KR19990061552A

KR19990061552A - 다중경로의 간섭 제거장치

Info

Publication number: KR19990061552A
Application number: KR1019970081819A
Authority: KR
Inventors: 오영주
Original assignee: 서평원; 엘지정보통신 주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 1999-07-26

Abstract

본 발명은 다중 경로의 간섭 제거장치에 관한 것으로서, 건물이나 터널에 설치된 옥내용 CDMA 시스템에서 광 전송 장치인 OA를 사용하여 옥내용 통신 서비스 망을 구현할 경우 OAE 간의 거리가 근접하게 설치되어 있어 셀이 겹치는 부분에 대하여 SAW 필터를 이용하여 실시간 지연을 시켜줌으로써, 다중 경로에 의하여 발생되는 간섭을 제거시키도록 하는 것이다.

이와 같은 본 발명은 광신호를 고주파신호로 변환시키는 광 안테나소자(OAE)로부터 송/수신되는 신호를 표면탄성파에 의하여 실시간으로 지연시키는 표면탄성파 지연수단; 표면탄성파 지연수단에 입/출력되는 신호를 일정 레벨 증폭시키는 증폭수단; 증폭수단을 통하여 입/출력되는 신호를 한 개의 안테나로 송/수신이 가능하도록 송/수신 절환하는 듀플렉서(Duplexer)를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

다중경로의 간섭 제거장치 (The apparatus for interference cancellation of multi-path)

본 발명은 건물이나 터널에 설치된 옥내용 코드분할 다중접속(CDMA : Code Division Multi Access) 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면탄성파(surface acoustic wave : 이하 SAW라 약칭함) 필터를 이용하여 실시간 지연을 시켜줌으로써, 다중 경로에 의한 간섭을 제거시키도록 하는 다중 경로의 간섭 제거장치에 관한 것이다.

종래의 기술에 의한 이동통신 시스템은 도 1 에 도시된 바와 같이 건물이나 터널 내의 통신 음영지역의 이동 통신 서비스를 광 전송장치인 'OAI(Optical Antenna Interface)(11)'과 'OAE(Optical Antenna Element)(13a∼13n)'를 사용하여 서비스를 하고 있으며, 기지국 내의 OAI(11)와 통신 음역 지역내의 OAE(13a∼13n) 간은 광섬유를 사용하여 정보를 주고받을 수 있도록 구성되어 있다.

여기서 OAI(11)는 고주파(RF : Radio Frequency)신호를 광 신호로 변환시켜주는 장치이며, OAE(13a∼13n)는 광신호를 RF 신호로 변환시켜주며 안테나를 포함하는 장치이다. 또한 OAI(11)와 OAE(13a∼13n)를 합쳐서 'OA(Optical Antenna)'라 한다.

이와 같이 OAI(11)는 기지국 내에 설치되어 'BTS(Base Station Transceiver Subsystem)(12)'와 연결되어 기지국 송/수신 대역의 RF 신호를 OAE(13a∼13n)로 전송할 수 있는 광 신호로 변환하거나, OAE(13a∼13n)에서 전송되어온 광 신호를 기지국 수신 대역의 RF 신호로 변환하여 BTS(12)에 전달하는 장치이다.

OAE(13a∼13n)는 건물이나 터널 내의 통신 음영 서비스 지역에 설치되어 서비스가 가능하도록 하는 장비이다. 즉, OAI(11)로부터 받은 광 신호를 기지국 송신 대역의 RF 신호로 변환하여, 건물이나 터널에 형성된 통신 음영 서비스 지역 내의 송신 신호를 방사함으로써 단말기(10)가 기지국 송신 신호를 수신할 수 있도록 하는 기능을 수행하며, 또한 OAE(13a∼13n)에 장착된 안테나를 이용하여 단말기(10)에서 송신한 기지국 수신 대역의 RF 신호를 수신하여 광신호로 변환하여 기지국 내에 설치된 OAI(11)로 전송한다.

여기서, OAI(11)와 OAE(13a∼13n)간은 광 선로로 구성되어 있다. 하나의 경로의 OA 시스템에 사용되는 광 선로는 송신용 1개와 수신용 1개가 하나의 쌍으로 구성되며, 근접하여 있는 OAE(13a∼13n)간에 서로 겹쳐서 서비스를 하는 지역이 발생할 수 있다. 이 지역에 있는 단말기(10)는 안테나 A와 안테나 B의 각 경로를 통하여 수신된 신호의 세기가 같다. 뿐만 아니라, 단말기(10)에서 송신하여 안테나 A와 안테나 B에 수신되어 BTS(12)에 상기한 송신 신호가 수신되었을 경우 해당 신호의 세기가 동일한 지역이다. 이러한 조건이 만족할 경우, 이 신호는 서로 간섭을 준다. 그리고 이 지역은 또 다른 통신 서비스 음영 지역이다.

신호의 송신 경로의 동작은 BTS(12)의 송신 신호는 OAI(11)에 의하여 RF 신호에서 광신호로 변환되어 OAE A(13a)로 광선로를 통하여 건물이나 터널 내의 통신 서비스 음영 지역으로 전송된다. 이렇게 전송된 광 신호는 OAE A(13a)에서 다시 RF 신호로 변환되어, OAE A(13a)의 자체 안테나(A)를 통하여 통신 지역으로 방사된다.

한편 신호의 수신 경로의 동작은 OAE A(13a)의 자체 안테나(A)를 통하여 수신된 RF 신호는 OAE A(13a)에서 광 신호로 변환되어, 기지국 내에 설치되어 있는 OAI(11)에 광 선로를 통하여 전송되며, 전송된 광신호는 OAI(11)에서 RF 신호로 변환되어 BTS(12)에 전송되게 된다. 다른 OAEn(13n)의 경우에도 동일한 방법으로 동작한다. 그리고 수신 경로의 경우에는 각 경로의 신호가 결합되어 수신기로 입력된다. 이와 같은 시스템은 일반적으로 AMPS 또는 GSM의 이용통신 시스템에서 주로 사용한다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다중경로 간섭의 제거장치는 AMPS 나 GSM와 같은 시스템에서는 안테나간의 다중 경로에 의한 간섭이 큰 문제가 되지 않는다. 그러나 CDMA 시스템에서 다중 경로에 의한 실시간 지연에 의해 발생할 수 있는 간섭은 시스템 특성에 심각하게 영향을 주게되는 문제점이 있었다.

또한, OAE A와 OAE B가 근접하여 설치되어 공유하는 통신 서비스 지역이 있는 경우 기지국이나 단말기는 다중 경로에 의한 중첩 현상이 발생하여 신호가 손상을 입게된다. 결국 또 다른 통신 서비스 음영 지역이 발생되는 문제가 발생하는데, 이러한 다중 경로에 의한 실시간 지연에 의한 영향을 제거하기 위해서는 각 안테나간의 신호간의 실시간 지연이 2μs 이상이 되어야 하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 개선하고자 하여 건물이나 터널에 설치된 옥내용 CDMA 시스템에서 광 전송 장치인 OA를 사용하여 옥내용 통신 서비스 망을 구현할 경우 OAE 간의 거리가 근접하게 설치되어 있어 셀이 겹치는 부분에 대하여 SAW 필터를 이용하여 실시간 지연을 시켜줌으로써, 다중 경로에 의하여 발생되는 간섭을 제거시키도록 하는 다중 경로의 간섭 제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 이동통신 시스템의 개략 구성도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 개략적인 블록 구성도이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중경로의 간섭 제거장치의 블록 구성도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

102∼104 : 전송시간 지연장치

111 : 송신 SAW 지연부 112, 122 : 제 1, 제 2 증폭기

121 : 수신 SAW 지연부 130 : 듀플렉서

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다중 경로의 간섭 제거장치는 광신호를 고주파신호로 변환시키는 광 안테나소자(OAE)로부터 송/수신되는 신호를 표면탄성파에 의하여 실시간으로 지연시키는 표면탄성파 지연수단; 상기 표면탄성파 지연수단에 입/출력되는 신호를 일정 레벨 증폭시키는 증폭수단; 상기 증폭수단을 통하여 입/출력되는 신호를 한 개의 안테나로 송/수신이 가능하도록 송/수신 절환하는 듀플렉서(Duplexer)를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기한 간섭 제거장치는 간섭이 발생하는 지역의 한 쪽 경로에만 구비함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 다중 경로의 간섭 제거장치의 블록 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 건물내 및 지하도에서 기지국의 OAI(11)로부터 광선로를 따라 수신된 광신호를 RF 신호로 변환시키도록 구비된 다수개의 OAE(13_a∼13_2n); 및 상기 OAE(13_a∼13_2n)가 2의 배수가 되는 노드에 구비되어 OAI(11)와 OAE(13_a∼13_2n)간의 전송시간을 지연시켜 다중 경로의 중첩현상에 의한 신호손상을 방지하는 전송시간 지연장치(SAW Filter Delay Assemble : 이하 SFDA라 약칭함)(102∼104)으로 구성된다.

바람직하게, 전송시간 지연장치(102∼104)는 광신호를 고주파신호로 변환시키는 광 안테나소자(OAE)로부터 송/수신되는 신호를 표면탄성파에 의하여 실시간으로 지연시키는 송신/수신 SAW 지연부(111)(121); 상기 각 송신/수신 SAW 지연부(111)(121)에 입/출력되는 신호를 일정 레벨(20dB) 증폭시키는 제 1, 제 2 증폭기(112)(122); 및 상기 각 증폭기(112)(122)를 통하여 입/출력되는 신호를 한 개의 안테나(ANT)로 송/수신이 가능하도록 송/수신 절환하는 듀플렉서(130)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 2, 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 OAE 1(13a)과 OAE(13b) 사이에 공유되는 통신 서비스 지역이 발생된다. 이 경우, 통신 서비스가 공유되는 지역에서는 다중 경로에 의한 간섭이 발생하게 된다. 결국 이 지역은 또 다른 통신 서비스 음영이 지역이 된다. 그리고, OAE 1(13a)과 OAE(13b)간의 최대 거리는 약 100m 이다. 이때, A 경로와 B 경로간의 지연시간의 차이는 0.5㎲ 이하가 된다. 이러한 경우에 기지국과 단말기는 CDMA RAKE 수신기를 이용하여 다중 경로에 의한 간섭을 제거할 수 있는데, 이 기능을 수행하기 위해서는 다중 경로의 신호간의 시간 지연이 2㎲ 이상이어야 한다.

여기서, 광 선로의 실시간 지연 시간을 살펴보면 5㎲/㎞ 이다. 또한 전송 손실은 0.4/㎞이다.

이와 같은 OAE(13a∼13_2n)에 설치되는 SFDA(102∼104)는 CDMA 시스템에 CDMA RAKE 수신기의 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 각 경로별로 실시간 지연을 가지며 신호를 주고받도록 한다.

즉, 전송 손실이 매우 작은 광섬유를 이용하여 실시간 지연을 구현함으로써 건물이나 터널에 설치된 CDMA 시스템에서 발생되는 다중 경로에 의한 간섭을 제거시키는 기능을 수행한다.

물론, OAE(13a∼13_2n)에 가까운 지역은 인접된 다른 OAE의 신호가 간섭을 준다고 하여도 그 간섭의 크기가 작기 때문에 문제가 되지 않는다. 따라서, OAE가 겹치는 지역은 신호의 크기가 비슷하기 때문에 다른 두 경로를 신호가 서로 간섭을 줌으로써 신호의 왜곡이 발생된 것이다.

이러한 경우, 두 신호의 경로를 거쳐온 시간의 차이가 2㎲ 이상일 경우에는 단말기(10)와 기지국에서의 RACK 수신기의 기능에 의하여 두 경로의 신호가 자동적으로 구분되게 된다. 따라서, SFDA(102)에 의하여 다른 두 경로를 통해 들어온 신호는 간섭을 받지 않도록 할 수 있다.

한편, SFDA(102)는 OAE 1(13a)에는 연결되어 있지 않고, OAE 2(13b)에만 연결한다. 즉, 모든 경로에 SFDA를 연결하는 것이 아니라, 홀수 번째 OAE에는 설치하지 않고, 짝수 번째 OAE 2n에만 연결한다. 왜냐하면, 실제 경로의 지연시간의 차이가 2㎲ 이상만 유지하면 되며, 3개이상의 경로가 간섭을 주는 경우는 거의 없기 때문이다. 따라서, 간섭이 발생되는 지역의 한 쪽 경로에만 SFDA를 장착하면 되는 것이다.

도 3은 SFDA의 상세 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 2개의 경로로 구성되어 있다. 하나의 경로는 송신(Tx) 경로이고, 다른 하나는 수신(Rx) 경로이다. 그리고 이와 같이 2개의 경로는 듀플렉서(130)에서 하나의 경로로 결합되어 안테나(ANT)와 연결된다. 그리고, 각 경로는 각각 증폭기(112)(122)로 증폭된다. 왜냐하면, SAW 지연부(111)(121)에서 약 2.5㎲ 실시간 지연한 신호는 약 20dB 정도의 삽입손실을 가지고 있기 때문에 이와 같은 증폭기(112)(122)를 사용하여 그 손실을 보상하여 준다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 건물이나 터널에 설치된 옥내용 CDMA 시스템에서 광 전송 장치인 OA를 사용하여 옥내용 통신 서비스 망을 구현할 경우 OAE 간의 거리가 근접하게 설치되어 있어 셀이 겹치는 부분에 대하여 SFDA를 이용하여 실시간 지연을 시켜줌으로써, 다중 경로에 의하여 발생되는 간섭을 제거할 수 있는 효과가 있다.

Claims

광신호를 고주파신호로 변환시키는 광 안테나소자(OAE)로부터 송/수신되는 신호를 표면탄성파에 의하여 실시간으로 지연시키는 표면탄성파 지연수단;

상기 표면탄성파 지연수단에 입/출력되는 신호를 일정 레벨 증폭시키는 증폭수단;

상기 증폭수단을 통하여 입/출력되는 신호를 한 개의 안테나로 송/수신이 가능하도록 송/수신 절환하는 듀플렉서를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 다중경로의 간섭 제거장치.
제 1 항에 있어서,

상기 표면탄성파 지연수단은 송신 및 수신 신호를 각각 표면탄성파 필터를 이용하여 실시간으로 지연하는 송신 표면탄성파 지연수단 및 수신 표면탄성파 지연수단으로 구성함을 특징으로 하는 다중 경로의 간섭 제거장치.
제 1 항에 있어서,

상기 다중 경로의 간섭 제거장치는 간섭이 발생하는 지역의 한 쪽 경로에만 구비함을 특징으로 하는 다중 경로의 간섭 제거장치.