KR101895079B1 - Hybrid coupler and MIMO base station system using the hybrid coupler - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 커플러 및 이를 이용한 다중 입출력 기지국 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 하이브리드 커플러는, 기지국 시스템의 원격 무선 장비와 안테나 사이에 설치되어 다중 입출력을 가능하게 하는 하이브리드 커플러에 있어서, 적어도 두 개의 입력 단자와 적어도 두 개의 출력 단자를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 출력 단자는, 각각이 상기 적어도 두 개의 입력 단자에서 입력된 동일 신호에 대해 서로 위상차가 상이한 동일 신호로 함께 출력하여 미모(MIMO) 효과를 유도하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a hybrid coupler and a multi input / output base station system using the hybrid coupler. A hybrid coupler according to the present invention is a hybrid coupler installed between a remote radio equipment of a base station system and an antenna and capable of performing multiple inputs and outputs, the hybrid coupler comprising at least two input terminals and at least two output terminals, And the output terminal is output together with the same signal having a different phase difference from each other for the same signal input from the at least two input terminals to induce a MIMO effect.

Description

하이브리드 커플러 및 이를 이용한 다중 입출력 기지국 시스템{Hybrid coupler and MIMO base station system using the hybrid coupler}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hybrid coupler and a MIMO base station system using the hybrid coupler,

본 발명은 다중 입출력 기지국 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 입출력 기지국 시스템에 적용되는 하이브리드 커플러 및 이를 이용한 다중 입출력 기지국 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-input / output base station system, and more particularly, to a hybrid coupler applied to a multi-input / output base station system and a multi-input / output base station system using the hybrid coupler.

1996년 세계 최초로 한국에서 상용화된 CDMA 이동통신 서비스 후 15년의 기술의 진보는 2G에서 3G를 거쳐 2011년 4G LTE(Long Term Evolution)의 상용화에 이르렀다. 이와 같은 기술 변화의 핵심은 데이터 서비스 속도의 향상이라 볼 수 있다. 초기 이동통신 서비스의 목적은 음성 통화에 국한되어 있었지만, 인터넷의 대중화와 대용량 데이터의 고속 전송 요구사항이 무선 이동통신 서비스로 확산되며 현재 LTE 방식에서는 이동 중 100Mbps의 고속 데이터 전송을 실현하고 있다. 현재의 4G의 데이터 속도가 가능할 수 있었던 것은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)의 통신 기술을 반영한 3GPP의 LTE IEEE의 WiMAX와 같은 통신 표준, 다양한 무선 접속 기술간 융합, 유무선 융합 및 대형 기지국에서 RRH(Remote Radio Head) 또는 펨토셀(Famtocell)과 같은 소형화된 기지국으로 구성된 네트워크의 변화 때문이다.In 1996, for the first time in the world, the advancement of 15 years of CDMA mobile communication service commercialized in Korea has led to the commercialization of 4G LTE (Long Term Evolution) in 2011 through 2G to 3G. The key to this technology change is the speed of data services. Although the purpose of the initial mobile communication service is limited to voice calls, the popularization of the Internet and high-speed data transmission of high-capacity data have spread to wireless mobile communication services, and the LTE system achieves high-speed data transmission of 100 Mbps during the mobile communication. The current 4G data rate was possible because of the communication standards such as LTE IEEE WiMAX of 3GPP that reflects OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) and MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) , Convergence of wired / wireless networks, and the change in networks consisting of miniaturized base stations such as remote radio heads (RRH) or femtocells at large base stations.

특히, 중대형 기지국이 커버하는 영역을 소형 기지국을 사용하여 기존의 셀을 마이크로 단위(Micro Cell)로 세분화하는 개념의 RRH는 LTE 등 4세대 이동통신에 들어서며 기존 기지국 방식을 대체하는 표준으로 자리매김하고 있다. 베이스밴드(Digital Unit, DU)와 무선부분(Radio Unit, RU)으로 구성된 기존의 기지국에서, 무선부분만 광 인터페이스를 사용하여 분리한 것으로써, 하나의 제어 부분에 여러 원격 무선장비를 둠으로 기지국 투자비, 소형화, 전력절감 및 다양한 망구조와 무선 망 설계의 효용성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 이동통신 사업자는 4G LTE의 원활한 서비스를 위하여 RRH 시스템에 많은 투자가 이루어지고 있는 실정이다.In particular, the RRH concept of subdividing existing cells into microcells using small base stations covered by medium to large-sized base stations enters the 4th generation mobile communication such as LTE and becomes a standard replacing the existing base station scheme have. In an existing base station composed of a base unit (DU) and a radio unit (RU), only the radio part is separated using an optical interface, and a plurality of remote radio equipments are placed in one control part. It can improve investment cost, miniaturization, power saving and utility of various network structure and wireless network design. Therefore, mobile telecommunication operators are investing heavily in RRH system for smooth service of 4G LTE.

또한, MIMO 기술의 경우 모바일 환경에서 다수의 안테나를 사용해 데이터를 송수신하는 다중 안테나 신호 처리 방식으로 여러 개의 안테나로 데이터를 동시에 송수신함으로써 무선 통신의 범위를 넓히고 속도를 크게 향상시켜 전송 효율을 높여 주는 기술이다. 이와 같은 MIMO 기술을 이용해 송신단에 N개의 안테나를 배열하고 수신단에도 N개의 안테나를 배열하여 신호를 보내면 N배의 전송률 증가를 얻을 수 있게 된다.In the case of MIMO technology, a multi-antenna signal processing method for transmitting and receiving data using a plurality of antennas in a mobile environment, a technique for simultaneously transmitting and receiving data to and from multiple antennas, thereby improving the transmission efficiency to be. When N antennas are arranged in the transmitter and M antennas are arranged in the receiver using the MIMO technique, a N-times increase in transmission rate can be obtained.

도 1은 종래 기술에 따른 기지국 시스템의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a base station system according to the related art.

도 1을 참조하면, 기지국 시스템(100)은, LTE 규격의 기지국(LTE BTS)(110)과 해당 기지국(110)에서 광 인터페이스(111)를 사용하여 분리된 원격 무선 장비(LTE RRH)(120)를 구비하고, 또한, MIMO 기술의 적용을 위해 제1 및 제2 포트(121, 122)에 각각 포설된 제1 및 제2 동축 케이블(131, 132)와 제1 및 제2 안테나 어레이(141, 142)가 구비되어 구축된다.1, a base station (BS) system 100 includes an LTE base station (LTE BTS) 110 and a remote radio equipment (LTE RRH) 120 separated from the base station 110 by using an optical interface 111 The first and second coaxial cables 131 and 132 and the first and second antenna arrays 141 and 142 installed in the first and second ports 121 and 122 for application to the MIMO technique, , 142 are provided.

이러한 기지국 시스템(100)에서는 종래의 2G 또는 3G의 통신 규격에서 보다 향상된 데이터 서비스 속도를 위해 MIMO 기술을 적용한 것으로 추가적으로 제2 동축 케이블(132)이 포설되고, 제2 동축 케이블(132)에 연결된 제2 안테나 어레이(142)가 증설되어 구축된다.In this base station system 100, a second coaxial cable 132 is installed and a second coaxial cable 132 connected to the second coaxial cable 132 is installed in addition to the MIMO technique for improving the data service speed in the conventional 2G or 3G communication standard. Two antenna arrays 142 are added and constructed.

하지만, 상술한 MIMO 기술이 적용된 종래의 기지국 시스템(100)에서는 기존에 포설된 동축 케이블 및 안테나 이외에 추가적으로 제2 동축 케이블(132)의 포설과 안테나 어레이(142)의 증설이 필요하므로 망 운용자인 이동통신 사업자 입장에서는 추가적인 인프라 구축에 따른 투자 비용의 부담이 가중되는 문제가 있다.However, in the conventional base station system 100 to which the MIMO technique is applied, in addition to the existing coaxial cables and antennas, addition of the second coaxial cable 132 and extension of the antenna array 142 are required, For telecom operators, there is a problem that the burden of investment costs due to additional infrastructure construction is increased.

따라서, 본 발명의 기술분야에서는 기지국 시스템에서 추가적인 인프라 구축 비용을 최소화하면서도 MIMO 효과를 구현할 수 있는 기술 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, in the technical field of the present invention, there is an urgent need to develop a technique that can realize the MIMO effect while minimizing the cost of constructing additional infrastructure in the base station system.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 기지국 시스템에 추가적으로 동축 케이블의 포설이나 안테나의 증설을 하지 않으면서도 MIMO 효과를 구현할 수 있어 기지국 시스템의 설치 및 운용 비용을 절감하는 하이브리드 커플러 및 이를 이용한 다중 입출력 기지국 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the conventional art as described above, and it is an object of the present invention to provide a base station system capable of realizing a MIMO effect without addition of a coaxial cable or an additional antenna, And a multi-input / output base station system using the hybrid coupler.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 하이브리드 커플러는, 기지국 시스템의 원격 무선 장비와 안테나 사이에 설치되어 다중 입출력을 가능하게 하는 하이브리드 커플러에 있어서, 적어도 두 개의 입력 단자와 적어도 두 개의 출력 단자를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 출력 단자는, 각각이 상기 적어도 두 개의 입력 단자에서 입력된 동일 신호에 대해 서로 위상차가 상이한 동일 신호로 함께 출력하여 미모(MIMO) 효과를 유도하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hybrid coupler provided between a remote wireless equipment of a base station system and an antenna and capable of performing multiple input / output, the hybrid coupler including at least two input terminals and at least two Wherein the at least two output terminals are output together with a same signal having a different phase difference with respect to the same signal input from the at least two input terminals to induce a MIMO effect, do.

바람직하게, 상기 적어도 두 개의 출력 단자는, 상기 적어도 두 개의 입력 단자로 입력된 동일 신호에 대해 각각 위상을 90도와 180도로 지연시켜 출력한다.Preferably, the at least two output terminals delay phase by 90 degrees and 180 degrees, respectively, for the same signal input to the at least two input terminals.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 하이브리드 커플러는, 기지국 시스템의 원격 무선 장비와 안테나 사이에 설치되어 다중 입출력을 가능하게 하는 하이브리드 커플러에 있어서, 적어도 두 개의 입력 단자와 적어도 하나의 출력 단자 및 종단 단자를 포함하고, 상기 적어도 하나의 출력 단자는, 상기 적어도 두 개의 입력 단자에서 입력된 동일 신호에 대해 서로 위상차가 상이한 동일 신호로 함께 출력하여 미모(MIMO) 효과를 유도하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a hybrid coupler provided between a remote radio equipment of a base station system and an antenna and capable of performing multiple input / output, the hybrid coupler including at least two input terminals and at least one Output terminal and a terminal terminal, and the at least one output terminal outputs the same signal having the same phase difference to the same signal input from the at least two input terminals together to induce a MIMO effect .

바람직하게, 상기 적어도 하나의 출력 단자는, 상기 적어도 두 개의 입력 단자로 입력된 동일 신호에 대해 각각 위상을 90도와 180도로 지연시켜 출력한다.Preferably, the at least one output terminal delays the phase of the same signal input to the at least two input terminals by 90 degrees and 180 degrees, respectively.

바람직하게, 상기 종단 단자는, 말단에 종단 저항이 결합되고, 종단 단자와 종단 저항 사이에 특정 주파수 대역의 RF 신호의 유입을 차단하는 RF 필터가 더 설치된다.Preferably, the termination terminal is further provided with an RF filter which is coupled to the terminating resistance at the terminal, and interrupts the inflow of the RF signal in the specific frequency band between the terminating terminal and the terminating resistor.

바람직하게, 상기 RF 필터는, 상기 종단 저항에 의해 반사되어 발생된 PIMD(Passive Intermodulation Distortion)의 기생 왜곡 신호가 유입되는 것을 차단한다.Preferably, the RF filter blocks a PIMD (Passive Intermodulation Distortion) parasitic distortion signal generated by being reflected by the termination resistor.

바람직하게, 상기 RF 필터는, 상기 기생 왜곡 신호의 주파수 대역을 차단하도록 설계된다.Preferably, the RF filter is designed to block the frequency band of the parasitic distortion signal.

본 발명의 기술적 과제는 상술한 하이브리드 커플러를 포함하는 기지국 원격 무선 장비 또는 안테나 시스템에 의해 달성될 수 있다.The technical problem of the present invention can be achieved by a base station remote radio equipment or an antenna system including the above-described hybrid coupler.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 다중 입출력 기지국 시스템은, 특정 통신 규격의 기지국; 상기 기지국에서 광 인터페이스로 분리되어 RF 통신을 위한 신호 처리를 수행하며, 적어도 두 개의 입출력 단자가 구비된 무선 원격 장비; 동축 케이블 선로를 통해 상기 원격 무선 장비로부터 출력되는 RF 신호를 송출하는 기지국 안테나 어레이; 및 상기 원격 무선 장비와 상기 기지국 안테나 어레이 사이에 설치되며, 상기 원격 무선 장비의 적어도 두 개의 입출력 단자와 연결되는 적어도 두개의 입력 단자와 상기 동축 케이블 선로와 연결되는 적어도 두 개의 출력 단자를 구비하는 하이브리드 커플러;를 포함하고, 상기 하이브리드 커플러의 상기 적어도 두 개의 출력 단자는, 각각이 상기 적어도 두 개의 입력 단자에서 입력된 동일 신호에 대해 서로 위상차가 상이한 동일 신호로 함께 출력하여 미모(MIMO) 효과를 유도하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a multi-input / output (I / O) base station system including: A wireless remote device separated from the base station by an optical interface to perform signal processing for RF communication and having at least two input and output terminals; A base station antenna array for transmitting an RF signal output from the remote radio equipment through a coaxial cable line; And at least two input terminals provided between the remote radio equipment and the base station antenna array and connected to at least two input and output terminals of the remote radio equipment and at least two output terminals connected to the coaxial cable line, Wherein the at least two output terminals of the hybrid coupler output a same signal having a different phase difference with respect to the same signal input from each of the at least two input terminals to induce a MIMO effect, .

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 다중 입출력 기지국 시스템은, 특정 통신 규격의 기지국; 상기 기지국에서 광 인터페이스로 분리되어 RF 통신을 위한 신호 처리를 수행하며, 적어도 두 개의 입출력 단자가 구비된 무선 원격 장비; 동축 케이블 선로를 통해 상기 원격 무선 장비로부터 출력되는 RF 신호를 송출하는 기지국 안테나 어레이; 및 상기 원격 무선 장비와 상기 기지국 안테나 어레이 사이에 설치되며, 상기 원격 무선 장비의 적어도 두 개의 입출력 단자와 연결되는 적어도 두 개의 입력 단자와 상기 동축 케이블 선로와 연결되는 적어도 하나의 출력 단자 및 종단 단자를 구비하는 하이브리드 커플러;를 포함하고, 상기 하이브리드 커플러의 상기 적어도 하나의 출력 단자는, 상기 적어도 두 개의 입력 단자에서 입력된 동일 신호에 대해 서로 위상차가 상이한 동일 신호로 함께 출력하여 미모(MIMO) 효과를 유도하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a multi-input / output (I / O) base station system including: A wireless remote device separated from the base station by an optical interface to perform signal processing for RF communication and having at least two input and output terminals; A base station antenna array for transmitting an RF signal output from the remote radio equipment through a coaxial cable line; And at least two input terminals provided between the remote radio equipment and the base station antenna array and connected to at least two input / output terminals of the remote radio equipment, at least one output terminal and an end terminal connected to the coaxial cable line, Wherein the at least one output terminal of the hybrid coupler outputs the same signal having the same phase difference to the same signal input from the at least two input terminals together to output a MIMO effect .

바람직하게, 상기 하이브리드 커플러는, 상기 원격 무선 장비의 적어도 두 개의 입출력 단자로부터 동일 신호가 출력되면, 해당 신호들에 대해 90도의 위상차를 주어 상기 기지국 안테나 어레이로 전달한다.Preferably, when the same signal is output from at least two input / output terminals of the remote wireless equipment, the hybrid coupler transfers the signals to the base station antenna array with a phase difference of 90 degrees.

바람직하게, 상기 하이브리드 커플러의 적어도 하나의 출력 단자는, 상기 적어도 두 개의 입력 단자로 입력된 동일 신호에 대해 각각 위상을 90도와 180도로 지연시켜 출력한다.Preferably, the at least one output terminal of the hybrid coupler delays the phase of the same signal input to the at least two input terminals by 90 degrees and 180 degrees, respectively.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 하이브리드 커플러의 종단 단자는, 말단에 종단 저항이 결합되고, 종단 단자와 종단 저항 사이에 특정 주파수 대역의 RF 신호의 유입을 차단하는 RF 필터가 더 설치된다.According to another aspect of the present invention, the termination terminal of the hybrid coupler is further provided with an RF filter which is coupled to a terminating resistor at a terminal, and interrupts the inflow of an RF signal of a specific frequency band between the terminating terminal and the terminating resistor.

바람직하게, 상기 하이브리드 커플러의 RF 필터는, 상기 종단 저항에 의해 반사되어 발생된 PIMD(Passive Intermodulation Distortion)의 기생 왜곡 신호가 유입되는 것을 차단한다.Preferably, the RF filter of the hybrid coupler blocks a PIMD (Passive Intermodulation Distortion) parasitic distortion signal generated by being reflected by the termination resistor.

바람직하게, 상기 RF 필터는, 상기 기생 왜곡 신호의 주파수 대역을 차단하도록 설계된다.Preferably, the RF filter is designed to block the frequency band of the parasitic distortion signal.

본 발명에 따르면, 하이브리드 커플러를 통해 추가적으로 동축 케이블의 포설이나 안테나의 증설을 하지 않더라도 MIMO 효과를 구현할 수 있게 된다. 따라서, 기지국 시스템을 구성하는 제품들의 수가 줄어들어 시스템이 간소화되고 인프라 구축에 따른 투자 비용을 절감시킬 수 있다.According to the present invention, a MIMO effect can be realized even if a coaxial cable is not additionally installed or an antenna is not additionally provided through a hybrid coupler. Accordingly, the number of products constituting the base station system can be reduced, thereby simplifying the system and reducing the investment cost of infrastructure construction.

본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 후술되는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래 기술에 따른 기지국 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 일반적인 하이브리드 커플러의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 커플러의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 하이브리드 커플러가 적용된 다중 입출력 기지국 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 측면에 따른 하이브리드 커플러가 적용된 다중 입출력 기지국 시스템의 구성을 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, And shall not be interpreted.
1 is a diagram illustrating a configuration of a base station system according to the related art.
2 is a view showing a configuration of a general hybrid coupler.
3 is a view showing a configuration of a hybrid coupler according to the present invention.
4 is a diagram illustrating a configuration of a multiple input / output base station system to which a hybrid coupler according to an aspect of the present invention is applied.
5 is a diagram illustrating a configuration of a multiple input / output base station system to which a hybrid coupler according to another aspect of the present invention is applied.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 2는 일반적인 하이브리드 커플러의 구성을 도시한 도면이다.2 is a view showing a configuration of a general hybrid coupler.

도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 하이브리드 커플러(30)는, 제1 및 제2 입력 단자(31, 32)와, 제1 및 제2 출력 단자(33, 34)로 구성된다. 이러한 하이브리드 커플러(30)는 제1 및 제2 입력 단자(31, 32) 중 어느 하나의 단자로 신호가 입력될 경우 제1 및 제2 출력 단자(33, 34)로 크기가 반으로 나누어진 신호가 각각 출력되게 된다.2, the general hybrid coupler 30 includes first and second input terminals 31 and 32, and first and second output terminals 33 and 34. The first and second output terminals 33 and 34 are connected to each other. When the hybrid coupler 30 receives a signal from one of the first and second input terminals 31 and 32, the hybrid coupler 30 outputs the signal divided into half by the first and second output terminals 33 and 34 Respectively.

예를 들어, 동일한 크기를 갖는 A 신호를 상기 제1 및 제2 입력 단자(31, 32)에 입력하는 경우, 제1 입력 단자(31)로 입력된 A 신호는 제1 및 제2 출력 단자(33, 34)에 각각 A/2의 크기를 갖는 신호가 출력된다. 이때, 제1 출력 단자(33)에는 위상 지연이 -90도인 A/2 신호가 출력되고, 제2 출력 단자(34)에는 위상 지연이 -180도인 A/2 신호가 출력되게 된다. 반면, 제2 입력 단자(32)로 입력된 A 신호는 제1 출력 단자(33)에서 위상 지연이 -180도인 A/2 신호가 출력되고, 제2 출력 단자(34)에서 위상 지연이 -90도인 A/2 신호가 출력되게 된다.For example, when an A signal having the same size is input to the first and second input terminals 31 and 32, the A signal input to the first input terminal 31 is input to the first and second output terminals 33, and 34, respectively. At this time, an A / 2 signal having a phase delay of -90 degrees is output to the first output terminal 33 and an A / 2 signal having a phase delay of -180 degrees is output to the second output terminal 34. [ On the other hand, the A signal input to the second input terminal 32 is an A / 2 signal having a phase delay of -180 degrees at the first output terminal 33 and a phase delay of -90 degrees at the second output terminal 34 The A / 2 signal is output.

이러한 하이브리드 커플러(30)는 두 개의 출력 단자(33, 34)를 모두 사용하는 경우도 있지만, 상기 출력 신호 중 하나의 신호만을 이용하는 경우도 존재한다. 이런 경우, 두 개의 출력 단자(33, 34) 중 하나의 종단에는 종단 저항을 설치하게 된다.Although the hybrid coupler 30 may use both the output terminals 33 and 34, there is a case where only one of the output signals is used. In this case, termination resistors are provided at the ends of one of the two output terminals 33 and 34.

그런데, 이와 같은 일반적인 하이브리드 커플러(30)에서는 입력 신호가 종단 저항에 의해 반사되어 발생된 PIMD(Passive Intermodulation Distortion)에 의한 기생 왜곡 신호가 다시 유입될 수 있으며, 이는 신호 불량의 주요한 원인으로 작용하였다.However, in the conventional hybrid coupler 30, a parasitic distortion signal due to PIMD (Passive Intermodulation Distortion) generated by reflecting the input signal by the terminating resistor may be introduced again, which is a main cause of signal failure.

또한, 종래에는 이와 같은 PIMD의 기생 왜곡 신호를 약화시키기 위해 출력 단자와 종단 저항 사이에 긴 동축 케이블을 설치하였다. 그러나, 이러한 종래의 방식으로는 기생 왜곡 신호를 충분히 제거하지 못하였으며, 특히, 동축 케이블을 상당히 길게 설치하여야 하는 문제점이 있었다. 이는 비용적 부담이 증가될 뿐만 아니라 공간을 많이 차지하는 문제점이 있었다.Conventionally, a long coaxial cable is provided between the output terminal and the terminal resistor to weaken the parasitic distortion signal of the PIMD. However, this conventional method does not sufficiently remove the parasitic distortion signal, and in particular, there is a problem that a coaxial cable must be installed considerably long. This not only increases the cost burden but also occupies a large space.

이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 하이브리드 커플러의 출력 단자 중 종단 저항이 설치된 단자 측에 특정 주파수 대역의 신호를 차단할 수 있는 RF 필터를 설치하여 종단 저항에서 발생된 PIMD의 기생 왜곡 신호를 원천적으로 차단할 수 있는 구성을 제안한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 커플러의 구성을 설명하기로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an output filter of a hybrid coupler, in which an RF filter capable of blocking a signal of a specific frequency band is provided on a terminal provided with a terminating resistor, thereby generating a PIMD parasitic distortion signal As shown in FIG. Hereinafter, the configuration of a hybrid coupler according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 커플러의 구성을 도시한 도면이다.3 is a view showing a configuration of a hybrid coupler according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드 커플러(300)는, 4개의 단자로 이루어지며, 일 측에 제1 및 제2 입력 단자(311, 312)가 구비되고, 타 측에 단일의 출력 단자(321)와 종단 단자(322)가 구비된다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 출력 단자(321)가 단일로 구성되는 것이 아니라 상기 종단 단자(322)도 출력 단자로 사용하여 두 개의 출력 단자로 구성될 수도 있다.Referring to FIG. 3, the hybrid coupler 300 according to the present invention includes four terminals, and has first and second input terminals 311 and 312 on one side and a single output terminal (321) and an end terminal (322). However, the present invention is not limited to this, and the output terminal 321 may be composed of two output terminals using the termination terminal 322 as an output terminal.

상기 제1 및 제2 입력 단자(311, 312)는 RF 신호가 입력되는 단자로 동작한다. 제1 및 제2 입력 단자(311, 312)는 이 중 어느 하나에 RF 신호가 입력될 수도 있지만, 동일한 RF 신호가 제1 및 제2 입력 단자(311, 312)에 함께 입력될 수도 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 입력 단자(311, 312)에 각각 입력되는 RF 신호는 타 측의 출력 단자(321)와 종단 단자(322)에 나누어 출력된다.The first and second input terminals 311 and 312 operate as terminals through which RF signals are input. The RF signal may be input to any one of the first and second input terminals 311 and 312, but the same RF signal may be input to the first and second input terminals 311 and 312 together. The RF signals input to the first and second input terminals 311 and 312 are separately output to the output terminal 321 and the terminal terminal 322 on the other side.

상기 단일의 출력 단자(321)는 상기 제1 및 제2 입력 단자(311, 312)에 입력된 RF 신호가 출력되는 단자로 동작한다. 출력 단자(321)는 상기 제1 및 제2 입력 단자(311, 312)에 각각 입력된 RF 신호의 크기를 절반의 크기를 갖는 신호로 출력하게 되며, 제1 입력 단자(311)로 입력된 RF 신호에 대해 위상을 90도 지연시켜 출력하고, 제2 입력 단자(312)로 입력된 RF 신호에 대해 위상을 180도 지연시켜 출력한다. 즉, 상기 출력 단자(321)는 상기 제1 및 제2 입력 단자(311, 312)에 동일 신호가 동시에 입력되었을 때 서로 90도의 위상차를 갖고 크기가 절반인 2개의 신호를 함께 출력할 수 있게 된다.The single output terminal 321 operates as a terminal through which the RF signal input to the first and second input terminals 311 and 312 is output. The output terminal 321 outputs a signal having a magnitude of half the magnitude of the RF signal input to the first and second input terminals 311 and 312. The RF signal input to the first input terminal 311 And outputs the RF signal to the second input terminal 312 with a phase delay of 180 degrees. That is, when the same signal is input to the first and second input terminals 311 and 312 at the same time, the output terminal 321 can output two signals having a phase difference of 90 degrees and half the size thereof .

상기 단일의 종단 단자(322)는 상기 출력 단자(321)와 동일하게 상기 제1 및 제2 입력 단자(311, 312)에 입력된 RF 신호가 출력되는 단자로 동작할 수 있으나, 그 말단에 종단 저항(330)을 결합하여 입력된 RF 신호를 터미네이션 처리하는 기능을 수행한다. 즉, 종단 단자(322)로 출력되는 RF 신호의 경우 종단 저항(330)에 의해 터미네이션되게 된다.The single end terminal 322 may operate as a terminal through which the RF signal input to the first and second input terminals 311 and 312 is outputted as the output terminal 321, And the resistor 330 to terminate the input RF signal. That is, the RF signal output to the terminal terminal 322 is terminated by the terminal resistor 330.

한편, 상기 종단 저항(330)에서는 터미네이션되는 RF 신호가 소멸되지 않고 반사되면서 PIMD(Passive Intermodulation Distortion)가 발생될 수 있으며, PIMD의 기생 왜곡 신호가 상기 종단 단자(322)로 재 유입될 수 있는 문제가 있었다.In the terminating resistor 330, a terminated RF signal may be reflected without being eliminated, so that PIMD (Passive Intermodulation Distortion) may be generated, and a parasitic distortion signal of the PIMD may be re-introduced to the termination terminal 322 .

본 발명에 따른 하이브리드 커플러(300)는 PIMD에 의한 문제를 해결하기 위하여 상기 종단 단자(322)와 상기 종단 저항(330) 사이에 특정 주파수 대역의 RF 신호의 유입을 차단하는 RF 필터(340)를 설치하는 구성을 채용하였다.The hybrid coupler 300 according to the present invention includes an RF filter 340 interposed between the termination terminal 322 and the termination resistor 330 to block the introduction of an RF signal of a specific frequency band to solve the problem caused by the PIMD And the like.

상기 RF 필터(340)는 특정 주파수 대역의 RF 신호를 차단할 수 있는 기능을 수행함으로써, 상기 종단 저항(330)에 의해 반사되어 발생된 PIMD의 기생 왜곡 신호가 유입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다. 이때, 상기 RF 필터(340)는 상기 기생 왜곡 신호의 주파수 대역을 차단하도록 설계되는 것이 바람직하다.The RF filter 340 can block an RF signal of a specific frequency band, thereby blocking the introduction of a PIMD parasitic distortion signal generated by reflection by the terminating resistor 330. At this time, the RF filter 340 is preferably designed to block the frequency band of the parasitic distortion signal.

상술한 본 발명에 따른 하이브리드 커플러(300)는 다중 입출력이 가능한 기지국 시스템(200)에 적용될 수 있다. 이하에서, 도 4 및 도 5를 참조하여 이러한 기지국 시스템(200)의 구성을 살펴보기로 한다.The hybrid coupler 300 according to the present invention can be applied to the base station system 200 capable of multi-input and output. Hereinafter, the configuration of the base station system 200 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 하이브리드 커플러가 적용된 다중 입출력 기지국 시스템의 구성을 도시한 도면이다.4 and 5 are diagrams showing a configuration of a multiple input / output base station system to which a hybrid coupler according to the present invention is applied.

먼저, 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 기지국 시스템(200)은, 특정 규격의 기지국(예컨대 4G LTE BTS)(210)과, 상기 기지국(210)에서 광 인터페이스(211)로 분리되어 RF 통신을 위한 신호 처리를 수행하는 원격 무선 장비(예컨대, 4G LTE RHH)(220)와, 상기 원격 무선 장비(220)와 연결된 동축 케이블 선로(231)를 통해 상기 원격 무선 장비(220)로부터 출력되는 RF 신호를 송출하는 기지국 안테나 어레이(240)를 구비하고, 또한 다중 입출력을 위해 상기 원격 무선 장비(220)는 두 개의 입출력 단자(221, 222)가 구비되며, 상기 원격 무선 장비(220)와 상기 기지국 안테나 어레이(240) 사이에 설치되는 하이브리드 커플러(300)를 포함하여 구성된다.4, a base station system 200 according to the present invention includes a base station (for example, 4G LTE BTS) 210 having a specific standard and an optical interface 211 separated from the base station 210, (E.g., 4G LTE RHH) 220 that performs signal processing for the remote radio equipment 220 and a coaxial cable line 231 that is connected to the remote radio equipment 220, Output terminal 221 and 222 for the multiple input and output and the remote radio equipment 220 and the base station antenna array 240 for transmitting signals to the remote radio equipment 220. In addition, And a hybrid coupler 300 installed between the antenna array 240.

다중 입출력 기술 이른바 MIMO 기술의 핵심은 동시에 다중의 입력과 출력을 가능하게 할 수 있도록 하는 것인데, 종래에는 동축 케이블 선로와 안테나의 추가로 이루어졌으나, 본 발명에서는 상기 하이브리드 커플러(300)를 통해 위상 지연 시킨 동일한 신호를 동축 케이블 선로(231)에 공통적으로 인가할 수 있도록 구성함으로써, 추가적인 비용 부담 없이 MIMO 기술의 효과를 구현할 수 있다.MIMO technology is a core technology that enables multiple inputs and outputs at the same time. In the prior art, a coaxial cable line and an antenna are added. In the present invention, however, the hybrid coupler 300 has a phase delay The same signal can be commonly applied to the coaxial cable line 231, thereby realizing the effect of the MIMO technique without any additional cost.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하이브리드 커플러(300)의 출력 단자 하나를 종단처리하여 종단 단자(322)로 구성할 수 있다. 이 경우, 상기 하이브리드 커플러(300)는 제1 및 제2 입력 단자(311, 312)가 상기 원격 무선 장비(200)의 제1 및 제2 입출력 단자(221, 222)에 각각 연결되고, 상기 단일의 출력 단자(321)가 상기 동축 케이블 선로(231)와 연결된다. 그리고, 나머지 종단 단자(322)는 말단에 종단 저항(330)을 결합하여 출력된 RF 신호를 터미네이션 처리한다. 이때, 상기 종단 단자(322)와 종단 저항(330) 사이에는 PIMD의 기생 왜곡 신호가 원격 무선 장비(220) 측으로 유입되는 것을 차단하기 위해 RF 필터(340)를 구비한다.As shown in FIG. 5, the output terminal of the hybrid coupler 300 may be terminated to form the termination terminal 322. In this case, the hybrid coupler 300 is configured such that the first and second input terminals 311 and 312 are connected to the first and second input / output terminals 221 and 222 of the remote radio equipment 200, respectively, The output terminal 321 of the coaxial cable 231 is connected to the coaxial cable line 231. The other end terminal 322 couples the terminating resistor 330 to the terminal and terminates the output RF signal. An RF filter 340 is provided between the termination terminal 322 and the terminating resistor 330 to block parasitic distortion signals of the PIMD from entering the remote radio equipment 220.

상기 하이브리드 커플러(300)는 상기 원격 무선 장비의 제1 및 제2 입출력 단자(221, 222)로부터 동일한 RF 신호가 출력되면, 해당 RF 신호들에 대해 90도의 위상차를 주어 상기 동축 케이블 선로(231)로 전달하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 하이브리드 커플러(300)의 출력 단자(321)는, 제1 및 제2 입력 단자(311, 312)로 입력된 동일한 RF 신호에 대해 각각 위상을 90도와 180도 지연시켜 출력하게 된다.When the same RF signal is output from the first and second input / output terminals 221 and 222 of the remote radio equipment, the hybrid coupler 300 applies a phase difference of 90 degrees to the RF signals and outputs the coaxial cable line 231, As shown in FIG. That is, the output terminal 321 of the hybrid coupler 300 delays the phase of the same RF signal input to the first and second input terminals 311 and 312 by 90 degrees and 180 degrees, respectively.

또한, 하이브리드 커플러(300)의 종단 단자(322)에 설치된 RF 필터(340)는 상기 종단 저항(330)에 의해 반사되어 발생된 PIMD의 기생 왜곡 신호가 유입되는 것을 차단한다. 이때, RF 필터(340)는 상기 기생 왜곡 신호의 주파수 대역을 차단하도록 설계되는 것이 바람직하다.The RF filter 340 installed at the terminal terminal 322 of the hybrid coupler 300 blocks the parasitic distortion signal of the PIMD generated by being reflected by the terminal resistor 330. At this time, the RF filter 340 is preferably designed to block the frequency band of the parasitic distortion signal.

이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 다중 입출력 방식의 기지국 시스템(200)은 PIMD의 기생 왜곡 신호의 유입을 원천적으로 차단할 수 있는 하이브리드 커플러(300)를 통해 90도의 위상차를 갖는 동일한 신호를 단일의 동축 케이블 선로(231)로 전달할 수 있게 됨으로써, 추가적인 동축 케이블 선로의 포설이나 기지국 안테나의 증설 없이도 안정적인 MIMO 효과를 구현할 수 있게 된다. 따라서, 저렴한 구축 비용으로 망 효율성을 극대화시킬 수 있게 된다.Through the above-described configuration, the multi-input / output system (200) of the present invention can provide a single signal having a phase difference of 90 degrees through a hybrid coupler (300) capable of originally blocking the inflow of a parasitic distortion signal of the PIMD It is possible to realize a stable MIMO effect without additional coaxial cable lines or additional base station antennas. Thus, it is possible to maximize the network efficiency with low installation cost.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

200 : 기지국 시스템 210 : 기지국
220 : 원격 무선 장비 300 : 하이브리드 커플러200: base station system 210: base station
220: Remote radio equipment 300: Hybrid coupler

Claims (16)

삭제delete 삭제delete 기지국 시스템의 원격 무선 장비와 안테나 사이에 설치되어 다중 입출력을 가능하게 하는 하이브리드 커플러에 있어서,
적어도 두 개의 입력 단자와 적어도 하나의 출력 단자 및 종단 단자를 포함하고,
상기 종단 단자에는, 말단에 종단 저항이 결합되고, 종단 단자와 종단 저항 사이에 특정 주파수 대역의 RF 신호의 유입을 차단하는 RF 필터가 설치되며,
상기 적어도 하나의 출력 단자는, 상기 적어도 두 개의 입력 단자로 입력된 동일 신호에 대해 각각 위상을 90도와 180도로 지연시켜 출력하여 미모(MIMO) 효과를 유도하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 커플러.A hybrid coupler installed between a remote radio equipment and an antenna of a base station system to enable multiple inputs and outputs,
At least two input terminals, at least one output terminal and an end terminal,
An RF filter is provided between the termination terminal and the termination resistor for preventing the RF signal from flowing in a specific frequency band between the termination terminal and the termination resistor,
Wherein the at least one output terminal delays the phase of the same signal input to the at least two input terminals by 90 and 180 degrees to induce a MIMO effect. 삭제delete 삭제delete 제3항에 있어서,
상기 RF 필터는,
상기 종단 저항에 의해 반사되어 발생된 PIMD(Passive Intermodulation Distortion)의 기생 왜곡 신호가 유입되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 커플러.The method of claim 3,
The RF filter includes:
And blocks a parasitic distortion signal of PIMD (PIMD) generated by being reflected by the terminating resistor. 제6항에 있어서,
상기 RF 필터는,
상기 기생 왜곡 신호의 주파수 대역을 차단하도록 설계된 것을 특징으로 하는 하이브리드 커플러.The method according to claim 6,
The RF filter includes:
And to block the frequency band of the parasitic distortion signal. 제3항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 하이브리드 커플러를 사용하여 미모(MIMO) 효과를 유도하는 기지국 원격 무선 장비.A base station remote radio equipment for inducing a MIMO effect using a hybrid coupler according to any one of claims 3, 6 and 7. 제3항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 하이브리드 커플러를 사용하여 미모(MIMO) 효과를 유도하는 안테나 시스템.An antenna system for inducing a MIMO effect using a hybrid coupler according to any one of claims 3, 6, and 7. 삭제delete 특정 통신 규격의 기지국, 상기 기지국에서 광 인터페이스로 분리되어 RF 통신을 위한 신호 처리를 수행하며, 적어도 두 개의 입출력 단자가 구비된 원격 무선 장비, 동축 케이블 선로를 통해 상기 원격 무선 장비로부터 출력되는 RF 신호를 송출하는 기지국 안테나 어레이, 및 상기 원격 무선 장비와 상기 기지국 안테나 어레이 사이에 설치되며, 상기 원격 무선 장비의 적어도 두 개의 입출력 단자와 연결되는 적어도 두 개의 입력 단자와 상기 동축 케이블 선로와 연결되는 적어도 하나의 출력 단자 및 종단 단자를 구비하는 하이브리드 커플러를 포함하는 다중 입출력이 가능한 기지국 시스템에 있어서,
상기 종단 단자에는, 말단에 종단 저항이 결합되고, 종단 단자와 종단 저항 사이에 특정 주파수 대역의 RF 신호의 유입을 차단하는 RF 필터가 설치되며,
상기 적어도 하나의 출력 단자는, 상기 적어도 두 개의 입력 단자로 입력된 동일 신호에 대해 각각 위상을 90도와 180도로 지연시켜 출력하여 미모(MIMO) 효과를 유도하는 것을 특징으로 하는 다중 입출력 기지국 시스템.A base station of a specific communication standard, a base station to an optical interface, performing remote signal processing for RF communication, a remote radio equipment having at least two input and output terminals, an RF signal output from the remote radio equipment through a coaxial cable line, And at least two input terminals provided between the remote radio equipment and the base station antenna array and connected to at least two input and output terminals of the remote radio equipment and at least two input terminals connected to the coaxial cable line, And a hybrid coupler including an output terminal and an end terminal of the base station,
An RF filter is provided between the termination terminal and the termination resistor for interrupting the inflow of an RF signal in a specific frequency band,
Wherein the at least one output terminal delays the phase of the same signal input to the at least two input terminals by 90 degrees and 180 degrees to induce a MIMO effect. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제11항에 있어서,
상기 하이브리드 커플러의 RF 필터는,
상기 종단 저항에 의해 반사되어 발생된 PIMD(Passive Intermodulation Distortion)의 기생 왜곡 신호가 유입되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 다중 입출력 기지국 시스템.12. The method of claim 11,
The RF filter of the hybrid coupler includes:
And blocks the parasitic distortion signal of PIMD (PIMD) generated by the reflection of the terminal resistance. 제15항에 있어서,
상기 RF 필터는,
상기 기생 왜곡 신호의 주파수 대역을 차단하도록 설계된 것을 특징으로 하는 다중 입출력 기지국 시스템.16. The method of claim 15,
The RF filter includes:
Wherein the multi-input / output base station system is designed to block the frequency band of the parasitic distortion signal.
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