KR100314207B1 - 섹터 변경 기능을 갖는 이동 통신 기지국의 확장 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섹터변경 기능을 갖는 이동통신 기지국의 확장장치에 관한 것으로서, 유선 연결된 전단장치로부터 수신되는 디지털스트림을 유선연결된 후단 확장장치로 전송하고, 상기 디지털스트림 중 복수의 섹터신호들의 세기를 각각 선택적으로 가변하여 상호결합한 후, 기지국이 송신하는 신호대역의 고주파신호로 변환하여 무선출력하는 하향신호중계부; 단말기측으로부터 무선 수신된 고주파신호를 디지털 변환하여 상기 복수의 섹터에 대응하게 분배하고 이 분배된 신호의 세기를 각각 선택적으로 가변하여, 상기 각 가변된 신호를 상기 후단확장장치로부터 입력되는 디지털스트림의 해당 섹터신호에 결합한 후, 유선 연결된 상기 전단장치로 송신하는 상향신호중계부; 및 상기 각 신호의 세기를 가변 제어하는 제어부로 구성되고, 특히 상기 제어부는 상기 하향/상향 신호중계부에 각각 구비된 하향신호 선택부(230)와 상향신호 선택부(300)의 각 감쇠기의 감쇠율을 제어함에 있어, 상기 디지털 스트림에 포함된 섹터 변경 명령 데이터에 의거하여 기 서비스 중인 변경전 섹터 신호의 세기는 점진적으로 작아지게 제어함과 동시에 변경후 섹터 신호의 세기는 점진적으로 커지게 제어하여, 섹터들간의 소프터 핸드오프를 이루도록 한다.

Description

섹터 변경 기능을 갖는 이동 통신 기지국의 확장 장치{A BTS extender being able to change its belonging sector}

본 발명은 섹터 변경 기능을 갖는 이동 통신 기지국의 확장 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기지국의 송·수신 장치를 원격지에 복수개 설치하고 기지국과 이들 간의 데이터를 디지털 스트림으로 유선 송수신하여 기지국을 확장함과 아울러, 섹터들간의 소프트 핸드오프(Soft Hand-off)를 수행할 수 있도록 하는 섹터 변경 기능을 갖는 이동 통신 기지국의 확장 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 이동 통신 시스템에서 기지국을 확장하는 일예를 도시한 것으로서, 동 도면에 도시된 바와 같이, 단일 이동 통신 기지국(10)과 복수개의 중계기(11)가 광케이블(Optic cable)을 매개로 각각 일대일로 연결되어 각 영역에 설치됨으로써, 기지국의 서비스 영역을 확장하는 것이다.

그런데, 이와 같은 종래의 이동 통신 기지국의 영역 확장 방식은, 중계기의 추가 설치가 필요할 경우, 그 추가 설치되는 수만큼의 별도의 전송 선로가 필요하고, 또한 기지국으로부터 원거리에 중계기를 설치할 경우 전송선로의 길이가 매우 길어지게 되어 설치의 어려움과 아울러 비용이 증가되는 문제가 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 종래의 기지국 확장장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 광신호를 복수개의 방향으로 분리하고 복수 광신호를 합성하여 전송하는 광 결합기(Optic coupler)(21)를 각 중계기(20)내에 구비하고, 단일기지국(10)과 상기 복수개의 중계기(20)가 광 케이블에 의해 일렬로 유선 연결되도록 하였다. 따라서, 기지국(10)으로부터 광케이블을 통해 중계기(20)로 송출된 아날로그 광신호가, 광 결합기(optic coupler)(21)에 의해 해당 중계기(20)내의 광파장 분할 다중화기(미도시)로 입력되도록 하는 동시에, 광 케이블을 통해 상기 중계기(20)의 후단에 유선 연결된 타 중계기들로 입력되도록 하며, 역방향의 경우에는 후단의 중계기에서 전단의 중계기로 신호가 넘어갈 때마다 해당 중계기가 자체 수신한 고주파 신호에 상응하는 광신호를, 후단의 중계기에서 수신하여 변환된 광신호와 함께 전단의 중계기로 송신하는 과정을 거쳐 기지국에 입력되도록 한다.

이와 같은 방식에 따라 중계기를 추가 설치하는 경우, 추가 설치되는 중계기와 기존에 설치되는 중계기간의 전송선로만을 추가 설치하면 되고, 따라서 중계기 확장에 따른 전송선로의 길이를 최소화함으로써 이전에 비해 보다 경제적인 확장성을 제공하게 되었다.

그러나, 상기와 같이 제안된 종래의 기지국 확장장치는, 기지국과 각 중계기간의 중계거리가 각각 상이하여, 중계기 각각이 기지국으로부터 수신하는 신호의 감쇠비가 모두 틀리게 되므로, 순방향으로의 신호 전송시, 기지국에서 출력신호의 이득을 조정하는데 어려움이 있고, 또한 기지국으로부터의 거리가 멀어질수록 수신되는 신호의 잡음비가 높아지는 문제점이 있었으며, 역방향의 신호 전송시에는 각 중계기를 거칠 때마다 해당 중계기에서 발생된 잡음이 계속 누적적으로 더해짐으로써, 신호의 합성에 비례하여 기지국이 수신하는 신호의 잡음이 커지게 되는 문제점이 있었다.

한편, 상기와 같은 광중계기의 도입으로 인해 고층 빌딩이 많은 도심이나 외곽지역에 분포한 음영지역의 서비스 커버리지( coverage )가 확대되었으나, 경우에 따라 특정 섹터에 호가 집중될 경우 종종 호 블록킹이 발생되기 때문에, 동일 기지국의 서비스내에서 호가 집중된 특정 섹터외의 타 섹터들의 호 블록킹 한계값에 대한 여유가 있음에도 불구하고 블록킹된 호에 대한 통화서비스가 정상적으로 이루어지지 않게 되는 문제점이 발생되고 있으며, 또한, 지역의 특성에 따라 시간대 별로 트래픽 패턴이 변화함에도 불구하고, 고정된 섹터를 갖는 중계기의 구조로 인해 시간대 별 트래픽 패턴의 변화에 능동적으로 대응하기 어려운 문제가 있었다,

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 그 목적은 하나의 기지국에 복수의 확장장치들을 일렬로 유선 연결하여, 상기 기지국과 확장장치간의 신호 송수신을 디지털 방식으로 수행함과 아울러 섹터를 전환 운용할 수 있도록 하는 섹터 변경 기능을 갖는 이동 통신 기지국의 확장 장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 종래의 이동통신 기지국의 구성도,

도 2는 종래 이동통신 기지국의 다른 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 섹터 변경 기능을 갖는 확장장치를 포함한 이동통신 기지국의 블록도,

도 4는 도 3의 확장장치의 세부 구성도,

도 5는 도 4에서 디지털 신호의 주파수 변환 및 복원을 위한 디지털 신호처리부의 구성도,

도 6은 도 3의 상향 및 하향 신호 선택부의 세부 구성도,

도 7은 송·수신되는 디지털 스트림 및 각 클럭 펄스를 예를 들어 도시한 도면이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 기지국 200 : 확장장치

210 : 데이터 송·수신부 211,213 : 수신기

212,214 : 송신기 220,290 : 디먹스( DEMUX )

230 : 하향신호 선택부 231∼233,301∼303,304∼309 : 감쇠기

240,280,281 : 디지털 신호 처리부 250 : 디지털/아날로그(D/A) 변환기

260 : 고주파(RF) 송수신부 270,271 : 아날로그/디지털(A/D) 변환기

300 : 상향신호 선택부 310 : 먹스( MUX )

320 : 제어부

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 섹터 변경 기능을 갖는 이동 통신 기지국의 확장 장치는, 유선 연결된 전단 장치로부터 수신되는 디지털스트림(stream)을 유선 연결된 후단 확장장치로 전송하고, 상기 디지털 스트림 중 복수의 섹터 신호들의 세기를 각각 선택적으로 가변하여 상호 결합한 후, 기지국이 송신하는 신호 대역의 고주파신호로 변환하여 무선 출력하는 하향 신호 중계수단; 단말기 측으로부터 무선 수신된 고주파신호를 디지털 변환하여 상기 복수의 섹터에 대응하게 분배하고 이 분배된 신호의 세기를 각각 선택적으로 가변하여, 상기 각 가변된 신호를 상기 후단 확장장치로부터 입력되는 디지털 스트림의 해당 섹터 신호에 결합한 후, 유선 연결된 상기 전단 장치로 송신하는 상향 신호 중계수단; 및 상기 각 신호의 세기를 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며, 특히 상기 제어수단은 상기 디지털 스트림에 포함된 섹터 변경 명령 데이터에 의거하여 기 서비스 중인 변경전 섹터 신호의 세기는 점진적으로 작아지게 함과 동시에 변경후 섹터 신호의 세기는 점진적으로 커지게 하여, 해당 섹터들간의 소프트 핸드오프( Soft Hand-off )를 이루도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 하향신호 중계수단이 전송케이블을 통해 연결된 기지국 또는 전단 확장장치로부터 유선수신되는 디지털 스트림을, 유선연결된 후단 확장장치로 전송하되, 상기 디지털 스트림에 포함된 복수의 섹터 신호들의 세기를 각각 선택적으로 가변하여 상호 결합한 후, 이를 기지국이 송신하는 신호대역의 고주파신호로 변환한 후 무선출력하고, 상향신호 중계수단은, 해당 확장영역내의 단말측으로부터 무선수신된 고주파신호를 디지털 변환하고, 이 변환된 디지털 신호를 복수의 섹터에 대응하게 분배하고 이 분배된 신호의 세기를 각각 선택적으로 가변한 후, 이것을 같은 방식으로 디지털 변환되어 상기 후단 확장장치로부터 입력되는 디지털 스트림내의 각 섹터 신호와 각각 결합하여 디지털 스트림으로 만들고, 이 디지털 스트림을 유선연결된 전단 확장장치 또는 기지국으로 송신함으로써, 상기와 같은 목적을 달성할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 섹터 변경 기능을 갖는 이동 통신 기지국의 확장장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 기지국 확장장치의 구성도로서, 기지국(100)을 중심으로 한 알파(α), 베타(β) 및 감마(γ) 섹터에 복수개의 확장장치들( 즉, 본 발명에 따른 중계기 )(200)이 케이블에 의해 데이지 체인(daisy-chain) 방식으로 연결되어 있는 바, 상기 기지국(100)은 자체의 무선 송.수신 기능에 더하여 상기 확장장치와 디지털 스트림 신호로 유선 통신하기 위한 기능 즉, 아날로그 중간주파 신호를 디지털 신호로 변환하고 이것을 전송선로의 채널 용량에 적합한 디지털 스트림으로 신호처리하거나, 이와 반대로 수신된 디지털 스트림을 아날로그 중간주파 신호로 변환 처리하는 기능을 갖으며, 상기 각 확장장치(200)는 데이터 송·수신부(210)를 구비하고서, 해당 확장장치와 상기 기지국(100)( 또는 전단(前段)의 확장장치 ) 및 후단(後段) 확장장치와의 디지털 스트림의 송·수신을 수행한다. 상기 케이블은 광 케이블로 대체할 수 있으나, 이때는 상기 데이터 송·수신부(210)를 광결합기로 대체하여야 한다.

한편, 상기 각 확장장치(200)에 각각 지정되는 채널은, 기지국(100)이 구분하고 있는 영역 즉, 섹터마다 할당되며, 동일 섹터 영역 내에 있는 확장장치 간에는 동일한 채널을 공유하여 신호를 기지국과 교환하게 된다.

상기 확장장치는 동일 섹터 내에 2개 이상 설치될 수 있으나, 이들은 모두 동일 채널을 쓰게 되므로, 이하의 설명에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 각 섹터내에 두개의 확장장치가 설치운용되는 경우를 예로 하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 도 3의 확장장치(200)의 상세 블록 구성도로서,

제 1 및 제 2 수신기(211,213)과 제 1 및 제 2 송신기(212,214)로 구성되어, 상기 제 1 수신기(211)를 통해 기지국(200)으로부터 디지털 스트림을 수신하고, 이를 또한 상기 제 1 송신기(212)를 통해 타 확장장치로 송신하며, 상기 제 2 수신기(213) 및 상기 제 2 송신기(214)를 통해 타 확장장치로부터 수신되는 신호를 또한 수신 및 송신하는 데이터 송·수신부(210); 상기 데이터 송수신부(210)로부터 출력되는 디지털 스트림을 동기 클럭의 타이밍에 따라 섹터( 또는 채널이라 함 )별로 분리하는 순방향 디먹스(Demux)(220); 상기 디먹스(220)에 의해 각 채널에 따라 분리된 α,β, 및γ 섹터 신호들의 세기를 각기 달리 가변하여 상호 결합한 후 출력하는 하향( 또는 순방향이라 함 )신호 선택부(230);상기 하향신호 선택부(230)의 출력신호를 중간주파신호 대역의 디지털 신호로 복구하는 하향 디지털 신호처리부(DSP)(240); 상기 복구된 디지털 신호를 아날로그 중간주파 신호로 변환하는 디지털/아날로그(D/A) 변환기(250); 상기 아날로그 중간주파 신호를, 고주파신호의 형태로 변환하여 해당 섹터내의 단말기로 무선송출하고, 또한 수신 안테나에 의해 무선수신되는 고주파신호를 중간주파신호로 각각 변환하는 RF 송·수신부(RF unit)(260); 상기 RF 송·수신부(260)로부터 변환출력되는 중간주파신호를 디지털 신호로 각각 변환하는 A/D 변환기(270); 상기 중간주파 디지털 신호를 베이스밴드(Baseband)의 디지털 데이터로 변환하는 상향( 또는 역방향이라 함 ) 디지털 신호처리부(DSP)(280); 후단의 확장장치로부터 상기 신호 송·수신부(210)의 제 2 수신기(214)를 통해 수신되는 디지털 스트림 신호를 각 채널에 따른 α,β, 및γ 섹터신호로 분리출력하는 상향 디먹스(290); 상기 디지털 신호처리부(280)의 출력신호를 상기 분리 출력된 섹터 신호들에 대응하게 3-분배하여 이 3-분배된 신호의 세기를 각기 달리 가변하고, 상기 3-분배되어 가변된 신호를 상기 상향 디먹스(290)에 의해 분리 출력된 상기 α,β, 및γ 섹터 신호에 각각 대응 결합하여 출력하는 상향신호 선택부(300); 상기 상향신호 선택부(300)로부터 출력된 각 섹터 신호를 시분할로 순차선택하고 단일 전송 스트림으로 변환하여 상기 신호 송·수신부(210)의 제 1 송신기(212)를 통해 상기 기지국(100)으로 송신하는 상향 먹스(310); 및 상기 하향신호 선택부(230) 및 상기 상향신호 선택부(300)에서의 신호의 세기를 가변 제어하되, 상기 제 1 수신기(211)를 통해 수신되고 상기 하향 디먹스에 의해 채널 분리되는 상기 디지털 스트림내에 포함된 섹터 변경 명령 데이터에 의거하여 기 서비스 중인 변경전 섹터 신호의 세기는 점진적으로 작아지게 함과 동시에 변경후 섹터 신호의 세기는 점진적으로 커지게 하여, 해당 섹터들간의 소프트 핸드오프( Soft Hand-off )를 이루도록 제어하는 제어부(320)로 구성되어 있다.

또한, 상기 상향 경로를 형성하는 A/D 변환기(270), 상기 디지털 신호처리부(280), 상기 디먹스(290), 상기 상향신호 선택부(300), 및 상기 상향 먹스(310)는, 각각 이중으로 구성되어 다이버시티(Diversity) 경로에 대해서도 동일한 기능을 수행한다.

도 5는 도 4의 상기 확장장치(200)의 하향 및 상향 디지털 신호처리부(240,280)의 세부 구성도로서, 상기 상향 디지털 신호처리부(280)는 주파수변환부와 다운 샘플링부로 구성되어 있고, 상기 하향 디지털 신호처리부(240)는 업 샘플링부와 주파수 복원부로 구성되어 있다.

도 6은 도 4의 상기 하향 및 상향 신호 선택부(230,300)의 세부 구성을 도시한 것으로서, 상기 하향 신호 선택부(230)는 기지국으로부터 수신되는 순방향 α,β, 및 γ 섹터 신호를 각각 감쇠하는 제 1 내지 제 3 감쇠기(231∼233), 및 상기 감쇠기들(231∼233)로부터 감쇠 출력된 섹터 신호를 결합하여 출력하는 단일 결합기(234)로 구성된다. 상기 상향 신호 선택부(300)는 단말기로부터 수신되는 역방향 경로 신호를 3-분배하여 각각 감쇠하는 제 4 내지 제 6 감쇠기(301∼303), 및 상기 3-분배되어 감쇠된 각 신호와 상기 타 확장장치로부터 수신되는 역방향 α,β, 및 γ 섹터 신호를 각각 일대일 대응하여 결합하는 제 1 내지 제 3 결합기(304∼306)로 구성되되, 다이버시티 경로에 대해서도 상기 구성과 동일하게 구성되어 있다.

이어, 본 발명의 동작에 대해 설명한다.

기지국(100)으로부터 확장장치(200)의 제 1 수신기(211)를 통해 순방향 디먹스(220)에 입력된 디지털 스트림은, 수신 클럭에 추종되고 있는 동기 펄스에 따라 타임슬롯별로 추출된 후, 채널별( α,β, 및 γ 섹터 및 명령 데이터 채널 )로 분리되는 바, 상기 명령 데이터( C )는 도 7에 도시된 바와 같이, 각 섹터 신호 48비트에 한 비트씩 삽입되어 전송되고, 상기 확장장치(200)의 제어부(320)는 상기 디먹스(220)로부터 출력되는 1비트씩의 직렬 데이터를 8비트의 병렬 데이터로 변환 수신하여 지정된 규약에 따른 프레임으로 구성하여 명령을 해석한다. 이와 같이 상기 디먹스(220)에 의해 분리된 명령 데이터 신호는 데이터 라인을 따라 상기 제어부(320)에 제공되어 분석되고, 상기 분리된 α,β, 및 γ 섹터 신호는 상향신호 선택부(230)의 제 1 내지 제 3 감쇠기(231∼233)에 각각 입력된다. 상기 제어부(320)는 상기 분석된 명령 데이터( 일예로, 알파에서 베타로의 섹터변경 명령 데이터 )에 의거하여 상기 각 감쇠기(231∼233)의 감쇠율을 제어하는 바, 기존에 해당 확장장치(200)가 알파 섹터로 동작하였다면 그 알파 섹터 신호를 감쇠하는 제 1 감쇠기(231)의 감쇠율은 fc1 제어신호에 따라 점차로 증가시킴과 동시에 베타 섹터 신호를 감쇠하는 제 2 감쇠기(232)의 감쇠율은 fc2 제어신호에 따라 점차로 낮아지도록 하고 감마 섹터 신호를 감쇠하는 제 3감쇠기(233)의 감쇠율은 fc3 제어신호에 따라 최대로하여 그 감마 신호를 차단하도록 제어하고, 상기 감쇠된 각 섹터의 신호들은 결합기(234)에 의해 결합되어 하향 디지털 신호처리부(240)에 인가된다.

이와 같은 제어는 고정 상태가 아닌 동적 섹터 운용이 가능토록 하면서 섹터간의 소프트 핸드오프를 이루기 위한 것인 데, 섹터 변경에 대하여 일 예를 들어 보다 구체적으로 설명하면, 현재 α섹터로 운용중인 데 β베타 섹터로 변경하는 경우, 상기 제어부(320)의 fc1 및 fc2 제어신호에 따라 2초 동안은 0.8α+0.2β+0γ의 비율이 되도록 상기 각 감쇠기(231,232,233)의 감쇠율을 제어하고 결합하여 출력하고, 이후 5초 동안은 0.5α+0.5β+0γ의 비율이 되도록 하며, 이후 2초 동안은0.2α+0.8β+0γ의 비율이 되도록 한 후, 최종적으로 0α+1β+0γ의 비율이 되도록 감쇠율을 제어한다. 이와 같은 제어는 이후 설명될 상향신호 선택부(280)의 각 감쇠기의 감쇠율 제어시에도 동일하게 적용되며( 즉, 제어신호 fc1=rc1, fc2=rc2, fc3=rc3 임 ), 이와 같은 제어에 의해 기지국의 채널카드에서는 α에서만 주로 들어오던 단말기의 신호가 점차 β쪽의 신호로 커지면서 들어오므로 소프트 핸드오프를 시켜 통화를 유지하고, 단말기측에서는 처음 α신호가 주로 들어오다가 잠시 후 점차적으로 β측 신호를 강하게 인지하여 핸드오프 이후에도 연속 통화가 가능하게 되는 것이다.

상기와 같이 감쇠되고 결합된 섹터신호( 종국에는 하나로 선택된 특정 섹터 신호 )는, 도 5에 도시한 디지털 신호처리부(240)내의 업(up) 샘플링부로 전송되고, 상기 업 샘플링부는 상기 추출된 저속의 디지털 스트림을 상기 샘플링 주파수를 이용하여 인터폴레이션(interpolation) 방법으로 업 샘플링하고, 주파수 복원부에서는 업 샘플링된 데이터를 저역필터링 후 대역변환함으로써 기지국(100)내에서 다운 샘플링되기 이전 대역의 신호로 복원한다.

상기와 같이 IF 대역의 디지털 신호로 복원된 채널 데이터는 D/A 변환기(250)에 의해 아날로그 신호로 변환된 뒤, RF 송·수신부(260)를 통해 고주파 신호로 송출된다.

한편, 상기 제 1 수신기(211)로부터 출력되는 신호는 다시 제 1 송신기(212)를 통해 후단의 확장장치로 그대로 전송되고, 후단의 확장장치 또한 전술한 과정에 따라 해당 채널의 데이터를 추출하여 이를 RF 아날로그 신호로 변환한 뒤, 해당 영역으로 무선 송출하게 된다.

이어, 각 섹터영역(α,β,γ 섹터)내의 단말기들로부터 무선수신되는 고주파신호를 상기 기지국(100)으로 전송하는 과정에 대해 상세히 설명한다.

우선, 해당 확장영역내의 단말기로부터 무선수신되는 고주파신호의 페이딩(fading) 및 전송손실을 고려하여 구비된 두 개의 수신안테나를 통해 각각 무선수신되는 두 개의 고주파신호로된 역방향 경로 신호 및 다이버시타 신호는, 상기 RF 송·수신부(260)와 A/D 변환기(270,271)를 거치면서 중간주파 신호로 변환되고, 이는 다시 도 5의 구성을 갖는 상향 디지털 신호처리부(280,281)에 의해 베이스밴드의 디지털 데이터로 각각 변환되어, 상향신호 선택부(300)로 입력된다.

한편, 상기 해당 확장장치의 후단에 연결된 확장장치가, 해당 영역의 단말기로부터 무선수신하여 상기와 같이 과정에 의해 변환하여 송신하는 베이스 밴드의 디지털 신호(그 후단으로부터 수신된 디지털 데이터 포함)는 데이지 체인으로 연결된 전송 케이블을 통해 제 2 수신기(213)로 입력되고, 신호 정형 등의 과정을 거쳐 이는 다시 상향 디먹스(290)로 입력되어 역방향 α,β, 및 γ섹터 신호와 다이버시티 α,β, 및 γ섹터 신호로 역다중화 된다.

상기 상향 디지털 신호처리부(280,281)의 출력 신호 즉, 역방향 경로 신호와 다이버시티 신호는 각각, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 디먹스(290)로부터 출력되는 상기 역방향 α,β, 및 γ섹터 신호 및 상기 다이버시티 α,β, 및 γ섹터 신호에 대응하도록 3-분배된 후, 제 4 내지 제 6 감쇠기(301,302,303)와 제 7 내지 제 9 감쇠기(307,308,309)에 각각 입력되어 상기 제어부(320)의 제어신호에 따라감쇠되고, 상기 제 4 내지 제 9 감쇠기(301∼303 및 307∼309)로부터 감쇠 출력된 각 신호는 제 1 내지 제 6 결합기(304∼306 및 310∼312)에 의해 상기 역방향 α,β, 및 γ섹터 신호와 다이버시티 α,β, 및 γ섹터 신호와 각각 대응 결합된다. 이때 상기 제어부(320)는 상기 각 감쇠기(301∼303 및 307∼309)의 감쇠율을 상기 하향신호 선택기(230)의 제 1 내지 제 3 감쇠기(231∼233)의 감쇠율 제어 시와 동일하게 제어한다. 즉, 상기 제 1 감쇠기(231)와 상기 제 4 감쇠기(301) 및 상기 제 7 감쇠기(307)의 감쇠율이 동일하도록 하고, 상기 제 2 감쇠기(232)와 상기 제 5 감쇠기(302) 및 상기 제 8 감쇠기(308)의 감쇠율이 동일하도록 하며, 상기 제 3 감쇠기(233)와 상기 제 6 감쇠기(303) 및 상기 제 9 감쇠기(309)의 감쇠율이 동일하도록 연동 제어하여, 섹터 변경시 소프트 핸드오프를 이루도록 한다.

상기 제 1 내지 제 6 결합기(304∼306 및 310∼312)로부터 각각 출력되는 각 섹터별 디지털 스트림( 즉, 역방향 α,β, 및 γ섹터 신호와 다이버시티 α,β, 및 γ섹터 신호에 대응하는 디지털 스트림 )은 상기 먹스(310)에 입력되고, 상기 먹스(310)는 도 7에 도시된 바와 같이, 동기신호에 맞추어 해당 채널의 각 타임슬롯에 α,β,γ 순으로 시분할적으로 데이터를 삽입하면서 제 2 송신기(214)와 전송 케이블을 통해 기지국(100)으로 송신하게 됨으로써, 확장된 영역내의 단말기 출력신호를 전달하게 되는 것이다.

한편, 후단 타확장장치로부터 수신되는 도 7과 같은 데이터 스트림에서 상기 디먹스(290)가 1비트의 명령 데이터 신호( C )를 분리하여 상기 제어부(320)로 전송하고, 상기 제어부(320)는 이 명령 데이터 신호를 다시 상기 먹스(310)로 전송하여 상향 데이터 스트림에 부가한다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 섹터 변경 기능을 갖는 이동 통신 기지국의 확장 장치에 의하면, 복수의 확장장치와 기지국간을 데이지 체인 방식에 의해 연결하여 이를 통해 신호가 디지털 유선전송되도록 함으로써, 전송선로상의 잡음유입을 최소화하고, 각 확장장치가 어느 영역에서나 호환성을 갖고 이용될 수 있도록 설계하여 기지국의 영역확장에 따른 설치 및 유지비용을 최소화하는 효과가 있음은 물론, 특히 확장 장치의 담당 섹터를 변경할 수 있으므로, 기지국 채널 자원의 동적 운용이 가능하고, 섹터 변경시 스프트 핸드오프를 이룰 수 있도록 함으로써, 호 단절 없이 트래픽 패턴의 변화에 능동적으로 대응할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 기지국 신호를 중계하는 장치에 있어서,

   유선 연결된 전단 장치로부터 수신되는 복수 섹터의 디지털 스트림(stream)을 유선 연결된 후단 확장장치로 전송하고, 상기 디지털 스트림을 섹터별로 그 세기를 가변하여 상호 결합한 후, 기지국이 송신하는 신호 대역의 고주파신호로 변환하여 무선 출력하는 하향 신호 중계수단;

   단말기 측으로부터 무선 수신된 고주파신호를 디지털 변환하여 상기 복수의 섹터에 대응하게 분배하고 이 분배된 신호의 세기를 각각 선택적으로 가변하고, 상기 각 가변된 각 분배 신호를 상기 후단 확장장치로부터 입력되는 디지털 스트림의 해당 섹터 신호에 결합한 후, 유선 연결된 상기 전단 장치로 송신하는 상향 신호 중계수단; 및

   상기 각 신호의 세기를 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 섹터 변경 기능을 갖는 이동 통신 기지국 확장 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어수단은 상기 디지털 스트림에 포함된 섹터 변경 명령 데이터에 의거하여 기 서비스 중인 변경전 섹터 신호의 세기는 점진적으로 작아지게 함과 동시에 변경후 섹터 신호의 세기는 점진적으로 커지게 하는 것을 특징으로 하는 섹터 변경 기능을 갖는 이동 통신 기지국 확장 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 하향신호 중계수단은,

   상기 유선수신되는 디지털 스트림을 수신하고 이를 또한 재 송신하는 송수신수단;

   상기 수신되는 디지털 스트림을 섹터별로 역다중화시켜 출력하는 역다중화수단;

   상기 역다중화되어 출력되는 각 섹터신호의 세기를 인가된 제어신호에 따라 가변하여 상호 결합한 후 출력하는 하향신호 선택수단;

   상기 하향 섹터 신호 선택수단의 출력 신호를 중간주파신호로 변환하는 하향신호 처리수단;

   상기 변환된 중간주파신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환수단; 및

   상기 아날로그 변환된 신호를 고주파신호로 변환하여 무선출력하는 고주파 송신수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 섹터 변경 기능을 갖는 이동 통신 기지국 확장 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 하향 섹터 신호 선택수단은 상기 제어신호에 따라 각 섹터 신호의 세기를 감쇠하는 복수개의 감쇠기와, 상기 감쇠된 신호들을 결합하는 결합기로 구성된것을 특징으로 하는 섹터 변경 기능을 갖는 이동 통신 기지국 확장 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 상향 신호 중계수단은,

   상기 단말측으로부터 수신되는 고주파신호를 중간주파신호로 변환하는 고주파 수신수단;

   상기 변환된 중간주파신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환수단;

   상기 변환된 디지털 신호를 신호처리하여 베이스밴드신호로 변환하는 상향신호 처리수단;

   상기 후단 확장장치로부터 수신되는 디지털 스트림을 섹터별로 역다중화하는 역다중화수단;

   상기 상향신호 처리수단의 출력 신호를 상기 역다중화된 각 섹터에 대응하게 분배하여 그 세기를 인가된 제어신호에 따라 각각 선택적으로 가변하고, 상기 가변된 각 신호와 상기 역다중화된 각 섹터 신호를 상호 대응 결합한 후 출력하는 상향신호 선택수단;

   상기 상향신호 선택수단에서 출력되는 각 섹터 신호를 다중화시켜, 단일 전송 스트림으로 변환하는 다중화수단; 및

   상기 다중화된 전송스트림을 전송케이블을 통해 상기 전단 장치로 송신하는 송신수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 섹터 변경 기능을 갖는 이동 통신 기지국 확장 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 상향신호 선택수단은 상기 분배된 신호의 세기를 상기 제어신호에 따라 감쇠하는 복수개의 감쇠기와, 상기 감쇠된 하나의 신호와 상기 역다중화된 해당 섹터 신호를 각각 결합하는 복수개의 결합기로 구성된 것을 특징으로 하는 섹터 변경 기능을 갖는 이동 통신 기지국 확장 장치.