KR100340200B1 - 광중계기용 결합 및 분배 장치 - Google Patents

광중계기용 결합 및 분배 장치 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 광중계기용 결합 및 분배 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, CDMA 이동통신시스템의 기지국 내부에 설치되는 광중계기의 도너(Donor)에 CDMA 무선 인터페이스 표준규격인 IS-95A/B와 IS-95C 기지국의 신호를 동시에 입출력하기 위한 광중계기용 결합 및 분배 장치를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 무선통신시스템에서 무선 인터페이스 표준규격인 IS-95A/B와 IS-95C를 동시에 운용하기 위한 광중계기용 결합 및 분배 장치에 있어서, IS-95A/B 기지국 및 IS-95C 기지국의 송신 신호(95A/B Tx, 95C Tx)를 취합해 원하는 제 1 신호 레벨로 조정하여 광중계기 도너(Donor)로 전달하는 신호 결합 수단; 및 상기 광중계기 도너로부터 수신된 역방향 수신 신호(Rx)를 분배하여 분배된 각 역방향 수신 신호(95A/B Rx, 95C Rx)를 원하는 제 2 신호 레벨로 조정하여 해당 IS-95A/B 기지국 및 IS-95C 기지국의 커플러에 공급하는 신호 분배 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 IS-95A/B와 IS-95C 기지국의 신호를 동시에 운용하는 곳 등에 이용됨.

Description

광중계기용 결합 및 분배 장치{Apparatus for combining and deviding optical repeater}
본 발명은 코드 분할 다중 접속(CDMA : Code Division Multiple Access) 이동통신시스템의 기지국 내부에 설치되는 광중계기의 도너(Donor)에 CDMA 무선 인터페이스 표준규격인 IS-95A/B와 IS-95C 기지국의 신호를 동시에 입출력하기 위한 광중계기용 결합 및 분배 장치에 관한 것이다.
통신 사업자들이 준비하고 있는 IS-95C 서비스를 위해서는 IS-95A/B 기지국과 별도로 새로운 기지국을 설치하여 서비스를 제공하게 된다. 동시에 서비스 불량 지역이나 건물 내부의 서비스를 위하여, IS-95A/B에서 운용하는 것처럼 광중계기를 별도로 IS-95C용으로 설치하여 서비스를 제공하여야 하는데, 이렇게 되면 동일 장소에 IS-95A/B용과 IS-95C용의 광중계기 2대가 운용되어야 한다. 따라서, 이에 따른 소요 비용이 광중계기를 별도로 구매하는 비용과 설치 비용이 추가로 요구된다.
그러므로, 사업자들에 있어서 기존에 운용중인 IS-95A/B 광중계기를 IS-95C용으로 동시 서비스하는 것이 필수적으로 요구된다.
IS-95A/B용 광중계기와 IS-95C를 동시에 서비스하기 위해서는, IS-95A/B와 IS-95C의 고주파 신호를 결합하여 도너(Donor) 모듈을 동시 사용해야 한다.
도너(Donor) 모듈이란 전기적 신호를 광신호로 변환하여 광 케이블(Cable)로 전송하는 장치인데, 도너(Donor) 모듈은 일정 레벨의 범위 안에 들어온 신호만 처리할 수 있게 되어 있으며, 일정 범위 이상이나 이하로 입력되는 신호 레벨은 처리할 수 없다.
그러나, IS-95A/B와 IS-95C의 기지국 장비로 출력되는 송신 신호와 수신 신호들의 광중계기에 입력되는 신호 레벨은 상이하다. 또한, 장비 제조업체별로 일정하지 않은 레벨을 가지고 있어 도너(Donor)에 공급되는 레벨을 일정하게 맞추기가 어렵다. 또한, IS-95A/B의 도너(Donor)를 사용하는데 있어서 IS-95C 기지국이 동일 장소에 있지 않을 때, 케이블 손실의 차이로 인하여 도너(Donor)의 일정 레벨에 입력하기가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, CDMA 이동 통신 시스템의 기지국 내부에 설치되는 광중계기의 도너(Donor)에 CDMA 무선 인터페이스 표준 규격인 IS-95A/B와 IS-95C 기지국의 신호를 동시에 입출력하기 위한 광중계기용 결합 및 분배 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 광중계기용 결합 및 분배 장치의 일실시예 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 광중계기용 결합 및 분배 장치의 일실시예 상세 구성도.
도 3 은 본 발명의 IS-95A/B와 IS-95C 기지국의 신호를 동시에 광중계기 도너에 입출력하기 위한 광중계기 도너와 일체형 모듈의 구성 예시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : IS-95A/B 기지국 20 : IS-95C 기지국
30 : 광중계기용 결합 및 분배 장치 40 : 광중계기 도너
50 : 광중계기 슬레이브
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스 표준 규격인 IS-95A/B와 IS-95C를 동시에 운용하기 위한 광중계기용 결합 및 분배 장치에 있어서, IS-95A/B 기지국 및 IS-95C 기지국의 송신 신호(95A/B Tx, 95C Tx)를 취합해 원하는 제 1 신호 레벨로 조정하여 광중계기 도너(Donor)로 전달하는 신호 결합 수단; 및 상기 광중계기 도너로부터 수신된 역방향 수신 신호(Rx)를 분배하여 분배된 각 역방향 수신 신호(95A/B Rx, 95C Rx)를 원하는 제 2 신호 레벨로 조정하여 해당 IS-95A/B 기지국 및 IS-95C 기지국의 커플러에 공급하는 신호 분배 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 광중계기용 결합장치의 일실시예 구성도로서, 도면에서 "10"은 IS-95A/B 기지국, "20"은 IS-95C 기지국, "30"은 광중계기용 결합 및 분배 장치, "40"은 광중계기 도너(Donor), 그리고 "50"은 광중계기 슬레이브(Slave)를 각각 나타낸다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광중계기용 결합 및 분배 장치(30)는, IS-95A/B 기지국(10) 및 IS-95C 기지국(20)의 송신 신호(95A/B Tx, 95C Tx)를 취합해 원하는 제 1 신호 레벨(0dB ~ -30dB)로 조정하여 광중계기 도너(40)로 전달하는 송신단과, 광중계기 도너(40)로부터 수신된 역방향 수신 신호(Rx)를 분배하여 분배된 각 역방향 수신 신호(95A/B Rx, 95C Rx)를 원하는 제 2 신호 레벨(-7dB ~ -30dB)로 조정하여 해당 IS-95A/B 기지국(10)의 커플러(132) 및 IS-95C 기지국(20)의 커플러(232,242)에 공급하는 제 1 및 제 2 수신단을 포함한다.
IS-95A/B 기지국(10)과 IS-95C 기지국(20)을 일체형 모듈로 구성되는 본 발명에 따른 광중계기용 결합 및 분배 장치(30)를 통해 광중계기 도너(40)에 연결시키기 위한 기능에 대해서 살펴보고자 한다. 우선, 현재 운용중인 IS-95A/B 기지국(10)의 광중계기 도너(40) 운용 형태는 다음과 같다.
IS-95A/B 기지국(10) 송신단(111 ~ 115)의 신호 처리 과정을 살펴보면, 저주파 신호를 고주파로 변환하는 고주파 변환기(주파수 상향 변환기)(UPC)(111)에서 800Mhz의 무선 주파수(RF : Radio Frequency) 신호로 변환되어 증폭기(LPA)(113)로 전달된다. 이때, 증폭기(113)는 낮은 신호의 레벨을 일정 레벨 이상으로 신호를 증폭하여 여파기(BPF)(114)로 전달하며, 여파기(114)는 불필요한 신호를 차단하고 필요한 신호만을 안테나(ANT)(115)로 흘려보내게 된다. 이어서, 안테나(ANT)(115)는 여파된 신호를 공중에 방사하여 서비스를 하게 된다.
그런데, 광중계기 서비스를 위해서는 IS-95A/B 기지국(10)의 RF 신호를 분배하여 광중계기 도너(40)로 입력해 주어야 한다. 따라서, 광중계기의 신호를 인입하기 위해서 RF 신호 증폭기(113)와 고주파 변환기(주파수 상향 변환기)(UPC)(111) 사이에 커플러(112)를 설치하여 RF 신호를 1:2 분배한다. 이 커플러(112)는 IS-95A/B 기지국(10)의 주 신호에는 손실을 안주며 광중계기용 신호만 분배하는 기능을 가지고 있다. 따라서, 이 커플러(112)를 통하여 분배된 신호가 광중계기 도너(40)로 입력된다.
한편, IS-95A/B 기지국(10) 제 1 수신단(121 ~ 125)의 신호 처리 과정을 살펴보면, 안테나(125)로부터 수신되는 역방향 RF 신호에서 해당 신호 대역만 통과시키는 역방향 RF 수신 여파기(124)를 거친 RF 신호는 저잡음으로 증폭하는 저잡음 역방향 증폭기(123)로 전달되고, 저잡음 역방향 증폭기(123)를 거친 RF 신호는 주파수 하향 변환기(DNC)(121)로 공급된다.
그런데, 광중계기를 사용하기 위해서는 광중계기의 역방향 신호가 광 케이블(Cable)을 거쳐 광중계기 도너(40)로 입력되어야 한다. 이때, 광중계기도너(40)로 들어온 광신호는 RF 신호로 변환되고, IS-95A/B 기지국(10)의 저잡음 역방향 증폭기(123)와 주파수 하향 변환기(121) 사이에 설치된 커플러(122)에 공급된다. 이 커플러(122)는 IS-95A/B 기지국(10)의 안테나(ANT)(125)로부터 들어온 주 신호의 영향을 최소화하기 위한 2:1 분배기로 구성된다. 이때, 커플러(122)를 통해서 들어온 광중계기 신호는 IS-95A/B 기지국(10)으로부터의 주 신호보다 7dB 낮게 입력하여 두 신호를 구분한다.
다른 한편, IS-95A/B 기지국(10) 제 2 수신단(131 ~ 135)의 신호 처리 과정을 살펴보면, 안테나(135)로부터 수신되는 역방향 RF 신호에서 해당 신호대역만 통과시키는 역방향 RF 수신 여파기(134)를 거친 RF 신호는 저잡음으로 증폭하는 저잡음 역방향 증폭기(133)로 전달되고, 저잡음 역방향 증폭기(133)를 거친 RF 신호는 주파수 하향 변환기(131)로 공급된다.
이 역시, 광중계기를 사용하기 위해서는 광중계기의 역방향 신호가 광 케이블(Cable)을 거쳐 광중계기 도너(40)로 입력되어야 한다. 이때, 광중계기 도너(40)로 들어온 광신호는 RF 신호로 변환되고, IS-95A/B 기지국(10)의 저잡음 역방향 증폭기(133)와 주파수 하향 변환기(131) 사이에 설치된 커플러(132)에 공급된다. 이 커플러(132)는 IS-95A/B 기지국(10)의 안테나(135)로부터 들어온 주 신호의 영향을 최소화하기 위한 2:1 분배기로 구성된다. 이때, 커플러(132)를 통해서 들어온 광중계기 신호는 IS-95A/B 기지국(10)으로부터의 주 신호보다 7dB 낮게 입력하여 두 신호를 구분한다.
전술한 바와 같이, 기지국(10)과 광중계기 도너(40)간에 기존의 IS-95A/B만운용할 경우에는 RF 케이블을 이용하여 간단하게 설치할 수 있다. 그러나, IS-95A/B와 IS-95C를 동시에 운용하기 위해서는 기지국(10,20)에서 커플링된 송신 RF 신호를 결합하고 수신 RF 신호를 분배해 주는 장치(30)가 필요하다. 즉, RF 신호의 결합은 IS-95A/B 기지국(10)과 IS-95C 기지국(20)의 송신 신호를 결합하여 광중계기 도너(40)에 입력해 주는데 필요하며, 분배장치는 광중계기 도너(40)로부터 오는 역방향 수신 신호를 나누어 IS-95A/B 기지국(10)과 IS-95C 기지국(20) 수신단의 커플러(122,132,232,242)에 공급하는데 필요하다.
비록, IS-95C 기지국(20)의 광중계기 도너(40) 운용 형태 역시 전술한 바와 같이 IS-95A/B 기지국(10)의 광중계기 도너(40) 운용 형태와 비슷하지만, 이해를 돕기 위하여 IS-95C 기지국(20) 송수신단의 구성을 간략하게나마 살펴보고자 한다.
먼저, IS-95C 기지국(20) 제 1 송신단(211 ~ 215)의 신호 처리 과정을 살펴보면, 저주파 신호를 고주파로 변환하는 고주파 변환기(주파수 상향 변환기)(UPC)(211)에서 800Mhz의 무선 주파수(RF) 신호로 변환되어 증폭기(LPA)(213)로 전달된다. 이때, 증폭기(213)는 낮은 신호의 레벨을 일정 레벨 이상으로 신호를 증폭하여 여파기(BPF)(214)로 전달하며, 여파기(214)는 불필요한 신호를 차단하고 필요한 신호만을 안테나(ANT)(215)로 흘려보내게 된다. 이어서, 안테나(ANT)(215)는 여파된 신호를 공중에 방사하여 서비스를 하게 된다.
그런데, 광중계기 서비스를 위해서는 IS-95C 기지국(20)의 RF 신호를 분배하여 광중계기 도너(40)로 입력하여야 한다. 이때, 광중계기의 신호를 인입하기 위해서 RF 신호 증폭기(213)와 고주파 변환기(주파수 상향 변환기)(UPC)(211) 사이에커플러(212)를 설치하여 RF 신호를 1:2 분배한다. 이 커플러(212)는 IS-95C 기지국(20)의 주 신호에는 손실을 안주며 광중계기용 신호만 분배하는 기능을 가지고 있다. 따라서, 이 커플러(212)를 통하여 분배된 신호가 광중계기 도너(40)로 입력된다.
또한, IS-95C 기지국(20) 제 2 송신단(211, 222 ~ 225)의 신호 처리 과정을 살펴보면, 저주파 신호를 고주파로 변환하는 고주파 변환기(주파수 상향 변환기)(UPC)(211)에서 800Mhz의 무선 주파수(RF) 신호로 변환되어 증폭기(LPA)(223)로 전달된다. 이때, 증폭기(223)는 낮은 신호의 레벨을 일정 레벨 이상으로 신호를 증폭하여 여파기(BPF)(224)로 전달하며, 여파기(224)는 불필요한 신호를 차단하고 필요한 신호만을 안테나(ANT)(225)로 흘려보내게 된다. 이어서, 안테나(ANT)(225)는 여파된 신호를 공중에 방사하여 서비스를 하게 된다.
이 역시, 광중계기 서비스를 위해서는 IS-95C 기지국(20)의 RF 신호를 분배하여 광중계기 도너(40)로 입력해 주어야 하므로, 광중계기의 신호를 인입하기 위해서 RF 신호 증폭기(223)와 고주파 변환기(주파수 상향 변환기)(UPC)(211) 사이에 커플러(222)를 설치하여 RF 신호를 1:2 분배한다. 이 커플러(222)는 IS-95C 기지국(20)의 주 신호에는 손실을 안주며 광중계기용 신호만 분배하는 기능을 가지고 있다. 따라서, 이 커플러(222)를 통하여 분배된 신호가 광중계기 도너(40)로 입력된다.
한편, IS-95C 기지국(20) 제 1 수신단(231 ~ 235)의 신호 처리 과정을 살펴보면, 안테나(235)로부터 수신되는 역방향 RF 신호에서 해당 신호대역만 통과시키는 역방향 RF 수신 여파기(234)를 거친 RF 신호는 저잡음으로 증폭하는 저잡음 역방향 증폭기(233)로 전달되고, 저잡음 역방향 증폭기(233)를 거친 RF 신호는 주파수 하향 변환기(DNC)(231)로 공급된다.
그런데, 광중계기를 사용하기 위해서는 광중계기의 역방향 신호가 광 케이블(Cable)을 거쳐 광중계기 도너(40)로 입력되어야 한다. 이때, 광중계기 도너(40)로 들어온 광신호는 RF 신호로 변환되고, IS-95C 기지국(20)의 저잡음 역방향 증폭기(233)와 주파수 하향 변환기(231) 사이에 설치된 커플러(232)에 공급된다. 이 커플러(232)는 IS-95C 기지국(20)의 안테나(ANT)(235)로부터 들어온 주 신호의 영향을 최소화하기 위한 2:1 분배기로 구성된다. 이때, 커플러(232)를 통해서 들어온 광중계기 신호는 IS-95C 기지국(20)으로부터의 주 신호보다 7dB 낮게 입력하여 두 신호를 구분한다.
다른 한편, IS-95C 기지국(20) 제 2 수신단(241 ~ 245)의 신호 처리 과정을 살펴보면, 안테나(245)로부터 수신되는 역방향 RF 신호에서 해당 신호대역만 통과시키는 역방향 RF 수신 여파기(244)를 거친 RF 신호는 저잡음으로 증폭하는 저잡음 역방향 증폭기(243)로 전달되고, 저잡음 역방향 증폭기(243)를 거친 RF 신호는 주파수 하향 변환기(241)로 공급된다.
이 역시, 광중계기를 사용하기 위해서는 광중계기의 역방향 신호가 광 케이블(Cable)을 거쳐 광중계기 도너(40)로 입력되어야 하므로, 이때 광중계기 도너(40)로 들어온 광신호는 RF 신호로 변환되고, IS-95C 기지국(20)의 저잡음 역방향 증폭기(243)와 주파수 하향 변환기(241) 사이에 설치된 커플러(242)에 공급된다. 이 커플러(242)는 IS-95C 기지국(20)의 안테나(245)로부터 들어온 주 신호의 영향을 최소화하기 위한 2:1 분배기로 구성된다. 이때, 커플러(242)를 통해서 들어온 광중계기 신호는 IS-95C 기지국(20)으로부터의 주 신호보다 7dB 낮게 입력하여 두 신호를 구분한다.
이상에서와 같이, IS-95A/B 기지국(10)과 IS-95C 기지국(20)의 신호를 동시에 입출력하기 위한 일체형 모듈로 구성되는 본 발명에 따른 광중계기용 결합 및 분배 장치(30)는 이러한 IS-95A/B와 IS-95C 서로 다른 레벨의 차이를 극복하고 어떤 신호가 입력되더라도 극복할 수 있게 만들어진 장치이다.
본 발명에 따른 광중계기용 결합 및 분배 장치(30)는 일체형의 모듈로 구성 가능하며, 그 동작 과정을 도 1 및 도 2를 통해 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
IS-95A/B 기지국(10)/IS-95C 기지국(20)의 광중계기 도너(40) 공유를 위한 일체형 모듈(30)은 IS-95A/B 기지국(10)/IS-95C 기지국(20)과 광중계기 도너(40) 사이에 위치하여 원하는 신호 레벨을 증폭기와 감쇄기를 이용하여 발생시켜 입출력하는 기능을 가지고 있다.
그 구성을 살펴보면, 27V의 DC 전원을 연결해 주는 전원 포트가 있다. 이 전원 포트는 다른 일체형 모듈의 전원을 공급하기 위한 2:1 분배기 형태로 되어 있어 별도로 전원 케이블(Cable)을 연결하지 않고 모듈에서 모듈로 연결할 수 있게 구성된다.
또한, IS-95A/B 기지국(10)과 IS-95C 기지국(20)의 송신 신호를 결합하기 위하여, IS-95A/B 기지국(10)으로부터의 커플링된 RF 신호를 입력받는 IS-95A/B 송신 포트(95A/B Tx)와 IS-95A/B 비콘용 포트(95A/B Tx Beacon)로 구성되어 있으며, 또한 IS-95C 기지국(20) 송신 신호의 커플링된 신호를 결합하기 위해서 IS-95C 제 1 송신 포트(95C Tx0), IS-95C 기지국(20)에서는 송신 신호의 이중성을 고려하여 이중 경로 구조를 가지고 있는데 이러한 제 2 송신단을 구성해주는 IS-95C 제 2 송신 포트(95C Tx1), 또한 장비별로 송신 포트의 여유를 고려하여 IS-95C 제 3 송신 포트(95C Tx3), IS-95C 제 4 송신 포트(95C Tx4)로 구성되어 있다. 그리고, IS-95A/B 기지국(10)과 IS-95C 기지국(20)의 신호를 결합하여 광중계기 도너(40)로 내보내기 위한 송신단 출력 포트(Tx Out)가 있다.
이제, 수신단을 살펴보면, 제 1 수신단은 광중계기 도너(40)로부터 광 케이블을 거쳐온 신호를 입력받는 제 1 수신단 입력 포트(Rx0 in)가 있으며, 이 신호를 분배하여 IS-95A/B 기지국(10) 제 1 수신단의 커플러(122)로 신호를 보내주는 IS-95A/B 제 1 수신 포트(95A/B Rx0), IS-95C 기지국(20)의 제 1 수신단의 커플러(232)로 신호를 전송하는 IS-95C 제 1 수신 포트(95C Rx0) 으로 구성된다.
그리고, 제 2 수신단은 광중계기 도너(40)로부터 광 케이블을 거쳐온 신호를 입력받는 제 2 수신단 입력 포트(Rx1 in)가 있으며, 이 신호를 분배하여 IS-95A/B 기지국(10) 제 2 수신단의 커플러(132)로 신호를 보내주는 IS-95A/B 제 2 수신 포트(95A/B Rx1), IS-95C 기지국(20)의 제 2 수신단의 커플러(242)로 신호를 전송하는 IS-95C 제 2 수신 포트(95C Rx1)로 구성된다.
뿐만 아니라, 기지국 장비별, 공급사별 또는 기지국과 광중계기 도너(40)간의 위치가 다른 여러 가지 상황을 가지고 있는데, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 감쇄 조정 단자(Dip S/W)가 있다. 여기에는 IS-95C 송신 신호(95C Tx)를 최대 +17dB에서 최소 -17dB까지 조정할 수 있는 IS-95C 송신 조정 단자(95C Tx 조정 Dip S/W)가 있고, IS-95A/B 송신 신호(95A/B Tx)를 조정할 수 있는 최대 +17dB에서 -17dB까지 조정 가능한 IS-95A/B 송신 조정 단자(95A/B Tx 조정 Dip S/W)가 있다.
또한, 수신단을 살펴보면, IS-95C 기지국(20) 제 1 수신단의 제 1 수신 신호(95C Rx0)를 조정하기 위하여 최대 -7∼-30dB까지 조정할 수 있는 IS-95C 제 1 수신 조정 단자(95C Rx0 조정 Dip S/W)가 있고, IS-95A/B 기지국(10) 제 1 수신단의 제 1 수신 신호(95A/B Rx0)를 조정하기 위한 IS-95A/B 제 1 수신 조정 단자(95A/B Rx0 조정 Dip S/W)가 있으며, IS-95C 기지국(20) 제 2 수신단의 제 2 수신 신호(95C Rx1)를 조정하기 위하여 최대 -7∼-30dB까지 조정할 수 있는 IS-95C 제 2 수신 조정 단자(95C Rx1 조정 Dip S/W)가 있고, IS-95A/B 기지국(10) 제 2 수신단의 제 2 수신 신호(95A/B Rx1)를 조정하기 위한 IS-95A/B 제 2 수신 조정 단자(95A/B Rx1 조정 Dip S/W)가 있다.
송신단의 조정 가능한 레벨 범위는 IS-95A/B와 IS-95C 둘 다 최소 -17dB, 최대 +17dB까지 조정할 수 있으며, 수신단은 제 1 수신단 및 제 2 수신단이 최대 -7dB, 최소 -30dB까지 조정할 수 있다. 그리고, 송신단 및 수신단의 조정 단자는 1dB 단계로 조정할 수 있다.
이제, 동작 과정을 살펴보면, IS-95C 송신단은 제 1 송신 포트에 IS-95C의 제 1 송신 신호(95C Tx0)가 입력되고, 제 2 송신 포트에는 IS-95C의 제 2 송신 신호(95C Tx1)가 입력되며, 제 3 송신 포트에는 IS-95C의 제 3 송신 신호(95C Tx3)가 입력된다. 그리고, 제 4 송신 포트는 예비포트로 만들어져 있으며, 향후 필요에 따라 제 4 송신 신호(95C Tx4)를 입력할 수 있게 되어 있다. 그리고, IS-95A/B 송신단은 제 1 송신 포트에 IS-95A/B의 제 1 송신 신호(95A/B Tx)가 입력되고, 제 2 송신 포트에는 IS-95A/B의 제 2 송신 신호(95A/B Tx Beacon)가 입력된다.
IS-95A/B 기지국(10)과 IS-95C 기지국(20)으로부터 분배된 두 개 이상의 송신 신호들이 각 입력 포트에 입력되어 일체형 모듈(30)내에 들어 있는 결합기(301,302)에 의하여 하나의 신호로 결합된다. 이때, 결합된 신호는 원하는 레벨로 맞추기 위해 증폭기(303,304)와 감쇄기(305,306)를 통해 결합기(307)에서 합쳐져 송신 포트 출력 단자(Tx Out)로 보내어지게 된다. 송신 포트 출력 단자(Tx Out)로 나오는 신호는 광중계기 도너(40)의 송신 입력 신호로 사용된다.
이제, 제 1 수신단을 살펴보면, 광중계기 도너(40)로부터 오는 역방향 제 1 수신 신호(95A/B Rx0, 95C Rx0)가 입력되는 제 1 수신 입력 단자(Rx0 in)가 있으며, 입력된 제 1 수신 신호(95A/B Rx0, 95C Rx0)는 분배기(313)를 통해 1:2로 분배되어 IS-95A/B 기지국(10)과 IS-95C 기지국(20)의 역방향 제 1 수신단의 커플러(122,232)로 공급된다. 이때, 원하는 제 1 수신단의 신호 레벨을 얻기 위하여 감쇄기(311,312) 조정을 통하여 일정한 신호 레벨을 얻게 된다.
한편, 제 2 수신단을 살펴보면, 광중계기 도너(40)로부터 오는 역방향 제 2 수신 신호(95A/B Rx1, 95C Rx1)가 입력되는 제 2 수신 입력 단자(Rx1 in)가 있으며, 입력된 제 2 수신 신호(95A/B Rx1, 95C Rx1)는 분배기(323)를 통해 1:2로 분배되어 IS-95A/B 기지국(10)과 IS-95C 기지국(20)의 역방향 제 2 수신단의 커플러(132,242)로 공급된다. 이때, 원하는 제 2 수신단의 신호 레벨을 얻기 위하여 감쇄기(341,342) 조정을 통하여 일정한 신호 레벨을 얻게 된다.
이제, 일체형의 모듈로 구성 가능한 본 발명에 따른 광중계기용 결합 및 분배 장치(30)의 각 구성 모듈에 기능에 대해 보다 상세히 설명한다.
DC-DC 변환기(300)는 외부(정류기)로부터 +27V 전원을 공급받아 저전압 +9V 변압을 시켜서 일체형 모듈(30)내의 전자기판(PCB) 및 증폭기, 감쇄기에 공급하여 시스템을 동작하게 한다.
95C 송신단을 살펴보면, 제 1 결합기(95C 결합기)(301)는 IS-95C 기지국(20) 송신단의 커플러(212,222)에 의해 커플링되어 제 1 송신 포트, 제 2 송신 포트, 제 3 송신 포트, 제 4 송신 포트로 공급된 신호(95C Tx0, 95C Tx1, 95C Tx3, 95C Tx4)를 하나의 신호로 결합한다. 이 결합된 신호는 결합하기 전과 동일한 RF 특성을 가지고 있으며, 여러 개의 신호를 하나의 신호로 결합하므로 제 1 결합기(301)에 의한 손실이 발생한다. 따라서, 결합된 신호는 제 1 증폭기(95C 증폭기)(303)로 보내어진다. 이때, 제 1 증폭기(303)는 제 1 결합기(301)로부터 결합되어 보내져온 신호를 결합에 의해 손실된 값과, 일정한 원하는 레벨로 조정하기 위하여 송신 신호를 증폭을 한다. 이러한 제 1 증폭기(303)는 RF 특성은 변화시키지 않고 신호의 크기만 크게 하는 기능을 갖고 있으며, DC-DC 변환기(300)로부터 +9V의 전압을 받아서 동작하게 된다. 이렇게 제 1 증폭기(303)에서 신호를 증폭하여 제 1 감쇄기(95C 감쇄기)(305)로 보낸다.
제 1 감쇄기(305)는 제 1 증폭기(301)로부터 보내져온 신호를 원하는 레벨로 조정하기 위한 딥스위치(Dip S/W) 구조로 되어 있다. 조정 레벨은 0∼-30dB까지 조정이 가능하도록 6개의 조정 단자가 있다. 제 1 단자는 1dB, 제 2 단자는 2dB, 제 3 단자는 4dB, 제 4 단자는 8dB, 제 5 단자는 16dB, 제 6 단자는 14dB를 조정할 수 있게 되어있다. 이 조정 단자는 DC-DC 변환기(300)로부터 +9V의 전압을 받아서 동작하게 된다.
한편, 95A/B 송신단을 살펴보면, 제 2 결합기(302)는 95A/B 기지국(10) 송신단의 커플러(112)에 의해 커플링되어 제 1 송신 포트 및 제 2 송신 포트로 공급된 신호(95A/B 송신 신호(Tx), 95A/B 보조 신호(Beacon))를 공급받아 두 신호를 하나의 신호로 결합한다. 이렇게 제 2 결합기(302)는 두 신호를 결합하여 제 2 증폭기(95A/B 증폭기)(304)로 신호를 보내게 된다. 이때, 제 2 증폭기(304)는 제 2 결합기(302)로부터 결합되어 보내져온 송신 신호를 결합에 의해 손실된 값과, 일정한 원하는 레벨로 조정하기 위하여 증폭을 한다. 이러한 제 2 증폭기(304)는 RF 특성은 변화시키지 않고 신호의 크기만 크게 하는 기능을 갖고 있으며, DC-DC 변환기(300)로부터 +9V의 전압을 받아서 동작하게 된다. 이렇게 제 2 증폭기(304)에서 신호를 증폭하여 제 2 감쇄기(95A/B 감쇄기)(306)로 보낸다.
제 2 감쇄기(306)는 제 2 증폭기(304)로부터 보내져온 송신 신호를 원하는 레벨로 조정하기 위한 딥스위치(DIP S/W) 구조로 되어 있다. 조정레벨은 0∼-30dB까지 조정이 가능하도록 6개의 조정 단자가 있다. 제 1 단자는 1dB, 제 2 단자는 2dB, 제 3 단자는 4dB, 제 4 단자는 8dB, 제 5 단자는 16dB, 제 6 단자는 14dB를조정할 수 있게 되어있다. 이 조정 단자는 DC-DC 변환기(300)로부터 +9V의 전압을 받아서 동작하게 된다.
제 3 결합기(95A/B+95C 결합기)(307)는 IS-95C 기지국(20)과 IS-95A/B 기지국(10)으로부터 공급된 송신 신호들을 각각 결합하여 증폭, 감쇄하여 만들어진 두 신호를 하나의 신호로 결합하는 기능을 갖는다. 이는 두 송신 신호를 하나의 송신 신호로 결합하여 광중계기 도너(40)로 공급한다.
이제, 제 1 수신단을 살펴보면, 제 1 분배기(95A/B+95C 분배기)(313)는 광중계기 도너(40)로부터 들어온 제 1 수신 신호(Rx0)를 분배한다. 두 개의 신호, 즉 95C 제 1 수신 신호(95C Rx0), 95A/B 제 1 수신 신호(95A/B Rx0)는 제 1 분배기(313)에 의하여 RF 신호가 분배 손실되어 제 3 감쇄기(95C 감쇄기)(311), 제 4 감쇄기(95A/B 감쇄기)(312)로 각각 전달된다.
제 3 감쇄기(311)는 제 1 분배기(313)로부터 분배되어 들어온 신호를 일정한 레벨로 맞추기 위한 조정 단자를 갖고 있다. 제 1 단자는 1dB, 제 2 단자는 2dB, 제 3 단자는 4dB, 제 4 단자는 8dB, 제 5 단자는 16dB를 조정할 수 있게 되어 있다. 이 조정 단자는 DC-DC 변환기(300)로부터 +9V의 전압을 받아서 동작하게 된다. 최대 -7∼-30dB까지 조정이 가능하다.
제 4 감쇄기(312)는 제 1 분배기(313)로부터 분배되어 들어온 신호를 일정한 레벨로 맞추기 위한 조정 단자를 갖고 있다. 제 1 단자는 1dB, 제 2 단자는 2dB, 제 3 단자는 4dB, 제 4 단자는 8dB, 제 5 단자는 16dB를 조정할 수 있게 되어 있다. 이 조정 단자는 DC-DC 변환기(300)로부터 +9V의 전압을 받아서 동작하게 된다.최대 -7∼-30dB까지 조정이 가능하다.
한편, 제 2 수신단을 살펴보면, 제 2 분배기(323)는 광중계기 도너(40)로부터 들어온 제 2수신 신호(Rx1)를 분배한다. 두 개의 신호, 즉 95C 제 2 수신 신호(95C Rx1), 95A/B 제 2 수신 신호(95A/B Rx1)는 제 2 분배기(323)에 의하여 RF 신호가 분배 손실되어 제 5 감쇄기(95C 감쇄기)(341) 및 제 6 감쇄기(95A/B 감쇄기)(342)로 각각 전달된다.
제 5 감쇄기(341)는 제 2 분배기(323)로부터 분배되어 들어온 신호를 일정한 레벨로 맞추기 위한 조정 단자를 갖고 있다. 제 1 단자는 1dB, 제 2 단자는 2dB, 제 3 단자는 4dB, 제 4 단자는 8dB, 제 5 단자는 16dB를 조정할 수 있게 되어 있다. 이 조정 단자는 DC-DC 변환기(300)로부터 +9V의 전압을 받아서 동작하게 된다. 최대 -7∼-30dB까지 조정이 가능하다.
제 6 감쇄기(342)는 제 2 분배기(323)로부터 분배되어 들어온 신호를 일정한 레벨로 맞추기 위한 조정 단자를 갖고 있다. 제 1 단자는 1dB, 제 2 단자는 2dB, 제 3 단자는 4dB, 제 4 단자는 8dB, 제 5 단자는 16dB를 조정할 수 있게 되어 있다. 이 조정 단자는 DC-DC 변환기(300)로부터 +9V의 전압을 받아서 동작하게 된다. 최대 -7∼-30dB까지 조정이 가능하다.
송수신 신호의 입출력단에 구비된 격리기(ISOLATOR)(331 내지 343)는 단 방향성을 가지고 있으며, 신호의 손실이나 특성의 변화는 없고 다만 자신의 신호가 되돌아오는 반사를 방지하고, 인접해 있는 각 신호들간의 상호 영향을 없애기 위하여 각각의 경로(Path)마다 가지고 있다. 이 격리기(331 내지 343)는 95C 송신단에제 1 송신단, 제 2 송신단, 제 3 송신단, 제 4 송신단에 있고, 95A/B 송신단에 제 1 송신단, Beacon 송신단에 있으며, 그리고 송신단 출력 포트에 있다. 그리고, 제 1 수신단에도 제 1 수신단 입력, 95C 제 1 수신단, 95A/B 제 1 수신단에 있다. 또한, 제 2 수신단에도 제 2 수신단 입력, 95C 제 2 수신단, 95A/B 제 2 수신단에 있다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 광중계기용 결합 및 분배 장치(30)는 일체형 모듈로 구성할 수 있는데, 일체형 모듈은 IS-95A/B와 IS-95C의 광중계기 도너(40)의 공유를 위해 송신용 결합기와 수신용 분배기를 하나의 모듈로 구성 제작한 것을 말한다.
본 발명의 IS-95A/B 기지국(10)과 IS-95C 기지국(20)의 신호를 동시에 광중계기 도너(40)에 입출력하기 위한 광중계기 도너(40)와 일체형 모듈(30)의 구성예가 도 3에 도시되었다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 광중계기용 결합 및 분배 장치(30)는 IS-95A/B 기지국(10)/IS-95C 기지국(20)과 광중계기 도너(40) 사이에 위치하여 IS-95A/B 기지국(10)/IS-95C 기지국(20)으로부터 광중계기로 공급되는 송신 신호를 결합하여 하나의 신호로 출력하여 광중계기 도너(40)로 입력하게 된다. 또한, 광중계기 도너(40)로부터 들어오는 수신 신호를 분배하여 IS-95A/B 기지국(10)과 IS-95C 기지국(20)의 역방향 수신 신호로 공급한다. 이처럼, 하나의 광중계기를 사용하기 위해서 필요한 신호들을 결합하고, 분배하는데 있어서 효과적이다. 어떠한 서로 다른 신호일지라도 본 장치(30)에서는 신호를 증폭하고 감쇄하여 원하는 신호를 생성할 수 있다. 또한, 결합기와 분배기를 하나의 모듈(30)로 구성함으로써 운용시 편리하게 되어 있으며, 19" 표준 크기로 제작되어 있어 설치하는 것도 편리하다. 뿐만 아니라, 본 장치(30)는 향후 서비스가 예견되는 IMT-2000 서비스가 상용화되면, 하나의 중계기를 운용하기 위한 800Mhz와 1.8Ghz, 800Mhz와 IMT-2000, 1,8Ghz와 IMT-2000에도 적용할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 하나의 광중계기를 사용하기 위해서 필요한 신호들을 결합하고 분배함에 있어서 보다 효율적이고, 어떠한 서로 다른 신호일지라도 신호를 증폭하고 감쇄하여 원하는 신호를 생성할 수 있으며, 또한 결합기와 분배기를 하나의 모듈로 구성함으로써 효율적인 운용을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스 표준 규격인 IS-95A/B와 IS-95C를 동시에 운용하기 위한 광중계기용 결합 및 분배 장치에 있어서,
    IS-95A/B 기지국 및 IS-95C 기지국의 송신 신호(95A/B Tx, 95C Tx)를 취합해 원하는 제 1 신호 레벨로 조정하여 광중계기 도너(Donor)로 전달하는 신호 결합 수단; 및
    상기 광중계기 도너로부터 수신된 역방향 수신 신호(Rx)를 분배하여 분배된 각 역방향 수신 신호(95A/B Rx, 95C Rx)를 원하는 제 2 신호 레벨로 조정하여 해당 IS-95A/B 기지국 및 IS-95C 기지국의 커플러에 공급하는 신호 분배 수단
    을 포함하는 광중계기용 결합 및 분배 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 레벨은,
    실질적으로, 조정 가능한 레벨 범위가 IS-95A/B 및 IS-95C의 송신 신호를 0dB ~ -30dB까지 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 광중계기용 결합 및 분배 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 신호 레벨은,
    실질적으로, 조정 가능한 레벨 범위가 IS-95A/B 및 IS-95C의 수신 신호를 -7dB ~ -30dB까지 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 광중계기용 결합 및 분배 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 해당 IS-95A/B 기지국 및 IS-95C 기지국의 커플러는 각각,
    상기 해당 IS-95A/B 기지국 및 IS-95C 기지국의 안테나로부터 들어온 주신호의 영향을 최소화하기 위한 2:1 분배기인 것을 특징으로 하는 광중계기용 결합 및 분배 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 IS-95A/B 기지국 및 IS-95C 기지국의 송신 신호는,
    커플러(1:2 분배기)에 의해 상기 IS-95A/B 기지국 및 IS-95C 기지국의 주신호에 손실을 안주며 분배된 광중계기용 신호인 것을 특징으로 하는 광중계기용 결합 및 분배 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 결합 수단은,
    95C 송신단과 95A/B 송신단으로 구성되되,
    상기 95C 송신단은, IS-95C 기지국 송신단의 커플러에 의해 커플링되어 제 1 송신 포트, 제 2 송신 포트, 제 3 송신 포트, 제 4 송신 포트로 공급된 신호(95C Tx0, 95C Tx1, 95C Tx3, 95C Tx4)를 하나의 신호로 결합하는 제 1 결합기와, 상기 제 1 결합기에 의해 결합된 신호를 증폭하는 제 1 증폭기와, 상기 제 1 증폭기에 의해 증폭된 신호를 원하는 상기 제 1 신호 레벨(0dB ~ -30dB)로 조정하기 위한 제 1 감쇄기로 구성되며,
    상기 95A/B 송신단은, 95A/B 기지국 송신단의 커플러에 의해 커플링되어 제 5 송신 포트 및 제 6 송신 포트로 공급된 신호(95A/B 송신 신호(Tx), 95A/B 보조 신호(Beacon))를 하나의 신호로 결합하는 제 2 결합기와, 상기 제 2 결합기에 의해 결합된 신호를 증폭하는 제 2 증폭기와, 상기 제 2 증폭기에 의해 증폭된 신호를 원하는 상기 제 1 신호 레벨(0dB ~ -30dB)로 조정하기 위한 제 2 감쇄기로 구성되며,
    상기 제 1 감쇄기로부터의 IS-95C 송신 신호와 상기 제 2 감쇄기로부터의 IS-95A/B 송신 신호를 하나의 신호로 결합하여 상기 광중계기 도너로 공급하는 제 3 결합기
    를 포함하는 광중계기용 결합 및 분배 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    단방향성을 가지고 있으며 신호의 손실이나 특성의 변화는 없고 다만 자신의 신호가 되돌아 오는 반사를 방지하고 인접해 있는 각 신호들간의 상호 영향을 없애기 위하여, 상기 95C 송신단과 상기 95A/B 송신단의 입력단과, 상기 제 3 결합기의 출력단에 각각 구비된 격리기(ISOLATOR)
    를 더 포함하는 광중계기용 결합 및 분배 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 분배 수단은,
    제 1 및 제 2 수신단으로 구성되되,
    상기 제 1 수신단은, 상기 광중계기 도너로부터 들어온 제 1 수신 신호(Rx0)를 95C 제 1 수신 신호(95C Rx0)와 95A/B 제 1 수신 신호(95A/B Rx0)로 분배하는 제 1 분배기와, 상기 제 1 분배기에 의해 분배되어 들어온 95C 제 1 수신 신호(95C Rx0)를 상기 제 2 신호 레벨(-7dB ~ -30dB)로 조정하기 위한 제 1 감쇄기와, 상기 제 1 분배기에 의해 분배되어 들어온 95A/B 제 1 수신 신호(95A/B Rx0)를 상기 제 2 신호 레벨(-7dB ~ -30dB)로 조정하기 위한 제 2 감쇄기를 포함하며,
    상기 제 2 수신단은, 상기 광중계기 도너로부터 들어온 제 2 수신 신호(Rx1)를 95C 제 2 수신 신호(95C Rx1)와 95A/B 제 2 수신 신호(95A/B Rx1)로 분배하는제 2 분배기와, 상기 제 2 분배기에 의해 분배되어 들어온 95C 제 2 수신 신호(95C Rx0)를 상기 제 2 신호 레벨(-7dB ~ -30dB)로 조정하기 위한 제 3 감쇄기와, 상기 제 2 분배기에 의해 분배되어 들어온 95A/B 제 1 수신 신호(95A/B Rx0)를 상기 제 2 신호 레벨(-7dB ~ -30dB)로 조정하기 위한 제 4 감쇄기
    를 포함하는 광중계기용 결합 및 분배 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    단방향성을 가지고 있으며 신호의 손실이나 특성의 변화는 없고 다만 자신의 신호가 되돌아 오는 반사를 방지하고 인접해 있는 각 신호들간의 상호 영향을 없애기 위하여, 상기 제 1 및 제 2 수신단의 입력단과, 상기 제 1 내지 제 4 감쇄기의 출력단에 각각 구비된 격리기(ISOLATOR)
    를 더 포함하는 광중계기용 결합 및 분배 장치.
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