KR20000001672A - 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신안테나 정합비 측정 방법 - Google Patents

Abstract

기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신 안테나 정합비 측정 방법에 관하여 개시한다. 본 방법은, 단말기로 이동 통신 서비스를 제공하며 기지국 시험 장비를 통해 고주파 동작을 진단하는 기지국에 있어서, 단말기에서 송출하는 신호를 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트로 제어하여 수신 주파수에 동조하는 제 1 신호를 합성하는 과정, 송신 출력 검출 유니트에서 제 1 신호를 기지국쪽으로 송출하는 과정, 기지국의 수신 경로를 통한 신호를 다시 상기 송신 출력 검출 유니트에서 측정하는 과정 및 측정된 제 2 신호의 세기를 처음 송출한 제 1 신호의 세기와 수신 경로의 물리적 손실을 고려한 세기와 비교하는 과정을 포함한다.

Description

기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신 안테나 정합비 측정 방법

본 발명은 기지국 시험 장비(BTS Test Unit)의 송신 출력 검출 유니트(TX Power Detection Unit)를 이용한 수신 안테나 정합비(Voltage Standing Wave Ratio : VSWR) 측정 방법에 관한 것으로서, 특히 기존의 단말기의 역할을 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트로 대치하여 측정 신호의 세기에 대한 신뢰성 향상과 측정 시간 단축에 의한 기능상의 안정성 확보 방법에 관한 것이다.

기존의 수신 안테나 정합비의 이상 유무를 진단하는 시스템 유니트는, 이동 통신의 기지국 무선주파수(RF Frequency : RF)를 진단/시험하는 장비인 기지국 시험 장비에 실장이 된 시험 단말기(Test Mobile Station : TM)였다.

종래의 수신 안테나 정합비의 이상 유무를 진단하는 방법을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 수신 안테나의 정합비를 측정하는 신호 흐름도이다.

먼저, 기지국 시험 장비에 실장된 단말기(60)를 이용하여 단말기(60)가 일정한 주파수의 전력을 발생시킨다. 기지국 시험 장비는 이 신호를 기지국 수신 경로(순방향 결합 포트)(80)에 직접 주입하여 기지국의 수신 신호 측정 부분(100)에서 신호의 세기(순방향 전력)(70)를 측정한다. 다시 이 신호의 경로를 방향성 결합기(Directional Coupler : D/C)(40)에서 변경한 후 기지국 시험 장비에서는 안테나(10)를 통해 반사되는 부분을 제외한 나머지 신호를 기지국 수신 경로(반사 결합 포트)(30)를 통하여 기지국의 수신 신호 측정 부분(100)에서 신호의 세기(반사 전력)(20)를 측정한다. 이들 신호의 차이를 가지고 수신 안테나의 정합비를 측정한다.

이 방법은 단말기가 수신 경로에 관계된 기능을 진단하는 동안 계속 일정한 전력을 발생시켜야 한다. 또한, 단말기가 일정한 전력을 발생시키기 위해서는 일반 통화를 위하여 사용하는 단말기 설정 모드(Diagnostics Monitor Mode)가 아니라 시험을 위한 모드(Test Mode 또는 Hand Free Mode)로 변경해야 한다.

그런데 두 모드간의 변경에는 단말기의 전원을 오프(OFF)에서 온(ON)하는 과정이 필요하고, 모드의 변경 후에 단말기의 기능이 안정화되는 시간이 필요하고, 시스템과 단말기와의 직렬 통신으로 인하여 단말기의 모드 변경에 필요한 명령을 수행하는데 필요한 시간 등 장시간이 필요하다. 따라서 기능의 측정의 시간이 길어지게 된다.

또한, 이 방법은 일반 호의 수신 신호 전력보다 큰 전력의 신호를 장시간 동안 사용하기 때문에 만약 수신 안테나의 정합비의 정도를 측정하는 중간에 일반 호가 있는 경우, 통화의 품질을 악화시킬 수 있고 측정 결과에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 호가 없는 상태에서 측정을 하거나 강제로 호가 없는 상태를 만들어 측정하게 된다.

그런데 현재 운용 사업자의 가입자의 증가로 인하여 주기적인 시험의 경우에도 호가 없는 경우를 찾아 측정을 하는 것이 어려워져 측정 기회가 줄어들고, 강제로 호가 없는 상태로 만들어 운용을 한다면 통화에 지장을 주게 된다.

따라서 종래기술의 문제점은 단말기를 사용함으로서 보다 안정적인 신호를 발생할 수 없고, 단말기에서 신호를 송출하기 위하여 단말기를 설정하는 시간이 많이 필요하여 측정에 불필요한 영향을 줄 수 있다는 점과 송출 신호를 기지국의 수신 경로에서 신호의 세기를 측정함에 따라서 프로세서간의 통신으로 시간의 증가와 신호의 세기를 측정하는 유니트의 동작 상태의 이상 유무에 따라서 측정 결과가 달라진다는 점이다.

따라서, 본 발명은 상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 단말기에서 송출하는 신호를 송신 출력 검출 유니트를 제어하여 수신 주파수를 합성하고, 이 신호를 송출하여 보다 안정적인 신호를 송출함으로서 측정 결과에 대한 정확도를 증가시키는, 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신 안테나의 정합비 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 송신 출력 검출 유니트에서 송출하는 신호를 기지국의 수신 경로를 통하여 다시 송신 출력 검출 유니트에서 측정함으로서 기지국의 수신 경로의 신호 증폭기의 이상 유무를 진단하는, 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신 안테나의 정합비 측정 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 송출 신호의 세기와 수신되는 신호의 세기를 비교함으로서 송신 출력 검출 유니트 자체의 이상 유무를 진단하는, 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신 안테나의 정합비 측정 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 다른 목적과 새로운 특징에 대해서는 아래의 발명의 상세한 설명을 읽고 아래의 도면을 참조하면 보다 명백해질 것이다.

도 1 은 종래의 수신 안테나 정합비를 측정하는 신호의 흐름도.

도 2 는 본 발명에 따른 변경 수신 안테나 정합비를 측정하는 신호의 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 안테나 20 : 반사 전력

30 : 반사 결합 포트 40 : 방향성 결합기

50 : 고주파 절체기 60 : 시험 단말기

70 : 순방향 전력 80 : 순방향 결합 포트

90 : 저잡음 증폭기 100 : 송수신기

110 : 송신 출력 검출 유니트

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명에 따른 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신 안테나 정합비 측정 방법의 바람직한 실시예는,

기지국 시험 장비를 통해 고주파 동작을 진단하는 기지국에 있어서,

단말기에서 송출하는 신호를 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트로 제어하여 수신 주파수에 동조하는 제 1 신호를 합성하는 과정;

상기 송신 출력 검출 유니트에서 상기 제 1 신호를 기지국쪽으로 송출하는 과정;

기지국의 수신 경로를 통한 상기 신호를 다시 상기 송신 출력 검출 유니트에서 측정하는 과정; 및

측정된 제 2 신호의 세기를 처음 송출한 제 1 신호의 세기와 수신 경로의 물리적 손실을 고려한 세기와 비교하는 과정을 포함한다.

본 발명에 있어서, 수신 신호의 측정 부분의 바로 앞단에서 경로를 추가하여 이를 상기 송신 출력 검출 유니트쪽으로 연결을 함으로써, 상기 과정들을 동작하도록 하는 것이 바람직하며,

상기 신호를 합성하는데 있어서, 송신 출력을 측정하는 경우에는 시스템과 연결 경로를 송신 회로쪽으로, 사용 주파수 동조를 송신 주파수로 설정하며, 안테나의 정합비 진단에 사용되는 경우에는 시스템과 연결 경로를 수신 회로쪽으로, 사용 주파수 동조를 수신 주파수로 설정하는 것이 바람직하며,

상기 송출 신호 세기와 수신되는 신호의 세기를 비교함에 있어서, 일정한 신호의 세기 이상이 되는 경우에도 수신 신호의 증폭기가 정상적으로 동작한다면 송신 출력 검출 유니트의 이상이 있는 것으로 진단하여 상위의 상태나 알람에 적용하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

하드웨어적으로 기존의 회로와는 다르게 수신 신호의 증폭기와 수신 신호의 세기를 측정하는 유니트와의 사이에 하나의 경로를 더 연결하여 이를 송신 출력 검출 유니트쪽으로 연결한다. 수신 안테나의 정합비를 측정하는 기능이 수행되면 기지국의 수신 신호의 세기를 측정하는 유니트를 기존의 수신 신호의 세기를 측정하는 유니트에서 측정하는 것이 아니라 송신 출력 검출 유니트에서 측정하며, 측정된 신호의 세기를 기능의 진단의 결과로 이용한다.

소프트웨어적으로는 기존의 송신 출력을 하기 위하여 단말기를 제어하는 부분에서 송신 출력 검출 유니트를 제어하여 먼저 수신 주파수에 동조하는 신호를 합성하여 이 신호를 기지국쪽으로 송출하며 기지국의 수신 경로를 통한 신호를 다시 송신 출력 검출 유니트에서 측정한다. 그리고 측정된 신호의 세기를 처음 송출한 신호의 세기와 수신 경로의 물리적 손실을 고려한 세기와 비교하여 일정한 신호의 세기 이상이 되는 경우에도 수신 신호의 증폭기가 정상적으로 동작한다면, 송신 출력 검출 유니트의 이상이 있는 것으로 진단하여 측정의 결과에 신뢰성이 없기 때문에 측정 결과를 상위의 상태나 알람에 적용하지 않는다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2 는 본 발명에 따른 변경 수신 안테나의 정합비 측정 신호도이다. 먼저, 일정한 전력을 송출하는 부분에서 기존의 단말기가 이를 수행하는 방법과는 다르게 기지국 시험 장비에 실장된 송신 출력 검출 유니트(110)에 주파수 합성기를 내장하여 이 부분에서 일정한 전력을 송출한다. 이때 사용하는 주파수는 수신 대역 주파수이기 때문에 송신 출력을 측정할 때와는 다르게 사용이 되어야 한다. 따라서 송신 출력을 측정하는 경우에는 연결 경로를 송신 회로쪽으로 하며, 사용 주파수 동조를 송신 주파수로 설정한다. 반대로 안테나의 정합비 진단에 사용되는 경우에는 사용 주파수 동조를 수신 주파수를 사용하여야 하며, 시스템과 연결 경로를 수신 회로쪽으로 해야 한다.

이 방법은 단말기를 이용하지 않기 때문에 단말기의 모드를 변경하는 시간이 필요하지 않아 시간을 단축할 수 있고, 계측기로서 기능이 단말기보다는 송신 출력 검출 유니트가 뛰어나 보다 안정적인 신호의 출력을 보장할 수 있다. 또한, 시간의 단축으로 인하여 현재 진행중인 호에 영향을 주는 시간이 짧기 때문에 호가 있는 상황에도 측정이 가능하며 측정 중에 호의 영향을 최소한으로 하여 측정 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

다음으로 송출되는 일정한 전력을 측정하는 기지국의 부분에 있어 기존의 방법은 기지국에서 수신 신호의 측정 부분(100)을 사용하여 수신 신호의 세기(20)를 측정한 후에 상위로 보고하는 방법을 사용하였는데 프로세서간의 통신으로 인한 시간의 지연과 수신 신호의 측정 부분의 신호 측정 유니트의 전력 측정 계산이 되지 않는 유니트가 존재하여 신호의 세기를 정확히 측정하는데 문제가 있어 이를 변경하여 기지국의 수신 경우에서 수신 신호의 측정 부분(100)의 바로 앞단에서 경로를 추가하여 이를 송신 출력 검출 유니트(110)쪽으로 연결을 하여 송출된 일정 신호를 수신 경로(30)를 통하여 주입하고 이를 수신 신호의 측정 부분(100)의 바로 앞단에서 분리하여 수신 신호 측정에 적합하도록 변경이 된 송신 출력 검출 유니트(110)에서 이를 측정한다. 송신 출력 검출 유니트에서 이를 측정하는 방법으로 변경을 하면, 송신 출력 검출 유니트에서 송출한 신호를 계측 장비로 설계가 된 송신 출력 검출 유니트에서 다시 측정하므로 측정 결과에 대한 신뢰도가 향상이 되며, 이를 가지고 송신 출력 검출 유니트의 전력 측정에 대한 동작 상태를 진단할 수 있다.

송신 출력 검출 유니트의 전력 측정에 대한 동작 상태를 진단하는 방법은 신호의 경로에 대한 물리적인 경로 손실을 예측할 수 있으므로 송출하는 신호의 세기를 알면 수신되는 신호의 세기를 예측할 수 있다. 그런데 송신 출력 검출 유니트가 송출하는 신호의 세기는 제어할 수 있는 신호이므로, 수신되는 신호의 세기 또한 제어가 가능하다. 그러므로 이 방법을 이용하면 수신되는 측정 신호를 측정 세기를 가지고 송출하여 그 신호의 세기를 측정하여 송신 신호의 세기와 경로 손실을 포함한 신호의 세기와 비교하여 일정한 신호의 세기 이상이 되면 수신 경로의 이상이나 송신 출력 검출 유니트의 동작에 문제가 있다는 것으로 진단할 수 있다.

따라서 송신 출력 검출 유니트 자체의 이상 유무도 진단이 가능하다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고, 여러 가지 형태를 취할 수 있지만, 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따라 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만, 본 발명은 명세서에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의된, 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물, 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기와 같이 동작하는 본 출원에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

단말기를 이용하지 않기 때문에 단말기의 모드를 변경하는 시간이 필요하지 않아 시간을 단축할 수 있고, 계측기로서의 기능이 단말기보다는 송신 출력 검출 유니트가 뛰어나므로 보다 안정적인 신호의 출력을 보장할 수 있다.

또한, 시간의 단축으로 인하여 현재 진행중인 호에 영향을 주는 시간이 짧기 때문에 호가 있는 상황에도 측정이 가능하며, 측정 중에 호의 영향을 최소한으로 하여 측정 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 기지국 시험 장비를 통해 고주파 동작을 진단하는 기지국에 있어서,

   단말기에서 송출하는 신호를 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트로 제어하여 수신 주파수에 동조하는 제 1 신호를 합성하는 과정;

   상기 송신 출력 검출 유니트에서 상기 제 1 신호를 기지국쪽으로 송출하는 과정;

   기지국의 수신 경로를 통한 상기 신호를 다시 상기 송신 출력 검출 유니트에서 측정하는 과정; 및

   측정된 제 2 신호의 세기를 처음 송출한 제 1 신호의 세기와 수신 경로의 물리적 손실을 고려한 세기와 비교하는 과정을 포함하는, 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신 안테나 정합비 측정 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 수신 신호의 측정 부분의 바로 앞단에서 경로를 추가하여 이를 상기 송신 출력 검출 유니트쪽으로 연결을 함으로써, 상기 과정들을 동작하도록 하는, 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신 안테나 정합비 측정 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 신호를 합성하는데 있어서,

   송신 출력을 측정하는 경우에는 시스템과 연결 경로를 송신 회로쪽으로, 사용 주파수 동조를 송신 주파수로 설정하며,

   안테나의 정합비 진단에 사용되는 경우에는 시스템과 연결 경로를 수신 회로쪽으로, 사용 주파수 동조를 수신 주파수로 설정하는, 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신 안테나 정합비 측정 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 송출 신호 세기와 수신되는 신호의 세기를 비교함에 있어서, 일정한 신호의 세기 이상이 되는 경우에도 수신 신호의 증폭기가 정상적으로 동작한다면 송신 출력 검출 유니트의 이상이 있는 것으로 진단하여 상위의 상태나 알람에 적용하지 않도록 하는, 기지국 시험 장비의 송신 출력 검출 유니트를 이용한 수신 안테나 정합비 측정 방법.