KR20010008240A - N:1다중접속형 cdma중계기 감시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신사업자가 CDMA중계기를 운용함에 있어서 중계기의 동작상태를 원격으로 무인감시하는 시스템의 구현이다.

지하주차장,지하상가,백화점 등 CDMA전파 불감지역에는 통화서비스 향상을 목적으로 CDMA중계기를 설치운용하고 있다. 그러나,무단훼손,전원장애,기기고장의 사고가 발생하였을 때 이를 중앙관제국에 통보하여 주는 기능이 없으므로, 통화율저하,도난,장치훼손등의 중대 사항을 유발할수도 있다. 본 발명에서는 이들 중계기를 무인자동화 집중관리하는 시스템의 구현하는 방법을 다루고 있고 있다. 전국적으로 산재하고 있는 CDMA중계기들에 대하여 비접촉형의 감시장치를 인접설치하여 중계기가 방사하고 있는 RF전파의 품질을 상시로 계측한다. 중계기의 이상이 발생되었다고 판정되면, UHF대역의 전파를 사용하여 감시장치번호,사고내역을 원격중심장치에 통보하며, UHF전파를 수신한 원격중심장치는 감시장치번호 및 고장 중계기의 위치를 식별,이에 관한 정보를 전화회선망(또는 이동통신단말기)를 사용하여 중앙관제국에 통보하는 것을 주된 기능으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적 수단으로써 감시장치는 CDMA신호감시부,장치식별코드발생장치,UHF전파송신부를 내장한다. 원격중심장치는 UHF전파수신부,장치식별코드검색부,회선종단제어부를 내장한다. 중앙관제국의 집중관제장치는 회선종단제어부를 내장한 컴퓨터표시부로 구성한다. 종래에는 중계기에 대한 감시방법으로써 중계기당 1대의 감시장치와 1대의 전화통신으로 구성하는 1:1감시방식이 주류를 이루었다. 따라서,N대의 중계기에 대하여 N대의 전화통신망이 필요하게 되므로 전화통신망 시설비,통화요금등의 제반 문제점을 수반하고 있었다.

본 발명에서는 N대의 감시장치를 원격중심장치내의 1회선의 전화회선으로 통합수용하는 N:1다중접속방식을 사용하므로 상기의 문제점을 간단히 해결할수 있다.

Description

N:1다중접속형 CDMA중계기 감시장치{CDMA Repeater Guard System by N:1 Muliple Connecting Method}

본 발명은 이동통신사업자가 CDMA중계기를 운용함에 있어서 중계기의 동작상태를 원격으로 감시하는 시스템의 구현이다.

지하주차장,지하상가,백화점등 CDMA전파 불감지역에 설치하는 CDMA중계기는 무인으로 운용되고 있으나,기기고장,무단훼손등의 중대사고가 발생하였을 때 중앙관제국에 통보하여 주는 기능을 제공하기 위함이다.

셀룰러,PCS이동통신기지국이 방사하는 CDMA신호는 전파의 특성상 산악,고층빌딩,지하 주차장등과 같은 특수지형에 대하여 전파 음영지역을 유발하며,이를 해소하기 위하여 CDMA중계기를 설치하게 된다.

종래에는 이들 CDMA중계기를 감시운용하는 방법으로써, 중계기마다 감시장치 및 전용의 이동통신단말기를 설치하는 방법이 주류를 이루었다. 한편,중계기 이상이 검지되면 감시장치는 부속의 이동통신단말기를 dial-up하여 중앙관제국에 통보하게 되는데, 년평균 2회정도의 중계기 사고에 대비하여 전화회선을 고정 가설한다는 것은 상당히 불합리하다.

본 발명에서는 이러한 모순을 해결하는 일 방안으로써 N:1접속다중 감시시스템의 구현을 대상으로 하고 있으며, 최대 100대의 중계기를 전화회선 1회선상에 통합 수용하는 것을 주된 특징으로 하고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 중계기의 비접촉 고장검지기술,감시장치와 원격중심장치간의 UHF전파를 이용한 N:1통신접속기술, 원격중심장치의 전화회선착발신 제어기술등이다.

중계기의 비접촉고장검지를 위하여는 감시장치에 CDMA안테나를 내장하여 중계기가 방사하는 CDMA전파 강도를 비접촉 측정하는 방법 및 Holl Sensor에 유기되는 자계 강도를 측정하여 중계기의 직류소비전력을 비접촉 감시하는 방법을,

감시장치와 원격중심장치간의 N:1통신접속을 위하여는 감시장치마다 고유의 장치인식코드를 부여하므로써 감시장치들간의 데이터 혼란을 원천적으로 방지하는 방법을,

원격중심장치의 전화회선착발신 제어를 위하여는 장치내에 이동통신무선단말기제어 또는 유선전화회선용 DTMF착발신제어 방법을, 각각 적용한다.

도1은 본 발명의 일실시예의 중계기 감시시스템을 보인 도면

도2는 본 발명의 일실시예에 있어서 감시장치의 구성을 보인 도면

도3은 본 발명의 일실시예에 있어서 원격중심장치의 구성을 보인 도면

도4는 본 발명의 일실시예에 있어서 집중관제장치의 구성을 보인 도면

도5는 본 발명의 일실시예에 있어서 원격중심장치의 논리흐름을 보인 도면

도6은 본 발명의 일실시예에 있어서 감시장치의 송신데이터 포맷을 보인 도면

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1.CDMA중계기 2.감시장치

3.원격중심장치 4.이동통신단말기

5.집중관제장치 6.감시안테나

7.Holl Sensor 8.대역통과필터

9.전압비교기 10.감시장치CPU

11.UHF전파송신부 12.UHF전파수신부

13.원격중심장치CPU 14.불휘발성메모리

15.회선종단제어부 16.이동통신단말기

17.호스트 컴퓨터

본 발명은 CDMA중계기의 고장,무단훼손등의 사고가 발생한 경우, 이를 중앙관제국의 집중관제장치에 자동통보하는 수단 및 집중관제장치가 중계기의 동작상황을 원격점검하는 수단으로써, 도 1 및 도 2,도 3,도 4에 도시된 바와 같은 구성을 갖도록 하였다.

중계기(1)는 전파음영지역해소를 위한 CDMA전파중계장치이다.

감시장치(2)는 중계기의 동작상태를 비접촉감시하는 장치이다.

원격중심장치(3)는 각 감시장치들과의 UFH전파교신을 통하여 중계기의 동작상태를 집중관리하고 이를 중앙관제국의 집중관제장치에 전화통보하는 장치이다.

집중관제장치(5)는 각 원격중심장치들로부터 수신된 감시정보를 바탕으로 중계기의 고장유무를 최종 확인하는 장치이다.

감시안테나(6)은 중계기가 방사하는 CDMA전파를 수신하는 장치이다.

Holl Sensor(7)는 중계기의 직류전력소비량을 비접촉감시하는 장치이다.

대역통과필터(8)는 감시안테나가 수신한 전파들중에서 중계기에 고유 할당된 CDMA대역내의 전파신호만을 선택적으로 수신하는 장치이다.

전압비교기(9-1)는 중계기의 CDMA전파강도를 비교측정하는 장치이다.

전압비교기(9-2)는 중계기의 직류소비전력량을 비교측정하는 장치이다.

CPU(10)는 감시장치의 감시장치 고유의 장치식별코드기억 및 UHF전파 발신제어 기능을 갖는 장치이다.

UHF전파송신부(11)는 CPU의 지령에 따라 디지털데이터를 UHF전파로 디지털변조하고 이를 공간상에 방사하는 장치이다.

UHF전파수신부(12)는 UHF전파를 수신하여 디지털복조한 데이터를 CPU에 출력하는 장치이다.

CPU(13)는 입력받은 데이터로부터 감시장치 고유식별코드를 비교하여 관할구역내의 감시장치가 송신한 데이터인지를 확인하는 기능 및 부속의 이동통신단말기 또는 전화회선 착발신제어 기능을 수행하는 장치이다.

불휘발성메모리(14)는 관할구역내의 각 감시장치의 장치식별고유코드를 영구기억하는 장치이다.

회선종단제어부(15-1)는 CPU의 제어지령에 따라 이동통신단말기 또는 전화회선에 대한 착발신기능을 수행하는 장치이다.

이동통신단말기(16)는 원격중심장치전용의 외부통신수단이다.

회선종단제어부(15-2)는 호스트 컴퓨터와 전화회선망을 상호 접속하는 장치이다.

호스트 컴퓨터(16)는 CDMA중계기에 대한 자동 감시기능 및 관할구역내의 중계기가 정상적으로 작동하는 지를 원격수동으로 감시하는 장치이다.

도 2 및 도 3 ,도 4의 구성도를 예를 들어 장치의 실제적 동작을 설명한다.

Ⅰ.도 2의 감시장치(2)에 전원을 투입하면 CPU(10)는 각 기능부위에 대한 초기화를 진행한후, CDMA전파 감시안테나(6)에 의한 중계기 전파강도와 홀센서(7)에 의한 DC전력소비량을 비접촉 측정한다. 대역통과필터(8)은 감시안테나로부터 수신한 전파에 대하여 CDMA대역 신호를 제외한 기타의 잡음성분을 모두 제거한다. 잡음이 제거된 CDMA대역신호는 전압비교기(9--1)에서 전파강도가 비교되어 규정치 보다 낮은 경우에는 CPU(10)에 "H"신호를 출력한다. 이상의 절차를 통하여 CPU는 중계기가 비정상 동작하고 있음을 파악하게 된다. 한편, 중계기는 직류전원을 사용하고 있으므로,중계기 전원선 부근에는 암페르주회법칙에 따른 소비전력에 비례한 자기장의 세기가 상시로 존재하게 된다. 따라서,자기장 검출용 홀센서(7)는 비접촉방식으로 중계기가 현재 소비하고 있는 직류전력량을 간접 측정할수 있으며, 측정량은 직류전압의 크기로 변환 출력되므로,이를 전압비교기(9-2)를 통하여 규정치 전압과 비교할수 있다. 측정 결과 규정치 보다 현저히 크거나,작은 경우에는 중계기 고장상태라고 판단,이를 CPU(10)에 통보하게 된다.

이상의 동작예와 같이 CPU(10)은 중계기의 CDMA전파 출력강도,직류전력 소비상태를 비접촉형 간접측정을 통하여 상시 감시가 가능해 진다.

한편,중계기에 중대한 사고가 발생하였다고 CPU(10)가 최종 판단하면 도 6의 송신데이터 프레임 절차에 준하여 감시장치의 고유인식번호,중계기 고장내역등의 디지털 정보를 실은 UHF전파를 송신,원격중심장치(3)에 통보하게 된다.

Ⅱ.원격중심장치(3)의 CPU(13)는 UHF전파수신부(12)를 통하여 입력한 디지털 정보들에서 중계기감시장치의 고유인식코드를 추출하고, 이를 불휘발성메모리(14)에 저장된 관할구역내 장치인식고유코드와 상호비교하여,제 몇번 중계감시장치가 송신한 데이터인가?를 확인한다. 확인결과 자국에 할당된 감시장치라고 판정되면, 중계기의 고장내역을 집계한후 회선종단제어부(15)에게 전화 발신을 지령하게 된다. 회선종단제어부는 전용의 이동통신단말기 또는 유선전화망을 통하여 중앙관제국의 집중관제장치에 전화접속한 후에, CPU(13)으로부터 지령받은 감시정보를 송출한다. 이때에 송출하는 정보는 원격중심국과 감시장치의 고유식별번호,중계기의 고장내역등이다.

Ⅲ.중앙관제국에 설치된 집중관제장치(5)는 전화회선망에 접속되어 있으며,각 원격중심장치가 발신한 감시정보를 최종 집계확인하는 기능을 갖는다. 장치에 내장된 회선종단제어부(15-2)는 원격중심장치가 발신한 통화접속요구에 따라 자동 접속한후, 원격중심국과 감시장치의 고유인식번호 및 중계기 고장내역을 수신한다. 한편, 수신정보를 호스트컴퓨터(17)에 출력, 감시요원에게 중계기의 고장사고가 발생하였음을 최종 통보하게 된다.

이상의 방법으로 감시장치가 중계기의 동작 상황을 비접속 간접 측정할수 있으며, 감시정보를 UHF전파 및 전화망을 사용하여 중앙관제국에 무인 자동 통보할수있다. 한편, 복수개의 감시장치들은 장치별 고유식별번호 및 UHF 전파접속을 통하여 원격중심장치와 N:1무선감시접속망을 간단히 구현할수 있으며, 원격중심장치는 자국 전용의 이동통신단말기 또는 유선전화망을 통하여 중앙관제국에 자동 통보하게 되는 것이다.

이동통신사업자가 설치 운용하고 있는 중계기수는 전국적으로 약 120,000대이며,이중에서 60,000대 정도가 중앙관제국이 동작상태를 확인할수 없는 이른 바 단독형으로 설치되어 있다. 기기의 경년 변화에 따른 고장은 피할수 없는 사실이며, 이들 미확인 중계기로 말미암은 서비스접속율저하, 장치훼손을 미연에 방지하기 위한 대책 수립이 시급한 실정이다.

본 발명은 이들 중계기를 무인자동으로 집중관리하기 위한 일 방안을 제시한 것으로써, 지금까지 검토되어 왔던 중계기 1대당 전용전화회선을 설치하는 1:1접속감시방식이 갖는 불합리성을 개선하기 위한 것이다.

년평균 고장율 2회 정도의 중계기 100대를 1대의 원격중심장치에 수용하였을 때에, 2대 이상의 중계기가 동시에 고장사고를 유발 원격중심장치가 UHF전파를 수신 실패할 확율은 약 1/200,000이다. 따라서, 시스템 운용상의 문제점은 전혀 없다고 간주되어진다. 이에 반하여 100대의 중계기감시장치를 전화회선 1회선에 통합수용하는 것은 경제적인 면에서 상당한 효과를 거둘수 있다. 본 발명에서는 이러한 목표를 실현하기 위하여,감시장치당 고유식별코드를 부여하는 방법, UHF대역전파에 의한 N:1무선접속다중화 방법등을 적용한 것을 주된 특징으로 하고 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거 설명하였으나,당해 분야에서 통상의 지식을 갖고 있는 자에 의해 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형예 및 수정예가 가능한 것으로 이해되어야 할 것이다.

Claims (4)

1. CDMA중계기의 무선전파출력 이상유무를 검지하는 기능의 감시장치는 자국 고유의 장치인식코드를 포함한 무선정보프레임을 공중선에 방사하며,

   N대의 감시장치들에 대하여 N:1다중접속된 원격중심장치는 수신정보내에 존재하는 장치인식코드로부터 어느 감시장치가 발신한 정보인가를 확인하고, 이를 중앙관제국에 통보하는 기능을 주된 특징으로 하는 N:1다중접속형 CDMA중계기 감시장치.
2. 제 1항에 있어서 원격중심장치가 중앙관제국에 감시정보를 통보하기 위하여 이동통신단말기 또는 전화회선을 사용하는 것이 특징인 N:1다중접속형 CDMA중계기 감시장치.
3. 제 1항에 있어서 감시장치가 CDMA중계기의 무선전파출력을 측정하고자 하는 경우에는 전용의 무선안테나에 의한 비접촉측정방법을 사용하는 것이 특징인 N:1다중접속형 CDMA중계기 감시장치.
4. 제 1항에 있어서 감시장치가 CDMA중계기의 동작소비전력을 측정하고자 하는 경우에는 홀센서에 의한 비접촉측정방법을 사용하는 것이 특징인 N:1다중접속형 CDMA중계기 감시장치.