KR20040020509A - 송신 주파수 변환기의 이중화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 송수신 다이버시티가 모두 구현된 기지국 시스템에서 수신 다이버시티만 사용될 경우 사용되지 않는 송신 주파수 변환기를 스위치를 이용하여 여분의 경로로 활용토록 함으로써 시스템의 효율을 증대시키고 시스템의 신뢰성 향상을 도모하도록 한 송신 주파수 변환기의 이중화장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 기존에 두개로 구현되어 있는 송신 주파수 변환기의 입력과 출력 쪽에 RF 스위치를 연결하여, 송신 다이버시티를 사용하지 않는 경우 송신 주파수 변환기의 남은 경로 하나를 여분의 경로로 사용토록 한다. 즉, 일측 경로에 장애가 발생한 경우 여분의 경로인 타측 경로로 절체를 하여 통신 경로 장애로 통신이 두절되는 것을 미연에 방지하게 된다.

Description

송신 주파수 변환기의 이중화장치{Duple unit of transmit frequency converter}

본 발명은 광대역-시디엠에이(W-CDMA) 방식 이동통신 시스템의 기지국에서 송신 주파수 변환기(UPCU)의 이중화에 관한 것으로, 특히 송수신 다이버시티가 모두 구현된 기지국 시스템에서 수신 다이버시티만 사용될 경우 사용되지 않는 송신 주파수 변환기를 스위치를 이용하여 여분의 경로로 활용토록 함으로써 시스템의 효율을 증대시키고 시스템의 신뢰성 향상을 도모하도록 한 송신 주파수 변환기의 이중화장치에 관한 것이다.

통상, 음성서비스가 주가되는 기존의 W-CDMA 기지국 시스템과는 달리 데이터 서비스와 같은 순방향 부하가 강조되는 IS-95C, IMT-2000 기지국 시스템에서는 수신쪽뿐만 아니라 송신쪽에서도 다이버시티가 고려되는 추세이다.

도 1은 종래 송신 다이버시티가 고려된 송신 주파수 변환기 및 그 주변 회로도이다. 이는 1FA 3섹터를 나타낸 것이다.

이에 도시된 바와 같이, 중간주파수변환기(10)는 섹터별 송신할 신호를 중간주파수(IF)로 변환하여 각 섹터별로 출력하게 되고, 송신 주파수 변환부(20)내의 제1 내지 제3 송신 주파수 변환기(21 ~ 23)는 상기 각 섹터별 중간주파수 신호를 고주파(RF)로 주파수 상향 변환을 하게된다.

이렇게 주파수 상향 변환된 각 섹터별 송신 신호는 전력 증폭기(30)에서 전력 증폭된 후 송신 안테나를 통해 송출된다.

여기서 참조부호 40은 고주파 컨트롤 어셈블리(RFCA)를 나타낸다.

도 1에서 실선은 통상적인 송신 경로이고, 점선은 송신 다이버시티시 사용하기 위한 송신 다이버시티 경로이다.

한편, 수신 다이버시티와 달리 송신 다이버시티는 선택 사양으로 되어 잇기 때문에 사업자가 송신 다이버시티를 고려하지 않을 경우, 기지국 장비 제조업체에서 이미 제작해 놓은 송신 쪽의 나머지 하나의 경로(송신 다이버시티 경로)는 전혀 활용되지 못하게 되어 시스템의 활용도가 저하되는 문제점을 발생하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 송신 다이버시티가 고려된 송신 주파수 변환기 및 그 주변 장치에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은, 송수신 다이버시티가 모두 구현된 기지국 시스템에서 수신 다이버시티만 사용될 경우 사용되지 않는 송신 주파수 변환기를 스위치를 이용하여 여분의 경로로 활용토록 함으로써 시스템의 효율을 증대시키고 시스템의 신뢰성 향상을 도모하도록 한 송신 주파수 변환기의 이중화장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

기존에 두개로 구현되어 있는 송신 주파수 변환기의 입력과 출력 쪽에 스위치를 연결하여, 송신 다이버시티를 사용하지 않는 경우 송신 주파수 변환기의 남은 경로 하나를 여분의 경로로 사용토록 한다.

즉, 일측 경로에 장애가 발생한 경우 여분의 경로인 타측 경로로 절체를 하여, 정상적인 통신이 이루어지도록 한다.

도 1은 종래 송신 다이버시티가 고려된 송신 주파수 변환기 및 그 주변 회로도이고,

도 2는 본 발명에 의한 송신 주파수 변환기의 이중화장치 구성을 보인 블록도이고,

도 3은 본 발명에서 제1 송신 주파수 변환기 경로로 연결시 스위치 상태도이고,

도 4는 본 발명에서 제2 송신 주파수 변환기 경로로 연결시 스위치 상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50, 60 ..... 제1 및 제2 스위칭부

51 ~ 53 ..... 제1 내지 제3 RF 스위치

61 ~ 63 ..... 제1 내지 제3 RF 스위치

이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 송신 주파수 변환기의 이중화장치 구성을 보인 블록도이다.

여기서 참조부호 10은 섹터별 송신할 신호를 중간주파수(IF)로 변환하여 각 섹터별로 출력하는 중간주파수 변환기를 나타내며, 참조부호 20은 상기 각 섹터별 중간주파수 신호를 고주파수(RF)로 상향 변환하는 제1 내지 제3 송신 주파수 변환기(21 ~ 23)를 포함하는 송신 주파수 변환부를 나타내며, 참조부호 30은 상기 송신 주파수 변환부(20)내의 제1 내지 제3 송신 주파수 변환기(21 ~ 23)에서 출력되는 신호를 각각 전력 증폭하여 송신 안테나 측으로 출력하는 전력 증폭기를 나타내며, 참조부호 40은 고주파 컨트롤 어셈블리(RFCA)를 나타낸다.

이러한 구성은 종래 송신 주파수 변환기 및 그 주변 장치의 구성과 동일하다.

본 발명은 상기 중간주파수 변환기(10)와 상기 송신 주파수 변환부(20) 사이에 경로 선택을 위한 제1스위칭부(50)를 구현하고, 상기 송신 주파수 변환부(20)와 전력 증폭기(30) 사이에 경로 선택을 위한 제2스위칭부(60)를 구현한 것이다.

상기에서 제1스위칭부(50)는 입력되는 중간주파수를 두개의 경로중 하나로출력해주는 제1 내지 제3 RF 스위치(51 ~ 53)로 구성된다.

또한, 상기 제2스위칭부(60)도 두개의 경로로 입력되는 고주파수중 하나를 선택하여 하나의 경로로 출력해주는 제1 내지 제3 RF 스위치(61 ~ 63)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 송신 주파수 변환기의 이중화 장치는, 먼저 중간주파수 변환기(10)에서 3섹터별로 입력되는 송신신호를 중간주파수로 변환하여 제1스위칭부(50)로 전송한다.

상기 제1스위칭부(50)는 고주파 컨트롤 어셈블리(40)에서 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 제1 내지 제3 RF 스위치(51 ~ 53)가 동작을 하여 각 섹터별로 입력되는 신호를 두개의 경로중 하나의 경로로 출력하게 된다.

여기서 고주파 컨트롤 어셈블리(40)는 초기에 통상적인 송신 경로로 신호가 전송되도록 스위치를 제어하고 있다가, 별도의 경로 검출 장치를 통해 송신 경로의 장애 여부를 체크하여, 장애로 판단되면 스위치 제어신호를 상기 제1스위칭부(50) 및 제2스위칭부(60)에 전달하여, 사용하지 않는 송신 다이버시티 경로로 신호가 절체되도록 한다.

도 3은 초기 상태에서 송신 경로가 정상적일 경우 제1스위칭부(50)내의 하나의 스위치(예를 들어, 51)와 제2스위칭부(60)내의 하나의 스위치(예를 들어, 61)의 스위치 동작 상태를 보인 것이다.

이와 같은 상태에서 경로 변경을 위한 스위치 제어신호가 제1 및 제2 스위칭부(50)(60)에 각각 전달되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1스위칭부(50)내의 스위치(예를 들어, 51)와 제2스위칭부(60)내의 스위치(예를 들어, 61)가 동작을 송신다이버시티 경로로 전환을 하게된다.

도 3 및 도 4는 제1스위칭부(50) 및 제2스위칭부(60)내의 하나의 스위치 동작 상태만을 보인 것이며, 실질적으로 제1스위칭부(50)내의 제1 내지 제3 RF 스위치(51 ~ 53)와 제2스위칭부(60)내의 제1 내지 제3 RF 스위치(61 ~ 63)는 동일하게 동작을 한다.

그리고 송신 주파수 변환부(20)내의 제1 내지 제3 송신 주파수 변환기(21 ~ 23)도 각각 내부적으로 2개의 송신 주파수 변환기를 구비하고, 해당 경로로 입력되는 송신 중간주파수 신호를 특정의 송신 주파수 변환기만이 동작을 하여 고주파수로 주파수 상향 변환을 하게된다.

이렇게 상향 변환된 고주파수는 각 섹터별로 제2스위칭부(60)내의 제1 내지 제3 RF 스위치(61 ~ 63)로 입력되며, 제1 내지 제3 RF 스위치(61 ~ 63)도 상기 제1스위칭부(50)내의 제1 내지 제3 RF 스위치(51 ~ 53)와 동일하게 동작을 하여 두개의 경로중 하나의 경로에 대응하는 신호를 선택하여 전력 증폭기(30)에 전달하게 된다.

즉, 본 발명은 송수신 다이버시티가 구현된 기지국 시스템에 스위치 유니트를 추가하여 실장한다.

이 스위치 유니트는 주파수 변환기 하나의 사이즈면 충분하며, 1FA 3Sector 시스템의 경우 2:1 RF 스위치 6개로 구성된다. 유니트 후면은 케이블링을 위하여 SMS Female Connector가 외부로 나오는 형태로 제작한다. 만약, 송수신 다이버시티를 모두 사용하는 시스템에서는 이 스위치 유니트는 사용되지 않는다. 그런데필요(요구)에 의해서 시스템에서 송신 다이버시티를 사용하지 않게 되면, 이 스위치 유니트가 송신 주파수 변환기 앞뒤에 오도록 시스템을 중간주파수변환기(10)-제1스위칭부(50)-송신 주파수 변환부(20)-제2스위칭부(60)-전력 증폭기(30)와 같이 구성한다.

이 스위치들은 이미 설치되어 있는 고주파 컨트롤 어셈블리(40)에 의해 제어되며, 송신 주파수 변환기에 어떤 이상이 발생하였을 경우에 고주파 컨트롤 어셈블리(40)로부터 명령을 받아 스위칭 작용에 의해 송신주파수 변환기의 경로를 초기의 송신 경로에서 송신 다이버시티 경로로 전환하게 된다. 이렇게 함으로서 독립적으로 고정된 송신 다이버시티 시스템에서 송신 다이버시티 미사용시 전혀 활용될 수 없는 송신 다이버시티 경로를 송신 주파수 변환기의 여분의 경로로 사용이 가능하다. 이를 위해 송신주파수 변환기 뒷단에 전력 모니터링 포트를 설치하여 송신주파수 변환기 출력 파워에 대한 정보가 RF 컨트롤 유니트로 전달될 수 있도록 한다. 아울러 RF 컨트롤 유니트에서는 항상 이 출력 파워를 모니터링하고 있다가 이상 발생시 스위치 유니트로 해당되는 섹터의 송신주파수 변환기 여분의 경로 변경명령을 내려 중단 없는 서비스가 가능하도록 한다.

이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 스위치유니트의 실장으로 사장되었던 하나의 패스는 여분으로 활용이 가능하므로, 시스템의 이중화가 가능한 이점이 있다.

또한, 시스템의 이중화로 기존 송신 경로에 이상이 발생한 경우에도 여분의송신 다이버시티 경로로 전환을 함으로써 서비스 중단을 미연에 방지할 수 있으므로, 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 시스템의 경쟁력을 더욱 강화시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 섹터별 송신할 신호를 중간주파수(IF)로 변환하여 각 섹터별로 출력하는 중간주파수 변환기와, 상기 각 섹터별 중간주파수 신호를 고주파수(RF)로 상향 변환하는 제1 내지 제3 송신 주파수 변환기를 포함하는 송신 주파수 변환부와, 상기 송신 주파수 변환부내의 제1 내지 제3 송신 주파수 변환기에서 출력되는 신호를 각각 전력 증폭하여 송신 안테나 측으로 출력하는 전력 증폭기와, 고주파 컨트롤 어셈블리(RFCA)로 구성된 일반적인 CDMA 기지국의 송신 주파수 변환장치에 있어서,

   상기 중간주파수 변환기와 상기 송신 주파수 변환부 사이에 구비되고, 송신 경로와 송신 다이버시티 경로중 하나의 경로를 선택하기 위한 제1스위칭부와;

   상기 송신 주파수 변환부와 상기 전력 증폭기 사이에 구비되고, 상기 송신 경로와 송신 다이버시티 경로중 하나의 경로 신호를 선택하여 출력하는 제2스위칭부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 송신 주파수 변환기의 이중화장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1스위칭부는, 입력되는 중간주파수를 두개의 경로중 하나로 출력해주는 제1 내지 제3 RF 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 송신 주파수 변환기의 이중화장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2스위칭부는, 두개의 경로로 입력되는 고주파수중 하나를 선택하여 하나의 경로로 출력해주는 제1 내지 제3 RF 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 송신 주파수 변환기의 이중화장치.