KR19990032636A

KR19990032636A - 이동 통신 시스템에서 시스템 출력 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR19990032636A
Application number: KR1019970053731A
Authority: KR
Inventors: 박덕남
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR100253799B1

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템의 출력 제어 장치에 관한 것이다. 하나의 바람직한 양태에 있어서, 본 발명에 의한 이동 통신 시스템에서 시스템 출력 제어 장치는,

시스템 출력단의 출력을 정량적으로 보상하기 위해서 출력 신호를 가변하는 출력 신호 가변 장치; 출력 신호 가변 장치를 제어하는 출력 제어 신호 발생 장치; 출력 제어 신호 발생장치를 제어하는 가변 출력 제어 장치; 가변 출력 제어 장치를 제어하는 시스템 제어 장치; 상기 가변 출력 제어 장치와 연결되어 있으며 시스템 아날로그 회로의 출력 신호를 보상하기 위한 보상 데이터를 저장하는 보상 데이터 저장 장치 및 출력 신호 가변 장치의 출력 신호를 증폭하여 최종 출력하는 출력 증폭기를 포함한다.

그리고 또 하나의 바람직한 양태에 있어서, 본 발명에 의한 이동 통신 시스템에서 시스템 출력 제어 방법은,

시스템 출력단의 출력을 정량적으로 보상하기 위해서 시스템 제어장치로부터 시스템 출력값과 주파수를 받는 제 1 단계; 시스템에서 사용되는 주파수간의 차이와 그에 해당하는 출력값을 구하는 제 2 단계; 시스템 제어 신호와 제 2 단계의 결과를 더하는 제 3 단계; 출력단의 증폭에서 생기는 주파수에 대한 이득의 차를 제 3 단계에 더하는 제 4 단계; 주파수에 따른 시스템 연결등에 따른 오차를 제 4 단계에 더하는 제 5 단계 및 기준주파수에서 출력 제어 신호의 변화에 대한 출력 신호를 나타내는 데이터에서 상기의 출력값에 해당하는 출력 제어 신호를 찾는 제 6 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

이동 통신 시스템에서 시스템 출력 제어 장치 및 방법

본 발명은 이동 통신 시스템의 시스템 출력을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 시스템이 설치된 기지국의 주위 환경에 따라 최적의 값을 출력하도록 하는 이동 통신에서의 요구에 부합되도록 시스템의 출력을 가변시킬 수 있는 회로(이후 출력 신호 가변 장치라고 칭함)의 특성을 제어하는 보상 데이타를 추출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적인 이동통신 시스템의 송신 계통은 IF(중간 주파수)신호를 RF(무선 주파수)대로 변조 및 주파수 변환을 시킨 후 큰 출력을 내기 위하여 LPA(Linear Power Amplifier)나 HPA(High Power Amplifier)를 거쳐서 시스템의 최종 출력 단자인 안테나로 보낸다.

종래에는 LPA나 HPA는 고정이득을 가지는 구조로 되어 있어서 입력 신호를 고정된 이득만큼 츨력을 증폭시키게 된다. 따라서 시스템의 출력을 가변하고자 할 경우에는 중간 주파수대의 신호중 HPA나 LPA의 입력전의 신호를 제어하여야 한다.

이를 위해서는 가변 증폭기나 가변 감쇠기를 사용한다. 이경우 부품이 아날로그 회로로 이루어진 특성상 출력이 항상 일정하게 나오지 않고 오차를 가지게 된다.

디지털 회로의 경우에는 "1" 과 "0" 에 해당되는 크기의 범위가 정해져 있어서 해당 범위내에 속한 것들은 동일한 값을 가지게 되는 반면, 아날로그 회로의 경우에는 연속적인 값들중에서 같은 것들만이 동일한 결과를 내게 된다.

따라서 동일한 출력을 내려면 매우 세밀한 조정이 필요하다. 또한, HPA나 LPA들의 출력 특성을 보면 모듈별로 오차가 발생된다.

따라서 시스템의 출력을 각 시스템별로 같게 조정하기는 매우 어렵다는 문제점이 있다.

설사, 초기에 출력을 정확히 측정하여 미세하게 조정한다고 하더라도, 이후 시스템 운용중에 출력의 변경이 요구될 때에나 모듈의 교체등이 발생되었을 경우에는 시스템의 출력을 재조정해야만 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 시스템의 출력을 조정할 때 초기 설치시 측정한 시스템의 출력 데이터를 시스템의 출력 변경시 사용할 수 있는 장치를 제시하고, 또한 가변 증폭기나 가변 감쇠기의 오차를 보상하여 출력특성을 선형적으로 처리할 수 있는 방법을 제시함으로써, 이동 통신 시스템에서 출력조정을 운용자가 원하는 양만큼 제어할 수 있는 시스템 출력 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 바와 같은 이동 통신 시스템의 출력 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명에 의한 출력 신호 가변 장치의 출력 보상을 위한 시스템의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 시스템 출력 신호 발생기

12 : 시스템 제어 장치

21 : 출력 신호 가변 장치

22 : 출력 제어 신호 발생 장치

23 : 가변 출력 제어 장치

24 : 보상 데이터 저장장치

31 : 출력증폭기

41 : 시스템 출력 측정 위치

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 시스템 출력 제어 장치의 바람직한 일 실시예는,

본 발명에 있어서, 상기 보상 데이터 저장 장치에 저장될 보상 데이터를 만들기 위해, 기준주파수에 대한 출력 제어 신호의 변화에 따른 출력 신호 가변 장치의 출력 데이터를 이용하여 보상 데이터 추출하는 것이 바람직하며,

상기 보상 데이터 저장 장치에 저장될 보상 데이터를 만들기 위해, 고정된 출력 제어 신호에 대한 주파수의 변화에 따른 출력 신호 가변 장치의 출력 데이터를 이용하여 보상 데이터를 추출하는 것이 바람직하며,

상기 출력 증폭기에서 발생하는 주파수에 따른 출력 증폭기의 정격 이득에 대한 차이를 보상하여 위한 보상 데이터를 추출하는 것이 바람직하며,

주파수에 따른 시스템 연결등에 따른 오차에 의한 손실을 보상하는 보상 데이터 추출을 이용하는 것이 바람직하다.

상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 시스템 출력 제어 방법의 바람직한 일 실시예는,

시스템 출력단의 출력을 정량적으로 보상하기 위해서 시스템 제어장치로부터 시스템 출력값과 주파수를 받는 제 1 단계; 시스템에서 사용되는 주파수간의 차이와 그에 해당하는 출력값을 구하는 제 2 단계; 시스템 제어 신호와 제 2 단계의 결과를 더하는 제 3 단계; 출력단의 증폭에서 생기는 주파수에 대한 이득의 차를 제 3 단계에 더하는 제 4 단계; 주파수에 따른 시스템 연결등에 따른 오차를 제 4 단계에 더하는 제 5 단계 및 기준주파수에서 출력 제어 신호의 변화에 대한 출력 신호를 나타내는 데이터에서 상기의 출력값에 해당하는 출력 제어 신호를 찾는 제 6 단계를 구비하여 이루어진다.

본 발명에 있어서, 상기의 제 2 단계는, 기준 출력 제어 신호에 대한 주파수의 변화에 따른 출력 신호의 출력 데이터를 추출하여 데이터표를 구성하고, 이를 참조하여 기준 주파수와 시스템 동작 주파수간의 차에 해당하는 출력값을 찾아내는 것이 바람직하며,

상기의 제 4 단계는, 주파수의 변화에 따른 출력단 증폭의 정격이득차를 추출하여 데이터표를 구성한 뒤, 이를 참조하여 기준 주파수와 시스템 동작 주파수간의 차에 해당하는 증폭된 출력값 찾아내는 것이 바람직하며,

상기의 제 5 단계는, 주파수에 따른 시스템 연결등에 따른 오차를 추출하여 데이터표를 구성한 뒤, 이를 참조하여 기준 주파수와 시스템 동작 주파수간의 차에 해당하는 시스템 연결등에 따른 오차를 찾아내는 것이 바람직하며,

상기의 제 6 단계는, 기준 주파수에 대한 출력 제어 신호의 변화에 따른 출력 신호의 출력 데이터를 추출하여 데이터표를 구성하여, 이를 참조하여 시스템 동작으로 발생한 출력 신호에 해당하는 출력 제어 신호를 찾아내는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 목적과 장점은 아래 발명의 상세한 설명을 읽고, 첨부된 도면을 참조하면 보다 명백해진다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고, 여러 가지 형태를 취할 수 있지만, 그에 따른 특별한 실시예만 첨부된 도면에 도시되어 있고, 그에 대해서는 상세하게 기술될 것이다.

하지만 본 발명은 명세서에서 언급된 특별한 형태로 수정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 본 발명은 첨부된 청구 범위에 의해 정의된, 본 발명의 정신과 범위내에 있는 모든 변형물, 동등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기의 구성을 바탕으로 출력 신호 가변 장치의 출력을 제어하기 위한 보상데이타를 추출하는 장치를 제공한다.

도 1 은 본 발명에 의한 가변 출력 회로의 특성을 보상하기 위한 시스템 구성도이다.

도시된 바와 같이, 기본 시스템의 출력 신호 가변 장치의 특성을 보상하기 위한 데이터를 저장하는 보상 데이터 저장 장치(24)와 이를 제어하는 시스템 제어 장치(12)와 가변 출력 제어 장치(23)가 필요하다.

특히 보상 데이터 저장 장치(24)는 출력 신호 가변 장치(21)의 시험시 보상치를 저장하고 운용중에 제어 로직(12,23)이 이를 읽어서 그값을 참조하고 출력 제어 신호 발생 장치(22)를 구동하게 된다.

또한 시스템의 최종단에 위치한 출력 증폭기(31)의 오차에 의한 영향을 보상하기 위해서 출력 증폭기의 특성을 보상 데이터 저장장치(24)에 저장하고 시스템의 최종출력을 측정하여 이 값을 보상 데이터 저장장치(24)에 저장한다. 이로써 시스템의 출력을 선형적으로 제어할 수 있는 기본 요건을 갖추게 된다.

발명의 세부 설명은 다음의 4가지 측면에서 설명된다.

1) 발명에 따른 회로의 위치

보상 데이터 저장 장치(24)와 출력 제어 신호 발생 장치(22)는 출력 신호 가변 장치(21)와 동일 모듈에 실장되는 것이 바람직하다.

출력 신호 가변 장치(21)를 다수개 사용할 경우에 각각의 특성은 서로 다르게 되고 서로 다른 데이터를 공유할 수 없다. 따라서 가급적 동일 모듈에 모든 장치를 실장하는 것이 시스템 구성이나 운용에 편리하게 된다.

그리고, 제어 장치(23,24)는 동일 모듈에 실장하는 방법이 있으나 가변 출력 제어 장치(23)와 보상 데이터 저장 장치(24)와의 인터페이스만 된다면 시스템에 요건에 맞게 설계할 수 있다.

2) 보상 데이터의 추출 방법

이동통신 시스템에서 출력 신호 가변 장치(21)는 시스템마다 1개의 동일 주파수를 사용하는 것이 아니다. 따라서 출력 신호 가변 장치(21)의 특성은 주파수와 출력제어신호의 크기에 따라서 출력이 달라지게 된다.

그러므로 주파수와 출력제어신호의 크기를 고려하여 항상 같은 츨력을 낼 수 있도록 보상 데이터를 만들어야 한다.

보상 데이터는 초기에 출력 신호 가변 장치(21) 시험시 나타나는 특성을 조사하여 만들어야 한다. 보상 데이터는 시스템이 사용되는 모든 주파수별로 제어신호를 변경하면서 출력을 측정하는 것이 가장 정확한 결과를 얻을 수 있으나 사용주파수가 많을 경우 보상 데이터의 양이 매우 크게 된다.

이경우 실용상 문제가 될 수 있으므로 최소의 보상 데이터를 얻는 방법을 본 발명에서 제안한다.

주파수별로 출력제어신호를 변경하면서 출력 신호 가변 장치(21)의 출력을 보면 그차이는 주파수별로 동일제어신호에 의한 차이와 거의 같게 된다. 이런 특성에 의해서 보상 데이터를 두가지로 분리한다.

첫째, 일정 출력 제어 신호에 대해 주파수를 변화시켰을 때 얻어지는 출력값을 보상데이타로 얻는다.

주파수(상대치)	출력값
1	2.0
2	2.2
3	2.1
...	...
30	3.0
31	3.1
32	3.1
...	...
...	...
99	1.9
100	1.9

표 1 에 기술된 바와 같이 동일한 기준 출력제어신호에 대한 기준 주파수와의 상대적인 차이를 주고 주파를 변화시켰을 때 나타나는 출력 신호 가변 장치(21)의 출력값의 데이터를 구한다.

둘째, 기준 주파수에 대한 출력제어신호의 크기를 변화하면서 얻는 출력 신호의 값을 보상데이타로 얻는다.

출력제어신호(상대치)	출력값
1 (최소)	0.0
2	0.1
3	0.1
...	...
300	1.0
301	1.0
302	1.1
...	...
...	...
999	3.8
1000(최대)	3.9

표 2 에 기술된 바와 같이, 기준 주파수에 대한 출력제어신호의 크기를 변화하면서 출력 신호 가변 장치(21)의 출력을 구한다.

표 1 과 표 2 를 구하면서 측정 결과에 대한 오차등은 보상할 수 있다.

이렇게 구한 표 1 과 표 2 를 보상 데이터 저장장치(24)에 가변 출력 제어 장치(23)의 제어에 의해 저장한다.

3) 출력 신호 가변 장치(21)의 기본 제어 방법

가변 출력 제어 장치(23)는 시스템 제어 장치(12)로 부터 시스템의 출력값과 주파수를 받는다.

가변 출력 제어 장치(23)는 이값을 저장한 후, 표 1 에서 기준주파수와 시스템에서 사용되는 주파수 간의 차이를 계산하고 그 결과를 저장하고, 시스템 제어 장치(12)로 부터 받은 출력값과 기준주파수와 시스템에서 사용되는 주파수 간의 차를 더한다.

이 결과에 의한 계산된 값을 표 2 에서 갖는다.

표 2 에서 시스템의 출력값에 해당된 출력제어신호값을 찾는 시간을 절약하기 위해서 표 2 의 데이터를 가공하여 새로운 표를 만든다.

표 3 은 기준주파수의 출력값에 대한 출력제어신호의 값이다.

출력값	출력제어신호(상대치)
0.0	1
0.1	2
0.1	3
...	...
1.0	300
1.0	301
1.1	302
...	...
...	...
3.8	999
3.9	1000

표 3 을 이용하면 빠른 시간에 출력값에 대한 출력제어신호의 값을 얻을 수 있다. 또한 표 3 은 가변 출력 제어 장치의 초기화 과정에서 생성되는 것이므로 시스템의 운용중에는 표 3 의 생성에 의한 영향이 없게 된다.

가변 출력 제어 장치는 표 2 에서 구한 출력 제어 신호 값을 출력 제어 신호 발생 장치(22)로 보낸다.

이로써 출력 신호 가변 장치(21)의 특성에 따른 오차를 보상하여 시스템에서는 정량적으로 제어할 수 있게 된다.

4) 시스템 최종 출력의 제어 방법

시스템의 출력은 출력 신호 가변 장치(21)만이 아니고 출력 증폭기(31)나 시스템 신호 발생 장치(11)등 모든 아날로그 회로의 조합으로 이루어진다.

다만, 다른 구성품들은 고정 이득을 가지고 있으므로 그 특성을 알 수 있다. 또한 기저 주파수대나 중간 주파수대의 신호들은 그 차이가 시스템에서 무시할 수 있을 정도로 조정이 된다.

그러나 최종 출력단의 출력 증폭기(31)의 특성은 무시하기에는 그 값이 크다. 따라서, 시스템의 출력은 출력 신호 가변 장치(21)와 출력 증폭기(31)의 특성에 따라서 그 차이가 발생된다.

표 4 는 출력증폭기(31)의 시험시 얻는 데이터이다.

주파수(상대치)	정격이득 차이
1	0.0
2	0.1
3	0.1
...	...
30	-0.7
31	-0.8
32	-1.0
...	...
...	...
99	0.5
100	0.3

표 4 는 출력증폭기(31) 특성데이터를 저장하고 있고, 이것은 보상 데이터 저장 장치(24)에 저장된다. 이것은 주파수에 따른 출력증폭기(31)의 정격이득에 대한 차이를 계산한 결과치이다.

표 4 의 데이터는 이동통신 시스템이 설치된 장소에서 가변 출력 제어 장치(23)를 통해서 보상 데이터 저장 장치(24)에 저장한다.

마지막으로 시스템의 연결 등에 따른 오차를 측정한다. 이것은 시스템의 출력 측정 위치에서 측정한다.

표 5 는 시스템 연결등에 따른 오차를 나타낸 것이다. 이 오차는 보상 데이터 저장 장치(24)에 저장된다. 표 5 의 초기값은 "0"이다.

주파수(상대치)	정격이득 차이
1	0.4
2	0.4
3	0.4
...	...
30	0.3
31	0.3
32	0.3
...	...
...	...
99	0.5
100	0.4

표 5 를 얻기 위해서 가변 출력 제어 장치(23)는 시스템 제어 장치(12)로부터 시스템의 출력값과 주파수를 받는다.

상기에서 기술한 바와 같이 상기 표 1 에서 기준 주파수와 시스템에서 사용되는 주파수 간의 차이를 계산하고 그 결과를 저장하고, 시스템 제어 장치(12)로 부터 받은 출력값과 기준주파수와 시스템에서 사용되는 주파수 간의 차를 더한다.

이 결과에 표 5 에서 주파수에 대한 출력 증폭기(31)의 이득의 차이를 더하고, 이 값에 해당되는 가변 출력 제어신호의 값을 상기 표 2 나 표 3 에서 찾는다.

가변 출력 제어 장치(23)는 위의 결과에서 구한 출력 제어 신호값을 출력 제어 신호 발생 장치(22)로 보낸다.

최종적으로 시스템의 출력을 시스템 출력 위치(41)에서 측정한다.

여기서 측정한 값과 시스템 제어 장치(12)로부터 받은 시스템의 출력값을 비교하고, 결과를 가변 출력 제어 장치(23)를 통해서 보상 데이터 저장장치(24)에 저장한다.

이로써 시스템의 출력을 제어하기 위한 모든 작업이 끝나게 되고, 시스템의 출력은 시스템 제어 장치(12)로부터 내려오는 시스템 출력값에 맞게 조정이 된다.

상기와 같이 동작하는 본 발명은, 시스템의 출력을 정량적으로 제어할 수 있고, 각 시스템별로 보상효과에 의해 출력을 동일하게 한다. 이로써 정확한 셀 설계(cell plan)를 가능하게 한다.

또한 원격으로 시스템의 출력을 조절함으로써 초기 시스템 설치 및 시험을 줄이게 되고 운용자는 효율적인 서비스를 할 수 있게 한다.

Claims

시스템 출력단의 출력을 정량적으로 보상하기 위해서 출력 신호를 가변하는 출력 신호 가변 장치;

출력 신호 가변 장치를 제어하는 출력 제어 신호 발생 장치;

출력 제어 신호 발생장치를 제어하는 가변 출력 제어 장치;

가변 출력 제어 장치를 제어하는 시스템 제어 장치;

상기 가변 출력 제어 장치와 연결되어 있으며 시스템 아날로그 회로의 출력 신호를 보상하기 위한 보상 데이터를 저장하는 보상 데이터 저장 장치 및

출력 신호 가변 장치의 출력 신호를 증폭하여 최종 출력하는 출력 증폭기를 포함하는, 이동통신 시스템에서 시스템 출력 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 보상 데이터 저장 장치에 저장될 보상 데이터를 만들기 위해, 기준주파수에 대한 출력 제어 신호의 변화에 따른 출력 신호 가변 장치의 출력 데이터를 이용하여 보상 데이터 추출하는, 이동 통신 시스템에서 시스템 출력 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 보상 데이터 저장 장치에 저장될 보상 데이터를 만들기 위해, 고정된 출력 제어 신호에 대한 주파수의 변화에 따른 출력 신호 가변 장치의 출력 데이터를 이용하여 보상 데이터 추출하는, 이동 통신 시스템에서 시스템 출력 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 출력 증폭기에서 발생하는 주파수에 따른 출력 증폭기의 정격 이득에 대한 차이를 보상하여 위한 보상 데이터를 추출하는, 이동 통신 시스템에서 시스템 출력 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

주파수에 따른 시스템 연결등에 따른 오차에 의한 손실을 보상하는 보상 데이터 추출을 이용하는, 이동통신 시스템에서 시스템 출력 제어 장치.
시스템 출력단의 출력을 정량적으로 보상하기 위해서 시스템 제어장치로부터 시스템 출력값과 주파수를 받는 제 1 단계;

시스템에서 사용되는 주파수간의 차이와 그에 해당하는 출력값을 구하는 제 2 단계;

시스템 제어 신호와 제 2 단계의 결과를 더하는 제 3 단계;

출력단의 증폭에서 생기는 주파수에 대한 이득의 차를 제 3 단계에 더하는 제 4 단계;

주파수에 따른 시스템 연결등에 따른 오차를 제 4 단계에 더하는 제 5 단계 및

기준주파수에서 출력 제어 신호의 변화에 대한 출력 신호를 나타내는 데이터에서 상기의 출력값에 해당하는 출력 제어 신호를 찾는 제 6 단계를 구비하여 이루어지는, 이동 통신 시스템에서 시스템 출력 제어 방법.
제 6 항에 있어서, 상기의 제 2 단계는,

기준 출력 제어 신호에 대한 주파수의 변화에 따른 출력 신호의 출력 데이터를 추출하여 데이터표를 구성하고, 이를 참조하여 기준 주파수와 시스템 동작 주파수간의 차에 해당하는 출력값을 찾아내는, 이동 통신 시스템에서 시스템 출력 제어 방법.
제 6 항에 있어서, 상기의 제 4 단계는,

주파수의 변화에 따른 출력단 증폭의 정격이득차를 추출하여 데이터표를 구성한 뒤, 이를 참조하여 기준 주파수와 시스템 동작 주파수간의 차에 해당하는 증폭된 출력값 찾아내는, 이동 통신 시스템에서 시스템 출력 제어 방법.
제 6 항에 있어서, 상기의 제 5 단계는,

주파수에 따른 시스템 연결등에 따른 오차를 추출하여 데이터표를 구성한 뒤, 이를 참조하여 기준 주파수와 시스템 동작 주파수간의 차에 해당하는 시스템 연결등에 따른 오차를 찾아내는, 이동 통신 시스템에서 시스템 출력 제어 방법.
제 6 항에 있어서, 상기의 제 6 단계는,

기준 주파수에 대한 출력 제어 신호의 변화에 따른 출력 신호의 출력 데이터를 추출하여 데이터표를 구성하여, 이를 참조하여 시스템 동작으로 발생한 출력 신호에 해당하는 출력 제어 신호를 찾아내는, 이동 통신 시스템에서 시스템 출력 제어 방법.