KR20050000495A

KR20050000495A - 전파 관제 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20050000495A
Application number: KR1020040031722A
Authority: KR
Inventors: 남태희
Original assignee: 남태희
Priority date: 2004-05-06
Filing date: 2004-05-06
Publication date: 2005-01-05
Also published as: KR100650209B1; WO2005109298A1

Abstract

본 발명은 전파 검출기, 전파 검출기 관제 장치 및 전파 분석 방법에 관한 것이다. 좀 더 상세히 설명하면, 본 발명은 전파 검출기가 통신망을 통해 전파 검출기 관제 장치와 연결되며, 전파 검출기로부터 수신된 정보를 분석하여 사용자에게 제공하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

전파 관제 장치 및 그 방법{Device for analyzing radio waves and method thereof}

전파 관제 서버(예를 들어, 스펙트럼 어날라이저(Spectrum Analyzer) 등)는 전파를 검출하는 검출기와 검출된 전파를 분석하는 분석기로 구성된다. 전파 관제 서버는 기기 자체가 고가일 뿐 아니라, 환경에 민감하여 이동 설치가 용이하지 않은 단점이 있다. 특히, 전파 관제 서버의 종류는 입력 데이터인 전파보다는 분석 목적에 따라 결정된다. 즉, 대부분의 전파 관제 서버들이 유사한 구성의 전파 검출기를 포함하고 있지만, 검출된 전파를 분석하는 부분은 서로 다른 구성을 취하고 있다. 분석 목적에 따라 각기 다른 전파 관제 서버가 요구된다.

한편, 전파 검출기는 대표적으로 도청기 및 스파이 캠(일명, 몰래 카메라)(이하에서는 '불법 주파수 송출기'라 총칭함)의 존재를 감지하는데 이용될 수 있다. 불법 주파수 송출기는 허가 받지 않은 주파수 대역을 이용하여 도청 신호나 영상 신호를 전송하는 장치로서, 사생활 침해나 기업, 공공기관의 비밀 누출을 초래한다. 종래의 불법 주파수 송출기 탐지 장비는 비인가 주파수의 존재를 탐지하여 불법 주파수 송출기의 존재를 확인할 수 있었다. 그러나, 불법 주파수 송출기가 전파를 출력하지 않는 상태이거나, 또는 비인가 주파수 대역을 이용하지 않는 경우에는 존재 여부를 확인할 수가 없다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전파 관제 서버를 전파 검출기와 관제 서버로 분리하고, 분리된 각 장치가 통신망을 통해 연결됨으로써, 사용자는 전파 검출기만을 구입한 후 원격지에 있는 관제 서버를 통해 검출된 전파를 분석할 수 있도록 하는데 있다. 즉, 전파 검출기를 통해 검출된 전파는 원격지에 위치한 관제 서버에서 의해 분석되므로, 고가의 분석 장비를 구매하지 않고서도 동일한 분석 결과를 얻을 수 있도록 한다. 아울러, 장기간 측정이 필요한 경우나 복수개의 전파 분석 장비가 필요한 경우에는 복수개의 전파 검출기를 통해서 해결할 수 있도록 한다.

본 발명의 다른 목적은 설치된 환경에 따른 온도 변화와 자체 온도 변화에 따라 수신 감도를 보상하여 보다 정확한 전파 검출이 가능한 전파 검출기를 제공하는데 있다. 아울러, 상기 전파 검출기는 수신된 전파가 음성 신호 또는 영상 신호를 포함하는 반송파(Carrier)일 경우 이를 복원하여 제공할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 일정 시간 간격으로 대상 주파수를 스캐닝하고 그 결과를 이전에 기록된 데이터와 비교하여 다양한 조건(예를 들어, 시간대별, 장소별)에 따라 주파수 경향(Trend)을 분석함으로써, 사용자의 목적에 부합하는 분석 데이터를 제공할 수 있다. 즉, 불법 주파수 송출기 탐지의 경우는 특정 장소에 적어도 하나 이상의 전파 탐지기를 설치하여 시간대별로 일정 범위의 주파수 대역을 스캔하여 기록함으로써, 비사용 주파수 대역 또는 비인가 주파수 대역의 주파수를 검출할 수 있도록 한다. 또한, 무선랜이나 이동통신망에서 음영 지역의 검출, 접속 빈도 측정, 비인가 사용자의 이용 여부 감지 등에 이용될 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전파 관제 시스템의 실시 형태를 설명하기 위한 예시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 전파 검출기의 구성을 기능적으로 표시한 블록도이다.

도 3은 본 발명에 따른 전파 검출기와 관제 서버의 처리 과정을 상세히 도시한 흐름도이다.

도 4A 내지 4D는 본 발명에 의해 처리되는 과정을 주파수 스펙트럼과 대비하여 설명하기 위한 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 전파 세기의 이상 변동을 실시간으로 검출하는 과정에서 전파 검출기와 관제 서버간 처리 과정을 도시한 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 실시예로서 수신 감도의 측정 과정을 도시한 흐름도이다.

도 7은 하나의 전파 검출기에 의해 검출된 과거 주파수 스펙트럼과 현재 주파수 스펙트럼을 비교한 주파수 경향이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 전파의 검출과 전파의 분석을 분리하여 수행하는 전파 관제 장치에 있어서, 검출 대상 주파수 대역을 구성하는 복수의 채널을 교번하여 스캐닝한 후 다시 나머지 채널을 스캐닝하여 검출 대상 주파수 대역의 현재 주파수 스펙트럼을 생성하고, 온도에 따라 주파수 수신 감도를 조절하며, 반송파에 실린 영상 신호 및 음성 신호 중 어느 하나를 복원하는 전파 검출기 및 통신망을 통해 상기 전파 검출기로부터 상기 현재 주파수 스펙트럼을 수신하여 저장하고, 상기 현재 주파수 스펙트럼을 상기 전파 검출기에 상응하여 기 저장된 과거 주파수 스펙트럼과 비교하여 분석하는 관제 서버를 포함하는 전파 관제 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전파를 검출하여 원격지의 관제 서버로 주파수 스펙트럼을 전송하는 전파 검출기에 있어서, 미리 설정된 주파수 대역을 스캔하는 RF 튜너, 온도에 따른 상기 RF 튜너의 수신 감도 변동을 방지하는 온도 보상회로, 상기 스캔된 전파의 주파수를 중간 주파수로 변환하는 중간 주파수 변환기, 상기 중간 주파수로 변환된 전파에 실린 영상 신호 또는 음성 신호를 검파하는 검파기, 상기 중간 주파수로 변환된 전파를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기, 상기 디지털 신호로부터 음성 신호를 복원하는 음성 코덱, 상기 디지털 신호로부터 영상 신호를 복원하는 영상 코덱, 상기 디지털 신호로부터 상기 주파수 스펙트럼을 생성하는 중앙처리부, 상기 생성된 주파수 스펙트럼을 저장하는 메모리 및 상기 음성 신호, 상기 영상 신호 및 상기 주파수 스펙트럼 중 적어도 어느 하나를 통신망을 통해 상기 관제 서버로 전송하는 통신 포트를 포함하는 전파 검출기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 통신망을 통해 결합된 적어도 하나 이상의 전파 검출기로부터 수신된 주파수 스펙트럼을 이용하여 상기 전파 검출기 설치 장소에서의 주파수 경향을 분석하는 방법에 있어서, 상기 전파 검출기로부터 검출 대상 주파수 대역에 대하여 신규로 생성된 현재 주파수 스펙트럼을 수신하고, 상기 전파 검출기에 상응하여 저장된 하나 이상의 과거 주파수 스펙트럼 및 적어도 하나 이상의 인근 전파 검출기에 상응하여 저장된 인근 주파수 스펙트럼 중 어느 하나를 저장 장치로부터 추출하고, 상기 현재 주파수 스펙트럼과 상기 추출된 주파수 스펙트럼을 비교하여 상기 검출 대상 주파수 대역을 구성하는 복수의 채널중에서 변화가 발생한 채널을 검출하며, 주파수 분배표를 참조하여 상기 검출된 채널이 비인가 주파수 대역 또는 비사용 주파수 대역인지를 판단하는 단계를 포함하는 주파수 경향 분석 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 통신망을 통해 결합된 적어도 하나 이상의 전파 검출기로부터 수신된 주파수 스펙트럼을 이용하여 상기 전파 검출기 설치 장소에서의 주파수 경향을 분석하는 방법에 있어서, 주파수 경향 분석 대상 지역에 설치된 전파 검출기를 시간 설정값, 검출 대상 주파수 대역 설정값 및 신호 세기 설정값 중 적어도 어느 하나로 설정하고, 상기 전파 검출기로부터 검출 대상 주파수 대역에 대하여 신규로 생성된 현재 주파수 스펙트럼을 수신하고, 상기 전파 검출기에 상응하여 저장된 하나 이상의 과거 주파수 스펙트럼 및 적어도 하나 이상의 인근 전파 검출기에 상응하여 저장된 인근 주파수 스펙트럼 중 어느 하나를 저장 장치로부터 추출하며, 상기 현재 주파수 스펙트럼과 상기 추출된 주파수 스펙트럼을 비교하여 상기 검출된 전파에 관한 통계 데이터를 산출하는 단계를 포함하는 주파수 경향 분석 방법이 제공된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하는 것은 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 이해하도록 하기 위함이며, 본 발명의 권리 범위를 첨부한 도면 및 상세한 설명에 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 전파 관제 시스템의 실시 형태를 설명하기 위한 예시도이다. 본 발명에 따른 전파 관제 시스템은 전파 검출기와 관제 서버로 구성된다. 전파 검출기와 관제 서버는 통신망을 통해 연결되며, 전파 검출기는 설치된 장소의전파를 검출하고, 검출 결과를 통신망을 통해 원격지에 위치한 관제 서버로 전송한다. 여기서, 통신망은 유선 통신망 및 무선 통신망 중 어느 하나이며, 대표적으로 유선 통신망은 랜(LAN) 또는 인터넷이고, 무선 통신망은 CDMA 통신망이다.

전파 검출기는 주파수 경향을 산출하기 위한 목적인 경우에는 전파를 측정할 장소에 복수개가 설치되는 것이 바람직하나, 특정 전파원으로부터 송출되는 전파를 원격지의 관제 서버를 통해 분석하는 경우에는 한 대만으로도 충분하다. 여기서, 주파수 경향은 전파 검출기가 설치된 장소(이하 '검출 장소'라 함)에서 일정 기간동안 수집되어 누적된 주파수 스펙트럼을 통해 산출된 해당 지역에서의 시간대별 전파 발생 및 소멸에 관한 통계 데이터를 의미한다. 즉, 주파수 경향은 전파가 어느 정도의 세기로 검출되는지와 전파의 시간대별 또는 장소별 빈도를 산출한 통계 데이터로서, 각 대역별 전파 세기의 누적 평균, 누적 평균 편차, 반송파 테이블 등을 포함한다. 여기서, 반송파 테이블은 시간대별로 존재하는 반송파의 주파수를 기록한 테이블이다. 사용자는 주파수 경향을 토대로 불법 전파의 감시, 수신 감도의 측정 등의 용도로 이용할 수 있다. 여기서, 수신 감도의 측정은 난청 지역 확인 및 시간대별 난청 가능 지역 확인에 이용된다. 아울러, 특정 주파수 대역의 점유 시간 또는 전파 발생 빈도 등의 주파수 경향을 이용하여 무선랜 접속 통계와 같이 국지 무선 사용량 통계를 산출할 수 있다.

관제 서버는 검출 장소와 물리적으로 이격된 장소에 설치되며, 하나 이상의 전파 검출기로부터 주기적으로 수신되거나 주파수 스펙트럼 또는 미확인 전파의 발생시 수신되는 주파수 스펙트럼을 수집하여 가공한 후 사용자에게 제공하며, 검출장소에 위치한 전파 검출기의 설정값을 변경하여 전파 검출기를 제어한다. 또한, 전파 검출기에 배포된 주파수 분배표를 갱신한다. 여기서, 주파수 분배표는 인가된 주파수 대역에 관한 정보를 포함하는 테이블로서, 전파 검출기가 검출한 전파가 비정상적인 주파수 대역에 포함되는 불법 전파인지를 판단할 수 있는 기준으로 이용된다. 이하에서는 본 발명의 동작을 간략히 설명하기로 한다.

단계 100에서, 관제 서버는 검출 장소에 설치된 복수개의 전파 검출기로 시간 설정값, 주파수 대역 설정값 및 신호 세기 설정값 중 어느 하나(또는 이들의 조합)를 전송하여 전파 검출기의 측정 주기, 측정할 주파수 대역 및 전파의 검출 기준 세기 등을 설정한다. 상기 설정값들은 전파 검출의 목적에 따라 각각 달리 설정될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

단계 110에서 상기 설정값들에 따라 설정된 복수의 전파 검출기들이 검출한 주파수 스펙트럼을 분석하여 주파수 경향을 산출한다. 불법 전파를 감시하는 경우에는 주기적으로 주파수 스펙트럼을 전송하기보다는 미확인 주파수 대역의 전파가 발생되는 경우에만 주파수 스펙트럼을 전송하도록 설정할 수도 있다. 수신 감도의 측정을 목적으로 하는 경우에는 주기적으로 주파수 스펙트럼을 관제 서버로 전송하는 것이 바람직하다.

단계 120에서 복수의 전파 검출기로부터 주파수 스펙트럼을 수신하면, 각 전파 검출기별 또는 시간대별로 분류하여 저장한 후 이전에 측정된 과거 주파수 스펙트럼과 비교하여 주파수 경향을 산출한다.

단계 130에서 산출된 주파수 경향은 주기적으로 또는 사용자의 요청에 의해사용자 단말로 전송되며, 단계 140에서 사용자 단말은 수신된 주파수 경향을 저장하거나 디스플레이에 출력한다. 사용자는 출력된 주파수 경향을 토대로 희망하는 목적에 따라 이용한다. 불법 전파를 감시할 목적으로 주파수 경향을 산출하는 경우에 있어서, 미확인 주파수 대역의 전파가 일정 세기 이상으로 발생한 것이 검출되면, 이를 검출한 전파 검출기의 과거 주파수 스펙트럼과 비교하여 해당 주파수 대역에서 전파의 발생이 과거에 존재했었는지를 판단한다. 판단 결과 과거에 존재하지 않았던 주파수 대역이며, 공지/공용의 합법적인 전파가 아닌 경우에는 이를 검출한 전파 검출기 주변에 설치된 인근 전파 검출기의 주파수 스펙트럼을 통해 미확인 전파를 전송한 전파원의 위치를 추적할 수 있다. 전파원의 위치 추적은 적어도 3대 이상의 전파 검출기를 필요로 하면 검출된 주파수 대역에서의 전파 세기를 이용한다. 위치 추적은 공지의 기법을 이용하며, 다양한 위치 추적 기법이 이미 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

전파 검출기는 검출 대상 주파수 대역을 구성하는 복수의 채널을 교번하여 스캐닝한 후 다시 나머지 채널을 스캐닝하여 검출 대상 주파수 대역의 현재 주파수 스펙트럼을 생성하고, 반송파에 실린 영상 신호 및 음성 신호 중 어느 하나를 복원한다. 본 발명에 따른 전파 검출기는 전파를 스캐닝하고 반송파로부터 신호를 추출하는 동작을 수행하는 RF 부와 RF부로부터 출력된 신호를 처리하고, 이로 인해 생성된 주파수 경향을 관리하는 처리부로 구분할 수 있다.

RF 튜너(205)는 관제 서버 또는 사용자에 의해 미리 설정된 시간 설정값 및 주파수 대역 설정값에 따른 중앙처리부(235)의 제어 명령에 의해 주기적으로 검출 대상 주파수 대역을 스캐닝한다. RF 튜너(205)에 신호를 인가하는 안테나는 무지향성 안테나인 것이 바람직하다. 검출 대상 주파수 대역은 일정한 스텝으로 구분된 복수개의 주파수 부대역(이하에서는 '채널'이라 함)으로 구성되며, 상기 RF 튜너(205)는 채널을 교번하여 스캐닝한다. 즉, 6개의 주파수 채널이 존재하는 경우, 최초 스캐닝시에는 1, 3, 5번째 채널(이하에서는 '주채널'이라 함)을 스캐닝한 후, 다음 스캐닝에서는 최초 스캐닝에 포함되지 않은 2, 4, 6번째 채널(이하에서는 '서브 채널' 이라 함)을 스캐닝한다. 채널을 교번하여 스캐닝하면 다음과 같은 효과가 발생한다. 즉, 두개의 주채널 사이의 주파수에 반송파가 존재할 경우 양쪽 채널 모두 약한 신호의 변화만이 나타날 수 있다. 이를 정확하게 검출하기 위해 채널의 수를 두 배로 늘리게 되면 한번 스캔하는 주기가 2배 증가한다. 따라서, 주채널 스캔시 약하게 포착된 주채널 사이의 반송주파수도 서브채널 스캔시 포착이 가능해진다. 두 배의 채널은 세분화된 주파수 스캔을 가능하게 하며, 실제 채널 크기보다 스캔 대역을 조금 증가하여 중첩되기 스캔되는 주파수들이 발생하도록 하면 두 배의 채널을 1배의 시간에 스캔하는 효과가 있다.

상기 RF 튜너(205)의 수신 감도는 온도 보상회로(210)에 의해 미세 조절된다. 온도 보상회로(210)는 전파 검출기가 설치된 장소의 온도 또는 전파 검출기 자체 온도에 따라 RF 튜너(205)의 수신 감도가 변동되는 것을 방지한다.

검출 대상 주파수 대역이 고주파 대역인 경우 직접 처리가 곤란하므로, RF 튜너(205)에 의해 스캐닝된 고주파는 중간주파수 변환기(215)에 의해 처리가 용이한 중간 주파수로 변환된다.

검파기(225)는 중앙처리부(230)의 제어에 의해 반송파에 실린 신호를 검파하여 영상/음성 코덱(230)으로 출력한다. 모든 반송파로부터 영상 신호 또는 음성 신호를 일률적으로 복원하는 것은 법에 저촉될 수 있으므로(예를 들어, 타인의 핸드폰 통화 내용은 사생활 침해의 문제를 발생함), 미확인 주파수 대역 또는 미사용 주파수 대역에서 검출된 반송파로부터만 신호를 복원하는 것이 바람직하다. 따라서, 반송파로부터의 신호 복원 여부는 사용자에 의해 결정되도록 하는 것이 바람직하며, 차선책으로 복원 불가 주파수 대역을 미리 설정하는 것도 가능하다

중간주파수로 변환된 전파는 아날로그 신호이므로, 후단의 데이터 처리를 위해 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter)(220)에 의해 예를 들어 PCM 신호와 같은 디지털 신호로 변환된다. 아날로그-디지털 변환기(220)의 출력 신호는 중앙처리부(235)로 인가된다.

영상/음성 코덱(230)은 중앙처리부(235)의 제어에 의해 인가된 검파기(230)에 의해 반송파로부터 추출된 신호를 영상 신호 또는 음성 신호로 복원한다. 복원된 영상 신호 또는 음성 신호는 통신 포트를 통해 관제 서버로 전송된다.

중앙처리부(235)는 사용자 또는 관제 서버에 의한 설정값에 따라 전파 검출기의 각 구성부를 제어하며, 검출된 전파를 처리하여 주파수 스펙트럼을 생성한다. 아울러, 생성된 주파수 스펙트럼을 메모리(240)에 저장된 과거 주파수 스펙트럼과비교하여 주파수 경향을 산출한다. 산출된 주파수 경향은 다음 검출 주기에 획득된 주파수 스펙트럼을 분석하는데 이용되며, 사용자 또는 관제 서버의 요청에 의해 관제 서버로 전송될 수도 있다. 아울러, 중앙처리부(235)는 설정값 이상의 전파 세기 변화가 발생하는 경우 이를 관제 서버에 보고한다.

키패드(250)를 통해 사용자가 직접 설정값을 입력하거나 전파 검출기의 동작을 제어하는 신호를 입력하면 입력된 정보는 중앙처리부(235)를 경유하여 메모리(240)에 저장된다. 디스플레이(255)는 전파 검출기의 동작 상태나 검출된 주파수 스펙트럼, 주파수 경향 등 출력하며, 클럭(260)은 전파 검출기의 각 구성부가 동작하기 위해 필요한 클럭 신호를 생성하여 공급한다.

단계 305 내지 310에서, 전파 검출기는 메모리로부터 설정값을 읽어온 후 현재 설정 상태와 비교하여 설정값이 변경되었는지를 판단한다. 판단 결과 설정값이 변경되었으면, 설정 상태를 변경된 설정값에 상응하도록 변경한다.

단계 315 내지 320에서, 설정값에 따라 검출 대상 주파수 대역을 교번 스캔하여 주파수 스펙트럼을 생성한 후, 관제 서버가 주파수 스펙트럼 전송을 요청하였는지를 판단한다. 불법 주파수 검출시 해당 전파 검출기 또는 인근 전파 검출기로 주파수 스펙트럼 전송이 요청된 경우에는 전파 스캔 즉시 전송한다.

단계 325 내지 330에서, 주파수 스펙트럼과 설정값을 비교한다. 여기서, 설정값은 주파수 분배표, 미리 결정된 전파의 세기 및 해당 주파수 대역의 누적 평균(또는 누적 평균 편차) 중 적어도 어느 하나이다. 판단 결과, 주파수 분배표에 포함되지 않는 주파수 대역, 미리 결정된 전파의 세기를 초과하는 주파수 대역, 또는 누적 평균을 초과하는 주파수 대역이 검출되고, 해당 주파수 대역이 비정상적이라고 판단되면 단계 350으로 진행하여 주파스 스펙트럼을 관제 서버로 전송한다. 비정상적인 주파수 대역을 판단하는 기준은 주파수 검출 목적에 따라 달라지며, 불법 주파수 감시의 경우는 미확인 주파수 대역이 검출되면 주파수 스펙트럼 또는 미확인 주파수 검출 보고를 전송할 수 있으며, 수신 감도의 측정의 경우는 설정값 이하 또는 이상인 경우를 구별하여 관제 서버에 보고할 수 있다.

단계 335 내지 340에서, 정상적인 주파수 스펙트럼이면 이를 메모리에 저장한 후 이전에 저장된 과거 주파수 스펙트럼과 비교하여 주파수 경향을 산출한다.

단계 345에서, 설정된 검출 기간이 종료되는 등 검출 종료 조건이 만족하는지를 판단하고, 검출 종료 조건을 만족하면 전파 검출기에서의 전파 검출을 종료한다.

단계 355내지 360에서 전파 검출기로 주파수 스펙트럼을 요청하거나 전파 검출기로부터 비정상 주파수 대역 검출을 보고 받으면 관제 서버는 수신한 데이터를 디스플레이에 출력한 후, 분석이 필요한지 여부를 판단한다. 상기 분석 여부 결정은 사용자에 의해 실행될 수도 있다. 분석이 필요한 경우는 불법 주파수의 검출시 해당 주파수가 실제로 불법 주파수 송출기로부터 발생한 주파수인지 여부와 불법 주파수 송출기의 위치 등을 추척하는 경우이다. 불법 주파수 송출기로부터 발생한주파수인지의 여부는 불법 주파수 송출기가 일반적으로 사용하는 주파수 대역에 해당하는지를 판단하여 결정할 수 있으나, 이외에도 해당 주파수 대역의 신호를 복원하여 음성 신호나 영상 신호를 포함하고 있는지를 통해서도 판단할 수 있다. 단계 380에서, 분석의 필요가 없는 경우에는 저장 장치에 수신한 데이터를 저장한다.

단계 365 내지 370에서, 분석의 필요가 있는 경우에는 수신한 데이터, 즉 주파수 스펙트럼을 직접 수신한 경우에는 해당 전파 검출기의 과거 주파수 스펙트럼 또는 주파수 경향을 산출하여 함께 표시하며, 비정상 주파수 대역 검출을 보고 받은 경우에는 해당 전파 검출기 및/또는 인근 전파 검출기에 주파수 스펙트럼을 요청한 후 이를 수신하여 표시한다. 도 7은 하나의 전파 검출기에 의해 검출된 과거 주파수 스펙트럼과 현재 주파수 스펙트럼을 비교한 주파수 경향으로서, 도 7에 도시된 검출 장소는 야간에는 경찰 주파수와 HAM 주파수가 검출 장소에 존재하며, 주간에는 CDMA 주파수와 무선 랜 주파수가 존재하는 검출 장소의 주파수 경향이 있음을 알 수 있다. 이러한 주파수 경향을 갖는 검출 장소에서 검출 기간(2004년 5월 1일부터 2004년 5월 8일)동안 존재하지 않았던 주파수 대역이 2004년 5월 9일 오후 15시에 갑자기 검출되며, 해당 주파수 대역이 주파수 분배표에 포함되지 않는 비정상적인 주파수인 경우에는 불법 주파수 송출기가 존재하는 것을 의미한다.

단계 375에서, 분석이 종료되거나 미리 설정된 종료 조건이 만족하면 상응하는 전파 검출기에 전파 검출 중지를 요청한다.

도 4A는 평상시 측정된 주파수 스펙트럼이며, 도 4B는 PCS 주파수가 발생된 시점에서 측정된 주파수 스펙트럼이다.

도 4C는 주파수의 발생 및 소멸을 시간 영역에서 판단하는 경우를 도시한 것으로서, 평상시 측정된 주파수 세기 누적 데이터의 (평균 세기 + 평균 세기의 표준 편차) 보다 10dBm 이상 주파수 신호가 강해진 경우는 전파의 발생으로 판단한다. 이와 반대로, 평상시 측정된 주파수 세기 누적 데이터의 (평균 세기 - 평균 세기의 표준 편차) 보다 10dBm 이상 주파수 신호가 이상진 경우는 전파의 소멸로 판단한다. 여기서, 비교의 기준이 10dBm은 조절이 가능하다.

도 4D는 반송파의 존재 유무를 주파수 영역에서 판단하는 경우를 도시한 것으로서, 주파수 대역별로 기본적인 잡음의 세기와 신호의 존재 밀도가 다르므로, (신호 세기의 이동 평균 + 신호 세기의 이동 평균 편차) + 5 dBm을 기준으로 주파수의 존재 유무를 판단한다. 신호가 존재하는 주파수들은 관제 서버에서 집계하여 해당 검출 장소에만 존재하는 주파수를 분류하여 감시하는데 이용된다. 여기서, 비교의 기준이 5dBm은 조절이 가능하며, 이를 높게 설정하여 전파 난청 지역의 검사에 이용할 수 있다.

단계 500 내지 505에서, 도 1 내지 도 4에서 상술한 바와 같이 설정값 이상의 세기를 갖는 주파수 대역이 검출되면, 전파 검출기는 검출과 동시에 이를 관제 서버에 이상 발생을 보고한다. 전파 검출기로부터 비정상적인 세기를 갖는 주파수 대역의 검출을 보고받으면, 해당 주파수 대역을 주파수 분배표를 참조하여 분류한다. 보고받은 주파수 대역이 정상적인 주파수 대역에 포함되지 않으면, 이를 사용자가 인지할 수 있도록 한다.

단계 510 내지 518에서, 사용자로부터 또는 관제 서버가 자동적으로 이상 발생을 보고한 전파 검출기로 해당 시점에서 검출한 주파수 스펙트럼을 전송하도록 명령하며, 이에 대한 응답으로 전파 검출기는 해당 시점에서의 주파수 스펙트럼을 관제 서버로 전송한다. 전송된 주파수 스펙트럼은 관제 서버 또는 사용자 단말의 디스플레이에 출력된다.

단계 520 내지 538에서, 검출된 주파수 대역의 전파가 반송파인 것으로 판단되면, 영상 복원 명령 또는 음성 복원 명령을 해당 전파 검출기로 전송한다. 복원 명령을 수신하면, 전파 검출기는 해당 주파수 대역의 전파를 지속적으로 수신하여 복조한 후 영상 코덱 또는 음성 코덱을 통해 반송파에 실린 영상 신호 또는 음성 신호를 복원한다. 성공적으로 복원된 영상 신호 또는 음성 신호는 관제 서버로 전송되며, 사용자는 복원된 내용을 판독하여 불법 주파수 송출기의 존재 유무를 판단한다.

단계 540 내지 548은 사용자가 일정 기간동안 특정 대역의 주파수에 대해서는 검출 보고를 전송하지 않도록 전파 검출기를 설정하는 과정이며, 이에 상응하여 전파 검출기는 설정값을 변경하여 사용자가 특정한 주파수 대역은 스캐닝하지 않는다.

단계 550 내지 555는 사용자가 전파 검출기 또는 검출 장소를 특정하여 주기적/실시간적인 보고를 제한하도록 설정하는 과정이다. 이에 상응하여 관제 서버는 해당 전파 검출기의 설정값을 변경하거나 또는 사용자에 의해 특정된 전파 검출기로부터의 데이터 전송은 처리하지 않는다.

단계 560 내지 565는 사용자가 주파수 분배표를 변경하는 과정을 도시한 것이다. 변경된 주파수 분배표는 관제 서버에만 저장될 수도 있으나 전파 검출기에도 저장되는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명에 따른 실시예로서 수신 감도의 측정 과정을 도시한 흐름도이다. 단계 605 내지 615에서 사용자가 수행할 업무를 설정하면 관제 서버는 검출 장소에 설치된 전파 검출기를 결정한 후 수행할 업무에 상응하는 설정값을 결정된 전파 검출기로 전송한다. 사용자가 수행할 업무가 강남구의 PCS 난청 지역 확인이면, 난청 지역을 확인할 검출 장소인 강남구에 설치된 전파 검출기를 우선 결정한 후 1.84GHz 내지 1.87GHz를 검출 대상 주파수 영역으로 설정하고, 신호의 세기는 -80dBm 이상 또는 이하로 설정한다. 또한, 수행할 업무가 특정 빌딩의 무선랜 감도 확인인 경우, 특정 빌딩에 설치된 전파 검출기를 결정한 후 2.41GHz 대역을 검출 대상 주파수 영역으로 설정한다. 검출 장소에 위치한 전파 검출기와 설정값이 결정되면, 관제 서버는 전파 검출기로 신호 검출을 명령하며, 각 전파 검출기는 설정값에 따라 전파를 검출하여 주파수 스펙트럼을 관제 서버로 전송한다. 여기서, 데이터 전송 부하를 고려할 때 난청 지역 확인의 경우 주파수 스펙트럼은 해당 전파 검출기에서 검출된 전파의 세기가 -80dBm 이상 또는 이하인지여부를 나타내는 정보만을 포함하도록 할 수 있다. 또한, 무선랜 감도 확인의 경우도 검출 대상 주파수 대역의 전파 세기만을 포함하도록 할 수 있다.

단계 630 내지 단계 640에서, 각 전파 검출기로부터 검출 결과인 주파수 스펙트럼을 수신한 관제 서버는 사용자의 요청에 따라 검출 장소(또는 시간대)별 신호 세기 또는 수신 감도를 통계 처리하여 주파수 경향 보고서를 생성한 후 사용자에게 제공한다.

이상에서는 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다. 또한, 본 발명의 권리범위는 아래 기재된 특허청구범위에 의해서만 결정될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 사용자는 전파 검출기만을 구입한 후 원격지에 있는 관제 서버를 통해 검출된 전파를 분석할 수 있게 되었다. 즉, 전파 검출기를 통해 검출된 전파는 원격지에 위치한 관제 서버에서 의해 분석되므로, 고가의 분석 장비를 구매하지 않고서도 동일한 분석 결과를 얻을 수 있게 됨으로써, 장비 구입에 필요한 비용이 획기적으로 감소될 수 있다. 아울러, 장기간측정이 필요한 경우나 복수개의 전파 분석 장비가 필요한 경우에도 본 발명에 따른 복수개의 전파 검출기를 통해서 해결될 수 있게 되었다.

그리고, 본 발명에 따른 전파 검출기는 설치된 환경에 따른 온도 변화와 자체 온도 변화에 따라 수신 감도를 보상하므로, 보다 정확한 전파 검출이 가능한 전파 검출이 가능해졌으며, 음성 신호 또는 영상 신호를 포함하는 반송파(Carrier)는 검출 즉시 그 내용을 확인할 수 있게 되었다.

또한, 본 발명에 따르면 제한된 회수로 측정된 주파수 스펙트럼만으로는 산출이 불가능한 분석 작업 또는 이를 해결하기 위해서 고가의 전파 분석 장비를 외부 환경에 장기간 노출시켜야 했던 문제점을 저가의 전파 분석기를 복수개 설치하고, 검출결과를 이전에 기록된 데이터와 비교하여 다양한 조건(예를 들어, 시간대별, 장소별)에 따라 주파수 경향을 분석함으로써, 사용자의 목적에 부합하는 분석 데이터를 제공할 수 있게 되었다. 따라서, 본 발명은 불법 주파수 송출기의 주파수가 변경되더라도 불법 주파수 송출기를 탐지할 수 있으며, 기존 전파 분석 장비로는 실행할 수 없었던 무선랜이나 이동통신망에서 음영 지역의 검출, 접속 빈도 측정, 비인가 사용자의 이용 여부 감지 등이 가능해졌다.

Claims

전파의 검출과 전파의 분석을 분리하여 수행하는 전파 관제 장치에 있어서,

검출 대상 주파수 대역을 구성하는 복수의 채널을 교번하여 스캐닝한 후 다시 나머지 채널을 스캐닝하여 검출 대상 주파수 대역의 현재 주파수 스펙트럼을 생성하고, 온도에 따라 주파수 수신 감도를 조절하며, 반송파에 실린 영상 신호 및 음성 신호 중 어느 하나를 복원하는 전파 검출기; 및

통신망을 통해 상기 전파 검출기로부터 상기 현재 주파수 스펙트럼을 수신하여 저장하고, 상기 현재 주파수 스펙트럼을 상기 전파 검출기에 상응하여 기 저장된 과거 주파수 스펙트럼과 비교하여 분석하는 관제 서버를 포함하는 전파 관제 장치.
제1항에 있어서, 상기 전파 검출기는 임의의 주파수 대역에서 전파 발생이 검출되면 상기 관제 서버로 실시간 보고하며,

상기 관제 서버는 상기 전파 발생을 검출한 전파 검출기로 현재 주파수 스펙트럼을 요청하고, 현재 주파수 스펙트럼을 상기 전파 검출기의 과거 주파수 스펙트럼과 비교하여 불법 주파수 사용 여부를 판단하는 전파 관제 장치.
제1항에 있어서, 상기 전파 검출기는 임의의 주파수 대역에서 전파 발생이 검출되면 상기 관제 서버로 실시간 보고하며,

상기 관제 서버는 상기 전파 발생을 검출한 전파 검출기 및 적어도 하나 이상의 인근 전파 검출기로 현재 주파수 스펙트럼을 요청하고, 현재 주파수 스펙트럼들에서 상기 전파의 세기를 비교하여 전파 발생원의 위치를 산출하는 전파 관제 장치.
제1항에 있어서, 상기 관제 서버는 국지적으로 분산 설치된 복수개의 전파 검출기가 검출한 특정 주파수 대역의 주파수 스펙트럼을 분석하여 상기 전파 검출기 설치 위치에서의 주파수 경향을 산출하되,

상기 주파수 경향은 시간 및 장소 중 어느 하나를 기준으로 전파의 발생 및 소멸에 관한 이력(History)인 전파 관제 장치.
제4항에 있어서, 상기 주파수 경향은 난청 지역 확인, 시간대별 난청 가능 지역 확인, 불법 주파수 사용 확인 및 국지 무선 사용량 통계 중 어느 하나인 전파 관제 장치.
전파를 검출하여 원격지의 관제 서버로 주파수 스펙트럼을 전송하는 전파 검출기에 있어서,

미리 설정된 주파수 대역을 스캔하는 RF 튜너;

온도에 따른 상기 RF 튜너의 수신 감도 변동을 방지하는 온도 보상회로;

상기 스캔된 전파의 주파수를 중간 주파수로 변환하는 중간 주파수 변환기;

상기 중간 주파수로 변환된 전파에 실린 영상 신호 또는 음성 신호를 검파하는 검파기;

상기 중간 주파수로 변환된 전파를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기;

상기 디지털 신호로부터 음성 신호를 복원하는 음성 코덱;

상기 디지털 신호로부터 영상 신호를 복원하는 영상 코덱;

상기 디지털 신호로부터 상기 주파수 스펙트럼을 생성하는 중앙처리부;

상기 생성된 주파수 스펙트럼을 저장하는 메모리; 및

상기 음성 신호, 상기 영상 신호 및 상기 주파수 스펙트럼 중 적어도 어느 하나를 통신망을 통해 상기 관제 서버로 전송하는 통신 포트를 포함하는 전파 검출기.
제6항에 있어서, 상기 RF 튜너는 검출 대상 주파수 대역을 구성하는 복수의 채널을 교번하여 스캐닝한 후 다시 나머지 채널을 스캐닝하며,

상기 중앙처리부는 상기 교번하여 스캐닝된 결과를 결합하여 상기 검출 대상 주파수 대역의 주파수 스펙트럼을 생성하는 전파 검출기.
제6항에 있어서, 상기 중앙처리부는 주파수 스펙트럼의 신규 생성시마다 주파수 경향을 분석하되,

상기 신규로 생성된 현재 주파수 스펙트럼을 상기 메모리에 저장된 과거 주파수 스펙트럼과 비교하여 미사용 채널에서 전파가 검출되는지 여부를 판단하는 전파 검출기.
통신망을 통해 결합된 적어도 하나 이상의 전파 검출기로부터 수신된 주파수 스펙트럼을 이용하여 상기 전파 검출기 설치 장소에서의 주파수 경향을 분석하는 방법에 있어서,

상기 전파 검출기로부터 검출 대상 주파수 대역에 대하여 신규로 생성된 현재 주파수 스펙트럼을 수신하는 단계;

상기 전파 검출기에 상응하여 저장된 하나 이상의 과거 주파수 스펙트럼 및 적어도 하나 이상의 인근 전파 검출기에 상응하여 저장된 인근 주파수 스펙트럼 중 어느 하나를 저장 장치로부터 추출하는 단계;

상기 현재 주파수 스펙트럼과 상기 추출된 주파수 스펙트럼을 비교하여 상기 검출 대상 주파수 대역을 구성하는 복수의 채널중에서 변화가 발생한 채널을 검출하는 단계; 및

주파수 분배표를 참조하여 상기 검출된 채널이 비인가 주파수 대역 또는 비사용 주파수 대역인지를 판단하는 단계를 포함하는 주파수 경향 분석 방법.
제9항에 있어서, 상기 현재 주파수 스펙트럼과 상기 추출된 주파수 스펙트럼의 비교는 시간 또는 장소를 기준으로 비교하는 주파수 경향 분석 방법.
제9항에 있어서,

상기 전파 검출기로부터 반송파 검출 보고를 수신하는 단계;

상기 반송파 검출 보고에 상응하여 복원 명령을 상기 전파 검출기로 전송하는 단계; 및

상기 전파 검출기로부터 복원된 음성 신호 및 영상 신호 중 적어도 어느 하나를 수신하는 단계를 더 포함하는 주파수 경향 분석 방법.
제9항에 있어서,

주파수 경향 분석 대상 지역에 설치된 적어도 하나 이상의 전파 검출기를 선택하는 단계;

상기 선택된 전파 검출기를 시간 설정값, 주파수 대역 설정값 및 신호 세기 설정값 중 적어도 어느 하나로 설정하는 단계를 더 포함하는 주파수 경향 분석 방법.
통신망을 통해 결합된 적어도 하나 이상의 전파 검출기로부터 수신된 주파수 스펙트럼을 이용하여 상기 전파 검출기 설치 장소에서의 주파수 경향을 분석하는 방법에 있어서,

주파수 경향 분석 대상 지역에 설치된 전파 검출기를 시간 설정값, 검출 대상 주파수 대역 설정값 및 신호 세기 설정값 중 적어도 어느 하나로 설정하는 단계

상기 전파 검출기로부터 검출 대상 주파수 대역에 대하여 신규로 생성된 현재 주파수 스펙트럼을 수신하는 단계;

상기 전파 검출기에 상응하여 저장된 하나 이상의 과거 주파수 스펙트럼 및 적어도 하나 이상의 인근 전파 검출기에 상응하여 저장된 인근 주파수 스펙트럼 중 어느 하나를 저장 장치로부터 추출하는 단계; 및

상기 현재 주파수 스펙트럼과 상기 추출된 주파수 스펙트럼을 비교하여 상기 검출된 전파에 관한 통계 데이터를 산출하는 단계를 포함하는 주파수 경향 분석 방법..
제13항에 있어서, 상기 통계 데이터는 상기 신호 세기 설정값 이하의 전파 수신 통계, 상기 검출 대상 주파수의 검출 빈도 통계, 상기 시간 설정값에 따른 검출 시각별 통계 중 어느 하나인 주파수 경향 분석 방법.