KR100981242B1 - Repeater system for dividing signal in multi-dimension and method for compensating gain thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 통신 신호 중계 시스템 및 그 중계 시스템에서의 신호 이득 보상 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기지국의 통신 신호를 단말로 중계하는 중계 시스템은, 상기 기지국으로부터 상기 통신 단말로의 순방향 신호를 상기 기지국으로부터 수신하여 이득을 보상하여 출력하는 제 1 도너 유닛; 상기 제 1 도너 유닛으로부터 출력된 순방향 신호를 마이크로파 대역으로 주파수 상향 변환하는 제 2 도너 유닛; 상기 제 2 도너 유닛에서 주파수 상향 변환된 순방향 신호를 다수의 안테나로 분기하는 제 1 분배기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
중계기, 중계 시스템, 도너, 분배기, 스플리터, 이득, 보상, 제어, 기지국
The present invention relates to a communication signal relay system and a signal gain compensation method in the relay system. A relay system for relaying a communication signal of a base station according to the present invention to a terminal includes a forward signal from the base station to the communication terminal. A first donor unit received from the base station to compensate for and output a gain; A second donor unit for frequency upconverting the forward signal output from the first donor unit into a microwave band; And a first divider for branching the frequency up-converted forward signal to the plurality of antennas in the second donor unit.
Repeater, Repeater System, Donor, Splitter, Splitter, Gain, Compensation, Control, Base Station
Description
본 발명은 통신 신호 중계 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 분배기(splitter)를 이용한 다차원 신호 분배를 위한 통신 신호 중계 시스템 및 그 중계 시스템에서의 신호 이득 보상 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a communication signal relay system, and more particularly, to a communication signal relay system for multi-dimensional signal distribution using a splitter and a signal gain compensation method in the relay system.
이동통신의 발달과 함께 이용자들의 이용 형태와 요구 또한 다양해져 시간과 공간에 제약을 받지 않고 통신하기를 원한다. 그러나 기지국에서 송신된 전파의 출력은 한정되어 있고, 기지국의 위치나 지형 등의 문제로 음영 지역이 존재한다. 이와 같은 음영 지역을 해소하기 위한 방안으로서 저렴한 가격으로 소정의 효과를 얻을 수 있는 중계 시스템을 도입하고 있다. 중계 시스템이 설치되는 지역으로는 주위에 산, 빌딩 등과 같은 지형물에 의하여 전파가 수신되지 못하는 빌딩 지하, 지하철, 터널, 주거지역의 아파트 단지 등 인위적으로 중계 시스템을 설치하지 않으면 통화가 불가능한 지역과 기지국의 서비스 지역 이외의 통화량이 적은 소단위 인구 밀집지역, 유원지, 산골짜기 등에 제공된다.With the development of mobile communication, users' use forms and demands are also diversified, and they want to communicate without being restricted by time and space. However, the output of the radio wave transmitted from the base station is limited, and there is a shaded area due to problems such as the location and the topography of the base station. As a solution for eliminating the shadow area, a relay system that can obtain a predetermined effect at a low price is introduced. Areas where the relay system is installed include areas where calls cannot be made without artificially installing the relay system, such as underground, subway, tunnels, and apartment complexes in residential areas where radio waves cannot be received by terrains such as mountains and buildings. It is provided to small population areas, amusement parks, valleys, etc., where the volume of calls outside the base station's service area is low.
중계 시스템은 기지국에 설치되는 도너 유닛(Donor Unit)과 목표 서비스 지역에 설치되는 원격 유닛(Remote Unit)으로 구성된다. 기지국의 순방향 신호는 도너 유닛(Donor Unit)에서 링크용 주파수 대역, 즉 마이크로파 대역으로 변환되어 원격 유닛으로 전송되고, 원격 유닛(Remote Unit)에서는 기지국 신호와 같은 주파수 대역의 신호로 다시 변환하여 서비스 영역에 송신한다. 한편, 역방향의 단말기 신호는 같은 방법으로 원격 유닛(Remote Unit)과 도너 유닛(Donor Unit)을 통해 기지국으로 전송된다. 각 유닛(Unit)은 서비스용 주파수 대역과는 다른 주파수 대역의 링크 신호를 사용함으로써 중계 시스템의 입출력간 격리도를 향상시키고, 한정된 격리도를 갖는 안테나 시설 환경에서 높은 이득을 유지할 수 있어 고출력의 송신이 가능하여 기지국의 통화 영역 확장에 사용할 수 있다.The relay system is composed of a donor unit installed in the base station and a remote unit installed in the target service area. The forward signal of the base station is converted into a frequency band for the link, that is, a microwave band, in the donor unit and transmitted to the remote unit, and in the remote unit, the signal is converted back into a signal in the same frequency band as that of the base station signal. Send to Meanwhile, the terminal signal in the reverse direction is transmitted to the base station through the remote unit and the donor unit in the same manner. Each unit improves the isolation between the input and output of the relay system by using the link signal of the frequency band different from the service frequency band, and maintains the high gain in the antenna facility environment with limited isolation, enabling high power transmission. It can be used to expand the call area of the base station.
그런데, 종래의 중계 시스템은 기지국과 원격지의 신호 전송 방식이 1:1 방식이다. 즉, 하나의 도너 유닛으로부터 하나의 원격 유닛으로의 신호 전송 방식을 사용한다. 따라서 중계 시스템의 확장시마다 기지국의 신호를 원격지로 전송하기 위해 추가적으로 도너 유닛을 설치해야 하는 문제점이 있다. 이에 따라 중계 시스템 확장에 따른 시설 투자비가 증가하게 되는 문제점이 발생한다. However, in the conventional relay system, the signal transmission method between the base station and the remote location is 1: 1. That is, a signal transmission method from one donor unit to one remote unit is used. Therefore, there is a problem in that an additional donor unit must be installed in order to transmit the signal of the base station to the remote location every time the relay system is expanded. Accordingly, there is a problem in that facility investment costs increase due to the expansion of the relay system.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 시설 투자비의 과도한 증가 없이 음영지역 해소를 위한 중계 시스템 및 그 중계 시스템에서의 이득 보상 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a relay system for eliminating the shadow area and a gain compensation method in the relay system without excessively increasing the facility investment cost.
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 제 1 측면에 따른 기지국의 통신 신호를 단말로 중계하는 중계 시스템은, 상기 기지국으로부터 상기 통신 단말로의 순방향 신호를 상기 기지국으로부터 수신하여 이득을 보상하여 출력하는 제 1 도너 유닛; 상기 제 1 도너 유닛으로부터 출력된 순방향 신호를 마이크로파 대역으로 주파수 상향 변환하는 제 2 도너 유닛; 상기 제 2 도너 유닛에서 주파수 상향 변환된 순방향 신호를 다수의 안테나로 분기하는 제 1 분배기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A relay system for relaying a communication signal of a base station according to a first aspect of the present invention for achieving the above object to a terminal, receiving a forward signal from the base station to the communication terminal from the base station to compensate and output the gain; 1 donor unit; A second donor unit for frequency upconverting the forward signal output from the first donor unit into a microwave band; And a first divider for branching the frequency up-converted forward signal to the plurality of antennas in the second donor unit.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 측면에 따른, 기지국으로부터 통신 단말로의 순방향 신호의 이득을 보상하여 출력하는 제 1 도너 유닛과, 상기 제 1 도너 유닛으로부터 출력된 순방향 신호를 마이크로파 대역으로 주파수 상향 변환하는 제 2 도너 유닛을 포함하는 중계 시스템에서 상기 제 1 도너 유닛의 이득 보상 방법은, 상기 제 2 도너 유닛으로부터 해당 제 2 도너 유닛에 연결된 신호 분배기에 대한 감지 신호를 수신하는 단계; 수신된 감지 신호를 분석하여 상기 신호 분배기의 종류를 확인하는 단계; 확인된 신호 분배기의 종류에 따라 순방향 신호의 이득을 보상하여 상기 제 2 도너 유닛으로 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to a second aspect of the present invention, a first donor unit for compensating and outputting a gain of a forward signal from a base station to a communication terminal, and a forward signal output from the first donor unit are microwaves. A gain compensation method of the first donor unit in a relay system including a second donor unit frequency upconverting to a band may include receiving a sense signal for a signal divider connected to the second donor unit from the second donor unit ; Analyzing the received detection signal to determine a type of the signal splitter; And compensating for the gain of the forward signal according to the identified signal divider and outputting the gain to the second donor unit.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 측면에 따른, 기지국으로부터 통신 단말로의 순방향 신호의 이득을 보상하여 출력하는 제 1 도너 유닛과, 상기 제 1 도너 유닛으로부터의 전원 및 순방향 신호를 각각 분기하는 분배기와, 상기 분배기에서 분기된 전원으로 동작하며 상기 분기된 순방향 신호를 마이크로파 대역으로 주파수 상향 변환하는 다수의 제 2 도너 유닛을 포함하는 중계 시스템에서 상기 제 1 도너 유닛의 이득 보상 방법은, 상기 분배기를 통해 상기 다수의 제 2 도너 유닛으로 N 개의 상태 요청 신호를 전송하는 단계; 상기 N 개의 상태 요청 신호에 따른 상태 응답 신호를 상기 분배기를 통해 수신하는 단계; 수신된 상태 응답 신호를 분석하여 상기 분배기에 연결된 제 2 도너 유닛의 개수를 확인하는 단계; 확인된 제 2 도너 유닛의 개수에 따라 순방향 신호의 이득을 보상하여 상기 분배기로 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to a third aspect of the present invention, a first donor unit for compensating and outputting a gain of a forward signal from a base station to a communication terminal, and a power supply and a forward signal from the first donor unit The gain compensation method of the first donor unit in a relay system including a splitter each branching and a plurality of second donor units operating on a power source branched from the splitter and frequency-converting the branched forward signal into a microwave band. Sending N status request signals through the distributor to the plurality of second donor units; Receiving through the distributor a status response signal according to the N status request signals; Analyzing the received status response signal to determine the number of second donor units connected to the distributor; And compensating for the gain of the forward signal according to the identified number of second donor units and outputting the gain to the splitter.
상기와 같은 본 발명은, 중계기 확장에 따라 기지국에 다수의 중계 안테나를 설치하여 다중 전송을 하고자 할 때 분배기를 이용함으로써 도너 유닛을 추가 설치 해야 하는 비용 문제를 해결하여 중계기 확장에 따른 시설비가 감소되고 양호한 신호 품질을 보장하는 효과가 있다.As described above, the present invention solves the cost problem of additionally installing a donor unit by using a splitter when a plurality of relay antennas are installed in a base station according to an extension of a repeater, thereby reducing facility costs due to the expansion of a repeater. There is an effect of ensuring good signal quality.
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 foregoing and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: There will be. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a relay system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 중계 시스템은, 기지국(BTS/RNC)(110), 제 1 도너 유닛(120), 제 2 도너 유닛(130), 분배기(140) 및 다수의 안테나(150-N)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the relay system according to the present embodiment includes a base station (BTS / RNC) 110, a
기지국(110)은 이동통신망으로부터의 순방향 신호를 제 1 도너 유닛(120)으로 전달하고, 또한 제 1 도너 유닛(120)으로부터 수신된 역방향 신호를 이동통신망으로 전달한다. 기지국(110)으로부터 제 1 도너 유닛(120)으로 전달되는 순방향 신호, 또는 제 1 도너 유닛(120)으로부터 상기 기지국(110)으로 전달되는 역방향 신호는, 상용 주파수 대역으로서, 예컨대 CDMA의 경우 800MHz 또는 1.8GHz의 주파수 대역일 수 있다. 또는 WCDMA의 경우 2.1GHz의 주파수 대역일 수 있다.The
제 1 도너 유닛(120)은 기지국(110) 및 제 2 도너 유닛(130) 사이에서 상기 기지국(110)에 근접 설치되어 상기 제 2 도너 유닛(130)에 전원을 공급하고 또한 제 2 도너 유닛(130)을 감시 및 제어(예컨대, 이득 제어)하며, 상기 기지국(110)으로부터의 순방향 신호를 상기 제 2 도너 유닛(130)으로 전달하고, 또한 상기 제 2 도너 유닛(130)으로부터의 역방향 신호를 상기 기지국(110)으로 전달한다. 제 1 도너 유닛(120)은 순방향 신호를 제 2 도너 유닛(130)으로 전달하는데 있어 RF 신호 그대로 전달하거나 또는 RF 신호를 중간 주파수(IF) 신호로 변환하여 전달할 수 있다. 바람직하게, 제 1 도너 유닛(120)은 순방향 신호를 제 2 도너 유닛(130)으로 전달하는데 있어 제 2 도너 유닛(130)에 연결된 분배기(140)의 유형에 따라 이득(gain)을 제어하여 신호를 전달한다.The
제 2 도너 유닛(130)은 상기 제 1 도너 유닛(130)으로부터 수신된 순방향 신호를 11GHz 또는 18GHz의 마이크로웨이브(microwave) 대역으로 주파수 상향 변환 및 증폭하여 분배기(140)로 전달한다. 여기서, 제 1 도너 유닛(120)과 제 2 도너 유닛(130)은 하나의 케이블로 연결되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
여기서, 제 2 도너 유닛(130)은 분배기(140)가 연결되면 해당 분배기(140)의 종류에 관한 스위치 신호를 상기 제 1 도너 유닛(120)으로 전달하여, 제 1 도너 유닛(120)에서 신호의 이득(gain)을 제어할 수 있도록 한다. 즉, 제 1 도너 유닛(120)은 제 2 도너 유닛(130)으로부터의 스위치 신호에 따라 제 2 도너 유닛(130)에 연결된 분배기(140)의 유형을 파악한 후, 그에 따라 순방향 신호의 이 득(gain)을 보상하여 제 2 도너 유닛(130)으로 전달한다. 제 2 도너 유닛(130)과 분배기(140)의 연결시 삽입 손실(insertion loss)가 발생하기 때문에 그 삽입 손실에 대한 보상을 해준다. 이에 관해서는 자세히 후술한다. 한편, 도 9는 제 1 도너 유닛(120)과 제 2 도너 유닛(130) 사이의 순방향 경로 및 역방향 경로의 주파수 배치에 대한 예로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 순방향 경로 및 역방향 경로는 복수의 트래픽 채널(FA)과 하나의 파일롯(Pilot) 채널을 구비하고, 스위치 신호 등 분배기(140)에 따른 신호 이득 보상을 위한 제 1, 2 도너 유닛(120, 130) 간의 통신은 도 9에 있어서 Link FSK의 주파수를 통해 이루어진다. Here, when the
분배기(140)는 하나의 입력 포트에 다수의 출력 포트를 구비하여 상기 다수의 출력 포트에 다수의 안테나(150-N)가 연결되고, 상기 제 2 도너 유닛(130)으로부터 전달된 순방향 신호를 분기하여 상기 다수의 출력 포트를 통해 상기 다수의 안테나(150-N)로 신호를 전달한다. 상기 다수의 안테나(150-N)는 분배기(140)로부터 분기된 마이크로웨이브 대역의 순방향 신호를 원격지로 송신한다. 또한 분배기(140)는 역으로 다수의 안테나(150-N)를 통해 수신된 다수의 마이크로웨이브 대역의 역방향 신호를 상기 다수의 출력 포트를 통해 수신한 후 합성하여 제 2 도너 유닛(130)으로 전달한다.The
이상과 같이 본 실시예에 따른 통신 신호 중계 시스템에서는 하나의 도너 유닛(130)에 여러 개의 마이크로웨이브 안테나(150-N)를 설치하여 다중 전송하기 위해 상기 도너 유닛(130)과 다수의 안테나(150-N) 사이에 신호 분배기(140)를 연결한다. 종래에는 기지국과 원격지의 신호 전송 방식이 1:1 방식이었지만, 본 발명에 서는 기지국과 원격지의 신호 전송 방식이 1:다(多)의 다중 전송 방식이다. 이러한 다중 전송 방식에 있어서 다수의 도너 유닛을 추가로 설치하는 것이 아닌 하나의 도너 유닛은 그대로 유지하고 추가로 신호 분배기(140)만을 설치함으로써, 중계 시스템 확대에 따라 비용 부담이 감소한다.As described above, in the communication signal relay system according to the present embodiment, the
도 2는 도 1의 분배기의 외관 형상을 나타낸 도면으로, 도 2의 (a)는 2-출력 포트의 분배기(140a), 도 2의 (b)는 3-출력 포트의 분배기(140b), 도 2의 (c)는 4-출력 포트의 분배기(140c)를 나타낸다.Figure 2 is a view showing the appearance of the distributor of Figure 1, Figure 2 (a) is a
도 2에 도시된 바와 같이, 각 분배기(140a, 140b, 140c)는 하나의 입력 포트(141a, 141b, 141c) 및 다수의 출력 포트(143a, 143b, 143c)를 구비한다. 입력 포트(141a, 141b, 141c)는 SMA 타입의 커넥터이고, 출력 포트(143a, 143b, 143c)는 N 타입의 커넥터인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. As shown in FIG. 2, each
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 분배기(140a, 140b, 140c)의 입력 포트를 구비한 면은 입력 포트를 중심으로 두 개의 누름 돌기(145a, 145b, 145c)가 형성된다. 이때, 각 분배기(140a, 140b, 140c)의 누름 돌기(145a, 145b, 145c)는 그 높이 배치가 서로 다르다. 즉, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 2-출력 포트 분배기(140a)의 두 개의 누름 돌기(145a)는 왼쪽의 높이가 오른쪽보다 높고, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 3-출력 포트 분배기(140b)의 두 개의 누름 돌기(145b)는 왼쪽보다 오른쪽의 높이가 높다. 즉, 2, 3-출력 포트 분배기(140a, 140b)의 누름 돌기(145a, 145b)는 배치 구조가 서로 반대이다. 한편, 4-출력 포트 분배기(140c)는 두 개의 누름 돌기(145c)의 높이가 서로 같다.On the other hand, as shown in Figure 2, each of the divider (140a, 140b, 140c) with the input port is formed with two push projections (145a, 145b, 145c) around the input port. At this time, the height protrusions of the
도 3은 도 1의 분배기의 스펙을 나타낸 도면으로, 도 3의 (a)는 2-출력 포트 분배기의 스펙, 도 3의 (b)는 3-출력 포트 분배기의 스펙, 도 3의 (c)는 4-출력 포트 분배기의 스펙이다. 주파수 범위(frequency range), 삽입 손실(insertion loss), 반사 손실(return loss), 격리도(isolation), 진폭 불균형(amplitude unbalance), 위상 불균형(phase unbalance), 임피던스(impedance)를 나타낸다. 대표적으로, 2-출력 포트 분배기의 삽입 손실은 최대 3.6dB이고, 3-출력 포트 분배기의 삽입 손실은 최대 5.6dB이고, 4-출력 포트 분배기의 삽입 손실은 최대 7dB이다.3 is a view showing the specifications of the distributor of Figure 1, Figure 3 (a) is a specification of the two-output port distributor, Figure 3 (b) is a specification of the three-output port distributor, Figure 3 (c) Is the specification of the 4-output port splitter. Frequency range, insertion loss, return loss, isolation, amplitude unbalance, phase unbalance, and impedance. Typically, the insertion loss of a two-output port divider is up to 3.6 dB, the insertion loss of a three-output port divider is up to 5.6 dB, and the insertion loss of a four-output port divider is up to 7 dB.
도 4는 도 1의 제 2 도너 유닛의 외관 형상을 나타낸 도면으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 도너 유닛(130)은 하나의 입력 포트(131)와 하나의 출력 포트(133)를 구비한다. 또한, 제 2 도너 유닛(130)의 출력 포트(133)가 구비된 면에는 상기 분배기(140a, 140b, 140c)의 누름 돌기(145a, 145b, 145c)에 대응하는 위치에 스위치(135a, 135b)가 구비된다.4 is a view illustrating an external appearance of the second donor unit of FIG. 1. As illustrated in FIG. 4, the
구체적으로, 제 2 도너 유닛(130)과 분배기(140a, 140b, 140c)가 연결되면, 제 2 도너 유닛(130)의 스위치(135a, 135b)는 분배기(140a, 140b, 140c)의 누름 돌기(145a, 145b, 145c)에 의해 온/오프 되고, 그 온/오프 신호는 분배기(140a, 140b, 140c)의 종류를 구분하는데 사용된다. 2-출력 포트 분배기(140a)와 제 2 도너 유닛(130)이 연결되면, 2-출력 포트 분배기(140a)의 두 개의 누름 돌기(145a) 중 제 1 누름 돌기만 제 2 도너 유닛(130)의 스위치(135a)를 온(ON)시키고, 제 1 누름 돌기만이 온(ON)이 되었다는 정보는 제 2 도너 유닛(130)에서 제 1 도너 유닛(120)으로 보내진다. 또한, 3-출력 포트 분배기(140b)와 제 2 도너 유닛(130)이 연결되면, 3-출력 포트 분배기(140b)의 두 개의 누름 돌기(145b) 중 제 2 누름 돌기만 제 2 도너 유닛(130)의 스위치(135b)를 온(ON)시키고, 제 2 누름 돌기만 온(ON)이 되었다는 정보는 제 2 도너 유닛(130)으로부터 제 1 도너 유닛(120)으로 보내진다. 또한, 4-출력 포트 분배기(140c)와 제 2 도너 유닛(130)이 연결되면, 4-출력 포트 분배기(140c)의 두 개의 누름 돌기(145b)는 제 2 도너 유닛(130)의 스위치(135a, 135b)를 모두 온(ON)시키고, 누름 돌기 두 개 모두 온(ON)이 되었다는 정보는 제 2 도너 유닛(130)을 통해 제 1 도너 유닛(120)으로 보내진다.Specifically, when the
도 5는 도 1의 제 1 도너 유닛 및 제 2 도너 유닛의 일부 구성을 나타낸 블럭도로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 도너 유닛(130)은 스위치 감지부(131)를 포함하고, 제 1 도너 유닛(120)은 제어부(121) 및 이득 보상부(123)를 포함한다.FIG. 5 is a block diagram illustrating some components of the first donor unit and the second donor unit of FIG. 1, and as shown in FIG. 5, the
제 2 도너 유닛(130)의 스위치 감지부(131)는 제 2 도너 유닛(130)의 제 1, 2 스위치에 연결되어 제 1, 2 스위치의 온/오프를 인지하고 그에 따른 온/오프 신호를 제 1 도너 유닛(120)으로 전달한다. The
제 1 도너 유닛(120)의 제어부(121)는 상기 제 2 도너 유닛(130)의 스위치 감지부(131)로부터 스위치 온/오프 신호를 수신하여 상기 제 2 도너 유닛(130)에 연결된 분배기(140)의 종류를 분석하고, 분석된 결과에 따른 제어 신호를 이득 보상부(123)로 출력한다. 즉, 제 1, 2 스위치에 대한 (ON, OFF) 신호를 수신하면 제 2 도너 유닛(130)에 2-출력 포트 분배기(140a)가 연결된 것으로 판단하고, 또는 제 1, 2 스위치에 대한 (OFF, ON) 신호를 수신하면 3-출력 포트 분배기(140b)가 연결된 것으로 판단하며, (ON, ON) 신호를 수신하면 4-출력 포트 분배기(140c)가 연결 된 것으로 판단한다. 그리고 (OFF, OFF) 신호를 수신하면 연결된 분배기가 없다고 판단한다.The
제 1 도너 유닛(120)의 이득 보상부(123)는 상기 제어부(121)의 제어 신호에 따라 제 2 도너 유닛(130)으로 출력될 순방향 신호의 이득을 보상한다. 즉, 2-출력 포트 분배기(140a)에 관한 제어 신호가 수신되면, 이득 보상부(123)는 순방샹 신호에 대해 3dB 이득 보상을 하고, 3-출력 포트 분배기(140b)에 관한 제어 신호가 수신되면 5dB 이득 보상을 하며, 4-출력 포트 분배기(140c)에 관한 제어 신호가 수신되면 6dB 이득 보상을 한다.The
이와 같이 제 1 도너 유닛(120)은 제 2 도너 유닛(130)에 연결된 분배기(140)의 종류에 따라 순방향 신호의 이득을 보상하여, 분배기(140)의 삽입 손실에 따른 이득 손실을 보상하여 양호한 품질의 신호를 전송할 수 있다.As described above, the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 도너 유닛에서의 순방향 신호에 대한 이득 보상 방법을 설명하는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a gain compensation method for a forward signal in a first donor unit according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 제 2 도너 유닛(130)에 분배기(140)가 연결되면, 제 2 도너 유닛(130)의 제 1 또는 2 스위치(135a, 135b)는 상기 분배기(140)의 누름 돌기에 의해 눌려지고, 제 2 도너 유닛(130)으로부터 관련 스위치 신호가 제 1 도너 유닛(120)으로 전달된다(S601).As shown in FIG. 6, when the
이와 같이 스위치 신호가 수신되면, 먼저 제 1 도너 유닛(120)는 스위치 감지부(121)에 의해 상기 수신된 스위치 신호를 분석하여 제 2 스위치(135b)가 온(on)인지 확인한다(S603).When the switch signal is received in this way, first the
제 2 스위치(135b)가 온(on)인 경우, 제 1 도너 유닛(120)은 스위치 감지부(121)에 의해 다시 상기 수신된 스위치 신호를 분석하여 제 1 스위치(135a)가 온(on)인지 확인한다(S605). 제 1 스위치(135a)가 온(on)인 경우, 제 1 도너 유닛(120)은 제 2 도너 유닛(130)에 4-출력 포트 분배기(140c)가 연결된 것으로 판단하고 이득 보상 값을 결정한다. 즉 이득 보상 값으로 6dB을 결정한다(S607). 반면, 제 1 스위치(135a)가 오프(off)인 경우, 제 1 도너 유닛(120)은 제 2 도너 유닛(130)에 3-출력 포트 분배기(140b)가 연결된 것으로 판단하고 이득 보상 값을 결정한다. 즉 이득 보상 값으로 5dB을 결정한다(S609).When the
한편, 상기 단계 S603의 확인 결과, 제 2 스위치(135b)가 오프(off)인 경우, 제 1 도너 유닛(120)은 스위치 감지부(121)에 의해 다시 상기 수신된 스위치 신호를 분석하여 제 1 스위치(135a)가 온(on)인지 확인한다(S611).On the other hand, when the
제 1 스위치(135a)가 온(on)인 경우, 제 1 도너 유닛(120)은 제 2 도너 유닛(130)에 2-출력 포트 분배기(140a)가 연결된 것으로 판단하고 이득 보상 값을 결정한다. 즉 이득 보상 값으로 3dB을 결정한다(S613). 반면, 제 1 스위치(135a)가 오프(off)인 경우, 제 1 도너 유닛(120)은 제 2 도너 유닛(130)에 분배기가 연결되지 않은 것으로 판단하고 이득 보상을 하지 않는 것으로 결정한다(S615).When the
이상과 같이 순방향 신호에 대한 이득 보상 값이 결정된 후, 제 1 도너 유닛(120)은 제 2 도너 유닛(130)으로 전송할 순방향 신호의 이득을 보상하여 출력한다(S617). 결국, 제 1 도너 유닛(120)에 입력된 순방향 신호는 제 1 도너 유닛(120)의 기본적인 이득에 상기 결정된 이득이 더해져 출력된다. 따라서 다수의 안테나에 의한 다차원 다중 전송에 있어서 양호한 품질의 신호 전송이 가능하다.After the gain compensation value for the forward signal is determined as described above, the
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 7 is a diagram showing the configuration of a relay system according to another embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 중계 시스템은, 기지국(BTS/RNC)(710), 제 1 도너 유닛(720), 바이어스(Bias)-T 분배기(730), 다수의 제 2 도너 유닛(740-N) 및 안테나(750-N)를 포함한다.As shown in FIG. 7, the relay system according to the present embodiment includes a base station (BTS / RNC) 710, a
기지국(710)은 이동통신망으로부터의 순방향 신호를 제 1 도너 유닛(720)으로 전달하고, 또한 제 1 도너 유닛(720)으로부터 수신된 역방향 신호를 이동통신망으로 전달한다. 기지국(710)으로부터 제 1 도너 유닛(720)으로 전달되는 순방향 신호, 또는 제 1 도너 유닛(720)으로부터 상기 기지국(110)으로 전달되는 역방향 신호는, 상용 주파수 대역으로서, 예컨대 CDMA의 경우 800MHz 또는 1.8GHz의 주파수 대역일 수 있다. 또는 WCDMA의 경우 2.1GHz의 주파수 대역일 수 있다.The
제 1 도너 유닛(720)은 기지국(710)에 근접 설치되어 바이어스-T 분배기(730) 및 제 2 도너 유닛(740-N)에 전원을 공급하고, 제 2 도너 유닛(740-N)을 감시 및 제어(예컨대, 이득 제어 및 전원 공급)한다. 제 1 도너 유닛(720)은 상기 기지국(710)으로부터의 순방향 신호 및 전원을 바이어스-T 분배기(730)에 전달하고, 또한 역방향 신호를 상기 기지국(710)으로 전달한다. 제 1 도너 유닛(720)은 순방향 신호를 제 2 도너 유닛(740-N)으로 전달하는데 있어서 RF 신호 그대로 전달하거나 또는 RF 신호를 중간 주파수(IF) 신호로 변환하여 전달할 수 있다. The
바람직하게, 제 1 도너 유닛(720)은 순방향 신호를 바이어스-T 분배기(730) 를 통해 제 2 도너 유닛(740-N)으로 전달하는데 있어서 제 2 도너 유닛(740-N)의 수에 따라 이득(gain)을 제어하여 신호를 전달한다. 제 1 도너 유닛(720)은 다음의 [수학식 1]에 따라 보상 이득 값을 결정하여 순방향 신호의 이득을 보상한다. 따라서 제 1 도너 유닛(720)은 바이어스-T 분배기(730)에 연결된 제 2 도너 유닛(740-N)의 개수에 관한 감지 신호를 상기 바이어스-T 분배기(730)로부터 수신하기 위한 수신 수단과 그 수신 수단에서 수신된 감지 신호에 따라 순방향 신호의 이득을 보상하기 위한 이득 보상 수단을 구비된다.Preferably, the
바이어스-T(bias tee) 분배기(730)는 하나의 입력 포트와 다수의 출력 포트를 구비하고, 상기 입력 포트에 케이블로 연결된 제 1 도너 유닛(720)으로부터 수신된 순방향 신호 및 전압 신호 각각을 분기하여 상기 다수의 출력 포트를 통해 다수의 제 2 도너 유닛(740-N)으로 분배한다. 본 실시예에서는 RF 신호와 전압 신호를 함께 수신하여 분배하는 것으로 바이어스-T 기능의 분배기(730)를 예로 들어 설명하였으나, DC 신호의 합을 수신하여 분리한 후 각 DC 신호를 분배할 수 있는 것이면 어느 것이 사용되어도 무방하다.A
제 2 도너 유닛(740-N)은 상기 바이어스-T 분배기(730)에서 분배된 전원에 의해 동작하여 상기 바이어스-T 분배기(730)에서 분배된 순방향 신호를 안테나(750-N)를 통해 원격지로 전송한다. 이때, 제 2 도너 유닛(740-N)은 순방향 신호를 11GHz 또는 18GHz의 마이크로웨이브(microwave) 대역으로 주파수 상향 변환 및 증폭하여 안테나(750-N)를 통해 원격지로 전송한다.The second donor unit 740 -N is operated by the power distributed in the bias-
이상과 같이 본 실시예에 따른 통신 신호 중계 시스템에서는 하나의 기지국에 다수의 도너 유닛(740-N)을 설치하여 순방향 신호의 다중 전송을 함으로써 중계 커버리지를 확장할 수 있다. 이때, 본 실시예에 따른 통신 신호 중계 시스템에서는 바이어스-T 분배기(730)를 사용함으로써 다수의 도너 유닛(740-N)의 지원이 가능하여 중계 커버리지의 확장을 위한 시설비를 감소할 수 있다. 특히, 바이어스-T 분배기(730)를 사용함으로써 발생할 수 있는 신호 전력의 감소를 보상하여 하나의 안테나를 사용할 때와 동일한 출력으로 중계 커버리지를 구축한다.As described above, in the communication signal relay system according to the present embodiment, relay coverage may be extended by installing a plurality of donor units 740-N at one base station and performing multiplexing of forward signals. In this case, in the communication signal relay system according to the present embodiment, the use of the bias-
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제 1 도너 유닛에서의 순방향 신호에 대한 이득 보상 방법을 설명하는 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a gain compensation method for a forward signal in a first donor unit according to another embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 먼저, 제 1 도너 유닛(720)에는 바이어스-T 분배기(730)에 연결이 가능한 제 2 도너 유닛(740-N)에 대한 정보를 설정한다(S801). 이러한 설정은 관리자에 의해 이루어질 수도 있고, 또는 원격 설정에 의해 자동으로 이루어질 수도 있다. As shown in FIG. 8, first, information about a second donor unit 740 -N that may be connected to the bias-
이와 같이 제 1 도너 유닛(720)에 제 2 도너 유닛(740-N)에 대한 정보가 설정되고 난 후, 제 1 도너 유닛(720)에 바이어스-T 분배기(730)가 연결되고 상기 바이어스-T 분배기(730)에 다수의 제 2 도너 유닛(740-N)이 연결되고 나면, 제 1 도너 유닛(720)은 제 2 도너 유닛(740-N)에 대한 N 개의 상태 요청 신호를 상기 바이어스-T 분배기(730)를 통해 제 2 도너 유닛(740-N)으로 전송한다(S803). 제 1 도너 유닛(720)은 상기 설정된 제 2 도너 유닛(740-N)에 관한 정보를 이용하여 N 개의 상태 요청 신호를 설정하여 전송한다. 상태 요청 신호에는 제 2 도너 유닛에 대한 식별정보가 포함되는 것이 바람직하다.After the information on the second donor unit 740 -N is set in the
바이어스-T 분배기(730)에 연결된 제 2 도너 유닛(740-N)은 제 1 도너 유닛(720)으로부터의 상태 요청 신호에 응답하여 상태 응답 신호를 상기 제 1 도너 유닛(720)으로 전송한다. 여기서 상기 상태 응답 신호에는 제 2 도너 유닛(740-N)의 식별정보가 포함된다. 제 1 도너 유닛(720)은 제 2 도너 유닛(740-N)으로부터 전송된 상태 응답 신호를 수신하고(S805), 그 수신된 상태 응답 신호를 분석하여 바이어스-T 분배기(730)에 연결된 제 2 도너 유닛(740-N)의 개수를 확인한다(S807). 즉, 제 2 도너 유닛의 식별정보를 이용하여 개수를 확인한다.The second donor unit 740 -N connected to the bias-
이어서, 제 1 도너 유닛(720)은 상기 확인된 제 2 도너 유닛(740-N)의 개수에 따라 순방향 신호에 대한 보상 이득 값을 결정한다(S809). 바람직하게, 제 1 도너 유닛(720)은 순방향 신호에 대한 보상 이득 값을 상기 수학식 1에 따라 결정한다.Subsequently, the
보상 이득 값을 결정한 후 제 1 도너 유닛(720)은 바이어스-T 분배기(730)로 전달할 순방향 신호의 이득을 상기 결정된 보상 이득 값에 따라 보상한다(S811). 결국, 제 1 도너 유닛(720)으로부터 바이어스-T 분배기(730)로 전달되는 순방향 신호는 제 1 도너 유닛(720)의 기본 이득 값에 상기 보상 이득 값에 의해 증폭되어 바이어스-T 분배기(730)로 전달된다. 따라서 바이어스-T 분배기(730)에 의한 신호 분배에 따라 발생하는 신호 전력 감쇄를 보상하여 다수의 안테나를 이용하여도 하나의 안테나를 이용할 때와 동일한 종단 출력을 유지함으로써 동일한 중계 커버리 지를 유지할 수 있다.After determining the compensation gain value, the
상술한 바와 같이, 도 1과 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 중계 시스템의 실시예를 설명하였다. 도 1을 참조한 중계 시스템은 제 2 도너 유닛과 안테나 사이에 분배기를 채용하여 하나의 제 2 도너 유닛에 다수의 안테나가 연결되어 시설 투자비의 증가없이 중계 커버리지를 확장할 수 있도록 한다. 또한 도 2를 참조한 중계 시스템은 제 1 도너 유닛과 제 2 도너 유닛 사이에 바이어스-T 기능의 분배기를 채용하여 하나의 제 1 도너 유닛에 다수의 제 2 도너 유닛을 연결하여 상기 도 1을 참조한 중계 시스템과 마찬가지로 시설 투자비의 증가없이 중계 커버리지를 확장할 수 있도록 한다.As described above, an embodiment of the relay system according to the present invention has been described with reference to FIGS. 1 and 7. Referring to FIG. 1, the relay system employs a divider between the second donor unit and the antenna to allow a plurality of antennas to be connected to one second donor unit to expand the relay coverage without increasing the facility investment cost. In addition, the relay system referring to FIG. 2 employs a divider having a bias-T function between the first donor unit and the second donor unit to connect a plurality of second donor units to one first donor unit, thereby relaying the reference to FIG. 1. Like the system, it allows for extended relay coverage without increasing facility investment costs.
한편, 도 1을 참조한 실시 형태와 도 2를 참조한 실시 형태를 결합한 중계 시스템의 구축이 가능하다. 즉, 제 1 도너 유닛과 제 2 도너 유닛에 바이어스-T 기능의 분배기를 연결하고, 또한 제 2 도너 유닛과 안테나 단 사이에 분배기를 연결함으로써 중계 시스템의 구축이 가능하다. 이 경우, 도 1 및 도 2를 참조한 중계 시스템에 비해 다수의 안테나를 확장할 수 있어 중계 커버리지를 확장할 수 있다. On the other hand, it is possible to construct a relay system combining the embodiment with reference to FIG. 1 and the embodiment with reference to FIG. 2. That is, a relay system can be constructed by connecting a divider having a bias-T function to the first donor unit and the second donor unit, and also connecting a divider between the second donor unit and the antenna terminal. In this case, compared to the relay system described with reference to FIGS. 1 and 2, a plurality of antennas may be extended, thereby extending relay coverage.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.The method of the present invention as described above may be embodied as a program and stored in a computer-readable recording medium (such as a CD-ROM, a RAM, a ROM, a floppy disk, a hard disk, or a magneto-optical disk). Since this process can be easily implemented by those skilled in the art will not be described in more detail.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a relay system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 분배기의 외관 형상을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view showing an external appearance of the distributor of FIG. 1.
도 3은 도 1의 분배기의 스펙을 나타낸 도면이다.3 is a view showing the specification of the distributor of FIG.
도 4는 도 1의 제 2 도너 유닛의 외관 형상을 나타낸 도면이다.4 is a view illustrating an external appearance of the second donor unit of FIG. 1.
도 5는 도 1의 제 1 도너 유닛의 구성을 나타낸 블럭도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the first donor unit of FIG. 1.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 도너 유닛에서의 순방향 신호에 대한 이득 보상 방법을 설명하는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a gain compensation method for a forward signal in a first donor unit according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 7 is a diagram showing the configuration of a relay system according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제 1 도너 유닛에서의 순방향 신호에 대한 이득 보상 방법을 설명하는 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a gain compensation method for a forward signal in a first donor unit according to another embodiment of the present invention.
도 9는 제 1 도너 유닛과 제 2 도너 유닛 간의 순방향 경로 및 역방향 경로의 주파수 배치도이다.9 is a frequency diagram of the forward path and the reverse path between the first donor unit and the second donor unit.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 기지국 120 : 제 1 도너 유닛110: base station 120: first donor unit
130 : 제 2 도너 유닛 140 : 분배기130: second donor unit 140: distributor
150-N : 안테나150-N: Antenna
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KR20020073459A (en) * | 2002-08-22 | 2002-09-26 | 엔유 주식회사 | Repeater for mobile communication and method for controlling said repeater |
KR20060087696A (en) * | 2005-01-31 | 2006-08-03 | (주)에프알텍 | Device for expanding antenna of the wireless repeater |
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- 2008-04-02 KR KR1020080030912A patent/KR100981242B1/en active IP Right Grant
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