KR19980054603A - 디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 수신기를 이용한 중계기 감시방법 - Google Patents

디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 수신기를 이용한 중계기 감시방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 서비스 제공시, 터널, 빌딩내, 지하공간, 산간지역 등 전파음역지역에 서비스를 제공하기 위하여 사용되는 중계기의 감시방법에 관한 것으로, 종래의 중계기에 디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 수신기를 이용하여 파일롯트 PN 옵셋(offset)과 파일롯트신호대 간섭신호의 비를 측정하여 이를 중계기 본체의 디스플레이패널에 표시하거나 유선 또는 무선을 이용하여 중앙감시국에 원격으로 전송함으로써 기지국 안테나의 방향변경, 기지국의 이전, 새로운 기지국의 신설, 고층건물의 신축이나 철거 또는 방해전파의 발생 등으로 야기되는 중계기의 수신 기지국 변경과 이동국에 송신되는 신호의 파일롯트신호대 간섭신호 비의 변화를 원격으로 감시하도록 하여 운용의 효율을 높이고 통신품질 장애에 신속히 대응하도록 하는 디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 수신기를 이용한 중계기 감시방법이다.

Description

디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 수신기를 이용한 중계기 감시방법
본 발명은 디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 서비스 제공시 터널, 빌딩내, 지하공간, 산간지역 등 전파음영지역에 서비스를 제공하기 위하여 사용되는 중계기의 감시방법에 관한 것으로서, 특히 중계기로 서비스가 제공되는 지역내의 전파상태를 감시하기 위하여 기지국의 파일롯트 PN 옵셋(offset)과 파일롯트신호대 간섭신호의 비를 측정하는 디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 수신기를 이용한 중계기 감시방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 시스템에서는 지형이나 장애물에 의하여 기지국의 전파가 미치지 못하는 전파음영지역이 생기기 마련이다. 중계기는 전파음영지역에 이동통신 서비스를 제공하기 위하여 기지국으로부터 미약한 전파를 수신하고, 이를 증폭하여 전파음영지역에 방사하며, 또한 이동국으로부터 신호를 수신하고 증폭하여 기지국에 송신하는 양방향성 증폭장치이다.
이동통신 시스템에서 이동국의 통신품질은 이동국이 수신하는 전파품질에 좌우되는 바, 아날로그 및 디지탈 시분할 다원접속 이동통신 시스템에서의 전파품질은 주로 전파의 수신세기에 의해 결정된다. 즉, 전파의 수신전력이 통신품질을 결정하며, 디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 시스템에서의 통신품질은 기지국의 파일롯트신호대 간섭신호의 비로서 결정된다.
중계기는 초기 설치시 수신되는 전파품질이 최상이 되는 기지국 방향으로 안테나의 방위각 및 양각을 최적으로 맞추어 설치한다. 또한 전파상태가 양호한 기지국이 2개 이상일 때는 중계기의 서비스로 인하여 기지국의 통화량이 폭주하지 않도록 각 기지국의 최대 통신용량 및 가입자의 통신밀도를 고려하여 통화량이 골고루 분산되도록 적절히 기지국을 선택한다. 설치 후 이동통신 서비스 중에는 중앙감시국에서 서비스 상태를 감시하기 위하여, 중계기의 장애 유무와 출력신호의 전력을 유선 또는 무선장치를 통해 원격으로 전송한다. 그러나 초기 설치된 중계기의 서비스지역내 통신품질은 기지국과 중계기 안테나간 무선구간의 전파특성에 따라 달라질 수 있다. 즉, 인근 기지국 안테나의 방향 변경, 기지국의 이전, 새로운 기지국의 신설, 고층건물의 신축이나 철거 또는 방해전파의 발생 등으로 중계기 안테나에 수신되는 전파신호에 변화가 생기면, 이는 곧 중계기의 서비스지역내 통신품질에 영향을 미친다.
코드분할 다원접속 이동통신 시스템에서 중계기 기지국방향 안테나의 수신신호 변화에는 수신전력의 변화, 기지국의 파일롯트신호대 간섭신호 비의 변화 및 수신전파의 원인이 되는 기지국이 다른 기지국으로 변경되는 경우를 포함한다. 이런 경우 중계기 기지국방향 안테나의 수신전력이 초기 설치시와 같거나 더 크더라도 파일롯트신호대 간섭신호의 비는 악화되어 통신에 막대한 지장을 초래할 수 있다. 기지국의 변경이 생길 경우에는 초기에 고려한 통신용량과 가입자 분포가 달라질 수 있으며, 또한 기지국방향 안테나의 수신전력의 세기에 따라 중계기 서비스지역이 작아질 수도 있다. 따라서 코드분할 다원접속방식의 이동통신 시스템에서 사용될 중계기는 파일롯트신호대 간섭신호의 비를 측정하는 기능과 신호가 어느 기지국으로부터 수신되는지를 판별하는 기능이 있어야 한다.
도 1은 종래 중계기의 간단한 구성도로서, 기지국으로부터 받은 신호를 중폭하여 서비스 대상지역내의 이동국에 전해주는 순방향 링크와 전파 음영지역내 이동국으로부터 받은 미약한 신호를 증폭하여 기지국에 전달하는 역방향 링크로 구성된 양방향 증폭기 역할을 수행한다. 기지국방향 안테나(1)로 수신된 기지국신호는 듀플렉서(2)를 통해 저잡음증폭기(3)에서 증폭된 후 대역선택부(5)로 입력된다. 대역선택부(5)는 이동통신 서비스에 필요한 순방향 주파수대역만을 통과시키고, 고출력증폭기(7)는 신호를 최종증폭한다. 증폭된 출력의 극히 일부는 커플러(11)를 거쳐 전력센서(10)에 입력되고, 대부분의 신호는 듀플렉서(12)를 거쳐 이동국방향 안테나(13)를 통해 복사된다. 전력센서(10)는 커플러(11)를 통과한 전력을 측정하여 그 값을 감시/원격제어기(9)에 전달한다. 감시/원격제어기는 커플러(11)의 커플링 값을 보상하며, 정확한 출력전력을 계산하여 중계기 본체의 디스플레이 패널에 표시하거나 중앙감시국에 원격전송한다. 역방향으로는 이동국방향 안테나(13)를 통해 수신된 이동국신호는 듀플렉스(12)를 거쳐 저잡음증폭기(8)에서 증폭된 후 대역선택부(6)로 입력된다. 대역선택부(6)는 이동통신 서비스에 필요한 역방향 주파수대역만을 통과시키고, 이 신호는 최종적으로 고출력증폭기(4)를 통해 증폭된 후 듀플렉서(2)를 거쳐 기지국방향 안테나(1)를 통해 기지국으로 복사된다. 듀플렉서(2),(12)는 기지국 신호와 이동국 신호를 한 개의 안테나를 통해 송수신하도록 두 신호를 분리시키는 역할을 한다. 대역선택부(5),(6)는 이동통신 서비스에 필요한 주파수대역만을 선택하는 대역통과필터와 다수의 증폭기로 구성되며, 설계하는 방법에 따라 수신된 주파수신호를 그대로 증폭하는 고주파 증폭방식과 대역통과필터의 구현이 쉬운 저주파수의 중간주파수로 변환하여 대역통과필터를 통과시킨 후 다시 원래의 고주파수로 변환하는 중간주파수 변환방식이 있다.
이러한 주파수분할 또는 시분할 다원접속방식의 이동통신 시스템에서 사용하는 종래의 중계기는 서비스지역의 통신품질 상태를 파악하기 위하여 중계기의 송신출력 전력을 측정한다. 그러나 코드분할 다원접속 이동통신 시스템에서의 통신품질은 파일롯트 신호대 간섭신호의 비에 좌우되므로 종래기술에서 사용하던 출력전력의 측정만으로는 서비스지역의 전파품질 상태파악에 어려움이 있다. 즉, 중계기의 송신전력은 만족할 만큼 크더라도 실제 통신품질은 불량하거나 또는 통신자체가 불가능한 경우가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 실정을 감안하여 중계기의 송신전력을 측정하여 통신품질 상태를 파악하는 종래 중계기 감시방법의 문제점을 해결하고자 발명한 것으로서, 기지국의 파일롯트 PN 옵셋(offset)과 파일롯트 신호대 간섭신호의 비를 측정하여 통신품질 상태를 파악하는 디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 수신기를 이용한 중계기 감시방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 중계기의 간단한 구성도,
도 2는 본 발명 중계기 감시방법에 채용하는 코드분할 다원접속 이동통신 중계기의 구성도.
도 3은 본 발명에 사용되는 코드분할 다원접속 이동통신 수신기의 구성도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1, 13 : 안테나2, 12 : 듀플렉서(Duplexer)
3, 8 : 저잡음증폭기4, 7 : 고출력증폭기
5, 6 : 대역통과필터(대역선택부)9 : 감시/원격제어기
10 : 전력센서11, 16 : 커플러
14 : 코드분할 다원접속 이동통신 수신기
15 : 가변감쇄기21 : 고주파처리/중간주파수 변환부
22 : 복조기23 : 디인터리버
24 : 디코더25 : 마이크로프로세서
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기지국 신호의 수신을 위한 안테나(1), 듀플렉서(2),(12), 저잡음증폭기(3),(8), 고출력증폭기(4),(7), 대역통과필터(5),(6), 감시/원격제어기(9), 전력센서(10), 커플러(11) 및 이동국으로의 송신을 위한 안테나(13)를 구비하여 중계기의 송신전력을 측정 통신품질 상태를 파악하는 중계기 감시방법에 있어서, 상기 커플러(11)와 듀플렉서(12) 사이에 커플러(16)를 연결하고, 커플러(16)에 가변감쇄기(15)와 수신기(14)를 통해 상기 감시/원격제어기(9)를 연결함과 더불어 가변감쇄기(15)에 상기 전력센서(10)를 연결하되 상기 수신기(14)가 고주파처리/중간주파수 변환부(21)와 복조기(22), 디인터리버(23), 디코더(24) 및 마이크로프로세서(25)로 구성되어 순방향링크의 출력전력을 전력센서(10)로 측정하고, 기지국 파일롯트 PN 옵셋(offset)과 파일롯트신호대 간섭신호의 비를 코드분할 다원접속 이동통신 수신기(14)로 측정하여 이를 감시/원격제어기(9)를 통하여 중계기 본체 디스플레이패널에 표시하거나 유선 또는 무선을 이용하여 중앙감시국에 전송하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명 중계기 감시방법에 채용하는 코드분할 다원접속 이동통신 중계기의 구성도로서, 기본적인 동작은 종래의 중계기와 같은며, 본 발명의 특징은 중계기의 출력을 측정하기 위하여 종래의 전력센서(10)외에 코드분할 다원접속 이동통신 수신기(14)를 채용한 점이다. 따라서 고출력증폭기(7)를 통과한 순방향 출력신호의 일부는 커플러(11)를 통해 전력센서(10)에 의해 전력이 측정되고, 측정값에 따라 가변감쇄기(15)의 감쇄량을 제어하여 항상 최적의 전력이 수신기(14)에 입력되도록 한다. 또 다른 일부 신호는 커플러(16)를 통과한 후 수신기(14)에 의해 기지국의 파일롯트 PN 옵셋과 파일롯트신호대 간섭신호의 비가 측정된다. 본 발명은 고주파 증폭방식과 중간주파수변환방식 모두에 적용가능하며, 기지국과 중계기의 기지국방향 안테나간의 순방향 및 역방향 신호경로는 유선 또는 무선을 사용할 수 있으며, 유선의 경우에는 광케이블 또는 동축케이블을 사용할 수 있다. 마찬가지로 중계기의 이동국방향 안테나와 이동국간의 순방향 및 역방향 신호경로는 유선 또는 무선을 사용할 수 있으며, 유선의 경우에는 광케이블 또는 동축케이블을 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명에 사용되는 코드분할 다원접속 이동통신 수신기(14)의 구성도이며, 코드분할 다원접속 이동통신 시스템에서 본 발명에 이용되는 기지국 송신신호에는 파일롯트신호, 동기신호, 페이징신호가 있다. 파이롯트 신호는 동일한 코드를 기지국마다 PN 옵셋을 다르게 송신하여 이동국이 기지국을 구별할 수 있도록 한다. 파일롯트신호를 통해 이동국은 기지국 식별과 시스템 초기동기를 하며, 기지국들의 신호레벨을 비교하는 기준으로 사용한다. 동기신호는 파일롯트 PN 옵셋, 시스템 시간, 시스템 고유번호 등의 정보를 송신하고, 페이징 신호는 이동국에 시스템 파라메타, 이웃기지국 정보 등을 전송하며, 기지국은 무선신호의 페이딩으로 인한 데이터의 버스트에러를 방지하기 위해 송신할 데이터를 적절히 재배치하여 송신한다.
다음으로 코드분할 다원접속 이동통신 수신기(14)의 동작을 설명한다.
커플러(16)를 통과한 중계기 출력의 일부는 가변감쇄기(15)와 고주파처리/중간주파수변환부(21)를 거쳐 복조기(22)에 입력된다. 복조기(22)는 파일롯트신호대 간섭신호 비의 측정, 파일롯트신호 추적 및 데이타 복조 기능을 수행하며, 복조된 데이터는 디인터리버(23)에서 원래의 순서로 재배치되고, 디코더(24)에서 복호화되어 에러체크된다. 마이크로프로세서(25)는 모든 데이터 처리 과정을 제어하고 파이롯트신호, 동기신호 및 페이징신호를 수신하여 검출되는 파일롯트 PN 옵셋과 파일롯트신호대 간섭신호의 비를 감시/원격제어기(9)에 전달하고, 감시/원격제어기(9)는 이를 중계기 본체의 디스플레이패널에 표시하거나 중앙감시국에 원격으로 전송한다. 코드분할 다원접속 이동통신 수신기(14)는 중계기 순방향 출력단에 설치되어 이동국이 수신할 신호를 측정할 수도 있고, 순방향 입력단에 설치되어 기지국방향 안테나의 수신신호를 측정할 수도 있으며, 둘을 복합적으로 사용할 수도 있다.
상기한 바와 같이 본 발명은 종래의 중계기에 디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 수신기를 이용하여 파일롯트 PN 옵셋과 파일롯트 신호대 간섭신호의 비를 측정함으로써 운용의 효율을 높이고, 통신품질 장애에 신속히 대응할 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

  1. 기지국 신호의 수신을 위한 안테나(1), 듀플렉서(2),(12), 저잡음증폭기(3),(8), 고출력증폭기(4),(7), 대역통과필터(5),(6), 감시/원격제어기(9), 전력센서(10), 커플러(11) 및 이동국으로의 송신을 위한 안테나(13)를 구비하여 중계기의 송신전력을 측정 통신품질 상태를 파악하는 중계기 감시방법에 있어서, 상기 커플러(11)와 듀플렉서(12) 사이에 커플러(16)를 연결하고, 커플러(16)에 가변감쇄기(15)와 수신기(14)를 통해 상기 감시/원격제어기(9)를 연결함과 더불어 가변감쇄기(15)에 상기 전력센서(10)를 연결하되 상기 수신기(14)가 고주파처리/중간주파수 변환부(21)와 복조기(22), 디인터리버(23), 디코더(24) 및 마이크로프로세서(25)로 구성되어 순방향링크의 출력전력을 전력센서(10)로 측정하고, 기지국 파일롯트 PN 옵셋(offset)과 파일롯트신호대 간섭신호의 비를 코드분할 다원접속 이동통신 수신기(14)로 측정하여 이를 감시/원격제어기(9)를 통하여 중계기 본체 디스플레이패널에 표시하거나 유선 또는 무선을 이용하여 중앙감시국에 전송하는 것을 특징으로 하는 디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 수신기를 이용한 중계기 감시방법.
  2. 청구항 1에 있어서 코드분할 다원접속 이동통신 수신기(14)를 순방향링크의 입력단에 채용하여 입력신호를 측정하거나, 출력단에 채용하여 출력신호를 측정하는데 사용하거나 또는 둘을 복합적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 수신기를 이용한 중계기 감시방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 기지국과 중계기의 기지국방향 안테나(1)간 순방향링크와 역방향링크의 신호경로가 유선 또는 무선중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 수신기를 이용한 중계기 감시방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 중계기이 듀플렉서(12)와 이동국간의 순방향링크와 역방향링크의 신호경로가 유선 또는 무선중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 수신기를 이용한 중계기 감시방법.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 유선이 광케이블 또는 동축케이블 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디지탈 코드분할 다원접속 이동통신 수신기를 이용한 중계기 감시방법.
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