KR0179591B1 - 위성통신 시스템의 수신 중간주파수 분배장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인공위성을 이용한 통신 시스템에 있어서 수신된 주파수신호의 중간주파수를 다수개로 분배함으로써 수신장치의 다중화에 대응할 수 있도록 된 위성통신 시스템의 수신 중간주파수 분배장치에 관한 것으로서, 입력되는 중간주파수신호를 소정의 레벨로 감쇠하기 위한 감쇠수단과, 상기 감쇠수단에 의해 감쇠된 신호를 증폭하는 증폭수단 및, 상기 증폭수단에 의해 증폭된 중간주파수신호를 다수의 중간주파수신호로 분배하여 출력하는 분배수단을 포함하여 구성되고, 상기 증폭수단은 상기 분배수단에 의해 분배되는 신호의 레벨을 근거로 그 증폭도가 설정되는 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신 시스템의 수신 중간주파수 분배장치

제1도는 일반적인 위성통신 시스템의 개요를 설명하기 위한 전반적인 시스템 구성도.

제2도는 제1도에서의 중앙제어국(2)의 구성을 나타낸 블록구성도.

제3도는 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템의 수신 중간주파수 분배장치를 나타낸 회로구성도.

제4도는 제3도에 도시된 장치를 실제적으로 적용한 경우를 나타낸 블록 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 인공위성 2 : 중앙제어국

3A, 3B : 기지국 11A, 11B : 교환기

12A, 12B : 전화기 13A, 13B : 데이터 터미날

14A, 14B : 팩시밀리 21 : 안테나

22 : 직교모드변환기 23 : 저잡음증폭기

24 : 주파수하향변환기 25, 26 : SCPC 채널유니트

27 : 주파수상향변환기 28 : 고출력증폭기

29 : 네트워크제어부 30 : 네트워크 관리시스템.

40 : 수신 중간주파수 분배장치 41, 42 : 감쇠기

43 : 증폭기 44 : 분배기

45 : 레귤레이터

본 발명은 인공위성을 이용한 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 수신된 주파수신호의 중간주파수를 다수개로 분배함으로써 수신장치의 다중화에 대응할 수 있도록 된 위성통신 시스템의 수신 중간주파수 분배장치에 관한 것이다.

최근, 통신기술이 급속도로 발전되면서 원격지에 위치하는 가압지가 인공위성을 통하여 통화를 할 수 있도록 해주는 위성통신이 점차 일반화되고 있는 바, 이와 같은 위성통신은 통화를 위해 별도의 신호선이 필요로 되지 않기 때문에 주로 국가간의 장거리 통신이나, 또는 우리나라와 같이 산악이 많은 나라의 통신방법으로서 유용하게 사용되고 있다.

상기한 위성통신에 있어서는 그 채널할당방식에 따라 가입자별로 각각의 통신채널을 할당하는 PAMA(Pre Assignment Multiple Access) 방식과 가입자의 요구에 따라 통신채널을 할당하는 DAMA(Demand Assignment Multiful Access) 방식의 두가지 방식을 들 수가 있는데, 일반적으로 가입자간의 통화를 위한 위성통신 시스템에 있어서는 통신채널의 가격과 그 효용성을 고려하여 DAMA 방식을 많이 채용하고 있다.

제1도는 DAMA 방식에 따른 일반적인 위성통신 시스템의 전반적인 시스템 구성을 나타낸 구성도이다.

제1도에서 참조번호 1은 다수의 통신용 채널을 구비한 인공위성이고, 2는 전체 위성통신 시스템을 제어하는 중앙제어국, 3(3A, 3B)는 교환기(11A, 11B)나 전화기(12A, 12B), 컴퓨터등의 데이터 단말기(13A, 13B) 및 팩시밀리(14A, 14B) 등의 단말기에 대한 인터페이스 기능을 갖춤과 더불어, 상기 중앙제어국(2)과 데이터 송수신을 통해 상기한 각종 단말기간의 통화기능을 제공하는 기지국이다.

또한, 제1도에서 참조부호 S는 제어데이터를 송수신하기 위한 서비스 채널(Service Channel)을 나타내고, T는 데이터나 음성을 송수신하기 위한 트래픽 채널(Traffic Channel)을 나타낸다.

상기한 구성에 있어서, 중앙제어국(2)은 정상적인 상태에서는 서비스 채널을 통해서 제어 메시지를 송출한 후 해당 기지국(3)으로부터 송신되어 오는 응답 메시지를 근거로 각 기지국(3)의 상태, 즉 통신가능 용량이나 통신채널의 이용상태를 점검하는 폴링(Polling)기능을 수행하게 된다. 그리고, 특정한 기지국 예컨대 기지국(3A)으로부터 기지국(3B) 관할의 단말기에 대해 통화요구(Calling)가 있는 경우에는 상기 폴링과정에서 얻어진 정보를 근거로 해당 기지국(3B)이 통신이 가능한 상태인 지를 판단하고, 통신가능 상태인 경우에는 인공위성의 이용가능한 트래픽 채널(T)을 양 기지국(3A, 3B)에 할당함으로써 양 기지국(3A, 3B)이 직접적으로 상호 통신을 수행할 수 있도록 하게 된다.

이어, 중앙제어국(2)은 상기한 양 기지국(3A, 3B)간에 통신이 종료되어 통신 요구가 있었던 기지국(3A)으로부터 서비스 채널(S)을 통해 통신종료 신호가 인가되게 되면 양 기지국에 대해 통신종료처리를 실행함으로써 양 기지국(3A, 3B)에 대해 제공되었던 트래픽 채널(T)을 해제하게 된다.

한편, 제2도는 상술한 중앙제어국(2)의 구성을 나타낸 구성도이다.

제2도에서 참조번호 21은 인공위성(1)과 상향링크(Up link) 신호와 하향 링크(Down link) 신호를 송수신하기 위한 안테나이고, 22는 주파수의 편파 성질을 이용하여 상기 안테나(22)를 통해 송수신되는 신호를 분리하여 입출력하는 직교모드변환기(OMT:Orthogonal Mode Transducer), 23은 이 직교모드 변환기(22)를 통해 입력된 예컨대 12.25~12.75GHz의 하향링크 주파수신호를 저잡음증폭하는 저잡음증폭기(LNA:Low Noise Amplifier), 24는 이 저잡음증폭기(23)를 통해 인가된 주파수신호를 예컨대 70MHz의 중간주파수신호(IF)로 변환하는 주파수하향변환기(DC:Down Converter), 25는 상기 주파수하향변환기(24)로부터 인가되는 중간주파수신호(IF)를 복조하고 디코딩하여 출력하는 SCPC(Single Channel Per Carrier) 채널유니트이다.

또한, 참조번호 26은 이후에 설명할 네트워크제어부(29)로부터 출력되는 메시지를 인코딩 및 변조하여 출력하는 SCPC 채널유니트이고, 27은 SCPC 채널유니트(26)로부터 출력되는 70MHz의 IF신호를 예컨대 14.0~14.5GHz의 극초단파로 변환하여 상향링크 주파수신호를 생성하는 주파수상향변환기(UC:Up Converter), 28은 이 주파수상향변환기(27)로부터 출력되는 상향링크 주파수신호를 증폭하는 고출력증폭기(HPA:High Power Amplifier)이다.

그리고, 참조번호 29는 상기 SCPC 채널 유니트(25)를 통해서 각 기지국(3)으로 제어 메시지를 송출한 후 해당 기지국으로부터 송신되어 오는 응답 메시지를 근거로 각 기지국(3)의 상태를 점검하는 폴링기능을 수행하고, 특정한 기지국으로부터 통화요구(Calling)가 있는 경우에는 상기 폴링과정에서 얻어진 정보를 근거로 상대방 기지국이 통신이 가능한 상태인 지를 판단하여 통신가능 상태인 경우에는 인공위성의 이용가능한 트래픽 채널(T)을 양 기지국에 할당함으로써 양 기지국이 직접적으로 상호 통신을 수행할 수 있도록 하는 등의 시스템제어를 수행하는 네트워크제어부이다.

또한, 참조번호 30은 시스템관리자가 상기 네트워크제어부(29)를 관리하여 위성통신 시스템의 전반적인 네트워크를 관리하기 이한 네트워크관리시스템이다.

즉, 상기 구성에 있어서는 네트워크 제어부(29)가 각 기지국에 대한 메시지를 생성한 후 이를 SCPC 채널 유니트(26)로 출력하게 되면, SCPC 채널 유니트(26)에서는 상기 메시지를 인코딩 및 변조함으로써 예컨대 70MHz의 중간주파수신호로 변환하여 출력하게 되고, 이 중간주파수는 주파수증가 변환부(27)에서 예컨대 14.5GHz의 상향링크 주파수신호로 변환되게 된다. 그리고, 이 상향링크 주파수신호는 고출력증폭기(28)와 직교모드변환기(22) 및 안테나(21)를 거쳐 출력된후 제1도에서의 인공위성(1)을 통해 각 기지국(3)으로 송출되게 된다.

한편, 각 기지국(3)으로부터 인공위성(1)을 통해 안테나(21)로 수신된 응답메시지, 즉 12.25GHz의 하향링크 주파수신호는 직교모드변환기(22)와 저잡음증폭기(23)를 통해 주파수하향변환기(24)에 인가되어 70MHz의 중간주파수신호로 변환된 후 SCPC 채널 유니트(25)로 인가되어 복조 및 디코딩되어 네트워크제어부(29)로 인가되게 된다.

그러면, 네트워크제어부(29)에서는 SCPC채널 유니트(25)로부터 메시지정보를 근거로 각 기지국의 상태파악이나 통화처리 등을 제어함으로써 전체 통신시스템을 제어하게 된다.

그런데, 상술한 장치에 있어서는 중앙제어국(2)에서 다수의 기지국(3)를 제어하여 각 기지국(3)에 결합된 각종 가입자에 대해 통신기능을 제공하도록 되어 있기 때문에, 만일 중앙제어국(2)에 이상이 발생한 경우에는 전체 통신 시스템이 마비되는 문제가 발생하게 된다.

또한, 상기 중앙제어국(2)은 다수의 기지국(3)을 관리하게 되므로 종종 다수의 중간주파수를 송수신하여 복조 또는 변조해야 할 필요가 있게 된다.

따라서, 종래의 위성통신 시스템에 있어서는 중앙제어국(2)에서 기지국(3)에 대해 송수신하는 데이터, 또는 기지국(3)에서 중앙제어국(2)에 대해 송수신하는 데이터를 변조 또는 복조하는 SCPC 채널유니트를 다중화 함으로써 만일의 이상상태에 대응하는 방법도 고려되고 있다.

그런데, 상기와 같이 SCPC 채널유니트를 다중화하게 되면 제2도에서 주파수하향변환기(24)로부터 수신되는 중간주파수신호를 다수의 SCPC 채널유니트(25)에 대해 분배하여 인가할 필요가 있게 되는데, 만일 이와 같은 주파수분배를 단지 신호선의 병렬 연결을 통해 실현하게 되면 신호레벨의 저하등으로 인해 그 후단의 데이터 검출이 불안정해질 우려가 있게 된다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 입력되는 중간주파수 신호를 다수의 안정된 중간주파수신호로 분배하여 출력할 수 있도록 된 위성통신 시스템의 수신 중간주파수 분배장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 위성통신 시스템의 수신 중간주파수 분배장치는 입력되는 중간주파수신호를 소정의 레벨로 감쇠하기 위한 감쇠수단과, 상기 감쇠수단에 의해 감쇠된 신호를 증폭하는 증폭수단 및, 상기 증폭수단에 의해 증폭된 중간주파수신호를 다수의 중간주파수신호로 분배하여 출력하는 분배수단을 포함하여 구성되고, 상기 증폭수단은 상기 분배수단에 의해 분배되는 신호의 레벨을 근거로 그 증폭도가 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 입력되는 중간주파수 신호를 감쇠수단을 통해 시스템에 적합한 레벨의 신호로 감쇠시키고, 이를 신호의 분배를 고려하여 증폭한 후 출력하게 되므로, 이후의 회로에서 중간주파수신호를 복조하여 데이터를 검파하는 경우에 신호레벨의 불안정에 의해 본래의 데이터가 불충분하게 검출되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 다수의 SCPC 채널유니트를 사용하여 시스템의 용량을 확장하는 경우에 효과적으로 대처할 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

제3도는 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템의 중간주파수 분배장치를 나타낸 구성도이다.

제3도에서 참조번호 41은 입력단을 통해 입력되는 중간주파수신호, 즉 제2도에서 주파수하향변환기(24)로부터 인가되는 중간주파수신호(IF in)의 레벨을 선택신호(S1~S3)에 따라 감쇠시키는 제1감쇠기로서, 이는 선택신호(S1)가 1인 경우에는 입력신호를 0.5dB, 선택신호(S2)가 1인 경우에는 1dB, 선택신호(S3)가 1인 경우에는 2dB 감쇠시키게 된다.

또한, 참조번호 42는 선택신호(S4~S6)에 따라 상기 제1감쇠기(41)로부터 출력되는 출력신호를 감쇠시키는 제2감쇠기로서, 이는 선택신호(S4)가 1인 경우에는 입력신호를 4dB, 입력신호(S5)가 1인 경우에는 8dB, 입력신호(S6)가 1인 경우에는 16dB를 감쇠시키게 된다.

즉, 상기 제1 및 제2감쇠기(41, 42)는 소정의 선택신호(S1~S6)에 따라 제2도의 주파수하향변환기(24)로부터 입력되는 중간주파수신호(IF in)의 레벨을 이후의 회로부에 적합한 신호레벨로 감쇠시키게 된다.

또한, 제3도에서 참조번호 43은 상기 제2감쇠기(42)로 부터 출력되는 중간주파수신호를 증폭하는 증폭기이고, 44는 이 증폭기(43)에서 증폭된 중간주파수신호를 다수의 출력단(IF1~IF5)을 통해 분배하여 출력하는 분배기로서, 여기서 상기 증폭기(43)는 분배기(44)에 분배과정에서 발생되는 신호의 레벨을 보상하기 위한 증폭레벨로 중간주파수신호를 증폭하여 출력하게 된다.

그리고, 참조번호 45는 상기 증폭회로(43)로 정전압을 인가하기 위한 레귤레이터이고, C1 및 C2는 평활용 콘덴서, R1~R3은 임피던스매칭을 위한 저항분압회로이다.

상기 구성에 있어서는 주파수하향변환기(24)로부터 중간주파수신호가 입력되게 되면, 우선 제1 및 제2감쇠기(41, 42)에 의해 그 입력신호의 레벨을 시스템에 적합한 신호레벨로 감쇠시키게 된다.

그리고, 상기 제2감쇠기(42)로부터 출력되는 중간주파수신호를 이후에 분배기(44)에 의한 주파수분배시에 감쇠되는 양을 고려하여 증폭기(43)로 미리 증폭한 후분배기(44)를 통하여 분배시켜 출력하게 된다.

따라서, 이후에 상기 분배기(44)를 통하여 출력되는 중간주파수신호를 복조하여 데이터를 검파하는 경우에 신호레벨의 불안정에 의해 본래의 데이터가 불충분하게 검출되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 다수의 SCPC 채널유니트를 사용하여 시스템의 용량을 확장하는 경우에 효과적으로 대처할 수 있게 된다.

제4도는 상술한 수신 중간주파수 분배장치를 실제적으로 적용한 경우를 나타낸 구성도로, 상기와 같이 중간주파수 분배장치(40)를 통해 안정적인 다수의 중간주파수신호를 얻을 수 있게 됨으로써, SCPC 채널유니트(25₁~25₅)에서 중간주파수신호를 복조하여 데이터를 검파하는 경우에 신호레벨의 불안정에 의해 본래의 데이터가 불충분하게 검출되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 다수의 SCPC 채널유니트를 사용하여 시스템의 용량을 확장하는 경우에 효과적으로 대처할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 입력되는 중간주파수 신호를 다수의 안정된 중간주파수 신호로 분배하여 출력할 수 있도록 된 위성통신 시스템의 수신 중간주파수 분배장치를 실현할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 입력되는 중간주파수신호를 소정의 레벨로 감쇠하기 위한 감쇠수단과, 상기 감쇠수단에 의해 감쇠된 신호를 증폭하는 증폭수단 및, 상기 증폭수단에 의해 증폭된 중간주파수신호를 다수의 중간주파수신호로 분배하여 출력하는 분배수단을 포함하여 구성되고, 상기 증폭수단은 상기 분배수단에 의해 분배되는 신호의 레벨을 근거로 그 증폭도가 설정되는 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템용 수신 중간주파수 분배장치.