KR20050021110A - 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호제거회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로에 관한 것으로서, 무선으로 주파수를 수신하고, 일정 레벨 이상의 주파수로 증폭한 후 간섭신호가 제외된 원신호 성분만을 최대한 보상한 후 동일 주파수로 출력·중계하는 무선중계장치에 구비되어 상기 간섭신호를 제거하는 간섭신호 제거회로에 있어서, 수신 안테나의 채널 별로 수신된 상태의 원신호 및 간섭신호를 입력받고 이를 동일 위상으로 분배하는 동위상 분배기와; 상기 동위상분배기로 부터 출력되는 각각의 원신호 및 간섭신호에 대해 위상변위를 하는 제1 및 제2 간섭신호 위상제어기와 기준신호 위상제어기와; 상기 기준신호 위상제어기로 부터 입력된 원신호성분과 상기 간섭신호 성분중에서 상기 원신호 성분을 일정 레벨 이하로 제거된 상태의 기준신호로 출력하는 기준신호 합성기와; 상기 기준신호 합성기로 부터 출력되는 기준신호 및 간섭신호와 상기 제1 및 제2 간섭신호 위상제어기로 부터 출력되는 원신호 및 간섭신호를 입력받고 상기 간섭신호를 제거하고 원신호 성분을 2배로 증폭하는 제1 및 제2 간섭신호 합성기;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로 { Interference Signal Elimination Circuit of Radio Relay Apparatus for In-phase Elimination Form using Primary Signal}

본 발명은 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 CDMA. PCS. TRS. GSM방송용 등의 일반 무선통신시스템에서 무선으로 수신되는 주파수와 동일 주파수로 중계하는 무선중계장치에 무선주파수(RF)의 합성회로를 제공하고, 이를 이용한 동위상 주파수 합성을 통해 간섭신호의 제거능력을 극대화 시키도록 한 동위상 제거방식을 이용한 무선중계장치의 간섭신호 제거회로에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 무선중계시스템에서의 간섭제거 중계장치는 기지국이나 휴대무선장치로부터 수신되는 낮은 전력레벨의 원신호(즉, 기지국 또는 휴대무선장치의 송신신호)와 중계장치 자체의 송신안테나에서 되돌아오는 높은 전력레벨의 간섭신호를 수신안테나를 통해 수신된 신호 중에서 상기 간섭신호를 제거하는 간섭신호 제거부가 필수적으로 장착되며, 상기 낮은 전력레벨의 원신호를 증폭하는 증폭부, 그 증폭부의 출력신호를 송신하는 송신안테나 및 부가적인 회로가 추가되어 구성된다.

상기 간섭신호 제거부는 상기 간섭신호만을 제거하고 원신호를 최대한 보호하는 기능을 제공하는데, 그 방식과 수신 신호의 특성에 따라 여러 가지의 간섭 제거구조가 실시되고 있으며, 그 간섭제거 구조에 따라 다양한 특성 및 성능 등이 나타난다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래의 간섭신호 제거방식은 단순히 안테나에서 수신된 안테나 채널별 수신신호를 간섭 제거부를 통해 간섭 신호를 제거하고 있기 때문에, 각 채널별 신호의 크기와 위상이 환경에 따라 상이하게 변하는 무선중계시스템에서는 간섭신호의 제거비가 현저히 감소할 뿐만 아니라 원신호 성분까지 부분적으로 제거되어 통화품질이 저하되는 문제점이 있었다.

즉, 종래 간섭제거 기술을 적용한 무선중계시스템에서 수신 안테나 간섭신호의 세력 및 위상의 오차범위가 동위상에 가까울수록 간섭제거 성능이 우수하나, 실제로 간섭신호의 크기 및 위상의 차가 수신 채널별로 상이하게 나타나기 때문에, 간섭 제거 성능이 급격히 저하된다는 것이다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 동위상 기준신호 제어기와 기준신호 신호합성기, 간섭신호 위상제어기 및 간섭신호 합성기를 무선중계장치 내에 제공하여 간섭신호를 효과적으로 제거할 수 있도록 한 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로를 제공하는데 있다.

아울러, 간섭신호 합성기를 다수 구비하여 간섭신호를 1차 제거한 후 다시 소량의 잔여 간섭신호를 2차로 완전 제거하는 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로를 제공하는데 있다.

본 발명은 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로에 관한 것으로서, 무선으로 주파수를 수신하고, 일정 레벨 이상의 주파수로 증폭한 후 간섭신호가 제외된 원신호 성분만을 최대한 보상한 후 동일 주파수로 출력·중계하는 무선중계장치에 구비되어 상기 간섭신호를 제거하는 간섭신호 제거회로에 있어서, 수신 안테나의 채널 별로 수신된 상태의 원신호 및 간섭신호를 입력받고 이를 동일 위상으로 분배하는 동위상 분배기와; 상기 동위상분배기로 부터 출력되는 각각의 원신호 및 간섭신호에 대해 위상변위를 하는 제1 및 제2 간섭신호 위상제어기와 기준신호 위상제어기와; 상기 기준신호 위상제어기로 부터 입력된 원신호성분과 상기 간섭신호 성분중에서 상기 원신호 성분을 일정 레벨 이하로 제거된 상태의 기준신호로 출력하는 기준신호 합성기와; 상기 기준신호 합성기로 부터 출력되는 기준신호 및 간섭신호와 상기 제1 및 제2 간섭신호 위상제어기로 부터 출력되는 원신호 및 간섭신호를 입력받고 상기 간섭신호를 제거하고 원신호 성분을 2배로 증폭하는 제1 및 제2 간섭신호 합성기;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기준신호 위상제어기 및 간섭신호 위상제어기의 기준신호 및 간섭신호의 양을 검출하는 검출기;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기준신호 합성기로 부터 출력되는 기준신호 및 간섭신호를 상기 제1 및 제2 간섭신호 합성기에 각각 분배하기 위한 합성신호분배기;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기준신호 합성기는 상기 기준신호를 20dB 이하 크기로 소거된 상태의 기준신호로 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 간섭신호합성기로 부터 출력되는 원신호 성분을 위상변위하는 제3 및 제4 간섭신호 위상제어기와; 상기 제3 및 제4 간섭신호 위상제어기로 부터 입력받은 신호의 잔여 간섭신호를 제거하는 제3 간섭신호 합성기;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로를 첨부한 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로를 보인 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로가 무선통신시스템에 적용된 실시예 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로가 내장된 무선통신시스템의 동작 흐름도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 간섭신호 제거회로는 수신 안테나의 채널 별로 수신된 각 수신신호를 인가받고 동위상 분배기(100)로부터 출력되는 각각의 신호에 대해 기준신호 위상제어기(111)와 제1 및 제2 간섭신호 위상제어기(110,112)에서 위상제어를 행한 후, 입력된 원신호 성분과 궤환되어 들어오는 간섭신호를 분리하여 수신신호 성분중에서 원신호 성분이 소정 레벨만큼 제거된 상태의 기준신호로 각각 출력하는 신호 합성기와, 궤한되어 들어오는 신호만 제거하는 제1 및 제2 간섭신호 합성기(116, 118)와, 상기 기준신호합성기(117)의 출력과 상기 제1 및 제2 간섭신호 합성기(116, 118)의 출력 신호를 인가받고 역위상 합성에 의해 원신호 성분만을 출력하는 제3 간섭신호합성기(124)로 구성된다.

상기 제1 및 제2 간섭신호 합성기(116, 118)는 상기 기준신호합성기(117)에서 소정 레벨 제거된 원신호 성분이 포함된 간섭신호를 인가받고 그 원신호 성분이 제1 및 제2 간섭신호합성기(116, 118)에서의 신호에 영향을 주지 않으므로, 상기 제1 및 제2 간섭신호합성기(116, 118)는 원신호에 관계없이 간섭신호만을 제거한 후 원신호 성분만을 추출하기 위해 상기 제1 및 제2 간섭신호합성기(116, 118)에서 제거 되고 남은 잔여 간섭신호를, 간섭신호합성기(3)에서 최종으로 잔여간섭신호까지 제거하고, 원신호를 추출하여 순수한 원신호 성분만을 검출하도록 구성된다.

이하, 도1에 도시된 바를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

안테나 채널 별로 수신되는 신호는 동위상 분배기(100)에서 동일위상으로 분배되어 기준신호 위상제어기(111)와, 제1 간섭신호 위상제어기(110) 및 제2 간섭신호 위상제어기(112)에 공급된다.

상기 동위상 분배기(100)로부터 동일 위상으로 분배되어 전달받은 신호는 기준신호 위상제어기(111)에서 신호가 동위상으로 제거되고, 간섭신호는 이득이 증가되어 검출기(114)를 통하여 기준신호 합성기(117)에 전달된다.

이때, 상기 기준신호 합성기(117)에서는 검출기(114)에서 검출되는 신호의 양을 비교하여 최소한의 신호로 동위상 신호를 제거한다.

아울러, 상기 동위상 분배기(100)로부터 출력되는 각각의 신호는 상기 제1 및 제2 간섭신호 위상제어기(110, 112)에서 위상변위를 행한 후, 신호 자체는 변화를 주지 않고 간섭신호 부분에 대하여만 변위하여 검출기(113, 115)를 거쳐 제1 및 제2 간섭신호 합성기(116, 118)로 전달되며 제1 및 제2 간섭신호 합성기(116, 118)에서는 검출기(113, 115)에서 검출되는 간섭의 양을 비교하여 간섭의 신호를 최대한으로 만든다.

또한, 기준신호 합성기(117)에서도 상기 제1 및 제2 간섭신호 위상제어기(110, 112)의 간섭신호가 합성되어 전달되며, 이 간섭신호는 상기 기준신호 합성기(117)에서 제거된 기준신호와 함께 포함되어 합성신호분배기(119)를 통하여 간섭신호 합성기(116, 118)에 전달되며, 제3 및 제4 간섭신호 합성기(120, 121)에도 같이 전달된다.

상기 제1 및 제2 간섭신호 합성기(116, 118)는 합성신호분배기(119)에서 전달되는 간섭신호와 상기 제1 및 제2 간섭신호 위상제어기(110,112)에서 나오는 간섭신호를 비교하여 같은 동위상의 간섭신호는 제거되며, 소량의 제거되지 않은간섭신호는 통과하여 제3 및 제4 간섭신호 위상제어기(120, 121)에 전달된다.

이때의 기준신호는 상기 제1 및 제2 간섭신호 합성기(116, 118)를 거쳐나온 신호에 포함되어 있는 원 신호와의 차이가 - 20dB 이상 차이가 나므로 기준신호는 원 신호에 아무런 영향을 주지 않는다.

상기 제3 간섭신호 합성기(124)는 상기 간섭신호 합성기(116, 118)에서 제거되지 않고 나온 간섭신호를 최소한으로 한번더 간섭신호를 제거한다.

이때, 간섭신호에 포함되어 제1 및 제2 간섭신호 합성기(116, 118)를 거쳐나온 원 신호는 동위상의 특성을 가지고 있기 때문에 원신호의 이득은 두배로 증가 되어진다.

따라서, 상기 간섭신호 합성기(116,118)에서 1차로 제거된 간섭신호는 제3 및 제4 간섭신호 위상제어기(120, 121)를 통과하여 검출기(122, 123)에서 신호의 양을 비교한 후, 제3 간섭신호 합성기(124)에서 원신호의 이득은 최대로 간섭신호의 이득은 최소화로 만들어 진다.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 무선통신시스템의 수신단에는 동일 주파수의 무선 중계를 위한 2개의 안테나의 출력 경로에 대하여 각각의 기준신호를 동일하게 수신하는 안테나부(200)와, 일정 레벨이상의 신호를 감쇠하고 원하는 신호분포대역만의 신호를 통과시키는 RF신호에서의 대역필터(210), 저잡음 저전력증폭부(220), 주파수 간섭신호제거회로(230), 미약한 원 신호를 증폭하는 구동증폭기(260), 상용대역만 선택하여 통과시켜주는 찬넬 대역통과필터(270), 선형저전력증폭기(280), 대역통과필터(290), 송신 안테나(300), 상태감시 제어기(250)로 구성된다.

그와 같이 구성된 본 발명의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

첫째, 신호입력단을 통해 무선통신시스템에서 수신되는 원 신호 성분 및 무선중계장치 자체의 송신안테나에서 궤환되는 간섭신호 성분을 갖는 수신 신호가 안테나(200) 채널별로 인가되면 일정 레벨이상의 신호를 감쇠하고 원하는 신호분포대역만의 신호를 통과시키는 RF신호에서의 대역필터(210)와 저잡음 저전력증폭부(230)를 통해 동위상 분배기(100)에 제공된다.

그러면, 상기 동위상분배기(100)의 신호는 기준신호 위상제어기(111), 제1 및 제2 간섭신호 위상제어기(110,112)에 신호와 간섭은 동일하게 제공한다.

먼저, 기준신호 위상제어기(111)를 통하여 나온 간섭신호와 기준신호는 검출기(114)에서 신호의 양을 검출한 후 제어기(240)를 통해, 상태감시 제어기(250)에 전달되고, 그 신호는 기준신호 합성기(117)에 전달된다.

상태감시제어기(250)에서는 검출기(114)에서 들어온 정보를 분석하여, 기준신호 합성기(117)에서 기준신호는 최대한 작은 값으로 만들고 간섭신호는 최대한 큰 값으로 만들어 합성신호 분배기(119)에 전달되도록 기준신호 위상제어기(111)에 정보를 보내준다.

둘째, 상기와 같이 정보에 의해 분석되어진 간섭신호와 기준신호는 합성신호 분배기(119)를 통해 제1 및 제2 간섭신호 합성기(116, 118)에 각각 전달된다.

상기 제1 및 제2 간섭신호 위상제어기(116, 118)는 상기 동위상 분배기(100)을 통하여 들어온 간섭신호와 합성신호 분배기(119)에서 전달되는 간섭신호를 분석하여 나온 정보와, 상기 검출기(113, 115)를 거쳐 나온 정보를 제어기(240)를 통하여 상태감시 제어기(250)에 전달한다.

이때, 상기 상태감시 제어기(240)에서는 검출기(113, 115)에서 전달된 정보를 분석하여 상기 제1 및 제2 간섭신호 합성기(116, 118)로 하여금 간섭신호를 최대한으로 제거하여 제3 간섭신호 합성기(120)에 전달되도록 정보를 간섭 신호 위상제어기(110, 112)에 보내준다.

셋째, 1차로 제거된 간섭신호는 제3 및 제4 간섭신호 위상제어기(120, 121)와 검출기(122, 123)을 통하여 제3 간섭신호 합성기(124)에 전달된다.

상기 제3 간섭신호 합성기(124)에서는 1차 제거하고 남은 잔여 간섭신호를 2차 제거하기 위하여 검출기(122,123)에서 들어온 정보를 제어기(240)를 통해 상태감시 제어기(250)로 전달한다.

이때, 상기 상태감시 제어기(2500)에서는 상기 간섭신호 합성기(124)에서 검출기(125)를 통해 들어오는 정보와, 상기 제3 및 제4 간섭신호 위상제어기(120, 121)에서 검출기(122, 123)를 통해 들어오는 정보를 분석하여 제3 간섭신호 합성기(124)로 하여금 원 신호는 최대로 만들고 간섭신호는 최소한으로 만들도록 정보를 제3 간섭신호 합성기(124)에 전달한다.

한편, 본 발명의 간섭신호제거회로(230)를 통해 합성된 신호는 각 안테나 채널에 대한 동위상 신호로서 역위상 합성경로에 의하여 합성부 출력신호 사이에 원신호의 제거유무의 차이가 있지만, 상기 원신호의 전력레벨은 간섭신호에 비하여 상대적으로 매우 낮기 때문에 전체적인 합성신호의 주파수에 따른 위상차와 크기는 광대역에 걸쳐 유사한 특성을 가지게 된다.

이에 따라, 안테나 채널별 수신 신호의 위상이나 세력의 크기가 동일하지 않는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 초기 전파환경에 대한 간섭신호의 크기와 위상이 합성된 참조정보를 측정하고 그 측정 결과에 따라 크기와 위상을 변위시킨 후, 감시와 보정동작이 행해짐과 아울러 보정 한계범위를 벗어나 발진할 경우에는 상기 참조정보(즉, 간섭신호의 크기와 위상정보)를 측정하여 보정하도록 하는 것이다(단계s400 내지 단계 470).

한편, 본 발명에 따른 동위상 제거방식을 이용한 무선중계장치의 간섭신호 제거회로는 무선중계장치와 마찬가지로 기지국으로부터 전파를 수신하여 원하는 신호로 증폭한 후 전파가 미약한 지역으로 신호를 방사하는 순방향 방식에 의한 동작 원리만을 설명하고 있으나, 휴대장치의 미약한 전파를 수신한 후 원하는 신호로 증폭하고 기지국으로 신호를 전송하는 역방향 방식에서의 동작 원리와 동일하다 할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명은 RF 대역합성의 광대역 무선중계장치 및 증폭수단 등에 적용 가능하다.

이상과 같이 본발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로에 따르면, 수신안테나의 채널별 수신 신호파형의 특성상 전파환경에 따라 각 채널별 신호의 크기와 위상이 매우 상이하여 발생되는 간섭 제거 효과 감소를 방지할 수 있다.

또한, 무선 중계장치의 안테나 방향 등의 설치 환경 변화나 주위 환경변화에 있어서 각 안테나 경로에 대한 신호를 유사하게 유지시킬 수 있어 환경 변화에 대한 적응력을 갖출 수 있다.

아울러, 간섭신호를 1차 제거한 후 다시 소량의 잔여 간섭신호를 2차로 완전 제거하여 간섭제거 성능이 매우 뛰어나다.

도 1은 본 발명에 따른 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로를 보인 블록 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로가 무선통신시스템에 적용된 실시예 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로가 내장된 무선통신시스템의 동작 흐름도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 동위상 분배기 110 : 제1 간섭신호 위상제어기

111 : 기준신호 위상제어기 112 : 제2 간섭신호 위상제어기

113,114,115,122,123,125 : 검출기

116 : 제1 간섭신호 합성기 117 : 기준신호 합성기

118 : 제2 간섭신호 합성기 119 : 합성신호분배기

120 : 제3 간섭신호 위상제어기 121 : 제4 간섭신호 위상제어기

124 : 제3 간섭신호 합성기

Claims (5)

1. 무선으로 주파수를 수신하고, 일정 레벨 이상의 주파수로 증폭한 후 간섭신호가 제외된 원신호 성분만을 최대한 보상한 후 동일 주파수로 출력·중계하는 무선중계장치에 구비되어 상기 간섭신호를 제거하는 간섭신호 제거회로에 있어서,

   수신 안테나의 채널 별로 수신된 상태의 원신호 및 간섭신호를 입력받고 이를 동일 위상으로 분배하는 동위상 분배기와;

   상기 동위상분배기로 부터 출력되는 각각의 원신호 및 간섭신호에 대해 위상변위를 하는 제1 및 제2 간섭신호 위상제어기와 기준신호 위상제어기와;

   상기 기준신호 위상제어기로 부터 입력된 원신호성분과 상기 간섭신호 성분중에서 상기 원신호 성분을 일정 레벨 이하로 제거된 상태의 기준신호로 출력하는 기준신호 합성기와;

   상기 기준신호 합성기로 부터 출력되는 기준신호 및 간섭신호와 상기 제1 및 제2 간섭신호 위상제어기로 부터 출력되는 원신호 및 간섭신호를 입력받고 상기 간섭신호를 제거하고 원신호 성분을 2배로 증폭하는 제1 및 제2 간섭신호 합성기;

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 기준신호 위상제어기 및 간섭신호 위상제어기의 기준신호 및 간섭신호의 양을 검출하는 검출기;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 기준신호 합성기로 부터 출력되는 기준신호 및 간섭신호를 상기 제1 및 제2 간섭신호 합성기에 각각 분배하기 위한 합성신호분배기;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 기준신호 합성기는 상기 기준신호를 20dB 이하 크기로 소거된 상태의 기준신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 간섭신호합성기로 부터 출력되는 원신호 성분을 위상변위하는 제3 및 제4 간섭신호 위상제어기와;

   상기 제3 및 제4 간섭신호 위상제어기로 부터 입력받은 신호의 잔여 간섭신호를 제거하는 제3 간섭신호 합성기;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기준신호를 이용한 동위상 제거 무선중계장치의 간섭신호 제거회로.