KR101079043B1 - 소방 시분할 중계 장치 및 그를 이용한 통신 중계 방법 - Google Patents

소방 시분할 중계 장치 및 그를 이용한 통신 중계 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선통신 신호를 안테나로 수신하여 지상과 지하의 음영구간을 수신레벨의 전계강도와 관계없이 일정한 출력 레벨로 중계함에 있어 대역 내 모든 신호를 무선신호처리하여 시분할 중계하도록 하고 채널간 상호 불요파에 따른 통신장애와 궤환간섭신호를 제거하여 무선통신할 수 있는 소방 시분할 중계 장치 및 그를 이용한 통신 중계 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명 소방 시분할 중계 장치는 제1안테나(610)를 통해 중계용 무선신호를 수신하는 무선신호 수신수단(100); 제2안테나(620)를 통해 중계용 무선신호를 중계송신하는 무선신호 송신수단(200); 무선신호 송신수단(200)에서 제2안테나(620)를 통해 중계송신하는 중계용 무선신호를 궤환하는 무선신호 궤환수단(300); 및 무선신호 수신수단(100)에 수신된 무선신호 송신수단(200)으로부터의 중계용 무선신호와 무선신호 궤환수단(300)에 의해 궤환된 중계용 무선신호에서 궤환신호의 위상과 크기를 추정하는 궤환 채널 추정부(410)와, 궤환 채널 추정부(410)에서 추정된 궤환신호의 위상과 크기에서 추정 궤환간섭신호를 생성하는 적응필터부(420)와, 적응필터부(420)에서 생성된 추정 궤환간섭신호에 따라 무선신호 송신수단(200)에서 중계송신하는 무선신호에서 궤환간섭신호를 감산연산하여 제거하는 감산연산부(430)와, 감산연산부(430)에서 궤환간섭신호가 제거된 중계송신 신호의 출력레벨을 자동제어하여 무선신호 송신수단(200)으로 출력하는 자동이득제어부(440) 및 궤환 채널 추정부(410), 적응필터부(420), 감산연산부(430) 및 자동이득제어부(440)를 제어하는 제어부(450)로 구성되는 궤환간섭신호 제거수단(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 따르면 건물 관리자는 해당 소방 시분할 중계 장치를 이용하기 위하여는 별도의 소방 시분할 중계 장치를 설치하지 않아도 되므로 불필요한 비용이 증가되는 문제를 방지할 수 있고, 송신안테나와 수신 안테나간 궤환간섭신호를 제거하기 때문에 통신품질이 향상되는 효과가 있다.

Description

소방 시분할 중계 장치 및 그를 이용한 통신 중계 방법{Apparatus for interfacing fire protection time division and method for interfacing communication using the same}
본 발명은 소방 시분할 중계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 신호를 안테나로 수신하여 지상과 지하의 음영구간을 수신레벨의 전계강도와 관계없이 일정한 출력 레벨로 중계함에 있어 대역 내 모든 신호를 무선신호처리하여 시분할 중계하도록 하고 채널간 상호 불요파에 따른 통신장애와 궤환간섭신호를 제거하여 무선통신할 수 있는 소방 시분할 중계 장치 및 그를 이용한 통신 중계 방법에 관한 것이다.
일반적으로 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 직진, 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 장치 중 하나가 중계기이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 무선통신 중계 시스템을 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선통신 중계 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
종래 기술에 따른 무선통신 중계 시스템은 도 1에 나타낸 바와 같이, 지상의 메인 중계기(10)와, 지하층의 제 1 내지 제 N 서브 중계기(21, 22, 23 : 20) 및 다수의 증폭기들(31, 32, 33, 34, 35, 36 : 30)로 구성되어 무전기(41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 : 40)의 통신을 중계한다.
여기서, 메인 중계기(10)는 지상의 방재실 등에 설치되고, 송신 안테나(11)와 수신 안테나(12)가 연결된다. 또한, 메인 중계기(10)에는 소방용 접속단자가 구성되어 화재 등의 비상시 소방관들이 무전기를 연결해 사용하기도 한다.
그리고, 지하층의 서브 중계기(20)는 메인 중계기(10)와 다른 서브 중계기 및 무전기(40)들 간의 무선통신을 중계한다. 이러한 서브 중계기(20)는 한 층에 1개 이상 구성될 수도 있다.
증폭기(30)는 지하층의 공간이 넓어 통신선로(50)의 길이가 긴 경우(예로써, 30M 이상) 지하층의 서브 중계기(20)로부터의 중계 신호를 증폭하여 전송한다.
무전기(40)는 메인 중계기(10)와 서브 중계기(20)를 통해 무전한다.
한편, 지상의 메인 중계기(10)에 연결된 송신 안테나(11)와 수신 안테나(12)간 거리를 떨어뜨리는데 한계가 있어 두 안테나간 공진이 발생할 수 있어 무선신호 증폭 시 6dB 내지 10dB 정도 증폭시켜 이용되고 있다.
이와 같은 종래 기술에 따른 무선통신 중계 시스템에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 종래 기술에 따른 무선통신 중계 시스템은 건물의 소방용 무전설비로 이용되고 있는데, 건물 관리자는 해당 무선통신 중계 장치를 이용하기 위하여는 별도의 무선통신 중계 장치를 설치하여야 하므로 불필요한 비용이 증가되는 문제가 있었다.
둘째, 송신 안테나와 수신 안테나간 공진때문에 궤환간섭이 발생하여 통신품질이 저하되는 문제가 있었다.
셋째, 통신품질 저하를 방지하기 위해서는 무선신호 증폭도를 낮춰야 하고, 무선신호의 증폭도를 낮춤에 따라 중계기를 통해 무선신호를 증폭해야 하는데, 중계기의 경우 잦은 고장이 발생하여 이를 유지 보수하는 비용이 증가되는 문제도 있었다.
넷째, 중계기 개통시 선로 임피던스 부정합 및 여러 개의 증폭기로 구성됨에 따라 증폭기간 발진으로 개통이 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 무선통신 신호를 안테나로 수신하여 지상과 지하의 음영구간을 수신레벨의 전계강도와 관계없이 일정한 출력 레벨로 중계함에 있어 대역 내 모든 신호를 무선신호처리하여 시분할 중계하도록 하고 채널간 상호 불요파에 따른 통신장애와 궤환간섭신호를 제거하여 무선통신할 수 있는 소방 시분할 중계 장치 및 그를 이용한 통신 중계 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소방 시분할 중계 장치는 제1안테나(610)를 통해 중계용 무선신호를 수신하는 무선신호 수신수단(100); 제2안테나(620)를 통해 중계용 무선신호를 중계송신하는 무선신호 송신수단(200); 무선신호 송신수단(200)에서 제2안테나(620)를 통해 중계송신하는 중계용 무선신호를 궤환하는 무선신호 궤환수단(300); 및 무선신호 수신수단(100)에 수신된 무선신호 송신수단(200)으로부터의 중계용 무선신호와 무선신호 궤환수단(300)에 의해 궤환된 중계용 무선신호에서 궤환신호의 위상과 크기를 추정하는 궤환 채널 추정부(410)와, 궤환 채널 추정부(410)에서 추정된 궤환신호의 위상과 크기에서 추정 궤환간섭신호를 생성하는 적응필터부(420)와, 적응필터부(420)에서 생성된 추정 궤환간섭신호에 따라 무선신호 송신수단(200)에서 중계송신하는 무선신호에서 궤환간섭신호를 감산연산하여 제거하는 감산연산부(430)와, 감산연산부(430)에서 궤환간섭신호가 제거된 중계송신 신호의 출력레벨을 자동제어하여 무선신호 송신수단(200)으로 출력하는 자동이득제어부(440) 및 궤환 채널 추정부(410), 적응필터부(420), 감산연산부(430) 및 자동이득제어부(440)를 제어하며, 상기 무선신호의 통신채널을 시분할방식으로 제어하는 제어부(450)로 구성되는 궤환간섭신호 제거수단(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 궤환 채널 추정부(410)는 무선신호 수신수단(100)에 수신된 무선신호 송신수단(200)으로부터의 중계용 무선신호의 기저대역신호와 무선신호 궤환수단(300)에 의해 궤환된 중계용 무선신호의 기저대역신호의 상관도(correlation)을 이용하여 궤환신호의 위상과 크기를 추정하는 것이 바람직하다.
그리고, 적응필터부(420)는 궤환 채널 추정부(410)에서 추정된 궤환신호의 위상과 크기를 무선신호 궤환수단(300)에 의해 궤환된 중계용 무선신호와 비교하여 추정 궤환간섭신호를 생성하는 것이 바람직하다.
또한, 무선신호 수신수단(100)은, 중계용 무선신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭부(110)와, 저잡음 증폭된 중계용 무선신호를 중간주파수로 하향 변환하는 중간주파수 하향 변환부(120)와, 하향 변환된 중계용 무선신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(130) 및 디지털 신호로 변환된 중계용 무선신호를 기저대역으로 하향 변환하는 기저대역 하향 변환부(140)를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
여기서, 무선신호 송신수단(200)은, 기저대역으로 하향 변환된 중계용 무선신호를 중간주파수로 상향 변환하는 중간주파수 상향 변환부(210)와, 상향 변환된 중간주파수 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부(220)와, 아날로그 변환된 중계용 무선신호를 고주파수로 상향 변환하는 고주파수 상향 변환부(230) 및 고주파수로 상향 변환된 중계용 무선신호의 채널을 필터링하고 고전력 증폭하는 채널필터 및 고전력 증폭부(240)를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
한편, 무선신호 궤환수단(300)은, 무선신호 송신수단(200)에서 중계송신하는 중계용 무선신호를 중간주파수로 하향변환하는 중간주파수 하향 변환부(310)와, 중간주파수로 하향 변환된 중계용 무선신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(320) 및 중간주파수로 하향변환되고, 디지털 신호로 변환된 중계용 무선신호를 기저대역으로 하향 변환하는 기저대역 하향 변환부(330)를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
여기서, 소방 시분할 중계 장치는 저잡음 증폭된 중계용 무선신호를 중간주파수로 하향 변환하는 중간주파수 하향 변환부(120)와, 아날로그 변환된 중계용 무선신호를 고주파수로 상향 변환하는 고주파수 상향 변환부(230) 및 중간주파수로 하향 변환된 중계용 무선신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(320)를 동기하기 위한 발진주파수 동기수단(500)을 더 포함하여 구성됨이 바람직하다.
그리고, 궤환간섭신호 제거수단(400)은 FPGA(field-programmable gate array)로 구성됨이 바람직하다.
한편, 궤환간섭신호 제거수단(400)이 FPGA로 구성되어 내장되며, 지상에 설치되어 지상의 무전기와 지하의 무전기간 통신을 중계하는 도너 중계수단(1000)과, 궤환간섭신호 제거수단(400)이 FPGA로 구성되어 내장되며, 지하에 설치되어 지상의 무전기와 지하의 무전기간 통신을 중계하는 다수의 리모트 중계수단(2000a, 2000b, 2000c : 2000) 및 다수의 리모트 중계수단(2000) 각각에 연결되어 지하의 무전기와 도너 중계기간 통신을 중계하는 누설 케이블(3000a, 3000b, 3000c : 3000)을 포함하여 구성됨이 바람직하다.
또한, 도너 중계수단(1000)은, 도너 안테나(5100)와 FPGA간 송수신되는 중계신호를 주파수 변환 및 증폭하여 중계하는 제1증폭부(1100)와, 서비스 안테나(5200)와 FPGA간 송수신되는 중계신호를 주파수 변환 및 증폭하여 중계하는 제2증폭부(1200)와, 리모트 중계수단(2000)과 FPGA간 송수신되는 중계신호를 증폭하여 중계하는 제3 증폭부(1300) 및 제1 내지 제3증폭부(1100, 1200, 1300)간 송수신되는 중계신호에서 궤환간섭신호를 제거하는 FPGA(1410)를 포함하는 디지털신호처리부(1400)를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
여기서, 제1증폭부(1100)는, 도너 안테나(5100)와 중계신호를 송수신하는 제1듀플렉서(1110)와, 제1듀플렉서(1110)를 통해 수신된 중계신호를 하향변환하는 제1하향변환부(1120)와, 제1하향변환부(1120)에서 하향 변환된 중계신호를 저잡음 증폭하여 디지털신호처리부(1400)로 전송하는 제1저잡음 증폭기(1130)와, 디지털신호 처리부(1400)로부터 중계된 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 상향 변환하는 제1상향 변환부(1140) 및 제1상향 변환부(1140)에서 상향 변환된 중계신호를 고출력 증폭하여 제1듀플렉서(1110)를 통해 도너 안테나(5100)로 중계하는 제1고출력증폭기(1150)를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
그리고, 제2증폭부(1200)는, 디지털신호 처리부(1400)에서 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 상향변환하는 제2상향 변환부(1210)와, 제2상향 변환부(1210)에서 상향 변환된 신호를 고잡음 증폭하여 서비스 안테나(5200)로 중계하는 제2고잡음 증폭기(1220)와, 서비스 안테나(5200)로부터 중계된 중계신호를 저잡음 증폭하는 제2저잡음 증폭기(1230) 및 제2저잡음 증폭기(1230)에서 증폭된 중계신호를 하향변환하여 디지털신호 처리부(1400)로 송신하는 제2하향 변환부(1240)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 제3증폭부(1300)는, 디지털신호 처리부(1400)에서 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 증폭하는 제1증폭기(1310)와, 제1증폭기(1310)에서 증폭된 중계신호와 리모트 중계수단(2000)에서 중계된 중계신호를 송수신하는 제2듀플렉서(1320) 및 제2듀플렉서(1320)에서 수신된 리모트 중계수단(2000)으로부터 수신신호를 증폭하여 디지털신호 처리부(1400)로 전송하는 제2증폭기(1330)를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
또한, 디지털신호 처리부(1400)는, FPGA(1410)와 제1저잡음 증폭기(1130) 사이에 형성되는 제1아날로그/디지털 변환부(1420)와, FPGA(1410)와 제2하향 변환부(1240) 사이에 형성되는 제2아날로그/디지털 변환부(1430)와, FPGA(1410)와 제2증폭기(1330) 사이에 형성되는 제3아날로그/디지털 변환부(1440)와, FPGA(1410)와 제1상향변환부(1140) 사이에 형성되는 제1디지털/아나로그 변환부(1450)와, FPGA(1410)와 제2상향변환부(1210) 사이에 형성되는 제2디지털/아날로그 변환부(1460)와, FPGA(1410)와 제1증폭기(1310) 사이에 형성되는 제3디지털/아날로그 변환부(1470)를 더 포함하여 구성됨이 바람직하다.
여기서, 리모트 중계수단(2000)은, 도너 중계수단(1000)과의 중계신호를 증폭하여 중계하는 제1증폭부(2100)와, 누설 케이블(3000)과의 중계신호를 주파수 변환 및 증폭하여 중계하는 제2증폭부(2200)와, 다른 리모트 중계수단(2000)과의 중계신호를 증폭하여 중계하는 제3 증폭부(2300) 및 제1 내지 제3증폭부(2100, 2200, 2300)간 송수신되는 중계신호에서 궤환간섭신호를 제거하는 FPGA(2410)를 포함하여 구성되는 디지털신호처리부(2400)를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
그리고, 제1증폭부(2100)는, 도너 중계수단(1000)과 중계신호를 송수신하는 제1듀플렉서(2110)와, 제1듀플렉서(2110)를 통해 수신된 중계신호를 증폭하는 제1증폭기(2120) 및 디지털신호 처리부(2400)로부터 중계된 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 증폭하여 제1듀플렉서(2110)로 전송하는 제2증폭기(2130)를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
한편, 제2증폭부(2200)는, 디지털신호 처리부(2400)에서 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 상향변환하는 상향 변환부(2210)와, 상향 변환부(2210)에서 상향 변환된 신호를 고잡음 증폭하는 제1고잡음 증폭기(2220)와, 제1고잡음 증폭기(2220)와 누설케이블(3000)간 중계신호를 송수신하는 제2듀플렉서(2230)와, 제2듀플렉서(2230)를 통해 누설 케이블(3000)로부터 중계된 중계신호를 저잡음 증폭하는 제2저잡음 증폭기(2240) 및 제2저잡음 증폭기(2240)에서 증폭된 중계신호를 하향변환하여 디지털신호 처리부(2400)로 송신하는 하향 변환부(2250)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 제3증폭부(2300)는, 다른 리모트 중계수단(2000)으로 중계신호를 증폭하여 출력하는 제3증폭기(2310) 및 다른 리모트 중계수단(2000)으로부터 전송된 중계신호를 증폭하여 디지털신호 처리부(2400)로 증폭하여 출력하는 제4증폭기(2320)를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
여기서, 디지털신호 처리부(2400)는, FPGA(2410)와 제1증폭기(2120) 사이에 형성되는 제1아날로그/디지털 변환부(2420)와, FPGA(2410)와 하향변환부(2250) 사이에 형성되는 제2아날로그/디지털 변환부(2430)와, FPGA(2410)와 제3증폭기(2310) 사이에 형성되는 제3아날로그/디지털 변환부(2440)와, FPGA(2410)와 제2증폭기(2130) 사이에 형성되는 제1디지털/아날로그 변환부(2450)와, FPGA(2410)와 상향변환부(2210) 사이에 형성되는 제2디지털/아나로그 변환부(2460)와, FPGA(2410)와 제4증폭기(2320) 사이에 형성되는 제3디지털/아날로그 변환부(2470)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
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위와 같은 구성을 가진 본 발명에 의한 소방 시분할 중계 장치 및 방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 건물 관리자는 해당 소방 시분할 중계 장치를 이용하기 위하여 기존의 소방용 무전설비를 이용할 수 있으므로 별도의 무선통신 중계 장치를 설치하지 않아도 되므로 불필요한 비용이 증가되는 문제를 방지할 수 있다.
둘째, 송신 안테나와 수신 안테나간 궤환간섭신호를 제거하기 때문에 통신품질이 향상된다.
셋째, 누설케이블을 이용하므로 별도의 증폭기를 설치할 필요가 없고, 증폭기 등을 설치하지 않음에 따른 유지보수가 불필요하므로 전반적인 설치 비용을 최소화할 수 있다.
넷째, 중계기 개통시 선로 임피던스 정합 및 여러 개의 증폭기가 구성될 필요가 없으므로 증폭기간 발진을 해결하여 개통이 용이한 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선통신 중계 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 소방 시분할 중계 장치를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 소방 시분할 중계 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 3에 나타낸 소방 시분할 중계 시스템의 도너 중계수단을 설명하기 위한 블록 구성도,
도 5는 도 3에 나타낸 소방 시분할 중계 시스템의 리모트 중계수단을 설명하기 위한 블록 구성도,
도 6은 도 4 및 도 5에 나타낸 디지털신호처리부의 실시예를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 따른 소방 시분할 중계 장치의 통신 중계 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였다.
또한, 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략하기로 하는데, 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
도 2는 본 발명에 따른 소방 시분할 중계 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 소방 시분할 중계 장치는 도 2에 나타낸 바와 같이, 무선신호 수신수단(100), 무선신호 송신수단(200), 무선신호 궤환수단(300) 및 궤환간섭신호 제거수단(400)으로 구성된다. 이러한 소방 시분할 중계장치는 예를 들면, 방재실 등에 설치되고, 기존에 설치된 소방용 접속단자에 연결되어 화재 등의 비상시 소방관들이 무전기를 연결해 사용하도록 할 수 있다.
여기서, 무선신호 송신수단(100)은 도너 안테나인 제1안테나(610)를 통해 중계용 무선신호를 수신하는 무선신호 수신수단(100)과, 서비스 안테나인 제2안테나(620)를 통해 중계용 무선신호를 중계송신하는 무선신호 송신수단(200)과, 무선신호 송신수단(200)에서 제2안테나(620)를 통해 중계송신하는 중계용 무선신호를 궤환하는 무선신호 궤환수단(300) 및 무선신호 수신수단(100)에 수신된 무선신호 송신수단(200)으로부터의 중계용 무선신호와 무선신호 궤환수단(300)에 의해 궤환된 중계용 무선신호에서 궤환간섭신호를 제거하는 궤환간섭신호 제거수단(400)을 포함하여 구성된다.
여기서, 궤환간섭신호 제거수단(400)은 궤환신호의 위상과 크기를 추정하는 궤환 채널 추정부(410)와, 궤환 채널 추정부(410)에서 추정된 궤환신호의 위상과 크기에서 추정 궤환간섭신호를 생성하는 적응필터부(420)와, 적응필터부(420)에서 생성된 추정 궤환간섭신호에 따라 무선신호 송신수단(200)에서 중계송신하는 무선신호에서 궤환간섭신호를 감산연산하여 제거하는 감산연산부(430)와, 감산연산부(430)에서 궤환간섭신호가 제거된 중계송신 신호의 출력레벨을 자동제어하여 무선신호 송신수단(200)으로 출력하는 자동이득제어부(440) 및 궤환 채널 추정부(410), 적응필터부(420), 감산연산부(430) 및 자동이득제어부(440)를 제어하는 제어부(450)로 구성된다.
이때, 궤환 채널 추정부(410)는 무선신호 수신수단(100)에 수신된 무선신호 송신수단(200)으로부터의 중계용 무선신호의 기저대역신호와 무선신호 궤환수단(300)에 의해 궤환된 중계용 무선신호의 기저대역신호의 상관도(correlation)을 이용하여 궤환신호의 위상과 크기를 추정한다.
그리고, 적응필터부(420)는 궤환 채널 추정부(410)에서 추정된 궤환신호의 위상과 크기를 무선신호 궤환수단(300)에 의해 궤환된 중계용 무선신호와 비교하여 추정 궤환간섭신호를 생성한다.
한편, 제어부(450)는 무선신호의 통신채널을 시분할방식으로 제어한다.
그리고, 무선신호 수신수단(100)은, 중계용 무선신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭부(110)와, 저잡음 증폭된 중계용 무선신호를 중간주파수로 하향 변환하는 중간주파수 하향 변환부(120)와, 하향 변환된 중계용 무선신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(130) 및 디지털 신호로 변환된 중계용 무선신호를 기저대역으로 하향 변환하는 기저대역 하향 변환부(140)를 포함하여 구성된다.
그리고, 무선신호 송신수단(200)은, 기저대역으로 하향 변환된 중계용 무선신호를 중간주파수로 상향 변환하는 중간주파수 상향 변환부(210)와, 상향 변환된 중간주파수 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부(220)와, 아날로그 변환된 중계용 무선신호를 고주파수로 상향 변환하는 고주파수 상향 변환부(230) 및 고주파수로 상향 변환된 중계용 무선신호의 채널을 필터링하고 고전력 증폭하는 채널필터 및 고전력 증폭부(240)를 포함하여 구성된다.
또한, 무선신호 궤환수단(300)은, 무선신호 송신수단(200)에서 중계송신하는 중계용 무선신호를 중간주파수로 하향변환하는 중간주파수 하향 변환부(310)와, 중간주파수로 하향 변환된 중계용 무선신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(320) 및 중간주파수로 하향변환되고, 디지털 신호로 변환된 중계용 무선신호를 기저대역으로 하향 변환하는 기저대역 하향 변환부(330)를 포함하여 구성된다.
한편, 소방 시분할 중계 장치에는 저잡음 증폭된 중계용 무선신호를 중간주파수로 하향 변환하는 중간주파수 하향 변환부(120)와, 아날로그 변환된 중계용 무선신호를 고주파수로 상향 변환하는 고주파수 상향 변환부(230) 및 채널 필터 및 고전력 증폭된 중계용 무선신호를 중간주파수로 하향 변환하는 중간주파수 하향 변환부(310)를 동기하기 위한 발진주파수 동기수단(500)을 더 포함하여 구성된다.
여기서, 궤환간섭신호 제거수단(400)은 FPGA(field-programmable gate array)로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 궤환간섭신호 제거수단(400)을 FPGA로 구성하는 경우 아날로그 방식에 비해 월등한 예측 가능성 및 재현성을 제공하고 그에 따라 궤환간섭신호 제거 시 고속으로 동작하도록 할 수 있다.
이러한, FPGA를 간단히 설명하면, FPGA는 프로그램이 가능한 로직 칩의 한 형태로써 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 기능 역시도 프로그램으로 FPGA에 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 3은 본 발명에 따른 소방 시분할 중계 시스템을 설명하기 위한 도면이다,
본 발명에 따른 소방 시분할 중계 시스템은 도 3에 나타낸 바와 같이, 도너 중계수단(1000)과, 다수의 리모트 중계수단(2000a, 2000b, 2000c : 2000) 및 누설 케이블(3000a, 3000b, 3000c : 3000)을 포함하여 구성되어 무전기(4100, 4200, 4300, 4400 : 4000)간 통신을 중계한다.
여기서, 도너 중계수단(1000)은 도 2에 나타낸 궤환간섭신호 제거수단(400)이 FPGA로 구성되어 내장되며, 지상에 설치되어 지상의 무전기(4100)와 지하의 무전기(4200, 4300, 4400)간 통신을 중계하기 위한 중계신호를 지하의 리모트 중계수단(2000)으로 전송한다. 이러한 도너 중계수단(1000)은 지상의 방재실 등에 설치될 수 있고, 소방통신용 접속단자가 구성되어 화재 등의 비상시 소방관들이 무전기를 연결해 사용하도록 할 수 있다.
다수의 리모트 중계수단(2000) 역시 궤환간섭신호 제거수단(400)이 FPGA로 구성되어 내장되며, 지하에 설치되어 지상의 무전기(4100)와 지하의 무전기(4200, 4300, 4400)간 통신을 중계한다.
그리고, 누설 케이블(3000)은 다수의 리모트 중계수단(2000) 각각에 연결되어 지하의 무전기(4200, 4300, 4400)와 지상의 무전기(4100)간 통신을 중계한다. 이때, 누설 케이블(3000)은 예를 들면, 커플링 손실이 75dBm이고, 선로 손실이 100M당 4dBm인 것을 이용한다.
도 4는 도 3에 나타낸 소방 시분할 중계 시스템의 도너 중계수단을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
본 발명에 따른 소방 시분할 중계 시스템의 도너 중계수단(1000)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 도너 안테나(5100)와 FPGA(1410)간 송수신되는 중계신호를 주파수 변환 및 증폭하여 중계하는 제1증폭부(1100)와, 서비스 안테나(5200)와, FPGA간 송수신되는 중계신호를 주파수 변환 및 증폭하여 중계하는 제2증폭부(1200)와, 리모트 중계수단(2000)과 FPGA간 송수신되는 중계신호를 증폭하여 중계하는 제3 증폭부(1300) 및 제1 내지 제3증폭부(1100, 1200, 1300)간 송수신되는 중계신호에서 궤환간섭신호를 제거하는 FPGA(1410)를 포함하는 디지털신호처리부(1400)를 포함하여 구성된다.
여기서, 제1증폭부(1100)는, 도너 안테나(5100)와 중계신호를 송수신하는 제1듀플렉서(1110)와, 제1듀플렉서(1110)를 통해 수신된 중계신호를 하향변환하는 제1하향변환부(1120)와, 제1하향변환부(1120)에서 하향 변환된 중계신호를 저잡음 증폭하여 디지털신호처리부(1400)로 전송하는 제1저잡음 증폭기(1130)와, 디지털신호 처리부(1400)로부터 중계된 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 상향 변환하는 제1상향 변환부(1140) 및 제1상향 변환부(1140)에서 상향 변환된 중계신호를 고출력 증폭하여 제1듀플렉서(1110)를 통해 도너 안테나(5100)로 중계하는 제1고출력증폭기(1150)를 포함하여 구성된다.
그리고, 제2증폭부(1200)는, 디지털신호 처리부(1400)에서 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 상향변환하는 제2상향 변환부(1210)와, 제2상향 변환부(1210)에서 상향 변환된 신호를 고잡음 증폭하여 서비스 안테나(5200)로 중계하는 제2고잡음 증폭기(1220)와, 서비스 안테나(5200)로부터 중계된 중계신호를 저잡음 증폭하는 제2저잡음 증폭기(1230) 및 제2저잡음 증폭기(1230)에서 증폭된 중계신호를 하향변환하여 디지털신호 처리부(1400)로 송신하는 제2하향 변환부(1240)를 포함하여 구성된다.
한편, 제3증폭부(1300)는, 디지털신호 처리부(1400)에서 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 증폭하는 제1증폭기(1310)와, 제1증폭기(1310)에서 증폭된 중계신호와 리모트 중계수단(2000)에서 중계된 중계신호를 송수신하는 제2듀플렉서(1320) 및 제2듀플렉서(1320)에서 수신된 리모트 중계수단(2000)으로부터 수신신호를 증폭하여 디지털신호 처리부(1400)로 전송하는 제2증폭기(1330)를 포함하여 구성된다.
또한, 디지털신호 처리부(1400)는, FPGA(1410)와 제1저잡음 증폭기(1130) 사이에 형성되는 제1아날로그/디지털 변환부(1420)와, FPGA(1410)와 제2하향 변환부(1240) 사이에 형성되는 제2아날로그/디지털 변환부(1430)와, FPGA(1410)와 제2증폭기(1330) 사이에 형성되는 제3아날로그/디지털 변환부(1440)와, FPGA(1410)와 제1상향변환부(1140) 사이에 형성되는 제1디지털/아나로그 변환부(1450)와, FPGA(1410)와 제2상향변환부(1210) 사이에 형성되는 제2디지털/아날로그 변환부(1460)와, FPGA(1410)와 제1증폭기(1310) 사이에 형성되는 제3디지털/아날로그 변환부(1470)를 더 포함하여 구성된다.
도 5는 도 3에 나타낸 소방 시분할 중계 시스템의 리모트 중계수단을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
본 발명에 따른 소방 시분할 중계 시스템의 리모트 중계수단은 도 5에 나타낸 바와 같이, 여기서, 리모트 중계수단(2000)은, 도너 중계수단(1000)과의 중계신호를 증폭하여 중계하는 제1증폭부(2100)와, 누설 케이블(3000)과의 중계신호를 주파수 변환 및 증폭하여 중계하는 제2증폭부(2200)와, 다른 리모트 중계수단(2000)과의 중계신호를 증폭하여 중계하는 제3 증폭부(2300) 및 제1 내지 제3증폭부(2100, 2200, 2300)간 송수신되는 중계신호에서 궤환간섭신호를 제거하는 FPGA(2410)를 포함하여 구성되는 디지털신호처리부(2400)를 포함하여 구성된다.
그리고, 제1증폭부(2100)는, 도너 중계수단(1000)과 중계신호를 송수신하는 제1듀플렉서(2110)와, 제1듀플렉서(2110)를 통해 수신된 중계신호를 증폭하는 제1증폭기(2120) 및 디지털신호 처리부(2400)로부터 중계된 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 증폭하여 제1듀플렉서(2110)로 전송하는 제2증폭기(2130)를 포함하여 구성된다.
한편, 제2증폭부(2200)는, 디지털신호 처리부(2400)에서 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 상향변환하는 상향 변환부(2210)와, 상향 변환부(2210)에서 상향 변환된 신호를 고잡음 증폭하는 제1고잡음 증폭기(2220)와, 제1고잡음 증폭기(2220)와 누설케이블(3000)간 중계신호를 송수신하는 제2듀플렉서(2230)와, 제2듀플렉서(2230)를 통해 누설 케이블(3000)로부터 중계된 중계신호를 저잡음 증폭하는 제2저잡음 증폭기(2240) 및 제2저잡음 증폭기(2240)에서 증폭된 중계신호를 하향변환하여 디지털신호 처리부(2400)로 송신하는 하향 변환부(2250)를 포함하여 구성된다.
또한, 제3증폭부(2300)는, 다른 리모트 중계수단(2000)으로 중계신호를 증폭하여 출력하는 제3증폭기(2310) 및 다른 리모트 중계수단(2000)으로부터 전송된 중계신호를 증폭하여 디지털신호 처리부(2400)로 증폭하여 출력하는 제4증폭기(2320)를 포함하여 구성된다.
여기서, 디지털신호 처리부(2400)는, FPGA(2410)와 제1증폭기(2120) 사이에 형성되는 제1아날로그/디지털 변환부(2420)와, FPGA(2410)와 하향변환부(2250) 사이에 형성되는 제2아날로그/디지털 변환부(2430)와, FPGA(2410)와 제3증폭기(2310) 사이에 형성되는 제3아날로그/디지털 변환부(2440)와, FPGA(2410)와 제2증폭기(2130) 사이에 형성되는 제1디지털/아날로그 변환부(2450)와, FPGA(2410)와 상향변환부(2210) 사이에 형성되는 제2디지털/아나로그 변환부(2460) 및 FPGA(2410)와 제4증폭기(2320) 사이에 형성되는 제3디지털/아날로그 변환부(2470)를 더 포함하여 구성된다.
도 6은 도 4 및 도 5에 나타낸 디지털신호처리부의 실시예를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 디지털 신호 처리부는 FPGA회로(7100)와, 중앙처리장치(7200), 클럭 발생 및 분배기(7300) 및 다수의 아날로그/디지털 변환회로(7400, 7500) 및 디지털 아날로그/변환회로(7600, 7700, 7800, 7900)으로 구성할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 소방 시분할 중계 장치의 통신 중계 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
본 발명에 따른 소방 시분할 중계장치의 통신 중계 방법은 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1안테나(610)를 통해 중계용 무선신호를 수신하는 무선신호 수신수단(100)과, 제2안테나(620)를 통해 중계용 무선신호를 중계송신하는 무선신호 송신수단(200) 사이에 무선신호 송신수단(200)에서 제2안테나(620)를 통해 중계송신하는 중계용 무선신호를 궤환하는 무선신호 궤환수단(300)을 설치한다(S100).
이어서, 궤환 채널 추정부(410)가 무선신호 수신수단(100)에 수신된 무선신호 송신수단(200)으로부터의 중계용 무선신호와 무선신호 궤환수단(300)에 의해 궤환된 중계용 무선신호에서 궤환신호의 위상과 크기를 추정한다(S120).
여기서, 궤환신호의 위상과 크기는 무선신호 수신수단(100)에 수신된 무선신호 송신수단(200)으로부터의 중계용 무선신호의 기저대역신호와 무선신호 궤환수단(300)에 의해 궤환된 중계용 무선신호의 기저대역신호의 상관도(correlation)을 이용하여 추정한다.
그 다음 적응필터부(420)가 궤환 채널 추정부(410)에서 추정된 궤환신호의 위상과 크기에서 추정 궤환간섭신호를 생성한다(S140). 이때, 추정 궤환간섭신호는 적응필터부(420)가 궤환 채널 추정부(410)에서 추정된 궤환신호의 위상과 크기를 무선신호 궤환수단(300)에 의해 궤환된 중계용 무선신호와 비교하여 생성한다.
그리고, 감산연산부(430)가 적응필터부(420)에서 생성된 추정 궤환간섭신호에 따라 무선신호 송신수단(200)에서 중계송신하는 무선신호에서 궤환간섭신호를 감산연산하여 제거한다(S160).
그러면, 자동이득제어부(440)가 감산연산부(430)에서 궤환간섭신호가 제거된 중계송신 신호의 출력레벨을 자동제어하여 무선신호 송신수단(200)으로 출력한다(S180).
상기와 같이, 본 발명을 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나, 이는 본 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 하는 것이 아니다.
따라서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 범위내에서 다양한 변형이나 개조가 이루어질 수 있음은 말할 나위가 없다.
100 : 무선신호 수신수단 110 : 저잡음 증폭부
120 : 중간주파수 하향 변환부 130 : 아날로그/디지털 변환부
140 : 기저대역 하향 변환부
200 : 무선신호 송신수단 210 : 중간주파수 상향 변환부
220 : 디지털/아날로그 변환부 230 : 고주파수 상향 변환부
240 : 고전력 증폭부
300 : 무선신호 궤환수단 310 : 중간주파수 하향 변환부
320 : 아날로그/디지털 변환부 330 : 기저대역 하향 변환부
400 : 궤환간섭신호 제거수단 410 : 궤환채널 추정부
420 : 적응필터부 430 : 감산연산부
440 : 자동이득 제어부 450 : 제어부
500 : 발진주파수 동기수단 610, 620 : 안테나
1000 : 도너 중계수단 1100 : 제1증폭부
1110 : 제1듀플렉서 1120 : 제1하향 변환부
1130 : 제1저잡음 증폭기 1140 : 제1상향 변환부
1150 : 제1고출력 증폭기 1200 : 제2증폭부
1210 : 제2상향변환기 1220 : 제2고잡음 증폭기
1230 : 제2저잡음 증폭기 1240 : 제2하향 변환기
1300 : 제3증폭부 1310 : 제1증폭기
1320 : 제2듀플렉서 1330 : 제2증폭기
1400 : 디지털신호처리부 1410 : FPGA
1420, 1430, 1440 : 아날로그/디지털 변환기
1450, 1460, 1470 : 디지털/아날로그 변환기
2000 : 리모트 중계수단 2100 : 제1증폭부
2110 : 제1듀플렉서 2120 : 제1증폭기
2130 : 제2증폭기 2200 : 제2증폭부
2210 : 상향변환부 2220 : 제1고잡음증폭기
2230 : 제2듀플렉서 2240 : 제2저잡음증폭기
2250 : 하향 변환부 2300 : 제3증폭부
2310 : 제3증폭기 2320 : 제4증폭기
2400 : 디지털신호처리부 2410 : FPGA
2420, 2430, 2440 : 아날로그/디지털 변환부
2450, 2460, 2470 : 디지털/아날로그 변환부
3000 : 누설 케이블 4000 : 무전기
5100 : 도너안테나 5200 : 서비스안테나

Claims (22)

  1. 제1안테나(610)를 통해 중계용 무선신호를 수신하는 무선신호 수신수단(100);
    제2안테나(620)를 통해 상기 중계용 무선신호를 중계송신하는 무선신호 송신수단(200);
    상기 무선신호 송신수단(200)에서 상기 제2안테나(620)를 통해 중계송신하는 중계용 무선신호를 궤환하는 무선신호 궤환수단(300);
    상기 무선신호 수신수단(100)에 수신된 상기 무선신호 송신수단(200)으로부터의 중계용 무선신호와 상기 무선신호 궤환수단(300)에 의해 궤환된 중계용 무선신호에서 궤환신호의 위상과 크기를 추정하는 궤환 채널 추정부(410)와, 상기 궤환 채널 추정부(410)에서 추정된 궤환신호의 위상과 크기에서 추정 궤환간섭신호를 생성하는 적응필터부(420)와, 상기 적응필터부(420)에서 생성된 추정 궤환간섭신호에 따라 상기 무선신호 송신수단(200)에서 중계송신하는 무선신호에서 궤환간섭신호를 감산연산하여 제거하는 감산연산부(430)와, 상기 감산연산부(430)에서 궤환간섭신호가 제거된 중계송신 신호의 출력레벨을 자동제어하여 상기 무선신호 송신수단(200)으로 출력하는 자동이득제어부(440)와, 상기 궤환 채널 추정부(410), 상기 적응필터부(420), 상기 감산연산부(430) 및 상기 자동이득제어부(440)를 제어하며, 상기 무선신호의 통신채널을 시분할방식으로 제어하는 제어부(450)로 구성되는 궤환간섭신호 제거수단(400);
    상기 궤환간섭신호 제거수단(400)이 FPGA(field-programmable gate array)로 구성되어 내장되며, 도너 안테나(5100)와 상기 FPGA간 송수신되는 중계신호를 주파수 변환 및 증폭하여 중계하는 제1증폭부(1100)와, 서비스 안테나(5200)와 상기 FPGA간 송수신되는 중계신호를 주파수 변환 및 증폭하여 중계하는 제2증폭부(1200)와, 리모트 중계수단(2000)과 상기 FPGA간 송수신되는 중계신호를 증폭하여 중계하는 제3 증폭부(1300) 및 상기 제1 내지 제3증폭부(1100, 1200, 1300)간 송수신되는 중계신호에서 상기 궤환간섭신호를 제거하는 FPGA(1410)를 포함하는 디지털신호처리부(1400)를 포함하여 구성되어 지상에 설치되며, 지상의 무전기(4100)와 지하의 무전기(4200, 4300)간 통신을 중계하는 도너 중계수단(1000);
    상기 궤환간섭신호 제거수단(400)이 FPGA로 구성되어 내장되며, 지하에 설치되어 지상의 무전기(4100)와 지하의 무전기(4200, 4300)간 통신을 중계하는 다수의 리모트 중계수단(2000a, 2000b, 2000c : 2000); 및
    상기 다수의 리모트 중계수단(2000) 각각에 연결되어 지하의 상기 무전기(4200, 4300)와 지상의 상기 무전기(4100)간 통신을 중계하는 누설 케이블(3000a, 3000b, 3000c : 3000);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 궤환 채널 추정부(410)는 상기 무선신호 수신수단(100)에 수신된 상기 무선신호 송신수단(200)으로부터의 중계용 무선신호의 기저대역신호와 상기 무선신호 궤환수단(300)에 의해 궤환된 중계용 무선신호의 기저대역신호의 상관도(correlation)을 이용하여 상기 궤환신호의 위상과 크기를 추정하는 것을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적응필터부(420)는 상기 궤환 채널 추정부(410)에서 추정된 궤환신호의 위상과 크기를 상기 무선신호 궤환수단(300)에 의해 궤환된 중계용 무선신호와 비교하여 상기 추정 궤환간섭신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선신호 수신수단(100)은,
    상기 중계용 무선신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭부(110)와,
    상기 저잡음 증폭된 중계용 무선신호를 중간주파수로 하향 변환하는 중간주파수 하향 변환부(120)와,
    상기 하향 변환된 중계용 무선신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(130) 및
    상기 디지털 신호로 변환된 중계용 무선신호를 기저대역으로 하향 변환하는 기저대역 하향 변환부(140)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 무선신호 송신수단(200)은,
    상기 기저대역으로 하향 변환된 중계용 무선신호를 중간주파수로 상향 변환하는 중간주파수 상향 변환부(210)와,
    상기 상향 변환된 중간주파수 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부(220)와,
    상기 아날로그 변환된 중계용 무선신호를 고주파수로 상향 변환하는 고주파수 상향 변환부(230) 및
    상기 고주파수로 상향 변환된 중계용 무선신호의 채널을 필터링하고 고전력 증폭하는 채널필터 및 고전력 증폭부(240)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 무선신호 궤환수단(300)은,
    상기 무선신호 송신수단(200)에서 중계송신하는 중계용 무선신호를 중간주파수로 하향변환하는 중간주파수 하향 변환부(310)와,
    상기 중간주파수로 하향 변환된 중계용 무선신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(320) 및
    상기 중간주파수로 하향변환되고, 디지털 신호로 변환된 중계용 무선신호를 기저대역으로 하향 변환하는 기저대역 하향 변환부(330)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 소방 시분할 중계 장치는
    상기 저잡음 증폭된 중계용 무선신호를 중간주파수로 하향 변환하는 중간주파수 하향 변환부(120)와,
    상기 아날로그 변환된 중계용 무선신호를 고주파수로 상향 변환하는 고주파수 상향 변환부(230) 및
    상기 채널 필터 및 고전력 증폭된 중계용 무선신호를 중간주파수로 하향 변환하는 중간주파수 하향 변환부(310)를 동기하기 위한 발진주파수 동기수단(500)을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1증폭부(1100)는,
    상기 도너 안테나(5100)와 중계신호를 송수신하는 제1듀플렉서(1110)와,
    상기 제1듀플렉서(1110)를 통해 수신된 중계신호를 하향변환하는 제1하향변환부(1120)와,
    상기 제1하향변환부(1120)에서 하향 변환된 중계신호를 저잡음 증폭하여 상기 디지털신호처리부(1400)로 전송하는 제1저잡음 증폭기(1130)와,
    상기 디지털신호 처리부(1400)로부터 중계된 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 상향 변환하는 제1상향 변환부(1140) 및
    상기 제1상향 변환부(1140)에서 상향 변환된 중계신호를 고출력 증폭하여 상기 제1듀플렉서(1110)를 통해 상기 도너 안테나(5100)로 중계하는 제1고출력증폭기(1150)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2증폭부(1200)는,
    상기 디지털신호 처리부(1400)에서 상기 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 상향변환하는 제2상향 변환부(1210)와,
    상기 제2상향 변환부(1210)에서 상향 변환된 신호를 고잡음 증폭하여 상기 서비스 안테나(5200)로 중계하는 제2고잡음 증폭기(1220)와,
    상기 서비스 안테나(5200)로부터 중계된 중계신호를 저잡음 증폭하는 제2저잡음 증폭기(1230) 및
    상기 제2저잡음 증폭기(1230)에서 증폭된 중계신호를 하향변환하여 상기 디지털신호 처리부(1400)로 송신하는 제2하향 변환부(1240)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제3증폭부(1300)는,
    상기 디지털신호 처리부(1400)에서 상기 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 증폭하는 제1증폭기(1310)와,
    상기 제1증폭기(1310)에서 증폭된 중계신호와 상기 리모트 중계수단(2000)에서 중계된 중계신호를 송수신하는 제2듀플렉서(1320) 및
    상기 제2듀플렉서(1320)에서 수신된 상기 리모트 중계수단(2000)으로부터 수신신호를 증폭하여 상기 디지털신호 처리부(1400)로 전송하는 제2증폭기(1330)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 디지털신호 처리부(1400)는,
    상기 FPGA(1410)와 상기 제1저잡음 증폭기(1130) 사이에 형성되는 제1아날로그/디지털 변환부(1420)와,
    상기 FPGA(1410)와 상기 제2하향 변환부(1240) 사이에 형성되는 제2아날로그/디지털 변환부(1430)와,
    상기 FPGA(1410)와 상기 제2증폭기(1330) 사이에 형성되는 제3아날로그/디지털 변환부(1440)와,
    상기 FPGA(1410)와 상기 제1상향변환부(1140) 사이에 형성되는 제1디지털/아나로그 변환부(1450)와,
    상기 FPGA(1410)와 상기 제2상향변환부(1210) 사이에 형성되는 제2디지털/아날로그 변환부(1460)와,
    상기 FPGA(1410)와 상기 제1증폭기(1310) 사이에 형성되는 제3디지털/아날로그 변환부(1470)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 리모트 중계수단(2000)은,
    도너 중계수단(1000)과의 중계신호를 증폭하여 중계하는 제1증폭부(2100)와,
    누설 케이블(3000)과의 중계신호를 주파수 변환 및 증폭하여 중계하는 제2증폭부(2200)와,
    다른 리모트 중계수단(2000)과의 중계신호를 증폭하여 중계하는 제3 증폭부(2300) 및
    상기 제1 내지 제3증폭부(2100, 2200, 2300)간 송수신되는 중계신호에서 상기 궤환간섭신호를 제거하는 FPGA(2410)를 포함하여 구성되는 디지털신호처리부(2400)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1증폭부(2100)는,
    상기 도너 중계수단(1000)과 중계신호를 송수신하는 제1듀플렉서(2110)와,
    상기 제1듀플렉서(2110)를 통해 수신된 중계신호를 증폭하는 제1증폭기(2120) 및
    상기 디지털신호 처리부(2400)로부터 중계된 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 증폭하여 상기 제1듀플렉서(2110)로 전송하는 제2증폭기(2130)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2증폭부(2200)는,
    상기 디지털신호 처리부(2400)에서 상기 궤환간섭신호가 제거된 중계신호를 상향변환하는 상향 변환부(2210)와,
    상기 상향 변환부(2210)에서 상향 변환된 신호를 고잡음 증폭하는 제1고잡음 증폭기(2220)와,
    상기 제1고잡음 증폭기(2220)와 상기 누설케이블(3000)간 중계신호를 송수신하는 제2듀플렉서(2230)와,
    상기 제2듀플렉서(2230)를 통해 상기 누설 케이블(3000)로부터 중계된 중계신호를 저잡음 증폭하는 제2저잡음 증폭기(2240) 및
    상기 제2저잡음 증폭기(2240)에서 증폭된 중계신호를 하향변환하여 상기 디지털신호 처리부(2400)로 송신하는 하향 변환부(2250)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제3증폭부(2300)는,
    상기 디지털신호처리부(2400)로부터 제공되는 중계신호를 증폭하는 제3증폭기(2310) 및
    상기 제3증폭기(2310)로부터 제공되는 중계신호를 증폭하여 상기 디지털신호 처리부(2400)로 제공하는 제4증폭기(2320)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 디지털신호 처리부(2400)는,
    상기 FPGA(2410)와 상기 제1증폭기(2120) 사이에 형성되는 제1아날로그/디지털 변환부(2420)와,
    상기 FPGA(2410)와 상기 하향변환부(2250) 사이에 형성되는 제2아날로그/디지털 변환부(2430)와,
    상기 FPGA(2410)와 상기 제3증폭기(2310) 사이에 형성되는 제3아날로그/디지털 변환부(2440)와,
    상기 FPGA(2410)와 상기 제2증폭기(2130) 사이에 형성되는 제1디지털/아날로그 변환부(2450)와,
    상기 FPGA(2410)와 상기 상향변환부(2210) 사이에 형성되는 제2디지털/아나로그 변환부(2460) 및
    상기 FPGA(2410)와 상기 제4증폭기(2320) 사이에 형성되는 제3디지털/아날로그 변환부(2470)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소방 시분할 중계 장치.
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