KR101841942B1 - 이동통신 기지국용 ｇｐｓ 항재밍 장치，및 ｇｐｓ 항재밍 장치를 포함하는 ｇｐｓ 항재밍 시스템 - Google Patents

이동통신 기지국용 ｇｐｓ 항재밍 장치，및 ｇｐｓ 항재밍 장치를 포함하는 ｇｐｓ 항재밍 시스템 Download PDF

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Abstract

이동통신 기지국용 GPS 항재밍 장치는, 항재밍 모듈, 지연시간 측정부, 및 통신 모뎀을 포함한다. 항재밍 모듈은 GPS 안테나를 통해 수신되는 GPS 수신 신호 중 GPS 재밍 신호를 검출하여 제거하고, GPS 재밍 신호가 제거된 GPS 신호를 출력한다. 지연시간 측정부는 항재밍 모듈에서 GPS 재밍 신호가 제거될 때 발생되는 지연시간을 측정한다. 통신 모뎀은 GPS 재밍 신호가 제거된 GPS 신호의 지연을 보상하기 위한 상기 측정된 지연시간을, 보상된 GPS 신호를 이용하여 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호를 생성하는 이동통신 기지국의 동기 장치에 제공하기 위한 장치이다.

Description

이동통신 기지국용 ＧＰＳ 항재밍 장치，및 ＧＰＳ 항재밍 장치를 포함하는 ＧＰＳ 항재밍 시스템{Device for GPS anti-jamming for mobile base station, and GPS anti-jamming system including GPS anti-jamming device}
본 발명은 GPS 항재밍 관련 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 이동통신 기지국용 GPS 항재밍 장치, 및 GPS 항재밍 장치를 포함하는 GPS 항재밍 시스템에 관한 것이다.
GPS(global positioning system)는 지상 20,000km 상공의 6개 궤도면에 총 28개의 위성을 배치하여 지구상 어디에서나 항상 5개 이상의 위성이 보일 수 있도록 설계된 위성항법시스템이다. 이러한 GPS는 크게 위성부분, 관제부분, 및 사용자부분으로 나누어지며, 사용자 부분인 GPS 수신기는 다수의 위성 신호를 사용하여 매우 정확한 위치, 속도, 및 시간 등의 정보를 제공한다.
전자파 재밍(jamming)이란 전파를 수신함에 있어 다른 전파 등에 의해서 수신에 장애가 생기는 것을 말하며, 수신되는 신호의 크기가 작을수록 전자파 재밍의 영향을 많이 받는다. 따라서 미약한 위성신호를 사용하는 GPS는 전자파 재밍에 매우 취약하다. 즉, 방송/통신/전기 등의 RF 응용분야에서 발생할 수 있는 비의도적인 전파간섭이나 GPS 신호 주파수에 의도적인 잡음 전파신호를 발생시키는 재밍신호에 매우 취약하다.
따라서 이러한 단점을 극복하기 위해서 선진국을 선두로 하여 여러 국가에서는 지속적으로 관련기술을 개발하고 있으며, 대표적으로 GPS/GLONASS/Galileo 수신기용 주파수 영역에서의 협대역 항재밍(anti-jamming) 신호처리 기술이 그 중 한 가지이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, GPS 수신 신호로부터 이동통신망 운용에 필요한 동기 신호를 추출하는 동기 장치에서의 GPS 수신을 교란하는 재밍(jamming) 신호로 인한 동기불능 상태를 해결하기 위해, 이동통신 기지국의 변경없이 선택적으로 GPS 재밍신호에 대응할 수 있는 이동통신 기지국용 GPS 항재밍 장치, 항재밍 방법, 및 GPS 항재밍 장치를 포함하는 GPS 항재밍 시스템을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 기지국용 GPS 항재밍 장치는, GPS 안테나를 통해 수신되는 GPS 수신 신호 중 GPS 재밍 신호를 검출하여 제거하고, 상기 GPS 재밍 신호가 제거된 GPS 신호를 출력하는 항재밍 모듈; 상기 항재밍 모듈에서 상기 GPS 재밍 신호가 제거될 때 발생되는 지연시간을 측정하는 지연시간 측정부; 및 상기 GPS 재밍 신호가 제거된 GPS 신호의 지연을 보상하기 위한 상기 측정된 지연시간을, 상기 보상된 GPS 신호를 이용하여 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호를 생성하는 이동통신 기지국의 동기 장치에 제공하기 위한 통신 모뎀을 포함할 수 있다.
상기 항재밍 모듈은 디지털 주파수 필터링을 이용하여 상기 GPS 수신 신호에서 상기 GPS 재밍 신호를 제거할 수 있다. 상기 GPS 항재밍 장치는 상기 이동통신 기지국의 동기 장치에 연결 또는 상기 동기 장치로부터 분리되는 휴대형 장치일 수 있다.
상기 GPS 항재밍 장치에 전원이 공급되지 않을 때, 상기 GPS 안테나를 통해 수신되는 GPS 수신 신호는 상기 GPS 항재밍 장치를 통하지 않고 상기 동기 장치에 직접 제공되고, 상기 제공된 GPS 신호는 상기 동기 장치에 의해 지연 보상이 수행되지 않고 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호 생성을 위한 신호로 이용될 수 있다.
상기 GPS 항재밍 장치의 기능에 장애가 있을 때, 상기 GPS 안테나를 통해 수신되는 GPS 수신 신호는 상기 GPS 항재밍 장치를 통하지 않고 상기 동기 장치에 직접 제공되고, 상기 제공된 GPS 신호는 상기 동기 장치에 의해 지연 보상이 수행되지 않고 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호 생성을 위한 신호로 이용될 수 있다.
상기 GPS 항재밍 장치에 전원이 공급되지 않음을 지시하는 정보는 기지국 운용관리시스템에 의해 검출되고 상기 검출된 정보에 따라 상기 기지국 운용관리시스템에 의해 상기 동기 장치의 동기 신호 생성부에 설정된 GPS 신호의 오프셋은 해제될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 GPS 항재밍 시스템은, GPS 안테나를 통해 수신되는 GPS 신호 중 재밍 신호를 검출하여 제거하고, 상기 재밍 신호가 제거될 때 발생되는 지연시간을 측정하는 항재밍 장치; 이동통신 기지국에 포함되고, 상기 지연시간을 수신하여 상기 항재밍 장치로부터 수신된 GPS 신호의 지연을 보상하고 상기 보상된 GPS 신호를 이용하여 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호를 생성하는 동기 장치; 및 상기 동기 장치에 상기 지연시간의 정보를 제공하는 기지국 운용관리시스템을 포함할 수 있다.
상기 항재밍 장치에 전원이 공급되지 않을 때, 상기 GPS 안테나를 통해 수신되는 GPS 신호는 상기 항재밍 장치를 통하지 않고 상기 동기 장치에 직접 제공되고, 상기 동기 장치는 상기 제공된 GPS 신호에 대한 지연 보상을 수행하지 않고 상기 제공된 GPS 신호를 이용하여 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호를 생성할 수 있다.
상기 기지국 운용관리시스템은 상기 항재밍 장치에 전원이 공급되지 않음을 지시하는 정보를 검출하고 상기 검출된 정보에 근거하여 상기 동기 장치의 동기 신호 생성부에 설정된 GPS 신호의 오프셋을 해제할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 기지국용 GPS 항재밍 방법은, (a) 항재밍 장치가 GPS 안테나를 통해 GPS 신호를 수신하여 상기 수신된 GPS 신호 중 재밍 신호를 검출하고 제거하는 단계; (b) 상기 항재밍 장치가 상기 재밍 신호가 제거될 때 발생되는 지연시간을 측정하는 단계; (c) 기지국 운용관리 시스템이 상기 측정된 지연시간의 정보를 수신하여 이동통신 기지국의 동기 장치에 제공하는 단계; 및 (d) 상기 동기 장치는 상기 지연 시간의 정보를 이용하여 상기 재밍 신호가 제거된 GPS 신호의 지연을 보상하고, 상기 보상된 GPS 신호를 이용하여 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이동통신 기지국용 GPS 항재밍 장치, 항재밍 방법, 및 GPS 항재밍 장치를 포함하는 GPS 항재밍 시스템은, 이동통신 기지국의 동기 장치에 항재밍 장치를 연결 또는 분리할 때 발생하는 GPS 신호의 수신시간 지연의 발생 정보 또는 항재밍 장치의 동작 정보(동작 이력)에 근거하여 동기 장치의 GPS 수신 오프셋(offset)을 조절할 수 있으므로, GPS 재밍으로 인한 이동통신망의 장애에 대처할 수 있다.
또한 본 발명은 선택적으로 필요한 이동통신 기지국에 GPS 항재밍 기능을 가지는 휴대형 항재밍 장치를 설치(연결) 또는 분리할 수 있으므로, 설치비용 측면에서 경제적이며 안정적인 이동통신망 운용을 도모하도록 할 수 있다. 본 발명은 디지털 주파수 필터링을 통해 GPS 재밍 신호를 제거하므로 재밍 제거 성능을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 선택적으로 GPS 신호 대역내 비정상적인 간섭신호(재밍 신호)를 제거하고 복구된 GPS 신호를 기반으로 이동통신망 운용에 필요한 동기 신호를 추출할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명과 비교되는 이동통신 기지국의 GPS 수신 시스템(10)을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 기지국용 GPS 항재밍 장치(200)를 포함하는 GPS 항재밍 시스템(100)을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 GPS 항재밍 시스템(100)을 보다 상세히 나타내는 도면이다.
본 발명 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는, 본 발명의 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용이 참조되어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하는 것에 의해, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
이동통신 시스템, 특히 동기식 CDMA 시스템에서는 데이터의 정확한 송수신을 위해 GPS로부터 수신되는 동기신호를 이용하여 기지국들간에 정확한 시각동기가 필요하다. 이를 위해 각 기지국마다 GPS 위성에서 전송하는 동기신호인 1PPS(Pulse Per Second) 신호 및 TOD(Time Of Day, 시각정보)를 수신하여 이를 기준시각으로 하고, 또한 기지국 내부 동기 클럭의 생성을 위한 기준 소스(Reference Source)로 사용하게 된다.
따라서 동기식 이동통신시스템에서의 모든 기지국 시스템에는 직접 GPS 신호를 수신하는 GPS 엔진을 장착한 GPS 동기장치를 구비하고 있다. 또한 WiBro(Wireless Broadband Internet) 및 LTE(long term evolution)와 같은 고속 무선 데이터 전송을 위해 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 적용한 4G 또는 4세대 초과(Beyond 4G) 시스템은 고속 데이터 전송을 위한 프레임 검출 및 동기화가 매우 중요하므로 GPS 수신 신호를 동기망에 적용하고 있다. 따라서 이동통신망의 데이터 송수신에 있어 안정적인 GPS 신호 수신은 매우 중요하다.
동기식 CDMA 시스템은 안정적인 GPS 신호 수신을 위해 기지국별로 2개의 동기장치들을 장착하여 액티브/스탠바이(Active/Standby) 모드로 운용되고 있으며, 2개의 동기장치 모두 GPS 수신에 실패하는 경우 장애복구까지 임시방편으로 동기장치내 클럭을 이용하여 최대 24시간까지 동기를 유지하는 홀드오버 모드(holdover mode)로 운용된다.
상기와 같이 데이터 송수신을 위해 GPS 수신신호를 동기망에 활용하는 이동통신망에 있어 고의적으로 GPS 수신신호를 교란하는 재밍이 발생하는 경우 기지국간 핸드오버(hand-over)와 발신 또는 착신 지연 등의 통화품질 장애 및 단말기 시간 품질 오류 등 이동통신망의 통화 품질 열화 및 고객 불만을 야기하게 된다.
이러한 이동통신망에서 GPS 재밍에 대처하는 방안으로는 재밍신호를 직접 제거하는 항재밍 방식과 GPS 신호를 대신하여 유선 네트워크 동기, GLONASS(Global Navigation Satellite System) 동기, 또는 Loran(long range navigation)-C 동기 등 대체 기술을 이용하는 방안이 있다.
이와 같은 대처방안 중 실제 민간에서 활용 가능한 방안은, 지상에서 유입되는 재밍신호를 물리적으로 차폐하기 위해 GPS 안테나에 컵 모양의 구조물을 씌우는 차폐 안테나 방식이 있다. 그러나 차폐 안테나 방식은 실제 공중에서 유입되는 재밍신호는 차단할 수 없으며, 운용시 GPS 가시위성의 수가 줄어들며 건물과 같은 구조물로 인한 반사파가 발생되어 유입될 수 있으므로 실제 GPS 수신 성능을 저하시킬 수 있다. 또한 건물 옥상 및 높은 곳에 설치된 GPS 안테나를 차폐 구조물을 장착한 차폐 안테나로 교체해야 하므로 실제 구축에 있어 어려움이 있다.
국방 분야에서는 GPS 수신신호를 이용한 유도탄 개발 등의 전자전 무기 개발이 많이 진행되고 있는 상황으로, 실제 GPS 수신신호를 교란하는 재밍에 대한 항재밍 기술은 국방 과학 분야에서 보다 활발하게 진행되고 있다. 일례로, 민간분야의 항재밍 기술은 상술한 차폐 안테나가 상용화된 항재밍 방식이나 국방분야의 항재밍 기술은 디지털 주파수 필터링, 다중 안테나를 이용한 간섭신호 Nulling 또는 빔형성 등 고사양의 고품질을 제공하는 기술개발이 진행 중이다. 그러나 민간분야인 이동통신망의 경우 국방분야에 비해 재밍 발생확률이 낮고 보편적인 이동통신 서비스 제공이라는 관점에서 GPS 재밍에 대응할 수 있는 디지털 신호 처리를 채용한 항재밍 기술을 보다 보편화된 서비스로 제공하기 위한 상용화 기술 개발이 중요한 실정이다.
도 1은 본 발명과 비교되는 이동통신 기지국의 GPS 수신 시스템(10)을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 이동통신 기지국의 GPS 수신 시스템(10)은, GPS 안테나(12), 및 기지국 동기 장치(16)를 내장하는 기지국(14)을 포함한다.
GPS 안테나(12)를 통해 수신된 GPS 신호를 기반으로, 기지국 동기장치(16)는 GPS 메시지 내에 포함된 시각정보를 복호하여 GPS 신호에 동기된 1PPS 신호와 ToD 신호를 추출한 후 동기장치(16) 내부의 OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator)에 동기(locking)하는 한편 PLL(phase locked loop), FLL(frequency locked loop), 또는 DLL(Delay-locked loop)등 주파수 발생회로에 동기화하여 기지국(14) 내 신호처리에 필요한 표준 클럭 및 주파수를 발생시킨다. 기지국 동기 장치(16)는 GPS 메시지내 항법정보를 복호하기 위해 1.575(GHz)대의 고주파 수신부와 GPS 메시지내 포함된 시각정보의 복호를 위해 C/A 코드 발생기, code tracking 및 carrier tracking부, 및 데이터 추출부를 상용 GPS 엔진으로 구현하여 포함하며, 1PPS(one pulse per second) 및 ToD 신호 추출을 위해 시간간격 계수기와 주파수 발생회로, 및 1PPS 발생회로 등을 포함할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 기지국용 GPS 항재밍 장치(200)를 포함하는 GPS 항재밍 시스템(100)을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, GPS 항재밍 시스템(100)은, GPS 안테나(102), 스위치(104), 동기장치(300)를 포함하는 이동통신 기지국(106), GPS 항재밍 장치(200), 및 기지국 운용관리시스템(또는 기지국 관리 시스템(EMS, Element Management System))(400)을 포함한다.
항재밍 장치(200)는 GPS 안테나(102)를 통해 수신되는 GPS 신호(GPS 신호 대역) 중 GPS 재밍 신호를 검출(추출)하여 제거하고, GPS 재밍 신호가 제거될 때(또는 GPS 재밍 신호가 검출되고 제거될 때) 발생되는 GPS 신호의 지연시간을 측정한다. 항재밍 장치(200)는 디지털 주파수 필터링을 이용하여 GPS 수신 신호에서 GPS 재밍 신호를 제거할 수 있다. 항재밍 장치(200)는 동기 장치(300)에 연결(설치) 또는 동기 장치(300)로부터 분리될 수 있는 휴대형 장치일 수 있다. 따라서 항재밍 장치(200)는 GPS 안테나(102)와 동기장치(300) 사이에 동기장치(300)의 변경 없이 삽입될 수 있으므로, 항재밍 장치의 구축 또는 운용 관점에서 효율적이다.
동기 장치(300)는 항재밍 장치(200)에서 측정된 지연시간을 수신하여 항재밍 장치(200)로부터 수신된 GPS 신호(재밍 신호가 제거된 GPS 신호)의 지연을 보상(compensation)하고 보상된 GPS 신호를 이용하여 데이터(예를 들어, 음성 데이터 또는 문자 데이터)의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호를 생성한다. 예를 들어, 동기 장치(300)는 지연된 GPS 신호의 위상을 조절하는 것에 의해 GPS 신호의 지연을 보상할 수 있다.
동기 장치(300)는 GPS 안테나(102)를 통해 GPS 수신 신호로부터 이동통신망 운용에 필요한 동기 신호를 추출한다. 동기 장치(300)에 있어서, 동기 신호를 추출하기 위한 기본적인 구성 및 동작은 도 1의 기지국 동기 장치(16)의 구성 및 동작과 유사하므로, 도 1의 기지국 동기 장치(16)의 구성 및 동작이 참조될 수 있다.
기지국 운용관리시스템(400)은 무선 통신 시스템인 이동통신망의 구성요소(기지국 및 제어국 등)를 원격에서 관리할 수 있다. 기지국 운용관리시스템(400)은 기지국 및 제어국의 모든 상황을 실시간으로 운용자에게 알리는 기능을 수행하며, 운용자가 기지국 및 제어국의 유지보수를 편리하게 할 수 있도록 구성될 수 있다.
기지국 운용관리시스템(400)은 항재밍 장치(200)로부터 지연시간의 정보를 수신하여 동기 장치(300)에 제공한다. 보다 구체적으로 설명하면, 기지국 운용관리시스템(400)은 동기 장치(300)의 동기 신호 생성부(도 3의 304)에, 항재밍 장치(200)의 디지털 재밍 제거 프로세스(항재밍 장치(200)의 추가)로 인한 GPS 신호의 오프셋(offset) 정보(GPS 수신신호의 오프셋)를 설정한다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 지연시간의 정보는 항재밍 장치(200)에 의해 동기 장치(300)의 동기 신호 생성부(도 3의 304)에 직접 제공될 수도 있다. 기지국 운용관리시스템(400)은 항재밍 장치(200)의 동작 여부(예를 들어, 전원 공급여부) 또는 항재밍 장치(200)의 기능 장애를 검출할 수 있다. 기지국 운용관리시스템(400)은 예를 들어 항재밍 장치(200)로부터 지연시간의 정보가 검출되지 않을 때, 항재밍 장치(200)가 기능 장애가 있는 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 기지국 운용관리시스템(400)은 수신된 지연시간의 정보를 이용하여 동기 장치(300)가 항재밍 장치(200)로부터 수신된 GPS 신호의 지연을 보상하여 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호를 생성하도록 제어할 수도 있다.
항재밍 장치(200)는, 항재밍 장치(200)가 휴대형 장치인 경우 기지국(106)과 별도의 전원을 사용할 수 있다. 따라서 전원 장애가 발생할 때 항재밍 장치(200)는 정상적으로 동작하지 않을 수 있다. 이 경우, GPS 안테나(102)를 통해 수신되는 GPS 신호는 동기 장치(300)로 직접 전달되도록 바이패스(bypass)될 수 있다. 즉, 항재밍 장치(200)에 전원이 공급되지 않을 때, GPS 안테나(102)를 통해 수신되는 GPS 신호는 항재밍 장치(200)를 통하지 않고 동기 장치(300)에 직접 제공되고 동기 장치(300)는 제공된 GPS 신호에 대한 별도의 지연 보상을 수행하지 않고 제공된 GPS 신호를 이용하여 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호를 생성한다. 전술한 설명은 항재밍 장치(200)의 기능에 장애가 있을 때에도 적용될 수 있다.
동기 장치(300)는 GPS 신호의 오프셋 정보를 저장(설정)하고 있으므로, 기지국 운용관리 시스템(400)은 항재밍 장치(200)에 전원이 공급되지 않음을 지시하는 정보를 검출하고 검출된 정보에 근거하여 동기 장치(300)의 동기 신호 생성부(도 3의 304)에 설정된 GPS 신호의 오프셋을 해제한다. 그 결과, 동기 장치(300)의 오동작이 방지될 수 있다. 항재밍 장치(200)에 전원이 공급되지 않는 경우 또는 항재밍 장치(200)의 기능에 장애가 있는 경우 항재밍 장치(200)가 동작하지 않을 수 있으므로, GPS 안테나(102)에 수신되는 GPS 신호에는 재밍 신호가 포함되지 않는 상태로 가정된다.
전술한 바와 같이, 기지국 운영관리 시스템(400)은 동기 장치(300)의 GPS 수신 오프셋을 원격에서 설정 또는 해제할 수 있다. 또한 기지국 운영관리 시스템(400)은 항재밍 장치(200)의 항재밍 기능을 설정 또는 해제할 수도 있다.
스위치(104)는 항재밍 장치(200)가 동작하는 경우 기지국 운용관리시스템(400)으로부터 전달되는 신호에 응답하여 GPS 안테나(102)를 통해 수신되는 GPS 신호를 항재밍 장치(200)로 전달한다. 또한 스위치(104)는 항재밍 장치(104)가 전원 장애 등에 의해 동작하지 않는 경우 기지국 운용관리시스템(400)으로부터 전달되는 신호에 응답하여 GPS 안테나(102)를 통해 수신되는 GPS 신호를 동기 장치(200)로 직접 전달한다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 스위치(104)는 항재밍 장치(200)에 대한 전원 공급여부 또는 항재밍 장치(200)의 기능 장애 여부를 고려하지 않는 경우 본 발명의 GPS 항재밍 시스템(100)에서 제거될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 GPS 항재밍 시스템(100)을 보다 상세히 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 항재밍 장치(200)는, 재밍 신호 검출부(jamming detector)(202), 항재밍 모듈(214), 통신 모뎀(communication modem)(216), 지연시간 측정부(218), 및 제어부(220)를 포함한다. 재밍 신호 검출부(202)는 GPS 안테나(102)를 통해 수신되는 GPS 신호에서 재밍 신호를 검출하고, 항재밍 모듈(214)내에 구현되거나 또는 별도의 모듈로 구현될 수 있다.
항재밍 모듈(214)은 GPS 안테나(102)를 통해 수신되는 GPS 수신 신호 중 GPS 재밍 신호를 검출하여 제거하고, GPS 재밍 신호가 제거된 GPS 신호를 출력한다. 항재밍 모듈(214)은, 주파수 다운 컨버터(frequency down converter)(204), ADC(analog-to-digital converter)(206), 디지털 필터(208), DAC(digital-to-analog converter)(210), 및 주파수 업 컨버터(frequency up converter)(212)를 포함한다. 항재밍 모듈(214)은 디지털 주파수 필터링과 같은 디지털 프로세싱을 위해 주파수 하향 변환 후 디지털 대역에서 재밍신호를 제거한 후 GPS 신호 대역으로 다시 주파수 상향변환 후 동기장치(102)로 송신한다. 즉, 항재밍 모듈(214)은 디지털 주파수 필터링을 이용하여 GPS 수신 신호에서 GPS 재밍 신호를 제거할 수 있다. 아날로그 프로세싱에 비해 디지털 프로세싱이 복수개의 재밍신호 제거 측면에서 성능이 우수하지만, 이로 인한 시간 지연이 발생하게 된다.
지연시간 측정부(218)는 항재밍 모듈(214)에서 GPS 재밍 신호가 제거될 때 발생되는 지연시간을 측정한다. 지연시간 측정부(218)는 지연 등화기(delay equalizer)를 포함할 수 있다. 지연시간 측정부(218)에서 측정된 지연시간의 정보는 통신 모뎀(216)을 통해 동기 장치(300)의 동기 신호 생성부(304)에 제공될 수 있다.
통신 모뎀(216)은 GPS 재밍 신호가 제거된 GPS 신호의 지연을 보상하기 위한 상기 측정된 지연시간을, 보상된 GPS 신호를 이용하여 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호를 생성하는 이동통신 기지국의 동기 장치(300)에 제공하기 위한 장치이다. 통신 모뎀(216)은 무선 모뎀으로서, 안테나를 통해 Ethernet, 2G, 3G, 또는 WiBro(Wireless Broadband Internet)와 같은 통신망을 이용하여 기지국 운용관리시스템(400)에 상기 지연시간의 정보를 제공할 수 있다.
제어부(220)는 CPU(central processing unit) 및 메모리를 포함하고, 항재밍 장치(200)에 포함된 항재밍 모듈(214)과 같은 구성요소들의 전체적인 동작을 제어한다.
기지국 운용관리시스템(400)은 항재밍 장치(200)의 통신 모뎀(216)로부터 지연시간의 정보를 제공받아 동기 장치(300)의 동기 신호 생성부(304)에 제공할 수 있다.
기지국(106)에 포함된 동기 장치(300)는, GPS 수신부(302), 동기 신호 생성부(304), 및 제어부(306)를 포함한다. 동기 장치(300)는 지연시간 측정부(218)에서 측정된 지연 시간을 이용하여 항재밍 모듈(214)로부터 출력되는 GPS 신호의 지연을 보상하고 보상된 GPS 신호를 이용하여 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호를 생성한다.
동기 신호 생성부(304)는 기지국 운용관리시스템(300)으로부터 지연 시간의 정보를 수신하여 GPS 신호의 오프셋으로 설정한다. GPS 신호의 오프셋은 동기 신호 생성부(304) 내부의 저장부(미도시)에 저장될 수 있다. 동기 신호 생성부(304)는 GPS 신호의 오프셋 정보를 이용하여 GPS 수신부(302)를 통해 수신되는 지연된 GPS 신호의 지연을 보상하여 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호를 생성한다.
제어부(306)는 CPU 및 메모리를 포함하고, 동기 장치(300)에 포함된 동기 신호 생성부(304)와 같은 구성요소들의 전체적인 동작을 제어한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 GPS 신호를 동기망에 사용하는 이동통신망의 기지국에서, 기 설치된 기지국의 변화를 최소화하면서 필요한 국소에만 설치가 가능한 휴대형 GPS 장치를 포함하므로, 재밍 신호 검출 후 항재밍 프로세싱으로 인해 동기장치에 입력되는 GPS 신호의 시간 지연 설정, 항재밍 장치의 전원 또는 기능 장애시 GPS 수신 신호를 동기장치로의 직접 연결에 따른 동기 장치에 입력되는 GPS 신호의 시간 지연 해제와 같은 항재밍 장치 적용에 따른 동기 장치의 GPS 수신 신호 오프셋을 조정할 수 있다.
이상에서와 같이, 도면과 명세서에서 실시예가 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명으로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
104: 스위치
200: 항재밍 장치
202: 재밍신호 검출부
214: 항재밍 모듈
216: 통신 모뎀
218: 지연시간 측정부
300: 동기 장치
302: GPS 수신부
304: 동기신호 생성부
400: 기지국 운용관리시스템

Claims (6)

  1. 이동통신 기지국용 GPS 항재밍 장치에 있어서,
    GPS 안테나를 통해 수신되는 GPS 수신 신호 중 GPS 재밍 신호를 검출하여 제거하고, 상기 GPS 재밍 신호가 제거된 GPS 신호를 출력하는 항재밍 모듈;
    상기 항재밍 모듈에서 상기 GPS 재밍 신호가 제거될 때 발생되는 지연시간을 측정하는 지연시간 측정부; 및
    상기 GPS 재밍 신호가 제거된 GPS 신호의 지연을 보상하기 위한 상기 측정된 지연시간을, 상기 보상된 GPS 신호를 이용하여 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호를 생성하는 이동통신 기지국의 동기 장치에 제공하기 위한 통신 모뎀을 포함하고,
    상기 GPS 항재밍 장치에 전원이 공급되지 않을 때, 상기 GPS 안테나를 통해 수신되는 GPS 수신 신호는 상기 GPS 항재밍 장치를 통하지 않고 상기 동기 장치에 직접 제공되고, 상기 제공된 GPS 신호는 상기 동기 장치에 의해 지연 보상이 수행되지 않고 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호 생성을 위한 신호로 이용되는 GPS 항재밍 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 항재밍 모듈은 디지털 주파수 필터링을 이용하여 상기 GPS 수신 신호에서 상기 GPS 재밍 신호를 제거하는 GPS 항재밍 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 GPS 항재밍 장치는 상기 이동통신 기지국의 동기 장치에 연결 또는 상기 동기 장치로부터 분리되는 휴대형 장치인 GPS 항재밍 장치.
  4. 삭제
  5. 이동통신 기지국용 GPS 항재밍 장치에 있어서,
    GPS 안테나를 통해 수신되는 GPS 수신 신호 중 GPS 재밍 신호를 검출하여 제거하고, 상기 GPS 재밍 신호가 제거된 GPS 신호를 출력하는 항재밍 모듈;
    상기 항재밍 모듈에서 상기 GPS 재밍 신호가 제거될 때 발생되는 지연시간을 측정하는 지연시간 측정부; 및
    상기 GPS 재밍 신호가 제거된 GPS 신호의 지연을 보상하기 위한 상기 측정된 지연시간을, 상기 보상된 GPS 신호를 이용하여 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호를 생성하는 이동통신 기지국의 동기 장치에 제공하기 위한 통신 모뎀을 포함하고,
    상기 GPS 항재밍 장치의 기능에 장애가 있을 때, 상기 GPS 안테나를 통해 수신되는 GPS 수신 신호는 상기 GPS 항재밍 장치를 통하지 않고 상기 동기 장치에 직접 제공되고, 상기 제공된 GPS 신호는 상기 동기 장치에 의해 지연 보상이 수행되지 않고 데이터의 송신 또는 수신을 위한 동기 신호 생성을 위한 신호로 이용되는 GPS 항재밍 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 GPS 항재밍 장치에 전원이 공급되지 않음을 지시하는 정보는 기지국 운용관리시스템에 의해 검출되고 상기 검출된 정보에 따라 상기 기지국 운용관리시스템에 의해 상기 동기 장치의 동기 신호 생성부에 설정된 GPS 신호의 오프셋은 해제되는 GPS 항재밍 장치.
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