KR101740024B1 - 기지국 시스템에서의 안테나 제어 시스템 및 그 구성 방법 - Google Patents

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Abstract

기지국 시스템에서의 안테나 제어 시스템 및 그 구성 방법을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 복수의 ALD(Antenna Line Device) 및 복수의 기지국에 연결된 복수의 포트를 포함하는 멀티 ALD 시스템에서 복수의 안테나를 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 복수의 ALD 중 어느 하나가 상기 복수의 기지국 중 어느 하나로부터 구성 명령(Configuration Command)을 수신하는 과정; 상기 구성 명령을 수신한 ALD가 다른 ALD 각각으로 상기 구성 명령을 전달하는 과정; 및 상기 복수의 ALD 각각이 상기 구성 명령에 따라 제어할 안테나 또는 연결할 포트를 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 제어 방법을 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 복수의 안테나를 제어하기 위한 멀티 ALD(Antenna Line Device) 시스템에 있어서, 복수의 기지국과 각각 연결되는 복수의 포트; 및 복수의 안테나를 제어하기 위한 복수의 ALD를 포함하되, 상기 복수의 ALD 각각은 서로 통신 가능하도록 연결되어 복수의 기지국 중 어느 한 기지국으로부터 수신한 구성 명령에 따라 제어할 안테나 또는 연결할 포트를 설정하는 것을 특징으로 하는 멀티 ALD 시스템을 제공한다.

Description

기지국 시스템에서의 안테나 제어 시스템 및 그 구성 방법{System and Method of Configurating Antenna Control System of Base Transceiver Station System}
본 발명은 기지국 시스템에서의 안테나 제어 시스템 및 그 구성 방법에 관한 것으로서, 특히 AISG(Antenna Interface Standards Group) 프로토콜에 따라 해당 안테나의 동작이 원격 제어되는 안테나 제어 시스템의 구성 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
현재 널리 사용되고 있는 이동통신 기지국의 안테나 시스템은 통상 서로 수직인 두 개의 편파로 송신 또는 수신할 수 있는 방사 소자들이 수직으로 배열되는 구조를 가지고 있다. 이 때 송수신 안테나끼리 편파 방향을 맞추거나 주위 환경 변화에 따라 송수신 성능을 향상시키기 위하여 안테나의 틸트(Tilt), 방위각(Azimuth) 등을 조절할 필요가 있다.
과거에는 안테나의 틸트, 방위각 등을 조절하는 방법으로서, 기술자가 타워에 올라가 수작업으로 안테나 전체를 조절하는 기계적 방법이 주로 사용되었다. 그러나 기계적 방법은 위험할 뿐만 아니라 급박한 상황에서 즉각적인 대응이 어렵기 때문에 최근에는 안테나 내부에 위상 천이기(Phase Shifter)를 삽입한 후 전기적으로 안테나의 틸트, 방위각 등을 조절하는 전기적 방법이 사용되고 있다. 전기적 방법으로 안테나를 제어하는 기술의 일례로서 암페놀 사(社)에 의해 출원된 한국 특허공개공보 제10-2010-0122092호(명칭: 멀티 디바이스 제어 유닛을 갖춘 다중빔 안테나)를 예로 들 수 있다.
안테나를 제어하는 장치로는 안테나의 틸팅을 제어하는 RET(Remote Electrical Tilt Unit), 증폭기를 제어하는 TMA(Tower-mounted Amplifier), 안테나의 방위각을 조절하는 RAS(Remote Azimuth Steering), 안테나의 빔의 너비를 조절하는 RAB(Remote Azimuth Beamwidth) 등이 있다. 그밖에도 ASD(Alignment Sensor Device), ACS(Antenna Clock Source), GLS(Geographic Location Sensor), CPM(Configurable Power Monitor), ATS(Antenna Temperature Sensor), RAE(Remote Antenna Extension) 등 다양한 안테나 제어 장치가 존재하며, 기술의 발전에 따라 새로운 안테나 제어 장치가 속속 추가되고 있다. 상술한 안테나 제어 장치를 안테나 라인 디바이스(Antenna Line Device: 이하, 'ALD')라고 한다.
한편, 현재의 이동통신 환경은 2G, 3G, 4G(Long Term Evolution)가 상용화되고 차세대 5G 시스템의 도입을 준비하고 있는 가운데, 통신 시스템, 통신 사업자 또는 국가에 따라 다양한 이동통신 서비스 주파수 대역이 혼재되어 있고 기지국 환경도 다양화되고 있다. 기지국의 통합관리를 용이하게 하고 기지국 운영 비용을 절감하기 위하여 복수의 기지국을 하나로 통합시켜 기지국 시스템을 구성하는 경우가 많아지고 있다.
기지국 시스템은 기본적으로 서로 다른 통신 규격을 가진 복수의 기지국과 각 기지국에서 사용하는 대역의 안테나로 구성된다. 이동통신 서비스 수요 증가에 따라 증설되는 기지국 시스템은 상호 간에 서비스 커버리지가 중첩될 수 있고, 커버리지가 중첩되는 영역에 대해서는 신호 간섭을 최소화하기 위해 안테나를 조절할 필요가 있다. 그에 따라 기지국 시스템에서 신호 간섭을 최소화하고 네트워크 용량을 최대화하기 위하여 안테나 제어 기술을 적용하는 시도가 전개되고 있다.
기존의 기지국 시스템과 관련된 내용은 한국 특허공개공보 제10-2013-0070144호, 한국 특허공개공보 제10-2013-0087362호 등에 자세히 설명되어 있다.
도 1은 기존의 기지국 시스템을 예시한 도면이다.
기지국 시스템은 복수의 기지국(Base Tranceiver Station: BTS)과 각 기지국에서 사용하는 안테나로 구성된다. 도 1에 나타난 것과 같이, 각 기지국(111, 112, 113)은 각 기지국에서 사용하는 안테나(141, 142, 143)와 일대일로 연결되어 있다.
기지국 시스템에 안테나 제어 시스템을 추가하면, 각 기지국(111, 112, 113)은 포트(121, 122, 123)를 통해 각 ALD(131, 132, 133)와 연결되고, 각 ALD(131, 132, 133)는 각 안테나(141, 142, 143)를 제어하게 된다.
한국 특허공개공보 제10-2013-0070144호, 한국 특허공개공보 제10-2013-0087362호에서 배경기술로 기재된 기준의 안테나 제어 방법은 각 기지국이 직접 각 기지국에서 사용하는 대역의 안테나를 제어하게 된다. 그러나 통신 시스템이 복잡해짐에 따라 각 기지국이 제어할 안테나를 유동적으로 변경하여 제어할 필요가 생겼다.
이하, 기지국 시스템에 있어서 각 기지국이 임의의 ALD 또는 임의의 안테나를 유동적으로 제어하는 시스템(이하, '멀티 ALD 시스템')에 대하여 설명한다.
본 실시예는 기지국 시스템에서 복수의 포트와 복수의 ALD 사이의 연결 관계 또는 복수의 ALD와 각 ALD가 제어할 안테나 사이의 연결 관계를 자유롭게 변경할 수 있도록 함으로써, AISG(Antenna Interface Standards Group) 표준에 따른 안테나 제어의 유연성을 향상시키고, 통신 환경의 변화에 따른 안테나 제어 시스템의 최적화된 구성이 가능하게 하는 시스템 및 방법을 그 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 복수의 ALD(Antenna Line Device) 및 복수의 기지국에 연결된 복수의 포트를 포함하는 멀티 ALD 시스템에서 복수의 안테나를 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 복수의 ALD 중 어느 하나가 상기 복수의 기지국 중 어느 하나로부터 구성 명령(Configuration Command)을 수신하는 과정; 상기 구성 명령을 수신한 ALD가 다른 ALD 각각으로 상기 구성 명령을 전달하는 과정; 및 상기 복수의 ALD 각각이 상기 구성 명령에 따라 제어할 안테나 또는 연결할 포트를 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 제어 방법을 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 복수의 안테나를 제어하기 위한 멀티 ALD(Antenna Line Device) 시스템에 있어서, 복수의 기지국과 각각 연결되는 복수의 포트; 및 복수의 안테나를 제어하기 위한 복수의 ALD를 포함하되, 상기 복수의 ALD 각각은 서로 통신 가능하도록 연결되어 복수의 기지국 중 어느 한 기지국으로부터 수신한 구성 명령에 따라 제어할 안테나 또는 연결할 포트를 설정하는 것을 특징으로 하는 멀티 ALD 시스템을 제공한다.
본 실시예에 의하면 기지국 시스템에서 복수의 포트와 복수의 ALD 사이의 연결 관계 또는 복수의 ALD와 각 ALD가 제어할 안테나 사이의 연결 관계를 자유롭게 변경할 수 있도록 됨으로써, AISG(Antenna Interface Standards Group) 표준에 따른 안테나 제어의 유연성이 향상되고, 통신 환경의 변화에 따른 안테나 제어 시스템의 최적화된 구성이 가능해진다.
도 1은 기존의 기지국 시스템을 예시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 멀티 ALD 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 멀티 ALD 시스템의 제1 실시예로서, 각 ALD가 연결할 포트가 기 설정되고, 구성 명령에 따라 각 ALD가 제어할 안테나가 설정되는 멀티 ALD 시스템을 예시한 도면이다.
도 4는 제1 실시예에서 사용되는 구성 명령을 예시한 도면이다.
도 5는 도 4의 구성 명령에 따라 연결 관계가 재구성된 멀티 ALD 시스템을 예시한 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 멀티 ALD 시스템의 제2 실시예로서, 각 ALD가 제어할 안테나가 기 설정되고, 구성 명령에 따라 각 ALD가 연결할 포트가 설정되는 멀티 ALD 시스템을 예시한 도면이다.
도 7는 제2 실시예에서 사용되는 구성 명령을 예시한 도면이다.
도 8는 도 7의 구성 명령에 따라 연결 관계가 재구성된 멀티 ALD 시스템을 예시한 도면이다.
도 9는 본 실시예에 따른 멀티 ALD 시스템을 이용한 안테나 제어 시스템의 구성 방법을 마스터 ALD의 입장에서 예시한 순서도이다.
도 10는 본 실시예에 따른 멀티 ALD 시스템을 이용한 안테나 제어 시스템의 구성 방법을 기지국, 포트, 마스터 ALD 및 슬레이브 ALD의 입장에서 예시한 순서도이다.
이하 본 발명의 일부 실시예를 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 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서 제1, 제2, ⅰ), ⅱ), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 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 '하드웨어' 또는 '소프트웨어' 또는 '하드웨어 및 소프트웨어의 결합'으로 구현될 수 있다.
안테나의 제어방법이 점점 복잡해짐에 따라 여러 가지 기능들이 추가적으로 요구되고 있다. 한 예로, 기존에는 여러 기지국들이 제어하는 ALD 또는 주파수 대역(Band)이 고정되어 있었으나, 최근에는 기지국의 요구에 따라 제어하는 ALD 또는 주파수 대역을 변경할 필요가 생겼다.
이처럼 기지국 시스템에 있어서 복수의 기지국이 제어할 ALD 또는 제어할 안테나를 유동적으로 변경하며 제어할 수 있는 시스템을 멀티 ALD 시스템이라고 한다.
기존의 기지국 시스템(도 1 참고)에서는 기지국과 안테나가 일대일로 대응되어 각 기지국이 자신의 주파수 대역의 안테나만을 제어하지만, 본 실시예에 따른 멀티 ALD 시스템이 적용되는 기지국 시스템에서는 각 기지국이 다른 주파수 대역의 안테나를 제어할 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 멀티 ALD 시스템의 개념도이다.
기지국 시스템은 서로 다른 통신 규격을 가진 복수의 기지국(211, 212, 213)과 각 기지국에서 사용하는 대역의 복수의 안테나(241, 242, 243, 244)로 구성된다.
본 실시예의 멀티 ALD 시스템(200)은 기지국 시스템에서 복수의 안테나를 제어하기 위한 시스템으로서, 복수의 기지국(211, 212, 213)과 각각 연결되는 복수의 포트(221, 222, 223), 복수의 안테나를 제어하기 위한 복수의 ALD(231, 232, 233, 234, 235)를 포함한다.
멀티 ALD 시스템(200)에서 포트는 소켓, 플러그 등의 형태로 되어 있으며, 기지국과 급전 케이블, AISG(Antenna Interface Standards Group) 케이블 등으로 연결되어 기지국으로부터 데이터를 주고받는다. 멀티 ALD 시스템(200)에서 복수의 ALD(231, 232, 233, 234, 235)는 기지국(211, 212, 213)으로부터 수신된 명령을 효율적으로 처리하기 위하여 직렬 또는 그물 형태의 통신 버스로 연결되어 상호 간에 통신을 주고 받는다.
기존의 기지국 시스템(도 1 참고)에서는 포트의 수, ALD의 수 및 안테나의 수가 일치한다. 그러나 멀티 ALD 시스템(200)이 적용된 기지국 시스템(도 2 참고)에서는 1개의 ALD가 복수의 안테나를 제어할 수 있으므로, 포트의 수, ALD의 수, 안테나의 수 사이에 특별한 제한이 없다. 다만 기지국의 수와 포트의 수는 동일하다.
본 실시예에 따른 멀티 ALD 시스템(200)에서는 하나의 ALD로 복수의 안테나를 제어할 수 있다. 기지국은 포트를 통해 ALD로 안테나 제어 명령을 송신할 수 있다. 안테나 제어 명령은 AISG 표준에 따라 RS-485 신호를 이용하는 것이 바람직하다.
멀티 ALD 시스템(200)에서 각 기지국은 포트를 통해 ALD로 안테나 제어 명령을 송신할 수 있음은 물론, 복수의 포트와 복수의 ALD 사이의 연결 관계 또는 복수의 ALD와 각 ALD가 제어할 안테나 사이의 연결 관계를 변경하도록 하는 명령(이하, '구성 명령(Configuration Command)')을 송신할 수도 있다.
본 실시예에서 구성 명령(Configuration Command)이란 각 포트와 각 ALD 사이의 연결 관계 또는 각 ALD와 각 ALD가 제어할 안테나의 연결 관계를 지시하는 설정 정보를 의미한다.
즉, 멀티 ALD 시스템(200)에서는 포트, ALD 및 ALD가 제어할 안테나 사이의 관계가 구성 명령에 의해 변경될 수 있으며, 이러한 가변적인 연결 관계를 도 2에서 구름 모양의 클라우딩 시스템으로 표현하였다.
멀티 ALD 시스템(200)에서 한 번에 여러 개의 구성 명령이 실행되면 구성에 오류가 발생하므로, 하나의 구성 명령이 실행 중일 때에는 다른 구성 명령이 실행되어서는 안된다. 기지국으로부터 수신된 구성 명령을 공유하고, 하나의 구성 명령이 실행 중일 때 다른 구성 명령이 실행되지 않도록 하기 위하여 복수의 ALD는 직렬 또는 그물 형태의 통신 버스로 연결되어 상호 간에 통신을 주고 받는다.
복수의 ALD에서 이루어지는 통신 및 제어 과정은 다음과 같다.
ⅰ)기지국이 특정 ALD로 구성 명령을 송신하면 구성 명령을 받은 ALD(이하, '마스터 ALD')는 통신 버스를 통하여 다른 ALD(이하, '슬레이브 ALD')로 구성 명령을 수신하였음을 통보한다.
ⅱ)슬레이브 ALD는 마스터 ALD로부터 구성 명령 수신 사실을 통보 받으면 통보를 받았음을 알리는 확인 신호를 마스터 ALD로 송신하고, 다른 기지국으로부터 수신되는 구성 명령을 무시한다.
ⅲ)마스터 ALD는 확인 신호를 송신한 슬레이브 ALD로 구성 명령을 송신한다.
ⅳ)마스터 ALD 및 각 슬레이브 ALD는 구성 명령에 따라 포트와 ALD의 연결 관계 또는 ALD와 ALD가 제어할 안테나의 연결 관계를 재구성한다.
ⅴ)슬레이브 ALD는 구성 명령에 따른 연결 관계 설정이 마무리되면, 마스터 ALD로 구성 명령에 따른 구성 작업이 완료되었음을 통보한다.
ⅵ)마스터 ALD가 구성 명령에 따른 구성 작업을 완료하고 모든 슬레이브 ALD로부터 구성 작업이 완료되었음을 통보받으면, 마스터 ALD는 구성 명령을 전송한 기지국 및 모든 슬레이브 ALD로 구성 완료 신호를 송신한다.
ⅶ)마스터 ALD는 구성 완료 신호를 송신한 시점부터 각 기지국 중 어느 하나로부터 수신되는 구성 명령을 실행하도록 허용된다. 또한 슬레이브 ALD는 구성 완료 신호를 수신한 시점부터 각 기지국 중 어느 하나로부터 수신되는 구성 명령을 실행하도록 허용된다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
멀티 ALD 시스템의 실제적인 구현에 있어서, 각 ALD가 연결할 포트, 각 ALD가 제어할 안테나를 자유롭게 설정할 수 있도록 멀티 ALD 시스템(Full Multi-ALD System)을 구현할 수 있다.
다만 연결 관계를 일부 정해 놓는 것이 제조 비용 절감, 설계의 단순화, 시스템 오류 방지 등에서 유리한 측면이 있으므로, 일부 연결 관계를 정해 놓고 나머지 연결 관계를 자유롭게 설정할 수 있도록 하는 멀티 ALD 시스템(Half Multi-ALD System)을 구현하는 것도 가능하다.
그 일례로서, 각 ALD가 연결할 포트를 미리 정해 놓고 구성 명령에 따라 각 ALD가 제어할 안테나를 자유롭게 설정할 수 있도록 구현한 멀티 ALD 시스템이 이하 제1 실시예에 예시되어 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 멀티 ALD 시스템의 제1 실시예로서, 각 ALD가 연결할 포트가 기 설정되고, 구성 명령에 따라 각 ALD가 제어할 안테나가 유동적으로 설정되는 멀티 ALD 시스템을 예시한 도면이다.
제1 실시예의 멀티 ALD 시스템(300)은 기지국 시스템에서 복수의 안테나를 제어하기 위한 시스템으로서, 서로 다른 통신 규격을 가진 복수의 기지국(311, 312, 313)과 각 기지국에서 사용하는 대역의 복수의 안테나(341, 342, 343, 344)로 구성된 기지국 시스템에 적용된다.
제1 실시예의 멀티 ALD 시스템(300)은 복수의 기지국과 각각 연결되는 복수의 포트(221, 222, 223), 복수의 안테나를 제어하기 위한 복수의 ALD(231, 232, 233)를 포함하며, 각 ALD가 연결되는 포트가 미리 정해져 있고, 구성 명령을 이용하여 ALD와 안테나 사이의 연결 관계를 재구성할 수 있다.
도 4는 제1 실시예의 멀티 ALD 시스템에서 사용되는 구성 명령을 예시한 도면이다.
제1 실시예에서는 사용자가 키보드, 마우스, 터치 스크린 등을 이용하여 구성 명령을 입력할 때 사용자가 입력한 구성 명령이 1개의 안테나에 복수의 ALD가 연결된 형태인 경우가 문제된다.
1개의 안테나에 복수의 ALD가 연결된 형태로 안테나와 ALD의 연결 관계가 설정되면 안테나 제어시 충돌이 일어날 수 있다. 예컨대 제1 안테나에 제1 ALD 및 제2 ALD가 연결되었다면, 제1 안테나는 제1 ALD뿐만 아니라 제2 ALD로부터도 안테나 제어 명령을 받을 수 있게 된다. 제1 ALD가 제1 안테나를 15도 틸팅(Tilting)하도록 명령하고, 제2 ALD가 제1 안테나를 30도 틸팅하도록 명령하면, 안테나의 틸팅에 오작동이 일어나게 된다. 따라서 구성 명령은 1개의 안테나에 복수의 ALD가 연결되는 구성으로 이루어져서는 안된다.
사용자가 입력한 구성 명령이 1개의 안테나에 복수의 ALD가 연결된 형태인 경우, 멀티 ALD 시스템(300)은 에러 메시지를 출력하고 해당 구성 명령을 디나이(Deny)한다.
이러한 조건을 만족하는 구성 명령의 일례로서, 도 4의 구성 명령은 제1 ALD에 제1 안테나 및 제2 안테나가 연결되도록 하고, 제2 ALD에 제3 안테나가 연결되도록 하며, 제3 ALD에 제4 안테나가 연결되도록 하는 명령이다. 이러한 구성은 1개의 안테나에 복수의 ALD가 연결되도록 하는 구성이 아니므로 허용된다.
도 5는 도 4의 구성 명령에 따라 연결 관계가 재구성된 멀티 ALD 시스템을 예시한 도면이다.
도면을 참고하면, 도 4의 구성 명령에 따라 제1 ALD에 제1 안테나 및 제2 안테나가 연결되고, 제2 ALD에 제3 안테나가 연결되었으며, 제3 ALD에 제4 안테나가 연결되었음을 알 수 있다.
멀티 ALD 시스템의 다른 구현 예로서, 하프 멀티 ALD 시스템 중에서 각 ALD가 제어할 안테나를 미리 정해 놓고 구성 명령에 따라 각 ALD가 연결할 포트를 자유롭게 설정할 수 있도록 구현한 멀티 ALD 시스템이 이하 제2 실시예에 예시되어 있다.
도 6은 본 실시예에 따른 멀티 ALD 시스템의 제2 실시예로서, 각 ALD가 제어할 안테나가 기 설정되고, 구성 명령에 따라 각 ALD가 연결할 포트가 유동적으로 설정되는 멀티 ALD 시스템을 예시한 도면이다.
제2 실시예의 멀티 ALD 시스템(600)은 기지국 시스템에서 복수의 안테나를 제어하기 위한 시스템으로서, 서로 다른 통신 규격을 가진 복수의 기지국(611, 612, 613)과 각 기지국에서 사용하는 대역의 복수의 안테나(641, 642, 643, 644)로 구성된 기지국 시스템에 적용된다.
제1 실시예의 멀티 ALD 시스템(600)은 복수의 기지국과 각각 연결되는 복수의 포트(621, 622, 623), 복수의 안테나를 제어하기 위한 복수의 ALD(631, 632, 633, 634)를 포함하며, 각 ALD가 제어할 안테나가 미리 정해져 있고, 구성 명령을 이용하여 ALD와 포트 사이의 연결 관계를 재구성할 수 있다.
도 7는 제2 실시예의 멀티 ALD 시스템에서 사용되는 구성 명령을 예시한 도면이다.
제2 실시예에서는 사용자가 입력한 구성 명령이 1개의 ALD에 복수의 포트가 연결된 형태인 경우가 문제된다.
1개의 ALD에 복수의 포트가 연결된 형태로 포트와 ALD의 연결 관계가 설정되면 안테나 제어시 충돌이 일어날 수 있다. 예컨대 제1 ALD에 제1 포트 및 제2 포트가 연결되었다면, 제1 ALD는 제1 기지국뿐만 아니라 제2 기지국으로부터도 안테나 제어 명령을 받을 수 있게 된다. 제1 기지국이 제1 ALD에게 특정 안테나를 15도 틸팅(Tilting)하도록 명령하고, 제2 기지국이 제1 ALD에게 그와 동일한 안테나를 30도 틸팅(Tilting)하도록 명령하면, 제1 ALD는 어느 안테나 제어 명령에 따라 안테나를 제어하여야 할 지 판단할 수 없으므로 올바른 안테나 제어가 이루어지지 않는다. 따라서 기본적으로 구성 명령은 1개의 ALD에 복수의 포트가 연결되는 구성으로 이루어져서는 안된다.
다만 예외적으로 다음과 같은 경우에는 1개의 ALD에 복수의 포트가 연결되는 구성이 허용된다.
ALD가 제어하는 안테나 제어 장치가 RET(Remote Electrical Tilt Unit), RAS(Remote Azimuth Steering) 등과 같이 안테나에 결합된 전자석, 스텝 모터, 액추에이터, 유압 장치 등을 이용하여 안테나의 상태를 변경시키는 장치인 경우, 포트와 ALD의 연결 상태는 R/W(Read/Write)로 표시된다. 포트는 ALD로 안테나의 상태를 변경하도록 명령을 송신하는데, 이는 ALD에 안테나 제어 명령을 쓰는 방식(Write)으로 이루어지므로 W(Write)로 표시된다. 안테나 상태 변경이 완료되면 ALD는 안테나로부터 안테나의 변경된 틸트각(Tilt Angle), 방위각(Azimuth) 등의 상태 정보를 수신한다. 이 때 안테나 제어 명령을 송신한 포트는 ALD로부터 안테나 상태 정보를 읽어들이는 형식으로 이루어지므로 이를 R(Read)로 표시한다.
ALD가 제어하는 안테나 제어 장치가 RET, RAS 등 안테나의 상태를 변경시키는 장치인 경우에도 안테나의 상태를 변경시키지 않고 안테나의 틸트각(Tilt Angle), 방위각(Azimuth) 등의 상태 정보만을 수신할 수도 있으며, 이 경우 R/O(Read Only)로 표시한다.
ALD가 제어하는 안테나 제어 장치가 ATS(Antenna Temperature Sensor), GLS(Geographic Location Sensor) 등과 같이 안테나의 상태를 센싱(Sensing)하는 장치인 경우, 포트와 ALD의 연결 상태는 R/O(Read Only)로 표시된다. 포트는 ALD로 안테나의 상태를 변경시키는 명령을 송신할 필요가 없고 단순히 ALD로부터 안테나 상태 정보를 읽어들일 뿐이므로 R/O(Read Only)가 된다.
1개의 ALD에 복수의 포트를 연결시킴에 있어 2개 이상의 포트가 R/W로 연결되면 안테나의 상태를 변경하도록 하는 2개 이상의 제어 명령이 충돌할 수 있으므로 허용되지 않는다.
다만 1개의 ALD에 복수의 포트를 연결시킴에 있어 1개의 포트만이 R/W로 연결되고 나머지 포트는 R/O로 연결되면 안테나의 상태를 변경하도록 하는 제어 명령은 1개뿐이고 나머지 제어 명령은 단순히 안테나의 상태 정보를 요청하는 것뿐이므로 충돌이 일어나지 않는다. 따라서 이와 같은 구성은 허용된다.
1개의 ALD에 복수의 포트를 연결시킴에 있어 모든 포트가 R/O로 연결된 구성 역시 충돌의 우려가 없으므로 허용된다.
정리하면, 사용자가 키보드, 마우스, 터치 스크린 등을 이용하여 구성 명령을 입력할 때, 사용자가 입력한 구성 명령이 1개의 ALD에 복수의 포트가 연결된 형태인 경우, 1개의 ALD에 2개 이상의 포트가 R/W로 연결되었다면 멀티 ALD 시스템(600)은 에러 메시지를 출력하고 해당 구성 명령을 디나이(Deny)한다.
이러한 조건을 만족하는 구성 명령의 일례로서, 도 7의 구성 명령은 제1 ALD에 제1 포트가 R/W로 연결되도록 하고, 제2 ALD에 제2 포트가 R/W로 연결되도록 하고 제3 포트가 R/O로 연결되도록 하며, 제3 ALD에 제1 포트가 R/O로 연결되도록 하고 제2 포트가 R/W로 연결되도록 하고, 제4 ALD에 제3 포트가 R/W로 연결되도록 하는 명령이다. 이러한 구성은 1개의 ALD에 2개 이상의 포트가 R/W로 연결되도록 하는 구성이 아니므로 허용된다.
도 8는 도 7의 구성 명령에 따라 연결 관계가 재구성된 멀티 ALD 시스템을 예시한 도면이다.
ALD와 포트의 연결 관계를 표현함에 있어서, R/W 연결은 쌍방향 화살표로 표현하고 R/O 연결은 단방향 화살표로 표현하였다. R/W의 경우 포트에서 ALD로 안테나 제어 명령을 송신하고, 그러한 제어 명령에 따라 ALD가 안테나를 제어한 후, 안테나의 상태 정보를 받아 다시 포트로 전달해야 하므로 통신이 쌍방향으로 이루어진다. 반면 R/O의 경우 ALD가 안테나의 상태 정보를 받아 포트로 전달하는 것으로 통신이 종료되므로 단방향으로 통신이 이루어진다.
도면을 참고하면, 도 7의 구성 명령에 따라 제1 ALD에 제1 포트가 R/W로 연결되고, 제2 ALD에 제2 포트가 R/W로 연결되고 제3 포트가 R/O로 연결되었으며, 제3 ALD에 제1 포트가 R/O로 연결되고 제2 포트가 R/W로 연결되었고, 제4 ALD에 제3 포트가 R/W로 연결되었음을 알 수 있다.
도 9는 본 실시예에 따른 멀티 ALD 시스템을 이용한 안테나 제어 시스템의 구성 방법을 마스터 ALD의 입장에서 예시한 순서도이다.
마스터 ALD의 입장에서 예시한 멀티 ALD 시스템을 이용한 안테나 제어 시스템의 구성 방법은 구성 명령 수신 과정(S910), 진행 여부 판단 과정(S920), 통보 과정(S930), 확인 신호 수신 과정(S940), 구성 명령 송신 과정(S950), 구성 작업 과정(S960), 작업 완료 신호 수신 과정(S970) 및 구성 완료 신호 송신 과정(S980)을 포함한다.
구성 명령 수신 과정(S910)은 ALD가 포트를 통해 어느 하나의 기지국으로부터 구성 명령을 수신하는 과정이다. 이 때, 포트로부터 구성 명령을 수신한 ALD가 마스터 ALD가 된다.
진행 여부 판단 과정(S920)은 마스터 ALD가 다른 구성 명령에 의한 구성 작업이 진행 중인지 여부를 판단한 후, 다른 구성 작업에 의한 구성 작업이 진행 중이면 포트로부터 송신된 구성 명령을 무시하고(S920의 '예'), 다른 구성 작업에 의한 구성 작업이 진행 중이지 않으면 슬레이브 ALD로 구성 명령 수신 사실을 통보하는 과정이다(S920의 '아니오', S930)
확인 신호 수신 과정(S940)은 마스터 ALD가 슬레이브 ALD로부터 구성 명령 수신 사실을 통보 받았음을 확인하는 신호를 수신하면 해당 슬레이브 ALD로 구성 명령을 송신하는 과정이다(S940의 '예', S950).
구성 작업 과정(S960)은 마스터 ALD가 구성 명령에 따른 구성 작업을 수행하는 과정이다.
작업 완료 신호 수신 과정(S970)은 마스터 ALD가 스스로 구성 명령에 따른 구성 작업을 완료하고 모든 슬레이브 ALD로부터 작업 완료 신호를 수신하면, 포트를 통해 기지국으로 구성 완료 신호를 송신하고, 모든 슬레이브 ALD로 구성 완료 신호를 송신하는 과정이다(S970의 '예', S980).
도 9에서는 S910 내지 S980을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하다. 다시 말해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 9에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 S910 내지 S980 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 등 도 9에 도시된 방법을 다양하게 수정 및 변형할 수 있을 것이므로, 도 9는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편 도 9에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 예컨대 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들면 플로피 디스크, 하드디스크, ROM, USB 메모리 등), 광학적 판독 매체(예를 들면 CD-ROM, DVD, 블루레이 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장된 형태를 포함한다.
도 10는 본 실시예에 따른 멀티 ALD 시스템을 이용한 안테나 제어 시스템의 구성 방법을 기지국, 포트, 마스터 ALD 및 슬레이브 ALD의 입장에서 예시한 순서도이다.
기지국은 사용자로부터 구성 명령을 입력받으면(S1002의 '예') 구성 명령의 오류 여부를 판단한다(S1004). 구성 명령이 1개의 안테나에 복수의 ALD가 연결되는 구성으로 이루어지거나, 1개의 ALD에 2개 이상의 포트가 R/W로 연결되는 구성으로 이루어진 경우, 기지국은 구성 명령에 오류가 있다고 판단한다.
기지국은 구성 명령에 오류가 없으면 구성 명령을 포트를 통해 ALD로 송신하고(S1004의 '아니오', S1006), 구성 명령에 오류가 있으면 사용자로부터 다시 구성 명령을 입력받는다(S1004의 '예').
이 때, 포트로부터 구성 명령을 수신한 ALD가 마스터 ALD가 되고, 나머지 ALD가 슬레이브 ALD가 된다. 도 10은 슬레이브 ALD가 1개인 경우를 예시하고 있다. 슬레이브 ALD가 2개 이상 있는 경우에도 각 슬레이브 ALD에 도 10의 슬레이브 ALD와 동일한 순서도가 적용된다.
마스터 ALD는 다른 구성 명령에 의한 구성 작업이 진행 중인지 여부를 판단한 후, 다른 구성 작업에 의한 구성 작업이 진행 중이면 포트로부터 송신된 구성 명령을 무시하고(S1008의 '예'), 다른 구성 작업에 의한 구성 작업이 진행 중이지 않으면 슬레이브 ALD로 구성 명령 수신 사실을 통보한다(S1008의 '아니오', S1010).
슬레이브 ALD는 마스터 ALD로부터 구성 명령 수신 사실을 통보 받으면 마스터 ALD로 확인 신호를 송신한다(S1012). 슬레이브 ALD는 마스터 ALD로부터 구성 명령 수신 사실을 통보 받은 시점부터 포트를 통해 새로운 구성 명령을 수신하더라도 새로운 구성 명령을 무시하게 된다.
마스터 ALD는 슬레이브 ALD로부터 확인 신호를 수신하면 확인 신호를 송신한 슬레이브 ALD로 구성 명령을 송신한다(S1014).
마스터 ALD 및 슬레이브 ALD는 각각 구성 명령에 따른 구성 작업을 수행한다(S1016, S1018).
슬레이브 ALD는 구성 명령에 따른 구성 작업이 완료되면 마스터 ALD로 작업 완료 신호를 송신한다(S1020).
마스터 ALD는 스스로 구성 명령에 따른 구성 작업을 완료하고 모든 슬레이브 ALD로부터 작업 완료 신호를 수신하면, 기지국 및 모든 슬레이브 ALD로 구성 완료 신호를 송신한다(S1022의 '예', S1024, S1026). 이 때 마스터 ALD는 기지국으로 구성 완료 신호를 먼저 송신할 수도 있고, 슬레이브 ALD로 구성 완료 신호를 먼저 송신할 수도 있다. 즉, S1024과 S1026의 순서는 서로 뒤바뀌어도 무방하다.
기지국이 포트를 통해 구성 완료 신호를 수신하면(S1024) 구성 작업이 종료된다.
본 실시예는 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 본 실시예의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
본 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 따라서 본 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등하거나 균등하다고 인정되는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (17)

  1. 복수의 ALD(Antenna Line Device) 및 복수의 기지국에 연결된 복수의 포트를 포함하는 멀티 ALD 시스템에서 복수의 안테나를 제어하기 위한 방법에 있어서,
    상기 복수의 ALD 중 어느 하나(이하, '마스터 ALD'라 함)가 상기 복수의 기지국 중 어느 하나로부터 구성 명령(Configuration Command)을 수신하는 과정;
    상기 마스터 ALD가 다른 ALD(이하, '슬레이브 ALD'라 함) 각각으로 상기 구성 명령을 전달하는 과정; 및
    상기 복수의 ALD 각각이 상기 구성 명령에 따라 제어할 안테나 또는 연결할 포트를 설정하는 과정을 포함하되,
    상기 구성 명령은 상기 복수의 ALD와 상기 복수의 포트 사이의 연결 관계 또는 상기 복수의 ALD와 상기 복수의 안테나 사이의 연결 관계를 지시하는 설정 정보인 것을 특징으로 하는 안테나 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 멀티 ALD 시스템에서 상기 복수의 ALD 각각이 제어할 안테나가 기 설정되고,
    상기 복수의 ALD 각각은 상기 구성 명령에 따라 연결할 포트를 설정하는 것을 특징으로 하는 안테나 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구성 명령은, 상기 복수의 ALD와 상기 복수의 포트 사이의 연결 관계를 지시하는 설정 정보로서, 하나의 ALD가 2개 이상의 포트로부터 안테나 상태 변경 명령을 수신하여 실행하는 것이 허용되지 않도록 설정되는 것을 특징으로 하는 안테나 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 멀티 ALD 시스템에서 상기 복수의 ALD 각각이 연결할 포트가 기 설정되고,
    상기 복수의 ALD 각각은 상기 구성 명령에 따라 제어할 안테나를 설정하는 것을 특징으로 하는 안테나 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구성 명령은, 상기 복수의 ALD와 상기 복수의 안테나 사이의 연결 관계를 지시하는 설정 정보로서, 하나의 ALD가 2개 이상의 안테나와 연결되지 않도록 설정되는 것을 특징으로 하는 안테나 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 설정 과정 다음에,
    상기 복수의 ALD 모두가 상기 구성 명령에 따른 설정을 완료하면, 상기 마스터 ALD가 상기 구성 명령을 전송한 기지국 및 상기 슬레이브 ALD 모두로 설정 완료 신호를 송신하는 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전달하는 과정은,
    상기 마스터 ALD가 상기 슬레이브 ALD로 상기 구성 명령을 수신하였음을 알리는 통보 신호를 송신하는 과정;
    상기 마스터 ALD가 상기 슬레이브 ALD 각각으로부터 상기 통보 신호를 수신하였음을 확인하는 신호를 수신하는 과정; 및
    상기 마스터 ALD가 상기 슬레이브 ALD 각각으로 상기 구성 명령을 송신하는 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 슬레이브 ALD 각각은, 상기 통보 신호를 수신한 시점부터 상기 복수의 ALD 모두가 상기 구성 명령에 따른 설정을 완료하였음을 나타내는 설정 완료 신호를 수신하는 시점까지, 상기 복수의 기지국 중 어느 하나로부터 수신되는 구성 명령을 무시하는 것을 특징으로 하는 안테나 제어 방법.
  10. 복수의 안테나를 제어하기 위한 멀티 ALD(Antenna Line Device) 시스템에 있어서,
    복수의 기지국과 각각 연결되는 복수의 포트; 및
    상기 복수의 안테나를 제어하기 위한 복수의 ALD를 포함하되,
    상기 복수의 ALD 각각은 서로 통신 가능하도록 연결되어 복수의 기지국 중 어느 한 기지국으로부터 수신한 구성 명령에 따라 제어할 안테나 또는 연결할 포트를 설정하며,
    상기 구성 명령은 상기 복수의 ALD와 상기 복수의 포트 사이의 연결 관계 또는 상기 복수의 ALD와 상기 복수의 안테나 사이의 연결 관계를 지시하는 설정 정보인 것을 특징으로 하는 멀티 ALD 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 ALD 중 어느 하나의 ALD가 상기 구성 명령을 수신하면, 상기 구성 명령을 수신한 ALD가 상기 구성 명령을 다른 ALD로 전달함으로써, 상기 복수의 ALD가 상기 구성 명령을 공유하는 것을 특징으로 하는 멀티 ALD 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 ALD 각각은 특정 구성 명령에 따른 구성 작업이 진행 중인 경우, 상기 복수의 기지국 각각으로부터 수신되는 다른 구성 명령을 무시하는 것을 특징으로 하는 멀티 ALD 시스템.
  13. 삭제
  14. 제10항에 있어서,
    상기 구성 명령은,
    하나의 ALD가 2개 이상의 포트로부터 안테나 상태 변경 명령을 수신하여 실행하지 않도록 설정된 명령인 것을 특징으로 하는 멀티 ALD 시스템.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 구성 명령은,
    하나의 ALD가 2개 이상의 안테나와 연결되지 않도록 설정된 명령인 것을 특징으로 하는 멀티 ALD 시스템.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 ALD 각각이 제어할 안테나가 기 설정되고,
    상기 복수의 ALD 각각은 상기 구성 명령에 따라 연결할 포트를 설정하는 것을 특징으로 하는 멀티 ALD 시스템.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 ALD 각각이 연결할 포트가 기 설정되고,
    상기 복수의 ALD 각각은 상기 구성 명령에 따라 제어할 안테나를 설정하는 것을 특징으로 하는 멀티 ALD 시스템.
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