KR100986763B1 - 디지털 구간 감시가 가능한 디지털 광중계 시스템 및 그 시스템에서의 디지털 구간 감시 방법 - Google Patents

디지털 구간 감시가 가능한 디지털 광중계 시스템 및 그 시스템에서의 디지털 구간 감시 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 구간 감시가 가능한 디지털 광중계 시스템 및 그 시스템에서의 디지털 구간 감시 방법에 관한 것이다. 본 발명에서 디지털 광중계 시스템의 메인 허브 유닛은 파일롯 채널을 생성하여 광케이블을 통해 디지털 광신호로 송신하고, 리모트 광 유닛에은 광케이블을 통해 수신되는 디지털 광신호에서 메인 허브 유닛에서 생성된 파일롯 채널을 검출하여 품질을 측정한 후, 측정된 품질에 기초하여 디지털 광중계 시스템에서 디지털 광신호로 전송되는 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 최소한의 장비와 비용으로 디지털 광중계 시스템의 디지털 구간을 감시할 수 있으므로, 장비 신뢰성 확보와 안정적인 운용이 가능하다. 또한, 디지털 구간의 감시로 문제 발생시 원격지에서도 문제 발생을 용이하게 검출할 수 있다.
Figure R1020080100806
디지털 광중계 시스템, 디지털 광신호, MHU, ROU, 파일롯 채널, CPICH, EVM

Description

디지털 구간 감시가 가능한 디지털 광중계 시스템 및 그 시스템에서의 디지털 구간 감시 방법 {DIGITAL OPTIC REPEATER CAPABLE OF MONITORING DIGITAL SECTION AND METHOD FOR MONITORING DIGITAL SECTION IN THE SAME SYSTEM}
본 발명은 디지털 광중계 시스템에 관한 것으로, 특히 디지털 광중계 시스템 내에 존재하는 디지털 구간의 감시가 가능한 디지털 광중계 시스템 및 그 디지털 감시 방법에 관한 것이다.
일반적으로 기지국의 전파가 도달하기 어렵거나, 지형지물로 인한 전파차단 지역 등의 통화품질 개선 및 커버리지 확장을 위하여 중계 시스템이 사용된다.
이러한 중계 시스템 중 광중계 시스템은 기지국의 RF 신호를 광신호로 변환한 뒤에 광선로를 따라 원하는 원격 지역으로 전송한 후 다시 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 가입자의 이동 단말로 송신하는 방식의 중계 시스템이다. 특히, 디지털 광중계 시스템은 기존의 아날로그 광중계 시스템과 달리 기지국의 RF 신호를 디지털 광 신호로 변환하여 전송하는 디지털 광전송 방식을 채택하여 중계거리를 혁신적으로 개선하였으며, 장비 설치시 무선환경을 위한 설정이 아날로그 방식과 달리 소프트웨어적인 조작만으로 가능하여 시간적 이익은 물론, 운용 및 이설의 간 편성을 제공하여 높은 경제성 및 응용성을 제공하는 등 기존의 아날로그 광중계 시스템에 비해 여러 가지로 장점이 많아 사용 분야가 확대되고 있다.
도 1은 종래의 디지털 광중계 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하여 종래의 디지털 광중계 시스템에 대해 설명하기 전에, 본 발명은 기지국이 디지털 광중계 시스템을 통해 가입자의 이동 단말로 신호를 송신하는 순방향 구조에서의 디지털 구간을 감시하는 내용에 관한 것이므로, 이하에서는 종래의 디지털 광중계 시스템의 순방향 구조에 대해서만 설명한다. 즉, 디지털 광중계 시스템에 가입자의 이동 단말로부터 송신되는 신호를 기지국으로 중계하는 역방향 구조가 포함되어 있음은 당연하지만, 종래 기술의 설명시에는 그에 대한 설명을 생략한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 디지털 광중계 시스템은 기지국으로부터 고주파수(RF) 신호인 소스를 입력받아 디지털 광신호로 변환하여 광케이블(30)을 통해 송신하는 메인 허브 유닛(Main Hub Unit, 이하 "MHU"라고 함)(10)과, 광케이블(30)을 통해 MHU(10)로부터 송신되는 디지털 광신호를 RF 신호로 변환하여 가입자의 이동 단말로 송신하는 다수의 리모트 광 유닛(Remote Optic Unit, 이하 "ROU"라고 함)(21, 22, 23)을 포함한다. 이 때, 다수의 ROU(21, 22, 23)는 하나의 MHU(10)에 대해 다단(cascade)으로 연결될 수 있다. 물론, 하나의 MHU(10)에는 하나의 ROU(예를 들어 21)만이 연결될 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 디지털 광중계 시스템의 구체적인 블록도이다.
도 2에서는 설명의 편의를 위해, 하나의 MHU(10)에 연결된 하나의 ROU(21)를 예로 들어 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, MHU(10)는 기지국으로부터 RF의 소스를 수신하여 중간주파수 신호로 변환하는 하향 변환부(11), 하향 변환부(11)에서 출력되는 중간주파수 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호 처리부(12) 및 신호 처리부(12)에서 출력되는 디지털 신호를 디지털 광신호로 변환하여 광케이블(30)을 통해 ROU(21)로 송신하는 광송신부(15)를 포함한다.
여기서, 신호 처리부(12)는 하향 변환부(11)에서 출력되는 중간주파수 신호를 대응되는 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기(Analog Digital Converter, 이하 "ADC"라고 함)(13)와 ADC(13)에서 변환되어 출력되는 디지털 신호를 디지털 필터링하여 광송신부(15)로 전달하는 FPGA(Field Programmable Gate Array)부(14)를 포함한다.
한편, ROU(21)는 MHU(10)로부터 광케이블(30)을 통해 송신되는 디지털 광신호를 수신하여 전기 신호인 디지털 신호로 변환하는 광수신부(22), 광수신부(22)에서 출력되는 디지털 신호를 중간주파수 신호로 변환하는 신호 처리부(23) 및 신호 처리부(23)에서 출력되는 중간주파수 신호를 고주파수 신호로 변환하여 안테나(도시하지 않음)를 통해 가입자의 이동 단말로 송신하는 상향 변환부(24)를 포함한다.
여기서, 신호 처리부(23)는 광수신부(22)에서 출력되는 디지털 신호를 디지털 필터링하여 출력하는 FPGA부(25)와 FPGA부(25)에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상향 변환부(24)로 전달하는 디지털 아날로그 변환기(Digital Analog Converter, 이하 "DAC"라고 함)를 포함한다.
이러한 디지털 광중계 시스템에서 MHU(10)의 ADC(13)부터 ROU(21)의 DAC(24) 사이는 디지털 신호 및 디지털 광신호를 송수신하는 디지털 구간에 해당된다. 따라서, 디지털 광중계 시스템에서 이러한 디지털 구간은 매우 중요한 구간에 해당하지만, 이러한 디지털 구간에 속하는 구성요소들, 기준 클럭, 주파수 안정도 등에서 문제가 발생하는 경우, 이를 파악하기가 매우 난해하며, 만약 디지털 광중계 시스템이 서비스하는 서비스 속도가 증가할수록 이러한 디지털 구간에서는 매우 정확한 정밀도가 요구된다. 특히, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 서비스 등과 같은 고용량의 데이터 서비스에서는 데이터 구간에서의 품질에 매우 민감하다.
일반적으로, 기지국이나 중계기의 품질을 측정하는 기준에는 불요파 방사, EVM(Error Vector Magnitude) 측정, 주파수 오차 측정 등 여러 가지 방식들이 있지만, 이를 측정하기 위해서는 고가의 측정 장비가 필요하며, 또한 문제가 발생하였을 때 설치된 중계기로 직접 가서 측정하여 문제를 해결해야 한다는 문제점이 있다.
따라서, 디지털 광중계 시스템의 디지털 구간의 품질을 측정하는 기술이 요구되는 동시에, 디지털 광중계 시스템에 직접 가서 품질을 측정하지 않고서 디지털 구간의 품질을 간단하게 측정할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 디지털 광중계 시스템의 디지털 구 간의 품질을 간단하게 측정할 수 있으며, 원격지에서도 측정할 수 있도록 하는 디지털 광중계 시스템 및 그 시스템에서의 디지털 구간 감시 방법을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 디지털 광중계 시스템은,
기지국과 가입자의 이동 단말 사이의 무선 통신을 중계하는 디지털 광중계 시스템으로서, 상기 기지국과 무선 통신을 수행하며, 파일롯 채널을 생성하여 대응되는 파일롯 채널 신호를 출력하는 메인 허브 유닛; 및 상기 메인 허브 유닛에 광케이블을 통해 접속되어 상기 기지국과 상기 가입자의 이동 단말 사이에 디지털 광신호를 사용하여 무선 통신을 중계하고, 상기 메인 허브 유닛에서 출력되는 파일롯 채널 신호를 사용하여 상기 메인 허브 유닛과의 사이에 디지털 광신호를 송수신하는 디지털 구간의 품질을 측정하여 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는 리모트 광 유닛을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 디지털 구간 감시 방법은,
기지국과 무선 통신을 수행하는 메인 허브 유닛과 상기 메인 허브 유닛에 광케이블을 통해 접속되어 가입자의 이동 단말과 무선 통신을 수행하는 리모트 광 유닛을 포함하는 디지털 광중계 시스템에서 디지털 광신호를 통해 신호를 중계하는 구간인 디지털 구간을 감시하는 방법으로서, a) 상기 메인 허브 유닛이 파일롯 채널을 생성하여 대응되는 파일롯 채널 신호를 상기 광케이블을 통해 상기 리모트 유 닛으로 출력하는 단계; b) 상기 리모트 광 유닛이 상기 파일롯 채널 신호를 검출하는 단계; c) 상기 파일롯 채널 신호를 사용하여 상기 디지털 구간의 품질을 측정하는 단계; 및 d) 측정된 상기 디지털 구간의 품질에 기초하여 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 리모트 광 유닛 장치는,
디지털 광중계 시스템의 메인 허브 유닛에 광케이블을 통해 접속되어 가입자의 이동 단말과 무선 통신을 수행하는 리모트 광 유닛 장치로서, 상기 광케이블을 통해 상기 메인 허브 유닛으로부터 전달되는 디지털 광신호를 수신하여 전기 신호인 디지털 신호로 변환하여 출력하는 광수신부; 상기 광수신부에서 출력되는 디지털 신호 중에서 파일롯 채널 신호를 사용하여, 상기 메인 허브 유닛과의 사이에 디지털 광신호를 송수신하는 디지털 구간의 품질을 측정하여 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하며, 상기 디지털 신호 중에서 상기 파일롯 채널 신호를 제외한 나머지 신호를 중간주파수 신호로 변환하여 출력하는 신호 처리부; 및 상기 신호 처리부에서 출력되는 중간주파수 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 상기 가입자의 이동 단말로 송신하는 상향 변환부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 디지털 구간 감시 방법은,
디지털 광중계 시스템의 메인 허브 유닛에 광케이블을 통해 접속되어 가입자의 이동 단말과 무선 통신을 수행하는 리모트 광 유닛 장치가 상기 메인 허브 유닛과의 사이에 디지털 광신호를 통해 신호를 중계하는 구간인 디지털 구간을 감시하는 방법으로서, a) 상기 메인 허브 유닛에서 출력된 디지털 신호 중에서 파일롯 채 널 신호를 검출하는 단계; b) 상기 파일롯 채널 신호를 사용하여 상기 디지털 구간의 품질을 측정하는 단계; 및 c) 측정된 상기 디지털 구간의 품질에 기초하여 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 최소한의 장비와 비용으로 디지털 광중계 시스템의 디지털 구간을 감시할 수 있으므로, 장비 신뢰성 확보와 안정적인 운용이 가능하다.
또한, 디지털 구간의 감시로 문제 발생시 원격지에서도 문제 발생을 용이하게 검출할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현할 수 있다.
본 명세서에서 이동 단말(Mobile Terminal, MT)은 이동국(Mobile Station, MS), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동국, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 디지털 구간 감시가 가능한 디지털 광중계 시스템 및 그 시스템에서의 디지털 구간 감시 방법에 대해 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 디지털 광중계 시스템 및 그 시스템에서의 디지털 구간 감시 방법에 대해 설명하기 전에, 본 발명의 실시예는 기지국이 디지털 광중계 시스템을 통해 가입자의 이동 단말로 신호를 송신하는 순방향 구조에서의 디지털 구간을 감시하는 내용에 관한 것이므로, 이하에서는 디지털 광중계 시스템의 순방향 구조에 대해서만 설명한다. 즉, 디지털 광중계 시스템에 가입자의 이동 단말로부터 송신되는 신호를 기지국으로 중계하는 역방향 구조가 포함되어 있음은 당연하지만, 본 발명의 실시예에서는 역방향 구조에 대해서는 그 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 광중계 시스템의 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 광중계 시스템은 MHU(100), ROU(200) 및 MHU(100)와 ROU(200)를 연결하는 광케이블(300)을 포함한다.
MHU(100)는 순방향 구조에서 기지국에서 송신되는 RF 신호를 소스로 수신하여 대응되는 디지털 광신호로 변환하여 광케이블(300)을 통해 ROU(200)로 송신한다.
ROU(200)는 광케이블(300)을 통해 수신되는 디지털 광신호를 대응되는 RF 신호로 변환하여 안테나(도시하지 않음)를 통해 가입자의 이동 단말로 송신한다.
여기서 MHU(100)는 하향 변환부(110), 신호 처리부(120) 및 광송신부(130)를 포함한다.
하향 변환부(110)는 기지국으로부터 RF 신호인 소스를 수신하여 중간주파수 신호로 변환한다.
신호 처리부(120)는 하향 변환부(110)에서 변환되는 중간주파수 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
또한, 신호 처리부(120)는 파일롯 채널인 CPICH(Common PIlot CHannel)를 생성하여 대응되는 신호, 즉 CPICH 신호를 광송신부(130)로 출력한다. 신호 처리부(120)는 외부로부터의 요구 또는 미리 정해져 있는 주기에 따라 CPICH를 생성할 수 있다.
광송신부(130)는 신호 처리부(120)에서 출력되는 디지털 신호 또는 CPICH 신 호를 대응되는 디지털 광신호로 변환하여 광케이블(300)을 통해 ROU(200)로 송신한다.
여기서, 신호 처리부(120)는 ADC(121) 및 FPGA부(122)를 포함한다.
ADC(121)는 하향 변환부(110)에서 변환되는 중간주파수 신호를 대응되는 디지털 신호로 변환한다.
FPGA부(122)는 ADC(121)에서 변환되는 디지털 신호를 디지털 필터링 처리하여 출력한다.
또한, FPGA부(122)는 파일롯 채널인 CPICH을 생성하여 대응되는 신호를 출력하는 CPICH 생성기(1220)를 포함한다. 여기서, FPGA는 프로그램이 가능한 논리 요소와 프로그램이 가능한 내부선이 포함된 반도체 소자로써, 기본적인 논리 게이트의 기능을 프로그래밍하여 하드웨어를 구성할 수 있다. 따라서, 종래의 FPGA에 본 발명의 실시예에 다른 CPICH 생성기(1220)를 추가로 생성할 수 있다. 이것은 본 발명의 실시예에 따른 CPICH 생성기(1220)를 FPGA부(122)와 별도로 구성할 수 있으나, 이 경우에는 하드웨어적으로 추가 비용이 많이 발생하기 때문에 기존의 FPGA에 추가로 생성하는 것이 비용이나 차지하는 면적 등에서 매우 유리하다.
다음, ROU(200)는 광수신부(210), 신호 처리부(220) 및 상향 변환부(230)를 포함한다.
광수신부(210)는 광케이블(300)을 통해 ROU(200)로부터 송신되는 디지털 광신호 또는 CPICH 신호를 수신하여 대응되는 전기 신호인 디지털 신호로 변환한다.
신호 처리부(220)는 광수신부(210)에서 변환되는 디지털 신호 중 CPICH 신호 를 제외한 나머지 신호는 중간주파수 신호로 변환한다. 그리고, 신호 처리부(220)는 광수신부(210)에서 변환되는 디지털 신호 중에서 CPICH 신호를 사용하여 디지털 광중계 시스템의 디지털 구간의 품질을 측정하여 디지털 구간의 감시를 수행한다. 여기서, 신호 처리부(220)는 광수신부(210)에서 변환되는 디지털 신호 중에서 CPICH 신호는 상향 변환부(230)로 출력되지 않도록 제어한다.
상향 변환부(230)는 신호 처리부(220)에서 출력되는 중간주파수 신호를 고주파수 신호로 변환하여 안테나(도시하지 않음)를 통해 가입자의 이동 단말로 송신한다.
여기서, 신호 처리부(220)는 FPGA부(221) 및 DAC(222)를 포함한다.
FPGA부(221)는 광수신부(210)에서 변환되는 디지털 신호 중에서 CPICH 신호를 제외한 나머지 신호를 디지털 필터링하여 출력한다.
또한, FPGA부(221)는 광수신부(210)에서 변환되는 디지털 신호 중에서 CPICH 신호를 사용하여 디지털 구간의 품질을 측정하여 디지털 구간의 감시를 수행한다.
DAC(222)는 FPGA부(221)에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상향 변환부(230)로 전달한다.
이러한 FPGA부(221)는 디지털 구간의 품질을 측정하여 디지털 구간의 감시를 수행하기 위해, CPICH 검출기(2210), 품질 측정기(2211) 및 감시 제어기(2212)를 포함한다.
CPICH 검출기(2210)는 광수신부(210)에서 변환되는 디지털 신호 중에서 CPICH 신호를 검출한다.
품질 측정기(2211)는 CPICH 검출기(2210)에서 검출되는 CPICH 신호를 사용하여 디지털 구간의 품질을 측정한 후 그 결과값을 출력한다.
감시 제어기(2212)는 품질 측정기(2211)에서 측정된 결과값에 의해 판단되는 디지털 구간의 품질에 따라 상응하는 조치를 수행한다. 예를 들어, 감시 제어기(2212)는 품질 측정기(2211)에서 측정된 결과값에 의해 디지털 구간의 품질이 좋지 않은 상태로 판단되면 외부로 알람 등을 발생시켜 디지털 구간의 점검을 요청한다. 그러나, 품질 측정기(2211)에서 측정된 결과값에 의해 디지털 구간의 품질이 양호한 상태로 판단되면 감시 제어기(2212)는 현재의 상태를 유지한다.
여기서, 품질 측정기(2211)가 CPICH 신호를 사용하여 디지털 구간의 품질을 측정하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 EVM 측정 방법을 사용하는 것을 예로 들어 설명한다.
EVM은 두 개의 복합신호(이상 신호와 측정 신호)로 구성된 신호의 모델을 벡터평면 상에 표시하였을 때 두 개의 복합신호 사이의 에러 벡터의 크기를 의미한다. 만약 측정 신호가 완전하여 이상 신호와 동일하다면 에러 벡터의 길이가 0이 될 것이다. 한편, 디지털 변조된 신호의 경우 전송된 데이터 시퀀스를 기초로 하여 수시로 반송파의 이상적인 크기 및 위상을 예측할 수 있으며, 이것을 이상 신호의 벡터로서 나타낼 수 있다.
따라서, 품질 측정기(2211)는 광수신부(210)에서 변환되는 디지털 신호의 시퀀스에 기초하여 얻어지는 이상 신호와 CPICH 검출기(2210)에서 검출되는 CPICH 신호의 I 및 Q 신호를 첨부한 도 4에 도시된 바와 같이 벡터 평면 상에 표시한 후 다 음의 [수학식 1] 및 [수학식 2]에 기초하여 에러 벡터의 크기 에러와 위상 에러를 측정한다.
크기 에러 = 측정 신호 크기의 RMS(Root Mean Square) 값 - 이상 신호 크기의 RMS 값
위상 에러 = 측정 신호 위상의 RMS(Root Mean Square) 값 - 이상 신호 위상의 RMS 값
이상과 같이, 구해지는 에러 벡터의 크기 에러 및 위상 에러가 기준값 이상인 경우에는 디지털 광중계 시스템의 디지털 구간의 품질이 좋지 않아서 이상 상태인 것으로 판단한다. 그렇지 않은 경우에는 디지털 구간의 품질이 양호한 것으로 판단한다. 여기서, 기준값은 통계적인 방법 등 여러 가지 방법을 통해 디지털 구간의 품질 상태를 구분할 수 있는 값으로 설정할 수 있다.
따라서, 품질 측정기(2211)는 상기한 바와 같이, EVM 측정 방식에 따라 에러 벡터의 크기 에러 및 위상 에러를 측정하고, 감시 제어부(2212)는 품질 측정기(2211)에 의해 측정된 크기 에러 및 위상 에러를 기준값과 비교하여 디지털 광중계 시스템의 디지털 구간의 품질 상태를 감시하여 상태에 따라 대응되는 동작을 수행한다.
한편, 대부분의 시스템에서의 성능 기준은 EVM으로 판단되지만, CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템의 경우에는 ρ(Power Correlation Coefficient) 값으로 주로 판단한다. 이러한 ρ는 EVM과 동일한 개념으로, ρ의 감소는 전송하고자 하는 신호를 성실하게 변조를 하지 못함을 의미하고, 극단적으로는 핸드오프를 수행하지 못하여 통화의 차단을 초래할 수 있다. 상기한 ρ와 EVM의 관계식은 다음의 [수학식 3]과 같다.
Figure 112008071572341-pat00001
따라서, CDMA 시스템에서는 EVM의 에러 벡터를 측정하여 상기 [수학식 3]에 기초하여 ρ의 값을 구한 후 CDMA 시스템의 품질을 판단할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 광중계 시스템이 외부의 감시 서버에 의해 제어되는 예를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 디지털 광중계 시스템은 도 3에 도시되어 설명된 디지털 광중계 시스템과 매우 유사하므로, 구체적인 설명은 생략하고, 상이한 부분에 대해서만 설명한다.
감시 서버(400)는 유무선 통신망(500)을 통해 MHU(100) 및 ROU(200)에 접속된다. 구체적으로, MHU(100)의 FPGA부(120) 내에 있는 CPICH 생성기(1220)와 ROU(200)의 FPGA부(221) 내에 있는 감시 제어기(2212)가 유무선 통신망(500)을 통해 감시 서버(400)에 접속된다.
감시 서버(400)는 유무선 통신망(500)을 통하여 디지털 광중계 시스템의 디 지털 구간의 품질을 원격지에서 감시할 수 있도록 한다.
즉, 감시 서버(400)는 GUI(Graphic User Interface) 화면 등을 통하여 관리자로부터 CPICH 생성 명령을 받아서 디지털 광중계 시스템의 MHU(100)의 CPICH 생성기(1220)로 전달하여 CPICH 생성기(1220)가 디지털 구간의 품질 측정을 위한 CPICH를 생성하도록 한다.
한편, 감시 서버(400)는 GUI 화면 등을 통하여 관리자로부터 디지털 구간의 품질 체크 명령을 받아서, ROU(200)의 감시 제어기(2212)를 통해 감시된 디지털 구간의 품질 측정 결과를 받아서 화면 등을 통해 표시한다.
여기서, ROU(200)의 감시 제어기(2212)는 MHU(100)의 CPICH 생성기(1220)에 의해 생성된 CPICH 신호를 CPICH 검출기(2210)를 사용하여 검출하고, 품질 측정기(2211)를 사용하여 디지털 구간의 품질을 측정한 후, 디지털 구간의 품질을 판단한 결과를 유무선 통신망(500)을 통해 감시 서버(400)로 전달한다.
또한, ROU(200)의 감시 제어기(2212)는 감시 서버(400)의 명령이 없더라도, 주기적으로 디지털 구간의 품질을 자동으로 감시하여 디지털 구간의 품질이 좋지 않아 문제가 발생되는 경우에는 유무선 통신망(500)을 통해 감시 서버(400)로 알람 등의 경고를 전달하여 관리자의 조치가 수행될 수 있도록 할 수 있다. 여기서, 디지털 구간을 자동으로 감시하기 위한 주기는 일 단위, 새벽시간 등의 주기로 감시 서버(500)를 통해 설정할 수 있다.
다음, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 디지털 광중계 시스템의 디지털 구간 감시 방법에 대해 설명한다.
먼저, 도 3에 도시된 디지털 광중계 시스템이나 도 5에 도시된 디지털 광중계 시스템에서 자동으로 또는 수동으로 디지털 광중계 시스템의 디지털 구간을 감시하는 명령이 있으면, MHU(100)의 FPGA부(122) 내에 있는 CPICH 생성기(1220)는 CPICH 채널을 생성하여 대응되는 신호를 출력한다(S100).
이와 같이 출력되는 CPICH 신호는 광송신부(130), 광케이블(300), ROU(200)의 광수신부(210)를 통해 ROU(200)의 FPGA부(221) 내에 있는 CPICH 검출기(2210)에 의해 검출되고, 품질 측정부(2211)에 의해 EVM이 측정된다(S110).
그 후, 감시 제어기(2212)는 EVM의 측정값과 디지털 구간의 이상 유무를 판단하는 기준값을 비교하여, 측정값이 기준값보다 작은 지의 여부를 판단한다(S120).
만약 측정값이 기준값보다 작으면, 디지털 광중계 시스템의 디지털 구간에 이상이 발생한 것으로 판단하여 감시 제어기(2212)는 외부로 디지털 구간의 이상 발생 사실을 알린다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 감시 제어기(2212)는 유무선 통신망(500)을 통해 감시 서버(400)로 알람 등을 표시한다(S130).
따라서, 디지털 광중계 시스템의 관리자는 디지털 광중계 시스템의 디지털 구간의 이상 여부를 직접 가서 측정하지 않더라도 원격지에서 쉽게 알 수 있으므로, 디지털 구간의 이상 발생시에만 현장으로 가서 디지털 광중계 시스템을 점검한다.
한편, 상기 단계(S120)에서 측정값이 기준값 이상이면 디지털 광중계 시스템의 디지털 구간에 이상이 없는 것이므로 감시 제어기(2212)는 현재의 상태를 유지 하거나 또는 외부로 디지털 구간의 이상 없다는 사실을 알릴 수 있다(S140). 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 감시 제어기(2212)는 유무선 통신망(500)을 통해 감시 서버(400)로 디지털 구간의 이상 여부 측정 결과 이상이 없다는 내용을 표시할 수 있다.
한편, 상기에서는 디지털 광중계 시스템의 순방향 구조의 디지털 구간에 대해서만 품질을 측정하여 이상 여부를 감시하는 구성에 대해서만 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않고, 디지털 광중계 시스템의 역방향 구조의 디지털 구간에 대해서도 가능하다는 것은 상기의 설명을 참조하는 경우 본 기술분야의 당업자에게는 매우 용이한 일일 것이다. 예를 들어, 역방향 구조의 디지털 구간에서는 ROU의 FPGA부 내에 CPICH 생성기를 구비하고, MHU의 FPGA부 내에 CPICH 검출기, 품질 측정기 및 감시 제어기를 구비함으로써 가능할 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 종래의 디지털 광중계 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 디지털 광중계 시스템의 구체적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 광중계 시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 EVM 측정에 의해 측정된 에러 벡터를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 광중계 시스템이 외부의 감시 서버에 의해 제어되는 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 광중계 시스템의 디지털 구간 감시 방법의 흐름도이다.

Claims (18)

  1. 기지국과 가입자의 이동 단말 사이의 무선 통신을 중계하는 디지털 광중계 시스템에 있어서,
    상기 기지국과 무선 통신을 수행하며, 파일롯 채널을 생성하여 대응되는 파일롯 채널 신호를 출력하는 메인 허브 유닛; 및
    상기 메인 허브 유닛에 광케이블을 통해 접속되어 상기 기지국과 상기 가입자의 이동 단말 사이에 디지털 광신호를 사용하여 무선 통신을 중계하고, 상기 메인 허브 유닛에서 출력되는 파일롯 채널 신호를 사용하여 상기 메인 허브 유닛과의 사이에 디지털 광신호를 송수신하는 디지털 구간의 품질을 측정하여 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는 리모트 광 유닛을 포함하며,
    상기 리모트 광 유닛이,
    상기 광케이블을 통해 상기 메인 허브 유닛으로부터 전달되는 디지털 광신호를 수신하여 전기 신호인 디지털 신호로 변환하여 출력하는 광수신부;
    상기 광수신부에서 출력되는 디지털 신호 중에서 파일롯 채널 신호를 사용하여 상기 디지털 구간의 품질을 측정하여 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하며, 상기 디지털 신호 중에서 상기 파일롯 채널 신호를 제외한 나머지 신호를 중간주파수 신호로 변환하여 출력하는 신호 처리부; 및
    상기 신호 처리부에서 출력되는 중간주파수 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 상기 가입자의 이동 단말로 송신하는 상향 변환부
    를 포함하는 디지털 광중계 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 허브 유닛이,
    상기 기지국으로부터 RF 신호를 수신하여 중간주파수 신호로 변환하여 출력하는 하향 변환부;
    상기 하향 변환부에서 출력되는 중간주파수 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하고, 상기 파일롯 채널을 생성하여 대응되는 파일롯 채널 신호를 출력하는 신호 처리부; 및
    상기 신호 처리부에서 출력되는 디지털 신호 또는 파일롯 채널 신호를 대응되는 디지털 광신호로 변환하여 상기 광케이블을 통해 상기 리모트 광 유닛으로 출력하는 광송신부
    를 포함하여 이루어지는 디지털 광중계 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 신호 처리부가,
    상기 하향 변환부에서 출력되는 중간주파수 신호를 대응되는 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 변환부; 및
    상기 아날로그 디지털 변환부에서 출력되는 디지털 신호를 디지털 필터링 처리하여 상기 광송신부로 출력하며, 상기 파일롯 채널을 생성하여 대응되는 파일롯 채널 신호를 상기 광송신부로 출력하는 FPGA(Field Programmable Gate Array)부
    를 포함하여 이루어지는 디지털 광중계 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 FPGA부는 주기적으로 또는 외부의 명령에 따라 상기 파일롯 채널을 생성하여 대응되는 파일롯 채널 신호를 상기 광송신부로 출력하는 파일롯 채널 생성기를 포함하여 이루어지는 디지털 광중계 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리부가,
    상기 광수신부에서 출력되는 디지털 신호 중에서 파일롯 채널 신호를 제외한 나머지 신호를 디지털 필터링 처리하여 출력하고, 상기 디지털 신호 중에서 상기 파일롯 채널 신호를 사용하여 상기 디지털 구간의 품질을 측정하여 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는 FPGA부; 및
    상기 FPGA부에서 디지털 필터링 처리되어 출력되는 디지털 신호를 대응되는 아날로그 신호로 변환하여 상기 상향 변환부로 출력하는 디지털 아날로그 변환부
    를 포함하여 이루어지는 디지털 광중계 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 FPGA부가,
    상기 광수신부에서 출력되는 디지털 신호 중에서 파일롯 채널 신호를 검출하여 출력하는 파일롯 채널 검출기;
    상기 파일롯 채널 검출기에서 출력되는 파일롯 채널 신호를 사용하여 상기 디지털 구간의 품질을 측정한 후 측정값을 출력하는 품질 측정기; 및
    상기 품질 측정기에서 출력되는 측정값에 기초하여 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는 감시 제어기
    를 포함하여 이루어지는 디지털 광중계 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 품질 측정기는 EVM(Error Vector Magnitude) 측정 방식을 사용하여 상기 디지털 구간의 품질을 측정하는 것을 특징으로 하는 디지털 광중계 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 품질 측정기는 상기 광수신부에서 출력되는 디지털 신호의 시퀀스에 기초하여 얻어지는 이상 신호와 상기 파일롯 채널 검출기에서 출력되는 파일롯 채널 신호 사이의 에러 벡터에 기초하여 상기 디지털 구간의 품질을 측정하는 것을 특징으로 하는 디지털 광중계 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 에러 벡터의 크기 에러는 상기 파일롯 채널 신호의 크기의 RMS(Root Mean Square) 값에서 상기 이상 신호의 크기의 RMS 값을 빼서 산출하고,
    상기 에러 벡터의 위상 에러는 상기 파일롯 채널 신호의 위상의 RMS 값에서 상기 이상 신호의 위상의 RMS 값을 빼서 산출하는
    것을 특징으로 하는 디지털 광중계 시스템.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 감시 제어기는 상기 품질 측정기에서 출력되는 측정값을, 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는 기준이 되는 기준값과 비교하여 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 디지털 광중계 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    유무선 통신망을 통해 상기 메인 허브 유닛과 리모트 광 유닛에 각각 접속되며, 상기 메인 허브 유닛에게 상기 파일롯 채널의 생성을 명령하고, 상기 리모트 광 유닛을 통해 상기 생성된 파일롯 채널을 사용하여 상기 디지털 구간의 이상 여부의 판단을 명령하며, 상기 리모트 광 유닛으로부터 상기 디지털 구간의 이상 여부의 판단 결과를 받아서 처리하는 감시 서버를 더 포함하는 디지털 광중계 시스템.
  13. 기지국과 무선 통신을 수행하는 메인 허브 유닛과 상기 메인 허브 유닛에 광케이블을 통해 접속되어 가입자의 이동 단말과 무선 통신을 수행하는 리모트 광 유닛을 포함하는 디지털 광중계 시스템에서 디지털 광신호를 통해 신호를 중계하는 구간인 디지털 구간을 감시하는 방법에 있어서,
    a) 상기 메인 허브 유닛이 파일롯 채널을 생성하여 대응되는 파일롯 채널 신호를 상기 광케이블을 통해 상기 리모트 유닛으로 출력하는 단계;
    b) 상기 리모트 광 유닛이 상기 파일롯 채널 신호를 검출하는 단계;
    c) 상기 파일롯 채널 신호를 사용하여 상기 디지털 구간의 품질을 측정하는 단계; 및
    d) 측정된 상기 디지털 구간의 품질에 기초하여 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는 단계를 포함하며,
    상기 d) 단계에서, 측정된 상기 디지털 구간의 품질과 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는 기준이 되는 기준값을 비교하여 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는
    것을 특징으로 하는 디지털 구간 감시 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 c) 단계에서, 상기 파일롯 채널 신호에 대해 EVM 측정 방식을 사용하여 상기 디지털 구간의 품질을 측정하는 것을 특징으로 하는 디지털 구간 감시 방법.
  15. 삭제
  16. 제13항에 있어서,
    상기 d) 단계 후에,
    상기 d) 단계에서 상기 디지털 구간에 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 해당 사실을 외부의 감시 서버로 전달하는 단계
    를 더 포함하는 디지털 구간 감시 방법.
  17. 디지털 광중계 시스템의 메인 허브 유닛에 광케이블을 통해 접속되어 가입자의 이동 단말과 무선 통신을 수행하는 리모트 광 유닛 장치에 있어서,
    상기 광케이블을 통해 상기 메인 허브 유닛으로부터 전달되는 디지털 광신호를 수신하여 전기 신호인 디지털 신호로 변환하여 출력하는 광수신부;
    상기 광수신부에서 출력되는 디지털 신호 중에서 파일롯 채널 신호를 사용하여, 상기 메인 허브 유닛과의 사이에 디지털 광신호를 송수신하는 디지털 구간의 품질을 측정하여 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하며, 상기 디지털 신호 중에서 상기 파일롯 채널 신호를 제외한 나머지 신호를 중간주파수 신호로 변환하여 출력하는 신호 처리부; 및
    상기 신호 처리부에서 출력되는 중간주파수 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 상기 가입자의 이동 단말로 송신하는 상향 변환부
    를 포함하는 리모트 광 유닛 장치.
  18. 디지털 광중계 시스템의 메인 허브 유닛에 광케이블을 통해 접속되어 가입자의 이동 단말과 무선 통신을 수행하는 리모트 광 유닛 장치가 상기 메인 허브 유닛과의 사이에 디지털 광신호를 통해 신호를 중계하는 구간인 디지털 구간을 감시하는 방법에 있어서,
    a) 상기 메인 허브 유닛에서 출력된 디지털 신호 중에서 파일롯 채널 신호를 검출하는 단계;
    b) 상기 파일롯 채널 신호를 사용하여 상기 디지털 구간의 품질을 측정하는 단계; 및
    c) 측정된 상기 디지털 구간의 품질에 기초하여 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는 단계를 포함하며,
    상기 c) 단계에서, 측정된 상기 디지털 구간의 품질과 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는 기준이 되는 기준값을 비교하여 상기 디지털 구간의 이상 여부를 판단하는
    것을 특징으로 하는 디지털 구간 감시 방법.
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