KR100876996B1

KR100876996B1 - 복합 마이크로웨이브 중계 시스템

Info

Publication number: KR100876996B1
Application number: KR1020070028904A
Authority: KR
Inventors: 박태환; 이승한; 신수현; 이준수; 정현섭
Original assignee: 주식회사 휴텍이일
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2009-01-09
Also published as: KR20080086777A; WO2008117972A1

Abstract

본 발명은 복합 마이크로웨이브 중계 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 신속한 동기화가 시간 지연 없이 이루어지고, 실제 서비스되는 신호만을 선택하여 전달하며, 신호의 왜곡을 보상시켜 증폭 효율을 개선할 수 있는 복합 마이크로웨이브 중계 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 복합 마이크로웨이브 중계 시스템은 기지국과 이동국 간의 중계 신호를 IF 또는 RF 신호 및 M/W 신호로 변환하기 위하여 통신 신호를 필터링하는 필터와 상기 신호를 일정한 레벨로 증폭하는 AMP와 통신신호, 동기신호, RF신호를 하나의 Port로 각 M/W 유니트로 송수신하는 MUX와 상기 장치들을 제어하는 MCU를 구비하는 도너RF 유니트와 도너M/W 유니트를 포함하는 도너 시스템과 리모트M/W 유니트와 리모트RF 유니트를 포함하는 리모트 시스템으로 이루어진 M/W 중계기시스템에 있어서, 상기 도너 RF 유니트는 상기 서비스 신호에 포함되는 각 FA를 선택하여 검출하는 FA DET 회로 장치와, 상기 도너RF 유니트와 리모트RF 유니트는 상기 서비스 신호 중 FA가 존재하는 구간이 MCU를 통하여 식별된 후 상기 식별된 FA의 주파수를 서비스 대역의 FA만 통과시키기 위하여 업 또는 다운시키는 컨버터와, 도너M/W 유니트와 리모트M/W 유니트는 상기 통신 신호의 노이즈를 위상차를 이용하여 제거하고 증폭하는 Feed forward 회로 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 복합 마이크로웨이브 중계 시스템에 관한 것이다.

CDMA, WCDMA, 와이브로, 알에프 유니트, M/W 유니트

Description

복합 마이크로웨이브 중계 시스템 {M/W REPEATER USING COMPLEX FREQUENCY BAND}

도1a는 종래의 M/W중계 시스템의 도너RF 유니트와 도너M/W 유니트의 개략적인 모습을 보여주는 블록도.

도1b는 종래의 M/W중계기 시스템의 리모트M/W 유니트와 리모트RF 유니트의 개략적인 구성을 보여주는 블록도.

도2a는 본 발명에 따른 복합 주파수 대역 중계장치의 도너RF 유니트와 도너M/W 유니트의 개략적인 구성을 보여주는 블록도.

도2b는 본 발명에 따른 복합 주파수 대역 중계장치의 리모트M/W 유니트와 리모트RF 유니트의 개략적인 구성을 보여주는 블록도.

도3은 본 발명에 따른 도너RF 유니트의 FA DET 회로 장치를 개략적으로 보여

주는 블록도.

도4는 본 발명에 따른 도너RF 유니트와 리모트RF 유니트의 컨버터를 개략적

으로 보여주는 블록도.

도5a는 본 발명에 따른 도너RF 유니트가 해당 서비스 주파수만을 선택하여

전송하는 것을 보여주는 도면.

도5b는 본 발명에 따른 리모트RF 유니트가 전송 받은 서비스 주파수를 복원

하는 것을 보여주는 도면.

도6은 본 발명에 따른 도너M/W 유니트와 리모트M/W 유니트의 Feed forward

회로 장치를 개략적으로 보여주는 블록도.

도7은 본 발명에 따라 서비스되는 대역을 40MHz, 20MHz, 10MHz 및 5MHz로 선택하여 대역을 설정하는 것을 보여주는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 도너RF 유니트 105 : 필터

110, 135, 185, 195, 225, 240, 255, 270 : AMP

120 : FA DET 회로 장치 123 : Filter

125 : FA DET 회로 130, 190 : 컨버터

200 : 도너M/W 유니트 140, 220 : MUX

150 : DC/DC 컨버터

155, 205 : Bias Tee 160 : pilot 신호 장치

165, 221, 331, 432 : Modem 신호 장치

170 : OCXO 124, 231 : Mixer

240' : Feed forward 회로 장치 300 : 리모트M/W 유니트

400 : 리모트RF 유니트 180, 280, 380, 480 : MCU

241 : PATH1 242 : PATH2

241-4 : CPL2 241-5 : 2nd Delay부

243 : HYB2 242-4 : AM3

242-3 : PM2 242-2 : Delay2

245 : PATH3 245-1 : delay3

230, 235, 255, 265, 315, 320, 360, 355 : Filter

450 : VCTCXO

일반적으로 중계 신호에는 CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband code division multiple access), 와이브로(wibro) 신호 등이 있다. CDMA는 2G(generation)의 대표적인 신호 전송 방법이며, WCDMA는 3G(generation)의 대표적인 신호 전송 방법이고, 상기 와이브로 신호를 이용하여 통신하는 와이브로 시스템은 이동하면서 초고속 인터넷 서비스를 이용할 수 있는 무선 휴대 인터넷을 말하는 것으로, 와이브로 이동국을 설치하면 이동하는 자동차 안이나 지하철에서도 휴대폰처럼 자유롭게 인터넷을 이용할 수 있게 하는 2.3 GHz 대역의 무선 인터넷 서비스이다.

도1a는 종래의 M/W중계기의 도너RF 유니트와 도너M/W 유니트의 개략적인 모 습을 보여주는 블록도이다.

도1b는 종래의 M/W중계기의 리모트M/W 유니트와 리모트RF 유니트의 개략적인 구성을 보여주는 블록도이다.

도 1a와 도1b를 참조하면, 종래 발명은 신호를 수신하기 위한 안테나와 수신된 신호를 선택하여 전달하는 도너RF 유니트(10)와 도너M/W(microwave) 유니트(20)로 이루어진 도너 시스템과 리모트M/W 유니트(30)와 리모트RF 유니트(40)로 이루어진 리모트 시스템으로 구성된다.

도너RF 유니트(10)는 기지국(base station)으로부터 수신단을 통하여 무선 또는 RF 케이블로 순방향신호를 수신 받는다. 상기 순방향신호는 입력 Filter(10-5)를 통하여 필터링되며, 초단 AMP(11)를 통하여 일정한 레벨로 증폭된다. 상기 순방향신호는 컨버터(13)를 통하여 일정 신호로 컨버팅되며, Pilot 신호 장치(16)와 Modem 신호 장치(16-5)에 따른 Modem신호와 Pilot신호를 상기 순방향신호에 실어 후단AMP(13-5)에 전달되어 증폭되고 MUX(14)를 지나 Bias Tee(15-5)를 경유하여 동축케이블을 통해 도너M/W 유니트(20)로 전송된다.

또한, 도너M/W 유니트(20)에서 도너RF 유니트(10)로부터 입력 된 순방향신호는 Bias Tee(20-5)를 통하여 Modem신호와 Pilot신호를 분리하기 위하여 MUX(22)에 입력되고, 분리된 Modem 신호는 Modem으로 전송되고 Pilot신호는 PLL(Phase Locked Loop)에 공급된다. 상기 Pilot 신호와 Modem 신호를 제외한 서비스 신호는 초단AMP(22-5)와 Filter(23)를 거쳐 PLL 신호와 믹싱된다. 그리고, 서비스 신호는 Filter(23-5)와 후단AMP(24)를 경유하여 출력 Filter(24-5)에서 필터링되고, M/W 안테나를 통해 리모트M/W 유니트(30)의 안테나로 무선으로 전송된다.

한편, 리모트M/W 유니트(30)에서 도너M/W 유니트(20)로부터 무선으로 수신된 순방향신호는 M/W안테나로 수신되어 Filter(30-5)를 경유하여 초단AMP(31)를 통하여 증폭된다. 그리고, 상기 증폭된 순방향신호는 Filter(31-5)를 거쳐 PLL의 기준 주파수 신호와 혼합되어 리모트RF 유니트(40)로 전송되기 위한 IF 또는 RF 주파수 신호로 변환된다. 또한, 상기 순방향신호는 Filter(32)를 지나 필터링되며 후단AMP(32-5)를 통해 증폭된다. 여기서, 상기 증폭된 순방향신호는 MUX(33)를 지나 RF동축 Cable을 통해 리모트RF유니트(40)로 전송된다.

또한, 리모트RF 유니트(40)에서 리모트M/W 유니트(30)로부터 수신된 순방향신호인 IF 또는 RF 신호는 Bias Tee(40-5)를 지나 MUX(41)를 통해 일정 신호로 분리되며, 초단AMP(42)를 경유하여 컨버터(43)에 입력되어 식별된 FA의 주파수의 서비스 대역을 복원시킨다. 여기서, MUX(41)에서는 상기 IF 또는 RF 신호에서 동기신호인 Pilot신호를 분리하여 10MHz Reference Clock을 생성한 다음 Bias Tee(40-5)를 경유하여 리모트M/W 유니트(30)에 공급하며, OCXO(45)는 동기신호를 추출하여 컨버터(43)에 공급한다. 그리고, 순방향신호는 후단AMP(43-5)를 거쳐 Filter(44)를 통해 필터링된 후 개인 단말로 전송된다.

그러나, 상술한 도너RF 유니트와 도너M/W 유니트로 이루어진 도너 시스템과 리모트M/W 유니트와 리모트RF 유니트로 이루어진 리모트 시스템은 2G, 3G, wibro를 동시에 전송하지 못하고 있다. 따라서, 2G, 3G, wibro와 같은 다양화된 통신 신호를 만족하는 중계장치가 각각 개발되고 있는 문제점이 있었다. 또한, 이러한 중계 장치는 실제 서비스되는 신호만을 선택하여 전달하는 방법을 사용하지 않아서 신호 대역을 넓게 사용할 수 없었고, 전송 속도도 높이기 어려웠다.

그리고, OCXO의 초기 안정화 시간 때문에 빠른 동기 신호 추출이 어려워서 중계장치의 각 유니트들의 통신신호 동기화가 지연되는 문제점이 있었다.

또한, 중계장치에 통신 신호의 전송이득 효율을 개선하기 위하여 필수적으로 구비되는 후단 AMP가 그 증폭 기능이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 서비스 신호 대역을 넓게 사용하기 위해 실제 서비스 신호만을 선택함으로 인하여 2G, 3G, wibro와 같은 다양화된 통신 신호를 전송하면서 이러한 통신 신호의 동기를 맞추고 전송이득 효율을 개선하는 장치가 필요하게 되었다.

본 발명의 목적은 전압에 의해 제어되는 동기화 장치를 사용하여 각 유니트의 동기화 시간을 단축하기 위한 복합 마이크로웨이브 중계 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 2G, 3G, wibro와 같은 복합 주파수 대역을 전송하기 위하여 실제 서비스되는 신호만을 선택하여 전달하는 신호 검출 방식과 가변 컨버터 방식을 이용하여 해당 서비스 주파수만을 선택하여 전송하여 신호대역을 넓게 사용하고 전송 속도를 높이도록 개선된 복합 마이크로웨이브 중계 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 또 목적은 신호의 왜곡을 보상시켜 전송이득 효율을 개선할 수 있는 회로 장치를 구비한 복합 마이크로웨이브 중계 시스템을 제공하는 데 있 다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 복합 마이크로웨이브 중계 시스템는, 기지국과 이동국 간의 중계 신호를 IF 또는 RF 신호 및 M/W 신호로 변환하기 위하여 통신 신호를 필터링하는 필터와 상기 신호를 일정한 레벨로 증폭하는 AMP와 MUX와 상기 장치들을 제어하는 MCU를 구비하는 도너RF 유니트와 도너M/W 유니트를 포함하는 도너 시스템과 리모트M/W 유니트와 리모트RF 유니트를 포함하는 리모트 시스템으로 이루어진 M/W 중계기시스템에 있어서, 상기 리모트 M/W에 장착되며 전압에 의해 제어되어 동기신호를 추출하는 VCTCXO와; 상기 도너 RF 유니트에 장착되며 상기 통신 신호에 포함되는 각 FA를 선택하여 검출하는 FA DET 회로 장치와; 상기 도너RF 유니트와 리모트RF 유니트에 장착되며 상기 통신 신호 중 FA가 존재하는 구간이 상기 MCU를 통하여 식별한 후 상기 식별된 FA의 주파수를 실제 서비스 신호만을 전송시키는 컨버터와; 도너M/W 유니트와 리모트M/W 유니트에 장착되며, 상기 통신 신호 중 노이즈를 역위상으로 합성하여 상쇄시켜 상기 실제 서비스 신호만 증폭하여 출력하는 Feed forward 회로 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 도2를 참조하여 본 발명의 복합 마이크로웨이브 중계 시스템에 대하여 상세히 설명한다.

도2a는 본 발명에 따른 복합 마이크로웨이브 중계 시스템의 도너RF 유니트와 도너M/W 유니트의 개략적인 구성을 보여주는 블록도이다.

도2b는 본 발명에 따른 복합 마이크로웨이브 중계 시스템의 리모트M/W 유니트와 리모트RF 유니트의 개략적인 구성을 보여주는 블록도이다.

도2a와 도2b에서 보는 바와 같이, 본 발명의 복합 마이크로웨이브 중계 시스템은 크게 기지국의 주파수 신호를 입력 받아 M/W 신호로 변환 등을 하는 도너 시스템(100, 200)과 상기 도너 시스템에서 출력되는 M/W 신호를 일정 주파수로 변환 등을 하는 리모트 시스템(300, 400)으로 구성된다.

또한, 본 발명은 무선통신 방식의 CDMA(Code Division Multiple Access;2G), WCDMA(Wideband CDMA;3G), TRS(Trunked Radio System), GSM(Global System for Mobile) 등 이동통신과 디지털 TV, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 방송, 와이브로(wibro), WiMAX(World Interoperability for M/W Access) 등 무선인터넷과 IPTV(Internet Protocol Television), BCN(Broadband Convergence Network) 망 등 무선으로 구성되는 네트워크의 중계장치로써 기지국 서비스 커버리지 외의 음영지역 내에 위치해 있는 가입자 단말의 서비스확보를 하기 위한 복합 마이크로웨이브 중계 시스템에 대한 것이다. 특히, 후술하는 본 발명에 따른 복합 마이크로웨이브 중계 시스템은 2G, 3G 및 와이브로에 대해서만 설명하나 이에 한정된 것은 아니다.

이하, 상기 도너RF 유니트(100)에서 상기 도너M/W 유니트(200)로 신호가 전달되고, 이 신호가 리모트M/W 유니트(300)에서 상기 리모트RF 유니트(400)로 전달되는 방향을 순방향신호의 방향인 경우를 가정하여 상기 구성 요소들을 설명한다. 여기서, 상기 도너M/W 유니트(200)에서 도너RF 유니트(100)로 신호가 전달되는 역방향신호의 방향인 경우는 상기 순방향신호의 방향과 반대로 전달되며 신호가 역으 로 변환되므로 자세한 설명은 생략한다.

이하, 도2a와 도2b를 참조하여 각 유니트들(100, 200, 300, 400)의 구성 요소의 작동 순서에 대하여 자세히 설명한다.

도너RF 유니트(100)는 기지국으로부터 수신단을 통하여 무선 또는 RF 케이블로 순방향신호를 수신 받는다. 상기 순방향신호는 입력 Filter(105)를 통하여 필터링되며, 초단 AMP(110)를 통하여 일정한 레벨로 증폭되고 FA DET 회로 장치(120)에 의하여 해당되는 FA(frequency allocation)가 선택된다. 상기 FA DET 회로 장치(120)는 실제 서비스되는 신호만을 선택하여 전달하는 신호 검출 방식을 사용하는 장치로서 추출된 FA 위치 신호 정보는 후술하는 리모트RF 유니트(400)의 MCU(480)에 전달되며, 이하 도3에서 자세히 설명한다. 상기 순방향신호는 컨버터(130)를 지나 식별된 FA의 주파수의 서비스 대역만을 남기고 신호가 존재하지 않는 구역이 제거되어 통과된다. 상기 컨버터(130)는 이하 도4에서 자세히 설명한다. Pilot 신호 장치(160)와 Modem 신호 장치(165)에 따른 Modem신호와 Pilot신호는 상기 순방향신호에 실려져 후단AMP(135)에 전달된다. 그리고, OCXO(Oven controlled crystal oscillators)(170)는 동기신호를 추출하여 컨버터(130)에 공급한다. 이 후, 순방향신호는 후단AMP(135)를 통하여 증폭되고 MUX(140)를 지나 Bias Tee(155)를 경유하여 동축케이블을 통해 도너M/W 유니트(200)로 전송된다.

또한, 도너M/W 유니트(200)에서 도너RF 유니트(100)로부터 전달받은 순방향신호는 Bias Tee(205)를 통하여 MUX(22)에 입력되어 Modem신호와 Pilot신호로 분리되고, 분리된 Modem 신호는 Modem 신호 장치(221)로 전송되고 Pilot신호는 PLL(222)에 공급된다. 상기 Pilot 신호와 Modem 신호를 제외한 서비스 신호는 초단AMP(225)와 Filter(230)를 거치고, 10MHz 장치(223)의 10MHz 기준 주파수를 전달받은 PLL(222)의 신호와 Mixer(231)에 의하여 믹싱되고, Filter(235)와 후단AMP(240)를 경유하여 출력 Filter(245)에서 필터링되고, M/W 안테나를 통해 리모트M/W 유니트(300)의 안테나로 무선으로 전송된다. 여기서, 후단AMP(240)는 후술하는 도6에서 자세히 설명한다.

한편, 리모트M/W 유니트(300)에서 도너M/W 유니트(200)로부터 무선으로 수신된 순방향신호는 M/W안테나로 수신되어 입력 Filter(305)를 경유하여 초단AMP(310)를 통하여 증폭된다. 그리고, 상기 증폭된 순방향신호는 Filter(315)를 거쳐 10MHz 장치(330)의 10MHz 기준 주파수를 전달받은 PLL(316)의 신호와 Mixer(318)에 의하여 혼합되어 IF 또는 RF 주파수 신호로 변환된다. 또한, 상기 순방향신호는 Filter(320)를 지나 필터링되며 후단AMP(325)를 통해 증폭된다. 상기 증폭된 순방향신호는 MUX(330)를 지나 Bias Tee(340)를 통해 RF동축 Cable에 의해 리모트 RF유니트(400)로 전송된다.

또한, 리모트RF 유니트(400)에서 리모트M/W 유니트(300)로부터 수신된 순방향신호인 IF 또는 RF 신호는 Bias Tee(405)를 지나 MUX(410)를 통해 일정 신호로 분리된다. 여기서, MUX(410)에서는 상기 IF 또는 RF 신호에서 동기신호인 Pilot신호를 분리하여 10MHz Reference Clock을 생성한 다음 Bias Tee(405)를 경유하여 리모트M/W 유니트(300)에 공급한다. 그리고, 초단AMP(420)를 경유하여 컨버터(430)에 입력되어 도너RF 유니트(100)의 컨버터(130)에 의하여 식별된 FA의 주파수의 서비 스 대역만을 남기고 신호가 존재하지 않는 구역이 제거되어 통과된 신호를 식별된 FA의 주파수의 서비스 대역을 원래의 순방향신호로 복원시킨다. 여기에서, 컨버터(430)는 도너RF 유니트(100)의 컨버터(130)의 작용 순서와 반대로 작동하여 상기 순방향신호를 복원시키며, FA DET 회로 장치(120)에 의하여 추출된 FA 위치 신호 정보는 MCU(480)에 의하여 전달받는다. VCTCXO(Voltage Controlled X-tal Oscillator)(450)는 전압에 의하여 제어되며, 열에 의하여 제어되는 OCXO보다 초기 안정화 시간이 상대적으로 짧기 때문에 기존의 OCXO 방식 보다 빠르게 동기 신호를 추출 할 수 있다. 또한, 도면에 표시되지 않았지만 도너RF 유니트(100)와 리모트RF 유니트(400)에 GPS(global positioning system) 모듈을 설치하여 이를 서비스 신호의 동기 신호로 사용할 수도 있다. 그리고, 순방향신호는 후단AMP(435)를 거쳐 출력 Filter(440)를 통해 필터링된 후 개인 단말(미도시)로 전송된다.

상기 VCTCXO(450)는 본 발명에 따른 중계 장치의 각 유니트들의 동기화를 위해서 필요한 장치로서 후술하는 도3의 FA DET 회로 장치와 컨버터와 연계되어 실제 서비스되는 신호만을 선택하여 전달할 때 각 유니트를 빠르게 동기화시킬 수 있다.

도3은 본 발명에 따른 도너RF 유니트의 FA DET 회로 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.

도4는 본 발명에 따른 도너RF 유니트와 리모트RF 유니트의 컨버터를 개략적으로 보여주는 블록도이다.

도5a는 본 발명에 따른 도너RF 유니트가 해당 서비스 주파수만을 선택하여 전송하는 것을 보여주는 도면이다.

도5b는 본 발명에 따른 리모트RF 유니트가 전송 받은 서비스 주파수를 복원하는 것을 보여주는 도면이다.

도3에서 보는 바와 같이 FA DET 회로 장치(120)는 가변 주파수를 발생시키는 PLL(121)과, 상기 FA 신호를 필터링하는 Filter(123)와, 상기 가변 주파수와 FA 신호를 믹싱하는 Mixer(124)와, 상기 신호의 FA를 검출하는 FA DET 회로(122)로 구성된다.

구체적으로, MCU(180)는 상기 AMP(110)를 통하여 입력된 각 FA 신호(600)의 중앙 부분(도5a의 A부분)의 주파수 레벨을 가변 PLL(121)과 FA DET 회로(125)에 의하여 측정(sweep check)하고, 상기 FA 신호의 유무를 판단한다.

도4에서 보는 바와 같이, 상기 도너RF 유니트(100)의 컨버터(130)는 상기 각 FA 신호를 믹싱하여 IF 주파수로 낮추기 위한 제1 가변 PLL(131)과 상기 IF 주파수로 낮춰진 FA 신호 주파수의 서비스 대역만을 남기고 신호가 존재하지 않는 부분(도5b의 B 부분)을 필터링하여 제거하는 Filter(132)와, 상기 제거된 신호의 위상을 가변하여 고정시키는 제2 가변 PLL(133)로 구성된다. 따라서, 상기와 같은 가변 PLL(131)을 사용하여 기지국으로 수신되는 대역에서 실제 서비스되는 주파수 대역(610)만을 선택할 수 있는 것이다. 또한, 일반 PLL을 사용하여 특정한 주파수 대역만을 선택하는 것이 아닌 본 발명에 따른 가변 PLL(131, 133)을 사용하여 실제 서비스되는 주파수 대역을 용이하게 선택할 수 있는 것이다.

따라서, MCU(180)는 FA DET 회로 장치(120)와 컨버터(130)를 통하여 상기 서 비스 주파수 대역만이 통과되도록 제어한다. 또한, 도너RF 유니트(100)의 MCU(180)는 FA DET 회로 장치(120)와 컨버터(130)에 의하여 추출된 FA 위치 신호 정보를 리모트RF 유니트(100)의 MCU(480)에 전달한다.

도5a에서 보는 바와 같이 도너RF 유니트(100)의 MCU는 기지국으로부터 수신된 신호 대역(600)을 FA DET 회로 장치와 컨버터를 통하여 신호가 존재하지 않는 B 영역이 제거되어 실제 서비스되는 주파수 대역의 신호(610)만 남도록 제어한다.

그리고, 도5b에 보는 바와 같이 리모트RF 유니트(400)는 도너RF 유니트에서 전달 받은 실제 서비스되는 주파수 대역(620)을 MCU와 컨버터를 통하여 본래의 기지국 신호로 복원(630)시킬 수 있다.

따라서, FA DET 회로 장치와 컨버터와 연계되어 실제 서비스되는 신호만을 선택하여 전달할 때 상기 도2b의 VCTCXO가 각 유니트를 빠르게 동기화시킬 수 있고, 후술하는 Feed forward 회로 장치는 상기 VCTCXO에 의하여 각 PATH의 신호 증폭이 시간의 지연없이 이루어져 본 발명에 따른 중계장치의 각 유니트들이 용이하게 서비스신호를 전송할 수 있는 것이다.

도6은 본 발명에 따른 도너M/W 유니트와 리모트M/W 유니트의 Feed forward 회로 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.

도6에서 보는 바와 같이, 상기 도너M/W 유니트와 리모트M/W 유니트의 Feed forward 회로 장치(240')는 최종 출력단에서 2개 이상의 PATH에서 증폭기의 노이즈(또는 왜곡성분)들이 역위상으로 합성되어 상쇄됨으로써, 실제 신호만이 증폭되 어 출력되는 회로 장치이다.

Feed forward 회로 장치(240')는 입력신호를 위상과 레벨을 조절하고 증폭하여 2nd Delay와 상기 신호를 감쇄시키는 HYB2(hybrid2)로 나누는 PATH1(241)과, 입력신호를 delay시키고 위상과 레벨을 조절하여 HYB1(hybrid1)으로 고조파를 전달하는 PATH2(242)와 상기 HYB2(hybrid2)에 의해 감쇄된 신호와 HYB1(hybrid1)의 신호를 전달받아 역위상 처리하여 상기 고조파를 제거하는 PATH3(245)로 구성된다.

상기 PATH1(241)은 고조파를 제거하는 레벨 장치 및 위상 장치(241-1, 241-2)와, 입력 신호를 증폭하는 AMP(241-3)와, 입력 신호를 2nd Delay부와 HYB2(hybrid2)로 나누는 제2 커플러(241-4)와, PATH2의 신호와 delay를 일치시키는 2nd Delay부(241-5)를 포함한다.

또한, PATH2는 입력 신호를 PATH1과 PATH2로 나누는 제1 커플러(242-1)와, 상기 고조파가 제거된 신호를 역위상이 되도록 조정하는 Delay2(242-2)와, 고조파를 제거하는 레벨 장치 및 위상 장치(242-3, 242-4)를 포함한다.

그리고, PATH3는 MCU를 통하여 서비스 주파수 대역 스위치를 Delay2와 동일하도록 맵핑하는 Delay3(245-1)와, 고조파를 제거하는 레벨 장치 및 위상 장치(245-2, 245-3)와, 상기 신호를 증폭하는 AMP(245-4)를 포함한다.

구체적으로, 입력 신호는 제1 커플러(Coupler1)(242-1)에 의해서 PATH1(241)과 PATH2(242)로 2개의 신호로 나누어 진다. PATH1(241)에서 레벨 장치(AM1)(241-1) 및 위상 장치(PM1)(241-2)를 거쳐 고조파를 제거하며 AMP(241-3)을 통하여 신호를 증폭하고 이 신호 중 고조파가 포함된 IM(Inter modulation;noise)성분을 다시 제2 커플러(241-4)를 통하여 두 개의 신호로 나눈다. 한 신호는 2nd Delay부(241-5)로 입력되고 다른 한 신호는 HYB2(hybrid2)(243)를 지나 일정 비율로 감쇄를 거쳐 PATH2(242) 출력과 HYB1(244)을 통해 합쳐진다. 여기서, PATH2(242)는 입력 신호에 대한 고조파 성분을 레벨 장치(AM3)(242-4) 및 위상 장치(PM2)(242-3)를 조정하여 제거하고, Delay2(242-2)에서는 해당하는 주파수 대역의 delay를 MCU를 통하여 스위칭하여 PATH1(241)의 신호와 역 위상이 되도록 조정하여 입력 신호 성분을 제거하고 IM 성분만 남게하여 PATH3(245)에 전달한다.

그리고, PATH3(245)의 delay3(245-1)는 MCU를 통하여 해당되는 주파수 대역 선택 스위칭을 delay2(242-2)와 동일하게 맵핑하여 HYB1(hybrid1)(244)을 통하여 결합된 신호와 위상이 일치하도록 한다. 그리고, PATH3(245)의 AM3(245-2)와 PM3(245-3)를 통하여 고조파 성분만이 검출되도록 위상 및 레벨을 조절한다.

또한, PATH3(245)에서는 고조파 신호를 만든 후 역 위상 처리하여 PATH1(241)의 신호와 HYB3(246)로 합하여 실제 신호만을 검출하여 고조파 성분을 제거한다. 도2a와 도2b를 참조하여 보면, 이러한 Feed forward 회로 장치(240', 325')는 도너M/W 유니트(200)의 후단 AMP(240)나 리모트M/W 유니트(300)의 후단 AMP(325)에 포함되는 것이 바람직하다.

따라서, 최종 증폭 단의 효율을 높이기 위하여 고가의 AMP를 장착할 필요 없이 기존의 Feed forward 회로 장치에 2개 이상의 PATH를 추가하고, 이에 다수의 delay를 더 구비하여 IM 성분을 제거하기 용이하도록 상기 신호를 증폭하는 상기 Feed forward 회로 장치(240', 325')를 이용하여 본 발명에 따른 복합 마이크로웨 이브 중계 시스템의 증폭 효율을 개선시킬 수 있다.

또한, FA DET 회로 장치와 컨버터와 연계되어 실제 서비스되는 신호만을 선택하여 전달할 때 상기 도2b의 VCTCXO(450)가 각 유니트를 빠르게 동기화시킬 수 있고, Feed forward 회로 장치(240')는 상기 VCTCXO(450)의 신속한 동기화에 의해 리모트 유니트의 모듈이 시간 지연없이 정상 동작되어 본 발명에 따른 중계장치의 각 유니트들이 용이하게 서비스신호를 전송할 수 있으며, 후술하는 2구역 이상의 서비스 대역을 동시에 선택함으로 인하여 상기 서비스 신호를 신속하게 각 유니트들에 전송할 수 있는 것이다.

도7은 본 발명에 따라 서비스되는 대역을 40MHz, 20MHz, 10MHz 및 5MHz로 선택하여 대역을 설정하는 것을 보여주는 도면이다.

도너M/W 유니트의 MCU는 생성된 순방향 신호인 M/W신호의 FA의 대역을 미리 계산하여 선택적으로 신호의 대역을 설정하여 리모트M/W 유니트와 송수신할 수 있다. 예를 들어, 도너M/W 유니트의 MCU는 Mixer에서 증폭장치를 통해 증폭된 신호를 가변 PLL 신호에 설정된 로컬 주파수와 믹싱하여, 실제 서비스되는 대역을 40MHz(1구역), 20MHz(2구역), 10MHz(3구역) 및 5MHz(4구역)에서 하나 이상 선택하여 대역을 설정할 수 있도록 프로그래밍된다. 즉, 기존에는 하나의 신호를 서비스하기 위하여 필요한 하나의 대역만을 필요로 했지만, 상술한 4가지의 선택 대역을 사용함으로써 2G, 3G 및 wibro 신호의 각 FA 대역에 따라 해당하는 대역을 상기 도너M/W 유니트의 MCU가 하나 이상 선택하여 송수신할 수 있는 것이다.

결론적으로, 본 발명에 따른 상기 VCTCXO의 빠른 동기화에 의하여 Feed forward 회로 장치의 증폭이 시간 지연 없이 이루어질 수 있고, FA DET 회로 장치와 컨버터를 통하여 실제 사용되는 서비스 신호 전송 대역이 2구역 이상 선택되어 전달될 수 있어 본 발명에 따른 중계장치의 각 유니트들이 용이하게 상호간 서비스신호를 전송할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 복합 마이크로웨이브 중계 시스템은 도너RF 유니트에서 FA DET 회로와 컨버터를 통하여 서비스 신호가 존재하지 않는 영역이 제거되어 실제 서비스되는 주파수 대역의 신호만 남도록 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한, 도너M/W 유니트와 리모트M/W 유니트에서 최종 증폭 단의 효율을 높이기 위하여 고가의 AMP를 장착할 필요 없이 상기 Feed forward 회로를 이용하여 증폭 효율을 증대할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 리모트M/W 유니트에서 VCTCXO를 이용한 동기신호를 비교적 적은 시 간으로 추출하는 효과가 있다.

Claims

기지국과 이동국 간의 통신 신호를 IF 또는 RF 신호 및 M/W 신호로 변환하기 위하여 통신 신호를 필터링하는 필터와 상기 신호를 일정한 레벨로 증폭하는 AMP와 MUX와 상기 장치들을 제어하는 MCU를 구비하는 도너RF 유니트와 도너M/W 유니트를 포함하는 도너 시스템과 리모트M/W 유니트와 리모트RF 유니트를 포함하는 리모트 시스템으로 이루어진 M/W 중계기시스템에 있어서,

상기 리모트 M/W에 장착되며 전압에 의해 제어되어 동기신호를 추출하여 상기 유니트들을 동기화시키는 VCTCXO와;

상기 도너 RF 유니트에 장착되며 상기 통신 신호에 포함되는 각 FA만을 상기 MCU를 통하여 선택하는 FA DET 회로 장치와;

상기 도너RF 유니트와 리모트RF 유니트에 장착되며 상기 통신 신호 중 FA가 존재하는 구간이 상기 MCU를 통하여 식별된 후 상기 식별된 FA의 주파수 중에서 실제 서비스 신호만을 추출하는 컨버터와;

도너M/W 유니트와 리모트M/W 유니트에 장착되며, 상기 통신 신호 중 노이즈를 역위상으로 합성하여 상쇄시켜 상기 실제 서비스 신호만 증폭하여 출력하는 Feed forward 회로 장치;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 마이크로웨이브 중계 시스템.
제1항에 있어서,

상기 FA DET 회로 장치는,

가변 주파수를 발생시키는 PLL과, 상기 FA 신호를 필터링하는 Filter와, 상기 가변 주파수와 FA 신호를 믹싱하는 Mixer와, 상기 신호의 FA를 검출하는 FA DET 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 마이크로웨이브 중계 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 FA DET 회로 장치는,

2G, 3G 및 와이브로 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 복합 마이크로웨이브 중계 시스템.
제1항에 있어서,

상기 컨버터는,

상기 각 FA 신호를 IF 주파수로 낮추기 위한 제1 가변 PLL과;

FA의 주파수의 서비스 대역만을 남기고 신호가 존재하지 않는 부분을 제거하도록 필터링하는 Filter와;

상기 필터링된 신호의 위상을 가변하여 고정시키는 제2 가변 PLL;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 마이크로웨이브 중계 시스템.
제1항에 있어서,

상기 Feed forward 회로 장치는,

입력신호를 위상과 레벨을 조절하고 증폭하여 2nd Delay와 상기 신호를 감쇄 시키는 HYB2로 나누는 PATH1과, 입력신호를 delay시키고 위상과 레벨을 조절하여 HYB1으로 고조파를 전달하는 PATH2와, 상기 HYB2에 의해 감쇄된 신호와 HYB1의 신호를 전달받아 역위상 처리하여 상기 고조파를 제거하는 PATH3로 이루어지되,

PATH1은,

고조파를 제거하는 레벨 장치 및 위상 장치와, 입력 신호를 증폭하는 AMP와, 입력 신호를 2nd Delay부와 HYB2로 나누는 제2 커플러와, PATH2의 신호와 delay를 일치시키는 2nd Delay부를 구비하고,

PATH2는,

입력 신호를 PATH1과 PATH2로 나누는 제1 커플러와, 상기 고조파가 제거된 신호를 역위상이 되도록 조정하는 Delay2와, 고조파를 제거하는 레벨 장치 및 위상 장를 구비하고,

PATH3는,

MCU를 통하여 서비스 주파수 대역 스위치를 Delay2와 동일하도록 맵핑하는 Delay3와, 고조파를 제거하는 레벨 장치 및 위상 장치와, 상기 신호를 증폭하는 AMP를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 복합 마이크로웨이브 중계 시스템.
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