KR101470407B1 - Lte rf 감시장치 및 이를 통한 감시시스템과 그 감시방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LTE RF 감시장치 및 이를 통한 감시시스템과 그 감시방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CDMA, WCDMA, OFDM, GSM, LTE, TD-LTE(Wibro), 또는 이들의 조합을 포함한 통합된 서비스에서 불요파로 인한 문제가 없이 LTE 서비스가 가능하도록 신속하게 스펙트럼을 분석하고 불요파의 근원지를 파악하는 RF 감시장치 및 이를 이용하여 네트워크 감시 및 관리를 수행하는 시스템 및 감시방법에 관한 것이다.

Description

LTE RF 감시장치 및 이를 통한 감시시스템과 그 감시방법{LTE RF MONITORING APPARATUS AND THE SYSTEM BY USING THE SAME AND THE MONITORING METHOD THEREOF}

본 발명은 LTE RF 감시장치 및 이를 통한 감시시스템 및 그 감시방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CDMA, WCDMA, OFDM, GSM, LTE, TD-LTE(Wibro), 또는 이들의 조합을 포함한 통합된 서비스에서 불요파로 인한 문제가 없이 LTE 서비스가 가능하도록 신속하게 스펙트럼을 분석하고 불요파의 근원지를 파악하는 RF 감시장치 및 이를 이용하여 네트워크 감시 및 관리를 수행하는 시스템 및 그 감시방법에 관한 것이다.

통신 환경이 유선통신에서 무선통신으로 옮겨간 것이 오래전의 일이 아닌데, 최근에는 여기서 한 발짝 더 나아가 무선중에서도 음성 트래픽보다 데이터 트래픽이 급증하게 되었다. 이러한 통신 환경의 변화에는 스마트폰 사용자의 급증과 이들이 소비하는 데이터 트래픽이 급증하고 있는 것이 그 원인이라는 점에 아무도 의의가 없을 것이다.

이러한 스마트폰 사용자의 증가로 인한 통신 환경, 특히 무선통신 환경의 변화는 이동통신 인프라의 진화를 요구하였으며, 그 결과 이동통신 네트워크가 기존의 CDMA나 WCDMA 중심에서 LTE 중심으로 급변하고 있다. 이러한 변화로 인해서 통신 사업자는 LTE에 대한 이동통신 네트워크 인프라를 조기에 확충할 필요성이 커졌으며, 신규 통신방식이 적용될 때마다 네트워크 설비를 새로이 구축하기에는 통신 사업자의 입장에서 지나치게 투자비와 시간이 소요되어, 적기에 서비스하기에 어려움이 많았다. 따라서 통신 사업자들은 신규 서비스를 도입하는데 기존의 통신 인프라를 활용할 필요가 있으며, 이 경우에 투자비와 설치시간을 줄일 수 있지만, 복수의 주파수 밴드와 다양한 이동통신 방식이 혼재하는 서비스의 통합으로 인해서 불요파가 생기는 문제가 발생한다.

종래 기술에 의한 불요파 검출방식은 안테나에서 수신된 신호를 필터링하며, 필터링된 신호는 미약한 신호이므로, LNA(Low Noise Amplifier)로 상기 필터링된 신호에서 잡음을 제거하고 원하는 크기로 증폭하며, 스펙트럼 분석기는 로우 노이즈 앰프에서 증폭된 신호를 수신하여 사용자가 분석할 수 있도록 표시하나, 이러한 스펙트럼 분석기는 그 크기 및 중량이 크고 가격이 고가이기 때문에 이용에 불편한 점이 많은 단점이 있다. 사용자는 스펙트럼 분석기에 표시된 신호를 이용하여 3각 측정법과 같은 널리 공지된 위치 추적 기술을 통해 불요파가 발생한 위치를 찾아내어 적절한 조치를 취하여야 한다. 종래의 불요파 검출 장치는 CDMA, WCDMA와 같은 통신방식의 주파수 대역과 연관된 불요파를 검출하는 것과, 송신 신호와 수신 신호를 같이 사용하고 있는 와이브로(Wibro) 대역의 신호 및 GPS 대역의 신호와 연관된 불요파를 검출하는 것(예: 한국등록특허 제1104434호(2012.01.03))이 있는데, 이들은 스펙트럼 분석기와 와이브로와 같은 시분할 방식을 위해 동기신호를 사용한다.

이러한 종래기술은 단지 스펙트럼 분석만 수행하는 정도이고, 정재파비(Voltage Standing Wave Ratio, VSWR) 측정, LNA 이득 측정, RSSI(Recieved Signal Strength Indicator) 측정 혹은 데이터 처리량(throughput) 측정에 대해서는 제시한 바 없으며, 특히 WiFi AP(Access Point) NMS(Network Management System) 연동 기능에 대해서는 전혀 시사하고 있지 않아, 여전히 불편한 상황에서 RF 감시를 수행해야 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 최대 50MHz 대역까지 주파수 또는 구간(span)을 설정하여 파형을 측정하는 스펙트럼 디스플레이 기능, 정재파비(VSWR)를 측정하여 안테나와 RU(radio unit)와의 정합 상태를 점검하는 VSWR 측정 기능, LNA의 열화에 따른 노이즈 레벨 상승을 실시간으로 점검하는 LNA 이득 측정 기능, LTE 프로토콜로 FTP 레이어 에서 데이터 처리량을 측정하는 데이터 처리량(throughput) 측정 기능, WiFi AP 기능을 활용하여 감시망이 없는 부가장비를 상위 NMS에서 감시할 수 있는 WiFi AP NMS 연동 기능 또는 이들의 조합을 포함한 기능을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 스마트폰의 앱을 통해 상기 측정한 결과와 통계 데이터를 열람할 수 있을 뿐 아니라 장애를 관리할 수 있으며, 타 시스템과 연동하여 각종 정보를 공유할 수 있는 구성 정보 리포트, 현황 리포트, 실시간 알람 내역 리포트를 포함한 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 미리 정해진 시간 단위로 평균, 최대 또는 최소에 해당하는 측정된 파워 값을 저장하고 상위 NMS에서 보고 요청이 있을 경우, 저장된 내역을 상위 NMS에 FTP로 파일을 업로드하여 통계기능을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시시스템은, 적어도 하나 이상의 LTE 기지국의 RU의 RF 송수신 상태를 감시하는 적어도 하나 이상의 LTE RF 감시장치; 상기 적어도 하나 이상의 LTE RF 감시장치로부터 감시 정보를 수집하는 감시 정보 수집 서버; 상기 감시 정보 수집 서버를 통해서 상기 감시 정보를 저장하는 데이터베이스; 및 상기 감시 정보 수집 서버로부터 감시 정보를 제공받거나 제공된 감시 정보로부터 통계 정보를 생성하여 미리 정해진 포맷으로 출력하는 적어도 하나 이상의 클라이언트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시시스템에서, 상기 LTE RF 감시장치는, 주파수 변환 모듈; 및 신호처리부;를 포함하며, 상기 주파수 변환 모듈은 800HMz, 900MHz, 1800MHz, 2100Mhz, 2300MHz 또는 이들의 조합을 포함한 멀티밴드의 감시를 지원하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시시스템에서, 상기 LTE RF 감시장치는, 측정 대역 설정 기능; 마커 설정 기능; 초기동작 설정 기능; 측정된 파형의 평균, 최대, 최소, 누적기능; 오프셋 설정 기능; 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 포함한 스펙트럼 디스플레이 기능을 제공하며; 전력 측정 기능; RBW 및 VBW 가변 기능; 인접채널누설비 측정 기능; 스펙트럼 방사 마스크 측정 기능; 점유 대역폭 측정 기능; 싱글 톤 불요파 측정 기능; 광대역 노이즈 불요파 감시 기능; 알람 감시 기능; 알람 마스킹 기능; 알람 데이터 저장 기능; 트래픽 이용도 측정 기능; 상시 RU 다운링크 출력 전력 점검 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 스펙트럼 측정 기능을 제공하며; 정재파비 측정 기능; 저잡음증폭기 이득 측정 기능; 또는 이들의 조합을 포함한 전력 감지 기능을 제공하며; RSSI 측정 기능; 데이터 처리용량 측정 기능; 터미널 로그 분석 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 모뎀에 대한 주요 기능을 제공하며; 듀얼 네트워크 NMS 및 듀얼 패스 NMS 기능; WiFi 액세스 포인트 기능을 활용한 부가 장비 NMS 연동 기능; 모바일 앱 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 NMS에 대한 주요 기능을 제공하며; RIU 스펙트럼 분석 기능; RU 리셋 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 추가기능을 제공하며; 그리고 이들의 조합을 포함하는 기능 중 적어도 하나 이상을 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시시스템에서, 상기 신호처리부는, LTE; WiFi; 및 이더넷 인터페이스를 포함하여, LTE RF 감시 정보를 송신하거나 수신하는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시시스템은, 데이터베이스 서버;를 더 포함하며; 상기 데이터베이스 서버는 적어도 하나 이상의 LTE RF 감시장치로부터 수집한 감시 정보를 상기 감시 정보 수집 서버를 통해서 중계 받아 데이터베이스에 저장하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시시스템에서, 상기 감시정보수집 서버는, 사용자 단말에 HTML5 기반의 웹 앱을 제공하여, 상기 앱이 사용자 단말의 기종이나 OS에 독립적으로 동작하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시시스템에서, 상기 감시정보수집 서버는, 사용자 단말에 앱을 제공하며, 상기 앱은 상기 감시정보수집 서버에서 사용자가 원하는 프레임과 레이아웃을 가진 템플릿을 선택함으로써, 상기 템플릿에 따른 사용자인터페이스를 소스코드에 대한 컴파일없이 변경할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시시스템에서, 상기 클라이언트는, 상기 LTE RF 감시장치의 상태 정보를 사용자에게 제공하며, 상기 LTE RF 감시장치의 운용에 필요한 구성 정보 리포트, 현황 리포트, 실시간 알람 내역 리포트 또는 이들의 조합을 포함한 유틸리티를 제공하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LTE RF 감시방법은, 적어도 하나 이상의 LTE RF 감시장치에서 미리 정해진 주기에 따라 LTE RU의 RF 신호를 측정한 후, 소정의 기간 동안 상기 측정한 신호에 대한 감시정보를 저장하는 단계; 감시정보수집 서버에서 상기 LTE RF 감시장치에 저장된 감시정보를 미리 정해진 시간 간격으로 요청하는 단계; 및 상기 LTE RF 감시장치에서 상기 감시정보수집 서버의 요청에 따라 해당 정보에 대한 보고를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LTE RF 감시방법은, 상기 LTE RF 감시장치에서 이미 보고된 감시 정보를 삭제하는 단계; 및 상기 감시정보수집 서버가 수신된 상기 감시 정보에 대해 데이터베이스 서버를 통해서 데이터베이스에 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LTE RF 감시방법은, 운용자에게 클라이언트를 통해서 적어도 하나 이상의 LTE RU에 대해 수집된 정보를 조회하거나 정보의 변화 추이를 분석할 수 있도록, 상기 감시정보수집 서버로부터 감시정보를 제공받거나 제공된 감시정보로부터 통계정보를 생성하여 미리 정해진 포맷으로 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LTE RF 감시방법은, 주파수 변환 모듈; 및 신호처리부;를 포함한 상기 LTE RF 감시장치에 의해서, 800HMz, 900MHz, 1800MHz, 2100Mhz, 2300MHz 또는 이들의 조합을 포함한 멀티밴드의 감시가 가능한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LTE RF 감시방법에서, 상기 LTE RF 감시장치는, 측정 대역 설정 기능; 마커 설정 기능; 초기동작 설정 기능; 측정된 파형의 평균, 최대, 최소, 누적기능; 오프셋 설정 기능; 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 포함한 스펙트럼 디스플레이 기능을 제공하며; 전력 측정 기능; RBW 및 VBW 가변 기능; 인접채널누설비 측정 기능; 스펙트럼 방사 마스크 측정 기능; 점유 대역폭 측정 기능; 싱글 톤 불요파 측정 기능; 광대역 노이즈 불요파 감시 기능; 알람 감시 기능; 알람 마스킹 기능; 알람 데이터 저장 기능; 트래픽 이용도 측정 기능; 상시 RU 다운링크 출력 전력 점검 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 스펙트럼 측정 기능을 제공하며; 정재파비 측정 기능; 저잡음증폭기 이득 측정 기능; 또는 이들의 조합을 포함한 전력 감지 기능을 제공하며; RSSI 측정 기능; 데이터 처리용량 측정 기능; 터미널 로그 분석 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 모뎀에 대한 주요 기능을 제공하며; 듀얼 네트워크 NMS 및 듀얼 패스 NMS 기능; WiFi 액세스 포인트 기능을 활용한 부가 장비 NMS 연동 기능; 모바일 앱 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 NMS에 대한 주요 기능을 제공하며; RIU 스펙트럼 분석 기능; RU 리셋 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 추가기능을 제공하며; 그리고 이들의 조합을 포함하는 기능 중 적어도 하나 이상을 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LTE RF 감시방법은, LTE; WiFi; 및 이더넷 인터페이스를 포함한 상기 LTE RF 감시장치를 통해서, LTE RF 감시 정보를 송신하거나 수신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LTE RF 감시방법은, 상기 감시정보수집 서버에서 사용자 단말에 HTML5 기반의 웹 앱을 제공하여, 상기 앱이 사용자 단말의 기종이나 OS에 독립적으로 동작하도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LTE RF 감시방법은, 상기 감시정보수집 서버가 사용자 단말에 앱을 제공하며, 상기 앱은 상기 감시정보수집 서버에서 사용자가 원하는 프레임과 레이아웃을 가진 템플릿을 선택함으로써, 상기 템플릿에 따른 사용자인터페이스를 소스코드에 대한 컴파일 없이 변경하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LTE RF 감시방법은, 상기 클라이언트를 통해서 상기 LTE RF 감시장치의 상태 정보를 사용자에게 제공하며, 상기 LTE RF 감시장치의 운용에 필요한 구성 정보 리포트, 현황 리포트, 실시간 알람 내역 리포트 또는 이들의 조합을 포함한 유틸리티를 제공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 LTE RF 감시장치 및 이를 통한 감시시스템과 그 감시방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CDMA, WCDMA, OFDM, GSM, LTE, TD-LTE(Wibro), 또는 이들의 조합을 포함한 통합된 서비스에서 불요파로 인한 문제가 없이 LTE 서비스가 가능하도록 신속하게 스펙트럼을 분석하고 불요파의 근원지를 파악하는 RF 감시장치 및 이를 이용하여 네트워크 감시 및 관리를 수행하는 시스템 및 감시방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 장치는 스펙트럼 분석 뿐만아니라 다양한 측정 데이터를 활용하여 보다 정확한 분석 결과를 산출하고, 또한 스마트폰의 앱이나 NMS와 연동하여 사용자에게 보다 편리한 감시 및 관리 기능을 제공하는 효과가 있다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시장치의 내부 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시장치에서, WiFi 액세스 포인트(AP) 기능을 활용한 부가 장비로써 NMS 연동 기능을 도시한 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시장치를 활용하여 모바일 앱을 통해서 측정 데이터를 열람하고 장애를 관리하기 위한 네트워크 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시장치를 활용하여 측정 데이터를 수집하는 시스템 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시장치를 활용하여 통계 데이터를 수집하는 시나리오를 설명하기 위한 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시장치를 활용하여 통계 데이터를 수집하는 절차를 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시장치를 활용하여 장애를 인지하는 시나리오를 설명하기 위한 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 LTE RF 감시장치 및 이를 통한 감시시스템과 그 감시방법의 일 실시예를 설명한다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시장치의 내부 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LTE RF 감시장치는 RF 모듈(100)과 디지털 모듈을 포함하여 구성된다. 여기서 RF 모듈은 슬롯별 스위칭 모듈(110)과 주파수 변환 모듈(120)로 구성되며, 디지털 모듈(200)은 신호처리부(210)와 제어부(220), LTE 모뎀 및 WiFi 모듈로 구성된다. 세부 구성은 도 1b와 도 1c를 참조하여 설명하도록 한다.

RF 모듈(100)에서 스위칭 모듈(110)은 LTE 주파수의 스위칭을 위한 슬롯으로 구성될 수 있으며, 예를 들어, 각 슬롯마다 2개의 입출력 포트와 커플링 출력 포트를 제공하도록 구성한다. 또한, 4개의 입력 신호 중 하나의 신호만 스위칭하여 출력하도록 구성하여 서비스 대역간의 간섭을 최소화하고, Rx 패스에는 LNA를 추가하여 대역 노이즈를 개선할 수 있다. 주파수 변호나 모듈은 RF 신호를 IF 신호로 다운 컨버젼하는 것으로, 광대역 PLL을 사용하여 주파수 변환에 필요한 로컬 신호를 생성하고, 이에 해당하는 소정의 주파수를 가진 연속파형(CW) 생성기를 내장할 수 있다. 다시 말해서, RF 모듈을 안테나로부터 LTE-800MHz, LTE-1800MHz, LTE-2100MHz 또는 LTE-2300MHz 대역의 RF 신호가 입출력되고, 상기 입출력된 신호를 MIMO(Multiple Input Multiple Output)을 이용하여 다중입출력 처리하기 위해서 스위칭 모듈(110)에서 스위칭을 수행하게 되고, 각각은 주파수변환 모듈(120)을 통해 해당 대역에 대한 대역통과 필터를 통과하여 주파수에 따라 채널이 선택되면, 다시 이들은 기준 주파수에 의해서 믹싱이 되며(130), 다시 다운 컨버전(140)되어 디지털 신호처리부(200)로 출력된다. RF 신호를 입력받고 이를 바로 ADC(Analog-to-Digital Conversion)를 수행하려면 광대역의 ADC가 필요하게 되며, 이는 가격 상승요인이 되므로 IF 대역으로 다운컨버전을 수행하는 것이 일반적인 구성이다. 그러나 본 발명에서는 IF로 변환할 필요가 없이 RF 신호를 바로 ADC를 거쳐 디지털 데이터로 변환하는 경우를 배제하지 않는다.

디지털 모듈(200)은 도 1c에 도시된 바와 같이, IF로 다운 컨버전된 신호가 입력되면 ADC 변환을 거쳐 FPGA에서 디지털 데이터가 처리(210)된다. ADC 변환의 경우에 기준클럭으로 샘플링된다. 실제 RF 감시장치에서 RF 데이터의 분석은 신호처리부(210)의 FPGA(212)와 제어부(222)에서 수행된다. 즉, 최대 500MHz 구간의 RF 신호를 IF 신호로 다운 컨버전하고 이를 디지털로 변환한 데이터를 분석하여 파워, 전계강도, PAR(Peak to Average Ratio), 상관도(correlation), 특정 주파수 구간에 대한 스펙트럼의 시간 축에서의 변화추이, 사용자가 정의할 수 있는 타임 마스크, 스펙트럼, 시간 축의 임펄스 노이즈, 사용자가 지정할 수 있는 스펙트럼 마스크, GPS, GIS 혹은 내비게이션 장치로부터 추출되는 지형/지리 정보, 레퍼런스 수신기로부터 추출되는 LTE 데이터, SNR, BER를 포함한 데이터, 특정 시험대상 장비(DUT)로부터 출력되는 SNR, BER을 포함한 신호나 정보, 외부 계측기로부터 획득된 계측 정보, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상의 정보를 추출하게 된다. 여기서 LDO는 LDO(Low DropOut) 레귤레이터를 의미한다.

FPGA(212)에서는 디지털로 변환된 데이터를 바탕으로 스펙트럼을 분석하기 위한 연산을 수행하며, MCU(222)에서는 이러한 연산을 통해서 산출된 정보를 이용하여 감시장치로서 의미 있는 감시 데이터를 생산해 내게 된다.

또한 본 발명에 의한 RF 감시장치는 RF 신호의 스펙트럼 측정, 감시장치의 상태 감시 및 제어기능을 수행하고, 상위 NMS와 연동기능도 수행하게 된다. 즉, LTE 모뎀 인터페이스와 이더넷 인터페이스를 통해서 상위레벨의 NMS에 있는 시스템과 접속하게 되고, 로컬 접속을 위해서는 이더넷 및 WiFi 인터페이스를 제공한다. 다음은 감시장치에서 수행하는 상기 기능에 대해서 설명하도록 한다.

1) 먼저 스펙트럼 디스플레이 기능에 관한 것으로,

a) 측정 대역 설정 기능: 최대 50MHz 대역까지 주파수 또는 대역을 설정하여 파형을 측정할 수 있으므로, 사용자가 해당 범위의 대역을 설정하면 원하는 스펨트럼을 측정할 수 있다.

b) 마커 설정 기능: 또한 사용자는 마커 기능을 통해 피크 마커, 적어도 하나 이상의 마커(마커 1, 마크 2 등), 또는 델타 마커와 같이 다양한 마커 기능을 설정하는 것이 가능하다.

c) 초기동작 설정: 그리고 초기 동작시에는 자동으로 주파수를 스위프(sweep)하여 적용 무선장치(Radio Unit, RU)를 감지하게 된다.

d) 측정된 파형의 평균, 최대, 최소, 누적기능: 또한 측정된 파형을 설정된 회수만큼 평균하는 평균기능, 측정된 파형을 최대값과 최소값으로 업데이트 하여 표시하는 최대 및 최소값 측정 기능, 및 파형 누적 기능이 지원된다.

e) 오프셋 설정 기능: 아울러 각 포트별 커플링 값과 케이블 손실(loss)에 대한 오프셋을 설정할 수 있고, 상기 오프셋은 각 밴드(슬롯, Slot) 및 포트에 대하여 설정 가능하며 오프셋 데이터는 저장하였다가 재구동시에도 적용가능하다. 각 포트별 및 슬롯별 교정(calibration) 오프셋을 설정하는 것도 가능하다.

2) 다음으로 스펙트럼 측정기능에 대한 것으로,

a) 전력(파워, power) 측정 기능: 측정 대역의 전체 전력을 측정하고 LTE 채널에 대한 채널 전력을 측정하는 것이 가능하며, RU의 업 링크 노이즈 레벨을 집중적으로 감시하여 통계를 이용한 RU LNA의 불량을 검출하는 것이 가능하다.

b) RBW(Resolution Bandwidth), VBW(Video Bandwidth) 가변 기능: 민감도(sensitivity)를 확보하여 측정 대역 노이즈의 신호특성을 확인하기 위하여, 디지털 필터를 이용하여 3가지 RBW 를 구현하는 방식으로 RBW 100kHz와 RBW 10kHz의 노이즈 레벨 차이는 10dB로써 RBW 100kHz일때 노이즈 레벨 아래 있는 신호를 측정할 수 있다. 이를 위해 RBW와 VBW 가변 기능을 구비한다.

c) 인접채널누설비(ACLR) 측정 기능: 인접채널누설비(Adjacent Channel Leakage Ratio, ACLR), 즉, 인접 채널 주파수를 중심으로 필터링된 평균 전력에 대하여 할당된 채널 주파수를 중심으로 필터링된 평균 전력의 비율을 측정할 수 있다.

d) 스펙트럼 방사 마스크(SEM) 측정 기능: 방사(emission) 측정 방법에 따른 LTE 10MHz 채널 대역폭에 대한 주파수 오프셋에서의 방사 특성을 측정하고 기준 만족 여부를 판단하는 기능을 구비한다.

e) 점유 대역폭(Occupied Bandwidth, OBW) 측정 기능: 시스템이 전송하는 한 캐리어에 대한 전체 전력이 포함된 대역폭을 측정하는 것이 지원된다. 예를들어 전체 전력의 99%일 때의 점유대역폭을 측정할 수 있다.

f) 싱글 톤 불요파(노이즈, noise) 측정: LTE 신호는 OFDMA 방식으로써 많은 수의 서브 캐리어를 사용하므로, 시간과 주파수의 2차원 자원을 사용하여 셀 내의 여러 사용자에게 다른 시간과 다른 주파수를 할당하는데, 매번 스위프할 때마다 각 포인트에 대한 최저값을 비교하여 누적하게 되면 일정 시간이 지난 후 레벨이 변하지 않는 신호를 추출할 수 있게 된다. 단일 톤(single Tone) 불요파를 판단할 수 있는 레벨을 임계치로 설정하여 감시 및 알람 보고를 수행할 수 있다.

g) 광대역 노이즈 불요파 감시 기능: 기지국 수신단 Rx 포트를 한 번 스위프할 때마다 대역 노이즈 전력을 측정하여 운용자가 설정해 둔 임계치와 비교하여 감시하며, 대역 노이즈 전력이 임계치로 설정한 값에서 상한 또는 하한값이 벗어날 경우 알람 보고를 수행한다.

h) 알람 감시 기능: (1) 송신출력 알람 감시 기능은 출력 감시를 위해 해당 채널에서의 출력 상한값과 하한값을 임계치로 설정하여 송신 채널 전력을 실시간으로 확인하여 과출력 또는 저출력을 확인한다. (2) 또한 단일 톤 불요파 알람 감시 기능은 RU 또는 RRU의 송수신에서 50MHz 대역을 감시하여 불요파가 발생하면 알람을 보고하는 것이다. (3) 다음으로 대역 노이즈 알람 감시 기능은 수신 채널 전력을 실시간으로 확인하여 광대역 노이즈를 감시하는 기능이다.

i) 알람 마스킹 기능: 장치는 알람 마스킹 기능이 있어서 알람 발생시 마스킹된 항목에 대해서는 보고 기능을 제한하는 기능이다.

j) 알람 데이터 저장 기능: RF 스펙트럼을 실시간으로 감시하고, 알람 발생시 해당 알람정보를 장비 내에 저장(예: 최대 500개)하는 기능을 구비한다.

k) 트래픽 이용도(usage) 측정 기능: RU 또는 RRU의 다운링크 트래픽을 측정하고, 수집된 데이터를 이용하여 서버에서 추이를 분석하는 것이 가능하도록, 시간 리소스 블록(Resource Block, RB) 대역을 측정한다. 예컨대 LTE 10MHz 신호를 리소스 블록 할당을 다르게 하여 각각에 대한 트래픽을 측정할 수 있다.

l) 상시 RU 다운링크 출력 전력 점검 기능: RB할당에 무관하게 일정한 전력을 검출하여 기지국 상시 출력 전력을 측정할 목적으로, 현재 기지국 정상 출력 확인 시 풀 데이터(Full Data)를 로딩하여 측정하는데, 시간영역(Time Domain) 전력 측정방식이다.

3) 다음은 전력 감지 기능에 관한 것으로,

a) 정재파비(Voltage Standing Wave Ratio, VSWR) 측정 기능: VSWR을 측정하여 안테나(ANT)와 RU와의 정합 상태를 점검(Check)하는 것으로, 다운링크 신호는 RB의 양에 따라 측정 전력이 변하므로 시간영역(Time domain)에서 제어(Control) 신호의 전력을 빠른 속도로 측정하여 실시간 다운링크 출력 전력을 제시한다. 다운링크는 변조(modulation) 신호로 업링크는 연속파형 싱글 톤(CW single tone)을 이용하여 VSWR을 측정한다. LTE 신호의 경우 중심주파수(Center frequency)에 FDMA 할당이 안 되는 특성을 이용하여 측정용 신호를 발생한다. 또한 MIMO에 대해서 동시에 측정 가능하다.

여기서, 정재파비는 LTE 시스템에 입력된 RF 신호에 대한 에너지의 반사량을 나타내는 지표로써, 안테나로 나가는 출력과 되돌아 오는 출력의 비를 체크하여 안테나 매칭 상태를 알아 보는 것이다. 즉, 정재파비는 RU에서 나오는 출력이 안테나를 통해서 얼마만큼 방사 할수 있는가 를 확인 하는 것으로 안테나로 방사가 않되는 것은 다시 RU로 되돌아 오는 것이고, 이것을 손실이라고 하며, 손실이 많다는 것은 출력이 약한 것은 물론이고 RU에 무리를 줄 수도 있으며, 이에 따라 스프리어스가 많이 발생하여 다른 기기에도 악영향을 줄 수 있다. 정재파비는 RU와 안테나의 접지를 완벽하게 잡은 다음에 안테나 위치도 되도록 RU의 본체에서 가장 높은 곳에 장착하는 등 모든 조건을 충족한 후에 안테나 바로 하단에서 측정하되, 사람이나 물체가 3m 이상 떨어져 있는 상태에서 측정 했을 때 올바로 된 정재파비를 얻을 수 있는 것으로 알려져 있다. 정재파비는 1이 최적에 조건이며 이것은 반사파가 하나도 없을 때를 말하는 것이며 보통은 2를 넘지 않게 하여야 한다. 즉, 정재파비가 2일 때 손실률은 11％이며 이때 안테나를 통해 방사되는 출력은 89％정도가 된다는 의미이고, 정재파비가 1.5 정도일 때 출력이 96％정도 방사된다.

b) 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier, LNA) 이득 측정 기능: LNA 열화에 따른 노이즈 레벨 상승을 실시간 점검(Check)하는 기능이다. VSWR 측정용 싱글 톤(Single tone) 생성기를 이용하며, LNA 불량시 노이즈 레벨이 상승하여 트래픽을 감소시킨다. 열화는 점진적이므로 다운 링크 트래픽 감소 시 LNA 이득 점검을 실시하여 서비스 문제를 해결한다.

여기서, 저잡음 증폭기는 이동통신 시스템의 수신단의 핵심 부품으로 수신된 신호를 증폭할 때 잡음을 최소한으로 줄이면서 원하는 신호만을 증폭시키는 기능을 한다. 입력단의 리턴 손실인 정재파비(VSWR) 특성과 잡음지수(Noise Figure, NF) 특성이 만족할 수 있도록 입력 정합 회로를 설계하여야 하며, 완벽하지 않아도 출력 단의 Return loss 또한 다음 단을 위하여 고려해야만 한다. 출력 스미스 차트(smith chart)상에서 전력이득원(power gain circle)을 그려 입력 쪽으로 매핑하여 최적의 잡음지수 값을 정합점으로 하여 RU의 정합회로를 설계한다.

4) 모뎀에 대한 주요 기능에 관한 것으로,

a) RSSI 측정 기능: LTE 패킷망을 이용하여 NMS 서버와 주기적인 연동을 통해 감시장치의 상태 및 알람 정보를 보고하는 기능이다. 무선품질 감지기능으로 주기적인 전파 조회를 수행하여 모뎀의 LTE 전파 상태를 체크할 수 있다. 즉, RSRP, RSRQ, RSSI 등 전파와 관련된 항목 중 측정된 값이 기준값에 미치지 못하는 경우 알람 보고를 수행한다. Idle 및 In traffic 상태에서도 체크가 가능하며 오차 범위는 측정기 대비 ±1dB 이내이다. 900MHz LTE, 1800MHz LTE, 2100MHz WCDMA 신호에 대해서 측정 가능하다.

b) 데이터 처리용량(throughput) 측정 기능: LTE 프로토콜로 FTP(File Transfer Protocol) 레이어에서 처리용량을 측정한다. 현재 주파수 및 셀(cell) ID 정보를 보여 줄 수 있도록 한다. 변조 카테고리 3(100Mbps 다운 링크, 50 Mbps 업링크, QPSK/16QAM/64QAM 다운링크 변조 포맷, QPSK/ 16QAM 업링크 변조 포맷)을 지원한다. 그리고 900MHz LTE, 1800MHz LTE, 2100MHz WCDMA ,2300MHz TD-LTE(현 WiBro) 신호에 대해서 측정 가능하다. 즉, LTE 프로토콜로 FTP 레이어에서 데이터 처리량을 측정하는 데이터 처리량(throughput) 측정 기능을 둘 수 있으며, 이는 FTP(File Transfer Protocol)을 실행하여 데이터 처리량을 측정할 수 있는 것을 말한다.

c) 터미널 로그 분석 기능: LTE 및 WCDMA 서비스 이용 중 조회 가능한 전파관리 항목은, LTE의 경우 RSRP(Reference Signal Received Power), RSSI(Received Signal Strength Indicator), RSRQ(Reference Signal Received Quality, BLER(Transport Ch. Block Error Rate) 및 송신전력(안테나 연결부에서 측정한 UE의 총 전송 전력)를 포함한다. 또한 WCDMA의 경우, RSCP(Received Signal Code Power), RSSI(Received Signal Strength Indicator), Ec/Io(Chip Energy/Others Interference), BLER(Transport Ch. Block Error Rate), 송신전력(안테나 연결부에서 측정한 UE의 총 전송 전력), 및 송신 인접전력(송신 조정 전력, Tx Adjust Power)을 포함한다.

5) NMS에 대한 주요 기능에 관한 것으로,

a) 듀얼 네트워크 NMS 및 듀얼 패스 NMS 기능: LTE 패킷망을 이용하여 NMS 서버와 주기적인 연동을 통해 감시장치의 상태 및 알람 정보를 보고한다. 모뎀 한 개만을 사용하여 LTE 및 WCDMA 상태를 체크할 수 있으며, LTE 모뎀은 LTE, WCDMA 듀얼 서비스를 사용한다. 즉, LTE 서비스 불량시 WCDMA 서비스를 이용하여 상위 NMS와 통신한다. 모뎀이 WCDMA 서비스를 사용하는 경우 LTE 서비스가 비정상이라고 판단하고 알람 보고를 한다.

b) WiFi 액세스 포인트(AP) 기능을 활용한 부가 장비 NMS 연동 기능: WiFi AP 기능을 활용하여 감시망이 없는 부가장비를 상위 NMS에서 감시할 수 있는 기능을 제공한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시장치에서, WiFi 액세스 포인트(AP) 기능을 활용한 부가 장비로써 NMS 연동 기능을 도시한 예시도이다. 도시된 바와 같이, LTE RF 감시장치는 다양한 NMS와 연동하여 데이터를 송수신할 수 있다. 즉, LTE RF 감시장치는 물론 중계 시스템(repeater)의 NMS, 온도 및 습도 감시장치의 NMS 등이 LTE 모뎀을 통해서 접속되고, 사설망의 중계시스템이나 온도 및 습도 감시장치와는 WiFi 액세스 포인트로 연결되도록 구성할 수 있다.

본 발명에서는 와이파이(WiFi) 액세스 포인트(Access Point, AP) 기능을 활용하여 감시망이 없는 부가장비를 상위 NMS(Network Management System)에서 감시할 수 있는 WiFi AP NMS 연동 기능을 제공하는데, 이는 도 1c에 도시된 LTE 모뎀과 이더넷 컨트롤러(WiFi 및 RJ-45 인터페이스 제공)(223)를 통해서 LTE 망을 NMS에서 감시하고 감시결과를 통지하거나 분석에 대한 데이터를 제공할 수 있다.

c) 모바일 앱 기능: 항상 어디서나 접속 가능한 시스템으로 노트북 없이 이동중이거나 현장에서 즉각적인 알람 확인 및 조치가 가능하다.

6) 다음은 추가기능에 대한 주요 기능에 관한 것으로,

a) RIU 스펙트럼 분석 기능: 광중계기용 분배장치인 RIU의 스펙트럼 분석을 위한 장비가 필요하다. L-AROMA내 컨버터 모듈을 추가하여 추가 주파수 감시할 수 있다.

b) RU 리셋 기능: RU 또는 RRU에 이상이 발생하거나 정상적으로 세팅이 되지 않을 때 전원 리셋을 하기 위한 것으로, NMS에서의 제어를 통하여 감시장치에 장착된 Dry-contact(N.C)을 통한 장비의 전원 리셋이 가능하다.

그밖에, IF 신호는 다시 ADC(211)를 거쳐서 디지털 신호처리를 위해 FPGA(212)에 입력되고, FPFA에서 처리하는 데이터는 기준 클럭에 동기화되어 처리되고, 또한 TD-LTE 2300MHz 신호의 처리를 위해 TDD 신호가 필요하다. LTE 신호의 스펙트럼은 최대 50MHz 대역 구간까지 설정하여 파형을 측정할 수 있는데, 이 경우 해당 대역의 구간에 대해 디지털 데이터를 캡쳐하고, 이 구간의 입력되는 RF 데이터에 대한 측정 데이터는 파워, 전계강도, PAR(Peak to Average Ratio), 상관도(correlation), 특정 주파수 구간에 대한 스펙트럼의 시간 축에서의 변화추이, 사용자가 정의할 수 있는 타임 마스크, 스펙트럼, 시간 축의 임펄스 노이즈, 사용자가 지정할 수 있는 스펙트럼 마스크, GPS, GIS 혹은 내비게이션 장치로부터 추출되는 지형/지리 정보, 레퍼런스 수신기로부터 추출되는 LTE 데이터, SNR, BER를 포함한 데이터, 특정 시험대상 장비(DUT)로부터 출력되는 SNR, BER을 포함한 신호나 정보, 외부 계측기로부터 획득된 계측 정보, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 포함한다. 상기 GPS, GIS 혹은 내비게이션 장치는 LTE RF 감시장치의 내부에 구배되어 있거나, 별도의 측위 장치를 통해서 위치정보를 입력받을 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시장치를 활용하여 모바일 앱을 통해서 측정 데이터를 열람하고 장애를 관리하기 위한 네트워크 구성도이다. 도시된 바와 같이, 스마트폰 앱 서비스를 통한 측정 데이터의 열람 및 장애 관리를 위한 서비스 제공 시스템은 개별적인 RU(311)에 연결된 적어도 하나 이상의 LTE RF 감시장치(312)가 있으며, 이들은 추출한 정보를 LTE 패킷 망(320)을 통해서 NMS 망(330)으로 해당 정보를 전달하게 된다. 이렇게 전달된 정보는 NMS 망의 정보수집서버(331)를 통해서 데이터베이스 서버로 전송되어 수집되며(도 3에서는 정보수집서버와 데이터베이스 서버를 통합적으로 도시하였으나, 이는 별도의 서버로 구축될 수 있음), 상기 서버(331)는 사용자의 스마트폰(341)을 포함한 단말(340)에 모바일 앱을 제공하고, 사용자는 모바일 앱에서 제공하는 감시용 어플리케이션을 통해서 감시정보를 디스플레이 해 볼 수 있다. 상기 앱을 활용하여 사용자가 서버(331)와 인터페이스하는 사용자인터페이스는 서버(331)에서 HTML5에 기반한 웹 앱일 수 있으며, 이는 사용자 단말의 기종이나 OS에 무관하게 동작하는 이점이 있다. 또한 상기 사용자인터페이스는 상기 서버(331)에서 수시로 사용자의 요구를 반영하여 업데이트할 수 있으며, 상기 업데이트할 때마다 굳이 앱을 다시 다운로드받을 필요가 없도록, 서버에서는 사용자인터페이스 프레임과 레이아웃을 정의하여 템플릿으로 저장하고 있다가 해당 프레임의 위치와 크기 등의 레이아웃만 변경하면 새로운 컴파일이 필요 없이 새로운 사용자인터페이스를 구성하도록 하는 이른바 서버에서 지정한 프레임의 레이아웃에 대한 구문을 해석(lexical analysis)하고, 해당하는 소스코드로 생성함으로써, 원하는 그래픽 사용자인터페이스를 생성하는 것이다.

본 발명에 의한 LTE RF 감시시스템은 적어도 하나 이상의 LTE RU에 대해서 LTE RF 감시를 수행하는 적어도 하나 이상의 감시장치, 상기 감시장치로부터 감시정보를 LTE 패킷 망(320)과 NMS 망(330)을 통해 수집하는 감시정보수집서버(Web 서버)(331), DB서버, 상기 감시정보수집서버에 연결된 감시 및 통계 클라이언트(333), 및 상기 감시 정보 수집 서버에 연결된 모바일단말들(340)로 구성된다. 앞에서 설명하였듯이 상기 감시정보수집서버(331)는 LTE RF 감시장치(312)로부터 감시 데이터를 수집하고 DB 서버를 통해서 데이터베이스에 저장 및 관리하며, 감시 및 통계 클라이언트(333)에 필요한 정보를 제공하여 감시 정보에 대한 통계 및 각종 조회할 수 있도록 웹서버 기능도 포함한다. 또한, 각종 정보 공유를 위한 타 시스템과의 연동기능도 제공한다.

감시 및 통계 클라이언트(333)는 운용자가 주로 사용하는 프로그램이 동작하는 단말로 LTE 기지국 RF 장치의 관리, 상태 감시, 제어 등 LTE RF 감시장치로부터 수집된 세부적인 상태 정보를 제공하며 운용에 필요한 각종 유틸리티(구성 정보 리포트, 현황 리포트, 실시간 알람 내역 리포트 등)를 제공하는 기능을 수행한다. 본 LTE RF 감시시스템은 LTE 모뎀을 사용하여 무선 인터넷 망을 통해 감시 및 제어가 이루어지며, 통신 사업자가 운영하는 적어도 하나 이상의 NMS와 연동이 가능한 구조로 설계되어 있다.

이하에서 본 발명에 따른 LTE RF 감시시스템의 구조에 대해서 자세히 설명하고자 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시장치를 활용하여 측정 데이터를 수집하는 시스템 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 LTE RF 감시시스템은 단일 서버가 아닌 데이터 수집서버(웹 서버 포함)(421), 데이터베이스 서버(422) 그리고 클라이언트 PC(431)로 구성된다.

단일 서버로 구성할 경우, 서버의 H/W 특성상 LTE RF 감시장치의 수량 증가로 인한 데이터량과 운용자 니즈(needs)에 따른 데이터 처리량을 수용하기가 힘들어 질 수 있다. 또 감시시스템의 오류에 의해 서비스가 중단될 경우에 대체 시스템이 구축될 동안 서비스가 불가한 상태가 지속되게 될 수 있다. 이에, 추후 확장성을 고려하고 상호 보완적으로 시스템을 설정하여 시스템 장애에 좀더 효과적으로 대응할 수 있도록 데이터 수집 및 웹(web) 서비스를 제공하는 감시정보수집서버(421)와 데이터베이스 전용 서버(422)로 분리하여 시스템을 구축하도록 제안한다. 여기서 데이터베이스 서버와 감시 정보 수집 서버는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 동작하는 클라우드 서버와 데이터베이스를 사용하여도 무방하다.

상기 서버를 분리하여 구성하는 것은, 향 후 RF 감시시스템의 운용 및 정책에 따라 이중화를 고려할 경우에도 좀 더 수월하게 시스템을 구축할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시장치를 활용하여 통계 데이터를 수집하는 시나리오를 설명하기 위한 예시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 RF 감시시스템은 LTE RF 감시장치로부터 미리 정해진 주기에 따라(예: 1일 1회) 감시 정보(예: 파워 값(평균, 최대, 최소))를 수집한다(1). 다시 말해서 LTE RF 감시장치는 5분 단위로 평균, 최대, 최소에 해당하는 측정된 파워 값을 저장하고 상위 NMS의 감시 정보 수집 서버에서 보고 요청이 있을 경우(2) 저장된 내역을 FTP를 통해서 파일 업로드한다(3). 이렇게 수집된 데이터는 데이터베이스 서버를 통해서 데이터베이스에 저장된다(4). 또한 감시 및 통계 클라이언트에서는 상기 데이터를 조회하거나 데이터의 추이를 사용자인터페이스를 통해 그래프로 출력할 수 있다(5).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시장치를 활용하여 통계 데이터를 수집하는 시나리오를 설명하기 위한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LTE RF 감시시스템은 먼저 1) LTE RF 감시장치에서 일정 주기(예: 5분)로 파워값(평균, 최대, 최소)을 측정한 후 1일치에 해당하는 데이터 저장한다(S601). 다음으로 NMS의 감시 정보 수집 서버에서 운용 중인 전체 LTE RF 감시장치에서 수집된 데이터를 순차적으로 요청한다(S602)(예: 1일 1회). 그리고 LTE RF 감시장치는 NMS의 감시 정보 수집 서버에서 해당 데이터에 대한 요청이 있을 때 해당 데이터에 대한 보고를 수행하고(S603), 이미 보고된 데이터에 대해서는 삭제한다(S604). 또한 NMS의 감시 정보 수집 서버는 수신된 데이터에 대해 데이터베이스 서버를 통해서 데이터베이스에 저장한다(S605). 이러한 과정을 통해서 운용자는 감시 및 통계 클라이언트를 통해 수집된 데이터에 대해 조회하거나 및 데이터의 추이를 분석하는 것이 가능하다(S606).

다음은 본 발명에 따른 LTE RF 감시시스템에서 장애를 관리하는 방법에 대해서 설명하도록 한다. 본 발명에서는 LTE RF 감시장치를 활용하여 실시간 장애 관리를 수행하는 감시 화면를 두고 있는데, NMS는 LTE RF 감시장치로부터 수신된 장애 정보와 노이즈 정보를 기본적으로 운용자가 인지할 수 있도록 파형화면 및 장애관리 화면으로 실시간 알람 현황을 제공한다. 수신된 장애정보는 실시간으로 운용자에게 제공되어야 하며 필요 시 운용자가 조회할 수 있도록 실시간 알람 감시 화면을 제공한다. 즉, 장애가 발생한 장비이름(장비명), 해당 장비에서 장애가 발생한 섹터(sector)의 슬롯 번호, 송신 혹은 수신 포트 번호, 장애에 대한 알람의 내역과 알람이 발생한 시간에 대한 정보를 테이블 형태로 알람등급과 함께 표시해 줄 수 있다. 또한 이러한 장애의 표시는 파이, 바아, 꺾은선 등 다양한 그래프 형태로 표현해 줄 수 있다.

다음은 장애를 인지하는 시나리오에 대해서 구체적으로 설명하고자 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE RF 감시장치(810)를 활용하여 장애를 인지하는 시나리오를 설명하기 위한 예시도이다. 도시된 바와 같이, NMS는 좀 더 적극적으로 운용자가 장애정보를 인지 할 수 있도록 메인 화면에 팝업 알림 창을 띄워서 제공하고 운용자가 설정한 가청 정보에 따라 알람을 가청으로 인지할 수 있도록 알림기능을 제공한다. 또한, 운용자가 등록한 장애 통보(Trouble Ticket) 정보에 따라 해당 장애정보가 앱을 통하여 운용자에게 전송될 수 있도록 관련 기능을 제공한다. 스마트폰으로 전송된 정보는 이력관리를 위해 일정기간 동안 저장되며 필요 시 운용자가 확인 가능하다. 즉, LTE RF 감시장치(810)는 알람이 발생할 경우 NMS에서 감시정보수집서버(820)의 요청에 따라 발생한 알람에 대해서 알람 보고를 수행하고, 이는 상기 감시정보수집서버(820)에 접속된 클라이언트나 사용자 이동 단말로 수집된 해당 알람 정보를 전송하여 알람내역 확인(851), 알람팝업확인(852) 및 가청확인(853)을 포함하여 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 테이블, 그래프 등으로 표시하여 디스플레이(850)해 준다. 또한 TT(Trouble Ticket) 서버(830)를 통해서 사용자 단말의 앱(870)으로 장애를 통보할 수 있으며, 이때 사용자는 자신의 이동통신 단말을 통해서 해당 장애 정보를 확인(871)하는 것이 가능하다.

이하 기재에서는 알람에 대한 사운드를 설정하는 방법에 대해서 구체적으로 설명하고자 한다. 알람 사운드 설정은 먼저 기존에 설정된 정보를 화면에 보여주며, 알람내역과 선택내역에 대한 설정내용을 리스트하여 보여주고, 사용자가 알람내역 중에서 원하는 내역을 선택한 후 추가(add)하게 되면 해당 선택된 알람이 선택 내역에 나타나게 된다. 또한 알람 사운드를 미리 들어보고 결정하는 것도 가능하다. 도시된 바와 같이 선택 내역을 하나씩 삭제하는 것도 가능하고, 전부 일괄 삭제하는 것도 가능하다. 새로운 사운드 파일을 추가하고자 하면, 사운드 파일이 저장된 패스를 설정하여 선택한 후 추가하는 것이 가능하다.

다음은 알람 마스킹에 대해서 구체적으로 설명하고자 한다. 본 발명에서는 운용자가 인지한 알람에 대해 도시된 화면에서 각 섹터나 포트에 해당하는 알람에 대해 알람 마스킹을 설정할 수 있다. 운용자에 의해 인지된 알람은 데이터베이스에 저장되게 되며 마스킹 이후에는 해당 포트에 대해 알람이 발생하지 않게 된다. 알람 마스킹의 설정은 주어진 범례에 따라 미설정, 출력, 싱글톤 불요파, 대역 노이즈 등에 대한 범례를 바탕으로 해당 포트에 대해서 설정하고 이를 감시 정보 수집 서버에 요청하면 해당 알람 마스킹이 설정되게 된다.

상기에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 위주로 상술하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 각 구성요소는 동일한 목적 및 효과의 달성을 위하여 본 발명의 기술적 범위 내에서 변경 또는 수정될 수 있을 것이다.

100: 스위칭 모듈 110: 주파수 변환 모듈
120: 믹서 130: 다운 컨버터
140: 기준클럭 생성부 200: RF 신호처리 및 감시부
210: 신호처리부 220: 신호 감시부
212: FPGA 222: MCU
223: 감시정보 인터페이스부 310: LTE RU 감시 사이트
311, 411: RU 312, 412: LTE RF 감시장치
313: 감시정보 중계 장치 320: LTE 패킷 망
330: NMS 망 331, 421: 감시정보수집서버
332: CMS 333, 431: 클라이언트
340, 341: 사용자 단말 422: 데이터베이스 서버

Claims (17)

1. 서비스 대역간의 간섭을 줄이기 위해서, 복수의 LTE 주파수 중 하나를 선택하도록 스위칭을 수행하는 적어도 하나 이상의 스위칭 모듈과 상기 적어도 하나 이상의 스위칭 모듈로부터 입력되는 RF 신호를 선택적으로 IF 신호로 변환하여 출력하는 주파수 변환 모듈을 포함하여,
   MIMO(Multiple Input Multiple Output)를 이용하여 입출력되는 복수의 RF 신호를 다중입출력처리하는 것이 가능한 RF 모듈; 및
   상기 IF 신호를 디지?로 변환하여 디지털 데이터로부터 스펙트럼을 분석하기 위한 연산을 수행하는 것을 포함하는 신호처리부 및
   상기 연산을 통해서 산출된 데이터를 이용하여 LTE RF 감시 정보를 생성하는 제어부를 포함하는 디지털 모듈;을 포함하는,
   800HMz, 900MHz, 1800MHz, 2100Mhz, 2300MHz 또는 이들의 조합을 포함한 주파수 밴드의 감시를 지원하는 적어도 하나 이상의 LTE 기지국의 RU에서의 RF 송수신 상태를 감시하는 적어도 하나 이상의 LTE RF 감시장치;를 포함하며,
   상기 디지털 모듈은 LTE 모뎀, WiFi, 또는 이더넷 인터페이스를 통해서 상기 감시 정보를 송신하여 통계 정보를 생성하도록 지원하는 것을 특징으로 하는 LTE RF 감시시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 LTE RF 감시시스템은,
   상기 적어도 하나 이상의 LTE RF 감시장치로부터 감시 정보를 수집하는 감시 정보 수집 서버;
   상기 감시 정보 수집 서버를 통해서 상기 감시 정보를 저장하는 데이터베이스; 및
   상기 감시 정보 수집 서버로부터 감시 정보를 제공받거나 제공된 감시 정보로부터 통계 정보를 생성하여 미리 정해진 포맷으로 출력하는 적어도 하나 이상의 클라이언트;를 더 포함하는 LTE RF 감시시스템.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 LTE RF 감시장치는,
   측정 대역 설정 기능; 마커 설정 기능; 초기동작 설정 기능; 측정된 파형의 평균, 최대, 최소, 누적기능; 오프셋 설정 기능; 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 포함한 스펙트럼 디스플레이 기능을 제공하거나;
   전력 측정 기능; RBW 및 VBW 가변 기능; 인접채널누설비 측정 기능; 스펙트럼 방사 마스크 측정 기능; 점유 대역폭 측정 기능; 싱글 톤 불요파 측정 기능; 광대역 노이즈 불요파 감시 기능; 알람 감시 기능; 알람 마스킹 기능; 알람 데이터 저장 기능; 트래픽 이용도 측정 기능; 상시 RU 다운링크 출력 전력 점검 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 스펙트럼 측정 기능을 제공하거나;
   정재파비 측정 기능; 저잡음증폭기 이득 측정 기능; 또는 이들의 조합을 포함한 전력 감지 기능을 제공하거나;
   RSSI 측정 기능; 데이터 처리용량 측정 기능; 터미널 로그 분석 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 모뎀에 대한 기능을 제공하거나;
   듀얼 네트워크 NMS 및 듀얼 패스 NMS 기능; WiFi 액세스 포인트 기능을 활용한 부가 장비 NMS 연동 기능; 모바일 앱 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 NMS 기능을 제공하거나;
   RIU 스펙트럼 분석 기능; RU 리셋 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 추가기능을 제공하거나; 또는
   이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 포함하는 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 LTE RF 감시시스템.
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 감시 정보 수집 서버는,
   사용자 단말에 HTML5 기반의 웹 앱을 제공하여, 상기 웹 앱이 사용자 단말의 기종이나 OS에 독립적으로 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 LTE RF 감시시스템.
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 감시 정보 수집 서버는,
   사용자 단말에 앱을 제공하며, 상기 앱은 상기 감시 정보 수집 서버에서 사용자가 원하는 프레임과 레이아웃을 가진 템플릿을 선택함으로써, 상기 템플릿에 따른 사용자인터페이스를 소스코드에 대한 컴파일없이 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 LTE RF 감시시스템.
8. 청구항 2에 있어서,
   상기 클라이언트는,
   상기 LTE RF 감시장치의 상태 정보를 사용자에게 제공하며, 상기 LTE RF 감시장치의 운용에 필요한 구성 정보 리포트, 현황 리포트, 실시간 알람 내역 리포트 또는 이들의 조합을 포함한 유틸리티를 제공하는 것을 특징으로 하는 LTE RF 감시시스템.
9. 적어도 하나 이상의 LTE RF 감시장치에서 적어도 하나 이상의 스위칭 모듈을 구비하여, 서비스 대역간의 간섭을 줄이기 위해서, 복수의 LTE 주파수 중 하나를 선택하도록 스위칭을 수행하고, 상기 적어도 하나 이상의 스위칭 모듈로부터 입력되는 RF 신호를 주파수 변환 모듈에서 선택적으로 IF 신호로 변환하여 출력함으로써,
   MIMO(Multiple Input Multiple Output)를 이용하여 입출력되는 복수의 RF 신호를 다중입출력처리하는 것을 지원하는 단계; 및
   신호처리부를 구비하여 상기 신호처리부를 통해 상기 IF 신호를 디지?로 변환하여 디지털 데이터로부터 스펙트럼을 분석하기 위한 연산을 수행하고, 상기 연산을 통해서 산출된 데이터를 이용하여 LTE RF 감시 정보를 생성하는 단계;를 포함하며,
   800HMz, 900MHz, 1800MHz, 2100MHz, 2300MHz 또는 이들의 조합을 포함한 주파수 밴드의 감시를 지원하는 적어도 하나 이상의 LTE 기지국의 RU에서의 RF 송수신 상태를 감시하고, LTE 모뎀, WiFi, 또는 이더넷 인터페이스를 통해서 상기 RF 송수신 상태에 대한 정보를 송신하여 통계 정보를 생성하도록 지원하는 것을 특징으로 하는 LTE RF 감시방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 LTE RF 감시장치에서, 미리 정해진 주기에 따라 LTE RU의 RF 신호를 측정한 후, 소정의 기간 동안 상기 측정한 신호에 대한 감시정보를 저장하는 단계;
    감시정보수집 서버에서 상기 LTE RF 감시장치에 저장된 감시정보를 미리 정해진 시간 간격으로 요청하는 단계; 및
    상기 LTE RF 감시장치에서 상기 감시정보수집 서버의 요청에 따라 해당 정보에 대한 보고를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LTE RF 감시방법.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 LTE RF 감시장치에서, 이미 보고된 감시 정보를 삭제하는 단계; 및
    상기 감시정보수집 서버가 수신된 상기 감시 정보에 대해 데이터베이스 서버를 통해서 데이터베이스에 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LTE RF 감시방법.
12. 청구항 10에 있어서,
    운용자에게 클라이언트를 통해서 적어도 하나 이상의 LTE RU에 대해 수집된 정보를 조회하거나 정보의 변화 추이를 분석할 수 있도록, 상기 감시정보수집 서버로부터 감시정보를 제공받거나 제공된 감시정보로부터 통계정보를 생성하여 미리 정해진 포맷으로 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LTE RF 감시방법.
13. 청구항 9에 있어서,
    상기 LTE RF 감시장치는,
    측정 대역 설정 기능; 마커 설정 기능; 초기동작 설정 기능; 측정된 파형의 평균, 최대, 최소, 누적기능; 오프셋 설정 기능; 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 포함한 스펙트럼 디스플레이 기능을 제공하거나;
    전력 측정 기능; RBW 및 VBW 가변 기능; 인접채널누설비 측정 기능; 스펙트럼 방사 마스크 측정 기능; 점유 대역폭 측정 기능; 싱글 톤 불요파 측정 기능; 광대역 노이즈 불요파 감시 기능; 알람 감시 기능; 알람 마스킹 기능; 알람 데이터 저장 기능; 트래픽 이용도 측정 기능; 상시 RU 다운링크 출력 전력 점검 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 스펙트럼 측정 기능을 제공하거나;
    정재파비 측정 기능; 저잡음증폭기 이득 측정 기능; 또는 이들의 조합을 포함한 전력 감지 기능을 제공하거나;
    RSSI 측정 기능; 데이터 처리용량 측정 기능; 터미널 로그 분석 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 모뎀에 대한 기능을 제공하거나;
    듀얼 네트워크 NMS 및 듀얼 패스 NMS 기능; WiFi 액세스 포인트 기능을 활용한 부가 장비 NMS 연동 기능; 모바일 앱 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 NMS에 대한 기능을 제공하거나;
    RIU 스펙트럼 분석 기능; RU 리셋 기능; 또는 이들의 조합을 포함하는 추가기능을 제공하거나; 또는
    이들의 조합을 포함하는 기능 중 적어도 하나 이상을 제공하는 것을 특징으로 하는 LTE RF 감시방법.
14. 삭제
15. 청구항 10에 있어서,
    상기 감시정보수집 서버에서 사용자 단말에 HTML5 기반의 웹 앱을 제공하여, 상기 웹 앱이 사용자 단말의 기종이나 OS에 독립적으로 동작하도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LTE RF 감시방법.
16. 청구항 10에 있어서,
    상기 감시정보수집 서버가 사용자 단말에 앱을 제공하며, 상기 앱은 상기 감시정보수집 서버에서 사용자가 원하는 프레임과 레이아웃을 가진 템플릿을 선택함으로써, 상기 템플릿에 따른 사용자인터페이스를 소스코드에 대한 컴파일 없이 변경하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LTE RF 감시방법.
17. 청구항 10에 있어서,
    클라이언트를 통해서 상기 LTE RF 감시장치의 상태 정보를 사용자에게 제공하며, 상기 LTE RF 감시장치의 운용에 필요한 구성 정보 리포트, 현황 리포트, 실시간 알람 내역 리포트 또는 이들의 조합을 포함한 유틸리티를 제공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LTE RF 감시방법.

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