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KR101824220B1 - 안테나 정렬 가이드 장치 - Google Patents

안테나 정렬 가이드 장치 Download PDF

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KR101824220B1
KR101824220B1 KR1020160058210A KR20160058210A KR101824220B1 KR 101824220 B1 KR101824220 B1 KR 101824220B1 KR 1020160058210 A KR1020160058210 A KR 1020160058210A KR 20160058210 A KR20160058210 A KR 20160058210A KR 101824220 B1 KR101824220 B1 KR 101824220B1
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Abstract

본 발명은 통신 장비들간의 안테나 정렬 가이드 장치에 있어서; 정렬 가이드 장치의 방위각 및 위치에 대한 정보를 감지하는 센서부와; 센서부에서 감지한 위치에 대한 정보를 표시하며, 동작 설정 입력 및 다른 장치의 위치에 대한 정보를 입력받기 위한 사용자 인터페이스부와; 정렬 가이드 장치를 통신 장비의 미리 설정된 부위에서 통신 장비의 무선 신호 방사 방향을 기준으로 정렬된 상태로 장착하는 고정 장치를 포함한다.

Description

안테나 정렬 가이드 장치{APPARATUS FOR GUIDING ANTENNA ALIGNMENT}
본 발명은 초고주파 전송 시스템에 적용될 수 있는 통신 장비에 관한 것으로서 초고주파 전송 시스템에서 두 통신 장비의 안테나들 간의 지향 방향을 상호 맞추기 위한 안테나 정렬 가이드 장치에 관한 것이다.
최근 들어 대용량의 데이터 서비스를 요구하는 서비스 가입자를 충족시키기 위하여, 제한된 주파수 대역에서 보다 효율적이고 더 많은 데이터를 전송하기 위하여 LTE의 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 방식 등을 비롯하여 다양한 연구가 이루어지고 있다. 이와 더불어, 기존 매크로셀 단위로 기지국을 구현하는 방식에서 보다 더 나아가, 더욱더 작은 셀(일명 스몰셀; small cell)단위로 다수의 기지국을 구현함으로써, 더욱 소수의 가입자에게 데이터 서비스를 집중적으로 제공하는 방식 및 이를 구현하기 위한 소형 또는 초소형 기지국에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다.
이때, 광케이블 등을 통해 기지국간을 연결하는 통상적인 방식은, 다수의 소형 기지국을 연결하기 위해 적용할 경우에 막대한 설치비용 증가 및 설치 환경상 제약에 따른 곤란함이 가중된다. 이로 인해, 기지국 또는 소형기지국간 무선 통신 장비를 통해 서로 연결하는 시스템이 필요로 하게 되었고, 현재 스몰셀의 데이터 용량을 무선으로 효과적이게 처리할 수 있도록 하면서, 이동통신 네트워크의 사용 주파수 대역의 포화상태를 고려하여, 밀리미터파(millimeter wave)(초고주파 광대역 밀리미터파) 대역을 사용하는 초고주파 전송 시스템(예를 들어, 프론트 홀 및 백홀)이 적용되고 있다.
한편, 초고주파인 밀리미터파의 특성은 직진성이 강하고, 거리에 따라 전파가 줄어들어 없어지는 특성(감쇄 특성)이 강하다. 또한, 이득이 높고 빔폭이 예를 들어, 약 1.5도로서 매우 좁다. 따라서, 초고주파 신호를 송수신하는 양 통신 장비간의 정렬(즉, 양 통신 장비들의 안테나간 정렬)이 정확해야 양 통신 장비간의 통신 가능 거리를 증가시킬 수 있으며, 지향 중심방향(Bore-sight) 밖으로 방사되는 신호가 미약하기 때문에 인접 통신 장비간 상호 영향을 줄일 수 있다. 이에, 양 통신 장비의 설치시에 상호간의 정렬을 맞추는 작업이 필수적인 수행된다.
그런데, 현재 통상 수백미터(예를 들어, 약 500m) 떨어져서 설치되는 두 통신 장비의 안테나간의 정렬 작업은 작업자가 육안이나 망원경 등을 이용하여 이루어지고 있다. 이러한 정렬 작업은 정밀함이 부족하며 오랜 시간이 소요되고, 설치 비용이 증가하여 설치 효율성이 떨어진다. 따라서 보다 정확하고, 효율적이며 빠른 시간에 두 통신 장비의 안테나를 정렬할 수 있는 기술이 요구된다.
따라서 본 발명의 목적은 특히 초고주파 신호를 송수신하는 두 통신 장비의 안테나 정렬 작업이 정확하고 효율적이며 신속하게 수행될 수 있도록 하기 위한 안테나 정렬 가이드 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은. 통신 장비들간의 안테나 정렬 가이드 장치에 있어서; 상기 정렬 가이드 장치의 방위각 및 위치에 대한 정보를 감지하는 센서부와; 상기 센서부에서 감지한 위치에 대한 정보를 표시하며, 동작 설정 입력 및 다른 장치의 위치에 대한 정보를 입력받기 위한 사용자 인터페이스부와; 상기 정렬 가이드 장치를 상기 통신 장비의 미리 설정된 부위에서 상기 통신 장비의 무선 신호 방사 방향을 기준으로 정렬된 상태로 장착하는 고정 장치를 포함함을 특징으로 한다.
상기 센서부는, 상기 정렬 가이드 장치의 방위각을 감지하기 위한 진북센서와, 상기 정렬 가이드 장치의 감지하기 위한 GPS 센서를 포함할 수 있으며, 추가로 상기 정렬 가이드 장치의 설치된 높이를 감지하기 위한 고도 센서 등을 포함할 수도 있다.
상기 정렬 가이드 장치는, 상기 통신 장비와 연결되어 상기 통신 장비의 제어하에 동작하여, 상기 통신 장비로부터 수신 감도(RSSI: Received Signal Strength Indicator) 정보를 제공받아 표시할 수 있다.
상기, 상기 정렬 가이드 장치의 동작들 총괄적으로 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는, 상기 센서부로부터 제공된 위치 정보 및 방위각 정보와, 상기 인터페이스부로부터 입력된 상대측 통신 장비의 위치 정보를 이용하여, 상대측 통신 장비의 위치를 향하도록 자신의 설치 방향에 대한 정보를 상기 사용자 인터페이스부를 통해 출력하는 동작을 수행할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 센서부로부터 제공된 고도 정보와, 상기 인터페이스부로부터 입력된 상대측 통신 장비의 고도를 추가로 더 이용하여 상기 자신의 설치 방향에 대한 정보를 상기 사용자 인터페이스부를 통해 출력할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나 정렬 가이드 장치는, 특히 초고주파 신호를 송수신하는 두 통신 장비의 안테나 정렬 작업이 정확하고 효율적이며 신속하게 수행될 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치가 적용되는 통신 장비의 개략적인 설치 구성도
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치 및 관련 통신 장비의 개략적인 블록 구성도
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치를 사용하여 통신 장비들 간 정렬 방식에 대한 개념도
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치를 사용하여 통신 장비들간 정렬 작업 수행시 상호간 수평 방위각을 정렬하기 위한 개념도
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치를 사용하여 통신 장비들간 정렬 작업 수행시 상호간 수직 기울기를 정렬하기 위한 개념도
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치 및 관련 통신 장비의 개략적인 블록 구성도
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치 및 관련 통신 장비의 개략적인 블록 구성도
도 8은 본 발명의 일부 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치를 이용한 통신 장비의 정렬 작업의 수행 흐름도
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른 고안 장치가 적용되는 통신 장비의 개략적인 설치 구성도이다. 도 1을 참조하면, 예를 들어, 30GHz 이상 밀리미터파 대역의 초고주파를 사용하여 무선 신호를 송수신하는 두 통신 장비(1-1, 1-2)는 예를 들어, 지상이나 건물 등에 설치될 수 있는 지지 기둥(6)들에 상호 수백미터 이상 떨어져서 마주보는 형태로 설치될 수 있다. 이러한 통신 장비 중 제1 통신 장비(1-1)는 예를 들어 도우너(Donor) 유닛으로 간주할 수 있으며, 제2 통신 장비(1-2)는 리모트(Remote) 유닛으로 간주할 수 있다. 이때, 두 통신 장비(1-1, 1-2)는 수평 방위각 및 수직 기울기에 대한 설치 자세를 조정할 수 있는 클램프 등으로 구성되는 고정 장비에 의해 각각 지지 기둥(6-1, 6-2)에 고정되게 설치된다.
상기한 구조에서 본 발명의 실시예들에 따른 정렬 가이드 장치(2-1, 2-2)가 각 통신 장비(1-1, 1-2)의 외측에 착탈 가능한 형태로 설치된다. 도 1의 예에서는 정렬 가이드 장치(2-1, 2-2)가 각 통신 장비(1-1. 1-2)의 상부에 놓여지는 구조로 설치되는 것으로 도시되고 있다. 이때, 각 정렬 가이드 장치(2-1, 2-2)가 놓여지는 방향은 각 통신 장비(1-1. 1-2)에서 안테나의 밀리미터파 대역의 무선 신호를 방사하는 방향을 기준으로 이와 정렬된 상태로 놓여진다. 이 경우에, 각 통신 장비(1-1, 1-2)에는, 해당 정렬 가이드 장치(2-1, 2-2)가 미리 설정된 정위치에 놓여질 수 있도록 적절한 형상을 가지거나, 추가적인 구조물이 설치될 수도 있다.
또한, 상기 정렬 가이드 장치(2-1, 2-2)를 각 통신 장비(1-1. 1-2)에서 미리 설정된 정위치에 착탈 가능한 형태로 고정할 수 있도록 별도의 고정 장치(4-1, 4-2)가 구성될 수 있다. 이러한 고정 장치(4-1, 4-2)는 클램프 구조나 브래킷 구조 등으로 구성되며, 해당 정렬 가이드 장치(2-1, 2-2) 및 통신 장비(1-1, 1-2)와 대응되는 부위를 가져서, 해당 정렬 가이드 장치(2-1, 2-2)를 통신 장비(1-1, 1-2)에 고정시키게 된다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치 및 관련 통신 장비의 개략적인 블록 구성도이다. 도 2를 참조하여, 먼저 통신 장비(1)의 구성을 살펴보면, 통신 장비(1)에는 밀리미터파 무선 신호를 송수신하기 위해 밀리미터파 대역의 안테나 등으로 구성되는 무선신호 송수신부(10)와, 해당 통신 장비(1)의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부인 MCU(Micro Control Unit)(11)를 포함하여 구성된다.
한편, 안테나 정렬 가이드 장치(2)는 기본적으로, 해당 정렬 가이드 장치의 방위각 및 위치에 대한 정보를 감지하는 센서부(22)와, 상기 센서부(22)에서 감지한 위치에 대한 정보를 표시하며, 동작 설정 입력 및 다른 장치의 위치에 대한 정보를 입력받기 위한 사용자 인터페이스부(24)를 구비한다. 또한, 이러한 사용자 인터페이스부(24)는 다른 장치의 위치 정보에 대응하여 해당 정렬 가이드 장치(2)의 설치 방향(즉, 수평 방위각)을 표시한다.
센서부(22)는 해당 정렬 가이드 장치의 방위각을 감지하기 위한 진북센서(222)와, 위치를 감지하기 위한 GPS(Global Positioning System) 센서(224)를 포함할 수 있다. 또한, 추가로 해당 정렬 가이드 장치의 설치된 높이를 감지하기 위한 고도 센서를 구비할 수도 있다.
사용자 인터페이스부(24)는 상기 센서부(22)에서 감지한 위치에 대한 정보 등을 사용자에게 표시하기 위한 표시부(242)와, 동작 설정 입력 및 다른 장치의 위치에 대한 정보를 입력받기 위한 입력부(246)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 표시부(242)와 입력부(246)는 일체적으로 터치스크린 등으로 구현될 수도 있다. 표시부(242)는 이외에도 후술하는 바와 같이, 해당 통신 장비의 수신 감도(RSSI: Received Signal Strength Indicator) 정보를 표시할 수 있으며, 사용자로부터 동작 설정을 입력받기 위한 적절한 메뉴 화면 등을 표시할 수 있다. 또한, 입력부(246)는 이외에도 별도의 동작 설정 조작을 위한 기능 키 등이 구비될 수 있다.
이러한 구성을 가지는 정렬 가이드 장치(2)는 예를 들어, 통신 장비(1)의 상측에서 통신 장비(1)의 무선신호 송수신부(10)의 무선 신호 방사 방향을 기준으로 정렬된 상태로 장착된다. 도 2에서는 해당 정렬 가이드 장치(2)를 통신 장비(1)에 장착하기 위한 고정 장치(4)가 간략히 도시되고 있다.
또한, 정렬 가이드 장치(2)와 통신 장비(1)는 통신 케이블 및 커넥터 등으로 구성된 통신 인터페이스(3)를 통해 연결되어 상호 신호를 주고받도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 통신 장비(1)의 MCU(11)는 상기 통신 인터페이스(3)를 통해 정렬 가이드 장치(2)의 센서부(22) 및 사용자 인터페이스부(24)와 연결되어, 센서부(22) 및 사용자 인터페이스부(24)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 이러한 구성은 정렬 가이드 장치(2)가 통신 장비(1)의 MCU(11)의 제어하에 동작하는 구조임을 알 수 있다.
가이드 정렬 장치(2)가 통신 장비(1)에 장착되고, 양자간에 상호 연결되면, 작업자는 가이드 정렬 장치(2)를 통해 통신 장비(1)의 설치 자세를 조정한다. 이때, 작업자는 사용자 인터페이스부(24)를 통해 상대측 통신 장비(즉, 상대측 통신 장비에 장착된 가이드 정렬 장치)의 위치 정보를 입력한다. 사용자 인터페이스부(24)에 입력된 상대측 통신 장비의 위치 정보는 해당 통신 장비(1)의 MCU(11)로 제공된다.
MCU(11)는 센서부(22)로부터 제공된 자신의 위치 정보 및 방위각 정보와, 상기 인터페이스부(24)로부터 제공된 상대측 통신 장비의 위치 정보를 고려하여, 상대측 통신 장비의 위치를 향하도록 자신의 설치 방향에 대한 정보(즉, 수평 방위각)를 사용자 인터페이스부(24)를 통해 출력한다. 이에 따라 사용자 인터페이스부(24)에는 현재 해당 통신 장비(즉, 해당 정렬 가이드 장치)의 방위각과 요구되는 설치 방향에 대한 방위각이 표시될 수 있으며, 작업자는 이와 같이 출력되는 정보를 확인하여, 통신 장비(1)의 설치 방향(수평 방위각)을 조정하게 된다.
이때, 통신 장비(1)의 MCU(11)는 무선신호 송수신부(10)를 통해 수신되는 무선 신호의 수신 감도에 대한 정보도 사용자 인터페이스부(24)를 통해 표시하도록 제어할 수 있으며, 작업자는 이러한 수신 감도에 대한 정보를 통해 더욱 정밀하게 통신 장비(1)의 설치 방향을 조정할 수 있다. 즉 작업자는 상기 수신 감도가 양호한 경우에 통신 장비의 설치 방향이 적절히 조정된 것으로 간주할 수 있다.
통신 장비(1)에서 수신 감도를 측정하는 것은 2가지 방식을 적용할 수 있다. 예를 들어, 통신 장비(1)의 무선신호 송수신부(10)의 출력 전압을 확인하는 방식을 사용할 수 있다. 또는, 해당 통신 장비(1)의 제어를 목적으로 하는 저주파 영역의 무선 통신(예를 들어, FSK, Zigbee 등) 모뎀의 수신 감도를 확인하는 방식을 사용할 수도 있다.
한편, 추가적으로, 작업자는 사용자 인터페이스부(24)를 통해 상대측 통신 장비(즉, 상대측 통신 장비에 장착된 가이드 정렬 장치)의 고도 정보를 입력할 수 있다. 또한, 센서부(22)의 고도 센서(226)에 의해 감지된 고도 정보는 MCU(11)로 제공되도록 구성할 수 있다. 또한, MCU(11)는 센서부(22)로부터 제공된 자신의 고도 정보와, 상기 인터페이스부(24)로부터 제공된 상대측 통신 장비의 고도 정보를 고려하여, 상대측 통신 장비의 설치 위치를 향하도록 자신의 설치 방향에 대한 정보(즉, 수직 기울기)를 사용자 인터페이스부(24)를 통해 출력할 수 있다. 이에 따라, 작업자는 이와 같이 출력되는 정보를 확인하여, 통신 장비(1)의 설치 방향(수직 기울기)을 추가로 더 조정하게 된다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치를 사용하여 통신 장비들 간 정렬 방식에 대한 개념도이다. 도 3을 참조하면, 초고주파 무선신호를 송수신하는 통신 장비들(1-1, 1-2)은 예를 들어, 약 500m 내외로 설치될 수 있는데, 해당 정렬 가이드 장치(2-1, 2-2)의 센서부가 감지하는 진북 또는 자북의 방향은 해당 통신 장비들(1-1, 1-2)로부터 예를 들어, 수백 또는 수천 Km 떨어져 있을 수 있다. 따라서 각 통신 장비들(1-1, 1-2)의 정렬 가이드 장치(2-1, 2-2)가 감지한 진북 또는 자북값을 0이 되도록(즉, 통신 장비가 북쪽을 가리키면) 두 통신 장비는 평행한 선상에 있다고 생각할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치를 사용하여 통신 장비들간 정렬 작업 수행시 상호간 수평 방위각을 정렬하기 위한 개념도로서, 상기 도 3에서 설명한 바와 같이, 평행한 두 선상의 두 점(즉, 두 통신 장비가 위치한 지점 A, B)이 서로를 바라보는 각 α를 찾아내는 방식을 도식화 도면이다. 도 4를 참조하면, 두 통신 장비가 위치한 지점 A, B를 양 꼭짓점으로 하는 직각 삼각형을 고려하면, 상기 α는 4에서 직각 삼각형의 세 변 a, b, c 중 2개의 길이를 알면 삼각비에 의해서 찾아낼 수 있다.
두 통신 장비 각각의 GPS 센서에 의해 GPS 좌표를 가지고 이 좌표에 의해, 예를 들어 남북거리 a는 위도 좌표를 통해 두 지점 A, B의 위도 차 [x - x']를 계산하여 알아낼 수 있다. 동서거리 c는 경도 좌표를 통해 두 지점 A, B의 경도 차 [y - y']를 계산하여 알아낼 수 있다. 이때 두 송수신 장치간의 직선거리 b 는 [a2 + c2]의 제곱근이고, GPS의 기능을 통하여 직선거리를 알아낼 수도 있다. 이후 알아낸 a, b, c의 길이를 이용하여 예를 들어, sin α 값은 a/b로 계산할 수 있으며, 최종적으로 α를 찾아낼 수 있다.
상기와 같이 알아낸 α를 이용하여, 예를 들어, 도 4와 같이 위도상 아래쪽(남쪽)에 위치한 제1 통신 장비(1-1)가 경도상 상대측 제2 통신 장비(1-2)보다 서쪽에 위치한 경우, 제1 통신 장비(1-1)는 북쪽방향 기준으로 동쪽으로 α만큼 방위각(yaw, heading)을 이동시킨다. 제1 통신 장비(1-1)가 경도상 상대 통신 장비(1-2)보다 동쪽에 위치한 경우 서쪽으로 α만큼 방위각을 이동시킨다.
위도상 위쪽(북쪽)에 위치한 제2 통신 장비(1-2)는, 경도상 제1 통신 장비(1-1)보다 동쪽에 위치한 경우 서쪽방향으로 180-α만큼 방위각을 이동시키고, 경도상 제1 통신 장비(1-1)보다 서쪽에 위치한 경우 동쪽방향으로 180-α만큼 방위각을 이동시킨다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치를 사용하여 통신 장비들간 정렬 작업 수행시 상호간 수직 기울기를 정렬하기 위한 개념도로서, 서로 높이 차이를 가지는 두 지점(즉, 두 통신 장비가 위치한 지점 A, B)의 서로를 바라보는 각 β를 찾아내는 방식을 도식화한 도면이다. 도 5를 참조하면, 두 통신 장비가 위치한 지점 A, B를 양 꼭짓점으로 하는 직각 삼각형을 고려하면, 상기 β는 상기 도 4에서 설명한 방식과 마찬가지로 삼각비를 이용하여 찾아낼 수 있다.
즉, 상기 도 4에 도시된 바와 같은 방식을 사용하여 구한 두 통신 장비간의 직선거리 b와 양 통신 장비에 구비된 고도 센서를 이용하여 양 통신 장비의 고도차 [z - z']인 d를 알아낼 수 있다. 이때 알아낸 b와 d를 이용하여 예를 들어, tan β 값은 d/b로 계산할 수 있으며, 최종적으로 상기 β를 찾아낼 수 있다.
상기와 같이, 알아낸 β를 이용하여 예를 들어, 도 5와 같이 높은 위치에 위치한 제1 통신 장비(1-1)는 지면 방향으로 β만큼 고각(pitch)을 이동시키고, 낮은 위치에 위치한 제1 통신 장비(1-2)는 지면과 반대방향으로 β만큼 이동시킨다.
상기 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 두 통신 장비의 방위각 및 기울기를 정렬할 수 있으며, 이때 두 통신 장비의 정렬 상태는 예를 들어, 500m의 거리를 기준으로 1도(17mm)당 약 8.5m의 오차를 보일 수 있다. 실제 상용되는 센서의 평균 오차가 0.3 내외인 점을 감안하면 500m에서 0.3도의 오차로 약 2.83m의 오차거리가 발생할 수 있다. 이는 경우에 따라서는 안정적인 범위에 있을 수 있으나, 본 발명의 일부 실시예에서는, 양 통신 장비간의 추가적인 수신감도를 측정 및 이에 따른 추가적인 미세 조정을 통하여 이러한 오차를 보정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치 및 관련 통신 장비의 개략적인 블록 구성도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치(2)는 상기 도 2에 도시된 바와 같은 제1 실시예에 따른 구성과 마찬가지로, 해당 장치의 방위각 및 위치에 대한 정보를 감지하는 센서부(22)와, 상기 센서부(22)에서 감지한 위치에 대한 정보를 표시하며, 동작 설정 입력 및 다른 장치의 위치에 대한 정보를 입력받기 위한 사용자 인터페이스부(24)를 구비한다. 또한, 이러한 사용자 인터페이스부(24)는 다른 장치의 위치 정보에 대응하여 해당 정렬 가이드 장치(2)의 설치 방향(즉, 수평 방위각)을 표시한다.
또한, 도 6에 도시된 제2 실시예에 따른 정렬 가이드 장치에서 상기 센서부(22)는 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 상기 센서부(22)는 진북센서, GPS 센서, 고도 센서 등을 포함할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스부(24)는 표시부 및 입력부 등으로 구성되며, 터치스크린으로 구현될 수도 있다. 이외에도, 도 6에 도시된 정렬 가이드 장치(2)는 통신 인터페이스(3)를 통해 통신 장비(1)와 연결되며, 고정 장치(4)를 통해 통신 장비(2)에 장착된다. 작업자가 사용자 인터페이스부(24)를 통해 상대측 통신 장비(즉, 상대측 통신 장비에 장착된 가이드 정렬 장치)의 위치 정보 및 고도 정보를 입력하면, 입력된 상대측 통신 장비의 위치 정보 및 고도 정보는 해당 정렬 가이드 장치(2)의 MCU(21)로 제공된다.
정렬 가이드 장치(2)의 MCU(21)는 센서부(22)로부터 제공된 자신의 위치 정보, 방위각 정보 및 고도 정보와, 상기 인터페이스부(24)로부터 제공된 상대측 통신 장비의 위치 정보 및 고도 정보를 고려하여, 상대측 통신 장비의 위치를 향하도록 자신의 설치 방향에 대한 정보(즉, 수평 방위각 및 수직 기울기)를 사용자 인터페이스부(24)를 통해 출력한다. 이에 따라 사용자 인터페이스부(24)에는 현재 해당 통신 장비(즉, 해당 정렬 가이드 장치)의 방위각과 요구되는 설치 방향에 대한 방위각이 표시될 수 있으며, 작업자는 이와 같이 출력되는 정보를 확인하여, 통신 장비(1)의 설치 방향(수평 방위각 및 수직 기울기)을 조정하게 된다.
상기 도 6에 도시된 바와 같은 제2 실시예에 따른 정렬 가이드 장치(2)의 구조는 정렬 가이드 장치(2) 내부에 MCU(21)와 같은 프로세서를 두어, 정렬 가이드 장치(2)는 자체적으로 센서부(22)의 감지 정보 및 사용자 인터페이스부(24)의 입력 정보를 처리하고 사용자가 인터페이스부(24)의 표시 동작을 제어하는 구조임을 알 수 있다. 정렬 가이드 장치(2)는 이러한 동작 수행 결과만을 통신 장비(1)의 MCU(11)로 통보할 수 있다.
통신 장비(1)의 MCU(11)는 제1 실시예의 동작과 유사하게 해당 통신 장비(1)의 수신 감도를 측정하여 정렬 가이드 장치(2)의 MCU(21)로 제공할 수 있다. 정렬 가이드 장치(2)의 MCU(21)는 상기 통신 장비(1)의 MCU(11)로 제공된 수신 감도에 대한 정보도 사용자 인터페이스부(24)를 통해 표시하도록 제어할 수 있으며, 작업자는 이러한 수신 감도에 대한 정보를 통해 더욱 정밀하게 통신 장비(1)의 설치 방향을 조정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치 및 관련 통신 장비의 개략적인 블록 구성도이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치(2)는 상기 도 6에 도시된 바와 같은 제2 실시예에 따른 구성과 마찬가지로, 센서부(22)와, 사용자 인터페이스부(24)를 구비하며, 또한, 제어부로서 MCU(21)를 구비하는 것이 도시되고 있다. 또한, 이러한 정렬 가이드 장치(2)는 고정 장치(4)를 통해 통신 장비(2)에 장착될 수 있다.
그런데, 도 7에 도시된 제3 실시예에 따른 구조에서는 정렬 가이드 장치(2)가 도 6에 도시된 통신 인터페이스(3)를 통해 통신 장비(1)와 연결되지 않는다. 즉, 이러한 구조는 정렬 가이드 장치(2)의 MCU(21)과 통신 장비(1)의 MCU(11)이 서로 통신하지 않는 구조임을 알 수 있다.
이러한 구조에서, 정렬 가이드 장치(2)의 상기 도 6에 도시된 제2 실시예와 마찬가지로, 자신의 위치 정보, 방위각 정보 및 고도 정보와, 상대측 통신 장비의 위치 정보 및 고도 정보를 이용하여 자신의 설치 방향에 대한 정보를 작업자에게 출력하는 동작을 수행하나, 추가적으로 정밀한 조정을 위한 감지 신호를 이용하는 동작은 수행하지 않는다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치를 이용한 통신 장비의 정렬 작업의 수행 흐름도로서, 예를 들어, 상기 제1 또는 제2 실시예에 따른 정렬 가이드 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 도 8을 참조하면, 정렬 가이드 장치가 통신 장비에 장착되면, 먼저 502단계에서, 상대측 정렬 가이드 장치의 위치 정보(및 고도 정보)를 입력한다.
이후 504단계에서는, 정렬 가이드 장치의 수평 방위각(및 수직 기울기)을 조정한다. 정렬 가이드 장치의 수평 방위각(및 수직 기울기) 조정이 완료되면, 이후 506단계에서 안테나 수신 감도의 측정 결과를 확인한다. 이후 508단계에서는 상기 확인한 안테나 수신 감도가 안정적인 범위로 미리 설정된 기준값과 비교한다. 506단계에서의 비교 결과, 수신 감도가 기준값 이상이 아닐 경우에는 상기 504단계로 진행하여 정렬 가이드 장치의 수평 방위각(및 수직 기울기)을 예를 들어 미세하게 재조정하고 상기의 과정을 반복 진행한다. 506단계에의 비교 결과, 수신 감도가 기준값 이상일 경우에는 정렬 작업을 완료한다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 정렬 가이드 장치의 구성 및 이를 이용한 정렬 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 예를 들어, 상기에서 설명한 각 실시예들의 적어도 일부 상세 구성은 다른 실시예에서 마찬가지로 적용될 수 있으며, 각 실시예들의 적어도 일부 상세 구성은 삭제될 수도 있다. 또한, 이들 실시예들은 적어도 일부 상세 구성들이 상호 결합될 수도 있다.
또한, 상기의 설명에서는, 지지 기둥에서 통신 장비의 설치 방향을 사용자가 수동으로 조정하는 것으로 설명하였으나, 향후, 통신 장비를 설치 방향을 자동 조정하기 위한 기술에도 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있다.
예를 들어, 해당 통신 장비는 외부 제어 신호에 의해 자동으로 설치 방향을 조정하기 위해, 전기적 구동 장치 및 관련 기구 장치들로 구현되어, 해당 통신 장비를 지지 기둥에 고정하는 고정 장비가 구현될 수도 있다. 그럴 경우에, 본 발명의 정렬 가이드 장치(또는 이러한 정렬 장치로부터 정보를 제공받은 통신 장비)는 이러한 고정 장치에 적절한 동작 제어 신호를 출력하도록 구성할 수 있다.
이외에도 본 발명의 다양한 변경 또는 변형이 있을 수 있으며, 따라서, 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 무선 신호를 송수신하며 지지 기둥에 고정되게 설치되는 통신 장비들간의 안테나 정렬 가이드 장치에 있어서,
    상기 정렬 가이드 장치의 방위각 및 위치에 대한 정보를 감지하는 센서부와;
    상기 센서부에서 감지한 위치에 대한 정보를 표시하며, 동작 설정 입력 및 다른 장치의 위치에 대한 정보를 입력받기 위한 사용자 인터페이스부와;
    클램프 구조 또는 브래킷 구조로 구성되며, 상기 정렬 가이드 장치를 상기 통신 장비의 미리 설정된 부위에서 착탈 가능한 형태로 고정하는 고정 장치를 포함하며,
    상기 정렬 가이드 장치는 상기 고정 장치에 의해 상기 통신 장비의 외측에 장착되거나 탈착되며,
    상기 정렬 가이드 장치는 통신 케이블 및 커넥터를 포함하는 통신 인터페이스를 구비하며, 상기 고정 장치에 의해 상기 통신 장비의 외측에 장착될 경우에, 상기 통신 인터페이스를 통해 상기 통신 장비와 신호를 주고받는 것을 특징으로 하는 정렬 가이드 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서부는,
    상기 정렬 가이드 장치의 방위각을 감지하기 위한 진북센서와,
    상기 정렬 가이드 장치의 감지하기 위한 GPS(Global Positioning System) 센서를 포함함을 특징으로 하는 정렬 가이드 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 센서부는,
    상기 정렬 가이드 장치의 설치된 높이를 감지하기 위한 고도 센서를 더 포함함을 특징으로 하는 정렬 가이드 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    사용자 인터페이스부는 상기 센서부에서 감지한 위치에 대한 정보를 사용자에게 표시하기 위한 표시부와,
    동작 설정 입력 및 다른 장치의 위치에 대한 정보를 입력받기 위한 입력부를 포함하는 터치스크린으로 구현함을 특징으로 하는 정렬 가이드 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 정렬 가이드 장치는, 상기 통신 장비와 연결되어 상기 통신 장비의 제어하에 동작하여,
    상기 통신 장비로부터 수신 감도(RSSI: Received Signal Strength Indicator) 정보를 제공받아 표시함을 특징으로 하는 정렬 가이드 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 정렬 가이드 장치의 동작을 총괄적으로 제어하는 제어부를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 센서부로부터 제공된 위치 정보 및 방위각 정보와, 상기 인터페이스부로부터 입력된 상대측 통신 장비의 위치 정보를 이용하여, 상대측 통신 장비의 위치를 향하도록 자신의 설치 방향에 대한 정보를 상기 사용자 인터페이스부를 통해 출력하는 동작을 수행함을 특징으로 하는 정렬 가이드 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 통신 장비로부터 수신 감도 정보를 제공받아 상기 사용자 인터페이스부를 통해 표시하는 동작을 더 수행함을 특징으로 하는 정렬 가이드 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 센서부는, 상기 정렬 가이드 장치의 설치된 높이를 감지하기 위한 고도 센서를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 센서부로부터 제공된 고도 정보와, 상기 인터페이스부로부터 입력된 상대측 통신 장비의 고도를 추가로 더 이용하여 상기 자신의 설치 방향에 대한 정보를 상기 사용자 인터페이스부를 통해 출력하는 동작을 수행함을 특징으로 하는 정렬 가이드 장치.
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