KR100590633B1 - 이동 통신 기지국에서의 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성 - Google Patents

이동 통신 기지국에서의 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신 기지국에서 안테나 및 안테나 제어 시스템을 다양한 기지국 환경에 맞게 구성할 수 있도록 케이블 연결 방식을 변경하거나, 신호 분배기 또는 바이어스티와 같은 부가 장치를 이용하여 구성하는 방식에 관한 것이다.
이를 실현하기 위하여, 본 발명은 위상 변위기와 방사 소자를 포함하고 있는 안테나, 안테나 구동 장치, 중앙 제어 장치, 송수신기, 원격 관리 시스템, 급전선 및 복합 케이블을 포함하고, 상황에 따라 신호 분배기 및 바이어스티를 포함한다.
본 발명에 의하면, 이동 통신 서비스를 제공받는 사용자들에게 보다 향상된 서비스를 제공하기 위한 안테나 및 안테나 제어 시스템에 있어서, 이동 통신 기지국이 위치한 상황에 따라 케이블 연결 방식을 변경하거나 신호 분배기나 바이어스티와 같은 부가 장치를 이용하여 다양한 방식의 안테나 제어 시스템 중 가장 적합한 방식으로 구성하면, 시스템 장비 비용, 케이블 비용 및 포설 비용 등의 시스템 구축 비용을 절감할 수 있다.
이동 통신, 기지국, 안테나, 원격 제어, 바이어스티, 신호 분배기, 송수신기, 원격 관리 시스템, 틸트 각, 스윙 각

Description

이동 통신 기지국에서의 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성{Configuration of Antenna and Antenna Control System for use in Base Station}
도 1은 안테나 및 안테나 제어 시스템의 일반적인 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 직접 연결 구성 방식으로 안테나 및 안테나 제어 시스템을 구성한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 신호 분배기를 이용한 시스템 구성 방식으로 안테나 및 안테나 제어 시스템을 구성한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 데이지 체인형 시스템 구성 방식으로 안테나 및 안테나 제어 시스템을 구성한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 바이어스티를 이용한 시스템 구성 방식으로 안테나 및 안테나 제어 시스템을 구성한 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 하이브리드 구성 방식으로 안테나 및 안테나 제어 시스템을 구성한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110 : 안테나 112 : 위상 변위기
114 : 방사 소자 120 : 안테나 구동 장치
130 : 중앙 제어 장치 140 : 송수신기
150 : 원격 관리 시스템 160 : 급전선
170 : 복합 케이블 310 : 신호 분배기
510 : 제 1 바이어스티 520 : 제 2 바이어스티
본 발명은 이동 통신 기지국에서의 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성 방식에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 이동 통신 기지국에서 안테나 및 안테나 제어 시스템을 다양한 기지국 환경에 맞게 구성할 수 있도록 케이블 연결 방식을 변경하거나, 신호 분배기 또는 바이어스티와 같은 부가 장치를 이용하여 구성하는 방식에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 서비스 시스템에서 서비스 품질은 이동 통신 기지국과 이동 통신 단말기 간의 전력을 제어하거나 기지국 안테나의 좌우 방향 및 경사 각도를 제어함으로써 향상시키게 된다. 그러나 이 중 전력 제어 방식보다는 기지국 안테나의 좌우 방향 및 경사 각도를 제어하는 방법이 서비스 품질을 향상시키는 데 더 효과적으로 알려져 있다.
도 1은 종래의 안테나 및 안테나 제어 시스템의 일반적인 구성도이다.
안테나 제어 시스템은 안테나(110), 안테나 구동 장치(120), 중앙 제어 장치(130), 송수신기(140) 및 원격 관리 시스템(150)을 포함하여 구성되며, 이동 통신망의 기지국 제어기와 연결되어 안테나의 틸트 각이나 스윙 각 조정을 원격으 로 제어하고 감시하기 위한 시스템이다.
안테나(110)는 송수신기(140)와 연결되어 이동 통신 교환국으로부터의 RF 신호를 이동 통신 단말기로 전송하거나, 이동 통신 단말기로부터의 RF 신호를 입력받기 위한 장치이다. 안테나(110)는 배열 구성된 다수의 방사 소자(114)와 위상 변위기(112)로 구성되는데, 위상 변위기(112)를 제어함으로써 배열된 방사 소자(114) 간 위상 분포를 변화시킬 수 있고, 결과적으로 안테나(110)의 틸트 각이나 스윙 각을 변경시킬 수 있는 기능을 가진다.
안테나 구동 장치(120)는 안테나(110)의 하부에 모듈 형태로 결합되어 중앙 제어 장치(130)로부터의 제어 신호에 따라 모터를 이용하여 안테나(110)의 틸트 각이나 스윙 각을 조정하는 기능을 가진다.
중앙 제어 장치(130)는 안테나 구동 장치(120)로 전원 및 제어 신호를 송신하는 기능과 안테나 구동 장치(120)로부터 제어 상태 및 감시 신호를 수신하는 기능을 가진다. 또한 중앙 제어 장치(130)는 송수신기(140)를 통하여 원격 관리 시스템(150)과 연동 기능을 가짐으로써 안테나(110)의 원격 감시 및 제어가 가능하다.
송수신기(140)는 이동 통신망의 기지국 제어기를 통하여 전달되는 통화 및 데이터 신호를 전달받아 안테나(110)를 통해 해당하는 이동 통신 단말기로 전송하거나, 이동 통신 단말기로부터 안테나(110)를 통해 전달받은 통화 및 데이터 요청 신호를 이동 통신망으로 전달하는 역할을 한다.
또한, 원격 관리 시스템(150)으로부터 안테나 제어 신호가 전달되면, 전달받은 안테나 제어 신호를 중앙 제어 장치(130)로 전달하여 안테나(110)의 틸트 각이 나 스윙 각을 변경시키도록 하는 기능을 갖는다.
송수신기(140)에서 안테나(110)와의 연결에는 급전선(160)이 사용되고, 중앙 제어 장치(130)와의 연결에는 복합 케이블(170)이 사용된다.
급전선(160)은 안테나(110)와 송수신기(140)를 연결하여 RF 신호를 전달하는 선로로서 피더 케이블(Feeder Cable)이라고도 불린다. 급전선(160)은 전송 능력이 커야 하고, 급전선(160)으로부터의 불필요한 전파 복사로 인하여 다른 곳에 방해를 주어서는 안되며, 주위의 잡음이나 불필요한 전파가 급전선(160)에 유도되지 않아야 한다.
복합 케이블(170)은 컴포지트 케이블(Composite Cable)이라고 불리며, 형태나 규격, 형식이 다른 여러 개의 도선이 하나의 외장 속에 들어 있어, 다른 형태의 신호를 동시에 전달할 수 있는 케이블이다.
안테나 제어 시스템에서는 송수신기(140)와 중앙 제어 장치(130), 중앙 제어 장치(130)와 안테나 구동 장치(120), 안테나 구동 장치(120)와 안테나(110) 사이의 제어 신호를 전송하는 과정에 사용되며, 복합 케이블(170)을 통하여 제어 신호 및 전원이 공급된다. 중앙 제어 장치(130)는 안테나 구동 장치(120)에 제어 신호를 전송함과 동시에 전원 공급을 하는 경우, 감시 및 제어 신호선과 전원선을 복합 케이블(170)로 구성하여 비용 절감 및 구축의 편의를 도모한다.
원격 관리 시스템(150)은 안테나 제어 시스템의 상태를 감시 및 제어할 뿐 아니라 안테나 제어 시스템이 적용된 다수의 이동 통신 기지국을 통합적으로 관리하는 기능을 가진다.
이렇게 구성되는 종래의 이동 통신 기지국의 안테나 제어 시스템은 단순히 안테나 구동 장치(120)와 중앙 제어 장치(130)를 복합 케이블(170)로 연결하여 구성하였다. 그러나, 이러한 구성 방식은 안테나 구동 장치(120)와 중앙 제어 장치(130) 사이의 거리가 먼 환경이거나, 케이블 포설이 어려운 지역과 같은 이동 통신 기지국이 처한 다양한 환경에서의 적합한 구성은 아니다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 케이블 연결 방식을 변경하거나, 신호 분배기 또는 바이어스티와 같은 부가 장치를 이용하여 각 이동 통신 기지국이 처한 환경에 가장 적합한 안테나 및 안테나 제어 시스템을 구성하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 이동 통신 기지국에서의 안테나의 좌우 방향 및 경사 각도를 제어하기 위한 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성 방식에 있어서, 이동 통신망을 통하여 RF 신호 및 제어 신호를 전달받는 송수신기; 송수신기에 전달된 RF 신호를 전송하기 위한 급전선; 급전선에 연결되어 RF 신호를 전달받아 이동 통신 단말기로 전송하는 안테나; 제어 신호를 전달하는 복합 케이블; 안테나에 복합 케이블로 연결되어 제어 신호에 따라 상기 안테나를 움직이는 안테나 구동 장치; 및 송수신기로부터 전달된 제어 신호를 하나 이상의 안테나 구동 장치로 전달하는 중앙 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적에 의하면, 이동 통신 기지국에서의 안테나의 좌 우 방향 및 경사 각도를 제어하기 위한 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성 방식에 있어서, 이동 통신망을 통하여 RF 신호 및 제어 신호를 전달받는 송수신기; 송수신기에 전달된 RF 신호를 전송하기 위한 급전선; 급전선에 연결되어 RF 신호를 전달받아 이동 통신 단말기로 전송하는 안테나; 제어 신호를 전달하는 복합 케이블; 안테나에 상기 복합 케이블로 연결되어 제어 신호에 따라 상기 안테나를 움직이는 안테나 구동 장치; 하나 이상의 안테나 구동 장치로 제어 신호를 전달하기 위한 신호 분배기; 및 송수신기로부터 전달된 제어 신호를 신호 분배기로 전달하는 중앙 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 3 목적에 의하면, 이동 통신 기지국에서의 안테나의 좌우 방향 및 경사 각도를 제어하기 위한 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성 방식에 있어서, 이동 통신망을 통하여 RF 신호 및 제어 신호를 전달받는 송수신기; 송수신기에 전달된 RF 신호를 전송하기 위한 급전선; 급전선에 연결되어 RF 신호를 전달받아 이동 통신 단말기로 전송하는 안테나; 제어 신호를 전달하는 복합 케이블; 안테나 및 중앙 제어 장치에 상기 복합 케이블로 연결되어 제어 신호에 따라 안테나를 움직이는 제 1 안테나 구동 장치; 제 1 안테나 구동 장치 또는 다른 안테나 구동 장치에 연결되어 전달되는 상기 제어 신호에 따라 상기 안테나를 움직이는 안테나 구동 장치; 및 송수신기로부터 전달된 제어 신호를 상기 제 1 안테나 구동 장치로 전달하는 중앙 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 4 목적에 의하면, 이동 통신 기지국에서의 안테나의 좌우 방향 및 경사 각도를 제어하기 위한 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성 방식에 있어서, 이동 통신망을 통하여 RF 신호 및 제어 신호를 전달받는 송수신기; RF 신호, 전원 및 제어 신호를 하나의 급전선으로 전송하기 위한 제 2 바이어스티; 송수신기로부터 전달된 제어 신호를 하나 이상의 제 2 바이어스티로 전달하는 중앙 제어 장치; 제 2 바이어스티로부터 전달된 RF 신호, 전원 및 제어 신호를 수신하는 제 1 바이어스티; 제 1 바이어스티와 제 2 바이어스티 사이의 RF 신호, 전원 및 제어 신호를 전송하기 위한 급전선; 제 1 바이어스티에 급전선으로 연결되어 있어 RF 신호를 전달받아 이동 통신 단말기로 전송하는 안테나; 및 안테나에 복합 케이블로 연결되어 제 1 바이어스티로부터 전달되는 제어 신호에 따라 안테나를 움직이는 안테나 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 5 목적에 의하면, 이동 통신 기지국에서의 안테나의 좌우 방향 및 경사 각도를 제어하기 위한 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성 방식에 있어서, 이동 통신망을 통하여 RF 신호 및 제어 신호를 전달받는 송수신기; RF 신호, 전원 및 상기 제어 신호를 전송하기 위한 제 2 바이어스티; 송수신기로부터 전달된 상기 제어 신호를 상기 제 2 바이어스티로 전달하는 중앙 제어 장치; 제 2 바이어스티로부터 전달된 RF 신호, 전원 및 제어 신호를 수신하는 제 1 바이어스티; 제 1 바이어스티 또는 송수신기로부터 전달되는 RF 신호를 전달받아 이동 통신 단말기로 전송하는 안테나; 제 1 바이어스티로부터 전달된 제어 신호를 하나 이상의 안테나 구동 장치로 전달하기 위한 신호 분배기; 및 안테나에 복합 케이블로 연결되어 신호 분배기로부터 전달되는 제어 신호에 따라 안테나를 움직이는 안테나 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 직접 연결 구성 방식으로 안테나 및 안테나 제어 시스템을 구성한 도면이다.
직접 연결 구성 방식은 기존의 시스템 구성 요소인 안테나(110), 안테나 구동 장치(120), 중앙 제어 장치(130), 송수신기(140)를 포함하여 이루어지나, 기존 시스템과는 구성 요소의 연결 방법이 다르다.
송수신기(140)는 각각의 안테나(110)와 급전선(160)으로 연결되어 RF 신호를 송수신한다. 그리고 송수신기(140)는 중앙 제어 장치(130)와 복합 케이블(170)로 연결되어 전원 및 제어 신호를 전달한다.
중앙 제어 장치(130)는 하나 이상의 안테나 구동 장치(120)와 복합 케이블(170)로 연결되어 있다. 이를 위하여 중앙 제어 장치(130)는 하나 이상의 안테나 구동 장치(120)와 연결될 수 있도록 멀티 입출력 포트를 가져야 한다.
직접 연결 구성 방식은 중앙 제어 장치(130)와 안테나 구동 장치(120) 간의 복합 케이블(170)의 포설이 가능하며, 다수 개의 안테나 구동 장치(120)가 서로 설치 장소가 다른 경우에 적합하다. 예로써, 한 건물의 다른 층에 하나 이상의 안테 나 구동 장치(120)가 설치될 경우에 적합한 구성 방식이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 신호 분배기를 이용한 시스템 구성 방식으로 안테나 및 안테나 제어 시스템을 구성한 도면이다.
신호 분배기(310)를 이용한 시스템 구성 방식은 앞서 설명한 직접 연결 구성 방식에 더하여 신호 분배기(310)를 추가로 포함한다. 신호 분배기(Signal Distribution Unit)(310)는 중앙 제어 장치(130)와 안테나 구동 장치(120) 사이에 위치하여 중앙 제어 장치(130)로부터의 전원 및 제어 신호를 분배시키는 기능을 수행한다.
직접 연결 구성 방식에서는 중앙 제어 장치(130)가 하나 이상의 안테나 구동 장치(120)에 연결되도록 멀티 입출력 포트를 가져야 한 데 반하여, 신호 분배기(310)를 이용한 시스템 구성 방식에서는 중앙 제어 장치(130)가 하나 이상의 안테나 구동 장치(120)로 연결되는 것이 아니고, 신호 분배기(310)로만 연결되므로 멀티 입출력 포트를 가져야 할 필요없이 하나의 입출력 포트만을 구비하면 된다.
이러한 신호 분배기(310)를 이용한 구성 방식은 안테나 간의 간격이 적당한 거리를 가지는 이동 통신 기지국의 철탑 구조에서, 하나의 중앙 제어 장치(130)를 통하여 하나 이상의 안테나를 제어함으로써 시스템 비용을 줄이기 위하여 사용된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 데이지 체인형 시스템 구성 방식으로 안테나 및 안테나 제어 시스템을 구성한 도면이다.
데이지 체인형 시스템 구성 방식에서 송수신기(140)는 각각의 안테나(110)와 급전선(160)을 통하여 연결되어 RF 신호를 송수신한다. 그리고 송수신기(140)는 중앙 제어 장치(130)와 복합 케이블(170)을 통하여 연결되어 전원 및 제어 신호를 전송한다.
중앙제어장치(130)는 하나의 입출력 포트를 통하여 하나의 안테나구동장치(아래에서 설명할 "제1안테나구동장치 120')와 연결되어 있고, 제1안테나 구동장치(120' )및 기타 다른 안테나 구동장치(120)는 안테나(110)에 연결되어 안테나(110)의 틸트각이나 스윙각을 변경시킨다. 여기서, 중앙제어장치(130)로부터 직접 전원 및 제어신호를 수신하는 안테나구동장치가 제1안테나구동장치(120' )이고, 제1안테나구동장치(120') 또는 앞단의 안테나구동장치와 연결되어 그로부터 전원 및 제어신호를 수신하여 안테나의 틸트각이나 스윙각을 변경시키는 하나 이상의 (다른) 안테나구동장치(120)로 이루어진다.
여기서, 제1안테나구동장치(120')는 다른 안테나구동장치(120)와 연결되어 있으며, 연결된 다른 안테나구동장치(120)는 제1안테나구동장치(120') 또는 앞단의 안테나구동장치로부터 전송되는 전원 및 제어신호를 통해서 조절된다. 이러한 연결을 통해서 중앙제어장치(130)와 안테나구동장치(120', 120) 사이의 통신방식이 멀티 드롭(Multi-Drop)통신이 가능하여야 한다.
이러한 데이지 체인형 구성 방식은 안테나(110) 간의 거리가 가까운 경우에 사용될 수 있으며, 안테나 구동 장치(120) 간을 직접 연결함에 따라서 케이블 비용과 포설 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 바이어스티를 이용한 시스템 구성 방식으로 안테나 및 안테나 제어 시스템을 구성한 도면이다.
바이어스티(Bias-Tee)(510, 520)는 RF 신호, 전원, 제어 및 감시 신호를 하나의 입출력 포트에 연결된 하나의 RF 급전선을 통해 전송할 수 있도록 변, 복조 모뎀을 내장한다.
송수신기(140)와 안테나(110)를 연결하는 급전선(160)에는 두 개의 바이어스 티(510, 520)가 이용된다. 제 2 바이어스티(520)는 송수신기(140)에 연결되고, 제 1 바이어스티(510)는 안테나(110)에 연결되어 있어, 급전선을 통해 RF 신호, DC 전원 신호, 제어 및 감시 신호가 전송된다.
또한 송수신기(140)는 중앙 제어 장치(130)와 연결되어 있으며, 중앙 제어 장치(130)는 멀티 입출력 포트를 가지고 있어, 제 2 바이어스티(520)로 제어 신호를 전송한다.
중앙 제어 장치(130)로부터의 전원 및 제어 신호와 송수신기(140)로부터의 RF 신호를 전달받은 제 2 바이어스티(520)는 급전선을 통해 전원 및 제어 신호를 제 1 바이어스티(510)로 전송한다. 제 1 바이어스티(510)는 안테나(110) 및 안테나 구동 장치(120)와 연결되어 있어, 제 2 바이어스티(520)로부터 전송 받은 RF 신호는 안테나(110)로 전송하고, 전원 및 제어 신호는 안테나 구동 장치(120)로 전송한다.
제 1 바이어스티(510)로부터 제어 신호를 전달받은 안테나 구동 장치(120)는 모터를 이용하여 안테나(110)의 틸트 각이나 스윙 각을 변경시킨다.
바이어스티(510, 520)를 이용한 구성 방식은 중앙 제어 장치(130)와 안테나 구동 장치(120) 간의 거리가 멀거나 케이블 포설이 어려운 지역일 경우 적용할 수 있으며, 중앙 제어 장치(130)와 안테나 구동 장치(120) 간 별도의 케이블을 포설하지 않고도 시스템 설치가 가능하여 구축 비용이 절감된다는 장점을 지닌다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 하이브리드 구성 방식으로 안테나 및 안테나 제어 시스템을 구성한 도면이다.
하이브리드 구성 방식은 신호 분배기(310)와 바이어스티(510, 520)를 모두 사용하여 안테나(110)를 원격 제어하는 방식이다.
송수신기(140)에서 하나 이상의 안테나(110)로 전송되는 하나 이상의 급전선(160) 중 하나의 급전선(160)에는 두 개의 바이어스티(510, 520)가 연결되어 있고, 나머지 급전선(160)은 송수신기(140)와 안테나(110)가 직접 연결되어 있다.
송수신기(140)에 연결된 제 2 바이어스티(520)에는 중앙 제어 장치(130)로부터 전원 및 제어 신호가 입력되고, 이 제어 신호는 송수신기(140)로부터의 RF 신호와 더불어 제 1 바이어스티(510)로 전송된다.
제 1 바이어스티(510)는 급전선(160)을 통하여 안테나(110)와 연결되어 있고, 복합 케이블(170)을 통하여 신호 분배기(310)와 연결되어 있다. 제 1 바이어스티(510)는 제 2 바이어스티(520)로부터 전송 받은 RF 신호를 안테나(110)로 전송하며, 전원 및 제어 신호는 신호 분배기(310)로 전송한다.
신호 분배기(310)는 하나 이상의 안테나 구동 장치(120)와 연결되어 있어서, 제 1 바이어스티(510)로부터 전달받은 전원 및 제어 신호를 각각의 안테나 구동 장치(120)로 전송한다.
신호 분배기(310)로부터 전송 받은 제어 신호에 의하여 각 안테나 구동 장치(120)는 각각의 안테나(110)의 틸트 각이나 스윙 각을 변경시킨다.
하이브리드 구성 방식은 케이블 포설이 어려운 지역에 적용하며, 케이블 포설 비용을 절감할 수 있고, 또한 사용하는 바이어스티(510, 520)의 갯수도 줄일 수 있으므로 이중으로 비용을 절감하는 효과를 가진다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 이동 통신 서비스를 제공받는 사용자들에게 보다 향상된 서비스를 제공하기 위한 안테나 제어 시스템에 있어서, 이동 통신 기지국이 위치한 상황에 따라 케이블 연결 방식을 변경하거나 신호 분배기나 바이어스티와 같은 부가 장치를 이용하여 앞서 언급한 다양한 방식의 안테나 원격 시스템 중 가장 적합한 방식으로 구성하면, 시스템 장비 비용, 케이블 비용 및 포설 비용 등의 시스템 구축 비용을 절감할 수 있다.

Claims (35)

  1. 이동 통신 기지국에서의 안테나의 좌우 방향 및 경사 각도를 제어하기 위한 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성에 있어서,
    이동 통신망을 통하여 RF 신호 및 제어 신호를 전달받는 송수신기;
    상기 송수신기에 전달된 상기 RF 신호를 전송하기 위한 급전선;
    상기 급전선에 연결되어 상기 RF 신호를 전달받아 이동 통신 단말기로 전송하는 하나 이상의 안테나;
    상기 제어 신호를 전달하는 복합 케이블;
    상기 안테나에 상기 복합 케이블로 연결되어 상기 제어 신호에 따라 상기 안테나를 움직이는 하나 이상의 안테나 구동 장치; 및
    상기 송수신기로부터 전달된 상기 제어 신호를 하나 이상의 상기 안테나 구동 장치로 전달하는 중앙 제어 장치를 포함하며,
    상기 복합 케이블은, 상기 제어 신호의 전송과 더불어서 감시 신호 및 전원을 전달하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나는,
    내부에 배열 구성된 다수의 방사 소자 및 상기 방사 소자 간 위상 분포를 변화시켜 상기 안테나의 틸트 각이나 스윙 각을 조절하기 위한 위상 변위기를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나 구동 장치는,
    상기 안테나의 하부에 모듈 형태로 결합되어 있어, 상기 중앙 제어 장치로부터 상기 제어 신호가 전달되면, 모터를 이용하여 상기 안테나의 틸트 각이나 스윙 각을 조절하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 중앙 제어 장치는,
    상기 하나 이상의 안테나 구동 장치와 상기 복합 케이블로 연결되어 상기 제어 신호를 전달하기 위하여 멀티 입출력 포트를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 이동 통신 기지국에서의 안테나의 좌우 방향 및 경사 각도를 제어하기 위한 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성에 있어서,
    이동 통신망을 통하여 RF 신호 및 제어 신호를 전달받는 송수신기;
    상기 송수신기에 전달된 상기 RF 신호를 전송하기 위한 급전선;
    상기 급전선에 연결되어 상기 RF 신호를 전달받아 이동 통신 단말기로 전송하는 하나 이상의 안테나;
    상기 제어 신호를 전달하는 복합 케이블;
    상기 안테나에 상기 복합 케이블로 연결되어 상기 제어 신호에 따라 상기 안테나를 움직이는 하나 이상의 안테나 구동 장치;
    하나 이상의 상기 안테나 구동 장치로 상기 제어 신호를 전달하기 위한 신호 분배기; 및
    상기 송수신기로부터 전달된 상기 제어 신호를 상기 신호 분배기로 전달하는 중앙 제어 장치를 포함하며,
    상기 복합 케이블은, 상기 제어 신호의 전송과 더불어서 감시 신호 및 전원을 전달하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 안테나는,
    내부에 배열 구성된 다수의 방사 소자 및 상기 방사 소자 간 위상 분포를 변화시켜 상기 안테나의 틸트 각이나 스윙 각을 조절하기 위한 위상 변위기를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 안테나 구동 장치는,
    상기 안테나의 하부에 모듈 형태로 결합되어 있어, 상기 중앙 제어 장치로부터 상기 제어 신호가 전달되면, 모터를 이용하여 상기 안테나의 틸트 각이나 스윙 각을 조절하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  10. 삭제
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 신호 분배기는,
    상기 중앙 제어 장치로부터 상기 복합 케이블을 통해 전달된 상기 제어 신호 및 상기 전원을 하나 이상의 상기 안테나 구동 장치로 분배하여 전달하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 안테나 제어 시스템은,
    일반적인 이동 통신 기지국의 철탑 구성에 적용되는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  13. 이동 통신 기지국에서의 안테나의 좌우 방향 및 경사 각도를 제어하기 위한 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성에 있어서,
    이동 통신망을 통하여 RF 신호 및 제어 신호를 전달받는 송수신기;
    상기 송수신기에 전달된 상기 RF 신호를 전송하기 위한 급전선;
    상기 급전선에 연결되어 상기 RF 신호를 전달받아 이동 통신 단말기로 전송하는 하나 이상의 안테나;
    상기 제어 신호를 전달하는 복합 케이블;
    상기 안테나 및 중앙 제어 장치에 상기 복합 케이블로 연결되어 상기 제어 신호에 따라 상기 안테나를 움직이는 제 1 안테나 구동 장치;
    상기 제 1 안테나 구동 장치 또는 다른 안테나 구동 장치에 연결되어 전달되는 상기 제어 신호에 따라 상기 안테나를 움직이는 하나 이상의 안테나 구동 장치; 및
    상기 송수신기로부터 전달된 상기 제어 신호를 상기 제 1 안테나 구동 장치로 전달하는 중앙 제어 장치를 포함하며,
    상기 제 1 안테나 구동 장치는, 상기 안테나의 하부에 모듈 형태로 결합되어 있어, 상기 중앙 제어 장치로부터 상기 제어 신호가 전달되면, 모터를 이용하여 상기 안테나의 틸트 각이나 스윙 각을 조절하며, 상기 복합 케이블을 통하여 다른 안테나 구동 장치와 연결되어 있으며, 상기 중앙 제어 장치로부터의 상기 제어 신호를 다른 안테나 구동 장치로 전달하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 안테나는,
    내부에 배열 구성된 다수의 방사 소자 및 상기 방사 소자 간 위상 분포를 변화시켜 상기 안테나의 틸트 각이나 스윙 각을 조절하기 위한 위상 변위기를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 안테나 구동 장치는,
    다른 안테나 구동 장치와의 제어 신호 송수신을 위하여 상기 중앙 제어 장치와의 통신을 멀티 드롭 통신 방식으로 하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  19. 제 13 항에 있어서, 상기 복합 케이블은,
    상기 제어 신호의 전송과 더불어서 감시 신호 및 전원을 전달하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  20. 삭제
  21. 이동 통신 기지국에서의 안테나의 좌우 방향 및 경사 각도를 제어하기 위한 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성에 있어서,
    이동 통신망을 통하여 RF 신호 및 제어 신호를 전달받는 송수신기;
    상기 RF 신호 및 전원 및 상기 제어 신호를 전송하기 위한 하나 이상의 제 2 바이어스티;
    상기 송수신기로부터 전달된 상기 전원 및 상기 제어 신호를 상기 하나 이상의 제 2 바이어스티로 전달하는 중앙 제어 장치;
    상기 제 2 바이어스티로부터 전달된 상기 RF 신호, 상기 전원 및 상기 제어 신호를 수신하는 하나 이상의 제 1 바이어스티;
    상기 제 1 바이어스티와 상기 제 2 바이어스티 사이의 상기 RF 신호, 상기 전원 및 상기 제어 신호를 전송하기 위한 급전선;
    상기 제 1 바이어스티에 상기 급전선으로 연결되어 있어 상기 RF 신호를 전달받아 이동 통신 단말기로 전송하는 하나 이상의 안테나; 및
    상기 안테나에 복합 케이블로 연결되어 상기 제 1 바이어스티로부터 전달되는 상기 제어 신호에 따라 상기 안테나를 움직이는 하나 이상의 안테나 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 안테나는,
    내부에 배열 구성된 다수의 방사 소자 및 상기 방사 소자 간 위상 분포를 변화시켜 상기 안테나의 틸트 각이나 스윙 각을 조절하기 위한 위상 변위기를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 안테나 구동 장치는,
    상기 안테나의 하부에 모듈 형태로 결합되어 있어, 상기 제 1 바이어스티로부터 상기 제어 신호가 전달되면, 모터를 이용하여 상기 안테나의 틸트 각이나 스윙 각을 조절하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  24. 제 21 항에 있어서, 상기 중앙 제어 장치는,
    상기 하나 이상의 제 2 바이어스티와 상기 복합 케이블로 연결되어 상기 제어 신호를 전달하기 위하여 멀티 입출력 포트를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 바이어스티 및 제 2 바이어스티는, 상기 RF 신호, 상기 전원, 상기 제어 신호를 하나의 급전선을 통해 송수신할 수 있는 변, 복조 모뎀을 내장하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 바이어스티는, 상기 급전선을 통해 전송된 상기 RF 신호, 상기 전원, 상기 제어 신호 가운데 상기 RF 신호는 상기 급전선을 통해 상기 안테나로 전송하고, 상기 전원, 상기 제어 신호는 복합 케이블을 통하여 상기 안테나 구동 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 안테나 및 안테나 제어 시스템 구성.
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