운전 중 통화를 하면서 내비를 켜면, 이상하게 위치가 튀거나 길 안내가 한 박자 늦을 때가 있습니다. 통화를 끊으면 언제 그랬냐는 듯 멀쩡해지고요.
기분 탓이 아닙니다. 내 폰의 통화 송신이 GPS 수신을 방해하는 경우가 실제로 있습니다. 지난 글에서 다룬 디센스의 대표적인 사례죠. 왜 하필 GPS가 통화에 약한지, 그리고 이걸 어떻게 잡는지 풀어보겠습니다.
먼저 흔한 오해부터
❌ “GPS는 위성 신호라 폰 통신과 상관없다”
신호의 출처는 다르지만, 둘 다 한 폰 안에 있습니다. 폰이 내보내는 강한 통화 신호가, 폰이 받으려는 약한 GPS 신호를 덮을 수 있습니다. 출처가 달라도 한 몸 안에서 부딪히는 겁니다.
❌ “하늘만 트이면 GPS는 정확하다”
하늘이 트이는 건 중요하지만 그게 전부는 아닙니다. GPS 신호는 2만 킬로미터 밖 위성에서 오는 극도로 약한 신호라, 폰 안의 작은 방해에도 쉽게 묻힙니다. 밖이 트여도 안이 시끄러우면 헤맵니다.
❌ “내비가 헤매는 건 지도 앱 문제다”
앱 이전에 GPS 수신 자체가 나빠졌을 수 있습니다. 앱은 받은 위치가 부정확하면 헤맬 수밖에 없으니까요. 통화 중에만 그렇다면 앱이 아니라 수신 방해를 의심해야 합니다.
내 송신의 2배가 GPS 자리에 떨어진다
하모닉 글에서 봤듯, 강하게 내보낸 신호는 정수 배 자리에 유령 신호를 남깁니다. 2배, 3배 자리에요. 문제는 그 배수 중 하나가 하필 GPS가 쓰는 주파수에 떨어질 때입니다.
공교로운 조합이 있습니다. 낮은 대역이라고 다 그런 건 아니고, 그중 폰이 내보내는 쪽(상향)이 787메가헤르츠 근처인 자리가 문제입니다. 그 2배가 1575메가헤르츠, 바로 GPS가 쓰는 주파수거든요. 우연이라기엔 너무 정확히 겹칩니다. 그래서 이 대역으로 통화하며 내비를 켜면, 내 송신의 2배 유령이 위성에서 온 약한 신호를 덮어 위치가 흔들립니다. 물론 어느 밴드가 범인인지는 상황마다 다르지만, 이 조합은 특히 잦은 골칫거리입니다.
여기서 GPS가 유독 취약한 데는 이유가 있습니다. GPS 신호는 비교가 안 될 만큼 약합니다. 내 폰이 바로 옆에서 내보내는 통화 신호가 귀청을 찢는 고함이라면, GPS는 지구 반대편에서 들려오는 속삭임보다도 희미한 소리입니다. 고함의 찌꺼기만으로도 그 속삭임은 간단히 묻힙니다. 그래서 다른 통신은 멀쩡한데 유독 GPS만 통화에 예민하게 반응하는 겁니다. 받으려는 신호가 약할수록 작은 방해에도 무너지니까요.
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GPS가 쓰는 주요 주파수는 1575메가헤르츠입니다. 그 절반은 787메가헤르츠죠. 그런데 넓은 지역을 덮는 낮은 대역 통신 중에, 폰이 내보내는 쪽(상향)이 바로 그 언저리인 대역이 있습니다. 그러니 그 대역으로 송신하면 2배 자리가 GPS 위에 그대로 올라앉습니다.
여기서 하나 짚어둘 것이 있습니다. 낮은 대역이면 다 그런 게 아닙니다. 같은 낮은 대역이라도 상향이 700메가헤르츠 초반대인 곳이라면 2배는 1400메가헤르츠 언저리라, GPS와 140메가헤르츠 넘게 떨어져 있습니다. 문제가 되는 건 2배가 하필 그 자리에 정확히 떨어지는 특정 대역입니다. 그래서 “낮은 대역이라서”가 아니라 “그 대역이라서”가 맞는 말입니다.
그래서 이 낮은 대역으로 세게 송신하면, 그 2배 하모닉이 GPS 수신을 정면으로 칩니다. GPS 신호가 워낙 약해서, 아주 작은 하모닉에도 묻히죠. 이건 우연이 아니라 주파수가 배수 관계로 겹친 결과라, 그 조합에서는 예정된 것처럼 나타납니다.
다만 앞서 말했듯 모든 경우가 이렇진 않습니다. 어떤 폰은 다른 밴드에서, 다른 조건에서 GPS가 흔들립니다. 디센스는 늘 케이스 바이 케이스라, 그 폰에서 어느 조합이 범인인지는 실제로 돌려봐야 압니다.
그 배수만 콕 집어 없앤다 — 노치 필터
그럼 어떻게 잡을까요. 필터로 그 하모닉을 걸러내면 되는데, 여기서 요령이 필요합니다. 통화 신호는 그대로 내보내야 하고, GPS를 치는 그 배수만 없애야 하니까요.
그래서 노치(notch) 필터를 씁니다. 대역 전체를 막는 게 아니라, 특정 주파수 한 점만 좁고 깊게 눌러 없애는 필터입니다. 마치 빗의 이 하나가 빠진 것처럼, 딱 그 자리만 콕 집어 떨어뜨리죠. 통과시킬 신호는 건드리지 않으면서, GPS를 괴롭히는 하모닉만 도려냅니다. 실제로 이런 조합이 문제가 되는 밴드에는 이 노치를 따로 설계해 넣습니다.
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노치 필터도 공짜는 아닙니다. 그 자체가 신호가 지나는 길목에 놓이는 부품이라, 지날 때 약간의 손실이 생기고 자리도 차지합니다. 그러니 정말 필요한 밴드에만 골라 넣습니다.
어느 밴드가 GPS를 치는지, 얼마나 깊게 눌러야 하는지는 그 폰에서 실제로 재봐야 압니다. 배치와 격리를 손봐서 될 때도 있고, 그걸로 부족하면 노치를 넣습니다. 하드웨어와 소프트웨어를 병행해 잡는 그 과정의 일부죠.
이런 판단 — 어느 조합이 문제이고, 배치로 잡을지 노치로 잡을지 — 은 완제품에서 통신과 GPS를 함께 놓고 보는 사람만 내릴 수 있습니다. 통신 부품 회사도, GPS 부품 회사도 자기 것만 봐서는 이 궁합을 잡지 못합니다.
그래서 알아두면 좋은 것
- 통화 중에만 내비가 헤매면, 앱보다 수신 방해를 의심한다. 통화를 끊거나 스피커폰으로 바꿔보면 차이가 느껴질 수 있습니다.
- 중요한 길안내 중에는 긴 통화를 피한다. 특히 신호가 약해 출력이 최대로 올라간 상황이면, 하모닉도 세져 GPS를 더 세게 칩니다.
- 손으로 안테나를 덮지 않게 쥔다. 손이 출력을 올리게 만들면 GPS 방해도 커질 수 있습니다.
- 소프트웨어 업데이트를 유지한다. 특정 조건의 GPS 감도는 출시 뒤 조정으로 개선되기도 합니다.
정리하면
통화하면서 내비가 헤매는 건 내 폰의 송신이 GPS 수신을 방해하기 때문입니다. 강한 송신의 2배 하모닉이 하필 GPS 자리에 떨어지는 조합이 있습니다. 낮은 대역이라서가 아니라, 상향이 787메가헤르츠 근처인 그 대역이라서입니다. 2배가 1575메가헤르츠, GPS 자리에 그대로 올라앉으니까요. GPS 신호가 워낙 약해 작은 방해에도 묻히고요.
이걸 잡으려고 그 배수만 콕 집어 없애는 노치 필터를 설계해 넣습니다. 통과시킬 신호는 두고 문제의 한 점만 도려내는 거죠. 어느 밴드가 범인이고 어떻게 잡을지는 케이스 바이 케이스라, 완제품에서 통신과 GPS를 함께 보는 사람만 판단할 수 있습니다.
이걸로 폰 안에서 방해가 일어나는 대표적인 경로들을 한 바퀴 돌아봤습니다. 내 송신이 GPS를 치는 경우, 폰 안 다른 부품이 잡음을 내는 경우, 꽂는 선이 통로가 되는 경우까지요. 다음 글부터는 조금 다른 이야기로 넘어갑니다 — 부품 하나하나를 고를 때 부딪히는 원가와 공간 이야기입니다.
궁금한 통신 현상이 있으시면 문의 페이지로 보내주세요. 좋은 질문은 그대로 다음 글이 됩니다.