1. 시간 기반 측위 용어
ㅇ ToA (Time of Arrival)
- 신호가 송신점에서 수신점까지 도달하는 시간을 측정하고,
전파 속도를 곱해 거리(레인지)를 산출
- 단위 : 1 ns ≈ 30 cm (광속)
ㅇ TDoA (Time Difference of Arrival)
- 서로 다른 두 기지국에 신호가 도달하는 시간 차이를 이용
- 각 TDoA 값은 쌍곡선을 형성하며, 2개 이상 조합으로 위치를 결정
- 활용 : UWB 측위, LTE/5G OTDOA
ㅇ RToA (Round-Trip Time of Arrival)
- 신호를 왕복시켜 걸리는 총 시간을 반으로 나눠 편도 비행시간을 구함
- 송수신 클럭 동기화 없이도 사용 가능
- 활용 : Wi-Fi RTT (IEEE 802.11mc/az)
ㅇ ToF (Time of Flight)
- 신호(광,초음파,UWB 펄스)가 특정 거리를 비행하는 시간을 측정해 거리를 산출
- 활용 : UWB, LiDAR, 레이더
ㅇ OTDOA (Observed Time Difference of Arrival)
- LTE/5G에서 단말이 여러 기지국의 PRS(Positioning Reference Signal)를 수신해 TDoA를 측정하고
이로부터 위치를 계산하는 표준 측위 방식
- 표준 : 3GPP LTE/5G NR
ㅇ TWR (Two-Way Ranging)
- 두 노드가 신호를 왕복 교환하여 거리를 측정
- 클럭 드리프트 보정을 위해 DS-TWR(이중 교환) 방식을 주로 사용
- 활용 : UWB, BLE Ranging
2. 각도 기반 측위 용어
ㅇ AoA (Angle of Arrival)
- 수신 신호의 도래 방향(각도)을 측정하여 위치를 추정
- 다수의 안테나 어레이를 사용해 신호 위상 차로 각도를 계산
- 활용 : BLE 5.1 AoA, 5G NR Positioning
ㅇ AoD (Angle of Departure)
- 송신 측에서 신호가 출발하는 방향(각도)을 측정하여 단말 위치를 추정
- AoA와 대칭적 관계
- 활용 : BLE 5.1 AoD
ㅇ DoA (Direction of Arrival)
- AoA와 유사한 개념으로, 신호가 도달하는 방향(방위각,앙각)을 안테나 어레이로 추정
- 알고리즘 : MUSIC, ESPRIT
3. 신호 세기 기반 측위 용어
ㅇ RSSI (Received Signal Strength Indicator)
- 수신된 무선 신호의 전력 세기(dBm)를 나타내는 지표
- 경로 손실 모델과 결합하면 거리를 추정할 수 있으나, 다중 경로에 취약
- 활용 : Wi-Fi, BLE, Zigbee 측위
ㅇ Path Loss Model (경로 손실 모델)
- 신호 세기가 거리와 함께 어떻게 감쇠하는지 수식화한 모델
- 자유공간,로그-거리,Okumura-Hata 모델 등이 있음
- 공식 : PL = A + 10n log10(d)
ㅇ CIR (Channel Impulse Response)
- 무선 채널의 임펄스 응답으로, 다중 경로 성분(지연,진폭,위상)을 모두 포함
- UWB의 고정밀 측위 기반
- 활용 : UWB, 채널 핑거프린트
4. 실내 측위 용어
ㅇ Fingerprinting (핑거프린트 측위)
- 오프라인 단계에서 각 위치의 신호 특성(RSSI 벡터 등)을 수집해 지도(맵)를 구축하고,
온라인 단계에서 측정치와 비교해 위치를 추정
- 정확도 : ~ 1~3 m (Wi-Fi/BLE)
ㅇ iBeacon (BLE Beacon)
- Apple이 제안한 BLE 비콘 표준으로, UUID,Major,Minor 값과 RSSI를 브로드캐스트함
- 근접 기반 측위(proximity)에 주로 사용
- 정확도 : 근접(< 1 m) / 1~3 m
ㅇ PDR + Map (지도 매칭 + PDR)
- PDR로 추정한 이동 경로를 건물 지도와 매칭시켜 가능 경로만 유지
- 파티클 필터와 결합해 오차를 제거
- 활용 : 스마트폰 실내 보행자 항법
ㅇ IR-UWB (Impulse-Radio UWB)
- 매우 짧은 임펄스 펄스를 사용하는 UWB 방식
- 높은 시간 분해능 덕분에 다중 경로 분리가 뛰어나고 cm급 실내 측위가 가능
- 정확도 : 5~30 cm
5. 좌표/기하 관련 측위 용어
ㅇ Trilateration (삼변 측량)
- 3개 이상의 기준점까지의 거리(레인지)를 이용해 위치를 계산하는 기하학적 방법
- GPS 측위의 핵심 원리
- 입력 : 거리(ToA/ToF)
ㅇ Triangulation (삼각 측량)
- 2개 이상의 기준점에서 측정한 각도(방위각)를 이용해 위치를 결정
- AoA 기반 측위에 사용
- 입력 : 각도(AoA/DoA)
ㅇ Hyperbolic Fix (쌍곡선 측위) ☞ 쌍곡선 항법 참조
- 두 기준점 간의 거리 차(TDoA)가 일정한 쌍곡선 위에 대상이 존재한다는 특성을 이용
- 여러 쌍곡선의 교점이 위치
- 입력 : 거리 차(TDoA)