KR20060065190A - Ｇｐｓ 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치 및 이를이용한 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치 - Google Patents

Ｇｐｓ 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치 및 이를이용한 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치 Download PDF

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KR20060065190A
KR20060065190A KR1020040103963A KR20040103963A KR20060065190A KR 20060065190 A KR20060065190 A KR 20060065190A KR 1020040103963 A KR1020040103963 A KR 1020040103963A KR 20040103963 A KR20040103963 A KR 20040103963A KR 20060065190 A KR20060065190 A KR 20060065190A
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clock
satellite
gps
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pcr
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KR1020040103963A
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정훈
김내수
오덕길
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한국전자통신연구원
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은, GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치 및 이를 이용한 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 이동 단말의 이동으로 발생되는 도플러 현상에 의한 중심국의 송신 신호의 수신 시점의 변동에 따른 기준클럭복원의 문제점을 GPS 수신처리부와 같은 별도의 블록을 이용하여 이동 단말의 이동을 보상하여 안정적인 기준 클럭을 복원할 수 있는 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치 및 이를 이용한 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 위성통신시스템의 이동 단말에서의 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치로서, 수신 GPS 위성신호를 이용하여 이동 단말의 이동방향과 속도를 추출하기 위한 GPS수신처리수단; 및 상기 GPS 수신 처리 수단로부터 입력받은 이동 단말의 이동방향과 속도 데이터를 이용하여 기준 클럭을 복원하기 위한 클럭복원수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 위성통신시스템 등에 이용됨.
DVB-RCS, RCST, 위성시스템, 도플러 쉬프트, 망동기, GPS 수신기

Description

ＧＰＳ 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치 및 이를 이용한 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치{Apparatus for Clock Synchronization using GPS Receiving Signal and Mobile System in Satellite Communication System using it}
도 1은 본 발명이 적용되는 위성통신시스템의 일실시예 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 클럭 동기 장치의 일실시예 상세 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 GPS 신호 수신처리부의 일실시예 상세 구성도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 이동하는 단말국에서 발생되는 위성과의 거리 변화를 나타내는 개념도,
도 5는 본 발명에 따른 클럭복원부의 일실시예 상세 구성도이다.
*도면 주요 부분에 대한 설명*
100 : 중심국 수신부 200 : 중심국 송신부
300 : 이동 단말국 301 : 클럭동기장치
310 : GPS 신호 수신처리부 320 : 클럭복원부
330 : 위성신호수신/복조부 340 : 단말PCR생성부
350 : 송신타이밍생성부 360 : 데이터송신부
본 발명은 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치 및 이를 이용한 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 TDMA를 역방향링크의 접속방식으로 사용하는 양방향 이동 위성통신시스템에서 이동하는 단말국의 클럭동기를 획득하고 유지하기 위한 GPS 수신블록을 이용한 클럭 동기 장치 및 이를 이용한 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치에 관한 것이다.
TDMA를 역방향링크의 접속방식으로 사용하는 양방향 이동 위성통신시스템에서 이동하는 단말국은 단말국의 이동으로 인하여 발생되는 위성지연시간의 변동량에 따라 중심국에서 송신되는 데이터가 단말국에 도착하는 시간에 변동이 발생하여 중심국에서 송신되는 PCR이 삽입된 MPEG2-TS 패킷의 도착 시점을 기준으로 기준클럭복원을 하는 단말국에서 문제가 발생된다.
따라서, 상기 문제점을 단말국의 이동방향과 속도를 보정함으로써 안정적인 클럭동기를 획득하고 유지하는 방안이 요구된다.
종래의 위성 통신 시스템에서는 단말국이 이동하면서 중심국과 통신하는 방법에 대한 고려가 없었으며, 오직 고정형 단말국에 대하여만 고려하였었다.
또한, 이러한 종래의 고정형 양방향 위성통신시스템에서는 클럭동기의 획득 을 위한 방법으로, 파일롯 신호를 중심국에서 단말국으로 방송하는 방법과, MPEG2 시스템 규격에서 정의된 적응필드 구문을 이용하여 망동기 정보를 단말국에 방송하는 방법들이 이용되고 있다.
여기서, 상기 종래의 파일롯 신호를 이용하는 방법은 중심국에서 고정밀도의 기준 주파수 발생기를 이용해 파일롯 신호를 만들어 전용채널을 통해 방송하면, 각 단말국들은 이 파일롯 신호를 수신하여 클럭과 주파수 동기를 확립하는 방법이다.
또한, 상기 종래의 MPEG-2 시스템 규격에서 정의된 적응필드구문을 이용하여 망동기 정보를 모든 단말국들에게 방송하는 방법은, 각 단말국들의 상기 적응필드 구문의 프로그램 클럭 기준값과 원 프로그램 클럭 기준값과 원 프로그램 클럭 기준값 영역에 삽입되어 있는 망동기 정보를 이용해 중심국과 단말국간 망동기를 지속적으로 유지하기 위한 방법이다.
이 때, 상기 파일롯 신호를 이용한 방법은 주파수 스펙트럼의 효율을 저하시키고 연속 모드 동기식 통신에 적합하며, MPEG-2 시스템 규격에서 정의된 적응필드구문을 이용하여 망동기 정보를 모든 단말국들에게 방송하는 방법은 다수개의 MPEG-2 스트림의 재다중화되어 망동기용 패킷의 위치가 변경되더라도 망동기 기준값과 원 망동기 기준값의 차를 이용하여 원래의 망동기 패킷 위치를 찾아내어 송수신 슬롯타이밍을 발생하도록 설계되어 있음으로 단말국이 고정되어 있는 경우에는 사용이 가능하나, 단말국이 이동하는 경우에는 단말국의 이동으로 인한 위성지연시간변경으로 인하여 이동환경에서의 적용은 어렵다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 단말국이 이동하는 양방향 이동 위성통신 시스템에서는 안정적인 기준클럭의 복원을 위하여 단말국의 이동으로 발생되는 도플러 현상에 의한 중심국 송신 데이터의 수신 시간 변동을 보상하기 위하여 GPS 수신처리부와 같은 별도의 위치 추적 장치의 사용이 요구되어진다.
본 발명은, 상기 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 단말국의 이동으로 발생되는 도플러 현상에 의한 중심국의 송신 신호의 수신 시점의 변동에 따른 기준클럭복원의 문제점을 GPS 수신처리부와 같은 별도의 블록을 이용하여 단말의 이동을 보상하여 안정적인 기준 클럭을 복원할 수 있는 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치 및 이를 이용한 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 위성통신시스템의 이동 단말에서의 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치로서, 수신 GPS 위성신호를 이용하여 이동 단말의 이동방향과 속도를 추출하기 위한 GPS수신처리수단; 및 상기 GPS 수신 처리 수단로부터 입력받은 이동 단말의 이동방향과 속도 데이터를 이용하여 기준 클럭을 복원하기 위한 클럭복원수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치를 이용한 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치로서, 위성 신호를 수신하여 복조하기 위한 위성신호수신/복조수단; GPS 위성 신호를 수신하여 이동 단말의 이동방향과 속도를 추출하고, 추출한 이동 단말의 이동방향과 속도 데이터를 이용하여 기준 클럭을 복원하기 위한 클럭동기수단; 상기 클럭동기수단에서 복원한 클럭을 입력받아 이동 단말의 자체 PCR값을 생성하기 위한 단말PCR생성수단; 송신타이밍을 생성하는 송신타이밍생성수단; 및 상기 송신타이밍에 따라 데이터를 송신하기 위한 데이터 송신수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 위성통신시스템의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 위성통신시스템은 중심국 수신부(100) 및 중심국 송신부(200)를 포함하는 중심국 및 이동 단말국(300)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 위성통신시스템의 상세 구성은 다음과 같다.
중심국 송신부(200)는, 초기 망동기 획득을 위한 PCR 생성부(220), PCR 생성부(220)에 역방향링크의 기준클럭을 제공하는 클럭생성부(230), 순방향링크로 단말국의 사용자 데이터를 전송하기 위한 MPEG2-TS 생성부(210), MPEG2-TS 생성부(210)에서 생성한 MPEG2-TS들을 PCR 생성부(220)에서 생성한 PCR을 이용하여 재다중화하기 위한 MPEG2-TS 재다중화부(240) 및 MPEG2-TS 재다중화부에서 재다중화된 데이터 스트림을 변조하여 안테나를 통해 위성으로 RF 신호로 송신하기 위한 변조 및 RF 송신부(250)를 포함한다.
중심국 수신부(100)는 단말국에서 송신되어지는 신호의 복조를 위해 수신타이밍을 생성하는 수신타이밍 생성부(110), 수신타이밍 생성부(110)로부터 입력받은 타이밍을 기준으로 단말국으로부터 RF 수신부(130)를 통해 입력받은 신호를 복조하는 수신데이터 복조부(120)를 포함한다.
이동단말국(300)은 중심국에서 송신되어지는 신호를 이동형안테나를 통해 수신하여 복조하는 위성신호수신/복조부(330), GPS 위성신호를 안테나를 통해 수신하여 단말의 이동방향과 속도를 추출하고, 추출한 단말의 이동방향과 속도 등의 데이터를 이용하여 27MHz 기준클럭을 복원하는 클럭동기장치(301), 클럭동기장치에서 복원한 클럭을 입력받아 단말의 자체 PCR값을 생성하는 단말PCR생성부(340), 송신타이밍을 생성하는 송신타이밍생성부(350) 및 생성된 송신타이밍에 따라 데이터를 송신하는 데이터 송신부(360)를 포함한다.
도 2는 본 발명에 따른 클럭 동기 장치의 일실시예 상세 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 클럭 동기 장치는 GPS 위성신호를 안테나를 통해 수신하여 단말의 이동방향과 속도를 추출하여 단말의 위치정보를 파악하고, 이를 이용하여 위성 지연시간을 보상하기 위한 정보를 생성하는 GPS 수신처리부(310) 및 GPS 수신처리부(310)로부터 입력받은 단말의 이동방향과 속도 등의 데이터를 이용하여 27MHz 기준클럭을 복원하는 클럭복원부(320)를 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 GPS 신호 수신처리부의 일실시예 상세 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 GPS 신호 수신처리부(310)는 좌표 변환기(311), GPS 수신기(313), 위성/단말거리 계산기(315) 및 위성지연시간 계산기(317)를 포함한다.
우선, 본 발명에 따른 GPS 신호 수신처리부의 기능을 종합하여 설명하면 다음과 같다.
GPS 신호 수신처리부(310)는 수신되는 GPS 위성 신호를 바탕으로 알아낸 단말국의 위치 정보와, 중심국으로부터 입력받은 정보를 이용하여 한 위성의 좌표를 하나의 동일한 좌표로 변환하여 단말국의 이동에 따른 위성과의 거리변화량을 계산 하고, 이를 바탕으로 한 중심국 송신부에서 전송된 데이터의 수신시간 변화량에 대한 정보를 클럭복원부로 전달하는 기능을 수행한다.
이하, 본 발명에 따른 GPS 신호 수신처리부의 상기 구성 요소들의 상세 기능을 설명한다.
좌표 변환기(311)는 중심국으로부터 수신한 위성의 좌표 정보 및 GPS 수신기(313)에서 GPS 위성으로부터 수신하여 출력한 이동하는 이동 단말국(300)의 좌표정보인 타원체 좌표(위도, 경도, 고도)를 3차원 직각좌표(X, Y, Z)로 변환한다.
이는 위성 전송 지연시간의 계산을 위하여 필요한 위성과 이동하는 단말국간의 거리계산을 위함이다.
좌표 변환기(311)에서 사용하는 변환식은 후술하는 아래의 수학식과 같다.
아래의 수학식들에서 사용하는 변수들을 먼저 설명하면, φ는 위도, λ는 경도, h는 고도를 나타내며, N은 곡률반경, a는 지구의 장반경, b는 지구의 단반경을 나타낸다.
이 때, 곡률반경 N은 아래의 [수학식 1]과 같이 계산된다.
Figure 112004058178568-PAT00001
또한, 상기 타원체 좌표로부터 3차원 직각좌표 X 좌표는 아래의 [수학식 2]와 같이 계산된다.
Figure 112004058178568-PAT00002
또한, 상기 타원체 좌표로부터 3차원 직각좌표 Y 좌표는 아래의 [수학식 3]과 같이 계산된다.
Figure 112004058178568-PAT00003
또한, 상기 타원체 좌표로부터 3차원 직각좌표 Z 좌표는 아래의 [수학식 4]와 같이 계산된다.
Figure 112004058178568-PAT00004
한편, 위성/단말거리 계산기(315)는 상기 [수학식 1], [수학식 2], [수학식 3] 및 [수학식 4]를 이용하여 타원체 좌표로부터 3차원 직각좌표로 변환한 위성과 단말국의 위치정보로부터 이동단말국(300)의 이동에 의한 위성과 이동단말국(300) 사이의 거리 변화량을 계산한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 이동하는 이동단말국에서 발생 되는 위성과의 거리 변화를 나타내는 개념도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 위성(10)의 3차원 직각 좌표를 (Xsat, Ysat, Zsat)라 하고, 이동단말국이 A 지점에 있을 때의 3차원 직각 좌표를 (XA, YA, ZA )라 하고, 이동단말국이 B 지점에 있을 때의 3차원 직각 좌표를 (XB, YB, ZB)라 한다.
이 때, 이동단말국의 이동으로 인한 위성과 단말국 사이의 거리변화량(D 변동량 )은 아래의 [수학식 5]와 같다.
Figure 112004058178568-PAT00005
여기서, D sat_단말국A 및 D sat_단말국B 는 각각 이동단말국이 A지점에 있을 때의 위성(10)과의 거리 및 이동단말국이 B지점에 있을 때의 위성(10)과의 거리이다.
한편, 위성지연시간 계산기(317)는 위성/단말거리 계산기(315)로부터 입력받은 거리변화량 D 변동량 을 이용하여 이동단말국(300)의 이동으로 인한 위성지연 시간(T변동량)을 아래의 [수학식 6]과 같이 계산한다.
T변동량 = D변동량 / 3x108
또한, 위성지연시간 계산기(317)는 상기 위성지연시간의 변동량에 따라 클럭복원부에서 보상하여야 할 값을 PCR단위의 값으로 변환하여 클럭복원부(320)로 전달한다.
GPS 신호 수신처리부(310)는 GPS 위성신호를 바탕으로 매 초당 위성과 단말국 사이의 거리변화량을 계산하고, PCR 값은 27MHz 클럭의 수를 나타냄으로 매 초당 이동단말국(300)의 이동으로 발생되는 위성지연시간의 변화량은 아래의 [수학식 7]과 같이 PCR 값으로 계산된다.
Figure 112004058178568-PAT00006
상기와 같이 PCR 단위로 계산된 이동단말국(300)의 이동으로 발생되는 위성지연시간의 변화량은 클럭복원부(320)로 전달된다.
도 5는 본 발명에 따른 클럭복원부의 일실시예 상세 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 클럭복원부(320)는 위성신호 수신/복조부(330)로부터 입력받은 MPEG2-TS 데이터를 바탕으로 PCR값이 포함된 MPEG2-TS만을 추출하기 위하여 PID로 입력되는 MPEG2-TS를 필터링하는 PCR PID 필터링부(321), 입력되는 중심국의 PCR값과 단말국 자체의 PCR값, 그리고 GPS 신호 수신처 리부(310)으로부터 입력되는 위성지연시간 변화량을 바탕으로 클럭복원을 위한 오차값을 찾아내는 오차 검출기(322), 오차 검출기(322)의 출력을 안정화시키는 오차 평균기(323), 안정적인 클럭복원을 위한 디지털 루프 필터(324), 입력되는 전압에 따라 출력 클럭을 제어하기 위한 27MHz VCXO(Voltage Controlled Oscillator)(327), 상기 27MHz VCXO(327)를 제어하기 위한 DAC(325) 및 저역통과 필터(Low-Pass Filter)(326)를 포함한다.
기본적인 기준클럭복원방식은 MPEG2-TS 데이터중 PCR값을 포함하는 데이터만을 추출하며, 이를 이용하여 자체 27MHz 클럭을 이용하여 자체적으로 발생시킨 PCR 값과 비교하여 동기를 맞춘다.
이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
클럭복원부(320)에서 복원한 2개의 PCR중심국 값들의 차이값과 자체적으로 발생시킨 2개의 PCR 값의 차이값들을 이용해 각각의 차이값들이 서로 같아지도록 아래의 [수학식 8]을 이용하여 프로그램 클럭 기준값을 동기화시킨다.
이 때, 본 발명에서 고려하는 PCR 값은, 순방향링크로 중심국으로부터 전달되는 PCR로서 MPEG2 규격을 따른다.
즉, 본 발명에서 고려하는 PCR은 33 비트(bit)의 PCR_base와 9 비트의 PCR_ext로 구성되며, PCR_ext는 27MHz 클럭에 동기되어 값이 증가하고 그 값이 300이 되면 0으로 바뀌며, PCR_base값이 ‘1’증가된다.
Delta PCR 중심국 = (Current PCR 중심국_Base - Previous PCR 중심국_Base) * 300 + (Current PCR 중심국_Ext - Previous PCR 중심국_Ext)
Delta PCR 단말국 = (Current PCR 단말국_Base - Previous PCR 단말국_Base) * 300 + (Current PCR 단말국_Ext - Previous PCR 단말국_Ext) DeltaError = Delta PCR중심국 - Delta PCR이동 단말국
상기 [수학식 8]에서, "Delta PCR"은 연속되는 두개의 PCR 값들의 차이, "Delta PCR 중심국"은 중심국에서 생성되어 전달되는 연속되는 두 PCR값의 차이이고, "Delta PCR 단말국"은 단말국 자체에서 생성되어 중심국의 PCR값과 비교되는 연속되는 두 PCR값의 차이를 의미한다.
이 때, 정확히 주파수가 맞는 경우에는 DeltaError의 값이 ‘0’이 되는 경우이며, DeltaError 값이 ‘0’이 아닌 경우에는 VCXO 등의 제어 전압(Control Voltage)을 조정하여 주파수를 맞춤으로써 클럭을 동기화시킨다.
하지만, 상기와 같은 방식은 단말국이 고정되어있는 경우에 사용이 가능한 방식이며, 단말국이 이동하는 경우에는 DeltaError를 구하기 위한 방법으로 아래의 [수학식 9]를 이용한다.
DeltaError = Delta PCR중심국 - Delta PCR이동 단말국 - T PCR /초당 PCR삽입회수
상기 [수학식 9]와 같은 방식으로 DeltaError 값을 구하여 DeltaError 값이 ‘0’이 되도록 VCXO의 제어 전압을 조정하면 이동 중에도 안정적으로 중심국의 27MHz 클럭을 복원할 수 있다.
따라서, 본 발명은 이동단말국의 이동에 따른 위성지연시간변동량을 GPS신호 수신처리부(310)에서 계산하고 이를 기준클럭복원에 사용함으로써, 이동 중에도 안정적인 27MHz 기준클럭을 복원하여 양방향이동위성통신 시스템의 역방향링크의 통신에 안정적인 통신환경을 제공한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 이동 단말국의 이동으로 발생되는 도플러 현상에 의한 위성지연시간 변동에 따라 PCR값이 삽입된 MPEG2 TS 패킷을 이용한 중심국의 27MHz 기준클럭의 복원에 발생되는 문제점을 GPS 수신기에서 주어지는 단말국의 위치정보를 이용하여 보정함으로써, 단말국이 고정된 상태뿐만 아니라 이동 중에도 지속적이고 안정적인 중심국의 27MHz 기준클럭 복원을 가능하게 하는 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치 및 이를 이용한 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (17)

  1. 위성통신시스템의 이동 단말에서의 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치로서,
    수신 GPS 위성신호를 이용하여 이동 단말의 이동방향과 속도를 추출하기 위한 GPS수신처리수단; 및
    상기 GPS 수신 처리 수단로부터 입력받은 이동 단말의 이동방향과 속도 데이터를 이용하여 기준 클럭을 복원하기 위한 클럭복원수단
    을 포함하는 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 GPS수신처리수단은,
    GPS 위성 신호를 수신하기 위한 GPS신호수신수단;
    외부로부터 수신한 위성 및 이동 단말의 좌표 정보를 3차원 직각좌표로 변환하기 위한 좌표변환수단;
    상기 변환한 3차원 직각좌표를 이용하여 위성과 이동 단말간의 거리 변화량를 계산하기 위한 위성/단말거리계산수단; 및
    상기 거리 변화량을 이용하여 위성 지연 시간 변화량을 계산하기 위한 위성지연시간계산수단;
    을 포함하는 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 좌표변환수단는,
    아래의 [수학식 1]을 이용하여 타원체 좌표를 3차원 직각좌표(X, Y, Z)로 변환하는 것을 특징으로 하는 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치.
    [수학식 1]
    Figure 112004058178568-PAT00007
    Figure 112004058178568-PAT00008
    Figure 112004058178568-PAT00009
    (여기서, φ는 위도, λ는 경도, h는 고도, N은 곡률반경, a는 지구의 장반경이고, b는 지구의 단반경임)
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 위성/단말거리계산수단은,
    아래의 [수학식 2]를 이용하여 거리 변화량을 계산하는 것을 특징으로 하는 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치.
    [수학식 2]
    Figure 112004058178568-PAT00010
    (여기서, D sat_단말국A 및 D sat_단말국B 는 각각 이동단말이 A지점에 있을 때의 위성과의 거리 및 B지점에 있을 때의 위성과의 거리임)
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 위성지연시간계산수단은,
    아래의 [수학식 3]을 이용하여 위성 지연 시간 변화량을 계산하는 것을 특징으로 하는 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치.
    [수학식 3]
    T변동량 = D변동량 / 3x108
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 위성지연시간계산수단은,
    아래의 [수학식 4]를 이용하여 상기 보상해야 할 클럭값인 PCR값(T PCR )을 계산하는 것을 특징으로 하는 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치.
    [수학식 4]
    Figure 112004058178568-PAT00011
    (여기서, 상기 PCR은 27MHZ 클럭의 수임.)
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 클럭복원수단은,
    MPEG2-TS 데이터중 PCR값을 포함하는 데이터를 추출하고, 이를 이용하여 이동 단말이 자체적으로 발생시킨 PCR 값과 비교하여 동기를 맞추는 것을 특징으로 하는 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클럭은,
    27MHz PCR인 것을 특징으로 하는 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 클럭복원수단은,
    외부로부터 입력받은 MPEG2-TS 데이터를 바탕으로 PCR값이 포함된 MPEG2-TS만을 추출하기 위하여 MPEG2-TS를 필터링하는 PCR필터링수단;
    상기 GPS신호수신처리수단으로부터 입력받은 위성지연시간 변화량을 이용하여 클럭복원을 위한 오차값을 검출하기 위한 오차검출수단;
    입력되는 전압에 따라 출력 클럭을 제어하기 위한 전압제어오실레이터; 및
    상기 전압제어오실레이터를 제어하기 위한 제어수단
    을 포함하는 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 클럭복원수단은,
    상기 오차검출수단의 출력을 안정화시키기 위한 오차평균수단; 및
    안정적으로 클럭을 복원하기 위한 디지털 루프 필터링 수단
    을 더 포함하는 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 클럭복원수단은,
    아래의 [수학식 5]를 이용하여 클럭을 동기시키는 것을 특징으로 하는 GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치.
    [수학식 5]
    DeltaError = Delta PCR중심국 - Delta PCR이동 단말국 - T PCR /초당PCR삽입회수
    여기서, "Delta PCR"은 연속되는 두개의 PCR 값들의 차이로서, "Delta PCR 중심국"은 중심국에서 생성되어 전달되는 연속되는 두 PCR값의 차이이고, "Delta PCR 단말국"은 이동 단말 자체에서 생성되어 중심국의 PCR값과 비교되는 연속되는 두 PCR값의 차이임)
  12. GPS 수신 신호를 이용한 클럭 동기 장치를 이용한 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치로서,
    위성 신호를 수신하여 복조하기 위한 위성신호수신/복조수단;
    GPS 위성 신호를 수신하여 이동 단말의 이동방향과 속도를 추출하고, 추출한 이동 단말의 이동방향과 속도 데이터를 이용하여 기준 클럭을 복원하기 위한 클럭동기수단;
    상기 클럭동기수단에서 복원한 클럭을 입력받아 이동 단말의 자체 PCR값을 생성하기 위한 단말PCR생성수단;
    송신타이밍을 생성하는 송신타이밍생성수단; 및
    상기 송신타이밍에 따라 데이터를 송신하기 위한 데이터 송신수단
    을 포함하는 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 클럭동기수단은,
    수신 GPS 위성신호를 이용하여 이동 단말의 이동방향과 속도를 추출하기 위한 GPS수신처리수단; 및
    상기 GPS 수신 처리 수단로부터 입력받은 이동 단말의 이동방향과 속도 데이터를 이용하여 기준 클럭을 복원하기 위한 클럭복원수단
    을 포함하는 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 GPS수신처리수단은,
    GPS 위성 신호를 수신하기 위한 GPS신호수신수단;
    외부로부터 수신한 위성 및 이동 단말의 좌표 정보를 3차원 직각좌표로 변환하기 위한 좌표변환수단;
    상기 변환한 3차원 직각좌표를 이용하여 위성과 이동 단말간의 거리 변화량를 계산하기 위한 위성/단말거리계산수단; 및
    상기 거리 변화량을 이용하여 위성 지연 시간 변화량을 계산하기 위한 위성 지연시간계산수단;
    을 포함하는 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 클럭복원수단은,
    외부로부터 입력받은 MPEG2-TS 데이터를 바탕으로 PCR값이 포함된 MPEG2-TS만을 추출하기 위하여 MPEG2-TS를 필터링하는 PCR필터링수단;
    상기 GPS신호수신처리수단으로부터 입력받은 위성지연시간 변화량을 이용하여 클럭복원을 위한 오차값을 검출하기 위한 오차검출수단;
    입력되는 전압에 따라 출력 클럭을 제어하기 위한 전압제어오실레이터; 및
    상기 전압제어오실레이터를 제어하기 위한 제어수단
    을 포함하는 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 클럭복원수단은,
    MPEG2-TS 데이터중 PCR값을 포함하는 데이터를 추출하고, 이를 이용하여 이동 단말 자체적으로 발생시킨 PCR 값과 비교하여 동기를 맞추는 것을 특징으로 하는 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치.
  17. 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클럭은,
    27MHz PCR인 것을 특징으로 하는 위성통신시스템에서의 이동 단말 장치.
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