KR20000009014U

KR20000009014U - 통합된 구조의 이동 통신용 기지국 분석 진단 장치

Info

Publication number: KR20000009014U
Application number: KR2019980020909U
Authority: KR
Inventors: 고승한
Original assignee: 서평원; 엘지정보통신 주식회사
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2000-05-25

Abstract

기지국 시스템에 있어서, 기지국 시스템의 진단기능을 갖는 기지국 진단 장치(BTUA)와, 기지국 진단 장치(BTUA)의 기능 구현을 위한 각종 경로를 제공하는 경로 제어 장치(PCUA)가 통합된 기지국 분석 진단 장치(BADA)에 관한 것으로, 기지국 시스템의 상태 진단 및 분석을 위한 모바일 시뮬레이터와, 모바일 시뮬레이터가 기지국 시스템의 상태 진단 및 분석이 가능하도록 순방향 경로 및 역방향 경로의 무선 주파 신호를 절체(Isolation)시켜 송수신하기 위한 무선 주파 메트릭스 블록과, 무선 주파 메트릭스 블록을 통해 송수신되는 무선 주파 신호에 대해 순방향 및 역방향으 경로를 제공하는 경로 제어부로 구성되며, 모바일 시뮬레이터와 무선 주파 메트릭스 블록과 경로 제어부가 하나의 보드에 구현되는 통합된 구조의 이동 통신용 기지국 분석 진단 장치에 관한 것이다.

Description

통합된 구조의 이동 통신용 기지국 분석 진단 장치

본 고안은 기지국 시스템에 관한 것으로, 특히 기지국 시스템의 진단기능을 갖는 기지국 진단 장치(BTUA)와, 기지국 진단 장치(BTUA)의 기능 구현을 위한 각종 경로를 제공하는 경로 제어 장치(PCUA)가 통합된 기지국 분석 진단 장치(BADA)에 관한 것이다.

일반적으로 기지국 진단 장치(Base-station Test Unit Assembly ; 이하, BTUA라 약칭함)는 무선 주파 메트릭스 블록(RF-Matrix Block)과 모바일 시뮬레이터(Mobile Simulator)로 구성되며, 기지국의 진단 기능을 목적으로 한다.

또한, 경로 제어 장치(Path Control Unit Assembly ; 이하, PCUA라 약칭함)는 무선 주파 프로세서(RFP)와 무선 경로 연결부와의 인터페이스를 위한 디지털 블록(Digital Block)으로 구성되며, BTUA이 기지국 진단 기능을 수행함에 있어서 각종 경로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 종래 기술에 따른 이동 통신용 기지국 진단 장치(BTUA) 및 경로 제어 장치(PCUA)의 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도 1 을 참조하면, 기지국 시스템에는 BTUA(100)와 PCUA(200)를 구비하여 기지국 진단 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해서 송수신 안테나단에는 다수의 송수신용 안테나와, 안테나와 각각 연결되는 방향성 결합기(Directional Coupler)를 포함하는 결합부(300)를 추가적으로 구성하게 된다.

종래의 BTUA(100)는 크게 무선 주파 메트릭스 블록(RF-Matrix Block)(110)과 모바일 시뮬레이터(Mobile Simulator)(120)으로 구성된다.

무선 주파 메트릭스 블록(110)에는 모바일 시뮬레이터(120)와 연결되며, 기지국 시스템의 진단을 위한 온/오프되는 테스트 신호 경로와 각각의 송수신 경로를 위한 4방 결합/분배기(4W:4-Way Coupler/Splitter)와, 기지국 시스템의 진단을 위해 테스트 신호를 온/오프시키기 위한 스위치(S/W)가 구비된 제1메트릭스 블록(111)을 포함한다. 또한, 제1메트릭스 블록(111)에 구비된 4방 결합/분배기(4W)와 연결되는 각각의 듀플렉서(DUX)와, 이 각각의 듀플렉서(DUX)와 분리되어 연결된 감쇠기(ATT:Attenuator)가 각각 구비된 제2메트릭스 블록(112), 제3메트릭스 블록(113), 제4메트릭스 블록(114)를 포함하게 되며, 제2메트릭스 블록(112)의 하나의 감쇠기(ATT)와 직접 연결되는 하나의 스위치(S/W) 및 제2메트릭스 블록(112)의 또하나의 감쇠기(ATT)와 2방 분배기(2W:2-Way Splitter)를 통해 연결되는 두 개의 스위치가 구비된 제1스위치부(115), 제3메트릭스 블록(113)의 하나의 감쇠기(ATT)와 직접 연결되는 하나의 스위치(S/W) 및 제3메트릭스 블록(113)의 또하나의 감쇠기(ATT)와 2방 분배기(2W)를 통해 연결되는 두 개의 스위치(S/W)가 구비된 제2스위치부(116), 제4메트릭스 블록(114)의 하나의 감쇠기(ATT)와 직접 연결되는 하나의 스위치(S/W) 및 제4메트릭스 블록(114)의 또하나의 감쇠기(ATT)와 2방 분배기(2W)를 통해 연결되는 두 개의 스위치(S/W)가 구비된 제3스위치부(117)를 포함하게 된다. PCUA(200)는 송수신 안테나단의 결합부(300)에 포함된 다수의 방향성 결합기(D/C)와 각각 연결되는 다수의 단극쌍투 스위치(Single Pole Double Throw Switch)를 구비한 스위치부(210)와, 스위치부(210)에 구비된 각각의 단극쌍투 스위치(SPDT)와 각각 연결되는 다수의 듀플렉서(DUX) 중 두 개의 듀플렉서(DUX)를 포함하며, 또한 2방 결합기(2W:2-Way Coupler)를 포함하는 경로 지정부(220,230,240)로 구성된다.

상기에서 제1경로지정부(220)는 알파 경로(TX_A,RX_AA,RX_AB)를 위한 것이며, 제1경로지정부(220)의 2방 결합기(2W)는 제1경로지정부(220)에 같이 포함된 두 개의 듀플렉서(DUX)와 연결된다.

또한, 제2경로지정부(230)는 베타 경로(TX_B,RX_BA,RX_BB), 제3경로지정부(240)는 감마 경로(TX_G,RX_GA,RX_GB)를 위한 것이며, 제1경로지정부(220)의 내부 구성과 동일하다.

종래의 송수신 안테나단의 결합부(300)에 구비된 방향성 결합기(D/C)는 각각 기지국 시스템으로부터 입력된 신호를 커플링시킨 신호와 송신용 안테나로부터 반사된 반사신호를 출력하거나, 직접 입력 경로를 통해서 커플링시킨 신호와 반사 경로를 통해 수신용 안테나로부터 반사된 신호를 기지국 시스템으로 출력시킨다.

이와 같은 구성을 갖는 종래 기술에 따른 이동 통신용 기지국 진단 장치(BTUA) 및 경로 제어 장치(PCUA)의 기능에 대해 간단히 설명한다.

모바일 시뮬레이터(120)에는 유선 전화기를 구비하여 일반적인 이동국의 성능을 충족시키게 되며, 기지국 진단 모니터 기능을 가진다.

모바일 시뮬레이터(120)의 기지국 진단 모니터 기능은 모든 기지국 테스트의 기본이 되며, 이를 통해 얻어지는 모든 정보는 기지국의 상태 확인을 위한 자료로 쓰여진다.

모바일 시뮬레이터(120)와 비동기 시리얼 버스(RS-422)를 통하여 연결되는 무선 주파 메트릭스 블록(110)은 PCUA(200)로부터 9개의 무선 동축 캐이블을 통하여 송수신되는 무선 신호를 통해 다수의 기지국 송수신용 안테나의 전압 정재파비(Voltage Standing Wave Ratio)를 측정할 수 있다.

여기서, 기지국 송신용 안테나의 정재파비는 기지국의 출력 신호의 세기와 송신용 안테나에서 반사되는 신호의 비에 의해 계산되며, 기지국 수신용 안테나의 정재파비는 모바일 시뮬레이터(120)로부터 수신용 안테나로의 직접 입력 경로의 송신 조정치와 수신용 안테나 반사 경로에서의 송신 조정치의 비에 의해 계산된다.

또한, 무선 주파 메트릭스 블록(110)은 순방향 및 역방향 링크의 무선 주파 신호를 분리하기 위해 송신 경로와 수신 경로를 절체(isolation)시키게 되며, 송신 경로(Tx) 및 수신 경로(Rx)간의 평형 경로 손실과 불평형 경로 손실을 제공하게 된다.

그 밖에 BTUA(100)는 기지국 운용시 필요한 성능 확인 시험을 할 수 있도록 무선 주파 신호를 송수신하여 무선상으로의 통신을 시뮬레이션하게 되며, 기지국 형상에 따라서 유연하게 적용할 수 있고, 동일한 성능으로 시험 결과의 신뢰성을 제공할 수 있다.

지금까지 설명된 종래 기술에 따른 이동 통신용 기지국 진단 장치(BTUA) 및 경로 제어 장치(PCUA)는 구조적으로 매우 복잡하여, 각 장치의 내부 손실이나 오차가 발생되면 전체적인 성능이 저하된다는 문제점이 있다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 기지국 점검을 목적으로 하는 기지국 진단 장치(BTUA) 및 경로 제어 장치(PCUA)를 한 보드에 구현하여 소형화 및 경량화를 이룰수 있도록 설계한 통합된 구조의 이동 통신용 기지국 분석 진단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 통합된 구조의 이동 통신용 기지국 분석 진단 장치의 특징은, 기지국 시스템의 상태 진단 및 분석을 위한 모바일 시뮬레이터와, 모바일 시뮬레이터가 기지국 시스템의 상태 진단 및 분석이 가능하도록 순방향 경로 및 역방향 경로의 무선 주파 신호를 절체(Isolation)시켜 송수신하기 위한 무선 주파 메트릭스 블록과, 무선 주파 메트릭스 블록을 통해 송수신되는 무선 주파 신호에 대해 순방향 및 역방향 경로를 제공하는 경로 제어부로 구성되며, 상기 모바일 시뮬레이터와 상기 무선 주파 메트릭스 블록과 상기 경로 제어부가 하나의 보드에 구현되는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래 기술에 따른 이동 통신용 기지국 진단 장치(BTUA) 및 경로 제어 장치(PCUA)의 구성을 나타낸 블록구성도.

도 2 는 본 고안에 따른 통합된 구조의 이동 통신용 기지국 분석 진단 장치(BADA)의 구성을 나타낸 블록구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

400 : 모바일 시뮬레이터 510 : 제1듀플렉서

710 : 제1스위치부 720 : 제3스위치부

이하, 본 고안에 따른 통합된 구조의 이동 통신용 기지국 분석 진단 장치에 대한 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 고안에 따른 통합된 구조의 이동 통신용 기지국 분석 진단 장치(BADA)의 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도 2 를 참조하면, 본 고안에 따른 기지국 분석 진단 장치(Base-station Analyze ＆ Diagnostic Assembly ; 이하, BADA라 약칭함)는 기존의 BTUA와 PCUA의 구조 및 기능을 통합하여, 장치의 내부 차폐 성능이 보완된 것이다.

그러므로, BADA는 기본적으로 기지국 진단 기능을 가지며, 종래의 기지국 진단 장치의 기능 및 부수적으로 추가된 기능을 지원한다.

본 고안에 따른 기지국 분석 진단 장치(BADA)는 다음과 같은 구성을 갖는다.

우선, 송수신 안테나단은 종래의 구성된 동일하며, 각각 기지국 시스템으로부터 입력된 신호를 커플링시킨 신호와 송신용 안테나로부터 반사된 반사신호를 출력하거나, 직접 입력 경로를 통해서 커플링시킨 신호와 반사 경로를 통해 수신용 안테나로부터 반사된 신호를 기지국 시스템으로 출력시키기 위한 다수의 방향성 결합기(Directional Coupler)(미도시)를 구비하게 된다.

본 고안에 따른 BADA는 기지국 시스템의 진단 및 분석을 위한 모바일 시뮬레이터(400)를 구비하며, 모바일 시뮬레이터(400)와 연결되어 순방향 경로 및 역방향 경로의 무선 주파 신호를 절체(Isolation)시키기 위한 무선 주파 메트릭스 블록(500)과, 무선 주파 메트릭스 블록(500)과 다수의 송수신용 안테나간 경로를 제공하는 경로 제어부(700)로 구성된다.

여기서, 모바일 시뮬레이터(400)와 무선 주파 메트릭스 블록(500)과 경로 제어부(700)는 하나의 보드에 구현된다.

무선 주파 메트릭스 블록(500)에서 제1듀플렉서(510)는 모바일 시뮬레이터(400)로부터의 송신 신호를 두 개의 경로를 통하도록 분리하며, 이 두 개의 경로로부터 수신되는 신호를 결합하여 모바일 시뮬레이터(400)에 전달한다.

제1듀플렉서(510)에 의해 분리된 하나의 경로상에는 제1감쇠기(520)와, 제1감쇠기(520)와 연결되어 자신의 경로상의 제2듀플렉서(570) 및 또다른 경로상의 제3듀플렉서(580)와 연결되는 제1분배기(2-Way Divider)(540)와, 제1분배기(540) 및 다른 경로로부터 연결된 복수의 라인으로부터 제3분배기(4-Way Devider)(590)에 단일 라인으로 연결되는 제2듀플렉서(570)가 있으며, 제3분배기(590)는 자신에게 입력된 송신 신호가 경로 제어부(700)의 각 경로(알파경로 or 베타경로 or 감마경로)를 통하도록 하거나, 경로 제어부(700)의 각 경로(알파경로 or 베타경로 or 감마경로)로 수신된 신호를 자신의 경로를 통하도록 결합한다.

제1듀플렉서(510)에 의해 분리된 또다른 하나의 경로상에는 제2감쇠기(530)와, 제2감쇠기(530)와 연결되며 제2스위치부(560)의 각 단극단투 스위치(SPST)와 각각 분리되어 연결되는 제2분배기(2-Way Divider)(550)와, 제2분배기(550)에서 분리되어 자신의 경로상에 있는 제3듀플렉서(580)와 직접 연결되는 하나의 단극단투 스위치와 다른 경로상에 있는 제2듀플렉서(570)와 연결되는 또하나의 단극단투 스위치를 포함하는 제2스위치부(560)와, 제2스위치부(560)의 하나의 단극단투 스위치 및 다른 경로의 제1분배기(540)에 연결된 복수의 라인으로부터 제4분배기(4-Way Devider)(600)에 단일 라인으로 연결되는 제3듀플렉서(580)가 있으며, 제4분배기(600)는 경로 제어부(700)의 각 경로(알파경로 or 베타경로 or 감마경로)로 수신된 신호를 자신의 경로를 통하도록 결합한다.

또한, 경로 제어부(700)에서, 제1스위치부(710)는 각 경로(알파경로 or 베타경로 or 감마경로)마다 단극단투 스위치(Single Pole Single Throw Switch) 및 이와 연결된 단극쌍투 스위치(Single Pole Double Throw Switch)를 각각 포함하여, 송수신 안테나단을 통해 송수신되는 신호에 대해 스위칭을 수행한다.

제3스위치부(720)는 각 경로(알파경로 or 베타경로 or 감마경로)마다 단극단투 스위치(Single Pole Single Throw Switch) 및 이와 연결된 단극쌍투 스위치(Single Pole Double Throw Switch)를 각각 포함하여, 수신 안테나단을 통해 수신되는 신호에 대해 스위칭을 수행한다.

이같은 BADA가 지원 가능한 기능에 대해 설명하면, BADA는 기본적으로 모바일 시뮬레이터(400)를 통한 진단 모니터(Diagnostic Monitor)기능을 가지며, 이를 통해 얻어지는 정보는 기지국 상태 확인을 위한 자료로 이용된다.

또한, 기지국 호 시험시와 호 설정이 필요치 않는 형상에서의 시험이 분리되어 충돌을 최소화할 수 있도록 지원하는 모바일 시뮬레이터(400)의 해시 함수(Hash Function) 스위칭 기능, 특정 무선 주파 경로상의 경로 선택 기능, 송수신 안테나단에서 방향성 결합기(Directional Coupler)(미도시)의 순방향/역방향 포트 모니터 기능, 송수신 안테나단에서 방향성 결합기(D/C)(미도시)의 순방향 포트(Forward Port)와 역방향 포트(Reverse Port)의 전력을 측정하여 기지국 송신용 안테나의 전압 정재파비(VSWR) 특성을 측정하는 송신용 안테나 전압 정재파비 측정 기능, 송수신 안테나단에서 방향성 결합기(D/C)(미도시)의 순방향 포트(Forward Port)와 역방향 포트(Reverse Port)를 이용한 호 설정시의 조정값 또는 모바일 시뮬레이터(400)의 송신 전력을 측정 비교하여 기지국 수신용 안테나 전압 정재파비 측정 기능, 특정한 채널 앨리먼트를 이용한 호시험시의 정보를 이용하여 채널 앨리먼트의 이상 여부를 점검하는 기능, 이동 통신 시스템의 지연성 측정 및 통화 품질을 확인할 수 있는 음성 루프 귀환(Loop Back) 기능등을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 통합된 구조의 이동 통신용 기지국 분석 진단 장치에 따르면, 기지국 분석 및 진단을 위한 장치를 한 보드에 구현하여 기존의 기지국 진단 장치에 비해 소형화 및 경량화를 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 장치의 내부 구조에 있어서도 단순화되므로 내부 손실이나 오차에 의한 성능 저하를 줄일 수 있다는 효과가 있다.

Claims

기지국 시스템의 상태 진단 및 분석을 위한 모바일 시뮬레이터와;

상기 모바일 시뮬레이터가 상기 기지국 시스템의 상태 진단 및 분석이 가능하도록 순방향 경로 및 역방향 경로의 무선 주파 신호를 절체(Isolation)시켜 송수신하기 위한 무선 주파 메트릭스 블록과;

상기 무선 주파 메트릭스 블록을 통해 송수신되는 무선 주파 신호에 대해 순방향 및 역방향 경로를 제공하는 경로 제어부로 구성되며, 상기 모바일 시뮬레이터와 상기 무선 주파 메트릭스 블록과 상기 경로 제어부가 하나의 보드에 구현되는 것을 특징으로 하는 통합된 구조의 이동 통신용 기지국 분석 진단 장치.