KR20030049031A - 전력제어 기능을 갖는 중간 주파수 방식의 중계기와전력제어 방법 - Google Patents

전력제어 기능을 갖는 중간 주파수 방식의 중계기와전력제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각종 이동통신 시스템에 장착되는 중간 주파수 방식의 중계기에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 도우너(donor) 모듈과 리모트(remote) 모듈간의 전력제어가 가능한 중간 주파수 방식의 중계기와 그 전력제어 방법에 관한 것이다.
종래 중간 주파수 방식의 중계기는 각기 다른 경로손실에 기인하여 각 리모트 모듈과 도우너 모듈간의 전력제어가 불가능하다는 단점을 갖는다.
본 발명은 이를 극복하고자 안출된 것으로, 각 리모트 모듈내에 구비되어 소정의 톤 신호를 발생시키는 톤 발생기와, 전송선로를 통해 도우너 모듈로 전송된 상기 톤 신호를 검출하여 출력하여 주는 톤 검출기와, 이를 판독하고 이에 따라 상기 리모트 모듈의 도우너 모듈로의 송신전력 레벨을 조정하는 전력제어 신호를 발생시키는 제 1 마이컴과, 발생된 전력제어 신호를 변조하여 전송하여 주는 FSK 변조기와, 전송선로를 통해 상기 리모트 모듈로 전송되어 입력된 신호를 복조하는 FSK 복조기와, 상기 FSK 복조기에서 복조된 신호를 판독하고 판독결과에 따라 도우너 모듈로의 송신전력 레벨을 조정하는 전력제어를 수행하는 제 2 마이컴을 포함하여 구성된다.
본 발명은 도우너 모듈과 각 리모트 모듈간의 전력제어를 통해 기지국 통화 반경의 열화를 개선하고 통화품질을 향상시킬 수 있다는 효과를 갖는다.

Description

전력제어 기능을 갖는 중간 주파수 방식의 중계기와 전력제어 방법{An intermediate frequency repeater enable to control the power and control method thereof}
본 발명은 각종 이동통신 시스템에 장착되는 중간 주파수 방식의 중계기에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 도우너(donor) 모듈과 리모트(remote) 모듈간의 전력제어가 가능한 중간 주파수 방식의 중계기와 그 전력제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동전화와 개인휴대통신을 비롯한 각종 이동통신 시스템은 크게 이동통신 교환국(mobile switching center), 기지국(base station transceiver subsystem), 이동국(mobile station)을 포함하여 구성되며, 각 기지국은 이동국이 수신하는 전파세기와 통화품질에 근거하여 일정한 통화반경(cell coverage)을 갖는다. 따라서, 망 설계시에는 이러한 통화반경에 기초하여 소정의 지역을 다수의 기지국으로 커버(cover)할 수 있도록 적절히 배치 ·구축하지만, 전파특성상 상대적으로 전파의 세기와 품질이 저하되어 통화가 불가능한 음영지역이 다수 발생하게 된다.
중계기(repeater)는 이러한 음영지역을 해소시키기 위한 장치로, 기지국으로부터 신호를 입력받아 이동국으로 전송하여 주는 전송매체에 따라서 다양한 형태로 구현되어 운용되고 있다. 중간 주파수(IF;Intermediate Frequency) 방식의 중계기는 그 한 예로서, 상대적으로 기지국이 밀집되어 있는 도심지역의 높은 건물과 같은 일정 지역내 다수의 음영지역이 존재하는 환경에서 선호되는 중계방식이다. 도 1은 이러한 중간 주파수 방식 중계기의 개략적인 구성도이다.
도시된 바와 같이 중간 주파수 방식의 중계장치는 크게 도우너 모듈(102)과 다수의 리모트 모듈(104)로 구성되는데, 상기 도우너 모듈(102)은 기지국(101)으로부터 알에프(RF;Radio Frequency) 신호를 입력받아 소정의 이득으로 증폭한 후 믹서(mixer)를 통해 70∼150MHz의 중간 주파수대 신호로 하향 변환한다. 하향 변환된 중간 주파수 대역의 신호는 전송선로(103)를 통해 각 리모트 모듈(104)로 전송된다.
상기 전송선로(103)를 통해 전송되는 중간 주파수 대역의 신호를 입력받는 리모트 모듈(104)은 믹서를 통해 다시 고주파의 알에프 신호로 상향 변환하고, 소정의 이득으로 증폭한 후 안테나(105)를 통해 해당 음영지역으로 신호를 복사하여 준다.
그런데, 상기 도 1에 도시된 바와 같이 상기 도우너 모듈(102)과 각 리모트 모듈간(104)은 서로 다른 경로길이에 기인한 각기 다른 전송경로 손실이 존재하게 된다. 이는 결국 각 리모트 모듈(104)로 접속하는 다수의 이동국과 기지국간의 전력제어를 불가능하게 함으로써 기지국의 통화반경(coverage)을 열화시키고 통화품질을 떨어뜨리는 요인으로 작용한다.
본 발명의 기술적 과제는 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 중간 주파수 방식 중계기의 전력을 제어하는 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또다른 기술적 과제는 모뎀과 톤 신호 발생기 그리고 검출기를 이용하여 도우너 모듈과 각 리모트 모듈간의 전송선로별로 각각 존재하는 경로손실을 보상하여 줌으로써, 개별적으로 존재하는 경로손실에 기인하여 야기되는 기지국 통화반경의 열화를 개선한 중간 주파수 방식의 중계기를 제공하는 것이다.
도 1은 중간 주파수 방식 중계기의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 도우너 모듈의 바람직한 일실시예를 보여주는 구성 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 리모트 모듈의 바람직한 일실시예를 보여주는 구성 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 전력제어 기능을 갖는 중간 주파수 방식 중계기의 전력제어방법을 보여주기 위한 순서도.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
101. 기지국 102. 도우너(donor) 모듈
103. 전송선로 104. 리모트(remote) 모듈
105. 안테나 201. 제 1 듀플렉서(duplexer)
202. 제 1 가변 감쇠기(attenuator) 203. 제 1 대역통과 필터
204. 제 1 저잡음 증폭기 205. 제 1 믹서(mixer)
206. 제 1 표면탄성파 필터 207. 제 2 가변 감쇠기
208. 제 1 IF 필터 209. 제 1 증폭기
210. 제 1 마이컴 211. FSK 변조기
212. 제 3 가변 감쇠기 213. 제 2 증폭기
214. 제 1 저대역 통과 필터 216. 제 2 듀플렉서
217. 전력 분배/합성기 220. 톤(tone) 검출기
221. 제 2 IF 필터 222. 제 3 증폭기
223. 제 2 표면탄성파 필터 224. 제 4 가변 감쇠기
225. 제 2 믹서 226. 제 2 대역통과 필터
227. 제 2 저잡음 증폭기 301. 제 3 듀플렉서
302. 제 3 IF 필터 303. 제 5 가변 감쇠기
304. 제 1 신호 분배기 305. 제 4 증폭기
306. 제 6 가변 감쇠기 307. 제 3 믹서
308. 제 3 대역통과 필터 309. 제 5 증폭기
310. 제 6 증폭기 311. 제 4 듀플렉서
312. 안테나 313. 제 3 저잡음 증폭기
314. 제 4 대역통과 필터 315. 제 4 믹서
316. 제 3 표면탄성파 필터 317. 톤 발생기
318. 신호 합성기 319. 제 7 가변 감쇠기
320. 제 4 IF 필터 321. 제 7 증폭기
322. 제 2 신호 분배기 323. 제 2 저대역 통과 필터
324. 제 8 증폭기 325. FSK 복조기
326. 제 2 마이컴 327. 제 9 증폭기
328. 전력 레벨 검출기 401. 제 1 단계
402. 제 2 단계 403. 제 3 단계
404. 제 4 단계 405. 제 5 단계
406. 제 6 단계 407. 제 7 단계
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 중간 주파수 방식 중계기 전력제어 방법은 각 리모트 모듈별로 톤 신호를 발생하는 제 1 단계와, 상기 제 1 단계에서 발생된 톤 신호가 전송선로를 통해 도우너 모듈로 전송되는 제 2 단계와, 상기 제 2 단계에서 전송된 톤 신호를 검출하는 제 3 단계와, 상기 제 3 단계에서 각 리모트 모듈별로 검출된 톤 신호를 판독하여 기준 전력레벨과 비교하여 소정의 전력제어 신호를 발생시키는 제 4 단계와, 상기 제 4 단계에서 발생된 전력제어 신호를 해당 리모트 모듈로 전송하는 제 5 단계와, 상기 제 5 단계에서 전송된 전력제어 신호를 검출하는 제 6 단계, 그리고 상기 제 6 단계에서 검출된 전력제어 신호를 판독하여 도우너 모듈로의 출력신호 전력레벨을 조정하는 제 7 단계로 구성된다.
또한, 상기 또다른 기술적 과제를 달성하기 위한 전력제어 기능을 갖는 중간주파수 방식의 중계기는 도우너 모듈과 하나 이상의 리모트 모듈, 그리고 상기 도우너 모듈과 각 리모트 모듈을 연결하는 전송선로로 구성되는데, 상기 도우너 모듈은 기지국과 양방향 통신을 하는 제 1 듀플렉서, 상기 제 1 듀플렉서를 통해 입력된 고주파의 신호 레벨의 편차를 보정하는 제 1 가변 감쇠기, 상기 제 1 가변 감쇠기로부터 출력되는 신호를 소정의 통과대역으로 여파하는 제 1 대역통과 필터, 상기 제 1 대역통과 필터로부터 여파된 신호를 입력받아 소정의 이득으로 증폭하는 제 1 저잡음 증폭기, 상기 고주파대의 신호를 중간 주파수대의 신호로 변환하여 출력하여 주는 제 1 믹서, 상기 제 1 믹서의 출력신호에서 원하는 중간 주파수 대역의 신호를 얻기 위해 필터링을 수행하는 제 1 표면탄성파(SAW;Surface Acoustic Wave) 필터, 상기 제 1 표면탄성파 필터의 출력신호를 외부의 제어신호에 의해 소정의 비율로 감쇠시키는 제 2 가변 감쇠기, 상기 제 2 가변 감쇠기의 출력신호를 소정의 대역으로 여파하여 출력하여 주는 제 1 IF 필터, 상기 제 1 IF 필터로부터 출력되는 신호를 전력 증폭하는 제 1 증폭기, 상기 제 1 증폭기의 출력신호를 전송선로로 전송하고, 상기 전송선로로부터 수신되는 중간 주파수대의 신호를 입력받는 제 2 듀플렉서, 상기 제 2 듀플렉서로부터 중간 주파수대의 신호를 입력받아 각 리모트 모듈별로 발생되어 입력된 톤(tone) 신호를 각각 검출하여 주는 톤 검출기, 상기 제 2 듀플렉서로부터 신호를 입력받아 원하는 대역만을 통과시키는 제 2 IF 필터, 상기 제 2 IF 필터의 출력신호를 증폭하는 제 2 저잡음 증폭기, 상기 제 2 저잡음 증폭기로부터 증폭된 신호를 입력받아 소정의 대역으로 여파하여 출력하여 주는 제 2 표면탄성파 필터, 상기 제 2 표면탄성파 필터로부터 출력되는 신호를 소정의 비율로 감쇠시키는 제 4 가변 감쇠기, 상기 제 4 가변 감쇠기로부터 출력되는 신호를 고주파대의 신호로 변환하여 출력하여 주는 제 2 믹서, 상기 제 2 믹서의 출력에서 원하는 고주파 대역의 신호만을 통과시키는 제 2 대역통과 필터, 상기 제 2 대역통과 필터의 출력신호를 전력 증폭하여 상기 제 1 듀플렉서로 출력하여 주는 제 3 증폭기, 상기 제 2 가변 감쇠기와 제 4 가변 감쇠기를 통해 송/수신 전력을 조정하고, 상기 톤 검출기로부터 검출된 각 리모트 모듈별 톤 신호로부터 경로손실을 산정하여 특정 전력으로 도우너 모듈로 입력될 수 있도록 각 리모트 모듈별 전력제어 신호 발생하여 주는 제 1 마이컴, 상기 제 1 마이컴으로부터 전력제어 신호를 입력받아 이를 주파수 천이 변조하여 일정한 전력레벨로 출력하여 주는 제 1 FSK 변조기, 상기 제 1 마이컴의 제어신호에 따라 소정의 일정한 비율로 전력을 감쇠시키는 제 3 가변 감쇠기, 상기 제 3 가변 감쇠기의 출력 신호를 증폭하는 제 2 증폭기, 상기 제 2 증폭기의 신호를 저대역 통과시키는 제 1 저대역 통과 필터, 상기 제 2 듀플렉서로 수신되는 중간 주파수대의 신호를 상기 톤 검출기와 상기 제 2 IF 필터로 신호 분배하여 주며, 상기 제 1 저대역 통과 필터로부터 FSK 변조된 신호를 입력받아 상기 제 2 듀플렉서로 전송하여 주는 신호 분배/합성기를 포함하여 구성된다.
반면, 각 리모트 모듈은 상기 도우너 모듈과 상기 전송선로를 통해 양방향 통신을 하도록 하는 제 3 듀플렉서, 상기 제 3 듀플렉서를 통해 입력된 중간 주파수대 신호를 소정의 대역으로 여파하여 출력하여 주는 제 3 IF 필터, 상기 제 3 IF 필터의 출력신호를 소정의 비율로 전력 감쇠시키는 제 5 가변 감쇠기, 상기 제 5가변 감쇠기로부터 출력되는 중간 주파수대의 신호를 두 출력포트로 신호 분배하는 제 1 신호 분배기, 상기 제 1 신호 분배기의 한 출력포트로부터 신호를 입력받아 소정의 이득으로 증폭하여 출력하여 주는 제 9 증폭기, 상기 제 9 증폭기로부터 신호를 입력받아 그 전력레벨에 상응하는 직류전압으로 출력하여 주는 전력레벨 검출기, 상기 제 1 신호 분배기의 또다른 한 출력포트로부터 출력되는 신호를 소정의 증폭이득으로 신호를 증폭하여 출력하여 주는 제 4 증폭기, 상기 제 4 증폭기의 출력신호를 외부 제어신호에 따라 소정의 비율로 감쇠시키는 제 6 가변 감쇠기, 상기 제 6 가변 감쇠기로부터 출력되는 신호를 고주파수대의 신호로 변환하는 제 3 믹서, 상기 제 3 믹서의 출력신호에서 원하는 고주파대의 신호를 얻기 위해 필터링을 하는 제 3 대역통과 필터, 상기 제 3 대역통과 필터의 출력신호를 증폭하여 주는 제 5 증폭기, 상기 제 5 증폭기로부터 출력되는 신호를 소정의 이득으로 다시 증폭하여 출력하여 주는 제 6 증폭기, 이동국과 무선 신호를 주고받는 안테나, 상기 제 6 증폭기로부터 신호를 입력받아 상기 안테나로 신호를 전송하여 주고 안테나로 입력되는 신호를 전송받아 출력하여 주는 제 4 듀플렉서, 상기 제 4 듀플렉서를 통해 이동국으로부터 신호를 입력받아 소정의 이득으로 증폭하여 출력하여 주는 제 3 저잡음 증폭기, 상기 제 3 저잡음 증폭기의 출력신호를 원하는 주파수 대역의 신호를 얻기 위해 필터링하는 제 4 대역통과 필터, 상기 제 4 대역통과 필터의 출력신호를 중간 주파수 대역의 신호로 하향 변환하는 제 4 믹서, 상기 제 4 믹서의 출력신호에서 원하는 주파수 대역의 신호만을 통과시키는 제 3 표면탄성파 필터, 소정 전력의 톤 신호를 발생하는 톤 발생기, 상기 톤 발생기로부터 출력되는 톤 신호와 상기제 3 표면탄성파 필터로부터 출력되는 신호를 합성하여 주는 신호 합성기, 상기 신호 합성기의 출력신호를 외부 제어신호에 따라 소정의 비율로 감쇠시키는 제 7 가변 감쇠기, 상기 제 7 가변 감쇠기의 출력신호를 원하는 주파수 대역의 신호를 얻기 위해 필터링을 수행하는 제 4 IF 필터, 상기 제 4 IF 필터의 출력신호를 증폭하여 상기 제 3 듀플렉서로 출력하여 주는 제 8 증폭기, 상기 제 3 듀플렉서로부터 신호를 입력받아 두 출력포트로 신호 분배하여 주는 제 2 신호 분배기, 상기 제 2 신호 분배기의 한 출력포트로부터 신호를 입력받아 저대역으로 필터링하는 제 2 저대역 통과 필터, 상기 제 2 저대역 통과 필터부터 저대역의 출력신호를 입력받아 소정의 이득으로 증폭하여 출력하여 주는 제 8 증폭기, 상기 제 8 증폭기로부터 증폭된 신호를 입력받아 주파수 천이 복조를 수행하는 FSK 복조기, 상기 FSK 복조기로부터 복조된 신호를 입력받아 상기 도우너 모듈로부터 전송된 전력제어 신호를 검출하고 판독하여 상기 전력레벨 검출기로부터 검출된 신호전력을 근거로 상기 제 6 가변 감쇠기를 통해 이동국으로의 송신전력을 조정하고, 상기 도우너 모듈로 전송되는 신호전력을 상기 제 7 가변감쇠기를 통해 전력제어하는 제 2 마이컴을 포함하여 구성된다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 전력제어 기능을 갖는 중간주파수 방식의 중계기 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 동일하거나 대응하는 부재는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 도우너 모듈의 바람직한 일실시예를 보여주는 구성블록도이고, 도 3은 리모트 모듈의 구성 블록도이다. 도 2에서 기지국(도시하지 않음)으로부터 유선 혹은 무선으로 전송되어지는 고주파 신호는 도우너의 제 1 듀플렉서(201)로 입력된다. 상기 제 1 듀플렉서(201)를 통해 입력된 고주파대의 신호는 제 1 가변 감쇠기(202)를 통과하면서 상기 고주파 신호의 레벨편차가 보정되어진다.
제 1 대역통과 필터(203)는 소정 대역의 신호만을 통과시켜 줌으로써 신호를 필터링한다. 상기 보정되고 여파된 고주파 신호는 제 1 저잡음 증폭기(204)를 통해 저잡음 증폭된 후, 제 1 믹서(205)에서 중간 주파수대의 신호로 하향 변환되며, 중간 주파수대로 변환된 신호는 제 1 표면탄성파 필터(206)에서 원하는 중간 주파수 대역의 신호만이 통과되고 나머지 대역은 필터링된다.
제 1 마이컴(210)은 제 2 가변 감쇠기(207)를 통해 상기 제 1 표면탄성파 필터(206)로부터 출력되어지는 신호를 소정의 비율로 감쇠시킴으로써 이득을 자동 제어(AGC;Auto Gain Control)하며, 상기 제 2 가변 감쇠기(207)의 출력신호는 제 1 IF 필터(208)를 거쳐 소정의 대역으로 여파된 후 제 1 증폭기(209)에서 증폭되고 전송선로를 통해 각 리모트 모듈로 전송된다.
제 2 듀플렉서(216)는 상기 제 1 증폭기의 출력 신호를 케이블 TV(CATV)망 또는 UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블을 통해 건물내의 각 리모트 모듈로 송신한다. 이때, CATV 케이블이나 UTP 케이블은 필요에 따라 동축선 또는 이에 준하는 동등한 케이블이면 모두 가능하다.
CATV망 또는 UTP 케이블을 통해 전송되는 중간 주파수대의 신호는 리모트 모듈의 제 3 듀플렉서(301)를 통해 입력되어진다. 상기 제 3 듀플렉서(301)로부터 신호를 입력받는 제 3 IF 필터(302)는 원하는 중간 주파수대의 신호만을 여파하여 출력하여 주고, 여파된 신호는 제 5 가변 감쇠기(303)에 의해 소정의 양만큼 감쇠된다.
상기 제 5 가변 감쇠기(303)에서 감쇠된 신호는 제 4 증폭기(305)에서 소정의 이득으로 전력 증폭되고, 제 6 가변 감쇠기(306)에서 소정의 비율로 감쇠된다. 상기 제 6 가변 감쇠기는 제 2 마이컴(326)의 제어신호에 따라 그 감쇠 정도가 결정되며, 상기 제 6 가변 감쇠기로부터 출력되는 신호는 제 3 믹서(307)를 통해 고주파대의 신호로 상향 변환되고, 변환된 신호는 제 3 대역통과필터(308)를 거쳐 소정의 대역으로 여파된다. 여파된 신호는 제 5 및 제 6 증폭기(309, 310)에서 소정의 증폭 이득으로 증폭되어 제 4 듀플렉서(311)와 안테나(312)를 통해 음영지역으로 복사된다.
한편, 이동국(도시하지 않음)이 송신하는 고주파 신호는 상기 안테나(312)를 통해 제 4 듀플렉서(311)로 수신되고, 제 3 저잡음 증폭기(313)에서 증폭된 후, 제 4 대역통과 필터(314)을 거쳐 제 4 믹서(315)에서 중간 주파수 대역의 신호로 하향 변환된다. 그리고, 제 3 표면탄성파 필터(316)는 상기 제 4 믹서(315)의 출력신호에서 원하는 중간 주파수 대역의 신호만을 통과시킨다.
제 2 마이컴의 제어하에 톤 신호를 발생시키는 톤 발생기(317)는 각 리모트모듈이 정상적으로 동작하는 상황하에서 발생되며, 이상시에는 톤 발생이 중지된다. 또한, 각 리모트 모듈은 서로를 구별할 수 있는 각기 다른 주파수의 톤 신호를가져야 하는데, 본 실시예에서는 49.5∼51.5MHz의 주파수 범위에서 25kHz 대역을 갖는 톤 신호들을 각 리모트 모듈에 개별 할당하는 것으로 하였다. 이러한 상기 톤 신호는 신호 합성기(318)로 입력되고 상기 제 3 표면탄성파 필터(316)로부터 출력되는 신호와 합성된다.
제 7 가변 감쇠기(319)는 상기 신호 합성기(318)의 출력신호에 제 2 마이컴(326)의 제어에 따라 전력을 조정하게 되는데, 이렇게 전력 제어된 상기 제 7 가변 감쇠기(319)의 출력신호는 제 4 IF 필터(320)로 입력되어 소정의 대역으로 필터링되고, 제 7 증폭기(321)로 입력되어 소정의 증폭이득으로 증폭된다. 증폭된 신호는 상기 제 3 듀플렉서(301)로 입력되어 CATV망 또는 UTP 케이블과 같은 전송선로를 통해 상기 도우너 모듈로 전송된다.
한편, 상기 제 3 듀플렉서(301)로부터 출력되는 신호는 제 2 신호분배기(322)에 의해 두 출력포트로 출력된다. 상기 제 2 신호 분배기(322)로부터 신호를 입력받는 제 2 저대역 통과 필터(323)는 저대역으로 상기 제 3 듀플렉서(301)를 통해 입력되는 중간 주파수대의 신호를 필터링한다. 상기 제 2 저대역 통과 필터(323)에서 저대역으로 필터링된 신호는 제 8 증폭기(324)에서 소정의 이득으로 전력 증폭되고 FSK 복조기(325)로 입력되어 복조된다.
상기 FSK 복조기(325)로부터 복조된 신호를 입력받는 제 2 마이컴(326)은 복조된 신호로부터 상기 리모트 모듈로부터 전송되어온 전력제어 신호를 판독하여 전력제어를 수행한다. 판독된 결과에 따라 상기 도우너 모듈로의 송신 전력레벨을 상기 제 7 가변 감쇠기(319)를 통해 조정한다. 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 톤 발생기(317)로부터 전송선로를 통해 전송된 각 리모트 모듈별 톤 신호는 상기 도우너 모듈의 톤 검출기(220)를 통해 검색 ·추출되고 제 1 마이컴(210)에 의해 판독되어 미리 설정된 기준 전력레벨과 비교된다. 상기 제 1 마이컴(210)은 그 비교 결과에 따라 각 리모트 모듈별로 송신전력의 증감을 지시하는 상기 전력제어 신호를 상기 FSK 변조기(211)를 통해 리모트 모듈로 전송한다. 전송된 전력제어 신호는 각 리모트 모듈의 마이컴에 의해 판독되고, 해당 마이컴을 도우너 모듈로의 송신경로상에 구비되는 가변 감쇠기의 감쇠비를 조정하여 전력제어를 수행한다. 상기 톤 신호를 통해 전력제어가 가능한 이유는 톤 신호가 겪는 전송손실이 이동국으로부터 입력되는 신호가 겪는 전송손실과 같다는 전제하에서이다.
도우너 모듈의 제 2 듀플렉서(216)는 상기 전송선로로부터 수신되는 중간 주파수대의 신호를 전력 분배/합성기(217)로 출력하여 준다. 상기 전력 분배/합성기(217)의 한 출력포트로부터 출력되는 신호는 톤 검출기(220)에 의해 pilot bite tone이 검출되어 상기 제 1 마이컴(210)으로 전송된다.
상기 전력 분배/합성기(217)의 또다른 출력포트로 출력되는 신호는 제 2 IF 필터(221)를 통해 소정의 대역으로 필터링된 후 제 2 저잡음 증폭기(227)를 통해 저잡음 증폭된다. 상기 제 2 저잡음 증폭기(227)로부터 출력되는 신호는 제 2 표면탄성파 필터(223)를 통해 원하는 중간 주파수 대역만을 통과시키는 소정의 대역으로 여파된다. 여파된 신호는 제 4 가변 감쇠기(224)를 통해 소정의 양만큼 감쇠되고, 제 2 믹서(225)를 통해 고주파대의 신호로 상향 변환되며, 변환된 신호는 제 2대역 통과 필터(226)에 의해 여파되고, 제 3 증폭기(222)에 의해 증폭된 후 상기 제 1 듀플렉서(201)를 통해 기지국으로 전송된다.
도우너 모듈은 자체적으로 트래픽(traffic)을 할당할 수 없으며, 기지국의 할당된 트래픽을 그대로 이용한다. 따라서, 설치시 비용이 매우 저렴하다. 또한, 도우너 모듈은 연결된 모든 리모트 모듈로부터 pilot bite톤 신호를 수시로 체크하여, 특정 리모트 모듈 또는 전송선로의 이상여부를 판단하고, 기지국의 유저 알람 포트(user alarm port)로 불량난 리모트 모듈의 갯수를 티티엘(TTL) 바이너리 형태로 전송한다. 또한, 도우너 모듈의 불량시에는 6비트 모두 하이(high)인 신호를 전송시킨다. 기지국의 상기 유저 알람 포트를 통하여 전달된 알람신호에 따라 기지국내 전력제어장치는 알람 윈도우(alarm window)에 리모트 모듈이 몇 개 불량인지에 대한 정보를 표시한다.
또한, 상기 리모트 모듈로부터 이동국으로 전송하여 주는 신호전력을 제어하는 것이 가능한데, 이를 설명하면 다음과 같다. 상기 제 5 가변 감쇠기(303)으로부터 출력되는 신호는 제 1 신호 분배기(304)에 의해 두 출력포트로 신호 분배된다. 한 출력포트는 상기 제 4 증폭기(305)로의 출력포트이고, 다른 한 포트는 제 9 증폭기(327)로의 출력포트이다.
상기 제 9 증폭기(327)로 입력되는 신호는 소정의 이득으로 증폭되고, 전력레벨 검출기(328)로 입력되어 입력되는 신호 전력레벨에 상응하는 직류전압 신호로 변환되어 출력된다. 따라서, 상기 도우너 모듈로부터 전송되는 전력제어 신호를 통해 상기 이동국으로 전송되어야 하는 신호전력의 값이 전송된다면, 상기 전력레벨검출기(328)로부터 검출된 전력레벨을 참조로 하여 상기 제 6 가변 감쇠기(306)를 통해 이동국으로의 송신전력을 조정할 수 있다.
본 발명의 기술적 과제에 따른 전력제어 기능을 갖는 중간 주파수 방식의 중계기의 전력제어 방법은 다음과 같으며, 도 4에 도시하였다. 제 1 단계(401)는 각 리모트 모듈별로 톤 신호를 발생하는 단계이다. 각 리모트 모듈별로 구비되는 톤 발생기를 통해 고유한 주파수 톤의 신호가 발생된다. 하지만, 그 전력레벨은 모두 동일해야 한다.
제 2 단계(402)는 상기 제 1 단계(401)에서 발생된 톤 신호가 전송선로를 통해 도우너 모듈로 전송되는 단계이며, 제 3 단계(403)는 상기 제 2 단계(402)에서 전송된 톤 신호를 검출하는 단계이다. 도우너 모듈내 톤 검출기에 의해 이러한 톤 신호 검출이 진행되며, 톤 검출기는 일정 주파수 범위내를 탐색(scanning)하여 특정레벨 이상의 톤 신호만을 검출하고 그 전력레벨에 상응하는 감지신호를 출력하여 준다.
제 4 단계(404)는 상기 제 3 단계(403)에서 각 리모트 모듈별로 검출된 톤 신호를 판독하여 기준 전력레벨과 비교하고 상기 기준 전력레벨보다 이하인 경우 해당 리모트 모듈내 도우너 모듈로의 송신경로상에 구비되는 감쇠기의 감쇠비를 소정의 스텝으로 낮추는 전력제어 신호를 발생시키고, 그 반대인 경우에는 감쇠비를 높이는 전력제어 신호를 발생시키는 단계이다.
제 5 단계(405)는 상기 제 4 단계(406)에서 발생된 전력제어 신호를 해당 리모트 모듈로 전송하는 단계이고, 제 6 단계(406)는 상기 제 5 단계(405)에서 전송된 전력제어 신호를 검출하는 단계이다. 이러한 전력제어 신호 검출 과정는 각 리모트 모듈별로 진행된다.
제 7 단계(407)는 상기 제 6 단계(406)에서 검출된 전력제어 신호를 판독하여 그 결과에 따라 상기 도우너 모듈로의 송신경로상에 구비되는 감쇠기의 감쇠비를 조정하는 단계이다.
상기한 대로 본 발명에 따른 전력제어가 가능한 중간 주파수 방식의 중계기는 도우너 모듈과 각 리모트 모듈간의 전력제어를 통해 기지국 통화반경의 열화를 개선하고 통화품질을 향상시킬수 있다는 효과를 갖는다.

Claims (3)

  1. 기지국과 무선 신호를 주고받는 도우너 모듈과, 상기 도우너 모듈과 전송선로로 연결되며 이동국과 무선 신호를 주고 받는 하나 이상의 리모트 모듈로 이루어진 중간 주파수 방식의 중계기에 있어서,
    상기 도우너 모듈은,
    상기 기지국과 양방향 통신을 하는 제 1 듀플렉서;
    상기 제 1 듀플렉서를 통해 입력된 고주파의 신호 레벨의 편차를 보정하는 제 1 가변 감쇠기;
    상기 제 1 가변 감쇠기로부터 출력되는 신호를 소정의 통과대역으로 여파하는 제 1 대역통과 필터;
    상기 제 1 대역통과 필터로부터 여파된 신호를 입력받아 소정의 이득으로 증폭하는 제 1 저잡음 증폭기;
    상기 고주파대의 신호를 중간 주파수대의 신호로 변환하여 출력하여 주는 제 1 믹서;
    상기 제 1 믹서의 출력신호에서 원하는 중간 주파수 대역의 신호를 얻기 위해 필터링을 수행하는 제 1 표면탄성파 필터;
    상기 제 1 표면탄성파 필터의 출력신호를 외부의 제어신호에 의해 소정의 비율로 감쇠시키는 제 2 가변 감쇠기;
    상기 제 2 가변 감쇠기의 출력신호를 소정의 대역으로 여파하여 출력하여 주는 제 1 IF 필터;
    상기 제 1 IF 필터로부터 출력되는 신호를 전력 증폭하는 제 1 증폭기;
    상기 제 1 증폭기의 출력신호를 전송선로로 전송하고, 상기 전송선로로부터 수신되는 중간 주파수대의 신호를 입력받는 제 2 듀플렉서;
    상기 제 2 듀플렉서로부터 중간 주파수대의 신호를 입력받아 각 리모트 모듈별로 발생되어 입력된 톤 신호를 각각 검출하여 주는 톤 검출기;
    상기 제 2 듀플렉서로부터 신호를 입력받아 원하는 대역만을 통과시키는 제 2 IF 필터;
    상기 제 2 IF 필터의 출력신호를 증폭하는 제 2 저잡음 증폭기;
    상기 제 2 저잡음 증폭기로부터 증폭된 신호를 입력받아 소정의 대역으로 여파하여 출력하여 주는 제 2 표면탄성파 필터;
    상기 제 2 표면탄성파 필터로부터 출력되는 신호를 소정의 비율로 감쇠시키는 제 4 가변 감쇠기;
    상기 제 4 가변 감쇠기로부터 출력되는 신호를 고주파수대의 신호로 변환하여 출력하여 주는 제 2 믹서;
    상기 제 2 믹서의 출력에서 원하는 고주파 대역의 신호만을 통과시키는 제 2 대역 통과 필터;
    상기 제 2 대역통과 필터의 출력신호를 전력 증폭하여 상기 제 1 듀플렉서로 출력하여 주는 제 3 증폭기;
    상기 제 2 가변 감쇠기와 제 4 가변 감쇠기를 통해 송/수신 전력을 조정하고상기 톤 검출기로부터 검출된 각 리모트 모듈별 톤 신호로부터 경로손실을 산정하여 특정 전력으로 도우너 모듈로 입력될 수 있도록 각 리모트 모듈별 전력제어 신호 발생하여 주는 제 1 마이컴;
    상기 제 1 마이컴으로부터 전력제어 신호를 입력받아 이를 주파수 천이 변조하여 일정한 전력레벨로 출력하여 주는 제 1 FSK 변조기;
    상기 제 1 마이컴의 제어신호에 따라 소정의 일정한 비율로 전력을 감쇠시키는 제 3 가변 감쇠기;
    상기 제 3 가변 감쇠기의 출력 신호를 증폭하는 제 2 증폭기;
    상기 제 2 증폭기의 신호를 저대역 통과시키는 제 1 저대역 통과 필터;
    상기 제 2 듀플렉서로 수신되는 중간 주파수대의 신호를 상기 톤 검출기와 상기 제 2 IF 필터로 신호 분배하여 주며 상기 제 1 저대역 통과 필터로부터 FSK 변조된 신호를 입력받아 상기 제 2 듀플렉서로 전송하여 주는 신호 분배/합성기를 포함하여 구성되며,
    상기 리모트 모듈은,
    상기 도우너 모듈과 상기 전송선로를 통해 양방향 통신을 하도록 하는 제 3 듀플렉서;
    상기 제 3 듀플렉서를 통해 입력된 중간 주파수대 신호를 소정의 대역으로 여파하여 출력하여 주는 제 3 IF 필터;
    상기 제 3 IF 필터의 출력신호를 소정의 비율로 전력 감쇠시키는 제 5 가변 감쇠기;
    상기 제 5 가변 감쇠기로부터 출력되는 신호를 소정의 증폭이득으로 증폭하여 출력하여 주는 제 4 증폭기;
    상기 제 4 증폭기의 출력신호를 외부 제어신호에 따라 소정의 비율로 감쇠시키는 제 6 가변 감쇠기;
    상기 제 6 가변 감쇠기로부터 출력되는 신호를 고주파수대의 신호로 변환하는 제 3 믹서;
    상기 제 3 믹서의 출력신호에서 원하는 고주파대의 신호를 얻기 위해 필터링을 하는 제 3 대역통과 필터;
    상기 제 3 대역통과 필터의 출력신호를 증폭하여 주는 제 5 증폭기;
    상기 제 5 증폭기로부터 출력되는 신호를 소정의 이득으로 다시 증폭하여 출력하여 주는 제 6 증폭기;
    이동국과 무선 신호를 주고받는 안테나;
    상기 제 6 증폭기로부터 신호를 입력받아 상기 안테나로 신호를 전송하여 주고 안테나로 입력되는 신호를 전송받아 출력하여 주는 제 4 듀플렉서;
    상기 제 4 듀플렉서를 통해 이동국으로 부터 신호를 입력받아 소정의 이득으로 증폭하여 출력하여 주는 제 3 저잡음 증폭기;
    상기 제 3 저잡음 증폭기의 출력신호를 원하는 주파수 대역의 신호를 얻기 위해 필터링하는 제 4 대역통과 필터;
    상기 제 4 대역통과 필터의 출력신호를 중간 주파수 대역의 신호로 하향 변환하는 제 4 믹서;
    상기 제 4 믹서의 출력신호에서 원하는 주파수 대역의 신호만을 통과시키는 제 3 표면탄성파 필터;
    소정 전력의 톤 신호를 발생하는 톤 발생기;
    상기 톤 발생기로부터 출력되는 톤 신호와 상기 제 3 표면탄성파 필터로부터 출력되는 신호를 합성하여 주는 신호 합성기;
    상기 신호 합성기의 출력신호를 외부 제어신호에 따라 소정의 비율로 감쇠시키는 제 7 가변 감쇠기;
    상기 제 7 가변 감쇠기의 출력신호를 원하는 주파수 대역의 신호를 얻기 위해 필터링을 수행하는 제 4 IF 필터;
    상기 제 4 IF 필터의 출력신호를 증폭하여 상기 제 3 듀플렉서로 출력하여 주는 제 8 증폭기;
    상기 제 3 듀플렉서로부터 신호를 입력받아 두 출력포트로 신호 분배하여 주는 제 2 신호 분배기;
    상기 제 2 신호 분배기의 한 출력포트로부터 신호를 입력받아 저대역으로 필터링하는 제 2 저대역 통과 필터;
    상기 제 2 저대역 통과 필터로부터 저대역의 출력신호를 입력받아 소정의 이득으로 증폭하여 출력하여 주는 제 8 증폭기;
    상기 제 8 증폭기로부터 증폭된 신호를 입력받아 주파수 천이 복조를 수행하는 FSK 복조기; 및
    상기 FSK 복조기로부터 복조된 신호를 입력받아 상기 도우너 모듈로부터 전송된 전력제어 신호를 검출하고 판독하여 상기 도우너 모듈로 전송되는 신호전력을 상기 제 7 가변감쇠기를 통해 전력제어하는 제 2 마이컴을 포함하여 구성되는 전력제어 기능을 갖는 중간 주파수 방식의 중계기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 5 가변 감쇠기로부터 출력되는 중간 주파수대의 신호를 두 출력포트로 신호 분배하여 한 출력포트는 상기 제 4 증폭기로 연결되는 제 1 신호 분배기;
    상기 제 1 신호 분배기의 또다른 한 출력포트로부터 신호를 입력받아 소정의 이득으로 증폭하여 출력하여 주는 제 9 증폭기; 및
    상기 제 9 증폭기로부터 신호를 입력받아 그 전력레벨에 상응하는 직류전압으로 출력하여 주는 전력레벨 검출기;를 더 포함하여 구성되고,
    상기 도우너 모듈에서 생성되는 상기 전력제어 신호에 이동국으로의 송신 전력레벨 값을 포함시켜 전송하고 상기 제 2 마이컴에서 이를 판독하여 상기 전력레벨 검출기로부터 검출된 신호전력을 근거로 상기 제 6 가변 감쇠기를 통해 이동국으로의 송신전력을 조정한다는 것을 특징으로 하는 전력제어 기능을 갖는 중간 주파수 방식의 중계기.
  3. 기지국과 무선 신호를 주고 받는 도우너 모듈과 상기 도우너 모듈과 전송선로로 연결되며, 이동국과 무선 신호를 주고 받는 하나 이상의 리모트 모듈로 이루어진 중간 주파수 방식의 중계기의 전력제어 방법에 있어서,
    각 리모트 모듈별로 톤 신호를 발생하는 제 1 단계;
    상기 제 1 단계에서 발생된 톤 신호가 상기 전송선로를 통해 상기 도우너 모듈로 전송되는 제 2 단계;
    상기 제 2 단계에서 전송된 톤 신호를 검출하는 제 3 단계;
    상기 제 3 단계에서 각 리모트 모듈별로 검출된 톤 신호를 판독하여 기준 전력레벨과 비교하여 소정의 전력제어 신호를 발생시키는 제 4 단계;
    상기 제 4 단계에서 발생된 전력제어 신호를 해당 리모트 모듈로 전송하는 제 5 단계;
    상기 제 5 단계에서 전송된 전력제어 신호를 검출하는 제 6 단계; 및
    상기 제 6 단계에서 검출된 전력제어 신호를 판독하여 상기 도우너 모듈로의 출력신호 전력레벨을 조정하는 제 7 단계;를 포함하여 구성되는 전력제어 기능을 갖는 중간 주파수 방식의 중계기의 전력제어 방법.
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