KR20010037265A - 통화공간의 커버리지 확대를 위한 ｒｆ 지연장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통화공간의 커버리지(Coverage) 확대를 위한 RF 지연장치에 관한 것으로서, 안테나, 필터부, 저잡음 증폭기 및 다운 컨버터를 갖는 코드분할다원접속(CDMA) 셀룰라 이동통신 시스템에 있어서, 상기 다운 컨버터와 저잡음 증폭기 사이에는 안테나로 수신된 RF 신호를 증폭한 후 증폭된 RF 신호를 주파수 다운시켜 중간주파수로 만드는 주파수 다운컨버터부와, 상기 주파수 다운 컨버터부를 거쳐 생성된 중간주파수를 시간 지연시키는 RF 지연부와, 상기 시간지연된 중간주파수를 다시 원래의 RF 신호로 복귀시키기 위해 주파수 업시키는 주파수 업컨버터부로 이루어진 RF 지연수단을 구비함으로써, RF 신호를 설정된 시간만큼 지연시켜 기지국에서 소정 Km 이상 떨어져 통화공간 커버리지를 벗어난 음영지역에서도 통화품질을 유지하면서 통화할 수 있다.

Description

통화공간의 커버리지 확대를 위한 ＲＦ 지연장치{RF delay equipment for extending the coverage of a communication area }

본 발명은 통화공간의 커버리지(Coverage) 확대를 위한 RF 지연장치에 관한 것으로서, 특히 기지국의 통신공간의 커버리지를 벗어난 해상지역 등에서도 단말기와 이동통신기지국과의 통신이 원할히 이루어지도록 안테나로 수신된 RF 신호를 설정된 시간만큼 지연시켜 출력하는 RF 지연장치에 관한 것이다.

일반적으로, 셀룰라 이동통신 시스템에서는 이동형 단말기마다 고유전화번호 및 생산자코드(전자적 일련번호: Electronic Serial Number)를 할당하여 이들 고유번호를 근거로 무수한 단말기들과 통화를 하게 된다.

이러한 셀룰라 이동통신 시스템은 셀사이트(Cellcite)라 불리우는 기지국과, 상기 기지국을 통해 다른 이동통신 단말기와 통신을 행하는 단말기와, 상기 기지국과 단말기 사이에 개제되어 중계역할을 행하는 중계기로 이루어져 상호 데이터 통신을 행하게 된다.

상기에서 기지국 및 중계기는 신호 처리시 통화품질 개선을 위하여 신호의 전달경로를 다르게 하여 경로 사이에 시간적인 차이를 두기위한 지연기능을 갖는데 일반적인 장치에서는 외부의 안테나를 이용한 공간다이버시티 방법으로 두 경로를 형성하여 시간을 지연시키고 두 경로의 신호를 결합하는 방식을 사용하게 된다.

도 1에 도시된 바와같이 종래의 IF 지연장치(12)는 2개의 안테나(10)중 일 안테나에 수신된 RF신호를 중간주파수로 처리하는 다운 컨버터(11)의 후단에 구비하여 시간 지연을 시키고 있다.

이러한 IF 지연장치는 중간주파수를 처리하기 때문에 예컨데, RF 주파수 대역에 3파가 들어가 있으면 Small BTS용 IF지연장치, OMNI용 IF 지연장치 및 Sector용 IF 지연장치가 각각 필요하게 된다.

상기와 같은 IF 지연장치는 중간주파수를 지연처리하기 때문에 중간주파수 특성에 따라 여러개의 IF 지연장치가 필요하였다. 즉, RF 주파수 대역에 3파가 실릴 경우, 상술한 바와 같이 3가지 지연장치가 필요해 시간지연처리가 복잡해지는 문제점이 있었다.

또한, 현재 기지국에서 많이 사용하고 있는 4.95MHz의 중간주파수 이외에도 60MHz, 70MHz 의 중간주파수도 사용되고 있으므로 이에 따라서 IF 지연장치도 상기 중간주파수 특성에 맞게 설계하여야 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 기지국의 통신공간의 커버리지를 벗어난 해상지역 등에서도 단말기와 이동통신 기지국 또는 중계기와의 통신이 원할히 이루어지도록 안테나로 수신된 RF 신호를 설정된 시간만큼 지연시켜 출력하는 RF 지연장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술사상은 단말기로부터 RF 신호를 송신하는 안테나와, 상기 안테나에 송신된 RF 신호대역중 소정 주파수 밴드만을 필터링하는 필터부와, 상기 필터부에서 필터링된 주파수 밴드의 잡음을 처리하는 저잡음 증폭기와, 상기 저잡음 증폭기를 거친 신호의 주파수를 다운시켜 베이스밴드 주파수를 생성하는 다운 컨버터를 갖는 코드분할다원접속(CDMA) 셀룰라 이동통신 시스템에 있어서, 상기 다운 컨버터와 저잡음 증폭기 사이에는 안테나에 수신된 RF 신호를 시간 지연시키는 RF 지연수단이 구비되는 발명이 제시된다.

도 1은 종래의 IF 지연장치를 나타내는 구성 블록도이다.

도 2는 본 발명에 의한 RF 지연장치를 나타내는 회로도이다.

도 3은 본 발명에 의한 RF 지연수단을 나타내는 회로도이다.

도 4는 본 발명에 의한 RF 지연부를 나타내는 구성 블록도이다.

〈도면의 주요부분에 관한 부호설명〉

20 : 안테나 21 : 필터부

22 : 저잡음 증폭기 23 : 다운 컨버터

24 : RF 지연수단 25 : 주파수 다운컨버터부

26 : RF 지연부 27 : 주파수 업컨버터부

28 : 버퍼부 29 : 레벨 컨버터부

30 : A/D 컨버터부 31 : 메모리부

32 : 지연신호 발생부 33 : 스위치부

34 : 컨트롤러 35 : D/A컨버터부

36 : 다색 LED 디스플레이부 37 : 앰프

38 : 제 1믹서부 39 : 오실레이터

40 : 소우 필터 41 : 제 2믹서

42 : 제 3믹서 43 : 제 4믹서

이하에서는 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용에 대해서 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와같이, 본 발명은 단말기로부터 RF 신호를 송신하는 안테나(20)와, 상기 안테나(20)에 송신된 RF 신호대역중 소정 주파수 밴드만을 필터링하는 필터부(21)와, 상기 필터부(21)에서 필터링된 주파수 밴드의 잡음을 제거하는 저잡음 증폭기(22)와, 상기 저잡음 증폭기(22)를 거친 신호의 주파수를 다운시켜 베이스밴드 주파수를 생성하는 다운 컨버터(23)를 갖는 코드분할다원접속(CDMA) 셀룰라 이동통신 시스템에 있어서,

상기 다운 컨버터(23)와 저잡음 증폭기(22) 사이에는 안테나(20)에 수신된 RF 신호를 시간 지연시키는 RF 지연수단(24)이 구비되게 된다.

또한, 상기 RF 지연수단(24)은 수신된 RF신호를 증폭한 후 증폭된 RF 신호를 주파수 다운시켜 중간주파수로 만드는 주파수 다운컨버터부(25)와, 상기 주파수 다운 컨버터부(25)를 거쳐 생성된 중간주파수를 시간 지연시키는 RF 지연부(26)와, 상기 시간 지연된 중간주파수를 다시 원래의 RF 신호로 복귀시키기 위해 주파수 업시키는 주파수 업컨버터부(27)로 구성된다.

또한, 상기 RF 지연부(26)는 동기신호를 안정화시키는 버퍼부(28)와, 샘플링된 기준 주파수의 아날로그 레벨을 디지털 레벨로 변환시키는 레벨 컨버터부(29)와, 입력된 아날로그 중간주파수를 디지털 신호로 변환시키는 A/D컨버터부(30)와, 상기 A/D컨버터부(30)에 의해 디지털 신호로 변환된 중간주파수 정보가 기억되는 메모리부(31)와, 소정 지연시간에 따라 상기 메모리부(31)에 기억된 중간주파수 정보를 독취하는 지연신호 발생부(32)와, 소정 시간지연값을 설정하는 스위치부(33)와, 상기 스위치부(33)로부터 설정된 시간지연값을 입력받아 상기 지연신호 발생부(32)가 상기 메모리부(31)로부터 중간주파수 정보를 독취하도록 제어하는 컨트롤러(34)와, 상기 지연신호 발생부(32)에 의해 독취된 디지털 중간주파수 신호를 다시 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터부(35)와, 상기 컨트롤러(34)의 제어하에 장치의 상태를 감시하여 이상 발생시 표시해주는 다색 LED 디스플레이부(36)로 구성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 기지국에서 소정 Km 이상 떨어져 통화공간 커버리지를 벗어난 해상지역에서도 통화품질을 유지하면서 통화할 수 있도록 RF 신호를 설정된 시간만큼 지연시켜 출력하는 장치로서 그 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.

우선, 이동통신 단말기로부터 소정 정보가 실린 약 845∼849 MHz의 RF 신호가 안테나(20)에 수신되면 필터부(21)에서 원하는 주파수대역만을 필터링한 후 다시 잡음을 제거하기 위해 저잡음 증폭기(22)를 거치게 된다.

상기 저잡음 증폭기(22)에서 잡음이 제거된 800MHz의 RF주파수는 곧바로 RF 지연수단(24)에 인가되어 신호처리된다.

즉, 800MHz의 RF주파수가 상기 RF 지연수단(24)에 인가되면 우선, 주파수를 중간주파수로 만들기 위해 주파수 다운컨버터부(25)를 거친 후 RF 지연부(26)를 통해 시간지연을 시키게 되는데 이때, 800MHz의 고주파를 4.95MHz의 중간주파수로 만드는 이유는 신호처리시 샘플링의 복잡성을 피하고, A/D 변환시간을 줄이며, 시간지연처리시 메모리 처리속도를 빠르게 하기 위해서이다.

또한, 상기 RF 지연부(26)에서 지연 처리가 완료되면 4.95MHz의 중간주파수는 다시 주파수 업컨버터부(27)를 거쳐 원래의 800MHz의 RF주파수로 복귀되는데 이러한 신호처리 과정을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 800MHz의 RF주파수가 상기 RF 지연수단(24)의 전단에 위치된 다수의 앰프(37)에 인가되어 증폭된 후 제 1믹서(38)에 인가되면 오실레이터(39)에서 발생하는 소정 주파수와 믹싱되어 1차로 주파수 다운되고 1차 중간주파수를 만든 후 다시 소우필터(40) 및 앰프(37)를 거쳐 제 2믹서(41)에 인가된다.

상기 제 2믹서(41)에 인가된 1차 중간주파수는 다시 오실레이터(39)에서 제공된 소정 주파수와 믹싱되어 2차 중간주파수를 생성한 후 다시 소우 필터(40) 및 앰프(37)를 거쳐 RF 지연부(26)로 인가되게 된다.

상기 RF 지연부(26)에 4.95MHz의 2차 중간주파수가 인가되면 일단, A/D컨버터부(30)에서 디지털 신호로 변환된 후 메모리부(31)에 저장된다.

또한, 상기 RF 지연부(26)에는 4.95MHz의 중간주파수 이외에도 동기신호 및 10MHz의 GPS 기준 주파수가 인가되는 바, 상기 동기신호는 입력측 버퍼부(28)에서 안정화된 후 지연신호 발생부(32)로 입력되고, 샘플링된 아날로그 기준 주파수는 레벨 컨버터부(29)를 통과하여 디지털 레벨로 변환된 후 상기 지연신호 발생부(32)에 입력된다.

또한, 상기 RF 지연부(26)에는 스위치부(33)가 구비되어 여기에 지연시간값을 설정하게 되는데 상기 지연시간값은 통화공간 커버리지의 범위에 따라 결정되며 기지국에 따라 서로 틀릴 수 있다.

상기 스위치부(33)의 지연시간값이 결정되면 그 데이터 신호가 지연신호 발생부(32)에 인가되고 이에 따라 상기 지연신호 발생부(32)가 구동되어 설정된 지연시간값에 따라 메모리부(31)로부터 중간주파수 정보를 독취하게 된다.

상기 지연신호 발생부(32)로부터 독취된 중간주파수 정보는 다시 D/A 컨버터부(35)를 거쳐 아날로그 신호로 변환된 후 출력되고, 출력된 중간주파수는 다시 제 3믹서(42) 및 제 4믹서(43)를 거쳐 800MHz의 RF신호로 복귀되어 출력된다.

한편, 이와같이 설정된 시간만큼 지연된 RF신호는 다시 기지국 또는 중계기에 있는 다운컨버터(23)를 거쳐 중간주파수처리된 후 베이스밴드신호로 되어 디지털 통화정보로서 처리된다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와같이, 본 발명은 단말기로부터 RF 신호를 송신하는 안테나(20)와, 상기 안테나(20)에 송신된 RF 신호대역중 소정 주파수 밴드만을 필터링하는 필터부(21)와, 상기 필터부(21)에서 필터링된 주파수 밴드의 잡음을 처리하는 저잡음 증폭기(22)와, 상기 저잡음 증폭기(22)를 거친 신호의 주파수를 다운시켜 베이스밴드 주파수를 생성하는 다운 컨버터(23)를 갖는 코드분할다원접속(CDMA) 셀룰라 이동통신 시스템에 있어서,

상기 다운 컨버터(23)와 저잡음 증폭기(22) 사이에는 안테나(20)로 수신된 RF신호를 증폭한 후 증폭된 RF 신호를 주파수 다운시켜 중간주파수로 만드는 주파수 다운컨버터부(25)와, 상기 주파수 다운 컨버터부(25)를 거쳐 생성된 중간주파수를 시간 지연시키는 RF 지연부(26)와, 상기 시간지연된 중간주파수를 다시 원래의 RF 신호로 복귀시키기 위해 주파수 업시키는 주파수 업컨버터부(27)로 이루어진 RF 지연수단(24)을 구비하여,

RF 신호를 설정된 시간만큼 지연시켜 출력함으로써 기지국에서 소정 Km 이상 떨어져 통화공간 커버리지를 벗어난 해상지역에서도 통화품질을 유지하면서 통화할 수 있다.

또한, 중간주파수 대신에 RF 신호를 직접 지연시키기 때문에 중간주파수 특성에 따른 여러개의 지연장치가 불필요하여 지연장치의 구성을 간편하게 경제적으로 할 수 있다.

Claims (3)

1. 단말기로부터 RF 신호를 송신하는 안테나와, 상기 안테나에 송신된 RF 신호대역중 소정 주파수 밴드만을 필터링하는 필터부와, 상기 필터부에서 필터링된 주파수 밴드의 잡음을 처리하는 저잡음 증폭기와, 상기 저잡음 증폭기를 거친 신호의 주파수를 다운시켜 베이스밴드 주파수를 생성하는 다운 컨버터를 갖는 코드분할다원접속(CDMA) 셀룰라 이동통신 시스템에 있어서,

   상기 다운 컨버터와 저잡음 증폭기 사이에는 안테나에 수신된 RF 신호를 시간 지연시키는 RF 지연수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 통화공간의 커버리지 확대를 위한 RF 지연장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 RF 지연수단은 수신된 RF신호를 증폭한 후 증폭된 RF 신호를 주파수 다운시켜 중간주파수로 만드는 주파수 다운컨버터부와,

   상기 주파수 다운 컨버터부를 거쳐 생성된 중간주파수를 시간 지연시키는 RF 지연부와,

   상기 시간지연된 중간주파수를 다시 원래의 RF 신호로 복귀시키기 위해 주파수 업시키는 주파수 업컨버터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 통화공간의 커버리지 확대를 위한 RF 지연장치.
3. 청구항 2항에 있어서, 상기 RF 지연부는 동기신호를 안정화시키는 입,출력 버퍼부와,

   샘플링된 기준 주파수의 아날로그 레벨을 디지털 레벨로 변환시키는 레벨 컨버터부와,

   입력된 아날로그 중간주파수를 디지털 신호로 변환시키는 A/D컨버터부와,

   상기 A/D컨버터부에 의해 디지털 신호로 변환된 중간주파수 정보가 기억되는 메모리부와,

   소정 지연시간에 따라 상기 메모리부에 기억된 중간주파수 정보를 독취하는 지연신호 발생부와,

   소정 시간지연값을 설정하는 스위치부와,

   상기 스위치부로부터 설정된 시간지연값을 입력받아 상기 지연신호 발생부가 상기 메모리부로부터 중간주파수 정보를 독취하도록 제어하는 컨트롤러와,

   상기 지연신호 발생기에 의해 독취된 디지털 중간주파수 신호를 다시 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터부와,

   상기 컨트롤러의 제어하에 장치의 상태를 감시하여 이상 발생시 표시해주는 다색 LED 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 통화공간의 커버리지 확대를 위한 RF 지연장치.