KR100426383B1 - 지피에스의 고장 감지 장치 - Google Patents

Abstract

지피에스의 고장 감지 및 무선 환경에서의 불요전파를 탐지할 수 있도록 한 지피에스의 고장 감지 장치가 개시되어 있다. 본 발명은 지피에스로부터 전송되온 지피에스 신호를 수신하는 위성 신호 안테나; 상기 위성 신호 안테나와 동축 케이블로 접속되고 이 위성 신호를 제1 및 제 2 분기 신호로 분기하고 이 제 1 분기 신호를 이동 통신 시스템의 지피에스 수신부로 전송하는 방향성 커플러; 및 상기 방향성 커플러의 제 2 분기 신호를 받아 상기 제2 분기 신호의 레벨을 수치로 표시하고, 상기 수치로 표시된 상기 제2 분기 신호의 레벨 분석을 통해 제 2 분기 신호의 이상 유무를 감지하는 지피에스 신호 감지부로 이루어지며, 지피에스의 장애를 신속하게 파악할 수 있고, 또한 지피에스 신호가 불요 전파의 방해를 받을 때 불요 전파의 발생 방향을 용이하게 찾아 제거할 수 있는 효과를 얻는다.

Description

지피에스의 고장 감지 장치{APPRATUS FOR DETECTING A DAMAGE OF GLOBAL POSITIONING SYSTEM}

본 발명은 지피에스의 고장 감지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지피에스의 고장 감지 및 무선 환경에서의 불요전파를 탐지할 수 있도록 한 지피에스의 고장 감지 장치에 관한 것이다.

상기 이동 통신 망은 단말기에게 착신호의 서비스를 제공하기 위하여 일정한 조건. 예를 들어 주기, 영역, 전원 ON/OFF, 기지국과의 거리 등, 에 따라 단말기의 위치를 망으로 전송하도록 이루어져 있다. 여기서, 전송된 위치 정보는 교환기에 있는 방문 가입자 위치 등록 장치(VLR)와 가입자 등록 장치(HLR)에 저장되고, 이 위치 정보는 착신호 처리 서비스에 이용된다.

상기 착신호 서비스를 제공하기 위하여 가입 등록된 단말기가 현재 어느 기지국 영역에 있는 지를 인지하고 있어야 하므로, 단말기는 이동된 위치 정보를 기지국을 통해 전송하고, 이 위치 정보는 신호 중계 장치(STP)를 통해 가입자 등록 장치(HLR)에 전달된다.

상기와 같은 이동통신 단말기에 있어서, 위치 등록은 영역 기준 위치 등록과 유저 영역 위치 등록으로 이루어져 있으며, 상기 영역 기준 위치 등록은 현재 IS-95 규격에 기술되어 있는 것으로 무선망 부분의 고정된 형태의 영역을 기준으로 이동국이 위치한 영역이 변경되는 경우 위치 등록을 실행하는 알고리즘이다.

또한 유저 영역 위치 등록은 국제적인 표준 기술인, TIA/EIA/IS-730 규격에 기술되어 있는 것으로, 단말기가 통신하는 기지국 별로 통화 요금을 구분하는 서비스를 제공하고자 할 때 위치 등록을 실행하는 알고리즘이다. 이 경우 기지국 또는 섹터를 묶음으로 하여 일정한 구역을 정하여 관리하고, 이 구역에서의 단말기가 위치 등록을 하면 단말기는 해당 구역에서의 통화에 대해 별도의 요금단위를 적용받게 된다.

상기의 위치 등록 과정을 통해 착신자의 위치가 확인되면, 교환기는 이 착신자의 호 요청하게 되고, 이때 착신자의 단말기에는 발신자의 전화 번호가 문자 메시지로 표시되고 링소리가 울리게 된다.

그러나, 최근에는 기지국 간의 핸드 오프를 원활하게 하기 위하여 단말기의 위치를 찾는 방법중의 하나로 지피에스를 이용하게 되고, 이 경우 좀더 정확하게 단말기의 위치를 찾을 수 있다.

상기 지피에스는 총 24개가 있으며, 고도 20,000 Km에서 적도면에 대해 55도의 기울기로 6개 궤도를 동일한 분포하면서 12 시간을 주기로 지구를 선회한다. 그러므로 단말기의 위치는 최소한 6개의 인공 위성을 통해 관측되며. 이때 인공 위성으로부터 전송되온 지피에스 신호는 X, Y, Z의 3차원 정보와 시간을 계산하기 위하여 적어도 4개의 인공 위성 이상이 필요하다.

또한, 통상의 이동 통신 망에 이용되는 지피에스 시스템은 인공 위성으로부터 받은 지피에스 신호를 수신한 후 30dB정도로 증폭하는 안테나, 동축 케이블을 통해 이 안테나를 통해 증폭된 지피에스 신호를 받아 지피에스 신호인 3차원의 위치 정보 및 시간 정보를 위치, 속도, 및 시간으로 변환하는 이동 통신 시스템의 지피에스 수신부로 구비된다.

여기서, 상기 동축 케이블이 100M이면, 약 20 dB의 지피에스 신호의 손실이 발생되므로, 상기 지피에스으로 공급된 지피에스 신호가 -130dB 일 때 지피에스 신호 수신부에 공급되는 지피에스 신호는 -110dB정도 이다. 그러므로, 통상의 지피에스 시스템의 이상이 발생될 때 지피에스 신호의 수신 불량으로 인한 기지국 간의 동기 차이가 발생하고, 그로 인한 기지국 간의 핸드 오프가 원할하지 않아 통화 품질이 저하된다. 또한, 불량 인공 위성의 파악이 불가능하여 복구가 완료될 때 까지 장시간 장애가 발생될 뿐만 아니라 무선 환경 관련된 불요 전파의 추적이 불가능한 불편함이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 불편함을 제거하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 지피에스의 고장 유무를 확인하고 불요 전파의 발생 방향을 탐지하여 이동 통신 시스템의 통화 품질을 향상시킬 수 있는 지피에스의 고장 감지 장치를 제공하고자 함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지피에스의 고장 감지 장치는,

지피에스로부터 전송되온 위성 신호를 수신하여 증폭하는 위성 신호 안테나;

상기 인공 신호 안테나와 동축 케이블로 접속되고 이 위성 신호를 제1 및 제 2 분기 신호로 분기하며 이 제 1 분기 신호를 이동 통신 시스템의 지피에스 수신부로 전송하는 방향성 커플러; 및

상기 방향성 커플러의 제 2 분기 신호를 받아 상기 제2 분기 신호의 레벨을 수치로 표시하고, 상기 수치로 표시된 상기 제2 분기 신호의 레벨 분석을 통해 제 2 분기 신호의 이상 유무를 감지하는 지피에스 신호 감지부로 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 지피에스의 고장을 감지할 수 있고, 불요 전파의 방향을 감지하여 통화 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 적용되는 지피에스의 구성을 보인 도이다.

도 2는 도 1의 지피에스 신호 감지부의 구성을 상세하게 보인 도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

11 : 인공 위성 안테나 13 : 동축 케이블

15 : 방향성 커플러

17 : 이동 통신 시스템의 지피에스 수신부

19 : 지피에스 신호 감지부 21 : 밴드 패스 필터

23 : 증폭기 25 : 스플리터

27 : 표시부 29 : 스펙트럼 분석기

이하 본 발명을 첨부된 예시 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지피에스의 구성을 보인 도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 지피에스의 고장 감지 장치는 인공 위성 안테나(11), 동축 케이블(13), 방향성 커플러(15), 이동 통신 시스템의 지피에스 수신부(17), 및 지피에스 신호 감지부(19)로 구비된다.

여기서, 인공 위성 안테나(11)는 지피에스 신호를 수신한 후 증폭하도록 구비되고, 상기 방향성 커플러(15)는 동축 케이블(13)를 통해 제공된 지피에스 신호를 분기하고 이 제 1 분기 신호를 이동 통신 시스템의 지피에스 수신부(17)로 전송하도록 구비된다.

또한, 상기 방향성 커플러(15)을 통해 증폭된 지피에스 신호인 3차원의 위치 정보 및 시간 정보를 받은 이동 통신 시스템의 지피에스 수신부(17)는 3차원의 위치 정보 및 시간 정보를 위치, 속도, 및 시간으로 변환하도록 구비된다.

한편, 상기 방향성 커플러(15)의 제2 분기 신호를 받은 지피에스 신호 감지부(19)는 이 제 2 분기 신호의 이상 유무를 감지하도록 구비된다.

상기 인공 신호 감지부(19)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 동축 케이블을 통해 입력되는 지피에스 신호를 받아 소정 주파수를 필터링하는 밴드 패스 필터(21)와, 이 밴드 패스 필터(21)의 출력 신호를 소정 주파수로 증폭시키는 증폭기(23)와, 이 증폭기(23)의 출력 신호를 받아 다수의 신호로 분기한 후 이 분기된 신호의 레벨를 수치로 표시하기 위한 표시부(27) 및 이 분기된 신호의 파형을 분석하기 위한 스펙트럼 분석기(29)중 적어도 하나 이상으로 제공하는 스플리터(25)로 구비된다. 여기서, 표시부(27) 및 스펙트럼 분석기(29)는 상기 원격 감지가 가능하도록 하기 위하여 분기된 신호의 레벨을 원격으로 전송하도록 구비된다.

이하 본 발명에 따른 지피에스의 고장 감지 장치의 작용 및 효과를 첨부된 도면의 의거하여 설명한다.

우선, 상기 다수개의 지피에스로부터 공급된 지피에스 신호는 위성 신호 안테나(11)는 이 지피에스 신호를 수신한 후 소정 레벨로 1차 증폭하고, 이 1차 증폭된 지피에스 신호의 소정 주파수를 필터링하며, 이 소정 주파수 대역이 필터링된 지피에스 신호를 2차 증폭한 후 임피던스를 매칭한다.

그리고, 상기 이 위성 신호 안테나(11)를 통해 처리된 지피에스 신호는 동축 케이블(13)을 통해 방향성 커플러(15)에 제공되고, 이 지피에스 신호를 받은 방향성 커플러(15)는 이 지피에스 신호를 다수개의 신호로 분기하며, 이 다수개의 신호중 제 1 분기 신호를 이동 통신 시스템의 지피에스 수신부(17)로 공급한다.

상기 제 1 분기 신호를 받은 이동 통신 시스템의 지피에스 수신부(17)는 제 1 분기 신호인 3차원의 위치 정보 및 시간 정보를 위치, 속도, 및 시간으로 변환하여 단말기의 위치를 정확하게 인식한다.

한편, 상기 방향성 커플러(15)의 제 2 분기 신호를 받은 지피에스 신호 감지부(19)의 밴드 패스 필터(21)는 상기 입력되는 지피에스 신호의 소정 주파수 대역을 필터링하고, 이 필터링한 지피에스 신호는 증폭기(23)에 제공된다.

상기 밴드 패스 필터(21)의 출력 신호를 받은 증폭기(23)는 소정 주파수로 증폭시키고, 이 증폭 신호를 받은 스플리터(25)는 이 증폭기(23)의 출력 신호를 다수개의 신호로 분기한다.

상기 스플리터(25)에 의해 분기된 증폭기(23)의 출력 신호는 이 출력 신호의레벨을 수치로 표시하기 위하여 표시부(27)로 제공하고, 표시부(27)는 이 출력 신호의 레벨을 수치를 표시하고, 이 표시부(27)에 표시된 신호의 레벨을 통해 지피에스 신호의 이상 유무가 판별된다.

또한, 이 스플리터(25)에 의해 분기된 출력 신호는 스펙트럼 분석기(29)에 공급되고, 스펙트럼 분석기(29)는 증폭기(23)의 출력 신호의 파형을 분석하여 지피에스 신호의 이상 유무를 판별한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 지피에스의 고장 감지 장치는, 지피에스 신호 감지부를 통해 지피에스 신호의 레벨과 파형을 분석하여 지피에스 신호의 이상 유무를 판별하고, 그에 따른 지피에스의 고장 유무를 판별함으로서, 지피에스의 고장으로 인한 통화 장애를 신속하게 복구할 수 있으므로 통화 품질을 향상시킬 수 있고, 무선 환경의 저해되는 불요 전파에 의한 방해파 발생 방향을 탐지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 본 발명을 특정한 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정하지 아니하며, 특허 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 지피에스으로부터 전송되온 위성 신호를 수신하여 증폭하는 위성 신호 안테나;

   상기 위성 신호 안테나와 동축 케이블로 접속되고 이 위성 신호를 제1 및 제 2 분기 신호로 분기하며 이 제 1 분기 신호를 이동 통신 시스템의 지피에스 수신부로 전송하는 방향성 커플러; 및

   상기 방향성 커플러의 제 2 분기 신호를 받아 상기 제2 분기 신호의 레벨을 수치로 표시하고, 상기 수치로 표시된 상기 제2 분기 신호의 레벨 분석을 통해 제 2 분기 신호의 이상 유무를 감지하는 지피에스 신호 감지부를 포함하며,

   상기 지피에스 신호 감지부는

   동축 케이블을 통해 입력되는 지피에스 신호를 받아 소정 주파수를 필터링하는 밴드 패스 필터;

   상기 밴드 패스 필터의 출력 신호를 소정 주파수로 증폭시키는 증폭기; 및

   상기 증폭기의 출력 신호를 받아 다수의 신호로 분기한 후 상기 분기된 신호의 레벨를 수치로 표시하기 위한 표시부 및 상기 분기된 신호의 파형을 분석하기 위한 스펙트럼 분석기중 적어도 하나 이상으로 제공하는 스플리터를 포함하는 것을 특징으로 하는 지피에스의 고장 감지 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 표시부 및 스펙트럼 분석기는 원격 감지가 가능하도록 하기 위하여 상기 스플리터의 분기된 출력 신호의 레벨을 원격으로 전송되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 지피에스의 고장 감지 장치.