KR100363216B1

KR100363216B1 - 이동통신 시스템의 다중경로 중계방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100363216B1
Application number: KR1019990047477A
Authority: KR
Inventors: 이진우; 최병국; 김종옥; 변정환; 김창연
Original assignee: 에스케이 텔레콤주식회사
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2002-12-05
Also published as: CN1295418A; AU755877B2; AU6960800A; JP2001168792A; KR20010039183A; JP3431591B2; US6640112B1

Abstract

본 발명은 특정방향의 신호품질을 개선하기 위하여 수직 다이버시티를 구현함으로서 고층 건물의 수신 및 송신에 따른 성능향상을 꾀하고자 한 이동통신 시스템의 다중경로 중계방법 및 그 장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 a) 순방향 통신신호를 발생시키는 단계; b) 상기 순방향 통신신호를 합성 및 증폭하여 송신하는 단계; c) 상기 (a) 단계에서의 순방향 통신신호를 두 경로로 각각 분배하는 단계; d) 상기 분배된 순방향 통신신호중 하나의 신호를 감쇄 및 증폭하여 송신하는 단계; 및 e) 상기 분배된 순방향 통신신호중 또 다른 하나의 신호를 지연동작시킨 후 감쇄 및 증폭하여 송신하는 단계를 포함한다.

Description

이동통신 시스템의 다중경로 중계방법 및 그 장치{MULTI-PATH REPEATING METHOD FOR WIRELESS COMMUNICTION SYSTEM AND APPARATUS THEREOF}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정방향의 신호품질을 개선하기 위하여 수직 다이버시티를 구현함으로서 고층 건물의 수신 및 송신에 따른 성능향상을 꾀하고자 한 이동통신 시스템의 다중경로 중계방법 및 그 장치에 관한 것이다.

TIA 분과위원회 TR-45.5는 TIA/EIA-95B를 개선한 TIA/EIA/IS-2000(또한, IS-95C)을 제시하였다. 이동통신 서비스 회사들은 TIA/EIA/IS-2000의 제정에 따라 경쟁적으로 현재의 서비스 시스템인 IS-95A를 업그레이드시킬 예정이다.

따라서, 현재 구축된 이동통신 시스템을 최대한으로 이용하여 IS-95C시스템의 설치비용을 줄일 수 있는 방법이 여러가지로 모색되고 있는데 선 출원된 특허 제 99-33390호에 제시된 바와같이 여러가지 방법으로 구현가능하다.

그러나 선 출원된 이기종 기지국인 IS-95A 및 IS-95AC간의 통신서비스 시스템은 보통 수신안테나를 복수로 두어 공간다이버시티에 의해 수신 성능을 향상을 꾀하고 있다.

이러한 보통 수신안테나를 복수개 가진 중계기는 20층이상의 고층 건물은 많은 주변 기지국의 신호 입력으로 인해 단말기의 착발신 불량및 호절단이 자주 발생되고, 이러한 불편함을 제거하기 위하여 각층별로 중계기 및 분산안테나 등을 설치하고 있다. 이러한 장치는 과다한 비용 및 건물주 등에 의해 설치에 어려움과 공사기간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 원하는 서비스건물 인접 기지국에 안테나와 다중경로 중계기를 별도로 설치하여 지상에서 발생되는 커버리지를 조정할 수있고, 안테나의 방향을 조정하여 수직 다이버시티를 구성할 수 있도록 한 이동통신 시스템의 다중경로 중계방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 지연수단을 추가함으로서 타임 다이버시티로 인해 수신 성능을 향상시킬 수 있도록 한 이동통신 시스템의 다중경로 중계방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 다중경로 순방향 중계방법은 a) 순방향 통신신호를 발생시키는 단계; b) 상기 순방향 통신신호를 합성 및 증폭하여 송신하는 단계; c) 상기 (a) 단계에서의 순방향 통신신호를 두 경로로 각각 분배하는 단계; d) 상기 분배된 순방향 통신신호중 하나의 신호를 감쇄 및 증폭하여 송신하는 단계; 및 e) 상기 분배된 순방향 통신신호중 또 다른 하나의 신호를 지연동작시킨 후 감쇄 및 증폭하여 송신하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이동통신 시스템의 다중경로 역방향 중계방법은 a) 역방향 통신신호를 공간차를 두고 수신하는 단계; b) 직접경로에 의해 수신된 역방향 통신신호를 수신하는 단계; c) 다중경로에 의해 수신된 역방향 통신신호를 일정시간 지연동작 처리하는 단계; 및 d) 상기 (a),(b) 및 (c)단계에서 수신된 역방향 신호를 합성하여 신호처리하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중경로 중계기의 블록구성을 보여주는 도면.

도 2는 도 1에 도시된 다중경로 중계부의 상세 블럭도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 통신채널처리부 300 : 송수신부

313 : 송신부 315, 317 : 제1 수신부 및 제2 수신부

500 : 분배부 700 : 직접경로 송수신부

711 : 제1 전치증폭기 713 : 제1 감쇄기

715 : 제1 선형전력증폭기 717 : 제1 디플렉서

719 : 제1 저잡음증폭기 900 : 다중경로 송수신부

910 : 제1 스위치 911 : 제1 지연기

913 : 제2 전치증폭기 915 : 제2 감쇄기

917 : 제2 선형전력증폭기 921 : 제2 디플렉서

923 : 제2 저잡음증폭기 924 : 제2 스위치

925 : 제2 지연기

이하, 본 발명의 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중경로 중계기를 보인 블럭 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 다중경로 중계기는 통신채널처리부(100), 송수신부(300), 분배부(500), 직접경로 송수신부(700), 및 다중경로 송수신부(900)를 포함하여 구성된다.

상기 통신채널처리부(100)와 송수신부(300)의 일반적인 이동통신 시스템에 적용되는 통신채널처리부 및 송수신부와 동일하게 각각 구비되고, 여기서, 송수신부(300)는, 통상의 송수신부와 동일하게, 통신채널처리부(100)에서 출력되는 순방향 통신신호가 안테나를 통해 송신되도록 처리하는 송신부(313)와, 안테나를 통해 수신된 역방향 통신신호를 수신하여 통신채널 처리부(100)로 공급하는 제1 수신부및 제2 수신부(315)(317)로 구비된다.

그리고, 상기 분배부(500)는 통신채널처리부(100)에서 출력되는 순방향 통신신호를 두 경로로 각각 분배하도록 구비되어 있다.

한편, 상기 직접경로 송수신부(700)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 전치증폭기(711), 제1 감쇄기(713), 제1 선형전력증폭기(715), 제1 듀플렉서(717), 및제1 저잡음증폭기(719)를 포함한다.

여기서, 상기 제1 전치증폭기(711)는 상기 분배부(500)로부터 분배된 순방향 통신신호를 전단에서 증폭하도록 구비되며, 제1 감쇄기(713)는 상기 제1 전치증폭기(711)에서 증폭된 통신신호를 일정레벨로 감쇄하도록 구비된다.

그리고, 상기 제1 선형전력증폭기(715)는 상기 제1 감쇄기(713)에서 감쇄된 순방향 통신신호를 고출력 증폭하도록 구비되며, 상기 제1 듀플렉서(717)는 상기 제1 선형전력 증폭기(715)에서 증폭된 순방향 통신신호를 안테나를 통해 송신하며, 안테나를 통해 수신된 역방향 통신신호를 선택하도록 구비된다.

상기 제1 저잡음증폭기(719)는 상기 제1 듀플렉서(717)로부터 입력된 역방향 통신신호를 저잡음 증폭하여 통신채널 처리부(100)로 인가하도록 구비된다.

한편, 상기 다중경로 송수신부(900)는 제1 스위치(910), 제1 지연기(911), 제2 전치증폭기(913), 제2 감쇄기(915), 제2 선형전력증폭기(917), 제2 듀플렉서(921), 제2 저잡음증폭기(923), 제2 스위치(924), 및 제2 지연기(925)를 포함한다.

여기서, 상기 제1 스위치(910)는 상기 분배부(500)로부터 분배된 순방향 통신신호중 다른 하나의 신호를 통과시키도록 구비되어 있다. 즉, 다중경로 송수신부(900)는 송신전파가 미약한 지역의 서비스 품질을 향상하기 위하여 공간 다이버시티를 제공하도록 구비된다. 그리고, 상기 제1 지연기(911)는 상기 제1 스위치(910)를 통과한 신호를 일정시간 지연시키도록 구비되며, 상기 제2 전치증폭기(913)는 상기 제1 지연기(911)에서 지연된 순방향 통신신호 또는 제1 스위치(910)를 통과한 신호를 전단에서 증폭하도록 구비된다.

그리고, 상기 제2 감쇄기(915)는 상기 제2 전치증폭기(913)에서 증폭된 순방향 통신신호를 일정레벨로 감쇄동작하도록 구비되며, 상기 제2 선형전력증폭기(917)는 제2 감쇄기(915)에서 감쇄된 순방향 통신신호를 고출력 증폭하도록 구비된다.

상기 제2 듀플렉서(921)는 상기 제2 선형전력 증폭기(917)에서 증폭된 순방향 통신신호를 안테나를 통해 송신하며, 안테나를 통해 수신된 역방향 통신신호를 선택하도록 구비되고, 상기 제2 저잡음증폭기(923)는 상기 제2 듀플렉서(921)로부터 입력된 역방향 통신신호를 저잡음 증폭하도록 구비되며, 상기 제2 스위치(924)는 상기 증폭된 역방향 통신신호를 통과시키도록 구비되어 있다.

그리고, 상기 제2 지연기(925)는 상기 제2 저잡음증폭기(923)로부터 증폭된 역방향 통신신호를 일정시간 지연시켜 통신채널 처리부(100)로 인가하도록 구비된다. 상기 통신채널 처리부(100)는 제2 지연기(925)의 소정시간 지연된 역방향 통신신호 또는 제2 스위치(924)를 통과한 역방향 통신신호를 받아 처리하도록 구비된다. 즉, 수신전파가 미약한 지역의 서비스 품질을 향상하기 위하여 공간 다이버시티를 제공하도록 구비된다.

상기 통신채널 처리부(100)는 통화 및 오버헤드 정보를 갖는 기저 대역의 디지털 통화용 신호를 발생하고, 이 발생된 기저 대역의 디지털 통화용 신호를 아날로그 신호로 변환하며, 이러한 아날로그 통화신호를 중간 주파수 신호로 변환시키고, 중간 주파수 신호를 고주파의 순방향 통신신호로 변환하여 송수신부(300)의 송신부(313)에 제공한다. 즉, 통신채널 처리부(100)는 순방향 통신신호 및 역방향 통신신호를 각각 발생 및 처리한다.

순방향 통신신호를 받은 송신부(313)는 증폭시키고, 증폭된 순방향 통신신호는 안테나(321)를 통해 전송된다.

상기 통신채널 처리부(100)의 순방향 통신신호는 분배부(500)로 제공되며, 이 순방향 통신신호를 받은 분배부(500)는 두 경로로 각각 분배시킨다.

그리고, 분배부(500)에서 분배된 순방향 통신신호중 하나의 신호를 받은 직접경로 송수신부(700)의 제1 전치증폭기(711)는 이 순방향 통신신호를 일정레벨로 증폭시키고, 이 증폭된 순방향 통신신호를 받은 제1 감쇄기(713)는 상기 제1 전치증폭기(711)에서 증폭된 순방향 통신신호를 일정레벨로 감쇄시킨다.

상기 감쇄된 순방향 통신신호를 받은 상기 제1 선형전력증폭기(715)는 상기 제1 감쇄기(713)에서 감쇄된 순방향 통신신호를 고출력 증폭시키며, 상기 제1 선형전력증폭기(715)에서 증폭된 순방향 통신신호는 제1 듀플렉서(717)로 공급된다.

이러한 순방향 통신신호를 받은 상기 제1 듀플렉서(717)는 상기 제1 선형전력 증폭기(715)에서 증폭된 순방향 통신신호를 안테나(750)를 통해 송신한다.

한편, 상기 제1 스위치(910)을 통과한 상기 분배부(500)의 분배된 순방향 통신신호중 다른 하나의 신호를 받은 다중경로 송수신부(900)의 제1 지연기(911)는 순방향 통신신호를 일정시간 지연시킴으로서, 순방향 통신신호를 공간 다이버시티에 의해 송신한다.

상기 제1 지연기(911)로부터 소정시간 지연된 순방향 통신신호 또는 제1 스위치(910)을 통과한 상기 분배부(500)의 순방향 통신신호를 받은 제2 전치증폭기(913)는 이 순방향 통신신호를 일정레벨로 증폭시키고, 이 증폭된 순방향 통신신호를 받은 제2 감쇄기(915)는 상기 제2 전치증폭기(913)에서 증폭된 순방향 통신신호를 일정레벨로 감쇄시킨다.

상기 감쇄된 순방향 통신신호를 받은 상기 제2 선형전력증폭기(917)는 상기 제2 감쇄기(915)에서 감쇄된 순방향 통신신호를 고출력 증폭시키며, 상기 제1 선형전력증폭기(917)에서 증폭된 순방향 통신신호는 제2 듀플렉서(921)로 공급된다.

이러한 순방향 통신신호를 받은 상기 제2 듀플렉서(921)는 상기 제2 선형전력 증폭기(917)에서 증폭된 순방향 통신신호를 안테나(950)를 통해 송신한다.

한편, 안테나(323)(325)를 통해 수신된 역방향 통시신호는 제1 수신부(315) 및 제2 수신부(317)에 공급되고, 이러한 역방향 통신신호는 저잡음 증폭된다. 이때 제2 수신부(317)는 일정시간을 두고 증폭된다. 제1 수신부(315) 및 제2 수신부(317)에서 증폭된 역방향 통신신호는 통신채널 처리부(100)에 공급된다.

한편, 상기 안테나(750)를 통해 수신된 역방향 통신신호를 받은 직접경로 송수신부(700)의 제1 듀플렉서(717)는 역방향 통신신호를 선택하여 제1 저잡음증폭기(719)에 제공하고, 이러한 역방향 통신신호를 받은 제1 저잡음증폭기(719)는 역방향 통신신호의 저잡음 증폭하여 통신채널 처리부(100)로 전송한다.

그리고, 상기 안테나(950)를 통해 수신된 역방향 통신호신호를 받은 다중경로 송수신부(900)의 제2 듀플렉서(921)는 역방향 통신신호를 선택하여 제2 저잡음증폭기(923)에 제공하고, 제2 저잡음증폭기(923)는 역방향 통신신호의 저잡음 증폭한다. 이러한 저잡음 증폭된 역방향 통신신호를 받은 제2 지연기(925)는 일정시간 지연시킨 후 통신채널 처리부(100)에 공급한다. 한편, 상기 제2 스위치(924)를 통과한 제2 저잡음증폭기(923)의 역방향 통신신호는 통신채널 처리부(100)에 공급된다.

그러므로, 역방향 통신신호는 공간 다이버시티에 의해 수신된다.

이상에서 설명된 바와같이, 본 발명은 순방향 통신신호 및 역방향 통신신호를 직접경로 및 다중경로로 각각 전송 및 수신하여 수직 다이버시티를 구현함으로서 고층 빌딩에서의 수신 및 송신에 따른 성능향상을 이룰 수 있다.

또한, 본 발명은 상기한 실시예를 들어 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고, 당업자의 통상의 지식의 범위내에서 그 변형이나 개량이 가능하다.

Claims

a) 기지국으로부터의 순방향 통신 신호를 증폭하는 단계;

b) 단계 a)에 의해 증폭된 순방향 통신 신호를 감쇄시키는 단계;

c) 단계 b)에 의해 감쇄된 순방향 통신 신호를 선형 증폭하는 단계;

d) 단계 c)에 의해 선형 증폭된 순방향 통신 신호를 제1 송수신 안테나를 통해 송신하는 단계;

e) 상기 순방향 통신 신호를 제1 시간 지연시키는 단계;

f) 단계 e)에 의해 지연된 순방향 통신 신호를 증폭하는 단계;

g) 단계 f)에 의해 증폭된 순방향 통신 신호를 감쇄시키는 단계;

h) 단계 g)에 의해 감쇄된 순방향 통신 신호를 선형 증폭하는 단계;

i) 단계 h)에 의해 선형 증폭된 순방향 통신 신호를 제2 송수신 안테나를 통해 송신하는 단계;

j) 상기 제1 송수신 안테나를 통해 수신되는 역방향 통신 신호를 저잡음 증폭하는 단계;

k) 단계 j)에 의해 저잡음 증폭된 역방향 통신 신호를 상기 기지국에 제공하는 단계;

l) 상기 제2 송수신 안테나를 통해 수신되는 역방향 통신 신호를 저잡음 증폭하는 단계;

m) 단계 l)에 의해 저잡음 증폭된 역방향 통신 신호를 상기 기지국에 제공하는 단계;

n) 단계 m)의해 저잡음 증폭된 역방향 통신 신호를 제2 시간 지연시키는 단계; 및

o) 단계 n)에 의해 지연된 역방향 통신 신호를 상기 기지국에 제공하는 단계를 포함하며,

여기서, 상기 순방향 및 역방향 통신 신호들은 상기 제1 및 제2 송수신 안테나를 통해 공간 다이버시티, 타임 타이버시티 및 수직 다이버시티를 발생시키는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 다중경로 중계방법.
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송신채널을 통해 송신할 순방향 채널 신호를 발생시키고, 수신채널을 통해 입력되는 역방향 채널 신호를 처리하기 위한 통신채널 처리부(100);

상기 통신채널 처리부(100)로부터의 순방향 채널신호를 합성 및 증폭하여 순방향 통신신호를 발생시키고, 입력되는 역방향 통신신호를 수신단을 통해 수신처리하기 위한 송수신부(300);

상기 통신채널 처리부(100)로부터의 순방향 채널 신호를 분배하는 분배부(500);

상기 분배부(500)로부터 분배된 순방향 채널 신호를 감쇄 및 증폭하여 직접경로로의 통신신호를 발생시키고, 입력되는 역방향 통신신호를 저잡음 증폭하여 수신처리하는 직접경로 송수신부(700); 및

상기 분배부(500)로부터의 순방향 채널신호를 분배받아 일정시간 지연시키고, 감쇄 및 증폭하여 다중경로의 통신신호를 발생시키고, 입력되는 역방향 통신신호를 저잡음 증폭하여 수신 신호처리하는 다중경로 송수신부(900)를 포함하며,

상기 직접경로 송수신부(700)는 상기 분배부(500)로부터 분배된 순방향 통신신호중 하나의 신호를 전단에서 증폭하는 제1 전치증폭기(711);

상기 제1 전치증폭기(711)에서 증폭된 통신신호를 일정레벨로 감쇄동작하는 제1 감쇄기(713);

상기 제1 감쇄기(713)에서 감쇄된 순방향 통신신호를 고출력 증폭하는 제1 선형전력증폭기(715);

상기 제1 선형전력 증폭기(715)에서 증폭된 순방향 통신신호를 안테나를 통해 송신하며, 안테나를 통해 수신된 역방향 통신신호를 선택하는 제1 듀플렉서(717); 및

상기 제1 듀플렉서(717)로부터 입력된 역방향 통신신호를 저잡음 증폭하여 통신채널 처리부(100)로 인가하는 제1 저잡음증폭기(719)를 포함하며,

상기 다중경로 송수신부(900)는

상기 분배부(500)로부터 분배된 순방향 통신신호중 또 다른 하나의 신호를 일정시간 지연시키는 제1 지연기(911);

상기 제1 지연기(911)에서 지연된 순방향 통신신호 또는 제1 스위치(910)의통과하고 분배된 순방향 통신신호를 받아 전단에서 증폭하는 제2 전치증폭기(913);

상기 제2 전치증폭기(913)에서 증폭된 순방향 통신신호를 일정레벨로 감쇄동작하는 제2 감쇄기(915);

상기 제2 감쇄기(915)에서 감쇄된 순방향 통신신호를 고출력 증폭하는 제2 선형전력증폭기(917);

상기 제2 선형전력 증폭기(917)에서 증폭된 순방향 통신신호를 안테나를 통해 송신하며, 안테나를 통해 수신된 역방향 통신신호를 선택하는 제2 듀플렉서(921);

상기 제2 듀플렉서(921)로부터 입력된 역방향 통신신호를 저잡음 증폭하는 제2 저잡음증폭기(923); 및

상기 제2 저잡음증폭기(923)로부터 증폭된 역방향 통신신호를 일정시간 지연시켜 통신채널 처리부(100)로 인가하는 제2 지연기(925)를 포함하며,

여기서, 상기 직접경로 송수신부(700) 및 다중경로 송수신부(900)의 순방향 및 역방향 통신 신호들은 공간 다이버시티, 타임 타이버시티 및 수직 다이버시티를 발생시키는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 다중경로 중계장치.
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제 5 항에 있어서, 상기 분배부(500)의 출력단과 제1 지연기(911)의 입력단 사이에 접속되고, 상기 분배부(500)의 분배된 순방향통신신호를 상기 제2 전치증폭기(913)로 직접 공급하고, 상기 분배부(500)의 분배된 순방향통신신호를 제1 지연기(911)로 공급시키기 위한 제1 스위치(910)를 더 포함하여 공간 다이버시티가 발생되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 다중경로 중계장치.
제 5 항에 있어서, 상기 제2 저잡음증폭기(923)의 출력단과 제2 지연기(925) 사이에 접속되고, 상기 제2 저잡음증폭기(923)의 역방향통신신호 또는 제2 지연기(925)에서 일정시간 지연된 역방향통신신호를 선택하여 상기 통신채널 처리부(100)로 공급하기 위한 제2 스위치(924)를 더 포함하여 공간 다이버시티가 발생되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 다중경로 중계장치.