KR100990653B1 - 광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치 및 그 운용방법 - Google Patents

광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치 및 그 운용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 채널별로 검출된 무선신호를 동일한 레벨로 증폭하여 중계하므로 동일한 전계강도로 중계하고, 전계강도가 약한 채널의 신호품질을 높이며, 임의 채널에 의한 신규 방송신호가 추가되는 경우에도 동일한 전계강도로 증폭하여 중계하는 광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치 및 그 운용방법에 관한 것으로 특히, 하나의 필터로 채널별 방송신호를 추출하므로 제품의 생산비를 줄이고 크기를 줄이며, 기존 및 신규 추가된 방송신호까지 동일한 피크 파워 레벨로 증폭하고 자동이득제어부에 의하여 중계장치의 허용된 증폭률의 범위에서 동일하게 분배 및 중계하며, 제어부와 FPGA를 이용하여 디지털 필터를 구성하고 자동이득제어부를 구비함으로 메모리의 용량을 줄이고 불량발생률을 줄이어 생산성을 높이는 효과가 있다.
Figure R1020090083653
피크 파워 레벨, 중계, 무선, 광대역, 시분할

Description

광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치 및 그 운용방법{APPARATUS AND OPERATING METHOD OF WIDEBAND RADIO CHANNEL SIGNAL REPEATER WITH TIME DIVISION MULTIPLE ACCESS}
본 발명은 광대역의 무선신호를 채널별 시분할 방식으로 검출하고 동일한 레벨로 증폭하여 음영지역에 중계하는 것으로 특히 채널별로 각각 검출된 무선신호를 동일한 피크 파워 레벨로 증폭하여 중계하므로 모든 변조방식의 무선신호를 동일한 전계강도로 중계하고, 전계강도가 약한 채널의 신호품질을 높이며, 임의 채널에 의한 신규 방송신호가 추가되는 경우에도 동일한 전계강도로 증폭하여 중계하는 광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치 및 그 운용방법에 관한 것이다.
무선신호(전파 또는 공중파)는 안테나로부터 개방된 공중에 방사(RADIATION)되어 전달(송신 또는 방송)되는 것으로 전송경로 상에 방해물(장애물)이 없는 가시선상(LINE OF SIGHT)에서는 직선방향으로 전달되는 직진특성이 있다. 또한, 방해물(장애물)을 만나는 경우는 회절과 반사하는 특성을 나타낸다. 즉, 무선신호는 직 진, 반사, 회절을 반복하면서 전달된다.
이러한 방해물의 종류에는 인공적인 구조물인 건물, 간판, 탑 등과 자연적인 구조물인 산, 구름, 눈, 비, 안개, 대기권 등이 포함되며, 방해물의 뒤편에는 무선신호가 도달하지 않거나 활용할 수 없을 정도의 미약한 레벨(LEVEL, 세기)로 도달하고 이러한 영역을 음영지역(SHADOW AREA)이라 한다.
또한, 음영지역에는 지하철 공간, 터널, 건물의 지하실, 대회의실, 영화관, 백화점 내부, 대형 건물의 내부 공간 등이 포함된다.
그리고 무선신호(WIRELESS SIGNAL)에는 AM, FM, TV, CELLULAR 이동통신, DMB, DAB, TRS 등이 포함되는 매우 다양한 형태의 변조(MODULATION) 방식이 있으며, 각 변조방식에 할당된 주파수 대역은 비교적 협대역(NARROW BANDWIDTH)이지만, 각각 할당된 주파수(FREQUENCY)의 대역이 다르므로 전체를 합하는 경우 광대역(WIDE BANDWIDTH)이 된다.
일반적으로 지하철, 백화점, 영화관, 건물 내부 등이 포함되는 음영지역은 이동하는 인구밀도가 높아 무선신호의 이용 요구가 높고 특히, 러시아워(RUSH HOUR)에 음영지역에서의 무선신호를 이용한 방송(BROADCASTING)과 통신(COMMUNICATION) 서비스의 수요는 폭증하는 상태이다.
즉, 개방된 공간과 동일하게 음영지역에서도 모든 대역(BANDWIDTH)의 주파수와 모든 변조방식의 무선신호를 송신과 수신할 수 있어야 한다.
이러한 음영지역에서 무선신호의 송수신이 원활하게 하는 장치를 중계장치(REPEATER) 또는 부스터(BOOSTER)(이하, ‘중계장치’라 한다.)라 한다. 본 발명 에서는 방송신호를 음영지역에 일 방향으로 전달하는 중계장치에 관한 것이다.
중계장치는 무선신호를 중계하는 방식에 의하여 광대역 중계장치, 협대역 중계장치, 채널 그룹별 중계장치 등으로 구분할 수 있다. 본 발명에서는 광대역 중계장치에 관한 것이다.
음영지역에 방송신호를 전달하는 종래 기술로서, 특허 등록 제2448900호(1999. 11. 24. 등록)“시분할 변조 방식의 광대역 증폭회로”가 있다.
도 1 은 종래 기술의 일례에 의한 것으로 방송신호 음영지역 중계장치의 기능 구성도 이다.
이하, 첨부된 도 1 을 참조하여 종래 기술을 상세히 설명하면, 방송신호 입력부(10), 제어부(20), 방송신호 증폭부(30), 레벨검출부(40), 방송신호 출력부(50)로 구성 된다.
방송신호 입력부(10)는 제어부(20)의 제어에 의하여 동조된 채널의 신호를 입력한다. 방송신호 증폭부(30)는 입력된 신호를 제어된 레벨로 감쇄(ATTENUATION) 하고 분배하여 레벨검출부(40)에 인가하며, 레벨검출부는 수신된 신호의 레벨을 검출하여 제어부에 인가한다. 제어부(20)는 검출된 레벨에 의하여 감쇄 레벨을 조절한다. 한편, 방송신호 증폭부(30)는 감쇄되고 분배된 신호의 전력을 증폭하고 방송신호 출력부(50)에 인가하여 누설동축케이블에 출력한다.
그러나 이러한 종래 기술은 수신된 신호를 감쇄(ATTENUATION) 하므로 수신된 신호의 레벨을 낮추는 문제가 있다.
또한, 레벨이 낮추어진 신호를 분배기를 통하여 분배하므로 더욱 레벨이 낮아지는 문제가 있다.
일반적으로 모든 방송신호는 중계장치에 동일한 레벨로 수신되지 않는 동시에 지역에 따라 특정한 방송국 신호는 수신 레벨이 매우 낮은 경우가 있다.
즉, 종래 기술은 낮은 레벨로 수신되는 특정 방송신호의 레벨을 감쇄하는 동시에 분배하므로 일례로, 최종적으로 잡음 레벨 이하의 신호가 되어 전력 증폭하는 경우에도 해당 방송신호를 분리할 수 없게 되는 심각한 문제를 여전히 해결하지 못하고 있다.
이러한 종래 기술의 문제를 일부 개선한 것으로, 특허 등록 제891479호(2009. 03. 26. 등록)“능동형 채널선택증폭방식의 중계증폭장치 및 그 방법”이 있다.
도 2 는 종래 기술의 일례에 의한 것으로 개선된 방송신호 음영지역 중계장치의 기능 구성도 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 개선된 종래 기술을 설명하면, 저잡음증폭부(10), 아날로그 디지털 변환부(20), 디지털신호처리부(30), 디지털 필터부(40), 디지털 아날로그 변환부(50), 선형증폭부(60)를 포함하는 구성이다.
저잡음증폭부(10)는 수신된 방송신호를 증폭하고, 아날로그 디지털 변환부(20)는 아날로그로 수신된 방송신호를 디지털 신호로 변환한다.
디지털 신호처리부(30)는 디지털신호처리프로세서(DIGITAL SIGNAL PROCESSOR: DSP)로 구성되는 채널 검색부(31)에 의하여 고속푸리에 변환(FFT)을 통하여 시분할 방식으로 채널을 선택한다. 또한, 다수개의 채널필터(FIR)로 이루어지는 주파수 처리부(32)는 각 채널필터에서 채널별 필터계수를 각각 구하여 위상처리부(33)에 인가하고, 위상처리부(33)는 인가된 필터계수에 각 채널별 출력을 곱하여 채널합성부(34)에 인가하며, 채널합성부(34)는 각 채널별 신호를 합성하여 디지털 필터부(40)에 인가한다.
디지털 필터부(40)는 잡음성분을 차단하고, 디지털 아날로그 변환부에 의하여 아날로그 신호로 변환하며, 선형증폭부(60)에 의하여 최종 증폭되어 출력하는 구성이다.
그러나 개선된 종래 기술은 가격이 비교적 비싼 디지털신호처리프로세서(DSP)를 사용하는 문제가 있다.
한편, 고속푸리에 변환(FFT)을 사용하므로 연산에 많은 메모리 용량이 필요하고 중앙처리부는 가격이 비싼 고속 스피드를 필요로 하는 등의 문제가 있다.
또한, 각 채널별로 각각의 디지털 채널필터를 사용하므로 부피가 커지고 가격이 올라가며 생산시간이 늘어나고, 불량발생률이 높아지는 동시에 생산성이 떨어지는 문제가 있다.
특히, 각 채널별 증폭률(이득)을 신뢰성 있게 제어하지 못하므로 각 채널의 방송신호를 균일한 레벨로 출력하지 못하는 문제를 해결하지 못하고 있다.
따라서 DSP와 같은 비싼 부품을 사용하지 않고 채널별 디지털 필터를 사용하지 않아 부피를 줄이며 품질의 신뢰성을 높이고 각 채널별 이득을 제어하여 수신 된 모든 방송신호를 균일한 전력으로 출력하는 기술을 개발할 필요가 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점 및 필요성을 해소하기 위한 본 발명은 하나의 디지털 필터로 광대역 주파수를 시분할 검색하고 방송신호를 추출하여 검색된 최고 레벨로 일률 조정하는 광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치 및 그 운용방법를 제공하는 것이 그 목적이다.
또한, 본 발명은 자동이득제어(AGC) 장치를 이용하여 중계장치의 증폭률을 각 방송신호에 균등하게 분배하므로 신규로 추가되는 방송신호와 미약한 레벨의 방송신호를 왜곡 없이 동일한 전계강도 레벨로 중계하는 광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치 및 그 운용방법를 제공하는 것이 그 목적이다.
또한, 본 발명은 가격이 저렴한 FPGA를 이용하여 하나의 디지털 필터, 자동이득제어장치를 구성하므로 일반적인 속도의 제어부를 사용하고 메모리의 용량을 줄이며 전체의 크기를 줄이는 광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치 및 그 운용방법를 제공하는 것이 그 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명의 광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치는, 9 KHz 내지 275 GHz의 광대역 무선 주파수 대역 내에서 어느 특정 주파수 대역에 해당하는 채널만을 활용하는 방송신호를 다수개 수신하며, 상기 다수의 방송신호를 대상으로 잡음 제거 및 신호 증폭을 실시하는 수신부; 상기 잡음 제거 및 신호 증폭된 다수의 방송신호를 아날로그에서 디지털로 변환하여 다수의 디지털 방송신호를 생성시키는 디지털변환부; 시분할적으로 자체 출력되는 소정의 채널계수를 이용하여 상기 다수의 디지털 방송신호 중 적어도 하나의 채널 주파수를 선택하는 제어부;를 비롯하여, 상기 다수의 디지털 방송신호를 수신하며, 상기 선택된 적어도 하나의 채널 주파수를 밴드패스(Bandpass)하는 밴드패스 필터 모듈; 상기 밴드패스된 적어도 하나의 채널 주파수를 분석함을 통해 적어도 하나의 피크 파워레벨을 검출하고, 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨을 상기 제어부에 인가하는 피크 파워모듈; 및 상기 제어부의 피크계수가 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨에 시분할적으로 인가됨을 확인할 경우, 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨을 상기 제어부에 의해 기추출된 최고 피크 레벨만큼 동일 증폭시키는 피크제어 채널필터 모듈;을 포함하여 구성되는 에프피지에이부; 및 상기 적어도 하나의 채널 주파수에 대한 이득(Gain)을 자동 제어함으로써, 상기 최고 피크 레벨로 증폭된 적어도 하나의 피크 파워레벨로부터 파악되는 적어도 하나의 증폭율을 합한 값이 기설정된 증폭율 범위 내에 속하게끔 하는 자동이득제어부;를 포함하며, 상기 제어부는 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨을 기구비된 메모리의 할당영역에 기록 및 저장하고, 상기 기록 및 저장된 적어도 하나의 피크 파워레벨 중 최고치를 갖는 최고 피크 레벨을 추출하며, 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨이 상기 기추출된 최고 피크 레벨만큼 증폭 변환되도록 제어하는 소정의 피크계수를 생성시켜 상기 에프피지에이부에 시분할적으로 인가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치의 운용방법은, 수신부가 9 KHz 내지 275 GHz의 광대역 무선 주파수 대역 내에서 어느 특정 주파수 대역에 해당하는 채널만을 활용하는 방송신호를 다수개 수신하며, 상기 다수의 방송신호를 대상으로 잡음 제거 및 신호 증폭을 실시하는 단계; 디지털변환부가 상기 잡음 제거 및 신호 증폭된 다수의 방송신호를 아날로그에서 디지털로 변환하여 다수의 디지털 방송신호를 생성시키는 단계; 제어부가 시분할적으로 자체 출력되는 소정의 채널계수를 이용하여 상기 다수의 디지털 방송신호 중 적어도 하나의 채널 주파수를 선택하는 단계; 에프피지에이부에 기구비된 밴드패스 필터 모듈이 상기 다수의 디지털 방송신호를 수신하며, 상기 선택된 적어도 하나의 채널 주파수를 밴드패스(Bandpass)하는 단계; 상기 에프피지에이부에 기구비된 피크 파워모듈이 상기 밴드패스된 적어도 하나의 채널 주파수를 분석함을 통해 적어도 하나의 피크 파워레벨을 검출하고, 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨을 상기 제어부에 인가하는 단계; 상기 제어부의 피크계수가 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨에 시분할적으로 인가될 경우, 상기 에프피지에이부에 기구비된 피크제어 채널필터 모듈이 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨을 상기 제어부에 의해 기추출된 최고 피크 레벨만큼 동일하게 증폭시키는 단계; 및 자동이득제어부가 상기 적어도 하나의 채널 주파수에 대한 이득(Gain)을 자동 제어함으로써, 상기 최고 피크 레벨만큼 증폭된 적어도 하나의 피크 파워레벨로부터 파악되는 적어도 하나의 증폭율을 합한 값이 기설정된 증폭율 범위 내에 속하게끔 하는 단계;를 포함하며, 상기 제어부가 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨을 기구비된 메모리의 할당영역에 기록 및 저장하고, 상기 기록 및 저장된 적어도 하나의 피크 파워레벨 중 최고치를 갖는 최고 피크 레벨을 추출하며, 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨이 상기 기추출된 최고 피크 레벨만큼 증폭 변환되도록 제어하는 소정의 피크계수를 생성시켜 상기 에프피지에이부에 시분할적으로 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
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상기와 같은 구성의 본 발명은 광대역 주파수를 시분할 운용하는 하나의 필터로 채널별 검색하고 방송신호를 검색 추출하므로 제품의 생산비를 줄이고 크기를 줄이는 사용상 편리한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 미약한 레벨의 방송신호와 기존 및 신규 추가된 방송신호까 지 동일한 피크 파워 레벨로 증폭하고 자동이득제어장치에 의하여 중계장치의 허용된 증폭률의 범위에서 동일하게 분배 및 중계하므로 음영지역에서 광대역의 모든 변조방식 방송신호를 왜곡 없이 수신하는 산업적 이용효과가 있다.
또한, 본 발명은 일반적인 범용 제어부와 FPGA를 이용하여 디지털 필터를 구성하고 자동이득제어장치를 구비하므로 메모리의 용량을 줄이고 불량발생률을 줄이어 생산성을 높이는 사용상 편리한 효과가 있다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
무선 방송(BROADCASTING)은 동일한 내용의 메시지(MESSAGE)를 동시에 다수가 수신하여 확인하는 일방향의 포인트 투 멀티포인트(POINT TO MULTI-POINT) 방식 통신이고, 일반적인 통신(TELECOMMUNICATION)은 지정한 상대방과 무선 접속하여 일대일 또는 포인트 투 포인트(POINT TO POINT) 방식의 양방향 통신이다.
무선신호는 전선 없이 전파(공중파)로 공중(공간)을 통하여 전송하는 것이고, 전파는 방해물이 없는 가시선상의 공간을 직진하며, 인공적 또는 천연적 방해 물을 만나면 반사하고, 방해물의 끝단에서는 회절하는 등의 고유한 특성이 있다. 한편, 무선신호를 송신하는 측과 수신하는 측 사이에 다수의 방해물이 있으면 반사와 회절을 반복하면서 전달된다.
무선신호를 전송할 수 있는 주파수는 0.3 * 10**4 내지 3 * 10**12 Hz 범위 즉, 3 KHz 내지 3 THz 범위의 광대역 주파수이고, 국제조약에 의하여 9 KHz 내지 275 GHz 범위를 무선주파수로 정의하고 있으나 여전히 광대역의 주파수 범위이다. 무선주파수는 인류의 한정된 천연자원이고, 무선주파수에 의한 혼선 및 무분별한 사용을 막기 위하여 용도별로 일정한 대역을 할당하고 있다. 한편, 할당된 무선주파수 자원을 더욱 효율적이고 효과적으로 사용하기 위하여 AM, FM, TV, CELLULAR, TRS, PAGER, DMB, DAB, SSB 등을 포함하는 매우 다양한 변조방식이 현재 사용되고 있고 또한 개발이 계속 진행되고 있다. 그러므로 일반적으로 공개된 장소에서는 광대역의 모든 주파수와 모든 변조방식을 수신하고 송신할 수 있다.
일례로, AM 라디오 방송에 할당된 주파수는 522 내지 10600 KHz이고, FM 라디오 방송 주파수는 87 내지 108 MHz가 할당되며, 117 MHz 까지가 항공기 교신용 주파수로 할당되고, TV 초단파(VHF) 방송에 54 내지 216 MHz, TV 극초단파(UHF) 방송에 470 내지 890 MHz의 주파수가 할당되며, 이동통신에 800 MHz 대역 및 1.8 GHz 대역의 신호가 할당되고, 인공위성에서는 3 GHz 이상의 주파수가 사용된다.
그러나 지하철 공간, 터널, 백화점, 영화관, 건물 내부, 회의실 등과 같이 천연 및 인공적인 구조물에 의하여 외부와 원활한 전파 송수신이 불가능한 지역 또는 음영지역이면서 인구밀도가 높은 지역은 개방된 공간의 무선신호를 중계하는 장 치가 필요하며, 본 발명은 개방된 공간과 음영지역 사이에서 광대역의 무선 주파수를 중계하는 기술을 제공하는 것이 추구하는 기술사상이다.
시분할(TIME SHARING) 방식은 다수의 기능부(기능)가 시간 분할에 의하여 할당된 시간 동안 어느 하나의 기능부(기능)를 순서대로 공동 운용하거나 이용하는 방식이다.
에프피지에이(FPGA: FIELD PROGRAMMABLE GATE ARRAY)는 프로그램이 가능한 로직 칩의 한 형태이고, 수천 개의 게이트로 이루어지며, 각 게이트는 프로그램에 의하여 선택 및 동작한다. 기술의 발달에 의하여 구성되는 게이트의 숫자가 확대되고 있다. 즉, 프로그램에 의하여 하드웨어적인 각 기능부를 설계할 수 있는 것으로, 범용으로 사용되어 양산이 가능하므로 가격이 비교적 저렴하다. 일례로, DSP의 기능을 프로그램으로 에프피지에이에 구현할 수 있고, 특정 기능을 하는 새로운 로직을 개발한 경우, 전용 칩으로 구현하기 전에 에프피지에이에 프로그램으로 구현하여 운용할 수 있다. 또한, 프로그램을 수정하여 로직을 변경할 수 있다.
도 3 은 본 발명의 일례에 의한 것으로 광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치의 기능 구성도 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 중계장치(100)는 수신부(110), 디지털변환부(120), 에프피지에이부(130), 제어부(140), 자동이득제어부(150), 아날로그변환부(160), 송신부(170)를 포함하는 구성이다.
수신부(110)는 광대역의 모든 무선주파수 신호를 수신하는 것으로 일례로, 87 내지 108 MHz 대역의 FM 무선주파수 신호를 수신하고, 공중으로 전파되면서 유입된 불필요한 잡음성(NOISE) 주파수 대역의 신호를 차단하고 레벨을 일정하게 증폭하여 다음 단에서 처리하기 용이하게 한다. 이하에서는 일례로, 87 내지 108 MHz 대역의 FM 무선주파수 신호를 처리하는 것으로 설명한다.
디지털변환부(ADC : ANALOG TO DIGITAL CONVERTER)(120)는 수신부(110)가 수신한 아날로그 방송신호를 디지털 방송신호로 변환하여 에프피지에이부(130)에 인가한다.
에프피지에이부(130)는 제어부(140)의 시분할 제어에 의하여 FM 방송신호 중에서 시분할로 선택된 채널의 방송신호를 밴드패스(BAND-PASS) 방식으로 검출(추출)하고, 디지털 필터에 의하여 선택된 채널의 신호만을 검출하므로 인접 채널과의 간접을 줄여주며, 검출한 채널의 피크 파워레벨을 검출하여 제어부(140)에 인가하며 각 채널의 레벨을 최고 피크파워에 의한 동일한 레벨로 조절(변환)하여 출력한다. 이러한 구성은 자체적으로 메모리가 필요하지 않을 수 있다. 에프피지에이부(130)는 일반적으로 가격이 저렴하고, 부품확보가 용이하며, 로직과 메모리를 프로그램에 의하여 구성할 수 있는 장점이 있다.
제어부(140)는 에프피지에이부(130)와 접속하여 선택된 채널의 주파수에 해당하는 신호가 밴드패스(BAND-PASS)되도록 제어하는 채널계수를 시분할로 출력하고, 에프피지에이부(130)로부터 채널별로 인가되는 피크 파워 레벨을 입력하고 내장된 메모리에 저장한 후에 최고 레벨의 피크 파워 레벨을 검출하며 각 채널의 레벨이 최고 피크파워 레벨이 되도록 조절하는 피크계수를 시분할로 출력한다.
여기서 제어부(140)는 일반적이고 가격이 비교적 저렴한 범용의 제어부로 이루어진다.
자동이득제어부(150)는 제어부(140)의 제어에 의하여 중계장치(100)가 증폭할 수 있는 최대 증폭률의 범위에서 동일한 레벨로 증폭된 각 채널 방송신호의 증폭률을 합한 값이 송신부(170)의 증폭률 범위가 되도록 이득(GAIN)을 자동으로 제어한다. 따라서 왜곡(DISTORTION)이 발생하지 않는 범위에서 각 채널의 방송신호는 중계장치(100)가 허용하는 최대 증폭률로 증폭되어 동일한 전계강도로 출력된다.
즉, 중계장치(100)가 증폭 출력할 수 있는 증폭률은 고정되어 있고, 방송신호가 검출된 채널의 숫자가 적은 경우, 각 채널의 방송신호에 분배되는 증폭률을 높게 조절되며, 방송신호가 검출된 채널 숫자가 많은 경우는 그만큼 각 채널에 분배되는 증폭률을 낮게 된다. 이때, 각 채널의 증폭률을 합한 값은 중계장치(100)가 증폭할 수 있는 증폭률의 값을 초과하지 못한다.
그러므로 중계된 음영지역에서는 모든 무선(공중파) 방송신호를 동일한 레벨의 전계강도로 수신한다. 또한, 기존에 방송신호가 검출되지 않던 채널에서 신규의 방송신호가 검출되는 경우 중계장치(100)의 증폭률을 동일하게 분배하여 각 채널에 할당하므로 음영지역에서는 기존 채널의 방송신호와 신규채널의 방송신호를 동일한 레벨의 전계강도로 자동 수신한다.
아날로그 변환부(160)는 자동이득제어부(150)의 디지털 방송신호를 입력하여 아날로그 방송신호로 변환한다.
송신부(170)는 아날로그 변환부(160)로부터 인가된 아날로그 방송신호의 전 력을 증폭하여 무선의 공중파로 출력한다.
이때 송신부(170)의 증폭률은 중계장치(100)의 증폭률이므로, 중계장치(100)는 수신되는 모든 채널의 방송신호에 송신부(170)의 증폭률을 균일하게 분배하여 동일한 레벨의 전계강도로 증폭 및 출력하므로 중계(REPEAT)한다.
도 4 는 본 발명의 일례에 의한 것으로 도 3 에서의 에프피지에이부에 대한 상세한 기능구성도 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 에프피지에이부(130)는 밴드패스 필터 모듈(131), 피크 파워 모듈(132), 피크 제어 채널 필터 모듈(133)을 포함한다.
밴드패스 필터 모듈(131)은 제어부(140)로부터 시분할로 인가되는 채널계수에 의하여 지정된 채널의 디지털 방송신호만을 시분할 방식에 의하여 밴드패스(BAND PASS) 시킨다.
피크파워모듈(132)은 밴드패스 필터 모듈(131)로부터 시분할에 의하여 인가되는 디지털 방송신호의 피크 파워 레벨을 검출하고 제어부(140)에 인가한다.
한편, 제어부(140)는 피크파워모듈(132)이 인가한 각 채널의 피크 파워 레벨을 내장된 메모리의 할당된 영역에 각각 저장한다. 이때, 제어부(140)는 수신부가 수신하여 입력한 광대역의 각 채널로부터 시분할로 검출된 피크 파워 레벨을 모두 기록한다. 그리고 모두 기록하면 최고의 피크 파워레벨을 검색하고, 각 채널의 방송신호가 최고의 피크 파워레벨이 되도록 하는 계수를 연산하여 피크계수로 시분할 출력한다.
피크제어 채널 필터모듈(133)은 제어부(140)로부터 채널계수와 피크계수를 시분할에 의하여 각각 인가받고, 채널계수가 지정하는 채널의 방송신호를 밴드패스하는 동시에 피크계수에 의하여 디지털 방송신호를 증폭하므로 최고의 피크레벨에 의한 방송신호가 되도록 조절(변환)하여 자동이득제어부(150)에 시분할 상태로 출력한다.
따라서 각 채널로부터 검출된 방송신호는 모두 최고의 피크파워 레벨에 의한 동일한 레벨로 조절(변환) 또는 증폭한다.
이때, 자동이득제어부(150)는 제어부(140)의 제어에 의하여 각 채널의 방송신호를 각각 증폭한 증폭률의 합이 송신부(170)에 의한 증폭률 범위가 되도록 이득(GAIN)을 자동으로 제어한다.
즉, 제어부의 제어에 의하여 피크제어 채널 필터모듈(133)은 각 채널의 방송신호를 동일한 증폭률로 증폭하고, 자동이득제어부(150)는 각 채널의 방송신호 증폭률을 합한 값이 중계장치의 증폭률 범위인 송신부(170)의 증폭률 범위가 되도록 이득을 자동제어한다.
도 5 는 본 발명의 일례에 의한 것으로 에프피지에이부와 제어부와 자동이득제어부의 신호 흐름 설명도 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 제어부(140)는 에프피지에이부(130)에 시분할 방식으로 채널을 선택하는 채널계수를 출력한다(ST210).
에프피지에이부(130)는 시분할에 의하여 선택된 채널의 방송신호에 대한 피크파워 레벨을 검출하고(ST220), 제어부에 인가하며(ST230), 제어부는 입력된 각 채널별 피크 파워 레벨을 내장된 메모리의 할당된 영역에 모두 저장하고 최고 피크파워 레벨을 분석한다(ST240).
제어부는 분석된 최고의 피크파워 레벨을 이용하여 각 채널의 피크파워 레벨을 최고의 피크 파워 레벨로 조절(변환)하는 피크계수를 시분할 방식으로 에프피지에이부에 인가한다(ST250).
에프피지에이부는 채널계수에 의하여 선택된 채널의 전력을 피크계수에 의하여 지정된 전력 즉, 최고 피크 파워 레벨로 조절(변환)하고(ST260), 자동이득제어부에 출력한다(ST270).
자동이득제어부는 제어부의 제어에 의하여 각 채널의 증폭률을 합한 값이 송신부의 증폭률 범위가 되도록 각 채널의 이득을 제어한다(ST280).
도 6 은 본 발명의 일례에 의한 것으로 광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치의 운용방법 순서도 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 제어부에 의하여 수신된 광대역 주파수이며 모든 변조방식에 의한 방송신호를 채널 단위로 구분하고 각 채널을 선택하는 채널계수를 파라미터와 프로그램으로 생성하며(S310), 생성된 채널계수를 에프피지에이부에 시분할 방식으로 인가한다(S320).
광대역 주파수는 국제조약에 의하여 정의된 주파수이며 일례로, 9 KHz 내지 275 GHz 범위를 무선주파수이다. 또한, 모든 변조방식에는 AM, FM, TV, CELLULAR, TRS, PAGER, DMB, DAB 변조방식과 앞으로 개발될 변조방식도 포함된다.
시분할 방식은 제어부의 내장된 메모리 영역에 저장된 파라미터와 프로그램에 의하여 설정된다. 이때 파라미터와 프로그램은 사전에 입력되어 저장되며 필요에 의하여 수정(변경) 또는 갱신 입력할 수 있다.
제어부는 에프피지에이부가 검출한 채널의 피크파워 레벨을 인가받아 내장된 메모리의 할당된 영역에 저장하고(S330), 모든 채널의 피크파워 레벨이 검출될 때까지 시분할 방식에 의한 채널 정보를 순차 증가 지정하면서 상기의 과정을 반복한다(S340, S350).
제어부에 의하여 수신부가 수신하는 무선주파수의 모든 채널에 대한 피크 파워 레벨 검출 및 저장이 완료된 것으로 확인하면, 메모리에 저장된 피크 파워 레벨을 분석함을 통해 최고 값의 피크 파워 레벨을 검출하고(S360), 에프피지에이부에 인가하여 각 채널의 피크 파워 레벨을 최고의 피크파워 레벨로 조절(변환)하는 피크계수를 생성하여 동일한 시분할 방식으로 에프피지에이부에 출력한다(S370).
상기와 같은 구성의 본 발명은 광대역의 무선주파수를 구분한 각 채널별로 모든 변조 방식이 포함되는 방송신호가 검출되는지 확인하고, 검출된 채널의 신호는 피크 파워 레벨을 검출하여 모두 저장한다. 또한, 저장된 피크 파워 레벨 중에서 가장 높은 레벨인 최고 피크 파워 레벨의 값을 분석함을 통해 추출하고 각 채널의 방송신호를 최고 피크 파워 레벨로 변환하므로 동일한 레벨이 되도록 한다.
이와 같이 동일한 레벨로 변환된 각 채널의 방송신호에 대한 증폭률의 합이 중계장치에 구성된 전력증폭수단인 송신부의 증폭률 범위가 되도록 자동이득제어 하여 출력하므로 왜곡(DISTORTION)이 발생하지 않는 상태에서 최대의 증폭률로 증폭되어 중계되도록 하는 장점이 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
도 1 은 종래 기술의 일례에 의한 것으로 방송신호 음영지역 중계장치의 기능 구성도,
도 2 는 종래 기술의 일례에 의한 것으로 개선된 방송신호 음영지역 중계장치의 기능 구성도,
도 3 은 본 발명의 일례에 의한 것으로 광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치의 기능 구성도,
도 4 는 본 발명의 일례에 의한 것으로 도 3 에서의 에프피지에이부에 대한 상세한 기능구성도,
도 5 는 본 발명의 일례에 의한 것으로 에프피지에이부와 제어부와 자동이득제어부의 신호 흐름 설명도,
그리고
도 6 은 본 발명의 일례에 의한 것으로 광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치의 운용방법 순서도 이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **
100 : 중계장치 110 : 수신부
120 : 디지털변환부 130 : 에프피지에이부
131 : 밴드패스필터모듈 132 : 피크파워모듈
133 : 피크제어채널필터모듈 140 : 제어부
150 : 자동이득제어부 160 : 아날로그변환부
170 : 송신부

Claims (9)

  1. 9 KHz 내지 275 GHz의 광대역 무선 주파수 대역 내에서 어느 특정 주파수 대역에 해당하는 채널만을 활용하는 방송신호를 다수개 수신하며, 상기 다수의 방송신호를 대상으로 잡음 제거 및 신호 증폭을 실시하는 수신부;
    상기 잡음 제거 및 신호 증폭된 다수의 방송신호를 아날로그에서 디지털로 변환하여 다수의 디지털 방송신호를 생성시키는 디지털변환부;
    시분할적으로 자체 출력되는 소정의 채널계수를 이용하여 상기 다수의 디지털 방송신호 중 적어도 하나의 채널 주파수를 선택하는 제어부;를 비롯하여,
    상기 다수의 디지털 방송신호를 수신하며, 상기 선택된 적어도 하나의 채널 주파수를 밴드패스(Bandpass)하는 밴드패스 필터 모듈; 상기 밴드패스된 적어도 하나의 채널 주파수를 분석함을 통해 적어도 하나의 피크 파워레벨을 검출하고, 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨을 상기 제어부에 인가하는 피크 파워모듈; 및 상기 제어부의 피크계수가 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨에 시분할적으로 인가됨을 확인할 경우, 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨을 상기 제어부에 의해 기추출된 최고 피크 레벨만큼 동일 증폭시키는 피크제어 채널필터 모듈;을 포함하여 구성되는 에프피지에이부; 및
    상기 적어도 하나의 채널 주파수에 대한 이득(Gain)을 자동 제어함으로써, 상기 최고 피크 레벨로 증폭된 적어도 하나의 피크 파워레벨로부터 파악되는 적어도 하나의 증폭율을 합한 값이 기설정된 증폭율 범위 내에 속하게끔 하는 자동이득제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨을 기구비된 메모리의 할당영역에 기록 및 저장하고, 상기 기록 및 저장된 적어도 하나의 피크 파워레벨 중 최고치를 갖는 최고 피크 레벨을 추출하며, 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨이 상기 기추출된 최고 피크 레벨만큼 증폭 변환되도록 제어하는 소정의 피크계수를 생성시켜 상기 에프피지에이부에 시분할적으로 인가하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치.
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  6. 수신부가 9 KHz 내지 275 GHz의 광대역 무선 주파수 대역 내에서 어느 특정 주파수 대역에 해당하는 채널만을 활용하는 방송신호를 다수개 수신하며, 상기 다수의 방송신호를 대상으로 잡음 제거 및 신호 증폭을 실시하는 단계;
    디지털변환부가 상기 잡음 제거 및 신호 증폭된 다수의 방송신호를 아날로그에서 디지털로 변환하여 다수의 디지털 방송신호를 생성시키는 단계;
    제어부가 시분할적으로 자체 출력되는 소정의 채널계수를 이용하여 상기 다수의 디지털 방송신호 중 적어도 하나의 채널 주파수를 선택하는 단계;
    에프피지에이부에 기구비된 밴드패스 필터 모듈이 상기 다수의 디지털 방송신호를 수신하며, 상기 선택된 적어도 하나의 채널 주파수를 밴드패스(Bandpass)하는 단계;
    상기 에프피지에이부에 기구비된 피크 파워모듈이 상기 밴드패스된 적어도 하나의 채널 주파수를 분석함을 통해 적어도 하나의 피크 파워레벨을 검출하고, 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨을 상기 제어부에 인가하는 단계;
    상기 제어부의 피크계수가 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨에 시분할적으로 인가될 경우, 상기 에프피지에이부에 기구비된 피크제어 채널필터 모듈이 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨을 상기 제어부에 의해 기추출된 최고 피크 레벨만큼 동일하게 증폭시키는 단계; 및
    자동이득제어부가 상기 적어도 하나의 채널 주파수에 대한 이득(Gain)을 자동 제어함으로써, 상기 최고 피크 레벨만큼 증폭된 적어도 하나의 피크 파워레벨로부터 파악되는 적어도 하나의 증폭율을 합한 값이 기설정된 증폭율 범위 내에 속하게끔 하는 단계;를 포함하며,
    상기 제어부가 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨을 기구비된 메모리의 할당영역에 기록 및 저장하고, 상기 기록 및 저장된 적어도 하나의 피크 파워레벨 중 최고치를 갖는 최고 피크 레벨을 추출하며, 상기 검출된 적어도 하나의 피크 파워레벨이 상기 기추출된 최고 피크 레벨만큼 증폭 변환되도록 제어하는 소정의 피크계수를 생성시켜 상기 에프피지에이부에 시분할적으로 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 채널 신호 시분할 중계장치의 운용방법.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100324026B1 (ko) * 1999-04-16 2002-02-19 박종희 중계기 이득 자동 제어 회로

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100324026B1 (ko) * 1999-04-16 2002-02-19 박종희 중계기 이득 자동 제어 회로

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102345314B1 (ko) * 2021-07-30 2021-12-31 주식회사 캐스트코아 디지털 신호처리를 통한 주파수 변조신호 중계장치

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