KR100638248B1

KR100638248B1 - 거리 비율을 이용한 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법 및시스템

Info

Publication number: KR100638248B1
Application number: KR1020050075178A
Authority: KR
Inventors: 김태일; 이희만; 하태준; 권태경; 이정근
Original assignee: (주)래디안트
Priority date: 2005-08-17
Filing date: 2005-08-17
Publication date: 2006-10-25
Also published as: JP2007538265A; EP1915828A1; WO2007021071A1; US20080261622A1

Abstract

본 발명은 거리 비율을 이용한 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 상기 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법 및 시스템에서는, 복수의 기지국들로부터 이동 통신 단말기까지의 거리들 간의 비율들을 기반으로 상기 이동 통신 단말기의 위치가 결정될 수 있다. 상기 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 방법으로, 상기 거리들 간 비율들에 간단히 가중치를 곱하여 평균하는 가중치 무게 중심 기법, 상기 거리들 간 비율들을 변수로 하는 아폴로니우스 원을 이용하는 비선형 최적화 기법, 또는 이에 추가적으로 상기 이동 통신 단말기가 기지국 식별 신호를 수신하지 못하는 가상 기지국들을 선정하는 기법이 이용될 수 있다.

위치 결정, 비선형 최적화, 가중치 무게 중심, 가상 기지국

Description

거리 비율을 이용한 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법 및 시스템{Method and System for Determining Position of Mobile Communication Device Using Ratio Metric}

도 1은 이동 통신망에서 기지국과 이동 통신 단말기 간의 일반적인 관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 거리 비율 계산 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4는 두 기지국의 위치들과 아폴로니우스 원의 관계를 나타내는 도면이다.

도 5는 도 3의 방법을 실현하는 이동 통신 단말기의 위치 결정 시스템의 블록도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7은 도 6의 방법을 실현하는 이동 통신 단말기의 위치 결정 시스템의 블록도이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 9는 이동 통신 단말기와 가상 기지국의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 도 8의 방법을 실현하는 이동 통신 단말기의 위치 결정 시스템의 블록도이다.

도 11은 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정이 네트워크로 연결된 서버에서 이루어질 수 있는 예를 나타낸다.

도 12는 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정이 상향 방식으로 이루어질 수 있는 예를 나타낸다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

510: 거리 비율 계산부

520: 자취 계산부

530: 위치 결정부

1030: 가상 기지국 선정부

Oi: 아폴로니우스 원의 중심

Pi: 아폴로니우스 원의 반지름

본 발명은 이동 통신 망에서 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 셀룰라(cellular) 이동통신 기지국들로 부터 수신된 신호들로부터 계산되는 기지국들 사이의 거리 비율을 이용하여 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

오늘날 이동 통신 단말기의 위치를 기반으로 하는 서비스가 다양하게 개발되고 있다. 즉, 이동 통신 단말기를 소지한 사용자에게 현재 위치와 관련된 편리한 정보가 쉽고 빠르게 서비스될 수 있다. 예를 들어, 교통 흐름을 알려주는 교통 정보, 사고나 재난에 대처하도록 하기 위한 주변 지역 정보, 레저를 위한 관광지 정보 등이 서비스될 수 있다. 이외에도, 지역 특산품이나 기념품 쇼핑, 현장 티켓팅 등을 위한 모바일 커머스(mobile commerce)나 물류 관제(화물 및 차량 추적) 서비스 등도 이동 통신 단말기의 위치를 기반으로 이루어질 수 있다.

도 1과 같이, 이동 통신망 내에서 이동 중인 단말기는 복수의 기지국들(BS1, BS2, BS3)과 고유 식별 정보를 주고 받으면서 통신한다. 복수의 기지국들(BS1, BS2, BS3)과의 관계에서 이동 통신 단말기의 위치 X(x,y,z)를 결정하기 위하여 다양한 기술이 개발되어 왔다.

예를 들어, 단말기 기반 측위 기술(Handset-based Positioning Technology)로서, Qualcomm/SnapTrack사의 A-GPS기술(gpsOne), 미국 Surf사의 A-GPS기술, 영국 CPS (Cambridge Positioning System)사의 E-OTD등의 기술이 있다. 그러나, 이와 같은 단말기 기반 측위 기술은 단말기에 새로운 H/W(Hardware) 및 S/W(Software)의 추가를 필요로 하므로 단말기의 제조 원가에 영향을 주며, 단말기의 측위를 돕기 위한 새로운 네트워크 요소인 PDE (Position Determination Entity)도 필요한 고가의 솔루션이다. 또한, 기존 단말기뿐만 아니라, 새로운 H/W를 탑재하지 않은 모든 신규출시 단말기는 지원하지 못하고 전용 단말기만 지원하는 결정적인 단점을 가진다. E-OTD기술의 경우에는 GSM(Group Special Mobile) 규격에 기반한 기술이므로 휴대 인터넷에 적용이 불가능하고, 이를 휴대 인터넷에 적용시키기 위하여는 완전히 새로운 기술의 개발이 필요하다는 문제점도 있다.

또 다른 예로, 무선망 기반 측위 기술(Network-based Positioning Technology)에는, 복수의 기지국들로부터 수신된 신호의 시간 차이 또는 위상 차이를 이용하는 Trueposition사의 U-TDOA, Qualcomm/SnapTrack사의 AFLT기술(gpsOne) 등이 있다. 이는 무선 네트워크 데이터를 이용하여 측위하는 방식으로서, H/W의 추가 없이 단말기의 변경을 최소화 하면서 무선 네트워크에 H/W와 S/W를 추가하는 방식이고, 경우에 따라서는 PDE가 필요한 경우도 있다. 이 방식에서는 모든 억세스(access) 네트워크 요소에 측위를 위한 H/W의 추가를 필요로 하므로 네트워크 사업자에게 대단히 큰 초기 투자를 요하는 기술이다. 또한 구축 후에도 무선 네트워크의 변경 및 진화에 따라 지속적인 투자와 유지보수에 대한 노력이 필요하다는 문제점이 있다.

또한, 이동 통신 단말기의 위치 X(x,y,z)를 결정하기 위하여, 복수의 기지국들(BS1, BS2, BS3)로부터의 RSS(Received Signal Strength: 수신되는 신호의 세기)를 거리로 환산하는 삼각 측량법이 개발되어 왔다. 그러나, RSS 가 주변 환경의 영향에 매우 민감하고 불안정하기 때문에, 이와 같은 삼각 측량법은 매우 부정확하고, 이에 따라 이동통신망에서 사용하기에 적합하지 않다는 문제점이 있다.

이외에도, 위치 별로 복수의 기지국들로부터 수신되는 신호 값들을 데이터베 이스화하고, 이를 측정된 신호 값과 비교하여, 이동 통신 단말기의 현재 위치를 결정하려는 데이터베이스 패턴 매칭 기술이 있다. 그러나, 이러한 데이터베이스 패턴 매칭 기술에서는 매우 많은 위치에서의 신호 값들에 대하여 데이터베이스화되어야 할 뿐만 아니라, 기지국의 위치, 방향, 주변 건물들의 위치 등이 바뀔 때마다 이를 반영하여 데이터베이스를 업데이트 하여야 하므로, 데이터베이스의 구축, 유지 및 관리에 막대한 비용이 소요된다는 문제점이 있다.

이와 같이, 성능 향상을 위한 측위 기술의 구현은 대부분 하드웨어적인 솔루션이며, 위에서 기술한 바와 같이 하드웨어적인 접근 방법들은 막대한 비용이 요구되므로, 국내외 이동통신 사업자들은 상용화된 제품에 채택하기 어려운 실정에 있다. 또한, 종래의 기술들은 좋지 않은 주변 환경, 예를 들어, 실내나 음영 지역에서는 정확도가 떨어지는 단점이 있고 이를 극복하기 위한 솔루션들은 막대한 추가 비용과 시스템 변경을 요구한다.

반면, 소프트웨어 기반으로 이동 통신 단말기의 위치를 결정하려는 시도가 있으나, 아직까지 단순한 수학적 알고리즘으로 접근하는 정도에 불과하고, 이동 통신 망의 실제적인 여러 가지 특성을 복합적으로 고려하지 않아 부정확한 방법이어서, 상용화되지 못하고 있다. 또한, 전 세계 이동통신 네트워크 환경에 따라, 측위 기술의 성능을 업그레이드 하여야 하는 문제를 효과적으로 해결하지 못한다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 이동 통신 망에서 복수의 기지국들로부터 수신된 신호들이 불안정하더라도 정확하게 이동 통신 단말기의 위치가 결정되도록 하기 위하여, 복수의 기지국들로부터 이동 통신 단말기까지의 거리들 간의 비율들로부터 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법을 실현하는 시스템을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법은, 복수의 기지국들로부터 일정 신호들을 수신하는 단계; 상기 수신된 신호들로부터 상기 복수의 기지국들과 이동 통신 단말기 사이의 거리들 간의 비율들을 계산하는 단계; 상기 거리들 간 비율들로부터 제1 변수들 및 제2 변수들을 생성하는 단계; 및 상기 제1 변수들 및 상기 제2 변수들로부터 상기 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 단계를 포함한다.

상기 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법은, 상기 수신된 신호들로부터 상기 복수의 기지국들의 중심을 판단하는 단계; 및 상기 판단된 중심으로부터 일정 반경 내에서 기지국 신호가 수신되지 않는 가상 기지국들의 위치 값들을 추출하는 단계를 더 포함하고, 상기 가상 기지국들의 위치 값들을 상기 이동 통신 단말기의 위치 결정에 이용할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법은, 복수의 기지국들로부터 일정 신호들을 수신하는 단계; 상기 수신된 신호들로부터 상기 복수의 기지국들 각각과 이동 통신 단 말기 사이의 거리를 기반으로 하는 가중치들을 계산하는 단계; 및 상기 가중치들과 상기 복수의 기지국들의 위치 값들로부터 상기 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 단계를 포함한다.

상기와 같은 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 시스템은, 복수의 기지국들로부터 수신된 신호들로부터, 상기 복수의 기지국들과 이동 통신 단말기 사이의 거리들 간의 비율들을 계산하는 거리 비율 계산부; 상기 거리들 간 비율들로부터 제1 변수들 및 제2 변수들을 생성하는 자취 계산부; 및 상기 제1 변수들 및 상기 제2 변수들로부터 상기 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 위치 결정부를 포함한다.

상기 이동 통신 단말기의 위치 결정 시스템은 상기 복수의 기지국들로부터 수신된 신호들로부터 상기 복수의 기지국들의 중심을 판단하고, 상기 판단된 중심으로부터 일정 반경 내에서 기지국 신호가 수신되지 않는 가상 기지국들의 위치 값들을 추출하는 가상 기지국 선정부를 더 포함하고, 상기 위치 결정부는 상기 가상 기지국들의 위치 값들을 상기 이동 통신 단말기의 위치 결정에 이용할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 시스템은, 복수의 기지국들로부터 수신된 신호들로부터, 상기 복수의 기지국들 각각과 이동 통신 단말기 사이의 거리를 기반으로 하는 가중치들을 계산하는 가중치 계산부; 및 상기 가중치들과 상기 복수의 기지국들의 위치 값들로부터 상기 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 위치 결정부를 포함한다.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

이동 통신 망 내에서 기지국들은 고유 식별 정보와 함께 일정 데이터, 즉, 문자나 음성 데이터 등을 이동 중인 이동 통신 단말기와 주고 받으면서 통신할 수 있다. 이동 통신 단말기가 통화나 메시지 전송 또는 인터넷 접속 등을 수행하지 않는 대기 모드인 경우에도 기지국들은 이동 통신 단말기와 기지국 식별 신호를 주고 받으며 이동 통신 단말기의 현재 상태를 확인할 수 있다.

먼저, 두 개의 기지국들과 이동 통신 단말기 사이의 거리들 간의 비율을 계산하는 방법을 설명한다.

이동 통신 단말기가 이동 통신 망에서 어느 하나의 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기, 또는 파워 P_RX 는 dB(decibel) 스케일로 표현할 때 [수학식 1]과 같이 단순화시킬 수 있다. [수학식 1]에서 P_TX는 기지국의 파일럿 채널로부터 발신되는 신호의 파워이고, P_pathloss 는 기지국으로부터의 발신 신호가 이동 통신 단말기까지 전달되는 과정에서 손실되는 파워이다.

[수학식 1]

P_RX = P_TX - P_pathloss

상기 손실 파워 P_pathloss 는 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다. [수학식 2]에서 d는 기지국으로부터 이동 통신 단말기까지의 거리를 나타내고, n 은 거리에 따른 손실의 정도를 나타내는 경로 손실 지수(pathloss exponent) 이다.

[수학식 2]

P_pathloss= 10nlog₁₀(d) + X_shadowing

[수학식 2]에서 n 은 2~4 사이의 값을 가진다. 예를 들어, n의 값은 도심지에서 4, 또는 시 외곽이나 교외에서 2.5 ~ 3 정도이다. 기지국으로부터 발신된 신호를 이동 통신 단말기가 수신할 때, 수신되는 신호의 감쇄는 기지국과 단말기 사이의 거리(d)에 의해서만 결정되는 것이 아니라, 신호 전파가 전달되는 경로의 환경(예를 들어, 장애물 통과여부, 음영지역, 반사, 회절 등)에 따라 크게 영향을 받는다. 이때의 환경적인 영향(shadowing effect)에 의한 손실 파워가 [수학식 2]에서 X_shadowing 으로 표현되었다. 상기 손실 파워 X_shadowing 는 평균값 0을 중심으로 일정 편차( )를 가지는 로그 노말(log normal) 분포를 보이는 것으로 알려져 있다. 이하, 상기 손실 파워 X_shadowing 는 무시되는 것으로 가정한다.

상기 손실 파워 X_shadowing 가 무시되는 경우에, 기지국과 이동 통신 단말기 사이의 거리(d)는 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 3]

따라서, 기지국으로부터 수신된 신호의 파워 P_RX 로부터 거리(d)를 정확하게 계산하기 위해서는 기지국으로부터의 발신 신호의 파워 P_TX 를 알아야 한다. 본 발명에서는 기지국들의 파일럿 채널로부터 발신된 신호의 파워가 모두 같다고 가정한다. 이때 도 2와 같이, 서로 다른 기지국 BS(i)와 BS(j)로부터 이동 통신 단말기 위치 X(x,y)까지의 거리 비율(d_j/d_i)은, 각 기지국으로부터 수신된 신호의 파워들 P_RXi및 P_RXj 로부터 [수학식 4]와 같이 나타낼 수 있다. 상기 거리 비율(d_j/d_i)은 두 개의 기지국들로부터 수신된 두 신호들 간 파워 차이를 기반으로 계산됨을 알 수 있다.

[수학식 4]

위와 같은 거리 비율 계산을 통하여 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 본 발명의 일실시예에 따른 비선형 최소 자승(nonlinear least square) 방법의 흐름도가 도 3에 도시되어 있다.

본 발명에 따른 비선형 최소 자승 방법에 의하여 이동 통신 단말기의 위치를 결정하기 위하여, 먼저, [수학식 4]와 같은 계산 방법에 따라 기지국들과 이동 통신 단말기 사이의 거리들 사이의 비율들(d₁/d_i)을 계산한다(S310). 여기서, 이동 통신 망 내의 n 개의 기지국 들 중 제1 기지국의 위치 (x1,y1)로부터 이동 통신 단말 기의 위치 X(x,y) 까지의 거리를 d₁이라 하고, 상기 제1 기지국을 제외한 다른 기지국들 각각의 위치 (xi,yi)로부터 이동 통신 단말기의 위치 X(x,y) 까지의 거리를 d_i이라 한다. 즉, 상기 계산되는 거리들 간 비율들(d₁/d_i)은 상기 제1 기지국과 상기 이동 통신 단말기 사이의 거리(d₁)와 상기 n개의 기지국들과 상기 이동 통신 단말기 사이의 거리들(d_i) 각각을 비교한 비율들에 해당한다.

위와 같이, 상기 거리들 간 비율들(d₁/d_i)이 계산되면, 상기 비율들(d₁/d_i)을 변수로 하는 아폴로니우스(Appolonius) 원들 위에 이동 통신 단말기가 위치할 수 있는 점들의 자취 X(x,y)를 [수학식 5]와 같이, 나타낼 수 있다. c_i는 [수학식 6]과 같이 상기 거리들 간 비율들(d₁/d_i) 각각의 제곱을 나타낸다. 아폴로니우스의 원은 2차원 평면상의 두 점 사이의 거리의 비율(예를 들어, d₁/d_i)이 주어져 있을 때 그 비율을 만족하는 점들의 자취를 나타낸다.

[수학식 5]

[수학식 6]

[수학식 5]를 정리하면 [수학식 7]과 같다. [수학식 7]에서 O_i(Oxi, Oyi) = ((c_ixi-x1)/(c_i-1), (c_iyi-y1)/(c_i-1))는, 도 4에도 도시된 바와 같이, 제1 기지국의 위치 (x1, y1)와 단말기 위치 X(x, y) 사이의 거리(d₁)와, 다른 기지국들 각각의 위치 (xi, yi)와 단말기 위치 X(x, y) 사이의 거리(d_i) 간의 비율로 만들어지는 아폴로니우스 원의 중심이고, 그 원의 반지름 Pi는 [수학식 8]과 같이 나타낼 수 있다(S320). 기지국들은 고유 식별 정보와 함께 이동 통신 단말기와 통신하므로, 기지국들 각각의 위치 (xi, yi)는 미리 계산될 수 있는 것으로 가정한다.

[수학식 7]

[수학식 8]

n개의 기지국들로부터 수신된 신호에 환경적인 영향(shadowing effect)를 비롯한 에러가 포함되지 않았다면, 전체 거리 비율 조합들 n(n-1)/2 개 중에서 n-1 개만이 독립적이고, n>=4 라는 조건에서 위의 모든 아폴로니우스의 원들은 한 점에서 만나게 된다. 이 위치가 2차원 평면상에서의 단말기의 위치가 된다. 그러나, 실질적으로 환경적인 영향이 완전히 무시될 수는 없으므로, 아폴로니우스의 원들이 한 점에서 만나지 않아 (n-1) 개 이상의 거리 비율 조합들이 사용될 수 있다. 그러나, 실험결과 (n-1) 개의 조합만을 사용한 경우의 정확도와 (n-1) 개 이상을 사용했을 경우의 정확도에서, 큰 차이가 없었기 때문에(복잡도는 올라간다.), [수학식 6]과 같이, 제1 기지국으로부터의 거리(d₁)와 다른 기지국들 각각으로부터의 거리(d_i) 간의 (n-1) 개 비율들만이 이용될 수 있다.

이동 통신 단말기의 위치 X(x,y)는 [수학식9]와 같이, 비선형 최소 자승(nonlinear least square) 문제를 계산함으로써 결정될 수 있다(S330, S340). 여기서, | | 는 두 위치 좌표 사이의 거리를 나타내고, Σ 텀(term)이 최소가 되는 X(x,y)를 찾는 아규먼트(argument)의 계산은, 뉴턴 방법(Newton s Method) 등의 비선형 최적화 기법을 통하여 수행될 수 있다.

[수학식9]

즉, 상기 아폴로니우스 원의 중심들 O_i(Oxi, Oyi)로부터 상기 이동 통신 단말기의 위치 X(x,y)까지의 거리의 제곱 |X-O_i|²과 아폴로니우스 원의 반지름의 제곱 Pi²의 차이 값인 |X-O_i|²-Pi² 들의 합이 최소가 되는 위치를 구한다. 이때 그 차이 값 |X-O_i|²-Pi² 을 Pi² 으로 나누는 이유는, 아폴로니우스의 원의 반지름이 큰 경우에 거리비율의 측정 오차로 인하여, 산출되는 상기 이동 통신 단말기의 위치 X(x,y)가 크게 영향을 받을 수 있기 때문이다. 다시 말하여, 아폴로니우스의 원의 반지름이 큰 경우에, 분자의 |X-O_i|²-Pi² 값을 최소화시키는 전체 목적 함수의 Σ 텀에 기여하는 부분이 필요 이상 커지는 것을 방지하기 위하여, 반지름의 제곱 Pi²을 분모로 하여 |X-O_i|²-Pi² 값을 나누어준다.

위와 같은 도 3 에 따른 비선형 최소 자승 방법에 의하여, 기지국들로부터의 거리 비율 계산을 이용한 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 본 발명의 일실시예 에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 시스템(500)의 블록도가 도 5에 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 상기 위치 결정 시스템(500)은 거리 비율 계산부(510), 자취 계산부(520) 및 위치 결정부(530)를 포함한다.

상기 거리 비율 계산부(510)는 (xi,yi) 위치에 있는 n(i=1~n) 개의 기지국들로부터 발신되는 일정 신호들을 수신한다. 이에 따라, 상기 거리 비율 계산부(510)는 상기 기지국들로부터 수신된 신호들로부터, 상기 기지국들과 이동 통신 단말기 사이의 거리들 간의 비율들(d₁/d_i)을 계산한다(도 3의 S310 참조).

상기 거리 비율 계산부(510)에서 상기 거리들 간 비율들(d₁/d_i)이 계산되면, 상기 자취 계산부(520)는 상기 비율들(d₁/d_i)로부터, 상기 이동 통신 단말기가 위치할 수 있는 점들의 자취 X(x,y)를 나타내는 아폴로니우스 원들([수학식 7])의 중심들 O_i(Oxi, Oyi)과 그 원의 반지름들 Pi를 계산한다(도 3의 S320 참조). 상기 아폴로니우스 원들([수학식 7])의 중심들 O_i(Oxi, Oyi) = ((c_ixi-x1)/(c_i-1), (c_iyi-y1)/(c_i-1))이고, 상기 반지름들은 [수학식 8]과 같다.

이에 따라, 상기 위치 결정부(530)는 상기 아폴로니우스 원들([수학식 7])의 중심들 O_i(Oxi, Oyi)과 그 원의 반지름들 Pi로부터, [수학식9]에 따른 비선형 최소 자승 문제를 계산함으로써, 상기 이동 통신 단말기의 위치 X(x,y)를 결정한다(도 3의 S330, S340 참조). 상기 위치 결정부(530)는 상기 아폴로니우스 원의 중심들 O_i(Oxi, Oyi)로부터 상기 이동 통신 단말기의 위치 X(x,y)까지의 거리의 제곱 |X-O_i|² 과 아폴로니우스 원의 반지름의 제곱 Pi²의 차이 |X-O_i|²-Pi² 들의 합이 최소가 되는 위치를 상기 이동 통신 단말기의 위치로서 결정하기 위하여, [수학식9]의 Σ 텀이 최소가 되는 X(x,y)를 찾는 아규먼트의 계산을 수행한다.

이하, 위의 비선형 최적화 기법의 계산 복잡도를 줄여서 보다 간단하게 계산하지만, 위와 같은 비선형 최적화 기법과 유사한 정도로 정확하게 상기 이동 통신 단말기의 위치를 결정할 수 있는, 가중치 무게중심 기법(Weighted centroid method)를 설명한다.

비선형 최적화 기법과 마찬가지로 기지국들로부터의 거리들 간 비율(d₁/d_i)을 이용하여 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가중치 무게중심 기법의 흐름도가 도 6에 도시되어 있다.

본 발명에 따른 가중치 무게 중심 기법에 의하여 이동 통신 단말기의 위치를 결정하기 위하여, 먼저, [수학식 10]과 같은 가중치들 w_i를 계산한다(S610). 여기서, 상기 가중치들 w_i는 n 개의 기지국들 각각과 상기 이동 통신 단말기 사이의 거 리의 역수들인 것을 알 수 있다.

[수학식 10]

위와 같이, 상기 가중치들 w_i로서 각 기지국과의 거리의 역수가 이용되는 대신에, [수학식 4]와 같은 계산 방법에 따라 기지국들과 이동 통신 단말기 사이의 거리들 사이의 비율들(d₁/d_i)이 이용될 수도 있다. 즉, 상기 가중치들 w_i로서 일정 기지국과 상기 이동 통신 단말기 사이의 거리(d₁)와 상기 복수의 기지국들과 상기 이동 통신 단말기 사이의 거리들(d_i) 각각을 비교한 비율들(d₁/d_i)이 이용될 수 있다.

이에 따라, 이동 통신 단말기의 위치 X(x,y)는 [수학식11]과 같이, 각 기지국의 위치 Si(xi, yi)에 상기 가중치들 w_i을 곱해서 더한 다음 상기 가중치들 w_i의 합으로 나눈 값으로 결정될 수 있다(S620, S630). 여기서, 상기 가중치들 w_i로서 기지국들과 이동 통신 단말기 사이의 거리들 사이의 비율들(d₁/d_i)이 이용되는 경우에도 같은 결과가 나옴을 알 수 있다.

[수학식 11]

이와 같은 가중치 무게 중심 기법에서는, 컨벡스 훌(convex hull), 즉, n 개의 기지국들의 위치를 모두 커버하는 최소 크기의 다각형 안의 값으로, 상기 이동 통신 단말기의 위치 X(x,y)가 결정된다는 한계가 있으나, 일반적인 도심 환경에서는 평균적으로 비선형 최적화 기법과 유사한 정확도를 보인다.

위와 같은 도 6 에 따른 가중치 무게 중심 기법에 의하여, 기지국들로부터의 거리 비율 계산을 이용한 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 시스템(700)의 블록도가 도 7에 도시되어 있다. 도 7을 참조하면, 상기 위치 결정 시스템(700)은 가중치 계산부(710) 및 위치 결정부(720)를 포함한다.

상기 가중치 계산부(710)는 (xi,yi) 위치에 있는 n(i=1~n) 개의 기지국들로부터 발신되는 일정 신호들을 수신한다. 이에 따라, 상기 가중치 계산부(710)는 상기 기지국들로부터 수신된 신호들로부터, [수학식 10]과 같이, 상기 기지국들 각각과 이동 통신 단말기 사이의 거리를 기반으로 하는 가중치들 w_i을 계산한다(도 6의 S610 참조). 위에서 기술한 바와 같이, 상기 가중치들 w_i로서 [수학식 10]에 따른 상기 기지국들 각각과 상기 이동 통신 단말기 사이의 거리의 역수들이 이용될 수 있고, 또는 일정 기지국과 상기 이동 통신 단말기 사이의 거리(d₁)와 상기 복수의 기지국들과 상기 이동 통신 단말기 사이의 거리들(d_i) 각각을 비교한 비율들(d₁/d_i)이 이용될 수도 있다.

상기 가중치 계산부(710)에서 상기 가중치들 w_i 이 계산되면, 이에 따라, 상기 위치 결정부(720)는 [수학식11]에 따른 가중치 무게 중심을 계산함으로써, 상기 가중치들 w_i 과 상기 복수의 기지국들의 위치 값들 Si(xi, yi)로부터 상기 이동 통신 단말기의 위치를 결정한다(도 6의 S620, S630 참조). 상기 위치 결정부(720)는 상기 가중치들 w_i에 의한 상기 기지국들의 위치 값들 Si(xi, yi)의 평균을 상기 이동 통신 단말기의 위치로서 결정하기 위하여, 각 기지국의 위치 Si(xi, yi)에 상기 가중치들 w_i을 곱해서 합산한 값을 상기 가중치들 w_i의 합으로 나누는 계산을 수행한다.

한편, 도 3의 비선형 최적화 기법에 의하여 계산된 이동 통신 단말기의 위치가, 상기 단말기가 신호를 수신하지 못한 기지국가 가깝다면, 그 계산된 단말기의 위치는 신호세기 측정값이 주변 환경의 영향을 크게 받았기 때문에 잘못 계산된 위치일 가능성이 높다. 신호를 수신하지 못한 그 기지국과의 거리 비율이 반영되지 않았기 때문이다. 따라서, 이와 같은 오류를 제거하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가상 기지국 선정 기법을 제안한다.

도 3에서 기술된 비선형 최적화 기법과 마찬가지로 기지국들로부터의 거리들 간 비율(d₁/d_i)을 이용하여 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가상 기지국 선정 기법의 흐름도가 도 8에 도시되어 있다.

본 발명에 따른 가상 기지국 선정 기법에 의하여 이동 통신 단말기의 위치를 결정하기 위하여, 먼저, 도 3에서와 마찬가지로, [수학식 4]와 같은 계산 방법에 따라 기지국들과 이동 통신 단말기 사이의 거리들 사이의 비율들(d₁/d_i)을 계산한다(S810). 위와 같이, 상기 거리들 간 비율들(d₁/d_i)이 계산되면, 도 3에 대한 설명에서도 기술한 바와 같이, [수학식 7]에 따라 제1 기지국의 위치 (x1, y1)와 단말기 위치 X(x, y) 사이의 거리(d₁)와, 다른 기지국들 각각의 위치 (xi, yi)와 단말기 위치 X(x, y) 사이의 거리(d_i) 간의 비율로 만들어지는 아폴로니우스 원의 중심 O_i(Oxi, Oyi)과, 그 원의 반지름 Pi([수학식 8])를 계산한다(S820).

이때, 도 9와 같이, 이동 통신 단말기가 신호를 수신한 기지국들의 위치들의 중심(BSO)을 결정하고, 그 중심(BSO)으로부터 일정 거리(910) 이내에 있지만 이동 통신 단말기가 신호를 수신하지 못한 가상 기지국들의 위치 값 V_j (예를 들어, 2차원 벡터)을 추출한다(S830). 후속 계산에서는, 계산된 이동 통신 단말기의 위치가 가상 기지국 위치 V_j 의 일정 임계치(Dth) 내에 들어가지 않도록 한다.

이를 위하여, 도 3의 비선형 최적화 기법에 따라 최소화 아규먼트를 구하는 [수학식 9]의 Σ 텀의 내부가 수정된다. 즉, 이동 통신 단말기의 위치 X(x,y)는 [수학식12]와 같이 계산함으로써 결정될 수 있다(S840, S850). 여기서, SCALE은 임 의의 계수이고, m은 위에서 선정된 가상 기지국들의 수이다. [수학식12]에 따르면, 이동 통신 단말기의 위치 X(x,y) 와 가상 기지국의 위치 V_j 사이의 거리가 임계치Dth 보다 작아지면(즉, 가상 기지국과 가까운 경우) , 아규먼트 목적 함수의 값을 커지게 하므로, 그 가상 기지국의 위치는 반영되지 않는다. 즉, [수학식12]에서 뒤에 추가된 Σ 텀 내의 식(sigmoid 함수)에서, 단말기의 위치와 가상 기지국 사이의 거리 |X-V_j| 가, 임계치 Dth 보다 클 때는 0에 가까워서 목적 함수를 작게 하므로 위치 결정에 반영되고, Dth 보다 작아질 때는 임의의 계수 SCALE 값으로 급격하게 커져서 목적 함수를 크게 하므로 위치 결정에 반영되지 못한다.

[수학식12]

위와 같은 도 8 에 따른 가상 기지국 선정 기법에 의하여, 기지국들로부터의 거리 비율 계산을 이용한 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 본 발명의 또 다른 실시예 에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 시스템(1000)의 블록도가 도 10에 도시되어 있다. 도 10을 참조하면, 상기 위치 결정 시스템(1000)은 거리 비율 계산부(1010), 자취 계산부(1020), 가상 기지국 선정부(1030) 및 위치 결정부(1040)를 포함한다. 상기 거리 비율 계산부(1010) 및 상기 자취 계산부(1020)의 동작은, 도 5의 거리 비율 계산부(510) 및 자취 계산부(520)의 동작과 같으므로, 여기서 그에 대한 설명은 약술하고, 나머지를 중심으로 설명한다.

상기 거리 비율 계산부(1010)는 (xi,yi) 위치에 있는 n(i=1~n) 개의 기지국 들로부터 발신되는 일정 신호들을 수신하여, 상기 기지국들과 이동 통신 단말기 사이의 거리들 간의 비율들(d₁/d_i)을 계산한다(도 8의 S810 참조).

상기 거리 비율 계산부(1010)에서 상기 거리들 간 비율들(d₁/d_i)이 계산되면, 상기 자취 계산부(1020)는 상기 비율들(d₁/d_i)로부터, [수학식 7]의 아폴로니우스 원들의 중심들 O_i(Oxi, Oyi)과 그 원의 반지름들 Pi를 계산한다(도 8의 S820 참조). 상기 아폴로니우스 원들([수학식 7])의 중심들 O_i(Oxi, Oyi) = ((c_ixi-x1)/(c_i-1), (c_iyi-y1)/(c_i-1))이고, 상기 반지름들은 [수학식 8]과 같다.

상기 가상 기지국 선정부(1030)는 상기 기지국들로부터 수신된 신호들로부터 신호가 수신된 기지국들의 중심(BSO)을 판단한다. 상기 가상 기지국 선정부(1030)는 도 9와 같이, 상기 판단된 중심(BSO)으로부터 일정 반경(910) 내에서 기지국 신호가 수신되지 않는 가상 기지국들의 위치 값들 V_j을 추출한다.

이에 따라, 상기 위치 결정부(1040)는 상기 가상 기지국들의 위치 값들 V_j, 상기 아폴로니우스 원들([수학식 7])의 중심들 O_i(Oxi, Oyi)과 그 원의 반지름들 Pi로부터, [수학식12]에 따른 최소화 아규먼트 문제를 계산함으로써, 상기 이동 통신 단말기의 위치 X(x,y)를 결정한다(도 8의 S840, S850 참조). 상기 위치 결정부(1040)는 상기 이동 통신 단말기와 가상 기지국들과의 거리가 임계치 Dth보다 작아지지 않도록 이동 통신 단말기의 위치를 결정한다.

위에서 기술된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 시스템(500/700/1000)은 이동 통신 단말기에 내에 탑재될 수 있고, 상기 시스템(500/700/1000)이 탑재된 이동 통신 단말기를 휴대한 사용자는 이동 중에도 단말기의 위치를 기반으로 하는 다양한 서비스를 제공 받을 수 있다.

도 11과 같이, 상기 위치 결정 시스템(500/700/1000)은 이동 통신 단말기와 네트워크로 연결된 일정 측위 서버에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 이동 통신 단말기가 기지국들로부터 수신한 신호를 네트워크를 통하여 상기 측위 서버에 전송할 수 있고, 이에 따라 상기 측위 서버는 도 3, 도 6 또는 도 8에 따른 이동 통신 단말기의 위치를 결정할 수 있다. 상기 측위 서버에서 결정된 이동 통신 단말기의 위치 정보는 다시 위치 기반 서비스 정보와 함께 상기 이동 통신 단말기로 피드백 될 수 있다. 상기 측위 서버는 기지국, 기지국 제어기, 또는 기지국 교환기 등에 위치할 수 있으며, 이동 통신 단말기로부터 신호를 수신할 수 있는 곳이라면 그 설치 장소는 한정되지 아니한다.

다만, 오늘날 이동 통신 단말기의 프로세서, 메모리, RF 모듈 등의 리소스 환경이 급격히 향상됨을 고려하여, 본 발명에 따른 위치 결정 시스템의 구성을 이동 통신 단말기에 탑재하여 이동 통신 단말기내에서 동작시킴으로써, 이동 통신 단말기가 네트워크를 통한 측위 서버의 도움 없이 각 기지국으로부터 수신하는 기지국 식별 정보를 이용하여 단말기의 위치 결정을 직접 수행하도록 할 수 있다. 즉, 위치 결정 시스템을 이동 통신망 내에서 별도의 플랫폼(platform) 형태로 구축하는 것이 아닌 이동 통신 단말기 내부에 탑재함으로써, 이동 통신 단말기의 위치를 결 정할 때 이동 통신 단말기와 측위 서버간에 서로 주고 받는 메시지로 인하여 발생할 수 있는 시스템의 부하를 줄이고, 별도의 플랫폼 구축시에 소요되는 비용을 절감하여 이동 통신 사업자로 하여금 위치 기반 서비스(LBS)를 빠른 시간에 도입 및 활성화 시킬 수 있는 장점을 얻을 수 있다.

앞서의 실시예들에서는 기지국들로부터 수신되는 기지국 식별 신호로서 파일럿 신호를 예시하고 있지만, 단말기에서 각각의 기지국으로부터 수신되는 신호들을 구별하여 각 신호의 세기(파워)를 구할 수 있는 신호라면 기타 다른 형태의 신호도 사용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게는 자명하다 할 것이다.

위에서 기술된 방식들은, 기지국들이 발신한 신호들의 세기를 이동 통신 단말기 또는 일정 측위 서버가 측정하여 단말기의 현재 위치를 결정하는 하향 방식(Downlink)에 해당된다. 하지만, 위에서 기술된 방식들은 상향 방식 (Uplink)에도 적용될 수 있다. 즉, 예를 들어, 도 12와 같이, 복수의 기지국들이 이동 통신 단말기로부터 발신되는 기지국 식별 신호를 수신하고, 각 기지국에서 수신된 기지국 식별 신호들을 네트워크를 통하여 일정 측위 서버에서 수집하여, 이에 따라 상기 측위 서버는 도 3, 도 6 또는 도 8에 따라 신호의 세기 차이에 의하여 결정되는 거리 비율을 이용하여 이동 통신 단말기의 위치를 결정할 수 있다. 상기 측위 서버에서 결정된 이동 통신 단말기의 위치 정보는 다시 위치 기반 서비스 정보와 함께 상기 이동 통신 단말기로 피드백 될 수 있다.

본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법 및 시스템에 대하여, 위에서 2차원 평면을 가정하고 기술하였으나, 이에 한정되지 않고, 수학식들의 약간 의 수정에 의하여 3차원 공간으로의 확장 적용이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법 및 시스템은 이동 통신망을 비롯하여 휴대 인터넷(예를 들어, Wibro) 등 모든 종류의 무선 통신 서비스에 적용 가능하다.

위에서 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법 및 시스템에서는, 복수의 기지국들로부터 이동 통신 단말기까지의 거리들 간의 비율들(d₁/d_i)을 기반으로 상기 이동 통신 단말기의 위치가 결정될 수 있다. 상기 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 방법으로, 상기 거리들 간 비율들(d₁/d_i)에 간단히 가중치를 곱하여 평균하는 가중치 무게 중심 기법, 상기 거리들 간 비율들(d₁/d_i)을 변수로 하는 아폴로니우스 원을 이용하는 비선형 최적화 기법, 또는 이에 추가적으로 상기 이동 통신 단말기가 신호를 수신하지 못하는 가상 기지국들을 선정하는 기법이 이용될 수 있다.

본 명세서에서 개시된 방법 및 장치에서 사용되는 기능은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시 스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법 및 시스템에서는, 복수의 기지국들로부터 이동 통신 단말기까지의 거리들 간의 비율들을 이용하므로, 실내나 음영 지역 등과 같이 주변 환경 영향(shadowing effect)에 의하여 복수의 기지국들로부터 수신된 신호들의 세기나 이로부터 계산된 거리 값들은 큰 변동을 겪는다 하더라도 그 상대적인 거리 비율의 안정성에 의하여 이동 통신 단말기의 위치가 정확하게 결정될 수 있는 효과가 있다. 상기 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법 및 시스템은 다양한 형태의 무선 통신 서비스에 적은 비용으로 적용될 수 있다.

Claims

복수의 기지국들로부터 기지국 식별 신호들을 수신하는 단계;

상기 수신된 기지국 식별 신호들로부터 상기 복수의 기지국들과 이동 통신 단말기 사이의 거리들 간의 비율들을 계산하는 단계;

상기 거리들 간 비율들 각각을 기반으로 한 일정 자취의 중심들을 나타내는 제1 변수들 및 상기 자취의 중심들 각각으로부터 일정 거리들을 나타내는 제2 변수들을 생성하는 단계; 및

상기 제1 변수들 및 상기 제2 변수들로부터 상기 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법.
제1항에 있어서, 상기 거리들 간 비율들은 일정 기지국과 상기 이동 통신 단말기 사이의 거리와 상기 복수의 기지국들과 상기 이동 통신 단말기 사이의 거리들 각각을 비교한 비율들인 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법.
제1항에 있어서, 상기 거리들 간 비율들은 상기 복수의 기지국들로부터 수신된 두 기지국 식별 신호들 간 파워 차이를 기반으로 계산되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 변수들 및 상기 제2 변수들 각각은 아폴로니우스 원의 중심들과 반지름들인 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법.
제 4항에 있어서, 상기 이동 통신 단말기의 위치는 상기 아폴로니우스 원의 중심들로부터 상기 이동 통신 단말기의 위치까지의 거리의 제곱들의 합이 최소가 되는 위치인 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법.
제 4항에 있어서, 상기 이동 통신 단말기의 위치는,

수학식

(여기서, n은 기지국들의 수, X는 이동 통신 단말기의 위치, O_i는 아폴로니우스 원의 중심, P_i는 아폴로니우스 원의 반지름)

에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법.
제 1항에 있어서,

상기 수신된 기지국 식별 신호들로부터 상기 복수의 기지국들의 중심을 판단하는 단계; 및

상기 판단된 중심으로부터 일정 반경 내에서 기지국 식별 신호가 수신되지 않는 가상 기지국들의 위치 값들을 추출하는 단계

를 더 포함하고,

상기 가상 기지국들의 위치 값들을 상기 이동 통신 단말기의 위치 결정에 이용하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법.
제 7항에 있어서, 상기 이동 통신 단말기와의 거리가 임계치 보다 큰 가상 기지국의 위치는 상기 이동 통신 단말기의 위치 결정에 반영하고, 그렇지 않은 가상 기지국의 위치는 상기 이동 통신 단말기의 위치 결정에 반영하지 않는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법.
제 7항에 있어서,

상기 제1 변수들 및 상기 제2 변수들 각각은 아폴로니우스 원의 중심들과 반지름들이고,

상기 이동 통신 단말기의 위치는,

수학식

(여기서, n은 기지국들의 수, m은 가상 기지국들의 수, X는 이동 통신 단말기의 위치, O_i는 아폴로니우스 원의 중심, P_i는 아폴로니우스 원의 반지름, SCALE은 임의의 계수, V_j는 가상 기지국의 위치, D_th는 임계치)

에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
복수의 기지국들로부터 수신된 기지국 식별 신호들로부터, 상기 복수의 기지국들과 이동 통신 단말기 사이의 거리들 간의 비율들을 계산하는 거리 비율 계산부;

상기 거리들 간 비율들 각각을 기반으로 한 일정 자취의 중심들을 나타내는 제1 변수들 및 상기 자취의 중심들 각각으로부터 일정 거리들을 나타내는 제2 변수들을 생성하는 자취 계산부; 및

상기 제1 변수들 및 상기 제2 변수들로부터 상기 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 위치 결정부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 위치 결정 시스템.
제14항에 있어서,

상기 복수의 기지국들로부터 수신된 기지국 식별 신호들로부터 상기 복수의 기지국들의 중심을 판단하고, 상기 판단된 중심으로부터 일정 반경 내에서 기지국 식별 신호가 수신되지 않는 가상 기지국들의 위치 값들을 추출하는 가상 기지국 선정부

를 더 포함하고,

상기 위치 결정부는 상기 가상 기지국들의 위치 값들을 상기 이동 통신 단말기의 위치 결정에 이용하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 위치 결정 시스템.
삭제
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체.