KR101093927B1

KR101093927B1 - 이동통신 중계 시스템 및 타워 탑 증폭 장치

Info

Publication number: KR101093927B1
Application number: KR1020080107283A
Authority: KR
Inventors: 박동욱; 김도준; 윤석호
Original assignee: (주)링크텍; 주식회사 케이티
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2011-12-13
Also published as: KR20100048227A

Abstract

이동통신 중계 시스템이 제공된다. 본 발명에 따른 이동통신 중계 시스템은 기지국, 기지국에서 전송된 신호를 전달하는 선로, 선로와 연결되어 신호를 전달받아 선로에서 손실된 전력을 보상하되, 입력되는 신호 및 출력되는 신호의 차이는 선로에서 손실된 전력 값인 타워 탑 증폭기 및 타워 탑 증폭기와 연결된 안테나를 포함한다.

타워, 타워 탑 증폭기

Description

이동통신 중계 시스템 및 타워 탑 증폭 장치{Mobile communication relay system and Tower top amplifier}

본 발명은 이동통신 중계 시스템 및 타워 탑 증폭기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대전력 신호를 입력하여 입력신호와 출력신호의 차이를 최소화한 타워 탑 증폭기 및 이를 이용한 이동 통신 중계 시스템에 관한 것이다.

이동통신 시스템에서는 기지국과 단말기 간에 신호를 주고받음으로써, 무선통신을 실행한다. 이 때, 기지국과 단말기 사이의 신호를 송수신하는 안테나는 타워의 상부에 설치되어, 신호의 송수신이 효율적으로 진행되도록 한다. 이 때, 기지국에서 송신되는 신호의 크기를 적절하게 제어하며, 수신되는 신호의 잡음을 제어하는 타워 탑 증폭기(Tower Top Amplifier)가 타워 상부에 형성된다.

기지국에서 단말기로의 신호를 송신할 때에, 타워 탑 증폭기는 고전압 증폭기를 사용하여, 타워 상부에서 송신 전압을 증폭하여 송신한다. 이 때, 고전압 증폭기는 상당한 크기의 고전압만을 증폭할 수 있다. 따라서, 타워 탑 증폭기에서 증폭되어 출력되는 신호를 적절하게 제어하기 위하여는 타워 탑 증폭기로 입력되는 전압의 크기를 낮게 조절하여야 한다. 따라서, 고전압 증폭기에서 증폭되는 전압의 크기를 고려하여 타워 탑 증폭기로 입력되는 전압의 크기를 낮게 조절하는 번거로운 절차가 행해지고 있다.

또한, 타워 탑 증폭기의 내부 이상으로 타워 탑 증폭기로 입력된 신호가 증폭되지 않고 그대로 출력되는 경우가 있다. 그러면, 타워 탑 증폭기가 정상일 때의 출력값과 타워 탑 증폭기가 비정상일 때의 출력값이 크게 차이가 나게 된다. 타워 탑 증폭기가 정상일 때에 타워 탑 증폭기 내에서 신호가 증폭되는 크기가 크기 때문이다. 그러면, 타워 탑 증폭기가 정상일 때와 비정상일 때에 신호가 전달되는 영역이 크게 차이가 나게 된다. 즉, 무선 이동통신 서비스의 편차가 커져 소비자의 불편을 초래할 수 있다.

한편, 단말기에서 기지국으로 신호가 수신될 때에, 타워 탑 증폭기에서는 Rx0 및 Rx1 양쪽에서 신호를 수신하여 잡음을 제거한다. 이 때, Rx0 또는 Rx1 중의 하나가 이상이 발생한 경우, 보다 효율적으로 타워 탑 증폭기를 동작하는 방법이 요구된다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이동통신 중계 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 이동통신 중계 시스템에서 사용되는 타워 탑 증폭 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 내용으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

삭제

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 중계 시스템은 기지국, 상기 기지국에서 전송된 신호를 전달하는 선로, 상기 선로와 연결되어 상기 신호를 전달받아 상기 선로에서 손실된 전력을 보상하되, 입력되는 신호 및 출력되는 신호의 차이는 상기 선로에서 손실된 전력 값인 타워 탑 증폭기, 및 상기 타워 탑 증폭기와 연결된 안테나를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 탑 증폭 장치는 기지국에서 선로를 통해 송신된 신호를 수신하는 제1 송수신부, 상기 제1 송수신부와 연결되어 상기 선로에서 손실된 값만큼 신호를 증폭하는 증폭부, 상기 제2 송수신부와 연결되어 상기 증폭부의 이상 시 신호를 바이패스하는 제1 바이패스부, 상기 증폭부 또는 바이패스부에서 신호를 수신받아 안테나로 연결하는 제2 송수신부 및 상기 신호의 이동 경로를 증폭부 또는 제1 바이패스부로 결정하는 제어부를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 대전력 증폭기는 타워 탑 앰프에서 사용되는 대전력 증폭기에 있어서, 방향성 결합기, 상기 방향성 결합기에서 출력된 신호를 시간 지연시키는 시간 지연 필터, 상기 방향성 결합기에서 분기된 신호의 위상을 변경하는 위상 변환기, 상기 위상 변환기에서 출력된 신호를 증폭하는 증폭 회로, 상기 증폭 회로의 출력 신호와 상기 시간 지연 필터의 신호를 합성하는 제1 하이브리드 결합기 및 상기 제1 하이브리드 결합기에서 출력된 신호의 방향을 정의하는 아이솔레이터를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 이동통신 중계 시스템, 타워 탑 증폭기 및 대전력 증폭기에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

타워 탑 증폭기 내의 송수신 회로가 정상적으로 동작될 때에 제2 송수신 단자에서 출력되는 신호와 송수신 회로의 이상으로 바이패스 되었을 때에 제2 송수신 단자에서 출력되는 신호의 차이가 기지국과 타워 탑 증폭기 사이의 선로에서 손실된 전력의 값 만큼만 차이가 나게 된다. 따라서, 타워 탑 증폭기가 정상일 때와 비정상일 때에 출력값이 크게 차이가 나지 않는다. 타워 탑 증폭기로 입력되는 전압의 크기가 크고, 타워 탑 증폭기 내부에서 증폭되는 값이 작기 때문이다.

따라서, 타워 탑 증폭기가 정상일 때와 비정상일 때에 신호가 미치는 영역, 즉 무선 서비스의 영역이 크게 차이가 나지 않게 된다. 즉, 보다 균일한 무선 이동통신 서비스를 제공할 수 있다.

또한, 타워 탑 증폭기로 신호가 수신될 때에, 송수신 회로 및 수신 회로 양쪽으로 전달된 신호가 모두 바이패스 되지 않도록 하여, 장비의 문제로 인하여 서비스에 문제가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 중계 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 중계 시스템은 기지국(10), 타워(Tower; 20), 선로(30), 타워 탑 증폭기(Tower Top Amplifier; 40) 및 안테나(Antenna; 50)를 포함한다.

기지국(10)은 일반적으로 단말기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말한다. 기지국 제어기에서 전달된 제어 정보에 따라 단말기와 데이터 교환에 필요한 무선 물리채널을 설정하고, 상위 계층 프로토콜로부터 전달된 데이터들을 무선 환경에 맞게 단말기로 전송한다. 또한, 단말기로부터 수신된 데이터를 기지국 제어기의 상위 계층 프로토콜로 전달한다.

안테나(50)는 기지국(10)과 단말기 사이에서 신호를 송수신하는데, 안테나(50)는 일반적으로 타워(20)의 꼭대기에 형성된다. 이것은 신호의 송수신을 보다 효율적으로 진행하기 위함이다.

타워(20) 상부 영역에는 타워 탑 증폭기(Tower top amplifier; 40)가 설치된다. 타워 탑 증폭기(40)는 송신되는 신호의 기지국(10)과 안테나(50)를 연결하는 선로(30)에서의 전력 손실을 보상하며, 수신되는 신호의 잡음을 제거한다.

기지국(10)과 타워 탑 증폭기(40)는 선로(30)로 연결되며, 선로(30)는 기지국(10)과 타워 탑 증폭기(40) 사이에서 송수신된 신호를 전달한다. 이 때, 신호가 선로(30)로 전송되는 중에 일부 전력의 손실이 있게 된다.

이하, 도 2 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 탑 증폭기를 보다 자세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 탑 증폭기의 개략적인 구성도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 증폭기의 개략적인 구성도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 탑 증폭기(40)는 송수신 회로(500) 및 수신 회로(600)를 포함한다.

송수신 회로(500)는 단말기와 기지국(10)간에 신호를 송수신하는 회로이며, 수신 회로(600)는 단말기에서 기지국(10)으로 신호가 수신되는 회로이다. 즉, 단말기에서 기지국(10)으로 수신되는 신호는 송수신 회로(500) 및 수신 회로(600) 양쪽으로 수신될 수 있다.

이하, 타워 탑 증폭기(40)의 송수신 회로(500)에서 신호가 송신되는 경우를 주된 예시로, 타워 탑 증폭기(40)를 설명한다.

타워 탑 증폭기(40)의 송수신 회로(500)는 제1 송수신 단자(Tx/Rx0; 510)를 포함한다. 제1 송수신 단자(510)는 기지국(10)과 연결되어 기지국(10)에서 송신되는 신호가 타워 탑 증폭기(40)로 입력되는 단자이며, 단말기에서 기지국(10)으로 수신되는 신호가 타워 탑 증폭기(40)에서 출력되는 단자이다. 제1 송수신 단자(510)로 입력된 송신 신호는 제1 스위치(520)를 통해 신호의 전달 방향이 결정된다.

송수신 회로(500)가 정상적으로 동작하는 경우, 제1 스위치(520)는 제1 송수신 전환기(530)와 연결되어, 제1 송수신 단자(510)로 입력된 송신 신호는 제1 송수신 전환기(530)로 전달된다. 그러나, 송수신 회로(500)에 이상이 발생한 경우, 제1 스위치(520)는 제1 바이패스 회로(580)와 연결되어, 제1 송수신 단자(510)로 입력된 송신 신호는 제1 바이패스 회로(580)로 전달된다.

송수신 회로(500)가 정상적으로 동작하는 경우, 제1 송수신 단자(510)로 입력된 송신 신호는 제1 송수신 전환기(530)로 전달된다. 제1 송수신 전환기(530)는 예를 들어, 듀플렉스(duplex) 형태로 형성될 수 있다. 제1 송수신 전환기(530)는 송신 필터와 수신 필터를 포함하며, 수신 또는 송신 신호를 필터링하는 외에 수신 신호와 송신 신호를 분리하는 기능을 수행한다.

제1 송수신 전환기(530)를 통과한 신호는 대전력 증폭기(700)로 전달된다. 대전력 증폭기(700)는 방향성 결합기(720), 시간 지연 필터(780), 위상 변환기(730) 및 증폭 회로(750) 등을 포함한다.

대전력 증폭기(700)의 입력단(710)에서 입력된 신호는 방향성 결합기(720)에서 메인 신호와 서브 신호로 분기된다. 이 때, 메인 신호가 전달되는 제1 회로(721)는 시간 지연 필터(780)를 포함한다. 즉, 방향성 결합기(720)에서 출력된 메인 신호는 시간 지연 필터(780)를 통하여 시간 지연되어 전송된다.

한편, 방향성 결합기(720)에서 분기된 서브 신호가 전달되는 제2 회로(723)는 위상 변환기(730), 제1 하이브리드 결합기(742), 증폭 회로(750) 및 제2 하이브리드 결합기(746)를 포함한다. 방향성 결합기(720)에서 분기된 서브 신호는 위상 변환기(730)에서 신호의 위상이 조절되고, 제1 하이브리드 결합기(742)에서 신호가 분기된다. 또한, 제1 하이브리드 결합기(742)에서 분기된 신호는 입력되는 고주파 신호를 소정 이득으로 증폭하는 증폭 유니트들과 각각 연결되며, 각각의 증폭 유니트에서 증폭된 신호는 제2 하이브리드 결합기(746)에서 다시 결합된다.

한편, 제1 회로(721)의 시간 지연 필터(780)에서 시간 지연된 신호와, 제2 회로(723)의 제2 하이브리드 결합기(746)에서 결합된 신호는 제3 하이브리드 결합기(748)에서 결합하고, 제3 하이브리드 결합기(748)에서 결합된 신호는 신호의 이동 방향을 조절하는 아이솔레이터(760)를 거쳐 출력단(770)으로 출력된다.

대전력 증폭기(700)는 입력된 신호를 증폭하는데, 이 때, 기지국(10)과 타워 탑 증폭기(40)를 연결하는 선로(30)에서 손실된 전력 값만큼 증폭한다. 따라서, 대전력 증폭기(700)로 입력되는 신호와 출력되는 신호의 차이는 기지국(10)과 타워 탑 증폭기(40)를 연결하는 선로(30)에서 손실된 전력 값과 같으며, 이 값은 예를 들어, 약 3-10 dB일 수 있다.

대전력 증폭기(700)에서 증폭되어 출력된 신호는 제2 송수신 전환기(540)로 입력된다. 제2 송수신 전환기(540)는 제1 송수신 전환기(530)와 유사한 구조로 형성될 수 있으며, 제2 송수신 전환기(540)는 분리된 신호를 다시 결합한다.

제2 송수신 전환기(540)를 통과한 신호는 제2 스위치(550)를 통해 제2 송수신 단자(560)로 출력된다. 이 때, 제2 송수신 단자(560)로 출력되는 신호는 제1 송수신 단자(510)로 입력된 신호와 비교하여 기지국(10)과 타워 탑 증폭기(40) 사이의 선로에서 손실된 전력만큼 증폭된 신호이다.

제2 스위치(550)는 제1 스위치(520)와 같이 동작되며, 제1 스위치(520)가 제1 송수신 전환기(530)와 연결될 경우, 제2 스위치(550)는 제2 송수신 전환기(540)와 연결되며, 제1 스위치(520)가 제1 바이패스 회로(580)와 연결될 경우, 제2 스위치(550)도 제1 바이패스 회로(580)와 연결된다.

제2 송수신 단자(560)는 기지국(10)에서 송신되는 신호가 타워 탑 증폭기(40)에서 출력되는 단자이며, 기지국(10)으로 수신되는 신호가 타워 탑 증폭기(40)로 입력되는 단자이다.

한편, 송수신 회로(500)에 이상이 발생한 경우, 제1 스위치(520)는 제1 바이 패스 회로(580)와 연결되어, 제1 송수신 단자(510)로 입력된 송신 신호는 제1 바이패스 회로(580)로 전달되며, 제1 바이패스 회로(580)로 전달된 신호는 제2 스위치(550)를 통해 제2 송수신 단자(560)로 전달된다. 이 때, 제2 송수신 단자(560)에서 출력되는 신호는 제1 송수신 단자(510)로 입력된 신호의 전압과 같다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 탑 증폭기(40)에서의 송신 신호 처리를 도시한 순서도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 기지국(10)에서 XdB의 신호를 전송한다(S110). 기지국(10)에서 전송된 XdB의 신호는 선로(30)를 통해 전달되는데, 이 때, 선로(30)에서 YdB의 신호가 손실된다(S120). 한편, 선로(30)를 통해 일부 손실된 신호 X-YdB은 타워 탑 증폭기(40)로 입력된다(S130).

타워 탑 증폭기(40)로 입력된 신호는 타워 탑 증폭기(40)의 송수신 회로가 정상적으로 동작하는지 여부에 의해 전달되는 경로가 달라진다(S140). 타워 탑 증폭기(40)가 정상적으로 동작하는 경우, 타워 탑 증폭기(40)의 내부에서는 YdB만큼 신호를 증폭시킨다(S150). 즉, 선로(30)에서 손실된 전력의 크기만큼 증폭시킨다. 신호를 증폭한 후에, 타워 탑 증폭기(40)에서 XdB의 신호를 출력하며, 출력된 신호는 안테나(50)를 통해 단말기로 전송된다(S160).

타워 탑 증폭기(40)가 정상적으로 동작하지 않는 경우, 타워 탑 증폭기(40) 내에서 신호는 바이패스 된다(S170). 바이패스된 신호는 그대로 타워 탑 증폭기(40)에서 출력되는데, 입력 신호와 같은 X-Y dB의 신호가 출력되어, 안테나(50)를 통해 단말기로 전송된다(S180).

물론, 신호가 바이패스 되더라도, 바이패스 회로 또는 스위치에서 일부 신호의 손실이 있음은 당연하나, 본 발명에서는 스위치 또는 바이패스 회로에서의 신호 손실을 고려하지 않고 설명한다. 스위치 또는 바이패스 회로의 신호 손실을 고려할 경우, 바이패스 된 신호는 입력 신호보다 작은 값을 가짐은 물론이다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 중계 시스템에 따르면, 타워 탑 증폭기(40) 내의 송수신 회로(500)가 정상적으로 동작될 때에 제2 송수신 단자(560)에서 출력되는 신호와 송수신 회로(500)의 이상으로 바이패스 되었을 때에 제2 송수신 단자(560)에서 출력되는 신호의 차이가 기지국(10)과 타워 탑 증폭기(40) 사이의 선로에서 손실된 전력의 값만큼만 차이가 나게 된다. 따라서, 타워 탑 증폭기(40)가 정상일 때와 비정상일 때에 출력값이 크게 차이가 나지 않는다. 타워 탑 증폭기(40)로 입력되는 전압의 크기가 크고, 타워 탑 증폭기(40) 내부에서 증폭되는 값이 작기 때문이다.

따라서, 타워 탑 증폭기(40)가 정상일 때와 비정상일 때에 신호가 미치는 영역, 즉 무선 서비스의 영역이 크게 차이가 나지 않게 된다. 즉, 보다 균일한 무선 이동통신 서비스를 제공할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 타워 탑 증폭기(40)의 송수신 회로(500)에서 신호가 수신되는 경우를 예로 들어 타워 탑 증폭기(40)의 나머지 구성요소를 설명한다.

단말기에서 기지국(10)으로 신호가 수신되는 경우, 송수신 회로(500)의 제2 송수신 단자(560) 및 수신 회로(600)의 제1 수신 단자(Rx1; 610) 양쪽으로 신호가 수신된다.

송수신 회로(500)의 제2 송수신 단자(560)로 수신된 신호는 송수신 회로(500)가 정상적으로 동작하는 경우, 제2 송신 결합기(540)를 거쳐 제1 저잡음 증폭기(570)로 전달된다. 제1 저잡음 증폭기(570)는 신호의 저잡음을 증폭시키고, 증폭된 신호는 제1 송신 결합기(530)에서 소정 대역으로 여파되어 잡음이 제거된 신호가 제1 송수신 단자(510)로 전달된다.

한편, 송수신 회로(500)에 이상이 발생한 경우, 제2 송수신 단자(560)로 수신된 신호는 제1 바이패스 회로(580)로 바이패스 되어 제1 송수신 단자(510)로 전달된다.

수신 회로(600)의 제1 수신 단자(610)로 수신된 신호는 대역 통과 필터(620)로 전달되어 소정 대역의 신호만이 통과된다. 대역 통과 필터(620)를 통과한 신호는 제3 스위치(630)를 통해 제2 저잡음 증폭기(640)에서 증폭된 후, 제4 스위치(650)에 의해 제2 수신 단자(660)로 연결되어, 기지국(10)으로 전달된다.

한편, 수신 회로(600)에 이상이 발생한 경우, 제3 스위치(630) 및 제4 스위치(650)는 제2 바이패스 회로(670)와 연결되어, 대역 통과 필터(620)를 통과한 신호는 제2 바이패스 회로(670)를 통해 제2 수신 단자(660)로 바로 전달된다.

송수신 회로(500) 및 수신 회로(600) 양쪽의 신호가 모두 바이패스 되는 경우, 저잡음 증폭기(570, 640)를 거치지 않은 신호들만이 기지국(10)으로 전달될 위험이 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 탑 증폭기의 수신 신호 처 리를 도시한 순서도이다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 타워 탑 증폭기(40)가 정상적으로 운용되는 경우에는 상기에서 설명한 바 대로 송수신 회로(500) 및 수신 회로(600) 양방향을 통한 수신 신호 처리를 진행한다(S210).

한편, 송수신 회로(500)에 이상이 발생하였는지 여부를 체크한다(S220).

송수신 회로(500)에 이상이 발생한 경우, 송수신 회로(500)로 수신된 신호는 제1 바이패스 회로(580)에서 바이패스 하고, 수신 회로(600)는 정상적으로 운용한다(S230). 즉, 수신 회로(600)로 수신된 신호는 제2 바이패스 회로(670)로 바이패스 하지 않고, 제2 저잡음 증폭기(640)를 통과하도록 한다.

도 2 및 도 6을 참조하면, 타워 탑 증폭기(40)가 정상적으로 운용되는 경우에는 상기에서 설명한 바 대로 송수신 회로(500) 및 수신 회로(600) 양방향을 통한 수신 신호 처리를 진행한다(S210).

한편, 수신 회로(600)에 이상이 발생하였는지 여부를 체크한다(S222).

수신 회로(600)에 이상이 발생한 경우, 수신 회로(600)로 수신된 신호는 제2 바이패스 회로(670)에서 바이패스 하고, 송수신 회로(500)는 정상적으로 운용한다(S232). 즉, 송수신 회로(500)로 수신된 신호는 제1 바이패스 회로(580)로 바이패스 하지 않고, 제1 저잡음 증폭기(570)를 통과하도록 한다.

즉, 송수신 회로(500) 및 수신 회로(600) 양쪽으로 전달된 신호가 모두 바이패스 되지 않도록 하여, 장비의 문제로 인하여 서비스에 문제가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.

상기에서 설명한 수신 신호 처리는 제어부(미도시)에서 제어할 수 있으며, 제어부에서는 수신 신호 처리뿐 아니라, 송신 신호 처리 및 타워 탑 증폭기의 동작을 제어할 수 있다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 탑 증폭기의 개략적인 구성도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 증폭기의 개략적인 구성도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 탑 증폭기의 신호 송신 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 탑 증폭기의 신호 수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 기지국 30: 선로

40: 타워 탑 증폭기 50: 안테나

500: 송수신 회로 600: 수신 회로

700: 대전력 증폭기 721: 제1 회로

723: 제2 회로

Claims

기지국, 상기 기지국에서 전송된 신호를 전달하는 선로, 상기 선로와 연결되어 상기 신호를 전달받아 상기 선로에서 손실된 전력을 보상하되, 입력되는 신호 및 출력되는 신호의 차이는 상기 선로에서 손실된 전력 값인 타워 탑 증폭기 및 상기 타워 탑 증폭기와 연결된 안테나를 포함하는 이동통신 중계 시스템에 있어서,

상기 타워 탑 증폭기는,

기지국으로부터의 신호를 증폭하여 안테나로 전달하고, 안테나에 수신된 신호의 잡음을 제거하여 기지국으로 전달하는 송,수신 회로와,

안테나에 수신된 신호의 잡음을 제거하여 기지국으로 전달하기 위하여 상기 송,수신 회로와 병렬적으로 동작하는 수신회로를 포함하고;

상기 송,수신 회로는 다시

상기 기지국으로부터의 신호의 선로 손실을 보상하여 증폭하는 대전력증폭기;

상기 안테나에 수신된 신호의 저잡음을 증폭시키는 제 1 저잡음 증폭기; 및

상기 대전력증폭기 및 상기 제 1 저잡음 증폭기와 각각 병렬로 연결되어 상기 기지국으로부터의 신호 또는 상기 안테나에 수신된 신호를 바이패스 시키는 제 1 바이패스 회로;

상기 수신회로는 다시,

상기 안테나에 수신된 신호중 특정한 대역의 신호만을 통과시키는 대역통과필터;

상기 대역통과필터를 통과한 신호의 저잡음을 증폭시키는 제 2 저잡음 증폭기; 및

상기 제 2 저잡음 증폭기와 병렬로 연결되어 상기 대역통과필터를 통과한 신호를 바이패스 시키는 제 2 바이스패스 회로를 포함하며;

이로 인해, 상기 대전력증폭기에 이상이 발생한 경우, 상기 기지국으로부터의 신호를 제 1 바이스패스 회로를 통해 바이패스 시키고,

상기 송,수신 회로에 이상이 발생한 경우, 상기 송,수신 회로로 입력되는 상기 안테나에 수신된 신호를 제 1 바이패스 회로를 통해 바이패스 시키며,

상기 수신 회로에 이상이 발생한 경우, 상기 수신회로로 입력되는 상기 안테나에 수신된 신호를 제 2 바이패스 회로를 통해 바이패스 시키는 것을 특징으로 하는 이동통신 중계 시스템.
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제 1 항에 있어서,

상기 대전력증폭기는 입력된 신호를 상기 선로에서 손실된 전력만큼 증폭하는 것을 특징으로 하는 이동통신 중계 시스템.
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제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 대전력 증폭기는.

방향성 결합기;

상기 방향성 결합기에서 출력된 신호를 시간 지연시키는 시간 지연 필터;

상기 방향성 결합기에서 분기된 신호의 위상을 변경하는 위상 변환기;

상기 위상 변환기에서 출력된 신호를 증폭하는 증폭 회로;

상기 증폭 회로의 출력 신호와 상기 시간 지연 필터의 신호를 합성하는 제 1 하이브리드 결합기; 및

상기 제 1 하이브리드 결합기에서 출력된 신호의 방향을 정의하는 아이솔레이터를 포함하는 이동통신 중계 시스템.
제 6항에 있어서,

상기 증폭 회로는,

상기 위상 변환기에서 출력된 신호를 분기하는 제2 하이브리드 결합기;

상기 제2 하이브리드 결합기에서 분기된 신호를 증폭하는 한 쌍의 증폭 유니트; 및

상기 한 쌍의 증폭 유니트에서 출력되는 신호를 결합하는 제3 하이브리드 결합기를 포함하는 이동통신 중계 시스템.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 바이패스 회로의 양단에 설치되어 신호의 이동 경로를 선택하는 적어도 하나 이상의 스위치를 더 포함하는 이동통신 중계 시스템.
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기지국과 안테나 사이의 선로에 배치되는 타워 탑 증폭장치로서,

상기 기지국으로부터의 신호를 증폭하여 상기 안테나로 전달하고, 상기 안테나에 수신된 신호의 잡음을 제거하여 상기 기지국으로 전달하는 송,수신 회로와,

상기 안테나에 수신된 신호의 잡음을 제거하여 상기 기지국으로 전달하기 위하여 상기 송,수신 회로와 병렬적으로 동작하는 수신회로를 포함하고;

상기 송,수신 회로는 다시

상기 기지국으로부터의 신호의 선로 손실을 보상하여 증폭하는 대전력증폭기;

상기 안테나에 수신된 신호의 저잡음을 증폭시키는 제 1 저잡음 증폭기; 및

상기 대전력증폭기 및 상기 제 1 저잡음 증폭기와 각각 병렬로 연결되어 상기 기지국으로부터의 신호 또는 상기 안테나에 수신된 신호를 바이패스 시키는 제 1 바이패스 회로;

상기 수신회로는 다시,

상기 안테나에 수신된 신호중 특정한 대역의 신호만을 통과시키는 대역통과필터;

상기 대역통과필터를 통과한 신호의 저잡음을 증폭시키는 제 2 저잡음 증폭기; 및

상기 제 2 저잡음 증폭기와 병렬로 연결되어 상기 대역통과필터를 통과한 신호를 바이패스 시키는 제 2 바이스패스 회로를 포함하며;

이로 인해, 상기 대전력증폭기에 이상이 발생한 경우, 상기 기지국으로부터의 신호를 제 1 바이스패스 회로를 통해 바이패스 시키고,

상기 송,수신 회로에 이상이 발생한 경우, 상기 송,수신 회로로 입력되는 상기 안테나에 수신된 신호를 제 1 바이패스 회로를 통해 바이패스 시키며,

상기 수신 회로에 이상이 발생한 경우, 상기 수신회로로 입력되는 상기 안테나에 수신된 신호를 제 2 바이패스 회로를 통해 바이패스 시키는 것을 특징으로 하는 타워 탑 증폭 장치.
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제 10 항에 있어서,

상기 안테나에 수신된 신호는 상기 송수신 회로와 상기 수신 회로에 동시에 입력되는 것을 특징으로 하는 타워 탑 증폭 장치.
제 10 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 대전력증폭기는 입력된 신호를 상기 선로에서 손실된 전력만큼 증폭하는 것을 특징으로 하는 타워 탑 증폭장치.
제 14 항에 있어서,

상기 대전력 증폭기는.

방향성 결합기;

상기 방향성 결합기에서 출력된 신호를 시간 지연시키는 시간 지연 필터;

상기 방향성 결합기에서 분기된 신호의 위상을 변경하는 위상 변환기;

상기 위상 변환기에서 출력된 신호를 증폭하는 증폭 회로;

상기 증폭 회로의 출력 신호와 상기 시간 지연 필터의 신호를 합성하는 제 1 하이브리드 결합기; 및

상기 제 1 하이브리드 결합기에서 출력된 신호의 방향을 정의하는 아이솔레이터를 포함하는 타워 탑 증폭장치.
제 15 항에 있어서,

상기 증폭 회로는,

상기 위상 변환기에서 출력된 신호를 분기하는 제2 하이브리드 결합기;

상기 제2 하이브리드 결합기에서 분기된 신호를 증폭하는 한 쌍의 증폭 유니트; 및

상기 한 쌍의 증폭 유니트에서 출력되는 신호를 결합하는 제3 하이브리드 결합기를 포함하는 타워 탑 증폭장치.
제 10 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 바이패스 회로의 양단에 설치되어 신호의 이동 경로를 선택하는 적어도 하나 이상의 스위치를 더 포함하는 타워 탑 증폭장치.
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