KR20100068821A - Apparatus for measuring voltage standing wave ratio in wireless lan - Google Patents

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KR20100068821A KR1020080127305A KR20080127305A KR20100068821A KR 20100068821 A KR20100068821 A KR 20100068821A KR 1020080127305 A KR1020080127305 A KR 1020080127305A KR 20080127305 A KR20080127305 A KR 20080127305A KR 20100068821 A KR20100068821 A KR 20100068821A
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박영석
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엘지노텔 주식회사
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for measuring a VSWR(Voltage Standing Wave Ratio) in a wireless LAN is provided to measure and monitor a wireless LAN AP(Access Point) or the VSWR of a WiFi phone by itself. CONSTITUTION: A VSWR detection unit detects a VSWR from forward and reverse transmission power, and a buffer(251) stores the VSWR value applied from the VSWR detecting unit according to a buffer enable control signal synchronized to a transmission path on control signal. An average value calculating unit(252) calculates the averages of the VSWR values stored at the buffer, and transmits the calculated averages to the wireless LAN AP or the CPU of the terminal.

Description

무선랜 전압 정재파비 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING VOLTAGE STANDING WAVE RATIO IN WIRELESS LAN}Wireless LAN voltage standing wave ratio measuring device {APPARATUS FOR MEASURING VOLTAGE STANDING WAVE RATIO IN WIRELESS LAN}

본 발명은 무선랜(WLAN: Wireless LAN) AP(Access Point) 또는 단말(WiFi폰)의 전압 정재파비(VSWR: Voltage Standing Wave Ratio) 측정 장치에 관한 것으로, 특히 WLAN 규격의 IEEE 802.11b/g를 사용하는 무선랜(WiFi) AP 또는 단말(WiFi폰)의 전압 정재파비를 측정 및 모니터링하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for measuring voltage standing wave ratio (VSWR) of a wireless LAN (WLAN) access point (AP) or a terminal (WiFi phone). The present invention relates to a device for measuring and monitoring a voltage standing wave ratio of a wireless LAN (WiFi) AP or a terminal (WiFi phone) to be used.

AP는 유선랜 상황의 라우터와 동일한 기능을 가지고 있으면서, 무선으로 주변에 무선 기능을 탑재한 전자제품(노트북, VoIP폰 등)을 연결하고 그 전자제품이 인터넷을 할 수 있게 도와주는 기기로서, 현재 가정이나 기업 등에서 많이 사용되고 있다. 무선 VoIP WiFi AP는 무선랜(WiFi) 주파수를 이용하여 일반 가정 및 기업의 초고속 인터넷 환경에서 VoIP 서비스와 초고속 인터넷 서비스를 동시에 사용 가능하게 한다. AP has the same function as a router in a wired LAN, and wirelessly connects electronic devices (laptops, VoIP phones, etc.) equipped with wireless functions to the surroundings, and enables the electronics to use the Internet. It is used a lot in companies and companies. Wireless VoIP WiFi APs enable the simultaneous use of VoIP services and high-speed Internet services in high-speed Internet environments in homes and businesses using wireless LAN (WiFi) frequencies.

무선랜(WLAN)은 유선 케이블을 사용하지 않고 무선을 이용하여 AP에서 각 단말까지 무선환경을 구축하는 서비스를 말하며, WLAN에서 주로 사용되는 규격은 IEEE 802.11b/g이다. 이 규격은 2.4GHz의 주파수 대역을 이용하여 전송속도가 1Mbps에서 최대 54Mbps까지 낼 수 있다. 또한 지금까지 WLAN은 노트북이나 PDA에서 주로 사용되어 왔지만, 최근들어 VoIP를 이용하는 WLAN 단말기가 개발되어 사용되고 있다. VoIP WLAN 단말기는 다른 AP로의 핸드오버나 다른 시스템으로의 로밍을 지원한다. Wireless LAN (WLAN) refers to a service for establishing a wireless environment from AP to each terminal using wireless without using a wired cable, and a standard mainly used in WLAN is IEEE 802.11b / g. This specification uses the 2.4 GHz frequency band to achieve transmission rates from 1 Mbps up to 54 Mbps. In addition, until now, WLAN has been mainly used in notebooks and PDAs, but recently, WLAN terminals using VoIP have been developed and used. VoIP WLAN terminals support handover to other APs or roaming to other systems.

IEEE 802.11b/g 규격은 세가지 물리계층으로 무선링크를 표준화하였다. 첫 번째는 주파수 도약(FHSS) 확산 스펙트럼 무선 물리계층(PHY), 두 번째는 직접 시퀀스(DSSS) 확산 스펙트럼 무선 PHY, 세 번째는 적외선(IR) PHY이다. 이 세가지 물리계층 중 대부분 DSSS 무선 PHY를 채택하여 사용하고 있다. The IEEE 802.11b / g standard has standardized radio links into three physical layers. The first is frequency hopping (FHSS) spread spectrum radio physical layer (PHY), the second is direct sequence (DSSS) spread spectrum radio PHY, and the third is infrared (IR) PHY. Most of these three physical layers adopt DSSS wireless PHY.

미국 방식의 WLAN 주파수 대역을 보면 총 11개의 채널로 이루어져 있는데, 각 채널은 22MHz의 주파수 대역을 소유하고 있으며, 근접 채널과는 5MHz 차이로 사용하도록 규격이 정해져 있다.In the US-based WLAN frequency band, there are 11 channels in total. Each channel owns a 22 MHz frequency band, and is specified to be used at a 5 MHz difference from the adjacent channel.

일반적으로 무선랜 AP나 단말(WiFi폰)은 두 개의 안테나를 구비한다. 이때 각각의 안테나가 송신 기능과 수신 기능을 별도로 수행하는 형태를 심플렉스(Simplex) 안테나로 지칭하며, 하나의 안테나가 송수신 기능을 동시에 수행하고 다른 하나의 안테나가 수신 전용의 기능을 수행하는 형태를 듀플렉스(Duplex) 안테나라고 지칭한다. 현재 무선랜 시스템에서는 AP의 정상 동작 진단과 각종 시험을 담당하는 AP 성능 시험 측정 장비를 사용하여 AP의 전압 정재파비(VSWR)를 측정하고 있다. 전압 정재파비(VSWR)를 이용하여 현재 AP의 특정 FA(Frequency Assignment) 및 특정 안테나의 동작 상태를 알 수 있게 된다. In general, a WLAN AP or a terminal (WiFi phone) is provided with two antennas. In this case, a type in which each antenna separately performs a transmission function and a reception function is referred to as a simplex antenna, and one antenna simultaneously performs a transmission / reception function and the other antenna performs a reception-only function. Referred to as duplex antenna. Currently, the WLAN system measures the AP standing voltage ratio (VSWR) of the AP using the AP performance test measurement equipment that is in charge of the normal operation diagnosis and various tests of the AP. By using the voltage standing wave ratio (VSWR), it is possible to know a specific frequency assignment (FA) of a current AP and an operation state of a specific antenna.

그런데, 무선랜 AP 또는 단말(WiFi폰)에는 전압 정재파비(VSWR)를 측정하는 장치가 마련되어 있지 않아, 측정 장비를 무선랜 AP 또는 단말에 직접 연결하기 전까지는 전압 정재파비(VSWR)를 확인할 수 있는 방법이 없다. 따라서, 측정 장비없이는 초기 무선랜 AP 설치 및 개통시 셀 커버리지를 고려한 음영지역 없이 AP를 설치하는데 어려움이 있고, 무선랜 AP 또는 단말에 대한 고객의 불만시 서비스 기사가 직접 측정 장비를 가지고 나가 측정할 수 밖에 없어 번거로움이 존재하며, 고객 역시 자체적으로 전압 정재파비(VSWR)를 확인해 볼 수 없어 장치의 성능을 신뢰할 수 없는 문제점이 발생한다. However, since the device for measuring the voltage standing wave ratio (VSWR) is not provided in the WLAN AP or the terminal (WiFi phone), the voltage standing wave ratio (VSWR) can be checked until the measurement equipment is directly connected to the WLAN AP or the terminal. There is no way. Therefore, without the measurement equipment, it is difficult to install the AP without the shadow area in consideration of the cell coverage when the initial WLAN AP is installed and opened, and the service technician can take the measurement equipment directly when the customer complains about the WLAN AP or the terminal. There is a lot of trouble, and customers can not check the voltage standing wave ratio (VSWR) on their own, which causes the problem of unreliable device performance.

본 발명의 목적은 무선랜(WiFi) AP 또는 단말(WiFi폰)의 전압 정재파비(VSWR)를 자체적으로 측정 및 모니터링할 수 있는 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a device capable of measuring and monitoring the voltage standing wave ratio (VSWR) of a WLAN (WiFi) AP or a terminal (WiFi phone) by itself.

본 발명의 일 특징에 따르면, 무선랜(WiFi) AP 또는 단말(WiFi폰)의 전압 정재파비(VSWR)를 자체적으로 측정 및 모니터링할 수 있는 장치가 개시된다. 이 장치의 제1 실시예에 의하면, 송신경로 온 제어신호에 따라 형성된 송신경로 상의 송신 전력을 커플링하는 커플러; 송신경로의 순방향 송신 전력과 역방향 송신 전력을 검출하여, 순방향 및 역방향 송신 전력으로부터 전압 정재파비(VSWR)를 검출하도록 동작하는 VSWR 검출부; 송신경로 온 제어신호에 동기화된 버퍼 인에이블 제어신호에 따라 개방되어, VSWR 검출부로부터 인가되는 VSWR 값을 저장하도록 동작하는 버퍼; 및 버퍼에 저장된 VSWR 값의 평균을 산출하여 무선랜 AP 또는 단말의 제어부(CPU)로 전송하도록 동작하는 평균값 산출부를 포함한다. 이 장치의 제2 실시예에 의하면, 송신경로 온 제어신호에 따라 형성된 송신경로 상의 송신 전력을 커플링하는 커플러; 송신경로의 순방향 송신 전력과 역방향 송신 전력을 검출하도록 동작하는 송신전력 검출부; 송신경로 온 제어신호에 동기화된 버퍼 인에이블 제어신호에 따라 개방되어, 송신전력 검출부로부터 인가되는 순방향 및 역방향 송신 전력 값을 저장하도록 동작하는 버퍼; 버퍼에 저장된 순방향 및 역방향 송신 전력 값의 평균을 각각 산출하여 무선랜 AP 또는 단말의 제어부(CPU)로 전송하도록 동작하는 평균값 산출부; 및 순방향 및 역방향 송신 전력 값의 평균으로부터 전압 정재파비(VSWR)의 평균을 검출하도록 동작하는 제어부(CPU)를 포함한다. 제2 실시예에 있어서, 버퍼는, 이중화되어, 제1 버퍼에 순방향 송신 전력 값을 저장하고, 제2 버퍼에 역방향 송신 전력 값을 저장한다. According to an aspect of the present invention, a device capable of measuring and monitoring a voltage standing wave ratio (VSWR) of a WLAN (WiFi) AP or a terminal (WiFi phone) by itself is disclosed. According to a first embodiment of the apparatus, there is provided an apparatus comprising: a coupler for coupling transmission power on a transmission path formed according to a transmission path on control signal; A VSWR detection unit operable to detect forward transmission power and reverse transmission power of a transmission path, and detect a voltage standing wave ratio VSWR from forward and reverse transmission power; A buffer which is opened according to the buffer enable control signal synchronized with the transmission path on control signal and is operable to store a VSWR value applied from the VSWR detector; And an average value calculator configured to calculate an average of the VSWR values stored in the buffer and transmit the average to the control unit (CPU) of the WLAN AP or the terminal. According to a second embodiment of the apparatus, there is provided an apparatus comprising: a coupler for coupling transmission power on a transmission path formed according to a transmission path on control signal; A transmission power detector operable to detect forward transmission power and reverse transmission power of a transmission path; A buffer which is opened according to the buffer enable control signal synchronized with the transmission path on control signal and is operable to store forward and reverse transmission power values applied from the transmission power detector; An average value calculating unit configured to calculate an average of forward and reverse transmission power values stored in a buffer and transmit the average of the forward and reverse transmission power values to a control unit (CPU) of a WLAN AP or a terminal; And a controller (CPU) operative to detect the average of the voltage standing wave ratio VSWR from the average of the forward and reverse transmit power values. In a second embodiment, the buffer is redundant to store the forward transmission power value in the first buffer and the reverse transmission power value in the second buffer.

상기의 제1 및 제2 실시예에서, 버퍼는, 버퍼 디스에이블 제어신호에 따라 폐쇄되며, 버퍼 디스에이블 제어신호가 수신경로 형성을 위한 수신경로 온 제어신호에 동기화되거나, 버퍼 디스에이블 제어신호가 모니터링 제어신호에 동기화된다. 모니터링 제어신호는, 송신경로 형성중에 제어부가 강제적으로 발생하여 버퍼 디스에이블 제어신호에 따라 버퍼를 폐쇄시킨다. In the above first and second embodiments, the buffer is closed according to the buffer disable control signal, and the buffer disable control signal is synchronized with the receive path on control signal for forming the receive path, or the buffer disable control signal is Synchronized to the monitoring control signal. The monitoring control signal is forcibly generated by the control unit during the formation of the transmission path to close the buffer in accordance with the buffer disable control signal.

본 발명에 의하면, 계측장비를 사용하지 않고도, 무선랜 AP 또는 단말(WiFi폰)의 전압 정재파비(VSWR)를 측정 및 모니터링할 수 있는 이점이 있다. According to the present invention, there is an advantage in that the voltage standing wave ratio (VSWR) of a WLAN AP or a terminal (WiFi phone) can be measured and monitored without using measurement equipment.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions will not be described in detail if they obscure the subject matter of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 전압 정재파비(VSWR) 측정 장치가 적용되는 무선랜 AP 또는 단말(WiFi폰) 시스템의 구성을 도시한 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a WLAN AP or a terminal (WiFi phone) system to which a voltage standing wave ratio (VSWR) measuring device is applied according to an exemplary embodiment of the present invention.

제어부(CPU)(11)는 무선랜 AP 또는 단말(WiFi폰)의 전체적인 동작을 제어하고, 송신(TX) 및 수신(RX) 경로 선택을 위한 스위치 제어신호(송신경로 온(TX ON) 제어신호, 수신경로 온(RX ON) 제어신호)를 발생하며, 전압 정재파비(VSWR) 값을 계측하고 계측된 전압 정재파비(VSWR) 값의 모니터링을 제어한다. 제어부(11)는 AP 디버깅 노트북의 본체 및 디스플레이부와 연결되거나 원격의 운용관리 시스템(OAM)에 연결되고, 또는 WiFi폰의 디스플레이부와 연결된다. 즉, 도 1의 시스템이 AP인 경우, 해당 시스템은 AP 디버깅 노트북의 본체 및 디스플레이부와 연결되거나, 원격의 운용관리 시스템(OAM)과 연결된다. 원격의 운용관리 시스템(OAM)은 각 무선랜 AP 또는 단말(WiFi)의 전압 정재파비(VSWR)를 중앙에서 측정 및 모니터링할 수 있다. 또는, 도 1의 시스템이 무선랜 단말(WiFi폰)인 경우, 해당 시스템은 WiFi폰의 디스플레이부와 연결된다. 따라서, 무선랜 AP 또는 단말(WiFi) 시스템의 전압 정재파비(VSWR)를 자체적으로 측정 및 모니터링하거나 원격에서 측정 및 모니터링할 수 있다. 전압 정재파비(VSWR) 측정 및 모니터링을 위해서는, 송신경로 온 제어신호와 버퍼 인에이블(Buffer Enable) 제어신호를 동기화시키고, 수신경로 온 제어신호와 버퍼 디스에이블(Buffer Disable) 제어신호를 동기화시킨다. 버퍼 인에이블 제어신호에 따라 송신경로 상의 전압 정재파비(VSWR) 검출값이 버퍼에 저장된다. 버퍼 디스에이블 제어신호에 따라 송신경로 상의 전압 정재파비(VSWR) 검출값은 버퍼에 저장되지 않는다. 또한, 버퍼 디스에이블 제어신호는 제어부(11)의 모니터링 제어신호에도 동기화된다. 자세한 설명은 후술하기로 한다. The control unit (CPU) 11 controls the overall operation of the wireless LAN AP or the terminal (WiFi phone), the switch control signal (TX ON) control signal for the transmission (TX) and reception (RX) path selection RX ON control signal), the voltage standing wave ratio (VSWR) value is measured and the measured voltage standing wave ratio (VSWR) value is monitored. The control unit 11 is connected to the main body and display unit of the AP debugging notebook or to a remote operation management system (OAM), or is connected to the display unit of the WiFi phone. That is, when the system of FIG. 1 is an AP, the system is connected to the main body and display of the AP debugging notebook, or is connected to a remote operation management system (OAM). The remote operation management system (OAM) can measure and monitor the voltage standing wave ratio (VSWR) of each WLAN AP or terminal (WiFi) centrally. Or, if the system of Figure 1 is a wireless LAN terminal (WiFi phone), the system is connected to the display unit of the WiFi phone. Accordingly, the voltage standing wave ratio (VSWR) of the WLAN AP or the Wi-Fi system may be measured and monitored by itself or remotely. For the measurement and monitoring of the voltage standing wave ratio (VSWR), the transmission path on control signal and the buffer enable control signal are synchronized, and the reception path on control signal and the buffer disable control signal are synchronized. According to the buffer enable control signal, the voltage standing wave ratio (VSWR) detection value on the transmission path is stored in the buffer. According to the buffer disable control signal, the voltage standing wave ratio (VSWR) detection value on the transmission path is not stored in the buffer. The buffer disable control signal is also synchronized to the monitoring control signal of the controller 11. Detailed description will be described later.

무선랜 AP 또는 단말(WiFi폰)의 송신경로 상에는 디지털-아날로그 변환기(DAC: Digital to Analog Converter)(13), 혼합기(Mixer)(14), 위상동기루프(PLL: Phase Locked Loop) 회로(15), 전력증폭기(PA: Power Amplifier)(16), 커 플러(Coupler)(23), 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter)(17), RF(Radio Frequency) 스위치(18), 안테나(Antenna)(19) 등이 관여한다. On a transmission path of a wireless LAN AP or a terminal (WiFi phone), a digital-to-analog converter (DAC) 13, a mixer 14, and a phase locked loop (PLL) circuit 15 may be used. ), Power Amplifier (PA) (16), Coupler (Coupler) 23, Band Pass Filter (BPF) 17, Radio Frequency (RF) Switch 18, Antenna (19) etc. are involved.

베이스밴드 모뎀(12)은 송신 데이터(예컨대, 전송속도 1Mbps~54Mbps의 TX Data)를 변조(QPSK, BPSK, DQPSK, 64QAM 등)한 후 바커 코드(Barker Code; 확산 대역폭을 최소로 하는 11chip(10.4dB))로 확산(Spreading)하여 WiFi 신호를 만든다.The baseband modem 12 modulates (QPSK, BPSK, DQPSK, 64QAM, etc.) transmission data (e.g., TX Data with a transmission rate of 1Mbps to 54Mbps) and then uses a Barker Code (11chip (10.4) to minimize spreading bandwidth. Spreading in dB)) produces a WiFi signal.

디지털-아날로그 변환기(DAC)(13)는 바커 코드로 확산된 WiFi 디지털 신호를 Zero-IF 아날로그 신호로 변환한다. Zero-IF란, 중간주파수(IF)가 0Hz인, 즉 IF를 사용하지 않는 직접 변환(Direct Conversion) 방식을 의미한다. A digital-to-analog converter (DAC) 13 converts the WiFi digital signal spread with the Barker code into a Zero-IF analog signal. Zero-IF means a direct conversion method in which the intermediate frequency IF is 0 Hz, that is, no IF is used.

혼합기(Mixer)(14)는 Zero-IF 아날로그 신호를 PLL 회로(15)의 로컬(Local) 신호와 혼합하여 RF 신호로 상향 변환한다. Mixer 14 mixes the Zero-IF analog signal with the local signal of PLL circuit 15 and upconverts it to an RF signal.

전력증폭기(PA)(16)는 상향 변환된 RF 신호를 증폭한다. The power amplifier (PA) 16 amplifies the upconverted RF signal.

대역통과필터(BPF)(17)는 증폭된 RF 신호에서 스퓨리어스(Spurious) 성분을 제거하여 RF 스위치(18)로 전달한다. The bandpass filter 17 removes a spurious component from the amplified RF signal and transmits the spurious component to the RF switch 18.

RF 스위치(18)는 제어부(11)의 송신경로 온(TX ON) 제어신호에 따라 대역통과필터(17)로부터 전달된 RF 신호를 안테나(19)를 통해 방사한다. The RF switch 18 radiates the RF signal transmitted from the band pass filter 17 through the antenna 19 according to the TX ON control signal of the controller 11.

802.11b의 변조방식은 QPSK, BPSK, DQPSK, 64QAM 등의 변조방식을 통해 베이스밴드 모뎀(12)에서 변조된 신호를 발생하고, 전송속도가 1Mbps~54Mbps까지이다. 베이스밴드 모뎀(12)에 의해 변조된 신호는 DSSS 방식 또는 OFDM 방식으로 주파수 확산되는데, 이 신호는 Zero-IF 신호이며 혼합기(14)로 전송된다. Zero-IF 신호는 PLL 회로(15)에 의해서 2.4GHz WiFi RF 신호로 상향 변환되어 전력증폭기(16)에 인 가된다. 인가된 RF 신호는 전력증폭기(16)에 의해 증폭되고, 대역통과필터(17)에 의해 스퓨리어스(Spurious) 성분이 제거된 후, RF 스위치(18)에 의해 안테나(19)를 통해 방사된다. RF 스위치(18)는 제어부(11)의 송신경로 온 제어신호에 따라 송신경로를 형성한다. 송신경로 상에서 전압 정재파비(VSWR)를 검출하는 과정에 대해서는 후술한다. The modulation scheme of 802.11b generates signals modulated by the baseband modem 12 through modulation schemes such as QPSK, BPSK, DQPSK, 64QAM, and the transmission speed is from 1Mbps to 54Mbps. The signal modulated by the baseband modem 12 is frequency spread with DSSS or OFDM, which is a Zero-IF signal and is transmitted to the mixer 14. The zero-IF signal is up-converted by the PLL circuit 15 into a 2.4 GHz WiFi RF signal and applied to the power amplifier 16. The applied RF signal is amplified by the power amplifier 16 and spurious components are removed by the bandpass filter 17 and then radiated through the antenna 19 by the RF switch 18. The RF switch 18 forms a transmission path according to the transmission path on control signal of the control unit 11. The process of detecting the voltage standing wave ratio VSWR on the transmission path will be described later.

무선랜 AP 또는 단말(WiFi폰)의 수신경로 상에는 안테나(19), RF 스위치(18), 저잡음증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(20), 혼합기(21), PLL 회로(15), 아날로그-디지털 변환기(ADC: Analog to Digital Converter)(22), 베이스밴드 모뎀(12) 등이 관여한다. On the reception path of the WLAN AP or the terminal (WiFi phone), an antenna 19, an RF switch 18, a low noise amplifier (LNA) 20, a mixer 21, a PLL circuit 15, an analog- An analog to digital converter (ADC) 22, a baseband modem 12, and the like are involved.

RF 스위치(18)는 제어부(11)의 수신경로 온(TX ON) 제어신호에 따라 안테나(19)를 통해 수신된 RF 신호를 저잡음증폭기(20)로 전달한다. The RF switch 18 transmits the RF signal received through the antenna 19 to the low noise amplifier 20 according to the TX ON control signal of the controller 11.

저잡음증폭기(20)는 수신 RF 신호에서 불필요한 잡음을 최소화하여 증폭한다. The low noise amplifier 20 minimizes and amplifies unnecessary noise in the received RF signal.

혼합기(Mixer)(21)는 저잡음 증폭된 RF 신호를 PLL 회로(15)의 로컬(Local) 신호와 혼합하여 Zero-IF 신호로 하향 변환한다. The mixer 21 mixes the low noise amplified RF signal with a local signal of the PLL circuit 15 and down converts it into a Zero-IF signal.

아날로그-디지털 변환기(ADC)(22)는 하향 변환된 Zero-IF 아날로그 신호를 WiFi 디지털 신호로 변환한다. An analog-to-digital converter (ADC) 22 converts the down-converted Zero-IF analog signal into a WiFi digital signal.

베이스밴드 모뎀(12)은 WiFi 디지털 신호를 복조한 후 바커 코드로 역확산(De-Spreading)하여 수신 데이터(예컨대, 전송속도 1Mbps~54Mbps의 RX Data)를 만든다. The baseband modem 12 demodulates the WiFi digital signal and de-spreads it with a Barker code to generate received data (for example, RX data having a transmission rate of 1 Mbps to 54 Mbps).

수신경로는 RF 스위치(18)가 제어부(11)의 수신경로 온 제어신호에 따라 형성된다. 안테나(19)를 통해 입력된 WiFi RF 신호는 수신경로를 따라 저잡음증폭기(20)로 인가되어 증폭된 후 혼합기(21)로 전송되어, PLL 회로(15)에 의해서 Zero-IF 신호로 하향 변환된다. 하향 변환된 Zero-IF 아날로그 신호는 아날로그-디지털 변환기(22)에서 WiFi 디지털 신호로 변환되고, 베이스밴드 모뎀(12)에서 연산 처리되어 제어부(11)로 전송된다. The reception path is formed with an RF switch 18 according to the reception path on control signal of the control unit 11. The WiFi RF signal input through the antenna 19 is applied to the low noise amplifier 20 along the reception path, amplified and transmitted to the mixer 21, and down-converted into a zero-IF signal by the PLL circuit 15. . The down-converted zero-IF analog signal is converted into a WiFi digital signal by the analog-to-digital converter 22, and is processed by the baseband modem 12 and transmitted to the control unit 11.

본 발명에 따른 전압 정재파비(VSWR) 측정 장치는 무선랜 AP 또는 단말(WiFi폰)의 송신경로상에서 전압 정재파비(VSWR)를 자체적으로 또는 원격에서 감시할 수 있도록 하는 것이다. The apparatus for measuring voltage standing wave ratio (VSWR) according to the present invention is to monitor the voltage standing wave ratio (VSWR) on its own or remotely on a transmission path of a WLAN AP or a terminal (WiFi phone).

따라서, 가장 열화가 심한 전력증폭기(16) 후단에 커플러(23)를 두어 메인 신호는 대역통과필터(17)에 연결하고, 커플링된 WiFi 신호(WiFi 전압 정재파비(VSWR) 값)를 전압 정재파비(VSWR) 검출부(24)로 인가한다. 전압 정재파비(VSWR) 검출부(24)는 인가된 아날로그 전압 정재파비(VSWR) 값를 신호의 세기에 따라 디지털값으로 변경하여 전압 정재파비(VSWR) 제어부(25)로 인가한다. 여기서, 커플링된 WiFi 신호는 메인 신호가 대역통과필터(17)를 거쳐 RF 스위치(18)로 인가된 신호가 그 역과정을 거쳐 반사되는 신호(WiFi Reflection Signal)이다. Therefore, the coupler 23 is provided at the rear end of the most severe power amplifier 16 so that the main signal is connected to the bandpass filter 17, and the coupled WiFi signal (WiFi voltage standing wave ratio (VSWR) value) is voltage standing wave. The ratio is applied to the VSWR detection unit 24. The voltage standing wave ratio VSWR detection unit 24 changes the applied analog voltage standing wave ratio VSWR value into a digital value according to the signal strength and applies it to the voltage standing wave ratio VSWR control unit 25. Here, the coupled WiFi signal is a signal in which the main signal is reflected through the band pass filter 17 to the RF switch 18 through the reverse process (WiFi Reflection Signal).

도 2를 참조하여 VSWR 검출부(24)에서 VSWR을 측정하는 과정을 살펴보면 다음과 같다. 송신경로 상에서 커플러(23)의 순방향(Forward)/역방향(Reverse) 포트(231,232)는 VSWR 검출부(24)와 50옴 선로로 연결된다. VSWR 검출부(24)는 순방향 포트(231)를 통해 송신 안테나의 출력 전압을 입력받아 RSSI 전압을 측정하고, 역방향 포트(232)를 통해 송신 안테나의 출력 전압을 입력받아 RSSI 전압을 측정한다. VSWR 검출부(24)는 측정된 RSSI 전압을 바탕으로 순방향 경로의 송신 전력(dBm)과 역방향 경로의 송신 전력(dBm)을 구한다. VSWR 검출부(24)는 각각의 온도(예컨대, -30도에서 80도까지 10도 간격)마다 입력 신호 레벨의 변화에 따른 RSSI 전압을 측정한 결과를 가지고 있으므로, 현재 온도값과 저장된 RSSI 전압, 측정된 RSSI 전압으로 순방향 및 역방향 경로의 송신 전력(PdBFWD, PdBRVS)을 알 수 있다. VSWR 검출부(24)는 하기의 수학식 1로 전압 정재파비(VSWR)를 측정할 수 있다. Referring to FIG. 2, a process of measuring VSWR by the VSWR detector 24 is as follows. The forward / reverse ports 231 and 232 of the coupler 23 are connected to the VSWR detector 24 by a 50 ohm line on the transmission path. The VSWR detector 24 receives the output voltage of the transmitting antenna through the forward port 231 and measures the RSSI voltage. The VSWR detector 24 receives the output voltage of the transmitting antenna through the reverse port 232 and measures the RSSI voltage. The VSWR detector 24 calculates the transmit power (dBm) of the forward path and the transmit power (dBm) of the reverse path based on the measured RSSI voltage. Since the VSWR detection unit 24 has a result of measuring the RSSI voltage according to the change of the input signal level at each temperature (eg, -30 to 80 degrees in 10 degree intervals), the current temperature value and the stored RSSI voltage, the measurement By using the RSSI voltage, the transmit power of the forward and reverse paths (P dBFWD , P dBRVS ) can be known. The VSWR detector 24 may measure the voltage standing wave ratio VSWR by Equation 1 below.

Pd = PdBFWD - PdBRVS + Coffset = -20log｜Γ｜P d = P dBFWD -P dBRVS + C offset = -20log ｜ Γ ｜

여기서, 전압 정재파비(VSWR) = (1 + ｜Γ｜)/(1 - ｜Γ｜), "Γ"는 반사계수이다. "PdBFWD"는 커플러(23)의 순방향 경로의 송신 전력(dBm)이고, "PdBRVS"는 커플러의 역방향 경로의 송신 전력(dBm)이며, "Coffset"은 커플러(23)의 커플링 오프셋(Coupling Offset)이다. 전압 정재파비(VSWR) Pd는 커플러(23)의 순방향과 역방향 포트(231,232)를 통하여 측정된 전력의 차(dB)에 커플링 오프셋을 합한 값으로 구해진다. Here, the voltage standing wave ratio VSWR = (1 + | Γ |) / (1-| Γ |) and "Γ" is a reflection coefficient. "P dBFWD " is the transmit power (dBm) of the forward path of the coupler 23, "P dBRVS " is the transmit power (dBm) of the reverse path of the coupler, and "C offset " is the coupling offset of the coupler 23 (Coupling Offset). Voltage standing wave ratio (VSWR) P d is determined by the sum of the offset coupling to the power of the difference (dB) measured by the forward and reverse ports (231 232) of the coupler (23).

도 3에 도시된 바와 같이, VSWR 제어부(25)는 버퍼 인에이블 제어신호에 따라 VSWR 검출부(24)에 의해 검출된 VSWR값을 버퍼(251)에 순차적으로 저장한다. 버퍼 인에이블 제어신호는 송신경로 온 제어신호에 동기화되어 있다. 즉, 송신경로 온 제어신호에 따라 RF 스위치(18)가 송신경로를 형성하면, VSWR 제어부(25)는 송신경로 온 제어신호에 동기화된 버퍼 인에이블 제어신호에 따라 동작하여 버퍼(251)를 개방(Open)시킨다. 버퍼(251)가 개방되면, VSWR 검출부(24)에서 검출된 VSWR 값이 버퍼(251)에 저장된다. As shown in FIG. 3, the VSWR control unit 25 sequentially stores the VSWR value detected by the VSWR detection unit 24 in the buffer 251 according to the buffer enable control signal. The buffer enable control signal is synchronized with the transmission path on control signal. That is, when the RF switch 18 forms the transmission path according to the transmission path on control signal, the VSWR controller 25 operates according to the buffer enable control signal synchronized with the transmission path on control signal to open the buffer 251. (Open) When the buffer 251 is opened, the VSWR value detected by the VSWR detector 24 is stored in the buffer 251.

여기서, 버퍼 인에이블 제어신호와 송신경로 온 제어신호를 동기화시키는 방법은, 송신경로를 형성하기 위해 제어부(11)가 RF 스위치(18)로 전송하는 송신경로 온 제어신호의 단자와 버퍼(251)의 개방을 위한 버퍼 인에이블 제어신호의 단자를 공통(Common)으로 사용한다. 따라서, 송신경로 온 제어신호에 따라 송신경로가 형성되는 경우에만 버퍼(251)를 개방시켜, 버퍼(251)에 VSWR 값을 저장할 수 있다. Here, the method of synchronizing the buffer enable control signal and the transmission path on control signal includes a terminal and a buffer 251 of the transmission path on control signal transmitted from the control unit 11 to the RF switch 18 to form a transmission path. Common terminal is used to control the buffer enable control signal for opening. Therefore, the buffer 251 may be opened only when the transmission path is formed according to the transmission path on control signal, and the VSWR value may be stored in the buffer 251.

수신경로 형성시, 버퍼(25)는 반드시 폐쇄(Close)시킨다. 왜냐하면, VSWR 값이 없으므로, 버퍼(251)에는 0값이 저장되기 때문이다. 따라서, 버퍼 디스에이블 제어신호는 수신경로 온 제어신호에 동기화되어 있다. 즉, 수신경로 온 제어신호에 따라 RF 스위치(18)가 수신경로를 형성하면, VSWR 제어부(25)는 수신경로 온 제어신호에 동기화된 버퍼 디스에이블 제어신호에 따라 동작하여 버퍼(251)를 폐쇄(Close)시킨다. 버퍼(251)가 폐쇄되면, 평균값 산출부(252)는 송신경로 형성시 버퍼(251)에 기 저장된 VSWR 값의 평균을 산출하여 제어부(11)로 전송한다. 즉, 수신경로 형성시에, 송신경로를 형성했을 때 저장해둔 VSWR 값의 평균을 산출하여 제어부(11)로 VSWR 인터페이스를 통해 전송함으로써, 제어부(11)에서 VSWR 평균값을 모니터링할 수 있도록 한다. 제어부(11)는 VSWR 평균값을 AP 디버깅 노트북이나 원격의 운용관리 시스템(OAM) 또는 WiFI폰의 화면에 출력하여, 운용자 또는 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 한다. When the receiving path is formed, the buffer 25 must be closed. This is because a zero value is stored in the buffer 251 because there is no VSWR value. Thus, the buffer disable control signal is synchronized with the receive path on control signal. That is, when the RF switch 18 forms the reception path according to the reception path on control signal, the VSWR controller 25 operates according to the buffer disable control signal synchronized with the reception path on control signal to close the buffer 251. (Close) When the buffer 251 is closed, the average value calculator 252 calculates an average of the VSWR values previously stored in the buffer 251 when the transmission path is formed, and transmits the average to the controller 11. That is, when the reception path is formed, the average of the VSWR values stored when the transmission path is formed is calculated and transmitted to the control unit 11 through the VSWR interface, so that the control unit 11 can monitor the VSWR average value. The control unit 11 outputs the VSWR average value on a screen of an AP debugging notebook, a remote operation management system (OAM), or a WiFI phone, so that an operator or a user can easily recognize the VSWR.

또한, 버퍼 디스에이블 제어신호는 제어부(11)의 모니터링 제어신호에도 동기화된다. 모니터링 제어신호는 송신경로 형성중에도 모니터링이 가능하도록 하기 위함이다. 모니터링 제어신호가 발생되면, VSWR 제어부(25)는 모니터링 제어신호에 동기화된 버퍼 디스에이블 제어신호에 따라 동작하여 버퍼(251)를 강제적으로 폐쇄(Close)시킨다. 즉, 모니터링 제어신호에 따라 버퍼 디스에이블 제어신호를 강제적으로 발생시켜, 버퍼(251)에 저장된 VSWR 값의 판독(Reading)시에 입력 포트를 통해 VSWR 값이 저장되는 못하도록 한다. 버퍼(251)가 폐쇄되면, 평균값 산출부(252)는 현재까지 버퍼(251)에 저장된 VSWR 값의 평균을 산출하여 제어부(11)로 전송한다. 즉, 송신경로 형성시에, 현재까지 버퍼(251)에 저장해둔 VSWR 값의 평균을 산출하여 VSWR 인터페이스를 통해 제어부(11)로 전송함으로써, 제어부(11)에서 VSWR 평균값을 항시 모니터링할 수 있도록 한다. 제어부(11)는 VSWR 평균값을 AP 디버깅 노트북이나 원격의 운용관리 시스템(OAM) 또는 WiFI폰의 화면에 출력하여, 운용자 또는 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 한다. The buffer disable control signal is also synchronized to the monitoring control signal of the controller 11. The monitoring control signal is to enable monitoring even during the formation of the transmission path. When the monitoring control signal is generated, the VSWR controller 25 operates according to the buffer disable control signal synchronized with the monitoring control signal to forcibly close the buffer 251. That is, the buffer disable control signal is forcibly generated according to the monitoring control signal, thereby preventing the VSWR value from being stored through the input port when the VSWR value stored in the buffer 251 is read. When the buffer 251 is closed, the average value calculator 252 calculates an average of the VSWR values stored in the buffer 251 so far and transmits the average to the controller 11. That is, when the transmission path is formed, the average of the VSWR values stored in the buffer 251 so far is calculated and transmitted to the control unit 11 through the VSWR interface, so that the control unit 11 can always monitor the average VSWR value. . The control unit 11 outputs the VSWR average value on a screen of an AP debugging notebook, a remote operation management system (OAM), or a WiFI phone, so that an operator or a user can easily recognize the VSWR.

이상의 제1 실시예에서는 VSWR 검출부(24)에서 순방향 및 역방향 경로의 송신 전력(PdBFWD, PdBRVS)을 구하여 전압 정재파비(VSWR)를 측정하는 것을 가정하였다. 제2 실시예에 있어서, 전압 정재파비(VSWR)를 제어부(11)에서 측정할 수도 있다. 이를 위해, 버퍼(251)를 이중화하여, 제1 버퍼(미도시됨)에는 VSWR 검출부(24)에서 구한 순방향 경로의 송신전력 값들을 저장하고, 제2 버퍼(미도시됨)에는 VSWR 검출 부(24)에서 구한 역방향 경로의 송신전력 값들을 저장한다. 평균값 산출부(252)는 순방향 경로의 송신전력 평균값과 역방향 경로의 송신전력 평균값을 산출하여 제어부(11)로 전송하고, 제어부(11)는 상기 수학식 1에 의거하여 전압 정재파비(VSWR)를 측정한다. In the first embodiment described above , it is assumed that the VSWR detector 24 obtains the transmission powers P dBFWD and P dBRVS of the forward and reverse paths and measures the voltage standing wave ratio VSWR. In the second embodiment, the voltage standing wave ratio VSWR may be measured by the controller 11. To this end, the buffer 251 is duplexed to store transmission power values of the forward path obtained by the VSWR detector 24 in the first buffer (not shown), and the VSWR detector (not shown) in the second buffer (not shown). The transmit power values of the reverse path obtained in 24) are stored. The average value calculator 252 calculates an average value of the transmission power of the forward path and the average value of the transmission power of the reverse path, and transmits the average value to the control unit 11. The control unit 11 calculates the voltage standing wave ratio VSWR based on Equation 1 above. Measure

본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다. Although the present invention has been described in connection with some embodiments thereof, it should be understood that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as understood by those skilled in the art. something to do. It is also contemplated that such variations and modifications are within the scope of the claims appended hereto.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 전압 정재파비 측정 장치가 적용되는 무선랜 AP 또는 단말(WiFI폰) 시스템의 구성을 도시한 도면.1 is a diagram illustrating a configuration of a WLAN AP or a terminal (WiFI phone) system to which a voltage standing wave ratio measuring apparatus is applied according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 커플러의 상세한 구성을 도시한 도면.2 illustrates a detailed configuration of a coupler according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 전압 정재파비 제어부의 상세한 구성을 도시한 도면.3 is a diagram illustrating a detailed configuration of a voltage standing wave ratio control unit according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

11: 제어부 12: 베이스밴드 모뎀11: control unit 12: baseband modem

13: 디지털-아날로그 변환기(DAC) 14,21: 혼합기(Mixer)13: Digital-to-Analog Converter (DAC) 14,21: Mixer

15: 위상동기루프(PLL) 회로 16: 전력증폭기(PA)15: Phase-locked loop (PLL) circuit 16: Power amplifier (PA)

17: 대역통과필터(BPF) 18: RF 스위치17: Bandpass Filter (BPF) 18: RF Switch

19: 안테나 20: 저잡음증폭기(LNA)19: antenna 20: low noise amplifier (LNA)

22: 아날로그-디지털 변환기(ADC) 23: 커플러22: Analog-to-Digital Converter (ADC) 23: Coupler

24: 전압 정재파비 검출부 25: 전압 정재파비 제어부24: voltage standing wave ratio detection unit 25: voltage standing wave ratio control unit

Claims (7)

무선랜 AP(Access Point) 또는 단말의 전압 정재파비(VSWR) 측정 장치로서,A device for measuring the voltage standing wave ratio (VSWR) of a wireless access point (AP) or a terminal, 송신경로 온 제어신호에 따라 형성된 송신경로 상의 송신 전력을 커플링하는 커플러; A coupler for coupling the transmission power on the transmission path formed according to the transmission path on control signal; 상기 송신경로의 순방향 송신 전력과 역방향 송신 전력을 검출하여, 순방향 및 역방향 송신 전력으로부터 전압 정재파비(VSWR)를 검출하도록 동작하는 VSWR 검출부; A VSWR detection unit operable to detect forward transmission power and reverse transmission power of the transmission path, and detect a voltage standing wave ratio VSWR from forward and reverse transmission power; 상기 송신경로 온 제어신호에 동기화된 버퍼 인에이블 제어신호에 따라 개방되어, 상기 VSWR 검출부로부터 인가되는 VSWR 값을 저장하도록 동작하는 버퍼; 및A buffer which is opened according to a buffer enable control signal synchronized with the transmission path on control signal and is configured to store a VSWR value applied from the VSWR detector; And 상기 버퍼에 저장된 VSWR 값의 평균을 산출하여 무선랜 AP 또는 단말의 제어부(CPU)로 전송하도록 동작하는 평균값 산출부를 포함하는 무선랜 전압 정재파비 측정 장치. The WLAN voltage standing wave ratio measuring apparatus including an average value calculating unit for calculating the average of the VSWR value stored in the buffer and transmitting to the control unit (CPU) of the WLAN AP or the terminal. 무선랜 AP(Access Point) 또는 단말의 전압 정재파비(VSWR) 측정 장치로서,A device for measuring the voltage standing wave ratio (VSWR) of a wireless access point (AP) or a terminal, 송신경로 온 제어신호에 따라 형성된 송신경로 상의 송신 전력을 커플링하는 커플러; A coupler for coupling the transmission power on the transmission path formed according to the transmission path on control signal; 상기 송신경로의 순방향 송신 전력과 역방향 송신 전력을 검출하도록 동작하는 송신전력 검출부; A transmission power detector operable to detect forward transmission power and reverse transmission power of the transmission path; 상기 송신경로 온 제어신호에 동기화된 버퍼 인에이블 제어신호에 따라 개방 되어, 상기 송신전력 검출부로부터 인가되는 순방향 및 역방향 송신 전력 값을 저장하도록 동작하는 버퍼; A buffer which is opened according to a buffer enable control signal synchronized with the transmission path on control signal and is configured to store forward and reverse transmission power values applied from the transmission power detector; 상기 버퍼에 저장된 순방향 및 역방향 송신 전력 값의 평균을 각각 산출하여 무선랜 AP 또는 단말의 제어부(CPU)로 전송하도록 동작하는 평균값 산출부; 및 An average value calculator configured to calculate an average of forward and reverse transmit power values stored in the buffer and transmit the average of the forward and reverse transmit power values to the controller of the WLAN AP or the terminal; And 순방향 및 역방향 송신 전력 값의 평균으로부터 전압 정재파비(VSWR)의 평균을 검출하도록 동작하는 상기 제어부(CPU)를 포함하는 무선랜 전압 정재파비 측정 장치. And a control unit (CPU) operative to detect an average of voltage standing wave ratios (VSWR) from an average of forward and reverse transmission power values. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 버퍼는, 이중화되어, 제1 버퍼에 상기 순방향 송신 전력 값을 저장하고, 제2 버퍼에 상기 역방향 송신 전력 값을 저장하는, 무선랜 전압 정재파비 측정 장치. The buffer is redundant, the WLAN voltage standing wave ratio measuring apparatus for storing the forward transmission power value in a first buffer, and the reverse transmission power value in a second buffer. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 버퍼는, 버퍼 디스에이블 제어신호에 따라 폐쇄되며, 상기 버퍼 디스에이블 제어신호가 수신경로 형성을 위한 수신경로 온 제어신호에 동기화된, 무선랜 전압 정재파비 측정 장치. And the buffer is closed according to a buffer disable control signal, and the buffer disable control signal is synchronized to a reception path on control signal for forming a reception path. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 버퍼는, 버퍼 디스에이블 제어신호에 따라 폐쇄되며, 상기 버퍼 디스에 이블 제어신호가 모니터링 제어신호에 동기화된, 무선랜 전압 정재파비 측정 장치. And the buffer is closed according to a buffer disable control signal, and the buffer disable control signal is synchronized with a monitoring control signal. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 모니터링 제어신호는, 상기 송신경로 형성중에 상기 제어부가 강제적으로 발생하여 상기 버퍼 디스에이블 제어신호에 따라 상기 버퍼를 폐쇄시키는, 무선랜 전압 정재파비 측정 장치. And the monitoring control signal is forcibly generated by the control unit during the formation of the transmission path to close the buffer according to the buffer disable control signal. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제어부는, 상기 전압 정재파비의 평균을 AP 디버깅 노트북으로 전송하거나, WiFI폰의 디스플레이부로 전송하는, 무선랜 전압 정재파비 측정 장치.The control unit transmits the average of the voltage standing wave ratio to the AP debugging notebook, or transmits to the display unit of the WiFI phone, WLAN voltage standing wave ratio measuring apparatus.
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