KR20030090173A - Space-time transmitter having characteristic of time delay - Google Patents

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KR20030090173A
KR20030090173A KR1020020028176A KR20020028176A KR20030090173A KR 20030090173 A KR20030090173 A KR 20030090173A KR 1020020028176 A KR1020020028176 A KR 1020020028176A KR 20020028176 A KR20020028176 A KR 20020028176A KR 20030090173 A KR20030090173 A KR 20030090173A
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최병진
김경엽
주용원
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주식회사 케이티프리텔
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    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0667Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal

Abstract

PURPOSE: A space-time transmission diversity system having a time delay characteristic is provided so as to be applied to an existing base station system without the necessity of changing equipments in a base station system or installing a new base station to execute a transmission diversity function. CONSTITUTION: A space-time transmission diversity system(200), located between the second amplifier(60) and an RF/IF transceiver(30a), comprises a diversity antenna(12), a Tx filter(22), a delay element(52), and the first amplifier(62). In addition, the space-time transmission diversity system(200) comprises a power distributor(72) connected between the RF/IF transceiver(30a), the delay element(52), and the second amplifier(60) so that the power of an RF signal outputted from the Tx output port of the RF/IF transceiver(30a) can be supplied to the delay element(52) and the second amplifier(60) without being lowered. The delay element(52) is connected to the front end of the first amplifier(62). The input port of the delay element(52) and the input port of the second amplifier(60) are connected to the Tx output port of the RF/IF transceiver(30a). The output port of the delay element(52) is connected to the input port of the first amplifier(62). The output port of the first amplifier(62) is connected to the input port of the Tx filter(22). The output port of the Tx filter(22) is connected with the diversity antenna(12).

Description

시간 지연 특성을 갖는 공간-시간 송신 다이버시티 장치{SPACE-TIME TRANSMITTER HAVING CHARACTERISTIC OF TIME DELAY}SPACE-TIME TRANSMITTER HAVING CHARACTERISTIC OF TIME DELAY}

본 발명은 이동 통신을 포함한 무선 통신 시스템에서 순방향의 용량을 증가시키기 위한 송신 다이버시티(Diversity) 장치에 관한 것이다. 좀더 자세하게는, 복수의 송신 안테나들 간의 이격 공간과 각 송신 안테나로 전송되는 전송 신호간의 시간 지연 차를 이용하여 송신 다이버시티 효과를 얻을 수 있는 공간-시간(Space-Time) 송신 다이버시티 장치이다.The present invention relates to a transmit diversity apparatus for increasing forward capacity in a wireless communication system including mobile communication. More specifically, the present invention is a space-time transmit diversity apparatus that can obtain a transmit diversity effect by using a time delay difference between a space between a plurality of transmit antennas and a transmission signal transmitted to each transmit antenna.

이동 통신 시스템에서는, 기지국에서 송신되는 신호가 지상 환경의 지형에 의해 반사됨으로 인해, 기지국에서 송신된 동일한 신호가 여러 경로를 거쳐 다른 지연시간으로 이동국에 도착하게 되어 파형 왜곡이 발생하게 된다. 이러한 현상을 멀티 패스라고 하며, 멀티 패스로 인한 파형 왜곡을 개선하기 위해 이동국에서 레이크 수신기(Rake Receiver)가 이용되고 있다. 레이크 수신기는 멀티 패스 신호를 복수의 독립된 복조기에 입력하고, 이들 복조기는 각각의 경로에 대응하는 시간 위상의 확산 부호로 스펙트럼 역확산을 수행하고, 역확산된 각각의 멀티 패스 신호를 심볼 합성한 후 수신 데이터를 재생하는 과정을 수행한다.In the mobile communication system, since the signal transmitted from the base station is reflected by the terrain of the terrestrial environment, the same signal transmitted from the base station arrives at the mobile station with different delay time through various paths, resulting in waveform distortion. This phenomenon is called multipath, and a Rake receiver is used in a mobile station to improve waveform distortion due to multipath. The rake receiver inputs a multipath signal to a plurality of independent demodulators, and these demodulators perform spectral despreading with spreading codes of time phases corresponding to respective paths, and then symbol synthesize the despreaded multipath signals. The process of playing the received data is performed.

이동 통신 시스템에서, 멀티 패스 현상과 함께 통화 품질의 열화를 초래하는 다른 현상으로 페이딩이 있다. 페이딩은 멀티 패스 현상과 매우 밀접한 관련이 있으며, 이를 해결하기 위해 송신 다이버시티 방법이 다양하게 개발되어 있다. 현재까지 개발된 주요한 송신 다이버시티 방법으로 시간 다이버시티, 주파수 다이버시티 및 공간 다이버시티 방법이 있다.In a mobile communication system, fading is another phenomenon that causes degradation of call quality along with a multi-pass phenomenon. Fading is very closely related to the multipath phenomenon, and various transmission diversity methods have been developed to solve this problem. The main transmit diversity methods developed to date include time diversity, frequency diversity, and spatial diversity.

그러나, 다양한 송신 다이버시티 방법을 현재 사용되고 있는 이동 통신 시스템에 적용하기 위해서는 수 많은 기지국 시스템을 전면적으로 교체해야 하므로, 송신 다이버시티 방법의 도입은 경제적인 측면에서 이동 통신 사업자에게 매우 큰 부담으로 작용하는 문제점이 있다.However, in order to apply various transmission diversity methods to a mobile communication system that is currently used, many base station systems need to be completely replaced. Therefore, the introduction of the transmission diversity method is very economically burdensome for mobile operators. There is a problem.

따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은, 기지국 시스템의 장비 교체나 송신 다이버시티 기능을 실행하는 기지국을 신설하지 않고도 종래의 기지국 시스템에 적용 가능한 공간-시간 송신 다이버시티 장치 및 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, in order to solve the above-described problem, an object of the present invention is to provide a space-time transmit diversity apparatus and method applicable to a conventional base station system without establishing a base station that performs equipment replacement or transmission diversity function of the base station system. To provide.

본 발명의 다른 목적은, 공간-시간 송신 다이버시티 장치를 이용하여 기지국 시스템의 순방향 용량을 증가시킬 수 있는 공간-시간 송신 다이버시티 장치 및 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a space-time transmit diversity apparatus and method capable of increasing the forward capacity of a base station system by using the space-time transmit diversity apparatus.

도 1은 이동 통신 기지국의 내부 구성을 도시한 블록도.1 is a block diagram showing an internal configuration of a mobile communication base station.

도 2는 이동 통신 이동국의 내부 구성을 도시한 블록도.2 is a block diagram showing an internal configuration of a mobile communication mobile station.

도 3은 본 발명에 따른 공간-시간 송신 다이버시티의 개념도.3 is a conceptual diagram of space-time transmit diversity according to the present invention.

도 4는 이동 통신 기지국의 송신 구조를 개략적으로 도시한 블록도.4 is a block diagram schematically showing a transmission structure of a mobile communication base station.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공간-시간 송신 다이버시티 기지국의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도.5 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a space-time transmit diversity base station according to an embodiment of the present invention.

도 6A는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공간-시간 송신 다이버시티 장치를 개략적으로 도시한 블록도.6A is a block diagram schematically illustrating a space-time transmit diversity apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6B는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 공간-시간 송신 다이버시티 장치를 개략적으로 도시한 블록도.6B is a block diagram schematically illustrating a space-time transmit diversity apparatus according to another preferred embodiment of the present invention.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 공간-시간 송신 다이버시티 기지국 시스템에 있어서, 복수의 안테나; 상기 안테나에 결합되고, 적어도 하나의 Tx 입력단과 적어도 하나의 Rx 출력단을 구비한 복수의 듀플렉서; 상기 듀플렉서의 Tx 입력단에 결합된 복수의 증폭기; 상기 증폭기 중 적어도 하나의 증폭기의 입력단에 결합된 적어도 하나의 시간 지연 소자; 상기 시간 지연 소자의 입력단 및 상기 시간 지연 소자와 결합하지 않은 적어도 하나의 증폭기의 입력단에 Tx 출력단이 결합되고, 상기 듀플렉서의 Rx 출력단에 Rx 입력단이 결합되며,적어도 하나의 Tx 입력단과 적어도 하나의 Rx 출력단을 구비한 적어도 하나의 트랜시버; 및 상기 트랜시버의 Tx 입력단 및 Rx 출력단에 Tx 출력단 및 Rx 입력단이 각각 결합된 모뎀을 포함하는 공간-시간 송신 다이버시티 기지국 시스템이 제공된다.본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 공간-시간 송신 다이버시티 기지국 시스템에 있어서, 복수의 안테나; 상기 안테나에 결합되고, 적어도 하나의 Tx 입력단과 적어도 하나의 Rx 출력단을 구비한 복수의 듀플렉서; 상기 듀플렉서 중 적어도 하나의 듀플렉서의 입력단에 결합된 적어도 하나의 시간 지연 소자; 상기 시간 지연 소자 및 상기 듀플렉서 중 상기 시간 지연 소자와 결합하지 않은 적어도 하나의 듀플렉서의 Tx 입력단에 결합된 적어도 하나의 증폭기; 상기 증폭기의 입력단에 Tx 출력단이 결합되고, 상기 듀플렉서의 Rx 출력단에 Rx 입력단이 결합되며, 적어도 하나의 Tx 입력단과 적어도 하나의 Rx 출력단을 구비한 적어도 하나의 트랜시버; 및 상기 트랜시버의 Tx 입력단 및 Rx 출력단에 Tx 출력단 및 Rx 입력단이 각각 결합된 모뎀을 포함하는 공간-시간 송신 다이버시티 기지국 시스템이 제공된다.In order to achieve the above objects, according to an aspect of the present invention, a space-time transmit diversity base station system, comprising: a plurality of antennas; A plurality of duplexers coupled to the antenna and having at least one Tx input and at least one Rx output; A plurality of amplifiers coupled to the Tx input terminal of the duplexer; At least one time delay element coupled to an input of at least one of said amplifiers; A Tx output terminal is coupled to an input terminal of the time delay element and an input terminal of at least one amplifier not coupled to the time delay element, an Rx input terminal is coupled to an Rx output terminal of the duplexer, and at least one Tx input terminal and at least one Rx At least one transceiver having an output stage; And a modem having a Tx input terminal and an Rx input terminal coupled to the Tx input terminal and the Rx output terminal of the transceiver, respectively. A space-time transmit diversity base station system according to another preferred embodiment of the present invention is provided. A city base station system, comprising: a plurality of antennas; A plurality of duplexers coupled to the antenna and having at least one Tx input and at least one Rx output; At least one time delay element coupled to an input of at least one duplexer of the duplexers; At least one amplifier coupled to a Tx input terminal of at least one duplexer not coupled with the time delay element of the time delay element and the duplexer; At least one transceiver having a Tx output stage coupled to an input of the amplifier, an Rx input coupled to an Rx output stage of the duplexer, and having at least one Tx input stage and at least one Rx output stage; And a modem in which a Tx input terminal and an Rx input terminal are coupled to the Tx input terminal and the Rx output terminal of the transceiver, respectively.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 안테나, 듀플렉서, 트랜시버 및 모뎀을 포함하는 이동 통신 기지국에서 이용되는 공간-시간 송신 다이버시티 장치에 있어서, 적어도 하나의 다이버시티 안테나; 상기 다이버시티 안테나에 출력단이 결합된 적어도 하나의 Tx 필터; 상기 Tx 필터의 입력단에 출력단이 결합된 적어도 하나의 제1 증폭기; 및 상기 증폭기의 입력단에 출력단이 결합된 시간 지연 소자를 포함하되, 상기 시간 지연 소자의 입력단은 상기 트랜시버의 Tx 출력단에 결합된 공간-시간 송신 다이버시티 장치가 제공된다.본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 안테나, 듀플렉서, 증폭기, 트랜시버 및 모뎀을 포함하는 이동 통신 기지국에서 이용되는 공간-시간 송신 다이버시티 장치에 있어서, 적어도 하나의 다이버시티 안테나; 상기 다이버시티 안테나에 출력단이 결합된 적어도 하나의 Tx 필터; 및 상기 증폭기의 입력단에 출력단이 결합된 시간 지연 소자를 포함하되, 상기 시간 지연 소자의 입력단은 상기 증폭기의 출력단에 결합된 공간-시간 송신 다이버시티 장치가 제공된다.According to still another preferred embodiment of the present invention, there is provided a space-time transmit diversity apparatus used in a mobile communication base station including an antenna, a duplexer, a transceiver and a modem, comprising: at least one diversity antenna; At least one Tx filter having an output coupled to the diversity antenna; At least one first amplifier having an output coupled to an input of the Tx filter; And a time delay element having an output end coupled to an input end of the amplifier, wherein an input end of the time delay element is coupled to a Tx output end of the transceiver. According to an example, a space-time transmit diversity apparatus used in a mobile communication base station including an antenna, a duplexer, an amplifier, a transceiver, and a modem, the apparatus comprising: at least one diversity antenna; At least one Tx filter having an output coupled to the diversity antenna; And a time delay element having an output end coupled to an input end of the amplifier, wherein an input end of the time delay element is coupled to an output end of the amplifier.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 안테나, 듀플렉서, 트랜시버 및 모뎀을 포함하는 이동 통신 기지국에서 이용되는 공간-시간 송신 다이버시티 장치에 있어서, 적어도 하나의 다이버시티 안테나; 상기 다이버시티 안테나에 출력단이 결합된 적어도 하나의 Tx 필터; 상기 증폭기의 입력단에 출력단이 결합된 시간 지연 소자; 및 상기 시간 지연 소자의 입력단 및 상기 듀플렉서의 Tx 입력단에 출력단이 결합된 증폭기를 포함하되, 상기 증폭기의 입력단은 상기 트랜시버의 Tx 출력단에 결합된 공간-시간 송신 다이버시티 장치가 제공된다.이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.According to still another preferred embodiment of the present invention, there is provided a space-time transmit diversity apparatus used in a mobile communication base station including an antenna, a duplexer, a transceiver and a modem, comprising: at least one diversity antenna; At least one Tx filter having an output coupled to the diversity antenna; A time delay element having an output coupled to an input of the amplifier; And an amplifier having an output terminal coupled to an input terminal of the time delay element and a Tx input terminal of the duplexer, wherein the input terminal of the amplifier is coupled to the Tx output terminal of the transceiver. Preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 이동 통신 기지국의 내부 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing an internal configuration of a mobile communication base station.

현재의 이동 통신 시스템인 IS-95A/B, CDMA2000, 1xEV-DO, W-CDMA 기지국 시스템의 구조는 대부분의 경우 도 1과 같이 3구역(Sector)로 구성되며, 각 구역은 공간적으로 분리된 두개의 안테나(10a, 10b, 10c, 10d) 또는 하나의 X-폴(pole)(10e) 안테나로 구성된다. 기지국에서 이동국으로 전송되는 순방향 송신신호는 듀플렉서(Duplexer)(20a, 20b, 20c, 20d, 20f)에서 Tx 필터링 되어 하나의 송신 안테나(10a, 10c) 또는 하나의 편파(Polarization)를 통하여 방사되며, 이동국에서 기지국으로 전송되는 역방향 신호는 두개의 안테나(10a, 10b, 10c, 10d) 또는 두개의 편파를 통하여 수신되고 듀플렉서(20a, 20b, 20c, 20d, 20f)에서 Rx 필터링되어 수신 처리된다.The structure of the current mobile communication system IS-95A / B, CDMA2000, 1xEV-DO, and W-CDMA base station system is composed of three sectors as shown in FIG. Is composed of an antenna 10a, 10b, 10c, 10d or one X-pole 10e antenna. The forward transmission signal transmitted from the base station to the mobile station is Tx filtered at the duplexers 20a, 20b, 20c, 20d, and 20f, and is radiated through one transmission antenna 10a, 10c or one polarization. The reverse signal transmitted from the mobile station to the base station is received through two antennas 10a, 10b, 10c, and 10d or two polarized waves, and is Rx filtered and processed by the duplexers 20a, 20b, 20c, 20d, and 20f.

도 1을 참조하면, 이동 통신 기지국 시스템은 복수의 안테나(10a, 10b, 10c, 10d, 10e), 복수의 듀플렉서(20a 내지 20f), 복수의 RF(Radio Frequency) / IF(Intermediate Frequency) 트랜시버(30a, 30b, 30c) 및 모뎀(Modem)(40)을 포함한다. 모뎀(40)은 변조(Modulation), 복조(Demodulation)를 위한 디지털 기저대역 신호를 처리한다.Referring to FIG. 1, a mobile communication base station system includes a plurality of antennas 10a, 10b, 10c, 10d, and 10e, a plurality of duplexers 20a to 20f, a plurality of radio frequency (RF) / intermediate frequency (IF) transceivers ( 30a, 30b, 30c) and modem 40. The modem 40 processes digital baseband signals for modulation and demodulation.

RF/IF 트랜시버(30a, 30b, 30c)는 순방향 신호 송신을 위해 모뎀 처리부(40)의 기저대역 신호를 주파수 상향 변환(Up Converting)하여 RF 신호를 생성 및 증폭한 후 듀플렉서(20a 내지 20f)를 경유하여 이동국으로 전송한다. 또한, 역방향 신호 수신을 위해 듀플렉서(20a 내지 20f)를 경유하여 수신된 RF 신호를 주파수 하향 변환(Down Converting)하여 만들어진 기저대역 신호를 모뎀 처리부(40)로 전송한다.The RF / IF transceivers 30a, 30b, and 30c up-convert the baseband signal of the modem processor 40 to generate and amplify an RF signal for forward signal transmission, and then perform duplexers 20a to 20f. Transfer to the mobile station via In addition, the baseband signal generated by down converting the RF signal received via the duplexers 20a to 20f for downlink signal transmission is transmitted to the modem processor 40.

듀플렉서(20a 내지 20f)는 Tx 필터와 Rx 필터로 구성되어 있으며, 이동국으로의 송신을 위해 RF/IF 트랜시버(30a, 30b, 30c)의 RF 신호를 주파수 필터링(Filtering)하여 안테나(10a, 10c, 10e)를 통하여 방사하여 이동국으로 송신한다. 또한, 이동국으로부터 수신되는 역방향 신호를 안테나(10a, 10b, 10c, 10d,10e)로 수신하고 주파수 필터링 한 후 RF/IF 트랜시버(30a, 30b, 30c)로 전송한다.The duplexers 20a to 20f are composed of a Tx filter and an Rx filter. The duplexers 20a to 20f perform frequency filtering on the RF signals of the RF / IF transceivers 30a, 30b, and 30c for transmission to the mobile station. 10e) to transmit to the mobile station. In addition, the signal received from the mobile station to the antenna (10a, 10b, 10c, 10d, 10e) receives the frequency filtering and transmits to the RF / IF transceiver (30a, 30b, 30c).

현재, 상용중인 이동 통신 기지국 시스템에서 순방향 신호의 송신 구조는 모뎀(40)에서 변조되고, RF/IF 트랜시버(30a, 30b, 30c)에서 주파수 상향 변환되고 증폭되며, 증폭된 신호는 안테나(10a, 10c, 10e)에서 방사되어 이동국으로 송신된다. 이때, 증폭된 신호는 해당 구역의 하나의 안테나(10a, 10c, 10e) 또는 하나의 편파에 의해 방사되고 송신된다. 상술한 구성을 갖는 이동 통신 기지국에 의해 송신된 순방향 신호를 수신하는 이동국의 구성을 도 2를 참조하여 설명한다.Currently, the transmission structure of the forward signal in the commercial mobile communication base station system is modulated in the modem 40, the frequency up-converted and amplified in the RF / IF transceiver (30a, 30b, 30c), the amplified signal is the antenna (10a, 10c, 10e) and transmitted to the mobile station. At this time, the amplified signal is radiated and transmitted by one antenna (10a, 10c, 10e) or one polarization of the corresponding zone. The configuration of the mobile station for receiving the forward signal transmitted by the mobile communication base station having the above-described configuration will be described with reference to FIG.

도 2는 이동 통신 시스템의 이동국의 내부 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing an internal configuration of a mobile station of a mobile communication system.

이동국은 도 2와 같이 송수신 안테나(15a), 듀플렉서(25), RF/IF 트랜시버(35a, 35b, 35c) 및 모뎀(45)으로 구성되며, 각 구성부의 기능은 기지국 시스템의 각 구성부의 기능과 동일하다. IS-95A/B, CDMA2000-1x 까지는 하나의 송수신 안테나만을 사용했으나, 1xEV-DO 단말을 위한 MSM5500(Mobile Station Modem5500)은 이동국의 수신 다이버시티를 위해 수신 전용 경로(Path)를 추가로 제공하며, 이를 위해 수신 전용 안테나(15b)가 이동국의 구성에 추가적으로 포함될 수 있다.The mobile station is composed of a transmit / receive antenna 15a, duplexer 25, RF / IF transceivers 35a, 35b, 35c, and a modem 45 as shown in FIG. 2, and the function of each component is the function of each component of the base station system. same. Although only one transmit / receive antenna was used up to IS-95A / B and CDMA2000-1x, MSM5500 (Mobile Station Modem5500) for 1xEV-DO terminal additionally provides a receive-only path for receive diversity of a mobile station. To this end, a receive-only antenna 15b may be additionally included in the configuration of the mobile station.

이동국의 RF/IF 트랜시버(35a, 35b, 35c)는 기지국으로부터 수신한 신호를 주파수 하향 변환하여 기저대역 신호를 생성한 후 이를 모뎀(45)으로 입력한다. 모뎀(45)은 복조 및 채널 디코딩(Channel Decoding)을 수행한다. 특히 이동국에서는 복조기능을 위해 레이크 수신기(Rake Receiver)가 사용되며, 레이크 수신기에 의해복조된 출력 신호는 채널 디코딩을 위해 채널 디코더에 입력되어 채널 디코딩 된다.The RF / IF transceivers 35a, 35b, and 35c of the mobile station frequency-convert the signal received from the base station to generate a baseband signal and input it to the modem 45. The modem 45 performs demodulation and channel decoding. In particular, a mobile station uses a rake receiver for demodulation, and the output signal demodulated by the rake receiver is input to a channel decoder for channel decoding and channel decoded.

이동통신 채널 환경은 다중 경로 페이딩(Multi-Path Fading) 환경이다. CDMA(Code Division Multiple Access) 수신 시스템에서는 다중경로 페이딩 환경에서 성능 개선을 위해 Rake Receiver가 사용된다. Rake Receiver는 각기 다른 경로를 겪고 수신되는 수신 신호들을 검출하고 검출된 수신 신호들을 각기 경로별로 복조하고 경로별 복조된 신호들을 위상 보정 후 함으로써 다이버시티 효과를 얻는다. 이때 경로별 복조된 신호를 합하는 방법으로 MRC(Maximum Ratio Combing) 방법이 사용된다.The mobile communication channel environment is a multi-path fading environment. In a code division multiple access (CDMA) receiving system, a Rake Receiver is used to improve performance in a multipath fading environment. The Rake Receiver obtains a diversity effect by detecting received signals received through different paths, demodulating the detected received signals by paths, and performing phase correction on the demodulated signals by paths. At this time, as a method of summing demodulated signals for each path, an MRC method is used.

각기 다른 독립적인 경로를 통해 수신되는 수신 신호는 서로 독립적인 채널 환경을 가짐으로 모든 경로의 수신 신호가 동시에 약해질 확률은 매우 작다. 즉 특정 경로의 수신 신호가 페이딩에 의해 약할 때 다른 경로의 수신 신호가 강함으로 수신기의 복조 성능의 열하가 발생할 확률이 작아진다. 따라서 여러 개의 독립적인 채널환경을 통하여 수신되는 신호를 수신함으로써 성능 개선 효과를 얻는데 이 효과를 다이버시티 효과라 한다. CDMA 시스템에서 위와 같은 경로 다이버시티 효과를 위해 레이크 수신기가 사용되며, 복조되는 경로 수가 증가할수록 복조 성능이 그 수에 비례하여 증가한다.Since received signals received through different independent paths have independent channel environments, there is a small probability that the received signals of all paths are simultaneously weakened. That is, when the received signal of a specific path is weak due to fading, the received signal of the other path is strong, so that the degradation of demodulation performance of the receiver is reduced. Therefore, the performance improvement effect is obtained by receiving signals received through several independent channel environments. This effect is called diversity effect. In the CDMA system, a rake receiver is used for the above path diversity effect, and as the number of demodulated paths increases, demodulation performance increases in proportion to the number.

도 3은 본 발명에 따른 공간-시간 송신 다이버시티의 개념도이다.3 is a conceptual diagram of space-time transmit diversity according to the present invention.

본 발명은 기지국에서 이동국으로의 순방향 링크의 성능을 향상시킴으로서순방향 링크의 용량을 증대 시키기 위한 것이다. 이동국, 특히 CDMA 수신기의 레이크 수신기는 다중 경로 페이딩 이동 통신 채널 환경에서 상호 독립적인 다중 경로 성분을 각각 복조하고 위상 보정 후 합함으로서 다이버시티 효과를 얻는다. 따라서 송신 안테나를 추가하고 추가된 송신 경로에 인위적인 시간 지연을 인가 함으로서 레이크 수신기에서 분해 가능하고 유효한 다중 경로 신호를 추가적으로 발생 시켜 이동국 레이크 수신기의 복조 성능을 향상을 유도한다.The present invention is to increase the capacity of the forward link by improving the performance of the forward link from the base station to the mobile station. The rake receiver of the mobile station, in particular the CDMA receiver, achieves a diversity effect by demodulating, summarizing and summing together mutually independent multipath components in a multipath fading mobile communication channel environment. Therefore, by adding a transmitting antenna and applying an artificial time delay to the added transmission path, a decomposable and valid multipath signal is additionally generated in the rake receiver, thereby inducing the demodulation performance of the mobile station rake receiver.

이때, 인위적인 시간 지연 값 D(Delay Time)의 결정은 각 송신 안테나로부터의 유효한 다중 경로 신호 성분들간에 상호 간섭이 발생하지 않도록 기지국 주변의 전파 환경의 지연 프로필(Delay Profile)과 이동국 모뎀의 서처 윈도우 크기(Searcher Window Size)를 고려하여 결정한다.At this time, the determination of the artificial time delay value D (Delay Time) is a delay profile of the propagation environment around the base station and the search window of the mobile station modem so that mutual interference does not occur between valid multipath signal components from each transmitting antenna. Determine the size (Searcher Window Size).

도 3에서 유효 성분의 시간 지연이 T0 이고, 서처 윈도우 크기가 W 일 때, 시간 지연 값 D는 T0 < D< W/2-T0 범위에서 결정한다. 여기서, 이동국 모뎀의 서처는 유효한 다중 경로 성분 신호들의 위상을 찾는 기능을 수행한다. 그리고, 서처 윈도우 크기는 가장 먼저 도착한 신호를 중심으로 위상을 검출할 수 있는 범위이며, T0 비해 비교적 큰 값이다. 가장 열악한 조건(Worst Case)인 도심지역의 경우 T0는 약 10us~20us 이고, 이 경우 시간 지연 값 D는 10us~20us을 사용하는 것이 바람직하다.In FIG. 3, when the time delay of the active component is T0 and the searcher window size is W, the time delay value D is determined in the range of T0 <D <W / 2-T0. Here, the searcher of the mobile station modem performs the function of finding the phase of valid multipath component signals. The searcher window size is a range in which a phase can be detected based on a signal that arrives first, and is a relatively large value compared to T0. In the urban area, which is the worst case, T0 is about 10us ~ 20us, and in this case, it is preferable to use 10us ~ 20us.

도 4는 이동 통신 기지국의 송신 구조를 개략적으로 도시한 블록도이다.4 is a block diagram schematically illustrating a transmission structure of a mobile communication base station.

도 4는 도 1에 도시된 이동 통신 기지국의 구성 중, 신호 송신에 이용되는구성부(100)만을 간략히 도시한 것이다. 여기서, 듀플렉서는 생략되어 있으며, 이로 인해 듀플렉서에 포함된 Tx 필터 또한 도시되어 있지 않다. 일반적으로, 모뎀으로부터 출력된 신호는 트랜시버(30a, 30b, 30c)에서 RF 신호로 변환된 후 출력되며, 트랜시버(30a, 30b, 30c)로부터 출력된 신호는 증폭기(60)에서 증폭된 후 안테나(10a, 10c, 10e)를 경유하여 이동국으로 전송된다.FIG. 4 briefly illustrates only the configuration unit 100 used for signal transmission in the configuration of the mobile communication base station shown in FIG. Here, the duplexer is omitted, and thus, the Tx filter included in the duplexer is not shown. In general, a signal output from a modem is output after being converted into an RF signal at the transceivers 30a, 30b, and 30c, and the signal output from the transceivers 30a, 30b and 30c is amplified by the amplifier 60 and then an antenna ( 10a, 10c, 10e) to the mobile station.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공간-시간 송신 다이버시티 기지국의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.5 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a space-time transmit diversity base station according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 공간-시간 송신 다이버시티 장치 및 방법은 지연 소자를 사용하여 구현될 수 있다. 본 발명은 수직 편파 안테나 사용은 물론 X-pole 안테나를 사용하여도 적용이 가능하다. 도 5 내지 도 6B를 참조하면, 지연 소자는 안테나 전단에 또는 증폭기 전단에 적용될 수 있으며, 지연 소자가 적용되는 위치에 따라 도 5 내지 도 6B에 도시된 바와 같이 다양한 실시예(200, 300)로 구분될 수 있다.The space-time transmit diversity apparatus and method according to the present invention can be implemented using a delay element. The present invention is applicable to the use of vertical polarized antennas as well as X-pole antennas. 5 to 6B, the delay element may be applied at the front of the antenna or at the front of the amplifier, and according to various embodiments 200 and 300, as shown in FIGS. 5 to 6B depending on the position where the delay element is applied. Can be distinguished.

도 5를 참조하면, 공간-시간 송신 다이버시티 장치(200)는 듀플렉서(20a, 20b)와 RF/IF 트랜시버(30a) 사이에 위치하며, 적어도 하나의 지연 소자(52) 및 복수의 증폭기(62a, 62b)를 포함한다. 여기서, 공간-시간 송신 다이버시티 장치(200)는 증폭기(62b)의 전단에 지연 소자(52)가 결합된 형태의 실시예이다.Referring to FIG. 5, the space-time transmit diversity apparatus 200 is located between the duplexers 20a and 20b and the RF / IF transceiver 30a and includes at least one delay element 52 and a plurality of amplifiers 62a. , 62b). Here, the space-time transmit diversity apparatus 200 is an embodiment in which the delay element 52 is coupled to the front end of the amplifier 62b.

지연 소자(52)의 입력단 및 제1 증폭기(62a)의 입력단은 RF/IF 트랜시버(30a)의 Tx 출력단과 결합되어 있으며, 지연 소자(52)의 출력단은 제2 증폭기(62b)의 입력단과 결합되어 있다. 제1 증폭기(62a)의 출력단은 듀플렉서(20a)의 Tx 입력단에 결합되며, 제2 증폭기(62b)의 출력단은 듀플렉서(20b)의 Tx 입력단에 결합된다. 여기서, RF/IF 트랜시버(30a)의 Tx 출력단으로부터 출력된 RF 신호의 전력이 저하되지 않으면서 제1 증폭기(62a) 및 지연 소자(52)에 인가되도록 하기 위해 전력 분배기(도면에 미도시)가 RF/IF 트랜시버(30a)와 제1 증폭기(62a) 및 지연 소자(52)사이에 연결될 수 있다. 다음으로, 상술한 구성을 갖는 공간-시간 송신 다이버시티 장치(200)의 동작을 설명한다.The input terminal of the delay element 52 and the input terminal of the first amplifier 62a are coupled with the Tx output terminal of the RF / IF transceiver 30a, and the output terminal of the delay element 52 is coupled with the input terminal of the second amplifier 62b. It is. The output terminal of the first amplifier 62a is coupled to the Tx input terminal of the duplexer 20a, and the output terminal of the second amplifier 62b is coupled to the Tx input terminal of the duplexer 20b. Here, a power divider (not shown) is provided so that the power of the RF signal output from the Tx output terminal of the RF / IF transceiver 30a is applied to the first amplifier 62a and the delay element 52 without being degraded. It may be coupled between the RF / IF transceiver 30a and the first amplifier 62a and the delay element 52. Next, the operation of the space-time transmit diversity apparatus 200 having the above-described configuration will be described.

RF/IF 트랜시버(30a)의 Tx 출력단으로부터 출력된 RF 신호는 제1 증폭기(62a) 및 지연 소자(52)에 인가된다. 제1 증폭기(62a)에 인가된 RF 신호는 제1 증폭기(62a)에서 증폭된 후 듀플렉서(20a)의 Tx 입력단에 인가된다. 듀플렉서(20a)의 Tx 입력단에 인가된 증폭된 RF 신호는 Tx 필터링된 후, 안테나(10a)를 경유하여 송출된다. 한편, 지연 소자(52)로 인가된 RF 신호는 시간 지연 값 D 만큼 시간 지연된 후, 제2 증폭기(62b)의 입력단에 인가된다. 제2 증폭기(62b)로 인가된 시간 지연된 RF 신호는 제2 증폭기(62b)에 의해 증폭된 후 듀플렉서(20b)의 Tx 입력단에 인가된다. 듀플렉서(20b)의 Tx 입력단에 인가된 RF 신호는 Tx 필터링된 후, 안테나(10b)를 경유하여 송출된다. 여기서, 안테나(10b)가 다이버시티 안테나로서 동작하게 된다.The RF signal output from the Tx output terminal of the RF / IF transceiver 30a is applied to the first amplifier 62a and the delay element 52. The RF signal applied to the first amplifier 62a is amplified by the first amplifier 62a and then applied to the Tx input terminal of the duplexer 20a. The amplified RF signal applied to the Tx input terminal of the duplexer 20a is Tx filtered and then transmitted through the antenna 10a. On the other hand, the RF signal applied to the delay element 52 is delayed by the time delay value D, and then applied to the input terminal of the second amplifier 62b. The time delayed RF signal applied to the second amplifier 62b is amplified by the second amplifier 62b and then applied to the Tx input terminal of the duplexer 20b. The RF signal applied to the Tx input terminal of the duplexer 20b is Tx filtered and then transmitted through the antenna 10b. Here, the antenna 10b operates as a diversity antenna.

다시 도 5를 참조하면, 공간-시간 송신 다이버시티 장치(300)는 듀플렉서(20c, 20d)와 RF/IF 트랜시버(30b) 사이에 위치하며, 적어도 하나의 지연 소자(54) 및 적어도 하나의 증폭기(64)를 포함한다. 여기서, 공간-시간 송신 다이버시티 장치(300)는 안테나(10d)의 전단에 지연 소자(54)가 결합된 형태의 실시예이다.Referring back to FIG. 5, the space-time transmit diversity apparatus 300 is located between the duplexers 20c and 20d and the RF / IF transceiver 30b and includes at least one delay element 54 and at least one amplifier. (64). Here, the space-time transmit diversity apparatus 300 is an embodiment in which the delay element 54 is coupled to the front end of the antenna 10d.

증폭기(64)의 입력단은 RF/IF 트랜시버(30b)의 Tx 출력단과 결합되어 있으며, 증폭기(64)의 출력단은 듀플렉서(20c)의 Tx 입력단 및 지연 소자(54)의 입력단과 결합되어 있다. 지연 소자(54)의 출력단은 듀플렉서(20d)의 Tx 입력단에 결합된다. 여기서, 증폭기(64)의 출력단으로부터 출력된 RF 신호의 전력이 저하되지 않으면서 듀플렉서(20c) 및 지연 소자(54)에 인가되도록 하기 위해 전력 분배기(도면에 미도시)가 증폭기(64)와 듀플렉서(20c) 및 지연 소자(54) 사이에 연결될 수 있다. 다음으로, 상술한 구성을 갖는 공간-시간 송신 다이버시티 장치(300)의 동작을 설명한다.The input terminal of the amplifier 64 is coupled with the Tx output terminal of the RF / IF transceiver 30b, and the output terminal of the amplifier 64 is coupled with the Tx input terminal of the duplexer 20c and the input terminal of the delay element 54. The output end of delay element 54 is coupled to the Tx input end of duplexer 20d. Here, a power divider (not shown) is provided to the amplifier 64 and the duplexer to be applied to the duplexer 20c and the delay element 54 without degrading the power of the RF signal output from the output of the amplifier 64. May be connected between the 20c and the delay element 54. Next, the operation of the space-time transmit diversity apparatus 300 having the above-described configuration will be described.

RF/IF 트랜시버(30b)의 Tx 출력단으로부터 출력된 RF 신호는 증폭기(64)에 인가된다. 증폭기(64)에 인가된 RF 신호는 증폭기(64)에 의해 증폭된 후 듀플렉서(20c)의 Tx 입력단 및 지연 소자(54)의 출력단에 각각 인가된다. 듀플렉서(20c)의 Tx 입력단에 인가된 증폭된 RF 신호는 Tx 필터링된 후, 안테나(10c)를 경유하여 송출된다. 한편, 지연 소자(52)로 인가된 RF 신호는 시간 지연 값 D 만큼 시간 지연된 후, 듀플렉서(20d)의 Tx 입력단에 인가된다. 듀플렉서(20d)의 Tx 입력단에 인가된 시간 지연된 RF 신호는 Tx 필터링된 후, 안테나(10d)를 경유하여 송출된다. 여기서, 안테나(10d)가 다이버시티 안테나로서 동작하게 된다.The RF signal output from the Tx output terminal of the RF / IF transceiver 30b is applied to the amplifier 64. The RF signal applied to the amplifier 64 is amplified by the amplifier 64 and then applied to the Tx input terminal of the duplexer 20c and the output terminal of the delay element 54, respectively. The amplified RF signal applied to the Tx input terminal of the duplexer 20c is Tx filtered and then transmitted through the antenna 10c. On the other hand, the RF signal applied to the delay element 52 is delayed by the time delay value D, and then applied to the Tx input terminal of the duplexer 20d. The time delayed RF signal applied to the Tx input terminal of the duplexer 20d is Tx filtered and then transmitted through the antenna 10d. Here, the antenna 10d operates as a diversity antenna.

도 6A는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공간-시간 송신 다이버시티 장치를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 6B는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 공간-시간 송신 다이버시티 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.6A is a block diagram schematically illustrating a space-time transmit diversity apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a schematic view of a space-time transmit diversity apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention. The block diagram shown.

도 6A를 참조하면, 공간-시간 송신 다이버시티 장치(200)는 듀플렉서(20a)와 RF/IF 트랜시버(30a) 사이에 위치하며, 적어도 하나의 다이버시티 안테나(12), Tx 필터(22), 적어도 하나의 지연 소자(52) 및 복수의 증폭기(62a, 62b)를 포함한다. 여기서, 공간-시간 송신 다이버시티 장치(200)는 증폭기(62b)의 전단에 지연 소자(52)가 결합된 형태의 실시예이다.Referring to FIG. 6A, the space-time transmit diversity apparatus 200 is located between the duplexer 20a and the RF / IF transceiver 30a and includes at least one diversity antenna 12, a Tx filter 22, At least one delay element 52 and a plurality of amplifiers 62a, 62b. Here, the space-time transmit diversity apparatus 200 is an embodiment in which the delay element 52 is coupled to the front end of the amplifier 62b.

지연 소자(52)의 입력단 및 제2 증폭기(62b)의 입력단은 RF/IF 트랜시버(30a)의 Tx 출력단과 결합되어 있으며, 지연 소자(52)의 출력단은 제1 증폭기(62a)의 입력단과 결합되어 있다. 제1 증폭기(62a)의 출력단은 Tx 필터(22)의 입력단에 결합되며, 제2 증폭기(62b)의 출력단은 듀플렉서(20a)의 Tx 입력단에 결합된다. 여기서, RF/IF 트랜시버(30a)의 Tx 출력단으로부터 출력된 RF 신호의 전력이 저하되지 않으면서 지연 소자(52) 및 제2 증폭기(62b)에 인가되도록 하기 위해 전력 분배기(도면에 미도시)가 RF/IF 트랜시버(30a)와 지연 소자(52) 및 제2 증폭기(62b)사이에 연결될 수 있다. 다음으로, 상술한 구성을 갖는 공간-시간 송신 다이버시티 장치(200)의 동작을 설명한다.The input terminal of the delay element 52 and the input terminal of the second amplifier 62b are coupled with the Tx output terminal of the RF / IF transceiver 30a, and the output terminal of the delay element 52 is coupled with the input terminal of the first amplifier 62a. It is. The output terminal of the first amplifier 62a is coupled to the input terminal of the Tx filter 22, and the output terminal of the second amplifier 62b is coupled to the Tx input terminal of the duplexer 20a. Here, a power divider (not shown) is provided so that the power of the RF signal output from the Tx output terminal of the RF / IF transceiver 30a is applied to the delay element 52 and the second amplifier 62b without being degraded. It may be connected between the RF / IF transceiver 30a and the delay element 52 and the second amplifier 62b. Next, the operation of the space-time transmit diversity apparatus 200 having the above-described configuration will be described.

지연 소자(52)로 인가된 RF 신호는 시간 지연 값 D 만큼 시간 지연된 후, 제1 증폭기(62a)의 입력단에 인가된다. 제1 증폭기(62a)로 인가된 시간 지연된 RF 신호는 제1 증폭기(62a)에 의해 증폭된 후 Tx 필터(22)의 입력단에 인가된다. Tx 필터(22)에 인가된 RF 신호는 Tx 필터링된 후, 다이버시티 안테나(12)를 경유하여송출된다. 한편, RF/IF 트랜시버(30a)의 Tx 출력단으로부터 출력된 RF 신호는 제2 증폭기(62b) 및 지연 소자(52)에 인가된다. 제2 증폭기(62b)에 인가된 RF 신호는 제2 증폭기(62b)에서 증폭된 후 듀플렉서(20a)의 Tx 입력단에 인가된다. 듀플렉서(20a)의 Tx 입력단에 인가된 증폭된 RF 신호는 Tx 필터링된 후, 안테나(10a)를 경유하여 송출된다.The RF signal applied to the delay element 52 is delayed by the time delay value D and then applied to the input terminal of the first amplifier 62a. The time delayed RF signal applied to the first amplifier 62a is amplified by the first amplifier 62a and then applied to the input terminal of the Tx filter 22. The RF signal applied to the Tx filter 22 is Tx filtered and then transmitted via the diversity antenna 12. Meanwhile, the RF signal output from the Tx output terminal of the RF / IF transceiver 30a is applied to the second amplifier 62b and the delay element 52. The RF signal applied to the second amplifier 62b is amplified by the second amplifier 62b and then applied to the Tx input terminal of the duplexer 20a. The amplified RF signal applied to the Tx input terminal of the duplexer 20a is Tx filtered and then transmitted through the antenna 10a.

다시 도 6A를 참조하면, 공간-시간 송신 다이버시티 장치(300)는 듀플렉서(20c)와 RF/IF 트랜시버(30b) 사이에 위치하며, 적어도 하나의 다이버시티 안테나(14), 적어도 하나의 Tx 필터(24), 적어도 하나의 지연 소자(54) 및 적어도 하나의 증폭기(64)를 포함한다. 여기서, 공간-시간 송신 다이버시티 장치(300)는 안테나(14)의 전단에 지연 소자(54)가 결합된 형태의 실시예이다.Referring again to FIG. 6A, the space-time transmit diversity apparatus 300 is located between the duplexer 20c and the RF / IF transceiver 30b and includes at least one diversity antenna 14 and at least one Tx filter. 24, at least one delay element 54 and at least one amplifier 64. Here, the space-time transmit diversity apparatus 300 is an embodiment in which the delay element 54 is coupled to the front end of the antenna 14.

증폭기(64)의 입력단은 RF/IF 트랜시버(30b)의 Tx 출력단과 결합되어 있으며, 증폭기(64)의 출력단은 듀플렉서(20c)의 Tx 입력단 및 지연 소자(54)의 입력단과 결합되어 있다. 지연 소자(54)의 출력단은 Tx 필터(24)의 입력단에 결합되며, Tx 필터(24)의 출력단은 다이버시티 안테나(14)에 결합된다. 여기서, 증폭기(64)의 출력단으로부터 출력된 RF 신호의 전력이 저하되지 않으면서 듀플렉서(20c) 및 지연 소자(54)에 인가되도록 하기 위해 전력 분배기(도면에 미도시)가 증폭기(64)와 듀플렉서(20c) 및 지연 소자(54) 사이에 연결될 수 있다. 다음으로, 상술한 구성을 갖는 공간-시간 송신 다이버시티 장치(300)의 동작을 설명한다.The input terminal of the amplifier 64 is coupled with the Tx output terminal of the RF / IF transceiver 30b, and the output terminal of the amplifier 64 is coupled with the Tx input terminal of the duplexer 20c and the input terminal of the delay element 54. The output end of the delay element 54 is coupled to the input end of the Tx filter 24, and the output end of the Tx filter 24 is coupled to the diversity antenna 14. Here, a power divider (not shown) is provided to the amplifier 64 and the duplexer to be applied to the duplexer 20c and the delay element 54 without degrading the power of the RF signal output from the output of the amplifier 64. May be connected between the 20c and the delay element 54. Next, the operation of the space-time transmit diversity apparatus 300 having the above-described configuration will be described.

RF/IF 트랜시버(30b)의 Tx 출력단으로부터 출력된 RF 신호는 증폭기(64)에 인가된다. 증폭기(64)에 인가된 RF 신호는 증폭기(64)에 의해 증폭된 후듀플렉서(20c)의 Tx 입력단 및 지연 소자(54)의 출력단에 각각 인가된다. 듀플렉서(20c)의 Tx 입력단에 인가된 증폭된 RF 신호는 Tx 필터링된 후, 안테나(10c)를 경유하여 송출된다. 한편, 지연 소자(52)로 인가된 RF 신호는 시간 지연 값 D 만큼 시간 지연된 후, Tx 필터(24)의 입력단에 인가된다. Tx 필터(24)의 입력단에 인가된 시간 지연된 RF 신호는 Tx 필터링된 후, 다이버시티 안테나(14)를 경유하여 송출된다.The RF signal output from the Tx output terminal of the RF / IF transceiver 30b is applied to the amplifier 64. The RF signal applied to the amplifier 64 is applied to the Tx input terminal of the post duplexer 20c and the output terminal of the delay element 54, respectively, amplified by the amplifier 64. The amplified RF signal applied to the Tx input terminal of the duplexer 20c is Tx filtered and then transmitted through the antenna 10c. On the other hand, the RF signal applied to the delay element 52 is delayed by the time delay value D, and then applied to the input terminal of the Tx filter 24. The time delayed RF signal applied to the input terminal of the Tx filter 24 is Tx filtered and then transmitted via the diversity antenna 14.

도 6B를 참조하면, 공간-시간 송신 다이버시티 장치(200)는 제1 증폭기(60)와 RF/IF 트랜시버(30a) 사이에 위치하며, 적어도 하나의 다이버시티 안테나(12), Tx 필터(22), 적어도 하나의 지연 소자(52) 및 적어도 하나의 제1 증폭기(62)를 포함한다. 또한, 공간-시간 송신 다이버시티 장치(200)는 RF/IF 트랜시버(30a)의 Tx 출력단으로부터 출력된 RF 신호의 전력이 저하되지 않으면서 지연 소자(52) 및 제2 증폭기(60)에 인가되도록 하기 위해 RF/IF 트랜시버(30a)와 지연 소자(52) 및 제2 증폭기(60)사이에 연결된 전력 분배기(72)를 더 포함할 수도 있다. 여기서, 공간-시간 송신 다이버시티 장치(200)는 제1 증폭기(62)의 전단에 지연 소자(52)가 결합된 형태의 실시예이다.Referring to FIG. 6B, the space-time transmit diversity apparatus 200 is positioned between the first amplifier 60 and the RF / IF transceiver 30a and includes at least one diversity antenna 12 and a Tx filter 22. ), At least one delay element 52 and at least one first amplifier 62. In addition, the space-time transmit diversity apparatus 200 may be applied to the delay element 52 and the second amplifier 60 without degrading the power of the RF signal output from the Tx output terminal of the RF / IF transceiver 30a. It may further comprise a power divider 72 coupled between the RF / IF transceiver 30a and the delay element 52 and the second amplifier 60. Here, the space-time transmit diversity apparatus 200 is an embodiment in which the delay element 52 is coupled to the front end of the first amplifier 62.

지연 소자(52)의 입력단 및 제2 증폭기(60)의 입력단은 RF/IF 트랜시버(30a)의 Tx 출력단과 결합되고, 지연 소자(52)의 출력단은 제1 증폭기(62a)의 입력단과 결합된다. 제1 증폭기(62)의 출력단은 Tx 필터(22)의 입력단에 결합되며, Tx 필터(22)의 출력단은 다이버시티 안테나(12)에 결합된다. 공간-시간 다이버시티 장치(200)의 동작 과정은 도 6A와 동일하므로, 설명은 생략한다.The input terminal of the delay element 52 and the input terminal of the second amplifier 60 are coupled with the Tx output terminal of the RF / IF transceiver 30a, and the output terminal of the delay element 52 is coupled with the input terminal of the first amplifier 62a. . The output terminal of the first amplifier 62 is coupled to the input terminal of the Tx filter 22, and the output terminal of the Tx filter 22 is coupled to the diversity antenna 12. Since the operation process of the space-time diversity apparatus 200 is the same as that of FIG. 6A, description thereof is omitted.

다시 도 6B를 참조하면, 공간-시간 송신 다이버시티 장치(300)는 증폭기(64)와 듀플렉서(20c) 사이에 위치하며, 적어도 하나의 다이버시티 안테나(14), 적어도 하나의 Tx 필터(24) 및 적어도 하나의 지연 소자(54)를 포함한다. 또한, 공간-시간 송신 다이버시티 장치(300)는 증폭기(64)의 출력단으로부터 출력된 RF 신호의 전력이 저하되지 않으면서 지연 소자(52) 및 듀플렉서(20c)에 인가되도록 하기 위해 증폭기(64)와 지연 소자(52) 및 듀플렉서(20c) 사이에 연결된 전력 분배기(72)를 더 포함할 수도 있다. 여기서, 공간-시간 송신 다이버시티 장치(300)는 안테나(14)의 전단에 지연 소자(54)가 결합된 형태의 실시예이다.Referring again to FIG. 6B, the space-time transmit diversity apparatus 300 is located between the amplifier 64 and the duplexer 20c and includes at least one diversity antenna 14 and at least one Tx filter 24. And at least one delay element 54. In addition, the space-time transmit diversity apparatus 300 may apply the amplifier 64 to be applied to the delay element 52 and the duplexer 20c without degrading the power of the RF signal output from the output terminal of the amplifier 64. And a power divider 72 connected between the delay element 52 and the duplexer 20c. Here, the space-time transmit diversity apparatus 300 is an embodiment in which the delay element 54 is coupled to the front end of the antenna 14.

증폭기(64)의 입력단은 RF/IF 트랜시버(30b)의 Tx 출력단과 결합되어 있으며, 증폭기(64)의 출력단은 듀플렉서(20c)의 Tx 입력단 및 지연 소자(54)의 입력단과 결합되어 있다. 지연 소자(54)의 출력단은 Tx 필터(24)의 입력단에 결합되며, Tx 필터(24)의 출력단은 다이버시티 안테나(14)에 결합된다. 여기서, 증폭기(64)의 출력단으로부터 출력된 RF 신호의 전력이 저하되지 않으면서 듀플렉서(20c) 및 지연 소자(54)에 인가되도록 하기 위해 전력 분배기(도면에 미도시)가 증폭기(64)와 듀플렉서(20c) 및 지연 소자(54) 사이에 연결될 수 있다.The input terminal of the amplifier 64 is coupled with the Tx output terminal of the RF / IF transceiver 30b, and the output terminal of the amplifier 64 is coupled with the Tx input terminal of the duplexer 20c and the input terminal of the delay element 54. The output end of the delay element 54 is coupled to the input end of the Tx filter 24, and the output end of the Tx filter 24 is coupled to the diversity antenna 14. Here, a power divider (not shown) is provided to the amplifier 64 and the duplexer to be applied to the duplexer 20c and the delay element 54 without degrading the power of the RF signal output from the output of the amplifier 64. May be connected between the 20c and the delay element 54.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 의해, 기지국 시스템의 장비 교체나 송신 다이버시티 기능을 실행하는 기지국을 신설하지 않고도 종래의 기지국 시스템에 공간-시간 송신 다이버시티 장치 및 방법을 적용할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, it is possible to apply the space-time transmit diversity apparatus and method to a conventional base station system without establishing a base station system that performs equipment replacement or transmission diversity function of the base station system.

또한, 본 발명에 따른 공간-시간 송신 다이버시티 장치를 기지국 시스템에 적용함으로써, 종래 기지국 시스템의 순방향 용량을 증가시킬 수 있게 된다.In addition, by applying the space-time transmit diversity apparatus according to the present invention to the base station system, it is possible to increase the forward capacity of the conventional base station system.

또한, 본 발명에 따른 공간-시간 송신 다이버시티 장치 및 방법은 현재 상용중인 이동통신 시스템과 향후 새로운 이동통신 시스템에서도 적용될 수 있으며, 이동통신의 기지국 시스템, 중계기 시스템을 포함한 무선 통신 송신 시스템에 적용될 수 있다.In addition, the space-time transmission diversity apparatus and method according to the present invention can be applied to a mobile communication system currently in use and a new mobile communication system in the future, and can be applied to a wireless communication transmission system including a base station system and a repeater system of mobile communication. have.

Claims (13)

공간-시간 송신 다이버시티 기지국 시스템에 있어서,A space-time transmit diversity base station system, 복수의 안테나;A plurality of antennas; 상기 안테나에 결합되고, 적어도 하나의 Tx 입력단과 적어도 하나의 Rx 출력단을 구비한 복수의 듀플렉서;A plurality of duplexers coupled to the antenna and having at least one Tx input and at least one Rx output; 상기 듀플렉서의 Tx 입력단에 결합된 복수의 증폭기;A plurality of amplifiers coupled to the Tx input terminal of the duplexer; 상기 증폭기 중 적어도 하나의 증폭기의 입력단에 결합된 적어도 하나의 시간 지연 소자;At least one time delay element coupled to an input of at least one of said amplifiers; 상기 시간 지연 소자의 입력단 및 상기 시간 지연 소자와 결합하지 않은 적어도 하나의 증폭기의 입력단에 Tx 출력단이 결합되고, 상기 듀플렉서의 Rx 출력단에 Rx 입력단이 결합되며, 적어도 하나의 Tx 입력단과 적어도 하나의 Rx 출력단을 구비한 적어도 하나의 트랜시버; 및A Tx output terminal is coupled to an input terminal of the time delay element and an input terminal of at least one amplifier not coupled to the time delay element, an Rx input terminal is coupled to an Rx output terminal of the duplexer, and at least one Tx input terminal and at least one Rx At least one transceiver having an output stage; And 상기 트랜시버의 Tx 입력단 및 Rx 출력단에 Tx 출력단 및 Rx 입력단이 각각 결합된 모뎀을 포함하는 공간-시간 송신 다이버시티 기지국 시스템.And a modem having a Tx output terminal and an Rx input terminal coupled to the Tx input terminal and the Rx output terminal of the transceiver, respectively. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 안테나는 상호간 물리적으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 공간-시간 송신 다이버시티 기지국 시스템.And the plurality of antennas are physically spaced apart from each other. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공간-시간 송신 다이버시티 기지국 시스템은,The space-time transmit diversity base station system, 상기 시간 지연 소자의 입력단 및 상기 시간 지연 소자와 결합하지 않은 적어도 하나의 증폭기의 입력단과 상기 트랜시버의 Tx 출력단 사이에 결합된 전력 분배기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간-시간 송신 다이버시티 기지국 시스템.And a power divider coupled between the input end of the time delay element and the input end of at least one amplifier not coupled with the time delay element and the Tx output end of the transceiver. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시간 지연 소자는,The time delay element, 입력된 신호를 시간 지연 값 D 만큼 시간 지연하여 출력하는 것을 특징으로 하는 공간-시간 송신 다이버시티 기지국 시스템.Space-time transmission diversity base station system characterized in that for outputting the input signal by the time delay value D. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 시간 지연 값 D는,The time delay value D is, 이동국에서의 유효 성분의 시간 지연이 T0 이고, 이동국 모뎀의 서처 윈도우 크기가 W 일 때, T0 < D< W/2-T0 범위 내의 값인 것을 특징으로 하는 공간-시간송신 다이버시티 기지국 시스템.And a time delay of the active component at the mobile station is T0, and when the searcher window size of the mobile station modem is W, a value in the range of T0 < D < W / 2-T0. 공간-시간 송신 다이버시티 기지국 시스템에 있어서,A space-time transmit diversity base station system, 복수의 안테나;A plurality of antennas; 상기 안테나에 결합되고, 적어도 하나의 Tx 입력단과 적어도 하나의 Rx 출력단을 구비한 복수의 듀플렉서;상기 듀플렉서 중 적어도 하나의 듀플렉서의 입력단에 결합된 적어도 하나의 시간 지연 소자;A plurality of duplexers coupled to the antenna and having at least one Tx input terminal and at least one Rx output terminal; at least one time delay element coupled to an input terminal of at least one duplexer of the duplexers; 상기 시간 지연 소자 및 상기 듀플렉서 중 상기 시간 지연 소자와 결합하지 않은 적어도 하나의 듀플렉서의 Tx 입력단에 결합된 적어도 하나의 증폭기;At least one amplifier coupled to a Tx input terminal of at least one duplexer not coupled with the time delay element of the time delay element and the duplexer; 상기 증폭기의 입력단에 Tx 출력단이 결합되고, 상기 듀플렉서의 Rx 출력단에 Rx 입력단이 결합되며, 적어도 하나의 Tx 입력단과 적어도 하나의 Rx 출력단을 구비한 적어도 하나의 트랜시버; 및At least one transceiver having a Tx output stage coupled to an input of the amplifier, an Rx input coupled to an Rx output stage of the duplexer, and having at least one Tx input stage and at least one Rx output stage; And 상기 트랜시버의 Tx 입력단 및 Rx 출력단에 Tx 출력단 및 Rx 입력단이 각각 결합된 모뎀을 포함하는 공간-시간 송신 다이버시티 기지국 시스템.And a modem having a Tx output terminal and an Rx input terminal coupled to the Tx input terminal and the Rx output terminal of the transceiver, respectively. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 공간-시간 송신 다이버시티 기지국 시스템은,The space-time transmit diversity base station system, 상기 시간 지연 소자의 입력단 및 상기 시간 지연 소자와 결합하지 않은 적어도 하나의 듀플렉서의 Tx 입력단과 상기 증폭기 사이에 결합된 전력 분배기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간-시간 송신 다이버시티 기지국 시스템.And a power divider coupled between the input terminal of the time delay element and the Tx input terminal of at least one duplexer not coupled with the time delay element and the amplifier. 안테나, 듀플렉서, 트랜시버 및 모뎀을 포함하는 이동 통신 기지국에서 이용되는 공간-시간 송신 다이버시티 장치에 있어서,A space-time transmit diversity apparatus used in a mobile communication base station including an antenna, a duplexer, a transceiver and a modem, 적어도 하나의 다이버시티 안테나;At least one diversity antenna; 상기 다이버시티 안테나에 출력단이 결합된 적어도 하나의 Tx 필터;At least one Tx filter having an output coupled to the diversity antenna; 상기 Tx 필터의 입력단에 출력단이 결합된 적어도 하나의 제1 증폭기; 및At least one first amplifier having an output coupled to an input of the Tx filter; And 상기 증폭기의 입력단에 출력단이 결합된 시간 지연 소자를 포함하되,A time delay element having an output coupled to an input of the amplifier, 상기 시간 지연 소자의 입력단은 상기 트랜시버의 Tx 출력단에 결합된 공간-시간 송신 다이버시티 장치.And an input terminal of the time delay element is coupled to a Tx output terminal of the transceiver. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 공간-시간 송신 다이버시티 장치는,The space-time transmit diversity apparatus, 상기 듀플렉서의 Tx 입력단에 출력단이 결합되고, 상기 트랜시버의 Tx 출력단에 입력단이 결합된 적어도 하나의 제2 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간-시간 송신 다이버시티 장치.And at least one second amplifier having an output coupled to a Tx input of the duplexer, and having an input coupled to the Tx output of the transceiver. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 공간-시간 송신 다이버시티 장치는,The space-time transmit diversity apparatus, 상기 시간 지연 소자의 입력단 및 상기 제2 증폭기의 입력단 및 상기 트랜시버의 Tx 출력단 사이에 결합된 전력 분배기를 더 포함하되,Further comprising a power divider coupled between the input end of the time delay element and the input end of the second amplifier and the Tx output end of the transceiver, 상기 시간 지연 소자 및 상기 제2 증폭기는 상기 트랜시버로부터 출력된 신호를 상기 전력 분배기에 의해 분배 받는 것을 특징으로 하는 공간-시간 송신 다이버시티 장치.And the time delay element and the second amplifier receive a signal output from the transceiver by the power divider. 안테나, 듀플렉서, 증폭기, 트랜시버 및 모뎀을 포함하는 이동 통신 기지국에서 이용되는 공간-시간 송신 다이버시티 장치에 있어서,A space-time transmit diversity apparatus used in a mobile communication base station including an antenna, a duplexer, an amplifier, a transceiver, and a modem, 적어도 하나의 다이버시티 안테나;At least one diversity antenna; 상기 다이버시티 안테나에 출력단이 결합된 적어도 하나의 Tx 필터; 및At least one Tx filter having an output coupled to the diversity antenna; And 상기 증폭기의 입력단에 출력단이 결합된 시간 지연 소자를 포함하되,A time delay element having an output coupled to an input of the amplifier, 상기 시간 지연 소자의 입력단은 상기 증폭기의 출력단에 결합된 공간-시간 송신 다이버시티 장치.And an input terminal of the time delay element is coupled to an output terminal of the amplifier. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 공간-시간 송신 다이버시티 장치는,The space-time transmit diversity apparatus, 상기 시간 지연 소자의 입력단 및 상기 듀플렉서의 Tx 입력단에 출력단이 결합되고, 상기 증폭기의 출력단에 입력단이 결합된 전력 분배기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간-시간 송신 다이버시티 장치.And a power divider coupled to an input terminal of the time delay element and an Tx input terminal of the duplexer, and having an input terminal coupled to an output terminal of the amplifier. 안테나, 듀플렉서, 트랜시버 및 모뎀을 포함하는 이동 통신 기지국에서 이용되는 공간-시간 송신 다이버시티 장치에 있어서,A space-time transmit diversity apparatus used in a mobile communication base station including an antenna, a duplexer, a transceiver and a modem, 적어도 하나의 다이버시티 안테나;At least one diversity antenna; 상기 다이버시티 안테나에 출력단이 결합된 적어도 하나의 Tx 필터;At least one Tx filter having an output coupled to the diversity antenna; 상기 증폭기의 입력단에 출력단이 결합된 시간 지연 소자; 및A time delay element having an output coupled to an input of the amplifier; And 상기 시간 지연 소자의 입력단 및 상기 듀플렉서의 Tx 입력단에 출력단이 결합된 증폭기를 포함하되,An amplifier having an output coupled to an input terminal of the time delay element and a Tx input terminal of the duplexer, 상기 증폭기의 입력단은 상기 트랜시버의 Tx 출력단에 결합된 공간-시간 송신 다이버시티 장치.And an input terminal of the amplifier is coupled to a Tx output terminal of the transceiver.
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