KR20010111335A - Transmitting and receiving interface device of CDMA base station by using optic line - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시디엠에이(CDMA;Code Division Multiple Access) 방식의 이동통신 시스템에 있어서 기지국의 송수신 인터페이스 장치에 관한 것으로서, 종래 기술에 따른 인터페이스 장치는 기지국과 연결되는 주 중계장치(PMU;Pico-BTS Master Unit)와 부 중계장치(PRU;Pico-BTS Remote Unit)간의 전송로 손실이 높아 소규모 음영지역에 양질의 서비스를 제공하지 못할 뿐만 아니라, 하나의 주 중계장치에 하나의 부 중계장치만이 접속되므로 소규모 음영지역이 다수개 존재할 경우에는 시스템 설치비용이 증가한다고 하는 문제점이 있었다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmission / reception interface device of a base station in a code division multiple access (CDMA) mobile communication system. The interface device according to the prior art is a PMU (Pico-BTS) connected to a base station. Due to the high transmission loss between the Master Unit and the PRU (Pico-BTS Remote Unit), it cannot provide high quality service to small shadow areas, and only one secondary relay is connected to one main relay. Therefore, when there are many small shadow areas, there is a problem that the system installation cost increases.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 상기 주중계장치와 부 중계장치간의 전송신호를 광 신호로 변환하여 전송한 후 다시 원래의 신호로 복원하여 공급함으로써 전송로 손실을 줄이고, 하나의 주 중계장치에 다수개의 부 중계장치를 원격지에 연결하여 사용할 수 있으므로 양질의 서비스 제공이 가능하며, 하나의 주 중게장치로 다수개의 부 중계장치를 제어할 수 있어 원격지 상태감시가 용이한 광 선로를 이용한 시디엠에이 기지국의 송수신 인터페이스 장치를 제공한다.The present invention has been made in order to solve the above problems, by reducing the transmission path loss by converting and transmitting the transmission signal between the main relay and the secondary relay to an optical signal, and then restore and supply to the original signal again, one It is possible to connect a large number of secondary relays to a remote relay and use it to provide high quality service.A single primary relay can control multiple secondary relays so that remote status monitoring is easy. Provides a transmission and reception interface device of a CD base station using.
Description
종래 기술에 따른 기지국 시스템은 서비스영역 내에 장애물이 있을 경우 전파가 도달하기 어려운 음영지역(Shadow Area)이 발생하게 되는데, 이러한 음영지역은 가입자의 증가 및 지형지물의 변화 등 다양한 요인에 의하여 불필요하게 증가하고 있어 음영지역 내에서 거주하거나 휴대 단말기를 사용하는 가입자는 양질의 서비스를 받지 못한다고 하는 문제점이 있었다.In the base station system according to the prior art, when there is an obstacle in the service area, a shadow area that is difficult to reach is generated. This shadow area is unnecessarily increased due to various factors such as the increase of subscribers and the change of features. There is a problem that subscribers who live in the shadow area or use the mobile terminal do not receive high quality service.
도 1은 종래 기술에 따른 기지국 시스템의 기능 블록도이다. 도 1에서 기지국과 접속되는 주 중계장치와 부 중계장치는 별도의 함체로 구성되어 안테나와 최소 거리로 연결하도록 구성되어 있으며, 시디엠에이 이동통신 시스템의 데이터 신호(도면에 도시되어 있지 않음)는 기지국 시스템의 주 중계장치(PMU)(1)의 기저대역(Baseband) 출력 신호인 I(In-Phase), Q(Quadrature) 신호로 변환되어 지피에스(GPS;Global Positioning System) 기준신호와 함께 기지국 시스템의 부 중계장치(PRU)(10)로 공급된다. 상기 기지국 시스템의 부 중계장치는 입력된 신호를 받아 기지국 제어기(BSC;Base Station Controller)에서 지정한 신호로 변조되어 채널을 형성하여 고주파 신호로 고출력 증폭기인 전력 증폭기(PA;PowerAmplifier)(14)에 의하여 높은 출력으로 증폭된 후 송신 안테나에 인가되어 무선 전송로를 통하여 전송된다. 이와같이 전송된 고주파 신호는 가입자가 휴대용 단말기(도면에 도시되어 있지 않음)에 의하여 수신하게 되며, 반대로 상기 휴대용 단말기로부터 송신되는 신호는 기지국 시스템의 수신단에서 안테나(17)에 의해 수신되고, 상기 안테나를 통하여 수신된 신호는 대역 통과 필터(16)를 거친 후 저잡음 증폭기(19)에 의해 증폭된 다음 중간주파수로 하향 변환되어 상기 기지국 시스템의 주 중계장치로 전송된다.1 is a functional block diagram of a base station system according to the prior art. In Figure 1, the main relay and the secondary relay connected to the base station is configured to be connected to the antenna and the minimum distance to the separate enclosure, the data signal (not shown) of the CDA mobile communication system is The baseband system is converted into baseband (I-Inha) and Q (Quadrature) signals, which are the baseband output signals of the PMU (1) of the base station system, together with the GPS (Global Positioning System) signal. Is supplied to the secondary repeater (PRU) 10. The secondary repeater of the base station system receives an input signal and modulates the signal into a signal designated by a base station controller (BSC) to form a channel, which is a high frequency signal by a power amplifier (PA; Power Amplifier) 14. After being amplified to a high output, it is applied to a transmitting antenna and transmitted through a wireless transmission path. The high frequency signal transmitted in this way is received by the subscriber by a portable terminal (not shown), on the contrary, the signal transmitted from the portable terminal is received by the antenna 17 at the receiving end of the base station system. The received signal is passed through the band pass filter 16, amplified by the low noise amplifier 19, and then downconverted to an intermediate frequency and transmitted to the main relay of the base station system.
도 2는 도 1의 알에프(RF)단의 블록도이다. 도 2에서 시디엠에이 이동통신시스템의 데이터 신호가 각각의 채널별로 해당하는 반송파 신호에 의하여 고주파 신호로 변조된 다수개의 채널(FA;Frequency Allocation) 신호를 하나의 공용 안테나로 전송하기 위한 결합기(Combiner)와 상기 결합기를 통과한 신호를 증폭하는 전력증폭기(14)와 상기 전력증폭기로부터 인가된 신호를 휴대용 단말기로 전송하는 안테나(17)를 포함하여 송신단을 구성한다. 상기 전력증폭기는 일반적으로 선형 전력증폭기(LPA;Liner Power Amplifier)나 고출력 증폭기(HPA;High Power Amplifier)가 사용된다. 이와는 달리 상기 휴대용 단말기로부터 송신되는 신호는 저잡음 증폭기(19)에 인가되어 증폭된 후 분배기에 인가되어 각 채널별로 분배된다.FIG. 2 is a block diagram of the RF stage of FIG. 1. In FIG. 2, a combiner for transmitting a plurality of channel (FA) signals, in which a data signal of a CDA mobile communication system is modulated into a high frequency signal by a carrier signal corresponding to each channel, to one common antenna. ) And a power amplifier 14 for amplifying the signal passing through the combiner, and an antenna 17 for transmitting a signal applied from the power amplifier to the portable terminal. The power amplifier generally uses a linear power amplifier (LPA) or a high power amplifier (HPA). On the contrary, the signal transmitted from the portable terminal is applied to the low noise amplifier 19, amplified, and then applied to the distributor to be distributed for each channel.
한편, 도 3은 종래 기술에 따른 광 중계장치의 기능 블록도로서 기지국의 방향성 결합기에 의하여 추출된 송신 신호를 주 중계장치에서 받아 광 신호로 변환하여 광 선로를 통해 전송한 다음 원격지에서 부 중계장치가 고주파 신호로 복조한후 증폭하여 휴대 단말기로 전송하고, 이와는 달리 상기 휴대 단말기에서 송출되는 신호는 상기 부 중계장치에서 저잡음 증폭한 후 광 신호로 변환하여 광 선로로 전송한 다음 상기 주 중계장치에서 고주파 신호로 복조, 기지국의 방향성 결합기를 통해 기지국으로 전송한다. 이때, 기지국에서 제어가 불가능한 독립적인 중계장치를 사용하므로 장비의 이상유무를 식별하기가 어려우며, 원격 제어가 불가능하므로 시스템 설정을 바꾸려면 중계장치가 설치된 장소에 직접 가야만 하는 문제점이 있었다.On the other hand, Figure 3 is a functional block diagram of the optical repeater according to the prior art receives the transmission signal extracted by the directional coupler of the base station received by the main relay device to convert the optical signal transmitted through the optical line and then to the secondary repeater at a remote location After demodulating to a high frequency signal, amplified and transmitted to the mobile terminal, the signal transmitted from the mobile terminal is low noise amplified by the secondary repeater, and then converted into an optical signal and transmitted to an optical line. Demodulate a high frequency signal and transmit it to the base station through the base station's directional coupler. At this time, it is difficult to identify the abnormality of the equipment because it uses an independent relay device that can not be controlled in the base station, there is a problem that you need to go directly to the place where the relay device is installed to change the system settings because remote control is impossible.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 기지국의 전파가 도달하지 않는 음영지역에서도 서비스를 제공할 수 있도록 기지국 장치의 일부를 음영지역에 설치할 수 있는 광 선로를 이용한 시디엠에이 기지국의 송수신 인터페이스 장치를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, so that a part of the base station apparatus can be installed in a shaded area so as to provide a service even in a shaded area where radio waves of the base station do not reach. It is a technical problem to provide a transmission / reception interface device of this base station.
도 1은 종래 기술에 따른 기지국 시스템의 기능 블록도.1 is a functional block diagram of a base station system according to the prior art.
도 2는 도 1의 알에프(RF)단의 블록도.FIG. 2 is a block diagram of the RF stage of FIG. 1. FIG.
도 3은 종래 기술에 따른 광 중계장치의 기능 블록도.3 is a functional block diagram of an optical repeater according to the prior art.
도 4는 본 발명에 따른 광 선로를 이용한 시디엠에이 기지국의 송수신 인터페이스장치의 구성을 나타내는 도면.4 is a diagram showing the configuration of a transmission and reception interface device of a CDA base station using an optical line according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 광 선로를 이용한 시디엠에이 기지국의 송수신 인터페이스장치의 주 중계장치의 구성을 나타내는 도면.5 is a diagram illustrating a configuration of a main relay device of a transmission / reception interface device of a CDA base station using an optical line according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 광 선로를 이용한 시디엠에이 기지국의 송수신 인터페이스장치의 부 중계장치의 구성을 나타내는 도면.6 is a view showing the configuration of a sub-relay device of a transmission and reception interface device of a CDA base station using an optical line according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1. 기지국 시스템의 주 중계장치 10. 기지국 시스템의 부 중계장치1. Primary relay of base station system 10. Secondary relay of base station system
100. 송수신 인터페이스 장치의 주 중계장치100. Main relay of transmitting and receiving interface device
200. 송수신 인터페이스 장치의 부 중계장치200. Second relay of transmission and reception interface device
103. 변조기 104, 207. 광신호 변환기103. Modulator 104, 207. Optical signal converter
105,206. 감시/원격 제어기 106, 205. 신호분할 다중화기105,206. Surveillance / Remote Controller 106, 205. Signal Division Multiplexer
107, 203. 전기신호 변환기 108. 주파수 복원기107, 203. Electrical signal converters 108. Frequency recoverers
204. 복조기 208. 주파수 변환기204. Demodulator 208. Frequency converter
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 광 선로를 이용한 시디엠에이 기지국의 송수신 인터페이스 장치는 기지국의 주 중계장치의 출력인 지피에스 기준신호와 I, Q 신호를 받아 변조하는 변조기; 변조된 고주파 신호를 광 송신 신호로 변조하는 광 신호 변환기; 상기 광 신호 변환기로부터 인가된 광 송신 신호를 전송하는 광 케이블; 상기 광 케이블로부터 인가된 광 수신 신호를 고주파 신호로 복원하는 전기신호 변환기; 고주파 신호를 원래의 신호로 복원하는 복조기; 휴대 단말기로부터 수신된 신호를 중간주파수로 하향 변환하는 주파수 변환기; 상기 기지국의 주 중계장치와 부 중계장치를 제어하는 감시/원격 제어기를 포함한다.In order to solve the above technical problem, a transmission / reception interface device of a CDA base station using an optical line according to the present invention includes a modulator for receiving and modulating a GPS reference signal and an I, Q signal, which are outputs of a main relay of the base station; An optical signal converter for modulating the modulated high frequency signal into an optical transmission signal; An optical cable for transmitting an optical transmission signal applied from the optical signal converter; An electrical signal converter for restoring a light reception signal applied from the optical cable to a high frequency signal; A demodulator for restoring a high frequency signal to an original signal; A frequency converter for downconverting the signal received from the mobile terminal to the intermediate frequency; It includes a monitoring / remote controller for controlling the primary relay and the secondary relay of the base station.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 광 선로를 이용한 시디엠에이 기지국의 송수신 인터페이스 장치의 각부 특성 및 동작 원리를 상세히 설명한다. 도 4 내지 도 6은 각각 본 발명에 따른 시디엠에이 기지국의 송수신 인터페이스 장치의 구성을 나타내는 도면, 주 중계장치의 구성을 나타내는 도면 및 부 중계장치의 구성을 나타내는 도면으로써 본 발명에 따른 광 선로를 이용한 시디엠에이 기지국의 송수신 인터페이스 장치의 주 중계장치(100)는 기지국의 지피에스 수신단에 의해 출력된 기준신호를 받아 광 변환기(104)에 의하여 광 송신 신호로 변환되며, 변환된 광 송신 신호는 신호분할 다중화기(106)를 거쳐 광 선로를 통해 원격지의 신호분할다중화기(205)로 전달된다. 전달된 신호는 전기신호 변환기(203)에 의해 고주파 신호로 복조된다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the characteristics and operating principles of each part of the transmission and reception interface device of the CD base station using the optical line according to the present invention. 4 to 6 are diagrams showing the configuration of a transmission / reception interface device of a CD-A base station according to the present invention, a diagram showing a configuration of a main relay device, and a diagram showing a configuration of a secondary relay device. The main relay device 100 of the transmission and reception interface device of the CD base station receives the reference signal output by the GPS receiver of the base station is converted into an optical transmission signal by the optical converter 104, the converted optical transmission signal is a signal The signal is transmitted to the remote signal division multiplexer 205 via the optical multiplex via the division multiplexer 106. The transmitted signal is demodulated by the electrical signal converter 203 into a high frequency signal.
또한, 상기 도 5에서 기지국의 기저대역 신호인 I(In-Phase) 신호(3)와 Q(Quadrature) 신호(4)가 송수신 인터페이스 장치의 주 중계장치(100)에 인가되면 변조기(103)에서 시디엠에이 신호로 변조한 후 광 변환기(104)에 의하여 광 송신 신호로 변환되며, 변환된 광 송신 신호는 신호분할 다중화기(106)를 거쳐 광 선로를 통해 원격지의 신호분할 다중화기(205)로 전달된다. 전달된 신호는 도 6에서 전기신호 변환기(203)와 복조기(204)에 의해 원래의 기지국의 기저대역 신호인 I(In-Phase) 신호(3)와 Q(Quadrature) 신호(4)로 복원되어 기지국의 부 중계장치에 공급되고, 공급된 신호는 주파수 변환기(13)를 거쳐 전력증폭기(14)에 의해 증폭되어 대역 통과 여파기(16)를 통과하여 안테나(17)에 의해 공간으로 내보내진다.In addition, in FIG. 5, when the I-base signal (I) (In-Phase) signal 3 and Q (Quadrature) signal 4 of the baseband signal is applied to the main relay device 100 of the transmission and reception interface device, the modulator 103 After modulating the CD signal, the optical converter 104 converts the optical transmission signal into an optical transmission signal. The converted optical transmission signal is passed through the signal division multiplexer 106 to the remote signal division multiplexer 205 via an optical line. Is delivered to. The transmitted signal is recovered by the electrical signal converter 203 and the demodulator 204 into an I (In-Phase) signal 3 and a Q (Quadrature) signal 4 which are baseband signals of the original base station. Supplied to the secondary relay of the base station, the supplied signal is amplified by the power amplifier 14 via the frequency converter 13 and passed through the band pass filter 16 to the space by the antenna 17.
이와는 달리 휴대용 단말기로부터 송신되는 고주파 신호는 송수신 공용 안테나(17)와 다이버시티 안테나(23)를 통하여 수신되고 저잡음 증폭기(19, 21)에 인가되어 증폭된 후 주파수 변환기(18, 20)로 유입, 중간주파수로 하향 변환되어 출력된다. 상기 주파수 변환기에 의하여 출력된 중간 주파수는 광 선로로 보내지기 위하여 광변환기(207)에서 광 신호로 변환되고 주파수 변환기(20)에 의하여 출력된 중간주파수는 동일한 광선로로 보내기 위하여 인터페이스 장치의 부 중계장치(200)의 주파수변환기(208)를 통하여 주파수 변환되어 광 변환장치(207)로 보내진다. 상기 광 변환장치로 보내진 두 신호는 광 송신 신호로 변환되어 신호분할 다중화기(205)를 거쳐 광 선로를 통해 송수신 인터페이스 장치의 주 중계장치(100)로 출력되며 신호분할 다중화기(106)는 이 신호를 받아 전기신호 변환기(107)로 송출하고 상기 전기신호변환기는 광 신호를 원래의 신호로 변환하여 상기 기지국의 주 중계장치로 전송함으로써 통신이 이루어진다.On the contrary, the high frequency signal transmitted from the portable terminal is received through the transmit / receive shared antenna 17 and the diversity antenna 23, applied to the low noise amplifiers 19 and 21, amplified, and then flows into the frequency converters 18 and 20. Downconverted to intermediate frequency and output. The intermediate frequency output by the frequency converter is converted into an optical signal by the optical converter 207 to be sent to the optical line, and the intermediate frequency output by the frequency converter 20 is sent by the secondary optical device of the interface device. It is frequency-converted through the frequency converter 208 of 200 and sent to the optical converter 207. The two signals sent to the optical conversion device are converted into an optical transmission signal and output through the signal division multiplexer 205 through the optical line to the main relay device 100 of the transmission / reception interface device. The signal is transmitted to the electrical signal converter 107, and the electrical signal converter converts the optical signal into the original signal and transmits it to the main relay of the base station for communication.
본 발명은 이동통신 시스템의 전파 음영지역 해소를 위해 사용되는 중계장치에 관한 것으로서, 광 케이블을 사용함으로써 기지국 음영지역의 거리에 관계없이 전력손실이 없고 전기적 잡음의 영향을 받지 않는 고주파 신호를 전달할 수 있는 효과가 있으며, 음영지역에는 기지국 시스템의 부 중계장치만을 설치하므로 시스템 설치비를 줄일 수 있으며, 감시 및 원격제어 포트가 형성되어 운용자가 현장에 가지않고도 기지국 제어기에서 원격 감시 및 제어가 가능한 중계장치를 구현할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention relates to a relay device used to solve a radio wave shadow area of a mobile communication system, and by using an optical cable, it is possible to transmit a high frequency signal without power loss and without influence of electrical noise regardless of the distance of a base station shadow area. It is effective to reduce the system installation cost by installing only the secondary relay device of the base station system in the shaded area, and the monitoring and remote control port is formed so that the operator can remotely monitor and control from the base station controller without going to the site. Has an effect that can be implemented.
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Cited By (1)
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- 2000-06-09 KR KR1020000031873A patent/KR100333141B1/en not_active IP Right Cessation
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KR100539860B1 (en) * | 2003-06-09 | 2005-12-28 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for transmitting signal between ultra wide band networks |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20120330 Year of fee payment: 11 |
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FPAY | Annual fee payment |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |