KR100277226B1 - 정지위성을 이용한 동기신호 발생장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정지위성을 이용한 동기신호 발생장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 기준 클럭신호를 발생시키는 기준 클럭신호 발생수단과, 정지위성에서 송신되는 정보신호 및 클럭신호를 수신하는 수신수단과, 상기 기준 클럭신호와 상기 수신수단에 의해 수신된 신호를 비교하는 비교수단과, 상기 비교수단의 출력상태에 따라 상기 수신수단에서 수신한 신호의 지연보상을 제어하는 보상 제어수단 및, 상기 보상 제어수단으로부터 발생된 보상값에 따라 기준신호의 송신타이밍을 조절하여 상기 정지위성으로 송신하는 송신수단을 구비하므로써, 코드분할 다중접속 방식을 이용하는 기지국 시스템 및 여타의 정밀한 동기클럭이 요구되는 시스템에 정밀한 동기신호를 제공하도록 한 정지위성을 이용한 동기신호 발생장치 및 그 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 코드분할 다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access)방식을 이용하는 기지국 시스템 및 정밀한 동기클럭이 요구되는 시스템에 정밀한 동기신호를 제공하는 정지위성을 이용한 동기신호 발생장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기지국으로부터 송신된 기준 클럭신호가 정지위성을 거쳐 다시 기지국으로 수신된 신호를 원래의 기준 클럭신호와의 비교를 거쳐 지연정보만큼의 보상을 행하므로써 정확한 시각정보를 제공하도록 한 정지위성을 이용한 동기신호 발생장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 코드분할 다중접속(CDMA)방식 시스템에서의 기지국들은 인접한 기지국들과의 동기를 요구하게 되는데, 이는 상기 기지국들간의 핸드오프시 의사잡음(pseudo-noise)신호의 기준시간을 일치시켜 핸드오프의 수행을 원활히 하기 위함이다.
그런데, 지상에서 동기신호를 분배하는 경우 기지국들 간의 거리에 따른 공간상의 지연(delay) 및 신호처리에 따른 시간상의 지연으로 인해 오차가 발생하기 때문에 상기 기지국들 간의 동기를 이루기가 매우 어렵다.
그래서, 종래에는 기지국간의 동기실현을 위해 IS-95를 이용하는 PCS기지국들이 미국의 GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 제공되는 기준클럭 신호를 이용하는 것이 일반적이었다.
이는 각 기지국이 지상으로부터 매우 높은 곳에 위치한 -즉, 거리가 매우 먼 곳에 위치한 - 위성으로부터 시각정보를 수신하게 되어 각 기지국들 간의 상대적인 시간차 없이 거의 동일한 시각정보를 얻는 원리를 이용한 것이다.
보통, GPS(Global Positioning System) 위성수신은 자신의 위치를 정확히 알도록 하는 신호를 수신하는 것으로, GPS신호를 이용하면 자신의 위치 및 시각정보를 정확히 알 수 있게 된다.
한편, PCS 시스템에서는 CDMA 기준신호를 발생시키기 위해서 GPS 수신기를 이용하고 있는데, 여기서는 위치정보와는 무관한 기준 시각정보만을 사용하게 되므로, 상기 GPS 위성을 효율적으로 사용하는 것은 아니지만 기지국간의 동기가 시스템에서 매우 중요한 사항이기 때문에 지상으로부터 매우 멀리 떨어져 위치하는 GPS 위성을 이용하여 시각정보를 공통으로 사용하므로써, 기지국간의 기준신호가 시간상 일치되도록 하고 있다.
그런데, 현재는 미국에서 이 GPS 위성을 지구의 정지궤도에 24개 올려 무료로 서비스를 제공하고 있으나, 향후 위성사용을 유료화하거나 정보제공에 제한을 가할경우 GPS 위성으로부터 기준클럭 신호를 수신하여 가동되는 기지국 및 시스템 또는 가입자들의 피해가 커질 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 CDMA시스템을 사용하는 기지국 시스템 및 다른 정밀한 동기클럭이 요구되는 시스템에 정지위성을 이용하여 기준국과 정지위성간의 거리에 따른 공간상의 지연 및 신호처리에 의한 시간상의 지연을 보상해주므로써, 동일한 시각정보를 제공하도록 한 동기신호 발생장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 정지위성을 이용한 동기신호 발생장치는 기준 클럭신호를 발생시키는 기준 클럭신호 발생수단과,
정지위성에서 송신되는 정보신호 및 클럭신호를 수신하는 수신수단과,
상기 기준 클럭신호와 상기 수신수단에 의해 수신된 신호를 비교하는 비교수단과,
상기 비교수단의 출력상태에 따라 상기 수신수단에서 수신한 신호의 지연보상을 제어하는 보상 제어수단 및,
상기 보상 제어수단으로부터 발생된 보상값에 따라 기준신호의 송신타이밍을 조절하여 상기 정지위성으로 송신하는 송신수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 정지위성을 이용한 동기신호 발생방법은 기준 클럭신호를 발생시키는 제1 과정과,
정지위성으로부터 수신된 신호와 상기 기준 클럭신호를 비교한 후, 그 비교값에 따라 정지위성으로부터 수신된 신호의 지연보상을 제어하는 제2 과정과,
상기 제2 과정으로부터 발생된 보상값에 따라 기준신호의 송신 타이밍을 조절한 후, 상기 송신타이밍이 조절된 기준신호를 상기 정지위성으로 송신하는 제3 과정을 거쳐 수행되는 것을 특징으로 한다.
도 1 은 본 발명에서 채용되는 정지위성의 서비스지역내 신호 전달거리를 나타낸 개략도
도 2 는 본 발명에 따른 정지위성을 이용한 동기신호 발생장치를 나타낸 블럭 구성도
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10: 기준 클럭신호 발생수단 20: 수신수단
30: 비교수단 40: 보상 제어수단
50: 송신수단 100: 정지위성
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다.
본 발명은 미국의 GPS 위성을 이용하는 기술적 종속에서 벗어나기 위해 별도의 정지위성을 사용해 동기신호를 발생시켜 기지국 시스템 및 시스템내 단말기의 동기를 실현하는 것을 골자로 하고 있는데, 보통 정지위성은 지상으로부터 약 36,000km 상공에 위치하게 되어 정지위성에서 시각정보를 지정된 일정영역내에 제공하게 될 경우 소정의 시간차가 발생하게 된다.
그래서, 상기 소정의 시간차에 대한 보상을 행하면 상기 정지위성을 이용해 지정된 일정 서비스영역내에 정밀하고 동일한 시각정보를 제공할 수 있게 된다.
또한, 상기 지정된 일정영역내 인접한 위치에 있는 단말기들은 그 시각차를 더욱 좁힐 수 있기 때문에 CDMA 시스템 등에서 매우 유용하게 사용될 수 있게 된다. 본 발명은 이러한 원리를 이용하는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하며 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에서 채용되는 정지위성의 서비스지역내 신호 전달거리를 나타낸 개략도로, 정지위성에서 받는 시각정보의 차이를 동도면을 참조하며 살펴보기로 한다.
우선, 지구의 반경(R)이 6,400km정도이고, 서비스지역의 반경은 250km라 가정하면, 서비스지역에 대한 지구 중심으로부터의 앙각(仰角: θ)은 2.24°가 된다. 또한, 서비스지역의 중심으로부터 외곽지역까지 정지위성으로부터의 앙각(仰角: δ)은 지구에서 정지위성까지의 거리가 36,000km이기때문에 0.4°가 된다.
그래서, 서비스지역의 최외곽 지역에서 위성까지의 거리(a)는 다음의 식 1 에 의해 구할 수 있게 된다.
a ＝ b/cosδ ＋ R×(1－cosθ) ---- (식 1)
＝ 36000/cos0.4°＋ 6400(1－cos2.24°)
＝ 36000.877 ＋ 6400(1－0.999236) ＝ 3605.767km
상기 식 1의 우변의 첫째항(b/cosδ)은 서비스지역을 구면이 아닌 평면으로 가정했을 경우의 최외곽 지역의 거리이며, 둘째항(R×(1－cosθ))은 서비스지역이 지구표면에 위치하기 때문에 지구표면을 구형으로 하였을 경우의 오차보정을 위한 항이 된다.
그리고, 상기 식 1 의 결과로 정지위성으로부터 서비스지역의 중심지역과 최외곽지역까지의 거리차는 5.767km가 되므로, 양쪽의 시각차는 19.2μsec가 된다.
도 2 는 본 발명에 따른 정지위성을 이용한 동기신호 발생장치를 나타낸 블럭 구성도로, 기준 클럭신호를 발생시키는 기준 클럭신호 발생수단(10)과, 정지위성(100)에서 송신되는 정보신호 및 클럭신호를 증폭 및 기준 주파수(RF: Reference Frequency)변조를 거쳐 수신하는 수신수단(20)과, 상기 기준 클럭신호와 상기 수신수단(20)에 의해 수신된 신호를 비교하는 비교수단(30)과, 상기 비교수단(30)의 출력상태에 따라 상기 수신수단(20)에서 수신한 신호의 지연보상을 제어하는 보상 제어수단(40) 및, 상기 보상 제어수단(40)으로부터 발생된 보상값에 따라 기준신호의 송신타이밍을 조절하여 상기 정지위성(100)으로 증폭 및 기준 주파수(RF)변조를 거쳐 송신하는 송신수단(50)을 구비한다.
상기 구성을 갖는 본 발명에 따른 정지위성을 이용한 동기신호 발생장치는 다음과 같은 방법으로 동기신호를 발생시키게 된다.
우선, 기준클럭 발생수단(10)을 사용해 기준 클럭신호를 발생시키고, 기준신호 송신수단(50)에서는 RF변환 및 증폭을 거쳐 정지위성(100)으로 동기화 기준신호를 송신하게 된다.
그러면, 상기 정지위성(100)에서는 상기 송신수단(50)으로부터 수신된 정보 메세지 및 클럭신호를 증폭시키고 이를 다시 RF변조를 통해 기준국과 함께 사용하고자 하는 지상의 여러 단말기로 송신하게 된다.
그 후, 수신수단(20)에서는 정지위성(100)으로부터 송신된 신호를 수신하여 이를 복조시키게 되는데, 이과정에서 상기 도 1 을 통해 설명한 바와 같은 시간차가 나타나게 된다.
그래서, 상기 복조를 거쳐 어느정도의 시간차를 보이며 정지위성(100)으로부터 수신된 신호와 상기 송신수단(50)에서 원래 송신한 동기 기준신호를 입력받아 이 두 신호를 비교하게 되며, 이 비교결과에 의해 송신수단(50)에서 송신된 동기 기준신호와 정지위성(100)으로부터 수신된 수신신호와의 시간차를 검출할 수 있게 된다.
이때, 기준신호의 송·수신시 기준국 및 단말기와 정지위성(100) 사이의 거리에 따른 공간상의 지연과, 신호처리에 따른 시간상의 지연을 검출하여 이를 보상해 주게 되는 것이다.
상기 지연보상은 송신수단(50)에서 정지위성(100)으로 신호를 송신하기 이전 과정에서 수행되며, 기준신호를 정지위성으로 송신함에 있어 지연된 시간만큼 빠르게 송신해주는 타이밍 조절방법으로 수행한다.
상기한 바와 같은 지연보상 동작에 의해, 정지위성에서 제공하는 지상의 서비스지역내 여러 기준국 및 상기 기준국과 함께 사용하고자 하는 지상의 여러 단말기들에 대한 상대적인 각각의 지연보상 동작을 행할 수 있게되어 그들간의 동기실현이 가능해지게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 따른 정지위성을 이용한 동기신호 발생장치 및 그 방법에 의하면, 기지국과 기지국간의 거리에 따른 공간상의 지연뿐만 아니라 신호처리지연에 따른 시간상의 지연에 대해 정확하게 지연보상을 행할 수 있도록 하여 CDMA 방식을 이용하는 기지국 시스템 및 기타 동기클럭이 요구되는 시스템에 정지위성을 이용하여 정밀한 동기신호를 제공할 수 있게 되는 매우 뛰어난 효과가 있다.
또한, 임의의 정지위성을 이용하여 동기신호를 제공하는 방법을 제공하기 때문에, 기존의 기술적인 종속에서 벗어날 수 있도록 하는 매우 뛰어난 효과가 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Claims (2)
- 기준 클럭신호를 발생시키는 기준 클럭신호 발생수단과,정지위성에서 송신되는 정보신호 및 클럭신호를 수신하는 수신수단과,상기 기준 클럭신호와 상기 수신수단에 의해 수신된 신호를 비교하는 비교수단과,상기 비교수단의 출력상태에 따라 상기 수신수단에서 수신한 신호의 지연보상을 제어하는 보상 제어수단 및,상기 보상 제어수단으로부터 발생된 보상값에 따라 기준신호의 송신타이밍을 조절하여 상기 정지위성으로 송신하는 송신수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 정지위성을 이용한 동기신호 발생장치.
- 기준 클럭신호를 발생시키는 제1 과정과,정지위성으로부터 수신된 신호와 상기 기준 클럭신호를 비교한 후, 그 비교값에 따라 정지위성으로부터 수신된 신호의 지연보상을 제어하는 제2 과정과,상기 제2 과정으로부터 발생된 보상값에 따라 기준신호의 송신 타이밍을 조절한 후, 상기 송신타이밍이 조절된 기준신호를 상기 정지위성으로 송신하는 제3 과정을 거쳐 수행되는 것을 특징으로 하는 정지위성을 이용한 동기신호 발생방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019980047530A KR100277226B1 (ko) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | 정지위성을 이용한 동기신호 발생장치 및 그 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019980047530A KR100277226B1 (ko) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | 정지위성을 이용한 동기신호 발생장치 및 그 방법 |
Publications (2)
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| KR20000031476A KR20000031476A (ko) | 2000-06-05 |
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| KR1019980047530A KR100277226B1 (ko) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | 정지위성을 이용한 동기신호 발생장치 및 그 방법 |
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| KR (1) | KR100277226B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100625419B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2006-09-18 | 주식회사 케이티 | 망 동기를 위한 기준 클럭 송/수신 장치 |
| KR100766484B1 (ko) | 2005-12-28 | 2007-10-15 | 한국표준과학연구원 | 위성 이용 세계 국가 표준시 다중 방송방법 |
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1998
- 1998-11-06 KR KR1019980047530A patent/KR100277226B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR100625419B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2006-09-18 | 주식회사 케이티 | 망 동기를 위한 기준 클럭 송/수신 장치 |
| KR100766484B1 (ko) | 2005-12-28 | 2007-10-15 | 한국표준과학연구원 | 위성 이용 세계 국가 표준시 다중 방송방법 |
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| KR20000031476A (ko) | 2000-06-05 |
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