KR960007658B1 - 탄성표면파 소자를 이용한 무선 채널 시뮬레이터 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

탄성표면파 소자를 이용한 무선 채널 시뮬레이터 장치

제1도는 종래의 시뮬레이션 장치의 구성도.

제2도는 종래의 감쇄 장치의 구성도.

제3도는 본 발명에 따른 시뮬레이터 장치의 구성도.

본 발명은 탄성표면과 소자를 이용한 무선 채널 시뮬레이터 장치에 관한 것이다.

이동통신 시스템에서 기지국과 이동국 링크의 통화 품질은 여러 가지 요인에 의한 전파 환경에 따라 좌우된다. 즉 각각의 안테나에 도달하는 전파는 거리에 따른 기본적인 감쇠 뿐만 아니라 건물이나 그외의 반사체에 의한 다경로 감쇄(fading), 동일 지역에서의 시간에 따라 변화하는 저속 감쇄(slow fading) 등에 의하여 변화한다. 즉, 자연적인 전파 환경을 인위적으로 만들 수 있는 RF 채널 시뮬레이터 장치가 필요하다. 이러한 시뮬레이터는 기존의 아날로그 이동통신 시스템은 물론 디지틀 이동통신 시스템에서도 공통으로 사용할 수 있다.

종래의 기술에서는 제1도에 나타난 바와 같이 송신된 RF 신호가 신호선(101)을 통하여 혼합기 #1(102)으로 입력되고 외부의 신호 발생기로부터 나온 국부 발진 신호가 혼합기 #1(102)로 입력되어 혼합기 #1(102)에서 주파수 하향된 IF 신호가 감쇄기(104)를 거친 후 혼합기 #(106)에 의해 혼합기 #1(102)의 국부 발진 신호와 똑같은 신호로 혼합되어 출력 신호로서 원래 입력된 RF 입력 주파수가 출력된다.

제1도에서 101, 103, 105, 107, 108, 109는 입출력 및 각 블록을 연결시켜주는 신호선이며 이중 108은 외부 신호 발생기로부터의 신호선으로 혼합기 #1(102)과 혼합기 #2(106)는 공통으로 연결되어 있다. 또한, 109는 감쇄기와 컴퓨터(110)와의 제어를 위한 신호선이다. 감쇄기(104)에서는 주파수 하향된 신호를 IF 대역에서 신호 처리하기 위한 감쇄 제어 변수를 컴퓨터(110)로부터 받아 수행한다.

이때 사용된 감쇄기는 제2도와 같이 수개의 고정형 시간 지연선(211,212,213)과 감쇄기(221,222,223)를 조합하여 사용함으로써 균일한 페이딩 특성과 단순한 다중 경로 페이딩 특성만을 시뮬레이션할 수 있었다.

제2도에서 언급한 바와 같이 종래의 시뮬레이터에서는 다경로 감쇄 및 래리(Rayleigh) 감쇄 기능을 위한 단순한 감쇄기로서 시간적으로 변화하는 다중 경로 감쇄나 경로에 따라 감쇄 특성을 각기 달리하는 복잡한 형태의 페이딩 특성은 종래의 감쇄기로서는 시뮬레이션할 수 없다는 문제점이 있다. 특히, 시간적으로 동적인 변화를 갖는 감쇄 특성과 같이 시간 지연 요소와 감쇄 요소가 시간에 따라 복합적으로 변화 가능한 감쇄 특성은 종래의 감쇄기로서는 시뮬레이션이 어렵다는 문제점이 있다.

상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 무선 채널 시뮬레이션 장치를 사용할 때 다양한 감쇄 특성과 시간적으로 동적인 감쇄 특성을 얻을 수 있으므로 보다 실제 전파 환경과 유사한 전파 환경을 시뮬레이션할 수 있는 탄성표면과 소자를 이용한 무선 채널 시뮬레이터 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 입력 RF 신호에 국부 발진 신호를 혼합하여 중간주파수 대역으로 변환하기 위한 제1혼합기; 상기 제1혼합기의 신호의 감쇄 특성을 부가하는 감쇄기; 상기 감쇄기의 감쇄 특성을 RF 신호로 변환하는 제2혼합기; 상기 감쇄기에 연결되어 감쇄 특성을 프로그래밍할 수 있도록 제어하는 컴퓨터; 를 구비하는 시뮬레이션 장치에 있어서, 상기 감쇄기는, 상기 제어 컴퓨터에 연결되고 탄성표면파 소자를 이용하여 다중 캡 시간 지연 소자와 RF 스위치 및 RF 증폭기; 를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 제3도를 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명에 따른 감쇄기 및 채널 시뮬레이션 장치의 구성도이다.

입력 RF 신호에 국부 발진 신호를 혼합하여 중간주파수 대역으로 변환하기 위한 혼합기(310)와 이러한 신호에 감쇄 특성을 부가하는 감쇄기(320), 그리고 다시 혼합기에 중간주파수로 변환할 때와 동일한 국부 발진 신호를 혼합하여 다시 RF 신호로 변환하는 혼합기(330), 그리고 각종 감쇄 특성을 프로그래밍할 수 있도록 제어하는 컴퓨터(340)로 구성된다. 여기서, 본 발명에서 제안하는 감쇄기의 구성은 탄성표면파 소자를 이용하여 다중 탭 시간 지연 소자(321)와 RF 스위치(322) 및 RF 증폭기(323)로 구성된다.

도면에 도시한 바와 같이, 실제 크기에 비하여 긴 시간 지연 효과를 얻을 수 있는 탄성표면파 소자에 의한 다중 탭 시간 지연선(Tapped Delay Line)(321)을 이용하여, 여러개의 시간 지연 요소를 얻을 수 있도록 하고 각각의 탭을 RF 스위치(322)와 연결하여 컴퓨터(340) 제어에 의한 스위칭이 이루어지도록 하고, 감쇄기에서의 감쇄 요소는 RF 스위치에 연결된 RF 증폭기(323)를 제어 컴퓨터에 입력된 감쇄 변수에 따라 조정함으로써 다양한 감쇄 특성을 얻을 수 있는 감쇄기를 구성할 수 있다.

탄성표면파 소자를 이용한 다중 탭 시간 지연선을 감쇄 특성을 나타낼 수 있는 최소한의 시간 간격을 탄성표면파의 전파길이로 계산하여 이를 지연 길이로 하는 거리로 각 시간 지연 탭의 위치를 결정하고, 각 탭의 출력을 이와 직접 연결된 RF 스위치에 의하여 지연 요소를 결정한다. 즉, 시간 지연 요소가 이 비균일하게 변화할 경우에는 각 샘플 시간에 해당하는 시간 지연 탭의 위치에 연결된 RF 스위치를 단락함으로써 적합한 시간 지연 요소를 얻을 수 있다.

또한, 감쇄 특성을 얻기 위해서는 각 시간 지연된 지연 요소를 시간에 따라 동적으로 감쇄 특성을 부여할 수 있어야 하므로 각 시간 지연된 탭과 연결된 RF 스위단 후단에 RF 증폭기 배열을 연결함으로써 이를 실현할 수 있다.

이때 RF 증폭기의 증폭율은 RF 증폭기와 연결된 제어 컴퓨터를 통하여 제어할 수 있으며 이러한 증폭기 배열 및 RF 스위치 배열은 집적회로로 구성할 수 있다. 여기서, RF 증폭기 배열과 RF 스위치 배열과 연결되는 컴퓨터와는 외부 인터페이스를 통하여 연결되며, 각종 감쇄 특성을 제어할 수 있는 제어변수는 컴퓨터에 변수로 입력함으로써 각종 감쇄 특성을 시뮬레이션할 수 있다.

또한, 실제 전파 환경에서의 무선 채널 특성을 시뮬레이션하기 위해서는 시간적으로 동적인 변수 입력이 가능하여야 하므로 이러한 시간에 따라 동적인 변수의 입력 역시 컴퓨터 프로그램에 의하여 가능하다.

이러한 감쇄기로서 상기 제1도에서의 감쇄기를 대체하여 채널 시뮬레이션 장치를 구성함으로써 다양한 감쇄 특성을 갖는 이동통신 시스템용 무선 채널 시뮬레이션 장치를 제작할 수 있다.

본 발명에 의한 감쇄기를 이용한 무선 채널 시뮬레이션 장치를 이용하면 단순한 균일 페이딩 기능만을 가지고 있는 기존의 이동통신용 채널 시뮬레이터와는 달리 실제로 공중으로 전파를 발사하지 않고 각종 감쇄 특성을 시뮬레이션할 수 있으므로 실제 환경에서 장시간 얻기 어려운 감쇄 특성을 필요에 따라 시뮬레이션할 수 있다. 따라서, 실제 전파 환경에서 실험하지 않고 기지국과 이동국간의 다양한 감쇄 특성을 갖는 채널에서의 기능을 이 장치를 통하여 시뮬레이션할 수 있으므로 이동통신 및 감쇄 환경에서의 기능을 시험해야 하는 통신분야에서 기술발전을 기대할 수 있다.

단순한 균일 감쇄 기능만을 가지고 있는 기존의 이동통신용 채널 시뮬레이터와는 달리 본 장치를 이용하여 실제로 공중으로 전파를 발사하지 않고 각종 감쇄 특성을 시뮬레이션할 수 페이더를 고안함으로써 실제 환경에서 실험하지 않고 기지국과 이동국간의 다양한 감쇄 특성을 갖는 채널에서의 기능을 이 장치를 통하여 시뮬레이션할 수 있다.

감쇄 특성을 결정하는 시간 지연 요소와 감쇄 요소는 각각 다중 탭 시간 지연 소자와 연결된 RF 스위치와 RF 증폭기를 통하여 결정하고, 이를 제어 컴퓨터에 의하여 각종 페이딩 데이터를 입력하여 각각의 감쇄 특성을 얻는다.

본 장치를 이용함으로써 실제로 전파를 발사하지 않고도 이동통신에서의 실제 전파 환경을 구현함으로서 이동통신 시스템 분석을 위한 상당한 필드 시험의 시간을 줄일 수 있으며 그 구성 자체도 간단한 부품들로 구성함으로써 가격면에서도 값싸게 구성할 수 있다.

Claims (1)

1. 입력 RF 신호에 국부 발진 신호를 혼합하여 중간주파수 대역으로 변환하기 위한 제1혼합기(310); 상기 제1혼합기(310)의 신호에 감쇄 특성을 부가하는 가쇄기(320); 상기 감쇄기(320)의 감쇄 특성을 RF 신호로 변환하는 제2혼합기(330); 상기 감쇄기(320)에 연결되어 감쇄 특성을 프로그래밍할 수 있도록 제어하는 컴퓨터(340); 를 구비하는 시뮬레이션 장치에 있어서, 상기 감쇄기(320)는, 상기 제어 컴퓨터(340)에 연결되고 탄성표면파 소자를 이용하여 다중 탭 시간 지연 소자(321)와 RF 스위치(322) 및 RF 증폭기(323); 를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 소자를 이용한 무선 채널 시뮬레이터 장치.