KR20050087611A - 시분할방식을 사용하는 통신시스템용 중계기 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시분할(TDD)방식을 사용하는 통신시스템용 중계기 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시분할(TDD) 통신방식을 사용하는 통신시스템 망에서 음영지역을 해소하고 서비스 영역을 확장할 수 있는 중계기 및 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은 시분할방식을 사용하는 시스템의 중계를 위하여 기지국신호와 클라이언트신호의 RF신호를 동시에 감시하여 입력레벨을 RSSI값으로 환산하고 그 값을 기준으로 상/하향링크부의 스위치를 단락함으로서 중계를 실현한다. 본 발명으로 인해서 기지국 신호 또는 단말기 신호를 수신하여 일정 레벨로 증폭하여 전송함으로서, 서비스 영역을 확장하고, 음영지역의 확장을 방지하는 효과를 기대할 수 있다.

Description

시분할방식을 사용하는 통신시스템용 중계기 및 제어방법{A repeater with the controlling flow for Time Division Duplex(TDD) communication system}

본 발명은 시분할(TDD) 통신방식을 사용하는 통신시스템용 중계기 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시분할 통신방식으로 음영지역의 확산을 방지하고 서비스영역을 확장하기 위해서 시분할(TDD) 통신방식을 사용하는 중계기 및 제어방법에 관한 것이다.

도 1은 시분할(TDD)방식을 사용하는 통신시스템 내 중계기이다.

도면에 도시되고 있는 바와 같이 통신시스템 내에는 AP(이하 '기지국'이라 함)(A)와 클라이언트(C)가 구성되고, 상기 기지국(A)과 클라이언트(C) 사이에서 송수신데이터의 흐름을 조절하는 중계기(B)가 구비되고 있다.

클라이언트(C)가 기지국(A)으로부터 데이터를 요청하는 경우, 기지국(A)으로부터 전송된 데이터는 중계기(B)를 통해서 해당 클라이언트(C)에 전송된다. 한편, 클라이언트(C)의 데이터가 기지국(A)으로 전송되는 경우는, 클라이언트(C)로부터 출력된 데이터는 중계기(B)를 통해서 해당 기지국(A)으로 전송된다.

그러나 기지국으로부터 전송된 데이터가 중계기를 통하여 클라이언트로 전송되는 주파수와 클라이언트에서 전송된 데이터가 중계기를 통하여 기지국으로 전송되는 주파수가 동일하여, 기지국과 클라이언트가 동시에 데이터를 전송하는 것이 불가능하다. 따라서 기지국 송신시에는 클라이언트가 수신 모드가 되어야 하고, 클라이언트가 송신 모드일 경우에는 기지국이 수신 모드가 되어야 한다. 이것을 시분할(TDD) 방식을 사용하는 통신시스템이라 할 수 있는데, 이런 기본적인 통신 방식을 수용하면서 중계를 실현하는 중계기의 실현은 기지국과 클라이언트 간의 송수신 상태를 정확하게 판단하여 동작하는 것을 기본으로 하여야 한다. 즉, 기지국이 송신모드일 경우에는 기지국에서 받은 신호를 증폭하여 클라이언트로 전송하는 동작이 필요하고, 클라이언트가 송신 모드일 경우에는 클라이언트에서 수신한 신호를 증폭하여 기지국으로 송신하는 동작이 필요하다.

따라서 본 발명의 목적은, 시분할(TDD)방식을 사용하는 통신시스템 내에서 기지국과 클라이언트의 신호 전송 여부를 정확하게 판단하여 송신 신호를 증폭하고 수신 모드의 장치로 전송함으로서 중계를 실현하는 시분할 방식을 사용하는 통신시스템용 중계기 및 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 시분할(TDD)방식을 사용하는 통신시스템용 중계기는, 송수신용 안테나를 공유하기 위하여 써큘레이터를 사용해 송수신간의 분리도를 확보하는 2개의 송수신단과; 상기 송수신단에서 각각의 수신부를 통해서 전달된 수신신호의 흐름을 조정하는 스위치와; 상기 스위치의 온스위칭에 의해서 입력된 수신신호의 라디오주파수 신호를 중간주파수 신호로, 상기 중간주파수 신호를 라디오주파수 신호로 변환하는 신호처리수단과; 상기 신호처리수단을 통해서 전달되는 신호의 전송경로를 분리하는 신호경로분리수단과; 상기 신호경로분리수단을 통해서 송신부로 전달되는 중간주파수의 전송경로를 지연하는 신호지연수단과; 소정시간이 경과된 후, 상기 신호지연수단을 통해서 전달된 신호를 증폭하는 증폭수단과; 상기 신호경로분리수단을 통해서 전달되는 신호에 따라, 상기 증폭수단을 활성/비활성상태로 제어하기 위해서 증폭제어신호를 출력하고, 상기 스위치의 온/오프 스위칭동작을 제어하기 위한 스위칭제어신호를 출력하는 제어수단을 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명은, 송수신용 안테나를 공유하기 위하여 써큘레이터를 사용해 송수신간의 분리도를 확보하여 클라이언트와 인터페이스하는 1개의 송수신단과; 기지국과 인터페이스를 위하여 WDM 모듈을 사용하고 광선로를 이용하여 연결되도록 하는 광 인터페이스 송수신단과; 상기 클라이언트 수신단에서 수신부를 통해서 전달되는 수신신호의 흐름을 조정하는 스위치와; 상기 스위치의 온 스위칭에 의해서 입력된 수신신호의 라디오주파수신호를 중간주파수신호로, WDM부에서 출력된 중간주파수신호를 라디오주파수신호로 변환하는 신호처리수단과; 상기 중간주파수신호의 전송경로를 분리하는 신호경로분리수단과; 상기 신호경로분리수단을통해서 송신부 및 WDM부로 전달되는 중간주파수의 전송경로를 지연하는 신호지연수단과; 소정시간이 경과된 후, 상기 신호지연수단을 통해서 전달된 신호를 증폭하는 증폭수단과; 상기 신호경로분리수단을 통해서 전달되는 신호에 따라, 상기 증폭수단을 활성/비활성상태로 제어하기 위해서 제어신호를 출력하고, 상기 스위치의 온-오프스위칭 동작을 제어하기 위한 스위칭제어신호를 출력하는 제어수단을 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명은, 송수신용 안테나를 공유하기 위하여 써큘레이터를 사용해 송수신간의 분리도를 확보하여 클라이언트와 인터페이스하는 1개의 송수신단과; 기지국과 인터페이스를 위하여 WDM 모듈을 사용하고 광선로를 이용하여 연결되도록 하는 광 인터페이스 송수신단과; 상기 클라이언트 수신단에서 수신부를 통해서 전달된 수신신호의 흐름을 조정하는 스위치와; 상기 스위치의 온 스위칭에 의해서 입력된 수신신호 및 WDM부에서 출력된 주파수신호의 전송경로를 분리하는 신호경로분리수단과; 상기 신호경로분리수단을 통해서 송신부 및 WDM부로 전달되는 주파수의 전송경로를 지연하는 신호지연수단과; 소정시간이 경과된 후, 상기 신호지연수단을 통해서 전달된 신호를 증폭하는 증폭수단과; 상기 신호경로분리수단을 통해서 전달되는 신호에 따라, 상기 증폭수단을 활성/비활성 상태로 제어하기 위해서 제어신호를 출력하고, 상기 스위치의 온-오프 스위칭 동작을 제어하기 위한 스위칭제어신호를 출력하는 제어신호를 출력하는 제어수단을 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명에서 상기 제어수단은, 수신되는 신호의 수신전계강도를 검출하여, 해당 값의 소정전압을 출력하는 RSSI검출수단과; 상기 RSSI검출수단으로부터 출력된 전압값에 따라, 스위치의 온/오프스위칭동작을 제어하는 스위치 제어수단을 포함하여 구성된다.

본 발명에서 상기 스위치 제어수단은, 수신되는 신호의 수신전계강도를 검출하는 RSSI검출기와; 상기 RSSI검출기로부터 출력된 값을 기준값과 비교하여, 소정전압값을 출력하는 비교기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 제어수단은, 상기 증폭수단의 활성/비활성 상태제어와, 상기 스위치의 온/오프 동작을 제어하기 위한 별도의 포트를 각각 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 시분할(TDD)방식을 사용하는 통신시스템용 중계기의 제어방법은, 상향/하향링크부를 통해서 수신전계강도값이 검출되는지 여부를 모니터링하는 RSSI감시단계와; 상기 RSSI감시단계를 통해서 RSSI신호가 검출된 해당 링크의 경로를 활성화제어하는 제어단계와; 상기 제어단계를 통해서 활성화된 해당 링크의 신호를 전송하는 신호전송단계를 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명은, 초기 하향링크부의 신호세기를 통해서 현재 서비스 채널을 감지하고, 사용할 채널을 설정하는 사용채널감지단계를 더 포함하여 구성된다.

본 발명에서 상기 제어단계는, 상향/하향링크부의 수신부를 통해서 입력된 신호가 해당 송신부로 원할히 전달되도록 지연단계를 포함하여 구현하는 제 1 제어단계와; RSSI신호가 검출되면, 상기 제 1 제어단계의 해당 링크부의 지연된 신호가 송신부로 출력되도록 신호증폭출력수단의 구동을 선택적으로 활성화제어하는 제 2 제어단계를 포함하여 구성된다.

본 발명에서 상기 제어단계는, 상향/하향링크부의 수신부를 통해서 입력된 신호가 지연되어 수신부를 통하여 완전히 전달된 후, 신호증폭출력수단의 구동이 비활성화되도록 제어하는 제 3 제어단계를 더 포함하여 구성된다.

이하 본 발명에 따른 시분할 양방향(TDD)통신방식을 사용하는 통신시스템용 중계기에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 시분할(TDD)방식을 사용하는 통신시스템용 중계기의 제어구성도이다.

본 발명에 따른 시분할 통신방식을 사용하는 통신시스템용 중계기는, 기지국과 신호를 송수신하는 기지국 인터페이스부(15)와, 하향링크부(10)와, 상향링크부(20)와, 클라이언트와 신호를 송수신하는 클라이언트 인터페이스부(25), 그리고 상기 하향링크부(10)와 상향링크부(20)의 제어를 위한 제어부(500)를 포함하여 구성된다.

상기 제어부(500)는, 수신전계강도(RSSI : Receiver Signal Stength Indicate, 이하 'RSSI'라고 함.)를 감지하는 RSSI검출기(500a)와, 상향/하향링크부의 스위치 구동을 제어하는 스위치제어부(500b)가 포함되어 구성된다.

제어부의 RSSI검출기(500a)는 상향/하향링크부의 RF신호를 감지하여, RF신호레벨에 따른 전압값을 스위치제어부(500b)에 전송한다.

상기 스위치제어부(500b)는 RSSI검출기로부터 검출된 신호를 기준신호와 비교하여, 소정레벨 이상이면 해당 전압값을 출력하는 비교수단을 포함하여 구성된다. 그리고 스위치제어부(500b)는 RSSI값이 검출된 링크회로의 스위치를 온 스위칭구동시킨다.

상기 기지국 인터페이스부(15)는, 하향(상향)링크의 수(송)신용 안테나와, 송수신하는 신호의 대역을 제한하는 제 1 대역통과필터(BPF : Band Pass Filter) 및 써큘레이터로 구성된다.

하향링크부(10)는, 수신된 신호의 흐름을 조절하기 위해서 온-오프 스위칭동작하는 제 1 스위치(330a)와, 수신신호에서 잡음신호를 제거하고 원신호만을 크게 증폭하는 제 1 저잡음증폭기(340a)와, 그리고 상기 제 1 저잡음증폭기(340a)를 통과한 라디오주파수(Radio Frequency: 이하 'RF'라고 함)신호를 믹싱하여 중간주파수(IF)신호로 변환하는 제 1 믹서(350a)와, 상기 제 1 믹서(350a)를 통과한 중간주파수(IF)신호를 2방향(이득증폭기 및 제어부)으로 전달하기 위한 2방향스플리터(355a)와, 2방향스플리터(355a)를 통해서 전달된 중간주파수(IF)신호의 이득을 증폭하는 제 1 이득증폭기(360a)와, 제 1 이득증폭기(360a)의 출력신호의 주파수 선택도를 높이고, 신호 지연을 구현하기 위한 제 1 쏘우필터(370a)와, 제 1 쏘우필터(370a)를 통과한 중간주파수를 믹싱하여 RF신호로 변환하는 제 2 믹서(375a)와, 제 2 믹서(375a)를 통과한 RF신호를 증폭하는 제 1 전력증폭기(380a)를 포함하여 구성된다.

한편, 클라이언트 인터페이스부(25)는, 상향(하향)링크의 송(수)신용 안테나와, 송수신 대역을 제한하는 제 2 대역통과필터(BPF : Band Pass Filter) 및 써큘레이터로 구성된다.

상향링크부(20)는, 수신된 신호의 흐름을 조절하기 위해서, 온-오프 스위칭동작하는 제 2 스위치(330b)와, 수신신호에서 잡음신호를 제거하고 원신호만을 크게 증폭하는 제 2 저잡음증폭기(340b)와, 그리고 상기 제 2 저잡음증폭기(340b)를 통과한 RF신호를 믹싱하여 중간주파수(IF)신호로 변환하는 제 3 믹서(350b)와, 상기 제 3 믹서(350b)를 통과한 중간주파수(IF)를 2방향(이득증폭기 및 제어부)으로 전달하기 위한 2방향스플리터(355b)와, 2방향스플리터(355b)를 통해서 전달된 중간주파수(IF)신호의 이득을 증폭하는 제 2 이득증폭기(360b)와, 제 2 이득증폭기(360b)의 출력신호의 주파수 선택도를 높이고, 신호 지연을 구현하기 위한 제 2 쏘우필터(370b)와, 제 2 쏘우필터(370b)를 통과한 중간주파수를 믹싱하여 RF신호로 변환하는 제 4 믹서(375b)와, 제 4 믹서(375b)를 통과한 RF신호를 증폭하는 제 2 전력증폭기(380b)를 포함하여 구성된다.

상기 제어구성의 동작을 설명하면 다음과 같다.

우선, 기지국으로부터 클라이언트로 신호를 수신하는 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

우선, 상향(하향) 링크의 송신용 안테나와, 하향(상향) 링크의 수신용 안테나가 각각 구비된다. 기지국으로부터 클라이언트로 신호를 전송하는 경우, 본 발명에서 300a의 안테나는 수신용 안테나의 역할을 수행하고, 300b는 송신용 안테나의 역할을 수행한다.

그리고 각각의 하향(상향)링크의 수신용 안테나와, 상향(하향)링크의 송신용 안테나를 공유하기 위해서, 써큘레이터(320a, 320b)는 상향 및 하향 링크 간의 분리도(Isolation)를 확보하여 연결한다. 이에 따라 상향 및 하량 링크 간의 송수신 신호를 하나의 안테나를 통하여 송출 및 수신하는 것이 가능해진다.

상기 수신용 안테나를 통해서 입력된 신호는, 제 1 대역통과필터(BPF : Band Pass Filter)(310a)를 통과한다. 상기 제 1 대역통과필터(310a)를 통과한 신호는, 제 1 써큘레이터(320a)를 통과하면서, 제 1 스위치(330a)로 전달된다. 상기 제 1 스위치(330a)는 제어부(500)의 스위치제어부(500b)의 스위칭제어신호에 의해서 온/오프단락된다.

상기 제 1 스위치(330a)가 온(on) 스위칭하는 경우, 수신신호가 제 1 저잡음증폭기(340a)에 전달된다. 상기 제 1 저잡음증폭기(340a)는, 수신신호에 잡음신호를 제거하고 원신호만을 크게 증폭한다. 잡음이 제거된 신호는, 제 1 믹서(350a)를 통과하면서 중간주파수신호로 변환되어 2방향스플리터(355a)를 통과한다.

상기 2방향스플리터를 통과한 중간주파수는 제어부(500)에 전달된다. 이때, 중간주파수신호는 도 3에 도시되는 중간주파수 필터를 통해서 RF신호로 변환되어, RSSI검출기(500a)로 전달된다. 상기 RSSI검출기(500a)는 RF신호레벨에 따른 해당 전압값을 출력하고, 출력된 전압값은 스위치제어부(500b)에 전달된다. 스위치제어부(500b)는 전압값의 레벨에 따라 제 1 스위치(330a)가 온 스위칭되도록 제어신호를 출력하고, 제 1 전력증폭기(380a)의 활성화 신호를 출력한다.

또한, 상기 2방향스플리터(355a)를 통과한 중간주파수신호는 상기 제 1 이득증폭기(360a)로 전달된다. 그리고 제 1 이득증폭기(360a)는 중간주파수에 포함된 신호의 이득을 증폭시키고, 증폭된 신호는 제 1 쏘우 필터(370a)로 전달된다. 상기 제 1 쏘우 필터(370a)는 전달된 중간주파수신호의 주파수 선택도를 높인다. 그리고 상기 제 1 쏘우 필터는 신호의 전달경로를 지연시킨다.

그리고 쏘우필터(370a)를 통해서 일정주기로 지연된 중간주파수신호가 제 2 믹서(375a)로 입력되면, 제 2 믹서(375a)는 RF주파수로 전환한다. 상기 제 2 믹서(375a)를 통과하여 RF주파수로 전환된 신호는 제어부(500)를 통해서 활성화된 제 1 전력증폭기(380a)를 통과하면서 증폭된다.

제 1 전력증폭기(380a)를 통과하여 증폭된 신호는, 제 2 써큘레이터(320b)를 통해서 제 2 대역통과필터(310b)로 전달된다. 상기 제 2 대역통과필터(310b)는, 송신되는 신호의 대역을 제한하고, 이후 상향(하향) 링크의 송신용 안테나(300b)를 통해서 클라이언트에 전달된다.

상기와 같이 요청한 정보가 모두 전송되면, 제 1 전력증폭기(380a)는 제어부(500)로부터 출력된 비활성(Disable)신호에 의해서, 비활성상태로 전환된다. 그리고 제어부(500)는 제 1 스위치(330a) 및 제 2 스위치(330b)가 온 스위칭동작하도록 제어신호를 출력하고, RSSI 검출기(500a)를 통해서 신호를 감시한다.

한편, 클라이언트로부터 기지국으로 신호를 송신하는 경우는 다음과 같은 제어과정을 가진다.

본 발명에서 클라이언트로부터 기지국으로 신호를 송신하는 경우, 300b는 클라이언트로부터 전달되는 신호를 전달받은 수신용 안테나의 역할을 수행하고, 300a는 기지국으로 신호를 전달하는 송신용 안테나의 역할을 수행한다.

그리고 각각의 하향(상향)링크의 수신용 안테나와, 상향(하향)링크의 송신안테나를 공유하기 위해서, 써큘레이터(320a, 320b)를 사용해서, 상향 및 하향 링크 간의 분리도(Isolation)를 확보하여 연결한다. 이에 따라 상향 및 하량 링크 간의 송수신데이터의 충돌이 일어나지 않고 안정적으로 데이터 통신이 가능해진다.

클라이언트가 전송한 신호는 수신용 안테나로 전달된다. 수신용 안테나(300b)로 전달된 신호는, 제 2 대역통과필터(BPF : Band Pass Filter)(310b)를 통과한다. 상기 제 2 대역통과필터(310b)를 통과한 신호는, 제 2 써큘레이터(320b)를 통해서 제 2 스위치(330b)로 전달된다. 상기 제 2 스위치(330b)는 스위치제어부(500b)의 스위칭제어신호에 의해서 온/오프 단락된다.

상기 제 2 스위치(500b)가 온(on) 스위칭하는 경우, 수신신호가 제 2 저잡음증폭기(340a)에 전달된다. 상기 상기 제 2 저잡음증폭기(340b)는, 수신신호에 잡음신호를 제거하고, 원신호만을 크게 증폭한다. 잡음이 제거된 증폭신호는 제 2 믹서(350b)를 통과하면서 중간주파수신호로 변환된다. 그리고 중간주파수신호는 2방향스플리터(355b)를 통과한다.

상기 2방향스플리터(355b)를 통과한 중간주파수신호는 제어부(500)에 전달된다. 이때, 중간주파수신호는 도 3에 도시되는 중간주파수 필터를 통해서 RF신호로 변환되어, RSSI검출기(500a)로 전달된다. 상기 RSSI검출기(500a)는 RF신호레벨에 따른 해당 전압값을 출력하고, 출력된 전압값은 스위치제어부(500b)로 전달된다. 스위치제어부(500b)는, 전압값의 레벨에 따라 제 2 스위치(330b)가 온 스위칭되도록 제어신호를 출력하고, 제 2 전력증폭기(380b)의 활성화신호를 출력한다.

또한, 상기 2방향스플리터(355b)를 통과한 중간주파수신호는 제 2 이득증폭기(360b)로 전달된다. 그리고 제 2 이득증폭기(360b)는 중간주파수에 포함된 신호의 이득을 증폭시키고, 증폭된 신호는 제 2 쏘우 필터(370b)로 전달된다. 상기 제 2 쏘우 필터(370b)는 전달된 중간주파수신호의 주파수 선택도를 높인다. 그리고 제 2 쏘우필터(370b)는 신호의 전달경로를 지연시킨다.

그리고 쏘우 필터(370b)를 통해서 일정주기로 지연된 중간주파수신호가 제 4 믹서(375b)로 입력되면, 제 4 믹서(375b)는 RF주파수신호로 변환된다. 그리고 RF주파수신호는, 제어부(500)를 통해서 활성화된 제 2 전력증폭기(380b)를 통과하면서 증폭된다.

그리고 제 2 전력증폭기(380b)를 통과하여 증폭된 신호는, 제 1 써큘레이터(320a)를 통해서 제 1 대역통과필터(310a)로 전달된다. 상기 제 1 대역통과필터(310a)는, 송신되는 신호의 대역을 제한한 후, 상향(하향) 링크의 송신용 안테나(300a)로 전달된다. 그리고 상기 안테나로 전달된 신호는, 안테나와 무선통신을 수행하고 있는 기지국으로 전달된다.

이후 클라이언트에서 기지국으로의 통신이 완료되면, 제어부(500)는 비활성신호를 제 2 전력증폭기(380b)에 출력한다. 그 결과 제 2 전력증폭기(380b)가 비활성상태로 전환된다. 그리고 제어부(500)는 제 1 스위치(330a) 및 제 2 스위치(330b)가 온 스위칭동작하도록 제어신호를 출력하고, RSSI 검출기(500a)를 통해서 신호를 감시한다.

이와 같이 클라이언트가 기지국으로부터 데이터를 요청하거나, 클라이언트가 기지국으로 데이터를 송신하는 경우, 제 1~4 믹서(350a, 350b, 375a, 375b)는 RF신호가 중간주파수신호로 변환하거나, 중간주파수신호가 RF신호로 변환될 수 있도록 믹싱작업을 수행한다. 이를 위해서 본 발명은 믹서에 로컬 주파수를 별도로 인가하여 믹싱여부를 결정한다.

그리고 본 발명에서는 상기 제 1 ~4 믹서로 인가되는 로컬 주파수를 생성하기 위해서, PLL회로(phase locked loop circuit, 이하 'PLL'이라고 함.)(400)를 사용한다. 그러므로 상기 PLL(400)은, RF신호를 중간주파수신호로, 중간주파수신호를 RF신호로 전환할 수 있도록 믹서(350a, 350b, 375a, 375b)에 로컬 주파수를 공급하는 역할을 수행한다. 이때 상기 로컬 주파수는, 서비스되고 있는 채널에 따라 변경이 가능하다.

위의 채널 변경기능은 초기 사용채널을 감지할 때도 사용된다. 초기 채널감지 기능은 기지국이 서비스하고 있는 채널이 무엇인지를 찾아내고 운용될 주파수를 결정하기 위하여 필요하며, 동작은 하향링크의 스위치만 온(ON)한 상태에서 PLL의 로컬 주파수를 변경하며, RSSI를 감지하고 가장 큰 신호를 송출하는 주파수 채널을 선정하여 중계할 채널로 결정하게 된다.

도 2 및 도 3에 도시된 제어구성은 다음과 같은 주요기능을 수행한다.

먼저, 서비스 채널을 선정한다. 즉, 중계기가 중계해야 할 채널을 자동으로 감지하고 그에 맞게 설정한다.

둘째, 신호지연기능을 수행한다. 즉, 중계기의 활성화 여부를 판단한 후, 전력증폭기에 활성화신호를 전송하는데까지 걸리는 시간을 확보하기 위하여 쏘우 필터를 사용해 지연시키므로, 신호가 전력증폭기를 통과하기 전에 활성화하는 것이 가능하도록 한다. 그리고 신호가 전력증폭기를 완전히 통과한 후에 비활성시킨다.

셋째, 링크활성화기능을 수행한다.

상향/하향부의 수신전계강도(RSSI) 값을 검출하고, 검출된 값으로 회로를 활성화 함으로서, 기지국 신호가 단말기에, 단말기 신호가 기지국에 도달할 수 있도록 중계역할을 수행한다.

넷째, 서비스 영역 확장기능을 수행한다.

기지국 신호 또는 단말기 신호를 수신하여 일정 레벨로 증폭하여 전송하므로, 서비스 영역을 확장할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 시분할방식을 사용하는 통신시스템용 중계기기의 제어과정을 나타내는 동작제어흐름도이다.

먼저, 도 2 및 도 3의 설명에서 언급한 바와 같이 초기 사용채널을 감지하기 위해서, 제어부(500)의 RSSI검출기(500a)는 신호가 입력되는지 모니터링을 수행하게 된다. 이때, 제 1 및 제 2 스위치(330a, 330b)는 온 스위칭상태를 유지하고, 제 1 전력증폭기(380a) 및 제 2 전력증폭기(380b)는 비활성상태를 유지한다.

그 후, 하향링크부(10)에서 RSSI신호가 검출되면, 제어부(500)는 현재 하향링크부를 통해서 신호가 전송된다고 판단하여, 이후 하향링크부(10)를 통해서 신호가 전송될 수 있도록 동작제어한다.

즉, 제어부(500)의 제 4 포트(d)를 통해서 오프신호를 출력한다. 이에 따라 상향링크부(20)의 제 2 스위치(330b)가 오프상태에 돌입한다. 그리고 하향링크부(10)의 제 1 전력증폭기(380a)가 활성화되도록, 제어부(500)는 제 1 포트(a)를 통해서 활성신호를 출력한다.

이에 따라 제 1 스위치(330a)의 온 스위칭동작으로, RF신호는 제 1 저잡음증폭기(340a) 및 제 1 믹서(350a)를 통해서 노이즈가 제거된 중간주파수신호로 변환된다. 중간주파수신호로 변환된 신호는 2방향스플리터(355a)를 통과하여 제 1 이득증폭기(360a) 및 제 1 쏘우 필터(370a)로 전달된다. 상기 제 1 쏘우 필터(370a)는 신호경로를 지연한다. 이때, 제어부(500)는 상기에서 언급한 제 1 전력증폭기(380a)가 활성화상태가 될 수 있도록 활성화신호를 전송한다. 그 결과 일정주기 지연된 신호가 제 1 전력증폭기(380a)로 입력되면, 제 1 전력증폭기(380a)는 입력된 신호를 증폭한다.

이와 같이 온 스위칭동작된 제 1 스위치(330a)는 전송될 패킷 데이터가 완전히 전송되기까지 온 상태를 유지하고, 패킷 데이터의 전송이 완료되어지면 오프 스위칭동작한다. 즉, 패킷 데이터의 전송을 위해 설정되어진 시간을 감시하고, 설정된 시간이 종료되면(제 740 단계. 제 750 단계), 패킷 데이터 전송은 완료된다(제 760 단계).

그리고 신호가 통과한 하향링크부의 제 1 전력증폭기(380a)의 상태는 비활성상태로 전환되고, 제 1, 2 스위치(330a, 330b)가 온 상태로 전환된다(제 780 단계). 그리고 나서 제 700 단계의 상향링크부(10) 및 하향링크부(20)의 상태를 모니터링하여, 신호가 전송되는 상향/하향링크부를 감지한다.

한편, 제 710 단계에서, 제어부(500)의 RSSI 검출기(500a)가 모니터링한 결과. 상향링크부(20)에서 RSSI신호를 감지하면(제 720 단계), 제어부(500)는 제 3 포트(b)를 통해서 오프신호를 출력한다. 이에 따라 하향링크부(10)의 제 1 스위치(330a)가 오프 스위칭동작한다. 동시에 제어부(500)는 제 2 제어포트(c)를 통해서 활성신호를 출력한다. 이에 따라 상향링크부(20)의 제 2 전력증폭기(380b)가 활성상태로 전환되도록 제어한다.

이와 같이 온 스위칭동작된 제 2 스위치(330b)는 전송될 패킷 데이터가 완전히 전송되기까지 그 상태를 유지하고, 패킷 데이터의 전송이 완료되어지면 오프 스위칭동작한다. 즉, 패킷 데이터의 전송을 위해 설정되어진 시간을 감시하고, 설정된 시간이 종료되면(제 740 단계. 제 750 단계), 패킷 데이터 전송은 완료된다(제 760 단계).

그리고 신호가 통과한 상향링크부(20)의 제 2 전력증폭기(380b)의 상태는 비활성상태로 전환되고, 다시 제 1, 2 스위치(330a, 330b)가 온 상태로 전환된다(제 780 단계). 그리고 나서 제 700 단계의 상향링크부(20) 및 하향링크부(10)의 상태를 모니터링하여, 신호가 전송되는 상향/하향링크부를 감지한다.

이와 같이 제 700 단계 내지 제 780 단계를 반복적으로 수행하여, 시분할 통신방식을 이용한 중계기의 동작을 제어한다.

도 5a, 5b는 본 발명에 따른 중계기기를 응용한 광중계기의 실시예이다.

도 5a, 5b에 도시되고 있는 바와 같이 기지국(9a, 9b)과 광중계기 사이는 통신을 위해서 광케이블(c)이 연결되고 있다. 그리고 기지국(9a, 9b) 내의 스플리터(6a, 6b)를 통해서 광중계기로 신호가 전송되거나, 광중계기의 신호가 기지국 내로 전송함에 있어서, WDM모듈(8a~8d)이 사용된다. 그 외의 동작은 도 2,3에서 설명된 중계기의 동작과 동일하다. 이와 같이 도 5a, 5b는 WDM(Wave Devised Multiplexing)모듈(8a~8d)을 사용하고, 기지국과 중계기 사이를 광케이블(c)을 사용하여 연결하는 것을 특징으로 한다.

또한 도 5a에서는 TDD 기지국이 중간주파수(IF) 방식을 사용할 경우 중계기와 광선로 결합을 위하여 중간 주파수 단에 분배(Splitter or Coupler)/결합기(Combiner or Coupler)를 설치한다. 그리고 5b에서는 TDD 기지국이 Zero IF 방식을 사용할 경우 중계기와 광선로 결합을 위하여 RF단에 분배(Splitter or Coupler)/결합기(Combiner or Coupler)를 설치한다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은, 하향/상향 링크(송수신신호)를 동시에 모니터링 하여 입력신호의 RF 신호세기를 측정한 후, 신호의 레벨이 규정 값 이상으로 검출된 경로를 활성화시키는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.

그리고 본 발명은 기지국과 중계기 사이의 통신신호를 무선으로 송수신하거나 또는 광케이블을 통해서 송수신한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

따라서 본 발명에 따른 시분할방식을 사용하는 통신시스템용 중계기 및 제어방법을 통해서 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명은 시분할 통신방식을 이용한 통신시스템으로서, 제어부는 항시 RSSI값이 검출되는지 동시에 모니터링 한 후, 모니터링 된 해당 상향/하향링크부의 구동을 제어함으로서, 양방향통신이 가능하도록 하고 있다.

이와 같이 본 발명으로 인해서, 기지국 신호 또는 단말기 신호를 수신하여 일정 레벨로 증폭하여 전송함으로서, 서비스 영역을 확장하고, 음영지역의 확장을 방지하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 시분할(TDD)방식을 사용하는 통신시스템 내 중계기.

도 2는 본 발명에 따른 시분할(TDD)방식을 사용하는 통신시스템용 중계기의 제어구성도.

도 3은 본 발명에 따른 제어부가 제어신호를 출력하기 위한 제어구성의 상세도.

도 4는 본 발명에 따른 시분할(TDD)방식을 사용하는 통신시스템용 중계기기의 제어과정을 나타내는 동작제어흐름도.

도 5a, 5b는 본 발명에 따른 중계기기를 응용한 광중계기의 실시예.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

300a, 300b : 안테나 310a, 310b : 대역통과필터

320a, 320b : 써큘레이터 330a, 330b : 스위치

340a, 340b : 저잡음증폭기 350a, 350b : 혼합기

355a, 355b : 2방향 스플리터 360a, 360b : 이득증폭기

370a, 370b ; 쏘우(SAW) 필터 375a, 375b : 혼합기

380a, 380b : 전력증폭기 400 : PLL

500 : 제어부 500a: RSSI 검출기

500b : 스위치 제어부

Claims (10)

1. 송수신용 안테나를 공유하기 위하여 써큘레이터를 사용해 송수신간의 분리도를 확보하는 2개의 송수신단과;

   상기 송수신단에서 각각의 수신부를 통해서 전달된 수신신호의 흐름을 조정하는 스위치와;

   상기 스위치의 온스위칭에 의해서 입력된 수신신호의 라디오주파수 신호를 중간주파수 신호로, 상기 중간주파수 신호를 라디오주파수 신호로 변환하는 신호처리수단과;

   상기 신호처리수단을 통해서 전달되는 신호의 전송경로를 분리하는 신호경로분리수단과;

   상기 신호경로분리수단을 통해서 송신부로 전달되는 중간주파수의 전송경로를 지연하는 신호지연수단과;

   소정시간이 경과된 후, 상기 신호지연수단을 통해서 전달된 신호를 증폭하는 증폭수단과;

   상기 신호경로분리수단을 통해서 전달되는 신호에 따라, 상기 증폭수단을 활성/비활성상태로 제어하기 위해서 증폭제어신호를 출력하고, 상기 스위치의 온/오프 스위칭동작을 제어하기 위한 스위칭제어신호를 출력하는 제어수단을 포함하여 구성되는 시분할(TDD) 통신방식을 사용하는 통신시스템용 중계기.
2. 송수신용 안테나를 공유하기 위하여 써큘레이터를 사용해 송수신간의 분리도를 확보하여 클라이언트와 인터페이스하는 1개의 송수신단과;

   기지국과 인터페이스를 위하여 WDM 모듈을 사용하고 광선로를 이용하여 연결되도록 하는 광 인터페이스 송수신단과;

   상기 클라이언트 수신단에서 수신부를 통해서 전달되는 수신신호의 흐름을 조정하는 스위치와;

   상기 스위치의 온 스위칭에 의해서 입력된 수신신호의 라디오주파수신호를 중간주파수신호로, WDM부에서 출력된 중간주파수신호를 라디오주파수신호로 변환하는 신호처리수단과;

   상기 중간주파수신호의 전송경로를 분리하는 신호경로분리수단과;

   상기 신호경로분리수단을통해서 송신부 및 WDM부로 전달되는 중간주파수의 전송경로를 지연하는 신호지연수단과;

   소정시간이 경과된 후, 상기 신호지연수단을 통해서 전달된 신호를 증폭하는 증폭수단과;

   상기 신호경로분리수단을 통해서 전달되는 신호에 따라, 상기 증폭수단을 활성/비활성상태로 제어하기 위해서 제어신호를 출력하고, 상기 스위치의 온-오프스위칭 동작을 제어하기 위한 스위칭제어신호를 출력하는 제어수단을 포함하여 구성되는 시분할(TDD) 통신방식을 사용하는 통신시스템용 중계기.
3. 송수신용 안테나를 공유하기 위하여 써큘레이터를 사용해 송수신간의 분리도를 확보하여 클라이언트와 인터페이스하는 1개의 송수신단과;

   기지국과 인터페이스를 위하여 WDM 모듈을 사용하고 광선로를 이용하여 연결되도록 하는 광 인터페이스 송수신단과;

   상기 클라이언트 수신단에서 수신부를 통해서 전달된 수신신호의 흐름을 조정하는 스위치와;

   상기 스위치의 온 스위칭에 의해서 입력된 수신신호 및 WDM부에서 출력된 주파수신호의 전송경로를 분리하는 신호경로분리수단과;

   상기 신호경로분리수단을 통해서 송신부 및 WDM부로 전달되는 주파수의 전송경로를 지연하는 신호지연수단과;

   소정시간이 경과된 후, 상기 신호지연수단을 통해서 전달된 신호를 증폭하는 증폭수단과;

   상기 신호경로분리수단을 통해서 전달되는 신호에 따라, 상기 증폭수단을 활성/비활성 상태로 제어하기 위해서 제어신호를 출력하고, 상기 스위치의 온-오프 스위칭 동작을 제어하기 위한 스위칭제어신호를 출력하는 제어신호를 출력하는 제어수단을 포함하여 구성되는 시분할(TDD) 통신방식을 사용하는 통신시스템용 중계기.
4. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,

   상기 제어수단은,

   수신되는 신호의 수신전계강도를 검출하여, 해당 값의 소정전압을 출력하는 RSSI검출수단과;

   상기 RSSI검출수단으로부터 출력된 전압값에 따라, 스위치의 온/오프스위칭동작을 제어하는 스위치 제어수단을 포함하여 구성되는 시분할(TDD) 통신방식을 사용하는 통신시스템용 중계기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 스위치 제어수단은,

   수신되는 신호의 수신전계강도를 검출하는 RSSI검출기와;

   상기 RSSI검출기로부터 출력된 값을 기준값과 비교하여, 소정전압값을 출력하는 비교기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시분할(TDD) 통신방식을 사용하는 통신시스템용 중계기.
6. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,

   상기 제어수단은,

   상기 증폭수단의 활성/비활성 상태제어와,

   상기 스위치의 온/오프 동작을 제어하기 위한 별도의 포트를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 시분할(TDD) 통신방식을 사용하는 통신시스템용 중계기.
7. 상향/하향링크부를 통해서 수신전계강도값이 검출되는지 여부를 모니터링하는 RSSI감시단계와;

   상기 RSSI감시단계를 통해서 RSSI신호가 검출된 해당 링크의 경로를 활성화제어하는 제어단계와;

   상기 제어단계를 통해서 활성화된 해당 링크의 신호를 전송하는 신호전송단계를 포함하여 구성되는 시분할(TDD) 통신방식을 사용하는 통신시스템용 중계기.
8. 제 7 항에 있어서,

   초기 하향링크부의 신호세기를 통해서 현재 서비스 채널을 감지하고, 사용할 채널을 설정하는 사용채널감지단계를 더 포함하여 구성되는 시분할(TDD) 통신방식을 사용하는 통신시스템용 중계기의 제어방법.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 제어단계는,

   상향/하향링크부의 수신부를 통해서 입력된 신호가 해당 송신부로 원할히 전달되도록 지연단계를 포함하여 구현하는 제 1 제어단계와;

   RSSI신호가 검출되면, 상기 제 1 제어단계의 해당 링크부의 지연된 신호가 송신부로 출력되도록 신호증폭출력수단의 구동을 선택적으로 활성화제어하는 제 2 제어단계를 포함하여 구성되는 시분할(TDD) 통신방식을 사용하는 통신시스템용 중계기의 제어방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 제어단계는,

    상향/하향링크부의 수신부를 통해서 입력된 신호가 지연되어 수신부를 통하여 완전히 전달된 후, 신호증폭출력수단의 구동이 비활성화되도록 제어하는 제 3 제어단계를 더 포함하여 구성되는 시분할(TDD) 통신방식을 사용하는 통신시스템용 중계기의 제어방법.