KR101869731B1 - Gnss 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법 - Google Patents

Gnss 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기준국을 선정할 때 다중경로 오차 뿐만아니라 다른 신호잡음등의 기타오차를 제거하지 않고 전파환경 및 신호품질을 확인하여 기준국 선정에 이용할 수 있도록 하는 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법에 관한 것으로서, 위성신호로부터 측정한 관측 신호를 통해 코드 측정치를 관측식인 식 1을 통해 산출하는 단계; 상기 코드 측정치를 관측식인 식 1을 통해 산출하는 단계를 통해 구해진 코드 측정치에서 신호 품질을 확인하기 위하여 코드 측정치 중 측정잡음을 주파수 간 차분을 이용하여 식 2를 통해 구하는 단계; 상기 측정잡음을 주파수 간 차분을 이용하여 식 2를 통해 구하는 단계를 통해 구해진 측정잡음에 시간차분을 적용하여, 식 3을 통해 L1과 L2 주파수의 측정잡음 성분을 구하는 단계; 상기 식 3을 통해 L1 주파수와 L2 주파수의 측정잡음 성분을 구하는 단계를 통해 구해진 측정잡음 성분을 통해 신호품질을 구하고, 상기 신호품질과 실제 측정되는 전파간섭을 비교하기 위하여 전파 간섭 측정장치를 통해 전파 간섭을 측정하는 단계 및 상기 전파 간섭 측정장치를 통해 전파 간섭을 측정하는 단계를 통해 측정된 전파 간섭의 측정치와 상기 산출된 신호품질을 비교하여 비교값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법{Interference and signal quality performance analysis method of reference station selection for GNSS based correction}
본 발명은 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기준국을 선정할 때 다중경로 오차 뿐만아니라 다른 신호잡음등의 기타오차를 제거하지 않고 전파환경 및 신호품질을 확인하여 기준국 선정에 이용할 수 있도록 하는 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법에 관한 것이다.
일반적인 이동통신 시스템은 육상 및 위성 통신에서 무선 단말기로 음성, 고속 데이터 및 영상 등의 멀티미디어 서비스 및 글로벌 로밍을 제공하는 차세대 이동 통신 서비스이다.
이러한 차세대 이동통신 시스템은 기지국 제어기와 기지국을 관리하는 기지국 관리 시스템을 포함하고 있으며, 상기 기지국 관리 시스템은 기지국 및 기지국 제어기로부터 성능 데이터를 수집하여 운영자에게 전송한다.
이러한, 이동통신 시스템은 이동 단말기와의 무선 접속을 담당하는 기지국, 상기 기지국을 관리하는 제어국(BSC), 상기 제어국으로부터 이동통신 서비스 신호를 교환하여 이동통신 서비스를 제공하도록 하는 교환국(MSC), 상기 기지국과 상기 제어국을 운용 관리 및 유지 보수하는 기지국 제어 및 관리 시스템(BSM)으로 구성된다.
상기와 같은 이동통신 시스템을 운용 관리 및 유지 보수하기 위해 운용자는상기 기지국 관리 시스템에 접근하여 운용 처리를 위한 명령어를 입력하고, 이 명령어를 기지국 관리 시스템의 소프트웨어가 처리하여 운용 관리 및 유지 보수 기능을 수행한다.
운용자가 기지국 관리 시스템에 직접 연결된 터미널을 이용하여 접근한 후, 운용 명령어를 입력하여 운용 기능을 수행하도록 할수도 있고, 운용 기능의 편리를 위해 더미 터미널을 이용하여 상기 기지국 관리 시스템에 원격으로 접근할 수 있다.
이동통신 시스템의 전체를 운용 유지 보수하는 기지국 관리 시스템은 약 12개의 더미 터미널을 구비하여 원격으로 운용될 수 있다.
이러한 기지국 관리 시스템은 운용자 정합 기능을 수행하는 운용자 정합 관리부를 구비하는데 이 운용자 정합 관리부는 상기 기지국 관리 시스템 운용자의 명령에 의해 운용 기능을 수행하는 프로세스와 리모트 운용자의 명령에 의해 운용 기능을 수행하는 프로세스를 각각 실행한다. 그리고 이러한 프로세스들은 운용자의 명령어를 처리하는 명령어 처리 소프트웨어를 별도로 구비하는 것이 아니라 각 프로세스의 기능으로 포함되어 수행된다.
각 프로세스의 기능중 운용자 명령어를 처리하는 명령어 처리 소프트웨어를고려해본다면, 기지국 관리 시스템 명령어 처리 소프트웨어는 기지국 관리 시스템 운용자의 명령어를 GUI 형태로 제공하며 명령어 입력 및 수행 결과 출력 기능을 수행하고, 입출력 명령어에 대한 히스토리 저장 기능 및 인쇄 기능을 수행한다.
따라서, 운용자는 기지국 관리 정보가 변경된 경우, 전파 환경을 확인하기 위하여 전파 환경 시뮬레이션 정보를 입력한다.
그러면, 상기 기지국 관리 시스템은 상기 입력된 전파 환경 시뮬레이션 정보에 대하여 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 상기 운용자에게 제공한다.
그러나 상기와 같은 stand -alone 방식으로 사용되고 있는 전파전파 시뮬레이션 수행부를 사용하는 사용자에게 분석때 마다 데이터를 입력해야하는 불편함과 분석 결과를 보기 위하여 기다려야하는 불편함이 있다.
선행특허는 기지국 제어 및 관리 시스템의 기지국의 관리 정보중 전파 환경의 변화에 영향을 주는 정보가 변경되었을 경우자동으로 전파전파 시뮬레이션을 실시하고 그 결과를 저장하여 사용자의 요구가 있을 경우 웹을 통하여 상기 분석된 결과와 분석 당시의 기지국 환경을 동시에 제공하는 전파 환경 분석 시스템 및 방법이 기재되어 있다.
그러나, 이러한 선행특허는 코드 측정치의 노이즈의 확인시 미지정수 결정할 때 다중경로 오차 뿐만아니라 다른 신호잡음등의 기타오차가 제거되어 정상적인 신호품질을 측정할 수 없는 문제점이 있다.
선행특허 : 한국 등록특허공보 제10-0673201호(2007년01월16일)
본 발명은 기준국을 선정할 때 다중경로 오차 뿐만아니라 다른 신호잡음등의 기타오차를 제거하지 않고 전파환경 및 신호품질을 확인하여 기준국 선정에 이용할 수 있도록 하는 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법은, 위성신호로부터 측정한 관측 신호를 통해 코드 측정치를 관측식인 식 1을 통해 산출하는 단계; 상기 코드 측정치를 관측식인 식 1을 통해 산출하는 단계를 통해 구해진 코드 측정치에서 신호 품질을 확인하기 위하여 L1 주파수와 L2 주파수 간의 코드 측정치 차분을 식 2를 통해 구하는 단계; 상기 코드 측정치 차분식인 식 2를 통해 구하는 단계를 통해 구해진 코드 측정치 차분에 시간차분을 적용하여, 식 3을 통해 L1과 L2 주파수의 측정잡음 성분을 구하는 단계; 상기 식 3을 통해 L1 주파수와 L2 주파수의 측정잡음 성분을 구하는 단계를 통해 구해진 측정잡음 성분을 통해 신호품질을 구하고, 상기 신호품질과 실제 측정되는 전파간섭을 비교하기 위하여 전파 간섭 측정장치를 통해 전파 간섭을 측정하는 단계 및 상기 전파 간섭 측정장치를 통해 전파 간섭을 측정하는 단계를 통해 측정된 전파 간섭의 측정치와 상기 산출된 신호품질을 비교하여 비교값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 코드 측정치를 관측식인 식 1을 통해 산출하는 단계에서 위성신호를 수신하여 코드 측정치를 산출하는 산출장치는 위성에서 전송되는 위성신호를 수신받는 수신기; 상기 수신기에서 수신되는 위성신호 주파수 간을 차분하는 차분기; 상기 차분기에서 차분된 주파수를 시차분하는 시차분기 및 상기 차분 및 시차분된 주파수의 신호품질을 분석하는 신호품질 분석기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전파 간섭 측정장치를 통해 전파 간섭을 측정하는 단계의 전파 간섭 측정장치는, 위성의 신호를 수신하는 수신기; 상기 수신기에서 수신된 위성의 주파수를 스펙트럼으로 분석하는 스펙트럼 분석기; 상기 스펙트럼 분석기를 통해 스펙트럼 분석된 주파수 들을 수집하는 데이터 수집기 및 상기 데이터 수집기에서 수집된 위성의 전파들의 전파 송수신 환경을 분석하는 전파환경 분석기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전파 간섭 측정장치를 통해 전파 간섭을 측정하는 단계는, 상기 전파 간섭 측정장치를 통해 L1 신호 대역을 측정하는 제1 신호측정 단계; 상기 전파 간섭 측정장치를 통해 L2 신호 대역을 측정하는 제2 신호측정 단계 및 상기 L1 신호 대역 측정 및 L2 신호 대역 측정을 번갈아 가며 24시간 동안 지속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 신호측정 단계의 L1 신호 대역은 1555MHz ~ 1596MHz의 신호대역에서 100KHz 대역폭을 가지며, 5분 간격으로 최대치로 측정하는 것을 특징으로 하는 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법.
(전파간섭 분석에서 GNSS 신호 노이즈 평균 레벨을 100dBm을 기준으로 간섭 허용범위 30dB를 기준으로 하는 70dBm을 만족하도록 함)
상기 제2 신호측정 단계의 L2 신호 대역은 1217MHz ~ 1238MHz의 신호대역에서 100KHz 대역폭을 가지며, 5분 간격으로 최대치로 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 위성의 GNSS 기반으로 보정정보 생성을 위한 기준국 선정에 따른 전파환경 및 신호품질을 분석할 수 있는 방법을 제공하므로, 기준국 선정이 용이하며, 빠른 시간안에 정확한 품질을 분석하여 기준국을 선정할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법의 전체 순서를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법의 산출장치 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법을 통해 신호품질이 산출된 영도 기준국과 충주 기준국의 신호품질을 비교하여 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법의 전파 간섭 측정장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법의 전파 간섭을 측정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법의 전파 간섭 측정장치를 통해 영도기준국에서 측정된 L1 주파수대역의 전파 간섭 측정결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법의 전파 간섭 측정장치를 통해 영도기준국에서 측정된 L2 주파수대역의 전파 간섭 측정결과를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법의 전파 간섭 측정장치를 통해 충주 기준국에서 측정된 L1 주파수대역의 전파 간섭 측정결과를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법의 전파 간섭 측정장치를 통해 충주 기준국에서 측정된 L2 주파수대역의 전파 간섭 측정결과를 나타낸 것이다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 도면을 참고하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 하나의 발명을 설명하기 위한 것으로서 권리범위는 예시된 실시예에 한정되지 아니하고, 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것을 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법의 전체 순서를 나타낸 도면으로서, 코드 측정치를 관측식인 식 1을 통해 산출하는 단계(S10), 코드 측정치에서 신호 품질을 확인하기 위하여 L1 주파수와 L2 주파수 간의 코드 측정치 차분을 식 2를 통해 구하는 단계(S20), 코드 측정치 차분식인 식 2를 통해 구하는 단계(S20)를 통해 구해진 코드 측정치 차분에 시간차분을 적용하여, 식 3을 통해 L1과 L2 주파수의 측정잡음 성분을 구하는 단계(S30), 신호품질과 실제 측정되는 전파간섭을 비교하기 위하여 전파 간섭 측정장치를 통해 전파 간섭을 측정하는 단계(S40) 및 전파 간섭의 측정치와 상기 산출된 신호품질을 비교하여 비교값을 산출하는 단계(S50)를 포함한다.
상기 코드 측정치를 관측식인 식 1을 통해 산출하는 단계(S10)는 위성에서 전송되는 위성신호의 전파에서 코드 측정치를 산출하는 단계로 식 1을 통해 산출하는 단계(S10)이다.
식 1
Figure 112016074116640-pat00001
여기서, P는
Figure 112018001145879-pat00044
주파수 대역의 코드 측정치(m),
Figure 112018001145879-pat00045
는 GPS 신호 주파수 대역(L1,L2등), L1 중심주파수는 1575.5MHz이고 L2 중심주파수는 1236MHz,
Figure 112018001145879-pat00046
는 위성과 수신기(10) 사이의 거리(m),
Figure 112018001145879-pat00047
는 빛의 속도(m/s),
Figure 112018001145879-pat00048
는 수신기(10) 시계오차(s),
Figure 112018001145879-pat00049
는 위성시계 오차(s),
Figure 112018001145879-pat00050
는 대류권 지연오차(m),
Figure 112018001145879-pat00051
는 이온층 지연오차(m),
Figure 112018001145879-pat00052
은 다중경로 오차(m),
Figure 112018001145879-pat00053
는 측정 잡음(m)이고,
Figure 112018001145879-pat00054
은
Figure 112018001145879-pat00055
주파수 대역 신호 간 코드측정치 차분을 의미하고,
Figure 112018001145879-pat00056
는 신호 주파수이며,
Figure 112018001145879-pat00057
는 시간을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법의 산출장치 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 코드 측정치를 관측식인 식 1을 통해 산출하는 단계(S10)에서 위성신호를 수신하여 코드 측정치를 산출하는 산출장치는 위성에서 전송되는 위성신호를 수신받는 수신기(10), 수신부에서 수신되는 위성신호 주파수 간을 차분하는 차분기(20), 차분기(20)에서 차분된 주파수를 시차분하는 시차분기(30), 차분 및 시차분된 주파수의 신호품질을 분석하는 신호품질 분석기(40)를 포함한다.
상기 위성 신호의 전파에서 코드 측정치를 산출할 때에는 수신기(10)에서 식 1을 위성 신호 전파에 대입하여 산출하게 된다.
상기 코드 측정치를 산출할 때에는 수신기(10)에 연결되는 별도의 코드 측정치 산출기에서 산출할 수도 있다.
상기 수신기(10)는 위성 신호를 수신하는 안테나가 연결되며, 위성의 신호 전파를 수신하여 연결되는 차분기(20)로 전송한다.
이때, 상기 수신기(10)는 수신되는 위성 신호 전파에서 코드 측정치를 산출하여 전송한다.
상기 차분기(20)는 수신기(10)에서 수신되는 위성신호 전파에 차분을 적용하여 측정잡음을 구한다.
상기 차분기(20)에서 차분되어 구해진 측정잡음은 시간차분을 하는 시차분기(30)로 전송되어 시간차분된다.
상기 시차분기(30)에서 시간차분된 주파수에 대해 신호품질 분석기(40)에서 신호품질을 분석한다.
상기 식 1을 통해 위성 신호의 전파에서 코드 측정치를 산출기로 산출하고, 코드 측정치 중 측정잡음을 주파수 간 차분을 이용하여 식 2를 통해 구하는 단계(S20)에서 차분기(20)를 통해 코드 측정치가 산출된 주파수들 간의 차분을 이용하여 측정잡음을 산출한다.
식 2
Figure 112016074116640-pat00012
여기서,
Figure 112016074116640-pat00013
은
Figure 112016074116640-pat00014
주파수 대역 신호 간 코드측정치 차분을 의미하고,
Figure 112016074116640-pat00015
는 신호 주파수이며, I는 이온층 지연오차를 나타낸다.
상기 측정잡음을 산출할 때에는 신호 품질을 확인하기 위하여 코드 측정치 중 측정잡음인
Figure 112016074116640-pat00016
를 확인해야 한다.
상기 차분기(20)에서 차분을 통해 측정잡음을 산출하면, 측정잡음에 시간차분을 적용하여, 식 3을 통해 L1과 L2 주파수의 측정잡음 성분을 구하는 단계(S30)에서 시차분기(30)를 통해 차분이 적용되어 식 2를 통해 구해진 측정잡음에 시간차분을 적용하여 GNSS 주파수 신호 대역인 L1과 L2 주파수의 측정잡음 성분을 구한다.
식 3
Figure 112018001145879-pat00058
여기서, K는 시간을 나타낸다.
상기 GNSS 주파수 신호 대역인 L1과 L2 주파수의 측정잡음 성분을 구하면, 신호품질 분석기(40)를 통해 신호품질을 분석하고, 분석된 신호품질과 실제 측정되는 전파간섭을 비교하기 위하여 전파 간섭 측정장치를 통해 전파 간섭을 측정하는 단계(S40)에서 전파 간섭 측정장치로 실제 전파 간섭 상태를 측정하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법을 통해 신호품질이 산출된 영도 기준국과 충주 기준국의 신호품질을 비교하여 나타낸 도면이다.
이와 같은 방법으로 영도 기준국과 충주 기준국의 위성 신호에 대하여 산출된 신호품질을 비교한 것을 도 3에 나타내었다.
도 4는 본 발명에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법의 전파 간섭 측정장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 전파 간섭 측정장치는 위성의 신호를 수신하는 수신기(10), 수신기(10)에서 수신된 위성의 주파수를 스펙트럼으로 분석하는 스펙트럼 분석기(50), 스펙트럼 분석기(50)를 통해 스펙트럼 분석된 주파수 들을 수집하는 데이터 수집기(60) 및 데이터 수집기(60)에서 수집된 위성의 주파수들의 전파 송수신 환경 및 주파수의 간섭 상태를 분석하는 전파환경 분석기(70)로 구성된다.
상기 수신기(10)는 산출장치의 수신기(10)와 동일한 구성이며, 수신기(10)와 연결되는 하위 장치의 구성만 달라지도록 구성되며, 수신기(10)의 하위에 스펙트럼 분석기(50)가 연결되어 수신기(10)에서 수신되는 위성 신호 전파의 주파수를 스펙트럼으로 분석한다.
상기 스펙트럼 분석기(50)에서 분석된 주파수 들을 데이터 수집기(60)에서 수집하여 저장하고, 데이터 수집기(60)에서 수집된 주파수들의 전파 송수신 환경을 분석 및 주파수 간섭 상태를 측정하는 전파환경 분석기(70)를 통해 분석하여 실제로 위성에서 전송되는 위성 신호 전파의 주파수 간섭 상태 뿐만 아니라 주변 환경 상태를 측정하게 된다.
상기 전파환경 분석기(70)는 환경의 요인인 날씨, 온도, 습도, 위도, 경도 및 구름 여부 등의 조건에 따라 주파수의 간섭요인을 분석한다.
상기 전파 간섭을 측정할 때에 구해지는 L1 주파수와 L2 주파수의 신호대역은 다음과 같다.
상기 L1 신호 대역은 1555MHz ~ 1596MHz의 신호대역에서 100KHz 대역폭을 가지며, 5분 간격으로 최대치로 측정한다.
이때. 전파간섭 분석에서 GNSS 신호 노이즈 평균 레벨을 100dBm을 기준으로 간섭 허용범위 30dB를 기준으로 하는 70dBm을 만족하도록 한다.
상기 L2 신호 대역은 1217MHz ~ 1238MHz의 신호대역에서 100KHz 대역폭을 가지며, 5분 간격으로 최대치로 측정한다.
도 5는 본 발명에 따른 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법의 전파 간섭을 측정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
이러한 상기 전파 간섭 측정장치를 통해 전파 간섭을 측정하는 단계(S40)는, 도 4에 도시된 바와 같이 전파 간섭 측정장치를 통해 L1 신호 대역을 측정하는 제1 신호측정 단계(S41), 전파 간섭 측정장치를 통해 L2 신호 대역을 측정하는 제2 신호측정 단계(S42) 및 L1 신호 대역 측정 및 L2 신호 대역 측정을 번갈아 가며 24시간 동안 지속하는 단계(S43)를 포함한다.
상기 전파 간섭 측정장치를 통해 전파 간섭을 측정하는 단계(S40)에서 측정되는 측정치를 실시예를 통해 나타난 도 6은 영도기준국에서 측정된 L1 주파수대역의 전파 간섭 측정결과를 나타낸 것이고, 도 7은 영도기준국에서 측정된 L2 주파수대역의 전파 간섭 측정결과를 나타낸 것이다.
상기 L1 주파수 대역에서의 전파간섭을 측정한 결과 최대 -90dBm이며, L2 주파수대역에서는 최대 -85dBm 크기를 가지는 결과를 보였다.
즉, 전파간섭의 최대 허용치인 피크 투 피크값인 30dB의 전파 간섭을 허용하는 전파 간섭 기준으로 영도 기준국은 L1, L2 신호가 노이즈 레벨 -100dBm 기준으로 30dB인 -70dBm 이하로 만족하였다.
도 8과 도 9는 충주 기준국의 L1 주파수 및 L2 주파수의 전파간섭을 나타낸 것으로서, 영도 기준국과 동일하게 측정을 진행하였다.
충주 기준국의 L1 주파수 대역에서는 영도 기준국과 마찬가지고 최대 -90dBm이다. 그러나 L2 주파수 대역에서는 최대 -50dBm 이다. 이는 기준국의 허용범위인 -70dBm을 넘는 것으로 L2 주파수 대역에서 신호품질에 영향을 주는 것으로 확인이 가능하다.
이와 같이 전파 간섭을 측정하는 단계(S40)를 통해 측정된 전파 간섭 측정치와 먼저 구해진 신호품질을 비교하여 비교값을 산출한다(S50).
이처럼 구성된 본 발명은 위성의 GNSS 기반으로 보정정보 생성을 위한 기준국 선정에 따른 전파환경 및 신호품질을 분석할 수 있는 방법을 제공하므로, 기준국 선정이 용이하며, 빠른 시간안에 정확한 품질을 분석하여 기준국을 선정할 수 있도록 하는 효과가 있다.
상기와 같은 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
10 : 수신기 20 : 차분기
30 : 시차분기 40 : 신호품질 분석기
50 : 스펙트럼 분석기 60 : 데이터 수집기
70 : 전파환경 분석기

Claims (6)

  1. 위성신호로부터 측정한 관측 신호를 통해 코드 측정치를 관측식인 식 1을 통해 산출하는 단계(S10);
    상기 코드 측정치를 관측식인 식 1을 통해 산출하는 단계(S10)를 통해 구해진 코드 측정치에서 신호 품질을 확인하기 위하여 L1 주파수와 L2 주파수 간의 코드 측정치 차분을 식 2를 통해 구하는 단계(S20);
    상기 코드 측정치 차분식인 식 2를 통해 구하는 단계(S20)를 통해 구해진 코드 측정치 차분에 시간차분을 적용하여, 식 3을 통해 L1과 L2 주파수의 측정잡음 성분을 구하는 단계(S30);
    상기 식 3을 통해 L1 주파수와 L2 주파수의 측정잡음 성분을 구하는 단계(S30)를 통해 구해진 측정잡음 성분을 통해 신호품질을 구하고, 상기 신호품질과 실제 측정되는 전파간섭을 비교하기 위하여 전파 간섭 측정장치를 통해 전파 간섭을 측정하는 단계(S40) 및
    상기 전파 간섭 측정장치를 통해 전파 간섭을 측정하는 단계(S40)를 통해 측정된 전파 간섭의 측정치와 상기 산출된 신호품질을 비교하여 비교값을 산출하는 단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법.
    식 1
    Figure 112018001145879-pat00059

    식 2
    Figure 112018001145879-pat00060

    식 3
    Figure 112018001145879-pat00061

    P는
    Figure 112018001145879-pat00062
    주파수 대역의 코드 측정치(m),
    Figure 112018001145879-pat00063
    는 GPS 신호 주파수 대역(L1,L2등), L1 중심주파수는 1575.5MHz이고 L2 중심주파수는 1236MHz,
    Figure 112018001145879-pat00064
    는 위성과 수신기(10) 사이의 거리(m),
    Figure 112018001145879-pat00065
    는 빛의 속도(m/s),
    Figure 112018001145879-pat00066
    는 수신기(10) 시계오차(s),
    Figure 112018001145879-pat00067
    는 위성시계 오차(s),
    Figure 112018001145879-pat00068
    는 대류권 지연오차(m),
    Figure 112018001145879-pat00069
    는 이온층 지연오차(m),
    Figure 112018001145879-pat00070
    은 다중경로 오차(m),
    Figure 112018001145879-pat00071
    는 측정 잡음(m)이고,
    Figure 112018001145879-pat00072
    은
    Figure 112018001145879-pat00073
    주파수 대역 신호 간 코드측정치 차분을 의미하고,
    Figure 112018001145879-pat00074
    는 신호 주파수이며,
    Figure 112018001145879-pat00075
    는 시간을 나타냄.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코드 측정치를 관측식인 식 1을 통해 산출하는 단계(S10)에서 위성신호를 수신하여 코드 측정치를 산출하는 산출장치는 위성에서 전송되는 위성신호를 수신받는 수신기(10);
    상기 수신기(10)에서 수신되는 위성신호 주파수 간을 차분하는 차분기(20);
    상기 차분기(20)에서 차분된 주파수를 시차분하는 시차분기(30) 및
    상기 차분 및 시차분된 주파수의 신호품질을 분석하는 신호품질 분석기(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전파 간섭 측정장치를 통해 전파 간섭을 측정하는 단계(S40)의 상기 전파 간섭 측정장치는,
    위성의 신호를 수신하는 수신기(10);
    상기 수신기(10)에서 수신된 위성의 주파수를 스펙트럼으로 분석하는 스펙트럼 분석기(50);
    상기 스펙트럼 분석기(50)를 통해 스펙트럼 분석된 주파수 들을 수집하는 데이터 수집기(60) 및
    상기 데이터 수집기(60)에서 수집된 위성의 전파들의 전파 송수신 환경을 분석하는 전파환경 분석기(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전파 간섭 측정장치를 통해 전파 간섭을 측정하는 단계(S40)는,
    상기 전파 간섭 측정장치를 통해 L1 신호 대역을 측정하는 제1 신호측정 단계(S41);
    상기 전파 간섭 측정장치를 통해 L2 신호 대역을 측정하는 제2 신호측정 단계(S42) 및
    상기 L1 신호 대역 측정 및 L2 신호 대역 측정을 번갈아 가며 24시간 동안 지속하는 단계(S43)를 포함하는 것을 특징으로 하는 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 신호측정 단계(S41)의 L1 신호 대역은 1555MHz ~ 1596MHz의 신호대역에서 100KHz 대역폭을 가지며, 5분 간격으로 최대치로 측정하는 것을 특징으로 하는 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 신호측정 단계(S42)의 L2 신호 대역은 1217MHz ~ 1238MHz의 신호대역에서 100KHz 대역폭을 가지며, 5분 간격으로 최대치로 측정하는 것을 특징으로 하는 GNSS 기반 보정정보를 위한 기준국 선정의 전파환경 및 신호품질 분석 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111965669B (zh) * 2020-08-14 2021-09-03 长江空间信息技术工程有限公司(武汉) 一种gnss时间序列中观测墩热膨胀信号的分离方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100561664B1 (ko) * 2002-09-18 2006-03-15 에스케이 텔레콤주식회사 Ｗｃｄｍａ 시스템에서 통화품질 측정 방법
CN1951058B (zh) * 2004-03-12 2010-07-21 艾利森电话股份有限公司 用于接收信号质量估计的方法和设备
KR100673201B1 (ko) 2004-12-27 2007-01-22 에스케이 텔레콤주식회사 전파 환경 분석 시스템 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240050620A (ko) 2022-10-12 2024-04-19 주식회사 엘지유플러스 Gnss 측위 보정 정보를 생성하는 측위 보정 시스템 및 그 제어방법

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