KR100682714B1 - 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치 및 그방법 - Google Patents

이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치 및 그방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 제 1 듀플렉서(10), 제 2 듀플렉서(20), 역방향 모듈(30), 제 1 고출력 증폭기(40), 순방향 모듈(50) 및 제 2 고출력 증폭기(60)를 구비한 이동통신 무선 중계기에 있어서, SA 모듈(71)을 통해 역방향 노이즈 값이 측정되면 이미 설정된 역방향 노이즈 레벨 기준에 따라 운영 센터(3)로의 장애 알람 전송 제어 기능, 상기 역방향/순방향 모듈(30, 50)의 이득 제어 기능 또는 상기 제 1, 2 고출력 증폭기(40, 60)의 파워 온/오프 제어 기능을 선택적으로 수행하는 MCU(70); 및 상기 MCU(70)로부터 장애 알람 신호를 입력받으면 이를 기지국 대향 안테나(20)를 통해 상기 운영 센터(3)로 전송하는 모뎀(80)으로 구성된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명에 의하면 역방향 노이즈의 레벨에 따른 안전 조치를 자동으로 수행하여 기지국의 통화 품질을 향상시킴과 동시에 기지국 및 중계기의 기기 손상을 막아주는 효과가 있다.
이동통신 무선 중계기, 역방향 모듈, 순방향 모듈, 노이즈 검출,

Description

이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치 및 그 방법{BACKWARD NOISE DETECTION DEVICE FOR REPEATER AND METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치의 구성을 나타낸 기능 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기의 역방향 노이즈 검출 방법을 나타낸 동작 플로우챠트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제 1 듀플렉서 20 : 제 2 듀플렉서
30 : 역방향 모듈 40 : 제 1 고출력 증폭기
50 : 순방향 모듈 60 : 제 2 고출력 증폭기
70 : MCU 80 : 모뎀
본 발명은 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈(Reverse Noise) 검출 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 역방향 스펙트럼의 파형 분석을 통해 역방향 노이즈를 검출한 후 그 노이즈의 레벨(Level)에 따라 장애 알람, 중계기의 이득 감쇄 또는 셧 다운(Shut Down) 기능 등과 같은 안전 조치를 자동으로 수행하는 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
주지하다시피, 일반적으로 이동통신 시스템은 기지국, 기지국 제어기 및 이동통신 단말기 등으로 구성되어 있다. 이 때, 상기 기지국은 일정한 통화 반경을 가지기 때문에, 다수의 기지국을 적절히 배치하여 각 기지국의 통화 반경을 서로 겹치게 함으로써 통화 가능한 지역을 넓히게 된다.
그러나, 이러한 다수개의 기지국의 적절한 배치에도 불구하고 도시와 같이 고층 건물이나 지하 공간이 많은 지역에서는 이동통신 단말기의 통화가 어려운 통화 음영 지역(shadow area)이 발생하게 되는데, 이로 인해 이동통신 단말기의 사용자는 통화 음영 지역내에서 원활한 통화 서비스를 받을 수 없게 된다.
따라서, 이동통신 사업자들은 이동 통신망 내의 통화 음영 지역마다 별도의 중계기를 설치하여 기지국의 커버리지(coverage)를 경제적으로 확장하고 있으며, 이로 인해 이동통신 단말기의 사용자에게 원활한 통화 서비스를 제공하고 있다.
이 때, 상기 중계기는 이동통신 단말기로부터 수신되는 미약한 신호를 증폭한 후 상기 기지국으로 전송하는 한편, 상기 기지국으로부터 수신되는 미약한 신호를 증폭한 후 상기 이동통신 단말기로 전송하는 역할을 한다.
그런데, 상기 중계기는 상기 이동통신 단말기로부터 수신되는 신호를 상기 기지국으로 전송하기 위해 항상 온(ON) 상태를 유지하고 있기 때문에, 상기 이동통신 단말기로부터 통화 신호가 수신되지 않을 때에도 상기 중계기 내부로 역방향 노이즈가 계속 유입되게 되고, 이로써 일정한 크기의 노이즈가 계속 증폭된 후 상기 기지국으로 유입되는 현상이 발생하게 된다.
하지만, 상술한 바와 같이 상기 중계기를 거친 증폭된 노이즈가 상기 기지국으로 계속 유입되게 되면, 상기 기지국의 통화 품질이 나빠져 이동통신 단말기의 사용자에게 보다 품질 좋은 이동통신 서비스를 제공할 수 없게 되고, 그 뿐만 아니라 상기 중계기 내 엠프의 과출력으로 인해 기기에 손상이 가해질 수 있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 역방향 스펙트럼의 파형 분석을 통해 역방향 노이즈를 검출한 후 그 노이즈의 레벨(Level)에 따라 자동으로 적절한 안전 조치를 수행하도록 해줌으로써, 기지국의 통화 품질을 향상시킴과 동시에 기지국 및 중계기의 기기 손상을 막아주기 위한 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치는, 이동통신 단말기 대향 안테나에 접속된 제 1 듀플렉서, 기지국 대향 안테나에 접속된 제 2 듀플렉서, 상기 제 1 듀플렉서로부터 역방향 신호를 입력받아 증폭 및 필터링 기능을 수행하는 역방향 모듈, 상기 역방향 모듈로부터 역방향 신호를 입력받아 고출력 증폭을 수행한 후 상기 제 2 듀플렉서로 출력하는 제 1 고출력 증폭기, 상기 제 2 듀플렉서로부터 순방향 신호를 입력받아 증폭 및 필터링 기능을 수행하는 순방향 모듈, 및 상기 순방향 모듈로부터 순방향 신호를 입력받아 고출력 증폭을 수행한 후 상기 제 1 듀플렉서로 출력하는 제 2 고출력 증폭기를 구비한 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치에 있어서,
상기 역방향 모듈 및 제 1 고출력 증폭기 내 역방향 스펙트럼의 파형을 분석하여 역방향 노이즈를 측정하는 SA 모듈이 내장되어, 상기 SA 모듈을 통해 역방향 노이즈 값이 측정되면 이미 설정된 역방향 노이즈 레벨 기준에 따라 운영 센터로의 장애 알람 전송 제어 기능, 상기 역방향/순방향 모듈의 이득 제어 기능 또는 상기 제 1, 2 고출력 증폭기의 파워 온/오프 제어 기능을 선택적으로 수행하는 MCU; 및
상기 MCU로부터 장애 알람 신호를 입력받으면 이를 상기 기지국 대향 안테나를 통해 상기 운영 센터로 전송하는 모뎀으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 방법은, 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 방법에 있어서,
역방향 스펙트럼의 파형을 분석하여 역방향 노이즈를 검출하는 제 1 단계;
검출된 역방향 노이즈가 이미 설정된 레벨 기준에 따른 상(High), 중(Medium), 하(Low) 레벨 중 어느 레벨인지의 여부를 판단하는 제 2 단계; 및
상기 제 2 단계에서 검출된 역방향 노이즈가 상(H) 레벨이면, 운영 센터로 장애 알람을 전송한 후 중계기의 파워를 오프시키는 제 3 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치 및 그 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치의 기능블록도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치는 제 1 듀플렉서(Duplexer)(10), 제 2 듀플렉서(20), 역방향 모듈(30), 제 1 고출력 증폭기(HPA : High Pass Amplifier)(40), 순방향 모듈(50), 제 2 고출력 증폭기(60), MCU(Main Control Unit)(70) 및 모뎀(Modem)(80)으로 구성되어 있다.
이 때, 상기 제 1, 2 듀플렉서(10, 20), 상기 역방향 및 순방향 모듈(30, 50), 상기 제 1, 2 고출력 증폭기(40, 60)에 대한 기능 설명은 이미 공지된 기술이므로, 하기와 같이 간략이 설명하기로 한다.
먼저, 상기 제 1, 2 듀플렉서(10, 20)는 이동통신 단말기 대향 안테나(1) 또는 기지국 대향 안테나(2)에 각각 접속되어 역방향/순방향 신호의 필터링 및 경로 분할 기능을 수행하는 역할을 하고, 상기 역방향 모듈(30)은 상기 제 1 듀플렉서 (10)로부터 역방향 신호를 입력받아 증폭 및 필터링 기능을 수행하는 역할을 하며, 상기 제 1 고출력 증폭기(40)는 상기 역방향 모듈(30)로부터 역방향 신호를 입력받아 고출력 증폭을 수행한 후 상기 제 2 듀플렉서(20)로 출력하는 역할을 하고, 상기 순방향 모듈(50)은 상기 제 2 듀플렉서(20)로부터 순방향 신호를 입력받아 증폭 및 필터링 기능을 수행하는 역할을 하며, 상기 제 2 고출력 증폭기(60)는 상기 순방향 모듈(50)로부터 순방향 신호를 입력받아 고출력 증폭을 수행한 후 상기 제 1 듀플렉서(10)로 출력하는 역할을 한다.
한편, 상기 MCU(70)는 상기 역방향 모듈(30) 및 제 1 고출력 증폭기(40) 내 역방향 스펙트럼의 파형을 분석하여 역방향 노이즈를 측정하는 SA(Spectrum Analyze) 모듈(71)이 내장되어 있어서, 상기 SA 모듈(71)을 통해 역방향 노이즈 값이 측정되면 이미 설정된 역방향 노이즈 레벨 기준에 따라 운영 센터(3)로의 장애 알람 전송 제어 기능, 상기 역방향/순방향 모듈(30, 50)의 이득 제어 기능 또는 상기 제 1, 2 고출력 증폭기(40, 60)의 파워 온/오프 제어 기능을 선택적으로 수행하는 역할을 한다.
상술한 MCU(70)의 노이즈 레벨에 따른 제어 기능을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 MCU(70)는 역방향 노이즈 레벨을 노이즈 레벨 및 타임 간격에 따른 치명도에 따라 상(High), 중(Medium), 하(Low) 레벨로 분류하여 제어 기능을 수행하되, 상(H) 레벨의 역방향 노이즈가 검출되면 상기 모뎀(80)을 통해 상기 운영 센터(3)로 장애 알람을 전송한 후 상기 제 1, 2 고출력 증폭기(40, 60)의 파워를 오프시키는 기능을 수행하고, 중(M) 레벨의 역방향 노이즈가 검출되면 상기 운영 센터(3)로 장애 알람을 전송한 후 상기 역방향/순방향 모듈(30, 50)의 이득을 감쇄시켜 역방향 노이즈를 제거하는 기능을 수행하며, 반면에 하(L) 레벨의 역방향 노이즈가 검출되면 상기 운영 센터(3)로 장애 알람을 전송한 후 통계 데이터 모니터링 기능을 수행한다.
이 때, 상기 MCU(70)에 이미 설정되어 있는 역방향 노이즈 레벨 분류 기준은 절대 측정 노이즈 레벨차가 20dB 이상 증가하거나, 상대 측정 노이즈 레벨차가 20dB 이상 증가하거나 또는 피크 투 피크(Peak to Peak) 차가 20dB 이상 발생하면 상(H) 레벨의 역방향 노이즈로 분류하고, 절대 측정 노이즈 레벨차가 11∼19dB 증가하거나, 상대 측정 노이즈 레벨차가 11∼19dB 증가하거나 또는 피크 투 피크 차가 11∼19dB로 발생하면 중(M) 레벨의 역방향 노이즈로 분류하며, 반면에 절대 측정 노이즈 레벨차가 10dB 이하 증가하거나, 상대 측정 노이즈 레벨차가 10dB 이하 증가하거나 또는 피크 투 피크 차가 10dB 이하로 발생하면 하(L) 레벨의 역방향 노이즈로 분류한다.
한편, 상기 모뎀(80)은 상기 MCU(70)로부터 장애 알람 신호를 입력받으면 이를 상기 기지국 대향 안테나(2)를 통해 상기 운영 센터(3)로 전송하는 역할을 한다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 장치를 이용한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 방법에 대해 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 상기 MCU(70)는 상기 SA 모듈(71)의 역방향 스펙트럼의 파형 분석을 통해 역방향 노이즈를 검출한다(S1).
그런후, 상기 MCU(70)는 상기 SA 모듈(71)을 통해 검출된 역방향 노이즈가 이미 설정된 레벨 기준에 따른 상(High), 중(Middle), 하(Low) 레벨 중 어느 레벨인지의 여부를 판단한다(S2).
이 때, 상기 제 2 단계(S2)에서 검출된 역방향 노이즈가 상(H) 레벨이면, 상기 MCU(70)는 상기 모뎀(80)을 통해 상기 운영 센터(3)로 장애 알람을 전송한 후 상기 제 1, 2 고출력 증폭기(40, 60)의 파워(Power)를 오프(OFF)시킨다(S3). 이후, 역방향 노이즈가 제거되면 상기 중계기는 다시 온(ON) 된다.
반면에, 상기 제 2 단계(S2)에서 검출된 역방향 노이즈가 중(M) 레벨이면, 상기 MCU(70)는 상기 모뎀(80)을 통해 상기 운영 센터(3)로 장애 알람을 전송한 후 상기 역방향/순방향 모듈(30, 50)의 이득을 감쇄시켜 역방향 노이즈를 제거한다(S4). 그런후, 상기 MCU(70)는 중계기의 이득을 다시 정상 레벨로 조정한다(S5).
한편, 상기 제 2 단계(S2)에서 검출된 역방향 노이즈가 하(H) 레벨이면, 상기 MCU(70)는 상기 모뎀(80)을 통해 상기 운영 센터(3)로 장애 알람을 전송한 후 데이터 모니터링 기능을 수행한다(S6).
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치 및 그 방법에 의하면, 역방향 스펙트럼의 파형 분석을 통해 역방향 노이즈를 검출한 후 그 노이즈의 레벨(Level)에 따라 장애 알람, 중계기의 이득 감쇄 또는 셧 다운(Shut Down) 기능 등과 같은 안전 조치를 자동으로 수행해 줌으로써, 기지국의 통화 품질을 향상시킴과 동시에 기지국 및 중계기의 기기 손상을 막아주어 시스템의 안정화를 구현해 주는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 이동통신 단말기 대향 안테나에 접속된 제 1 듀플렉서, 기지국 대향 안테나에 접속된 제 2 듀플렉서, 상기 제 1 듀플렉서로부터 역방향 신호를 입력받아 증폭 및 필터링 기능을 수행하는 역방향 모듈, 상기 역방향 모듈로부터 역방향 신호를 입력받아 고출력 증폭을 수행한 후 상기 제 2 듀플렉서로 출력하는 제 1 고출력 증폭기, 상기 제 2 듀플렉서로부터 순방향 신호를 입력받아 증폭 및 필터링 기능을 수행하는 순방향 모듈, 및 상기 순방향 모듈로부터 순방향 신호를 입력받아 고출력 증폭을 수행한 후 상기 제 1 듀플렉서로 출력하는 제 2 고출력 증폭기를 구비한 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치에 있어서,
    상기 역방향 모듈 및 제 1 고출력 증폭기 내 역방향 스펙트럼의 파형을 분석하여 역방향 노이즈를 측정하는 SA 모듈이 내장되어, 상기 SA 모듈을 통해 역방향 노이즈 값이 측정되면 이미 설정된 역방향 노이즈 레벨 기준에 따라 운영 센터로의 장애 알람 전송 제어 기능, 상기 역방향 모듈 및 상기 순방향 모듈의 이득 제어 기능 또는 상기 제 1, 2 고출력 증폭기의 파워 온/오프 제어 기능을 선택적으로 수행하는 MCU; 및
    상기 MCU로부터 장애 알람 신호를 입력받으면 이를 상기 기지국 대향 안테나를 통해 상기 운영 센터로 전송하는 모뎀으로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 MCU는, 역방향 노이즈 레벨을 노이즈 레벨 및 타임 간격에 따른 치명도에 따라 상(High), 중(Medium), 하(Low) 레벨로 분류하여 제어 기능을 수행하되, 상(H) 레벨의 역방향 노이즈가 검출되면 상기 운영 센터로 장애 알람을 전송한 후 상기 제 1, 2 고출력 증폭기의 파워를 오프시키는 제어 기능을 수행하고, 중(M) 레벨의 역방향 노이즈가 검출되면 상기 운영 센터로 장애 알람을 전송한 후 상기 역방향 모듈 및 상기 순방향 모듈의 이득을 감쇄시켜 역방향 노이즈를 제거하는 제어 기능을 수행하며, 반면에 하(L) 레벨의 역방향 노이즈가 검출되면 상기 운영 센터로 장애 알람을 전송한 후 통계 데이터 모니터링 기능을 수행함을 특징으로 하는 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MCU의 역방향 노이즈 레벨 분류 기준은, 절대 측정 노이즈 레벨차가 20dB 이상 증가하거나, 상대 측정 노이즈 레벨차가 20dB 이상 증가하거나 또는 피크 투 피크 차가 20dB 이상 발생하면 상(H) 레벨의 역방향 노이즈로 분류하고, 절대 측정 노이즈 레벨차가 11∼19dB 증가하거나, 상대 측정 노이즈 레벨차가 11∼19dB 증가하거나 또는 피크 투 피크 차가 11∼19dB로 발생하면 중(M) 레벨의 역방향 노이즈로 분류하며, 반면에 절대 측정 노이즈 레벨차가 10dB 이하 증가하거나, 상대 측정 노이즈 레벨차가 10dB 이하 증가하거나 또는 피크 투 피크 차가 10dB 이 하로 발생하면 하(L) 레벨의 역방향 노이즈로 분류하는 것을 특징으로 하는 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치.
  4. 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 방법에 있어서,
    역방향 스펙트럼의 파형을 분석하여 역방향 노이즈를 검출하는 제 1 단계;
    검출된 역방향 노이즈가 이미 설정된 레벨 기준에 따른 상(High), 중(Medium), 하(Low) 레벨 중 어느 레벨인지의 여부를 판단하는 제 2 단계; 및
    상기 제 2 단계에서 검출된 역방향 노이즈가 상(H) 레벨이면, 운영 센터로 장애 알람을 전송한 후 중계기의 파워를 오프시키는 제 3 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 상(H) 레벨의 역방향 노이즈의 레벨 기준은, 절대 측정 노이즈 레벨차가 20dB 이상 증가하거나, 상대 측정 노이즈 레벨차가 20dB 이상 증가하거나 또는 피크 투 피크 차가 20dB 이상 발생한 경우인 것을 특징으로 하는 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 단계에서 검출된 역방향 노이즈가 중(M) 레벨이면, 운영 센터로 장애 알람을 전송한 후 중계기의 이득을 감쇄시켜 역방향 노이즈를 제거하는 제 4 단계; 및
    상기 중계기의 이득을 다시 정상 레벨로 조정하는 제 5 단계가 더 추가로 포함됨을 특징으로 하는 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 중(M) 레벨의 역방향 노이즈의 레벨 기준은, 절대 측정 노이즈 레벨차가 11∼19dB 증가하거나, 상대 측정 노이즈 레벨차가 11∼19dB 증가하거나 또는 피크 투 피크 차가 11∼19dB로 발생한 경우인 것을 특징으로 하는 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 방법.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 단계에서 검출된 역방향 노이즈가 하(H) 레벨이면, 운영 센터로 장애 알람을 전송한 후 데이터 모니터링 기능을 수행하는 제 6 단계가 더 추가로 포함됨을 특징으로 하는 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 하(L) 레벨의 역방향 노이즈의 레벨 기준은, 절대 측정 노이즈 레벨차가 10dB 이하 증가하거나, 상대 측정 노이즈 레벨차가 10dB 이하 증가하거나 또는 피크 투 피크 차가 10dB 이하로 발생한 경우인 것을 특징으로 하는 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 방법.
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