KR20110115928A - The radio tracking equipment for rf repeater embedded antennas and method therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안테나 일체형 RF중계기의 전파 트래킹 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 중계기 내부의 CPU 신호 중 수신 전파에 대한 SNR(Signal Noise Rate)값과 도너 안테나와 서비스 안테나간의 Isolation 측정값 바탕으로 중계기 본체의 방향을 회전하는 트래킹 모터에 전달하여 최적을 수신 상태로 중계기 본체를 회전함으로써, 중계기를 통한 통화 품질을 향상시킬 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio wave tracking device and a method for an antenna integrated RF repeater, comprising a signal noise rate (SNR) value for a received radio wave and an isolation measurement value between a donor antenna and a service antenna. It is possible to improve the call quality through the repeater by transmitting the direction to the rotating tracking motor and rotating the repeater main body in an optimal reception state.

Description

안테나 일체형 알에프 중계기의 전파 트래킹 장치 및 그 방법 {THE RADIO TRACKING EQUIPMENT FOR RF REPEATER EMBEDDED ANTENNAS AND METHOD THEREFOR}Radio wave tracking device and method thereof of integrated antenna RF repeater {THE RADIO TRACKING EQUIPMENT FOR RF REPEATER EMBEDDED ANTENNAS AND METHOD THEREFOR}

본 발명은 이동통신망에서 서비스 커버리지 확장 및 전파 품질 향상을 위해 사용하고 있는 중계기 종류 중, 도너 안테나와 서비스 안테나가 중계기 함체에 내재되어 있는 안테나 일체형 RF중계기에 수신 전파의 SNR과 안테나간의 Isolation값을 이용한 트래킹 기능을 추가하여 휴대폰 사용자가 최상의 통화품질로 사용하고자 하는 전파 트래킹 장치에 관한 발명이다.
The present invention uses the isolation value between the SNR of the received radio wave and the Isolation value between the antennas and the antenna-integrated RF repeater in which the donor antenna and the service antenna are inherent in the repeater housing, among the repeater types used for extending service coverage and improving radio wave quality in the mobile communication network. The invention relates to a radio wave tracking device which adds a tracking function and a mobile phone user wants to use the best call quality.

1990년대 후반 이후 국내 이동통신이 활성화되면서, 이동통신 사업자들은 기지국 대비 설치비용과 운용비용이 저렴한 여러 종류의 중계기를 이동통신망에 도입하였다. 특히 건물 내와 지하철 등 음영지역 서비스를 위해 HFC(Hybrid Fiber Coaxial), 광분산 등 기술을 도입하여 최적의 중계기 솔루션을 개발, 설치하여 운용하고 있다.As domestic mobile communication has been activated since the late 1990s, mobile operators have introduced various types of repeaters in the mobile communication network which are cheaper to install and operate than base stations. In particular, HFC (Hybrid Fiber Coaxial), optical dispersion, and other technologies are used to develop shadowed areas such as buildings and subways.

그리고 아파트나 개인주택과 같이 소규모 면적을 서비스하기 위해 10 mW이하의 초소형 RF중계기가 사용되고 있으며, 방이나 거실 등의 통화품질을 개선하고 있다. 이러한 중계기 시스템은 중계기, 기지국과 링크를 위한 도너 안테나, 휴대폰을 위한 서비스 안테나로 구분된다. 보통 도너 안테나는 창밖이나 베란다 등 중계기 함체와 일정거리 떨어져 사용하고 있다. 그러한 이유는 서비스 통화품질을 결정짓는 기지국의 SNR 신호를 좋은 위치에서 전파를 수신하여 중계 증폭 후 서비스함으로써 최적의 서비스 품질은 제공하기 위함이며, 중계기의 도너 안테나와 서비스 안테나를 분리하여 서비스 출력을 최대로 할 수 있는 안테나간의 Isolation을 확보할 수 있기 때문이다. 서비스를 받고 있는 전파의 SNR값과 안테나간 Isolation에 따라 단말기의 SNR, Throughput, 서비스 출력이 결정되기 때문이다.In order to service a small area such as an apartment or a private house, an ultra-small RF repeater of 10 mW or less is used, and the call quality of a room or a living room is improved. The repeater system is divided into a repeater, a donor antenna for a base station and a link, and a service antenna for a mobile phone. Usually, donor antennas are used at a certain distance away from repeater enclosures such as windows and verandas. The reason for this is to provide optimal service quality by receiving the radio wave at a good location and relaying amplifying the SNR signal of the base station that determines the service call quality.The service output is maximized by separating the donor antenna and the service antenna of the repeater. This is because isolation between antennas can be ensured. This is because the SNR, throughput, and service output of the terminal are determined by the SNR value of the radio wave receiving the service and the isolation between the antennas.

하지만 이러한 최적화 설치를 하기 위해서는 전파에 대한 전문지식 또는 고비용 설치비가 들기 때문에 도너 안테나와 서비스 안테나를 중계기 함체에 일체화하여 창틀이나 책상 위에 놓는 방식의 중계기 들이 개발되고 있다. 기지국과의 최적화 링크를 위해 Beam forming, Interference cancelation 기술 등이 활발히 연구되고 있지만, 아직 기술 완성도와 고비용 등의 문제점들이 해결되지 않고 있다.However, such an optimized installation requires special expertise for radio waves or a high installation cost, and thus repeaters have been developed in which donor antennas and service antennas are integrated into a repeater enclosure and placed on a window frame or desk. Although beam forming and interference cancelation techniques have been actively studied for an optimized link with a base station, problems such as technology completion and high cost have not been solved yet.

그래서 본 발명에서는 전파 트래킹 장치를 도입하여 간편하고 저렴한 가격으로 일체형 RF 중계기로 최적의 서비스 품질을 제공할 수 있다.
Thus, in the present invention, the radio wave tracking device can be introduced to provide an optimal quality of service to the integrated RF repeater at a simple and low price.

본 발명은 상기와 같은 문제점과 발전 단계을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 안테나 일체형 RF중계기에서 최상의 기지국 SNR 신호를 받기위해, 중계기 함체를 회전하여 최상의 안테나 방향을 찾고자 하였고, 주위 환경 설치물에 따라 변화하는 전파환경을 고려한 안테나간의 Isolation값이 가장 높은 위치로 중계기 방향을 설정함으로써 중계기의 서비스 전파 품질을 높이고 최대 출력으로 넓은 서비스 커버리지를 확보할 수 있다.
The present invention has been devised in view of the above problems and development stages, and an object of the present invention was to find the best antenna direction by rotating a repeater enclosure in order to receive the best base station SNR signal from an antenna integrated RF repeater. By setting the repeater direction to the position with the highest isolation value between antennas considering the changing radio environment, it is possible to improve the service propagation quality of repeater and to secure wide service coverage with maximum output.

이동통신망의 통화품질을 결정짓는 가장 중요한 요소 중의 하나인 SNR을 중계기 통해 중계되어도 최상의 SNR값으로 유지하고, 수신 전계 강도를 높여 넓은 지역에 좋은 품질을 서비스하는 것은 중요하다. 본 발명에 적용되는 안테나 일체형 RF중계기는 이동통신망과 동일한 서비스의 모뎀이 장착되어 CPU에서 수신 SNR값을 출력할 수 있어야 한다. 또한 도너 안테나와 서비스 안테나간의 Isolation값을 측정하는 장치가 포함되어야 한다.It is important to maintain SNR, which is one of the most important factors that determine the call quality of mobile communication network, through the repeater and to maintain the best SNR value, and to increase the received electric field strength to provide good quality service to large areas. Antenna integrated RF repeater applied to the present invention should be equipped with a modem of the same service as the mobile communication network should be able to output the received SNR value from the CPU. Also, a device for measuring the isolation value between the donor antenna and the service antenna should be included.

본 발명은 중계기 안테나의 방향을 결정하기 위한 전파 트래킹 장치; 를 포함한다. 한편 본 발명은 안테나 중계기 일체형 중계기의 전파 트래킹 장치에 관한 것으로서, (a)초기 중계기 설치에서 입력되는 전파의 SNR 측정하는 단계; (b) 중계기 도너, 서비스 안테나 간의 Isolation 값을 측정하는 단계; (c) 모터 회전을 통한 각도별 SNR값, Isolation값 측정 및 각도 DB화하는 단계; (d) (c)측정 값들을 통한 최상의 각도를 발취하는 단계; (e)최상의 각도에 중계기 방향 설정을 위한 모터 구동하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention provides a radio wave tracking device for determining a direction of a repeater antenna; It includes. On the other hand, the present invention relates to a radio wave tracking device of an antenna repeater integrated repeater, comprising: (a) measuring the SNR of an electric wave input from an initial repeater installation; (b) measuring an isolation value between the repeater donor and the service antenna; (c) measuring the SNR value, isolation value and angle DB for each angle by rotating the motor; (d) (c) extracting the best angle through the measured values; (e) driving the motor to set the repeater direction at the best angle; Characterized in that it comprises a.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 이동통신망에 사용되는 안테나 일체형 RF중계기의 성능을 최상으로 설정하기 위한 부가장치로 사용되리라 기대된다. According to the present invention as described above, it is expected to be used as an additional device for optimally setting the performance of the antenna integrated RF repeater used in the mobile communication network.

전파에 대한 전문 지식이 없는 일반인도 쉽게 자동으로 중계기를 셋업을 함으로서, 사용자는 최상의 전파품질 서비스를 받을 수 있으며, 별도 전문 설치 인력의 도움을 받을 필요가 없기 때문에 설치 비용을 절감할 수 있다.
By setting up the repeater automatically and automatically, even the general public who does not have the expertise in radio waves can receive the best radio wave quality service and reduce the installation cost because they do not need the help of a professional installation staff.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 일반적인 안테나 일체형 RF중계기를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 일체형 RF중계기의 전파 트래킹 장치(S)에 관한 세부 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 안테나 일체형 RF중계기와 전파 트래킹 장치가 결합되어 작동하는 예를 도시한 그림.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 각도에 따른 중계기에 수신된 전파의 SNR값과 Isolation 값을 도시한 그림
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전파 트레킹을 장착한 전, 후 서비스 상태의 예를 도시한 그림.1 is a block diagram showing a general antenna integrated RF repeater according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a detailed configuration of the radio wave tracking device (S) of the antenna integrated RF repeater according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example in which an antenna-integrated RF repeater and a radio wave tracking device operate in an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an SNR value and an isolation value of radio waves received in a repeater according to an antenna angle according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing an example of a before and after service state equipped with radio wave tracking according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부 도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. In the meantime, when it is determined that the detailed description of the known functions and configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 안테나 일체형 RF중계기의 전파 트래킹 장치 및 그 방법에 관하여 도 1, 도2, 도 3, 도 4, 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. A radio wave tracking apparatus and method thereof for an antenna integrated RF repeater according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4, and 5 as follows.

도 1 은 일반적인 안테나 일체형 RF중계기를 개념적으로 도시한 구성도이며, 도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 일체형 RF중계기의 전파 트래킹 장치(S)에 관한 세부 구성도이다. 도 3은 안테나 일체형 RF중계기가 전파 트래킹 장치와 결합되어 작동하는 예를 도시한 그림이다. 도 4는 안테나 각도에 따른 중계기에 수신된 전파의 SNR값과 Isolation 값이며, 이 값을 기초로 하여 최적의 각도를 찾아낸다. 도 5는 전파 트레킹 장치가 장착 전, 후 서비스 형태의 변화를 도시화 한 것이다. 1 is a block diagram conceptually showing a general antenna integrated RF repeater, Figure 2 is a detailed configuration of the radio wave tracking device (S) of the antenna integrated RF repeater according to an embodiment of the present invention. 3 is a diagram illustrating an example in which an antenna integrated RF repeater operates in conjunction with a radio wave tracking device. 4 is an SNR value and an isolation value of radio waves received at the repeater according to the antenna angle, and finds an optimal angle based on this value. Figure 5 shows the change in the form of service before and after the radio tracking device is mounted.

도 1 을 참조하여 살펴보면, 일반적인 안테나 일체형 RF중계기(200)는 중계 장치(210), 도너 안테나(220), 서비스 안테나(230)를 포함하여 이루어진다. Referring to FIG. 1, a general antenna integrated RF repeater 200 includes a relay device 210, a donor antenna 220, and a service antenna 230.

음영지역 위치해 있는 휴대폰(400)은 중계기를 통해 기지국(300) 신호를 수신할 수 있으며, 또한 중계기를 거쳐 기지국으로 송신할 수 있다. The mobile phone 400 located in the shaded area may receive the base station 300 signal through the repeater, and may also transmit the signal to the base station via the repeater.

도 2는 전파 트래킹 장치(100)의 구성을 나타낸 것으로 주요 모듈은 제어기(110)과 모터(120)으로 이루어져 있다. 중계기 개통 시, 제어기(110)는 모터(120)를 360도 천천히 회전하면서 RF중계장치(210)의 CPU(211)에서 받은 SNR값과 Isolation 값을 전달받는다. 제어기(100)는 최적의 방향으로 프로그래밍한 후, 모터(120)을 회전하여 중계기 각도를 설정한다.2 shows the configuration of the radio wave tracking device 100. The main module includes a controller 110 and a motor 120. When the repeater is opened, the controller 110 receives the SNR value and the isolation value received from the CPU 211 of the RF repeater 210 while rotating the motor 120 slowly. After programming in the optimal direction, the controller 100 rotates the motor 120 to set the repeater angle.

도 3은 안테나 일체형 RF중계기와 트래킹 장치가 결합하여 책상 위에서 작용하는 예를 나타낸 것으로 1차원적인 회전각 상태로 작동한다. 3 shows an example in which an antenna-integrated RF repeater and a tracking device operate on a desk and operate in a one-dimensional rotation angle state.

도 4는 모터(120) 회전 각도에 따른 CPU(211)에서 SNR값과 Isolation 값을 나타낸 것으로, 제어기에 데이터가 저장되고, 개발자의 SNR과 Isolation 가중치에 따른 프로그래밍으로 최적의 방향을 결정한다.4 illustrates an SNR value and an isolation value in the CPU 211 according to the rotation angle of the motor 120. The data is stored in the controller and the optimal direction is determined by programming according to the developer's SNR and isolation weight.

도 5는 전체적인 안테나 일체적 RF중계기에 전파트래킹 장치가 장착 전, 후의 서비스 형태의 예를 도시화한 것으로서, 중계기가 약간만 회전하여도 먼거리에 있는 기지국 SNR값을 최상으로 받을 수 있으며, 휴대폰은 중계기와 근접한 위치에 있기 때문에 서비스 전계 강도는 크게 변동되지 않고 SNR가 좋은 신호를 서비스 받을 수 있다.FIG. 5 illustrates an example of a service type before and after the radio tracking device is mounted on the overall antenna integrated RF repeater, and the base station SNR value can be best received at a long distance even when the repeater is slightly rotated. Because they are in close proximity, the service field strength does not fluctuate significantly and the signal with good SNR can be serviced.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물 들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
As described above and described with reference to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as described above, it is a deviation from the scope of the technical idea It will be apparent to those skilled in the art that many changes and modifications can be made to the invention without departing from the scope of the invention. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

S: 안테나 일체형 RF중계기의 전파 트래킹 장치
100: 트래킹 장치 200: 안테나 일체형 RF중계기
300: 기지국 400: 휴대폰
110: 제어기 120: 모터
210: RF중계장치 211: CPU
220: 도너 안테나 230: 서비스 안테나S: Radio wave tracking device of antenna integrated RF repeater
100: tracking device 200: antenna integrated RF repeater
300: base station 400: mobile phone
110: controller 120: motor
210: RF repeater 211: CPU
220: donor antenna 230: service antenna

Claims (2)

안테나 일체적 RF중계기에 전파트래킹 장치(S)에 있어서, 안테나가 일체화된 중계기 본체의 회전을 통하여 최적의 전파 환경과 설치 환경을 자동적으로 찾기 위한 전파 트래킹 장치(100);
A radio wave tracking device (S) for an integrated antenna RF repeater, comprising: a radio wave tracking device (100) for automatically finding an optimal radio wave environment and an installation environment through rotation of a repeater body in which an antenna is integrated;
제 1 항에 있어서,
전파 트래킹 장치(100)는, RF중계장치(210)의 CPU(211)의 수신 전파에 대한 SNR값, 안테나간 Isolation 값을 수신하여 제어하기 위한 제어기(110);
중계기 본체를 회전하기 위한 모터(120); 를 포함한 것을 특징으로 하는 전파 트래킹 장치(100);The method of claim 1,
The radio wave tracking apparatus 100 includes: a controller 110 for receiving and controlling an SNR value and an isolation value between antennas for a received radio wave of the CPU 211 of the RF relay 210;
A motor 120 for rotating the repeater body; Radio tracking device 100 characterized in that it comprises a;
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