KR20060029001A - Method for constituting wireless link using a lot of directional antenna in mobile relay system - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은, 이동중계 시스템에서 다수의 지향성 안테나를 이용한 무선링크 구성 방법에 관한 것임.The present invention relates to a radio link configuration method using a plurality of directional antennas in a mobile relay system.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은, 고정중계망으로부터 다수의 특정 방향으로 송신되는 신호를 다수의 지향성 안테나를 통해 수신하고, 각 신호의 수신세기를 측정하여 최대값을 갖는 신호를 통해 상기 고정중계장치와 무선링크를 구성함으로써, 고정중계장치의 설치 간격을 늘이고 핸드오프 회수를 감소시키기 위한, 이동중계 시스템에서 다수의 지향성 안테나를 이용한 무선링크 구성 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.The present invention, by receiving a signal transmitted from a fixed relay network in a plurality of specific directions through a plurality of directional antennas, and measuring the reception strength of each signal to configure a radio link with the fixed relay device through a signal having a maximum value It is an object of the present invention to provide a method of configuring a radio link using a plurality of directional antennas in a mobile relay system to increase the installation interval of fixed relay devices and reduce the number of handoffs.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
본 발명은, 이동중계 시스템에서 다수의 지향성 안테나를 이용한 무선링크 구성 방법에 있어서, 고정중계망의 전파 송신 방향에 따라 다수의 지향성 안테나를 설치하는 지향성 안테나 설치 단계; 상기 다수의 지향성 안테나를 통해 고정중계망으로부터 신호를 수신하는 신호 수신 단계; 상기 수신한 신호 중 최적의 신호품질을 갖는 신호를 선택하는 신호 선택 단계; 및 상기 선택한 신호를 통해 상기 고정중계망과 무선링크를 구성하는 무선링크 구성 단계를 포함함.The present invention provides a wireless link configuration method using a plurality of directional antennas in a mobile relay system, comprising: a directional antenna installation step of installing a plurality of directional antennas according to a radio wave transmission direction of a fixed relay network; A signal receiving step of receiving a signal from a fixed relay network through the plurality of directional antennas; A signal selecting step of selecting a signal having an optimal signal quality among the received signals; And configuring a radio link with the fixed relay network through the selected signal.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 무선 데이터 시스템 등에 이용됨.The present invention is used in a wireless data system and the like.
이동중계 시스템, 이동체, 지향성 안테나, 수신세기, 무선링크Mobile Relay System, Moving Object, Directional Antenna, Receive Strength, Wireless Link
Description
도 1 은 본 발명이 적용되는 이동중계 시스템의 전파 수신 방향에 대한 일실시예 설명도,1 is a diagram illustrating an embodiment of a radio wave reception direction of a mobile relay system to which the present invention is applied;
도 2 는 본 발명이 적용되는 이동중계 시스템에서 고정중계망과의 링크 구성 방법에 대한 일실시예 설명도,2 is a diagram illustrating a method for configuring a link with a fixed relay network in a mobile relay system to which the present invention is applied;
도 3 은 본 발명이 적용되는 이동중계 시스템의 이동중계장치에 대한 일실시예 설명도,3 is a diagram illustrating an embodiment of a mobile relay device of a mobile relay system to which the present invention is applied;
도 4 는 본 발명에 따른 이동중계 시스템에서 다수의 지향성 안테나를 이용한 무선링크 구성 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
4 is a flowchart illustrating a method for configuring a radio link using a plurality of directional antennas in a mobile relay system according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
31 : 일 지향성 안테나 32 : 타 지향성 안테나31: one directional antenna 32: another directional antenna
33 : 이동중계장치의 주요부 34 : 양방향 증폭기
33: main part of the mobile repeater 34: bidirectional amplifier
본 발명은 이동중계 시스템에서 다수의 지향성 안테나를 이용한 무선링크 구성 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정중계망으로부터 다수의 특정 방향으로 송신되는 신호를 다수의 지향성 안테나를 통해 수신하고, 각 신호의 수신세기를 측정하여 최대값을 갖는 신호를 통해 상기 고정중계망과 무선링크를 구성하기 위한, 이동중계 시스템에서 다수의 지향성 안테나를 이용한 무선링크 구성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for configuring a radio link using a plurality of directional antennas in a mobile relay system, and more particularly, to receive signals transmitted from a fixed relay network in a plurality of specific directions through a plurality of directional antennas and to receive each signal. The present invention relates to a radio link configuration method using a plurality of directional antennas in a mobile relay system for configuring a radio link with a fixed relay network through a signal having a maximum value by measuring strength.
본 발명에서 이동중계 시스템은 이동체에 탑재되는 이동중계 장치, 안테나 및 엑세스 라우터를 포함하는 시스템을 의미하며, 무선 데이터 통신 시스템은 이동중계 시스템과 지상의 중계장치들을 포함하는 시스템을 의미한다.In the present invention, a mobile relay system refers to a system including a mobile relay device, an antenna, and an access router mounted on a moving object, and a wireless data communication system means a system including a mobile relay system and terrestrial relay devices.
일반적으로, 지하철과 같은 1 차원 운동을 하는 고속이동체에 탑재된 이동중계장치는 무지향성을 가지는 단일 안테나를 통해 고정중계장치로부터 다수의 특정 방향으로 송신되는 신호를 수신한다.In general, a mobile repeater mounted on a high-speed moving body that performs a one-dimensional motion such as a subway receives signals transmitted in a plurality of specific directions from a fixed repeater through a single antenna having a non-directional orientation.
따라서 이동중계장치와 고정중계장치 사이의 무선통신(무선링크)이 가능하도록 하기 위해, 고속이동체가 지나는 주변의 지형적 요인에 따라 매우 조밀한 간격으로 여러 개의 셀을 구성하여야 한다.Therefore, in order to enable wireless communication (wireless link) between the mobile repeater and the fixed repeater, a plurality of cells should be configured at very close intervals depending on the topographical factors around which the high speed mobile body passes.
현재 고정중계장치는 200 ~ 300m 간격으로 설치되어 셀을 구성하는데, 이렇게 구성된 셀 간격에서 100km/h로 고속이동체가 주행하는 경우에 5 ~ 8 초마다 한 번씩 고정중계장치와 이동중계장치 사이에 핸드오버가 발생하여 정상적인 무선통신이 불가능하다.Currently, fixed relays are installed at intervals of 200 to 300m to form a cell, and the hand between the fixed relay and the mobile repeater once every 5 to 8 seconds when the high-speed mobile vehicle travels at 100 km / h. Over occurs and normal wireless communication is impossible.
이를 해결하기 위해 고정중계장치의 설치 간격을 늘일 경우에 음영지역이 발생하여, 이동중계장치는 고정중계장치로부터 송신되는 신호를 정상적으로 수신하지 못하는 문제점이 있다.In order to solve this problem, a shadow area occurs when the installation interval of the fixed repeater is increased, and thus the mobile repeater does not normally receive a signal transmitted from the fixed repeater.
따라서, 고정중계장치간 설치 간격을 증가시키면서 이동중계장치를 탑재한 이동체에서 고정중계장치로부터의 신호를 정상적으로 수신할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
Therefore, there is a demand for a method for receiving a signal from the fixed relay device normally in a moving body equipped with the mobile relay device while increasing the installation interval between the fixed relay devices.
본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 고정중계망으로부터 다수의 특정 방향으로 송신되는 신호를 다수의 지향성 안테나를 통해 수신하고, 각 신호의 수신세기를 측정하여 최대값을 갖는 신호를 통해 상기 고정중계장치와 무선링크를 구성함으로써, 고정중계장치의 설치 간격을 늘이고 핸드오프 회수를 감소시키기 위한, 이동중계 시스템에서 다수의 지향성 안테나를 이용한 무선링크 구성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to meet the above requirements, and receives a signal transmitted from a fixed relay network in a plurality of specific directions through a plurality of directional antennas, and measures the received strength of each signal to obtain a signal having a maximum value. It is an object of the present invention to provide a wireless link configuration method using a plurality of directional antennas in a mobile relay system to increase the installation interval of the fixed relay device and reduce the number of handoffs by configuring the radio link with the fixed relay device.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 이동중계 시스템에서 다수의 지향성 안테나를 이용한 무선링크 구성 방법에 있어서, 고정중계망의 전파 송신 방향에 따라 다수의 지향성 안테나를 설치하는 지향성 안테나 설치 단계; 상기 다수의 지향성 안테나를 통해 고정중계망으로부터 신호를 수신하는 신호 수신 단계; 상기 수신한 신호 중 최적의 신호품질을 갖는 신호를 선택하는 신호 선택 단계; 및 상기 선택한 신호를 통해 상기 고정중계망과 무선링크를 구성하는 무선링크 구성 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless link configuration method using a plurality of directional antennas in a mobile relay system, the method comprising: installing a plurality of directional antennas according to radio wave transmission directions of a fixed relay network; A signal receiving step of receiving a signal from a fixed relay network through the plurality of directional antennas; A signal selecting step of selecting a signal having an optimal signal quality among the received signals; And configuring a radio link with the fixed relay network through the selected signal.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명이 적용되는 이동중계 시스템의 전파 수신 방향에 대한 일실시예 설명도이다.1 is a diagram illustrating an embodiment of a radio wave reception direction of a mobile relay system to which the present invention is applied.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 이동중계 시스템은 일 방향(일예로, 이동체의 최전방)과 타 방향(일예로, 이동체의 최후방)에 지향성 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 안테나(A)는 제 1 고정지점으로부터 신호를 수신하고, 안 테나(B)는 제 2 고정 지점으로부터 신호를 수신한다.As shown in FIG. 1, the mobile relay system to which the present invention is applied includes a directional antenna in one direction (for example, the front of the moving body) and the other direction (for example, the rear of the moving body). Thus, antenna A receives the signal from the first fixed point and antenna B receives the signal from the second fixed point.
이 때, 이동체가 이동하는 경우에 이동체에 탑재되어 있는 이동중계 시스템은 안테나(A) 및 안테나(B) 중에서 수신율이 높은 안테나를 통해 신호를 수신한다.At this time, when the moving object moves, the mobile relay system mounted on the moving object receives a signal through an antenna having a high reception rate among the antenna A and the antenna B. FIG.
도 2 는 본 발명이 적용되는 이동중계 시스템에서 고정중계망과의 링크 구성 방법에 대한 일실시예 설명도이다.2 is a diagram illustrating an embodiment of a link configuration method with a fixed relay network in a mobile relay system to which the present invention is applied.
도 2 에 도시된 바와 같이, 고정중계장치는 임의의 간격으로 배치되어 셀을 구성한다. 이 때, 이동중계 시스템은 다수의 지향성 안테나를 구비하여 효율적으로 신호를 수신한다.As shown in Fig. 2, the fixed relay device is arranged at arbitrary intervals to constitute a cell. At this time, the mobile relay system includes a plurality of directional antennas to efficiently receive signals.
한편, 이동중계 시스템은 하나의 이동중계장치와 다수의 지향성 안테나를 구비할 수도 있다. 이 때, 일 지향성 안테나는 이동중계장치에 근접하여 설치하고 타 지향성 안테나는 일정거리 이격시켜 설치한 후 다이버시티 기능을 통해 신호를 수신한다. 이 때, 이동체는 안테나와 이동중계장치의 이격거리로 인하여 도 3 에 도시된 바와 같이, 양방향 증폭기(34)를 더 구비할 수도 있다.Meanwhile, the mobile relay system may include one mobile relay device and a plurality of directional antennas. At this time, one directional antenna is installed in close proximity to the mobile repeater and the other directional antenna is installed at a predetermined distance apart after receiving a signal through the diversity function. At this time, the moving body may further include a
도 3 을 참조하여 이를 좀 더 상세히 살펴보면, 이동중계장치는 근접하여 위치한 일 지향성 안테나(31) 및 타 지향성 안테나(32)를 통해 고정중계장치(A 내지 D)로부터 신호를 수신한다. 이 때, 타 지향성 안테나(32)와의 이격거리로 인해 양방향 증폭기(32)를 더 구비하여 송수신되는 신호를 증폭할 수도 있다.Referring to this in more detail with reference to Figure 3, the mobile relay device receives a signal from the fixed relay (A to D) through the one-
또한, 이동중계 시스템을 탑재한 이동체가 고정중계장치(B)와 고정중계장치(C) 사이에 위치할 경우, 다수의 지향성 안테나를 이용하여 상기 두 고정중계장치로부터 신호를 수신하여 신호품질이 좋은 고정중계장치와 통신한다. In addition, when the moving object equipped with the mobile relay system is located between the fixed relay device (B) and the fixed relay device (C), the signal quality is high by receiving signals from the two fixed relay devices using a plurality of directional antennas. Communicate with fixed relay.
따라서, 두 고정중계장치 사이의 이격거리가 긴 고정중계장치(A)와 고정중계장치(B) 사이에서도 정상적으로 신호를 수신할 수 있다. 이 때, 고정중계장치(AB)는 실제 존재하지 않지만 고정중계장치(AB)가 존재하는 것과 같은 효과를 가져온다. 이는 고정중계장치(C)와 고정중계장치(D)사이에서도 마찬가지다.Therefore, a signal can be normally received even between the fixed repeater A and the fixed repeater B having a long separation distance between the two fixed repeaters. At this time, the fixed relay device AB does not actually exist but has the same effect as the fixed relay device AB exists. The same is true between the fixed repeater C and the fixed repeater D. FIG.
한편, 이동중계 시스템에 다수의 이동중계장치와 다수의 지향성 안테나를 구비하여 신호를 수신할 수도 있다. 이 때, 각 이동중계장치는 하나의 지향성 안테나를 구비하며, 각 이동중계 장치 사이의 연결은 랜(LAN)과 같은 네트워크를 통해 구성하여 효율적으로 신호를 수신할 수도 있다.Meanwhile, the mobile relay system may include a plurality of mobile relay devices and a plurality of directional antennas to receive signals. In this case, each mobile relay device includes a directional antenna, and the connection between the mobile relay devices may be configured through a network such as a LAN to efficiently receive a signal.
여기서, 일 이동중계장치는 타 이동중계장치에 대해 프락시와 같은 기능을 수행하여, 자신이 타 이동중계장치보다 양질의 신호를 수신할 경우는 자신이 메인이 되고 타 이동중계장치를 슬레이브로 설정하며, 타 이동중계장치가 양질의 신호를 수신할 경우는 자신은 슬레이브로 설정하고 타 이동중계장치로 제어권을 넘겨준다. Here, one mobile relay device performs the same function as a proxy for another mobile relay device, and when the mobile relay device receives a higher quality signal than the other mobile relay device, the mobile relay device becomes the main and the other mobile relay device is set as a slave. If other mobile repeater receives high quality signal, it sets itself as slave and transfers control right to other mobile repeater.
이후, 타 이동중계장치는 자신보다 일 이동중계장치가 양질의 신호를 수신할 경우 제어권을 일 이동중계장치로 넘겨준다. 이 때, 상기 두 이동중계장치는 제어권을 가지고 있는 경우에 자신 이외의 이동중계장치를 제어하며, 하부 서브넷상의 모든 장치들을 제어하고 관리한다.Thereafter, the other mobile relay device transfers the control right to the one mobile relay device when the one mobile relay device receives a higher quality signal than the other mobile relay device. In this case, the two mobile relay devices control the mobile relay devices other than themselves when they have the control right, and control and manage all the devices on the lower subnet.
도 4 는 본 발명에 따른 이동중계 시스템에서 다수의 지향성 안테나를 이용한 무선링크 구성 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for configuring a radio link using a plurality of directional antennas in a mobile relay system according to the present invention.
먼저, 이동체는 다수의 지향성 안테나를 구비하고 있다. 이 때, 다수의 지향 성 안테나는 고정중계망의 전파 송신 방향에 맞게 일예로 이동체의 최전방 및 최후방에 위치한다.First, the movable body is provided with a plurality of directional antennas. At this time, the plurality of directional antennas are located at the forefront and the rear of the moving body, for example, in accordance with the radio wave transmission direction of the fixed relay network.
이후, 상기 다수의 지향성 안테나를 통해 다수의 고정중계장치로부터 신호를 수신한다(401).Thereafter, signals are received from a plurality of fixed relay devices through the plurality of directional antennas (401).
이후, 상기 각 지향성 안테나에서 수신한 신호의 수신세기를 측정하여 최대값을 갖는 신호를 수신한 지향성 안테나를 선택한다(402, 403).Thereafter, the reception strength of the signal received by each of the directional antennas is measured to select the directional antennas that receive the signal having the maximum value (402 and 403).
이후, 상기 선택한 지향성 안테나를 통해 상기 고정중계장치와 무선링크를 구성한다(404).Thereafter, a wireless link is established with the fixed relay device through the selected directional antenna (404).
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
상기와 같은 본 발명은, 고정중계망으로부터 다수의 특정 방향으로 송신되는 신호를 다수의 지향성 안테나를 통해 수신하고, 각 신호의 수신세기를 측정하여 최대값을 갖는 신호를 통해 상기 고정중계장치와 무선링크를 구성함으로써, 고정중계장치의 설치 간격을 늘이고 핸드오프 회수를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
As described above, the present invention receives signals transmitted from a fixed relay network in a plurality of specific directions through a plurality of directional antennas, and measures the reception strength of each signal, and transmits a signal having a maximum value to the fixed relay device and a wireless link. By constructing, it is possible to increase the installation interval of the fixed repeater and reduce the number of handoffs.
Claims (3)
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