KR0159320B1 - Method and apparatus for a radio remote repeater in a digital cellular radio communication system - Google Patents
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Abstract
원격 리피터(remote repeater)를 가지는 디지탈 셀룰러 무선 통신 시스템이 제공되었다. 통신 시스템은 중앙 통신국(106)을 포함하는데, 중앙 통신국은 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 배정된 제1무선 채널로 신호를 송수신하고, 셀룰러 통신 네트워크 장치와 신호를 송수신하며, 수신된 신호를 후속하여 제1무선 채널 또는 셀룰러 통신 네트워크 장치로 전송하기 위하여 디지탈 방식으로 처리한다. 통신 시스템은 또한 중앙 통신국(018)으로부터 원격하여 위치한 원격 통신국(124)을 포함하는데, 원격 통신국은 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 배정된 제1무선 채널 또는 제2무선 채널로 신호를 수신하고, 수신된 신호를 제1무선 채널 및 제2무선 채널 간에서 채널 변화시키며, 채널 변환된 신호를 여타의 제1 및 제2무선 채널로 전송한다.There has been provided a digital cellular wireless communication system having a remote repeater. The communication system includes a central communication station 106, which transmits and receives signals on a first wireless channel assigned in accordance with a cellular communication system channel reuse plan, transmits and receives signals to and from a cellular communication network device, and subsequently receives the received signals. Processing in a digital manner to transmit to the first wireless channel or cellular communication network device. The communication system also includes a remote communication station 124 located remotely from the central communication station 018, which receives the signal in a first wireless channel or a second wireless channel assigned in accordance with the cellular communication system channel reuse plan, The received signal is channel changed between the first wireless channel and the second wireless channel, and the channel converted signal is transmitted to other first and second wireless channels.
Description
[발명의 명칭][Name of invention]
디지탈 셀룰러 무선 통신 시스템의 무선 원격 리피터를 위한 방법 및 장치Method and apparatus for wireless remote repeater in digital cellular wireless communication system
[발명의 분야][Field of Invention]
본 발명은 셀룰러 무선통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 디지탈 셀룰러 무선 통신 시스템 내에서 무선 원격 리피터 메카니즘(radio remote repeater mechanism)을 사용하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to cellular wireless communication systems, and more particularly, to a method and apparatus for using a radio remote repeater mechanism in a digital cellular wireless communication system.
[발명의 배경][Background of invention]
셀룰러 무선 통신 시스템은 전형적으로 다수의 중앙 통신 기지국(central communication base sites)을 포함한다. 각각의 중앙 통신국은 서비스 영역 내의 이동 통신 장치(mobil communication units)를 위한 서비스 담당 영역 (service area coverage)를 가진다. 서비스 영역들은 실질적으로 연속적인 서비스 영역을 형성하기 위하여 인접한 원격 기지국(remote base sites)의 서비스 담당 영역들이 중첩되도록 배치된다 실질적으로 연속적인 서비스 영역은 이동 통신 장치를 하나의 서비스 영역을 위한 하나의 기지국으로부터 다른 서비스 영역을 위한 인접한 기지국으로 넘겨줌으로써 중단없는 서비스를 제공할 수 있도록 한다.Cellular wireless communication systems typically include a number of central communication base sites. Each central communication station has a service area coverage for mobil communication units in the service area. The service areas are arranged so that the service areas of adjacent remote base sites overlap to form a substantially continuous service area. A substantially continuous service area is a mobile communication device that is configured to one base station for one service area. It is possible to provide an uninterrupted service by passing from to an adjacent base station for another service area.
중앙 통신국과 이동 통신 장치간의 통신은 전형적으로 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 의하여 배정된 한쌍의 주파수 채널(즉, 전송 및 수신 주파수)을 통하여 이루어진다. 이동통신 장치는 작동되면 지역 중앙통신국으로부터의 제어 신호 전달을 위하여 무선 주파수 스펙트럼을 검색한다. 지역 통신국으로부터의 제어신호 전달은 무선 주파수 방송 제어 채널(BCCH)로 이루어진다. BCCH는 지역 중앙 통신국으로의 무선 통신 억세스 요청을 포맷 및 코드화 하기 위하여 이동 통신 장치에서 필요로 하는 소정의 정보를 포함한다. 유럽 원격 통신 표준 협회(ETSI)로부터 입수할 수 있는 모토롤라사에 의한 GSM 추천 사항에 특정된 바와 같은, Group Special Mobil(GSM)전유럽 셀룰러 통신 시스템은 BCCH를 포함하는 그러한 포맷을 사용하는 시스템의 예이다.The communication between the central communication station and the mobile communication device is typically through a pair of frequency channels (ie, transmit and receive frequencies) assigned by the cellular communication system channel reuse scheme. When activated, the mobile communication device scans the radio frequency spectrum for transmission of control signals from the local central office. The control signal transmission from the local communication station is over a radio frequency broadcast control channel (BCCH). The BCCH contains certain information needed by the mobile communication device to format and code a radio communication access request to a local central communication station. A Group Special Mobil (GSM) all-European cellular communication system, as specified in the GSM recommendation by Motorola, available from the European Telecommunication Standards Association (ETSI), is an example of a system using such a format including BCCH. to be.
BCCH상에는 타이밍 정보, 신호를 전송하는 중앙 통신국의 지역 중앙 통신국 ID,전송 억세스 요청의 포맷을 특정하기 위한 포맷 정보, 나아가서 그러한 억세스 요청을 전송하는 주차수를 식별하는 소정의 환경 정보를 포함하는 많은 제어 정보가 전달된다. 또한, 포맷 정보는 시분할 다중 억세스(TDMA)시스템으로서의 통신 시스템을 식별할 수 있고, 나아가서 억세스 요청을 전달할 시간 슬롯을 식별할 수도 있다.Many controls on the BCCH include timing information, a local central station ID of the central communication station transmitting the signal, format information for specifying the format of the transmission access request, and further predetermined environmental information identifying the number of parkings transmitting such an access request. Information is delivered. The format information may also identify a communication system as a time division multiple access (TDMA) system and may further identify a time slot to carry an access request.
이동통신 장치는 BCCH상에서 수신된 정보를 검출하고 디코딩한 후 지역 중앙 통신국으로 억세스 요청을 전송한다. 이동통신 장치로부터 억세스 요청을 수신하면, 지역 중앙 통신국은 지역 중앙 통신국과의 교신을 위하여 사용할 수 있는 자원(resource)을 식별하는 신호를 이동 통신 장치로 전송함으로써 이에 응답한다.The mobile communication device detects and decodes the information received on the BCCH and sends an access request to the local central communication station. Upon receiving an access request from the mobile communication device, the local central communication station responds by sending a signal to the mobile communication device that identifies a resource that can be used for communication with the local central communication station.
다른 중앙 통신국에 의하여 담당되는 근접한 서비스 영역 내의 다른 이동 통신 장치들간의 통신으로 인한 셀룰러 통신 시스템의 잡음을 제한하고 셀룰러 통신 시스템의 용량을 증대시키기 위하여, 셀룰러 통신 시스템의 서비스 지역 내에서는 한정된 가용 통신 자원의 재사용이 이루어 진다. 통신 자원의 재사용이 통신 채널 내에서 허용할 수 없는 잡음을 발생시키지 않도록 하기 위하여, 동일한 통신 자원이 할당된 중앙 통신국은 지리적으로 분리된다. 이들이 지리적으로 충분히 이격됨에 의하여, 통신 채널 내의 잡음은 제한된다. 그러나, 적절한 신호대 잡음비(통신 채널 내의 무시할 수 있는 잡음)를 확보하기 위하여 요구되는 지리적 분리는 각각의 서비스 영역 내에서 모든 가용 통신 자원이 사용될 수 없도록 하기 때문에 통신 시스템의 용량을 제한하게 된다.Limited available communication resources within the service area of the cellular communication system in order to limit the noise of the cellular communication system and increase the capacity of the cellular communication system due to communication between other mobile communication devices in the adjacent service area served by the other central communication station. Reuse is done. In order to ensure that reuse of communication resources does not cause unacceptable noise within the communication channel, the central communication stations assigned the same communication resources are geographically separated. By being sufficiently spaced geographically, noise in the communication channel is limited. However, the geographic separation required to ensure an adequate signal-to-noise ratio (negligible noise in the communication channel) limits the capacity of the communication system since all available communication resources are not available within each service area.
통신 자원 재사용의 효율을 높이고 셀룰러 통신 시스템의 용량을 증대 시키기 위하여, 중앙 통신국의 서비스 영역들은 가용 통신 자원(즉, 통신 채널)의 일정 비율을 각각 가지는 섹터들로 분할될 수 있다. 서비스 영역을 섹터들로 분할함으로써 적절한 신호대 잡음비를 유지하면서 요구되는 지리적 이격도가 감소될 수 있다. 예를 들어, 모토롤라사에 양도된 미합중국 특허 제4,128,740호는 4셀(서비스 영역)-6섹터 통신 리소스 재사용 패턴을 개시한다. 개시된 바와 같이, 각각의 셀은 6개의 섹터로 분할되며 각각의 섹터는 가용 통신 자원의 약 1/24를 포함한다. 4개의 셀 종신국마다 통신 자원패턴이 반복된다. 이 통신 자원 재사용 패턴은 모토롤라사에 양도된 1990년 1월 2일자 출원된 미합중국 특허출원 제 07/459,624호에 개시된 바와 같은 1셀 통신국 재사용 패턴으로 더욱 축소될 수 있다. 본 발명이 속하는 분야의 통상의 기술자들은 셀룰러 통신 시스템을 위하여 3,7,21,49,63,91국 통신국 재사용 패턴을 비롯한 많은 재사용 패턴이 존재함을 알고 있다.In order to increase the efficiency of communication resource reuse and increase the capacity of the cellular communication system, service areas of the central communication station may be divided into sectors each having a certain ratio of available communication resources (ie, communication channels). By dividing the service area into sectors, the required geographic spacing can be reduced while maintaining an appropriate signal-to-noise ratio. For example, US Pat. No. 4,128,740, assigned to Motorola, discloses a four cell (service area) -6 sector communication resource reuse pattern. As disclosed, each cell is divided into six sectors, each sector comprising about 1/24 of available communication resources. The communication resource pattern is repeated for every four cell destination stations. This communication resource reuse pattern may be further reduced to a one cell communication station reuse pattern as disclosed in US Patent Application No. 07 / 459,624, filed Jan. 2, 1990, assigned to Motorola. Those skilled in the art know that there are many reuse patterns for cellular communication systems, including 3,7,21,49,63,91 station communication station reuse patterns.
지역 중앙 통신국은 이동 통신 장치가 사용할 통신 자원을 할당한 후에, 배정된 통신 채널 자원을 통한 이동 통신 장치와의 임의의 후속 통신을 위하여 전형적으로 지역 중앙 통신국에 위치한 트랜시버(transciver)를 할당한다. 중앙 통신국의 트랜시버는 후속하여 이동 통신 장치의 목표 통신 장치(target communication unit)로의 통신 경로를 설정한다. 목표 통신 장치는 동일 서비스 영역 내의 다른 이동 통신 장치, 다른 서비스 영역 내의 이동 통신 장치,또는 공중 교환 전화 네트워크(PSTN)상의 가입자일 수 있다.After allocating communication resources for use by the mobile communication device, the local central communication station typically assigns transceivers located at the local central communication station for any subsequent communication with the mobile communication device over the assigned communication channel resources. The transceiver of the central communication station subsequently establishes a communication path from the mobile communication device to the target communication unit. The target communication device may be another mobile communication device in the same service area, a mobile communication device in another service area, or a subscriber on a public switched telephone network (PSTN).
충분한 스펙트럼을 가진 고밀도 셀룰러 통신 시스템은 좁은 지리적 영역을 취급하는 마이크로 셀들을 사용함으로써 도시 환경에서 다수의 사용자에게 서비스를 제공할 수 있다. 그러나, 지방 또는 준도시 지역 등과 같이 사용자 밀도가 낮은 지역에서는 높은 신호 전파 손실 및 높은 기반 시설 비용에 의하여 그러한 통신 시스템의 경제적 경쟁력이 크게 제한된다. 따라서 지방, 준도시 및 도시 환경에서 동일 하게 서비스 담당 영역을 형성하는 것이 완전한 셀룰러 통신 서비스이 형성에 있어서 중요하기 때문에, 보다 저렴한 셀룰러 통신 시스템 구축 수단의 필요성이 커진다.High-density cellular communication systems with sufficient spectrum can serve multiple users in urban environments by using microcells that handle narrow geographic areas. However, in areas of low user density, such as rural or suburban areas, the economic competitiveness of such communication systems is greatly limited by high signal propagation losses and high infrastructure costs. Therefore, the formation of the service area in the same way in rural, suburban and urban environments is important for the formation of a complete cellular communication service, thus increasing the need for means for establishing a less expensive cellular communication system.
한편, 주파수 대역 확보를 위한 경쟁이 심화됨으로 인하여, 상대적으로 근접한 지역에서의 주파수 재사용을 가능하게 하기 위하여 하나의 중앙 통신국이 담당하는 서비스 영역이 축소될 필요가 생길수 있다. 그러나, 하나의 중앙 통신국의 서비스 담당 영역이 축소되면, 주어진 지리적 영역을 담당하기 위한 중앙 통신국의 수가 증가하게 된다. 따라서 셀룰러 통신 시스템의 전체 비용을 감소시키기 위하여 개개의 중앙 통신국 설비의 비용을 최소화 시키는 것이 바람직하다.On the other hand, as the competition for securing the frequency bands intensifies, it may be necessary to reduce the service area in charge of one central communication station in order to enable frequency reuse in a relatively close area. However, if the service area of one central communication station is reduced, the number of central communication stations for serving a given geographical area increases. Therefore, it is desirable to minimize the cost of individual central station equipment in order to reduce the overall cost of the cellular communication system.
[발명의 요약][Summary of invention]
본 발명은 저밀도 통신 트래픽 영역에서 풍부한 무선 주파수 스펙트럼을 넓은 지리적 영역을 취급하기 위한 보다 저렴한 통신 방법에 효과적으로 이용함으로써, 전술한 통신 시스템의 비용 문제를 극복한다. 또한, 본 발명은 가용 무선 스펙트럼이 충분한경우에 셀 통신국 제어기 간의 통신선(wireline)연결의 대용으로서 마이크로 셀룰러 통신에서 사용될 수 있다. 본 발명은 원격 리피터(remote repeater) 및 중앙 통신국을 가지는 디지탈 셀룰러 무선 통신 시스템을 제공한다. 중앙 통신국은 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 의하여 배정된 제1무선 채널로 신호를 송수신하고, 셀룰러 통신 네트워크 장치와 신호는 송수신하며, 제1무선 채널에서의 또는 셀룰러 통신 네트워크 장치로의 후속 전송을 위하여 수신된 신호를 디지탈 방식으로 처리한다. 중앙 통신국으로부터 원격하여 위치한 원격 리피터(즉, 원격 통신국)는 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 배정된 제1무선 채널 또는 제2무선 채널로 신호를 수신하여, 수신된 신호를 제1 및 제2무선 채널간에서 채널 변환하여, 채널 변환된 신호를 여타의 제1 및 제2무선 채널로 전송한다.The present invention overcomes the cost problem of the aforementioned communication system by effectively utilizing the rich radio frequency spectrum in the low density communication traffic area in a less expensive communication method for handling a wide geographic area. In addition, the present invention can be used in micro cellular communication as a substitute for the wireline connection between cell communication station controllers when the available radio spectrum is sufficient. The present invention provides a digital cellular wireless communication system having a remote repeater and a central communication station. The central communication station transmits and receives a signal on a first wireless channel assigned by the cellular communication system channel reuse plan, transmits and receives a signal to and from a cellular communication network device, and for subsequent transmission on or to the cellular communication network device. The received signal is processed in a digital manner. A remote repeater (i.e., a remote communication station) located remotely from the central communication station receives signals on the first wireless channel or the second wireless channel assigned according to the cellular communication system channel reuse plan, and receives the received signals from the first and second wireless channels. Channel conversion between channels transmits the channel converted signal to other first and second wireless channels.
이러한 통신 시스템의 구성 결과, 원격 통신국은 셀룰러 통신 네트워크 장치와 교신하기 위한 메카니즘 또는 수신된 신호를 디지탈 방식으로 처리하기 위한 메카니즘을 가질 필요가 없기 때문에, 원격 통신국에서의 소프트웨어 및 하드웨어의 요구량이 중앙 통신국의 경우보다 적어진다. 따라서 원격 통신국의 비용이 감소되고, 낮은 통신 밀도를 가진 지역에서 중앙 통신국과 연계하여 이러한 저렴한 원격 통신국을 활용함으로써 통신 시스템의 전체 비용이 감소될 수 있다.As a result of the configuration of such a communication system, since the telecommunication station does not need to have a mechanism for communicating with the cellular communication network device or a mechanism for digitally processing the received signal, the requirements of the software and hardware at the telecommunication station are increased. Will be less than Therefore, the cost of the telecommunication station can be reduced, and the overall cost of the communication system can be reduced by utilizing such an inexpensive telecommunication station in conjunction with the central station in areas with low communication density.
[도면의 간단한 설명][Brief Description of Drawings]
제1-1도 및 제1-2도는 디지탈 셀룰러 무선 통신 시스템의 실시예를 도시하는 도면.1-1 and 1-2 illustrate an embodiment of a digital cellular wireless communication system.
제2-1도 및 제2-2도는 중앙 통신국의 실시예를 도시하는 도면.2-1 and 2-2 show an embodiment of a central communication station.
제3-1도 및 제3-2도는 원격 통신국의 실시예를 도시하는 도면.3-1 and 3-2 illustrate embodiments of a telecommunications station.
제4-1도 및 제4-2도는 디지탈 셀룰러 무선 통신 시스템의 각각의 실시예에서 셀룰러 통신 네트워크로부터 이동 통신 장치로 신호가 전달되는 과정의 흐름도.4-1 and 4-2 are flow diagrams of a process for transferring signals from a cellular communication network to a mobile communication device in each embodiment of a digital cellular wireless communication system.
제5-1도 및 제5-2도는 디지탈 셀룰러 무선 통신 시스템의 각각의 실시예에서 이동통신 장치로부터 셀룰러 통신 네트워크로 신호가 전달되는 과정의 흐름도.5-1 and 5-2 are flow diagrams of a process for signal transmission from a mobile communication device to a cellular communication network in each embodiment of a digital cellular wireless communication system.
[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention
제1-1도에는 원격 리피터(102)를 가지는 디지탈 셀룰러 무선 통신 시스템(100)의 실시예가 도시되었다. 통신시스템(100)은 하나 이상의 중앙 통신국(104)을 포함한다. 중앙 통신국(104)는 안테나 탑(106)과 장비 보관 장치(108)를 포함한다. 제2-1도에 도시된 바와같이, 장비 보관장치(108)는 트랜시버 메카니즘(110), 통신장치(114), 및 프로세서 장치(112)를 포함한다.1-1, an embodiment of a digital cellular wireless communication system 100 having a remote repeater 102 is shown. Communication system 100 includes one or more central communication stations 104. The central communications station 104 includes an antenna tower 106 and an equipment storage device 108. As shown in FIG. 2-1, the equipment storage device 108 includes a transceiver mechanism 110, a communication device 114, and a processor device 112.
트랜시버 메카니즘(110)은 작동상 안테나 탑(106)과 연결되어 있고, 안테나 탑에는 트랜시버(110)가 안테나(116)를 통하여 제1무선 채널로 신호를 송수신할 수 있도록 안테나(116)가 장착된다. 안테나(116)는 전방향(omnidirection) 안테나, 섹터화된 안테나 어레이, 또는 협소폭 빔(narrow beam) 안테나 등의 형태를 가질 수 있다. 본 발명이 속하는 분야의 기술자들은 최적 안테나의 형태가 특정한 설치 환경에 따라 변화함을 알 수 있다. 본 실시예에서 안테나(116)는 전방향 안테나이다. 또한, 무슨 채널이라함은 2개의 통신장치에 의한 통신 링크를 형성하기 위하여 사용되는 한쌍의 채널 밴드를 의미한다. 이하의 설명에서 이러한 채널 밴드의 쌍은 중앙통신국(104)의 관점에서 지칭될 것이다. 더욱 자세하게는 중앙 통신국(104)으로 메시지를 전송하기 위하여 사용되는 제1무선 채널의 부분이 제1치널의 내향부(inbound portion)지칭되고, 유사하게 중앙 통신국(104)으로부터 메시지를 전송하기 위하여 사용되는 제1무선 채널의 부분은 제1채널의 외향부(outbound portion)로 지칭된다. 제1무선 채널의 형태는 코드 분할 채널 (예를 들어 직렬 및 주파수 홉핑 분산 스펙트럼 채널)시분할 채널(예를 들어,GSM 채널) 및 ,주파수 분할 채널을 포함하는 임의의 형태의 채널 중 하나 일수 있으며, 이는 예시된 형태에 의하여 제한되지 아니한다. 설명의 단순화를 위하여 ,이하에서는 주파수 분할 채널의 예를 들어 설명하기로 한다. 실시예의 트랜시버 메카니즘(110)은 바람직하게는 제1무선 채널의 외향부에서 신호를 전송하고 제1무선 채널의 내향부에서 신호를 수신할 수 있다.The transceiver mechanism 110 is operatively connected to the antenna tower 106, which is equipped with an antenna 116 so that the transceiver 110 can transmit and receive signals to and from the first wireless channel through the antenna 116. . Antenna 116 may take the form of an omnidirection antenna, a sectorized antenna array, a narrow beam antenna, or the like. Those skilled in the art will appreciate that the shape of the optimum antenna varies depending on the particular installation environment. In this embodiment, the antenna 116 is an omnidirectional antenna. In addition, what channel means a pair of channel bands used to form a communication link by two communication devices. In the following description these pairs of channel bands will be referred to in terms of the central communication station 104. More specifically, the portion of the first wireless channel used to transmit the message to the central communication station 104 is named inbound portion of the first channel and similarly used to transmit the message from the central communication station 104. The portion of the first wireless channel that is being referred to is the outbound portion of the first channel. The form of the first wireless channel may be one of any type of channel including code division channels (e.g. serial and frequency hopping spread spectrum channels) time division channels (e.g. GSM channels) and frequency division channels, This is not limited by the illustrated form. For simplicity, hereinafter, an example of a frequency division channel will be described. The transceiver mechanism 110 of the embodiment may preferably transmit signals outwardly of the first wireless channel and receive signals inwardly of the first wireless channel.
통신 장치(114)는 바람직하게는 셀룰러 통신 네트워크 장치(12)에 작동상 연결되어 네트워크 장치(120)로 신호를 전송하거나 그로부터 신호를 수신할 수 있다. 통신 네트워크 장치(114)는 기지 통신국 제어기, 다른 중앙 통신국 또는 통신 시스템 스위치(예를 들어 PSTN 스위치)일수 있다.The communication device 114 is preferably operatively connected to the cellular communication network device 12 to transmit signals to or receive signals from the network device 120. The communication network device 114 may be a known communication station controller, another central communication station, or a communication system switch (eg, a PSTN switch).
프로세서장치(112)는 작동상 트랜시버 메카니즘(110) 및 통신 장치(114)와 결합되어, 프로세서(112)는 트랜시버(110)또는 통신 장치(114)에 의하여 수신된 신호를 디지탈 방식으로 처리하고, 이어서, 처리된 신호를 프로세서(112)로 신호를 모내지 않은 장치 {예를 들어, 트랜시버(110)또는 통신 장치(114)}로 공급할 수 있다.The processor device 112 is operatively coupled with the transceiver mechanism 110 and the communication device 114 so that the processor 112 processes the signal received by the transceiver 110 or the communication device 114 in a digital manner, The processed signal may then be fed to the processor 112 to a device that does not collect the signal (eg, the transceiver 110 or the communication device 114).
통신 시스템(100)은 또한 중앙 통신국(104)으로부터 원격하여 위치한 하나 이상의 원격 통신국(102)을 포함한다. 원격 통신국(102)은 안테나 탑(122) 및 장비 보관 장치(124)를 포함한다.The communication system 100 also includes one or more remote communication stations 102 located remotely from the central communication station 104. Telecommunications station 102 includes an antenna tower 122 and an equipment storage device 124.
제1트랜시버 메카니즘(126)은 작동상 안테나 탑(122)과 연결되고, 안테나 탑에는 트랜시버(126)가 안테나(134)를 통하여 제1무선 채널로 신호를 송수신할수 있도록 하기 위하여 안테나(134)가 장착된다. 안테나(134)는, 안테나(116)와 같이, 전방향 안테나, 섹터화된 안테나 어레이, 또는 협소폭 빔 안테나 등 임의의 형태를 가질 수 있다. 본 실시예에서 안테나(132)는 안테나(132)로부터 전송된 신호가 중앙 통신국(104)에서 셀1내의 이동 통신 장치(136)로부터 전송된 것으로 나타나고 안테나(116)로부터 전송된 신호가 원격 통신국(102)에서 수신될 수 있도록 구성된 협소폭 빔 안테나이다. 안테나 탑(122)상에 협소폭 빔(즉, 방향성)안테나를 사용하면 중앙 통신국(104) 및 원격 통신국(102)간의 높은 질의 무선 링크가 이루어질 수 있다. 본 실시예의 제1트랜시버메카니즘(126)은 제1무선 채널의 내향부에서 신호를 전송하고 제1무선 채널의 외향부에서 신호를 수신할 수 있다.The first transceiver mechanism 126 is operatively connected to the antenna tower 122, wherein the antenna 134 is connected to the antenna tower to allow the transceiver 126 to transmit and receive signals to and from the first wireless channel through the antenna 134. Is mounted. The antenna 134 may take any form, such as the antenna 116, such as an omnidirectional antenna, a sectorized antenna array, or a narrow beam antenna. In this embodiment, the antenna 132 indicates that the signal transmitted from the antenna 132 is transmitted from the mobile communication device 136 in the cell 1 at the central communication station 104 and the signal transmitted from the antenna 116 is transmitted to the remote communication station ( Narrow beam antenna configured to be received at 102. The use of a narrow beam (ie directional) antenna on antenna tower 122 may result in a high quality wireless link between central station 104 and remote communication station 102. The first transceiver mechanism 126 of the present embodiment may transmit a signal inwardly of the first wireless channel and receive a signal outwardly of the first wireless channel.
제2트랜스버 메카니즘(130)은 작동상 안테나 탑(122)에 연결되고, 안테나 탑에는 트랜시버(130)가 안테나(134)를 통하여 제2무선 채널로 신호를 송수신할 수 있도록 안테나(134)가 장착 된다. 안테나(134)는 안테나(116)의 경우와 같이, 전방향 안테나, 섹터화된 안테나 어레이, 또는 협소폭 빔 안테나 일 수 있다. 본 실시예에서 안테나(134)는 안테나(134)로부터 전송된 신호가 셀2 내의 이동 통신장치 (138)에 의하여 수신될 수 있고 이동 통신 장치(138)에 의하여 전송된 신호가 원격 통신국(102)에서 수신될 수 있도록 구성된 전방향 안테나이다. 또한, 제1무선 채널의 경우와 같이, 제2무선 채널은 원격 통신국(102)의 관점에서 지칭된 한쌍의 채널 밴드를 가진다. 더욱 자세하게 설명하면, 원격 통신국(102)으로 메시지를 전송하기 위하여 사용되는 제2무선 채널의 부분이 제2채널의 내향부로 지칭되고, 유사하게 원격통신국(102)으로부터 메시지를 전송하기 위하여 사용되는 제2무선 채널의 부분은 제2채널의 외향부로 지칭된다. 또한 본 발명의 원리 및 범위를 벗어나지 아니하고 기타 형태의 무선 채널을 사용할 수 있으나, 제1무선 채널의 경우와 같이, 주파수분할 채널을 중심으로 제2무선 채널을 설명한다. 제2트랜시버 메카니즘(130)의 실시예는 제2무선 채널의 외향부로 신호를 전송하고 그 내향부로 신호를 수신할 수 있다.The second transceiver mechanism 130 is operatively connected to the antenna tower 122, and the antenna tower 134 is connected to the antenna tower so that the transceiver 130 can transmit and receive signals to and from the second wireless channel through the antenna 134. It is mounted. Antenna 134 may be an omnidirectional antenna, a sectorized antenna array, or a narrow width beam antenna, as in the case of antenna 116. In this embodiment, the antenna 134 may receive a signal transmitted from the antenna 134 by the mobile communication device 138 in the cell 2 and the signal transmitted by the mobile communication device 138 may be the remote communication station 102. It is an omni-directional antenna configured to be received by. Also, as in the case of the first wireless channel, the second wireless channel has a pair of channel bands referred to from the perspective of the telecommunications station 102. In more detail, the portion of the second wireless channel used to transmit the message to the telecommunications station 102 is referred to as the inward of the second channel and similarly used to transmit the message from the telecommunications station 102. The portion of the two wireless channels is referred to as the outward portion of the second channel. In addition, although other forms of wireless channels may be used without departing from the principles and scope of the present invention, the second wireless channel will be described based on the frequency division channel as in the case of the first wireless channel. An embodiment of the second transceiver mechanism 130 may transmit a signal to the outward portion of the second wireless channel and receive the signal to the inward portion thereof.
본 발명이 속하는 분야의 기술자들은 트랜시버(126 및 130)의 기능은 단일의 트랜시버 메카니즘으로 통합될 수 있음을 알 수 있다. 유사하게, 안테나(132 및 134)의 기능은 단일 안테나로 통합될 수 있다. 원격 통신국(102)에서의 이러한 두 가지의 구성요소의 가능한 조합은 단일 세트의 장치에 의하여 광폭 밴드 신호 버스트 내의 시간 프레임의 그 이상의 시간 슬롯 또는 그 이상의 코드 분할된 채널들이 송수신될수 있는 TDMA 또는 CDMA 형태의 무선 채널이 사용되는 경우 용이하게 실행될 수 있다.Those skilled in the art will appreciate that the functionality of the transceivers 126 and 130 may be integrated into a single transceiver mechanism. Similarly, the functionality of antennas 132 and 134 can be integrated into a single antenna. A possible combination of these two components at the telecommunications station 102 is a TDMA or CDMA form in which more time slots or more code division channels of a time frame in a wide band signal burst can be transmitted and received by a single set of devices. If a wireless channel of is used, it can be easily executed.
채널 변환 장치(128)는 제1 및 제2무선 채널간에서 수신된 신호의 채널을 변환시킨다. 채널 변환 장치(128)는 제2무선 채널의 내향부로부터 제1무선 채널의 내향부로 수신된 신호의 채널을 변환시킨다. 동일한 방식으로, 채널 변환 장치(128)는 제1무선 채널의 외향부로부터 제2 무선채널의 외향부로 수신된 신호의 채널을 변환시킨다. 채널 변환 장치(128)는 또는 수신된 신호의 이득을 예정된 출력레벨로 조정하기 위한 자동 이득 제어회로를 포함할 수 있다. 이 이득 제어 회로는 제1 및/또는 제2트랜시버 메카니즘(12,130)에 의하여 전송되는 신호가 적절한 신호출력을 가지도록 한다. 그리하여 이동 통신 장치(138)가 원격 통신국(104)에 가까이 있는 경우 전송되는 신호 출력이 약화되고, 이동 통신 장치(138)가 원격 통신국(104)에서 멀리 떨어져 있는 경우 전송되는 신호 출력이 증대될 수 있다.The channel converter 128 converts the channel of the received signal between the first and second wireless channels. The channel converter 128 converts a channel of a signal received from an inward portion of the second wireless channel into an inward portion of the first wireless channel. In the same way, the channel converter 128 converts the channel of the signal received from the outward portion of the first wireless channel to the outward portion of the second wireless channel. The channel converter 128 may also include an automatic gain control circuit for adjusting the gain of the received signal to a predetermined output level. This gain control circuit allows the signal transmitted by the first and / or second transceiver mechanisms 12,130 to have an appropriate signal output. Thus, the signal output transmitted when the mobile communication device 138 is close to the remote communication station 104 may be weakened, and the signal output transmitted when the mobile communication device 138 is far from the remote communication station 104 may be increased. have.
본 실시예에 따른 원격 통신국(102)을 사용하여 셀룰러 종신 설비의 기반 설비를 위한 비용이 크게 절감될 수 있다. 이러한 비용 절감은 셀룰러 통신 네트워크장치(120)로의 연합된 연결뿐만 아니라 부분적으로는 프로세서(112) 및 통신 장치(114)의 제거를 통하여 달성된다.Using the telecommunications station 102 according to the present embodiment, the cost for the infrastructure of the cellular lifetime facility can be greatly reduced. This cost reduction is achieved in part through the removal of the processor 112 and the communication device 114, as well as the associated connection to the cellular communication network device 120.
통신 시스템(100)은 또한 중앙 통신국(104)로부터 원격하여 위치되고 원격통신국(102)로부터도 원격하여 위치한 이동 통신 장치(136 및 138)를 포함한다. 이동 통신 장치(136,138)는 트랜시버 메카니즘을 포함한다. 트랜시버 메카니즘은 제1 및 제2채널로 신호를 송수신 하도록 구성된다. 본 실시예의 이동 장치 트랜시버 메카니즘은 제1또는 제2무선 채널의 외향부로 신호를 수신하고, 어느 무선 채널로 신호가 수신되었는지를 결정하여, 결정된 무선 채널의 내향부로 신호를 전송할 수 있다. 그리하여, 이동 트랜시버는 중앙 통신국(104)의 제1트랜시버(110) 및 원격 통신국(102)의 제2트랜시버(130)와 직접 교신할 수 있다.Communication system 100 also includes mobile communication devices 136 and 138 located remotely from central communication station 104 and also remotely from remote communication station 102. Mobile communication devices 136 and 138 include a transceiver mechanism. The transceiver mechanism is configured to transmit and receive signals on the first and second channels. The mobile device transceiver mechanism of the present embodiment may receive a signal outwardly of the first or second wireless channel, determine which wireless channel a signal is received, and transmit the signal inwardly of the determined wireless channel. Thus, the mobile transceiver can communicate directly with the first transceiver 110 of the central communication station 104 and the second transceiver 130 of the remote communication station 102.
중앙 통신국(예를 들어, 통신국 104)에 의하여 전송된 신호를 주파수 변환하고 중계할 수 있는 원격 통신국 (예를 들어, 통신국 102)을 사용하는 시스템의 특히 중요한 특징은 통신 채널 재사용이다.A particularly important feature of a system using a remote communication station (eg, communication station 102) capable of frequency converting and relaying signals transmitted by a central communication station (eg, communication station 104) is communication channel reuse.
채널 재사용 패턴(예를 들어,3국,4국,7국,21국,49국,63국, 또는 91국 채널 재사용 패턴)에 기초한 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 소정의 제1 및 제2무선 채널이 배정된다. 사용되는 특정의 채널 재사용 계획에 따라, 제1무선 채널에 배정된 무선 채널은 제2무선 채널에 배정된 무선 채널과 유사할 수 있다. 또한, 제1무선 채널에 배정된 무선 채널은 제2무선 채널과 상이할 수도 있다.According to the cellular reuse system channel reuse plan based on the channel reuse pattern (e.g., three stations, four stations, seven stations, 21 stations, 49 stations, 63 stations, or 91 stations channel reuse pattern) A wireless channel is assigned. Depending on the particular channel reuse scheme used, the wireless channel assigned to the first wireless channel may be similar to the wireless channel assigned to the second wireless channel. In addition, the wireless channel assigned to the first wireless channel may be different from the second wireless channel.
각각의 중앙 통신국(104)은 통신 소통량 제어를 각각의 주변 셀(예를 들어, 셀2 내지 셀7)내의 원격 통신국까지 확장하도록 구성될 수 있다. 사용된 특정 채널 재사용 계획에 따라 제1무선 채널에 배정된{중앙 통신국(104)과 연관된} 무선 채널은 제2무선 채널에 배정된 {원격 통신국(102)과 연관된} 무선 채널과 유사하거나 상이할 수 있다.Each central communication station 104 may be configured to extend communication traffic control to remote communication stations within each peripheral cell (eg, cells 2 through 7). Depending on the particular channel reuse scheme used, the wireless channel assigned to the first wireless channel (associated with the central communication station 104) may be similar to or different from the wireless channel assigned to the second wireless channel (associated with the remote communication station 102). Can be.
예를 들어, 각각의 원격 통신국은 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 배정되고, 제1 무선 채널과는 상이하며, 기타의 원격통신국에 각각 배정된 제2무선 채널과도 상이한 제2무선 채널에 대하여 작동할 수 있다.For example, each telecommunication station may be assigned a second wireless channel that is assigned in accordance with a cellular communication system channel reuse plan, that is different from the first wireless channel, and that is different from the second wireless channel that is assigned to the other telecommunication stations, respectively. Can work.
한편, 각각의 원격 통신국은 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 배정되고, 제1무선 채널과는 상이하며, 기타의 원격 통신국에 각각 배정된 제2무선 채널과는 유사한 제2무선 채널에 대하여 작동할 수도 있다.On the other hand, each telecommunication station is assigned according to the cellular communication system channel reuse plan, and operates on a second wireless channel that is different from the first wireless channel and similar to the second wireless channel assigned to the other telecommunication stations respectively. It may be.
또한, 각각의 원격 통신국은 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 배정되고, 제1무선 채널과 유사하며, 기타의 원격 통신국에 각각 배정된 제2무선 채널과도 유사한 제2무선 채널에 대하여 작동할 수 있다.In addition, each telecommunication station may operate on a second wireless channel assigned according to the cellular communication system channel reuse plan, similar to the first wireless channel, and similar to the second wireless channel assigned to the other telecommunication stations respectively. have.
최종적으로, 각각의 원격 통신국은 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 배정되고, 제1무선 채널과 유사하며, 기타의 원격 통신국에 각각 배정된 제2무선 채널과도 유사한 제2무선 채널에 대하여 작동할 수 있다.Finally, each telecommunication station will operate on a second wireless channel assigned according to the cellular communication system channel reuse plan, similar to the first wireless channel, and similar to the second wireless channel assigned to the other telecommunication stations respectively. Can be.
하나의 예시로서, 제4-1도는 셀룰러 통신 네트워크 장치 (120)로부터 이동 통신 장치(138)로 신호가 전달되는 과정을 도시하는 흐름도이다. 신호가 중앙 통신국(104)으로 보내졌을 때 셀룰러 통신 네트워크장치(120)에서 과정이 개시된다(200).As one example, FIGS. 4-1 are flow diagrams illustrating a process of signal transmission from the cellular communication network device 120 to the mobile communication device 138. When the signal is sent to the central communication station 104, the process commences at the cellular communication network device 120 (200).
중앙 통신국(104)은 셀룰러 통신 네트워크 장치(120)로부터 신호를 수신한다(202).중앙 통신국(102)은 수신된 신호를 디지탈 방식으로 처리한다(204). 또한, 셀룰러 통신 채널 재사용 계획에 따라 제1무선 채널이 중앙 통신국(104)에 배정된다(206). 이 제1무선 채널은 내향 및 외향 무선 채널부를 가진다. 중앙 통신국(104)은 처리된 신호를 제1무선 채널의 외향부로 전송한다(208). 후속하여, 중앙 통신국(104)으로부터 원격하여 위치한 원격 통신국(102)은 제1무선 채널의 외향부로 전송된 신호를 수신한다(210). 또한, 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 제2무선 채널이 원격 통신국(102)에 배정된다(212). 이 제2무선 채널 역시 내향 및 외향 무선 채널부를 가진다. 후속하여, 원격 통신국(102)에서 제1무선 채널로 부터 제 2무선 채널로 수신된 신호가 채널 변환된다(214). 채널 변환된 신호의 이득이 예정된 출력 레벨로 조정된다(215). 그리고 나서 원격 통신국(102)이 채널 변환된 신호를 제2무선 채널의 외향부로 전송한다(216). 최종적으로 이동 통신 장치(138)에서 제2무선 채널의 외향부에서 채널 변환된 신호가 수신되어(218), 과정이 종료된다.(220).The central communication station 104 receives a signal from the cellular communication network device 120 (202). The central communication station 102 processes the received signal in a digital manner (204). In addition, a first wireless channel is assigned 206 to the central communication station 104 in accordance with the cellular communication channel reuse plan. The first wireless channel has inward and outward radio channel sections. The central communication station 104 transmits the processed signal to the outward portion of the first wireless channel (208). Subsequently, the remote communication station 102 located remotely from the central communication station 104 receives the signal transmitted 210 outward of the first wireless channel. In addition, a second wireless channel is assigned to the remote communication station 102 in accordance with the cellular communication system channel reuse plan (212). This second wireless channel also has inward and outward radio channel sections. Subsequently, a signal received from the first wireless channel from the first wireless channel to the second wireless channel at the telecommunications station 102 is channel converted (214). The gain of the channel converted signal is adjusted to a predetermined output level (215). The remote communication station 102 then transmits the channel converted signal to the outward portion of the second wireless channel (216). Finally, the mobile communication device 138 receives the channel-converted signal in the outward portion of the second wireless channel (218), and the process ends (220).
하나의 예시로서, 제 5-1도는 이동 통신 장치(138)로부터 셀룰러 통신 네트워크 장치(120)로 신호가 전달되는 과정을 나타내는 흐름도이다. 이동 통신 장치(138)에서 과정이 개시된다(230). 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 중앙 통신국(104)에 제1무선 채널이 배정된다(232). 제1무선 채널은 내향 및 외향 무선 채널부를 가진다. 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 중앙 통신국(104)으로 부터 원격하여 위치한 원격 통신국(102)에 제2무선 채널이 배정된다(234). 제2무선 채널도 내향 및 외향 무선 채널부를 가진다. 이동 통신 장치(138)가 제2무선 채널의 내향부로 신호를 전송한다(236). 원격 통신국(102)은 제2무선 채널의 내향부의 신호를 수신한다(238). 후속하여, 수신된 신호는 원격 통신국(102)에서 제2무선 채널로 부터 제1무선 채널로 채널 변환된다(240). 채널 변환된 신호의 이득이 예정된 출력 레벨로 조정된다(242). 그리고 나서, 원격 통신국(102)은 변환된 신호를 제1무선 채널의 내향부로 전송한다(244). 중앙 통신국(104)은 제1무선 채널의 내향부로 전송된 신호를 수신한다(246). 수신된 신호는 중앙 통신국(104)에서 디지탈 방식으로 처리한다.(248). 최종적으로, 처리된 신호가 중앙 통신국(104)으로부터 셀룰러 통신 네트워크 장치(120)로 전송되어(250), 과정이 종료된다(252).As an example, FIGS. 5-1 are a flowchart illustrating a process of transmitting a signal from the mobile communication device 138 to the cellular communication network device 120. The process is initiated 230 at the mobile communication device 138. A first wireless channel is assigned 232 to the central communication station 104 in accordance with the cellular communication system channel reuse plan. The first wireless channel has inward and outward wireless channel portions. A second wireless channel is assigned 234 to a remote communication station 102 located remote from the central communication station 104 in accordance with the cellular communication system channel reuse plan. The second wireless channel also has inward and outward radio channel portions. The mobile communication device 138 transmits a signal to an inward portion of the second wireless channel (236). Telecommunication station 102 receives (238) a signal inward of the second wireless channel. Subsequently, the received signal is channel 240 from the second wireless channel to the first wireless channel at the telecommunications station 102. The gain of the channel converted signal is adjusted to a predetermined output level (242). Telecommunications 102 then transmits the converted signal to the inward portion of the first wireless channel (244). The central communication station 104 receives a signal transmitted to the inward portion of the first wireless channel (246). The received signal is processed digitally by the central communication station 104 (248). Finally, the processed signal is transmitted from the central communication station 104 to the cellular communication network device 120 (250), and the process ends (252).
제1-2도는 참조하면, 원격 리피터(102)를 가진 디지탈 셀룰러 무선 통신 시스템(100)의 변형된 실시예가 도시되었다. 통신 시스템(100)은 하나 이상의 중앙 통신국(104)을 포함한다. 중앙 통신국(104)은 안테나 탑(106)과 장비 저장 장치(108)를 포함한다. 제2-2도에 도시된 바와 같이, 장비 저장 장치(108)는 트랜시버 메카니즘(110), 트랜시버 메카니즘(111), 통신 장치(114), 및 프로세서 장치(112)를 포함한다.Referring now to FIGS. 1-2, a modified embodiment of a digital cellular wireless communication system 100 having a remote repeater 102 is shown. Communication system 100 includes one or more central communication stations 104. The central communications station 104 includes an antenna tower 106 and an equipment storage device 108. As shown in FIGS. 2-2, the equipment storage device 108 includes a transceiver mechanism 110, a transceiver mechanism 111, a communication device 114, and a processor device 112.
트랜시버 메카니즘(110)은 작동상 안테나 탑(106)과 연결되어 있고, 안테나 탑에는 트랜시버(110)가 안테나(118)을 통하여 제1무선 채널로 신호를 송수신할 수 있도록 안테나(118)가 장착된다. 안테나(118)는 전방향 안테나, 섹터화된 안테나 어레이, 또는 협소폭 빔 안테나 등의 형태를 가질 수 있다. 본 발명이 속하는 분야의 기숙자들은 최적 안테나의 형태가 특정한 설치 환경에 따라 변화함을 알 수 있다. 본 실시예에서 안테나(118)는 전방향 안테나이다. 또한, 무선 채널이라함은 2개의 통신장치에 의한 통신 링크를 위하여 사용되는 한쌍의 채널 밴드를 의미한다. 이하의 설명에서 이러한 채널 밴드의 쌍은 중앙 통신국(104)의 관점에서 지칭될 것이다. 더욱 자세하게는, 중앙 통신국(104)으로 메시지를 전송하기 위하여 사용되는 제1무선 채널의 부분이 제1채널의 내향부로 지칭되고, 유사하게 중앙 통신국(104)으로부터 메시지를 전송하기 위하여 사용되는 제1무선 채널의 부분은 제1채널의 외향부로 지칭된다. 제1무선 채널의 형태는 코드 분할채널(예를 들어, 직렬 및 주파수 홉핑 분산 스펙트럼 채널), 시분할 채널 (예를 들어, GSM 채널), 및 주파수 분할 채널을 포함하는 임의의 형태의 채널 중 하나일 수 있으며, 이는 예시된 형태에 의하여 제한되지 아니한다. 설명의 단순화를 위하여, 이하에서는 주파수 분할 채널의 예를 들어 설명하기로 한다. 실시예의 트랜시버 메카니즘(110)은 제1무선 채널의 외향부로 신호를 전송하고 제1무선 채널의 내향부로 신호를 수신할 수 있다.The transceiver mechanism 110 is operatively connected to the antenna tower 106, which is equipped with an antenna 118 so that the transceiver 110 can transmit and receive signals to and from the first wireless channel through the antenna 118. . Antenna 118 may take the form of an omnidirectional antenna, a sectorized antenna array, or a narrow beam antenna. The boarders of the present invention can be seen that the shape of the optimum antenna varies depending on the particular installation environment. In this embodiment, the antenna 118 is an omnidirectional antenna. In addition, the radio channel means a pair of channel bands used for a communication link by two communication devices. In the following description these pairs of channel bands will be referred to in terms of the central communication station 104. More specifically, the portion of the first wireless channel used to transmit the message to the central communication station 104 is referred to as the inward of the first channel, and similarly the first portion used to transmit the message from the central communication station 104. The portion of the wireless channel is referred to as the outward portion of the first channel. The form of the first wireless channel may be one of any type of channel including code division channels (eg, serial and frequency hopping spread spectrum channels), time division channels (eg, GSM channels), and frequency division channels. Which is not limited by the illustrated form. For simplicity, the following description will be given of an example of a frequency division channel. The transceiver mechanism 110 of the embodiment may transmit a signal to the outward portion of the first wireless channel and receive the signal to the inward portion of the first wireless channel.
트랜시버 메카니즘(111 ; 이하에서 교차 트랜시버라 칭함)은 작동상 안테나 탑(106)에 연결되고, 안테나 탑에는 안테나(116)를 통하여 제2무선 채널로 교차 트랜시버(111)가 신호를 송수신할 수 있도록 안테나(116)가 장착된다. 안테나(116)는 전방향 안테나, 섹터화된 안테나 어레이, 또는 협소폭 빔 안테나 일 수 있다. 본 실시예에서 안테나(116)는 전방향 안테나이다. 또한, 중앙 통신국(104)으로 메시지를 전송하기 위하여 사용되는 제2무선 채널의 부분이 제2채널의 내향부로 지칭된다. 유사하게, 중앙국(104)으로부터 메시지를 전송하기 위하여 사용되는 제2무선 채널의 부분이 제 2채널의 외향부로 지칭될 것이다. 본 실시예의 교차 트랜시버 메카니즘(111)은 제 1무선 채널의 내향부로 신호를 송신하고 제1무선 채널의 외향부로 신호를 수신할 수 있다.The transceiver mechanism 111 (hereinafter referred to as cross transceiver) is operatively connected to the antenna tower 106, which allows the cross transceiver 111 to transmit and receive signals over a second wireless channel through the antenna 116. The antenna 116 is mounted. Antenna 116 may be an omnidirectional antenna, a sectorized antenna array, or a narrow beam antenna. In this embodiment, the antenna 116 is an omnidirectional antenna. In addition, the portion of the second wireless channel used to send the message to the central communication station 104 is referred to as the inward portion of the second channel. Similarly, the portion of the second wireless channel used to transmit the message from the central station 104 will be referred to as the outward portion of the second channel. The cross transceiver mechanism 111 of this embodiment may transmit a signal inwardly of the first wireless channel and receive a signal outwardly of the first wireless channel.
안테나 탑(106)에 두 개의 전방향 안테나를 사용하면 전형적으로 어느 정도의 상호 간섭이 발생한다. 그리하여, 두 개의 안테나(116,118)는 상이한 높이로 안테나 탑(106)에 장착되어야 하며 높은 질의 무선 링크를 달성하기 위하여 트랜시버(110, 111)내에서 추가의 필터링 과정이 요구될 수 있다.The use of two omnidirectional antennas for antenna tower 106 typically results in some degree of mutual interference. Thus, the two antennas 116 and 118 must be mounted to the antenna tower 106 at different heights and additional filtering process may be required in the transceivers 110 and 111 to achieve a high quality radio link.
통신 장치(114)는 양호하게는 셀룰러 통신 네트워크 장치(120)에 작동상 연결되어 네트워크 장치(120)로 신호를 전송하거나 그로부터 신호를 수신할 수 있다. 통신 네트워크 장치(114)는 기저 통신국 제어기, 다른 중앙 통신국 또는 통신 시스템 스위치(예를 들어 PSTN 스위치) 일 수 있다.The communication device 114 is preferably operatively connected to the cellular communication network device 120 to transmit signals to or receive signals from the network device 120. The communication network device 114 may be a base station controller, another central station, or a communication system switch (eg, a PSTN switch).
프로세서 장치(112)는 작동상 트랜시버 메카니즘(110) 및 통신 장치(114)와 결합되어, 프로세서(112)는 트랜시버(110)또는 통신 장치(114)에 의하여 수신된 신호를 디지탈 방식으로 처리하고 후속하여 처리된 신호를 프로세서(112)로 신호를 보내지 않은 장치 {예를 들어 트랜시버(110) 또는 통신 장치(114)}로 공급할 수 있다.The processor device 112 is operatively coupled with the transceiver mechanism 110 and the communication device 114 such that the processor 112 digitally processes the signals received by the transceiver 110 or the communication device 114 and subsequently The processed signal may be supplied to a device (eg, the transceiver 110 or the communication device 114) that has not sent a signal to the processor 112.
통신 시스템(100)은 또한 중앙 통신국(104)으로 부터 이격되어 위치한 하나 이상의 원격 통신국(102)을 포함한다. 원격 통신국(102)은 안테나 탑(122) 및 장비 보관 장치(124)를 포함한다. 제3-2도에 도시된 바와 같이, 장비 보관 장치(124)는 제1트랜시버 메카니즘(126), 채널 변환 장치(128) 및 제2트랜시버 메카니즘(130)을 포함한다.The communication system 100 also includes one or more remote communication stations 102 located spaced apart from the central communication station 104. Telecommunications station 102 includes an antenna tower 122 and an equipment storage device 124. As shown in FIGS. 3-2, the equipment storage device 124 includes a first transceiver mechanism 126, a channel conversion device 128, and a second transceiver mechanism 130.
제 1트랜시버 메카니즘(126)은 작동상 안테나 탑(122)과 연결되고, 안테나 탑에는 트랜시버(126)가 안테나 (132)를 통하여 제 1무선 채널로 신호를 송수신할 수 있도록 하기 위하여 안테나(132)가 장착된다. 안테나(132)는, 안테나(116)와 같이, 전방향 안테나, 섹터화된 안테나 어레이, 또는 협소폭 빔 안테나 등 임의의 형태를 가질 수 있다. 본 실시예에서 안테나(132)는 안테나(132)로부터 전송된 신호가 중앙 통신국(104)에서 셀 1내의 다른 중앙 통신국으로 부터 전송된 것으로 나타나고 안테나(116)로부터 전송된 신호가 원격 통신국(102)에서 수신될 수 있도록 구성된 전방향 안테나이다. 본 실시예의 제1 트랜시버 메카니즘(126)은 제 1무선 채널의 외향부로 신호를 전송하고 제 1 무선 채널의 내향부로 신호를 수신할 수 있다.The first transceiver mechanism 126 is operatively connected to the antenna tower 122, which has an antenna 132 to allow the transceiver 126 to transmit and receive signals to and from the first wireless channel through the antenna 132. Is fitted. Antenna 132 may take any form, such as antenna 116, such as an omnidirectional antenna, a sectorized antenna array, or a narrow beam antenna. In this embodiment, the antenna 132 shows that the signal transmitted from the antenna 132 is transmitted from the central communication station 104 from another central communication station in cell 1 and the signal transmitted from the antenna 116 is transmitted to the remote communication station 102. It is an omni-directional antenna configured to be received by. The first transceiver mechanism 126 of this embodiment may transmit a signal outwardly of the first wireless channel and receive a signal inwardly of the first wireless channel.
제 2트랜시버 메카니즘(130)은 작동상 안테나 탑(122)에 연결되고, 안테나 탑에는 트랜시버(130)가 안테나(134)를 통하여 제2무선 채널로 신호를 송수신할 수 있도록 안테나(134)가 장착된다. 안테나(134)는, 안테나(116)의 경우와 같이, 전방향 안테나, 섹터화된 안테나 어레이, 또는 협소폭 빔 안테나 일 수 있다. 본 실시예에서 안테나(134)는 안테나(134)로 부터 전송된 신호가 셀2내의 이동 통신 장치(138)에 의하여 수신될 수 있고 이동 통신 장치(138)에 의하여 전송된 신호가 원격 통신국(102)에서 수신될 수 있도록 구성된 전방향 안테나이다. 본 실시예의 제2트랜시버 메카니즘(130)은 제2무선 채널의 외향부로 신호를 전송하고 그 내향부로 신호를 수신할 수 있다.The second transceiver mechanism 130 is operatively connected to the antenna tower 122, and the antenna tower is mounted on the antenna tower so that the transceiver 130 can transmit and receive signals to and from the second wireless channel through the antenna 134. do. The antenna 134 may be an omnidirectional antenna, a sectorized antenna array, or a narrow beam antenna, as in the case of the antenna 116. In the present embodiment, the antenna 134 may receive a signal transmitted from the antenna 134 by the mobile communication device 138 in the cell 2 and the signal transmitted by the mobile communication device 138 may be a remote communication station 102. It is an omnidirectional antenna configured to be received at). The second transceiver mechanism 130 of the present embodiment may transmit a signal to the outward portion of the second wireless channel and receive the signal to the inward portion thereof.
안테나 탑(122)상에 두 개의 전방향 안테나(132,134)를 사용하면 전형적으로 어느 정도의 상호 간섭이 발생한다. 따라서 두 개의 안테나(132, 134)는 상이한 높이로 안테나 탑(122) 상에 장착되어야 하며 높은 질의 무선 링크를 달성하기 위하여 트랜시버(126, 130)내에서 추가의 필터링 과정이 요구될 수 있다.The use of two omnidirectional antennas 132,134 on antenna tower 122 typically results in some degree of mutual interference. Thus, the two antennas 132 and 134 must be mounted on the antenna tower 122 at different heights and additional filtering may be required in the transceivers 126 and 130 to achieve a high quality radio link.
본 발명이 속하는 분야의 기술자들은 트랜시버(126 및 130)의 기능은 단일의 트랜시버 메카니즘으로 통합될 수 있음을 알 수 있다. 유사하게, 안테나(132 및 134)의 기능은 단일 안테나로 통합될 수 있다. 원격 통시국(102)에서의 이러한 두가지의 구성요소의 가능한 조합은 단일 세트의 장치에 의하여 광폭 밴드 신호 버스트 내의 시간 프레임의 2이상의 시간 슬롯 또는 2 이상의 코드 분할된 채널들이 송수신될 수 있는 TDMA또는 CDMA형태의 무선채널이 사용되는 경우 용이하게 실행될 수 있다.Those skilled in the art will appreciate that the functionality of the transceivers 126 and 130 may be integrated into a single transceiver mechanism. Similarly, the functionality of antennas 132 and 134 can be integrated into a single antenna. A possible combination of these two components at the remote communication station 102 is TDMA or CDMA, in which two or more time slots or two or more code division channels of a time frame in a wide band signal burst can be transmitted and received by a single set of devices. If a wireless channel of the type is used, it can be easily implemented.
채널 변환 장치(128)는 제1 및 제2 무선 채널간에서 수신된 신호의 채널을 변환시킨다. 채널 변환 장치(128)는 제2무선 채널의 내향부로부터 제1무선 채널의 내향부로 수신된 신호의 채널을 변환시킨다. 동일한 방식으로, 채널 변환장치(128)는 제1무선 채널의 외향부로부터 제2무선채널의 외향부로 수신된 신호의 채널을 변환시킨다. 채널 변환 장치(128)는 또는 수신된 신호의 이득을 예정된 출력레벨로 조정하기 위한 자동 이득 제어회로를 포함할 수 있다. 이 이득 제어회로는 제1 및/또는 제2트랜시버 메카니즘(126,130)에 의하여 전송되는 신호가 적절한 신호 출력을 가지도록 한다. 그리하여 이동 통신 장치(138)가 원격 통신국(104)에 가까이 있는 경우 전송되는 신호 출력이 약화되고, 이동 통신 장치(138)가 원격 통신국(104)에서 멀리 떨어져 있는 경우 전송되는 신호 출력이 증대 될 수 있다.The channel converter 128 converts a channel of the received signal between the first and second wireless channels. The channel converter 128 converts a channel of a signal received from an inward portion of the second wireless channel into an inward portion of the first wireless channel. In the same way, the channel converter 128 converts the channel of the signal received from the outward portion of the first wireless channel to the outward portion of the second wireless channel. The channel converter 128 may also include an automatic gain control circuit for adjusting the gain of the received signal to a predetermined output level. This gain control circuit ensures that the signal transmitted by the first and / or second transceiver mechanisms 126, 130 has an appropriate signal output. Thus, the signal output transmitted when the mobile communication device 138 is close to the remote communication station 104 may be weakened, and the signal output transmitted when the mobile communication device 138 is far from the remote communication station 104 may be increased. have.
본 실시예에 따른 원격 통신국(102)을 사용하여 셀룰러 통신 설비의 기반 설비를 위한 비용이 크게 절감될 수 있다. 이러한 비용 절감은 셀룰러 통신 네트워크 장치(102)로의 연합된 연결뿐만 아니라 부분적으로는 프로세서(112) 및 통신 장치(104)의 제거를 통하여 달성된다.The cost for infrastructure of a cellular communication facility can be greatly reduced by using the telecommunications station 102 according to the present embodiment. This cost reduction is achieved in part through the elimination of the processor 112 and the communication device 104 as well as the associated connection to the cellular communication network device 102.
통신 시스템(100)은 또 상기 중앙통신국(104)로부터 원격하여 위치되고 원격 통신국(102)로부터도 원격하여 위치한 이동 통신 장치(136 및 138)를 포함한다. 이동 통신 장치(136,138)는 트랜시버 메카니즘을 포함한다. 트랜시버 메카니즘은 작동상 제1 및 제2채널로 신호를 송수신하도록 구성된다. 본 실시예의 이동 장치 트랜시버 메카니즘은 제1또는 제2무선 채널의 외향부로 신호를 수신하고, 어느 무선 채널로 신호가 수신되었는지를 결정하여, 결정된 무선 채널의 내향부로 신호를 전송할 수 있다. 그리하여, 이동 트랜시버는 중앙 통신국(104)의 제1트랜시버(110) 및 원격 통신국(102)의 제2트랜시버(130)와 직접 교신할 수 있다.The communication system 100 also includes mobile communication devices 136 and 138 located remotely from the central communication station 104 and also remotely from the remote communication station 102. Mobile communication devices 136 and 138 include a transceiver mechanism. The transceiver mechanism is operatively configured to transmit and receive signals on the first and second channels. The mobile device transceiver mechanism of the present embodiment may receive a signal outwardly of the first or second wireless channel, determine which wireless channel a signal is received, and transmit the signal inwardly of the determined wireless channel. Thus, the mobile transceiver can communicate directly with the first transceiver 110 of the central communication station 104 and the second transceiver 130 of the remote communication station 102.
중앙 통신국(예를 들어, 통신국 104)에 의하여 전송된 신호를 주파수 변환하고 반복할 수 있는 원격 통신국(예를 들어, 통신국102)을 사용하는 시스템의 특히 중요한 특징은 통신 채널 재사용이다.A particularly important feature of a system using a remote communication station (eg, communication station 102) capable of frequency converting and repeating signals transmitted by a central station (eg, communication station 104) is communication channel reuse.
채널 재사용 패턴(예를 들어, 3국,4국,7국,21국,49국,63국 또는 91국 채널재사용 패턴)에 기초한 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 소정의 제1 및 제2무선 채널이 배정된다. 사용되는 특정의 채널 재사용 계획에 따라, 제1무선채널에 배정된 무선 채널을 제2무선 채널에 배정된 무선 채널과 유사할 수 있다. 또한, 제1무선 채널에 배정된 무선 채널은 제2무선 채널에 배정된 무선 채널과 상이할 수 있다.Cellular communication system based on the channel reuse pattern (e.g., 3, 4, 7, 21, 49, 63 or 91 channel reuse pattern) according to the channel reuse plan predetermined first and second wireless The channel is assigned. Depending on the particular channel reuse scheme used, the wireless channel assigned to the first wireless channel may be similar to the wireless channel assigned to the second wireless channel. In addition, the wireless channel assigned to the first wireless channel may be different from the wireless channel assigned to the second wireless channel.
각각의 중앙 통신국(104)은 통신 소통량 제어를 각각의 주변 셀(예를 들어, 셀2내지셀 7)내의 원격 통신국까지 확장하도록 구성될 수 있다. 사용된 특정 채널 재사용 계획에 따라 제1무선 채널에 배정된{중앙 통신국(104)과 연관된}무선 채널은 제2무선 채널에{배정된 원격 통신국(102)과 연관된}무선 채널과 유사하거나 상이할 수 있으며, 여타의 제2무선 채널에 배정된 {중앙 통신국(104)에 의하여 취급되는 셀 3,4,5,6,및7 내의 기타 원격 통신국과 연관된}무선 채널과 유사하거나 상이할 수 있다.Each central communication station 104 may be configured to extend communication traffic control to remote communication stations in each peripheral cell (eg, Cell 2 to Cell 7). Depending on the particular channel reuse plan used, the wireless channel assigned to the first wireless channel (associated with the central communication station 104) may be similar to or different from the wireless channel associated with the remote communication station 102 assigned to the second wireless channel. And may be similar to or different from the wireless channel assigned to the other second wireless channel (associated with other remote communication stations in cells 3, 4, 5, 6, and 7 handled by central station 104).
예를 들어, 각각의 원격 통신국은 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 배정되고, 제1무선 채널과는 상이하며, 기타의 원격 통신국에 각각 배정된 제2무선 채널과도 상이한 제2무선 채널에 대하여 작동할 수 있다.For example, each telecommunication station may be assigned a second wireless channel that is assigned in accordance with the cellular communication system channel reuse plan, and is different from the first wireless channel and that is different from the second wireless channel that is assigned to the other telecommunication stations, respectively. Can work.
한편, 각각의 원격 통신국은 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 배정되고, 제1무선 채널과는 상이하며, 기타의 원격 통신국에 각각 배정된 제2무선 채널과는 유사한 제2무선 채널에 대하여 작동할 수 있다.On the other hand, each telecommunication station is assigned according to the cellular communication system channel reuse plan, and operates on a second wireless channel that is different from the first wireless channel and similar to the second wireless channel assigned to the other telecommunication stations respectively. Can be.
또한, 각각의 원격 통신국은 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 배정되고, 제1무선 채널과 유사하며, 기타의 원격 통신국에 각각 배정된 제2무선 채널과도 유사한 제2무선 채널에 대하여 작동할 수 있다.In addition, each telecommunication station may operate on a second wireless channel assigned according to the cellular communication system channel reuse plan, similar to the first wireless channel, and similar to the second wireless channel assigned to the other telecommunication stations respectively. have.
최종적으로, 각각의 원격 통신국은 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 배정되고, 제1무선 채널과는 유사하고, 기타의 원격 통신국 각각에 배정된 제2무선 채널과는 상이한 제2무선 채널에 대하여 작동할 수 있다.Finally, each telecommunication station is assigned to a cellular communication system channel reuse plan and operates on a second wireless channel similar to the first wireless channel and different from the second wireless channel assigned to each of the other telecommunication stations. can do.
하나의 예시로서, 제4-2도는 셀룰러 통신 네트워크 장치(120)로부터 이동 통신 장치(138)로 신호가 전달되는 과정을 도시하는 흐름도이다. 신호가 중앙 통신국(104)으로 보내졌을 때 셀룰러 통신 네트워크 장치(120)에서 과정이 개시된다.(200), 중앙 통신국(104)은 셀룰러 통신 네트워크 장치 (120)로부터 신호를 수신한다(202). 중앙 통신국(102)은 수신된 신호를 디지탈 방식으로 처리한다.(204) 또한, 셀룰러 통신 채널 재사용 계획에 따라 제1무선 채널이 중앙 통신국(104)에 배정된다(206).이 제1무선 채널은 내향 및 외향 무선 채널부를 가진다. 중앙 통신국(104)은 처리된 신호를 제1무선 채널의 내향부로 전송한다(208'). 후속하여, 중앙 통신국(104)으로부터 원격하여 위치한 원격 통신국(102)은 제1무선 채널의 내향부로 전송된 신호를 수신한다(210). 또한, 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 제2무선 채널이 원격 통신국(102)에 배정된다(212). 이 제2무선 채널 역시 내향 및 외향 무선 채널부를 가진다. 후속하여, 원격 통신국(102)에서 제1무선 채널로부터 제2무선 채널로 수신된 신호가 채널 변환된다(214). 채널 변환된 신호의 이득이 예정된 출력레벨로 조정된다(215). 그리고 나서 원격 통신국(102)이 채널 변환된 신호를 제2무선 채널의 외향부로 전송한다(216). 최종적으로, 이동 통신 장치(138)에서 제2무선 채널의 외향부에서 채널 변환된 신호가 수신되어(218), 과정이 종료된다(220).As an example, FIGS. 4-2 are flow diagrams illustrating a process for signal transmission from the cellular communication network device 120 to the mobile communication device 138. The process commences at the cellular communication network device 120 when the signal is sent to the central communication station 104. [0029] 200, the central communication station 104 receives the signal from the cellular communication network device 120 (202). The central communication station 102 processes the received signal in a digital manner. (204) A first wireless channel is assigned to the central communication station 104 in accordance with the cellular communication channel reuse plan (206). Has inward and outward radio channel sections. The central communication station 104 transmits the processed signal to the inward portion of the first wireless channel (208 '). Subsequently, the remote communication station 102 remotely located from the central communication station 104 receives 210 a signal sent inwardly of the first wireless channel. In addition, a second wireless channel is assigned to the remote communication station 102 in accordance with the cellular communication system channel reuse plan (212). This second wireless channel also has inward and outward radio channel sections. Subsequently, the signal received from the first wireless channel to the second wireless channel at the telecommunications station 102 is channel converted 214. The gain of the channel converted signal is adjusted to a predetermined output level (215). The remote communication station 102 then transmits the channel converted signal to the outward portion of the second wireless channel (216). Finally, the mobile communication device 138 receives the channel-converted signal in the outward portion of the second wireless channel (218), and the process ends (220).
하나의 예시로서, 제5-2도는 이동 통신 장치(138)로부터 셀룰러 통신 네트워크장치(120)로 신호가 전달되는 과정을 나타내는 흐름도이다. 이동 통신 장치(138)에서 과정이 개시된다(230). 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 중앙 통신국(104)에 제1무선 채널이 배정된다(232). 제1무선 채널은 내향 및 외향 무선 채널부를 가진다. 셀룰러 통신 시스템 채널 재사용 계획에 따라 중앙 통신국(104)으로부터 원격하여 위치한 원격 통신국(102)에 제2무선채널이 배정된다(234). 제2무선채널도 내향 및 외향 무선 채널부를 가진다. 이동 통신 장이(138)가 제2무선채널의 내향부로 신호를 전송한다(236). 원격 통신국(102)은 제2무선 채널의 내향부의 신호를 수신한다(238). 후속하여, 수신된 신호는 원격 통신국(102)에서 제2무선채널로부터 제1무선채널로 채널 변환된다(240). 채널 변환된 신호의 이득이 예정된 출력 레벨로 조정된다(242). 그리고 나서, 원격 통신국(102)은 변환된 신호를 제1무선 채널의 외향부로 전송한다(244'). 중앙통신국(104)은 제1무선 채널의 외향부로 전송된 신호를 수신한다(246'). 수신된 신호는 중앙 통신국(104)에서 디지탈방식으로 처리된다(248). 최종적으로, 처리된 신호가 중앙 통신국(104)으로부터 셀룰러 통신 네트워크 장치(120)로 전송되어(250), 과정이 종료된다(252).As an example, FIGS. 5-2 are flowcharts illustrating a process of transmitting a signal from the mobile communication device 138 to the cellular communication network device 120. The process is initiated 230 at the mobile communication device 138. A first wireless channel is assigned 232 to the central communication station 104 in accordance with the cellular communication system channel reuse plan. The first wireless channel has inward and outward wireless channel portions. A second wireless channel is assigned 234 to a remote communication station 102 remotely located from the central communication station 104 in accordance with the cellular communication system channel reuse plan. The second wireless channel also has inward and outward radio channel portions. The mobile communication key 138 transmits a signal to an inward portion of the second wireless channel (236). Telecommunication station 102 receives (238) a signal inward of the second wireless channel. Subsequently, the received signal is channel converted 240 from the second wireless channel to the first wireless channel at the telecommunications station 102. The gain of the channel converted signal is adjusted to a predetermined output level (242). The telecommunication station 102 then transmits the converted signal to the outward portion of the first wireless channel (244 '). The central communication station 104 receives the signal transmitted to the outward portion of the first wireless channel (246 '). The received signal is digitally processed at the central communication station 104 (248). Finally, the processed signal is transmitted from the central communication station 104 to the cellular communication network device 120 (250), and the process ends (252).
본 발명이 비록 어느 정도의 특정성을 가지고 설명되었으나, 본 실시예에 개시된 내용은 단지 발명의 예시에 불과하며 본 발명의 원리 및 범위를 벗어나지 아니하고 본 발명에 속하는 기술자들은 발명의 구성 요소및 단계의 배열 및 조합을 다양하게 변경할 수 있음을 이해하여야 한다.Although the present invention has been described with some specificity, the contents disclosed in the embodiments are merely illustrative of the invention, and those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention will appreciate It should be understood that various arrangements and combinations may be made.
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