KR101654806B1

KR101654806B1 - 조립형 이동통신 중계 장치

Info

Publication number: KR101654806B1
Application number: KR1020150120059A
Authority: KR
Inventors: 정봉덕; 유득형
Original assignee: 주식회사 서화정보통신
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2016-09-06

Abstract

본 발명은 조립형 이동통신 중계 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 이동통신 중계기를 조립 가능한 모듈로 구성하여 다양한 이동통신망 환경에 유연하게 대응할 수 있도록 제공함과 동시에 유지보수가 용이한 조립형 이동통신 중계 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치는 이동통신 서비스 종류가 변경되거나 이동통신 서비스 종류에 대한 확장이 필요한 경우 서비스하고자 하는 이동통신 서비스 종류에 대응되는 착탈식 증폭모듈을 부착하고, 부착된 착탈식 증폭모듈에서 제공되는 정보를 기반으로 무선 신호처리를 위한 주파수, 대역폭 및 출력을 교체된 착탈식 증폭모듈에서 지원하는 이동통신 서비스 종류에 대응되어 소프트웨어적으로 가변할 수 있으므로, 이동통신 서비스를 변경하거나 확장하는데 있어서 기존과 같이 중계기 전체를 교체할 필요 없이 기존 설비를 그대로 이용할 수 있도록 함으로써 설계 비용을 경감시킬 수 있는 동시에 다양한 이동통신 서비스 종류에 대응할 수 있는 효과가 있다.

Description

조립형 이동통신 중계 장치{Assembly type mobile repeater for mobile communications}

본 발명은 조립형 이동통신 중계 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 이동통신 중계기를 조립 가능한 모듈로 구성하여 다양한 이동통신망 환경에 유연하게 대응할 수 있도록 제공함과 동시에 유지보수가 용이한 조립형 이동통신 중계 장치에 관한 것이다.

현재 원활한 이동통신을 지원하기 위하여 다양한 이동통신 방식에 대응되는 중계기가 제공되고 있으며, 상기 중계기는 기지국과 연결되어 기지국으로 송수신되는 신호를 증폭하고 왜곡이 발생한 신호를 정형하여 재송신하도록 구성된다.

이러한 중계기는 CDMA, WCDMA, LTE와 같은 이동통신 서비스 종류에 따른 주파수, 대역폭 및 출력에 대응되도록 주문 제작되므로, 서비스 지역에 설치된 중계기마다 크기, 구성 및 사용전력이 상이한 경우가 대부분이다. 더하여, 최근에는 MIMO 방식을 지원하는 중계기가 제공되면서, 중계기의 종류가 더욱 세분화되고 있는 추세이다.

이에 따라, 이동통신망의 지속적인 발전에 따른 새로운 서비스가 등장하는 경우 기존 중계기를 이용하는데 어려움이 있어 서비스에 적합한 중계기를 다시 설계해야 하므로 설계비용이 증가하고, 이렇게 제작된 중계기마저 추후 예상되는 이동통신 서비스에 대처하기 어려운 경우가 대부분이어서 유연성이 떨어지는 문제점이 있다.

더군다나, 현재 중계기의 유지 보수 과정에서 문제가 발생한 모듈을 보수하기 위해서는 중계기의 자체 전원을 차단해야 하므로 유지보수 기간 동안 서비스가 중단되어 이동통신 서비스를 이용하는 사용자의 불만이 가중되는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-0802454호

본 발명은 중계기를 구성하는 구성요소를 외부에서 조립 가능한 형태로 모듈화하여 다양한 이동통신(무선통신 포함, 이하 이동통신) 서비스에 대응할 수 있는 동시에 추후 제공될 이동통신 서비스에 이용되는 모듈 역시 기존 중계기에서 이용할 수 있도록 함으로써, 중계기의 설계 용이성을 제공하는 동시에 다양한 이동통신 서비스에 대응할 수 있는 유연성을 가지는 조립형 이동통신 중계 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 중계기를 구성하는 개별 구성요소를 조립형 모듈로 구성하여 장비의 외부에서 전원 차단 없이 문제가 발생한 일부 모듈을 탈거하여 보수할 수 있도록 지원하여 유지보수 기간 동안 지속적으로 이동통신 서비스가 이루어지도록 지원하고, 외부에서 탈거가 가능한 구조를 지원하기 때문에 유지보수의 편리성을 제공하며, 모듈 탈거시 안정적으로 모듈을 탈거하여 보수할 수 있도록 지원하여 중계기의 안정성을 보장하도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치는 SDR(Software Defined Radio) 방식의 무선신호 처리부 및 기지국과 연동하는 베이스밴드 처리부를 구비한 메인보드가 구성된 본체와, 상기 본체에 착탈식으로 임의 설치되어 자신의 정보를 본체의 메인보드에 제공하여 통신 채널을 구성하며, 그에 따라 송수신 신호를 증폭하는 외장형으로서 착탈 가능한 착탈식 증폭모듈과, 상기 착탈식 증폭 모듈의 사용전원 용량에 대응되도록 선택 설치되어 전체 장치에 전원을 제공하는 파워 서플라이 유닛을 포함하되, 상기 착탈식 증폭모듈은 상기 사용전원 용량에 따라 크기가 가변되는 히트싱크와, 상기 히트싱크에 일체로 구성되는 앰프, LNA(Low-Noise Amplifier), 필터, 상기 자신의 정보를 제공하는 정보 제공부 및 상기 본체에 착탈을 위한 커넥터부를 구비하고, 상기 본체의 메인보드에는 상기 착탈식 증폭모듈이 제공하는 정보를 기반으로 상기 무선신호 처리부를 설정하여 통신채널을 구성하고, 상기 착탈식 증폭모듈의 착탈에 따라 전원을 제어하는 제어부가 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 착탈식 증폭 모듈은 상기 파워 서플라이 유닛으로부터 제공되는 전원을 상기 사용전원 용량에 대응되도록 가변하는 컨버터부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 본체에 착탈식으로 설치되어 상기 착탈식 증폭모듈과 안테나간 신호 선택을 제공하는 착탈식 멀티플렉서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 커넥터부는 접지단자, 전원단자 및 신호단자를 포함하며, 각 단자의 길이가 서로 상이한 길이로 구성되어 상기 메인보드에 구성된 접점부에 대한 각 단자의 연결 순서에 의해 동작중 착탈에 따른 돌입 전류를 방지하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 상기 착탈식 증폭모듈의 연결이 완료된 시점부터 미리 설정된 시간이 경과된 이후 상기 접점부와 연결된 상기 커넥터부를 통해 상기 착탈식 증폭 모듈로 상기 파워 서플라이 유닛으로부터 제공되는 전원을 제공하여 상기 돌입전류를 방지하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 접점부는 상기 신호단자와 상기 접점부의 연결시 도통되는 스위치부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 스위치부의 도통시 상기 착탈식 증폭모듈의 연결 완료 시점을 판단하며, 상기 신호단자와 접점부의 분리에 따른 상기 스위치부의 개방시 상기 착탈식 증폭모듈로 제공되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 착탈식 증폭 모듈의 정보 제공부가 제공하는 정보는 대역폭, 주파수 및 출력에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치는 이동통신 서비스 종류가 변경되거나 이동통신 서비스 종류에 대한 확장이 필요한 경우 서비스하고자 하는 이동통신 서비스 종류에 대응되는 착탈식 증폭모듈을 부착하고, 부착된 착탈식 증폭모듈에서 제공되는 정보를 기반으로 무선 신호처리를 위한 주파수, 대역폭 및 출력을 교체된 착탈식 증폭모듈에서 지원하는 이동통신 서비스 종류에 대응되어 소프트웨어적으로 가변할 수 있으므로, 이동통신 서비스를 변경하거나 확장하는데 있어서 기존과 같이 중계기 전체를 교체할 필요 없이 기존 설비를 그대로 이용할 수 있도록 함으로써 설계 비용을 경감시킬 수 있는 동시에 다양한 이동통신 서비스 종류에 대응할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치는 메인보드를 제외한 나머지 구성요소가 착탈식으로 구성되어 구성요소 중 어느 하나에서 문제 발생시 이를 용이하게 외부에서 본체로부터 탈거하여 수리할 수 있으며, 정상 제품으로 문제가 발생한 제품을 용이하게 교체할 수 있어 유지보수에 대한 편의성을 제공하는 효과가 있다.

더하여, 본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치는 착탈식 증폭모듈의 착탈시 부착과 탈거를 감지하여 부착 이후 소정의 시간 경과 후에 전원을 제공하거나 탈거시 돌입전류 발생 이전에 전원을 차단하여 안정적으로 착탈식 증폭모듈의 착탈이 가능하도록 지원할 수 있어, 돌입전류에 의한 파손을 방지하기 위해 기존과 같이 중계기의 전체 전원을 오프(off)할 필요없이 착탈이 필요한 증폭 모듈에 대한 전원만을 제어하여 이동통신 서비스가 중단되지 않도록 함으로써 서비스 품질을 보장하는 동시에 착탈식 증폭모듈 및 메인보드에 대한 안정성을 보장하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 중계기 구성에 대한 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치의 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치의 측면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치에 구성되는 착탈식 증폭모듈의 구성도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치에 구성되는 착탈식 증폭모듈과 메인보드의 연결 예시도.

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.

도 1은 종래의 중계기 구성에 대한 예시도로서, 도시된 바와 같이 기존의 중계기(10)는 기지국(20)과 연결되어 상기 기지국(20)과 신호를 송수신할 수 있으며, 이때 상기 기지국(20)과 중계기(10) 사이에는 상기 기지국(20) 및 상기 기지국(20)과 연결되는 복수의 중계기를 관리하는 마스터 유닛(Master Unit)(30)이 구성될 수도 있다.

기존의 중계기(10) 구성은 도시된 바와 같이 함체에 구성되는 메인보드(10) 상에 상기 기지국(20)과의 신호 송수신에 따른 신호를 이동통신 서비스 종류에 대응되어 베이스 밴드(Baseband) 처리하는 베이스밴드 처리부(11)와, 상기 베이스밴드 처리부(11)를 통해 처리된 신호를 업다운 컨버팅하는 신호 처리부(12)와, 상기 신호 처리부(12)를 통해 제공되는 신호를 증폭하는 증폭부(13)와, 안테나(16)로부터 수신되는 신호를 신호처리부(12)로 제공하거나 상기 증폭부(13)를 통해 제공되는 신호를 선택하여 상기 안테나(16)로 전송하는 멀티플렉서(14) 및 상기 중계기의 메인보드(10)에 구성된 각 구성부(11, 12, 13)로 전원을 제공하는 파워 서플라이 유닛(PSU: Power Supply Unit)(15)으로 구성될 수 있다.

이때, 상기 신호처리부(12)는 신호 처리를 위한 버퍼, 믹서, 발진기, 필터, 컨버터 등과 같은 다양한 하드웨어로 구성될 수 있다.

상술한 바와 같은 기존의 중계기 구성은 도시된 바와 같이 함체에 구성된 메인보드(10)에 모든 구성부(11, 12, 13, 14, 15, 16)가 고정 설치되므로, 상기 중계기의 각 구성부(11, 12, 13, 14, 15, 16) 중 어느 하나에서 문제 발생시 상기 파워 서플라이 유닛(15)을 통해 문제가 발생한 구성부에 대한 전원을 차단시키게 된다.

이때, 상기 중계기의 모든 구성부(11, 12, 13, 14, 15, 16)가 메인 보드(10)에 일체화되어 구성되므로 어느 하나의 구성부라도 문제가 발생하는 경우 중계기(10)를 통한 서비스를 제공할 수 없게 되며, 이동통신 서비스의 종류 변경이나 확장시 이에 따른 대역폭, 주파수 및 출력이 변경되므로 이에 따라 신호 처리부(12)의 설정을 재구성하고, 베이스밴드 처리부(11) 및 증폭부(13)를 변경된 서비스 종류에 대응되어 주파수, 대역폭 및 출력 등을 재구성해야 한다.

그러나, 모든 구성부가 메인보드(10)에 일체화된 하드웨어로서 구성되어, 기존의 중계기(10) 구성으로는 이동통신 서비스의 종류 변경에 맞추어 구성부를 개별 변경하는데 어려움이 있어 중계기(10) 자체를 변경해야만 한다.

따라서, 본 발명에 따른 조립형 이동통신 중계 장치는 기존 중계기의 문제점을 개선하여 구성부 중 어느 하나에서 문제 발생시 문제가 발생한 구성부만을 개별적으로 외부에서 직접 탈거하여 유지보수할 수 있도록 지원하고, 유지 보수 중에 이동통신 서비스가 중단되는 것을 방지하도록 동작할 수 있다.

또한, 상기 조립형 이동통신 중계 장치는 지원하고자 하는 이동통신 서비스의 종류 변경시 해당 이동통신 서비스 종류에 대응되는 대역폭, 주파수 및 출력을 지원하기 위한 개별 모듈을 외부에서 직접 조립(부착)할 수 있도록 지원하여 상기 조립형 이동통신 중계 장치에 적용할 수 있도록 지원하는 동시에 변경된 모듈이 지원하는 대역폭, 주파수 및 출력에 맞추어 메인보드의 신호 처리 부분에 대한 설정을 소프트웨어적으로 가변할 수 있도록 하여 이동통신 서비스 변경에 유연하게 대처할 수 있도록 제공한다.

다시 말해, 조립형 이동통신 중계 장치의 각 구성부를 외부에서 직접 착탈이 가능한 조립형 구조로 제공함으로써, 이동통신 서비스의 변경에 대한 대응이 편리한 동시에 유지 보수의 편의성을 제공할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 조립형 이동통신 중계 장치의 구성을 이하 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치의 구성도 및 사시도로서, 도시된 바와 같이 SDR(Software Defined Radio) 방식의 무선신호 처리부(120) 및 기지국(20)과 연동하는 베이스밴드 처리부(110)를 구비한 메인보드(100)가 구성된 본체(1)와, 상기 본체(1)에 착탈식으로 임의 설치되어 자신의 정보를 본체(1)의 상기 메인보드(100)에 제공하여 통신 채널을 구성하며, 그에 따라 송수신 신호를 증폭하는 외장형으로서 착탈 가능한 착탈식 증폭모듈(200)과, 상기 착탈식 증폭 모듈(200)의 사용 전원 용량에 대응되도록 선택 설치되어 본체(1)에 구성된 각 구성부에 제공될 전원을 제공하는 파워 서플라이 유닛(PSU: Power Supply Unit)(400)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 기지국(20)과 상기 조립형 이동통신 중계 장치 사이에는 상기 기지국(20)과 연결되는 상술한 마스터 유닛(Master Unit)(30)이 구성될 수도 있다.

상술한 구성에서, 상기 메인보드(100)에는 상기 기지국(20)과 광케이블을 통해 연결되어 상기 기지국(20)으로부터 수신되는 하향 신호를 처리하여 상기 본체에 구성된 안테나부(500)를 통해 전송하거나 상기 안테나부(500)를 통해 수신된 상향 신호를 처리하여 상기 기지국(20)으로 송신하며, 상향 신호 및 하향 신호를 광전 변환하는 광전 변환부(111)와, 상향 및 하향 신호를 이동통신 서비스 종류에 대응되는 대역으로 베이스밴드(baseband) 처리하여 제공하는 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구성된 베이스밴드 처리부(110)가 구성될 수 있다.

또한, 상기 베이스밴드 처리부(110)는 베이스밴드에 대응되어 디지털 필터(Digital Filter)의 계수, CFR(Crest Factor Reduction) Rate, Framer 구조 등에 대한 설정을 가변시킬 수 있다.

또한, 상기 메인보드(100)에는 상기 베이스밴드 처리부(110)와 연결되어 상기 베이스밴드 처리부(110)를 통해 베이스밴드 처리된 디지털 신호를 아날로그 처리 후 이동통신 서비스 종류에 대응되는 주파수, 대역폭 및 출력에 상응하도록 변조하여 변조신호를 상기 착탈식 증폭모듈(200)로 제공하거나, 상기 착탈식 증폭모듈(200)로부터 수신되는 아날로그 신호를 중간 주파수로 변환하고 신호처리 후 디지털 신호로 변환하여 상기 베이스밴드 처리부(110)로 제공하는 무선신호 처리부(120)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 무선신호 처리부(120)는 상술한 구성을 소프트웨어적으로 제공하는 SDR(Software Defined Radio) 방식의 RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)로 구성된 SDR부로서 구성될 수 있다.

이때, SDR부는 첨단 디지털 신호처리 기술과 고성능 소자를 이용하여 하드웨어 수정 없이 모듈화된 소프트웨어 변경만으로 송수신 시스템을 통해 다수의 무선 통신 규격을 통합, 수용하기 위한 무선 접속 기반 기술인 SDR이 적용되며, 주파수 및 대역폭(BW: Bandwidth)를 소프트웨어적으로 제어하여 다중모드, 다중대역, 다중환경의 무선통신 환경을 선택하여 다양한 무선통신 서비스를 제공할 수 있다.

즉, 상기 무선신호 처리부(120)는 기존 도 1의 중계기에서 상술한 무선신호 처리부(120)의 기능과 동일한 기능을 제공하는 신호 처리부(12)의 일부 하드웨어에 대한 동작 구성을 소프트웨어적으로 처리하는 RFIC로서 구현될 수 있다.

이에 따라, 상기 무선신호 처리부(120)는 하드웨어 변경 없이 소프트웨어적으로 주파수, 대역폭, 변조 방식, 무선 출력 등 주요 무선 특성을 처리하여 다양한 이동통신 서비스 종류에 대응할 수 있다.

또한, 상기 메인보드(100)에는 상기 파워 서플라이 유닛(1)과 연결되어 상기 파워 서플라이 유닛(1)으로부터 제공되는 전원을 상기 메인보드(130)에 구성된 각 구성부(110, 120, 130) 및 착탈식 증폭모듈(200)로 선택적으로 제공하고, 이동통신 서비스 종류에 따라 상기 베이스밴드 처리부(120)의 상기 설정을 가변시키며, 무선신호 처리부(120)의 무선 특성에 대한 소프트웨어적인 처리를 제어하는 제어부(130)가 구성될 수 있다.

이때, 제어부(130)는 CPU(Central Processing Unit), 메모리, 버스, 전원 제어를 위한 IC(Integrated Circuit) 등으로 구성될 수 있으며, CPU 및 메모리가 버스를 통해 서로 연결될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 본체(1)에 착탈 가능하고, 상기 본체(1)에 구성되는 안테나부(500)와 연결되며, 상기 착탈식 증폭모듈(200)과 안테나부(500)간 신호 선택을 제공하는 착탈식 멀티플렉서(300)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 안테나부(500)는 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 안테나로 구성될 수도 있다.

상기 착탈식 멀티 플렉서(300)는 상기 본체에 구성된 각 착탈식 증폭모듈 중 어느 하나의 신호를 선택하여 상기 안테나부(500)로 전송하고, 상기 안테나부(500)로부터 수신되는 신호의 주파수, 수신감도 등을 기초로 상기 본체에 부착된 각 착탈식 증폭모듈(200) 중 어느 하나를 선택하여 안테나부(500)로부터 수신된 신호를 선택된 착탈식 증폭모듈(200)로 제공할 수 있다.

또한, 상기 착탈식 멀티 플렉서(300)는 상기 본체(1)에 착탈 가능하도록 구성되어 문제 발생시 교체 가능하거나 본체(1)로부터 탈거 후 수리가 가능하도록 제공하여 유지 보수의 편의성을 제공한다.

한편, 상기 착탈식 증폭모듈(200)은 도 3에 도시된 바와 같이 메인보드(100)가 구성된 본체(1)에 착탈식으로 부착(또는 결합, 장착) 또는 탈거(또는 분리)가 가능하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 착탈식 증폭모듈(200)은 복수로 구성되어 각 착탈식 증폭모듈(200)이 상기 메인보드(100)에 부착될 수 있으며, 서로 다른 이동통신 서비스 종류에 각각 대응되는 각 착탈식 증폭모듈(200)을 상기 메인보드(100)에 선택적으로 부착하여 사용할 수 있다.

이를 통해, DMB(Digital Multimedia Broadcasting), TRS(Trunked Radio Service), FM(Frequency Modulation), AM(Amplitude Modulation), CDMA(Code Division Multi Access), WCDMA(Wideband CDMA), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), GSM(Global System for Mobile communication), EVDO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only) 등과 같은 다양한 이동통신 서비스 종류에 각각 적합한 착탈식 증폭모듈(200)을 본체(1)에 부착시켜 사용할 수 있으므로, 이동통신망 환경에 따른 증설이 용이하다.

또한, 상기 착탈식 증폭모듈(200)은 도 4에 도시된 바와 같이 사용 전원 용량에 따라 서로 다른 길이를 가지는 히트싱크(방열판)(210)가 구성될 수 있으며, 이를 통해 착탈식 증폭모듈(200)의 사용전원 용량에 따라 발생하는 열이 용이하게 냉각될 수 있도록 하여 안정성을 보장할 수 있다.

이때, 상기 본체(1)는 상기 착탈식 증폭모듈(200)에 구성된 히트싱크(1)의 전면이 노출될 수 있도록 일부가 개방되어 이동통신 서비스 종류에 대응되는 다양한 크기를 가지는 착탈식 증폭모듈(200)을 메인보드(100)에 용이하게 착탈 가능하도록 지원할 수 있다.

이와 같이, 외장형으로서 착탈 가능한 착탈식 증폭 모듈(200)은 외부 케이스 기능과 방열판 기능 등이 일체화되어 외부에서 직접 탈거 및 부착이 가능하도록 구성됨으로써, 관리자가 조립형 이동통신 중계 장치의 외부에서 모듈을 바로 교체할 수 있도록 지원할 수 있다.

또한, 조립형 이동통신 중계장치는 출력에 따라 상이한 크기를 가지는 착탈식 증폭모듈(200)의 크기를 모두 수용할 수 있도록 착탈식 증폭모듈(200)의 크기에 따라 조립형 이동통신 중계장치의 크기 역시 가변되도록 제공할 수 있어, 다양한 이동통신 서비스를 지원하기 위한 시스템 운용에 유연하게 대처할 수 있다.

한편, 상기 착탈식 증폭모듈(200)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 히트싱크(210)에 일체로 구성되며, 앰프(AMP:Amplifier)부(220), LNA(Low-Noise Amplifier)부(240), 필터부(230), 미리 저장된 자신의 정보를 제공하는 정보 제공부(250), 전원부(260) 및 상기 본체(1)에 구성된 메인보드(100)와의 착탈을 위한 커넥터부(270)가 구성된 회로기판을 구비할 수 있다.

상기 앰프부(220)는 상기 무선신호 처리부(120)로부터 제공되는 변조 신호를 수신한 후 증폭시켜 상기 착탈식 멀티플렉서(300)를 통해 안테나부(500)로 제공할 수 있다.

또한, 상기 LNA부(240)는 상기 본체(1)에 구성된 안테나부(500)를 통해 수신된 상향신호를 저잡음 증폭하여 잡음을 최소화시킬 수 있으며, 상기 필터부(230)는 상기 LNA부(240)를 통과한 상향신호를 이동통신 서비스 종류에 대응되는 주파수 대역으로 필터링하여 상기 무선신호 처리부(120)로 제공할 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 커넥터부(270)는 상기 메인보드(100)에 부착시 상기 메인보드(100)에 구성된 접점부(140)와 연결될 수 있으며, 이때 상기 커넥터부(270)에 구성되어 상기 접점부(140)와 연결되는 복수의 단자는 단자 종류에 따라 서로 다른 길이를 가지도록 구성되어 상기 착탈식 증폭모듈(200)과 상기 메인보드(100)의 부착 또는 탈거시에 상기 복수의 단자와 접점부 사이에 돌입전류에 의한 아크(Arc)가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이를 도 6을 통해 설명하면, 우선 도 6(a)에 도시된 바와 같이 상기 착탈식 증폭모듈(200)의 커넥터부(270)에 구성된 복수의 단자는 접지 단자, 전원 단자 및 신호 단자로 구성될 수 있으며, 착탈식 증폭모듈(200)이 메인보드(100)와 부착시 상기 각 단자가 상기 메인보드(100)의 접점부(140)와 연결된다.

이때, 상기 접지단자의 길이가 가장 길게 구성되며, 신호 단자는 가장 짧게 구성되고, 상기 전원단자는 상기 접지단자의 길이와 신호단자의 길이 사이의 중간길이로 구성될 수 있다.

이에 따라, 상기 커넥터부(270)에 구성된 각 단자 중 접지 단자가 가장 먼저 접점부(140)와 연결되고, 다음 전원 단자와 신호 단자 순으로 연결될 수 있다.

또한, 상기 접점부(140)를 구성하는 복수의 접점 중에서 상기 신호 단자와 연결된 접점에는 상기 신호단자와 접점의 연결 여부를 감지하기 위해 상기 신호단자에 의해 선택적으로 도통되는 스위치부가 구성될 수 있다. 이때, 상기 스위치부는 물리적인 스위치로 구성되거나 상기 접점부에 신호단자 연결시 신호단자와 접촉되어 도통되는 복수의 전극으로 구성될 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다.

이에 따라, 상기 제어부(130)는 상기 접점부(140) 및 스위치부와 연결되어 상기 스위치부가 개방된 경우 접점부(140)와 연결된 착탈식 증폭 모듈(200)이 없는 것으로 판단하며, 해당 접점부(140)에 대한 전원 공급을 차단하고, 이후 착탈식 증폭모듈(200)의 상기 신호단자가 접점부(140) 중 하나와 연결되어 상기 스위치부가 단락되어 도통된 경우 상기 접점부(140)에 착탈식 증폭모듈(200)이 부착된 것으로 판단하고, 부착 시점(신호단자와 접점부가 상호 연결이 완료된 시점)부터 미리 설정된 시간이 경과된 이후 상기 파워 서플라이 유닛(400)으로부터 제공되는 전원을 상기 부착된 착탈식 증폭모듈(200)에 제공할 수 있다.

이를 통해, 제어부(130)는 착탈식 증폭모듈(200)과 메인보드(100)의 착탈 여부를 판단하여, 부착 이전에는 전원공급을 차단한 상태에서 부착 시점부터 소정 시간이 경과된 이후에 전원을 공급하여 착탈식 증폭모듈(200)의 커넥터부(270)와 메인보드(100)의 접점부(140)로 돌입전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 상기 착탈식 증폭모듈(200)의 탈거시 상기 착탈식 증폭모듈(200)의 커넥터부(270)에 구성된 복수의 단자 중 길이가 가장 짧은 신호단자가 가장 먼저 접점부(140)로부터 분리되므로 상기 제어부(130)는 상기 스위치부를 통해 상기 접점부(140)로부터 신호 단자가 분리되는지 여부를 판단할 수 있으며, 신호단자가 접점부(140)로부터 분리되는 즉시 상기 접점부(140)에 대한 전원 공급을 차단시킬 수 있다.

이를 통해, 신호 단자의 분리 이후에 전원 단자가 분리될 때 이미 접점부(140)에 대한 전원공급이 차단된 상태이므로 착탈식 증폭모듈(200)의 커넥터부(270)와 메인보드(100)의 접점부(140)에 돌입전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

상술한 구성에서, 상기 접점부(140)는 복수의 착탈식 증폭모듈(200)이 부착 가능하도록 복수로 상기 메인보드(100)에 구성될 수 있다.

상술한 구성에 따라, 상기 착탈식 증폭모듈(200)을 메인보드(100)로부터 부착 또는 탈거시에 돌입전류에 의한 아크가 발생하는 것을 방지하고 이와 같은 돌입전류에 의해 착탈식 증폭모듈(200) 또는 메인보드(100)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 전원부(260)는 AC-DC부 또는 DC-DC부로 구성될 수 있으며, 상기 접점부(140)를 통해 제공되는 전원을 상기 착탈식 증폭모듈(200)에 대응되어 미리 설정된 동작 전원에 맞게 가변하여 상기 앰프부(220), LNA부(240), 필터부(230) 및 정보 제공부(250)로 제공할 수 있다.

한편, 상기 정보 제공부(250)는 상기 착탈식 증폭모듈(200)이 상기 메인보드(100)에 부착되는 경우 상기 접점부(140)를 통해 상기 착탈식 증폭모듈(200)이 지원하는 이동통신 서비스 종류에 대응되는 대역폭, 주파수 및 출력정보를 포함한 자신의 정보를 상기 메인보드(100)의 제어부(130)로 제공할 수 있다.

이때, 상기 제어부(130)는 상기 착탈식 증폭모듈(200)이 제공하는 상기 자신의 정보를 기반으로 상기 무선신호 처리부(120)의 상기 무선 특성을 설정하여 통신채널을 구성할 수 있다.

이를 상세히 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제어부(130)는 상기 착탈식 증폭모듈(200)과 메인보드(100)의 연결 이후 상기 착탈식 증폭모듈(200)로부터 제공되는 정보에 포함된 주파수, 대역폭 및 출력을 기반으로 상기 무선 신호 처리부(120)의 무선특성에 대한 설정을 가변시킬 수 있다.

이때, 상기 무선 신호 처리부(120)는 상기 제어부(130)의 제어에 따른 주파수, 대역폭 및 출력에 대응되어 소프트웨어적으로 주파수 대역 및 출력을 가변시킬 수 있으며, 이를 기반으로 신호 처리를 수행할 수 있다.

이와 같이, 상기 제어부(130)는 상기 착탈식 증폭모듈(200)의 착탈에 따라 상기 파워 서플라이 유닛(400)으로부터 제공되는 전원을 제어하여 착탈식 증폭모듈(200)에 대한 안정성을 보장할 수 있으며, 상기 착탈식 증폭모듈(200)이 지원하는 이동통신 서비스 종류에 대응되어 무선신호 처리부(120)의 설정을 소프트웨어적으로 가변시킬 수 있어 내부적인 하드웨어 변경 없이 용이하게 사용자가 적용하고자 하는 이동통신 서비스 종류에 대응되는 서비스가 이루어지도록 지원할 수 있다.

또한 상술한 구성에 따라, 상기 메인보드(100)에 구성된 제어부(130)는 상기 메인보드(100)의 접점부(140)를 통해 착탈식 증폭모듈(200)과 안정적으로 연결될 수 있으며, 상기 착탈식 증폭 모듈(200) 및 상기 무선신호 처리부(120)를 제어하여 이동통신 서비스 종류에 대응되는 통신채널을 구성할 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 파워 서플라이 유닛(400) 역시 본체(1)에 착탈 가능하도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 상기 메인보드(100)에 부착된 모든 착탈식 증폭모듈(200)의 사용 전원용량을 고려하여 적합한 파워 서플라이 유닛(400)으로 교체할 수 있다.

이를 통해, 각 착탈식 증폭 모듈(200)에 대한 전원 공급이 안정적으로 이루어지도록 지원할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치는 이동통신 서비스 종류가 변경되거나 이동통신 서비스 종류에 대한 확장이 필요한 경우 서비스하고자 하는 이동통신 서비스 종류에 대응되는 착탈식 증폭모듈을 부착하고, 부착된 착탈식 증폭모듈에서 제공되는 정보를 기반으로 무선 신호처리를 위한 주파수, 대역폭 및 출력을 교체된 착탈식 증폭모듈에서 지원하는 이동통신 서비스 종류에 대응되어 소프트웨어적으로 가변할 수 있으므로, 이동통신 서비스를 변경하거나 확장하는데 있어서 기존과 같이 중계기 전체를 교체할 필요 없이 기존 설비를 그대로 이용할 수 있도록 함으로써 설계 비용을 경감시킬 수 있는 동시에 다양한 이동통신 서비스 종류에 대응할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치는 메인보드를 제외한 나머지 구성요소가 외부에서 직접 착탈 가능한 착탈식으로 구성되어 구성요소 중 어느 하나에서 문제 발생시 이를 관리자가 외부에서 용이하게 분리하여 수리할 수 있으며, 정상 제품으로 문제가 발생한 제품을 용이하게 교체할 수 있어 유지보수에 대한 편의성을 제공한다.

더하여, 본 발명의 실시예에 따른 조립형 이동통신 중계 장치는 착탈식 증폭모듈의 착탈시 부착과 탈거를 감지하여 부착 이후 소정의 시간 경과 후에 전원을 제공하거나 탈거시 돌입전류 발생 이전에 전원을 차단하여 안정적으로 착탈식 증폭모듈의 착탈이 가능하도록 지원할 수 있어, 돌입전류에 의한 파손을 방지하기 위해 기존과 같이 중계기의 전체 전원을 오프(off)할 필요없이 착탈이 필요한 증폭 모듈에 대한 전원만을 제어하여 이동통신 서비스가 중단되지 않도록 함으로써 서비스 품질을 보장하는 동시에 착탈식 증폭모듈 및 메인보드에 대한 안정성을 보장할 수 있다.

상술한 구성에 더하여, 상기 제어부(130)는 상술한 바와 같은 전원 제어 구조를 통해 가입자 시스템이 본 발명의 실시예에 따른 중계 장치에 접속하지 않는 경우(예를 들면, 새벽시간) 데이터에 대한 요구가 적은 것으로 판단하고, 사용자가 정한 주파수 대역을 제외한 모든 착탈식 증폭모듈(200)의 전원을 차단하여 전기 소비를 최소화할 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부(130)는 DMB, TRS, FM, AM, WCDMA, CDMA, LTE, LTE-A, GSM, EVDO 등이 여러 대역에 걸쳐서 2개 이상 서비스되는 경우 1개 대역만 DMB, TRS, FM, AM, WCDMA, CDMA, LTE, LTE-A, GSM, EVDO 등을 서비스하고 나머지 대역에 대한 전원을 모두 차단할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어부(130)는 상기 무선신호 처리부(120) 및 서로 다른 각 착탈식 증폭모듈(200)과 연동하여, 본체(1)에 부착된 제 1 착탈식 증폭모듈이 LTE 및 CDMA를 서비스하고, 제 2 착탈식 증폭모듈이 LTE를 서비스하며, 제 3 착탈식 증폭모듈이 WCDMA 및 LTE를 서비스하는 동작 중에 가입자 단말로부터 CDMA 및 WCDMA에 대한 서비스 요구만이 존재하는 것으로 판단한 경우 LTE 대역에 대한 전원을 모두 차단시킬 수 있다.

또한, 상기 조립형 이동통신 중계 장치가 MIMO 서비스를 하는 경우 상기 제어부는 메인(Main)으로 미리 설정된 착탈식 증폭모듈(200)의 전원은 유지하고, MIMO 서비스에 해당하는 착탈식 증폭모듈(200)의 전원을 차단하여 전력을 절약할 수 있다.

전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 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.

1: 본체 20: 기지국
30: 마스터 유닛 100: 메인보드
110: 베이스밴드 처리부 120: 무선신호 처리부
130: 제어부 200: 착탈식 증폭모듈
210: 히트싱크 220: 앰프부
230: 필터부 240: LNA부
250: 정보 제공부 260: 전원부
270: 커넥터부 300: 착탈식 멀티플렉서
400: 파워 서플라이 유닛 500: 안테나부

Claims

SDR(Software Defined Radio) 방식의 무선신호 처리부 및 기지국과 연동하는 베이스밴드 처리부를 구비한 메인보드가 구성된 본체;
상기 본체에 착탈식으로 임의 설치되어 자신의 정보를 본체의 메인보드에 제공하여 통신 채널을 구성하며, 그에 따라 송수신 신호를 증폭하는 외장형으로서 착탈 가능한 착탈식 증폭모듈;
상기 착탈식 증폭 모듈의 사용전원 용량에 대응되도록 선택 설치되어 전체 장치에 전원을 제공하는 파워 서플라이 유닛
을 포함하되,
상기 착탈식 증폭모듈은 상기 사용전원 용량에 따라 크기가 가변되는 히트싱크와, 상기 히트싱크에 일체로 구성되는 앰프, LNA(Low-Noise Amplifier), 필터, 상기 자신의 정보를 제공하는 정보 제공부 및 상기 본체에 착탈을 위한 커넥터부를 구비하고,
상기 본체의 메인보드에는 상기 착탈식 증폭모듈이 제공하는 정보를 기반으로 상기 무선신호 처리부를 설정하여 통신채널을 구성하고, 상기 착탈식 증폭모듈의 착탈에 따라 전원을 제어하는 제어부가 구성된 것을 특징으로 하는 조립형 이동통신 중계 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 착탈식 증폭 모듈은 상기 파워 서플라이 유닛으로부터 제공되는 전원을 상기 사용전원 용량에 대응되도록 가변하는 컨버터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 이동통신 중계 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 본체에 착탈식으로 설치되어 상기 착탈식 증폭모듈과 안테나간 신호 선택을 제공하는 착탈식 멀티플렉서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 이동통신 중계 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 커넥터부는 접지단자, 전원단자 및 신호단자를 포함하며, 각 단자의 길이가 서로 상이한 길이로 구성되어 상기 메인보드에 구성된 접점부에 대한 각 단자의 연결 순서에 의해 동작중 착탈에 따른 돌입 전류를 방지하는 것을 특징으로 하는 조립형 이동통신 중계 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제어부는 상기 착탈식 증폭모듈의 연결이 완료된 시점부터 미리 설정된 시간이 경과된 이후 상기 접점부와 연결된 상기 커넥터부를 통해 상기 착탈식 증폭 모듈로 상기 파워 서플라이 유닛으로부터 제공되는 전원을 제공하여 상기 돌입전류를 방지하는 것을 특징으로 하는 조립형 이동통신 중계 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 접점부는 상기 신호단자와 상기 접점부의 연결시 도통되는 스위치부를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 스위치부의 도통시 상기 착탈식 증폭모듈의 연결 완료 시점을 판단하며, 상기 신호단자와 접점부의 분리에 따른 상기 스위치부의 개방시 상기 착탈식 증폭모듈로 제공되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 조립형 이동통신 중계 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 착탈식 증폭 모듈의 정보 제공부가 제공하는 정보는 대역폭, 주파수 및 출력에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 이동통신 중계 장치.