KR20070063660A

KR20070063660A - 기지국의 안테나 급전선 공유 장치

Info

Publication number: KR20070063660A
Application number: KR1020050123657A
Authority: KR
Inventors: 김문기; 안종국; 하성호; 오세현
Original assignee: 에스케이 텔레콤주식회사
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2007-06-20

Abstract

본 발명은 동일한 주파수 대역의 신호를 복수의 송수신부를 이용하여 송수신하는 기지국 장비와, 상기 각 송수신부와 급전선을 통해 일대일 대응 연결되는 복수의 안테나를 포함하는 기지국에서, 상기 기지국 장비의 각 송수신부로부터 안테나까지 하나의 공통 급전선을 이용할 수 있도록 하는 기지국의 안테나 급전선 공유 장치에 관한 것이다.

본 발명의 기지국의 안테나 급전선 공유 장치는, 상기 기지국 장비 측 복수의 송수신부로부터의 신호를 각각 서로 다른 주파수 대역의 신호로 변환하여 하나의 공통 급전선을 통해 안테나 측으로 전송하는 제1주파수 변환기와; 상기 공통 급전선을 통해 수신되는 신호를 다시 주파수 대역 별로 분리하고 원래의 주파수 대역을 갖는 신호로 복원하여 상기 각 복수의 안테나로 출력하는 제2주파수 변환기; 를 포함함에 기술적 특징이 있다.

공통 급전선

Description

기지국의 안테나 급전선 공유 장치{Apparatus for Using Common Antenna Feeder in a Base Transceiver System}

도 1은 종래 복수의 안테나를 사용하는 기지국의 급전선 포설 구조를 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 안테나 급전선 공유 장치를 설명하기 위한 개념도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 안테나 급전선 공유 장치를 설명하기 위한 상세 구성도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 기지국 장비 10 : 송수신부

20 : 안테나 100 : 제1주파수 변환기

110, 230 : 믹서 111, 231 : 국부 발진기

130, 210 : 대역 결합 분배기

본 발명은 기지국의 안테나 급전선 공유 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게 는 동일한 주파수 대역의 신호를 복수의 송수신부를 이용하여 송수신하는 기지국 장비와, 상기 각 송수신부와 급전선을 통해 일대일 대응 연결되는 복수의 안테나를 포함하는 하나의 기지국에서, 상기 기지국 장비의 각 송수신부로부터 안테나까지 하나의 공통 급전선을 이용할 수 있도록 하는 기지국의 안테나 급전선 공유 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 기지국 장비로부터의 출력 신호를 안테나까지 전달하거나, 안테나로 수신된 신호를 기지국 장비로 전달하기 위해 상기 기지국 장비와 안테나 간에는 급전선이 포설된다.

그런데, 도 1에서와 같이 하나의 기지국 장비(10)가 섹터 별 신호 송수신부(11~13)를 포함하고, 각 신호 송수신부(11~13)로부터의 신호가 서로 다른 안테나(21~23)를 이용하여 송수신되는 경우, 현재 상기 신호 송수신부(11~13) 또는 안테나(21~23)의 수에 따라 기지국 장비(10)로부터 철탑에 설치되는 안테나(21~23)까지 각각의 급전선을 포설하여 사용하고 있다.

한편, 현재 이동 통신 시스템은 와이브로, 3 세대, 4 세대 등 새로운 통신 서비스의 출현으로 그 종류가 점차 증가하고 있어, 이에 따른 신규 기지국의 설치가 필요하며, 또한 기존 통신 서비스의 음영 지역 해소를 위한 기지국의 추가 설치도 지속적으로 이루어지고 있다.

그러나, 도 1에서와 같이 하나의 기지국에 복수의 급전선을 포설하게 되면 신규 기지국 설치 시 급전선 포설 비용 부담이 크고, 현재 건물 옥상 또는 철탑에는 각 이동 통신 사업자에 의해 여러 기지국들이 공용 설치되고 있어, 급전선의 설 치 공간이 부족할 뿐만 아니라 건물의 미관상 좋지 않다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 기지국에서 동일한 주파수 대역의 신호를 서로 다른 송수신부 및 안테나를 통해 송수신하는 경우, 주파수 변환 기술을 이용하여 기지국 장비의 각 송수신부로부터 안테나까지 하나의 공통 급전선을 이용할 수 있도록 하는 기지국의 안테나 급전선 공유 장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 동일한 주파수 대역의 신호를 복수의 송수신부를 이용하여 송수신하는 기지국 장비와, 상기 각 송수신부와 급전선을 통해 일대일 대응 연결되는 복수의 안테나를 포함하는 기지국에서, 상기 기지국 장비의 각 송수신부로부터 안테나까지 하나의 공통 급전선을 이용할 수 있도록 하는 기지국의 안테나 급전선 공유 장치로서, 상기 기지국 장비 측 복수의 송수신부로부터의 신호를 각각 서로 다른 주파수 대역의 신호로 변환하여 하나의 공통 급전선을 통해 안테나 측으로 전송하는 제1주파수 변환기와; 상기 공통 급전선을 통해 수신되는 신호를 다시 주파수 대역 별로 분리하고 원래의 주파수 대역을 갖는 신호로 복원하여 상기 각 복수의 안테나로 출력하는 제2주파수 변환기; 를 포함하는 기지국의 안테나 급전선 공유 장치에 의해 달성된다.

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.

먼저, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 안테나 급전선 공유 장치를 설명하기 위한 개념도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에서는 복수의 송수신부(10-1 ~ 10-n)를 포함하는 기지국 장비(10)로부터 복수의 안테나(20-1 ~ 20-n)까지 하나의 공통 급전선을 이용할 수 있도록 한다.

이를 위한 본 발명의 급전선 공유 장치는 각 송수신부(10-1 ~ 10-n)의 신호를 각각 서로 다른 주파수 대역으로 변환하는 제1주파수 변환기(100)와, 상기 제1주파수 변환기(100)와 하나의 공통 급전선으로 연결되며, 상기 서로 다른 주파수 대역의 신호를 각각 다시 원래의 주파수 대역의 신호로 변환하여 각각 해당 안테나(20-1 ~ 20-n)를 통해 송수신하기 위한 제2주파수 변환기(200)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 제1주파수 변환기(100)는 기지국 장비(10) 측에 설치되고, 제2주파수 변환기는 안테나(20-1 ~ 20-n) 측에 설치되며, 제1주파수 변환기(100)는 기지국 장비(10) 측의 각 송수신부(10-1 ~ 10-n)로부터의 신호를 서로 다른 주파수 대역으로 변환하여 공통 급전선을 통해 안테나(20-1 ~ 20-n) 측으로 전송하며, 제2주파수 변환기(200)는 공통 급전선을 통해 수신한 신호를 주파수 대역 별로 분리한 후 각각 원래의 주파수 대역으로 변환하는 것이다.

상기 제1주파수 변환기(100) 및 제2주파수 변환기(200)의 상세 구성을 도 3 을 통해 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 하나의 기지국은 n개의 송수신부 즉, 제1송수신부 내지 제n송수신부(10-1 ~ 10-n)가 포함되는 하나의 기지국 장비(10)와, 상기 제1송수신부 내지 제n송수신부(10-1 ~ 10-n)로부터의 신호를 각각 출력하기 위한 제1안테나 내지 제n안테나(20-1 ~ 20-n)로 구성된다. 여기서 n은 2 이상의 자연수이다.

그리고, 상기 제1송수신부 내지 제n송수신부(10-1 ~ 10-n)로부터의 신호를 공통 급전선을 이용하여 제1안테나 내지 제n안테나(20-1 ~ 20-n)로 전송하기 위한 본 발명의 안테나 급전선 공유 장치는 기지국 장비(10) 측과 공통 급전선 간에 구비되는 제1주파수 변환기(100)와, 상기 공통 급전선과 안테나(20-1 ~ 20-n) 측 간에 구비되는 제2주파수 변환기(200)를 포함한다.

제1주파수 변환기(100)는 각 송수신부(10-1 ~ 10-n)로부터의 신호를 국부 발진기(111-1 ~ 111-(n-1))의 신호를 이용하여 주파수 변환하는 복수의 믹서(110-1 ~ 110-(n-1))와, 상기 복수의 믹서(110-1 ~ 110-(n-1))로부터 출력되는 신호를 결합하여 공통 급전선을 통해 안테나(20-1 ~ 20-n) 측으로 송신하기 위한 하나의 대역 결합 분배기(130)로 구성된다. 여기서, 대역 결합 분배기(130)는 LPF, HPF, BPF 등의 필터 특성을 이용하여 주파수 대역 별로 분배 또는 결합을 수행한다.

이때, 상기 기지국 장비(10) 측의 제1송수신부 내지 제n송수신부(10-1 ~ 10- n)는 모두 동일한 주파수 대역(예: 800~810MHz)의 신호를 송수신하며, 이에 따라 상기 각 믹서(110-1 ~ 110-(n-1))는 믹서 출력 신호가 상기 대역 결합 분배기(130)에 의해 결합된 후 제2주파수 변환기(200)에서 다시 분리될 수 있도록 하기 위하여, 중심 주파수의 변환을 위해 서로 다른 주파수 신호를 발생시키는 국부 발진기(111-1 ~ 111-(n-1))를 이용한다.

그리고, 제2주파수 변환기(200)는 상기 공통 급전선을 통해 수신되는 신호를 주파수 대역 별로 분리하는 대역 결합 분배기(210)와, 상기 분리된 각 신호의 주파수를 다시 원래의 주파수로 변환하는 복수의 믹서(230-1 ~ 230-(n-1))로 구성된다.

이때, 상기 제2주파수 변환기(200)의 각 믹서들(230-1 ~ 230-(n-1))은 제1주파수 변환기(100)에 의해 중심 주파수가 이동된 신호를 원래의 주파수로 변환하여야하므로, 상기 제1주파수 변환기(100)에서 사용된 국부 발진기들(111-1 ~ 111-(n-1))과 동일한 주파수 신호를 발생시키는 국부 발진기들(231-1 ~ 231-(n-1))을 사용하여야 한다.

즉, 도면에 도시한 바와 마찬가지로, 제1주파수 변환기(100)에서 제1송수신부(10-1)와 연결되는 믹서(110-1)는 제1송수신부(10-1)로부터의 신호 주파수 F₁에 국부 발진기(111-1)의 주파수 F_C1을 더한 주파수(F₁+F_C1)의 신호를 출력하고, 제2송수신부(10-2)와 연결되는 믹서(110-2)는 제2송수신부(10-2)로부터의 신호 주파수 F₂에 다른 국부 발진기(111-2)의 주파수 F_C2를 더한 주파수(F₂+F_C2)의 신호를 출력하는 방식으로 주파수 상향 변환을 수행하면, 제2주파수 변환기(200)에서 제1안테나(20- 1)와 연결되는 믹서(230-1)는 상기 변환된 주파수(F₁+F_C1)의 신호를 다시 F_C1의 신호를 발생시키는 국부 발진기(231-1)를 이용하여 주파수 하향 변환을 통해 F₁의 주파수 신호를 출력하여 제1안테나(20-1)로 송신하고, 제2안테나(20-2)와 연결되는 믹서(230-2)는 상기 변환된 주파수(F₂+F_C2)의 신호를 다시 F_C2의 신호를 발생시키는 국부 발진기(231-2)를 이용하여 주파수 하향 변환을 통해 F₂의 주파수 신호를 출력하여 제2안테나(20-2)로 송신하는 것이다.

한편, 상기에서는 제1주파수 변환기(100)가 주파수를 상향 변환하는 업 컨버터 기능을 수행하고, 제2주파수 변환기(200)가 주파수를 하향 변환하는 다운 컨버터 기능을 수행하는 것으로 설명하였으나, 제1주파수 변환기(100)가 다운 컨버터 기능을 수행하고, 제2주파수 변환기(200)가 업 컨버터 기능을 수행하여도 무방함은 당연하다.

또한, 기지국 장비(10)에 n개의 송수신부(10-1 ~ 10-n)가 포함된 경우, 제1주파수 변환기(100)와 제2주파수 변환기(200)가 각각 모든 송수신부(10-1 ~ 10-n)로부터의 신호를 주파수 변환하기 위해 n개의 믹서를 포함할 수 있으며, 도면에서와 같이 n-1개의 믹서만을 포함하여 어느 하나의 신호에 대해서는 주파수 변환을 실시하지 않은 채로 송수신하도록 구성할 수도 있다.

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.

따라서, 본 발명의 기지국의 안테나 급전선 공유 장치에 의하면, 정부의 기지국 공용화 방침에 따른 기지국 별 급전선 포설 공간의 부족을 해소할 수 있고, 급전선의 포설량 축소에 따른 공사비용의 절감 및 건물 미관 개선의 효과를 기대할 수 있다.

Claims

동일한 주파수 대역의 신호를 복수의 송수신부를 이용하여 송수신하는 기지국 장비와, 상기 각 송수신부와 급전선을 통해 일대일 대응 연결되는 복수의 안테나를 포함하는 기지국에서, 상기 기지국 장비의 각 송수신부로부터 안테나까지 하나의 공통 급전선을 이용할 수 있도록 하는 기지국의 안테나 급전선 공유 장치로서,

상기 기지국 장비 측 복수의 송수신부로부터의 신호를 각각 서로 다른 주파수 대역의 신호로 변환하여 하나의 공통 급전선을 통해 안테나 측으로 전송하는 제1주파수 변환기와;

상기 공통 급전선을 통해 수신되는 신호를 다시 주파수 대역 별로 분리하고 원래의 주파수 대역을 갖는 신호로 복원하여 상기 각 복수의 안테나로 출력하는 제2주파수 변환기;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 안테나 급전선 공유 장치.
제1항에 있어서,

상기 기지국 장비는 제1 내지 제n송수신부를 포함하고, 상기 복수의 안테나가 각각 상기 제1 내지 제n송수신부로부터의 신호를 수신하기 위한 제1 내지 제n안테나인 경우,

상기 제1주파수 변환기는,

상기 기지국 장비 측의 제1 내지 제n송수신부로부터의 신호를 각각 서로 다른 주파수 신호를 발생시키는 제1 내지 제n국부 발진기를 이용하여 주파수 변환하고 출력하는 제1 내지 제n믹서와;

상기 제1 내지 제n믹서로부터 출력되는 n개의 서로 다른 주파수 대역의 신호를 결합하여 공통 급전선을 통해 상기 안테나 측으로 전송하는 대역 결합 분배기;

로 구성되며,

상기 제2주파수 변환기는,

상기 공통 급전선을 통해 수신되는 상기 결합된 신호를 주파수 대역 별로 분리하여 서로 다른 주파수 대역의 n개의 신호를 출력하는 대역 결합 분배기와;

상기 주파수 대역 별로 분리된 n개의 신호를 제1 내지 제n국부 발진기를 이용하여 주파수 변환하고 원래의 주파수 대역 신호로 복원하여 각각 제1 내지 제n 안테나로 출력하는 복수의 믹서;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 안테나 급전선 공유 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1주파수 변환기는, 상기 각 송수신부로부터의 신호의 주파수 대역을 상향 변환하며,

상기 제2주파수 변환기는, 상기 공통 급전선을 통해 수신한 신호를 주파수 대역별로 분리하여 주파수 대역을 하향 변환하는 것을 특징으로 하는 기지국의 안테나 급전선 공유 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1주파수 변환기는, 상기 각 송수신부로부터의 신호의 주파수 대역을 하향 변환하며,

상기 제2주파수 변환기는, 상기 공통 급전선을 통해 수신한 신호를 주파수 대역별로 분리하여 주파수 대역을 상향 변환하는 것을 특징으로 하는 기지국의 안테나 급전선 공유 장치.