KR100531006B1 - 시간지연 가변형 이동통신 중계장치 - Google Patents

시간지연 가변형 이동통신 중계장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 중계장치에서 기지국과 이동통신 단말기 간의 순방향 및 역방향 통화링크의 통신신호에 대한 시간의 지연치를 임의적으로 가변할 수 있도록 하여 인접 중계장치 간의 신호간섭을 배제하기 위한 시간지연 가변형 이동통신 중계장치를 제공한다. 이를 위해 본 발명은 이동통신 기지국으로부터의 통신신호를 이동통신 단말기에 중계하는 순방향 통화링크와, 이동통신 단말기로부터의 통신신호를 이동통신 기지국에 중계하는 역방향 통화링크를 갖춘 이동통신 중계장치에 있어서, 상기 순방향/역방향 통화링크의 통신신호를 디지털 변환하는 아날로그/디지털 변환수단과, 상기 디지털 변환된 통신신호를 특정의 지연시간만큼 지연시켜서 출력하는 지연 조정수단 및, 상기 특정 지연시간만큼 지연된 통신신호를 아날로그 변환하여 출력하는 디지털/아날로그 변환수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

시간지연 가변형 이동통신 중계장치{ADJUSTABLE TIME DELAY TYPE MOBILE COMMUNICATION RELAY APPARATUS}
본 발명은 시간지연 가변형 이동통신 중계장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동통신 시스템에 적용되는 중계장치에서 순방향 및 역방향의 통신신호에 대해 시간의 지연을 가변하여 인접 중계장치 간의 간섭을 배제할 수 있도록 하는 시간지연 가변형 이동통신 중계장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 이동통신 시스템에 적용되는 중계장치는 이동통신 기지국으로부터의 신호가 미치지 못하는 건물의 지하 등과 같은 음영지역에 다수개가 분산적으로 설치되어 기지국과 이동통신 단말기 간의 순방향 및 역방향의 통신신호를 중계해 주기 위한 것이다.
이러한 이동통신 중계장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 기지국 방향으로부터 이동통신 단말기 방향의 순방향 통화링크에 대해서는 무선주파수 증폭부(10)와, 중간주파수 변환부(12), 중간주파수 증폭부(14), 필터부(16), 중간주파수 증폭부(18), 무선주파수 변환부(20), 무선주파수 증폭부(22)로 구성되고, 이동통신 단말기 방향으로부터 기지국 방향의 역방향 통화링크에 대해서는 무선주파수 증폭부(24)와, 주간주파수 변환부(26), 중간주파수 증폭부(28), 필터부(30), 중간주파수 증폭부(32), 무선주파수 변환부(34), 무선주파수 증폭부(36)로 구성된다.
상기 순방향 통화링크에서, 무선주파수 증폭부(10)는 기지국으로부터 수신되는 무선주파수 신호를 증폭하고, 중간주파수 변환부(12)는 증폭된 무선 주파수신호를 중간주파수 신호로 변환하게 되며, 중간주파수 증폭부(14)는 변환된 중간주파수 신호를 증폭하고, 필터부(16)는 증폭된 중간주파수 신호를 필터링하여 불필요한 신호성분을 제거하게 된다.
상기 순방향 통화링크의 중간주파수 증폭부(18)는 필터링된 중간주파수 신호를 증폭하게 되고, 무선주파수 변환부(20)는 중간주파 증폭된 신호를 무선주파수 신호로 변환하게 되며, 무선주파수 증폭부(22)는 무선주파수 변환된 신호를 증폭하여 이동통신 단말기 측으로 안테나를 통해 전송되도록 한다.
상기 역방향 통화링크에서는 무선주파수 증폭부(24)는 이동통신 단말기로부터 수신되는 무선주파수 신호를 증폭하고, 중간주파수 변환부(26)는 증폭된 무선 주파수신호를 중간주파수 신호로 변환하게 되며, 중간주파수 증폭부(28)는 변환된 중간주파수 신호를 증폭하고, 필터부(30)는 증폭된 중간주파수 신호를 필터링하여 불필요한 신호성분을 제거하게 된다.
상기 역방향 통화링크의 중간주파수 증폭부(32)는 필터링된 중간주파수 신호를 증폭하게 되고, 무선주파수 변환부(34)는 중간주파 증폭된 신호를 무선주파수 신호로 변환하게 되며, 무선주파수 증폭부(36)는 무선주파수 변환된 신호를 증폭하여 기지국 측으로 안테나를 통해 전송되도록 한다.
한편, 이동통신 단말기 측에서는 상기한 구성으로 이루어진 이동통신 중계장치로부터 수신되는 신호를 저잡음 증폭하여 중간주파수 신호로 변환하고, 중간주파수 신호가 I/Q신호로 변환되어 디지털 변환이 수행된 이후에 CDMA 모뎀으로 수신된다.
이러한 CDMA 모뎀에서의 초단 구성은 레이크 수신기(RAKE Receiver)로 이루어지는 바, 이 레이크 수신기는 전파 환경에 따라 다중경로의 페이딩(Fading)을 거치면서 수신되는 신호를 분리하여 양호한 통화가 이루어지도록 하기 위한 것으로서, 이는 수신신호를 상관기(Correlator)로 역확산(Despread) 변조하여 통신신호 중에서 액티브 세트(Active Set)이 들어있는 PN 오프셋(Pseudo Noise Offset)에 속하는 크기가 큰 3개의 핑거(Finger) 신호를 잡는다.
상기 상관기는 사전에 정의된 PN 코드와 수신되는 통신신호와의 상관을 취하여 신호를 역확산 변조하게 되는 바, 그 PN 코드는 확산(Spreading)된 칩 레이트(Chip Rate)로서, 칩 레이트 클럭에 동기되어 발생되기 때문에 1 칩 이내에서 지연된 신호를 핑거에서 구분하기가 어렵게 되면서, 핑거에서 1 칩 이내의 지연 성분을 구분하지 못하게 됨에 의한 시스템의 악영향이 예상된다.
즉, 동일한 PN 코드를 갖는 하나의 기지국으로부터의 신호를 서로 중첩되는 영역에 설치된 복수개의 중계장치가 중계하게 되는 경우에는 그러한 중첩영역에 위치한 이동통신 단말기가 핑거에서 1 칩 이내의 지연된 다중경로(Multi Path)의 신호성분을 구분하지 못하게 됨에 따라, 인접 중계장치 간의 신호간섭이 야기되어 양호한 통화 실현이 어렵게 된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 이동통신 중계장치에서 기지국과 이동통신 단말기 간의 순방향 및 역방향 통화링크의 통신신호에 대한 시간의 지연치를 임의적으로 가변할 수 있도록 하여 인접 중계장치 간의 신호간섭을 배제하기 위한 시간지연 가변형 이동통신 중계장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 이동통신 기지국으로부터의 통신신호를 이동통신 단말기에 중계하는 순방향 통화링크와, 이동통신 단말기로부터의 통신신호를 이동통신 기지국에 중계하는 역방향 통화링크를 갖춘 이동통신 중계장치에 있어서, 상기 순방향/역방향 통화링크의 통신신호를 디지털 변환하는 아날로그/디지털 변환수단과, 상기 디지털 변환된 통신신호를 특정의 지연시간만큼 지연시켜서 출력하는 지연 조정수단 및, 상기 특정 지연시간만큼 지연된 통신신호를 아날로그 변환하여 출력하는 디지털/아날로그 변환수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 시간지연 가변형 이동통신 중계장치를 제공한다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
즉, 도 2는 본 발명에 따른 시간지연 가변형 이동통신 중계장치에 대한 구성을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시간지연 가변형 이동통신 중계장치에서 기지국 방향으로부터 이동통신 단말기 방향의 순방향 통화링크에서는 무선주파수 증폭부(40)와, 중간주파수 변환부(42), 중간주파수 증폭부(44), 필터부(46), 중간주파수 증폭부(48), 아날로그/디지털 변환기(50), 지연 조정부(52), 디지털/아날로그 변환기(54), 중간주파수 증폭부(56), 무선주파수 변환부(58), 무선주파수 증폭부(60)로 구성된다.
또한, 이동통신 단말기 방향으로부터 기지국 방향의 역방향 통화링크에 대해서는 무선주파수 증폭부(62)와, 중간주파수 변환부(64), 중간주파수 증폭부(66), 필터부(68), 중간주파수 증폭부(70), 아날로그/디지털 변환기(72), 지연 조정부(74), 디지털/아날로그 변환기(76), 중간주파수 증폭부(78), 무선주파수 변환부(80), 무선주파수 증폭부(82)로 구성된다.
상기 순방향 통화링크에서, 무선주파수 증폭부(40)는 기지국으로부터 수신되는 무선주파수 신호를 증폭하고, 중간주파수 변환부(42)는 증폭된 무선 주파수신호를 중간주파수 신호로 변환하게 되며, 중간주파수 증폭부(44)는 변환된 중간주파수 신호를 증폭하고, 필터부(46)는 증폭된 중간주파수 신호를 필터링하여 중간주파수 신호만을 추출하게 되며, 상기 중간주파수 증폭부(48)는 필터링에 의해 추출된 중간주파수 신호를 증폭하게 된다.
또한, 상기 순방향 통화링크의 아날로그/디지털 변환기(50)는 중간주파수의 아날로그신호를 디지털 변환하게 되고, 지연 조정부(52)는 디지털 변환된 신호에 대한 출력시간을 외부의 조정제어에 따라 임의적으로 가변조정하게 되며, 디지털/아날로그 변환기(54)는 출력시간이 가변 조정된 디지털신호를 아날로그 변환하게 된다.
그 다음에, 상기 순방향 통화링크에서, 중간주파수 증폭부(56)는 출력시간이 임의적으로 지연되어 아날로그 변환된 중간주파수 신호를 증폭하게 되고, 무선주파수 변환부(58)는 중간주파 증폭된 신호를 무선주파수 신호로 변환하게 되며, 무선주파수 증폭부(60)는 무선주파수 변환된 신호를 증폭하여 이동통신 단말기 측으로 안테나를 통해 전송되도록 한다.
상기 역방향 통화링크에서, 무선주파수 증폭부(62)는 이동통신 단말기로부터 수신되는 무선주파수 신호를 증폭하고, 중간주파수 변환부(64)는 증폭된 무선 주파수신호를 중간주파수 신호로 변환하게 되며, 중간주파수 증폭부(66)는 변환된 중간주파수 신호를 증폭하고, 필터부(68)는 증폭된 중간주파수 신호를 필터링하여 중간주파수 신호만을 추출하게 되며, 중간주파수 증폭부(70)는 상기 필터링에 의해 추출된 중간주파수 신호를 증폭하게 된다.
상기 역방향 통화링크의 아날로그/디지털 변환기(72)는 중간주파수의 아날로그신호를 디지털 변환하게 되고, 지연 조정부(74)는 디지털 변환된 신호에 대한 출력시간을 외부의 조정제어에 따라 임의적으로 가변조정하게 되며, 디지털/아날로그 변환기(76)는 출력시간이 가변 조정된 디지털신호를 아날로그 변환하게 된다.
그 다음에, 상기 역방향 통화링크에서, 중간주파수 증폭부(78)는 출력시간이 임의적으로 지연되어 아날로그 변환된 중간주파수 신호를 증폭하게 되고, 무선주파수 변환부(80)는 중간주파 증폭된 신호를 무선주파수 신호로 변환하게 되며, 무선주파수 증폭부(82)는 무선주파수 변환된 신호를 증폭하여 기지국 측으로 안테나를 통해 전송되도록 한다.
여기서, 상기 순방향 통화링크의 지연 조정부(52)와 역방향 통화링크의 지연 조정부(74)는 도 3에 도시된 바와 같이, 로컬모드 인터페이스(Local Mode Interface)(90)와, 통신 인터페이스(Network Management System Interface)(92), 중앙제어 유니트(CPU)(94), 버퍼 메모리(96), 클럭 발생기(98)를 각각 포함하여 구성된다.
상기 지연 조정부(52)(74)의 로컬모드 인터페이스(90)는 외부의 기능입력장치(예컨대 리모트 컨트롤러 또는 키패드)와 유선 또는 무선방식으로 접속되고서, 상기 버퍼 메모리(96)에 저장되어 출력되는 통신신호에 대한 출력시간의 가변치를 사용자 조작에 의해 임의적으로 조정하기 위한 외부 기능입력장치로부터의 기능입력신호를 인터페이스한다.
상기 통신 인터페이스(92)는 이동 통신망 상의 네트워크 관리시스템(NMS)이나 이더넷(Ethernet) 상의 중계장치 관리시스템과 통신 접속되고서, 그 네트워크 관리시스템이나 중계장치 관리시스템과의 원격 통신에 따라 통신신호의 출력시간 가변을 위한 기능입력신호를 인터페이스한다.
상기 중앙제어 유니트(94)에서는 상기 로컬모드 인터페이스(90)로부터의 외부 기능입력장치에 의한 기능입력신호 또는 통신 인터페이스(92)로부터의 원격지의 관리시스템을 통한 기능입력신호에 기초하여, 상기 버퍼 메모리(96)에 저장되었다가 출력되는 n비트의 디지털 통신신호에 대한 출력시간을 가변시키는 제어를 수행한다.
상기 버퍼 메모리(96)는 상기 아날로그/디지털 변환기(50)(72)를 통해 디지털 변환된 n비트의 디지털 통신신호를 입력받아 상기 중앙제어 유니트(94)의 지연제어에 따라 결정된 지연시간동안 저장하였다가 출력시키기 위한 FIFO(First In First Out) 메모리구조로 이루어진다.
상기 클럭 발생기(98)는 상기 버퍼 메모리(96)에 저장되는 n비트의 통신신호에 대한 지연시간을 카운팅하기 위한 시스템 클럭신호를 제공한다.
한편, 상기 중앙제어 유니트(94)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 버퍼 메모리(96)로부터 클럭 발생기(98)로부터의 시스템 클럭신호에 동기하여 지연 이전의 n비트의 디지털 통신신호 보다 일정 지연시간(T) 만큼 데이터를 지연하여 저장하였다가 출력시킬 수 있도록 하게 되는 것이다.
여기서, 상기 지연시간(T)은 상기 로컬모드 인터페이스(90) 또는 통신 인터페이스(92)를 통한 선택적인 기능입력 조작에 따라 임의적으로 가변시키는 것이 가능하다.
이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 동작에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 이동통신 중계장치에서 기지국 방향으로부터 이동통신 단말기 방향으로의 순방향 통신링크에서는 안테나를 통해 수신되는 기지국으로부터의 통신신호가 무선주파수 증폭부(40)를 통해 증폭되어 중간주파수 변환부(42)를 통해 중간주파수 신호로 변환된 이후에, 중간주파수 증폭부(44)에 의해 증폭되어 필터부(46)에 의해 중간주파수 신호만 필터링되어 추출되고, 그 중간주파수 신호가 중간주파수 증폭부(48)에 의해 증폭된다.
아날로그/디지털 변환기(50)에서는 상기 중간주파수 증폭부(48)를 통해 증폭된 중간주파수의 아날로그 신호를 디지털 변환하게 되고, 지연 조정부(52)에서는 상기 디지털 변환된 n비트의 디지털 통신신호를 소정의 지연시간동안 지연시켜서 출력하게 된다.
즉, 상기 지연 조정부(52)의 중앙제어 유니트(94)는 로컬모드 인터페이스(90)를 통해 유선 또는 무선의 기능입력장치로부터 입력되는 기능입력신호에 의한 통신신호의 지연치 가변조정 명령이나, 통신 인터페이스(92)를 통해 입력받은 이동 통신망 상의 네트워크 관리시스템 또는 이더넷 상의 중계장치 관리시스템으로부터 입력받은 원격입력에 의한 기능입력신호에 의한 통신신호의 지연치 가변조정 명령에 따라, 버퍼 메모리(96)에 입력되는 n비트의 디지털 통신신호에 대한 저장시간을 가변적으로 조정하는 제어를 수행한다.
상기 버퍼 메모리(96)에서는 클럭 발생기(98)로부터 발생되는 시스템 클럭신호에 동기되고서, 상기 중앙제어 유니트(94)로부터의 메모리제어에 따라 상기 아날로그/디지털 변환기(50)를 통해 입력되는 통신신호를 가변조정된 지연치만큼 지연하여 저장하였다가 출력하게 된다.
이에, 디지털/아날로그 변환기(54)에서는 상기 지연 조정부(52)에 의해 소정의 지연시간만큼 지연되어 출력되는 디지털 통신신호를 아날로그 상태의 중간주파수 신호로 변환하게 되고, 중간주파수 증폭부(56)를 통해 증폭된 지연된 중간주파수 신호는 무선주파수 변환부(58)에 의해 무선주파수 신호로 변환되어 무선주파수 증폭부(60)를 통한 신호증폭에 의해 안테나를 매개로 이동통신 단말기 측으로 전송된다.
따라서, 상기 이동통신 중계장치가 관할하는 영역에 위치하는 이동통신 단말기에서는 복수의 이동통신 중계장치에 대한 관할영역이 서로 중첩되는 위치에 있더라도, 서로 다른 지연시간으로 가변적으로 지연되어 출력되는 통신신호를 수신받게 됨에 따라 각 이동통신 중계장치 간의 신호 간섭이 배제될 수 있게 된다.
한편, 상기 이동통신 중계장치의 이동통신 단말기 방향으로부터 기지국 방향에 이르는 역방향의 통신링크에 대해서는 상기 순방향의 통신링크에서 수행되는 소정 지연시간만큼의 신호지연에 의한 중계동작을 동일하게 수행하게 된다.
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예들에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 이동통신 중계장치의 순방향 및 역방향 통화링크에 대해 중계되는 신호의 지연시간을 외부 입력에 따라 가변적으로 조정할 수 있도록 함에 따라, 이동통신 기지국으로부터 동일한 PN코드를 수신하는 복수의 중계장치로부터 출력된 신호를 이동통신 단말기의 레이크 수신기에서 서로 구분하여 처리하는 것이 가능하게 되면서 인접 중계장치에 의한 신호간섭이 배제될 수 있다는 효과를 갖게 된다.
도 1은 종래의 일반적인 이동통신 중계장치에 대한 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 시간지연 가변형 이동통신 중계장치에 대한 구성을 나타낸 도면,
도 3은 도 2에 도시된 지연 조정부의 구성을 상세히 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 인접 중계장치 간의 간섭을 배제하기 위한 시간지연의 가변상태를 예시적으로 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
40,60,62,82:무선주파수 증폭부, 42,64:중간주파수 변환부,
44,48,56,66,70,78:중간주파수 증폭부, 46,68:필터부,
50,72:아날로그/디지털 변환기, 52,74:지연 조정부,
54,76:디지털/아날로그 변환기, 58,80:무선주파수 변환부,
90:로컬모드 인터페이스, 92:통신 인터페이스,
94:CPU, 96:버퍼 메모리,
98:클럭 발생기.

Claims (6)

  1. 이동통신 기지국으로부터의 통신신호를 이동통신 단말기에 중계하는 순방향 통화링크와, 이동통신 단말기로부터의 통신신호를 이동통신 기지국에 중계하는 역방향 통화링크를 갖춘 이동통신 중계장치에 있어서,
    상기 순방향/역방향 통화링크의 통신신호를 디지털 변환하는 아날로그/디지털 변환수단과,
    통신신호의 지연시간을 외부 입력하는 외부 입력부,
    상기 외부 입력부의 외부 입력에 따라 조정된 특정 지연시간만큼 통신신호의 출력이 지연되도록 제어하는 중앙제어 유니트,
    상기 중앙제어 유니트의 제어에 따라 상기 통신신호를 특정 지연시간만큼 지연하여 저장하였다가 출력하는 버퍼 메모리,
    상기 버퍼 메모리에 저장되는 통신신호의 지연시간을 동기시키기 위한 시스템 클럭신호를 발생하는 클럭 발생기 및,
    상기 특정 지연시간만큼 지연된 통신신호를 아날로그 변환하여 출력하는 디지털/아날로그 변환수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 시간지연 가변형 이동통신 중계장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 입력수단은 유선의 키패드 또는 무선의 리모트 컨트롤러 중에서 어느 하나에 해당되는 기능입력부로부터의 외부입력신호를 인터페이스하는 로컬모드 인터페이스로 이루어진 것을 특징으로 하는 시간지연 가변형 이동통신 중계장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 입력수단은 이동 통신망 상의 네트워크 관리시스템(NMS)나 이더넷 상의 통신장치 관리시스템 중에서 어느 하나로부터 원격 입력되는 기능입력신호를 인터페이스하는 통신 인터페이스로 이루어진 것을 특징으로 하는 시간지연 가변형 이동통신 중계장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼 메모리는 FIFO(First In First Out) 메모리구조를 갖는 것을 특징으로 하는 시간지연 가변형 이동통신 중계장치.
  6. 삭제
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