KR100186598B1 - 무선신호 수신 강도 측정방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야 : 무선통신 시스템

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제 : 수신신호의 강도를 측정하는데 소요되는 시간을 최소화하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지 : 무선 통신 시스템에서 무선 수신신호의 강도를 측정하는 방법에 있어서, 임의의 한 타임슬롯에서 수신한 무선신호에 송시주파수를 곱하여 반송파를 제거한 후 고속 푸리에 변환하여 각 주파수대역별 신호를 검출한다음 그 검출된 신호 각각에 대한 크기를 측정하는 제1과정과, 타임슬롯이 바뀌면 상기 제1과정에서 측정된 각 주파수대역별 신호의 크기값을 누적하고 미리 정한 개수의 타임슬롯 만큼 측정을 했는지 체크하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 미리 정한 개수의 타임슬롯 만큼 측정을 하지 않은 것으로 확인되면 다시 상기 제1과정으로 되돌아가는 제3과정과, 상기 제2과정에서 미리 정한 개수의 타임슬롯 만큼 측정을 한 것으로 확인되면 상기 제2과정에서 최종적으로 누적된 신호의 크기값을 총 타임슬롯의 개수로 나누어 평균값을 구하고 그 평균값을 해당 주파수대역의 신호크기로 결정하는 제4과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

4. 발명의 중요한 용도 : 여러 채널의 신호 크기를 동시에 측정하는 데 이용한다.

Description

무선신호 수신 강도 측정방법

제1도는 종래의 무선신호 수신 강도 측정과정을 개략적으로 나타낸 도면

제2도는 종래의 무선신호 수신 채널 변경 상태도

제3도는 각 무선채널에 대한 시간대별 타임슬롯 상태 예시도

제4도는 본 발명의 일 실시예로서 무선신호 수신 강도 측정과정을 개략적으로 나타낸 도면

제5도는 본 발명의 일 실시예로서 무선신호 수신 채널 변경 상태도

제6도는 본 발명의 일 실시예로서 무선신호 수신 강도 측정장치의 구성도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 안테나 20 : 승산기

30 : FFT 40 : 아날로그/디지탈 변환부

50 : 대역통과필터 60 : 신호 크기 측정부

본 발명은 무선 통신 시스템에 있어서 수신 신호의 강도를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 강도의 측정에 소요되는 시간을 최소화하는 방법에 관한 것이다.

현재 이동 통신 방식에서는 처음 단말기의 전원(power)를 키는 순간 단말기 자신이 사용할 채널을 찾기 위해서 이동통신에서 사용하는 주파수 전 대역을 차례대로 스캐닝(scanning)하면서 각 채널마다 무선 신호의 크기를 측정하게 되어 있다. 예를 들어 이동통신에서 사용하는 채널의 수가 N개 있고 차례대로 1,2,3,…,N의 순서로 채널이 나열되어 있다면, 단말기에서는 각 채널에 맞는 주파수를 서로 곱해서 반송파(carrier)를 제거한 뒤에 그 주파수대의 무선신호를 측정하게 된다.

제1도는 종래의 무선신호 수신강도 측정과정을 개략적으로 나타낸 것으로, 수신기의 안테나 10을 통해 fc+f1,…,fn 혹은 fc+f1,fc+v2, fc+fn의 채널로 신호가 전송되어지는 경우이다. 이때 상기 수신기에서는 내부적으로 상기 각 수신 채널과 같은 채널의 fc+f1,---,fn 혹은 fc+f1, fc+f2, fc+fn신호를 발생하여 승산기 20으로써 상기 각 수신신호에 곱해줌으로써 반송파를 제거한 다음 그 주파수대의 무선신호를 측정한다. 여기서 참조부호 RSSI는 신호의 수신 강도를 의미한다.

제2도는 종래의 무선신호 수신 채널 변경 상태도로서, (2a)는 소정의 크기를 갖는 신호가 fc+fn의 채널로 전송되어지는 상태를 나타낸 것이고, (2b)는 단말기에서 상기 수신 신호에 fc+fn의 신호를 곱해줌으로써 마치 주파수 0을 중심으로 보내는 신호를 수신하는 것처럼 인식되게 하는 것이다.

상기 제1 및 제2도에 도시한 방법에 따르면, 사용되는 주파수 대역에서 채널의 수가 많으면 전술한 바와 같이 서로 곱해준 뒤에 신호의 크기를 측정해주는 과정을 채널 수 만큼 반복해야 한다.

또한 GSM(Global System for Mobile communication)과 같은 TDMA(Time Division Multiple Access)방식에서는 한 채널에 대해서 각각의 타임슬롯이 사용되기도 하고 사용되지 않기도 한다. 그래서 한 채널에 대한 신호의 크기를 측정하는 경우라 하더라도 여러 타임슬롯을 측정한 뒤에 평균을 내야 한다. 이와 같이 전 채널에 대하여 신호의 크기를 측정한다는 것은 그 계산량이 상당할 뿐만 아니라 매우 많은 시간을 필요로 한다.

제3도는 각 무선채널에 대한 시간대별 타임슬롯 상태 예시도로서, 단말기가 속해 있는 셀에서 주파수 f1,f4,f8,f12를 사용하고 있는 전체 주파수 대역은 f1에서부터 시작해서 f20까지 있다고 가정할 때 무선 신호의 측정은 주파수 f1에서 시작해서 f20까지 이루어져야 한다. 또한 주파수 f1에서도 현재의 셀에서 사용하고 있는 주파수이지만 시간 t2, t3, t5, t6, t7에서 신호의 크기를 측정하면 신호가 전송되고 있지 않다고 판단할 수 있다. 그러므로 주파수 f1에서 신호의 크기를 측정할때는 시간 t1에서부터 t7까지 여러 타임슬롯을 측정하여 평균값을 취해야 한다.

결국 주파수가 20개 있고 각 주파수당 8타임슬롯에 걸쳐 주파수 신호 크기를 측정한다고 가정하면, 신호 크기 측정을 위해서 필요한 최소한의 시간은 160(=20×8)타임슬롯의 시간이 된다. 이때 여러번 반복하여 평균값을 취하고자 한다면 '160×반복횟수' 만큼의 시간을 필요로 하게 되는 것이다.

결과적으로 말하,면 사용자는 단말기의 전원을 킨 이후에 상기와 같이 계산되어지는 시간만큼 기다려야 하는 불편이 따르게 되는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 수신신호의 강도를 측정하는데 소요되는 시간을 최소화 하는 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 무선 수신신호의 강도를 측정하는 방법에 있어서, 임의의 한 타임슬롯에서 수신한 무선신호에 송신주파수를 곱하여 반송파를 제거한 후 고속 푸리에 변환하여 각 주파수대역별 신호를 검출한 다음 그 검출된 신호 각각에 대한 크기를 측정하는 제1과정과, 타임슬롯이 바뀌면 상기 제1과정에서 측정된 각 주파수대역별 신호의 크기값을 누적하고 미리 정한 개수의 타임슬롯 만큼 측정을 했는지 체크하는 제2과정, 상기 제2과정에서 미리 정한 개수의 타임슬롯 만큼 측정을 하지 않은 것으로 확인되면 다시 상기 제1과정으로 되돌아가는 제3과정과, 상기 제2과정에서 미리 정한 개수의 타임슬롯만큼 측정을 한 것으로 확인되면 상기 제2과정에서 최종적으로 누적된 신호의 크기값을 총 타임슬롯의 개수로 나누어 평균값을 구하고 그 평균값을 해당 주파수대역의 신호 크기로 결정하는 제4과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게는 자명하다할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제4도는 본 발명의 일 실시예로서 무선신호 수신 강도 측정과정을 개략적으로 나타낸 것으로, 단말기에서 fc+fn의 주파수를 곱해서 fn에 대한 주파수 성분의 신호를 구하는 종래의 경우와 달리, 본 실시예에서는 fc만을 곱한 결과로 얻어지는 신호에 FFT(Fast Fourier Transform)30을 취해주어 주파수 대역에서 신호의 크기를 측정한다.

제5도는 본 발명의 일실시예로서 무선신호 수신 채널 변경 상태도로서, 승산기 20에서 주파수 fc+f1,…,fn 혹은 fc+f1,fc+f2,fc+fn신호에 각각 fc를 곱한 결과로서 출력되는 신호에 다시 FFT 30을 취한 경우에 출력되는 신호의 주파수 대역이다. 상기 각 주파수별로 신호의 크기를 구하면 한번에 여러 주파수 대역에 걸쳐있는 신호의 크기를 동시에 측정할 수 있다.

시간대로 보면 매 시간 즉 t1,t2,…,t7별로 신호를 측정하면 20개의 채널이 있는 주파수 대역에서는 단지 7 타임슬롯 만큼만 신호를 측정한다면 20개 채널에 대한 신호측정을 7번 평균내어 구할 수가 있다.

결국 종래의 방법대로 하면 140(-20×7) 타임슬롯 만큼의 시간을 필요로 할 것이나 본 실시예에 따를 경우 단지 7 타임슬롯의 시간만큼을 필요로 한다.

제6도는 본 발명의 일 실시예로서 무선신호 수신 강도 측정장치의 구성도이다. 안테나 10은 무선신호를 수신한다. 승산기 20은 상기 수신된 무선신호에 소정의 송신 주파수를 곱하여 반송파가 제거된 고유 주파수의 신호를 출력한다. 대역통과필터 50은 상기 고유 주파수의 신호로부터 일정 대역의 신호만을 검출한다. 아날로그/디지탈 변환부 40은 상기 검출된 신호를 디지탈 형태로 변환한다. FFT 30은 디지탈 형태로 변환된 신호에 대하여 FFT를 수행하여 각 주파수 대역별로 신호를 추출한다. 신호크기 측정부 60은 상기 각 주파수 대역별로 추출된 신호의 크기를 동시에 측정한다.

상술한 바와 같은 본 발명은 수신신호의 강도를 측정하는 데 소요되는 시간을 최소화하는 장점이 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 않되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (1)

1. 무선 통신 시스템에서 무선 수신신호의 강도를 측정하는 방법에 있어서,

   임의의 한 타임슬롯에서 수신한 무선신호에 송신주파수를 곱하여 반송파를 제거한 후 고속 푸리에 변환하여 각 주파수대역별 신호를 검출한 다음 그 검출된 신호 각각에 대한 크기를 측정하는 제1과정과,

   타임슬롯이 바뀌면 상기 제1과정에서 측정된 각 주파수대역별 신호의 크기값을 누적하고 미리 정한 개수의 타임슬롯 만큼 측정을 했는지 체크하는 제2과정과,

   상기 제2과정에서 미리 정한 개수의 타임슬롯 만큼 측정을 하지 않은 것으로 확인되면 다시 상기 제1과정으로 되돌아가는 제3과정과,

   상기 제2과정에서 미리 정한 개수의 타임슬롯 만큼 측정을 한 것으로 확인되면 상기 제2과정에서 최종적으로 누적된 신호의 크기값을 총 타임슬롯의 개수로 나누어 평균값을 구하고 그 평균값을 해당 주파수대역의 신호 크기로 결정하는 제4과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.