KR20230052761A - 아이솔레이션 측정 제어 방법 및 중계기 - Google Patents

Abstract

아이솔레이션 측정 방법 및 그 중계기가 개시된다. 이 방법은 중계기의 아이솔레이션 측정 제어 방법으로서, 동기 정보에 기초하여, 갭 심볼(Gap symbol) 구간을 확인하는 단계, 상기 갭 심볼 구간의 아이솔레이션 측정 구간에서 확인한 역방향(Up Link, UL) 입력을 임계값과 비교하는 단계, 상기 역방향 입력이 상기 임계값보다 크면, 상기 역방향 입력에 외부 단말 신호가 유입된 것으로 추정하여 상기 아이솔레이션 측정 구간을 감소시키는 단계, 그리고 감소된 아이솔레이션 측정 구간에서 확인한 역방향 입력이 임계값 보다 작으면, 상기 감소된 아이솔레이션 측정 구간에서 아이솔레이션을 측정하는 단계를 포함한다.

Description

아이솔레이션 측정 제어 방법 및 중계기{METHOD AND REPEATER FOR ISOLATION MEASUREMENT CONTROL}

본 발명은 TDD(Time Division Duplexing)를 사용하는 5G RF(Radio Frequency) 중계기에서 아이솔레이션(Isolation)을 측정하는 방법 및 그 중계기에 관한 것이다.

RF 중계기에서 품질 확보를 위해서는 아이솔레이션(Isolation) 확보가 필요하다. 아이솔레이션을 측정하는 방식은 일반적으로 순방향(Downlink, DL)/역방향(Uplink, UL) 각각의 신호를 통해 측정하는 두가지가 있다.

순방향의 경우, 기지국 입력 신호가 지속적으로 유입되고, 서비스 안테나를 통해 송출된 신호가 링크 안테나로 유입되는 피드백 신호는 중계기의 시스템 지연을 거쳐 유입되므로, 이러한 관계를 감안하여 상관관계를 구하면 피드백으로 유입되는 양을 알 수 있어 아이솔레이션을 측정할 수 있다.

그러나 이렇게 상관관계를 구하기 위해 디지털 처리부가 필요하며, 피드백 신호가 유입되더라도 기지국 신호 대비 약 2~30dB 이상 낮은 신호가 유입될 경우 측정오차가 커진다.

또한, 기지국의 다중 경로(multi-path)가 중계기 시스템 지연 시간보다 클 경우, 특히, 기지국 신호와 다른 RF 중계기 신호가 같이 유입될 경우, 해당 중계기의 피드백 신호인지 아닌지를 구분하기 어렵다. 이를 해결하려면 중계기가 자기 신호의 지연을 주어 해당 중계기의 피드백인지를 확인하는 절차가 추가되어야하므로, 장비 단가가 더 상승한다.

역방향으로 아이솔레이션을 측정하는 경우, 역방향 신호가 없다는 가정으로 중계기 이득을 올려가며 또는 낮추어가며 중계기 출력을 확인하고 아이솔레이션을 확인한다. 이는 디지털 처리부가 필요없이 RF적으로 구현이 가능하여 단가가 상대적으로 저렴하게 장비 구현이 가능하다. 그러나, 역방향으로 유입되는 신호가 없어야 하므로 역방향으로 유입되는 신호를 점검하는 루틴이 추가된다. 하지만, 아이솔레이션 측정 중에 단말 신호가 있다가 사라질 수도 있어 오차가 발생할 수 있다.

해결하고자 하는 과제는 TDD(Time Division Duplexing)를 사용하는 5G RF(Radio Frequency) 중계기에서 기지국 신호 또는 단말 신호가 없는 구간에서 아이솔레이션(Isolation)을 측정하는 방법 및 그 중계기를 제공하는 것이다.

하나의 특징에 따르면, 중계기의 아이솔레이션 측정 제어 방법으로서, 동기 정보에 기초하여, 갭 심볼(Gap symbol) 구간을 확인하는 단계, 상기 갭 심볼 구간의 아이솔레이션 측정 구간에서 확인한 역방향(Up Link, UL) 입력을 임계값과 비교하는 단계, 상기 역방향 입력이 상기 임계값보다 크면, 상기 역방향 입력에 외부 단말 신호가 유입된 것으로 추정하여 상기 아이솔레이션 측정 구간을 감소시키는 단계, 그리고 감소된 아이솔레이션 측정 구간에서 확인한 역방향 입력이 임계값 보다 작으면, 상기 감소된 아이솔레이션 측정 구간에서 아이솔레이션을 측정하는 단계를 포함한다.

상기 임계값과 비교하는 단계는, 역방향 이득을 중계기 최대 이득으로 설정하고 상기 역방향 입력을 확인할 수 있다.

상기 감소시키는 단계 이후, 상기 감소된 아이솔레이션 측정 구간에서 확인한 역방향 입력이 임계값 보다 크면, 외부 불요파에 의한 영향으로 판단하고, 주변 불요파 신호가 있는지 점검하도록 요청하는 화면을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 아이솔레이션을 측정하는 단계는, 급전선을 공유하는 LTE(Long Term Evolution) 중계기가 근접한 위치에 존재하는지 판단하고, 존재할 경우, 상기 LTE 중계기의 아이솔레이션을 역방향 이득으로 설정하고 역방향 출력을 측정할 수 있다.

상기 아이솔레이션을 측정하는 단계는, 상기 역방향 출력이 임계 조건을 충족하지 않으면, 상기 역방향 이득을 정해진 단위만큼 증가시킨 후, 상기 역방향 출력의 측정을 반복할 수 있다.

다른 특징에 따르면, 중계기는 역방향 증폭기로부터 역방향(Up Link, UL) 출력을 감지하는 검출부, 그리고 아이솔레이션 측정 구간에서 상기 검출부를 통해 감지한 역방향 출력과 상기 역방향 증폭기의 이득에 기초하여 역방향 입력을 확인하고, 상기 역방향 입력이 임계값 보다 크면 상기 역방향 입력에 외부 단말 신호가 유입된 것으로 추정하여 상기 아이솔레이션 측정 구간을 감소시키고, 감소된 아이솔레이션 측정 구간에서 확인한 역방향 입력이 임계값 보다 작으면, 상기 감소된 아이솔레이션 측정 구간에서 아이솔레이션을 측정하는 아이솔레이션 제어부를 포함할 수 있다.

상기 아이솔레이션 제어부는, 동기 정보에 기초하여, 갭 심볼(Gap symbol) 구간을 확인하고, 상기 갭 심볼 구간의 아이솔레이션 측정 구간에서 확인한 역방향 입력을 상기 임계값과 비교할 수 있다.

상기 아이솔레이션 제어부는, 급전선을 공유하는 인접한 LTE(Long Term Evolution) 중계기의 아이솔레이션을 상기 역방향 증폭기의 역방향 이득으로 설정한 후, 역방향 출력을 제1 임계치와 비교하여 상기 제1 임계치보다 낮으면 상기 역방향 이득을 사전에 정해진 일정 단위로 상향 조정하면서 상기 역방향 출력을 적어도 하나의 제2 임계치와 비교하기를 반복할 수 있다.

상기 아이솔레이션 제어부는, 상기 역방향 출력이 상기 제1 임계치보다 크거나 또는 상기 인접한 LTE 중계기가 없는 경우, 상기 역방향 이득을 중계기 최소 이득으로 조정할 수 있다.

상기 중계기는 순방향 구간이 종료하는 시점부터 일정 시간을 지연한 시점을 시작으로 제1 구간을 아이솔레이션 측정을 위한 스위칭 신호로 생성하고, 상기 외부 단말 신호가 유입된 것으로 추정된 경우에, 상기 제1 구간을 정해진 만큼 감소시킨 제2 구간을 아이솔레이션 측정을 위한 스위칭 신호로 생성하는 스위칭 신호 생성부를 더 포함할 수 있다.

실시예에 따르면, TDD(Time Division Duplexing)를 사용하는 5G RF(Radio Frequency) 중계기에서 기지국 신호 또는 단말 신호가 없는 구간에서 아이솔레이션(Isolation) 측정을 수행함으로써 더효율적으로 아이솔레이션 측정이 가능하다.

또한, 송수신 시점이 상이하며 송수신 신호 사이에 송수신이 이루어지지 않는 구간에서 아이솔레이션을 측정하므로, 비용 효율적이다.

도 1은 실시예에 따른 TDD(Time Division Duplexing) 방식의 무선 중계 시스템을 나타낸다.
도 2는 실시예에 따른 DL/UL 신호 송수신이 이루어지지 않는 구간을 나타낸다.
도 3은 실시예에 따른 5G RF 중계기 내부 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 실시예에 따른 스위칭 신호 생성부의 스위칭 신호 제어 동작을 나타낸다.
도 5는 한 실시예에 따른 아이솔레이션 측정 제어 방법을 도시한다.
도 6은 다른 실시예에 따른 아이솔레이션 측정 제어 방법 을 나타낸다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 발명에서 설명하는 장치들은 적어도 하나의 프로세서, 메모리 장치, 통신 장치 등을 포함하는 하드웨어로 구성되고, 지정된 장소에 하드웨어와 결합되어 실행되는 프로그램이 저장된다. 하드웨어는 본 발명의 방법을 실행할 수 있는 구성과 성능을 가진다. 프로그램은 도면들을 참고로 설명한 본 발명의 동작 방법을 구현한 명령어(instructions)를 포함하고, 프로세서와 메모리 장치 등의 하드웨어와 결합하여 본 발명을 실행한다.

본 명세서에서 "전송 또는 제공"은 직접적인 전송 또는 제공하는 것 뿐만 아니라 다른 장치를 통해 또는 우회 경로를 이용하여 간접적으로 전송 또는 제공도 포함할 수 있다.

본 명세서에서 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다.

본 명세서에서 도면에 관계없이 동일한 도면번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는" 은 언급된 구성 요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 명세서에서 도면을 참고하여 설명한 흐름도에서, 동작 순서는 변경될 수 있고, 여러 동작들이 병합되거나, 어느 동작이 분할될 수 있고, 특정 동작은 수행되지 않을 수 있다.

명세서에서 단말(Terminal/User equipment)은 접속망(Access Network)/무선 접속망(Radio Access network, RAN)의 기지국에 접속하여 코어망(Core Network)의 네트워크 기능들(Network Functions, NFs)를 이용한다. 여기서, 기지국은 접속망에 따라 eNB, gNB, AP 등을 포함할 수 있다. 단말은 휴대 단말, IoT 단말, 차량 단말(vehicle), 디스플레이 단말, 방송 단말, 게임 단말 등 다양한 형태 및 용도의 단말일 수 있다. 네트워크를 구성하는 장치들은 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution), LTE-A, 3GPP2, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 시스템, FS_NextGen(Study on Architecture for Next Generation System)과 같은 3GPP 5G 시스템 중 적어도 하나와 관련된 표준 문서에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 TDD(Time Division Duplexing) 방식의 무선 중계 시스템을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 중계기(100)는 기지국(200) 및 단말(300)간의 무선 통신을 중계하는 5G RF(Radio Frequency) 중계기로서, TDD 방식을 사용한다.

중계기(100)는 기지국(200)의 전파가 잘 닿지 않는 음영 지역의 단말(300)이 기지국(200)과 송수신할 수 있도록 신호를 중계한다.

중계기(100)는 링크 안테나(101)를 통해 기지국(200)과 역방향(Up Link, 이하, 'UL'로 통칭함) 신호 및 순방향(Down Link, 이하, 'DL'로 통칭함) 신호를 송수신한다.

중계기(100)는 서비스 안테나(102)를 통해 단말(300)과 UL 신호 및 DL 신호를 송수신한다.

중계기(100)는 기지국(200)으로부터 수신되는 DL 신호를 증폭하여 단말(300)로 전송한다. 중계기(100)는 단말(300)로부터 수신되는 UL 신호를 취합하여 기지국(200)으로 전송한다.

아이솔레이션(Isolation)은 중계기(100)에서 증폭되어 서비스 안테나(102)를 통해 송출된 신호가 피드백되어 링크 안테나(101)로 유입되는 정도를 의미한다.

아이솔레이션이 중요한 이유는 중계기(100)가 링크 안테나(101)로 유입된 신호를 증폭하여 서비스 안테나(102)로 송출시키나, 이 신호가 다시 링크 안테나(101)로 유입되므로 서비스 품질 저하 및 아이솔레이션과 중계기 이득이 동일할 경우 완전 발진을 일으키기 때문이다. 이러한 중계기(100)에서의 품질을 확보하기 위하여 중계기(100)는 아이솔레이션을 확인하고, 안테나 위치나 방향 선정을 통해 아이솔레이션 확보를 유도하며 환경적으로 아이솔레이션 확보가 이루어질 수 없는 경우 중계기 이득을 제한하여 사용한다.

DL의 경우, 기지국 입력 신호가 지속적으로 유입되고, 서비스 안테나(102)를 통해 송출된 신호가 링크 안테나(101)로 유입되는 피드백 신호는 중계기(100)의 시스템 지연을 거쳐 유입된다. 그러므로, 상관 관계를 구하면 피드백으로 유입되는 양을 알 수 있어 아이솔레이션을 측정할 수 있다.

UL의 경우, UL 이득을 조정해가며 발진 여부를 확인하여 아이솔레이션을 측정할 수 있다.

도 2는 실시예에 따른 DL/UL 신호 송수신이 이루어지지 않는 구간을 나타내며, 구체적으로, 중계기(100), 기지국(200) 및 단말(300)의 관점에서 DL/UL 신호가 존재하는 구간과 DL/UL 신호가 송수신되지 않는 구간을 나타낸다.

도 2를 참조하면, 국내에서 사용하는 5G TDD 신호는 2.5ms 주기를 갖는 DDDSU의 형태로 송수신된다.

이때, S slot은 10개의 DL symbol과 2개의 Gap symbol, 2개의 UL symbol으로 구성된다.

기지국(200)과 단말(300)의 송수신을 위해서 전파 지연이 존재하며, 모든 기지국(200)의 송수신 시간이 동기화되어 있다. 시간적으로 송수신을 구분하는 TDD에서는 이러한 전파 지연을 감안하여 송수신을 하지 않는 구간, 즉, Gap symbol 구간을 둔다. 불요파가 없고, 모국 기지국(200)과 멀리 떨어진 단말(300)의 접속이 없다면 이러한 송수신이 이루어지지 않는 시점, 즉, Gap symbol 구간에서 중계기 역방향으로 유입되는 신호는 없다.

그러나 TDD는 모든 기지국이 시간적으로 동기화되어 있으며, 사용하는 송수신 구간이 동일하다.

현재 DDDSU 구조에서는 RACH Preamble Format을 C2까지만 사용 가능하다. 3GPP TS 38.211 table 6.3.3.1-1/2에서 볼 수 있듯이 5G NR의 RACH preamble format은 long preamble format(6.3.3.1-1)과 short preamble format(6.3.3.1-2)으로 나눌 수 있으며, short preamble format은 A1 ~ C2까지 사용가능하고 C2의 셀 커버리지가 제일 크다. Long preamble format을 사용시에는 최소 1ms 이상의 UL 구간이 필요한데, 국내에서 사용하는 DDDSU에서는 UL 구간이 1ms가 되지 않아 long preamble format의 사용이 불가하다.

셀 커버리지가 최대 4.3km로 크지 않아 중계기(100)의 위치에서 송수신이 이루어지지 않는 영역에 신호가 유입될 경우가 거의 없다.

기지국(200)에서는 규격에서 정의되어 있는 바와 같이, DL/UL 신호 구간이 정의된다.

도 2는 국내 사업자가 사용하는 DDDSU 구조에서, S 슬롯의 slot format 32 기준으로 작성되었다.

중계기(100)에서는 중계기(100)와 기지국(200) 간의 거리에 의해 신호가 유입된다고 가정한다.

이때, 지연을 x us로 가정하는 경우, 단말(300)의 타이밍 어드밴스(Timing Advance) 동작에 의해 UL 신호는 x us 먼저 유입되어 송수신 신호가 없는 구간인 Gap symbol 구간은 "G-2×x" 만큼 줄어든다. 여기서, G는 지연이 없다고 가정할 경우의 Gap symbol 구간을 의미하고, x는 지연 시간을 의미한다.

또한, 지연을 y us로 가정하는 경우, 중계기(100)와 단말(300)의 거리에 의해 DL 신호가 유입되며, UL 신호는 중계기(100) 기준 대비 y us 먼저 유입되어 송수신 신호가 없는 구간인 Gap symbol 구간은 "G - 2×(x+y)" 만큼 줄어든다.

도 3은 실시예에 따른 중계기 내부 구조를 나타낸 블록도이고, 도 4는 실시예에 따른 스위칭 신호 생성부의 스위칭 신호 제어 동작을 나타낸다.

도 3을 참조하면, 중계기(100)는 링크 안테나(101), 서비스 안테나(102), 필터 #1(103), 서큘레이터 #1(104), 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, 이하, 'LNA'라 통칭함) #1(105), DL 감쇄기(Attenuator, 이하, 'ATT'라 통칭함) 제어부(106), DL 증폭기(Amplifier, 이하, 'AMP'라 통칭함)(107), 서큘레이터 #2(108), 필터 #2(109), 스위치(110), LNA #2(111), UL ATT 제어부(112), UL AMP(113), 스위칭(Switching) 신호 생성부(114), 아이솔레이션 제어부(115) 및 검출부(116)를 포함한다.

기지국(200)에서 수신된 DL 신호는 링크 안테나(101) → 필터 #1(103) → 서큘레이터 #1(104) → LNA #1(105) → DL ATT 제어부(106) → DL AMP(107) → 써큘레이터 #2(108) → 필터 #2(109) → 서비스 안테나(102)로 이루어진 DL 경로를 통해 단말(300)로 전송된다.

단말(300)에서 수신된 UL 신호는 서비스 안테나(102) → 필터 #2(109) → 써큘레이터 #2(108) → 스위치(110) → LNA #2(111) → UL ATT 제어부(112) → UL AMP(113) → 서큘레이터 #1(104) → 필터 #1(103) → 링크 안테나(101)로 이루어진 UL 경로를 통해 기지국(200)으로 전송된다.

링크 안테나(101)는 기지국(200)과 UL 신호 및 DL 신호를 송수신한다.

필터 #1(103)은 대역통과필터로서, 기지국(200)과 정해진 주파수 대역의 DL/UL 신호를 송수신할 수 있도록, 링크 안테나(101)가 수신한 신호들 중에서 정해진 주파수 대역의 신호를 필터링한다.

서큘레이터 #1(104)는 필터 #1(103)를 통해 유입된 DL 신호를 LNA #1(105)으로 출력하고 UL 경로에서 출력되는 신호가 DL 경로로 유입되지 않게 한다.

LNA #1(105)는 서큘레이터 #1(104)을 통과한 DL 신호를 정해진 이득 레벨로 증폭한다.

DL ATT 제어부(106)는 DL ATT값을 변경하여 중계기(100)가 적정한 순방향 이득으로 증폭되고 순방향 출력이 방사되게 한다.

DL AMP(107)는 DL 신호를 DL AMP(107)의 이득 특성, 즉, 이득만큼 증폭하여 출력한다. DL AMP(107)는 스위칭 신호 생성부(114) 및 아이솔레이션 제어부(115)에 의해 제어된다.

서큘레이터 #2(108)는 DL AMP(107)에서 유입된 DL 신호를 필터 #2(109)로 출력하고 이러한 DL 신호가 UL 경로, 즉, LNA #2(111)로 유입되지 않게 한다.

필터 #2(109)는 대역통과필터로서, 서큘레이터 #2(108)를 통과한 DL 신호 중에서 단말(300)과 합의한 주파수 대역의 신호를 필터링한다.

서비스 안테나(102)는 필터 #2(109)를 통과한 DL 신호를 단말(300)로 송신한다.

스위치(110)는 DL 송신 구간에서, DL AMP(107)를 통과한 DL 신호가 서큘레이터 #2(108)를 통과한 후 UL 경로로 유입되는 것을 차단하고 UL 송신 구간에서 UL 신호가 LNA #2(111)로 유입되도록 한다.

LNA #2(111)는 서비스 안테나(102)를 통과한 UL 신호를 정해진 이득 레벨로 증폭한다.

UL ATT 제어부(112)는 UL ATT값을 변경하여 중계기(100)가 적정한 역방향 이득으로 증폭되고 역방향 출력이 방사되게 한다.

UL AMP(113)는 UL 신호를 UL AMP(113)의 이득 특성, 즉, 정해진 이득 레벨만큼 증폭한다. 이처럼 증폭된 UL 신호는 써큘레이터 #1(103)를 거쳐 필터 #1(103)로 출력된다. 필터 #1(103)는 증폭된 UL 신호를 서비스 대역에 대하여 필터링한다.

UL AMP(107)는 스위칭 신호 생성부(114) 및 아이솔레이션 제어부(115)에 의해 제어된다.

스위칭 신호 생성부(114)는 DL AMP(107) 및 UL AMP(113)를 온 또는 오프시키기 위한 스위칭 신호를 생성하고, 생성한 스위칭 신호를 DL AMP(107) 및 UL AMP(113)에게 출력한다. DL AMP(107) 및 UL AMP(113)는 스위칭 신호에 의해 온 또는 오프된다.

도 4를 참조하면, 스위칭 신호는 중계기(100)와 기지국(200) 간 거리를 알 수 없어 기지국(200)에서의 DL 신호를 기준으로 생성된다. 다만, AMP들(107, 113)이 온되고 오프되는데 시간이 소요되므로, 이러한 시간을 고려하여 DL 스위칭 신호 및 UL 스위칭 신호는 마진(Margin)이 설정된다.

스위칭 신호 생성부(114)는 송수신용 DL 스위칭 신호의 경우, DL 신호에서 앞뒤로 마진을 설정한다. 여기서, 앞뒤 마진은 "c-d 구간"과 "e-f" 구간을 포함한다.

스위칭 신호 생성부(114)는 송수신용 UL 스위칭 신호의 경우, DL 스위칭 신호를 기준으로 추가 마진을 설정하며, 추가 마진은 "b-c 구간"과 "f-g" 구간을 포함한다.

이와 같이, 스위칭 신호 생성부(114)는 TDD 동기 정보에 기초하여 송수신용 DL 스위칭 신호를 DL AMP(107)로 출력하고, 송수신용 UL 스위칭 신호를 UL AMP(113)로 출력한다.

이때, 실시예에 따르면, 스위칭 신호 생성부(114)는 아이솔레이션 측정을 위한 UL 스위칭 신호를 추가로 생성한다. 3GPP 규격에서 DL 신호가 끊난 후, 10us 이내에 기지국(200)의 DL AMP(107)를 오프해야 하므로, 스위칭 신호 생성부(114)는 DL 종료 시점(e)에서 10us 지난 시점부터 z(us) 또는 z/2(us)에 이르는 구간으로 설정하고, 이러한 아이솔레이션 UL 스위칭 신호를 UL AMP(113)로 출력할 수 있다. 스위칭 신호 생성부(114)는 아이솔레이션 측정이 종료하면 송수신용 UL 스위칭 신호를 출력할 수 있다.

스위칭 신호 생성부(114)는 단말 신호가 배재된 UL 구간에서 아이솔레이션의 측정이 가능하게 한다. 일반적으로 단말 신호가 있는 구간에서의 UL AMP(113)를 오프시킴으로써, 아이솔레이션 측정시 UL AMP(113)의 온(ON)으로 인해 중계기(100)의 인근에서 기지국 신호를 잡고 있는 단말 신호가 기지국으로 높게 유입되어 기지국에서 순간적으로 발생할 수 있는 품질 저하를 방지한다.

아이솔레이션 제어부(115)는 DL AMP(107)를 오프한 상태로, 아이솔레이션 측정을 위한 UL 스위칭 신호를 UL AMP(113)에 출력하여 송수신이 없는 구간에서 UL 신호가 방사되도록 ATT를 제어함으로써, 아이솔레이션을 측정한다. 이때, 단말 신호가 없는 구간이므로 UL 이득을 조정해가며 발진 여부를 확인하여 아이솔레이션을 측정할 수 있다. 아이솔레이션을 측정하는 구성은 이미 공지되어 있으므로, 아이솔레이션 제어부(115)의 아이솔레이션 측정 구성에 대한 설명은 생략한다. 이러한 아이솔레이션 측정 구성은 후술할 Co-site된 LTE 중계기에서도 마찬가지로 적용된다.

아이솔레이션 제어부(115)는 측정한 아이솔레이션에 의한 중계기 최대 이득을 설정하고, DL/UL 스위칭 신호, 아이솔레이션 측정을 위한 UL 스위칭 신호를 출력하도록 스위칭 신호 생성부(114)를 제어한다.

아이솔레이션 제어부(115)는 UL ATT값으로 UL AMP(113)의 출력을 제어한다.

검출부(116)는 UL AMP(113)의 출력을 검출하여 아이솔레이션 제어부(115)로 출력한다.

도 5는 한 실시예에 따른 아이솔레이션 측정 제어 방법을 도시한다.

도 5를 참조하면, 중계기(100)의 전원이 켜지면(S101), DL AMP(107) 및 UL AMP(113)를 오프(OFF)한(S102) 상태에서 아이솔레이션 제어부(115)는 TDD 동기를 획득한다(S103). TDD 동기를 획득하는 방법은 공지된 다양한 실시예가 사용될 수 있으며, 자세한 설명은 생략한다.

DL AMP(107) 및 UL AMP(113)는 스위칭 신호 생성부(114)에 의해 생성되는 도 4의 송수신용 DL 스위칭 신호 및 송수신용 UL 스위칭 신호에 의해 온 또는 오프된다.

아이솔레이션 제어부(115)는 도 4의 DL 종료 구간에 DL AMP(107)는 오프되고UL AMP(113)는 온 된 상태에서 UL 입력값을 확인하고, UL AMP(113)의 UL 이득을 중계기 최대 UL 운용 이득으로 설정한다(S104). 여기서, 검출부(116)는 UL AMP(113)로부터 UL 출력을 확인하고, UL 출력에서 UL AMP(113)의 UL 이득을 빼 UL 입력을 확인할 수 있다.

이때, 아이솔레이션 제어부(115)는 DL이 종료한 시점, 즉, 도 4의 "e" 지점부터 10us이 경과한 지점부터 "z us" 구간의 UL 입력을 확인한다(S104).

여기서, 10us의 지연을 두는 이유는 3GPP 규격에 의해 중계기(100) 또는 기지국(200)에서 DL 신호가 종료된 이후, 10us 이내에 DL AMP(107)를 오프해야하기 때문에, 이러한 DL AMP(107) 오프로 인한 시간을 둔다.

아이솔레이션 제어부(115)는 S104에서 확인한 UL 입력이 사전 정의된 제1 임계값보다 큰지 판단한다(S105).

아이솔레이션 제어부(115)는 S104에서 확인한 UL 입력이 제1 임계치보다 크지 않으면, 아이솔레이션(z us duration)을 측정한다(S106). 여기서, 아이솔레이션 제어부(115)는 도 6의 절차에 따라 아이솔레이션을 측정한다.

아이솔레이션 제어부(115)는 UL 입력(UL 출력-UL 이득)이 제1 임계치보다 크면, UL 입력을 측정하는 구간을 z us에서 z/2 us로 조정(S107)하는 아이솔레이션 체크용 스위칭 신호를 출력하여 다음 주기의 UL 구간에서 S104를 수행하여 UL 입력을 확인한다. 즉, 아이솔레이션 제어부(115)는 아이솔레이션을 위한 UL 입력을 측정하는 구간을 z us에서 z/2 us로 감소시킨다(S107).

아이솔레이션 제어부(115)는 S105에서 UL 입력이 제1 임계치보다 크면, 외부 단말 신호에 의한 유입을 의심하고 DL 구간이 종료한 시점, 즉, 도 4의 "e" 지점부터 10us이 경과한 지점부터 "z/2 us" 구간의 UL 입력을 확인한다.

아이솔레이션 제어부(115)는 UL 입력이 제2 임계값보다 큰지 판단한다(S108).

아이솔레이션 제어부(115)는 S108에서 UL 입력이 제2 임계값보다 크지 않으면, 아이솔레이션(z/2 us duration)을 측정한다(S109).

반면, 아이솔레이션 제어부(115)는 S108에서 UL 입력이 제2 임계값보다 크면, 즉, z/2 us 구간에서의 UL 입력이 제2 임계값 이상 유입될 경우, 외부 불요파에 의한 영향으로 판단하고 "점검요청" 창을 팝업(S110)하고, 대기한다. 이때, "점검요청" 창을 팝업하고 대기하면, 운영자가 시설 점검을 하고 중계기(100) 동작 또는 아이솔레이션 제어부(115)의 동작을 초기화하여 다시 아이솔레이션 측정이 되도록 한다.

한편, S105의 임계값인 제1 임계값과 S108의 임계값인 제2 임계값은 서로 동일할 수도 있고 다를 수도 있다.

도 6은 다른 실시예에 따른 아이솔레이션 측정 제어 방법을 나타낸다.

5G 통신 서비스는 현재 NSA(Non-Standalone)로 주로 서비스되고 있으므로, 5G 중계기 인근에 LTE(Long Term Evolution) 중계기가 있을 경우가 많다. 따라서, LTE 중계기로 인한 영향을 고려하여 아이솔레이션 측정을 제어할 수 있으며, 이러한 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.

아이솔레이션 제어부(115)는 아이솔레이션 측정이 개시(S201)되면, 즉, 도 5에서 S106 또는 S109가 개시되면, 인접한 급전선을 공유하는 co-site된 LTE 중계기가 있는지 확인한다(S202). S202는 5G 중계기(100)와 LTE 중계기들의 GUI(Graphic User Interface)를 연동하여 값을 확인하는 방법이 있을 수 있다. 또는 S202는 NMS(Network Management System)을 통한 원격 조회로 확인하는 방법이 있을 수 있다. 이때, 아이솔레이션 제어부(115)는 LTE 중계기의 아이솔레이션을 on-demand로 측정할 수 있다.

아이솔레이션 측정 구간에서만 UL AMP(113)를 온 하고, 측정 이외의 구간에서는 UL AMP(113)를 오프한다.

아이솔레이션 제어부(115)는 S202에서 급전선을 공유하는 co-site된 LTE 중계기가 근처에 있다고 판단되면, LTE 중계기에서 측정된 아이솔레이션값을 LTE 중계기로부터 획득하고, 획득한 LTE 중계기의 아이솔레이션을 UL AMP(113)의 UL 이득으로 설정한다(S203).

아이솔레이션 제어부(115)는 UL 출력이 임계값 #1보다 큰지 판단한다(S204). UL 출력은 UL AMP(113)에서 검출된다.

아이솔레이션 제어부(115)는 UL 출력이 임계값 #1보다 크면 5G 중계기(100)의 아이솔레이션이 LTE 중계기의 아이솔레이션보다 낮은 값으로 판단하여 UL AMP(113)의 UL 이득을 중계기 최저 이득으로 설정한다(S205).

아이솔레이션 제어부(115)는 UL 출력이 임계값 #2보다 작은지 판단(S206)하고, 작으면, UL 이득을 정해진 만큼, 예컨대 델타 #1(Δ1)을 추가한 후(S207), 다시 UL 출력이 임계값 #2 보다 작은지 판단(S206)한다.

아이솔레이션 제어부(115)는 UL 출력이 임계값 #2보다 작지 않으면, 즉, 크면, UL 출력이 임계값 #3보다 작은지 판단한다(S208).

아이솔레이션 제어부(115)는 UL 출력이 임계값 #3보다 작으면, UL 이득을 정해진 만큼, 예컨대, 델타 #2(Δ2)를 추가한 후(S209), 다시 UL 출력이 임계값 #2 보다 작은지 판단(S206)한다. 즉, 아이솔레이션 제어부(115)는 UL 출력을 임계값 #2, 임계값 #3과 비교하고 비교 결과에 따라 역방향 이득을 일정값(Δ1, Δ2)만큼 올려가며 아이솔레이션을 측정할 수 있다.

임계값 #1은 Co-site 중계기와 5G RF 중계기(100)의 아이솔레이션을 비교하기 위한 값으로서, 5G RF 중계기(100)의 아이솔레이션이 Co-site 중계기의 아이솔레아이솔레 클 때 Co-site 중계기를 기준으로 아이솔레이션을 측정하기 위함이다.

임계치 #2와 임계값 #3은 UL 이득을 올리는 델타(Δ)의 차이를 두기 위하여 운용자에 의해 임의로 설정된다.

한편, Co-site된 LTE 중계기가 없을 경우에도 UL 이득을 최저 이득으로 설정(S205)하고, S206 ~ S209를 수행한다.

이때, S205, S207, S209의 동작과 함께, 아이솔레이션 제어부(115)는 아이솔레이션 측정 동작을 수행한다. 즉, 아이솔레이션 측정과 함께 UL 출력을 임계값들과 비교하고, 비교 결과에 따라 UL 이득을 조정하여 아이솔레이션을 측정하는 과정을 반복한다.

아이솔레이션 제어부(115)는 S206에서 UL 입력이 임계값 #2보다 크고, S208에서 UL 출력이 임계값 #3보다 크면, GUI 창에 아이솔레이션 값을 표시(S210)하고, 아이솔레이션 측정이 종료(S211)되면 측정된 아이솔레이션을 UL 이득을 설정한 후, DL AMP(107) 및 UL AMP(113)를 온하여 TDD 동기에 맞추어 중계기 동작을 개시한다(S212). 즉, 아이솔레이션 제어부(115)는 S212에서 측정된 아이솔레이션 기반 장비 이득 제한 동작을 수행할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (10)

1. 중계기의 아이솔레이션 측정 제어 방법으로서,
   동기 정보에 기초하여, 갭 심볼(Gap symbol) 구간을 확인하는 단계,
   상기 갭 심볼 구간의 아이솔레이션 측정 구간에서 확인한 역방향(Up Link, UL) 입력을 임계값과 비교하는 단계,
   상기 역방향 입력이 상기 임계값보다 크면, 상기 역방향 입력에 외부 단말 신호가 유입된 것으로 추정하여 상기 아이솔레이션 측정 구간을 감소시키는 단계, 그리고
   감소된 아이솔레이션 측정 구간에서 확인한 역방향 입력이 임계값 보다 작으면, 상기 감소된 아이솔레이션 측정 구간에서 아이솔레이션을 측정하는 단계
   를 포함하는, 방법.
2. 제1항에서,
   상기 임계값과 비교하는 단계는,
   역방향 이득을 중계기 최대 이득으로 설정하고 상기 역방향 입력을 확인하는, 방법.
3. 제1항에서,
   상기 감소시키는 단계 이후,
   상기 감소된 아이솔레이션 측정 구간에서 확인한 역방향 입력이 임계값 보다 크면, 외부 불요파에 의한 영향으로 판단하고, 주변 불요파 신호가 있는지 점검하도록 요청하는 화면을 출력하는 단계
   를 더 포함하는, 방법.
4. 제1항에서,
   상기 아이솔레이션을 측정하는 단계는,
   급전선을 공유하는 LTE(Long Term Evolution) 중계기가 근접한 위치에 존재하는지 판단하고, 존재할 경우, 상기 LTE 중계기의 아이솔레이션을 역방향 이득으로 설정하고 역방향 출력을 측정하는, 방법.
5. 제4항에서,
   상기 아이솔레이션을 측정하는 단계는,
   상기 역방향 출력이 임계 조건을 충족하지 않으면, 상기 역방향 이득을 정해진 단위만큼 증가시킨 후, 상기 역방향 출력의 측정을 반복하는, 방법.
6. 역방향 증폭기로부터 역방향(Up Link, UL) 출력을 감지하는 검출부, 그리고
   아이솔레이션 측정 구간에서 상기 검출부를 통해 감지한 역방향 출력과 상기 역방향 증폭기의 이득에 기초하여 역방향 입력을 확인하고, 상기 역방향 입력이 임계값 보다 크면 상기 역방향 입력에 외부 단말 신호가 유입된 것으로 추정하여 상기 아이솔레이션 측정 구간을 감소시키고, 감소된 아이솔레이션 측정 구간에서 확인한 역방향 입력이 임계값 보다 작으면, 상기 감소된 아이솔레이션 측정 구간에서 아이솔레이션을 측정하는 아이솔레이션 제어부
   를 포함하는, 중계기.
7. 제6항에서,
   상기 아이솔레이션 제어부는,
   동기 정보에 기초하여, 갭 심볼(Gap symbol) 구간을 확인하고, 상기 갭 심볼 구간의 아이솔레이션 측정 구간에서 확인한 역방향 입력을 상기 임계값과 비교하는, 중계기.
8. 제6항에서,
   상기 아이솔레이션 제어부는,
   급전선을 공유하는 인접한 LTE(Long Term Evolution) 중계기의 아이솔레이션을 상기 역방향 증폭기의 역방향 이득으로 설정한 후, 역방향 출력을 제1 임계치와 비교하여 상기 제1 임계치보다 낮으면 상기 역방향 이득을 사전에 정해진 일정 단위로 상향 조정하면서 상기 역방향 출력을 적어도 하나의 제2 임계치와 비교하기를 반복하는, 중계기.
9. 제8항에서,
   상기 아이솔레이션 제어부는,
   상기 역방향 출력이 상기 제1 임계치보다 크거나 또는 상기 인접한 LTE 중계기가 없는 경우, 상기 역방향 이득을 중계기 최소 이득으로 조정하는, 중계기.
10. 제6항에서,
    순방향 구간이 종료하는 시점부터 일정 시간을 지연한 시점을 시작으로 제1 구간을 아이솔레이션 측정을 위한 스위칭 신호로 생성하고, 상기 외부 단말 신호가 유입된 것으로 추정된 경우에, 상기 제1 구간을 정해진 만큼 감소시킨 제2 구간을 아이솔레이션 측정을 위한 스위칭 신호로 생성하는 스위칭 신호 생성부
    를 더 포함하는, 중계기.
    
    

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