KR20060019477A - 시분할 듀플렉스 중계 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 시분할 듀플렉스 중계 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 수신 신호 전력 감지를 통해 스위칭 경로를 적응 제어함으로써 회로 성능이 개선된 시분할 듀플렉스 방식의 중계 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 기지국과 무선 단말간의 신호를 중계하기 위한 중계 장치에 있어서, 기지국 방향의 안테나로부터 수신한 하향 링크 신호를 처리하여 출력하기 위한 하향 링크 신호 처리 수단; 무선 단말 방향의 안테나로부터 수신한 상향 링크 신호를 처리하여 출력하기 위한 상향 링크 신호 처리 수단; 수신 신호 전력을 감지하기 위한 수신 전력 감지 수단; 및 상기 수신 전력 감지부로부터 전송된 수신 전력 정보에 따라 상기 상/하향 링크 경로 상태를 제어하기 위한 제어 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 코드분할다중접속/시분할듀플렉스(CDMA/TDD) 시스템 및 직교주파수분할다중/시분할듀플렉스(OFDMA/TDD) 시스템에 이용됨.
시분할 듀플렉스, 중계 장치, 수신 전력 감지
Description
도 1은 종래의 시분할 듀플렉스 중계기의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 시분할 듀플렉스 중계기의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 TDD 중계 방법을 설명하는 일실시예 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
310, 450 : 안테나 320, 440 : 대역 통과 필터링부
330, 430 : 서큘레이터 340, 390 : 스위칭부
470, 480 : 증폭부 420 : 제어부
460 : 수신 전력 감지부
본 발명은 시분할 듀플렉스 중계 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수신 신호 감시를 통해 스위칭 경로를 적응 제어하는 시분할 듀플렉스 중계 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이동 통신 시스템에서 TDD(Time Division Duplexing)란 동일한 주파수 대역을 사용하며 시간적으로 상향 링크(up link) 및 하향 링크(down link)를 교대로 배정하는 양방향 전송 방식을 말한다.
이러한 TDD 전송 방식은 상향 링크와 하향 링크에 서로 다른 주파수 대역을 배정하여 사용하는 FDD(Frequency Division Duplexing) 전송 방식보다 전송 효율이 높고, 타임 슬롯의 동적 할당으로 비대칭(asymmetric)이나 버스터(burst)한 어플리케이션 전송에 적합하다.
이러한 TDD 전송 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 서비스할 수 있는 영역을 확장시키기 위해 중계기를 사용한다. 중계기는 기지국에서 송신한 신호를 음영 지역까지 전달해 주고, 음영 지역에 있는 무선 단말이 송신한 신호를 기지국으로 전달해 주어 무선 단말이 신호를 송수신할 수 있도록 한다.
도 1은 종래의 시분할 듀플렉스 중계기의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 TDD 중계기는 안테나(110, 250), 대역 통과 필터링부(120, 240), 스위칭부(140, 190), 저잡음 증폭기(150, 180), 전력 증폭기(160, 170), 서큘레이터(120, 240), 50Ω 종단기(200, 210) 및 제어부(220)를 포함하며, 제어부(220)의 제어에 따라 상/하향 링크를 스위칭한다. 여기서, 서큘레이터(120, 240)는 신호의 경로를 바꾸어주는 장치로서 세개의 포트를 포함하며, 1 포트 로 입력된 신호는 2 포트로 출력되고, 2 포트로 입력된 신호는 3 포트로 출력된다.
중계 장치의 하향 링크 활성화 시에는 기지국으로부터 전송된 신호를 기지국 안테나(110)가 수신하고, 수신된 신호는 대역 통과 필터링부(120)를 통해 필터링되고, 필터링된 신호는 서큘레이터(130)를 통해 하향 링크 경로로 전달되며, 서큘레이터(130)를 통해 전달된 신호는 제 1 스위칭부(140)를 거쳐 저잡음 증폭기(150) 및 전력 증폭기(160)를 통해 증폭되고, 증폭된 신호는 서큘레이터(230)를 거쳐 대역 통과 필터링부(240)에서 필터링된 후 서비스 안테나(250)를 통해 송신된다.
이 때, 상향 링크 경로 상의 제 2 스위칭부(190)는 50Ω 종단기(210)와 전기적으로 연결되어 서큘레이터(230)의 한정된 격리도(isolation)에 의해 하향 링크 경로에서 넘어오는 하향 링크 신호를 종단시켜 상향 링크 경로 상의 저잡음 증폭기(180)로 과입력되는 것을 방지한다.
한편, 중계 장치의 상향 링크 활성화 시에는 무선 단말로부터 전송된 신호를 서비스 안테나(250)가 수신하고, 수신된 신호는 대역 통과 필터링부(240)를 통해 필터링되고, 필터링된 신호는 서큘레이터(230)를 통해 상향 링크 경로로 전달되며, 서큘레이터(230)를 통해 전달된 신호는 제 2 스위칭부(190)를 거쳐 저잡음 증폭기(180) 및 전력 증폭기(170)를 통해 증폭되고, 증폭된 신호는 서큘레이터(130)를 거쳐 대역 통과 필터링부(120)에서 필터링된 후 기지국 안테나(110)를 통해 송신된다.
이 때, 하향 링크 경로 상의 전력 증폭기(160)는 제어부(220)의 제어에 따라 비동작 상태로 설정되며, 하향 링크 경로상으로 잡음이 전달되는 것을 차단해 준 다. 또한, 하향 링크 경로상의 제 1 스위칭부(140)는 50Ω 종단기(200)와 전기적으로 연결되어 서큘레이터(130)의 한정된 격리도(isolation)에 의해 상향 링크 경로에서 넘어오는 상향 링크 신호를 종단시켜 하향 링크 경로 상의 저잡음 증폭기(150)로 과입력되는 것을 방지한다.
이와 같은 중계 장치의 일련의 동작은 제어부의 상/하향 링크 시간 배정에 따라 순차적으로 이루어진다.
그런데, 상술한 바와 같이 종래 중계 장치는 제 1, 2 스위칭부 및 전력 증폭기에서 빈번하게 스위칭 동작을 수행하기 때문에 소자 열화 및 그에 따른 장비의 신뢰도가 저하되는 문제점이 있다. 또한, 수신 신호가 없는 경우에도 스위칭 동작이 빈번하게 이루어지기 때문에 불필요한 동작으로 인한 장비 신뢰도 저하 및 전력 소모가 발생하는 문제점이 있다. 또한, 상향 링크 신호가 없는 경우에도 입력 잡음 레벨이 증폭되어 기지국에 전송되어 간섭(interference) 신호로 작용하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 수신 신호 전력 감지를 통해 스위칭 경로를 적응 제어함으로써 회로 성능이 개선된 시분할 듀플렉스 방식의 중계 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 기지국과 무선 단말간의 신호를 중계하기 위한 중계 장치에 있어서, 기지국 방향의 안테나로부터 수신한 하향 링크 신호를 처리하여 출력하기 위한 하향 링크 신호 처리 수단; 무선 단말 방향의 안테나로부터 수신한 상향 링크 신호를 처리하여 출력하기 위한 상향 링크 신호 처리 수단; 수신 신호 전력을 감지하기 위한 수신 전력 감지 수단; 및 상기 수신 전력 감지부로부터 전송된 수신 전력 정보에 따라 상기 상/하향 링크 경로 상태를 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 방법은, 기지국과 무선 단말간의 신호를 중계하기 위한 중계 방법에 있어서, 수신 신호 전력을 감지하는 수신 전력 감지 단계; 감지된 수신 신호 전력에 따라 상/하향 링크 경로의 상태를 결정하는 경로 상태 결정 단계; 활성화된 경로의 신호를 수신하여 대역 통과 필터링하는 필터링 단계; 필터링된 신호를 증폭하는 증폭 단계; 및 증폭된 신호를 대역 통과 필터링하여 송신하는 송신 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 시분할 듀플렉스 중계기의 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 TDD 중계기는 안테나(310, 450), 대역 통과 필터링부(320, 440), 스위칭부(340, 390), 증폭부(470, 480), 서큘레이터(330, 430), 50Ω 종단기(400, 410), 수신 전력 감지부(460) 및 제어부(420)를 포함하며, 제어부(420)의 제어에 따라 상/하향 링크를 스위칭한다. 이 때, 증폭부(470, 480)는 저잡음 증폭기(350, 380) 및 전력 증폭기(360, 480)를 포함하여 구성할 수 있다.
종래 TDD 중계기의 제어부는 상/하향 링크 경로 활성화시 상/하향 링크 경로상의 스위칭부를 50Ω 종단기에 전기적으로 연결하고 전력 증폭기를 비동작 상태로 설정하는 스위칭 동작을 수행하는 반면, 본 발명에 따른 TDD 중계기는 상/하향 링크 경로의 변환시마다 빈번한 스위칭 동작을 수행하지 않고, 수신 전력 감지부가 무선 단말로부터의 수신 신호 전력을 주기적으로 감시하여 제어부(420)로 해당 정보를 전송하고, 이에 따라 제어부(420)는 상/하향 링크 경로를 해제 및 전송 상태로 유지한다.
구체적으로 살펴보면, 감지되는 수신 신호 전력이 없을 경우에 수신 전력 감지부(460)는 제어부(420)로 해당 정보를 전송하고, 제어부(420)는 상향 링크 경로를 해제 상태로 유지시키고, 하향 링크 경로를 전송 상태로 유지한다. 따라서, 기지국으로부터 전송된 신호를 기지국 안테나(310)가 수신하고, 수신된 신호는 대역 통과 필터링부(320)를 통해 필터링되고, 필터링된 신호는 서큘레이터(330)를 통해 하향 링크 경로로 전달되며, 서큘레이터(330)를 통해 전달된 신호는 제 1 스위칭부(340)를 거쳐 저잡음 증폭기(350) 및 전력 증폭기(360)를 통해 증폭되고, 증폭된 신호는 서큘레이터(430)를 거쳐 대역 통과 필터링부(440)에서 필터링된 후 서비스 안테나(450)를 통해 송신된다.
한편, 수신 신호 전력이 감지되는 경우에 수신 전력 감지부(460)는 제어부(420)로 해당 정보를 전송하고, 제어부(420)는 하향 링크 경로를 해제 상태로 유지시키고, 상향 링크 경로를 전송 상태로 유지한다. 따라서, 무선 단말로부터 전송된 신호를 서비스 안테나(450)가 수신하고, 수신된 신호는 대역 통과 필터링부(440)를 통해 필터링되고, 필터링된 신호는 서큘레이터(430)를 통해 상향 링크 경로로 전달되며, 서큘레이터(430)를 통해 전달된 신호는 제 2 스위칭부(390)를 거쳐 저잡음 증폭기(380) 및 전력 증폭기(480)를 통해 증폭되고, 증폭된 신호는 서큘레이터(330)를 거쳐 대역 통과 필터링부(320)에서 필터링된 후 기지국 안테나(310)를 통해 송신된다.
본 실시예에서는 상향 링크 경로에 수신 전력 감지부(460)를 두고 무선 단말로부터 수신되는 수신 신호의 전력을 감지함으로써, 상/하향 링크 경로의 스위칭 동작을 제어하여 빈번한 스위칭 동작에 의한 전력 소모를 방지한다.
한편, 이 외에도 수신 전력 감지부는 하향 링크 경로에 설치되어 기지국으로부터 수신되는 수신 신호의 전력을 감지함으로써, 상/하향 링크 경로의 스위칭 동작을 제어하여 빈번한 스위칭 동작에 의한 전력 소모를 방지할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 있어 자명하다.
도 3은 본 발명에 따른 TDD 중계 방법을 설명하는 일실시예 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 수신 전력 감지부(460)는 수신 신호를 주기적으로 감지하고 해당 정보를 제어부(420)로 전송한다(510).
수신 신호 전력이 없는 경우, 제어부(420)는 상향 링크 경로를 해제하고, 하향 링크 경로를 전송 상태로 유지시킨다(520). 즉, 하향 링크 경로상의 스위칭부(340) 및 증폭부(470)의 스위치를 온(ON)시켜 하향 링크 경로를 활성화시킨다.
이 후, 기지국으로부터 전송된 신호를 기지국 안테나(310)가 수신하고, 수신된 신호는 대역 통과 필터링부(320)를 통해 필터링된다(530).
필터링된 신호는 제 1 스위칭부(340)를 거쳐 증폭부(470)를 통해 증폭되고(540), 증폭된 신호는 대역 통과 필터링된 후 서비스 안테나(450)를 통해 송신된다(550).
수신 신호 전력이 있는 경우, 제어부(420)는 하향 링크 경로를 해제하고, 상향 링크 경로를 전송 상태로 유지시킨다(560). 즉, 상향 링크 경로상의 스위칭부(390) 및 증폭부(480)의 스위치를 온(ON)시켜 상향 링크 경로를 활성화시킨다.
이 후, 무선 단말로부터 전송된 신호를 서비스 안테나(450)가 수신하고, 수 신된 신호는 대역 통과 필터링부(440)를 통해 필터링된다(570).
필터링된 신호는 제 2 스위칭부(390)를 거쳐 증폭부(480)를 통해 증폭되고(580), 증폭된 신호는 대역 통과 필터링된 후 기지국 안테나(310)를 통해 송신된다(590).
한편, 이 외에도 수신 전력 감지부는 하향 링크 경로에 설치되어 기지국으로부터 수신되는 수신 신호의 전력을 감지하고, 수신 신호 전력이 있는 경우에 제어부는 하향 링크 경로를 전송 상태로 유지하고 상향 링크 경로를 해제 상태로 유지하며, 수신 신호 전력이 없는 경우에 제어부는 하향 링크 경로를 해제 상태로 유지하고 상향 링크 경로를 전송 상태로 유지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 수신 신호의 전력 감지를 통해 스위칭 경로를 적응 제어함으로써 모국에 대한 간섭 신호를 제거하고 장비의 신뢰도 향상를 향상시키며 스위칭 동작에 의한 전력 소모를 방지하는 효과가 있다.
Claims (7)
- 기지국과 무선 단말간의 신호를 중계하기 위한 중계 장치에 있어서,기지국 방향의 안테나로부터 수신한 하향 링크 신호를 처리하여 출력하기 위한 하향 링크 신호 처리 수단;무선 단말 방향의 안테나로부터 수신한 상향 링크 신호를 처리하여 출력하기 위한 상향 링크 신호 처리 수단;수신 신호 전력을 감지하기 위한 수신 전력 감지 수단; 및상기 수신 전력 감지부로부터 전송된 수신 전력 정보에 따라 상기 상/하향 링크 경로 상태를 제어하기 위한 제어 수단를 포함하는 시분할 듀플렉스 중계 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 수신 전력 감지 수단은,무선 단말 방향의 안테나로부터 수신되는 신호 전력을 감지하며,상기 제어 수단은,신호 전력이 있는 경우에 상향 링크 경로를 전송 상태로 스위칭하고 하향 링크 경로를 해제 상태로 유지하며, 신호 전력이 없는 경우에는 상향 링크 경로를 해제 상태로 유지하고 하향 링크 경로를 전송 상태로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 중계 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 수신 전력 감지 수단은,기지국 방향의 안테나로부터 수신되는 신호 전력을 감지하며,상기 제어 수단은,신호 전력이 있는 경우에 상향 링크 경로를 해제 상태로 스위칭하고 하향 링크 경로를 전송 상태로 유지하며, 신호 전력이 없는 경우에는 상향 링크 경로를 전송 상태로 유지하고 하향 링크 경로를 해제 상태로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 중계 장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 하향 링크 신호 처리 수단은,기지국 방향의 안테나로부터 수신한 하향 링크 신호를 선택하기 위한 제 1 스위칭부; 및스위칭된 신호를 증폭하기 위한 증폭부를 포함하며,상기 상향 링크 신호 처리 수단은,무선 단말 방향의 안테나로부터 수신한 상향 링크 신호를 선택하기 위한 제 2 스위칭부; 및스위칭된 신호를 증폭하기 위한 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 중계 장치.
- 기지국과 무선 단말간의 신호를 중계하기 위한 중계 방법에 있어서,수신 신호 전력을 감지하는 수신 전력 감지 단계;감지된 수신 신호 전력에 따라 상/하향 링크 경로의 상태를 결정하는 경로 상태 결정 단계;활성화된 경로의 신호를 수신하여 대역 통과 필터링하는 필터링 단계;필터링된 신호를 증폭하는 증폭 단계; 및증폭된 신호를 대역 통과 필터링하여 송신하는 송신 단계를 포함하는 시분할 듀플렉스 중계 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 수신 전력 감지 단계는,무선 단말 방향의 안테나로부터 수신되는 신호 전력을 감지하며,상기 경로 상태 결정 단계는,신호 전력이 감지되는 경우 상향 링크 경로를 전송 상태로 스위칭하고 하향 링크 경로를 해제 상태로 유지하며, 신호 전력이 감지되지 않는 경우 상향 링크 경로를 해제 상태로 유지하고 하향 링크 경로를 전송 상태로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 중계 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 수신 전력 감지 단계는,기지국 방향의 안테나로부터 수신되는 신호 전력을 감지하며,상기 경로 상태 결정 단계는,신호 전력이 감지되는 경우 상향 링크 경로를 해제 상태로 스위칭하고 하향 링크 경로를 전송 상태로 유지하며, 신호 전력이 감지되지 않는 경우 상향 링크 경로를 전송 상태로 유지하고 하향 링크 경로를 해제 상태로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 중계 방법.
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KR100664440B1 (ko) * | 2006-02-16 | 2007-01-03 | 주식회사 쏠리테크 | 시분할 듀플렉스 방식의 상향링크를 위한 저잡음 전력증폭장치 |
KR100852675B1 (ko) * | 2006-09-07 | 2008-08-18 | 소프트뱅크비비 가부시키가이샤 | 무선 중계 장치 및 무선 중계 장치의 제어 방법 |
KR20200054845A (ko) * | 2018-11-12 | 2020-05-20 | (주) 에이앤티에스 | 이동통신 중계기 |
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2004
- 2004-11-08 KR KR1020040090343A patent/KR20060019477A/ko not_active Application Discontinuation
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |