KR100961139B1 - High-sensitive signal-detector and method, and smart amplifier and its method, and radio repeating apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고감도 신호검출기 및 그 방법과, 그를 이용한 스마트 증폭 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 무선 중계 시스템에 관한 것으로, 단말기에서 기지국으로 신호를 전달하는 상향링크의 신호 유무에 따라 증폭 동작을 수행함으로써, 상향링크 신호가 없을 시 중계 시스템에서 잡음이 증폭되어 기지국으로 전달되는 것을 사전에 차단하여, 타 단말기와 기지국 간의 상향링크 신호 품질에 영향을 주지 않도록 함으로써 신호 전달의 안정성 및 서비스 품질을 향상시키기 위한, 고감도 신호검출기 및 그 방법과, 그를 이용한 스마트 증폭 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 무선 중계 시스템을 제공하고자 한다.The present invention relates to a high sensitivity signal detector and a method thereof, a smart amplification apparatus using the same and a method thereof, and a wireless relay system using the same. In the absence of an uplink signal, noise is amplified in the relay system in advance to prevent transmission to the base station, so as not to affect the uplink signal quality between other terminals and the base station. To provide a high-sensitivity signal detector and method, a smart amplification apparatus and method using the same, and a wireless relay system using the same.
이를 위하여, 본 발명은, 스마트 증폭 장치에 있어서, 입력 신호를 각 FA에 해당하는 대역으로 분할하기 위한 대역 분할부; 상기 대역 분할부에서 분할된 각 FA 대역 신호에 대하여 각각 최대 전력값을 검출하기 위한 전력 검출부; 상기 전력 검출부에서 검출된 복수의 최대 전력값들 중에서 최대의 전력값을 검출하기 위한 최대 전력 검출부; 상기 최대 전력 검출부에서 검출된 신호의 레벨을 기 설정된 접속 레벨(access level)과 비교하여, 상기 입력 신호가 중계 대상 신호인지 잡음 신호인지를 나타내는 비교 결과를 출력하기 위한 접속 레벨 비교부; 상기 접속 레벨 비교부로부터의 비교 결과가 중계 대상 신호이면 제1 이득 제어 신호를 출력하고, 상기 접속 레벨 비교부로부터의 비교 결과가 잡음 신호이면 제2 이득 제어 신호를 출력하기 위한 이득 제어부; 및 상기 이득 제어부로부터의 제2 이득 제어 신호에 따라 상기 입력 신호(잡음 신호)를 증폭하지 않고, 상기 이득 제어부로부터의 제1 이득 제어 신호에 따라 상기 입력 신호(중계 대상 신호)를 증폭하여 출력하기 위한 증폭부를 포함한다.To this end, the present invention provides a smart amplifying apparatus, comprising: a band dividing unit for dividing an input signal into bands corresponding to respective FAs; A power detector for detecting a maximum power value for each FA band signal divided by the band divider; A maximum power detector for detecting a maximum power value among a plurality of maximum power values detected by the power detector; A connection level comparison unit for comparing a level of the signal detected by the maximum power detector with a preset access level and outputting a comparison result indicating whether the input signal is a relay target signal or a noise signal; A gain control unit for outputting a first gain control signal if the comparison result from the connection level comparison unit is a relay target signal and for outputting a second gain control signal if the comparison result from the connection level comparison unit is a noise signal; And amplifying and outputting the input signal (relay target signal) according to the first gain control signal from the gain control unit without amplifying the input signal (noise signal) according to the second gain control signal from the gain control unit. It includes an amplifier for.
무선 중계, 상향링크, 스마트 증폭부, 고감도 신호검출부, 중계 대상 신호 존재 유무 검출, 잡음 신호 차단 Wireless relay, uplink, smart amplification unit, high sensitivity signal detection unit, detection of presence of relay target signal, noise signal blocking
Description
본 발명은 고감도 신호검출기 및 그 방법과, 그를 이용한 스마트 증폭 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 무선 중계 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단말기에서 기지국으로 신호를 전달하는 상향링크의 신호 유무에 따라 증폭 동작을 수행함으로써, 상향링크 신호가 없을 시 중계 시스템에서 잡음이 증폭되어 기지국으로 전달되는 것을 사전에 차단하여, 타 단말기와 기지국 간의 상향링크 신호 품질에 영향을 주지 않도록 함으로써 신호 전달의 안정성 및 서비스 품질을 향상시키기 위한, 고감도 신호검출기 및 그 방법과, 그를 이용한 스마트 증폭 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 무선 중계 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a high sensitivity signal detector and a method thereof, a smart amplification apparatus using the same and a method thereof, and a wireless relay system using the same. By performing the operation, when there is no uplink signal, noise is amplified in the relay system and blocked in advance to be transmitted to the base station, so that the uplink signal quality between other terminals and the base station is not affected. The present invention relates to a high sensitivity signal detector and a method thereof, a smart amplification device using the same, a method thereof, and a wireless relay system using the same.
한편, 이하의 본 발명의 실시예에서는 기지국 측에서 단말기 측으로의 신호 전달을 하향링크라 하고, 단말기 측에서 기지국 측으로의 신호 전달을 상향링크라 하기로 한다.Meanwhile, in the following embodiments of the present invention, signal transmission from the base station side to the terminal side will be referred to as downlink, and signal transmission from the terminal side to the base station side will be referred to as uplink.
일반적으로, 이동통신 시스템에서 사용되는 무선 중계 시스템은 통화 음역지역 내의 이동통신 단말기에 고품질의 신호를 서비스하기 위해 전송 구간 내에 설치된다. 상기 전송 구간 내에 설치된 무선 중계 시스템은 각 링크신호에 대하여 이득을 증폭하게 되는데, 각 링크의 신호가 없을 때에도 무선 중계 시스템의 동작은 계속적으로 진행된다.In general, a wireless relay system used in a mobile communication system is installed in a transmission section to service a high quality signal to a mobile communication terminal in a call range. The wireless relay system installed in the transmission section amplifies the gain for each link signal, and the operation of the wireless relay system continues even when there is no signal of each link.
도 1은 일반적인 무선 중계 시스템의 상향링크에 대한 일실시예 구성도이다.1 is a diagram illustrating an embodiment of an uplink of a general wireless relay system.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 무선 중계 시스템(상향링크)은, 서비스 영역 내의 단말기나 타 무선 중계 시스템으로부터 전송된 상향링크 중계 대상 신호 또는 잡음 신호를 수신하는 서비스 안테나(100), 상기 서비스 안테나(100)에서 수신된 신호 중에서 서비스 대역의 신호를 필터링하기 위한 서비스 대역 통과 필터(101), 상기 서비스 대역 통과 필터(101)에서 필터링된 신호를 기저대역 신호로 하향 변환하기 위한 하향 변환부(102), 상기 하향 변환부(102)에서 하향 변환된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털(A/D) 변환부(103), 상기 아날로그/디지털(A/D) 변환부(103)에서 변환된 디지털 신호를 증폭하여 중계 이득을 획득하기 증폭부(104), 상기 증폭부(104)로부터의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그(D/A) 변환부(105), 상기 디지털/아날로그(D/A) 변환부(105)에서 변환된 아날로그 신호를 상향 변환하기 위한 상향 변환부(106), 상기 상향 변환부(106)에서 상향 변환된 신호를 필터링하기 위한 도너 대역 통과 필터(107), 및 상기 도너 대역 통과 필터(107)에서 필터링된 중계 대상 신 호를 기지국 측으로 송신하기 위한 도너 안테나(108)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a general wireless relay system (uplink) includes a
전술한 바와 같이, 서비스 안테나(100)에서 수신된 중계 대상 신호 또는 잡음 신호는 서비스 대역 통과 필터(201), 하향 변환부(102), 및 아날로그/디지털(A/D) 변환부(103)를 통과하여 디지털 신호로 변환된다. 이후에, 상기 디지털 신호로 변환된 신호는 증폭부(104)에서 증폭된 후에, 디지털/아날로그(D/A) 변환부(105), 상향 변환부(106), 및 도너 대역 통과 필터(107)를 통과하여 도너 안테나(108)로 전달된다. 그에 따라, 도너 안테나(108)에서 중계 대상 신호 또는 잡음 신호가 송출된다.As described above, the relay target signal or the noise signal received by the
여기서, 하향링크의 구성 및 동작은 상기 상향링크의 구성 및 동작과 상반되는 과정으로 이루어지며, 당업자에게 공지의 기술이므로, 여기서는 더 이상 설명하지 않기로 한다.Here, the configuration and operation of the downlink is made of a process contrary to the configuration and operation of the uplink, and since it is known to those skilled in the art, it will not be described herein any further.
상기와 같은 무선 중계 시스템의 동작에 있어, 하향링크의 경우는 항상 중계 대상 신호가 유지되나, 상향링크의 경우 중계 대상 신호가 있을 수도 있고 없을 수도 있다. 그런데, 상향링크의 중계 대상 신호가 없을 시, 무선 중계 시스템은 신호원이 없는 잡음 신호를 증폭하여 기지국 측으로 전달한다.In the operation of the radio relay system as described above, the relay target signal is always maintained in the downlink, but may or may not be the relay target signal in the uplink. However, when there is no uplink relay signal, the wireless relay system amplifies a noise signal having no signal source and transmits it to the base station.
그에 따라, 기지국은 상기 증폭되어 전달된 잡음 신호와 타 단말기 측으로부터의 상향링크 중계 대상 신호를 수신하게 되는데, 이렇게 수신된 신호들(증폭된 잡음 신호와 타 단말기 측으로부터의 중계 대상 신호) 간의 세기가 유사하여, 상기 증폭된 잡음 신호가 상기 상향링크가 진행되고 있는 타 단말기 측으로부터의 중계 대상 신호에 잡음으로 작용하여 신호 품질을 저하시키는 문제점이 있다.Accordingly, the base station receives the amplified and transmitted noise signal and the uplink relay target signal from the other terminal, and the strength between the received signals (amplified noise signal and the relay target signal from the other terminal) Similarly, the amplified noise signal acts as a noise to the relay target signal from the other terminal where the uplink is progressing, thereby degrading signal quality.
이러한 문제점을 해결하기 위해 슬립 모드라는 기능을 채택하여 단말기의 신호를 크게 얻을 수 있는 방식이 실내형 초소형 중계 시스템에 사용되고 있다. 그러나 단말기와 중계 시스템 간의 거리가 멀리 떨어진 원거리형 중계 시스템의 수신 레벨은, 실제 단말기 신호 레벨과 잡음 레벨이 비슷하여 상기와 같은 슬립 모드 기능을 수행할 수 없는 문제점이 있다.In order to solve this problem, a method of acquiring a large signal of a terminal by adopting a function called a sleep mode is used in an indoor miniature relay system. However, the reception level of the remote relay system having a long distance between the terminal and the relay system has a problem in that the sleep mode function cannot be performed because the actual terminal signal level is similar to the noise level.
즉, 상기와 같은 종래 기술은 중계 시스템에서 증폭된 잡음 신호가 기지국 측으로 전달되어, 타 단말기 측으로부터의 중계 대상 신호에 잡음으로 작용하여 신호 품질을 저하시키는 문제점이 여전히 남아 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.That is, in the conventional technology as described above, the amplified noise signal in the relay system is transmitted to the base station side, and thus the problem of deteriorating signal quality by acting as a noise to the relay target signal from the other terminal side remains. It is a subject of the present invention.
따라서 본 발명은 단말기에서 기지국으로 신호를 전달하는 상향링크의 신호 유무에 따라 증폭 동작을 수행함으로써, 상향링크 신호가 없을 시 중계 시스템에서 잡음이 증폭되어 기지국으로 전달되는 것을 사전에 차단하여, 타 단말기와 기지국 간의 상향링크 신호 품질에 영향을 주지 않도록 함으로써 신호 전달의 안정성 및 서비스 품질을 향상시키기 위한, 고감도 신호검출기 및 그 방법과, 그를 이용한 스마트 증폭 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 무선 중계 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention performs an amplification operation according to the presence or absence of an uplink signal that transmits a signal from the terminal to the base station, so that when the uplink signal is absent, the noise is amplified in the relay system and blocked from being transmitted to the base station in advance. To provide a high-sensitivity signal detector and method, a smart amplification apparatus and method using the same, and a wireless relay system using the same for improving the stability and quality of signal transmission by not affecting the uplink signal quality between the base station and the base station Its purpose is to.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 고감도 신호검출기에 있어서, 입력 신호를 각 FA(Frequency Assignment)에 해당하는 대역으로 분할하기 위한 대역 분할부; 상기 대역 분할부에서 분할된 각 FA 대역 신호에 대하여 각각 최대 전력값을 검출하기 위한 전력 검출부; 상기 전력 검출부에서 검출된 복수의 최대 전력값들 중에서 최대의 전력값을 검출하기 위한 최대 전력 검출부; 및 상기 최대 전력 검출부에서 검출된 신호의 레벨을 기 설정된 접속 레벨(access level)과 비교하여, 상기 입력 신호가 중계 대상 신호인지 잡음 신호인지를 나타내는 비교 결과를 출력하기 위한 접속 레벨 비교부를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a high-sensitivity signal detector comprising: a band dividing unit for dividing an input signal into bands corresponding to respective frequency assignments; A power detector for detecting a maximum power value for each FA band signal divided by the band divider; A maximum power detector for detecting a maximum power value among a plurality of maximum power values detected by the power detector; And a connection level comparison unit for comparing a level of the signal detected by the maximum power detector with a preset access level, and outputting a comparison result indicating whether the input signal is a relay target signal or a noise signal.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 고감도 신호검출 방법에 있어서, 입력 신호를 각 FA(Frequency Assignment)에 해당하는 대역(각 FA 대역)으로 분할하는 단계; 상기 분할된 각 FA 대역의 신호에 대하여 각각 최대 전력값을 검출하는 단계; 상기 검출된 복수의 최대 전력값들 중에서 최대의 전력값을 검출하는 최대 전력 검출 단계; 및 상기 최대 전력 검출 단계에서 검출된 신호의 레벨을 기 설정된 접속 레벨(access level)과 비교하여, 상기 입력 신호가 중계 대상 신호인지 잡음 신호인지를 판별하는 단계를 포함한다.In addition, the method of the present invention for achieving the above object, the high-sensitivity signal detection method, comprising: dividing an input signal into a band (each FA band) corresponding to each FA (Frequency Assignment); Detecting a maximum power value for each of the divided FA band signals; A maximum power detection step of detecting a maximum power value among the detected plurality of maximum power values; And determining whether the input signal is a relay target signal or a noise signal by comparing a level of the signal detected in the maximum power detection step with a preset access level.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 스마트 증폭 장치에 있어서, 입력 신호를 각 FA에 해당하는 대역으로 분할하기 위한 대역 분할부; 상기 대역 분할부에서 분할된 각 FA 대역 신호에 대하여 각각 최대 전력값을 검출하기 위한 전력 검출부; 상기 전력 검출부에서 검출된 복수의 최대 전력값들 중에서 최대의 전력값을 검출하기 위한 최대 전력 검출부; 상기 최대 전력 검출부에서 검출된 신호의 레벨을 기 설정된 접속 레벨(access level)과 비교하여, 상기 입력 신호가 중계 대상 신호인지 잡음 신호인지를 나타내는 비교 결과를 출력하기 위한 접속 레벨 비교부; 상기 접속 레벨 비교부로부터의 비교 결과가 중계 대상 신호이면 제1 이득 제어 신호를 출력하고, 상기 접속 레벨 비교부로부터의 비교 결과가 잡음 신호이면 제2 이득 제어 신호를 출력하기 위한 이득 제어부; 및 상기 이득 제어부로부터의 제2 이득 제어 신호에 따라 상기 입력 신호(잡음 신호)를 증폭하지 않고, 상기 이득 제어부로부터의 제1 이득 제어 신호에 따라 상기 입력 신호(중계 대상 신호)를 증폭하여 출력하기 위한 증폭부를 포함한다.On the other hand, another apparatus of the present invention for achieving the above object, Smart amplification device, the band divider for dividing the input signal into a band corresponding to each FA; A power detector for detecting a maximum power value for each FA band signal divided by the band divider; A maximum power detector for detecting a maximum power value among a plurality of maximum power values detected by the power detector; A connection level comparison unit for comparing a level of the signal detected by the maximum power detector with a preset access level and outputting a comparison result indicating whether the input signal is a relay target signal or a noise signal; A gain control unit for outputting a first gain control signal if the comparison result from the connection level comparison unit is a relay target signal and for outputting a second gain control signal if the comparison result from the connection level comparison unit is a noise signal; And amplifying and outputting the input signal (relay target signal) according to the first gain control signal from the gain control unit without amplifying the input signal (noise signal) according to the second gain control signal from the gain control unit. It includes an amplifier for.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 스마트 증폭 방법에 있어서, 입력 신호를 각 FA에 해당하는 대역(각 FA 대역)으로 분할하는 단계; 상기 분할된 각 FA 대역의 신호에 대하여 각각 최대 전력값을 검출하는 단계; 상기 검출된 복수의 최대 전력값들 중에서 최대의 전력값을 검출하는 최대 전력 검출 단계; 상기 최대 전력 검출 단계에서 검출된 신호의 레벨을 기 설정된 접속 레벨(access level)과 비교하여, 상기 입력 신호가 중계 대상 신호인지 잡음 신호인지를 판별하는 판단 단계; 상기 판단 단계에서의 판단 결과가 중계 대상 신호이면 제1 이득 제어 신호를 출력하고, 상기 판단 단계에서의 판단 결과가 잡음 신호이면 제2 이득 제어 신호를 출력하는 단계; 및 상기 제2 이득 제어 신호에 따라 상기 입력 신호(잡음 신호)를 증폭하지 않고, 상기 제1 이득 제어 신호에 따라 상기 입력 신호(중계 대상 신호)를 증폭하는 단계를 포함한다.In addition, another method of the present invention for achieving the above object, Smart amplification method, comprising: dividing an input signal into a band (each FA band) corresponding to each FA; Detecting a maximum power value for each of the divided FA band signals; A maximum power detection step of detecting a maximum power value among the detected plurality of maximum power values; A determination step of determining whether the input signal is a relay target signal or a noise signal by comparing a level of the signal detected in the maximum power detection step with a preset access level; Outputting a first gain control signal if the determination result in the determination step is a relay target signal, and outputting a second gain control signal if the determination result in the determination step is a noise signal; And amplifying the input signal (relay target signal) according to the first gain control signal without amplifying the input signal (noise signal) according to the second gain control signal.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은, 무선 중계 시스템에 있어서, 상향링크를 통하여 중계되는 신호를 수신하여 전처리하기 위한 전처리 수단; 상기 전처리 수단에서 전처리된 수신 신호를 각 FA에 해당하는 대역으로 분할하기 위한 대역 분할부; 상기 대역 분할부에서 분할된 각 FA 대역 신호에 대하여 각각 최대 전력값을 검출하기 위한 전력 검출부; 상기 전력 검출부에서 검출된 복수의 최대 전력값들 중에서 최대의 전력값을 검출하기 위한 최대 전력 검출부; 상기 최대 전력 검출부에서 검출된 신호의 레벨을 기 설정된 접속 레벨(access level)과 비교하여, 상기 수신 신호가 중계 대상 신호인지 잡음 신호인지를 나타내는 비교 결과를 출력하기 위한 접속 레벨 비교부; 상기 접속 레벨 비교부로부터의 비교 결과가 중계 대상 신호이면 제1 이득 제어 신호를 출력하고, 상기 접속 레벨 비교부로부터의 비교 결과가 잡음 신호이면 제2 이득 제어 신호를 출력하기 위한 이득 제어부; 상기 이득 제어부로부터의 제2 이득 제어 신호에 따라 상기 수신 신호(잡음 신호)를 증폭하지 않고, 상기 이득 제어부로부터의 제1 이득 제어 신호에 따라 상기 수신 신호(중계 대상 신호)를 증폭하여 출력하기 위한 증폭부; 및 상기 증폭부에서 증폭된 중계 대상 신호를 후처리하여 송출하기 위한 후처리 수단을 포함한다.On the other hand, the system of the present invention for achieving the above object, the wireless relay system, pre-processing means for receiving and pre-processing a signal relayed through the uplink; A band dividing unit for dividing the received signal pre-processed by the pre-processing unit into bands corresponding to respective FAs; A power detector for detecting a maximum power value for each FA band signal divided by the band divider; A maximum power detector for detecting a maximum power value among a plurality of maximum power values detected by the power detector; A connection level comparison unit for comparing a level of the signal detected by the maximum power detector with a preset access level and outputting a comparison result indicating whether the received signal is a relay target signal or a noise signal; A gain control unit for outputting a first gain control signal if the comparison result from the connection level comparison unit is a relay target signal and for outputting a second gain control signal if the comparison result from the connection level comparison unit is a noise signal; For amplifying and outputting the received signal (relay target signal) according to the first gain control signal from the gain control unit without amplifying the received signal (noise signal) according to the second gain control signal from the gain control unit. Amplification unit; And post-processing means for post-processing and transmitting the relay target signal amplified by the amplifier.
상기와 같은 본 발명은, 단말기에서 기지국으로 신호를 전달하는 상향링크의 신호 유무에 따라 증폭 동작을 수행함으로써, 상향링크 신호가 없을 시 중계 시스템에서 잡음이 증폭되어 기지국으로 전달되는 것을 사전에 차단하여, 타 단말기와 기지국 간의 상향링크 신호 품질에 영향을 주지 않도록 함으로써 신호 전달의 안정성 및 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above, by performing the amplification operation according to the presence or absence of the uplink signal to transmit a signal from the terminal to the base station, in the absence of the uplink signal to amplify the noise in the relay system to be transmitted to the base station in advance In other words, by not affecting the uplink signal quality between other terminals and the base station, it is possible to improve the stability of signal transmission and the quality of service.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It can be easily carried out. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
일반적으로, 중계 시스템은 다중 접속 방법, 변조 방식에 따라 혹은 기능에 따라 RF 중계 시스템, 간섭제거 중계 시스템(ICS), 기타 중계 시스템 등이 존재하지만 공통의 목표는 중계 대상 신호의 증폭이다. 따라서 이하에서 본 발명을 설명함에 있어 단순 증폭 기능 및 디지털 신호 처리 기능을 갖는 중계 시스템을 예로 들어 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니며, 상기 언급된 중계 시스템 등에 본 발명이 적용 가능함을 당연하다고 할 것이다.In general, a relay system includes an RF relay system, an interference cancellation relay system (ICS), and other relay systems according to a multiple access method, a modulation scheme, or a function, but a common target is amplification of a relay target signal. Accordingly, in the following description of the present invention, a relay system having a simple amplification function and a digital signal processing function will be described as an example, but the present invention is not limited thereto, and it is natural that the present invention is applicable to the above-mentioned relay system. something to do.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 무선 중계 시스템의 상향링크에 대한 일실시예 구성도이다.2 is a diagram illustrating an embodiment of an uplink of a wireless relay system according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 중계 시스템(상향링크)은, 서비스 영역 내의 단말기나 타 무선 중계 시스템으로부터 전송된 상향링크 중계 대상 신호 또는 잡음 신호를 수신하는 서비스 안테나(200), 상기 서비스 안테나(200)에서 수신된 신호 중에서 서비스 대역의 신호를 대역 필터링하기 위한 서비스 대역 통과 필터(201), 상기 서비스 대역 통과 필터(201)에서 필터링된 신호를 기저대역 신호로 하향 변환하기 위한 하향 변환부(202), 상기 하향 변환부(202)에서 하향 변환된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털(A/D) 변환부(203), 상기 아날로그/디지털(A/D) 변환부(203)에서 변환된 디지털 신호가 상향링크의 중계 대상 신호인지 아니면 잡음 신호인지, 즉 중계 대상 신호의 유무를 판별하여 중계 대상 신호를 증폭하거나 잡음 신호가 증폭되어 전달되는 것을 차단하기 위한 스마트 증폭부(204), 상기 스마트 증폭부(204)로부터의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그(D/A) 변환부(205), 상기 디지털/아날로그(D/A) 변환부(205)에서 변환된 아날로그 신호를 상향 변환하기 위한 상향 변환부(206), 상기 상향 변환부(206)에서 상향 변환된 신호를 대역 필터링하기 위한 도너 대역 통과 필터(207), 및 상기 도너 대역 통과 필터(207)에서 필터링된 중계 대상 신호를 기지국 측으로 송신하기 위한 도너 안테나(208)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the wireless relay system (uplink) according to the present invention includes a
도 3은 도 2에 도시된 스마트 증폭부의 일실시예 상세 구성도이다.3 is a detailed block diagram of an embodiment of the smart amplifier shown in FIG.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스마트 증폭부(204)는, 상기 아날로그/디지털(A/D) 변환부(203)로부터의 디지털 신호가 중계하고자 하는 신호(중계 대상 신호=통화 신호)인지 아니면 잡음 신호인지를 구분하여 검출하기 위한 고감도 신호검출부(300), 상기 고감도 신호검출부(300)로부터의 신호검출 결과가 중계 대상 신호이면 제1 이득 제어 신호를 출력하고, 상기 고감도 신호검출부(300)로부터의 신호검출 결과가 잡음 신호이면 제2 이득 제어 신호를 출력하기 위한 이득 제어부(301), 및 상기 이득 제어부(301)로부터의 제2 이득 제어 신호에 따라 상기 아날로그/디지털(A/D) 변환부(203)로부터의 잡음 신호를 증폭하지 않고, 상기 이득 제어부(301)로부터의 제1 이득 제어 신호에 따라 상기 아날로그/디지털(A/D) 변환부(203)로부터의 중계 대상 신호를 증폭하여 상기 디지털/아날로그(D/A) 변환부(205)로 출력하기 위한 증폭부(302)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the
여기서, 상기 이득 제어부(301)는 일예로 타이머를 이용하여 간단하게 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 고감도 신호검출부(300)로부터의 신호검출 결과가 중계 대상 신호이면 타이머 온(ON) 신호를 출력하고, 상기 고감도 신호검출부(300)로부터의 신호검출 결과가 잡음 신호이면 타이머 오프(OFF) 신호를 출력하도록 구현한다.Here, the
전술한 바와 같이 중계 대상 신호의 유무를 판별하여 중계 대상 신호를 증폭하거나 잡음 신호를 차단하는 기능을 갖는 스마트 증폭부(204)에 대하여 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.As described above, the
도 4는 고감도 신호검출부의 입력신호, 이득 제어부의 출력신호, 및 증폭부의 출력신호 간의 관계를 설명하기 위한 타이밍도이다.4 is a timing diagram for explaining the relationship between the input signal of the high sensitivity signal detection unit, the output signal of the gain control unit, and the output signal of the amplification unit.
즉, 도 4의 (a)는 고감도 신호검출부(300)의 입력신호에 대한 타이밍도이고, 도 4의 (b)는 이득 제어부(301)의 출력신호에 대한 타이밍도이며, 도 4의 (c)는 증폭부(302)의 출력신호에 대한 타이밍도이다.That is, FIG. 4A is a timing diagram of an input signal of the high
도 4의 (a)에 도시된 고감도 신호검출부(300)의 입력신호가 접속 레벨(access level) 이상이 되었을 때 상향링크가 이루어진 것으로 판단한다. 고감도 신호검출부(300)의 입력신호(도 4의 a)가 t1 이전 지점까지 잡음 신호라 가정한다면, 이득 제어부(301)의 출력신호(도 4의 b)는 타이머 오프(OFF) 신호로 출력되고, 증폭부(302)는 상기 이득 제어부(301)로부터의 타이머 오프(OFF) 신호에 따라 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 이득을 0으로 조정한다.When the input signal of the high sensitivity
한편, 고감도 신호검출부(300)의 입력신호(도 4의 a)가 t1 지점에서 접속 레벨(access level) 이상 검출되면, 이득 제어부(301)의 출력신호(도 4의 b)는 일정 시간(예 : 한 통화당 소요 시간 1분, t2-t1) 동안 타이머 온(ON) 신호로 출력된다. 이렇게 이득 제어부(301)의 출력신호가 타이머 온(ON) 상태가 되면, 증폭부(302)는 상기 이득 제어부(301)로부터의 타이머 온(ON) 신호에 따라 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 목표 이득만큼 이득을 증가시킨다. 전술한 바와 같이, 본 발명에서는 t2-t1 기간 동안 통화가 무조건 이루어지는 것으로 가정하여, 증폭부(302)의 이득을 증가시켜 중계하고자 하는 신호(중계 대상 신호)가 기지국 측으로 전달되도록 한다.On the other hand, if the input signal (a in FIG. 4) of the high sensitivity
상기 일정 시간(t2-t1)이 t2 지점에서 종료되면 이득 제어부(301)로부터의 타이머 신호 상태가 오프(OFF) 상태로 변경되며, 그에 따라 증폭부(302)는 서서히 이득을 감소시킨다.When the predetermined time t2-t1 ends at the time t2, the state of the timer signal from the
이때, 만약 상향링크가 계속 이루어진 상태라면, 이득이 감소된 신호를 전달받는 기지국이, 신호 세기를 강하게 보내라는 신호를 단말기로 전송하게 된다. 그에 따라 단말기가 더욱 강한 세기의 신호를 전송하게 되며, 단말기로부터의 강한 세기의 신호는 고감도 신호검출부(300)의 입력신호에서 접속 레벨(access level) 이상의 신호로 검출되며(도 4의 a에서 t3 지점), 그에 따라 이득 제어부(301)로부터의 타이머 신호 상태가 다시 온(ON) 상태로 변경되며, 그에 따라 증폭부(302)는 다시 이득을 증가시키게 된다.At this time, if the uplink continues, the base station receiving the signal whose gain is reduced transmits a signal to the terminal to send a strong signal strength. Accordingly, the terminal transmits a stronger signal, and the strong signal from the terminal is detected as a signal higher than an access level in the input signal of the high sensitivity signal detector 300 (t3 in FIG. 4a). Point), and thus the timer signal state from the
만약, 상기 일정 기간(t2-t1) 동안에 통화가 모두 이루어진 상태라면, 고감도 신호검출부(300)의 입력신호는 접속 레벨(access level) 이하(잡음 신호 레벨)의 신호 세기가 계속 유지되고, 그에 따라 이득 제어부(301)의 출력신호도 계속 타이머 오프(OFF) 상태로 유지되며, 그에 따라 증폭부(302)의 이득도 서서히 감소하다가 0으로 전환된다.If all of the calls are made during the predetermined period (t2-t1), the input signal of the high
도 5는 도 3에 도시된 고감도 신호검출부(300)의 일실시예 상세 구성도이다.5 is a detailed configuration diagram of an embodiment of the high sensitivity
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고감도 신호검출부(300)는, 상기 아날로그/디지털(A/D) 변환부(203)로부터의 디지털 신호를 각 FA(Frequency Assignment)에 해당하는 대역으로 분할하기 위한 대역 분할부(500), 상기 대역 분할부(500)에서 분할된 각 FA 대역 신호에 대하여 각각 최대 전력값을 검출하기 위한 전력 검출부(501), 상기 전력 검출부(501)에서 검출된 최대 전력값들 중에서 최대 전력값을 검출하기 위한 최대 전력 검출부(502), 및 상기 최대 전력 검출부(502)에서 검출된 신호의 레벨을 기 설정된 접속 레벨(access level)과 비교하여, 비교 결과(검출 신호 레벨이 접속 레벨 이상이면 중계 대상 신호이고, 검출 신호 레벨이 접속 레벨 미만이면 잡음 신호임)를 상기 이득 제어부(301)로 출력하기 위한 접속 레벨 비교부(503)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the high sensitivity
여기서, 상기 대역 분할부(500)는 하나의 FA(Frequency Assignment)에 해당하는 대역을 필터링하기 위한 BPF(Band Pass Filter)를 다수 개 이용하여 구현할 수 있다. 즉, 각 FA(Frequency Assignment) 대역에 일대일로 상응하는 BPF를 사용하여 해당하는 FA 대역을 필터링함으로써, 아날로그/디지털(A/D) 변환부(203)로부터의 디지털 신호를 각 FA에 해당하는 대역으로 분할한다.Here, the
그리고 상기 전력 검출부(501)는 하나의 FA 대역 신호로부터 최대 전력값을 검출하기 위한 전력 검출기를 다수 개 이용하여 구현할 수 있다. 즉, 각 FA(Frequency Assignment) 대역 신호에 일대일로 상응하는 전력 검출기를 사용하여 해당하는 FA 대역 신호의 최대 전력값을 검출한다.The
전술한 바와 같이, 중계하고자 하는 신호(중계 대상 신호) 또는 잡음 신호가 서비스 안테나(200)를 통하여 수신되고, 이렇게 수신된 신호는 서비스 대역 통과 필터(201), 하향 변환부(202), 및 아날로그/디지털(A/D) 변환부(203)를 통과하여 고감도 신호검출부(300)로 입력된다. 상기 고감도 신호검출부(300)로 입력된 입력신호는 각 FA에 해당하는 BPF를 통하여 각 FA 대역으로 분할된 후에, 각 FA에 해당되는 최대 전력값이 해당하는 각 전력 검출기에서 검출된다.As described above, a signal to be relayed (a relay target signal) or a noise signal is received through the
여기서, 입력신호 전체 대역의 최대 전력값을 찾는 것은 NF(Noise Floor) 레벨(level)이 높아서 실제 상향링크가 이루어지는 접속 레벨(access level)을 구분하기가 어렵다. 따라서 전술한 바와 같이, 입력신호 전체 대역을 각 FA별로 분할하여 NF 레벨을 낮게 함으로써, 보다 정확한 각 FA별 최대 전력값을 각각의 전력 검출기에서 검출할 수 있다.Here, finding the maximum power value of the entire band of the input signal is difficult to distinguish the access level (actual uplink) is made because the high noise floor (NF) level (level) is high. Therefore, as described above, by dividing the entire input signal band for each FA to lower the NF level, more accurate maximum power value for each FA can be detected by each power detector.
이렇게 각각의 전력 검출기에서 검출된 최대 전력값들 중에서 최대 전력값을 최대 전력 검출부(502)에서 검출하고, 상향링크 신호가 이루어지는지 아닌지, 즉 입력신호가 중계 대상 신호인지 아니면 잡음 신호인지를 접속 레벨(access level) 비교부(503)에서 비교한 후, 해당 비교 결과 신호를 이득 제어부(301)로 전달한다.Among the maximum power values detected by each power detector, the maximum power value is detected by the
그러면, 이득 제어부(301)는 접속 레벨(access level) 비교부(503)로부터의 비교 결과 신호에 따라 타이머 온(ON) 신호 또는 타이머 오프(OFF) 신호를 증폭부(302)로 출력한다. 이때, 접속 레벨 비교부(503)로부터의 비교 결과 신호가 "입력신호가 중계 대상 신호임을 나타내는 신호"이면, 이득 제어부(301)는 일정 시간 동안 타이머 온(ON) 신호를 증폭부(302)로 출력하고, 상기 일정 시간이 지난 후 타 이머 오프(OFF) 신호를 증폭부(302)로 출력한다.Then, the
그러면, 증폭부(302)는 이득 제어부(301)로부터의 타이머 온(ON) 신호 또는 타이머 오프(OFF) 신호에 따라 이득을 목표 이득으로 설정 혹은 0으로 한다. 즉, 증폭부(302)는 상향링크 신호가 있을 시 중계 대상 신호를 증폭하여 기지국 측으로 전달하거나, 또는 잡음 신호를 차단하게 된다. 기지국 측으로 전달되는 신호는 디지털/아날로그(D/A) 변환부(205), 상향 변환부(206), 도너 대역 통과 필터(207), 및 도너 안테나(208)를 통과하여 전송이 이루어진다.Then, the
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
본 발명은 RF 중계 시스템, 간섭제거 중계 시스템(ICS), 기타 중계 시스템 등에 이용될 수 있다.The present invention can be used in RF relay system, interference elimination relay system (ICS), other relay system and the like.
도 1은 일반적인 무선 중계 시스템의 상향링크에 대한 일실시예 구성도,1 is a configuration diagram of an embodiment of an uplink of a general wireless relay system;
도 2는 본 발명에 따른 무선 중계 시스템의 상향링크에 대한 일실시예 구성도,2 is a diagram showing an embodiment of an uplink of a wireless relay system according to the present invention;
도 3은 도 2에 도시된 스마트 증폭부의 일실시예 상세 구성도,3 is a detailed configuration diagram of an embodiment of the smart amplifier shown in FIG. 2;
도 4는 고감도 신호검출부의 입력신호, 이득 제어부의 출력신호, 및 증폭부의 출력신호 간의 관계를 설명하기 위한 타이밍도,4 is a timing diagram for explaining a relationship between an input signal of a high sensitivity signal detection unit, an output signal of the gain control unit, and an output signal of the amplification unit;
도 5는 도 3에 도시된 고감도 신호검출부의 일실시예 상세 구성도이다.FIG. 5 is a detailed configuration diagram of an embodiment of the high sensitivity signal detector illustrated in FIG. 3.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
204 : 스마트 증폭부 300 : 고감도 신호검출부204: smart amplifier 300: high sensitivity signal detector
301 : 이득 제어부 302 : 증폭부301: gain control unit 302: amplification unit
500 : 대역 분할부 501 : 전력 검출부500: band divider 501: power detector
502 : 최대 전력 검출부 503 : 접속 레벨 비교부502: maximum power detection unit 503: connection level comparison unit
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