KR100707500B1 - Combinated repeater - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 신호를 중계하는 중계기에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile communication system, and more particularly to a repeater for relaying signals.
본 발명에 따른 통합 중계기는 중계기 함체용 본체에 한 쌍의 공용 안테나와 또 다른 한 쌍의 급전선을 이용하는 신호를 송수신하는 2세대 통신 중계부 및 3세대 통신 중계부를 포함하되, 3세대 통신 중계부에 포함되는 선형전력증폭기는 본체에 힌지 결합되는 중계기 함체용 도어에 고정 결합된다.The integrated repeater according to the present invention includes a main body for a repeater enclosure and a second-generation communication relay unit and a third-generation communication relay unit for transmitting and receiving signals using a pair of common antennas and another pair of feed lines, The included linear power amplifier is fixedly coupled to a door for a relay enclosure hinged to the body.
본 발명의 이 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 통합 중계기는 2세대 통신 중계기와 3세대 통신 중계기의 신호 송수신을 한 쌍의 공용 안테나와 또 다른 한 쌍의 급전선을 이용하여 수행할 수 있도록 함으로써, 저가의 고품질 중계 서비스를 제공할 수 있는 효과를 창출한다. 또한 2세대 통신 중계기와 3세대 통신 중계기가 통합됨으로써, 종래에서와 같이 도심 지역에 촘촘히 설치되는 중계기 간의 신호 간섭에 의한 잡음 증가 및 미관상 등의 여러 문제점을 해결할 수 있게 된다.According to this aspect of the present invention, the integrated repeater according to the present invention can perform signal transmission / reception between the second-generation communication repeater and the third-generation communication repeater by using a pair of common antennas and another pair of feed lines, To provide high-quality relay service. In addition, the second-generation communication repeater and the third-generation communication repeater can solve various problems such as increase in noise due to signal interference between repeaters closely installed in the city center as in the past, and cosmetics.
뿐만 아니라, 2세대 통신 중계기 함체에 3세대 통신 중계기 회로들을 추가하고, 그 중 부피가 큰 선형전력증폭기를 여유 공간인 함체용 도어에 고정 결합시킴으로써, 이미 완벽하게 전국적으로 설치되어 있는 2세대 통신 중계기 함체에 추가적으로 3세대 통신 중계기 구성을 용이하게 구현할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명에 따른 통합 중계기를 용이하게 구현할 수 있게 되는 것이다.In addition, the third generation communication repeater circuits are added to the second-generation communication repeater enclosure, and the bulky linear power amplifier is fixedly coupled to the door for the enclosure, which is a free space. Thus, the second generation communication repeater So that the configuration of the third-generation communication repeater can be easily implemented in addition to the enclosure. That is, the integrated repeater according to the present invention can be easily implemented.
CDMA, WCDMA, 중계기 함체, 선형전력증폭기. CDMA, WCDMA, repeater enclosure, linear power amplifier.
Description
도 1은 종래 2세대 및 3세대 통신을 위한 중계기 구성을 도시한 도면.1 is a view showing a configuration of a repeater for a conventional second generation and third generation communication.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통합 중계기 구성을 도시한 블록도.2 is a block diagram illustrating an integrated repeater configuration in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 중계기 함체의 외관도.3 is an external view of an integrated repeater enclosure according to an embodiment of the present invention;
도 4는 도 3의 정면도.Figure 4 is a front view of Figure 3;
도 5는 도 3의 측면도.Fig. 5 is a side view of Fig. 3; Fig.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통합 중계기 함체의 정면도.6 is a front view of an integrated repeater enclosure in accordance with another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선형증폭기의 회로도.7 is a circuit diagram of a linear amplifier according to a preferred embodiment of the present invention.
도 8은 도 7에 도시된 회로 동작을 설명하기 위한 2-톤 신호(two-tone signal) 상태 예시도.FIG. 8 is a two-tone signal state diagram illustrating the operation of the circuit shown in FIG. 7; FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
100 : 기지국측 안테나 110 : 단말기측 안테나100: base station side antenna 110: terminal side antenna
120 : CDMA 중계부 121 : A 듀플렉서120: CDMA repeater 121: A duplexer
122 : B 듀플렉서 123 : 제 1 저잡음 증폭기122: B duplexer 123: first low noise amplifier
124 : 제 1 선형전력증폭기 125 : 제 2 저잡음 증폭기124: first linear power amplifier 125: second low-noise amplifier
126 : 제 2 선형전력증폭기 130 : WCDMA 중계부126: second linear power amplifier 130: WCDMA repeater
131 : C 듀플렉서 132 : D 듀플렉서131: C duplexer 132: D duplexer
133 : 제 3 저잡음 증폭기 134 : 제 3 선형전력증폭기133: third low-noise amplifier 134: third linear power amplifier
135 : 제 4 저잡음 증폭기 136 : 제 4 선형전력증폭기135: Fourth Low Noise Amplifier 136: Fourth Linear Power Amplifier
140 : 제 1 듀플렉서 150 : 제 2 듀플렉서140: first duplexer 150: second duplexer
200 : 통합 중계기 함체 210 : 본체200: integrated repeater enclosure 210: main body
220 : 도어 221 : 방열판220: Door 221: Heat sink
222 : 팬 240 : 제 1 도어222: fan 240: first door
241 : 2세대용 방열판 242 : 2세대용 팬241: 2nd generation heat sink 242: 2nd generation fan
250 : 제 2 도어 251 : 3세대용 방열판250: second door 251: third generation heat sink
252 : 3세대용 팬 310 : 신호처리부252: Fan for third generation 310: Signal processor
311 : 분배기 312 : 1차 벡터 모듈레이터311: divider 312: first order vector modulator
313 : 1차 상쇄기 314 : 2차 벡터 모듈레이터313: First order canceller 314: Second order vector modulator
320 : 메인 증폭기 330 : 1차 딜레이부320: main amplifier 330: primary delay unit
340 : 에러 증폭기 350 : 2차 딜레이부340: Error amplifier 350: Secondary delay unit
360 : 출력부 361 : 2차 상쇄기360: output section 361: second order canceller
370 : 파일럿 발생기 380 : 국부 발진기370: Pilot generator 380: Local oscillator
390 : 파일럿 검출기 400 : 제어부390: pilot detector 400:
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 신호를 중계하는 중계기에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile communication system, and more particularly to a repeater for relaying signals.
최근 이동통신 분야의 기술 발달과 함께 이용자수 또한 급속하게 늘어나고 있는 실정이다. 그리고 이용자의 이용 형태나 다양한 요구에 부응하기 위해 그 수효가 많고 비용이 가장 많이 들어 시스템의 경제성 및 서비스 품질에 가장 큰 영향을 미치는 것이 기지국이다. 이동통신망을 구축함에 있어서, 일반 기지국으로 모든 서비스 지역을 서비스하는 것이 바람직하다. 그러나 실제 망 구성에 있어서는 경제성을 고려하여 기지국을 배치하므로, 전파의 사각지대인 지하 공간 및 아파트 단지, 대형건물, 언덕, 지하 등과 같은 전파가 미치지 못하는 서비스 불가능 지역이 다수 발생하게 된다.Recently, the number of users has been rapidly increasing along with the development of technology in the mobile communication field. And it is the base station that has the greatest number of costs and the greatest influence on the economical and service quality of the system in order to meet the usage form and various demands of users. In establishing the mobile communication network, it is desirable to serve all the service areas with a general base station. However, in the actual network configuration, since the base station is disposed in consideration of economical efficiency, a large number of non-serviceable areas such as an underground space, an apartment complex, a large building, a hill,
특히 통신 트래픽 측면에서 볼 때, 이동통신 서비스를 제공하는 전체 면적의 5%에 통신 트래픽(traffic)의 85% 정도가 집중되고, 나머지 95%의 면적에서는 15%정도의 트래픽이 일어날 뿐이다. 따라서 트래픽은 적지만 커버리지(coverage) 측면에서 중요한 고속도로, 국도 및 개활지 등의 주요 지역에 대해 저비용으로 고품질의 이동통신 서비스를 제공하기 위해서는 설치 및 유지보수 비용이 많이 소요되는 기지국 대신 중계기(repeater)를 사용하는 것이 효율적이다. 중계기에는 알려진 바와 같이 광 중계기, 무선(RF) 중계기. 마이크로웨이브(Microwave) 중계기 등이 있다.In particular, from the viewpoint of communication traffic, 85% of the traffic is concentrated in 5% of the total area of the mobile communication service, and only about 15% of traffic occurs in the remaining 95% area. Therefore, in order to provide high-quality mobile communication services at low cost for major areas such as highways, highways, and open spaces, which are low in traffic but in coverage, a repeater is used instead of a base station, It is efficient to use. Repeaters are known as optical repeaters, wireless (RF) repeaters. And microwave repeaters.
그러나 종래에는 2세대(CDMA) 및 3세대(WCDMA) 시스템별로 각각의 중계기가 별도로 설치됨으로 인해, 많은 시설비와 운영비가 소요되는 실정이다. 도 1은 종 래 이동통신 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 이동통신 시스템의 중계기는 특정 기지국과 WCDMA용 가입자 단말기(40) 간의 신호 송수신을 중계하는 WCDMA 중계기(20)와, 특정 기지국과 CDMA용 가입자 단말기(30) 간의 신호 송수신을 중계하는 CDMA 중계기(10)가 각각 별도로 설치되어 있다.However, conventionally, each repeater is separately installed for each of the second generation (CDMA) and third generation (WCDMA) systems, so that a large amount of facility and operation costs are required. 1 is a view schematically showing an end mobile communication system. As shown in the figure, the repeater of the related art mobile communication system includes a
뿐만 아니라, 신호 송수신을 위한 각각의 서비스용 안테나(A1, A2, A3, A4) 및 급전선(L1, L2, L3, L4) 역시 별도로 각각 설치되어 있음을 알 수 있다. 이는 곧 막대한 시설비 및 운영비를 소요시키는 결과를 초래하게 된다. 또한 이와 같은 종래의 중계기는 도심 지역에 촘촘히 설치되는 중계기 간의 신호 간섭에 의한 잡음 증가 및 미관상 등의 여러 문제점이 있을 뿐만 아니라, 이러한 잡음 증가로 인하여 중계기의 설치 수량 등에 각종 제한을 받게 된다.In addition, it can be seen that each of the service antennas A1, A2, A3, and A4 and the feed lines L1, L2, L3, and L4 for signal transmission and reception are separately provided. This results in an enormous cost of installation and operation. Also, such a conventional repeater has various problems such as increased noise due to signal interference between repeaters closely installed in an urban area and aesthetics, as well as various limitations on the installation quantity of repeaters due to such noise increase.
본 발명은 이러한 상황에서 도출된 것으로, 2세대 및 3세대 통신 신호를 모두 중계할 수 있는 통합형 중계기를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide an integrated repeater capable of relaying both second- and third-generation communication signals.
뿐만 아니라 본 발명은 통합형 중계기를 제공하는 데 있어, 기존에 설치된 2세대 중계기용 함체에 3세대 중계기를 용이하게 구현시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims at providing an integrated repeater in which a third-generation repeater can be easily implemented in an existing second-generation repeater enclosure.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 통합 중계기는 중계기 함체용 본체에 한 쌍의 공용 안테나와 또 다른 한 쌍의 급전선을 이용하는 신호 를 송수신하는 2세대 통신 중계부 및 3세대 통신 중계부를 포함하되, 3세대 통신 중계부에 포함되는 선형전력증폭기는 본체에 힌지 결합되는 중계기 함체용 도어에 고정 결합된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an integrated repeater comprising: a main body for a repeater enclosure; a second-generation communication relay unit for transmitting / receiving signals using a pair of common antennas and another pair of feed lines; Wherein the linear power amplifier included in the third generation communication relay unit is fixedly coupled to a door for a relay enclosure hinged to the main body.
본 발명의 이 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 통합 중계기는 2세대 통신 중계기와 3세대 통신 중계기의 신호 송수신을 한 쌍의 공용 안테나와 또 다른 한 쌍의 급전선을 이용하여 수행할 수 있도록 함으로써, 저가의 고품질 중계 서비스를 제공할 수 있는 효과를 창출한다. 또한 2세대 통신 중계기와 3세대 통신 중계기가 통합됨으로써, 종래에서와 같이 도심 지역에 촘촘히 설치되는 중계기 간의 신호 간섭에 의한 잡음 증가 및 미관상 등의 여러 문제점을 해결할 수 있게 된다.According to this aspect of the present invention, the integrated repeater according to the present invention can perform signal transmission / reception between the second-generation communication repeater and the third-generation communication repeater by using a pair of common antennas and another pair of feed lines, To provide high-quality relay service. In addition, the second-generation communication repeater and the third-generation communication repeater can solve various problems such as increase in noise due to signal interference between repeaters closely installed in the city center as in the past, and cosmetics.
뿐만 아니라, 2세대 통신 중계기 함체에 3세대 통신 중계기 회로들을 추가하고, 그 중 부피가 큰 선형전력증폭기를 여유 공간인 함체용 도어에 고정 결합시킴으로써, 이미 완벽하게 전국적으로 설치되어 있는 2세대 통신 중계기 함체에 추가적으로 3세대 통신 중계기 구성을 용이하게 구현할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명에 따른 통합 중계기를 용이하게 구현할 수 있게 되는 것이다.In addition, the third generation communication repeater circuits are added to the second-generation communication repeater enclosure, and the bulky linear power amplifier is fixedly coupled to the door for the enclosure, which is a free space. Thus, the second generation communication repeater So that the configuration of the third-generation communication repeater can be easily implemented in addition to the enclosure. That is, the integrated repeater according to the present invention can be easily implemented.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 설명의 편의상 2세대는 CDMA, 3세대는 WCDMA로 한정하여 설명하기로 하나, 이에 한정되는 것은 아님을 명시한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For convenience of description, the second generation is limited to CDMA, and the third generation is limited to WCDMA, but it is not limited thereto.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통합 중계기 구성을 도시한 블록 도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 통합 중계기는 CDMA 중계부(120) 및 WCDMA 중계부(130)가 기지국측 안테나(100)와 단말기측 안테나(110)를 공유하는 구성을 갖는다. 기지국측 안테나(100)는 기지국과의 신호를 송수신하는 안테나이고, 단말기측 안테나(110)는 이동통신 단말기와의 신호를 송수신하는 안테나이다. 안테나 자체에 대해서는 이미 다양하게 공지된 기술적 구성이므로 상세한 설명은 생략한다.2 is a block diagram illustrating an integrated repeater configuration according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in the figure, the integrated repeater according to the present invention has a configuration in which the CDMA repeater 120 and the WCDMA repeater 130 share the base
제 1 듀플렉서(140)는 기지국측 안테나로부터 급전선을 통해 수신되는 신호를 통신 사업자별 각각에 대한 주파수 대역으로 필터링하여, 그 대역에 따라 CDMA 중계부(120) 혹은 WCDMA 중계부(130) 중 해당 중계부로 출력한다. 또한 제 1 듀플렉서(140)는 CDMA 중계부(120) 혹은 WCDMA 중계부(130)로부터 기지국 측으로 송신하고자 하는 신호를 수신하여 급전선을 통해 기지국측 안테나(100)로 출력한다.The
제 2 듀플렉서(150)는 단말기측 안테나로부터 급전선을 통해 수신되는 신호를 통신 사업자별 각각에 대한 주파수 대역으로 필터링하여, 그 대역에 따라 CDMA 중계부(120) 혹은 WCDMA 중계부(130) 중 해당 중계부로 출력한다. 또한 제 2 듀플렉서(150)는 CDMA 중계부(120) 혹은 WCDMA 중계부(130)로부터 단말기 측으로 송신하고자 하는 신호를 수신하여 급전선을 통해 단말기측 안테나(110)로 출력한다. 듀플렉서(duplexer) 자체는 공지된 기술적 구성이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
CDMA 중계부(120) 및 WCDMA 중계부(130)는 각각 CDMA 신호와 WCDMA 신호를 중계하기 위한 구성이다. CDMA 중계부(120)의 A 듀플렉서(121)는 제 1 듀플렉서 (140)로부터 출력되는 CDMA 신호를 수신하여 제 1 저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)(123)로 출력한다. 제 1 저잡음 증폭기(123)는 WCDMA 신호에 포함된 노이즈를 최소화하는 저잡음 증폭을 수행한다. 제 1 선형전력증폭기(LPA : Linear Power Amplifier)(124)는 제 1 저잡음 증폭기(123)에서 저잡음 증폭된 CDMA 신호를 전력 증폭한다. B 듀플렉서(122)는 제 1 선형전력증폭기(124)에서 전력 증폭된 CDMA 신호를 제 2 듀플렉서(150)로 출력한다. 그러면 제 2 듀플렉서(150)는 전력 증폭된 CDMA 신호를 급전선을 통해 단말기측 안테나(110)로 출력한다.The CDMA relay unit 120 and the WCDMA relay unit 130 are configured to relay the CDMA signal and the WCDMA signal, respectively. The
또한 제 2 듀플렉서(150)는 전술한 바와 같이 단말기측 안테나(110)를 통해 수신된 CDMA 신호를 CDMA 중계부(120)로 출력한다. CDMA 중계부(120)의 B 듀플렉서(122)는 제 2 듀플렉서(150)로부터 출력되는 CDMA 신호를 수신하여 제 2 저잡음 증폭기(125)로 출력한다. 제 2 저잡음 증폭기(125)는 CDMA 신호에 포함된 노이즈를 최소화하는 저잡음 증폭을 수행한다. 제 2 선형전력증폭기(126)는 제 2 저잡음 증폭기(125)에서 저잡음 증폭된 CDMA 신호를 전력 증폭한다. A 듀플렉서(121)는 제 2 선형전력증폭기(126)에서 전력 증폭된 CDMA 신호를 제 1 듀플렉서(140)로 출력한다. 그러면 제 1 듀플렉서(140)는 전력 증폭된 CDMA 신호를 급전선을 통해 기지국측 안테나(100)로 출력한다.The
WCDMA 중계부(130)는 WCDMA 신호를 중계하는 것으로, 전술한 CDMA 중계부(120)와 동일한 역할을 수행한다. 즉, WCDMA 중계부(130)의 C 듀플렉서(131)는 제 1 듀플렉서(140)로부터 출력되는 WCDMA 신호를 수신하여 제 3 저잡음 증폭기(133)로 출력한다. 제 3 저잡음 증폭기(133)는 WCDMA 신호에 포함된 노이즈를 최소화하 는 저잡음 증폭을 수행한다. 제 3 선형전력증폭기(134)는 제 3 저잡음 증폭기(133)에서 저잡음 증폭된 WCDMA 신호를 전력 증폭한다. D 듀플렉서(132)는 제 3 선형전력증폭기(134)에서 전력 증폭된 WCDMA 신호를 제 2 듀플렉서(150)로 출력한다. 그러면 제 2 듀플렉서(150)는 전력 증폭된 WCDMA 신호를 급전선을 통해 단말기측 안테나(110)로 출력한다.The WCDMA relay unit 130 relays the WCDMA signal and performs the same function as the CDMA relay unit 120 described above. That is, the C Duplexer 131 of the WCDMA repeater 130 receives the WCDMA signal output from the
또한 제 2 듀플렉서(150)는 전술한 바와 같이 단말기측 안테나(110)를 통해 수신된 WCDMA 신호를 WCDMA 중계부(130)로 출력한다. WCDMA 중계부(130)의 D 듀플렉서(132)는 제 2 듀플렉서(150)로부터 출력되는 WCDMA 신호를 수신하여 제 4 저잡음 증폭기(135)로 출력한다. 제 4 저잡음 증폭기(135)는 WCDMA 신호에 포함된 노이즈를 최소화하는 저잡음 증폭을 수행한다. 제 4 선형전력증폭기(136)는 제 4 저잡음 증폭기(135)에서 저잡음 증폭된 WCDMA 신호를 전력 증폭한다. C 듀플렉서(131)는 제 4 선형전력증폭기(136)에서 전력 증폭된 WCDMA 신호를 제 1 듀플렉서(140)로 출력한다. 그러면 제 1 듀플렉서(140)는 전력 증폭된 WCDMA 신호를 급전선을 통해 기지국측 안테나(100)로 출력한다.The
한편 도면에 도시되어 있지는 않으나, CDMA 중계부(120) 및 WCDMA 중계부(130)는 필요에 따라 저잡음 증폭기와 전력 증폭기 사이에 신호를 변복조하기 위한 구성을 더 포함할 수 있으며, 이 같은 내용에 대해서는 이미 공지된 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.Meanwhile, although not shown in the figure, the CDMA repeater 120 and the WCDMA repeater 130 may further include a configuration for modulating and demodulating signals between the low noise amplifier and the power amplifier, if necessary. And the detailed description thereof will be omitted.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 중계기 함체(200)의 외관도이고, 도 4는 도 3의 정면도이며, 도 5는 도 3의 측면도다. 도시된 바와 같이 통합 중계 기 함체(200)는 크게 본체(210)와 도어(220) 부분으로 나뉘어진다. 바람직한 예에 따라 통합 중계기 함체(200)는 기존의 CDMA 통신 중계기용 함체에 3세대 통신 중계기 구성이 추가적으로 구현된 것이다. 따라서 통합 중계기 함체(200)는 기본적으로 본체 내부에, 도 2에 도시된 CDMA 중계부(120)의 회로 구성을 포함하고 있다. 도시되어 있지는 않지만 알려진 바와 같이, 일 예에 따라 본체(210) 내부에는 슬롯 방식의 쉘프(shelf)를 구비하고 있으며, 쉘프의 슬롯에는 CDMA 중계부(120)의 구성들이 슬롯 방식에 따라 삽입되어진다. 또한 2세대 통신 중계기 구성 중 부피가 큰 제 1 선형전력증폭기(124)는 바람직하게 본체 내부 안쪽에 구현되며, 외부로 돌출된 방열판(500)을 통해 열을 발산하게 된다.FIG. 3 is an external view of an
본체(210) 내부의 쉘프에는 바람직하게 3세대 중계부(130)의 회로 구성이 추가적으로 슬롯 방식에 따라 연결될 수 있다. 다만 부피가 큰 제 3 선형전력증폭기(134)는 본체 내부의 공간상 설치되기 어려우므로, 본체(210)에 힌지 결합되어 회전 가능한 도어(220)에 고정 결합되게 된다. 즉, 도어(220)에 제 3 선형전력증폭기(134)를 고정 결합시킴으로써, 여유 공간을 활용하고자 하는 것이다.The circuit configuration of the third generation repeater 130 may be additionally connected to the shelf inside the
제 3 선형전력증폭기(134)가 부피가 큰 이유는 다음과 같다. 제 3 선형전력증폭기(134)는 제 4 선형전력증폭기(136)와는 반대로 이동통신 단말기로 송신하고자 하는 신호를 전력 증폭하는 증폭기이다. 이동통신 단말기로 송신되는 신호는 단말기의 수신률이 높도록 충분히 전력 증폭되어야 한다. 따라서 이동통신 단말기로 송신하고자 하는 신호를 전력 증폭하는 제 3 선형전력증폭기(134)는 기지국 측으로 송신하고자 하는 신호를 전력 증폭하는 제 4 선형전력증폭기(136)보다 증폭 효율이 좋아야 한다. 증폭 효율을 높이기 위해 불가피하게 제 3 선형전력증폭기(134)의 부피가 커지게 된 것이다. 이는 제 1 선형전력증폭기(124)도 마찬가지이다. The reason why the third
전술한 바와 같은 이유로 인해 부피가 큰 제 3 선형전력증폭기(134)는 도 3에 도시된 바와 같이 도어(220)의 내측면에 고정 결합된다. 바람직하게 제 3 선형전력증폭기(134)는 나사 결합을 통해 도어(220)에 고정 결합될 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 도어(220)는 도시된 바와 같이, 그 일부가 방열판(221)으로 구현된다. 그리고 방열판(221) 하단의 내부 공간에는 팬(222)이 설치되고, 팬(222)의 구동에 따라 방열판(221)은 도어(220)의 내측면에 설치된 제 3 선형전력증폭기(134)에서 고주파 전력 증폭에 따라 발생되는 열을 외부로 발산시키게 된다.For the reasons described above, the bulky third
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통합 중계기 함체의 정면도이다. 제 1 도어(240) 및 제 2 도어(250)는 본체(210)의 양측에 힌지 결합되어, 본체(210) 내부를 여닫는 역할을 한다. 제 1 도어(240)의 내측면에는 전술한 CDMA 중계부(120)의 제 1 선형전력증폭기(124)가 고정 결합되고, 제 2 도어(250)의 내측면에는 전술한 WCDMA 중계부(130)의 제 3 선형전력증폭기(134)가 고정 결합된다. 그리고 제 1 도어(240) 및 제 2 도어(250)는 도시된 바와 같이 그 일부가 각각 2세대용 방열판(241) 및 3세대용 방열판(251)으로 구현된다. 그리고 각 2세대용 방열판(241) 및 3세대용 방열판(251) 하단의 내부 공간에는 각각 2세대용 팬(242) 및 3세대용 팬(252)이 설치되고, 각 팬의 구동에 따라 2세대용 방열판(241) 및 3세대용 방열판(242)은 각각 제 1 선형전력증폭기(124) 및 제 3 선형전력증폭기(134)에서 고주파 전력 증폭에 따라 발생되는 열을 외부로 발산시키게 된다.6 is a front view of an integrated repeater enclosure in accordance with another embodiment of the present invention. The
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선형증폭기의 회로도이고, 도 8은 도 7에 도시된 회로 동작을 설명하기 위한 2-톤 신호(two-tone signal) 상태 예시도이다. 이하 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선형전력증폭기의 회로 동작에 대해 설명하기로 한다. FIG. 7 is a circuit diagram of a linear amplifier according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a two-tone signal state diagram illustrating the operation of the circuit shown in FIG. Hereinafter, the operation of the linear power amplifier according to the preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.
도시된 바와 같이, 선형전력증폭기의 구성들은 신호처리부(Signal Control Unit)(310)와, 메인 증폭기(Main Amplifier)(320)와, 1차 딜레이부(1st Delay)(330)와, 에러 증폭기(Error Amplifier)(340)와, 2차 딜레이부(2nd Delay)(350)와, 출력부(Output Block)(360)와, 파일럿 발생기(Pilot Generator)(370)와, 국부 발진기(Local Oscillator)(380) 및 파일럿 검출기(Pilot Detector)(390)와, 제어부(Micro Control Unit)(400)로 나뉘어질 수 있다.As shown, the configurations of the linear power amplifier include a
이같이 세분화되는 회로의 입력단에 도 8의 (a)에 도시된 바와 같은 2-톤 신호가 입력된다고 가정한다. IN 단자를 통해 입력된 신호는 분배기(311)에 의해 주경로 및 보조경로로 분배된다. 분배기(311)는 바람직하게 방향성 결합기, 즉 커플러(coupler)로 구현될 수 있다. 주경로로 분배된 입력신호는 1차 벡터 모듈레이터(VM1)(312)에 의해 위상 및 이득이 조절된다. 1차 벡터 모듈레이터(312)는 제어신호에 따라 신호의 위상 및 이득을 조절하는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다.It is assumed that a two-tone signal as shown in Fig. 8 (a) is input to the input terminal of the subdivided circuit. The signal input through the IN terminal is distributed to the main path and the auxiliary path by the
메인 증폭기(320)는 1차 벡터 모듈레이터(312)에서 위상 및 이득이 조절된 신호를 전력 증폭한다. 메인 증폭기(320)에 의해 고전력 증폭된 신호는 증폭기의 비선형 소자로 인해 발생되는 혼변조 왜곡(IMD : Intermodulation Distortion) 신 호를 포함하게 된다. 도 8에 도시된 바와 같이 두개의 주파수 f1 과 f2의 예를 든다면, 출력에는 여러가지 잡종성분이 섞인 신호가 나오지만 2*f1, 3*f2 와 같은 완전배수성 하모닉들은 필터로 거를 수가 있다. 하지만 문제가 되는 것은 3차항, 즉 2*f1-f2 와 2*f2-f1 인데, 이것은 f1과 f2 신호에 아주 가까이 붙어버리기 때문에 필터링하는 것이 어렵다. 따라서 왜곡 신호 제거를 위해, 우선 메인 증폭기(320)에서 전력 증폭된 신호는 커플러에 의해 커플링된 신호가 1차 상쇄기(313)로 인가된다. The
한편, 전술한 분배기(311)에서 보조경로로 분배된 입력신호는 1차 딜레이부(330)에 의해 1차 상쇄기(313)로 인가되는 시간이 지연되게 된다. 이는 전술한 주경로로 분배된 신호가 메인 증폭기(320)에서의 전력 증폭에 따라 1차 상쇄기(313)에 인가되는 시간과 동일하게 맞추도록, 1차 딜레이부(330)가 보조경로로 분배된 신호를 지연시키는 것이다. 신호 지연을 위한 딜레이 구성은 동축케이블에 의해 구현될 수 있다.Meanwhile, the input signal distributed to the auxiliary path in the
1차 상쇄기(313)는 감산기 회로로 구현될 수 있으며, 메인 증폭기(320)에서 전력 증폭되어 커플링을 통해 인가된 신호로부터 1차 딜레이부(330)에서 딜레이되어 인가되는 신호를 상쇄시킨다. 또 다른 예에 따라 1차 상쇄기(313)는 커플러로 구현될 수 있으며, 커플러에 의해 결합된 신호는 상호 역위상인 경우에 상쇄되게 된다.The
1차 상쇄기(313)에서 이상적으로 상쇄가 이루어지게 되면, 도 6의 (c)와 같은 왜곡 신호만이 남게 된다. 1차 상쇄기(313)에서 상쇄되어 출력되는 왜곡 신호 는 2차 벡터 모듈레이터(VM2)(314)에 의해 위상 및 이득이 조절된다. 2차 벡터 모듈레이터(314)는 제어신호에 따라 신호의 위상 및 이득을 조절하는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다.When the
에러 증폭기(340)는 2차 벡터 모듈레이터(314)에서 위상 및 이득이 조절된 신호를 전력 증폭한다. 에러 증폭기(340)에서 전력 증폭된 신호는 2차 상쇄기(361)에 인가된다. 도 7에서 2차 상쇄기(361)는 커플러로 구현된 예를 보이고 있다. 한편, 메인 증폭기(320)에서 전력 증폭된 신호는 2차 딜레이부(350)에 의해 2차 상쇄기(361)로 인가되는 시간이 지연되게 된다. 이는 전술한 1차 상쇄기(313)에서 상쇄된 신호가 에러 증폭기(340)에서의 전력 증폭에 따라 2차 상쇄기(361)에 인가되는 시간과 동일하게 맞추도록, 2차 딜레이부(350)가 메인 증폭기(320)에서 증폭된 신호를 지연시키는 것이다. The
2차 상쇄기(361)는 메인 증폭기(320)에서 전력 증폭된 도 8의 (b)와 같은 신호로부터 에러 증폭기(340)로부터 인가되는 도 8의 (c)와 같은 왜곡 신호를 상쇄시킨다. 2차 상쇄기(361)에서 이상적으로 상쇄가 이루어지면, 도 8의 (d)와 같은 원 신호만이 남게 되고, 이는 출력단(OUT)을 통해 외부로 출력된다.The second-
한편, 파일럿 발생기(370)는 2차 벡터 모듈레이터(314)에서 왜곡 신호의 위상 및 이득을 조절하도록 하기 위한 제어신호를 생성하기 위한 파일럿 신호를 생성한다. 파일럿 발생기(370)에 의해 발생된 파일럿 신호는 도 7에 도시된 바와 같이 주경로에 커플링되어 인가될 수 있다. Meanwhile, the
파일럿 발생기(370)에 의해 발생된 파일럿 신호를 추출하기 위해, 2차 상쇄 기(361)에서 상쇄된 신호는 커플러에 의해 커플링되어 파일럿 검출기(390)로 인가된다. 파일럿 검출기(390)는 도시된 바와 같은 믹서와, 대역선택필터와, 다이오드를 포함한다. 국부 발진기(380)는 믹서에 국부 발진 신호를 인가한다. 믹서에서 주파수 하향 변환된 신호는 대역 선택 필터 및 다이오드를 거쳐 제어부에 인가된다. 파일럿 신호를 검출하기 위한 구성 자체는 공지된 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.In order to extract the pilot signal generated by the
제어부(400)는 주경로로 인가된 신호의 위상 및 이득과 왜곡 신호의 위상 및 이득을 제어함으로써, 입력단(IN)을 통해 입력된 신호가 왜곡 신호 없이 증폭되어 출력단(OUT)을 통해 출력되도록 한다. 이를 위해 제어부(400)는 1차 벡터 모듈레이터(312)와 2차 벡터 모듈레이터(314)를 제어한다.The control unit 400 controls the phase and gain of the signal applied to the main path and the phase and gain of the distorted signal so that the signal input through the input terminal IN is amplified without the distortion signal and outputted through the output terminal OUT . To this end, the control unit 400 controls the first-
우선 제어부(400)는 1차 벡터 모듈레이터(312)를 이상적으로 제어하기 위해, 1차 상쇄기(313)에서 출력되어 커플링되는 신호를 입력받는다. 그 다음 신호를 분석하여 1차 상쇄기(313)에서 출력되는 신호가 왜곡 신호만이 되도록, 1차 벡터 모듈레이터(312)에 제어신호를 출력한다. 그러면 1차 벡터 모듈레이터(312)는 제어부(400)의 제어신호에 따라 분배기(311)에서 주경로로 분배된 입력신호의 위상 및 이득을 조절한다.First, the control unit 400 receives a signal output from the first-
또한 제어부(400)는 2차 벡터 모듈레이터(314)를 이상적으로 제어하기 위해, 파일럿 검출기(390)에서 검출되는 파일럿 신호를 입력받는다. 그 다음 파일럿 신호의 크기를 분석하여 2차 상쇄기(361)에서 출력되는 신호에서 왜곡 신호가 상쇄되도록, 1차 벡터 모듈레이터(312)에 제어신호를 출력한다. 그러면 2차 벡터 모듈레 이터(314)는 제어부(400)의 제어신호에 따라 2차 상쇄기(361)에서 출력된 왜곡 신호의 위상 및 이득을 조절한다.In addition, the control unit 400 receives the pilot signal detected by the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 통합 중계기는 2세대 통신 중계기와 3세대 통신 중계기의 신호 송수신을 한 쌍의 공용 안테나와 또 다른 한 쌍의 급전선을 이용하여 수행할 수 있도록 함으로써, 저가의 고품질 중계 서비스를 제공할 수 있는 효과를 창출한다. 또한 2세대 통신 중계기와 3세대 통신 중계기가 통합됨으로써, 종래에서와 같이 도심 지역에 촘촘히 설치되는 중계기 간의 신호 간섭에 의한 잡음 증가 및 미관상 등의 여러 문제점을 해결할 수 있게 된다.As described above, the integrated repeater according to the present invention can perform signal transmission / reception between the second-generation communication repeater and the third-generation communication repeater using a pair of common antennas and another pair of feed lines, And the like. In addition, the second-generation communication repeater and the third-generation communication repeater can solve various problems such as increase in noise due to signal interference between repeaters closely installed in the city center as in the past, and cosmetics.
뿐만 아니라, 2세대 통신 중계기 함체에 3세대 통신 중계기 회로들을 추가하고, 그 중 부피가 큰 선형전력증폭기를 여유 공간인 중계기 함체용 도어에 고정 결합시킴으로써, 이미 완벽하게 전국적으로 설치되어 있는 2세대 통신 중계기 함체에 추가적으로 3세대 통신 중계기 구성을 용이하게 구현할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명에 따른 통합 중계기를 용이하게 구현할 수 있게 되는 것이다. In addition, the third generation communication repeater circuits are added to the second-generation communication repeater enclosure, and a bulky linear power amplifier is fixedly coupled to the relay enclosure door, which is a free space. Thus, So that the configuration of the third generation communication repeater can be easily implemented in addition to the repeater enclosure. That is, the integrated repeater according to the present invention can be easily implemented.
또한 중계기 함체의 도어에 설치된 3세대용 선형전력증폭기에 이상이 발생하더라도 본체 내부에 설치된 것이 아니고 도어에 설치된 것이기 때문에, 관리/보수가 편리하다.Also, even if an abnormality occurs in the third-generation linear power amplifier installed in the door of the repeater enclosure, it is installed in the door, not in the main body, so that maintenance and repair are convenient.
또한 본 발명의 또다른 양상에 따라 중계기 함체 각각의 도어에 설치된 2세대용 선형전력증폭기 및 3세대용 선형전력증폭기에 이상이 발생하더라도 본체 내부에 설치된 것이 아니고 각각의 도어에 설치된 것이기 때문에, 관리/보수가 편리하 다.According to another aspect of the present invention, even if an abnormality occurs in the second-generation linear power amplifier and the third-generation linear power amplifier installed in the doors of the respective repeater enclosures, it is installed in each door, Maintenance is convenient.
한편 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined only by the appended claims.
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