KR100312822B1 - RF delay equipment for extending the coverage of a communication area - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통화공간의 커버리지(Coverage) 확대를 위한 RF 지연장치에 관한 것으로서, 안테나, 필터부, 저잡음 증폭기 및 다운 컨버터를 갖는 코드분할다원접속(CDMA) 셀룰라 이동통신 시스템에 있어서, 상기 다운 컨버터와 저잡음 증폭기 사이에는 안테나로 수신된 RF 신호를 증폭한 후 증폭된 RF 신호를 주파수 다운시켜 중간주파수로 만드는 주파수 다운컨버터부와, 상기 주파수 다운 컨버터부를 거쳐 생성된 중간주파수를 시간 지연시키는 RF 지연부와, 상기 시간지연된 중간주파수를 다시 원래의 RF 신호로 복귀시키기 위해 주파수 업시키는 주파수 업컨버터부로 이루어진 RF 지연수단을 구비함으로써, RF 신호를 설정된 시간만큼 지연시켜 기지국에서 소정 Km 이상 떨어져 통화공간 커버리지를 벗어난 음영지역에서도 통화품질을 유지하면서 통화할 수 있다.The present invention relates to an RF delay apparatus for expanding coverage of a call space, and comprising: an antenna, a filter unit, a low noise amplifier, and a down converter, in a CDMA cellular mobile communication system, Between the low noise amplifier, a frequency down converter for amplifying the RF signal received by the antenna and then frequency down the amplified RF signal to an intermediate frequency, an RF delay unit for time delaying the intermediate frequency generated through the frequency down converter; And an RF delay means comprising a frequency up-converter for frequency up to restore the time-delayed intermediate frequency back to the original RF signal, thereby delaying the RF signal by a predetermined time and leaving the communication space beyond a predetermined Km away from the base station. Calls can be made while maintaining the call quality even in the shadow area.
Description
본 발명은 통화공간의 커버리지(Coverage) 확대를 위한 RF 지연장치에 관한 것으로서, 특히 기지국의 통신공간의 커버리지를 벗어난 해상지역 등에서도 단말기와 이동통신기지국과의 통신이 원할히 이루어지도록 안테나로 수신된 RF 신호를 설정된 시간만큼 지연시켜 출력하는 RF 지연장치에 관한 것이다.The present invention relates to an RF delay apparatus for expanding coverage of a call space, and more particularly, an RF received by an antenna so that communication between a terminal and a mobile communication base station can be performed smoothly even in a marine area, etc., out of coverage of a communication space of a base station. The present invention relates to an RF delay device for delaying and outputting a signal by a set time.
일반적으로, 셀룰라 이동통신 시스템에서는 이동형 단말기마다 고유전화번호 및 생산자코드(전자적 일련번호: Electronic Serial Number)를 할당하여 이들 고유번호를 근거로 무수한 단말기들과 통화를 하게 된다.In general, in a cellular mobile communication system, a unique telephone number and a producer code (Electronic Serial Number) are assigned to each mobile terminal to make a call with a myriad of terminals based on these unique numbers.
이러한 셀룰라 이동통신 시스템은 셀사이트(Cellcite)라 불리우는 기지국과, 상기 기지국을 통해 다른 이동통신 단말기와 통신을 행하는 단말기와, 상기 기지국과 단말기 사이에 개제되어 중계역할을 행하는 중계기로 이루어져 상호 데이터 통신을 행하게 된다.The cellular mobile communication system includes a base station called a cell site, a terminal for communicating with another mobile communication terminal through the base station, and a repeater interposed between the base station and the terminal to perform a relay role. Will be done.
상기에서 기지국 및 중계기는 신호 처리시 통화품질 개선을 위하여 신호의 전달경로를 다르게 하여 경로 사이에 시간적인 차이를 두기위한 지연기능을 갖는데 일반적인 장치에서는 외부의 안테나를 이용한 공간다이버시티 방법으로 두 경로를 형성하여 시간을 지연시키고 두 경로의 신호를 결합하는 방식을 사용하게 된다.The base station and the repeater have a delay function to put a time difference between the paths by changing the signal transmission paths to improve the call quality during signal processing. In a general apparatus, two paths are used by a spatial diversity method using an external antenna. To delay the time and combine the signals of both paths.
도 1에 도시된 바와같이 종래의 IF 지연장치(12)는 2개의 안테나(10)중 일 안테나에 수신된 RF신호를 중간주파수로 처리하는 다운 컨버터(11)의 후단에 구비하여 시간 지연을 시키고 있다.As shown in FIG. 1, the conventional IF delay device 12 is provided at the rear end of the down converter 11 that processes an RF signal received at one of the two antennas 10 at an intermediate frequency to delay time. have.
이러한 IF 지연장치는 중간주파수를 처리하기 때문에 예컨데, RF 주파수 대역에 3파가 들어가 있으면 Small BTS용 IF지연장치, OMNI용 IF 지연장치 및 Sector용 IF 지연장치가 각각 필요하게 된다.For example, if the IF delay device processes an intermediate frequency, three waves in the RF frequency band require an IF delay device for Small BTS, an IF delay device for OMNI, and an IF delay device for Sector, respectively.
상기와 같은 IF 지연장치는 중간주파수를 지연처리하기 때문에 중간주파수 특성에 따라 여러개의 IF 지연장치가 필요하였다. 즉, RF 주파수 대역에 3파가 실릴 경우, 상술한 바와 같이 3가지 지연장치가 필요해 시간지연처리가 복잡해지는 문제점이 있었다.Since the IF delay device as described above delays the intermediate frequency, several IF delay devices are needed according to the characteristics of the intermediate frequency. That is, when three waves are loaded in the RF frequency band, as described above, three delay devices are required, which causes a complicated time delay process.
또한, 현재 기지국에서 많이 사용하고 있는 4.95MHz의 중간주파수 이외에도 60MHz, 70MHz 의 중간주파수도 사용되고 있으므로 이에 따라서 IF 지연장치도 상기 중간주파수 특성에 맞게 설계하여야 되는 문제점이 있었다.In addition, since the intermediate frequency of 60MHz, 70MHz is used in addition to the 4.95MHz intermediate frequency that is currently used in the base station, there is a problem that the IF delay device must be designed according to the intermediate frequency characteristics.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 기지국의 통신공간의 커버리지를 벗어난 해상지역 등에서도 단말기와 이동통신 기지국 또는 중계기와의 통신이 원할히 이루어지도록 안테나로 수신된 RF 신호를 설정된 시간만큼 지연시켜 출력하는 RF 지연장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention is to delay the RF signal received by the antenna by a predetermined time so that the communication between the terminal and the mobile communication base station or the repeater can be performed smoothly even in a marine area, etc., out of coverage of the communication space of the base station. The purpose is to provide an output RF delay device.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술사상은 단말기로부터 RF 신호를 송신하는 안테나와, 상기 안테나에 송신된 RF 신호대역중 소정 주파수 밴드만을 필터링하는 필터부와, 상기 필터부에서 필터링된 주파수 밴드의 잡음을 처리하는 저잡음 증폭기와, 상기 저잡음 증폭기를 거친 신호의 주파수를 다운시켜 베이스밴드 주파수를 생성하는 다운 컨버터를 갖는 코드분할다원접속(CDMA) 셀룰라 이동통신 시스템에 있어서, 상기 다운 컨버터와 저잡음 증폭기 사이에는 안테나에 수신된 RF 신호를 시간 지연시키는 RF 지연수단이 구비되는 발명이 제시된다.The technical idea to achieve the object of the present invention is an antenna for transmitting an RF signal from the terminal, a filter unit for filtering only a predetermined frequency band of the RF signal band transmitted to the antenna, the noise of the frequency band filtered by the filter unit In a code division multiple access (CDMA) cellular mobile communication system having a low noise amplifier for processing a signal and a down converter for generating a baseband frequency by lowering a frequency of a signal passing through the low noise amplifier, the down converter and the low noise amplifier are provided. An invention is provided in which an RF delay means for time delaying an RF signal received at an antenna is provided.
도 1은 종래의 IF 지연장치를 나타내는 구성 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a conventional IF delay device.
도 2는 본 발명에 의한 RF 지연장치를 나타내는 회로도이다.2 is a circuit diagram showing an RF delay apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 RF 지연수단을 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram showing an RF delay means according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 RF 지연부를 나타내는 구성 블록도이다.4 is a block diagram illustrating an RF delay unit according to the present invention.
<도면의 주요부분에 관한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
20 : 안테나 21 : 필터부20: antenna 21: filter unit
22 : 저잡음 증폭기 23 : 다운 컨버터22: low noise amplifier 23: down converter
24 : RF 지연수단 25 : 주파수 다운컨버터부24: RF delay means 25: frequency down converter unit
26 : RF 지연부 27 : 주파수 업컨버터부26: RF delay unit 27: frequency up-converter
28 : 버퍼부 29 : 레벨 컨버터부28: buffer section 29: level converter section
30 : A/D 컨버터부 31 : 메모리부30: A / D converter section 31: memory section
32 : 지연신호 발생부 33 : 스위치부32: delay signal generator 33: switch unit
34 : 컨트롤러 35 : D/A컨버터부34: controller 35: D / A converter section
36 : 다색 LED 디스플레이부 37 : 앰프36: multi-color LED display 37: amplifier
38 : 제 1믹서부 39 : 오실레이터38: first mixer 39: oscillator
40 : 소우 필터 41 : 제 2믹서40: saw filter 41: the second mixer
42 : 제 3믹서 43 : 제 4믹서42: third mixer 43: fourth mixer
이하에서는 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용에 대해서 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1에 도시된 바와같이, 본 발명은 단말기로부터 RF 신호를 송신하는 안테나(20)와, 상기 안테나(20)에 송신된 RF 신호대역중 소정 주파수 밴드만을 필터링하는 필터부(21)와, 상기 필터부(21)에서 필터링된 주파수 밴드의 잡음을 제거하는 저잡음 증폭기(22)와, 상기 저잡음 증폭기(22)를 거친 신호의 주파수를 다운시켜 베이스밴드 주파수를 생성하는 다운 컨버터(23)를 갖는 코드분할다원접속(CDMA) 셀룰라 이동통신 시스템에 있어서,As shown in FIG. 1, the present invention provides an antenna 20 for transmitting an RF signal from a terminal, a filter unit 21 for filtering only a predetermined frequency band among the RF signal bands transmitted to the antenna 20, and A code having a low noise amplifier 22 that removes noise of the frequency band filtered by the filter unit 21 and a down converter 23 which generates a baseband frequency by lowering the frequency of the signal passed through the low noise amplifier 22. In a division multiple access (CDMA) cellular mobile communication system,
상기 다운 컨버터(23)와 저잡음 증폭기(22) 사이에는 안테나(20)에 수신된 RF 신호를 시간 지연시키는 RF 지연수단(24)이 구비되게 된다.Between the down converter 23 and the low noise amplifier 22, an RF delay means 24 for delaying the RF signal received by the antenna 20 is provided.
또한, 상기 RF 지연수단(24)은 수신된 RF신호를 증폭한 후 증폭된 RF 신호를 주파수 다운시켜 중간주파수로 만드는 주파수 다운컨버터부(25)와, 상기 주파수 다운 컨버터부(25)를 거쳐 생성된 중간주파수를 시간 지연시키는 RF 지연부(26)와, 상기 시간 지연된 중간주파수를 다시 원래의 RF 신호로 복귀시키기 위해 주파수 업시키는 주파수 업컨버터부(27)로 구성된다.In addition, the RF delay means 24 is generated through the frequency down converter section 25 and the frequency down converter section 25 to amplify the received RF signal and then frequency down the amplified RF signal to an intermediate frequency. An RF delay unit 26 for time delaying the intermediate frequency and a frequency up-converter unit 27 for frequency up to restore the time delayed intermediate frequency back to the original RF signal.
또한, 상기 RF 지연부(26)는 동기신호를 안정화시키는 버퍼부(28)와, 샘플링된 기준 주파수의 아날로그 레벨을 디지털 레벨로 변환시키는 레벨 컨버터부(29)와, 입력된 아날로그 중간주파수를 디지털 신호로 변환시키는 A/D컨버터부(30)와, 상기 A/D컨버터부(30)에 의해 디지털 신호로 변환된 중간주파수 정보가 기억되는 메모리부(31)와, 소정 지연시간에 따라 상기 메모리부(31)에 기억된 중간주파수 정보를 독취하는 지연신호 발생부(32)와, 소정 시간지연값을 설정하는 스위치부(33)와, 상기 스위치부(33)로부터 설정된 시간지연값을 입력받아 상기 지연신호 발생부(32)가 상기 메모리부(31)로부터 중간주파수 정보를 독취하도록 제어하는 컨트롤러(34)와, 상기 지연신호 발생부(32)에 의해 독취된 디지털 중간주파수 신호를 다시 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터부(35)와, 상기 컨트롤러(34)의 제어하에 장치의 상태를 감시하여 이상 발생시 표시해주는 다색 LED 디스플레이부(36)로 구성된다.In addition, the RF delay unit 26 includes a buffer unit 28 for stabilizing a synchronization signal, a level converter unit 29 for converting an analog level of a sampled reference frequency into a digital level, and an input analog intermediate frequency. An A / D converter unit 30 for converting into a signal, a memory unit 31 for storing intermediate frequency information converted into a digital signal by the A / D converter unit 30, and the memory according to a predetermined delay time. A delay signal generator 32 for reading intermediate frequency information stored in the unit 31, a switch unit 33 for setting a predetermined time delay value, and a time delay value set from the switch unit 33; The controller 34 controls the delay signal generator 32 to read the intermediate frequency information from the memory 31 and the digital intermediate frequency signal read by the delay signal generator 32 to the analog signal. To D / A Converter The unit 35 and the multi-color LED display unit 36 that monitors the state of the device under the control of the controller 34 and displays it when an abnormality occurs.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention having the configuration as described above are as follows.
본 발명은 기지국에서 소정 Km 이상 떨어져 통화공간 커버리지를 벗어난 해상지역에서도 통화품질을 유지하면서 통화할 수 있도록 RF 신호를 설정된 시간만큼 지연시켜 출력하는 장치로서 그 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.The present invention is a device for outputting a delayed RF signal by a predetermined time so as to be able to make a call while maintaining a call quality even in a maritime area that is out of the call space coverage by more than a predetermined Km from the base station.
우선, 이동통신 단말기로부터 소정 정보가 실린 약 845∼849 MHz의 RF 신호가 안테나(20)에 수신되면 필터부(21)에서 원하는 주파수대역만을 필터링한 후 다시 잡음을 제거하기 위해 저잡음 증폭기(22)를 거치게 된다.First, when an RF signal of about 845 to 849 MHz containing predetermined information from the mobile communication terminal is received by the antenna 20, the low noise amplifier 22 filters the desired frequency band only by the filter unit 21 and then removes the noise again. Will go through.
상기 저잡음 증폭기(22)에서 잡음이 제거된 800MHz의 RF주파수는 곧바로 RF 지연수단(24)에 인가되어 신호처리된다.The RF frequency of 800 MHz from which the noise is removed from the low noise amplifier 22 is immediately applied to the RF delay means 24 for signal processing.
즉, 800MHz의 RF주파수가 상기 RF 지연수단(24)에 인가되면 우선, 주파수를 중간주파수로 만들기 위해 주파수 다운컨버터부(25)를 거친 후 RF 지연부(26)를 통해 시간지연을 시키게 되는데 이때, 800MHz의 고주파를 4.95MHz의 중간주파수로 만드는 이유는 신호처리시 샘플링의 복잡성을 피하고, A/D 변환시간을 줄이며, 시간지연처리시 메모리 처리속도를 빠르게 하기 위해서이다.That is, when an RF frequency of 800 MHz is applied to the RF delay means 24, first, after passing through the frequency down-converter 25 to make the frequency an intermediate frequency, there is a time delay through the RF delay unit 26. The reason for making the high frequency of 800MHz into the middle frequency of 4.95MHz is to avoid sampling complexity in signal processing, reduce A / D conversion time, and speed up memory processing in time delay processing.
또한, 상기 RF 지연부(26)에서 지연 처리가 완료되면 4.95MHz의 중간주파수는 다시 주파수 업컨버터부(27)를 거쳐 원래의 800MHz의 RF주파수로 복귀되는데 이러한 신호처리 과정을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.In addition, when the delay processing is completed in the RF delay unit 26, the intermediate frequency of 4.95MHz is returned to the original RF frequency of 800MHz through the frequency up-converter unit 27. As follows.
즉, 800MHz의 RF주파수가 상기 RF 지연수단(24)의 전단에 위치된 다수의 앰프(37)에 인가되어 증폭된 후 제 1믹서(38)에 인가되면 오실레이터(39)에서 발생하는 소정 주파수와 믹싱되어 1차로 주파수 다운되고 1차 중간주파수를 만든 후 다시 소우필터(40) 및 앰프(37)를 거쳐 제 2믹서(41)에 인가된다.That is, when an RF frequency of 800 MHz is applied to a plurality of amplifiers 37 positioned in front of the RF delay means 24 and amplified and then applied to the first mixer 38, a predetermined frequency generated by the oscillator 39 After mixing, the frequency is firstly down, the first intermediate frequency is generated, and then applied to the second mixer 41 via the filter 40 and the amplifier 37.
상기 제 2믹서(41)에 인가된 1차 중간주파수는 다시 오실레이터(39)에서 제공된 소정 주파수와 믹싱되어 2차 중간주파수를 생성한 후 다시 소우 필터(40) 및 앰프(37)를 거쳐 RF 지연부(26)로 인가되게 된다.The first intermediate frequency applied to the second mixer 41 is again mixed with a predetermined frequency provided by the oscillator 39 to generate a second intermediate frequency, and then again passed through the saw filter 40 and the amplifier 37. To be applied to the unit 26.
상기 RF 지연부(26)에 4.95MHz의 2차 중간주파수가 인가되면 일단, A/D컨버터부(30)에서 디지털 신호로 변환된 후 메모리부(31)에 저장된다.When the second intermediate frequency of 4.95 MHz is applied to the RF delay unit 26, the A / D converter unit 30 is converted into a digital signal and then stored in the memory unit 31.
또한, 상기 RF 지연부(26)에는 4.95MHz의 중간주파수 이외에도 동기신호 및10MHz의 GPS 기준 주파수가 인가되는 바, 상기 동기신호는 입력측 버퍼부(28)에서 안정화된 후 지연신호 발생부(32)로 입력되고, 샘플링된 아날로그 기준 주파수는 레벨 컨버터부(29)를 통과하여 디지털 레벨로 변환된 후 상기 지연신호 발생부(32)에 입력된다.In addition, a synchronization signal and a GPS reference frequency of 10 MHz are applied to the RF delay unit 26 in addition to the intermediate frequency of 4.95 MHz. The synchronization signal is stabilized in the input side buffer unit 28 and then the delay signal generator 32 Is inputted to the delayed signal generator 32 after being converted into a digital level by passing through the level converter section 29.
또한, 상기 RF 지연부(26)에는 스위치부(33)가 구비되어 여기에 지연시간값을 설정하게 되는데 상기 지연시간값은 통화공간 커버리지의 범위에 따라 결정되며 기지국에 따라 서로 틀릴 수 있다.In addition, the RF delay unit 26 is provided with a switch unit 33 to set a delay time value, the delay time value is determined according to the coverage of the call space coverage may be different from each other according to the base station.
상기 스위치부(33)의 지연시간값이 결정되면 그 데이터 신호가 지연신호 발생부(32)에 인가되고 이에 따라 상기 지연신호 발생부(32)가 구동되어 설정된 지연시간값에 따라 메모리부(31)로부터 중간주파수 정보를 독취하게 된다.When the delay time value of the switch unit 33 is determined, the data signal is applied to the delay signal generator 32, and accordingly, the delay signal generator 32 is driven and the memory unit 31 according to the set delay time value. ) To read the intermediate frequency information.
상기 지연신호 발생부(32)로부터 독취된 중간주파수 정보는 다시 D/A 컨버터부(35)를 거쳐 아날로그 신호로 변환된 후 출력되고, 출력된 중간주파수는 다시 제 3믹서(42) 및 제 4믹서(43)를 거쳐 800MHz의 RF신호로 복귀되어 출력된다.The intermediate frequency information read from the delay signal generator 32 is converted into an analog signal through the D / A converter 35 again and then output. The intermediate frequency information is again output to the third mixer 42 and the fourth mixer. The mixer 43 returns an RF signal of 800 MHz and outputs the result.
한편, 이와같이 설정된 시간만큼 지연된 RF신호는 다시 기지국 또는 중계기에 있는 다운컨버터(23)를 거쳐 중간주파수처리된 후 베이스밴드신호로 되어 디지털 통화정보로서 처리된다.On the other hand, the RF signal delayed by the set time as described above is subjected to intermediate frequency processing via the down converter 23 in the base station or repeater, and then becomes a baseband signal and processed as digital call information.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와같이, 본 발명은 단말기로부터 RF 신호를 송신하는 안테나(20)와, 상기 안테나(20)에 송신된 RF 신호대역중 소정 주파수 밴드만을 필터링하는 필터부(21)와, 상기 필터부(21)에서 필터링된 주파수 밴드의 잡음을 처리하는 저잡음 증폭기(22)와, 상기 저잡음 증폭기(22)를 거친 신호의 주파수를 다운시켜 베이스밴드 주파수를 생성하는 다운 컨버터(23)를 갖는 코드분할다원접속(CDMA) 셀룰라 이동통신 시스템에 있어서,As can be seen from the above description, the present invention provides an antenna 20 for transmitting an RF signal from a terminal, a filter unit 21 for filtering only a predetermined frequency band among the RF signal bands transmitted to the antenna 20, A low noise amplifier 22 for processing the noise of the frequency band filtered by the filter unit 21, and a down converter 23 for generating a baseband frequency by lowering the frequency of the signal passing through the low noise amplifier 22; In a code division multiple access (CDMA) cellular mobile communication system,
상기 다운 컨버터(23)와 저잡음 증폭기(22) 사이에는 안테나(20)로 수신된 RF신호를 증폭한 후 증폭된 RF 신호를 주파수 다운시켜 중간주파수로 만드는 주파수 다운컨버터부(25)와, 상기 주파수 다운 컨버터부(25)를 거쳐 생성된 중간주파수를 시간 지연시키는 RF 지연부(26)와, 상기 시간지연된 중간주파수를 다시 원래의 RF 신호로 복귀시키기 위해 주파수 업시키는 주파수 업컨버터부(27)로 이루어진 RF 지연수단(24)을 구비하여,A frequency down converter unit 25 between the down converter 23 and the low noise amplifier 22 to amplify the RF signal received by the antenna 20 and then to down the amplified RF signal to an intermediate frequency; An RF delay unit 26 for time delaying the intermediate frequency generated through the down converter unit 25, and a frequency up converter unit 27 for frequency up to restore the time delayed intermediate frequency back to the original RF signal. With the RF delay means 24 made,
RF 신호를 설정된 시간만큼 지연시켜 출력함으로써 기지국에서 소정 Km 이상 떨어져 통화공간 커버리지를 벗어난 해상지역에서도 통화품질을 유지하면서 통화할 수 있다.By delaying and outputting the RF signal by a predetermined time, it is possible to make a call while maintaining the call quality even in a sea area outside the communication space coverage by a predetermined Km or more from the base station.
또한, 중간주파수 대신에 RF 신호를 직접 지연시키기 때문에 중간주파수 특성에 따른 여러개의 지연장치가 불필요하여 지연장치의 구성을 간편하게 경제적으로 할 수 있다.In addition, since the RF signal is directly delayed instead of the intermediate frequency, several delay devices according to the characteristics of the intermediate frequency are not necessary, so that the delay device can be easily and economically configured.
Claims (3)
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