KR19990072537A

KR19990072537A - 무선원격통신시스템및방법

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Publication number: KR19990072537A
Application number: KR1019990004551A
Authority: KR
Inventors: 페어필드로버트찰스; 파그나노카마인제임스2세; 루키존스탠리; 시몬스마이클랄프; 자팔라크리스토퍼에프
Original assignee: 루센트 테크놀러지스 인크
Priority date: 1998-02-13
Filing date: 1999-02-10
Publication date: 1999-09-27
Also published as: TW411675B; CA2260286A1; JPH11317977A; CN1233894A; EP0938241A3; BR9905186A; US6259910B1; EP0938241A2

Abstract

본 발명은 무선 원격 통신 시스템 아키텍처에 관한 것으로, 이 아키텍처는 중앙화된 블록 라디오(radio) 아키텍처를 지원할 수 있고, 비교적 저비용의 케이블(예를 들어, 트위스트-페어(twisted-pair) 등)을 이용하여 정보-보유 신호를 블록 라디오로부터 지리적으로 분산된 라디오 헤드로 분배할 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 하나 이상의 정보-보유 신호를 라디오 다중화, 변조, 및 채널 부호화한 후, 저비용 케이블을 통해 전송할 수 있도록 하나 이상의 정보-보유 신호를 무선 주파수가 아닌, 중간 주파수로 업 컨버트한다. 각 라디오 헤드와 공동으로 배열된 업 컨버터는 안테나에 의한 방사(radiation)를 위해 중간 주파수 신호를 무선 주파수로 업 컨버트한다.

Description

무선 원격 통신 시스템 및 방법{INDOOR TDMA COMMUNICATIONS SYSTEM}

본 발명은 전반적으로 원격 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 원격 통신 시스템용 아키텍처에 관한 것이다.

도 1은 소정의 지역 내에 위치한 다수의 무선 단말기(예를 들어, 무선 단말기(101-1∼101-3))로 무선 원격 통신 서비스를 제공하는 종래의 전형적인 무선 원격 통신 시스템의 일부분을 개략적으로 도시한 도면이다. 전형적인 무선 원격 통신 시스템의 중심부는 이동 교환 센터(Mobile Switching Center : "MSC") 또는 이동 전화 교환국(Mobile Telephone Switching Office : "MTSO")으로도 알려져 있는 무선 교환 센터(Wireless Switching Center : "WSC")(120)이다. 전형적으로, 무선 교환 센터 (120)는 시스템에 의해 서비스되는 지역 전반에 걸쳐 분산되어 있는 다수의 기지국(예를 들어, 기지국(103-1∼103-5))과, 시내 및 장거리 전화 그리고 데이터 네트워크(예를 들어, 시내 통화국(local-office)(130, 138) 및 시외 통화국(toll-office)(140))에 연결된다. 무선 교환 센터(120)는 특히 무선 단말기간 그리고 무선 단말기와 유선 단말기(예를 들면, 유선 단말기(150))(이는 시내 및/또는 장거리 네트워크를 통해서 시스템에 연결됨)간에 호출을 설정하고 유지하는 일을 한다.

무선 원격 통신 시스템에 의해 서비스되는 지역은 "셀"이라 불리는 공간적으로 다른 다수의 영역으로 분할된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 각 셀은 육각형으로 도식적으로 표현되어 있으나, 실제로 각 셀은 시스템에 의해 서비스되는 지역의 지형에 의존하는 불규칙한 형태를 통상적으로 갖는다. 전형적으로, 각 셀은 하나의 기지국을 포함하는데, 기지국은 그 기지국이 그 셀 내에 있는 무선 단말기와 통신하기 위해 사용하는 라디오 및 안테나를 포함하며 또한 그 기지국이 무선 교환 센터(120)와 통신하기 위해 사용하는 전송 장비도 포함한다.

예를 들면, 무선 단말기(101-1)가 무선 단말기(101-2)와 통신하고자 할 때, 무선 단말기(101-1)는 원하는 정보를 기지국(103-1)으로 전송하고, 기지국(103-1)은 전송된 정보를 선로(wireline)(102-1)를 통해 무선 교환 센터(120)로 중계한다. 전송된 정보를 수신하여 그 전송된 정보가 무선 단말기(101-2)와의 호출 설정을 위한 것임을 인지하게 되면, 무선 교환 센터(120)는 다시 선로(102-1)를 통해 그 정보를 기지국(103-1)으로 반송하고, 기지국(103-1)은 반송된 정보를 라디오를 통하여 무선 단말기(101-2)로 중계한다.

도 2는 종래의 전형적인 무선 원격 통신 시스템의 아키텍처에 대한 블럭도이다. 전형적으로, 각 기지국은 별도의 다른 선로를 통해 기지국 제어기(201)에 연결된다. 기지국 제어기(201)는 무선 교환 센터(120)와 함께 배치(반도시 그럴 필요는 없음)될 수 있다.

예를 들면, 기지국(130-1)은 선로(102-1)를 통해 기지국 제어기(201)에 연결되고, 기지국(103-3)은 선로(102-3)를 통해 기지국 제어기(201)에 연결된다. 선로(102-1, 102-3)는 저렴하고 용이하게 설치되는 트위스트-페어(twisted-pair)로 제조될 수 있다. 이와 같은 아키텍처에 따라, 각 라디오(radio)는 송수신용 안테나의 근처에 배치된다. 이에 반하여, 새로이 대두된 기술에 의해 제안된 바에 따르면, 라디오는 기지국으로부터 제거되어 블록 라디오(block radio)로써 알려진 단일 장치내에서 라디오(radio)의 기능이 중앙 집중된다.

블록 라디오는 디지털 신호 처리 기법을 이용하여 하나 이상의 정보-보유(information-bearing) 신호를 다중화, 변조, 채널 부호화 그리고 업 컨버트(upconvert)하도록 프로그램된 디지털 신호 프로세서(digital signal processor)이다. 블록 라디오는 하나 이상의 전형적인 라디오 기능과 동일한 기능을 수행하지만, 전형적인 라디오와는 다른 몇 가지 특성을 갖고 있다. 첫째, 전형적인 라디오는 단일 정보-보유 신호를 처리한다. 이에 반해서, 블록 라디오는 전반적으로 다수의 정보-보유 신호를 동시에 처리할 수 있다.

둘째, 전형적인 라디오는 무선 주파수 부품(예를 들어, 캐패시터, 인덕터, 오실레이터 등)으로 제조되며, 정보-보유 신호의 처리는 부품들의 전기적인 특성에 의해 수행되어 대체로 부품들의 전기적인 특성에 의해 규정된다. 이에 반하여, 블록 라디오는 주로 디지털 신호 프로세서를 포함하며, 정보-보유 신호의 처리는 소프트웨어와 소프트웨어 파라미터에 의해 규정된다.

셋째, 전형적인 라디오에서의 정보-보유 신호의 특성(예를 들어, 변조 기법, 밴드 폭 등) 변경은 하나 이상의 무선 주파수 부품을 변경함으로써 이행될 수 있다. 이에 반하여, 블록 라디오에서의 정보-보유 신호의 특성 변경은 블록 라디오를 제어하는 소프트웨어 및/또는 소프트웨어 파라미터를 변경함으로써 이행될 수 있다. 이는 블록 라디오가 원격 통신 링크를 통해 원격적으로 재-규정되고 업그레이드될 수 있도록 해준다.

넷째, 블록 라디오는 상응하는 질과 처리 능력을 갖는 다수의 전형적인 라디오 보다 일반적으로 저렴하다.

다섯째, 블록 라디오는 다수의 정보-보유 신호를 처리하기 때문에, 블록 라디오는 단지 하나의 정보-보유 신호만을 참조하는 전형적인 라디오가 수행할 수 없는 정보-보유 신호간(inter-information-bearing signal) 처리(예를 들어, 다이버시티 조합, 빔 형성, 인접 채널 간섭 감소 등)를 수행할 수 있다. 그러므로, 블록 라디오는 전형적인 라디오 보다 더 유연성이 있고, 강력하며, 저렴하고 더욱 용이하게 업그레이드시킬 수 있어서, 전형적인 라디오를 대체할 수 있다.

도 3은 블록 라디오 기술을 이용한 종래의 전형적인 무선 원격 통신 아키텍처의 블럭도를 도시한 도면으로서, 무선 교환 센터(120), 베이스밴드 유닛(301), 라디오 헤드(303-1, 303-2), 선로(304-1, 304-2)를 포함한다. 이 아키텍처에 따르면, 도 2에서 지리적으로 분산된 각 기지국은 라디오 헤드로 대체되며, 블록 라디오(302)를 포함하는 베이스밴드 유닛(301)은 무선 교환 센터(120)와 라디오 헤드(303-1, 303-2)사이에 위치한다. 더욱이, 이 아키텍처에 따르면, 블록 라디오(302)는 기지국 제어기(201)와 인터페이스하며, 도 2의 아키텍처에서 분산된 전형적인 라디오에 의해 제공된 기능을 제공한다. 라디오 헤드(303-1, 303-2)는 각각 증폭기 및 연관된 안테나를 포함한다.

블록 라디오(302)로부터 제공되는 장점들 외에도, 이 아키텍처는 이 아키텍쳐에 의한 라디오 헤드의 설계가 간단하고, 일률적이며, 저렴하다는 장점이 있다. 도 3의 아키텍처는, 베이스밴드 유닛(301)과 라디오 헤드(303-1, 303-2)사이에서 전송되는 정보-보유 신호가 RF 주파수 신호이기 때문에, 선로(304-1, 304-2)를 값이 비싸고 설치가 어려운 동축 케이블로 제조해야 된다는 점에서 도 2의 선행 아키텍처보다 바람직하지 못하다. 더욱이, 베이스밴드 유닛(301)과 라디오 헤드(303-1, 303-2)사이에서 전송되는 신호가 무선 주파수이기 때문에 베이스밴드 유닛(301)이 라디오 헤드(303-1, 303-2)로부터 떨어져 있을 수 있는 거리를 상당히 제한하게 된다.

그러므로, RF 주파수로 신호를 전송할 수 있는 선로와 연관된 비용, 거리 제한, 구현의 어려움 없이, 블록 라디오 기술의 장점을 갖는 무선 원격 통신 시스템 아키텍처가 요구된다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 블록 라디오 아키텍처와 연관된 몇몇 단점을 갖지 않고 블록 라디오 기술의 몇몇 장점을 갖는 무선 원격 통신 시스템을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 몇몇 실시예는 저 비용으로 용이하게 설치된 선로(예를 들어, 트위스트-페어 등)를 통해 블록 라디오와 함께 지리적으로 분산된 다수의 라디오 헤드에 연결된 중앙 집중화된 베이스밴드 유닛을 포함한다. 이는 본 발명이 종래의 소정의 아키텍처들보다 강력하고, 유연성이 있으며, 더욱 용이하게 업그레이드할 수 있으며, 저렴한 아키텍처를 제공하기 때문에 바람직하다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 블록 라디오는 잘 알려진 유형의 특정한 공중-인터페이스(air-interface) 표준(예를 들어, GSM, IS-54 TDMA, IS-95 CDMA 등)에 따라 하나 이상의 정보-보유 신호를 다중화, 변조, 및 채널 부호화하고, 무선 주파수가 아니라, 저렴한 선로를 통해 라디오 헤드로 전송될 수 있는 중간 주파수로 업 컨버트한다. 그 다음, 각 라디오 헤드는 하나 이상의 중간 주파수 신호를 수신하고 안테나에 의한 방사에 대비하여 수신된 신호를 RF 신호로 업 컨버트한다. 이는 저렴한 선로를 통해 라디오 헤드로의 전송을 행하는 각 라디오 헤드 내의 업 컨버터에 대한 부가적인 비용이, 저렴한 선로를 이용함으로써 얻어지는 비용 절감에 비하여 매우 적기 때문에 바람직하다.

더욱이, 본 발명의 몇몇 실시예는 신호가 블록 라디오로부터 단일 선로를 통해 다수의 안테나로 분배되도록 함으로써, 몇몇 경우에 추가로 비용을 절감할 수 있게 해준다.

더욱이, 신호가 베이스밴드 유닛으로부터 각각의 라디오 헤드로 중간 주파수로 전송되기 때문에, 베이스밴드 유닛은 신호가 무선 주파수로 전송되는 경우보다 라디오 헤드로부터 상당히 더 떨어져 위치될 수 있다. 이는 본 발명의 아키텍처가 구현시 부가적인 유연성을 제공하기 때문에 바람직하다.

본 발명의 예시적인 실시예는, 제 1 정보-보유 신호를 제 1 중간 주파수로 업 컨버팅하고 제 2 정보-보유 신호를 제 2 중간 주파수로 업 컨버팅하는 수단과, 제 1 중간 주파수의 제 1 정보-보유 신호를 제 1 선로를 통해 전송하고 제 1 중간 주파수의 제 2 정보-보유 신호를 제 2 선로를 통해 전송하는 수단과, 제 1 선로로부터 제 1 중간 주파수의 제 1 정보 신호를 수신하고 제 1 정보-보유 신호를 제 1 무선 주파수 신호로 업 컨버팅하는 제 1 업 컨버터와, 제 2 선로로부터 제 1 중간 주파수의 제 2 정보-보유 신호를 수신하고 제 2 정보-보유 신호를 제 2 무선 주파수 신호로 업 컨버팅하는 제 2 업 컨버터를 포함한다.

도 1은 종래 기술의 무선 원격 통신 시스템을 도시한 개략도.

도 2는 종래 기술의 제 1 무선 원격 통신 시스템 아키텍처를 도시한 블럭도.

도 3은 블록 라디오 기술을 이용하는 종래의 제 2 무선 원격 통신 시스템 아키텍처를 도시한 블럭도.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무선 원격 통신 시스템 아키텍처를 도시한 개략도.

도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무선 원격 통신 시스템 아키텍처를 도시한 블럭도.

도 6은 공유 선로 상에 주파수-분할 다중화된 다수의 중간 주파수의 정보-보유 신호, 제어 신호 및 동기 신호의 주파수에 따른 전력 그래프.

도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 라디오 헤드를 도시한 블럭도.

도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

402-1, 402-2, 402-3 : 선로403 : 베이스밴드 유닛

404 : 리드501 : 라디오

502-1, 502-2, 502-3 : 디지털-아날로그 컨버터

503-1, 503-2, 503-3 : 송신기

도 4는 하나 이상의 무선 단말기(도시되지 않음)에 무선 원격 통신 서비스를 제공하는 무선 원격 통신 시스템(400)의 아키텍처를 개략적으로 도시한 도면이다. 본 명세서에는 "다운 링크(down link)" 또는 "순방향(forward)" 채널과 관련되는 무선 원격 통신 시스템 아키텍쳐의 특징만이 설명되어 있음을 당업자라면 잘 알 것이다. "업 링크(uplink)" 또는 "역방향(reverse)" 채널과 관련되는 아키텍처 특징은 "A Wireless Telecommunications System Architecture Supporting Receive Diversity"라는 제목으로 1998년 2월 13일 출원된, 동일 출원인에 양도되어 계류중인 미국 특허 출원 제 09/________,호에 교시되어 있으며, 이는 본 발명의 참조 문헌으로 인용된다. 무선 원격 통신 시스템(400)은 선로(402-1, 402-2, 402-3)중 어느 하나를 통해 베이스밴드 유닛(403)에 연결된 다수의 라디오 헤드(예를 들어, 401-1 내지 401-6)를 포함하는 것이 바람직하다.

베이스밴드 유닛(403)은 정보-보유 통화량 신호와 제어 신호를 잘 알려진 방식으로 바람직하게 수신하여 하나 이상의 라디오 헤드(401-1 내지 401-6)를 통해서 무선 전송하기 위해 정보-보유 신호를 변조하고 채널 부호화한다. 하기에서 베이스밴드 유닛(403)에 대한 상세한 설명이 논의될 것이다. 라디오 헤드(401-1 내지 401-6)의 각각은 증폭기와 각 정보-보유 신호를 방사하기 위한 안테나를 포함하는 것이 바람직하다. 하기에서 라디오 헤드(401-1 내지 401-6)에 대한 상세한 설명이 논의될 것이다.

바람직하게도, 라디오 헤드는 유효 범위 영역이 오버랩(overlap)되어 유효 범위 내에서 틈이나 갭(gap)이 생기지 않도록 무선 원격 통신 시스템(400)에 의해 서비스되는 지역 전반에 걸쳐 분포된다. 예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이, 라디오 헤드(401-1)의 유효 범위 영역은 라디오 헤드(401-2, 401-3)의 유효 범위 영역과 오버랩 된다. 라디오 헤드(401-1 내지 401-6)가 실내, 옥외, 또는 실내 및 옥외 모두에 설치될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 또한, 소정의 라디오 헤드가 마스트(mast) 상단에 설치될 수 있으며, 마스트 하단에는 베이스밴드 유닛이 설치됨은 당업자에게 명백할 것이다.

예시적인 실시예에 따르면, 소정의 라디오 헤드가 전용 선로를 통해 베이스밴드 유닛(403)과 직접 연결되거나, 혹은 이와는 달리, 둘 이상의 라디오 헤드가 공유 선로를 통해 베이스밴드 유닛(403)에 연결될 수 있다. 더욱이, 예시적인 실시예에 따르면, 각 선로는 트위스트-페어, 혹은 하나 이상의 정보-보유 신호, 제어 신호 및 동기 신호를 포함하는 중간 주파수 신호를 전송할 수 있는 임의의 다른 케이블로 제조된다.

예시적인 실시예는 (1) 동시 방송 모드(Simulcast Mode) 또는 (2) 핸드-오프 모드(Hand-Off Mode) 중 어느 하나의 모드에서 무선 단말기와 바람직하게 통신할 수 있다. 동시 방송 모드에서, 시스템내의 모든 라디오 헤드는 동일한 정보-보유 신호들을 동시에 동일한 주파수로 방사한다. 동시 방송 모드에는 세 가지 중요한 장점이 있다. 첫째, 동시 방송 모드는 각 라디오 헤드가 유효 범위 내에서 어떤 갭도 발생되지 않도록 배치되는 것을 보증하는 것 외에 다른 것을 수행하는 RF 기술(RF engineering)을 요구하지 않고 간단히 구형될 수 있으므로, 설치비용을 줄일 수 있다. 둘째, 각 라디오 헤드는 동일한 기능을 수행하기 때문에, 각 라디오 헤드는 동일하게 구성될 수 있어 각 라디오 헤드의 제조 및 설치비용이 줄어든다. 셋째, 동시 방송 모드에서 모든 통신 채널은 각 위치에서 이용될 수 있어, 각 위치에서 겨우 몇 퍼센트의 통화 채널만이 이용되는 핸드-오프 모드에서 서비스되는 것보다, 더 많은 수의 클러스터(clustered) 무선 단말기에 서비스될 수 있다. 넷째, 동시 방송 모드에서는 무선 단말기의 핸드 오프가 발생되지 않기 때문에, 베이스밴드 유닛(403)은 핸드-오프가 지원될 때 보다 더 간단해질 수 있다.

동시 방송 모드에는 두 가지 중요한 단점이 있다. 첫째, 동시 방송 모드는 이용 가능한 RF 스펙트럼을 효율적으로 재 사용할 수 없어, 시스템의 전체 통신 용량을 감소시키고, 둘째, 동시 방송 모드에서 각 라디오 헤드로부터 방사된 모든 정보-보유 신호는 잘 알려진 방식으로 정확히 동기되어야 하므로, 각각의 라디오 헤드를 동기시키기 위한 메카니즘을 필요로 한다는 것이다.

핸드-오프 모드에서, 하나 이상의 라디오 헤드는 하나 이상의 서로 다른 정보-보유 신호를 서로 다른 무선 주파수로 전송하며, 시스템은 통상적인 무선 원격 통신 시스템에서와 같이 무선 단말기를 하나의 라디오 헤드로부터 또 다른 라디오 헤드로 핸드-오프 할 수 있는 능력을 갖는다. 핸드-오프 모드의 중요한 장점은, 고정된 다수의 주파수에 대한 이용 가능한 RF 스펙트럼을 효과적으로 재 사용할 수 있어서, 시스템의 전체 통화 용량을 증가시킬 수 있다는 것이다.

그러나, 핸드-오프 모드에서의 동작에는 두 가지 중요한 단점이 있다. 첫째, 핸드-오프 모드는 서로 다른 무선 채널이 서로 다른 라디오 헤드에 할당되도록 요구하기 때문에(공동 채널(co-channel) 및 인접 채널 간섭을 감소시키기 위해), 핸드-오프 모드는 시스템의 크기를 보다 확장시키고, 이에 따라 시스템의 비용을 보다 증가시키며, 시스템 설치시 RF 기술을 필요로 한다. 둘째, 다수의 라디오 헤드가 공유 선로 상에 네트워크 연결된 경우, 각 라디오 헤드는 다른 라디오 헤드에서 사용되는 신호로부터 자신의 라디오 헤드에서 사용되는 베이스밴드 유닛(403)으로부터의 신호를 식별할 수 있는 회로를 포함해야만 한다.

도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 베이스밴드 유닛(403)의 블럭도이다. 베이스밴드 유닛(403)은 라디오(501), 디지털-아날로그 컨버터(502-1 내지 502-3) 및, 선로(402-1 내지 401-3)와 각각 인터페이스하는 송신기(503-1 내지 503-3)를 포함하는 것이 바람직하다. 이 예시적인 실시예에 따르면, 베이스밴드 유닛(403)은 동시 방송 모드 또는 핸드 오프 모드에서 동작할 수 있고, 전용 선로, 공유 선로 또는 두 선로의 결합을 통해 각 라디오 헤드와 인터페이스할 수 있다.

베이스밴드 유닛(403)으로 입력되는 신호는 하나 이상의 정보-보유 신호(즉, 통신 채널)와, 리드(404)상에서 잘 알려진 방식으로 다중화 될 수 있는(반드시 필요한 것은 아님) 관련 제어 신호이다. 베이스밴드 정보-보유 신호의 소스는 반드시 기지국 제어기일 필요는 없으나, 통상적인 중앙 전화국(central office : "CO") 교환 센터 또는 무선 원격 통신을 취급하는 것으로 특별히 의도되지 않은 사설 교환 센터("PBX")일 수 있다.

라디오(501)는, 디지털 신호 프로세서와 메모리를 포함하고 리드(404)를 통해 잘 알려진 방식으로 재-프로그램 및 제어될 수 있는 블록 라디오가 바람직하다(반드시 그럴 필요는 없음). 블록 라디오(501)는 하나 이상의 정보-보유 신호와 리드(404)로부터의 제어 신호를 수신할 수 있고, 공중-인터페이스 표준(예를 들어, GSM, IS-54 TDMA, IS-95 CDMA 등)에 따라 다중화, 변조 및 채널 부호화할 수 있으며, 잘 알려진 디지털 신호 처리 기법을 이용하여 정보-보유 신호를 중간 주파수로 업 컨버팅할 수 있도록 프로그램되는 것이 바람직하다.

이와는 달리, 라디오(501)는 잘 알려진 방식을 사용하여 실제적으로 무선 주파수 부품으로 제조된 하나 이상의 전형적인 라디오를 포함할 수 있다. 그러한 경우에, 각 전형적인 라디오는 하나 이상의 정보- 관련 신호와 리드(404)로부터의 제어 신호를 수신할 수 있고, 공중-인터페이스 표준(예를 들어, GSM, IS-54 TDMA, IS-95 CDMA 등)에 따라 다중화, 변조 및 채널 부호화할 수 있으며, 잘 알려진 방식으로 정보-보유 신호를 중간 주파수로 업 컨버팅할 수 있다. 라디오는 정보-보유 신호를 중간 주파수로 업 컨버팅하기 위해서 두 가지 기법을 이용한다. 첫째, 라디오는 중간 주파수 반송파를 변조하기 위해 정보-보유 신호를 간단히 이용할 수 있다. 둘째, 라디오는 베이스밴드 반송파를 변조하기 위해 정보-보유 신호를 이용할 수 있으며, 그 다음 변조된 베이스밴드 반송파를, 예를 들어, 혼합기 및 국부 발진기를 이용하여 중간 주파수로 업 컨버팅할 수 있다. 라디오(501)가 하나 이상의 전형적인 라디오를 포함하는 본 발명의 실시예를 구현하고 이용하는 방법은 당업자에게는 명백할 것이다.

또한 라디오(501)는 동시 방송 모드 또는 핸드-오프 모드중 어느 하나를 지원하도록 프로그램되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 예시적인 실시예가 동시 동작 모드에서 동작할 때, 각 정보-보유 신호는 동일한 중간 주파수로 업 컨버팅되고, 각 라디오 헤드에 의해 방사를 위해서 선로(402-1 내지 402-3)를 통해 전송된다.

이와는 달리, 예시적인 실시예가 핸드-오프 모드에서 동작할 때, 각 정보-보유 신호는 정보-보유 신호가 방사될 라디오 헤드로만 전송된다. 둘 이상의 라디오 헤드가 선로를 공유하는 경우, 라디오 헤드에 대한 정보-보유 신호는 공유 선로를 통해 주파수-분할 다중화된다. 그런 경우에, 공유 선로 상에 있는 각 라디오 헤드는 자신의 라디오 헤드를 위해 사용되는 정보-보유 신호를 수신하고 격리(예를 들어, 디멀티플렉싱)할 수 있어야 한다. 이하에서, 라디오 헤드에 대한 상세한 설명이 논의될 것이다.

또한 라디오(501)는, (1) 각 라디오 헤드가 선로로부터 선택한 중간 주파수 정보-보유 신호를 제어할 수 있고, (2) 각 정보-보유 신호가 각 라디오 헤드에 의해 업 컨버팅되는 무선 주파수를 제어할 수 있는 하나 이상의 중간 주파수 제어 신호를 발생하는 것이 바람직하다. 이 중간 주파수 제어 신호는 각 선로 상에서 중간 주파수 정보-보유 신호와 함께 주파수-분할 다중화되는 것이 바람직하다.

또한 라디오(501)는 모든 라디오 헤드가 자신의 출력 신호 각각을 동기시킬 수 있도록 모든 라디오 헤드로 전송되는 중간 주파수 동기 신호를 발생하는 것이 바람직하다. 동기 신호는 각 선로 상에서 중간 주파수 정보-보유 신호 및 중간 주파수 제어 신호와 함께 주파수-분할 다중화되는 것이 바람직하다.

라디오(501)는 선로(402-i)에 대한 출력 신호(예를 들어, 정보-보유 신호, 제어 신호, 및 동기 신호)를 디지털-아날로그 컨버터(502-i)로 전송하는데, 이는 디지털 중간 주파수 출력 신호를 하나 이상의 아날로그 신호로 변환한다. 디지털-아날로그 컨버터(502-i)의 출력 신호는 송신기(503-i)로 출력되어 선로(402-i)를 통해 전송하기 위해 신호를 잘 알려진 방식으로 증폭하고 준비한다.

도 6은 공유 선로를 통해 두 개의 라디오 헤드로 주파수 분할 다중화된 예시적인 다수의 중간 주파수 정보-보유 신호, 제어 신호 및 동기 신호에 대한 주파수 함수로서 전력 그래프를 도시한 도면이다. 정보-보유 신호(601-1 내지 601-4)는 제어 신호(602-1 내지 602-4)와 동기 신호(603)와 마찬가지로 하나의 라디오 헤드를 위해 사용된다. 제어 신호(602-i)는 정보-보유 신호(601-i)와 연관된다. 정보-보유 신호(604-1 내지 604-4)는 제어 신호(605-1 내지 605-4) 및 동기 신호와 마찬가지로 제 2 라디오 헤드를 위해 이용된다. 제어 신호(605-i)는 정보-보유 신호(604-i)와 연관된다. 비록 각 정보-보유 신호가 단일 제어 신호와 연관된 것처럼 기술될지라도, 둘 이상의 정보-보유 신호가 하나의 제어 신호와 연관되는 본 발명의 실시예를 구현하고 사용하는 방법은 당업자에게는 명백할 것이다.

도 7은 필터(701), 업 컨버터(702), 증폭기(703), 안테나(704) 및 제어기(705)를 포함하는 것이 바람직한 라디오 헤드(401-i)의 블럭도이다. 필터(701)는 안테나(704)를 통한 방사에 이용되는 중간 주파수 정보-보유 신호만을 격리하고 포획(예를 들어, 주파수-분할 디멀티플렉싱)시키기 위해 제어기(705)에 의해 동조될 수 있는 대역 필터인 것이 바람직하다.

업 컨버터(702)는, (1) 제어기(705)의 제어하에 필터(701)로부터의 중간 주파수 정보-보유 신호를 무선 주파수로 업 컨버팅하는 혼합기와, (2) 혼합기에 의해 생성된 스퓨리어스(spurious) 주파수 성분을 필터링하는 필터를 포함하는 것이 바람직하다. 다른 실시예에서, 업 컨버터는 다수의 혼합기/필터 쌍을 포함하고, 제어기(705)의 제어하에 각 중간 주파수 정보-보유 신호를 소정의 상이한 양만큼 업 컨버팅할 수 있다.

증폭기(703)는 잘 알려진 방식으로 안테나(704)에 의한 방사를 위해 역시 잘 알려진 방식으로 무선 주파수 정보-보유 신호를 증폭한다.

제어기(705)는 동기 신호와 안테나(704)를 통한 방사를 위해 이용되는 중간 주파수 정보-보유 신호와 연관된 중간 주파수 제어 신호만을 격리 및 포획시킬 수 있는 제어 회로를 포함하는 것이 바람직하다. 제어 신호에 근거하여, 제어기(705)는, (1) 안테나(704)를 통한 방사를 위해 이용되는 중간 주파수 정보-보유 신호만을 격리 및 포획시키기 위해 필터(701)를 제어하고, (2) 정보-신호가 업 컨버터(702)에 의해 업 컨버팅되는 무선 주파수를 제어하며, (3) 정보-신호가 업 컨버터(702)에 의해 업 컨버팅되는 무선 주파수를 동기화시킬 수 있는 점이 바람직하다. 라디오 헤드(401-i)를 구현하고 사용하는 방법은 당업자에게는 명백할 것이다.

당업자라면, 상술한 실시예는 단지 예시적으로 기술되었고, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변형이 행해질 수 있음을 알 것이다. 따라서, 그러한 변형은 후술하는 특허 청구 범위 및 그와 동일한 범위 내에 포함되도록 의도된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 무선 원격 통신 시스템의 설치비용이 절감되고, 거리 제한을 해소할 수 있으며, 업그레이드를 용이하게 행할 수 있는 무선 원격 통신 시스템을 제공한다.

Claims

제 1 정보-보유 신호를 제 1 중간 주파수로 업 컨버팅(upconverting)하는 수단과,

상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 제 1 선로를 통해 전송하는 수단과,

상기 제 1 선로로부터 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 수신하고, 상기 제 1 정보-보유 신호를 제 1 무선 주파수로 업 컨버팅하는 제 1 업 컨버터를 포함하는 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 업 컨버터와 연관되고 동기 신호에 근거하여 상기 제 1 무선 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 동기시키는 제 1 제어기와,

상기 동기 신호를 발생하는 수단과,

상기 동기 신호를 상기 제 1 선로를 통해 상기 제 1 업 컨버터로 전송하는 수단을 더 포함하는 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 업 컨버터와 연관되고 제 1 제어 신호에 근거하여 상기 제 1 무선 주파수를 제어하는 제 1 제어기와,

제 2 중간 주파수의 상기 제 1 제어 신호를 발생하는 수단과,

상기 제 2 중간 주파수의 상기 제 1 제어 신호를 상기 제 1 선로를 통해 상기 제 1 제어기로 전송하는 수단을 더 포함하는 장치.
베이스밴드(baseband) 유닛에서 제 1 정보-보유 신호를 제 1 중간 주파수로 업 컨버팅하는 단계와,

상기 베이스밴드 유닛에서 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 제 1 선로를 통해 전송하는 단계와,

제 1 라디오 헤드에서 상기 제 1 정보-보유 신호를 제 1 무선 주파수로 업 컨버팅하는 단계를 포함하는 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 제 1 베이스밴드 유닛에서 동기 신호를 발생하는 단계와,

상기 동기 신호를 상기 제 1 선로를 통해 상기 제 1 라디오 헤드로 전송하는 단계와,

상기 제 1 라디오 헤드에서 상기 동기 신호에 근거하여 상기 제 1 무선 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 동기시키는 단계를 포함하는 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 베이스밴드 유닛에서 제 2 중간 주파수의 제 1 제어 신호를 발생하는 단계와,

상기 제 1 제어 신호를 상기 제 1 선로를 통해 상기 제 1 라디오 헤드로 전송하는 단계와,

상기 제 1 라디오 헤드에서 상기 제 1 제어 신호에 근거하여 상기 제 1 무선 주파수를 제어하는 단계를 포함하는 방법.
무선 원격 통신 시스템에 있어서,

(1) 베이스밴드 유닛 ― 상기 베이스밴드 유닛은,

(a) 제 1 정보-보유 신호를 제 1 중간 주파수로 업 컨버팅하는 블록 라디오와,

(b) 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 제 1 선로를 통해 전송하는 송신기를 포함함 ― 과,

(2) 제 1 라디오 헤드 ― 상기 제 1 라디오 헤드는,

(a) 상기 제 1 선로로부터 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 1 정보 신호를 수신하고 상기 제 1 정보-보유 신호를 제 1 무선 주파수로 업 컨버팅하는 제 1 업 컨버터와,

(b) 상기 제 1 무선 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 방사하는 제 1 안테나를 포함함 ― 를 포함하는 무선 원격 통신 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 라디오 헤드는, 동기 신호에 근거하여 상기 제 1 정보-보유 신호를 상기 제 1 무선 주파수에 동기시키는 제 1 제어기를 더 포함하고,

상기 블록 라디오는 상기 동기 신호를 발생하며,

상기 송신기는 상기 동기 신호를 상기 제 1 선로를 통해 상기 제 1 제어기로 전송하는 무선 원격 통신 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 라디오 헤드는 제 1 제어 신호에 근거하여 상기 제 1 무선 주파수를 제어하는 제 1 제어기를 더 포함하고,

상기 블록 라디오는 상기 제 1 제어 신호를 발생하며,

상기 송신기는 상기 제 1 제어 신호를 상기 제 1 선로를 통해 상기 제 1 제어기로 전송하는 무선 원격 통신 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 블록 라디오는 제 2 정보-보유 신호를 제 2 중간 주파수로 업 컨버팅하며, 상기 송신기는 상기 제 2 중간 주파수의 상기 제 2 정보-보유 신호를 상기 제 1 선로를 통해 전송하며,

(3) 제 2 라디오 헤드 ― 상기 제 2 라디오 헤드는,

(a) 상기 제 1 선로로부터 상기 제 2 중간 주파수의 상기 제 2 정보 신호를 수신하고 상기 제 2 정보-보유 신호를 제 2 무선 주파수로 업 컨버팅하는 제 2 업 컨버터와,

(b) 제 2 무선 주파수의 상기 제 2 정보-보유 신호를 방사하는 제 2 안테나를 포함함 ― 를 더 포함하는 무선 원격 통신 시스템.
제 1 정보-보유 신호를 제 1 중간 주파수로 업 컨버팅하고 제 2 정보-보유 신호를 제 2 중간 주파수로 업 컨버팅하는 수단과,

상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 제 1 선로를 통해 전송하고 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 2 정보-보유 신호를 제 2 선로를 통해 전송하는 수단과,

상기 제 1 선로로부터 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 수신하고 상기 제 1 정보-보유 신호를 제 1 무선 주파수로 업 컨버팅하는 제 1 업 컨버터와,

상기 제 2 선로로부터 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 2 정보-보유 신호를 수신하고 상기 제 2 정보-보유 신호를 제 2 무선 주파수로 업 컨버팅하는 제 2 업 컨버터를 포함하는 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제 1 업 컨버터와 연관되고 동기 신호에 근거하여 상기 제 1 무선 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 동기시키는 제 1 제어기와,

상기 제 2 업 컨버터와 연관되고 상기 동기 신호에 근거하여 상기 제 2 무선 주파수의 상기 제 2 정보-보유 신호를 동기시키는 제 2 제어기와,

상기 동기 신호를 발생하는 수단과,

상기 동기 신호를 상기 제 1 선로를 통해 상기 제 1 업 컨버터로 전송하고 상기 제 2 선로를 통해 상기 제 2 업 컨버터로 전송하는 수단을 더 포함하는 장치.
제 12 항에 있어서,

(ⅰ) 상기 업 컨버팅 수단과,

(ⅱ) 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 전송하고 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 2 정보-보유 신호를 전송하는 수단과,

(ⅲ) 상기 동기 신호를 발생하는 수단과,

(ⅳ) 상기 동기 신호를 전송하는 수단은

베이스밴드 유닛과 연관되고,

(ⅰ) 상기 제 1 업 컨버터와,

(ⅱ) 상기 제 1 제어기는

제 1 라디오 헤드와 연관되며,

(ⅰ) 상기 제 2 업 컨버터와,

(ⅱ) 상기 제 2 제어기는

제 2 라디오 헤드와 연관되는 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 동기 신호는 중간 주파수 신호인 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 업 컨버팅 수단은 블록 라디오인 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제 1 업 컨버터와 연관되고 제 1 제어 신호에 근거하여 상기 제 1 무선 주파수를 제어하는 제 1 제어기와,

상기 제 2 업 컨버터와 연관되고 제 2 제어 신호에 근거하여 상기 제 2 무선 주파수를 제어하는 제 2 제어기와,

제 3 중간 주파수의 상기 제 1 제어 신호와 제 4 중간 주파수의 상기 제 2 제어 신호를 발생하는 수단과,

상기 제 3 중간 주파수의 상기 제 1 제어 신호를 상기 제 1 선로를 통해 상기 제 1 제어기로 전송하고 상기 제 4 중간 주파수의 상기 제 2 제어 신호를 상기 제 2 선로를 통해 상기 제 2 제어기로 전송하는 수단을 더 포함하는 장치.
제 16 항에 있어서,

(ⅰ) 상기 업 컨버팅 수단과,

(ⅱ) 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 전송하며 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 2 정보-보유 신호를 전송하는 수단과,

(ⅲ) 상기 제 1 제어 신호와 상기 제 2 제어 신호를 발생하는 수단과,

(ⅳ) 상기 제 1 제어 신호와 상기 제 2 제어 신호를 전송하는 수단은

베이스밴드 유닛과 연관되고,

(ⅰ) 상기 제 1 업 컨버터와,

(ⅱ) 상기 제 1 제어기는

제 1 라디오 헤드와 연관되며,

(ⅰ) 상기 제 2 업 컨버터와,

(ⅱ) 상기 제 2 제어기는

제 2 라디오 헤드와 연관되는 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 제 1 제어 신호와 상기 제 2 제어 신호는 중간 주파수 신호인 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 업 컨버팅 수단은 블록 라디오인 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 제 1 제어 신호와 상기 제 2 제어 신호를 발생하는 상기 수단은 블록 라디오인 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제 1 중간 주파수와 상기 제 2 중간 주파수는 동일한 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제 1 무선 주파수와 상기 제 2 무선 주파수는 동일한 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제 1 선로와 상기 제 2 선로는 동일한 장치.
제 13 항에 있어서,

상기 제 1 정보-보유 신호와 상기 제 2 정보-보유 신호는 상기 제 1 선로를 통해 주파수-분할 다중화되는 장치.
베이스밴드 유닛에서 제 1 정보-보유 신호를 제 1 중간 주파수로 업 컨버팅하고 제 2 정보-보유 신호를 제 2 중간 주파수로 업 컨버팅하는 단계와,

상기 베이스밴드 유닛에서 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 제 1 선로를 통해 전송하는 단계와,

상기 베이스밴드 유닛에서 상기 제 2 중간 주파수의 상기 제 2 정보-보유 신호를 제 2 선로를 통해 전송하는 단계와,

제 1 라디오 헤드에서 상기 제 1 정보-보유 신호를 제 1 무선 주파수로 업 컨버팅하는 단계와,

제 2 라디오 헤드에서 상기 제 2 정보-보유 신호를 제 2 무선 주파수로 업 컨버팅하는 단계를 포함하는 방법.
제 25 항에 있어서,

상기 베이스밴드 유닛에서 동기 신호를 발생하는 단계와,

상기 동기 신호를 상기 제 1 선로를 통해 상기 제 1 라디오 헤드로 전송하는 단계와,

상기 동기 신호를 상기 제 2 선로를 통해 상기 제 2 라디오 헤드로 전송하는 단계와,

상기 제 1 라디오 헤드에서 상기 동기 신호에 근거하여 상기 제 1 무선 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 동기시키는 단계와,

상기 제 2 라디오 헤드에서 상기 동기 신호에 근거하여 상기 제 2 무선 주파수의 상기 제 2 정보-보유 신호를 동기시키는 단계를 포함하는 방법.
제 25 항에 있어서,

상기 베이스밴드 유닛에서 제 3 중간 주파수의 제 1 제어 신호를 발생하고 제 4 중간 주파수의 제 2 제어 신호를 발생하는 단계와,

상기 제 1 제어 신호를 상기 제 1 선로를 통해 상기 제 1 라디오 헤드로 전송하는 단계와,

상기 제 2 제어 신호를 상기 제 2 선로를 통해 상기 제 2 라디오 헤드로 전송하는 단계와,

상기 제 1 라디오 헤드에서 상기 제 1 제어 신호에 근거하여 상기 제 1 무선 주파수를 제어하는 단계와,

상기 제 2 라디오 헤드에서 상기 제 2 제어 신호에 근거하여 상기 제 2 무선 주파수를 제어하는 단계를 포함하는 방법.
제 25 항에 있어서,

상기 제 1 중간 주파수와 상기 제 2 중간 주파수는 동일한 방법.
제 25 항에 있어서,

상기 제 1 무선 주파수와 상기 제 2 무선 주파수는 동일한 방법.
제 25 항에 있어서,

상기 제 1 선로와 상기 제 2 선로는 동일한 방법.
무선 원격 통신 시스템에 있어서,

(1) 베이스밴드 유닛 ― 상기 베이스밴드 유닛은,

(a) 제 1 정보-보유 신호를 제 1 중간 주파수로 업 컨버팅하고 제 2 정보-보유 신호를 제 2 중간 주파수로 업 컨버팅하는 블록 라디오와,

(b) 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 제 1 선로를 통해 전송하고 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 2 정보-보유 신호를 제 2 선로를 통해 전송하는 송신기를 포함함 ― 과,

(2) 제 1 라디오 헤드 ― 상기 제 1 라디오 헤드는,

(a) 상기 제 1 선로로부터 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 수신하고 상기 제 1 정보-보유 신호를 제 1 무선 주파수로 업 컨버팅하는 제 1 업 컨버터와,

(b) 상기 제 1 무선 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 방사하는 제 1 안테나를 포함함 ― 와,

(3) 제 2 라디오 헤드 ― 상기 제 2 라디오 헤드는,

(a) 상기 제 2 선로로부터 상기 제 1 중간 주파수의 상기 제 2 정보-보유 신호를 수신하고 상기 제 2 정보-보유 신호를 제 2 무선 주파수로 업 컨버팅하는 제 2 업 컨버터와,

(b) 상기 제 2 무선 주파수의 상기 제 2 정보-보유 신호를 방사하는 제 2 안테나를 포함함 ― 를 포함하는 무선 원격 통신 시스템.
제 31 항에 있어서,

상기 제 1 라디오 헤드는 동기 신호에 근거하여 상기 제 1 무선 주파수의 상기 제 1 정보-보유 신호를 동기시키는 제 1 제어기를 더 포함하며,

상기 제 2 라디오 헤드는 상기 동기 신호에 근거하여 상기 제 2 무선 주파수의 상기 제 2 정보-보유 신호를 동기시키는 제 2 제어기를 더 포함하고,

상기 블록 라디오는 상기 동기 신호를 발생하며,

상기 송신기는 상기 동기 신호를 상기 제 1 선로를 통해 상기 제 1 제어기로 전송하고 상기 제 2 선로를 통해 상기 제 2 제어기로 전송하는 무선 원격 통신 시스템.
제 31 항에 있어서,

상기 제 1 라디오 헤드는 제 1 제어 신호에 근거하여 상기 제 1 무선 주파수를 제어하는 제 1 제어기를 더 포함하고,

상기 제 2 라디오 헤드는 제 2 제어 신호에 근거하여 상기 제 2 무선 주파수를 제어하는 제 2 제어기를 더 포함하며,

상기 블록 라디오는 상기 제 1 제어 신호와 상기 제 2 제어 신호를 발생하고,

상기 송신기는 상기 제 1 제어 신호를 상기 제 1 선로를 통해 상기 제 1 제어기로 전송하며, 상기 제 2 제어 신호를 상기 제 2 선로를 통해 상기 제 2 제어기로 송신하는 무선 원격 통신 시스템.
제 31 항에 있어서,

상기 제 1 선로와 상기 제 2 선로는 동일한 무선 원격 통신 시스템.
제 31 항에 있어서,

상기 제 1 중간 주파수와 상기 제 2 중간 주파수는 동일한 무선 원격 통신 시스템.
제 31 항에 있어서,

상기 제 1 무선 주파수와 상기 제 2 무선 주파수는 동일한 무선 원격 통신 시스템.