KR101273785B1 - 빌딩 내에서 ｍｉｍｏ 환경을 구현하는 ｍｉｍｏ 서비스 시스템, ｍｉｍｏ장치 및 커플러 - Google Patents

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Abstract

빌딩 내에서 MIMO 환경을 구현하는 MIMO 서비스 시스템, MIMO장치 및 커플러가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 서비스 시스템은, 다중 안테나를 통하여 다중 입출력 송수신 서비스를 제공하는 MIMO(Multi Input Multi Output) 서비스 시스템에 있어서, 빌딩 내에 기 설치된 설치된 동축케이블; 무선 이동통신 단말기와 신호를 다중 입출력 송수신하는 MIMO장치; MIMO장치로부터 출력되는 다중 출력신호의 각각에 대해 설정된 위상차가 발생하도록 분기하며, 분기된 각각의 신호에 대해 설정된 위상차를 갖는 서로 다른 신호를 결합하여 동축케이블로 출력하는 커플러; 및 동축케이블의 끝단에 설치되며, 동축케이블을 통해 커플러로부터 수신하는 신호를 방사하는 안테나;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

빌딩 내에서 ＭＩＭＯ 환경을 구현하는 ＭＩＭＯ 서비스 시스템, ＭＩＭＯ장치 및 커플러{MIMO Service System, MIMO Apparatus and Coupler for Embodying MIMO Environment In Building}
본 발명은 MIMO 서비스 시스템, MIMO장치 및 커플러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 한 개의 동축케이블 및 안테나로 구성되어 있는 빌딩 내에서 별도로 동축케이블을 추가설치 하지 않고도 MIMO 환경을 구현하여 LTE 서비스의 다운로드 속도를 개선할 수 있고, 또한 추가로 MIMO장치를 설치하지 않고도 커버리지를 확대할 수 있는 MIMO 서비스 시스템, MIMO장치 및 커플러에 관한 것이다.
최근, 무선 이동통신 시장이 급성장하고, 무선 환경에서 다양한 멀티미디어 서비스가 요구되고 있으며, 동시에 전송 데이터의 대량화 및 데이터 전송의 고속화가 진행되고 있으며, 그에 따라 한정된 주파수를 효율적으로 사용하기 위한 다양한 방법이 개발되고 있다.
3G 시스템은 HSDPA(High Speed Downlink Packet Service)를 통해 고속 데이터 서비스를 시작하여 최대 데이터 전송률을 높이고 있다. 또한, IMT-2000의 진화된 서비스를 위한 low latency를 제공하기 위하여, 3GPP LTE(Long Term Evolution) 표준화가 2004년 12월 LTE workshop을 시점으로 시작되어 3GPP TSG-RAN(Technical Specification Group-Radio Access Network)에서 담당하고 있다.
LTE 시스템은 구체적으로 DL(Down Link)에서는 100Mbps를 목표로 하며, UL(Up Link)에서는 50Mbps를 목표로 하고 있다. 또한, LTE 시스템은 delay 측면에서 5ms 이내의 user data plane delay를 요구한다. 또한, LTE 시스템은 다양한 스펙트럼 할당(spectrum allocation)을 지원하기 위해서 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20MHz의 가변 대역폭(scalable bandwidth)에서 동작하는 것을 목표로 한다.
LTE 시스템은 기본적으로 다중 안테나 시스템을 고려하고 있다. 이와 같은 요구조건을 만족하기 위해서 LTE 시스템은 새로운 다중접속 기술과 다중 안테나 기술인 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 등의 발전된 물리계층 기술과 네트워크 기술들의 도입을 위한 논의가 진행되고 있다.
도 1은 LTE 옥외 서비스를 위한 일반적인 MIMO 서비스 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, LTE 옥외 서비스는 다수의 입출력 포트를 구비한 MIMO장치(10)의 출력포트를 둘 이상의 동축케이블(20)에 접속시키고, 각각의 동축케이블(20)의 끝단에 연결된 안테나를 이용하여 옥외에서 MIMO 서비스를 제공할 수 있다. 이와 같은 MIMO 서비스를 통하여, 옥외의 무선 이동통신 단말기(40)는 그 데이터 다운로드 속도가 현재의 LTE 최대속도인 75Mbps까지 가능하게 된다.
한편, 이미 건축이 완료된 빌딩 내에는 한 개의 동축케이블 및 안테나가 설치되어 있는 것이 일반적이다. 따라서, MIMO장치를 이용하여 빌딩 내에서 인빌딩(In Building) 서비스를 제공하는 경우, 도 2에 도시한 바와 같이 MIMO장치(10)의 한 개의 출력 포트만을 동축케이블(20)에 연결하고 다른 출력 포트는 텀(Term: 미사용)하여 사용하고 있다. 이 경우, 동축케이블(20)의 끝단에는 복수의 안테나(30)가 분기되어 접속되어 있으며, 각각의 안테나(30)가 한 개의 동축케이블(20)을 통해 수신되는 신호를 여러 개의 신호로 분배하여 빌딩 내의 곳곳에 서비스를 제공한다. 이때, 빌딩 내의 무선 이동통신 단말기(40)는 MIMO장치(10)의 하나의 출력포트로부터 출력되는 신호만을 받을 수 있기 때문에 MIMO 서비스를 제대로 받을 수 없으며, 또한 데이터 다운로드 속도는 도 1의 옥외 서비스 환경에 있는 무선 이동통신 단말기에 비하여 절반으로 떨어지게 되는 문제점이 있다.
또한, LTE 시스템의 경우, LTE 1 신호(Main Channel 신호)를 획득하여야만 호 설정이 가능한 구조인데, 현재의 동축케이블 한 개로 구성되어 있는 인빌딩에서는 두 개의 출력(LTE 1, LTE 2)을 갖는 MIMO장치의 LTE 2 신호(Second Channel 신호)를 사용하지 않고 있어 커버리지 측면에서 절반밖에 이용하지 못하고 있다는 문제점이 있다.
또한, 이와 같이 MIMO 서비스를 위한 환경으로 구성되어 있지 않은 빌딩 내의 환경에서 MIMO 서비스를 제공하기 위하여 빌딩 내에 추가로 MIMO장치를 설치하거나, 동축케이블을 새로 설치하는 경우, 건물의 내벽에 동축케이블 선로를 설치하기 위해서는 추가 비용이 클 뿐만 아니라, 건물의 외벽에 동축케이블 선로를 설치하는 경우에는 합선, 단락 등이 발생할 수 있고, 또한 빌딩의 외관을 해치는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 한 개의 동축케이블 및 안테나로 구성되어 있는 빌딩 내에서 별도로 동축케이블을 추가설치하지 않고도 MIMO 환경을 구현하여 LTE 서비스의 다운로드 속도를 개선할 수 있고, 추가로 MIMO장치를 설치하지 않고도 커버리지를 확대할 수 있는 MIMO 서비스 시스템, MIMO장치 및 커플러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 서비스 시스템은, 다중 안테나를 통하여 다중 입출력 송수신 서비스를 제공하는 MIMO(Multi Input Multi Output) 서비스 시스템에 있어서, 서로 다른 방향으로 확장되는 다수의 동축케이블; 무선 이동통신 단말기와 신호를 다중 입출력 송수신하는 MIMO장치; MIMO장치로부터 출력되는 다중 출력신호의 각각에 대해 설정된 위상차가 발생하도록 분기하며, 분기된 각각의 결합신호에 대해 설정된 위상차를 갖는 서로 다른 신호를 결합하여 다수의 동축케이블 중 대응하는 동축케이블로 출력하는 커플러; 및 각각의 동축케이블의 끝단에 설치되며, 동축케이블을 통해 커플러로부터 수신되는 결합된 출력신호를 방사하는 안테나;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
안테나는, 동축케이블의 끝단에서 커플러를 통해 수신되는 결합된 출력신호를 복수의 방향으로 방사할 수 있다.
MIMO장치는 두 개의 출력포트를 구비하며, 각각의 출력포트를 통하여 LTE(Long Term Evolution) 신호를 다중 출력할 수 있다.
커플러는, MIMO장치에 접속되어 다중 출력신호를 각각 수신하는 복수의 입력포트; 입력포트를 통해 수신되는 각각의 출력신호에 대해 설정된 위상차가 발생하도록 분기하는 신호분기부; 및 신호분기부에 의해 분기된 각각의 출력신호에 대해, 설정된 위상차를 갖는 서로 다른 출력신호를 결합하여 다수의 동축케이블 중 동축케이블로 출력하는 적어도 하나의 출력포트;를 포함할 수 있다.
신호분기부는, 입력포트를 통해 수신되는 각각의 신호에 대해 90도의 위상차가 발생하도록 분기할 수 있다.
출력포트는, 신호분기부에 의해 분기된 각각의 신호에 대해 90도의 위상차를 갖는 서로 다른 신호를 결합하여 동축케이블로 출력할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 MIMO 서비스 시스템은, 다중 안테나를 통하여 다중 입출력 송수신 서비스를 제공하는 MIMO 서비스 시스템에 있어서, 다수의 방향으로 확장되는 다수의 동축케이블; 무선 이동통신 단말기와 신호를 다중 입출력 송수신하며, 무선 이동통신 단말기로 출력되는 각각의 출력신호에 대해 설정된 위상차가 발생하도록 분기하고, 분기된 각각의 출력신호에 대해 설정된 위상차를 갖는 서로 다른 신호를 결합하여 다수의 동축케이블 중 대응하는 동축케이블로 출력하는 MIMO장치; 및 각각의 동축케이블의 끝단에 설치되며, 동축케이블을 통해 MIMO장치로부터 수신하는 신호를 방사하는 안테나;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 MIMO장치는, 무선 이동통신 단말기와 신호를 다중 입출력 송수신하는 MIMO장치에 있어서, 무선 이동통신 단말기로 출력되는 각각의 신호에 대해 설정된 위상차가 발생하도록 분기하며, 분기된 각각의 출력신호에 대해 설정된 위상차를 갖는 서로 다른 출력신호를 결합하는 커플러; 및 다수의 동축케이블과 접속되며, 커플러에 의해 결합된 출력신호를 다수의 동축케이블 중 대응하는 동축케이블로 출력하는 적어도 하나의 출력포트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, MIMO장치는, 두 개의 상기 출력포트를 구비하며, 90도의 위상차를 갖는 서로 다른 LTE 신호를 결합하여 각각의 출력포트를 통하여 다중 출력할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 커플러는, MIMO장치의 출력포트에 각각 접속되는 복수의 입력포트; 입력포트를 통해 수신되는 각각의 신호에 대해 설정된 위상차가 발생하도록 분기하는 신호분기부; 및 다수의 동축케이블과 접속되며, 신호분기부에 의해 분기된 각각의 출력신호에 대해 설정된 위상차를 갖는 서로 다른 출력신호를 결합하여 다수의 동축케이블 중 대응하는 동축케이블로 출력하는 적어도 하나의 출력포트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
신호분기부는, 입력포트를 통해 수신되는 각각의 신호에 대해 90도의 위상차가 발생하도록 분기할 수 있다.
출력포트는, 신호분기부에 의해 분기된 각각의 신호에 대해 90도의 위상차를 갖는 서로 다른 신호를 결합하여 동축케이블로 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, MIMO장치의 각각의 출력포트에 연결되는 동축케이블마다 개별적으로 LTE 서비스를 제공할 수 있으므로, 한 개의 포트(port)를 사용하지 않는 기존의 인빌딩 서비스에 비하여 커버리지(coverage)를 2배 이상 확장할 수 있게 된다.
또한, MIMO 서비스 시스템, MIMO장치 및 커플러는, 한 개의 동축케이블 및 안테나로 구성되어 있는 빌딩 내에서 별도로 동축케이블을 추가설치 하지 않고도 MIMO 환경을 구현하여 LTE 서비스의 다운로드 속도를 개선할 수 있게 된다.
도 1은 LTE 옥외 서비스를 위한 일반적인 MIMO 서비스 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 LTE 인빌딩 서비스를 위한 일반적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 서비스 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 MIMO 서비스 시스템에 이용되는 커플러의 원리를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 커플러의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 MIMO 서비스 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 한다. 또한, 본 발명의 실시예에 대한 설명시 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 서비스 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 서비스 시스템은 동축케이블(310, 312), MIMO장치(320), 커플러(330) 및 안테나(340)를 포함한다.
동축케이블(310, 312)은 빌딩 내에 기 설치된 것으로서, 각각이 서로 다른 MIMO 서비스 지역으로 확장되는 한 가닥의 동축케이블로 구성되고, 각각의 동축케이블(310, 312) 상호간에 독립적이다. 또한, 각각의 동축케이블(310, 312)의 끝단에는 적어도 하나의 안테나(340)가 연결된다. 도 3에는 MIMO 서비스 시스템이 두 개의 동축케이블(310, 312)을 구비하는 것으로 도시하였지만, 동축케이블의 수는 이에 한정되는 것이 아니며, MIMO장치(320)의 출력포트의 수에 따라 다양한 수로 변경될 수 있다.
MIMO장치(320)는 빌딩 내의 무선 이동통신 단말기와 다중 입출력 송수신한다. 이를 위해, MIMO장치(320)는 둘 이상의 복수의 출력포트를 구비하며, 각각의 출력포트를 통해 동일시간에 동일 주파수를 사용하여 서로 다른 신호를 다중으로 출력할 수 있다. 도 3에는 MIMO장치(320)가 두 개의 출력포트를 통해 서로 다른 다중 출력신호 LTE 1 신호 및 LTE 2 신호를 출력하는 것으로 도시하였다. 그러나, MIMO장치(320)의 출력포트의 수는 이에 한정되는 것이 아니며, 둘 이상의 출력포트를 통해 서로 다른 신호를 다중으로 출력할 수도 있다.
커플러(330)는 MIMO장치(320)로부터 출력되는 다중 출력신호의 각각에 대해 설정된 위상차가 발생하도록 분기하며, 분기된 각각의 신호에 대해 설정된 위상차를 갖는 서로 다른 신호를 결합하여 동축케이블(310, 312)로 출력한다. 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이 MIMO장치(320)의 두 개의 출력포트를 통해 출력되는 다중 출력신호 LTE 1 신호 및 LTE 2 신호에 대하여, LTE 1 신호를 위상차가 없는 신호와 위상차 90도를 갖는 신호로 분기하고, 또한 LTE 2 신호를 위상차가 없는 신호와 위상차 90도를 갖는 신호로 분기할 수 있다. 이 경우, 커플러(330)는 분기된 각각의 신호에 대해, 위상차가 없는 LTE 1 신호와 위상차 90도를 갖는 LTE 2 신호를 결합하여 제1 동축케이블(310)로 출력하며, 90도의 위상차를 갖는 LTE 1 신호와 위상차가 없는 LTE 2 신호를 결합하여 제1 동축케이블(310)과 독립적인 제2 동축케이블(312)로 출력할 수 있다.
안테나(340)는 각각의 동축케이블(310, 312)의 끝단에 설치되며, 각각의 동축케이블(310, 312)을 통해 커플러(330)로부터 수신되는 신호를 방사한다. 이때, 안테나(340)는 각각의 동축케이블(310, 312)을 통해 수신되는 신호를 복수의 방향으로 방사할 수 있다. 이 경우, 각각의 안테나(340)는 설정된 위상차를 가지고 있는 다중 출력신호를 방사한다. 따라서 빌딩 내의 무선 이동통신 단말기는 안테나(340)를 통하여 다중 출력신호를 수신할 수 있게 되므로, 그에 따라 다운링크 속도는 옥외에서의 다운링크 속도를 그대로 유지할 수 있게 된다. 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이 MIMO장치(320)가 LTE 1 신호 및 LTE 2 신호를 다중 출력하는 경우, 빌딩 내의 무선 이동통신 단말기는 안테나(340)를 통하여 상호간의 위상차가 90도인 LTE 1 신호 및 LTE 2 신호를 수신할 수 있으므로, 옥외에서의 LTE 서비스의 다운링크 속도와 동일한 다운링크 속도를 유지할 수 있게 된다.
도 4는 도 3의 MIMO 서비스 시스템에 이용되는 커플러의 원리를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예에서는 선로 간에 전자계적으로 교류신호 에너지가 상호 전달되는 현상인 커플러의 원리를 이용한다. 즉, 본 발명의 실시예는 도 4에 도시한 바와 같이 원래의 신호에서 1/2 전력을 커플링하면 원래의 신호는 반으로 떨어지며 커플링된 출력에서는 -3dBm의 작은 전력이 출력되는 분류기(divider)의 개념을 적용한다. 이를 위해 네 개의 입출력 포트를 구비한 하이브리드 커플러가 사용될 수 있다.
커플러는 마이크로 스트립 또는 스트립 라인의 형태로서, 도 4에 도시한 바와 같이 90도의 위상차를 갖는 두 개의 출력포트를 구비한 3dB 디렉셔널 커플러(directional coupler)를 좁은 공간에 구현할 수 있다. 이 경우, 커플러는 임피던스가 정합된 정합된 단자를 구비하며, 포트 1은 90도의 위상차를 갖는 두 개의 출력단자(포트2, 포트3)로 분리되고, 포트 4의 단자에는 전력이 인가되지 않도록 할 수 있다. 이와 같은 형태의 커플러를 이용하여, 2 단자 MIMO 신호를 각각 포트 1과 포트 4에 연결하고, 포트 2와 포트 3 각각의 출력단자를 동축케이블에 연결하면, 포트 1의 신호는 포트 2와 포트 3에 90도 위상차를 가지고 출력되며, 포트 4의 신호 역시 포트 2와 포트 3에 90도 위상차를 가지고 출력된다.
이와 같은 커플러는 도 3에 도시한 바와 같이 MIMO장치(320)의 외부에서 MIMO장치(320)로부터 출력되는 다중 출력신호를 입력받아 커플링하도록 설치될 수 있다. 그러나, 커플러의 설치예는 이에 한정되는 것은 아니며, MIMO장치(320)의 내부에 설치될 수도 있다. 커플러가 MIMO장치(320)의 내부에 설치되는 구성에 대해서는 후술한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 커플러의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 커플러(330)는 복수의 입력포트(332), 신호분기부(334)및 적어도 하나의 출력포트(336)를 포함할 수 있다.
복수의 입력포트(332)는 도 3의 MIMO장치(320)의 출력포트에 접속되어 MIMO장치(320)로부터 출력되는 다중 출력신호를 각각 수신할 수 있다. 도 5에는 커플러(330)가 두 개의 입력포트(332)를 구비하며, MIMO장치(320)로부터 출력되는 두 개의 다중 출력신호 LTE 1 신호 및 LTE 2 신호를 각각 수신하는 것으로 도시하였다.
신호분기부(334)는 입력포트(332)를 통해 수신되는 각각의 신호에 대해 설정된 위상차가 발생하도록 분기한다. 즉, MIMO장치(320)로부터 수신되는 다중 출력신호 LTE 1 신호 및 LTE 2 신호에 대하여 LTE 1 신호를 위상차가 없는 신호와 위상차 90도를 갖는 신호로 분기하고, LTE 2 신호를 위상차가 없는 신호와 위상차 90도를 갖는 신호로 분기할 수 있다. 이때, 각각의 신호들 사이의 위상차는 90도에 한정되는 것은 아니며, 신호분기부(334)는 입력포트(332)를 통해 수신되는 다중 출력신호의 수에 따라 위상차를 조절할 수도 있다.
출력포트(336)는 신호분기부(334)에 의해 분기된 각각의 신호에 대해, 설정된 위상차를 갖는 서로 다른 신호를 결합하여 동축케이블(310, 312)로 출력한다. 즉, 출력포트(336)는 신호분기부(334)에 의해 분기된 각각의 신호에 대해, 위상차가 없는 LTE 1 신호와 위상차 90도를 갖는 LTE 2 신호를 결합하여 제1 동축케이블(310)로 출력하며, 90도의 위상차를 갖는 LTE 1 신호와 위상차가 없는 LTE 2 신호를 결합하여 제1 동축케이블(310)과 독립적인 제2 동축케이블(312)로 출력할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 MIMO 서비스 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, MIMO 서비스 시스템은 동축케이블(610), MIMO장치(620) 및 안테나(630)를 포함할 수 있다.
동축케이블(610, 612)은 빌딩 내에 기 설치된 것으로서, 각각이 서로 다른 MIMO 서비스 지역으로 확장되는 한 가닥의 동축케이블로 구성되고, 각각의 동축케이블(610, 612) 상호간에 독립적이다. 또한, 각각의 동축케이블(610, 612)의 끝단에는 적어도 하나의 안테나(340)가 연결된다.
MIMO장치(620)는 빌딩 내의 무선 이동통신 단말기와 다중 입출력 송수신한다. 여기서, MIMO장치(620)는 커플러(622) 및 출력포트(624)를 포함할 수 있다.
커플러(622)는 MIMO장치(620)의 내부에 설치되며, 무선 이동통신 단말기로 출력되는 다중 출력신호의 각각에 대해 설정된 위상차가 발생하도록 분기하고, 분기된 각각의 신호에 대해 설정된 위상차를 갖는 서로 다른 신호를 결합한다. 즉, MIMO장치(320)의 다중 출력신호 LTE 1 신호 및 LTE 2 신호에 대하여 LTE 1 신호를 위상차가 없는 신호와 위상차 90도를 갖는 신호로 분기하며, LTE 2 신호를 위상차가 없는 신호와 위상차 90도를 갖는 신호로 분기할 수 있다. 또한, 커플러(622)는 분기된 각각의 신호에 대해, 위상차가 없는 LTE 1 신호와 위상차 90도를 갖는 LTE 2 신호를 결합하며, 90도의 위상차를 갖는 LTE 1 신호와 위상차가 없는 LTE 2 신호를 결합할 수 있다.
출력포트(624)는 동축케이블(610, 612)에 각각 연결되며, 커플러(622)에 의해 결합된 신호를 각각의 동축케이블(610, 612)로 출력한다. 즉, 출력포트(624)는 커플러(622)에 의해 결합된, 위상차가 없는 LTE 1 신호와 위상차 90도를 갖는 LTE 2 신호는 제1 동축케이블(310)로 출력하며, 90도의 위상차를 갖는 LTE 1 신호와 위상차가 없는 LTE 2 신호는 제2 동축케이블(312)로 출력할 수 있다.
안테나(630)는 각각의 동축케이블(610, 612)의 끝단에 설치되며, 각각의 동축케이블(610, 612)을 통해 MIMO장치(620)로부터 수신되는 신호를 방사한다. 이때, 안테나(630)는 각각의 동축케이블(610, 612)을 통해 수신되는 신호를 복수의 방향으로 방사할 수 있다. 이 경우, 각각의 안테나(630)는 설정된 위상차를 가지고 있는 다중 출력신호를 방사한다. 따라서 빌딩 내의 무선 이동통신 단말기는 안테나(630)를 통하여 다중 출력신호를 수신할 수 있게 되므로, 그에 따라 다운링크 속도는 옥외에서의 다운링크 속도를 그대로 유지할 수 있게 된다. 예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이 MIMO장치(620)가 LTE 1 신호 및 LTE 2 신호를 다중 출력하는 경우, 빌딩 내의 무선 이동통신 단말기는 안테나(630)를 통하여 상호간의 위상차가 90도인 LTE 1 신호 및 LTE 2 신호를 수신할 수 있으므로, 옥외에서의 LTE 서비스의 다운링크 속도와 동일한 다운링크 속도를 유지할 수 있게 된다.
310, 312, 610, 612: 동축케이블
320, 620: MIMO장치
330, 622: 커플러
340, 630: 안테나

Claims (12)

  1. 다중 안테나를 통하여 다중 입출력 송수신 서비스를 제공하는 MIMO(Multi Input Multi Output) 서비스 시스템에 있어서,
    건축이 완료된 빌딩 내에 서로 다른 방향으로 확장되도록 기 설치된 다수의 동축케이블;
    무선 이동통신 단말기와 신호를 다중 입출력 송수신하는 MIMO장치;
    상기 MIMO장치로부터 출력되는 다중 출력신호의 각각에 대해 설정된 위상차가 발생하도록 분기하며, 분기된 각각의 출력신호들 중 서로 다른 위상차를 갖는 서로 다른 출력신호들을 결합하여 각각의 상기 동축케이블로 출력하는 커플러; 및
    각각의 상기 동축케이블의 끝단에 설치되며, 상기 동축케이블을 통해 상기 커플러로부터 수신되는 결합된 출력신호를 방사하는 안테나;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO 서비스 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 안테나는,
    상기 동축케이블의 끝단에서 상기 커플러를 통해 수신되는 결합된 출력신호를 복수의 방향으로 방사하는 것을 특징으로 하는 MIMO 서비스 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 MIMO장치는 두 개의 출력포트를 구비하며, 각각의 상기 출력포트를 통하여 LTE(Long Term Evolution) 신호를 다중 출력하는 것을 특징으로 하는 MIMO 서비스 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 커플러는,
    상기 MIMO장치에 접속되어 다중 출력신호를 각각 수신하는 복수의 입력포트;
    상기 입력포트를 통해 수신되는 각각의 출력신호에 대해 설정된 위상차가 발생하도록 분기하는 신호분기부; 및
    상기 신호분기부에 의해 분기된 각각의 출력신호들 중 서로 다른 위상차를 갖는 서로 다른 출력신호를 결합하여 대응하는 상기 동축케이블로 출력하는 적어도 하나의 출력포트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO 서비스 시스템.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 신호분기부는,
    상기 입력포트를 통해 수신되는 각각의 출력신호에 대해 90도의 위상차가 발생하도록 분기하는 것을 특징으로 하는 MIMO 서비스 시스템.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 출력포트는,
    상기 신호분기부에 의해 분기된 각각의 출력신호에 대해 90도의 위상차를 갖는 서로 다른 출력신호를 결합하여 대응하는 상기 동축케이블로 출력하는 것을 특징으로 하는 MIMO 서비스 시스템.
  7. 다중 안테나를 통하여 다중 입출력 송수신 서비스를 제공하는 MIMO 서비스 시스템에 있어서,
    건축이 완료된 빌딩 내에 서로 다른 방향으로 확장되도록 기 설치된 다수의 동축케이블;
    무선 이동통신 단말기와 신호를 다중 입출력 송수신하며, 상기 무선 이동통신 단말기로 출력되는 다중 출력신호의 각각에 대해 설정된 위상차가 발생하도록 분기하고, 분기된 각각의 출력신호들 중 서로 다른 위상차를 갖는 서로 다른 출력신호들을 결합하여 각각의 상기 동축케이블로 출력하는 MIMO장치; 및
    상기 동축케이블의 끝단에 설치되며, 상기 동축케이블을 통해 상기 MIMO장치로부터 수신되는 결합된 출력신호를 방사하는 안테나;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO 서비스 시스템.
  8. 무선 이동통신 단말기와 신호를 다중 입출력 송수신하는 MIMO장치에 있어서,
    상기 무선 이동통신 단말기로 출력되는 다중 출력신호의 각각에 대해 설정된 위상차가 발생하도록 분기하며, 분기된 각각의 출력신호들 중 서로 다른 위상차를 갖는 서로 다른 출력신호들을 결합하는 커플러; 및
    건축이 완료된 빌딩 내에 서로 다른 방향으로 확장되도록 기 설치된 다수의 동축케이블과 각각 대응하여 접속되며, 상기 커플러에 의해 결합된 출력신호를 상기 동축케이블 중 대응하는 동축케이블로 출력하는 다수의 출력포트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    두 개의 상기 출력포트를 구비하며, 90도의 위상차를 갖는 서로 다른 LTE 신호를 결합하여 각각의 상기 출력포트를 통하여 다중 출력하는 것을 특징으로 하는 MIMO장치.
  10. MIMO장치의 출력포트에 각각 접속되는 복수의 입력포트;
    상기 입력포트를 통해 수신되는 다중 출력신호의 각각에 대해 설정된 위상차가 발생하도록 분기하는 신호분기부; 및
    건축이 완료된 빌딩 내에 서로 다른 방향으로 확장되도록 기 설치된 다수의 동축케이블과 각각 대응하여 접속되며, 상기 신호분기부에 의해 분기된 각각의 출력신호들 중 서로 다른 위상차를 갖는 서로 다른 출력신호들을 결합하여 상기 동축케이블 중 대응하는 동축케이블로 출력하는 적어도 하나의 출력포트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 커플러.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 신호분기부는,
    상기 입력포트를 통해 수신되는 각각의 신호에 대해 90도의 위상차가 발생하도록 분기하는 것을 특징으로 하는 커플러.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 출력포트는,
    상기 신호분기부에 의해 분기된 각각의 신호에 대해 90도의 위상차를 갖는 서로 다른 신호를 결합하여 상기 동축케이블로 출력하는 것을 특징으로 하는 커플러.



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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100406486B1 (ko) * 2001-03-30 2003-11-19 이지우 과립형 로얄제리 제조 방법
KR100406485B1 (ko) * 2001-03-30 2003-11-19 이지우 분말형 로얄제리 제조 방법

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Qinghua Li et. al, MIMO techniques in WIMAX and LTE: a feature overview, IEEE Communications Magazine, Vol.48, Issue 5, Page 86-92(2010.05.31. 공개) *
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박영배 외 2인, "무선통신 시스템 응용을 위한 초소형화된 능동형 90° 위상차 전력 분배기와 결합기에 관한 연구," 한국마린엔지니어링학회지 제33권 제1호, pp. 144-152(2009.01.31. 공개) *
박영배 외 2인, "무선통신 시스템 응용을 위한 초소형화된 능동형 90° 위상차 전력 분배기와 결합기에 관한 연구," 한국마린엔지니어링학회지 제33권 제1호, pp. 144-152(2009.01.31. 공개)*

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