KR20020054567A

KR20020054567A - 이동통신 기지국의 신호 전송장치

Info

Publication number: KR20020054567A
Application number: KR1020000083703A
Authority: KR
Inventors: 김현수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-08

Abstract

본 발명은 이동통신 기지국의 신호 전송장치에 관한 것으로, 종래에는 이동통신 기지국의 수신 초단 증폭기(리모트 프런트 엔드)를 리모트(안테나의 정상부근)에 위치하도록 할 때, 마스터 프런트 엔드에서 상기 리모트 프런트 엔드에 전달하는 전원 및 상태신호, RF 신호를 별도의 케이블에 의해 전달되도록 구성되어 있기 때문에, 케이블의 관리가 어렵고 시설 비용을 상승시키게 되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 마스터 프런트 엔드와 리모트 프런트 엔드에 각각 상태신호 또는 제어신호와 같은 디지털 신호를 전용 라인이 아닌 동축 케이블과 같은 아날로그 라인을 통해 전송하기 위해 신호를 변/복조 하는 변/복조 수단과; 상기 전원 및 RF 신호, 상태/제어 신호 등을 합성 또는 분리하기 위한 신호 합성/분리 수단을 구비함으로써, 마스터 트런트 엔드에서 리모트 프런트 엔드로 공급하는 전원 및 RF 신호, 상태 신호 등을 하나의 동축 라인에 의해 전송할 수 있도록 하여 케이블 관리 및 기지국 장치 시설 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

이동통신 기지국의 신호 전송장치{SIGNAL TRANSMISSION APPARATUS FOR MOBILE COMMUNICATION BASE}

본 발명은 이동통신 기지국의 신호 전송장치에 관한 것으로, 특히 이동통신 기지국에서 수신성능 향상을 위해 안테나와 최단거리에 리모트 트런트 엔드를 구비하고, 마스터 트런트 엔드에서 그 전원공급 및 RF 송수신 데이터, 상태관리 신호를 하나의 동축 케이블에 의해 전송할 수 있도록 하는 이동통신 기지국의 신호 전송장치에 관한 것이다.

일반적으로, RF 송수신 데이터(이하, RF 신호)는 안테나(ANT)와 거리가 멀어질수록 신호가 감쇄되는 특성이 있다.

따라서, 이동통신 기지국에는 수신성능의 향상을 위해 안테나(ANT)와 최단거리에 리모트 프런트 엔드 장치(일종의 신호 증폭장치)를 두고, 상기 리모트 프런트 엔드 장치에 필요한 전원 및 RF 신호, 상태 신호 등은 별도의 라인을 통해 전송하고 관리하는 마스터 프런트 엔드 장치를 따로 두고 있다.

즉, 리모트 프런트 엔드와 마스터 프런트 엔드간의 RF 신호를 전송하기 위한 동축(Coaxial) 라인(COX)과 리모트 프런트 엔드에 전원을 공급하기 위한 전원라인(POW)과 리모트 프런트 엔드의 상태 감지 및 제어를 위한 상태관리 라인(STA)을 따로 두고 있는 것이다.

그럼, 종래 이동통신 기지국 장치의 마스터 프런트 엔드 및 리모트 프런트 엔드의 구성을 도1을 참조하여 설명한다.

먼저, 마스터 프런트 엔드(10)는 송신 밴드의 RF 신호만을 통과시키는 송신필터(TXF)(10c)와; RF 신호의 송신 파워를 모니터링하기 위한 파워 모니터부(Directional Coupler)(10e)와; 수신 밴드의 RF 신호만을 검출하기 위한 수신필터(RXF)(10d)와; 상기 수신필터(10d)를 통해 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)와; 상기 증폭된 RF신호에 포함된 왜곡 성분을 제거하는 감쇠기(PAD)(10a)로 구성된다.

다음, 상기 리모트 프런트 엔드(20)는 듀플렉스 방식으로 송신밴드의 RF 신호를 통과시키는 송신필터(TXF)(20a, 20f)와; 안테나(ANT)를 통해 수신된 RF 신호를 듀플렉스 방식으로 수신밴드의 RF 신호만을 통과시키는 수신필터(RXF)(20b,20g)와; 상기 수신필터(20b,20g)를 통해 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)(20d)와; 상기 저잡음 증폭기(20d) 이상시 수신 RF 신호를 바이패스 시키기 위한 스위칭부(20c, 20e)로 구성된다.

이때, 마스터 프런트 엔드(10)와 리모트 프런트 엔드(20) 간에 송/수신되는 RF 신호는 동축 라인(COX)을 통해 전송되고, 마스터 및 리모트 프런트 엔드의 저잡음 증폭기(10b, 20d)의 상태 및 그 이상여부에 따른 제어신호 등은 상태 라인(STA)을 통해 전송되고, 리모트 프런트 엔드(20)에 필요한 전원은 전원 라인(POW)을 통해 공급된다.

상기와 같은 구성에 의해 마스터 프런트 엔드(10)에서 리모트 프런트 엔드(20)로 RF 신호를 송신할 경우에는, 각 신호의 종류에 따라 해당 신호 라인을 통해 전송이 이루어진다.

다음, 안테나(ANT)를 통해 수신된 RF 신호를 마스터 프런트 엔드(10)로 전송할 경우에는, 송신의 경우와 마찬가지로 각 신호의 종류에 따라 해당 신호 라인을 통해 전송하면 된다.

그런데, 송신의 경우에는 RF 파워가 크기 때문에 증폭을 할 필요가 없지만, 수신의 경우에는 RF 파워가 미약하기 때문에 리모트 프런트 엔드(20)에서 먼저 저잡음 증폭을 하여 동축 라인을 통해 전송하면, 마스터 프런트 엔드(10)의 저잡음 증폭기(10b)를 통해 동축 라인을 통해서 감쇠된 RF 신호를 보상하게 된다.

또한, 각 기지국 마다의 리모트 프런트 엔드와 마스터 프런트 엔드간의 이격거리가 다를 경우를 고려하여 신호 전달 레벨의 편차를 일정하게 유지하기 위해 마스터 프런트 엔드(10)에서 감쇠기(10a)를 적용하여 수신 경로의 이득을 조절하게 된다.

그리고, 리모트측의 저잡음 증폭기(20d)에 이상이 발생할 경우에는 통신망의 연속성을 보장하기 위해 스위칭부(20c, 20e)를 제어하여 수신 RF신호가 저잡음 증폭기(20d)를 통과하지 않도록 바이패스 시키고, 마스터측의 저잡음 증폭기(10b)를 통해 이를 보상해 주게 된다.

상술한 바와 같이, 종래에는 이동통신 기지국의 수신 초단 증폭기(리모트 프런트 엔드)를 리모트(안테나의 정상부근)에 위치하도록 할 때, 마스터 프런트 엔드(10)에서 상기 리모트 프런트 엔드(20)에 전달하는 전원 및 상태신호, RF 신호를 별도의 케이블에 의해 전달되도록 구성되어 있기 때문에, 케이블의 관리가 어렵고 시설 비용을 상승시키게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 이동통신 기지국의 마스터 트런트 엔드에서 리모트 프런트 엔드로 공급하는 전원 및 RF 신호, 상태 신호 등을 하나의 동축 라인에 의해 전송할 수 있도록 함으로써, 케이블 관리 및 기지국 장치 시설 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 이동통신 기지국의 신호 전송장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 이동통신 기지국 장치의 마스터 프런트 엔드 및 리모트 프런트 엔드의 구성을 보인 블록도.

도 2는 본 발명에 의해 이동통신 기지국 장치의 마스터 프런트 엔드 및 리모트 프런트 엔드의 구성을 보인 블록도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

100 : 마스터 프런트 엔드 100a : 전류 검출부

100b, 200b : 바이어스-티 100c, 200c : 모뎀

200 : 리모트 프런트 엔드 200a : 파워 모니터부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동통신 기지국 장치에 있어서, 마스터 프런트 엔드와 리모트 프런트 엔드에 각각 상태신호 또는 제어신호와 같은 디지털 신호를 전용 라인이 아닌 동축 케이블과 같은 아날로그 라인을 통해 전송하기 위해 신호를 변/복조 하는 변/복조 수단과; 상기 전원 및 RF 신호, 상태 또는 제어 신호 등을 합성 또는 분리하기 위한 신호 합성/분리 수단과; 상기 마스터 프런트 엔드와 리모트 프런트 엔드간에 신호 전송을 위한 동축 케이블을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

일단, 본 발명에서는 마스터 프런트 엔드(100)와 리모트 프런트 엔드(200)에 각각 상태신호 또는 제어신호와 같은 디지털 신호를 전용 라인이 아닌 동축 케이블과 같은 아날로그 라인을 통해 전송하기 위한 변/복조 수단(100c, 200c)과; 상기 전원 및 RF 신호, 상태/제어 신호 등을 합성 또는 분리하기 위한 신호 합성/분리수단(100b, 200b)을 포함하여 구성한다.

이에 따라, 상기 마스터 프런트 엔드(100)와 리모트 프런트 엔드(200) 간에는 동축 케이블(COX) 하나에 의해 전원 및 RF 신호와 상태/제어 신호를 모두 전송할 수 있게 된다.

그럼, 상기 마스터 프런트 엔드(100) 및 리모트 프런트 엔드(200)의 구체적인 구성을 도2를 참조하여 설명한다.

이때, 그 기본적인 구성은 종래와 큰 차이가 없으며 다만 변/복조 수단(100c, 200c)과 신호 합성/분리 수단(100b, 200b)을 더 포함하여 구성함으로써, 동축 케이블(COX) 하나에 의해 전원을 포함한 모든 신호를 전송할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

즉, 마스터 프런트 엔드(100)는 송신 밴드의 RF 신호만을 통과시키는 송신필터(TXF)(10c)와; RF 신호의 송신 파워를 모니터링하기 위한 파워 모니터부(Directional Coupler)(10e)와; RF 신호와 전원(DC), 제어신호 등을 합성(Mix)하거나 분리하는 바이어스-티(BT)(100b)와; 상태신호 또는 제어신호를 동축 라인을 통해 전송하기 위해 아날로그로 변조하는 모뎀부(100c)와; 리모트 프런트 엔드(200)의 전류 소비를 검출하여 이상 여부를 판단하기 위한 전류 검출부(100a)와; 수신 밴드의 RF 신호만을 검출하기 위한 수신필터(RXF)(10d)와; 상기 수신필터(10d)를 통해 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(10b)와; 상기 증폭된 RF신호에 포함된 왜곡 성분을 제거하는 감쇠기(Digital PAD)(10a)로 구성한다.

다음, 리모트 프런트 엔드(200)는 동축 라인을 통해 입/출력되는 RF 신호와 전원(DC), 제어신호 등을 합성(Mix)하거나 분리하는 바이어스-티(200b)와; 듀플렉스 방식으로 송신밴드의 RF 신호를 통과시키는 송신필터(20a, 20f)와; 안테나를 통해 출력할 RF 신호의 송신 파워를 모니터링하기 위한 파워 모니터부(200a)와; 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 듀플렉스 방식으로 수신밴드의 RF 신호만을 통과시키는 수신필터(20b,20g)와; 상기 수신필터(20b,20g)를 통해 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(20d)와; 상기 저잡음 증폭기(20d) 이상시 수신 RF 신호를 바이패스 시키기 위한 스위칭부(20c, 20e)와; 상태신호 또는 제어신호를 동축 라인을 통해 송수신하기 위해 아날로그로 변조하는 모뎀부(200c)로 구성한다.

여기서, 상기 마스터 프런트 엔드의 전류 검출부(100a)는 리모트 프런트 엔드(200)의 저잡음 증폭기(20d)의 상태를 감시하기 위한 수단으로 사용된다.

즉, 리모트 측에서 소모되는 전류가 비정상적일 때 이를 감지하여 저잡음 증폭기(20d)의 이상 여부를 검출하는 것이다.

물론, 상기와 같은 방법 이외에도 리모트측 자체의 제어장치(미도시)에 의해 검출된 상태신호를 모뎀(200c)을 통해 마스터측으로 전달하고, 마스터측에서도 모뎀(100c)을 통해 상기 상태신호를 복조하여 이상 여부를 판단할 수 있다.

또한, 리모트측의 저잡음 증폭기(20d)에 이상이 발생할 경우에는 통신망의 연속성을 보장하기 위해 스위칭부(20c, 20e)를 제어하여 수신 RF신호가 저잡음 증폭기(20d)를 통과하지 않도록 바이패스 시키고, 마스터측의 저잡음 증폭기(10b)를 통해 이를 보상해 주는 과정은 종래와 같다.

다음, 부가적으로 리모트측에 구비된 파워 모니터부(200a)는 안테나를 통해 출력할 RF 신호의 송신 파워를 모니터링하여 피더라인(Feeder Line)의 VSWR(Voltage Standly Wave ratio)을 측정하여 모뎀(200c)을 통해 마스터측으로 전달함으로써, 피던라인의 연결상태 또는 접속상태를 감시 및 관리할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 이동통신 기지국의 신호 전송장치는 이동통신 기지국의 마스터 트런트 엔드에서 리모트 프런트 엔드로 공급하는 전원 및 RF 신호, 상태 신호 등을 하나의 동축 라인에 의해 전송할 수 있도록 함으로써, 케이블 관리 및 기지국 장치 시설 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

이동통신 기지국 장치에 있어서, 마스터 프런트 엔드와 리모트 프런트 엔드에 각각 상태신호 또는 제어신호와 같은 디지털 신호를 전용 라인이 아닌 동축 케이블과 같은 아날로그 라인을 통해 전송하기 위해 신호를 변/복조 하는 변/복조 수단과; 상기 전원 및 RF 신호, 상태 또는 제어 신호 등을 합성 또는 분리하기 위한 신호 합성/분리 수단과; 상기 마스터 프런트 엔드와 리모트 프런트 엔드간에 신호 전송을 위한 동축 케이블을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 이동통신 기지국의 신호 전송장치.
제1항에 있어서, 상기 마스터 프런트 엔드는 송신 밴드의 RF 신호만을 통과시키는 송신필터와; RF 신호의 송신 파워를 모니터링하기 위한 파워 모니터부와; RF 신호와 전원, 제어신호 등을 합성하거나 분리하는 바이어스-티(BT)와; 상태신호 또는 제어신호를 동축 라인을 통해 전송하기 위해 아날로그로 변조하는 모뎀부와; 리모트 프런트 엔드의 전류 소비를 검출하여 이상 여부를 판단하기 위한 전류 검출부와; 수신 밴드의 RF 신호만을 검출하기 위한 수신필터와; 상기 수신필터를 통해 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기와; 상기 증폭된 RF신호에 포함된 왜곡 성분을 제거하는 감쇠기를 포함해 구성한 것을 특징으로 하는 이동통신 기지국의 신호 전송장치.
제1항에 있어서, 상기 리모트 프런트 엔드는 동축 라인을 통해 입/출력되는 RF 신호와 전원, 제어신호 등을 합성하거나 분리하는 바이어스-티와; 듀플렉스 방식으로 송신밴드의 RF 신호를 통과시키는 송신필터와; 안테나를 통해 출력할 RF 신호의 송신 파워를 모니터링하기 위한 파워 모니터부와; 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 듀플렉스 방식으로 수신밴드의 RF 신호만을 통과시키는 수신필터와; 상기 수신필터를 통해 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기와; 상기 저잡음 증폭기 이상시 수신 RF 신호를 바이패스 시키기 위한 스위칭부와; 상태신호 또는 제어신호를 동축 라인을 통해 송수신하기 위해 아날로그로 변조하는 모뎀부를 포함해 구성한 것을 특징으로 하는 이동통신 기지국의 신호 전송장치.