KR20040020511A - 동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과지피에스 안테나 급전선 공유장치 - Google Patents

동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과지피에스 안테나 급전선 공유장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 GPS 안테나는 전원 공급이 필요 없는 패시브(Passive) 안테나를 사용하고, GPS 수신기 앞단에 증폭기를 설치하여 수신 레벨을 맞추며, 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선을 커플러(Coupler)를 이용하여 통합함으로써 기지국 설계에 용이함을 제공하고 복수개의 급전선 사용에 따르는 소요 비용을 절감하도록 한 동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선 공유장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 옥외에 설치되며, 송/수신 안테나 및 패시브 GPS 안테나에 연결되어 양측의 신호를 동시에 수신하여 하나의 급전선으로 전달하는 제1커플러와; 옥내에 설치되며, 상기 급전선에서 전달되는 송/수신 신호와 GPS 신호를 분리하여 출력하는 제2커플러와; 상기 제2커플러에서 출력되는 GPS신호를 소정 레벨로 증폭하여 GPS수신기로 전달해주는 증폭기를 구비함으로써, 하나의 급전선으로 기지국 송/수신 안테나와 GPS 안테나를 공유할 수 있다.

Description

동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과 지피에스 안테나 급전선 공유장치{Apparatus for common use of GPS antenna feeder and transmitter-receiver antenna feeder in a synchronous mobile communication BTS}
본 발명은 동기식 이동통신 시스템(특히, CDMA-2000 1x 시스템, 1x WLL 시스템)의 기지국에서 송/수신 안테나 급전선(Feeder)과 GPS 안테나 급전선 공유장치에 관한 것으로서, 특히 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선을 커플러(Coupler)를 이용하여 통합함으로써 기지국 설계에 용이함을 제공하고 복수개의 급전선 사용에 따르는 소요 비용을 절감하도록 한 동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선 공유장치에 관한 것이다.
좀 더 상세하게는, GPS 안테나는 전원 공급이 필요 없는 패시브(Passive) 안테나를 사용하고, GPS 수신기 앞단에 증폭기를 설치하여 수신 레벨을 맞추며, 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선을 커플러(Coupler)를 이용하여 통합함으로써 기지국 설계에 용이함을 제공하고 복수개의 급전선 사용에 따르는 소요 비용을 절감하도록 한 동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선 공유장치에 관한 것이다.
종래의 동기식 이동통신 기지국을 살펴보면, GPS 신호를 수신하기 위해 액티브(Active) GPS 안테나를 사용하였으며, 안테나의 전원 공급과 GPS 신호를 수신하기 위해 급전선을 기지국 송/수신 안테나를 위한 급전선과 별개로 기지국 당 많게는 2개까지 사용하였다.
즉, 종래의 동기식 기지국 안테나 급전선은 송/수신을 위한 안테나(다이버시티 포함)2개와 GPS 안테나 1개 혹은 2개(이중화를 위해)가 필요하였다.
이는 하나의 기지국에 너무 많은 급전선이 필요한 것이고, 소형 기지국이나 이동식 기지국에서는 큰 부담이 될 수 있다.
또한 종래의 동기식 이동통신 기지국은, 액티브 GPS 안테나 내부에 저 잡음 증폭기(LNA)가 구비되고 그 LNA에 직류(DC)를 공급해주어야 하므로, GPS 안테나의 유지 보수에 어려움이 따랐다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,
본 발명의 목적은, 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선을 커플러(Coupler)를 이용하여 통합함으로써 기지국 설계에 용이함을 제공하고 복수개의 급전선 사용에 따르는 소요 비용을 절감하도록 한 동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선 공유장치를 제공하는 데 있다.
좀 더 상세하게는, GPS 안테나는 전원 공급이 필요 없는 패시브(Passive) 안테나를 사용하고, GPS 수신기 앞단에 증폭기를 설치하여 수신 레벨을 맞추며, 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선을 커플러(Coupler)를 이용하여 통합함으로써 기지국 설계에 용이함을 제공하고 복수개의 급전선 사용에 따르는 소요 비용을 절감하도록 한 동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선 공유장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 "동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선 공유장치"의 제1실시예는,
옥외에 설치되며, 송/수신 안테나 및 패시브 GPS 안테나에 연결되어 양측의 신호를 동시에 수신하여 하나의 급전선으로 전달하는 제1커플러와;
옥내에 설치되며, 상기 급전선에서 전달되는 송/수신 신호와 GPS 신호를 분리하여 출력하는 제2커플러와;
상기 제2커플러에서 출력되는 GPS신호를 소정 레벨로 증폭하여 GPS수신기로 전달해주는 증폭기로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 "동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선 공유장치"의 제2실시예는,
옥외에 설치되며, 송/수신 안테나 및 패시브 GPS 안테나에 연결되어 양측의 신호를 동시에 수신하여 하나의 급전선으로 전달하는 커플러와;
옥내에 설치되며, 상기 급전선에서 전달되는 송/수신 신호와 GPS 신호를 분리하여 출력하는 듀플렉서와;
상기 듀플렉서에서 출력되는 GPS신호를 소정 레벨로 증폭하여 GPS수신기로 전달해주는 증폭기로 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과 지피에스 안테나 급전선 공유장치의 제1실시예 구성을 보인 블록도이고,
도 2는 본 발명에 의한 동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과 지피에스 안테나 급전선 공유장치의 제2실시예 구성을 보인 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 ..... 기지국 시스템
111 ..... 제2커플러
112 ..... 증폭기
115 ..... 제1듀플렉서
212 ..... 패시브 GPS 안테나
213 ..... 제1커플러
이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
<실시예1>
도 1은 본 발명에 의한 동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선 공유장치의 제1실시예 구성을 보인 블록도이다.
여기서 참조부호 213은 옥외에 설치되며, 송/수신 안테나(211) 및 패시브 GPS 안테나(212)에 연결되어 양측의 신호를 동시에 수신하여 하나의 급전선(214)으로 전달하는 제1커플러를 나타내며, 참조부호 100은 옥내에 설치되는 기지국 시스템을 나타내고, 참조부호 111은 옥내에 설치되며, 상기 급전선(214)에서 전달되는 송/수신 신호와 GPS 신호를 분리하여 출력하는 제2커플러를 나타내며, 참조부호 114는 프론트-엔드 유니트(FEU)를 나타내고, 참조부호 112는 상기 제2커플러(111)에서 출력되는 GPS신호를 소정 레벨로 증폭하여 GPS수신기(113)로 전달해주는 증폭기를 나타낸다.
여기서 송/수신 안테나(221), 패시브 GPS 안테나(222), 제3커플러(223), 급전선(224), 제4커플러(121), 프론트-엔드 유니트(124), 증폭기(122), GPS 수신기(123)는 다이버시티를 수행하기 위한 이중화 구성으로서, 작용은 상기 송/수신 안테나(211), 패시브 GPS 안테나(212), 제1커플러(213), 급전선(214), 제2커플러(111), 프론트-엔드 유니트(114), 증폭기(112), GPS 수신기(113)와 동일하므로, 그의 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 제1실시예는, 하나의 송/수신 급전선(214)에 제1커플러(213)를 연결하여 패시브 GPS 안테나(212)로부터의 신호와 송/수신 안테나(211)의 신호를 결합하여 옥내의 기지국 시스템(100)으로 전달한다.
상기 기지국 시스템(100)내의 제2커플러(111)는 상기 송/수신 급전선(214)을통해 전달되는 신호를 수신한 후, 송/수신 신호는 프론트-엔드 유니트(114)로 전달하고, GPS 신호는 증폭기(112)로 전달한다.
증폭기(112)는 전달되는 신호를 소정 레벨로 증폭하여 GPS 수신기(113)로 전달해준다.
여기서 사용되는 커플러는 기지국 송수신 신호에는 영향을 최소화하고, GPS 신호의 손실(Loss)은 작게 하기 위해 10dB 커플러를 사용한다. 통상 지상에서 GPS 안테나에 수신되는 신호의 크기를 -130dBm으로 가정할 때, GPS 수신기(113)에 입력되는 수신 레벨은 10dB 커플러 2개와 케이블 손실을 감안한다면 -155 ~ -160dBm정도가 된다. 물론, 케이블의 길이에 따라 손실은 변할 수 있다. 이는 GPS 수신기(113)의 수신 레벨(-100 ~ -120dBm)에 못 미치는 레벨이므로, GPS 수신기(113)의 전단에 약 40dB 이득을 갖는 증폭기(112)를 연결하여 GPS 수신기(113)가 신호를 복조할 수 있게 만든다.
<실시예2>
도 2는 본 발명에 의한 동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선 공유장치의 제2실시예 구성을 보인 블록도이다.
여기서 참조부호 213은 옥외에 설치되며, 송/수신 안테나(211) 및 패시브 GPS 안테나(212)에 연결되어 양측의 신호를 동시에 수신하여 하나의 급전선(214)으로 전달하는 제1커플러를 나타내며, 참조부호 100은 옥내에 설치되는 기지국 시스템을 나타내고, 참조부호 115는 옥내에 설치되며, 상기 급전선(214)에서 전달되는 송/수신 신호와 GPS 신호를 분리하여 출력하는 제1듀플렉서를 나타내며, 참조부호114는 프론트-엔드 유니트(FEU)를 나타내고, 참조부호 112는 상기 제1듀플렉서(115)에서 출력되는 GPS신호를 소정 레벨로 증폭하여 GPS수신기(113)로 전달해주는 증폭기를 나타낸다.
여기서 송/수신 안테나(221), 패시브 GPS 안테나(222), 제3커플러(223), 급전선(224), 제2듀플렉서(125), 프론트-엔드 유니트(124), 증폭기(122), GPS 수신기(123)는 다이버시티를 수행하기 위한 이중화 구성으로서, 작용은 상기 송/수신 안테나(211), 패시브 GPS 안테나(212), 제1커플러(213), 급전선(214), 제1듀플렉서(115), 프론트-엔드 유니트(114), 증폭기(112), GPS 수신기(113)와 동일하므로, 그의 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 제2실시예는 제1실시예의 기지국 시스템(100)내 제2커플러(111), 제4커플러(121)를 각각 제1듀플렉서(115) 및 제2듀플렉서(124)로 대체한 것이다.
이것은 기지국과 GPS 안테나까지의 거리가 멀어져 케이블이 길어진다면 가격 측면에서 약간의 상승이 있겠지만 기지국쪽 커플러를 듀플렉서로 교체함으로써, 케이블에 손실을 보상할 수 있다.
나머지 구성에 대한 동작 설명은 실시예1에 기재된 동일 부호 및 동일 명칭의 기능과 동일하므로, 중복 기재를 회피하기 위해서 그의 자세한 설명은 생략한다.
이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 패시브 GPS 안테나를 사용하고, 기지국 송/수신 안테나를 위한 급전선과 GPS 안테나를 위한 급전선을 공유함으로써, 옥외 시스템 구현에 용이함을 제공함은 물론 복수개의 급전선을 하나의 급전선으로 대체함으로써 시스템 구현 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, GPS 안테나로 패시브 GPS 안테나를 사용하기 때문에 기존과 같이 저 잡음 증폭기 사용 및 직류 공급에 따른 잦은 고장을 억제할 수 있으며, 유지 보수도 용이해지는 이점이 있다.

Claims (2)

  1. 동기식 이동통신 기지국 시스템에 있어서,
    옥외에 설치되며, 송/수신 안테나 및 패시브 GPS 안테나에 연결되어 양측의 신호를 동시에 수신하여 하나의 급전선으로 전달하는 제1커플러와;
    옥내에 설치되며, 상기 급전선에서 전달되는 송/수신 신호와 GPS 신호를 분리하여 출력하는 제2커플러와;
    상기 제2커플러에서 출력되는 GPS신호를 소정 레벨로 증폭하여 GPS수신기로 전달해주는 증폭기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선 공유장치.
  2. 동기식 이동통신 기지국 시스템에 있어서,
    옥외에 설치되며, 송/수신 안테나 및 패시브 GPS 안테나에 연결되어 양측의 신호를 동시에 수신하여 하나의 급전선으로 전달하는 커플러와;
    옥내에 설치되며, 상기 급전선에서 전달되는 송/수신 신호와 GPS 신호를 분리하여 출력하는 듀플렉서와;
    상기 듀플렉서에서 출력되는 GPS신호를 소정 레벨로 증폭하여 GPS수신기로 전달해주는 증폭기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 동기식 이동통신 기지국에서 송/수신 안테나 급전선과 GPS 안테나 급전선 공유장치.
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