KR100975592B1 - Apparatus for measuring signal quality - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신호 품질 측정 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 에어 상의 무선 통신 신호를 수신하여 실효 데이터와 RF 데이터를 구분하여 저장하고, 이를 상호 비교 분석함으로써, 동적인 신호의 종합적인 분석이 가능한 신호 품질 측정 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a signal quality measuring apparatus, and more particularly, to receive wireless communication signals on air, to separate and store effective data and RF data, and to compare and analyze them, thereby enabling signal quality to be comprehensively analyzed. It relates to a measuring device.
본 발명에 따른 신호 품질 측정 장치는 에어(Air) 상의 무선 통신 신호를 선택적으로 수신하는 신호 수신부와; 상기 무선 통신 신호의 실효 데이터가 저장되는 실효 데이터 저장부와; 상기 실효 데이터의 전송을 위한 RF 데이터를 저장하는 RF 데이터 저장부와; 상기 신호 수신부에 의해 수신된 무선 통신 신호를 복조하여 실효 데이터를 추출하여 상기 실효 데이터 저장부에 저장하고, RF 데이터를 상기 RF 데이터 저장부에 저장하는 신호 처리부와; 상기 신호 처리부에 의해 출력되는 실효 데이터와 RF 데이터에 동일한 식별 정보를 생성하여 할당하는 식별 정보 할당부와; 신호 품질 측정 장치 전반을 제어하며, 상기 신호 처리부에 의해 복조 된 실효 데이터를 분석하고 그 분석 결과를 통해 신호 품질을 측정하여 제공하는 제어부를 포함한다. The signal quality measuring apparatus according to the present invention comprises: a signal receiving unit for selectively receiving a wireless communication signal on air; An effective data storage unit for storing effective data of the wireless communication signal; An RF data storage unit for storing RF data for transmitting the effective data; A signal processor for demodulating the wireless communication signal received by the signal receiver, extracting effective data, storing the effective data in the effective data storage, and storing RF data in the RF data storage; An identification information allocator for generating and allocating the same identification information to the effective data and the RF data output by the signal processor; It includes a control unit for controlling the overall signal quality measuring apparatus, and analyzes the effective data demodulated by the signal processing unit and measures and provides the signal quality through the analysis result.
신호 품질, 스니퍼(Sniffer), 3GPP LTE(long term evolution), RF 데이터 Signal Quality, Sniffer, 3GPP Long Term Evolution (LTE), RF Data
Description
본 발명은 신호 품질 측정 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 에어 상의 무선 통신 신호를 수신하여 실효 데이터와 RF 데이터를 구분하여 저장하고, 이를 상호 비교 분석함으로써, 동적인 신호의 종합적인 분석이 가능한 신호 품질 측정 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a signal quality measuring apparatus, and more particularly, to receive wireless communication signals on air, to separate and store effective data and RF data, and to compare and analyze them, thereby enabling signal quality to be comprehensively analyzed. It relates to a measuring device.
무선 통신 기술의 발전으로 인하여 음성 통화는 물론 데이터 통신도 급속한 발전이 진행 중이다. 이러한 데이터 통신 즉, 무선으로 인터넷에 접근할 수 있는 방식은 크게 WAP(Wireless Application Protocol)이나 WIPI(Wireless Internet Platform for Interoperability) 등의 플랫폼을 기반으로 이동전화망을 통해 접근하는 방식과 공중 무선 LAN과 액세스 포인트(Access Point)를 통해 접근하는 방식이 있다. Due to the development of wireless communication technology, not only voice calls but also data communication are rapidly developing. Such data communication, that is, wireless access to the Internet, is largely based on a platform such as the Wireless Application Protocol (WAP) or the Wireless Internet Platform for Interoperability (WIPI), and is accessed through a mobile telephone network and access to a public wireless LAN. There is a method of access through an access point.
그러나 이동전화망을 통한 방식의 경우에는 화면 사이즈나 입력 인터페이스의 제약 및 종량제에 의한 과금 체계 등으로 인해 보편적인 인터넷 접속 수단으로서 근본적인 한계가 있었다. 그리고 무선 LAN의 경우에도 액세스 포인트를 중심으로 반경 수십 미터 내외에서만 사용이 가능하다는 지역적인 제약 이외에 이동성에 취약하다는 근본적인 문제점이 있었다. However, in the case of a mobile telephone network, there is a fundamental limitation as a universal means of accessing the Internet due to the limitation of screen size, input interface and billing system based on pay-as-you-go system. In addition, the wireless LAN has a fundamental problem of being vulnerable to mobility, in addition to the local constraint that it can be used only within a few tens of meters around the access point.
이러한 문제점을 극복하고자 ADSL 수준의 품질과 비용으로 정지 또는 차량 이동 중에도 고속 인터넷 접속이 가능한 Mobile WiMAX 또는 그 서브 셋으로서 국내 표준인 WiBro와 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)가 제안되어 있다. In order to overcome this problem, the domestic standard WiBro and 3GPP (long term evolution) and LTE (3GPP) have been proposed as Mobile WiMAX, or a subset thereof, that enables high-speed Internet access even when stationary or moving vehicles with ADSL quality and cost. have.
LTE는 서킷 스위치 방식의 자원 사용에 대한 비효율적인 문제를 해결하기 위해, 서킷 스위치 방식을 패킷 스위치(Packet Switch) 방식으로 전환된 기술이다. 이러한 LTE 시스템의 패킷 스위치 방식은 데이터의 송수신 필요 유무와 시간에 따라 동적으로 변화되는 단말의 무선 채널 상황에 따라 무선 자원이 할당될 단말이 선택된다는 점에서 무선 자원 사용의 효율성이 서킷 스위치 방식에 비해 높은 장점이 있다. LTE is a technology in which a circuit switch method is converted into a packet switch method to solve an inefficient problem of resource use of a circuit switch method. In the packet switch method of the LTE system, the use of radio resources is more efficient than the circuit switch method in that a terminal to which radio resources are to be allocated is selected according to whether or not data is required to be transmitted and received, and a wireless channel situation of the terminal that is dynamically changed according to time. There is a high advantage.
상술한 바와 같이, LTE는 자원 할당에 있어 FDD가 주요 옵션이 되나, 경우에 따라서는 TDD 옵션도 사용이 가능하며, LTE-TDD의 옵션의 경우에 한해 상향링크와 하향링크의 시간비율이 동적으로 변할 수 있다. As described above, in the case of LTE, FDD is a main option in resource allocation, but in some cases, the TDD option can be used, and the time ratio of uplink and downlink is dynamically changed only for the option of LTE-TDD. Can change.
도 1은 종래 및 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution) 망의 구조를 개략적으로 나타낸 개요도이다. LTE 시스템은 기존 UMTS시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 1 is a schematic diagram schematically showing the structure of a LTE (Long Term Evolution) network, which is a conventional and mobile communication system to which the present invention is applied. The LTE system is an evolution from the existing UMTS system and is currently undergoing basic standardization in 3GPP.
LTE망은 단말기(User Equipment; 이하 UE로 약칭)과 기지국(이하 eNode B로 약칭), 망의 종단에 위치하여 외부 망과 연결되는 접속게이트웨이(Access Gateway; 이하 AG로 약칭)로 구성된다. AG는 사용자 트래픽 처리를 담당하는 UPE(User Plane Entity) 노드와 제어 담당하는 MME(Mobility Management Entity) 노드로 나누어질 수도 있다. 이때는 MME와 UPE 노드 사이에 새로운 인터페이스를 사용하여 서로 통신할 수 있다. 하나의 eNode B에는 하나 이상의 셀(Cell)이 존재할 수 있다. eNode B간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스 X2가 정의된다. eNode B와 AG 사이에는 인터페이스 S1이 정의된다.The LTE network includes a user equipment (hereinafter abbreviated as UE), a base station (hereinafter abbreviated as eNode B), and an access gateway (abbreviated as AG) located at an end of the network and connected to an external network. The AG may be divided into a user plane entity (UPE) node in charge of user traffic processing and a mobility management entity (MME) node in charge of control. At this time, the MME and the UPE node can communicate with each other using a new interface. One or more cells may exist in one eNode B. An interface X2 for transmitting user traffic or control traffic is defined between eNode Bs. The interface S1 is defined between the eNode B and the AG.
단말과 망사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제 1 계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보 전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3 계층에 위치하는 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함) 계층은 단말과 망간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC계층은 단말과 망간에 RRC메시지를 서로 교환한다. RRC계층은 eNode B와 AG 등 망 노드들에 분산되어 위치할 수도 있고, eNode B 또는 AG에만 위치할 수도 있다. Layers of the radio interface protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems. (Second layer) and L3 (third layer), wherein a physical layer belonging to the first layer provides an information transfer service using a physical channel, and a third layer. A radio resource control (hereinafter referred to as RRC) layer located in a layer plays a role of controlling radio resources between a terminal and a network. To this end, the RRC layer exchanges RRC messages between the terminal and the network. The RRC layer may be distributed in network nodes such as an eNode B and an AG, or may be located only in the eNode B or an AG.
망에서 단말로 데이터를 전송하는 하향전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 망으로 데이터를 전송하는 상향전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다.A downlink transmission channel for transmitting data from a network to a UE includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages. Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH). Meanwhile, the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
그러나 이와 같은 무선 통신 시스템에서 장비 및 무선 통신 신호의 품질을 측정하는 것은 시스템 구축 및 운용에 있어 무엇보다 중요한 과정이다. 이에 따라 종래에는 단말기 에뮬레이터 또는 기지국 에뮬레이터를 통해 기지국과 단말기 사이에 전송되는 무선 통신 신호를 분석하였다. However, measuring the quality of equipment and wireless communication signals in such a wireless communication system is the most important process in system construction and operation. Accordingly, in the related art, a wireless communication signal transmitted between a base station and a terminal through a terminal emulator or a base station emulator has been analyzed.
여기서 단말기 에뮬레이터란 기지국과 연결을 설정하여 실제의 단말기의 역할을 대신해주며, 기지국으로부터 전송되는 신호를 수신하고, 이를 분석하여 기지국의 성능을 계측하는 기능을 구비한 휴대 인터넷 계측기를 의미한다. 또한, 기지국 에뮬레이터란 상술한 단말기 에뮬레이터의 반대 역할을 하는 계측기를 의미한다. Here, the terminal emulator means a portable internet measuring instrument having a function of establishing a connection with a base station to replace the actual terminal, receiving a signal transmitted from the base station, analyzing the same, and measuring the performance of the base station. In addition, the base station emulator refers to a measuring instrument that performs the opposite role of the terminal emulator described above.
그러나 이러한 무선 통신 신호의 분석은 에뮬레이터를 통해 출력되는 데이터에 대응되는 수신 신호의 실효 데이터만을 분석하기 때문에 해당 신호 수신 환경을 알 수 없고, 이에 따라 수신 퀄리티의 저하 원인 중 하나인 RF 환경 변화 원인을 확인할 수 없는 단점이 있다. However, since the analysis of the wireless communication signal only analyzes the effective data of the received signal corresponding to the data output through the emulator, the corresponding signal reception environment is not known. Therefore, the cause of the RF environment change, which is one of the causes of the deterioration of reception quality, is determined. There is a disadvantage that cannot be confirmed.
본 발명은 이러한 배경에서 창안된 것으로 그 목적은 에어 상의 무선 통신 신호를 수신하여 실효 데이터와 RF 데이터를 구분하여 저장하고, 이를 상호 비교 분석함으로써, 동적인 신호의 종합적인 분석이 가능한 신호 품질 측정 장치를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in this background, and its object is to receive wireless communication signals on air, and to classify and store effective data and RF data, and to compare and analyze them, so that a signal quality measuring device capable of comprehensive analysis of dynamic signals is possible. To provide.
나아가, RF 데이터를 별도로 저장함으로써, 해당 무선 통신 신호의 수신시의 RF 환경을 판단할 수 있음은 물론 수신된 실효 데이터 손상시에 해당 RF 데이터를 통해 손상된 실효 데이터를 복구하여 사용할 수 있는 신호 품질 측정 장치를 제공하는 데 있다. Furthermore, by storing the RF data separately, it is possible to determine the RF environment at the time of reception of the corresponding wireless communication signal, as well as to measure the signal quality that can recover and use the damaged effective data through the corresponding RF data when the received effective data is damaged. To provide a device.
더 나아가, 기지국과 단말기간 수신 장애의 문제를 명확히 확인할 수 없을 경우 저장된 RF 데이터를 통해 무선 통신 신호 수신 장애의 원인을 RF 환경을 통해 확인할 수 있는 신호 품질 측정 장치를 제공하는 데 있다. Furthermore, the present invention provides a signal quality measuring apparatus capable of identifying a cause of a wireless communication signal reception failure through an RF environment when the problem of reception failure between the base station and the terminal cannot be clearly identified through the stored RF data.
상술한 본 발명의 일 양상에 따라 본 발명에 따른 신호 품질 측정 장치는 에어(Air) 상의 무선 통신 신호를 선택적으로 수신하는 신호 수신부와; 무선 통신 신호의 실효 데이터가 저장되는 실효 데이터 저장부와; 실효 데이터의 전송을 위한 RF 데이터를 저장하는 RF 데이터 저장부와; 신호 수신부에 의해 수신된 무선 통신 신호를 복조하여 실효 데이터를 추출하여 실효 데이터 저장부에 저장하고, RF 데이터를 RF 데이터 저장부에 저장하는 신호 처리부와; 신호 처리부에 의해 출력되는 실효 데이터와 RF 데이터에 동일한 식별 정보를 생성하여 할당하는 식별 정보 할당부와; 신호 품질 측정 장치 전반을 제어하며, 신호 처리부에 의해 복조 된 실효 데이터를 분석하고 그 분석 결과를 통해 신호 품질을 측정하여 제공하는 제어부를 포함한다. In accordance with an aspect of the present invention described above, an apparatus for measuring signal quality according to the present invention includes: a signal receiving unit for selectively receiving a wireless communication signal on air; An effective data storage unit for storing effective data of a wireless communication signal; An RF data storage unit for storing RF data for transmitting effective data; A signal processor which demodulates the wireless communication signal received by the signal receiver, extracts the effective data, stores the effective data, and stores the RF data in the RF data storage; An identification information allocator for generating and allocating the same identification information to the effective data and the RF data output by the signal processor; It includes a control unit for controlling the overall signal quality measuring apparatus, analyzing the demodulated effective data by the signal processing unit and measuring and providing signal quality through the analysis result.
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 신호 품질 측정 장치는 신호 처리부에 의해 복조 된 실효 데이터와 실효 데이터를 송신하기 위한 RF 데이터에 동일한 식별 정보를 부여하며, 임의의 쌍으로 생성된 ID, 무선 통신 신호에 포함된 프레임 넘버, 신호 수신 타임 정보 중 하나를 식별 정보로 사용한다. According to a characteristic aspect of the present invention, the signal quality measuring apparatus according to the present invention assigns the same identification information to the demodulated effective data and the RF data for transmitting the effective data by the signal processor, and generates an ID generated by any pair, One of frame number and signal reception time information included in the wireless communication signal is used as identification information.
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 신호 품질 측정 장치의 RF 데이터 저장부는 신호 처리부에 의해 출력되는 RF 데이터를 순차적으로 저장하고, 저장 시점이 가장 오래된 RF 데이터부터 삭제하는 원형 버퍼로 형성한다. According to a characteristic aspect of the present invention, the RF data storage unit of the signal quality measuring apparatus according to the present invention sequentially stores the RF data output by the signal processing unit, and forms a circular buffer for deleting the oldest RF data. .
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 신호 품질 측정 장치는 실효 데이터와 함께 저장되는 RF 데이터를 사용자의 저장 명령의 입력 시점으로부터 일정 시간, 지정된 주기, 신호의 수신 퀄리티의 임계값을 이용한 수신 퀄리티 저하, 수신 실효 데이터에 지정된 메세지가 포함된 경우에만 저장한다. According to a characteristic aspect of the present invention, the signal quality measuring apparatus according to the present invention receives RF data stored together with the effective data using a threshold value of a predetermined time, a specified period, and a reception quality of a signal from an input time of a user's storage command. It is stored only when the specified message is included in the quality deterioration and reception effective data.
본 발명에 따른 신호 품질 측정 장치는 에어 상의 무선 통신 신호를 수신하여 실효 데이터와 RF 데이터를 구분하여 저장하고, 이를 상호 비교 분석함으로써, 동적인 신호의 종합적인 분석이 가능한 장점을 갖는다. The signal quality measuring apparatus according to the present invention receives the wireless communication signal on the air, stores the effective data and the RF data separately, and compares and analyzes each other, thereby having the advantage of comprehensive analysis of the dynamic signal.
또한, 본 발명에 따른 신호 품질 측정 장치는 RF 데이터를 실효 데이터와 식 별 정보를 통해 매칭하여 별도로 저장함으로써, 해당 무선 통신 신호의 수신시의 RF 환경을 판단할 수 있음은 물론 수신된 실효 데이터 손상시에 해당 RF 데이터를 통해 손상된 실효 데이터를 복구하여 사용할 수 있는 장점을 갖는다. In addition, the signal quality measuring apparatus according to the present invention by matching the RF data through the effective data and the identification information and separately stored, it is possible to determine the RF environment at the time of reception of the wireless communication signal, as well as received effective data corruption It has the advantage that can be used to recover the corrupted effective data through the corresponding RF data.
또한, 본 발명에 따른 신호 품질 측정 장치는 기지국과 단말기간 수신 장애의 문제를 명확히 확인할 수 없을 경우 저장된 RF 데이터를 통해 무선 통신 신호 수신 장애의 원인을 RF 환경을 통해 확인할 수 있는 장점을 갖는다. In addition, the signal quality measuring apparatus according to the present invention has an advantage of identifying the cause of the wireless communication signal reception failure through the RF environment through stored RF data when the problem of the reception failure between the base station and the terminal cannot be clearly identified.
전술한, 그리고 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. The foregoing and aspects of the present invention will become more apparent through preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the present invention will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 신호 품질 측정 장치를 이용한 신호 품질 측정 시스템의 개념을 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 신호 품질 측정 장치(100)를 이용한 신호 품질 측정 시스템은 기지국(BS: Base Station or eNode B) 또는 기지국 에뮬레이터와 단말기(SS: Subscriber Station or UE: User Equipment) 또는 단말기 에뮬레이터 및 신호 품질 측정 장치(100)를 포함하여 구성된다. 2 is a schematic diagram schematically illustrating a concept of a signal quality measuring system using a signal quality measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown, the signal quality measurement system using the signal
상술한 신호 품질 측정 시스템에서 신호 품질 측정 장치(100)는 기지국에서 단말기로 또는 단말기에서 기지국으로 송수신 되는 무선 통신 신호를 수신(캡처)하여 수신된 무선 통신 신호를 분석하고, 분석된 결과를 제공한다. In the above-described signal quality measuring system, the signal
신호 품질 측정 장치(100)는 스니퍼(Sniffer)라고 불리기도 하는데, 스니퍼는 네트워크 트래픽을 감시하고 분석하는 프로그램으로 트래픽 데이터를 분석하여 네트워크를 최적화하는데 사용되는 장비이다. 또한, 패킷에 잠입하여 정보를 가로채는 대표적인 크래킹 기술을 의미하거나 데이터베이스 분석 프로그램을 뜻하기도 한다. The signal
이러한 신호 품질 측정 장치(100)에 대한 설명은 도 3과 도 4를 통해 더욱 상세하게 설명하기로 한다. The signal
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 신호 품질 측정 장치를 개략적으로 도시한 블럭도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 신호 품질 측정 장치의 계층 구조를 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 신호 품질 측정 장치(100)는 에어(Air) 상의 무선 통신 신호를 선택적으로 수신하는 신호 수신부(101)와, 무선 통신 신호의 실효 데이터가 저장되는 실효 데이터 저장부(105)와, 실효 데이터의 전송을 위한 RF 데이터를 저장하는 RF 데이터 저장부(107)와, 신호 수신부(101)에 의해 수신된 무선 통신 신호를 복조하여 실효 데이터를 추출하여 실효 데이터 저장부(105)에 저장하고, RF 데이터를 RF 데이터 저장부(107)에 저장하는 신호 처리부(109)와, 신호 처리부(109)에 의해 출력되는 실효 데이터와 RF 데이터에 동일한 식별 정보를 생성하여 할당하는 식별 정보 할당부(111)와, 신호 품질 측정 장치(100)의 전반을 제어하며, 신호 처리부(109)에 의해 복조 된 실효 데이터를 분석하고 그 분석 결과를 통해 신호 품질을 측정하여 제공하는 제어부(113)를 포함하여 구성된다. 3 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for measuring signal quality according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing a hierarchical structure of an apparatus for measuring signal quality according to an exemplary embodiment of the present invention. to be. As shown, the signal
부가적으로 본 발명에 따른 신호 품질 측정 장치(100)는 신호 수신부(101)에 의해 수신된 아날로그 신호인 무선 통신 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털 변환기(ADC)를 포함한다. 신호 분석 및 측정을 위한 신호 처리부(109) 및 제어부(113)는 디지털 로직 회로로 구현되기 때문에 이러한 ADC(103)는 필요한 구성이라 하겠다. In addition, the signal
신호 수신부(101)는 예를 들면, Mobile WiMAX 또는 그 서브 셋으로서 국내 표준인 WiBro와 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution) 시스템과 같은 모바일 데이터 통신은 물론 CDMA, WCDMA와 같은 음성 통신 기반의 통신 규약에 사용되는 RF 안테나 모듈이면 족하며, 기지국에서 단말기로 전송되는 다운링크(DL: Down Link) 무선 통신 신호 또는 단말기에서 기지국으로 전송되는 업링크(UL: Up Link) 무선 통신 신호를 수신하여 출력한다. The
이렇게 수신된 무선 통신 신호는 ADC(103)에 의해 디지털 신호로 변환되어 신호 처리부(109)로 출력된다. The wireless communication signal thus received is converted into a digital signal by the
실효 데이터 저장부(105)는 예를 들면, 읽고 쓰기가 가능한 EEPROM 또는 플래시 메모리이면 족하며, 신호 처리부(109)에 의해 복조 되어 출력되는 실효 데이터를 저장한다. 이렇게 저장된 실효 데이터는 제어부(113)에 의해 액세스 제어된다. The effective
RF 데이터 저장부(107)는 예를 들면, 읽고 쓰기가 가능한 EEPROM또는 플래시 메모리이면 족하며, 신호 처리부(109)에 의해 출력되는 RF 데이터를 저장한다. 이렇게 저장된 RF 데이터는 제어부(113)의 요청에 따라 액세스 제어된다. The RF
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 RF 데이터 저장부(107)는 원형 버퍼로 구현될 수 있다. 원형 버퍼는 원형으로 형성되는 버퍼로써, 일정량의 기억 장치를 효과적으로 운용하기 위해 사용된다. 신호 처리부(109)에 의해 출력되는 RF 데이터를 일정한 크기의 연속적인 배열에 저장하게 되는데, 제어부(113)는 이렇게 연속적인 배열에 저장된 RF 데이터를 입력된 순서대로 액세스한다. 이와 같은 방법으로 신호 처리부(109)가 첫 배열부터 RF 데이터를 저장하다가 마지막 배열까지 모두 저장하게 되면, 다시 앞으로 돌아가서 배열의 첫 항목에 RF 데이터를 저장하게 한다. 이 경우 배열은 실제 하나의 원형으로 형성된다. According to a characteristic aspect of the present invention, the RF
신호 처리부(109)는 예를 들면, FPGA(Field Programmable Gate Array )와 DSP(Digital Signal Processor)로 구현될 수 있으며, 신호 수신부(101)를 통해 수신되어 ADC(103)에 의해 디지털 신호로 변환된 무선 통신 신호를 수신하여 복조하여 실효 데이터를 추출하여 출력하고, 해당 무선 통신 신호의 로우 데이터(RAW Data)인 RF 데이터를 RF 데이터 저장 처리부로 출력한다. 부가적으로 신호 처리부(109)는 그 내부에 복조를 통해 추출된 실효 데이터 또는 RF 데이터를 임시 저장하는 DRAM이 구비될 수 있다. The
신호 처리부(109)는 ADC(103)로부터 출력되는 무선 통시 신호를 수신하여 상술한 다양한 통신 규약에 의한 방법을 통해 복호화하여 실효 데이터를 추출한다. 이러한 실효 데이터는 기지국과 단말기간 서비스되는 실제 서비스 데이터이거나, 신호 품질 측정을 위하여 생성된 테스트 데이터일 수 있다. The
신호 처리부(109)에 의해 출력되는 실효 데이터는 데이터 전송을 위한 각종 프로토콜 정보를 제외한 실제 데이터로써, LTE 시스템을 예로 들어 설명하면, 각 서브 프레임에 포함된 PBCH, PDCCH, PDSCH, PHICH 등에 포함된 서비스 데이터 또는 메세지 데이터일 수 있다. 이렇게 신호 처리부(109)에 의해 추출된 실효 데이터는 제어부(113)로 출력되고, 제어는 이를 분석하여 그 결과를 제공한다. The effective data output by the
본 발명의 특징적인 양상에 따라 신호 처리부(109)에 의해 출력되는 실효 데이터와 RF 데이터는 두 데이터 사이의 동기화를 위하여 유니크한 식별 정보가 부여되어 저장된다. 이렇게 식별 정보를 부여하여 저장하는 이유는 해당 실효 데이터에 문제가 발생할 경우나 실효 데이터와 RF 데이터 사이의 상호 품질 정보를 확인시 저장된 RF 데이터를 효과적으로 액세스하기 위함이다. According to a characteristic aspect of the present invention, the effective data and the RF data output by the
이에 따라 식별 정보 할당부(111)는 신호 처리부(109)에 의해 출력되는 실효 데이터와 그와 대응되는 RF 데이터에 유니크한 식별 정보를 부여한다. 이렇게 부여되는 식별 정보는 RF 데이터 액세스시 인덱스로도 사용된다. Accordingly, the identification
식별 정보 할당부(111)에 의해 실효 데이터와 RF 데이터에 부여되는 식별 정보는 예를 들면, 임의의 쌍으로 생성된 ID, 프레임 넘버, 신호 수신 타임 정보일 수 있다. 임의의 쌍으로 생성된 ID는 식별 정보 할당부(111)에 의해 임의로 생성된 식별 번호일 수 있다. The identification information provided to the effective data and the RF data by the identification
LTE 시스템의 경우 다수의 프레임으로 구성되며, 각 프레임은 다시 서브 프레임으로 구성된다. 이러한 프레임에 다양한 채널이 존재하게 되는데, 식별 정보 할당부(111)는 해당 실효 데이터가 존재하는 프레임 넘버를 추출하여 식별 정보로 이용하는 것이다. In the LTE system, a plurality of frames are formed, and each frame is composed of subframes. Various channels exist in such a frame, and the
또한, 신호 수신 타임 정보는 신호 수신부(101)를 통해 해당 무선 통신 신호가 수신된 시간 정보이다. 이러한 신호 수신 타임 정보는 예를 들면, GPS 위성으로부터 제공되는 GPS 시간 정보일 수 있으며, 기지국으로부터 제공되는 로컬 시간 정보일 수도 있다. In addition, the signal reception time information is time information when the corresponding wireless communication signal is received through the
부가적으로 신호 처리부(109)와 식별 정보 할당부(111)는 물리적으로 하나의 소자로 구현될 수 있으며, 식별 정보 할당부(111)를 별도로 구현하지 않더라도, 신호 처리부(109)에 그 기능을 구현할 수도 있다. In addition, the
제어부(113)는 예를 들면, 연산을 위한 마이크로 프로세서와 그 주변 회로가 물리적으로 하나의 칩에 집적된 마이크로 컨트롤러로 구현될 수 있다. 이러한 제어부(113)는 신호 품질 측정 장치(100)의 전반을 제어하며, 실효 데이터 저장부(105)에 저장된 실효 데이터를 액세스하여 분석함으로써, 해당 신호의 품질을 측정한다. 제어부(113)의 신호 품질 측정은 주로 레이어 2(L2) 내에 존재하는 다양한 서브 레이어를 분석함으로써 이루어지며, 분석된 결과는 LCD와 같은 디스플레이 수단을 통해 제공하여 사용자가 시각적으로 확인할 수 있도록 한다. The
본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 제어부(113)는 무선 통신 신호 수신시의 RF 환경 판단이 필요한 경우 RF 데이터 저장부(107)에 저장된 실효 데이터와 대응되는 RF 데이터를 액세스하고, 액세스 된 RF 데이터를 분석하여 RF 환경에 따른 품질을 측정한다. According to an additional aspect of the present invention, the
또한, 실효 데이터가 손상된 경우 제어부(113)는 해당 실효 데이터와 대응되는 RF 데이터 즉, 해당 실효 데이터와 동일한 식별 정보를 가진 RF 데이터를 RF 데 이터 저장부(107)로부터 액세스하고, 이를 신호 처리부(109)로 출력한다. 이에 신호 처리부(109)는 해당 RF 데이터로부터 실효 데이터를 재추출하여 제어부(113)로 출력함으로써, 제어부(113)가 저장된 RF 데이터를 통해 손상된 실효 데이터를 복구하여 측정에 사용할 수 있도록 한다. In addition, when the effective data is damaged, the
이에 따라 본 발명에 따른 신호 품질 측정 장치(100)는 해당 무선 통신 신호의 수신시의 RF 환경을 판단할 수 있음은 물론 수신된 실효 데이터 손상시에 해당 RF 데이터를 통해 손상된 실효 데이터를 복구하여 사용할 수 있는 장점을 갖는다. Accordingly, the signal
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 신호 품질 측정 장치(100)는 수신되는 무선 통신 신호의 RF 데이터를 선택적으로 저장함으로써, 측정에 필요한 부분만을 저장관리할 수 있도록 한다. According to a characteristic aspect of the present invention, the signal
이에 따라 본 발명에 따른 신호 품질 측정 장치(100)의 신호 처리부(109)는 사용자로부터 입력되는 저장 명령 입력 시점부터 지정된 시간 동안 RF 데이터를 RF 데이터 저장부(107)에 저장한다. 사용자가 신호 품질 측정 장치(100)를 통해 신호 품질 모니터링 중에 RF 데이터의 저장을 원하는 부분이 확인되면, 신호 품질 측정 장치(100)에 구비된 입력부를 통해 RF 데이터의 저장 명령을 입력한다. 이에 따라 제어부(113)는 해당 RF 데이터의 저장 명령을 신호 처리부(109)로 출력하고, 신호 처리부(109)는 해당 저장 명령이 수신된 시점부터 지정된 시간 동안 수신되는 무선 통신 신호의 RF 데이터를 RF 데이터 저장부(107)에 저장한다. 이때 저장 시간 역시 사용자에 의해 설정될 수 있다. Accordingly, the
본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 신호 처리부(109)는 사용자에 의해 설정된 지정 시간 주기로 지정된 시간 주기로 RF 데이터를 저장할 수도 있다. 예를 들어 설명하면, 사용자가 RF 데이터의 저장 주기를 5초로 설정하면, 신호 처리부(109)는 5초 주기로 지정된 시간 동안 수신되는 무선 통신 신호의 RF 데이터를 RF 데이터 저장부(107)에 저장한다. According to an additional aspect of the present invention, the
본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 신호 처리부(109)는 수신되는 무선 통신 신호의 EVM(Error Vector Magnitude, 에러 벡터 크기)의 변화를 감지하여 지정된 값 이하로 떨어질 경우 해당 무선 통신 신호의 RF 데이터를 RF 저장부(107)에 저장할 수도 있다. According to an additional aspect of the present invention, the
본 발명에 따른 제어부에 의해 디스플레이되는 분석결과는 예를 들면, Error Vector Magnitude, Error Vector Spectrum, Error Vector Time, I/Q Constellation, Cell ID, Segment 등의 분석 정보일 수 있다. The analysis result displayed by the controller according to the present invention may be, for example, analysis information such as Error Vector Magnitude, Error Vector Spectrum, Error Vector Time, I / Q Constellation, Cell ID, and Segment.
도 1은 종래 및 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution) 망의 구조를 개략적으로 나타낸 개요도이다. 1 is a schematic diagram schematically showing the structure of a LTE (Long Term Evolution) network, which is a conventional and mobile communication system to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 신호 품질 측정 장치를 이용한 신호 품질 측정 시스템의 개념을 개략적으로 도시한 개요도이다. 2 is a schematic diagram schematically illustrating a concept of a signal quality measuring system using a signal quality measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 신호 품질 측정 장치를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 3 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for measuring signal quality according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 신호 품질 측정 장치의 계층 구조를 개략적으로 도시한 개요도이다. 4 is a schematic diagram schematically illustrating a hierarchical structure of an apparatus for measuring signal quality according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100. 신호 품질 측정 장치 101. 신호 수신부100. Signal
103. ADC 105. 실효 데이터 저장부103.
107. RF 데이터 저장부 109. 신호 처리부107. RF
111. 식별 정보 할당부 113. 제어부111. Identification
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