KR101685634B1 - 기계적으로 틸트를 조정가능한 안테나 및 이에 사용되는 제어 프로토콜 - Google Patents

기계적으로 틸트를 조정가능한 안테나 및 이에 사용되는 제어 프로토콜 Download PDF

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Abstract

기계적으로 틸트를 조정가능한 안테나 및 이에 사용되는 제어 프로토콜을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 본 실시예의 일 측면에 의하면, 기계적으로 틸트(Tilt)를 조정가능한 안테나로서, 반사판(Reflector); 상기 반사판에 고정된 하나 이상의 방사소자(Radiator); 상기 반사판에 고정되어 실시간으로 상기 반사판의 기계적 틸트를 센싱하기 위한 얼라인먼트 센서(Alignment Sensor); 및 상기 얼라인먼트 센서와 연결되어, 상기 얼라인먼트 센서에 의해 측정된 상기 기계적 틸트를 원격의 제어장치(Primary Device)로 전송하고, 상기 반사판의 기계적 틸트를 기계적으로 조정하기 위한 RMT(Remote Mechanical Tilt) 디바이스를 레이돔 내부에 구비한 것을 특징으로 하는 안테나를 제공한다.

Description

기계적으로 틸트를 조정가능한 안테나 및 이에 사용되는 제어 프로토콜{Mechanically Tiltable Antenna and Communication Protocol used therein}
본 실시예는 기계적으로 틸트를 조정가능한 안테나 및 이에 사용되는 제어 프로토콜에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
스마트폰의 등장과 더불어 DATA 사용량이 급격히 늘어남에 따라, 기존의 휴대폰 통신용 기지국 장비의 커버리지가 소형 셀(Small Cell)로 작게 분할되는 추세에 있다. 이에 따라, 소형 셀에 적용되는 안테나의 크기 역시 작아지는 추세이다. 이동 통신용 무선기지국에서는, 일반적으로, 적정한 커버리지를 확보하거나 주위의 기지국으로부터의 간섭을 최소화하기 위해서, 안테나의 틸트 제어를 원격 조정에 의해 수행할 수 있게 되어 있다. 안테나의 틸트 제어는 전기적(Electronical) 또는 기계적(Mechanical)인 방식이 이용된다.
그러나, 각 방사소자(Radiator)에 급전되는 RF 신호의 위상을 조절하기 위한 위상 조절기(Phase Adjuster) 사이즈 등으로 인해, 작은 레이돔 내에 전기적 틸트를 적용하는 데에는 한계가 있다. 특히, 전기적 틸트는 어레이 구조 또는 다수의 방사소자가 구비된 안테나에 적용되지만, 소형 셀에 적용되는 안테나는 그 커버리지가 작기 때문에 이러한 어레이 구조 또는 다수의 방사소자가 구비될 필요성이 낮다.
이러한 소형 셀에 적용되는 안테나의 특수성을 고려하여, 본 발명은 레이돔 내에 삽입할 수 있는 크기의 소형화 및 경량화된 RMT 디바이스를 이용하여 기계적으로 틸트(Tilt)를 조정가능한 안테나를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 기계적으로 틸트(Tilt)를 조정가능한 안테나로서, 반사판(Reflector); 상기 반사판에 고정된 하나 이상의 방사소자(Radiator); 상기 반사판에 고정되어 실시간으로 상기 반사판의 기계적 틸트를 센싱하기 위한 얼라인먼트 센서(Alignment Sensor); 및 상기 얼라인먼트 센서와 연결되어, 상기 얼라인먼트 센서에 의해 측정된 상기 기계적 틸트를 원격의 제어장치(Primary Device)로 전송하고, 상기 반사판의 기계적 틸트를 기계적으로 조정하기 위한 RMT(Remote Mechanical Tilt) 디바이스를 레이돔 내부에 구비한 것을 특징으로 하는 안테나를 제공한다.
상기 안테나의 실시예들은 다음의 특징들을 하나 이상 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 RMT 디바이스는, 상기 원격의 제어장치로부터 수신된 제어신호 및 상기 얼라인먼트 센서에 의해 센싱된 상기 기계적 틸트 정보를 기초로, 상기 반사판의 기계적 틸트를 조절하기 위한 동력을 발생하는 모터를 피드백 제어한다.
일부 실시예에서, 상기 원격의 제어장치로부터 수신된 제어신호는, 상기 RMT 디바이스를 식별하기 위한 번호(Subunit number) 및 기계적 틸트 설정값에 관한 파라미터들이 포함된 개시메시지이다.
일부 실시예에서, 상기 RMT 디바이스는, 상기 RMT 디바이스를 식별하기 위한 번호 및 상기 기계적 틸트의 제어를 수행한 결과에 관한 정보를 정의하는 리턴코드(Return code)에 관한 파라미터들이 포함된 응답메시지를 상기 원격의 제어장치에 전송한다.
일부 실시예에서, 상기 RMT 디바이스는, 상기 원격의 제어장치로부터 수신된 상기 기계적 틸트의 현재값의 조회를 요청하는 개시 메시지를 수신하는 경우, 상기 RMT 디바이스를 식별하기 위한 번호, 상기 얼라인먼트 센서에 상기 기계적 틸트의 현재값을 조회한 결과에 관한 정보를 정의하는 리턴코드(Return code) 및 상기 얼라인먼트 센서에 의해 측정된 기계적 틸트 측정값에 관한 파라미터들이 포함된 응답메시지를 상기 원격의 제어장치에 전송한다.
일부 실시예에서, 상기 안테나는 상기 RMT 디바이스에 의해 관리되며, 상기 안테나의 주변상황을 파악하기 위한 하나 이상의 센서를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 RMT 디바이스는, 상기 원격의 제어장치와 사전에 약속된 방식으로, 상기 하나 이상의 센서에 번호를 부여하여 관리한다.
일부 실시예에서, 상기 RMT 디바이스는, 상기 하나 이상의 센서에 부여된 번호를 기초로, 자신이 관리하는 하나 이상의 센서들의 지원 여부를 나타내는 기능 플래그(Function Flag)을 포함하는 응답 메시지를 전송한다.
일부 실시예에서, 상기 RMT 디바이스는, AISG(Antenna Interface Standards Group) 규격에서 허용하는 벤더 특유의 절차(Vendor Specific Procedure)를 이용하여, 상기 하나 이상의 센서들이 센싱한 측정값을 조회하기 위한 개시 메시지 및 응답 메시지를 상기 원격의 제어장치와 교환한다.
일부 실시예에서, 상기 하나 이상의 센서는 상기 안테나 또는 상기 반사판의 기계적 지향각(Azimuth)을 측정하기 위한 지향각 센서를 포함하고, 상기 RMT 디바이스는 상기 원격의 제어장치로부터 수신된 제어신호 및 상기 지향각 센서에 의해 측정된 기계적 지향각을 기초로, 상기 안테나 또는 상기 반사판의 지향각을 스티어링한다.
일부 실시예에서, 상기 얼라인먼트 센서는 상기 안테나 또는 상기 반사판의 기계적 틸트 뿐만 아니라 기계적 지향각을 측정한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 안테나에 구비된 하나 이상의 센서를 제어하고, 안테나의 기계적 틸트를 조정하는 RMT(Remote Mechanical Tilt) 디바이스와 원격의 제어장치(Primary Device) 간의 통신 방법에 있어서, 상기 원격의 제어장치가 상기 RMT 디바이스에게 상기 안테나의 기계적 틸트를 제어하기 위한 제1 개시 메시지를 전송하는 과정; 및 상기 RMT 디바이스가 상기 제1 개시 메시지를 기초로, 상기 안테나의 기계적 틸트를 제어를 수행하는 과정; 상기 RMT 디바이스가 상기 원격의 제어장치에게 상기 제1 개시 메시지에 대응하여 제1 응답 메시지를 전송하는 과정을 포함하되, 상기 제1 개시 메시지는 상기 RMT 디바이스를 식별하기 위한 번호 및 상기 안테나의 기계적 틸트 설정값을 지시하는 파라미터들을 포함하고, 상기 제1 응답 메시지는 상기 RMT 디바이스를 식별하기 위한 번호 및 상기 안테나의 기계적 틸트의 제어를 수행한 결과에 관한 정보를 정의하는 리턴코드(Return code)를 지시하는 파라미터들을 포함하는 것을 특징으로 하는, RMT 디바이스와 원격의 제어장치 간의 통신 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 레이돔 내에 삽입할 수 있는 크기의 소형화 및 경량화된 RMT 디바이스를 이용하여 기계적으로 틸트(Tilt)를 조정가능한 안테나를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에 제안하는 새로운 RMT 통신 프로토콜에 따르면, 원격의 제어장치(Primary Device)가 RMT 디바이스에 제어신호를 전송하여, 안테나의 기계적 틸트를 원격으로 제어할 수 있다.
또한, RMT 디바이스에 의해 관리되는 하나 이상의 센서들이 측정한 측정값을 조회하기 위해, AISG(Antenna Interface Standards Group) 규격에서 허용하는 벤더 특유의 절차(Vendor Specific Procedure)를 이용하는 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 RMT 디바이스의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스의 기계적 틸트를 제어하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 안테나 디바이스(100)에 구비된 하나 이상의 센서가 측정한 측정값을 조회하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 RMT가 모터를 피드백 제어하는 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'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', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐, Antenna Interface Standards Group (AISG) 규격 및 3rd Generation Partnership Project (3GPP) 표준 (TS 25.460 to TS 25.466)이 참조로 원용된다. 상기 AISG 규격은 3GPP 표준에 완전히 포함되며, 3GPP 표준에 규정된 기능들은 AISG 2.0과 유사하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스(100)는 안테나 모듈(110)과 안테나 모듈(110)을 제어하기 위한 제어 모듈(130)을 포함한다. 안테나 모듈(110)과 제어모듈(130)은 다면체 형상(예컨대, 직육면체, 원통형 형상)의 레이돔(Radome; 140) 혹은 함체(Antenna Enclosure) 내에 실장된다. 안테나 디바이스(100)는 브래킷 등의 결합수단(170)을 통해 건물 외벽, 지주(180) 등의 구조물에 고정될 수 있다.
안테나 모듈(110)은 반사판(Reflector; 112)과, 상기 반사판(112)에 고정된 하나 이상의 방사소자(Radiator; 114)와, 상기 반사판(112)에 고정되어 실시간으로 상기 반사판(112)의 기계적 틸트(Mechanical Tilt)를 센싱하기 위한 얼라인먼트 센서(Alignment Sensor; 116)를 구비한다. 반사판(112)은 레이돔(140) 혹은 함체 내에서 기계적으로 틸팅(Tilting) 된다. 따라서, 레이돔(140) 혹은 함체는 반사판(112)이 적절한 각도로 기계적인 틸팅이 가능하도록 적절한 공간이 확보되어야 한다.
제어 모듈(130)은 반사판(112)의 기계적인 틸트를 위한 동력을 발생하는 모터(132; 예컨대, 스텝퍼 모터 또는 서보 모터)와, 모터(132)에 의해 발생된 동력을 이용하여 반사판(112)을 틸팅하는 동력전달 기구부(120)와, 원격지의 제어장치(Primary; 미도시)로부터 제어신호를 수신하고, 수신된 제어신호에 따라 상기 모터(132)를 제어하기 위한 RMT(Remote Mechanical Tilt) 디바이스(134)를 구비한다. 상기 동력전달 기구부(120)는 모터(132)로부터 제공되는 동력을 이용하여 반사판(112)을 틸팅할 수 있는 구조이면 충분하며, 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 제어 모듈(130)를 구성하는 구성요소 중 적어도 일부는 반사판(112)에서 반사되는 무선신호의 진행경로를 방해하지 않도록, 반사판(112)의 후면 또는 하단에 위치할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 모듈(130)은 기계적인 틸트를 위한 동력을 발생하는 모터(132) 외에도 반사판(112)의 지향각 스티어링을 위한 동력을 발생하는 모터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스(100)는, 전술한 반사판(112)의 기계적 틸트를 측정하기 위한 센서(116) 외에도, 제어 모듈(130)에 구비된 RMT 디바이스(134)에 의해 제어되는 하나 이상의 주변기기 또는 센서를 더 구비할 수 있다. RMT 디바이스(134)는 이들 주변기기 또는 센서들을 독립적으로 혹은 서로 연계하여 제어하며, 원격지의 제어장치(Primary)의 조회명령에 응답하여, 각 주변기기 또는 센서로부터 획득한 측정값을 원격지의 제어장치(Primary)에 제공할 수 있다. 상기 하나 이상의 주변기기 또는 센서는, 안테나의 기계적 지향각(Azimuth)을 측정하기 위한 센서(미도시; 선택적으로, 얼라인먼트 센서(116)가 안테나의 기계적 틸트 뿐만 아니라 기계적 지향각까지 측정하도록 구성될 수 있음), 안테나 주변상황을 파악하기 위한 물 센서(161), 빛 센서(162), 카메라 모듈(163), 움직임 센서(164) 등의 조합일 수 있다.
예컨대, 일부 실시예에서, 안테나 디바이스(100)는 레이돔 내부에 적절히 설치되면서 해당 안테나 디바이스(100)가 서비스하는 서비스 지역의 전경을 촬영하도록 설치되는 카메라 모듈(163)을 더 구비할 수 있다. 또한 상기 카메라 모듈(163)은 레이돔(140) 외부(예를 들어, 레이돔(140)의 상부 등)에 장착되는 형태로 설치될 수도 있다. 제어 모듈(130)에 구비된 RMT 디바이스(134)는 상기 카메라 모듈(163)로부터 촬영된 영상 정보를 원격지의 제어장치(Primary)에 송신하고, 원격지의 제어장치(Primary)으로부터 수신되는 제어신호에 따라 카메라 모듈(163)을 제어한다. 상기 카메라 모듈(163)이 촬영된 영상 데이터는 제어 모듈(130)에 내장된 메모리에 임시 저장될 수 있다. 한국공개특허 제10-2009-0031493호는 이러한 카메라 모듈이 장착된 안테나 디바이스의 구조를 개시하고 있으며, 본 명세서에 참조로서 원용된다.
다른 일부 실시예에서, 안테나 디바이스(100)는 레이돔(140)에 광을 조사하는 광원을 더 포함할 수 있다. 광원은 레이돔(140)의 측면 및/또는 상하부에 설치되는 LED(Light Emitting Diode; 150)를 포함한 칩형 광원일 수 있다. 이를 위해, 레이돔(140)은 적어도 일부분에 광을 투과 또는 확산시키는 구조를 가지며, FRP(Fiber Reinforced [0016] Plastic), ASA(Acrylonitrile Styrene Acrylate), PVC(Poly Vinyl Chloride) 등의 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 한국공개특허 제10-2010-0098230호는 이러한 광원 및 레이돔의 일 구조를 개시하고 있으며, 본 명세서에 참조로서 원용된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 RMT 디바이스의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 RMT 디바이스(134)는 안테나의 반사판(112)에 고정된 얼라인먼트 센서(Alignment Sensor; 116)가 센싱한 기계적 틸트를 수신하여, 원격의 제어장치(Primary)에 제공하고, 원격의 제어장치로부터 전송되는 제어신호에 따라 안테나 반사판(112)의 회전을 위한 동력을 발생하는 모터를 제어한다.
도 2에 도시된 바와 같이, RMT 디바이스(134)는 AISG 신호로부터 분리된 변조신호를 복조하여 제어신호를 생성하고 생성된 제어신호를 CPU(240)에 제공하며, CPU(240)로부터 수신된 응답신호를 변조하여 원격의 제어장치(Primary)에 변조신호를 전송하는 모뎀(250); RMT 디바이스(134)의 제어를 총괄하며, 특히 모뎀(250)으로부터 수신한 제어신호를 기초로 모터 구동부(Motor Driver; 260)를 제어하는 CPU(240); CPU(240)의 제어에 따라 모터를 구동하는 모터 구동부(260); RMT 디바이스(134)의 동작을 위한 각종 데이터를 저장하는 RAM(220) 및 RTC(Real Time Clock; 230)을 포함한다.
또한, RMT 디바이스(134)는 원격의 제어장치(Primary)로부터 공급되는 DC 전압을 모터(132)에 적합한 전압으로 상향변환하여 모터에 공급하는 직류/직류 업 컨버터(DC/DC Up Converter; 210a) 및 원격의 제어장치(Primary)로부터 공급되는 DC 전압을 하향변환하여 RAM(220), RTC(230), CPU(240) 등에 공급하는 직류/직류 다운 컨버터(DC/DC Down Converter; 210b)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스의 기계적 틸트를 제어하는 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 원격의 제어장치(Primary)가 RMT 디바이스(134)에게 안테나 디바이스(100)의 기계적 틸트를 제어하도록 제어명령을 보낸다(S310). 상기 제어명령에는 후술할 RMT 통신 프로토콜의 'RMTSetTiltOffset을 위한 개시 메시지'가 이용될 수 있다.
원격의 제어장치(Primary)로부터 제어명령을 수신한 RMT 디바이스(134)는 얼라인먼트 센서(116)에 안테나 디바이스(100)의 기계적 틸트 값을 조회하여(S312), 얼라인먼트 센서(116)로부터 실시간으로 측정된 기계적 틸트 값을 수신한다(S314).
RMT 디바이스(134)는 얼라인먼트 센서(116)로부터 수신한 기계적 틸트 값 및 원격의 제어장치(Primary)로부터 수신한 제어명령(즉, 개시 메시지에 포함된 기계적 틸트 설정값)을 기초로, 기지국 안테나의 기계적 틸트를 조정하기 위해 모터(132)에 구동신호를 전송한다(S316).
RMT 디바이스(134)는 모터(132) 제어 결과를 확인하기 위해, 재차 얼라인먼트 센서(116)에 안테나의 기계적 틸트를 조회하여(S318), 얼라인먼트 센서(116)로부터 실시간으로 측정된 기계적 틸트 값을 수신한다(S320). 모터(132) 제어 결과가 반영된 기계적 틸트 값이 원격의 제어장치(Primary)로부터 수신한 기계적 틸트 설정값을 만족하지 못하는 경우에, RMT 디바이스(134)는 기지국 안테나의 기계적 틸트를 재차 조정하기 위해, 모터(132)에 추가적인 구동신호를 전송할 수 있다. 즉, RMT 디바이스(134)는 얼라인먼트 센서(116)에 의해 측정되는 기계적 틸트 값을 기초로, 모터(132)를 피드백 제어한다. 모터(132)의 피드백 제어를 위한 알고리즘은 도 5를 참조하여 후술한다.
모터(132)의 제어를 마친 RMT 디바이스(134)는 제어명령을 보낸 원격의 제어장치(Primary)에 응답한다(S322). 상기 응답에는 후술한 RMT 통신 프로토콜의 'RMTSetTiltOffset을 위한 응답 메시지'가 이용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 안테나 디바이스(100)에 구비된 하나 이상의 센서가 측정한 측정값을 조회하는 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 원격의 제어장치(Primary)가 안테나 디바이스(100)에 구비된 하나 이상의 센서의 측정값을 조회하기 위한 조회명령을 RMT 디바이스(134)에게 보낸다(S410). 여기서, 센서는 안테나의 기계적 틸트를 측정하기 위한 센서, 안테나의 지향각(Azimuth)을 측정하기 위한 센서, 안테나 주변상황을 파악하기 위한 물 센서, 빛 센서, 움직임 센서, 카메라 등일 수 있다. 상기 조회명령에는, 예컨대, 후술할 RMT 통신 프로토콜의 지향각 스티어링 수집(Get Azimuth Steering)을 위한 개시 메시지 또는 이와 유사한 포맷의 개시 메시지가 이용될 수 있다.
원격의 제어장치(Primary)로부터 조회명령을 수신한 RMT 디바이스(134)는 센서에 측정값을 조회하여(S412), 센서로부터 실시간으로 측정된 측정값을 수신한다(S414).
RMT 디바이스(134)는 센서로부터 수신된 측정값을 기초로, 원격의 제어장치(Primary)의 조회명령에 응답한다(S416. 상기 응답에는 후술한 RMT 통신 프로토콜의 지향각 스티어링 수집(Get Azimuth Steering)을 위한 응답 메시지 또는 이와 유사한 포맷의 응답 메시지가 이용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 RMT가 모터를 피드백 제어하는 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, RMT 디바이스(134)은 원격의 제어장치(Primary)로부터 수신한 제어명령으로부터 기계적 틸트 설정값(즉, 제어목표)를 확인한다(S510). 다시 말해, 원격의 제어장치(Primary)로부터 수신한 AISG 신호를 복조하여 제어신호를 생성하고, 제어신호가 기계적 틸트를 설정하기 위한 개시 메시지로 판단되면, 개시 메시지에 포함된 파라미터들로부터 기계적 틸트 설정값을 추출한다.
다음으로, RMT 디바이스(134)는 안테나에 부착된 얼라인먼트 센서(116)에 안테나의 현재 기계적 틸트 측정값을 조회한다(S512).
다음으로, RMT 디바이스(134)는 얼라인먼트 센서(116)로부터 획득한 기계적 틸트 측정값을 제어목표인 기계적 틸트 설정값과 비교한다(S514). 비교결과, 기계적 틸트 측정값이 제어목표인 기계적 틸트 설정값과 일치하는 경우(S514의 '예')에는 모터(132)의 제어는 종료된다. 반면, 기계적 틸트 측정값이 제어목표인 기계적 틸트 설정값과 일치하지 않는 경우(S514의 '아니오')에는, RMT 디바이스(134)는 모터(132)에 추가적인 구동신호를 전송한다. 즉, 기계적 틸트 측정값이 제어목표인 기계적 틸트 설정값보다 큰 경우(S516의 '예')에는 그 차이만큼 모터(132)를 역회전하기 위한 구동신호를 전송하며(S517), 기계적 틸트 측정값이 제어목표인 기계적 틸트 설정값보다 작은 경우(S516의 '아니오')에는 그 차이만큼 모터(132)를 정회전하기 위한 구동신호를 전송한다(S518).
구동신호를 전송한 후, RMT 디바이스(134)는 모터(132) 제어 결과를 확인하기 위해, 재차 얼라인먼트 센서(116)에 안테나의 얼라인먼트 센서 값을 조회하고(S512), 조회 결과를 기계적 틸트 설정값과 비교하며(S514), 필요할 경우 추가적인 구동신호를 모터(132)에 전송한다. 이상의 과정들은 기계적 틸트 측정값이 제어목표인 기계적 틸트 설정값과 일치할 때까지 반복된다.
한편, 본 발명은 RMT 디바이스를 통해 원격으로 안테나의 기계적 틸트를 제어하고, RMT 디바이스에 의해 제어되는 센서 등을 지원하기 위해, AISG(Antenna Interface Standards Group) 규격에 규정되지 않은 새로운 RMT 통신 프로토콜을 제안한다. 표 1에는 본 발명이 제안하는 RMT 통신 프로토콜에서 새롭게 추가된 제어명령들이 나열되어 있다.
RMT Command Overloaded command Code Value Requirement
RMTGetSupportedFunctions TMAGetMode[1] 0x71 Mandatory
RMTSetTiltOffset TMASetGain[1] 0x72 Mandatory
RMTGetTiltOffset TMAGetGain[1] 0x73 Mandatory
1. RMTGetSupportedFunctions
개시메시지(Initiating message)를 수신하면, RMT는 관리되는 RMT 유닛의 지원되는 기능(Functionality)을 나타내는 기능 플래그들(Function Flags) 및 파라미터들과 함께 응답하여야 한다. 표 2에는 RMTGetSupportedFunctions을 위한 예시적인 기능 플래그들을 나열되어 있다.
Bit 7 to 6 5 4 3 2 1 0
Function Reserved Alignment Sensor
(Mandatory)		 Camera Device
(Optional)		 LED Device
(Optional)		 Movement Sensor
(Optional)		 Water Sensor
(Optional)		 Light Sensor
(Optional)
각 기능들에 대응하는 비트들은 0부터 7까지의 번호가 부여되어 있다. 비트 값(Bit value) '0'은 해당 기능이 지원되지 않는다는 것을 의미하며, 비트 값 '1'은 해당 기능이 지원된다는 것을 의미한다. 예컨대, 값 '0x01'은 비트 번호 [0]이 비트 값 '1'을 가진다는 것을 나타낸다. 값 '0x04'는 비트 번호 [2]가 비트 값 '1'을 가진다는 것을 나타낸다. 값 '0x08'는 비트 번호 [3]이 비트 값 '1'을 가진다는 것을 나타낸다. 값 '0x10'는 비트 번호 [4]이 비트 값 '1'을 가진다는 것을 나타낸다. 값 '0x1F'는 비트 번호 [0]부터 [4]가 모두 비트 값 '1'을 가진다는 것을 나타낸다.
2. RMTSetTiltOffset 기본 절차(Elementary procedure)
원격의 제어장치(Primary)가 안테나 디바이스에 구비된 RMT 디바이스를 통해 안테나(예컨대, 도 1의 반사판)의 기계적 틸트를 설정 또는 제어하기 위한 절차(RMTSetTiltOffset Elementary procedure)에서 사용되는 개시 메시지 및 응답 메지의 파라미터 및 포맷은 다음과 같다.
표 3에는 원격의 제어장치(Primary)가 RMT 디바이스에게 전송하는 개시 메시지의 예시적인 파라미터 및 포맷이 나열되어 있다.
Number Length Type Description
1 1 octet Unsigned integer Subunit number
2 2 octets Signed integer RMT Set Tilt Offset
표 4에는 개시 메시지에 대한 RMT 디바이스의 응답 메시지의 파라미터 및 포맷이 나열되어 있다.
Number Length Type Description
1 1 octet Unsigned integer Subunit number
2 1 octet Return code Return code: OK
표 5에는 RMT 디바이스에게 전송하는 응답 메시지의 제2 파라미터인 리턴 코드(Return code)의 예시적인 종류들이 나열되어 있다.
OK FAIL Comment
FormatError
Busy
HardwareError
WorkingSoftwareMissing
MotorJam
ActuatorJam
NotConfigured
NotCalibrated
OutOfRange
3. RMTGetTiltOffset 기본 절차(Elementary procedure)
원격의 제어장치(Primary)가 안테나 디바이스에 구비된 RMT 디바이스를 통해 안테나(예컨대, 도 1의 반사판)의 기계적 틸트값을 조회하는 절차(RMTGetTiltOffset Elementary procedure)에서 사용되는 개시 메시지 및 응답 메시지의 파라미터 및 포맷은 다음과 같다.
표 6에는 원격의 제어장치(Primary)가 RMT 디바이스에게 전송하는 개시 메시지의 예시적인 파라미터 및 포맷이 나열되어 있다.
Number Length Type Description
1 1 octet Unsigned integer Subunit number
표 7에는 개시 메시지에 대한 RMT 디바이스의 응답 메시지의 제1 파라미터 및 포맷이 나열되어 있다.
Number Length Type Description
1 1 octet Unsigned integer Subunit number
2 1 octet Return Code Return code OK
3 2 octets Signed integer RMT Get Tilt Offset
표 8에는 RMT 디바이스에게 전송하는 응답 메시지의 이 파라미터인 리턴 코드(Return code)의 예시적인 종류들이 나열되어 있다.
OK FAIL Comment
FormatError
Busy
HardwareError
WorkingSoftwareMissing
NotCalibrated
NotConfigured
UnsupportedProcedure		 HardwareError shall only be used, if error is detected in tilt detector.
나아가, 본 발명은 지향각 스티어링(Azimuth Steering)을 위해, AISG(Antenna Interface Standards Group) 규격에서 허용하는 벤더 특유의 절차(Vendor Specific Procedure)를 이용한다.
1. 지향각 스티어링 설정(Set Azimuth Steering)
표 9에는 지향각 스티어링 설정을 위한 예시적인 개시 메시지의 파라미터들이 나열되어 있다.
Number Length Type Value Description
1 1 octet Unsigned integer 0x05 Length Low
2 1 octet Unsigned integer 0x00 Length High
3 2 octets ASCⅡ KM Vendor code
4 1 octet Unsigned integer 0x33 Procedure Identifier
5 2 octets signed integer Azimuth Steer Value
표 10에는 지향각 스티어링 설정이 성공적으로 수행된 경우에, 예시적인 응답 메시지의 파라미터들이 나열되어 있다.
Number Length Type Description
1 1 octet Unsigned integer Length Low
2 1 octet Unsigned integer Length High
3 1 octet Return Code Return Code OK
4 2 octets ASCⅡ Vendor code
5 1 octet Unsigned integer Procedure Identifier
6 2 octets signed integer Azimuth Steer Current Value
표 11에는 지향각 스티어링 설정이 성공적으로 수행되지 않은 경우에, 예시적인 응답 메시지의 파라미터들이 나열되어 있다.
Number Length Type Description
1 1 octet Unsigned integer Length Low
2 1 octet Unsigned integer Length High
3 1 octet Return Code FAIL
3+i {i=1...N} Procedure specific Procedure specific Reason for failure Return Code
여기서, Return Code들은 RMTSetTiltOffset의 Return codes 와 동일하다.
2. 지향각 스티어링 수집(Get Azimuth Steering)
표 12에는 지향각 스티어링 수집을 위한 예시적인 개시 메시지의 파라미터들이 나열되어 있다.
Number Length Type Value Description
1 1 octet Unsigned integer 0x03 Length Low
2 1 octet Unsigned integer 0x00 Length High
3 2 octets ASCⅡ KM Vendor code
4 1 octet Unsigned integer 0x34 Procedure Identifier
표 13에는 지향각 스티어링 수집이 성공적으로 수행된 경우에, 예시적인 응답 메시지의 파라미터들이 나열되어 있다.
Number Length Type Description
1 1 octet Unsigned integer Length Low
2 1 octet Unsigned integer Length High
3 1 octet Return Code Return Code OK
4 2 octets ASCⅡ Vendor code
5 1 octet Unsigned integer Procedure Identifier
6 2 octets signed integer Azimuth Steer Current Value
7 2 octets signed integer Azimuth Steer Min Value
8 2 octets signed integer Azimuth Steer Max Value
표 14에는 지향각 스티어링 수집이 성공적으로 수행되지 않은 경우에, 예시적인 응답 메시지의 파라미터들이 나열되어 있다.
Number Length Type Description
1 1 octet Unsigned integer Length Low
2 1 octet Unsigned integer Length High
3 1 octet Return Code FAIL
3+i {i=1...N} Procedure specific Procedure specific Reason for failure Return Code
여기서, Get Azimuth Steering의 Return Code들은 RMTGetTiltOffset의 Return codes 와 동일하다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 레이돔 110: 안테나 모듈
112: 반사판 114: 방사소자
116: 얼라인먼트 센서 120: 동력전단 기구부
130: 제어 모듈 132: 모터
134: RMT 디바이스 150: LED 광원
170: 결합수단 180: 지주

Claims (14)

  1. 기계적으로 틸트(Tilt)를 조정가능한 안테나로서,
    반사판(Reflector);
    상기 반사판에 고정된 하나 이상의 방사소자(Radiator);
    상기 반사판에 고정되어 실시간으로 상기 반사판의 기계적 틸트를 센싱하기 위한 얼라인먼트 센서(Alignment Sensor); 및
    상기 얼라인먼트 센서와 연결되어, 상기 얼라인먼트 센서에 의해 측정된 상기 기계적 틸트를 원격의 제어장치(Primary Device)로 전송하고, 상기 반사판의 기계적 틸트를 기계적으로 조정하기 위한 RMT(Remote Mechanical Tilt) 디바이스
    를 구비하고,
    상기 RMT 디바이스는, 상기 원격의 제어장치로부터 수신된 개시메시지 및 상기 얼라인먼트 센서에 의해 센싱된 상기 기계적 틸트 정보를 기초로, 상기 반사판의 기계적 틸트를 조절하기 위한 동력을 발생하는 모터를 피드백 제어하고, 상기 개시메시지는 상기 RMT 디바이스를 식별하기 위한 번호(Subunit number) 및 기계적 틸트 설정값에 관한 파라미터들이 포함하고,
    상기 RMT 디바이스는 상기 RMT 디바이스를 식별하기 위한 번호 및 상기 기계적 틸트의 제어를 수행한 결과에 관한 정보를 정의하는 리턴코드(Return code)에 관한 파라미터들이 포함된 응답메시지를 상기 원격의 제어장치에 전송하는 것을 특징으로 하는, 안테나.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 기계적으로 틸트(Tilt)를 조정가능한 안테나로서,
    반사판(Reflector);
    상기 반사판에 고정된 하나 이상의 방사소자(Radiator);
    상기 반사판에 고정되어 실시간으로 상기 반사판의 기계적 틸트를 센싱하기 위한 얼라인먼트 센서(Alignment Sensor); 및
    상기 얼라인먼트 센서와 연결되어, 상기 얼라인먼트 센서에 의해 측정된 상기 기계적 틸트를 원격의 제어장치(Primary Device)로 전송하고, 상기 반사판의 기계적 틸트를 기계적으로 조정하기 위한 RMT(Remote Mechanical Tilt) 디바이스
    를 구비하고,
    상기 RMT 디바이스는,
    상기 원격의 제어장치로부터 수신된 상기 기계적 틸트의 현재값의 조회를 요청하는 개시 메시지를 수신하는 경우, 상기 RMT 디바이스를 식별하기 위한 번호, 상기 얼라인먼트 센서에 상기 기계적 틸트의 현재값을 조회한 결과에 관한 정보를 정의하는 리턴코드(Return code) 및 상기 얼라인먼트 센서에 의해 측정된 기계적 틸트 측정값에 관한 파라미터들이 포함된 응답메시지를 상기 원격의 제어장치에 전송하는 것을 특징으로 하는, 안테나.
  6. 기계적으로 틸트(Tilt)를 조정가능한 안테나로서,
    반사판(Reflector);
    상기 반사판에 고정된 하나 이상의 방사소자(Radiator);
    상기 반사판에 고정되어 실시간으로 상기 반사판의 기계적 틸트를 센싱하기 위한 얼라인먼트 센서(Alignment Sensor);
    상기 얼라인먼트 센서와 연결되어, 상기 얼라인먼트 센서에 의해 측정된 상기 기계적 틸트를 원격의 제어장치(Primary Device)로 전송하고, 상기 반사판의 기계적 틸트를 기계적으로 조정하기 위한 RMT(Remote Mechanical Tilt) 디바이스; 및
    상기 RMT 디바이스에 의해 관리되며, 상기 안테나의 주변상황을 파악하기 위한 하나 이상의 센서
    를 포함하고,
    상기 RMT 디바이스는, 기 설정된 센서들의 목록 중에서 상기 안테나에 포함된 센서들을 나타내기 위해, 기 설정된 길이의 비트열로 구성된 기능 플래그(Function Flag)을 포함하는 메시지를 상기 원격의 제어장치에 전송하되, 상기 기 정의된 센서들에는 상기 기능 플래그의 각 비트가 할당되며, 할당된 비트의 비트값은 대응되는 센서가 상기 안테나에 포함되어 있는지 여부를 나타내는 것을 특징으로 하는, 안테나.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 RMT 디바이스는,
    AISG(Antenna Interface Standards Group) 규격에서 허용하는 벤더 특유의 절차(Vendor Specific Procedure)를 이용하여, 상기 하나 이상의 센서들이 센싱한 측정값을 조회하기 위한 개시 메시지 및 응답 메시지를 상기 원격의 제어장치와 교환하는 것을 특징으로 하는, 안테나.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 하나 이상의 센서는 상기 안테나 또는 상기 반사판의 기계적 지향각(Azimuth)을 측정하기 위한 지향각 센서를 포함하고,
    상기 RMT 디바이스는 상기 원격의 제어장치로부터 수신된 제어신호 및 상기 지향각 센서에 의해 측정된 기계적 지향각을 기초로, 상기 안테나 또는 상기 반사판의 지향각을 스티어링하는 것을 특징으로 하는, 안테나.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 얼라인먼트 센서는,
    상기 안테나 또는 상기 반사판의 기계적 틸트 뿐만 아니라 기계적 지향각을 측정하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 안테나.
  12. 안테나에 구비된 하나 이상의 센서를 제어하고, 안테나의 기계적 틸트를 조정하는 RMT(Remote Mechanical Tilt) 디바이스와 원격의 제어장치(Primary Device) 간의 통신 방법에 있어서,
    상기 원격의 제어장치가 상기 RMT 디바이스에게 상기 안테나의 기계적 틸트를 제어하기 위한 제1 개시 메시지를 전송하는 과정;
    상기 RMT 디바이스가 상기 제1 개시 메시지를 기초로, 상기 안테나의 기계적 틸트를 제어를 수행하는 과정; 및
    상기 RMT 디바이스가 상기 원격의 제어장치에게 상기 제1 개시 메시지에 대응하여 제1 응답 메시지를 전송하는 과정을 포함하되,
    상기 제1 개시 메시지는 상기 RMT 디바이스를 식별하기 위한 번호 및 상기 안테나의 기계적 틸트 설정값을 지시하는 파라미터들을 포함하고, 상기 제1 응답 메시지는 상기 RMT 디바이스를 식별하기 위한 번호 및 상기 안테나의 기계적 틸트의 제어를 수행한 결과에 관한 정보를 정의하는 리턴코드(Return code)를 지시하는 파라미터들을 포함하는 것을 특징으로 하는, RMT 디바이스와 원격의 제어장치 간의 통신 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 원격의 제어장치가 상기 RMT 디바이스에게 상기 안테나의 기계적 틸트의 현재값을 획득하기 위한 제2 개시 메시지를 전송하는 과정;
    상기 RMT 디바이스가 상기 하나 이상의 센서를 이용하여, 상기 안테나의 기계적 틸트의 현재값을 획득하는 과정;
    상기 RMT 디바이스가 상기 원격의 제어장치에게 상기 제2 개시 메시지에 대응하여 제2 응답 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하되,
    상기 제2 개시 메시지는 상기 RMT 디바이스를 지시하는 파라미터를 포함하고, 상기 제2 응답 메시지는 상기 RMT 디바이스를 지시하는 파라미터, 상기 안테나의 기계적 틸트의 현재값을 획득한 결과에 관한 정보를 정의하는 리턴코드(Return code)를 지시하는 파라미터 및 상기 안테나의 기계적 틸트의 현재값을 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는, RMT 디바이스와 원격의 제어장치 간의 통신 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    AISG(Antenna Interface Standards Group) 규격에서 허용하는 벤더 특유의 절차(Vendor Specific Procedure)를 이용하여, 상기 하나 이상의 센서들이 센싱한 측정값을 조회하기 위한 개시 메시지 및 응답 메시지를 상기 원격의 제어장치와 교환하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, RMT 디바이스와 원격의 제어장치 간의 통신 방법.
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