KR100684321B1 - 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 섹터(sector) 별로 스마트 안테나를 사용하는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치는, 하나의 섹터에 따른 복수 개의 핸드오버 기능 시험 호 및 음성, 영상 또는 인터넷을 포함하는 멀티미디어 시험 호를 발생시키고, 발생된 시험 호에 대응하는 프로토콜을 선택하고 상기 선택된 프로토콜에 사용되는 신호 정보를 생성하여 호 설정 절차를 감시하고, 시험 호를 처리하여 트래픽을 분석한다. 그리고 분석 결과에 따라 상기 핸드오버 및 서비스별 무선 성능을 시험하고, 시험 결과에 따른 성능 데이터를 분석하여 처리한다. 이 때, 스마트 안테나의 빔 전력을 각기 다르게 하여 하나의 섹터에 따른 복수 개의 핸드오버 기능 시험 호를 발생시킨다.

이렇게 하면, 휴대 인터넷 시스템에서 핸드오버 시험도 가능하게 되며, 설치 및 운용 중에서도 휴대 인터넷 시스템 기지국의 기능과 성능을 효과적으로 시험할 수 있게 된다.

휴대 인터넷 시스템, 핸드오버, 시험분석, 스마트 안테나, 시험 호

Description

휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TAST ANALYZING OF ACCESS POINT OF HIGH-SPEED PORTABLE INTERNET SYSTEM}

도 1은 본 발명이 적용하는 휴대 인터넷 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치와 기지국과의 접속 상태를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 시험 분석 장치의 프로토콜을 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 시험 분석 장치의 동작 과정을 나타낸 도면이다.

본 발명은 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치 및 방법에 관한 것으로, 섹터 별로 스마트 안테나를 사용하는 휴대 인터넷 시스템 기지국의 기능과 성능 및 핸드오버 기능까지도 시험할 수 있는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 들어 국내 초고속 인터넷 서비스와 이동통신 서비스 시장은 점차 포화 상태로 접어들고 있으며, 전 세계적으로는 3 세대 이동통신 서비스에 대한 상용화 연기로 인해 이동통신 시장의 침체가 지속되고 있다. 이러한 침체된 통신 시장 환경에서 저렴한 이용 요금으로 이동 중인 가입자에게 고속의 인터넷 접속을 제공하는 무선 인터넷 서비스는 새로운 시장 창출의 돌파구로 여겨지고 있다.

일반적으로 무선 인터넷 기술 방식은 크게 상용 무선 랜과 cdma 2000 1xEV-DO와 같은 셀룰라 기반 이동통신 및 앞으로 상용화될 휴대 인터넷으로 분류될 수 있다.

무선 랜은 고속 전송 속도로 인터넷 서비스가 가능하지만 이동성 및 서비스 영역에서 제약을 받고, 셀룰라 기반 이동통신은 광역의 서비스 영역 및 고속의 이동성은 지원하지만 전송 속도 및 사용 요금에서 제약을 받는다. 따라서 기존의 무선 랜 및 셀룰라 기반 이동통신 시스템으로는 이동 중인 가입자에게 저렴한 요금으로 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 없다.

반면, 휴대 인터넷은 무선 랜과 이동통신 기반 무선 인터넷의 중간에 위치해 두 서비스의 장점을 고루 갖춘 서비스로서 휴대용 무선 단말을 이용하여 언제 어디서나 정지 및 중 저속 이동 환경에서 2.3GHz 대역을 이용하여 50Mbps 기반의 영상 및 고속 패킷 데이터를 포함하는 다양한 무선 데이터 서비스를 제공할 수 있다. 이처럼, 휴대인터넷 서비스는 휴대형 단말기를 이용하여 무선으로 인터넷을 이용할 수 있는 서비스로 무선임에도 불구하고 빠른 데이터 전송속도(사용자별 1Mbps)를 제공하여 영화 및 동영상 등 실시간 멀티미디어 서비스가 가능하며, 정지 및 이동중(60km/h 정도)에도 기존 유선 인터넷이나 무선 인터넷에서 사용하던 내용을 모두 이용할 수 있는 서비스다. 이에 따라 휴대 인터넷 시스템의 무선 용량을 포함한 무선 성능이 크게 향상되어야 한다.

이러한 휴대 인터넷의 특성인 이동성, 핸드오버, 셀 단위 서비스, 휴대단말기 사용, 고품질(QoS), 보안성 등은 이동통신과 동일한 특성이며 핵심기술인 스마트안테나(SA;Smart Antenna)·OFDM·다중 안테나 입력 다중 출력(MIMO;Multiple-Input Multiple-Output)기술 등은 주파수 효율을 높이는 기술로써 4G 서비스의 기반기술이다. MIMO는 채널 증가 없이 송수신단에 다중 안테나를 사용함으로써 독립적인 페이딩 채널을 다수 개 형성하고 송신 안테나마다 다른 신호를 전송함으로써 데이터 전송 속도를 크게 향상시킬 수 있는 기술이며, SA 기술은 주파수 간섭신호 및 채널 특성에 의한 성능 저하 현상에 대한 해결책으로, 제한된 주파수 대역폭에서 기존 시스템보다 더 많은 이동가입자가 동시에 고속 이동통신서비스를 받을 수 있도록 하는 차세대 용량 증대 기술이다.

따라서, 휴대 인터넷 시스템에서 섹터(sector)당 SA를 활용하여 성능 향상을 위한 방안으로 사용하고 있다. 이러한 시스템에서는 실험실 뿐만 아니라 현장에서도 시스템의 기능과 성능을 효과적으로 시험할 수 있는 장치가 요구되고 있다.

종래 기술로, 한국공개특허공보 제2001-54212호에는 멀티미디어 서비스를 제공하는 코드분할 다중 접속 이동통신 시스템의 무선 링크 성능 분석 장치 및 방법 이 개시되어 있다. 이 기술은 각 서비스 종류별 시험 호를 발생시켜 기지국에게 제공하고, 기지국으로부터 무선링크 성능 관련 데이터들을 입력받아 코드분할 다중 접속 이동통신 시스템의 성능을 분석한다. 그런데 이 기술에 따르면, 멀티미디어 호를 직접 제어하지 못하고 제어국에 접속하여 사용해야 하기 때문에 시험비용이 많이 드는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 휴대 인터넷 시스템에서 기지국에 바로 접속하여 멀티미디어 호를 직접 제어하여 효율적인 무선 성능을 감시할 수 있는 기지국 시험 분석 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

그리고 본 발명은 멀티미디어 호, 프로토콜 및 핸드오버 기능의 시험 분석에도 사용할 수 있는 기지국 시험 분석 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 섹터(sector) 별로 스마트 안테나를 사용하는 휴대 인터넷 시스템에서 기지국의 시험 분석 장치가 제공된다. 이 장치에 따르면, 상기 기지국과 접속되어 상기 기지국 및 단말과의 통신을 통해 핸드오버 정보 및 기지국의 서비스별 무선 성능 정보를 송수신하기 위한 정합기능을 수행하는 장치 정합부; 및 상기 하나의 섹터에서 복수 개의 핸드오버 기능 시험 호 및 음성, 영상 또는 인터넷 멀티미디어 시험 호를 발생시키고, 상기 발생된 시험 호에 대응하는 프로토콜로 상기 기지국 및 단말과 통신하며, 상기 시험 호에 따른 핸드오버 및 무 선 성능 정보를 분석하는 기지국 시험 분석부를 포함한다. 이 때, 상기 기지국 시험 분석부는, 상기 스마트 안테나의 송출 빔 전력을 다르게 하여 상기 복수 개의 핸드오버 기능 시험 호를 발생시키며, 상기 기지국 시험 분석부는, 상기 단말을 고정시키고 상기 스마트 안테나의 빔 전력을 제어하여 핸드오버 기능을 시험할 수도 있으며, 상기 단말을 이동시키면서 상기 스마트 안테나의 빔 전력을 제어하여 핸드오버 기능을 시험할 수 있다.

본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 섹터(sector) 별로 스마트 안테나를 사용하는 휴대 인터넷 시스템에서 기지국의 시험 분석 방법이 제공된다. 이 방법에 따르면, a) 상기 하나의 섹터에 대한 복수 개의 핸드오버 기능 시험 호 및 음성, 영상 또는 인터넷을 포함하는 멀티미디어 시험 호를 발생시키는 단계; b) 상기 발생된 시험 호에 대응하는 프로토콜을 선택하고 상기 선택된 프로토콜에 사용되는 신호 정보를 발생하는 단계; c) 상기 시험 호를 처리하여 트래픽을 분석하고 상기 프로토콜 신호 정보에 따라 호 설정 절차를 감시하는 단계; 및 d) 상기 분석 결과에 따라 상기 핸드오버 및 서비스별 무선 성능을 시험하고, 시험 결과에 따른 성능 데이터를 분석하여 처리하는 단계를 포함한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 인터넷 시스템에서의 기지국 시험 분석 장치 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명이 적용되는 휴대 인터넷 시스템에 대해서 도 1을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 인터넷 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 인터넷 시스템(100)은 단말(Access Terminal, 이하 ‘AT’라 함)(110), 기지국(Access Point; 이하 ‘AP’라 함)(120), 패킷 접속 라우터(Packet Access Router; 이하 ‘PAR’라 함)(130), AAA(Authentication, Authorization and Accounting; 이하 ‘AAA’라 함) 서버(140) 및 홈 에이전트(Home Agent; 이하 ‘HA’라 함)(150)를 포함한다.

AT(110)는 휴대 인터넷 단말로, 2.3GHz 대역 주파수에서 휴대 인터넷 시스템의 무선 접속 규격에 따른 무선 채널 송수신 기능과 MAC 프로토콜 처리 기능 등을 수행하여 AP(120)에 접속하여 고속 패킷 데이터를 송수신한다.

AP(120)는 무선망과 유선망을 연결하는 장치로 무선 채널을 제어하며, 유선망과 연결되어 AT(110)에 직접적으로 무선 패킷 데이터 서비스를 제공한다. 즉, AP(120)는 AT(110) 사이에서 초기 접속 및 섹터간 핸드오버 제어 기능, QoS(quality of service) 제어 기능을 수행하며, AT(110)로부터 무선 신호를 수신하여 PAR(130)로 전달하거나 반대로 PAR(130)로부터 수신되는 각종 정보들을 무선 신호로 변환하여 AT(110)로 전달하는 기능을 수행한다. 그리고 AP(120)와 AT(110) 사이에서는 MAC(Medium Access Control) 프로토콜을 사용한다.

PAR(130)는 다수의 AP(120)와 IP 기반 유선으로 접속하여 공중 인터넷망(200)을 구성하는 IP 기반 핵심망으로 접속하여 패킷 접속 라우팅 기능, AP간 핸드오버 및 PAR간 핸드오버 제어 기능 및 QoS 제어 기능을 수행한다. 그리고 PAR(130)는 IP의 이동성을 위하여 HA(150)와 사용자 인증을 위하여 AAA 서버(140)와 연동하며, 하나의 PAR 영역이 하나의 IP 서브넷이 된다. 그리고 PAR(130)과 AP(120) 사이에서는 내부프로토콜인 ANAP(Access Network Application Protocol)를 사용한다.

AAA 서버(140)는 PAR(130)와 인터넷망을 통해 접속되어 AT(110) 및 AT(110)의 MAC 인증 및 사용자에 대한 인증, 서비스 권한 검증, 인증키 생성 및 과금 기능을 수행한다. 그리고 AAA 서버(140)에서는 국제표준기관인 IETF(Internet Engineer Task Force)에서 표준화 진행중인 다이아미터(Diameter) 프로토콜을 사용한다. 다이아미터 프로토콜은 서버간 연동에 의한 인증, 권한검증 및 과금 정보 전송을 가능하게 한다.

HA(150)는 PAR(130)와 인터넷망을 통해 접속되어 모바일 IP(Mobile IP) 서비스 기능을 수행한다.

종래의 IEEE 802.11과 같은 무선 랜 방식은 고정된 AP를 중심으로 근거리내에서 무선 통신이 가능한 데이터 통신 방식을 제공하고 있으나, 이는 AT의 이동성을 제공하는 것이 아니고 단지 유선이 아닌 무선으로 근거리 데이터 통신을 지원한다는 한계를 가지고 있었다.

한편, IEEE 802.16에서 추진중인 도 1에 도시된 휴대 인터넷 시스템(100)은 AAA 서버(140)를 통하여 타 인터넷망과 연동할 수 있고, 동일 망에 한 개 이상의 PAR(130)를 구성할 수도 있다. 또한 하나의 PAR(130) 산하에 한 개 이상의 AP(120)를 구성할 수 있으며, 하나의 AP(120)에 다수의 AT(110)가 연결되어 서비스를 제공받을 수 있다. 그리고 AT(110)가 AP(120)를 관장하는 셀에서 새로운 셀로 이동한 경우에도 기존 셀에서 제공되는 서비스를 제공받을 수도 있다.

일반적으로 스마트 안테나를 구비하는 기지국은 스마트 안테나가 없는 기지국에 비하여 시스템 성능이 우수한 만큼, 그 기능 및 성능에 관련된 데이터와 파라미터 종류나 양도 월등히 많다. 따라서 이들 기능 및 성능 데이터를 경제적이고 효과적으로 시험하고 분석하는 환경이 필요하게 된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 인터넷 시스템에서의 기지국 시험 분석 장치의 접속 상태를 나타낸 도면이다. 아래에서는 AT(110)로부터 AP(120)로 송신되는 신호에 대해서만 설명하며, AP(120)로부터 AT(110)로의 송신되는 신호는 그 역순에 해당하므로 생략한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 인터넷 시스템에서의 기지국 시험 분석 장치(300)는 휴대 인터넷 시스템의 AP(120)에 직접 연결되어 AP(120)와 AP(120)가 관장하는 셀 내의 AT(110)까지 전체 시스템의 기능 및 성능을 포함한 운용 상태 및 핸드 오버 기능을 시험한다.

AP(120)는 RF/IF 처리부(122), 모뎀부/MAC 기능 처리부(124), 모뎀 제어 처리부(126) 및 채널 프로세서부(128)를 포함한다.

RF/IF 처리부(122)는 AT(110)로부터 수신한 무선 주파수 신호를 처리하여 제1 중간 주파수 신호로 변환한 다음에 중간 주파수 신호를 처리하여 최종적으로 기저대역으로 변환하여 모뎀부/MAC 기능 처리부(124)로 출력한다.

모뎀부/MAC 기능 처리부(124)는 AT(110) 사이에서 MAC 프로토콜을 사용하여 AT(110)와 수신된 신호를 복조 처리한 후에 복조된 정보를 모뎀 제어 처리부(126)로 출력한다.

모뎀 제어 처리부(126)는 모뎀부/MAC 기능 처리부(124)에서 복조된 정보를 채널 복호화하여 채널 프로세서부(128)와 교신한다.

채널 프로세서부(128)는 모뎀부/MAC 기능 처리부(124) 및 모뎀 제어 처리부(126)를 제어하면서 교신된 정보를 기지국 시험 분석 장치(300)로 전송한다. 여기서, 채널 프로세서부(128)는 프로세서 하드웨어부(128-1) 및 정합 처리부(128-2)를 포함할 수 있다.

프로세서 하드웨어부(128-1)는 통상적으로 CPU(Central Processor Unit)로 구현되며, 정합 처리부(128-2)는 채널 프로세서의 기능 프로그램으로 구현되어 해당 정보를 송수신한다.

한편, 휴대 인터넷 시스템(100)은 기존의 고정된 가입자 AT(110)에게 이동성을 지원하기 때문에 AP(120)간의 핸드오버(Hand-over, 또는 Hand-off) 기능을 지원하고 있다. 핸드오버는 단말이 서비스 중인 기지국(또는 섹터) 영역을 벗어나 다른 기지국(또는 섹터)으로 이동할 때, 계속 통화를 유지하기 위하여 통화로를 이동한 셀로 바꾸어주는 것을 말한다. 이러한 핸드오버는 두 가지 경우를 고려할 수 있다. 첫 번째 경우는, 동일한 서브넷(subnet, 또는 PAR)에 속한 기지국간의 이동과, 두 번째 경우는 상이한 서브넷(subnet, 또는 PAR)에 속한 기지국간의 이동이다.

본 발명의 실시 예에 따른 기지국 시험 분석 장치(300)는 음성, 영상, 인터넷 등의 다양한 멀티미디어 호, 기지국 채널의 설정해제 및 핸드오버 기능 시험을 포함하는 시험 호를 관리한다. 이 때, 기지국 시험 분석 장치(300)는 AT(110)를 고정시키고 스마트 안테나의 빔 전력을 부분적으로 제어하여 핸드오버 기능 시험을 수행하며, AT(110)를 이동시키며 핸드오버 기능 시험을 위하여 빔 전력을 제어하는 기능을 수행하여 운용자가 무선 채널을 통하여 AT(110)와 교신함으로써 다양한 무선 멀티미디어 서비스를 제공받을 수 있도록 한다.

또한 기지국 시험 분석 장치(300)는 AP(120) 내의 RF/IF 처리부(122)에서 프로세서 하드웨어부(128-1)까지 각 구성요소를 관리하는데, AP(120) 성능을 진단하기 위하여 AP(120)의 각 구성요소의 측정 내용, 측정 시작 및 끝을 알려주는 명령문을 관리한다. 이렇게 함으로써 운용자가 AP(120)와 AP(120)가 관장하는 셀 내의 AT(110)까지 전체 휴대 인터넷 시스템의 기능 및 성능을 포함한 운용 상태 및 핸드오버 기능을 시험할 수 있도록 한다.

그리고 AP(120) 내의 각 구성요소가 측정한 데이터들은 기지국 시험 분석 장치(300)로 전송되고, 기지국 시험 분석 장치(300)는 위의 측정 데이터들을 분류하고 분석하여 운용자에게 휴대 인터넷 시스템(100)의 AP(120)에 대한 무선 성능을 진단할 수 있도록 한다.

이 때, 측정되는 데이터에는 RF/IF 처리부(122)의 스마트 안테나별 송수신 전력 및 IF 레벨의 송수신 세기, 모뎀부/MAC 기능 처리부(124)의 무선 경로별 신호 세기, 안테나 방향별 가중치, 복조기 추정 신호 세기, 변복조 상태, 전파지연 시간과 관련된 복조기 옵셋값 그리고 모뎀 제어 처리부(126)의 비트 오류율과 같은 트래픽 품질 정보 및 핸드오버 정보 등이 있다.

또한 이들 측정 데이터에서 분석된 운용상태 파라미터에는 트래픽 프레임 품질, 비트 에너지 대 잡음비, 복조기를 포함한 휴대 인터넷 시스템의 AP 동작 성능, AT 위치, 핸드오버 기능처리 성능 등이 있다.

그리고 이들 데이터들은 이동통신 서비스와 함께 실시간으로 나타낼 수 있으며, 별도로 메모리에 저장되어 추후에 보다 정밀한 분석에도 사용될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치(300)는 크게 기지국 시험 분석부(310) 및 장치 정합부(320)로 구성되며, 기지국 시험 분석부(310)는 사용자 정합부(311), 시험호 처리부(312), 프로토콜 처리부(313), 네트워크 정합부(314) 및 데이터 처리부(315)를 포함한다.

사용자 정합부(311)는 한 개의 섹터에서 복수개(의사 기지국 포함)의 핸드오버 기능 시험 호를 발생시킨다. 이 때, 핸드오버 시험 분석을 위해 스마트 안테나의 송출 빔 전력을 달리하여 복수 개의 핸드오버 기능 시험호를 발생시킨다.

시험 호 처리부(312)는 시험 호 해석부(312-1), 트래픽 해석부(312-2) 및 신 호 저장부(312-3)를 포함한다.

시험 호 해석부(312-1)는 사용자 정합부(311)에서 발생된 핸드오버 기능 시험 호에 따른 적합한 프로토콜을 선택하며, 이 때 선택된 프로토콜에 사용되는 신호 정보를 순서에 맞게 신호 저장부(312-3)에 저장한다.

트래픽 해석부(312-2)는 프로토콜 처리부(313)로부터 AT(110)와의 채널 형성 정보를 수신하여 시험 호에 따른 트래픽을 분석하고, 분석 결과를 시험 호 해석부(312-1)로 전달하여 운용자가 트래픽 품질을 감시할 수 있도록 한다.

신호 저장부(312-3)는 해당 프로토콜에 사용되는 신호 정보를 저장한다.

프로토콜 처리부(313)는 AT(110)와 채널을 설정하기 위해 선택된 프로토콜에 따라 신호 저장부(312-3)에 저장된 신호 정보를 사용하여 AT(110), 모뎀 제어 처리부(126) 및 채널 프로세서(128)와 통신한다. 그리고 AT(110)와 채널이 형성되면 이 사실을 네트워크 정합부(314) 및 시험호 처리부(312)에 통지하여 AT(110)와 해당 트래픽을 송수신한다.

네트워크 정합부(314)는 기지국 시험 분석 장치(300)의 창구 역할을 담당하며, 장치 정합부(320)와 TCP/IP로 통신하면서 AP(120)와 핸드오버 프로토콜 신호 정보, 트래픽 및 성능 정보 등을 송수신한다.

데이터 처리부(315)는 데이터 분석부(315-1) 및 데이터 저장부(315-2)를 포함한다.

데이터 분석부(315-1)는 시험 호 처리부(312)에서 처리된 핸드오버 및 성능 정보를 분석하고 분석 결과 정보를 데이터 저장부(315-2)에 저장한다.

데이터 저장부(315-2)는 데이터 분석부(315-1)에 의해 분석된 핸드오버 및 성능 정보를 저장한다.

이 때, 트래픽 정보는 트래픽 해석부(312-2)에서 분석되어 프레임 오류율, 전송지연 등의 분석 결과 정보가 시험호 해석부(312-1)로 전달되어 사용자 정합부(311)를 통해 운용자가 트래픽 품질을 감시할 수 있게 한다. 또한 핸드오버 프로토콜 신호 정보는 트래픽 해석부(312-2)에서 분석되고 분석 결과 정보가 시험호 해석부(312-1)로 전달되어 사용자 정합부(311)를 통해 복수의 AP(120) 운용자가 호 설정 절차를 감시할 수 있게 한다. 그리고 성능 정보는 데이터 분석부(315-1)를 통해 분석되어 핸드오버 상태, 변복조기 상태, AP(120) 동작 성능 등의 분석 결과 정보가 사용자 정합부(311)로 전달되어 복수의 AP(120) 운용자가 핸드오버 및 기지국의 상태를 감시할 수 있게 한다.

한편, 데이터 저장부(315-2)에 저장된 데이터는 운용자의 요구에 따라 처리된 후 사용자 정합부(311)로 전달되어 운용자가 AP(120)의 성능을 감시할 수 있도록 한다.

장치 정합부(320)는 네트워크 정합부(314)로 AP(120)와 핸드오버 프로토콜 신호 정보, 트래픽, 성능 정보 등을 송수신하기 위해 AP(120)의 정합 처리부(128-2)와 통신한다.

그리고 도 3에서는 핸드오버 기능 시험 호를 예로서 설명하였지만, 음성, 영상 및 인터넷 등의 멀티미디어 호에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

다음, 상술한 바와 같이 구성된 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장 치(300)의 동작에 대해서 도 4를 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 시험 분석 장치의 동작 과정을 나타낸 도면이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 운용자가 사용자 정합부(311)를 통해 시험 호 시나리오에 따라 핸드오버 기능 시험 호를 발생시키면(S410), 시험 호 해석부(312-1)는 발생된 시험 호에 맞는 프로토콜을 선택하고(S420) 선택된 프로토콜에 사용되는 신호 정보를 순서에 맞게 신호 저장부(312-3)에 저장한다(S430). 이 때, AP(120)의 스마트 안테나의 빔 전력을 달리하여 핸드오버 기능 시험 호를 발생시킨다.

그리고 프로토콜 처리부(313)는 신호 저장부(312-3)에 저장되어 있는 신호 정보를 사용하여 AT(110)와의 채널을 형성하고 AT(110) 또는 AP(120)와 통신한다(S440).

그리고 AT(110)와의 채널이 형성되면, 프로토콜 처리부(313)는 이 사실을 네트워크 정합부(314) 및 트래픽 해석부(312-2)로 통지하여 AT(110)와 해당 트래픽을 송수신하도록 한다. 이 때, 네트워크 정합부(314)는 장치 정합부(320)와 TCP/IP로 통신하면서 AT(110)와 핸드오버 프로토콜 신호 정보, 프래픽 정보, 성능 정보 등을 송수신하게 된다(S450).

그리고 나서, 트래픽 해석부(312-2)에서는 시험 호에 따른 핸드오버 트래픽 및 프로토콜 신호 정보를 분석하여 시험 호 해석부(312-1)로 통보하여 운용자가 트래픽 품질 및 호 설정 절차를 감시할 수 있도록 하고, 데이터 분석부(315-1)에서는 시험 호 처리에 따른 핸드오버 및 성능 정보를 분석한 후, 분석 결과 정보를 데이 터 저장부(315-2)에 저장한다. 이 때, 분석된 결과 정보는 그래프 화면으로 제공되어 운용자가 간편하게 핸드오버 및 성능을 제어할 수 있도록 할 수 있다(S460).

다음으로, 도 5를 참고로 하여 섹터 별로 스마트 안테나를 활용하는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치의 동작에 대해서 프로토콜 통신을 예로 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 시험 분석 장치와 단말기 및 기지국의 프로토콜을 나타낸 도면이다. 도 5에서는 AT(110)를 도면 부호 510으로 도시하였고, AP(120) 및 장치 정합부(310)를 도면 부호 520으로 도시하였으며, 기지국 시험 분석부(310)를 도면 부호 530으로 도시하였다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 운용자가 휴대 인터넷 시스템(100)의 기지국 시험 분석부(530)에서 시험호를 발생시키면, 기지국 시험 분석부(530)의 응용 계층(538)는 기지국 시험 분석부(530)의 호 제어(Call Control, 이하 ‘CC’라 함) 계층(537)에 CC 서비스를 요청하고, CC 계층(537)은 기지국 시험 분석부(530)의 이동관리(Mobility Management, 이하 ‘MM’이라 함) 계층(536)에 MM 서비스를 요청한다. MM 계층(536)은 기지국 시험 분석부(530)의 무선자원제어(Radio Resource Control, 이하 ‘RRC’라 함) 계층(535)에 RRC 서비스를 요청하고, RRC 계층(535)은 다시 기지국 시험 분석부(530)의 무선링크제어(Radio Link Control, 이하 ‘RLC’라 함) 계층(534)에 RLC 서비스를 요청한다. RLC 계층(534)은 기지국 시험 분석부(530)의 매체접속제어(Medium Access Control, 이하 ‘MAC’라 함) 계층(533)에 MAC 서비스를 요청한다. 그리고 MAC 계층(533)은 기지국 시험 분석부(530)의 프레임프로토콜(Frame Protocol, 이하 ‘FP’라 함) 계층(532)에 FP 서비스를 요청하고, FP 계층(532)은 다시 기지국 시험 분석부(530)의 이더넷(ethernet) 계층(531)에 이더넷 서비스를 요청한다.

이들 계층에서 요구된 서비스 요청은 장치 정합부로 전달된다.

정차 정합부는 이더넷 계층(521)과 FP 계층(522)에서 각각 이더넷 서비스와 FP 서비스를 처리하고 그 상위 계층 즉, MAC 계층에서 응용 계층의 서비스 요청은 AP로 전달한다.

AP는 장치 정합부로부터 전달된 MAC 계층에서 응용 계층의 서비스 요청을 L1(Layer1) 계층(523)에 실어 AT(510)로 전달한다.

AT(510)는 기지국 시험 분석부(530)의 계층 간 서비스 요청에 반대되는 방향으로 해당 계층에서 해당 서비스를 처리한다. 즉, AT(110)의 L1 계층(511)은 MAC 계층(512)에 MAC 서비스를 요청하고, MAC 계층(512)은 RLC 계층(513)으로 RLC 서비스를 요청한다. 이와 같이 순차적으로 응용 계층(517)까지 서비스 요청을 통보함으로써 각각의 해당 계층의 서비스 요청을 통보한다. 이와 같이 하여 기지국 시험 분석부(530)의 응용 계층(538)에서 발생한 호 요청 정보가 AT(510)의 응용 계층(517)에 전달된다. 한편, AT(510)에서 기지국 시험 분석부(310)로 메시지 전달 과정은 이와 역순으로 처리된다.

한편, 기지국 시험 분석부(530)와 AT(510)와의 트래픽 통신은 응용 계층, CC 계층, MM 계층 및 RRC 계층을 거치지 않고 대신에 멀티미디어 트래픽을 처리하는 코덱(CODEC)(539)을 거친다. 따라서 기지국 시험 분석부(530)와 AT(510) 간의 트래 픽 채널은 기지국 시험 분석부(530)에서, 응용 계층(538), 코덱 계층(539), RLC 계층(534), MAC 계층(533), FP 계층(532), 이더넷 계층(531)을 거친 후에, 장치 정합부의 이더넷 계층(521), FP 계층(522)을 통하여 AP를 거쳐 AT(510)의 L1 계층(511), MAC 계층(512), RLC 계층(513) 및 코덱 계층(518)으로 설정된다. 이와 같이 설정된 트래픽 채널을 통하여 기지국 시험 분석부(530)와 AT(510)는 서로 트래픽을 주고받는다.

그리고 AP(120)의 성능 정보는 기지국 접속 처리 계층(524, 540)을 통하여 기지국 시험 분석부(530)로 전달된다.

결국, 본 발명의 실시 예에 따르면, 통합된 하나의 장치에서 일련의 시험 과정을 효율적으로 수행함으로써, 단말기에 대용량 멀티미디어 서비스를 제공해야 하고 단말기의 이동성을 보장해야 하는 스마트 안테나를 사용하는 휴대 인터넷 시스템에서 기지국의 기능 및 성능을 효과적으로 시험 분석할 수 있다. 또한 성능 데이터의 수집 및 분석 기능, 그리고 분석된 결과를 그래프 화면으로 제공하는 기능 등으로 구성되어 있을 뿐만 아니라 서비스 유형별로 시험 호를 직접 제어하고 프로토콜을 감시할 수 있기 때문에 단말기를 대상으로 하여, 시험 호를 제어할 수 있고 성능도 감시할 수 있다. 따라서 기지국의 운용 상태를 시험 분석할 때 경제적으로나 효율 면에서 유용하게 사용된다.

이상의 실시 예들은 본원 발명을 설명하기 위한 것으로, 본원 발명의 범위는 실시 예들에 한정되지 아니하며, 첨부된 청구 범위에 의거하여 정의되는 본원 발명의 범주 내에서 당업자들에 의하여 변형 또는 수정될 수 있다.

본 발명에 의하면, 운용자는 단말기와 통신하면서 간편하게 대용량의 이동통신 멀티미디어 호를 만들 수 있을 뿐만 아니라 각 호별 서비스 품질, 핸드오버 기능을 효과적으로 진단할 수 있다.

또한 시스템 개발 시험 뿐만 아니라 시스템 운용에도 적용되어, 설치 및 운용 중에서도 휴대 인터넷 시스템의 기능과 성능을 효과적으로 시험할 수 있다.

Claims (13)

1. 섹터(sector) 별로 스마트 안테나를 사용하는 휴대 인터넷 시스템에서 기지국의 시험 분석 장치에 있어서,

   상기 기지국과 접속되어 상기 기지국 및 단말과의 통신을 통해 핸드오버 정보 및 기지국의 서비스별 무선 성능 정보를 송수신하기 위한 정합기능을 수행하는 장치 정합부; 및

   상기 하나의 섹터에서 복수 개의 핸드오버 기능 시험 호 및 음성, 영상 또는 인터넷 멀티미디어 시험 호를 발생시키고, 상기 발생된 시험 호에 대응하는 프로토콜로 상기 기지국 및 단말과 통신하며, 상기 시험 호에 따른 핸드오버 및 무선 성능 정보를 분석하고, 단말을 고정시키고 상기 스마트 안테나의 빔 전력을 제어하여 핸드오버 기능을 시험하는 기지국 시험 분석부

   를 포함하는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 기지국 시험 분석부는,

   상기 스마트 안테나의 송출 빔 전력을 다르게 하여 상기 복수 개의 핸드오버 기능 시험 호를 발생시키는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 기지국 시험 분석부는,

   상기 기지국의 성능을 분석하기 위한 상기 핸드오버 기능 시험 호 및 멀티미디어 시험 호를 발생시키는 사용자 정합부;

   상기 단말과의 채널을 형성하기 위해 상기 시험 호에 대응하는 프로토콜을 선택하고 선택된 프로토콜에 따라 신호 정보를 생성하며, 상기 프로토콜 신호 정보를 분석하여 호 설정 절차를 감시하고, 상기 시험 호를 처리하여 트래픽을 분석하는 시험 호 처리부;

   상기 기지국 및 단말과의 통신을 위한 상기 프로토콜 신호 정보를 발생시키는 프로토콜 처리부;

   상기 시험 호 처리에 따른 핸드오버 및 무선 성능 정보를 분석하는 데이터 처리부; 및

   상기 장치 정합부와 통신하면서 상기 핸드오버 및 무선 성능 정보를 송수신하는 네트워크 정합부

   를 포함하는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 시험 호 처리부는,

   상기 생성된 프로토콜 신호 정보를 순서에 맞게 저장하는 신호 저장부;

   상기 시험 호에 대응하는 프로토콜을 선택하고, 선택된 프로토콜에 따라 신호 정보를 생성하여 상기 신호 저장부에 저장시키는 시험 호 해석부; 및

   상기 프로토콜 신호 정보를 상기 시험 호 해석부로 통보하여 호 설정 절차를 감시하도록 하고, 상기 트래픽을 분석한 결과를 상기 시험 호 해석부로 통보하여 트래픽 품질을 감사하도록 하는 트래픽 해석부

   를 포함하는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 프로토콜 처리부는,

   상기 대응하는 프로토콜에 따라 상기 신호 저장부에 저장된 프로토콜 신호 정보를 사용하여 상기 단말과의 채널을 설정하는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 프로토콜 처리부는,

   상기 단말과의 채널 형성 시에 그 결과를 상기 네트워크 정합부 및 상기 트래픽 해석부로 통지하여 상기 단말과의 해당 트래픽을 송수신하도록 하는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 데이터 처리부는,

   상기 핸드오버 및 무선 성능에 대한 시험 호 처리에 따라 핸드오버 및 무선 성능 정보를 분석하는 데이터 분석부; 및

   상기 분석된 결과 정보를 저장하는 데이터 저장부

   를 포함하는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치.
8. 삭제
9. 섹터(sector) 별로 스마트 안테나를 사용하는 휴대 인터넷 시스템에서 기지국의 시험 분석 장치에 있어서,

   상기 기지국과 접속되어 상기 기지국 및 단말과의 통신을 통해 핸드오버 정보 및 기지국의 서비스별 무선 성능 정보를 송수신하기 위한 정합기능을 수행하는 장치 정합부; 및

   상기 하나의 섹터에서 복수 개의 핸드오버 기능 시험 호 및 음성, 영상 또는 인터넷 멀티미디어 시험 호를 발생시키고, 상기 발생된 시험 호에 대응하는 프로토콜로 상기 기지국 및 단말과 통신하며, 상기 시험 호에 따른 핸드오버 및 무선 성능 정보를 분석하고, 단말을 고정시키고, 단말을 이동시키면서 상기 스마트 안테나의 빔 전력을 제어하여 핸드오버 기능을 시험하는 기지국 시험 분석부

   를 포함하는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 장치.
10. 섹터(sector) 별로 스마트 안테나를 사용하는 휴대 인터넷 시스템에서 기지국의 시험 분석 방법에 있어서,

    a) 상기 하나의 섹터에 대한 복수 개의 핸드오버 기능 시험 호 및 음성, 영상 또는 인터넷을 포함하는 멀티미디어 시험 호를 발생시키는 단계;

    b) 상기 발생된 시험 호에 대응하는 프로토콜을 선택하고 상기 선택된 프로토콜에 사용되는 신호 정보를 발생하는 단계;

    c) 상기 시험 호를 처리하여 트래픽을 분석하고 상기 프로토콜 신호 정보에 따라 호 설정 절차를 감시하는 단계; 및

    d) 상기 분석 결과에 따라 상기 핸드오버 및 서비스별 무선 성능을 시험하고, 시험 결과에 따른 성능 데이터를 분석하여 처리하는 단계

    를 포함하는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 a) 단계에서, 상기 스마트 안테나의 빔 전력을 각기 다르게 하는 상기 핸드오버 기능 시험 호를 발생시켜 핸드오버 기능을 시험하는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 프로토콜에 대응하는 상기 신호 정보를 이용하여 상기 단말과의 채널을 형성하여 상기 프로토콜 신호 정보, 트래픽 및 성능 정보를 송수신하는 단계

    를 더 포함하는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 방법.
13. 제11항에 있어서,

    상기 프로토콜 신호 정보 및 상기 성능 데이터를 저장하는 단계

    를 더 포함하며,

    상기 프로토콜 신호 정보는 선택된 프로토콜에 따라 상기 단말과 통신하도록 순서에 맞게 저장되는 휴대 인터넷 시스템의 기지국 시험 분석 방법.

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