KR101506842B1 - Apparatus for extending MIMO signal - Google Patents

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KR101506842B1
KR101506842B1 KR1020140094325A KR20140094325A KR101506842B1 KR 101506842 B1 KR101506842 B1 KR 101506842B1 KR 1020140094325 A KR1020140094325 A KR 1020140094325A KR 20140094325 A KR20140094325 A KR 20140094325A KR 101506842 B1 KR101506842 B1 KR 101506842B1
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조형식
황상근
이경수
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조형식
황상근
이경수
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for extending a multiple input multiple output (MIMO) signal (or a relay) for extending a specific distance by using the MIMO signal applied to a wireless communication system or the like in a multi-access method with a signal of a different frequency band such as LTE, WCDMA, CDMA 1X, etc. or a signal in a different communication method by using a single cable. The present invention can transmit the MIMO signal of a base station or a relay to an antenna for service by using one cable while making a transmission channel matrix of 2X2 between the antenna for service and a terminal. The present invention has two or more individual different paths within one cable by separating a frequency down part and a frequency up part of a transceiver from each other within the relay for making two or more paths within one cable and implementing to a donor side (main unit) and a service side (service unit) to be connected to each base station or each relay in wired and wireless communications. Also, according to an embodiment of the present invention, the present invention can reduce manufacturing costs of the relay by implementing a reverse path within a MIMO path to be nonexistent.

Description

MIMO 신호 확장 장치{Apparatus for extending MIMO signal}[0001] Apparatus for extending MIMO signal [

본 발명은 LTE(Long Term Evolution) 통신 시스템과 같은 다중 접속 방식의 무선 통신 시스템 등에서 적용하고 있는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 신호를 LTE, WCDMA, CDMA 1X 등과 같은 다른 주파수 대역 또는 다른 통신 방식의 신호와 함께 단일 케이블을 사용하여 일정 거리 확장하기 위한 MIMO 신호 확장 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for transmitting a Multiple Input Multiple Output (MIMO) signal, which is applied in a wireless communication system of a multiple access system such as an LTE (Long Term Evolution) communication system, to another frequency band such as LTE, WCDMA, CDMA 1X, To a MIMO signal expander for extending a certain distance using a single cable.

무선 통신 시스템들은 음성, 데이터, 등과 같은 다양한 타입의 통신 콘텐츠를 제공하기 위하여 폭넓게 전개된다. 이러한 시스템들은 이용 가능한 시스템 리소스들(예를 들어, 대역폭, 전송 전력)을 공유함으로써 다수의 사용자들과의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속 시스템들일 수 있다. 그러한 다중 접속 시스템들은 예를 들어 코드분할다중접속(CDMA) 시스템, 시분할다중접속(TDMA) 시스템, 주파수분할다중접속(FDMA) 시스템, 3GPP 롱텀에벌루션(LTE) 시스템, 및 직교주파수분할다중접속(OFDMA) 시스템 등을 포함한다.Wireless communication systems are widely deployed to provide various types of communication content such as voice, data, and so on. These systems may be multiple access systems capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (e.g., bandwidth, transmit power). Such multiple access systems may include, for example, a Code Division Multiple Access (CDMA) system, a Time Division Multiple Access (TDMA) system, a Frequency Division Multiple Access (FDMA) system, a 3GPP Long Term to LTE system, (OFDMA) system, and the like.

일반적으로, 무선 다중 접속 통신 시스템은 다수의 무선 단말들에 대한 통신을 동시에 지원할 수 있다. 각각의 단말은 순방향 링크 및 역방향 링크상의 전송들을 통해 하나 이상의 기지국들과 통신한다. 순방향 링크(또는 다운링크나 하향링크라 칭함)는 기지국들로부터 단말들로의 통신 링크를 지칭하고, 역방향 링크(또는 업링크나 상향링크라 칭함)는 단말들로부터 기지국들로의 통신 링크를 지칭한다. 이러한 통신 링크는 단일입력단일출력(SISO) 방식, 다중입력단일출력(MISO) 방식, 또는 다중입력다중출력(MIMO) 방식을 통해 설정될 수 있다.Generally, a wireless multiple access communication system can simultaneously support communication for a plurality of wireless terminals. Each terminal communicates with one or more base stations via transmissions on the forward link and the reverse link. The forward link (or downlink or downlink) refers to the communication link from the base stations to the terminals, and the reverse link (also referred to as the uplink or uplink) refers to the communication link from the terminals to the base stations do. Such a communication link may be established through a single input single output (SISO) scheme, a multiple input single output (MISO) scheme, or a multiple input multiple output (MIMO) scheme.

MIMO 방식의 시스템들은 데이터 전송을 위해 다수의(NT) 전송 안테나들 및 다수의(NR) 수신 안테나들을 이용한다. NT 개의 전송 안테나들 및 NR개의 수신 안테나들에 의하여 형성되는 MIMO 채널은 NS개의 독립 채널들로 분해될 수 있으며, 독립 채널들은 공간 채널로서 지칭될 수 있다. NS개의 독립 채널들 각각은 디멘션(dimension)에 대응한다. 다수의 전송 및 수신 안테나들에 의하여 생성된 추가적 디멘션들이 이용된다면, MIMO 시스템은 개선된 성능(예를 들어, 더 높은 처리량 및/또는 더 큰 신뢰성)을 제공할 수 있다.MIMO systems use multiple (NT) transmit antennas and multiple (NR) receive antennas for data transmission. The MIMO channel formed by the NT transmit antennas and the NR receive antennas may be decomposed into NS independent channels, and the independent channels may be referred to as spatial channels. Each of the N independent channels corresponds to a dimension. If additional dimensions generated by multiple transmit and receive antennas are used, a MIMO system can provide improved performance (e.g., higher throughput and / or greater reliability).

한편, 위와 같은 MIMO 통신방식에서 전파음영지역을 커버하거나 기지국의 설치비용이 부담스러운 지역에 중계기(또는 MIMO 신호 확장 장치라 칭함)를 구성시킬 필요가 있다.On the other hand, it is necessary to construct a repeater (or a MIMO signal expander) in a region where the installation cost of the base station is limited by covering the propagation shaded area in the MIMO communication system.

그러나, 기지국 또는 중계기로부터 다수의 안테나들까지 MIMO 신호를 일정 거리 확장하거나 전달하기 위해서는 MIMO 안테나의 수에 대응하는 다수개의 전송 케이블이 필요한데, 그 다수개의 전송 케이블의 설치로 인하여 케이블 구입비, 작업 시간 및 인력 등이 늘어나 시설비가 대폭 상승하고 설치 공간에도 많은 제약이 따르는 문제점이 있었다.However, a plurality of transmission cables corresponding to the number of MIMO antennas are required to extend or transmit the MIMO signal by a certain distance from the base station or the repeater to the plurality of antennas. Due to the installation of the plurality of transmission cables, There is a problem that the installation cost is increased and the installation space is also limited.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 LTE(Long Term Evolution) 통신 시스템과 같은 다중 접속 방식의 무선 통신 시스템 등에서 적용하고 있는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 신호를 LTE, WCDMA, CDMA 1X 등과 같은 다른 주파수 대역 또는 다른 통신 방식의 신호와 함께 하나의 케이블을 통해 다수의 서비스 안테나까지 일정 거리 확장하여 효과적으로 중계할 수 있도록 하는, MIMO 신호 확장 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a MIMO (Multiple Input Multiple Output) signal applied to a multiple access wireless communication system such as an LTE (Long Term Evolution) , CDMA 1X, or the like, or a signal of another communication system, so that the MIMO signal can be effectively relayed by extending a certain distance to a plurality of service antennas through one cable.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 MIMO 신호 확장 장치는, 제1 기지국 장치(로/로부터)의 (상/하향) 메인 신호를 입출력하기 위한 제1 입출력 포트; 서로 다른 하나 이상의 통신 방식 시스템 기지국(이하, 제2 기지국 장치라 칭함)(으로/으로부터)의 (상하향) 메인 신호와 상기 제1 기지국 장치(로/로부터)의 (상하향) 메인 신호가 결합된 (결합) 메인 신호를 입출력하기 위한 제2 입출력 포트; 상기 제1 기지국 장치로부터의 MIMO 신호와 상기 제2 기지국 장치 중 적어도 하나로부터 제3 입출력 포트를 통해 입력된 MIMO 신호를 결합하여 하향 출력하기 위한 신호 결합부; 상기 신호 결합부로부터 출력된 하향 MIMO 신호를 주파수 다운하여 증폭하기 위한 제1 하향 신호 증폭부; 및 상기 제1 하향 신호 증폭부로부터 출력된 하향 MIMO 신호와 상기 제2 입출력포트를 통해 입력된 하향 (결합) 메인 신호를 결합하여 단일 케이블의 일단과 연결된 제4 입출력 포트를 통해 출력하거나, 상기 단일 케이블로부터 상기 제4 입출력 포트를 통해 입력된 상향 메인 신호를 상기 제2 입출력 포트를 통해 출력하기 위한 먹스(MUX);를 포함하는 메인 유닛(Main Unit: MU)을 포함할 수 있고, 상기 제1 기지국 장치는 메인 신호를 상향 또는 하향 처리하기 위한 메인 신호 처리부, 상기 메인 신호 처리부와 상기 제1 입출력 포트 사이에 연결되어 (상하향) 메인 신호를 상향 메인 신호와 하향 메인 신호로 분리하기 위한 신호 분리부, 및 MIMO 신호를 하향 처리하기 위한 MIMO 신호 처리부를 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a MIMO signal extending apparatus including: a first input / output port for inputting / outputting (up / down) main signals of a first base station apparatus; (Up / down) main signal of (up / down) main signal from / to the first base station apparatus (up / down) main signals of A second input / output port for inputting and outputting a main signal; A signal combiner for combining and outputting a MIMO signal from the first base station apparatus and a MIMO signal input from at least one of the second base station apparatus through a third input / A first downlink signal amplifying unit for down-frequency-amplifying the downlink MIMO signal output from the signal combining unit; And a downlink MIMO signal output from the first downlink signal amplifying unit and a downlink (combined) main signal input through the second input / output port to output through a fourth input / output port connected to one end of a single cable, And a MUX for outputting an upward main signal inputted through the fourth input / output port from the cable through the second input / output port, wherein the main unit The base station apparatus includes a main signal processing unit for processing a main signal up or down, a signal separation unit connected between the main signal processing unit and the first input / output port to divide the main signal into uplink main signals and downlink main signals, And a MIMO signal processing unit for down-processing the MIMO signal.

또한, 본 발명에 따른 MIMO 신호 확장 장치는, 상기 단일 케이블의 타단이 연결되는 제5 입출력 포트; 메인 안테나를 연결하기 위한 제6 입출력 포트; MIMO 안테나를 연결하기 위한 제7 입출력 포트; 상기 제5 입출력 단자에 연결되어 메인 신호와 MIMO 신호를 분리하는 제2 신호 분리부; 상기 제2 신호 분리부와 상기 제6 입출력 포트의 사이를 연결하는 바이패스 라인; 및 상기 제2 신호 분리부와 상기 제7 입출력 포트의 사이에 연결되어 하향 MIMO 신호를 주파수 업(UP)하여 증폭하기 위한 제2 하향 신호 증폭부를 포함하는 서비스 유닛(Service Unit: SU)을 더 포함할 수 있다.Also, the MIMO signal expander according to the present invention may include: a fifth input / output port to which the other ends of the single cable are connected; A sixth input / output port for connecting the main antenna; A seventh input / output port for connecting the MIMO antenna; A second signal separator connected to the fifth input / output terminal for separating the main signal and the MIMO signal; A bypass line connecting between the second signal separator and the sixth input / output port; And a second downlink signal amplifying unit connected between the second signal separating unit and the seventh input / output port to amplify and amplify a downlink MIMO signal by up-sampling can do.

또한, 본 발명에 따른 MIMO 신호 확장 장치는, 주파수다운 컨버터 및 증폭기가 순차적으로 직렬 연결된 제1 부분과; 주파수 업 컨버터 및 증폭기가 순차적으로 직렬 연결된 제2 부분을 구비하고 상기 제1 부분과 제2 부분이 직렬 연결된 슈퍼헤테로다인 방식의 증폭기에서, 상기 제1 하향 신호 증폭부는 상기 슈퍼헤테로다인 방식의 증폭기의 상기 제1 부분으로 구성되며, 상기 제2 하향 신호 증폭부는 상기 슈퍼헤테로다인 방식의 증폭기의 상기 제2 부분으로 구성될 수 있다.Also, a MIMO signal extending apparatus according to the present invention includes: a first portion in which a frequency down-converter and an amplifier are sequentially connected in series; Wherein the first down-signal amplifier comprises a second portion connected in series with the frequency up-converter and the amplifier, and the first portion and the second portion are connected in series, wherein the first down-signal amplifier amplifies the super- And the second downstream signal amplifying unit may be composed of the second portion of the superheterodyne type amplifier.

상기 제1 기지국 장치는 LTE 시스템의 기지국 장치 또는 중계 장치를 포함할 수 있고, 마이크로 셀(Micro Cell), 피코 셀(Pico Cell), 펨토 셀(Femto Cell), 또는 매크로 셀(Macro Cell)의 서비스 영역을 가질 수 있다. The first base station apparatus may include a base station apparatus or a relay apparatus of an LTE system and may be a micro cell, a pico cell, a femto cell, or a macro cell service Area.

상기 제2 기지국 장치는 상기 제1 기지국 장치와 다른 통신 방식이거나 다른 주파수 대역을 사용하는 것을 포함할 수 있다.The second base station device may include using a different communication scheme or using a different frequency band than the first base station device.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다양한 측면에 따르면, LTE(Long Term Evolution) 통신 시스템과 같은 다중 접속 방식의 무선 통신 시스템 등에서 적용하고 있는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 신호를 LTE, WCDMA, CDMA 1X 등과 같은 다른 주파수 대역 또는 다른 통신 방식의 신호와 함께 하나의 케이블을 통해 다수의 서비스 안테나까지 일정 거리 확장하여 효과적으로 중계할 수 있다. As described above, according to various aspects of the present invention, a MIMO (Multiple Input Multiple Output) signal applied to a wireless communication system of a multiple access method such as an LTE (Long Term Evolution) communication system is transmitted to LTE, WCDMA, It is possible to effectively relay the signals of different frequency bands or other communication methods by extending a certain distance to a plurality of service antennas through one cable.

즉, 서로 다른 통신 사업자 또는 동일 통신 사업자가 사용하는 각종 통신 방식 및 각종 대역의 (기지국 또는 중계기의) 신호를 단일 케이블의 단일 중계 장치(즉, MIMO 신호 확장 장치)를 사용하여 중계할 수 있으므로, 중계 장치의 시설 비용을 대폭 줄일 수 있다.That is, signals of various communication methods and bands (base stations or repeaters) used by different communication carriers or the same communication service provider can be relayed using a single relay device (that is, a MIMO signal expansion device) of a single cable, The facility cost of the repeater can be greatly reduced.

또한, LTE(Long Term Evolution) 통신 시스템과 같은 다중 접속 방식의 무선 통신 시스템에서 적용하고 있는 MIMO 방식의 신호를 왜곡 없이 효과적으로 중계할 수 있다.In addition, it is possible to effectively relay the MIMO scheme signal applied in the multiple access method wireless communication system such as the LTE (Long Term Evolution) communication system without distortion.

또한, 기지국 또는 중계기로부터 다수의 안테나들까지 MIMO 신호를 일정 거리 확장하거나 전달할 때 MIMO 안테나의 수에 대응하는 다수개의 전송 케이블을 하나의 전송 케이블로 공용화할 수 있도록 하여 중계 장치의 시설 비용을 현저히 줄일 수 있다. In addition, when a MIMO signal is extended or transmitted from a base station or a repeater to a plurality of antennas by a predetermined distance, a plurality of transmission cables corresponding to the number of MIMO antennas can be shared by one transmission cable, .

또한, 중계 장치 내에서 상향 신호의 중계 경로를 MIMO 신호 경로 없이 메인 신호 경로 하나로만 형성하므로 중계 장치의 제조 비용을 현저히 줄일 수 있다. Also, since the relay path of the upstream signal is formed only in one main signal path without the MIMO signal path in the relay apparatus, the manufacturing cost of the relay apparatus can be remarkably reduced.

도 1은 다중 접속 방식의 무선 통신 시스템에서 MIMO 신호의 송수신 체계를 설명하기 위한 도면,
도 2는 일반적인 무선 중계기를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 신호 확장 장치(MIMO 중계 장치)의 구성도,
도 4는 도 3의 제1 하향 신호 증폭부의 세부 구성도,
도 5은 도 3의 제2 하향 신호 증폭부의 세부 구성도,
도 6은 일반적인 슈퍼헤테로다인 방식 증폭기의 구성도이다.
1 is a diagram for explaining a transmission / reception system of a MIMO signal in a multiple access wireless communication system,
2 is a diagram for explaining a general wireless repeater,
3 is a configuration diagram of a MIMO signal expander (MIMO relay apparatus) according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a detailed configuration diagram of the first downstream signal amplifying unit of FIG. 3,
FIG. 5 is a detailed configuration diagram of the second downstream signal amplifying unit of FIG. 3,
6 is a configuration diagram of a general superheterodyne type amplifier.

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 설명 시 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals are used to denote like elements in the drawings, even if they are shown in different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

무선신호 전달의 구간에서 한 개 혹은 그 이상의 반사파에 의한 현상은 통신 시스템의 수신 성능을 저하시키는 주요한 요인이기도 하지만, 이러한 다중 반사파 현상을 잘 이용하면 주파수 효율을 올릴 수 있는데, 이 기술 방식이 MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템이다. MIMO는 그 명칭 에서 알 수 있듯이 송신 측과 수신 측에 모두 복수 개의 안테나를 사용하여 전송속도, 용량 증대, 커버리지 증대 등의 성능 향상을 꾀하는 방법이다.Although the phenomenon caused by one or more reflected waves in the period of wireless signal transmission is a main factor that deteriorates the reception performance of the communication system, it is possible to raise the frequency efficiency by using this multi-reflected wave phenomenon. Multi Input Multi Output) system. As can be seen from the name, MIMO is a method for improving the performance of transmission speed, capacity increase, and coverage increase by using a plurality of antennas on both the transmitting side and the receiving side.

간단하게 송신 측에 안테나가 2개, 수신 측에 안테나가 2개 있는 2X2 시스템을 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 송신안테나 1번과 수신안테나 1번 사이의 채널의 특성을 h 11, 송신 안테나 2번과 수신 안테나 1번 사이의 채널의 특성을 h 12, 송신안테나 1번과 수신안테나 2번 사이의 채널의 특성을 h 21, 송신안테나 2번과 수신안테나 2번 사이의 채널의 특성을 h 22라고 하고, 이 경우의 채널 특성들은 한데 모으면 하기 수학식 1과 같은 채널 행렬이 만들어 진다.Is simply the antenna to the transmitting side 2, the characteristics of a channel between the antenna to the reception-side two examples the 2X2 system, g., Once received and the transmission antenna # 1, as the antenna shown in Figure 1 with h 11, H 12 is the channel characteristic between the transmitting antenna 2 and the receiving antenna 1, h 21 is the characteristic of the channel between the transmitting antenna 1 and the receiving antenna 2, and the characteristic of the channel between the transmitting antenna 2 and the receiving antenna 2 Is h 22 , and a channel matrix as shown in Equation (1) is created by combining the channel characteristics in this case.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112014070067267-pat00001
Figure 112014070067267-pat00001

Figure 112014070067267-pat00002
Figure 112014070067267-pat00002

이 때, x 1x 2는 각각 송신 안테나 1과 2에서 송신되는 송신 신호가 되며, n 1n 2는 각각 수신 안테나 1과 2에 존재하는 잡음이며, y1 과 y2는 수신 신호가 된다.In this case, x 1 and x 2 are transmission signals transmitted from the transmission antennas 1 and 2, n 1 and n 2 are the noise existing in the reception antennas 1 and 2, respectively, and y 1 and y 2 are reception signals.

위의 기초적인 수식을 토대로 다음의 수학식 2,3과 같은 2가지 예를 볼 수 있다.Based on the above basic equations, we can see two examples as follows.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112014070067267-pat00003
Figure 112014070067267-pat00003

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112014070067267-pat00004
Figure 112014070067267-pat00004

수학식 2의 행렬의 예는 분석하면 6=1x 1+2x 2와 12=2x 1+4x 2로 두 식은 정보량이 하나인 결국 같은 식임을 알 수 있다. 반면에, 수학식 3의 행렬은 두 개의 식이 다른 식이므로 결국 행렬 혹은 연립 방정식을 풀면 서로 다른 송신신호 x 1x 2의 값을 구해낼 수 있다. 선형대수학에서는 수학식 2의 2X2 행렬은 랭크(rank)가 1이라고 하며, 수학식 3의 행렬은 랭크(rank)가 2라고 한다.The matrix of equation (2) can be analyzed as 6 = 1 x 1 + 2 x 2 and 12 = 2 x 1 + 4 x 2 . On the other hand, since the matrixes of Equation (3) are different from each other, the values of the different transmission signals x 1 and x 2 can be obtained by solving the matrix or simultaneous equations. In the linear algebra, the 2X2 matrix of Equation (2) has a rank of 1 and the matrix of Equation (3) has a rank of 2.

아래 수학식 4에서, 2개의 송신 안테나와 2개의 수신안테나로 구성되어 2x2의 채널행렬을 갖고 랭크2 의 조건을 유지하는 시스템에서 채널행렬의 역행렬을 적용하여 각각의 안테나에서 수신되는 신호에서 송신신호가 추출되는 기본적인 형태를 보인다.In Equation (4), in a system having two transmit antennas and two receive antennas and having a channel matrix of 2x2 and maintaining the condition of rank 2, an inverse matrix of a channel matrix is applied, Is extracted.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112014070067267-pat00005
Figure 112014070067267-pat00005

수학식 1과 수학식 4에서

Figure 112014070067267-pat00006
Figure 112014070067267-pat00007
는 각 안테나 별 전송된 것으로 추정되는 신호를 복조 해낸 값에 해당한다.In equations (1) and (4)
Figure 112014070067267-pat00006
and
Figure 112014070067267-pat00007
Corresponds to a value obtained by demodulating a signal estimated to be transmitted for each antenna.

이와 같은 MIMO 방식을 MIMO SM(Spatial Multiplexing: 공간다중방식) 방식이라 하고, 동시에 보낼 수 있는 서로 다른 데이터 스트림의 개수는 송신 안테나 개수(M)와 수신 안테나 개수(N) 중 더 작은 것에 의해 제한되어 일반적인 MIMO의 형태는 송수신 안테나의 개수가 동일한 구조를 갖는다.Such a MIMO scheme is referred to as a MIMO SM (Spatial Multiplexing) scheme, and the number of different data streams that can be simultaneously transmitted is limited by the smaller number of transmit antennas M and receive antennas N The general MIMO type has the same number of transmission / reception antennas.

도 2는 일반적인 중계기를 설명하기 위한 도면으로, 동 도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 무선 중계기(210)는 2개의 송수신 안테나를 구비한 기지국(220)에서 2개의 송수신 안테나를 구비한 사용자 단말기(230) 쪽으로 MIMO 통신신호를 송신하는 하향 MIMO 신호에 대해서 기지국(220)에서 전송된 신호를 수신하는 한 개의 수신 안테나(210a)와 서비스구역 즉, 사용자 단말기(230)측을 향하는 한 개의 재송신 안테나(210b)를 접속하고, 수신된 신호를 하향 신호 증폭부(213)에서 증폭하여 재송신하는 형태로 구성되어 있다. 2, a typical repeater 210 includes a base station 220 having two transmit and receive antennas, a user terminal 230 having two transmit and receive antennas, A reception antenna 210a for receiving a signal transmitted from the base station 220 for a downlink MIMO signal transmitting a MIMO communication signal toward a user terminal 230 and a transmission antenna 210b ), And the received signal is amplified by the downstream signal amplifying section 213 and retransmitted.

이 경우는 기지국과 중계기 사이의 링크에서 상호 접속되는 안테나의 수가 각각 2개와 1개로 되고(즉 2x1), 중계기와 단말기 사이의 링크에서 상호 접속되는 안테나의 수가 각각 1개와 2개가 되므로(즉 1x2), MIMO신호의 전송 및 복원이 불가능 해진다. 이는 사용자 단말기(230)에서 기지국(220) 쪽으로 신호를 송신하는 상향신호가 MIMO방식인 경우에 대해서도 같은 현상이 발생한다. In this case, since the number of mutually connected antennas is two and one (that is, 2x1) on the link between the base station and the repeater, and the number of mutually connected antennas on the link between the repeater and the terminal is one and two, , Transmission and restoration of the MIMO signal becomes impossible. This is also the case when the uplink signal from the user terminal 230 to the base station 220 is a MIMO scheme.

도 2에서 참조부호 211~212는 상향 신호와 하향 신호를 분리하기 위한 듀플렉서를 나타내고, 참조부호 214는 상향 신호 증폭부를 나타낸다.In FIG. 2, reference numerals 211 to 212 denote a duplexer for separating an uplink signal and a downlink signal, and reference numeral 214 denotes an uplink signal amplifier.

전술한 바와 같이 MIMO의 기본적인 원리는 공간상의 반사파 신호를 이용해 기지국 혹은 중계기로부터 두 개 이상의 다른 경로(안테나 포함)를 통해 서로 다른 데이터를 단말로 보내어 같은 시간내에 같은 주파수에서 전송효율을 증가 시키는 것이다. 이런 두 개 이상의 MIMO 신호를 기지국이나 중계기로부터 두 개 이상의 서비스 안테나까지 전달하여, 서비스 안테나들과 단말기 사이에 MIMO의 효과를 가질 수 있게 하기 위하여 두 개 이상의 서로 섞이지 않는 경로를 만들어 주어야 하는데, 이를 위해 두 개 이상의 케이블을 시설할 경우 비용이 크게 증가된다. As described above, the basic principle of MIMO is to transmit different data to a mobile station through two or more different paths (including antennas) from a base station or a repeater using a reflected wave signal in a space, thereby increasing transmission efficiency at the same frequency within the same time. In order to transmit two or more MIMO signals from the base station or the repeater to two or more service antennas and to have the effect of MIMO between the service antennas and the terminals, two or more mutually nonmultiplied paths must be created. If two or more cables are installed, the cost is greatly increased.

본 발명의 실시예에 따르면 수학식 1과 같이 서비스용 안테나들과 단말기 사이의 전송 채널 행렬을 2x2로 만들어 주면서 MIMO방식의 기지국 혹은 중계기의 신호를 하나의 케이블을 사용하여 서비스용 안테나 까지 전송 할 수 있도록 하고, 그 하나의 케이블내에 두 개 이상의 경로를 만들어 주기 위하여 중계기내에 한 개 이상의 트랜시버(또는 하향 신호 증폭부라 칭함)를 구비하되 그 트랜시버의 주파수 다운(down) 부분과 주파수 업(up) 부분을 서로 분리하여 각각 메인 유닛 측과 서비스 유닛 측에 구현함으로써, 한 개의 케이블내에 두 개 이상의 독립적인 다른 경로를 갖도록 할 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따르면 MIMO 경로내의 역방향 경로는 존재하지 않도록 구현함으로써 더욱 중계기 자체의 제조 비용도 절감할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, as shown in Equation (1), the transmission channel matrix between the service antennas and the terminal is made 2x2, and signals of the MIMO base station or the repeater can be transmitted to the service antenna using one cable And one or more transceivers (or a downstream signal amplifying unit) are provided in a repeater to make two or more paths in the one cable, and a frequency down portion and a frequency up portion of the transceiver are provided By separating each other from the main unit side and the service unit side, it is possible to have two or more independent different paths in one cable. Also, according to the embodiment of the present invention, since the reverse path in the MIMO path does not exist, the manufacturing cost of the repeater itself can be further reduced.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면 MIMO 방식의 통신을 하기 위한 기지국이나 중계기에 유선 혹은 무선으로 접속되는 도너에서 서비스안테나 사이는 완전히 분리된 두 개의 독립적인 채널을 가짐으로써, 완벽한 공간 MIMO 신호를 중계할 수 있는데, 이에 대한 구체적인 실시예의 설명은 다음과 같다.As a result, according to the embodiment of the present invention, by having two completely independent channels between the service antennas in the donor and the service antennas connected to the base station or the repeater for MIMO communication, A specific embodiment will be described as follows.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 신호 확장 장치(또는 MIMO 중계 장치라 칭함)의 구성도로, 동도면에 도시된 바와 같이, 도메인 측에 설치되는 메인 유닛(Main Unit: MU)(300) 및 서비스 측에 설치되는 서비스 유닛(Service Unit: SU)(400)을 포함할 수 있다.3 is a block diagram of a MIMO signal extending apparatus (or MIMO relay apparatus) according to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, a main unit (MU) 300 And a service unit (SU) 400 installed on the service side.

먼저, 도 3의 메인 유닛(300)에 대해 설명한다.First, the main unit 300 of FIG. 3 will be described.

메인 유닛(300)은 다수의 입출력 포트(301~304), 기지국 장치(310), 신호 결합기(320), 하향 신호 증폭부(330), 및 먹스(MUX)(340)를 포함할 수 있다.The main unit 300 may include a plurality of input and output ports 301 to 304, a base station 310, a signal combiner 320, a downlink signal amplifier 330, and a MUX 340.

메인 유닛(300)에 형성된 다수의 입출력 포트(301~304)는 기존의 이동통신 시스템(500)의 신호 결합기(540), 기존의 이동통신 시스템(500)의 기지국(510)의 MIMO 경로, 및 서비스 유닛(400)에 메인 유닛(300)을 연결하기 위한 것이다.Output ports 301 to 304 formed in the main unit 300 are connected to the signal combiner 540 of the existing mobile communication system 500 and the MIMO path of the base station 510 of the existing mobile communication system 500, And to connect the main unit 300 to the service unit 400. [

입출력 포트(301)와 입출력 포트(302)는 메인 유닛(300)을 외부의 신호 결합기(540)와 각각 연결하기 위한 포트이다. The input / output port 301 and the input / output port 302 are ports for connecting the main unit 300 to the external signal combiner 540, respectively.

신호 결합기(540)는 기존 이동통신 시스템(500)의 서로 다른 통신 방식의 하나 이상의 다중 밴드 신호를 결합하여 송수신하기 위한 것으로, 순방향 경로에서는 LTE, WCDMA, CDMA1X와 같은 기존 이동통신 시스템(500)의 서로 다른 하나 이상의 기지국 장치(510,520,530)로부터의 하향 메인 신호 및 입출력 포트(301)를 통해 출력된 메인 유닛(300)의 기지국 장치(310)로부터의 하향 메인 신호를 결합하여 출력하고, 역방향 경로에서는 메인 유닛(300)으로부터 입출력 포트(302)를 통해 입력된 상향 메인 신호를 해당 기지국 장치(510,520,530)로 보내거나 메인 유닛(300)의 입출력 포트(301)를 통해 기지국 장치(310)로 보낸다.The signal combiner 540 combines and transmits one or more multiband signals of different communication systems of the existing mobile communication system 500. In the forward path, the signal combiner 540 combines the signals of the existing mobile communication system 500, such as LTE, WCDMA, CDMA1X, A downlink main signal from the different base station apparatuses 510, 520 and 530 and a downlink main signal from the base station apparatus 310 of the main unit 300 output through the input / output port 301 are combined and output, Output port 302 from the unit 300 to the corresponding base station apparatus 510 or 520 or 530 or to the base station apparatus 310 through the input / output port 301 of the main unit 300. [

즉, 입출력 포트(301)는 메인 유닛(300)의 기지국 장치(310)와 외부의 신호 결합기(540)를 연결하기 위한 것으로, 순방향 경로에서는 메인 유닛(300)의 기지국 장치(310)로부터 출력된 하향 메인 신호가 입출력 포트(301)를 통해 외부로 출력되어 신호 결합기(540)에 입력되고, 역방향 경로에서는 신호 결합기(540)로부터 출력된 상향 메인 신호가 입출력 포트(301)를 통해 내부로 입력되어 메인 유닛(300)의 기지국 장치(310)로 입력된다. That is, the input / output port 301 is for connecting the base station device 310 of the main unit 300 and the external signal combiner 540, and in the forward path, The downward main signal is output to the outside through the input / output port 301 and input to the signal combiner 540. In the reverse path, the up main signal output from the signal combiner 540 is input to the inside through the input / output port 301 And is input to the base station apparatus 310 of the main unit 300.

또한, 입출력 포트(302)는 메인 유닛(300)의 먹스(340)와 외부의 신호 결합기(540)를 연결하기 위한 것으로, 순방향 경로에서는 외부의 신호 결합기(540)에 의해 결합된 하향 메인 신호가 입출력 포트(302)를 통해 메인 유닛(300)의 먹스(340)로 입력되고, 역방향 경로에서는 메인 유닛(300)의 먹스로부터 출력된 상향 메인 신호가 입출력 포트(302)를 통해 외부의 신호 결합기(540)로 입력된다. The input / output port 302 is for connecting the mux 340 of the main unit 300 and the external signal combiner 540. In the forward path, the downward main signal coupled by the external signal combiner 540 Output port 302 to the mux 340 of the main unit 300 and the uplink main signal output from the mux of the main unit 300 is input to the external signal combiner 540).

기지국 장치(310)는 메인 유닛(300)에 내장되는 것으로, 메인 신호를 상향 또는 하향 처리하기 위한 메인 신호 처리부(311), MIMO 신호를 하향 처리하기 위한 MIMO 신호 처리부(312), 메인 신호를 증폭하기 위한 증폭기(313), 메인 신호 처리부(311)와 입출력 포트(301) 사이에 연결되어 메인 신호를 상향 메인 신호와 하향 메인 신호로 분리하기 위한 신호 분리부(314)를 포함할 수 있다.The base station apparatus 310 is built in the main unit 300 and includes a main signal processing unit 311 for processing a main signal up or down, a MIMO signal processing unit 312 for down processing the MIMO signal, And a signal separator 314 connected between the main signal processor 311 and the input / output port 301 for separating the main signal into an up main signal and a down main signal.

기지국 장치(310)는 LTE 시스템의 기지국 장치 또는 LTE 시스템의 기지국 장치의 중계 장치일 수 있고, 마이크로 셀(Micro Cell), 피코 셀(Pico Cell), 펨토 셀(Femto Cell), 또는 매크로 셀(Macro Cell)의 서비스 영역을 가질 수 있다.The base station apparatus 310 may be a base station apparatus of the LTE system or a relay apparatus of the base station apparatus of the LTE system. The base station apparatus 310 may be a micro cell, a pico cell, a femto cell, Cell) service area.

기존 이동통신 시스템(500)의 기지국 장치(510,520,530)는 기지국 장치(310)와 다른 통신 방식이거나 다른 주파수 대역을 사용하는 주위의 기지국 장치를 나타내는 것으로, 도면에 도시된 바와 같이, LTE, WCDMA, 및 CDMA 1X 방식의 기지국 중 하나 이상을 포함할 수 있다. The base station apparatuses 510, 520 and 530 of the existing mobile communication system 500 represent surrounding base station apparatuses using different communication systems or different frequency bands from the base station apparatus 310. As shown in the drawing, LTE, WCDMA, CDMA < RTI ID = 0.0 > 1X < / RTI >

신호 결합기(320)는 기지국 장치(310)의 MIMO 신호 처리부(310)로부터의 MIMO 신호와 기존 이동통신 시스템(500)의 기지국 장치(510,520,530) 중 MIMO 방식에 따르는 LTE 기지국 장치(510)로부터 제3 입출력 포트(303)를 통해 입력된 MIMO 신호를 결합하여 하향 출력하기 위한 것이다.The signal combiner 320 receives the MIMO signal from the MIMO signal processing unit 310 of the base station apparatus 310 and the MIMO signal from the LTE base station apparatus 510 according to the MIMO scheme among the base station apparatuses 510, 520, and 530 of the existing mobile communication system 500, And the MIMO signals input through the input / output port 303 are combined and output in a downward direction.

하향 신호 증폭부(330)는 신호 결합부로부터 출력된 하향 MIMO 신호를 주파수 다운하여 증폭하기 위한 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 증폭기(a), 국부발진기(b)와 믹서(c)를 포함하는 주파수다운 컨버터(b,c), 증폭기(d), 필터(e), 및 증폭기(f)를 포함할 수 있다. The downlink signal amplifying unit 330 is for frequency down-amplifying the downlink MIMO signal output from the signal combining unit. As shown in FIG. 4, the downlink signal amplifying unit 330 includes an amplifier a, a local oscillator b, and a mixer c And may include frequency downconverter b, c, amplifier d, filter e, and amplifier f.

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 증폭기(a), 국부발진기(b)와 믹서(c)를 포함하는 주파수 다운 컨버터(b,c), 증폭기(d), 필터(e), 증폭기(f,g), 국부발진기(h)와 믹서(i)를 포함하는 주파수 업 컨버터(h,i), 증폭기(j), 필터(k), 증폭기(l), 가변 감쇠기(m), 및 증폭기(n)가 순차적으로 직렬 연결된 전통적인 슈퍼헤테로다인 방식의 증폭기에서, 설명의 편의를 위하여 a~f의 구성을 제1 부분으로 g~n의 구성을 제2 부분으로 구분하면, 도 4의 하향 신호 증폭부(330)는 도 6의 전통적인 슈퍼헤테로다인 방식의 증폭기의 제1 부분(도 6의 a~f)으로 구성할 수 있다. For example, as shown in FIG. 6, frequency downconverters b and c including amplifier a, local oscillator b and mixer c, amplifier d, filter e, The frequency up-converter h, i, the amplifier j, the filter k, the amplifier 1, the variable attenuator m, and the amplifier (i), which include the local oscillator h and the mixer i, (n) are serially serially connected, the configuration of a to f is divided into a first part and the configuration of g to n is divided into a second part for the sake of convenience of explanation. In the amplifier of the conventional superheterodyne type, The amplification unit 330 may be configured with a first portion (a to f in FIG. 6) of the conventional superheterodyne type amplifier of FIG.

먹스(MUX)는 하향 신호 증폭부(330)로부터 출력된 하향 MIMO 신호와 입출력 포트(302)를 통해 입력된 하향 (결합) 메인 신호를 결합하여 단일 케이블(10)의 일단과 연결된 입출력 포트(304)를 통해 출력하거나, 단일 케이블(304)로부터 입출력 포트(304)를 통해 입력된 상향 메인 신호를 입출력 포트(302)를 통해 출력하기 위한 것이다.The MUX multiplexes the downlink MIMO signal output from the downlink signal amplifying unit 330 and the downlink (combined) main signal input through the input / output port 302 and outputs the combined downlink signal to the input / output port 304 Output port 302 or an upward main signal inputted from the single cable 304 through the input / output port 304 through the input / output port 302.

다음, 도 3의 서비스 유닛(400)에 대해 설명한다.Next, the service unit 400 of FIG. 3 will be described.

서비스 유닛(400)은 다수의 입출력 포트(401~403), 신호 분리부(410), 바이패스(bypass) 라인(420), 및 하향 신호 증폭부(430)를 포함할 수 있다.The service unit 400 may include a plurality of input and output ports 401 to 403, a signal separation unit 410, a bypass line 420, and a downlink signal amplification unit 430.

입출력 포트(401)는 단일 케이블(10) 매개로 메인 유닛(300)과 서비스 유닛(400)을 연결하기 위한 것으로, 메인 유닛(300)의 입출력 포트(304)와 서비스 유닛(400)의 입출력 포트(401)에 각각 단일 케이블(10)의 양단이 연결된다.The input / output port 401 is for connecting the main unit 300 and the service unit 400 via a single cable 10. The input / output port 401 is connected to the input / output port 304 of the main unit 300 and the input / Both ends of the single cable 10 are connected to the cable 401.

입출력 포트(402)는 메인 신호의 서비스 안테나를 연결하기 위한 것이고, 입출력 포트(403)는 MIMO 신호의 서비스 안테나를 연결하기 위한 것이다.The input / output port 402 is for connecting the service antenna of the main signal, and the input / output port 403 is for connecting the service antenna of the MIMO signal.

신호 분리부(410)는 입출력 단자(401)에 연결되어 메인 신호와 MIMO 신호를 분리하기 위한 것이다.The signal separation unit 410 is connected to the input / output terminal 401 to separate the main signal and the MIMO signal.

바이패스 라인(420)은 신호 분리부(410)와 입출력 포트(402)의 사이를 연결하여 상하향 메인 신호를 바이패스하기 위한 것이다.The bypass line 420 connects the signal separator 410 and the input / output port 402 to bypass the up / down main signal.

하향 신호 증폭부(430)는 신호 분리부(410)와 입출력 포트(403)의 사이에 연결되어 하향 MIMO 신호를 주파수 업(UP)하여 증폭하기 위한 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 증폭기(g), 국부발진기(h)와 믹서(i)를 포함하는 주파수 업 컨버터(h,i), 증폭기(j), 필터(k), 증폭기(l), 가변 감쇠기(m), 및 증폭기(n)를 포함할 수 있다. The downlink signal amplifying unit 430 is connected between the signal separating unit 410 and the input / output port 403 to amplify and amplify the downlink MIMO signal. As shown in FIG. 5, (k), an amplifier (l), a variable attenuator (m), and an amplifier (n), including a local oscillator (h) and a mixer ).

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 증폭기(a), 국부발진기(b)와 믹서(c)를 포함하는 주파수 다운 컨버터(b,c), 증폭기(d), 필터(e), 증폭기(f,g), 국부발진기(h)와 믹서(i)를 포함하는 주파수 업 컨버터(h,i), 증폭기(j), 필터(k), 증폭기(l), 가변 감쇠기(m), 및 증폭기(n)가 순차적으로 직렬 연결된 전통적인 슈퍼헤테로다인 방식의 증폭기에서, 설명의 편의를 위하여 a~f의 구성을 제1 부분으로 g~n의 구성을 제2 부분으로 구분하면, 도 5의 하향 신호 증폭부(430)는 도 6의 전통적인 슈퍼헤테로다인 방식의 증폭기의 제2 부분(도 6의 g~n)으로 구성할 수 있다. For example, as shown in FIG. 6, frequency downconverters b and c including amplifier a, local oscillator b and mixer c, amplifier d, filter e, The frequency up-converter h, i, the amplifier j, the filter k, the amplifier 1, the variable attenuator m, and the amplifier (i), which include the local oscillator h and the mixer i, (n) are serially serially connected, the configuration of a to f is divided into a first part and the configuration of g to n is divided into a second part for the sake of convenience of explanation. In the amplifier of the conventional superheterodyne type, The amplifying part 430 may be constituted by a second part (g to n in FIG. 6) of the conventional superheterodyne type amplifier of FIG.

도 3의 실시예에 따른 MIMO 신호 확장 장치의 동작을 순방향 경로 및 역방향 경로로 구분하여 설명한다.The operation of the MIMO signal expander according to the embodiment of FIG. 3 will be described by dividing it into a forward path and a reverse path.

먼저 순방향 경로에 대해 설명한다.First, the forward path will be described.

메인 유닛(300)의 기지국 장치(310)의 메인 신호 처리부(311)로부터 출력된 하향 메인 신호는 증폭기(313) 및 신호 분리부(314)를 통과하고 입출력 단자(3010를 통해 외부의 신호 결합기(540)로 전달된다.The downlink main signal output from the main signal processing unit 311 of the base station apparatus 310 of the main unit 300 passes through the amplifier 313 and the signal separation unit 314 and is transmitted to the external signal combiner 540).

외부의 신호 결합기(540)는 기존 이동통신 시스템(500)의 서로 다른 하나 이상의 기지국 장치(510,520,530)로부터의 하향 메인 신호와 메인 유닛(300)의 기지국 장치(310)로부터 전달된 하향 메인 신호를 결합한 후 메인 유닛(300)의 입출력 단자(302)를 통해 먹스(340)로 전달한다.The external signal combiner 540 combines the downlink main signal from the different one or more base station apparatuses 510, 520 and 530 of the existing mobile communication system 500 and the downlink main signal transmitted from the base station apparatus 310 of the main unit 300 Output terminal 302 of the rear main unit 300 to the mux 340.

메인 유닛(300)의 기지국 장치(310)의 MIMO 신호 처리부(312)로부터 출력된 하향 MIMO 신호와 기존 이동통신 시스템(500)의 LTE 기지국 장치(510)로부터 출력되어 입출력 단자(303)를 통해 입력된 하향 MIMO 신호는 신호 결합기(320)에서 결합되고, 하향 신호 증폭부(330)에서 주파수 다운되고 증폭되어 먹스(340)로 전달된다.The downlink MIMO signal output from the MIMO signal processing unit 312 of the base station apparatus 310 of the main unit 300 and the downlink MIMO signal output from the LTE base station apparatus 510 of the existing mobile communication system 500 and input through the input / The downlink MIMO signal is combined in the signal combiner 320, down-converted in the downlink signal amplifier 330, amplified, and transmitted to the MUX 340.

먹스(340)는 메인 유닛(300)의 입출력 단자(302)를 통해 받은 하향 메인 신호와 하향 신호 증폭부(330)로부터 받은 하향 MIMO 신호를 결합하여 출력하고, 먹스(340)로부터 출력된 하향 (메인+MIMO) 신호는 입출력 포트(304)에 연결된 단일 케이블(10)을 통해 일정 거리 확장 전송되어 서비스 유닛(400)으로 전달된다.The multiplexer 340 multiplexes and outputs a downlink main signal received through the input / output terminal 302 of the main unit 300 and a downlink MIMO signal received from the downlink signal amplifier 330, MIMO) signal is extended and transmitted to the service unit 400 through a single cable 10 connected to the input / output port 304.

서비스 유닛(400)의 입출력 포트(401)를 통해 입력된 하향 (메인+MIMO) 신호는 신호 분리부(410)로 입력되고, 신호 분리부(410)는 입력된 하향 (메인+MIMO) 신호를 하향 메인 신호와 하향 MIMO 신호로 분리하여 바이패스 라인(420)과 하향 신호 증폭부(430)로 각각 출력한다. 하향 신호 증폭부(430)는 입력된 하향 MIMO 신호를 주파수 업하여 복원하고 증폭한 한 후 출력한다.The downlink (main + MIMO) signal input through the input / output port 401 of the service unit 400 is input to the signal separation unit 410 and the signal separation unit 410 outputs the downlink (main + MIMO) Demultiplexed into a downlink main signal and a downlink MIMO signal, and outputs the downlink main signal and the downlink MIMO signal to the bypass line 420 and the downlink signal amplification unit 430, respectively. The downlink signal amplifying unit 430 frequency-ups the downlink MIMO signal, and outputs the downlink MIMO signal.

바이패스 라인(420)을 통한 하향 메인 신호와 하향 신호 증폭부(430)로부터 출력된 하향 MIMO 신호는 서비스 유닛(400)의 2개의 입출력 포트(402,403)에 연결된 2개의 서비스 안테나(미도시)를 통해 각각 외부로 방사 출력된다. The downlink main signal through the bypass line 420 and the downlink MIMO signal output from the downlink signal amplifier 430 are transmitted to two service antennas (not shown) connected to the two input / output ports 402 and 403 of the service unit 400 Respectively.

다음 역방향 경로에 대해 설명한다.The following reverse path is described.

서비스 유닛(400)의 2개의 입출력 포트(402,403) 중 하나(402)를 통해 입력된 사용자 단말(미도시)로부터의 역방향의 상향 신호는 바이패스 라인(420)을 통해 신호 분리부(410)에 입력되어 역방향으로 출력되고, 신호 분리부(410)로부터 출력된 상향 신호는 입출력 포트(401)를 통해 출력되고 단일 케이블(10)을 통해 일정 거리 연장 전송되어 메인 유닛(300)으로 전달된다.The uplink signal in the reverse direction from the user terminal (not shown) input through one of the two input / output ports 402 and 403 of the service unit 400 is transmitted to the signal separation unit 410 through the bypass line 420 The upstream signal output from the signal separator 410 is output through the input / output port 401 and extended and transmitted through the single cable 10 to the main unit 300.

메인 유닛(300)의 입출력 포트(304)를 통해 입력된 상향 신호는 먹스(340)에 입력되고, 먹스(340)는 해당 상향 신호를 입출력 포트(302)를 통해 신호 결합기(540)로 전달하며, 신호 결합기(540)는 상향 신호를 해당 기지국 별로 분리하여 기존의 이동통신 시스템의 기지국 장치(510,520,530)에 전달함과 아울러 메인 유닛(300)의 기지국 장치(310)에 해당하는 상향 신호는 입출력 포트(301)를 통해 메인 유닛(300)으로 전달한다.The upstream signal input through the input / output port 304 of the main unit 300 is input to the multiplexer 340 and the multiplexer 340 transmits the upstream signal to the signal combiner 540 through the input / output port 302 The signal combiner 540 separates the uplink signals for the respective base stations and transmits the uplink signals to the base station apparatuses 510, 520 and 530 of the mobile communication system, and the uplink signals corresponding to the base station apparatuses 310 of the main unit 300, (301) to the main unit (300).

메인 유닛(300)의 입출력 포트(301)를 통해 입력된 상향 신호는 신호 분리부(314) 및 증폭기(313)를 거쳐 기지국 장치(310)의 메인 신호 처리부(311)에 입력되어 상향 처리된다.The upstream signal input through the input / output port 301 of the main unit 300 is input to the main signal processing unit 311 of the base station apparatus 310 via the signal separation unit 314 and the amplifier 313 and processed upward.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10: 단일 (동축) 케이블
300: 메인 유닛(Main Unit: MU)
301~304: 메인 유닛의 신호 입출력 포트
310: 기지국 장치
320: 신호 결합기
330: 하향 신호 증폭부
340: 먹스(MUX)
400: 서비스 유닛(Service Unit: SU)
401~403: 서비스 유닛의 신호 입출력 포트
410: 신호 분리부
420: 바이패스 라인
430: 하향 신호 증폭부
10: Single (coaxial) cable
300: Main Unit (MU)
301 to 304: signal input / output port of the main unit
310: base station device
320: Signal combiner
330: Downstream signal amplification unit
340: MUX
400: Service Unit (SU)
401 to 403: Signal input / output port of the service unit
410:
420: Bypass line
430: Downstream signal amplification unit

Claims (9)

제1 기지국 장치의 상하향 메인 신호를 입출력하기 위한 제1 입출력 포트;
서로 다른 하나 이상의 통신 방식 시스템 기지국(이하, 제2 기지국 장치라 칭함)의 상하향 메인 신호와 상기 제1 기지국 장치의 상하향 메인 신호가 결합된 (결합) 메인 신호를 입출력하기 위한 제2 입출력 포트;
상기 제1 기지국 장치로부터의 MIMO 신호와 상기 제2 기지국 장치 중 적어도 하나로부터 제3 입출력 포트를 통해 입력된 MIMO 신호를 결합하여 하향 출력하기 위한 신호 결합부;
상기 신호 결합부로부터 출력된 하향 MIMO 신호를 주파수 다운하여 증폭하기 위한 제1 하향 신호 증폭부; 및
상기 제1 하향 신호 증폭부로부터 출력된 하향 MIMO 신호와 상기 제2 입출력포트를 통해 입력된 하향 (결합) 메인 신호를 결합하여 단일 케이블의 일단과 연결된 제4 입출력 포트를 통해 출력하거나, 상기 단일 케이블로부터 상기 제4 입출력 포트를 통해 입력된 상향 메인 신호를 상기 제2 입출력 포트를 통해 출력하기 위한 먹스(MUX)를 포함하는 메인 유닛(Main Unit: MU)을 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO 신호 확장 장치.
A first input / output port for inputting / outputting up / down main signals of the first base station device;
A second input / output port for inputting / outputting a main signal to which an uplink / downlink main signal of one or more communication system base stations (hereinafter, referred to as a second base station apparatus) is combined with an uplink / downlink main signal of the first base station apparatus;
A signal combiner for combining and outputting a MIMO signal from the first base station apparatus and a MIMO signal input from at least one of the second base station apparatus through a third input /
A first downlink signal amplifying unit for down-frequency-amplifying the downlink MIMO signal output from the signal combining unit; And
A downlink MIMO signal output from the first downlink signal amplifying unit and a downlink (combined) main signal input through the second input / output port are combined and output through a fourth input / output port connected to one end of a single cable, And a main unit (MU) for outputting an uplink main signal inputted through the fourth input / output port through the second input / output port from the MUX signal expander .
제1항에 있어서,
상기 제1 기지국 장치는 메인 신호를 상향 또는 하향 처리하기 위한 메인 신호 처리부, 상기 메인 신호 처리부와 상기 제1 입출력 포트 사이에 연결되어 메인 신호를 상향 메인 신호와 하향 메인 신호로 분리하기 위한 신호 분리부, 및 MIMO 신호를 하향 처리하기 위한 MIMO 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO 신호 확장 장치.
The method according to claim 1,
The first base station device includes a main signal processing unit for processing a main signal up or down, a signal separation unit connected between the main signal processing unit and the first input / output port, for separating the main signal into an up main signal and a down main signal, And a MIMO signal processing unit for down-processing the MIMO signal.
제1항에 있어서,
상기 단일 케이블의 타단이 연결되는 제5 입출력 포트;
메인 안테나를 연결하기 위한 제6 입출력 포트;
MIMO 안테나를 연결하기 위한 제7 입출력 포트;
상기 제5 입출력 단자에 연결되어 메인 신호와 MIMO 신호를 분리하는 제2 신호 분리부;
상기 제2 신호 분리부와 상기 제6 입출력 포트의 사이를 연결하는 바이패스 라인; 및
상기 제2 신호 분리부와 상기 제7 입출력 포트의 사이에 연결되어 하향 MIMO 신호를 주파수 업(UP)하여 증폭하기 위한 제2 하향 신호 증폭부를 포함하는 서비스 유닛(Service Unit: SU)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO 신호 확장 장치.
The method according to claim 1,
A fifth input / output port to which the other end of the single cable is connected;
A sixth input / output port for connecting the main antenna;
A seventh input / output port for connecting the MIMO antenna;
A second signal separator connected to the fifth input / output terminal for separating the main signal and the MIMO signal;
A bypass line connecting between the second signal separator and the sixth input / output port; And
And a second downlink signal amplifying unit connected between the second signal separating unit and the seventh input / output port to amplify and amplify a downlink MIMO signal by amplifying the downlink MIMO signal, and a service unit (SU) Wherein the MIMO signal extension device comprises:
제3항에 있어서,
주파수다운 컨버터 및 증폭기가 순차적으로 직렬 연결된 제1 부분과; 주파수 업 컨버터 및 증폭기가 순차적으로 직렬 연결된 제2 부분을 구비하고 상기 제1 부분과 제2 부분이 직렬 연결된 슈퍼헤테로다인 방식의 증폭기에서, 상기 제1 하향 신호 증폭부는 상기 슈퍼헤테로다인 방식의 증폭기의 상기 제1 부분으로 구성되며, 상기 제2 하향 신호 증폭부는 상기 슈퍼헤테로다인 방식의 증폭기의 상기 제2 부분으로 구성된 것을 특징으로 하는 MIMO 신호 확장 장치.
The method of claim 3,
A frequency downconverter and an amplifier sequentially connected in series; Wherein the first down-signal amplifier comprises a second portion connected in series with the frequency up-converter and the amplifier, and the first portion and the second portion are connected in series, wherein the first down-signal amplifier amplifies the super- And the second downlink signal amplifying unit is composed of the second portion of the superheterodyne type amplifier.
제1항에 있어서,
상기 제1 기지국 장치는 LTE 시스템의 기지국 장치인 것을 특징으로 하는 MIMO 신호 확장 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first base station device is a base station device of an LTE system.
제5항에 있어서,
상기 제1 기지국 장치는 LTE 시스템의 기지국 장치의 중계 장치인 것을 특징으로 하는 MIMO 신호 확장 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the first base station apparatus is a relay apparatus of a base station apparatus of an LTE system.
제5항에 있어서,
상기 제1 기지국 장치는 마이크로 셀(Micro Cell), 피코 셀(Pico Cell), 펨토 셀(Femto Cell), 또는 매크로 셀(Macro Cell)의 서비스 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 MIMO 신호 확장 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the first base station device has a service area of a micro cell, a pico cell, a femto cell, or a macro cell.
제1항에 있어서,
상기 제2 기지국 장치는 상기 제1 기지국 장치와 다른 통신 방식이거나 다른 주파수 대역을 사용하는 것을 특징으로 하는 MIMO 신호 확장 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the second base station apparatus uses a different communication scheme or a different frequency band from the first base station apparatus.
제8항에 있어서,
상기 제2 기지국 장치는 LTE, WCDMA, 및 CDMA 1X 방식의 기지국 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO 신호 확장 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the second base station device comprises one or more of LTE, WCDMA, and CDMA 1X based base stations.
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