KR101482490B1

KR101482490B1 - 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기 및 급전선 공유 시스템

Info

Publication number: KR101482490B1
Application number: KR20140001238A
Authority: KR
Inventors: 김용남; 박병찬; 이우영; 김동식
Original assignee: (주)링크텍; 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2014-01-06
Filing date: 2014-01-06
Publication date: 2015-01-22

Abstract

이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기 및 급전선 공유 시스템에 관한 것으로, 각 사업자별로 적어도 하나의 상이한 주파수 대역을 사용하는 복수의 사업자들에 대한 송수신 신호를 공유하기 위한 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기에 있어서, 복수의 상기 각 사업자별 중계기와 각각 연결되는 복수의 사업자 포트들; 상기 복수의 사업자들에 대한 주파수 대역 중에서 역방향 주파수 대역을 각각 필터링하는 복수의 대역 필터들을 포함하는 역방향 대역 필터부; 상기 각 사업자별 역방향 주파수 대역 신호를 수신하여 상기 역방향 대역 필터부로 제공하는 수신 안테나 연결 포트; 상기 복수의 사업자들에 대한 주파수 대역 중에서 순방향 주파수 대역을 각각 필터링하는 복수의 대역 필터들을 포함하는 순방향 대역 필터부; 및 상기 순방향 대역 필터부를 통해 필터링된 각 사업자별 순방향 주파수 대역 신호를 안테나로 전송하는 송신 안테나 연결 포트;를 포함한다.

Description

이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기 및 급전선 공유 시스템{FEEDER SHARING DEVICE AND SYSTEM IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 급전선 공유기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 이동통신 시스템에서 서로 다른 주파수를 갖는 통신 신호의 간섭에 따라 발생하는 PIMD(Passive Intermodulation Distortion)를 줄이기 위한 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기 및 급전선 공유 시스템에 관한 것이다.

무선 통신 시장에서 이동 통신 서비스 사업자의 다중 주파수 대역(band) 서비스 및 사업자 간 여러 시스템의 서비스 제공을 위해 급전선을 공유하기 위한 필요성은 점차 증대하고 있다. 이러한 통신망을 구축함에 있어 급전선의 포설 비용이 증가함에 따른 부담과 건물주와의 협의의 어려움 때문에 급전선 공유의 필요성은 보다 절실해 지고 있는 실정이다.

한편, IMD(Intermodulation Distortion)란 두 개 이상의 주파수 신호들이 서로 간섭을 일으켜 원치 않는 기생 신호를 발생시키는 현상을 의미한다. 특히, 전력 증폭기(Power Amp) 등과 같은 능동(active) 소자에서 발생하는 것을 AIMD(Active IMD)라 하고, 필터(Filter) 또는 분배기(Divider) 등과 같은 수동(passive) 소자에서 발생하는 것을 PIMS(Passive IMD)라 한다.

여러 사업자 간 또는 동일 사업자 내에서도 주파수 대역 간 간섭이 증가하고 그에 따른 IMD와 이격(isolation) 문제도 증가하여 최근에는 AIMD뿐만 아니라 PIMD에 대한 문제도 함께 고려대상이 되고 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 모든 전자 소자들은 실제적으로는 비선형 특성을 가지고 있다. 상기 IMD는 소자의 이러한 비선형 특성이 주원인으로 그 특성은 하기 <수학식 1>과 같이 모델링 될 수 있다.

위와 같은 소자에 두 개의 서로 다른 주파수를 가지는 신호를 입력하면 하기 <수학식 2>와 같은 출력을 얻을 수 있다.

(단,

)

이와 같이, 서로 다른 주파수를 갖는 두 성분의 신호가 입력되면 원래의 신호와 더불어 DC(Direct Current)항과 제2차 고조파 및 상호 변조 왜곡(Intermodulation Distortion), 그리고 제3차 고조파 및 상호 변조 왜곡이 함께 발생함을 알 수 있다. 따라서, 상용되고 있는 모든 주파수 입력시 상당한 양의 왜곡 성분이 발생함을 알 수 있다.

한편, 종래 급전선 공유기의 공유 방식은 도 1에 도시된 바와 같이 송신 신호와 수신 신호를 하나의 케이블을 통해 공유함에 따라 급전선과 공유기에서 발생하는 PIMD 및 대역 간 또는 송수신 간 격리(Isolation) 문제에 의한 영향이 수신측의 서비스 커버리지를 축소시킴으로써 급전선 공용화에 큰 걸림돌이 되어 왔다.

도 1은 종래 기술에 따른 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 복수의 각 사업자들(예컨대, 제1 사업자 내지 제N 사업자)의 중계기들로부터 입력된 신호가 하나의 공유기를 통해 공유될 경우, 각 사업자의 중계기와 연결되는 커넥터 접속부, 공유기, 급전선 케이블, 분배기, 안테나 등에서 PIM이 발생할 수 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 급전선 공유기의 세부 구조를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 도 1의 공유기는 각 사업자에 대한 복수의 대역 신호들이 각 대역별 대역 필터(band pass filter)를 통해 필터링된 후 하나로 합쳐져서 안테나로 출력된다.

최근, 실제 상황에서 소자의 PIMD 특성을 우수하게 하기 위한 노력이 진행되고 있으나 이는 조립 및 제조 공정 관리상 한계가 있다. 또한, 실제 현장에서 안테나 및 케이블 분배망 연결의 케이블 조립에서 발생하는 PIMD 문제는 체결 상태에 따라 PIMD 특성이 영향을 크게 받는다는 점이 더 큰 문제로 대두되고 있다. 또한, 휴대형 PIMD 측정 장비로 케이블 및 분배기를 측정하거나 안테나 포설 후 특성을 측정하고 있으나 문제 발생 위치 파악 및 문제 개선에 큰 어려움을 겪고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 공유기에서 송신측 신호와 수신측 신호를 분리 사용함으로써 대역 간 격리와 PIMD 문제를 해결할 수 있는 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기 및 급전선 공유 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 공유기의 주파수 배치 특성을 이용하여 공유기의 크기를 줄임으로써 장비의 설치를 용이하게 할 수 있는 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기 및 급전선 공유 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 공유기는 인접한 대역을 결합하기 때문에 많은 폴(pole) 수의 필터를 요구하게 되고 또한 그 결합도 쉽지 않았으나, 이를 개선함으로써 공유기의 생산성과 가격을 낮출 수 있는 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기 및 급전선 공유 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 급전선 포설시 발생하는 부담감소를 위해 분리된 신호를 재결합하여 전송하는 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기 및 급전선 공유 시스템을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특유의 효과를 달성하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기는, 각 사업자별로 적어도 하나의 상이한 주파수 대역을 사용하는 복수의 사업자들에 대한 송수신 신호를 공유하기 위한 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기에 있어서, 복수의 상기 각 사업자별 중계기와 각각 연결되는 복수의 사업자 포트들; 상기 복수의 사업자들에 대한 주파수 대역 중에서 역방향 주파수 대역을 각각 필터링하는 복수의 대역 필터들을 포함하는 역방향 대역 필터부; 상기 각 사업자별 역방향 주파수 대역 신호를 수신하여 상기 역방향 대역 필터부로 제공하는 수신 안테나 연결 포트; 상기 복수의 사업자들에 대한 주파수 대역 중에서 순방향 주파수 대역을 각각 필터링하는 복수의 대역 필터들을 포함하는 순방향 대역 필터부; 및 상기 순방향 대역 필터부를 통해 필터링된 각 사업자별 순방향 주파수 대역 신호를 안테나로 전송하는 송신 안테나 연결 포트;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 복수의 사업자 포트들은, 상기 복수의 사업자의 각 중계기로 역방향 신호를 전송하기 위한 복수의 역방향 사업자 포트들; 및 상기 복수의 사업자의 각 중계기로부터 순방향 신호를 수신하기 위한 복수의 순방향 사업자 포트들;을 포함한다.

바람직하게는, 상기 급전선 공유기는, 상기 복수의 사업자가 3 이상의 사업자일 경우, 상기 3 이상의 사업자의 주파수 신호들 중에서 상대적으로 더 이격된 적어도 두 개의 주파수 대역 신호를 우선적으로 결합하여 송수신한다.

바람직하게는, 상기 제1 사업자의 주파수 신호는 상기 제2 사업자의 주파수 신호보다 상기 제3 사업자의 주파수 신호와 더 이격된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 급전선 공유기는, 복수의 사업자들에 대한 주파수 신호들 중에서 상대적으로 더 이격된 사업자의 주파수 신호를 우선적으로 결합하고 나머지 사업자의 주파수 신호를 결합하여 전송하는 하이브리드 커플러 또는 콤바이너를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템은, 상기 각 사업자별 역방향 주파수 대역 신호를 수신하는 수신 안테나 연결 포와 각 사업자별 순방향 주파수 대역 신호를 안테나로 전송하는 송신 안테나 연결 포트를 포함하는, 급전선 공유기; 제1 급전선을 통해 상기 급전선 공유기의 상기 수신 안테나 연결 포트와 연결되는 순방향 안테나; 및 제2 급전선을 통해 상기 급전선 공유기의 상기 송신 안테나 연결 포트와 연결되는 역방향 안테나;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 급전선 공유기는, 복수의 상기 각 사업자별 중계기와 각각 연결되는 복수의 사업자 포트들; 상기 복수의 사업자들에 대한 주파수 대역 중에서 역방향 주파수 대역을 각각 필터링하는 복수의 대역 필터들을 포함하는 역방향 대역 필터부; 상기 복수의 사업자들에 대한 주파수 대역 중에서 순방향 주파수 대역을 각각 필터링하는 복수의 대역 필터들을 포함하는 순방향 대역 필터부;를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 송신 안테나 연결 포트는, 제1 사업자의 주파수 신호와 제3 사업자의 주파수 신호를 결합하여 전송하는 제1 송신 안테나 연결 포트; 및 제2 사업자의 주파수 신호를 전송하는 제2 송신 안테나 연결 포트;를 포함하며, 상기 수신 안테나 연결 포트는, 제1 사업자의 주파수 신호와 제3 사업자의 주파수 신호를 수신하는 제1 수신 안테나 연결 포트; 및 제2 사업자의 주파수 신호를 수신하는 제2 수신 안테나 연결 포트;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 급전선 공유 시스템은, 상기 제1 송신 안테나 연결 포트 및 상기 제1 수신 안테나 연결 포트와 연결된 급전선을 결합하는 하이브리드 커플러;를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 급전선 공유 시스템은, 상기 제2 송신 안테나 연결 포트 및 상기 제2 수신 안테나 연결 포트와 연결된 급전선을 결합하는 하이브리드 커플러;를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 급전선 공유 시스템은, 상기 제1 송신 안테나 연결 포트 및 상기 제1 수신 안테나 연결 포트와 연결된 급전선을 결합하는 콤바이너;를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 급전선 공유 시스템은, 상기 제2 수신 안테나 연결 포트 및 상기 제2 수신 안테나 연결 포트와 연결된 급전선을 결합하는 콤바이너;를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 복수의 이동통신 사업자 신호를 공유하는 공유기에서 송신측과 수신측을 분리하여 사용함으로써 격리 문제와 PIMD 발생의 근원적 문제를 원천적으로 회피하여 실제 상황에서 공유기 조립 및 제조 공정의 PIMD 관리 한계점을 극복하여 양산성을 높일 수 있다

또한, 본 발명에 따르면, 복수의 이동통신 사업자 신호를 공유기를 실제 현장에서 설치할 때, 케이블을 조립하거나 분배기 또는 안테나 체결 과정에서, 또는 체결 상태에 따라 PIMD 특성이 영향을 크게 받는 점을 극복할 수 있다.

이에 따라, 공유기 제조시의 PIMD 관리 규격에 대한 완화가 가능하여 제조비를 절감할 수 있으며 급전선 케이블 및 분배기을 설치 시 또는 안테나 포설 후 문제 발생 위치 파악에 대한 어려움을 회피할 수 있으며, 특성을 개선시킬 수 있다. 또한 현장에서의 장비 설치시 설치가 어려운 협소한 위치에도 쉽게 장비를 설치할 수 있는 장점이 있다.

한편, 기존에는 타사 서비스 대역의 인접 대역 서비스를 위해 손실이 되었던 주파수 범위(가드밴드로 사용됨)를 본 발명을 통해 무손실 서비스를 구현함으로써 서비스 품질 향상과 제조상에 용이성을 확보할 수 있다.

또한, 필터 내부에서 적은 수의 폴(pole) 사용이 가능함으로 삽입 손실이 저감 되어 서비스 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 급전선 포설 시 포설 비용을 감소시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 급전선 공유기의 세부 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공유기의 세부 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공유기의 세부 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 공유기의 세부 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 공유기의 세부 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은 종래의 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템을 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템을 나타내는 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

본 발명은 복수의 이동통신 사업자들에 대한 상이한 주파수 대역 신호를 공유하여 안테나로 전송하는 이동통신 급전선 공유기에서의 PIMD(Passive Inter-Modulation Distortion) 영향 저감을 위한 장치 및 시스템을 개시한다.

따라서, 이통통신 급전선 공유기에서 발생하는 PIMD 및 대역간 또는 송수신간 격리(Isolation) 문제를 해결하기 위한 이동통신 시스템에서의 급전선 공유기 및 급전선 공유 시스템을 개시한다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 급전선 공유기 및 급전선 공유 시스템은 은 송신측 신호와 수신측 신호를 분리하여 전송함으로써 PIMD 발생 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 급전선 공유기는 PIMD 발생이 최소화되도록 대역 필터의 주파수 대역을 배치하고, 일정 대역 이상 이격된 대역 신호들을 우선적으로 결합함으로써 설치 현장 협소에 따라 설치가 어려운 문제를 개선할 수 있다. 이에 따라, 공유기의 생산성과 크기를 줄임으로써 제품 단가를 인하시킬 수 있으며, 협소한 장소에서도 공유기를 용이하게 설치할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따라 급전선 이중 포설에 대한 부담을 감소하기 위해 순방향 손실이 어느 정도(약 10dB) 발생한 시점에서 송신측 신호와 수신측 신호를 재결합함으로써 급전선 포설 비용을 줄일 수 있다.

한편, 후술하는 설명에서는 복수의 이동통신 서비스 사업자들에 대해 설명의 이해를 돕기 위해 특정 사업자의 이름(예컨대, KT, SK, LG 등)을 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이러한 특정 사업자에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 인접한 주파수 대역을 사용하고 있는 복수의 사업자들이 공유하는 어떠한 공유기에도 적용될 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공유기의 세부 구조를 나타내는 도면이다.

종래의 공유기는 도 1 및 도 2에서 상술한 바와 같이 복수의 각 사업자 중계기들로부터의 신호를 하나로 결합하여 하나의 출력 단자를 통해 안테나로 출력시켰다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 공유기에서 하나의 출력 단자를 사용할 경우 송신 주파수 신호와 수신 주파수 신호간에 PIMD 문제가 발생할 수 있으며, 서로 다른 사업자들의 주파수 대역 중에서 인접한 주파수 대역 간에도 PIMD 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이 각 사업자의 중계기로부터 수신된 신호를 입력받아 필터링하고, 도 1 및 도 2와 같은 종래 방식과는 달리 수신 주파수 신호와 송신 주파수 신호를 분리하여 출력시킨다.

도 3 및 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 제1 사업자 중계기, 제2 사업자 중계기, 제3 사업자 중계기,..., 제N 사업자 중계기 등은 하나의 공유기와 연결될 수 있다. 이와 같이, 하나의 공유기에서 공유된 송수신 신호는 공유기에서 송신 신호와 수신 신호가 분리되어 순방향 및 역방향의 별도의 안테나로 연결될 수 있다.

도 4를 참조하여 상기 도 3의 공유기 구조를 보다 상세히 살펴보면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공유기는 각 대역별 필터부를 포함할 수 있다. 한편, 공유기 내부는 다양한 기능의 부품들을 더 포함할 수 있으나, 설명의 편의상 종래와 상이한 부분(예컨대, 송수신 주파수 대역 신호의 처리 및 각 사업자별 주파수 대역 신호의 연결 관계 등)에 대해서만 간략히 도시하기로 한다.

먼저, 제1 사업자의 역방향 신호, 제2 사업자의 역방향 신호 및 제3 사업자의 역방향 신호는, 하나의 수신 안테나(Rx ANT) 연결 포트(31a)를 통해 수신되고, 역방향 대역 필터부(21a)를 통해 대역 필터링될 수 있다. 상기 역방향 대역 필터부(21a)를 통해 각 사업자의 역방향 주파수 대역별 신호로 필터링된 신호는 각각 상기 공유기(10)의 제1 사업자 역방향 포트(11a), 제2 사업자 역방향 포트(12a) 및 제3 사업자 역방향 포트(13a)로부터 출력되어, 각 사업자의 중계기로 전송된다.

또한, 각 사업자의 중계기로부터 전송된 제1 사업자의 순방향 신호, 제2 사업자의 순방향 신호 및 제3 사업자의 순방향 신호는, 각각 공유기(10)의 제1 사업자 순방향 포트(11b), 제2 사업자 순방향 포트(12b) 및 제3 사업자 순방향 포트(13b)로 입력된다. 상기 제1 사업자 순방향 포트(11b), 제2 사업자 순방향 포트(12b) 및 제3 사업자 순방향 포트(13b)로 입력된 각 사업자의 순방향 신호는 순방향 대역 필터부(21b)를 통해 대역 필터링될 수 있다. 상기 순방향 대역 필터부(21b)를 통해 각 사업자의 순방향 주파수 대역별 신호로 필터링된 신호는 합쳐져서 하나의 송신 안테나(Tx ANT) 연결 포트(31b)를 통해 전송된다.

이와 같이, 각 사업자의 송신 신호와 수신 신호를 분리하여 각 사업자의 송신부만 결합하여 별도의 출력 단자로 출력하고 수신부를 별도의 입력단자로 구성하여 각 사업자별로 분리 결합하는 구조로 설계함으로써, PIMD 발생을 줄일 수 있다.

한편, 상기 제1 실시 예에서와 같이 송수신 신호를 분리하여 처리함으로써 PIMD 발생 및 격리에 의한 영향을 안테나간 커플링 손실(coupling loss)를 통해서 원천적으로 제거 또는 완화할 수 있게 되지만, 복수의 사업자들의 송신 신호 또는 수신 신호의 주파수 대역이 서로 인접하게 되어, 각 주파수 대역을 결합하기 위해 높은 단수(예컨대, 5 ~ 6단) 및 높은 Q 팩터(factor)의 필터로 구현할 수밖에 없는 문제가 있다.

따라서, 이하 본 발명의 다른 실시 예들에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 복수의 사업자에 대한 주파수 배치를 고려하여 이격된 주파수 대역 신호를 우선적으로 결합하고 인접한 주파수 대역 신호는 이후 하이브리드 커플러(Hybrid Divider) 또는 결합기(Combiner)로 결합하는 방법들을 제안한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공유기의 세부 구조를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 3개의 사업자 중에서 상대적으로 더 이격된 제1 사업자의 수신 신호와 제3 사업자의 수신 신호를 우선적으로 결합함으로써 필터부(61, 62, 63)의 크기를 줄일 수 있다.

예컨대, 제1 수신 안테나 연결 포트(81a) 및 제2 수신 안테나 연결 포트(81b)를 통해 수신된 제1 사업자 내지 제3 사업자의 수신 신호는 2×2의 제1 분배부(71)를 통해 분배된다. 이때, 상기 제1 분배부(71)를 통해 2개의 라인으로 분배될 수 있으며, 제1 라인에서는 제1 사업자의 수신 주파수 대역 신호 및 제3 사업자의 수신 주파수 대역 신호가 분배되고, 제2 라인에서는 제2 사업자의 수신 주파수 대역 신호가 분배될 수 있다. 따라서, 제1 라인은 제1 사업자 대역 필터부(61) 및 제3 사업자 대역 필터부(63)로 연결되고, 제2 라인은 제2 사업자 대역 필터부(62)로 연결될 수 있다.

한편, 각 사업자 중계기(100)를 통해 수신된 송신 신호는 공유기(50)의 제1 사업자 포트(51), 제2 사업자 포트(52) 및 제3 사업자 포트(53)로 각각 입력된다. 상기 각 사업자 포트들(51, 52, 53)로 입력된 송신 신호는 각 사업자별 대역 필터부(61, 62, 63)를 통해 대역 필터링될 수 있다. 이때, 본 발명의 제2 실시 예에 따라 주파수 대역간 이격을 위해, 제1 사업자 대역 필터부(61)로부터 출력된 신호와 제3 사업자 대역 필터부(63)로부터 출력된 신호를 우선적으로 결합하여 제2 분배부(72)의 제1 라인으로 입력되고, 제2 사업자 대역 필터부(62)로부터 출력된 신호는 상기 제2 분배부(72)의 제2 라인으로 입력되도록 할 수 있다. 상기 제2 분배부(72)에서는 상기 제1 사업자 내지 제3 사업자의 송신 신호를 제1 송신 안테나 연결 포트(82a) 및 제2 송신 안테나 연결 포트(82b)를 통해 전송할 수 있다. 이때, 상기 제1 사업자 및 제3 사업자의 우선 결합된 송신 신호는 제1 송신 안테나 연결 포트(82a)를 통해 전송하고, 제2 사업자의 송신 신호는 제2 송신 안테나 연결 포트(82b)를 통해 전송하도록 할 수 있다. 제1 및 제2 분배부(71, 72)로서 하이브리드 커플러 또는 콤바이너가 사용될 수 있다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 사업자(예컨대, KT)와 제3 사업자(예컨대, LGU+)는 최소한 10MHz이상 이격된 주파수를 사용하기 있기 때문에 이와 같이 이격된 주파수를 사용하는 사업자의 신호를 우선적으로 결합함으로써 적은 단수(예컨대, 2 내지 4단 정도) 및 낮은 Q 팩터의 필터로 구현할 수 있다. 이에 따라, 공유기(50)의 크기를 줄이고 생산성을 높일 수 있기 때문에 가격을 낮출 수 있게 된다. 또한, 급전선 포설시 발생하는 부담 감소를 위해 도 10에 도시된 바와 같이 충분한 순방향 손실(약 10dB)이 발생한 후 상기 구분된 신호들을 재결합함으로써 케이블 포설 비용을 절감할 수 있다.

한편, 상기 도 5의 공유기(50) 내의 입력 단자(51, 52, 53)는 각 사업자의 장비(예컨대, 중계기(100)와 연결되는 단자로써 순방향과 역방향 신호가 공존하게 된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 순방향 신호 연결 단자와 역방향 신호 연결 단자를 별개의 단자로 구현할 수도 있다. 또한, 상기 입력 단자 수는 사업자 수에 따라 추가될 수 있다.

상기 송신 안테나 연결 포트(82)는 각 사업자의 송신 신호가 출력되는 단자로서 PIMD가 공유기 내부 혹은 연결되는 안테나 및 분배기를 포함한 급전선 케이블에서 발생하더라도 각 사업자의 수신 단자로 유입되는 양은 송수신 단자의 분리로 인해 감소될 수 있다.

이것은 공유기(50) 구조에서 송신 안테나 연결 포트(82)가 수신 안테나 연결 포트(81)와 분리되어 있는 구조이기 때문이다. 또한, 상기 각 주파수 대역별 사업자의 대역 필터부(61, 62, 63)는 어떠한 형태의 필터로도 구성될 수 있으며, 특정 형태의 필터로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 이와 같이, 안테나 급전선의 손실이 어느 정도 감소되는 지점에서는 케이블 급전선을 다시 통합하여 운용함으로써 급전선 포설 비용을 감소시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 공유기의 세부 구조를 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 도 4의 제1 실시 예에서와 같이 각 사업자의 장비와 연결되는 순방향과 역방향 신호의 단자가 분리되는 구조에서 역방향 처리부를 분배부(divider)(210)로 대체함으로써 공유기(200)의 크기를 보다 간단하게 줄일 수 있다.

도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 공유기의 세부 구조를 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 도 4의 제1 실시 예에서와 같이 각 사업자의 장비와 연결되는 순방향과 역방향 신호의 단자가 분리되는 구조에서 역방향 처리부를 보다 넓은 대역의 대역 필터부(330), LNA(Low Noise Amplifier)(320) 및 분배부(divider)(310)로 대체할 수 있다.

상기 도 7과 같은 구조는 추가로 전원을 사용해야 하는 단점이 있지만 잡음지수 상승을 억제하면서 사이즈 감소의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 LNA(320)는 오류 발생(fail)시 바이 패스(bypass)의 기능을 추가로 구현할 수 있다.

즉, 상술한 도 4의 제1 실시 예는 도 6 및 도 7과 같은 형태로 변형하여 구현하는 것이 가능하다.

이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 도 3에서 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 급전선 공유 시스템의 변형된 다른 실시 예들을 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 종래의 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템을 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 공유기에서 송수신 신호가 하나의 케이블로 출력되어 분배기에서 대역별 또는 사업자별 신호로 분배되었다. 그러나, 도 3에서와 같이 본 발명에서는 공유기에서 송신 신호와 수신 신호를 별개의 포트로 출력시킴으로써 PIMD를 줄일 수 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템을 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 도 5에서와 같이 송신 주파수 신호가 2 개의 포트로 구성되고, 수신 주파수 신호가 2개의 포트로 구성될 경우, 각 포트별 송수신 신호를 안테나까지 별개의 케이블로 연결할 수 있다.

또한, 도 10을 참조하면, 복잡한 안테나 급전선을 이중으로 포설해야 되는 부담을 감소시키기 위해 안테나 급전선의 중간 부분에서 하이브리드 커플러(Hybrid coupler)(401, 402)를 이용하여 재결합하는 구조로 구현할 수도 있다.

이와 같이 구현함으로써 상기 공유기를 통해서 발생하는 PIMD는 전단에서 충분한 손실이 발생하므로 큰 PIMD가 발생하지 않으며, 또한 발생되는 PIMD 성분도 장비의 수신단까지 손실이 생기므로 장비에 영향을 주지 않는다는 점을 이용할 수 있다. 이렇게 함으로써 케이블 포설 비용을 절감할 수 있다.

본 발명은 특정 기능들 및 그의 관계들의 성능을 나타내는 방법 단계들의 목적을 가지고 위에서 설명되었다. 이러한 기능적 구성 요소들 및 방법 단계들의 경계들 및 순서는 설명의 편의를 위해 여기에서 임의로 정의되었다. 상기 특정 기능들 및 관계들이 적절히 수행되는 한 대안적인 경계들 및 순서들이 정의될 수 있다. 임의의 그러한 대안적인 경계들 및 순서들은 그러므로 상기 청구된 발명의 범위 및 사상 내에 있다. 추가로, 이러한 기능적 구성 요소들의 경계들은 설명의 편의를 위해 임의로 정의되었다. 어떠한 중요한 기능들이 적절히 수행되는 한 대안적인 경계들이 정의될 수 있다. 마찬가지로, 흐름도 블록들은 또한 어떠한 중요한 기능성을 나타내기 위해 여기에서 임의로 정의되었을 수 있다. 확장된 사용을 위해, 상기 흐름도 블록 경계들 및 순서는 정의되었을 수 있으며 여전히 어떠한 중요한 기능을 수행한다. 기능적 구성 요소들 및 흐름도 블록들 및 순서들 둘 다의 대안적인 정의들은 그러므로 청구된 본 발명의 범위 및 사상 내에 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10 : 급전선 공유기 11 : 제1 사업자 포트
12 : 제2 사업자 포트 13 : 제3 사업자 포트
21 : 대역 필터부 31 : 안테나 연결 포트
50 : 급전선 공유기 51 : 제1 사업자 포트
52 : 제2 사업자 포트 53 : 제3 사업자 포트
61 : 제1 사업자 대역 필터부 62 : 제2 사업자 대역 필터부
63 : 제3 사업자 대역 필터부 71 : 제1 분배부
72 : 제2 분배부 81 : 수신 안테나 연결 포트
82 : 송신 안테나 연결 포트 100 : 제1 사업자 중계기
200 : 급전선 공유기 210 : 분배부
300 : 급전선 공유기 310 : 분배부
320 : LNA 330 : 대역 필터부
401, 402 : 하이브리드 커플러

Claims

각 사업자별로 적어도 하나의 상이한 주파수 대역을 사용하는 복수의 사업자들에 대한 송수신 신호를 공유하기 위한 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기에 있어서,
복수의 상기 각 사업자별 중계기와 각각 연결되는 복수의 사업자 포트들;
상기 복수의 사업자들에 대한 주파수 대역 중에서 역방향 주파수 대역을 각각 필터링하는 복수의 대역 필터들을 포함하는 역방향 대역 필터부;
상기 각 사업자별 역방향 주파수 대역 신호를 수신하여 상기 역방향 대역 필터부로 제공하는 수신 안테나 연결 포트;
상기 복수의 사업자들에 대한 주파수 대역 중에서 순방향 주파수 대역을 각각 필터링하는 복수의 대역 필터들을 포함하는 순방향 대역 필터부; 및
상기 순방향 대역 필터부를 통해 필터링된 각 사업자별 순방향 주파수 대역 신호를 안테나로 전송하는 송신 안테나 연결 포트;를 포함하는, 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기.
제1항에 있어서, 상기 복수의 사업자 포트들은,
상기 복수의 사업자의 각 중계기로 역방향 신호를 전송하기 위한 복수의 역방향 사업자 포트들; 및
상기 복수의 사업자의 각 중계기로부터 순방향 신호를 수신하기 위한 복수의 순방향 사업자 포트들;을 포함하는 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기.
제1항에 있어서, 상기 급전선 공유기는,
상기 복수의 사업자가 3 이상의 사업자일 경우,
상기 3 이상의 사업자의 주파수 신호들 중에서 상대적으로 더 이격된 적어도 두 개의 주파수 대역 신호를 우선적으로 결합하여 송수신하는, 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기.
제1항에 있어서,
상기 복수의 사업자가 제1 내지 제3 사업자일 경우,
상기 제1 사업자의 주파수 신호는 상기 제2 사업자의 주파수 신호보다 상기 제3 사업자의 주파수 신호와 더 이격된 것을 특징으로 하는, 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기.
제1항에 있어서, 상기 급전선 공유기는,
복수의 사업자들에 대한 주파수 신호들 중에서 상대적으로 더 이격된 사업자의 주파수 신호를 우선적으로 결합하고 나머지 사업자의 주파수 신호를 결합하여 전송하는 하이브리드 커플러 또는 콤바이너를 더 포함하는, 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유기.
이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템에 있어서,
각 사업자별 역방향 주파수 대역 신호를 수신하는 수신 안테나 연결 포와 각 사업자별 순방향 주파수 대역 신호를 안테나로 전송하는 송신 안테나 연결 포트를 포함하는, 급전선 공유기;
제1 급전선을 통해 상기 급전선 공유기의 상기 수신 안테나 연결 포트와 연결되는 제1 안테나; 및
제2 급전선을 통해 상기 급전선 공유기의 상기 송신 안테나 연결 포트와 연결되는 제2 안테나;를 포함하는, 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템.
제6항에 있어서, 상기 급전선 공유기는,
복수의 상기 각 사업자별 중계기와 각각 연결되는 복수의 사업자 포트들;
상기 복수의 사업자들에 대한 주파수 대역 중에서 역방향 주파수 대역을 각각 필터링하는 복수의 대역 필터들을 포함하는 역방향 대역 필터부;
상기 복수의 사업자들에 대한 주파수 대역 중에서 순방향 주파수 대역을 각각 필터링하는 복수의 대역 필터들을 포함하는 순방향 대역 필터부;를 더 포함하는, 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템.
제7항에 있어서, 상기 복수의 사업자 포트들은,
상기 복수의 사업자의 각 중계기로 역방향 신호를 전송하기 위한 복수의 역방향 사업자 포트들; 및
상기 복수의 사업자의 각 중계기로부터 순방향 신호를 수신하기 위한 복수의 순방향 사업자 포트들;을 포함하는 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템.
제6항에 있어서, 상기 급전선 공유기는,
상기 복수의 사업자가 3 이상의 사업자일 경우,
상기 3 이상의 사업자의 주파수 신호들 중에서 상대적으로 더 이격된 적어도 두 개의 주파수 대역 신호를 우선적으로 결합하여 송수신하는, 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템.
제6항에 있어서,
상기 송신 안테나 연결 포트는,
제1 사업자의 주파수 신호와 제3 사업자의 주파수 신호를 결합하여 전송하는 제1 송신 안테나 연결 포트; 및
제2 사업자의 주파수 신호를 전송하는 제2 송신 안테나 연결 포트;를 포함하며,
상기 수신 안테나 연결 포트는,
제1 사업자의 주파수 신호와 제3 사업자의 주파수 신호를 수신하는 제1 수신 안테나 연결 포트; 및
제2 사업자의 주파수 신호를 수신하는 제2 수신 안테나 연결 포트;를 포함하는, 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템.
제10항에 있어서, 상기 급전선 공유 시스템은,
상기 제1 송신 안테나 연결 포트 및 상기 제1 수신 안테나 연결 포트와 연결된 급전선을 결합하는 하이브리드 커플러;를 더 포함하는, 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템.
제10항에 있어서, 상기 급전선 공유 시스템은,
상기 제2 송신 안테나 연결 포트 및 상기 제2 수신 안테나 연결 포트와 연결된 급전선을 결합하는 하이브리드 커플러;를 더 포함하는, 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템.
제10항에 있어서, 상기 급전선 공유 시스템은,
상기 제1 송신 안테나 연결 포트 및 상기 제1 수신 안테나 연결 포트와 연결된 급전선을 결합하는 콤바이너;를 더 포함하는, 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템.
제10항에 있어서, 상기 급전선 공유 시스템은,
상기 제2 송신 안테나 연결 포트 및 상기 제2 수신 안테나 연결 포트와 연결된 급전선을 결합하는 콤바이너;를 더 포함하는, 이동 통신 시스템에서의 급전선 공유 시스템.