KR20060118379A - Repeater in mobile communication system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 중계기의 구성도,1 is a block diagram of a conventional repeater,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기의 내부 구성도,2 is an internal configuration diagram of a repeater according to an embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계기의 내부 구성도,3 is an internal configuration diagram of a repeater according to another embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 중계기의 광 모듈 구성도,4 is an optical module configuration diagram of an optical repeater according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기 함체의 사시도,5 is a perspective view of a repeater housing according to an embodiment of the present invention;
도 6은 도 5의 측면도,6 is a side view of FIG. 5;
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계기 함체의 측면도이다.7 is a side view of a repeater housing according to another embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 도너부 110 : 중앙 제어 유닛100: donor unit 110: central control unit
111, 212 : 형광 표시관(VFD) 112, 211 : 모뎀111, 212: fluorescent display tube (VFD) 112, 211: modem
113 : CPU 120 : Tx 드라이브 모듈113: CPU 120: Tx Drive Module
121, 132 : 감쇄기(ATT) 122, 131 : 앰프(AMP)121, 132: ATT 122, 131: AMP
123 : 파워 감지 유닛 130 : Rx 드라이브 모듈123: power detection unit 130: Rx drive module
140 : 도너 송수신 모듈 200 : 리모트부140: donor transceiver module 200: remote unit
220 : 리모트 송수신 모듈 230 : 메인 앰프 모듈220: remote transmission and reception module 230: main amplifier module
231 : 제어부 232 : 앰프부231: control unit 232: amplifier unit
240, 270 : 대역 통과 필터(BPF) 241 : 샘플링 포트(S/P)240, 270: Band Pass Filter (BPF) 241: Sampling Port (S / P)
250, 260 : 낙뢰 차단기 271 : 신호 생성기(S/G)250, 260: lightning breaker 271: signal generator (S / G)
280 : 드라이브 앰프 410 : 레이저 다이오드(LD) 모듈280: drive amplifier 410: laser diode (LD) module
420 : TEC 모듈 430 : 하부 케이스420: TEC module 430: lower case
510 : 본 함체 520 : 방열판510: main enclosure 520: heat sink
530 : 삽입홈 540 : 앰프 함체530: insertion groove 540: amplifier housing
550 : 케이블 연결구 560 : 냉각용 팬550: cable connector 560: cooling fan
본 발명은 이동 통신 시스템의 중계기 및 중계기 함체에 관한 것으로, 보다 자세하게는 리모트부의 메인 앰프가 소신호 증폭 및 감쇄 기능을 수행하도록 하고, 별도의 장치 없이 메인 앰프가 스스로 출력 감시를 수행하도록 하며, 별도의 리모트부 제어를 위한 CPU를 구현하지 않고 메인 앰프의 제어부가 리모트부 전체 제어를 수행하도록 하여, 제작 및 운용/유지가 용이하도록 하는 이동 통신 시스템의 중계기와, 중계기의 효율적 냉각을 위한 중계기 함체에 관한 것이다.The present invention relates to a repeater and a repeater housing of a mobile communication system, and more particularly, the main amplifier of the remote unit performs the small signal amplification and attenuation functions, and the main amplifier performs the output monitoring by itself without a separate device. In the repeater of the mobile communication system and the repeater housing for the efficient cooling of the repeater, so that the control unit of the main amplifier performs the entire remote control without implementing a CPU for the remote control of the It is about.
광 중계기는 도너부(10)와 리모트부(20)로 구성되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 중계기 도너부(10)는 중앙 제어 유닛(11), Tx 드라이브 모듈(12), Rx 드라이브 모듈(13), 도너 송수신 모듈(14)로 구성되고, 리모트부(20)는 리모트 송수신 모듈(21), 중앙 제어 유닛(22) 및 순방향 신호 처리를 위한 Tx 드라이브 모 듈(23), 메인 앰프(24), 대역 통과 필터(25), 커플러(25-1), 파워 감지 유닛(25-2), 그리고 역방향 신호 처리를 위한 대역 통과 필터(26), 커플러(26-1), 저잡음 증폭기(27), 드라이브 앰프(28) 등으로 구성된다.The optical repeater includes a
상기와 같이, 기존의 중계기는 구조적 측면에서 볼 때, 리모트부(20)가 세분화되어 있음에 따라 구조가 복잡하고 불필요한 공간이 필요하게 되며, 모듈간 케이블 연결 등을 고려하여 볼 때 모듈의 배치가 불편하다는 단점이 있다. 또한, 모듈의 분리로 인해 불필요한 원가 상승이 초래되었다.As described above, when the conventional repeater is viewed from the structural point of view, as the
특히, 리모트부(20)의 Tx 드라이브 모듈(23)과 메인 앰프(24)가 분리 구성되어 있고, 메인 앰프(24)는 이득이 고정되어 있는 것으로서, Tx 드라이브 모듈(23)의 내부에 다시 메인 앰프(24)의 이득을 조절하기 위한 소출력 증폭기가 구비되어 있어야 하며, 소출력 증폭기의 이득도 고정되어 있는 것으로서, 이러한 리모트부(20)의 전체 앰프 이득은 설계 이후에는 조절될 수 없다는 단점이 있다.In particular, the
또한, 상기와 같은 종래의 리모트부(20)는 순방향 대역 통과 필터(25)에 커플러(25-1)가 연결되어 있으며, 이 커플러(25-1)로부터 커플링되는 신호를 이용하여 출력 레벨을 감지하고 중앙 제어 유닛(22)의 CPU 및 모뎀을 통해 네트워크 관리 시스템(NMS)으로 보고하기 위한 별도의 파워 감지 유닛(PDU, 25-2)을 포함하고 있어, 구조가 매우 복잡하며 배치가 불편하게 된다.In the conventional
그리고, 역방향에서도 대역 통과 필터(26)와 별도로 커플러(26-1)가 구비되어 있으며, 이 커플러(26-1)는 역방향 이득 조절을 위한 신호 생성기(S/G, 26-2)의 신호 입력을 위한 것으로서, 이 역시 복잡한 구조의 원인이 된다.In the reverse direction, a coupler 26-1 is provided separately from the
또한, 기존의 광 중계기는 레이저 다이오드(LD)의 온도 범위가 넓어 리모트 송수신 모듈(21)인 광 모듈의 특성이 변화하게 되고, 기지국 순방향 신호의 레벨이 변하게 되면 광 중계기의 재 셋업이 필요하다는 단점이 있으며, 모듈의 세분화로 인해 모듈간 접촉 포트 등의 불필요한 고장 요인이 내재되어 있다는 문제점이 있다.In addition, the conventional optical repeater has a wide temperature range of the laser diode LD, so that the characteristics of the optical module, which is the
그리고, 일반적으로 중계기는, 앞서 설명한 중계기 내부 구성요소를 포함하고 있는 함체부와, 상기 함체부 내부의 앰프 방열을 위하여 함체부의 외부 일측에 구비되는 방열부로 이루어지나, 기존에는 앰프가 함체부의 내부에 포함되어 있음에 따라, 방열부의 면적이 넓어지고 냉각이 비효율적이라는 단점이 있었다.And, in general, the repeater is composed of a housing unit including the repeater internal components described above, and a heat dissipation unit provided on one side of the enclosure for heat dissipation of the amplifier inside the housing unit, but conventionally, the amplifier inside the housing unit As it is included, there is a disadvantage that the area of the heat dissipation portion is enlarged and cooling is inefficient.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시스템 기능 블록 및 분산된 제어부의 통합으로 구현의 단순화를 도모하고, 메인 앰프의 이득 조절이 가능하도록 하며, 광 중계기의 경우 광파장의 안정화를 도모하여 초저가의 광모듈 구현 및 호환성을 제공하고, 앰프 함체의 별도 구현으로 원가 절감 및 소형화를 유도하여, 저비용 중계기의 제작 및 운용/유지가 용이하도록 하는 이동 통신 시스템의 중계기 및 중계기 함체를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages and problems of the prior art, to simplify the implementation by the integration of the system function block and distributed control, to enable the gain control of the main amplifier, optical repeater In the case of the mobile communication system repeater to achieve the low-cost optical module implementation and compatibility by stabilizing the optical wavelength, and to induce cost reduction and miniaturization by implementing a separate housing of the amplifier, it is easy to manufacture and operate / maintain a low-cost repeater And it is an object of the present invention to provide a repeater housing.
본 발명의 상기 목적은 리모트부와 도너부로 이루어져 기지국과 이동 통신 단말 간의 신호를 중계하는 중계기로서, 중계기 감시를 위한 네트워크 관리 시스 템(NMS)과의 통신을 수행하는 모뎀과; 각종 표시를 위한 디스플레이 장치와; 상기 도너부의 송수신 모듈과 특정 전송로를 통해 신호를 송수신하는 리모트 송수신 모듈과; 상기 리모트 송수신 모듈을 통해 수신한 신호를 감쇄시키기 위한 감쇄기(ATT) 및 신호 증폭을 위한 앰프(AMP)를 포함하는 앰프부와, 상기 앰프부의 이득 조정을 위한 이득 조정부와, 사용자 입력에 따라 상기 이득 조정부를 통해 앰프부의 이득(Gain) 제어를 수행하는 제어부로 이루어지는 메인 앰프 모듈과; 상기 앰프부의 앰프로부터의 신호에서 원하는 주파수 대역만을 통과시켜 해당 주파수 대역의 신호가 송신 안테나를 통해 단말로 송신되도록 하며, 시스템의 출력 측정을 위한 신호 커플링을 수행하는 순방향 대역 통과 필터와; 상기 순방향 대역 통과 필터로부터 커플링된 신호를 외부로 출력하는 샘플링 포트(S/P)와; 상기 순방향 대역 통과 필터와 송신 안테나 사이에 위치하여 송신 안테나의 낙뢰를 차단하기 위한 낙뢰 차단기와; 수신 안테나의 낙뢰를 차단하기 위한 낙뢰 차단기와; 상기 수신 안테나를 통해 단말로부터 RF 신호를 수신하여 원하는 주파수 대역만을 통과시키며, 역방향 이득 조절을 위해 기지국과 중계기 간의 전송로 손실(Loss)에 해당하는 신호를 생성하는 신호 생성기(S/G: Signal Generator)의 신호 입력을 위한 신호 커플링을 수행하는 역방향 대역 통과 필터와; 상기 역방향 대역 통과 필터로부터의 신호를 증폭시켜 상기 리모트 송수신 모듈로 전송하는 드라이브 앰프; 및 상기 리모트 송수신 모듈로 전송되기 전 드라이브 앰프를 통과한 신호를 샘플링하기 위한 샘플링 포트; 를 포함하여 이루어지는 이동 통신 시스템의 중계기에 의해 달성된다.The above object of the present invention comprises a remote unit and a donor unit, which relays a signal between a base station and a mobile communication terminal, comprising: a modem for communicating with a network management system (NMS) for monitoring a repeater; A display device for various displays; A remote transmission / reception module for transmitting and receiving a signal through a transmission / reception module of the donor unit and a specific transmission path; An amplifier unit including an attenuator ATT for attenuating the signal received through the remote transceiver module and an amplifier AMP for amplifying a signal, a gain adjusting unit for gain adjustment of the amplifier unit, and the gain according to a user input A main amplifier module comprising a control unit which performs gain control of the amplifier unit through an adjustment unit; A forward band pass filter configured to pass only a desired frequency band from the signal from the amplifier of the amplifier unit so that a signal of the corresponding frequency band is transmitted to the terminal through a transmitting antenna, and perform signal coupling for measuring the output of the system; A sampling port (S / P) for outputting a signal coupled from the forward band pass filter to the outside; A lightning blocker positioned between the forward band pass filter and the transmitting antenna to block lightning of the transmitting antenna; A lightning blocker for blocking lightning of the receiving antenna; Signal generator (S / G) for receiving a RF signal from the terminal through the receiving antenna and passing only a desired frequency band and generating a signal corresponding to a transmission loss (Loss) between the base station and the repeater for the reverse gain control A reverse band pass filter for performing signal coupling for signal input; A drive amplifier for amplifying the signal from the reverse band pass filter and transmitting it to the remote transmission / reception module; And a sampling port for sampling a signal passing through a drive amplifier before being transmitted to the remote transceiver module. It is achieved by the repeater of the mobile communication system comprising a.
또한, 본 발명의 상기 목적은 리모트부와 도너부가 일체로 형성되어 기지국과 이동 통신 단말 간의 신호를 중계하는 지상 RF 중계기로서, 중계기 감시를 위한 네트워크 관리 시스템(NMS)과의 통신을 수행하는 모뎀과; 각종 표시를 위한 디스플레이 장치와; 도너 안테나의 낙뢰를 차단하기 위한 제1낙뢰 차단기와; 도너 안테나로부터의 신호가 하향 회로로만 입력되도록 상향 및 하향 신호를 구분하는 제1듀플렉서와; RF 신호의 잡음 성분을 줄이고 신호 성분을 증폭하는 저잡음 증폭기와; 도너 안테나를 통해 수신한 신호를 감쇄시키기 위한 감쇄기(ATT) 및 신호 증폭을 위한 앰프(AMP)를 포함하는 앰프부와, 상기 앰프부의 이득 조정을 위한 이득 조정부와, 사용자 입력에 따라 상기 이득 조정부를 통해 앰프부의 이득(Gain) 제어를 수행하는 제어부로 이루어지는 메인 앰프 모듈과; 리모트 안테나의 낙뢰를 차단하는 제2낙뢰 차단기와; 상기 메인 앰프 모듈의 출력 신호가 리모트 안테나를 통해 단말로 방사되도록 하고, 리모트 안테나로부터의 신호가 상향 회로로만 입력되도록 상향 및 하향 신호를 구분하는 제2듀플렉서와; 상기 제2듀플렉서로부터의 신호를 증폭시키는 드라이브 앰프와; 상기 드라이브 앰프로부터의 신호를 도너 안테나를 통해 방사하기 위해 무선 송출을 위한 실효 출력까지 증폭하는 고출력 증폭기; 를 포함하여 이루어지는 이동 통신 시스템의 중계기에 의해 달성된다.In addition, the object of the present invention is a terrestrial RF repeater which is formed integrally with the remote unit and the donor unit to relay a signal between the base station and the mobile communication terminal, and a modem for performing communication with a network management system (NMS) for repeater monitoring; ; A display device for various displays; A first lightning blocker for blocking lightning of the donor antenna; A first duplexer for dividing up and down signals so that a signal from a donor antenna is input only to a down circuit; A low noise amplifier for reducing noise components of the RF signal and amplifying the signal components; An amplifier unit including an attenuator ATT for attenuating a signal received through a donor antenna and an amplifier AMP for amplifying a signal, a gain adjusting unit for adjusting gain of the amplifier unit, and the gain adjusting unit according to a user input A main amplifier module comprising a control unit which performs gain control of the amplifier unit through; A second lightning blocker to block lightning of the remote antenna; A second duplexer configured to radiate an output signal of the main amplifier module to a terminal through a remote antenna and to separate an upstream and a downlink signal so that a signal from the remote antenna is input only to an upstream circuit; A drive amplifier for amplifying the signal from the second duplexer; A high output amplifier amplifying the effective signal for wireless transmission to radiate a signal from the drive amplifier through a donor antenna; It is achieved by the repeater of the mobile communication system comprising a.
또한, 본 발명의 상기 목적은 광전 변환 및 전광 변환을 수행하는 광 모듈을 각각 구비하는 리모트부와 도너부로 이루어져 기지국과 이동 통신 단말 간의 신호를 중계하는 광 중계기에 있어서, 상기 광 모듈은, 외부 온도에 따라 광 파장 및 세기가 변화하는 레이저 다이오드 모듈과; 상기 레이저 다이오드 모듈에 의한 광 모듈 특성 안정화를 위하여, 상기 레이저 다이오드 모듈의 하부면에 구비되어 펠티어 효과에 의해 상기 광 모듈 내의 레이저 다이오드 모듈(LD)의 하부면 냉각이 가능하도록 하는 열전 냉각 소자(TEC: Thermal Electronic Cooler); 및 상기 열전 냉각 소자의 적용으로 인해 발생하는 상하 온도차에 의한 이슬맺힘 현상을 제거하기 위한 하부 케이스; 가 순차적으로 적층된 구조로 이루어지는 이동 통신 시스템의 중계기에 의해 달성된다.In addition, the object of the present invention is an optical repeater comprising a remote unit and a donor unit each having an optical module for performing photoelectric conversion and all-optical conversion, and relays a signal between the base station and the mobile communication terminal, wherein the optical module is the external temperature A laser diode module whose optical wavelength and intensity change according to the present invention; In order to stabilize the optical module characteristics by the laser diode module, a thermoelectric cooling element (TEC) is provided on the lower surface of the laser diode module to enable cooling of the lower surface of the laser diode module LD in the optical module by the Peltier effect. Thermal Electronic Cooler); And a lower case for removing the dew condensation caused by the vertical temperature difference caused by the application of the thermoelectric cooling element; Is achieved by a repeater of a mobile communication system consisting of a sequentially stacked structure.
그리고, 본 발명의 상기 목적은 기지국과 이동 통신 단말 간의 신호를 중계하며 내부에 냉각 장치를 포함하는 중계기의 함체에 있어서, 앰프를 제외하고, 앰프 제어부를 포함하는 중계기 구성 요소를 수용하는 본 함체와; 상기 중계기 본 함체의 일측에 고정 설치되며, 일측면에 삽입홈이 형성되는 방열판과; 상기 방열판의 삽입홈에 삽입되며, 고발열부의 앰프를 수용하는 앰프 함체와; 상기 본 함체의 앰프 제어부와 앰프 함체의 앰프를 연결하기 위한 케이블을 수용하는 케이블 연결구; 를 포함하여 이루어지는 이동 통신 시스템의 중계기 함체에 의해 달성된다.In addition, the object of the present invention is a housing of a repeater, which relays a signal between a base station and a mobile communication terminal and includes a cooling device therein, the housing including a repeater component including an amplifier control unit, excluding an amplifier; ; A heat sink fixedly installed at one side of the repeater main enclosure and having an insertion groove formed at one side thereof; An amplifier housing inserted into an insertion groove of the heat sink and accommodating an amplifier of a high heat generating unit; A cable connector configured to accommodate a cable for connecting the amplifier control unit of the main body and the amplifier of the amplifier housing; It is achieved by the repeater enclosure of the mobile communication system comprising a.
본 발명에서 중계기는 그 전송로에 따라 도너와 리모트의 원격으로 구성되는 중계기류인 광 중계기, 마이크로웨이브 중계기, 지상광 RF 중계기 등이 될 수 있으며, 도너와 리모트가 일체로 이루어지는 중계기류인 무발진 RF 중계기(ICS), RF 중계기 및 기타 유사 형태의 RF 시스템, 위성 DMB용 갭 필러(Gap Filler)류, 지상파 중계기류 등의 시스템이 될 수 있고, 셀룰러 시스템, PCS 시스템, WCDMA 시스템, 휴대 인터넷 와이브로 시스템, 위성 DMB, 지상파 등 제반 이동 통신 시스템에 적용될 수 있다.In the present invention, the repeater may be an optical repeater, a microwave repeater, a terrestrial light RF repeater, etc., which are remotely constituted by donors and remotes according to the transmission path thereof, and a non-oscillating RF repeater which is a repeater composed of a donor and a remote unit. (ICS), RF repeaters and other similar RF systems, gap fillers for satellite DMB, terrestrial repeaters, and the like, and include cellular systems, PCS systems, WCDMA systems, portable Internet WiBro systems, It can be applied to various mobile communication systems such as satellite DMB and terrestrial waves.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the resulting effects thereof will be more clearly understood from the following detailed description based on the accompanying drawings.
먼저, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기의 구성도이다.First, Figure 2 is a block diagram of a repeater according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 중계기는 기지국의 RF 신호를 수신하여 출력하고, 입력되는 신호를 RF 신호로 기지국으로 송신하는 도너부(100)와, 특정 전송로를 통해 상기 도너부(100)의 신호를 수신하여 RF 신호로 이동 통신 단말로 전송하고, 단말로부터의 RF 신호를 상기 전송로를 통해 도너부(100)로 전송하는 리모트부(200)로 이루어진다.As shown, the repeater receives and outputs the RF signal of the base station, the
상기 도너부(100)는, 중앙 제어 유닛(110), Tx 드라이브 모듈(120), Rx 드라이브 모듈(130) 및 도너 송수신 모듈(140)로 구성된다.The
상기 중앙 제어 유닛(110)은, 디스플레이 장치인 형광 표시관(VFD; Vacuum Fluorescent Display, 111)과, 중계기 감시를 위한 외부의 네트워크 관리 시스템(NMS)과의 통신을 위한 모뎀(112), 상기 형광 표시관(111), 모뎀(112), Tx 드라이브 모듈(120), Rx 드라이브 모듈(130)을 제어하는 CPU(113)로 구성된다.The
Tx 드라이브 모듈(120)은 순방향 신호 처리 모듈로서, 기지국 RF 신호를 수 신하여 감쇄시키는 감쇄기(ATT, 121)와, 상기 감쇄기 출력 신호를 증폭시켜 증폭된 신호가 도너 송수신 모듈(140)로 입력되도록 하는 앰프(AMP, 122)를 포함하여 구성되며, 본 발명에서는 상기 감쇄기(121) 입력단에 파워 감지 유닛(PDU, 123)이 더 포함된다.The
상기 파워 감지 유닛(123)은 상기 감쇄기(121)로의 입력 신호를 커플링하여 기지국으로부터 광 중계기로 입력된 순방향 신호 레벨을 자동 측정하고, 이를 모뎀(112)을 통해 네트워크 관리 시스템(NMS)으로 보고하는 유닛으로서, 이는 입력 레벨에 따라 원격에서 감쇄 값을 조정할 수 있도록 한다.The
Rx 드라이브 모듈(130)은 도너 송수신 모듈(140)로부터 수신한 신호를 증폭하는 앰프(AMP, 131)와, 상기 앰프의 출력 신호를 감쇄시키는 감쇄기(ATT, 132) 및, 상기 감쇄기 출력 신호를 커플링하는 파워 감지 유닛(PDU, 133)을 포함하여 구성된다.The
상기 리모트부(200)는 네트워크 관리 시스템(NMS)과의 통신을 위한 모뎀(211), 디스플레이 장치인 형광 표시관(VFD, 212), 리모트 송수신 모듈(220)을 포함하고, 순방향 신호 처리를 위한 구성으로서 신호 증폭을 위한 메인 앰프 모듈(230), 순방향 대역 통과 필터(BPF, 240), 낙뢰 차단기(Arrestor, 250)를 포함하며, 역방향 신호 처리를 위한 구성으로서 낙뢰 차단기(260), 대역 통과 필터(270), 드라이브 앰프(280) 및 샘플링 포트(281)를 포함하여 구성된다.The
상기 리모트 송수신 모듈(220)은 도너부(100)의 리모트 송수신 모듈(220)과 신호 송수신을 수행한다.The remote transmission /
메인 앰프 모듈(230)은 제어부(231)와 앰프부(232)로 이루어지며, 앰프부(232)는 다시 이득 조정부(232-1)와 감쇄기(232-2) 및 앰프(232-3)로 이루어진다. 이때, 상기 이득 조정부(232-1)는 제어부(231)의 제어에 따라 상기 앰프(232-3)의 이득 조정을 수행하며, 상기 감쇄기(232-2)는 시스템 출력 제어를 위한 신호 감쇄를 수행하고, 상기 앰프(232-3)는 상기 제어부(231)를 통한 사용자 제어에 따라 이득 변화되며, 해당 이득에 따른 신호 증폭 및 고출력을 담당한다.The
즉, 상기 이득 조정부(232-1)는 감쇄 블록 및 이득 블록을 이용하여 -10dB 내지 +20dB의 이득 변화를 수행하여 앰프의 이득을 +40dB 내지 +70dB로 조정 가능하도록 구성되어, 운용 중 언제나 앰프의 이득 변경이 가능하게 된다.That is, the gain adjusting unit 232-1 is configured to adjust the gain of the amplifier to +40 dB to +70 dB by performing a gain change of -10 dB to +20 dB using the attenuation block and the gain block, so that the amplifier is always in operation. It is possible to change the gain.
한편, 상기에서 앰프부(232)는 이득 조정부(232-1) 및 감쇄기(232-2)와 하나의 앰프(232-3)로 구성된 것으로 도시 및 설명하였으나, 상기 감쇄기(232-2)의 입력단에 소출력 앰프가 추가 구성될 수도 있으며, 본 발명에서 상기 메인 앰프 모듈(230)은 기존 소신호 증폭 및 감쇄 기능을 담당하는 Tx 드라이브 모듈과, 신호 증폭 및 고출력 기능을 담당하는 메인 앰프의 기능을 통합한 것으로서, 별도의 제어부(231)를 구비하여 사용자의 제어에 따라 고정된 이득이 아닌, 가변적인 이득으로 신호 증폭을 수행할 수 있도록 구성된 것이다.On the other hand, although the
그리고, 메인 앰프 모듈(230)의 상기 제어부(231)는 사용자 입력에 따라 상기 앰프부(232)의 이득 제어를 수행하며, 앰프부(232) 뿐만 아니라 모뎀(211), 디스플레이 장치(VFD, 212) 및 역방향 신호 처리를 위한 드라이브 앰프(280)를 제어한다. 이에 따라, 본 발명에 의한 중계기 리모트부(200)는 리모트부(200)의 전체적 인 제어를 위한 별도의 제어부를 구비하지 않고, 메인 앰프 모듈(230)의 제어부(231)에 의해 각종 피제어장치를 제어할 수 있게 된다.The
또한, 메인 앰프 모듈(230)의 앰프부(232)는, 이득 및 자동출력제한(ALC) 기능을 위하여 자체적으로 앰프(232-3)의 출력 파워 감시를 수행하고, 출력 파워 감시 값을 상기 제어부(231)로 보고하며, 제어부(231)는 상기 보고된 출력 감시 파워값과 상기 앰프(232-3)와 낙뢰 차단기(250) 사이의 손실 파워값의 차이를 산출하여, 최종단 출력 파워값을 예상한다.In addition, the
또한, 상기 메인 앰프 모듈(230)은 온도 감시, RF 파형감시, RF 출력 검출, 출력값 상한 제한 기능 등을 제공할 수 있다.In addition, the
다음, 순방향 대역 통과 필터(240)는 상기 앰프부(232)의 앰프(232-2)로부터의 신호에서 원하는 주파수 대역만을 통과시켜 해당 주파수 대역의 신호가 송신 안테나를 통해 단말로 송신되도록 하며, 커플러의 기능을 포함하여 시스템의 출력 측정을 위한 신호 커플링을 수행한다.Next, the forward
상기 순방향 대역 통과 필터(240)로부터 커플링된 신호는 샘플링 포트(S/P, 241)를 통해 외부로 출력되며, 이는 사용자가 스펙트럼 계측기(S/A; Spectrum Analyzer) 등을 이용하여 시스템의 출력을 측정하기 위해 사용된다.The signal coupled from the forward
낙뢰 차단기(250)는 상기 순방향 대역 통과 필터(240)와 송신 안테나 사이에 위치하여 송신 안테나의 낙뢰를 차단하는 역할을 담당한다.The
다음, 역방향 신호 처리를 위한 구성에서, 역방향 대역 통과 필터(270)는 수신 안테나의 낙뢰를 차단하기 위한 낙뢰 차단기(260)를 통과한 단말의 RF 신호를 수신하여 원하는 주파수 대역만을 통과시키며, 역방향 이득 조절을 위한 커플러 기능을 포함하여 신호 커플링을 수행한다.Next, in the configuration for reverse signal processing, the reverse
이때, 상기 신호 커플링은 기지국과 중계기 간의 광 케이블 손실(Loss)에 해당하는 신호를 생성하는 신호 생성기(S/G: Signal Generator, 271)의 신호 입력을 위한 것으로서, 중계기 이득을 알 수 있도록 한다.In this case, the signal coupling is for signal input of a signal generator (S / G) that generates a signal corresponding to an optical cable loss (Loss) between the base station and the repeater, so that the repeater gain can be known. .
드라이브 앰프(280)는 구조 단순화를 위하여 종래 리모트부의 Rx 드라이브 앰프부와 저잡음 증폭기의 구성을 통합한 것으로서, 상기 역방향 대역 통과 필터(270)로부터의 신호를 증폭시켜 리모트 송수신 모듈(220)로 전송하며, 상기 드라이브 앰프(280)의 출력 신호는 리모트 송수신 모듈(220)로 전송되기 전에 샘플링 포트(281)에 의해 샘플링된다.The
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계기의 내부 구성도로서, 도너와 리모트가 일체형으로 이루어진 중계기에 관한 실시예를 나타낸다.3 is an internal configuration diagram of a repeater according to another embodiment of the present invention, and shows an embodiment of a repeater in which a donor and a remote are integrated.
도시된 바와 같이, 리모트부와 도너부가 일체로 형성되어 기지국과 이동 통신 단말 간의 신호를 중계하는 RF 중계기(300)는 도너 안테나(301)와 리모트 안테나(302)를 포함하여, 도너 안테나(301)를 통해 기지국과 신호를 송수신하며, 리모트 안테나(302)를 통해 이동 통신 단말과 신호를 송수신한다.As shown, the
상기 RF 중계기는 중계기 감시를 위한 외부의 네트워크 관리 시스템(NMS)과의 통신을 위한 모뎀(311), 디스플레이 장치인 형광 표시관(312), 도너 안테나(301) 신호의 낙뢰를 차단하는 제1낙뢰 차단기(320), 도너 안테나(301)로부터의 신호가 하향 회로로만 입력되도록 상향 및 하향 신호를 구분하는 제1듀플렉서(330), RF 신호의 잡음 성분을 줄이고 신호 성분을 증폭하는 저잡음 증폭기(331), 드라이브 앰프(370)로부터의 신호를 도너 안테나(301)를 통해 방사하기 위해 무선 송출을 위한 실효 출력까지 증폭하는 고출력 증폭기(332), 신호 증폭을 위한 메인 앰프 모듈(340), 상기 메인 앰프 모듈(340)의 출력 신호가 리모트 안테나(302)를 통해 단말로 방사되도록 하고, 리모트 안테나(302)로부터의 신호가 상향 회로로만 입력되도록 상향 및 하향 신호를 구분하는 제2듀플렉서(350), 리모트 안테나(302) 신호의 낙뢰를 차단하는 제2낙뢰 차단기(360) 및 상기 제2듀플렉서(350)로부터의 신호를 증폭시키는 드라이브 앰프(370)를 포함하여 구성된다.The RF repeater is a first lightning to block the lightning of the
메인 앰프 모듈(340)은 도 2의 실시예에서와 마찬가지로, 도너 안테나(301)를 통해 수신한 신호를 감쇄시키기 위한 감쇄기(ATT, 342-2) 및 신호 증폭을 위한 앰프(AMP, 342-3)를 포함하는 앰프부(342)와, 상기 앰프부(342)의 이득 조정을 위한 이득 조정부(342-1)와, 사용자 입력에 따라 상기 이득 조정부(342-1)를 통해 앰프부(342)의 이득(Gain) 제어를 수행하는 제어부(341)로 이루어지며, 상기 앰프(342-3)는 상기 제어부(341)를 통한 사용자 제어에 따라 이득 변화되고, 해당 이득에 따른 신호 증폭 및 고출력을 담당한다.As in the embodiment of FIG. 2, the
따라서, 도 2에서와 같이, 상기 이득 조정부(342-1)는 감쇄 블록 및 이득 블록을 이용하여 -10dB 내지 +20dB의 이득 변화를 수행하여 앰프의 이득을 +40dB 내지 +70dB로 조정 가능하도록 구성되어, 운용 중 언제나 앰프의 이득 변경이 가능하게 된다.Therefore, as shown in FIG. 2, the gain adjusting unit 342-1 is configured to adjust the gain of the amplifier to +40 dB to +70 dB by performing a gain change of -10 dB to +20 dB using the attenuation block and the gain block. The amplifier's gain can be changed at any time during operation.
그리고, 메인 앰프 모듈(340)의 제어부(341)는 사용자 입력에 따라 상기 앰프부(342)의 이득 제어를 수행하며, 앰프부(342) 뿐만 아니라 모뎀(311), 디스플레이 장치(VFD, 312) 및 역방향 신호 처리를 위한 드라이브 앰프(370)를 제어한다. 이에 따라, 본 발명에 의한 RF 중계기는 중계기 전체 제어를 위한 별도의 제어부를 구비하지 않고, 메인 앰프 모듈(340)의 제어부(341)에 의해 각종 피제어장치를 제어할 수 있게 된다.The
또한, 메인 앰프 모듈(340)의 앰프부(342)는, 이득 및 자동출력제한(ALC) 기능을 위하여 자체적으로 앰프(342-3)의 출력 파워 감시를 수행하고, 출력 파워 감시 값을 상기 제어부(341)로 보고하며, 제어부(341)는 상기 보고된 출력 감시 파워값과 상기 앰프(342-3)와 낙뢰 차단기 사이의 손실 파워값의 차이를 산출하여, 최종단 출력 파워값을 예상한다.Also, the
또한, 상기 메인 앰프 모듈(340)은 온도 감시, RF 파형감시, RF 출력 검출, 출력값 상한 제한 기능 등을 제공할 수 있다.In addition, the
드라이브 앰프(370)는 구조 단순화를 위하여 종래 중계기의 Rx 드라이브 앰프부와 저잡음 증폭기의 구성을 통합한 것이다.The
다음, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 중계기의 광 모듈 구성도이다.Next, Figure 4 is a block diagram of the optical module of the optical repeater according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 광 중계기의 도너부 및 리모트부를 구성하는 광 모듈(400)은, 외부 온도 변화에 따라 광 파장 및 세기 등의 특성이 변화하는 레이저 다이오드 모듈(LD, 410)을 포함하고 있다.As shown, the
본 발명의 광 모듈(400)은 레이저 다이오드 모듈(410)과 열전 냉각 소자인 TEC(Thermal Electronic Cooler) 모듈(420) 및 하부 케이스(430)가 순차적으로 적층된 구조로서, 상기의 레이저 다이오드 모듈(410)의 온도 변화에 따른 광 모듈 특성 변화를 줄여 광 모듈의 특성을 안정화시키기 위하여, 상기 광 모듈(400) 내의 레이저 다이오드 모듈(LD, 410)의 하부면에 TEC 모듈(420)을 개재한 구조이다.The
상기 TEC 모듈(420)은 P형 반도체와 N형 반도체의 배열로 구성되어, 전기 에너지를 열 에너지로 변환하여 냉각 작용을 수행하는 소자로서, 펠티어(Peltier) 효과에 의한 소자 양단의 흡열 또는 발열 현상에 의해 온도를 제어하며, N 타입 소자에 (+) 방향의 직류 전류가 흐르면, 전자들이 P 타입에서 N 타입 소자쪽으로 움직임에 따라, 콜드 사이드(Cold Side) 측이 열을 흡수하면서 온도가 떨어지게 되는 원리에 의해 냉각 작용을 수행한다. 이러한 열전 냉각 소자의 구성은 이미 공지된 바 있으므로 도면은 생략하였다.The
그리고, 상기 하부 케이스(430)는 열전 냉각 소자의 적용으로 인해 발생하는 상하 온도차에 의한 이슬맺힘 현상을 제거하기 위해 요구된다.In addition, the
마지막으로, 도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기 함체를 나타낸 것으로서, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기 함체의 사시도, 도 6은 도 5의 측면도, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계기 함체의 측면도이다.Finally, Figures 5 to 7 show a repeater housing according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a perspective view of the repeater housing according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a side view of Figure 5, Figure 7 is Side view of a repeater enclosure according to another embodiment of the invention.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 중계기 함체는 본 함체(510), 방열판(520), 앰프 함체(540), 케이블 연결구(550)를 포함하여 구성된다.As shown in Figures 5 and 6, the repeater housing of the present invention comprises the
상기 본 함체(510)는 앰프를 제외한 모든 중계기 구성 요소 즉, 필터, RF 모듈, 제어 모듈, 모뎀, 정류 모듈 등을 수용하며, 앰프 함체(540)는 고발열부인 앰프만을 수용한다. 메인 앰프가 별도 함체로 구현됨에 따라, 메인 앰프만의 교체로 시스템의 출력 상향 및 하향을 달성할 수 있게 된다.The
한편, 앰프 함체(540)의 위치는 도면에 도시된 위치로 한정되지 않고, 본 함체(510)의 전후면 어느 쪽이든 설치가 가능하며, 옥외형에 적합하도록 방수 타입으로 구현하는 것이 바람직하다.On the other hand, the position of the
또한, 상기 본 함체(510) 및 앰프 함체(540)의 도어는 우천시 유지보수를 위해 상부면이 개방되도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the door of the
상기 방열판(520)은 중계기 본 함체(510)의 일측에 고정 설치되는데, 그 일측면에는 삽입홈(530)이 형성되어 상기 앰프 함체(540)가 방열판(520)의 삽입홈(530)에 삽입되도록 한다.The
도 6에 도시된 케이블 연결구(550)는 본 함체(510)에 수용되는 앰프 제어부와 앰프 함체(540)에 수용되는 앰프를 연결하기 위한 케이블을 수용하는 케이스로서, 송신 출력 케이블 및 제어 케이블이 통과할 수 있도록 한다.The
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 중계기 함체는 냉각용 팬(560)을 더 포함하여 이루어질 수 있으며, 냉각용 팬(560)은 방열판(520)의 일측에 방열판의 냉각을 위해 배치된다.In addition, as illustrated in FIG. 7, the repeater housing may further include a cooling
상기의 냉각용 팬(560)은 고발열부에서 고열이 발생되어 방열판(520)만으로 는 냉각이 불가능한 경우에 구동되도록 한 것으로서, 냉각용 팬(560)에 의해 발생되는 바람이 방열판(520)을 냉각시킨다.The cooling
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. Should be. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
따라서, 본 발명 이동 통신 시스템의 중계기는, Tx 드라이브 모듈과 메인 앰프로 분리된 기존의 리모트 앰프부를 대신하여 소신호 증폭 및 감쇄 기능, 제어 기능이 구현된 메인 앰프 모듈을 적용함으로써, 사용자의 제어에 따른 이득 제어가 가능하다는 효과가 있고, 별도의 드라이브 앰프 설치가 불필요하다는 장점 및 자체적으로 파워 감지가 가능하여 별도의 파워 감지 유닛이 불필요하다는 장점이 있다. 또한, 메인 앰프 모듈의 제어부가 리모트부의 각 피제어장치들을 모두 제어함으로써, 별도의 리모트부 제어 장치가 불필요하다는 장점이 있으며, 이에 따라 리모트부가 간소화되며, 제어부의 부하가 감소된다는 장점이 있다.Therefore, the repeater of the mobile communication system of the present invention applies the main amplifier module in which the small signal amplification and attenuation function and the control function are implemented in place of the existing remote amplifier unit separated into the Tx drive module and the main amplifier, thereby controlling the user. According to the present invention, there is an advantage that the gain control is possible, and there is no need to install a separate drive amplifier and there is no need for a separate power sensing unit because power can be detected by itself. In addition, since the control unit of the main amplifier module controls all the controlled devices of the remote unit, there is an advantage that a separate remote unit control unit is unnecessary, thereby simplifying the remote unit and reducing the load of the control unit.
그리고, 본 발명의 중계기는 대역 통과 필터가 커플러 기능을 수행함으로써 별도의 커플러가 불필요하며, 리모트부의 역방향 모듈의 Rx 드라이브 앰프와 저잡음 증폭기를 하나의 드라이브 앰프로 구현하여 구조가 단순화된다는 장점이 있고, 도너부의 Tx 드라이브 앰프가 순방향 신호레벨을 자동으로 측정함으로써 원격에서 입력레벨에 따라 감쇄값을 조절할 수 있다는 효과가 있다.In addition, the repeater of the present invention has an advantage that a separate coupler is unnecessary because the band pass filter performs the coupler function, and the structure is simplified by implementing the Rx drive amplifier and the low noise amplifier of the reverse module of the remote unit as one drive amplifier. The donor's Tx drive amplifier automatically measures the forward signal level, allowing the attenuation value to be adjusted remotely according to the input level.
또한, 광 중계기는 광 모듈에 열전 냉각 소자를 부가하여 외부 온도에 따라 쉽게 광 모듈의 특성이 변화하지 않게 되며, 중계기 함체는 일체형 구조의 파워앰프를 제어부와 앰프부로 분리 구성하고, 앰프부를 함체의 외부에 위치시킴에 따라 앰프의 방열이 용이하고 방열판의 크기가 감소될 수 있을 뿐만 아니라, 함체의 크기가 작아져 시스템 내부의 모듈 배치 공간 확보에 유리하다는 장점이 있다.In addition, the optical repeater adds a thermoelectric cooling element to the optical module so that the characteristics of the optical module are not easily changed according to the external temperature, the repeater housing is configured to separate the power amplifier of the integral structure into the control unit and the amplifier unit, and the amplifier unit The external positioning of the amplifier facilitates heat dissipation of the amplifier and reduces the size of the heat sink, as well as the size of the enclosure, which is advantageous for securing module space inside the system.
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