기존의 이동통신망에서는 다수의 주파수 대역에서 동작하는 모바일 서비스를 제공하기 위해 여러 개의 별도 급전선을 빌딩내에 구축하여 서비스를 제공하고 있다. 이로 인해, 막대한 급전선 구축비용 및 구축기간 증가, 기존 건물 훼손, 작업으로 인한 소음 등의 문제점을 야기하고 있다. 최근 이동통신 서비스 사업자는 비용 절감을 위해 기존의 급전선을 다른 사업자와 공유하여 인빌딩 모바일 서비스를 효율적으로 제공하고자 한다. 하지만, 2개 이상의 RF (Radio Frequency) 신호가 동일한 급전선을 통해 전달될 경우 PIMD (Passive Intermodulation Distortion, 수동상호변조 왜곡신호)가 발생하게 된다. PIMD는 송신신호 대역과 수신신호 대역간에 원하지 않는 신호를 유발함으로써 서비스 접속률과 서비스 반경이 줄어드는 등 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 이와 같은 PIMD 문제를 효과적으로 해결하기 위한 노력이 다각도로 진행되고 있으며, 최근 당연구실에서는 인빌딩 급전선에서 발생하는 이동통신망 광대역 PIMD 발생위치를 추정하기 위한 FMCW (Frequency-Modulated Continuous-Wave) 신호 기반 고정밀 PIMD 측정 기술을 개발하였다. 본 제안 기술은 PIMD 측정 시나리오 및 파라미터 설계 기술, PIMD 측정 디지털 신호처리 및 제어 모듈 설계 기술, RF 모듈 설계 기술, 실내 테스트 환경구축 기술 등을 포함한 이동통신망 수동상호변조 왜곡신호 측정 장치 설계 기술을 제공하는 것을 목표로 하고 있다. 본 이전 기술에서는 FMCW 신호 및 CW 신호 송신 기능, 기준신호 생성 기능, 이동통신망 PIMD 발생거리 추정 기능, 고정밀 측정용 delay 제어 기능, 디지털 신호처리 및 제어 기능, GUI (Graphical User Interface)를 통한 시스템 제어 기능 등을 제공한다.
본 기술 이전의 목적은 이동통신망의 수동상호변조 왜곡신호의 발생 위치를 정밀하게 측정하기 위해 개발된 PIMD 측정 시나리오 및 파라미터 설계 기술, PIMD 측정 디지털 신호처리 및 제어 모듈 설계 기술, RF 모듈 설계 기술, 실내 테스트 환경구축 기술 등을 포함한 이동통신망 수동상호변조 왜곡신호 측정 장치 설계 기술을 제공하는 것이다. 최근 인빌딩 급전선망을 효율적으로 활용하기 위해 이동통신 사업자간에 인빌딩 급전선을 공유하여 이동통신 서비스를 제공함에 따라 해당 건물에서 PIMD 문제가 발생하는 애로 사항이 있다. 급전선내 PIMD 문제를 해결하기 위해서는 우선적으로 PIMD 발생 위치를 정확하게 찾는 방법 및 장치가 요구된다. 급전선에서 발생하는 PIMD 위치를 찾기 위한 설계 방법은 기존에도 일부 제안되었으나 PIMD 측정 정확도가 떨어져서 PIMD 발생 위치 지점을 정확하게 발견하기 어려워 해당 부품의 교체 및 수리 시간이 상당히 길어지는 단점이 있었다. 이를 보완하기 위하여, 본 기술은 이동통신망의 광대역 RF 모듈 설계 방법과 디지털 신호처리 설계 방법 등을 포함한 광대역 수동상호변조 왜곡신호 측정 기술을 제공함으로써 빠른 제품 개발을 통한 시장 선점을 지원하는데 그 목적이 있다. 특히 인빌딩 급전선을 공동으로 사용하여 다중대역 모바일 서비스를 제공하고자 하는 이동통신 사업자 혹은 무선기기/네트워크 장비 개발자에게 본 이동통신망의 수동상호변조 왜곡신호 측정 기술의 이전을 통해 향후 빌딩내 모바일 서비스 제공을 위해 크게 기여할 수 있다. 이처럼, 이동통신망의 수동상호변조 왜곡신호 측정 기술은 PIMD 발생 위치 탐지 정확도를 개선하여 인빌딩 급전선에서 발생하는 PIMD 문제 해결시간을 단축함으로써 인빌딩 급전선의 유지·보수 비용을 크게 절감하는 효과가 있다. 또한, PIMD 문제를 단시간에 해결함에 따라 모바일 서비스 반경 확대 및 전화접속 효율의 성능을 개선하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
상기와 같은 연유로 건물내 급전선을 공유하여 모바일 서비스를 제공하는 기술에 많은 관심을 가지고 있는 무선기기/네트워크 장비 개발업체, 서비스 사업자, 연구소 등에서 이동통신망의 수동상호변조 왜곡신호 측정 기술에 대한 요구가 있는바 이에 기술이전의 필요성이 제기된다.
본 이전 기술의 주요 특징은 아래와 같다.
- 차수별 PIMD 주파수 산출 기능
- FMCW 송신신호 및 CW 송신신호를 출력하는 기능
- 기준신호를 생성하고 PIMD 발생거리를 추정하는 기능
- PIMD 발생위치를 정밀하게 측정하기 위한 delay 제어 기능
- 급전선 도면을 입력, 저장, 호출할 수 있는 기능
- 급전선을 구성하는 수동소자별 PIMD 레벨을 측정할 수 있는 기능
- PIMD 측정장치 동작검증용 시간지연 설정 기능
- 10MHz 이상 대역폭의 FMCW 신호 제공 가능
- PIMD 발생위치를 10cm 단위 수준으로 측정 가능
본 이전기술의 활용 방안은 다음과 같다.
- 이동통신망내 PIMD가 발생하는 위치를 정밀하게 측정할 수 있도록 설계되어 있기 때문에 수동상호변조 왜곡신호 측정기기를 개발하는 업체에서는 본 기술을 적용하여 기능이 향상된 이동통신망용 PIMD 측정기기를 바로 개발할 수 있음
- 빌딩내 MIMO 무선망 구축시 환경 측정 및 모니터링 기술로 활용 가능함
- 본 이전 기술을 용도에 맞게 보완하여 적용한다면 빌딩내 급전선 공유로 인해 발생하는 수동상호변조 검출 및 소형셀 운용효율 개선을 위해 활용 가능함
본 이전기술의 기대성과는 다음과 같다.
- 이동통신망 PIMD 측정 시나리오 및 파라미터 설계 시간 단축 및 비용 절감
- PIMD 측정장치에서 디지털 신호처리 및 제어 모듈 설계 시간 단축 및 비용 절감
- PIMD 측정장치에서 RF 모듈 설계 시간 단축 및 비용 절감
- PIMD 측정장치에서 GUI 설계 시간 단축 및 비용 절감
- 이동통신망 PIMD 측정 장치 실내 테스트 환경구축 시간 단축 및 비용 절감
- 해당 기술에 대한 사전 연구 개발을 통해 상용화 시점에 시장을 선점할 수 있음
[기술이전내용]
인빌딩 급전선망을 효율적으로 활용하기 위해 인빌딩 급전선을 공유하여 이동통신 서비스를 제공함에 따라 발생하게 되는 광대역 수동상호변조 왜곡신호 발생 위치를 정밀하게 측정하기 위해 개발된 PIMD 측정 디지털 신호처리 및 제어 모듈 설계 기술, RF 모듈 설계 기술, 실내 테스트 환경구축 기술 등을 포함한 이동통신망 수동상호변조 왜곡신호 측정 장치 설계 기술
A. 기술명 : 이동통신망의 수동상호변조 왜곡신호 측정 기술
1) 이동통신망 PIMD 측정 시나리오 및 파라미터 설계 기술
- 인빌딩 급전선내 발생하는 차수별 PIMD 주파수 산출 기술
- PIMD 측정 파라미터 설계 기술
2) 이동통신망 PIMD 측정 디지털 신호처리 및 제어 모듈 설계 기술
- 다수의 PIMD 발생 시나리오를 고려한 신호생성 및 제어 기술
- 고정밀 PIMD 발생위치 추정 디지털 신호처리 기술
3) 이동통신망 PIMD 측정 RF 모듈 설계 기술
- 광대역 PIMD 측정 RF 송신모듈 설계 기술
- 광대역 PIMD 측정 RF 수신모듈 설계 기술
4) 이동통신망 PIMD 측정 장치 GUI 제어 및 운용 기술
- 측정 장치 사용자용 GUI 제어 및 운용 기술
- 측정 장치 교정용 PC-GUI 제어 및 운용 기술
5) 이동통신망 PIMD 측정 장치 실내 테스트 환경구축 기술
- 디지털 PIMD 발생장치 설계 기술
- 아날로그 PIMD 발생장치 설계 기술
- PIMD 발생장치를 활용한 PIMD 측정장치 동작 검증 기술
[기술이전범위]
A. 기술명 : 이동통신망의 수동상호변조 왜곡신호 측정 기술
1) 이동통신망 PIMD 측정 시나리오 및 파라미터 설계 기술
- 인빌딩 급전선내 발생하는 차수별 PIMD 주파수 산출 알고리즘
- PIMD 측정 파라미터 설계 규격서
2) 이동통신망 PIMD 측정 디지털 신호처리 및 제어 모듈 설계 기술
- 광대역 PIMD 측정 알고리즘 및 주요 설계 파라미터
- 디지털 신호처리 및 제어 모듈 상세설계서
- DSPU 제어를 위한 CPU 레지스터 맵 상세설계서
3) 이동통신망 PIMD 측정 RF 모듈 설계 기술
- RF 송수신 모듈 블록도 및 상세설계서
4) 이동통신망 PIMD 측정 장치 GUI 제어 및 운용 기술
- 측정 장치 사용자용 GUI 제어 및 운용 기술문서
- 측정 장치 교정용 PC-GUI 제어 및 운용 기술문서
5) 이동통신망 PIMD 측정 장치 실내 테스트 환경구축 기술
- 디지털 PIMD 발생장치 구조설계서
- 아날로그 PIMD 발생장치 구조설계서
본 “이동통신망의 수동상호변조 왜곡신호 측정 기술”의 활용 방안은 다음과 같다.
- 이동통신망내 PIMD가 발생하는 위치를 정밀하게 측정할 수 있도록 설계되어 있기 때문에 수동상호변조 왜곡신호 측정기기를 개발하는 업체에서는 본 기술을 적용하여 기능이 향상된 이동통신망용 PIMD 측정기기를 바로 개발할 수 있음
- 빌딩내 MIMO 무선망 구축시 환경 측정 및 모니터링 기술로 활용 가능함
- 본 이전 기술을 용도에 맞게 보완하여 적용한다면 빌딩내 급전선 공유로 인해 발생하는 수동상호변조 검출 및 소형셀 운용효율 개선을 위해 활용 가능함
본 “이동통신망의 수동상호변조 왜곡신호 측정 기술”의 기대성과는 다음과 같다.
- 이동통신망 PIMD 측정 시나리오 및 파라미터 설계 시간 단축 및 비용 절감
- PIMD 측정장치에서 디지털 신호처리 및 제어 모듈 설계 시간 단축 및 비용 절감
- PIMD 측정장치에서 RF 모듈 설계 시간 단축 및 비용 절감
- PIMD 측정장치에서 GUI 설계 시간 단축 및 비용 절감
- 이동통신망 PIMD 측정 장치 실내 테스트 환경구축 시간 단축 및 비용 절감
- 해당 기술에 대한 사전 연구 개발을 통해 상용화 시점에 시장을 선점할 수 있음