KR19990037730A - 원편파이동통신중계시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원편파 이동통신 중계 시스템에 관한 것으로서, 특히 기지국이 서비스하는 구역내의 차폐지역에 위치한 이동 단말기에 대해서도 효과적으로 통신 중계를 실시할 수 있는 원편파 이동통신 중계 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 이동통신 기지국에서 송출되는 기지국 주파수들을 허가된 주파수대역내에서 사용하지 않는 주파수대로 주파수 변환 한 후 원편파로 변환하여 공중으로 송출하거나, 또는 단말기에서 송출한 주파수대의 원편파를 기지국 주파수들로 변환하여 상기 기지국측으로 송출하는 링크용 중계수단과; 이동 단말기에서 송출되는 기지국 주파수대들을 허가된 주파수대역내에서 사용하지 않는 주파수대로 주파수 변환 한 후 원편파로 변환하여 기지국 링크중계기로 송출하거나, 또는 상기 링크용 중계수단에서 송출되는 원편파를 기지국 주파수대들로 변환하여 상기 단말기측으로 송출하는 서비스용 중계수단으로 구성된다. 따라서, 본 발명은 이중 원편파로 중계 서비스함으로써, 종래의 서비스 방식이 산간 경사지역이나 수풀 지역 등 주위환경의 반사파에 의한 간섭이 많은 환경에서도 상호 분리도가 변하지 않아 통신회선 용량이 줄어드는 결점을 개선하고, 통신회선을 통하여 양질의 통신과 고용량의 통신 서비스가 가능하게 한다.

Description

원편파 이동통신 중계 시스템{Mobile communication relay system using a circularly polarized wave}
본 발명은 이동통신 중계를 위해 원편파를 적용한 통신망에 관한 것으로서, 특히 주위 환경의 반사파에 의한 간섭을 받지 않는 원편파를 이동통신 중계에 적용함으로써, 임의의 기지국이 서비스하는 구역내의 차폐지역에 위치한 이동 단말기에 대해서도 효과적으로 통신 중계를 실시할 수 있는 원편파 이동통신 중계 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 전계나 자계가 진동하는 방향과 파동이 진행하는 방향이 직각을 이루는 전자파에는 진행 방향과 진동의 형태(관계)에 따라 직선 편파, 원편파, 타원 편파로 구분된다.
전계나 자계의 진동 방향이 항상 일정하고, 전자파의 진행 방향과 직각인 전자파를 직선편파라고 하며, 전계나 자계의 진동평면(편파면)이 파가 진행하면서 회전하는 경우로서 특히 전계의 크기가 변하지 않는 전자파를 원편파라고 하며, 진동 평면이 회전하면서 전계 혹은 자계의 세기도 변하는 경우를 타원편파라 한다.
주어진 안테나에 대해 안테나의 편파는 안테나가 여기 되었을 때 복사파의 편파로 정의된다. 따라서 복사할 전자파의 편파에 따라 안테나의 종류가 결정된다. 그리고 복사된 전자파의 편파 형태는 안테나의 중심에서부터 방향에 따라 변한다. 그래서, 패턴의 여러 부분에서 전계는 다른 형태를 가질 수 있다.
두 일정한 채널 간섭을 줄이기 위해 마이크로파 중계 시스템은 대체할 수 있는 무선 채널 주파수를 수평 편파부터 수직 편파까지 삽입할 수 있다. 같은 해결방법을 오른쪽과 왼쪽으로 순환하는 편파에 적용할 수 있다. 그러나 이러한 원래의 시스템에 대한 안테나의 빔 폭은 상대적으로 크기 때문에 유용하지 않다.
편파 시스템에서 교차 결합 손실은 규정되어 있다. 이 시스템에서 교차 결합 손실은 다른 편파로 결합된 전력에 대해 원하는 편파를 수신한 전력의 비로 정의된다. 교차 결합 손실(분리)은 가능한 높여야 한다. 보통 안테나 시스템에서 25∼30dB 이 한 홉(hop)에 대해 요구된다.
위성 방송에서 직선 편파를 사용하면 수신지점에 따라 도래하는 편파의 경사도가 조금씩 달라지게 된다. 이것은 위성용 안테나의 빔의 변동에 의하여 지상에서 바라본 편파면이 변화하여 간섭방해를 일으키기 쉽기 때문이며 따라서 WARC-BS에서는 원편파를 채용했다. 원편파의 경우 수신 안테나 설치시 편파면의 조정이 필요없고, 위성의 안테나 빔 회전의 영향도 받지 않기 때문에 수신상의 이점도 크다. 또한 수신측에서는 수신 안테나의 1차 방사기와 컨버터 사이에 원편파/직선 편파 변환기가 필요해진다.
한편 안테나를 출발한 전파는 건물 또는 지표 반사 등에 의하여 편파가 바뀌는 경우가 있다.
기존에 서비스중인 복편파 중계방식은 직선(직교)편파를 사용하여 상호 분리도가 3OdB이 되게 하여 통신하고 있다. 따라서 장애물이 없는 곳은 별문제가 없지만, 산간 경사지역이나 수풀 지역 등은 주위환경의 반사파에 의한 간섭이 많아서 상호분리도가 30dB 이하로 떨어지고, 상호간섭에 의하여 통신회선의 이용량이 줄어든다.
따라서, 산간 경사지역이나 수풀 지역 등은 주위환경의 반사파에 의한 간섭이 많은 환경에서도 상호 분리도가 감소하지 않고, 상호간섭에 의하여 통신회선의 이용량이 줄어들지 않는 원편파 이동통신 중계 시스템의 개발이 요구되고 있다.
이에, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명은 주위 환경의 반사파에 의한 간섭에도 불구하고 상호 분리도가 감소하지 않고, 통신회선 용량을 일정하게 유지하는 원편파 이동통신 중계 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이동통신 기지국에서 송출되는 기지국 주파수대들을 허가된 주파수대역내에서 사용하지 않는 주파수대로 주파수 변환한 후 원편파로 변환하여 공중으로 송출하거나, 또는 단말기에서 송출한 주파수대의 원편파를 기지국 주파수대들로 변환하여 상기 기지국측으로 송출하는 링크용 중계수단과; 이동 단말기에서 송출되는 기지국 주파수대들을 허가된 주파수대역내에서 사용하지 않는 주파수대로 주파수 변환한 후 원편파로 변환하여 기지국 링크중계기로 송출하거나, 또는 상기 링크용 중계수단에서 송출되는 원편파를 기지국 주파수대들로 변환하여 상기 단말기측으로 송출하는 서비스용 중계수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 원편파 이동통신 중계 시스템을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 원편파 이동통신 중계 시스템의 망구성도,
도 2a는 도 1의 링크용 중계기 구성도,
도 2b는 도 1의 서비스 중계기 구성도,
도 3은 도 1의 링크용 중계기 안테나와 서비스 중계기 안테나의 일실시예이다.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 기지국 11 : 송/수신기
12 : 안테나 20 : 중계 시스템
200-1 : 링크용 중계기 200-2 : 서비스 중계기
300 : 가입자 31, 32 : 단말기
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 원편파 이동통신 중계 시스템의 망구성도로서, 이동통신망(아날로그, 디지털, PCS, GSM, IMT2000, WLL, TDMA, CDMA 등)을 서비스함에 있어서, 이동통신 기지국(10)에서 송출되는 기지국 주파수들을 중계하여 이동 단말기측으로 전송하거나, 이동 단말기(30)에서 송출되는 기지국 주파수들을 중계하여상기 기지국 측으로 전송하는 중계 시스템(20)을 기지국(10)과 단말기(30)사이에 구비하는 원편파 이동통신 중계 시스템을 도시하고 있다.
본 발명에서 특히 상기 중계 시스템(20)은 이동통신 기지국(10)에서 송출되는 직선편파 기지국 주파수대들을 허가된 주파수대역내에서 사용하지 않는 주파수대들로 변환한 후 원편파로 변환 송출하거나 또는 서비스 중계기에서 송출한 단말기 송신 주파수대의 원편파를 기지국 주파수대들로 변환하여 상기 기지국측으로 송출하는 링크용 중계수단(20-1)과, 이동 단말기에서 송출되는 기지국 수신 주파수대들을 허가된 주파수대역내에서 사용하지 않는 주파수대로 변환하여 원편파로 변환 송출하거나 또는 상기 링크용 중계수단(20-1)에서 송출되는 원편파를 직선편파 단말기 수신 주파수대들로 변환하여 상기 단말기(30)쪽으로 송출하는 서비스용 중계수단(20-2)을 포함하는 것을 도시하고 있다.
이때 상기 링크용 중계수단(20-1)과 서비스용 중계수단(20-2)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 각각 이동통신 기지국에서 송수신하는 주파수들을 수신하거나 송신하는 수단과; 상기 수신된 기지국 주파수들을 허가된 주파수 대역내에서 서비스하지 않는 주파수들로 각각 변환하거나, 또는 허가된 주파수 대역내에서 서비스하지 않는 주파수들을 기지국 주파수들로 재생하는 수단과; 상기 변환된 주파수들을 각각 좌회전 원편파와 우회전 원편파로 변환하거나, 또는 상기 원편파들을 직선편파로 변환하는 수단과; 상기 원편파를 송신하거나 수신하는 수단을 포함할 수 있다.
또한 상기 각 중계수단은 각각 신호 송수신 및 처리경로를 복수개 구비하여,상기 이동통신 기지국에서 음영지역 가입자 단말기로의 순방향 통신 서비스, 및 음영지역 가입자 단말기에서 이동통신 기지국으로의 역방향 통신 서비스를 동시에 지원하는 양방향 통신을 중계하도록 구성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 송수신 주파수대들은 원편파 대신 타원편파로 변환되어 사용될 수 있으며, 상기에 기술된 및 하기에 기술될 원편파를 송수신하고 변환하는 각종의 구성요소들은 원편파 대신 타원편파를 송수신하고 변환하는 구성요소들로 대체할 수 있다.
도 2a는 도 1의 링크용 중계수단의 일 실시예를 나타낸 회로 구성도이고, 도 2b는 도 1의 서비스 중계수단의 일 실시예를 나타낸 회로 구성도이다.
상기 도면을 참고로 하여 이동통신 기지국에서 가입자 단말기로의 순방향 통신 서비스하는 경우를 설명하기로 한다.
도 2a에서 도시된 바와 같이, 기지국(10)의 송수신기(11)에서 안테나(12)를 통하여 신호들을 송수신하면, 상기 안테나(12)에서 송신되는 2개 이상의 주파수대들(TFn, TFm)을 링크용 중계기의 안테나(200)에서 수신한 다음, 제 1 다이플렉서 및 필터부(201)에서 신호들간의 상호간섭이 일어나지 않게 한다. 상기 제 1 다이플렉서 및 필터부(201)를 통과한 신호들은 저잡음 증폭기(202)에서 잡음의 거의 없이 증폭되고, 제 1 주파수분배부(203)에서 두 개의 주파수대(TFn, TFm)로 분배된다.
상기 제 1 주파수분배부(203)에서 출력된 TFn 주파수대들은 제 1 주파수 변환 증폭부(204-1)에서 TFk 주파수, 즉 허가된 주파수 대역내에서 서비스하지 않는대역의 주파수들로 변환 증폭되고 제 1 다이플렉서(205-1)로 보낸다. 제 1 다이플렉서(205-1)에서 상호간섭이 제거된 신호들은 제 1 원편파 발생부(206-1)로 출력되며, 이 제 1 원편파 발생부(206-1)로 입력된 TFk들은 우회선 원편파로 변환된 후에, 링크용 중계기의 안테나(207)를 통하여 복사된다.
한편, 제 1 주파수분배부(203)에서 출력된 TFm 주파수들은 제 2 주파수변환 증폭부(204-2)에서 TFk 주파수(허가된 주파수 대역내에서 서비스하지 않는 주파수)들로 변환 증폭되고, 이 신호 역시 제 2 다이플렉서(205-2)에서 상호간섭이 제거된 후에 제 2 원편파 발생부(206-2)로 출력되며, 이 제 2 원편파 발생부(206-2)로 입력된 TFk들은 좌회선 원편파로 변환된 후에, 링크용 중계기(20-1)의 안테나(207)를 통하여 복사된다.
도 2b를 참조하면, 상기 링크용 중계기(20-1)에서 복사된 좌, 우회선 원편파 신호는 서비스 중계기(20-2)의 안테나(300)를 통하여 수신된다. 이렇게 수신된 좌회선 원편파는 직선 편파부(301)에서 직선편파로 변환된 후, 제 2 다이플렉서 및 필터부(302-1)에서 상호 간섭의 영향이 제거된다. 상기 제 2 다이플렉서 및 필터부(302-1)에서 출력된 신호는 저잡음 증폭기(303-1)에서 증폭된 후, 제 1 주파수 재생 증폭부(304-1)에서 초기 주파수인 TFn, 즉 기지국 주파수에서 처음 송출된 주파수대들로 변환되고 증폭되어 제 1 주파수 합성부(305-1)로 출력된다.
한편, 상기 서비스 중계기(20-2)의 안테나(300)를 통하여 수신된 우회선 원편파는 직선 편파부(301)에서 직선편파로 변환된 후, 제 3 다이플렉서 및 필터부(302-2)에서 상호 간섭의 영향이 제거된다. 상기 제 3 다이플렉서 및 필터부(302-2)에서 출력된 신호는 저잡음 증폭기(303-2)에서 증폭된 후, 제 2 주파수 재생 증폭부(304-2)에서 초기 주파수인 TFm(기지국 주파수대들)으로 변환되고 증폭되어 제 1 주파수 합성부(305)로 출력된다.
상기 제 1 주파수 합성부(305)로 입력된 TFn 과 TFm 주파수들은 합성되어 제 3 다이플렉서(306)로 출력되고, 제 3 다이플렉서(306)에서 상호간섭이 제거된 후에 안테나(307)를 통하여 전파복사된다. 상기 안테나에서 복사된 TFn 과 TFm 주파수는 음영지역의 TFn 가입자 단말기와 TFm 가입자 단말기에 각각 수신될 수 있게 된다.
이제 상기와 반대 방향으로 즉, 가입자 단말기에서 기지국으로 송신하는 경우를 설명하기로 한다.
RFm 가입자 단말기(31)에서 RFm 주파수대들을 송신하고, RFn 가입자 단말기(32)에서 RFn 주파수를 송신하면 서비스 중계기(20-2)의 송수신 안테나(307)에서 수신하고, 제 3 다이플렉서(306)에서 상호간섭이 제거된다. 상기 제 3 다이플렉서(306)에서 출력된 신호는 저잡음 증폭기(308)에서 증폭되고, 제 2 주파수 분배부(309)에서 RFn 주파수는 제 3 주파수 변환 증폭부(310-1)로, RFm 주파수는 제 4 주파수 변환 증폭부(310-2)로 각각 분배된다.
상기 제 3 주파수 변환 증폭부(310-1)에 입력된 RFn 주파수대들은 RFk 주파수, 즉 허가된 주파수 대역내에서 서비스하지 않는 주파수로 변환 증폭되어 제 2 다이플렉서 및 필터부(302-1)를 통과한 후, 직선 편파부(301)에서 우회선 원편파로 변환되어 송수신 안테나(300)에서 복사된다.
그리고 상기 제 4 주파수 변환 증폭부(310-2)에 입력된 RFm들은 RFk 주파수(허가된 주파수 대역내에서 서비스하지 않는 주파수)로 변환 증폭되어 제 3 다이플렉서 및 필터부(302-2)를 통과한 후, 원편파/직선편파 변환부(301)에서 좌회선 원편파로 변환되어 송수신 안테나(300)에서 복사된다.
상기 서비스용 중계기(20-2)에서 복사된 전파는 링크용 중계기(20-1)의 안테나(207)에 수신된 후, 제 1 원편파 발생부(206-1)에서 좌회선 원편파를, 제 2 원편파 발생부(206-2)에서 우회선 원편파를 직선 편파로 변환한다.
제 1 다이플렉서(205-1)에서 출력된 신호는 저잡음 증폭기(208-2)로 입력되어 증폭되고, 제 4 주파수 재생 증폭부(209-2)에서 RFn 주파수, 즉 기지국 주파수로 주파수 변환 증폭된 후에 제 2 주파수 합성부(210)로 출력된다.
제 2 다이플렉서(205-2)에서 출력된 신호는 저잡음 증폭기(208-1)로 입력되어 증폭되고, 제 3 주파수 재생 증폭부(209-1)에서 RFm으로 주파수 변환 증폭된 후에 제 2 주파수 합성부(210)로 출력된다.
제 2 주파수 합성부(210)로 입력된 RFn과 RFm은 제 1 다이플렉서 및 필터부(201)를 통과한 후에 송수신 안테나(200)를 통해 기지국(10)으로 복사된다.
이동통신 기지국(10)의 송수신 안테나(12)에서 이 전파를 수신하여 기지국(10) 송수신기(11)에 입력되고, 양방향 통신이 가능하게 한다.
도 3은 도 1의 링크용 중계기 안테나와 서비스 중계기 안테나의 일실시예이다.
링크 중계기(20-1)의 송수신 안테나(207)와 서비스 중계기(20-2)의 송수신안테나(300)를 사용하는 대신, 링크 중계기의 우회선 원편파 안테나(41)와 좌회선 원편파 안테나(43), 그리고, 서비스 중계기의 우회선 안테나(42)와 좌회선 원편파 안테나(44)를 사용할 수 있다. 특히, 이 경우는 원편파 안테나를 각각 독립적으로 사용하므로 원편파 직선편파 변환부(301)가 불필요하다.
결과적으로, 본 발명은 이중 원편파로 중계 서비스함으로써 상기와 같이 좋지 않은 환경에서도 상호 분리도가 변하지 않아 통신회선 용량이 줄어드는 단점을 개선하고, 통신회선을 통하여 양질의 통신과 고용량의 통신 서비스가 가능하게 한다.
본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 이중 원편파로 중계 서비스함으로써, 종래의 서비스 방식이 산간 경사지역이나 수풀 지역 등 주위환경의 반사파에 의한 간섭이 많은 환경에서도 상호 분리도가 변하지 않아 통신회선 용량이 줄어드는 결점을 개선하였다.
그리고, 통신회선을 통하여 양질의 통신과 고용량의 통신 서비스가 가능하게 해 준다.

Claims (4)

  1. 아날로그 및 디지털 이동통신 서비스 시스템에 있어서,
    이동통신 기지국에서 송출되는 기지국 주파수들을 허가된 주파수대역내에서 사용하지 않는 주파수대로 주파수 변환 한 후 원편파로 변환하여 공중으로 송출하거나, 또는 단말기에서 송출한 주파수대의 원편파를 기지국 주파수들로 변환하여 상기 기지국측으로 송출하는 링크용 중계수단과;
    이동 단말기에서 송출되는 기지국 주파수대들을 허가된 주파수대역내에서 사용하지 않는 주파수대로 주파수 변환 한 후 원편파로 변환하여 기지국 링크중계기로 송출하거나, 또는 상기 링크용 중계수단에서 송출되는 원편파를 기지국 주파수대들로 변환하여 상기 단말기측으로 송출하는 서비스용 중계수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 원편파 이동통신 중계 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 각 중계수단은 이동통신 기지국에서 송수신하는 주파수대들을 수신하거나, 또는 송신하는 수단과;
    상기 수신된 기지국 주파수대들을 허가된 주파수 대역내에서 서비스하지 않는 주파수대들로 각각 변환하거나, 또는 허가된 주파수 대역내에서 서비스하지 않는 주파수들을 기지국 주파수대들로 재생하는 수단과;
    상기 변환된 주파수들을 각각 좌회전 원편파와 우회전 원편파로 변환하거나, 또는 상기 원편파들을 직선편파로 변환하는 수단과;
    상기 원편파를 송신하거나 또는 수신하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 원편파 이동통신 중계 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 각 중계수단은 각각 신호 송수신 및 처리경로를 복수개 구비하여, 상기 이동통신 기지국에서 음영지역 가입자 단말기로의 순방향 통신 서비스, 및 음영지역 가입자 단말기에서 이동통신 기지국으로의 역방향 통신 서비스를 동시에 지원하는 양방향 통신을 중계하는 것을 특징으로 하는 원편파 이동통신 중계 시스템.
  4. 제 1항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 송수신 주파수대들은 원편파 대신에 타원편파로 변환되어 송수신되는 것을 특징으로 하는 원편파 이동통신 중계 시스템.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010089078A (ko) * 2000-03-21 2001-09-29 구관영 이중 편파 안테나를 이용한 채널 변환 중계장치
KR100779496B1 (ko) * 2004-06-01 2007-11-26 주식회사 만도 유압 브레이크용 마스터실린더의 오일리저버의 생산방법
KR20160136670A (ko) 2015-05-20 2016-11-30 주식회사 만도 리저버의 브레이크액 누출 방지구조 및 그 브레이크액 누출 방지구조를 구비하는 유압식 브레이크 시스템

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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