KR100981885B1

KR100981885B1 - 이동통신 시스템의 신호 분석 방법

Info

Publication number: KR100981885B1
Application number: KR1020080065879A
Authority: KR
Inventors: 정진섭; 하경민; 지승환; 이철진
Original assignee: 주식회사 이노와이어리스
Priority date: 2008-07-08
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2010-09-14
Also published as: KR20100005821A

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 신호 분석 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동통신 시스템의 신호 품질 등을 분석함에 있어서 이동통신 신호로부터 DCI(DownLink Control Information)가 포함된 채널을 자동으로 검색하고, 검색된 채널에서 단말기별로 할당된 이동통신 신호의 DCI를 통해 추출된 각종 파라미터를 분석함으로써, 더욱 효과적으로 이동통신 시스템의 신호를 측정할 수 있는 이동통신 시스템의 신호 분석 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 이동통신 시스템의 신호 분석 방법은 단말기 아이디와 신호 분석 프레임 길이를 포함하는 신호 분석 명령을 입력받은 a) 단계와; 기지국으로부터 송출되는 신호를 수신하되, 수신된 신호에서 상기 신호 분석 명령에 포함된 신호 분석 프레임 길이만큼 수신하는 b) 단계와; 수신된 프레임에서 해당 단말기 아이디에 할당된 다운 링크 정보를 포함하는 DCI(DownLink Control Information)를 디코딩하는 c) 단계와; 상기 디코딩된 DCI로부터 신호 분석을 위한 파라미터를 추출하고 이를 분석하여 제공하는 d) 단계를 포함한다.

LTE(Long Term Revolution), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), DCI(Downlink Control Information), 신호 품질

Description

이동통신 시스템의 신호 분석 방법{Mobile communication system of signal analysis method}

현재까지 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.

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 중심으 로 반경 수십 미터 내외에서만 사용이 가능하다는 지역적인 제약 이외에 이동성에 취약하다는 근본적인 문제점이 있었다.

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)의 LTE(Long Term Evolution)가 제안되어 있다. 표 1은 IEEE 802.16e 2005와 3GPP-LTE를 비교 한 비교 분석표이다.

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.

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.

한편, 상술한 이동통신 시스템의 신호 품질 분석 등을 위한 계측기에서는 프레임 정보를 알지 못하면 물리 계층 수준에서의 신뢰성 있는 정보 제공을 보장할 수 없다. 종래 발전한 방식의 계측기에서는 계측기를 조작하는 사용자가 입력 신호에 대한 변조 방식 및 프레임에 존재하는 PDCCH의 위치 정보와 같은 각종 정보를 미리 알고 있는 상태에서 퍼스널 컴퓨터의 인터페이스 화면에서 이를 직접 입력하여 지정한 후에 분석하는 방식을 사용하고 있다.

그러나 위와 같은 경우, 테스트를 위해 만들어진 모든 파형 파일의 관련 파라미터를 사용자가 직접 관리해야 하는 단점이 있으며 조작 미숙으로 인해 시간 비용 및 분석의 부정확성을 야기할 수 있는 가능성이 상존하고, 실제 통신 시스템의 경우 각 PDCCH의 위치 정보와 변조 방식 및 상향링크와 하향링크의 시간 비율이 동적으로 변할 수 있기 때문에 정확한 분석을 할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 그 목적은 계측기를 통해 이동통신 시스템 중 LTE 시스템의 신호 품질 등을 분석함에 있어서 이동통신 신호로부터 DCI(DownLink Control Information)가 포함된 채널을 자동으로 검색하고, 검색된 채널에서 단말기별로 할당된 이동통신 신호의 DCI를 통해 추출된 각종 파라미터를 분석함으로써, 신속 및 다양하면서도 정확한 분석할 수 있도록 한 이동통신 시스템의 신호 분석 방법을 제공하는 데 있다.

상술한 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 신호 분석 방법은 기지국으로부터 수신되는 이동통신 신호에 포함된 DCI(DownLink Control Information)를 포함하고 있는 채널을 자동으로 검색하고, 추출된 DCI를 분석하여 신호 품질을 측정 및 제공하되, 단말기 아이디와 신호 분석 프레임 길이를 포함하는 신호 분석 명령을 입력받은 a) 단계와; 기지국으로부터 송출되는 신호를 수신하되, 수신된 신호에서 신호 분석 명령에 포함된 신호 분석 프레임 길이만큼 수신하는 b) 단계와; 수신된 프레임에서 해당 단말기 아이디에 할당된 다운 링크 정보를 포함하는 DCI(DownLink Control Information)를 디코딩하는 c) 단계와; 디코딩된 DCI로부터 신호 분석을 위한 파라미터를 추출하고 이를 분석하여 제공하는 d) 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 또 다른 양상에 따라 이동통신 시스템의 신호 분석 방법은 신호 분석을 위한 프레임 길이를 포함하는 신호 분석 명령을 입력받은 e) 단계와; 기지국으로부터 송출되는 신호를 수신하되, 수신된 신호에서 신호 분석 명령에 포함된 신호 분석 프레임 길이만큼 수신하는 g) 단계와; 수신된 프레임을 분석하되, 해당 프레임에 포함되어 있는 단말기 아이디별로 할당된 다운 링크 정보를 포함하는 DCI(DownLink Control Information)를 디코딩하는 h) 단계와; 디코딩된 DCI로부터 신호 분석을 위한 파라미터를 추출하고 이를 분석하여 제공하는 i) 단계를 포함한다.

아울러 본 발명의 이동통신 시스템의 신호 분석 방법은 수신된 신호 분석 프레임에 포함되어 PBCH(Physical Broadcasting Channel)로부터 서브 프레임 넘버, 송신 안테나의 개수 정보, 레퍼런스 시그널의 송신 파워 정보를 추출하고, 이를 통해 각 단말기 아이디별 다운 링크의 밴드 위스(Band Width)와 스케줄링 정보를 추출하는 f) 단계를 더 포함한다.

이에 따라 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 신호 분석 방법은 이동통신 신호로부터 DCI가 포함된 채널을 자동으로 검색하고, 검색된 채널에서 단말기별로 할당된 이동통신 신호의 DCI를 통해 추출된 각종 파라미터를 분석하기 때문에 신속 및 다양하면서도 정확한 분석이 가능하고, 별도의 퍼스널 컴퓨터 등이 없이 계측기만으로도 각종 분석을 수행할 수가 있는 장점을 갖는다.

본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 신호 분석 방법은 단말기 아이디를 직접 입력받아 해당 단말기 아이디를 이용한 CRC 체크를 통해 DCI를 디코딩할 수 있다. 또한, 단말기 아이디가 입력되지 않았을 경우에는 DCI 디코딩을 16bit로 구성되어 순차적으로 대입되는 단말기 아이디와 해당 서 브프레임에 포함된 CRC 체크를 통해 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 신호 분석 방법은 DCI를 단말기 아이디에 할당된 PDCCH 내에서 PCFICH(Physical Control Format Indicator channel)와 PHICH(Physical HARQ indicator channel)로 지정된 영역 이외의 REGs 영역부터 검색한다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 신호 분석 방법은 CRC 체크 없이 DATA 부 반송파의 파워 또는 EVM을 통해 PDCCH 내에 포함된 DCI의 존재 여부와 점유 대역폭을 판단하여 DCI의 파라미터를 산출할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 이동통신 시스템의 신호 분석 방법에 따르면, 이동통신 신호로부터 DCI(DownLink Control Information)가 포함된 채널을 자동으로 검색하고, 검색된 채널에서 단말기별로 할당된 이동통신 신호의 DCI를 통해 추출된 각종 파라미터를 분석하기 때문에 신속 및 다양하면서도 정확한 분석이 가능하고, 별도의 퍼스널 컴퓨터 등이 없이 계측기만으로도 각종 분석을 수행할 수가 있는 장점을 갖는다.

전술한, 그리고 추가적인 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 설명 하기로 한다.

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.

LTE망은 단말기(이하 UE로 약칭), 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.

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.

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.

도 2는 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 프레임 구조를 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, LTE 시스템은 10개의 서브 프레임이 존재하며, 하나의 서브 프레임은 2개의 슬롯으로 분할된다. 하나의 프레임에는 다수의 채널과 파일럿을 담당하는 레퍼런스 시그널로 구성된다.

여기서 레퍼런스 시그널은 일종의 파일럿 역할을 하며, PDCCH(Physical Downlink Control Channel)은 다운 링크시의 프레임의 구조 정보가 저장되어 있으며 , PBCH(Physical Broadcasting Channel)은 셀 내의 단말기에 브로드캐스팅 되어야하는 정보가 저장되며 10m 마다 하나씩 존재한다. 또한, P-SCH(Primary Synchronization Channel) 및 S-SCH(Secondary Synchronization Channel)은 동기화 를 위한 동기화 신호를 전송하는데 사용된다. 아울러 나머지 채널은 데이터의 송수신에 이용되는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)로 구성된다. 이러한 채널 정보는 네트워크 엔트리 시 기지국(100)에 의해 정의되며, 다운 링크 프레임에 포함되어 있다.

이러한 LTE 시스템은 100Mbps 정도의 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이며, 이를 위해 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 방식이 고려되고 있다. OFDMA 시스템은 코드를 할당하여 각 단말들을 위한 무선자원을 구별하는 CDMA 방식과 달리, 주파수와 시간으로 구별되는 2차원 구조의 무선 자원이 존재한다. 즉, OFDMA 시스템은 하향 링크 및 상향 링크 물리 채널에 대해 시간과 주파수로 구성된 무선 자원을 나누어 송신하게 되며, 무선 자원은 송신 주기인 TTI(Transmission Time Interval)와 부반송파(sub carrier) 그룹으로 나누어진 무선 자원 블록을 사용한다. 이러한 무선 자원을 구성하는 무선 프레임은 1 ms 크기의 서브 프레임 또는 TTI으로 이루어진다. 따라서 10 ms의 무선 프레임의 경우에는 10개의 서브 프레임이 하나의 무선 프레임을 구성한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 신호 계측기를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 신호 분석 방법이 수행되는 이동통신 시스템의 신호 계측기는 사용자로부터 신호 분석에 필요한 각종 사항을 설정받거나 입력받는데 사용되는 키 입력부(10)와, 계측기에서 분석된 결과를 디스플레이하는 평판 표시기(20)와, RF 입력단자(30)를 통해 기지국으로부 터 이동통신 신호를 수신하여 기저대역(Baseband) 신호로 변환하고 아날로그 신호를 A/D 샘플링을 통해 디지털 신호로 변환해 주는 신호 수신부(40)와, 본 발명의 신호 분석 방법에 따라 계측기의 전반적인 동작을 총괄적으로 제어하여 필요한 분석을 수행하고, 그 결과를 평판 표시기(20)에 디스플레이하는 제어부(60)를 포함하여 이루어질 수 있다.

부가적으로 신호 수신부(40)에 의해 디지털 신호로 변환된 수신 신호의 시작점 및 셀 정보를 판별하는 동기 과정과 보상 알고리즘을 통해 왜곡된 수신 신호의 품질을 개선하는 동기 및 채널 보상부(50)를 더 포함할 수 있다.

전술한 구성에서 키 입력부(10)는 숫자와 문자를 입력하는 숫자/문자 키 버튼과 각종 기능 키 버튼 및 각종 메뉴에서 숫자를 포함한 각종 인덱스 또는 메뉴 항목 등을 지정하는데 사용되는 조그 버튼을 포함하여 이루어질 수 있다.

평판 표시기(20)는 LCD 패널 등으로 구현될 수 있을 것이고, 제어부(60)는 마이크로 프로세서, 본 발명의 신호 분석 방법을 수행하는 알고리즘 등이 탑재된 프로그램 메모리 및 신호 분석 과정에서 발생하는 각종 데이터를 일시 저장하는 데이터 메모리(70)를 포함하여 이루어질 수 있을 것이다. RF 입력단자(30)에는 다양한 연결 잭을 통해 유선 케이블이 나 무선 안테나가 연결될 수 있다.

제어부(60)는 예를 들면, 연산을 위한 마이크로프로세서와 그 주변 회로가 하나의 집적회로로 구현된 마이크로 컨트롤러로 구현될 수 있으며, 신호 수신부(40)에 의해 수신된 이동통신 신호를 수신하여 분석을 수행하고, 그 분석 결과를 평판 표시기(20)로 출력한다. 이러한 제어부(60)의 이동통신 신호 분석은 후술한 이동통신 시스템의 신호 분석 방법을 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 신호 분석 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 신호 분석 방법은 단말기 아이디와 신호 분석 프레임 길이를 포함하는 신호 분석 명령을 입력받은 a) 단계와, 기지국으로부터 송출되는 신호를 수신하되, 수신된 신호에서 신호 분석 명령에 포함된 신호 분석 프레임 길이만큼 수신하는 b) 단계와, 수신된 프레임에서 해당 단말기 아이디에 할당된 다운 링크 정보를 포함하는 DCI를 디코딩하는 c) 단계와, 디코딩된 DCI로부터 신호 분석을 위한 파라미터를 추출하고 이를 분석하여 제공하는 d) 단계를 포함한다.

사용자 즉, 이동통신 신호 계측자가 자신이 원하는 단말기의 이동통신 신호 측정을 위해서 계측기를 구동하면, 계측기는 기지국으로부터 전송되는 이동통신 신호의 측정을 위한 기준 신호 분석 프레임의 길이와 단말기 아이디(User Element ID; 이하 "UE ID"로 칭함)의 입력을 요청한다.

이에 사용자는 키 입력부(10)를 통해 16bit로 구성되는 UE ID와 샘플링을 원하는 신호의 프레임 수를 입력한다(S101). LTE 시스템에서 기지국으로부터 단말기로 할당되는 UE ID는 16bit의 바이너리로 구현된다. 이에 따라 사용자는 16bit로 구성되는 UE ID와 샘플링을 위한 기준 신호 분석 프레임 길이는 예를 들면, 10, 20 30 과 같은 프레임 수나 1, 2, 3초와 같은 시간을 입력한다.

UE ID와 기준 신호 분석 프레임 길이가 입력되면, 계측기는 기지국으로부터 송출되는 이동통신 신호를 수신하여, 기준 신호 분석 프레임의 길이만큼 저장한 다(S103). 이때 신호 수신부(40)는 RF 입력단자(30)를 통해 수신되는 이동통신 신호를 수신하여 기저 대역 신호로 변화하고 아날로그 신호를 디지털 신호로 변화하여 제어부(60)로 출력한다.

제어부(60)는 신호 수신부(40)로부터 출력되는 디지털 신호로 변환된 이동통신 신호를 수신하여 수신된 프레임에서 해당 UE ID가 존재하는지 검사하고(S105), 검사결과 UE ID가 존재하면 해당 UE ID에 할당된 PDCCH를 검출한다(S107).

본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 신호 분석 방법은 DCI 추출 및 추출된 DCI의 디코딩을 위해 추출된 프레임에서 입력된 단말기 아이디와 대응되는 단말기 아이디를 검색하는 c1) 단계와, 검색된 단말기 아이디에 할당된 서브 프레임에서 PDCCH를 검출하고, 검출된 PDCCH로부터 DCI를 디코딩하는 c2) 단계를 포함한다.

기지국으로부터 송출되는 이동통신 신호의 하나의 프레임은 한 개의 단말기에 할당될 수도 있으며, 그 이상의 UE ID에 할당될 수도 있다. 또한, 하나의 UE ID에서 요구하는 데이터량이 많을 경우에는 하나의 UE ID에 다수의 프레임이 할당될 수도 있다.

이에 따라 계측기를 통해 수신된 프레임에는 UE ID별 또는 단말기로 제공되는 서비스 종류별로 할당된 다수의 PDCCH가 존재하게 된다. 제어부(60)는 다수의 PDCCH에서 해당 UE ID와 대응되는 PDCCH에서 DCI를 추출하고, 추출된 DCI를 디코딩한다(S109).

도 5a와 도 5b는 본 발명이 사용되는 LTE 시스템에서 4개의 안테나 포트를 통해 기지국이 송출하고, 계측기가 수신한 프레임을 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이 계측기가 수신한 프레임에는 0 ~ 3까지의 4개의 PDCCH가 존재하며, 각각의 PDCCH에는 DCI가 저장되어 있다. 도 5에 존재하는 4개의 PDCCH는 각각 UE ID와 대응될 수도 있고, 또한 서비스에 따라 각각 대응될 수도 있다.

여기서, 제어부(60)는 입력된 UE ID와 대응되는 PDCCH가 검색되면 입력된 UE ID와 프레임의 PDCCH에 포함되어 있는 CRC 패리티 비트를 통해 DCI를 디코딩한다. 기지국으로부터 전송되는 PDCCH에 에 포함되어 있는 DCI의 코딩은 Tail-biting convolution coding에 의해 이루어지며, 이는 UE ID와 함께 코딩된다. Tail-biting Convolutional coding은 코딩될 데이터 블럭의 마지막 비트를 이용하여 인코더의 레지스터를 초기화시키는 방식이다. 따라서 레지스터의 초기와 마지막 상태가 같게 된다. 이에 따라 제어부(60)는 Tail biting convolution decoding에 의해 PDCCH로부터 DCI를 디코딩한다.

본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 제어부(60)는 PDCCH로부터 DCI를 디코딩시 PDCCH 내에서 PCFICH(Physical Control Format Indicator channel)와 PHICH(Physical HARQ indicator channel)로 지정된 영역 이외의 REGs(등록된) 영역부터 DCI를 검색하고, 디코딩한다. LTE 표준 진행 과정에서 DCI는 PDCCH 내에 고정된 영역에 할당되는 PCFICH와 PHICH 이외의 영역 즉, REGs 영역에 할당된다. 이에 따라 제어부(60)는 PCFICH와 PHICH가 할당된 영역 이외의 영역부터 DCI 존재 여부를 검색하고, 존재가 확인되면 상술한 Tail biting convolution decoding을 통해 DCI를 디코딩하여 신호 분석을 위한 파라미터를 추출한다.

DCI는 DL-SCH(Downlink Shared Channel) 내의 PCH(Physcal Channel), DL-SCH, HARQ(Hybrid-ARQ)의 리소스 할당 정보를 포함하고 있다. 또한, 다운 링크 및 업 링크의 전송 예약 정보 또는 업링크 전원 제어명령을 포함한다. PDCCH에 존재하는 DCI의 포맷은 5가지로 정의되는데, 해당 포맷에 따라 각기 다른 역할을 담당한다. PDCCH에 존재하는 DCI의 포맷은 표 2와 같이 정의된다.

이에 따라 제어부(60)는 디코딩된 DCI의 포맷을 판단하고, DCI로부터 파라미터를 추출한다. PDCCH에 존재하는 DCI 포맷별 파라미터는 표 3 내지 6과 같으며, 포맷 3의 경우에는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 전송 파워를 2비트를 통해 정의하고 있다.

본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 제어부(60)는 PDCCH에 존재하는 DCI의 전체 개수와 각 포맷의 판별을 위해 각 포맷별로 가설을 세우고 이를 CRC 체크부를 통해 검증하는 방식을 이용한다. 즉, DCI의 포맷별로 그 콘텐츠의 길이 또는 크기가 다르기 때문에 포맷에 따라, DCI의 마지막 부분에 삽입되는, CRC의 옵셋 위치가 달라진다. 따라서 제어부(60)는 CRC 체크부의 통과 여부를 통해 서로 다른 포맷의 판별 및 DLCCH(Downlink Control Channel) 내의 포함된 DCI의 전체 개수를 추정할 수 있다.

더욱 상세하게 설명하면, 제어부는 수신되는 프레임만으로는 송신 측 즉, 기지국에서 어떤 포맷의 DCI를 전송했는지 즉시 확인이 불가능하기 때문에 DCI 포맷 가능한 모든 타입 즉, 5가지 포맷에 대응되는 가설을 세운 후 각 가설의 참/거짓 여부를 CRC 통과 여부에 의존하여 하나씩 풀어나갈 수밖에 없다. 이에 따라 수신부에서 처음에는 PDCCH 지역 내에 몇 개의 DCI가 연접되어 전송되었는지 모르지만, 일단 처음의 DCI에 대해서 먼저 문제를 해결해야 하므로 각 포맷에 따른 5개의 경우의 가설을 세우고, CRC 통과 여부에 따라 어느 DCI 포맷인지 판단한다.

즉, 첫 번째 DCI의 포맷을 맞추었으면 PDCCH 지역 내의 그 다음 부분 영역에 해당하는 신호에 대해 다시 5가지의 가설을 가지고 어느 DCI 포맷인지 알아내는 과정을 반복해 나가다 보면 전체 PDCCH 지역의 연접 되어 있는 다수의 각 DCI를 순차적으로 디코딩할 수 있다.

이에 따라 제어부(60)는 PDCCH에 할당된 DCI를 UE ID와 CRC 체크를 통해 디코딩하고, DCI를 통해 해당 PDCCH에 존재하는 DCI의 포맷을 판단한다(S111). 아울러 PDCCH에 존재하는 DCI의 포맷이 판단되면, DCI의 파라미터를 추출하고(S113), 추출된 각 파라미터 값을 PDCCH에 존재하는 DCI의 포맷을 참조하여 분석하며, 그 분석 결과를 평판 표시기(20)에 디스플레이함으로써, 사용자가 입력한 UE ID의 이동통신 신호의 품질을 측정할 수 있는 것이다(S115).

본 발명에 따른 제어부에 의해 디스플레이되는 분석결과는 예를 들면, Error Vector Magnitude(EVM, 에러 벡터 크기) , Error Vector Spectrum, Error Vector Time, I/Q Constellation, Cell ID, Segment 등의 분석 정보일 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 신호 분석 방법은 사용자가 UE ID의 입력 없이 분석을 원하는 프레임 길이의 입력만으로 해당 프레임에 할당된 UE ID 또는 서비스 종류별로 이동통신 신호 품질을 측정할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 양상에 따른 이동통신 시스템의 신호 분석 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 양상에 따른 이동통신 시스템의 신호 분석 방법은 신호 분석을 위한 프레임 길이를 포함하는 신호 분석 명령을 입력받은 e) 단계와, 기지국으로부터 송출되는 신호를 수신하되, 수신된 신호에서 신호 분석 명령에 포함된 신호 분석 프레임 길이만큼 수신하는 g) 단계와, 수신된 프레임을 분석하되, 해당 프레임에 포함되어 있는 단말기 아이디별로 할당된 다운링크 정보를 포함하는 DCI(DownLink Control Information)를 디코딩하는 h) 단계와, 디코딩된 DCI로부터 신호 분석을 위한 파라미터를 추출하고 이를 분석하여 제공하는 i) 단계를 포함한다.

또한, 수신된 신호 분석 프레임에 포함되어 PBCH(Physical Broadcasting Channel)로부터 서브 프레임 넘버, 송신 안테나의 개수 정보, 레퍼런스 시그널의 송신 파워 정보를 추출하고, 이를 통해 각 단말기 아이디별 다운 링크의 밴드 위스와 스케줄링 정보를 추출하는 f) 단계를 더 포함할 수 있다.

사용자 즉, 이동통신 신호 계측자가 자신이 원하는 단말기의 이동통신 신호 측정을 위해서 계측기를 구동하면, 계측기는 기지국으로부터 전송되는 이동통신 신호의 측정을 위한 기준 신호 분석 프레임의 길이의 입력을 요청한다.

이에 사용자는 키 입력부(10)를 통해 샘플링을 원하는 신호의 프레임 수를 입력하게 되고, 샘플링을 위한 기준 신호 분석 프레임 길이는 예를 들면, 10, 20 30 과 같은 프레임 수나 1, 2, 3초와 같은 시간을 입력한다(S201).

기준 신호 분석 프레임 길이가 입력되면, 계측기는 기지국으로부터 송출되는 이동통신 신호를 수신하여, 기준 신호 분석 프레임의 길이 만큼 저장한다. 이때 신호 수신부(40)는 RF 입력단자(30)를 통해 수신되는 이동통신 신호를 수신하여 기저 대역 신호로 변화하고 아날로그 신호를 디지털 신호로 변화하여 제어부(60)로 출력한다(S203).

이때 제어부(60)는 수신된 신호 분석 프레임에 포함되어 PBCH로부터 서브 프레임 넘버, 송신 안테나의 개수 정보, 레퍼런스 시그널의 송신 파워 정보를 추출하고, 이를 통해 각 UE ID별 다운 링크의 밴드 위스와 스케줄링 정보를 추출하여 UE ID별로 할당된 프레임 정보를 검색할 수 있도록 한다(S205).

본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 제어부(60)는 수신된 프레임 검색시에 PCFICH 또는 PHICH이 검색되면 새로운 PDCCH 임을 판단하고, DCI 추출 및 디코딩을 시작한다. 이때 계측기의 제어부(60)는 해당 PDCCH가 할당된 UE ID를 모르기 때문에 16bit로 형성된 UE ID를 순차적으로 입력하여 DCI 디코딩을 수행하고, DCI 디코딩 성공시 입력했던 UE ID를 메모리(70)에 저장하여 다음 디코딩시에 사용하도록 함으로써, 프레임 내에 존재하는 UE ID를 추출한다(S207). 제어부(60)는 추출된 UE ID별로 할당된 PDCCH를 검출한다(S209).

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 제어부(60)는 DATA 부 반송파의 파워 또는 EVM을 통해 PDCCH 내에 포함된 DCI의 존재 여부와 점유 대역폭을 판단하여 DCI를 디코딩할 수 있다.

이에 따라 제어부(60)는 신호가 충분히 깨끗한 환경이고, 다운 링크에 할당된 모든 자원에 접근이 가능할 경우 DATA 부반송파의 파워나 EVM등으로 존재 여부를 판단하여 간접적으로 DLCCH내의 DCI의 존재 여부와 길이 정보를 확인할 수 있다. 이에 따라 DCI의 존재 여부와, 그리고 OCCUPIED 부반송파의 영역은 PHY레벨에서 그 파워나 EVM으로 식별하고 통산 실시 예에서 입력 신호가 깨끗하다고 가정할 수 있으므로 CRC 에러는 없다라고 볼 수 있기 때문에 CRC 체크를 패스할 수 있고, 따라서 모든 DCI에 접근 가능하게 되므로, 모든 다운 링크에 할당된 자원에 접근이 가능함으로써, DCI에 포함된 파라미터를 CRC 체크 없이 추출할 수 있다.

본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 제어부(60)는 PDCCH로부터 DCI를 디코딩시 PDCCH 내에서 PCFICH(Physical Control Format Indicator channel)와 PHICH(Physical HARQ indicator channel)로 지정된 영역 이외의 REGs 영역부터 DCI를 검색하고, 디코딩한다. LTE 표준 진행 과정에서 DCI는 PDCCH 내에 고정된 영역에 할당되는 PCFICH와 PHICH 이외의 영역 즉, REGs 영역에 할당된다.

이에 따라 제어부(60)는 PCFICH와 PHICH가 할당된 영역 이외의 영역부터 DCI 존재 여부를 검색하고, 존재가 확인되면 상술한 Tail biting convolution decoding을 통해 DCI를 디코딩한다(S211).

DCI는 DL-SCH 내의 PCH, DL-SCH, HARQ의 리소스 할당 정보를 포함하고 있다. 또한, 다운 링크 및 업 링크의 전송 예약 정보 또는 업링크 전원 제어명령을 포함한다. 상술한 바와 같이 PDCCH에 존재하는 DCI의 포맷은 5가지로 정의된다. 이에 따라 제어부(60)는 디코딩된 DCI를 통해 PDCCH에 존재하는 DCI의 포맷을 판단한다(S213). 아울러 PDCCH에 존재하는 DCI의 포맷이 판단되면, DCI의 파라미터를 추출하고(S215), 추출된 각 파라미터 값을 PDCCH에 존재하는 DCI의 포맷을 참조하여 분석하며, 그 분석 결과를 평판 표시기(20)에 디스플레이함으로써, 사용자가 입력한 UE ID의 이동통신 신호의 품질을 측정할 수 있는 것이다(S217).

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.

도 1은 종래 및 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution) 망의 구조를 개략적으로 나타낸 개요도이다.

도 2는 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 프레임 구조를 개략적으로 도시한 개요도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 신호 계측기를 개략적으로 도시한 블럭도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 신호 분석 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도 5a와 도 5b는 본 발명이 사용되는 LTE 시스템에서 4개의 안테나 포트를 통해 기지국이 송출하고, 계측기가 수신한 프레임을 개략적으로 도시한 개요도이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 양상에 따른 이동통신 시스템의 신호 분석 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 키 입력부 20. 평판 표시기

30. RF 입력단자 40. 신호 수신부

50. 동기 및 채널 보상부 60. 제어부

70. 메모리

Claims

단말기 아이디와 신호 분석 프레임 길이를 포함하는 신호 분석 명령을 입력받은 a) 단계와;

기지국으로부터 송출되는 신호를 수신하되, 수신된 신호에서 상기 신호 분석 명령에 포함된 신호 분석 프레임 길이만큼 수신하는 b) 단계와;

수신된 프레임에서 해당 단말기 아이디에 할당된 다운링크 정보를 포함하는 DCI(DownLink Control Information)를 디코딩하는 c) 단계와;

상기 디코딩된 DCI로부터 변조 방식, HARQ 정보 중 적어도 하나를 포함하는 신호 분석을 위한 파라미터를 추출하고 이를 분석하여 제공하는 d) 단계를 포함하는 이동통신 시스템의 신호 분석 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 c) 단계가:

추출된 프레임에서 입력된 단말기 아이디와 대응되는 단말기 아이디를 검색하는 c1) 단계와;

상기 검색된 단말기 아이디에 할당된 서브 프레임에서 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 검출하고, 검출된 PDCCH로부터 DCI를 디코딩하는 c2) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 신호 분석 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 c2) 단계가:

상기 단말기 아이디에 할당된 PDCCH 내에서 PCFICH(Physical Control Format Indicator channel)와 PHICH(Physical HARQ indicator channel)로 지정된 영역 이외의 REGs(등록된) 영역부터 DCI를 검색하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 신호 분석 방법.
청구항 3에 있어서, 상기 c2) 단계가:

DCI 디코딩이 상기 입력된 단말기 아이디와 해당 서브 프레임에 포함된 CRC 체크를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 신호 분석 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 d) 단계가:

디코딩된 DCI를 통해 PDCCH에 존재하는 DCI의 포맷을 판단하는 d1) 단계와;

판단된 PDCCH에 존재하는 DCI의 포맷에 따라 각 포맷별 신호 분석을 위한 파라미터를 추출하는 d2) 단계와;

추출된 파라미터를 참조하여 해당 단말기 아이디에 할당된 이동통신 신호를 분석하여 제공하는 d3) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 신호 분석 방법.
청구항 5에 있어서, 상기 d1) 단계가:

PDCCH에 존재하는 DCI에서 CRC의 옵셋 위치를 판단하여 DCI의 포맷을 판단하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 신호 분석 방법.
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