KR20060019478A - 기지국과 중계기간 정합 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 기지국과 중계기간 정합 장치 및 그 방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 서큘레이터 및 감쇄기를 이용함으로써 중계기의 송신단과 수신단의 격리도를 확보하기 위한, 기지국과 중계기간 인터페이스를 위한 정합 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 시분할 듀플렉스 방식의 중계기와 기지국을 정합하는 정합 정치에 있어서, 상기 중계기의 송신단으로부터 전송된 중계기 신호의 전력을 감쇄시켜 후단의 커플러로 전달하기 위한 제 1 감쇄기; 기지국의 안테나 포트와 결합하여 기지국 신호를 추출하고, 상기 제 1 감쇄기로부터 전달된 중계기 신호를 상기 기지국의 안테나 포트로 전달하기 위한 커플러; 신호의 경로를 바꾸어 상기 제 1 감쇄기, 후단의 제 2 감쇄기 및 상기 커플러를 연결하기 위한 서큘레이터; 및 상기 추출한 기지국 신호를 상기 서큘레이터로부터 전달받아 전력을 감쇄시켜 상기 중계기의 수신단으로 전송하며, 상기 커플러로 전달되지 못하고 상기 서큘레이터로부터 전달된 상기 중계기 신호의 전력을 감쇄시키기 위한 제 2 감쇄기를 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 시분할 듀플렉스 시스템에 이용됨.

시분할 듀플렉스, 서큘레이터, 감쇄기, 중계기

Description

기지국과 중계기간 정합 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Interfacing Base Station to Repeater}

도 1은 종래 CDMA 시스템에서의 기지국의 안테나 포트와 중계기간 인터페이스를 위한 정합 장치를 나타낸 구성도,

도 2는 무선 통신 시스템에서 서큘레이터 및 커플러를 이용한 기지국과 중계기간 정합을 위한 정합 장치의 구성도,

도 3은 도 2의 서큘레이터를 설명하는 도면,

도 4는 본 발명에 따른 정합 장치를 이용하여 기지국과 중계기를 정합하는 방식을 설명하는 일실시예 도면,

도 5는 도 4의 커플러의 상세한 일실시예 구성도,

도 6은 본 발명에 따른 기지국과 중계기간 정합 방법을 설명하는 일실시예 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

410, 420 : 감쇄기 430 : 서큘레이터

440 : 커플러 450 : 중계기

460 : 기지국

본 발명은 기지국과 중계기간 정합 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신 시스템에서 기지국과 중계기를 인터페이스하기 위한 서큘레이터를 이용한 정합 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 이동 중에도 무선으로 고속의 데이터 송수신이 가능한 무선 통신 시스템이 개발되고 있다. 이러한 이동 가능한 무선 랜 시스템에서는 음영 지역에 있는 무선 단말과 기지국과의 연결을 위해 중계기를 사용한다.

이 때, 무선 통신 시스템에서는 역방향(무선 단말에서 기지국) 채널 및 순방향(기지국에서 무선 단말) 채널로 동일한 주파수 대역을 사용하며, 역방향 채널 및 순방향 채널을 시간적으로 배분하는 시분할 듀플렉스(Time Division Duplex) 방식을 사용한다.

한편, 종래 CDMA 시스템에서는 역방향 채널 및 순방향 채널로 서로 다른 주파수 대역을 사용한다. 이 때, 종래 CDMA 시스템에서는 기지국과 중계기간 인터페이스를 위해서 커플러(Coupler)와 듀플렉서(Duplexer)를 사용하거나, 듀플렉서 없이 안테나만을 사용한다.

도 1은 종래 CDMA 시스템에서의 기지국의 안테나 포트와 중계기간 인터페이 스를 위한 정합 장치를 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 CDMA 시스템에서 기지국(110)과 중계기(120)를 정합하기 위한 정합 장치는 커플러(130) 및 듀플렉서(140)를 포함한다.

상술한 바와 같이 종래 CDMA 시스템에서는 역방향 채널과 순방향 채널이 서로 다른 주파수 대역을 사용하기 때문에 중계기의 송신단과 수신단의 주파수는 서로 다르다. 따라서 기지국과 중계기를 정합하기 위한 정합 장치는 커플러와 듀플렉서를 포함한다.

중계기(120)의 송신단(TX)에서 송신한 신호 전력은 듀플렉서(140)를 거쳐 커플러(130)를 통해 기지국(110)의 안테나 포트(150)에 전달된다. 이 때, 커플러(130)는 신호 전력을 50㏈ 감쇄시킨다. 또한, 기지국(110)의 안테나 포트(150)에서 송신한 신호는 정합 장치의 커플러(130)를 통해 50㏈ 감쇄되어 정합 장치로 전달되며, 전달된 신호는 듀플렉서(140)를 통해 중계기(120)의 수신단(RX)으로 수신된다.

그러나, 상술한 무선 통신 시스템에서는 역방향 채널과 순방향 채널의 주파수 대역이 서로 같기 때문에 중계기의 송신단과 수신단의 격리도(Isolation)가 한정되는 문제점이 있다. 따라서, 일반적으로 생각하기 쉬운 방식이 서큘레이터(Circulator)와 50㏈ 커플러를 이용한 방식이다.

도 2는 무선 통신 시스템에서 서큘레이터 및 커플러를 이용한 기지국과 중계기간 정합을 위한 정합 장치의 구성도이고, 도 3은 도 2의 서큘레이터를 설명하는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 정합 장치는 서큘레이터(210) 및 커플러(220)를 포함한다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 서큘레이터(210)는 신호의 경로를 바꾸어주는 장치로서 세개의 포트를 포함하며, 1 포트(211)로 입력된 신호는 2 포트(212)로 출력되고, 2 포트(212)로 입력된 신호는 3 포트(213)로 출력된다.

중계기(230)의 송신단(TX)에서 송신한 신호는 서큘레이터(210)의 1 포트(211)로 입력되어 2 포트(212)로 출력되며, 출력된 신호는 커플러(220)를 통해 기지국(240)의 안테나 포트(250)로 50㏈ 감쇄되어 전달된다. 또한, 기지국(240)의 안테나 포트(250)에서 송신한 신호는 정합 장치의 커플러(220)를 통해 50㏈ 감쇄되어 정합 장치로 전달되며, 전달된 신호는 서큘레이터(210)의 2 포트(212)로 입력되어 3 포트(213)로 출력되어 중계기(230)의 수신단(RX)으로 수신된다.

그러나, 서큘레이터(210) 및 커플러(220)를 이용한 정합 장치는 중계기의 송신단(TX)에서 송신한 신호가 서큘레이터(210)의 한정된 격리도 약 20㏈에 의해 중계기의 수신단(RX)로 과입력되는 문제점이 있다. 따라서, 시분할 듀플렉스 방식을 사용하는 중계기에서 송신단과 수신단은 100㏈ 이상의 격리도가 유지되는 방안이 절실히 요청된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 서큘레이터 및 감쇄기를 이용함으로써 중계기의 송신단과 수신단의 격리도를 확보하기 위한, 기지국과 중계기간 인터페이스를 위한 정합 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, 시분할 듀플렉스 방식의 중계기와 기지국을 정합하는 정합 정치에 있어서, 상기 중계기의 송신단으로부터 전송된 중계기 신호의 전력을 감쇄시켜 후단의 커플러로 전달하기 위한 제 1 감쇄기; 기지국의 안테나 포트와 결합하여 기지국 신호를 추출하고, 상기 제 1 감쇄기로부터 전달된 중계기 신호를 상기 기지국의 안테나 포트로 전달하기 위한 커플러; 신호의 경로를 바꾸어 상기 제 1 감쇄기, 후단의 제 2 감쇄기 및 상기 커플러를 연결하기 위한 서큘레이터; 및 상기 추출한 기지국 신호를 상기 서큘레이터로부터 전달받아 전력을 감쇄시켜 상기 중계기의 수신단으로 전송하며, 상기 커플러로 전달되지 못하고 상기 서큘레이터로부터 전달된 상기 중계기 신호의 전력을 감쇄시키기 위한 제 2 감쇄기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 방법은, 시분할 듀플렉스 방식의 중계기와 기지국을 정합하는 정합 방법에 있어서, 상기 중계기의 송신단으로부터 전송된 중계기 신호를 감쇄시키는 제 1 감쇄 단계; 감쇄된 신호를 상기 기지국의 안테나 포트로 커플링시키는 커플링 단계; 및 상기 기지국의 안테나 포트로 전달되지 못하고 상기 중계기의 수 신단으로 입력되는 상기 송신단으로부터 전송된 중계기 신호를 감쇄시키는 제 2 감쇄 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 4는 본 발명에 따른 정합 장치를 이용하여 기지국과 중계기를 정합하는 방식을 설명하는 일실시예 도면이고, 도 5는 도 4의 커플러의 상세한 일실시예 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정합 장치는 40㏈ 감쇄 특성을 갖는 감쇄기(410, 420), 신호의 경로를 바꾸어주는 서큘레이터(430), 신호 전력의 일부를 추출하는 커플러(440)를 포함한다.

이 때, 커플러(440)는 10 ㏈ 특성을 갖는다. 즉 10 대 1의 커플러(440)를 사용한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 커플러는 메인 포트(510), 출력 포트(520) 및 커플링 포트(530)를 포함하여 구성되어 있고, 메인 포트(510)에서 신호의 10㏈가 커플링되어 커플링 포트(530)로 출력되고, 역으로 커플링 포트(530)로 입력되는 신호는 10㏈ 감쇄되어 메인 포트(510)로 출력된다.

시분할 듀플렉스(TDD) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서는 역방향 채널과 순방향 채널의 주파수 대역이 동일하다. 따라서 중계기(450)의 송신단(TX)과 수신단(RX)은 100㏈ 격리도가 확보되어야 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 중계기(450)의 송신단(TX)에서 전송된 신호는 제 1 감쇄기(410)를 통과하면서 신호 전력이 40㏈ 감쇄되고, 감쇄된 신호는 서큘레이터(430)를 통해 커플러(440)로 전달되며, 전달된 신호의 1/10이 커플러(440)를 통해 기지국(460)의 안테나 포트로 전달된다.

또한, 기지국(460)에서 전송하는 신호는 기지국(460)의 안테나 포트와 결합한 정합 장치의 커플러(440)를 통해 추출되고, 추출된 신호는 서큘레이터(430)를 통해 제 2 감쇄기(420)로 전달된다. 서큘레이터(430)를 통해 전달된 신호의 전력은 제 2 감쇄기(420)에서 40㏈ 감쇄되며, 감쇄된 신호는 중계기의 수신단(RX)으로 입력된다.

한편, 중계기(450)의 송신단으로부터 전송되어 서큘레이터(430)를 통과한 신호 중 일부 신호가 서큘레이터(430)의 한정된 격리도에 의해 제 2 감쇄기(420)로 전달되고, 제 2 감쇄기(420)를 통과한 신호는 중계기(450)의 수신단(RX)으로 입력된다. 이 때, 한정된 격리도 특성을 갖는 서큘레이터(430)는 약 20㏈ 정도의 감쇄 특성을 갖는다.

따라서, 중계기(450)의 송신단으로부터 전송되어 수신단으로 재입력되는 신호의 전력은 제 1, 2 감쇄기(410, 420), 서큘레이터(430)를 통과하면서 약 100㏈ 정도 감쇄가 이루어져 중계기(450)의 수신단(RX)으로 입력된다. 즉, 시분할 듀플렉 스 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 역방향 채널과 순방향 채널의 격리도가 확보된다.

도 6은 본 발명에 따른 기지국과 중계기간 정합 방법을 설명하는 일실시예 흐름도이다.

도시된 바와 같이, 먼저, 중계기(450)의 송신단(TX)으로부터 전송된 신호를 40㏈ 감쇄시킨다(610).

감쇄된 신호를 서큘레이터(430)를 통해 커플러(440)로 전송하고(620), 커플러(440)로 전송되지 않고 중계기(450)의 수신단(RX)으로 재입력되는 신호를 40㏈ 감쇄시킨다(630).

다음으로, 커플러(440)로 전송된 신호는 커플러(440)를 통해 기지국(460)의 안테나 포트로 전달한다(640).

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, 역방향 채널과 순방향 채널의 격리도를 확보하여 기 지국과 중계기를 안정되게 정합할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 시분할 듀플렉스 방식의 중계기와 기지국을 정합하는 정합 정치에 있어서,

   상기 중계기의 송신단으로부터 전송된 중계기 신호의 전력을 감쇄시켜 후단의 커플러로 전달하기 위한 제 1 감쇄기;

   기지국의 안테나 포트와 결합하여 기지국 신호를 추출하고, 상기 제 1 감쇄기로부터 전달된 중계기 신호를 상기 기지국의 안테나 포트로 전달하기 위한 커플러;

   신호의 경로를 바꾸어 상기 제 1 감쇄기, 후단의 제 2 감쇄기 및 상기 커플러를 연결하기 위한 서큘레이터; 및

   상기 추출한 기지국 신호를 상기 서큘레이터로부터 전달받아 전력을 감쇄시켜 상기 중계기의 수신단으로 전송하며, 상기 커플러로 전달되지 못하고 상기 서큘레이터로부터 전달된 상기 중계기 신호의 전력을 감쇄시키기 위한 제 2 감쇄기

   를 포함하는 정합 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 감쇄기 및 상기 제 2 감쇄기는,

   40㏈ 감쇄 특성을 가지며,

   상기 커플러는,

   10 대 1의 비율로 커플링하는 것을 특징으로 하는 정합 장치.
3. 시분할 듀플렉스 방식의 중계기와 기지국을 정합하는 정합 방법에 있어서,

   상기 중계기의 송신단으로부터 전송된 중계기 신호를 감쇄시키는 제 1 감쇄 단계;

   감쇄된 신호를 상기 기지국의 안테나 포트로 커플링시키는 커플링 단계; 및

   상기 기지국의 안테나 포트로 전달되지 못하고 상기 중계기의 수신단으로 입력되는 상기 송신단으로부터 전송된 중계기 신호를 감쇄시키는 제 2 감쇄 단계

   를 포함하는 정합 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 1 감쇄 단계 및 상기 제 2 감쇄 단계는,

   신호를 40㏈ 감쇄시키며,

   상기 커플링 단계는,

   10 대 1의 비율로 커플링하는 것을 특징으로 하는 정합 방법.

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