KR20100118248A - 아이 엠 디(ｉｍｄ) 제거시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 WCDMA와 WIBRO 서비스를 동일 장비에서 동시에 서비스를 하게 되는 경우 WCDMA TX 신호와 WIBRO 신호가 상호 간섭을 일으켜 발생되는 아이 엠 디(IMD, Intermodualtion Distortion) 신호를 제거하기 위한 IMD 제거시스템에 관한 것으로, 서로 다른 주파수를 가지는 신호를 수신 받아 하나의 통합장비를 통해 각각의 기지국 및 단말국으로 송출되도록 하는 통합형 중계기에서 발생하는 IMD 신호를 제거하는 IMD 제거시스템에 있어서, 상기 통합장비는, 안테나 포트와, 상기 안테나 포트로부터 송수신되는 서로 다른 주파수를 가지는 신호를 전송하는 통합 전송부와, 임의의 주파수를 가지는 신호를 송수신하는 송수신부로 이루어진 제1듀플렉서와, 상기 통합 전송부에 의해 발생된 IMD 신호를 제거하는 간섭신호 제거용 필터부와, 상기 간섭신호 제거용 필터부에 의해 필터링된 서로 다른 주파수를 가지는 신호와 수신신호를 하나의 안테나포트를 통해 통합하는 하는 제2듀플렉서로 구성되며, 상기 통합전송부와, 제1듀플렉서와, 간섭신호 제거용 필터와, 제2듀플렉서를 모두 통합하는 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

무선통신망, 통합중계기, IMD, PIMD, 밴드 패스 필터, 밴드 리젝션 필터

Description

아이 엠 디(ＩＭＤ) 제거시스템{IMD Removing System}

본 발명은 아이 엠 디(IMD, Intermodualtion Distortion) 제거시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 WCDMA와 WIBRO와 같이 여러 주파수를 동일 장비에서 동시에 서비스를 하게 되는 경우 WCDMA TX 신호와 WIBRO 신호가 상호 간섭을 일으켜 발생되는 IMD 신호를 제거하기 위한 아이 엠 디(IMD) 제거시스템에 관한 것이다.

최근 이동통신 서비스가 다양화됨에 따라 인접 기지국 간섭이 증가하고 동일 이동통신 장비 내에서도 다양한 주파수가 혼합되어 사용하는 통합 장비가 많이 사용되어 이에 따른 주파수 간섭이 많이 발생하게 된다.

이동통신 장비에서 간섭신호가 발생하고 RX 신호에 영향을 주는 과정을 WCDMA 서비스 주파수와 WIBRO 서비스 주파수를 예로 들어 도 1에 도시하였으며, 이러한 영향은 WCDMA 및 WIBRO 통합형 장비 외에도 여러 경우에서 발생할 수 있다.

특히 도 2에 도시된 바와 같이 WCDMA와 WIBRO 서비스를 동일 장비에서 동시에 서비스를 하게 되면 WCDMA TX 신호와 WIBRO 신호가 상호 간섭을 일으켜 WCDMA RX 신호에 영향을 주게 된다. 이러한 영향으로 WCDMA RX신호 노이즈 레벨을 상승시켜 수신감도를 저하시키거나 콜 드롭(Call Drop)을 유발하게 된다.

2개 이상의 입력 주파수를 통합하여 서비스하는 중계기를 포함한 이동통신 장비는 이러한 다중 주파수(Multi Frequency)에 의해 다양한 기생신호가 발생하게 되며, 이러한 기생신호는 불필요한 다양한 주파수를 발생시켜 인근의 다른 이동통신 장비 및 자체 장비의 역방향 신호등에 영향을 주게 된다.

특히 도 2에 도시된 바와 같이 2160MHz를 센터 주파수로 사용하는 KTF WCDMA 신호와 2345MHz를 센터 주파수로 사용하는 KT WIBRO 신호를 통합하는 중계기의 경우 예를 들면 2160MHz 신호와 2345MHz 신호가 듀플렉서와 같은 패시브(passive) 소자를 거치면서 2160MHz와 2345MHz의 하모닉(Harmonic) 성분인 1975MHz 신호가 발생한다.

상기 1975MHz 신호는 WCDMA RX 서비스 주파수인 2160MHz~1980MHz 내에 존재하게 되어 WCDMA RX 노이즈 레벨을 상승시키게 된다. 이 영향으로 WCDMA RX Path 수신감도가 저하되고 경우에 따라서는 통화불능 상태가 발생하기도 한다. 이러한 이동통신 품질에 심각한 영향을 미치는 PIMD(Passive Intermodualtion Distortion) 신호를 제거하여만 원활한 서비스를 수행할 수 있게 된다.

이러한 간섭 신호를 제거하기 위해 DSP 기술을 통해 실제 사용 신호와 간섭에 의해 발생한 신호에 대해 그 위상을 분석하여 제거하는 방법이 제안되고 있다. 그러나 이러한 방법은 별도의 DSP 모듈이 추가되어야 함에 따라 비용이 증가하고 장비의 신뢰성도 감소시키게 된다.

또, 도 3에 도시된 바와 같이 간섭이 발생할 만한 주파수 Path를 하드웨어적으로 완전 분리하여 사용하는 방법이 있으나, 이 방법은 통합형 장비의 의미가 없어지게 된다는 문제점이 있다.

또 다른 방안으로 이동통신 장비의 서비스 출력을 IMD가 발생하지 않는 레벨로 감소시켜 서비스 하는 방법이 있으나, 이러한 방법은 장비 효율을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 WCDMA와 WIBRO 서비스를 동일 장비에서 동시에 서비스를 하게 되는 경우 WCDMA TX 신호와 WIBRO 신호가 상호 간섭을 일으켜 발생되는 IMD 신호를 제거하기 위한 IMD 제거시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. 이는 WCDMA와 WIBRO 통합형 장비뿐만 아니라 여러 주파수를 하나의 장비에서 동시에 서비스하게 되는 모든 경우에 공통적으로 해당된다.

즉, 본 발명은 WCDMA와 WIBRO 서비스를 동일 장비에서 동시에 서비스를 하게 되는 경우 WCDMA TX 신호와 WIBRO 신호가 상호 간섭을 일으켜 WCDMA RX 신호에 영향을 주는 현상이 발생되며, 이러한 현상은 WCDMA RX 신호의 노이즈 레벨을 상승시켜 수신감도를 저하시키거나 콜 드롭(Call Drop)을 유발시키며, WCDMA RX 신호의 노이즈 레벨을 상승시키는 IMD 영향을 제거하기 위한 것이다.

또, 본 발명은 별도의 신호처리모듈을 추가시키지 않고 기존의 장비 효율을 그대로 사용할 수 있도록 하여, 장비 개발비용을 최소화하고 신뢰성을 극대화할 수 있도록 하는 IMD 제거시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

즉, 본 발명은 이동통신 품질에 심각한 영향을 미치는 PIMD 신호를 필터링을 통해 제거하여 별다른 추가 장비 없이 원활한 서비스가 가능하도록 하고 더 나아가 동일한 제거 방법으로 기지국 공용화 장비 및 다양한 통합형 이동통신 장비에 유용하게 사용하도록 하여 저렴하면서도 성능이 우수한 서비스를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 서로 다른 주파수를 가지는 신호를 수신 받아 하나의 통합장비를 통해 각각의 기지국 및 단말국으로 송출되도록 하는 통합형 중계기에서 발생하는 IMD 신호를 제거하는 IMD 제거시스템에 있어서, 상기 통합장비는, 안테나 포트와, 상기 안테나 포트로부터 송수신되는 서로 다른 주파수를 가지는 신호를 전송하는 통합 전송부와, 임의의 주파수를 가지는 신호를 송수신하는 송수신부로 이루어진 제1듀플렉서와, 상기 통합 전송부에 의해 발생된 IMD 신호를 제거하는 간섭신호 제거용 필터부와, 상기 간섭신호 제거용 필터부에 의해 필터링된 서로 다른 주파수를 가지는 신호와 수신신호를 하나의 안테나포트를 통해 통합하는 하는 제2듀플렉서로 구성되며, 상기 통합전송부와, 제1듀플렉서와, 간섭신호 제거용 필터와, 제2듀플렉서를 모두 통합하는 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 통합형 중계기는, 광 중계기, RF 중계기, ICS 중계기, 마이크로웨이브(Microwave) 중계기, DPD 중계기 등 여러 중계기 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 간섭신호 제거용 필터부는, 특정 주파수 범위의 신호만 통과시키는 밴드패스필터인 것이 바람직하다.

상기 간섭신호 제거용 필터부는, 특정 주파수 범위의 신호만 제거시키는 밴 드 리젝션 필터인 것이 바람직하다.

상기 안테나 포트는, 하나의 안테나가 연결되는 단일포트인 것을 특징으로 한다.

상기 통합형 중계기는, WCDMA TX 신호와 WIBRO DL/UL 신호 및 WCDMA RX 신호를 상기 안테나 포트로 정합되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 기존에 WCDMA 서비스용 장비와 WBRO 서비스용 장비를 각각 별도로 서비스하던 것을 서비스업체 통합과 기지국 공용화 등으로 하나의 장비로 여러 주파수를 사용하는 통합형 추세에 따라, 이에 발생하는 다양한 간섭신호를 간섭신호 제거용 필터를 사용하여 효과적으로 제거할 수 있도록 한다.

본 발명은 간단히 PIMD 신호를 제거하여 여러 주파수를 공용화함에 따라 주파수 이용의 효율을 높이고 장비 중복에 따른 자원 낭비를 줄이는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

WCDMA 및 WIBRO 서비스를 수행할 수 있는 통합형 광 중계기의 경우 본 발명 에 따른 서로 다른 주파수를 가지는 신호를 기지국(200)(300)으로부터 수신 받아 MHU(Main Hub Unit)(100)를 통해 광케이블을 이용하여 ROU(Remote Optic Unit, RF Outdoor Unit)(350)로 전송하고 통합형 중계기에서 상기 ROU(350)에 적용되는 멀티플렉스(400)는 WCDMA TX와 WIBRO DL/UL을 결합하는 듀플렉스(470)와, 상기 듀플렉스(440,450,470)로부터 발생된 IMD 신호를 제거하는 간섭신호 제거용 필터부(430)와 간섭신호가 제거 된 WCDMA TX와 WIBRO DL/UL신호를 통합(421)한 부분과 WCDMA RX부분(422)을 통합한 제2듀플렉스(420), 이 모든 것을 하나로 통합한 멀티플렉서(400)를 포함한다.

상기 통합형 중계기는 광 중계기, RF 중계기, ICS 중계기, 마이크로웨이브(Microwave) 중계기, DPD 중계기 중 적어도 하나이다.

상기 간섭신호 제거용 필터부(430)는 특정 주파수 범위의 신호만 통과시키는 밴드패스필터이거나, 특정 주파수 범위의 신호만 제거시키는 밴드 리젝션 필터이다.

상기 안테나 포트(410)는 하나의 안테나가 연결되는 단일포트이다.

상기 통합형 중계기는 WCDMA TX 신호와 WIBRO DL/UL 신호 및 WCDMA RX 신호를 상기 안테나 포트로 정합되도록 한다.

상기와 같이 구성된 IMD 제거시스템의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

KTF WCDMA와 KT WIBRO 통합형 중계기를, 예로 들면 KTF TX 서비스 주파수는 2150MHz~2170MHz이고, KT WIBRO 서비스 주파수는 2330MHz~2360MHz 주파수를 사용한다. 상기 주파수가 듀플렉서 등에 의해 하나로 합쳐지면 도 5에 도시된 바와 같이 두 신호 성분에 의한 IMD 신호가 발생한다.

상기와 같이 발생된 IMD 신호 중에 1975MHz에서 발생하는 주파수는 KTF WCDMA RX 서비스 주파수 1960MHZ~1980MHz 주파수와 겹치게 되어 통합형 장비에서는 상기 IMD 신호와 실제 단말기에서 수신되는 RX 주파수와 겹쳐지게 되고, 통합형 장비에서는 WCDMA RX Thermal 노이즈 레벨 이상 발생한 IMD 신호만큼 수신감도가 저하되어 서비스 영역이 줄어들게 되며, 경우에 따라서는 핸드오프에 영향을 미치거나 콜 드롭(Call Drop)이 발생할 수도 있다.

따라서 본 발명은 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 WCDMA TX 신호와 WIBRO 신호를 정합(Junction)시켜주는 제 1 듀플렉서(470)를 거쳐서 발생한 IMD 신호(1975MHz)를 제거하고, 실제 서비스 주파수(2160MHz, 2365MHz)는 통과시키는 밴드패스필터(도 6의 430) 또는 특정 주파수범위만 제거하는 밴드 리젝션 필터를 사용하여 IMD 신호를 제거시킨다.

상기와 같이 IMD 제거용 필터부(430 또는 도7 ⓑ)를 사용한 후 WCDMA RX 신호와 정합하기 위해 WCDMA TX와 WIBRO 주파수를 모두 포함하는 필터와 WCDMA RX 주파수를 수용하는 필터를 정합하는 제 2 듀플렉서(420)를 거친다(도 8의 ⓒ 참조). 따라서 멀티플렉서(400)를 통해 출력되는 WCDMA RX 신호에 대해 노이즈 레벨이 상승하지 않게 된다.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이 IMD가 제거된 신호를 WCDMA RX와 정합하면 RX 품질에 아무런 영향을 미치지 많게 된다. 제시한 구성대로 하게 되면 WCDMA TX와 WIBRO DL/UL 신호, WCDMA RX 신호를 하나의 안테나 포트(410)로 정합이 가능하게 된다.

따라서 이러한 IMD 문제로 기존에 통합형 장비에서 WCDMA TX/RX 용 안테나 포트와 WIBRO DL/UL용 안테나 포트 등 별도로 사용하던 것을 하나의 안테나 포트로 통합하여 사용할 수 있으므로 장비 개발 비용 및 운용비용이 절감되고 장비 경량화에도 많은 효과를 발휘할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 IMD 즉, PIMD 제거시스템은 상술한 실시예에 따른 KTF WCDMA 및 KT WIBRO 통합형 장비뿐만 아니라 여러 주파수가 합쳐져서 운용되는 모든 장비에 같은 방법으로 적용할 수 있다.

현재 이동통신 시장에서 SKT, KTF, LGT, KT 등의 사업자가 CDMA, WCDMA, WIBRO 등 다양한 주파수로 여러 가지 서비스를 제공하고 있다. 이러한 다양한 이동통신 서비스를 제공하기 위해 건물 옥상에 사업자별 각각 안테나를 사용하여 서비스를 하고 있는데, PIMD 제거 기술을 이용하면 여러 서비스 업체의 안테나를 하나로 통합하여 하나의 안테나로 다양한 주파수를 통합 서비스 할 수 있다. 이는 자원의 효율화 및 도시미관 개선에 많은 기여를 할 수 있다.

이상에서 실시예를 토대로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능하다. 따라서 위의 기재 내용에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 아니한다.

도 1은 간섭신호가 RX 신호에 영향을 주는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 IMD 신호를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 IMD를 제거하기 위해 일반적으로 사용하는 방법의 설명도이다.

도 4는 종래기술에 따른 광중계기를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 종래기술에 따른 RF 중계기를 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 광중계기를 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 본 발명에 따른 RF 중계기를 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 본 발명에 따른 통합 중계기에서 하나의 안테나를 사용하여 WIBRO Dl/UL, WCDMA TX, WCDMA RX 신호를 모두 정합해서 사용하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100 : MHU (Main Hub Unit)

200, 300 : 기지국

350 : ROU(Remote Optic Unit, RF Outdoor Unit)

400 : 멀티플렉서

410 : 안테나 포트

470 : 제 1 듀플렉서

421 : 통합 TX 전송부

422 : 수신부

430 : 간섭신호 제거용 필터부

431 : 밴드 패스 필터

432 : 밴드 리젝션 필터

440, 450, 460 : 입출력포트

420 : 제 2 듀플렉서

Claims (6)

1. 서로 다른 주파수를 가지는 신호를 수신 받아 하나의 통합장비를 통해 각각의 기지국 및 단말국으로 송출되도록 하는 통합형 중계기에서 발생하는 IMD 신호를 제거하는 IMD 제거시스템에 있어서,

   상기 통합장비는, 안테나 포트와, 상기 안테나 포트로부터 송수신되는 서로 다른 주파수를 가지는 신호를 전송하는 통합 전송부와, 임의의 주파수를 가지는 신호를 송수신하는 송수신부로 이루어진 제1듀플렉서와, 상기 통합 전송부에 의해 발생된 IMD 신호를 제거하는 간섭신호 제거용 필터부와, 상기 간섭신호 제거용 필터부에 의해 필터링된 서로 다른 주파수를 가지는 신호와 수신신호를 하나의 안테나포트를 통해 통합하는 하는 제2듀플렉서로 구성되며,

   상기 통합전송부와, 제1듀플렉서와, 간섭신호 제거용 필터와, 제2듀플렉서를 모두 통합하는 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이 엠 디(IMD) 제거시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 통합형 중계기는, 광 중계기, RF 중계기, ICS 중계기, 마이크로웨이브(Microwave) 중계기, DPD 중계기 등 여러 주파수를 사용하는 통합형 장비 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 아이 엠 디(IMD) 제거시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 간섭신호 제거용 필터부는,

   특정 주파수 범위의 신호만 통과시키는 밴드패스필터인 것을 특징으로 하는 아이 엠 디(IMD) 제거시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 간섭신호 제거용 필터부는,

   특정 주파수 범위의 신호만 제거시키는 밴드 리젝션 필터인 것을 특징으로 하는 아이 엠 디(IMD) 제거시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 안테나 포트는, 하나의 안테나가 연결되는 단일포트인 것을 특징으로 하는 아이 엠 디(IMD) 제거시스템.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 통합형 중계기는, WCDMA TX 신호와 WIBRO DL/UL 신호 및 WCDMA RX 신호를 상기 안테나 포트로 정합되도록 하는 것을 특징으로 하는 아이 엠 디(IMD) 제거시스템.

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