KR101288607B1 - 이동형 중계장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셀룰라폰 등의 통신단말기와 기지국 간의 송수신 신호를 증폭하는 중계기에 관한 것으로, 특히 필요에 따라 이동설치가 가능하도록 된 이동형 중계장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 이동형 중계장치는 본체(11)와 덮개(2)를 구비하고, 본체(11)에는 외부 전원을 착탈가능하게 결합하기 위한 커넥터(11)가 구비된다. 상기 본체(11)의 내측에는 상기 커넥터(11)로부터 인가되는 전원을 충전하고, 그 충전된 전원을 본 중계장치의 동작전원으로서 제공하는 밧데리가 구비된다.
또한, 본 이동형 중계장치는 기지국으로부터 단말기로 송출되는 하향링크신호의 레벨이 양호한 경우 비동작상태로 설정되고, 단말기로부터 기지국으로의 상향링크신호가 수신되는 경우에만 동작상태로 설정되어 밧데리의 전원 소모를 최소화 하게 된다.
이동형 중계장치

Description

이동형 중계장치{Mobile repeater}
도 1은 본 발명에 따른 이동형 중계장치의 외관형상을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 나타낸 이동형 중계장치의 측단면도.
도 3은 도 2에서 신호처리장치(20)의 구성을 나타낸 블록구성도.
도 4는 도 3에서 제1 신호처리부(22)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성도.
도 5는 도 4에서 제어부(227)의 하나의 구성예를 나타낸 구성도.
도 6은 도 5에서 로그증폭기(2271)의 동작을 설명하기 위한 그래프.
도 7은 도 3에서 제2 신호처리부(25)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 ***
1 : 본체, 2 : 덮개,
11 : 커넥터, 12 : 표시장치.
본 발명은 셀룰라폰 등의 통신단말기와 기지국 간의 송수신 신호를 증폭하는 중계기에 관한 것으로, 특히 필요에 따라 이동설치가 가능하도록 된 이동형 중계장치에 관한 것이다.
최근 이용자가 이동중에도 음성통화 및 데이터 송수신을 실행할 수 있도록 해주는 이동통신 시스템이 폭넓게 사용되고 있다. 이러한 이동통신 시스템은 통화지역을 셀단위로 나누고, 셀단위마다 기지국을 설치하여 이용자가 이들 기지국을 통해서 통신을 실행하도록 하고 있다. 이들 기지국과 단말기는 통상 수백 ㎒에서 수㎓ 사이의 주파수신호를 이용하여 데이터 송수신을 실행하게 되고, 또한 옥내 등의 통신음영지역을 고려하여 다수의 중계장치를 설치하여 운용하고 있다.
상기 중계장치는 기지국으로부터의 신호(하향 링크신호)를 증폭하여 단말기로 제공하고, 단말기로부터의 신호(상향 링크신호)를 증폭하여 기지국으로 제공함으로써 기지국과 단말기 간에 원활한 데이터 송수신이 이루어질 수 있도록 하게 된다. 특히 이때 중계장치는 기지국으로부터 수신되는 신호의 세기를 근거로 기지국과 중계장치 간의 전송손실을 검출하고, 이를 근거로 단말기로부터 수신되는 신호의 증폭이득을 조정함으로써 단말기로부터 중계장치를 거쳐 기지국으로 전송되는 신호의 세기를 적정한 레벨로 설정하게 된다.
한편, 종래의 중계장치는 통상 음영지역에 고정적으로 설치하여 운영하고 있다. 그런데, 일반 가옥이나 사무실 등과 같이 내부 벽에 의해 주거 공간이 다수개로 분할되어 있는 경우 하나의 중계장치만을 가지고 전체 주거 공간에 효율적인 통신 서비스를 제공하기에는 어려움이 있게 된다. 따라서, 이러한 경우에는 분할된 각각의 독립 공간에 중계장치를 각각 설치하는 것이 요구되는데, 이와 같이 하게 되면 요구되는 중계장치의 수효가 증가하게 되므로 중계장치의 설치에 따른 비용이 증가되게 된다.
또한, 중계장치의 수효가 증가되게 되면 기지국의 수신환경이 악화됨으로써 기지국의 수신감도가 저하되게 된다. 즉, 종래의 중계장치에 있어서는 기지국으로부터 수신되는 하향 링크의 신호세기를 근거로 상향 링크의 신호를 증폭하게 되므로, 중계장치는 단말기로부터 인가되는 상향 링크의 신호 유무와 관계없이 항상 기지국을 향하여 신호 전송을 하게 된다. 다시 말하면 단말기로부터 수신되는 상향 링크의 신호가 없는 경우에는 소정의 신호세기를 갖는 노이즈 신호를 지속적으로 기지국을 향해 전송하게 된다. 따라서 예컨대 일반적인 백색잡음(white noise)의 세기를 -128㏈m, 중계장치의 상향 링크 증폭이득을 60㏈라 할 때, 상향 링크의 신호가 없는 경우에는 중계장치로부터 기지국으로 대략 -68㏈m의 노이즈신호가 송출되게 된다. 하나의 중계장치에 대해서만 고려할 때, 중계장치로부터 기지국 까지의 전송 손실이 대략 70∼100㏈ 정도 되므로 상기 중계장치로부터 기지국으로 수신되는 노이즈신호의 세기는 최대 -138㏈m으로서, 이는 기지국의 입장에서 무시할 수 있는 신호세기를 갖는다. 그러나 기지국과 연계되는 중계장치의 수효가 일정 이상 증가하게 되면 기지국으로 수신되는 상기한 노이즈신호의 수효도 급속도로 증가하게 됨므로써 노이즈신호의 중첩등에 의해 노이즈신호의 세기가 증가하게 된다. 그리고 이러한 노이즈신호의 세기 증가는 기지국의 수신감도를 크게 저하시키게 된다.
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 사용자가 중계장치를 원하는 곳에 용이하게 이동 설치하여 사용할 수 있도록 된 이동형 중계장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 소비전력을 최소한으로 억제하여 밧데리 전원으로 장시간 동작이 가능하도록 된 이동형 중계장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 단말기를 사용하지 않는 경우에는 기지국에 대한 신호 송출이 이루어지지 않도록 함으로써 중계장치의 수효가 증가되더라도 기지국의 수신환경에 영향을 미치지 않는 이동형 중계장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 이동형 중계장치는 기지국과의 통신을 위한 도너 안테나와, 단말기와의 통신을 위한 서비스 안테나, 단말기로부터 기지국으로의 상향링크신호를 처리하기 위한 제1 신호처리부 및, 기지국으로부터 단말기로의 하향링크신호를 처리하기 위한 제2 신호처리부를 구비하여 구성되고, 상기 제1 신호처리부는 도너 안테나로부터 수신되는 하향링크신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우에 비동작상태로 설정되며, 상기 제2 신호처리부는 서비스 안테나로부터 수신되는 상향링크신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우에 동작상태로 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제2 관점에 따른 이동형 중계장치는 일측에 외부 전원을 결합하기 위한 커넥터를 구비하는 본체와, 본체의 상면에 결합되는 덮개를 구비하고, 상기 본체에는 기지국과의 통신을 위한 도너 안테나와, 단말기와의 통신을 위한 서비스 안테나, 단말기로부터 기지국으로의 상향링크신호 를 처리하기 위한 제1 신호처리부, 기지국으로부터 단말기로의 하향링크신호를 처리하기 위한 제2 신호처리부 및, 장치의 동작을 위한 충방전용 밧데리를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 신호처리부는 도너 안테나로부터 수신되는 하향링크신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우에 비동작상태로 설정되고, 상기 제2 신호처리부는 서비스 안테나로부터 수신되는 상향링크신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우에 동작상태로 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 신호처리부는 도너 안테나를 통해 수신되는 하향링크신호를 증폭하는 제1 증폭부와, 상기 제1 증폭부의 전단에 결합되어 제1 증폭부로 인가되는 하향링크신호의 레벨에 대응하는 레벨신호를 출력하는 제1 결합기 및, 상기 제1 결합기로부터 출력되는 신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우 상기 제1 증폭부의 동작을 비동작 상태로 설정하는 제1 제어부를 포함하여 구성되고, 상기 제2 신호처리부는 서비스 안테나를 통해 수신되는 상향링크신호를 증폭하는 제2 증폭부와, 상기 제2 증폭부의 전단에 결합되어 제2 증폭부로 인가되는 상향링크신호의 레벨에 대응하는 레벨신호를 출력하는 제2 결합기 및, 상기 제2 결합기로부터 출력되는 신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우 상기 제1 증폭부의 동작을 동작 상태로 설정하는 제2 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도너 안테나와 서비스 안테나는 송출신호와 수신신호의 편파가 상이하게 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 신호처리부는 상기 제1 증폭부로부터 출력되는 신호의 일부 를 분기하여 출력하는 제3 결합기와, 상기 제3 결합기의 출력신호를 지연시키는 지연부, 상기 지연부로부터 출력되는 신호의 위상을 반전시키는 벡터 모듈레이터 및, 상기 벡터 모듈레이터의 출력신호를 상기 제1 증폭부로의 입력신호에 결합시키는 제4 결합기를 추가로 포함하여 구성되고, 상기 제2 신호처리부는 상기 제2 증폭부로부터 출력되는 신호의 일부를 분기하여 출력하는 제5 결합기와, 상기 제5 결합기의 출력신호를 지연시키는 지연부, 상기 지연부로부터 출력되는 신호의 위상을 반전시키는 벡터 모듈레이터 및, 상기 벡터 모듈레이터의 출력신호를 상기 제2 증폭부로의 입력신호에 결합시키는 제6 결합기를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이동형 중계장치의 외관형상의 일례를 나타낸 외관사시도이다. 본 발명에 따른 이동형 중계장치는 본체(1)와 상부 덮개(2)를 구비하여 구성된다. 그리고, 본체(1)의 외측에는 본체(1)에 외부로부터의 전원을 착탈가능하게 결합하기 위한 커넥터(11)와 본 중계장치의 동작상태를 표시하기 위한 표시장치(12)가 구비되어 있다.
도 2는 도 1에 나타낸 중계장치의 측단면구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 2에서 본체(1)의 내측에는 상기 전원 커넥터(11)를 통해 인입되는 전원을 충전하고, 그 충전된 전원을 본 중계장치의 동작전원으로서 공급하는 밧데리(13)와, 이 밧데리(13)에 대한 전원 충방전을 제어하고 밧데리전원을 장치 각부로 공급하는 전원부(14)가 구비된다. 그리고, 상기 본체(1)의 상측 중앙부분에는 예컨대 기지국과 단말기간의 송수신신호를 처리하는 신호처리장치(20)가 실장됨과 더불어, 이 신호처리장치(20)의 양측면에 도너 안테나(30) 및 서비스 안테나(40)가 실장된다.
상기 도너 안테나(30)는 본 중계장치와 기지국과의 신호 송수신을 위한 것이고, 서비스 안테나(40)는 본 중계장치와 단말기간의 신호 송수신을 위한 것이다. 이들 안테나(30, 40)는 패치형 구조를 가진다. 특히, 상기 도너 안테나(30)는 기지국에 대하여 수직파를 송신하고 기지국으로부터 수평파를 수신하는 구조로 구성되고, 서비스 안테나(40)는 단말기에 대하여 수직파를 송신하고 단말기로부터 수평파를 수신하는 구조로 구성된다. 이러한 구조는 도너 안테나(30)로부터 송출된 주파수신호가 서비스 안테나(40)로 다시 수신되거나 서비스 안테나(40)로부터 송출된 주파수신호가 도너 안테나(30)로 수신되어 중계장치에서 지속적으로 증폭 및 발진하는 현상을 방지하기 위한 것이다. 물론, 이러한 효과는 도너 안테나(30)와 서비스 안테나(40)의 송출신호를 수평파로 하고 수신신호를 수직파로 하는 경우에도 동일하게 얻어지게 된다.
도 3은 상기 신호처리장치(20)의 구성을 나타낸 블록구성도이다. 도 3에서 신호처리장치(20)는 기지국으로부터 단말기로의 하향링크신호를 처리하는 제1 신호처리부(22)와 단말기로부터 기지국으로의 상향링크신호를 처리하는 제2 신호처리부(25)가 대역통과필터(21, 23, 24, 26)를 통해 도너 안테나(30) 및 서비스 안테나(40)에 결합되어 구성된다.
도 4는 상기 제1 신호처리부(22)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 4에서 기지국으로부터 도너 안테나(30)를 통해 수신된 하향링크신호는 대역통과필터(21)를 통해 저잡음증폭기(LNA : 221)로 입력되어 증폭되고, 이와 같이 증폭된 신호는 결합기(222, 223)를 통해 증폭부(224)로 인가된다. 여기서, 상기 결합기(222)는 예컨대 라인커플러로 구성된다. 이 결합기(222)는 저잡음증폭기(221)로부터 입력되는 신호에 대응하는 레벨의 신호를 유도하여 이를 이후에 설명할 제어부(227)로 인가하게 된다. 또한, 결합기(223)는 이후에 설명할 벡터 모듈레이터(229)로부터 인가되는 신호를 저잡음증폭기(221)로부터 인가되는 신호, 즉 하향링크신호에 결합하여 증폭부(224)로 인가하게 된다.
증폭부(224)는 예컨대 주파수하향변환기와 IF증폭기 및 주파수상향변환기를 구비하여 구성된다. 이 증폭부(224)는 하향링크신호를 주파수하향변환하여 중간주파수를 생성하고, 이 중간주파수를 증폭한 후 다시 주파수상향변환하여 출력하게 된다.
상기 증폭부(224)로부터 출력되는 하향링크신호는 고출력증폭기(HPA: 225)에서 고출력증폭된다. 여기서, 증폭부(224)와 고출력증폭기(225)는 이후에 설명할 제어부(227)의 제어신호에 따라 그 동작상태가 설정된다.
이어, 고출력증폭기(225)로부터 출력되는 하향링크신호는 결합기(225)에 입력된다. 이 결합기(225)는 하향링크신호를 분기하여 이를 지연부(228)에 인가하게 된다.
그리고, 고출력증폭기(225)로부터 출력되는 하향링크신호는 대역통과필터(23)를 통해 서비스 안테나(40)로 인가되어 송출되게 된다.
제어부(227)는 결합기(222)로부터 인가되는 신호의 레벨을 근거로 증폭부(224)와 고출력증폭기(225)를 선택적으로 구동한다. 중계장치는 기지국와 단말기간에 원활한 통신을 위해 제공되는 것이다. 만일 기지국으로부터 수신되는 하향링크신호가 일정 레벨 이상의 양호한 신호레벨을 갖는 경우 제1 신호처리부(22)가 비구동상태로 설정되더라도 단말기는 기지국으로부터의 하향링크신호를 원활하게 수신할 수 있게 된다. 제어부(227)는 결합기(222)로부터 인가되는 신호레벨이 일정 레벨 이상인 경우 증폭부(224)와 고출력증폭기(225)를 비구동상태로 설정함으로써 본 중계장치에 구비되는 밧데리 전력이 불필요하게 소모되는 것을 방지하게 된다.
도 5는 상기 제어부(227)의 구체적인 구성의 일례를 나타낸 블록구성도이다.
도 5에서 제어부(227)는 입력되는 주파수신호의 세기에 대응되는 레벨신호를 출력하는 로그증폭기(2271)와, 이 로그증폭기(2271)로부터 출력되는 레벨신호를 증폭하는 증폭기(2272) 및, 이 증폭기(2272)로부터 인가되는 신호레벨을 일정 기준레벨과 비교하여 입력 신호레벨이 기준레벨 보다 큰 경우에는 예컨대 하이레벨의 결과신호를 출력하는 비교부(2273) 및, 이 비교부(2273)의 출력신호에 따라 단속되는 스위치(2274a)를 구비하여 상기 비교부(2273)의 출력신호에 따라 증폭부(224) 및 고출력증폭기(225)로 구동신호를 출력하는 구동신호출력부(2274)를 구비하여 구성된다.
도면에서 상기 로그증폭기(2271)는 입력되는 주파수신호를 적분하여 입력신호의 세기에 대응되는 소정 레벨의 신호를 생성하고, 이를 비선형 이득특성을 갖고서 증폭하여 출력하게 된다.
도 6은 상기 로그증폭기(2271)의 동작을 설명하기 위한 특성곡선도이다. 일반적으로 기지국이나 단말기로부터 전송되는 주파수신호는 해당 신호를 적분했을 때, 적분된 신호는 주파수신호의 세기에 따라 선형적으로 변화되지 않고 도 6에 실선으로 나타낸 바와 같이 주파수신호의 세기에 따라 지수함수적인 특성을 갖게 된다. 상기 로그증폭기(2271)는 도 6에 점선으로 나타낸 바와 같이 신호의 세기가 갖는 특성과 상보적인 이득특성을 가지고 입력신호를 증폭하게 된다. 따라서 상기 로그증폭기(2271)로부터는 도 6에 나타낸 바와 같이 입력신호의 세기에 따라 그 출력레벨이 선형적으로 변화되는 신호를 출력하게 된다.
이어, 상기 로그증폭기(2271)로부터의 출력은 증폭기(2272)를 통해서 소정 레벨 증폭된 후 비교부(2273)에 인가된다. 비교부(2273)에서는 상기 증폭기(2272)의 출력이 기준레벨 이상인 경우 예컨대 하이레벨의 결과신호를 출력하고, 구동신호출력부(2274)는 비교부(2273)로부터 하이레벨의 결과신호가 출력되는 경우 스위치(2274a)가 오프되어 증폭부(224) 및 고출력증폭기(225)에 로우레벨의 구동신가 인가되게 된다. 이에 따라 증폭부(224) 및 고출력증폭기(225)는 비구동상태로 설정되게 된다.
한편, 도 4에서 지연부(228)와 벡터 모듈레이터(229)는 본 중계장치로부터 하나의 안테나를 통해 송출된 신호가 다시 다른 쪽 안테나를 통해 수신되어 발진되는 현상을 확실하게 방지하기 위한 것이다.
상술한 바와 같이, 본 중계장치는 도너 안테나(30)와 서비스 안테나(40)를 통해 송출되는 신호를 동일하게 수직편파, 해당 안테나(30, 40)를 통해 수신되는 신호를 동일하게 수평편파로 설정하여 하나의 안테나를 통해 송출되는 전파가 다른 안테나를 통해 궤환입력되는 현상을 방지하도록 되어 있다.
상기 지연부(228)와 벡터 모듈레이터(229)는 이러한 송출신호의 궤환 발진현상을 보다 확실하게 방지하기 위한 것이다.
즉, 상기 지연부(228)는 결합기(226)에서 분기되어 출력되는 주파수신호를 일정 시간 동안 지연시킨다. 이 지연부(228)의 지연시간은 대역통과필터(23)와 서비스 안테나(40)를 통해 출력된 하향링크신호가 도너 안테나(30)로 다시 입력된 후 대역통과필터(21)와 저잡음증폭기(231)를 통해 입력하는데 걸리는 시간으로 설정된다. 그리고, 벡터 모듈레이터(229)는 상기 지연부(228)로부터 인가되는 신호, 즉 하향링크신호의 역위상의 신호를 생성하게 된다. 그리고, 이 벡터 모듈레이터(229)의 출력신호는 결합기(223)를 통해 저잡음증폭기(231)의 출력신호와 결합된다.
상기 지연부(228)와 벡터 모듈레이터(229)는 하향링크신호의 역위상의 신호를 생성하여 이를 다시 도너 안테나(30)로부터의 입력신호와 결합시킴으로써 서비스 안테나(40)에서 출력되어 도너 안테나(30)로 다시 입력된 궤환신호를 상쇄시켜 제거하게 된다.
도 7은 도 3에서 제2 신호처리부(25)의 구체적인 구성의 일례를 나타낸 블록구성도이다.
도 7에 나타낸 제2 신호처리부(25)는 상술한 제1 신호처리부(22)와 실질적으로 동일한 구성으로 되어 있다.
도 7에서 단말기로부터 서비스 안테나(40)를 통해 수신된 상향링크신호는 대 역통과필터(24)를 통해 저잡음증폭기(251)로 입력되어 증폭되고, 이와 같이 증폭된 신호는 결합기(252, 253)를 통해 증폭부(254)로 인가된다. 상술한 바와 같이 상기 결합기(252)는 예컨대 라인커플러로 구성된다. 이 결합기(252)는 저잡음증폭기(251)로부터 입력되는 신호에 대응하는 레벨의 신호를 유도하여 이를 제어부(257)로 인가하게 된다. 또한, 결합기(253)는 이후에 설명할 벡터 모듈레이터(259)로부터 인가되는 신호를 저잡음증폭기(251)로부터 인가되는 신호, 즉 상향링크신호에 결합하여 증폭부(254)로 인가하게 된다.
증폭부(254)는 도 4의 것과 마찬가지로 주파수하향변환기와 IF증폭기 및 주파수상향변환기를 구비하여 구성된다. 이 증폭부(254)는 상향링크신호를 주파수하향변환하여 중간주파수를 생성하고, 이 중간주파수를 증폭한 후 다시 주파수상향변환하여 출력하게 된다.
상기 증폭부(254)로부터 출력되는 상향링크신호는 고출력증폭기(255)에서 고출력증폭된다. 여기서, 증폭부(254)와 고출력증폭기(255)는 상술한 바와 마찬가지로 제어부(257)의 제어신호에 따라 그 동작상태가 설정된다.
이어, 고출력증폭기(255)로부터 출력되는 상향링크신호는 결합기(255)에 입력된다. 이 결합기(255)는 상향링크신호를 분기하여 이를 지연부(258)에 인가하게 된다.
그리고, 고출력증폭기(255)로부터 출력되는 상향링크신호는 대역통과필터(26)를 통해 도너 안테나(40)로 인가되어 송출되게 된다.
제어부(257)는 도 4의 것과 실질적으로 동일한 구성으로 되어 있다. 이 제어 부(257)는 상술한 제1 신호처리부(22)의 제어부(257)와 마찬가지로 결합기(252)로부터 인가되는 신호레벨을 근거로 증폭부(254) 및 고출력증폭기(255)를 구동한다. 다만, 도 4의 제어부(257)는 기지국으로부터 수신되는 하향링크신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우 증폭부(224)와 고출력증폭기(225)가 비구동상태로 설정되도록 동작하였으나, 본 제어부(257)는 평상시에는 증폭부(224)와 고출력증폭기(225)를 비구동상태로 설정하고 있다가, 결합기(252)로부터 일정 레벨 이상의 신호가 입력되는 경우, 즉 사용자가 단말기를 사용함에 따라 단말기로부터 기지국으로 향하는 상향링크신호가 수신되는 경우에 증폭부(254)와 고출력증폭기(255)를 구동상태로 설정하게 된다.
한편, 단말기로부터 서비스 안테나(40)를 통해 수신되는 주파수신호가 없던 상태에서 갑자기 단말기로부터의 주파수신호가 수신되는 경우, 즉 증폭부(254)가 비구동상태로 설정되어 있는 상태에서 단말기로부터의 주파수신호가 서비스 안테나(40)를 통해 수신된 경우 해당 수신 주파수신호는 증폭이득이 거의 0dB로 설정되어 있는 증폭부(254)의 입력단으로 바로 인가되게 된다. 그리고 이와 동시에 결합기(252)에 의해 상기 수신 주파수신호의 신호세기에 대응되는 유도신호가 유도되어 제어부(257)로 인가되고, 이에 따라 제어부(257)로부터 출력되는 구동신호에 의해 증폭부(254)와 고출력증폭기(255)가 정상적인 구동상태로 설정되게 된다.
이때 제어부(257)로 유도신호가 인가되고 나서 제어부(257)로부터 구동신호가 출력될 때까지의 지연시간이 대략 100ns 정도 소요되고, 증폭부(257)의 증폭이득이 0dB로부터 정상 이득에 도달될 때까지의 지연시간이 대략 700ns 정도 소요되 므로 증폭부(257)로 입력되는 단말기로부터의 주파수신호는 대략 총 800ns정도의 초기 구간의 데이터가 기지국으로 전송되지 못하고 버려지게 된다.
일반적으로 단말기로부터 기지국으로의 상향 링크에 사용되는 채널로는 접속채널(Access Channel) 및 통화채널(Traffic Channel)의 2가지가 있다. 여기서 단말기로부터 기지국으로 전송되는 채널신호는 접속채널이 우선하게 되므로 상기한 제어부(257)와 증폭부(254)에 의한 지연시간은 특히 접속채널 데이터에 영향을 줄 우려가 있다.
그러나, 일반적으로 접속채널의 경우에는 데이터 전송률이 예컨대 4.8Kbps로 고정되어 있고, 보다 정확한 데이터를 송수신하기 위해서 접속채널 데이터를 프리앰블 데이터(Preamble Data)와 캡슐데이터(Capsule Data)로 구분하여 전송하고 있다. 그리고 이때 프리앰블 데이터는 1.25ms의 시간길이를 갖는 4개의 프리엠블 데이터를 포함하여 그 신호구간이 대략 총 5ms 정도로 설정되도록 되어 있다. 따라서 상기한 제어부(257)와 증폭부(254)에 의한 지연시간은 한 개의 프리앰블 데이터에 상당하는 시간 보다 작은 시간이 되므로 비정상적인 상방향 링크의 형성에 의해 단말기에 대하여 정상적인 서비스를 제공하지 못하는 일이 없게 된다.
또한, 도 7에서 지연부(258)와 벡터 모듈레이터(259)는 도 4의 구성과 마찬가지로 본 중계장치로부터 도너 안테나(30)를 통해 기지국으로 송출된 신호가 다시 서비스 안테나(40)를 통해 수신되어 발진되는 현상을 확실하게 방지하기 위한 것이다.
상술한 실시예에 있어서, 중계장치는 외부 전원에 의해 충전이 가능한 밧데 리(13)를 구비하여 구성된다. 따라서, 사용자가 임의적으로 본 중계장치를 원하는 장소에 배치하고 사용할 수 있게 되므로 중계장치의 설치를 위해 별도의 작업이 불필요하게 된다. 또한, 중계장치를 통신 환경에 따라 가변적으로 이동 설치할 수 있게 되므로 불필요하게 중계장치의 수효가 증가되는 것을 방지할 수 있게 된다. 상술한 바와 같이 중계장치의 수효가 증가하게 되면 중계장치로부터 송출되는 신호들에 의해 기지국의 수신환경이 악화되게 되므로 이는 통신환경이 불필요하게 악화되는 것을 방지하는 효과를 제공하게 된다.
또한, 상술한 실시예에서 기지국으로부터 단말기로의 하향링크신호를 처리하는 제1 신호처리부(22)에 있어서는 결합기(222)를 통해 인가되는 신호레벨이 일정 레벨 이상인 경우, 즉 기지국으로부터 수신되는 하향링크신호의 수신환경이 양호한 경우 제어부(227)에 의해 증폭부(224) 및 고출력증폭기(225)가 비동작상태로 설정되게 된다. 따라서, 밧데리(13) 전원의 효율적인 사용이 도모된다.
또한, 상술한 실시예에서 단말기로부터 기지국으로의 상향링크신호를 처리하는 제2 신호처리부(25)에 있어서는 결합기(252)로부터 인가되는 신호레벨이 일정 레벨 이상인 경우, 즉 단말기로부터 기지국으로의 상향링크신호가 있는 경우에만 젱러부(257)에 의해 증폭부(254) 및 고출력증폭기(255)가 동작상태로 설정된다. 따라서, 사용자가 단말기를 사용하는 경우에만 제2 신호처리부(25)가 사용상태로 설정되므로 밧데리(13) 충전전원의 장시간 사용이 가능해지고, 특히 중계장치로부터 기지국으로의 불필요한 상향링크신호가 최소한으로 억제되므로 기지국의 수신환경을 개선할 수 있게 된다.
또한, 상술한 실시예에 있어서는 안테나를 통해 송출하는 주파수 신호와 안테나를 통해 수신되는 주파수 신호의 편파를 서로 상이하게 하고, 또한 안테나를 통해 송출하는 신호를 역위상의 신호로 변환하여 이를 수신되는 신호와 결합함으로써 중계장치로부터 송출된 신호가 다시 중계장치로 수신되어 궤환발진되는 문제가 근복적으로 방지되게 된다.
이상으로 본 발명에 따른 실시예를 설명하였다. 그러한 상술한 실시예는 본 발명의 하나의 바람직한 예를 나타낸 것으로서 본 발명은 그 기술적 개념을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 사용자의 편의에 따라 이동 설치가 가능하고, 전력소모가 최소화 되어 밧데리를 이용하여 장시간 구동할 수 있으며, 기지국의 수신환경에 큰 영향을 미치지 않도록 된 이동형 중계장치를 구현할 수 있게 된다.

Claims (10)

  1. 기지국과의 통신을 위한 도너 안테나와,
    단말기와의 통신을 위한 서비스 안테나,
    단말기로부터 기지국으로의 상향링크신호를 처리하기 위한 제1 신호처리부 및,
    기지국으로부터 단말기로의 하향링크신호를 처리하기 위한 제2 신호처리부를 구비하여 구성되고,
    상기 제1 신호처리부는 도너 안테나로부터 수신되는 하향링크신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우에 비동작상태로 설정되며,
    상기 제2 신호처리부는 서비스 안테나로부터 수신되는 상향링크신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우에 동작상태로 설정되는 것을 특징으로 하되,
    상기 제1 신호처리부는 도너 안테나를 통해 수신되는 하향링크신호를 증폭하는 제1 증폭부와, 상기 제1 증폭부의 전단에 결합되어 제1 증폭부로 인가되는 하향링크신호의 레벨에 대응하는 레벨신호를 출력하는 제1 결합기 및, 상기 제1 결합기로부터 출력되는 신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우 상기 제1 증폭부의 동작을 비동작 상태로 설정하는 제1 제어부를 포함하여 구성되고,
    상기 제2 신호처리부는 서비스 안테나를 통해 수신되는 상향링크신호를 증폭하는 제2 증폭부와, 상기 제2 증폭부의 전단에 결합되어 제2 증폭부로 인가되는 상향링크신호의 레벨에 대응하는 레벨신호를 출력하는 제2 결합기 및, 상기 제2 결합기로부터 출력되는 신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우 상기 제1 증폭부의 동작을 동작 상태로 설정하는 제2 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동형 중계장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중계장치가 충방전용 밧데리를 구비하여, 이 밧데리 전원으로 동작하는 것을 특징으로 하는 이동형 중계장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도너 안테나와 서비스 안테나는 송출신호와 수신신호의 편파가 상이하게 설정되는 것을 특징으로 하는 이동형 중계장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 신호처리부는 제1 증폭부로부터 출력되는 신호의 일부를 분기하여 출력하는 제3 결합기와, 상기 제3 결합기의 출력신호를 지연시키는 지연부, 상기 지연부로부터 출력되는 신호의 위상을 반전시키는 벡터 모듈레이터 및, 상기 벡터 모듈레이터의 출력신호를 상기 제1 증폭부로의 입력신호에 결합시키는 제4 결합기를 추가로 포함하여 구성되고,
    상기 제2 신호처리부는 제2 증폭부로부터 출력되는 신호의 일부를 분기하여 출력하는 제5 결합기와, 상기 제5 결합기의 출력신호를 지연시키는 지연부, 상기 지연부로부터 출력되는 신호의 위상을 반전시키는 벡터 모듈레이터 및, 상기 벡터 모듈레이터의 출력신호를 상기 제2 증폭부로의 입력신호에 결합시키는 제6 결합기를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동형 중계장치.
  6. 일측에 외부 전원을 결합하기 위한 커넥터를 구비하는 본체와,
    본체의 상면에 결합되는 덮개를 구비하고,
    상기 본체에는 기지국과의 통신을 위한 도너 안테나와, 단말기와의 통신을 위한 서비스 안테나, 단말기로부터 기지국으로의 상향링크신호를 처리하기 위한 제1 신호처리부, 기지국으로부터 단말기로의 하향링크신호를 처리하기 위한 제2 신호처리부 및, 장치의 동작을 위한 충방전용 밧데리를 구비하여 구성되되,
    상기 제1 신호처리부는 도너 안테나를 통해 수신되는 하향링크신호를 증폭하는 제1 증폭부와, 상기 제1 증폭부의 전단에 결합되어 제1 증폭부로 인가되는 하향링크신호의 레벨에 대응하는 레벨신호를 출력하는 제1 결합기 및, 상기 제1 결합기로부터 출력되는 신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우 상기 제1 증폭부의 동작을 비동작 상태로 설정하는 제1 제어부를 포함하여 구성되고,
    상기 제2 신호처리부는 서비스 안테나를 통해 수신되는 상향링크신호를 증폭하는 제2 증폭부와, 상기 제2 증폭부의 전단에 결합되어 제2 증폭부로 인가되는 상향링크신호의 레벨에 대응하는 레벨신호를 출력하는 제2 결합기 및, 상기 제2 결합기로부터 출력되는 신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우 상기 제1 증폭부의 동작을 동작 상태로 설정하는 제2 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동형 중계장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 신호처리부는 도너 안테나로부터 수신되는 하향링크신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우에 비동작상태로 설정되고,
    상기 제2 신호처리부는 서비스 안테나로부터 수신되는 상향링크신호의 레벨이 일정 레벨 이상인 경우에 동작상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 이동형 중계 장치.
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 도너 안테나와 서비스 안테나는 송출신호와 수신신호의 편파가 상이하게 설정되는 것을 특징으로 하는 이동형 중계장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1 신호처리부는 제1 증폭부로부터 출력되는 신호의 일부를 분기하여 출력하는 제3 결합기와, 상기 제3 결합기의 출력신호를 지연시키는 지연부, 상기 지연부로부터 출력되는 신호의 위상을 반전시키는 벡터 모듈레이터 및, 상기 벡터 모듈레이터의 출력신호를 상기 제1 증폭부로의 입력신호에 결합시키는 제4 결합기를 추가로 포함하여 구성되고,
    상기 제2 신호처리부는 제2 증폭부로부터 출력되는 신호의 일부를 분기하여 출력하는 제5 결합기와, 상기 제5 결합기의 출력신호를 지연시키는 지연부, 상기 지연부로부터 출력되는 신호의 위상을 반전시키는 벡터 모듈레이터 및, 상기 벡터 모듈레이터의 출력신호를 상기 제2 증폭부로의 입력신호에 결합시키는 제6 결합기를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동형 중계장치.
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