KR101073465B1 - 이동통신 시스템의 기지국 중계기의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신호가 없거나 또는 이동통신 시스템을 운영하는 다른 사업자의 신호가 수신되는 경우에 중계기의 동작을 중지시킴으로써 중계기를 회수함에 따른 비용의 지출 없이도 다른 주파수 대역의 신호에 주는 간섭과 노이즈의 발생을 제거할 수 있도록 한 이동통신 시스템의 기지국 중계기 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 중계기의 제어 방법은 단말모뎀을 구비한 이동통신 시스템의 기지국 중계기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부에 의해 수행되되, 미리 정해진 주기마다 중계기를 동작 상태로 유지시키는 (a) 단계; 상기 주기 도달 시점부터 총테스트 기준 시간(TR1)이 경과하기 전에 단말모뎀으로부터 대기 상태 진입 정보를 수신하였는지를 판단하는 (b) 단계 및 상기 (b) 단계에서 상기 총테스트 기준 시간(TR1)이 경과하기 전에 상기 대기 상태 진입 정보를 수신한 경우에는 중계기를 동작 상태로 유지시키는 반면에 상기 총테스트 기준 시간(TR1)이 경과하도록 대기 상태 진입 정보를 수신하지 못한 경우에는 중계기의 동작을 중지시키는 (c) 단계를 포함하여 이루어진다.
이동통신, RF, 중계기, 전력증폭기, 스위치, 주파수, 사업자

Description

이동통신 시스템의 기지국 중계기의 제어 방법{method for controlling repeater of base station in mobile telecommunication system}
본 발명은 이동통신 시스템의 기지국 중계기 제어 방법에 관한 것으로, 특히 신호가 없거나 또는 이동통신 시스템을 운영하는 다른 사업자의 신호가 수신되는 경우에 중계기의 동작을 중지시키는 이동통신 시스템의 기지국 중계기 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 무선통신 시스템은 어느 곳에서든 가입자에게 양질의 통신 서비스를 제공하는 것을 목표로 하고 있다. 그에 따라 최근 이동통신 시스템에서는 이동통신 서비스가 불량인 음영지역들을 찾아서 그 음영지역에 무선중계기(repeater)(이하 간단히 '중계기'라 한다)를 설치하고 있다.
상기와 같이 음영지역에 설치되는 중계기는 미약한 신호를 증폭하여 송출하는 역할을 한다. 즉, 중계기는 시스템(이동통신에서의 기지국 및 교환기 등을 포함하는 구성) 측에서 송신된 순방향 신호를 증폭하여 단말측으로 중계하고, 단말측에서 송신된 역방향 신호를 증폭하여 시스템측으로 중계한다.
한편, 이동통신 사업자는 정부로부터 배정받은 주파수 내에서 정해진 통신 접속 방식을 통해 가입자에게 통신 서비스를 제공하고 그에 따른 통신 요금을 징수하여 사업을 영위한다. 그러나 무선 주파수는 공공의 재산이기 때문에 다른 사업자에게 재분배될 수도 있고, 기술의 발달로 인해 그 통신 방식이 다른 통신 방식으로 바뀔 수도 있다.
이와 같이 현재 운용중인 주파수가 다른 사업자에게 재분배되거나 빈 주파수로 되는 경우 또는 통신 방식이 바뀌는 경우에 당해 주파수 또는 통신 방식에 맞추어 설계된 중계기를 계속적으로 운용하게 되면, 당해 주파수 대역의 다른 사업자의 신호 또는 인접한 다른 주파수 대역의 신호에 간섭을 줄 뿐만 아니라 커다란 노이즈로 작용하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 신호가 없거나 또는 이동통신 시스템을 운영하는 다른 사업자의 신호가 수신되는 경우에 중계기의 동작을 중지시킴으로써 중계기를 회수함에 따른 비용의 지출 없이도 다른 주파수 대역의 신호에 주는 간섭과 노이즈의 발생을 제거할 수 있도록 한 이동통신 시스템의 기지국 중계기 제어 방법을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따른 이동통신 시스템의 기지국 중계기의 제어 방법은 단말모뎀을 구비한 이동통신 시스템의 기지국 중계기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부에 의해 수행되되, 미리 정해진 주기마다 중계 기를 동작 상태로 유지시키는 (a) 단계; 상기 주기 도달 시점부터 총테스트 기준 시간(TR1)이 경과하기 전에 단말모뎀으로부터 대기 상태 진입 정보를 수신하였는지를 판단하는 (b) 단계 및 상기 (b) 단계에서 상기 총테스트 기준 시간(TR1)이 경과하기 전에 상기 대기 상태 진입 정보를 수신한 경우에는 중계기를 동작 상태로 유지시키는 반면에 상기 총테스트 기준 시간(TR1)이 경과하도록 대기 상태 진입 정보를 수신하지 못한 경우에는 중계기의 동작을 중지시키는 (c) 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 다른 특징에 따른 이동통신 시스템의 기지국 중계기 제어 방법은 단말모뎀을 구비한 이동통신 시스템의 기지국 중계기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부에 의해 수행되되, 미리 정해진 주기마다 중계기를 동작 상태로 유지시키는 (h) 단계; 상기 주기 도달 시점부터 총테스트 기준 시간(TR1)이 경과하였는지를 판단하는 (i) 단계; 스위치온 기준 시간(TR3) 동안 중계기를 동작시키고 스위치오프 기준 시간(TR2) 동안 중계기의 동작을 중지시키는 과정을 반복하면서 단말모뎀으로부터 대기 상태 진입 정보를 수신하였는지를 판단하는 (j) 단계 및 상기 (i) 단계에서 총 테스트 기준 시간(TR1)이 경과하기 전에 상기 (j) 단계에서 단말모뎀으로부터 대기 상태 진입 정보를 수신한 경우에는 중계기를 동작 상태로 유지시키는 반면에 상기 (i) 단계에서 상기 총 테스트 기준 시간(TR1)이 경과하도록 상기 (j) 단계에서 상기 대기 상태 진입 정보를 수신하지 못한 경우에는 중계기의 동작을 중지 시키는 (k) 단계를 포함하여 이루어진다.
전술한 구성에서, 중계기의 동작 및 그 중지는 중계기의 전력증폭기 스위치를 온 또는 오프시키는 것을 이루어진다.
본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 중계기의 제어 방법에 따르면, 신호가 없거나 또는 이동통신 시스템을 운영하는 다른 사업자의 신호가 수신되는 경우에 중계기의 동작을 중지시킴으로써 중계기를 회수함에 따른 비용의 지출 없이도 다른 주파수 대역의 신호에 주는 간섭과 노이즈의 발생을 제거할 수가 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 중계기의 제어 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 중계기 제어 방법이 구현되는 기지국 중계기의 블록 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 중계기 제어 방법이 구현되는 기지국 중계기(100)에 따르면, 도너 안테나(5)를 통해 수신된 기지국으로부터의 고주파(RF) 신호는 듀플렉서(10)를 거치게 되는데, 여기에서 수신주파수 신호만이 분리된다. 다음으로, 이렇게 분리된 신호는 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(11)에 의해 증폭된 후에 IF 처리부(12)에서 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환된다. 다음으로, 이렇게 변환된 IF 신호는 도시되지 않은 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터를 거쳐서 원래의 RF 신호로 복원되고, 다시 전력 증폭기(HPA: High Power Amplifier)(13)에 의해 증폭된 후에 듀플렉서(15)를 거쳐 서 서비스 안테나(16)를 통해 송출된다.
반면에 서비스 안테나(16)를 통해 수신된 단말측으로부터의 고주파(RF) 신호는 듀플렉서(15)를 거치게 되는데, 여기에서 수신주파수 신호만이 분리된다. 다음으로, 이렇게 분리된 신호는 저잡음 증폭기(17)에 의해 증폭된 후에 IF 처리부(18)에서 IF 신호로 변환된다. 다음으로, 이렇게 변환된 신호는 도시되지 않은 SAW 필터를 거쳐서 원래의 RF 신호로 복원되고, 다시 전력 증폭기(19)에 의해 증폭된 후에 듀플렉서(10)를 거쳐서 도너 안테나(5)를 통해 송출된다.
도 1에서 참조번호 40은 고주파 처리부와 기저대역 처리부를 구비하여 호처리와 디지털 신호처리를 담당하는 단말모뎀을 나타내는바, 고주파 처리부는 다시 듀플렉서와 고주파 및 중간주파수 처리부를 포함하여 이루어지고, 기저대역 처리부는 베이스밴드 프로세서 및 메모리를 포함하여 이루어질 수 있다. 다시 말해서 단말모뎀(40)은 이동통신 단말기에서 키패드, 디스플레이, 마이크 및 스피커 등과 같은 인터페이스가 제거되어 호처리만이 가능한 부품을 말한다. 이러한 단말모뎀(40)은 듀플렉서(15)와 서비스 안테나(16) 사이를 통과하는 신호를 커플러(50)를 통해 커플링하는데, 듀플렉서(15)와 서비스 안테나(16) 사이를 통과하는 신호의 세기가 충분히 강한 경우에는 이러한 커플러(50)가 제거될 수도 있을 것이다.
참조번호 14 및 20은 각각 전력 증폭기(13),(20)를 통과한 신호를 듀플렉서(10),(15)에 전달하거나 차단하는 스위치(이하 이를 '전력증폭기 스위치'라 한다)를 나타내고, 30은 전력증폭기 스위치(14),(20)의 온/오프 제어를 비롯하여 중계기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템의 기지국 중계기 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 먼저 단계 S10에서 제어부(30)는 미리 정해진 주기, 예를 들어 직전의 동작(테스트) 시점부터 1일, 1주일, 1달 또는 1년이 경과하였는지를 판단하는데, 경과하지 않은 경우에는 단계 S10을 반복 수행하는 반면에 경과한 경우에는 단계 S20으로 진행하여 전력증폭기 스위치(14),(20)가 현재 온되어 있는지, 즉 현재 기지국 중계기로서의 기능을 수행하고 있는지를 판단한다.
단계 S20에서의 판단 결과, 현재 전력증폭기 스위치(14),(20)가 온되어 있지 않은 경우, 즉 현재 기지국 중계기로서의 기능을 수행하고 있지 않은 경우에는 테스트를 위해 단계 S30으로 진행하여 전력증폭기 스위치(14),(20)를 일시적으로 온시키게 되는데, 이 경우에는 예를 들어 동작을 중지시켰던 기지국 중계기를 다시 중계기로서 기능하도록 하기 위해 필요할 수 있다.
이와 같이 하여 전력증폭기 스위치(14),(20)가 온되면 전력 증폭기(13),(19)와 듀플렉서(10),(15) 사이에 RF 신호가 송수신되게 되는데, 이 경우에 단말모뎀(40)은 커플러를 통해 커플링된 RF 신호의 주파수 및 통신 방식이 자기 사업자의 주파수 및 통신 방식과 일치하는 경우에 대기 상태(Idle State), 즉 호를 걸 수 있는 상태로 전환되고, 이 사실을 제어부(30)에 즉시 전달하게 된다. 이와 관련하여, 제어부(30)에서는 단계 S10에서의 주기 도래 시점부터 미리 정해진 소정의 총 테스트 기준 시간(TR1), 예를 들어 기지국에 장애가 발생한 경우에 복구까지의 평균 요 구 시간(MTTR; Mean Time To Repair)인 2~4시간 이내에 단말모뎀(40)으로부터 대기 상태 진입 정보가 수신되었는지를 판단한다. 단계 S40에서의 판단 결과, 총 테스트 기준 시간(TR1) 이내에 단말모뎀(40)으로부터 대기 상태 진입 정보가 수신된 경우에는 단계 S50으로 진행하여 중계기(100)를 정상적으로 운용하기 위해 전력증폭기 스위치(14),(20)를 온 상태로 계속 유지시킨 후에 단계 S10으로 복귀한다. 반면에 총 테스트 기준 시간(TR1)이 경과하도록 단말모뎀(40)으로부터 대기 상태 진입 정보가 수신되지 않은 경우에는 대기 상태 진입 실패의 원인이 현재 사용하는 주파수나 통신 방식의 변경에 의한 것이라고 판단하여 단계 S60에서 중계기(100)의 동작을 중지, 즉 전력증폭기 스위치(14),(20)를 오프시킨 후에 단계 S10으로 복귀하게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동통신 시스템의 기지국 중계기 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도인바, 단계 S30까지는 도 2의 흐름도와 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다. 도 3에서 단계 S40'에서는 단말모뎀(40)으로부터 대기 상태 진입 정보가 수신되었는지를 판단한다. 단계 S40'에서의 판단 결과, 단말모뎀(40)으로부터 대기 상태 진입 정보가 수신된 경우에는 단계 S50으로 진행하여 중계기(100)를 정상적으로 운용하기 위해 전력증폭기 스위치(14),(20)를 온 상태로 계속 유지시킨 후에 단계 S10으로 복귀한다. 반면에 단말모뎀(40)으로부터 대기 상태 진입 정보가 수신되지 않은 경우에는 단계 S70으로 진행하여 미리 정해진 스위치온 기준 시간(TR3), 예를 들어 정상적인 경우에 단말모뎀(40)이 대기 상태로 진입하는데 소요되는 시간인 1~2분이 경과하였는지를 판단한다.
단계 S70에서의 판단 결과, 스위치온 기준 시간(TR3)이 경과하지 않은 경우에 프로그램은 단계 S40'로 복귀하는 반면에 경과한 경우에는 다시 단계 S80으로 진행하여 상기한 총테스트 기준 시간(TR1)이 경과하였는지를 판단한다. 단계 S80에서의 판단 결과, 총테스트 기준 시간(TR1)이 경과하지 않은 경우에는 단계 S90으로 진행하여 전력증폭기 스위치(14),(20)를 오프시키고, 다시 단계 S95에서는 이 시점부터 미리 정해진 스위치오프 기준 시간(TR2), 예를 들어 5분이 경과하였는지를 판단한다. 단계 S95에서의 판단 결과, 스위치오프 기준 시간(TR2)이 경과하지 않은 경우에는 단계 S95를 반복적으로 수행하는 반면에 경과한 경우에는 단계 S30으로 진행하여 다시 전력증폭기 스위치(14),(20)를 온시킨 후에 단계 S40'이하를 수행한다.
한편, 단계 S80에서의 판단 결과, 총테스트 기준 시간(TR1)이 경과한 경우에는 대기 상태 진입 실패의 원인이 현재 사용하는 주파수나 통신 방식의 변경에 의한 것이라고 판단하여 단계 S60에서 중계기(100)의 동작을 중지, 즉 전력증폭기 스위치(14),(20)를 오프시킨 후에 단계 S10으로 복귀하게 된다. 도 3에서 각 기준 시간의 크기는 TR1>TR2>TR3로 정해질 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 중계기의 제어 방법에서 단말모뎀의 대기 상태 진입 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 단말모뎀(40)에 전원을 공급하게 되면, 단말모뎀(40)은 모든 전자 제품이 그렇듯이 그 기능을 성공적으로 수행하기 위한 준비 작업을 하게 된다. 즉, 컴퓨터를 처음 컸을 때 컴퓨터의 CPU가 관련 정보를 메모리에 올리는 작업을 하듯이 단말모뎀(40) 역시 메인 프로세서가 관련 데이터를 메모리에서 읽어와서 해당 동작을 수행(단계 S100)하게 된다.
이렇게 단말모뎀(40)이 정상적으로 동작하기 위한 준비 과정은 시스템 획득 단계로 불려지는데, 메모리의 값들은 시스템 식별자(SID: System IDentification), 슬롯 사이클(Slot Cycle), 무선 인터넷 접속을 위한 주소, 그리고 프라이머리 채널(primary channel)과 세컨더리 채널(secondary channel) 등과 같은 값들이다.
다음으로, 단말모뎀(40)은 프라이머리 채널로 자신의 동조 회로를 맞추고 해당 채널에서 수신할 파일럿(Pilot) 신호라고 하는 대표 신호를 찾게 되는데(단계 S110), 이러한 파일럿 신호는 단말모뎀(40)이 수신하는 모든 신호를 싣고 오는 신호로서 단말모뎀(40)에 의해서 가장 먼저 발견되는 신호이다. 따라서, 이러한 파일럿 신호가 맨 먼저 단말모뎀(40)에서 수신될 것이고, 또 그렇게 신호를 구성하기 위해서 투명한 왈시 코드인 0번으로 변조되어 있다. 이와 같이 파일럿 신호를 찾는 과정을 초기 동기라고 한다.
만약 이 채널 주파수에서 찾지 못하게 되면 세컨더리 채널로 동조 회로를 다시 튜닝하여 역시 파일럿 신호를 찾게 된다. 이러한 과정에서 단말모뎀(40)이 유용한 파일럿 신호를 찾게 되면 이 파일럿 신호를 통해서 전송되는 32번의 코드 채널(왈시 32번)의 동기 채널의 동기 메시지를 수신하여 이 메시지를 복원(복호 및 복조)(단계 S120)하게 된다.
이러한 과정에서 단말모뎀(40)은 복원된 동기 채널의 데이터값을 가지고 자신이 찾고 있는 시스템인지를 확인함은 물론, 이 메시지에서 수신된 시각 정보를 저장하고 있다가 단말모뎀(40)의 시간을 여기에 맞추어서 자체 클록(시계)을 구동(단계 S130)하게 된다. 여기에서 수신한 시간 정보에 의해서 단말모뎀(40)은 자신이 수신한 최초의 파일럿이 어떠한 오프셋을 가지고 있는 파일럿인지를 확인할 수 있게 된다.
이러한 절차가 완료되어서 단말모뎀(40)이 대기 상태의 각종 메시지들, 즉 자신이 위치하고 있는 기지국에서 전송해 주는 각종 정보들을 모두 수신하는 경우에 단말모뎀(40)은 정상적으로 그 기지국의 영역에서 대기 상태로 동작(단계 S140)할 수 있다. 기본적으로 수신해야 할 정보 메시지들로는, 예를 들어 System Parameter Message, Neighbor List Message, Access Parameter Message, CDMA Channel List Message 및 Extended System Parameter Message 등이 있다.
이와 같이 단말모뎀(40)은 이러한 메시지들을 모두 성공적으로 수신하여 이 메시지들에 포함되어 있는 정보 내용들을 자신의 메모리에 성공적으로 저장한 후라야 대기 상태로 안전하게 진입하게 되며, 이 때 비로소 전화를 걸고 받을 수 있는 상황이 된다.
이와 같이 대기 상태에 성공적으로 진입한 경우에 단말모뎀(40)은 그 사실을 제어부(30)에 전달하게 된다. 반면에 대기 상태에 진입하지 못한 경우에 단말모뎀(40)은 도 4의 앞 선 단계들을 반복적으로 수행하게 된다.
본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 중계기의 제어 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다. 즉, 이상에서는 중계기에서 가장 전력을 많이 소비하는 전력증폭기의 동작을 중지시키는 것으로 설명을 진행하였으나 이에 국한되는 것은 아니고 본 발명의 방법이 실행될 수 있도록 제어부 또는 제어부와 단말모뎀을 제외한 중계기의 나머지 부분에 공급되는 전력을 차단함으로써 중계기의 동작을 중지시킬 수도 있을 것이다. 나아가, 전술한 실시예에서는 다운 컨버젼(중간 주파수) 방식의 중계기를 예로 들어 설명을 진행하였으나 이에 국한되는 것은 아니고, 제로 컨버젼 방식의 중계기에 대해서도 본 발명이 적용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적인 CDMA 또는 WCDMA 이동통신 시스템 이외에 다른 이동통신 시스템에도 본 발명이 적용될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 중계기 제어 방법이 구현되는 기지국 중계기의 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템의 기지국 중계기 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동통신 시스템의 기지국 중계기 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 4는 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 중계기 제어 방법에서 단말모뎀의 대기 상태 진입 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
5: 도너 안테나, 10,15: 듀플렉서,
11, 17: 저잡음 증폭기, 12, 18: IF 처리부,
13, 19: 전력 증폭기, 14, 20: 전력증폭기 스위치,
30: 제어부, 40: 단말모뎀,
50: 커플러, 100: 중계기,

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 단말모뎀을 구비한 이동통신 시스템의 기지국 중계기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부에 의해 수행되되,
    미리 정해진 주기마다 중계기를 동작 상태로 유지시키는 (h) 단계;
    상기 주기 도달 시점부터 총테스트 기준 시간(TR1)이 경과하였는지를 판단하는 (i) 단계;
    스위치온 기준 시간(TR3) 동안 중계기를 동작시키고 스위치오프 기준 시간(TR2) 동안 중계기의 동작을 중지시키는 과정을 반복하면서 단말모뎀으로부터 대기 상태 진입 정보를 수신하였는지를 판단하는 (j) 단계 및
    상기 (i) 단계에서 총 테스트 기준 시간(TR1)이 경과하기 전에 상기 (j) 단계에서 단말모뎀으로부터 대기 상태 진입 정보를 수신한 경우에는 중계기를 동작 상태로 유지시키는 반면에 상기 (i) 단계에서 상기 총 테스트 기준 시간(TR1)이 경과하도록 상기 (j) 단계에서 상기 대기 상태 진입 정보를 수신하지 못한 경우에는 중계기의 동작을 중지시키는 (k) 단계를 포함하여 이루어진 이동통신 시스템의 기지국 중계기 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    중계기의 동작 및 그 중지는 중계기의 전력증폭기 스위치를 온 또는 오프시키는 것을 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 기지국 중계기 제어 방법.
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