KR20010044887A - 양방향 이동 통신 중계 시스템 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명은 CDMA 통신 시스템중, 특히 다중 FA(FREQUENCY ALLOCATION) 방식을 이용하는 양방향 통신 중계시스템에서 서로 인접한 채널에 의해 간섭을 받지 않도록 중간주파수의 중심주파수를 좌우로 천이(shift)시켜 서로 인접한 채널간에 의해 형성된 신호의 간섭파워를 SAW 필터의 특성을 이용하여 강력히 제거 하므로서 통화 품질을 향상시키고자 하는 양방향 통신 중계 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 외부로부터 입력되는 멀티(MULTI) FA중 필요한 FA만 분리하는 방식으로, 특히 FA간 서로 간섭을 일으키는 부분의 필터링을 극도로 강화하기 위하여 더블 컨버젼(DOUBLE CONVERSION)방식을 사용하며 인접 채널의 영향을 받지 않아 이동 통신 시스템의 통화 품질을 향상시킨다.

Description

양방향 이동 통신 중계 시스템{Relay system for two way wireless communication}
본 발명은 CDMA 방식을 이용하여 통신 서비스를 수행하는 양방향 통신 시스템에 관한 것이다.
보다 상세하게는 양방향 통신 시스템에서, 특히 다중 FA 방식을 이용하는 양방향 통신 시스템에서 서로 인접한 채널에 의해 간섭을 받지 않도록 각 FA의 중심주파수를 좌우로 천이(shift)시켜 SAW 필터의 중심 주파수와는 다소 천이된 중간주파수(IF)를 가지도록 인위적으로 만들어 서로 인접한 채널간에 의해 형성된 간섭 신호를 제거하므로서 통화 품질을 향상시키고자 하는 양방향 통신 시스템에 관한 것이다.
현재 이동 통신 사업자들은 변파를 이용한 중계기 방식을 사용하고 있다. 여기서, 변파란 입, 출력간의 발진을 방지하기 위해 입, 출력 주파수를 서로 다르게 하여 사용하는 것이다. 따라서, 상기 변파 방식을 이용하기 위해서는 내부의 필터를 사용하여 발진의 가능성을 방지하게 된다.
상술한 바와 같이 변파를 이용한 중계기 방식은 CDMA 신호를 전송하는데, 많이 이용되고 있다.
첨부 도면 도 1은 상술한 양방향 이동 시스템을 개략적으로 도시한 것으로서, 기지국 근처 또는 양호한 신호를 수신할 수 있는 위치에 설치되는 것으로서, 기지국(10)으로부터 수신된 신호를 변파된 LINK 주파수로 변환하여 송출하고, 변파된 LINK 주파수 신호를 수신하여 이동 통신용 신호로 변환하여 기지국(10)으로 신호를 보내는 역할을 하는 도너 유닛(20, Donor Unit)과 신호를 전송하고자 하는 위치에 설치되는 것으로서, 도너 유닛(20)으로부터 변파된 LINK 주파수신호를 수신하여 이동 통신용 신호로 변환한 후 단말기(40)로 신호를 송출하고, 단말기(40)으로부터 신호를 수신하여 변파된 LINK 주파수신호로 변환하여 도너 유닛(20)으로 송출하는 리모트 유닛(30, Remote Unit)으로 구성된다.
이렇게 구성된 도너 유닛(20) 및 리모트 유닛(30)은 상술한 바와 같이 비슷한 동작을 한다.
만약 7FA가 할당된 이동 통신 사업자가 3FA 이상 방식에 따라 통신 서비스를 수행하는 경우 첨부 도면 도 1에 도시된 일반적인 양방향 이동 통신 시스템을 이용하여 통신 서비스를 수행하는 경우 첨부 도면 도 2에 도시된 바와 같이 서로 인접한 채널간에 간섭을 일으켜 도너 유닛(20)이나, 리모트 유닛(30)에 의해 출력되는 파형이 왜곡된 상태로 서비스를 하게 된다.
상술한 도너 유닛(20) 또는 리모트 유닛(30)의 입출력 상태를 PCS 이동통신 사업자를 일 예로 들어 첨부 도면 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 이동 통신 사업자는 10MHZ의 서비스 주파수를 가지고 있으며, 또한 이동 통신 사업자는 상술한 10MHZ의 서비스 주파수를 다시 1.25MHZ의 대역폭을 갖는 7개의 채널로 나누어서 통신 서비스를 수행하고 있다.
그러므로 이동 통신 사업자는 상술한 7개의 채널을 이용하여 통신 서비스를 수행하게 되는데, 이때 한 개의 FA가 1.25MHZ 간격으로 간격을 두고 연속적으로 존재하기 때문에, 인접 채널의 간섭효과를 억제시키기 위해 채널간의 간격을 두고 서비스를 하고 있다.
일 예를 들어, 상술한 이동 통신 사업자가 채널 3FA, 5FA, 7FA를 이용하여 통신 서비스를 수행한다고 할 때, 채널 1FA, 4FA, 6FA이 링크 주파수로 이용된다라고 가정하자. 물론 2FA가 링크 주파수로 사용될 수도 있으나 1:1 서로 대응관계만 형성되면 되므로 전술한 FA 할당방식을 중심으로 논하자면,
먼저, 도너 유닛(20)의 입출력 상태를 설명하기에 앞서 첨부 도면 도 2의 용어정의를 하면, A는 도너 유닛(20)의 1차 입력상태를 나타내고자 하는 것이고, B는 A에 따른 출력상태를 나타내고자 하는 것이고, C는 A와 같은 입력상태에 B에 의해 피드백되는 출력상태가 합쳐진 입력상태를 나타내고자 하는 것이며, D는 C에 따른 출력상태를 나타내고자 하는 것이다.
첨부 도면 도2의 A와 같이 3FA, 5FA, 7FA 채널에 실린 이동 통신 신호가 기지국으로부터 전송되어 도너 유닛(20)으로 입력되면, 도넛 유닛(20)은 도 2의 B와 같이 1FA, 4FA, 6FA 채널에 이동 통신 신호를 실어 리모트 유닛(30)으로 전송한다.
이때, 도너 유닛(20)에 구비된 송수신 안테나의 특성 상 입력신호는 출력되는 신호에 의해 영향을 받게 된다. 다시 말해 도너 유닛(20)의 2차 입력은 도 2의 A와 같은 입력에 도 2의 B에 의해 피드백되는 신호가 합쳐져서 도 2의 C와 같다.
도 2의 C와 같은 2차 입력을 갖는 도너 유닛(20)은 도2의 D와 같은 출력을 가진다.
상술한 과정은 리모트 유닛(30)에서도 동일하게 이루어지는 과정이므로 리모트 유닛(30)에 대한 설명은 생략하기로 한다.
그러나, 상술한 종래 기술에서 설명한 바와 같이 도너 유닛(20) 또는 리모트 유닛(30)의 최종 출력은 첨부 도면 도 2의 D에서 보는 바와 같이 최종적으로 이동 통신 사용자에게 서비스되는 채널 3FA, 5FA, 7FA가 입력될 때와는 다르게 일측 또는 양측에 파형의 왜곡을 갖게 되어 결국 이동 통신을 이용하는 사용자가 잡음이 섞인 상대방의 음성을 듣게 되거나 셀 셋업(CALL SET UP)이 형성되지 않는 등 통화 품질이 떨어진다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 양방향 통신 시스템에서, 특히 사용해야할 입력신호의 파형이 인접 채널의 파워보다 낮아서 필터링이 극히 난해한 문제를 해결하기 위하여 SAW 필터를 두 번 사용하며 각 필터링시 중간 주파수(IF)를 SAW 필터의 중심 주파수보다 다소 천이(SHIFT)시키므로서 SAW 필터의 필터링 특성 중 한쪽 측파대의 필터링 특성을 극도로 사용하여 원하는 입력신호를 이용할 수 있도록 하는 방법이다.
특히, SAW 필터는 각 중간주파수(IF)단에 있어 우측과 좌측의 필터링 특성이 서로 번갈아 가며 사용되어져 전체적으로는 원하는 FA의 간섭 영역을 가변적으로 필터링할 수 있다.
도 1은 일반적인 양방향 이동 통신 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면,
도 2는 일반적인 양방향 이동 통신 시스템에서의 신호 파형도,
도 3은 본 발명에 따라 양방향 이동 통신 시스템에 구비된 도너유닛 및 리모트 유닛을 개략적으로 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명이 적용된 양방향 이동 통신 시스템에서의 신호 파형도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호설명*
100, 130 ,160 : 제 1, 제 2, 제 3 국부발진기
110, 140 ,170 : 제 1, 제 2 ,제 3 믹서기
120, 150 : 제 1, 제 2 SAW 필터
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도너 유닛 및 리모트 유닛을 구비하고, CDMA 다중 채널 변파 방식에 따라 중계되는 양방향 이동 통신 중계 시스템에 있어서, 본 발명은 외부로부터 입력되는 서비스 채널에 대응하는 링크 채널의 간섭문제, 혹은 링크채널에 대응하는 서비스 채널의 간섭문제를 해결하는 더블 컨버터(DOUBLE CONVERTER)로 구성되어 있다.
특히, 본 발명은 CDMA 다중 FA 중계방식 중 중심 주파수를 천이시키고, 이를 더블 컨버젼 방식에 의해 필터링하여 전송하는 방식을 채택한 시스템이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 기술하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따라 양방향 이동 통신 시스템에 구비된 도너 유닛 및 리모트 유닛의 필터링 부분을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 일반적으로 중계기에 이용되는 도너 유닛 및 리모트 유닛이 외부로부터 입력되는 각 채널은 사용하는 FA와 사용하지 않으나 피드백이나 기지국으로부터 유입되는 FA로 구성된다.
상기 원치 않는 FA의 파워는 도너 유닛 및 리모트 유닛의 출력이 매우 크기 때문에 입력되어 사용되어질 채널보다 일반적으로 파워가 더 높다. 입력 신호는 도3과 같은 더블 컨버터에 입력된다. 입력 Fi는 도2의 C와 같은 파형을 가지며, 원하는 FA를 분리하기가 힘든 구조로 되어 있다. 제 1 국부발진기(100)는 입력 Fi를 중간주파수(IF) 대역으로 떨어뜨린다. 이때 SAW 필터(120)는 일반적으로 CDMA ONE CHANNEL을 분리하기 위한 필터링 특성을 가진 것으로 인접 채널의 간섭신호를 억제할 만한 억압 특성을 가지고 있지 않다.
신호 Fif1은 제 1 국부발진기(100)에 의해 생성된 신호로서, 본 발명의 핵심은 SAW 필터에 의해 필터링되는 경우 센터 주파수인 Fc1과 Fif1이 일치하지 않는데 있다. 이 경우 SAW 필터의 대역 특성은 Fc1과 Fif1이 일치할 경우와는 달리 SAW 필터의 한쪽 대역으로 Fi가 천이 되어서 필터링된다.
따라서 인접채널의 간섭파워는 Fi가 천이됨과 동시에 같은 양만큼이 천이 되므로 파워가 높은 경우라도 많은 양이 SAW 필터에 의해 감쇠 되므로 원하는 파형을 얻을 수 있다.
한편 상기와 같은 방식의 처리로는 인접채널의 한쪽만 필터링할 수 있으므로 나머지 반대편 대역의 인접채널의 파워를 필터링하기 위해서는 상기의 방식과는 반대로 천이하여 완전한 채널의 분리를 얻을 수 있다. 신호 Fif1은 제 2 국부발진기(130)에 의하여 다시 한번 Fif2로 변환된다.
이때도 마찬가지로 Fif2는 제 2 SAW 필터(150)의 중심주파수(CENTER FREQUENCY)인 Fc2와는 다소 천이되며 이 차이의 크기에 따라 인접채널의 필터링의 정도는 다르게 된다.
한편, 제 3 국부발진기(160)를 통해 믹서기(170)에서 원하는 출력주파수 Fo를 얻게 되고, 이때 Fo는 인접채널의 간섭으로부터 완전히 분리된다.
그러므로 원하는 파형 특성을 얻을 수 있다. 상술한 출력은 CDMA 시스템에 있어서 양방향성을 가지므로 도너유닛의 신호는 리모트 유닛으로 전송되며, 리모트유닛의 신호는 도너유닛으로 전송된다.
이때 중심주파수를 천이시키는 필터링하는 더블 컨버젼 필터링(SHIFTED DOUBLE CONVERSION FILTERING)이 반드시 도너 및 리모트 유닛의 양쪽에 반드시 사용될 필요는 없다. 특수한 사용 일예의 경우 도너 유닛이 기지국에 유선으로 결선된 경우 도너유닛의 입력은 인접채널의 간섭문제 및 피드백 문제가 없으므로 굳이 상기와 같은 중심주파수를 천이시켜 필터링하는 더블 컨버젼 필터링 방식을 채용할 필요는 없다.
또한, 상술한 모든 과정은 리모트 유닛에서 동일하게 이루어지는 과정으로서 리모트 유닛에 대한 설명은 생략하기로 한다.
따라서, 상술한 바와 같이 본 발명은 도너 유닛 또는 리모트 유닛에 있어서 인접채널의 간섭 파워가 높은 입력신호에 대해서 높은 선택도를 얻을 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 인접한 채널에 상호간에 간섭하는 현상을 방지할 수 있어 양방향 이동 통신 시스템에 있어 통화 품질을 향상시킬 수 있다는 효과를 제공한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (2)

  1. 도너유닛 및 리모트유닛을 구비하고, CDMA 다중 채널 변파방식에 따라 운영되는 양방향 이동 통신 중계 시스템에 있어서,
    상기 도너 유닛 및 리모트 유닛의 입력신호의 원하는 채널을 제외한 나머지 인접채널의 간섭을 억제하기 위해 두 단의 중간 주파수 변조 및 각 중간주파수와 SAW 필터의 중심 주파수와의 차이에 의한 강화된 필터링 특성을 가지는 양방향 이동 통신 중계 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 도너 유닛 및 리모트 유닛은,
    외부 조건에 따라 일정 발진주파수를 생성하며 천이(SHIFTING) 동작을 제어하는 제 1, 제 2, 제3 국부 발진기;
    상기 제 1 국부 발진기에서 생성된 발진주파수와 외부로부터 입력되는 입력주파수를 합성하여 제 1중간 주파수를 생성하는 제 1 믹서기;
    상기 믹서기로부터 출력되는 입력신호를 필터링하는 제 1 SAW 필터; 및
    상기 제 2 국부발진기에서 생성된 발진주파수와 제 1 SAW 필터에 의해 필터링된 신호를 합성하여 제2 중간 주파수를 생성하는 제 2 믹서기;
    상기 믹서기로부터 출력되는 입력신호를 필터링하는 제 2 SAW 필터; 및
    상기 제3 국부발진기에서 생성된 발진 주파수와 제 2 SAW 필터에 의해 필터링된 신호를 합성하여 원하는 변파를 생성하는 양방향 이동 통신 중계 시스템.
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