KR101706204B1 - Method of correcting transceiver of radio channel measurement system with multiple antennas - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중안테나 무선채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법에 관한 것으로서, 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템의 송신단의 전단 또는 후단을 수신단의 전단 또는 후단에 단일 경로를 형성하며 연결하는 단일 경로 형성 단계, 상기 단일 경로가 형성된 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템을 경로를 절체하며 동작시켜 기저대역의 송수신 신호를 측정하는 신호 측정 단계, 상기 측정된 송수신 신호들을 분석하여 송수신 경로에 의해 발생하는 크기 및 위상 변화를 도출하는 신호 분석 단계 및 상기 도출된 크기 및 위상 값을 이용하여 무선 채널 측정 시스템의 송수신 경로를 보정하는 경로 보정 단계를 포함한다.The present invention relates to a transmission path correcting method in a multi-antenna radio channel measuring system, and more particularly, to a single path forming step of connecting a front end or a rear end of a transmitting end of a multi- Measuring a transmission and reception signal of a baseband by switching and operating a path of the multi-antenna radio channel measurement system having the single path; analyzing the measured transmission and reception signals to derive a size and a phase change caused by the transmission and reception path; And a path correction step of correcting a transmission / reception path of the radio channel measurement system using the derived size and phase value.

다중안테나, 무선채널 측정, 경로 보정 Multi-antenna, wireless channel measurement, path compensation

Description

다중 안테나 무선채널측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법 {Method of correcting transceiver of radio channel measurement system with multiple antennas}[0001] The present invention relates to a method for correcting a transmission path in a multi-antenna wireless channel measurement system,

본 발명은 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단일 경로가 형성된 무선 채널 측정 시스템에서 직접 신호를 측정하고 측정된 신호를 분석하여 송수신 경로에 의해 발생하는 크기 및 위상 값을 보정하는 방법에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a method for correcting transmission / reception paths in a multi-antenna radio channel measurement system, and more particularly, to a method and apparatus for directly measuring a signal in a single- And a method for correcting phase values.

이동통신 시스템 개발시에 이동통신에 사용될 무선채널에 대한 모델링이 필요하다. 상기의 무선 채널 모델링은 무선채널을 먼저 측정한 후, 측정된 데이터를 이용하여 무선 채널의 파라미터를 추출하는 과정을 통해 이루어진다. 따라서 모델링에서는 무선 채널을 측정하기 위한 무선 채널 측정장치(Channel Sounder)가 필요하다.Modeling of wireless channel to be used in mobile communication is needed when developing mobile communication system. The radio channel modeling is performed by first measuring a radio channel and then extracting parameters of the radio channel using the measured data. Therefore, in the modeling, a wireless channel measurement device (channel sounder) is required for measuring a wireless channel.

특히, 다중 안테나를 이용하는 무선채널 측정 시스템에서는 다중 안테나 배열을 이용하며, 무선 채널을 통해 수신되는 각 안테나 요소별 수신신호를 분석하여 무선 채널의 고유한 특성인 출발각(Angle of departure, AoD) 및 도래각(Angle of Arrival, AoA) 등의 전파에 대한 방향성을 측정할 수 있다.Particularly, in a radio channel measurement system using multiple antennas, a multi-antenna arrangement is used, and a received signal for each antenna element received through a radio channel is analyzed to determine an angle of departure (AoD) And the directionality of the wave such as the angle of arrival (AoA) can be measured.

하지만, 수신 신호에는 무선 채널의 특성뿐만 아니라 송수신 안테나 시스템 내의 경로별 특성도 반영되어 있다. 그런데 다중안테나의 각 안테나 요소에 대응되는 시스템 내의 경로별 특성은 서로 상이하다. 따라서 다중안테나의 각 안테나 요소에 대응되는 경로별 특성을 보정하지 않을 경우 무선 채널의 출발각 및 도래각 측정에 오류가 발생하게 된다.However, the received signal reflects not only the characteristics of the radio channel, but also the characteristics of each path in the transmitting and receiving antenna system. However, characteristics of paths in the system corresponding to the antenna elements of the multiple antennas are different from each other. Therefore, if the characteristic of the path corresponding to each antenna element of multiple antennas is not corrected, an error occurs in the measurement of the starting angle and the arrival angle of the radio channel.

따라서 상기 무선 채널의 출발각 및 도래각 측정시 발생하는 오류를 제거하기 위해서 각 안테나와 연결된 시스템 경로별 신호의 상대적인 크기 및 위상 특성을 측정치에서 보정해야 한다. Therefore, the relative size and phase characteristics of signals in each system path connected to each antenna must be corrected in the measured values in order to eliminate errors occurring in the measurement of the start angle and the arrival angle of the wireless channel.

상기의 문제점을 해결하기 위한 방법으로 종래에는 별도의 교정 송신기 또는 교정 수신기를 두고 정해진 위치에서 신호를 무선으로 송수신함으로써 시스템의 특성을 보정하는 방법이 제안되었다.As a method for solving the above problems, there has been proposed a method of correcting a characteristic of a system by wirelessly transmitting / receiving a signal at a predetermined position with a separate calibration transmitter or calibration receiver.

하지만 상기의 방법은 무선 채널에 변화가 없는 특정상황에서만 가능하다는 문제점이 있었다.However, the above method has a problem that it is possible only in a specific situation where there is no change in the radio channel.

또한 다중안테나를 이용하는 무선채널 측정 시스템에서의 보정방법으로 종래에는 기준 신호를 방사하여 임의의 기준점에 대한 반사신호를 수신하고 수신된 신호를 이용하여 보정하는 방법이 제안되었다.Also, as a correction method in a radio channel measurement system using multiple antennas, conventionally, a method has been proposed in which a reference signal is radiated and a reflection signal for an arbitrary reference point is received and corrected using a received signal.

하지만 상기의 방법은 정확한 기준점을 정하는 것이 다양한 이동통신 채널환경(실내외 등)을 측정하는 무선 채널 측정 시스템에서는 용이하지 않은 문제점이 있었다.However, the above method has a problem in that it is not easy to determine an accurate reference point in a radio channel measurement system for measuring various mobile communication channel environments (indoors and outdoors).

이와 같이 종래의 기술들은 무선 채널 측정시 다중안테나의 각 안테나 요소에 대한 송수신 경로를 보정하는데 문제점이 있었다.Thus, the conventional techniques have a problem in correcting the transmission / reception path for each antenna element of multiple antennas when measuring a radio channel.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 본 발명은, 무선채널 측정 시스템 내에서 다중안테나 어레이의 각 안테나 요소별로 송수신 경로에 따른 상대적인 크기 및 위상 변화 측정하고 측정값을 이용해 무선 채널 측정 시스템의 송수신 경로를 보정할 수 있는 다중안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a radio channel measurement system for measuring relative size and phase change of each antenna element of a multi-antenna array according to a transmission / reception path and correcting a transmission / And an object of the present invention is to provide a transmission / reception path correction method in a multi-antenna radio channel measurement system capable of performing multi-antenna radio channel measurement.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 다중안테나 무선채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법은, 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템의 송신단의 전단 또는 후단을 수신단의 전단 또는 후단에 단일 경로를 형성하며 연결하는 단일 경로 형성 단계, 상기 단일 경로가 형성된 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템을 경로를 절체하며 동작시켜 기저대역의 송수신 신호를 측정하는 신호 측정 단계, 상기 측정된 송수신 신호들을 분석하여 송수신 경로에 의해 발생하는 크기 및 위상 변화를 도출하는 신호 분석 단계 및 상기 도출된 크기 및 위상 값을 이용하여 무선 채널 측정 시스템의 송수신 경로를 보정하는 경로 보정 단계를 포함한다.As a means for solving the above problems, a transmitting / receiving path correcting method in a multi-antenna radio channel measuring system according to an embodiment of the present invention is characterized in that a front end or a rear end of a transmitting end of a multi- A single path forming step of forming and connecting a single path, a signal measuring step of measuring a transmission / reception signal of a baseband by switching and operating the multi-antenna radio channel measurement system formed with the single path, and analyzing the measured transmission / A signal analysis step of deriving a magnitude and a phase change caused by the transmission / reception path, and a path correction step of correcting a transmission / reception path of the radio channel measurement system using the derived magnitude and phase value.

본 발명의 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 장치에 따르면, 다중안테나를 이용한 무선 채널 측정 시스템 자체 내에서 송수신 경로 특성을 루프백 회로나 감쇄기를 이용하여 측정하고 송수신 경로 보정할 수 있다.According to the apparatus for correcting a transmission / reception path in the radio channel measurement system of the present invention, transmission / reception path characteristics can be measured using a loopback circuit or an attenuator and corrected for transmission / reception paths in the radio channel measurement system using multiple antennas.

등방성 안테나로 구성된 원형 배열의 다중안테나를 사용하는 무선채널 측정 시스템에서는 측정 시스템, 안테나 및 급전선을 포함하는 송수신 경로 특성을 측정하여 보정할 수 있다.In a wireless channel measurement system using multiple antennas in a circular array composed of isotropic antennas, the transmission and reception path characteristics including the measurement system, the antenna and the feeder line can be measured and corrected.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and like parts are denoted by similar reference numerals throughout the specification.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Also, when a part is referred to as "including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated otherwise.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법의 흐름도이다.1 is a flowchart of a transmission / reception path correction method in a multi-antenna wireless channel measurement system according to the present invention.

도1을 참조하면, 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법은 단일 경로 형성 단계(S100), 신호 측정 단계(S200), 신호 분석 단계(S300) 및 경로 보정 단계(S400)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a transmission path correcting method in a multi-antenna wireless channel measurement system includes a single path forming step S100, a signal measuring step S200, a signal analyzing step S300, and a path compensating step S400 .

단일 경로 형성 단계(S100)에서는 송수신단 경로 특성을 측정하기 위해 송신단의 전단 또는 후단을 수신단의 전단 또는 후단에 단일 경로를 형성하며 연결한다. 단일 경로 형성을 위해서 송신단의 전단 또는 후단과 수신단의 전단 또는 후단은 루프백 회로를 이용해서 연결을 할 수 있다.In the single path forming step S100, the front end or the rear end of the transmitting end is connected to the front end or the rear end of the receiving end by forming a single path in order to measure the characteristics of the transmission end end path. In order to form a single path, the front end or the rear end of the transmitting end and the front end or the rear end of the receiving end can be connected using a loopback circuit.

상기의 측정시 전력 분배기를 사용하여 다수의 송수신 경로를 단일 경로로 만들고 감쇄기를 사용하여 송신 신호의 크기를 감쇄시켜 수신 신호를 측정에 적합한 범위로 낮추기도 한다.In the above measurement, the power distributor is used to make a plurality of transmission / reception paths into a single path, and the attenuator is used to attenuate the transmission signal to reduce the reception signal to a range suitable for measurement.

신호 측정 단계(S200)에서는 상기 단일 경로가 형성된 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템을 송수신단의 전력 공급 스위치를 절체하면서 동작시켜 각 경로별로 송수신되는 신호를 기저대역에서 측정한다.In the signal measurement step (S200), the multi-antenna radio channel measurement system having the single path is operated by switching the power supply switch of the transmitting and receiving end and measuring the signals transmitted and received in each path in the baseband.

신호 분석 단계(S300)에서는 상기 신호 측정 단계(S300)에서 측정한 송수신 신호들을 분석하여 각 송수신 경로에 의해 발생하는 상대적인 크기 및 위상을 구한다. 신호의 분석은 송신 신호 및 수신 신호의 크기 및 위상을 비교함으로써 구할 수 있다.In the signal analysis step (S300), the transmission and reception signals measured in the signal measurement step (S300) are analyzed to obtain relative sizes and phases generated by the respective transmission and reception paths. The analysis of the signal can be obtained by comparing the magnitude and phase of the transmission signal and the reception signal.

경로 보정 단계(S400)에서는 상기 구해진 상대적인 크기 및 위상을 이용하여 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템의 송수신 경로를 보정한다. 경로의 보정은 무선 채널 측정 시스템이 무선 채널의 출발각과 도착각을 계산할 때 송수신 경로의 상대적인 크기 및 위상을 고려하여 계산함으로써 이루어진다.In the path correction step (S400), the transmission / reception path of the multi-antenna radio channel measurement system is corrected using the obtained relative size and phase. The correction of the path is made by calculating the relative size and phase of the transmission / reception path when the wireless channel measurement system calculates the start angle and the arrival angle of the wireless channel.

도2는 본 발명의 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법을 적용한 일 실시예이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of applying a transmission / reception path correction method in a multi-antenna wireless channel measurement system of the present invention.

단일 경로 형성 단계(S100)에서는 도2에 도시된 바와 같이 송신단의 후단과 수신단의 후단을 배열 안테나를 통해 연결한다. In the single path forming step S100, as shown in FIG. 2, the rear end of the transmitting end and the rear end of the receiving end are connected through an array antenna.

신호 측정 단계(S200)에서는 먼저 도2에 도시된 송신 전력 분배기(104) 및 수신 전력 분배기(105)는 임의의 한 안테나 요소로 스위치를 고정한다. 입력단에 'K'라는 신호를 인가한 후 기저대역 입력단 및 출력단의 신호를 측정한다.In the signal measurement step S200, the transmission power splitter 104 and the reception power splitter 105 shown in FIG. 2 first fix the switch to an arbitrary antenna element. After applying a 'K' signal to the input, measure the signal at the input and output of the baseband.

한 경로에 대해 신호 측정이 완료되면 송신 전력 분배기(104) 및 수신 전력 분배기(105)의 스위치를 절체하며 다른 안테나 요소들의 송수신 경로에 대해서도 신호를 측정한다.When the signal measurement is completed for one path, the switches of the transmission power divider 104 and the reception power splitter 105 are switched, and signals are also measured for the transmission / reception path of other antenna elements.

신호 분석 단계(S300)에서는 상기 측정된 각 송수신경로에 대한 B 및 C 지점의 신호를 분석한다. In the signal analysis step (S300), signals of points B and C for the measured transmission / reception paths are analyzed.

도2에 도시된 송신 전력 증폭기(103)에서 m번째 안테나 어레이 요소까지의 송신 경로 및 m번째 안테나 어레이 수신 경로에서 저잡음 수신기(106)까지의 수신 경로에서 발생하는 상대적인 크기 및 위상을 Km 및θm이라 두면 A, B, C 및 D 지점에서의 신호는 아래와 같이 표현 가능하다.The relative magnitude and phase occurring in the transmission path from the transmission power amplifier 103 to the m-th antenna array element and the reception path from the m-th antenna array reception path to the low noise receiver 106 shown in FIG. 2 are denoted by K m and θ m , signals at points A, B, C, and D can be expressed as follows.

A 지점에서의 신호 :

Figure 112009079196432-pat00001
Signal at point A:
Figure 112009079196432-pat00001

B 지점에서의 신호 :

Figure 112009079196432-pat00002
Signal at point B:
Figure 112009079196432-pat00002

C 지점에서의 신호:

Figure 112009079196432-pat00003
Signal at point C:
Figure 112009079196432-pat00003

D 지점에서의 신호:

Figure 112009079196432-pat00004
Signal at point D:
Figure 112009079196432-pat00004

상기의 D 지점에서의 신호를 바탕으로 수신단의 기저대역 I 및 Q 신호를 구하면 아래와 같다.The baseband I and Q signals of the receiving end are obtained on the basis of the signal at point D as described below.

Figure 112009079196432-pat00005
,
Figure 112009079196432-pat00006
Figure 112009079196432-pat00005
,
Figure 112009079196432-pat00006

I 및 Q 신호의 비 및 이를 이용한 을 θm 을 구하면 아래와 같다.The ratio of the I and Q signals and? M using the ratio are obtained as follows.

Figure 112009079196432-pat00007
Figure 112009079196432-pat00008
Figure 112009079196432-pat00007
Figure 112009079196432-pat00008

상기의 수식을 이용하여 각각의 송수신 경로에 의해 발생하는 크기(Km) 및 위상 변화(θm)를 구할 수 있다. 따라서 상기의 분석을 이용하면 다중 안테나 각각에 대응되는 채널 측정 시스템의 송수신 경로에 대한 상대적인 크기 및 위상차를 도출할 수 있게 된다. The magnitude (K m ) and the phase change (? M ) generated by each transmission / reception path can be obtained using the above equation. Therefore, by using the above analysis, it is possible to derive the relative size and phase difference with respect to the transmission / reception path of the channel measurement system corresponding to each of the multiple antennas.

경로 보정 단계(S400)에서는 신호 분석 단계(S300)에서 도출된 상대적인 크기 및 위상차를 이용하여 실제 무선 채널 측정 시스템의 운용 시 기저대역 모듈의 송신부에서는 측정된 경로별 송신신호의 크기와 위상을 상대적으로 반영하고, 수신부에서는 측정된 경로별 수신신호의 크기와 위상을 상대적으로 반영한다. In the path correction step S400, when the actual radio channel measurement system is operated using the relative size and phase difference derived in the signal analysis step S300, the transmission part of the baseband module measures the size and phase of the transmission signal according to the measured path, And the reception unit relatively reflects the magnitude and phase of the received signal for each measured path.

또 다른 방법으로 상대적인 크기 및 위상차를 실제 측정 시스템의 운용시에는 반영하지 않고 측정된 데이터를 후처리하는 과정에서 반영할 수 있다.Alternatively, the relative size and phase difference may be reflected in the process of post-processing the measured data without reflecting it in operation of the actual measurement system.

도3은 본 발명의 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법을 루프 백 경로를 이용해 적용한 일 실시예이다.FIG. 3 illustrates an embodiment of applying a transmission / reception path correction method in a multi-antenna wireless channel measurement system of the present invention using a loop back path.

단일 경로 형성 단계(S100)에서는 루프 백 경로 및 신호 측정을 위한 측정 모듈을 배치한다.In the single path forming step S100, a loopback path and a measurement module for signal measurement are arranged.

도3을 참조하면, 루프백 경로는 송신 안테나 요소들로 분배된 신호들을 다시 단일 경로로 구성한 후 수신 경로로 전달하는 제1 루프백 경로 및 송신단의 단일 경로 신호를 다중 경로로 분배한 후 수신 단의 경로로 전달하는 제2 루프백 경로를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the loopback path includes a first loopback path for transmitting signals distributed to the transmission antenna elements back to a reception path, and a first loopback path for distributing a single path signal of the transmission end to multiple paths, To the second loopback path.

상기의 제1 루프백 경로는 다수의 방향성 결합기(207 내지 210), N-경로 결합기(211), 스위치(212) 및 방향성 결합기(220)를 포함하여 구성될 수 있다.The first loopback path may include a plurality of directional couplers 207 to 210, an N-path coupler 211, a switch 212, and a directional coupler 220.

다수의 방향성 결합기(207 내지 210)은 각 안테나 어레이 요소에 별로 분배되는 신호를 추출하는 역할을 수행한다. The plurality of directional couplers 207 to 210 serve to extract a signal to be distributed to each antenna array element.

N-경로 결합기(211)은 다수의 방향성 결합기(207 내지 210)에서 추출한 신호들을 단일 경로로 구성하는 역할을 수행한다.The N-path combiner 211 plays a role of composing signals extracted from the plurality of directional couplers 207 to 210 into a single path.

스위치(212)는 상기 단일 경로로 구성된 송신 신호를 수신단으로 전달하는 역할을 수행한다. 송신 보정 시간 외의 시간에 측정 시스템이 동작할 경우 송신 신호가 수신으로 유입되지 않도록 하기 위해서 스위치(212)를 사용하였다. 또한 스위치(212)가 OFF시 송신 경로에 영향을 주지 않게 하기 위해서 무반사 스위치(Non-reflective switch)를 이용할 수 있다.The switch 212 transmits the transmission signal composed of the single path to the receiving end. A switch 212 is used to prevent a transmit signal from entering the receive when the measurement system is operating at a time outside the transmit correction time. Also, a non-reflective switch can be used to prevent the switch 212 from affecting the transmission path in the OFF state.

방향성 결합기(220)은 스위치를 통과한 송신 신호를 수신단으로 전달하는 역할을 수행한다.The directional coupler 220 transmits a transmission signal having passed through the switch to the receiving end.

상기의 제2 루프백 경로는 방향성 결합기(205), 스위치(213), N-경로 분배기(214) 및 다수의 방향성 결합기(215 내지 218)를 포함하여 구성될 수 있다.The second loopback path may include a directional coupler 205, a switch 213, an N-path distributor 214, and a plurality of directional couplers 215 to 218.

방향성 결합기(205)는 단일 경로의 송신 신호를 추출하는 역할을 수행한다.The directional coupler 205 plays a role of extracting a transmission signal of a single path.

스위치(213)는 상기 단일 경로로 구성된 송신 신호를 수신단으로 전달하는 역할을 수행한다. 수신 보정 시간 외의 시간에 측정 시스템이 동작할 경우 송신 신 호가 수신으로 유입되지 않도록 하기 위해서 스위치(213)를 사용하였다. 또한 스위치(213)가 OFF시 송신 경로에 영향을 주지 않게 하기 위해서 무반사 스위치(Non-reflective switch)를 이용할 수 있다.The switch 213 transmits the transmission signal composed of the single path to the receiving end. A switch 213 is used to prevent the transmission signal from entering the reception when the measurement system is operating at a time outside the reception correction time. In addition, a non-reflective switch can be used to prevent the switch 213 from affecting the transmission path when the switch 213 is turned off.

N-경로 분배기(214)는 상기 추출된 송신 신호를 다수의 안테나 어레이 요소로 분배하는 역할을 수행한다. The N-path splitter 214 distributes the extracted transmission signal to a plurality of antenna array elements.

다수의 방향성 결합기(215 내지 218)은 상기 분배된 송신 신호들을 각 안테나 어레이 요소로 전달하는 역할을 수행한다.A plurality of directional couplers 215 to 218 transmit the distributed transmission signals to each antenna array element.

상기와 같이 루프 백 경로를 배치한 후 측정 모듈을 입력단 및 출력단에 측정 모듈을 배치한다.After the loop back path is disposed as described above, the measurement module is disposed at the input end and the output end.

신호 측정 단계(S200) 내지 경로 보정 단계(S400)은 상기 도2에 대한 설명에서와 동일하다.The signal measuring step (S200) to the path correcting step (S400) are the same as in the description of FIG.

다만 방향성 결합기, N-경로 분배기 및 N 경로 결합기 등을 이용함으로써 발생하는 크기 및 위상의 변화는 미리 개개의 소자별로 측정하여 두었다가 신호 분석 단계 또는 경로 보정 단계에서 반영할 수 있다.However, the size and phase changes caused by using directional couplers, N-path distributors, and N-path couplers can be measured in advance for each individual device and reflected in the signal analysis step or the path correction step.

도4는 본 발명의 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법을 감쇄기를 이용해 적용한 일 실시예이다.FIG. 4 illustrates an embodiment of applying a transmission / reception path correction method in the multi-antenna wireless channel measurement system of the present invention using an attenuator.

무선 채널 측정 시스템의 내부에 루프백 경로를 구성하는 것일 용이하지 않은 경우, 도4에 도시된 것과 같이 전력 결합기(312), 전력 분배기(313) 및 감쇄 기(313)만을 추가하여 경로 보정을 할 수 있다.If it is not easy to construct a loopback path inside the radio channel measurement system, path correction can be performed by adding only the power combiner 312, the power divider 313 and the attenuator 313 as shown in FIG. 4 have.

단일 경로 형성 단계(S100)에서는 전력 결합기(312), 전력 분배기(313), 감쇄기(314) 및 신호 측정을 위한 측정 모듈을 배치한다.In the single path forming step S100, a power combiner 312, a power divider 313, an attenuator 314, and a measurement module for signal measurement are disposed.

감쇄기(314)는 전력 결합기(312)와 전력 분배기(313)를 이용할 경우 다수의 송수신 경로가 단일 경로로 변환되기 때문에 큰 전력의 송신 신호가 수신 신호로 입력되는 것을 막기 위해서 추가된 것이다. 따라서 감쇄기(314)에서 발생하는 신호의 감쇄 정도는 송신단의 출력 전력 및 수신 단의 허용 전력 범위를 고려하여 결정될 수 있다.The attenuator 314 is added to prevent a large power transmission signal from being input to the reception signal because a plurality of transmission / reception paths are converted into a single path when the power combiner 312 and the power splitter 313 are used. Therefore, the degree of attenuation of the signal generated by the attenuator 314 can be determined in consideration of the output power of the transmitting end and the allowable power range of the receiving end.

상기와 같이 감쇄기(314)는 전력 결합기(312)와 전력 분배기(313)를 배치한 후 입력단 및 출력단에 측정 모듈을 배치한다. As described above, the attenuator 314 disposes the power combiner 312 and the power divider 313, and then places the measurement module at the input and output stages.

신호 측정 단계(S200)에서는 송신단 및 수신단의 스위치를 절체하며 송수신 신호를 측정한다. 각각의 송수신 경로 보정시 스위치(305 및 306)을 통해 원하는 경로만을 선택하도록 설정하여 다수의 송신 경로 및 수신 경로를 서로 간섭없이 단일 경로로 변환하기 위함이다. In the signal measurement step S200, the transmission and reception signals are measured by switching the switches of the transmitting and receiving ends. In order to convert a plurality of transmission paths and reception paths into a single path without interfering with each other by setting to select only a desired path through switches 305 and 306 in each transmission / reception path correction.

신호 분석 단계(S300) 및 경로 보정 단계(S400)은 상기 도2에 대한 설명에서와 동일하다.The signal analysis step S300 and the path correction step S400 are the same as those in the description of FIG.

다만 전력 결합기(312), 전력 분배기(313) 및 감쇄기(314)에 의해 발생하는 크기 및 위상의 변화는 미리 개개의 소자별로 측정하여 두었다가 신호 분석 단계 또는 경로 보정 단계에서 반영할 수 있다However, the magnitude and phase changes caused by the power combiner 312, the power divider 313, and the attenuator 314 may be measured in advance for each individual device and reflected in the signal analysis step or the path correction step

도5는 본 발명의 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법을 등방성 안테나를 사용하는 경우에 적용한 일 실시예이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a method of compensating transmission / reception paths in a multi-antenna wireless channel measurement system according to an embodiment of the present invention when an isotropic antenna is used.

등방성 안테나는 다중 배열 안테나의 각 안테나 요소가 원형 배열된 경우를 말한다. 이러한 원형 배열 안테나는 출발각 및 도래각을 측정시 자주 이용되는 구성이다. The isotropic antenna refers to a case where each antenna element of the multiple array antenna is circularly arranged. These circular array antennas are frequently used in the measurement of the start angle and the arrival angle.

단일 경로 형성 단계(S100), 신호 분석 단계(S300) 및 경로 보정 단계(S400)은 상기 도2에 대한 설명에서와 동일하다.The single path forming step S100, the signal analyzing step S300, and the path correcting step S400 are the same as in the description of FIG.

신호 측정 단계에서는 송신 신호는 송신 전력 분배기(405)의 스위치를 절체하면서 방사하고 방사된 신호는 원형 배열 안테나의 중심에 위치한 안테나(R)을 통해 수신하도록 수신 전력 결합기(406)의 스위치를 고정시킨다. 각각의 원형 배열 안테나의 안테나 요소에 대응하는 경로에 대해서 송수신 신호를 측정한다.In the signal measurement step, the transmission signal is transmitted while the switch of the transmission power splitter 405 is switched, and the radiated signal is fixed to the reception power combiner 406 so as to receive the signal through the antenna R positioned at the center of the circular array antenna . The transmission and reception signals are measured for the path corresponding to the antenna element of each circular array antenna.

도6은 본 발명의 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법을 등방성 안테나를 사용하는 경우에 적용한 다른 실시예이다.FIG. 6 is another embodiment in which the transmission path correction method in the multi-antenna wireless channel measurement system of the present invention is applied to the case of using an isotropic antenna.

단일 경로 형성 단계(S100), 신호 분석 단계(S300) 및 경로 보정 단계(S400)은 상기 도2에 대한 설명에서와 동일하다.The single path forming step S100, the signal analyzing step S300, and the path correcting step S400 are the same as in the description of FIG.

신호 측정 단계에서는 송신 신호는 송신 전력 분배기(405)의 스위치를 고정하여 원형 배열 안테나의 중심에 위치한 안테나(T)를 통해서만 방사되게 하고 수신신호는 수신 전력 결합기(406)의 스위치를 절체하면서 수신한다. 각각의 원형 배열 안테나의 안테나 요소에 대응하는 경로에 대해서 송수신 신호를 측정한다.In the signal measurement step, the transmission signal is fixed by the switch of the transmission power splitter 405 to be radiated only through the antenna T positioned at the center of the circular array antenna, and the reception signal is received while the switch of the reception power combiner 406 is switched . The transmission and reception signals are measured for the path corresponding to the antenna element of each circular array antenna.

본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited only by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.

도1은 본 발명의 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법의 흐름도이다.1 is a flowchart of a transmission / reception path correction method in a multi-antenna wireless channel measurement system according to the present invention.

도2는 본 발명의 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법을 적용한 일 실시예를 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates an embodiment of applying a transmission / reception path correction method in a multi-antenna wireless channel measurement system of the present invention.

도3은 본 발명의 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법을 루프 백 경로를 이용해 적용한 일 실시예를 도시한 것이다.3 illustrates an embodiment of applying a transmission / reception path correction method in a multi-antenna wireless channel measurement system of the present invention using a loop back path.

도4는 본 발명의 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법을 감쇄기를 이용해 적용한 일 실시예를 도시한 것이다.FIG. 4 illustrates an embodiment of applying the transmission path correction method in the multi-antenna wireless channel measurement system of the present invention using an attenuator.

도5 및 도6은 본 발명의 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법을 등방성 안테나를 사용하는 경우에 적용한 일 실시예들을 도시한 것이다.5 and 6 illustrate an embodiment in which the transmission path correction method in the multi-antenna wireless channel measurement system of the present invention is applied to the case of using an isotropic antenna.

Claims (10)

다중 안테나 무선 채널 측정 시스템의 송신단의 전단 또는 후단을 수신단의 전단 또는 후단에 단일 경로를 형성하며 연결하는 단일 경로 형성 단계;A single path forming step of connecting a front end or a rear end of a transmitting end of the multi-antenna radio channel measuring system to a front end or a rear end of a receiving end forming a single path; 상기 단일 경로가 형성된 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템을 다중 안테나의 안테나 요소에 대한 경로를 절체하며 동작시켜 각각의 안테나 요소에 대응하는 경로에 대해서 기저대역의 송수신 신호를 측정하는 신호 측정 단계;Measuring a baseband transmission / reception signal for a path corresponding to each antenna element by switching and operating a path to an antenna element of the multiple antennas by using the single path formed multi-antenna radio channel measurement system; 상기 측정된 송수신 신호들을 분석하여 송수신 경로에 의해 발생하는 크기 및 위상 변화를 도출하는 신호 분석 단계; 및A signal analysis step of analyzing the measured transmission / reception signals to derive a magnitude and a phase change caused by a transmission / reception path; And 상기 도출된 크기 및 위상 값을 이용하여 무선 채널 측정 시스템의 송수신 경로를 보정하는 경로 보정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법.And correcting a transmission / reception path of the radio channel measurement system using the derived size and phase value. 제1 항에 있어서, 상기 단일 경로 형성 단계는2. The method of claim 1, wherein the single pass forming step comprises: 상기 단일 경로를 형성하기 위해서 송신단의 후단과 수신단의 후단을 배열 안테나를 통해 연결하는 단계인 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법.And connecting the rear end of the transmitting end and the rear end of the receiving end through an array antenna to form the single path. 제1 항에 있어서, 상기 단일 경로 형성 단계는2. The method of claim 1, wherein the single pass forming step comprises: 상기 단일 경로를 형성하기 위해서 상기 송신단의 전단 또는 후단과 상기 수신단의 전단 또는 후단을 루프백 회로를 이용해서 연결하는 단계인 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법.And connecting a front end or a rear end of the transmitting end and a front end or a rear end of the receiving end using a loopback circuit to form the single path. 제3 항에 있어서, 상기 루프백 회로는4. The circuit of claim 3, wherein the loopback circuit 송신 안테나 요소들로 분배된 신호들을 다시 단일 경로로 구성한 후 수신 경로로 전달하는 제1 루프백 경로 및 상기 송신단의 단일 경로 신호를 다중 경로로 분배한 후 수신단의 경로로 전달하는 제2 루프백 회로를 포함하는 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법.A first loopback path for transmitting signals distributed to the transmission antenna elements into a single path and then transmitting the signals to a reception path, and a second loopback circuit for distributing the single path signal of the transmitting end to a path of a receiving path A method for calibrating transmission and reception paths in a multi-antenna wireless channel measurement system. 제4 항에 있어서, 5. The method of claim 4, 상기 제1 루프백 경로는The first loopback path 각 안테나 어레이 요소 별로 분배되는 신호를 추출하는 다수의 방향성 결합기; 및A plurality of directional couplers for extracting a signal to be distributed for each antenna array element; And 상기 다수의 방향성 결합기에서 추출한 신호들을 상기 단일 경로로 구성하는 N-경로 결합기를 포함하고, And an N-path combiner configured to combine the signals extracted from the plurality of directional couplers into the single path, 상기 제2 루프백 경로는The second loopback path 상기 단일 경로의 송신 신호를 추출하는 방향성 결합기; 및A directional coupler for extracting the transmission signal of the single path; And 상기 추출된 송신 신호를 다수의 안테나 어레이 요소로 분배하는 K-경로 분배기를 포함하는 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법.And a K-path splitter for distributing the extracted transmission signal to a plurality of antenna array elements. 제1 항에 있어서, 상기 단일 경로 형성 단계는2. The method of claim 1, wherein the single pass forming step comprises: 다수의 송수신 경로를 상기 단일 경로로 변환하기 위해서 전력 결합기 및 전력 분배기를 이용하고, 송신단의 출력 전력을 수신단의 허용 전력으로 감쇄하는 감쇄기를 이용하는 단계인 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법.Receiving path correction method in a multi-antenna radio channel measurement system using a power combiner and a power divider to convert a plurality of transmission / reception paths into the single path, and using an attenuator to attenuate the output power of the transmission terminal to the power of the receiving end . 제1 항에 있어서, 상기 신호 측정 단계는2. The method of claim 1, 송신 전력 분배기의 스위치를 절체하면서 송신 신호를 방사하고 방사된 신호는 원형 배열 안테나의 중심에 위치한 안테나를 통해 수신하도록 수신 전력 결합기의 스위치를 고정시켜 상기 송수신 신호를 측정하는 단계인 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법.And measuring the transmission / reception signal by fixing a switch of the reception power combiner so as to radiate a transmission signal while switching the switch of the transmission power splitter and to receive the radiated signal through an antenna located at the center of the circular array antenna, A method for correcting transmission / reception paths in a system. 제7 항에 있어서, 상기 신호 측정 단계는8. The method of claim 7, wherein the signal measurement step 상기 원형 배열 안테나의 각각의 안테나 요소에 대응하는 경로에 대해서 상기 송수신 신호를 측정하는 단계인 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법.And measuring the transmission / reception signal for a path corresponding to each antenna element of the circular array antenna. 제1 항에 있어서, 상기 신호 측정 단계는2. The method of claim 1, 송신 신호를 원형 배열 안테나의 중심에 위치한 안테나를 통해서만 방사되도록 송신 전력 분배기의 스위치를 고정하고, 수신 신호는 수신 전력 결합기의 스위치를 절체하면서 수신하여 상기 송수신 신호를 측정하는 단계인 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법.Receiving a signal transmitted from a power splitter through a plurality of antennas; measuring a transmission / reception signal of the transmission power divider; A method for correcting transmission / reception paths in a system. 제9 항에 있어서, 상기 신호 측정 단계는10. The method of claim 9, 상기 원형 배열 안테나의 각각의 안테나 요소에 대응하는 경로에 대해서 상기 송수신 신호를 측정하는 단계인 다중 안테나 무선 채널 측정 시스템에서의 송수신 경로 보정 방법.And measuring the transmission / reception signal for a path corresponding to each antenna element of the circular array antenna.
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