KR20040108288A - 이동통신용 양방향 무선 중계기의 송수신 격리도감시장치 - Google Patents

이동통신용 양방향 무선 중계기의 송수신 격리도감시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양방향 무선 중계기에서 내부 혹은 외부적인 요인에 의해서 안테나를 포함한 송수신 격리도가 중계기 시스템의 이득보다 작을 때 발생하는 발진을 방지하기 위하여 중계기의 송수신 격리도를 계속 감시하고 이를 수치화하여 사용자가 정한 임계치에 이르면 상기 중계기의 이득을 조절하여 발진현상을 사전에 예방하는 중계기의 격리도 감시장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 장치는, 중계기의 중계신호를 모니터링하여 중계기에서 발진이 일어나는 것을 방지하기 위한 중계기 감시장치에 있어서, 중계신호의 일부를 입력받아 빠르게 변화하는 불규칙한 중계신호를 일정한 세기로 유지시켜주는 자동이득제어부; 자동이득제어부에서 안정된 중계신호를 협대역의 필터링 주파수 대역으로 전환시키는 주파수 컨버터; 상기 주파수 컨버터의 출력을 입력받아 증폭 후 협대역 필터로 필터링하는 필터; 상기 필터에서 필터링된 주파수영역 신호를 전압신호로 바꾸어 주는 신호세기 검출부; 및 신호세기 검출부로부터 전압신호를 입력받아 송수신 격리도를 산출하고, 미리 설정된 방식에 따라 중계기를 제어하여 중계기에서 발진이 일어나는 것을 방지하는 측정 및 제어부를 구비한다.

Description

이동통신용 양방향 무선 중계기의 송수신 격리도 감시장치{ An isolation monitor of radio relay for mobile communication }
본 발명은 이동통신용 중계기의 감시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양방향 무선 중계기에서 내부 혹은 외부적인 요인에 의해서 안테나를 포함한 송수신 격리도가 중계기 시스템의 이득보다 작을 때 발생하는 발진을 방지하기 위하여 중계기의 송수신 격리도(isolation)를 계속 감시하고 이를 수치화하여 사용자가 정한 임계치에 이르면 상기 중계기의 이득을 조절하여 발진현상을 사전에 예방하는 중계기의 격리도 감시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 이동 통신용 양방향 무선 중계기(이하, 중계기라 함)는 전파 환경이 열악하여 이동통신용 기지국(이하, 기지국이라 함)과의 거리가 멀 경우에 중계기가 기지국과 이동통신용 단말기(이하, 단말기라 함) 사이에서 중간 증폭 역할을 하여 해당 기지국의 서비스 영역을 확장하는 기능을 한다. 또한, 중계기는 천연 또는 인공적인 전파 장애물 또는 전파 음영지역인 터널 내부, 지하철 구간, 건물 지하 등의 장소에서 통화가 불가능하거나 통화 품질이 좋지 못할 경우에 기지국과 단말기 사이의 신호에 대해 중계와 증폭을 병행하여 이동통신 서비스를 가능하도록 하는 것이다.
도 1은 일반적인 무선 중계기의 구성을 도시한 블럭도로서, 중계기(100)는 기지국 방향으로부터 수신된 신호를 단말기측으로 전송하는 순방향 신호 처리부분(110)과, 단말기로부터 수신된 신호를 기지국측으로 전송하는 역방향신호 처리부분(120)으로 이루어진다. 그리고 순방향신호 처리부분(110)은 기지국방향 안테나(102A)와, 듀플랙서(104A), 순방향 저잡음 증폭기(112), 순방향 필터링 및 이득제어부(114), 순방향 고출력 증폭부(116), 듀플랙서(104B), 단말기방향 안테나(102B)로 구성되고, 역방향신호 처리부분(120)은 안테나(102B)와, 듀플랙서(104B), 역방향 저잡음 증폭기(122), 역방향 필터링 및 이득제어부(124), 역방향 고출력 증폭부(126), 듀플랙서(104A), 안테나(102A)로 구성된다.
도 1을 참조하면, 기지국 방향 안테나(102A)를 통해서 입력되는 순방향 신호는 듀플렉서(104A)를 통과하여 순방향 저 잡음 증폭부(LNA: 112)에서 증폭된다. 이 신호가 순방향 필터링 및 이득 제어부(114)에서 걸러지고 중계기에 입력되는 신호 세기에 따라서 적절한 세기로 조정되어 고출력 증폭부(HPA: 116)에 입력된다. 이 신호가 듀플렉서(104B)를 거쳐서 단말기 방향 안테나(102B)를 통해서 해당 서비스 지역의 단말기(미도시)로 전해진다. 이때, 중계기 시스템의 전체 이득(이하, 전체 이득이라 함)은 위에서 열거한 모든 부분의 이득 또는 감쇄량을 모두 합한 것이다. 즉, 중계기 시스템 전체 이득 = 기지국방향 안테나(102A) 이득 + 듀플렉서(104A) 감쇄량 + 저잡음 증폭부(112) 이득 + 필터링 및 이득 제어부(114)이득 + 고출력 증폭부(116)의 이득 + 듀플렉서(104B) 감쇄량 + 단말기 방향 안테나(102B) 이득이 된다.
기지국 방향 안테나(102A)를 통하여 입력된 신호가 상기에 나열된 경로를 통하여 단말기 방향 안테나(102B)에서 출력되고, 이 신호의 일부가 공간 또는 장애물에 의해 감쇄되어 다시 기지국 방향 안테나(102A)로 입력되는 정도를 송수신 격리도(Isolation)라고 한다. 통상, 송수신 격리도가 낮을 경우에 중계기에서 발진현상이 일어나는데, 증폭도가 클수록 더욱 발진이 일어나기 쉽다.
따라서 중계기의 설치 및 운용 시에 중계기의 최대 이득보다 격리도를 충분히 확보하여 발진현상이 발생할 수 있는 원인을 제거하는 것이 최선의 해결책이지만 현장의 중계기의 설치 여건상 좁은 공간이나 여러 가지 문제에 직면하게 되어 많은 경우에 운용자가 원하는 만큼의 격리도를 확보하지 못한 채로 중계기의 이득을 줄여서 발진조건이 되지 않도록 운용을 하고 있다. 이러한 경우에 언제나 격리도가 여러 요인에 의하여 변화하거나 중계기 자체의 설정해 놓은 이득이 변화하면 중계기가 발진할 수 있는 조건이 되어 원하지 않는 발진이 일어날 수 있다.
즉, 발진에 필요한 조건이 갖추어지면 중계기는 발진상태에 들어가게 된다. 이러한 현상이 발생될 경우에는 중계기에서 매우 큰 세기의 불요파가 발생하여 송신 안테나를 통해 출력되고, 중계기 자체의 시스템에 심각한 손상을 주어 장비 및 부품의 정상적인 동작을 방해하여 고장의 원인이 되기도 하며, 또한 기지국에도 심각한 영향을 끼쳐서 기지국이 정상적인 이동통신 서비스를 할 수 없도록 방해하게 된다.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 발진 직전에 스펙트럼 분석기를 통해 관찰하면 주파수 영역에서 비교적 규칙적으로 정현파(sinewave)처럼 보여지는 현상을 이용하여 그 파형의 주기 및 진폭을 측정하여 검출하는 방법이 있고, 중계기 출력에서 연속파를 사용하지 않는 채널로 발사하여 입력단에서 그것을 측정하여 출력단에서 입력단으로 되돌아 가는 정도를 측정하는 방법 등이 있다.
이때 전자의 경우(정현파 모니터링방법)는 실제로 공간을 통해서 기지국에서 중계기에 도달하는 전파의 세기가 매우 불규칙하여 격리도가 이득에 비해서 높은(예를 들어, 격리도 = 이득 + 20dB 이상)경우, 측정되는 정현파(Sinewave)의 진폭이 작고, 또한 기지국으로부터 입력되는 신호가 계속해서 불규칙적으로 변화하므로 출력되는 신호 역시 불규칙하게 변화하므로 신뢰할 수 있는 측정값을 얻기가 어려운 문제점이 있다. 그리고 발진 현상의 일어나기 바로 직전에 출력에서 입력으로 되돌아 가는 전파의 양이 충분하여 정현파(Sinewave)의 진폭이 아주 커졌을 때 비로소신뢰할 수 있는 측정이 가능하므로 중계기의 이득을 발진조건과 멀리 떨어진 안전한 범위에서 자동으로 제어하는 것이 어려운 문제점이 있다.
후자의 경우(유휴채널 이용방법)는 연속파의 세기가 충분할 경우 매우 정확한 측정이 가능하나 전파 법규상 제약으로 사실상 사용이 불가하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 중계기의 격리도를 일정한 범위 내에서 실시간으로 측정하고, 그 측정 결과에 따라서 중계기가 스스로 이득제어를 하거나 출력을 차단하여 발진현상을 예방함으로써 발진현상이 가져오는 중계기 자체 부품의 손상과 기지국 서비스에 지장을 초래하는 결과를 예방하는 이동 통신용 양방향 무선 중계기의 송수신 격리도 감시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 저가의 비용으로 중계기의 격리도를 일정한 범위 내에서 실시간으로 측정하고, 그 측정 결과에 따라서 중계기가 스스로 이득제어를 하거나 출력차단 등의 동작을 함과 동시에 경보 등을 운용자에게 발생하여 신속한 응급조치를 가능하게 하고 운용상의 편의를 제공할 수 있는 이동통신용 양방향 무선 중계기의 송수신 격리도 감시장치를 제공하는 것이다.
도 1은 일반적인 중계기의 구성을 도시한 블럭도,
도 2는 일반적인 중계기에서 1채널의 이상적인 출력 파형을 도시한 파형도,
도 3은 발진이 일어나는 조건에 근접한 경우 출력 파형을 도시한 파형도,
도 4는 중계기의 격리도와 출력파형에 나타나는 정현파와의 관계를 도시한 개략도,
도 5는 바크하우젠 발진조건을 도시한 개략도,
도 6은 본 발명에 따른 중계기의 격리도 감시장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 7은 본 발명에 따른 격리도 감시장치에서 채널 파형의 예,
도 8은 본 발명에 적용되는 호핑 개념을 도시한 개략도,
도 9는 크리스털 필터를 통과하는 시점이 정현파의 고점일 경우의 신호세기 검출기의 입출력 신호 파형도,
도 10은 크리스털 필터를 통과하는 시점이 정현파의 저점일 경우의 신호세기 검출기의 입출력 신호 파형도,
도 11은 정현파의 진폭이 작을 때의 측정파형을 도시한 도면,
도 12는 정현파의 진폭이 클 때의 측정파형을 도시한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100: 중계기 102A,102B: 안테나
200: 격리도 감시장치 210: AGC부
211: 감쇄기 212: 디바이더
213: 증폭기 214: 신호세기 검출기
220: 주파수컨버터부 221: 믹서
222: 국부 발진기 230: 필터부
231: 증폭기 232: 크리스탈 필터
240: 신호세기 검출부 250: 측정 및 제어부
260: 중계기 이득 제어장치 270: 중계기 출력 차단장치
280: 경고발생장치
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 중계기의 중계신호를 모니터링하여 중계기에서 발진이 일어나는 것을 방지하기 위한 중계기 감시장치에 있어서, 상기 중계신호의 일부를 입력받아 빠르게 변화하는 불규칙한 중계신호를 일정한 세기로 유지시켜주는 자동이득제어부; 상기 자동이득제어부에서 안정된 중계신호를 협대역의 필터링 주파수 대역으로 전환시키는 주파수 컨버터; 상기 주파수 컨버터의 출력을 입력받아 증폭 후 협대역 필터로 필터링하는 필터; 상기 필터에서 필터링된 주파수영역 신호를 전압신호로 바꾸어 주는 신호세기 검출부; 및 상기 신호세기 검출부로부터 전압신호를 입력받아 송수신 격리도를 산출하고, 미리 설정된 방식에 따라 상기 중계기를 제어하여 상기 중계기에서 발진이 일어나는 것을 방지하는 측정 및 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명을 이해하기 쉽도록 중계기에서 일어나는 발진현상에 대해 간단히 설명한다.
이동통신용 양방향 중계기는 일방향으로부터 수신된 신호의 주파수와 타방향으로 송신하는 신호의 주파수가 동일하고 세기만 다르므로 기지국에서 받은 신호와 중계기에서 증폭되어 단말기측으로 출력되는 신호를 구분하기 어렵다. 중계기의 정상적인 1개 채널의 이상적인 출력 파형은 도 2에 도시된 바와 같이, CDMA의 특성상 1.23MHz의 넓은 대역폭을 갖는다. 그리고 발진이 일어나는 조건에 근접할 때 해당하는 서비스 대역에서 스펙트럼 분석기를 이용하여 분석을 해보면, 도 3에 도시된 바와 같이 주파수 영역에서 중계기의 출력 파형이 정현파(Sine wave)의 형태를 갖는 것을 알 수 있다. 이와 같이 채널신호 파형에 정현파가 나타나는 것은 중계기의 출력 일부가 다시 중계기로 입력되면서 중계기의 전파지연 특성과 연관되어 나타나는 현상이다.
도 4는 중계기의 격리도와 출력파형에 나타나는 정현파와의 관계를 도시한 개략도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 신호파형에 나타나는 정현파의 첨두치는 전파지연과 관련이 있고, 정현파의 최고신호와 최저신호의 차이(진폭)는 송수신격리도와 관계가 있다. 통상, 송수신 격리도가 낮아질수록 정현파의 진폭은 커지는 것으로 나타난다. 이러한 중계기를 설치 운용함에 있어서 여러 가지 내부 혹은 외부적인 요인에 의하여 중계기의 송수신 격리도가 변화될 수 있으며, 이 경우에 중계기 송수신의 격리도에 비해서 중계기의 이득이 같거나 더 크게 되면 중계기의 출력단에서 출력된 신호의 일부가 다시 중계기의 입력단으로 되돌아와 입력되어 중계기의 발진을 유발하게 된다.
이러한 경우가 도 5에 도시된 바크하우젠(Barkhausen)의 발진 조건이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 중계기의 이득을 A라 하고, 귀환비율( 출력대비 입력으로 귀환하는 비율: 격리도와 관계 있다)을 β라 할 경우에 "│Aβ│≥1 "일 경우에 발진이 일어나게 된다.
본 발명의 중계기 송수신 격리도 감시장치(이하 '감시장치'라 한다)는 상기와 같은 발진 현상을 예방하기 위하여 중계기의 출력단에서 출력된 신호가 다시 중계기의 입력으로 되돌아올 때 생기는 현상을 이용하여 중계기의 송수신 격리도를 감시하는 장치이다.
도 6은 본 발명에 따른 격리도 감시장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
본 발명에 따른 격리도 감시장치(200)는 도 6에 도시된 바와 같이, 기지국으로부터의 매우 빠르게 변화하는 불규칙한 세기의 전파를 일정한 세기로 유지시켜주는 AGC(Auto gain control)부(210)와, 이동통신 서비스의 전파를 협대역의 크리스탈 필터의 대역으로 전환시키는 주파수 컨버터부(220)와, 주파수 컨버터(220)로부터 오는 신호를 협대역 필터로 걸러 내주는 필터부(230)와, 필터를 거친 신호를 전압으로 바꾸어 주는 검출(Detector)부(240)와, 검출(Detector)부(240)로부터 전압을 받아서 측정하여 중계기의 송수신 격리도를 산출해서 중계기를 제어하는 측정 및 제어부(250)로 구성되어 측정된 격리도에 따라 중계기 이득 제어장치(260)가 중계기(100)의 이득을 제어하거나 중계기 출력 차단장치(270)가 중계기(100)의 출력을 차단, 및/혹은 경고발생장치(280)가 경보를 발생하도록 되어 있다. 즉, 격리도 감시장치(200)는 중계기(100)로부터 입력되는 신호를 모니터링하여 정현파신호를 추출한 후 그 레벨을 이용하여 격리도를 산출하고, 산출된 격리도가 설정된 값을 벗어나면 중계기(100)의 이득을 제어하거나 출력을 차단하고, 경고를 발생한다.
그리고 AGC부(210)는 입력신호를 제어신호에 따라 감쇄시켜 출력하는 감쇄기(211)와, 감쇄기(211)의 출력을 2 방향으로 분할하는 디바이더(212)와, 디바이더(212)의 출력을 증폭하는 증폭기(213)와, 증폭기(213)의 출력으로부터 입력신호의 세기를 검출하여 감쇄정도를 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 신호세기 검출기(214)로 이루어진다. AGC부의 감쇄기(211)는 인가되는 전압에 따라서 감쇄량이 가변되는 전압가변 감쇄기(Voltage Variable Attenuator)이고, AGC부(210)의 앞 단에는 중계기(100)가 기지국으로부터 받아들인 신호를 감시장치(200)로 전달하는 커플러 또는 디바이더(202)를 더 포함할 수 있다.
주파수 컨버터부(220)는 수신된 주파수를 국부 발진기(LOCAL 오실레이터)(222)의 주파수에 따라 전환해주는 믹서(221)와, 수 나노초의 빠른 속도로 국부(LOCAL) 주파수를 호핑(hopping)할 수 있는 DDS(Direct Digital Synthesizer)방식의 국부 발진기(LOCAL 오실레이터)(222)를 포함하고 있다.
필터부(230)는 믹서(221)의 출력을 증폭하는 증폭기(231)와 증폭기(231)의 출력을 필터링하는 크리스탈 필터(230)로 구성되어 증폭 및 필터링 기능을 수행하고, 검출부(240)는 필터링된 신호의 세기를 감출한다.
제어부(250)는 감시장치를 제어하는 기능 이외에 격리도가 운용자가 설정한 임계치를 초과할 경우 또는 중계기가 발진현상을 일으키는 경우에 운용자가 미리 설정해 놓은 동작, 예를 들어 이득제어(260) 또는 출력 차단(270), 및 경보 발생(280)과 같은 기능을 처리한다.
본 발명의 실시예에서 중계기의 송수신 격리도를 검출하는 원리에 대해 설명한다.
중계기의 수신 안테나(102A)를 거쳐 온 신호는 커플러 또는 디바이더(202)를 거쳐서 격리도 감시장치의 AGC부(210)로 입력이 된다. AGC부(210)에서 감쇄기(211)를 통해서 들어온 신호는 디바이더(212)에서 2 방향으로 나뉘어져 일부는증폭기(213)에서 증폭된 후 신호 세기 검출기(214)에서 신호의 강도를 측정한다. 이렇게 측정된 신호의 세기를 전압으로 바꾸어서 처음의 감쇄기(211)에 전달한다. 감쇄기(211)는 전압에 따라서 가변되는 전압가변 감쇄기이므로, 신호의 세기에 따라서 감쇄량이 가변된다. 즉, 신호의 세기가 커지면 감쇄량도 커지고 신호의 세기가 작아지면 감쇄량도 작아진다. 따라서 AGC부(210)의 출력은 입력의 세기가 변화하여도 항상 일정한 출력을 얻을 수 있다. AGC부(210)를 통과한 신호는 주파수 컨버터부(220)로 입력된다. 주파수 컨버터부(220)에서는 입력된 신호의 주파수를 크리스탈 필터(221)를 통과할 수 있도록 크리스탈 필터의 주파수 대역으로 낮춘다.
도 7은 본 발명에 따른 격리도 감시장치에서 채널 파형의 예이다.
도 7을 참조하면, 주파수 컨버터(220)의 국부 발진기(LOCAL 오실레이터)(212)의 기지국에서 송신되는 어느 한 채널의 중심 주파수에서 ±400KHz 범위에서 즉, 800KHz 대역이 크리스탈 필터(232)를 통과할 수 있도록 도 8에서 처럼 주파수가 낮은 데서부터 순차적으로 매우 빠르게 5KHz 간격으로 호핑(hopping)을 반복한다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 채널대역은 1.23MHz이나 크리스탈 필터(232)의 대역폭은 약 30KHz 이다. 따라서 대략 800KHz 대역을 순차적으로 통과하기 위해서는 5KHz 간격으로 순차적으로 호핑할 필요가 있다.
상기와 같은 과정을 거쳐서 크리스탈 필터(232)를 통과한 신호는 신호 검출부(DETECTOR부: 240)로 입력된다. 위에서 나타난 정현파(Sinewave)의 한 주기는 크리스탈 필터(232)의 통과 대역폭보다 넓다. 따라서 정현파(Sinewave)의 높은 지점과 낮은 지점의 신호의 세기가 구별이 된다.
크리스탈 필터(232)를 통과한 신호가 신호 세기 검출부(240)로 입력되면, 신호 세기 검출부(240)는 그 입력되는 신호의 세기에 따라서 전압을 출력한다. 도 9와 도 10은 입력신호의 세기에 따라 출력되는 신호파형을 도시한 것이다.
도 9는 크리스털 필터(232)를 통과하는 시점이 정현파의 고점일 경우의 신호세기 검출부(240)의 입출력 신호파형으로서, 좌측 신호파형은 주파수 영역에서의 입력신호를 나타내고, 우측 신호파형은 시간영역에서의 출력신호를 나타낸다. 출력되는 신호의 파형은 입력되는 신호의 파형과 유사한 것을 알 수 있다.
그리고 도 10은 크리스털 필터(232)를 통과하는 시점이 정현파의 저점일 경우의 신호세기 검출부(240)의 입출력 신호파형으로서, 좌측 신호파형은 주파수 영역에서의 입력신호를 나타내고, 우측 신호파형은 시간영역에서의 출력신호를 나타낸다. 출력되는 신호의 파형은 입력되는 신호의 파형과 유사한 것을 알 수 있다.
상기와 같은 과정을 거치면 주파수 영역에서 나타나는 정현파(Sinewave) 현상을 일정간격으로 샘플링(Sampling)하여 전압으로 바꾸어 줄 수가 있다. 샘플링(Sampling)하는 간격은 1KHz에서 100KHz까지 자유로이 바꿀 수 있으며, 국부 발진기(222)를 DDS(Direct Digital Synthesizer)방식으로 사용하여 2 ~ 3 나노(1/10-12 )초의 매우 빠른 호핑(hopping) 속도를 가질 수 있다. 신호 세기 검출부(240)에 사용한 반도체칩(AD8307; 제조사: analog device)의 반응속도를 고려하여 호핑(hopping)속도를 조절한다.
위와 같은 과정을 거쳐서 얻어낸 전압을 측정 및 제어부(250)로 입력하여 신호 세기 검출부(240)에서 출력되는 전압의 진폭을 측정하면, 도 11과 도 12에 도시된 바와 같다. 도 11은 정현파의 진폭이 작을 때의 측정파형을 도시한 것으로, 주파수영역에서 신호파형의 진폭이 작을 때 시간영역에서 전압(V)의 진폭도 작은 것을 알 수 있다. 또한 도 12는 정현파의 진폭이 클 때의 측정파형을 도시한 것으로, 주파수영역에서 신호파형의 진폭이 클 때 시간영역에서 전압(V)의 진폭도 큰 것을 알 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 짧은 시간에 신뢰성있는 측정값을 얻기 위하여 국부발진기(222)가 매우 빠른 속도로 800KHz의 대역폭에서 좁은 간격(1KHz ~ 30KHz)으로 호핑(hopping)을 반복하여 출력되는 전압을 초당 3000개의 속도로 읽어낸다. 이 데이터를 가지고 적절한 가공을 거쳐 전압의 진폭을 구한다. 여기서 구한 진폭으로 중계기의 송수신 격리도를 측정하고, 그 측정 결과에 따라서 중계기(100)의 이득을 조절하거나 출력을 차단, 혹은 경보를 발생한다.
격리도 감시장치(200)의 AGC부(210)에서 빠르고 불규칙하게 세기가 변화하는 수신신호를 안정시켜주며, 여러 번 반복하여 정해진 대역을 측정한 데이터를 가지고 격리도를 측정하므로 발생할 수 있는 오차를 크게 줄여서 송수신 격리도가 중계기의 이득에 비해서 큰 경우(예를 들면, 격리도가 중계기 이득 + 25dB인 경우까지)에도 신뢰할 수 있는 측정값을 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 양방향 무선 중계기에서 중계신호에 포함된 정현파 성분의 진폭을 측정하여 중계기의 송수신 격리도(isolation)를 계속 감시하고 이를 수치화하여 사용자가 정한 임계치에 이르면 중계기의 이득을 조절하거나 출력을 차단 혹은 경고를 발생하여 중계기에서 발진현상이 발생되는 것을 예방할 수 있다. 따라서 중계기에서 불요파가 발생하여 송신 안테나를 통해 출력되는 것을 방지하고, 중계기를 안정적으로 동작시켜 이동통신 서비스의 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 중계기의 중계신호를 모니터링하여 중계기에서 발진이 일어나는 것을 방지하기 위한 중계기 감시장치에 있어서,
    상기 중계신호의 일부를 입력받아 빠르게 변화하는 불규칙한 중계신호를 일정한 세기로 유지시켜주는 자동이득제어부;
    상기 자동이득제어부에서 안정된 중계신호를 협대역의 필터링 주파수 대역으로 전환시키는 주파수 컨버터;
    상기 주파수 컨버터의 출력을 입력받아 증폭 후 협대역 필터로 필터링하는 필터;
    상기 필터에서 필터링된 주파수영역 신호를 전압신호로 바꾸어 주는 신호세기 검출부; 및
    상기 신호세기 검출부로부터 전압신호를 입력받아 송수신 격리도를 산출하고, 미리 설정된 방식에 따라 상기 중계기를 제어하여 상기 중계기에서 발진이 일어나는 것을 방지하는 측정 및 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 이동통신용 양방향 무선 중계기의 송수신 격리도 감시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 격리도 감시장치는,
    상기 측정 및 제어부에서 산출된 격리도가 소정의 설정치를 벗어나면 경고를 발생하는 경고발생수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 이동통신용 양방향 무선중계기의 송수신 격리도 감시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 자동이득제어부는
    입력신호를 제어신호에 따라 감쇄시켜 출력하는 감쇄기와, 상기 감쇄기의 출력을 2 방향으로 분할하는 디바이더와, 상기 디바이더의 출력을 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기의 출력으로부터 입력신호의 세기를 검출하여 감쇄정도를 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 신호세기 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신용 양방향 무선 중계기의 송수신 격리도 감시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 주파수 컨버터는
    고속으로 국부 주파수를 호핑(hopping)할 수 있는 DDS(Direct Digital Synthesizer)방식의 국부 발진기와, 상기 중계신호의 주파수를 국부 발진기의 주파수와 믹싱해주는 믹서를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신용 양방향 무선 중계기의 송수신 격리도 감시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 필터부는
    상기 믹서의 출력을 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기의 출력을 필터링하는 협대역의 크리스탈 필터로 구성되는 이동통신용 양방향 무선 중계기의 송수신 격리도 감시장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 측정 및 제어부는
    상기 중계기의 송수신 격리도를 산출해서 산출된 격리도가 소정의 설정된 기준치를 벗어나면 중계기 이득 제어장치를 통해 중계기의 이득을 제어하거나 중계기 출력 차단장치를 통해 중계기의 출력을 차단하는 것을 특징으로 하는 이동통신용 양방향 무선 중계기의 송수신 격리도 감시장치.
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