KR20050014564A - Ｇｐｓ 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의위치를 측정하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

Ｇｐｓ 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의위치를 측정하기 위한 방법 및 시스템

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KR20050014564A
KR20050014564A KR1020030053227A KR20030053227A KR20050014564A KR 20050014564 A KR20050014564 A KR 20050014564A KR 1020030053227 A KR1020030053227 A KR 1020030053227A KR 20030053227 A KR20030053227 A KR 20030053227A KR 20050014564 A KR20050014564 A KR 20050014564A
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Abstract

본 발명은 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템에 있어서, 의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보를 포함하는 구분 신호를 수신하여 파일럿 신호를 생성하여 상기 파일럿 신호를 측위 신호로 변환하고, 상기 측위 신호를 전송하는 측위 보조 장치; 상기 측위 신호를 수신하고 탐색하여 측위 탐색 결과 데이터를 전송하는 이동 통신 단말기; 상기 이동 통신 단말기의 호 시도를 처리하고, 상기 측위 탐색 결과 데이터를 송수신하는 무선 접속망(RAN) 및 이동 교환국(MSC)을 포함하는 이동 통신망; 및 상기 측위 탐색 결과 데이터를 수신하여 상기 이동 통신 단말기의 위치 정보 데이터를 산출하는 위치 결정 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, GPS 신호가 수신되지 않거나 미약하여 사용자의 정확한 위치를 파악하는 데 어려움이 있는 실내 공간이나 지하에서, 별도의 GPS와 같은 시스템 없이도 이동 통신 단말기의 위치를 측정할 수 있게 해 준다. 따라서 본 발명은, 실내 공간에서의 위치 파악 및 이를 통한 위치 기반 서비스를 효과적으로 구현할 수 있게 해 주는 장점이 있다.

Description

ＧＰＳ 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법 및 시스템{Method and System for Determining Position of Mobile Communication Terminal in GPS Satellite-Invisible Area}
본 발명은 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전파 음영 공간에 측위 보조 장치를 설치하고, 측위 보조 장치에 할당되어 있는 의사 잡음 부호의 옵셋 및지연 정보를 이용하여 파일럿 신호 및 측위 신호를 생성하고, 측위 신호를 탐색한 결과인 측위 탐색 결과 데이터를 이용하여 이동 통신 단말기의 위치를 측정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
월드와이드웹(World Wide Web)으로 상징되는 인터넷 통신 서비스가 각광을 받기 시작한 이후, 통신 서비스는 이미 사회, 경제, 정치 등 모든 측면에서 인류의 삶에 큰 변화를 일으키고 있다. 인터넷이 불가능한 생활은 상상하기 힘들 정도로 인터넷은 생활의 일부로 인식되고 있는 현실이다. 그래서 최근에는 다양한 통신 서비스를 보다 나은 환경에서 이용하기 위해 초고속 통신망 등의 보급이 크게 증가하고 있다.
또한, 최근에는 공간을 초월한 통신 서비스를 제공하기 위하여 수많은 기업들이 무선 인터넷에 대한 기술 개발을 진행하고 있다. 무선 인터넷 서비스란 이동 통신망을 통하여 인터넷 컨텐츠를 제공하는 서비스를 말한다. 무선 인터넷 서비스는 개인의 단말기 사용에 따른 진일보된 개인화 서비스이며 사용자의 이동성에 기반하여 고유의 정보를 제공할 수 있는 서비스라는 특징이 있다. 특히, 최근에는 다양한 무선 인터넷 서비스 중 위치 기반 서비스(LBS : Location Based Services)가 부각되고 있다.
위치 기반 서비스란 휴대폰, 피디에이(PDA : Personal Digital Assistant), 노트북 PC 등 휴대용 단말기의 위치를 파악하고, 파악된 위치와 관련된 부가 정보를 제공하는 통신 서비스를 말한다. 위치 기반 서비스는 이동통신 기술, 인터넷 기술, 휴대 단말 기술, GIS(Geographical Information System), GPS(GlobalPositioning System), ITS(Intelligent Transport System) 등의 정보 처리 기술 및 다양한 컨텐츠(Contents) 기술과의 통합으로 향후 폭발적인 수요가 예상되고 있는 서비스이다.
이러한, 위치 기반 서비스를 이용하기 위해서는 무선 통신 단말기의 위치를 파악하는 것이 필수적이다. 무선 통신 단말기의 위치를 파악하는 기술을 무선 측위 기술(PDT : Position Determination Technology)이라고 하는데, 기지국 수신 신호를 이용하는 망 기반(Network-Based) 방식과 GPS(Global Positioning System) 신호를 이용하는 핸드셋 기반(Handset-Based) 방식으로 구별되며, 최근에는 두 가지 기술을 혼합하여 위치 정확도를 높이는 하이브리드(Hybrid) 방식의 기술이 개발되고 있다.
망 기반 방식은 기존의 휴대폰에 새로운 모듈을 추가할 필요가 없으므로 휴대폰 개발에 추가 비용을 필요로 하지 않는다는 장점이 있으나, 무선 기지국의 셀(Cell) 크기나 위치 결정 방식에 따라서 위치 오차가 대략 500 m ~ 수 km에 이를 정도로 정확성이 떨어진다는 단점이 있다. 따라서 현재는 무선 통신을 이용하여 위치를 파악하는 방법으로 GPS 신호를 이용하는 핸드셋 기반 방식이 일반화되고 있다.
도 1은 GPS를 이용하여 단말기의 위치를 파악하는 시스템(100)을 간략하게 나타낸 블록도이다.
GPS를 이용하여 단말기의 위치를 파악하는 시스템(100)은 GPS 인공 위성(110), 이동 통신 단말기(120), 기지국 전송기(BTS : Base TransceiverStation)(130), 기지국 제어기(BSC : Base Station Controller)(140), 이동 교환국(MSC : Mobile Switching Center)(150) 및 위치 결정 서버(160) 등을 포함하여 구성된다.
GPS는 고도 약 20,000 킬로미터 상공에서 지구 궤도를 도는 24개의 GPS 인공 위성(110)에 의해 전세계 어느 곳이든 위치를 파악할 수 있는 시스템이다. GPS는 1.5 GHz 대역의 전파를 사용하고, 지상에는 컨트롤 스테이션(Control Station)이라는 조정 센터를 두어 GPS 위성에서 전송된 정보를 수집하고 GPS 인공 위성(110)과 송수신되는 신호를 동기화시키는 일을 한다.
GPS 인공 위성(110)은 GPS에서 이동 통신 단말기(120)의 위치를 파악하는 데 사용되는 위성이다. GPS 인공 위성(110)은 위치 계산을 위해 필요한 항법 데이터를 이동 통신 단말기(120)에게 반송파(Carrier Wave)를 통하여 연속적으로 전송하는 24개의 위성으로 구성되는데, 이들 중 21개의 위성이 항법에 사용되며 3개의 위성은 예비용으로 배치된다.
일반적으로, GPS를 이용하여 위치를 파악하는 방법으로는 삼각 측량법이 사용된다. GPS를 이용하여 위치를 파악하기 위해서는 삼각 측량을 위한 세 개의 위성에 시간 오차를 측정하기 위한 위한 관측용 위성 한 개를 포함하여 총 네 개의 GPS 인공 위성(110)이 필요하다. 보다 상세하게 설명하면, GPS에서는 3개의 위성 각각의 위치를 이미 알고 있으므로, 위성과 GPS 수신기 사이의 거리를 측정하여 측위를 한다. 위성에서 GPS 수신기까지의 거리는 전파가 위성으로부터 송출된 시각과 GPS 수신기가 전파를 수신하는 시각의 차이를 이용한다. 이렇게 구한 시각 차이를 전파전달 시간이라 하고, 전파 전달 시간에 광속을 곱하면 거리를 계산할 수 있다.
이동 통신 단말기(120)는 GPS 인공 위성(110)으로부터 항법 데이터를 수신하는 GPS 수신기 등이 내장되어 있는 단말기이다. 기지국 전송기(130), 기지국 제어기(140) 및 이동 교환국(150)은 통상적인 호 처리 기능과 더불어 GPS를 위한 클럭 분배, GPS 데이터의 송수신 등의 기능을 수행한다.
위치 결정 서버(160)는 이동 통신 단말기(120)로부터 이동 통신 단말기(120)의 경위도 좌표 등의 위치 정보를 수신하여 이동 통신 단말기(120)의 위치를 계산하고, 계산한 위치 정보를 다양한 위치 기반 서비스를 제공하는 위치 기반 서비스 플랫폼(미도시)으로 전송한다.
이러한 GPS를 이용한 위치 측정 방법은 누구든 무료로 자유롭게 이용할 수 있고, 이용자 수에 제한이 없으며, 실시간으로 연속적인 측위가 가능하고, 비교적 정확한 위치 측정이 가능하다는 장점이 있다.
하지만, GPS를 이용한 위치 측정 방법은 위치 측정을 위한 경로가 다중이고, 가시 위성이 부족함으로 인해 특히 도심에서의 위치 결정 능력이 제한받는다는 문제점이 있다. 또한, 터널, 건물 내부 또는 건물 지하에서와 같이 위성이 보이지 않는 곳(전파가 도달하지 않는 곳)에서는 측위가 거의 불가능하고, 수신기에서 본 위성의 배치에 따라 측위 상태에 큰 오차가 발생한다는 문제점이 있다. 또한, GPS 수신기가 최초에 자신의 위치를 결정하기 위해 요구되는 실제적인 시간인 TTFF(Time To First Fix)가 대략 몇 분에서 몇 십분 이상 소요되는 경우가 간혹 발생하여 위치 기반 무선 인터넷의 서비스 이용자에게 큰 불편을 끼치는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위하여 전파 음영 공간에 측위 보조 장치를 설치하고, 측위 보조 장치에 할당되어 있는 의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보를 이용하여 파일럿 신호 및 측위 신호를 생성하고, 측위 신호를 탐색한 결과인 측위 탐색 결과 데이터를 이용하여 이동 통신 단말기의 위치를 보다 정확하게 측정하는 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 GPS를 이용하여 단말기의 위치를 파악하는 시스템을 간략하게 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측위 보조 장치의 내부 구성을 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변환기의 구성을 간략하게 나타낸 블록도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 변환기의 구성을 나타낸 블록도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측위 보조 장치를 이용하여 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하는 과정을 나타내는 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : GPS 인공 위성 120, 206 : 이동 통신 단말기
130, 208 : 기지국 전송기 140, 210 : 기지국 제어기
150, 212 : 이동 교환국 160, 214 : 위치 결정 서버
202 : 측위 보조 장치 204 : 중계기
207 : 무선 접속망 216 : 측위 관리 서버
300 : 전원 공급부 302 : 데이터 입출력부
304 : CDMA 모뎀
306 : 프로그래머블 게이트 어레이
308 : IF 변환기 310 : RF 변환기
312 : 메인 콘트롤러 402 : DAC
406 : LPF 500 : 자동 이득 제어부
502 : 중간 주파수 대역 통과 필터 504 : 온도 보상형 수정 발진기
506 : 위상 동기 루프 508 : 믹서
510 : 고주파 증폭기 512 : 고주파 대역 통과 필터
본 발명의 제 1 목적에 의하면, GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템에 있어서, 의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보를 포함하는 구분 신호를 수신하여 파일럿 신호를 생성하여 상기 파일럿 신호를 측위 신호로 변환하고, 상기 측위 신호를 전송하는 측위 보조 장치; 상기 측위 신호를 수신하고 탐색하여 측위 탐색 결과 데이터를 전송하는 이동 통신 단말기; 상기 이동 통신 단말기의 호 시도를 처리하고, 상기 측위 탐색 결과 데이터를 송수신하는 무선 접속망(RAN) 및 이동 교환국(MSC)을 포함하는 이동 통신망; 및 상기 측위 탐색 결과 데이터를 수신하여 상기 이동 통신 단말기의 위치 정보 데이터를 산출하는 위치 결정 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템을 제공한다.
본 발명의 제 2 목적에 의하면, GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 측위 보조 장치에 있어서, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하며 상기 측위 보조 장치에 전원을 공급하는 전원 공급부; 데이터 입출력부; 이동 통신 시스템의 시간 정보, 수신된 신호의 수신 전계 강도(RSSI) 정보, 협정 세계시(UTC) 클럭 정보, 상기 측위 보조 장치의 구분 신호를 송수신하는 CDMA 모뎀; 상기 구분 신호를 이용하여 디지털 신호의 형태를 가지는 파일럿 신호를 발생시키는 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA); 상기 파일럿 신호를 아날로그 신호의 형태를 가지는 중간 주파수(Intermediate Frequency)로 변환하는 IF 변환기; 상기 중간 주파수 신호를 고주파(Radio Frequency) 신호로 변환시키고, 변환된 신호인 측위 신호를 전송하는 RF 변환기; 및 상기 측위 보조 장치의 송수신 모드 제어, 상기 측위 보조 장치의 주파수 채널 지정과 제어 및 상기 측위 신호의 증폭 레벨 제어 등 상기 측위 보조 장치의 전반적인 기능을 제어하는 메인 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 측위 보조 장치를 제공한다.
본 발명의 제 3 목적에 의하면, 측위 보조 장치를 이용하여 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법에 있어서, (a) 상기 측위 보조 장치에 할당되어 있는 의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보를 포함하는 구분 신호를 수신하는 단계; (b) 상기 구분 신호를 이용하여 파일럿 신호를 생성하는 단계; (c) 상기 파일럿 신호를 변환하여 측위 신호를 생성하고 전송하는 단계; (d) 상기 이동 통신 단말기 사용자의 요청이 있는 경우에 또는 일정한 주기에 따라 상기 측위 신호를 탐색하는 단계; (e) 상기 측위 신호를 탐색한 결과인 측위 탐색 결과 데이터를 전송하는 단계; 및 (f) 상기 측위 탐색 결과 데이터를 이용하여 상기 이동 통신 단말기의 위치 정보 데이터를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템(200)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 측정 시스템(200)은 측위 보조 장치(202), 중계기(204), 이동 통신 단말기(206), 무선 접속망(RAN : Radio Access Network)(207), 이동 교환국(MSC : Mobile Switching Center)(212), 위치 결정 서버(214) 및 측위 관리 서버(216)를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측위 보조 장치(202)는 측위 보조 장치(202)에 할당되어 있는 의사 잡음 부호(Pseudo Noise Code)의 옵셋(Offset) 및 지연(Delay) 정보를 포함하는 구분 신호를 기지국 전송기(208)로부터 수신한다. 여기서, 할당된 의사 잡음 부호의 옵셋은 현재 존재하고 있는 CDMA 기지국들이 사용하지 않는 측위 보조 장치(202) 고유의 특정 의사 잡음 부호의 옵셋이다. 측위 보조 장치(202)는 각각 할당받은 의사 잡음 부호의 옵셋과 지연 정보에 해당하는 파일럿 신호를 생성 및 변환하여, 변환된 신호인 측위 신호를 안테나를 통하여 전송한다. 측위 보조 장치(202)는 고유의 의사 잡음 부호와 지연 정보를 가지므로, 측위 보조 장치(202)가 전송하는 측위 신호는 고유의 식별값을 가지게 된다. 측위 보조 장치(202)의 구체적인 내부 구성에 대해서는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 통신 단말기(206)는 측위 보조 장치(202)에서 안테나를 경유하여 전송한 측위 신호를 탐색하여 측위 탐색 결과 데이터를 생성하여 전송한다. 여기서, 측위 탐색 결과 데이터란 탐색된 측위 신호에서 추출된 의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보를 포함하는 것이다. 측위 신호의 탐색, 측위 탐색 결과 데이터의 생성 및 측위 탐색 결과 데이터의 전송 기능은 기존 단말기에 구현되어 있지 않은 기능이므로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 통신 단말기(206)는 측위 신호를 탐색하여 측위 탐색 결과 데이터를 생성 및 전송할 수 있는 프로그램이 탑재되어 있어야 한다.
한편, 이러한 탐색은 위치 기반 서비스를 받기 위해 이동 통신 단말기(206)의 사용자가 요청한 경우에 또는 위치 기반 서비스를 제공하기 위해 이동 통신망의 요청이 있는 경우에 행해질 수 있다. 또한, 미리 설정해 놓은 일정한 주기에 따라 주기적으로 행해질 수도 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 통신 단말기(206)는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러(Cellular)폰, PCS(Personal Communication Service)폰, 핸드 헬드 PC(Hand-Held PC), GSM(Global System forMobile)폰, W-CDMA(Wideband CDMA)폰, EV-DO폰, EV-DV(Data and Voice)폰 및 MBS(Mobile Broadband System)폰을 포함할 수 있다. 여기서, MBS폰은 현재 논의되고 있는 제 4세대 시스템에서 사용될 핸드폰을 말한다. 또한 전술한 바와 같이, 이러한 단말기들에는 측위 신호를 탐색하여 측위 탐색 결과 데이터를 생성 및 전송할 수 있는 프로그램이 탑재되어 있어야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 접속망(RAN : Radio Access Network)(207)은 이동 통신 단말기(206)가 이동하면서 통신을 할 수 있도록 에어 인터페이스를 통하여 이동 통신 단말기(206)와 데이터를 주고받는 지상의 인프라로서, 핸드오프(Handoff) 및 무선 자원 관리 등의 기능을 한다. 무선 접속망(207)은 기지국 전송기(208) 및 기지국 제어기(210)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 접속망(207)은 이동 통신 단말기(206)로부터 수신한 측위 탐색 결과 데이터를 수신하여 이동 교환국(212)으로 전송하는 역할을 한다.
기지국 전송기(208)는 기저 대역 신호 처리, 유무선 변환, 무선 신호의 송수신 등을 수행하여 이동 통신 단말기(206)와 직접적으로 연동하는 망 종단(Endpoint) 장치이다. 기지국 제어기(210)는 기지국 전송기(208)를 제어하며, 이동 통신 단말기(206)에 대한 무선 채널 할당 및 해제, 이동 통신 단말기(206) 및 기지국 전송기(208)의 송신 출력 제어, 셀간 소프트 핸드오프(Soft Handoff) 및 하드 핸드오프(Hard Handoff) 결정, 트랜스코딩(Transcoding) 및 보코딩(Vocoding), GPS(Global Positioning System) 클럭 분배, 기지국 전송기(208)에 대한 운용 및 유지 보수 등의 기능을 수행한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 교환국(212)은 이동 통신망이 효율적으로 운용될 수 있도록 하는 통제 기능 및 이동 통신 단말기(206)의 통화 요청에 대해 교환 기능을 수행한다. 즉, 이동 통신 단말기(206)의 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치 등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타망과의 연동 기능 등을 수행한다. IS-95 A/B/C 시스템의 이동 교환국(212)은 분산된 호 처리의 기능을 수행하는 ASS(Access Switching Subsystem), 집중화된 호 처리 기능을 수행하는 INS(Interconnection Network Subsystem), 운용 및 보전의 집중화 기능을 담당하는 CCS(Central Control Subsystem), 이동 가입자에 대한 정보의 저장 및 관리 기능을 수행하는 LRS(Location Registration Subsystem) 등의 서브 시스템을 포함한다. 또한, 3세대 및 4세대를 위한 이동 교환국(212)에는 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 스위치(미도시)가 포함될 수 있는데, ATM 스위치는 셀 단위의 패킷 전송으로 전송 속도와 회선 사용의 효율을 증대시킨다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 교환국(212)은 무선 접속망(207)을 경유하여 전송되는 측위 탐색 결과 데이터를 위치 결정 서버(214) 또는 측위 관리 서버(216)로 전송하는 기능을 수행한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 결정 서버(214)는 이동 통신 단말기(206)로부터 이동 통신망을 경유하여 전송되는 측위 탐색 결과 데이터를 이용하여 이동 통신 단말기(206)의 위치 정보 데이터를 산출한다. 전술한 바와 같이, 측위 탐색 결과 데이터에는 측위 보조 장치(202)에서 송신한 측위 신호에서 추출된 의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보가 포함되어 있다. 또한, 이러한 정보는 측위보조 장치(202)별로 고유한 식별값에 해당되므로, 측위 탐색 결과 데이터를 수신한 위치 결정 서버(214)에서는 이동 통신 단말기(206)의 현재 위치 정보를 얻을 수 있는 것이다.
다만, 측위 보조 장치(202)의 위치를 구분하기 위해서는 각각의 측위 보조 장치(202)별로 할당되어 있는 의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보의 조합 정보가 위치 결정 서버(214)에 저장되어 있어야 한다. 한편, 이러한 조합 정보를 위치 결정 서버(214)에 모두 저장하게 되면 위치 결정 서버(214)에 로드가 커질 수 있다. 따라서 조합 정보를 별도의 측위 관리 서버(216)에 저장함으로써, 위치 결정 서버(214)는 측위 관리 서버(216)에 의하여 조합 정보를 제공받을 수 있다. 이를 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측위 관리 서버(216)에는 각각의 측위 보조 장치(202)별로 할당되어 있는 의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보의 조합 정보가 저장되어 있어야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중계기(Repeater)(204)는 측위 보조 장치(202) 또는 이동 통신 단말기(206)에 수신되는 신호가 미약한 경우, 미약한 신호를 추출하여 저잡음으로 증폭한 후 재증폭 안테나를 통해 재방사하는 방식을 사용하여 미약한 신호의 송수신을 지원하는 기능을 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측위 보조 장치(202)는 이러한 중계기(204)의 기능을 가진 복합 형태로 구성될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측위 보조 장치(202)의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측위 보조 장치(202)는 전원 공급부(300), 데이터 입출력부(302), CDMA 모뎀(304), 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA : Field Programmable Gate Array)(306), IF 변환기(308), RF 변환기(310) 및 메인 콘트롤러(312) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원 공급부(300)는 측위 보조 장치(202)에 전원을 공급하며 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원 공급부(300)는 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS : Switching Mode Power Supply)로서, 110V나 220V로 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환해 주는 AC/DC 컨버터가 될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 입출력부(302)는 측위 보조 장치(202)로 데이터를 입력하기 위한 키패드(Keypad) 및 출력 결과를 디스플레이하기 위한 LCD(Liquid Crystal Display)가 될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 모뎀(304)은 이동 통신 시스템의 시간 정보, 수신된 신호의 수신 전계 강도(RSSI : Received Signal Strength Indicator) 정보, 협정 세계시(UTC : Coordinated Universal Time) 클럭 정보, 측위 보조 장치(202)에 할당되어 있는 의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보를 포함하는 구분 신호를 메인 콘트롤러(312) 및 프로그래머블 게이트 어레이(306)로 송수신하는 역할을 한다. 여기서, 수신 전계 강도 정보란 수신된 신호의 전파 세기를 말한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 모뎀(304)은 일반 무선 단말기에서 사용되는 CDMA 모뎀과 비슷한 기능을 하기 때문에, 바람직하게는 Qmodem이 사용될수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)(306)는 CDMA 모뎀(304)으로부터 수신된 구분 신호 및 협정 세계시 클럭 정보를 이용하여 디지털 신호의 형태를 가지는 파일럿 신호를 발생시킨다. 프로그래머블 게이트 어레이(306)에서는 파일럿 신호를 발생시키기 위하여 구분 신호를 이용하기 때문에, 파일럿 신호에는 각각의 측위 보조 장치(202)별로 할당되어 있는 의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보가 포함되어 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IF 변환기(308)의 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IF 변환기(308)는 프로그래머블 게이트 어레이(306)에서 생성되어 전송된 파일럿 신호를 아날로그 신호 형태로 변환한다. 프로그래머블 게이트 어레이(306)로부터 전송된 파일럿 신호(400)는 디지털 형태이다. 이러한 디지털 형태의 파일럿 신호(400)는 디지털-아날로그 변환기(DAC : Digital-to-Analog Converter)(402)를 통과하면 아날로그 형태의 신호(404)로 변환된다. 그리고, 이 신호(404)는 LPF(Low Pass Filter)(406)를 통과하면 LPF(406)가 일정한 주파수 이하의 신호만을 통과시킴으로써 중간 주파수(IF : Intermediate Frequency)의 신호(408)를 발생시킨다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 변환기(310)는 IF 변환기(308)를 통과한 중간 주파수 신호를 고주파 신호로 변환시키고, 변환된 신호인 측위 신호를 이동 통신 단말기(206)로 전송한다. RF 변환기(310)의 자세한 내부 구성은 도 5와 함께 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메인 콘트롤러(312)는 측위 보조 장치(202)의 송수신 모드를 제어하고, 측위 보조 장치(202)의 주파수 채널(FA : Frequency Assignment)을 지정하여 RF 변환기(310)로 전송함으로써 주파수 채널을 제어한다. 또한, RF 변환기(310)로 증폭 레벨 제어 데이터를 전송함으로써 측위 신호의 증폭 레벨을 제어하고, 데이터 입출력부(302)를 제어하는 등 측위 보조 장치(202)의 전반적인 기능을 제어한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 변환기(310)의 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 변환기(310)는 IF 변환기(308)로부터 수신된 중간 주파수 신호를 고주파(RF : Radio Frequency) 신호로 변환시키고, 변환된 신호인 측위 신호를 전송하는 역할을 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 변환기(310)는 자동 이득 제어부(AGC : Automatic Gain Controller)(500), 대역 통과 필터(502 및 512), 온도 보상형 수정 발진기(TCXO : Temperature Compensated X-tal Oscillator)(504), 위상 동기 루프(PLL : Phase Locked Loop)(506), 믹서(508) 및 고출력 증폭기(HPA : High Power Amplifier)(510) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 이득 제어부(500)는 RF 변환기(310)의 출력 신호인 측위 신호의 출력 세기를 조절하는 역할을 한다. 자동 이득제어부(500)는 IF 변환기(308)로부터의 입력 신호인 중간 주파수 신호의 진폭 변동을 검출하여 RF 변환기(310)의 출력 신호인 측위 신호의 진폭이 항상 일정하게 유지되도록 이득을 자동적으로 조절하는 역할을 한다. 이 때, 측위 신호의 증폭 레벨은 메인 콘트롤러(312)에 의해 제어된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 측위 신호의 세기를 기지국 전송기(208)의 전송 신호보다는 10 dB 이상 작게, 기지국 전송기(208)의 인접 신호(Neighbor Signal)보다는 크게 조절한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대역 통과 필터(BPF : Band Pass Filter)(502 및 512)는 IF 변환기(308)로부터의 입력 신호인 중간 주파수 신호의 불필요한 주파수 성분을 제거하는 중간 주파수 대역 통과 필터(IF-BPF)(502) 및 고주파 신호의 불필요한 주파수 성분을 제거하는 고주파 대역 통과 필터(RF-BPF)(512)가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온도 보상형 수정 발진기(TCXO)(504)는 메인 콘트롤러(312)로부터 지정된 주파수 채널(FA : Frequency Assignment)이 RF 변환기(310) 내의 온도 변화로 인해 주파수 교란을 일으키지 않도록 통제하여 온도 보상형 수정 발진기(504)의 출력 주파수 신호를 매우 안정적으로 유지할 수 있게 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위상 동기 루프(PLL)(506)는 온도 보상형 수정 발진기(504)의 출력 주파수 신호를 이용하여 메인 콘트롤러(312)로부터 지정된 주파수 채널(FA)의 캐리어(Carrier)를 발생시킨다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 믹서(508)는 중간 주파수 대역 통과필터(502)를 통과한 중간 주파수 신호를 위상 동기 루프(506)에서 발생된 캐리어와 중첩 처리하여 고주파 신호를 발생시킨다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고출력 증폭기(HPA)(510)는 믹서(508)로부터 수신한 고주파 신호를 증폭하여 고주파 대역 통과 필터(512)로 전송한다. 고주파 대역 통과 필터(512)를 통과한 고주파 신호는 안테나를 통해 전송되며, 이 때, 전송되는 신호가 RF 변환기(310)의 최종 출력 신호인 측위 신호가 된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측위 보조 장치(202)를 이용하여 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기(206)의 위치를 측정하는 과정을 나타내는 순서도이다.
우선, 측위 보조 장치(202)에 할당되어 있는 의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보를 포함하는 구분 신호를 기지국 전송기(208)로부터 수신한다(S600). 측위 보조 장치(202)의 프로그래머블 게이트 어레이(306)에서는 수신된 구분 신호를 이용하여 할당받은 의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보에 해당하는 파일럿 신호를 생성한다(S602). 측위 보조 장치의 RF 변환기(310)에서는 IF 변환기(308)를 거친 파일럿 신호를 수신하여 변환하고, 변환된 신호인 측위 신호를 안테나를 통하여 전송한다(S604).
이동 통신 단말기(206)는 사용자의 요청이 있는지 또는 미리 설정해 놓은 주기에 이르렀는지를 판단한 후(S606), 사용자의 요청이 있거나 주기에 이르렀으면 측위 보조 장치(202)에서 전송한 측위 신호를 탐색한다(S608). 이동 통신 단말기(206)는 측위 신호를 탐색한 결과인 측위 탐색 결과 데이터를 이동 통신망을통하여 위치 결정 서버(214)로 전송한다(S610). 여기서, 측위 탐색 결과 데이터란 탐색된 측위 신호에서 추출된 의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보를 포함하는 것으로 측위 보조 장치별로 고유한 결과값이다. 위치 결정 서버(214)에서는 이동 통신 단말기(206)가 전송한 측위 탐색 결과 데이터로부터 이동 통신 단말기(206)의 위치 정보 데이터를 산출한다(S612). 측위 탐색 결과 데이터는 측위 보조 장치(202)별로 고유한 식별값에 해당되므로, 측위 탐색 결과 데이터를 수신한 위치 결정 서버(214)에서는 이동 통신 단말기(206)의 현재 위치 정보를 얻을 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, GPS 신호가 수신되지 않거나 미약하여 사용자의 정확한 위치를 파악하는 데 어려움이 있는 실내 공간이나 지하에서, 별도의 GPS와 같은 시스템 없이도 이동 통신 단말기의 위치를 측정할 수 있게 해 준다. 따라서 본 발명은, 실내 공간에서의 위치 파악 및 이를 통한 위치 기반 서비스를 효과적으로 구현할 수 있게 해 주는 장점이 있다.

Claims (29)

  1. GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템에 있어서,
    의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보를 포함하는 구분 신호를 수신하여 파일럿 신호를 생성하여 상기 파일럿 신호를 측위 신호로 변환하고, 상기 측위 신호를 전송하는 측위 보조 장치;
    상기 측위 신호를 수신하고 탐색하여 측위 탐색 결과 데이터를 생성 및 전송하는 이동 통신 단말기;
    상기 이동 통신 단말기의 호 시도를 처리하고, 상기 측위 탐색 결과 데이터를 송수신하는 무선 접속망(RAN) 및 이동 교환국(MSC)을 포함하는 이동 통신망; 및
    상기 측위 탐색 결과 데이터를 수신하여 상기 이동 통신 단말기의 위치 정보 데이터를 산출하는 위치 결정 서버
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 측위 보조 장치별로 할당되어 있는 상기 의사 잡음 부호의 옵셋 및 상기 지연 정보의 조합인 조합 정보를 포함하고 있는 측위 관리 서버를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    수신되는 신호가 미약한 경우, 미약한 신호를 추출하여 저잡음으로 증폭한 후 재증폭 안테나를 통해 재방사하는 방식을 사용하여 상기 미약한 신호의 송수신을 지원하는 중계기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 측위 보조 장치는,
    상기 시스템의 시간 정보, 수신된 신호의 수신 전계 강도(RSSI) 정보, 협정 세계시(UTC) 클럭 정보, 상기 측위 보조 장치의 상기 구분 신호를 송수신하는 CDMA 모뎀;
    상기 구분 신호를 이용하여 디지털 신호의 형태를 가지는 상기 파일럿 신호를 발생시키는 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA);
    상기 파일럿 신호를 아날로그 신호의 형태를 가지는 중간 주파수(Intermediate Frequency)로 변환하는 IF 변환기;
    상기 중간 주파수 신호를 고주파(Radio Frequency) 신호로 변환시키고, 변환된 신호인 상기 측위 신호를 전송하는 RF 변환기; 및
    상기 측위 보조 장치의 송수신 모드 제어, 상기 측위 보조 장치의 주파수 채널 지정 및 제어 및 상기 측위 신호의 증폭 레벨 제어 등 상기 측위 보조 장치의 전반적인 기능을 제어하는 메인 콘트롤러
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 구분 신호는 상기 측위 보조 장치별로 할당된 상기 의사 잡음 부호의 옵셋 정보 및 상기 지연 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 할당된 의사 잡음 부호의 옵셋은 CDMA 기지국들이 사용하지 않는 의사 잡음 부호의 옵셋인 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 RF 변환기는,
    상기 중간 주파수 신호 또는 상기 고주파 신호의 불필요한 주파수 성분을 제거하는 대역 통과 필터;
    상기 측위 신호의 출력 세기를 조절하는 자동 이득 제어부;
    상기 메인 콘트롤러로부터 지정된 상기 주파수 채널의 캐리어를 발생시키는 위상 동기 루프(Phase Locked Loop);
    상기 중간 주파수 신호를 상기 캐리어와 중첩 처리하는 믹서; 및
    상기 고주파 신호를 증폭시키는 고주파 증폭기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기는 사용자의 요청이 있는 경우에 또는 일정한 주기에 따라 상기 측위 신호를 탐색하여 상기 측위 탐색 결과 데이터를 생성 및 전송할 수 있는 프로그램이 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템.
  9. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 측위 탐색 결과 데이터는 상기 탐색된 측위 신호에서 추출된 상기 의사 잡음 부호의 옵셋 및 상기 지연 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 결정 서버는 상기 각각의 측위 보조 장치별로 할당되어 있는 상기의사 잡음 부호의 옵셋 및 상기 지연 정보의 조합인 조합 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러(Cellular)폰, PCS(Personal Communication Service)폰, 핸드 헬드 PC(Hand-Held PC), GSM(Global System for Mobile)폰, W-CDMA(Wideband CDMA)폰, EV-DO폰, EV-DV(Data and Voice)폰 및 MBS(Mobile Broadband System)폰을 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 측위 보조 장치는 수신되는 신호가 미약한 경우, 미약한 신호를 추출하여 저잡음으로 증폭한 후 재증폭 안테나를 통해 재방사하는 방식을 사용하여 상기 미약한 신호의 송수신을 지원하는 중계기의 기능을 추가로 가지는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 시스템.
  13. GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 측위 보조 장치에 있어서,
    이동 통신 시스템의 시간 정보, 수신된 신호의 수신 전계 강도(RSSI) 정보, 협정 세계시(UTC) 클럭 정보, 상기 측위 보조 장치의 구분 신호를 송수신하는 CDMA 모뎀;
    상기 구분 신호를 이용하여 디지털 신호의 형태를 가지는 파일럿 신호를 발생시키는 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA);
    상기 파일럿 신호를 아날로그 신호의 형태를 가지는 중간 주파수(Intermediate Frequency)로 변환하는 IF 변환기;
    상기 중간 주파수 신호를 고주파(Radio Frequency) 신호로 변환시키고, 변환된 신호인 측위 신호를 전송하는 RF 변환기; 및
    상기 측위 보조 장치의 송수신 모드 제어, 상기 측위 보조 장치의 주파수 채널 지정과 제어 및 상기 측위 신호의 증폭 레벨 제어 등 상기 측위 보조 장치의 전반적인 기능을 제어하는 메인 콘트롤러
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 측위 보조 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 구분 신호는 상기 측위 보조 장치별로 할당된 의사 잡음 부호의 옵셋 정보 및 지연 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 측위 보조 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 할당된 의사 잡음 부호의 옵셋은 CDMA 기지국들이 사용하지 않는 의사 잡음 부호의 옵셋인 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 측위 보조 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 RF 변환기는,
    상기 중간 주파수 신호 또는 상기 고주파 신호의 불필요한 주파수 성분을 제거하는 대역 통과 필터;
    상기 측위 신호의 출력 세기를 조절하는 자동 이득 제어부;
    상기 메인 콘트롤러로부터 지정된 상기 주파수 채널의 캐리어를 발생시키는 위상 동기 루프(Phase Locked Loop);
    상기 중간 주파수 신호를 상기 캐리어와 중첩 처리하는 믹서; 및
    상기 고주파 신호를 증폭시키는 고주파 증폭기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 측위 보조 장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기는 사용자의 요청이 있거나 또는 일정한 주기에 따라상기 측위 신호를 탐색하여 상기 측위 탐색 결과 데이터를 전송할 수 있는 프로그램이 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 측위 보조 장치.
  18. 제 13 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 측위 탐색 결과 데이터는 상기 탐색된 측위 신호에서 추출된 상기 의사 잡음 부호의 옵셋 및 상기 지연 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 측위 보조 장치.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러(Cellular)폰, PCS(Personal Communication Service)폰, 핸드 헬드 PC(Hand-Held PC), GSM(Global System for Mobile)폰, W-CDMA(Wideband CDMA)폰, EV-DO폰, EV-DV(Data and Voice)폰 및 MBS(Mobile Broadband System)폰을 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 측위 보조 장치.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 측위 보조 장치는 수신되는 신호가 미약한 경우, 미약한 신호를 추출하여 저잡음으로 증폭한 후 재증폭 안테나를 통해 재방사하는 방식을 사용하여 상기미약한 신호의 송수신을 지원하는 중계기의 기능을 추가로 가지는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 측위 보조 장치.
  21. 측위 보조 장치를 이용하여 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 상기 측위 보조 장치에 할당되어 있는 의사 잡음 부호의 옵셋 및 지연 정보를 포함하는 구분 신호를 수신하는 단계;
    (b) 상기 구분 신호를 이용하여 파일럿 신호를 생성하는 단계;
    (c) 상기 파일럿 신호를 변환하여 측위 신호를 생성하고 전송하는 단계;
    (d) 상기 이동 통신 단말기 사용자의 요청이 있는 경우에 또는 일정한 주기에 따라 상기 측위 신호를 탐색하는 단계;
    (e) 상기 측위 신호를 탐색한 결과인 측위 탐색 결과 데이터를 전송하는 단계; 및
    (f) 상기 측위 탐색 결과 데이터를 이용하여 상기 이동 통신 단말기의 위치 정보 데이터를 산출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 각각의 측위 보조 장치별로 할당되어 있는 상기 의사 잡음 부호의 옵셋 및 상기 지연 정보의 조합인 조합 정보는 상기 위치 정보 데이터를 산출하는 위치 결정 서버 또는 측위 관리 서버에 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 할당된 의사 잡음 부호의 옵셋은 CDMA 기지국들이 사용하지 않는 의사 잡음 부호의 옵셋인 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 측위 보조 장치는,
    이동 통신 시스템의 시간 정보, 수신된 신호의 수신 전계 강도(RSSI) 정보, 협정 세계시(UTC) 클럭 정보, 상기 구분 신호를 송수신하는 CDMA 모뎀;
    상기 구분 신호를 이용하여 디지털 신호의 형태를 가지는 상기 파일럿 신호를 발생시키는 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA);
    상기 파일럿 신호를 아날로그 신호의 형태를 가지는 중간 주파수(Intermediate Frequency)로 변환하는 IF 변환기;
    상기 중간 주파수 신호를 고주파(Radio Frequency) 신호로 변환시키고, 변환된 신호인 상기 측위 신호를 전송하는 RF 변환기; 및
    상기 측위 보조 장치의 송수신 모드 제어, 상기 측위 보조 장치의 주파수 채널 지정 및 제어 및 상기 측위 신호의 증폭 레벨 제어 등 상기 측위 보조 장치의 전반적인 기능을 제어하는 메인 콘트롤러
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 RF 변환기는,
    상기 중간 주파수 신호 또는 상기 고주파 신호의 불필요한 주파수 성분을 제거하는 대역 통과 필터;
    상기 측위 신호의 출력 세기를 조절하는 자동 이득 제어부;
    상기 메인 콘트롤러로부터 지정된 상기 주파수 채널의 캐리어를 발생시키는 위상 동기 루프(Phase Locked Loop);
    상기 중간 주파수 신호를 상기 캐리어와 중첩 처리하는 믹서; 및
    상기 고주파 신호를 증폭시키는 고주파 증폭기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기는 사용자의 요청이 있는 경우에 또는 일정한 주기에따라 상기 측위 신호를 탐색하여 상기 측위 탐색 결과 데이터를 전송할 수 있는 프로그램이 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법.
  27. 제 21 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 측위 탐색 결과 데이터는 상기 탐색된 측위 신호에서 추출된 상기 의사 잡음 부호의 옵셋 및 상기 지연 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법.
  28. 제 21 항에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러(Cellular)폰, PCS(Personal Communication Service)폰, 핸드 헬드 PC(Hand-Held PC), GSM(Global System for Mobile)폰, W-CDMA(Wideband CDMA)폰, EV-DO폰, EV-DV(Data and Voice)폰 및 MBS(Mobile Broadband System)폰을 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법.
  29. 제 21 항에 있어서,
    상기 측위 보조 장치는 수신되는 신호가 미약한 경우, 미약한 신호를 추출하여 저잡음으로 증폭한 후 재증폭 안테나를 통해 재방사하는 방식을 사용하여 상기미약한 신호의 송수신을 지원하는 중계기의 기능을 추가로 가지는 것을 특징으로 하는 GPS 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 방법.
KR1020030053227A 2003-07-31 2003-07-31 Ｇｐｓ 위성 전파 음영 지역에서 이동 통신 단말기의위치를 측정하기 위한 방법 및 시스템 KR20050014564A (ko)

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