KR101040363B1 - 감시 기능을 갖는 ＷｉＭＡＸ 중계 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 장치에 관한 것으로, WiMAX 네트워크로부터 안테나를 통해 수신한 RF 신호를 베이스밴드 신호로 변환하여 전송하는 RF 수신부; 변조된 베이스밴드 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 WiMAX 네트워크로 전송하는 RF 송신부; 상기 RF 수신부를 통해 입력된 베이스밴드 신호를 복조하여 다운링크 맵(DL-MAP)을 통해 동기 신호를 추출하고, 중계기의 상태 정보, 네트워크 품질 정보 등의 송신 신호를 변조하여 RF 송신부로 전송하는 WiMAX 모뎀; 상기 WiMAX 모뎀으로부터 추출된 동기 신호로부터 분주하여 중계기로 제공 가능한 동기 신호를 생성하는 동기 신호 생성부; 및 중계기와 정합하여 중계기를 제어하고, 중계기의 상태 정보를 WiMAX 모뎀으로 제공하는 중계기 제어부를 포함하며, WiMAX 네트워크 운용자가 WiMAX RF 중계기의 상태를 원격으로 관리할 수 있고, RF 중계기가 설치된 곳의 네트워크 품질에 대한 보고를 받을 수 있다.

Description

감시 기능을 갖는 ＷｉＭＡＸ 중계 장치 및 그 방법{MONITORING FUNCTION OF THE WiMAX RF REPEATER AND METHOD THEREOF}

본 발명은 와이브로 시분할 양방향 통신(Time Division Duplexing; TDD) 방식의 동기 모듈을 이용하는 중계기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 WiMAX 네트워크로부터 신호를 입력받아 다운링크와 업링크 구간을 구분하기 위한 동기 신호를 생성하는 기능 뿐만 아니라 중계기의 상태를 제공해 줄 수 있는 중계기의 감시 기능을 제공하기 위한 것이다.

와이브로(Wibro)는 무선 인터넷 접속 규격의 하나로 양방향 통신을 위해 시분할 양방향 통신(Time Division Duplexing; TDD)을, 다중 접속을 위해 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; OFDMA) 방식을 채택했으며, 한 채널에 8.75Mhz의 대역너비를 가진다. CDMA 1x와 같은 휴대 전화가 데이터 속도에 제한을 받는 것을 극복하기 위해 고안되었으며 ADSL이나 무선 랜과 같은 광대역 인터넷 접속에 휴대성을 더한 것이다.

이 기술은 QoS(Quality of Service) 또한 제공하는데, 스트림 영상물이나 잃기 쉬운 자료를 믿을 수 있는 방식으로 사용할 수 있게 도와준다. 본질적인 측면에서는 이동통신과 별도의 서비스이나 3세대 이동통신의 하향고속패킷접속(HSDPA, High Speed Downlink Packet Access)과 함께 차세대 통신 서비스로 주목받고 있다.

상기 언급한 바와 같이 와이브로는 양방향 통신(Duplexing)을 위해 시분할 양방향 통신(TDD) 방식을 채택하고 있다.

시분할 양방향 통신은 상향(Uplink)/하향(Downlink) 각각에 다른 주파수대역을 사용하는 주파수분할 양방향 통신(Frequency Division Duplexing; FDD) 방식과는 달리, 상하향이 동일한 주파수대역을 활용하나 시간 축 상에서 교대로 양방향 전송을 하는 양방향 통신 방식을 말한다.

시분할 양방향 통신은 상향과 하향에 동적으로 타임 슬롯을 할당, 비대칭 전송에 유리한 반면 상향 및 하향 링크가 시간에 따라 분리되기 때문에 정확한 시간 동기 신호가 필요하다.

보다 자세하게는, 상향 신호와 하향 신호의 주파수가 동일하기 때문에 상향 신호 구간과 하향 신호 구간을 정확히 구별해 줄 수 있는 신호가 필요하며, 이러한 동기 신호를 발생하는 모듈을 동기모듈이라 부른다.

이러한, 종래 와이브로 시분할 양방향 방식을 이용하는 WiMAX 중계기는 WiMAX 네트워크로부터 신호를 입력받아 다운링크와 업링크 구간을 구분하기 위한 동기 신호를 생성하는 기능만 갖고 있기 때문에 중계기의 유지 보수가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 중계기의 상태를 취합하고, 현재의 네트워크 품질을 원격으로 측정하여 WiMAX 네트워크 관리 서버로 전송하고, 네트워크 관리 서버로부터 중계기 제어 정보를 제공받아 중계기를 제어함으로써 운용자가 중계기를 관리할 수 있는 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 장치는 WiMAX 네트워크로부터 안테나를 통해 수신한 RF 신호를 베이스밴드 신호로 변환하여 전송하는 RF 수신부; 변조된 베이스밴드 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 WiMAX 네트워크로 전송하는 RF 송신부; 상기 RF 수신부를 통해 입력된 베이스밴드 신호를 복조하여 다운링크 맵(DL-MAP)을 통해 동기 신호를 추출하고, 중계기의 상태 정보, 네트워크 품질 정보 등의 송신 신호를 변조하여 RF 송신부로 전송하는 WiMAX 모뎀; 상기 WiMAX 모뎀으로부터 추출된 동기 신호로부터 분주하여 중계기로 제공 가능한 동기 신호를 생성하는 동기 신호 생성부; 및 중계기와 정합하여 중계기를 제어하고, 중계기의 상태 정보를 WiMAX 모뎀으로 제공하는 중계기 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 방법은 RF 수신부가 WiMAX 네트워크로부터 안테나를 통해 수신한 RF 신호를 베이스밴드 신호로 변환하여 WiMAX 모뎀으로 전송하는 단계; WiMAX 모뎀이 상기 RF 수신부를 통해 입력된 베이스밴드 신호를 복조하여 다운링크 맵(DL-MAP)을 통해 동기 신호를 추출하는 단계; 동기 신호 생성부가 상기 WiMAX 모뎀으로부터 추출된 동기 신호로부터 분주하여 중계기로 제공 가능한 동기 신호를 생성하는 단계; 중계기 제어부가 중계기와 정합하여 중계기를 제어하고, 중계기의 상태 정보를 WiMAX 모뎀으로 제공하는 단계; WiMAX 모뎀이 중계기의 상태 정보, 네트워크 품질 정보 등의 송신 신호를 변조하여 RF 송신부로 전송하는 단계; 및 RF 송신부가 변조된 베이스밴드 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 WiMAX 네트워크로 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 따른 감시 기능을 갖는 WiMAX 네트워크 시스템은 중계기로부터 안테나를 통해 중계기의 상태 정보를 수신하고, 중계기 제어 신호를 WiMAX 신호에 포함시켜 중계기로 전송하는 WiMAX 네트워크 관리 서버; 및 상기 WiMAX 네트워크 관리 서버로부터 수신된 RF 신호를 베이스밴드 신호로 변환하고 그 베이스밴드 신호를 복조하여 다운링크 맵을 통해 동기 신호를 추출하며, 추출된 동기 신호를 분주하여 중계기에서 사용할 동기 신호를 생성하는 한편, 생성된 동기 신호를 통해 중계기의 상태 정보, 네트워크 품질 정보 등을 송신 신호에 포함시켜 WiMAX 네트워크 관리 서버로 전송하는 중계기를 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 장치 및 그 방법에 의하면, WiMAX 네트워크 운용자가 WiMAX RF 중계기의 상태를 원격으로 관리할 수 있고, RF 중계기가 설치된 곳의 네트워크 품질에 대한 보고를 받을 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

또한, WiMAX RF 중계기의 오동작으로 인해 네트워크 품질이 저하되는 현상을 미연에 방지할 수 있으며 WiMAX 네트워크 운용자의 신속한 대처가 가능한 또 다른 뛰어난 효과가 있다.

이하 본 발명에 따른 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 장치 및 그 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 이해의 편의를 위하여 비록 다른 도면에 속하더라도 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하였음을 주의하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 장치의 기능블록도이다. 본 발명의 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 장치는 RF 수신부(100), RF 송신부(200), WiMAX 모뎀(300), 동기 신호 생성부(400) 및 중계기 제어부(500)를 포함한다. 이러한, 중계기는 WiMAX 네트워크(1)내 기지국(11)을 통해 WiMAX 네트워크 관리 서버(10)와 통신을 한다.

RF 수신부(100)는 일반적으로 무선신호 집적회로(RFIC), 기저대역 집적회로(Baseband IC), 및 온도 보상 크리스털 발진기(TCXO)를 통해 WiMAX 네트워크(1) 로부터 안테나를 통해 수신한 RF 신호를 베이스밴드 신호로 변환하여 WiMAX 모뎀(300)으로 전송한다.

그리고, RF 송신부(200)는 WiMAX 모뎀(300)를 통해 변조된 베이스밴드 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 WiMAX 네트워크(1)의 기지국(11)으로 전송한다.

WiMAX 모뎀(300)은 RF 수신부(100)를 통해 입력된 베이스밴드 신호를 복조하여 다운링크 맵(DL-MAP)을 통해 동기 신호를 추출하고, 중계기의 상태 정보, 네트워크 품질 정보 등의 송신 신호를 변조하여 RF 송신부(200)로 전송한다. 여기서, WiMAX 모뎀(300)이 제공하는 중계기의 상태 정보는 수신 감도, CINR(Carrier to Interface Ratio), 송신 세기와 같은 RF 신호의 품질 정보이다.

동기 신호 생성부(400)는 WiMAX 모뎀(300)으로부터 추출된 동기 신호로부터 분주하여 중계기로 제공 가능한 동기 신호를 생성한다. 이 동기 신호를 통해 송/수신 신호의 동기를 맞춘다.

중계기 제어부(500)는 중계기와 정합하여 중계기를 제어하고, 중계기의 상태 정보를 WiMAX 모뎀(300)으로 제공한다. 여기서, 중계기의 상태 정보를 측정하는 방법은 Pilot power를 통하여 측정하는데 WiMAX 네트워크(1) 기지국(11)에서 보내는 REP-REQ의 MAC 메시지를 통하여 단말에 요청하고, 단말에서는 REP-RSP를 통하여 WiMAX 네트워크(1)의 기지국(11)에 보고 함으로써 가능하다.

한편, WiMAX 네트워크 관리 서버(10)는 중계기로부터 안테나를 통해 중계기 의 상태 정보를 수신하고, 중계기 제어 신호를 WiMAX 신호에 포함시켜 중계기로 전송하여 제어한다.

이하 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 장치의 동작에 대하여 살펴본다.

WiMAX 네트워크(1)로부터 와이브로 무선신호가 수신되면 안테나는 이를 와이브로 유선신호로 변환하여 RF 수신부(100)로 제공한다.

이어서, RF 수신부(100)는 기 설정된 기저대역의 유선신호로 변환한 후 와이브로 디지털 신호로 변환하여 WiMAX 모뎀(300)으로 제공한다.

그러면, WiMAX 모뎀(300)은 RF 수신부(100)를 통해 입력된 베이스밴드 신호에 포함된 프리앰블(Preamble)과 DL-MAP 메시지에 포함된 데이터를 디코딩(Decoding)하여 와이브로 동기 신호를 추출하여 동기 신호 생성부(400)로 제공한다.

이에, 동기 신호 생성부(400)는 WiMAX 모뎀(300)으로부터 추출된 동기 신호로부터 분주하여 중계기로 제공 가능한 동기 신호를 생성하여 제공하여 송/수신 신호를 동기화시킨다.

한편, 중계기 제어부(500)는 중계기와 정합하여 중계기를 제어하고, 중계기의 상태 정보를 WiMAX 모뎀(300)으로 제공한다. 여기서, 중계기의 상태 정보는 수신 감도, CINR(Carrier to Interface Ratio), 송신 세기와 같은 RF 신호의 품질 정보이다.

그러면, WiMAX 모뎀(300)은 중계기의 상태 정보, 네트워크 품질 정보 등의 송신 신호를 변조하여 RF 송신부(200)로 전송한다.

이어서, RF 송신부(200)는 변조된 베이스밴드 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 WiMAX 네트워크(1)로 전송한다.

WiMAX 네트워크 관리 서버(10)는 중계기로부터 안테나를 통해 중계기의 상태 정보를 수신하고, 중계기 제어 신호를 WiMAX 신호에 포함시켜 중계기로 전송한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 방법을 나타낸 순서도이다.

먼저, RF 수신부(100)는 WiMAX 네트워크(1)로부터 안테나를 통해 수신한 RF 신호를 베이스밴드 신호로 변환하여 WiMAX 모뎀(300)으로 전송한다(S1).

이어서, WiMAX 모뎀(300)이 RF 수신부(100)를 통해 입력된 베이스밴드 신호를 복조하여 다운링크 맵(DL-MAP)을 통해 동기 신호를 추출한다(S2).

이후, 동기 신호 생성부(400)는 WiMAX 모뎀(300)으로부터 추출된 동기 신호로부터 분주하여 중계기로 제공 가능한 동기 신호를 생성한다(S3).

이어서, 중계기와 정합하여 중계기를 제어하는 중계기 제어부(500)는 중계기의 상태 정보를 WiMAX 모뎀(300)으로 제공한다(S4). 여기서, 중계기의 상태 정보는, 수신 감도, CINR(Carrier to Interface Ratio), 송신 세기와 같은 RF 신호의 품질 정보이다.

이어서, WiMAX 모뎀(300)은 중계기의 상태 정보, 네트워크 품질 정보 등의 송신 신호를 변조하여 RF 송신부(200)로 전송한다(S5).

그러면, RF 송신부(200)는 변조된 베이스밴드 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 WiMAX 네트워크(1)로 전송한다(S6).

한편, WiMAX 네트워크 관리 서버(10)는 중계기로부터 안테나를 통해 중계기의 상태 정보를 수신하고, 중계기 제어 신호를 WiMAX 신호에 포함시켜 중계기로 전송한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 장치의 구성을 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 방법을 나타낸 순서도이다.

Claims (9)

1. WiMAX 네트워크로부터 안테나를 통해 수신한 RF 신호를 베이스밴드 신호로 변환하여 전송하는 RF 수신부;

   변조된 베이스밴드 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 WiMAX 네트워크로 전송하는 RF 송신부;

   상기 RF 수신부를 통해 입력된 베이스밴드 신호를 복조하여 다운링크 맵(DL-MAP)을 통해 동기 신호를 추출하고, 중계기의 상태 정보를 포함하는 송신 신호를 변조하여 RF 송신부로 전송하는 WiMAX 모뎀;

   상기 WiMAX 모뎀으로부터 추출된 동기 신호로부터 분주하여 중계기로 제공 가능한 동기 신호를 생성하는 동기 신호 생성부; 및

   중계기와 정합하여 중계기를 제어하고, 중계기의 상태 정보를 WiMAX 모뎀으로 제공하는 중계기 제어부를 포함하고,

   상기 중계기의 상태 정보는 수신 감도, CINR(Carrier to Interface Ratio), 송신 세기 중 어느 하나 이상을 포함하는 RF 신호의 품질 정보인 것을 특징으로 하는 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 중계기로부터 안테나를 통해 중계기의 상태 정보를 수신하고, 중계기 제어 신호를 WiMAX 신호에 포함시켜 중계기로 전송하는 WiMAX 네트워크 관리 서버를 더 포함하는 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 장치.
4. RF 수신부가 WiMAX 네트워크로부터 안테나를 통해 수신한 RF 신호를 베이스밴드 신호로 변환하여 WiMAX 모뎀으로 전송하는 단계;

   WiMAX 모뎀이 상기 RF 수신부를 통해 입력된 베이스밴드 신호를 복조하여 다운링크 맵(DL-MAP)을 통해 동기 신호를 추출하는 단계;

   동기 신호 생성부가 상기 WiMAX 모뎀으로부터 추출된 동기 신호로부터 분주하여 중계기로 제공 가능한 동기 신호를 생성하는 단계;

   중계기 제어부가 중계기와 정합하여 중계기를 제어하고, 중계기의 상태 정보를 WiMAX 모뎀으로 제공하는 단계;

   WiMAX 모뎀이 중계기의 상태 정보를 포함하는 송신 신호를 변조하여 RF 송신부로 전송하는 단계; 및

   RF 송신부가 변조된 베이스밴드 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 WiMAX 네트워크로 전송하는 단계를 포함하고,

   상기 중계기의 상태 정보는 수신 감도, CINR(Carrier to Interface Ratio), 송신 세기 중 어느 하나 이상을 포함하는 RF 신호의 품질 정보인 것을 특징으로 하는 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 방법.
5. 삭제
6. 제 4항에 있어서,

   상기 방법은,

   WiMAX 네트워크 관리 서버가 상기 중계기로부터 중계기의 상태 정보를 수신하고, 중계기 제어 신호를 WiMAX 신호에 포함시켜 중계기로 전송하는 단계를 더 포함하는 감시 기능을 갖는 WiMAX 중계 방법.
7. 중계기로부터 WiMAX 네트워크의 기지국을 통해 중계기의 상태 정보를 수신하고, 중계기 제어 신호를 WiMAX 신호에 포함시켜 WiMAX 네트워크의 기지국을 통해 중계기로 전송하는 WiMAX 네트워크 관리 서버; 및

   상기 WiMAX 네트워크 관리 서버로부터 수신된 RF 신호를 베이스밴드 신호로 변환하고 그 베이스밴드 신호를 복조하여 다운링크 맵을 통해 동기 신호를 추출하며, 추출된 동기 신호를 분주하여 중계기에서 사용할 동기 신호를 생성하는 한편, 중계기의 상태 정보를 포함하는 송신 신호에 포함시켜 WiMAX 네트워크의 기지국을 통해 WiMAX 네트워크 관리 서버로 전송하는 중계기를 포함하고,

   상기 중계기의 상태 정보는 수신 감도, CINR(Carrier to Interface Ratio), 송신 세기 중 어느 하나 이상을 포함하는 RF 신호의 품질 정보인 것을 특징으로 하는 중계기 감시 기능을 갖는 WiMAX 네트워크 시스템.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 중계기는,

   WiMAX 네트워크로부터 안테나를 통해 수신한 RF 신호를 베이스밴드 신호로 변환하여 전송하는 RF 수신부;

   변조된 베이스밴드 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 WiMAX 네트워크로 전송하는 RF 송신부;

   상기 RF 수신부를 통해 입력된 베이스밴드 신호를 복조하여 다운링크 맵(DL-MAP)을 통해 동기 신호를 추출하고, 중계기의 상태 정보를 포함하는 송신 신호를 변조하여 RF 송신부로 전송하는 WiMAX 모뎀;

   상기 WiMAX 모뎀으로부터 추출된 동기 신호로부터 분주하여 중계기로 제공 가능한 동기 신호를 생성하는 동기 신호 생성부; 및

   중계기와 정합하여 중계기를 제어하고, 중계기의 상태 정보를 WiMAX 모뎀으로 제공하는 중계기 제어부를 포함하는 중계기 감시 기능을 갖는 WiMAX 네트워크 시스템.
9. 삭제

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