KR20010059941A - 무선 가입자망 시스템의 소형 기지국용 송수신기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 가입자망 시스템의 소형 기지국용 송수신기를 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 발명은 I/Q 변조부로부터 IF 신호를 입력받고, 주파수 합성부에서 생성된 클럭으로 1 컨버젼을 시키고 RF 신호를 출력하는 송신부와; RF 신호를 입력받아 저잡음 증폭과 감쇄를 수행하며, 상기 주파수 합성부의 클럭으로 1 컨버젼을 수행하는 수신부와; 기준 클럭을 수신받아 필요한 주파수를 생성하는 주파수 합성부와; 상기 송신부와 상기 수신부와 상기 주파수 합성부와 상기 I/Q 변조부의 동작을 제어하는 제어부와; 상기 제어부의 제어를 받고, 상기 송신부 및 상기 수신부와 연결되어 I, Q 신호가 무선으로 송수신되도록 변/복조 기능을 수행하는 I/Q 변조부로 구성하여, 송수신 기능을 수행하기 위하여 여러 보드가 서로 연동해야 하는 문제점을 한 보드로 통합함으로써 중복된 모듈을 제거하고, 1 컨버젼 방식으로 변조를 수행하여 소요 부품 수도 거의 절반으로 줄일 수 있게 되는 것이다.

Description

무선 가입자망 시스템의 소형 기지국용 송수신기{Apparatus for transmitting used small radio port in WLL system}

본 발명은 무선 가입자망 시스템의 소형 기지국용 송수신기에 관한 것으로, 특히 송수신 기능을 수행하기 위하여 여러 보드가 서로 연동해야 하는 문제점을 한보드로 통합함으로써 중복된 모듈을 제거하고, 1 컨버젼 방식으로 변조를 수행하여 소요 부품 수도 거의 절반으로 줄일 수 있도록 한 무선 가입자망 시스템의 소형 기지국용 송수신기에 관한 것이다.

일반적으로 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식의 무선접속규격을 사용하는 WLL 시스템은 N-CDMA (Narrowband - CDMA)(IS-95) 방식과 W-CDMA(Wideband - CDMA) 방식으로 나눌 수 있는 데, N-CDMA 방식과 비교하여 W-CDMA 방식을 이용한 시스템은 주파수 대역폭과 음성대역 데이터 속도 및 ISDN BRI(2B+D) 서비스 제공 가능 여부에서 차이점을 가지고 있다.

그래서 무선 가입자 망은 기존의 유선망 시스템 보다 전화망을 쉽게 설치할 수 있게 되고, 시설 확장 비용이 적게 들며, 가입자 증가에 따른 망 설계의 유연성이 좋은 이점을 갖는다.

또한 W-CDMA 무선 가입자 시스템은 기존의 협대역 CDMA 망과는 달리 호(Call), 팩스(FAX) 및 데이터 전송 뿐만 아니라 ISDN(Integrated Services Digital Network) 서비스 및 패킷(Packet) 망 구현도 가능하게 하는 이점이 있다.

도1은 일반적인 무선 가입자망 시스템의 블록구성도이다.

이러한 무선가입자 망 시스템은 기존의 공중회선교환망(Public Switching Telephone Network, PSTN) 시스템에서 각 가입자 가정과 공중회선 교환기 사이의 일정 구간을 유선 대신 무선으로 대치하는 시스템으로서, 각 가정에 있는 전화기로부터 사용자의 신호를 받아 기지국에 전달하는 가입자 무선접속 장치(Radio Interface Unit, RIU)(1)와, 상기 가입자 무선접속 장치(RIU)와 무선으로베어러(Bearer)의 연결 및 해제를 담당하는 무선 기지국(Radio Port, RP)(2)과, 교환기와 상기 무선 기지국(RP) 간의 호 링크를 연결해주는 기능을 수행하는 무선 기지국 조정기(Radio Port Controller, RPC)(3)와, 상기 무선 기지국 조정기를 운용하는 기지국 운용장치(Radio Port Operation & Maintenance Center, RPOM)(4) 등으로 구성되어 있다.

상기에서 무선 기지국(RP)은, RF 처리부, 동기부, 디지털 처리부, 인터페이스부, 기지국 시험부로 구성된다.

따라서 종래의 CDMA 송수신기는 주파수 상향 변환기와 하향 변환기 그리고 이를 제어하기 위한 제어부 그리고 I, Q 변조를 수행하는 아날로그 인터페이스부 및 모뎀부 등으로 세분화되어 별개의 모듈로 구성되었다.

도2는 종래 송신기 내의 주파수 상향변환기의 블록구성도이다.

여기서 참조번호 5와 6은 각각 컨버젼이 수행되도록 하는 혼합기이다.

그래서 종래와 같이 별개의 모듈로 세분화하여 CDMA 송수신기를 구성한 이유는 첫째, 다중 경로로 인한 페이딩 현상으로부터 최적의 신호를 수신하기 위하여 수신기에 공간 다이버시티 기능을 주기 위해서이다. 둘째는 헤테로다인 수신기를 구성하기 위하여 2 컨버젼(Conversion) 방식을 사용하여 설계하기 위함이다. 셋째는 RF 신호부와 디지털 신호부를 분리함으로서 신호처리를 용이하게 하기 위함이다. 넷째는 이러한 모듈화를 통해 각각의 모듈의 유지 보수를 편리하게 하기 위함이다.

그러나 종래의 장치는 2 컨버젼을 사용하며 각각의 보드가 별개의 모듈로 구성되어 있기 때문에 중복된 부품이 존재하며, 소요되는 부품 수도 많고, 제작 비용도 비싼 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 송수신 기능을 수행하기 위하여 여러 보드가 서로 연동해야 하는 문제점을 한 보드로 통합함으로써 중복된 모듈을 제거하고, 1 컨버젼 방식으로 변조를 수행하여 소요 부품 수도 거의 절반으로 줄일 수 있는 무선 가입자망 시스템의 소형 기지국용 송수신기를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 무선 가입자망 시스템의 소형 기지국용 송수신기는,

I/Q 변조부로부터 IF 신호를 입력받고, 주파수 합성부에서 생성된 클럭으로 1 컨버젼을 시키고 RF 신호를 출력하는 송신부와; RF 신호를 입력받아 저잡음 증폭과 감쇄를 수행하며, 상기 주파수 합성부의 클럭으로 1 컨버젼을 수행하는 수신부와; 기준 클럭을 수신받아 필요한 주파수를 생성하는 주파수 합성부와; 상기 송신부와 상기 수신부와 상기 주파수 합성부와 상기 I/Q 변조부의 동작을 제어하는 제어부와; 상기 제어부의 제어를 받고, 상기 송신부 및 상기 수신부와 연결되어 I, Q 신호가 무선으로 송수신되도록 변/복조 기능을 수행하는 I/Q 변조부로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

도1은 일반적인 무선 가입자망 시스템의 블록구성도이고,

도2는 종래 송신기 내의 주파수 상향변환기의 블록구성도이며,

도3은 본 발명의 일실시예에 의한 무선 가입자망 시스템의 소형 기지국용 송수신기의 블록구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 송신부 20 : 수신부

30 : 주파수 합성부 40 : 제어부

50 : I/Q 변조부 11, 21 : 혼합부

이하, 상기와 같은 본 발명 무선 가입자망 시스템의 소형 기지국용 송수신기의 기술적 사상에 따른 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 WLL 시스템 환경하에서는 단말이 고정되어 있고, LOS(Line Of Sight) 환경이기 때문에 단말의 이동으로 인한 페이딩의 발생이 이동전화와 같이 실시간으로 변하지는 않기 때문에 굳이 공간 다이버시티 기능을 추가하지 않아도 되며, 기술의 진보로 인하여 2 컨버젼 방식이 아닌 1 컨버젼 방식만을 사용하더라도 충분히 RF 신호를 처리할 수 있게 되었으며, RF 부분과 아날로그 인터페이스 부분을 분리함으로써 야기되는 중복된 회로 및 복잡한 신호처리를 이를 통합함으로써 단순화할 수 있게 된다.

도3은 본 발명의 일실시예에 의한 무선 가입자망 시스템의 소형 기지국용 송수신기의 블록구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, I/Q 변조부(50)로부터 IF 신호를 입력받고, 주파수 합성부(30)에서 생성된 클럭으로 1 컨버젼을 시키고 RF 신호를 출력하는 송신부(10)와; RF 신호를 입력받아 저잡음 증폭과 감쇄를 수행하며, 상기 주파수 합성부(30)의 클럭으로 1 컨버젼을 수행하는 수신부(20)와; 기준 클럭을 수신받아 필요한 주파수를 생성하는 주파수 합성부(30)와; 상기 송신부(10)와 상기 수신부(20)와 상기 주파수 합성부(30)와 상기 I/Q 변조부(50)의 동작을 제어하는 제어부(40)와; 상기 제어부(40)의 제어를 받고, 상기 송신부(10) 및 상기 수신부(20)와 연결되어 I, Q 신호가 무선으로 송수신되도록 변/복조 기능을 수행하는 I/Q 변조부(50)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 무선 가입자망 시스템의 소형 기지국용 송수신기의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 무선 가입자망이란 전화국에서 가입자의 단말기까지를 기존의 유선 대신 무선 시스템을 이용하여 링크를 구성해주는 기술이다. 이는 기존의 유선망 구성 때 보다 단기간에 망을 구성할 수 있다는 장점 뿐만 아니라 유지 보수가 쉽다는 장점을 가지고 있기 때문에 향후 정보 인프라 구축에 중요한 역할을 하게 될 것이다. 도1은 이러한 WLL 시스템의 전체적인 구성을 보이고 있다.

그리고 본 발명에 의한 송수신기는 도3과 같은 구조를 가지고 있으며, WLL 시스템의 국내 표준으로 상정된 2.3GHz 대역의 10MHz 광대역 WLL 시스템의 소형 RP 송수신 시스템으로 사용할 수 있도록 한다.

본 발명에 의한 송수신기는 송신부(10), 수신부(20), 주파수 합성부(30), 제어부(40), I/Q 변조부(50)로 구성된다.

수신부(20)는 RXFU(Receive Front End Unit)로부터 2.30 ~ 2.33GHz(-110 ~ -40dBm)의 RF 신호를 입력받아 최종 출력단인 모뎀부로 신호를 전송하기 위하여 다음과 같은 기능을 수행한다.

1) 초단의 잡음 지수가 시스템 전체의 잡음지수를 결정하기 때문에, 2.30 ~ 2.33GHz의 RF 신호 초단에 20dB 이상의 이득을 가지는 저잡음 증폭기를 삽입함으로써, 시스템 전체의 잡음지수를 낮추는 역할을 수행하는 저잡음 증폭 기능을 실행한다.

2) 잡음지수 감쇄를 통한 셀의 Blossoming, Wilting, Breathing 기능을 수행하는 Flower 감쇄 기능을 수행한다.

3) 채널 주파수로부터 ??15MHz 떨어진 곳에서의 스프리어스를 제거하기 위한 필터링 기능을 수행한다.

4) RF 신호를 140MHz의 IF 주파수로 변환하기 위한 믹싱(Mixing) 기능을 수행한다.

5) 채널 중심 주파수로부터 ??5MHz 떨어진 곳에서 스프리어스를 제거함으로써 10MHz의 채널 대역을 유지시켜주는 필터링 기능을 수행한다.

6) 전체 순방향 링크에 대한 이득 측정을 통하여 50dB의 가변 이득을 통한 순방향 링크의 이득을 제어하는 AGC(Automatic Gain Control, 자동 이득 제어) 기능을 수행한다.

송신부(10)는 I/Q 변조부(50)로부터 70MHz의 IF 신호를 입력받아 2.37 ~ 2.4GHz의 RF 신호를 HPA(High Power Amplifier, 고전력 증폭기)로 전송하기 위해서는 다음과 같은 기능을 수행한다.

1) 채널 중심 주파수로부터 ??5MHz 떨어진 곳에서 스프리어스를 제거함으로서 10MHz의 채널 대역을 유지시켜 주는 필터링 기능을 수행한다.

2) 70MHz의 ID 신호를 2.37 ~ 2.4 GHz의 RF 주파수로 변환하기 위한 믹싱기능을 수행한다.

3) 셀의 Blossoming, Wilting, Breathing 기능을 수행하는 Flower 감쇄 기능을 실행한다.

4) 채널 주파수로부터 ??15MHz 떨어진 곳에서의 스프리어스를 제거하기 위한필터링 기능을 수행한다.

5) 출력 신호의 세기 및 광 중계기를 수용할 수 있도록 한 커플러(Coupler) 및 검출 기능을 수행한다.

주파수 합성부(30)는 RDU(Reference Clock Distribute Unit)로부터 10MHz의 기준 클럭을 수신 받아 70MHz, 140MHz, 2445 ~ 2465MHz의 주파수를 생성하는 기능을 수행한다.

제어부(40)는 다음과 같은 기능을 수행한다.

1) 송신부(10)와 수신부(20)의 Flowering 감쇄의 제어를 통한 셀의 Blossoming, Wilting, Breathing 기능을 수행한다.

2) 주파수 발생부의 PLL(Phase Locked Loop)을 셋팅한다.

2) 상위 보드와 통신을 수행하기 위한 기능을 수행한다.

4) RS-232C를 통한 모니터링 및 외부 제어 기능을 수행한다.

I/Q 변조부(50)는 다음과 같은 기능을 수행한다.

1) I, Q 신호를 무선으로 송신하기 위한 변조 기능을 수행한다.

2) RF 신호를 I, Q 신호로 바꾸기 위한 복조 기능을 수행한다.

3) 수신 신호를 디지털 신호로 바꾸기 위한 A/D(Analog to Digital conversion, 아날로그-디지털 변환) 기능을 수행한다.

또한 온도의 변화에 따라 이득을 가변할 수 있도록 한 온도 보상 증폭 기능을 수행한다.

더불어 출력 신호의 세기 및 광 중계기를 사용할 수 있도록 한커플러(Coupler) 및 검출 기능을 수행하고, 주파수 합성부는 RDU(Reference Clock Distribute Unit)로부터 10MHz의 기준 클럭을 수신 받아 RFC로부터 데이터를 입력받아 108.4MHz, 2445~2465MHz의 주파수를 생성하는 기능을 수행한다.

이처럼 본 발명은 송수신 기능을 수행하기 위하여 여러 보드가 서로 연동해야 하는 문제점을 한 보드로 통합함으로써 중복된 모듈을 제거하고, 1 컨버젼 방식으로 변조를 수행하게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 무선 가입자망 시스템의 소형 기지국용 송수신기는 송수신 기능을 수행하기 위하여 여러 보드가 서로 연동해야 하는 문제점을 한 보드로 통합함으로써 중복된 모듈을 제거하고, 1 컨버젼 방식으로 변조를 수행하여 소요 부품 수도 거의 절반으로 줄여 제작 단가를 감소시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (1)

1. I/Q 변조부로부터 IF 신호를 입력받고, 주파수 합성부에서 생성된 클럭으로 1 컨버젼을 시키고 RF 신호를 출력하는 송신부와;

   RF 신호를 입력받아 저잡음 증폭과 감쇄를 수행하며, 상기 주파수 합성부의 클럭으로 1 컨버젼을 수행하는 수신부와;

   기준 클럭을 수신받아 필요한 주파수를 생성하는 주파수 합성부와;

   상기 송신부와 상기 수신부와 상기 주파수 합성부와 상기 I/Q 변조부의 동작을 제어하는 제어부와;

   상기 제어부의 제어를 받고, 상기 송신부 및 상기 수신부와 연결되어 I, Q 신호가 무선으로 송수신되도록 변/복조 기능을 수행하는 I/Q 변조부로 구성된 것을 특징으로 하는 무선 가입자망 시스템의 소형 기지국용 송수신기.