KR20150140151A

KR20150140151A - 소방무선과 이동통신망을 통합한 다중대역 컴바이너

Info

Publication number: KR20150140151A
Application number: KR1020140068567A
Authority: KR
Inventors: 강성용
Original assignee: (주)엠엘테크놀로지스
Priority date: 2014-06-05
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2015-12-15

Abstract

본 발명은 소방무선과 이동통신 서비스를 위한 서로 다른 주파수대역 안테나를 하나로 통합 할 수 있도록 하는 다중 대역 컴바이너에 관한 것으로, 서비스 안테나와 결합을 위해 듀플렉서(Duplexer), 멀티플렉서(Multiplexer)와 디플렉서(Diplexer)를 내장하여 구성한 컴바이너(Combiner)이다
본 발명에 따른 다중 대역 컴바이너는 먼저, 소방무선통신신호, CDMA(Code Division Multiple Access)신호, WCDMA(Wide band Code Division Multiple Access) 신호, LTE(Long Term Evolution) 신호, WiFi(Wireless Fidelity)를 송수신하는 중계기와 서비스 안테나에 위치하여 와 소방무선 및 각 사업자의 CDMA/WCDMA/LTE/
WiFi 신호를 결합한 후 이를 상위주파수 밴드와 하위주파수 밴드를 분배하여 결합하는 구조를 지니고 있으며, 무선중계기와는 입/출력기준은 4개의 Port로 구성되며,
다중대역 안테나와의 입/출력은 1개의 포트로 이루어지는 구조이다.

Description

소방무선과 이동통신망을 통합한 다중대역 컴바이너{Multi Band Combiners obtains That integration service For Mobile communication and Fire-fighting wireless}

[0001]본 발명은 소방무선과 각 사업자별 이동통신의 주파수 대역을 통합한 다중 대역 컴바이너에 관한 것으로 이동통신의 네트워크 환경구축이 다수 주파수 밴드가 혼재된 서로 다른 주파수 밴드를 하나로 통합된 안테나와 접속이 가능하도록 하는 소방무선통신과 이동통신의 다중 대역 콤바이너에 관한 것이다.

[0002] 2012년 2월 이후 소방무선통신은 초고층에 의무적으로 설치함을 법규화 됨으로 필수적으로 설치를 해야 한다.

[0003] 무선 통신은 화재 및 재난 대비하여 서비스 하는 소방무선과 음성과 데이터 위주의 서비스를 하는 CDMA(Code Division Multiple Access)신호, WCDMA(Wide band Code Division Multiple Access)신호, LTE(Long Term Evolution)신호, WiFi(Wireless Fidelity 무선 이동통신 서비스로 다양한 되고 있다.

[0004] 각각의 소방무선통신과 이동 무선 통신 서비스는 각각 다른 주파수 대역을 사용하여야 하므로 각각의 서비스를 받기 위해서는 각각의 무선 이동 통신 단말기(MS : Mobile Station)가 있어야 하며 또한 각각의 무선 기지국 (BTS : Base Transceiver Station)을 설치한다.

[0005] 또한 기지국과 멀리 떨어져 있는 지역이나 지하상가, 터널, 지하 주차장, 빌딩 등과 같은 전파 음영 지역들은 중계기를 설치하여 전파 음영 지역에 있는 서비스 이용자에게도 무선 통신 서비스가 가능하도록 한다. 즉, 각각의 중계기는 음영 지역이나 차폐된 공간에 설치되어 각각의 기지국 신호를 광링크 또는 RF 중계로 접속되어 지하나 빌딩 같은 전파 음영지역에서의 무선 통신 서비스의 이용을 가능하게 한다. 소방무선 통신도 이와 유사하게 무선통신 서비스를 행하고 있다.

[0006] 도 1은 중계기를 이용한 인 빌딩(In-building) 서비스를 간략하게 나타낸 구성도이다.

[0007] 도 2은 기존에 사용하는 무선통신을 를 이용한 소방무선 통신과 이동통신의 서비스 구성도를 간략하게 도시한 것이다.

[0008] 도 2에 도시된 소방무선중계(201)서 440MHz ~ 450MHz 대역 송수신 신호는 외부에 시설된 듀플

랙서를 거쳐 단일 포트로 분배기(221)를 거쳐 서비스 안테나(231)로 통해 단말기(241)로 송신하며, 서비스 안테나(231)를 통해 (231)수신한 신호는 분배기(221)를 거친 후 이 신호를 소방무선중계기

(201)로 송신한다.

[0009] 도 2에 도시된 A사의 중계기(202)의 신호는 CDMA/WCDMA/LTE 송신 대역인 819MHz ~ 823MHz, 905MHz ~ 915MHz, 1735MHz ~ 1745MHz, 1961MHz ~ 1980MHz를 멀티플렉서(212)로 송신되어 지며, 이 신호는 고출력 Power이므로 분배기(222)에 결합후 서비스 안테나(232)로 송신되어 지며 이신호를 단말기(242)로 전송되어 지며, 또한 수신대역인 864MHz ~ 868MHz, 950MHz ~ 960MHz, 1830MHz ~ 1849MHz, 2151MHz~2170MHz는 단말기(242)로 수신된 신호는 분배기(222)를 거쳐 멀티플렉서(212)를 통과하여 인빌딩내 설치된 중계기로 수신하는 방식이다.

[0010] 도 2에 도시된 B사의 중계기의 신호는 CDMA/WCDMA/LTE 송신 대역인 825MHz ~ 838MHz,1756MHz ~ 1764MHz, 1931MHz ~ 1959MHz를 멀티플렉서(213)로 송신되어 지며, 이 신호는 고출력 Power이므로 분배기(223)에 결합후 서비스 안테나(233)로 송신되어 지며 이신호를 단말기(243)로 전송되어 지며, 또한 수신대역인 870MHz ~ 883MHz, 1851MHz ~ 1859MHz, 2121MHz ~ 2149MHz 단말기(243)로 수신된 신호는 분배기(223)를 거쳐 멀티플렉서(213)를 통과하여 인 빌딩내 설치된 중계기(203)로 수신하는 방

식이다.

[0011] 도 2에 도시된 C사의 중계기의 신호는 CDMA/WCDMA/LTE/ 송신 대역인 840MHz ~ 849MHz, 1771MHz ~ 1780MHz, 1920MHz~1929MHz, 2400MHz~2500MHz,를 멀티플렉서(214)로 송신되어 지며, 이 신

호는 고출력 Power이므로 분배기(224)에 결합후 서비스 안테나(234)로 송신되어 지며 이 신호를 단

말기(244)로 전송되어 지며, 또한 수신대역인 885MHz~894MHz, 1861MHz~1870MHz, 2110MHz~2119MHz

단말기(243)로 수신된 신호는 분배기(224)를 거쳐 멀티플렉서(214)를 통과하여 인 빌딩내 설치된

중계기(204)로 수신하는 방식이다.

[0012] 도2에 도시된 바와 같이 듀플렉서(211) 과 멀티플렉서(212)(213)(214)를 인빌딩 공간에 별도

로 시설이 되므로 시설공간이 많이 차지하고 있고 외부에 중계기(201)(202)(203)(204)별로 송수신 대역별로 분배기(221)(222)(223)(224)를 시설하고 또한 서비스안테나(231)(232)(233)(234)를 시설

해야 함으로 여기에 소요되는 투자비가 증가하는 요인이 되는 문제점을 가지고 있다.

[0013] 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 소방무선통신과 3개사 이동통신 업체의 공용화로 안테나를 활용하기 위해 대역밴드 컴바이너 구조로 이동통신에 고출력 인빌딩(In_Building)망을 구축하는데 목적이 있다.

[0014] 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 대역밴드 컴바이너는, 내부구조로 소방무선의 밴드패스와 각 이동통신사별 멀티플렉서스 필터 그리고 디플렉서(Diplexer)를 내장하여 이동통신사별 CDMA/WCDMA/LTE/WiFi의 신호의 대역을 결합하여 하나의 안테나로 송수신 되어지며 입/출력 포트는 소방무선과 이동통신 사업자의 중계기와 결합하는 입출력 4개의 포트와 소방무선 1개의 이동통신사의 안테나와는 입출력 1개의 포트로 결합하는 특징을 가지도록 한다.

[0015] 여기서, 상기 소방무선의 밴드패스 필터는 중계기와 입출력 1개의 포트로 구성되며 이동통신에 사용하는 주파수와 재결합하여 Low 주파수 대역으로 재분배하여 Diplexer로 입출력되어 지며 주파수 대역은 440~450MHz로 구성한다.

[0016] 여기서, 상기 이동통신사별 멀티플렉서는 이동통신사별 서비스하는 주파수 밴드별 CDMA/WCDMA/LTE/WiFi 입출력 신호를 분배 또는 결합하여 대역밴드 컴바이너 내의 Diplexer와 결합하는 구조로 한다.

[0017] 여기서 상기 디플렉서(Diplexer)는 소방무선의 주파수 대역과 각 이동통신사별 주파수대역 CDMA/WCDMA/LTE/WiFi 신호를 결합 및 분배를 1000MHz 이하와 1000MHz 이상으로 나누어 입출력 신호를 안테나 1포트와 결합이 용이하도록 한다.

[0018] 여기서, 상기 다중 대역 컴바이너는 안테나와 결합하기 위해 300Watt 이상의 고출력이므로 이를 각 인빌딩의 각 층별로 서비스하기 위해 광대역 High Power 분배기와 결합이 필요로 한다.

[0019] 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 소방무선통신과 3개사 이동통신 업체의 공용화로 안테나를 활용하기 위해 대역밴드 컴바이너 구조로 4개사 시설비용을 1/4이상 절감하는 효과를 주고 또한 설치작업 시간과 건물 내의 친환경적인 이동통신 망 구축하는데 목적이 있다

[0034] 1 은 소방무선과 이동통신 중계기를 이용한 인 빌딩(In-building) 서비스의 시스템 구성 이다.
[0035]도 2 는 기존의 서비스 방식으로 소방무선 및 이동통신의 구체적인 서비스 방식의 구성도를 간략하게 도시한 것이다.
[0036] 도 3 은 본 발명에 따른 다중대역 컴바이너와 다중대역 분배기를 결하여 다중대역 송수신 안테나와 소방무선 및 이통통신과의 통신 서비스의 구성도를 도시한 것이다.

[0020] 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 대역밴드 컴바이너에 대하여 상세한 구조와 적 용된 내용과 효과를 살펴보고 기존방식과 차이점을 살펴본다.

[0021] 도 3은 본 발명에 공용안테나와 결합을 위해 적용한 소방무선과 이동통신의 CDMA/WCDMA/LTE/WiFi 중계기와 접속한 다중대역 컴바이너와 결합한 서비스 구성도를 도시한 것이다.

[0022] 도 3에 도시된 소방무선 중계기(301) 신호인 사용 주파수 대역은 440MHz ~ 450MHz를 다중대역 컴바이너(300)의 입 /출력포트와 접속하고, A사의 중계기(302)의 신호인 사용주파수 대역은 819MHz ~ 823MHz, 905MHz ~ 915MHz, 1735MHz ~ 1745MHz, 1961MHz ~ 1980MHz, 864MHz ~ 868MHz, 950MHz ~ 960MHz, 1830MHz ~ 1849MHz를 다중 대역 컴바이너(300)의 입출력포트와 입출력 포트와 접속하고, B사의 중계기(303)의 신호인 사용주파수 대역은 825MHz ~ 838MHz, 1756MHz ~ 1764MHz, 1931MHz ~ 1959MHz, 870MHz ~ 883MHz, 1851MHz ~ 1859MHz, 2121MHz ~ 2149MHz를 다중대역 컴바이너(300)의 입 출력포트와 접속하고, C사의 중계기(304)의 신호인 사용주파수 대역은840MHz ~ 849MHz, 1771MHz ~ 1780MHz, 1920MH z~ 1929MHz, 2400MHz ~ 2500MHz, 885MHz ~ 894MHz, 1861MHz ~ 1870MHz, 2110MHz ~ 2119MHz 다중대역 컴바이너(300)의 입출력포트와 접속한다.

[0023] 도 3에 도시된 디플렉서(300)은 다중대역 주파수 22개 Band를 하나의 입출력 포트로 High Power 분배기 (330)과 결합하여 여기서 다중대역 신호를 송수신 안테나로 전달되어지며, 이신호가 중계기(301)(302)(303)(304)신호와 단말기(351)(352)가 사용된다.

[0024] 도 3에 도시된 분배기(330)는 중계기(301)(302)(303)(304)와 단말기사이에 고출력 50dBm

이상과 다중대역 840MHz~ 2500MHz를 송수신 가능한 주파수 대역을 확보하는 분배기이다.

[0025] 도 3에 도시된 다중대역 송수신 안테나는(340) 중계기(301)(302)(303)(304)와 단말기사이에 고출력 50dBm 이상과 다중대역 840MHz~ 2500MHz를 송수신 서비스가 가능한 안테나 이다.

[0027] 도 3에 도시된 다중대역 컴바이너(300)의 내부구조에서 소방무선 중계기(301) 송수신 신호는

단일대역이므로 필요한 주파수를 확보하기 위해 밴드패스필터(311)가 적용되며, A사중계기(302), B 사중계기(303), C사 중계기(304)신호는 다중밴드 이므로 먼저 각 사별 멀티플렉서(Multiplexer) 구조의 기술이 적용된다.

[0028] 도 3에 도시된 다중대역 컴바이너(300)의 내부구조에서 디플렉서(320)는 소방무선 중계기(301) 송수신 신호, A사중계기(302), B 사중계기(303), C사 중계기(304)신호를 하나의 공용 안테나와 송수신이 되도록 결합하기 위해 440MHz ~ 1,000MHz의 저역밴드(321)와 1,000MHz~2,500MHz 고역밴드 (322)를 나누어 송수신 주파수를 결합한다. 이러한 구조로 기술적용이 되어야만 주파수 특성과 High

Power 서비스가 가능하다.

[0029] 다중대역 컴바이너는 소방무선중계기(301)의 입출력 한 개의 포트와 이동통신사 입출력 세 개의 입출력 포트로 구성되어 있으며 서비스 안테나(340)와 입출력 한 개의 포트를 갖는다.

[0030] 도2 에 도시한 바와 같이 종래의 구성방법은 소방무선 중계기(201)는 듀플렉서(211)와 결합하고 송수신 신호는 분배기(221)를 거쳐 서비스 안테나(231)와 단말기(241)사이의 통신 서비스 하고있는 구조이다.

[0031] 또한 도2 에 도시한 바와 같이 종래의 구성방법은 A사 중계기(202)는 멀티플렉서(212)와 결합하고 송수신 신호는 분배기(221)를 거쳐 서비스 안테나(232)와 단말기(242)사이의 통신 서비스 하고 있는 구조이고, 동일한 구조 형태로 도2 에 도시한 바와 같이 종래의 구성방법은 B사 중계기(203)는 멀티플렉서(213)와 결합하고 송수신 신호는 분배기(223)를 거쳐 서비스 안테나(233)와 단말기(243)사이의 통신 서비스 하고 있는 구조이고, 동일한 구조 형태로 도2 에 도시한 바와 같이 종래의 구성방법은 C사 중계기(204)는 멀티플렉서(214)와 결합하고 송수신 신호는 분배기(224)를 거쳐 서비스 안테나(234)와 단말기(244)사이의 통신 서비스 하고 있는 구조이다.

[0032] 도 2에 도시된 바와 같이 소방무선중계기(201), 각사 중계기(202)(203)

(294)를 각각을 통신 서비스를 위해 4개의 송수신 안테나(231)(232)(233)(234)가 필요하여 시설공사 및 급전선 공사로 인한 비용의 증가요인과 설치장소가 필요한 부분이 발생한다. 이러한 부분을 본 발명의 다중대역 컴바이너((300)를 설치하면 송수신용 공용안테나(340) 한 개로 서비스 가능함으로 시설공사비 및 급전선 공사비를 1/4로 줄일 수 있고 송수신 안테나(340)를 1개로 서비스가 가능하여 비용이 절감되는 효과 및 친환경적인 시설이 가능하다고 판단이 된다.

[0033] 이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시한 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 소방무선 사업자와 이동통신 사업자가 본 발명의 그 기술적 사상을 활용가능한 부분이다. 특허 청구 범위는 등가 개념으로부터 도출되어 지는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 빌딩내의 건물안
201 ~ 244 : 기존의 운영방식
300 : 다중대역 컴바이너~

Claims

청구항 1
인빌딩서 이동통신 시스템의 고출력 다중 대역 컴바이너는 듀플렉서 와 멀티플렉서 및 디플렉서 구성되며, 소방무선 통신 신호, 이동통신 사업자의 CDMA(Code Division Multiple Access)신호, WCDMA (Wide band Code Division Multiple
Access) 신호, LTE(Long Term Evolution)신호, WiFi(Wireless Fidelity) 신호를 송수신 하는 서비스 안테나와 각 사업자의 이동통신 중계기 신호와 소방무선 통신
중계기 신호를 결합 및 상위밴드, 하위밴드를 분배하고, 상기 안테나의 신호 입출력을 위한 1개의 입출력 포트와 상기 소방무선통신과 이동통신 중계기 신호 입출력을 위한 4개의 입출력 포트를 갖는 다중 무선통신 서비스를 위한 안테나와 결합하는 다중대역 컴바이너(Combiner).

청구항 2
제1항에 있어서,
상기 듀플렉서(Duplexer)는 소방무선 통신 송수신 신호를 단일 입출력 포트로 접속되며 디플렉서와 결합하는 결합기.

청구항 3
제1항에 있어서,
상기 멀티플렉서(Multuplexer)는 이동통신 사업자의 CDMA(Code Division Multiple Access)신호, WCDMA(Wide band Code Division Multiple Access)신호, LTE(Long Term Evolution)신호, WiFi (Wireless Fidelity)신호를 외부에 교차 없이 연결되며 상기 3개의 포트로 구성된 입출력 결합기.

청구항 4
제2항에 있어서,
상기 디플렉서(Diplexer)는 소방무선 통신 신호,방무선 통신 신호, 이동통신 사업자의 CDMA(Code Division Multiple Access)신호, WCDMA(Wide band Code Division Multiple Access) 신호, LTE(Long Term Evolution)신호, WiFi(Wireless Fidelity) 신호를 하나의 안테나로 송수신하기 위해 상위 밴드와 하위 밴드를 나누어 서비스 통합 안테나와 결합하는 입출력 결합기.