KR100686684B1 - 무선링크를 이용한 무선 중계 시스템 - Google Patents

무선링크를 이용한 무선 중계 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 중계기의 안테나 간 분리도가 충분하지 않아 발생하는 발진 현상 및 이웃하는 기지국 및 다른 섹터로부터 수신되는 RF 신호로 인하여 저하되는 통화품질을 개선하는 무선 중계 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 순방향 RF 신호를 송신하고 역방향 RF 신호를 수신하는 기지국; 순방향 및 역방향 RF 신호를 수신하고 증폭하여 송신하는 무선 중계기; 증폭된 RF 신호를 수신하고 역방향 RF 신호를 송신하는 무선 단말기; 및 상기 무선 중계기와의 사이에서 무선 링크를 형성하여, 기지국으로부터 유선으로 순방향 RF 신호를 커플링 받아 고출력으로 증폭하여 순방향 링크 신호를 무선 중계기로 송신하고, 무선중계기로부터 수신되는 역방향 링크 신호를 수신하여 저잡음 증폭하는 링크 송수신기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선링크를 이용한 무선 중계 시스템을 제공한다.

Description

무선링크를 이용한 무선 중계 시스템{Wireless repeater system using wireless link}
도 1은 종래의 무선 중계 시스템을 간략히 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 무선 중계 시스템에서 안테나 간 분리도(Isolation) 부족으로 발생하는 발진현상을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 무선 중계 시스템에서 기지국과 무선 중계기 사이의 무선 환경의 경로손실에 따른 RF 신호의 레벨 변화를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 무선 중계 시스템에서 이웃한 기지국 신호의 영향으로 인하여 무선 중계기에 수신되는 RF 신호의 파형의 질 변화를 간략히 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 무선 중계 시스템을 간략히 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 무선 중계 시스템 하에서 링크 송수신기를 간략히 보여주는 도면이다.
도 7은 도 5의 무선 중계 시스템 하에서 무선 중계기를 간략히 보여주는 도면이다.
〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉
12...기지국 14...무선 중계기
16...단말기 18...기지국 커버 영역
20...무선 중계기 커버 영역 40...링크 송수신기
50...도 5의 무선 중계 시스템
본 발명은 무선 중계 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 무선 중계기의 발진 현상 및 통화 품질을 향상한 무선 중계 시스템에 관한 것이다.
이동통신 및 방송 등의 무선을 이용한 통신 서비스가 고도화되면서, 사용자들은 언제 어디서든지 무선 네트웍에 접속하여 고품질의 서비스를 사용할 수 있도록 요구한다. 즉, 기지국에서부터 출력되는 신호가 사용자의 단말기로 정확히 수신되기를 요구한다. 그러나 무선 통신 환경 상 지형적 특성과 인구 밀집도의 특수성으로 인해 기지국과 단말기간의 전파통로가 단절된 지역인 음영 지역으로 인하여 최적의 무선 환경을 설계하는데 많은 어려움이 있어왔다.
이러한 음영지역의 해소를 위한 방안으로는 여러 방안이 모색되고 있다. 대표적으로 기지국을 추가로 설치하는 제1 방안과 중계기를 이용하는 제2 방안이 있다. 제1 방안은 제2 방안보다 성능이 월등히 좋은 특성을 보이나 비용이 많이 드는 단점이 있다. 더욱이 소규모 음영지역을 해소하기 위하여, 기지국을 설치하는 제1 방안은 비용 및 성능 측면에서 과다 투자가 될 수 있으므로, 음영지역 해소 방안으로 제2 방안을 사용하는 경우가 일반적이다.
제2 방안은 제1 방안보다 간단하고 비용이 저감되는 방안으로, 서비스가 필 요한 지역에 전파를 공급할 수 있게 된다. 구체적으로 제2 방안은, 음영지역 근처에 지향성 안테나를 설치하여 기지국(또는 송신국)으로부터 수신되는 미약한 무선신호를 수신하여 필터링(filtering) 및 저잡음, 고이득으로 증폭하여 단말기로 송신하는 방안이다.
이를 위하여 사용되는 중계기는 무선 이동통신 신호를 어떠한 매체를 통하여 음영지역에 전달하느냐에 따라 여러 가지 종류로 나뉘며, 대표적으로 기지국으로부터 전달되는 RF 신호를 안테나로 수신하여 저잡음 및 고이득으로 증폭하여 음영지역에 전파를 공급해 주는 무선중계기, 기지국의 신호를 광신호로 변환하여 광 선로를 이용하여 음영지역까지 전송한 후 다시 RF 신호로 변환하여 원격중계기장치를 이용하여 음영지역을 서비스하는 광중계기, 마이크로 웨이브(micro wave)와 같이 높은 주파수를 이용하여 음영지역까지 이동통신 무선신호를 전달하는 마이크로웨이브 중계기가 있다.
광중계기는 무선 이외의 다른 매체(광 선로)를 사용하여 무선신호를 전송하게 되므로 다른 매체(광 선로) 및 다른 매체에 따른 별도의 매체 전송 기술을 이용하여야 하기 때문에 비용이 증대된다는 문제점이 있다. 이에 반해 무선 중계기는 기지국으로부터 중계기까지의 경로손실만큼 양방향 증폭하여 음영지역에 서비스를 제공하므로 간단하고 비용이 적게 든다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 무선 중계 시스템을 간략히 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 무선 중계 시스템에서 안테나 간 분리도(Isolation) 부족으로 발생하는 발진현상을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 무선 중계 시스템에서 기지국과 무선 중계기 사이의 무선 환경의 경로손실에 따른 RF 신호의 레벨 변화를 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 3을 참조하여 설명하면, 중계기를 이용한 종래의 무선 중계 시스템(10)은 기지국(12), 무선 중계기(14) 및 단말기(16)로 구성된다.
기지국(12)은 순방향 RF 신호를 기지국 커버 영역(18) 내로 출력한다. 무선 중계기(14)는 기지국 커버 영역(18)안의 적절한 지역에 설치되어, 통신 환경에 따라 그 레벨이 감소된 순방향 RF 신호를 링크 안테나(141)에서 수신 받아 증폭하여 서비스 안테나(143)를 통하여 무선 중계기 커버 영역(20) 내로 송신한다. 단말기(16)는 무선 중계기(14)에서 출력되는 증폭된 순방향 RF 신호를 수신하게 된다. 이와 같은 종래의 무선 중계 시스템(10)에서는 무선 중계기(14)에 수신되는 순방향 RF 신호와 무선 중계기(14)에서 송신되는 증폭된 순방향 RF 신호가 동일한 주파수를 가지므로, 서비스 안테나(143)를 통해 송신되는 증폭된 순방향 RF 신호가 링크 안테나(141)를 통해 수신되어 무선 중계기(14) 내부에서 다시 증폭되는 발진 현상(22)이 발생할 가능성이 있게 된다(도 2 참조). 이와 같은 발진 현상(22)은 기지국(12) 및 주변의 무선 환경에 치명적인 영향을 주는 문제점이 있다.
발진 현상을 해소하는 방안으로 무선 중계기(14)의 링크 안테나(141) 및 서비스 안테나(143) 사이의 안테나 간 분리도를 충분히 하는 방안 및 무선 중계기의 이득을 제한하는 방안이 모색되고 있다. 그러나 기지국(12)과 무선 중계기(14) 사이에 거리(L) 및 통신 환경으로 인한 경로 손실에 의해서, 기지국(12)에서 송신되는 순방향 RF 신호(30)의 신호 레벨보다 감쇠된 순방향 RF 신호(32)가 무선 중계기 (14)에 수신되므로(도 3 참조), 무선 중계기(14)의 링크 안테나(141) 및 서비스 안테나(143) 사이의 안테나 간 분리도 보다 충분히 낮게 무선 중계기의 이득을 설정하면, 무선 중계기(14) 본연의 기능을 수행하지 못하게 된다. 또한 무선 중계기(14)의 링크 안테나(141) 및 서비스 안테나(143) 사이의 안테나 간 분리도 보다 더 높게 무선 중계기(14)의 이득을 설정하면 서비스 안테나(143)로 출력된 신호 중 일부의 신호가 다시 링크 안테나(141)에 인입되어 발진 현상이 시작되는 문제점이 있다. 상기의 발진 현상은 기지국으로부터 단말기까지 순방향 RF 신호가 전달되는 경우에는 물론 단말기로부터 기지국으로 역방향 RF 신호가 전달되는 경우에도 발생하게 된다.
도 4는 도 1의 무선 중계 시스템에서 이웃한 기지국 신호의 영향으로 인하여 무선 중계기에 수신되는 RF 신호의 파형의 질 변화를 간략히 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 예를 들어 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템 하에서는 기지국 커버 영역(18) 외의 이웃한 기지국(42)과, 기지국 커버 영역 내의 섹터들(도 4의 알파 섹터, 베타 섹터, 감마 섹터)에서, 동일한 순방향 RF 신호를 사용하므로, 기지국 커버 영역 경계에 설치되는 무선 중계기(14)에는 혼합된 순방향 RF 신호가 수신되게 된다(도 4의 (a) 도면 참조).
도 4의 (b) 도면은 무선 중계기가 한 섹터의 기지국 신호(순방향 RF 신호)만을 수신하는 경우를 보여주는 도면이고, 도 4의 (c) 도면은 무선 중계기가 여러 개의 기지국 신호(순방향 RF 신호)를 수신하는 경우를 보여주는 도면으로서, 무선 중계기에 입력된 신호 파형의 질을 비교하여 도시하고 있다.
도 4의 (b)의 도면을 보면, 무선 중계기에서 한 섹터의 기지국 신호를 수신하는 경우에는 코드 도메인(Code domain)의 각 채널에 대한 잡음 레벨이 낮은 것을 알 수 있다. 반면에 도 4의 (c)의 도면을 보면 무선 중계기에서 여러 개의 기지국 신호를 수신하는 경우에는 코드 도메인(Code domain)의 각 채널에 대한 잡음 레벨이 높아지는 것을 알 수 있다. 따라서 도 4의 (a)와 같이 무선 중계기에서 여러 개의 기지국 신호를 수신하는 경우에는 무선 중계기는 본연의 기능인 수신된 단일 RF 신호를 증폭 및 송신을 하지 못하고, 수신된 혼합 RF 신호를 증폭 및 송신하게 되어 통화 품질이 나빠지는 현상이 발생하게 된다.
본 발명은 상기의 문제점 및 그 밖의 다른 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무선 중계기의 안테나 간 분리도가 충분하지 않아 발생하는 발진 현상 및 이웃 하는 기지국 및 다른 섹터로부터 수신되는 혼합된 RF 신호로 인하여 저하되는 통화품질을 개선하는 무선 중계 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적 및 그 밖의 여러 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
순방향 RF 신호를 송신하고 역방향 RF 신호를 수신하는 기지국;
순방향 및 역방향 RF 신호를 수신하고 증폭하여 송신하는 무선 중계기; 증폭된 RF 신호를 수신하고 역방향 RF 신호를 송신하는 무선 단말기; 및
상기 무선 중계기와의 사이에서 무선 링크를 형성하여, 기지국으로부터 유선으로 순방향 RF 신호를 커플링 받아 고출력으로 증폭하여 순방향 링크 신호를 무선 중계기로 송신하고, 무선 중계기로부터 수신되는 역방향 링크 신호를 수신하여 저잡음 증폭하는 링크 송수신기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선링크를 이용한 무선 중계 시스템을 제공한다.
이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 링크 송수신기에서의 순방향 및 역방향 링크 신호는 기지국의 순방향 및 역방향 RF 신호와 동일한 주파수를 갖는다.
이러한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 링크 송수신기는, 기지국의 커플러를 통해 분기된 순방향 RF 신호를 유선으로 입력받아 고출력으로 증폭하여 순방향 링크 신호를 출력하고, 무선중계기로부터 수신되는 역방향 링크 신호를 저잡음 증폭하여 기지국으로 전달하는 증폭기; 및 순방향 링크 신호를 송신하거나 역방향 링크 신호를 수신하는 링크 안테나;를 구비하는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 링크 송수신기의 링크 안테나는 고이득 및 좁은 빔폭을 위한 지향성 안테나인 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 링크 송수신기의 링크 안테나는 기지국의 서비스 안테나 보다 높게 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 링크 송수신기는 기지국 내에 설치될 수 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 무선 중계기는, 기지국 및 링크 송수신기로부터의 순방향 RF 신호 및 링크 신호를 수신하고, 역방향 RF 신호를 링크 송수신기로 송신하는 링크 안테나; 링크 안테나로부터 수신된 순방향 RF 신호 및 순방향 링크 신호를 수신하여 증폭하고, 단말기로부터 수신된 역방향 RF 신호를 증폭하는 양방향 증폭기; 및 증폭기에서 증폭된 순방향 RF 신호 및 순방향 링크 신호를 송신하고, 단말기로부터의 역방향 RF 신호를 수신하는 서비스 안테나;를 구비하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 무선 중계 시스템을 간략히 보여주는 도면이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 무선 중계 시스템(50)은 기지국(12), 링크 송수신기(40), 무선 중계기(14) 및 단말기(16)를 구비한다.
기지국(12)은 기지국 커버 영역(18) 내를 커버 하도록 높은 출력의 순방향 RF 신호를 송신한다.(다운 링크(Down link) 신호라고도 한다.) 순방향 RF 신호를 출력하기 위하여 기지국(12) 내에 구비되는 서비스 안테나(121)를 이용하여 송신한다.
링크 송수신기(40)는 기지국(12)에서의 순방향 RF 신호를 커플링 하여, 상기 기지국(12)에서 출력되는 동일한 순방향 RF 신호를 고출력으로 증폭된 순방향 링크 신호를 링크 안테나(41)를 통하여 무선 중계기(14)로 송신한다. 여기서 순방향 링크 신호(34)는 상기 순방향 RF 신호와 그 주파수가 동일하게 된다. 링크 안테나(41)에서 송신되는 링크 신호와, 기지국(12)의 서비스 안테나(121)에서 출력되는 순방향 RF 신호와의 간섭을 최소화하기 위하여 링크 안테나(41)가 기지국의 서비스 안테나(121) 보다 높게 설치되는 것이 바람직하다. 또한 링크 안테나(41)에서 송신되는 순방향 링크 신호의 경로 손실을 최소화 하도록 하기 위하여, 링크 안테나 (41)는 지향성 안테나인 것이 바람직하다. 링크 안테나(41)로서 지향성 안테나를 사용하면, 순방향 링크 신호는 고이득 및 좁은 빔 폭을 가지게 되어 무선 중계기(14)와 링크 송수신기(40) 사이에 안정된 무선 링크를 구현할 수 있게 된다.
한편, 기지국 내에 설치된 커플러(도 6의 123)를 통해 링크 송수신기(40)는 기지국(12)의 순방향 RF 신호를 커플링 받는다. 이를 위하여 링크 송수신기(40)는 기지국 내에 설치될 수도 있다. 기지국(12) 내에 설치된 커플러를 통해 분기 받은 순방향 RF 신호를 링크 송수신기(40)는 고출력으로 증폭을 하여 순방향 링크 신호를 출력하게 된다. 이에 관해서는 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.
무선 중계기(14)는 기지국(12)에서 송신되는 순방향 RF 신호(32)를 수신하며, 더불어 링크 송수신기(40)에서 송신되는 순방향 링크 신호(34)를 수신하게 된다. 무선 중계기의 서비스 안테나(143)는 수신된 순방향 RF 신호 및 순방향 링크 신호를 증폭한 신호(36)를 무선 중계기 커버 영역(20) 내에 단말기(16)로 송신한다.
종래에는 이웃 기지국에서 송신되는 신호 및 여러 섹터들(알파 섹터(alpha sector), 베타 섹터(beta sector), 감마 섹터(gamma sector))에서 송신되는 신호를 모두 무선 중계기(14)에서 증폭 및 송신하게 되어 단말기(16)에서 수신되는 신호의 통화 품질이 좋지 않았으나, 링크 송수신기(14)를 구비하는 본 발명의 무선 중계 시스템(50) 하에서는 안정된 무선 링크를 사용하므로 종래의 여러 섹터들의 수신신호보다 월등히 레벨이 높은 고품질의 모기지국 신호(34)를 그대로 수신할 수 있어 무선중계기(14)의 출력신호(36) 또한 고품질의 신호가 되어 단말기(16)로 수신되게 된다. 따라서 CDMA 코드 도메인 상의 채널별 잡음 레벨도 매우 낮아 높은 Ec/Io(파이롯 채널 SNR(신호대 잡음비)), Eb/No(트래픽 채널 SNR(신호대 잡음비)을 가질 수 있게 된다. 또한 링크 경로의 신호 레벨의 다른 경로의 신호레벨보다 월등하여 멀티 패스 페이딩(Multi-Path Fading) 신호들에 의한 간섭을 줄일 수 있게 된다.
무선 중계기의 구성에 관해서는 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.
단말기(16)는 순방향 RF 신호 및 순방향 링크 신호를 무선 중계기(14)에서 증폭한 신호(36)를 수신하게 된다. 종래의 무선 중계 시스템(도 1의 10)과 비교하여 보면, 단말기(16)에서 수신되는 신호(36)의 품질은 본 발명의 무선 중계 시스템(50)에서 안정된 무선링크를 이용하여 다른 입력신호보다 레벨이 높고 우수한 모기지국 신호를 수신하여 증폭하므로 파형의 질이 좋은 모기지국 신호가 된다.
한편, 본 발명은 단말기(16)로부터 역방향 RF 신호가 송신되어 동일한 방식으로 최종적으로 기지국(12)으로 수신되는 무선 중계 시스템(50)도 제공한다.
단말기(16)는 역방향 RF 신호를 송신하며, 무선 중계기(14)는 서비스 안테나(143)를 통하여 역방향 RF 신호를 수신하고 증폭하여 무선 중계기의 링크안테나(141)를 통하여 역방향 RF 신호를 송신한다. 무선 중계기(14)에서 송신되는 역방향 RF 신호는 링크 송수신기(40)와 독립된 링크 경로를 구성하여 링크 송수신기(40)에 수신됨과 동시에 기지국(12)에서도 수신된다. 링크 송수신기(40)에서 수신된 역방향 RF 신호는 저잡음으로 증폭되어 기지국(12)으로 전달되게 된다. 이와 같은 무선 중계 시스템(50)에서도 링크 송수신기(40)를 이용하여 수신되는 역방향 RF 신호의 경로손실이 종래의 무선 중계 시스템(도 1의 10) 보다 적어지고 안정됨으로 인하여 통화 품질이 향상되게 된다.
상기의 본 발명의 모든 무선 중계 시스템(50)에서는 링크 송수신기(40)를 사용하므로, 링크 송수신기(40)와 무선 중계기(14) 사이에 안정된 무선 링크 경로가 구성되어 경로손실이 최소화하게 되고, 무선 중계기(14)의 링크 안테나(141)를 통해 수신되는 신호 레벨이 높아져 무선 중계기(14)가 적은 이득(Gain)의 증폭을 하더라도 유효출력 레벨로 송신할 수 있게 되므로, 무선 중계기(14)의 링크 안테나(141)와 서비스 안테나(143) 간의 분리도에 대한 마진을 종래 보다 더 확보 할 수 있게 된다. 따라서 발진 현상이 발생할 가능성이 더 줄어들게 된다.
또한 경로 손실이 최소화되어 원거리 중계도 가능하므로, 원거리의 전파 불감지역에 대한 방안으로 사용하였던 고 비용의 광 중계기도 사용하지 않아도 되므로 비용이 저렴해 진다.
도 6은 도 5의 무선 중계 시스템 하에서 링크 송수신기를 간략히 보여주는 도면이다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 링크 송수신기(40)는 증폭기(402) 및 링크 안테나(41)를 구비한다. 기지국(12)에서 무선 중계기(14)로 신호가 송신되는 다운 링크(down link:순방향)의 경우에, 증폭기(402)는 기지국의 커플러(123)로부터 분기되는 순방향 RF 신호를 분기 받아 증폭하며, 링크 안테나(41)는 증폭기(402)에서 증폭된 순방향 링크 신호를 무선 중계기(14)로 송신하게 된다. 한편, 무선 중계기(14)에서 기지국(12)으로 신호가 송신되는 업 링크(up link:역방향)의 경우에, 링크 안테나(41)는 무선 중계기(14)의 링크 안테나(141)로부터 송신되는 역방향 RF 신호를 수신하고, 저잡음 증폭기는 수신된 역방향 RF 신호를 저잡음 증폭하여 기지국(12)으로 송신하게 된다.
도 6에 도시된 증폭기(402)의 내부를 보면, 증폭기(402)는 중대역 필터(BPF), 저잡음 증폭기(LNA), 필터(FILTER), 이득 제어부(Gain controller), 고출력 증폭기(HPA) 및 어레스터(Arrestor)를 구비한다. 중대역 필터(BPF)는 특정 주파수 영역 내의 신호만을 필터링 하는 역할을 하며, 저잡음 증폭기(LNA)는 저잡음으로 증폭시키며, 이득 제어부(Gain controller)는 증폭기 내부에서 증폭되는 이득을 제어하고, 고출력 증폭기(HPA)는 고출력으로 신호를 증폭하며, 어레스터(Arrestor)는 낙뢰를 차단하여 링크 송수신기(40)를 외부의 전기적 충격으로부터 보호한다. 한편, 도 6에서는 다운 링크시의 신호 경로를 순방향 패스(FWD PATH)로, 업 링크시의 신호 경로를 역방향 패스(RVS PATH)로 표현하고 있다.
도 7은 도 5의 무선 중계 시스템 하에서 무선 중계기를 간략히 보여주는 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하여 설명하면, 도 7의 무선 중계기(14)는 링크 안테나(141), 양방향 증폭기(142) 및 서비스 안테나(143)를 구비한다.
링크 안테나(141)는 다운 링크의 경우에 기지국(12) 및 링크 송수신기(40)로부터의 순방향 RF 신호 및 순방향 링크 신호를 수신하며, 업 링크의 경우에 단말기(16)로부터 수신된 역방향 RF 신호를 기지국(12) 및 링크 송수신기(40)로 송신한다.
서비스 안테나(143)는 다운 링크시 무선 중계기(142) 내의 증폭기에서 증폭 된 순방향 RF 신호 및 순방향 링크 신호를 단말기(16)로 송신하며, 업 링크시 단말기(16)로부터 역방향 RF 신호를 수신하게 된다.
양방향 증폭기(142)는 어레스터(Arrestor), 중대역 필터(BPF), 저잡음 증폭기(LNA), 국부 발진기(LO), 표면 탄성파 필터(SAW) 및 고출력 증폭기(HPA)를 구비한다.
어레스터(Arrestor)는 낙뢰로부터 증폭기의 내부 소자 보호를 위해 사용되며, 중대역 필터(BPF)는 소정 주파수 대역대의 주파수를 필터링 하고, 저잡음 증폭기(LNA)는 저잡음으로 증폭하며, 국부 발진기(LO)는 증폭된 신호를 중간 주파수와 혼합해 중간 주파수로 다운 컨버젼(down conversion) 하며, 표면 탄성파 필터(SAW)는 중간 주파수대에서 스커트(skirt) 특성을 이용해 원하는 주파수 영역만을 통과시키고 다시 업 컨버젼(up conversion) 하며, 고출력 증폭기(HPA)는 고출력으로 증폭을 한다. 양방향 증폭기(142)를 통해 증폭된 신호(순방향 RF 신호 또는 역방향 RF 신호)가 링크 안테나(141) 또는 서비스 안테나(143)로 전달된다. 한편, 도 6에서는 다운 링크시의 신호 경로를 전방향 패스(FWD PATH)로, 업 링크시의 신호 경로를 역방향 패스(RVS PATH)로 표현하고 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 무선 중계 시스템에서는 일단 종래와 달리 링크 송수신기를 구비하므로, 이에 의하여 기지국과 무선 중계기 사이에, 더 구체적으로는 링크 송수신기와 무선 중계기 사이에 종래보다 안정되고 적은 경로손실의 무선 링크가 구현된다.
또한, 링크 송수신기의 링크 안테나로서 높은 지향성을 가진 좁은 빔 폭의 지향성 안테나를 사용하여 전파불감지역에 위치한 무선 중계기와 독립된 무선 링크 경로를 형성하므로 경로 손실이 최소화 된다.
또한, 무선 중계기의 링크 안테나를 통해 수신되는 신호의 신호대잡음비(SNR)가 개선되는 등 수신신호의 품질이 높아져 무선 중계기가 적은 이득(Gain)의 증폭을 하더라도 유효출력 레벨로 송신할 수 있게 되므로, 무선 중계기의 링크 안테나와 서비스 안테나 간의 분리도에 대한 마진을 종래 보다 더 확보 할 수 있게 된다. 따라서 발진 현상이 발생할 가능성이 더 줄어들게 된다.
또한, 경로 손실이 최소화되어 원거리 중계도 가능하여, 원거리의 전파 불감지역에 대한 방안으로 사용하였던 고 비용의 광 중계기를 사용하지 않아도 되므로, 비용이 저렴해진다.
또한, 링크 경로의 신호 레벨의 다른 경로의 신호레벨보다 월등하여 모기지국 고품질의 신호를 그대로 전달받을 수 있을 뿐만 아니라 멀티 패스 페이딩(Multi-Path Fading) 신호들에 의한 간섭을 줄일 수 있게 된다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 순방향 RF 신호를 송신하고 역방향 RF 신호를 수신하는 기지국;
    상기 순방향 및 역방향 RF 신호를 수신하고 증폭하여 송신하는 무선 중계기;
    상기 증폭된 순방향 RF 신호를 수신하고 역방향 RF 신호를 송신하는 무선 단말기; 및
    상기 무선 중계기와의 사이에서 무선 링크를 형성하여, 상기 기지국으로부터 유선으로 상기 순방향 RF 신호를 커플링 받아 고출력으로 증폭하여 순방향 링크 신호를 상기 무선 중계기로 송신하고, 무선중계기로부터 수신되는 역방향 링크 신호를 수신하여 저잡음 증폭하는 링크 송수신기를 구비하고,
    상기 링크 송수신기에서의 상기 순방향 및 역방향 링크 신호는 상기 기지국의 순방향 및 역방향 RF 신호와 동일한 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 무선링크를 이용한 무선 중계 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 링크 송수신기는,
    상기 기지국의 커플러를 통해 분기된 상기 순방향 RF 신호를 유선으로 입력받아 고출력으로 증폭하여 상기 순방향 링크 신호를 출력하고, 상기 무선 중계기로 부터 수신되는 상기 역방향 링크 신호를 저잡음 증폭하여 기지국으로 전달하는 증폭기; 및
    상기 순방향 링크 신호를 송신하거나 상기 역방향 링크 신호를 수신하는 링크 안테나;를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선링크를 이용한 무선 중계 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 링크 송수신기의 링크 안테나는 고이득 및 좁은 빔폭을 위한 지향성 안테나인 것을 특징으로 하는 무선링크를 이용한 무선 중계 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 링크 송수신기의 링크 안테나는 상기 기지국의 서비스 안테나 보다 높게 설치되는 것을 특징으로 하는 무선링크를 이용한 무선 중계 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 링크 송수신기는 상기 기지국 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 무선링크를 이용한 무선 중계 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 무선 중계기는,
    상기 기지국 및 상기 링크 송수신기로부터 각각 상기 순방향 RF 신호 및 상기 링크 신호를 수신하고 상기 역방향 RF 신호를 상기 링크 송수신기로 송신하는 링크 안테나;
    상기 링크안테나로부터 수신된 상기 순방향 RF 신호 및 상기 순방향 링크 신호를 수신하여 증폭하고, 상기 단말기로부터 수신된 역방향 RF 신호를 증폭하는 양방향 증폭기; 및
    상기 증폭기에서 증폭된 순방향 RF 신호 및 순방향 링크 신호를 송신하고, 상기 단말기로부터 역방향 RF 신호를 수신하는 서비스 안테나;를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선링크를 이용한 무선 중계 시스템.
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