KR20010083002A

KR20010083002A - 무선통신 시스템에서 기준신호를 이용한 경보 검출 중계장치

Info

Publication number: KR20010083002A
Application number: KR1020000008611A
Authority: KR
Inventors: 서정원; 정찬국; 박동국; 박상현
Original assignee: 구관영; 주식회사 에이스테크놀로지
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2001-08-31

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 전파 음영지역 해소를 위해 사용되는 중계장치에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 옥내(indoor)형 이동통신 중계망을 구축할 때 각 중계장치의 상용 주파수 대역외의 상측 또는 하측에 기준 신호(pilot tone)를 사용하여 각 중계장치의 경보 신호(alarm signal)를 검출할 수 있는 무선통신 시스템에서 기준 신호를 이용한 경보 검출 중계장치에 관한 것이다.

종래의 옥내형 무선 중계장치는 주파수 변환 중계장치를 이용하여 시스템을 구성하였다. 이 경우 각 무선 중계장치의 경보 신호를 검출하기 위한 별도의 포트를 구성해야만 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 무선 중계기내에 구비된 필터의 통과대역에 인접한 상측 또는 하측에서 기준 신호가 통과되도록 하여 이를 케이블을 통해 기지국에 송출하고, 기지국에서는 각 무선 중계기 고유의 기준 신호를 검출하여 해당하는 무선 중계기의 정상 유무를 판별함으로써 무선 중계장치나 기지국 장치 내에 경보 신호를 검출하기 위한 별도의 포트를 구성하지 않고도 중계장치의 이상 유무를 판별할 수 있다고 하는 효과를 가진다.

Description

무선통신 시스템에서 기준신호를 이용한 경보 검출 중계장치{A repeating system by using RF pilot tone for detecting alarm signal in wireless communication}

종래의 옥내형 무선 중계장치는 주파수 변환 중계장치를 이용하여 시스템을 구성하였는데 이 경우 각 무선 중계장치의 경보 신호를 검출하기 위해서는 시스템에 별도의 포트를 구성해야만 하므로 시스템이 복잡해지고 비용이 상승한다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 중계장치의 상용 주파수 대역외의 상측 또는 하측에 특정 기준 신호(pilot tone)를 사용하여 이를 중계장치로부터 케이블을 통하여 기지국 장치로 송출하고, 기지국 장치에서는 각 중계장치 고유의 기준 신호가 검출되면 해당하는 중계장치는 정상이라고 판별하며, 이와는 달리 기지국 장치에서 특정한 기준 신호가 검출되지 않을 경우 해당 중계장치가 비정상이라고 판별하는 무선통신 시스템에서 기준 신호를 이용한 경보 검출 중계장치를 제공함을 그 기술적 과제로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기준신호를 이용한 경보 검출 중계장치의 실시를 나타내는 시스템 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기준신호를 이용한 경보 검출 중계장치의 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기준신호를 이용한 경보 검출 중계장치의 기준 신호 발생 회로도.

도 4는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기준신호를 이용한 경보 검출 중계장치의 경보 검출 회로도.

도 5는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기준신호를 이용한 경보 검출 중계장치의 기준 신호 사용 대역을 나타내는 파형.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11. 건물 12. 구내 교환기

13. 트랜시버 14. 송수신 종단장치

15. 케이블 16. 분배기

17, 210. 중계장치 18. 단말기

19. 부스터 211, 412. 방향성 결합기

212. 듀플렉서 213, 313. 전치 증폭기

214, 314, 414. 대역 통과 필터 215, 315. 감쇠기

216, 316. 주 증폭기 217, 317, 417. 발진기

218, 318, 418. 주파수 합성기 219, 319, 419. 전원장치

220, 320. 비교기 221, 321, 421. 마이크로 프로세서

222, 322. 기준신호 설정 스위치 223, 323, 422. 경보 표시장치

311. 기준 신호 발생회로 312. 신호 파형

324. 상향 경로 410. 구내 기지국 장치

411. 경보 검출 회로 413. 저역 통과 필터

415. 혼합기 416. 검출기

420. 버퍼 51. 수신 대역

52. 송신 대역 53. 기준 신호 사용 대역

본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기준 신호를 이용한 경보 검출 중계장치는 송수신 신호를 하나로 결합하기 위한 듀플렉서; 단말기로부터의 미약한 수신 신호를 1차 증폭하기 위한 전치 증폭기; 수신 대역내의 신호만을 통과시키기 위한 대역 통과필터; 신호의 세기를 적정하게 조절하기 위한 감쇠기; 수신 신호를 소요레벨로 최종 증폭하기 위한 주 증폭기로 이루어진 수신 경로와, 상기 수신 경로를구성하는 각 구성요소를 모두 구비하되 신호의 흐름이 반대 방향이 되도록 단말기로 신호를 송신하는 송신 경로와, 상기 수신 경로상에 구비되어 기준 신호를 발생시키는 기준 신호 발생 회로; 및 기지국 장치에 구비되어 기준신호를 검출하기 위한 경보 검출 회로를 포함한다.

일반적인 무선 중계장치는 사용하고자 하는 주파수 대역만을 통과시키기 위하여 대역 통과 필터를 사용하는데, 일반적으로 필터의 전기적 특성은 통과 대역과 저지 대역 사이에 일정한 감쇠곡선(slope)을 가진다. 본 발명은 상기와 같은 필터의 감쇠특성을 이용하여 이 감쇠곡선 구간에 특정 기준 신호를 삽입하여 기지국 장치로 송출함으로써 상기 기준 신호의 검출 유무에 따라 중계장치의 이상 유무를 감지할 수 있다.

이하 첨부된 도면에 따라 본 발명의 각부 특성 및 동작 원리를 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기준신호를 이용한 경보 검출 중계장치의 실시를 나타내는 시스템 구성도이다. 본 발명에서 적용하고자 하는 옥내형 무선 중계장치는 주파수 변환 방식이 아닌 직접 중계 방식으로써 도 1에서 알수 있는 바와 같이 기지국의 전파가 미치지 않는 대형 건물(11) 등에 기지국 장치의 기능을 하는 구내 교환기(12)와 트랜시버(13) 및 송수신 종단장치(14)를 설치하고, 케이블(15)과 분배기(16)에 의해 각 층에 설치된 초소형 중계장치(17)를 연결하여 단말기(18)와 통화를 할 수 있도록 구성한다. 이와 같은 구성은 상기 케이블과 분배기를 사용하여 통상 3개층 정도까지 중계장치를 다수개 접속할 수 있으며, 미약해진 신호를 부스터(19)로 증폭함으로써 중계장치의 확장은 가능해진다. 이때,각 무선 중계장치는 고유의 특정 기준 신호를 가지고 정상(normal) 상태에서는 이 기준 신호를 케이블을 통하여 기지국 장치에 송출한다. 또한, 기지국 장치에는 상기 기준 신호를 검출하는 회로가 장착되어 있어서 각 중계장치 고유의 기준 신호가 검출되면 해당하는 중계장치는 정상이라고 판별한다. 만약 중계장치에 전원 공급이 끊기거나 비정상적인 동작이 발생하면 중계장치에서 기지국 장치로 송출하던 기준 신호를 송출하지 않게 되므로 기지국 장치에서는 특정한 기준 신호가 검출되지 않는데 이 경우 해당 중계장치의 동작이 비정상이라고 판별하여 무선 기지국 제어 시스템으로 정보를 송출한다.

도 2는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기준신호를 이용한 경보 검출 중계장치의 블록도이다. 도 2에서 단말기로부터 신호를 받는 수신 경로의 경우 듀플렉서(212)에서 송수신 신호가 분리되고, 분리된 수신 신호가 미약하므로 전치 증폭기(213)에서 1차 증폭되어 대역 통과 필터(214)를 거쳐 감쇠기(215)에서 적정한 레벨로 조정된 다음 다시 주 증폭기(216)에 의해 최종 증폭된다. 이때, 중계장치는 특정 주파수로 설정된 기준 신호 발생 회로를 내장하고 있어 중계장치가 정상 동작시에는 상기 기준 신호 발생 회로로부터 나온 기준 신호가 중계장치의 수신 경로에 입력되고 수신 신호와 함께 증폭되어 기지국 장치에 전송된다. 이때 입력된 기준 신호는 대역 통과 필터의 수신 주파수에서 통과 대역과 저지 대역 사이에 존재하는 감쇠 대역에 실려 케이블을 통하여 기지국 장치로 입력되므로 타 통신 주파수에는 영향을 주지 않는다.

도 3은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기준 신호를 이용한 경보 검출중계장치의 기준 신호 발생 회로도이다. 도 3에서 기준 신호 설정 스위치(322)에 의해 기준 신호 주파수가 설정되어 마이크로 프로세서(321)에 입력되고, 또한 기준전압이 입력된 비교기(320)로부터의 신호가 상기 마이크로 프로세서에 입력된 다음 주파수 합성기(318)로 보내진다. 주파수 합성기는 상기 마이크로 프로세서로부터의 신호와 발진기(317)로부터의 신호(본 발명의 실시예에서는 10MHz를 사용)를 합성하여 수신 대역 통과 필터의 상측 또는 하측 감쇠구간 내의 특정 주파수로 기준 신호를 발생시킨다. 이와 같은 기준 신호는 감쇠기를 거쳐 적정한 레벨로 설정되고, 방향성 결합기를 통해 중계장치의 수신 경로에 입력된다. 이와 같이 입력된 기준 신호는 단말기로부터의 수신 신호와 함께 대역 통과 필터(314)와 감쇠기(315) 및 주 증폭기(316)를 거쳐 케이블을 통해 기지국 장치로 전송되는데, 기호 312는 상기 주 증폭기를 거친 후의 신호 파형이다.

도 4는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기준신호를 이용한 경보 검출 중계장치의 경보 검출 회로도이다. 단말기로부터의 수신 신호와 함께 기준 신호는 기지국 장치(410)에 수신되는데 상기 기지국 장치의 선로에 구비된 방향성 결합기(412)에 의해 상기 기준 신호가 검출되어 저역 통과 필터(413)와 증폭기를 거쳐 적절한 크기의 신호 레벨로 바뀌게 된다. 이 신호는 일정한 주기를 가지고 소인(sweeping)하는 국부(local) 신호가 가해진 혼합기(415)를 거친 후 표면탄성파(SAW)필터에 입력된 다음 검출기(RF detecter)에 의해서 전압으로 검출되게 된다.

중계장치가 정상일 때는 상기와 같은 과정으로 일정한 주기로 전압이 모니터링되는데 기준 전압 이상일 때는 중계장치가 정상으로 판별되지만, 만약 중계장치가 비정상일 때는 상기 기준 신호가 미약하거나 발생되지 않기 때문에 검출된 전압도 기준 전압 이하로 나타나게 되어 중계장치가 비정상 상태라고 판별한다.

도 5는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기준신호를 이용한 경보 검출 중계장치의 기준 신호 사용 대역을 나타내는 파형이다. 도 5에서의 파형은 통상의 대역 통과 필터가 가지는 전기적 특성으로써 사용 주파수 대역인 수신 대역(51)의 상측 또는 하측(도 5에서 진하게 표시된 부분)이 상기 필터의 감쇠구간인데 본 발명은 이 감쇠구간을 기준 신호 사용 대역(53)으로 설정하였다.

따라서, 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기준 신호를 이용한 경보 검출 중계장치는 무선 중계기 내에 구비된 필터의 통과대역 외의 대역에서 상기 통과대역에 인접한 상측 또는 하측에 기준 신호가 통과되도록 하여 이를 케이블을 통해 기지국에 송출하고, 기지국에서는 각 무선 중계기 고유의 기준 신호를 검출하여 해당하는 무선 중계기의 정상 유무를 판별함으로써 무선 중계장치나 기지국 장치 내에 경보 신호를 검출하기 위한 별도의 포트를 구성하지 않고도 중계장치의 이상 유무를 판별할 수 있다고 하는 효과를 가진다.

Claims

이동통신 시스템에서 전파 음영지역 해소를 위해 사용되는 중계장치에 있어서,

송수신 신호를 하나로 결합하기 위한 듀플렉서와;

단말기로부터의 미약한 수신 신호를 1차 증폭하기 위한 전치 증폭기와;

수신 대역내의 신호만을 통과시키기 위한 대역 통과 필터와;

신호의 세기를 적정하게 조절하기 위한 감쇠기와;

수신 신호를 소요 레벨로 최종 증폭하기 위한 주 증폭기로 이루어진 수신 경로와,

상기 수신 경로를 구성하는 각 구성요소를 모두 구비하되 신호의 흐름이 반대 방향이 되도록 단말기로 신호를 송신하는 송신 경로와,

상기 수신 경로상에 구비되어 기준 신호를 발생시키는 기준 신호 발생 회로; 및

기지국 장치에 구비되어 기준신호를 검출하기 위한 경보 검출 회로를 갖는 무선통신 시스템에서 기준 신호를 이용한 경보 검출 중계장치.
제 1 항에 있어서, 상기 기준 신호 발생 회로는,

기준 신호 주파수를 설정하기 위한 기준 신호 설정 스위치와, 기준 신호를 발생시키기 위한 발진기 및 주파수 합성기와, 마이크로 프로세서를 구비하여 기준신호를 발생시키되,

상기 기준신호를 방향성 결합기에 의해 상기 중계장치의 수신 경로에 합성하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 기준 신호를 이용한 경보 검출 중계장치.
제 1 항에 있어서, 상기 경보 검출 회로는,

상기 기지국 장치의 선로에 구비된 방향성 결합기와, 저주파수대만을 통과시키는 저역 통과 필터와, 일정한 주기로 소인하는 국부 신호가 가해지는 혼합기와, 소요 주파수만을 통과시키기 위한 표면탄성파 필터와, 상기 표면탄성파 필터를 거친 신호를 전압으로 검출하기 위한 검출기를 구비함으로써,

일정한 주기로 전압을 모니터링하여 기준 전압 이상일 때는 중계장치를 정상으로 판별하고, 상기 검출된 전압이 기준 전압 이하일 때는 중계장치가 비정상 상태라고 판별하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 기준 신호를 이용한 경보 검출 중계장치.
제 1 항 및 제 2 항에 있어서, 상기 기준 신호는,

상기 중계장치의 상용 주파수 대역중 단말기로부터의 신호를 수신하는 수신 대역내에 존재하되,

상기 대역 통과 필터의 통과 대역과 저지 대역 사이의 감쇠 대역으로써 상기 통과 대역의 상측 또는 하측에 발생시키는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 기준 신호를 이용한 경보 검출 중계장치.