KR100545675B1 - 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한 섹터내의 각 FA의 수직/수평 틸팅각 및 반치각을 제어하여 각 섹터내에 할당된 각각의 FA를 가변적으로 증가 및 감소시킴으로서 섹터와 섹터사이에 각 FA가 오버랩되는 부분을 줄이고, 섹터내 특정지역의 트래픽증대에 대응할 수 있도록 하여 기지국의 운용효율을 증대시킬 수 있는 멀티빔 제어를 이용한 기지국 운용장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 각 섹터에 할당된 적어도 1 이상의 FA를 입력받아 이를 소정갯수의 신호로 분배하여 출력하는 적어도 1이상의 수평반치각 제어용 스위치어블 분배수단; 상기 수평반치각 제어용 스위치어블 분배수단의 출력신호를 입력받아 그 신호의 위상을 조정함으로서 안테나의 수평틸팅각을 제어하기 위한 적어도 1 이상의 수평 틸팅각 위상제어수단; 상기 수평틸팅각 제어용 위상제어수단에 의해 틸팅각이 조정된 신호를 입력받아 이를 합성하여 출력하는 적어도 1 이상의 합성수단; 및 상기 수평틸팅각 위상제어수단의 구동각도와, 수평반치각 제어용 스위치어블 분배수단의 스위칭을 제어하는 제어수단; 복수의 방사소자 어레이로 이루어져 상기 적어도 1이상의 합성수단의 신호를 각각 입력받아 해당 지역에 방사하는 안테나를 포함하는 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 각 섹터에 할당된 FA중 수평 틸팅각 및 반치각을 고정할 고정 FA와 가변적으로 제어할 가변FA를 설정하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 설정된 가변FA의 가변범위를 설정하는 제2단계와; 각 섹터의 호 발생량에 따라 상기 제2단계에서 설정된 가변범위내에서 가변FA를 제어하여 섹터내 특정지역의 일시적인 트래픽 증대에 대응하는 제3단계를 포함하는 멀티빔 제어를 이용한 기지국 운용방법을 제공한다.

섹터, 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기, 수평 틸팅각 위상제어기, 스위치어블 합성기, 듀플렉스 필터, 안테나

Description

멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치 및 방법{Base station operation apparatus and method to control mulit beam}

도1은 종래 기지국 운용장치의 구성 예시도.

도2a는 도1에 있어서, 일반적인 FA의 수평반치각을 나타낸 도.

도2b는 도1에 있어서, 각 섹터의 FA의 수평반치각을 나타낸 도.

도3은 본 발명에 따른 기지국 운용장치의 일실시예 구성도.

도4는 도3에 있어서, 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기의 구성도.

도5는 도3에 있어서, 수평틸팅각 제어용 위상제어기의 제1 실시예 구성을 나타낸 분해사시도.

도6은 도5의 단면도.

도7은 수평틸팅각 제어용 위상제어기의 초기 동작을 나타낸 도

도8은 도7에 있어서, 유전체를 소정각도 만큼 회전 시켰을 경우의 동작을 나타낸 도.

도9는 위상제어기의 제2 실시예 구성을 나타낸 분해사시도.

도10은 도9의 결합사시도.

도11은 도10의 A-A선단면도.

도12a는 도9에 있어서, 유전체 로터 및 커버의 구성을 나타낸 저면 분해 사시도.

도12b는 도12a의 결합상태를 나타낸 사시도.

도13a 및 도13b는 위상제어기의 제2 실시예의 요부구성인 회로기판의 평면도 및 저면도.

도14는 위상제어기의 제2 실시예의 요부구성인 부도체 기판의 저면 구성도.

도15는 입,출력커넥터와 부도체 기판의 도선과 연결된 상태를 나타낸 사시도.

도16은 FA2,FA3,FA4의 수평반치각이 모두 30도인 경우의 동작상태도.

도17은 도16에 따른 수평반치각을 나타낸 도.

도18은 FA2,FA3,FA4의 수평반치각이 각각 90도, 60도, 30도인 경우의 동작상태도.

도19는 도18에 따른 수평반치각을 나타낸 도.

도20은 섹터내 특정지역의 트래픽 증대에 대응하기 위한 FA2,FA3,FA4의 수평틸팅 및 반치각을 조정한 경우의 상태도.

도21은 제2 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기의 출력신호를 제2 및 제3 고정 합성기에 인가되도록 분배하는 상태도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10∼13: 제1 내지 제4 고출력증폭기

14∼16: 제1 내지 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기

17∼19: 제1 내지 제3 수평틸팅각 제어용 위상제어기

20∼22: 제1 내지 제3 구동부

23: 제어부

24∼26: 제1 내지 제3 고정 합성기

27∼29: 제1 내지 제3 다중채널 파워증폭기

30, 31: 제1 및 제2 듀플렉스 필터

32, 33: 제1 및 제2 저잡음 증폭기

34, 35: 필터 36: 안테나

191, 192: 공통 입출력포트

193: 공통노드 201: 제1 전송선로

222: 아이솔레이션 저항 231: 제2 전송선로

본 발명은 현재 사용중인 무선가입자망(WLL), 광대역무선가입자망(B-WLL), 주파수공용통신망(TRS), 코드분할다중접속(CDMA) 방식의 이동전화망(Cellullar), 개인휴대통신망(PCS), 지능형교통망(ITS), 외국에서 사용중인 타 이동전화망, 현재 북미방식과 유럽방식으로 표준화가 추진되고 있는 차세대 이동통신망(IMT-2000, UMTS) 등을 포함하는 무선통신 시스템에서의 기지국 운용시스템에 관한 것으로, 특히 섹터내 호 발생량의 변화에 따라 할당된 주파수(FA : Frequency allocation)의 수평 틸팅각 및 반치각을 가변함으로써 기지국의 운용 효율을 향상시킬 수 있는 멀티빔 제어를 이용한 기지국 운용장치 및 방법에 관한 것이다.

미래의 무선통신 시스템은 음성서비스 뿐만아니라, 데이터 및 화상 등을 포함한 고속 멀티미디어 정보 서비스를 다양하게 지원해야 할 것으로 예상된다.

그러나, 무선통신 시스템의 주파수 자원은 한정되어 있기 때문에 그 한정된 주파수 자원을 효율적으로 재 이용할 수 있는 방법이 다양하게 모색되고 있다.

일반적으로, 이동통신 시스템은 사람, 자동차, 선박, 항공기등과 같은 이동체를 대상으로 하는 통신 시스템으로, 교환국(MSC : Mobile Switching Center), 제어국(BSC : Base Station Controller), 기지국(BTS : Base Transceiver Station), 이동국(MS : Mobile Station) 등으로 구성된다.

그리고, 한 개의 교환국은 다수개의 제어국을 관장하고, 한 개의 제어국은 다수개의 기지국을 관장하고 있다. 즉, 기지국은 제어국의 제어를 받고 이동국과 메시지를 송수신하며 무선자원을 관리하도록 동작하게 된다.

상기 이동국(MS)은 임의의 기지국(BTS)의 범위내에 있고, 이동국(MS)에서 송신된 정보메시지는 고주파 신호처리 및 호처리를 위한 기지국(BTS)과 상기 기지국을 제어하는 제어국(BSC)을 거쳐 교환국(MSC)에 전송되며, 반대로 교환국(MSC)으로부터 전송되는 정보는 제어국(BSC) 및 기지국(BTS)을 거쳐 이동국(MS)으로 전송된다.

여기서, 상기 기지국(BTS)은 이동국(MS)과 무선을 통해 통신하고, 제어국(BSC)과는 유선으로 통신을 수행하는 유무선 변환 기능을 수행한다.

상기 제어국(BSC)은 기지국(BTS)을 교환국(MSC)에 접속시켜 기지국(BTS)간의 연결을 조정하며, 기지국(BTS)과 교환국(MSC)간의 통신을 위한 신호처리 기능을 한다.

상기 교환국(MSC)은 이동통신 가입자 호를 처리하며, 제어국(BSC)과 접속하여 이동국(MS)의 통화설정 및 해제기능 등을 수행하고, 호처리 및 부가서비스 관련 각종 기능을 수행한다.

그러나, 상기한 바와 같은 이동통신 시스템 환경은 당해 분야에서 이미 주지된 기술에 지나지 아니하므로 여기에서는 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

일반적으로, 기지국(BTS)에서는 서비스 지역을 다수개의 섹터(Sector)로 나누고, 기지국에 할당된 주파수(FA)를 각 섹터에 재할당하는 방식을 취하고 있다.

이때, 종래의 기지국은 각 섹터(Sector)에 할당된 FA들이 해당 섹터내에서만 이용되도록 고정, 배치되어 있고, 각 FA의 수평틸팅각 및 수평반치각 또한 고정되어 있다.

도1은 종래 기지국 운용장치의 구성 예시도로서, 도면에서 "121-1 ~ 121-6"은 고정 합성기(F/C), "131-1 ~ 131-6"은 고정 분배기(F/D), "151-11 ~ 151-64"는 증폭기(MCPA), "171-1 ~ 171-6"은 합성기, 그리고 "181-1 ~ 181-6"은 듀플렉서를 각각 나타낸다.

상기와 같이 구성된 종래의 기지국 운용장치 및 방법에서, 이동통신 가입자는 항상 이동하기 때문에 섹터별로 주파수를 재할당할 때, 해당지역의 최대 호 발생 예상치를 기준으로 할당할 수 밖에 없다.

예를 들면, 임의의 기지국(BTS)에서 커버하는 서비스지역이 6개의 섹터로 구분되어 있고, 각 섹터당 최대 호 발생 예상치가 4개의 FA를 필요로 한다면, 모두 24개의 FA가 있어야 한다.

그러나, 각 섹터당 호 발생량이 항상 최대치를 요구하는 것은 아니기 때문에, 종래와 같이 일시적인 호 발생량이 최대치인 상황을 대비하여 그에 상당하는 주파수를 할당하는 것은 비효율적이고, 그에 따른 장비의 추가로 인하여 비용이 많이 발생하며, 송신기의 전체 사이즈가 커지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 각 FA는 각 섹터에 고정 배치되어 있기 때문에, 특정섹터에서 트래픽이 일시 증가하였을 경우, 주변 섹터에 여유가 있을지라도 그 섹터의 FA를 활용할 수 없어 기지국(BTS) 전체의 운용 효율이 낮아지는 문제점이 있었다.

그리고, 종래 구조에서의 FA의 수평반치각은 도2a에 도시된 바와 같이 해당 서비스영역보다 조금 넓게 설정되어 있다. 또한 해당 섹터에 할당된 모든 FA, 예를들어 4개의 FA(FA1 내지 FA4)로 나누어져 있을 경우, 상기 FA1 내지 FA4의 수평반치각은 동일하게 설정되어 있다.

따라서, 도2b에 도시된 바와 같이 섹터와 섹터사이에 할당된 각 FA가 겹쳐지게 되고, 상기 겹쳐지는 부분(빗금부분)은 주파수운용손실을 의미하기 때문에 주파수 운용효율이 떨어지는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 상기 FA1 내지 FA4의 반치각을 제어할 수 없어 섹터내 특정지역의 트래픽이 일시적으로 증가하였을 경우, 이를 커버할 수 없어 전체적인 기지국 운용효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기의 제반문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 한 섹터내의 각 FA의 수평 틸팅각 및 반치각을 독립적으로 제어하여 섹터와 섹터사이에 각 FA가 오버랩되는 부분을 줄이고, 섹터내 특정지역의 트래픽증대에 대응할 수 있도록 하여 기지국의 운용효율을 증대시킬 수 있는 멀티빔 제어를 이용한 기지국 운용장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각 섹터에 할당된 적어도 1 이상의 FA를 입력받아 이를 소정갯수의 신호로 분배하여 출력하는 적어도 1이상의 수평반치각 제어용 스위치어블 분배수단; 상기 수평반치각 제어용 스위치어블 분배수단의 출력신호를 입력받아 그 신호의 위상을 조정함으로서 안테나의 수평틸팅각을 제어하기 위한 적어도 1 이상의 수평 틸팅각 위상제어수단; 상기 수평틸팅각 제어용 위상제어수단에 의해 틸팅각이 조정된 신호를 입력받아 이를 합성하여 출력하는 적어도 1 이상의 합성수단; 및 상기 수평틸팅각 위상제어수단의 구동각도와, 수평반치각 제어용 스위치어블 분배수단의 스위칭을 제어하는 제어수단; 복수의 방사소자 어레이로 이루어져 상기 적어도 1이상의 합성수단의 신호를 각각 입력받아 해당 지역에 방사하는 안테나를 포함하는 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 각 섹터에 할당된 FA중 수평 틸팅각 및 반치각을 고정할 고정 FA와 가변적으로 제어할 가변FA를 설정하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 설정된 가변FA의 가변범위를 설정하는 제2단계와; 각 섹터의 호 발생량에 따라 상기 제2단계에서 설정된 가변범위내에서 가변FA를 제어하여 섹터내 특정지역의 일시적인 트래픽 증대에 대응하는 제3단계를 포함하는 멀티빔 제어를 이용한 기지국 운용방법을 제공한다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도3 이하의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 기지국 운용장치 및 방법은 각 섹터내에 할당된 FA의 수평틸팅각 및 반치각를 각각 독립적으로 제어하여 주파수 운용효율을 증대시킬 수 있도록 구현한 것으로, 각 섹터내의 FA의 개수는 기지국의 서비스 지역의 상황을 고려하여 기 설정되는데, 본 실시예에서는 도3에 도시한 바와 같이 한 섹터내에 4개의 FA가 할당되되, 수평틸팅각 및 반치각을 고정할 고정 FA(FA1)와, 상황에 따라 수평틸팅각 및 반치각을 제어할 가변FA(FA2∼FA4)가 할당된 것을 예를 들어 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 기지국 운용장치의 일실시예 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 방사소자 어레이로 이루어진 안테나(36)와; 소정각도(120 도)로 분할된 각 섹터에 할당된 FA1,FA2,FA3,FA4를 각기 입력받아 이를 증폭하여 출력하는 제1 내지 제4 고출력 증폭기(HPA : High Power Amplifier)(10내지 13)와; 상기 제1 고출력 증폭기(10)의 출력신호를 필터링하여 상기 안테나(36)로 전송하거나 상기 안테나(36)로부터 입력되는 신호를 필터링하여 출력하는 제1 듀플렉스필터(D/F : Duplex Filter)(30)와; 상기 안테나(36)로부터 수신된 신호가 상기 제1 듀플렉스필터(30)를 통하여 필터링되어 출력되면 이를 증폭하여 출력하는 제1 저잡음증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)(32)와; 상기 제2 내지 제4 고출력 증폭기(11내지 13)의 출력신호를 각기 입력받아 이를 1내지 3개의 신호로 분배하여 출력하는 제1 내지 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(S/D : Swtichable Divider)(14내지 16)와; 상기 제1내지 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14 내지 16)에 의해 분배된 신호를 입력받아 그 위상을 각각 동일한 비율로 제어함으로써 수평틸팅각을 제어하기 위한 제1내지 제3 수평틸팅각 제어용 위상제어기(P/S : Phase Shifter)(17 내지 19)와; 제1내지 제3 수평틸팅각 제어용 위상제어기(17 내지 19)에 각각 연결되어 그들의 수평틸팅각을 독립적으로 제어하기 위한 제1 내지 제3 위상제어기 구동부(20 내지 22)와; 상기 제1내지 제3 수평틸팅각 제어용 위상제어기(17 내지 19)의 출력신호를 입력받아 이를 합성하여 출력하는 제1 내지 제3 고정 합성기(F/C : Fixed Combiner)(24 내지 26)와; 상기 제1 내지 제3 위상제어기 구동부(20 내지 22), 제1 내지 제3수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14 내지 16) 및 제1내지 제3 고정 합성기(24 내지 26)의 구동 및 스위칭을 제어하는 제어부(23)와; 상기 제1 내지 제3 고정 합성기(24 내지 26)의 출력신호를 각 기 입력받아 이를 증폭하여 출력하는 제1 내지 제3 다중채널 파워증폭기(MCPA : Multi Channel Power Amplifier)(27 내지 29)와; 상기 제1 다중채널 파워증폭기(27)의 출력신호를 필터링하여 상기 안테나(36)로 전송하거나 상기 안테나(36)로부터 수신된 신호를 필터링하여 출력하는 제2 듀플렉스 필터(31)와; 상기 안테나(36)로부터 수신된 신호가 상기 제2 듀플렉스 필터(31)를 통하여 필터링되어 출력되면 이를 증폭하여 출력하는 제2 저잡음 증폭기(33)와; 상기 제2 및 제3 다중채널 파워증폭기(28,29)의 출력신호를 각기 입력받아 이를 필터링하여 상기 안테나(36)로 출력하는 제1 및 제2필터(34,35)로 구성한다.

여기서 상기 제1 내지 제3 수평틸팅각 위상제어기(17 내지 19)를 제어하기 위한 제1 내지 제3 구동부(20 내지 22)는 일례로 상기 제1 내지 제3 수평틸팅각 위상제어기(17 내지 19) 각각의 일면에 설치된 전동기어가 끼워진 회전축에 설치되며, 구동기어와 감속기가 내장된 기어박스 및 상기 전동기어와 기어박스의 감속기를 연결하는 타이밍벨트로 구성할 수 있으며, 이러한 구성은 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

다음은 상기 제1 내지 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14 내지 16)와, 상기 제1 내지 제3 수평틸팅각 제어용 위상제어기(17 내지 19)의 구조에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 상기 제1 내지 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14 내지 16)는 1웨이, 2웨이 및 3웨이 분배기로 사용할 수 있도록 구성한 것으로 웨이의 수가 가변되어도 RF의 특성이 변하지 않도록 구성되어 있다.

상기 제1 내지 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14 내지 16)에 대하여 일예로서 도4를 참조하여 설명한다.

도면에 도시한 바와 같이, 공통 입,출력포트(191, 192)와, 공통노드(193)와, 상기 공통 입,출력포트(191, 192)와 공통노드(193)사이에 병렬로 연결된 3개의 신호전달 경로를 구비한다.

상기 신호전달경로는 공통 입,출력 포트(191, 192)에 일측이 접속된 제1 전송선로(201-1 ∼ 201-3)와, 상기 제1 전송선로(201-1 ∼ 201-3)의 타측에 접속된 입출력포트(211-1 ∼ 211-3)와, 상기 제1 전송선로(201-1 ∼ 201-3)의 타측에 접속된 아이솔레이션 저항(221-1 ∼ 221-3)과, 상기 아이솔레이션 저항(221-1 ∼221-3)의 타측에 일측이 접속된 제2 전송선로(231-1 ∼231-3)와, 상기 공통 입출력포트(191, 192)와 상기 제1 전송선로(201-1 ∼201-3) 사이에 연결된 제1 스위치(241-1 ∼241-3) 및 상기 제2 전송선로(231-1 ∼231-3)와 상기 공통노드(193)사이에 연결된 제2 스위치(251-1 ∼ 251-3)를 포함한다.

여기서, 상기 제1 스위치(241-1 ∼241-3)와 제2 스위치(251-1 ∼251-3)는 동시에 절체되고, 상기 제1 스위치(241-1 ∼241-3)를 포함하는 제1 전송선로(201-1 ∼201-3)의 길이는 각기 λ/4의 길이를 가지도록 설계되어 있고, 상기 제2 스위치(251-1 ∼251-3)를 포함하는 제2 전송선로(231-1 ∼231-3)의 길이는 nλ/2 (단, n은 "0"을 포함하지 않는 정수)로 이루어져 있다.

상기와 같이 구성된 제1 내지 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14 내지 16)는 3개의 신호전달경로 중 1개 또는 2개의 신호전달경로를 사용하지 않을 때, 사용하지 않는 신호전달경로를 완전히 단절시킴으로써 RF의 특성 저하없이 전환할 수 있도록 구성된다.

그리고, 제1내지 제3 수평틸팅각 제어용 위상제어기(17 내지 19)는 각각 동일한 구조를 가지는데, 이는 다수의 입력신호에 대한 전체 전송선로의 전기적인 길이를 일정 비율로 가변시킴으로써 다수의 입력신호의 위상 및 감쇄를 동시에 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 위상 제어기의 제1실시예를 도5 및 도6을 참조하여 설명한다

도면에 도시한 바와 같이 상기 위상제어기는 소정크기의 원판형태로 형성된 하우징(100)과; 상기 하우징(100)의 저면 일측에 고정되어 외부의 신호를 인가받기 위한 다수의 입력커넥터(111 ∼ 113)와; 상기 하우징(100)의 저면 타측에 고정되어 입력된 신호를 외부로 전송하기 위한 다수의 출력커넥터(121 ∼ 123)와; 상기 하우징(100)에 내장되되 그 중심부에 외부로부터 회전력을 제공받는 축(130)이 구비되며 상기 축을 중심으로 그 일측 저부의 반원부가 단턱지게 형성된 원판(131)과; 상기 원판(131)의 단턱진 부분에 고정되어 그와 연동하면서 후술할 전송선로의 전기적 길이를 가변시키기 위한 반원형상의 유전체(140)와; 상기 입력커넥터(111 ∼ 113)를 통해 입력된 신호를 상기 출력커넥터(121 ∼ 123)로 전송하기 위해 상면에 호 형태의 다수의 전송선로(151a, 151b)이 서로 대칭적으로 형성되고, 하면에 직선형태의 전송선로(152)가 형성된 인쇄회로기판(160)으로 구성된다.

본 실시예에서는 상기 축(130)과 원판(131)을 단일부재로 가공하여 형성한 구조로 되어 있으나, 이 밖에 축(130)과는 별도로 원판(131)을 가공하여 상기 축을 고정시켜 형성할 수도 있다.

여기서, 상기 축(130)의 상단부에는 외부의 수동공구 또는 동력제공장치(도시하지 않음)를 연결시키기 위한 홈부가 형성된다.

그리고, 상기 인쇄회로기판(160)에 형성된 호 형태의 전송선로(151a , 151b)는 적어도 하나 이상이 동심원 형태로 위치됨으로써 그의 길이는 각각 일정한 비율을 갖게 된다.

본 실시예에서는 회로기판의 상면에 호 형상의 서로 대칭적으로 형성된 2개의 전송라인(151a, 151b)과 하면에 직선형상의 1개의 전송라인(152)을 구비하여 총 3개의 전송라인이 형성되도록 구성한 것을 예를 들어 설명한다.

한편, 상기 원판(131)의 단턱진 부분에 상기 반원형상의 유전체(140)를 고정시키되, 유전체(140)를 고정시킨 반원의 두께가 다른 반원의 두께보다 두껍도록 구성한다.

이와 같이 구성하면, 상기 원판(131)의 한쪽 반원은 유전체(140)에 의한 유전율을 가지게 되고, 다른 쪽 반원의 하부와 하우징 사이는 빈 공간이며 여기에 공기층(141)이 형성되어 공기의 유전율을 가질 수 있게 된다.

설명의 편의상 유전체(140)측의 반원부분을 제1유전체(세라믹)라고 하고, 공기의 유전율을 가지는 다른 반원부분을 제2유전체(공기)라 하기로 한다.

상기한 바와 같이 원판(131)에 고정된 제1유전체(세라믹) 및 제2유전체(공기)가 서로 다른 유전율을 가지게 될 경우, 상기 장치는 이상기(Phase shifter)로서 이용될 수 있다.

즉, 상기 축(130)이 외부에서 제공되는 힘에 의해 회전하면, 상기 원판(131)과 제1유전체(세라믹) 및 제2유전체(공기)가 동시에 회전한다.

이때, 상기 인쇄회로기판(160)은 하우징(100)에 고정되어 있기 때문에 각 전송선로(151a, 151b) 역시 고정되어 있다. 따라서, 상기 원판(131)이 인쇄회로기판(160) 위에서 회전하면 각 전송선로(151a, 151b)의 전기적인 길이는 상기 축(130)이 회전하는 동안 지속적으로 변화된다.

이로 인해, 입력커넥터(111, 113)를 통해 입력된 신호는 상기 각 전송선로(151a, 151b)을 통해 출력커넥터(121, 123)로 전송되는 동안 위상이 변화되고 시간지연이 발생하게 된다.

이때, 상기 각 전송선로(151a, 151b)은 서로 대칭적으로 형성되어 있기 때문에 전송선로(151a) 측의 시간지연이 많아지면, 반대로 전송선로(151b) 측의 시간지연은 적어지게 된다.

예를 들어 도7에 도시한 바와 같이 전송선로(151a) 부분은 제2유전체(공기)의 영역에만 위치되고, 전송선로(151b) 부분은 제1유전체(세라믹)의 영역에만 위치될 경우, 상기 전송선로(151a)의 위상변화값 및 시간지연값은 최소가 되지만, 상기 전송선로(151b)의 위상변화값 및 시간지연값은 최대가 될 것이다.

이때, 직선형의 전송선로(152)는 인쇄회로기판의 하면에 위치하기 때문에 유전체의 영향을 받지않는다. 따라서 전송선로(152)의 전기적인 길이는 변하지 않고 항상 일정하다.

따라서 도8에 도시한 바와 같이 상기 축(130)을 회전시켜 전송선로(151a, 151b)가 제1유전체(세라믹) 및 제2유전체(공기)의 소정부분에 걸쳐지도록 하면 입력된 신호의 위상변화값 및 시간지연값을 상기 최대 및 최소값 사이에서 조절할 수 있게 된다.

상기 위상제어기의 제2 실시예로서는, 도9 내지 도15도에 도시한 바와 같이, 소정 깊이의 내부공간이 형성되며, 하부측으로 개방부가 형성된 원반형태의 하우징(300)과; 상기 하우징(300)의 개방부 공간을 차폐하기 위한 차폐판(301)과; 상기 하우징(300)의 일측 외주 측면에서 내측으로 관통되며 소정 등간격으로 장착되어 외부의 신호를 인가받기 위한 다수의 입력커넥터(311∼313)와; 상기 하우징(300)의 타측 외주측면에서 내측으로 관통되며 소정 등간격으로 장착되어 입력된 신호를 외부로 전송하기 위한 다수의 출력커넥터(321∼323)와; 상기 하우징(300)의 상면 저부에 장착되며, 그 저면에는 상기 입력커넥터(311 ∼ 313)와 상기 출력커넥터(321 ∼ 323)를 전기적으로 연결하기 위한 도선(361 ∼ 363)이 형성된 부도체 기판(360)과; 상기 하우징(300)의 상면에 장착되며, 그 상면에는 상기 부도체 기판(360)의 도선(361, 363)을 매개로 상기 입력커넥터(311 ∼ 312)를 통해 입력된 신호를 상기 출력커넥터(321 ∼ 322)로 전송하기 위한 호 형태의 다수의 전송선로(351a ∼ 351b)가 서로 대칭적으로 형성된 회로기판(370)과; 상기 부도체 기판(360)의 도선(361, 363)과 회로기판(370)의 전송선로(351a, 351b)을 전기적으로 도통시키기 위한 전도핀(430)과; 상기 회로기판(370)의 상부에 설치되며 그 저면에 회로기판(370)의 전송선로와 대응되게 다수의 동심원홈(380a)이 형성되고 상면에는 적어도 하나 이상의 위치지정홈(380b)이 형성된 유전체판(380)과; 상기 유전체판(380)의 위치지점홈(380b)에 끼워지도록 그에 대응되는 위치에 돌기(392a)가 구비된 회전판(392)과, 상면 중앙부에는 외부로부터 회전력을 제공받는 회전축(391)이 직립되게 구비된 로터(390)와; 상기 전송선로(351a, 351b)와 대응되도록 상기 유전체판(380)의 동심원홈(380a)에 삽입되며, 상기 로터(390)의 회전에 따라 전송선로(351a, 351b)의 전기적 길이를 가변시키기 위한 호 형상의 유전체(400, 401)와; 상기 하우징(300)의 상부에 설치되며, 그 중앙부에 로터(390)의 회전축(391)이 끼워져 돌출되도록 하기 위한 관통홀(410a)이 형성된 커버(410)와, 상기 커버(410), 로터(380) 및 하우징(300)을 결합하기 위한 체결부재(420)로 구성된다.

여기서, 상기 회로기판(370)은 도13a 및 도13b에 도시한 바와 같이 부도체 형태의 판 상면에 구리로 이루어진 전송선로(351a, 351b)가 형성되고, 상기 전송선로(351a, 351b)의 주위 및 저면에 구리 또는 알루미늄으로 이루어진 접지선로(373)가 형성되어 있다. 따라서, 상기 전송선로(351a, 351b)와 접지선로(373) 사이는 폐곡선의 부도체(374)에 의해 단절된 상태로 있는 형태를 취하게 된다. 또한 상기 접지선로(373)는 기판의 상면과 저면이 모두 전기적으로 연결되도록 하기 위하여 다수의 구멍(373a)을 형성하고 상기 구멍 내면은 도금처리된 구조로 되어 있다.

본 실시예에서의 회로기판(370)은 상기의 구조를 일예로 설명하고 있지만, 다른 예로서, 기판 상하 표면에 동박이 도금된 형태의 동판으로 형성하되, 상기 전송선로(351a, 351b)는 상기 동박을 폐곡선형태로 벗겨내어 형성하고, 상기 전송선로를 제외한 나머지 동박은 접지선로로서 기능을 수행할 수 있도록 형성할 수도 있 다. 이 경우에도 마찬가지로 기판의 상하면이 모두 전기적으로 도통시키기 위해서는 접지선로에 다수의 구멍을 형성하고 상기 구멍에 도금처리한다.

전술한 실시예와 마찬가지로 상기 회로기판(370)에 형성된 호 형태의 전송선로(351a, 351b)는 적어도 하나 이상이 동심원 형태로 위치됨으로써 그의 길이는 각각 일정한 비율을 갖게 되며, 본 실시예에서는 대칭된 1쌍의 전송선로(351a, 351b)가 형성되어 있는 예를 보여주고 있다.

또한, 상기 유전체판(380)의 동심원홈(380a)에 삽입되며, 전송선로(351a, 351b)와 대응되어 그의 전기적 길이를 가변시키는 유전체(400, 401)는 양측의 유전율을 달리하거나, 한쪽 반원측에만 유전체(400 또는 401)를 삽입하고, 나머지는 공기층으로 형성할 수도 있다. 본 도에서는 상기 유전율이 다른 두쌍의 유전체를 로터(380)의 동심원홈(380a)에 삽입된 구조로 되어 있다.

예를들어, 본 실시예에서는 도12a 및 도12b에 도시한 바와 같이 상기 동심원홈(380a)의 반쪽 일측에 세라믹 유전체(400)를 삽입하고, 반쪽 타측에는 알루미늄 유전체(401)가 삽입된 예를 보여주고 있으며, 이 경우에 상기 세라믹 유전체(400)의 두께가 알루미늄 유전체(401)의 두께보다 두껍게 형성하여 상기 유전체(400, 401)와 전송선로(351a, 351b)와의 사이에 갭 차이가 형성되도록 하며, 상기 알루미늄 유전체(401)는 나사(401a)에 의해 유전체판(380)에 고정된다.

또한, 상기 동심원홈(380a)을 형성하는 칸막이(381)는 유전체보다 좀더 돌출되게 형성되어 상기 회로기판(370)의 접지선로(373)와 접촉되도록 함으로서, 하우징(300), 회로기판(370)의 접지선로(373), 유전체판(380) 및 커버(410) 모두가 접 지로 도통되는 구조로 되어 있다.

상기 로터(390)의 회전축(391)의 상단부에는 외부의 수동공구 또는 동력제공장치(도시하지 않음)를 연결시키기 위한 홈부가 형성된다.

상기 로터(390)의 회전체판(391)이 삽입되는 커버(410)의 내면에는 전송선로(351a, 351b)의 가변길이를 소정 각도 이내에서 제한하기 위한 원호홈(411)이 형성되어 있으며, 상기 원호홈(411)에는 회전체판(392)의 일측 상면에 돌출된 돌기(393)가 삽입되고, 또 회전체판(392)의 저부 양측에 돌출된 돌기(392a)는 유전체판(380)의 위치지정홈(380b)에 삽입되는 구조로 되어 있다. 따라서, 로터(390)의 회전축(391)이 회전하게 되면 회전판(392)이 회전하되, 상기 원호홈(411)내에서 제한적으로 회전함으로서 유전체(400, 401)의 회전각도를 소정 범위 이내에서 제한하게 되는 것이다.

한편, 회로기판(370)의 전송선로(351a, 351b)와 입,출력커넥터를 전기적으로 연결하는 구조를 살펴보면, 먼저, 상기 전송선로(351a, 351b)의 양측부에는 접점홀(371a, 372a)이 형성되고, 상기 접점홀에는 전도핀(430)이 끼워진 상태에서 하우징(300)의 상면을 관통하여 부도체 기판(360)의 도선(361, 363)에 접촉되며 상기 접점홀(371a, 372a)과 도선(361, 363)에 접촉된 전도핀(430)의 접촉부위를 납땜함으로써 상기 입,출력커넥터(311∼313, 321∼323)와, 회로기판(370)은 서로 전기적으로 도통되는 것이다.

본 실시예에서의 입,출력커넥터(311∼313, 321∼323)와, 회로기판(370)을 서로 전기적으로 도통시키는 구조로서 전도핀(430)을 예로 설명하였지만, 이에 국한 하는 것은 아니고, 케이블선과 같이 전기를 도통시킬 수 있는 것이면 모두 가능하다.

상기와 같이 구성된 위상제어기의 제2 실시예의 동작상태는 전술한 제1 실시예와 동일하므로 여기서의 상세한 설명은 생략한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 기지국 운영장치의 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 제1 내지 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14내지 16)가 3웨이 분배기로 동작하는 경우에는 FA2,FA3,FA4의 수평반치각은 30도이고, 2웨이 분배기로 동작하는 경우에는 60도, 그리고 1웨이 분배기로 동작하는 경우에는 90도 라고 가정한다.

이때, 상기 분배기의 웨이 수에 따라 가변되는 FA의 수평 반치각은 안테나의 방사소자 어레이의 구조에 영향을 받는다.

그리고 상기와 같이 각 분배기의 웨이 수에 따라 가변되는 각 FA의 수평반치각에 대한 경우의 수는 10가지 이다.

이중 각 분배기가 모두 3웨이 분배기로 동작하고, 각 FA의 수평반치각이 모두 30도인 상태를 예를 들어 설명한다.

도16을 참조하여 각 구성요소의 일반적인 동작을 설명하면, 상기 FA2,FA3,FA4신호가 제2 내지 제4 고출력 증폭기(11 내지 13)를 통해 증폭되어 출력되면 이신호를 상기 제1내지 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14 내지 16)가 입력받아 3개의 동일한 신호로 분배하여 출력한다.

상기 제1내지 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14 내지 16)에서 분배된 3개의 신호를 입력받은 제1내지 제3 수평틸팅각 제어용 위상제어기(17 내지 19)는 입력된 신호의 위상을 제어하여 출력한다.

이때, 상기 제1 내지 제3 수평틸팅각 제어용 위상제어기(17 내지 19)는 제1 내지 제3 구동부(20 내지 22)에 의해 제어된다.

상기 제1내지 제3 수평틸팅각 제어용 위상제어기(17 내지 19)에서 출력되는 3개의 신호중 각기 하나씩을 입력받는 제1내지 제3 고정 합성기(24 내지 26)는 이를 합성하여 출력한다.

상기 제1내지 제3 고정 합성기(24 내지 26)의 출력신호를 입력받은 제1내지 제3 다중채널 파워 증폭기(27 내지 29)는 이를 증폭하여 출력한다.

상기 제1내지 제3 다중채널 파워 증폭기(27 내지 29)를 통해 증폭된 신호는 제2듀플렉스 필터(31) 및 제1 및 제2필터(34,35)를 통해 필터링 되어 안테나(36)를 통해 방사된다.

이때, FA1의 경로를 살펴보면, 제1고출력 증폭기(10)를 통해 증폭되고, 제1듀플렉스 필터(30)를 통해 필터링 된후, 안테나(36)를 통해 방사된다.

한편, 상기 FA2,FA3,FA4의 출력의 세기를 고려하여 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.

상기 제1 내지 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14 내지 16)에 입력되는 FA2, FA3,FA4 신호의 세기를 각기 1P2, 1P3, 1P4라고 하면, 1P2신호는 제1 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14)에 의해 3개의 1/3P2신호로 분배된다.

마찬가지로 1P3신호는 제2 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(15)에 의해 3개의 1/3P3신호로 분배되고, 1P4신호는 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(16)에 의해 3개의 1/3P4신호 분배된다.

상기 제1 내지 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14 내지 16)에 의해 분배된 신호는 각기 제1 내지 제3 수평틸팅각 제어용 위상제어기(17 내지 19)를 통해 위상제어된 다음, 제1 내지 제3 고정 합성기(24 내지 26)에 각기 한 개의 신호씩 인가된다.

즉, 제1내지 제3 고정 합성기(24 내지 26)에 각기 1/3P2, 1/3P3, 1/3P4신호가 입력되되, 이 신호들이 합성되어 출력된다. 이로 인해 상기 제1내지 제3 고정 합성기(24 내지 26)에 의해 합성된 신호는 각기 1/9P2 + 1/9P3 + 1/9P4신호가 된다.

이때, 상기 제1내지 제3 고정 합성기(24 내지 26)에 입력되는 신호의 개수가 달라지더라도 RF특성이 변하지 않도록 입력단에 제1 내지 제3 매칭회로(41 내지 43)를 부가할 수 있는데, 아이솔레이터를 이용할 수도 있고, 50Ω의 저항이 접지되어 있는 스위치를 이용할 수도 있다.

한편, 상기 제1 내지 제3 다중채널 파워증폭기(27 내지 29)가 입력된 신호를 90배 증폭하여 출력하는 증폭기라고 하면, 상기 제1 내지 제3 다중채널 파워증폭기(27 내지 29)의 출력신호는 각기 10P2 + 10P3 + 10P4의 신호가 된다.

좀더 자세히 설명하면, 증폭신호의 세기는 총 30P이지만 그 성분을 살펴보면 10P2 + 10P3 + 10P4의 신호인 것이다. 즉, 이 10P2 + 10P3 + 10P4의 신호가 안테나(36)내 3개의 방사소자 어레이를 통해 출력되는 것이다.

이때, 상기 제1 내지 제3 수평틸팅각 제어용 위상제어기(17 내지 19)를 통해 FA2, FA3, FA4의 수평틸팅을 함으로써 120도각도의 섹터내에 나란히 배열 시키면 도17에 도시한 바와 같다.

다른 예로, 제1 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14)는 1웨이 분배기로 동작하고, 제2 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(15)는 2웨이 분배기로 동작하며, 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(16)는 3웨이 분배기로 동작하는 경우를 설명한다.

즉, FA2의 수평반치각은 90도, FA3의 수평반치각은 60도, FA4의 수평반치각은 30도 인경우를 도18을 참조하여 설명한다.

제2 고주파 증폭기(11)에 의해 증폭된 FA2신호는 제1 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14)와 제1 수평틸팅각 제어용 위상제어기(17)를 통해 제1 고정 합성기(24)에 인가된다.

그리고 제3 고주파 증폭기(12)에 의해 증폭된 FA3신호는 제2 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(15)에 의해 2개의 신호로 분배되고, 제2 수평틸팅각 제어용 위상제어기(18)를 통해 제1 및 제3 고정 합성기(24,26)에 인가된다.

그리고 제4 고주파 증폭기(13)를 통해 증폭된 FA4신호는 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(16)를 통해 3개의 신호롤 분배되고, 제3 수평틸팅각 제어용 위상제어기(19)를 통해 제1 내지 제3 고정 합성기(24 내지 26)에 인가된다.

이로 인해 제1 고정 합성기(24)에 입력되는 신호는 1P2, 1/2P3, 1/3P4가 되 고, 제2 고정 합성기(25)에 입력되는 신호는 1/3P4가 되며, 제3 고정 합성기(26)에 입력되는 신호는 1/2P3, 1/3P4가 된다.

상기 제1 고정 합성기(24)에 의해 합성된 신호는 1/3P2 + 1/6P3 + 1/9P4가 되고, 이는 제1 다중채널 파워증폭기(27)에 의해 증폭되어 30P2 + 15P3 + 10P4의 신호로 출력된다.

그리고 상기 제2 고정 합성기(25)에 의해 합성된 신호는 1/9P4가 되고, 이는 제2 다중채널 파워증폭기(25)에 의해 증폭되어 10P4의 신호로 출력된다.

제3 고정 합성기(26)에 의해 합성된 신호는 1/6P3 + 1/9P4가 되고, 이는 제3 다중채널 파워증폭기(29)에 의해 증폭되어 15P3 + 10P4의 신호로 출력된다.

이때, 상기 제1 내지 제3 다중채널 파워증폭기(27 내지 29)의 출력레벨은 55P, 10P, 35P로 각각 다르지만, 그 성분을 살펴보면 FA2, FA3, FA4 각각의 출력레벨은 30P로서 동일함을 알 수 있다.

그리고, 상기 제1 다중채널 파워증폭기(27)의 출력레벨이 55P로서, 어느 한쪽의 증폭기에 너무 큰 용량의 출력레벨이 나타나는 것을 방지하기 위해, 상기 제2 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(15)의 출력신호를 제2 및 제3 고정 합성기(25,26)에 인가하도록 할 수도 있다.

상기와 같이 하면 제1 고정 합성기(24)에 입력되는 신호는 1P2, 1/3P4가 되고, 제2 고정 합성기(25)에 입력되는 신호는 1/2P3, 1/3P4가 되며, 제3 고정 합성기(26)에 입력되는 신호는 1/2P3, 1/3P4가 된다.

이로 인해 상기 제1 고정 합성기(24)에 의해 합성된 신호는 1/3P2 + 1/9P4가 되고, 이는 제1 다중채널 파워증폭기(27)에 의해 증폭되어 30P2 + 10P4의 신호로 출력된다.

그리고 상기 제2 고정 합성기(25)에 의해 합성된 신호는 1/6P3 + 1/9P4가 되고, 이는 제2 다중채널 파워증폭기(25)에 의해 증폭되어 15P3 + 10P4의 신호로 출력된다.

제3 고정 합성기(26)에 의해 합성된 신호는 1/6P3 + 1/9P4가 되고, 이는 제3 다중채널 파워증폭기(29)에 의해 증폭되어 15P3 + 10P4의 신호로 출력된다.

즉, 제1 다중채널 파워증폭기(27)의 출력레벨은 40P가 되고, 제2 다중채널 파워증폭기(28)의 출력레벨은 25P가 되며, 제3 다중채널 파워증폭기(29)의 출력레벨은 25P가 되어 증폭기의 용량을 좀더 작게 할 수가 있다.

이때, 상기 제1 내지 제3 수평틸팅각 제어용 위상제어기(17 내지 19)를 통해 FA2, FA3, FA4의 수평틸팅을 함으로써 120도 각도의 섹터내에 나란히 배열 시키면 도19에 도시한 바와 같다.

한편, 섹터내 특정지역의 트래픽이 일시적으로 증가했을 경우, 상기 제1 내지 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기(14 내지 16)와 상기 제1내지 제3 수평틸팅각 위상 제어기(17 내지 19)를 조정하여, 도20에 도시한 바와 같이 FA2,FA3,FA4를 트래픽이 증가한 특정지역에 집중함으로써 대응할 수 있다.

예들들어, 120도로 분할된 3개의 섹터에서, 제1 섹터의 특정지역에 일시적으로 트래픽이 증가한 경우에 상기 FA2 내지 FA4신호를 분배하는 제1 내지 제3 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기의 웨이수를 증가시켜 수평반치각이 작아지도록 하고, 또 상기 제1 수평반치각 제어용 스위치어블 분배기에 연결된 위상제어기를 제어하여 상기 FA2 내지 FA4의 빔이 상기 특정지역으로 수평틸팅되도록 가변시킴으로서, 증대된 트래픽에 적절히 대응할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기지국의 각 섹터로 이동되어온 가입자수 및 변화하는 호 발생량에 따라 FA의 수평틸틸각 및 수평반치각을 제어함으로써 서비스 영역내의 어떤 특정지역 고유의 국소적인 트래픽 증대에 적절히 대응할 수 있고, 섹터와 섹터 사이의 오버랩부분에 의한 손실을 줄일 수 있어 기지국을 효율적으로 운용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (27)

1. 각 섹터에 할당된 적어도 1 이상의 FA를 입력받아 이를 소정갯수의 신호로 분배하여 출력하는 적어도 1이상의 수평반치각 제어용 스위치어블 분배수단;

   상기 수평반치각 제어용 스위치어블 분배수단의 출력신호를 입력받아 그 신호의 위상을 조정함으로서 안테나의 수평틸팅각을 제어하기 위한 적어도 1 이상의 수평 틸팅각 위상제어수단;

   상기 수평틸팅각 제어용 위상제어수단에 의해 틸팅각이 조정된 신호를 입력받아 이를 합성하여 출력하는 적어도 1 이상의 합성수단; 및

   상기 수평틸팅각 위상제어수단의 구동각도와, 수평반치각 제어용 스위치어블 분배수단의 스위칭을 제어하는 제어수단;

   복수의 방사소자 어레이로 이루어져 상기 적어도 1이상의 합성수단의 신호를 각각 입력받아 해당 지역에 방사하는 안테나

   를 포함하는 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
2. 제 1 항에 있어서.

   상기 적어도 1상의 수평반치각 제어용 스위치어블 분배수단의 입력단에 각각 연결되어 상기 각 섹터에 할당된 FA신호를 증폭하는 제1증폭수단을 더 포함하는 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 적어도 1이상의 합성수단에 각각 연결되어 그로부터 합성되어 출력된 신호를 증폭하는 제2증폭수단을 더 포함하는 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
4. 제 3 항에 있어서.

   상기 제2 증폭수단은 다중 채널 파워증폭기로 이루어진 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 섹터에 할당된 FA신호를 필터링하는 제1 듀플렉스 필터와, 상기 합성수단중 적어도 하나에 연결되어 그로부터 출력된 신호를 필터링하는 제2 듀플렉스 필터를 더 포함하는 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제2 듀플렉스 필터에 연결된 합성수단을 제외한 나머지 합성수단에 연결된 필터를 더 포함하는 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 안테나로부터 수신된 신호가 제1 및 제2 듀플렉스 필터를 통하여 필터링되면 이 신호를 증폭하기 위한 저잡음 증폭수단을 더 포함하는 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 수평반치각 제어용 스위치어블 분배수단은

   공통 입출력포트;

   공통노드;

   상기 공통입출력포트와 공통노드사이에 병렬로 연결된 N개(단 N은 2이상의 자연수)의 신호전달 경로를 구비하고,

   상기 신호전달경로는,

   공통입출력 포트에 일측이 접속된 제1 전송선로;

   상기 제1 전송선로의 타측에 접속된 입출력포트;

   상기 제1 전송선로의 타측에 접속된 아이솔레이션 저항;

   상기 아이솔레이션 저항의 타측에 일측이 접속된 제2 전송선로;

   상기 공통 입출력포트와 상기 제1 전송선로 사이에 연결된 제1 스위치 및

   상기 제2 전송선로와 상기 공통노드사이에 연결된 제2 스위치를 포함하고,

   상기 제1 스위치와 제2 스위치는 동시에 절체되며,

   상기 제1 스위치를 포함하는 제1 전송선로의 길이는 λ/4이고, 상기 제2 스위치를 포함하는 제2 전송선로의 길이는 nλ/2(단, n은 "0"을 포함하지 않는 정수) 인 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 수평틸팅각 제어용 위상제어수단은

   밀폐된 내부 공간을 갖는 소정 크기의 하우징;

   상기 하우징의 소정면 일측에 설치되어 외부로부터 인가되는 신호를 입력받기 위한 다수의 입력 커넥터;

   상기 하우징의 소정면 타측에 설치되어 상기 다수의 입력 커넥터를 통해 입력된 신호를 전송받아 외부로 출력시키기 위한 다수의 출력 커넥터;

   그 중심부에 외부로부터 회전력을 제공받기 위한 회전축이 구비된 회전수단;

   상기 하우징의 내부에 고정되며, 상기 다수의 입력커넥터를 통해 입력된 신호를 상기 다수의 출력커넥터로 전송하기 위한 다수의 전송라인이 형성된 신호전달부재; 및

   상기 회전수단에 설치되며 그의 회전에 따라 연동하여 신호전달부재의 전송선로의 전기적인 길이를 가변시키기 위한 가변수단

   을 포함하는 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    가변수단이 서로 다른 유전율을 갖는 유전체로 이루어진 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 가변수단이 전파의 흡수체로 이루어진 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
12. 제 9 항에 있어서,

    상기 신호전달부재의 전송라인은 서로 대칭된 호 형상의 라인이 동심원으로 배치되어 상기 가변수단의 회전에 따라 그 전기적인 길이가 동일한 비율로 변하되, 일측 전송라인의 전기적인 길이가 증가하면 타측 전송라인의 전기적인 길이는 같은 값만큼 감소되도록 한 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
13. 제 9 항에 있어서,

    상기 신호전달부재가 상면에 서로 대칭된 호 형태를 갖는 적어도 2 이상의 전송라인이 구비되고, 저면에 적어도 1 이상의 전송선로가 구비된 인쇄회로기판으로 이루어진 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
14. 제 1 항에 있어서

    상기 수평 틸팅각 위상제어수단은

    하우징;

    상기 하우징의 소정면 일측에 설치되어 외부로부터 인가되는 신호를 입력받기 위한 적어도 하나의 입력 커넥터;

    상기 하우징의 소정면 타측에 설치되어 상기 입력 커넥터를 통해 입력된 신호를 전송받아 외부로 출력시키기 위한 적어도 하나의 출력 커넥터;

    상기 하우징의 내부공간에 장착되며, 그 일면에 상기 입력커넥터와 출력커넥터의 신호를 전송하기 위한 제1 전송선로가 구비된 제1 신호전달부재;

    상기 하우징의 상면에 장착되며, 전기적인 길이가 가변되어 상기 제1 신호전달부재의 제1 전송선로를 통해 입력되는 상기 입력커넥터의 입력신호를 상기 출력커넥터로 전송할 수 있도록 그 상면에 적어도 하나 이상의 제2 전송선로가 형성된 제2 신호전달부재;

    상기 입, 출력커넥터와 제1 및 제2 신호전달부재 각각에 형성된 제1 및 제2 전송선로를 전기적으로 연결하기 위한 전도수단;

    상기 제2 신호전달부재의 상면에 장착되며, 그 상부에는 외부로부터 회전력 을 제공받기 위한 회전축이 구비된 회전수단; 및

    상기 회전수단에 설치되며 그의 회전에 따라 연동하여 제2 신호전달부재의 전송선로의 전기적인 길이를 가변시키기 위한 가변수단

    을 포함하는 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 제2 신호전달부재가

    부도체 재질의 기판으로 이루어지며; 상기 부도체 기판 상면에 전송라인이 구비되고; 상기 전송라인의 주위, 저면 및 외주 측면에 접지라인이 구비되며; 상기 전송라인과 접지라인 사이는 폐곡선의 부도체에 의해 단절된 상태로 형성된 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
16. 제 14 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제1 신호전달부재가 회로기판으로 이루어진 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
17. 제 14 항에 있어서,

    상기 제2 신호전달부재의 전송라인은 서로 대칭된 호 형상의 라인이 동심원으로 배치되어 상기 가변수단의 회전에 따라 서로 대향하는 각 전송선로의 전기적인 길이가 동일한 비율로 변하도록 하여, 일측 전송선로의 전기적인 길이가 증가하면 타측 전송선로의 전기적인 길이는 같은 값만큼 감소되도록 한 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
18. 제 14 항에 있어서,

    상기 회전수단은

    상기 가변수단이 삽입될 수 있도록 그 저부에 다수의 동심원홈이 형성되며, 그 상면에 위치 고정홈이 형성된 원판;

    상기 원판의 위치고정홈에 끼워지도록 그에 대응하는부위에 돌기가 구비되어 원판과 함께 일체로 회전하기 위한 회전부재와, 상기 회전부재의 상부에 직립되게 회전축이 구비된 로터를 포함하며,

    상기 하우징의 상부를 덮도록 장착되며, 그 중앙부에 상기 로터의 회전축이 돌출되도록 하기 위한 관통홀이 형성된 커버를 더 포함하는 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
19. 제 14 항에 있어서,

    상기 가변수단은

    상기 제2 신호전달부재의 전송선로와 동일한 호형상을 가지고 상기 회전수단의 동심원홈에 삽입된 유전체로 이루어지며, 상기 동심원홈의 반원 일측에 위치된 제1 유전체와 반원 타측에 위치된 제2 유전체가 서로 다른 유전율을 가지도록 한 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
20. 제 14 항에 있어서,

    상기 전도수단이

    제2 신호전달부재의 제2 전송선로 양단부에 각각 형성된 접점부와;

    상기 접점부를 관통하여 상기 제1 신호전달부재의 제1 전송선로에 접촉되는 금속핀를 포함하는 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
21. 제 1 항에 있어서,

    상기 합성수단의 입력부에 설치되며 그에 입력되는 신호의 갯수가 가변되어도 RF특성이 변하지 않도록 하기 위한 임피던스 매칭수단을 더 포함하는 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 임피던스 매칭수단이 아이솔레이터로 이루어진 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
23. 제 21 항에 있어서.

    상기 임피던스 매칭수단은 일측단자와 접지 사이에 50Ω의 저항이 연결된 스위치로 이루어진 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
24. 제 1 항에 있어서.

    상기 제어수단은 수평 틸팅각 위상제어수단 각각을 독립적으로 구동시키기 위한 적어도 1이상의 구동부를 더 포함하는 멀티빔 제어를 위한 기지국 운용장치.
25. 삭제
26. 각 섹터에 할당된 FA중 수평 틸팅각 및 반치각을 고정할 고정 FA와 가변적으로 제어할 가변FA를 설정하는 제1단계와;

    상기 제1단계에서 설정된 가변FA의 가변범위를 설정하는 제2단계와;

    각 섹터의 호 발생량에 따라 상기 제2단계에서 설정된 가변범위내에서 가변FA를 제어하여 섹터내 특정지역의 일시적인 트래픽 증대에 대응하는 제3단계를 포함하며,

    상기 제3단계는

    상기 가변FA를 입력받아 이를 상기 제1단계에서 설정된 가변FA의 수로 분배하는 제4단계와;

    상기 제4단계의 분배신호를 입력받아 그 위상을 제어하여 출력하는 제5단계와;

    상기 제5단계의 출력신호를 입력받아 이를 합성하여 해당 방사소자 어레이를 통해 출력하는 제6단계

    를 포함하는 멀티빔 제어를 이용한 기지국 운용방법
27. 제 26 항에 있어서,

    상기 제6단계 수행전에 입력신호의 임피던스를 매칭시키는 제7단계

    를 더 포함하는 멀티빔 제어를 이용한 기지국 운용방법.

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