KR20010066283A - 기지국 시험장비의 자체 진단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신기기에 있어서, 특히 기지국 시스템에서 기지국 안테나의 정재파비 측정에 사용되는 기지국 진단 장치(BTU : Base-station Test Unit) 및 기지국 분석 진단 장치(BADA : Base-station Analyze & Diagnostic board Assembly)와 같은 기지국 시험장비의 자체 진단 방법에 관한 것으로, 이에 대해 본 발명에서는 기지국 시험장비의 선형응답 특성을 시험하여 송수신용 안테나의 정재파비 측정에 대한 계측 신뢰성의 이상 여부를 판별할 수 있도록 한 자체 진단 방법을 제공한다.

Description

기지국 시험장비의 자체 진단 방법{self-diagnosis method of base station test equipment}

본 발명은 통신기기에 관한 것으로, 특히 기지국 시스템에서 기지국 안테나의 정재파비 측정에 사용되는 기지국 진단 장치(BTU) 및 기지국 분석 진단 장치(BADA)와 같은 기지국 시험장비의 자체 진단 방법에 관한 것이다.

현재 사용 중인 기지국 시험장비는 기지국 시스템의 여러 송수신용 안테나의전압 정재파비(Voltage Standing Wave Ratio) 측정에 사용된다.

기지국 송신용 안테나의 정재파비는 기지국의 송신출력의 세기와 송신용 안테나에서 반사되는 신호 세기의 비에 의해 계산되며, 기지국 수신용 안테나의 정재파비는 시험용 단말에 의해 측정된 수신용 안테나로의 직접 입력경로의 송신전력 조정치와 수신용 안테나 반사경로에서의 송신전력 조정치의 비에 의해 계산된다.

현재 기지국 시험장비는, 기지국 시스템으로부터 입력된 신호를 커플링시킨 신호와 송신용 안테나로부터 반사된 반사신호를 출력하는 송신용 커플러와, 직접 입력경로를 통해서 커플링시킨 신호와 반사경로를 통해 수신용 안테나로부터 반사된 신호를 기지국 시스템으로 출력하는 수신용 커플러와, 송신용 커플러와 수신용 커플러의 반사경로와 직접 입력경로 중 어느 하나를 선택하기 위한 온/오프 스위치와, 기지국 송신경로에서의 송신출력의 세기와 기지국 수신경로에서의 송신전력 조정치를 측정하기 위한 시험용 단말과, 시험용 단말로 인입되는 신호의 세기를 미리 감쇄시켜 가상적인 신호 세기를 만들어 주는 디지털 스텝 감쇄기(digital step attenuator)와, 측정된 송신출력과 시험용 단말에 의한 송신전력 조정치를 이용하여 정재파비를 측정하는 소프트웨어로 구성된다.

이와 같은 구성에서 기지국 송신용 안테나의 정재파비는 다음의 동작을 통해 측정된다.

먼저 시험용 단말이 직접 입력경로를 통해 기지국 시스템으로부터 신호를 받는다. 이후 측정하고자 하는 주파수로 마르코프 호(markov call)를 설정하고, 시험용 단말의 수신세기 선형응답을 만족시키기 위해 수신 감쇄기의 조준점을 조정한다.

다음 직접 입력경로에서의 수신전력(P_dFWD)을 측정하고, 시험용 단말로부터 송신전력 조정치를 측정한다. 또한 시험용 단말이 송신용 안테나의 반사경로를 통해 신호를 받도록 스위치를 조작하여, 수신전력(P_dREV)을 측정한다.

이후 측정된 두 수신전력(P_dFWD, P_dREV)의 차를 계산하며, 이 수신전력의 차이값으로부터 반사계수(τ)를 계산한다. 결국 계산된 반사계수(τ)로부터 송신용 안테나의 정재파비가 계산된다.

다음 상기한 구성에서 기지국 수신용 안테나의 정재파비는 다음의 동작을 통해 측정된다.

먼저 시험용 단말이 측정하고자 하는 수신용 안테나를 통해 통화할 수 있도록 마르코프 호(markov call)를 설정한다.

이후 이 시험용 단말의 송신전력 조정치 선형응답을 만족시키기 위해 송신 감쇄기의 조준점을 조정한다.

다음 시험용 단말에서 수신용 안테나로의 직접 입력경로에서의 송신전력 조정치(Adj_FWD)를 측정하고, 시험용 단말의 수신경로는 그대로 유지하면서 이 시험용 단말의 송신경로를 직접 입력경로에서 반사경로로 변경한다. 이후 이 반사경로에서 송신전력 조정치(Adj_REV)를 측정한다.

이후 측정된 두 송신전력 조정치(Adj_FWD,Adj_REV)의 차를 계산하며, 이 송신전력 조정치의 차이값으로부터 반사계수(τ)를 계산한다. 결국 계산된 반사계수(τ)로부터 수신용 안테나의 정재파비가 계산된다.

이와 같은 종래 기술에서는 마르코프 호를 설정한 후 선형응답을 만족하는 수신전력 및 송신전력 조정치로 감쇄기의 조준점을 조정한다. 이를 위해 종래에는 기지국 시험장비 내의 고주파수 신호의 세기를 감쇄시키는 디지털 스텝 감쇄기를 조정하고, 시험용 단말에서는 수신전력 및 송신전력 값을 읽어내는 절차를 반복적으로 수행한다.

그러나, 사용되는 디지털 스텝 감쇄기가 불량이거나, 시험용 단말의 측정 데이터가 비정상적인 경우에는 감쇄기의 조준점 조정이 실패하는 경우가 생기며, 이에 따라 시험용 단말에 의해 측정된 데이터의 신뢰도가 떨어진다. 결국 송수신용 안테나의 정재파비 측정에 있어 신뢰성이 저하된다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상기한 점을 감안하여 안출한 것으로, 특히 기지국 시험장비의 선형응답 특성을 시험하여 송수신용 안테나의 정재파비 측정에 대한 계측 신뢰성의 이상 여부를 판별할 수 있도록 한 자체 진단 방법을 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기지국 시험장비의 자체 진단 방법의 특징은, 시험용 단말이 직접 입력경로를 통해 기지국 시스템으로부터 파일럿을 수신한 후 측정하고자 하는 주파수로 마르코프 호를 설정하는 단계와, 상기 마르코프 호 설정 이후 지정된 범위에서 상기 시험용 단말에 대한 송수신 경로의 각 감쇄기의 감쇄값을 단계적으로 변화시켜, 상기 시험용 단말의 수신전력 및 송신전력 조정치를 측정하는 단계와, 상기 단계적인 감쇄값 변화에 따라, 상기 시험용 단말의 수신전력 및 송신전력 조정치의 측정값이 허용 오차 범위 내에서 변동하는지의 여부를 확인하는 단계와, 상기 측정값 변동 여부를 확인하여, 최적의 선형응답을 만족시키도록 상기 각 감쇄기를 조정하는 단계로 이루어진다.

여기서 상기 마르코프 호 설정 이후, 지정된 범위에서 상기 시험용 단말에 대한 수신 경로의 수신 감쇄기의 감쇄값을 단계적으로 증가시켜, 상기 시험용 단말의 수신전력을 측정하고, 상기 단계적인 감쇄값 증가에 따라, 상기 시험용 단말의 수신전력의 측정값이 허용 오차 범위 내에서 감소하는지의 여부를 확인하고, 상기 수신전력의 측정값이 상기 감쇄값 증가에 따라 감소할 경우, 최적의 수신 선형응답을 만족시키도록 상기 수신 감쇄기의 조준점을 조정한다.

또한 상기 마르코프 호 설정 이후, 지정된 범위에서 상기 시험용 단말에 대한 송신 경로의 송신 감쇄기의 감쇄값을 단계적으로 증가시켜, 상기 시험용 단말의 송신전력 조정치를 측정하고, 상기 단계적인 감쇄값 증가에 따라, 상기 시험용 단말의 송신전력 조정치의 측정값이 허용 오차 범위 내에서 증가하는지의 여부를 확인하고, 상기 송신전력 조정치의 측정값이 상기 감쇄값 증가에 따라 증가할 경우, 최적의 송신 선형응답을 만족시키도록 상기 송신 감쇄기의 조준점을 조정한다.

도 1은 일반적인 기지국 시험장비의 일부 구성을 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 기지국 시험장비의 자체 진단 절차를 나타낸 플로우챠트.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 시험용 단말 2 : 제1먹스

3 : 수신 감쇄기 4 : 송신 감쇄기

5 : 제2먹스 6,7,8 : 온/오프 스위치

9 : 송신용 커플러 10,11 : 수신용 커플러

이하 본 발명에 따른 기지국 시험장비의 자체 진단 방법에 대한 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 자체 진단 절차를 위한 장치 구성은 기존과 동일하며, 본 발명의핵심은 기지국 시험장비의 선형응답 특성을 시험하여 시험장비의 본연의 목적인 송수신용 안테나의 정재파비를 보다 신뢰성 있게 측정한다.

도 1은 일반적인 기지국 시험장비의 내부 구성을 나타낸 블록도로써, 기지국 시험장비는 기지국 시스템으로부터 입력된 신호를 커플링시킨 신호와 송신용 안테나로부터 반사된 반사신호를 출력하는 송신용 커플러(9)와, 직접 입력경로를 통해서 커플링시킨 신호와 반사경로를 통해 수신용 안테나로부터 반사된 신호를 기지국 시스템으로 출력하는 수신용 커플러(10,11)와, 송신용 커플러(9)와 수신용 커플러(10,11)의 반사경로와 직접 입력경로 중 어느 하나를 선택하기 위한 온/오프 스위치(6,7,8)와, 기지국 송신경로에서의 송신출력의 세기와 기지국 수신경로에서의 송신전력 조정치를 측정하기 위한 시험용 단말(1)과, 시험용 단말(1)로 인입되는 신호의 세기를 미리 감쇄시켜 가상적인 신호 세기를 만들어 주는 감쇄기(3,4)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성에서 기지국 안테나의 정재파비를 보다 신뢰성 있게 측정할 수 있도록 하는 진단 절차는 기본적으로 다음과 같이 동작한다.

먼저 시험용 단말(1)에 마르코프 호(markov call)를 설정한다.

이후 본 발명의 시험대상인 감쇄기(3,4)의 감쇄값을 지정된 범위의 최소값으로 초기화하며, 현재 시험용 단말(1)의 수신전력과 송신전력 조정치를 측정한다.

이 때 시험용 단말에 대한 시험 형태(수신응답 선형성 시험 또는 송신응답 선형성 시험) 중 수신응답 선형성 시험일 경우에는 수신 감쇄기(3)의 감쇄값을 증가시키며, 반면에 송신응답 선형성 시험일 경우에는 송신 감쇄기(4)의 감쇄값을 증가시킨다. 이는 지정된 각 시험의 상한 범위까지 반복한다.

이후 감쇄값의 증가에 따라, 미리 정해진 허용 오차 범위 내에서 시험용 단말(1)의 수신전력과 송신전력 조정치가 반응(감소 또는 증가)하는지를 판별한다.

이하에서는 상기한 기본적인 진단 절차를 도 2를 참조하여 각 시험 형태에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 기지국 시험장비의 자체 진단 절차를 나타낸 플로우챠트이다.

시험용 단말에 대한 시험 형태가 수신응답 선형성 시험일 경우에는, 다음의 절차에 따라 먼저 수신 감쇄기(3)의 감쇄값에 따른 시험용 단말(1)의 수신전력을 측정하고, 이후 감쇄값을 단계적으로 증가시켜 이에 따라 측정된 수신전력 값이 미리 정해진 허용 오차 범위 내에서 계속 감소하는지를 관찰한다.

이에 대해 먼저 시험용 단말(1)은 직접 입력경로를 통해 기지국 시스템으로부터 파일럿을 수신한 후 측정하고자 하는 주파수로 마르코프 호(markov call)를 설정한다(S1).

수신 감쇄기(3)의 감쇄값을 지정된 범위의 최소값으로 초기화하여(S4), 현재 시험용 단말(1)의 수신전력(dBm 단위)을 측정한다(S5).

다음에는 수신 감쇄기(3)의 감쇄값을 지정된 스텝만큼 증가시키며, 각 스텝이 증가될 때마다 시험용 단말(1)의 수신전력을 측정한다(S8,S9). 여기까지의 과정은 지정된 수신응답 선형성 시험의 상한 범위까지 반복한다(S7∼S10).

이후 감쇄값 증가에 따라 각각 측정된 수신전력 값들이 미리 정해진 허용 오차 범위 내에서 계속 감소하는지를 확인하여, 이를 기지국 관리자(BSM : Base Station Manager)에게 보고한다(S11).

다음 시험용 단말에 대한 시험 형태가 송신응답 선형성 시험일 경우에는, 먼저 송신 감쇄기(4)의 단계적인 감쇄값 증가에 따라 기지국 시스템과 시험용 단말(1)간의 폐루프 전력제어(closed loop power control)가 실시되어, 기지국 시스템이 시험용 단말에게 송신전력 증가 명령을 내린다. 이에 따라 송신전력 조정치가 증가하는지의 여부를 검사한다. 이후 다음의 절차에 따라 시험용 단말의 송신전력 조정치를 측정하여 송신 감쇄기(4)의 감쇄값 증가에 따라 측정된 송신전력 조정치가 미리 정해진 허용 오차 범위 내에서 계속 증가하는지를 관찰한다.

이에 대해 먼저 시험용 단말(1)은 직접 입력경로를 통해 기지국 시스템으로부터 파일럿을 수신한다. 이후 측정하고자 하는 주파수로 마르코프 호(markov call)를 설정한다(S1).

다음 이 송신응답 선형성 시험이 시험용 단말(1)의 최적 송신전력 선형응답을 만족시키는 영역에서 시험되도록 수신 감쇄기(3)의 감쇄값을 조정한다(S3).

이후 송신 감쇄기(4)의 감쇄값을 지정된 범위의 최소값으로 초기화하여(S4), 현재 시험용 단말(1)의 직접 입력경로에서의 송신전력 조정치(dBm 단위)를 측정한다(S5).

다음에는 송신 감쇄기(4)의 감쇄값을 지정된 스텝만큼 증가시키며, 각 스텝이 증가될 때마다 시험용 단말(1)의 송신전력 조정치를 측정한다(S8,S9). 여기까지의 과정은 지정된 송신응답 선형성 시험의 상한 범위까지 반복한다(S7∼S10).

이후 감쇄값 증가에 따라 각각 측정된 송신전력 조정치들이 미리 정해진 허용 오차 범위 내에서 계속 증가하는지를 확인하여, 이를 기지국 관리자(BSM)에게 보고한다(S11).

지금까지의 절차를 통해 기지국 시험장비의 계측 신뢰성 여부를 수시로 점검하며, 이를 위해 기지국 시스템 내의 특정 프로세서가 시험용 단말에 대한 송수신 경로를 변경하기 위한 스위칭을 제어한다.

또한 상기한 기지국 시험장비의 자체 진단 결과는 기지국 관리자(BSM)의 상위 프로세서에 보고되어 운용자로 하여금 장비의 이상 유무를 점검할 수 있도록 한다.

이상의 본 발명에 따른 기지국 시험장비의 자체 진단 방법에 의하면, 기지국 진단 장치(BTU) 및 기지국 분석 진단 장치(BADA)와 같은 기지국 시험장비의 계측 신뢰성을 향상시켜 주기 때문에, 불량 장비 운용에 의한 시험장비의 사후 처리비용이 감소된다.

또한, 정상적인 안테나에서 잘못된 정재파비를 판정함으로써 생기는 불필요한 기지국 시스템의 유지 보수비용을 줄일 수 있다.

Claims (3)

1. 시험용 단말이 직접 입력경로를 통해 기지국 시스템으로부터 파일럿을 수신한 후 측정하고자 하는 주파수로 마르코프 호를 설정하는 단계와,

   상기 마르코프 호 설정 이후 지정된 범위에서 상기 시험용 단말에 대한 송수신 경로의 각 감쇄기의 감쇄값을 단계적으로 변화시켜, 상기 시험용 단말의 수신전력 및 송신전력 조정치를 측정하는 단계와,

   상기 단계적인 감쇄값 변화에 따라, 상기 시험용 단말의 수신전력 및 송신전력 조정치의 측정값이 허용 오차 범위 내에서 변동하는지의 여부를 확인하는 단계와,

   상기 측정값 변동 여부를 확인하여, 최적의 선형응답을 만족시키도록 상기 각 감쇄기를 조정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기지국 시험장비의 자체 진단 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 마르코프 호 설정 이후,

   지정된 범위에서 상기 시험용 단말에 대한 수신 경로의 수신 감쇄기의 감쇄값을 단계적으로 증가시켜, 상기 시험용 단말의 수신전력을 측정하고,

   상기 단계적인 감쇄값 증가에 따라, 상기 시험용 단말의 수신전력의 측정값이 허용 오차 범위 내에서 감소하는지의 여부를 확인하고,

   상기 수신전력의 측정값이 상기 감쇄값 증가에 따라 감소할 경우, 최적의 수신 선형응답을 만족시키도록 상기 수신 감쇄기의 조준점을 조정하는 것을 특징으로 하는 기지국 시험장비의 자체 진단 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 마르코프 호 설정 이후,

   지정된 범위에서 상기 시험용 단말에 대한 송신 경로의 송신 감쇄기의 감쇄값을 단계적으로 증가시켜, 상기 시험용 단말의 송신전력 조정치를 측정하고,

   상기 단계적인 감쇄값 증가에 따라, 상기 시험용 단말의 송신전력 조정치의 측정값이 허용 오차 범위 내에서 증가하는지의 여부를 확인하고,

   상기 송신전력 조정치의 측정값이 상기 감쇄값 증가에 따라 증가할 경우, 최적의 송신 선형응답을 만족시키도록 상기 송신 감쇄기의 조준점을 조정하는 것을 특징으로 하는 기지국 시험장비의 자체 진단 방법.