KR100812134B1 - 캐스케이드형 발진중계기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 근거리용 발진 제거할 뿐만 아니라 원거리용 발진제거까지도 동시에 수행할 수 있는 캐스케이드(CASCADE)형 발진중계기에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 송신매체로부터 인가되는 수신안테나의 신호를 증폭기에서 소정의 레벨로 증폭하여 송신안테나가 수신매체로 송출하고, 상기 수신안테나와 증폭기 사이에는 수신안테나측의 믹서, 합산기, 소(Saw)필터, 분배기 및 다른 믹서가 순차적으로 설치되는 근거리중계기를 구비하여; 발진신호를 차감해주기 위해 무선중계기의 출력신호를 분기하는 분배기로부터의 입력포트와 무선중계기의 수신경로에 신호를 합하는 합산기로부터의 출력포트사이에 근거리용 발진제거블록이 설치되는 발진제거중계기에 있어서, 상기 근거리용 발진제거블록의 멀티패스 피드백 제거필터에 원거리용 발진제거블록이 병렬로 설치되고, 상기 근거리용 발진제거블록과 원거리용 발진제거블록을 각각 조정하는 모니터로서 평가수단이 설치되어 상기 근거리중계기와 원거리중계기과의 데이터 전송으로 캐스케이드형 설치된 것을 특징으로 한다.

근거리용 발진제거, 원거리용 발진제거, 중계기, 캐스케이드, 발진중계기, 원거리중계기, 근거리중계기

Description

캐스케이드형 발진중계기{INTERFERENCE CANCELLATION REPEATER FOR CASCADE}

본 발명은 본 발명자에 의해 개발한 근거리용 발진제거 블록을 이용하여 원거리용 발진제거가 추가함으로 근거리중계기에서 근거리용 발진 제거할 뿐만 아니라 원거리용 발진제거까지도 수행할 수 있는 개량된 캐스케이드형 발진중계기에 관한 것이다.

통신기술이 발전됨에 따라 각종 무선 통신을 이용한 서비스 사업이 확장되고 있다. 이동 통신시스템의 경우와 디지털 멀티미디어 방송의 경우에 있어서 송신 매체와 수신 매체의 거리에 따라 혹은 수신 매체의 영역, 예컨대 산악지역, 큰 빌딩의 밀집지역 또는 지하는 소정의 통신 음영지역이 형성되어 서비스가 어려워진다.

상기 통신 음영지역의 형성에 따른 통신서비스의 질 저하를 방지하기 위해 송신 매체로부터 수신되는 신호를 증폭하여 수신매체로 송출하는 무선(RF)중계기가 개발되어 도입 운영되고 있다. 따라서, 무선중계기는 송신 매체와 수신매체 사이에서 신호를 증폭하는 역할을 담당하여, 양 매체간 거리가 멀리 떨어져 있거나, 건물 등에 가려진 음영지역에 전파를 도달시킴으로써 양질의 서비스 품질을 제공하기 위한 장치인 것이다.

즉, 일반적인 무선중계기는 송신매체와의 통신을 위한 수신안테나, 수신매체와의 통신을 수행하기 위한 송신안테나, 이 수신안테나로부터 인가되는 신호를 소정의 레벨로 증폭하여 송신안테나로 출력하는 증폭기를 포함하여 구성되어 있다. 이와 같이 구성되는 무선중계기는 설치시 안테나간의 이격거리를 충분히 확보하지 않을 경우, 상기 증폭기를 통해 증폭 출력되는 신호가 다시 무선중계기의 입력으로 인가되는 궤환 현상이 발생됨으로, 이 증폭기를 통해 출력되는 증폭신호가 반복적으로 발진하게 되어 이때 발생되는 불필요한 주파수 성분들에 의해 시스템상의 서비스 품질이 급격히 낮아지는 문제가 발생하였다.

따라서, 무선중계기는 송수신 주파수가 같아서 송수신안테나간의 이격도를 충분히 확보하지 않으면 출력신호가 다시 입력으로 궤환하고 증폭되어 다시 출력으로 나가는 것을 반복하는 발진 현상을 일으키고, 이는 서비스 품질에 악영향을 미치는 결과를 초래한다. 이러한 이유로 무선중계기에 피드백 경로를 통한 신호와 크기가 같고 위상이 정 반대인 모사 신호를 인위적으로 만들어 서비스 신호에 더하여 발진을 제거하는 방법들이 개발되고 있다.

그러나, 종래의 발진제거기술중 차감 경로의 크기와 위상을 조절하기 위한 부분에 사용되는 위상 조절기는 조절범위가 사용 케리어에서 360도 정도이며, 거리로 환산하면 수십 센터이내가 된다. 이러한 이유로 발진제거 무선중계기의 경우에는 송수신 안테나간의 거리는 고정식으로 할 수밖에 없다. 이러한 제약 조건은 안 테나의 설치에 많은 불편함을 주며, 외부 환경에 따른 기구적인 변형의 이유로 안테나간 거리 변화가 위상조절기의 조절범위를 넘어설 때 발진제거 무선중계기의 역할을 더 이상 할 수 없게 된다는 치명적인 문제가 있다.

예컨데 평야지대 등에 있어서 지형지물을 충분히 확보하지 못하는 곳은 안테나간 이격을 충분히 하지 못하므로, 발생하는 궤환신호의 역(-)신호를 발생시켜 원신호에 인가하여 발진신호를 제거하는 장치를 추가해야 했다. 발진 제거 무선 중계기에서, 종래의 기술은 안테나간 전파지연 거리를 모사하는 기능으로 고정된 신호지연케이블과 위상조절기만으로 된 구조를 가짐에 따라 안테나의 상태에 따른 적응 폭이 너무 적어서 안테나의 설치 또는 유지가 용이하지 못하여, 실용화하기 어려운 문제점이 있었다.

종래의 발진제거 무선중계기에 있어, 수신안테나에는 합산기를 통해 증폭기가 연결되고, 상기 합산기에는 진폭조절기와 위상지연조절부가 순차적으로 연결되게 된다. 상기 증폭기는 커플러를 통해 송신안테나와 지연라인이 각기 연결되고, 상기 지연라인은 위상지연조절부가 연결되게 된다. 이상과 같은 구성은 지연라인이 고정되어 있으며, 차감 경로의 지연시간을 조절할 수 있는 부분이 위상지연 조절부로만 되어 있다. 이 위상지연조절부의 조절범위는 350도가 최대이고, 거리로 환산하면 수십 센티미터이므로 송수신안테나간 거리는 고정식으로 될 수밖에 없었다.

따라서, 발진제거 무선중계기에 있어 종래의 기술에서 위상제어기만을 이용한 발진제거기는 지연 조절능력이 최대 360정도이며, 전파거리상으로 수십 센티메터 정도로 한정되어 송수신 안테나간의 거리를 고정식으로 사용해야 하는 제약이 있었다.

상기 문제점을 해소한 본 발명자는 개발한 근거리 발진제거중계기를 운용하다 보니, 상기 근거리중계기의 멀티패스 피드백 제거필터가 원거리 중계기로부터의 발진제거를 제대로 수행하지 못하게 됨으로 시스템의 데이터 전송성능이 향상되지 않는다는 문제점이 발견되었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 사정을 감안하여 개량된 발진제거중계기를 발명한 것으로, 본 발명자가 개발한 멀티패스 피드백 제거필터를 이용하여 근거리중계기에서 원거리중계기로부터의 발진제거도 원할히 수행할 수 있도록 원거리용 발진제거 블록을 추가함으로써 종래의 발진중계기보다 데이터 전송성능의 향상을 도모할 수 있는 개량된 캐스케이드(CASCADE)형 발진중계기를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 송신매체로부터 인가되는 수신안테나의 신호를 증폭기에서 소정의 레벨로 증폭하여 송신안테나가 수신매체로 송출하고, 상기 수신안테나와 증폭기사이에는 수신안테나측의 믹서, 합산기, 소(Saw)필터, 분배기 및 다른 믹서가 순차적으로 설치되는 근거리중계기를 구비하여; 발진신호를 차감해주기 위해 무선중계기의 출력신호를 분기하는 분배기로부터의 입력포트와 무선중계기의 수신경로에 신호를 합하는 합산기로부터의 출력포트사이에 근거리용 발진제거블록이 설치되는 발진제거중계기에 있어서, 상기 근거리용 발진제거블록의 멀티패스 피드백 제거필터에 원거리용 발진제거블록이 병렬로 설치되고, 상기 근거리용 발진제거블록과 원거리용 발진제거블록을 각각 조정하는 모니터로서 평가수단이 설치되어 상기 근거리중계기와 원거리중계기과의 데이터 전송으로 캐스케이드형 설치된 것을 그 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 근거리중계기와 원거리중계기를 종속접속시 멀티패스 피드백 제거필터를 이용한 근거리중계기에서 상기 멀티패스 피드백 제거필터의 원거리용 발진제거블록을 채용하여 원거리중계기로부터의 발진제거도 원할히 수행함으로 종래보다 데이터전송의 성능향상을 기할 수 있고, 또한데이터통신을 요하는 환경에서 서비스영역의 전반에 걸친 균등한 데이터 통신품질을 유지할 수 있는 효과를 가질 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 캐스케이드형 발진중계기를 설명하기 위한 구성도로서, 본 발명은 근거리중계기(20)에서 근거리용 발진 제거할 뿐만 아니라 원거리용 발진제거까지도 수행할 수 있는 개량된 캐스케이드형 발진제거중계기인 것이다.

상기 근거리중계기(20)는 지형지물이 막힌 예컨데 산 정상부분에 설치되는 발진제거중계기이고, 이 중계기(20)에서는 앞 지역의 기지국(10)이 설치되는 한편 산너머 마을의 이동 단말기(40)가 설치되어 있다. 이는 상기 이동 단말기(40)와의 데이터 전송하기 위해 산 너머로 원거리중계기(30)가 설치되어 데이터 전송품질을 향상시키도록 종속 접속되고 있다.

여기서는 기지국(10)과 지형지물 산너머의 이동단말기(40)로의 데이터 전송을 위해 가시거리의 근거리중계기(20)를 매개로 원거리중계기(30)를 종속 접속하는 전파환경을 일례로 설명하고, 상기 근거리중계기(20)와 원거리중계기(30)과의 데이터 전송은 캐스케이드형 설치로서 여러 형태의 종속접속에 적용 가능하도록 구성되어져 있다. 상기 근거리중계기(20)와 원거리중계기(30)의 동작은 발진제거 중계기의 동작을 원활히 수행하고 있음으로 그의 상세한 설명은 생략한다.

따라서, 본 발명의 근거리중계기는 근거리용 발진제거블록과 원거리용 발진제거블록를 채용하게 되는 바, 상기 발진제거블록은 도 2 에 도시된 바와 같이 본 발명자가 개발한 멀티패스 피드백(Multipath Feedback) 제거필터를 이용하게 된다. 그러므로, 무선 이동통신에 사용하는 발진제거중계기는 기지국과 이동 단말기사이에서 기지국의 신호를 증폭하여 이동 단말기로 보내고, 이동 단말기의 신호를 증폭해서 기지국으로 보냄으로 기지국으로부터 거리가 멀리 떨어져 있거나 건물 등에 가려진 음영지역에 전파를 도달시킴으로 양질의 통화품질을 제공할 수 있다.

도 2 는 본 발명의 캐스케이드형 발진중계기를 도시해 놓은 구체적인 블록도인 것이다. 본 발명은 본 발명자가 개발한 멀티패스 피드백 제거필터(22)를 이용하여 근거리중계기(20)에서 원거리중계기(30)로부터의 발진제거도 원할히 수행할 수 있도록 원거리용 발진제거 블록(24)을 추가함으로써 종래의 발진중계기보다 데이터 전송성능의 향상을 도모할 수 있는 개량된 캐스케이드(CASCADE)형 발진중계기인 것이다. 따라서, 본 발명은 데이터통신을 요하는 환경에서 서비스영역의 전반에 걸친 균등한 데이터 통신품질을 유지할 수 있다.

송신매체로부터 인가되는 수신안테나의 신호를 증폭기에서 소정의 레벨로 증폭하여 송신안테나가 수신매체로 송출하고, 상기 수신안테나와 증폭기사이에는 수신안테나측의 믹서, 합산기, 소(Saw)필터, 분배기 및 다른 믹서가 순차적으로 설치되는 발진제거중계기를 이용하게 된다. 여기서, 발진신호를 차감해주기 위해 무선중계기의 출력신호를 분기하는 분배기로부터의 입력포트와 무선중계기의 수신경로에 신호를 합하는 합산기로부터의 출력포트사이는 각각 근거리용 발진제거블록과 원거리용 발진제거블록이 병렬로 설치된다.

상기 근거리중계기(20)의 송수신 안테나사이에서 근거리 또는 원거리의 발진신호를 차감해주기 위해 0 - 7 ㎲ 의 근거리용 발진제거블록과 8 - 16 ㎲의 원거리용 발진제거블록(24)을 각각 설치되어 있다. 상기 근거리용 발진제거블록은 멀티패스 피드백 제거필터(22)를 사용하고, 상기 원거리용 발진제거블록(24)은 원거리용 멀티패스 피드백 제거필터(25)와 8 - 10 ㎲의 딜레이(26)로 구성되어 있다.

상기 합산기 전단으로의 입력포트는 모니터로서 평가수단(23)을 분기하여 상 기 근거리용 발진제거블록과 원거리용 발진제거블록의 멀티패스 피드백 제거필터를 각각 조정하게 된다. 상기 평가수단(23)은 신호의 상관관계를 구하기 위해 커렉션(Correction) 연산을 행하게 됨으로, 시간딜레이 변수, 위상변수 및 크기변수를 조정할 수 있게 조정신호는 상기 근거리용 발진제거블록과 원거리용 발진제거블록(24)에 각기 인가되어진다.

여기서, 발진제거 중계기의 궤환신호는 자연적인 물리적 고정체 또는 이동체에 의해서 발생하는 것으로, 예컨대 11 ㎲ 나 1.5 ㎲, 0 - 7 ㎲ 과 8 ㎲ 등의 어떠한 지연 시간도 가질 수 있다.

도 3 은 본 발명의 캐스케이드형 발진중계기를 설명하기 위한 신호 타이밍차트이다. 본 발명의 캐스케이드형 발진중계기는 도 2 에 도시된 블록도를 근거로 설명하면 다음과 같다.

즉, 기지국과 이동 단말기 사이에서 기지국에서의 신호가 증폭되어 약 1키로의 근거리중계기(20)에 입력되는 바, 이는 3,3 ㎲ 후에 신호가 중계기에 입력되었다가 8 ㎲ 후에 증폭되어 출력되게 된다. 이어 상기 근거리중계기(20)의 입력으로는 7 ㎲ 동안 근거리 신호들이 들어오게 되고, 근거리용 멀티패스 피드백 제거필터(22)에서의 반대방향 7 ㎲ 동안 신호(C1)에 의해 근거리용 발진제거가 되게 된다.

상기 근거리중계기(20)다음으로 원거리중계기(30)에서는 1.6 ㎲ 후에 신호가 중계기로 입력되었다가 8 ㎲ 후에 증폭되어 출력되게 된다. 이어 상기 원거리중계기(30)의 입력으로는 7 ㎲ 동안 원거리 신호들이 들어오게 되고, 원거리용 멀티패 스 피드백 제거필터에서의 반대방향 7 ㎲ 동안 신호(C2)에 의해 원거리용 발진제거가 되게 된다.

이때 1.5 ㎲ 후에 상기 근거리중계기(20)에서는 입력으로는 7 ㎲ 동안 원거리 신호들이 들어오게 됨으로, 딜레이(25)를 통한 원거리용 멀티패스 피드백 제거필터(26)는 반대방향 7 ㎲ 동안 신호(C1')에 의해 원거리용 발진제거가 되게 된다. 여기서, 모니터로서 평가수단(23)는 근거리용 발진제거블록과 원거리용 발진제거블록을 각각 조정하게 된다.

그러므로, 근거리중계기(20)와 원거리중계기(30)를 종속접속시 멀티패스 피드백 제거필터(22, 25)를 이용한 근거리중계기(20)에서 상기 멀티패스 피드백 제거필터(25)의 원거리용 발진제거블록(24)을 채용하여 원거리중계기(30)로부터의 발진제거도 원할히 수행함으로 종래보다 데이터전송의 성능향상을 기할 수 있다.

본 발명의 캐스케이드형 발진중계기에 대한 기술사상을 예시도면에 의거하여 설명했지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 이 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 캐스케이드형 발진중계기를 설명하기 위한 구성도,

도 2 는 본 발명의 캐스케이드형 발진중계기를 도시해 놓은 보다 구체적인 블록도,

도 3 은 본 발명의 캐스케이드형 발진중계기를 설명하기 위한 신호 타이밍차트이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 기지국

20 : 근거리중계기

30 : 원거리중계기

40 : 이동단말기

Claims (3)

1. 송신매체로부터 인가되는 수신안테나의 신호를 증폭기에서 소정의 레벨로 증폭하여 송신안테나가 수신매체로 송출하고, 상기 수신안테나와 증폭기사이에는 수신안테나측의 믹서, 합산기, 소(Saw)필터, 분배기 및 다른 믹서가 순차적으로 설치되는 근거리중계기를 구비하여;

   발진신호를 차감해주기 위해 무선중계기의 출력신호를 분기하는 분배기로부터의 입력포트와 무선중계기의 수신경로에 신호를 합하는 합산기로부터의 출력포트사이에 근거리용 발진제거블록이 설치되는 발진제거중계기에 있어서,

   상기 근거리용 발진제거블록의 멀티패스 피드백 제거필터에 원거리용 발진제거블록이 병렬로 설치되고, 상기 근거리용 발진제거블록과 원거리용 발진제거블록을 각각 조정하는 모니터로서 평가수단이 설치되어지되, 상기 근거리용 발진제거블록은 멀티패스 피드백 제거필터를 사용하고, 상기 원거리용 발진제거블록은 원거리용 멀티패스 피드백 제거필터와 8 - 10 ㎲의 딜레이로 구성되며, 상기 모니터는 상기 합산기 전단으로의 입력포트로부터 분기연결되어 상기 근거리용 발진제거블록과 원거리용 발진제거블록의 멀티패스 피드백 제거필터를 각각 조정하도록 연결된 것을 특징으로 하는 캐스케이드형 발진중계기.
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