KR100549454B1 - 이동통신 중계장치 및 그 제어방법 - Google Patents

이동통신 중계장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 중계장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 이동통신 기지국(혹은 도너)과 이에 연결되는 복수의 이동통신 중계기(혹은 리모트)로 구성되는 이동통신 중계장치에 있어서, 상기 이동통신 중계기에 대해 이동통신 단말기로부터의 수신상태를 검사하여 검사결과 이동통신 단말기로부터 신호가 수신되지 않고 있는 중계기와 기지국간의 리버스 신호 경로를 차단하도록 이루어진 것으로, 복수의 중계기 중 사용되지 않는 중계기의 리버스 신호단이 동작되지 않게 함으로써, 기지국에 많은 수의 중계기를 연결하더라도 기지국 수신부의 노이즈가 증가되는 것을 방지할 수 있고 이를 통해 사용자의 통화량을 증가시킬 수 있도록 한 것이다.
따라서, 이러한 본 발명을 이용하면, 이동통신 기지국과 이동통신 중계기로만 구성되어 있는 시스템 뿐만 아니라, 이동통신 기지국과 이동통신 중계기에 연결되는 도너로 이루어진 인 빌딩 중계 시스템의 성능을 높일 수 있을 뿐만 아니라 아파트와 같이 밀집된 지역의 광 분산, 케이블 망을 이용한 인 빌딩 등 여러 가지 응용이 가능하여 결과적으로 기지국의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

이동통신 중계장치 및 그 제어방법 {Repeater for mobile communication and method for controlling said repeater}
도 1은 대형건물의 내부의 음영지역에 설치되는 이동통신 중계장치를 도시한 도면이고,
도 2는 중계기 또는 리모트의 수가 증가함에 따라 리버스 수신단의 노이즈가 증가하는 관계를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 중계기 또는 리모트에 대한 개략적인 블록구성도이고,
도 4는 도 3에 도시된 제어기의 동작과정을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 60: 양방향 필터 20, 70: 소신호 증폭기
30, 80: 바이패스 필터 40, 100: 구동 증폭기
50, 110: 고출력 증폭기 90: 분배기
120: RF 스위치 130: 수신신호크기 검출기
140: 제어기
본 발명은 다수로 구성되는 이동통신 중계장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동통신 중계장치를 구성하는 기지국에 접속되는 중계기의 수가 증가함에 따른 기지국의 리버스 수신단에 발생되는 노이즈 증가를 방지할 수 있는 이동통신 중계장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이동통신 서비스 시스템은 기지국(base station transceiver system), 기지국 제어기(base station controller) 및 이동국(Mobile Station)으로 구성된다.
상기 기지국과 이동국 즉, 이동통신 단말기는 일정한 주파수 대역으로 통신하며, 각 기지국은 일정한 통화반경을 가진다. 따라서, 다수의 기지국을 적절히 배치하여 각 기지국의 통화반경을 서로 겹치게 함으로써 통화 가능한 지역을 넓힌다.
그러나, 이러한 다수의 기지국의 배치에 의해 도시 전체를 커버(cover)한다고 하더라도 대형건물의 지하공간 및 고층 빌딩의 내부에서는 통화가 가능하지 않는 통화 음영 지역(shadow area)이 발생한다.
이러한 통화 음영 지역의 발생으로 인해 이동통신 단말기의 사용자는 통화 음영 지역 내에서 원활한 통화 서비스를 받을 수 없는 문제점이 있다.
이러한 통화 음영 지역 발생의 문제점을 해결하기 위해 종래에는 음영 지역 내에 다수개의 중계기를 별도로 설치하여 원활한 통화서비스를 제공하고 있다.
도 1은 대형건물의 내부의 음영지역에 설치되는 이동통신 중계장치를 도시한 도면으로서, 도 1를 참조하여 종래의 이동통신 중계장치를 설명하면, 이동통신 중계장치를 구성하는 기지국 또는 도너(Donor)와 이에 연결되는 복수의 중계기 또는 리모트(Remote)로 구성되는 고주파(radio frequency) 방식의 이동통신 중계장치를 대형건물의 음영지역에 다수개를 설치하여 음영지역을 해소하였다. 참고적으로, 복수의 리모트는 각 영역별로 이동통신 단말기와의 통신을 담당하고 도너는 각 리모트를 기지국과 연결하는 허브(Hub)기능을 한다.
그러나, 상기한 바와 같은 이동통신 중계장치는, 도 2를 참조하면 알 수 있듯이, 빌딩 내 혹은 아파트 내부에 설치되는 중계기 또는 리모트의 숫자가 증가함으로 인해 기지국으로 인가되는 리버스(Reverse)방향의 노이즈(Noise)의 증가를 발생시키게 되고 이로 인해 결과적으로 통화량의 감소를 유발하는 문제점이 있다.
참고적으로, 이동통신 중계기(혹은 리모트)의 숫자 증가에 따른 노이즈 레벨의 증가는 하기의 수학식 1에 관계된다.
[수학식 1]
노이즈 레벨 증가치
Figure 112002027095739-pat00001
[dB]
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 이동통신 중계장치의 리버스 수신단이 사용되고 있는 경우(즉, 이동통신 단말기가 통화하고 있는 경우)에만 이를 작동시킴으로써, 수신부의 노이즈 증가를 방지할 수 있는 이동통신 중계장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 중계장치는, 기지국과 다수의 이동통신 중계장치로 구성되며, 상기 이동통신 중계장치에는 이동통신 단말기로부터 리버스 신호가 수신되는 지를 감지하여 리버스신호가 수신되지 않는 동안에는 이동통신 중계장치를 구성하는 기지국의 리버스신호 수신단에 대한 동작을 정지시키는 기능이 구비되어 있다
그리고, 본 발명은, 상기 리버스신호 수신단이, 상기 이동통신 중계기의 리버스신호 수신경로에 설치되어 리버스신호 수신단의 신호를 추출하는 분배기와, 상기 분배기로부터 추출된 신호의 크기를 검출하는 수신신호 크기 검출기와, 상기 수신신호 크기 검출기로부터 검출된 신호의 크기에 의해 이동통신 단말기로부터 신호가 수신되는지의 여부를 판단하고 판단된 신호의 수신 여부에 따라 상기 이동통신 중계기의 리버스신호 경로를 온 또는 오프시키기 위한 제어신호를 발생하는 제어기와, 상기 이동통신 중계기의 리버스신호 수신경로에 설치되어 상기 제어기로부터 인가되는 제어신호에 따라 스위칭동작하여 상기 이동통신 중계기의 리버스신호 수신경로를 온 또는 오프시키는 무선주파수 스위치를 포함하여 구성된 것을 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 리버스신호 수신단이, 상기 이동통신 중계기의 리버스신호 수신경로에 설치되어 리버스신호 수신단의 신호를 추출하는 분배기와, 상기 분배기로부터 추출된 신호의 크기를 검출하는 수신신호 크기 검출기와, 상기 수신신호 크기 검출기로부터 검출된 신호의 크기에 의해 이동통신 단말기로부터 신호가 수신되는지의 여부를 판단하고 판단된 신호의 수신 여부에 따라 상기 이동통신 중계기의 동작전원을 온 또는 오프시키기 위한 제어신호를 발생하는 제어기와, 상기 제어기로부터 인가되는 제어신호에 따라 상기 이동통신 중계기의 동작전원을 인가 또는 차단하는 전원 제어부를 포함하여 구성된 것을 또 다른 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 중계장치의 제어방법은, 기지국과 이에 연결되는 다수의 이동통신 중계기를 제어하는 방법에 있어서, 상기 이동통신 중계기에 대해 이동통신 단말기로부터의 수신상태를 검사하는 스텝 및, 검사결과 이동통신 단말기로부터 신호가 수신되지 않고 있는 기지국과 이동통신 중계기간의 리버스 신호 경로를 차단하는 스텝을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 이동통신 중계장치의 제어방법은, 상기 리버스 신호 경로 차단 스텝이, 스위칭절환에 의해 이동통신 중계기 내부의 리버스 신호 경로를 오프시키는 것임을 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 이동통신 중계장치의 제어방법은, 상기 리버스 신호 경로 차단 스텝이, 이동통신 중계기의 동작전원을 차단하여 이동통신 중계기의 수신단 동작을 정지시키는 것임을 또 다른 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 중계기 또는 리모트에 대한 개략적인 블록구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 제어기의 동작과정을 설명하 기 위한 플로우챠트이다.
본 발명의 이동통신 중계장치를 도 3을 참조하여 설명하면, 이동통신 기지국과 연결되는 다수의 이동통신 중계기(또는 리모트)로 구성되며, 상기 이동통신 중계기는 도 3에 도시된 바와 같이, 한쌍의 양방향 필터(10, 60)와 한쌍의 소신호 증폭기(20, 70)와 한쌍의 밴드패스 필터(30, 80)와 한쌍의 구동 증폭기(40, 100)와 한쌍의 고출력 증폭기(50, 110)와 분배기(90)와 RF 스위치(120)와 수신신호크기 검출기(130) 및 제어기(140)로 구성된다.
상기 한쌍의 양방향 필터(Multiplex Filter)(10, 60) 중 양방향 필터(10)는 이동통신 기지국으로부터 인가되는 신호 및 고출력 증폭기(110)를 통해 고출력 증폭된 리버스신호를 각각 필터링하고, 양방향 필터(60)는 이동통신 단말기로부터 수신되는 리버스 신호 및 고출력 증폭기(50)를 통해 고출력 증폭된 신호를 각각 필터링한다.
상기 한쌍의 소신호 증폭기(Low Noise Amplifier; "LNA")(20, 70) 중 소신호 증폭기(20)는 이동통신 기지국으로부터 양방향 필터(10)를 통해 인가되는 신호를 소신호 증폭하여 출력하고, 소신호 증폭기(70)는 이동통신 단말기로부터 양방향 필터(60)를 통해 수신되는 이동통신 단말기로부터의 리버스신호를 소신호 증폭하여 출력한다.
상기 한쌍의 밴드패스 필터(Bandpass Filter)(30, 80) 중 밴드패스 필터(30)는 소신호 증폭기(20)로부터 소신호 증폭된 신호를 밴드패스(Bandpass)하고, 밴드패스 필터(80)는 소신호증폭기(70)로부터 소신호 증폭된 신호를 밴드패스한다.
상기 한쌍의 구동 증폭기(Drive Amplifier)(40, 100) 중 구동 증폭기(40)는 밴드패스 필터(30)로부터 밴드패스된 신호를 고출력 증폭기(50)에 의해 고출력 증폭되기 위한 형태의 신호로 증폭하여 출력하고, 구동 증폭기(100)는 밴드패스 필터(80)에 의해 밴드패스되고 분배기(90)를 통해 분배된 신호를 고출력 증폭기(110)에 의해 고출력 증폭되기 위한 형태의 신호로 증폭하여 출력한다.
상기 한쌍의 고출력 증폭기(High Power Amplifier; "HPA")(50, 110) 중 고출력 증폭기(50)는 구동 증폭기(40)에 의해 증폭된 신호를 무선주파수로 송출할 수 있는 형태로 고출력 증폭하여 출력하고, 고출력 증폭기(110)는 구동 증폭기(100)에 의해 증폭된 신호를 무선주파수로 송출할 수 있는 형태로 고출력 증폭하여 출력한다.
상기 분배기(90)는 밴드패스 필터(80)로부터 밴드패스된 신호를 2방향으로 분배하여 구동증폭기(100) 및 수신신호크기 검출기(130)로 인가하고, RF 스위치(Radio Frequency Switch)(120)는 제어기(140)로부터 인가되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭동작하여 고출력 증폭기(100)와 양방향 필터(10) 간의 리버스 신호 단을 개방 또는 폐쇄한다.
상기 수신신호크기 검출기(130)는 분배기(90)로부터 인가되는 리버스 신호의 크기를 검출하여 그에 상응하는 검출신호를 제어기(140)로 인가한다.
상기 제어기(140)는 수신신호크기 검출기(130)로부터 인가되는 검출신호에 의해 리버스 신호의 크기를 판단하고 판단된 리버스 신호의 크기에 의해 이동통신 단말기(170)로부터 수신되는 리버스 신호가 있는 지의 여부를 판단하여 그에 따라 고출력 증폭기(100)와 양방향 필터(10) 간의 리버스 신호 단을 개방 또는 폐쇄하기 위한 스위칭 제어신호를 발생하여 RF 스위치(120)로 인가한다. 상기 RF 스위치(120)는 제어기(140)로부터 제어신호가 인가되면 온 또는 오프상태로 절환된다.
이제 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 동작예를 첨부된 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
이동통신 중계기(150)로 전원이 인가되면 제어기(140)를 비롯한 이동통신 중계기(150)의 각 구성부가 초기화되고, 상기 이동통신 중계기(150)는 각 구성부를 통해 이동통신 단말기(170)로부터 인가되는 리버스 신호와 기지국(혹은 도너)로부터 인가되는 신호를 중계하게 된다(S10).
그리고, 이동통신 중계기(150)의 리버스 신호 경로의 신호는 분배기(90)를 통해 분배되어 수신신호크기 검출기(130)에 의해 그 신호의 크기가 검출되어 그에 상응하는 검출신호가 수신신호크기 검출기(130)로부터 제어기(140)로 인가된다.
초기화된 제어기(140)는 외부로부터의 명령입력을 통해 수신선택 기능을 온(on)시키기 위한 명령이 입력되는지를 판단하여(S20), 판단결과 수선선택 기능을 온시키기 위한 명령이 입력되지 않았으면 이동통신 중계기(150)의 다른 구성부를 감시 및 제어하는 기능을 수행한다.
참고적으로, 수신선택 기능을 온시키기 위한 명령입력은 관리자가 키입력을 하는 것이거나 기지국(160)으로부터 입력되는 제어신호이거나 별도의 제어기로부터 입력되는 제어신호일 수 있다.
만약, 상기 스텝(S20)에서의 판단결과 수신선택 기능을 온시키기 위한 명령이 입력되었으면, 제어기(140)는 수신신호 크기 검출기(130)로부터 인가되는 검출신호에 의해 리버스 신호의 크기 및 세기 등의 품질을 검사한다(S30).
즉, 수신신호 크기 검출기(130)로부터 인가되는 제어신호에 의해 리버스 신호의 크기를 판단하고, 판단된 리버스 신호의 크기(R)를 설정값(K)과 비교함에 의해 이동통신 중계기의 리버스 수신단에 이동통신 단말기(170)로부터 리버스 신호가 수신되고 있는 즉, 사용 중인지를 판단한다(S40). 상기 수신된 리버스 신호의 크기(R)가 설정값(K)보다 크게 되면 이동통신 단말기(170)로부터 리버스 신호가 수신된 것으로 판단하고, 리버스 신호의 크기(R)가 설정값(K)보다 작으면 리버스 신호가 이동통신 단말기(170)로부터 수신되지 않은 것으로 판단한다.
상기 스텝(S40)에서의 판단결과 리버스 수신단이 사용 중인 것으로 판단되면, 제어기(140)는 리버스 신호 경로를 온 시키기 위한 스위칭제어신호를 RF 스위치(120)로 인가한다.
이에, RF 스위치(120)는 제어부(140)로부터 인가되는 제어신호에 따라 온절환되고, 상기 RF 스위치(120)가 온절환되면 고출력 증폭기(110)로부터 RF 스위치(120)를 통해 양방향 필터(10)로 리버스 신호가 원활하게 인가되도록 계속하여 온 상태를 유지한다(S50).
다음, 제어기(140)는 설정된 N 초 정도 시간이 경과되었는가를 판단한다(S60). 상기 스텝(S60)에서는 RF 스위치(120)가 온절환된 상태에서 일정한 설정된 시간(N)이 지난 후에 이동통신 단말기(170)로부터 리버스 신호가 계속하여 인가되고 있는가를 검사해야 한다.
만약, 상기 스텝(S50)에서의 판단결과 이동통신 중계기의 리버스 수신단이 사용되지 않고 있는 중 즉, 단 1대의 이동통신 단말기로부터도 리버스 신호가 수신되지 않은 상태로 판단되면, 제어기(140)는 리버스 신호 경로를 오프시키기 위한 제어신호를 RF 스위치(120)로 인가하여 리버스 신호 경로를 차단한다(S70).
이에, RF 스위치(120)는 제어부(140)로부터 인가되는 제어신호에 따라 고출력 증폭기(110)와 양방향 필터(10) 간의 리버스 신호 단을 개방하여 리버스 신호 경로를 오프 상태로 절환한다.
이와 같이 이동통신 중계기(150)의 리버스 신호 경로가 오프 상태가 되면 해당 이동통신 중계기(150)로부터 기지국(160)(또는 도너)의 수신부로 불필요한 노이즈가 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.
즉, 기지국(160)에 연결되어 있는 복수의 이동통신 중계기(150) 중에서 사용하고 있지 않은 이동통신 중계기(150)의 리버스 경로를 오프시킴으로써, 기지국(160)에 많은 수의 이동통신 중계기(150)를 연결하더라도 리버스 방향의 노이즈가 일정 값 이상으로 증가하는 것을 방지할 수 있다.
예컨대, 하나의 기지국(160)에 10개의 이동통신 중계기(150)가 연결되어 있고 이중 실제로 사용되는 5개의 이동통신 중계기(150)만을 작동시킨다고 가정하면, 10개의 이동통신 중계기(150)가 모두 작동하는 경우와 비교하여 리버스 방향의 노이즈를 대략 3dB 이하로 감소시킬 수 있으며, 이를 통해 사용자의 통화량을 대략 1.5 ~ 2배정도 증가시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 이동통신 중계기의 전원부를 제어할 수 있는 전원 제어부(도시 안됨)가 구비되고, RF 스위치(120)에 의해 고출력 증폭기(110)와 양방향 필터(10) 간의 리버스 신호 단을 개방하는 대신, 제어기(140)로부터 인가되는 제어신호를 상기 전원 제어부에 인가하고, 상기 전원 제어부는 제어부(140)로부터 인가되는 제어신호에 따라 이동통신 중계기(150)의 전원을 오프시킴으로써, 이동통신 중계기(150)가 동작되지 않게 하여 이동통신 중계기(150)와 기지국(160) 간의 리버스 경로를 오프하도록 하여 이동통신 중계기(150)로부터 기지국(160)으로 불필요한 노이즈가 유입되지 않도록 할 수 있다.
상기에서는 특정하는 실시예의 경우만을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다양한 변형 및 실시가 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 이동통신 기지국(혹은 도너)에 연결되는 복수의 이동통신 중계기(혹은 리모트) 중 사용되지 않는 이동통신 중계기의 리버스 신호단을 동작시키기 않게 함으로써, 기지국에 많은 수의 이동통신 중계기를 연결하더라도 수신부의 노이즈가 증가되는 것을 방지할 수 있고 이를 통해 사용자의 통화량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
이러한 본 발명을 이용하면, 인 빌딩(In Building) 중계 시스템의 성능을 높일 수 있을 뿐만 아니라 아파트와 같이 밀집된 지역의 광 분산, 케이블 망을 이용한 인 빌딩 등 여러 가지 응용이 가능하여 결과적으로 기지국의 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 기지국과 이에 연결되고 이동통신 단말기로부터 리버스 신호가 인가되면 리버스 신호를 기지국으로 전송하기 위해 분배기, 검출기, 제어기로 이루어진 리버스신호 수신단이 구비된 복수의 이동통신 중계기로 구성된 이동통신 중계장치에 있어서, 상기 제어기로부터 인가되는 제어신호에 따라 상기 이동통신 중계기의 동작전원을 온 또는 오프상태로 절환시키는 전원 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 중계장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 기지국과 이에 연결되는 복수의 이동통신 중계기로 구성되는 이동통신 중계장치를 제어하는 방법에 있어서, 이동통신 중계기가 수신선택기능이 온상태인가를 판단하는 스텝; 상기 스텝에서 수신선택기능이 온상태이면 이동통신 단말기로부터 송신되는 리버스 신호가 이동통신 중계기로 수신되었는가에 대한 수신상태를 검사하는 스텝: 상기 스텝 다음에 이동통신 단말기로부터 송신되는 리버스 신호의 크기(R)가 설정치(K)보다 큰가를 판단하는 스텝; 상기 스텝에서 리버스 신호의 크기(R)가 설정치(K)보다 작으면 리버스신호 경로를 차단시키는 스텝; 상기 스텝에서 이동통신 단말기로부터 송신되는 리버스 신호의 크기(R)가 설정치(K)보다 크면 리버스 신호 경로를 온절환시키는 스텝; 그리고 상기 스텝 다음에 리버스 신호 경로가 온절환된 상태에서 N초가 경과 되었는가를 판단하여 N초 시간이 경과되면 리버스 신호의 크기(R)가 설정치(K)보다 큰가를 판단하는 스텝을 반복해서 수행하도록 하는 스텝을 포함하는 이동통신 중계장치의 제어방법.
KR1020020049735A 2002-08-22 2002-08-22 이동통신 중계장치 및 그 제어방법 KR100549454B1 (ko)

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