KR20000032374A - Repeater system for compensating stability of frequency using subcarrier - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기준발진기가 사용되는 이동통신용 중계기 시스템에서 부반송파를 이용하여 중계되는 이동통신주파수대역 신호의 주파수 안정도를 보상해서 전송하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for compensating and transmitting frequency stability of a mobile communication frequency band signal relayed using a subcarrier in a mobile communication repeater system using a reference oscillator.
보다 상세하게는 중계기 시스템의 송신장치에서 기준발진주파수의 안정도에 영향을 받아 동일한 안정도를 가지게 되는 다수 개의 부반송주파수를 추가로 송신하고, 수신장치에서는 이러한 부반송주파수 간의 차에 해당하는 주파수를 기준발진주파수로 사용하여 송신장치에서의 기준발진주파수의 안정도와 동일하게 만들어서 서로 상쇄되도록 함으로써 중계하려는 이동통신주파수대역 신호의 주파수 안정도를 보상해서 전송하는 시스템이다.More specifically, the transmitter of the repeater system additionally transmits a plurality of subcarriers having the same stability due to the stability of the reference oscillation frequency, and the receiver refers to the frequency corresponding to the difference between these subcarriers. It is a system that compensates and transmits the frequency stability of the mobile communication frequency band signal to be relayed by making it equal to the stability of the reference oscillation frequency in the transmitter by using it as the oscillation frequency.
일반적으로 이동통신 시스템에서는 서비스 영역의 확장이나 음영지역 해소를 위해 중계기 시스템을 사용하며, 중계하려는 이동통신주파수대역 신호의 전송효율 향상과 혼신에 의한 통신품질저하 방지를 위해 광 또는 초고주파를 중계구간의 신호전달 매체로 이용하고 있다.In general, the mobile communication system uses a repeater system to expand the service area or to eliminate the shadow area, and to improve the transmission efficiency of the mobile communication frequency band signal to be relayed and to prevent communication quality degradation due to interference, It is used as a signaling medium.
기준발진기를 사용하는 이동통신용 중계기 시스템에서는 송·수신장치 사이의 중계주파수가 높을수록 전송하려는 이동통신주파수대역 신호의 주파수 안정도가 커저서 전송효율이 저하되는 문제가 발생한다.In the mobile communication repeater system using the reference oscillator, the higher the repeater frequency between the transmitter and the receiver, the greater the frequency stability of the signal of the mobile communication frequency band to be transmitted, resulting in a decrease in transmission efficiency.
특히, 이동통신주파수대역 신호에 비해 매우 높은 주파수를 이용하여 중계할 경우에는 양질의 기준발진기를 사용하거나 고가의 GPS(Global Positioning System)를 수신하는 장치를 이용하는 방법 등으로 주파수 안정도를 개선하였다.In particular, when relaying using a very high frequency compared to the mobile communication frequency band signal, the frequency stability is improved by using a high quality reference oscillator or using a device receiving an expensive Global Positioning System (GPS).
도 1은 종래의 초고주파대역 신호를 송·수신하는 중계기 시스템에 관한 블록선도이고, 도 2 a는 종래의 중계기 시스템에서 초고주파대역 신호를 송출하는 송신장치에 관한 블록선도이고, 도 2b는 종래의 중계기 시스템에서 초고주파대역 신호를 수신하는 수신장치에 관한 블록선도이다.1 is a block diagram of a repeater system for transmitting and receiving a conventional microwave signal, Figure 2a is a block diagram of a transmitter for transmitting an ultrahigh frequency signal in a conventional repeater system, Figure 2b is a conventional repeater A block diagram of a receiver for receiving an ultra high frequency signal in a system.
도 1에 도시된 바와 같이, 초고주파대역 신호를 송·수신하는 중계기 시스템은 기지국(Base Station)으로부터 이동통신주파수대역 신호를 수신하여 증폭 후 초고주파대역 신호로 변환시켜 송출하는 송신장치(11)와, 상기 송신장치(11)로부터 출력된 초고주파대역 신호를 수신하여 이동통신주파수대역 신호로 다시 변환 후 증폭시켜 이동국(Mobile Station) 또는 다른 기지국으로 송출하는 수신장치(12)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a repeater system for transmitting and receiving an ultra high frequency band signal includes a transmitter 11 for receiving a mobile communication frequency band signal from a base station, converting the signal into an ultra high frequency band signal after amplification, and transmitting the signal; Receiving device 12 for receiving an ultra-high frequency band signal output from the transmitting device 11, converts it back into a mobile communication frequency band signal, amplifies it, and transmits it to a mobile station or another base station.
또한, 상기 송신장치(11)의 작동 원리를 도 2a에 따라 설명하면 다음과 같다.In addition, the operating principle of the transmitter 11 will be described with reference to FIG. 2A.
기준발진기(11a)로부터 기준발진주파수
상기 기준발진기(11a)로부터 출력된 기준발진주파수
상기 송신장치(11)에서는 대역폭이
상기 대역통과회로부(11e)에 의해 추출된 중간주파수대역 신호를 상기 제 2 국부발진기(11c)로부터 출력된 국부발진주파수
따라서, 상기 송신장치(11)로부터 송출되는 초고주파대역 신호의 주파수 안정도는
또한, 상기 수신장치(12)의 작동 원리를 도 2b에 따라 설명하면 다음과 같다.In addition, the operation principle of the receiver 12 will be described with reference to FIG. 2B.
상기 수신장치(12)의 기준발진기(12a)로부터 출력된 기준발진주파수
상기 수신장치(12)의 기준발진주파수의 안정도
상기 송신장치(11)로부터 송출되는 대역폭은
상기 대역통과회로부(12e)에 의해 추출된 중간주파수대역 신호를 상기 제 1 국부발진기(12b)로부터 출력된 국부발진주파수(
따라서, 상기 수신장치(12)로부터 중계되어 송출되는 이동통신주파수대역 신호의 주파수 안정도는
기준발진주파수의 안정도에 의한 이동통신주파수대역 신호의 주파수 안정도를 감소시키기 위해서는 일반적으로 고가인 주파수 안정도가 매우 우수한 기준발진기를 사용하거나 GPS로부터 수신된 신호를 기준발진기 대신에 이용하는 방식을 사용해야하는 등의 문제점이 있었다.In order to reduce the frequency stability of a mobile communication frequency band signal due to the stability of the reference oscillation frequency, it is generally necessary to use a reference oscillator having a very high frequency stability or a method using a signal received from the GPS instead of the reference oscillator. There was a problem.
즉, 초고주파를 이용하는 중계기에서는 기준발진주파수의 안정도에 의해 이동통신주파수대역 신호의 주파수 안정도가 매우 크게 영향을 받으며, 기준발진기의 주파수 안정도를 개선시키는 데에는 한계가 있으므로 이동통신주파수대역 신호의 주파수 안정도에 영향을 미치지 않고 중계하는데 매우 어려운 문제점이 있었다.In other words, in the repeater using the ultra high frequency, the stability of the reference frequency is greatly affected by the stability of the reference oscillation frequency, and there is a limit in improving the frequency stability of the reference oscillator. There was a very difficult problem to relay without affecting.
따라서, 본 발명의 목적은 송신장치에서 기준발진주파수의 안정도에 영향을 받아서 동일한 안정도를 가지는 다수 개의 부반송주파수를 추가로 송신하여, 수신장치에서 이 부반송주파수 간의 차에 해당하는 주파수를 기준발진주파수로 사용하여 수신장치의 기준발진주파수 안정도를 송신장치의 기준발진주파수 안정도와 동일하게 만들어 서로 상쇄되도록 함으로써 기준발진주파수의 안정도가 중계하고자 하는 이동통신주파수대역 신호의 주파수 안정도에 끼치는 악영향을 보상해주는 중계기 시스템을 구성하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to further transmit a plurality of subcarriers having the same stability by being affected by the stability of the reference oscillation frequency in the transmitter, and to reference the frequency corresponding to the difference between these subcarriers in the receiver By using the frequency as the reference oscillation frequency stability of the receiving device to the same as the reference oscillation frequency stability of the transmitting device to offset each other to compensate for the adverse effect that the stability of the reference oscillation frequency on the frequency stability of the signal of the mobile communication frequency band to be relayed The purpose is to construct a repeater system.
도 1은 종래의 초고주파를 이용하여 송·수신하는 중계기 시스템에 관한 블록선도,1 is a block diagram of a repeater system for transmitting and receiving using a conventional high frequency wave,
도 2a는 종래의 초고주파를 이용한 중계기 시스템에서 초고주파대역 신호를 송출하는 송신장치에 관한 블록선도,2A is a block diagram of a transmitter for transmitting an ultra high frequency band signal in a repeater system using a conventional ultra high frequency wave;
도 2b는 종래의 초고주파를 이용한 중계기 시스템에서 초고주파대역 신호를 수신하는 수신장치에 관한 블록선도,2b is a block diagram of a receiving apparatus for receiving an ultra high frequency band signal in a repeater system using a conventional ultra high frequency;
도 3은 본 발명의 부반송주파수 성분을 포함하는 초고주파대역 중계신호를 송·수신하는 중계기 시스템에 관한 블록선도,3 is a block diagram of a repeater system for transmitting and receiving an ultra high frequency band relay signal including a subcarrier frequency component of the present invention;
도 4a는 본 발명의 중계기 시스템에서 두 개의 부반송주파수 성분을 포함하는 초고주파대역 중계신호를 송출하는 송신장치의 실시 예에 관한 블록선도,FIG. 4A is a block diagram of an embodiment of a transmitter for transmitting an ultra high frequency band relay signal including two subcarrier frequency components in a repeater system of the present invention; FIG.
도 4b는 본 발명의 중계기 시스템에서 두 개의 부반송주파수 성분을 포함하는 초고주파대역 중계신호를 수신하는 수신장치의 실시 예에 관한 블록선도이다.Figure 4b is a block diagram of an embodiment of a receiving apparatus for receiving an ultra-high frequency relay signal including two subcarrier frequency components in a repeater system of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
31 : 주파수안정도 보상용 송신장치 31a : 송신용 기준발진기31: Transmission device for compensating for frequency stability 31a: Reference oscillator for transmission
31b : 송신용 제 1 국부발진기 31c : 송신용 제 2 국부발진기31b: first local oscillator for transmission 31c: second local oscillator for transmission
31d : 제 1 부반송파발생기 31e : 제 2 부반송파발생기31d: first subcarrier generator 31e: second subcarrier generator
31f : 송신용 중간주파수변환부 31g : 송신용 대역통과회로부31f: Intermediate frequency converter for transmission 31g: Band pass circuit for transmission
31h : 전력합성부 31i : 송신용 초고주파변환부31h: power synthesizer 31i: ultra-high frequency converter for transmission
32 : 주파수안정도 보상용 수신장치 32a : 수신용 기준발진기32: Receiver for frequency stability compensation 32a: Reference oscillator for reception
32b : 스위칭회로부 32c : 수신용 제 2 국부발진기32b: switching circuit part 32c: second local oscillator for receiving
32d : 수신용 제 1 국부발진기 32e : 수신용 중간주파수변환부32d: First local oscillator for reception 32e: Intermediate frequency converter for reception
32f : 전력분배부 32g : 수신용 대역통과회로부32f: Power distribution unit 32g: Receive band pass circuit
32h : 제 1 부반송파 대역통과회로부32h: first subcarrier band pass circuit section
32i : 제 2 부반송파 대역통과회로부32i: second subcarrier band pass circuit section
32j : 기준발진 주파수변환부 32k : 이동통신주파수 변환부32j: reference oscillation frequency converter 32k: mobile communication frequency converter
32m : 주파수채배기32m: Frequency multiplier
진술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부반송파를 이용한 주파수 안정도 보상용 중계기 시스템은 기지국으로부터 수신한 이동통신주파수대역 신호를 증폭 후, 중간주파수 변환용 국부발진주파수와 믹싱하여 중간주파수대역으로 변환하고, 다수 개의 부반송주파수와 합성한 후 초고주파 변환용 국부발진주파수와 믹싱하여 초고주파대역 신호로 변환하여 송출하는 주파수 안정도 보상용 송신장치와; 상기 주파수 안정도 보상용 송신장치로부터 송출된 상기 초고주파대역 신호를 중간주파수 변환용 국부발진주파수와 믹싱하여 중간주파수대역으로 변환하고, 부반송주파수들은 각각 추출하여 기준발진주파수로 변환시켜 사용하고 신호성분은 이동통신주파수 변환용 국부발진주파수와 믹싱하여, 이동통신주파수대역 신호로 변환함으로써 주파수 안정도가 보상된 신호를 출력하여 이동국 또는 다른 기지국으로 송출하는 주파수 안정도 보상용 수신장치로 구성된다.The repeater system for frequency stability compensation using subcarriers according to the present invention for achieving the stated object is amplified, mixed with the local oscillation frequency for intermediate frequency conversion signal received from the base station and converted to the intermediate frequency band A frequency stability compensation transmitter for synthesizing with a plurality of subcarriers and mixing with a local oscillation frequency for ultra high frequency conversion to convert the ultra high frequency signal into an ultra high frequency band signal; The ultra-high frequency signal transmitted from the frequency stability compensation transmitter is mixed with the local oscillation frequency for intermediate frequency conversion and converted into the intermediate frequency band, and subcarrier frequencies are extracted and converted to the reference oscillation frequency, respectively. And a frequency stability compensation receiver which outputs a signal whose frequency stability is compensated by mixing with a local oscillation frequency for mobile communication frequency conversion and converting the signal into a mobile communication frequency band signal.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 부반송파를 이용한 주파수 안정도 보상용 중계기 시스템의 구성 및 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a configuration and an embodiment of a repeater system for frequency stability compensation using a subcarrier of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 부반송주파수 성분을 포함하는 초고주파대역 중계신호를 송·수신하는 중계기 시스템에 관한 블록선도이고, 도 4a는 본 발명의 중계기 시스템에서 두 개의 부반송주파수 성분을 포함한 초고주파대역 중계신호를 송출하는 송신장치의 실시 예에 관한 블록선도이고, 도 4b는 본 발명의 중계기 시스템에서 두 개의 부반송주파수 성분을 포함한 초고주파대역 중계신호를 수신하는 수신장치의 실시 예에 관한 블록선도이다.Figure 3 is a block diagram of a repeater system for transmitting and receiving an ultra-high frequency repeater signal including a sub-carrier frequency component of the present invention, Figure 4a is an ultra-high frequency band relay including two sub-carrier frequency components in the repeater system of the present invention 4 is a block diagram of an embodiment of a transmitter for transmitting a signal, and FIG. 4B is a block diagram of an embodiment of a receiver for receiving an ultra high frequency band relay signal including two subcarrier frequency components in a repeater system of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 부반송주파수 성분을 포함하는 초고주파대역 중계신호를 송·수신하는 중계기 시스템은 기지국으로부터 수신한 이동통신주파수대역 신호를 유사한 주파수 대의 국부발진주파수와 믹싱하여 중간주파수대역으로 변환하여 다수 개의 부반송주파수와 합성한 뒤 초고주파 대의 국부발진주파수와 믹싱하여 부반주파수 성분을 포함하는 초고주파대역 중계신호를 송출하는 주파수 안정도 보상용 송신장치(31) 및 상기 주파수 안정도 보상용 송신장치(31)로부터 출력된 부반송주파수 성분을를 포함하는 초고주파대역 중계신호를 초고주파대의 국부발진주파수와 믹싱하여 중간주파수대역으로 변환하고 상기 부반송주파수 간의 주파수 차에 해당하는 주파수를 추출하여 기준발진주파수로 사용하여 주파수 안정도가 보상된 이동통신주파수대역 신호를 이동국 또는 다른 기지국으로 송출하는 주파수 안정도 보상용 수신장치(32)로 구성된다.As shown in FIG. 3, a repeater system for transmitting and receiving an ultra high frequency band relay signal including a subcarrier frequency component may mix a mobile communication frequency band signal received from a base station with a local oscillation frequency of a similar frequency band to an intermediate frequency band. A frequency stability compensation transmitter 31 and a frequency stability compensation transmitter 31 for converting and combining a plurality of subcarrier frequencies and mixing with a local oscillation frequency of an ultra high frequency band to transmit an ultra high frequency band relay signal including subband frequency components. 31) Mixing the ultra-high frequency band relay signal including sub-carrier frequency components outputted from 31) with the local oscillation frequency of the ultra-high frequency band to convert to the intermediate frequency band, extracting the frequency corresponding to the frequency difference between the sub-carrier frequencies, and using it as the reference oscillation frequency. Mobile operators with frequency stability compensation And a frequency stability compensation receiver 32 for transmitting the frequency band signal to a mobile station or another base station.
또한, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 주파수 안정도 보상용 송신장치(31)는 주파수 안정도가
상기 송신용 기준발진기(31a)로부터 출력된 기준발진주파수의 n배 대신에 1/n배만큼 주파수 차가 나는 주파수를 사용할 수 있다.Instead of n times the reference oscillation frequency output from the transmission reference oscillator 31a, a frequency having a frequency difference of 1 / n times may be used.
또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 주파수 안정도 보상용 수신장치(32)는 주파수 안정도가
따라서, 본 발명의 주파수 안정도 보상용 송신장치(31) 및 주파수 안정도 보상용 수신장치(32)의 작동원리를 도 4 에 따라 설명하면 다음과 같다.Therefore, the operation principle of the frequency stability compensation transmitter 31 and the frequency stability compensation receiver 32 according to the present invention will be described with reference to FIG.
이해를 돕기 위하여 상술한 각 부분 장치에 구체적인 주파수 값을 실시 예로 들면서 설명하기로 한다. 먼저, 상기 주파수 안정도 보상용 송신장치(31)에 있어서 주파수 안정도가
기준발진주파수(24
송신용 중간주파수 변환부(31f)에서는 상기 송신용 제 1 국부발진기(31b)로부터 출력된 주파수 변화폭이 포함된 저주파형 국부발진 주파수인
상기 송신용 대역통과 회로부(31g)는 송신용 중간주파수 변환부(31f)로부터 출력된 중간주파수 신호 중에서 저주파대역 이동통신용 신호를 추출하므로 신호 대역만 달라지면서 100
상기 제 1 부반송파 발생기(31d)로부터 (100-6)
상기 전력합성부(31g)로부터 출력된 이동통신용 신호성분과 제 1 및 제 2 부반송파 신호성분은 상기 송신용 제 2 국부발진기(31c)로부터 출력된 고주파형 국부발진 주파수 18
또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 주파수 안정도 보상용 수신장치(32)에 있어서, 수신용 기준발진기(32a)는 초기에는 기준주파수(
초기에는 자체에서 발생한 주파수 변화폭을 갖는 기준주파수 신호인
따라서, 주파수 안정도 보상용 수신장치(32)에 초고주파 신호가 입력되면 기준발진 주파수변환기(32j)를 거친
즉, 상기 스위칭 회로부(32b)는 초기에는 자체의 수신용 기준발진기(32a)에서 발생한 기준주파수 신호인
상기 수신용 중간주파수 변환부(32e)는 주파수 안정도 보상용 송신장치(31)로부터 송출된 이동통신용 초고주파신호(18.1
상기 수신용 중간주파수 변환부(32e)로부터 출력된 저주파 대역의 신호성분은 전력분배부(32f)에 의해 각각 다른 방향으로 분배되며, 수신용 대역통과 회로부(32g)에 의해 중간주파수(100
상기 기준발진 주파수변환부(32j)는 제 1 부반송파 대역통과회로부(32h) 및 제 2 부반송파 대역통과회로부(32i)로부터 출력된 신호의 차이를 합성하여 부반송파를 제거시키고, 제거된 신호를 수신용 제 1 국부발진기(32d) 및 상기 스위칭회로부(32b)로 동시에 출력된다.The reference oscillation frequency converter 32j synthesizes the difference between the signals output from the first subcarrier band pass circuit part 32h and the second subcarrier band pass circuit part 32i to remove the subcarriers, and receives the removed signal. It is output simultaneously to one local oscillator 32d and the switching circuit part 32b.
여기에서 중요한 것은 주파수 안정도 보상용 수신장치(32)가 처음 동작하는 초기에는 자체에서 발생한 주파수 변화폭
상기 기준발진 주파수변환부(32j)는 제 2 부반송파 신호성분과 제 1 부반송파 신호성분의 차의 신호
상기 A는 주파수 채배기로써, 상기 주파수 안정도 보상용 송신장치(31)에서 발생한 송신용 기준발진기(31a)의 발진주파수(24
따라서, 상기 주파수 안정도 보상용 송신장치(31)에서 발생시키는 두 개의 부반송파 성분의 주파수 차이가 기준발진기 주파수의 n(또는 1/n)배가 되도록 설정되면, 주파수 안정도 보상용 수신장치(32)의 A의 값을 1/n(또는 n)배로 설정되도록 하여, 주파수 안정도 보상용 송신장치(31)의 기준발진기 주파수
상기 이동통신주파수 변환부(32k)에서는 송신용 대역통과회로부(32g)로부터 출력된 이동통신용(100
따라서, 상기 이동통신주파수 변환부(32k)로부터 출력되는 최종신호는 기준발진기(31a,32a)의 주파수 안정도에 해당되는 주파수 변화값(
이상에서와 같이 구성되고 작용하는 본 발명에 의한 부반송파를 이용한 이동통신주파수 신호의 주파수 안정도 보상용 중계기 시스템은 초고주파를 이용하는 중계기에서 기준발진주파수의 안정도가 이동통신주파수대역 신호의 주파수 안정도에 영향을 주더라도 부반송파를 이용하여 보상해 줌으로써 이동통신주파수대역 신호의 전송 성능 및 품질을 향상시킬 뿐만 아니라, 초고주파 중계기의 신뢰성 향상으로 중계기의 설치 및 유지보수가 용이해지는 효과를 갖는다.In the repeater system for compensating the frequency stability of a mobile communication frequency signal using a subcarrier according to the present invention constructed and acting as described above, the stability of the reference oscillation frequency in the repeater using ultra high frequency influences the frequency stability of the signal of the mobile communication frequency band. Compensation using the subcarrier also improves the transmission performance and quality of the mobile communication frequency band signal, and improves the reliability of the microwave repeater, thereby facilitating the installation and maintenance of the repeater.
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Publication number | Publication date |
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KR100285284B1 (en) | 2001-04-02 |
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