KR960014674B1 - Fader for mobile telecommunication - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래의 무선 채널 시뮬레이터 장치의 구성도.1 is a block diagram of a conventional radio channel simulator.
제2도는 본 발명에 따른 순방향 링크의 무선 채널 시뮬레이터 장치의 구성도.2 is a block diagram of a wireless channel simulator apparatus of a forward link according to the present invention.
제3도는 본 발명에 따른 역방향 링크의 무선 채널 시뮬레이터 장치의 구성도.3 is a block diagram of a reverse channel radio channel simulator apparatus according to the present invention;
제4도는 본 발명에 따른 루트의 세부 구성도.4 is a detailed block diagram of a route according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
201, 204, 301, 105 : 기지국 209 내지 212, 311 내지 314 : 이동국201, 204, 301, 105: base station 209 to 212, 311 to 314: mobile station
202, 205, 302, 306 : 감쇠기202, 205, 302, 306: Attenuator
203, 206, 303, 304, 307, 308 : 페이더(FADER)203, 206, 303, 304, 307, 308: FADER
207, 309 : 루트 208, 310 : 컴퓨터207, 309: root 208, 310: computer
본 발명은 이동통신용 페이더(Fader) 내장형 무선 채널 시뮬레이터 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fader embedded wireless channel simulator apparatus for mobile communication.
이동통신 시스템에서 기지국과 이동국 링크의 통화 품질은 여러가지 요인에 의한 전파 환경에 따라 좌우된다. 즉 각각의 안테나에 도달하는 전파는 거리에 따른 기본적인 감쇠 뿐만 아니라 건물이나 그외의 반사체에 의한 다경로 페이딩(fading), 동일 지역에서의 시간에 따라 변화하는 슬로우 페이딩(slow fading) 등에 의하여 변화한다. 따라서, 이동통신 시스템에서 기지국과 이동국 링크의 통화 품질을 시험하기 위해 이러한 자연적인 전파 환경을 인위적으로 만들어 시험할 수 있는 무선 채널 시뮬레이터 장치가 필요하다.The call quality of the base station and the mobile station link in the mobile communication system depends on the propagation environment due to various factors. That is, the radio waves reaching each antenna change not only by basic attenuation with distance, but also by multipath fading caused by buildings and other reflectors, and slow fading that changes with time in the same area. Therefore, there is a need for a wireless channel simulator apparatus capable of artificially creating and testing such a natural propagation environment for testing the call quality of a base station and a mobile station link in a mobile communication system.
그러나, 실제 이동통신 시스템을 분석하기 위하여 위와 같은 상황을 재현한다는 것은 상당한 필드(Field)시험을 요구하는 문제점이 있었다.However, reproducing the above situation in order to analyze an actual mobile communication system has a problem requiring a considerable field test.
그러므로 자연적인 전파 환경을 인위적으로 만들 수 있는 RF 채널 시뮬레이터 장치가 필요하다.Therefore, there is a need for an RF channel simulator device that can artificially create a natural propagation environment.
상기 기술한 무선 채널 시뮬레이터를 제작하는데 있어서 종래에는 제1도에 도시된 장치를 사용하였다.In manufacturing the above-described radio channel simulator, the apparatus shown in FIG. 1 is conventionally used.
제1도는 종래의 무선 채널 시뮬레이터의 구성도로서, 송신된 무선 주파수(RF : Radio Frequency) 신호가 신호선(101)을 통하여 혼합기 #1(102)로 입력되고 외부의 신호 발생기로부터 입력된 국부 발진 신호가 혼합기 #1(102)로 입력되어 혼합기 #1(102)에서 주파수 하향된 중간 주파수(IF : Interediate Frequency) 신호가 페이더(Fader)(104)를 거친 후, 혼합기 #2(106)에 의해 혼합기 #1(102)의 국부 발진 신호와 똑같은 신호로 혼합되어 출력 신호로서 원래 입력된 무선 주파수(RF) 입력 주파수가 출력된다.1 is a configuration diagram of a conventional radio channel simulator, in which a transmitted radio frequency (RF) signal is input to mixer # 1 102 through a signal line 101 and a local oscillation signal input from an external signal generator. Is input to mixer # 1 102 and an interediate frequency (IF) signal that is frequency down at mixer # 1 (102) passes through fader (104), followed by mixer # 2 (106). It is mixed with the same signal as the local oscillation signal of # 1 (102) and outputs an RF input frequency originally input as an output signal.
제1도에서 101, 103, 105, 107, 108, 109는 입출력 및 각 블럭을 연결시켜 주는 신호선이며, 이중 108은 외부신호 발생기로부터와 연결된 신호선으로 혼합기 #1(102)과 혼합기 #2(106)에 공통으로 연결되어 있다. 또한 109는 페이더(fader)와 컴퓨터(110)와의 제어를 위한 신호선이다.In FIG. 1, 101, 103, 105, 107, 108, and 109 are signal lines connecting the input / output and each block, of which 108 is the signal line connected to the external signal generator and mixer # 1 (102) and mixer # 2 (106). ) Are commonly connected. In addition, 109 is a signal line for controlling the fader and the computer 110.
페이더(Fader)(104)에서는 주파수 하향된 신호를 중간 주파수(IF) 대역에서 신호 처리하기 위한 페이딩(fading) 제어 변수를 컴퓨터(110)로부터 받아 수행한다.The fader 104 receives and performs a fading control variable from the computer 110 to process the frequency-down signal in the intermediate frequency (IF) band.
종래의 무선 채널 시뮬레이터는 다경로 페이딩 및 레일리(rayleigh) 페이딩의 기능을 위한 단순한 페이더로서 기지국이 송신할 경우 이동국이 페이더를 거친 상태로 수신하는 순방향 링크 혹은 그 반대 방향인 역방향 링크 각각에 대하여 기능을 발휘하였다. 또한 실제로 전파를 발사하는 경우는 송신 전력이 매우 큰 전력이고, 송수신 안테나의 이격 거리가 수 미터이므로 기지국 수신부는 송신부의 영향을 받게 된다. 즉, 송신 신호의 일부가 수신 신호로 입력되는 상황을 고려하지 못했고, 기지국과 이동국이 서로 동시에 통신하는 양방향 통신(full duplex) 상태에서는 시뮬레이션을 할 수 없는 문제점을 가지고 있었다.Conventional radio channel simulators are simple faders for the function of multipath fading and rayleigh fading and function on each of the forward link or reverse link that the mobile station receives via the fader when the base station transmits. Exerted. In addition, in the case of actually emitting radio waves, the transmission power is very large, and since the separation distance of the transmitting and receiving antenna is several meters, the base station receiver is affected by the transmitter. That is, the situation in which part of the transmission signal is input to the reception signal has not been considered, and there is a problem that simulation cannot be performed in a full duplex state in which the base station and the mobile station communicate with each other simultaneously.
따라서, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 실제로 공중으로 전파를 발사하지 않고 기지국과 이동국간의 양방향 통신 상태에서 무선 채널의 시뮬레이션이 가능한 이동통신용 페이더 내장형 무선 채널 시뮬레이터 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, a mobile communication fader-embedded wireless channel simulator device capable of simulating a radio channel in a two-way communication state between the base station and the mobile station without actually emitting radio waves into the air. The purpose is to provide.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 순방향 링크의 무선 채널 시뮬레이터 장치로서, 제1 및 제2기지국에서 송신한 고출력 신호를 입력 가능한 레벨로 감쇠시켜 출력하는 제1 및 제2감쇠수단; 페이딩 제어변수를 입력받아 상기 제1 및 제2감쇠수단으로부터 입력된 신호를 페이딩하여 출력하는 제1 및 제2페이딩수단; 상기 제1 및 제2페이딩수단의 출력 신호를 입력받아 다수의 이동국으로 출력하고, 각 이동국에서 송신한 신호를 제1 및 제2기지국으로 출력하는 루팅수단; 및 상기 제1 및 제2페이딩수단으로 페이딩 제어 변수를 출력하는 제어수단을 구비하도록 하였으며, 역방향 링크의 무선 채널 시뮬레이터 장치는, 다수의 이동국으로부터 송신된 신호를 입력받고, 제1 및 제2기지국의 출력 신호를 감쇠시킨 신호를 입력받아 다수의 이동국으로 출력하는 루팅수단; 페이딩 제어 변수를 입력받아 상기 루팅수단으로부터 입력된 이동국 신호를 페이딩하여 제1 및 제2기지국으로 송신하는 다수의 페이딩수단; 제1 및 제2기지국에서 송신한 고출력 신호를 입력 가능한 레벨로 감쇠시켜 상기 루팅수단으로 출력하는 제1 및 제2감쇠수단; 및 상기 다수의 페이딩수단으로 페이딩 제어 변수를 출력하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a wireless channel simulator apparatus for a forward link, comprising: first and second attenuation means for attenuating and outputting a high output signal transmitted from a first base station and a second base station to an input level; First and second fading means for receiving a fading control variable and fading and outputting a signal input from the first and second attenuating means; Routing means for receiving the output signals of the first and second fading means and outputting them to a plurality of mobile stations, and outputting signals transmitted from each mobile station to the first and second base stations; And control means for outputting a fading control variable to the first and second fading means, wherein the reverse link radio channel simulator apparatus receives signals transmitted from a plurality of mobile stations, and receives the first and second base stations. Routing means for receiving a signal attenuated by the output signal and outputting the signal to a plurality of mobile stations; A plurality of fading means for receiving a fading control variable and fading the mobile station signal input from the routing means to the first and second base stations; First and second attenuating means for attenuating the high output signal transmitted from the first and second base stations to a level capable of being input to the routing means; And control means for outputting fading control variables to the plurality of fading means.
이하, 첨부된 제2도 내지 제4도를 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4.
제2도는 본 발명에 따른 기지국에서 이동국으로 순방향 링크(Forward link) 무선 채널 시뮬레이터의 구성도이다.2 is a block diagram of a forward link radio channel simulator from a base station to a mobile station according to the present invention.
본 발명은 기지국의 출력부에 케이블을 통해 연결되고, 이동국에도 케이블을 통해 연결하여 무선 주파수를 발사하지 않은 상태에서 기지국과 이동국의 동작상태를 시험한다.The present invention is connected to the output of the base station via a cable, and also connected to the mobile station via a cable to test the operating state of the base station and the mobile station without emitting a radio frequency.
도면에 도시한 바와 같이 본 발명은, 두개의 기지국(201,202)과 다수의 이동국(209 내지 212)에 연결되는데, 이는 섹터(sector)간 혹은 셀간 핸드 오프 등의 시뮬레이션을 위한 것이다.As shown in the figure, the present invention is connected to two base stations 201 and 202 and a plurality of mobile stations 209 to 212, for simulation of inter-sector or inter-cell handoff.
먼저 기지국 #1(201)에서 송신한 신호는 고전력 증폭기를 거친 신호이므로 감쇠기(202)에서 페이더(203)로 입력 가능한 레벨로 감쇠시켜 입력한다. 상기 페이더(203)의 출력은 루트(Route)(207)의 1번 단자인 Tx1으로 입력되고, 그 출력이 루트(207)의 7 내지 10단자를 통하여 각 이동국(209 내지 212)으로 입력된다.First, since the signal transmitted from the base station # 1 201 is a signal passed through the high power amplifier, the attenuator 202 attenuates and inputs the input level to the fader 203. The output of the fader 203 is input to Tx1, which is the first terminal of the route 207, and its output is input to each of the mobile stations 209 to 212 through the 7 to 10 terminals of the route 207.
기지국과 이동국은 양방향 통신을 하고 있으므로 각 이동국에서 송신한 신호는 다시 루트(207) 7 내지 10단자를 통하여 입력되어 수신단인 2, 3, 5, 6단자를 통하여 기지국 #1(201)의 2, 3단자와 기지국#2(204)의 2, 3단자로 입력된다.Since the base station and the mobile station are bidirectionally communicating, the signals transmitted from each mobile station are input again through the 7 through 10 terminals of the route 207, and the 2, 3, 5, 6 terminals of the base station # 1 201 through the receiving terminals 2, 3, 5, 6, respectively. 3 terminals and 2 and 3 terminals of base station # 2 204 are input.
마찬가지로 기지국 #2(204)에서 송신한 신호는 고전력 증폭기를 거친 신호이므로 감쇠기(205)를 통해 페이더(206)에서 입력 가능한 레벨로 감쇠시킨 후, 페이터(206)로 입력된다.Similarly, since the signal transmitted from the base station # 2 204 passes through the high power amplifier, the signal is attenuated to a level that can be input from the fader 206 through the attenuator 205 and then input to the fader 206.
페이더(206)의 출력은 루트(207)의 4번 단자인 Tx2로 입력되고, 그 출력이 루트(207) 7 내지 10단자를 통하여 각 이동국(209 내지 212)으로 입력된다.The output of the fader 206 is input to Tx2, which is the fourth terminal of the route 207, and its output is input to each of the mobile stations 209 to 212 through the route 207, 7 to 10 terminals.
기지국과 이동국은 양방향 통신을 하고 있으므로 각 이동국에서 송신한 신호는 다시 루트(207) 7 내지 10단자 통하여 입력되어 수신단인 2, 3, 5, 6단자를 통하여 기지국 #1(201)의 2, 3단자와 기지국 #2(204)의 2, 3단자로 입력된다. 여기서 페이더(203, 206)는 각 2번 단자인 제어 신호선을 통하여 감쇠기(202,205)를 통해 주파수 하향된 신호를 중간 주파수 대역에서 신호 처리하기 위한 페이딩 제어 변수를 컴퓨터(208)로부터 입력받아 페이딩 기능을 수행한다.Since the base station and the mobile station are in bidirectional communication, signals transmitted from each mobile station are input again through the terminals 7 to 10 of the route 207, and 2 and 3 of the base station # 1 201 through terminals 2, 3, 5, and 6, which are receiving terminals. Inputs are made at terminals 2 and 3 of the base station # 2 204. Here, the faders 203 and 206 receive a fading control variable from the computer 208 for processing a signal down-frequency in the intermediate frequency band through the attenuators 202 and 205 through the control signal lines which are terminals 2, respectively. Perform.
제3도는 본 발명에 따른 기지국에서 이동국으로 역방향 링크(Reverse link) 무선 채널 시뮬레이터의 구성도이다.3 is a block diagram of a reverse link radio channel simulator from a base station to a mobile station according to the present invention.
제2도에서와 비슷하게 이동국(311 내지 314)에서 송신한 신호는 루트(309)의 7 내지 10단자를 통하여 입력되어 수신단인 2, 3, 5, 6단자를 통하여 페이더(FADER)(303,304,307,308)의 각 1번 단자로 입력된다.Similarly to FIG. 2, the signals transmitted from the mobile stations 311 to 314 are input through the 7 to 10 terminals of the route 309, and the signals of the faders (303, 304, 307, 308) are received through the 2, 3, 5, and 6 terminals. It is input to each 1 terminal.
그리고, 각 페이더(303,304,307,308)는 루트(309)로부터 입력된 신호를 기지국 #1, #2(301,305)의 수신단으로 출력한다. 여기서 각 페이더(303,304,307,308)는 2번 단자인 제어 신호선을 통하여 컴퓨터(310)로부터 페이딩 제어 변수를 입력받아 페이딩 기능을 수행한다.Each of the faders 303, 304, 307, and 308 outputs a signal input from the route 309 to the receiving end of the base stations # 1, # 2 (301, 305). Here, each of the faders 303, 304, 307, and 308 receives a fading control variable from the computer 310 through a control signal line, which is a second terminal, to perform a fading function.
이동국과 기지국은 양방향 통신을 하고 있으므로 각 기지국에서 송신한 신호는 다시 감쇠기(302,306)에서 송신 전력 레벨을 감쇠시킨 후, 루트(309) 1번 4번 단자를 통하여 각 이동국(311 내지 314)으로 입력된다.Since the mobile station and the base station communicate in both directions, the signal transmitted from each base station attenuates the transmission power level again in the attenuators 302 and 306, and then enters the mobile stations 311 to 314 through the first terminal 4 of the route 309. do.
제4도는 본 발명에 따른 루트(제2도의 207, 제3도의 309)의 세부 구성도로서, 여기서 분배기(401 내지 408)은 2방향 분배기(2 way splitter)이고, 분배기(409, 410)는 4방향 분배기(4way splitter)이다.4 is a detailed block diagram of a route (207 in FIG. 2, 309 in FIG. 3) according to the present invention, wherein the distributors 401 to 408 are two way splitters, and the distributors 409 and 410 are 4-way splitter.
단자 1, 2, 3 및 4, 5, 6은 기지국으로 연결되며 여기서 1번 단자와 4번 단자는 기지국 송신측과 그리고 2, 3, 5, 6번 단자는 기지국 수신측과 연결된다. 단자 7 내지 10은 각각 이동국으로 연결된다.Terminals 1, 2, 3 and 4, 5, 6 are connected to the base station, where terminals 1 and 4 are connected to the base station transmitting side, and terminals 2, 3, 5, 6 are connected to the base station receiving side. Terminals 7 to 10 are each connected to a mobile station.
1번 단자를 통하여 기지국으로부터 송신된 신호는 분배기(405)를 통하여 분배기(409)로 보내지며, 또 다른 경로(path)로는 분배기(406)를 통하여 2번과 3번 단자로 나와 기지국의 수신측으로 입력된다. 분배기(409)를 통과한 신호는 분배기(401 내지 404)를 통하여 각 이동국으로 보내진다.The signal transmitted from the base station through the terminal 1 is sent to the distributor 409 through the distributor 405, and another path passes through the distributor 406 to terminals 2 and 3 to the receiving side of the base station. Is entered. The signal passing through the distributor 409 is sent to each mobile station through the distributors 401-404.
마찬가지로 4번 단자를 통하여 기지국으로부터 송신된 신호는 분배기(408)를 통하여 분배기(410)로 보내지며, 또 다른 경로로는 분배기(407)를 통하여 5번과 6번 단자로 나와 기지국의 수신측으로 입력된다.Similarly, the signal transmitted from the base station through the terminal 4 is sent to the distributor 410 through the distributor 408, and another route is output through the distributor 407 to terminals 5 and 6 and input to the receiving side of the base station. do.
분배기(410)를 통과한 신호는 분배기(401 내지 404)를 통하여 각 이동국으로 보내진다.The signal passing through the distributor 410 is sent to each mobile station through the distributors 401-404.
따라서, 상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은, 실제로 전파를 발생하지 않고도, 이동통신에서의 전파 환경을 완벽히 구현함으로써 이동통신 시스템 분석을 위한 상당한 필드시험시간을 줄일 수 있으며, 간단한 부품으로 구성함으로 경제적인 잇점을 갖는 효과가 있다.Therefore, the present invention configured and operated as described above can substantially reduce the field test time for mobile communication system analysis by realizing the radio wave environment in mobile communication without actually generating radio waves, and by constructing simple components. There is an economic advantage.
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