KR100941142B1 - 데이터 통신망을 이용한 위치 추적 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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본 발명은 데이터 통신망을 이용한 위치 추적 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 위치 추적 장치에서는 GPS 위성으로부터의 GPS 디지털 데이터(예를 들면, 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터)와 추가적인 성능향상을 위해 필요에 따라 부가정보(예를 들면, 타이밍 정보, 셀 관련 정보, 위성별 비트 데이터 및 주파수 편이 정보)를 데이터 통신망을 이용하여 위치 추적 서버로 전송하면, 위치 추적 서버에서는 GPS 수신기보다 높은 신호처리 자원을 기반으로 수신감도를 높여 해당 위치 추적 장치의 위치를 추적함으로써, 그 위치의 추적 및 확인이 불가능한 지역(예를 들면, 실내 또는 GPS 위성으로부터의 신호가 미약한 지역)에서도 해당 단말의 위치를 추적할 수 있으며, 더욱 다양한 위치기반(예를 들면, 도심, 실내, 비상 및 재난 상황 등) 서비스에 적용될 수 있는, 데이터 통신망을 이용한 위치 추적 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다. 또한, 본 발명은 GPS의 기본적인 특성으로 위치정보뿐만 아니라, 시각정보의 확인을 통해 절대 시각을 확인할 필요가 있는 경우에, 시각 동기 및 설정을 수행할 수 있는, 데이터 통신망을 이용한 위치 추적 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 GPS 기반 위치 추적 장치에 있어서, GPS 위성으로부터 위성신호를 수신받아 증폭시키기 위한 신호 증폭 수단; 상기 증폭된 위성신호를 GPS 디지털 데이터로 변환하기 위한 신호 변환 수단; 상기 변환된 GPS 디지털 데이터와 망정합 수단에서 수집된 보조정보 및 데이터 통신망 관련 데이터를 이용하여 위치 추적에 필요한 부가정보를 자체적으로 추출하기 위한 부가정보 처리 수단; 및 데이터 통신망으로부터 상기 보조정보를 수집하고, 상기 변환된 GPS 디지털 데이터 및 상기 추출된 부가정보를 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버로 전송하기 위한 상기 망정합 수단을 포함한다.
Figure R1020090055945
데이터 통신망, 위치 추적, GPS 위성, 위성 보정 정보, GPS 수신기, 위치 추적 서버, 시각동기, 시각설정

Description

데이터 통신망을 이용한 위치 추적 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING LOCATION USING DATA COMMUNICATION NETWORK}
본 발명은 데이터 통신망을 이용한 위치 추적 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위치 추적 장치에서는 GPS 위성으로부터의 GPS 디지털 데이터(예를 들면, 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터)와 추가적인 성능향상을 위해 필요에 따라 부가정보(예를 들면, 타이밍 정보, 셀 관련 정보, 위성별 비트 데이터 및 주파수 편이 정보)를 데이터 통신망을 이용하여 위치 추적 서버로 전송하면, 위치 추적 서버에서는 GPS 수신기보다 높은 신호처리 자원을 기반으로 수신감도를 높여 해당 위치 추적 장치의 위치를 추적함으로써, 그 위치의 추적 및 확인이 불가능한 지역(예를 들면, 실내 또는 GPS 위성으로부터의 신호가 미약한 지역)에서도 해당 단말의 위치를 추적할 수 있으며, 더욱 다양한 위치기반(예를 들면, 도심, 실내, 비상 및 재난 상황 등) 서비스에 적용될 수 있는, 데이터 통신망을 이용한 위치 추적 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 GPS의 기본적인 특성으로 위치정보뿐만 아니라, 시각정보의 확인을 통해 절대 시각을 확인할 필요가 있는 경우에, 시각 동기 및 설정을 수행할 수 있는, 데이터 통신망을 이용한 위치 추적 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
GPS(Global Positioning System)는 미국방성에서 미군사용으로 설계되고 운영되었던 시스템이다. GPS 시스템을 이용하는 경우, GPS 수신기는 12시간에 지구를 한 바퀴씩 도는 24개의 위성으로부터 신호를 수신한다. GPS 수신기는 일반적으로 4개 이상의 위성신호를 수신한다. 그리고 GPS 수신기는 그 수신된 위성신호에 대하여 일련의 신호처리를 수행함으로써 수신기의 위치를 알 수 있게 된다.
이러한 GPS 시스템은 본래의 군사목적에서 민간용으로 그 범위가 매우 넓게 확장되어 이용되고 있다. 또한, 무선항법장치 등 그 응용분야는 계속 넓어지고 있는 추세이다. GPS 시스템은 단순한 무선항법장치뿐만 아니라 위치기반 서비스에도 폭넓게 이용되고 있다. 미 연방통신위원회(FCC: Federal Communications Commission)는 통신사업자에게 긴급전화(911) 시 송신자의 위치가 파악될 수 있도록 의무규정을 두고 있다. 따라서 상기와 같은 GPS를 이용한 위치 추적 시스템은 부가적인 기능이 아닌 필수적인 기능으로 부각되고 있다.
GPS 수신기의 성능은 계속 발전하고 있다. 일반적으로 장애물이 없는 실외에서 GPS 수신기가 구비된 단말기는 자신의 위치를 파악하는 데에 문제가 없다. 하지만, GPS 위성으로부터의 신호가 약한 경우(예를 들면, 여전히 높은 빌딩들 사이라든지, 실내 등)에 그 위치추적이 통상적인 GPS 수신기로는 불가능하다.
그런데, 실외뿐만 아니라 실내에서도 다양한 위치기반 서비스가 필요하다. 특히, 미 연방통신위원회에서 긴급전화에 대한 위치 추적을 의무화한 경우와 같은 긴급전화의 경우는 실내 또는 GPS 위성으로부터의 신호의 감쇠가 심한 장소에서도 발생할 가능성이 있다. 그러므로 이러한 다양한 서비스나 재난 등의 긴급상황에서의 GPS 기반의 위치추적 서비스를 위하여, GPS 기반의 위치추적의 성능 고도화가 요구된다.
GPS 수신기의 성능을 높이기 위하여 여러 가지 기법이 적용되고 있다. 하지만, 단말기 자체의 절대 수신감도를 높이기가 용이하지 않다. 그래서 GPS 수신기의 성능을 높이기에는 여전히 그 한계가 있다는 문제점이 있다. 그럼에도 불구하고 더욱 높은 수준의 위치추적이 가능하도록 요구되고 있는 상황이다.
GPS는 위치추적 및 확인에 대중적으로 이용되고 있다. GPS 수신기가 3 내지 4개의 GPS 위성으로부터의 위성신호를 수신하게 되면, GPS 수신기는 단말의 위치를 추적할 수 있게 된다.
하지만, 전술한 바와 같이, GPS 수신기가 실내 또는 GPS 위성으로부터의 신호의 감쇠가 심한 장소에 있는 경우, 통상적인 GPS 수신기로는 3 내지 4개의 GPS 위성신호를 동시에 수신하는 것이 어렵게 되어 위치 추적 및 확인이 불가능해진다. 다양한 위치기반 서비스나, 특히 비상상황 또는 재난상황에서는, 수신 신호 세기가 약한 지역에서도 GPS 기반의 위치추적 및 확인이 요구되기 때문에 GPS 수신기의 수신감도를 높이는 방법이 절실히 필요한 상황이다.
따라서 상기와 같은 종래 기술은 GPS 수신기 자체의 절대 수신감도를 높이기가 용이하지 않아서 그 성능을 높이기에는 여전히 그 한계가 있다는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.
따라서 본 발명은 위치 추적 장치에서는 GPS 위성으로부터의 GPS 디지털 데이터(예를 들면, 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터)와 추가적인 성능향상을 위해 필요에 따라 부가정보(예를 들면, 타이밍 정보, 셀 관련 정보, 위성별 비트 데이터 및 주파수 편이 정보)를 데이터 통신망을 이용하여 위치 추적 서버로 전송하면, 위치 추적 서버에서는 GPS 수신기보다 높은 신호처리 자원을 기반으로 수신감도를 높여 해당 위치 추적 장치의 위치를 추적함으로써, 그 위치의 추적 및 확인이 불가능한 지역(예를 들면, 실내 또는 GPS 위성으로부터의 신호가 미약한 지역)에서도 해당 단말의 위치를 추적할 수 있으며, 더욱 다양한 위치기반(예를 들면, 도심, 실내, 비상 및 재난 상황 등) 서비스에 적용될 수 있는, 데이터 통신망을 이용한 위치 추적 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기본적인 GPS특성으로 GPS신호를 이용하여 위치 및 시각정보의 확인이 가능한데, 종래의 기술로는 시각정보를 도출할 수 없는 실내환경에서, 단순한 위치의 확인뿐만 아니라 정확한 시각정보를 데이터 통신망을 통하여 도출할 수 있는, 데이터 통신망을 이용한 위치 추적 시스템 및 그 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 위치 추적 장치에서는 GPS 위성으로부터의 GPS 디지털 데이터(예를 들면, 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터)와 추가적인 성능향상을 위해 필요에 따라 부가정보(예를 들면, 타이밍 정보, 셀 관련 정보, 위성별 비트 데이터 및 주파수 편이 정보)를 데이터 통신망을 이용하여 위치 추적 서버로 전송하면, 위치 추적 서버에서는 GPS 수신기보다 높은 신호처리 자원을 기반으로 수신감도를 높여 해당 위치 추적 장치의 위치를 추적하고 기준시각정보를 도출하는 것을 특징으로 한다.
더욱 구체적으로, 본 발명은, GPS 기반 위치 추적 장치에 있어서, GPS 위성으로부터 위성신호를 수신받아 증폭시키기 위한 신호 증폭 수단; 상기 증폭된 위성신호를 GPS 디지털 데이터로 변환하기 위한 신호 변환 수단; 상기 변환된 GPS 디지털 데이터와 망정합 수단에서 수집된 보조정보 및 데이터 통신망 관련 데이터를 이용하여 위치 추적에 필요한 부가정보를 자체적으로 추출하기 위한 부가정보 처리 수단; 및 데이터 통신망으로부터 상기 보조정보를 수집하고, 상기 변환된 GPS 디지털 데이터 및 상기 추출된 부가정보를 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버로 전 송하기 위한 상기 망정합 수단을 포함한다.
또한, 상기 본 발명의 장치는, 상기 변환된 GPS 디지털 데이터와 상기 부가정보 처리 수단으로부터 전달받은 보조정보 및 데이터 통신망 관련 데이터를 신호처리하여 위성별 상대적 거리, 위성별 궤도정보 및 시각정보를 도출하기 위한 위성신호 처리 수단; 및 상기 도출된 위성별 궤도정보 및 시각정보를 이용하여 상기 GPS 위성의 위치를 계산하고, 상기 계산된 GPS 위성의 위치와 상기 도출된 위성별 상대적 거리를 이용하여 상기 위치 추적 장치의 위치를 계산하기 위한 위치 계산 수단을 더 포함한다.
한편, 본 발명은, GPS 기반 위치 추적 장치에 있어서, GPS 위성으로부터 위성신호를 수신받아 증폭시키기 위한 신호 증폭 수단; 상기 증폭된 위성신호를 GPS 디지털 데이터로 변환하기 위한 신호 변환 수단; 및 상기 변환된 GPS 디지털 데이터를 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버로 전송하기 위한 망정합 수단을 포함한다.
한편, 본 발명은, GPS 기반 위치 추적 서버에 있어서, GPS 기반 위치 추적 장치로부터 전달받은 GPS 디지털 데이터를 신호처리하여 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보를 도출하기 위한 위성신호 처리 수단; 및 상기 도출된 위성별 궤도정보 및 시각정보를 이용하여 GPS 위성의 위치를 계산하고, 상기 계산된 GPS 위성의 위치와 상기 도출된 위성별 상대적 거리를 이용하여 상기 GPS 기반 위치 추적 장치의 위치를 계산하기 위한 위치 계산 수단을 포함한다.
한편, 본 발명은, GPS 기반 위치 추적 방법에 있어서, GPS 위성으로부터 위 성신호를 수신받아 증폭시키는 신호 증폭 단계; 상기 증폭된 위성신호를 GPS 디지털 데이터로 변환하는 신호 변환 단계; 데이터 통신망으로부터 보조정보 및 데이터 통신망 관련 데이터를 수집하는 보조정보 수집 단계; 및 상기 수집된 보조정보와 상기 변환된 GPS 디지털 데이터를 상기 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버로 전송하는 망정합 단계를 포함한다.
또한, 상기 본 발명의 방법은, 상기 변환된 GPS 디지털 데이터와 상기 수집된 보조정보 및 데이터 통신망 관련 데이터를 이용하여 위치 추적에 필요한 부가정보를 자체적으로 추출하는 부가정보 추출 단계를 더 포함하고, 상기 망정합 단계는 상기 변환된 GPS 디지털 데이터 및 상기 추출된 부가정보를 상기 데이터 통신망을 통해 상기 위치 추적 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본 발명은, 상기 변환된 GPS 디지털 데이터와 상기 수집된 보조정보 및 데이터 통신망 관련 데이터를 신호처리하여 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보를 도출하는 위성신호 처리 단계; 및 상기 도출된 위성별 궤도정보 및 시각정보를 이용하여 상기 GPS 위성의 위치를 계산하고, 상기 계산된 GPS 위성의 위치와 상기 도출된 위성별 상대적 거리를 이용하여 위치 추적 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 단계를 더 포함한다.
한편, 본 발명은, GPS 기반 위치 추적 방법에 있어서, GPS 기반 위치 추적 장치로부터 전달받은 GPS 디지털 데이터를 신호처리하여 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보를 도출하는 위성신호 처리 단계; 및 상기 도출된 위성별 궤도정보 및 시각정보를 이용하여 GPS 위성의 위치를 계산하고, 상기 계산된 GPS 위성의 위치와 상기 도출된 위성별 상대적 거리를 이용하여 상기 GPS 기반 위치 추적 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 위치 추적 장치에서는 GPS 위성으로부터의 GPS 디지털 데이터(예를 들면, 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터)와 추가적인 성능향상을 위해 필요에 따라 부가정보(예를 들면, 타이밍 정보, 셀 관련 정보, 위성별 비트 데이터 및 주파수 편이 정보)를 데이터 통신망을 이용하여 위치 추적 서버로 전송하면, 위치 추적 서버에서는 GPS 수신기보다 높은 신호처리 자원을 기반으로 수신감도를 높여 해당 위치 추적 장치의 위치를 추적함으로써, 그 위치의 추적 및 확인이 불가능한 지역(예를 들면, 실내 또는 GPS 위성으로부터의 신호가 미약한 지역)에서도 해당 단말의 위치를 추적할 수 있으며, 더욱 다양한 위치기반(예를 들면, 도심, 실내, 비상 및 재난 상황 등) 서비스에 적용될 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래의 기술로는 GPS위성신호의 처리가 불가능하여 시각정보를 도출할 수 없는 지역에서도, 본 발명은 위치 추적 서버에서 GPS디지털 데이터를 이용하여 정확한 시각정보를 도출하고, 데이터 통신망을 이용하여 수신 장치에 데이터 해당 디지털 데이터의 확보 기준 시간을 알려주어 시각 동기 및 설정을 위해 적용될 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 통상적인 GPS 수신기에서는 실내 또는 GPS 위성으로부터의 신호가 미약하여 그 위치의 추적/확인이 불가능한 지역에서도 망에서의 높은 신호 처 리 이득을 기반으로 수신감도를 획기적으로 높여 해당 단말기의 위치를 추적/확인함으로써, 도심, 실내, 비상, 재난 상황 등에 적용될 수 있는 다양한 위치기반 서비스에 적용될 수 있으며, 망을 이용하여 GPS 신호의 수신감도를 획기적으로 높이게 되어 끊김 없는(Seamless) 위치기반 서비스 구축에 기여할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 수신 감도뿐만 아니라 정확도도 매우 높일 수 있게 되어, 더욱 정확한 위치 서비스가 필요한 경우에도 신뢰도가 높은 서비스를 제공할 수 있게 되며, 이러한 향상된 감도와 정확도는 상황 및 응용분야에 따라 망에서 또는 사용자의 요구에 의해서 GPS 수신기의 위치 파악, 저장 및 로깅 등의 분야에 적용 가능한 효과가 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
우선, 본 발명을 설명하기에 전에 GPS 수신기에서 수행되는 통상적인 위치 추적 과정을 세 가지 경우로 나누어서 살펴보면 다음과 같다.
첫째, GPS 수신기는 GPS 위성을 추적한다. 그리고 GPS 수신기는 그 추적된 GPS 위성으로부터의 정보를 이용하여 자체적으로 위치를 계산한다.
둘째, GPS 수신기는 망으로부터 수신된 정보를 이용하여 GPS 위성을 추적한다. 그리고 GPS 수신기는 그 추적된 GPS 위성으로부터의 정보를 이용하여 위치를 계산한다. 여기서, GPS 위성의 추적은 GPS 수신기에서 수행된다.
셋째, GPS 수신기는 GPS 위성을 추적하여 그 정보를 망의 위치 추적 서버에 제공한다. 그리고 망의 위치 추적 서버에서 위치를 계산한다. 여기서, GPS 위성의 추적은 GPS 수신기에서 수행된다.
본 발명은 통상적인 GPS 수신기 기반의 단말 중심의 위치 추적이 아닌 데이터 통신이 가능한 위치 추적 장치가 GPS 위성신호(예를 들면, 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터)를 데이터 통신망을 이용하여 위치 추적 서버로 전송하면, 위치 추적 서버에서는 GPS 수신기보다 높은 신호처리 이득을 기반으로 수신감도를 높여 해당 위치 추적 장치의 위치를 추적 및 확인하는 시스템에 관한 것이다.
이하, 도 1a 내지 도 1c를 참조하여 일반적인 GPS 기반의 위치 추적 장치에 대해서 살펴보기로 한다.
도 1a 내지 도 1c는 일반적인 GPS 기반의 위치 추적 장치의 구성도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 일반적인 GPS 기반의 위치 추적 장치(100)는 신호 증폭부(110), 신호 변환부(120), GPS 위성신호 처리부(130) 및 위치 계산부(140)를 포함한다. 여기서, 일반적인 GPS 기반의 위치 추적 장치(100)는 GPS 수 신기로서, 복수의 GPS 위성(10)의 GPS 신호를 통해 위치를 추적하는 기능을 수행한다.
구체적으로, 신호 증폭부(110)는 자체적으로 GPS 위성(10)으로부터 위성신호 데이터를 수집한다. 그리고 신호 변환부(120)는 신호 증폭부(110)에서 수집된 위성신호 데이터를 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터로 변환한다.
이어서, GPS 위성신호 처리부(130)는 그 변환된 데이터를 신호처리하여 GPS 위성(10)을 추적한다. 즉, GPS 위성신호 처리부(130)는 그 변환된 데이터를 신호처리하여 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보를 구한다.
이후, 위치 계산부(140)는 GPS 위성신호 처리부(130)에서 추적된 GPS 위성(10)의 위치를 이용하여 자신의 위치를 찾아내게 된다. 즉, 위치 계산부(140)는 GPS 위성신호 처리부(130)에서 구해진 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보를 이용하여 자신의 위치를 찾아내게 된다.
전술된 첫 번째 위치 추적 과정과 같이, 도 1a에는 망으로부터의 연결이나 도움 없이 자체적으로 GPS 신호처리와 위치 추적 과정을 수행하는 경우가 도시되어 있다.
한편, 도 1b에 도시된 바와 같이, 다른 위치 추적 장치(100)는 신호 증폭부(110), 신호 변환부(120), GPS 위성신호 처리부(130), 위치 계산부(140) 및 망정합부(150)를 포함한다. 여기서, 도 1b에 도시된 다른 위치 추적 장치(100)는 도 1a의 구성요소를 포함하고, 망정합부(150)를 더 포함한다. 다른 위치 추적 장치(100)의 신호 증폭부(110), 신호 변환부(120) 및 위치 계산부(140)는 도 1a의 위치 추적 장치(100)의 구성요소와 동일한 기능을 수행한다.
도 1a의 위치 추적 장치(100)와 도 1b의 다른 위치 추적 장치(100) 간의 다른 점을 설명하면, 망정합부(150)는 망의 AP(Access Point)(11)와 연결되어 있으며, AP(11)는 데이터 통신망을 통해 GPS 및 망정보 제공 장치(12)와 연결되어 있다. 그래서 망정합부(150)는 망의 GPS 및 망정보 제공 장치(12)에서 생성된 보조(Assist) 정보를 데이터 통신망 및 AP(11)를 통해 수신하여 GPS 위성신호 처리부(130)로 전달한다. 여기서, 망정합부(150)는 망과 연결되어 다른 위치 추적 장치(100)의 성능을 일부 보완하거나 위치계산의 속도를 빠르게 하는 기능을 수행한다.
그리고 GPS 위성신호 처리부(130)는 신호 변환부(120)에서 변환된 데이터와 망정합부(150)로부터 전달된 보조정보를 이용하여 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보를 구한다.
이후, 위치 계산부(140)는 GPS 위성신호 처리부(130)에서 구해진 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보를 이용하여 위치를 추적하게 된다.
한편, 도 1c에 도시된 바와 같이, 또 다른 위치 추적 장치(100)는 신호 증폭부(110), 신호 변환부(120), GPS 위성신호 처리부(130) 및 망정합부(150)를 포함한다. 여기서, 도 1c에 도시된 또 다른 위치 추적 장치(100)는 도 1a의 신호 증폭부(110)와 신호 변환부(120)를 포함하고, 망정합부(150)를 더 포함한다. 또 다른 위치 추적 장치(100)의 신호 증폭부(110), 신호 변환부(120)는 도 1a의 위치 추적 장치(100)의 구성요소와 동일한 기능을 수행한다.
도 1a의 위치 추적 장치(100)와 도 1c의 또 다른 위치 추적 장치(100) 간의 다른 점을 설명하면, 망정합부(150)는 망의 AP(11)와 연결되어 있으며, AP(11)는 데이터 통신망을 통해 GPS 및 망정보 제공 장치(12), 및 위치 추적 서버(13)와 연결되어 있다. 그래서 망정합부(150)는 망의 GPS 및 망정보 제공 장치(12)에서 생성된 보조(Assist) 정보를 데이터 통신망 및 AP(11)를 통해 수신하여 GPS 위성신호 처리부(130)로 전달한다. 또한, 망정합부(150)는 GPS 위성신호 처리부(130)에서 구해진 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보를 망의 AP(11) 및 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(13)로 전송한다.
한편, GPS 위성신호 처리부(130)는 신호 변환부(120)에서 변환된 데이터와 망정합부(150)로부터 전달된 보조정보를 이용하여 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보를 구한다.
여기서, 망정합부(150)는 위치계산을 또 다른 위치 추적 장치(100)에서 수행하기가 적절하지 않은 경우에 GPS 위성(10)으로부터의 신호를 처리하여 그 처리된 정보(위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보)를 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(13)로 전송한다. 이어서, 위치 추적 서버(13)는 망정합부(150)로부터 전송된 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보를 이용하여 또 다른 위치 추적 장치(100)의 위치를 추적 및 확인한다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 통상적인 GPS 기반의 위치 추적 장치(100)는 기본적으로 GPS 기반의 위치 추적 장치(100) 자체적으로 GPS 위성신호를 처리하고 GPS 위성(10)을 추적하게 된다. 따라서 GPS 기반의 위치 추적 장치(100)의 수신감 도는 여전히 한계가 있고, 수신감도의 고도화가 필요하다.
도 2 는 도 1a의 신호 증폭부, 신호 변환부 및 GPS 위성신호 처리부에서의 일반적인 위성신호 처리 과정에 대한 상세 흐름도이다.
먼저, 신호 증폭부(110)가 자체적으로 GPS 위성(10)으로부터 위성신호를 수신한다(202). 그리고 신호 증폭부(110)는 수신된 위성신호를 증폭시킨다(204).
이어서, 신호 변환부(120)는 신호 증폭부(110)에서 증폭된 위성신호가 기저대역 신호인지 여부를 확인한다(206).
상기 확인 결과(206), 증폭된 위성신호가 기저대역 신호가 아니면 신호 변환부(120)는 증폭된 위성신호를 기저대역 신호로 변환하고(208), 증폭된 위성신호가 기저대역 신호이면 "210" 과정으로 진행한다.
이후, GPS 위성신호 처리부(130)는 신호 변환부(120)에서 변환된 기저대역 신호로부터 위성별 코드 및 주파수를 탐색한다(210). 여기서, "210" 과정은 상대적으로 낮은 자체의 계산 자원 기반으로 수행된다.
그리고 GPS 위성신호 처리부(130)는 탐색된 위성별 코드 및 주파수를 이용하여 GPS 위성(10)에 대한 코드 및 주파수를 추적한다(212).
이후, GPS 위성신호 처리부(130)는 추적된 코드 및 주파수를 이용하여 탐색된 위성별 의사 거리 정보 즉, 위성별 상대적 거리를 도출한다(214).
그리고 GPS 위성신호 처리부(130)는 추적된 코드 및 주파수를 이용하여 탐색된 위성별 항법 데이터 즉, 위성별 궤도정보 및 시각정보를 도출한다(216).
즉, GPS 위성신호 처리부(130)는 위성신호에서 위성별 코드 및 주파수를 탐 색하고 추적한다. 그리고 GPS 위성신호 처리부(130)는 위성별 신호의 도달 시간의 차이(의사 거리 정보)와 위성별 항법 데이터를 추출한다.
도 3 은 도 1a의 위치 계산부에서의 일반적인 위치 계산 과정에 대한 상세 흐름도이다.
먼저, 위치 계산부(140)는 GPS 위성신호 처리부(130)에서 추출된 위성별 신호의 도달 시간 차이와 위성별 항법 데이터를 이용하여 의사거리를 추정한다(302).
그리고 위치 계산부(140)는 그 추정된 의사거리를 상대성 및 이온층 지연에 따라 보정한다(304).
이어서, 위치 계산부(140)는 시각 정보와 위성별 항법 데이터를 이용하여 GPS 위성(10)의 위치를 계산한다(306).
그리고 위치 계산부(140)는 보정된 의사 거리와 GPS 위성(10)의 위치를 이용하여 위치 추적 장치(100)의 위치를 계산한다(308). 여기서, 위치 계산부(140)는 항법 알고리즘에 따라 위치 계산 과정을 수행한다.
도 4a 는 본 발명에 따른 데이터 통신망을 이용한 GPS 기반의 위치 추적 장치의 제1 실시예 구성도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 실시예인 위치 추적 장치(400)는 신호 증폭부(410), 신호 변환부(420), GPS 위성신호 처리부(430), 부가정보 처리부(440), 망정합부(450) 및 위치 계산부(460)를 포함한다.
한편, 위치 추적 장치(400)는 AP(11) 및 데이터 통신망을 통해 GPS 및 망정보 제공 장치(12) 및 위치 추적 서버(40)와 연결되어 있다. 여기서, 위치 추적 서 버(40)는 GPS 위성신호 처리부(41) 및 위치 계산부(42)를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 제1 실시예인 위치 추적 장치(400)와 위치 추적 서버(40)의 구성요소 각각에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
신호 증폭부(410)는 자체적으로 GPS 위성(10)으로부터 위성신호를 수신한다. 그리고 신호 증폭부(410)는 수신된 위성신호를 증폭시킨다.
그리고 신호 변환부(420)는 신호 증폭부(410)에서 증폭된 위성신호 데이터를 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터로 변환한다. 여기서, 변환된 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터는 GPS 위성신호 처리부(430) 및 부가정보 처리부(440)로 전달된다.
그리고 GPS 위성신호 처리부(430)는 신호 변환부(420)에서 변환된 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터와 부가정보 처리부(440)로부터 전달된 데이터 통신망과 관련된 데이터(예를 들면, 셀 관련 정보, 타이밍(Timing) 관련 정보 등)를 추가로 확보하고 그 확보된 데이터 통신망과 관련된 데이터를 이용하여 자체적인 신호처리를 수행한다.
한편, 망정합부(450)는 GPS 및 망정보 제공 장치(12)로부터 데이터 통신망 및 AP(11)를 통해 보조정보 및 데이터 통신망과 관련된 데이터를 전송받는다. 또한, 망정합부(450)는 부가정보 처리부(440)에서 출력된 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터(이하, 'GPS 디지털 데이터'라 함) 및 망관련 부가정보를 전달받아 AP(11) 및 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(40)로 전송한다. 즉, 망정합부(450)는 부가정보 처리부(440)에서 출력된 망관련 부가정보(예를 들면, 셀 관련 정보, 타이밍 정보, 주파수 편이 정보 등)와 GPS 디지털 데이터(중간 주파수 또는 기저대역 디지털 데이터)를 AP(11) 및 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(40)로 전송한다. 여기서, 데이터 통신망의 데이터 전송률이 미리 설정된 데이터 전송률 이하이면, 망정합부(450)는 GPS 디지털 데이터를 저장한 후, 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(40)로 전송한다.
한편, 부가정보 처리부(440)는 신호 변환부(420)로부터 전달된 GPS 디지털 데이터와 자체적으로 도출된 확보가능한 망관련 부가정보를 망정합부(450)로 전달한다. 또한, 부가정보 처리부(440)는 망정합부(450)에서 출력된 보조정보 및 데이터 통신망 관련 데이터를 이용하여 자체적으로 확보가능한 망관련 부가정보를 도출하고 그 도출된 망관련 부가정보를 GPS 위성신호 처리부(430)로 전달한다.
한편, 위치 추적 서버(40)는 기본적으로 위치 추적 장치(400)로부터 전송받은 GPS 디지털 데이터 및 망관련 부가정보를 이용하여 GPS 위성(10)을 추적하고 이를 기반으로 위치 추적 장치(400)의 위치 계산을 수행한다. 그리고 위치 추적 서버(40)는 계산된 위치 추적 장치(400)의 위치정보를 데이터 통신망 및 AP(11)를 통해 위치 추적 장치(400)로 전송한다.
구체적으로, GPS 위성신호 처리부(41)는 기본적인 GPS 디지털 데이터 외에 추가로 위치 추적 장치(400)로부터 망관련 부가정보를 전송받거나 망을 통해서 추가로 보정정보를 수집한다. 그리고 GPS 위성신호 처리부(41)는 전송된 망관련 부가정보 또는 보정정보를 이용하여 위성신호의 신호처리를 종래의 위치 추적 장치(100)보다 더욱 빠르고 높은 성능으로 수행한다. 즉, GPS 위성신호 처리부(41)는 통상적인 위치 추적 장치(100)보다 많은 자원(예를 들면, 신호처리 능력)의 활용이 가능하므로, 위성신호의 신호처리를 더욱 빠르고 높은 성능으로 처리할 수 있다.
그리고 위치 계산부(42)는 GPS 위성신호 처리부(41)에서 처리된 결과를 이용하여 정확하게 위치 추적 장치(400)의 위치를 계산하게 된다. 즉, GPS 위성신호 처리부(41)에서 확보가능한 부가정보를 이용하여 높은 수신감도를 얻을 수 있기 때문에, 위치 계산부(42)는 통상적인 위치 추적 장치(100) 단독으로 위치확인이 불가능한 지역에 대해서도 위치를 계산할 수 있다. 또한, 위치 계산부(42)는 GPS 위성의 위치와 위성별 상대적 거리를 이용하여 GPS 디지털 데이터에 대한 시각을 계산한다.
한편, 일반적인 위치 추적 장치(100)는 자체적으로 GPS 위성(10)의 신호처리와 위치계산을 할 수도 있다. 그러나 도 4a의 GPS 기반의 위치 추적 장치(400)에서의 위치 추적 과정은 위치 추적 장치(400) 구조상 또는 상황상 불가능하거나, 필요시에 자체적인 또는 망으로부터의 요청에 의한 경우에 수행된다. 즉, 본 발명에 따른 위치 추적 장치(400)는 GPS 위성(10)으로부터의 신호를 수집하고 자체적으로 확보가능한 부가정보를 망으로부터 수집하여 처리한다. 그리고 위치 추적 장치(400)는 처리된 정보(GPS 디지털 데이터와 망관련 부가정보)를 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(40)로 전송한다. 그러면, 위치 추적 서버(40)에서 해당 위치 추적 장치(400)의 위치를 추적하고 확인한다.
여기서, 위치 추적 장치(400)는 GPS 위성(10)으로부터 위성신호를 수신받아 GPS 디지털 데이터로 생성한다. 그리고 위치 추적 장치(400)는 그 생성된 GPS 디지 털 데이터를 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(40)로 전송하게 된다. 여기서, GPS 디지털 데이터가 그대로 전송될 때, 전송되는 정보량이 많아서 종래의 통신망(특히, 무선통신망)에서 그 전송이 곤란한 점이 있었다. 하지만, 최근의 데이터 통신망의 전송능력이 높아져서 GPS 디지털 데이터의 전송이 충분히 가능하다.
한편, 자체적으로 GPS 위성신호의 처리 기능이 있는 경우를 살펴보면 다음과 같다.
위치 추적 장치(400)는 자체적인 신호 처리 결과를 위치 추적 서버(40)에 부가정보 형태로 전송한다. 그러면, 위치 추적 서버(40)에서의 GPS 위성신호 처리 및 위치 계산 과정이 용이하게 수행될 수 있다.
또한, 데이터 통신망과 연동하여 위치 계산을 수행하는 경우를 살펴보면, 위치 추적 장치(400)는 데이터 통신망을 통해서 보조정보를 전송받아서 자체적인 GPS 위성(10)의 위성신호 처리에 적용할 수 있다.
한편, 자체적으로 위치계산 기능이 있는 경우를 살펴보면, 위치 계산부(460)는 GPS 위성신호 처리부(430)에서 구해진 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보를 이용하여 위치를 추적한다. 또한, 위치 계산부(140)는 GPS 위성의 위치와 상기 도출된 위성별 상대적 거리를 이용하여 GPS 디지털 데이터에 대한 시각을 계산한다.
도 4b 는 본 발명에 따른 데이터 통신망을 이용한 GPS 기반의 위치 추적 장치의 제2 실시예 구성도이다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제2 실시예인 위치 추적 장치(400)는 신호 증폭부(410), 신호 변환부(420), 부가정보 처리부(440) 및 망정합부(450)를 포함한다. 한편, 위치 추적 장치(400)는 AP(11) 및 데이터 통신망을 통해 GPS 및 망정보 제공 장치(12) 및 위치 추적 서버(40)와 연결되어 있다. 여기서, 위치 추적 서버(40)는 GPS 위성신호 처리부(41) 및 위치 계산부(42)를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 제2 실시예인 위치 추적 장치(400)와 위치 추적 서버(40)의 구성요소 각각에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
신호 증폭부(410)는 자체적으로 GPS 위성(10)으로부터 위성신호를 수신한다. 그리고 신호 증폭부(410)는 수신된 위성신호를 증폭시킨다.
그리고 신호 변환부(420)는 신호 증폭부(410)에서 증폭된 위성신호 데이터를 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터로 변환한다. 여기서, 변환된 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터는 부가정보 처리부(440)로 전달된다.
한편, 망정합부(450)는 GPS 및 망정보 제공 장치(12)로부터 데이터 통신망 및 AP(11)를 통해 보조정보 및 데이터 통신망과 관련된 데이터를 전송받는다. 또한, 망정합부(450)는 부가정보 처리부(440)에서 출력된 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터(이하, 'GPS 디지털 데이터'라 함) 및 망관련 부가정보를 전달받아 AP(11) 및 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(40)로 전송한다. 즉, 망정합부(450)는 부가정보 처리부(440)에서 생성된 망관련 부가정보(예를 들면, 셀 관련 정보, 타이밍 정보, 주파수 편이 정보 등)와 GPS 디지털 데이터(중간 주파수 또는 기저대역 디지털 데이터)를 AP(11) 및 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(40)로 전송한다. 여기서, 데이터 통신망의 데이터 전송률이 미리 설정된 데이터 전송률 이하이면, 망정합부(450)는 GPS 디지털 데이터를 저장한 후, 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(40)로 전송한다.
한편, 부가정보 처리부(440)는 망정합부(450)에서 출력된 보조정보를 이용하여 자체적으로 확보가능한 망관련 부가정보를 도출하고 그 도출된 망관련 부가정보를 망정합부(450)로 전달한다. 또한, 부가정보 처리부(440)는 신호 변환부(420)로부터 전달된 GPS 디지털 데이터를 망정합부(450)로 전달한다.
한편, 위치 추적 서버(40)는 기본적으로 위치 추적 장치(400)로부터 전송받은 GPS 디지털 데이터 및 망관련 부가정보를 이용하여 GPS 위성(10)을 추적하고 이를 기반으로 위치 추적 장치(400)의 위치 계산을 수행한다. 그리고 위치 추적 서버(40)는 계산된 위치 추적 장치(400)의 위치정보를 데이터 통신망 및 AP(11)를 통해 위치 추적 장치(400)로 전송한다.
구체적으로, GPS 위성신호 처리부(41)는 기본적인 GPS 디지털 데이터 외에 추가로 위치 추적 장치(400)로부터 망관련 부가정보를 전송받거나 망을 통해서 추가로 보정정보를 수집한다. 그리고 GPS 위성신호 처리부(41)는 전송된 망관련 부가정보 또는 보정정보를 이용하여 위성신호의 신호처리를 종래의 위치 추적 장치(100)보다 더욱 빠르고 높은 성능으로 수행한다. 즉, GPS 위성신호 처리부(41)는 통상적인 위치 추적 장치(100)보다 많은 자원(예를 들면, 신호처리 능력)의 활용이 가능하므로, 위성신호의 신호처리를 더욱 빠르고 높은 성능으로 처리할 수 있다.
그리고 위치 계산부(42)는 GPS 위성신호 처리부(41)에서 처리된 결과를 이용하여 정확하게 위치 추적 장치(400)의 위치를 계산하게 된다. 즉, GPS 위성신호 처 리부(41)에서 확보가능한 부가정보를 이용하여 높은 수신감도를 얻을 수 있기 때문에, 위치 계산부(42)는 통상적인 위치 추적 장치(100) 단독으로 위치확인이 불가능한 지역에 대해서도 위치를 계산할 수 있다.
도 4c는 본 발명에 따른 데이터 통신망을 이용한 GPS 기반의 위치 추적 장치의 제3 실시예 구성도이다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제3 실시예인 위치 추적 장치(400)는 신호 증폭부(410), 신호 변환부(420) 및 망정합부(450)를 포함한다. 한편, 위치 추적 장치(400)는 AP(11) 및 데이터 통신망을 통해 GPS 및 망정보 제공 장치(12) 및 위치 추적 서버(40)와 연결되어 있다. 여기서, 위치 추적 서버(40)는 GPS 위성신호 처리부(41) 및 위치 계산부(42)를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 제3 실시예인 위치 추적 장치(400)와 위치 추적 서버(40)의 구성요소 각각에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
신호 증폭부(410)는 자체적으로 GPS 위성(10)으로부터 위성신호를 수신한다. 그리고 신호 증폭부(410)는 수신된 위성신호를 증폭시킨다.
그리고 신호 변환부(420)는 신호 증폭부(410)에서 증폭된 위성신호 데이터를 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터로 변환한다. 여기서, 변환된 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터는 망정합부(450)로 전달된다.
이어서, 망정합부(450)는 GPS 및 망정보 제공 장치(12)로부터 데이터 통신망 및 AP(11)를 통해 보조정보 및 데이터 통신망과 관련된 데이터를 전송받는다. 그리고 망정합부(450)는 신호 변환부(420)에서 출력된 중간주파수 또는 기저대역 디지털 데이터(이하, 'GPS 디지털 데이터'라 함), 보조정보 및 데이터 통신망과 관련된 데이터를 전달받아서 AP(11) 및 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(40)로 전송한다. 여기서, 데이터 통신망의 데이터 전송률이 미리 설정된 데이터 전송률 이하이면, 망정합부(450)는 GPS 디지털 데이터를 저장한 후, 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(40)로 전송한다.
한편, 위치 추적 서버(40)는 기본적으로 위치 추적 장치(400)로부터 전송받은 GPS 디지털 데이터, 보조정보 및 데이터 통신망과 관련된 데이터를 이용하여 GPS 위성(10)을 추적하고 이를 기반으로 위치 추적 장치(400)의 위치 계산을 수행한다. 그리고 위치 추적 서버(40)는 계산된 위치 추적 장치(400)의 위치정보를 데이터 통신망 및 AP(11)를 통해 위치 추적 장치(400)로 전송한다.
구체적으로, GPS 위성신호 처리부(41)는 기본적인 GPS 디지털 데이터 외에 추가로 위치 추적 장치(400)로부터 보조정보 및 데이터 통신망과 관련된 데이터를 전송받거나 망을 통해서 추가로 보정정보를 수집한다. 그리고 GPS 위성신호 처리부(41)는 전송된 보조정보 및 데이터 통신망과 관련된 데이터를 이용하여 위성신호의 신호처리를 종래의 위치 추적 장치(100)보다 더욱 빠르고 높은 성능으로 수행한다. 즉, GPS 위성신호 처리부(41)는 통상적인 위치 추적 장치(100)보다 많은 자원(예를 들면, 신호처리 능력)의 활용이 가능하므로, 위성신호의 신호처리를 더욱 빠르고 높은 성능으로 처리할 수 있다.
그리고 위치 계산부(42)는 GPS 위성신호 처리부(41)에서 처리된 결과를 이용하여 정확하게 위치 추적 장치(400)의 위치를 계산하게 된다. 즉, GPS 위성신호 처 리부(41)에서 확보가능한 보조정보 및 데이터 통신망과 관련된 데이터를 이용하여 높은 수신감도를 얻을 수 있기 때문에, 위치 계산부(42)는 통상적인 위치 추적 장치(100) 단독으로 위치확인이 불가능한 지역에 대해서도 위치를 계산할 수 있다.
한편, 일반적인 위치 추적 장치(100)는 자체적으로 GPS 위성(10)의 신호처리와 위치계산을 할 수도 있다. 그러나 도 4c의 GPS 기반의 위치 추적 장치(400)에서의 위치 추적 과정은 위치 추적 장치(400) 구조상 또는 상황상 불가능하거나, 필요시에 자체적인 또는 망으로부터의 요청에 의한 경우에 수행된다. 즉, 본 발명에 따른 위치 추적 장치(400)는 GPS 위성(10)으로부터의 신호를 수집하고 자체적으로 확보가능한 부가정보를 망으로부터 수집하여 처리한다. 그리고 위치 추적 장치(400)는 처리된 정보(GPS 디지털 데이터와 망관련 부가정보)를 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(40)로 전송한다. 그러면, 위치 추적 서버(40)에서 해당 위치 추적 장치(400)의 위치를 추적하고 확인한다.
여기서, 위치 추적 장치(400)는 GPS 위성(10)으로부터 위성신호를 수신받아 GPS 디지털 데이터로 생성한다. 그리고 위치 추적 장치(400)는 그 생성된 GPS 디지털 데이터를 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(40)로 전송하게 된다. 여기서, GPS 디지털 데이터가 그대로 전송될 때, 전송되는 정보량이 많아서 종래의 통신망(특히, 무선통신망)에서 그 전송이 곤란한 점이 있었다. 하지만, 최근의 데이터 통신망의 전송능력이 높아져서 GPS 디지털 데이터의 전송이 충분히 가능하다.
도 5 는 본 발명에 따른 위치 추적 서버에서의 GPS 위성신호 처리 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
먼저, GPS 위성신호 처리부(41)는 GPS 디지털 데이터, 부가정보 또는 위성 보정 정보를 데이터 통신망을 통해 전송받는다(502).
그리고 GPS 위성신호 처리부(41)는 데이터 통신망을 통해 전송받은 GPS 디지털 데이터가 중간주파수 신호인 경우, 기저대역 신호로 변경한다(504).
이어서, GPS 위성신호 처리부(41)는 부가정보(예를 들면, 타이밍 정보, 셀관련 정보, 위성별 비트 데이터 및 주파수 편이 정보)를 이용하여 위성별 코드 및 주파수를 탐색한다(506). 여기서, GPS 위성신호 처리부(41)는 부가정보와 많은 계산자원을 이용하여 "210" 과정보다 높은 수준의 처리이득을 위성별 코드 및 주파수 탐색 과정(506)에 적용한다.
이후, GPS 위성신호 처리부(41)는 탐색된 GPS 위성(10)에 대한 코드 및 주파수를 추적한다(508).
그리고 GPS 위성신호 처리부(41)는 추적된 코드 및 주파수를 이용하여 탐색된 위성별 의사 거리 정보 즉, 위성별 상대적 거리를 도출한다(510).
그리고 GPS 위성신호 처리부(41)는 추적된 코드 및 주파수를 이용하여 탐색된 위성별 항법 데이터 즉, 위성별 궤도정보 및 시각정보를 도출한다(512).
한편, GPS 위성신호 처리부(41)는 기저대역으로 다운 변환(Down-converting)된 GPS 디지털 데이터를 기초로 하여, 대역확산신호로 수신된 GPS 신호로부터 역확산 등을 수행하여 위성신호를 찾아내고, 해당 위성을 추적한다.
"506" 및 "508" 과정과 관련하여, 위치 추적 장치(400)가 "506" 및 "508" 과정을 수행하는 것으로 가정하기로 한다. 그러면, 위치 추적 장치(400)가 GPS 위 성(10)의 코드 및 주파수를 정확히 알지 못하기 때문에, 일반적으로 역확산을 통한 처리이득을 얻는 과정에서 통상적으로 알려진 신호탐색 및 추적 과정(506 및 508)은 그 구성이나 계산량에 의해 구현상의 제한이 있게 된다.
예를 들어, 수신 신호를 시간적 누적을 통한 역확산을 수행하여 처리이득을 얻는 경우를 살펴보면 다음과 같다. 일반적인 신호 탐색 누적한계로 고려되는 20ms의 GPS 비트를 누적하는 경우에 약 43dB의 처리이득이 획득될 수 있다. 여기서, 추가로 20ms의 누적구간을 1초로 증가하여 처리이득을 약 17dB 높이고자 한다면, 탐색을 위한 타이밍 및 주파수 가정이 각각 50배씩 세밀해져야 한다. 즉, 위치 추적 장치(400)는 약 2,500배의 계산량과 이에 따른 저장공간을 구비해야 한다. 따라서 이러한 계산량과 저장공간을 실제로 위치 추적 장치(400)에 구비되도록 구현하는 것은 위치 추적 장치(400)의 특성상 제한될 수밖에 없다.
그러나 위치 추적 장치(400)에서 자체적으로 수행되는 것과는 달리, 위치 추적 서버(40)의 GPS 위성신호 처리부(41)는 다수의 계산 자원을 이용할 수 있어 높은 처리 이득을 달성할 수 있다. 이로 인하여, GPS 위성신호 처리부(41)에서 높은 수신감도의 달성이 가능하다.
GPS 위성신호 처리부(41)는 이러한 기본적인 GPS 위성신호 처리에 추가로 위치 추적 장치(400)와 데이터 통신망에서 취합된 위성 보정 정보를 이용하여 최종적으로 위치 추적 장치(400)의 위치를 추적하고 확인할 수 있다. 즉, GPS 위성신호 처리부(41)는 타이밍 정보, 셀 관련 정보, 위성별 비트(항법) 데이터 및 주파수 편이 정보와 다수의 계산자원을 이용하여 위성별 코드 및 주파수를 탐색하게 된다. 따라서 통상적인 위치 추적 장치(100)에서 수행되는 수신감도보다 높은 감도를 얻을 수 있게 된다. 또한, GPS 위성신호 처리부(41)는 보다 효율적으로 신호처리를 수행하여 신호처리의 속도를 높일 수 있게 된다. 여기서, 셀 관련 정보는 데이터 통신망과 연결된 위치 추적 장치(400)가 소속된 셀로부터 확인 가능한 위성 정보(예를 들면, 위성 번호, 위성별 도플러 주파수)를 의미한다.
GPS 위성신호 처리부(41)에서의 위성신호 처리 과정은 주파수와 신호의 도달시간을 알지 못하는 상태에서 처리이득을 최대한 높여 신호 대 잡음비를 높이면서 위성별 신호의 구체적인 주파수 값 및 신호의 정확한 도달시간을 탐색하는 것이다. 그리고 상기 위성신호 처리 과정은 해당 GPS 위성(10)을 추적하고 항법 데이터를 이용하는 것이다. 기본적으로 위치 추적 서버(40)의 GPS 위성신호 처리부(41)는 다수의 계산 자원을 활용하여 높은 처리 이득을 얻을 수 있으나, 위치 추적 장치(400)의 부가정보를 이용하면 보다 용이하게 이를 달성할 수 있다.
구체적으로, 타이밍 정보와 주파수 편이 정보를 알게 되면, GPS 위성신호 처리부(41)는 그 정확도에 근거하여 위성별 신호의 주파수 값 및 신호의 도달시간에 대한 가능 범위를 파악할 수 있다. GPS 위성신호 처리부(41)는 그 정확도가 높을수록 신호의 처리 시간을 줄일 수 있게 된다. 여기서, 주파수 편이 정보라 함은 위치 추적 장치(400)가 위치해 있는 셀에서의 절대적인 위성별 도플러 주파수를 근거로 하는 주파수 편이 정보를 포함한 정보를 말한다. 또한, 주파수 편이 정보는 위치 추적 장치(400)가 AP(11)와 동기를 맞춘 정보를 근간으로 위치 추적 장치(400)에 적용된 발진기의 정확성을 파악하여 이의 정보를 근간으로 하는 위치 추적 장 치(400) 기준에서의 상대적인 위성의 주파수 편이 정보를 포함한 정보를 말한다.
다음으로, 위성별 비트(항법) 데이터를 알고 있다는 것은 GPS 위성신호 처리부(41)가 20ms마다 변하게 되는 비트 데이터를 미리 알 수 있다는 것을 의미한다. GPS 위성신호 처리부(41)는 위성별 비트(항법) 데이터 중에서 신호의 도달시간 정보를 기반으로 이를 적용하여 가간섭(Coherent) 상관구간을 늘려서 처리이득을 높일 수 있다. 또한, GPS 위성신호 처리부(41)는 주파수의 정확한 추적을 위해서 고해상도의 주파수 추적에 위성별 비트(항법) 데이터를 적용할 수 있다.
도 6 은 본 발명에 따른 데이터 통신망을 이용한 GPS 기반의 위치 추적 방법에 대한 제1 실시예 흐름도이다.
도 4a와 같은 구성도에서 GPS 및 망정보 제공 장치(12), 위치 추적 서버(40), AP(11), 위치 추적 장치(400) 및 사용자(600) 간의 데이터 통신망을 이용한 위치 추적 방법에 대한 일실시예 흐름도가 도 6에 나타나 있다. 특히, 도 6 은 위치 추적 서버(400)가 위치 측정을 요청한 경우에 대한 것이다.
먼저, 위치 추적 서버(40)는 특정 사용자(600)가 구비한 위치 추적 장치(400)의 위치 추적이 필요한 경우에 데이터 통신망에 접속하여 위치 측정을 AP(11)로 요청한다(602).
그리고 AP(11)는 데이터 통신망을 통해 해당 위치 추적 장치(400)를 호출하고 접속한 후, 위치 추적 장치(400)에 위치정보와 관련된 데이터를 요청한다(604).
이어서, 위치 추적 장치(400)는 GPS 디지털 데이터 및 자체적인 부가정보를 수집한다(606).
이후, 위치 추적 장치(400)는 수집된 GPS 디지털 데이터 및 자체적으로 확보가능한 부가정보를 AP(11)로 전송한다(608). 여기서, 위치 추적 장치(400)는 자체적으로 GPS 위성신호의 처리가 가능한 경우에 위치정보를 AP(11)로 전송할 수 있다.
그리고 AP(11)는 위치 추적 장치(400)로부터 전송된 GPS 디지털 데이터 및 자체적인 부가정보를 위치 추적 서버(40)로 전송한다(610).
그리고 위치 추적 서버(40)는 GPS 및 망정보 제공 장치(12)로 보조정보를 요청한다(612). 여기서, 위치 추적 서버(40)는 위치응용 서버(도면에 도시되지 않음) 또는 추가로 연결된 망을 통해 보조정보를 요청할 수 있다. 그러면, GPS 및 망정보 제공 장치(12)는 위치 추적 서버(40)로 위성 보정 정보 및 망에서 확보 가능한 보조정보를 전송한다(614).
위치 추적에 필요한 해당 데이터 및 정보가 위치 추적 서버(40)에 수집되면, 위치 추적 서버(40)는 AP(11)를 통해 수집된 GPS 디지털 데이터, 망관련 보조정보, 위성 보정 정보 및 데이터 통신망 자체적으로 확보된 부가정보를 이용하여 GPS 위성신호를 처리하고 위치 추적 장치(400)의 위치계산을 수행한다(616).
이어서, 위치 추적 서버(40)는 계산된 위치정보를 AP(11)로 전송한다(618). 그리고 AP(11)는 전송된 위치정보를 위치 추적 장치(400)로 전송한다(620).
이후, 사용자에게 이러한 위치정보를 확인해 줄 필요가 있는 경우에 위치 추적 장치(400)는 위치정보를 사용자(600)에게 제공한다(622). 즉, 위치 추적 장치(400)는 사용자(600)에게 위치정보를 통지하고 사용자(600)가 확인할 수 있도록 한다.
이러한 "602" 과정 내지 "622" 과정에 따른 위치 추적 방법은 위치 추적 서버(40)에 의한 특별한 상황이나 요구에 의해서 특정 위치 추적 장치(400)의 위치를 파악하고자 할 때 적용될 수 있다. 예를 들면, 이러한 위치 추적 과정은 비상상황, 재난상황 등 다양한 경우에 적용될 수 있다.
도 7 은 본 발명에 따른 데이터 통신망을 이용한 GPS 기반의 위치 추적 방법에 대한 제2 실시예 흐름도이다.
도 4a와 같은 구성도에서 GPS 및 망정보 제공 장치(12), 위치 추적 서버(40), AP(11), 위치 추적 장치(400) 및 사용자(600) 간의 데이터 통신망을 이용한 위치 추적 방법에 대한 제2 실시예 흐름도가 도 7에 나타나 있다. 특히, 도 7 은 사용자(600)가 위치 측정을 요청한 경우에 대한 것이다. 도 7 은 도 6에 도시된 바와 같은 유사한 과정으로 진행되지만, 사용자(600)의 필요에 의해서 그 과정이 시작된다.
먼저, 사용자(600)가 위치 추적 장치(400)로 위치 측정을 요청한다(702).
그리고 위치 추적 장치(400)는 AP(11)로 위치 측정을 요청한다(704). 이어서, AP(11)는 위치 추적 서버(706)로 위치 측정을 요청한다(706).
이후, 위치 추적 장치(400)는 GPS 디지털 데이터 및 자체적인 부가정보를 수집한다(708).
그리고 위치 추적 장치(400)는 수집된 GPS 디지털 데이터 및 자체적으로 확보가능한 부가정보를 AP(11)로 전송한다(710). 여기서, 위치 추적 장치(400)는 자 체적으로 GPS 위성신호의 처리가 가능한 경우에 위치정보를 AP(11)로 전송할 수 있다.
이어서, AP(11)는 위치 추적 장치(400)로부터 전송된 GPS 디지털 데이터 및 자체적으로 확보된 부가정보를 위치 추적 서버(40)로 전송한다(712).
그리고 위치 추적 서버(40)는 GPS 및 망정보 제공 장치(12)로 보조정보를 요청한다(714). 여기서, 위치 추적 서버(40)는 위치응용 서버(도면에 도시되지 않음) 또는 추가로 연결된 망을 통해 보조정보를 요청할 수 있다. 그러면, GPS 및 망정보 제공 장치(12)는 위치 추적 서버(40)로 위성 보정 정보 및 망에서 확보 가능한 보조정보를 전송한다(716).
위치 추적에 필요한 해당 데이터 및 정보가 위치 추적 서버(40)에 수집되면, 위치 추적 서버(40)는 AP(11)를 통해 수집된 GPS 디지털 데이터, 망관련 보조정보, 위성 보정 정보 및 데이터 통신망 자체적으로 확보된 부가정보를 이용하여 GPS 위성신호를 처리하고 위치 추적 장치(400)의 위치계산을 수행한다(718).
이어서, 위치 추적 서버(40)는 계산된 위치정보를 AP(11)로 전송한다(720). 그리고 AP(11)는 전송된 위치정보를 위치 추적 장치(400)로 전송한다(722).
이후, 사용자에게 이러한 위치정보를 확인해 줄 필요가 있는 경우에 위치 추적 장치(400)는 위치정보를 사용자(600)에게 제공한다(724).
이러한 "702" 과정 내지 "724" 과정에 따른 위치 추적 방법은 사용자(600)가 필요에 의해서 단말기의 위치를 파악하고자 할 때 적용될 수 있다. 특별히 높은 정확도가 요구되는 상황이나, 조난, 특정 단말기의 위치 로깅(예를 들면, 카메라 등 과 같은 장치의 GPS 기반 위치 로깅) 등 다양한 경우에 적용될 수 있다.
이상과 같이, 데이터 통신이 가능한 위치 추적 장치(400)의 경우, 위치 추적 장치(400)는 데이터 통신망을 이용하여 GPS 위성신호를 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버(40)로 전송한다. 그리고 위치 추적 서버(40)는 위치 추적 장치(400)보다 높은 수준의 신호처리 성능을 기반으로 통상적인 위치 추적 장치(400)가 얻을 수 없는 수신감도를 확보한다. 이러한 위치 추적 서버(40)는 다양한 위치기반 서비스나 비상상황 또는 재난상황에서도 해당 위치 추적 장치(400)의 위치를 확인하고 추적할 수 있게 된다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
도 1a 내지 도 1c는 일반적인 GPS 기반의 위치 추적 장치의 구성도,
도 2 는 도 1a의 신호 증폭부, 신호 변환부 및 GPS 위성신호 처리부에서의 일반적인 위성신호 처리 과정에 대한 상세 흐름도,
도 3 은 도 1a의 위치 계산부에서의 일반적인 위치 계산 과정에 대한 상세 흐름도,
도 4a 및 도 4c 는 본 발명에 따른 데이터 통신망을 이용한 GPS 기반의 위치 추적 장치의 제1 내지 제3 실시예 구성도,
도 5 는 본 발명에 따른 위치 추적 서버에서의 GPS 위성신호 처리 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도,
도 6 은 본 발명에 따른 데이터 통신망을 이용한 GPS 기반의 위치 추적 방법에 대한 제1 실시예 흐름도,
도 7 은 본 발명에 따른 데이터 통신망을 이용한 GPS 기반의 위치 추적 방법에 대한 제2 실시예 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
400: 위치 추적 장치 430: GPS 위성신호 처리부
440: 부가정보 처리부 450: 망정합부
460: 위치 계산부 40: 위치 추적 서버
41: GPS 위성신호 처리부 42: 위치 계산부

Claims (23)

  1. GPS 기반 위치 추적 장치에 있어서,
    GPS 위성으로부터 위성신호를 수신받아 증폭시키기 위한 신호 증폭 수단;
    상기 증폭된 위성신호를 GPS 디지털 데이터로 변환하기 위한 신호 변환 수단;
    상기 변환된 GPS 디지털 데이터와 망정합 수단에서 수집된 보조정보 및 데이터 통신망 관련 데이터를 이용하여 위치 추적에 필요한 부가정보를 자체적으로 추출하기 위한 부가정보 처리 수단; 및
    데이터 통신망으로부터 상기 보조정보를 수집하고, 상기 변환된 GPS 디지털 데이터 및 상기 추출된 부가정보를 상기 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버로 전송하기 위한 상기 망정합 수단
    을 포함하는 GPS 기반 위치 추적 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변환된 GPS 디지털 데이터와 상기 부가정보 처리 수단으로부터 전달받은 보조정보 및 데이터 통신망 관련 데이터를 신호처리하여 위성별 상대적 거리, 위성별 궤도정보 및 시각정보를 도출하기 위한 위성신호 처리 수단; 및
    상기 도출된 위성별 궤도정보 및 시각정보를 이용하여 상기 GPS 위성의 위치 를 계산하고, 상기 계산된 GPS 위성의 위치와 상기 도출된 위성별 상대적 거리를 이용하여 상기 위치 추적 장치의 위치를 계산하기 위한 위치 계산 수단
    을 더 포함하는 GPS 기반 위치 추적 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 위치 계산 수단은,
    상기 계산된 GPS 위성의 위치와 상기 도출된 위성별 상대적 거리를 이용하여 상기 GPS 디지털 데이터의 수신 시각을 계산하는 GPS 기반 위치 추적 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부가정보 처리 수단은,
    상기 데이터 통신망을 이용한 GPS 기반 위치 추적을 위하여 타이밍 정보, 셀 관련 정보, 위성별 비트 데이터 및 주파수 편이 정보 중 적어도 어느 하나를 위치 추적에 필요한 상기 부가정보로 추출하는 GPS 기반 위치 추적 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 망정합 수단은,
    상기 데이터 통신망의 데이터 전송률이 기 설정된 데이터 전송률로 보장된 경우에는 상기 변환된 GPS 디지털 데이터를 상기 데이터 통신망을 통해 상기 위치 추적 서버로 실시간으로 전송하고, 기 설정된 데이터 전송률 이하인 경우에는 상기 변환된 GPS 디지털 데이터를 저장한 후 상기 데이터 통신망을 통해 상기 위치 추적 서버로 전송하는 GPS 기반 위치 추적 장치.
  6. GPS 기반 위치 추적 장치에 있어서,
    GPS 위성으로부터 위성신호를 수신받아 증폭시키기 위한 신호 증폭 수단;
    상기 증폭된 위성신호를 GPS 디지털 데이터로 변환하기 위한 신호 변환 수단; 및
    상기 변환된 GPS 디지털 데이터를 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버로 전송하기 위한 망정합 수단
    을 포함하는 GPS 기반 위치 추적 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 망정합 수단은,
    상기 데이터 통신망으로부터 보조정보를 수집하고, 상기 수집된 보조정보와 상기 변환된 GPS 디지털 데이터를 상기 데이터 통신망을 통해 상기 위치 추적 서버로 전송하는 GPS 기반 위치 추적 장치.
  8. GPS 기반 위치 추적 서버에 있어서,
    GPS 기반 위치 추적 장치로부터 전달받은 GPS 디지털 데이터를 신호처리하여 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보를 도출하기 위한 위성신호 처리 수단; 및
    상기 도출된 위성별 궤도정보 및 시각정보를 이용하여 GPS 위성의 위치를 계산하고, 상기 계산된 GPS 위성의 위치와 상기 도출된 위성별 상대적 거리를 이용하여 상기 GPS 기반 위치 추적 장치의 위치를 계산하기 위한 위치 계산 수단
    을 포함하는 GPS 기반 위치 추적 서버.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 위성신호 처리 수단은,
    상기 GPS 기반 위치 추적 장치로부터 GPS 디지털 데이터와 함께 위치 추적에 필요한 부가정보, 보조정보 및 데이터 통신망 관련 데이터 중 적어도 어느 하나를 더 전송받아 신호처리하는 GPS 기반 위치 추적 서버.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 위성신호 처리 수단은,
    데이터 통신망을 통해 위성 보정 정보를 추가로 수집하고 상기 추가로 수집된 위성 보정 정보를 상기 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보의 도출 시에 이용하는 GPS 기반 위치 추적 서버.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위성신호 처리 수단은,
    상기 GPS 기반 위치 추적 장치의 독립적인 수행 자원보다 다수의 위성신호 처리 자원을 집중 이용하여 상기 GPS 디지털 데이터를 신호처리하는 GPS 기반 위치 추적 서버.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 위치 계산 수단은,
    상기 계산된 GPS 위성의 위치와 상기 도출된 위성별 상대적 거리를 이용하여 상기 GPS 디지털 데이터의 수신 시각을 계산하는 GPS 기반 위치 추적 서버.
  13. GPS 기반 위치 추적 방법에 있어서,
    GPS 위성으로부터 위성신호를 수신받아 증폭시키는 신호 증폭 단계;
    상기 증폭된 위성신호를 GPS 디지털 데이터로 변환하는 신호 변환 단계;
    데이터 통신망으로부터 보조정보 및 데이터 통신망 관련 데이터를 수집하는 보조정보 수집 단계; 및
    상기 수집된 보조정보와 상기 변환된 GPS 디지털 데이터를 상기 데이터 통신망을 통해 위치 추적 서버로 전송하는 망정합 단계
    를 포함하는 GPS 기반 위치 추적 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 변환된 GPS 디지털 데이터와 상기 수집된 보조정보 및 데이터 통신망 관련 데이터를 이용하여 위치 추적에 필요한 부가정보를 자체적으로 추출하는 부가정보 추출 단계를 더 포함하고,
    상기 망정합 단계는 상기 변환된 GPS 디지털 데이터 및 상기 추출된 부가정보를 상기 데이터 통신망을 통해 상기 위치 추적 서버로 전송하는 GPS 기반 위치 추적 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 변환된 GPS 디지털 데이터와 상기 수집된 보조정보 및 데이터 통신망 관련 데이터를 신호처리하여 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보를 도출하는 위성신호 처리 단계; 및
    상기 도출된 위성별 궤도정보 및 시각정보를 이용하여 상기 GPS 위성의 위치를 계산하고, 상기 계산된 GPS 위성의 위치와 상기 도출된 위성별 상대적 거리를 이용하여 위치 추적 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 단계
    를 더 포함하는 GPS 기반 위치 추적 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 위치 계산 단계는,
    상기 계산된 GPS 위성의 위치와 상기 도출된 위성별 상대적 거리를 이용하여 상기 GPS 디지털 데이터의 수신 시각을 계산하는 GPS 기반 위치 추적 방법.
  17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부가정보 추출 단계는,
    타이밍 정보, 셀 관련 정보, 위성별 비트 데이터 및 주파수 편이 정보 중 적어도 어느 하나를 위치 추적에 필요한 상기 부가정보로 추출하는 GPS 기반 위치 추적 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 망정합 단계는,
    상기 데이터 통신망의 데이터 전송률이 기 설정된 데이터 전송률로 보장된 경우에는 상기 변환된 GPS 디지털 데이터를 상기 데이터 통신망을 통해 상기 위치 추적 서버로 실시간으로 전송하고, 기 설정된 데이터 전송률 이하인 경우에는 상기 변환된 GPS 디지털 데이터를 저장한 후 상기 데이터 통신망을 통해 상기 위치 추적 서버로 전송하는 GPS 기반 위치 추적 방법.
  19. GPS 기반 위치 추적 방법에 있어서,
    GPS 기반 위치 추적 장치로부터 전달받은 GPS 디지털 데이터를 신호처리하여 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보를 도출하는 위성신호 처리 단계; 및
    상기 도출된 위성별 궤도정보 및 시각정보를 이용하여 GPS 위성의 위치를 계산하고, 상기 계산된 GPS 위성의 위치와 상기 도출된 위성별 상대적 거리를 이용하여 상기 GPS 기반 위치 추적 장치의 위치를 계산하는 위치 계산 단계
    를 포함하는 GPS 기반 위치 추적 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 위성신호 처리 단계는,
    상기 GPS 기반 위치 추적 장치로부터 GPS 디지털 데이터와 함께 위치 추적에 필요한 부가정보, 보조정보 및 데이터 통신망 관련 데이터 중 적어도 어느 하나를 더 전송받아 신호처리하는 GPS 기반 위치 추적 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 위성신호 처리 단계는,
    데이터 통신망을 통해 위성 보정 정보를 추가로 수집하고 상기 추가로 수집된 위성 보정 정보를 상기 위성별 상대적 거리와 위성별 궤도정보 및 시각정보의 도출 시에 이용하는 GPS 기반 위치 추적 방법.
  22. 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위성신호 처리 단계는,
    상기 GPS 기반 위치 추적 장치의 독립적 수행 자원보다 다수의 위성신호 처리 자원을 집중 이용하여 상기 GPS 디지털 데이터를 신호처리하는 GPS 기반 위치 추적 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 위치 계산 단계는,
    상기 계산된 GPS 위성의 위치와 상기 도출된 위성별 상대적 거리를 이용하여 상기 GPS 디지털 데이터의 수신 시각을 계산하는 GPS 기반 위치 추적 방법.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200834104A (en) * 2007-01-10 2008-08-16 Nokia Corp Method, system, user equipment, network element and software product for generic broadcasted positioning assistance data
US8644853B2 (en) 2008-05-12 2014-02-04 Qualcomm Incorporated Providing base station almanac to mobile station
US8570216B2 (en) * 2008-05-30 2013-10-29 The Boeing Company Differential correction system enhancement leverages roving receivers enabled for a non-GPS, secondary PN and T signal to characterize local errors
US8223069B2 (en) * 2008-09-05 2012-07-17 Lg Electronics Inc. Network assisted positioning
US20100178934A1 (en) * 2009-01-13 2010-07-15 Qualcomm Incorporated Environment-specific measurement weighting in wireless positioning
US8665156B2 (en) * 2009-09-08 2014-03-04 Qualcomm Incorporated Position estimation assistance information for mobile station
US8437772B2 (en) 2009-09-15 2013-05-07 Qualcomm Incorporated Transmitter position integrity checking
US9645241B1 (en) * 2013-03-14 2017-05-09 Google Inc. Using data from non-surveyed devices to generate geopositioning corrections for portable devices
CN105265010B (zh) * 2013-05-23 2020-01-21 日本电气株式会社 移动通信系统、移动通信装置和网络辅助信息传输方法
US9720091B2 (en) 2014-06-30 2017-08-01 Honeywell International Inc. Adaptive satellite search succession
DE102014217027A1 (de) * 2014-08-27 2016-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Freischalten von Funktionen in einem Funkempfänger
CN105989707B (zh) * 2015-02-16 2021-05-28 杭州快迪科技有限公司 确定gps设备与目标位置相对方位的方法
GB201621903D0 (en) 2016-12-21 2017-02-01 Blue Vision Labs Uk Ltd Localisation
WO2019057302A1 (en) * 2017-09-24 2019-03-28 Fundació Centre Tecnologic De Telecomunicacions De Catalunya (Cttc) METHOD AND SYSTEM FOR RECEIVING VIRTUALIZED WORLDWIDE NAVIGATION SATELLITE SYSTEM (GNSS)
US10630378B2 (en) * 2018-02-09 2020-04-21 Lockheed Martin Corporation Bandwidth optimizing range adjustments among satellites
US10505623B2 (en) * 2018-03-16 2019-12-10 Vector Launch Inc. Quality of service level selection for peer satellite communications
US10708722B1 (en) * 2019-08-02 2020-07-07 Tile, Inc. Tracking device presence detection and reporting by access points

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050014564A (ko) * 2003-07-31 2005-02-07 에스케이 텔레콤주식회사 Ｇｐｓ 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의위치를 측정하기 위한 방법 및 시스템
KR20050076319A (ko) * 2004-01-20 2005-07-26 에스케이 텔레콤주식회사 지피에스 전파 음영 지역에서 지피에스 단말기와 위치탐색기를 이용하여 단말기의 위치를 측위하는 방법 및시스템
KR20050092943A (ko) * 2004-03-17 2005-09-23 에스케이 텔레콤주식회사 지피에스 전파 음영 지역에서 위치 탐색기를 이용하여단말기의 위치를 측위하는 방법 및 시스템
KR20070016795A (ko) * 2005-08-05 2007-02-08 에스케이 텔레콤주식회사 실내외 환경에서 ｇｐｓ를 이용한 위치 측정 방법 및 이를이용한 위치 기반 서비스 제공 방법, 시스템 및 장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6525688B2 (en) * 2000-12-04 2003-02-25 Enuvis, Inc. Location-determination method and apparatus
US7574218B2 (en) * 2002-01-16 2009-08-11 Kyocera Wireless Corp. Systems and methods for transmitting global positioning system information
US7233798B2 (en) * 2002-09-30 2007-06-19 Motorola, Inc. Method and apparatus for determining location of a remote unit using GPS
JP2006502412A (ja) * 2002-10-04 2006-01-19 シグテック・ナヴィゲーション・プロプライエタリー・リミテッド 衛星利用測位システムの改良
US7362263B2 (en) * 2003-09-04 2008-04-22 Seiko Epson Corporation Keeping accurate time for a hybrid GPS receiver and mobile phone when powered off
JP4237677B2 (ja) * 2004-06-02 2009-03-11 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 取得装置、アクセス制御装置、取得方法、アクセス制御方法、プログラム、及び記録媒体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050014564A (ko) * 2003-07-31 2005-02-07 에스케이 텔레콤주식회사 Ｇｐｓ 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의위치를 측정하기 위한 방법 및 시스템
KR20050076319A (ko) * 2004-01-20 2005-07-26 에스케이 텔레콤주식회사 지피에스 전파 음영 지역에서 지피에스 단말기와 위치탐색기를 이용하여 단말기의 위치를 측위하는 방법 및시스템
KR20050092943A (ko) * 2004-03-17 2005-09-23 에스케이 텔레콤주식회사 지피에스 전파 음영 지역에서 위치 탐색기를 이용하여단말기의 위치를 측위하는 방법 및 시스템
KR20070016795A (ko) * 2005-08-05 2007-02-08 에스케이 텔레콤주식회사 실내외 환경에서 ｇｐｓ를 이용한 위치 측정 방법 및 이를이용한 위치 기반 서비스 제공 방법, 시스템 및 장치

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