KR20030091163A - 이동통신 시스템의 변파 중계기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 변파 중계기 시스템에서 가입자의 밀도가 낮은 지역에서 유휴 주파수를 사용할 때 동일 주파수간의 간섭현상이 발생되는 것을 방지하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 기지국에서 사용중인 주파수(f1)에서 유휴 주파수(f2)로 변환된 신호가 리모트 모듈(220)이 위치한 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 형성하는 송신적응형 어레이프로세서(213A)와, 상기 리모트 모듈(220)로부터 수신되는 주파수(f2)의 신호 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 발생하는 수신적응형 어레이프로세서(213B)를 포함하여 구성된 도너 모듈(210)과; 커버리지 영역 내의 사용자 단말기로부터 수신되어 유휴 주파수(f2)로 변환된 신호가 상기 도너 모듈(210)이 설치된 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 형성하는 송신적응형 어레이프로세서(222A)와, 상기 도너 모듈(210)측으로부터 수신되는 주파수(f2)의 신호 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 발생하는 수신적응형 어레이프로세서(222B)로 구성된 리모트 모듈(220)에 의해 달성된다.

Description

이동통신 시스템의 변파 중계기{REPEATER FOR FREQUUENCY CHANGE TYPE OF MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 적응형 어레이 안테나가 채용된 변파 중계기 시스템에서 양질의 통화 품질을 서비스하는 기술에 관한 것으로, 특히 가입자의 밀도가 낮은 지역에서 유휴 주파수를 사용할 때 동일 주파수간의 간섭현상이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 이동통신 시스템의 변파 중계기에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 이동통신 시스템의 변파 중계기의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 안테나(ANT1)를 통해 송수신되는 사용 주파수(f1)의 신호를 분리/결합하는 듀플렉서(111A)와; 안테나(ANT2)를 통해 송수신되는 유휴 주파수(f2)의 신호를 분리/결합하는 듀플렉서(111B)와; 상기 주파수(f1)를 주파수(f2)로 변환하는 주파수 변환기(112A) 및, 주파수(f2)를 주파수(f1)로 변환하는 주파수 변환기(112B)로 구성된 도너 모듈(donor module)(110)과; 상기 도너 모듈(110)에 대응하여 전파음영지역에서 상기 유휴 주파수(f2)를 사용 주파수(f1)로 변환하거나, 그 반대로 변환하는 리모트 모듈(remote module)(120)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.
기지국 서비스 영역내에서, 안테나(ANT1)를 통해 수신되는 사용 주파수(f1)의 신호가 듀플렉서(111A)를 통해 주파수 변환기(up-down converter)(112A)에 전달되어 유휴 주파수(f2)의 신호로 변환된 후 듀플렉서(111B) 및 안테나(ANT2)를 통해 전파음영지역으로 전송된다. 여기서, 사용 주파수(f1)란 현재 기지국에서 사용중인주파수를 의미하고, 유휴 주파수(f2)는 사용되고 있지 않은 주파수를 의미한다.
또한, 상기 안테나(ANT2)에서 전송된 유휴 주파수(f2)의 신호는 전파음영지역 내의 안테나(ANT3) 및 듀플렉서(121A)를 통해 주파수 변환기(122A)에 전달되어 사용 주파수(f1)의 신호로 변환된 후 듀플렉서(121B) 및 안테나(ANT4)를 통해 사용자 단말기 측으로 전송된다.
이와 반대로, 전파음영지역 내의 사용자 단말기에서 전송되는 신호는 상기의 반대 방향 즉, 안테나(ANT4), 리모트 모듈(120), 안테나(ANT3)를 통해 기지국 서비스 영역의 도너 모듈(110)에 전송된다.
이와 같이 종래의 변파 중계기에 있어서는 가입자의 밀도가 낮은 지역에서 망 운용상 용량 증대를 위해 유휴 주파수(f2)를 사용하게 되는데, 통상적으로 그 유휴 주파수에 간섭 성분이 존재하게 되어 통화 채널의 품질이 저하되고 용량이 줄어드는 문제점이 있었다. 이를 방지하기 위해서는 중계기 자체의 회로를 수동으로 조정하여 사용 주파수를 변경해 주어야 하는데, 이와 같은 경우 그만큼 유지 보수 절차가 복잡해지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 가입자의 밀도가 낮은 지역에서 유휴 주파수를 사용할 때 동일 주파수간의 간섭현상이 발생되는 것이 방지되는 이동통신 시스템의 변파 중계기를 제공함에 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 이동통신 시스템의 변파 중계기의 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 변파 중계기의 블록도.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
210 : 도너 모듈
211,225 : 듀플렉서
212A,212B,223A,223B : 주파수 변환기
213A,222A : 송신적응형 어레이프로세서
213B,222B : 수신적응형 어레이프로세서
214,221 : 아이솔레이터
220 : 리모트 모듈
224A : 저잡음 증폭기
224B : 고전력 증폭기
도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 변파 중계기의 일실시 구현예를보인 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 안테나(ANT11)를 통해 송수신되는 사용 주파수(f1)의 신호를 분리/결합하는 듀플렉서(211)와; 상기 사용 주파수(f1)를 유휴 주파수(f2)로 변환하는 주파수 변환기(212A) 및, 수신적응형 어레이프로세서(213B)에서 출력되는 유휴 주파수(f2)를 사용 주파수(f1)로 변환하는 주파수 변환기(212B)와; 상기 주파수(f2)의 신호가 리모트 모듈(220)이 위치한 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 형성하는 송신적응형 어레이프로세서(213A)와; 상기 리모트 모듈(220)측으로부터 수신되는 주파수(f2)의 신호 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 발생하는 수신적응형 어레이프로세서(213B)와; 상기 송,수신적응형 어레이프로세서(213A),(213B)와 안테나(ANT21-ANT24)의 사이에 위치하여, 상기 리모트 모듈(220)측으로 송신되거나 그로부터 수신되는 각 주파수(f2)의 신호를 분리하는 아이솔레이터(isolator)(214)로 구성된 도너 모듈(110)과; 송,수신적응형 어레이프로세서(222A),(222B)와 안테나(ANT31-ANT34)의 사이에 위치하여, 상기 도너 모듈(210)측으로 송신되거나 그로부터 수신되는 각 주파수(f2)의 신호를 분리하는 아이솔레이터(221)와; 주파수 변환기(223A)에서 출력되는 주파수(f2)의 신호가 도너 모듈(210)이 설치된 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 형성하는 송신적응형 어레이프로세서(222A)와; 상기 도너 모듈(210)측으로부터 수신되는 주파수(f2)의 신호 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 발생하는 수신적응형 어레이프로세서(222B)와; 저잡음 증폭기(224A)에서 출력되는 사용 주파수(f1)를 유휴 주파수(f2)로 변환하는 주파수 변환기(223A) 및, 상기 수신적응형 어레이프로세서(222B)에서 출력되는 유휴 주파수(f2)를 사용 주파수(f1)로 변환하는 주파수 변환기(223B)와; 듀플렉서(225)에서 출력되는 상기 사용 주파수(f1)의 신호를 저잡음으로 증폭하는 저잡음 증폭기(224A) 및, 상기 주파수 변환기(223B)에서 출력되는 주파수(f1)의 신호를 고전력으로 증폭하는 고전력 증폭기(224B)와; 안테나(ANT41)를 통해 커버리지 영역으로 송신되거나 그 커버리지 영역으로부터 수신되는 주파수(f1)의 신호를 분리/결합하는 듀플렉서(225)로 구성된 리모트 모듈(220)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
안테나(ANT11) 및 듀플렉서(211)를 통해 수신되는 사용 주파수(f1)의 신호가 주파수 변환기(212A)에 의해 유휴 주파수(f2)로 변환되어 송신적응형 어레이프로세서(213A)에 전달된다. 이때, 상기 송신적응형 어레이프로세서(213A)는 상기 입력 주파수(f2)의 신호가 리모트 모듈(220)이 위치한 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 실시간으로 발생한다.
상기 송신적응형 어레이프로세서(213A)에서 출력되는 유휴 주파수(f2)의 신호는 아이솔레이터(214)를 통한 후 안테나(ANT21-ANT24) 중 해당 안테나를 통해 리모트 모듈(220)측으로 전송된다.
도너 모듈(210)에서 전송된 주파수(f2)의 신호는 안테나(ANT31-ANT34) 중 해당 안테나를 통한 후 아이솔레이터(221)를 통해 수신적응형 어레이프로세서(222B)측으로 입력된다. 이때, 상기 수신적응형 어레이프로세서(222B)는 수신되는 주파수(f2)의 신호 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 발생하여 그 신호를 수신한다.
상기 수신적응형 어레이프로세서(222B)에서 출력되는 주파수(f2)의 신호가 주파수 변환기(223B)에서 사용 주파수(f1)로 변환되고, 다시 고전력 증폭기(224B)에서 고전력으로 증폭된 후 듀플렉서(225) 및 안테나(ANT41)를 통해 커버리지 영역으로 전송된다.
한편, 상기 안테나(ANT41)를 통해 상기 커버리지 영역으로부터 수신되는 사용 주파수(f1)의 신호가 상기 듀플렉서(225)를 통해 저잡음 증폭기(224A)에 전달되어 저잡음 증폭된 후 주파수 변환기(223A)에 의해 상기 유휴 주파수(f2)의 신호로 변환된다.
송신적응형 어레이프로세서(222A)는 상기 주파수 변환기(223A)에서 출력되는 주파수(f2)의 신호가 도너 모듈(210)이 설치된 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 형성한다. 이렇게 처리된 상기 주파수(f2)의 신호가 상기 아이솔레이터(221)를 통한 후 상기 안테나(ANT31-ANT34) 중에서 해당 안테나를 통해 도너 모듈(210)측으로 전송된다.
상기 리모트 모듈(220)에서 전송된 후 상기 상기 안테나(ANT21-ANT24) 중 해당 안테나를 통해 수신되는 주파수(f2)의 신호가 아이솔레이터(214)를 통해 수신적응형 어레이프로세서(213B)에 전달되는데, 이때 그 수신적응형 어레이프로세서(213B)는 그 입력 주파수(f2)의 신호 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 발생한다.
상기 수신적응형 어레이프로세서(213B)에서 출력되는 유휴 주파수(f2)의 신호가 주파수 변환기(212B)에 의해 사용 주파수(f1)의 신호로 변환된 후듀플렉서(211) 및 안테나(ANT11)를 통해 전송된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 가입자의 밀도가 낮은 지역에서 유휴 주파수를 사용할 때 송수신적응형 어레이프로세서를 이용하여 동일 주파수간의 간섭현상이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 함으로써, 통화 품질이 향상되고 가입자 용량이 증대되는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 기지국에서 사용중인 주파수(f1)에서 유휴 주파수(f2)로 변환된 신호가 리모트 모듈(220)이 위치한 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 형성하는 송신적응형 어레이프로세서(213A)와, 상기 리모트 모듈(220)로부터 수신되는 주파수(f2)의 신호 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 발생하는 수신적응형 어레이프로세서(213B)를 포함하여 구성된 도너 모듈(210)과; 커버리지 영역 내의 사용자 단말기로부터 수신되어 유휴 주파수(f2)로 변환된 신호가 상기 도너 모듈(210)이 설치된 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 형성하는 송신적응형 어레이프로세서(222A)와, 상기 도너 모듈(210)측으로부터 수신되는 주파수(f2)의 신호 방향으로 최대의 이득을 갖도록 빔 패턴을 발생하는 수신적응형 어레이프로세서(222B)로 구성된 리모트 모듈(220)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 변파 중계기.
  2. 제1항에 있어서, 도너 모듈(210)은 상기 송,수신적응형 어레이프로세서 (213A),(213B)와 안테나(ANT21-ANT24)의 사이에 위치하여, 상기 리모트 모듈(220)측으로 송신되거나 그로부터 수신되는 각 주파수(f2)의 신호를 분리하는 아이솔레이터(214)를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 변파 중계기.
  3. 제1항에 있어서, 리모트 모듈(220)은 송,수신적응형 어레이프로세서(222A), (222B)와 안테나(ANT31-ANT34)의 사이에 위치하여, 상기 도너모듈(210)측으로 송신되거나 그로부터 수신되는 각 주파수(f2)의 신호를 분리하는 아이솔레이터(221)를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 변파 중계기.
  4. 제1항에 있어서, 리모트 모듈(220)은 안테나(ANT41) 및 듀플렉서(225)를 통해 출력되는 사용 주파수(f1)의 신호를 저잡음으로 증폭하는 저잡음 증폭기(224A)와; 수신적응형 어레이프로세서(222B) 및 주파수 변환기(223B)를 통해 출력되는 주파수(f1)의 신호를 고전력으로 증폭하는 고전력 증폭기(224B)를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 변파 중계기.
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