KR100681524B1

KR100681524B1 - Ｔｖ 공청 안테나선을 이용한 인빌딩 중계기

Info

Publication number: KR100681524B1
Application number: KR1020040029607A
Authority: KR
Inventors: 남재국
Original assignee: (주)에프알텍
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2007-02-09
Also published as: KR20040093464A

Abstract

TV 공청 안테나선을 이용한 인빌딩 중계기가 개시된다. 본발명의 인빌딩 중계기는 이동통신 기지국과 단말기 간의 신호 중계기로서, 상기 이동통신 기지국과 통신하는 도우너 유닛; 및 상기 도우너 유닛과 소정의 중간 주파수 대의 이동통신 신호를 송수신하며, 상기 단말기와 통신하는 리모트 유닛을 포함한다. 그리고, 상기 도우너 유닛과 상기 리모트 유닛 간에 상기 소정의 중간 주파수대의 이동통신 신호를 송수신하기 위하여 TV 공청 안테나선이 사용된다. 본 발명의 중계기에 의하면, 별도의 케이블을 이용하지 않고 TV 신호를 전송하기 위해 기존에 빌딩내에 이미 설치되어 있는 공청 안테나 선을 이용함으로써 별도의 케이블 설치로 인한 비용을 절감할 수 있다.

이동통신 중계기, In-Building, 빌딩내, 중계기, CDMA

Description

ＴＶ 공청 안테나선을 이용한 인빌딩 중계기{In-Building Signal Repeater using TV Antenna Cable }

도 1은 종래 기술에 따른 중간 주파수 분산 중계기(IF-DAS)의 개략적인 구성도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 화이바 광 분산 중계기(Fiber Optic DAS)의 개략적인 구성도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 중계기의 개략적인 구성도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도우너 유닛의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리모트 유닛의 구성을 나타내는 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110 : 기지국(BTS)

130, 310 : 도우너 유닛

140, 320: 리모트 유닛

150 : 동축 케이블

160 : 광케이블

340 : RF 안테나

330a, 330b : 신호 결합/분리기

360 : 공청안테나선

350 : TV 안테나

본 발명은 이동통신 기지국과 단말기 간의 신호를 중계하기 위한 중계기에 관한 것으로, 특히, 빌딩내에 안정적인 이동통신 서비스 영역을 확보함으로써 이동통신 서비스 품질을 향상시키기 위한 인빌딩 중계기에 관한 것이다.

이동통신망(PCS, 셀룰러 및 3세대 시스템)에 있어서 커버리지를 경제적으로 확장하기 위한 방법으로서 중계기가 많이 적용되고 있다. 중계기는 주로 음영지역 또는 파일럿 오염(Pilot Pollution)이 심해 이동통신 서비스 품질이 저하되는 지역에 대한 커버리지를 위해 사용하는 것이 일반적이다.

현재 국내에서는 이동통신 방식으로 CDMA을 사용하고 있는데, CDMA 방식은 셀(cell)마다 동일한 주파수를 사용하기 때문에 여러 기지국의 신호가 동시에 도달하는 경우 통화가 되지 않는 현상이 발생하게 되는데, 이러한 현상은 높은 빌딩의 경우에 많이 발생하게 된다. 즉, 높은 빌딩의 경우에는 전파가 도달하지 못하는 음영지역은 아니지만, 여러 기지국의 신호가 동시에 도달하기 때문에 우세한 파일럿 신호를 찾지 못해 통신이 되지 않는 파일럿 오염이 심한 지역에 해당된다. 이러한 파일럿 오염 현상을 제거하기 위해 일반적으로 높은 빌딩의 경우에 중계기를 설치하게 된다.

기존의 빌딩내 중계기를 설치하는 방법으로는 중간주파수 분산 중계기(IF DAS :Intermediate Frequency Distributed Antenna System), 화이바 광 분산 중계 기(Fiber Optic DAS)가 주로 사용되고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 중간 주파수 분산 중계기(IF-DAS)의 개략적인 구성도이다. 이를 참조하면, IF-DAS는 기지국(110)으로부터 공중선(120)을 통해 신호를 받아 빌딩내 케이블의 손실이 낮은 중간 주파수대(IF: Intermediate Frequency) 신호로 변환한 후 동축 케이블(coaxial cable)(150)을 통해 리모트 유닛(140)으로 분산하여 전송하는 방식의 중계기이다.

기지국(110)으로부터 빌딩까지는 공중선(120)을 이용하여 연결되며, 기지국의 신호는 도우너 유닛(130)을 이용하여 수신된다. 도우너 유닛(130)은 기존의 광중계기 혹은 RF(Radio Frequency) 중계기가 사용된다. 도우넛 유닛(130)과 리모트 유닛(140)은 전용의 동축 케이블(150)을 통해 연결된다.

이를 참조하면, Fiber Optic DAS의 경우에도 도 1에 도시된 IF-DAS와 마찬가지로, 기지국(110)으로부터 빌딩까지는 공중선(120)을 이용하여 연결되며, 기지국의 신호는 도우너 유닛(130)을 이용하여 수신된다. 그러나, IF-DAS와 달리, Fiber Optic DAS의 도우너 유닛(130)은 수신된 기지국 신호를 광신호로 전환하여 여러 층으로 광케이블(160)을 통해 여러 리모트 유닛(140)에 분배하여 전달하게 된다. 전달된 광신호는 리모트 유닛(140)에서 다시 RF 신호로 변환되어 빌딩내에 서비스를 하게 된다. 이와 같이 Fiber Optic DAS는 전달하는 신호가 광신호가 되며, 광신호를 전달하기 위한 케이블(160)로서 광케이블이 사용되는 것을 제외하고는 IF-DAS와 동일하다.

IF-DAS나 Fiber Optic DAS의 기존 빌딩내 중계기는 도우너 유닛으로부터 리모트 유닛(140)으로 신호를 전달하기 위해 빌딩 내에 별도의 배선을 해야 하는 문제점이 있었다. 즉, IF-DAS의 경우에는 동축 케이블(150)을 그리고 Fiber Optic DAS의 경우에는 광케이블(160)을 도우너 유닛(130)과 리모트 유닛(140) 간의 신호 전달 매체로 사용한다. 이 경우 빌딩 내에 케이블 설치 비용은 전체 비용의 약 50내지 60% 정도를 차지하는 것이 일반적이다. 또한 빌딩 내에 서비스를 하기 위해서는 케이블 설치에 따른 시간으로 인해 서비스가 지연되는 문제점이 있었다.

상술한 바와 같이, 종래의 빌딩 내 중계기, 즉 인빌딩(In-builging) 중계기는 빌딩 내의 여러 층으로 기지국 신호를 분배하고 전달하기 위해서 별도의 동축 케이블 또는 광케이블을 설치하는 것이 필요하였다. 이로 인하여, 중계기 설치 및 유지에 필요한 비용, 시간 및 노력이 증가하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 빌딩내 중계기에 있어서, 별도의 케이블을 설치하지 않고 TV 신호를 전송하기 위한 공청 안테나 선을 이용함으로써 별도 케이블 설치로 인한 비용을 절감할 수 있는 인빌딩 중계기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이동통신 신호를 공청 안테나 선의 특성에 맞지만 기존의 TV 신호와는 충돌을 일으키지 않는 주파수대의 신호로 변환하여 TV 신호와 결합/분리함으로써 공청 안테나선을 공유할 수 있도록 하는 인빌딩 중계기를 제공하는 것이다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 측면에 따르면, 이동통신 기지국과 단말기 간의 신호 중계기에 있어서, 상기 이동통신 기지국과 통신하는 도우너 유닛; 및 상기 도우너 유닛과 소정의 중간 주파수 대의 이동통신 신호를 송수신하며, 상기 단말기와 통신하는 리모트 유닛을 포함하되, 상기 도우너 유닛과 상기 리모트 유닛 간에 상기 소정의 중간 주파수대의 이동통신 신호를 송수신하기 위하여 TV 공청 안테나선이 사용되는 것을 특징으로 하는 인빌딩 중계기가 제공된다.

바람직하기로는, 상기 도우너 유닛은 상기 이동통신 기지국으로부터 수신한 순방향 신호의 주파수를 상기 소정의 중간 주파수대로 변환하여 상기 TV 공청 안테나 선을 통하여 상기 리모트 유닛으로 전송하고, 상기 리모트 유닛은 상기 단말기로부터 수신한 역방향 신호의 주파수를 상기 소정의 중간 주파수대로 변환하여 상기 TV 공청 안테나 선을 통하여 상기 도우넛 유닛으로 전송한다.

또한 바람직하기로는, 상기 인빌딩 중계기는 TV 신호와 상기 중간 주파수대의 이동통신 신호를 결합하고 분리하기 위한 신호 결합/분리기를 더 포함한다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 다른 일 측면에 따르면, 빌딩내 이동통신 서비스 영역을 제공하기 위한 인빌딩 중계기에 있어서, 이동통신 기지국으로부터 수신되는 순방향 신호를 소정의 중간 주파수대의 순방향 신호로 변환하는 도우너 유닛; 상기 중간 주파수대의 순방향 신호와 TV 공청 안테나를 통해 수신된 TV 신호를 수신하여 합쳐서 공청 안테나선으로 출력하는 도우너 유닛 측 신호 결합/분리기; 상기 중간 주파수대의 순방향 신호와 상기 TV 신호를 분리하는 리모트 유닛측 신호 결합/분리기; 및 상기 중간 주파수대의 순방향 신호를 수신하고, 상기 중간 주파수대의 순방향 신호의 주파수를 변환하여 단말기로 서비스하며, 상기 단말기로부터 수신되는 역방향 신호를 상기 소정의 중간 주파수대의 역방향 신호로 변환하여 상기 리모트 유닛측 신호 결합/분리기를 통하여 상기 공청 안테나선으로 출력하는 리모트 유닛을 포함하되, 상기 도우너 유닛측 신호 결합 분리기는 상기 중간주파수대의 역방향 신호를 분리하여 상기 도우너 유닛으로 제공하고, 상기 도우너 유닛은 상기 중간 주파수대의 역방향 신호의 주파수를 변환하여 상기 이동통신 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 중계기가 제공된다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 또 다른 일 측면에 따르면, 리모트 유닛과 결합되어 이동통신 기지국과 단말기 간의 신호를 중계하기 위한 도우너 유닛에 있어서, 이동통신 기지국으로부터 수신되는 순방향 신호와 이동통신 기지국으로 전송할 역방향 신호를 분리하는 제1 듀플렉서; 상기 순방향 신호를 증폭하는 순방향 증폭기; 상기 순방향 신호의 주파수를 다운-컨버팅하여 중간 주파수 순방향 신호를 발생하는 순방향 주파수 변환기; 상기 중간 주파수 순방향 신호와 상기 리모트 유닛으로부터 수신한 중간 주파수 역방향 신호를 분리하는 제2 듀플렉서; 상기 중간 주파수 역방향 신호를 증폭하는 역방향 증폭기; 및 상기 중간 주파수 역방향 신호를 업-컨버팅하여 상기 이동통신 기지국으로 전송할 역방향 신호를 발생하는 역방향 주파수 변환기를 포함하되, 상기 중간 주파수 순방향 신호는 빌딩내 TV 신호를 전달하기 위한 공청 안테나선을 통하여 상기 리모트 유닛으로 전달되어 단말기로 서비스되고, 상기 중간 주파수 역방향 신호 역시 상기 공청 안테나 선을 통하여 상기 리모트 유닛으로부터 상기 도우너 유닛으로 전달되는 것을 특징으로 하는 인빌딩 중계기의 도우너 유닛이 제공된다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 또 다른 일 측면에 따르면, 도우너 유닛과 결합되어 이동통신 기지국과 단말기 간의 신호를 중계하기 위한 리모트 유닛에 있어서, 단말기로부터 수신되는 역방향 신호와 단말기로 전송할 순방향 신호를 분리하는 제1 듀플렉서; 상기 역방향 신호를 증폭하는 역방향 증폭기; 상기 역방향 신호의 주파수를 다운-컨버팅하여 중간 주파수 역방향 신호를 발생하는 역방향 주파수 변환기; 상기 중간 주파수 역방향 신호와 상기 도우너 유닛으로부터 수신한 중간 주파수 순방향 신호를 분리하는 제2 듀플렉서; 상기 중간 주파수 순방향 신호를 증폭하는 순방향 증폭기; 및 상기 중간 주파수 순방향 신호를 업-컨버팅하여 상기 단말기로 전송할 순방향 신호를 발생하는 순방향 주파수 변환기를 포함하되, 상기 중간 주파수 역방향 신호는 빌딩내 TV 신호를 전달하기 위한 공청 안테나선을 통하여 상기 도우너 유닛으로 전달되어 상기 이동통신 기지국으로 전송되고, 상기 중간 주파수 순방향 신호 역시 상기 공청 안테나 선을 통하여 상기 도우너 유닛으로부터 상기 리모트 유닛으로 전달되는 것을 특징으로 하는 인빌딩 중계기의 리모트 유닛이 제공된다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 중계기의 구성도이다. 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 중계기는 도우너 유닛(310)과 리모트 유닛을 포함한다.

도우너 유닛(310)은 이동통신 기지국(110)과 통신하기 위한 유닛이다. 구체적으로는, 이동통신 기지국(110)의 신호를 수신하여 이를 빌딩내 각 층에 설치된 리모트 유닛(320)으로 전달해 주는 역할을 한다. 이 때, 이동통신 기지국(110)의 신호는 RF 안테나(340)를 통하여 도우너 유닛(310)에 수신된다. 물론 이동통신 기지국(110)과 도우너 유닛(310)이 유선으로 연결될 수도 있다. 또한, 도우너 유닛(310)은 각 리모트 유닛(320)으로부터 단말기(370)의 신호를 수신하여 RF 안테나(340)를 통하여 이동통신 기지국(110)으로 전송한다,

리모트 유닛(320)은 단말기(370)와 통신하기 위한 유닛이다. 구체적으로, 도우너 유닛(310)에 의해 전달된 기지국 신호를 서비스 영역으로 전송하고, 단말기로부터 수신된 신호를 도우너 유닛(310)을 통해 기지국(110)으로 전달한다.

도우너 유닛(310)과 리모트 유닛(320)간의 신호 전달을 위하여 본 발명의 중계기는 공청 안테나선(360)을 사용한다. 즉, 종래의 빌딩내 중계기가 별도의 케이 블을 사용하는 것에 비해 본 발명의 빌딩내 중계기는 빌딩내 기 설치된 공청안테나 선(360)을 사용한다. 공청 안테나 선(360)은 통상적으로 빌딩 옥상에 설치되는 TV 안테나(350)를 통해 수신되는 TV 신호를 빌딩의 각 층으로 분배하기 위한 케이블이다.

공청 안테나 선(360)을 사용하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기의 도우너 유닛(310)은 기지국으로부터 수신한 순방향 신호를 공청 안테나선(360)으로 전달하기에 적합한 중간 주파수대의 신호(이하, IF 순방향 신호)로 변환하여 리모트 유닛(320)으로 전송한다. 리모트 유닛(320) 또한 단말기로부터 수신한 역방향 신호를 공청 안테나선(360)으로 전달하기에 적합한 중간 주파수대의 신호(이하, IF 역방향 신호)로 변환하여 도우너 유닛(310)으로 전송한다.

도우너 유닛(310)과 리모트 유닛(320)간에 전달되는 중간 주파수대 신호는 TV 신호가 공청 안테나선(360)을 통해 전달될 때 사용되는 주파수 대역과는 분리되는 주파수 대역을 가지는 것이 바람직한데, 더욱 구체적으로는 300 MHz 에서 470 MHz 사이의 임의의 주파수 범위를 가지는 것이 바람직하다.

일반적으로 기지국(110)에서 단말기(370)로 향하는 신호를 순방향 신호라 하고, 단말기(370)에 기지국(110)으로 향하는 신호를 역방향 신호라 한다. 따라서, 본 명세서에서도, 기지국(110)에서 도우너 유닛(310), 리모트 유닛(320)을 통해 단말기(370)로 향하는 신호를 순방향 신호라 하고, 단말기(370)에서 리모트 유닛(320), 도우너 유닛(310)을 통해 기지국(110)으로 향하는 신호를 역방향 신호라 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 중계기는 신호 결합/분리기(330a, 330b)를 더 포함한다.

신호 결합/분리기(330a, 330b)는 도우너 유닛측과 리모트 유닛측에 각각 사용된다. 도우너 유닛측 신호 결합/분리기(330a)는 도우너 유닛(310)에서 변환된 IF 순방향 신호를 TV 신호와 합쳐서 공청 안테나선(360)으로 출력한다. 리모트 유닛측 신호 결합/분리기(330b)는 공청 안테나선(360)을 통해 수신되는 신호에서 IF 순방향 신호를 분리하여 리모트 유닛(320)으로 전달한다.

리모트 유닛(320)은 IF 순방향 신호를 다시 RF 신호로 전환하여 단말기(370)로 서비스하게 된다. 단말기에서 기지국으로 신호가 전달되는 역방향의 신호 전달은 상기 순방향 신호 전달의 역과정과 동일하다. 즉, 단말기로부터 발생되는 역방향 신호는 리모트 유닛(320)에서 수신되어, IF 대역의 신호, 즉 IF 역방향 신호로 변환된다. 리모트 유닛측 신호 결합/분리기(330b)는 리모트 유닛(320)에서 변환된 IF 역방향 신호를 TV 신호와 합쳐서 공청 안테나선(360)으로 출력한다. 도우너 유닛측 신호 결합/분리기(330a)가 공청 안테나선(360)을 통해 수신되는 신호에서 IF 역방향 신호를 분리하여 도우너 유닛(310)으로 전달한다. 도우너 유닛(310)은 IF 역방향 신호를 다시 RF 신호로 전환하여 이동통신 기지국(110)으로 전달한다.

TV 신호와 이동통신 신호(IF 순방향 신호 또는 IF 역방향 신호)를 결합/분리하는 신호 결합/분리기(330a, 330b)는 커플러(coupler)를 사용하는 것이 바람직하다. 커플러는 신호를 50:50으로 또는 다른 비율로 분리/결합하는 수동 소자이다. 또한, 신호 결합/분리기(330a, 330b)는 중간 주파수대의 이동통신 신호의 임피던스(impedance)를 변환하는 기능을 가지는 것이 바람직하다. 통상, IF 이동통신 신호는 약 50오옴의 임피던스를 가진다. 그런데, 공청 안테나선(360)은 통상 약 75오옴에서 임피던스 매칭이 이루어진다. 따라서, 이 경우에는 신호 결합/분리기(330a, 330b)는 이동통신 신호의 임피던스를 50오옴에서 75 오옴으로 변환하는 것이 바람직하다.

신호 결합/분리기(330a, 330b)에서 결합/분리되는 신호는 TV 신호와 IF 순/역방향 신호(즉 IF 이동통신 신호)이다. TV(미도시)는 튜닝을 하기 때문에 이동통신 신호를 제거할 수 있으며, 도우너 유닛(310) 및 리모트 유닛(320)은 후술하는 바와 같이, SAW 필터를 통해 TV 신호를 제거할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도우너 유닛(310)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도우넛 유닛(310)은 상술한 바와 같이, RF 안테나(340)를 통하여 기지국으로부터 RF 신호를 받아 이를 IF 신호(IF 순방향 신호)로 변환하여 공청안테나 선(360)을 통해 리모트 유닛(320)으로 분배하여 전송한다. 또한 리모트 유닛(320)으로부터 오는 IF 신호(IF 역방향 신호)를 RF 신호로 전환하여 기지국으로 RF 신호를 전송하는 역할을 한다.

도 4를 참조하면, 도우너 유닛(310)은 듀플렉서들(410, 450), 순방향 저잡음 증폭기(LNA)(420), 순방향 주파수 변환기(430), 순방향 증폭기(HPA)(440), 역방향 저잡음 증폭기(LNA)(460), 역방향 주파수 변환기(470) 및 역방향 증폭기(HPA)(480)을 포함한다.

듀플렉서(410)는 RF안테나(340)를 통해 이동통신 기지국으로부터 수신되는 순방향 신호와 이동통신 기지국으로 전송할 역방향 신호를 분리한다. 순방향 LNA(420)는 듀플렉서(410)에서 분리된 순방향 신호를 증폭한다. 순방향 주파수 변환기(430)는 순방향 신호의 주파수를 다운-컨버팅하여 중간 주파수의 IF 순방향 신호를 발생한다. 구체적으로, 순방향 주파수 변환기(430)는 증폭기(431, 435), 믹서(mixer)(432, 434), SAW 필터(433) 및 오실레이터(436)를 포함한다. 그러므로, 순방향 LNA(420)의 출력 신호는 오실레이터(436)에서 발생되는 소정 주파수와 합성된 후 SAW 필터(433)를 거친 다음 다른 오실레이터(476)에서 발생되는 소정 주파수와 합성이 되면서 IF 순방향 신호를 만들어내게 된다.

IF 순방향 신호는 순방향 HPA(440)에서 증폭되고, IF 순방향 신호와 리모트 유닛(320)으로부터 수신한 IF 역방향 신호를 분리하는 듀플렉서(450)를 거쳐 공청 안테나선(360)을 통하여 리모트 유닛(320)으로 전송된다.

반대로 리모트 유닛(320)으로부터 오는 IF 역방향 신호는 듀플렉서(450), 역방향 LNA(460), 역방향 주파수 변환기(470) 등을 거친다. 역방향 주파수 변환기(470) 역시 순방향 주파수 변환기(430)처럼 증폭기(475), 믹서(mixer)(472, 474), SAW 필터(473) 및 오실레이터(476)를 포함한다.

리모트 유닛(320)으로부터 오는 IF 역방향 신호는 듀플렉서(450)를 거쳐 역방향 LNA(460)에서 증폭이 된다. 그런 후 오실레이터(476)에서 발생되는 소정 주파수와 합성된 후 SAW 필터(473)를 거친 다음 다른 오실레이터(436)에서 발생되는 소정 주파수와 합성이 되면서 이동통신에서 사용하는 RF 역방향 신호를 만들어내게 된다. 이 RF 역방향 신호는 역방향 HPA(480)를 통해 증폭된 후 듀플렉서(410)를 거쳐 안테나(340)를 통해 기지국(110)으로 전송된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리모트 유닛(320)의 구성을 나타내는 블록도이다.

리모트 유닛(320)은 도 4에 도시된 도우너 유닛(310)과 유사한 구성을 가진다. 리모트 유닛(320) 서비스하고자 하는 지역에 위치하여 도우너 유닛(310)으로부터 오는 IF 순방향 신호를 RF 순방향 신호로 전환하여 이동국으로 서비스를 하고, 또한 이동국으로부터 전송되는 RF 역방향 신호를 IF 역방향 신호로 전환하여 도우넛 유닛(310)으로 보내는 역할을 한다.

도 5를 참조하면, 리모트 유닛(320)은 듀플렉서들(510, 550), 순방향 저잡음 증폭기(LNA)(520), 순방향 주파수 변환기(530), 순방향 증폭기(HPA)(540), 역방향 저잡음 증폭기(LNA)(560), 역방향 주파수 변환기(570) 및 역방향 증폭기(HPA)(580)을 포함한다.

듀플렉서(510)는 공청 안테나선(360)을 통해 도우너 유닛(310)으로부터 수신되는 IF 순방향 신호와 도우너 유닛(310)으로 전송할 IF 역방향 신호를 분리한다. 순방향 LNA(520)는 듀플렉서(510)에서 분리된 IF 순방향 신호를 증폭한다. 순방향 주파수 변환기(530)는 IF 순방향 신호의 주파수를 업-컨버팅하여 RF 순방향 신호를 발생한다. 구체적으로, 순방향 주파수 변환기(430)는 증폭기(531, 535), 믹서(mixer)(532, 534), SAW 필터(533) 및 오실레이터(536)를 포함한다. 그러므로, 순방향 LNA(520)의 출력 신호는 오실레이터(536)에서 발생되는 소정 주파수와 합성 된 후 SAW 필터(533)를 거친 다음 다른 오실레이터(576)에서 발생되는 소정 주파수와 합성이 되면서 RF 순방향 신호를 만들어내게 된다.

RF 순방향 신호는 순방향 HPA(540)에서 증폭되고, RF 순방향 신호와 안테나(590)를 통해 단말기로부터 수신한 RF 역방향 신호를 분리하는 듀플렉서(550)를 거쳐 공청 안테나선(360)을 통하여 단말기로 서비스 된다.

반대로 단말기로부터 오는 RF 역방향 신호는 듀플렉서(550), 역방향 증폭기(560), 역방향 주파수 변환기(570) 등을 거친다. 역방향 주파수 변환기(570) 역시 순방향 주파수 변환기(530)처럼 증폭기(575), 믹서(mixer)(572, 574), SAW 필터(573) 및 오실레이터(576)를 포함한다.

단말기로부터 수신되는 RF 역방향 신호는 듀플렉서(550)를 거쳐 역방향 LNA(560)에서 증폭이 된다. 그런 후 오실레이터(576)에서 발생되는 소정 주파수와 합성된 후 SAW 필터(573)를 거친 다음 다른 오실레이터(536)에서 발생되는 소정 주파수와 합성이 되면서 IF 역방향 신호를 만들어내게 된다. 이 IF 역방향 신호는 역방향 HPA(580)를 통해 증폭된 후 듀플렉서(510)를 거쳐 공청 안테나선(360)을 통해 도우너 유닛(310)으로 전송된다.

본 발명은 기존 인빌딩 중계기가 별도의 동축 케이블 또는 광케이블을 설치해야 하는 것에 비해 기 설치된 공청안테나를 사용함으로써 인빌딩 중계기를 설치하는데 드는 비용을 약 50~60% 가량 절감할 수 있는 효과가 있다. 아래의 표 1은 실질적으로 지상 18층 지하 4층의 건물에 대해 기존 인빌딩 중계기(광 분산 시스템 혹은 케이블 분산 시스템)를 설치하는 경우와 본 발명의 중계기를 설치하는 경우를 비교하여 비용을 원단위로 분석한 결과이다.

구분	광분산시스템	케이블분산시스템	본 발명
시스템(RAU:7)	33,517,000	25,802,000	40,000,000
설치비용	69,307,000	70,840,000	7,000,000
합계	102,824,000	96,642,000	47,000,000
절감효과	-	6%	54%

표 1에서 볼 수 있는 것과 같이 본 발명에 따른 중계기를 설치하는 비용은 기존 광분산 시스템의 설치 비용에 비해 10% 정도 밖에 들지 않는다. 따라서, 중계기 시스템의 총비용을 비교하면 기존 광 분산 시스템의 총 비용에 비하여 약 50% 이상의 비용 절감 효과가 있음을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 인빌딩 중계기에 의하면 별도의 케이블을 이용하지 않고 TV 신호를 전송하기 위해 기존에 빌딩내에 이미 설치되어 있는 공청 안테나 선을 이용함으로써 별도의 케이블 설치로 인한 비용을 절감할 수 있다. 또한, 이동통신 사업자 입장에서 볼 때, 별도의 케이블 설치 공사에 필요한 기간이 절감되기 때문에 가입자의 요구에 즉각적으로 대처할 수 있어 인빌딩에 있어서의 이동통신 통화품질을 개선하는데 많은 효과가 있다.

Claims

이동통신 기지국과 단말기 간의 신호 중계기에 있어서,

상기 이동통신 기지국으로부터 수신되는 순방향 신호를 소정의 중간 주파수대의 순방향 신호로 변환하는 도우너 유닛;

상기 중간 주파수대의 순방향 신호와 TV 공청 안테나를 통해 수신된 TV 신호를 합쳐서 공청 안테나선으로 출력하는 도우너 유닛측 신호 결합/분리기;

상기 중간 주파수대의 순방향 신호와 상기 TV 신호를 분리하는 리모트 유닛측 신호 결합/분리기; 및

상기 중간 주파수대의 순방향 신호를 수신하고 상기 중간 주파수대의 순방향 신호의 주파수를 변환하여 단말기로 전달하며, 상기 단말기로부터 수신되는 역방향 신호를 상기 소정의 중간 주파수대의 역방향 신호로 변환하여 상기 리모트 유닛측 신호 결합/분리기를 통하여 상기 공청 안테나선으로 출력하는 리모트 유닛을 포함하되,

상기 도우너 유닛측 신호 결합 분리기는 상기 중간 주파수대의 역방향 신호를 분리하여 상기 도우너 유닛으로 전달하고,

상기 도우너 유닛은 상기 중간 주파수대의 역방향 신호의 주파수를 변환하여 상기 이동통신 기지국으로 전송하며,

상기 중간 주파수대의 상기 TV 신호가 상기 공청 안테나선을 통해 전달될 때 사용되는 주파수 대역과 분리되는 것을 특징으로 하는 인빌딩 중계기.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 도우너 유닛측 신호 결합/분리기 및 상기 리모트 유니측 신호 결합/분리기는 상기 중간 주파수대의 순방향 신호 또는 상기 중간 주파수대의 역방향 신호의 임피던스를 변환하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 중계기.
제 4 항에 있어서,

상기 중간 주파수대의 순방향 신호 또는 상기 중간 주파수대의 역방향 신호의 임피던스는,

상기 도우너 유닛측 신호 결합/분리기 및 상기 리모트 유닛측 신호 결합/분리기에 의하여 50오옴 내지 75 오옴 중 어느 하나로 변환되는 것을 특징으로 하는 중계기.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 중간 주파수대는

300 MHz 내지 470 MHz 사이의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 인빌딩 중계기.
삭제
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 도우너 유닛은

안테나 또는 유선을 통하여 상기 이동통신 기지국과 통신하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 중계기.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 도우너 유닛은,

상기 이동통신 기지국으로부터 수신되는 순방향 신호와 상기 이동통신 기지국으로 전송할 역방향 신호를 분리하는 제1 듀플렉서;

상기 순방향 신호를 증폭하는 순방향 증폭기;

상기 순방향 신호의 주파수를 다운-컨버팅하여 중간 주파수 순방향 신호를 발생하는 순방향 주파수 변환기;

상기 중간 주파수 순방향 신호와 상기 리모트 유닛으로부터 수신한 중간 주파수 역방향 신호를 분리하는 제2 듀플렉서;

상기 중간 주파수 역방향 신호를 증폭하는 역방향 증폭기; 및

상기 중간 주파수 역방향 신호를 업-컨버팅하여 상기 이동통신 기지국으로 전송할 역방향 신호를 발생하는 역방향 주파수 변환기를 포함하되,

상기 중간 주파수 순방향 신호는 빌딩내 TV 신호를 전달하기 위한 공청 안테나선을 통하여 상기 리모트 유닛으로 전달되어 단말기로 서비스되고,

상기 중간 주파수 역방향 신호 역시 상기 공청 안테나 선을 통하여 상기 리모트 유닛으로부터 상기 도우너 유닛으로 전달되는 것을 특징으로 하는 인빌딩 중계기.
제 1 항에 있어서,

상기 리모트 유닛은,

단말기로부터 수신되는 역방향 신호와 단말기로 전송할 순방향 신호를 분리하는 제1 듀플렉서;

상기 역방향 신호를 증폭하는 역방향 증폭기;

상기 역방향 신호의 주파수를 다운-컨버팅하여 중간 주파수 역방향 신호를 발생하는 역방향 주파수 변환기;

상기 중간 주파수 역방향 신호와 상기 도우너 유닛으로부터 수신한 중간 주파수 순방향 신호를 분리하는 제2 듀플렉서;

상기 중간 주파수 순방향 신호를 증폭하는 순방향 증폭기; 및

상기 중간 주파수 순방향 신호를 업-컨버팅하여 상기 단말기로 전송할 순방향 신호를 발생하는 순방향 주파수 변환기를 포함하되,

상기 중간 주파수 역방향 신호는 빌딩내 TV 신호를 전달하기 위한 공청 안테나선을 통하여 상기 도우너 유닛으로 전달되어 상기 이동통신 기지국으로 전송되고,

상기 중간 주파수 순방향 신호 역시 상기 공청 안테나 선을 통하여 상기 도우너 유닛으로부터 상기 리모트 유닛으로 전달되는 것을 특징으로 하는 인빌딩 중계기.