KR101419339B1 - 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보정정보 파라미터를 생성하여 복수의 방송/통신 매체용 신호로 부호화한 뒤 이를 송신하거나 수신할 수 있도록 함으로써, 단말기가 실시간 보정정보를 수신할 수 없는 경우에 상기 보정정보 파라미터를 이용하여 단말기 자체적으로 보정정보를 생성하여 측위 보정을 수행할 수 있도록 하고, 또한 단말기가 실시간 보정정보를 수신할 수 없는 경우에 과거에 수신한 보정정보를 이용하여 단말기 자체적으로 보정정보를 생성한 뒤 측위 보정을 수행할 수 있도록 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보와 보정정보 파라미터의 송수신 장치; 및 그 송수신 방법과 보정정보 생성 방법에 관한 것이다.

Description

위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치 및 그 방법{AN APPARATUS FOR PROCESSING DIFFERENTIAL INFORMATION OF DIFFERENTIAL GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM AND THE METHOD THEREOF}

본 발명은 위성항법 보정시스템(DGNSS)의 보정정보 처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실시간으로 제공되는 보정정보를 수신하여 측위 보정을 수행하는 단말기에서 자체적으로 보정정보를 생성할 수 있도록 하는 보정정보 파라미터를 송신함으로써, 상기 단말기 자체의 일시적인 문제, 또는 서비스 음영지역에 진입하는 경우와 같이 일시적으로 실시간 보정정보를 수신하지 못하는 경우에도 측위 보정을 가능하게 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보와 보정정보 파라미터의 송수신 장치; 및 그 송수신 방법과 보정정보 생성 방법에 관한 것이다.

단말기의 위치를 측정하기 위한 기술(측위 기술)의 한 종류로서 복수의 위성으로부터 신호를 수신하고, 그 신호를 이용하여 단말기로부터 각 위성까지의 거리를 계산함으로써, 단말기가 위치한 지점의 좌표를 측정하는 기술(Global Navigation Satellite System : GNSS)이 현재 널리 보급되어 있다.

상기 GNSS는 우주 궤도를 돌고 있는 인공위성을 이용하여 지상에 있는 물체의 위치, 고도, 속도에 관한 정보를 제공하는 시스템이다. 상기 GNSS는 작게는 1 m 이하 해상도의 정밀한 위치 정보까지 파악할 수 있으며, 군사적 용도뿐 아니라 항공기, 선박, 자동차 등 교통수단의 위치 안내나 측지, 긴급구조, 통신 등 민간 분야에서도 폭넓게 응용된다.

상기 GNSS의 구체적인 예로서 미국 국방부가 개발하여 운영하고 있는 지피에스(GPS；Global Positioning System), 러시아의 글로나스(GLONASS；GLObal NAvigation Satellite System), 유럽연합(EU)의 갈릴레오(Galileo), 중국의 베이더우(Beidou) 등의 시스템이 존재하며, 그 외에도 세계 각국에서는 독자 또는 연합의 형태로 GNSS를 구축하기 위한 노력을 진행하고 있다.

상기 GNSS를 이용하여 측위를 할 때는 위성들로부터 수신기로 신호가 전달되는 과정에서 다양한 요인에 의해 신호에 오차가 더해지게 되어 위성과 수신기 간의 계산된 의사거리(pseudo range)와 실제 거리에는 차이가 발생하게 된다. 따라서 측위 결과와 실제 좌표 사이에도 오차가 발생하게 된다. 상기와 같은 측위의 오차를 줄이기 위하여 위성으로부터 수신기로 신호가 수신되는 과정에서 발생하는 오차를 보정하기 위한 다양한 기술들이 개발되어 실제 서비스에 적용되고 있다.

상기 의사거리 오차를 보정하는 기술들 중 실시간성과 비용 측면에서 효율성이 높아 널리 사용되고 있는 DGNSS(Differential Global Navigation Satellite System: 측위의 정밀도가 저하된 GPS의 오차를 보정하는 부가적인 시스템) 기술은 지상 기준국에서 계산되는 의사거리 값과 위성까지의 실제 기하학적 거리의 차이, 즉 의사거리 보정정보(PRC, Pseudo Range Correction)를 방송망, 유무선 통신망 또는 별도의 위성을 통해 실시간으로 단말기에 제공하고, 단말기는 GNSS 위성으로부터 신호를 수신하여 계산한 의사거리를 상기 의사거리 보정정보(PRC)를 이용하여 보정함으로써 보다 정확한 측위결과를 얻을 수 있도록 하는 기술이다.

참고적으로 상기 DGNSS의 한 종류인 DGPS(Differential Global Positioning System : 위성항법보정시스템)는 이미 정확하게 측량된 고정점(기준국)에서 GPS를 수신하여 GPS의 오차를 산출하고 보정 및 방송하여 이용자가 보다 나은 정밀도(예 : 위치 오차 1 m)로 위치를 확인할 수 있는 시스템이다. 현재 상기 DGNSS는 중파방송, FM 부가방송, 유무선 인터넷, DGNSS 전용위성 등의 다양한 매체를 통해 제공되고 있으며. 지상파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)를 비롯하여 신규 방송/통신 매체에 적용하기 위한 기술개발이 진행되고 있다.

그러나 상기 방식들은 매체의 종류에 따라서 보정정보를 부호화하는 방식에 차이가 있지만, 상기 매체들을 통해 제공되는 보정정보는 사실상 정보를 제공하는 시점에 기준국에서 관측된 위성들의 의사거리 보정정보로서 동일하며, 상기 보정정보를 실시간으로 제공하고 단말기에서는 상기 보정정보를 수신하여 그 단말기에서 관측되는 위성들의 의사거리 값의 보정에 사용한다는 점은 동일하다.

또한 상기 DGNSS 방식에는 실시간으로 보정하지 않고 단말기에서 위성 관측값들을 저장한 뒤 상기 관측값이 저장된 시점과 동일한 시점의 보정정보를 사용하여 후보정하는 기술도 있으나 보정 계산을 수행하는 시점이 실시간인지 후보정인지의 차이만 있을 뿐 관측된 시각에 해당하는 보정정보를 사용한다는 점은 실시간 보정과 동일하다. 또한 차량, 선박, 자전거 등의 교통수단에 설치된 단말기나 보행자용 단말기의 경우 그 목적을 달성하기 위해서는 이동하면서 실시간으로 측위를 해야 하기 때문에 후 보정 기술은 사용될 수 없다.

그런데, 기준국에서 보정정보가 생성되는 시각을 T1이라하고, 단말기에서 위성을 관측하여 의사거리가 계산되는 시각(현재시각)을 T2라고 할 경우, 단말기가 수신하게 되는 보정정보가 생성된 시각 T1은 단말기의 현재시각 T2보다 항상 과거의 시각이다. 즉 단말기가 기준국으로부터 수신한 보정정보는 단말기의 현재시각에 측정된 값이 아닌 과거 시점에 측정된 값이다. 상기 T1과 T2의 시간차가 0에 가까울수록 보정효과는 크고 시간차가 커질수록 보정효과는 줄어들게 된다.

따라서 기준국에서 보정정보를 제공할 때는 보정정보가 생성된 시각 T1을 함께 제공함으로써 단말기에서는 현재시각 T2와 보정정보 생성시각 T1의 차이를 먼저 확인하여 그 차이가 보정정보 사용 한계시간 Th보다 작을 경우에만 보정정보를 사용하게 된다. 예를 들어 T2와 T1의 차이가 60초(Th) 이내일 경우에는 보정정보를 사용하고 그 보다 클 경우에는 보정정보를 사용하지 않는다. 상기 보정정보 사용 한계시간 Th는 사용자가 설정할 수도 있고 사용자가 변경하지 못하도록 단말기 생산단계에서 고정되어 있을 수 있다.

실질적으로 제공되고 있는 서비스에서는 DGNSS 기준국에서 매초 단위로 보정정보가 생성되어 방송/통신 매체로 제공되고 있다. 따라서 단말기가 보정정보를 안정적으로 수신할 수 있는 환경에서는 T1과 T2의 차이가 수 초 이내인 보정정보를 지속적으로 수신할 수 있다. 그러나 단말기가 보정정보를 수신할 수 없는 상태가 일정시간(예를 들어 60초) 이상 지속되면 그 순간부터는 보정정보를 사용하지 못하게 된다. 상기 단말기가 보정정보를 수신할 수 없는 경우는 다음과 같다.

1. 보정정보 제공부의 동작에 문제가 발생한 경우,

2. 단말기가 보정정보 제공 서비스 권역을 벗어난 경우,

3. 단말기의 보정정보 수신부의 동작에 문제가 발생한 경우에는 단말기에서 안정적으로 보정정보를 수신할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명의 배경기술은 위성통신과 우주산업 제8권 제2호 통권19호 (페이지 143-155, 2000년 6월)에 FM DARC(DAta Radio Channel)를 이용한 DGPS 서비스에 대해서 제안하고 있고, 대한민국 등록특허 제10-0564146호(2006. 03. 20)에 무선 인터넷을 이용한 디지피에스 시스템에 대해서 개시되어 있으며, 또한 대한민국 등록실용신안 제20-0375699호(2005. 02. 01)에 인터넷을 이용한 고정밀 디지피에스 시스템 장치에 대해서 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제10-0977607호(2010. 08. 17)에도 지상파 ＤＭＢ를 활용한 고정밀도 위치정보 전송시스템 및 수신시스템에 대해서 제안하고 있으나, 상기 방법들은 GPS 오차를 보정하기 위한 보정정보를 무선 인터넷이나 비콘(beacon) 신호 또는 DMB 방송을 이용하여 송수신하는 방식에 관하여 제안된 것으로, 본 발명에서 제시하는 것과 같은 단말기에서 일시적으로 실시간 보정정보를 수신하지 못하는 경우에 단말기 자체적으로 보정정보를 생성할 수 있도록 보정정보 파라미터를 송수신하는 방식과는 그 목적과 구성 및 효과에 있어서 차이가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 단말기가 실시간 보정정보를 수신할 수 없는 경우에 단말기 자체적으로 보정정보를 생성하여 측위 보정을 수행할 수 있도록 하기 위한 보정정보 파라미터를 생성하여 복수의 방송/통신 매체용 신호로 부호화한 뒤 이를 송신하거나 수신할 수 있도록 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 단말기가 실시간 보정정보를 수신할 수 없는 경우에도 과거에 수신한 보정정보를 이용하여 단말기 자체적으로 보정정보를 생성한 뒤 측위 보정을 수행할 수 있도록 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치는 복수의 GNSS 위성으로부터 신호를 수신하여 개별 위성들의 실시간 보정정보를 생성하는 복수의 지상 기준국; 상기 지상 기준국들로부터 실시간 보정정보를 입력받아 이를 누적하는 위성정보 저장부; 상기 누적되는 실시간 보정정보를 입력받아 개별 위성들의 보정정보 파라미터를 생성한 후, 기준점, 위성 번호, 유효시간 정보 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 포함하는 메시지를 생성하는 보정정보 파라미터 생성부; 를 포함하여 구성되며, 상기 보정정보 파라미터 생성부에서 생성된 개별 위성의 보정정보 파라미터를 TPEG 형식으로 부호화하는 TPEG 형식 부호화부; 를 더 포함하여 구성될 수 있고, 상기 보정정보 파라미터 생성부에서 생성된 개별 위성들의 보정정보 파라미터 정보 메시지를 파일 형식 또는 스트림 형식을 포함한 소정의 데이터 방송 형식으로 부호화하는 데이터 방송 부호화부; 및 데이터 방송 송신부; 를 더 포함할 수 있으며, 또한 상기 TPEG 형식 부호화부에서 생성된 신호에 대해서 파일 형식 또는 스트림 형식을 포함한 소정의 데이터 방송 형식으로 부호화하는 데이터 방송 부호화부; 및 데이터 방송 송신부; 를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 여기서 상기 데이터 방송은 DAB, DAB+, DMB, AT-DMB, ATSC-M/H, 디지털라디오방송(DRM, DRM+ 및 HD-Radio를 포함), FM 부가방송, 비콘(beacon) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 보정정보 파라미터 생성부에서 생성된 복수의 개별 위성들의 보정정보 파라미터 정보 메시지를 전송하기 위해, HTTP 프로토콜로 보정정보 파라미터를 제공하는 보정정보 파라미터 HTTP 서버, FTP 프로토콜로 보정정보 파라미터를 제공하는 보정정보 파라미터 FTP 서버, 소켓 통신으로 보정정보 파라미터를 제공하는 보정정보 파라미터 소켓 서버, 근거리 무선통신으로 보정정보 파라미터를 제공하는 기지국, 비콘 방식으로 보정정보 파라미터를 제공하는 기지국 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 방법은 복수의 GNSS 위성으로부터 신호를 수신하여 개별 위성들의 실시간 보정정보를 생성하는 제1 단계와; 상기 개별 위성들의 실시간 보정정보를 입력받아 이를 누적하고, 그 실시간 보정정보를 이용하여 개별 위성들의 보정정보 파라미터를 생성한 후, 기준점, 위성 번호, 유효시간 정보 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 포함하는 메시지를 생성하는 제2 단계; 를 포함하여 구성되고, 상기 제2 단계에서 생성된 개별 위성들의 보정정보 파라미터를 TPEG 형식으로 부호화하는 제3 단계; 를 더 포함하여 구성되며, 상기 제2 단계에서 생성된 개별 위성들의 보정정보 파라미터 정보 메시지를 파일 형식 또는 스트림 형식을 포함한 소정의 데이터 방송 형식으로 부호화하는 제4 단계; 및 데이터 방송 송신하는 제5 단계; 를 더 포함하여 구성될 수 있고, 또한 상기 제3 단계에서 TPEG 형식으로 부호화되어 생성된 신호에 대해서 파일 형식 또는 스트림 형식을 포함한 소정의 데이터 방송 형식으로 부호화하는 제6 단계; 및 데이터 방송 송신하는 제7 단계; 를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 여기서 상기 데이터 방송은 DAB, DAB+, DMB, AT-DMB, ATSC-M/H, 디지털라디오방송(DRM, DRM+ 및 HD-Radio를 포함), FM 부가방송, 비콘(beacon) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하며, 상기 제2 단계에서 생성된 복수의 개별 위성들의 보정정보 파라미터 정보 메시지를 전송하기 위해, HTTP 프로토콜로 보정정보 파라미터를 제공하는 제8 단계, FTP 프로토콜로 보정정보 파라미터를 제공하는 제9 단계, 소켓 통신으로 보정정보 파라미터를 제공하는 제10 단계, 근거리 무선통신으로 보정정보 파라미터를 제공하는 제11 단계, 비콘 방식으로 보정정보 파라미터를 제공하는 제12 단계 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치는 좌표와, 시간(Time), 속도, 이동방향이 포함된 GNSS 정보를 추출하는 GNSS 수신부; 방송신호를 수신하는 방송 수신부; 상기 방송신호로부터 데이터방송 신호를 추출하여 복호화하는 데이터방송 복호화부; 상기 복호화된 데이터방송 신호로부터 실시간 보정정보와 보정정보 파라미터를 추출하여 저장하는 보정정보 저장부; 상기 실시간 보정정보를 수신하지 못하는 경우를 포함하여 상기 추출되는 실시간 보정정보가 유효시간이 경과된 데이터인 경우, 상기 보정정보 저장부에 기 저장된 소정기간 동안의 보정정보 중에서 현재 시점에 해당하는 값들의 평균, 최근 보정정보 버퍼에 저장된 유효시간 이내의 보정정보, 상기 보정정보 저장부에 저장된 보정정보 파라미터 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 이용하여 현재 시점의 보정정보를 생성하는 보정정보 최적화부; 를 포함하여 구성될 수 있고, 또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치는 좌표와, 시간(Time), 속도, 이동방향이 포함된 GNSS 정보를 추출하는 GNSS 수신부; 소켓 서버, HTTP 서버, FTP 서버 및 DSRC, UTIS와 WAVE를 포함하는 근거리 무선통신 매체를 이용하는 기지국 및 비콘 방식을 이용하는 기지국 중 적어도 하나로부터 실시간 보정정보 및 보정정보 파라미터를 포함한 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 상기 수신되는 데이터 신호로부터 실시간 보정정보와 보정정보 파라미터를 추출하여 저장하는 보정정보 저장부; 상기 실시간 보정정보를 수신하지 못하는 경우를 포함하여 상기 추출되는 실시간 보정정보가 유효시간이 경과된 데이터인 경우, 상기 보정정보 저장부에 기 저장된 소정기간 동안의 보정정보 중에서 현재 시점에 해당하는 값들의 평균, 최근 보정정보 버퍼에 저장된 유효시간 이내의 보정정보, 상기 보정정보 저장부에 저장된 보정정보 파라미터 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 이용하여 현재 시점의 보정정보를 생성하는 보정정보 최적화부; 를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 보정정보 최적화부는 상기 데이터에서 추출된 실시간 보정정보, 또는 상기 기 저장되어 있던 보정정보나 보정정보 파라미터를 이용하여 생성한 실시간 보정정보를 최근 보정정보 버퍼 및 보정정보 저장부에 저장하도록 구성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 방법은 GNSS 수신부를 통해서 좌표와, 시간(Time), 속도, 이동방향이 포함된 GNSS 정보를 추출하는 제1 단계; 방송 수신부를 통해서 방송신호를 수신하는 제2 단계; 상기 방송신호로부터 데이터방송 신호를 추출하여 복호화하는 제3 단계; 상기 복호화된 데이터방송 신호로부터 실시간 보정정보와 보정정보 파라미터를 추출하여 보정정부 저장부에 저장하는 제4 단계; 상기 실시간 보정정보를 수신하지 못하는 경우를 포함하여 추출되는 상기 실시간 보정정보가 유효시간이 경과된 데이터인 경우, 상기 보정정보 저장부나 최근 보정정보 버퍼에 저장된 유효시간 이내의 보정정보, 또는 상기 보정정보 저장부에 저장된 보정정보 파라미터를 이용하여 현재 시점의 보정정보를 생성하는 제5 단계; 를 포함하여 구성될 수 있으며, 또한 본 발명에 따른 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 방법은 GNSS 수신부를 통해서 좌표와, 시간(Time), 속도, 이동방향이 포함된 GNSS 정보를 추출하는 제6 단계; 소켓 서버, HTTP 서버, FTP 서버 및 DSRC, UTIS와 WAVE를 포함하는 근거리 무선통신 매체를 이용하는 기지국 및 비콘 방식을 이용하는 기지국 중 적어도 하나로부터 실시간 보정정보 및 보정정보 파라미터를 포함한 데이터를 수신하는 제7 단계; 상기 수신되는 데이터 신호로부터 실시간 보정정보와 보정정보 파라미터를 추출하여 보정정보 저장부에 저장하는 제8 단계; 상기 실시간 보정정보를 수신하지 못하는 경우를 포함하여 상기 추출되는 실시간 보정정보가 유효시간이 경과된 데이터인 경우, 상기 보정정보 저장부나 최근 보정정보 버퍼에 저장된 유효시간 이내의 보정정보, 또는 상기 보정정보 저장부에 저장된 보정정보 파라미터를 이용하여 현재 시점의 보정정보를 생성하는 제9 단계; 를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 데이터 신호에서 추출된 실시간 보정정보, 또는 상기 기 저장되어 있던 보정정보나 보정정보 파라미터를 이용하여 생성한 실시간 보정정보를 최근 보정정보 버퍼 및 보정정보 저장부에 저장하는 제10 단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 방법은 방송신호 수신지역인지를 판단하는 제1 단계; 방송신호 수신지역이 아니면 보정정보 저장부에 저장되어 있는 보정정보 및 보정정보 파라미터를 이용하여 현재 시각의 보정정보를 생성하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 생성된 보정정보를 RTCM 형식으로 부호화하는 제3 단계; 상기 부호화된 보정정보를 GNSS 수신부로 입력하고, 최근 보정정보 버퍼 및 상기 보정정보 저장부에 저장하는 제4 단계; 를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 제1 단계에서 방송신호 수신지역이면, 방송신호를 수신하여 실시간 보정정보가 존재하지 않을 경우 최근 보정정보 버퍼에 저장되어 있는 보정정보를 불러오는 제5 단계; 상기 최근 보정정보 버퍼에서 불러온 보정정보, 또는 상기 수신된 방송신호에 포함된 실시간 보정정보가 유효시간 이내의 정보인지 판단하는 제6 단계; 상기 보정정보가 유효시간 이내의 정보가 아닌 경우에 상기 제2 단계 내지 제 4 단계를 순차로 실행하는 제7 단계; 를 더 포함하여 구성될 수 있고, 상기 제6 단계에서 상기 버퍼에서 불러온 보정정보, 또는 방송신호에서 수신된 실시간 보정정보가 유효시간 이내의 정보이면서, 그 보정정보가 RTCM 형식이 아닐 경우에는 제3 단계를 실행하고, 그 보정정보가 RTCM 형식인 경우에는 제4 단계를 선택적으로 실행하는 제8 단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명은 실시간 보정정보를 수신할 수 없는 단말기에서 보정정보 파라미터를 이용하여 측위 보정정보를 자체적으로 생성하여 측위 보정할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 보정정보 파라미터를 이용하여 단말기 자체적으로 측위 보정정보를 생성하여 측위 보정함으로써 종래에 GNSS 신호만으로 측위를 하는 방식에 비하여 더 정확한 측위 정보를 출력할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 실시간 보정정보 뿐만 아니라 과거 시점의 측정값들의 누적 정보로부터 생성하여 송신하거나 수신된 보정정보 파라미터를 이용하여 단말기 자체적으로 보정정보를 생성하여 이를 측위 보정에 사용함으로써 일정시간동안 실시간 보정정보가 수신되지 않더라도 안정적으로 측위 보정을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 과거 시점의 측정 정보를 직접적으로 전송하는 대신에 상기 과거 시점의 측정 정보를 통해 생성된 보정정보 파라미터만을 전송함으로써 데이터 전송량을 감소시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치의 전체적인 동작을 설명하기 위한 예시도이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 TPEG 형식을 사용하는 MOT 방식 부호화 시스템의 구성을 보인 블록도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PEG 형식을 사용하지 않는 MOT 방식 부호화 시스템의 구성을 보인 블록도이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 TPEG 형식을 사용하는 TDC 방식 부호화 시스템의 구성을 보인 블록도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 TPEG 형식을 사용하지 않는 TDC 방식 부호화 시스템의 구성을 보인 블록도이며,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트폰 또는 태블릿 PC용 부호화 시스템 및 서버와 단말기간 통신을 사용하는 시스템의 구성도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비콘 방식의 송수신 시스템의 구성을 보인 블록도이며,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보정정보 처리 장치의 구성을 보인 블록도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓 통신, HTTP, FTP, 근거리 무선 통신 또는 비콘 방식에 의한 처리 장치의 구성을 보인 블록도이며,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 보정정보 처리 장치의 동작에 대한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

*도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치의 전체적인 동작을 설명하기 위한 예시도이다.

지상 기준국(100)은 다수의 GNSS 위성(600)으로부터 신호를 수신하여 실시간 보정정보를 생성한다. 상기 생성된 실시간 보정정보는 방송/통신 매체로 실시간 제공됨과 동시에 보정정보 파라미터 생성부(200)로 전송된다.

상기 보정정보 파라미터 생성부(200)는 상기 전송받은 실시간 보정정보들을 누적하여 보정정보 파라미터가 포함된 데이터를 생성한 후 이를 방송국의 방송센터(300)로 전송한다. 여기서, 상기 지상 기준국(100), 보정정보 파라미터 생성부(200) 및 방송센터(300) 사이에는 유무선 통신회선을 비롯하여 다양한 방송/통신 수단을 활용하여 정보를 송수신할 수 있다.

상기 방송센터(300)는 다시 상기 보정정보 파라미터가 포함된 데이터를 데이터 방송 채널을 통해서 송신소(400)로 전송하고, 상기 송신소(400)에서는 상기 보정정보 파라미터가 포함된 데이터 방송 신호를 다수의 단말기(500)로 송신한다.

상기 단말기(500)는 실시간 보정정보가 수신되지 않는 상태에서 최근에 수신된 보정정보의 유효시간이 경과해서 더 이상 사용할 수 없는 경우, 또는 실시간 보정정보가 수신되더라도 유효시간이 경과해서 더 이상 사용할 수 없는 경우에 과거 시점에 수신된 상기 보정정보 파라미터를 이용하여 현재 시각에 적용할 수 있는 보정정보를 자체적으로 생성한 후 이를 이용하여 의사거리를 보정 한다.

예를 들어 상기 보정정보 파라미터의 유효시간이 1일(24시간)인 보정정보 파라미터를 제공한다고 가정할 경우, 상기 단말기(500)는 최대 24시간동안 보정정보 파라미터 및 실시간 보정정보를 수신하지 못하더라도 과거 시점에 수신한 보정정보 파라미터를 이용하여 현재 시각의 보정정보를 생성한 후 의사거리를 보정할 수 있게 된다.

일반적으로 데이터방송 또는 무선통신망을 이용하여 정보를 전송할 때는 주파수 자원이 한정되어 있기 때문에 전송하는 정보의 전송 데이터량을 최소화 할 필요가 있다. 따라서 과거에 누적된 보정정보를 그대로 제공할 경우에는 전송 데이터량이 크기 때문에 방송을 통해서 제공하기가 어렵다. 따라서 본 발명에서는 보정정보를 생성할 수 있는 보정정보 파라미터만 제공하고, 단말기에서 이를 수신하여 특정 시점의 보정정보를 생성할 수 있도록 한다.

이하 상기 보정정보 파라미터 생성 방법에 대하여 설명한다.

GNSS 위성(600)의 운동은 위성궤도의 변화에 영향을 미치는 다양한 섭동력(perturbation forces)의 영향을 받지만 그 영향은 매우 작기 때문에 GNSS 위성들은 일정한 주기와 일정한 궤도로 지구를 공전한다고 가정할 수 있다. 따라서 태양폭발과 지구자기 폭풍, 신호간섭 등과 같이 특이사항이 없는 일반적인 경우에는 특정 지점에서 관측되는 각 위성의 보정정보(또는 의사거리 보정정보) 역시 주기에 따라 유사한 값을 갖게 된다.

따라서 본 발명은 상기와 같이 단기간의 보정정보(또는 의사거리 보정정보)가 유사하게 나타난다는 점에 착안하여, D-1일, D-2일, 그리고 D-3일까지 총 3일간의 보정정보의 매 초별 평균값을 계산하고, 상기 보정정보 평균값의 변화를 다항식으로 모델링하여 그 다항식의 계수를 단말기(500)에 제공한다. 이때 상기와 같이 3일간의 보정정보의 평균값을 계산할 때에는 각 GNSS 시스템의 주기를 고려하여 타임 시프팅(time shifting)을 해준다. 예를 들어 GPS의 경우, 태양일보다 약 3.6분 짧은 항성일을 기준으로 하기 때문에 D-1일의 보정정보에 대해서는 약 3.6분, D-2일의 보정정보는 약 7.2분, D-3일의 보정정보는 약 10.8분 타임 시프팅을 해줌으로써 D일 시간 기준의 평균값을 산출할 수 있도록 한다. 여기서 상기 총 3일간의 보정정보는 본 발명의 실시예에 따른 하나의 예시일 뿐이며, 경우에 따라서 그 이상 혹은 그 이하가 될 수 있음이 당연하다.

이에 따라 상기 단말기(500)는 실시간 보정정보가 수신되지 않는 상태에서 최근 보정정보의 유효시간이 경과해서 더 이상 사용할 수 없는 경우, 또는 실시간 보정정보가 수신되더라도 유효시간이 경과해서 더 이상 사용할 수 없는 경우, 상기 다항식 계수를 이용하여 보정정보 다항식을 생성하고, 현재시각의 의사거리 보정정보를 단말기 자체적으로 계산할 수 있도록 한다.

여기서 상기 보정정보 평균값을 다항식으로 모델링하는 구체적인 방법의 일례로서 한국지형공간정보학회지 제19권 제2호(페이지 63-73, 2011년 6월)에 본 발명의 동일 출원인이 제안한‘국토해양부 NDGPS 정확도 향상을 위한 의사거리 보정치의 이상점 및 노이즈 제거기법 개발’이 개시되어 있다. 상기 기술에서는 D-1일의 의사거리 보정정보를 다항식으로 모델링하여 D일 의사거리 보정정보의 이상점, 노이즈, 이상 현상을 검출 및 보정하는 기법이 설명되어 있다.

따라서 본 발명에서는 상기 기술 개발 경험을 기반으로, D-3일에서 D-1일까지 총 3일간의 자료와 타임 시프팅 기법을 추가로 이용함으로써 종래의 기술보다 진보된 기술로 발전시켰으며, 또한 그 기술을 위치 보정정보 서비스 음영지역에 있는 단말기에 적용할 수 있도록 하였다.

상술한 바와 같이 본 발명은 D-1일에서 D-3일까지 3일간 관측된 GNSS 각 위성별 보정정보 평균값(또는 의사거리 보정정보 평균값)을 다항식 곡선 접합으로 모델링한다. 그리고 그 모델링 결과로 결정된 다항식 계수들이 D일의 보정정보 생성을 위한 보정정보 파라미터로 사용된다.

한편 위성에 따라서는 24시간 중 어느 한 시간대에만 관측될 수도 있고, 두세 시간대에서 관측될 수도 있다. 따라서 24시간 동안 한 개의 위성에 대해 1 세트에서 3 세트까지 보정정보 파라미터가 생성될 수 있다. 따라서 보정정보 파라미터 생성부(200)는 보정정보 파라미터를 송신할 때 단말기에서 보정정보 파라미터를 이용하여 보정정보를 생성해야 하는 시간대가 포함되어있는 보정정보 파라미터 세트를 송신하도록 한다.

이하 상기 보정정보 평균값을 다항식 곡선 접합으로 모델링하는 구체적인 방법을 설명한다.

먼저 3일간 관측된 보정정보의 매 초별 평균값과 시간정보를 선형함수로 나타내고, 계산된 보정정보와 관측된 보정정보의 차이인 잔차의 제곱합이 최소가 되게 하는 최소 자승법(least square method)을 이용하여 다항식의 계수를 결정한다. 이때 GNSS 위성과 관측 시간대에 따라 보정정보의 변화경향이 다르게 나타나기 때문에 K개의 후보 차수를 설정한 뒤 각 차수에 해당하는 후보 다항식을 먼저 생성하고, 이들 후보 다항식 간의 RMS(Root Mean Square) 오차 비교를 통해 각 위성과 각 관측 시간대의 의사거리 보정정보 변화경향과 가장 가까운 다항식을 결정한다. 이때 여러 후보 차수를 비교할수록 보다 정확한 결과를 나타내는 차수를 찾을 수 있는 가능성이 높다. 그러나 차수가 높아질수록 정확도가 향상된다고 볼 수는 없으며, 후보차수의 개수 K가 커질수록 처리속도가 늦어지게 되므로, 후보차수 개수의 결정은 보정정보 파라미터 생성부(200)의 시스템 성능에 따라 운영자가 선택할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 곡선 접합 모델링 방법은 본 발명의 보정정보 파라미터 생성부에서 단말기로 전송하는 다항식 계수를 얻기 위하여 다항식을 모델링하는 다양한 방법들 중의 하나의 예를 설명한 것이며 다항식을 모델링하는 방식을 한정하고자 하는 것은 아니다. 다시 말해 본 발명은 3일간 관측된 보정정보에 타임 시프팅을 적용하여 매 초별 평균값과 시간정보를 다항식으로 모델링한 후 다항식의 계수만을 전송한다는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 GNSS 보정정보 파라미터는 N개 위성의 M개 세트로 구성된다. 여기서 N은 관측 가능한 GNSS 위성의 개수를 의미하며, M은 보정정보 파라미터 생성에 기준이 되는 기준점의 개수이다. 상기 기준점은 실시간 보정정보 생성을 위해 실제 운영되고 있는 지상 기준국(100)과 일치할 수도 있고, 보정정보 파라미터 생성부(200)에서 임의의 기준 지점을 설정할 수도 있다. 또한 방송/통신 매체를 통해 전송하는 기준점의 개수는 적어도 1개 이상이 되어야 하며, 데이터 전송량을 감안하여 M의 값을 결정할 수 있다.

상기 보정정보 파라미터 생성부(200)에서 제공하는 보정정보 파라미터는 다음과 같이 (1)~(3)정보를 포함하여 구성된다.

(1) 위성번호,

(2) 보정정보 기준 지점의 구분자(즉, 기준 지점의 식별 번호) 및 좌표,

(3) 다항식 계수(a₁~a_n),

상기와 같이 구성된 정보를 1세트로 하여 전체 N×M 세트가 전송된다.

이에 따라 단말기(500)는 상기와 같이 구성된 보정정보 파라미터를 전송받아 단말기(500)의 GPS 수신기에서 출력되는 단말기의 현재 위치 좌표와 상기 보정정보 파라미터에 포함되어 있는 보정정보 파라미터 기준점 M개의 좌표들 간의 차이를 기하거리 계산 방법으로 각각 계산하여 가장 인접한 지점의 보정정보 파라미터 기준점을 선정한다. 그리고 상기 선정된 지점의 다항식 계수를 이용하여 매 위성들마다

의 다항식을 생성할 수 있다.

이때 상기 다항식의 입력값 는 보정정보를 생성하려는 시점의 시각이고, 출력값 는 그 시각에서의 보정정보이다. 예컨대 D-3일부터 D-1일까지 3일간의 보정정보를 이용하여 생성한 보정정보 파라미터는 D일 내에서 계속 사용 가능한 정보이기 때문에 일정 간격으로 보정정보 파라미터가 포함된 데이터 방송 신호를 송신하면 단말기에서는 실시간 위치보정정보 서비스 음영지역에서 상기 다항식의 값에 현재시각을 입력함으로써 현재 시각의 보정정보를 자체 생산해낼 수 있으며 이를 위치보정에 사용할 수 있다.

한편, 본 발명의 보정정보 파라미터 생성부(200)에서 사용되는 보정정보(PRC)는 보정정보 파라미터 생성을 위해 위성정보 저장부(110)에 저장됨과 동시에 매 초 단말기(500)에 실시간으로 제공되는 정보이다. 따라서 단말기(500)에서는 실시간 보정정보를 수신하여 3일간 누적한 뒤 단말기가 수신 음영지역에 진입할 경우 누적된 보정정보를 이용하여 해당 시간대의 보정정보 평균값을 직접 계산하여 보정정보를 획득할 수 있다.

상기와 같은 경우에도 상기 보정정보 파라미터 생성부(200)에서 적용되는 타임 시프팅 방법은 동일하게 적용될 수 있다. 단 단말기(500)에서 누적정보로부터 평균값을 직접 계산하기 위해서는 다음과 같은 조건(1)~(3)이 만족되어야 한다.

(1) 단말기의 저장공간이 충분하여, 모든 기준점의 매초 보정 정보를 저장할 수 있고,

(2) 단말기가 과거 연속해서 동작하여, 모든 기준점의 매초 보정정보를 저장하고 있어야 하며, (3) 단말기의 연산능력이 충분하여, 모든 기준점의 매초 보정정보를 저장부에 누적함과 동시에 실시간 보정정보를 수신하지 못했을 경우, 누적된 보정정보의 평균값을 계산하여 위치보정을 수행할 수 있어야 한다.

따라서 단말기(500)가 일시적으로 실시간 보정정보를 사용하지 못하는 경우, 단말기의 저장장치의 용량과 연산능력에 따라 다음 두 가지 방법 중 어느 한 가지 방법을 사용하여 보정정보를 생성할 수 있으며, 만약 저장장치의 용량과 연산능력이 충분할 경우에는 다음 두 가지 방법을 모두 사용하여 보정정보를 생성할 수도 있다.

방법1 : 보정정보 파라미터 생성부(200)에서 제공되는 보정정보 파라미터만을 이용하여 보정정보를 생성하는 방법,

방법2 : 단말기에서 실시간 보정정보를 누적한 뒤 보정정보 평균값을 직접 계산하는 방법이 있다.

이하 방송신호 부호화에 대해서 도 2 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.

먼저 데이터방송으로 전송하는데 있어 사용될 수 있는 방송 매체 중 DMB 데이터방송의 경우에 대해서 설명한다.

상기 DMB 데이터방송에는 TDC(Transparent Data Channel), MOT(Multimedia Object Transport), FIDC(Fast Information Data Channel), IP터널링 등의 세부 전송방식이 있는데, 본 발명의 보정정보 파라미터정보를 전송하는데 있어서, 단말기 개발의 용이성을 감안할 때 IP터널링 방식은 적절치 않으며, TDC, MOT 또는 FIDC 방식을 사용하는 것이 바람직하다.

그러나 본 발명의 보정정보 파라미터는 상기 전송방식에 구애받지 않고, DMB 데이터 서비스인 PAD(Program Associated Data), NPAD(Non-PAD), TDC, MOT, BWS(Broadcasting Web Site), DLS(Dynamic Label Service), Still image, FIDC, IP터널링 및 이들의 조합을 포함하는 새로운 전송 방식에 의해서도 서비스될 수 있다.

우선, 상기 MOT 방식은 파일단위로 데이터를 전송할 수 있는 방식으로서, 본 발명의 보정정보 파라미터정보를 전송하는데 적합한 방식이다. 그 이유는 보정정보 파라미터정보는 복수의 GNSS 위성과 복수의 기준점에 따라 구분되는 정보이기 때문에 MOT 컨텐츠 네임(MOT Content name)을 구분하여 정보를 생성하게 되면 단말기에서 위성 및 기준점에 따라 정보를 구분하기에 용이하기 때문이다. 또한 보정정보 파라미터정보는 실시간성이 요구되는 정보가 아니기 때문에 굳이 스트림방식의 데이터전송 방식을 사용할 필요가 없다. 또한, 각각의 위성에 해당하는 정보는 서로 독립적인 정보이기 때문에 MOT 디렉토리 방식을 사용할 필요가 없으므로, 정보의 전송량을 줄이기 위해 MOT 헤더모드를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 MOT 방식을 사용할 때 정보를 파일로 묶는 기준은 위성의 번호 및/또는 기준점의 구분자와 같이 서비스 운영자의 필요에 따라 다양한 형태로 결정될 수 있으며, 개별 파일의 기본 구조는 TPEG 형식을 사용할 경우와 그렇지 않을 경우에 따라 다음과 같이 서로 다른 구조를 갖게 된다.

먼저, 도 2를 참조하여 TPEG 형식을 사용하는 경우에 대해서 설명하면 다음과 같다.

MOT 파일이름은, 예컨대 SID_A.SID_B.SID_C_SCID_NNN.bin 와 같이 정해지고, 각 MOT 파일을 구성하는 데이터는 메시지(위성)의 개수 m, m (메시지의 개수) * 메시지로 이루어진다. 여기서, 상기 메시지는 기준점, 위성 번호, 다항식 계수 및 유효시간 및 이들의 조합을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 보정정보 파라미터를 구성하는 데이터 중 기준점의 좌표는 방송으로 전송할 수도 있고, 데이터 전송량을 줄이기 위해 방송으로 전송하지 않고 단말기 출시 시점에 단말기에 설치하거나 단말기 업데이트 시점에 배포할 수도 있다.

TPEG 형식을 사용할 경우에는 위에서 나열된 메시지의 속성 외 TPEG의 기본형식에서 정의된 데이터가 포함된다. 단, TPEG 형식 중 하위 컴포넌트를 세분화 하지 않고 단지 데이터의 길이정보와 그 길이만큼의 데이터를 전송하는 방식을 사용할 경우, 예를 들어 TPEG part 3 (SNI)의 sni_component(0A)를 사용할 경우 또는 long_string 데이터 형식을 사용할 경우에는 메시지(위성)의 개수 m, m (메시지의 개수) * 메시지만으로 구성하고 추가로 데이터를 포함시킬 필요가 없어 정보의 전송량을 줄일 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 TPEG 형식을 사용하는 MOT 방식 부호화 시스템의 구성을 보인 블록도로서, 지상 기준국(100), 위성정보 저장부(110), 보정정보 파라미터 생성부(200), TPEG 형식 부호화부(210), MOT 부호화부(220), 데이터방송 MUX(230) 및 DMB MUX(240)를 포함하여 구성된다.

상기 보정정보 파라미터 생성부(200)는 복수의 지상 기준국(100)들로부터 실시간 보정정보를 입력받아 이를 누적하고, 각 기준점들의 보정정보 파라미터를 생성한 후 기준점, 위성 번호, 다항식 계수 및 유효시간 및 이들의 조합을 포함하여 구성되는 메시지를 생성한다. 상기 TPEG 형식 부호화부(210)는 보정정보 파라미터 생성부(200)에서 생성된 개별 위성의 보정정보 파라미터를 TPEG 형식으로 부호화한다.

상기 MOT 부호화부(220)는 TPEG 형식으로 부호화된 데이터에 대해서 파일 생성, MOT 헤더 구성 및 파일의 압축을 수행한다. 상기 데이터방송 MUX(230)는 상기 MOT 부호화된 데이터에 대해서 데이터그룹 생성 및 패킷타이징을 수행하고, 상기 DMB MUX(240)는 상기 패킷을 DMB 방송 신호로 부호화한다.

TPEG 형식의 경우, 단말기 복호화 기술이 널리 보급되어 있기 때문에 TPEG의 형식을 사용하면 단말기 개발이 용이하다는 장점이 있으나, 보정정보 파라미터와 함께 TPEG 형식에서 정의하고 있는 데이터를 함께 전송해야 하기 때문에 전체 전송 데이터량이 커지는 문제가 있다. 따라서 전송 데이터량을 최소화하기 위해서 TPEG 형식을 사용하지 않고 다음과 같이 파일을 구성할 수 있다.

다음, TPEG 형식을 사용하지 않는 경우에 대해서 설명하면 다음과 같다.

MOT 파일이름은 위성의 번호와 기준점의 구분자를 포함하여, 사용자가 지정한 임의의 파일 이름을 사용할 수 있고, 파일을 구성하는 데이터는 위성 번호, 다항식 계수, 유효시간으로 구성된다.

상기 보정정보 파라미터를 구성하는 데이터 중 기준점의 좌표는 방송으로 전송할 수도 있고, 데이터전송량을 줄이기 위해 방송으로 전송하지 않고, 단말기 출시 시점에 단말기에 설치하거나 단말기 업데이트 시점에 배포할 수도 있다.

TPEG 형식을 사용하지 않을 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 도 2에 있어서 TPEG 부호화부(210)가 제외된 상태로 구성된다.

다음, TDC 방식은 스트림형태로 데이터를 전송하는 방식으로서, 기존에 TDC 방식을 사용하는 서비스 채널에 본 발명의 보정정보 파라미터를 포함해야 하는 경우, 적용 대상 단말기가 TDC 복호화 기능 외에 다른 방식의 복호화 기능이 탑재되어 있지 않은 경우와 같이 반드시 TDC 방식을 사용해야 하는 경우에 사용할 수 있으며 아래와 같은 구조로 부호화 된다.

TPEG 형식을 사용하는 경우, 보정정보 파라미터 컴포넌트 프레임은 메시지(위성)의 개수 m, m (메시지의 개수) * 메시지로 이루어지며, 여기서 메시지는 기준점, 위성 번호 및 다항식 계수, 유효시간 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

TPEG 형식을 사용할 경우, 위에서 나열된 메시지의 속성 외 TPEG의 기본형식에서 정의된 데이터가 포함된다. 단, TPEG 형식 중 하위 컴포넌트를 세분화 하지 않고 단지 데이터의 길이정보와 그 길이만큼의 데이터를 전송하는 방식을 사용할 경우, 예를 들어 TPEG part 3 (SNI)의 sni_component(0A)를 사용할 경우 또는 long_string 데이터 형식을 사용할 경우에는 메시지(위성)의 개수 m, m (메시지의 개수) * 메시지로 이루어지며, 여기서 메시지는 위성 번호 및 다항식 계수, 유효시간 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 포함한 메시지만으로 구성하고, 추가로 데이터를 포함시킬 필요가 없어 정보의 전송량을 줄일 수 있다.

보정정보 파라미터를 구성하는 데이터 중 기준점의 좌표는 별도의 TPEG 컴포넌트 프레임으로 전송할 수도 있고, 데이터전송량을 줄이기 위해 방송으로 전송하지 않고 단말기 출시 시점에 단말기에 설치하거나 단말기 업데이트 시점에 배포할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 TPEG 형식을 사용하는 TDC 방식 부호화 시스템의 구성을 보인 블록도로서, TPEG 형식 부호화부(210), TDC 부호화부(250), 데이터방송 MUX(230) 및 DMB MUX(240)를 포함하여 구성된다.

상기 TPEG 형식 부호화부(210)는 도 2의 경우와 동일하고, 다만, 상기 TDC 부호화부(250)는 상기 TPEG 형식 부호화부에서 부호화된 개별 위성의 보정정보 파라미터에 대해서 TDC 스트림을 생성한다. 상기 데이터방송 MUX는 상기 생성된 TDC스트림에 대해서 데이터그룹 생성 및 패킷타이징을 수행하고, DMB MUX는 상기 패킷을 DMB 방송 신호로 부호화하는 역할을 수행한다.

TDC 방식을 사용할 때 TPEG 형식으로 부호화하게 되면 MOT 방식에서와 마찬가지로 TPEG 형식에서 정의하고 있는 데이터의 반복으로 인해 전체 전송 데이터량이 커지는 문제가 있어 전송 데이터량을 최소화하기 위해 TPEG 형식을 사용하지 않고 다음과 같이 스트림을 구성할 수 있다.

TDC 방식은 스트림방식의 데이터 전송이기 때문에 동기화 바이트(sync byte)가 필요하다.

스트림을 구성하는 데이터는 스트림의 길이, 스트림에 포함된 메시지(위성)의 개수 m, m (메시지 개수) * 다항식 계수, 유효시간 데이터 및 CRC를 포함하여 구성된다. 보정정보 파라미터를 구성하는 데이터 중 기준점의 좌표는 별도의 TDC 스트림으로 전송할 수도 있고, 데이터전송량을 줄이기 위해 방송으로 전송하지 않고 단말기 출시 시점에 단말기에 설치하거나 단말기 업데이트 시점에 배포할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 TPEG 형식을 사용하지 않는 TDC 방식 부호화 시스템의 구성을 보인 블록도로서, 도 4에 있어서 TPEG 형식 부호화부(210)를 제외한 TDC 부호화부(250), 데이터방송 MUX(230) 및 DMB MUX(240)을 포함하여 구성된다. 다만, 상기 TDC 부호화부(250)는 상기 보정정보 파라미터 생성부(200)에서 생성된 개별 위성들의 보정정보 파라미터에 대해서 TDC 스트림을 생성한다. 상기 데이터방송 MUX(230)는 상기 생성된 TDC 스트림에 대해서 데이터그룹 생성 및 패킷타이징을 수행하고, DMB MUX(240)는 상기 패킷을 DMB 방송 신호로 부호화한다.

MOT 및 TDC 방식을 사용할 경우 TPEG 형식을 사용할 것인지 여부는 서비스 운영자가 선택적으로 결정할 수 있다. 아울러, 서비스의 요구 조건에 따라 MOT 형식 및 TDC 형식 이외에 다른 형식의 데이터 방송 형식이 적용될 수도 있다.

다음으로, DAB, DAB+ 및 AT-DMB 방식이 본 발명의 정보를 전송하는 데이터방송 매체로서 활용될 경우, 도 2, 도 3, 도 4 내지 도 5에 있어서, 데이터방송 MUX 단계까지는 DMB 데이터방송에 적용되는 것과 동일한 기술이 적용된다. 그리고 상기 데이터방송 MUX에서 생성된 데이터방송 신호는 해당 방송 시스템의 MUX에 입력되어 해당방송 신호로 전송된다.

한편, FM 부가방송을 이용하여 본 발명의 정보를 전송하기 위해서는 DMB의 TDC 방식의, 도 4에 있어서 TPEG 형식 부호화부(210), 또는 도5에 있어서 보정정보 파라미터 생성부(200) 단계까지는 DMB 데이터방송에 적용되는 것과 동일한 기술이 사용되고, 이후 단계에서는 FM 부가방송 시스템의 일반적 구조를 사용하게 된다. 하지만, 스트림 방식에 한정됨이 없이 FM 부가방송을 이용하여 보정정보 파라미터를 전송하는 경우라면, 도 4의 TPEG 형식 부호화부(210) 또는 도 5의 보정정보 파라미터 생성부(200) 이후 단계부터 FM 데이터 부가방송 시스템의 구조를 그대로 사용할 수 있다.

한편, ATSC-M/H 데이터방송을 이용하여 본 발명의 정보를 전송할 때 파일형식으로 정보를 전송할 경우, DMB MOT 방식의 도 2에 있어서 TPEG 형식 부호화부(210) 또는 도 3에 있어서 보정정보 파라미터 생성부(200) 단계까지는 DMB 데이터방송의 MOT 방식에 적용되는 것과 동일한 기술이 사용되고 이후 단계에서는 ATSC-M/H 방송 시스템의 파일형식 데이터전송을 위한 일반적 구조를 사용하게 된다.

ATSC-M/H 데이터방송을 이용하여 본 발명의 정보를 전송할 때 스트림형식으로 정보를 전송할 경우, DMB TDC 방식의 도4에 있어서 TPEG 형식 부호화부(210) 또는 도 5에 있어서 보정정보 파라미터 생성부(200) 단계까지는 DMB 데이터방송에 적용되는 것과 동일한 기술이 사용되고 이후 단계에서는 ATSC-M/H 방송 시스템의 스트림형식 데이터전송을 위한 일반적 구조를 사용하게 된다.

한편, 본 발명의 보정정보 파라미터를 전송하는 것을 목적으로 한다면, ATSC-M/H 방송 시스템의 파일형식 데이터전송이든 스트림형식 데이터전송이든 구애받지 않고, ATSC-M/H 방송 시스템이 지원하는 데이터 형식이라면 어떤 것을 적용하여도 무방하다.

한편, 본 발명의 기술은 DRM, DRM+ 및 HD-Radio를 포함한 디지털라디오방송 매체에도 적용될 수 있다. 디지털라디오방송을 이용하여 본 발명의 정보를 전송할 때 파일형식으로 정보를 전송할 경우, DMB MOT 방식의 도 2에 있어서 TPEG 형식 부호화부(210) 또는 도 3에 있어서 보정정보 파라미터 생성부(200) 단계까지는 DMB 데이터방송의 MOT 방식에 적용되는 것과 동일한 기술이 사용되고 이후 단계에서는 해당 디지털라디오방송 시스템의 파일형식 데이터전송을 위한 일반적 구조를 사용하게 된다.

또한, 디지털라디오방송을 이용하여 본 발명의 정보를 전송할 때 스트림형식으로 정보를 전송할 경우 DMB TDC 방식의 도 4에 있어서 TPEG 형식 부호화부(210) 또는 도 5에 있어서 보정정보 파라미터 생성부(200) 단계까지는 DMB 데이터방송에 적용되는 것과 동일한 기술이 사용되고, 이후 단계에서는 해당 디지털라디오방송 시스템의 스트림형식 데이터전송을 위한 일반적 구조를 사용하게 된다.

또한, 본 발명의 보정정보 파라미터를 전송하는 것을 목적으로 한다면, 디지털라디오방송 시스템의 파일형식 데이터전송이든 스트림형식 데이터전송이든 구애받지 않고, 디지털라디오방송 시스템이 지원하는 데이터 형식이라면 어떤 것을 적용하여도 무방하다.

한편, GPS 수신기(또는 GNSS 수신기)가 탑재되어 있는 이동 단말기(또는 휴대 단말기) 중 최근 들어 널리 보급되고 있는 스마트폰 및 태블릿 PC에서 본 발명의 보정정보 파라미터를 제공하기 위해서는 보정정보 파라미터를 제공하는 서버를 두고, 스마트폰 및 태블릿 PC에서 서버에 접속하여 본 발명의 정보를 수신하도록 구현할 수 있다. 여기서 상기 단말기는 차량용 내비게이션 단말기, 선박용 단말기, 자전거 또는 보행자용 단말기 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트폰 또는 태블릿 PC용 부호화 시스템 및 서버와 단말기간 통신을 사용하는 시스템의 구성도로서, 보정정보 파라미터 HTTP 서버(310), 보정정보 파라미터 FTP 서버(320) 혹은 보정정보 파라미터 소켓 서버(330) 및 스마트폰 및 태블릿 PC(510)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 각 서버(310, 320, 30)에서 상기 스마트폰 및 태블릿 PC(510)로 전송하는 정보를 생성하기 위한 구성은, 도 1 내지 도 5에서 설명한 시스템 구성에 있어서, 보정정보 파라미터 생성부(200) 단계까지는 동일하며, 이후 단계에서 데이터방송으로 전송하기 위한 부호화 과정을 거칠 필요가 없다는 차이점이 있다. 그 대신 보정정보 파라미터를 제공하기 위한 HTTP 서버(310), FTP 서버(320) 또는 소켓 통신용 서버(330)를 두어 스마트폰 및 태블릿 PC와 같은 단말기(510)에 정보를 제공하게 된다. 상기 보정정보 파라미터를 제공하기 위한 각 서버(310, 320, 330)에 접속하여 데이터를 수신하는 방법은 일반적으로 널리 알려진 기술로서 HTTP 프로토콜 또는 FTP 프로토콜 사용하는 방식과, 소켓통신을 이용한 클라이언트/서버 방식이 사용될 수 있다.

상기 보정정보 파라미터 HTTP 서버(310)는 HTTP 프로토콜을 통해 보정정보 파라미터를 제공하는 서버이며, 상기 보정정보 파라미터 FTP 서버(320)는 FTP 프로토콜을 통해 파일형식의 보정정보 파라미터를 제공하는 서버이며, 상기 보정정보 파라미터 소켓 서버(330)는 소켓 통신을 통해 보정정보 파라미터를 제공하는 서버이다. 상기 서버들(310 ~ 330)은 상기 보정정보 파라미터 생성부(200)에서 부호화된 개별 위성들의 레코드 데이터에 대해서 각각 HTTP 프로토콜과 FTP 프로토콜 및 소켓 통신에 적합하도록 상기 보정정보 파라미터를 변환하여 제공한다. 상기 스마트폰 및 태블릿 PC와 같은 단말기(510)는 상기 서버들(310 ~ 330)에 접속하여 본 발명에서 제안하는 보정정보 파라미터를 수신할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비콘 방식의 송수신 시스템의 구성을 보인 블록도로서, 현재 비콘 방식의 실시간 DGNSS 정보 송수신 시스템에 있어서, 본 발명의 보정정보 파라미터 생성부(200) 및 위성정보 저장부(110)가 추가되어 본 발명에서 제안하는 보정정보 파라미터를 송수신할 수 있다.

상기 비콘 송신부(340)는 비콘 통신을 통해 보정정보 파라미터를 제공한다. 즉, 상기 보정정보 파라미터 생성부(200)에서 부호화된 개별 위성들의 레코드 데이터에 대해서 각각 비콘 통신에 적합하도록 상기 보정정보 파라미터를 변환하여 제공한다. 이에 따라 비콘수신 단말기(520)는 상기 비콘 방식으로 전송된 보정정보 파라미터를 수신할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 보정정보 처리 장치는 위성 신호 관측 기준국(예 : 지상 기준국)(100) 및 보정정보 파라미터 생성부(200)를 포함하는 보정정보제공센터(미도시), 그리고 상기 보정정보 파라미터 생성부(200)에서 생성된 데이터를 파일 형식 또는 스트림 형식을 포함한 소정의 데이터 방송 형식으로 부호화하는 데이터 방송 부호화부(미도시) 및 데이터 방송 송신부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 TPEG 형식 부호화부(210)에서 생성된 신호에 대해서 파일 형식 또는 스트림 형식을 포함한 소정의 데이터 방송 형식으로 부호화하는 데이터 방송 부호화부(미도시) 및 데이터 방송 송신부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 데이터 방송은 DAB, DAB+, DMB, AT-DMB, ATSC-M/H, 디지털라디오방송(DRM, DRM+, HD-Radio를 포함) 및 FM 부가방송, 비콘(beacon) 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 상기 보정정보 파라미터 생성부(200)에서 생성된 복수의 위성 데이터를 전송하기 위해, HTTP 프로토콜로 보정정보 파라미터를 제공하는 보정정보 파라미터 HTTP 서버(미도시), FTP 프로토콜로 보정정보 파라미터를 제공하는 보정정보 파라미터 FTP 서버(미도시), 소켓 통신으로 보정정보 파라미터를 제공하는 보정정보 파라미터 소켓 서버(미도시), DSRC, UTIS와 WAVE를 포함하는 근거리 무선통신으로 보정정보 파라미터를 제공하는 기지국(미도시), 비콘 방식으로 보정정보 파라미터를 제공하는 기지국(미도시) 중 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보정정보 처리 장치의 구성을 보인 블록도로서, GPS 수신부(531); 방송 수신부(532); 데이터 방송 복호화부(533); 실시간 보정정보 추출부(534); 보정정보 파라미터 추출부(535); 복수 위성 각각에 해당하는 보정정보 파라미터 및 실시간 보정정보를 저장하는 보정정보 저장부(536); 보정정보 최적화부(537); 최근 보정정보 버퍼(538); NMEA 복호화부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 NMEA(The National Marine Electronics Association)는 시간, 위치, 방위 등의 정보를 전송하기 위한 규격으로서, 이 정보들은 주로 자이로컴퍼스, GPS, 나침반, 관성항법장치(INS)에 사용된다.

상기 GPS 수신부(531)는 각 GPS 위성으로부터 수신되는 신호로부터 좌표와, 시간(Time), 속도, 이동방향이 포함된 GPS 정보를 추출 후 보정정보 최적화부(537)로 전달한다. 상기 GPS 수신부(531)는 각 GPS 위성으로부터 수신되는 신호로부터 의사거리를 계산하며, 또한 보정정보 최적화부(537)에서 입력되는 보정정보를 이용하여 보정된 좌표와, 시간(Time), 속도, 이동방향 등의 GPS 정보를 NMEA 데이터 또는 바이너리 데이터 형태로 출력한다.

상기 GPS 위성으로부터 수신되는 신호는 GNSS 위성으로부터 수신되는 신호와 동일하거나 포함되는 개념이므로, 상기 GPS 수신부(기)는 본 발명의 실시예와 청구범위를 포함한 전체 기재에서 GNSS 수신부(기)와 동일 혹은 이에 포함되는 개념으로 사용되어도 무방하다. 따라서 상기 GNSS 수신부(기)는 GPS 수신부(기)와 동일하거나 GPS 수신부(기)를 포함하는 것이며, 아울러 GNSS 수신부(기)를 통해서 GNSS 정보를 수신하는 단계도 GPS 수신부(기)를 통해서 GPS 정보를 수신하는 단계와 동일하거나 포함하는 것을 의미한다.

상기 방송 수신부(532)는 방송신호 수신 후 데이터방송 복호화부(533)로 방송 신호를 전달한다. 상기 데이터방송 복호화부(533)는 방송 수신부(532)에서 수신된 방송신호로부터 데이터방송신호를 추출하여 복호화하고, 그 복호화된 데이터를 실시간 보정정보 추출부(534) 및 보정정보 파라미터 추출부(535)로 전달한다. 상기 실시간 보정정보 추출부(534)에서는 데이터방송 복호화부(533)에서 입력된 데이터방송 신호로부터 실시간 보정정보를 추출하여 이를 보정정보 최적화부(537)로 입력한다.

상기 보정정보 저장부(536)는 상기 실시간 보정정보 추출부(534)에서 추출된 실시간 보정정보와 상기 보정정보 파라미터 추출부(535)에서 추출된 보정정보 파라미터를 저장한다. 상기 보정정보 저장부(536)에 저장되는 실시간 보정정보 및 보정정보 파라미터는 단말기에서 실시간 보정정보를 수신하지 못하는 경우에 이용할 수 있다.

상기 보정정보 최적화부(537)는 최적의 보정정보를 선택하기 위해 먼저 실시간 보정정보 추출부(534)에서 입력된 데이터를 RTCM(Radio Technical Commission for Maritime Services) 형식으로 부호화한다. 만약 실시간 보정정보 추출부(534)에서 입력된 실시간 보정정보가 이미 RTCM 형식으로 부호화된 데이터이면 RTCM 부호화 과정은 생략된다.

또한 상기 보정정보 최적화부(537)는 상기 실시간 보정정보가 유효시간이 경과된 데이터이면 최근 보정정보 버퍼(538)에 저장된 정보를 불러와서 유효시간 경과 여부를 판단한다. 만약 상기 최근 보정정보 버퍼(538)에 저장된 정보도 유효시간이 경과한 정보이면, 상기 보정정보 저장부(536)에 저장된 보정정보 파라미터 중 단말기의 현재위치와 가장 가까운 기준점의 다항식 계수를 불러와서 현재 시점의 보정정보를 생성한 후 이를 RTCM 형식으로 부호화하고 GPS 수신부(531)로 입력한다.

이때 각 기준점들과 단말기의 현재위치의 거리는 기하거리 계산 방법으로 용이하게 계산할 수 있다. 상기 GPS 수신부(531)에서 사용되는 GPS 수신모듈(미도시) 중에는 의사거리값 출력 기능을 지원하는 경우도 있으며, 이러한 GPS 수신모듈을 사용할 경우에는 RTCM 형식 데이터를 GPS 수신부(531)로 입력하지 않고 보정정보 최적화부(537)에서 직접 의사거리를 보정하고, 좌표, 시간(Time), 속도, 이동방향 등의 GPS 출력 데이터를 계산할 수도 있다. 아울러 상기 GNSS 수신부(미도시)에서 사용되는 GNSS 수신모듈(미도시) 중에는 의사거리값 출력 기능을 지원하는 경우도 있으며, 이러한 GNSS 수신모듈을 사용할 경우에는 RTCM 형식 데이터를 GNSS 수신부(미도시)로 입력하지 않고 보정정보 최적화부(537)에서 직접 의사거리를 보정하고, 좌표, 시간(Time), 속도, 이동방향 등의 GNSS 출력 데이터를 계산할 수도 있다.

상기와 같이 보정정보 최적화부(537)는 상기 GPS 수신부(531)에서 수신된 GPS 정보 및 상기 실시간 보정정보를 이용하여 보정정보를 최적화하여 단말기의 위치를 검출하게 된다. 이때 상기 최적화된 보정정보는 최근 보정정보 버퍼(538)에 저장되고, 단말기에서 실시간 보정정보를 수신하지 못하는 경우에 그 최근 보정정보 버퍼(538)에 저장되어 있는 보정정보를 이용할 수 있다. 또한 상기 보정정보 최적화부(537)는 단말기에서 실시간 보정정보를 수신하지 못하는 경우에 상기 보정정보 저장부(536)에 저장되어 있는 정보들(예 : 실시간 보정정보, 보정정보 파라미터) 및 상기 GPS 정보를 이용하여 보정정보를 최적화하여 단말기의 위치를 검출하게 된다.

구체적으로, 단말기에서 실시간 보정정보를 수신하지 못하는 경우를 포함하여 추출되는 실시간 보정정보가 유효시간이 경과된 데이터인 경우, 상기 보정정보 저장부에 기 저장된 소정기간(예를 들면, 3일 간) 동안의 보정정보 중에서 현재 시점에 해당하는 값들을 평균하여, 현재 시점의 보정정보로 활용할 수 있다. 예를 들어, D의 현재 시점에 대한 보정정보가 없는 경우 이전 D-1, D-2 및 D-3의 현재 시점 보정정보를 평균하여 D의 현재시점에 대한 보정정보를 생성할 수 있는데, D+1(내일)이 되면 D(오늘)가 D-1(어제)이 되므로, D+1(내일)이 D(오늘)인 현재 시점에 보정정보가 존재하지 않는 문제가 발생한다. 이 문제는 D의 현재 시점에 생성된 보정정보 혹은 D-1, D-2, D-3 및 이들의 조합 중 어느 하나를 D의 현재시점 보정정보로 하여 보정정보 저장부에 저장하여 사용할 수 있다. 아울러 순간적으로 보정정보가 유효하지 않게 되는 경우 최근 보정정보 버퍼에 저장된 유효시간 이내의 보정정보를 이용하여 현재 시점의 보정정보를 생성하는데 유용하게 활용할 수 있다. 따라서 보정정보 최적화부는 상기 추출되는 실시간 보정정보가 유효시간이 경과된 데이터인 경우, 상기 보정정보 저장부에 기 저장된 소정기간 동안의 보정정보 중에서 현재 시점에 해당하는 값들의 평균, 최근 보정정보 버퍼에 저장된 유효시간 이내의 보정정보, 상기 보정정보 저장부에 저장된 보정정보 파라미터 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 이용하여 현재 시점의 보정정보를 생성한다. 또한, 상기 보정정보 저장부에 기 저장된 소정기간 동안의 보정정보 중에서 현재 시점에 해당하는 값들의 평균, 최근 보정정보 버퍼에 저장된 유효시간 이내의 보정정보, 상기 보정정보 저장부에 저장된 보정정보 파라미터 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 선택하는 기준은 먼저 최근 보정정보 버퍼에 저장된 유효시간 이내의 보정정보가 있으면 우선적으로 사용할 수 있고, 상기 평균과 파라미터를 이용하는 것 혹은 이들의 조합에 대한 것은 수신기의 수신 환경과 기 저장된 보정정보의 신뢰성(예를 들어, 소정기간 동안의 보정정보 중에서 현재 시점에 해당하는 값이 일부 누락된 경우 보정정보 파라미터를 사용하는 것이 효과적임)을 고려하여 설정될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓 통신, HTTP 데이터 통신, FTP, 근거리 무선 통신 또는 비콘 방식에 의한 수신단말기의 구성을 보인 블록도로서, 도8의 구성에서 방송 수신부(532)와 데이터 방송 복호화부(533) 대신에 소켓통신부(541), HTTP 데이터 통신부(542), FTP 데이터 수신부(543), 근거리 무선 통신부(544) 또는 비콘 수신부(555)를 포함하여 구성된다.

소켓통신의 경우, 상기 소켓통신부(541)를 통해서 실시간 보정정보와 보정정보 파라미터가 포함된 데이터 신호를 수신하여 실시간 보정정보 추출부(534) 및 보정정보 파라미터 추출부(535)로 출력하고, HTTP 데이터 통신의 경우, HTTP 데이터 통신부(542)를 통해서 HTTP 서버(미도시)에 접속하여 실시간 보정정보와 보정정보 파라미터가 포함된 데이터 신호를 수신하여 실시간 보정정보 추출부(534) 및 보정정보 파라미터 추출부(535)로 출력한다.

마찬가지로, FTP 데이터 수신의 경우, FTP 데이터 수신부(543)를 통해서 FTP 데이터 서버(미도시)에 접속하여 실시간 보정정보와 보정정보 파라미터가 포함된 데이터 신호를 수신하여 실시간 보정정보 추출부(534) 및 보정정보 파라미터 추출부(535)로 출력하고, 근거리 무선통신의 경우, 근거리 무선 통신부(544)를 통해서 근거리 무선 통신망에 접속된 기지국(미도시)에 접속하여 실시간 보정정보와 보정정보 파라미터가 포함된 데이터 신호를 수신하여 실시간 보정정보 추출부(534) 및 보정정보 파라미터 추출부(535)로 출력하고, 비콘 수신의 경우, 비콘 수신부(555)를 통해서 비콘 방식으로 전송된 신호를 수신하여 실시간 보정정보 추출부(534) 및 보정정보 파라미터 추출부(535)로 출력한다. 나머지 데이터의 처리는 도8에서 설명한 바와 같다.

한편, 스마트폰 및 태블릿 PC용 서버(미도시)를 두고, 소켓통신이나 HTTP 프로토콜, FTP 프로토콜, 근거리 무선통신, 또는 비콘 방식을 이용하여 본 발명의 정보(예 : 실시간 보정정보, 보정정보 파라미터)를 제공할 경우, 정보를 수신하는 단계에서는 도 9에서와 같이 데이터방송을 통해 정보를 수신하는 단말기와 달리 방송 수신부 및 데이터방송 복호화부가 구현될 필요가 없다. 서버로부터 수신한 데이터는 실시간 보정정보 추출부(534) 및 보정정보 파라미터 추출부(535)에 입력되며 이후의 처리단계는 도 8에서 설명한 바와 같다.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보정정보 처리 장치의 동작에 대한 순서도로서, 이에 도시된 바와 같이 이동 단말기는 먼저 방송신호 수신지역인지를 판단한다(S110).

상기 판단 결과에 따라, 이동 단말기가 방송신호 수신지역에 있는 경우(S110의 Yes), 상기 방송신호에 보정정보 파라미터가 포함되어 있는지 판단한다(S120). 그리고, 그 판단 결과에 따라, 상기 방송신호에 보정정보 파라미터가 포함되어 있을 경우에는(S120의 Yes), 그 보정정보 파라미터를 추출한 후 보정정보 저장부(536)에 저장한다(S130).

그러나, 상기 S120의 판단 결과에 따라, 상기 방송신호에 보정정보 파라미터가 포함되어 있지 않을 경우(S120의 No), 상기 방송신호에 실시간 보정정보가 포함되어 있는지 판단한다(S140). 그리고, 그 판단 결과에 따라, 상기 방송신호에 실시간 보정정보가 포함되어 있지 않을 경우에는(S140의 No), 상기 최근 보정정보 버퍼에서 데이터(최근 보정정보)를 불러온다(S150).

그러나, 상기 S140의 판단 결과에 따라, 상기 방송신호에 실시간 보정정보가 포함되어 있을 경우(S140의 Yes), 그 실시간 보정정보가 유효시간 이내의 정보인지 판단한다(S160). 그리고, 그 판단 결과에 따라, 상기 실시간 보정정보가 유효시간 이내의 정보가 아니면(S160의 No), 상기 보정정보 저장부(536)로부터 현재 시각의 보정정보를 생성한다(S170). 그리고 상기 생성된 현재 시각의 보정정보를 RTCM 형식으로 부호화 한다(S190).

또한, 상기 S160의 판단 결과에 따라, 상기 실시간 보정정보가 유효시간 이내의 정보이면(S160의 Yes), 그 실시간 보정정보가 RTCM 형식으로 부호화 되어 있는지 판단한다(S180). 상기 실시간 보정정보가 RTCM 형식으로 부호화 되어 있지 않은 경우에는(S180의 No), RTCM 형식으로 부호화하고(S190), 상기 실시간 보정정보가 RTCM 형식으로 부호화 되어 있을 경우에는(S180의 Yes), GPS 수신부(531)로 보정정보를 입력하고, 최근 보정정보 버퍼(538) 및 보정정보 저장부(536)에 상기 RTCM 형식의 데이터를 저장한다(S200).

한편, 상기 S110 단계에서의 판단 결과, 방송신호 수신지역이 아닌 경우에는(S110의 No), 상기 S170 단계로 곧바로 진행하며, 이후에는 상술한 바와 같이 S190 단계 및 S200 단계를 실행한다.

상기와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 GNSS의 구체적인 실시 예로서 GPS를 이용하여 보정정보 파라미터를 송수신하는 방법에 대하여 설명하였으나 GPS 이외에 다른 GNSS에서도 본 발명의 원리는 동일하게 적용될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이므로, 본 발명의 범위는 상기에서 설명된 실시 예에 국한되어서 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들을 포함하여 결정되어야 한다.

100 : 지상 기준국 110 : 위성정보 저장부
200 : 보정정보 파라미터 생성부 210 : TPEG 형식 부호화부
220 : MOT 부호화부 230 : 데이터방송 MUX
240 : DMB MUX 250 : TDC 부호화부
300 : 방송센터 310 : 보정정보 파라미터 HTTP 서버
320 : 보정정보 파라미터 FTP 서버 330 : 보정정보 파라미터 소켓 서버
340 : 비콘 송신부 400 : 송신소
500 : 이동 단말기 510 : 스마트폰 및 태블릿 PC
520 : 비콘수신 단말기 531 : GPS 수신부
532 : 방송 수신부 533 : 데이터방송 복호화부
534 : 실시간 보정정보 추출부 535 : 보정정보 파라미터 추출부
536 : 보정정보 저장부 537 : 보정정보 최적화부
538 : 최근 보정정보 버퍼 600 : GNSS 위성

Claims (12)

1. 복수의 GNSS 위성으로부터 신호를 수신하여 개별 위성들의 실시간 보정정보를 생성하는 적어도 하나 이상의 지상 기준국;
   상기 적어도 하나 이상의 지상 기준국으로부터 실시간 보정정보를 입력받아 이를 누적하는 위성정보 저장부; 및
   수신 단말에서 실시간 보정정보를 수신하지 못하는 경우를 포함하여 실시간 보정정보가 유효시간이 경과된 데이터인 경우, 보정정보 파라미터를 이용하여 현재 시점의 보정정보를 생성하도록,
   상기 누적한 실시간 보정정보를 다항식 곡선 접합으로 모델링한 개별위성들의 보정정보 파라미터를 포함하며,
   상기 보정정보 파라미터에 위성 번호, 보정정보 기준 지점의 구분자, 보정정보 기준 지점의 좌표 또는 이들 조합 중 적어도 어느 하나 이상을 더 포함하는 메시지를 생성하는 보정정보 파라미터 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 보정정보 파라미터 생성부에서 생성한 개별 위성의 보정정보 파라미터를 포함한 메시지를 TPEG 형식으로 부호화하는 TPEG 형식 부호화부 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 보정정보 파라미터 생성부에서 생성한 개별 위성들의 보정정보 파라미터를 포함하는 메시지를 파일 형식 또는 스트림 형식을 포함한 소정의 데이터 방송 형식으로 부호화하는 데이터 방송 부호화부; 및
   상기 데이터 방송 형식으로 부호화한 메시지를 데이터 방송으로 송신하는 데이터방송 송신부 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 TPEG 형식 부호화부에서 부호화한 메시지를 파일 형식 또는 스트림 형식을 포함한 소정의 데이터 방송 형식으로 부호화하는 데이터 방송 부호화부; 및
   상기 데이터 방송 형식으로 부호화한 메시지를 데이터 방송으로 송신하는 데이터방송 송신부 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치.
5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
   상기 데이터 방송은 DAB, DAB+, DMB, AT-DMB, ATSC-M/H, 디지털라디오방송(DRM, DRM+ 및 HD-Radio를 포함), FM 부가방송, 및 비콘(beacon) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 보정정보 파라미터 생성부에서 생성한 복수의 개별 위성들의 보정정보 파라미터를 포함한 메시지를 전송하기 위해,
   HTTP 프로토콜로 보정정보 파라미터를 제공하는 보정정보 파라미터 HTTP 서버;
   FTP 프로토콜로 보정정보 파라미터를 제공하는 보정정보 파라미터 FTP 서버;
   소켓 통신으로 보정정보 파라미터를 제공하는 보정정보 파라미터 소켓 서버;
   DSRC, UTIS와 WAVE를 포함하는 근거리 무선통신으로 보정정보 파라미터를 제공하는 기지국; 또는
   비콘(beacon) 방식으로 보정정보 파라미터를 제공하는 기지국; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 장치.
7. 복수의 GNSS 위성으로부터 신호를 수신하여 개별 위성들의 실시간 보정정보를 생성하는 제1 단계;
   상기 실시간 보정정보를 입력받아 이를 누적하는 제2 단계; 및
   수신 단말에서 실시간 보정정보를 수신하지 못하는 경우를 포함하여 실시간 보정정보가 유효시간이 경과된 데이터인 경우, 보정정보 파라미터를 이용하여 현재 시점의 보정정보를 생성하도록,
   상기 누적한 실시간 보정정보를 다항식 곡선 접합으로 모델링한 개별위성들의 보정정보 파라미터를 포함하며,
   상기 보정정보 파라미터에 위성 번호, 보정정보 기준 지점의 구분자, 보정정보 기준 지점의 좌표 또는 이들 조합 중 적어도 어느 하나 이상을 더 포함하는 메시지를 생성하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 제3 단계에서 생성한 개별 위성들의 보정정보 파라미터를 포함한 메시지를 TPEG 형식으로 부호화하는 제4 단계; 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 방법.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 제3 단계에서 생성한 개별 위성들의 보정정보 파라미터 정보 메시지를 포함한 메시지를 파일 형식 또는 스트림 형식을 포함한 소정의 데이터 방송 형식으로 부호화하는 제5 단계; 및
   상기 데이터 방송 형식으로 부호화한 메시지를 데이터 방송으로 송신하는 제6 단계 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 방법.
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제4 단계에서 TPEG 형식으로 부호화한 메시지를 파일 형식 또는 스트림 형식을 포함한 소정의 데이터 방송 형식으로 부호화하는 제7 단계; 및
    상기 데이터 방송 형식으로 부호화한 메시지를 데이터 방송으로 송신하는 제8 단계 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 방법.
11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 데이터 방송은 DAB, DAB+, DMB, AT-DMB, ATSC-M/H, 디지털라디오방송(DRM, DRM+ 및 HD-Radio를 포함), FM 부가방송 및 비콘(beacon) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 방법.
12. 청구항 7에 있어서,
    상기 제3 단계에서 생성한 복수의 개별 위성들의 보정정보 파라미터를 포함한 메시지를 전송하기 위해,
    HTTP 프로토콜로 보정정보 생성 파라미터를 제공하는 제9 단계;
    FTP 프로토콜로 보정정보 파라미터를 제공하는 제10 단계;
    소켓 통신으로 보정정보 파라미터를 제공하는 제11 단계;
    DSRC, UTIS와 WAVE를 포함하는 근거리 무선통신으로 보정정보 생성 파라미터를 제공하는 제12 단계; 또는
    비콘 방식으로 보정정보 생성 파라미터를 제공하는 제13 단계; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위성항법 보정시스템의 보정정보 처리 방법.

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