KR200369360Y1 - 레이저빔을 이용한 이동통신 중계기 - Google Patents

레이저빔을 이용한 이동통신 중계기 Download PDF

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KR200369360Y1 KR20-2004-0026911U KR20040026911U KR200369360Y1 KR 200369360 Y1 KR200369360 Y1 KR 200369360Y1 KR 20040026911 U KR20040026911 U KR 20040026911U KR 200369360 Y1 KR200369360 Y1 KR 200369360Y1
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Abstract

본 고안은 서비스확장지역 또는 음영지역에 설치되어 레이저를 이용하여 기지국과 이동통신단말기를 상호 중계하는 복수의 레이저중계기에 있어서: 송/수신안테나를 통해 송수신되는 고주파신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 무선신호를 필터링하여 송/수신채널로 출력하는 듀플렉서; 상기 듀플렉서의 수신채널로 출력되는 고주파신호를 제공받아 잡음을 억제하여 증폭하는 제 1 저잡음증폭기; 상기 제 1 저잡음증폭기의 출력신호를 증폭하는 전치증폭기; 상기 전치증폭기에서 출력되는 신호에 따라 고주파 레이저빔의 발생을 제어하는 레이저구동부; 상기 레이저구동부의 제어에 따라 레이저빔을 발생하여 소정의 송신렌즈를 통해 인접 레이저중계기로 고주파 레이저빔을 송신하는 레이저다이오드; 소정의 수신렌즈를 통해 인접 레이저중계기로부터 레이저빔을 제공받아 그에 상응하는 고주파신호를 발생하는 광신호수신기; 상기 광신호수신기를 통해 수신된 고주파신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 고주파신호를 검출하는 대역통과필터; 상기 대역통과필터에서 출력된 신호를 제공받아 잡음을 억제하여 증폭하는 제 2 저잡음증폭기; 및 상기 제 2 저잡음증폭기에서 출력되는 신호를 제공받아 증폭한 후 듀플렉서의 송신채널로 출력하는 전력증폭기;를 구비하여, 기지국으로 송수신되는 무선신호의 주파수를 하향 또는 상향 변환하지 않고 증폭함에 따라 장비를 보다 간단하게 구성 가능하여 설치비용을 대폭적으로 절감할 수 있음과 아울러 기지국으로 송수신되는 무선신호의 주파수를 하향 또는 상향 변환시키는 국부발진기를 사용하지 않음으로써, 온도에 따라 기준주파수가 틀어지는 현상을 원천적으로 제거하여 통화품질을 보다 더 향상시킬 수 있는 레이저빔을 이용한 이동통신 중계기를 제공한다.

Description

레이저빔을 이용한 이동통신 중계기{REPEATER FOR CELLULAR COMMUNICATION USING LASER BEAM}
본 고안은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 무선기지국 내의 음영지역이나 서비스 확장지역에 설치하여 광케이블보다 장비의 설치시간과 비용이 저렴한 레이저빔을 이용한 이동통신 중계기에 관한 것이다.
현재, 디지털 셀룰러단말기, 개인휴대통신(PCS) 등의 이동통신서비스가 제공되고 있는 데, 지역에 따라 음영지역이 발생하게 되며, 이러한 음영지역을 해소하기 위하여 옥외용 기지국 또는 광중계 시스템이 이용되고 있다.
옥외용 기지국을 사용하는 경우, 지상지역 설치시 기지국의 입력주파수와 출력주파수가 동일한 것으로부터 비롯되는 기지국의 발진현상이 수반되었다.
또한, 광안테나와 광케이블을 이용하는 광중계 시스템은 기지국에서 20km내 어디에나 기지국과 커버리지가 대등할 수도 있는 광안테나만 설치하면 음영지역의 통화불능 상태를 해결할 수 있다는 것이나, 상기 설치된 안테나까지 광케이블로 연결해 주어야 하고, 이러한 광케이블에 의한 접속은 광선로의 확보 및 포설하거나 임대하거나 하는 등의 방식을 이용해야만 하는 데, 이와 같은 방식은 고비용과 주민들의 민원으로 인하여 설치시 많은 제약조건을 수반하였다.
이에 따라, 국내특허공개 제2000-8295호와 같이 레이저 셀을 이용한 "레이저빔을 이용하는 광중계시스템을 갖는 이동통신시스템"이라는 우수한 기술이 공지된 바 있다.
이와 같은 레이저빔을 이용한 광중계 시스템은 음영지역이나 서비스 영역을 광케이블보다 보다 편리하고 저렴한 비용으로 해소하고 확장할 수 있지만, 기준주파수를 발생하는 국부발진기(Phase Locked Loop)와, 송수신 고주파신호와 기준주파수를 상호 혼합하여 주파수를 하향 또는 상향 변환하는 믹서와 같은 장치들로 인해 여전히 기지국의 구성이 복잡해지고 장비의 제조 단가가 상승하게 되며, 이러한 이유로 장비의 우수함에도 불구하고 현실적으로 모든 음영지역을 커버하고 서비스 영역을 확장시키는 데에는 어려움이 있었다.
또한, 상기 국부발진기의 경우 온도에 상당히 민감하기 때문에 직사광선이나 냉기로 인해 장치가 과열되거나 과냉각될 경우 고주파신호를 소정의 IF신호로 변환하는 기준주파수가 변화되어 IF신호를 고주파신호로 다시 복원할 경우 주파수가 틀어져 통화품질이 상당히 떨어지는 문제점도 수반하였다.
따라서, 본 고안의 목적은 무선기지국 내의 음영지역이나 서비스 확장지역에 레이저빔을 이용한 기지국을 설치하되, 기지국으로 송수신되는 무선신호의 주파수를 하향 또는 상향 변환하지 않고 증폭함에 따라 장비를 간단하게 구성 가능하여설치비용을 대폭적으로 절감할 수 있는 레이저빔을 이용한 이동통신 중계기를 제공하는 데 있다.
또한, 본 고안의 다른 목적은 레이저빔을 이용한 기지국을 무선기지국 내의 음영지역이나 서비스 확장지역에 설치하되, 기지국으로 송수신되는 무선신호의 주파수를 하향 또는 상향 변환시키는 국부발진기를 사용하지 않음으로써, 온도에 따른 기준주파수의 변화를 원천적으로 제거하여 통화품질을 보다 더 향상시킬 수가 있는 레이저빔을 이용한 이동통신 중계기를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 고안에 의한 레이저빔을 이용한 중계 시스템을 설명하기 위해 도시한 개념도.
도 2는 본 고안에 의한 메인 레이저중계기를 도시한 회로 블록도.
도 3은 본 고안에 의한 보조 레이저중계기를 도시한 회로 블록도.
도 4는 본 고안에 의한 광신호수신기의 세부 회로를 도시한 회로도.
도 5는 본 고안에 의한 중계용 레이저중계기를 도시한 회로블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 기지국 50: 이동통신단말기
100: 메인 레이저중계기 200: 보조 레이저중계기
110,255: 송수신안테나 120,250: 듀플렉서
130,185,240,260: 저잡음증폭기 135,265: 전치증폭기
190,245: 전력증폭기 140,270: 레이저구동부
145,275: 레이저다이오드 150,280: 송신렌즈
160,210: 수신렌즈 170,220: 광신호수신기
171,221: 포토다이오드 175,225: 증폭기
180,230: 대역통과필터 300: 중계용 레이저중계기
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 기술적 수단은, 서비스확장지역 또는 음영지역에 설치되어 레이저를 이용하여 기지국(10)과 이동통신단말기(50)를 상호 중계하는 복수의 레이저중계기에 있어서: 송/수신안테나(110)를 통해 송수신되는 고주파신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 무선신호를 필터링하여 송/수신채널(TX, RX)로 출력하는 듀플렉서(120); 상기 듀플렉서(120)의 수신채널(RX)로 출력되는 고주파신호를 제공받아 잡음을 억제하여 증폭하는 제 1 저잡음증폭기(130); 상기 제 1 저잡음증폭기(130)의 출력신호를 증폭하는 전치증폭기(135); 상기 전치증폭기(135)에서 출력되는 신호에 따라 고주파 레이저빔의 발생을 제어하는 레이저구동부(140); 상기 레이저구동부(140)의 제어에 따라 레이저빔을 발생하여 소정의 송신렌즈(150)를 통해 인접 레이저중계기로 고주파 레이저빔을 송신하는 레이저다이오드(145); 소정의 수신렌즈(160)를 통해 인접 레이저중계기로부터 레이저빔을 제공받아 그에 상응하는 고주파신호를 발생하는 광신호수신기(170); 상기 광신호수신기(170)를 통해 수신된 고주파신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 고주파신호를 검출하는 대역통과필터(180); 상기 대역통과필터(180)에서 출력된 신호를 제공받아 잡음을 억제하여 증폭하는 제 2 저잡음증폭기(185); 및 상기 제 2 저잡음증폭기(185)에서 출력되는 신호를 제공받아 증폭한 후 듀플렉서(120)의 송신채널로 출력하는 전력증폭기(190);를 구비한 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 복수의 레이저중계기는, 셀 내부의 외곽지점에 설치되는 메인 레이저중계기(100); 및 서비스확장지역 또는 음영지역에 설치되는 보조 레이저중계기(200);로 이루어져 있다.
구체적으로 상기 광신호수신기(170)는, 수신렌즈(160)를 통해 수신된 레이저에 응답하여 고주파의 전기신호를 발생하는 포토다이오드(171); 및 상기 포토다이오드(171)에 의해 발생된 출력을 제공받아 전압을 증폭하여 대역통과필터(180)로 출력하는 증폭기(175);로 이루어져 있으며, 상기 포토다이오드(171)는 실리콘 애벌란치 포토다이오드이며, 상기 증폭기(175)는 대략 2.3GHz까지 63dB 이상의 트랜스임피던스를 갖는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.
도 1은 본 고안에 의한 레이저빔을 이용한 중계 시스템을 설명하기 위해 도시한 개념도이고, 도 2는 본 고안에 의한 셀 내부의 메인 레이저중계기를 도시한 회로 블록도이고, 도 3은 본 고안에 의한 음영지역의 보조 레이저중계기를 도시한회로 블록도로서, 기지국(10), 메인 레이저중계기(100) 및 보조 레이저중계기(200)를 도시하였다.
먼저, 기지국(10)을 중심으로 서비스가능 지역인 셀 내부와 셀 외부의 음영지역이 각각 존재하게 되는 데, 상기 셀의 중심에는 기지국(10)이 설치되어 셀 내부의 이동통신단말기(50)로 이동통신을 서비스하게 되며, 음영지역에는 레이저중계기(200)가 설치되어 음영지역을 해소하게 된다.
즉, 기지국(10)의 서비스지역의 외부에 음영지역이 발생하면, 셀 내부의 외곽지점에 도 2와 같은 메인 레이저중계기(100)를 설치하고, 셀 외부의 음영지역에 도 3과 같은 보조 레이저중계기(200)를 설치하여 임의의 레이저 셀을 형성함에 따라 음영지역을 해소함과 아울러 가입자에게 이동통신서비스를 원활하게 제공하게 된다.
상기 레이저중계기(100, 200)에서 발사되는 레이저빔은 직진성과 방향성이 있기 때문에 메인 레이저중계기(100)와 보조 레이저중계기(200)의 사이에 장애물(가시거리 확보 불가능 또는 장비도달거리 초과시)이 발생되는 다른 지점에 도 5와 같은 또다른 레이저중계기(300)를 설치하여 메인 레이저중계기(100)와 보조 레이저중계기(200)를 중계하도록 구성할 수도 있다.
도 2와 같은 메인 레이저중계기(100)는 셀 내부의 외곽지점에 설치되는 데, 송/수신안테나(110)를 통해 인접 기지국(10)으로부터 송수신되는 고주파신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 무선신호를 필터링하여 송/수신채널(TX, RX)로 출력하는 듀플렉서(120; Duplexer)와, 상기 듀플렉서(120)의 수신채널(RX)로 출력되는 고주파신호를 제공받아 잡음을 억제하여 증폭하는 저잡음증폭기(130)와, 상기 저잡음증폭기(130)의 출력신호를 증폭하는 전치증폭기(135)와, 상기 전치증폭기(135)에서 출력되는 신호에 따라 고주파 레이저빔의 발생을 제어하는 레이저구동부(140)와, 상기 레이저구동부(140)의 제어에 따라 레이저빔을 발생하여 소정의 송신렌즈(150)를 통해 인접 레이저중계기(200)로 고주파 레이저빔을 송신하는 레이저다이오드(145)와, 소정의 수신렌즈(160)를 통해 보조 레이저중계기(200)로부터 레이저빔을 제공받아 그에 상응하는 고주파신호를 발생하는 광신호수신기(170)와, 상기 광신호수신기(170)를 통해 수신된 고주파신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 고주파신호를 검출하는 대역통과필터(180; Band Pass Filter)와, 상기 대역통과필터(180)에서 출력된 신호를 제공받아 잡음을 억제하여 증폭하는 저잡음증폭기(185), 및 상기 저잡음증폭기(185)에서 출력되는 신호를 제공받아 증폭한 후 듀플렉서(120)의 송신채널(TX)로 출력하는 전력증폭기(190; High Power Amplifier)로 이루어져 있다.
또한, 도 3과 같이 음영지역에 설치되는 보조 레이저중계기(200)는 셀 내부의 외곽지점에 설치되는 데, 소정의 수신렌즈(210)를 통해 메인 레이저중계기(100)로부터 레이저빔을 제공받아 그에 상응하는 고주파신호를 발생하는 광신호수신기(220)와, 상기 광신호수신기(220)를 통해 수신된 고주파신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 고주파신호를 검출하는 대역통과필터(230)와, 상기 대역통과필터(230)에서 출력된 신호를 제공받아 잡음을 억제하여 증폭하는 저잡음증폭기(240), 및 상기 저잡음증폭기(240)에서 출력되는 신호를 제공받아 증폭한 후 듀플렉서(250)의 송신채널로 출력하는 전력증폭기(245)와, 송/수신안테나(255)를 통해 이동통신단말기(50)로부터 송수신되는 고주파신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 무선신호를 필터링하여 송/수신채널(TX, RX)로 출력하는 듀플렉서(250)와, 상기 듀플렉서(250)의 수신채널(RX)로 출력되는 고주파신호를 제공받아 잡음을 억제하여 증폭하는 저잡음증폭기(260)와, 상기 저잡음증폭기(260)의 출력신호를 증폭하는 전치증폭기(265)와, 상기 전치증폭기(265)에서 출력되는 신호에 따라 고주파 레이저빔의 발생을 제어하는 레이저구동부(270)와, 상기 레이저구동부(270)의 제어에 따라 레이저빔을 발생하여 소정의 송신렌즈(280)를 통해 메인 레이저중계기(100)로 고주파 레이저빔을 송신하는 레이저다이오드(275)로 이루어져 있다.
상기 메인 레이저중계기(100)와 보조 레이저중계기(200)의 구성은 동일하지만, 설치위치와 RF신호를 기지국(10)과 송수신하는지 또는 이동통신단말기(50)와 송수신하는지가 상호 다르다. 즉, 메인 레이저중계기(100)의 경우 셀 내부의 외곽지점에 설치하며, 송수신안테나(110)를 통해서는 기지국(10)과 RF신호를 송수신하고, 타측 송수신렌즈(150, 160)를 통해서는 보조 레이저중계기(200)와 레이저빔을 송수신한다.
그리고, 보조 레이저중계기(200)의 경우 셀 외부의 음영지역에 설치하며, 송수신렌즈(210. 280)를 통해서는 메인 레이저중계기(100)와 레이저빔을 송수신하고, 타측 송수신안테나(255)를 통해서는 이동통신단말기(50)와 RF신호를 송수신한다.
아울러, 상기 광신호수신기(170; 또는 220)는 도 4와 같이 포토다이오드(171; 또는 221)와 증폭기(175; 또는 275)로 구성되어 있는 데, 포토다이오드(171)는 실리콘 애벌란치 포토다이오드(171; Silicon Avalanche Photodiode)로서 고주파광신호를 수신하며, 증폭기(175; Amplifier)는 포토다이오드(171)를 통해 발생되는 전기신호를 증폭하는 것으로, 대략 2.3GHz까지는 트랜스임피던스(Transimpedance)가 대략 63dB 내지 64dB 이상으로 일정한 특성을 갖는다.
따라서, 포토다이오드(171)는 수신렌즈(160)를 통해 수신된 레이저에 응답하여 고주파의 전기신호를 발생하게 되고, 상기 포토다이오드(171)에 의해 발생된 출력은 증폭기(175)의 입력단으로 인가되어 증폭기(175)에 의해 전압이 증폭되어 대역통과필터(180)로 출력된다. 상기 광신호수신기(170)로 인해 고주파의 레이저빔을 주파수의 변환없이 전기신호로 변환하는 것이 가능하다.
상기와 같이 레이저중계기(100, 200)를 종래와는 다르게 무선신호의 주파수를 하향 또는 상향 변환시키는 믹서 및 국부발진기를 사용하지 않음으로써, 장비를 단순화하여 설치비를 절감할 수 있을 뿐 아니라 온도에 따른 기준주파수의 틀어짐 현상과 IF주파수로 변환하고 다시 주파수를 복원할 경우 주파수가 틀어지는 현상을 원천적으로 제거하여 통화품질을 보다 더 향상시킬 수가 있다.
이와 같이 구성된 중계 시스템의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 기지국(10)에서 이동통신단말기(50)로 신호가 전송되는 순방향 링크를 설명하면, 메인 레이저중계기(100)는 기지국(10)의 서비스지역의 외곽부에 설치되며, 상기 기지국(10)으로부터 전송된 고주파신호(RF신호)는 수신안테나(110)와 듀플렉서(120)의 수신채널(RX)을 통해 수신하여 저잡음증폭기(130)로 전달한다.
상기 저잡음증폭기(130)는 수신된 고주파신호에 포함된 잡음의 증폭도를 억제하면서 수신된 고주파신호를 증폭하고, 이를 다시 전치증폭기(135)로 출력하여고주파신호를 증폭한다. 상기 전치증폭기(135)를 통해 증폭된 고주파신호는 레이저구동부(140)로 인가되고 레이저구동부(140)는 레이저다이오드(145)를 구동하고, 레이저다이오드(145)는 레이저구동부(140)의 제어신호에 대응되는 고주파 레이저빔을 발생하여 송신렌즈(150)를 통해 음영지역에 있는 레이저 셀로 송신한다.
이어, 레이저 셀(70)에 설치된 보조 레이저중계기(200)는 메인 레이저중계기(100)로부터 송신된 레이저빔을 수신렌즈(210)를 통해 수신하고, 수신렌즈(210)를 통해 수신된 레이저빔은 광신호수신기(220)로 인가되고 도 4와 같이 구성된 광신호수신기(220)는 포토다이오드(221)를 통해 레이저빔에 대응되는 고주파 전기신호를 발생하고, 증폭기(225)를 통해 일정 레벨까지 증폭하게 된다.
상기 증폭기(225)를 통해 출력된 고주파신호는 대역통과필터(230)를 통해 일정 주파수대역의 신호만 통과되고 불요파는 제거된 후 저잡음증폭기(240)로 출력하게 된다. 상기 대역통과필터(230)의 출력은 저잡음증폭기(240)에 의해 잡음증폭도를 억제하면서 증폭한다.
상기 저잡음증폭기(240)를 증폭된 신호는 전력증폭기(245)를 통해 증폭한 다음 듀플렉서(250)의 송신채널(TX)과 송신안테나(255)를 통해 레이저 셀내의 가입자의 이동통신단말기(50)로 송신한다.
다음, 이동통신단말기(50)에서 기지국(10)으로 신호가 전송되는 역방향 링크를 설명하면, 음영지역에 설치된 보조 레이저중계기(200)는 가입자의 이동통신단말기(50)로부터 전송된 고주파신호(RF신호)는 수신안테나(255)와 듀플렉서(250)의 수신채널(RX)을 통해 수신하여 저잡음증폭기(260)로 전달한다.
상기 저잡음증폭기(260)는 수신된 고주파신호에 포함된 잡음의 증폭도를 억제하면서 수신된 고주파신호를 증폭하고, 이를 다시 전치증폭기(265)로 출력하여 고주파신호를 증폭한다. 상기 전치증폭기(265)를 통해 증폭된 고주파신호는 레이저구동부(270)로 인가되고 레이저구동부(270)는 레이저다이오드(275)를 구동하고, 레이저다이오드(275)는 레이저구동부(270)의 제어신호에 대응되는 고주파 레이저빔을 발생하여 송신렌즈(280)를 통해 서비스지역에 있는 메인 레이저중계기(100)로 송신한다.
이어, 셀 내에 있는 메인 레이저중계기(100)는 수신렌즈(160)를 통해 보조 레이저중계기(200)로부터 송신된 레이저빔을 수신하고, 수신렌즈(160)를 통해 수신된 레이저빔은 광신호수신기(170)로 인가되고 도 4와 같이 구성된 광신호수신기(170)는 포토다이오드(171)를 통해 레이저빔에 대응되는 고주파 전기신호를 발생하고, 증폭기(175)를 통해 일정 레벨까지 증폭하게 된다.
상기 증폭기(175)를 통해 출력된 고주파신호는 대역통과필터(180)를 통해 일정 주파수대역의 신호만 통과되고 불요파는 제거된 후 저잡음증폭기(185)로 출력하게 된다. 상기 대역통과필터(180)의 출력은 저잡음증폭기(185)에 의해 잡음증폭도를 억제하면서 증폭한다.
상기 저잡음증폭기(185)를 증폭된 신호는 전력증폭기(190)를 통해 증폭한 다음 듀플렉서(120)의 송신채널(TX)과 송신안테나(110)를 통해 셀 내의 기지국(10)으로 고주파신호(RF신호)를 송신한다.
도 5는 본 고안에 의한 도 2와 도 3을 중계하는 레이저중계기를 도시한 것으로, 메인 레이저중계기(100)와 보조 레이저중계기(200) 사이에 산이나 큰 구조물로 인해 가시거리의 확보가 불가능하거나 장비의 도달거리를 초과하는 등 장애물이 발생할 경우에는 통신을 직접 수행할 수 없으므로 적절한 위치에 중계용 레이저중계기(300)를 설치하게 된다.
즉, 중계용 레이저중계기(300)의 순방향 링크를 보면, 메인 레이저중계기(100)의 송신렌즈(150)를 통해 송신된 신호를 수신렌즈(310)를 통해 수신하고, 광신호수신기(320)를 통해 전기신호로 변환한 후 출력을 증폭 가능한 레벨로 변환시키고, 대역통과필터(330)에 의해 불요파를 제거한다. 상기 대역통과필터(330)의 출력을 저잡음증폭기(335)에 의해 잡음증폭도를 억제하면서 증폭한다. 상기 저잡음증폭기(335)의 출력을 이용하여 레이저구동부(340)가 레이저다이오드(345)를 구동하고, 이 구동출력은 송신렌즈(350)를 통해 음영지역에 있는 보조 레이저중계기(200)로 레이저빔을 발사하여 메인 레이저중계기(100)와 보조 레이저중계기(200)를 중계하게 된다.
상기 레이저중계기(300)의 역방향 링크를 보면, 보조 레이저중계기(200)의 송신렌즈(280)를 통해 송신된 신호를 수신렌즈(355)를 통해 수신하고, 광신호수신기(360)를 통해 전기신호로 변환한 후 출력을 증폭 가능한 레벨로 변환시키고, 대역통과필터(370)에 의해 불요파를 제거한다. 상기 대역통과필터(370)의 출력을 저잡음증폭기(375)에 의해 잡음증폭도를 억제하면서 증폭한다. 상기 저잡음증폭기(375)의 출력을 이용하여 레이저구동부(380)가 레이저다이오드(385)를 구동하고, 이 구동출력은 송신렌즈(390)를 통해 서비스지역에 있는 메인 레이저중계기(100)로레이저빔을 발사하여 보조 레이저중계기(200)와 메인 레이저중계기(100)를 중계하게 된다.
상기에서 본 고안의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 고안이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 고안의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 고안에 첨부된 청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.
따라서, 본 고안에서는 무선기지국 내의 음영지역이나 서비스 확장지역에 레이저빔을 이용한 기지국을 설치하되, 기지국으로 송수신되는 무선신호의 주파수를 하향 또는 상향 변환하지 않고 증폭함에 따라 장비를 보다 간단하게 구성 가능하여 설치비용을 대폭적으로 절감할 수 있음과 아울러 기지국으로 송수신되는 무선신호의 주파수를 하향 또는 상향 변환시키는 국부발진기를 사용하지 않음으로써, 온도에 따른 기준주파수의 틀어짐 현상과 IF주파수를 복원할 경우 틀어지는 현상을 원천적으로 제거하여 통화품질을 보다 더 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

  1. 서비스확장지역 또는 음영지역에 설치되어 레이저를 이용하여 기지국과 이동통신단말기를 상호 중계하는 복수의 레이저중계기에 있어서:
    송/수신안테나를 통해 송수신되는 고주파신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 무선신호를 필터링하여 송/수신채널로 출력하는 듀플렉서;
    상기 듀플렉서의 수신채널로 출력되는 고주파신호를 제공받아 잡음을 억제하여 증폭하는 제 1 저잡음증폭기;
    상기 제 1 저잡음증폭기의 출력신호를 증폭하는 전치증폭기;
    상기 전치증폭기에서 출력되는 신호에 따라 고주파 레이저빔의 발생을 제어하는 레이저구동부;
    상기 레이저구동부의 제어에 따라 레이저빔을 발생하여 소정의 송신렌즈를 통해 인접 레이저중계기로 고주파 레이저빔을 송신하는 레이저다이오드;
    소정의 수신렌즈를 통해 인접 레이저중계기로부터 레이저빔을 제공받아 그에 상응하는 고주파신호를 발생하는 광신호수신기;
    상기 광신호수신기를 통해 수신된 고주파신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 고주파신호를 검출하는 대역통과필터;
    상기 대역통과필터에서 출력된 신호를 제공받아 잡음을 억제하여 증폭하는 제 2 저잡음증폭기; 및
    상기 제 2 저잡음증폭기에서 출력되는 신호를 제공받아 증폭한 후 듀플렉서의 송신채널로 출력하는 전력증폭기;를 구비한 레이저빔을 이용한 이동통신 중계기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 레이저중계기는, 셀 내부의 외곽지점에 설치되는 메인 레이저중계기; 및 서비스확장지역 또는 음영지역에 설치되는 보조 레이저중계기;로 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 이동통신 중계기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 광신호수신기는, 수신렌즈를 통해 수신된 레이저에 응답하여 고주파의 전기신호를 발생하는 포토다이오드; 및 상기 포토다이오드에 의해 발생된 출력을 제공받아 전압을 증폭하여 대역통과필터로 출력하는 증폭기;로 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 이동통신 중계기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 포토다이오드는 실리콘 애벌란치 포토다이오드인 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 이동통신 중계기.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 증폭기는 대략 2.3GHz까지 63dB 이상의 트랜스임피던스를 갖는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 이동통신 중계기.
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