KR100742534B1

KR100742534B1 - 무선 중계기의 발진과 격리도 감시 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100742534B1
Application number: KR1020050117398A
Authority: KR
Inventors: 최용현
Original assignee: (주)한텔
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2007-07-25
Also published as: KR20070058749A

Abstract

본 발명은 중계기에서의 발진이 내부 혹은 외부적인 요인에 의해 발생되는지를 자동으로 체크할 수 있고 중계기 자체의 격리도를 자동으로 체크할 수 있는 무선 중계기의 발진과 격리도 감시 장치 및 방법에 관한 것으로, 이동국 대향 안테나, 제1 듀플렉서, 역방향 저잡음 증폭기, 역방향 필터링/이득 제어부, 역방향 고출력 증폭부, 제2 듀플렉서, 및 기지국 대향 안테나로 구성되는 역방향 신호 처리부를 포함하는 무선 중계기의 발진 감지 장치에 있어서, 역방향 저잡음 증폭기와 역방향 필터링 및 이득제어부 사이에 연결되고, 외부로부터의 RF 신호 입력 차단을 수행하는 제1 RF 스위치와; 역방향 고출력 증폭부와 제2 듀플렉서 사이에 연결되고, 외부로의 RF 신호 출력 차단을 수행하는 제2 RF 스위치와; '내부 발진'인지, '외부 요인 발진'인지 여부를 체크하기 위해 제1 RF 스위치와 제2 RF 스위치를 제어하기 위한 제어신호를 발생시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

중계기, 아이솔레이션, 격리도, 발진, RF 스위치, 초소형

Description

무선 중계기의 발진과 격리도 감시 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR MONITERING OSCILLATION AND ISOLATION OF RELAY STATION}

도 1은 일반적인 무선 중계기의 내부 구성을 도시한 블럭도이다.

도 2는 본 발명에 따른 무선 중계기의 발진 감지 장치를 도시한 블럭도이다.

도 3은 본 발명에 따른 무선 중계기의 발진 감지 방법을 설명하는 순서도이다.

도 4는 본 발명에 따른 무선 중계기의 순방향 신호 처리부의 구성을 도시한 블럭도이다.

도 5는 본 발명에 따른 순방향 처리 경로에서 무선 중계기의 격리도를 감지하는 방법을 설명하는 순서도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

210 : 역방향 신호 처리부 220 : 순방향 신호 처리부

213 : 제1 RF 스위치 219 : 제2 RF 스위치

230, 240 : 제어부

본 발명은 이동통신 무선 중계기의 발진과 격리도(isolation) 감지 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 중계기에서의 발진이 내부 혹은 외부적인 요인에 의해 발생되는지를 자동으로 체크할 수 있고 중계기 자체의 격리도를 자동으로 체크할 수 있는 무선 중계기의 발진과 격리도 감시 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신 무선 중계기는 전파 환경이 열악하여 이동통신 기지국과의 거리가 멀 경우에 중계기가 기지국과 이동국(이동통신 단말기) 사이에서 중간 증폭 역할을 하여 해당 기지국의 서비스 영역을 확장하는 기능을 담당한다.

도 1은 일반적인 무선 중계기의 내부 구성을 도시한 블럭도로서, 중계기(200)는 이동국 대향 안테나(202), 기지국 대향 안테나(204), 제1 및 제2 듀플렉서(206, 208), 이동국(100)로부터 수신된 신호를 기지국(300) 측으로 전송하는 역방향 신호 처리부(210)와, 기지국(300) 방향으로부터 수신된 신호를 이동국(100) 측으로 전송하는 순방향 신호 처리부(220)로 이루어진다.

통상적으로, 이동통신의 역방향(backward)이라 함은 이동국(100)에서 기지국(300)으로의 방향을, 순방향(forward)이라 함은 기지국(300)에서 이동국(100)으로의 방향을 지칭한다.

상기한 구성에 따른 역방향 수신(RX) 경로의 동작을 설명하면, 중계기(200)의 이동국 대향 안테나(202)는 제1 듀플렉서(206)에 의해 이동국(100)로부터 신호를 수신하고, 역방향 신호 처리부(210)는 수신된 신호를 필터링, 주파수 변환 및 증폭 등의 과정을 통해 제2 듀플렉서(208)로 출력한다. 그러면, 제2 듀플렉서(208)는 역방향 신호 처리부(210)로부터 입력되는 신호를 기지국 대향 안테나(204)를 통 하여 기지국(300)으로 전송한다.

순방향 송신(TX) 경로의 동작에 대해 설명하면, 중계기(200)는 제2 듀플렉서(208)에 의해 기지국 대향 안테나(204)를 통해 기지국(300)으로부터 신호를 수신하고, 순방향 신호 처리부(220)는 수신된 신호를 필터링, 주파수 변환 및 증폭 등의 과정을 통해 제1 듀플렉서(206)로 출력한다. 그러면, 제1 듀플렉서(206)는 순방향 신호 처리부(220)로부터 입력되는 신호를 이동국 대향 안테나(202)를 통하여 이동국(100)으로 전송한다.

기지국 대향 안테나(204)를 통하여 입력된 신호가 상기에 나열된 경로를 통하여 이동국 대향 안테나(202)에서 출력되고, 이 신호의 일부가 공간 또는 장애물에 의해 감쇄되어 다시 기지국 방향 안테나(204)로 입력되는 정도를 송수신 격리도(Isolation)라고 한다. 통상, 송수신 격리도가 낮을 경우에 중계기에서 발진현상이 일어나는데, 증폭도가 클수록 더욱 발진이 일어나기 쉽다.

이와 같은 무선 중계기에 있어서, 발진이 발생할 때 기존에는 발진이 중계기 자체에서 발생한 것인지 또는 외부의 시설 불량(안테나 접속 불량, 케이블 파손 등)로 발생한 것인지 여부를 판단할 수 없었으며, 따라서 단순한 중계기 교체만 이루어지고 있는 실정이다. 그러나, 중계기 A/S건을 파악해 보면 중계기 자체의 고장 보다는 시설 불량이 다수임을 알 수 있다.

또한, 기존에는 중계기 자체에 리셋(RESET) 및 셧다운(Shutdown) 등 장비에 이상 발생시 이를 자동으로 체크할 수 없었다. 더욱이, 격리도 측정장비는 휴대가 불편하기 때문에 대부분 사용되지 않음으로써 격리도 불량 문제가 발생되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 중계기에서 발생한 발진이 중계기 자체 또는 시설 불량으로 인해 발생했는지 여부를 자동으로 탐색하여 관리자에게 통보하는 무선 중계기의 발진 감지 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 중계기 자체의 격리도를 자동으로 체크할 수 있는 무선 중계기의 격리도 감지 방법을 제공하는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.

전술한 바와 같이, 중계기(200)는 이동국 대향 안테나(202), 기지국 대향 안테나(204), 제1 및 제2 듀플렉서(206, 208), 이동국(100)로부터 수신된 신호를 기지국(300) 측으로 전송하는 역방향 신호 처리부(210)와, 기지국(300) 방향으로부터 수신된 신호를 이동국(100) 측으로 전송하는 순방향 신호 처리부(220)로 이루어진다.

역방향 신호 처리부(210)는 이동국 대향 안테나(202)를 통해 수신된 신호를 필터링 주파 변환 및 증폭 등의 과정을 통해 제2 듀플렉서(208)로 출력한다.

이를 보다 구체적으로 살펴보면, 본 발명에 따른 무선 중계기의 발진 감지 장치(역방향 신호 처리부(210))는, 이동국 대향 안테나(202), 제1 듀플렉서(206), 역방향 저잡음 증폭기(211), 역방향 필터링/이득 제어부(215), 역방향 고출력 증폭부(217), 제2 듀플렉서(208), 및 기지국 대향 안테나(204)를 포함하는 일반적인 구성요소와, 역방향 저잡음 증폭기(211)와 역방향 필터링/이득 제어부(215) 사이에 연결되는 제1 RF 스위치(213), 역방향 고출력 증폭부(217)와 제2 듀플렉서(208) 사이에 연결되는 제2 RF 스위치(219), 그리고 내부 및 외부 요인 발진 여부를 체크하기 위해 제1 RF 스위치(213)와 제2 RF 스위치(219)를 제어하기 위한 제어신호를 발생시키는 제어부(230)를 포함하는 본 발명에서의 발진 감지를 위한 새로운 구성요소로 구성된다.

종래의 일반적인 구성요소의 동작을 설명하면, 이동국 대향 안테나(202)를 통해서 입력되는 역방향 신호는 듀플렉서(206)를 통과하여 역방향 저잡음 증폭부(211)에서 증폭된다. 이 신호가 역방향 필터링/이득 제어부(215)에서 걸러지고 중계기에 입력되는 신호 세기에 따라서 적절한 세기로 조정되어 고출력 증폭부(217)에 입력된다. 이 신호가 듀플렉서(208)를 거쳐서 기지국 대향 안테나(204)를 통해서 해당 서비스 지역의 기지국으로 전송된다.

또한, 본 발명에서의 제안하고 있는 발진 감지와 관련한 새로운 구성요소의 동작을 설명하면 다음과 같다.

제1 RF 스위치(213)는 PATH단자와 OPEN단자를 구비하고 있으며, 외부로부터의 RF 신호 입력 차단을 수행한다. 예를들면, PATH위치에서는 외부로부터의 RF 신호가 입력되는 반면, 제어부의 제어신호에 따라 OPEN위치로 이동되면 외부로부터의 RF 신호 입력이 차단된다.

제2 RF 스위치(219)는 PATH단자와 LOAD단자를 구비하고 있으며, 외부로의 RF 신호 출력 차단을 수행하고 제1 RF 스위치(213)와 협력하여 정상출력 여부를 감지하는데 이용된다. 예를들면, 정상출력을 감지할 때, 제어부(230)는 제2 RF 스위치(219)를 LOAD 위치로 이동시킨후 정상출력 여부를 감지하게 된다.

제어부(230)는 제1 및 제2 RF 스위치(213, 219)를 제어함으로써 중계기에서 발생되는 발진이 중계기의 자체에서 발생하는 '내부 발진' 또는 '단순 과출력' 또는 시설 등의 불량으로 인한 '외부 요인 발진'인지를 체크하는 역할을 담당한다.

제어부(230)는 셧다운 및 과출력이 발생하면 제1 RF 스위치(213)를 OPEN위치로 이동시킨후 역방향 고출력 증폭부(217)의 출력을 검출하여 과출력 여부를 체크한다. 만약 과출력이 감지되면 '내부 발진'으로 인식하게 된다.

과출력이 감지되지 않는 경우, 제어부(230)는 제1 RF 스위치(213)를 PATH위치로 이동시킨후 정상출력 여부를 체크한다. 만약 정상출력이 감지되면 '단순 과출력'으로 인식한다.

정상출력이 감지되지 않는 경우, 제어부(230)는 제2 RF 스위치(219)를 LOAD 위치로 이동시킨후 정상출력 여부를 감지하며, 정상출력이 감지되면 '외부 요인 발진'으로 인식하고 전원을 오프시킨다.

도 3를 참조하면, 정상 모드(S100)에서 셧다운 및 과출력이 발생하면(S102), 자동 리셋 모드로 진입하게 된다(S104).

자동 리셋 모드로 진입후, 제어부(230)는 제1 RF 스위치(213)를 OPEN위치로 이동시킨후(S106), 역방향 고출력 증폭부(217)의 출력을 검출하여 과출력 여부를 체크한다(S108).

단계(S108)에서 과출력이 감지되면, '내부 발진'으로 인식한다(S110). 내부 발진으로 판단되는 경우에는 내부 발진 표시용 LED(미도시)로 내부 발진임을 표시하고 중계기가 수리될 수 있도록 해준다(S112 및 S114).

단계(S108)에서 과출력이 감지되지 않는다면, 제어부(230)는 제1 RF 스위치(213)를 PATH위치로 이동시킨후(S116), 정상출력 여부를 체크한다(S118).

단계(S118)에서 정상출력이 감지되면, '단순 과출력'으로 인식한다(S120). 단순 과출력으로 판단되는 경우에는 정상 모드로 복귀한다.

단계(S118)에서 정상출력이 감지되지 않는다면, 제어부(230)는 제2 RF 스위치(219)를 LOAD 위치로 이동시킨후(S122), 정상출력 여부를 체크한다(S124).

단계(S124)에서 정상출력이 감지되면, '외부 요인 발진'으로 인식하고, 외부 요인 발진 표시용 LED로 외부 요인 발진임을 표시하고 시설 확인후 조치가 이루어지도록 한다(S126, S128).

바람직하게, 내부 발진 여부를 체크하는 단계 및 외부 요인 발진 여부를 체크하는 단계들은 좀더 확실한 결과가 얻어질 수 있도록 최소한 3회 이상 반복되도록 구성한다.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 무선 중계기의 순방향 신호 처리부의 구성을 나타내는 블럭도이다.

순방향신호 처리부(220)는 기지국 대향 안테나(204)와, 제2 듀플랙서(208), 순방향 저잡음 증폭기(225), 순방향 필터링/이득 제어부(223), 순방향 고출력 증폭부(221), 제1 듀플랙서(206), 이동국 대향 안테나(202)로 구성된다.

순방향 송신(TX) 경로의 동작에 대해 설명하면, 기지국 방향 안테나(204)를 통해서 입력되는 순방향 신호는 제2 듀플렉서(208)를 통과하여 순방향 저잡음 증폭부(225)에서 증폭된다. 이 신호가 순방향 필터링/이득 제어부(223)에서 걸러지고 중계기에 입력되는 신호 세기에 따라서 적절한 세기로 조정되어 고출력 증폭부(221)에 입력된다. 이 신호가 제1 듀플렉서(206)를 거쳐서 이동국 대향 안테나(202)를 통해서 해당 서비스 지역의 이동국(100)으로 전송된다.

도 5를 참조하면, 먼저 정상모드에서 격리도 감지를 위해 셧다운 동작을 수행한다(S200, S202).

다음에, 제어부(240)는 셧다운 동작에 의한 순방향 고출력 증폭부(221)의 최종 오프시 입력값과 최종 온시 입력값을 획득한다(S204, S206). 여기서, 순방향 고출력 증폭부(221)의 최종 오프시 입력값과 최종 온시 입력값은 순방향 저잡음 증폭기(225)의 출력단으로부터 획득된다.

다음에, 순방향 고출력 증폭부(221)의 최종 오프시 입력값과 최종 온시 입력값의 차이를 연산한다(S208).

다음에, 단계(S208)에서 연산된 입력값 차이가 소정의 기준값(예를 들어, 10db)을 초과하는지 판단한다(S210).

단계(S210)에서, 연산된 입력값 차이가 소정의 기준값을 초과한다면 격리도 부족으로 인식하고, 관리자가 시설 확인을 하도록 LED로 표시해준다(S212, S214).

만약 연산된 입력값 차이가 소정의 기준값을 초과하지 않는다면 단순 과출력으로 인식하고(S216) 정상모드로 복귀한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 중계기에서 발생한 발진이 중계기 자체 또는 시설 불량으로 인해 발생했는지 여부를 자동으로 탐색하여 관리자에게 통보해 줌으로써 단순한 중계기 교체로 인한 비용낭비를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 중계기 자체의 격리도를 자동으로 체크할 수 있도록 함으로써 관리자가 중계기의 현재 상태를 용이하게 파악할 수 있도록 한다.

Claims

삭제
이동국 대향 안테나, 제1 듀플렉서, 역방향 저잡음 증폭기, 역방향 필터링/이득 제어부, 역방향 고출력 증폭부, 제2 듀플렉서, 및 기지국 대향 안테나(102B)로 구성되는 역방향 신호 처리부를 포함하는 무선 중계기의 발진 감지 장치에 있어서,

상기 역방향 저잡음 증폭기와 상기 역방향 필터링 및 이득제어부 사이에 연결되고, 외부로부터의 RF 신호 입력 차단을 수행하는 제1 RF 스위치와;

상기 역방향 고출력 증폭부와 상기 제2 듀플렉서 사이에 연결되고, 외부로의 RF 신호 출력 차단을 수행하는 제2 RF 스위치와;

'내부 발진'인지, '외부 요인 발진'인지 여부를 체크하기 위해 상기 제1 RF 스위치와 제2 RF 스위치를 제어하기 위한 제어신호를 발생시키고, 셧다운 및 과출력이 발생하면, 상기 제1 RF 스위치를 OPEN위치로 이동시킨후 상기 역방향 고출력 증폭부의 출력을 검출하여 과출력 여부를 체크하며, 만약 과출력이 감지되면 '내부 발진'으로 인식하는 제어부를 포함하는 무선 중계기의 발진 감지 장치.
청구항 2에 있어서,

과출력이 감지되지 않는다면, 상기 제어부는 상기 제1 RF 스위치를 PATH위치로 이동시킨후 정상출력 여부를 체크하며, 정상출력이 감지되면 '단순 과출력'으로 인식하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 발진 감지 장치.
청구항 3에 있어서,

정상출력이 감지되지 않는다면, 상기 제어부는 상기 제2 RF 스위치를 LOAD 위치로 이동시킨후 정상출력 여부를 감지하고, 정상출력이 감지되면 '외부 요인 발진'으로 인식하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 발진 감지 장치.
무선 중계기의 발진 감지 장치에서 발진을 감지하는 방법에 있어서,

셧다운 및 과출력이 발생하면, 상기 제1 RF 스위치를 OPEN위치로 이동시킨후 상기 역방향 고출력 증폭부의 출력을 검출하여 과출력 여부를 체크하는 제1 단계와;

상기 제1 단계에서 과출력이 감지되면, '내부 발진'으로 인식하는 제2 단계와;

상기 제1 단계에서 과출력이 감지되지 않는다면, 상기 제1 RF 스위치를 PATH위치로 이동시킨후 정상출력 여부를 체크하는 제3 단계와;

상기 제3 단계에서 정상출력이 감지되면, '단순 과출력'으로 인식하는 제4 단계와;

상기 제3 단계에서 정상출력이 감지되지 않는다면, 상기 제2 RF 스위치를 LOAD 위치로 이동시킨후 정상출력 여부를 체크하는 제5 단계와;

상기 제5 단계에서 정상출력이 감지되면, '외부 요인 발진'으로 인식하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 발진 감지 방법.
송수신용 안테나에 접속되어 양방향 통신을 지원하는 듀플렉서들, 순방향 저잡음 증폭기, 순방향 필터링/이득 제어부, 및 순방향 고출력 증폭부로 구성되는 순방향 신호 처리부를 포함하는 무선 중계기의 격리도 감지 방법에 있어서,

셧다운 동작에 의한 상기 순방향 고출력 증폭부의 최종 오프시 입력값과 상기 순방향 고출력 증폭부의 최종 온시 입력값을 획득하는 제1 단계와;

상기 순방향 고출력 증폭부의 최종 오프시 입력값과 상기 순방향 고출력 증폭부의 최종 온시 입력값의 차이를 연산하는 제2 단계와;

상기 제2 단계에서 연산된 입력값 차이가 소정의 기준값을 초과하는지 판단하는 제3 단계와;

상기 제3 단계에서, 상기 연산된 입력값 차이가 소정의 기준값을 초과한다면 격리도 부족으로 인식하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 격리도 감지 방법.
청구항 6에 있어서,

상기 제1 단계에서의 입력값은 상기 순방향 저잡음 증폭기의 출력단으로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 격리도 감지 방법.
청구항 6에 있어서,

상기 제3 단계에서, 상기 연산된 입력값 차이가 소정의 기준값을 초과하지 않는다면 단순 과출력으로 인식하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 격리도 감지 방법.