KR20000001672A - Method to measure matching ratio of receiving antenna utilizing transmission output detection unit in base station test apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기지국 시험 장비(BTS Test Unit)의 송신 출력 검출 유니트(TX Power Detection Unit)를 이용한 수신 안테나 정합비(Voltage Standing Wave Ratio : VSWR) 측정 방법에 관한 것으로서, 특히 기존의 단말기의 역할을 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트로 대치하여 측정 신호의 세기에 대한 신뢰성 향상과 측정 시간 단축에 의한 기능상의 안정성 확보 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of measuring a voltage standing wave ratio (VSWR) using a TX power detection unit of a BTS test unit, and in particular, serves as a base station. The present invention relates to a method for securing functional stability by improving reliability of measurement signal strength and shortening measurement time by replacing with transmission output detection unit of test equipment.
기존의 수신 안테나 정합비의 이상 유무를 진단하는 시스템 유니트는, 이동 통신의 기지국 무선주파수(RF Frequency : RF)를 진단/시험하는 장비인 기지국 시험 장비에 실장이 된 시험 단말기(Test Mobile Station : TM)였다.The system unit for diagnosing an abnormality of an existing reception antenna matching ratio is a test terminal (Test Mobile Station: TM) mounted in a base station test equipment, which is a device for diagnosing / testing a base station radio frequency (RF) of mobile communication. ).
종래의 수신 안테나 정합비의 이상 유무를 진단하는 방법을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 수신 안테나의 정합비를 측정하는 신호 흐름도이다.A conventional method of diagnosing an abnormality of a reception antenna matching ratio will be described with reference to FIG. 1. 1 is a signal flowchart for measuring a matching ratio of a conventional receiving antenna.
먼저, 기지국 시험 장비에 실장된 단말기(60)를 이용하여 단말기(60)가 일정한 주파수의 전력을 발생시킨다. 기지국 시험 장비는 이 신호를 기지국 수신 경로(순방향 결합 포트)(80)에 직접 주입하여 기지국의 수신 신호 측정 부분(100)에서 신호의 세기(순방향 전력)(70)를 측정한다. 다시 이 신호의 경로를 방향성 결합기(Directional Coupler : D/C)(40)에서 변경한 후 기지국 시험 장비에서는 안테나(10)를 통해 반사되는 부분을 제외한 나머지 신호를 기지국 수신 경로(반사 결합 포트)(30)를 통하여 기지국의 수신 신호 측정 부분(100)에서 신호의 세기(반사 전력)(20)를 측정한다. 이들 신호의 차이를 가지고 수신 안테나의 정합비를 측정한다.First, the terminal 60 generates power of a constant frequency by using the terminal 60 mounted in the base station test equipment. The base station test equipment injects this signal directly into the base station receive path (forward combining port) 80 to measure the strength (forward power) 70 of the signal at the receive signal measurement portion 100 of the base station. In addition, after changing the path of the signal in the directional coupler (D / C) 40, the base station test equipment transmits the remaining signal except for the part reflected through the antenna 10 to the base station receiving path (reflective coupling port) ( The signal strength (reflected power) 20 of the received signal measuring part 100 of the base station is measured through 30. The matching ratio of the receiving antenna is measured with the difference of these signals.
이 방법은 단말기가 수신 경로에 관계된 기능을 진단하는 동안 계속 일정한 전력을 발생시켜야 한다. 또한, 단말기가 일정한 전력을 발생시키기 위해서는 일반 통화를 위하여 사용하는 단말기 설정 모드(Diagnostics Monitor Mode)가 아니라 시험을 위한 모드(Test Mode 또는 Hand Free Mode)로 변경해야 한다.This method must generate constant power while the terminal diagnoses the function related to the reception path. In addition, in order for the terminal to generate a constant power, the terminal should be changed to a test mode (Test Mode or Hand Free Mode) instead of the terminal configuration mode (Diagnostics Monitor Mode) used for general calls.
그런데 두 모드간의 변경에는 단말기의 전원을 오프(OFF)에서 온(ON)하는 과정이 필요하고, 모드의 변경 후에 단말기의 기능이 안정화되는 시간이 필요하고, 시스템과 단말기와의 직렬 통신으로 인하여 단말기의 모드 변경에 필요한 명령을 수행하는데 필요한 시간 등 장시간이 필요하다. 따라서 기능의 측정의 시간이 길어지게 된다.However, a change between the two modes requires a process of turning the power of the terminal off and on, requires a time for the function of the terminal to stabilize after the change of the mode, and the terminal due to serial communication between the system and the terminal. It takes a long time, such as the time required to carry out the commands required to change the mode. Therefore, the time for measuring the function becomes long.
또한, 이 방법은 일반 호의 수신 신호 전력보다 큰 전력의 신호를 장시간 동안 사용하기 때문에 만약 수신 안테나의 정합비의 정도를 측정하는 중간에 일반 호가 있는 경우, 통화의 품질을 악화시킬 수 있고 측정 결과에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 호가 없는 상태에서 측정을 하거나 강제로 호가 없는 상태를 만들어 측정하게 된다.In addition, this method uses a signal whose power is larger than the received signal power of the general call for a long time, so if there is a general call in the middle of measuring the matching ratio of the receiving antenna, the call quality may be deteriorated and May affect Therefore, a measurement is made without a call or a forced call is made without a measurement.
그런데 현재 운용 사업자의 가입자의 증가로 인하여 주기적인 시험의 경우에도 호가 없는 경우를 찾아 측정을 하는 것이 어려워져 측정 기회가 줄어들고, 강제로 호가 없는 상태로 만들어 운용을 한다면 통화에 지장을 주게 된다.However, due to the increase in the number of subscribers in the current operation, it is difficult to find and measure cases where there is no call even in the case of periodic tests, which reduces the measurement opportunity, and if it is forced to operate without making a call, it interferes with the call.
따라서 종래기술의 문제점은 단말기를 사용함으로서 보다 안정적인 신호를 발생할 수 없고, 단말기에서 신호를 송출하기 위하여 단말기를 설정하는 시간이 많이 필요하여 측정에 불필요한 영향을 줄 수 있다는 점과 송출 신호를 기지국의 수신 경로에서 신호의 세기를 측정함에 따라서 프로세서간의 통신으로 시간의 증가와 신호의 세기를 측정하는 유니트의 동작 상태의 이상 유무에 따라서 측정 결과가 달라진다는 점이다.Therefore, the problem of the prior art is that the use of the terminal can not generate a more stable signal, it takes a lot of time to set up the terminal to send a signal from the terminal may have an unnecessary effect on the measurement and the transmission signal received by the base station As the strength of the signal is measured in the path, the measurement result varies depending on the increase in time through the communication between the processors and the abnormal state of the operation state of the unit measuring the strength of the signal.
따라서, 본 발명은 상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 단말기에서 송출하는 신호를 송신 출력 검출 유니트를 제어하여 수신 주파수를 합성하고, 이 신호를 송출하여 보다 안정적인 신호를 송출함으로서 측정 결과에 대한 정확도를 증가시키는, 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신 안테나의 정합비 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention was devised to solve the above problems, and by measuring the transmission output detection unit to control the signal output from the terminal to synthesize the reception frequency, and by sending this signal to send a more stable signal measurement results It is an object of the present invention to provide a method for measuring a matching ratio of a receiving antenna using a transmission output detection unit of a base station test equipment, which increases the accuracy of the receiver.
본 발명의 다른 목적은 송신 출력 검출 유니트에서 송출하는 신호를 기지국의 수신 경로를 통하여 다시 송신 출력 검출 유니트에서 측정함으로서 기지국의 수신 경로의 신호 증폭기의 이상 유무를 진단하는, 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신 안테나의 정합비 측정 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to detect the transmission output of the base station test equipment for diagnosing the abnormality of the signal amplifier in the reception path of the base station by measuring the signal transmitted from the transmission output detection unit through the reception path of the base station again. The present invention provides a method of measuring a matching ratio of a receiving antenna using a unit.
본 발명의 또 다른 목적은 송출 신호의 세기와 수신되는 신호의 세기를 비교함으로서 송신 출력 검출 유니트 자체의 이상 유무를 진단하는, 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신 안테나의 정합비 측정 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method of measuring a matching ratio of a receiving antenna using a transmission output detection unit of a base station test equipment, by diagnosing an abnormality of the transmission output detection unit itself by comparing the strength of a transmission signal and the reception signal strength. To provide.
본 발명의 상기 및 그 밖의 다른 목적과 새로운 특징에 대해서는 아래의 발명의 상세한 설명을 읽고 아래의 도면을 참조하면 보다 명백해질 것이다.The above and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention and the accompanying drawings.
도 1 은 종래의 수신 안테나 정합비를 측정하는 신호의 흐름도.1 is a flowchart of a signal measuring a conventional receive antenna matching ratio.
도 2 는 본 발명에 따른 변경 수신 안테나 정합비를 측정하는 신호의 흐름도.2 is a flowchart of a signal for measuring a modified reception antenna matching ratio according to the present invention;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 안테나 20 : 반사 전력10: antenna 20: reflected power
30 : 반사 결합 포트 40 : 방향성 결합기30: reflective coupling port 40: directional coupler
50 : 고주파 절체기 60 : 시험 단말기50: high frequency switch 60: test terminal
70 : 순방향 전력 80 : 순방향 결합 포트70 forward power 80 forward coupled port
90 : 저잡음 증폭기 100 : 송수신기90: low noise amplifier 100: transceiver
110 : 송신 출력 검출 유니트110: transmission output detection unit
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명에 따른 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신 안테나 정합비 측정 방법의 바람직한 실시예는,In order to achieve the above object, a preferred embodiment of a reception antenna matching ratio measuring method using a transmission output detection unit of a base station test equipment according to the present invention,
기지국 시험 장비를 통해 고주파 동작을 진단하는 기지국에 있어서,In the base station for diagnosing high frequency operation through the base station test equipment,
단말기에서 송출하는 신호를 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트로 제어하여 수신 주파수에 동조하는 제 1 신호를 합성하는 과정;Synthesizing a first signal tuned to a reception frequency by controlling the signal transmitted from the terminal to the transmission output detection unit of the base station test equipment;
상기 송신 출력 검출 유니트에서 상기 제 1 신호를 기지국쪽으로 송출하는 과정;Transmitting the first signal to a base station by the transmission output detection unit;
기지국의 수신 경로를 통한 상기 신호를 다시 상기 송신 출력 검출 유니트에서 측정하는 과정; 및Measuring the signal through the receive path of a base station again in the transmit power detection unit; And
측정된 제 2 신호의 세기를 처음 송출한 제 1 신호의 세기와 수신 경로의 물리적 손실을 고려한 세기와 비교하는 과정을 포함한다.And comparing the measured intensity of the second signal with the strength considering the physical loss of the reception path and the strength of the first signal.
본 발명에 있어서, 수신 신호의 측정 부분의 바로 앞단에서 경로를 추가하여 이를 상기 송신 출력 검출 유니트쪽으로 연결을 함으로써, 상기 과정들을 동작하도록 하는 것이 바람직하며,In the present invention, it is preferable to operate the above processes by adding a path immediately before the measurement portion of the received signal and connecting it to the transmission output detection unit,
상기 신호를 합성하는데 있어서, 송신 출력을 측정하는 경우에는 시스템과 연결 경로를 송신 회로쪽으로, 사용 주파수 동조를 송신 주파수로 설정하며, 안테나의 정합비 진단에 사용되는 경우에는 시스템과 연결 경로를 수신 회로쪽으로, 사용 주파수 동조를 수신 주파수로 설정하는 것이 바람직하며,In synthesizing the signal, the system and the connection path are set to the transmitting circuit when the transmission power is measured, and the frequency of use frequency tuning is set to the transmission frequency, and the system and the connection path are used for the matching ratio diagnosis of the antenna. Side, it is preferable to set the frequency tuning to the reception frequency,
상기 송출 신호 세기와 수신되는 신호의 세기를 비교함에 있어서, 일정한 신호의 세기 이상이 되는 경우에도 수신 신호의 증폭기가 정상적으로 동작한다면 송신 출력 검출 유니트의 이상이 있는 것으로 진단하여 상위의 상태나 알람에 적용하지 않도록 하는 것이 바람직하다.In comparing the transmitted signal strength and the received signal strength, if the amplifier of the received signal operates normally even if the signal strength is higher than a certain signal, it is diagnosed that there is a problem with the transmission output detection unit and applied to a higher state or an alarm. It is desirable not to.
하드웨어적으로 기존의 회로와는 다르게 수신 신호의 증폭기와 수신 신호의 세기를 측정하는 유니트와의 사이에 하나의 경로를 더 연결하여 이를 송신 출력 검출 유니트쪽으로 연결한다. 수신 안테나의 정합비를 측정하는 기능이 수행되면 기지국의 수신 신호의 세기를 측정하는 유니트를 기존의 수신 신호의 세기를 측정하는 유니트에서 측정하는 것이 아니라 송신 출력 검출 유니트에서 측정하며, 측정된 신호의 세기를 기능의 진단의 결과로 이용한다.Unlike the conventional circuit in hardware, one more path is connected between the amplifier of the received signal and the unit for measuring the strength of the received signal, and then connected to the transmission output detection unit. When the function of measuring the matching ratio of the receiving antenna is performed, the unit for measuring the strength of the received signal of the base station is measured by the transmission output detection unit, not the unit for measuring the strength of the existing received signal, The intensity is used as a result of the diagnosis of the function.
소프트웨어적으로는 기존의 송신 출력을 하기 위하여 단말기를 제어하는 부분에서 송신 출력 검출 유니트를 제어하여 먼저 수신 주파수에 동조하는 신호를 합성하여 이 신호를 기지국쪽으로 송출하며 기지국의 수신 경로를 통한 신호를 다시 송신 출력 검출 유니트에서 측정한다. 그리고 측정된 신호의 세기를 처음 송출한 신호의 세기와 수신 경로의 물리적 손실을 고려한 세기와 비교하여 일정한 신호의 세기 이상이 되는 경우에도 수신 신호의 증폭기가 정상적으로 동작한다면, 송신 출력 검출 유니트의 이상이 있는 것으로 진단하여 측정의 결과에 신뢰성이 없기 때문에 측정 결과를 상위의 상태나 알람에 적용하지 않는다.In software, in order to make the existing transmission output, the controlling part of the terminal controls the transmission output detection unit, first synthesizes the signal tuned to the reception frequency, sends the signal to the base station, and sends the signal through the reception path of the base station again. Measure with the transmission output detection unit. If the amplifier of the received signal operates normally even when the measured signal strength is greater than a certain signal strength by comparing the strength of the first transmitted signal with the strength considering the physical loss of the reception path, the error of the transmission output detection unit Do not apply the measurement result to higher status or alarm because it is diagnosed as being present and unreliable in the measurement result.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2 는 본 발명에 따른 변경 수신 안테나의 정합비 측정 신호도이다. 먼저, 일정한 전력을 송출하는 부분에서 기존의 단말기가 이를 수행하는 방법과는 다르게 기지국 시험 장비에 실장된 송신 출력 검출 유니트(110)에 주파수 합성기를 내장하여 이 부분에서 일정한 전력을 송출한다. 이때 사용하는 주파수는 수신 대역 주파수이기 때문에 송신 출력을 측정할 때와는 다르게 사용이 되어야 한다. 따라서 송신 출력을 측정하는 경우에는 연결 경로를 송신 회로쪽으로 하며, 사용 주파수 동조를 송신 주파수로 설정한다. 반대로 안테나의 정합비 진단에 사용되는 경우에는 사용 주파수 동조를 수신 주파수를 사용하여야 하며, 시스템과 연결 경로를 수신 회로쪽으로 해야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 is a matching ratio measurement signal diagram of a modified reception antenna according to the present invention. First, unlike a conventional method of performing a constant power in a part of transmitting a constant power, a frequency synthesizer is built in the transmission output detection unit 110 mounted in the base station test equipment to transmit a constant power in this part. Since the frequency used is the reception band frequency, it should be used differently from when measuring the transmission output. Therefore, in the case of measuring the transmission output, the connection path is directed to the transmission circuit, and the frequency tuning used is set to the transmission frequency. On the contrary, when the antenna is used for diagnosing the matching ratio of the antenna, the reception frequency should be used for the frequency tuning, and the system and the connection path should be directed to the reception circuit.
이 방법은 단말기를 이용하지 않기 때문에 단말기의 모드를 변경하는 시간이 필요하지 않아 시간을 단축할 수 있고, 계측기로서 기능이 단말기보다는 송신 출력 검출 유니트가 뛰어나 보다 안정적인 신호의 출력을 보장할 수 있다. 또한, 시간의 단축으로 인하여 현재 진행중인 호에 영향을 주는 시간이 짧기 때문에 호가 있는 상황에도 측정이 가능하며 측정 중에 호의 영향을 최소한으로 하여 측정 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Since this method does not use a terminal, it does not require time for changing the mode of the terminal, and thus the time can be shortened. As a measuring instrument, the transmission output detection unit is superior to the terminal, thereby ensuring a more stable signal output. In addition, due to the shortening of the time due to the short time affecting the current call can be measured even in the presence of the call, it is possible to improve the reliability of the measurement results by minimizing the influence of the call during the measurement.
다음으로 송출되는 일정한 전력을 측정하는 기지국의 부분에 있어 기존의 방법은 기지국에서 수신 신호의 측정 부분(100)을 사용하여 수신 신호의 세기(20)를 측정한 후에 상위로 보고하는 방법을 사용하였는데 프로세서간의 통신으로 인한 시간의 지연과 수신 신호의 측정 부분의 신호 측정 유니트의 전력 측정 계산이 되지 않는 유니트가 존재하여 신호의 세기를 정확히 측정하는데 문제가 있어 이를 변경하여 기지국의 수신 경우에서 수신 신호의 측정 부분(100)의 바로 앞단에서 경로를 추가하여 이를 송신 출력 검출 유니트(110)쪽으로 연결을 하여 송출된 일정 신호를 수신 경로(30)를 통하여 주입하고 이를 수신 신호의 측정 부분(100)의 바로 앞단에서 분리하여 수신 신호 측정에 적합하도록 변경이 된 송신 출력 검출 유니트(110)에서 이를 측정한다. 송신 출력 검출 유니트에서 이를 측정하는 방법으로 변경을 하면, 송신 출력 검출 유니트에서 송출한 신호를 계측 장비로 설계가 된 송신 출력 검출 유니트에서 다시 측정하므로 측정 결과에 대한 신뢰도가 향상이 되며, 이를 가지고 송신 출력 검출 유니트의 전력 측정에 대한 동작 상태를 진단할 수 있다.Next, in the part of the base station for measuring the constant power to be transmitted, the conventional method used a method of reporting to the upper level after measuring the strength (20) of the received signal using the measurement portion 100 of the received signal at the base station Delay in time due to communication between processors and power measurement of the signal measurement unit of the measurement part of the received signal There is a unit that cannot accurately calculate the strength of the signal. Add a path directly in front of the measurement part 100 and connect it to the transmission output detection unit 110 to inject a predetermined signal transmitted through the reception path 30 and directly to the measurement part 100 of the received signal. This is measured by the transmission output detection unit 110 which is separated from the front end and changed to be suitable for measuring the received signal. If the transmission output detection unit changes the measurement method, the signal transmitted from the transmission output detection unit is measured again by the transmission output detection unit designed as a measuring device, so that the reliability of the measurement result is improved. The operating state of the power measurement of the output detection unit can be diagnosed.
송신 출력 검출 유니트의 전력 측정에 대한 동작 상태를 진단하는 방법은 신호의 경로에 대한 물리적인 경로 손실을 예측할 수 있으므로 송출하는 신호의 세기를 알면 수신되는 신호의 세기를 예측할 수 있다. 그런데 송신 출력 검출 유니트가 송출하는 신호의 세기는 제어할 수 있는 신호이므로, 수신되는 신호의 세기 또한 제어가 가능하다. 그러므로 이 방법을 이용하면 수신되는 측정 신호를 측정 세기를 가지고 송출하여 그 신호의 세기를 측정하여 송신 신호의 세기와 경로 손실을 포함한 신호의 세기와 비교하여 일정한 신호의 세기 이상이 되면 수신 경로의 이상이나 송신 출력 검출 유니트의 동작에 문제가 있다는 것으로 진단할 수 있다.The method of diagnosing the operation state for the power measurement of the transmission output detection unit can predict the physical path loss for the path of the signal, so knowing the strength of the transmitted signal can predict the strength of the received signal. However, since the strength of the signal transmitted by the transmission output detection unit is a controllable signal, the strength of the received signal can also be controlled. Therefore, by using this method, the received measurement signal is sent with the measurement strength and the strength of the signal is measured and compared with the strength of the transmitted signal and the signal strength including the path loss. However, it can be diagnosed that there is a problem in the operation of the transmission output detection unit.
따라서 송신 출력 검출 유니트 자체의 이상 유무도 진단이 가능하다.Therefore, it is possible to diagnose the abnormality of the transmission output detection unit itself.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고, 여러 가지 형태를 취할 수 있지만, 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따라 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만, 본 발명은 명세서에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의된, 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물, 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, the disclosure thereof has been described with reference to specific embodiments only. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the specification, but rather that the invention is intended to cover all modifications, equivalents, and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood to include.
상기와 같이 동작하는 본 출원에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.In the present application operating as described above, the effects obtained by the representative ones of the disclosed inventions will be briefly described as follows.
단말기를 이용하지 않기 때문에 단말기의 모드를 변경하는 시간이 필요하지 않아 시간을 단축할 수 있고, 계측기로서의 기능이 단말기보다는 송신 출력 검출 유니트가 뛰어나므로 보다 안정적인 신호의 출력을 보장할 수 있다.Since the terminal does not use the terminal, the time for changing the mode of the terminal is not necessary, and the time can be shortened. As a function of the measuring instrument, the transmission output detection unit is superior to the terminal, thereby ensuring a more stable signal output.
또한, 시간의 단축으로 인하여 현재 진행중인 호에 영향을 주는 시간이 짧기 때문에 호가 있는 상황에도 측정이 가능하며, 측정 중에 호의 영향을 최소한으로 하여 측정 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the time that affects the current call is short due to the shortening of the time, the measurement can be performed even in the presence of a call, and the reliability of the measurement result can be improved by minimizing the influence of the call during the measurement.
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