KR19990029554A

KR19990029554A - 모듈러, 분산형 무선장치 구조 및 동일한 안테나를 사용하는이중 반송파 접속

Info

Publication number: KR19990029554A
Application number: KR1019980036551A
Authority: KR
Inventors: 아펠 마크; 존슨 미첼; 에스. 크사포 존; 에스. 라 피터
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 1999-04-26
Also published as: KR100375143B1; GB2329798A; US6430420B1; GB9819607D0; CN1214602A; GB2329798B

Abstract

기지국 송·수신기(transceiver)는 두 개의 장치로 나누어지며, 송·수신기(transceiver)/RF 전단 모듈을 포함하는 무선장치와 메인장치가 이들이다. 무선장치는 전력손실을 최소화하기 위하여 안테나 근처에 설치된다. 다른 실시예에서는 다수의 송·수신기(transceiver)/RF 전단 모듈이 결합기(combiner)를 사용하지 않으면서 다수의 RF 반송신호를 지원하여 무선 장치의 크기와 무게를 최소화하고 필요한 안테나 갯수를 줄일 수 있도록 배치된다.

Description

모듈러,분산형 무선장치 구조 및 동일한 안테나를 사용하는 이중 반송파 접속

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 개선된 기지국 시스템에 관한 것이다.

도 1은 이동국(10), 기지국(20), 이동국에서 기지국으로 전송되는 전자기파 통신링크를 나타내는 역방향링크(30), 기지국에서 이동국으로 전송되는 전자기파 통신링크를 나타내는 정방향링크(40)를 포함하는 무선 통신 시스템을 도시한다.

셀룰라 원리에 근거한 이와 같은 무선 통신 시스템에서 서비스영역(49)은 도 2에 나타난 바와 같이 셀(cell) 이라 불리는 (따라서 그 명칭은 셀룰라라 함) 다수의 작은 영역(50,52,54,56)으로 나뉘어 진다. 각각의 셀에는 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템 (Base Station Transceiver Subsystem: BTS)이라는 무선장치가 구비되어 있는 셀 사이트(site)(58,60,62,64)가 있다. 특정 영역내에 마크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀 등 단계적 통신가능범위를 가지게 하기 위한 다수의 셀 레이아웃(layout)이 제공될 수 있으며 마크로 셀은 가장 넓은 영역을 가지며 피코 셀은 가장 좁은 영역을 가진다. 피코 셀은 빌딩의 내부용, 특정지역(캠퍼스, 운동장, 공항, 쇼핑몰)용, 마크로 셀 또는 미니 셀의 보충용, 특별한 행사지역 또는 자연 재해지역에 대한 임시용, 원격지용으로 사용될 수 있다.

도 3에 나타난 바와 같이 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템(66)은 이동가입자나 이동국(10)에 링크를 제공한다. 각각의 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템(66)은 전(omni)방향파는 360。 통신가능 범위를, 일(uni)방향파는 부분(sector)이라고 하는 360。보다 작은 범위를 제공하는 전(omni)방향 및 일(uni)방향 전자기파 전달을 지원하기 위한 하나 또는 다수의 안테나(67)를 포함한다. 예를 들어, 전형적인 일방향 배치에서는 각각의 부분(sector)이 180。 또는 120。 통신가능 범위를 제공하는 2개 또는 3개의 부분(sector)이 있을 수 있다. 각각의 부분은 적어도 한 개의 안테나를 필요로 한다. 계속해서 도 3을 보면 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템(66)이 기지국 제어기(BSC)(70)에 연결된다. 다수의 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템(66)이 하나의 기지국 제어기(70)에 연결될 수 있다. 각각의 기지국 제어기(70)는 이동교환센터(Mobile Switching Center:MSC)(72)에 연결되며 이동교환센터는 공중교환 전화통신망(PSTN)에 연결된다.

도 4에 나타난 바와 같이 기존의 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템(66)은 4개의 주요 기능 블럭을 포함한다. 4개의 주요 기능 블럭은 RF 전단(front end)(74), 다수의 송·수신기(transceiver)(76), 다수의 모뎀 프로세서(78), 제어기(80)이다. 제어기(80)는 T1 또는 E1 라인을 통해 기지국 제어기(70)에 접속되고, RF 전단(74)은 도 5에 나타난 바와 같이 일반적으로 탑(tower)이나 전주(pole)(82)의 최상부에 설치된 안테나(67)에 연결된다.

전형적인 시스템에서는, 도 4에 나타난 4개의 주요 기능 블록은 지상 또는 지상 가까이에서 하나 또는 서로 서로 가까이에 위치하는 다수의 하우징(housing)에 담겨져 있다. 도 5에 나타나 있는 바와 같이 긴 동축 케이블(84)은 안테나(67)가 설치된 전주(pole)나 탑(tower)(82) 최상부까지 이어진다. 케이블 길이는 설치 시나리오에 따라 50에서 200피트(feet)까지 변화시킬 수 있다. 케이블 손실(loss)을 2에서 4 데시벨(db)까지 줄이기 위해 전형적으로는 직경이 3/4에서 1 1/2 인치인 케이블이 사용된다. 케이블 손실은 수신감도를 떨어뜨리고 전송전력을 감소시킨다.

안테나 케이블에서의 손실을 줄이기 위하여 RF전단을 안테나가 설치된 곳의 가까이에 설치할 수 있으며, 또는 전체 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템 장치를 안테나 가까이에 설치할 수 있다. 그러나 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템의 무게와 크기 때문에 전체 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템 장치를 안테나에 가까운 탑이나 전주(pole)의 최상부 근처에 설치하는 것은 실용적(practical)이지 못하다.

종래의 AMPS 방식 무선통신시스템에서는 30 - 40 명의 사용자에게 서비스하기 위해서 30 - 40개의 송·수신기(transceiver)가 필요하다. TDMA 방식 무선통신시스템에서는 IS-54 기준 TDMA 시스템에서 채널당 3명의 사용자가 배당된다. 따라서 필요한 송·수신기(transceiver)의 수는 1/3로 줄어들게 된다.

필요한 송·수신기(transceiver)의 갯수가 많기 때문에 AMPS 방식 무선통신시스템과 TDMA 방식 무선통신시스템에서 송·수신기(transceiver)를 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템 메인 장치에서 분리하는 것은 매우 실용적이지 못하다. 그러나 CDMA 방식 무선통신시스템에서는 대역폭이 매우 넓어져서, 예를 들면 사용자 20명이 한 개의 광대역 RF 채널을 이용할 수 있고, 따라서 한 개의 송·수신기(transceiver)가 사용자 20명에게 이용될 수 있다.

위에서 기술한 바와 같이, 만약 송·수신기(transceiver)가 안테나로부터 이격되어 지상에 설치되면 안테나와 송·수신기(transceiver)를 연결하기 위해 50에서 200 피트(feet) 길이의 케이블이 필요하게 된다. 이러한 긴 케이블은 큰 전력 손실을 가져온다. 예를 들면, 기지국 송·수신기(transceiver) 장치에서의 100W 전력증폭기는 케이블에서 3db 손실이 생겨 안테나에서는 단지 약 50W 정도의 전력만이 전달된다. 케이블에서의 전력손실은 또한 수신측 감도를 떨어뜨리게 된다.

이러한 전력 손실을 최소화하기 위하여 몇몇 제조업자들은 RF 전단을 나머지 기지국 송·수신기(transceiver) 장치로부터 분리하였다. 도 6은 그러한 탑 최상부에 설치된 RF 전단 또는 저잡음 증폭기(LNA)와 전력증폭기(PA)를 나타낸다. 이러한 경우에도 여전히 저잡음 증폭기(LNA)/전력증폭기(PA) 장치와 송·수신기(transceiver) 사이에 무선 주파수 신호를 전송할 필요가 있다. 무선주파수 신호의 주파수가 증가함에 따라 전력 손실 또한 증가한다. 1.9 기가 헤르쯔 범위에서 작동하는 PCS 시스템에서 저잡음 증폭기(LNA)/전력 증폭기(PA) 장치와 송·수신기(transceiver) 사이를 이어주는 케이블에서의 전력손실은 상대적으로는 여전히 높다. 그러나 전력 손실 전체량은 비교적 작으며 전력증폭기(PA)에 의한 전력증폭은 전력손실을 보충하기 위해 사용가능하다. 그러나 전송로와 수신로에서 발생한 RF 케이블 손실은 여전히 전송효율을 떨어뜨리고 수신감도를 감소시킨다. 따라서 그러한 손실을 최소화하기 위해 상대적으로 굵은 동축 케이블을 사용할 것이 요구된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 고이득, 고 차단점(intercept point) 저잡음 증폭기(LNA)가 필요하게 된다.

이러한 응용례에서는 대개 RF 신호를 기지국에 전달하는 하나 또는 다수의 큰 일인치 동축케이블이 있다. 이러한 신호들은 묶음(bundle)이나 이중통신(diplex)되지 않으며 각각의 케이블의 양쪽 끝에 접속기(connector)가 필요하게 된다. RF 신호차폐(signal shield)는 케이블의 양 끝에서 지면으로 접지된다. 보통의 경우, 이격되어 있는 장치를 접지하여 지면루프(ground loop)를 이루게 되는 다른 케이블 또는 끈이 있다. 지면루프(ground loop)는 공통모드 전류를 통해 신호로에 위상을 증가시키는 잡음결합을 야기하며 이는 자기결합을 통해서도 야기될 수 있다.

탑의 위와 아래로 RF신호를 전파하는 것의 단점은 동축케이블과 관련된 삽입손실을 줄이기 위해 케이블 직경이 커야만 한다는 점이다. 케이블은 보통 무겁고, 부피가 크며 표준 RG 58 케이블보다 3배 비싸다. RF 신호를 전송하는 경우의 다른 단점은 각각의 신호가 하나의 동축에서 전파된다는 것이다. 각각의 동축은 케이블의 양쪽 끝에 각각의 접속기를 필요로 한다. 이러한 케이블형과 관련된 접속기는 크며 기지국 장치 덮개의 많은 부분을 설치영역으로 필요로한다. 전송 및 수신신호와 관련된 RF 주파수 때문에 RF 신호를 동일한 동축케이블로 이중통신하게 하는 것이 어렵다.

송·수신기(transceiver)의 다른장치는 통상 탑의 아랫부분의 기지국에 위치한다. 다른장치는 전자음향합성장치(synthesizer), 상향변환기, 하향변환기, 변조기, 복조기를 포함한다.

종래의 탑 상부 장치는 탑 하부에 위치한 마이크로프로세서와 메모리를 포함한다. 역순환시험(loop-back test)과 함께 교정작업이 외부에서 행해져야만 한다. 이는 통상 시스템내에 이동시뮬레이터가 있을 것을 필요로 한다. 전력은 일반적으로 20V로 탑 최상부에 보내어 진다. 탑 위에서의 전압이 낮으면 낮을수록 전력선에서 전력강하가 더 커진다. 전형적인 탑 최상부 장치는 송수전환기(duplexer)를 격납한다. 송수전환기는 공통안테나 포트를 공유하는 하나의 공동(cavity)에서의 전송 및 수신필터이다. 만약 탑 최상부가 다이버시티(diversity) 방시을 취힌 경우에는 별도의 수신필터가 추가된다. 전형적인 탑 최상부는 하우징(housing)내에 덮개의 칸막이(bulkhead) 접속기에 연결되는 동축케이블과 함께 송수전환기(듀플렉서)와 수신공동필터를 가진다. 이러한 설계방법은 동축 케이블로 인해 수신감도 및 전송효율을 떨어뜨리는 삽입손실을 더하게 한다.

탑 최상부 장치의 전형적인 전력증폭기는 CDMA 변조 전력전달을 위해 A급 증폭기를 사용한다. 증폭기는 전송중인 하나 또는 다수의 트래픽(traffic) 채널이 있든 없든 항상 완전히 on으로 동작되게한다. 이러한 설계방법은 파일럿신호만을 또는 매우 작은 수의 트래픽 채널을 전송할 때 전력증폭기에서의 전력손실 때문에 비효율적이다. 전력손실이 많기 때문에 탑 최상부 장치는 장치에서의 전력손실을 보충하고 장치내의 작동온도를 최상으로 유지하기 위하여 필요한 열면적을 수용할 많큼 커야한다.

도 7은 송·수신기(transceiver)/RF 전단 모듈 74.10a 와 76.10a, 74.10b와 76.10b, 74.10g와 76.10g의 세부블록도이다. 안테나 67.10b, 67.10a 및 67.10g 는 RF 신호를 전송하고 수신한다. 반면에 67.10b', 67.10a' 및 67.10g'는 RF 신호를 수신하기만 한다. 이중수신기는 유익한 정보로부터 잡음을 분리하기 위한 비교목적으로 사용된다. 각각의 송·수신기(transceiver)/RF 전단 모듈은 송수전환기(DX), 수신필터(RX), 전송장치(TX), 두 개의 수신기 장치(R-0, R-1), 세 개의 전력증폭기를 포함한다. 다수의 RF 반송신호를 전송하는 다수의 송·수신기(transceiver)를 지원하기위해 필요로 하는 안테나 수를 감소시키기 위하여 도 8A와 8B 에 나타난 바와 같이 결합기(combiner) 또는 결합기/다수의 반송파 선형 전력증폭기(PA) 배치가 사용되어 왔다. 그러나 결합기(combiner)의 사용은 기지국시스템에 비용, 크기, 무게의 문제를 더하게 된다. 따라서 결합기를 사용하지 않고 그러한 연결을 할 수 있게 함이 바람직하다.

전력손실 및 전력사용량을 최소화 할 수 있고 수신감도와 전송효율을 향상시킬 수 있는 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템이 필요로 된다. 또한 결합기를 사용하지 않고 다수의 RF 반송파를 지원하기 위해 동일한 안테나 세트를 이용하는 다수의 송·수신기(transceiver)를 갖는 기지국이 필요하다.

따라서, 본 발명은 안테나 근처에 위치하는 송·수신기(transceiver)를 포함하는 무선장치와 안테나에서 이격되어 있고 비교적 가는 케이블로 무선장치에 연결되어 있는 메인장치를 가지는 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템을 제공한다.

안테나 케이블에서의 삽입손실은 수신기 감도를 떨어뜨리며 1:1 비율(데시벨 대 데시벨)에서 전송전력을 감소시킨다. 두 개의 장치를 분리함으로써 무선장치를 안테나 가까이 설치할 수 있게 되고 삽입손실을 최소화 하게된다. 이렇게 하여 비교적 저전력 전력증폭기의 사용을 가능하게 하며, 종래의 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템 내에서 사용중인 고전력 전력증폭기와 대등한 전송전력을 얻을 수 있다. 한 개의 메인 장치에 세 개 까지의 무선 장치가 연결될 수 있다. 무선 장치는 모두 같은 주파수 또는 다른 주파수에서 작동 가능하다. 한 개 또는 다수의 무선장치가 메인장치와 이격되지 않을 수 도 있다.

본 발명은 또한 결합기 사용없이 동일한 안테나를 이용하는 다수의 RF 반송파 접속을 제공한다.

본 발명의 다른 장점 및 특징들은 다음과 같다.

1. 출력 전력의 교정은 공장에서 이루어 질 수 있으며 무선 장치는 어떠한 메인장치와도 함께 사용될 수 있도록 프로그램될 수 있다. 무선장치는 메모리에 축소전력설정값 뿐만 아니라 최고전력설정값도 저장하여 메인장치 대신에 무선장치로부터 셀 크기 조정을 할 수 있게 할 것이다.

2. 약화 및 감쇠가 메인장치보다는 무선장치에서 얻어질 수 있다.

3. 무선장치에서 전력제어검출이 이루어 질 수 있고, 보다 중요하게는 이 검출을 전체 전송로의 기능을 검증하기 위해 사용한다는 것이다. 전력 증폭기가 전주(pole)위에 설치되어 있는 장치에서는 출력전력을 검출할 수는 있으나 전력 증폭기 모듈 또는 메인 장치에 문제가 있는지를 알지 못한다.

4. 무선장치에서의 전체 전송기능과 함께 무선장치는 단지 전송된 데이터에 대한 기저대역(baseband)신호만을 수신하고 상향변환과 증폭은 모두 행한다. 이렇게 함으로써 저손실 RF 그리고/또는 무선장치까지의 중간주파수(IF:intermediate frequency) 케이블 연결이 필요없게 되고 무선장치는 무선주파수(RF:radio frequency)가 전주까지 이어지면서 손실을 발생시키는 장치보다 고효율로 작동된다.

5. 전력검출은 전력증폭기가 전주(pole)에 올려지고 메인장치에서의 송·수신기(transceiver)가 전력조절 및 전력검출을 한 후에 이루어진다.

6. 1차로와 다이버시티(diversity)로에 대한 RSSI와 기저대역신호가 전송기 출력전력에 따라 무선장치에서 발생한다. 이는 수신 중간주파수(IF)를 전송 기저대역신호와 이중통신되게하고(duplexed), 그 결과로 케이블과 접속기(connectors) 갯수를 줄일 수 있다. 이중급전장치(diplex) 주파수의 분리는 구현상 별개의 문제이다.

7. 안테나에 연결됨과 더불어 한 개의 금속하우징에 두 개의 수신필터와 한 개의 전송 필터를 갖게하기 위해 이중 수신기 및 전송기가 설치되고 송수전환기(duplexer)를 통하여 연결된다. 이는 안테나와 내부 전송기 및 수신필터 사이에 케이블 손실을 없게하므로 작업수행상 상당한 장점이 된다.

8. 상향변환이 무선장치에서 이루어지기 때문에 직접 변조가 전송 구성의 복잡도를 완화시킬 수 있고, 전송 IF를 전주(pole)에 보내고 다시 RF에 상향전송하는 시스템에 상당한 비용절감을 가져온다. 많은 더 작은 RF 장치가 필요하게 된다.

9. 전자음향합성장치는 채널처리소자에서 멀리 위치하기 때문에 그들은 종래의 시스템보다는 잡음에 훨씬 덜 영향받는다.

송·수신기(transceiver)를 안테나에 가까이 위치시키고 나머지 기지국 장치를 가지는 메인장치로부터 이격되게 설치함으로써 고주파 신호에 반대되는 저주파신호가 송·수신기(transceiver)에서 메인장치로 전달될 수 있게 된다. 수신측에서는 송·수신기(transceiver)가 고주파신호를 저주파신호로 변환하고, 전송측에서는 송·수신기(transceiver)가 메인장치로부터의 저주파신호를 고주파신호로 변환하여 전송하게 된다. 따라서 무선장치와 메인장치 사이에서는 저주파신호만이 전달되고, 결국 두 장치를 연결하는 케이블에서의 전력손실을 최소화한다. 이는 또한 더 얇고 저가인 케이블을 사용할 수 있게 한다.

메인장치로부터 송·수신기(transceiver)를 분리하는 다른 장점은 메인장치의 크기를 훨씬 작게할 수 있고 무게를 적게 할 수 있다는 점이다. 크기와 무게의 감소는 마크로(macro) 셀의 경우보다 더 많은 수의 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템이 필요한 피코(pico) 셀이나 마이크로(micro) 셀 사용시에 특히 장점이 된다.

도 1은 종래의 기술에 따른 무선 통신 시스템 도형도이다.

도 2는 종래의 기술에 따른 셀룰라 통신 그리드(grid) 및 셀 사이트(site) 도형도이다.

도 3은 종래의 기술에 따른 지상 공중교환 전화망(PSTN)에 연결된 기지국 시스템(Base Station System: BSS)의 블록도이다.

도 4는 종래의 기술에 따른 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템의 기능 블록도이다.

도 5는 탑 상부에 설치된 안테나에 연결된 지상 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템을 나타낸다.

도 6은 탑 상부에 설치된 종래의 기술에 떠른 RF 전단 모듈의 블록도이다.

도 7은 종래의 기술에 떠른 RF 전단 모듈의 세부 블록도이다.

도 8A와 8B는 다수의 송·수신기(transceiver)를 지원하기 위해 한 개의 안테나를 사용하는 종래의 방법을 나타내는 블록도이다.

도 9A와 9B는 각각 본 발명에 따른 전체구성 및 세 부분(sector)구성의 기지국 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 10은 본 발명에 따라 상부에 설치된 안테나에 연결된 기지국 시스템을 나타낸다.

도 11은 본 발명에 사용되는 피코 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템 약어 리스트이다.

도 12A와 12B는 본 발명에 따른 기지국 시스템의 기능 블록도이다.

도 13는 본 발명에 따른 기지국 시스템의 연결도이다.

도 14은 본 발명에 따른 기지국 시스템의 세부 블록도이다.

도 15은 본 발명에 따른 송·수신기(transceiver)/RF 전단 모듈의 다른 실시예의 세부 블록도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

이하에서 기술하는 본 발명의 바람직한 일 실시예는 피코(pico) 셀(cell) 기지국에 관한 것이다. 그러나 마크로(macro) 셀(cell), 마이크로(micro) 셀(cell)을 포함하는 무선 통신 시스템에서의 어떤 기지국 시스템에서도 본 발명은 이용될 수 있을 것이다.

도 9A를 참조하면, 본 발명에 따른 피코 기지국시스템은 메인장치(105)와 무선장치(110)로 구성되는 피코 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템(100)을 포함한다. 도 9A는 전체구성(omni configuration)의 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템을 나타내며 도 9B는 세 개 부분(sector) 구성의 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템을 나타낸다. 무선장치(110)는 메인장치(105)로부터 적어도 150 피트(feet)까지는 떨어진 곳에 설치 될 수 있는 이격된 장치이다. 메인장치(105)는 도 10에 나타난 바와 같이 탑이나 전주(pole)(115)의 하부에 설치되도록 설계된다. 무선장치(110)는 탑 상부에 설치된 하나 또는 다수의 안테나에 결합된다. 무선장치는 전력증폭기(PA), 저잡음증폭기(LNA), 전자음향결합장치(synthesizer), 상향변환기, 하향변환기, 변조기로 이루어지는 송·수신기(transceiver)이다. 복조기는 메인장치(105)에 설치된다. 기저대역(baseband) 아날로그 신호와 IF 신호는 메인장치(105)를 무선장치(110)에 연결시키는 케이블(122)로 전파된다. 이러한 것의 장점은 케이블이 이중통신될 수 있고 작은 직경을 가진 고가가 아닌 표준 RG 58 동축 케이블을 통해 전달 가능하다는 점이다. 다른 신호는 48V 전력, 10MHz 기준, RS422 제어선을 가지는 장치 사이에서 전달되어야만 한다. 두 개 장치를 분리하여 무선장치를 안테나 가까이 설치할 수 있게 한다. 안테나 케이블에서의 삽입손실은 수신감도를 떨어뜨리고 1:1 비율(데시벨 대 데시벨)에서 전송전력을 감소시킨다. 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템 전송전력은 이미 낮은 쪽에 있으므로 무선장치를 안테나 가까이 두게 하여(그렇게 하여 삽입손실을 감소시킴) 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템의 효율을 향상시킨다.

메인장치(105)와 무선장치(110) 사이에서 케이블에 의해 전달된 신호는 1KHz에서 240MHz 까지에서 동작되도록 설계된다. 이렇게 하여 얇고 저가의 케이블을 사용하여도 신호감쇠가 적게된다. 예를들어, 최대의 허용가능한 케이블 길이는 150 피트(feet)가 될 수 있다. 동축선의 전체 개수는 3 이고 차동짝(differential pairs)의 갯수도 3 이다. 모든 선과 동축케이블은 외부에서 보면 한 개의 케이블같이 보이는 한 개의 중합체 외피에 묶여진다. 한 개의 다중-선(multi-wire)/동축연결기가 케이블 양쪽 끝에 사용된다. 외부에서 설치하기 쉽게하기 위하여 단일(single) 케이블이 완성품으로 내장된다. 케이블 직경은 코너를 도는 내부작업 및 굴곡반경이 밀착된 지역뿐 아니라 외부에서의 설치를 용이하게 하기 위하여 0.75 인치이하로 유지된다.

무선장치(110)는 또한 교정데이타를 보관하고 송·수신기(transceiver)에 실시간 온도보상을 제공하기 위해 마이크로프로세서와 비휘발성 메모리를 포함한다. 이동시뮬레이터가 필요하지 않으며 외부에서의 시스템 교정이 필요하지 않다.

무선장치(110)에 연결되는 동축케이블은 송·수신기(transceiver)에 결합되는 변압기이다. 이렇게하여 지면루프(ground loop)의 가능성을 제거한다. 무선장치(110)가 메인장치(105)로부터 적어도 150 피트(feet)까지는 이격되어 설치될 수 있고, 만약 무선장치(110)가 접지된 전주(pole) 또는 다른 도전체에 연결되면 잡음결합으로 인한 시스템 실행성능 저하가 없게 된다. 전력은 24V 또는 48V로 탑 최상부에 전달된다. 이렇게 하여 전력선에서 전력강하가 적게 되고 시스템은 더욱 효율적으로 된다.

무선장치(110)는 송수전환기(duplexer)/수신(RX) 공동(cavity) 필터를 격납한다. 이는 한 개의 알루미늄 공동(cavity)에 결합된 세 개의 필터이다. 송수전환기 공동을 다이버시티(diversity) 수신공동(receive cavity)과 결합함으로써 장치 내부의 공간은 다른 회로에 사용될 수 있고 비용이 감소된다.

무선장치(110)의 송수전환기(duplexer)/수신(RX) 공동필터는 그 필터의 접속기가 장치 덮개를 통하여 들어가서 방수벽(bulkhead) 접속기까지 어떠한 동축케이블도 배제되도록 설계된다. 이는 장치내의 부품수를 줄여서 여분의 공간을 남길 수 있고 비용을 감소시킨다. 증폭기 효율이 향상되고 수신감도가 떨어지지 않는다.

도 11은 여기에서 사용되는 피코-기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템 약어 리스트이다. 도 12A와 도 12B에는 피코-기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템(100')의 주요기능 블록을 나타내는 블록도가 도시되어 있다. 도시되어 있는 대로 메인 장치(105')는 6개의 기능 장치를 포함한다: 메인제어카드(PMCC)(125), 채널카드(PCC)(130), 전송 및 수신 인터페이스 카드 (TRIC)(135), 시간 및 주파수 카드 (TFC)(140), 전력시스템조합(PSA)(145)와 가열/냉각 조절장치(150). 무선장치(110.1', 110.2', 110.3') 각각은 두 개의 기능 장치, 즉 송·수신기(transceiver)(155)와 안테나 인터페이스(160)를 포함한다.

도 13는 간단히 표시하기 위해 피코-기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템(100')의 한 개의 무선장치를 갖는 연결도를 표시한 도형도를 나타낸다.

도 14은 피코-기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템(100')의 세부블록도이며, 이전의 다른 도면에서 사용된 참조번호와 동일 또는 유사한 번호는 동일 또는 유사한 장치를 가리킨다.

도 15은 이중 반송파 세 개 부분(sector) 배치를 지원하는 무선장치(110')의 다른 실시예이다. 도 7과 도 14에서 사용된 참조번호와 동일.유사한 참조번호는 동일.유사한 장치를 가리킨다. 수신장치 R-0(110.2')는 110-3'의 수신필터(RX)에 연결되거나 결합되고 수신장치 R-1(110.3')은 110.2'의 수신필터(RX)에 연결되거나 결합된다.

본 발명을 구체적인 실시예와 관련하여 도시하고 기술하였으나 특허청구범위에 기재된 청구범위만으로 한정되는 본 발명의 범위를 일탈하지 않으면서 여기에서 구체적으로 기술된 실시예에 대한 다양한 변경이 관련기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 가능하며 또 다른 실시예도 가능함이 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 안테나 근처에 위치하는 송·수신기(transceiver)를 포함하는 무선장치와 안테나에서 이격되어 있고 비교적 가는 케이블로 무선장치에 연결되어 있는 메인장치를 분리하여 무선장치를 안테나 가까이 설치할 수 있게 함으로써 삽입손실을 최소화 한다. 이렇게 하여 비교적 저전력 전력증폭기의 사용을 가능하게 하며, 종래의 기지국 송·수신기(transceiver) 서브시스템 내에서 사용중인 고전력 전력증폭기와 대등한 전송전력을 얻을 수 있게 한다. 한 개의 메인장치에 세 개 까지의 무선장치가 연결될 수 있다. 무선장치는 모두 같은 주파수 또는 다른 주파수에서 작동 가능하다. 한 개 또는 다수의 무선장치가 메인장치와 이격되지 않을 수 도 있다. 본 발명은 또한 결합기 사용없이 동일한 안테나를 사용하는 다수의 RF 반송파(carrier) 접속을 제공한다.

Claims

안테나;

상기의 안테나 근처에 위치하고 상기의 안테나에 연결되며 송·수신기를 포함하는 제1장치와

상기의 안테나에서 이격되어 있고 상기의 제1장치에 연결되어 있는 제2장치를 포함하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
제1항에 있어서,

상기의 제1장치는 안테나 인터페이스를 포함함을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
제1항에 있어서,

상기의 제2장치는 메인제어카드, 채널카드, 전송 및 수신 인터페이스 카드, 시간 및 주파수 카드, 전력시스템조합와 가열/냉각 조절장치를 포함함을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
제1항에 있어서,

상기의 제1장치와 상기의 제2장치는 적어도 150피트(feet)까지는 이격됨을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
제1항에 있어서,

상기의 제1장치와 상기의 제2장치가 이격되지 않음을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
제1항에 있어서,

상기의 제1장치와 상기의 제2장치를 열결하는 케이블은 0.75 인치 이하임을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
제1항에 있어서,

상기 제1장치는 교정데이타 보관 및 실시간 온도보상을 위해 마이크로프로세서와 비휘발성 메모리를 포함함을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
안테나;

상기의 안테나 근처에 위치하고 상기의 안테나에 연결되며 송·수신기를 포함하는 제1장치;

상기 제1장치에서 제1수신장치는 제2수신장치의 수신필터에 연결되고 제2수신장치는 제1수신장치의 수신필터에 연결되며;

상기의 안테나에서 이격되어 있고 상기의 제1장치에 연결되어 있는 제2장치를 포함하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
제8항에 있어서,

상기 제1장치는 교정데이타 보관 및 실시간 온도보상을 위해 마이크로프로세서와 비휘발성 메모리를 포함함을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
제8항에 있어서,

상기의 제1장치는 안테나 인터페이스를 포함함을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
안테나;

상기의 안테나 근처에 위치하고 상기의 안테나에 연결되며 송·수신기를 포함하는 제1장치와

상기의 안테나에서 이격되어 있고 상기의 제1장치에 연결되어 있는 제2장치를 포함하는 기지국 송·수신기 서브시스템을 포함하는 기지국시스템.
제11항에 있어서,

상기의 제1장치는 안테나 인터페이스를 포함함을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
제11항에 있어서,

상기의 제2장치는 메인제어카드, 채널카드, 전송 및 수신 인터페이스 카드, 시간 및 주파수 카드, 전력시스템조합와 가열/냉각 조절장치를 포함함을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
제11항에 있어서,

상기의 제1장치와 상기의 제2장치는 적어도 150피트(feet)까지는 이격됨을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
제11항에 있어서,

상기의 제1장치와 상기의 제2장치가 이격되지 않음을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
제11항에 있어서,

상기의 제1장치와 상기의 제2장치를 열결하는 케이블은 0.75 인치이하임을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
제11항에 있어서,

상기 제1장치는 교정데이타 보관 및 실시간 온도보상을 위해 마이크로프로세서와 비휘발성 메모리를 포함함을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
안테나;

상기의 안테나 근처에 위치하고 상기의 안테나에 연결되며 송·수신기를 포함하는 제1장치;

상기 제1장치에서 제1수신장치는 제2수신장치의 수신필터에 연결되고 제2수신장치는 제1수신장치의 수신필터에 연결되며;

상기의 안테나에서 이격되어 있고 상기의 제1장치에 연결되어 있는 제2장치를 포함하는 기지국 송·수신기 서브시스템을 포함하는 기지국시스템.
제18항에 있어서,

상기 제1장치는 교정데이타 보관 및 실시간 온도보상을 위해 마이크로프로세서와 비휘발성 메모리를 포함함을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.
제18항에 있어서,

상기의 제1장치는 안테나 인터페이스를 포함함을 특징으로 하는 기지국 송·수신기 서브시스템.