긴급한 구조를 필요로 하는 사람의 위치를 정확하고 신속하게 파악하는 것은 성공적인 구조활동에 있어 매우 중요한 부분이다. 현재 긴급구조 기관에서 이동 통신사와 연계하여 긴급 구조를 위한 구조 요청자의 위치를 제공받고 있으며, 이동 통신사는 구조 요청자의 스마트폰을 통해 GPS, 통신중인 기지국 정보 그리고 주변 Wi-Fi 정보 등을 이용하여 위치를 추정하 고 있다. 하지만 구조 요청이 주로 실내에서 발생하기 때문에, GPS와 기지국의 위치 정보만으로는 정밀한 위치를 추정하기 힘들다. Wi-Fi를 이용하면 비교적 정밀한 위치 정보를 제공 할 수 있지만 주변에 설치된 Wi-Fi 인프라에 받는 영향이 매우 크다. 본 논문에서는, 보다 정밀하고 신속한 위치정보를 제공하기 위해 LTE 및 Wi-Fi 신호의 특성과 주변의 공간 정보를 포함할 수 있는 매칭맵 이미지 기반 정말 측위 기술을 적용한 실시간 측위 서버를 설계하고 구현하였다. 매칭맵 이미지 생성 알고리즘 및 심층학습 기반 측위 알고리즘의 최적화를 통 해 측위 시간을 단축하였으며, 안드로이드 기반 측위 테스트 어플리케이션과 HTTP Post 서버를 이용하여 시스템을 구현하였다. 본 논문에서는 긴급구조 측위 요구사항인 수평 측위 정확도 50 m 이내와 측위 시간 20초 이내를 만족할 수 있는 매칭맵 이미지 기반 실시간 측위 서버의 설계 및 구현 결과를 살펴보고, 실제 도심 환경에서 측위 결과를 분석하였다.

Matching-map Image Based Real-time Positioning Server Design and Performance Analysis

Ju-Il Jeon, Myung-In Ji, Kyeong-Soo Han, Young-Su Cho

In a successful rescue operation, it is very important to quickly and accurately estimate the location of a person in need of an emergency rescue. Emergency services are provided with location information of rescue requestors through mobile carriers, and mobile carriers estimate the location by obtaining GPS, base station information, and Wi-Fi information using the rescue requestor's smartphone. However, it is difficult to estimate a precise location using only GPS and base station location information, since rescue calls are mainly made indoors. Using Wi-Fi, relatively precise location information can be provided, but it has a very large impact on the Wi-Fi infrastructure installed around it. In this paper, we designed and implemented a real-time positioning server with matching-map image-based real-time positioning technology that can include not only LTE and Wi-Fi signal characteristics but also surrounding spatial information to provide more precise and quick location information. The positioning time was shortened by optimizing the matching-map image generation algorithm and deep learning-based positioning algorithm, and the system was implemented using an Android-based positioning test application and an HTTP Post server. In this paper, the design and implementation results of a matching-map image-based real-time positioning server that can satisfy the emergency rescue positioning requirements of within 50 m of horizontal positioning accuracy and within 20 seconds of positioning time were reviewed, and the positioning results were analyzed in an actual urban environment.

Keywords: LTE, matching-map images, deep learning

Speaker 전주일 한국전자통신연구원