KR101884553B1 - 다중 체인 기반의 로란 측위 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

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서지원
손표웅
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 다중 체인 기반의 로란 측위 시스템 및 그 동작 방법을 개시한다. 본 발명의 일실시예에 따르면 사용자 단말은 보정국으로부터 기준 시간 정보를 수신하고, 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 수신하는 수신부, 상기 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 도착 차등 시간 정보를 계산하는 시간 정보 계산부 및 상기 수신된 기준 시간 정보 및 상기 계산된 도착 차등 시간 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 계산하는 위치 계산부를 포함하고, 상기 보정국은 상기 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 수신되는 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 상기 기준 시간 정보를 계산한다.

Description

다중 체인 기반의 로란 측위 시스템 및 그 동작 방법{MULTI-CHAIN BASED LONG RANGE NAVIGATION POSITIONING SYSTEM AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 발명은 다중 체인 기반의 로란 측위 시스템에 대한 기술적 사상에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 서로 다른 적어도 둘 이상의 체인 시스템들로부터 신호를 수신하여 사용자 단말의 위치를 결정하는 로란 측위 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
장거리 전자항법(long range navigation, LORAN) 시스템은 하나의 체인 시스템에서 최소 3개 이상의 지상 송신국에서 송출되는 고출력의 전파신호들을 이용하여 측위(positioning), 네비게이션(navigation) 및 타이밍(timing) 서비스를 제공할 수 있다.
장거리 전자항법 시스템에서 하나의 체인 시스템은 펄스 신호를 송신하기 위한 송신국들로서 하나의 주국(master station) 및 두개 이상의 종국(secondary station)들을 포함할 수 있다.
여기서, 주국과 두개 이상의 종국들은 상호간에 시각동기화 되어 있으며, 각 송신국은 일정한 시간 차이를 두고 신호를 송출할 수 있다.
또한, 수신국은 하나의 체인 시스템에 해당하는 각 송신국으로부터 수신된 신호들의 시간 차이를 이용하여 송신국과 수신국 간의 거리를 계산할 수 있다.
현재 동아시아에는 7430 체인 시스템, 8390 체인 시스템 및 9930 체인 시스템이 운영 중이다.
다만, 하나의 체인 시스템을 이용하여 장거리 전자항법 측위를 수행하고자 할 경우, 하나의 체인 시스템을 이용 해야 하는 장거리 전자항법 측위의 특성에 따라 한국의 인천 지역의 경우 7430 체인 시스템만이 이용 가능한 제한성이 존재할 수 있다.
상술한 제한성을 해결하고자, Rongcheng 송신국 및 Xuancheng 송신국에서, 7430 체인 신호와 8390 체인 신호를 송신하는 방법으로서, 하나의 송신국에서 여러 체인 시스템들의 신호를 송출하는 방법이 제안되었다.
다만, 하나의 송신국에서 두 가지 이상의 체인 신호를 송신하는 방법은 송신기가 추가 되야 하거나, 하나의 송신기에서 두 가지 체인 신호들에 대한 송신이 요구되는 한계성이 존재한다.
따라서, 송신기의 추가 없이, 여러 체인 시스템들의 송신국의 위치를 동시에 측위하여 여러 체인 시스템들의 신호를 동시에 이용할 수 있는 방법이 제안될 필요성이 있다.
한국공개특허 제10-2013-0024300호, "eLORAN 수신기, 및 eLORAN 수신기의 측위 방법" 한국공개특허 제10-2013-0113481호, "광역 포지셔닝 시스템" 한국공개특허 제10-2015-0144863호, "네비게이션 수신기에 수신된 신호를 이용하여 위치를 결정하는 방법 및 장치"
본 발명은 다중 체인 기반의 로란 측위 시스템 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 다중 체인 시스템들의 신호들을 추가적인 제약 없이 동시에 이용하여 측위를 수행하는 로란 측위 시스템 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 보정국에서 다중 체인 시스템들의 신호들을 이용하여 기준 시간 정보를 계산하고, 계산된 기준 시간 정보를 사용자 단말로 제공하는 로란 측위 시스템 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 사용자 단말에서 보정국으로부터 수신된 기준 시간 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 계산하는 로란 측위 시스템 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 사용자 단말에서 보정국으로부터 수신된 기준 시간 정보를 이용하여 기 계산된 도착 차등 시간 정보를 보정하여, 보정된 도착 차등 시간 정보를 이용하여 사용자 단말의 위치를 계산하는 로란 측위 시스템 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 사용자 단말에서 보정국으로부터 기준 시간 정보를 수신함으로써, 다중 체인 시스템들의 종류에 관계없이 다중 체인 시스템들의 신호들을 이용하여 사용자 단말의 위치를 계산하는 로란 측위 시스템 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자 단말은 보정국으로부터 기준 시간 정보를 수신하고, 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 수신하는 수신부, 상기 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 도착 차등 시간 정보를 계산하는 시간 정보 계산부 및 상기 수신된 기준 시간 정보 및 상기 계산된 도착 차등 시간 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 계산하는 위치 계산부를 포함하고, 상기 보정국은 상기 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 수신되는 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 상기 기준 시간 정보를 계산할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자 단말은 상기 서로 다른 체인 시스템들 중 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 제1 신호 전송 반복 주기에 기초하여 제1 신호들을 수신하고, 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 제2 신호 전송 반복 주기에 기초하여 제2 신호들을 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자 단말은 제1 시간 주기에서 상기 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 전송되는 제3 신호들을 제2 시간 주기에서 상기 제1 신호들로 수신하고, 상기 제1 시간 주기에서 상기 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 전송되는 제4 신호들을 상기 제2 시간 주기에서 상기 제2 신호들로 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자 단말은 상기 제1 신호들의 도착 시점에서 상기 제3 신호들의 전송 시점을 제외한 제1 값을 계산하고, 상기 제2 신호들의 도착 시점에서 상기 제4 신호들의 전송 시점을 제외한 제2 값을 계산하고, 상기 제1 값에서 상기 제2 값을 제외한 값을 상기 도착 차등 시간 정보로 계산할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자 단말은 상기 기준 시간 정보를 이용하여 상기 도착 차등 시간 정보를 보정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자 단말은 상기 사용자 단말의 임의의 위치, 상기 제1 신호 전송 반복 주기 및 상기 제2 신호 전송 반복 주기의 최대 공 배수의 값 및 상기 도착 차등 시간 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 도착 차등 시간 정보를 보정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 보정국은 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 수신하는 수신부, 상기 수신된 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 기준 시간 정보를 계산하는 기준 계산부 및 사용자 단말로 상기 계산된 기준 시간 정보를 전송하는 전송부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 보정국은 상기 서로 다른 체인 시스템들 중 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 제1 신호 전송 반복 주기에 기초하여 제1 신호들을 수신하고, 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 제2 신호 전송 반복 주기에 기초하여 제2 신호들을 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 보정국은 제1 시간 주기에서 상기 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 전송되는 제3 신호들을 제2 시간 주기에서 상기 제1 신호들로 수신하고, 상기 제1 시간 주기에서 상기 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 전송되는 제4 신호들을 상기 제2 시간 주기에서 상기 제2 신호들로 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 보정국은 상기 제1 신호들의 도착 시점에서 상기 제3 신호들의 전송 시점을 제외한 제3 값을 계산하고, 상기 제2 신호들의 도착 시점에서 상기 제4 신호들의 전송 시점을 제외한 제4 값을 계산하고, 상기 제3 값에서 상기 제4 값을 제외한 값을 상기 기준 시간 정보로 계산한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 보정국은 상기 제1 신호들의 도착 시점과 상기 제1 신호 전송 반복 주기간의 모듈로(modulo) 연산을 통해 제1 시간 정보를 계산하고, 상기 제2 신호들의 도착 시점과 상기 제2 신호 전송 반복 주기간의 모듈로(modulo) 연산을 통해 제2 시간 정보를 계산한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 보정국은 상기 제1 시간 정보와 상기 제1 신호 전송 반복 주기에 제1 양의 정수를 곱한 값의 합을 상기 제1 신호들의 도착 시점으로 계산하고, 상기 제2 시간 정보와 상기 제2 신호 전송 반복 주기에 제2 양의 정수를 곱한 값의 합을 상기 제2 신호들의 도착 시점으로 계산한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자 단말의 동작 방법은 수신부에서, 보정국으로부터 기준 시간 정보를 수신하고, 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 수신하는 단계, 시간 정보 계산부에서, 상기 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 도착 차등 시간 정보를 계산하는 단계, 및 위치 계산부에서, 상기 수신된 기준 시간 정보 및 상기 계산된 도착 차등 시간 정보에 기초하여 위치를 계산하는 단계를 포함하고, 상기 보정국은 상기 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 수신되는 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 상기 기준 시간 정보를 계산한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 보정국의 동작 방법은 수신부에서, 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 수신하는 단계, 기준 계산부에서, 상기 수신된 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 기준 시간 정보를 계산하는 단계, 및 전송부에서, 사용자 단말로 상기 계산된 기준 시간 정보를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 사용자 단말은 서로 다른 체인 시스템들의 신호들을 추가적인 제약 없이 동시에 사용자 단말의 측위에 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 보정국은 서로 다른 체인 시스템들의 신호들을 수신하고, 기준 시간 정보를 생성한 후, 생성된 기준 시간 정보를 사용자 단말로 전달함으로써, 사용자 단말의 위치 측위를 지원할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 로란 측위 시스템은 한국 내에서 수신 가능한 동아시아 지역의 모든 체인 시스템들의 신호를 이용함으로써, 로란 측위 시스템의 성능을 향상 시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 로란 측위 시스템은 보정국에 의하여 생성되는 기준 시간 정보를 이용하여 서로 다른 체인 시스템들의 신호들을 이용함으로써 로란 측위 시스템에 이용되는 다수의 체인 시스템들의 신호들의 활용도를 증가 시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 로란 측위 시스템은 서로 다른 체인 시스템들의 신호들을 이용함으로써 체인 시스템들의 송신국들의 위치와 관계없이 효율성이 가장 높은 송신국들로부터 신호들을 수신하여 위치를 계산함으로써, 위치 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 로란 측위 시스템은 서로 다른 체인 시스템들의 신호들을 이용함으로써 체인 시스템들의 송신국들로부터 전달되는 신호들의 연속성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 로란 측위 시스템은 서로 다른 체인 시스템들의 신호들을 이용함으로써 육지에서도 원활하게 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 단말의 블록도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보정국의 블록도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수신 신호의 타이밍도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 단말의 동작 방법과 관련된 흐름도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 보정국의 동작 방법과 관련된 흐름도를 도시한다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
하기에서 다양한 실시 예들을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.
"제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 명세서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다.
어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.
예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다.
즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.
이하 사용되는 '..부', '..기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 단말의 블록도를 도시한다.
구체적으로, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 단말의 구성 요소들을 예시한다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 단말(100)은 통신부(110) 및 제어부(130)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 통신부(110)는 수신부(112)를 포함한다.
수신부(112)는 보정국으로부터 기준 시간 정보를 수신하고, 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 수신할 수 있다.
즉, 수신부(112)는 보정국으로부터 보정국이 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 수신되는 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 계산한 기준 시간 정보를 수신할 수 있다.
예를 들어 서로 다른 체인 시스템들은 각각이 서로 다른 체인을 이용하여 통신을 수행하는 시스템을 포함한다. 또한, 서로 다른 체인 시스템들 각각은 서로 다른 신호 전송 주기를 포함할 수 있다.
예를 들어 서로 다른 체인 시스템들 각각에서 송신국들은 주국(master station)과 두 개 이상의 종국(secondary station)으로 구성될 수 있다.
또한, 수신부(112)는 서로 다른 체인 시스템들 중 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 제1 신호 전송 반복 주기에 기초하여 제1 신호들을 수신하고, 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 제2 신호 전송 반복 주기에 기초하여 제2 신호들을 수신할 수 있다. 즉, 수신부(112)는 하나의 체인 시스템에 포함되는 다수의 송신국들로부터 특정 신호 전송 반복 주기에 따라 순차적으로 신호들을 수신할 수 있다.
또한, 수신부(112)는 제1 시간 주기에서 상기 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 전송되는 제3 신호들을 제2 시간 주기에서 상기 제1 신호들로 수신하고, 상기 제1 시간 주기에서 상기 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 전송되는 제4 신호들을 상기 제2 시간 주기에서 상기 제2 신호들로 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 제어부(130)는 시간 계산부(132) 및 위치 계산부(134)를 포함한다.
시간 계산부(132)는 서로 다른 체인 시스템들로부터 수신되는 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 도착 차등 시간 정보를 계산할 수 있다. 다만, 계산된 도착 차등 시간 정보에서 서로 다른 체인 시스템들의 신호들 간에 상호 연관성은 없을 수 있다.
또한, 시간 계산부(132)는 하나의 체인 시스템의 송신국들이 순차적으로 전송하는 신호들의 제1 전송 시점을 기록하고, 하나의 체인 시스템의 송신국들로부터 순차적으로 수신되는 신호들의 제1 도착 시점을 기록하고, 제1 도착 시점에서 제1 전송 시점을 제외하여 제1 값을 계산하고, 다른 어느 하나의 체인 시스템의 송신국들이 순차적으로 전송하는 신호들의 제2 전송 시점을 기록하고, 다른 어느 하나의 체인 시스템의 송신국들로부터 순차적으로 수신되는 신호들의 제2 도착 시점을 기록하고, 제2 도착 시점에서 제2 전송 시점을 제외하여 제2 값을 계산하고, 계산된 제1 값에서 제2 값을 제외하여 도착 차등 시간 정보를 계산할 수 있다.
즉, 시간 계산부(132)는 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 수신되는 제1 신호들의 도착 시점에서 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 전송되는 제3 신호들의 전송 시점을 제외한 제1 값을 계산하고, 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 수신되는 제2 신호들의 도착 시점에서 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 전송되는 제4 신호들의 전송 시점을 제외한 제2 값을 계산하고, 제1 값과 제2 값의 연산을 통해 도착 차등 시간 정보를 계산할 수 있다. 여기서, 수신부(112)는 제3 신호들을 제2 시간 주기에서 제1 신호들로서 수신할 수 있고, 제4 신호들을 제2 시간 주기에서 제2 신호들로서 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 위치 계산부(134)는 보정국으로부터 수신된 기준 시간 정보 및 도착 차등 시간 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 계산할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 위치 계산부(134)는 기준 시간 정보를 이용하여 도착 차등 시간을 보정할 수 있다.
또한, 위치 계산부(134)는 사용자 단말의 임의의 위치, 제1 체인 시스템의 송신국들이 신호들을 전송하는 제1 신호 전송 반복 주기 및 제2 체인 시스템의 송신국들이 신호들을 전송하는 제2 신호 전송 반복 주기 간의 최대 공 배수의 값 및 제1 체인 시스템 및 제2 체인 시스템으로부터 신호들을 수신하여 계산된 도착 차등 시간 정보를 이용하여 기 계산된 도착 차등 시간 정보를 보정할 수 있다.
여기서, 사용자 단말의 임의의 위치는 사용자 단말(100)이 다수의 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 수신한 후, 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 송신국들까지의 거리를 계산한 후, 하나의 송신국까지의 거리에서 다른 어느 하나의 송신국까지의 거리를 제외한 거리 차이에 기초하여 결정되는 위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 통신부(110)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저 대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다.
예를 들어, 통신부(110)는 데이터 송신 시 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다.
또한, 통신부(110)는 데이터 수신 시 기저 대역 신호를 복조 및 복호화함으로써 수신 비트열을 복원할 수 있다.
예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부(110)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복조 심벌들을 생성할 수 있다.
또한, 통신부(110)는 기저 대역 신호를 RF대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저 대역 신호로 하향 변환한다.
예를 들어, 통신부(110)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(110)는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 서로 다른 통신 규격들은 블루투스 저 에너지(bluetooth low energy, BLE), Wi-Fi(Wireless Fidelity), WiGig(WiFi Gigabyte), 셀룰러 네트워크(예: LTE(Long Term Evolution) 등을 포함할 수 있다.
또한, 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(super high frequency, SHF)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 사용자 단말(100)은 저장부(120)을 포함할 수 있다.
저장부(120)는 사용자 단말(100)의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다.
특히, 저장부(120)는 다양한 실시 예들에 따라 파일을 관리하기 위한 적어도 하나의 명령어 집합(예: 어플리케이션)을 저장할 수 있다.
저장부(120)는 제어부(130)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다.
저장부(120)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
저장부(120)는 사용자 단말(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관련된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다.
저장부(120)는 사용자 단말(100)에 포함되는 것으로, '내부 저장소'또는 '내부 저장 장치'로 지칭될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 저장부(120)는 보정국으로부터 수신된 기준 시간 정보를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(120)는 위치 계산부(134)에 의하여 계산된 사용자 단말의 위치 정보를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(120)는 시간 계산부(132)에 의하여 계산된 도착 차등 시간 정보를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(120)는 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 수신된 신호들의 도착 시간 정보를 저장할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 제어부(130)는 통신부(110) 및 저장부(120)가 수행하는 동작들을 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(130)는 사용자 단말(100)의 적어도 하나의 다른 구성 요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
예를 들어, 제어부(130)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 제어부(130)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제어부(130)는 SOC(system on chip)로 구현될 수 있다. 제어부(130)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
예를 들어, 제어부(130)는 사용자 단말(100)이 이하 도 4 등에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보정국의 블록도를 도시한다.
구체적으로, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보정국의 구성 요소들을 예시한다. 보정국은 사용자 단말의 주변에 위치할 수 있는 고정국으로서, GPS(global positioning system) 안테나, DGPS(differential GPS) 안테나 및 로란 안테나를 통하여 자신의 위치를 정확하게 인식할 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 보정국(200)은 통신부(210) 및 제어부(230)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 통신부(210)는 수신부(212) 및 전송부(214)를 포함한다.
수신부(212)는 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 수신한다.
예를 들어, 수신부(212)는 서로 다른 체인 시스템들 중 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 제1 신호 전송 반복 주기에 기초하여 제1 신호들을 수신하고, 서로 다른 체인 시스템들 중 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 제2 신호 전송 반복 주기에 기초하여 제2 신호들을 수신할 수 있다. 상술한 설명에서 제1 체인 시스템 및 제2 체인 시스템을 예로서 설명하나, 서로 다른 체인 시스템들은 두 개 이상의 체인 시스템들로 구성될 수 있다.
또한, 수신부(212)는 제1 시간 주기에서 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 전송되는 제3 신호들을 제2 시간 주기에서 제1 신호들로 수신하고, 제1 시간 주기에서 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 전송되는 제4 신호들을 제2 시간 주기에서 제2 신호들로 수신할 수 있다.
전송부(214)는 사용자 단말로 기준 신호 정보를 전송할 수 있다.
예를 들어, 전송부(214)는 사용자 단말로부터 기준 신호 정보에 대한 요청을 수신할 경우, 사용자 단말로 기준 신호 정보를 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 제어부(230)는 기준 계산부(232)를 포함한다.
기준 계산부(232)는 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 수신되는 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 기준 시간 정보를 계산할 수 있다.
예를 들어, 기준 계산부(232)는 제1 신호들의 도착 시점에서 제3 신호들의 전송 시점을 제외한 제3 값을 계산하고, 제2 신호들의 도착 시점에서 제4 신호들의 전송 시점을 제외한 제4 값을 계산하고, 제3 값에서 제4 값을 제외한 값을 기준 시간 정보로 계산할 수 있다.
또한, 기준 계산부(232)는 제2 신호들의 도착 시점과 제1 신호 전송 반복 주기간의 모듈로(modulo) 연산을 통해 제1 시간 정보를 계산하고, 제4 신호들의 도착 시점과 제2 신호 전송 반복 주기간의 모듈로 연산을 통해 제2 시간 정보를 계산할 수 있다.
또한, 기준 계산부(232)는 제1 시간 정보와 제1 신호 전송 반복 주기에 제1 양의 정수를 곱한 값의 합을 제2 신호들의 도착 시점으로 계산하고, 제2 시간 정보와 제2 신호 전송 반복 주기에 제2 양의 정수를 곱한 값의 합을 제4 신호들의 도착 시점으로 계산할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 통신부(210)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저 대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다.
예를 들어, 통신부(210)는 데이터 송신 시 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다.
또한, 통신부(210)는 데이터 수신 시 기저 대역 신호를 복조 및 복호화함으로써 수신 비트열을 복원할 수 있다.
예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부(210)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복조 심벌들을 생성할 수 있다.
또한, 통신부(210)는 기저 대역 신호를 RF대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저 대역 신호로 하향 변환한다.
예를 들어, 통신부(210)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(210)는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 보정국(200)은 저장부(220)를 포함할 수 있다.
저장부(220)는 보정국(200)의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다.
특히, 저장부(220)는 다양한 실시 예들에 따라 파일을 관리하기 위한 적어도 하나의 명령어 집합(예: 어플리케이션)을 저장할 수 있다.
저장부(220)는 제어부(230)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다.
저장부(220)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
저장부(220)는 보정국(200)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관련된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다.
저장부(220)는 보정국(200)에 포함되는 것으로, '내부 저장소'또는 '내부 저장 장치'로 지칭될 수 있다.
저장부(220)는 기준 시간 정보를 저장하고, 주기적으로 기준 시간 정보를 갱신할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 제어부(230)는 통신부(210) 및 저장부(220)가 수행하는 동작들을 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(230)는 보정국(200)의 적어도 하나의 다른 구성 요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
예를 들어, 제어부(230)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 제어부(230)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제어부(230)는 SOC(system on chip)로 구현될 수 있다. 제어부(230)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
예를 들어, 제어부(230)는 보정국(200)이 이하 도 5 등에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수신 신호의 타이밍도를 도시한다.
구체적으로, 도 3은 보정국 또는 사용자 단말에서 제1 체인 시스템의 송신국들 및 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 수신하는 수신 신호들의 타이밍도를 예시한다.
도 3을 참고하면, 제1 체인 시스템의 송신국들 및 제2 체인 시스템의 송신국들은 제1 시간 주기에 해당하는 TOE(time of emission)(310)에서 신호들을 전송할 수 있다. TOE(310)에서 제1 체인 시스템의 송신국들이 전송한 신호들의 그룹은 TOE1(312)에 해당하고, TOE(310)에서 제2 체인 시스템의 송신국들이 전송한 신호들의 그룹은 TOE2(314)에 해당할 수 있다.
또한, 보정국 또는 사용자 단말은 제2 시간 주기에 해당하는 TOA(time of arrival)(320)에서 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 신호들을 수신하고, 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 신호들을 수신할 수 있다. TOA(320)에서 제1 체인 시스템으로부터 수신된 신호들의 그룹은 TOA1(322)에 해당하고, TOA(320)에서 제2 체인 시스템으로부터 수신된 신호들의 그룹은 TOA2(324)에 해당할 수 있다.
여기서, TOA1(322) 및 TOA2(324) 각각은 각 체인 시스템의 송신국들로부터 신호들이 수신되는 시점을 나타낼 수 있다. 즉, TOA1(322) 및 TOA2(324) 각각은 각 체인 시스템의 송신국들로부터 신호들의 도착 시점을 나타낼 수 있다.
보정국 또는 사용자 단말은 TOE1(312)에서 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 전송된 신호들을 제1 신호 전송 반복 주기에 기초하여 TOA1(322)에서 수신할 수 있다.
또한, 보정국 또는 사용자 단말은 TOE2(314)에서 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 전송된 신호들을 제2 신호 전송 반복 주기에 기초하여 TOA2(324)에서 수신할 수 있다.
보정국은 하기 수학식 1에 기초하여 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 수신된 신호들을 포함하는 그룹과 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 수신된 신호들을 포함하는 그룹 간의 시간 차이를 도출하기 위해 이용되는 τ1을 계산할 수 있다. 여기서, τ1은 제1 시간 정보를 포함할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112017007901504-pat00001
수학식 1에 따르면, τ1은 TOA1과 GRI1의 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, TOA1은 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 수신되는 신호들의 도착 시점을 나타낼 수 있고, GRI1은 제1 체인 시스템의 신호 전송 반복 주기를 나타낼 수 있다.
보정국은 하기 수학식 2에 기초하여 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 수신된 신호들을 포함하는 그룹과 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 수신된 신호들을 포함하는 그룹 간의 시간 차이를 도출하기 위해 이용되는 τ2를 계산할 수 있다. 여기서, τ2는 제2 시간 정보를 포함할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112017007901504-pat00002
수학식 2에 따르면, τ2는 TOA2와 GRI2의 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, TOA2는 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 수신되는 신호들의 도착 시점을 나타낼 수 있고, GRI2는 제2 체인 시스템의 신호 전송 반복 주기를 나타낼 수 있다.
또한, 보정국은 하기 수학식 3에 기초하여 TOA1을 계산할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112017007901504-pat00003
수학식 3에 따르면, TOA1은 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 수신되는 신호들의 도착 시점을 나타낼 수 있고, τ1은 TOA1과 GRI1의 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, GRI1은 제1 체인 시스템의 신호 전송 반복 주기를 나타낼 수 있고, n1은 임의의 양의 정수를 나타낼 수 있다.
보정국은 하기 수학식 4에 기초하여 TOA2를 계산할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112017007901504-pat00004
수학식 4에 따르면, TOA2는 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 수신되는 신호들의 도착 시점을 나타낼 수 있고, τ2는 TOA2와 GRI2의 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, GRI2는 제2 체인 시스템의 신호 전송 반복 주기를 나타낼 수 있고, n2는 임의의 양의 정수를 나타낼 수 있다.
또한, 보정국은 수학식 5에 기초하여 기준 시간 정보를 계산할 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112017007901504-pat00005
수학식 5에 따르면, TDOA는 기준 시간 정보를 나타낼 수 있고, TOA1은 제2 시간 주기에서 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 수신되는 신호들의 도착 시점을 나타낼 수 있고, TOE1은 제1 시간 주기에서 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 신호들이 전송되는 시점을 나타낼 수 있고, TOA2는 제2 시간 주기에서 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 수신되는 신호들의 도착 시점을 나타낼 수 있고, TOE2는 제1 시간 주기에서 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 신호들이 전송되는 시점을 나타낼 수 있다.
또한, 보정국은 수학식 5를 수학식 3 및 수학식 4를 이용하여 수학식 6으로 변형할 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112017007901504-pat00006
수학식 6에 따르면, TDOAref는 기준 시간 정보를 나타낼 수 있고, τ1,ref는 TOA1 및 TOA2 간의 기준 시간 차이를 계산하기 위해 이용되는 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, GRI1은 제1 체인 시스템의 신호 전송 반복 주기를 나타낼 수 있고, n1,ref는 임의의 양의 정수를 나타낼 수 있고, τ2,ref는 TOA1 및 TOA2 간의 기준 시간 차이를 계산하기 위해 이용되는 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, GRI2는 제2 체인 시스템의 신호 전송 반복 주기를 나타낼 수 있고, n2, ref는 임의의 양의 정수를 나타낼 수 있다.
또한, 사용자 단말은 하기 수학식 7에 기초하여 사용자 단말에서의 도착 차등 시간 정보를 계산할 수 있다.
[수학식 7]
Figure 112017007901504-pat00007
수학식 7에 따르면, TDOAuser는 도착 차등 시간 정보를 나타낼 수 있고, τ1,user는 사용자 단말에서의 TOA1 및 TOA2 간의 시간 차이를 계산하기 위해 이용되는 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, GRI1은 제1 체인 시스템의 신호 전송 반복 주기를 나타낼 수 있고, n1,user는 임의의 양의 정수를 나타낼 수 있고, τ2,user는 사용자 단말에서 TOA1 및 TOA2 간의 시간 차이를 계산하기 위해 이용되는 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, GRI2는 제2 체인 시스템의 신호 전송 반복 주기를 나타낼 수 있고, n2, user는 임의의 양의 정수를 나타낼 수 있다.
또한, 사용자 단말은 하기 수학식 8에 기초하여 보정국으로부터 수신된 기준 시간 정보를 이용하여 계산된 도착 차등 시간 정보를 보정할 수 있다.
[수학식 8]
Figure 112017007901504-pat00008
수학식 8에 따르면, TDOAuser''는 보정된 도착 차등 시간 정보를 나타낼 수 있고, TDOAref는 보정국으로부터 수신되는 기준 시간 정보를 나타낼 수 있고, τ1,user는 사용자 단말에서의 TOA1 및 TOA2 간의 시간 차이를 계산하기 위해 이용되는 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, τ2,user는 사용자 단말에서의 TOA1 및 TOA2 간의 시간 차이를 계산하기 위해 이용되는 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, τ1,ref는 TOA1 및 TOA2 간의 기준 시간 차이를 계산하기 위해 이용되는 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, τ2,ref는 TOA1 및 TOA2 간의 기준 시간 차이를 계산하기 위해 이용되는 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, GRI1은 제1 체인 시스템의 신호 전송 반복 주기를 나타낼 수 있고, n1,user 및 n1,ref는 임의의 양의 정수를 나타낼 수 있고, GRI2는 제2 체인 시스템의 신호 전송 반복 주기를 나타낼 수 있고, n2,user 및 n2,ref는 임의의 양의 정수를 나타낼 수 있다.
또한, 사용자 단말은 하기 수학식 9에 기초하여 보정된 도착 차등 시간 정보를 계산할 수 있다.
[수학식 9]
Figure 112017007901504-pat00009
수학식 9에 따르면, TDOAuser''는 보정된 도착 차등 시간 정보를 나타낼 수 있고, k는 대략적인 사용자 단말의 위치를 나타낼 수 있고, p는 GRI1과 GRI2간의 최대 공약수를 나타낼 수 있고, TDOAuser는 도착 차등 시간 정보를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 사용자 단말은 다수의 체인 시스템들의 송신국들로부터 수신된 신호들에 기초하여 특정 송신국까지의 거리에서 다른 특정 송신국까지의 거리를 제외함으로써 결정되는 거리 차이에 기초하여 임의의 사용자 단말의 위치를 계산 할 수 있다.
또한, 사용자 단말은 상기 수학식 9 중 TDOAuser 와 p의 모듈로 연산을 하기 수학식 10에 기초하여 수행할 수 있다.
[수학식 10]
Figure 112017007901504-pat00010
수학식 10에 따르면, TDOAuser는 도착 차등 시간 정보를 나타낼 수 있고, p는 GRI1과 GRI2간의 최대 공약수를 나타낼 수 있고, TDOAref는 보정국으로부터 수신되는 기준 시간 정보를 나타낼 수 있고, τ1,user는 사용자 단말에서의 TOA1 및 TOA2 간의 시간 차이를 계산하기 위해 이용되는 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, τ2,user는 사용자 단말에서의 TOA1 및 TOA2 간의 시간 차이를 계산하기 위해 이용되는 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, τ1,ref는 TOA1 및 TOA2 간의 기준 시간 차이를 계산하기 위해 이용되는 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있고, τ2,ref는 TOA1 및 TOA2 간의 기준 시간 차이를 계산하기 위해 이용되는 모듈로 연산 결과값을 나타낼 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 단말의 동작 방법과 관련된 흐름도를 도시한다.
구체적으로, 도 4는 사용자 단말의 동작 방법에 따라 사용자 단말이 보정국으로부터 기준 시간 정보를 수신하여 수신된 기준 시간 정보를 이용하여 사용자 단말의 위치를 계산하는 절차를 예시한다.
도 4를 참고하면, 단계(401)에서 사용자 단말의 동작 방법에 따라 사용자 단말이 보정국으로부터 기준 시간 정보를 수신하고, 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 수신한다.
즉, 사용자 단말은 보정국으로부터 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 수신되는 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 계산된 기준 시간 정보를 수신하고, 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 신호 전송 반복 주기들에 따라 수신할 수 있다. 또한, 사용자 단말은 도 1에 대한 설명과 동일하게 제1 체인 시스템 및 제2 체인 시스템으로부터 신호들을 순차적으로 수신할 수 있다.
단계(403)에서 사용자 단말의 동작 방법에 따라 사용자 단말이 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 도착 차등 시간 정보를 계산한다.
예를 들어, 사용자 단말은 하나의 체인 시스템의 송신국들로부터 순차적으로 수신되는 신호들의 제1 도착 시점을 기록하고, 다음 신호 수신 주기에서 순차적으로 신호들을 수신한 제2 도착 시점을 기록하여 제2 도착 시점에서 제1 도착 시점을 제외하여 제1 값을 계산하고, 다른 어느 하나의 체인 시스템의 송신국들로부터 순차적으로 수신되는 신호들의 제3 도착 시점을 기록하고, 다음 신호 수신 주기에서 순차적으로 신호들을 수신한 제4 도착 시점을 기록하여 제4 도착 시점에서 제3 도착 시점을 제외하여 제2 값을 계산하고, 계산된 제1 값에서 제2 값을 제외하여 도착 차등 시간 정보를 계산할 수 있다.
다음으로, 단계(405)에서 사용자 단말의 동작 방법에 따라 사용자 단말이 기준 시간 정보 및 도착 차등 시간 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 계산한다.
본 발명의 일실시예에 따라 사용자 단말의 동작 방법은 기준 시간 정보를 이용하여 계산된 도착 차등 시간 정보를 보정할 수 있다.
또한, 사용자 단말의 동작 방법은 사용자 단말의 임의의 위치, 제1 체인 시스템의 송신국들이 신호들을 전송하는 제1 신호 전송 반복 주기 및 제2 체인 시스템의 송신국들이 신호들을 전송하는 제2 신호 전송 반복 주기 간의 최대 공 배수의 값 및 제1 체인 시스템 및 제2 체인 시스템으로부터 신호들을 수신하여 계산된 도착 차등 시간 정보를 이용하여 기 계산된 도착 차등 시간 정보를 보정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 보정국의 동작 방법과 관련된 흐름도를 도시한다.
구체적으로, 도 5는 보정국의 동작 방법에 따라 보정국이 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 수신된 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 기준 시간 정보를 생성한 후, 생성된 기준 시간 정보를 사용자 단말에게 전송하는 절차를 예시한다.
도 5를 참고하면, 단계(501)에서 보정국의 동작 방법에 따라 보정국이 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 수신한다.
예를 들어, 보정국이 서로 다른 체인 시스템들 중 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 제1 신호 전송 반복 주기에 기초하여 제1 신호들 및 제2 신호들을 수신하고, 서로 다른 체인 시스템들 중 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 제2 신호 전송 반복 주기에 기초하여 제3 신호들 및 제4 신호들을 수신할 수 있다.
단계(503)에서 보정국의 동작 방법에 따라 보정국이 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 수신된 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 기준 시간 정보를 계산한다.
예를 들어, 보정국은 시간축 상에서 어느 하나의 체인 시스템의 송신국들로부터 두번째로 도착된 신호들의 도착 시점에서 첫번째로 도착된 신호들의 도착 시점을 제외한 하나의 값을 계산하고, 시간축 상에서 다른 어느 하나의 체인 시스템의 송신국들로부터 두번째로 도착된 신호들의 도착 시점에서 첫번째로 도착된 신호들의 도착 시점을 제외한 다른 하나의 값을 계산하고, 하나의 값에서 다른 하나의 값을 제외한 값을 기준 시간 정보로 계산할 수 있다.
단계(505)에서 보정국의 동작 방법에 따라 보정국이 사용자 단말로 기준 시간 정보를 전송할 수 있다.
예를 들어, 보정국은 사용자 단말로부터 사용자 단말로부터 기준 신호 정보에 대한 요청을 수신할 경우, 사용자 단말로 기준 신호 정보를 전송할 수 있다. 또한, 보정국은 사용자 단말과 약속된 시간마다 주기적으로 사용자 단말로 기준 신호 정보를 전송할 수 있다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
그러한 소프트웨어는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 적어도 하나의 프로그램(소프트웨어 모듈), 전자 장치에서 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때 전자 장치가 본 발명의 방법을 실시하게 하는 명령어들(instructions)을 포함하는 적어도 하나의 프로그램을 저장한다.
이러한 소프트웨어는, 휘발성(volatile) 또는 (ROM: Read Only Memory)과 같은 불휘발성(non-volatile) 저장장치의 형태로, 또는 램(RAM: random access memory), 메모리 칩(memory chips), 장치 또는 집적 회로(integrated circuits)와 같은 메모리의 형태로, 또는 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs), 자기 디스크(magnetic disk) 또는 자기 테이프(magnetic tape) 등과 같은 광학 또는 자기적 판독 가능 매체에, 저장될 수 있다.
저장 장치 및 저장 미디어는, 실행될 때 일 실시 예들을 구현하는 명령어들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적절한 기계-판독 가능 저장 수단의 실시 예들이다.
실시 예들은 본 명세서의 청구항들 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램, 및 그러한 프로그램을 저장하는 기계-판독 가능 저장 매체를 제공한다.
나아가, 그러한 프로그램들은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 어떠한 매체에 의해 전자적으로 전달될 수 있으며, 실시 예들은 동등한 것을 적절히 포함한다.
상술한 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다.
그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 상술한 실시 예들이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 다양한 실시 예들이 내포하는 기술적 사상의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 사용자 단말 110: 통신부
120: 저장부 130: 제어부
132: 시간 정보 계산부 134: 위치 계산부
200: 보정국 210: 통신부
212: 수신부 214: 전송부
220: 저장부 230: 제어부
232: 기준 계산부

Claims (14)

  1. 보정국으로부터 기준 시간 정보를 수신하고, 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 수신하는 수신부;
    상기 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 도착 차등 시간 정보를 계산하는 시간 정보 계산부; 및
    상기 수신된 기준 시간 정보 및 상기 계산된 도착 차등 시간 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 계산하는 위치 계산부를 포함하고,
    상기 보정국은 상기 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 수신되는 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 상기 기준 시간 정보를 계산하는
    사용자 단말.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 서로 다른 체인 시스템들 중 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 제1 신호들을 수신하고, 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 제2 신호 전송 반복 주기에 기초하여 제2 신호들을 수신하는
    사용자 단말.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 수신부는 제1 시간 주기에서 상기 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 전송되는 제3 신호들을 제2 시간 주기에서 상기 제1 신호들로 수신하고, 상기 제1 시간 주기에서 상기 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 전송되는 제4 신호들을 상기 제2 시간 주기에서 상기 제2 신호들로 수신하는 사용자 단말.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 시간 계산부는 상기 제1 신호들의 도착 시점에서 상기 제3 신호들의 전송 시점을 제외한 제1 값을 계산하고, 상기 제2 신호들의 도착 시점에서 상기 제4 신호들의 전송 시점을 제외한 제2 값을 계산하고, 상기 제1 값에서 상기 제2 값을 제외한 값을 상기 도착 차등 시간 정보로 계산하는
    사용자 단말.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 위치 계산부는 상기 기준 시간 정보를 이용하여 상기 도착 차등 시간 정보를 보정하는
    사용자 단말.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 위치 계산부는 상기 사용자 단말의 임의의 위치, 상기 제1 신호 전송 반복 주기 및 상기 제2 신호 전송 반복 주기의 최대 공 배수의 값 및 상기 도착 차등 시간 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 도착 차등 시간 정보를 보정하는
    사용자 단말.
  7. 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 수신하는 수신부;
    상기 수신된 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 기준 시간 정보를 계산하는 기준 계산부; 및
    사용자 단말로 상기 계산된 기준 시간 정보를 전송하는 전송부를 포함하는
    보정국.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 서로 다른 체인 시스템들 중 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 제1 신호 전송 반복 주기에 기초하여 제1 신호들을 수신하고, 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 제2 신호 전송 반복 주기에 기초하여 제2 신호들을 수신하는
    보정국.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 수신부는 제1 시간 주기에서 상기 제1 체인 시스템의 송신국들로부터 전송되는 제3 신호들을 제2 시간 주기에서 상기 제1 신호들로 수신하고, 상기 제1 시간 주기에서 상기 제2 체인 시스템의 송신국들로부터 전송되는 제4 신호들을 상기 제2 시간 주기에서 상기 제2 신호들로 수신하는
    보정국.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 기준 계산부는, 상기 제1 신호들의 도착 시점에서 상기 제3 신호들의 전송 시점을 제외한 제3 값을 계산하고, 상기 제2 신호들의 도착 시점에서 상기 제4 신호들의 전송 시점을 제외한 제4 값을 계산하고, 상기 제3 값에서 상기 제4 값을 제외한 값을 상기 기준 시간 정보로 계산하는
    보정국.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 기준 계산부는 상기 제1 신호들의 도착 시점과 상기 제1 신호 전송 반복 주기간의 모듈로(modulo) 연산을 통해 제1 시간 정보를 계산하고, 상기 제2 신호들의 도착 시점과 상기 제2 신호 전송 반복 주기간의 모듈로(modulo) 연산을 통해 제2 시간 정보를 계산하는
    보정국.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 기준 계산부는 상기 제1 시간 정보와 상기 제1 신호 전송 반복 주기에 제1 양의 정수를 곱한 값의 합을 상기 제1 신호들의 도착 시점으로 계산하고, 상기 제2 시간 정보와 상기 제2 신호 전송 반복 주기에 제2 양의 정수를 곱한 값의 합을 상기 제2 신호들의 도착 시점으로 계산하는
    보정국.
  13. 수신부에서, 보정국으로부터 기준 시간 정보를 수신하고, 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 수신하는 단계;
    시간 정보 계산부에서, 상기 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 도착 차등 시간 정보를 계산하는 단계; 및
    위치 계산부에서, 상기 수신된 기준 시간 정보 및 상기 계산된 도착 차등 시간 정보에 기초하여 위치를 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 보정국은 상기 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 수신되는 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 상기 기준 시간 정보를 계산하는
    사용자 단말의 동작 방법.
  14. 수신부에서, 서로 다른 체인 시스템들의 송신국들로부터 신호들을 수신하는 단계;
    기준 계산부에서, 상기 수신된 신호들의 도착 시간 정보에 기초하여 기준 시간 정보를 계산하는 단계; 및
    전송부에서, 사용자 단말로 상기 계산된 기준 시간 정보를 전송하는 단계를 포함하는
    보정국의 동작 방법.
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