KR20130055068A - Ｌｔｅ 중계기의 열화 감지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신호전송 경로(Path)의 열화 감지 방법이 개시된다. 경로 감시에 활용토록 한 중계기 시스템의 신호전송 경로 감시시스템의 회로와 그 방법에 관한 것으로, LTE 중계기의 신호는 연속적인 신호가 아닌 시간 축으로 불규칙하게 발생했다 사라지는 신호이기 때문에 열화 감지가 쉽지 않다. 또한 신호의 변화폭이 데이터의 전송량에 따라 큰폭으로 변화하기 때문에 최한시(사용자가 없는 시간)의 출력의 검출이 필요하다.
중계기의 순방향의 경우 신호전송 경로의 입력단과 출력단의 레벨 값을 추출하는 전송신호 추출단계와; 상기 전송신호 추출단계에서 추출된 레벨을 검출하는 레벨 검출단계와; 상기 레벨 검출단계에서 검출된 레벨을 기 설정된 임계값과 비교하여 신호전송 경로의 이득이 정상상태인지 또는 불량상태인지를 판단하는 비교판단단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중계기의 신호전송 경로 감시방법을 제공한다. 중계기의 역방향의 경우 신호전송 경로의 출력단의 전송신호를 추출하는 전송신호 추출단계와; 상기 전송신호 추출단계에서 추출된 레벨을 검출하는 레벨 검출단계와; 상기 레벨 검출단계에서 검출된 레벨을 기 설정된 임계값과 비교하여 신호전송 경로의 이득이 정상상태인지 또는 불량상태인지를 판단하는 비교판단단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중계기의 신호전송 경로 감시방법을 제공한다.
따라서 중계기의 서비스를 중단하지 않고서도 현재 중계기의 신호전송 경로의 상태를 확인할 수 있으며, 지속적인 열화 검증이 실시 되어 중계기 시스템 상태를 확인하여 , 신호경로의 문제가 발생할 경우 가입자의 민원이 없이도 현장 검증을 통해 즉각적인 조치를 취하여 문제를 해결할 수 있게 된다.

Description

ＬＴＥ 중계기의 열화 감지 방법{METHOD FOR DETECTING DEGRADATION OF LTE REPEATER}

본 발명은 LTE 중계기의 열화 감지 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LTE(Long Term Evolution) 중계기의 순방향 및 역방향 신호 전송 경로의 입력단과 출력단의 레벨을 검출하여 LTE 중계기의 열화를 감지할 수 있는 LTE 중계기의 열화 감지 방법에 관한 것이다.

일반적으로 통신 시스템에서 사용되는 중계기는 자연적 또는 인공적인 장애물에 의하여 전파 환경이 열화된 전파 음영 지역에서 기지국의 커버리지를 확장하거나, 통신량이 많은 지역의 통신 서비스의 질을 향상시키기 위하여 사용되는 장비로, 기지국과 가입자 단말기 사이의 신호를 중계하는 역할을 수행한다.

이동 전화와 개인 휴대 통신을 비롯한 각종 이동 통신 시스템은 크게 이동 통신 교환국(Mobile switching center), 기지국(Base station transceiver subsystem), 이동 통신 단말기(mobile station)를 포함하여 구성되며, 각 기지국은 이동 통신 단말기가 수신하는 전파 세기와 통화 품질에 근거하여 일정한 통화반경(Cell coverage)을 갖는다.

근래에 4세대 이동 통신으로 이슈화되고 있는 LTE(Long Term Evolution)의 경우, 기존의 3세대 이동 통신보다 빠른 데이터 전송 속도를 제공하고 있어, 이동 통신이 4세대로 전환되고 있는 추세이며, 이와 관련된 다양한 기술, 예를 들어 한국공개특허 제2011-0118644호에 개시된 기술들이 제안되고 있다.

일반적으로 중계기는 최종 출력과 이득을 비교하여 순방향 통신 경로 상의 열화를 감지할 수 있다. 그러나, LTE 중계기의 경우, 신호가 연속적인 신호가 아닌 시간 축으로 불규칙적으로 나타났다가 사라지는 신호 형태를 갖기 때문에 기존의 중계기에 적용되었던 열화 감지 방법을 적용하기는 어렵다.

또한, LTE 신호의 경우, 신호의 변화 폭이 데이터의 전송량에 따라 큰 폭으로 변하기 때문에 최한시, 예를 들어 사용자가 없는 시간의 출력을 검출할 필요가 있다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, LTE 중계기의 순방향 및 역방향 신호 전송 경로의 입력단과 출력단의 레벨을 검출하여 LTE 중계기의 열화를 감지할 수 있는 LTE 중계기의 열화 감지 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 한 관점에 따른 중계기의 열화 감지 방법은 이득을 설정하는 단계; 입력단 및 출력단에서 상기 이득에 대한 열화 감지 레벨을 측정하는 단계; 상기 최대 이득에서의 기 설정된 정상 상태의 초기값과 측정된 열화감지 레벨의 차이에 해당하는 열화 판단값을 계산하는 단계; 및 계산된 상기 열화 판단값과 기 설정된 기준값을비교하여 상기 열화 판단값이 상기 기준값 이상이면 중계기의 열화로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 한 관점에 따른 중계기의 역방향 열화 감지 방법은 출력단에서 신호에 대한 열화 감지 레벨을 측정하는 단계; 신호의 기 설정된 정상 상태의 초기값과 측정된 상기 열화감지 레벨의 차이에 해당하는 열화 판단값을 계산하는 단계; 및 계산된 상기 열화 판단값과 기 설정된 기준값을 비교하여 상기 열화 판단값이 상기 기준값 이상이면 중계기의 열화로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성에 따라 본 발명에 따르면, 본 발명에 의하면 중계기의 신호전송 경로를 상시 감독하여 실시간으로 신호전송 경로의 레벨을 확인할 수 있으므로 중계기의 서비스를 중단하지 않고서도 현재 중계기의 신호전송 경로의 상태를 확인할 수 있는 이점이 있다.

또한 중계기의 신호전송 경로에 문제가 발생할 경우 가입자의 민원이 없이도 현장 검증을 통해 문제를 해결할 수 있는 이점이 있으며, 즉각적인 조치가 가능하게 되어 가입자 단말기의 통화품질 및 중계기의 서비스 품질을 향상시키는 이점이있다.

또한 LTE 신호의 특성상 호(Call)가 걸려 순간적으로 파워가 높아졌다가 사라지는 경우와 외부 발진신호가 이입되어 높은 파워가 지속적으로 유지되는 경우를 구분할 수 있게 되어 외부 발진신호가 중계기 시스템 내부로 이입되는지 여부를 감시할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 LTE 중계기의 열화 감지 방법을 설명하기 위한 LTE 중계 시스템의 구성을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 LTE 중계기의 순향향 및 역방향 신호 전송 경로를 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 LTE 중계기의 열화 감지 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.

우선, 신호전송 경로에 대해 설명하면, 기지국으로부터 발생된 신호는 해당 서비스 지역의 중계기 입력 안테나에서 수신되며, 수신된 신호는 IF 신호로 변환된 후 잡음 제거와 증폭을 거쳐 원래의 신호로 변화되고 이를 최종 출력단에서 증폭 하여 출력 안테나를 통해 사용자 단말기로 연결된다.

순방향 경로에 대하여 설명 하면, 신호는 기지국으로부터 Antenna로 수신되며, 수신된 신호는 Common Module로 전달된다. Common Module로 전달된 신호는 Duplexer를 통해 2G/4G가 분리되고2G/4G신호는 각 RF Module로 전달된다.

RF Module로 전달된 신호는 Duplexer를 통해 대역 외 신호를 제거하고, 입력된 신호레벨에 따라 gain조정이 된 후. Down Converting을 하여 IF 신호(115MHz)로 변환하여 SAW Filter를 통과한다.

IF 대역에서 타사 신호 및 Spurious를 제거한 후, Mixer를 통하여 RF 신호로 바뀌며, HPA를 통과하면서 0.1Watt급의 소 전력 신호로 증폭된다. 다시 Duplexer를 통해 대역 외 신호가 제거되어Common Module로 전달되며, 2G/4G신호가 Combine된 RF 신호는 안테나를 통해 방사된다.

역방향 경로에 대하여 설명 하면, 신호는 단말기로부터 Antenna를 통해 수신되며, 수신된 신호는 Common Module로 전달된다. Common Module로 전달된 신호는 Duplexer를 통해 2G/4G가 분리되고2G/4G신호는 각 RF Module로 전달된다.

RF Module로 전달된 신호는 Duplexer를 통해 대역 외 신호를 제거하고, 입력된 신호레벨에 따라 gain조정이 된 후. Down Converting을 하여 IF 신호(70MHz)로 변환하여 SAW Filter를 통과한다.

IF 대역에서 타사 신호 및 Spurious를 제거한 후, Mixer를 통하여 RF 신호로 바뀌며, HPA를 통과하면서 0.1 Watt급의 전력 신호로 증폭된다. 다시 Duplexer를 통해 대역 외 신호가 제거되어Common Module로 전달되며, 2G/4G신호가 Combine된 RF 신호는 안테나를 통해 방사된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 신호전송 경로의 최종단 및 입력단의 레벨을 측정하여, 신호전송 경로를 감시하기 위한 시스템으로 구성된다.

이와 같은 본 발명의 신호전송 경로 감시시스템은 RF 커플러와, 저잡음증폭기와, 검출기와, 컨트롤러(MCU) 및 알람발생부를 포함하여 구성된다.

RF 커플러는 역방향 신호전송 경로의 최종단에 구비되어 있으며, RF 모듈에서 기지국으로 전송되는 메인 신호에는 영향을 주지 않으면서 기지국으로 전달되는 역방향 전송신호를 커플링하는 역할을 수행한다.

저잡음증폭기는 상기 RF 커플러에 의해 커플링된 전송신호를 입력받아 레벨 측정이 가능한 수준까지 전송신호를 증폭시킨다.

검출기는 저잡음증폭기에 의해 증폭된 전송신호의 레벨을 측정하고 측정된 레벨을 컨트롤러로 보고하는 역할을 수행한다. 컨트롤러는 상기 검출기에 의해 측정되어 보고된 역방향 전송신호의 레벨을 상한 임계값 및 하한 임계값과 비교하여 역방향 신호전송 경로에 문제가 발생되었는지 여부를 판단하는 역할을 수행한다. 알람 발생부는 역방향 신호전송 경로에 문제가 발생된 경우, 컨트롤러의 제어에 따라 알람을 발생하는 역할을 수행한다.

본 발명의 중계기의 신호전송 경로 감시방법은 전송신호 추출단계와; 레벨 검출단계와; 비교판단단계를 포함하여 이루어진다. 상기 역방향 전송신호 추출단계는 신호 커플링단계와 커플링신호 증폭단계를 포함하여 이루어진다.상기 레벨 검출단계는 레벨 측정단계와 레벨 보고단계를 포함하여 이루어진다. 상기 비교판단단계는 하한 비교단계와 상한 비교단계를 포함하여 이루어진다.

즉, 본 발명의 신호전송 경로 감시방법은 중계기의 신호전송 경로 최종단에 커플러(Coupler)와 파워(Power) 검출회로를 추가하여 전대역에 해당하는 전송신호를 추출하고, 상기 추출된 신호의 레벨을 측정하고 측정된 레벨을 컨트롤러에 보고하여 초기 설정된 임계값과 비교 후 정상 상태인지 불량인지를 판단하여 운용자에게 보고하는 것을 특징으로 한다.

이를 보다 상세히 설명하면, 본 발명의 신호전송 경로 감시방법은 우선 실시간으로 신호전송 경로 최종단에서의 전송신호를 추출하는 단계를 수행한다. 이 때, 일정 시간 주기마다 전송신호를 추출하도록 하는 것도 가능하다. 즉, RF 모듈에서 기지국으로 전송되는 메인신호에는 영향을 미치지 않으면서 중계시스템의 최종단에서의 전송신호를 RF 커플러로 커플링하고, 커플링된 레벨 측정이 가능한 수준까지 저잡음증폭기로 증폭한다.

커플링 된 전송신호가 증폭되면 증폭된 전송신호의 레벨을 검출기로 측정하는 단계가 수행되며, 레벨이 측정되면 측정된 레벨을 컨트롤러로 보고하는 단계가 수행된다. 컨트롤러에서는 측정되어 보고받은 레벨을 기 설정된 임계값과 비교하여 신호전송 경로의 이득이 정상상태인지 또는 불량상태인지를 판단한다. 즉, 레벨 검출단계에서 검출된 레벨을 기 설정된 하한 임계값과 비교하여 신호전송 경로의 이득이 열화 된 불량상태인지 여부를 판단하는 하한 비교단계를 수행한다.

만약 검출된 레벨을 하한 임계값과 비교하여 레벨이 하한 임계값보다 작은 것으로 판단되는경우, 레벨이 기 설정된 일정 횟수 이상 하한 임계값에 미달하였는지 여부를 판단하는 단계를 수행하게 된다. 이 때 레벨이 기 설정된 일정 횟수 이상 하한 임계값에 미달한 것으로 판단되는 경우, 저이득 알람을 발생하여 역방향 이득이 열화되었음을 운용자에게 알리게 된다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

100 : 기지국 200 : 중계기

Claims (2)

1. 중계기 시스템 이득을 입력단의 값과 출력단의 값을 설정하는 단계;
   중계기 시스템의 출력단에서 현장 운용하는 이득에 대한 레벨을 측정하는 단계;
   상기 이득에서의 기 설정된 정상 상태의 상기 초기값과 측정된 레벨의 열화 감지하는 단계;
   레벨의 차이에 해당하는 열화 판단값을 계산하는 단계; 및
   계산된 상기 열화 판단값과 기 설정된 기준값을 비교하여 상기 열화 판단값이 상기 기준값 이상이면 중계기의 열화로 판단하는 단계를 포함하는 중계기의 열화 감지 방법.
2. 사용자 단말기로부터 기지국 측을 향하는 중계기의 신호전송 경로의 출력단에서의 현장 운용하는 이득에 대한 레벨을 측정하는 단계;
   상기 전송신호 추출단계에서 추출된 전송신호의 레벨을 검출하는 단계; 및
   상기 검출단계에서 검출된 레벨을 기 설정된 임계값과 비교하여 신호전송 경로의 이득이 정상상태인지 또는 불량상태인지를 판단하는 비교판단단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중계기의 신호전송 경로 감시방법.

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