002) 51
  52. 52. 위치기반 경보서비스-Service problem 위치 요청 후 즉시 네트워크에서의 처리 기대 Requirement 짧은 시간 간격 동안 다수의 사용자에 대한 지속적인 위치 정보 요청 위치기반 경보서비스를 위한 다수의 사용자에 대한 지속적인 Tracking 필요 네트워크의 복잡 초래 Difficulty 무선 네트워크의 스위칭/전송 성능의 저하 서비스 제공의 경제적 타당성 vs 위치 조회를 위한 비용 •10분마다 위치 조회(1명) 144(=60/10 *24)번의 위치조회/1일 •10분마다 위치 조회(100만명) 1억4천만(=144*100만)번의 위치 조회/1일 위치 요청의 횟수를 최소화 할 수 있는 방법은? Issues 망의 부하 최소화 방법은? 획득한 위치 정보의 최신성과 위치 조회를 위한 비용간의 trade-off 52
  53. 53. WaveAlert WaveAlert : MATT 를 이용하여 위치조회 시간간격을 조절하는 무선통신 네트워크에서 이동국들에 경보 기반 서비스 방법 MATT (Minimum Alert Triggering Time) EAUT (Earliest Available Update Time) 53 53
  54. 54. WaveAlert 610a 610b 610c 경보영역 Y 경보영역 Y 셀 620a 최소 이동 시간 (MATT) 계산 반환 셀 620b 셀 620c 경보영역 X 경보영역 Z 경보영역 X 경보영역 Z Voronoi Diagram 54 54
  55. 55. AlertPoint Entering the Alert Zone Loc(tcurrent) TD(tbefore) 버퍼 영역(Zbuffer) 영역(Z 경보 영역(Zalert) 영역(Z Loc(tbefore) TD(tcurren t) TD(tcurrent) : Loc(tcurrent)에서 Buffer Zone 경계 면까지의 거리 TD(tbefore) > TD(tcurrent)  Alert Zone을 향해 이동 중 TD(tbefore) < TD(tcurrent)  Alert Zone의 반대 방향으로 이동 중 55 55
  56. 56. LBS 요소 기반 기술 발전 로드맵 (자료:한국전자통신연구원, LBS 기술 및 시장 현황 연구보고서, 2005) ※ 점선으로 표시된 부분은 향후 전망 불투명 56
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