KR101355578B1 - 광대역 통신채널의 확장을 위한 중계기 통합박스 - Google Patents

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Abstract

광대역 통신채널의 확장을 위한 중계기 통합박스는 수평으로 분할하여 안테나를 배치하고 수직으로 다시 영역을 분할하여 배치하여 도너 방향의 전파를 구분하고 가로 방향과 세로 방향의 9개를 부착하여 도너 전파가 방사되는 방향을 빔 폭이 좁은 제1 안테나로 영역을 분할하여 배치하고 각 안테나가 담당하는 영역을 나누는 복수개의 제1 안테나(202)와, 복수개의 제1 안테나(202)로부터 수신한 무선신호의 통신품질 파라미터를 측정하는 측정부(230); 및 측정부(230)로부터 측정한 통신품질 관련 파라미터를 수신하고 복수개의 제1 안테나(202)의 방향을 변경하는 안테나조향부(250)를 제어하여 미리 설정된 방향에 대한 통신품질 파라미터를 측정하도록 측정부(230)을 제어하며 최상의 통신품질을 갖는 방향으로 복수개의 제1 안테나(202)의 방향을 안테나조향부(250)를 제어하여 수직 및 수평 방향으로 회전시키는 제어부(240)를 포함한다.

Description

광대역 통신채널의 확장을 위한 중계기 통합박스{Repeater Integration Box Used Communication Channel Expansion in Broadband Wireless}
본 발명은 광대역 통신채널의 확장을 위한 중계기 통합박스에 관한 것으로 더욱 상세하게는 여러 방향으로 수신되는 무선 신호의 통신품질을 분석하고 분석 결과에 따라 최적의 통신품질을 가지는 방향으로 안테나의 방향 및 위치를 변경하는 광대역 통신채널의 확장을 위한 중계기 통합박스에 관한 것이다.
중계기의 안테나는 도너 안테나와 서비스 안테나로 구분할 수 있는데 여러 사업자의 전파가 혼재한 상황에서 자기 사업자의 신호만을 받아들여야 하는 도너 안테나의 경우 방향성이 중요한 요소로 작용한다.
기존의 중계기는 기기 내부에 도너 및 서비스 안테나가 내장되어 있어 방향의 제어가 불가능하다.
최근의 무선 통신 서비스는 광대역통신망(Broadband Convergence Network, BCN)의 발전으로 인하여 해당 통신 채널이 광대역으로 확장되고 있다.
기지국과 단말 사이에서 양호한 신호를 제공하기 위하여 중계기의 역할이 중요해지고 있다.
기존의 중계기가 도너 및 서비스 안테나의 서비스 방향이 원하지 않는 방향 및 위치에 고정되는 경우 효율적인 중계를 하는데 어려움이 발생한다.
고속의 광대역 무선 데이터 통신은 안테나의 방향 및 위치를 정확하게 포인팅해야 하며 특히, 광대역으로 통신 채널을 확장해야 하는 경우 안테나 방향의 조정 및 정확한 재정렬이 적절한 통신 기능을 보장하기 위해 중요한 요인으로 작용하고 있다.
대한민국 특허공개번호 제10-2008-0101254호(공개일: 2008년 11월 21일), 발명의 명칭: "도너 안테나와 서비스 안테나가 내장된 일체형 중계기" 대한민국 특허공개번호 제10-2009-0044721(공개일: 2009년 05월 07일), 발명의 명칭: "안테나 방향을 조정할 수 있는 무선 중계기 및 그 방법" 대한민국 특허공개번호 제10-2009-0005427호(공개일: 2009년 01월 14일), 발명의 명칭: "간섭제거 중계기용 안테나 구조 및 안테나 제어 방법"
이와 같은 종래기술의 문제점과 필요성을 해결하기 위하여, 본 발명은 여러 방향으로 수신되는 무선 신호의 통신품질을 분석하고 분석 결과에 따라 영역이 분할되어 배치된 각각의 안테나 중 통신품질이 가장 좋은 방향 및 위치를 중계기의 빔 패턴으로 선택하는 광대역 통신채널의 확장을 위한 중계기 통합박스를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 수평으로 분할된 2 이상의 다수 영역을 다시 2 이상의 수직 다수 영역으로 분할하여 가로 방향과 세로 방향으로 9 개의 안테나를 평면형상으로 배열 부착하고 도너 전파가 방사되는 방향을 향하여 빔 폭이 좁은 안테나로 도너 방향의 전파를 각각 구분 수신하도록 배치하여 각 안테나가 담당하는 영역을 분할시키는 복수 개의 제1 안테나(202); 상기 복수개의 제1 안테나(202)로부터 수신한 무선신호의 통신품질 파라미터를 측정하는 측정부(230); 및 상기 측정부(230)로부터 측정한 통신품질 관련 파라미터를 수신하고 상기 복수개의 제1 안테나(202)의 방향 및 위치를 변경하는 안테나조향부(250)를 제어하여 미리 설정된 방향 및 위치에 대한 통신품질 파라미터를 측정하도록 상기 측정부(230)를 제어하며, 최상의 통신품질을 갖는 방향 및 위치가 되도록 상기 복수개의 제1 안테나(202)의 방향 및 위치를 변경하는 상기 안테나조향부(250)를 제어하는 제어부(240)를 포함하는 광대역 통신채널의 확장을 위한 중계기 통합박스에 있어서, 상기 안테나조향부(250)는, 한 쌍의 'ㄱ'형상의 지지대(255a)에 제1 구동기어(253)의 모터축이 관통하여 상기 제1 구동기어(253)를 회전시키는 제1 구동모터(252)가 각각 설치되고, 상기 제1 구동기어(253)와 치형 맞물림되어 회전하는 제1 종동기어(254)가 회전축(254a)을 이용하여 지지대(255a)에 설치되며, 상기 제1 안테나(202)가 결합되어 수직 방향으로 회전하는 수직 회전축(255)의 축공에 상기 제1 종동기어(254)의 회전축(254a)이 삽입되어지는 수직 회전부(251); 수평 플레이트(270)의 상부면에 수직으로 세워져 고정되어 있는 길이 방향으로 형성된 원통의 지지 프레임(272)과, 상기 지지 프레임(272)의 상부면에 형성된 일정 공간의 몸체부(262)와, 상기 몸체부(262)의 상부면을 관통하여 삽입되는 길이 방향의 원통의 수평 회전축(274)과, 상기 수평 회전축(274)의 상단 끝단에 중계기 본체가 설치되고 상기 수평 회전축(274)의 하단 끝단에 제2 종동기어(259)가 설치되고 상기 제2 종동기어(259)와 치형 맞물림되어 회전하는 제2 구동기어(258)가 설치되며 상기 제2 구동기어(258)의 중심부에 제2 구동모터(257)의 모터축이 결합되어 회전하는 수평 회전부(256); 및 상기 수직회전부의 수직회전축에 설치된 제1 안테나를 전후 방향으로 이동시키는 위치이동부(280)를 포함하며, 상기 위치이동부(280)는, 상기 제1 안테나에 고정되어 수직회전축에 축방향으로 삽입되는 나사봉(281)과, 상기 수직회전축에 회전자유롭게 설치되고 안둘레면에 상기 나사봉(281)과 나사맞춤되는 암나사(282a)가 형성된 제3 종동기어(282)와, 상기 수직회전축에 고정설치되어 상기 제3 종동기어(282)와 치형 맞물림되어 회전하는 제3 구동기어(283)가 모터축에 결합된 제3 구동모터(284)와, 상기 수직회전축에 구비되어 제1 안테나의 전후 이동방향으로 레일홈(285a)이 형성된 가이드브라켓(285)과, 상기 제1 안테나의 하부에 구비되어 상기 가이드브라켓(285)의 레일홈(285a)에 안내되는 롤러(286)와, 상기 제1 안테나에 일단이 고정되고 타단은 상기 가이드브라켓(285)을 관통하여 상기 제1 안테나의 전후방향 이동을 지지하는 한 쌍의 가이드봉(287)과, 상기 가이드브라켓(285)의 후방측면과 가이드봉(287) 사이에 탄력설치되어 상기 제1 안테나를 후방측으로 이동시키는 방향으로 탄성력을 작용하는 탄성스프링(288)으로 이루어진 광대역 통신채널의 확장을 위한 중계기 통합박스에 특징이 있다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 여러 방향에서 수신되는 신호의 통신품질을 분석한 결과에 기초하여 안테나의 방향을 최적의 방향으로 변경함과 동시에, 안테나의 위치를 죄적의 위치로 이동시켜 통신품질을 더욱 향상시킴으로써 광대역 통신채널의 확장을 도와준다.
본 발명은 일정 주기 간격으로 안테나의 방향 및 위치를 조정하여 변화된 무선 환경을 실시간으로 반영하고 통신 음영 지역에 간섭을 제거하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 광대역 통신채널의 확장을 위한 중계기 시스템의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 광대역 통신채널의 확장을 위한 중계기 통합박스의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 중계기 통합박스에서 안테나조향부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 중계기 통합박스를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 중계기 통합박스를 나타낸 분리사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 중계기 통합박스에서 안테나를 수평 방향으로 회전시키는 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 중계기 통합박스에서 안테나를 수직 방향으로 회전시키는 모습을 나타낸 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일실시 예에 따른 중계기 통합박스에서 안테나를 전후방향으로 이동시키는 모습을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
종래 기술에 따른 중계기는 도너 안테나와 서비스 안테나가 내장되어 있거나 외측에 고정되어 있어 안테나의 서비스 방향이 원하지 않는 방향에 고정되는 문제가 있다.
이로 인하여 기존의 중계기는 광대역으로 통신 채널을 확장해야 하는 경우 안테나 방향 및 위치의 조정 및 정확한 재정렬이 필요하다.
본 발명은 여러 방향으로 수신되는 무선 신호의 통신품질을 분석하고 분석 결과에 따라 영역이 분할되어 배치된 각각의 안테나 중 통신품질이 가장 좋은 방향 및 위치의 안테나 신호를 중계기의 빔 패턴으로 선택하여 광대역 통신채널의 확장을 보장한다.
도 1 은 본 발명의 일실시 예에 따른 광대역 통신채널의 확장을 위한 중계기 시스템의 구성을 간략하게 나타낸 도면이고, 도 2 는 본 발명의 일실시 예에 따른 광대역 통신채널의 확장을 위한 중계기 통합박스의 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 중계기 통합박스(200)는 제1 안테나(202), 제1 듀플렉서(210), 순방향 RF 모듈(212), 제1 저출력 증폭기(214), 제1 아이솔레이터(216), 제1 커플러(218), 제2 듀플렉서(220), 제2 안테나(204), 역방향 RF 모듈(222), 제2 저출력 증폭기(224), 제2 아이솔레이터(226), 제2 커플러(228), 측정부(230), 제어부(240) 및 안테나조향부(250)를 포함한다.
순방향 채널의 경우, 기지국(100)으로부터 중계기 통합박스(200)로 전송된 RF 신호는 제1 안테나(202)를 통해 제1 듀플렉서(210)로 전달되며, 제1 듀플렉서(210)는 제1 안테나(202)를 통해 전달된 RF 신호를 고정된 주파수 대역으로 필터링하여 순방향 신호 및 역방향 신호로 분리한 후 순방향 신호를 순방향 RF 모듈(212)로 전달한다.
순방향 RF 모듈(212)은 순방향 신호를 지정된 신호 레벨로 증폭하거나 감쇄하여 제1 저출력 증폭기(214)로 전달하고, 제1 저출력 증폭기(214)는 순방향 신호를 증폭하여 제1 아이솔레이터(216)로 전달한다.
제1 아이솔레이터(216)는 증폭된 순방향 신호를 제1 커플러(218) 방향으로 통과시켜 제1 커플러(218)로 전달하고, 제1 커플러(218)는 제1 아이솔레이터(216)로부터 전달된 순방향 신호를 제2 듀플렉서(220)로 전달한다.
제2 듀플렉서(220)는 순방향 신호를 제2 안테나(204)로 전달하여 단말기(300)로 송출하게 된다.
역방향 채널의 경우, 단말기(300)로부터 중계기 통합박스(200)로 전송된 RF 신호는 제2 안테나(204)를 통해 제2 듀플렉서(220)로 전달되며, 제2 듀플렉서(220)는 제2 안테나(204)를 통해 전달된 RF 신호를 고정된 주파수 대역으로 필터링하여 순방향 신호 및 역방향 신호로 분리한 후 역방향 신호를 역방향 RF 모듈(222)로 전달한다.
역방향 RF 모듈(222)은 역방향 신호를 지정된 신호 레벨로 증폭하거나 감쇄하여 제2 저출력 증폭기(224)로 전달하고, 제2 저출력 증폭기(224)는 역방향 신호를 증폭하여 제2 아이솔레이터(226)로 전달한다.
제2 아이솔레이터(226)는 증폭된 역방향 신호를 제2 커플러(228) 방향으로 통과시켜 제2 커플러(228)로 전달하고, 제2 커플러(228)는 제2 아이솔레이터(226)로부터 전달된 역방향 신호를 제1 듀플렉서(210)로 전달한다.
제1 듀플렉서(210)는 역방향 신호를 제1 안테나(202)로 전달하여 기지국(100)으로 송출하게 된다.
제1 안테나(202)는 2 개 이상의 복수개 도너 안테나로 이루어지며 도너 방향의 180도 공간을 다수의 안테나가 각각의 해당 안테나 빔폭으로 나누어 해당 공간으로 송신 및 수신되는 무선신호를 담당하도록 배열된다. 여기서 복수개의 도너 안테나는 원호 형상으로 배열하는 것이 바람직하고 평면 형상으로 배열 할 수 있다.
도너 방향은 무선신호가 전송되는 순방향 중에서 송신국이 위치하는 방향을 도너 방향이라고 하기로 한다.
이렇게 제1 안테나(202)는 임의로 정해진 평면의 공간영역을 수평으로 균등하게 분할하고 다시 수직으로 균등 분할하며 각각 분할된 영역에 안테나를 배치하여 각각 해당된 공간영역의 도너 방향으로 전파를 구분하여 송신 및 수신하도록 설치한다.
제1 안테나(202)는 도너 안테나로서 가로 방향과 세로 방향으로 분할된 9 개의 영역에 도너 방향 전파가 송수신되도록 각각 담당하는 빔 폭이 좁은 복수개의 도너 안테나로 이루어진다.
제1 안테나(202)를 구성하는 다수의 안테나는 각 안테나가 담당하는 공간 영역이 구분되어 나누어지고 각 안테나 중에서 통신품질이 가장 좋은 안테나가 선택되어 해당 중계기의 도너 방향 빔 패턴 신호를 송신 및 수신하도록 선택되어 진다.
제2 안테나(204)는 서비스 안테나로서 도너 안테나인 제1 안테나(202)의 반대 방향에 고정하고 서비스 각을 넓게 해야 하므로 별도의 방향을 제어하지 않아도 된다.
측정부(230)는 제1 듀플렉서(210)로부터 전달받은 통신품질 관련 파라미터를 이용하여 무선신호의 통신품질을 측정한다.
통신품질 관련 파라미터는 무선신호의 신호 대 잡음비(Ec/Io), 수신신호강도(Received Signal Strength Indicator, RSSI), 수신 신호 코드 전력(Received Signal Code Power, RSCP), CINR(Carrier to Interface Ratio) 등이 있다.
CINR의 측정은 파일럿 신호의 파워를 측정함으로서 이루어지고, 신호 대 잡음비는 기지국(100)에서 전송되는 파일럿 신호의 신호 대 잡음비일 수 있다.
제어부(240)는 안테나조향부(250)를 제어하여 기설정된 각도만큼 제1 안테나(202)의 상하 및 좌우 방향을 변경하도록 제어함과 동시에, 제1 안테나(202)의 위치를 전후방향으로 변경하도록 제어하고, 측정부(230)를 통해 통신품질 관련 파라미터를 측정하도록 제어한다.
여기서 기설정된 각도는 5도 - 20도 범위 중에서 선택된 어느 하나의 특정한 각도를 나타낸다.
제어부(240)는 측정부(230)로부터 모든 방향에 대해 통신품질 관련 파라미터를 수신하여 최적의 무선 신호를 수신 및 송신할 수 있는 안테나 위치를 설정한다.
즉, 제어부(240)는 제1 안테나(202)를 상하 좌우 방향에 따라 균일한 각도 단위로 회동하도록 제어함과 동시에, 제1 안테나(202)의 전후 방향 위치를 제어하고, 각각의 제어된 위치에서 통신품질을 측정 및 분석하여 최적의 무선신호를 송신 및 수신할 수 있는 안테나 위치를 검출 설정한다.
제어부(240)는 안테나조향부(250)를 제어하여 검출한 안테나 위치로 제1 안테나(202)의 방향 및 위치를 변경하도록 제어한다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 중계기 통합박스에서 안테나조향부의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4 는 본 발명의 일실시 예에 따른 중계기 통합박스를 나타낸 사시도이고, 도 5 는 본 발명의 일실시 예에 따른 중계기 통합박스를 나타낸 분리사시도이고, 도 6 은 본 발명의 일실시 예에 따른 중계기 통합박스에서 제1 안테나를 수평 방향으로 회전시키는 모습을 나타낸 도면이고, 도 7 은 본 발명의 일실시 예에 따른 중계기 통합박스에서 제1 안테나를 수직 방향으로 회전시키는 모습을 나타낸 도면이고, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일실시 예에 따른 중계기 통합박스에서 제1 안테나를 전후 방향으로 이동시키는 모습을 나타낸 도면이다.
수직 회전부(251)는 제어부(240)의 제어 신호에 의해 제1 안테나(202)를 수직 방향으로 회전시킨다. 본 발명의 설명에서 회전과 회동은 동일한 의미로 사용하기로 한다.
수직 회전부(251)는 제1 구동모터(252), 제1 구동기어(253), 제1 종동기어(254) 및 수직 회전축(255)을 포함한다.
제1 구동모터(252)는 제어부(240)의 제어 신호에 응답하여 회전하며, 제1 구동기어(253)는 제1 구동모터(252)의 모터축에 결합되어 회전 가능하다.
제1 종동기어(254)는 제1 구동기어(253)와 치형 맞물림되어 회전한다.
수직 회전부(251)는 한 쌍의 'ㄱ'형상의 지지대(255a)에 제1 구동기어(253)의 모터축이 관통하여 제1 구동기어(253)를 회전시키는 제1 구동모터(252)가 각각 형성되고, 제1 구동기어(253)와 치형 맞물림되어 회전하는 제1 종동기어(254)가 회전축(254a)을 이용하여 지지대(255a)에 설치된다.
제1 종동기어(254)의 회전축(254a)은 제1 안테나(202)가 결합되어 수직 방향으로 회전하는 수직 회전축(255)의 축공에 삽입되어진다.
수직 회전부(251)는 제1 종동기어(254)가 제1 안테나(202)에 연결되고 제1 구동모터(252)가 구동되면 모터축에 결합된 제1 구동기어(253)가 회전하고 제1 구동기어(253)에 치형 맞물림된 제1 종동기어(254)가 회전하면서 제1 종동기어(254)의 회전축(254a)이 수직 회전축(255)을 회전시켜 제1 안테나(202)를 수직 방향으로 회전시킨다.
수평 회전부(256)는 제어부(240)의 제어 신호에 의해 제1 안테나(202)를 포함한 중계기 전체를 수평 방향으로 회전한다.
수평 회전부(256)는 제2 구동모터(257), 제2 구동기어(258), 제2 종동기어(259) 및 수평 회전축(274)을 포함한다.
제2 구동모터(257)는 제어부(240)의 제어 신호에 응답하여 회전하며, 제2 구동기어(258)는 제2 구동모터(257)의 모터축에 결합되어 회전 가능하다.
제2 종동기어(259)는 제2 구동기어(258)와 치형 맞물림되어 회전한다.
수평 플레이트(270)의 상부면에 수직으로 세워져 고정되어 있는 길이 방향으로 형성된 원통의 지지 프레임(272)과, 지지 프레임(272)의 상부면에 수평 회전부(256)가 형성되고 수평 회전부(256)의 상부에 중계기 통합박스(200)가 형성된다.
수평 회전부(256)는 일정 공간의 몸체부(262)와 몸체부(262)의 상부면을 관통하여 삽입되는 길이 방향의 원통의 수평 회전축(274)과, 수평 회전축(274)의 상단 끝단에 중계기 본체가 설치되고 수평 회전축(274)의 하단 끝단에 제2 종동기어(259)가 부착되고 제2 종동기어(259)와 치형 맞물림되어 회전하는 제2 구동기어(258)가 형성되며 제2 구동기어(258)의 중심부에 제2 구동모터(257)의 모터축이 결합되어 회전한다.
몸체부(262)는 상부면을 관통하여 수평 회전축(274)이 연결되고 하부면을 관통하여 지지 프레임(272)이 연결된다.
수평 회전축(274)의 일단은 중계기 통합박스(200)와 결합되고, 수평 회전축(274)이 수평 방향으로 회전하는 경우, 중계기 통합박스(200)가 회전된다.
수평 회전부(256)는 제2 구동모터(257)가 구동되면 모터축에 결합된 제2 구동기어(258)가 회전하고 제2 구동기어(258)에 치형 맞물림된 제2 종동기어(259)가 회전하면서 제2 종동기어(259)에 연결된 수평 회전축(274)을 회전시켜 중계기 통합박스(200)와 제1 안테나(202)를 수평 방향으로 회전한다.
한편, 위치이동부(280)는 상기 수직회전부(251)의 수직회전축(255)에 설치되어 제1 안테나(202)를 전후 방향으로 이동시키는 기능을 한다.
상기 위치이동부(280)는, 제1 안테나(202)에 고정된 나사봉(281)을 수직회전축(255)에 축방향으로 삽입하여 설치된다. 나사봉(281)에는 제3 종동기어(282)의 안둘레면에 형성된 암나사(282a)가 나사맞춤되고, 제3 종동기어(282)는 수직회전축(255)에 회전자유롭게 설치된 것으로, 제3 종동기어(282)와 수직회전축(255) 사이에 베어링을 개재하여 수직회전축(255)에 대하여 제3 종동기어(282)의 회전이 원활하게 이루어지도록 한다. 상기 제3 종동기어(282)는 제3 구동기어(283)와 치형 맞물림되어 있고, 제3 구동기어(283)는 수직회전축(255)에 고정설치된 제3 구동기어(283)의 모터축에 결합된다. 따라서, 제3 구동모터(284)의 구동에 의해 제3 구동기어(283) 및 제3 종동기어(282)가 회전하는 것에 의해 제3 종동기어(282)의 암나사(282a)와 나사맞춤된 나사봉(281)과 고정된 제1 안테나(202)가 전후방향으로 이동할 수 있게 된다.
또한 위치이동부(280)는, 수직회전축(255)에 제1 안테나(202)의 전후 이동방향으로 레일홈(285a)이 형성된 가이드브라켓(285)이 고정되어 있고, 제1 안테나(202)의 하부에는 롤러(286)가 구비되어 있다. 따라서 제1 안테나(202)의 전후방향 이동시 마찰을 최소화하여 원활한 이동이 이루어지도록 되어 있다.
또한 위치이동부(280)는, 상기 제1 안테나(202)에 일단이 고정되고 타단은 상기 가이드브라켓(285)을 관통하는 한 쌍의 가이드봉(287)이 구비되어 있고, 이 한 쌍의 가이드봉(287)은 상기 제1 안테나(202)의 전후방향 이동을 좌우 흔들림없이 직선으로 이동하도록 지지하게 되며, 상기 가이드브라켓(285)의 후방측면과 가이드봉(287) 사이에는 탄성스프링(288)이 탄력설치되어 있고, 이 탄성스프링(288)은 제1 안테나(202)가 전방측으로 이동할 때 압축되었다가 제1 안테나(202)가 후방측으로 이동될 때 탄성복원력을 작용하도록 되어 있다.
즉, 제1 안테나(202)를 전후방향으로 이동시킬 때 제3 구동모터(284)에 걸리는 부하는, 제1 안테나(202)의 무게중심이 수직회전축(255)에 가까운 위치보다 먼 위치에서 더 크게 작용한다. 따라서 탄성스프링(288)은 제1 안테나(202)를 전방으로 이동시킬 때 압축되어 있다가 비교적 부가가 크게 작용하는 먼 위치에서 가까운 후방으로의 이동시 탄성복원력을 작용시켜 제3 구동모터(284)의 부하를 최대한 감소시키는 기능을 수행한다.
제어부(240)는 수평 회전부(256), 수직 회전부(251) 및 위치이동부(280)를 이용하여 미리 설정된 방향 및 위치에 대한 통신품질 파라미터를 측정하도록 제어하고 최상의 통신품질을 갖는 방향 및 위치로 제1 안테나(202)를 제어한다.
다시 말해, 제어부(240)는 수직 회전부(251), 수평 회전부(256) 및 위치이동부(280)를 제어하여 모든 방향의 통신품질 파라미터를 측정하도록 측정부(230)를 제어하고, 영역이 분할되어 배치된 각각의 제1 안테나(202) 중 통신품질이 가장 좋은 방향 및 위치를 선택하여 중계기의 빔 패턴으로 선택한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 기지국 200: 중계기 통합박스
202: 제1 안테나 204: 제2 안테나
210: 제1 듀플렉서 212: 순방향 RF 모듈
214: 제1 저출력 증폭기 216: 제1 아이솔레이터
218: 제1 커플러 220: 제2 듀플렉서
222: 역방향 RF 모듈 224: 제2 저출력 증폭기
226: 제2 아이솔레이터 228: 제2 커플러
230: 측정부 240: 제어부
250: 안테나조향부 251: 수직 회전부
252: 제1 구동모터 253: 제1 구동기어
254: 제1 종동기어 254a: 회전축
255: 수직 회전축 255a: 지지대
256: 수평 회전부 257: 제2 구동모터
258: 제2 구동기어 259: 제2 종동기어
262: 몸체부 270: 수평 플레이트
272: 지지 프레임 274: 수평 회전축
280 : 위치이동부 281 : 나사봉
282 : 제3 종동기어 283 : 제3 구동기어
284 : 제3 구동모터 285 : 가이드브라켓
286 : 롤러 287 : 가이드봉
288 : 탄성스프링 300: 단말기

Claims (1)

  1. 수평으로 분할된 2 이상의 다수 영역을 다시 2 이상의 수직 다수 영역으로 분할하여 가로 방향과 세로 방향으로 9 개의 안테나를 평면형상으로 배열 부착하고 도너 전파가 방사되는 방향을 향하여 빔 폭이 좁은 안테나로 도너 방향의 전파를 각각 구분 수신하도록 배치하여 각 안테나가 담당하는 영역을 분할시키는 복수 개의 제1 안테나(202);
    상기 복수개의 제1 안테나(202)로부터 수신한 무선신호의 통신품질 파라미터를 측정하는 측정부(230);
    상기 측정부(230)로부터 측정한 통신품질 관련 파라미터를 수신하고 상기 복수개의 제1 안테나(202)의 방향 및 위치를 변경하는 안테나조향부(250)를 제어하여 미리 설정된 방향 및 위치에 대한 통신품질 파라미터를 측정하도록 상기 측정부(230)를 제어하며, 최상의 통신품질을 갖는 방향 및 위치가 되도록 상기 복수개의 제1 안테나(202)의 방향 및 위치를 변경하는 상기 안테나조향부(250)를 제어하는 제어부(240)를 포함하는 광대역 통신채널의 확장을 위한 중계기 통합박스에 있어서,
    상기 안테나조향부(250)는,
    한 쌍의 'ㄱ'형상의 지지대(255a)에 제1 구동기어(253)의 모터축이 관통하여 상기 제1 구동기어(253)를 회전시키는 제1 구동모터(252)가 각각 설치되고, 상기 제1 구동기어(253)와 치형 맞물림되어 회전하는 제1 종동기어(254)가 회전축(254a)을 이용하여 지지대(255a)에 설치되며, 상기 제1 안테나(202)가 결합되어 수직 방향으로 회전하는 수직 회전축(255)의 축공에 상기 제1 종동기어(254)의 회전축(254a)이 삽입되어지는 수직 회전부(251);
    수평 플레이트(270)의 상부면에 수직으로 세워져 고정되어 있는 길이 방향으로 형성된 원통의 지지 프레임(272)과, 상기 지지 프레임(272)의 상부면에 형성된 일정 공간의 몸체부(262)와, 상기 몸체부(262)의 상부면을 관통하여 삽입되는 길이 방향의 원통의 수평 회전축(274)과, 상기 수평 회전축(274)의 상단 끝단에 중계기 본체가 설치되고 상기 수평 회전축(274)의 하단 끝단에 제2 종동기어(259)가 설치되고 상기 제2 종동기어(259)와 치형 맞물림되어 회전하는 제2 구동기어(258)가 설치되며 상기 제2 구동기어(258)의 중심부에 제2 구동모터(257)의 모터축이 결합되어 회전하는 수평 회전부(256); 및
    상기 수직회전부(251)의 수직회전축(255)에 설치된 제1 안테나(202)를 전후 방향으로 이동시키는 위치이동부(280)를 포함하며,
    상기 위치이동부(280)는,
    상기 제1 안테나(202)에 고정되어 수직회전축(255)에 축방향으로 삽입되는 나사봉(281)과, 상기 수직회전축(255)에 회전자유롭게 설치되고 안둘레면에 상기 나사봉(281)과 나사맞춤되는 암나사(282a)가 형성된 제3 종동기어(282)와, 상기 제3 종동기어(282)와 상기 수직회전축(255) 사이에 개재 설치되는 베어링과, 상기 수직회전축(255)에 고정설치되어 상기 제3 종동기어(282)와 치형 맞물림되어 회전하는 제3 구동기어(283)가 모터축에 결합된 제3 구동모터(284)와, 상기 수직회전축(255)에 구비되어 제1 안테나(202)의 전후 이동방향으로 레일홈(285a)이 형성된 가이드브라켓(285)과, 상기 제1 안테나(202)의 하부에 구비되어 상기 가이드브라켓(285)의 레일홈(285a)에 안내되는 롤러(286)와, 상기 제1 안테나(202)에 일단이 고정되고 타단은 상기 가이드브라켓(285)을 관통하여 상기 제1 안테나(202)의 전후방향 이동을 지지하는 한 쌍의 가이드봉(287)과, 상기 가이드브라켓(285)의 후방측면과 가이드봉(287) 사이에 탄력 설치되어 상기 제1 안테나(202)를 후방측으로 이동시키는 방향으로 탄성력을 작용하는 탄성스프링(288)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광대역 통신채널의 확장을 위한 중계기 통합박스.

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