KR100674213B1 - 위치정보 제공장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

위치정보 제공장치 및 그 방법이 개시된다. 본 위치정보 제공장치는 GPSOne 기능을 갖는 무선단말기에 위치정보를 제공하며, 설치되는 곳의 위치정보에 기초하여 무선단말기가 현재 위치를 측정할 수 있게 하는 기저대역 위성신호를 생성하는 신호처리부, 및 생성된 기저대역 위성신호를 L1(1475.42MHz) 또는 L2(1227.6MHz) 주파수 대역 신호로 변조한 가상의 GPS위성신호를 생성하여 무선단말기에 전송하는 변조부를 구비한다. 이에 의해, 건물내부나 지하공간 등과 같이 GPS위성으로부터 전송되는 위성신호를 수신할 수 없는 곳에 위치한 무선단말기에 위치정보를 제공하여, 무선단말기의 현재 위치를 측정할 수 있게 한다.
GPS, GPSOne, 의사잡음부호, 무선단말기

Description

위치정보 제공장치 및 그 방법{Apparatus and method for providing location information}
도 1은 GPSOne 방식을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 위치정보 제공장치의 동작환경을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 위치정보 제공장치의 개략적인 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 위치정보 제공장치에 대한 동작방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 5는 위성신호의 생성 과정을 설명하기 위한 도면,
도 6은 항법메시지의 구성의 일예를 나타낸 도면,
도 7은 위치측정의 과정을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
140 : CDMA네트워크 150 : 마스터 중계기
152 : 원격지 중계기
200 : 위치정보 제공장치 210 : 위치정보 저장부
220 : 신호처리부 230 : 변조부
240 : 타이밍 모듈부 300 : 무선단말기
본 발명은 위치정보 제공장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차폐된 공간이나 지하공간 등과 같이 GPS(Global Positioning System)위성으로부터 전송되는 위성신호를 수신할 수 없는 곳에 위치한 무선단말기에 위치정보를 제공하여, 무선단말기가 현재 위치를 측정할 수 있게 하는 위치정보 제공장치 및 그 방법에 관한 것이다.
GPS는 지구상의 어느 곳에서나 GPS위성에서 전송되는 위성신호를 수신하여 정지 또는 이동하는 물체의 위치를 측정할 수 있도록 하는 전천후 위치측정시스템을 말한다. GPS는 위성기점 무선항법의 일종으로서, 추적된 궤도에 의해서 정확한 위치를 알고 있는 GPS위성에서 전송되는 위성신호를 수신하여 GPS위성에서 관측점까지의 전파 도달시간을 측정함으로써 공간적 위치를 결정하게 된다. 따라서, GPS위성과의 거리를 결정하는 가장 중요한 요소는 시간이며, 이를 위해 GPS위성에는 안정도가 매우 높은 원자시계가 탑재된다. GPS위성에 탑재된 원자시계와 GPS수신기의 시계가 정확히 일치한다면, 3개의 GPS위성과의 거리만으로도 3차원적인 위치를 결정할 수 있다. 그러나, GPS위성에 탑재된 원자시계는 매우 고가이며 정확한 반면, GPS수신기에는 저가의 비교적 정확도가 낮은 시계가 사용되고 있어 위성의 시계와 정확히 일치하지 않는 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 4개의 GPS위성에서 각각 위성신호를 수신하여 위성시각과 GPS수신기 시각에서 발생하는 미지의 시간차를 제거하게 된다.
현재 사용되고 있는 GPS는 미국방부(dod)가 개발하여 추진한 전 지구적 무선 항행 위성시스템으로서, 중·고궤도 항행 위성시스템인 NAVSTAR(Navigation System with Time And Ranging)를 사용하는 시스템이라는 의미에서 NAVSTAR/GPS 라고도 한다. 이 시스템은 고도 약 2만 km, 주기 약 12시간, 궤도 경사각 55도인 6개의 원궤도에 각각 4개씩 발사된 도합 24개의 GPS위성과, 이러한 GPS위성을 관리하는 지상 제어국, 및 사용자의 이동국으로 구성된다. 이 시스템에서는 지구 어디에서나 항상 4개 이상의 GPS위성이 시계(視界) 내에 있도록 배치되기 때문에, 사용자는 이들 GPS위성 중에서 적당한 4개를 선택하여 그것들로부터의 시각(時刻) 신호를 수신하여 각각의 거리를 측정한다. 이때, 선택된 4개의 GPS위성의 위치는 GPS위성신호에 실려있는 항법 신호로부터 알 수 있으므로, 이 측정에서 사용자의 위도·경도·고도로 이루어지는 의 3차원 위치와 시계(時計)의 시각 편차를 알 수 있게 된다.
GPS위성으로부터의 전송 주파수는 L1(1575.42MHz)과 L2(1227.6MHz)의 2파이며, 이 2파로 전리층 지연을 보정한다. GPS위성으로부터 전송되는 위성신호는 50bps의 항법메시지를 포함하며, 의사잡음부호(PRN code)로 스펙트럼 확산 변조된 위상 편이 변조(PSK) 신호이다. 이 의사잡음부호에는 P 부호(precision code)와 C/A 부호(Coarse/Acquisition code)의 2종류가 있으며, 이들 의사잡음부호를 사용하여 항법 신호의 해독이나 GPS위성과 수신국 간의 거리 측정을 할 수 있다. L1에는 P 부호와 C/A 부호가 포함되고 L2에는 P 부호만이 포함되며, 현재 C/A 부호는 민간이 이용할 수 있도록 부호 패턴(code pattern)이 공개되었으나 P 부호는 비밀이다. 또한, C/A 부호에 의한 위치측정 정밀도는 P 부호에 의한 정밀도보다 떨어지므로, 민간이 이용할 수 있는 C/A 부호만을 사용하여 정확한 위치를 측정하는 데는 한계가 존재하게 된다.
각 GPS위성에서 발생되는 신호는 도 5와 같이 C/A코드와 항법데이터를 XOR한 비트열을 L1 캐리어로 믹싱하여 만들어 진다. C/A코드는 주기가 1023 칩(chip)인 Gold 코드로, 총 37개의 코드가 존재하고 이중 32개가 GPS 위성에 할당되어 쓰이며 5개는 지상에 위치하는 송신기 등에 쓰일 목적으로 예비로 확보되어 있다. 코드 레이트는 1023MHz이므로 매 1ms마다 한 주기의 코드가 반복된다. 항법데이터는 도 6에 나타난 바와 같이 전체 메시지의 길이는 37,500비트로 구성되어 있으며, 50bps의 속도로 전송되므로 12분 30초가 걸린다. 매 30초마다 전송되는 분량인 1,500비트를 페이지라 하며, 한 페이지는 5개의 서브프레임으로 나뉜다. 매 페이지의 첫번째 서브프레임은 해당위성의 클럭정보와 데이터의 신뢰도를 나타내고, 서브프레임 2 ~ 3은 해당위성의 궤도정보(ephemeris)를 담고 있으며, 매 페이지마다 반복된다. 서브프레임 4 ~ 5는 매 12.5분마다 반복되는 50 서브프레임으로 이루어진 메시지의 내용을 담고 있며 모든 GPS 위성에 관련된 또 다른 항법데이터(almanac) 등을 담고 있다.
근래에는 위치기반서비스 등의 목적으로 이동통신 단말기에 GPS 수신기능이 요구되고 있으나 과도한 전력소모를 초래하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 대표적인 방식으로 퀄컴(Qualcomm)사의 GPSOne 이 있다. 퀄컴의 자회사인 SnapTrack 사의 기술로 개발된 GPSOne 방식은, 단말기가 GPS 위성신호를 수신하여 각 위성신호로부터의 신호도래시간차인 의사거리(pseudorange)만을 계산하고 무선망측에 존재하는 GPSOne 서버에서 GPS 위성에 대한 항법정보수집과 최종위치계산을 담당하게 함으로써 단말기는 간단한 하드웨어와 적은 계산량만으로 단말의 위치계산을 가능하게 한다.
도 1은 GPSOne 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도면을 참조하며, 4개의 GPS위성(10,12,14,16)과 GPSOne 기능을 구비한 이동통신단말기(20)가 있다. 그리고, BTS(Base Transceiver Station)(30), GPSOne서버(32), 및 위성안테나(34)를 포함하는 CDMA네트워크(40)가 있다. CDMA네트워크(40)는 위성안테나(34)를 통해 GPS위성(10,12,14,16)으로부터의 위성신호를 수신하고, GPSOne서버(32)에는 GPS위성에 대한 위성정보 수신장치가 구비되어 있고 위치결정에 필요한 정보가 저장된다. 이동통신단말기(20)는 GPS위성(10, 12, 14, 16)으로부터 위성신호를 수신하여 상대적인 지연시간을 측정하여 의사거리(pseudorange)를 산출하고, CDMA네트워크(40)의 GPSOne서버(32)와의 정보교환을 통해 현재의 위치를 측정한다.
그런데, GPS를 사용하여 휴대폰 등과 같은 무선단말기의 현재 위치를 측정하기 위해서는, 기본적으로 무선단말기가 GPS위성으로부터 전송되는 위성신호를 수신할 수 있는 상태에 있어야 한다. 따라서, 건물내부와 같은 차폐된 공간이나 지하상가, 터널, 지하주차장 등과 같은 지하공간 등에 위치하여, GPS위성으로부터 전송되는 위성신호를 수신할 수 없는 무선단말기에서는 GPS를 사용하여 위치를 측정할 수 없다는 문제점이 있다. 더구나, 통신시장의 발전방향이 유무선 통합을 지향함과 동시에, 갈수록 무선통신의 비중이 증대되고 있는 상황에서 이동통신 분야의 주요 서비스로 부상하고 있는 LBS(Location Based Service) 등과 같은 서비스도 기본적으로 정확한 위치추적을 바탕으로 하고 있으므로, 차폐된 공간이나 지하공간 등과 같은 소규모 블록화된 음영 지역을 제거하여, 어디서나 GPS를 이용한 위치추적이 가능하도록 하는 것이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 차폐된 공간이나 지하공간 등과 같이 GPS위성으로부터 전송되는 위성신호를 수신할 수 없는 곳에 위치한 무선단말기에 위치정보를 제공하여, 무선단말기의 현재 위치를 정확하게 측정할 수 있도록 하는 위치정보 제공장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위치정보 제공장치는, GPSOne 기능을 갖는 무선단말기에 가상의 L1 또는 L2 주파수 대역의 GPS위성신호를 제공하며, 설치되는 곳의 위치정보에 기초하여, 상기 무선단말기가 현재 위치를 측정할 수 있게 하는 기저대역 위성신호를 생성하는 신호처리부, 및 상기 위성신호를 L1 또는 L2 주파수 신호로 변조한 상기 가상의 GPS위성신호를 생성하여, 상기 무선단말기에 전송하는 변조부를 포함한다. 바람직하게는 기지국으로부터의 파일럿 신호에 기초하여, 소정의 클럭 및 시각 정보를 생성하고, 생성된 상기 소정의 클럭 및 시각 정보를 상기 신호처리부에 제공하여, 상기 위성신호의 생성시의 기준신호로 사용할 수 있도록 하는 타이밍 모듈부, 및 상기 위치정보가 저장되는 위치정보 저장부를 더 포함한다. 이때, 상기 위치정보는, 설치되는 곳의 위도, 경도, 고도, 및 시간 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 의사잡음부호는, GPS위성에 미할당된 의사잡음부호를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 무선단말기는, 상기 가상의 GPS위성신호 및 상기 가상의 GPS위성신호에 대한 기지국으로부터의 정보에 기초한 하이브리드 접근방식을 활용하여 위치를 산출하는 것이 가능하다. 이 경우, 상기 가상의 GPS위성신호에 관련된 정보는, 상기 기지국의 GPSOne서버에 저장되는 것이 바람직하다.
상기 변조부는 소정의 반송파를 사용하여 상기 기저대역 위성신호를 스펙트럼 확산 변조된 위상 편이 변조하여 상기 가상의 L1 또는 L2 주파수 대역의 GPS위성신호를 생성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 무선단말기는 GPSOne 기능을 갖는 이동통신 단말기인 것이 바람직하다
한편, 본 발명에 따른 위치정보 제공방법은, GPS 기능을 갖는 무선 단말기에 가상의 L1 또는 L2 주파수 대역의 GPS위성신호를 제공하며, (a) 설치되는 곳의 위치정보를 입력받는 단계, (b) 입력된 상기 위치정보에 기초하여 상기 무선단말기의 현재 위치를 측정할 수 있게 하는 기저대역 위성신호를 생성하는 단계, 및 (c) 상기 기저대역 위성신호를 L1 또는 L2 주파수 신호로 변조한 상기 가상의 GPS 위성신호를 생성하여 상기 무선단말기에 전송하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 (b) 단계에서는, 기지국으로부터의 파일럿 신호에 기초하여, 소정의 클럭 및 시각 정보를 생성하고, 생성된 상기 소정의 클럭 및 시각 정보를 상기 위성신호의 생성시 사용하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, (d) 상기 가상의 L1 또는 L2 주파수 대역의 GPS위성신호에 기초하여 상기 무선단말기에서 상기 가상의 GPS위성신호에 대한 상대적인 지연시간을 산출하는 단계, 및 (e) 산출된 상기 상대적인 지연시간 및 기지국으로 부터의 파일럿 신호 정보에 기초하여 상기 무선단말기의 위치를 산출하는 단계를 더 포함한다.
상기 (a) 단계에서, 상기 위치정보는 설치되는 곳의 위도, 경도, 고도, 및 시간정보를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 의사잡음부호는, GPS위성에 미할당된 의사잡음부호를 사용하는 것이 가능하다. 상기 (c) 단계에서는, 소정의 반송파를 사용하여 상기 위성신호를 스펙트럼 확산 변조된 위상 편이 변조하여 상기 가상의 L1 또는 L2 주파수 대역의 GPS위성신호를 생성하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 무선단말기는 GPSOne 기능을 갖는 이동통신 단말기인 것이 바람직하다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 위치정보 제공장치의 동작환경을 설명하기 위한 도면이다. 도면을 참조하면, CDMA네트워크(140)는 BTS(Base Transceiver Station) (130), GPSOne서버(132), 및 위성안테나(134)를 포함하고, BTS(130)로부터 전송되는 신호를 증폭하여 재방사 시키는 마스터 중계기(Master Repeater)(150)가 있다. 그리고, 차폐된 공간이나 지하공간 등과 같은 음영지역(350)내에는 원격지 중계기(Remote Repeater)(152), 위치정보 제공장치(200), 및 휴대폰 등과 같은 무선단말기(300)가 있다.
이러한 구성에서, CDMA네트워크(140)의 위성안테나(134)를 통해 GPS위성(미도시)으로부터 위성신호를 수신하며, GPSOne서버(132)에는 GPS위성에 대한 위성정보가 저장되고, BTS(130)는 휴대폰 등과 통신에 필요한 신호를 송수신한다. GPSOne서버(132)는 GPS위성신호를 수신하여 각종 파라미터를 포함하는 후보 GPS위성 리스트를 작성하고, 필요시 이 정보를 무선단말기(300)에 제공할 뿐만 아니라, 무선단말기(300)의 측정정보와 GPS위성으로부터의 수신정보에 기초하여 무선단말기 (300)의 위치를 계산한다. 마스터 중계기(150) 및 원격지 중계기(152)는 BTS(130)에서 전송되는 신호를 전파 음영지역(350)에 재방사시킨다. 이때, 원격지 중계기(152)는 음영지역(350) 내에 설치되어 음영지역(350) 내에서 이동통신 및 무선 호출 수신 등을 가능하게 한다.
GPS 위성신호를 수신하기 어려운 음영지역(350) 내에 위치정보 제공장치(200)가 설치되어 가상의 GPS위성신호를 음영지역(350) 내에 위치하는 무선단말기(300)에 전송한다. 무선단말기(300)는 가상의 GPS위성신호를 수신하여 상대적인 지연시간을 측정하며, 동시에 원격지 중계기(152)를 통해 통신을 수행한다.
도 3은 본 발명에 따른 위치정보 제공장치(200)의 개략적인 블럭도이다. 도면을 참조하면, 본 위치정보 제공장치(200)는 위치정보 저장부(210), 신호처리부 (220), 변조부(230), 및 타이밍 모듈부(240)로 구성된다. 위치정보 저장부(210)에는 위치정보 제공장치(200)가 설치되는 곳의 경도, 위도, 고도, 시간 등의 위치정보가 입력되어 저장된다. 신호처리부(220)는 위치정보 저장부(210)에 저장된 위치정보를 참조하여, 무선단말기(300)가 현재 위치를 측정할 수 있게 하는 위성신호를 생성하고, 베이스밴드 신호를 발생시킨다. 이때, 타이밍 모듈부(240)는 신호처리부(220)에 정확한 클럭과 시각(1PPS)를 제공하여, 위성신호의 전송을 어떤 시점에서 개시하며, 어떠한 속도로 전송하는지를 규정하게 된다. 타이밍 모듈부(240)에서 제공되는 클럭은 GPS신호의 확산주파수인 1.023MHz의 정수배, 예컨대 10.23 MHz가 되며, 1PPS(Pulse Per Second)신호는 GPS신호에서 정의되는 매초 경계에 짧은 펄스 형태를 취하게 된다. 타이밍 모듈부(240)는 CDMA기지국(140)으로부터 수신한 기지국 파일럿 신호를 사용하여 상기한 클럭 및 시각을 생성한다. 즉, CDMA기지국(140)에서 파일럿 신호가 전송될 때, 전송 개시시점이 GPS 짝수초 경계에 맞추어져 있으므로, 이를 사용하면 간접적으로 GPS 타이밍을 얻을 수 있다. 이 경우, CDMA기지국(140)에서 중계기까지 전송될 때 생기는 지연(delay)은 일반적으로 수 마이크로초에서 수십 마이크로 초 정도가 발생가능하지만, GPS 타이밍으로 사용하는 데는 무리가 없다.
그리고, 변조부(230)는 생성된 기저대역 위성신호를 L1 또는 L2 주파수 대역 신호로 변조하여 가상의 GPS위성신호를 생성하고, 생성된 GPS위성신호를 무선단말기(300)에 전송한다.
도 4는 본 발명에 따른 위치정보 제공장치의 동작방법의 설명에 제공되는 흐름도이다. 흐름도를 참조하면, 위치정보 제공장치(200)의 위치정보 저장부(210)에는 위치정보 제공장치(200)가 설치되는 곳의 위치정보가 저장된다(S400). 신호처리부(220)는 위치정보 저장부(210)에 저장된 위치정보를 참조하여, 무선단말기가 현재 위치를 측정할 수 있게 하는 기저대역 위성신호를 생성한다(S405). 신호처리부(220)에서 생성되는 위성신호는, 도 5에 도시한 바와 같이, 의사잡음(Pseudo Random Noise) 부호가 사용되며, 항법 메시지(Navigation Message)를 포함할 수도 있다. 의사잡음 부호는 노이즈 처럼 보이지만 실제로는 사람이 만들어낸 신호로서, 여기에는 P 부호(P-CODE)나 C/A 부호(C/A CODE)가 사용된다. C/A 부호는 대역폭이 1.023 MHz인 PRN(Pseudo Random Noise)를 반복하고, P 부호는 대역폭이 10.23MHz 인 PRN을 반복한다. 이 의사잡음 코드는 각 GPS위성마다 다른 위성의 고유한 코드 넘버로서 각 GPS위성을 식별할 수 있는 지표가 된다. 따라서, 현재 GPS위성에서 사용하지 않는 미할당 의사잡음 코드를 사용하여 신호처리부(220)에서 생성되는 위성신호를 만들 수 있으며, 이에 대한 정보는 GPSOne서버(132)에 미리 저장되어 하이브리드 접근방식을 활용한 위치 측정이 가능하게 할 수 있다.
신호처리부(220)에서 생성되는 기저대역 GPS위성신호에는 항법메시지도 포함될 수 있다. 도 6은 항법 메시지의 일 예를 도시하고 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 항법메시지의 프레임(Frame)은 5개의 서브프레임(Subframe)로 구성된다. 서브프레임 1 에는 L2 코드와 데이터, 주 번호, GPS위성의 정확도와 상태 등을 나타내는 플래그와, 데이터의 연령, 위성시계 보정 계수 등이 포함된다. 서브프레임 2에는 GPS위성계도 정보(Ephemeris Parameter)가 포함되며, 서브프레임 4에는 GPS위성 25~32의 궤도 정보, 전리층 모델, UTC 데이터, 32개 위성 배열, GPS위성 25~32 상태 등이 포함된다. 그리고, 서브프레임 5에는 GPS위성 1~24의 궤도정보 및 GPS위성 1~24의 상태 등이 포함된다. 상기한 바와 같이, 신호처리부(220)는 기저대역 위성신호의 발생시, 타이밍 모듈부(240)에서 제공되는 클럭 및 시각을 이용한다.
변조부(230)는 신호처리부(200)에서 생성된 위성신호를 L1 반송파를 사용하여 스펙트럼 확산 변조된 위상 편이 편조(PSK)신호로 변조하여, 가상의 GPS위성신호를 생성하고, 생성된 가상의 GPS위성신호를 무선단말기(300)에 전송된다. 상황에 따라서는 L2 반송파의 사용도 고려될 수 있다.
무선단말기(300)는 위치정보 제공장치(200)로부터 가상의 L1 또는 L2 주파수 대역의 GPS위성신호를 수신하여, 의사거리(pseudorange)를 산출한다(S415). 즉, 도 7에 도시한 바와 같이, 4개의 가상 GPS위성신호를 수신하여, 이에 대한 시간차(Δt)를 산출하고, 산출된 각각의 시간차에 빛의 속도(c)를 곱하여서 의사거리를 산출할 수 있다. 따라서, 무선단말기(300)의 입장에서는 위치정보 제공장치(200)로부터 전송되는 가상의 GPS위성신호를 사용하여 의사거리를 산출하는 것과, 실제 GPS위성신호에서 전송받은 위성신호를 사용하여 의사거리를 산출하는 것에 차이점이 없다. 무선단말기(300)는 원격지 중계기(152)를 통해 기지국(140)의 GPSOne서버(132)와 정보를 교환하여 하이브리드 접근방식을 통해 무선단말기(300)의 위치를 산출한다(S420). 이때, 기지국(140)의 GPSOne서버(132)에는 이미 위치정보 제공장치(200)에 대한 정보가 저장되어 있어야 하며, 이 정보를 사용하여 실제 GPS위성 신호를 수신한 것과 같이 처리할 수 있다. 이와 같은, 같은 방식에 의해, GPS 위성으로부터의 위성신호를 직접 수신할 수 없는 음영지역 내에 위치한 무선단말기에 가상의 GPS위성신호를 제공하고, 무선단말기는 가상의 GPS 위성신호를 수신하여 현재 위치를 측정할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 건물내부나 지하공간 등과 음영지역 내에 위치하여, 실제 GPS위성으로부터의 위성신호를 수신할 수 없는 무선단말기에 위치정보를 제공하여 무선단말기의 현재 위치를 측정할 수 있도록 한다. 이와 같은 위치정보 제공장치를 사용하면, 건물내부나 지하공간 등에서 위치찾기 서비스, 위치정보를 응용한 광고, 연예 정보 서비스, 게임, 어린이와 노약자 안전 서비스, 자산 추적 서비스와 같이 위치정보 추적 애플리케이션을 응용한 다양한 서비스의 제공이 가능하게 된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (19)

  1. GPSOne 기능을 갖는 무선단말기에 가상의 GPS위성신호를 전송하는 위치정보 제공장치에 있어서,
    상기 위치정보 제공장치가 위치하는 곳에 대한 위치정보가 저장되는 위치정보 저장부;
    상기 위치정보 저장부에 저장된 위치정보에 기초하여, 상기 무선단말기가 현재 위치를 측정할 수 있도록, 각 GPS 위성을 식별할 수 있는 의사잡음부호의 상대적 시간차를 이용하여 기저대역 위성신호를 생성하는 신호처리부; 및
    상기 기저대역 위성신호를 L1 또는 L2 주파수 신호로 변조한 상기 가상의 GPS위성신호를 생성하여, 상기 무선단말기에 전송하는 변조부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치정보 제공장치.
  2. 제1항에 있어서,
    기지국으로부터의 파일럿 신호에 기초하여, 소정의 클럭 및 시각 정보를 생성하고, 생성된 상기 소정의 클럭 및 시각 정보를 상기 신호처리부에 제공하여, 상기 신호처리부에서 생성된 기저대역 위성신호의 전송 개시시점을 규정하기 위한 타이밍 모듈부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치정보 제공장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위치정보는, 설치되는 곳의 위도, 경도, 고도, 및 시간 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치정보 제공장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 의사잡음부호는, GPS위성에 미할당된 의사잡음부호를 사용하는 것을 특징으로 하는 위치정보 제공장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 무선단말기는, 상기 가상의 GPS위성신호 및 상기 가상의 GPS위성신호에 대한 상기 기지국으로부터의 위성정보에 기초한 하이브리드 접근방식을 활용하여 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 위치정보 제공장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가상의 GPS위성신호에 관련된 정보는, 상기 기지국의 GPSOne서버에 저장되는 것을 특징으로 하는 위치정보 제공장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 변조부는 소정의 반송파를 사용하여 상기 위성신호를 스펙트럼 확산 변조된 위상 편이 변조하여 상기 가상의 GPS위성신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 위치정보 제공장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 무선단말기는 GPSOne 기능을 갖는 이동통신단말기인것을 특징으로 하는 위치정보 제공장치.
  11. GPSOne 기능을 갖는 무선 단말기에 가상의 GPS위성신호를 제공하기 위해, 위치정보 저장부, 기저대역 위성신호를 생성하는 신호처리부 및 변조부를 구비한 위치정보 제공장치를 이용하는 위치정보 제공방법에 있어서,
    (a) 설치되는 곳의 위치정보를 입력받는 단계;
    (b) 입력된 상기 위치정보에 기초하여, 상기 무선단말기의 현재 위치를 측정할 수 있도록 각 GPS위성을 식별할 수 있는 의사잡음부호의 상대적 시간차를 이용하여 기저대역 위성신호를 생성하는 단계; 및
    (c) 상기 변조부에서 상기 기저대역 위성신호를 L1 또는 L2 주파수 신호로 변조한 상기 가상의 GPS 위성신호를 생성하여, 상기 무선단말기에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치정보 제공방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서는, 기지국으로부터의 파일럿 신호에 기초하여, 소정의 클럭 및 시각 정보를 생성하고, 생성된 상기 소정의 클럭 및 시각 정보를 바탕으로 상기 신호처리부에서 생성된 기저대역 위성신호의 전송 개시시점을 규정하는 것을 특징으로 하는 위치정보 제공방법.
  13. 제11항에 있어서,
    (d) 상기 가상의 GPS위성신호에 기초하여 상기 무선단말기에서 상기 가상의 GPS위성신호에 대한 상대적인 지연시간을 산출하는 단계; 및
    (e) 산출된 상기 상대적인 지연시간 및 기지국으로 부터의 파일럿 신호 정보에 기초하여 상기 무선단말기의 위치를 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치정보 제공방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서, 상기 위치정보는 설치되는 곳의 위도, 경도, 고도, 및 시간정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치정보 제공방법.
  15. 삭제
  16. 제11항에 있어서,
    상기 의사잡음부호는, GPS위성에 미할당된 의사잡음부호를 사용하는 것을 특징으로 하는 위치정보 제공방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서는, 소정의 반송파를 사용하여 상기 위성신호를 스펙트럼 확산 변조된 위상 편이 변조하여 상기 가상의 GPS위성신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 위치정보 제공방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 무선단말기는 GPSOne 기능을 갖는 이동통신 단말기인 것을 특징으로 하는 위치정보 제공방법.
  19. 제12항에 있어서,
    (d) 상기 가상의 GPS위성신호에 기초하여 상기 무선단말기에서 상기 가상의 GPS위성신호에 대한 상대적인 지연시간을 산출하는 단계; 및
    (e) 산출된 상기 상대적인 지연시간 및 상기 기지국으로 부터의 파일럿 신호 정보에 기초하여 상기 무선단말기의 위치를 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치정보 제공방법.
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