KR19990055494A - 통신 시스템의 기지국간 동기 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정지 궤도 위성을 이용하여 CDMA 타입 기지국 간의 동기를 일치시키는 통신 시스템의 기지국간 동기 방법을 제공하기 위한 것으로, 이상의 본 발명은 시간 및 지연 정보를 포함한 데이터를 전송 확산신호로 송출하는 시간 정보 송출 기지국과, 상기 시간 정보 송출 기지국에서 송출되는 전송 확산 신호를 수신하는 하나의 정지 궤도 위성과, 상기 정지 궤도 위성에서 송출된 신호를 수신하여 클럭신호를 복원하는 다수의 기지국을 구비한 통신 시스템에서, 상기 각 기지국은 상기 정도 궤도 위성에서 송출되는 신호를 수신하여 시간 정보를 읽고 확산 신호를 보고 시간 정보에 대해 지연된 시간을 계산한다.

Description

통신 시스템의 기지국간 동기 방법
본 발명은 이동 통신 시스템의 기지국간 동기 방법에 관한 것으로서, 특히 정지 궤도 위성을 이용한 통신 시스템의 기지국간 동기 방법에 관한 것이다.
코드 분할 다중 접속(CDMA) 방식의 이동 통신 시스템에서 위치가 고정되고 알려진 기지국간의 동기를 시키는 종래의 방법은 저궤도 이동 위성인 GPS 위성을 이용하였다. 이렇게 이동 통신 시스템에서 기지국간 동기를 일치시키는 기술은 각 기지국의 제어신호에 의해 각 송신자 및 수신자의 이동 단말기의 착신 및 발신신호를 포함한 여러 부가 기능들의 동작점들이 서로 동기되어야 한다. 따라서, 각 기지국은 절대적 시각에 맞추어져야 한다.
종래의 방법에 따르면, 지상에 있는 정보 송출국(미국 콜로라도주 콜로라도 스프링스에 있는 주관제소)에서 표준 시간 정보를 일정 주기 간격으로 여러 개의 GSP 인공 위성으로 송신한다. 그러면, GSP 위성은 자신의 위치 정보를 연산하며, 설정된 주기 간격으로 시간 정보와 위성 자신의 위치정보를 지상의 다수개의 기지국으로 송신한다. 각 고정된 기지국에서는 4개의 GPS 위성으로부터 전송된 시각차를 연산하여 위치를 구하고, 한 GPS 위성과의 거리를 가지고 그 위성에서 보낸 시각을 보정한다. 즉, GPS 위성에서 전송되는 시간 정보를 이용하여 각 CDMA 기지국이 GPS 위성 수신기로부터 시간 정보를 추출하여 지리적으로 분산되어 있는 기지국들이 동일한 시간 정보를 갖고 동기를 유지하도록 한다.
그러나, 이와 같은 종래의 CDMA 타입의 기지국간 동기 일치 방법은 3개 이상의 GPS 위성에서 전송되는 시간 정보신호를 이용하여 일치시켰는데 향후 GPS신호의 유료화가 이루어질 경우 다수의 저궤도 이동 위성을 사용해야하며 비용이 크게 증가되는 문제점이 예상되고 있다.
본 발명의 목적은 이상의 설명에서 나타난 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 정지 궤도 위성을 이용하여 CDMA 타입 기지국 간의 동기를 일치시키는 통신 시스템의 기지국간 동기 방법을 제공하기 위한 것이다.
이상의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 시간 및 지연 정보를 포함한 데이터를 전송 확산신호로 송출하는 시간 정보 송출 기지국과, 상기 시간 정보 송출 기지국에서 송출되는 전송 확산 신호를 수신하는 하나의 정지 궤도 위성과, 상기 정지 궤도 위성에서 송출된 신호를 수신하여 클럭신호를 복원하는 다수의 기지국을 구비한 통신 시스템에서, 상기 각 기지국은 상기 정지 궤도 위성에서 송출되는 신호를 수신하여 시간 정보를 읽고 확산 신호를 보고 시간 정보에 대해 지연된 시간을 계산하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 정지위성을 이용한 기지국간 동기시스템을 보인 배치도.
도 2는 시간 정보 송출국에서 기지국으로 신호를 전송할 경우 시간이 지연되는 과정을 설명하기 위한 설명도.
도 3은 유사 시퀀스를 이용한 지연 시간을 보인 타이밍 다이어그램.
도 4는 도 1의 시간정보 송출국으로부터 송출되는 데이터 프레임의 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11 : 시간 정보 송출국 21 : 정지 궤도 위성
31a-31n : CDMA 기지국 41 : 시간 정보를 갖는 전송 확장 신호
51 : 시간 정보를 갖는 수신 확장 신호
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 정지위성을 이용한 기지국간 동기시스템을 보인 배치도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 정지위성을 이용한 기지국간 동기시스템을 클럭신호 발생기를 구비하고 표준 시간 정보를 포함한 전송 확산신호를 송출하는 시간 정보 송출 기지국(11)과, 시간 정보 송출 기지국(11)에서 송출되는 전송 확산 신호를 수신하는 정지 궤도 위성(21)과, 정지 궤도 위성(21)에서 송출된 신호를 수신하여 클럭신호를 복원하는 다수의 기지국(31a-31n)으로 구성된다.
이와 같이 구성된 정지위성을 이용한 기지국간 동기시스템에서, 시간 정보 송출 기지국(11)은 10-8이하의 매우 정확도가 높은 클락 소스인 신호발생기를 구비하고 있으며, 이 클럭으로부터 시간 정보를 GPS 신호와 같이 의사 시퀀스(Pseudo Noise Sequence : PNS)에 실어 전송한다. 즉, 도 2, 3, 4에 도시된 바와 같이 시간 및 지연 정보를 포함한 데이터를 의사 시퀀스로 확산하여 전송하며, 이때 의사 시퀀스의 레이트는 높을수록 좋고 시퀀스 길이는 1 데이터 프레임의 길이와 일치한다.
위성(21)은 송출 기지국(11)과 동기된 클럭을 발생하여 지상에 산재해 있는 기지국(31a-31n)에 제공한다. 기지국(31a-31n)은 위성(21)으로부터 송출되는 시간정보가 실린 GPS 신호를 수신하여 시간 정보를 읽고 확산신호를 보고 시간 정보에 대해 지연된 시간을 계산한다. 각 기지국은 자신의 위치를 알고 있으므로 지연 시간을 계산하여 각 기지국의 정확한 시간을 계산 할 수 있다. 이에 따라 각 기지국은 단일 클럭신호에 의해 동기되므로 기지국간 동기를 GPS 위성(21)으로부터 송출되는 신호를 이용하지 않고 정지궤도 위성을 이용하여 동기된 클럭신호를 얻을 수 있었다.
그러나, 실제로는 위성이 표류하고 위치 측정이 약 30M 정도의 오차가 발생할 수 있으나 이 오차는 모든 기지국에 거의 똑같이 영향을 미치므로 기지국간 동기신호에는 큰 영향이 없다.
따라서, 기지국에서 수신하는 시각 데이터의 시각(T기지국)은 아래의 수학식 1로부터 구해질 수 있다
[수학식 1]
T기지국=T위성+R +ε
여기서, T위성은 위성에서 송신하는 시각 데이터의 시각, R은 위성과 기지국의 거리에 의한 오차와 기지국내 처리를 위한 오차이며, ε는 그 외의 오차인데 이 오차는 전기지국이 같다고 간주된다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, GSP 위성과 같이 여러 개의 위성을 사용하지 않고도 한 개의 정지위성을 통하여 일정한 위치에 고정된 CDMA 방식의 기지국에 정확히 동기된 클럭신호를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 시간 및 지연 정보를 포함한 데이터를 전송 확산신호로 송출하는 시간 정보 송출 기지국과, 상기 시간 정보 송출 기지국에서 송출되는 전송 확산 신호를 수신하는 하나의 정지 궤도 위성과, 상기 정지 궤도 위성에서 송출된 신호를 수신하여 클럭신호를 복원하는 다수의 기지국을 구비한 통신 시스템에서, 상기 각 기지국은 상기 정지 궤도 위성에서 송출되는 신호를 수신하여 시간 정보를 읽고 확산 신호를 보고 시간 정보에 대해 지연된 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 통신시스템의 기지국 동기 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 시간 정보 송출 기지국에서 송출되는 데이터는 유사시퀀스(PN Sequence)로 확산하여 전송하는 것을 특징으로 하는 통신시스템의 기지국 동기 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 지연 시간은 아래의 식을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 통신시스템의 기지국 동기 방법.
    T기지국=T위성+R +ε
    여기서, T위성은 위성에서 송신하는 시각 데이터의 시각, R은 위성과 기지국의 거리에 의한 오차와 기지국내 처리를 위한 오차이며, ε는 그 외의 오차이다.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 시간 정보 송출 기지국에서 송출되는 데이터는 10-8이하의 클럭 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신시스템의 기지국 동기 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 기지국은 CDMA 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 통신시스템의 기지국 동기 방법.
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