본 논문은 위성항법시스템을 위한 신호방식 설계하는 새로운 방법을 제안한다. 제안된 신호방식 설계 방법은 신규 위성항 법시스템의 설계는 물론, 기존의 위성항법시스템에 새로운 신호를 추가하는 경우에도 활용될 수 있다. 위성항법시스템을 위한 새로운 신호방식을 설계할 때는 신규설계된 신호가 지상의 수신기에서 충분한 신호 대 간섭 잡음비(Signal-to- Interference-plus-Noise Ratio, SINR)로 수신되어 높은 신뢰도의 레인징(ranging) 또는 항법데이터 수신이 보장되어야 하 며, 이와 동시에 기존 위성항법시스템의 신호에 유발하는 간섭이 충분히 낮아서 기존 위성항법시스템의 서비스 품질에 미 치는 영향이 무시될 수 있는 수준이어야 한다. 최근 주목받고 있는 국내 독자 위성항법시스템인 KPS와 같이 신규 위성항 법시스템을 설계하는 경우에는 상호 영향을 미칠 수 있는 범위를 고려하여 기존의 GNSS와 RNSS를 모두 상호 영향 분석 대상으로 포함하여야 한다. 본 논문에서는 이러한 제약조건들이 주어진 경우에 대해 신규 신호방식 설계를 도출하기 위한 새로운 방법을 제안한다. 제안된 방법은 설계에 소요되는 시간과 노력(이론 분석과 연산량 등) 비용과 설계 결과의 품질 (간섭과 전송 성능) 간의 trade-off를 고려하여 인공지능 기술을 활용한다. 즉, 상기한 제한조건들 외에 최소한의 기본적인 전제조건을 정의한 후 머신러닝 알고리즘을 활용하여 우수한 품질의 설계 결과를 얻을 수 있는 현실적이며 효과적인 방법 으로서, 활용가능성이 매우 높을 것으로 기대된다.

Novel Design of Signaling for Satellite Navigation Systems

Hyoungsoo Lim*, Sanguk Lee

This paper proposes a new method of designing a signaling scheme for a satellite navigation system. The proposed signal design method can be used not only for designing a new satellite navigation system, but also for adding a new signal to an existing satellite navigation system. When designing a new signal method for a satellite navigation system, the newly designed signal should be available with a sufficiently high Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio (SINR) to terrestrial receivers, guaranteeing high reliability for ranging and navigation data reception. At the same time, the interference caused to the signals of the existing satellite navigation systems should be sufficiently low that the impact on the service quality of the existing satellite navigation system should be negligible. In the case of designing a new satellite navigation system such as KPS, a future satellite navigation system in Korea, all the existing GNSSs and RNSSs should be included as targets for mutual interference analysis. In this paper, we propose a new method for deriving a new signaling scheme design under given constraints. The proposed method utilizes artificial intelligence technology in consideration of the trade-off between the time and effort required for design and the quality of the design result such as interference and transmission performance. By using a machine learning algorithm after defining minimum basic prerequisites, the proposed method can be a practical and effective method to obtain excellent design quality and is expected to be highly applicable.

Speaker 임형수* 한국전자통신연구원