KR20020085364A - 직교편파 간섭신호의 제거가 가능한 알에프 중계 시스템및 그 운용 방법 - Google Patents

직교편파 간섭신호의 제거가 가능한 알에프 중계 시스템및 그 운용 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직교편파 간섭신호를 제거할 수 있는 RF 중계 시스템 및 그 운용 방법에 관한 것으로, 중계 시스템의 최초 설치 과정에서 기설정된 소정 주파수의 시험 신호를 발생하는 시험신호 발생부; 시험신호를 소정의 중계신호 처리과정 및 증폭과정을 거쳐 제 2 편파신호(FV)로 출력하는 송신부; 제 2 편파신호(FV)중 일부 피드백된 제 2 편파신호(Fv)를 수신하는 간섭신호 제거용 안테나 및, 제 2 편파신호(FV)중 일부가 왜곡되어 발생한 직교편파 간섭신호(Fi)를 수신하는 주 신호용 안테나를 포함하는 수신부; 피드백된 제 2 편파신호(Fv)를 기설정된 레벨 및 역위상을 갖는 제 2 편파신호(-Fv)로 변환하는 레벨/위상 제어부; 직교편파 간섭신호(Fi) 및 변환된 제 2 편파신호(-Fv)를 합성하여 출력하는 신호 합성부; 및 합성된 신호의 레벨을 검출하고 검출되는 신호의 레벨이 '0'이 되도록 레벨/위상 제어부의 기설정된 레벨을 재 설정하는 레벨 검출/주 제어부를 포함하며, 이동통신 기지국 또는 이동 단말기로부터의 입력신호가 입력되면, 재 설정된 레벨/위상 제어부 및 신호 합성부를 거쳐 송신부를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 RF 중계 시스템을 구현한다. 결과적으로, 이러한 본 발명에 따른 RF 중계 시스템은 편파 분리도를 향상시킴으로써, 중계 시스템의 발진 현상을 방지할 수 있으며, 이동통신 가입자에 대한 안정된 통화품질 유지 및 안정된 이동통신 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

직교편파 간섭신호의 제거가 가능한 알에프 중계 시스템 및 그 운용 방법{RF REPEATER SYSTEM CAPABLE OF EXCLUDING A CROSS POLARIZATION INTERFERENCE SIGNAL AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 이동통신 시스템에서의 RF(Radio Frequency) 중계기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직교편파를 사용하는 RF 중계기에서 직교편파의 간섭신호를 제거하여 중계기의 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 직교편파 간섭신호의 제거가 가능한 RF 중계 시스템 및 그 운용 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 이동통신 시스템은 광역 통신 방식과는 달리 전체 서비스 지역을 셀(Cell)이라는 소규모의 서비스 영역으로 분할하고, 다시 각 셀 내에 이동통신 기지국과 다수의 중계기를 설치하여 데이터 송수신이 가능하도록 구성된다. 이때, 각 셀 내의 중계기는 전계 강도가 부족하여 발생하는 부분적인 음영지역을 커버하기 위하여 사용되며, 이동통신 기지국과 이동 단말기로부터 송출된 낮은 출력 레벨의 신호를 수신하여 원하는 대역의 주파수를 선택한 다음, 이를 증폭하여 이동 단말기 또는 이동통신 기지국으로 송출하는 역할을 하게 된다.
이와 관련하여, 도 1은 종래의 일반적인 RF 중계 시스템을 설명하기 위해 도시한 블록도로서, 이동통신 기지국(10)과 RF 중계기(20)를 포함한다. 도 1을 참조하여 설명하면, RF 중계기(20)는 동도면에 도시한 바와 같이 이동통신 기지국(10)으로부터 이동통신 가입자의 이동 단말기(도시 생략됨)로 고출력 신호를 송/수신할 수 있도록 하기 위한 신호처리/증폭장치(22), 제 1 송수신안테나(21) 및 제 2 송수신 안테나(23)로 구성된다. 여기서, 제 1 및 제 2 송수신 안테나(21, 23)는 단위지역 내의 이동 단말기를 폭넓게 지원할 수 있도록 하기 위하여 넓은 방사 패턴을 가지는 등방성(isotropic) 또는 전방향성(omni-directional)의 안테나를 통상적으로 채용한다.
하지만, 이러한 종래의 일반적인 RF 중계 시스템에서의 문제점은 중계기의 출력신호가 입력으로 피드백(feedback)되어 다시 증폭과정을 거치게 됨에 따라 발진 현상이 유발될 가능성이 있다는 점이며, 이와 같은 발진 현상을 피하기 위해서는 중계기 자체의 이득(gain)을 제한해야만 하기 때문에 중계기의 출력을 높일 수 없게 되어 결과적으로 통화품질의 저하를 피할 수 없다는 점이다.
따라서, 이러한 RF 중계기의 발진현상을 최소화하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는 바, 그 대체 방안의 하나로 직교편파를 이용하는 방식이 고안되었다. 즉, 입력신호와 출력신호에 각기 다른 편파신호(예를 들어, 수직편파 및 수평편파)를 사용함으로써 중계기 자체의 출력신호가 피드백되어 다시 입력되는 것을 방지하도록 한 방식이다.
하지만, 이러한 직교편파를 이용한 RF 중계기에서도 중계기 주변의 전파환경에 의해 편파왜곡(Depolarization)이 발생함으로써, 출력신호 중 입력신호와 동일한 편파성분이 발생하게 되고, 이 편파 왜곡된 신호가 결국 중계기의 입력단에 다시 입력되어 간섭신호로 작용하게 된다. 그리고, 이로 인해 중계기의 편파 분리도가 저하되고, 결과적으로 안정적인 통화품질 및 이동통신 서비스를 제공할 수 없는 문제점이 발생한다.
따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 직교편파를 사용하는 RF 중계기에서 직교편파의 편파왜곡에 의한 간섭신호를 제거하여 편파 분리도를 향상시킬 수 있는 직교편파 간섭신호의 제거가 가능한 RF 중계 시스템 및 그 운용 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 관점의 일 실시예에 따른 본 발명은,
직교하는 제 1 및 제 2 편파신호를 이용하여 이동통신 기지국 및 이동 단말기간의 무선통신 서비스 신호를 중계하며, 직교편파에 따른 간섭신호를 제거할 수 있는 RF 중계 시스템에 있어서, 상기 중계 시스템의 최초 설치 또는 설정 과정에서 기설정된 소정 주파수의 시험 신호를 발생하는 시험신호 발생부; 상기 시험신호를 소정의 중계신호 처리과정 및 증폭과정을 거쳐 제 2 편파신호(FV)로 출력하는 송신부; 상기 제 2 편파신호(FV)중 일부 피드백된 제 2 편파신호(Fv)를 수신하는 간섭신호 제거용 안테나 및, 상기 중계 시스템에 입력되는 제 1 편파신호를 수신하기 위해 구비되며 상기 제 2 편파신호(FV)중 일부가 왜곡되어 발생한 직교편파 간섭신호(Fi)를 수신하는 주 신호용 안테나를 포함하는 수신부; 상기 피드백된 제 2 편파신호(Fv)를 기설정된 레벨 및 역위상을 갖는 제 2 편파신호(-Fv)로 변환하는 레벨/위상 제어부; 상기 직교편파 간섭신호(Fi) 및 상기 변환된 제 2 편파신호(-Fv)를합성하여 출력하는 신호 합성부; 및 상기 합성된 신호의 레벨을 검출하여 상기 검출되는 신호의 레벨이 '0'이 되도록 상기 레벨/위상 제어부의 상기 레벨을 재 설정하는 레벨 검출부 및 주 제어부를 포함하며, 상기 수신부를 통해 상기 이동통신 기지국 또는 상기 이동 단말기로부터의 입력신호가 입력되면, 상기 재 설정된 레벨/위상 제어부 및 신호 합성부를 거쳐 상기 송신부를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 직교편파 간섭신호의 제거가 가능한 RF 중계 시스템을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 관점의 다른 실시예에 따른 본 발명은,
직교하는 제 1 및 제 2 편파신호를 이용하여 이동통신 기지국 및 이동 단말기간의 무선통신 서비스 신호를 중계하며, 직교편파에 따른 간섭신호를 제거할 수 있는 RF 중계 시스템에 있어서, 상기 이동통신 기지국 또는 이동 단말기로부터의 제 1 편파신호(FH) 및 직교편파 간섭신호(Fi)를 입력신호(FH + Fi)로 수신하는 주 신호용 안테나 및 상기 중계 시스템에서 출력된 상기 제 2 편파신호(FV) 중 피드백된 제 2 편파신호(Fv)를 수신하는 간섭신호 제거용 안테나를 포함하는 수신부; 상기 피드백된 제 2 편파신호(Fv)를 상기 중계 시스템 내부에 기설정된 레벨 및 역위상의 제 2 편파신호(-Fv)로 변환하고 상기 입력신호(FH + Fi)와 합성함으로써, 상기 직교편파 간섭신호(Fi)가 감쇄된 상기 제 1 편파신호(FH)를 전송하는 직교편파 간섭신호 제거부; 및 상기 제 1 편파신호를 소정의 신호 처리과정 및 증폭과정을 거쳐 상기 제 2 편파신호(FV)로 출력하는 송신부를 포함하는 직교편파 간섭신호의 제거가 가능한 RF 중계 시스템을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 관점에 따른 본 발명은,
직교하는 제 1 및 제 2 편파신호를 이용하여 이동통신 기지국 및 이동 단말기간의 무선통신 서비스 신호를 중계하는 RF 중계 시스템에서 직교편파에 따른 간섭신호를 제거하기 위한 방법에 있어서, (a) 기설정된 소정 주파수의 시험 신호를 발생하여 소정의 중계신호 처리과정 및 증폭과정을 거쳐 제 2 편파신호(FV)로 출력하는 단계; (b) 상기 제 2 편파신호(FV)중 일부 피드백된 제 2 편파신호(Fv) 및 상기 제 2 편파신호(FV)의 왜곡에 의한 직교편파 간섭신호(Fi)를 수신하는 단계; (c) 상기 피드백된 제 2 편파신호(Fv)를 기설정된 레벨 및 역위상을 갖는 제 2 편파신호(-Fv)로 변환하여 상기 직교편파 간섭신호(Fi)와 합성하는 단계; 및, (d) 상기 합성된 신호의 레벨을 검출하여 상기 검출되는 레벨이 '0'이 되도록 상기 기설정된 레벨을 재 설정하는 단계를 포함하는 RF 중계 시스템에서의 직교편파 간섭신호 제거 방법을 제공한다.
도 1은 종래의 일반적인 RF 중계 시스템의 구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 중계 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시한 RF 중계 시스템의 레벨 및 위상 설정 과정을 도시한 플로우차트.
도 4는 도 3의 레벨 및 위상 설정 과정을 거친 RF 중계 시스템이 가동중 직교편파 간섭신호를 제거하는 과정을 도시한 플로우차트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 이동통신 기지국20 : RF 중계기
21, 23 : 제 1 및 제 2 송수신 안테나
22 : 신호처리/증폭장치
110, 120 : 제 1 및 제 2 복편파 안테나
111, 121 : 제 1 및 제 2 주 신호용 안테나
112, 122 : 제 1 및 제 2 간섭신호 제거용 안테나
150 : 신호처리/증폭부200 : 간섭신호 제거장치
210 : 레벨 제어부220 : 위상 제어부
230 : 신호 합성부240 : 레벨 검출부
250 : 주 제어부260 : 시험신호 발생부
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 첨부된 도면을 참조하여 다음에 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해 질 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 직교편파 간섭신호의 제거가 가능한 RF 중계 시스템의 구성을 도시한 블록도로서, 제 1 및 제 2 복편파 안테나(110, 120)와 신호처리/증폭부(150) 및 간섭신호 제거장치(200)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 제 1 및 제 2 복편파 안테나(110, 120)는 도시 생략된 이동통신 기지국 및 도시 생략된 이동 단말기간의 직교편파 신호를 송수신하는 안테나로서, 동도면에 도시된 바와 같이 각각 제 1 주 신호용 안테나(111)와 제 1 간섭신호 제거용 안테나(112), 그리고 제 2 주 신호용 안테나(121)와 제 2 간섭신호 제거용 안테나(122)로 구성된다. 즉, 본 발명에 따른 RF 중계 시스템의 송수신 안테나는 도 2에 도시된 바와 같이 두 개의 편파 안테나로 구성된 복편파 안테나로 구현하여, 제 1 주 신호용 안테나(111)를 외부로부터의 편파신호를 수신하는 입력단으로 사용하고, 제 2 주 신호용 안테나(121)를 간섭신호 제거장치(200)를 통과한 편파신호를 송신하는 출력단으로 사용한다.
그리고, 신호처리/증폭부(150)는 통상적인 RF 중계기에서와 동일한 신호처리 및 증폭수단을 의미하며, 후술할 간섭신호 제거장치(200)로부터 출력되는 편파신호를 소정의 신호처리 과정 및 증폭과정을 거쳐 제 2 주 신호용 안테나(121)를 통해 출력한다.
한편, 간섭신호 제거장치(200)는 본 발명의 핵심 구성요소로서, 동도면에 도시한 바와 같이 신호 합성부(210), 위상 제어부(220), 레벨 제어부(230), 레벨 검출부(240), 주 제어부(250) 및 시험신호 발생부(260)를 포함하여 구성된다.
먼저, 레벨 제어부(210)는 제 1 간섭신호 제거용 안테나(112)를 통해 수신되는 피드백된 출력 편파신호, 즉 제 2 주 신호용 안테나(121)를 통해 출력된 출력 편파신호 중 피드백되어 제 1 간섭신호 제거용 안테나(112)를 통해 수신되는 편파신호의 레벨을 후술하는 주 제어부(250)의 제어신호에 대응하는 레벨로 변환하여 위상 제어부(220)로 전송한다. 그리고, 위상 제어부(220)는 출력 편파신호를 주 제어부(220)의 제어신호에 의거하여 역위상의 편파신호로 변환하여 신호 합성부(230)로 전송한다.
한편, 신호 합성부(230)는 제 1 주 신호용 안테나(111)를 통해 수신된 입력 편파신호와 상술한 위상 제어부(220)로부터 전송된 출력편파 신호를 합성하여, 그 합성된 편파신호를 레벨 검출부(240)로 전송하는데, 이때 신호 합성부(230)로부터 합성되어 출력되는 편파신호는 출력 편파신호의 레벨 및 위상만큼 감쇄된 입력 편파신호가 출력된다.
그리고, 레벨 검출부(240)는 신호 합성부(230)로부터 출력된 합성 편파신호의 레벨을 검출하여 주 제어부(250)에 통보한 다음, 다시 합성 편파신호를 신호처리/증폭부(150)에 제공하여 중계 시스템의 신호처리 과정 및 증폭과정을 거치도록 한다.
한편, 주 제어부(250)는 간섭신호 제거장치(200) 내의 각 구성수단의 동작을 제어하기 위한 수단으로서, 상술한 레벨 검출부(240)로부터 검출된 합성 편파신호의 레벨에 의거하여 그에 상응하는 레벨 제어신호를 상술한 레벨 제어부(210)에 전송하며, 피드백된 출력 편파신호의 위상을 역위상으로 전환하기 위한 위상 제어신호를 위상 제어부(220)에 전송한다. 여기서, 상술한 레벨 제어신호 및 위상 제어신호는 최초 중계 시스템의 설치 시에 간섭신호 제거장치(200)의 초기 레벨 및 위상 설정 과정에서만 발생되며, 설정이 완료된 상태에서는 레벨 제어부(210) 및 위상 제어부(220)가 주 제어부(250)로부터의 제어신호가 발생하지 않더라도 최종 설정상태에 따라 자동으로 피드백된 출력 편파신호의 레벨 및 위상을 변환시키게 되는데, 이에 대해서는 후술하는 도 3을 참조하여 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
다른 한편, 간섭신호 제거장치(200) 내의 시험신호 발생부(260)는 간섭신호제거장치(200)의 초기 레벨 및 위상 설정 과정에서 주 제어부(250)로부터 발생하는 구동 제어신호에 의거하여 시험신호로는 발생하는데, 이때 시험신호 발생부(260)로부터 발생되는 시험신호는 중계 시스템에서 사용하는 주파수대의 중간주파수에 해당하는 신호를 사용할 수 있다. 그리고, 이 시험신호는 신호처리/증폭부(150)를 거친 후, 제 2 주 신호용 안테나(121)를 통해 송신된다.
한편, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 설명의 편의상 제 1주 신호용 안테나(111)를 외부로부터의 편파신호를 수신하는 입력단으로, 그리고 제 2 주 신호용 안테나(121)를 간섭신호 제거장치(200)를 통해 출력된 편파신호를 송신하는 출력단으로 표현함으로써, 각각의 복편파 안테나(110, 120)가 단방향으로 신호를 전송하는 것을 예로 하는 전반적인 시스템의 구성을 도시하였으나, 각각의 복편파 안테나 (110, 120)가 쌍방향으로 데이터를 송수신하는 경우에도 도 2에 도시한 간섭신호 제거장치(200)를 추가로 구성함으로써, 아래에 기술되는 본 발명의 기술적 범주 내에서 당업자에 의해 용이하게 구현할 수 있을 것이다.
도 3 및 도 4는 상술한 도 2에 도시된 바와 같은 RF 중계 시스템을 이용하여 직교편파에 대한 간섭신호를 제거하는 전반적인 과정에 대해 도시한 플로우차트로서, 도 2에 도시한 중계 시스템의 제 1 주 신호용 안테나(111)는 수평 편파신호를 수신하고, 제 2 주 신호용 안테나(121)는 수직 편파신호를 출력하는 것으로 가정하여 설명한다.
먼저, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 중계 시스템의 초기 레벨 및 위상 설정 과정에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
최초 중계 시스템을 설치하는 경우에, 중계 시스템이 설치되는 주변 환경에 따른 대응하여 직교편파 간섭신호를 제거할 수 있도록 중계 시스템 내의 간섭신호 제거장치(200)를 셋팅(setting)해야만 하는데, 이를 위하여 주 제어부(250)는 시험신호 발생부(260)에 구동 제어신호를 발생하여 시험신호 발생부(260)에 전송하고, 다시 레벨 제어부(210) 및 위상 제어부(220)에 레벨 제어신호 및 위상 제어신호를 각각 발생하게 된다(단계 S301).
따라서, 시험신호 발생부(260)는 주 제어부(250)로부터의 구동 제어신호에 의거하여 중계 시스템에서 사용하는 주파수대의 중간주파수에 해당하는 시험신호를 발생하게 되며(단계 S303), 레벨 제어부(210) 및 위상 제어부(220)는 추후에 입력되는 신호가 소정의 레벨 및 소정의 위상을 갖는 신호로 변환시킬 수 있도록 설정된다(단계 S305).
한편, 상술한 단계(S303)를 통해 시험신호 발생부(260)로부터 발생된 시험신호는 신호처리/증폭부(150)에 전송된 다음, 소정의 신호처리 과정 및 증폭과정을 거쳐 제 2 복편파 안테나(120)의 제 2 주 신호용 안테나(121)를 통해 수직 편파신호(FV) 형태로 출력된다(단계 S307).
이러한 과정을 거쳐 중계 시스템으로부터 출력된 수직 편파신호(FV)는 도시 생략된 이동 단말기 또는 이동통신 기지국으로 전송되지만, 중계 시스템 주위의 전파환경에 의해 일부는 제 1 복편파 안테나(110)에 수신되는데, 여기서 제 1 주 신호용 안테나(111)에는 주위의 전파환경에 의해 왜곡된 수직 편파신호가 수평 편파신호 형태의 직교편파 간섭신호(Fi)로서 수신되며, 제 1 간섭신호 제거용 안테나(112)에는 주위의 전파환경에 의해 피드백된 일부의 수직 편파신호(Fv)가 수신된다 (단계 S309).
따라서, 제 1 주 신호용 안테나(111)는 직교편파 간섭신호(Fi)를 수신하여 간섭신호 제거장치(200) 내의 신호 합성부(230)로 전송하게 되고, 제 1 간섭신호 제거용 안테나(112)는 피드백된 수직 편파신호(Fv)를 수신하여 간섭신호 제거장치 (200) 내의 레벨 제어부(210)로 전송하게 된다.
한편, 레벨 제어부(210)는 상술한 단계(S305)에서 주 제어부(250)로부터 발생된 레벨 제어신호에 의거하여 입력된 편파신호를 기설정된 소정 레벨의 편파신호로 변환시키도록 설정되어 있기 때문에 제 1 간섭신호 제거용 안테나(112)로부터의 피드백된 수직 편파신호(Fv)의 레벨을 기설정된 레벨로 조절하여 다시 위상 제어부 (220)로 전송하게 된다(단계 S311).
여기서, 상술한 레벨 제어부(210)의 기설정된 레벨에 대해 상세히 설명하면, 제 1 주 신호용 안테나(111)와 제 1 간섭신호 제거용 안테나(112)를 통해 수신되는 직교편파 간섭신호(Fi)와 피드백된 수직 편파신호(Fv)는 서로 비례하는 상관 관계가 성립한다.
즉, 제 1 간섭신호 제거용 안테나(112)를 통해 수신되는 피드백된 수직 편파신호(Fv)의 레벨이 증가하면 제 1 주 신호용 안테나(111)를 통해 수신되는 직교편파 간섭신호(Fi)의 세기도 일정 비율로 증가하며, 이때 피드백된 수직 편파신호(Fv)는 직교편파 간섭신호(Fi) 보다 크다. 따라서, 주 제어부(250)는 이 상관관계에 의거하여 최초 레벨 및 위상 설정 과정에서 제 1 간섭신호 제거용 안테나(112)를 통해 수신되는 피드백된 수직 편파신호(Fv)의 레벨을 소정 레벨(예를 들어, 30%)만큼 감소시키도록 하는 레벨 제어신호를 발생하여 레벨 제어부(210)로 전송하는 것이다.
한편, 상술한 단계(S311)를 거쳐 피드백된 수직 편파신호(Fv)가 레벨 제어부 (210)에 의해 소정 레벨로 전환되어 다시 위상 제어부(220)로 전송되면, 위상 제어부(220)는 상술한 단계(S305)에서 주 제어부(250)로부터 제공된 위상 제어신호에 의거하여 피드백된 수직 편파신호(Fv)의 위상을 역(-)위상으로 전환하여 신호 합성부(230)로 출력하게 된다(단계 S313).
그리고, 신호 합성부(230)는 이 역위상의 피드백된 수직 편파신호(-Fv)와 상술한 단계(S309)에서 제 1 주 신호용 안테나(111)로부터 수신된 직교편파 간섭신호 (Fi)를 합성함으로써, 역위상의 피드백된 수직 편파신호(-Fv)만큼 감쇄된 편파신호를 출력하게 된다(단계 S315).
이러한 각각의 과정을 거쳐 감쇄된 편파신호는 레벨 검출부(240)를 통과하면서 신호의 레벨이 검출되고(단계 S317), 이때 검출된 편파신호의 레벨은 주 제어부 (250)로 통보된다.
한편, 주 제어부(250)는 신호레벨 검출부(260)로부터 검출된 편파신호의 신호 레벨이 '0'인지를 판단하게 된다. 이에 대해 상세히 설명하면, 실제로 중계 시스템이 설치되어 운용되는 경우에 제 1 주 신호용 안테나(111)에는 이동통신 기지국 또는 이동 단말기로부터 수신되는 순수한 수평 편파신호(FH)만이 입력되어야 하지만, 상술한 바와 같이 중계 시스템 내부의 제 2 주 신호용 안테나(121)로부터 출력되는 수직 편파신호(FV)가 왜곡되어 수평 편파신호(FH)와 함께 수신되며, 결국 이는 입력신호에 대한 간섭신호로 작용하게 된다.
따라서, 상술한 바와 같이 이동통신 기지국 또는 이동 단말기로부터의 입력신호가 없는 시험신호에 의한 초기 레벨 및 위상 설정 과정에서는 상술한 단계 (S309)에서 제 1 주 신호용 안테나(111)를 통해 수신되는 수평 편파신호가 제 2 주 신호용 안테나(121)로부터의 왜곡된 수직 편파신호이기 때문에 이는 모두 직교편파에 의한 간섭신호(Fi)가 되며, 상술한 단계(S315)를 통해 신호 합성부(230)로부터 출력되는 감쇄된 편파신호의 레벨이 '0'이라면 직교편파에 의한 간섭신호(Fi)가 모두 제거한 상태를 의미한다.
결과적으로, 주 제어부(250)는 상술한 단계(S317)에서 레벨 검출부(240)에 의해 통보된 편파신호의 레벨이 '0'인지를 체크함으로써, 직교편파 간섭신호의 제거 여부를 판단하게 되고(단계 S319), 그 판단 결과, '0'이 아닌 경우에는 레벨 검출부(240)에 의해 검출된 레벨만큼 레벨 제어부(210)의 기설정된 레벨을 증가 또는 감소시키기 위한 레벨 제어신호를 발생하여 레벨 제어부(210)의 기설정된 레벨을 재 설정하게 된다(단계 S321). 또한, 주 제어부(250)는 시험신호 발생부(260)에 구동 제어신호를 발생함으로써(단계 S323), 전술한 단계(S303) 이 후의 과정을 반복 수행하게 된다.
이와는 달리, 상술한 단계(S319)에서의 판단 결과, 직교편파 간섭신호(Fi)가 제거된 것으로 판단되면, 즉 레벨 검출부(240)로부터 검출된 편파신호의 레벨이 '0'이면, 중계 시스템의 초기 설치 과정에 따른 간섭신호 제거장치의 초기 레벨 및위상 설정 과정을 완료하게 된다(S325).
한편, 이러한 도 3의 중계 시스템의 초기 레벨 및 위상 설정 과정은 상술한 바와 같이 중계 시스템이 최초 설치되는 과정에서 수행되지만, 중계 시스템이 설치된 장소의 주변 전파환경이 변화된 경우에도 이러한 각각의 과정을 재 수행하여 초기 레벨 및 위상을 다시 셋팅하게 된다.
도 4는 도 3에 도시된 각각의 과정을 거쳐 간섭신호 제거장치가 셋팅된 상태에서 중계 시스템이 실제 운용되어 이동통신 기지국과 이동 단말기간의 신호를 중계하는 도중에 직교편파에 의한 간섭신호를 제거하는 과정을 도시한 플로우차트이다.
이하, 도 4를 참조하여 설명하면, 도 2에 도시된 중계 시스템이 실제 통신망에 설치되어 운용되는 과정에서 도시 생략된 이동통신 기지국 또는 이동 단말기로부터 전송된 수평 편파신호(FH)는 제 1 주 신호용 안테나(111)를 통해 수신되는데, 이때 제 1 주 신호용 안테나(111)에는 현재 제 2 주 신호용 안테나(121)를 통해 이동통신 기지국 또는 이동 단말기로 출력되는 수직 편파신호(FV) 중 주변환경에 의해 왜곡된 일부 수직 편파신호, 즉 직교편파 간섭신호(Fi)가 함께 입력신호(FH + Fi)로서 수신된다(단계 S401).
그리고, 제 1 간섭신호 제거용 안테나(112)는 현재 제 2 주 신호용 안테나 (121)를 통해 이동통신 기지국 또는 이동 단말기로 출력되는 수직 편파신호(FV) 중 피드백된 일부 수직 편파신호(Fv)를 수신하게 된다(단계 S403).
이와 같이 제 1 주 신호용 안테나(111) 및 제 1 간섭제거용 안테나(112)를통해 수신된 각각의 입력신호(Fi + Fh) 및 피드백된 수직 편파신호(Fv)는 신호 합성부(230) 및 레벨 제어부(210)에 각각 전송되고, 레벨 제어부(210)는 제 1 간섭제거용 안테나(112)로부터의 피드백된 수직 편파신호(Fv)를 전술한 도 3에서 주 제어부(250)에 의해 재 설정된 레벨에 대응하는 레벨로 변환하여 위상 제어부(220)로 전환하게 된다(단계 S405).
그리고, 위상 제어부(220)는 레벨 제어부(210)를 거친 피드백된 수직 편파신호(Fv)의 위상을 역위상(-Fv)으로 전환한 다음, 이를 신호 합성부(230)로 전송하게 된다(단계 S407).
한편, 신호 합성부(230)는 상술한 단계(S405)에서 제공된 입력신호(FH + Fi)와 단계(S407)에서의 역위상으로 전환된 수직 편파신호(-Fv)를 합성함으로써, 입력신호(FH + Fi) 내의 직교편파 간섭신호(Fi)를 역위상의 수직 편파신호(-Fv)만큼 감쇄시키게 되고, 이 감쇄된 편파신호를 레벨 검출부(240)를 거쳐 신호처리/증폭부 (150)로 전송하게 된다(단계 S409).
따라서, 신호처리/증폭부(150)는 직교편파 간섭신호(Fi)가 제거된 입력신호 (FH)를 소정의 신호 처리과정 및 증폭과정을 거쳐, 제 2 주 신호용 안테나(121)를 통해 이동통신 기지국 또는 이동통신 단말기로 송신하게 된다(단계 S411).
결과적으로, 본 발명에 따른 RF 중계 시스템에서는 상술한 도 3 및 도 4의 단계를 통해 중계 시스템이 설치되는 주변의 전파환경을 측정하여 그에 따른 직교편파 간섭신호의 감쇄 레벨을 기설정한 다음, 이 설정된 감쇄 레벨에 의거하여 입력신호에 유입된 직교편파 간섭신호를 자동으로 감쇄시켜 출력함으로써 그 만큼 편파 분리도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 상술한 실시예와 도면은 본 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술 범위를 한정하고자 하는 목적이 아니며, 또한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 범주 내에서 다양하게 치환, 변형 및 변경이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 직교편파를 사용하는 중계 시스템에서 직교편파의 왜곡에 의한 간섭신호를 제거하여 편파 분리도를 향상시킴으로써, 중계 시스템의 발진 현상을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 그로 인해 이동통신 가입자에 대한 안정된 통화품질 유지 및 안정된 이동통신 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 직교하는 제 1 및 제 2 편파신호를 이용하여 이동통신 기지국 및 이동 단말기간의 무선통신 서비스 신호를 중계하며, 직교편파에 따른 간섭신호를 제거할 수 있는 RF 중계 시스템에 있어서,
    상기 중계 시스템의 최초 설치 또는 설정 과정에서 기설정된 소정 주파수의 시험 신호를 발생하는 시험신호 발생부;
    상기 시험신호를 소정의 중계신호 처리과정 및 증폭과정을 거쳐 제 2 편파신호(FV)로 출력하는 송신부;
    상기 제 2 편파신호(FV)중 일부 피드백된 제 2 편파신호(Fv)를 수신하는 간섭신호 제거용 안테나 및, 상기 중계 시스템에 입력되는 제 1 편파신호를 수신하기 위해 구비되며 상기 제 2 편파신호(FV)중 일부가 왜곡되어 발생한 직교편파 간섭신호(Fi)를 수신하는 주 신호용 안테나를 포함하는 수신부;
    상기 피드백된 제 2 편파신호(Fv)를 기설정된 레벨 및 역위상을 갖는 제 2 편파신호(-Fv)로 변환하는 레벨/위상 제어부;
    상기 직교편파 간섭신호(Fi) 및 상기 변환된 제 2 편파신호(-Fv)를 합성하여 출력하는 신호 합성부; 및
    상기 합성된 신호의 레벨을 검출하여 상기 검출되는 신호의 레벨이 '0'이 되도록 상기 레벨/위상 제어부의 상기 레벨을 재 설정하는 레벨 검출부 및 주 제어부를 포함하며,
    상기 수신부를 통해 상기 이동통신 기지국 또는 상기 이동 단말기로부터의 입력신호가 입력되면, 상기 재 설정된 레벨/위상 제어부 및 신호 합성부를 거쳐 상기 송신부를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 직교편파 간섭신호의 제거가 가능한 RF 중계 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시험신호 발생부에서 발생되는 상기 시험 신호는, 상기 중계 시스템에서 사용하는 주파수대의 중간 주파수 범위의 시험신호인 것을 특징으로 하는 직교편파 간섭신호의 제거가 가능한 RF 중계 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 레벨/위상 제어부에 기설정된 상기 기설정된 레벨은, 상기 중계 시스템에 수신되는 상기 직교편파 간섭신호(Fi)와 상기 피드백된 제 2 편파신호(Fv)간의 비례 관계에 의해 산출된 레벨인 것을 특징으로 하는 직교편파 간섭신호의 제거가 가능한 RF 중계 시스템.
  4. 직교하는 제 1 및 제 2 편파신호를 이용하여 이동통신 기지국 및 이동 단말기간의 무선통신 서비스 신호를 중계하며, 직교편파에 따른 간섭신호를 제거할 수 있는 RF 중계 시스템에 있어서,
    상기 이동통신 기지국 또는 이동 단말기로부터의 제 1 편파신호(FH) 및 직교편파 간섭신호(Fi)를 입력신호(FH + Fi)로 수신하는 주 신호용 안테나 및 상기 중계 시스템에서 출력된 상기 제 2 편파신호(FV) 중 피드백된 제 2 편파신호(Fv)를 수신하는 간섭신호 제거용 안테나를 포함하는 수신부;
    상기 피드백된 제 2 편파신호(Fv)를 상기 중계 시스템 내부에 기설정된 레벨 및 역위상의 제 2 편파신호(-Fv)로 변환하고 상기 입력신호(FH + Fi)와 합성함으로써, 상기 직교편파 간섭신호(Fi)가 감쇄된 상기 제 1 편파신호(FH)를 전송하는 직교편파 간섭신호 제거부; 및
    상기 제 1 편파신호를 소정의 신호 처리과정 및 증폭과정을 거쳐 상기 제 2 편파신호(FV)로 출력하는 송신부를 포함하는 직교편파 간섭신호의 제거가 가능한 RF 중계 시스템.
  5. 직교하는 제 1 및 제 2 편파신호를 이용하여 이동통신 기지국 및 이동 단말기간의 무선통신 서비스 신호를 중계하는 RF 중계 시스템에서 직교편파에 따른 간섭신호를 제거하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 기설정된 소정 주파수의 시험 신호를 발생하여 소정의 중계신호 처리과정 및 증폭과정을 거쳐 제 2 편파신호(FV)로 출력하는 단계;
    (b) 상기 제 2 편파신호(FV)중 일부 피드백된 제 2 편파신호(Fv) 및 상기 제 2 편파신호(FV)의 왜곡에 의한 직교편파 간섭신호(Fi)를 수신하는 단계;
    (c) 상기 피드백된 제 2 편파신호(Fv)를 기설정된 레벨 및 역위상을 갖는 제 2 편파신호(-Fv)로 변환하여 상기 직교편파 간섭신호(Fi)와 합성하는 단계; 및,
    (d) 상기 합성된 신호의 레벨을 검출하여 상기 검출되는 레벨이 '0'이 되도록 상기 기설정된 레벨을 재 설정하는 단계를 포함하는 RF 중계 시스템에서의 직교편파 간섭신호 제거 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방법은,
    (e) 상기 레벨이 재 설정된 상태에서 상기 이동통신 기지국 또는 이동 단말기로부터의 제 1 편파신호(FH)와 상기 제 1 편파신호(FH)에 유입된 직교편파 간섭신호(Fi)를 입력신호(FH + Fi)로 수신하고, 상기 중계 시스템으로부터 출력되어 일부 피드백된 제 2 편파신호(Fv)를 수신하는 단계;
    (f) 상기 피드백된 제 2 편파신호(Fv)를 상기 재 설정된 레벨 및 역위상의 제 2 편파신호(-Fv)로 변환하는 단계; 및
    (g) 상기 변환된 제 2 편파신호(-Fv)와 상기 입력신호(FH + Fi)를 합성하여 상기 직교편파 간섭신호(Fi)가 감쇄된 상기 제 1 편파신호(FH)만을 추출하고 상기 소정의 중계신호 처리과정 및 증폭과정을 거쳐 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 중계 시스템에서의 직교편파 간섭신호 제거 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 (a)단계에서의 상기 시험 신호는, 상기 중계 시스템에서 사용하는 주파수대의 중간 주파수 범위의 시험신호인 것을 특징으로 하는 RF 중계 시스템에서의직교편파 간섭신호 제거 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 (c)단계의 상기 기설정된 레벨은, 상기 중계 시스템에 수신되는 상기 직교편파 간섭신호(Fi)와 상기 피드백된 제 2 편파신호(Fv)간의 비례 관계에 의해 산출되어 설정된 것을 특징으로 하는 RF 중계 시스템에서의 직교편파 간섭신호 제거 방법.
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