KR20060111311A - Method for preventing self-oscilation in rf signal relay system and system therefor - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 중계기 시스템의 예를 도시한 도면1 is a view showing an example of a conventional repeater system
도 2는 본 발명의 자기 발진 방지 시스템이 구비된 중계기 시스템의 예를 도시한 도면Figure 2 shows an example of a repeater system with a self-oscillation prevention system of the present invention
도 3은 본 발명의 방법을 도시한 흐름도3 is a flow chart illustrating a method of the present invention.
도 4는 본 발명의 윈도으 마스크의 설정예를 도시한 도면4 is a diagram showing an example of setting a window mask of the present invention;
도 5는 본 발명의 신호감시수단을 도시한 도면5 is a view showing a signal monitoring means of the present invention
도 6은 본 발명에서 발진이 일어난 경우 이를 나타내는 화면을 도시한 도면FIG. 6 is a diagram illustrating a screen indicating when an oscillation occurs in the present invention. FIG.
본 발명은 RF신호 중계기 시스템에서 자기 발진을 방지하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a system and method for preventing magnetic oscillation in an RF signal repeater system.
광대역 직교주파수 분할 다중화 시분할 이중화(Wibro Orthogonal Frequency Division Multiplexing Time Division Duplexing - Wibro OFDM TDD) 방식의 시스템은 수신 및 송신 주파수를 동일한 주파수를 사용하므로 RF 중계기 운용 시 자기 송 신 신호의 누설 전력에 의해 간섭을 최소화하기 위해 충분한 격리(Isolation) 확보가 필수적이다.In the system of wideband orthogonal frequency division multiplexing time division duplexing (Wibro OFDM TDD), the reception and transmission frequency uses the same frequency. Ensuring sufficient isolation is essential to minimize.
도 1은 종래의 단말기와 기지국을 중계하기 위한 중계기 시스템을 도시한 것이다.1 illustrates a repeater system for relaying a conventional terminal and a base station.
도 1에서 Link Antenna(101)는 기지국과 중계기 사이의 신호의 송수신을 위한 안테나이고, Service Antenna(102)는 단말기와 중계기 사이의 신호의 송수신을 위하 안테나이다. In FIG. 1, the
기지국으로부터의 신호가 Link Antenna(101)를 통하여 수신되면, 밴드패스필터(103)를 통하여 해당되는 주파수 대역의 신호가 추출되고, 추출된 신호는 스위치(104)를 경유하여 업다운컨버터유닛(106)에 입력되어 중간주파수(IF) 신호로 다운 컨버팅된 후 필터링을 통하여 원하는 대역의 신호가 추출된 후 다시 업컨버팅을 통하여 변조가 된 후 증폭기(107)에서 증폭되어 스위치(108)를 경유하여 밴드패스필터(109) 및 Service Antenna(102)를 통하여 단말기로 전송된다.When a signal from the base station is received through the
단말기에서 기지국으로 신호가 중계되는 과정은 상기한 과정의 역과정으로 진행된다.The process of relaying the signal from the terminal to the base station proceeds to the reverse of the above process.
이 때, Service Antenna(102)로부터 출력된 신후가 다시 Link Antenna(101)에 수신되어 피드백 현상이 일어나는 경우 신호의 발진현상이 발생하여 신호의 세기가 강해지게 되고 결과적으로 시스템의 열화현상을 초래하게 된다. At this time, when the feedback output from the
중계기의 발진 방지 시스템이란 기지국으로부터의 RF 신호를 아무런 주파수 변환없이 수신한 후 중계기 입.출력 안테나 신호의 위상을 적절히 제어하여 항상 직교 위상이 되도록 제어함으로써 발진을 스스로 방지하는 방식이다.The oscillation prevention system of the repeater is a method of preventing oscillation by controlling the phase of the repeater input / output antenna signal appropriately and always in quadrature after receiving the RF signal from the base station without any frequency conversion.
이러한 방식은 패이징 시스템이나 아날로그 시스템과 같은 협대역 시스템에서는 약 50 ~ 60dB 정도의 격리(Isolation)를 위상제어로 확보한 후 입.출력 안테나 배치에 의해 50 ~ 60dB를 추가 확보하여 총 100 ~ 120dB 정도의 안테나 격리(Isolation)를 확보하여 설치된다.This method secures about 50 ~ 60dB of isolation by phase control in narrowband system such as paging system or analog system, and then additionally secures 50 ~ 60dB by arranging input and output antennas. It is installed by securing antenna isolation.
하지만 대역폭이 넓은 시스템은 위상제어에 대해 상대적으로 구현이 어렵기 때문에 안테나 배치에 의해 더 많은 안테나 Isolation 확보가 요구된다.However, the system with a wider bandwidth is difficult to implement relative to the phase control, so more antenna isolation is required by the antenna arrangement.
따라서 기본적으로 중계기 설치 시 Donor Antenna와 Service Antenna간의 격리(Isolation)를 고려하여 설치하겠지만, 운용 중에 환경적인 요인으로 인해 충분한 격리(Isolation)가 확보되지 않았을 때 중계기뿐만 아니라 링크 셀의 RAS(Remote Access Server)에도 악영향을 미치게 되므로 격리(Isolation) 미확보로 인한 자기 발진에 대한 대책이 필요하다. Therefore, when installing a repeater, it will be installed considering the isolation between donor antenna and service antenna.However, when sufficient isolation is not obtained due to environmental factors during operation, not only the repeater but also the RAS (Remote Access Server) of the link cell. ), It also adversely affects the need for countermeasures against self-oscillation due to lack of isolation.
상기한 문제를 해결하기 위해서 본 발명에서는 중계기에서의 자기 발진을 검출하고 최소화하는 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a method and system for detecting and minimizing magnetic oscillation in a repeater.
상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 RF 신호 중계기 시스템에서 자기 발진을 방지하기 위한 방법에 있어서, (a) 송수신 마스크 윈도우의 영역 및 범위를 설정하는 단계; (b) 안테나를 통하여 수신되는 신호로부터 변조전의 신호를 검출하는 단계; (c) 상기 송수신 마스크 윈도우를 이용하여 상기 검출된 신호가 정해진 임계치를 벗어나느지 확인하는 단계; (d) 상기 검출된 신호가 정해진 임계치를 벗어나는 경우 상기 중계기의 가변감쇄기의 감쇄값을 증가시키는 단계; (e) 상기 감쇄값이 소정의 최대값을 초과하는지 판단하는 단계; (f) 상기 감쇄값이 상기 최대값을 초과하는 경우, 상기 중계기를 통하여 출력되는 신호의 출력이 중지된 상태에서 상기 안테나를 통하여 수신되는 신호로부터 변조전의 신호를 검출하여 상기 검출된 신호가 상기 정해진 임계치를 벗어나는지 확인하는 단계; (g) 상기 (f)단계에서 상기 검출된 신호가 상기 정해진 임계치를 벗어나지 않는 경우 자기 발진이 발생하였음을 나타내는 경고 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기에서의 자기 발진 방지 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for preventing self oscillation in an RF signal repeater system, the method comprising: (a) setting an area and a range of a transmission / reception mask window; (b) detecting a signal before modulation from a signal received through the antenna; (c) checking whether the detected signal deviates from a predetermined threshold using the transmission / reception mask window; (d) increasing the attenuation value of the variable attenuator of the repeater when the detected signal is out of a predetermined threshold; (e) determining whether the attenuation value exceeds a predetermined maximum value; (f) If the attenuation value exceeds the maximum value, the signal before modulation is detected from the signal received through the antenna in a state in which the output of the signal output through the repeater is stopped, and the detected signal is determined. Checking whether it is outside of a threshold; and (g) outputting a warning signal indicating that self-oscillation has occurred when the detected signal does not deviate from the predetermined threshold in step (f). to provide.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 중계기 시스템에 본 발명의 자기발진방지시스템(200)이 부가된 예를 도시한 것이다. Figure 2 shows an example in which the self-
선형증폭기(201) 및 가변감쇄기(202)는 업다운컨버터유닛(106)의 내부에 구비되어 있는 것이고, 본 발명의 자기발진방지시스템은 업다운컨버터유닛(106) 내부의 가변감쇄기(202)를 제어한다. The
구체적인 방법을 도 3을 중심으로 설명한다. 도 3은 본 발명의 방법을 도시한 흐름도이다. A detailed method will be described with reference to FIG. 3. 3 is a flow chart illustrating a method of the present invention.
먼저, 송수신 마스크 윈도우의 영역 및 범위를 설정하여 설정된 데이터를 메모리(330)에 저장한다(301). 이 마스크 윈도우의 영역 및 범위는 각 통신 사업자 등이 제시하는 규격 등에 의하여 정하여지는 것이 바람직하다. First, an area and a range of a transmission / reception mask window are set and stored in the memory 330 (operation 301). It is preferable that the area and the range of the mask window are determined according to the standards or the like suggested by each communication service provider.
즉, 주신호 주파수 대역 및 그 대역에서의 신호의 세기의 임계치와 노이즈 영역 및 그 영역에서의 신호의 세기의 임계치 등의 규격이 각 통신사업자별로 정하여져 있으므로 그 규격을 입력받아 입력된 데이터에 따라서 마스크 윈도우의 영역 및 범위 등이 설정되도록 프로그램하는 것이 바람직하다.That is, since the standards of the main signal frequency band, the threshold of the signal strength in the band, the noise area, and the threshold of the signal strength in the area are determined for each communication service provider, the standard is masked according to the input data. It is preferable to program the area and range of the window to be set.
도 4는 이러한 마스크 영역이 설정된 예를 도시한 것으로 횡축은 주파수를 나타내고, 종축은 신호의 세기를 나타낸다. 마스크 윈도우(401, 403)은 노이즈 영역을 나타내는 것이고, 마스크 윈도우(402)는 주신호 영역을 나타내는 것이다. 4 illustrates an example in which such a mask area is set, in which the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents signal strength. The
이렇게 설정된 송수신 마스크 윈도우의 영역 및 범위는 시스템에 로딩되어 송수신되는 신호를 감시하게 된다(302).The area and range of the transmission / reception mask window configured as described above are monitored by the signal being loaded and transmitted to the system (302).
Link Antenna(101)를 통하여 송수신되는 신호는 노멀 모드에서 샘플링되어 감시되게 된다(303).The signal transmitted and received through the
도 5는 송수신되는 신호를 감시하기 위한 감시수단을 도시한 것이다. 5 shows a monitoring means for monitoring a signal being transmitted and received.
도 5에서 제1입력단(501) 및 제2입력단(502)은 Link Antenna(101)를 통하여 입출력되는 신호를 수신하기 위하여 사용된다. In FIG. 5, the
Link Antenna(101)를 통하여 신호가 입력되는 경우를 예를 들어 도 5의 구성을 설명한다.The configuration of FIG. 5 will be described, for example, when a signal is input through the
Link Antenna(101)를 통하여 신호가 입력되면, 중계기에 입력되는 신호는 제1입력단(501)을 통하여 감시수단에도 같이 입력이 되며, 감시수단에 입력된 신호는 스위치(503)을 경유하여 스윕(sweep) 국부 발진기(505)에서 발진된 신호와 믹서(504)에서 믹싱되어 원 신호가 추출되고, 다시 레졸류션(resolution) 필터(506)를 통하여 샘플링되고, 로그 앰프(507)를 통하여 신호의 세기를 쉽게 비교할 수 있는 로그 스케일의 신호로 된 후 AD 컨버터를 통하여 디지털화되어 신호의 형태를 사용자가 볼 수 있도록 제공된다. When a signal is input through the
이렇게 샘플링된 신호의 해당되는 주파수 영역의 신호의 범위(AR)가 그 주파수 영역에서 정해진 신호의 범위(SR)보다 큰가를 판단한다(304).It is determined whether the range AR of the signal in the corresponding frequency domain of the sampled signal is larger than the range SR of the signal determined in the frequency domain (304).
입력된 신호의 범위가 정해진 신호의 범위보다 큰 경우에는 자기 발진이 일어났을 가능성이 큰 것으로 판단된다.If the range of the input signal is larger than the range of the predetermined signal, it is determined that self oscillation is likely to occur.
이 경우에는 분해능(resolution)을 세분화하여 입력된 신호를 좀 더 자세히 감시할 수 있도록 그 영역을 집중 감시 모드로 전환하여 다시 감시를 한다(305). 도 6은 입력된 신호의 소정 마스크 윈도우(601) 내의 신호의 세기가 정해진 범위보다 큰 경우, 이를 집중감시모드를 통하여 보다 세밀한 비교를 한 화면(610)으로 출력하는 예를 도시한 것이다.In this case, the resolution is subdivided so that the input signal can be monitored in more detail, and the area is switched to the centralized monitoring mode and monitored again (305). FIG. 6 illustrates an example of outputting a detailed comparison of the input signal to the
집중감시모드로 동작하는 경우 입력된 신호의 범위 및 정해진 신호의 범위의 차를 보다 정확하게 비교할 수 있게 되며, 이에 따라 보다 정확하게 자기 발진인지 여부를 판단할 수 있어 바람직하다. When operating in the centralized monitoring mode, it is possible to compare the difference between the range of the input signal and the range of the predetermined signal more accurately, and thus it is preferable to determine whether the self-oscillation more accurately.
입력된 신호의 범위(AR)가 정해진 신호의 범위(SR)보다 큰지 여부를 판단하는 방법은 단순히 윈도우 마스크 영역 내에서 입력된 신호(AR)가 정해진 신호의 범위(SR)보다 큰 영역이 어느 한 부분이라도 있는 경우에는 입력된 신호의 범위(AR)가 정해진 신호의 범위(SR)보다 큰 것이라고 판단할 수도 있지만, 윈도우 마스크 내의 입력된 신호를 샘플링한 값과 정해진 신호의 범위를 나타내는 임계치값과의 차이를 더한 값이 소정의 기준값보다 큰지 여부를 기준으로 판단할 수도 있다. 그 밖에 입력된 신호의 범위(AR)가 정해진 신호의 범위(SR)보다 큰지 여부를 판단하는 방법은 시스템 설계자에 의해 임의로 설정될 수도 있다.The method of determining whether the range AR of the input signal is larger than the range SR of the predetermined signal is simply an area in which the input signal AR is larger than the range SR of the predetermined signal within the window mask area. If there is a part, it may be determined that the range AR of the input signal is larger than the range SR of the predetermined signal, but the value of the sampled input signal in the window mask and the threshold value indicating the range of the predetermined signal are determined. It may be determined based on whether the value obtained by adding the difference is larger than a predetermined reference value. In addition, the method of determining whether the range AR of the input signal is larger than the range SR of the predetermined signal may be arbitrarily set by the system designer.
집중감시모드로 감시하였을 때도 입력된 신호의 범위(AR)가 정해진 신호의 범위(SR)보다 큰 것으로 판단되는 경우(307)에는 가변감쇄기(202)의 감쇄값(AV: Attenuation Value)을 현재 감쇄값보다 증가시킨다. 즉 가변감쇄기의 감쇄값을 증가시켜 시스템 이득을 감소시켜 Service Antenna(102)로 출력되는 신호의 세기를 감소시켜서 자기 발진을 제거 또는 최소화시킨다(307).When it is determined that the range AR of the input signal is larger than the range SR of the predetermined signal even when monitoring in the concentrated monitoring mode (307), the attenuation value (AV) of the
만약 위에서 설정되는 감쇄값(AV)이 최대값(30dB)을 넘어가지 않는 경우에는 다시 단계(305) 과정을 되풀이하지만, 감쇄값이 최대값을 초과하는 경우에는 Service Antenna(102)를 통하여 출력되는 신호를 증폭하는 출력증폭기를 정지시켜 송신 출력을 차단한다(309).If the attenuation value AV set above does not exceed the maximum value (30 dB), the process is repeated again. However, if the attenuation value exceeds the maximum value, the attenuation value AV is output through the
그리고, 다시 노멀 모드에서 수신된 RF 신호를 샘플링(310)하여 입력된 신호의 범위(AR)가 정해진 신호의 범위(SR)보다 큰지 여부를 판단한다(311).In
만약 입력된 신호의 범위(AR)가 정해진 신호의 범위(SR)보다 크지 않다면 단계 (304) 또는 단계 (306)에서 판단한 결과가 자기발진에 의한 것이라는 것이 증명되는 것이므로 자기발진이 발생하였음을 나타내는 경고신호를 출력한다(312).If the range AR of the input signal is not larger than the range SR of the predetermined signal, it is proved that the result determined in the
만약 출력증폭기를 작동시키지 않아 Service Antenna(102)를 통하여 신호가 출력되지 않도록 했음에도 불구하고 입력된 신호의 범위(AR)가 정해진 신호의 범위(SR)보다 크게 나타난다면 단계 (304) 또는 단계 (306)에서 판단한 결과는 자기발 진에 의한 것이 아니라는 것을 의미하는 것이고, 시스템 내부적인 문제이거나 윈도우 마스크를 설정하는 임계치의 오류 등으로 인한 것일 확률이 크므로 다시 출력 증폭기를 가동시키고(321), 의사 자기 발진 경고 신호를 출력하고(322), 시스템 진단 프로그램 또는 관리자의 재 설정에 의하여 정해진 신호의 범위(SR)나 표준 이득(SDG: Standard Gain) 등을 재 설정하는 등의 작업을 수행하고(323), 이를 시스템에 로딩하여(302) Link Antenna(101)를 통하여 송수신되는 신호를 감시한다. If the range AR of the input signal is larger than the range SR of the predetermined signal even though the output amplifier is not operated to prevent the signal from being output through the
위에서는 Link Antenna(101)를 통하여 송수신되는 신호를 감시하는 방법만을 설명하였으나, 본 발명은 Service Antenna(102)를 통하여 송수신되는 신호에도 동일하게 적용될 수 있다. In the above, only the method of monitoring a signal transmitted and received through the
본 발명의 상기 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The method of the present invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
본 발명에 따르면 중계기에서의 자기발진을 검출하고, 자기발진을 최소화할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, there is an advantage of detecting self oscillation in a repeater and minimizing self oscillation.
Claims (1)
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KR1020050033803A KR20060111311A (en) | 2005-04-23 | 2005-04-23 | Method for preventing self-oscilation in rf signal relay system and system therefor |
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ID=37620132
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- 2005-04-23 KR KR1020050033803A patent/KR20060111311A/en active IP Right Grant
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
NORF | Unpaid initial registration fee |