KR20000060855A - 휴대용 통신기기의 무선중계장치 - Google Patents

휴대용 통신기기의 무선중계장치 Download PDF

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Abstract

개시된 휴대용 통신기기의 무선중계장치는 휴대용 전화기, 무선호출 수신기등의 무선신호를 빌딩 내, 지하공간 등의 전파음영지역에서 원활히 송수신할 수 있도록 중계하는 것이다.
본 발명은 빌딩 내, 지하공간 등의 전파음영지역에 설치되어 기지국 및 휴대용 통신기기에서 출력되는 무선신호를 송수신하는 무선중계장치에 있어서, 기지국 또는 휴대용 통신기기에서 송신된 무선신호를 수신하여 증폭한 후 무선신호를 휴대용 통신기기 또는 기지국으로 송신하는 옥외 중계기와, 옥외 중계기를 통해 송신된 무선신호를 수신하여 증폭한 후 무선신호를 휴대용 통신기기로 송신하며, 휴대용통신기기에서 송신된 무선신호를 수신하여 증폭한 후 무선신호를 옥외 중계기로 송신하는 복수의 옥내 중계기로 구성된다.
따라서, 본 발명은 잡음이나 끊김이 없이 자유롭게 사용할 수 있으며, 전파의 송수신시 나타나는 전파차단지역 및 전파음영구역을 해소하여 서비스량의 증대 및 감도를 향상시키는 효과를 제공한다.

Description

휴대용 통신기기의 무선중계장치 {Interconnecting apparatus for portable communication system}
본 발명은 휴대용 통신기기의 무선중계장치에 관한 것이다.
보다 상세하게는 휴대용 전화기, 무선호출 수신기 등의 무선신호를 빌딩 내,지하공간 등의 전파음영지역에서 원활히 송수신할 수 있도록 중계하는 휴대용 통신기기의 무선중계장치에 관한 것이다.
일반적으로 고도 정보화 사회에서 필수적인 정보 통신 분야의 발전은 전세계적으로 확산되고 있고, 이에 따라 정보 통신 분야와 관련된 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.
특히 정보 통신 분야 중에서 이동 통신 분야의 발전은 시장이 넓을 뿐만 아니라 연구 개발도 빠르게 진척되고 있는 실정으로 전세계 각국에서 이동 통신 분야에 적극적으로 참여하고 있고, 그 수요가 크게 증가하고 있다.
이와 같은 각종 유무선 통신망들중 휴대용 전화기 또는 무선호출 수신기 등의 휴대용 통신기기는 사용자들이 간편하게 휴대할 수 있으며, 이동중에 전화통화를 수행함은 물론 간단한 메시지를 수신하여 확인할 수 있어 그 사용이 폭발적으로 증가되고 있다.
상술한 휴대용 통신기기는 기지국에서 무선으로 출력되는 상대방의 음성신호나 소정의 메시지를 수신하기 때문에 전파를 수신하는 현재 위치에 따라 수신 상태가 다르게 된다.
예를 들면, 휴대용 통신기기를 소지한 사용자가 지상에 있을 경우에는 기지국에서 전송되는 전파를 원활하게 수신할 수 있으나, 지하나 건물의 내부 등 전파음영지역에 있을 경우에는 전파의 전계 강도가 약하여 원활하게 수신하지 못하게되는 경우가 종종 발생된다.
그러나 상술한 휴대용 통신기기를 사용하는 많은 사용자들은 이에 대한 지식이 없기 때문에 사용자가 지하에 위치하여 상대방에 의한 통화신호나 호출신호를 수신하지 못할 경우 사용자들은 휴대용 통신기기의 고장으로 판단하여 애프터서비스를 요청하는 경우가 많고. 이로 인하여 제품에 대한 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
이에 따라 최근에는 기지국에서 송신되는 휴대용 통신기기의 전파가 도달하지 않는 지하 및 실내에서도 무선신호를 수신 받을 수 있도록 하는 무선중계장치가 개발되어 사용되고 있다.
그러나, 상술한 종래 기술에 따른 무선중계장치는 매우 고가이기 때문에 사용자에게 많은 경제적인 부담을 주었으며, 이로 인하여 보급이 폭넓게 이루어지지않아 사용이 미미한 실정이다.
따라서 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 휴대용전화기, 무선호출 수신기 등의 무선신호를 빌딩 내, 지하공간 등의 전파음영지역에서 원활히 송수신할 수 있도록 중계하는 휴대용 통신기기의 무선중계장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 통신기기의 무선중계장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 2는 상술한 도 1의 옥외 및 옥내 중계기의 구성을 상세하게 나타낸 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 기지국 200:중계기
210:옥외 중계기 220:옥내 중계기
230:업 스트림부 231,234,241,244:필터
232,233,242,243:증폭부 240:다운 스트림부
300:휴대용 통신기기 C11∼C16, C2l∼C25:콘덴서
Rl1∼R16, R21∼R26:저항 L11∼L13, L21:코일
Dl1, D21:다이오드 U11, U21:MMIC
Ql1, Q21:트랜지스터
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 통신기기의 무선중계장치는 빌딩 내, 지하공간 등의 전파음영지역에 설치되어 기지국 및 휴대용 통신기기에서 출력되는 무선신호를 송수신하는 무선중계장치에 있어서, 기지국 또는 휴대용통신기기에서 송신된 무선신호를 수신하여 증폭한 후 무선신호를 휴대용 통신기기 또는 기지국으로 송신하는 옥외 중계기와, 옥외 중계기를 통해 송신된 무선신호를 수신하여 증폭한 후 무선신호를 휴대용 통신기기로 송신하며, 휴대용 통신기기에서 송신된 무선신호를 수신하여 중폭한 후 무선신호를 옥외 중계기로 송신하는 복수의옥내 중계기로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 휴대용 통신기기의 무선중계장치를 상세히 설명한다.
이때 상술한 휴대용 통신기기에는 셀룰러(Cellular), GSM(Global System for Mobile communications), PCS(Personal Communication Service) 등의 휴대용 전화기 및 무선호출 수신기 등이 있으며, 여기에서는 휴대용 전화기의 무선중계를 예로하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 통신기기의 무선중계장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도시된 바와 같이, 빌딩 내, 지하공간 등의 전파음영지역에 설치되는 중계기(200)는 기지국(100) 또는 셀룰러, GSM, PCS 등의 휴대용 통신기기(300)에서 송신된 무선신호를 수신하여 증폭하고, 증폭된 무선신호를 휴대용 통신기기(300) 또는 기지국(100)으로 송신하는 옥외 중계기(210)와, 옥외 중계기(210)의 출력단자에 연속적으로 연결되어 옥외 중계기(210)에서 송신된 무선신호를 수신하여 증폭한 후 무선신호를 휴대용 통신기기(300)로 송신하며, 휴대용 통신기기(300)에서 송신된 무선신호를 수신하여 증폭한 후 무선신호를 옥외 중계기(210)로 송신하는 복수의 옥내 중계기(220)로 구성되어 있다.
이때 상술한 옥외 중계기(210)는 건물 외부에 설치되며, 옥내 중계기(220)는 전파의 송수신이 원활하게 이루어지지 않는 지하 공간 등에 복수 개 설치된다.
예를 들어, 전파음영지역에 있는 어느 건물의 지하층이 여러 층인 경우, 옥외 중계기(210)를 전파의 수신이 잘 이루어지도록 건물의 옥상이나 외부 벽면에 설치하고 옥내 중계기(220)를 각 지하층마다 하나씩 설치하면 전파음영지역에서 휴대용 통신기기의 무선신호 송수신이 원활하게 이루어질 수 있다.
도 2는 상술한 도 1의 중계기(200)의 구성을 상세하게 나타낸 회로도이다.
도시된 바와 같이, 옥외/옥내 중계기(210)(220)의 업 스트럼(Up Stream)부(230)는 휴대용 통신기기(300) 또는 옥내 중계기(220)에서 송신된 무선신호중 해당되는 휴대용 통신기기(300)의 주파수 대역의 신호를 선택하여 통과시키는 제 1 필터(231)와, 제 1 필터(231)에서 무선신호를 증폭하는 제 1 증폭부(232)와, 제 1 증폭부(232)에서 증폭되어 출력된 무선신호의 레벨을 증폭하는 제 2증폭부(233)와, 다른 옥내/옥외 중계기(210)(220) 또는 기지국(100)으로 송신할 수 있도록 제 2 증폭부(233)에서 출력되는 무선신호중 해당되는 휴대용 통신기기(300)의 주파수 대역의 신호를 선택하여 통과시키는 제 2 필터(234)로 구성되어 있다.
다운 스트림(Down Stream)부(240)는 기지국(100) 또는 옥내/옥외중계기(210)(220)에서 송신된 무선신호중 해당되는 휴대용 통신기기(300)의 주파수 대역의 신호를 선택하여 통과시키는 제 3 필터(241)와, 제 3 필터(241)에서 출력되는 무선신호를 증폭하는 제 3 증폭부(242)와, 제 3 증폭부(242)에서 증폭되어 출력된 무선신호의 레벨을 증폭하는 제 4 증폭부(243), 다른 옥내 중계기(220) 또는 휴대용 통신기기(300)로 송신할 수 있도록 제 4 증폭부(243)에서 출력되는 무선신호중 해당되는 휴대용 통신기기(300)의 주파수 대역의 신호를 선택하여 통과시키는 제 4 필터(244)로 구성되어 있다.
상술한 제 1 내지 제 4 필터(231, 234, 241, 244)는 안테나를 통해 수신된 무선신호중 옥외/옥내 중계기(210)(220)의 중계주파수 특성에 따라 셀룰러, GSM,PCS 등 사용자가 지닌 휴대용 통신기기(300)의 해당 주파수 대역만을 통과시키는 표면 탄성파 필터(Surface Acoustic Wave Filter)이다.
이때 제 1 내지 제 4 필터(231, 234, 241, 244)는 휴대용 통신기기(300)가 셀룰러인 경우에는 업 스트림시 836±13 MHz, 다운 스트림시 881±13 MHz의 주파수대역을 통과시키고, GSM인 경우에는 업 스트림시 900±13 MHz, 다운 스트림시 937±13 MHz의 주파수 대역을 통과시키며, PCS인 경우에는 업 스트림시 1765±15 MHz,다운 스트림시 1855±15 MHz의 주파수 대역을 통과시키도록 하는 소자를 사용한다.
또한 업 스트림부(210)의 제 1 증폭부(232)는 후술되는 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)(U11)의 전원 입력단에 직병렬로 연결된 강압용 저항(R12), 정전압 다이오드(D11), 리플성분 제거용 콘덴서(C13)를 통해 인가되는 전압(Vcc)에 의해 구동되어 제 1 필터(231)를 통해 출력되는 주파수를 증폭하는 MMIC(U11)로 구성되며, 마찬가지로 다운 스트림부(220)의 제 3 증폭부(242)도 MMIC(U21)의 전원 입력단에 직병렬로 연결된 강압용 저항(R22), 정전압 다이오드(D21), 리플성분 제거용 콘덴서(C22)를 통해 인가되는 전압(Vcc)에 의해 구동되어 제 3 필터(241)를 통해 출력되는 주파수를 증폭하는 MMIC(U21)로, 구성된다.
그리고 제 1 필터(231)와 제 1 증폭부(232), 제 3 필터(241)와 제 3증폭부(242) 사이에는 결합 콘덴서(C12)(C21)와 노이즈 제거용 저항(Rl1)(R21)이직렬로 연결되어 있다.
또한 제 1 및 제 3 증폭부(232)(242)의 출력단자에는 결합 콘덴서(C14)(C23)와 노이즈 제거용 저항(R13)(R23)을 통해 바이어스 저항(R14, Rl5)(R24, R25)이 증폭용 트랜지스터(Q11)(Q21)의 베이스 단자에 연결되어 있고, 증폭용 트랜지스터(Q11)(Q21)의 콜렉터 단자에는 부하 코일(L12)(L21)이 연결된 제 2 및 제 4 증폭부(233)(243)가 접속된다. 그리고 전류제한용 저항(R16)(R26)과 리플성분 제거용 콘덴서(C15)(C25)를 통해 전원(Vcc)이 증폭용 트랜지스터(Q11)(Q21)로 공급된다.
여기에서 상술한 도 2의 도면부호중 미설명 부호 L11, L13은 전류통과용 코일, C11 바이패스용 콘덴서, C16, C24는 접지 콘덴서이다.
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 휴대용 통신기기의 작용을 구체적으로 설명한다.
우선, 전파음영지역의 건물 옥상이나 외벽에 통상 하나의 옥외 중계기(210)가, 건물 내부의 전파의 송수신이 원활하게 이루어지지 않는 지하 공간 등에는 복수의 옥내 중계기(220)가 설치된다.
이때 지하공간 등에 설치되는 옥내 중계기(200)는 일정 공간(예를 들어,100평)에 따라 하나씩 설치되어야 전파음영지역에서 휴대용 통신기기(300)의 무선신호 송수신이 원활하게 이루어지게 된다.
이와 같은 상태에서 사용자가 휴대용 통신기기(300)를 통해 통화를 수행할 경우, 휴대용 통신기기(300)에서 출력되는 무선신호는 옥내 중계기(220)로 인가되고, 이 무선신호는 업 스트림부(230)의 제 1 필터(231)를 통해 현재 사용중인 휴대용 통신기기(300)의 주파수 대역만이 선택되어 결합 콘덴서(C12)와 노이즈 제거용 저항(R11)을 통해 노이즈가 제거된 후 제 1 증폭부(232)로 출력된다.
이처럼 제 1 필터(231)를 통해 필터링된 무선신호는 제 1 증폭부(232)의 MMIC(U11)를 통해 발진/증폭되고, 결합 콘덴서(C14)와 노이즈 제거용 저항(R13)을 통해 노이즈가 제거된 후 제 2 증폭부(233)의 증폭용 트랜지스터(Ql1)의 베이스 단자로 인가된다.
이에 따라 제 2 증폭부(233)의 증폭용 트랜지스터(Q11)의 증폭작용에 의해 콜렉터 단자를 통해 무선신호의 레벨이 증폭되어 제 2 필터(234)로 인가되고, 제 2필터(234)는 제 2 증폭부(233)에서 출력되는 무선신호중 현재 사용중인 휴대용 통신기기(300)의 주파수 대역의 신호를 통과시켜 안테나를 통해 다른 옥내/옥외 중계기(210)(220) 또는 기지국(100)으로 송신된다.
한편, 다른 사용자에 의한 무선신호는 상술한 설명과는 반대로 기지국(1OO)에서 옥외/옥내 중계기(210)(220)의 다운 스트림부(240)를 통해 사용자가 소지하고 있는 휴대용 통신기기(300)로 인가된다.
즉 기지국(100)을 통해 옥외 중계기(210)로 무선신호가 인가되면, 이 무선신호는 다운 스트림부(240)의 제 3 필터(241)를 통해 현재 사용중인 휴대용통신기기(300)의 주파수 대역만이 선택되어 결합 콘덴서(C21)와 노이즈 제거용 저항(R21)을 통해 노이즈가 제거된 후 제 3 증폭부(242)로 출력된다.
이처럼 제 3 필터(241)를 통해 필터링된 무선신호는 제 3 증폭부(242)의 MMIC(U21)를 통해 발진/증폭되고, 결합 콘덴서(C23)와 노이즈 제거용 저항(R23)을 통해 노이즈가 제거된 후 제 4 증폭부(243)의 증폭용 트랜지스터(Q21)의 베어스 단자로 인가된다.
이에 따라 증폭용 트랜지스터(Q21)의 콜렉터 단자를 통해 무선신호의 레벨이 증폭되어 제 4 필터(244)로 인가되고, 제 4 필터(244)는 제 4 증폭부(243)에서 출력되는 무선신호중 현재 사용중인 휴대용 통신기기(300)의 주파수 대역의 신호를 통과시켜 안테나를 통해 휴대용 통신기기(300) 또는 다른 옥내 중계기(220)로 송신된다.
결론적으로, 사용자가 전파음영지역인 지하 또는 건물의 내부 등의 장소에서 다른 사용자와 전화 통화를 하고자 할 경우 사용자의 휴대용 통신기기(300)에서 송신된 무선신호는 하나 이상의 옥내 중계기(220)의 송수신을 통해 옥외 중계기(210)로 인가되어 기지국(100)으로 송신되고, 다른 사용자의 무선신호는 상술한 과정과는 반대로 옥외 중계기(210)를 거쳐 하나 이상의 옥내 중계기(220)의 송수신을 통해 사용자의 휴대용 통신기기(3OO)에 인가되어 통화가 이루어지게 되는 것이다.
이상에서와 같이 본 발명의 휴대용 통신기기의 무선중계장치에 의하면, 휴대용 전화기, 무선호출 수신기 등의 휴대용 통신기기를 전파가 도달하지 않는 지하 및 건물 내부 등의 전파음영지역에서도 잡음이나 끊김이 없이 자유롭게 사용할 수 있으며, 전파의 송수신시 나타나는 전파차단지역 및 전파음영구역을 해소하여 서비스량이 증대됨은 물론 감도가 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 빌딩 내, 지하공간 등의 전파음영지역에 설치되어 기지국 및 휴대용 통신기기에서 출력되는 무선신호를 송수신하는 무선중계장치에 있어서,
    상기 기지국 또는 휴대용 통신기기에서 송신된 무선신호를 수신하여 증폭한 후 무선신호를 휴대용 통신기기 또는 기지국으로 송신하는 옥외 중계기; 및
    상기 옥외 중계기를 통해 송신된 무선신호를 수신하여 증폭한 후 무선신호를 휴대용 통신기기로 송신하며, 휴대용 통신기기에서 송신된 무선신호를 수신하여 증폭한 후 무선신호를 상기 옥외 중계기로 송신하는 복수의 옥내 중계기로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 통신기기의 무선중계장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 옥외/옥내 중계기는,
    상기 휴대용 통신기기 또는 옥내 중계기에서 송신된 무선신호중 해당되는 휴대용 통신기기의 주파수 대역의 신호를 선택하여 통과시키는 제 1 필터,
    상기 제 1 필터에서 출력되는 무선신호를 증폭하는 제 1 증폭부,
    상기 제 1 증폭부에세 증폭되어 출력된 무선신호의 레벨을 증폭하는 제 2 증폭부,
    다른 옥내/옥외 중계기 또는 기지국으로 송신할 수 있도록 상기 제 2 증폭부에서 출력되는 무선신호중 해당되는 휴대용 통신기기의 주파수 대역의 신호를 선택하여 통과시키는 제 2 필터로 이루어진 업 스트림부; 및
    상기 기지국 또는 옥내/옥외 중계기에서 송신된 무선신호중 해당되는 휴대용통신기기의 주파수 대역의 신호를 선택하여 통과시키는 제 3 필터,
    상기 제 3 필터에서 출력되는 무선신호를 증폭하는 제 3 증폭부,
    상기 제 3 증폭부에서 증폭되어 출력된 무선신호의 레벨을 증폭하는 제 4 증폭부,
    다른 옥내 중계기 또는 휴대용 통신기기로 송신할 수 있도록 상기 제 4 증폭부에서 출력되는 무선신호중 해당되는 휴대용 통신기기의 주파수 대역의 신호를 선택하여 통과시키는 제 4 필터로 이루어진 다운 스트림부로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 통신기기의 무선중계장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 4 필터는,
    상기 옥외/옥내 중계기의 중계주파수 특성에 따라 셀룰러, GSM, PCS 등의 휴대용 통신기기의 해당 주파수 대역만을 통과시키는 표면 탄성파 필터임을 특징으로하는 휴대용 통신기기의 무선중계장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100982386B1 (ko) * 2005-10-31 2010-09-14 에스케이 텔레콤주식회사 인빌딩 통신 중계 장치

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KR100982386B1 (ko) * 2005-10-31 2010-09-14 에스케이 텔레콤주식회사 인빌딩 통신 중계 장치

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