KR19990007620A - 무선통신 중계용 부스터 회로 - Google Patents

Abstract

공중 무선 신호를 수신하여 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링하여 증폭하는 제 1 수신부와, 송수신 채널을 구비하고 상기 제 1 수신부에서 출력된 음성신호를 제공받아 수신 채널을 통해 전송하는 제 1 송수 전환기와, 상기 제 1 송수 전환기의 송신 채널을 통해 소정의 음성신호를 제공받아 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링한 후 공중으로 송출하는 제 1 송신부와, 상기 제 1 송수 전환기와 송수신 채널을 공유하여 음성신호를 송신 및 수신하는 제 2 송수 전환기와, 상기 제 2 송수 전환기로부터 출력된 음성신호를 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링한 후 외부 무선 단말기로 송출하는 제 2 송신부, 및 상기 외부 무선 단말기로부터 송출된 음성신호를 수신하여 증폭하고, 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링하여 증폭한 후 상기 제 2 송수 전환기의 송신 채널로 출력하는 제 2 수신부를 구비하여, 중/대형 중계기를 대신하여 개개인이 임의로 설치할 수 있는 개인용 부스터 회로를 제공함으로써, 통신업자나 가입자가 저가의 비용으로 손쉽게 구입하여 통신의 사각 지대나 수신 감도가 약한 지역에 임의로 설치할 수 있어 보다 고품질의 이동 통신 서비스를 받을 수 있고, 이로 인해 이동 통신업체의 서비스 신뢰도를 향상시키고, 보다 넓은 통신시장의 확장과 동일 분야의 통신 시장 경쟁력을 높일 수 있는 무선통신 중계용 부스터 회로에 관한 것이다.

Description

무선통신 중계용 부스터 회로

본 발명은 무선통신 부스터(Booster)에 관한 것으로서, 특히 수신 감도가 낮은 지역에서 낮은 출력의 무선 음성신호를 증폭한 후 고품질의 무선 음성신호로 무선 단말기와 송수신하는 것을 가능하게 한 무선통신 중계용 부스터 회로에 관한 것이다.

최근 정보통신 기술의 발전과 생활 형태의 변화와 경제의 성장 등은 통신 문화의 형태를 급속도로 변화시키고 있고, 정보화 시대에 있어 고속의 정보 전달에 대한 요구로 인해 때와 장소에 구애받지 않고 가정, 사무실, 야외 또는 일반 공중 환경에서도 양질의 통신 서비스를 경제적으로 받을 수 있는 이동 통신 서비스는 일상 생활에 있어 없어서는 안 될 중요한 통신 매체로 자리잡고 있다.

상기 이동 통신 시스템은 서비스 지역을 하나의 넓은 지역으로 사용하는 광역 방식과는 달리 전체 서비스 지역을 셀(Cell)이라는 소규모의 서비스 영역으로 분할하고, 각 셀 내에서는 사용 가능한 일정한 수의 무선 채널을 할당하게 된다.

그리고 각 셀 내에 설치된 무선 기지국(Cell Site)들은 교환 시스템에서 집중 제어하며, 이동 통신에 대한 수요가 급속히 증가함에 따라 보다 많은 가입자를 수용하기 위하여 셀룰러 시스템은 한정된 주파수 대역에서 가입자 수를 증가시키며, 서비스 지역을 전지역으로 확장하기 위해 보다 많은 무선 기지국(중계기)을 설치하여 셀을 늘여가고 있는 추세이다.

도 1은 일반적인 무선 중계기의 개략적인 블록도로서, 전파를 매체로 한 음성 신호를 송수신하는 복수의 송수신 안테나(1, 1a)와, 음성 신호를 안테나(1a)로 전송하거나 안테나(1)로부터 전송받을 수 있고 음성신호를 동시에 양방향으로 처리할 수 있는 복수의 송수 전환기(12, 12a)와, 상기 송수 전환기(12, 12a)를 통해 출력된 음성 신호에서 발생하는 잡음을 감소하는 저잡음 증폭기(14, 14a)와, 상기 저잡음 증폭기(14, 14a)를 통해 출력되는 신호 중 원하는 주파수 대역의 음성신호만을 통과시키는 필터(16, 16a)와, 상기 필터(16, 16a)를 통해 출력되는 음성 신호를 증폭하는 구동 증폭기(18, 18a)와, 상기 구동 증폭기(18, 18a)에서 출력된 신호를 필터링한 후 송수 전환기로 출력하는 고역필터(20, 20a)를 포함한다.

상기와 같이 구성된 중계기는, 전파의 수신 감도가 약한 공공 건물이나 지역에 도 2와 같이 설치하여 이동 통신 서비스의 영역을 보다 더 넓게 확장할 수 있다.

즉, 중계기의 제 1 송수신 안테나(1)를 수신 감도가 양호한 지역에 설치하고, 중계기의 또다른 송수신 안테나(1a) 또는 누설동축케이블(5)을 수신 감도가 약한 대형건물의 지하 주차장이나 지하철 또는 터널에 설치함으로써, 수신 감도가 약한 지역으로 전파를 증폭, 전송하여 고품질의 무선 통신 서비스를 제공할 수 있다.

하지만, 상기와 같이 대형 건물의 지하 주차장이나 지하 장소 등에 설치되는 중/대형 중계기는 비용적인 측면에서 고가의 장비이다.

따라서, 이동 통신 서비스업자는 셀 내의 수신 감도가 약한 모든 지역에 고가의 중계기를 설치하는 것이 경제적인 측면에서 많은 부담으로 작용했고, 전파의 사각지대나 건물의 지하에 거주하는 이동 통신 가입자들에게 고품질의 서비스를 제공할 수 없어 가입자의 불만을 초래하였고, 그로 인해 이동 통신업체의 시장 경제력이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 수신 감도가 낮은 지역에서 저출력의 무선 음성신호를 증폭하여 고품질의 무선 신호로 무선 단말기와 송수신할 수 있게 한 무선통신 중계용 부스터 회로를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 개인용 무선통신 부스터 회로로 수신 감도가 낮은 지역에 거주하는 무선 단말기 가입자에게 고품질의 통신 서비스를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 공중 무선 신호를 수신하여 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링하여 증폭하는 제 1 수신부; 송수신 채널을 구비하고, 상기 제 1 수신부에서 출력된 음성신호를 제공받아 수신 채널을 통해 전송하는 제 1 송수 전환기; 상기 제 1 송수 전환기의 송신 채널을 통해 소정의 음성신호를 제공받아 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링한 후 공중으로 송출하는 제 1 송신부; 상기 제 1 송수 전환기와 송수신 채널을 공유하여 음성신호를 송신 및 수신하는 제 2 송수 전환기; 상기 제 2 송수 전환기로부터 출력된 음성신호를 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링한 후 외부 무선 단말기로 송출하는 제 2 송신부; 및 상기 외부 무선 단말기로부터 송출된 음성신호를 수신하여 증폭하고, 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링하여 증폭한 후 상기 제 2 송수 전환기의 송신 채널로 출력하는 제 2 수신부를 구비한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또다른 장치는, 송수신 채널을 구비하여 음성신호를 수신하거나 송출하는 송수 전환기; 상기 송수 전환기로부터 출력된 음성신호를 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링한 후 외부 무선 단말기로 송출하는 송신부; 및 상기 외부 무선 단말기로부터 송출된 음성신호를 수신하여 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링하여 증폭한 후 상기 송수 전환기의 송신 채널로 출력하는 수신부를 구비한다.

도 1은 일반적인 무선통신 중계기를 나타낸 개략적인 회로 블록도이고,

도 2는 도 1의 설치예를 나타낸 도면이고,

도 3은 본 발명에 의한 무선통신 중계용 부스터 회로를 나타낸 개략적인 블록도이고,

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 도 3의 상세 회로를 나타낸 도면이고,

도 5는 도 3의 설치예를 나타낸 도면이고,

도 6은 도 3의 다른 설치예를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100: 부(Slave) 회로부 130: 제 1 수신부

150: 제 1 송수 전환기(Duplexer) 170: 제 2 송신부

200: 주(Master) 회로부 210: 제 2 송수 전환기(Duplexer)

230: 제 1 송신부 290: 제 2 수신부

131,135,171,175,231,235,291,295: 증폭기

133,173,233,293: 필터 300: 무선 단말기(Cellular Phone)

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.

도 3은 본 발명에 의한 무선통신 중계용 부스터를 나타낸 개략적인 블록도로서, 수신감도가 양호한 지역에 설치되는 부(Slave) 회로부(100) 및 수신 감도가 약하거나 없는 지역에 설치되는 주(Master) 회로부(200)를 구비한다.

상기 부 회로부(100)는, 공중 무선 신호를 수신하여 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링하여 증폭하는 제 1 수신부(130)와, 송수신 채널(Tx, Rx)을 구비하고 상기 제 1 수신부(130)에서 출력된 음성신호를 제공받아 수신 채널(Rx)을 통해 전송하는 제 1 송수 전환기(150)와, 상기 제 1 송수 전환기(150)의 송신 채널(Tx)을 통해 소정의 음성신호를 제공받아 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링한 후 공중으로 송출하는 제 2 송신부(170)를 포함한다.

또한, 주 회로부(200)는, 상기 제 1 송수 전환기(150)와 송수신 채널(Tx, Rx)을 공유하여 음성신호를 송신 및 수신하는 제 2 송수 전환기(210)와, 상기 제 2 송수 전환기(210)로부터 출력된 음성신호를 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링한 후 외부 무선 단말기(300)로 송출하는 제 1 송신부(230)와, 상기 외부 무선 단말기(300)로부터 송출된 음성신호를 수신하여 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링하여 증폭한 후 상기 제 2 송수 전환기(150)의 송신 채널(Tx)로 출력하는 제 2 수신부(290)를 포함한다.

즉, 상기와 같이 구성되는 무선통신 중계용 부스터는 송, 수신 2채널 방식을 사용하고 있으며, 부 회로부(100)의 제 1 수신부(130)와 제 1 송수 전환기(150)의 수신 채널(Rx)을 통해 선별 증폭된 음성신호가 주 회로부(200)의 제 2 송수전환기(210)와 제 1 송신부(230)를 경유해서 무선 단말기(300)로 송출되는 수신 채널이 형성된다.

또한, 송신 채널은 상기 주 회로부(200)의 제 2 수신부(290)와 제 2 송수 전환기(210)의 송신 채널(Tx)을 통해 선별 증폭된 음성신호가 부 회로부(100)의 제 1 송수 전환기(150)와 제 2 송신부(170)를 경유해서 기지국이나 다른 중계기로 송출하는 과정으로 형성된다.

도 4는 본 발명에 의한 도 3의 상세 블록도로서, 부(Slave) 회로부(100)의 제 1 수신부(130)와 제 1 송수 전환기(150)와 제 2 송신부(170) 및 주(Master) 회로부(200)의 제 2 송수 전환기(210)와 제 1 송신부(230)와 제 2 수신부(290)를 구비한다.

상기 부 회로부(100)의 제 1 수신부(130)는, 제 1 수신 안테나(110)에 유기된 공중 무선 신호를 증폭하는 제 1 증폭기(131)와, 상기 제 1 증폭기(131)로부터 출력된 신호 중 원하는 주파수 대역의 신호를 선택하고 필터링하는 제 1 필터(133)와, 상기 제 1 필터(133)에서 출력된 신호를 증폭하는 제 2 증폭기(135)로 구성되어 있다.

또한, 제 1 송수 전환기(150)는 송수신 밴드패스필터를 구비하여 송수신 채널(Tx, Rx)을 형성하고, 상기 제 2 증폭기(135)에서 출력된 신호를 수신 채널(Rx)을 통해 주 회로부(200)로 전송하고, 상기 주 회로부(200)에서 출력된 신호를 송신 채널을 통해 제 2 송신부(170)로 출력하도록 구성되어 있다.

제 2 송신부(170)는, 상기 주 회로부(200)로부터 전송된 음성신호를 제 1 송수 전환기(150)를 통해 제공받아 증폭하는 제 3 증폭기(171)와, 상기 제 3 증폭기(171)를 통해 출력된 음성신호 중 원하는 주파수 대역의 신호를 선택하는 제 2 필터(173)와, 상기 제 2 필터(173)를 통해 출력된 신호를 증폭하는 제 4 증폭기(175), 및 상기 제 4 증폭기(175)로부터 출력된 음성 신호를 증폭하여 공중으로 송출하는 제 2 송신 안테나(190)를 포함한다.

한편, 주 회로부(200)의 제 2 송수 전환기(210)는 송수신 밴드패스필터를 구비하여 송수신 채널을 형성하고, 송수신 채널(Tx, Rx)을 통해 상기 제 1 송수 전환기(150)와 상호 음성 신호를 전달하도록 구성되어 있다.

제 1 송신부(230)는, 상기 제 2 송수 전환기(210)의 수신 채널(Rx)로부터 출력된 음성 신호를 증폭하는 제 5 증폭기(231)와, 상기 제 5 증폭기(231)로부터 출력된 신호 중 원하는 주파수 대역의 신호를 선택하고 필터링하는 제 3 필터(233)와, 상기 제 3 필터(233)에서 출력된 신호를 증폭하는 제 6 증폭기(235)와, 상기 제 6 증폭기(235)로부터 출력된 음성 신호를 증폭하여 외부 무선 단말기(300)로 송출하는 제 1 송신 안테나(250)로 구성되어 있다.

또한, 제 2 수신부(290)는, 소정의 외부 무선 단말기(300)로부터 송출된 음성신호를 수신하는 제 2 수신 안테나(270)와, 상기 제 2 수신 안테나(270)에 수신된 음성신호를 증폭하는 제 7 증폭기(291)와, 상기 제 7 증폭기(291)를 통해 출력된 음성신호 중 원하는 주파수 대역의 신호를 선택하는 제 4 필터(293), 및 상기 제 4 필터(293)를 통해 출력된 신호를 증폭하여 상기 제 2 송수 전환기(210)의 송신 채널(Tx)로 출력하는 제 8 증폭기(295)를 포함한다.

즉, 상기 부 회로부(100)의 제 1 수신 안테나(110)에 도 1과 같은 중, 대형 중계기(10)로부터 송출된 음성 신호가 유기되면 제 1 증폭기(131)를 통해 증폭하여 수신하고, 수신된 음성 정보 중 원하는 주파수 대역의 신호를 필터링(133)하여 증폭(135)한 후 제 1 송수 전환기(150)의 수신 채널(Rx)을 통하여 주 회로부(200)의 제 2 송수 전환기(210)로 전송한다.

주 회로부(200)의 제 2 송수 전환기(210)는 제 1 송수 전환기(150)에서 전송된 음성 신호를 제 5 증폭기(231)를 통해 증폭하고 증폭한 신호 중 원하는 주파수 대역의 신호만을 제 3 필터(233)를 통해 필터링한 후 증폭(235)하여 제 1 송신 안테나(250)를 통해 이동 통신 가입자의 무선 단말기(300)로 송출하게 되는 것이다.

한편, 상기 주 회로부(200)의 제 2 수신 안테나(270)에 무선 단말기(300)로부터 송출된 음성 신호가 유기되면, 제 7 증폭기(291)를 통해 증폭하여 수신하고, 수신된 음성 정보 중 원하는 주파수 대역의 신호를 필터링(293)하여 증폭(295)한 후 제 2 송수 전환기(210)의 송신 채널(Tx)을 통하여 부 회로부(100)의 제 1 송수 전환기(150)로 전송한다.

부 회로부(100)의 제 1 송수 전환기(150)는 제 2 송수 전환기(210)에서 전송된 음성 신호를 제 3 증폭기(171)를 통해 증폭하고, 증폭한 신호 중 원하는 주파수 대역의 신호만을 제 2 필터(173)를 통해 필터링한 후 증폭(175)하여 제 2 송신 안테나(190)를 통해 도 1과 같은 중계기(10)로 송출하게 되는 것이다.

상기와 같이 작동되는 중계용 부스터 회로는, 개인이 직접 설치할 수 있는 소형 중계기로서, 지하의 가정 집 또는 대략 200평 이하의 소 건물에 설치되는 장비로서 도 1과 같은 중, 대형 중계기보다 출력이 낮고, 경량이며, 설치 방법이 간단하다.

도 5는 도 3의 설치예를 간단하게 도시한 도면으로서, 부 회로부(100)는 서비스 셀 영역 내의 수신 감도가 약하거나 양호한 지역에 설치하고, 주 회로부(200)는 전파의 수신 감도가 약하거나 없는 지하 또는 전파의 사각 지대에 설치한다.

도 6은 도 3의 다른 설치예를 나타내 도면으로서, 도 3의 부 회로부(100)는 사용하지 않고, 주 회로부(200)만 사용하여 설치한 것을 나타냈다.

이것은 이동 통신 가입자가 전파의 수신 감도가 양호한 지역에서 국소적으로 전파의 사각 지대에 거주하는 경우에 사용하는 것으로서, 주 회로부(200)만으로 신호를 증폭하여 중계하는 것이 가능하기 때문에 부 회로부는 사용하지 않는다.

따라서, 상술한 바와 같이 본 발명에서는, 중/대형 중계기를 대신하여 개개인이 임의로 설치할 수 있는 개인용 부스터 회로를 제공함으로써, 통신업자나 가입자가 저가의 비용으로 손쉽게 구입하여 통신의 사각 지대나 수신 감도가 약한 지역에 임의로 설치할 수 있어 보다 고품질의 이동 통신 서비스를 받을 수 있고, 이로 인해 이동 통신업체의 서비스 신뢰도를 향상시키고, 보다 넓은 통신시장의 확장과 동일 분야의 통신 시장 경쟁력을 높일 수 있다.

Claims (2)

1. 공중 무선 신호를 수신하여 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링하여 증폭하는 제 1 수신부;

   송수신 채널을 구비하고, 상기 제 1 수신부에서 출력된 음성신호를 제공받아 수신 채널을 통해 전송하는 제 1 송수 전환기;

   상기 제 1 송수 전환기의 송신 채널을 통해 소정의 음성신호를 제공받아 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링한 후 공중으로 송출하는 제 1 송신부;

   상기 제 1 송수 전환기와 송수신 채널을 공유하여 음성신호를 송신 및 수신하는 제 2 송수 전환기;

   상기 제 2 송수 전환기로부터 출력된 음성신호를 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링한 후 외부 무선 단말기로 송출하는 제 2 송신부; 및

   상기 외부 무선 단말기로부터 송출된 음성신호를 수신하여 증폭하고, 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링하여 증폭한 후 상기 제 2 송수 전환기의 송신 채널로 출력하는 제 2 수신부를 구비한 것을 특징으로 하는 무선통신 중계용 부스터 회로.
2. 송수신 채널을 구비하여 음성신호를 수신하거나 송출하는 송수 전환기;

   상기 송수 전환기로부터 출력된 음성신호를 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링한 후 외부 무선 단말기로 송출하는 송신부; 및

   상기 외부 무선 단말기로부터 송출된 음성신호를 수신하여 증폭하고 원하는 주파수 대역의 음성신호를 필터링하여 증폭한 후 상기 송수 전환기의 송신 채널로 출력하는 수신부를 구비한 것을 특징으로 하는 무선통신 중계용 부스터 회로.