KR20030073451A - 아이엠티 2000용 소형 기지국의 자동이득 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 단말기와 기지국간의 송수신 채널을 구비하고, 안테나를 통해 수신된 수신 RF 신호를 필터링하며, 송신할 RF 신호는 안테나를 통해 출력하는 제1 및 제2 송수전환기; 상기 제1 및 제2 송수전환기로 수신된 RF 신호를 증폭하기 위한 전치증폭부; 상기 전치증폭부에 의해 출력되는 RF 신호의 이득을 이득제어 관련신호에 따라 조절하기 위한 이득제어수단; 상기 이득제어수단에 의해 출력되는 RF 신호를 증폭하고 원하는 대역의 RF 신호만을 필터링하기 위한 증폭기 및 필터링부; 상기 증폭기 및 필터링부에 의해 출력되는 RF 신호를 일정레벨의 신호로 증폭하여 상기 제1 및 제2 송수전환기에 송신 RF 신호로 입력시키기 위한 구동증폭부; 상기 구동증폭부에 의해 출력되는 RF 신호의 레벨을 미리 설정된 기준신호와 비교한 다음 비교된 결과의 신호를 상기 이득제어수단에 이득제어 관련신호로 피드백시키기 위한 커플링수단으로 구성되어 이루어지는 것이다.

상기의 구성으로 이루어진 본 발명은 RF 신호의 레벨을 미리 설정된 기준신호와 비교한 다음 비교한 결과에 따라 RF 신호의 이득을 자동으로 조절하게 하여 RF 신호의 레벨을 일정하게 조절하도록 함으로써, 강전계의 RF 신호에 의하여 기지국의 내부에서 발생하는 상호변조 및 포화현상을 최대한으로 감소시켜 기지국의 성능을 향상시키고, 무선통신 품질을 개선하게 하는 IMT-2000용 소형 기지국의 자동이득 제어장치를 제공하는데 그 특징이 있다.

Description

아이엠티 2000용 소형 기지국의 자동이득 제어장치{AUTOMATIC GAIN CONTROL APPARATUS OF LIGHT BASE BUREAU FOR IMT-2000}

본 발명은 아이엠티 2000(이하 'IMT-2000'이라 칭함)용 소형 기지국의 자동이득 제어장치에 관한 것으로,

좀 더 상세하게는 RF 신호의 레벨을 미리 설정된 기준신호와 비교한 다음 비교한 결과에 따라 RF 신호의 이득을 자동으로 조절하게 하여 RF 신호의 레벨을 일정하게 조절하도록 함으로써, 강전계의 RF 신호에 의하여 기지국의 내부에서 발생하는 상호변조 및 포화현상을 최대한으로 감소시켜 기지국의 성능을 향상시키는 동시에 무선통신 품질을 개선하도록 하고, 이로 인해 전체적인 자동이득 제어장치에 대한 효율성을 향상시켜 이를 이용하여 실시하는 사용상의 신뢰도 및 만족도를 극대화하도록 하는 IMT-2000용 소형 기지국의 자동이득 제어장치에 관한 것이다.

근래에 들어 정보통신 기술의 발전과 생활 형태의 변화 및 경제의 성장 등으로 통신문화의 형태가 급속도로 변화하고 있고, 정보화시대에 있어 고속의 정보전달에 대한 요구로 때와 장소에 구애받지 않고 지하, 공중, 해상 및 산악 지역에서도 통신 서비스를 받을 수 있는 이동통신은 일상 생활에 없어서는 안될 중요한 통신매체로 널리 자리잡고 있는 실정이다.

이러한, 이동통신 시스템은 서비스지역을 하나의 넓은 지역으로 사용하는 광역방식과는 달리 전체 서비스지역을 셀(Cell)이라는 소규모의 서비스 영역으로 분할하고, 각 셀 내에서는 사용 가능한 일정한 수의 무선 채널을 할당하게 되고, 각 셀 내에 설치된 무선 기지국(Cell Site)들은 교환 시스템에서 집중 제어하게 되며, 중계기는 기지국과 사용자 단말기간의 원활한 통신을 위하여 무선 기지국과 단말기로부터 송출된 낮은 출력의 음성 데이터를 수신하여 원하는 대역의 주파수를 선택 및 증폭하여 무선 단말기와 기지국으로 RF 신호를 송출하는 역할을 하게 되는 것이다.

이를 구체적으로 살펴보기 위해 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 소형 기지국의 구성을 개략적으로 보여주기 위한 블록 구성도로서, 전파를 매체로 하는 RF 신호를 송신 및 수신하기 위한 복수의 송수신 안테나(1, 1a)와, 상기의 RF 신호를 상기 안테나(1, 1a)로 전송하거나 상기 안테나(1, 1a)로부터 전송 받을 수 있고 상기 RF 신호를 동시에 양방향으로 처리할 수 있는 복수의 송수전환기 (11, 11a)와, 상기 송수전환기(11, 11a)를 통해 출력된 RF 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(13, 13a)와, 상기 저잡음 증폭기(13, 13a)에서 출력되는 RF 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 RF 신호를 통과시키는 필터(15, 15a)와, 상기 필터(15, 15a)를 통해 출력되는 RF 신호를 증폭한 후 상기 송수전환기(11a, 11) 및 안테나(1a,1)를 통해 송출하기 위한 구동증폭기(17, 17a)로 구성되어 이루어진다.

상기와 같이 구성된 중계기는 정방향(forward)과 역방향(reverse) 채널이 동일하게 구성되어 있고, 전파의 특성상 출력하는 RF 신호의 레벨이 적정한 레벨로 제어되지 않으면 상호변조와 포화현상을 초래하게 되어 기지국의 성능을 저하시키는 동시에 통화 품질을 악화시키게 된다.

이에, 상기한 종래의 기지국은 수신되는 RF 신호의 레벨에 관계없이 수신 RF 신호가 증폭되어 송출하게 됨으로 수신되는 RF신호의 레벨이 높을 경우에 송신되는 RF 신호의 레벨도 너무 높아져 상호변조와 포화현상이 초래하게 되어 기지국의 성능이 저하되는 문제가 있는 동시에 통화 품질이 악화되는 문제가 있다.

따라서, 상기의 문제들로 인해 종래에 실시하는 기지국은 어느 정도 효율성에 한계가 있어 이를 이용하여 실시하는 사용상의 신뢰도 및 만족도가 극소화되는 문제가 있는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점들을 해결하고자 창출된 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 RF 신호의 레벨을 미리 설정된 기준신호와 비교한 다음 비교한 결과에 따라 RF 신호의 이득을 자동으로 조절하게 하여 RF 신호의 레벨을 일정하게 조절하도록 함으로써, 강전계의 RF 신호에 의하여 기지국의 내부에서 발생하는 상호변조 및 포화현상을 최대한으로 감소시켜 기지국의 성능을 향상시키고, 무선통신 품질을 개선하게 하는 IMT-2000용 소형 기지국의 자동이득 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 이로 인해 전체적인 자동이득 제어장치에 대한 효율성을 향상시켜 이를 이용하여 실시하는 사용상의 신뢰도 및 만족도를 극대화시키는 IMT-2000용 소형 기지국의 자동이득 제어장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한, 본 발명은 무선 단말기와 기지국간의 송수신 채널을 구비하고, 안테나를 통해 수신된 수신 RF 신호를 필터링하며, 송신할 RF 신호는 안테나를 통해 출력하는 제1 및 제2 송수전환기; 상기 제1 및 제2 송수전환기로 수신된 RF 신호를 증폭하기 위한 전치증폭부; 상기 전치증폭부에 의해 출력되는 RF 신호의 이득을 이득제어 관련신호에 따라 조절하기 위한 이득제어수단; 상기 이득제어수단에 의해 출력되는 RF 신호를 증폭하고 원하는 대역의 RF 신호만을 필터링하기 위한 증폭기 및 필터링부; 상기 증폭기 및 필터링부에 의해 출력되는 RF 신호를 일정레벨의 신호로 증폭하여 상기 제1 및 제2 송수전환기에 송신 RF 신호로 입력시키기 위한 구동증폭부; 상기 구동증폭부에 의해 출력되는 RF 신호의 레벨을 미리 설정된 기준신호와 비교한 다음 비교된 결과의 신호를 상기 이득제어수단에 이득제어 관련신호로 피드백시키기 위한 커플링수단으로 구성되어 이루어지는 것이다.

도 1은 일반적인 소형 기지국의 구성을 개략적으로 보여주기 위한 블록 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 자동이득 제어장치를 설명하기 위해 보여주는 블럭 구성도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1-1: 자동이득 제어장치 100, 190 : 안테나

110 : 제1 송수전환기 120 : 전치증폭기

130 : 이득제어수단 140 : 증폭기

150 : 필터링부 160 : 구동증폭부

170 : 커플링수단 180 : 제2 송수전환기

200 : 무선 단말기(Cellular Phone)

이하, 상기한 본 발명에 대해서 바람직한 실시예인 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라 질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저, 첨부도면 도 2는 본 발명에 의한 자동이득 제어장치를 설명하기 위해 보여주는 블럭 구성도를 나타낸 것이다.

즉, 본 발명은 제1 및 제2 송수전환기(110, 180)와, 전치증폭기(120)와, 이득제어수단(130)과, 증폭기(140)와, 필터링부(150)와, 구동증폭기(160) 및 커플링수단(170)으로 구성되어 이루어진다.

첨부도면 도 2는 기지국의 일방향 채널(RX; forward channel)만을 도시한 것으로, 상기 기지국의 제1 송수전환기(110)는, 송수신 밴드패스필터(미도시)를 구비하여 송수신 채널(Tx, Rx)을 형성하고, 송수신 안테나(100)에 유기된 공중 무선신호들 중에서 원하는 대역의 RF 신호를 필터링하여 검출하거나 송출할 RF 신호를 필터링하여 송수신 안테나(100)를 통해 송출하도록 구성된다.

또한, 상기 제2 송수전환기(180)는 송수신 밴드패스필터(미도시)를 구비하여 송수신 채널(Tx, Rx)을 형성하고, 안테나(190)를 통해 무선 단말기(200)로부터 수신되는 RF 신호를 필터링하여 검출하거나 무선 단말기(200)로 송출할 RF 신호를 필터링하여 안테나(190)로 출력하도록 구성된다.

상기 전치증폭기(120)는, 상기 제1 송수전환기(110)를 통해 출력된 RF 신호를 증폭하게 하고, 상기 이득제어수단(130)은 입력신호의 이득제어 관련신호를 기지국의 출력단으로부터 피드백 받은 다음 이 피드백 신호에 따라 상기의 전치증폭기(120)에서 출력되는 RF 신호의 이득을 조절하도록 구성된다.

또한, 상기 증폭기(140)는 상기 이득제어수단(130)에 의해 출력되는 RF 신호를 증폭하도록 구성시키고, 상기 필터링부(150)는 상기의 증폭기(140)를 통해 출력되는 RF 신호에서 원하는 주파수 대역의 RF 신호를 정밀하게 선택하여 필터링하도록 구성되며, 상기 구동증폭기(160)는 상기의 필터링부(150)를 통한 RF 신호를 일정 이득으로 증폭시키는 복수의 직렬 증폭기로 구성된다.

상기 커플링수단(170)은, 상기의 구동증폭기(160)를 통해 출력되는 RF 신호를 검출하여 미리 설정된 출력 기준신호와 비교한 다음 상기에서 비교된 결과에 해당되는 값('하이' 또는 '로우' 신호)을 상기의 이득제어수단(130)으로 피드백시키도록 구성되는 것이다.

한편, 상기의 구성으로 이루어진 본 발명인 소형 기지국의 자동이득 제어장치가 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

첨부도면 도 2에 도시하지 않은 역방향 채널(reverse channel: TX)은 상기에서 설명한 정방향 채널(forward channel; RX)과 동일한 구성으로 이루어져 있고, 동작 또한 정방향 채널과 동일하게 이루어짐으로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기의 안테나(100)에 유기되는 RF 신호는 상기 제1 송수전환기(110)의 수신 채널(RX)에 형성된 밴드패스필터(미도시)를 통하면서 특정 주파수대역의 RF 신호가 1차로 선택되어 상기 전치증폭기(120)로 출력하게 된다.

이때, 상기 이득제어수단(130)은 기지국의 출력단으로부터 피드백된 이득관련 제어신호에 따라 상기 전치 증폭기(120)를 통해 출력되는 RF 신호의 이득을 자동으로 결정하게 된다.

예를 들면, 피드백 신호가 '하이'일 경우 RF 입력신호의 이득을 감소시키고, 피드백 신호가 '로우'이면 RF 입력신호의 이득을 감소시키지 않는 방식으로 출력하게 되는 것이다.

그리고, 상기의 이득제어수단(130)을 통한 RF 신호를 상기 증폭기(140)와 필터링부(150)를 통해 원하는 주파수대역의 RF 신호를 필터링하고 증폭한 다음 상기 구동증폭기(160)로 출력시킨다.

상기 구동증폭기(160)는 복수의 직렬 증폭기(미도시)를 통해 RF 신호를 증폭시키고, 상기의 커플링수단(170)을 통해 제2 송수전환기(180)의 수신채널(RX)로 출력시키게 된다.

이때, 상기 커플링수단(170)은 구동증폭기(160)에서 상기 제2 송수전환기 (180)로 출력되는 신호를 검출하여 정류시키고, 상기에서 정류된 DC전압을 비교기 (175)의 비반전단자(＋)로 입력받게 하고, 기준신호에 해당하는 설정 출력레벨을 반전단자(－)로 입력받게 하여 상기의 두 신호를 상호 비교한 다음 비교된 결과에 해당되는 값('하이' 또는 '로우')의 신호를 상기의 이득제어수단(130)으로 피드백 시키게 된다.

상기와 같이 이득자동 제어장치(1-1)를 이용하여 실시하게 되면, 기지국에서 RF 신호의 레벨이 설정된 레벨보다 높게 출력될 경우에 기지국의 증폭 이득을 적정한 수준으로 제어할 수 있어 RF 신호의 상호변조와 포화현상을 최대한으로 감소시키게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 RF 신호의 레벨을 미리 설정된 기준신호와 비교한 다음 비교한 결과에 따라 RF 신호의 이득을 자동으로 조절하게 하여RF 신호의 레벨을 일정하게 조절하도록 함으로써, 강전계의 RF 신호에 의하여 기지국의 내부에서 발생되는 상호변조 및 포화현상이 최대한으로 감소되어 기지국의 성능이 향상되는 효과와, 무선통신 품질이 개선되는 효과로 인해 전체적인 자동이득 제어장치에 대한 효율성이 향상되어 이를 이용하여 실시하는 사용상의 신뢰도 및 만족도가 극대화되는 등의 여러 효과를 동시에 거둘 수 있는 매우 유용한 발명임이 명백하다.

Claims (1)

1. 무선 단말기와 기지국간의 송수신 채널을 구비하고, 안테나를 통해 수신된 수신 RF 신호를 필터링하며, 송신할 RF 신호는 안테나를 통해 출력하는 제1 및 제2 송수전환기;

   상기 제1 및 제2 송수전환기로 수신된 RF 신호를 증폭하기 위한 전치증폭부;

   상기 전치증폭부에 의해 출력되는 RF 신호의 이득을 이득제어 관련신호에 따라 조절하기 위한 이득제어수단;

   상기 이득제어수단에 의해 출력되는 RF 신호를 증폭하고 원하는 대역의 RF 신호만을 필터링하기 위한 증폭기 및 필터링부;

   상기 증폭기 및 필터링부에 의해 출력되는 RF 신호를 일정레벨의 신호로 증폭하여 상기 제1 및 제2 송수전환기에 송신 RF 신호로 입력시키기 위한 구동증폭부; 및

   상기 구동증폭부에 의해 출력되는 RF 신호의 레벨을 미리 설정된 기준신호와 비교한 다음 비교된 결과의 신호를 상기 이득제어수단에 이득제어 관련신호로 피드백시키기 위한 커플링수단;

   으로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 IMT-2000용 소형 기지국의 자동이득 제어장치.