위성 항법 시스템을 통한 위치기반 서비스는 최근 통신, 금융, 전력, 교통 등 다양한 응용에 적용되어 그 중요성이 더욱 높아지고 있다. 서비스의 신뢰성 제공을 위해 위치 정보의 정확도는 매우 중요하다. 항법 수신기는 항법 메시지에서 위성 천체력 및 시간 정보를 사용하여 위성과 수신기 간의 의사 거리를 계산하여 위치를 찾는다. 항법 솔루션의 정확도는 천체력 오류, 위성 시계 오류, 전리층 오류, 대류권 오류, 코드 추적 오류, 다중 경로 오류 및 위성 기하학과 같은 요인으로 인해 발생하는 다양한 오류들의 크기에 따라 달라진다. 특히 위성 항법 신호는 위성에서 송신되어 수신기에 도달하는 다양한 요인에 의해 왜곡을 겪게 되며 이는 수신 신호의 품질을 떨어뜨리게 된다. 이러한 수신 신호의 품질 저하는 위치 정확도에 부정적인 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 코드 추적 오류 측면에서 수신 신호의 품질과의 관계를 검토한다. 특히 실제 도시 및 교외 시나리 오에서의 항법 신호의 코드 추적 오류를 알아보기 위해 다중 경로, 신호의 도플러 주파수 분산, 쉐도잉 (Shadowing), 차단 효과 (Blockage effects)를 포함하는 Land Mobile Satellite (LMS) 채널 모델을 적용한다.

Analysis of Code Tracking Error According to Received Signal Quality in GNSS

Joon-Young Jung*, Jewon Lee, Sanguk Lee

Location-based services through a satellite navigation system are recently applied to various applications such as communication, finance, power, and transportation, and their importance is increasing. Accuracy of location information is very important to provide reliability of service. The navigation receiver uses the satellite ephemeris and time information in the navigation message to calculate a pseudorange between the satellite and the receiver to locate it. The accuracy of navigation solutions depends on the magnitude of various errors caused by factors such as ephemeris errors, satellite clock errors, ionospheric errors, tropospheric errors, code tracking errors, multipath errors, and satellite geometry. In particular, the satellite navigation signal is distorted by various factors while it is transmitted from the satellite and arrives at the receiver, which deteriorates the quality of the received signal. This degradation of the received signal quality has a negative effect on the positioning accuracy. In this paper, we examine the relationship with the quality of the received signal in terms of code tracking error. In particular, a Land Mobile Satellite (LMS) channel model including multi-path, Doppler frequency dispersion of signals, shadowing, and blocking effects is applied to investigate code tracking errors of navigation signals in real urban and suburban scenarios.

Keywords: GNSS, code tracking error, signal quality, land mobile satellite (LMS) model

Speaker 정준영* 한국전자통신연구원