KR20000067661A - 이동 중계기를 이용한 이동 통신 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 이동 통신 시스템은, 소정의 서비스 주파수 신호로 송수신하는 기지국; 기지국의 통화 반경내에 위치하며, 기지국의 출력신호를 중간 주파수로 변환하여 동축선으로 출력하고, 상기 동축선으로 입력되는 중간 주파수 신호를 서비스 주파수 신호로 변환하여 기지국으로 송신하는 도우너; 및 이동성이 있으며, 동축선에 연결되어 도우너의 출력신호를 서비스 주파수로 변환하여 통화음영지역내의 이동 전화기에 출력하고, 상기 이동 전화기로부터 수신되는 신호를 중간 주파수 신호로 변환하여 상기 동축선을 통해 도우너로 출력하는 리모트 모듈을 포함하며, 이동 기지국에 비해 저렴한 비용으로 통화 음영 지역을 해소한다.

Description

이동 중계기를 이용한 이동 통신 시스템{A system of mobile communication using mobile repeater}
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세히 말하자면 이동 중계기를 이용하여 통신음영지역을 해소하는 이동 통신 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 기지국(base station transceiver system), 기지국 제어국(base station controller), 교환국(mobile switching center), 이동국(mobile station)으로 구성된다.
기지국과 이동국은 일정한 주파수 대역으로 통신하며, 각 기지국은 일정한 통화반경을 가진다. 따라서, 다수의 기지국을 적절히 배치하여 각 기지국의 통화반경을 서로 겹치게 함으로써 통화 가능한 지역을 넓힌다.
그러나, 이러한 다수의 기지국의 배치에 의해 도시 전체를 커버(cover)한다고 하더라도 건물과 같은 장애물, 지형 등의 영향으로 기존의 서비스 중인 기지국에 의해서는 통화가 가능하지 않는 통화 음영 지역(blanket area)이 발생한다.
이러한 통화 음영 지역의 발생으로 인해 이동 전화기 사용자는 통화 음영 지역 내에서 원활한 통화 서비스를 받을 수 없는 문제점이 있다.
이러한 통화 음영 지역 발생의 문제점을 해결하기 위해 종래에는 음영 지역내에 이동 기지국을 설치하여 음영지역을 해소하였으며, 이를 도1에 도시하였다.
도1은 종래의 기지국과 이동 기지국을 이용한 이동 통신 시스템의 구성도이다. 이하에서는 코드 분할 다중 접속 방식(Code Dvision Multiple Access;CDMA)의 이동 통신 시스템을 예로 들어 종래의 이동 기지국에 대하여 설명한다.
도1을 참조하면, 이동 기지국(40)은 일반 기지국(10, 20)과 마찬가지로 교환기(70)를 통해 기지국 제어기(60)의 음성부호화기를 거쳐 나온 신호를 입력받아 트래픽 할당, 채널코딩 등을 행한다. 즉, 이동 기지국(40)은 기지국 제어기(60)로부터 출력되는 신호를 입력받아 채널 코딩을 하고, 무선 채널에서 발생하는 불규칙 에러에 대하여 정정능력을 부여한 후, 연속에러를 제거하기 위해 인터리빙을 한다. 인터리빙을 한 후에는 다른 사용자와의 구별을 위해 왈시코드(walsh code)를 곱한다. 이후, 이 신호는 QPSK변조된 후, RF(radio frequency) 대역으로 변환되어 전송된다. 이와 같은 기지국의 역할은 각 회사에 따라 어느정도의 차이가 있을 수 있으며, 당 분야에서 일반적인 사항이므로 상세한 설명을 생략한다.
이와 반대로, 이동 기지국(40)은 이동 전화기(30)로부터 수신된 신호를 복조한 후, 기지국 제어기(60)로 전송하고, 여기서 기지국 제어기(60)와 이동 기지국(40) 사이의 물리적인 연결은 일반적인 유선(E1 또는 T1)을 사용하거나 마이크로웨이브(Microwave) 등의 무선을 사용한다.
그러나, 이러한 이동 기지국(40)은 일반 기지국(10, 20)과 동일한 용량 및 기능을 가지므로 가격이 비싼 단점이 있다. 또한, 이동 기지국(40)은 기지국 제어기(60)와의 인터페이스를 위해 유선으로 전용선을 끌어오거나, 가시거리를 확보하여 마이크로웨이브를 사용하므로 이동 기지국(40)의 이동에 제한이 가해진다.
본 발명의 기술적과제는 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 비용이 적게 들고 이동에 제한이 적은 이동 중계기를 이용하여 통화 음영 지역을 해소하는 이동 통신 시스템을 제공하는 것이다.
도1은 종래의 기지국과 이동 기지국을 이용한 이동 통신 시스템의 구성도이다.
도2는 이 발명의 제1 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구성도이다.
도3은 이 발명의 제2 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구성도이다.
도4는 이 발명의 제3 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구성도이다.
본 발명의 하나의 특징에 따른 이동 통신 시스템은,
통화 반경을 가지며, 소정의 서비스 주파수 신호로 송수신하는 기지국;
상기 기지국의 통화 반경내에 위치하며, 상기 기지국의 출력신호를 중간 주파수로 변환하여 동축선으로 출력하고, 상기 동축선으로 입력되는 중간 주파수 신호를 서비스 주파수 신호로 변환하여 상기 기지국으로 송신하는 도우너;
통화반경을 가지고 있고 이동성이 있으며, 상기 동축선에 연결되어 상기 도우너의 출력신호를 서비스 주파수로 변환하여 통화음영지역내의 이동 전화기에 출력하고, 상기 이동 전화기로부터 수신되는 신호를 중간 주파수 신호로 변환하여 상기 동축선을 통해 도우너로 출력하는 리모트 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 이동 통신 시스템은,
통화 반경을 가지며, 외부의 기지국 제어기의 제어에 따라 서비스 주파수 신호를 송수신하는 기지국;
이동성이 있고 상기 기지국의 통화 반경내에 위치하며, 상기 기지국의 출력신호를 해당 지역에서 사용하지 않는 비사용 채널 주파수 신호로 변환하여 무선으로 송신하고, 외부에서 수신되는 비사용 채널 주파수 신호를 서비스 주파수 신호로 변환하여 상기 기지국으로 송신하는 도우너;
통화반경을 가지고 있고 이동성이 있으며, 상기 도우너에서 출력되는 비사용 채널 주파수 신호를 해당 지역에서 서비스중인 채널 주파수로 변환하여 통화음영지역내의 이동 전화기로 출력하고, 상기 이동 전화기에서 송신되는 서비스 주파수 신호를 수신하여 비사용 채널 주파수로 변환하여 무선으로 변환하여 상기 도우너로 송신하는 리모트 모듈을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 이동 통신 시스템은,
통화 반경을 가지며, 외부의 기지국 제어기의 제어에 따라 서비스 주파수 신호를 송수신하는 기지국;
이동성이 있고 상기 기지국의 통화 반경내에 위치하며, 상기 기지국의 출력신호를 마이크로웨이브로 변환하여 출력하고, 외부에서 수신되는 마이크로웨이브를 서비스 주파수대의 신호로 변환하여 상기 기지국으로 출력하는 도우너;
통화반경을 가지고 있고 이동성이 있으며, 상기 도우너의 가시거리에 위치하며, 상기 도우너의 출력신호를 서비스 주파수로 변환하여 통화음영지역내의 해당 이동 전화기로 출력하고, 상기 이동 전화기의 출력신호를 마이크로웨이브로 변환하여 상기 도우너로 출력하는 리모트 모듈을 포함한다.
그러면, 본 발명을 이 분야의 통상을 지식을 지닌자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조로 하여 실시예에 관하여 설명하기로 한다. 특히, 이하에서는 설명의 편의상 개인 휴대 통신(Personal Communication Service: PCS) 시스템을 예로 들어 설명한다.
도2는 이 발명의 제1 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구성도로서 동축선을 이용하여 이동 중계기를 구현한 것이다.
도2에서와 같이, 이 발명의 제1 실시예에 따른 이동 통신 시스템은,
통화 반경을 가지며, 사용자의 이동 전화기로 서비스 주파수 신호를 출력하는 기지국(100);
기지국(100)의 통화 반경내에 위치하며, 기지국(100)의 출력신호를 안테나(201)로 수신하고 중간 주파수로 변환하여 동축선(210)으로 출력하는 도우너(200);
차량(300)에 탑재되어 이동 가능하며, 동축선(210)에 연결되어 도우너(200)의 출력신호를 서비스 대역의 주파수로 변환하여 통화음영지역내에 안테나(221)로 출력하는 리모트 모듈(222)을 포함한다.
그러면, 이러한 구성을 가진 이 발명의 제1 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 동작에 관하여 설명하기로 한다.
먼저, 음영지역 서비스를 위해 이동 중계기 차량(220)이 음영 지역으로 이동한다.
다음, 적정한 서비스 위치를 잡고, 이동 중계기의 모듈 형태의 도우너(200)를 동축선을 이용하여 끌고가 기지국(100)의 통화반경 내에 고정시킨다. 이때, 도우너(200)의 안테나를 기지국(100)과의 송수신을 위한 지향성 안테나로 하면, 전송 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.
이와 같이, 설치가 완료된 상태에서, 도우너(200)는 기지국(100)에서 서비스되는 주파수 신호 예컨대, 1.8GHz 대역의 PCS 주파수 신호를 안테나(201)로 수신하여 증폭하고, 중간 주파수 예컨대, 70~150MHz의 주파수 신호로 변환한다. 그리고, 변환된 중간주파수 대역의 신호는 동축선(210)을 통해 리모트 모듈(222)로 전송한다.
그러면, 리모트 모듈(222)은 수신된 중간 주파수 대역의 신호를 다시 서비스 주파수 대역의 신호로 변환하여 증폭한후 안테나(221)를 통해 음영지역의 이동 전화기로 송출한다.
한편, 음영지역에 위치한 이동 전화기의 송신신호는 안테나(221)를 통해 리모트 모듈(22)로 수신된다.
다음, 리모트 모듈(222)은 이동 전화기의 송신신호를 증폭하고, 중간 주파수 대역의 신호로 변환하여 동축선(210)을 통해 도우너(200)로 출력한다.
그러면, 도우너(200)는 이 중간 주파수 대역의 신호를 다시 서비스 주파수 대역의 신호로 변환하여 안테나(201)를 통해 기지국(100)으로 송신하게 된다.
여기서, 도우너(200)는 자체적으로 트래픽을 할당할 수 없으며, 기지국(200)의 할당된 트래픽을 그대로 이용하는 것이다. 따라서, 설치시 비용이 매우 저렴하다.
도3는 이 발명의 제2 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구성도로서 서비스 주파수로 할당된 채널중 아직 사용하지 않는 채널(이하에서는 이를 '비사용 채널'이라 한다)을 이용하여 이동 중계기를 구현하였다.
도3에서와 같이, 이 발명의 제2 실시예에 따른 이동 통신 시스템은,
사용자의 이동 전화기로 서비스 주파수 대역의 신호를 출력하는 기지국(100);
차량(300)내에 탑재되어 이동 가능하며, 기지국(100)의 통화 반경내에 위치하며, 기지국(100)의 출력신호를 안테나(303)로 수신하고 비사용 채널 주파수로 변환하여 증폭한후 안테나(302)로 출력하는 도우너(300);
차량(310)에 탑재되어 이동 가능하며, 안테나(302) 출력신호를 안테나(311)로 수신하여 서비스 주파수 채널로 변환하여 증폭한 후, 통화음영지역내의 이동 전화기로 안테나(313)를 통해 출력하는 리모트 모듈(312)을 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에서, 리모트 모듈(312)은 기지국(100)의 통화반경 이외의 지역에 위치하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 통화반경 내에 위치하면 서로 간섭이 생겨 통화품질이 떨어질 수 있기 때문이다.
그러면, 이러한 구성을 가진 이 발명의 제2 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 동작에 관하여 설명하기로 한다. 이하, 제1 실시예와 중복되는 부분에 관해서는 간단히 설명하기로 한다.
우리 나라의 PCS시스템의 상용 주파수대역은 1.8㎓ 주위의 대역이다. 또한, 이 상용 주파수 대역을 일정한 개수의 채널(예컨대, F1,F2,..Fn)로 나누어 사용한다. 하나의 기지국에 대한 통화반경 내에서는 상기 채널 중 일부 채널을 송수신 대역으로 사용한다. 따라서, 사용하는 채널외에 다수의 유휴 상용 주파수 채널이 발생한다. 본 발명의 제2 실시예는 기지국(100)의 여러 서비스 채널중 유휴 채널을 이용하여 중계역할을 하게 된다.
먼저, 음영지역 서비스를 위해 이동 중계기 차량(300, 310))이 대상 지역으로 이동하여 적정한 서비스 위치를 잡는다. 이때, 도우너 차량(300)은 기지국(100)의 서비스 영역 내에 위치시키고, 리모트 차량(310)은 음영지역에 위치시킨다.
이와 같이, 설치가 완료된 상태에서, 도우너(301)는 기지국(100)에서 서비스되는 주파수 신호를 안테나(303)로 수신하여 증폭하고, 그 지역에서 사용되지 않는 채널 주파수로 변환하여 안테나(302)를 통해 리모트 모듈(312)로 송신한다.
그러면, 리모트 모듈(312)은 안테나(311)로 수신된 비사용 채널 주파수 신호를 다시 서비스 주파수 신호로 변환하여 안테나(313)를 통해 음영지역의 이동전화기로 송출한다.
한편, 음영지역에 위치한 이동 전화기의 송신신호는 안테나(313)를 통해 리모트 모듈(312)에서 수신한다.
다음, 리모트 모듈(312)은 이동 전화기의 송신신호를 증폭하고, 비사용 채널 주파수 신호로 변환하여 도우너(301)로 출력한다.
그러면, 도우너(301)는 수신된 신호를 서비스 주파수 신호로 변환하여 기지국(100)으로 송신하게 된다.
본 발명의 제2 실시예에서는 다수의 상용주파수 채널(1.8㎓대)중 사용하지 않는 유휴 주파수 채널(1.8㎓대)을 송수신 주파수로 사용하기 때문에 도우너(301)와 리모트 모듈(312)이 가시거리에 있을 필요가 없어 설치에 제약이 적다.
도3는 이 발명의 제2 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구성도로서 비사용 채널을 이용하여 이동 중계기를 구현하였다.
도4는 이 발명의 제3 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구성도로서 마이크로웨이브를 이용하여 이동 중계기를 구현한 것이다.
도4에서와 같이, 이 발명의 제3 실시예에 따른 이동 통신 시스템은,
사용자의 이동 전화기로 서비스 주파수 신호를 출력하는 기지국(100);
차량(400)내에 탑재되고, 기지국(100)의 통화 반경내에 위치하며, 기지국(100)의 출력신호를 안테나(402)로 수신하고 마이크로웨이브로 변환하여 안테나(403)로 출력하는 도우너(401);
차량(410)에 탑재되어 이동 가능하며, 도우너(401)의 안테나(403)의 출력신호를 서비스 안테나(413)로 수신하여 서비스 주파수로 변환하고, 통화음영지역내에 안테나(412)로 출력하는 리모트 모듈(411)을 포함한다.
그러면, 이러한 구성을 가진 이 발명의 제3 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 동작에 관하여 설명하기로 한다.
먼저, 음영지역 서비스를 위해 이동 중계기 차량(400, 410)이 대상 지역으로 이동하여 적정한 서비스 위치를 잡는다. 이때, 도우너 차량(400)은 기지국(100)의 서비스 영역 내에 위치시키고, 리모트 차량(310)은 도우너 차량(400)과 높은 장애물이 없이 음영지역에 위치시킨다.
이와 같이, 설치가 완료된 상태에서, 도우너(401)는 기지국(100)에서 서비스되는 주파수 신호를 안테나(402)로 수신하여 증폭하고, 증폭된 신호를 마이크로웨이브로 변환하여 안테나(403)를 통해 리모트 모듈(411)로 송신한다.
그러면, 리모트 모듈(411)은 안테나(413)로 수신된 마이크로웨이브를 다시 서비스 주파수 신호로 변환하여 안테나(412)를 통해 음영지역의 이동 전화기로 송출한다.
한편, 음영지역의 이동 전화기의 송신신호는 안테나(412)를 통해 리모트 모듈(411)에서 수신한다.
다음, 리모트 모듈(411)은 이동 전화기의 송신신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 마이크로웨이브로 변환하여 도우너(401)로 출력한다.
그러면, 도우너(401)는 수신된 마이크로웨이브 신호를 서비스 주파수로 변환하여 안테나(401)를 통해 기지국(100)으로 송신하게 된다.
PCS 시스템에서 기지국은 1.8 GHz대의 주파수를 사용하므로 본 발명의 제3 실시예는 18㎓대의 마이크로 웨이브를 사용한다. 따라서, 제3 실시예는 섬이나 도서 지방 같은 곳에서는 먼거리(약 4~5km)까지도 도우너(401)와 리모트 모듈(411)이 떨어져서 사용될 수 있다.
이상의 본 발명은 PCS에 한정되는 것은 아니며, 일반적인 이동 통신 시스템에 적용되어 사용할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에서 기존의 이동 기지국 대신에 이동 중
계기를 이용함으로써 다음과 같은 이점이 있다.
첫째, 이동 기지국에 비해 무게도 가볍고, 장비 크기도 작으며, 이에 따라 차량의 크기도 상대적으로 작으므로 이동이 자유롭다. 따라서, 잠시 개통할 필요가 있는 지역에 대해서 개통시간이 훨씬 빠르다.
둘째, 동축선, 마이크로 웨이브 또는 유휴 상용 주파수 채널을 사용함으로써 기존의 기지국의 통화반경내의 통화에 간섭을 주지 않고, 저렴하게 통화 음영 지역의 문제를 해소한다.
셋째, 이동 기지국에 비해 이동 중계기 장비가 비용이 훨씬 적게 들고, 설치 및 철거가 기지국에 비해 훨씬 쉽고 간단하다.
넷째, 중계기가 기지국에 비해 소모전력이 적으므로 차량에서 전원을 공급받아야 하는 이동형에서 매우 유리하며, 또한, 소모전력이 적으므로 전원공급부분이 간단하고, 같은 용량의 밧데리로도 더 오래 사용할 수 있다.
이와 같은 이점을 지닌 본 발명은 음영지역해소에 매우 유리하다.

Claims (6)

  1. 외부의 기지국 제어기의 제어에 따라 소정의 서비스 주파수 신호로 송수신하는 기지국;
    상기 기지국의 출력신호를 중간 주파수로 변환하여 동축선으로 출력하고, 상기 동축선으로 입력되는 중간 주파수 신호를 서비스 주파수 신호로 변환하여 상기 기지국으로 송신하는 도우너;
    상기 동축선에 연결되고 이동 가능하며, 상기 도우너로부터 출력되는 중간 주파수 신호를 서비스 주파수로 변환하여 통화음영지역내의 이동 전화기로 출력하고, 상기 이동 전화기로부터 수신되는 신호를 중간 주파수 신호로 변환하여 상기 동축선을 통해 상기 도우너로 출력하는 리모트 모듈을 포함하는 이동 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리모트 모듈은 상기 기지국의 통화반경 이외의 지역에 위치하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기한 리모트 모듈은 차량에 탑재되어 서비스되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  4. 제1항 또는 제3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도우너에서 출력하는 중간 주파수는 70~150 MHz인 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  5. 외부의 기지국 제어기의 제어에 따라 서비스 주파수 신호를 송수신하는 기지국;
    이동성이 있고 상기 기지국의 통화 반경내에 위치하며, 상기 기지국의 출력신호를 해당 지역에서 사용하지 않는 비사용 채널 주파수 신호로 변환하여 송신하고, 외부에서 수신되는 비사용 채널 주파수 신호를 서비스 주파수 신호로 변환하여 상기 기지국으로 송신하는 도우너;
    이동성이 있으며, 상기 도우너에서 출력되는 비사용 채널 주파수 신호를 해당 지역에서 서비스중인 채널 주파수로 변환하여 통화음영지역내의 이동 전화기로 송신하고, 상기 이동 전화기에서 송신되는 서비스 주파수 신호를 비사용 채널 주파수로 변환하여 상기 도우너로 출력하는 리모트 모듈을 포함하는 이동 통신 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 도우너 및 리모트 모듈은 각각 차량에 탑재되어 이동되며, 서비스되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
KR1019990015665A 1999-04-30 1999-04-30 이동 중계기를 이용한 이동 통신 시스템 KR20000067661A (ko)

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