JP2018500808A - マルチバンド基地局システムに用いるコンバイナ及びコンバイナの制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、マルチバンド基地局システムに用いられ、異なる周波数帯域が割り当てられた複数の第１のポート、及び共通のフィーダケーブルが接続する第２のポートを含むコンバイナに関するものであり、前記複数の第１のポートのそれぞれ、及び前記第２のポートから分岐したＤＣ信号ラインと、前記複数の第１のポートのそれぞれ、及び前記第２のポートから分岐した制御信号ラインと、前記各ＤＣ信号ライン上に設置されたスイッチングモジュールと、前記各制御信号ラインを上に設置され、入力された制御信号を変調または復調するモデム、及び、前記コンバイナの動作タイプに応じて、前記各スイッチングモジュールのスイッチングを制御する制御ユニットを含み、前記動作タイプは、前記複数の第１のポートのうちの少なくとも一部から入力される信号に反応して動作する第１のタイプと前記第２のポートから入力される信号に反応して動作する第２のタイプを含むことを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、マルチバンド基地局システムに用いるコンバイナ、及びそのコンバイナの信号入出力を制御する方法に関する。

現在の移動通信環境は２Ｇ（Generation）、３Ｇのみならず、４Ｇ ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムが導入され、通信システムまたは通信事業者、そして国によって様々な移動通信サービスの周波数帯域が混在しており、基地局環境も多様化している。このような問題に応じて基地局運用のコストを削減するためには、複数の通信システムを単一の基地局で運営することができるマルチバンド基地局システムが適用されている。

図１は、従来のマルチバンド基地局システムを示す図である。

従来のマルチバンド基地局システムは、異なる通信規格と周波数を使用する複数の基地局１０２、１０４と、各基地局に対応する複数のアンテナ１７２、１７４を備える。各基地局１０２、１０４からのＲＦ信号、ＤＣ信号、及び制御信号を各アンテナに伝達するために、基地局とアンテナとの間には、コンバイナ１１０、１５０及びモデム１２０、１４０が具備され、基地局側に位置する下段モデム１２０と、アンテナ側に位置する上段モデム１４０は同軸フィーダケーブルで接続される。

上段と下段のコンバイナ１１０、１５０は、内部にＬ、Ｃ共振キャビティを周波数特性に合わせて多段に構成し、特定の帯域の信号、例えば、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇの周波数帯域の信号を分離する機能、またはこの信号をマージする機能を有する。

したがって、コンバイナ１１０、１５０は、複数の通信システムのサービス周波数信号を同時サポートすることが可能であり、これにより、複数の基地局は、１本の同軸フィーダーケーブルを共有することができる。したがって、用いる同軸フィーダーケーブルの長さを減少させることができ、タワーにて同軸ケーブルを設置するコストを削減することができるという利点がある。

一方、制御装置１３０は、ＲＥＴ（Remote Electrical Tilting）のようなアンテナラインデバイス（ＡＬＤ：Antenna Line Device、１６２、１６４）を制御するための制御信号、及びＡＬＤ１６２、１６４に電源を供給するためのＤＣ信号（ＤＣ電源信号）を供給する。

下段モデム１２０は、制御装置１３０から受信した制御信号（例えば、ＲＳ４８５信号）及びＤＣ信号（ＤＣ電源信号）を下段コンバイナ１１０から受信したＲＦ信号と合成して同軸フィーダーケーブルに転送する機能を実行する。

上段モデム１４０は、受信したＲＦ信号、制御信号、及びＤＣ信号を分離してＲＦ信号をアンテナに伝達し、制御信号とＤＣ信号をＡＬＤ１６２、１６４に伝達する。

図２は図１の下段コンバイナの構造を簡略に示す図である。

図２（a）を参照すると、コンバイナ１１０は、各基地局に接続する複数の第１のポート、例えばＡＷＳ（Advanced Wireless Service）周波数帯域を使用する基地局と接続するポート１、及び７００ＭＨｚ周波数帯域を使用する基地局と接続するポート２と、共通の同軸フィーダーケーブルと接続する第２のポート（ポート３）を備える。

コンバイナは各ポートから分岐したＲＦ信号経路２１０、２３０とＤＣバイパス経路２２０、２４０を含む。ＲＦ信号経路２１０、２３０上にＲＦ信号に対する帯域通過フィルタを実行するフィルタ部２１２、２３２が備えられる。フィルタ部２１２、２３２を通過したＲＦ信号は第２のポート（ポート３）に出力される。

図２（b）を参照すると、ＤＣバイパス経路は、ＤＣ信号ラインと制御信号ラインに分岐され、ＤＣ信号（ＤＣ電源信号）と制御信号がそれぞれＤＣ信号ラインと制御信号ラインを介して第２のポート（ポート３）に伝達される。 ＤＣ信号ライン上に逆電流が流れることを阻止するためにダイオードが設置される。

このような従来のコンバイナは、逆電流防止機能が含まれているため、上段コンバイナと下段コンバイナは同じ構造を有することができない。つまり、同じ構造のコンバイナを上段と下段とで共用で使用することができない。

また、従来のコンバイナはサポートするサービスの周波数帯域の数を増やすと、増加した数に比例して挿入損失が発生する。アンテナラインデバイスの制御インタフェースに関する標準を制定するＡＩＳＧ（Antenna Interface Standards Group）は、挿入損失（Insertion Loss）に対する制約を規定しており、従来のコンバイナ構造では、サポートするサービスの周波数帯域を一定数以上に増やすことができないという限界がある。

また、従来のコンバイナを使用してマルチバンド基地局システムを具現する場合には、外部に別途のモデム１２０、１４０を設置しなければならず、システム構成が複雑になる欠点がある。

本発明は、一つのコンバイナを上段と下段とで共用で使用できる改善された構造のコンバイナを提供するものである。

また、本発明は、サポートするサービスの周波数帯域の数に関わらず、ＡＩＳＧで規定する挿入損失に対する制約を克服できるコンバイナを提供するものである。

また、本発明は、モデムを内蔵してマルチバンド基地局システムの構成を簡素化することができるコンバイナを提供するものである。

本発明の一側面によると、マルチバンド基地局システムに用いられ、異なる周波数帯域が割り当てられた複数の第１のポート、及び共通のフィーダケーブルが接続する第２のポートを含むコンバイナにおいて、前記複数の第１のポートのそれぞれから、そして前記第２のポートから、それぞれ分岐し、前記複数の第１のポートと前記第２のポートとの間で双方をつなぐＤＣ信号ラインと、前記複数の第１のポートのそれぞれ、及び前記第２のポートから分岐した制御信号ラインと、前記各ＤＣ信号ライン上に設置されたスイッチングモジュールと、前記各制御信号ライン上に設置し、入力された制御信号を変調または復調するモデム、及び、前記コンバイナの動作タイプに応じて前記各スイッチングモジュールのスイッチングを制御する制御ユニットと、を含み、前記動作タイプは、前記複数の第１のポートのうちの少なくとも一部から入力される信号に反応して動作する第１のタイプと、前記第２のポートから入力される信号に反応して動作する第２のタイプと、を含むことを特徴とするコンバイナを提供する。

本発明のもう一つの側面によると、異なる周波数帯域がそれぞれ割り当てられた複数の第１のポート、及び共通のフィーダケーブルが接続する第２のポートを含むコンバイナ（Combiner）での信号の入出力制御方法において、前記コンバイナの動作タイプが、前記複数の第１のポートのうちの少なくとも一部から入力される信号に反応して動作する第１のタイプであるか、または前記第２のポートから入力される信号に反応して動作する第２のタイプであるかを識別する段階と、前記識別されたタイプが、前記第１のタイプである場合、信号が入力された第１のポートのＤＣ信号を前記第２のポート側に伝達し、前記信号が入力された第１のポートの制御信号を処理して前記第２のポート側に伝達する段階、及び、前記識別されたタイプが前記第２のタイプである場合、予め設定された情報に基づいて決定された第１のポートに前記第２のポートからのＤＣ信号を伝達し、前記第２のポートからの制御信号を処理して前記決定された第１のポートに伝達する段階と、を含むことを特徴とするコンバイナの信号入出力の制御方法を提供する。

本発明によると、コンバイナの動作タイプを識別した後に、その動作タイプに応じてスイッチングを制御することで、一つのコンバイナを上段と下段とで共用で使用できる利点がある。

また、本発明は、第１のポートのそれぞれ、及び第２のポートの制御信号ライン上にモデムを設置することで、いずれかのポートから制御信号が入力されると、設置されたモデムによって入力される制御信号を復調した後に、復調された信号を再度変調して出力する。したがって、サポートするサービスの周波数帯域の数に関わらず、ＡＩＳＧで規定する挿入損失に対する制約を克服することができるという効果がある。

また、本発明は、制御信号の変復調（例えば、ＯＯＫ信号とＴＴＬ信号間の変復調）及び制御信号間の変換（ＲＳ４８５信号とＴＴＬ信号間の変換）のためのモデム及びドライバの両方がコンバイナに内蔵されることで、マルチバンド基地局システムの構成を簡素化することができるという効果がある。

従来のマルチバンド基地局システムを示す図である。 図１の下段コンバイナの構造を簡略に示す図である。 本発明の一実施形態に係るコンバイナの構造を示した回路図である。 スイッチングモジュールとセンサーの配置関係を示す図である。 コンバイナがボトムタイプとして動作する時のスイッチング制御を説明するための図である。 コンバイナがトップタイプとして動作する時のスイッチング制御を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係るコンバイナにおいて、ＤＣ信号と制御信号の入出力を制御するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るコンバイナがボトムタイプとして動作する時の制御方法を詳しく示したフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るコンバイナがトップタイプとして動作する時の制御方法を詳しく示したフローチャートである。

以下、本発明の一部の実施例を例示的な図面を通じて詳しく説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加することにおいて、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されても、可能な限り同一の符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明を説明するにあたり、関連した公知の構成または機能についての具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。

図３は、本発明の一実施形態に係るコンバイナの構造を示した回路図である。

図３を参照すると、本発明の一実施形態に係るコンバイナは異なる周波数帯域が割り当てられた複数の第１のポートＰ１〜Ｐ４、及び共通のフィーダケーブルが接続する第２のポートＣｏｍを含む。図３には、第１のポートを４つで示したが、これは単に本発明の一実施例を説明するためのもので、本発明がこれに限定されるものではなく、本発明に係るコンバイナは２つ以上の第１のポートを備えることができる。

各ポートＰ１〜Ｐ４、ＣｏｍからＲＦ信号ライン３０２Ｐ１〜３０２Ｐ４、３０２Ｃと、ＤＣ信号ライン３１０Ｐ１〜３１０Ｐ４、３１０Ｃと、制御信号ライン３２０Ｐ１〜３２０Ｐ４、３２０Ｃと、が分岐する。各信号ラインは、バイアスーティー（Bias-Tee）３０４、３０８によって分岐することができる。例えば、第１のポートＰ１から入力された信号は、バイアスティー３０４によって高周波信号であるＲＦ信号と、低周波信号である制御信号／ＤＣ信号に分岐され、ＲＦ信号はＲＦ信号ライン３０２Ｐ１を介して流れる。一方、低周波信号は再度バイアスティー３０８によってＤＣ信号と制御信号に分岐され、ＤＣ信号はＤＣ信号ライン３１０Ｐ１を介して流れ、制御信号は制御信号ライン３２０Ｐ１を介して流れる。ここで、第１のポートＰ１〜Ｐ４から入力される制御信号は、ＯＯＫ（On-Off Keying）信号である。

第１のポートＰ１〜Ｐ４のＲＦ信号ライン３０２Ｐ１〜３０２Ｐ４は、接点Ａにて共通ポートである第２のポートＣｏｍのＲＦ信号ライン３０２Ｃと接続する。第１のポートのＲＦ信号ライン３０２Ｐ１〜３０２Ｐ４上にはフィルタ３０６Ｐ１〜３０６Ｐ４が備えられ、フィルタ３０６Ｐ１〜３０６Ｐ４は、各第１のポートに割り当てられたサービス周波数帯域のＲＦ信号をバンドパスフィルタリングする機能を実行する。

各ポートＰ１〜Ｐ４、ＣｏｍのＤＣ信号ライン３１０Ｐ１〜３１０Ｐ４、３１０Ｃ上にはＤＣ信号の流れを開閉するスイッチングモジュール３１２Ｐ１〜３１２Ｐ４、３１２Ｃが配置される。第１のポートＰ１〜Ｐ４のＤＣ信号ライン３１０Ｐ１〜３１０Ｐ４は、接点Ｂにて第２のポートＣｏｍのＤＣ信号ライン３１０Ｃと接続する。各ＤＣ信号ライン３１０Ｐ１〜３１０Ｐ４、３１０Ｃに設置されているスイッチングモジュール３１２Ｐ１〜３１２Ｐ４、３１２Ｃは、逆電流の流れを遮断する逆電流防止ユニット（例えば、ダイオード）が設置される第１の経路と制御ユニット３３０の制御に基づいて開閉するスイッチが設置される第２の経路を含む。

各ポートＰ１〜Ｐ４、Ｃｏｍの制御信号ライン３２０Ｐ１〜３２０Ｐ４、３２０Ｃは、各ポートから入力された制御信号をモデム３２２Ｐ１〜３２２Ｐ４、３２２Ｃに伝達する。第１のポートＰ１〜Ｐ４の制御信号ライン３２０Ｐ１〜３２０Ｐ４上に設置されたモデム３２２Ｐ１〜３２２Ｐ４は、第２のポートＣｏｍの制御信号ライン３２０Ｃに設置されたモデム３２２Ｃと接続する。モデム３２２Ｐ１〜３２２Ｐ４、３２２Ｃは、入力された制御信号を変調したり、復調する機能を実行する。

例えば、制御信号としてＯＯＫ信号が入力される場合は、モデム３２２Ｐ１〜３２２Ｐ４、３２２Ｃは、入力されたＯＯＫ信号をＴＴＬ（Transistor-Transistor Logic）レベルのデジタル信号に復調し、ＴＴＬ（Transistor-Transistor Logic ）信号が入力される場合、ＯＯＫ信号に変調する。第１のポートＰ１〜Ｐ４から入力されたＯＯＫ信号は、モデム３２２Ｐ１〜３２２Ｐ４によって、ＴＴＬ信号に復調された後に、第２のポートＣｏｍのモデム３２２ＣによってＯＯＫ信号に変調され、第２のポートＣｏｍに出力される。また、第２のポートＣｏｍから入力されたＯＯＫ信号は、第２のポートＣｏｍのモデム３２２ＣによってＴＴＬ信号に復調された後に、第１のポートのモデム３２２Ｐ１〜３２２Ｐ４によってＯＯＫ信号に変調され、第１のポートＰ１〜Ｐ４に出力される。このように、本発明の実施形態に係るコンバイナは、各制御信号ライン上にモデムを設置することで、入力された信号を復調した後に、再度変調して出力するので、ポートの数を増やしても入力比出力に対する挿入損失を望む基準に合わせることができるという利点がある。

制御ユニット３３０は、コンバイナの動作タイプを識別し、識別された動作タイプに応じて、スイッチングモジュール３１２Ｐ１〜３１２Ｐ４、３１２Ｃのスイッチングを制御する。ここで、動作タイプは、複数の第１のポートＰ１〜Ｐ４のうちの少なくとも一部から入力される信号に反応して動作する第１のタイプ（以下、「ボトムタイプ」と称する）と第２のポートＣｏｍから入力される信号に反応して動作する第２のタイプ（以下、「トップタイプ」と称する）を含む。

基地局からアンテナへＤＣ信号及び制御信号を送信するとき、基地局の端部に設置されるコンバイナは第１のポートＰ１〜Ｐ４から信号が入力されるので、ボトムタイプとして動作し、アンテナの端部に設置されるコンバイナは共通ポートである第２のポートＣｏｍから信号が入力されるので、トップタイプとして動作する。つまり、基地局に設置されるコンバイナはボトムタイプとして動作し、アンテナの端部に設置されるコンバイナはトップタイプとして動作する。動作タイプについての判断は、コンバイナの設置時または初期化するときに実行される。

制御ユニットが動作タイプを識別し、識別された動作タイプに応じてコンバイナを動作させるので、本発明の実施形態に係るコンバイナは基地局の端部とアンテナの端部に共用で使用することができる。制御ユニット３３０が動作タイプに応じて、スイッチングモジュール３１２Ｐ１〜３１２Ｐ４、３１２Ｃを制御する方法については、図５及び図６を参照して後述する。

一方、本発明の一実施形態に係るコンバイナは各ＤＣ信号ラインに流れる信号を感知するセンサーをさらに含むことができる。一例として、図３に示すように、各ポートから分岐したＤＣ信号ライン３１０Ｐ１〜３１０Ｐ４、３１０Ｃには、センサー３１４Ｐ１〜３１４Ｐ４、３１４Ｃが設けられ、各ＤＣ信号ラインに流れる信号が検出されると、センサーは検出信号を制御ユニット３３０に伝達する。

制御ユニット３３０は、各センサーから受信した検出信号を利用して、どのポートからの信号が入力されたかを判断し、その判断結果に応じて信号が入力されたポートの制御ライン上のモデムを動作させて制御信号の変調または復調を行う。例えば、第１のポートのうち、ポートＰ１のＤＣ信号ライン３１０Ｐ１上に設置されたセンサー３１４Ｐ１から検出信号を受信した場合は、制御ユニット３３０は、ポートＰ１の制御信号ライン３２０Ｐ１と接続したモデム３２２Ｐ１を動作させる。動作されたモデム３２２Ｐ１は、ポートＰ１からの制御信号を復調し（例えば、ＯＯＫ信号をＴＴＬ信号に復調）、復調された制御信号は、第２のポートＣｏｍの制御信号ライン３２０Ｃと接続したモデム ３２２Ｃに伝達する。モデム３２２Ｃは、復調された制御信号を再度変調し（例えば、ＴＴＬ信号をＯＯＫ信号に変調）、その変調された信号を制御信号ライン３２０Ｃを介して第２のポートＣｏｍに出力する。

このように、制御ユニット３３０がセンサーから入力された検出信号に反応して各制御信号ライン上のモデムを選択的に動作させることで、モデムによって消費される電力を削減することができる。

一方、本発明の一実施形態に係るコンバイナはＲＥＴ（Remote Electrical Tilting）のようなアンテナラインデバイス（ＡＬＤ：Antenna Line Device）に電力を供給するためのＤＣ信号及び第１のポートＰ１〜Ｐ４から入力される制御信号と他の通信規格（プロトコル）に応じた制御信号が入出力される第３ポート３４０を含むことができる。第３ポート３４０は、アンテナの端部に設置されるアンテナラインデバイスを制御するための制御装置と接続する。また、コンバイナは第２のポートＣｏｍの制御信号ラインに設置されたモデム３２２Ｃ、及び第３ポート３４０とそれぞれ接続され、入力された制御信号を変換するドライバ３６０を含むことができる。

ここで、第３のポートを介して入出力される制御信号は、例えば、ＡＩＳＧ規格に沿ったＲＳ４８５信号であり得る。ドライバ３６０は、制御装置から第３ポート３４０を介して入力されたＲＳ４８５信号をＴＴＬ信号に変換し、第２のポートＣｏｍのモデム３２２Ｃに出力する。第２のポートＣｏｍのモデム３２２Ｃは、ＴＴＬ信号をＯＯＫ信号に変調して第２のポートＣｏｍに出力する。また、第２のポートＣｏｍのモデム３２２Ｃから出力されるＴＴＬ信号が入力されると、ドライバ３６０は入力されたＴＴＬ信号をＲＳ４８５信号に変換し、第３ポート３４０を介して制御装置に出力する。

第３ポート３４０は、アンテナラインデバイスを制御する制御装置と接続するオスポート（Male Port）３４２と、アンテナラインデバイスと接続するメスポート（Female Port）３４４を含むことができる。例えば、基地局の端部に設置されるコンバイナはオスポート３４２を介して制御装置と接続され、制御装置からＤＣ信号及び制御信号を受信する。アンテナの端部に設置されるコンバイナはメスポート３４４を介してアンテナラインデバイスと接続し、制御装置から受信したＤＣ信号及び制御信号をアンテナラインデバイスに伝達する。
[００５１]
オスポート３４２及びメスポート３４４のそれぞれから延びるＤＣ信号ライン３４６、３４８は、接点Ｂにて第２のポートＣｏｍのＤＣ信号ライン３１０Ｃと接続する。オスポート３４２から延びたＤＣ信号ライン３４６上には逆電流の流れを遮断する逆電流防止ユニット３５０とＤＣ信号ライン３４６に流れる信号を検出するセンサー３５２を含む。

センサー３５２から信号が検出されるということは、制御装置が第３のポートを介してアンテナラインデバイスのための制御信号及びＤＣ信号を伝送することを意味するので、この場合、第１のポートＰ１〜Ｐ４のモデム３２２Ｐ１〜３２２Ｐ４を動作させる必要がない。したがって、制御ユニット３３０は、センサー３５２から信号が検出された場合に、第１のポートＰ１〜Ｐ４のモデム３２２Ｐ１〜３２２Ｐ４をすべてオフ（off）させることで、不要なモデムの動作に起因する消費電力を削減することができる。

一方、本発明の一実施形態に係るコンバイナの各ＤＣ信号ラインには、過度の離散電圧による回路の破損等を防止するためにサージプロテクター（Surge Protector）３７０が設置される。

また、本発明の一実施形態に係るコンバイナは制御ユニット３３０に突入電流が流れることを防止するための突入電流防止回路３３２、及び制御ユニットに入力されるＤＣ信号を制御ユニット３３０が利用するに適したレベルに調整するレギュレータ３３４をさらに含む。

図４は、スイッチングモジュールとセンサーの配置関係を示す図である。

図４（a）に示すように、スイッチングモジュール３１２Ｐ１〜３１２Ｐ４、３１２Ｃは、逆電流を遮断するための逆電流防止ユニット４１２が設置される第１の経路と、信号の流れを開閉するスイッチ４１４が設置される第２の経路を含む。センサー３１４Ｐ１〜３１４Ｐ４、３１４Ｃは、スイッチングモジュール３１２Ｐ１〜３１２Ｐ４、３１２Ｃと直列に接続する。

代替的に、図４（b）に示すように、センサー３１４Ｐ１〜３１４Ｐ４、３１４Ｃは、スイッチングモジュール３１２Ｐ１〜３１２Ｐ４、３１２Ｃの第１の経路上に設置することもできる。

以下では、制御ユニット３３０が動作タイプに応じて、スイッチングモジュール３１２Ｐ１〜３１２Ｐ４、３１２Ｃを制御する方法について図５及び図６を参照して説明する。

図５は、コンバイナがボトムタイプとして動作する時のスイッチング制御を説明するための図であり、図６は、コンバイナがトップタイプとして動作する時のスイッチング制御を説明するための図である。

制御ユニット３３０は、コンバイナをボトムタイプとして動作させるか、またはトップタイプとして動作させるかを判断する。例えば、コンバイナを初期化するとき、制御ユニット３３０は、第２のポートＣｏｍのＤＣ信号ライン３１０Ｃに設置されたセンサー３１２Ｃから検出信号が受信されるか否かに応じて、動作タイプを判断することができる。第２のポートＣｏｍのセンサー３１２Ｃから検出信号が受信される場合は、制御ユニット３３０は、コンバイナの動作タイプをトップタイプとして判断する。または、ユーザーが、コンバイナを設置するときに、ボトムタイプとして動作させるか、またはトップタイプとして動作させるかを設定することもできる。

図５を参照すると、コンバイナがボトムタイプとして動作する時、制御ユニット３３０は、第１のポートＰ１〜Ｐ４のスイッチングモジュール３１２Ｐ１〜３１２Ｐ４の第２の経路に設置されたスイッチを全てオフ（off）させ、第２のポートＣｏｍのＤＣ信号ライン上のスイッチ３１２Ｃをオン（on）させる。

したがって、第１のポートＰ１〜Ｐ４及び第３ポートのうち、例えば、ポートＰ１からＤＣ信号が入力されると、入力されたＤＣ信号は、スイッチングモジュール３１２Ｐ１の第１の経路を介して第２のポート側に伝達される。第２のポートのＤＣ信号ライン上に設置されたスイッチングモジュール３１２Ｃの第１の経路では、逆電流防止ユニットにより信号が伝達されないので、スイッチングモジュール３１２Ｃの第２の経路を介して第２のポートにＤＣ信号が出力される。一方、制御ユニット３３０は、第１のポートのセンサー３１４Ｐ１から検出信号を受信するので、第１のポートのモデム３２２Ｐ１を動作させる。動作したモデム３２２Ｐ１は、第１のポートから入力された制御信号を復調した後に、第２のポートのモデム３２２Ｃに伝達し、第２のポートのモデム３２２Ｃは、復調された制御信号を変調して第２のポートに出力する。

一方、コンバイナがボトムタイプとして動作する時、複数のポートから信号が入力される場合には、予め設定した優先順位に基づき、プライマリとして動作するポートを決定することができる。例えば、ポートＰ１とＰ２から同時に信号が入力されている場合に、優先順位の高いポートＰ１の信号を処理するために、ポートＰ１のモデム３２２Ｐ１を動作させる。優先順位はシステム運用者の要求に応じて予め設定される。通常は、ＡＩＳＧによるＲＳ４８５信号が入出力される第３ポート３４０の優先順位が最も高く設定される。したがって、第３ポート３４０のオスポート３４２から信号が入力される場合には、第１のポートＰ１〜Ｐ４のモデム３２２Ｐ１〜３２２Ｐ４は全てオフ（off）にする。したがって、オスポート３４２から入力された制御信号は、ドライバ３６０及び第２のポートＣｏｍのモデム３２２Ｃを経て、第２のポートＣｏｍに伝達される。そして、オスポート３４２から入力されたＤＣ信号はオスポート３４２のＤＣ信号ライン３４６及び第２のポートＣｏｍのＤＣ信号ライン３１０Ｃを介して第２のポートに伝達される。

図６を参照すると、コンバイナがトップタイプとして動作する時、制御ユニット３３０は、第２のポートＣｏｍのスイッチングモジュール３１２Ｃをオフ（off）させ、予め設定したスイッチング情報に基づき、第１のポートのスイッチングモジュール３１２Ｐ１〜３１２Ｐ４をそれぞれオン／オフさせる。スイッチング情報は、第１のポートのスイッチングモジュール３１２Ｐ１〜３１２Ｐ４のうちの一つ以上がオン（on）になるように設定することも、または第１のポートのスイッチングモジュール３１２Ｐ１〜３１２Ｐ４の全てがオフ（off）の状態になるように設定することもできる。
[００６５]
例えば、スイッチング情報がポートＰ１のスイッチモジュール３１２Ｐ１だけをオン（on）させるように予め設定されている場合は、ポートＰ１のスイッチングモジュール３１２Ｐ１をオン（on）させ、残りの第１のポートＰ２ 〜Ｐ４のスイッチングモジュール３１２Ｐ２〜３１２Ｐ４をオフさせる。したがって、第２のポートＣｏｍから入力されたＤＣ信号は、スイッチングモジュール３１２Ｃの第１の経路に沿って第１のポート側に伝達される。第１のポートのうち、ポートＰ２ないしＰ４のスイッチングモジュール３１２Ｐ２〜３１２Ｐ４の第１の経路は逆電流防止ダイオードが設置されており、第２の経路はスイッチがオフの状態なので、ポートＰ２ないしＰ４ではＤＣ信号が伝達されない。ポートＰ１のスイッチングモジュール３１２Ｐ１の第２の経路は、スイッチがオン（on）の状態であるため、第２のポートＣｏｍから入力されたＤＣ信号はポートＰ１に出力される。一方、制御ユニット３３０は、ポートＰ１のモデム３２２Ｐ１を動作させる。したがって、第２のポートＣｏｍから入力された制御信号は、モデム３２２Ｃを介して復調され、復調された制御信号はポートＰ１のモデム３２２Ｐ１によって変調され、ポートＰ１に出力される。

図７は、本発明の一実施形態に係るコンバイナにおいてＤＣ信号及び制御信号の入出力を制御するためのフローチャートである。

まず、コンバイナの制御ユニット３３０は、コンバイナの動作タイプを識別する（Ｓ７１０）。前述したように、制御ユニット３３０は、コンバイナを初期化するとき、第２のポートＣｏｍのＤＣ信号ライン３１０Ｃに設置されたセンサー３１２Ｃにより信号が検出されるか否かに応じて、コンバイナの動作タイプをボトムタイプまたはトップタイプに決定することができる。または、コンバイナを設置するときに、ユーザーがコンバイナの動作タイプを入力するようにし、制御ユニット３３０は、ユーザーからの入力に基づいて動作タイプを識別することもできる。例えば、基地局の端部にコンバイナを設置する場合は、ユーザーは操作タイプをボトムに設定し、アンテナの端部にコンバイナを設置する場合は、動作タイプをトップに設定する。

識別された動作タイプがボトムタイプである場合、制御ユニット３３０は、信号が入力された第１のポートのＤＣ信号を第２のポートに伝達するように制御し、また、信号が入力された第１のポートの制御信号を処理して第２のポートに伝達するように制御する（Ｓ７２０、Ｓ７３０）。

一方、識別された動作タイプがトップタイプである場合、制御ユニット３３０は、予め設定された情報に基づいて決定される第１のポートに第２のポートのＤＣ信号を伝達するように制御する。また、決定された第１のポートに第２のポートから入力された制御信号を処理して伝達するように制御する（Ｓ７２０、Ｓ７４０）。

以下では、コンバイナがボトムタイプとして動作する時とトップタイプとして動作する時の制御方法をそれぞれ詳しく説明する。各ＤＣ信号ライン上にセンサーが設置された場合を想定して説明する。しかし、前述の説明に基づくと、各ＤＣ信号ライン上にセンサーが備えられることは本発明の一つの実施例に過ぎず、本発明はこの実施例で限定されないことは自明である。

図８は、本発明の一実施形態に係るコンバイナがボトムタイプとして動作する時の制御方法を詳しく示したフローチャートである。

コンバイナがボトムタイプとして動作する場合は、制御ユニット３３０は、各ＤＣ信号ライン上のスイッチングモジュールのスイッチング状態をボトムタイプに適合するように設定する（Ｓ８０２）。例えば、図５に示すように、第１のポートのスイッチングモジュールをすべてオフ（off）させ、第２のポートのスイッチングモジュールをオン（on）させる。これにより、第１のポートから入力されるＤＣ信号は、スイッチングモジュールの第１の経路及び第２のポートのＤＣ信号ラインを経由して第２のポートに出力される。そして、第３ポートから入力されるＤＣ信号は、第３ポートのＤＣ信号ラインと第２のポートのＤＣ信号ラインを経由して第２のポートに出力される。

以降、制御ユニット３３０は、センサーを介して各ＤＣ信号ラインのＤＣ状態が変更されるか否かを継続的にチェックする（Ｓ８０４）。また、ＤＣ状態が変更された場合は、制御ユニット３３０は、信号が検出されたポートに対応するモデムを動作させる。これにより、検出されたポートから入力された制御信号が処理され、第２のポートに出力される。複数のポートから信号が検出された場合は、予め設定した優先順位に基づき、優先度の高いポートをプライマリに決定し、プライマリとして決定されたポートからの制御信号を処理する。たとえば、ＡＩＳＧ規格に沿ったＲＳ４８５信号が入出力される第３ポート（以下では、「ＡＩＳＧポート」と称する）、ポートＰ１、ポートＰ２、ポートＰ３、ポートＰ４の順に優先順位が決定されているとしたら、次のような方法で各モデムを動作させる。

まず、制御ユニット３３０は、ＡＩＳＧポートのＤＣ信号が検出されるか否かをチェックし（Ｓ８０６）、検出されるとＡＩＳＧポートをプライマリに決定した後に、第１のポートＰ１〜Ｐ４の全てのモデムをオフさせる（Ｓ８０８）。

ＡＩＳＧポートのＤＣ信号が検出されなければ、ポートＰ１のＤＣ信号が検出されるかをチェックし（Ｓ８１０）、検出されるとポートＰ１をプライマリとして決定した後に、ポートＰ１のモデムをオン（on）させ、ポートＰ２ないしＰ４のモデムをオフ（off）させる（Ｓ８１２）。

ポートＰ１のＤＣ信号が検出されない場合は、次の優先順位であるポートＰ２のＤＣ信号が検出されるかをチェックし（Ｓ８１４）、検出されるとポートＰ２をプライマリとして決定した後に、ポートＰ２のモデムをオン（on ）させ、残りのポートＰ１、Ｐ３、及びＰ４のモデムをオフ（off）させる（Ｓ８１６）。

ポートＰ２のＤＣ信号が検出されない場合は、ポートＰ３のＤＣ信号が検出されるかをチェックし（Ｓ８１８）、検出されるとポートＰ３をプライマリとして決定した後に、ポートＰ３のモデムをオン（on）させ、残りのポートＰ１、Ｐ２、及びＰ４のモデムをオフ（off）させる（Ｓ８２０）。

ポートＰ３のＤＣ信号が検出されない場合は、ポートＰ４のＤＣ信号が検出されるかをチェックし（Ｓ８１８）、検出されるとポートＰ４をプライマリとして決定した後に、ポートＰ４のモデムをオン（on）させ、残りのポートＰ１ないしＰ３のモデムをオフ（off）させる（Ｓ８２０）。

図９は、本発明の一実施形態に係るコンバイナがトップタイプとして動作する時の制御方法を詳しく示したフローチャートである。

コンバイナがトップタイプを動作する場合は、制御ユニット３３０は、第２のポートのスイッチングモジュールをオフ（off）状態に設定し、ユーザによって予め設定された情報に基づき、第１のポートの各ＤＣ信号ラインのスイッチングモジュールのスイッチング状態を設定する（Ｓ９０２）。例えば、図６に示すように、設定情報がポートＰ１のスイッチングモジュールのみがオン（on）状態になるように設定される場合は、ポートＰ１のスイッチングモジュールをオン（on）させ、ポートＰ２ないしポートＰ４のスイッチングモジュールをすべてオフ（off）させる。これにより、第２のポートから入力されたＤＣ信号は、第２のポートのスイッチングモジュールの第１の経路、及びポートＰ１のスイッチングモジュールの第２の経路を介してポートＰ１に出力される。

以降、制御ユニット３３０は、スイッチングモジュールがオン（on）の状態に設定されたポートのモデムを動作させる。たとえば、ポートＰ１からＰ４まで順番に、該当ポートのスイッチングモジュールがオン（on）の状態であるか否かを判断し、オン（on）の状態であるスイッチングモジュールが設置されたポートのモデムを動作させる（Ｓ９０４ないしＳ９２６）。各ポートのスイッチングモジュールがオン（on）の状態であるか否かは、予め設定され情報に基づいて判断することができる、または、各ポートのＤＣ信号ラインに設置されたセンサーの感知信号に基づいて判断することもできる。例えば、センサーとスイッチングモジュールが図４（a）に示すように配置されているとし、スイッチングモジュールがオン（on）の状態の場合は、ＤＣ信号が第２の経路を介して流れるので、センサーはＤＣ信号ラインに信号が流れるか否かを検出することができる。したがって、第１のポートのＤＣ信号ラインに設置されたセンサーの感知信号に基づき、第１のポートの各スイッチングモジュールがオン（on）の状態であるか否かを判断することができる。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正や変形が可能であることが分かる。したがって、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施例により、本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は次の請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

３０２Ｐ１〜３０２Ｐ４、３０２C：ＲＦ信号ライン
３１０Ｐ１〜３１０Ｐ４、３１０C：ＤＣ信号ライン
３１２Ｐ１〜３１２Ｐ４、３１２C：スイッチングモジュール
３１４Ｐ１〜３１４Ｐ４、３１４C：センサー
３２０Ｐ１〜３２０Ｐ４、３２０C：制御信号ライン
３２２Ｐ１〜３２２Ｐ４、３２２C：モデム
３３０：制御ユニット
３４０：第３ポート
３４２：オスポート
３４４：メスポート
３６０：ドライバ

CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION

本特許出願は、２０１４年１１月２５日に韓国に出願した特許出願番号第１０-２０１４-０１６５６４０号に対し、米国特許法１１９（a）条（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ§１１９（a））に基づいて優先権を主張し、そのすべての内容は参考文献として本特許出願に併合される。さらに、本特許出願は、米国以外の国においても、前記と同じ理由で優先権を主張し、そのすべての内容は参考文献として本特許出願に併合される。

Claims (19)

1. マルチバンド基地局システムに用いられ、異なる周波数帯域が割り当てられた複数の第１のポート、及び共通のフィーダケーブル（feeder cable）が接続する第２のポートを含むコンバイナ（Combiner）において、
   前記複数の第１のポートのそれぞれから、そして前記第２のポートから、それぞれ分岐し、前記複数の第１のポートと前記第２のポートとの間で双方をつなぐＤＣ信号ラインと、
   前記複数の第１のポートのそれぞれ、及び前記第２のポートから分岐した制御信号ラインと、
   前記各ＤＣ信号ライン上に設置されたスイッチングモジュールと、
   前記各制御信号ライン上に設置され、入力された制御信号を変調または復調するモデム、及び、
   前記コンバイナの動作タイプに応じて、前記各スイッチングモジュールのスイッチングを制御する制御ユニットと、を含み、
   前記動作タイプは、前記複数の第１のポートのうちの少なくとも一部から入力される信号に反応して動作する第１のタイプと、前記第２のポートから入力される信号に反応して動作する第２のタイプと、を含むことを特徴とするコンバイナ。
2. 前記スイッチングモジュールは、
   逆電流の流れを遮断する逆電流防止ユニットが設置される第１の経路、及び、
   前記制御ユニットの制御によって開閉されるスイッチが設置される第２の経路を含むことを特徴とする請求項１に記載のコンバイナ。
3. 前記各ＤＣ信号ラインに流れる信号を感知するセンサーをさらに含み、
   前記制御ユニットは、前記センサーによって検出されたポートに対応する制御信号ラインのモデムを動作させることを特徴とする請求項１に記載のコンバイナ。
4. 前記センサーは、前記各ＤＣ信号ライン上に設置され、又は、前記スイッチングモジュールの前記第１の経路上に設置されることを特徴とする請求項３に記載のコンバイナ。
5. 前記動作タイプが前記第１のタイプのとき、前記制御ユニットは、
   前記第１のポートから分岐したＤＣ信号ライン上のスイッチをオフ（off）させ、
   前記第２のポートから分岐したＤＣ信号ライン上のスイッチをオン（on）させることを特徴とする請求項２に記載のコンバイナ。
6. 前記動作タイプが前記第１のタイプのとき、前記制御ユニットは、
   前記センサーによって信号が検出された第１のポートに対応する制御信号ライン上のモデムを動作させて入力された制御信号を復調し、
   前記復調された制御信号を前記第２のポートに対応する制御信号ライン上のモデムを動作させて変調することを特徴とする請求項３に記載のコンバイナ。
7. 前記入力された制御信号は、ＯＯＫ（On-Off Keying）信号であり、
   前記信号が検出された第１のポートに対応する制御信号ライン上のモデムは、前記ＯＯＫ信号をＴＴＬ（Transistor-Transistor Logic）信号に復調し、
   前記第２のポートに対応する制御信号ライン上のモデムは、前記復調されたＴＴＬ信号を前記ＯＯＫ信号に変調することを特徴とする請求項６に記載のコンバイナ。
8. 前記動作タイプが第２のタイプであるとき、前記制御ユニットは、
   前記第２のポートから分岐したＤＣ信号ライン上のスイッチをオフ（off）させ、
   予め設定されたスイッチング情報に基づいて前記複数の第１のポートから分岐した各ＤＣ信号ライン上のスイッチングモジュールのオン／オフを制御することを特徴とする請求項２に記載のコンバイナ。
9. 前記動作タイプが第２のタイプであるとき、前記制御ユニットは、
   前記センサーによって信号が検出された第２のポートに対応する制御信号ライン上のモデムによって入力された制御信号を復調し、
   前記複数の第１のポートのうち、ＤＣ信号ライン上のスイッチがオン（on）の状態であるポートに対応する制御信号ライン上のモデムによって前記復調された制御信号を変調することを特徴とする請求項３に記載のコンバイナ。
10. 前記制御ユニットは、前記第２のポートから分岐したＤＣ信号ラインの信号が検出されるか否かに応じて前記動作タイプを決定することを特徴とする請求項３に記載のコンバイナ。
11. ＤＣ信号、及び前記第１のポートと第２のポートに入出力される制御信号とは異なる通信規格に応じた制御信号が入出力される第３ポート、及び、
    前記第２のポートに対応する制御信号ラインのモデム及び前記第３のポートにそれぞれ接続され、入力された制御信号を変換するドライバ、
    を含むことを特徴とする請求項１に記載のコンバイナ。
12. 前記第３のポートに入出力される制御信号はＲＳ４８５信号であり、
    前記ドライバは、
    前記第３ポートから入力されるＲＳ４８５信号をＴＴＬ（Transistor-Transistor Logic）信号に変換して前記第２のポートに対応する制御信号ラインのモデムに出力し、
    前記第２のポートに対応する制御信号ラインのモデムから出力されるＴＴＬ（Transistor-Transistor Logic）信号をＲＳ４８５信号に変換して前記第３ポートに出力することを特徴とする請求項１１に記載のコンバイナ。
13. 前記第３のポートは、
    前記の動作タイプが前記第１のタイプであるとき、アンテナラインデバイス（ＡＬＤ：Antenna Line Device）を制御する制御装置と接続するオスポート（Male Port）、及び、
    前記の動作タイプが前記第２のタイプであるとき、前記アンテナラインデバイスに接続するメスポート（Female Port）、
    を含むことを特徴とする請求項１１に記載のコンバイナ。
14. 前記オスポート及び前記メスポートからそれぞれ分岐し、前記第２のポートのＤＣ信号ラインと接続するＤＣ信号ラインを含むことを特徴とする請求項１３に記載のコンバイナ。
15. 前記オスポートから分岐したＤＣ信号ラインは、逆電流の流れを遮断する逆電流防止ユニットを含むことを特徴とする請求項１４に記載のコンバイナ。
16. 前記オスポートから分岐したＤＣ信号ラインの信号を感知するセンサーを含むことを特徴する請求項１４に記載のコンバイナ。
17. 前記制御ユニットは、前記オスポートから分岐したＤＣ信号ラインのセンサーによって信号が検出された場合は、前記複数の第１のポートの制御信号ラインに設置されたモデムをすべてオフ（off）させることを特徴とする請求項１６に記載のコンバイナ。
18. 前記動作タイプが第１のタイプであるとき、前記第１のポート及び前記第３のポートのうちの複数のポートから信号が入力されると、前記制御ユニットは予め設定された優先順位に基づいて決定されたポートの入力信号を処理するように動作し、 第３ポートが最も高い優先順位を有することを特徴とする請求項１１に記載のコンバイナ。
19. 異なる周波数帯域がそれぞれ割り当てられた複数の第１のポート、及び共通のフィーダケーブルが接続する第２のポートを含むコンバイナ（Combiner）での信号の入出力制御方法において、
    前記コンバイナの動作タイプが、前記複数の第１のポートのうちの少なくとも一部から入力される信号に反応して動作する第１のタイプであるか、または前記第２のポートから入力される信号に反応して動作する第２のタイプであるかを識別する段階と、
    前記識別されたタイプが、前記第１のタイプである場合、信号が入力された第１のポートのＤＣ信号を前記第２のポート側に伝達し、前記信号が入力された第１のポートの制御信号を処理して前記第２のポート側に伝達する段階と、
    前記識別されたタイプが前記第２のタイプである場合、予め設定され情報に基づいて決定された第１のポートに前記第２のポートからのＤＣ信号を伝達し、前記第２のポートからの制御信号を処理して前記決定された第１のポートに伝達する段階と、
    を含むことを特徴とするコンバイナの信号入出力の制御方法。