JP6794537B2 - 複合結合器及びそれを用いた漏洩同軸ケーブル無線通信システム - Google Patents

Description

本発明の一実施例は複合結合器及びそれを用いた漏洩同軸ケーブル無線通信システムに関する。

近年、スマートフォンの大衆化、高画質映像の伝送及びモノのインターネット（ＩＯＴ、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）の登場で移動通信網のデータ伝送量は年平均２倍以上の速度で爆発的に急増している。どこでも移動通信サービスの円滑な提供が要求されている。しかし、特に大勢の人々が集まる駅舎、地下商店街、地下駐車場、大規模商業施設などでは、大容量移動通信サービスの提供において陰影地域が発生して通信連結性が減少し、通話品質が低下する問題点がある。

よって、多数の使用者が密集した環境に適した通信方式として、既存の小さなセルよりは電波不感地帯が少ないリニアセル（ＬＩＮＥＡＲ ＣＥＬＬ）方式がある。リニアセル方式の一例として、漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ、Ｌｅａｋｙ Ｃｏａｘｉａｌ Ｃａｂｌｅ）がある。漏洩同軸ケーブルは消防・防災のための通信網又は携帯電話の陰影地域がよく発生する地下商店街、地下駐車場、地下鉄、トンネルなどで既に使われている。

しかし、通信容量の増加の必要性が高くなるにつれて漏洩同軸ケーブルの増設が必要であるが、現実的に費用及び設置空間などの問題のためさまざまな制約が発生する。

本発明は１組の漏洩同軸ケーブルに両方向給電を行って大容量の信号伝送が可能な移動通信サービスを提供することができる漏洩同軸ケーブル無線通信システム及びこれに用いられる複合結合器を提供することである。

また、本発明は舗設された１組の漏洩同軸ケーブルを介して大容量の信号伝送が可能な移動通信網及び公共災難網を構築することによって移動通信網信号と公共災難網信号を送受信することができる漏洩同軸ケーブル無線通信システム及びこれに用いられる複合結合器を提供することである。

本発明の一実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システムは、互いに離隔して配置され、移動通信網信号を送受信する複数の移動通信網中継器と、前記移動通信網中継器の間に配置される漏洩同軸ケーブルと、前記漏洩同軸ケーブルの一端と前記移動通信網中継器の間に配置されて前記移動通信網中継器と前記漏洩同軸ケーブルを連結する複合結合器と、を備え、前記複合結合器は、前記移動通信網中継器から他の移動通信網中継器に伝送される送信信号を通過させる送信部と、前記漏洩同軸ケーブルを介して前記他の移動通信網中継器から前記移動通信網中継器に伝送される受信信号を通過させる受信部と、を含み、前記漏洩同軸ケーブルは互いに離隔している前記移動通信網中継器の間で１組で舗設されることで前記移動通信網中継器の間で両方向給電が可能であり、前記送信部は、前記受信信号が前記送信部に流入することを遮断して信号歪みを防止することができる。

本発明において、前記送信部は、前記送信部と連結された前記移動通信網中継器から伝送される前記送信信号をフィルタリングする第１送信フィルター及び第２送信フィルターと、前記第１送信フィルターと前記第２送信フィルターの間に配置される逆信号流入制限部と、を含み、前記第２送信フィルターは、無線端末機で発生した信号が前記漏洩同軸ケーブルを介して伝送されて前記送信部に入射することを遮断し、前記逆信号流入制限部は、前記他の移動通信網中継器から伝送された信号が前記送信部を介して前記移動通信網中継器に伝送されることを遮断することができる。

本発明において、前記第１送信フィルターと前記第２送信フィルターは同じ周波数帯域を有することができる。

本発明において、前記第２送信フィルターは、前記逆信号流入制限部で発生するＰＩＭＤ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）に相当する周波数を減衰させて前記ＰＩＭＤを減衰させることができる。

本発明において、前記逆信号流入制限部は、断路器（ｉｓｏｌａｔｏｒ）又は交換器（ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒ）からなることができる。

本発明において、前記移動通信網中継器はＲＲＵ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）であってもよい。

本発明の一実施例による複合結合器は、複数移動通信網中継器と、互いに隣り合う前記移動通信網中継器の間に配置される１組の漏洩同軸ケーブルとを有する漏洩同軸ケーブル無線通信システムにおいて前記移動通信網中継器と前記漏洩同軸ケーブルを連結する複合結合器であって、前記複合結合器は、前記移動通信網中継器から他の移動通信網中継器に伝送される送信信号を通過させる送信部と、前記漏洩同軸ケーブルを介して前記他の移動通信網中継器から前記移動通信網中継器に伝送される受信信号を通過させる受信部と、を含み、前記漏洩同軸ケーブルは互いに離隔している前記移動通信網中継器の間に１組で舗設されることで前記移動通信網中継器の間で両方向給電が可能であり、前記送信部は、前記受信信号が前記送信部に流入することを遮断して信号歪みを防止することができる。

本発明において、前記送信部は、前記送信部と連結された前記移動通信網中継器から伝送される前記送信信号をフィルタリングする第１送信フィルター及び第２送信フィルターと、前記第１送信フィルターと前記第２送信フィルターの間に配置される逆信号流入制限部とを含み、前記第２送信フィルターは、無線端末機から発生した信号が前記漏洩同軸ケーブルを介して伝送されて前記送信部に入射することを遮断し、前記逆信号流入制限部は、前記他の移動通信網中継器から伝送された信号が前記送信部を介して前記移動通信網中継器に伝送されることを遮断することができる。

本発明において、前記第１送信フィルターと前記第２送信フィルターは同じ周波数帯域を有することができる。

本発明において、前記第２送信フィルターは、前記逆信号流入制限部で発生するＰＩＭＤに相当する周波数を減衰させて前記ＰＩＭＤを減衰させることができる。

本発明において、前記逆信号流入制限部は、断路器（ｉｓｏｌａｔｏｒ）又は交換器（ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒ）からなることができる。

本発明の他の実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システムは、互いに離隔配置され、移動通信網信号を送受信する複数の移動通信網中継器と、前記移動通信網中継器の間に配置される漏洩同軸ケーブルと、前記漏洩同軸ケーブルの一端と前記移動通信網中継器の間に配置されて前記移動通信網中継器と前記漏洩同軸ケーブルを連結する複合結合器と、前記複合結合器の一側に連結され、公共災難網信号を前記漏洩同軸ケーブルを介して送受信する公共災難網中継器と、を備え、前記複合結合器は、前記移動通信網中継器から他の移動通信網中継器に伝送される送信信号を通過させる送信部と、前記漏洩同軸ケーブルを介して前記他の移動通信網中継器から前記移動通信網中継器に伝送される受信信号を通過させる受信部と、前記移動通信網中継器から伝送される前記送信信号及び前記公共災難網中継器からの前記公共災難網信号を結合して前記漏洩同軸ケーブルに伝達するカプラーと、を含み、前記漏洩同軸ケーブルは、互いに離隔している前記移動通信網中継器の間に１組で舗設されることで前記移動通信網中継器の間で両方向給電が可能であり、前記送信部は、前記受信信号が前記送信部に流入することを遮断して信号歪みを防止することができる。

本発明において、前記送信部は、前記送信部と連結された前記移動通信網中継器から伝送される前記送信信号をフィルタリングする第１送信フィルター及び第２送信フィルターと、前記第１送信フィルターと前記第２送信フィルターの間に配置される逆信号流入制限部と、を含み、前記第２送信フィルターは、無線端末機で発生した信号が前記漏洩同軸ケーブルを介して伝送されて前記送信部に入射することを遮断し、前記逆信号流入制限部は、前記他の移動通信網中継器から伝送された信号が前記送信部を介して前記移動通信網中継器に伝送されることを遮断することができる。

本発明において、前記第１送信フィルターと前記第２送信フィルターは同じ周波数帯域を有することができる。

本発明において、前記第２送信フィルターは、前記逆信号流入制限部で発生するＰＩＭＤに相当する周波数を減衰させて前記ＰＩＭＤを減衰させることができる。

本発明において、前記逆信号流入制限部は、断路器（ｉｓｏｌａｔｏｒ）又は交換器（ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒ）からなることができる。

本発明において、前記移動通信網中継器はＲＲＵ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）であってもよい。

本発明において、前記公共災難網中継器はＲＵ（Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）であってもよい。

本発明において、前記カプラーは、前記カプラーの一側で前記移動通信網中継器と連結される第１ポートと、前記カプラーの一側で前記公共災難網中継器と連結される第２ポートと、前記漏洩同軸ケーブルの一端と連結される第３ポートと、第４ポートと、を含み、前記第１ポートと前記第３ポートの間では前記移動通信網中継器からの前記送信信号がカップリングされ、前記第２ポートと前記第３ポートの間にはスルーパス（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｐａｔｈ）が形成されることで前記公共災難網中継器からの前記公共災難網信号がパススルーされることができる。

本発明の一実施例によれば、１組の漏洩同軸ケーブルで移動通信網と公共災難網を同時に具現することによって移動通信システム構築費用を節減し、設置空間を最小化することができる。また、１組の漏洩同軸ケーブルによって送受信される移動通信網信号と公共災難網信号の干渉及び信号歪みを除去して移動通信網及び公共災難網サービスの通信品質を向上させることができる。

本発明の一実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システムを概略的に示す構成図である。 一例として漏洩同軸ケーブルの構造を示す分解斜視図である。 図１に示した複合結合器を示す構成図である。 他の例としての複合結合器を示す構成図である。 本発明の他の実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システムを概略的に示す構成図である。 図５に示した複合結合器を示す構成図である。

本発明は多様な変更を加えることができ、さまざまな実施例を有することができるもので、特定の実施例を図面に例示し、これを詳細な説明によって詳細に説明しようとする。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物又は代替物を含むものと理解されなければならない。

本発明の説明において、関連の公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにすることができると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、本明細書の説明過程で用いる数字（例えば、第１、第２など）は一構成要素を他の構成要素と区分するための識別記号に過ぎない。

また、本明細書で、一構成要素が他の構成要素と“連結される”とか“接続される”とかと言及したときには、前記一構成要素が前記他の構成要素と直接連結されるか又は直接接続されることもできるが、特に反対の記載がない限り、中間にさらに他の構成要素を介して連結されるか又は接続されることもできると理解されなければならないであろう。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施のための具体的な内容を説明する。

図１は本発明の一実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システムを概略的に示す構成図である。

図１を参照すると、本発明の一実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システム１０００は、移動通信網中継器１１００、１１００’、漏洩同軸ケーブル１３００及び複合結合器１４００、１４００’を備えることができる。

移動通信網中継器１１００、１１００’は互いに離隔して配置され、互いに移動通信網信号を送受信することができる。詳細には、複数の移動通信網中継器１１００、１１００’は互いに離隔して配置され、これらの移動通信網中継器１１００、１１００’の間には１組の漏洩同軸ケーブル１３００が舗設されることができる。移動通信網中継器１１００に入射した移動通信網信号は複合結合器１４００を介して漏洩同軸ケーブル１３００の一端に入射し、漏洩同軸ケーブル１３００を介して外部に放射されることができる。また、他の移動通信網中継器１１００’に入射した移動通信網信号は複合結合器１４００’を介して漏洩同軸ケーブル１３００の他端に入射し、漏洩同軸ケーブル１３００を介して外部に放射されることができる。

このように、漏洩同軸ケーブル１３００の両端に入射した移動通信網信号は１組の漏洩同軸ケーブル１３００を介して外部に放射され、漏洩同軸ケーブル１３００と離隔している無線端末５０に受信される。無線端末５０から発信された信号は漏洩同軸ケーブル１３００に入射し、複合結合器１４００、１４００’を通過して移動通信網中継器１１００、１１００’に伝送されることができる。

移動通信網中継器１１００、１１００’は、一例としてＬＴＥ信号を送受信するＲＲＵ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）であってもよい。この場合、本発明の一実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システム１０００は無線端末５０とＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ Ｏｕｔｐｕｔ）通信が可能である。すなわち、移動通信網中継器１１００から入射したＬＴＥ信号は複合結合器１４００を介して漏洩同軸ケーブル１３００に入射し、他の移動通信網中継器１１００’から入射したＬＴＥ信号が複合結合器１４００’を介して漏洩同軸ケーブル１３００に入射する。両方向に入射したＬＴＥ信号はＭＩＭＯ機能を有する１組の漏洩同軸ケーブル１３００を介して空気中に放射されて移動中の無線端末５０とのＭＩＭＯ通信ができるようにする。

漏洩同軸ケーブル１３００は互いに離隔している移動通信網中継器１１００、１１００’の間に舗設されることができる。漏洩同軸ケーブル１３００は複合結合器１４００、１４００’を介して移動通信網中継器１１００、１１００’と連結されることができる。すなわち、漏洩同軸ケーブル１３００の一端と移動通信網中継器１１００の間に複合結合器１４００が配置されることで、複合結合器１４００の一側には漏洩同軸ケーブル１３００の一端が連結され、複合結合器１４００の他側には前記移動通信網中継器１１００が連結されることができる。また、漏洩同軸ケーブル１３００の他端と他の移動通信網中継器１１００’の間に他の複合結合器１４００’が配置されることで、複合結合器１４００’の一側には漏洩同軸ケーブル１３００の他端が連結され、複合結合器１４００’の他側には前記他の移動通信網中継器１１００’が連結されることができる。複合結合器１４００、１４００’で信号が結合するか分解されることにより、多様な帯域幅を有する信号が１組の漏洩同軸ケーブル１３００を介して放射されるか受信されることができる。これについては後述する。

漏洩同軸ケーブル１３００はその内部の外部導体に信号漏洩用スロット（Ｓｌｏｔ）が形成されることができる。前記信号漏洩用スロットを通して漏洩同軸ケーブル１３００を流れる信号が外部に放射されることによって漏洩同軸ケーブル１３００そのものがアンテナの役割をすることができる。前記信号漏洩用スロットは漏洩同軸ケーブル１３００の長手方向に前記外部導体上に複数が形成されることができる。

通信空間の制限されるトンネル又は地下商店街などで従来のアンテナが設置される場合、アンテナの設置位置又は設置個数の制限によって陰影区間又は重畳区間が発生して通信が途絶されることがあるが、漏洩同軸ケーブル１３００はその長手方向に沿って複数のスロットが形成されるので、制限された空間での陰影地域を解消してカバレージを拡大することができ、信号の回折又は反射などにおいても良い特性を示す。

本発明による漏洩同軸ケーブル１３００は上述したような単純なアンテナの役割をするだけでなく、漏洩同軸ケーブル１３００の両端に連結された移動通信網中継器１１００、１１００’によって両方向給電が可能であり、１組の漏洩同軸ケーブル１３００のみでもＭＩＭＯを行うことができる。すなわち、１組で舗設された漏洩同軸ケーブル１３００の一端に連結された移動通信網中継器１１００から漏洩同軸ケーブル１３００に信号を伝送し、漏洩同軸ケーブル１３００の他端に連結された移動通信網中継器１１００’からも漏洩同軸ケーブル１３００に信号を伝送することができ、漏洩同軸ケーブル１３００の両端に伝送された信号は漏洩同軸ケーブル１３００の信号漏洩用スロットを通じて放射されることによってＭＩＭＯが可能になる。

本発明の漏洩同軸ケーブル１３００は上述したようにＭＩＭＯを行うので、大容量の信号を速い速度で伝送するＬＴＥ−Ｒにも利用可能であり、１組の舗設のみでもＭＩＭＯの機能を具現することができ、工事費、材料費などの設備投資（ＣＡＰＥＸ）の節減効果を得ることができる。また、地下空間に漏洩同軸ケーブル１３００が舗設される場合、漏洩同軸ケーブル１３００の長手方向に信号が放射されるので、通信連結性が高くなり、よって通信品質が向上することができる。

ただ、漏洩同軸ケーブル１３００はその両端を介して多様な帯域幅の信号が入射し、無線端末５０から信号が受信されるので、信号の干渉や歪みが発生することがある。したがって、本発明は、漏洩同軸ケーブル１３００と移動通信網中継器１１００、１１００’の間に複合結合器１４００、１４００’を備えることで、１組の漏洩同軸ケーブル１３００を介して送受信される信号の干渉や歪みを防止することができる。これについては後述する。

図２は一例として漏洩同軸ケーブルの構造を示す分解斜視図である。

図２に示したように、本発明の漏洩同軸ケーブル１００は、中心部から順次内部導体１１０、絶縁体１２０、外部導体１３０及びシース（ｓｈｅａｔｈ）１５０を含んでなる。

漏洩同軸ケーブル１００はケーブルの長手方向に外部導体１３０に形成された多数のスロット１４０を通して電磁波を外部に放射するか内部に伝達することができ、外部導体１３０に形成されるスロット１４０の形状、大きさ又は間隔（スロット周期）を調節して使用周波数及び電磁波漏洩モードを調節することができる。

内部導体１１０は導電性金属素材からなる導線である。前記金属素材としては、例えば銅線、軟銅線、軟銅撚線、銅覆鋼線、スズメッキ軟銅撚線、銀メッキ線又は銅覆アルミニウムなどを使うことができるが、導電性を有するものであれば特に限定されない。また、内部導体１１０はスロット１４０を介して送受信される電磁波エネルギーの伝送路として機能することができる。

絶縁体１２０は内部導体１１０の周りを取り囲む低損失の誘電体であり、内部導体１１０と外部導体１２０の間を絶縁させ、電磁波エネルギーの損失を低減させるために高発泡成形される。参照までに、絶縁体１２０はＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）などの素材から形成されることができるが、発泡度、難燃性能、絶縁耐圧又は絶縁抵抗などの要件を満たすことができるものであれば関係ない。

外部導体１３０は絶縁体１２０の周りにフォーミング（ｆｏｒｍｉｎｇ）される。外部導体１３０は銅又はアルミニウムなどの導電性金属素材から形成されることができる。また、外部導体１３０は電磁波の遮蔽のためのシールド層として機能し、接地のために別途の接地線に連結されることができる。

外部導体１３０に一定のパターンを有する一つ以上のスロット１４０が形成されることで、内部導体１１０に沿って流れる電気信号によって発生する電磁波を外部に漏洩するかあるいは内部に伝達することができる。ここで、波長とスロット１４０間隔の相対的な関係によって漏洩同軸ケーブル１００は結合モード又は放射モードで動作することになる。

外部導体１３０上に形成されるスロット１４０のそれぞれはその形状が上下に非対称であってもよい。前記スロット１４０が上下に非対称の構造を有することにより、本発明の一実施例による漏洩同軸ケーブルは垂直偏波を発生させることができる。

複数の前記スロット１４０は外部導体上に前記漏洩同軸ケーブルの長手方向に形成され、互いに隣り合う前記スロット１４０は上下が交互に配置されて互いに上下に対称を成すように形成されることができる。例えば、外部導体上に形成されたスロット１４０のそれぞれが第１辺と第２辺を有し、前記第１辺が前記漏洩同軸ケーブルの長手方向に対して直角に上方に向かい、前記第２辺が前記漏洩同軸ケーブルの長手方向に対して直角に下方に向かう場合、互いに隣り合う二つのスロット１４０の一つのスロットが前記漏洩同軸ケーブルの長手方向に対して直角に上方に向かう前記第１辺と、前記漏洩同軸ケーブルの長手方向に対して直角に下方に向かう前記第２辺とを有する場合、他のスロットはそれの第１辺が前記漏洩同軸ケーブルの長手方向に対して直角に下方に向かい、それの第２辺が前記漏洩同軸ケーブルの長手方向に対して直角に上方に向かうことにより、互いに隣り合う二つのスロット１４０は互いに上下に対称を成すように形成されることができる。

図２に示したスロット１４０の形態は一実施例であり、スロット１４０は７５ＭＨｚ〜９００ＭＨｚ及び８００ＭＨｚ〜２．３ＧＨｚなどの主要使用周波数を考慮して減衰量及び結合損失特性によって多様な形状を有することができる。また、漏洩同軸ケーブル１３００が舗設される場所（例えば、トンネルの壁面、中央柱など）によってスロットの配列方向も９０度又は１８０度などに変更されることができる。

シース１５０は外部導体１３０の周りに押出し成形などで被覆されて前記外部導体１３０の腐食及び破損を防止する。シース１５０は柔軟性の良い樹脂を用いることが好ましい。また、外部導体１３０のスロット１４０が形成された部分と隣接したシース１５０の間にプラスチックテープが補強されることができる。

図３は図１に示した複合結合器を示す構成図である。

図３を参照すると、本発明の一実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システム１０００の複合結合器１４００、１４００’は漏洩同軸ケーブル１３００の一端と移動通信網中継器１１００の間に、かつ漏洩同軸ケーブル１３００の他端と移動通信網中継器１１００’の間に配置されることによって移動通信網中継器１１００、１１００’と漏洩同軸ケーブル１３００を連結することができる。

複合結合器１４００、１４００’のそれぞれは移動通信網中継器１１００、１１００’からの信号を通過させて漏洩同軸ケーブル１３００に伝送させて、他方向から来る信号の流入を遮断することができる。すなわち、複合結合器１４００は他の移動通信網中継器１１００’から来る信号が移動通信網中継器１１００に入射することを防止し、複合結合器１４００’は移動通信網中継器１１００から来る信号が他の移動通信網中継器１１００’に入射することを遮断することができる。

本発明の一実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システム１０００は、１組の漏洩同軸ケーブル１３００を介して両方向に給電されるので、両方向に伝送される信号が互いに干渉又は歪み引き起こすことができるが、複合結合器１４００は１組の漏洩同軸ケーブル１３００を介して相異なる方向に伝送される信号が移動通信網中継器１１００、１１００’に入射することを遮断して信号の歪み又は干渉を防止することができる。

複合結合器１４００は、一例として図３に示したように、送信部１４１０と受信部１４２０とを備えることができる。

送信部１４１０は、移動通信網中継器１１００からの送信信号を通過させて漏洩同軸ケーブル１３００に入射させることができる。また、送信部１４１０は、他の移動通信網中継器１１００’からの送信信号及び移動端末５０からの信号が移動通信網中継器１１００に入射することを遮断することができる。

より詳細には、送信部１４１０は、一例として図３に示したように、一つの受信フィルター１４２０と二つの送信フィルター１４１１、１４１２を備え、追加的に二つの送信フィルター１４１１、１４１２の間には逆信号流入制限部１４１３が配置されることができる。

図３を参照すると、送信部１４１０は、第１送信フィルター１４１１、第２送信フィルター１４１２及び逆信号流入制限部１４１３を含むことができる。

第１送信フィルター１４１１はその一端が移動通信網中継器１１００と連結されることができ、その他端が逆信号流入制限部１４１３と連結されることができる。第２送信フィルター１４１２は逆信号流入制限部１４１３を挟んで第１送信フィルター１４１１と離隔して配置され、その一端は逆信号流入制限部１４１３と連結され、その他端は漏洩同軸ケーブル１３００と連結されることができる。

第１送信フィルター１４１１と第２送信フィルター１４１２は同じ周波数帯域を有し、送信部１４１０と連結される移動通信網中継器１１００から伝送される送信信号をフィルタリングすることができる。移動通信網中継器１１００からの送信信号は第１送信フィルター１４１１、逆信号流入制限部１４１３及び第２送信フィルター１４１２を介して漏洩同軸ケーブル１３００に入射し、漏洩同軸ケーブル１３００から外部に放射される。

第２送信フィルター１４１２は逆信号流入制限部１４１３で発生するＰＩＭＤ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）に相当する周波数を減衰させて前記ＰＩＭＤを減衰させることができる。これについては後述する。

逆信号流入制限部１４１３は第１送信フィルター１４１１と第２送信フィルター１４１２の間に配置されることができる。すなわち、逆信号流入制限部１４１３の一端は第１送信フィルター１４１１と連結され、その他端は第２送信フィルター１４１２と連結されることができる。

逆信号流入制限部１４１３はＲＦ信号を一方向にだけ伝送し、その反対方向への伝送は抑制する。すなわち、逆信号流入制限部１４１３は、移動通信網中継器１１００からの送信信号が第１送信フィルター１４１１を介して第２送信フィルター１４１２及び漏洩同軸ケーブル１３００に伝送されるようにするが、他の移動通信網中継器１１００’からの送信信号が漏洩同軸ケーブル１３００に沿って複合結合器１４００を介して移動通信網中継器１１００に入射することを遮断することができる。これにより、逆信号流入制限部１４１３は、他の移動通信網中継器１１００’からの送信信号が移動通信網中継器１１００に逆流入することを遮断して信号の歪みを防止することができる。

逆信号流入制限部１４１３は、一例として断路器（ｉｓｏｌａｔｏｒ）又は交換器（ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒ）からなることができる。断路器又は交換器は第１送信フィルター１４１１と第２送信フィルター１４１２の間に挿入され、他の移動通信網中継器１１００’からの同じ周波数帯域の逆信号の流入を制限して、移動通信網中継器１１００からの送信信号の歪みを防止することができる。

しかし、断路器のＰＩＭＤ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）特性は３次混変調の場合にも５０ｄＢｃ程度の良くない特性を示す。これはＰＩＭＤの次数が増加しても大きく改善されない。無線通信システムで要求するＰＩＭＤ １６０ｄＢｃレベルを合わせるためには発生したＰＩＭＤを減殺させる必要があり、このために、第２送信フィルター１４１２を断路器を挟んで第１送信フィルター１４１１から離隔して配置することで、ＰＩＭＤに相当する周波数を減殺させてＰＩＭＤを減殺させることができる。言い換えれば、第２送信フィルター１４１２は断路器から発生するＰＩＭＤ信号が送信信号帯域に流入することを最小化して減殺させる機能をすることができる。

また、第２送信フィルター１４１２は移動通信網中継器１１００から伝送される周波数帯域をフィルタリングするので、移動通信網中継器１１００から伝送される信号と周波数帯域が異なる信号、例えば無線端末機から伝送される信号が漏洩同軸ケーブル１３００を介して伝送されて送信部１４１０に入射することを遮断することができる。

受信部１４２０は、漏洩同軸ケーブル１３００を介して前記他の移動通信網中継器１１００’から移動通信網中継器１１００に伝送される受信信号を通過させることができる。すなわち、受信部１４２０の受信フィルターは漏洩同軸ケーブル１３００から伝達されて来る移動端末５０の端末信号を帯域通過させる機能をする。受信部１４２０を通過する端末信号は移動通信網中継器１１００、１１００’に伝送されることができる。

上述したように、本発明の一実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システムは、二重偏波によってＭＩＭＯを具現することができる漏洩同軸ケーブル１３００と両方向給電用複合結合器１４００、１４００’を用いてＬＴＥのような大容量信号を速く伝送することができる。本発明の一実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システムは、大容量の信号をＭＩＭＯを具現することができる１組の漏洩同軸ケーブル１３００に放射するので、設置空間を最小化し、設置費用を節減することができ、複合結合器１４００、１４００’の逆信号流入制限部１４１３によって逆信号の流入を遮断して信号歪みを防止することができる。また、逆信号流入制限部１４１３で発生するＰＩＭＤ信号を第２送信フィルター１４１２によって除去して信号品質を向上させることができる。

図４は他の例としての複合結合器２４００を示す構成図で、漏洩同軸ケーブル無線通信システムの多重帯域複合結合器２４００を概略的に示す構成図である。

多重帯域複合結合器２４００は、送信部と受信部を周波数帯域別に分離して備えることができる。図４を参照すると、多重帯域複合結合器２４００は、三つの周波数帯域からなることができ、三つの周波数帯域に対応して第１送信部２４１０ａと第１受信部２４２０ａ、第２送信部２４１０ｂと第２受信部２４２０ｂ、及び第３送信部２４１０ｃと第３受信部２４２０ｃを含むことができる。

一例として、８００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ及び２１００ＭＨｚの３重周波数帯域を使う場合、多重帯域複合結合器２４００は、８００ＭＨｚの帯域に対し、第１送信部２４１０ａが８２４−８３９ＭＨｚの周波数帯域を有する送信フィルター２４１１ａ、２４１２ａを有し、第１受信部２４２０ａが８６９−８８４ＭＨｚの周波数帯域を有する受信フィルターを有し、１８００ＭＨｚの帯域に対し、第２送信部２４１０ｂが１７１５−１７２５ＭＨｚ及び１７３０−１７３５ＭＨｚの周波数帯域を有する送信フィルター２４１１ｂ、２４１２ｂを有し、第２受信部２４２０ｂが１８１０−１８３０ＭＨｚの周波数帯域を有する受信フィルターを有し、２１００ＭＨｚの帯域に対し、第３送信部２４１０ｃが１９３０−１９６０ＭＨｚの周波数帯域を有する送信フィルター２４１１ｃ、２４１２ｃを有し、第３受信部２４２０ｃが２１２０−２１５０ＭＨｚの周波数帯域を有する受信フィルターを有することができる。

第１〜３送信部２４１０ａ、２４１０ｂ、２４１０ｃは、送信フィルター２４１１ａ、２４１２ａ；２４１１ｂ、２４１２ｂ；２４１１ｃ、２４１２ｃの間に逆信号流入制限部２４１３ａ、２４１３ｂ、２４１３ｃを有することができる。

本発明の多重複合結合器２４００は、２６００ＭＨｚ又は３５００ＭＨｚなどの新規の周波数帯域が割り当てられる場合、追加的に該当周波数帯域の送信フィルター及び受信フィルターを構成して４重帯域又は５重帯域にも具現可能である。

図４に示した漏洩同軸ケーブル１３００は、多重周波数帯域の信号を同時に放射することができるように広帯域に設計されることができる。

図５は本発明の他の実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システムを概略的に示す構成図である。

図５を参照すると、本発明の一実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システム３０００は、移動通信網中継器３１００、３１００’、公共災難網中継器３５００、３５００’、漏洩同軸ケーブル１３００及び複合結合器３４００、３４００’を備えることができる。

図５に示した漏洩同軸ケーブル無線通信システム３０００は、図１に示した漏洩同軸ケーブル無線通信システム１０００とは、公共災難網中継器３５００、３５００’をさらに備えて移動通信網通信だけでなく公共災難網通信にも使われるという点で違いがある。

より詳細には、漏洩同軸ケーブル無線通信システム３０００は、漏洩同軸ケーブル１３００の一端に複合結合器３４００が連結され、複合結合器３４００の他側には移動通信網中継器３１００と公共災難網中継器３５００が連結され、漏洩同軸ケーブル１３００の他端に他の複合結合器３４００’が連結され、他の複合結合器３４００’の他側には他の移動通信網中継器３１００’と公共災難網中継器３５００’が連結されることができる。

漏洩同軸ケーブル無線通信システム３０００は、移動通信網中継器３１００、３１００’からの移動通信網信号が複合結合器３４００、３４００’を介して漏洩同軸ケーブル１３００に沿って放射されるだけでなく、公共災難網中継器３５００、３５００’からの公共災難網信号が複合結合器３４００、３４００’を介して漏洩同軸ケーブル１３００に沿って放射されることができる。すなわち、漏洩同軸ケーブル無線通信システム３０００は、１組の漏洩同軸ケーブル１３００を介して移動通信網サービス（例えば、ＬＴＥ）及び公共災難網サービス（例えば、ＦＭ、ＴＲＳ（Ｔｒｕｎｋｅｄ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＤＭＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、ＷＩＦＩ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）など）を同時に提供することができる。

このために、本発明の他の実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システム３０００は複合結合器３４００、３４００’に加え、カプラー３４３０をさらに含む。

図６は図５に示した複合結合器を示す構成図である。

図６を参照すると、本発明の複合結合器３４００は、送信部３４１０、受信部３４２０及びカプラー３４３０を含むことができる。

送信部３４１０と受信部３４２０は、図３に示した送信部１４１０と受信部１４２０の構成と同一である。すなわち、送信部３４１０は、同じ周波数帯域を有する第１送信フィルター３４１１と第２送信フィルター３４１２、及び逆方向への信号進行を遮断する逆信号流入制限部３４１３を含み、受信部３４２０は受信フィルターからなることができる。これについての説明は図３に示した送信部１４１０及び受信部１４２０と同一であるので、以下では省略する。

カプラー３４３０は、移動通信網中継器３１００、３１００’から伝送される送信信号及び公共災難網中継器３５００、３５００’からの公共災難網信号を結合して漏洩同軸ケーブル１３００に伝達することができる。

カップリング（Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）とは独立した空間又は線路の間で電磁界的に交流信号エネルギーが互いに伝達される現象を意味する。カプラー（Ｃｏｕｐｌｅｒ）はこのようなカップリングの程度を人為的に調節するもので、線路の長さと間隔を任意に調節して一方に所望の位相の信号がカップリングされて伝達されるようにする装置である。

カプラー３４３０は移動通信網中継器３１００、３１００’と公共災難網中継器３５００、３５００’での信号をカップリングして漏洩同軸ケーブル１３００に伝達する。

カプラー３４３０は、一例として２×２構造を有することができる。すなわち、カプラー３４３０は、カプラー３４３０の一側で移動通信網中継器３１００と連結される第１ポート３４３１ａ、カプラー３４３０の一側で公共災難網中継器３５００と連結される第２ポート３４３１ｃ、漏洩同軸ケーブル１３００の一端と連結される第３ポート３４３１ｂ、及び接地される第４ポート３４３１ｄを備えることができる。

カプラー３４３０は、第１ポート３４３１ａと第３ポート３４３１ｂの間で広帯域カップリング特性を有し、第２ポート３４３１ｃと第３ポート３４３１ｂの間でスルーパス（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｐａｔｈ）特性を有することができる。すなわち、第１ポート３４３１ａと第３ポート３４３１ｂの間では移動通信網中継器３１００から伝送された送信信号がカップリングされて漏洩同軸ケーブル１３００に入射し、第２ポート３４３１ｃと第３ポート３４３１ｂの間にはスルーパスが形成されることにより、公共災難網中継器３５００、３５００’からの公共災難網信号がパススルーされることができる。

カプラー３４３０は公共災難網中継器３５００、３５００’の周波数帯域によって最小で４０Ｍｈｚから最大で６ＧＨｚ帯域までの広帯域特性を有することができる。

カプラー３４３０に連結される漏洩同軸ケーブル１３００は、移動通信サービスと公共災難サービスを同時に提供するために広帯域で動作するだけでなく、収容された全てのサービスの信号を同時に放射することができる。

上述したように、本発明の実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システム３０００は、二重偏波によってＭＩＭＯを具現することができる漏洩同軸ケーブル１３００と両方向給電用複合結合器３４００、３４００’を用いてＬＴＥのような大容量の移動通信網サービスを速く提供することができるだけではなく、公共災難網サービスを同時に提供することができる。

本発明の他の実施例による漏洩同軸ケーブル無線通信システム３０００は、大容量の信号をＭＩＭＯを具現することができる１組の漏洩同軸ケーブル１３００に放射するので、設置空間を最小化し、設置費用を節減することができ、複合結合器３４００、３４００’の逆信号流入制限部３４１３によって逆信号の流入を遮断して信号歪みを防止することができる。また、逆信号流入制限部３４１３で発生するＰＩＭＤ信号を第２送信フィルター３４１２で除去して信号品質を向上させることができる。

本明細書は本発明の好適な実施例に基づいて説明したが、当該技術分野の当業者は以下で開示する特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範疇内で本発明を多様に修正及び変更して実施することができるであろう。したがって、変形実施が基本的に本発明の特許請求範囲の構成要素を含むものであればいずれも本発明の技術的範疇に含まれるものと見なさなければならない。

Claims (15)

1. 互いに離隔して配置され、移動通信網信号を送受信する複数の移動通信網中継器と、
   前記移動通信網中継器の間に配置される漏洩同軸ケーブルと、
   前記漏洩同軸ケーブルの一端と前記移動通信網中継器の間に配置されて前記移動通信網中継器と前記漏洩同軸ケーブルを連結する複合結合器と、を備え、
   前記複合結合器は、
   前記移動通信網中継器から他の移動通信網中継器に伝送される送信信号を通過させる送信部と、
   前記漏洩同軸ケーブルを介して前記他の移動通信網中継器から前記移動通信網中継器に伝送される受信信号を通過させる受信部と、を含み、
   前記漏洩同軸ケーブルは互いに離隔している前記移動通信網中継器の間で舗設されることで前記移動通信網中継器の間で両方向給電が可能であり、
   前記送信部は、
   前記送信部と連結された前記移動通信網中継器から伝送される前記送信信号をフィルタリングする第１送信フィルター及び第２送信フィルターと、
   前記第１送信フィルターと前記第２送信フィルターの間に配置される逆信号流入制限部と、を含み、
   前記第２送信フィルターは、無線端末機で発生した信号が前記漏洩同軸ケーブルを介して伝送されて前記送信部に入射することを遮断し、
   前記逆信号流入制限部は、前記他の移動通信網中継器から伝送された信号が前記送信部を介して前記移動通信網中継器に伝送されることを遮断し、前記第１送信フィルターと前記第２送信フィルターは同じ周波数帯域を有し、
   前記複合結合器が多重周波数帯域無線通信に対応するように互いに異なる周波数帯域の複数の送信部、及び互いに異なる周波数帯域の複数の受信部を備え、それぞれの送信部を構成する第１送信フィルター及び第２送信フィルターは同じ周波数帯域で互いに異なる周波数範囲の信号をフィルタリングすることを特徴とする、漏洩同軸ケーブル無線通信システム。
2. 前記第２送信フィルターは、前記逆信号流入制限部で発生するＰＩＭＤ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）に相当する周波数を減衰させて前記ＰＩＭＤを減衰させることを特徴とする、請求項１に記載の漏洩同軸ケーブル無線通信システム。
3. 前記逆信号流入制限部は、断路器（ｉｓｏｌａｔｏｒ）又は交換器（ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒ）からなることを特徴とする、請求項１に記載の漏洩同軸ケーブル無線通信システム。
4. 前記移動通信網中継器はＲＲＵ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）であることを特徴とする、請求項１に記載の漏洩同軸ケーブル無線通信システム。
5. 複数移動通信網中継器と、互いに隣り合う前記移動通信網中継器の間に配置される１組の漏洩同軸ケーブルとを有する漏洩同軸ケーブル無線通信システムにおいて前記移動通信網中継器と前記漏洩同軸ケーブルを連結する複合結合器であって、
   前記複合結合器は、
   前記移動通信網中継器から他の移動通信網中継器に伝送される送信信号を通過させる送信部と、
   前記漏洩同軸ケーブルを介して前記他の移動通信網中継器から前記移動通信網中継器に伝送される受信信号を通過させる受信部と、を含み、
   前記漏洩同軸ケーブルは互いに離隔している前記移動通信網中継器の間に舗設されることで前記移動通信網中継器の間で両方向給電が可能であり、
   前記送信部は、前記受信信号が前記送信部に流入することを遮断して信号歪みを防止し、
   前記送信部は、
   前記送信部と連結された前記移動通信網中継器から伝送される前記送信信号をフィルタリングする第１送信フィルター及び第２送信フィルターと、
   前記第１送信フィルターと前記第２送信フィルターの間に配置される逆信号流入制限部とを含み、
   前記第２送信フィルターは、無線端末機から発生した信号が前記漏洩同軸ケーブルを介して伝送されて前記送信部に入射することを遮断し、
   前記逆信号流入制限部は、前記他の移動通信網中継器から伝送された信号が前記送信部を介して前記移動通信網中継器に伝送されることを遮断し、
   前記複合結合器が多重周波数帯域無線通信に対応するように互いに異なる周波数帯域の複数の送信部、及び互いに異なる周波数帯域の複数の受信部を備え、それぞれの送信部を構成する第１送信フィルター及び第２送信フィルターは同じ周波数帯域で互いに異なる周波数範囲の信号をフィルタリングすることを特徴とする、複合結合器。
6. 前記第２送信フィルターは、前記逆信号流入制限部で発生するＰＩＭＤに相当する周波数を減衰させて前記ＰＩＭＤを減衰させることを特徴とする、請求項５に記載の複合結合器。
7. 前記逆信号流入制限部は、断路器（ｉｓｏｌａｔｏｒ）又は交換器（ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒ）からなることを特徴とする、請求項５に記載の複合結合器。
8. 互いに離隔配置され、移動通信網信号を送受信する複数の移動通信網中継器と、
   前記移動通信網中継器の間に配置される漏洩同軸ケーブルと、
   前記漏洩同軸ケーブルの一端と前記移動通信網中継器の間に配置されて前記移動通信網中継器と前記漏洩同軸ケーブルを連結する複合結合器と、
   前記複合結合器の一側に連結され、公共災難網信号を前記漏洩同軸ケーブルを介して送受信する公共災難網中継器と、を備え、
   前記複合結合器は、
   前記移動通信網中継器から他の移動通信網中継器に伝送される送信信号を通過させる送信部と、
   前記漏洩同軸ケーブルを介して前記他の移動通信網中継器から前記移動通信網中継器に伝送される受信信号を通過させる受信部と、
   前記移動通信網中継器から伝送される前記送信信号及び前記公共災難網中継器からの前記公共災難網信号を結合して前記漏洩同軸ケーブルに伝達するカプラーと、を含み、
   前記漏洩同軸ケーブルは、互いに離隔している前記移動通信網中継器の間に舗設されることで前記移動通信網中継器の間で両方向給電が可能であり、
   前記送信部は、前記受信信号が前記送信部に流入することを遮断して信号歪みを防止することを特徴とする、漏洩同軸ケーブル無線通信システム。
9. 前記送信部は、
   前記送信部と連結された前記移動通信網中継器から伝送される前記送信信号をフィルタリングする第１送信フィルター及び第２送信フィルターと、
   前記第１送信フィルターと前記第２送信フィルターの間に配置される逆信号流入制限部と、を含み、
   前記第２送信フィルターは、無線端末機で発生した信号が前記漏洩同軸ケーブルを介して伝送されて前記送信部に入射することを遮断し、
   前記逆信号流入制限部は、前記他の移動通信網中継器から伝送された信号が前記送信部を介して前記移動通信網中継器に伝送されることを遮断することを特徴とする、請求項８に記載の漏洩同軸ケーブル無線通信システム。
10. 前記第１送信フィルターと前記第２送信フィルターは同じ周波数帯域を有することを特徴とする、請求項９に記載の漏洩同軸ケーブル無線通信システム。
11. 前記第２送信フィルターは、前記逆信号流入制限部で発生するＰＩＭＤに相当する周波数を減衰させて前記ＰＩＭＤを減衰させることを特徴とする、請求項９に記載の漏洩同軸ケーブル無線通信システム。
12. 前記逆信号流入制限部は、断路器（ｉｓｏｌａｔｏｒ）又は交換器（ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒ）からなることを特徴とする、請求項９に記載の漏洩同軸ケーブル無線通信システム。
13. 前記移動通信網中継器はＲＲＵ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）であることを特徴とする、請求項８に記載の漏洩同軸ケーブル無線通信システム。
14. 前記公共災難網中継器はＲＵ（Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）であることを特徴とする、請求項８に記載の漏洩同軸ケーブル無線通信システム。
15. 前記カプラーは、
    前記カプラーの一側で前記移動通信網中継器と連結される第１ポートと、
    前記カプラーの一側で前記公共災難網中継器と連結される第２ポートと、
    前記漏洩同軸ケーブルの一端と連結される第３ポートと、
    第４ポートと、を含み、
    前記第１ポートと前記第３ポートの間では前記移動通信網中継器からの前記送信信号がカップリングされ、
    前記第２ポートと前記第３ポートの間にはスルーパス（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｐａｔｈ）が形成されることで前記公共災難網中継器からの前記公共災難網信号がパススルーされることを特徴とする、請求項８に記載の漏洩同軸ケーブル無線通信システム。