KR20120035840A - System and method for indoor location tracking of mobile using pseudo gps signal - Google Patents

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이형섭
이재흠
명승일
양회성
이강복
표철식
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한국전자통신연구원
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Abstract

PURPOSE: An indoor position tracking system which utilizes a pseudo GPS signal and a method thereof are provided to perform a position tracking process using an indoor GPS signal receiving terminal. CONSTITUTION: An indoor position tracking system comprises an artificial satellite(100), a pseudo GPS signal transmitter(200), a plurality of GPS transmitter antennas(300-1-300-4), and a terminal(400). The pseudo GPS signal transmitter comprises a GPS signal receiving antenna and generates a pseudo GPS signal based on a GPS signal received by the GPS signal receiving antenna. The plurality of GPS transmitter antennas transmits the pseudo GPS signal generated by the pseudo GPS signal transmitter in order to track the location of the indoor terminal.

Description

의사 ＧＰＳ 신호를 이용한 단말의 실내 위치 추적 시스템 및 방법{System and method for indoor location tracking of mobile using pseudo GPS signal}System and method for indoor location tracking of a terminal using pseudo GPS signal {System and method for indoor location tracking of mobile using pseudo GPS signal}

본 발명은 의사 GPS 신호 송신기를 이용한 실내 위치 추적 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an indoor location tracking system and method using a pseudo GPS signal transmitter.

위성 항법 시스템(GPS: Global Positioning System)은 본래 군사용으로 개발된 것으로, 오늘날 실생활 속 다양한 분야에서 이용되고 있다. 특히, 최근에 스마트폰과 같은 이동통신 단말기와 융합하여, 사용자가 있는 위치 정보 및 주변 정보를 엮어 새로운 부가 가치를 창출하는 위치 기반 서비스로도 활용되고 있다. 이러한 위치 기반 서비스는 구조 요청, 범죄 신고에의 대응, 인접 지역 정보 제공의 지리 정보 시스템, 교통 정보, 차량 항법 및 물류 관계 등 다양한 분야에서 사용된다.The Global Positioning System (GPS) was originally developed for military use and is used today in various fields in real life. In particular, recently converged with a mobile communication terminal such as a smart phone, it is also utilized as a location-based service to create a new value added by binding the user's location information and surrounding information. Such location-based services are used in various fields such as rescue requests, response to crime reports, geographic information systems for providing information on neighboring areas, traffic information, vehicle navigation, and logistics.

특히, GPS를 이용한 위치 추적 기술은 별도의 인프라 구축 없이 GPS 수신기 하나만으로 어느 곳에서나 자신의 위치 정보를 구할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, GPS를 이용한 위치 기반 서비스는 주로 실 외에만 적용되어 왔는데, 그 이유는 실내의 경우 GPS 신호의 건물 벽 등에 의한 신호 감쇄가 크기 때문에 전파 환경이 열악한 지역에서는 GPS 신호 획득이 어려워 위치 계산이 불가능하기 때문이다.In particular, the location tracking technology using GPS has the advantage that it can obtain its location information from anywhere with only a GPS receiver without building an infrastructure. However, the GPS-based location-based service has been mainly applied to the outside. The reason for this is that indoors have a large signal attenuation due to the building walls of the GPS signal. Because.

이에 따라, 실내 및 음영 지역에서는 새로운 방식의 측위 기술에 대한 연구가 진행되어 왔다. 예를 들어, 실외에서는 GPS 측위 기술을 이용하고 실내에서는 WLAN, UWB, RFID 등의 인프라를 이용한 무선 측위 기술이 그 예이다. 그러나, 이러한 실내 무선 측위 기술은 무선 통신을 위한 독자적인 인프라 구축이 필요하여, GPS 시스템에 비하여 경제성이 떨어져 실제 적용 및 응용 분야 확산에 어려움이 많다.Accordingly, research on a new type of positioning technology has been conducted in indoor and shaded areas. For example, the GPS positioning technique is used outdoors, and the wireless positioning technique using an infrastructure such as WLAN, UWB, RFID, etc. is an example. However, such indoor wireless positioning technology requires the construction of a unique infrastructure for wireless communication, and it is difficult to be practically applied and spread in the field due to its economical disadvantage compared to a GPS system.

따라서, 본 발명은 GPS 신호 획득이 불가능한 실내 음영 지역에서 의사 GPS 측위 기술을 사용하여 실내 위치를 추적할 수 있는 실내 위치 추적 시스템 및 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides an indoor location tracking system and method that can track indoor location using pseudo GPS positioning technology in an indoor shaded area where GPS signal acquisition is not possible.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징인 실내에서 단말의 위치를 추적하는 시스템은,The system for tracking the position of the terminal in the room which is one feature of the present invention for achieving the technical problem of the present invention,

인공 위성으로부터 송출되는 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하는 GPS 신호 수신 안테나; 상기 GPS 신호 수신 안테나를 포함하며, 상기 GPS 신호 수신 안테나가 수신한 GPS 신호를 토대로 의사 GPS 신호를 생성하는 의사 GPS 신호 송신기; 및 상기 의사 GPS 송신기가 생성한 의사 GPS 신호를 송출하여, 실내에 위치한 단말이 위치를 추적할 수 있도록 하는 복수의 GPS 송신 안테나를 포함한다.A GPS signal receiving antenna for receiving a Global Positioning System (GPS) signal transmitted from an artificial satellite; A pseudo GPS signal transmitter including the GPS signal receiving antenna and generating a pseudo GPS signal based on the GPS signal received by the GPS signal receiving antenna; And a plurality of GPS transmitting antennas for transmitting a pseudo GPS signal generated by the pseudo GPS transmitter to allow a terminal located indoors to track a location.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 의사 GPS 신호 송신기를 이용하여 실내에서 단말의 위치를 추적하는 방법은,Method for tracking the location of the terminal indoors using a pseudo GPS signal transmitter which is another feature of the present invention for achieving the technical problem of the present invention,

인공 위성으로부터 송출되는 GPS 신호를 수신하고, 상기 GPS 신호로부터 상기 인공 위성의 클럭 신호를 추출하여 상기 인공 위성과의 동기를 맞추는 단계; 상기 인공 위성과의 동기를 맞추면, 의사 GPS 신호를 생성하는 단계; 상기 생성한 의사 GPS 신호의 송신 시각을 제어하는 단계; 및 상기 제어한 송신 시각을 토대로 실내에 위치한 단말로 상기 GPS 신호를 복수의 송출 안테나를 통해 각각 송출하는 단계를 포함한다.Receiving a GPS signal transmitted from a satellite, and extracting a clock signal of the satellite from the GPS signal to synchronize with the satellite; Generating a pseudo GPS signal when synchronized with the satellite; Controlling a transmission time of the generated pseudo GPS signal; And transmitting the GPS signals through a plurality of transmitting antennas to a terminal located indoors based on the controlled transmission time.

본 발명에 따르면 의사 GPS 신호를 이용하기 때문에, 실내에서도 GP 수신 단말기를 이용하여 위치 추적이 가능해진다. 또한, 위성의 GPS 신호를 수신하여 의사 GPS 신호 송신기의 시각 동기를 맞추기 때문에, 여러 개의 실내 의사 위성을 사용하는 경우보다 송신기의 고 정밀 시각 동기가 가능하다.According to the present invention, since a pseudo GPS signal is used, location tracking can be performed using a GP receiver terminal indoors. In addition, since the GPS signal of the satellite is received to synchronize the time of the pseudo GPS signal transmitter, the transmitter can achieve higher precision time synchronization than when using several indoor pseudo satellites.

또한, 스위칭 방법을 통해 각기 다른 안테나로 송신 안테나의 위치 정보와 시각 정보를 송신함으로써, 하나의 의사 GPS 신호 송신기를 가지고 여러 개의 의사 위성을 설치하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있어 인프라 구축 비용을 절감할 수 있다.In addition, by transmitting the position information and visual information of the transmitting antenna to different antennas through the switching method, it is possible to achieve the same effect as installing multiple pseudo satellites with one pseudo GPS signal transmitter, thereby reducing the infrastructure construction cost. Can be.

또한, 위성의 GPS 신호를 실외에서 수신하여 실내로 중계하여, 실내 위치 추적 시스템에 비해 정확한 위치 추적이 가능해진다.In addition, the GPS signal of the satellite is received outdoors and relayed to an indoor location, which enables accurate location tracking compared to an indoor location tracking system.

도 1은 일반적인 GPS 신호 중계 방법을 이용한 실내 위치 추적 환경의 예시도이다.
도 2는 일반적인 실내 의사 위성을 이용한 실내 위치 추적 환경의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시에에 따른 의사 GPS 신호 송신기를 이용한 실내 위치 추적 환경의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의사 GPS 신호 송신기의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시에에 따른 의사 GPS 신호 송신기를 이용한 실내 위치 추적 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시에에 따른 의사 GPS 신호 송신기를 이용한 실내 위치 추적 환경의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 의사 GPS 신호 송신기의 구조도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시에에 따른 의사 GPS 신호 송신기를 이용한 실내 위치 추적 방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a diagram illustrating an indoor location tracking environment using a general GPS signal relay method.
2 is a diagram illustrating an indoor location tracking environment using a general indoor pseudo satellite.
3 is an exemplary diagram of an indoor location tracking environment using a pseudo GPS signal transmitter according to a first embodiment of the present invention.
4 is a structural diagram of a pseudo GPS signal transmitter according to a first embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method for tracking indoor location using a pseudo GPS signal transmitter according to a first embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram of an indoor location tracking environment using a pseudo GPS signal transmitter according to a second embodiment of the present invention.
7 is a structural diagram of a pseudo GPS signal transmitter according to a second embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating an indoor location tracking method using a pseudo GPS signal transmitter according to a second embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 단말(terminal)은, 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In this specification, a terminal includes a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a subscriber station (SS), a portable subscriber station (PSS) An access terminal (AT), and the like, and may include all or some of functions of a mobile terminal, a subscriber station, a mobile subscriber station, a user equipment, and the like.

본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In the present specification, a base station (BS) is an access point (AP), a radio access station (Radio Access Station, RAS), a Node B (Node B), a base transceiver station (Base Transceiver Station, BTS), MMR ( Mobile Multihop Relay) -BS and the like, and may include all or part of functions such as an access point, a radio access station, a Node B, a base transceiver station, and an MMR-BS.

이하 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 의사 GPS 신호 송신기를 이용하여 실시간으로 실내 위치를 추적하는 시스템 및 방법에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예에 대해 설명하기 앞서, 일반적인 실내 위치 추적 환경의 예에 대하여 도 1 및 도 2를 참조로 먼저 설명하기로 한다.Hereinafter, a system and method for tracking an indoor location in real time using a pseudo GPS signal transmitter according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Before describing an embodiment of the present invention, an example of a general indoor location tracking environment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 일반적인 GPS 신호 중계 방법을 이용한 실내 위치 추적 환경의 예시도이다.1 is a diagram illustrating an indoor location tracking environment using a general GPS signal relay method.

도 1에 도시된 바와 같이, 실내에서도 GPS 측위 기술을 이용하여 위치 추적 서비스를 제공하기 위해 GPS 신호 중계기를 이용하기 위한 실내 위치 추적 환경은 인공 위성(10), GPS 신호 중계기(20) 및 GPS 수신 단말기(30)를 포함한다. As shown in FIG. 1, an indoor location tracking environment for using a GPS signal repeater to provide a location tracking service using GPS positioning technology indoors includes a satellite 10, a GPS signal repeater 20, and a GPS receiver. It includes a terminal 30.

복수의 인공 위성(10) 중 하나 이상의 인공 위성에서는 위성의 시각 정보 및 항법 데이터 정보를 주기적으로 송신한다. 송신된 GPS 신호는 GPS 신호 중계기(20)가 수신하고, GPS 신호 중계기(20)는 수신한 GPS 신호를 증폭시켜 실내에 설치되 안테나를 통해 GPS 수신 단말기(30)로 전송한다. One or more satellites of the plurality of satellites 10 periodically transmit time information and navigation data information of the satellites. The transmitted GPS signal is received by the GPS signal repeater 20, and the GPS signal repeater 20 amplifies the received GPS signal and transmits the GPS signal to the GPS receiving terminal 30 through an antenna.

GPS 수신 단말기(30)는 GPS 신호 중계기(20)에서 송신된 GPS 신호를 수신하여, 인공 위성(10)의 시각 정보 및 항법 데이터 정보를 수집한다. 그리고 이들 정보를 이용하여 실외에서와 같이 GPS 수신 단말기(30)의 좌표를 계산한다. 좌표 계산을 위해 GPS 수신 단말기(30)는 4개 이상의 인공 위성으로부터 각각 위성 신호를 수신해야 한다. The GPS receiving terminal 30 receives the GPS signal transmitted from the GPS signal repeater 20 and collects visual information and navigation data information of the satellite 10. Then, the coordinates of the GPS receiver terminal 30 are calculated using the information as in the outdoors. In order to calculate the coordinates, the GPS receiver 30 must receive satellite signals from four or more satellites, respectively.

이러한 방법은 단순히 인공 위성에서 송출되는 GPS 신호를 증폭하여 실내에 중계하기 때문에 환경 구성이 간단하다. 그러나, GPS 수신 단말기(30)에서 인공 위성(10)의 시각 정보를 이용하여 단말기 자신의 위치를 계산할 경우, 인공 위성(10)과 GPS 수신 단말기(30)가 직선 거리가 아닌 GPS 신호 중계기(20)를 거치기 때문에, 위치 오차가 발생할 수 있다.This method simply configures the environment because it simply amplifies the GPS signal transmitted from the satellite and relays it to the room. However, when the GPS receiver terminal 30 calculates the position of the terminal itself using the visual information of the satellite 10, the GPS 10 and the GPS receiver 30 are not the linear distance but the GPS signal repeater 20. ), A position error may occur.

이러한 점을 보완하기 위해 여러 개의 의사 위성을 사용하는 방법이 연구되었으며, 이에 대해 도 2를 참조로 설명하기로 한다.In order to compensate for this, a method of using several pseudo satellites has been studied, which will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 일반적인 실내 의사 위성을 이용한 실내 위치 추적 환경의 예시도이다.2 is a diagram illustrating an indoor location tracking environment using a general indoor pseudo satellite.

도 2에 도시된 바와 같이, 실내 의사 위성을 이용하는 경우의 위치 추적 환경은 복수의 실내 의사 위성(40-1 ? 40-4)과 GPS 수신 단말기(50)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the location tracking environment in the case of using an indoor pseudo satellite includes a plurality of indoor pseudo satellites 40-1 to 40-4 and a GPS receiver terminal 50.

의사 위성(40-1 ? 40-4)은 인공 위성으로부터 전송된 위성 신호가 수신되지 않는 실내 음영 지역에 인공 위성과 유사한 GPS 신호를 생성하여 송출한다. 여기서 유사 GPS 신호에는 의사 위성(40-1 ? 40-4)의 위치 정보와 시각 정보가 포함되어 있다.The pseudo satellites 40-1 to 40-4 generate and transmit GPS signals similar to satellites in indoor shaded areas where satellite signals transmitted from satellites are not received. The pseudo GPS signal includes positional information and visual information of the pseudo satellites 40-1 to 40-4.

GPS 수신 단말기(50)는 복수 개의 의사 위성(40-1 ? 40-4)으로부터 GPS 신호를 수신하여, GPS 수신 단말기(50)의 3차원 위치 좌표를 계산한다.The GPS receiver terminal 50 receives GPS signals from the plurality of pseudo satellites 40-1 to 40-4, and calculates three-dimensional position coordinates of the GPS receiver terminal 50.

이와 같이 실내의 의사 위성을 사용하여 단말기의 실내 위치를 추적하는 경우, 여러 개의 의사 위성을 사용하여야 하기 때문에 의사 위성간의 동기가 정확하여야 단말기의 위치 오차를 줄일 수 있다. 그러므로, 의사 위성간의 동기를 위한 별도의 장치가 필요하게 된다.As described above, when the indoor location of the terminal is tracked using a pseudo satellite in the room, a plurality of pseudo satellites should be used to reduce the position error of the terminal when the synchronization between the pseudo satellites is accurate. Therefore, a separate device for synchronizing between pseudo satellites is required.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 의사 GPS 신호 송신기를 이용하여 실시간으로 실내 위치를 추적하는 시스템 및 방법에 대하여 제안하며, 이에 대해 이하 도면을 참조로 설명하기로 한다.Accordingly, an embodiment of the present invention proposes a system and method for tracking an indoor location in real time using a pseudo GPS signal transmitter, which will be described below with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 제1 실시에에 따른 의사 GPS 신호 송신기를 이용한 실내 위치 추적 환경의 예시도이다.3 is an exemplary diagram of an indoor location tracking environment using a pseudo GPS signal transmitter according to a first embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 실내 위치 추적 환경은 인공 위성(100), 의사 GPS 신호 송신기(200), 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4) 및 단말(400)을 포함한다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4)는 의사 GPS 신호 송신기(200)와 연동하며 실내에 4개가 설치되어 있는 것을 예로 하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.As shown in FIG. 3, the indoor location tracking environment according to the first embodiment of the present invention includes a satellite 100, a pseudo GPS signal transmitter 200, and a plurality of GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4. And a terminal 400. At this time, in the embodiment of the present invention, the plurality of GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4 will be described as an example in which four devices are installed in the room and interwork with the pseudo GPS signal transmitter 200. It doesn't happen.

인공 위성(100)은 주기적으로 위성 자신의 시각 정보와 항법 데이터(Navigation data) 정보를 포함하는 GPS 신호를 송출한다. The satellite 100 periodically transmits a GPS signal including visual information and navigation data of the satellite itself.

의사 GPS 신호 송신기(200)는 실외에 설치되며 GPS 신호 수신 안테나를 포함하고 있다. GPS 신호 수신 안테나가 인공 위성(100)이 송출한 GPS 신호를 수신하면, 이를 GPS 의사 신호 송신기(200)로 전달한다. 이때, 의사 GPS 신호 송신기(200)는 실외에 설치되어 인공 위성(100)으로부터 GPS 신호를 양호하게 수신할 수 있도록 한다. The pseudo GPS signal transmitter 200 is installed outdoors and includes a GPS signal receiving antenna. When the GPS signal receiving antenna receives the GPS signal transmitted by the satellite 100, the GPS signal receiving antenna transmits the GPS signal to the GPS pseudo signal transmitter 200. At this time, the pseudo GPS signal transmitter 200 is installed outdoors so that the GPS signal can be received well from the satellite 100.

그리고, 의사 GPS 신호 송신기(200)는 수신한 GPS 신호로부터 클럭 신호를 추출하여, 의사 GPS 신호 송신기(200)의 클럭 동기를 인공 위성의 클럭 신호에 맞춘다. 이를 통해 의사 GPS 신호 송신기(200)와 인공 위성의 정확한 시각 동기가 가능해진다.The pseudo GPS signal transmitter 200 extracts a clock signal from the received GPS signal and adjusts the clock synchronization of the pseudo GPS signal transmitter 200 to the clock signal of the satellite. This enables accurate time synchronization between the pseudo GPS signal transmitter 200 and the satellite.

그리고 의사 GPS 신호 송신기(200)는 GPS 신호와 유사한 의사 GPS 신호를 생성하여 송출한다. 여기서 의사 GPS 신호는 GPS 송신 안테나(300-1 ? 300-4)의 식별 정보, GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4)가 설치되어 있는 위치 정보 및 의사 GPS 신호 송신기(200)의 송신 시각 정보를 포함한다. 이때, 의사 GPS 신호 송신기(200)는 스위칭 방법을 통해 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4) 각각에 한번씩 의사 GPS 신호를 송출한다.The pseudo GPS signal transmitter 200 generates and transmits a pseudo GPS signal similar to the GPS signal. Here, the pseudo GPS signal includes identification information of the GPS transmitting antennas 300-1 to 300-4, location information on which the GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4 are installed, and a transmission time of the pseudo GPS signal transmitter 200. Contains information. At this time, the pseudo GPS signal transmitter 200 transmits a pseudo GPS signal to each of the plurality of GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4 once through a switching method.

복수의 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4)는 의사 GPS 신호 송신기(200)에서 송출한 의사 GPS 신호를 각각 수신하여 전송하고, 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4)로부터 전송된 의사 GPS 신호를 수신한 단말(400)은 복수의 서로 다른 안테나에서 송신된 의사 GPS 신호를 수신하여 단말(400)의 현재 위치를 계산한다. 단말(400)이 복수의 의사 GPS 신호를 수신하여 위치를 계산하는 방법은 이미 알려진 사항으로 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.The plurality of GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4 receive and transmit pseudo GPS signals transmitted from the pseudo GPS signal transmitter 200, respectively, and the plurality of GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4. The terminal 400 receiving the transmitted pseudo GPS signal receives a pseudo GPS signal transmitted from a plurality of different antennas and calculates a current position of the terminal 400. The method for the terminal 400 to calculate a location by receiving a plurality of pseudo GPS signals is already known, and detailed description thereof will be omitted in the exemplary embodiment of the present invention.

이때, 의사 GPS 신호 송신기(200)의 구조는 이하 설명할 의사 GPS 신호 송신부의 구조에 따라 두 가지 형태로 구현할 수 있다. 이 중 첫 번째 형태에 대하여 도 4를 참조로 설명하고, 두 번째 형태에 대하여 도 6 이하를 참조로 설명하기로 한다. 먼저 제1 실시예에 따른 의사 GPS 신호 송신기 구조에 대하여 설명한다.In this case, the structure of the pseudo GPS signal transmitter 200 may be implemented in two forms according to the structure of the pseudo GPS signal transmitter to be described below. The first aspect of this will be described with reference to FIG. 4, and the second aspect will be described with reference to FIG. 6 and below. First, the structure of the pseudo GPS signal transmitter according to the first embodiment will be described.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의사 GPS 신호 송신기의 구조도이다.4 is a structural diagram of a pseudo GPS signal transmitter according to a first embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 의사 GPS 신호 송신기(200)는 GPS 신호 수신부(210), 클럭 동기 처리부(220), 신호 처리부(230), 의사 GPS 신호 생성부(240), 송신 신호 제어부(250), 의사 GPS 신호 송신부(260) 및 정보 저장부(270)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the pseudo GPS signal transmitter 200 includes a GPS signal receiver 210, a clock synchronization processor 220, a signal processor 230, a pseudo GPS signal generator 240, and a transmission signal controller 250. ), A pseudo GPS signal transmitter 260 and an information storage unit 270.

GPS 신호 수신부(210)는 인공 위성(100)으로부터 송출된 GPS 신호를 수신하여, 인공 위성(100)의 클럭 신호를 추출하여 기준 GPS 신호로 출력한다. 이때, GPS 신호로부터 클럭 신호를 추출하는 방법은 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.The GPS signal receiver 210 receives a GPS signal transmitted from the satellite 100, extracts a clock signal of the satellite 100, and outputs the clock signal as a reference GPS signal. At this time, a method of extracting a clock signal from the GPS signal is already known, and detailed description thereof will be omitted in the exemplary embodiment of the present invention.

클럭 동기 처리부(220)는 GPS 신호 수신부(210)가 추출한 인공 위성(100)의클럭 신호를 수신하고 이를 기준으로 의사 GPS 신호 송신기(200)의 동기를 맞춘다. The clock synchronization processor 220 receives the clock signal of the satellite 100 extracted by the GPS signal receiver 210 and synchronizes the pseudo GPS signal transmitter 200 based on the clock signal.

신호 처리부(230)는 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4)로 전송할 전송 프레임을 생성한다. 프레임에는 단말(400)에서 신호를 구별할 수 있도록 하기 위한 송신 안테나 식별자 정보와 송신 시각 정보, 송신 안테나의 위치 정보 등을 포함한다. The signal processor 230 generates a transmission frame to be transmitted to the plurality of GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4. The frame includes transmission antenna identifier information, transmission time information, location information of the transmission antenna, and the like, so that the terminal 400 can distinguish signals.

의사 GPS 신호 생성부(240)는 인공 위성(100)에서 송출한 GPS 신호와 유사한 의사 GPS 신호를 생성한다. 이때 의사 GPS 신호는 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4)의 식별자 정보, GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4) 위치 정보 및 의사 GPS 신호 송신기(200)가 의사 GPS 신호를 송신할 시각 정보를 포함한다. The pseudo GPS signal generator 240 generates a pseudo GPS signal similar to the GPS signal transmitted from the satellite 100. In this case, the pseudo GPS signal includes identifier information of the GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4, location information of the GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4, and the pseudo GPS signal transmitter 200 to transmit the pseudo GPS signal. Contains visual information.

이를 위해 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4)의 식별자 정보와 위치 정보는 사전에 미리 의사 GPS 신호 송신기(200)의 정보 저장부(270)에 저장되어 있다. 그리고 의사 GPS 신호 생성부(240)가 GPS 신호와 유사한 의사 GPS 신호를 생성하는 방법은 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.To this end, the identifier information and the location information of the GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4 are stored in advance in the information storage unit 270 of the pseudo GPS signal transmitter 200 in advance. In addition, a method of generating a pseudo GPS signal similar to the GPS signal by the pseudo GPS signal generator 240 is already known, and a detailed description thereof will be omitted in the exemplary embodiment of the present invention.

송신 신호 제어부(250)는 단말(400)로 전송할 의사 GPS 신호 생성부(240)에서 생성된 의사 GPS 신호의 순서 및 주기를 제어한다. 이때, 송신 신호 제어부(250)는 의사 GPS 신호 송신부(200)와 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4) 사이의 유선상의 전파 지연 시간까지 고려하여 제어한다. The transmission signal controller 250 controls the order and period of the pseudo GPS signal generated by the pseudo GPS signal generator 240 to be transmitted to the terminal 400. In this case, the transmission signal controller 250 controls the propagation delay time on the wire between the pseudo GPS signal transmitter 200 and the GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4.

그리고 의사 GPS 신호 송신부(260)는 의사 GPS 신호 생성부(240)에서 생성된 의사 GPS 신호를 반송파 주파수에 실어 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4)로 전송한다. 이때, 의사 GPS 신호 송신부(260)와 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4) 사이는 유선으로 연결되어 있어, 유선으로 연결된 구간의 길이 및 이에 따른 전파 지연 시간은 미리 알고 있다고 가정한다. The pseudo GPS signal transmitter 260 loads the pseudo GPS signal generated by the pseudo GPS signal generator 240 on a carrier frequency and transmits the pseudo GPS signal to the GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4. In this case, it is assumed that the pseudo GPS signal transmitter 260 and the GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4 are connected by wire, so that the length and the propagation delay time according to the wired section are known in advance.

여기서, 의사 GPS 신호 송신부(260)는 제1 모듈(261)과 제2 모듈(262)을 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 제1 모듈(261)은 기저대역 모듈이고, 제2 모듈(262)는 RF 모듈을 의미한다.Here, the pseudo GPS signal transmitter 260 includes a first module 261 and a second module 262. In an embodiment of the present invention, the first module 261 is a baseband module and the second module 262 means an RF module.

즉, 제1 모듈(261)은 송신 신호 제어부(250)와 신호 처리부(230)의 제어를 통해 단말(400)에 송신할 의사 GPS 신호를 기저대역의 신호(이하, 실내 GPS 신호라 지칭함)로 생성하며, 디지털 블록에 해당한다. 그리고 제2 모듈(262)은 실내 GPS 신호를 반송파 주파수에 실어 의사 GPS 신호로 다시 생성한 후 송신 안테나로 전송하는 역할을 하며, RF 블록에 해당한다. That is, the first module 261 may convert a pseudo GPS signal to be transmitted to the terminal 400 as a baseband signal (hereinafter, referred to as an indoor GPS signal) under the control of the transmission signal controller 250 and the signal processor 230. It is created and corresponds to a digital block. The second module 262 loads an indoor GPS signal on a carrier frequency, generates a pseudo GPS signal, and transmits the generated GPS signal to a transmitting antenna. The second module 262 corresponds to an RF block.

이와 같이 의사 GPS 신호 송신부(260)가 두 개의 모듈(261, 262)을 포함하는 것은 의사 GPS 신호 송신부와 송신 안테나 사이는 유선으로 연결되어 있기 때문에 유선을 통해 전달되는 디지털 신호가 존재하고, 실제 단말(400)로 전송할 때에는 RF 신호를 이용하여 전송하기 위하여 RF 신호가 요구되기 때문이다.As described above, since the pseudo GPS signal transmitter 260 includes two modules 261 and 262, since the pseudo GPS signal transmitter and the transmitting antenna are connected by wire, there is a digital signal transmitted through the wire. This is because the RF signal is required to transmit using the RF signal at 400.

이상에서 설명한 의사 GPS 신호 송신부(200)가 실내에 위치한 단말의 위치를 추적하는 방법에 대하여 도 5를 참조로 설명하기로 한다.A method of tracking the location of a terminal located indoors by the pseudo GPS signal transmitter 200 described above will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 제1 실시에에 따른 의사 GPS 신호 송신부를 이용한 실내 위치 추적 방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an indoor location tracking method using a pseudo GPS signal transmitter according to a first embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 의사 GPS 신호 송신부(200)의 안테나가 인공 위성(100)으로부터 송출된 GPS 신호를 수신하면(S100), GPS 신호는 GPS 신호 수신부(210)로 기준 GPS 신호로써 전달된다(S110). 그리고, GPS 신호 수신부(210)는 수신한 GPS 신호로부터 인공 위성(100)의 클럭 신호를 추출하고, 클럭 동기 처리부(220)는 GPS 신호 수신부(210)가 추출한 클럭 신호를 토대로 의사 GPS 신호 송신부(200)의 클럭의 동기 처리를 수행한다(S120). As shown in FIG. 5, when the antenna of the pseudo GPS signal transmitter 200 receives a GPS signal transmitted from the satellite 100 (S100), the GPS signal is transmitted to the GPS signal receiver 210 as a reference GPS signal. It becomes (S110). In addition, the GPS signal receiver 210 extracts the clock signal of the satellite 100 from the received GPS signal, and the clock synchronization processor 220 is a pseudo GPS signal transmitter based on the clock signal extracted by the GPS signal receiver 210. The clock synchronization of 200 is performed (S120).

클럭 동기 처리부(220)는 S120 단계에서의 동기 처리 결과가 성공적으로 수행되었는지 여부를 판단한다(S130). 여기서 동기 처리가 성공적으로 수행되었는지 여부는 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다. S130 단계의 판단 결과 동기 처리가 실패하였다면, S130 단계를 통해 동기 처리가 성공적으로 수행될 때까지 반복한다. The clock synchronizing processor 220 determines whether the synchronizing processing result in step S120 is successfully performed (S130). In this case, whether the synchronization process is successfully performed is already known, and detailed description thereof will be omitted in the exemplary embodiment of the present invention. If the synchronization process fails as a result of the determination of step S130, it repeats until the synchronization process is successfully performed through the step S130.

그러나 동기 처리가 성공적으로 수행되었다면, 의사 GPS 신호 생성부(240)는 GPS 신호와 유사한 의사 GPS 신호를 생성한다(S140). 이때 의사 GPS 신호에는 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4)의 식별자 정보, 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4)가 설치되어 있는 위치 정보 및 의사 GPS 신호를 전송할 송신 시각 정보가 포함되어 있다.However, if the synchronization process has been successfully performed, the pseudo GPS signal generator 240 generates a pseudo GPS signal similar to the GPS signal (S140). In this case, the pseudo GPS signal transmits the identifier information of the plurality of GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4, the location information on which the plurality of GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4 are installed, and the pseudo GPS signal. Visual information is included.

S140 단계에서 의사 GPS 신호 생성부(240)가 의사 GPS 신호를 생성하면, 송신 신호 제어부(250)는 송신 시각을 제어한다(S150). 송신 시각을 제어하는 것은 의사 GPS 신호 송신부(200)와 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4) 사이에 유선으로 연결되어 있으며, 유선 상의 전파 지연이 있기 때문에 송신 시각을 제어한다(S150).When the pseudo GPS signal generator 240 generates a pseudo GPS signal in operation S140, the transmission signal controller 250 controls a transmission time in operation S150. The controlling of the transmission time is wired between the pseudo GPS signal transmitter 200 and the GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4, and the transmission time is controlled because there is a propagation delay on the wire (S150).

이렇게 제어된 송신 시각을 이용하여 의사 GPS 신호 송신부(200)는 의사 GPS 신호를 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4)로 각각 전송한다(S160). 이때, 의사 GPS 신호를 전송하기 앞서, 제1 모듈에서(261)에서 기저대역의 의사 GPS 신호를 생성하면, 제2 모듈(262)은 기저대역의 신호를 반송파 주파수에 실어 RF 신호로 만든 후 이를 전송한다. 그리고 의사 GPS 신호를 수신한 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4)는 각각 수신한 의사 GPS 신호를 송출하여 실내에 있는 단말(400)이 의사 GPS 신호를 이용하여 위치를 추적할 수 있도록 한다.Using the controlled transmission time, the pseudo GPS signal transmitter 200 transmits the pseudo GPS signals to the plurality of GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4, respectively (S160). At this time, before transmitting the pseudo GPS signal, when the base station generates a pseudo GPS signal in the first module 261, the second module 262 loads the baseband signal into a carrier frequency to make an RF signal and then generates it. send. In addition, the plurality of GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4 receiving the pseudo GPS signal transmit the received pseudo GPS signals, so that the terminal 400 in the room can track the location using the pseudo GPS signal. Make sure

한편, 도 3의 제1 실시예와는 달리 의사 GPS 신호 송신부에 디지털 블록만이 포함된 제2 실시예에 따른 실내 위치 추적 환경에 대하여 도 6을 참조로 설명하기로 한다.Meanwhile, unlike the first embodiment of FIG. 3, the indoor location tracking environment according to the second embodiment in which only a digital block is included in the pseudo GPS signal transmitter will be described with reference to FIG. 6.

도 6은 본 발명의 제2 실시에에 따른 의사 GPS 신호 송신기를 이용한 실내 위치 추적 환경의 예시도이다.6 is an exemplary diagram of an indoor location tracking environment using a pseudo GPS signal transmitter according to a second embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 실내 위치 추적 환경은 인공 위성(100), 의사 GPS 신호 송신기(200'), 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1' ? 300-4')를 구비하는 실내 GPS 송신기(300') 및 단말(400)을 포함한다. As shown in FIG. 6, the indoor location tracking environment according to the embodiment of the present invention includes a satellite 100, a pseudo GPS signal transmitter 200 ′, and a plurality of GPS transmitter antennas 300-1 ′ to 300-4 ′. It includes an indoor GPS transmitter 300 'and a terminal 400 having a).

이때, 본 발명의 실시예에서는 복수의 실내 GPS 송신기(300')는 의사 GPS 신호 송신기(200')와 연동하며 실내에 4개가 설치되어 있는 것을 예로 하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다. 그리고, 각각의 실내 GPS 송신기(300')는 각각 GPS 송신기 안테나(300-1' ~ 300-4)를 구비하며, 설명의 편의를 위하여 도면 부호 300'를 붙여 설명하기로 한다.At this time, in the embodiment of the present invention, the plurality of indoor GPS transmitters 300 'are described as an example in which four indoor units are interlocked with the pseudo GPS signal transmitter 200', but are not necessarily limited thereto. Each indoor GPS transmitter 300 'includes GPS transmitter antennas 300-1' to 300-4, and will be described with reference numeral 300 'for convenience of description.

인공 위성(100)은 주기적으로 위성 자신의 시각 정보와 항법 데이터(Navigation data) 정보를 포함하는 GPS 신호를 송출한다. The satellite 100 periodically transmits a GPS signal including visual information and navigation data of the satellite itself.

의사 GPS 신호 송신기(200)는 실외에 설치되며 GPS 신호 수신 안테나를 포함하고 있다. GPS 신호 수신 안테나가 인공 위성(100)이 송출한 GPS 신호를 수신하면, 이를 GPS 의사 신호 송신기(200)로 전달한다. 이때, 의사 GPS 신호 송신기(200)는 실외에 설치되어 인공 위성(100)으로부터 GPS 신호를 양호하게 수신할 수 있도록 한다. The pseudo GPS signal transmitter 200 is installed outdoors and includes a GPS signal receiving antenna. When the GPS signal receiving antenna receives the GPS signal transmitted by the satellite 100, the GPS signal receiving antenna transmits the GPS signal to the GPS pseudo signal transmitter 200. At this time, the pseudo GPS signal transmitter 200 is installed outdoors so that the GPS signal can be received well from the satellite 100.

그리고, 의사 GPS 신호 송신기(200)는 수신한 GPS 신호로부터 클럭 신호를 추출하여, 의사 GPS 신호 송신기(200)의 클럭 동기를 인공 위성의 클럭 신호에 맞춘다. 이를 통해 의사 GPS 신호 송신기(200')와 인공 위성의 정확한 시각 동기가 가능해진다.The pseudo GPS signal transmitter 200 extracts a clock signal from the received GPS signal and adjusts the clock synchronization of the pseudo GPS signal transmitter 200 to the clock signal of the satellite. This enables accurate time synchronization between the pseudo GPS signal transmitter 200 'and the satellite.

그리고 의사 GPS 신호 송신기(200')는 GPS 신호와 유사한 의사 GPS 신호를 생성하고, 의사 GPS 신호를 RF 신호인 실내 GPS 신호로 생성하여 실내 GPS 송신기(300')로 송출한다. 여기서 실내 GPS 신호는 GPS 송신 안테나(300-1' ? 300-4')의 식별 정보, GPS 송신기 안테나(300-1' ? 300-4')가 설치되어 있는 위치 정보 및 의사 GPS 신호 송신기(200')의 송신 시각 정보를 포함하는 의사 GPS 신호와 동일하지만, 신호의 형태가 기저대역의 신호인 것이다. 이때, 의사 GPS 신호 송신기(200')는 스위칭 방법을 통해 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4)가 구비된 실내 GPS 송신기(300')로 각각에 한번씩 실내 GPS 신호를 송출한다.The pseudo GPS signal transmitter 200 'generates a pseudo GPS signal similar to the GPS signal, generates a pseudo GPS signal as an indoor GPS signal which is an RF signal, and transmits the pseudo GPS signal to the indoor GPS transmitter 300'. Here, the indoor GPS signal includes identification information of the GPS transmitting antennas 300-1 'to 300-4', location information on which the GPS transmitter antennas 300-1 'to 300-4' are installed, and a pseudo GPS signal transmitter 200 The same as the pseudo GPS signal including the transmission time information of '), but the form of the signal is a baseband signal. At this time, the pseudo GPS signal transmitter 200 ′ transmits an indoor GPS signal once to each indoor GPS transmitter 300 ′ equipped with a plurality of GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4 through a switching method.

복수의 GPS 송신기 안테나(300-1' ? 300-4')를 각각 구비하는 복수의 실내 GPS 송신기(300')는 GPS 신호 송신기(200')로부터 전달되는 기저대역의 실내 GPS 신호를 RF 신호로 변환하여 의사 GPS 신호로 다시 생성한다. 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1' ~ 300-4')는 의사 GPS 신호를 각각 전송하고, 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1' ? 300-4')로부터 전송된 의사 GPS 신호를 수신한 단말(400)은 복수의 서로 다른 안테나에서 송신된 의사 GPS 신호를 수신하여 단말(400)의 현재 위치를 계산한다. The plurality of indoor GPS transmitters 300 'each having a plurality of GPS transmitter antennas 300-1' to 300-4 'may convert a baseband indoor GPS signal transmitted from the GPS signal transmitter 200' into an RF signal. Convert and regenerate to pseudo GPS signal. The plurality of GPS transmitter antennas 300-1 'to 300-4' transmit pseudo GPS signals, respectively, and receive the pseudo GPS signals transmitted from the plurality of GPS transmitter antennas 300-1 'to 300-4'. The terminal 400 receives a pseudo GPS signal transmitted from a plurality of different antennas and calculates a current position of the terminal 400.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 의사 GPS 신호 송신기의 구조도이다.7 is a structural diagram of a pseudo GPS signal transmitter according to a second embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 의사 GPS 신호 송신기(200')는 GPS 신호 수신부(210'), 클럭 동기 처리부(220'), 신호 처리부(230'), 의사 GPS 신호 생성부(240'), 송신 신호 제어부(250'), 의사 GPS 신호 송신부(260') 및 정보 저장부(270')를 포함한다.As shown in FIG. 7, the pseudo GPS signal transmitter 200 ′ includes a GPS signal receiver 210 ′, a clock synchronization processor 220 ′, a signal processor 230 ′, a pseudo GPS signal generator 240 ′, A transmission signal controller 250 ', a pseudo GPS signal transmitter 260', and an information storage unit 270 '.

GPS 신호 수신부(210')는 인공 위성(100)으로부터 송출된 GPS 신호를 수신하여, 인공 위성(100)의 클럭 신호를 추출하여 기준 GPS 신호로 출력한다. 이때, GPS 신호로부터 클럭 신호를 추출하는 방법은 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.The GPS signal receiver 210 ′ receives the GPS signal transmitted from the satellite 100, extracts a clock signal of the satellite 100, and outputs the clock signal as a reference GPS signal. At this time, a method of extracting a clock signal from the GPS signal is already known, and detailed description thereof will be omitted in the exemplary embodiment of the present invention.

클럭 동기 처리부(220')는 GPS 신호 수신부(210')가 추출한 인공 위성(100)의 클럭 신호를 수신하고 이를 기준으로 의사 GPS 신호 송신기(200')의 동기를 맞춘다. The clock synchronization processor 220 ′ receives the clock signal of the satellite 100 extracted by the GPS signal receiver 210 ′ and synchronizes the pseudo GPS signal transmitter 200 ′ based on the clock signal.

신호 처리부(230')는 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1' ? 300-4')로 전송할 전송 프레임을 생성한다. 프레임에는 단말(400)에서 신호를 구별할 수 있도록 하기 위한 송신 안테나 식별자 정보와 송신 시각 정보, 송신 안테나의 위치 정보 등을 포함한다. The signal processor 230 ′ generates a transmission frame to be transmitted to the plurality of GPS transmitter antennas 300-1 ′ to 300-4 ′. The frame includes transmission antenna identifier information, transmission time information, location information of the transmission antenna, and the like, so that the terminal 400 can distinguish signals.

의사 GPS 신호 생성부(240')는 인공 위성(100)에서 송출한 GPS 신호와 유사한 의사 GPS 신호를 생성한다. 이때 의사 GPS 신호는 GPS 송신기 안테나(300-1' ? 300-4')의 식별자 정보, GPS 송신기 안테나(300-1 ? 300-4) 위치 정보 및 의사 GPS 신호 송신기(200')가 의사 GPS 신호를 송신할 시각 정보를 포함한다. The pseudo GPS signal generator 240 ′ generates a pseudo GPS signal similar to the GPS signal transmitted from the satellite 100. In this case, the pseudo GPS signal includes identifier information of the GPS transmitter antennas 300-1 'to 300-4', position information of the GPS transmitter antennas 300-1 to 300-4, and the pseudo GPS signal transmitter 200 'to the pseudo GPS signal. It includes time information to transmit.

이를 위해 GPS 송신기 안테나(300-1' ? 300-4')의 식별자 정보와 위치 정보는 사전에 미리 의사 GPS 신호 송신기(200')의 정보 저장부(270')에 저장되어 있다. 그리고 의사 GPS 신호 생성부(240')가 GPS 신호와 유사한 의사 GPS 신호를 생성하는 방법은 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.To this end, identifier information and location information of the GPS transmitter antennas 300-1 'to 300-4' are previously stored in the information storage unit 270 'of the pseudo GPS signal transmitter 200' in advance. In addition, a method of generating a pseudo GPS signal similar to the GPS signal by the pseudo GPS signal generator 240 ′ is already known, and detailed description thereof will be omitted in the exemplary embodiment of the present invention.

송신 신호 제어부(250')는 단말(400)로 전송할 의사 GPS 신호 생성부(240')에서 생성된 의사 GPS 신호의 순서 및 주기를 제어한다. 이때, 송신 신호 제어부(250')는 의사 GPS 신호 송신부(200')와 실내 GPS 송신기(300')의 GPS 송신기 안테나(300-1' ~ 300-4') 사이의 유선상의 전파 지연 시간까지 고려하여 제어한다. The transmission signal controller 250 ′ controls the order and period of the pseudo GPS signal generated by the pseudo GPS signal generator 240 ′ to be transmitted to the terminal 400. At this time, the transmission signal controller 250 'considers the propagation delay time on the wire between the pseudo GPS signal transmitter 200' and the GPS transmitter antennas 300-1 'to 300-4' of the indoor GPS transmitter 300 '. To control.

그리고 의사 GPS 신호 송신부(260')는 의사 GPS 신호 생성부(240')에서 생성된 의사 GPS 신호를 실내 GPS 신호로 변환하여 실내 GPS 송신기(300')로 전송한다. 이때, 의사 GPS 신호 송신부(260)와 GPS 송신기 안테나(300-1' ? 300-4') 사이는 유선으로 연결되어 있어, 유선으로 연결된 구간의 길이 및 이에 따른 전파 지연 시간은 미리 알고 있다고 가정한다. The pseudo GPS signal transmitter 260 'converts the pseudo GPS signal generated by the pseudo GPS signal generator 240' into an indoor GPS signal and transmits the pseudo GPS signal to the indoor GPS transmitter 300 '. At this time, it is assumed that the pseudo GPS signal transmitter 260 and the GPS transmitter antennas 300-1 'to 300-4' are connected by wire, so that the length of the wired section and the propagation delay time are known in advance. .

여기서, 의사 GPS 신호 송신부(260')는 제1 모듈(261') 및 RF 신호 전송부(320')를 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 제1 모듈(261')은 기저대역 모듈이다. 즉, 제1 모듈(261')은 송신 신호 제어부(250')와 신호 처리부(230')의 제어를 통해 단말(400)에 송신할 기저대역의 의사 GPS 신호인 실내 GPS 신호를 생성하며, 디지털 블록에 해당한다. Here, the pseudo GPS signal transmitter 260 'includes a first module 261' and an RF signal transmitter 320 '. In an embodiment of the present invention, the first module 261 ′ is a baseband module. That is, the first module 261 ′ generates an indoor GPS signal, which is a baseband pseudo GPS signal to be transmitted to the terminal 400, under the control of the transmission signal controller 250 ′ and the signal processor 230 ′. Corresponds to the block.

이와 같이 도 4에 도시한 제1 실시예에 따른 의사 GPS 신호 송신부(200)와는 달리 제2 실시예에 따른 의사 GPS 신호 송신부(200')는 기저대역 신호인 실내 GPS 신호를 생성하여 유선을 통해 실내 GPS 송신기(300')로 전달한다. 이는 유선 상으로 의사 GPS 신호를 안테나로 전달할 경우 감쇄 및 신호 왜곡에 대한 내성이 디지털 신호가 RF 신호보다 우수하기 때문이다. As described above, unlike the pseudo GPS signal transmitter 200 according to the first embodiment shown in FIG. 4, the pseudo GPS signal transmitter 200 ′ according to the second embodiment generates an indoor GPS signal, which is a baseband signal, via a wire. It passes to the indoor GPS transmitter 300 '. This is because when a pseudo GPS signal is transmitted to an antenna over a wire, the digital signal is superior to the RF signal in terms of attenuation and signal distortion.

따라서 본 발명의 제2 실시예에 따른 의사 GPS 신호 송신부(200')로부터 전달되는 실내 GPS 신호를 수신하여 단말(400)에 의사 GPS 신호로 제공하기 위해서는, 복수의 실내 GPS 송신기(300')는 도 7에 도시한 바와 같이, 각각 RF 블록(310') 및 RF 신호 전송부(320')를 포함한다.Therefore, in order to receive the indoor GPS signal transmitted from the pseudo GPS signal transmitter 200 'according to the second embodiment of the present invention and provide the pseudo GPS signal to the terminal 400, the plurality of indoor GPS transmitters 300' As shown in FIG. 7, an RF block 310 ′ and an RF signal transmitter 320 ′ are included.

RF 블록(310')은 의사 GPS 신호 송신부(200')로부터 전송된 기저대역 신호인 실내 GPS 신호를 반송파 주파수에 실어 RF 신호인 의사 GPS 신호로 생성하면, RF 신호 전송부(320')는 RF 신호인 의사 GPS 신호를 GPS 송신기 안테나(300-1' ~ 300-4')로 전달하여 단말(400)로 전송되도록 한다.When the RF block 310 'generates an indoor GPS signal, which is a baseband signal transmitted from the pseudo GPS signal transmitter 200', on a carrier frequency to generate a pseudo GPS signal, which is an RF signal, the RF signal transmitter 320 'is an RF. The pseudo GPS signal, which is a signal, is transmitted to the GPS transmitter antennas 300-1 ′ to 300-4 ′ to be transmitted to the terminal 400.

이상에서 설명한 의사 GPS 신호 송신부(200')가 실내에 위치한 단말의 위치를 추적하는 방법에 대하여 도 8을 참조로 설명하기로 한다.A method of tracking the location of a terminal located indoors by the pseudo GPS signal transmitter 200 ′ described above will be described with reference to FIG. 8.

도 8은 본 발명의 제2 실시에에 따른 의사 GPS 신호 송신부를 이용한 실내 위치 추적 방법을 나타낸 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating an indoor location tracking method using a pseudo GPS signal transmitter according to a second embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 의사 GPS 신호 송신부(200')의 안테나가 인공 위성(100)으로부터 송출된 GPS 신호를 수신하면(S200), GPS 신호는 GPS 신호 수신부(210')로 기준 GPS 신호로써 전달된다(S210). 그리고, GPS 신호 수신부(210')는 수신한 GPS 신호로부터 인공 위성(100)의 클럭 신호를 추출하고, 클럭 동기 처리부(220')는 GPS 신호 수신부(210')가 추출한 클럭 신호를 토대로 의사 GPS 신호 송신부(200')의 클럭의 동기 처리를 수행한다(S220). As shown in FIG. 8, when the antenna of the pseudo GPS signal transmitter 200 ′ receives a GPS signal transmitted from the satellite 100 (S200), the GPS signal is a reference GPS signal to the GPS signal receiver 210 ′. It is delivered as (S210). The GPS signal receiver 210 'extracts the clock signal of the satellite 100 from the received GPS signal, and the clock synchronization processor 220' extracts the pseudo GPS based on the clock signal extracted by the GPS signal receiver 210 '. The clock synchronization of the signal transmitter 200 ′ is performed (S220).

클럭 동기 처리부(220')는 S220 단계에서의 동기 처리 결과가 성공적으로 수행되었는지 여부를 판단한다(S230). 여기서 동기 처리가 성공적으로 수행되었는지 여부는 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다. S230 단계의 판단 결과 동기 처리가 실패하였다면, S230 단계를 통해 동기 처리가 성공적으로 수행될 때까지 반복한다. The clock synchronizing processor 220 ′ determines whether the synchronizing processing result in step S220 is successfully performed (S230). In this case, whether the synchronization process is successfully performed is already known, and detailed description thereof will be omitted in the exemplary embodiment of the present invention. If the synchronization process fails as a result of the determination in step S230, it repeats until the synchronization process is successfully performed through the step S230.

그러나 동기 처리가 성공적으로 수행되었다면, 의사 GPS 신호 생성부(240')는 실내 GPS 송신기(300')로 전달할 실내 GPS 신호를 생성한다(S240). 이때 실내 GPS 신호에는 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1' ? 300-4')의 식별자 정보, 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1' ? 300-4')가 설치되어 있는 위치 정보 및 의사 GPS 신호를 전송할 송신 시각 정보가 포함되어 있다. S240 단계에서 생성된 실내 GPS 신호는 디지털 형태를 나타낸다.However, if the synchronization process has been successfully performed, the pseudo GPS signal generator 240 'generates an indoor GPS signal to be transmitted to the indoor GPS transmitter 300' (S240). In this case, the indoor GPS signal includes identifier information of the plurality of GPS transmitter antennas 300-1 'to 300-4', location information on which the plurality of GPS transmitter antennas 300-1 'to 300-4' are installed, and pseudo GPS. Contains transmission time information for transmitting the signal. The indoor GPS signal generated in step S240 represents a digital form.

S240 단계에서 의사 GPS 신호 생성부(240')가 실내 GPS 신호를 생성하면, 송신 신호 제어부(250')는 송신 시각을 제어한다(S250). 송신 시각을 제어하는 것은 의사 GPS 신호 송신부(200')와 실내 GPS 송신기(300')의 GPS 송신기 안테나(300-1' ? 300-4') 사이에 유선으로 연결되어 있으며, 유선 상의 전파 지연이 있기 때문에 송신 시각을 제어한다(S250).When the pseudo GPS signal generator 240 ′ generates the indoor GPS signal in step S240, the transmission signal controller 250 ′ controls the transmission time (S250). Controlling the transmission time is wired between the pseudo GPS signal transmitter 200 'and the GPS transmitter antennas 300-1' to 300-4 'of the indoor GPS transmitter 300'. The transmission time is thus controlled (S250).

이렇게 제어된 송신 시각을 이용하여 의사 GPS 신호 송신부(200')는 실내 GPS 신호를 복수의 실내 GPS 송신기(300')로 각각 송신한다(S260). 즉, 제1 모듈(261')은 의사 GPS 신호를 디지털화 즉, 기저대역 신호로 변환하여 실내 GPS 신호로 생성하고, 이를 복수의 실내 GPS 송신기(300')로 송신한다.Using the controlled transmission time, the pseudo GPS signal transmitter 200 ′ transmits indoor GPS signals to the plurality of indoor GPS transmitters 300 ′ (S260). That is, the first module 261 ′ digitizes the pseudo GPS signal, that is, converts it into a baseband signal, generates an indoor GPS signal, and transmits the same to the plurality of indoor GPS transmitters 300 ′.

실내 GPS 신호를 수신한 실내 GPS 송신기(300')의 RF 모듈(310')은 기저대역의 실내 GPS 신호를 반송파 주파수에 실어 의사 GPS 신호의 형태로 다시 형성하여 전달한다. 그리고 이를 수신한 RF 신호 전송부(320')는 복수의 GPS 송신기 안테나(300-1' ? 300-4')로 의사 GPS 신호를 전달하여, 각각 수신한 의사 GPS 신호를 송출하여 실내에 있는 단말(400)이 의사 GPS 신호를 이용하여 위치를 추적할 수 있도록 한다(S270).The RF module 310 ′ of the indoor GPS transmitter 300 ′ that receives the indoor GPS signal carries the baseband indoor GPS signal on a carrier frequency and reconstructs it in the form of a pseudo GPS signal. In addition, the RF signal transmitter 320 ′ receiving the signal transmits a pseudo GPS signal to the plurality of GPS transmitter antennas 300-1 ′ to 300-4 ′, and transmits the received pseudo GPS signals to the terminal in the room. 400 allows the position tracking using the pseudo GPS signal (S270).

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (12)

실내에서 단말의 위치를 추적하는 시스템에 있어서,
인공 위성으로부터 송출되는 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하는 GPS 신호 수신 안테나;
상기 GPS 신호 수신 안테나를 포함하며, 상기 GPS 신호 수신 안테나가 수신한 GPS 신호를 토대로 의사 GPS 신호를 생성하는 의사 GPS 신호 송신기; 및
상기 의사 GPS 송신기가 생성한 의사 GPS 신호를 송출하여, 실내에 위치한 단말이 위치를 추적할 수 있도록 하는 복수의 GPS 송신 안테나
를 포함하는 실내 위치 추적 시스템.In the system for tracking the location of the terminal indoors,
A GPS signal receiving antenna for receiving a Global Positioning System (GPS) signal transmitted from an artificial satellite;
A pseudo GPS signal transmitter including the GPS signal receiving antenna and generating a pseudo GPS signal based on the GPS signal received by the GPS signal receiving antenna; And
A plurality of GPS transmitting antennas for transmitting a pseudo GPS signal generated by the pseudo GPS transmitter, so that the terminal located in the room can track the location
Indoor location tracking system comprising a. 제1항에 있어서,
상기 의사 GPS 신호 송신기는,
상기 GPS 신호 수신 안테나가 수신한 GPS 신호를 전달받아, 상기 GPS 신호에 포함되어 있는 상기 인공 위성의 클럭 신호를 추출하여, 상기 추출한 클럭 신호를 기준 GPS 신호로 출력하는 GPS 신호 수신부;
상기 기준 GPS 신호 수신부가 출력한 기준 GPS 신호를 토대로, 상기 인공 위성과 클럭 동기를 맞추는 클럭 동기 처리부;
상기 GPS 송신 안테나의 식별자 정보, 상기 GPS 송신 안테나의 위치 정보 및 의사 GPS 신호 송신 시각 정보를 포함하여, 의사 GPS 신호를 생성하는 의사 GPS 신호 생성부; 및
상기 의사 GPS 신호 생성부가 생성한 상기 의사 GPS 신호를 상기 GPS 송신 안테나로 전달하여 송출되도록 하는 신호 송신부
를 포함하는 실내 위치 추적 시스템.The method of claim 1,
The pseudo GPS signal transmitter,
A GPS signal receiving unit receiving the GPS signal received by the GPS signal receiving antenna, extracting a clock signal of the satellite included in the GPS signal, and outputting the extracted clock signal as a reference GPS signal;
A clock synchronization processor configured to synchronize clock with the satellite based on the reference GPS signal output by the reference GPS signal receiver;
A pseudo GPS signal generator for generating a pseudo GPS signal, including identifier information of the GPS transmitting antenna, position information of the GPS transmitting antenna, and pseudo GPS signal transmission time information; And
A signal transmitter configured to transmit the pseudo GPS signal generated by the pseudo GPS signal generator to the GPS transmission antenna and to transmit the pseudo GPS signal;
Indoor location tracking system comprising a. 제2항에 있어서,
상기 의사 GPS 신호 송신기는,
상기 의사 GPS 신호를 송출할 순서 및 송출 주기를 제어하는 송신 신호 제어부;
상기 GPS 송신 안테나로 송출할 전송 프레임을 생성하는 신호 처리부; 및
상기 GPS 송신 안테나의 식별자 정보, 상기 GPS 송신 안테나의 위치 정보를 저장하는 정보 저장부
를 더 포함하는 실내 위치 추적 시스템.The method of claim 2,
The pseudo GPS signal transmitter,
A transmission signal controller for controlling an order and transmission period of transmitting the pseudo GPS signal;
A signal processor for generating a transmission frame to be transmitted to the GPS transmission antenna; And
Information storage unit for storing the identifier information of the GPS transmitting antenna, the location information of the GPS transmitting antenna
Indoor location tracking system further comprising. 제3항에 있어서,
상기 신호 송신부는,
상기 송신 신호 제어부 및 상기 신호 처리부를 제어하여, 상기 의사 GPS 신호 생성부가 생성한 상기 의사 GPS 신호를 기저대역의 신호인 실내 GPS 신호로 생성하여 출력는 제1 모듈
을 더 포함하는 실내 위치 추적 시스템.The method of claim 3,
The signal transmitter,
By controlling the transmission signal control unit and the signal processing unit, the pseudo GPS signal generated by the pseudo GPS signal generation unit to generate an indoor GPS signal which is a baseband signal and outputs the first module.
Indoor location tracking system further including. 제4항에 있어서,
상기 신호 송신부는,
상기 제1 모듈에서 생성한 실내 GPS 신호를 반송파 주파수에 실어 RF 신호인 의사 GPS 신호로 다시 생성하는 제2 모듈
을 더 포함하는 실내 위치 추적 시스템.The method of claim 4, wherein
The signal transmitter,
A second module which regenerates the indoor GPS signal generated by the first module to a pseudo GPS signal, which is an RF signal, on a carrier frequency;
Indoor location tracking system further including. 제4항에 있어서,
상기 GPS 송신 안테나를 포함하는 실내 GPS 송신기는,
상기 제1 모듈로부터 출력된 실내 GPS 신호를 전달받아, 반송파 주파수에 실어 RF 신호인 의사 GPS 신호로 다시 생성하는 RF 모듈; 및
상기 다시 생성된 상기 의사 GPS 신호를 상기 GPS 송신 안테나로 전달하는 RF 신호 전송부
를 포함하는 실내 위치 추적 시스템.The method of claim 4, wherein
Indoor GPS transmitter including the GPS transmitting antenna,
An RF module receiving the indoor GPS signal output from the first module and generating the pseudo GPS signal which is an RF signal on a carrier frequency; And
RF signal transmitter for transmitting the regenerated pseudo GPS signal to the GPS transmitting antenna
Indoor location tracking system comprising a. 제1항에 있어서,
상기 GPS 송신 안테나는 상기 의사 GPS 신호 송신기와 유선으로 연결되어 있으며, 실내에 서로 다른 위치에 복수개 설치되어 상기 의사 GPS 신호를 각각 송출하는 실내 위치 추적 시스템.The method of claim 1,
The GPS transmission antenna is wired to the pseudo GPS signal transmitter, and a plurality of indoor location tracking systems are installed at different locations in the room to transmit the pseudo GPS signals, respectively. 의사 GPS 신호 송신기를 이용하여 실내에서 단말의 위치를 추적하는 방법에 있어서,
인공 위성으로부터 송출되는 GPS 신호를 수신하고, 상기 GPS 신호로부터 상기 인공 위성의 클럭 신호를 추출하여 상기 인공 위성과의 동기를 맞추는 단계;
상기 인공 위성과의 동기를 맞추면, 의사 GPS 신호를 생성하는 단계;
상기 생성한 의사 GPS 신호의 송신 시각을 제어하는 단계; 및
상기 제어한 송신 시각을 토대로 실내에 위치한 단말로 상기 GPS 신호를 복수의 송출 안테나를 통해 각각 송출하는 단계
를 포함하는 실내 위치 추적 방법.In the method for tracking the location of the terminal indoors using a pseudo GPS signal transmitter,
Receiving a GPS signal transmitted from a satellite, and extracting a clock signal of the satellite from the GPS signal to synchronize with the satellite;
Generating a pseudo GPS signal when synchronized with the satellite;
Controlling a transmission time of the generated pseudo GPS signal; And
Transmitting the GPS signals through a plurality of transmitting antennas to a terminal located indoors based on the controlled transmission time;
Indoor location tracking method comprising a. 제8항에 있어서,
상기 의사 GPS 신호는 상기 GPS 송신 안테나의 식별자 정보, 상기 GPS 송신 안테나의 위치 정보 및 의사 GPS 신호 송신 시각 정보를 포함하는 실내 위치 추적 방법.The method of claim 8,
And the pseudo GPS signal includes identifier information of the GPS transmitting antenna, position information of the GPS transmitting antenna, and pseudo GPS signal transmitting time information. 제8항에 있어서,
상기 송신 시각을 제어하는 단계는,
상기 의사 GPS 신호 송신기와 유선으로 연결되어 있는 GPS 송신 안테나 사이의 거리에 따른 전파 지연 시간을 토대로 상기 송신 시각을 제어하는 실내 위치 추적 방법.The method of claim 8,
The step of controlling the transmission time,
And controlling the transmission time based on a propagation delay time according to a distance between the pseudo GPS signal transmitter and a GPS transmission antenna connected by wire. 제8항에 있어서,
상기 각각 송출하는 단계는,
상기 복수의 송출 안테나를 통해 상기 의사 GPS 신호가 순서대로 송출되도록 상기 의사 GPS 신호를 미리 설정된 순으로 스위칭하여 송출하는 실내 위치 추적 방법.The method of claim 8,
The step of transmitting each,
And transmitting the pseudo GPS signals in a predetermined order so that the pseudo GPS signals are sequentially transmitted through the plurality of transmitting antennas. 제8항에 있어서,
상기 각각 송출하는 단계는,
상기 GPS 신호를 기저대역의 신호인 실내 GPS 신호로 생성하는 단계; 및
상기 생성된 실내 GPS 신호를 반송파 주파수에 실어, RF의 상기 GPS 신호로 다시 생성하는 단계
를 포함하는 실내 위치 추적 방법.The method of claim 8,
The step of transmitting each,
Generating the GPS signal as an indoor GPS signal that is a baseband signal; And
Loading the generated indoor GPS signal on a carrier frequency and regenerating the GPS signal in RF;
Indoor location tracking method comprising a.
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