KR100528247B1 - 이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 지피에스 장치의 지연 시간 보정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서의 GPS 장치의 지연 시간 보정 방법에 관한 것으로, 특히 원격지에서 GPS 장치의 시간 지연 인자에 따른 보정값을 계산 후 지연 시간 보정 명령을 통해 제어하는 데 적당하도록 한 이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 GPS 장치의 지연 시간 보정 방법에 관한 것이다.

본 발명에 의해서 이동통신 시스템 운용자는 GPS 안테나가 설치된 고정국에 직접 갈 필요없이, 지리적으로 떨어진 곳에 위치한 BSM에서도 상기 고정국에 설치된 GPS 안테나 케이블의 종류 및 길이와 같은 GPS 장치의 시간 지연 인자를 BSM에 입력하는 동작에 의해 보정된 GPS 타임을 수신할 수 있게 된다.

또한, 특정 고정국의 GPS 안테나 케이블의 종류 및 시간과 같은 GPS 장치 시간 지연 인자에 따른 시간 보정값을 알고자 하는 경우, 운용자는 BSM을 통해 해당 고정국의 주 제어부로 해당 시간 보정값을 요구하는 절차를 통해 운용자는 각 고정국의 GPS 안테나 케이블의 종류 및 시간에 따른 시간 보정값을 알 수 있다.

Description

이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 지피에스 장치의 지연 시간 보정 방법{Method of Correcting Delay Time of GPS Apparatus through Remote Control in Mobile Communication System}

본 발명은 이동통신 시스템에서의 GPS(Global Positioning System) 장치의 지연 시간 보정 방법에 관한 것으로, 특히 원격지에서 GPS 장치의 시간 지연 인자에 따른 보정값을 계산 후 지연 시간 보정 명령을 통해 제어하는 데 적당하도록 한 이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 GPS 장치의 지연 시간 보정 방법에 관한 것이다.

이동통신 시스템에서의 GPS 장치는 GPS 신호를 수신하여 GPS 타임으로부터 대체로 100msec 이내의 오차를 갖는 정밀한 시각과 1.0E-11Hz 정도의 오차를 갖는 기준 주파수를 생성 및 공급하는 장치이다. GPS 장치는 GPS 신호를 수신하기 위한 GPS 안테나, 제어부, 통신부, 이중화 스위칭부, GPS 수신기, 오실레이터 및 전원부 등으로 구성된다. GPS 장치는 사용자의 설정 없이 GPS 안테나와 전원 연결만으로 자동으로 동작하며, 위성 수신 상태, 제어 상태 및 시각 등 보다 자세한 동작은 GPS 후면부에 위치한 컨트롤 포트를 통해 컴퓨터로 확인이 가능하다.

GPS 안테나는 다른 안테나와 최소 2m 이상 이격되어야 하며, 안테나 케이블의 적정 운용 길이는 70m이며, 최대 90m 이내이어야 한다. 부득이하게 90m 이상일 경우 선로 증폭기(line amplifier)를 추가하여야 한다.

GPS 안테나 케이블의 종류에 따라 수신한 전파의 전달 속도가 <표1>과 같이 조금씩 차이가 있다.

케이블의 종류	전파 지연 시간
Beldon 9311 (RG 58)	4.19nsec/m
Beldon 8267 (RG 213)	5.05nsec/m
Beldon 913 (RG 8)	3.94nsec/m

표 1에서 보는 것과 같이, 안테나 케이블 종류에 따라서 전파 지연 시간의 크기가 달라지며, 케이블 길이에 따라서도 전파 지연 시간의 크기가 달라지게 된다. 상기 안테나 케이블 종류 및 케이블 길이에 따른 시간차는 GPS 후면부의 컨트롤 포트를 통해 컴퓨터의 터미널 프로그램(예를 들어, Procomm, Hyper Terminal 등)으로 운용자가 명령을 직접 입력하여 설정하여야 한다. 이 경우, 운용자에 의해 설정된 GPS 안테나 케이블 시간 보정 값은 GPS 내에 있는 비휘발성 메모리에 저장되므로, 전원차단으로 인한 재설정의 필요는 없다.

이동통신 시스템에 있어서 이러한 GPS 안테나 케이블의 종류 및 길이에 따른 시간 보정을 하지 않거나, 잘못하였을 경우에는 핸드오프 드롭을 야기할 수도 있다.

본 명세서에서는 이동국(mobile station)에 대응하는 개념으로서, 기지국(BTS, Base Transceiver Station) 및 제어국(BSC, Base Station Controller) 등을 포함하는 개념으로서 고정국(fixed station)을 사용하기로 한다.

종래에 GPS 안테나의 종류 및 길이와 같은 GPS 장치의 시간 지연 인자에 따른 전파 지연 시간을 보정하기 위해서는 GPS 장치가 위치한 곳에서 GPS 장치와 컴퓨터를 직접 연결하여 보정값을 설정하여야 한다. 이 경우, GPS 장치가 따로 떨어져 외부에 있거나 GPS 장치가 설치된 기지국 및 제어국 등의 시스템이 벽면에 인접하여 위치하는 경우에는 GPS 장치의 후면부에 위치한 컨트롤 포트에 연결이 쉽지 않으므로 설정에 어려움이 있게 된다.

따라서, GPS 안테나의 종류 및 길이와 같은 GPS 장치의 시간 지연 인자에 따른 전파 지연 시간을 GPS 장치와 직접 연결하지 않은 상태에서 보정값을 설정하여 보정할 수 있고, GPS 장치가 설치된 기지국 및 제어국 등의 시스템이 벽면에 인접하여 위치하더라도 설정에 어려움이 없는 방법이 필요하다.

본 발명의 이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 GPS 장치의 지연 시간 보정 방법은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로, BSM(Base Station Manager)과 GPS 장치를 구비한 이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 GPS 장치의 지연 시간 보정 방법에 있어서, 상기 BSM으로부터 상기 GPS 장치의 지연 시간을 보정하기 위한 지연 시간 보정 명령을 상기 GPS 장치를 구비한 고정국(fixed station)으로 전송하는 단계(a); 및 상기 단계(a)에서 상기 지연 시간 보정 명령을 전송받은 상기 고정국의 주 제어부는 상기 GPS 장치가 정상적으로 동작하고 있는 경우에, GPS 장치의 제어를 위한 메시지를 상기 GPS 장치로 전달하는 단계(b)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 단계(a)는, BSM에 GPS 장치의 시간 지연 인자를 입력하는 단계(c); 및 상기 단계(c)에서 입력한 상기 GPS 장치의 시간 지연 인자에 따른 지연 시간 보정값을 계산하는 단계(d)를 거친 후에 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 단계(a)는 상기 단계(d)에서 계산된 지연 시간 보정값을 지연 시간 보정 명령과 함께 고정국으로 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기 단계(b)에서 상기 메시지를 전달받은 GPS 장치는 지연 시간 보정값을 설정하고 상기 고정국의 주 제어부로 설정 결과를 보고하는 단계(e); 및 상기 단계(e)에서 설정 결과를 보고받은 상기 고정국의 주 제어부는 BSM으로 지연 시간 보정 작업이 정상적으로 이루어졌음을 보고하는 단계(f)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 단계(b)에서 상기 고정국의 주 제어부는 GPS 장치가 정상적으로 동작 중인지를 판단하여 정상 동작중이 아닌 경우에, 지연 시간 보정이 실패했음을 BSM으로 보고하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 이동통신 시스템의 기지국의 기능 블록별 구성도를 나타낸 것이다.

기지국 주 제어부(100)는 기지국 시스템의 전반적인 제어를 수행하는 부분으로서, 시스템 제어, 호 처리, 시스템 운용/유지 보수 기능, 이동국과의 무선 프로토콜 처리, 제어국(110)과의 데이터 송수신, 및 프로토콜 처리 기능등을 담당하고, 디지털 신호 처리부(130)는 이동통신 시스템 무선 접속 규격을 지원 및 처리하는 채널 카드 기능을 담당한다. 트랜시버 처리부(150)는 중간 주파수(IF, Intermediate Frequency) 신호를 RF 신호로 변환하여 RF 송수신 처리부(160)로 전송하고, 저잡음증폭기(LNA, Low Noise Amplifier)를 통과한 수신된 RF 신호를 중간 주파수 신호로 변환하여 디지털 신호 처리부(130)로 전송하는 기능을 담당한다.

RF 송수신 처리부(160)는 순방향, 역방향 RF 신호에 대해서 트랜시버 처리부(150)와 GPS 안테나 사이의 RF 경로를 제공하기 위해서 송수신 RF 신호에 대해서 증폭, 필터링, 콤바이닝(combining) 및 분배하는 기능을 수행하고, 기지국 동기부(140)는 기지국의 시간 동기를 맞추기 위해 위성으로부터 수신되는 GPS 신호를 기준 신호로 하여 시스템 내부의 각 부분으로부터 필요로 하는 클럭 신호를 제공하는 기능을 수행한다. 제어국 정합부(120)는 기지국과 제어국간의 연결을 위한 트래픽 및 시그널링에 대한 인터페이스 기능을 담당한다.

BSM(Base Station Manager)(170)은 운용 센터로서 기지국 및 제어국의 프로그램 로딩, 운용자 정합, 시스템 형상 관리, 상태 관리, 통계 데이터 수집/관리, 장애 처리, 시스템 시험 기능, 자원 관리, 시스템 보안 및 원격지 제어등 시스템 운용/유지 보수의 전반적인 기능을 담당한다.

도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 GPS 장치의 지연 시간 보정 방법의 일실시예를 나타낸 것이다.

이하에서 언급될 실시예에서는, GPS 장치가 기지국에 설치된 경우로서 GPS 장치의 시간 지연 인자로는 GPS 안테나 케이블의 종류 및 GPS 장치와 GPS 안테나 간의 길이를 고려하기로 한다.

우선, GPS 안테나를 기지국의 외부에 설치한 뒤 전원을 인가하고(S201), 해당 기지국의 시스템에 설치된 상기 GPS 안테나의 케이블의 종류 및 GPS 안테나 케이블의 길이를 BSM에 입력한다(S202). 상기 GPS 안테나 케이블의 길이는 GPS 안테나로부터 GPS 안테나가 설치된 기지국의 GPS 장치까지의 케이블의 길이를 말한다.

상기 단계 S202에서 GPS 안테나의 케이블의 종류 및 GPS 안테나 케이블의 길이를 입력받은 BSM은 GPS 안테나 케이블의 종류 및 GPS 안테나 케이블의 길이에 따른 지연 시간 보정값을 계산한다(S203). 상기 BSM은 상기 계산된 지연 시간 보정값과 함께 지연 시간 보정 명령을 기지국 주 제어부로 전송한다(S204).

상기 BSM으로부터 상기 계산된 지연 시간 보정값과 지연 시간 보정 명령을 전송받은 기지국 주 제어부는 해당 GPS 장치가 정상 상태인지를 주기적으로 점검한다(S205). 상기 점검결과, GPS 장치가 정상적으로 GPS 신호를 수신하지 못하거나, 기타 자체 문제로 인해 정상 동작하지 않고 있는 것으로 판단되는 경우에는 GPS 장치의 상태 비정상으로 인하여 지연 시간 보정 작업이 실패하였음을 BSM으로 보고하게 된다(S206).

상기 단계 S205에서의 점검 결과, GPS 장치가 정상적으로 동작중인 경우에는, 기지국 주 제어부는 GPS 장치를 제어하기 위한 메시지를 GPS 장치로 전달한다(S207). 기지국 주 제어부로부터 상기 메시지를 전달받은 GPS 장치는 시간 보정값을 GPS 장치에 설정하고, 설정 결과를 기지국 주 제어부로 보고한다(S208). GPS 장치로부터 설정 결과를 보고받은 기지국 주 제어부는 지연 시간 보정 작업이 정상적으로 이루어졌음을 BSM으로 보고한다(S209).

본 발명의 이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 GPS 장치의 지연 시간 보정 방법에 의해 이동통신 시스템 운용자는 GPS 안테나가 설치된 고정국에 직접 갈 필요없이, 지리적으로 떨어진 곳에 위치한 BSM에서도 상기 고정국에 설치된 GPS 안테나 케이블의 종류 및 길이와 같은 GPS 장치의 시간 지연 인자를 BSM에 입력하는 동작에 의해 보정된 GPS 타임을 수신할 수 있게 된다.

또한, 특정 고정국의 GPS 안테나 케이블의 종류 및 시간과 같은 GPS 장치 시간 지연 인자에 따른 시간 보정값을 알고자 하는 경우, 운용자는 BSM을 통해 해당 고정국의 주 제어부로 해당 시간 보정값을 요구하면 된다. 해당 고정국의 주 제어부는 GPS 장치로 상기 요구를 전달하고, GPS 장치로부터 설정된 값을 보고 받는다. 상기 GPS 장치로부터 보고 받은 상기 고정국의 주 제어부는 BSM으로 상기 설정값을 보고한다. 이와 같은 절차를 통해 운용자는 각 고정국의 GPS 안테나 케이블의 종류 및 시간에 따른 시간 보정값을 알 수 있다.

도 1은 이동통신 시스템의 기지국의 기능 블록별 구성도를 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 GPS 장치의 지연 시간 보정 방법의 일실시예를 나타낸 것이다.

Claims (5)

1. BSM(Base Station Manager)과 GPS 장치를 구비한 이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 지피에스(GPS) 장치의 지연 시간 보정 방법에 있어서,

   상기 BSM으로부터 상기 GPS 장치의 지연 시간을 보정하기 위한 지연 시간 보정 명령을 상기 GPS 장치를 구비한 고정국(fixed station)으로 전송하는 단계(a); 및

   상기 단계(a)에서 상기 지연 시간 보정 명령을 전송받은 상기 고정국의 주 제어부는 상기 GPS 장치가 정상적으로 동작하고 있는 경우에, GPS 장치의 제어를 위한 메시지를 상기 GPS 장치로 전달하는 단계(b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 지피에스 장치의 지연 시간 보정 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 단계(a)는,

   BSM에 GPS 장치의 시간 지연 인자를 입력하는 단계(c); 및

   상기 단계(c)에서 입력한 상기 GPS 장치의 시간 지연 인자에 따른 지연 시간 보정값을 계산하는 단계(d)를 거친 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 지피에스 장치의 지연 시간 보정 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 단계(a)는 상기 단계(d)에서 계산된 지연 시간 보정값을 지연 시간 보정 명령과 함께 고정국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 지피에스 장치의 지연 시간 보정 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 단계(b)에서 상기 메시지를 전달받은 GPS 장치는 지연 시간 보정값을 설정하고 상기 고정국의 주 제어부로 설정 결과를 보고하는 단계(e); 및

   상기 단계(e)에서 설정 결과를 보고받은 상기 고정국의 주 제어부는 BSM으로 지연 시간 보정 작업이 정상적으로 이루어졌음을 보고하는 단계(f)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 지피에스 장치의 지연 시간 보정 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 단계(b)에서 상기 고정국의 주 제어부는 GPS 장치가 정상적으로 동작 중인지를 판단하여 정상 동작중이 아닌 경우에, 지연 시간 보정이 실패했음을 BSM으로 보고하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 원격 제어를 통한 지피에스 장치의 지연 시간 보정 방법.