KR20160028896A - 싱글 밴드 듀얼모드 통신 방식의 안테나 일체형 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치 - Google Patents

싱글 밴드 듀얼모드 통신 방식의 안테나 일체형 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치 Download PDF

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KR20160028896A KR1020140118015A KR20140118015A KR20160028896A KR 20160028896 A KR20160028896 A KR 20160028896A KR 1020140118015 A KR1020140118015 A KR 1020140118015A KR 20140118015 A KR20140118015 A KR 20140118015A KR 20160028896 A KR20160028896 A KR 20160028896A
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Abstract

본 발명은 싱글 밴드 듀얼 모드의 신호를 지원하는 무선 이동통신 무선중계 장치에 격리도가 우수한 송수신 안테나를 내장하고, 송수신 안테나간의 궤환 간섭신호를 제거하여 발진을 방지하는 무선중계 장치에 관한 것이다.
상기 격리도가 우수한 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 중계장치는 싱글 밴드에 듀얼 모드의 신호 롱텀에볼루션(LTE: Long Term Evolution)과 코드 분할 다중접속 방식(CDMA: Code Division Multiple Access)을 지원한다. 격리도가 우수한 송수신 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 중계장치는 기지국에서 단말기로의 다운링크 패스(Downlink Path)와 단말기에서 기지국으로의 업링크 패스(Uplink Path)로 구성 된다. 상기 발명에 의한 장치는 격리도가 우수한 도너 안테나(Donor Antenna)와 서비스 안테나(Service Antenna)는 중계장치와 일체형으로 내장되며, 전원공급장치(AC/DC Adaptor)가 중계장치의 하부에 장착되어 가정 및 사무실에서 일반 사용자가 설치가 쉽도록 되어 있다. 또한 송수신 안테나 간의 궤환신호에 의한 무선중계장치의 발진을 방지하기 위하여 궤환 신호간섭 제거부를 내장하고 있다.

Description

싱글 밴드 듀얼모드 통신 방식의 안테나 일체형 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치{RF repeater built in antenna that supports single-band dual-mode wireless communication}
통신네트워크
이동통신중계시스템
본 발명은 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동통신 무선중 계기에 기지국으로부터 전송된 송신신호를 수신하는 도너 안테나(Donor Antenna)와 상기 무선중계장치에서 중계한 신호를 서비스 영역으로 방사하는 서비스 안테나 (Service antenna)를 내장하고, 상기 도너 안테나(Donor Antenna)와 서비스 안테나 (Service antenna) 간의 궤환 간섭신호를 제거하여 발진을 방지하는 무선중계장치 이다.
일반적으로, 이동통신 시스템(Mobile Telecommunication System)의 무선 통신망(Wireless Telecommunication Network)에서는 지역적인 제약에 따라 이동통신 단말기(Terminal)의 송수신이 불가능한 차폐된 공간이나 소규모 블록화된 음영지역이 존재하게 된다. 이러한 음영지역으로는, 예컨대 산, 건물의 지하, 터널 및 건물의 내부 등 과 같은 자연 및 인공 장애물로 인해 전파의 세기가 미약한 지형적인 구조를 갖는 모든 지역이 포함될 수 있다.
이러한 차폐 공간이나 음영지역에 상존하는 신호 중에서 중계하고자 하는 미약한 신호를 추출, 잡음을 제거한 후 증폭하여 안테나를 통해 재방사하는 방식을 사용하여 불감 지역에서 이동전화 및 무선 호출 수신을 가능하게 하는 장치로 무선중계장치(Radio Frequency Repeater)가 보편적으로 사용된다. 이러한 무선중계장치는 기지국 신호 를 재증폭하여 기지국의 서비스 범위 내에서 존재하는 차폐 공간이나 음영지역을 커버(Cover)하여 언제 어디서 나 양질의 서비스를 받도록 중계하는 기능을 수행한다.
상기 무선중계장치에는 기지국과 무선신호를 송수신하기 위한 도너 안테나(Donor Antenna)와, 단말기와 무선신호 를 송수신하기 위한 서비스 안테나 (Service antenna)가 연결되게 된다. 기지국으로부터 단말기로의 다운링크 (Downlink) 신호를 도너 안테나가 수신하여 무선중계장치에서 증폭된 다음 커버리지 안테나를 통해 단말기로 전송 되며, 단말기로부터 기지국으로의 업링크(Uplink) 신호는 커버리지 안테나가 수신하여 무선 중계장치에서 증폭된 다음 도너 안테나를 통해 기지국으로 전송된다.
하지만 도 1은 종래기술의 옥외형 무선중계장치의 안테나 연결도로 도너 안테나(10)와 커버리지 안테나(30)가 무 선중계장치(30)와 분리되어 있고, 상기 도너 안테나(10)와 커버리지 안테나간(20)의 아이솔레이션(Isolation) 확 보를 위해 옥외형의 패치 안테나(Patch Antenna) 또는 야기 안테나(Yagi Antenna)를 이용하여 동작하는 것으로, 상기 종래의 무선 중계장치는 전주나 별도의 지지대에 무선중계장치(30)를 설치할 때 도너 안테나(10)와 커버리지 안테나(20)를 설치하였다.
또한 도 2는 종래 기술의 패치안테나를 내장한 인빌딩 중계장치며, 옥내 소출력 중계장치의 안테나 설치도이다. 상기 도 2에서 보는 바와 같이 커버리지 안테나(20)인 패치 안테나(Patch Antenna)를 내장한 것으로 무선중계장치 (30)의 송수신 안테나 간의 아이솔레이션을 확보하기 위해 도너 안테나(10)를 RF 케이블(40)로 연결하여 사용하 는 도면으로, 패치 안테나(Patch Antenna) 대신에 옴니 안테나(Omni Antenna)를 무선중계장치에 일체형으로 구현 하여 사용하기도 하나, 상기 도너 안테나(10)는 아이솔레이션 확보를 위하여 반드시 무선중계장치(30)와 이격하거 나 차폐하여 사용하여야 한다.
그러나, 종래기술에 따른 무선중계장치를 포함하는 무선 중계 시스템에서는 도너 안테나와 커버리지 안테나가 무 선 중계장치와 독립적으로 분리되어 설치된 구조를 갖는데, 이에 따라 무선 중계장치와 각 안테나를 연결하기 위하 여 케이블(cable)이 추가로 요구되며, 무선 중계장치 설치시 무선 중계장치의 위치와 안테나의 위치를 적절히 조절 하여 설치해야 하므로 전문가가 아니면 설치에 어려움이 발생하는 문제점이 있었다.
또한 상기 무선중계장치는 커버리지 안테나로 방사된 신호가 다시 도너 안테나로 수신되는 궤환 루프가 형성되는 궤환 신호로 인하여 상기 무선중계장치의 발진이 발생하는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 안테나와 무선중계장치를 일체화하여 사용자의 설치 및 사용의 편리를 극대화하고 중계장치를 대량생산할 수 있는 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치를 제공하 는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 유지보수 및 설치운용이 간편하도록 하여 유지보수 및 설치운용시 비용 절감 효과를 얻을 수 있는 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
마지막으로 본 발명은 안테나 간의 궤환신호에 의한 무선중계장치의 발진을 방지하기 위하여 궤환 간섭신호 제거 부를 내장한 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이상에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치는 종래의 무선중계장치가 아이솔레이션을 확보하기 위하여 도너 안테나와 커버리지 안테나를 이격 또는 차폐를 하여야 하 는 것을 획기적으로 개선한 것으로 안테나를 무선중계장치에 내장하고, 수직 및 수평으로 실장하며, 상기 무선 중계장치 내부의 안테나 방향을 수직 또는 수평으로 조정이 가능하게 하여 이동통신 서비스시 안테나 방향의 조 정을 용이하게 하여 주는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치는 궤환 간섭신호 제거부를 내장하여 안 테나를 내장함에 있어 부족하게 도는 아이솔레이션을 확보하여 주고, 다중경로 궤환 간섭 신호를 제거하며 주변 환경의 변화에 따라 변동하는 궤환 간섭신호를 제거하여 이동통신망의 안정적인 운용이 가능하도록 하는 효과가 있다.
마지막으로 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치는 궤환 간섭신호를 감시제어 단 말기상에서 GUI(Graphic User Interface)로 감시가 가능하여 운용시 궤환 간섭 신호에 대한 정보로 장치의 설치 가 용이하며 궤환 간섭 신호의 제거량을 계산하여 무선중계장치의 아이솔레이션 및 궤환 간섭 신호의 위치 및 크기를 용이하게 알 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술의 무선중계장치 안테나 연결도.
도 2는 종래 기술의 패치 안테나를 내장한 인빌딩 중계장치.
도 3은 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치의 전체적인 구성을 나타내는 도면.
도 4는 기지국으로부터의 신호와 궤환 루프에 의한 신호를 시간축상의 그래프로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치의 궤환 간섭 신호 제거부의 상세도.
도 6은 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치의 수직이격 정면도.
7은 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치의 수직이격 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치의 수평이격 정면도.
도 9는 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치의 수평이격 측면도.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이동통신 무선중계장치에 기지국으로부터 전송된 송신신호를 수신 하는 도너 안테나(Donor Antenna)와 상기 무선중계장치에서 중계한 신호를 서비스 영역으로 방사하는 커버리지 안 테나(Coverage Antenna)를 내장하고, 상기 도너 안테나(Donor Antenna)와 서비스 안테나 (Service antenna) 간의 궤환 간섭신호를 제거하여 발진을 방지하는 무선중계장치에 관한 것으로, 상기 안테나를 내장한 궤환 간섭신 호 제거 중계장치는 기지국에서 단말기로의 다운링크 패스(Downlink Path)와 단말기에서 기지국으로의 업링크 패스(Uplink Path)를 가지며, 상기 다운링크 패스(Downlink Path)와 업링크 패스(Uplink Path)는 듀플렉서 (Duplexer)에 의해 분리 결합된다. 상기 발명에 의한 장치는 도너 안테나(Donor Antenna)와 커버리지 안테나 (Coverage Antenna)를 무선중계장치와 일체형으로 내장하고, 안테나 간의 궤환 신호(Feedback signal)에 의한 무 선중계장치의 발진을 방지하기 위하여 궤환 간섭신호 제거부(ICM: Interference cancellation module)을 내장하고 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치의 전체적인 구성을 나타내는 도면이다.
상기 도 3에서 보는 바와 같이 이동통신 무선중계장치에 기지국으로부터 전송된 송신신호를 수신하는 도너 안테나 (10)와 상기 무선중계장치에서 중계한 신호를 서비스 영역으로 방사하는 커버리지 안테나(20)를 내장하고, 상기 도너 안테나(10)와 커버리지 안테나(20) 간의 궤환 간섭신호를 제거하여 발진을 방지하는 무선중계장치에 있어서 상기 도너 안테나(10)에서 수신한 신호를 여파하는 제 1 듀플렉서(100)와;
상기 제 1 듀플렉서(100)에서 사용대역만을 여파된 신호를 받아 저잡음 증폭하는 다운링크 저잡음 증폭기(110) 와;
상기 다운링크 저잡음 증폭기(110)에 의해 증폭된 신호를 받아 중간주파수 대역으로 주파수를 낮추는 다운링크 주파수 하향변환부(120)와;
상기 다운링크 주파수 하향변환부(120)의 신호인 상기 도너 안테나(10)로부터 입력된 기지국으로부터 수신된 신 호와 상기 커버리지 안테나(20)에서 방사되어 도너 안테나(20)로 입력되는 궤환 간섭신호를 분리하고, 상기 궤 환 간섭신호를 제거하는 다운링크 궤환 간섭신호 제거부(130)와;
상기 다운링크 궤환 간섭신호 제거부(130)에 의해 궤환 신호가 제거된 고순도의 중간주파수 대역의 신호를 서비 스 지역으로 방사하기 위해 고주파수 대역으로 주파수를 높이는 다운링크 주파수 상향변환부(140)와;
상기 다운링크 주파수 상향변환부(140)의 신호를 증폭하는 다운링크 전력증폭기(150)와;
상기 다운링크 전력증폭기(150)에서 증폭된 신호를 여파하여 커버리지 안테나로 출력하는 제 2 듀플렉서(200)와;
역으로, 상기 커버리지 안테나(20)에서 서비스 지역에서 방사된 이동통신 단말기 신호를 수신하여 여파하는 제 2 듀플렉서(200)와;
상기 제 2 듀플렉서(200)에서 사용대역만을 여파된 신호를 받아 저잡음 증폭하는 업링크 저잡음 증폭기(210)와;
상기 업링크 저잡음 증폭기(210)에 의해 증폭된 신호를 받아 중간주파수 대역으로 주파수를 낮추는 업링크 주파 수 하향변환부(220)와;
상기 업링크 주파수 하향변환부(220)의 신호인 상기 커버리지 안테나(20)로부터 입력된 서비스 영역의 단말기로 부터 수신된 신호와 상기 도너 안테나(10)에서 방사되어 커버리지 안테나(20)로 입력되는 궤환 간섭신호를 분리 하고, 상기 궤환 간섭신호를 제거하는 업링크 궤환 간섭신호 제거부(230)와;
상기 업링크 궤환 간섭신호 제거부(230)에 의해 궤환 신호가 제거된 고순도의 중간주파수 대역의 신호를 서비스 지역으로 방사하기 위해 고주파수 대역으로 주파수를 높이는 업링크 주파수 상향변환부(240)와;
상기 업링크 주파수 상향변환부(240)의 신호를 증폭하는 업링크 전력증폭기(250)와;
상기 업링크 전력증폭기(250)에서 증폭된 신호를 여파하여 도너 안테나(10)로 출력하는 제 1 듀플렉서(100);로 구성되어 있는 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치이다.
이하, 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치의 각 구성요소별로 자세히 살펴보도록 한다
상기 제 1 듀플렉서(100)는 도너 안테나(10)와 접속되어 상기 도너 안테나(10)로부터 전송된 기지국 신호를 수 신하거나, 커버리지 안테나(20)로부터 업링크 패스를 경유하여 전송된 기지국 신호를 도너 안테나(10)로 송신 하여 여파하는 기능을 한다. 이와 반대로, 제 2 듀플렉서(200)는 커버리지 안테나(20)와 접속되어 상기 커버 리지 안테나(20)로부터 전송된 단말기 신호를 수신하거나, 도너 안테나(10)로부터 다운링크 패스를 경유하여 전송된 기지국 신호를 상기 커버리지 안테나(20)로 송신하여 여파하는 기능을 한다.
상기 증폭기(110, 150, 210, 250)는 각각 설정된 이득(gain)값에 따라 입력신호를 증폭시켜 출력하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 다운링크 저잡음 증폭기(110)는 도너 안테나(10)로부터 전송된 기지국 신호중에서 상기 제 1 듀플렉서(100)에서 사용대역만을 여파된 신호를 받아 저잡음 증폭을 하며, 다운링크 전력증폭기(150)은 다운링크 패스를 통해 출력된 신호를 상기 커버리지 안테나(20)에서 송출할 수 있도록 원하는 크기로
증폭한다.
이와 마찬가지로, 업링크 저잡음 증폭기(210)는 커버리지 안테나(20)로부터 전송된 단말기 신호중에서 상기 제 2 듀플렉서(200)에서 사용대역만을 여파된 신호를 받아 저잡음 증폭을 하며, 업링크 전력증폭기(150)는 업링크 패스를 통해 출력된 신호를 상기 도너 안테나(10)에서 송출할 수 있도록 원하는 크기로 증폭한다.
여기서 마이크로 프로세서 기술과 디지털 프로세서 기술을 이용하여 수신 안테나로 입력된 신호가 여파 및 증폭 된 후 송신 안테나로 방사되는데 이때 수신 안테나에 같은 주파수를 가진 송신신호가 수신 안테나로 궤환되어 입력되게 되면 무선중계장치는 발진을 하게 되어 기지국에 노이즈 레벨 상승 및 단말기의 수신신호의 열화 및 포화를 일으킬 수 있다. 또한 송수신 안테나 간의 궤환신호는 위상과 크기가 주변환경에 의해 항상 변화한다.
본 발명은 이러한 송수신 안테나 간의 궤환신호의 변동을 능동적으로 적응하여 궤환 신호만을 제거할 수 있는 궤환 간섭신호 제거부(ICM : Interference Cancellation Module)(130, 230)를 내장하여 구성되어 있다.
상기 궤환 간섭신호 제거부(130, 230)는 송수신 안테나 간의 궤환 신호 제거와 송수신 안테나 간의 아이솔레이 션 측정 기능 및 간섭 신호의 시간축 상의 위차와 크기를 측정하여 감시제어 단말기로 확인할 수 있다.
그러므로 다운링크 궤환 간섭신호 제거부(130)는 도너 안테나(10)로 입력된 기지국 신호를 제 1 듀플렉서(100) 에서 사용대역만을 여파하고 다운링크 저잡음 증폭기(110)에서 저잡음 증폭이 된다. 상기 저잡음 증폭된 신호는 다운링크 주파수 하향변환부(Down Converter)(120)에서 RF(Radio Frequency) 주파수를 상기 다운링크 궤환 간 섭신호 제거부(130)에서 처리할 수 있는 IF(Intermediate Frequency) 주파수로 변환하여 상기 다운링크 궤환 간 섭신호 제거부(130)는 상기 다운링크 주파수 하향변환부(120)에서 변환된 신호를 상기 도너 안테나(10)로부터 입력된 기지국으로부터의 신호와 상기 커버리지 안테나(20)에서 방사되어 상기 도너 안테나(10)로 입력되는 궤 환 간섭신호를 분리하고, 상기 분리된 궤환 간섭 신호를 제거한다.
그리고 상기 다운링크 궤환 간섭신호 제거부(130)에 의해 궤환 신호가 제거된 고순도의 중간주파수 대역의 신호 는 다운링크 주파수 상향변환부(Up Converter)(140)에서 서비스 지역으로 방사하기 위해 고주파수 대역으로 주 파수를 높인다.
이와 마찬가지로 커버리지 안테나(20)로 입력된 단말기 신호는 제 2 듀플렉서(200)에서 사용대역만을 여파하고 업링크 저잡음 증폭기(210)에서 저잡음 증폭이 된다. 상기 저잡음 증폭된 신호는 업링크 주파수 하향변환부 (Down Converter)(220)에서 RF 주파수를 업링크 궤환 간섭신호 제거부(230)에서 처리할 수 있는 IF주파수로 변 환하여 상기 커버리지 안테나(20)로부터 입력된 기지국으로부터의 신호와 상기 도너 안테나(10)에서 방사되어 상기 커버리지 안테나(20)로 입력되는 궤환 간섭신호를 분리하고, 상기 분리된 궤환 간섭 신호를 제거한 후에 업링크 주파수 상향변환부(Up Converter)(240)에서 서비스 지역으로 방사하기 위해 고주파수 대역으로 주파수를 높인다.
여기서 궤환 간섭 신호를 제거하는 방법에 대해서 다운링크 패스 과정을 중심으로 보다 상세하게 설명하면, 무 선중계장치의 최초입력신호는 기지국의 신호만 입력되며 상기 무선중계장치가 커버리지 안테나로 신호를 방사하 기 전에는 상기 기지국 신호만이 입력되기 때문에 궤환 루프(Feedback loop)가 형성되지 않는다.
하지만 상기 무선중계장치가 상기 커버리지 안테나로 신호를 방사하면 궤환 루프가 형성되어 궤환 신호와 기지 국으로부터의 입력신호가 합해져서 상기 무선중계장치의 도너 안테나로 입력되게 된다.
도 4는 기지국으로부터의 신호와 궤환 루프에 의한 신호를 시간축상의 그래프로 나타낸 도면이다.
상기 도 4에서 보는 바와 같이 궤환 간섭 신호와 기지국 신호를 시간축상에서 보면 상기 궤환 간섭 신호는 무선 중계장치의 자체 장치 지연(Delay)만큼 늦게 도너 안테나로 입력된다. 따라서 다중경로를 갖는 궤환 간섭신호가 기지국으로부터의 신호보다 상기 무선중계장치의 자체 지연(Delay)만큼 늦게 입력되어 있는 것을 알 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치의 궤환 간섭 신호 제거부의 상세도이다. 상기 도 5에서 S(n)은 기지국으로부터의 신호이며 X(n)은 궤환 간섭신호이고, S'(n)은 기지국으로부터의 신 호의 역상 신호이며 X'(n)은 궤환 간섭신호의 역상 신호이다.
그러므로 상기 궤환 간섭신호를 제거하기 위하여 상기 도 5에서 보는 바와 같이 궤환 간섭신호 제거부는 수신 안테나로부터 수신된 기지국으로부터의 신호와 송신 안테나로부터 다시 수신된 궤환 간섭신호에 대해서 역위상 신호로 위상을 지연시켜주는 수신 신호 지연기(131)와 상기 송신 안테나로 송출되는 기지국 신호만을 출하는 송 신 신호 지연기(132)와 상기 수신 신호 지연기(131)의 역위상 신호와 상기 송신 신호 지연기(132)의 송출되기 전의 기지국으로부터의 신호를 합성하여 궤환 간섭 신호만을 추출하는 캔설러(133)와 상기 캔설러(133)에서 전 송된 궤환 간섭 신호의 역상 신호를 수신된 기지국으로부터의 신호와 궤환 간섭신호를 합성하여 수신된 기지국 으로부터의 신호만을 추출하는 가감산기(134)로 구성되어 있다.
따라서 분리된 궤환 간섭 신호만을 추출하기 위해서는 상기 궤환 간섭신호 제거부에서 기지국으로부터의 신호를 제거하여 주어야 한다. 이는 가감산기의 출력의 기지국만의 신호를 지연기(Delay)(131, 132)를 이용하여 위상을 지연(S'(n))하여 캔설러(Canceller)(133)에 입력하여 기지국 신호(S(n))를 제거하게 된다. 그러면 역위상의 궤 환 간섭 신호(X'(n))만 남게 되는데 이를 가감산기(134)에 입력하여 궤환 간섭 신호를 제거하는 것이다. 또한 상기 궤환 간섭신호 제거부(130)는 여러 개의 캔슬러(133)의 셀을 가지고 있어 다중경로에 대한 궤환 간섭 신호 를 제거하는 것이다.
그리고 궤환 간섭 신호의 감시는 궤환 간섭신호 제거부에서 궤환 간섭 신호의 제거량을 계산하여 무선중계장치 의 아이솔레이션 및 궤환 간섭 신호의 위치 및 크기를 알 수 있다.
아이솔레이션 계산 방식은 다음의 수학식 1에서 보는 바와 같다.
수학식 1
아이솔레이션 = 이득 - [ Log10 | W′(n) | - Log10 | S′(n) | ]
| W′(n) | : 궤환 간섭 신호 레벨
| S′(n) | : 기지국으로부터 수신된 신호 레벨
예를 들어, 무선중계장치의 이득이 90dB라고 하면 아이솔레이션 = 90.0 - [ Log10 | W′(n) | - Log10 | S′(n)
| ] 으로 나타내어진다. 즉, 아이솔레이션은 궤환 간섭 신호 레벨과 기지국으로부터 수신된 신호레벨이 같으면 무선중계장치의 이득과 같은 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치의 수직이격 정면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치의 수직이격 측면도이다.
그리고 도 8은 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치의 수평이격 정면도이고, 도 9 는 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치의 수평이격 측면도이다.
상기 도 6내지 도 9에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치 (400)는 상기 도너 안테나(10)와 커버리지 안테나(20)를 간섭제거 무선중계장치(300)를 기준으로 수직, 수평으로 이동시킬 수 있다.
따라서 수직이격의 경우 도너 안테나(10)는 패치 안테나를 여러 개 어레이하여 지향성과 전후방비(Front Back Ratio)를 확보하고, 수평으로 360도, 수직 틸팅(Tilting)을 20도까지 가능하게 한다. 이는 도너 안테나(10)를 기지국방향으로 지향하기 쉽게 한다.
또한 커버리지 안테나(20)는 상기 도너 안테나(10)와 같이 패치 안테나를 여러 개 어레이하여 지향성과 전후방 비를 확보하고, 수평으로 360도, 수직 틸팅(Tilting)을 20도까지 가능하다. 이는 서비스 지역에 대한 안테나의 방향을 자유로이 조정할 수 있게 하기 위함이다.
그리고 상기 도너 안테나(10)와 커버리지 안테나(20)는 간섭제거 무선중계장치(300)를 고정시킨 후에 안테나 각도 를 상하·수직방향으로 이동시키는 틸팅이 가능한 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않 고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 도너 안테나 20 : 커버리지 안테나
100 : 제 1 듀플렉서 110 : 다운링크 저잡음 증폭기
120 : 다운링크 주파수 하향변환부 130 : 다운링크 궤환 간섭신호 제거부
140 : 다운링크 주파수 상향변환부 150 : 다운링크 전력증폭기
200 : 제 2 듀플렉서 210 : 업링크 저잡음 증폭기
220 : 업링크 주파수 하향변환부 230 : 업링크 궤환 간섭신호 제거부
240 : 업링크 주파수 상향변환부 250 : 업링크 전력증폭기
300 : 간섭제거 무선중계장치
400 : 일체형 안테나 내장 간섭제거 무선중계장치

Claims (8)

  1. 이동통신 무선중계장치에 기지국으로부터 전송된 송신신호를 수신하는 도너안테나와 상기 무선중계장치에서 중계한 신호를 서비스 영역으로 방사하는 커버리지 안테나를 내장하고, 상기 도너 안테나와 커버리지 안테나 간의 궤환 간섭신호를 제거하여 발진을 방지하는 무선중계장치에 있어서,

    상기 도너 안테나에서 수신한 신호를 여파하는 제 1 듀플렉서;

    상기 제 1 듀플렉서에서 사용대역만을 여파된 신호를 받아 저잡음 증폭하는 다운링크 저잡음 증폭기;

    상기 다운링크 저잡음 증폭기에 의해 증폭된 신호를 받아 중간주파수 대역으로 주파수를 낮추는 다운링크 주파 수 하향변환부;

    상기 다운링크 주파수 하향변환부의 신호인 상기 도너 안테나로부터 입력된 기지국으로부터 수신된 신호와 상기 커버리지 안테나에서 방사되어 도너 안테나로 입력되는 궤환 간섭신호를 분리하고, 상기 궤환 간섭신호를 제거 하는 다운링크 궤환 간섭신호 제거부;

    상기 다운링크 궤환 간섭신호 제거부에 의해 궤환 신호가 제거된 고순도의 중간주파수 대역의 신호를 서비스 지 역으로 방사하기 위해 고주파수 대역으로 주파수를 높이는 다운링크 주파수 상향변환부;

    상기 다운링크 주파수 상향변환부의 신호를 증폭하는 다운링크 전력증폭기;

    상기 다운링크 전력증폭기에서 증폭된 신호를 여파하여 커버리지 안테나로 출력하는 제 2 듀플렉서;

    역으로, 상기 커버리지 안테나에서 서비스 지역에서 방사된 이동통신 단말기 신호를 수신하여 여파하는 제 2 듀 플렉서;

    상기 제 2 듀플렉서에서 사용대역만을 여파된 신호를 받아 저잡음 증폭하는 업링크 저잡음 증폭기;

    상기 업링크 저잡음 증폭기에 의해 증폭된 신호를 받아 중간주파수 대역으로 주파수를 낮추는 업링크 주파수 하 향변환부;

    상기 업링크 주파수 하향변환부의 신호인 상기 커버리지 안테나로부터 입력된 서비스 영역의 단말기로부터 수신 된 신호와 상기 도너 안테나에서 방사되어 커버리지 안테나로 입력되는 궤환 간섭신호를 분리하고, 상기 궤환 간섭신호를 제거하는 업링크 궤환 간섭신호 제거부;

    상기 업링크 궤환 간섭신호 제거부에 의해 궤환 신호가 제거된 고순도의 중간주파수 대역의 신호를 서비스 지역 으로 방사하기 위해 고주파수 대역으로 주파수를 높이는 업링크 주파수 상향변환부;

    상기 업링크 주파수 상향변환부의 신호를 증폭하는 업링크 전력증폭기;

    상기 업링크 전력증폭기에서 증폭된 신호를 여파하여 도너 안테나로 출력하는 제 1 듀플렉서; 로 구성되어 있는 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다운링크 또는 업링크 궤환 간섭신호 제거부는
    수신 안테나로부터 수신된 기지국으로부터의 신호와 송신 안테나로부터 다시 수신된 궤환 간섭신호에 대해서 역 위상 신호로 위상을 지연시켜주는 수신 신호 지연기;
    상기 송신 안테나로 송출되는 기지국 신호만을 출하는 송신 신호 지연기
    상기 수신 신호 지연기의 역위상 신호와 송신되기 전의 기지국으로부터의 신호를 합성하여 궤환 간섭 신호만을 추출하는 캔설러;
    상기 캔설러에서 전송된 궤환 간섭 신호의 역상 신호를 수신된 기지국으로부터의 신호와 궤환 간섭신호를 합성 하여 수신된 기지국으로부터의 신호만을 추출하는 가감산기;
    로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치

  3. 제 2항에 있어서,
    상기 캔설러는 다중경로에 대한 궤환 간섭신호를 제거하기 위하여 여러 개의 캔슬러의 셀을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 궤환 간섭신호 제거부를 이용한 아이솔레이션 계산 방식은 아이솔레이션 = 이득 - [ Log10 | W′(n) | - Log10 | S′(n) | ]
    으로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 도너 안테나와 커버리지 안테나는 무선중계장치를 기준으로 수직, 수평 이격이 가능한 것을 특징으로 하는 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 도너 안테나는 패치 안테나를 여러 개 어레이하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나를 내장한 궤 환 간섭신호 제거 무선중계장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 커버리지 안테나는 패치 안테나를 여러 개 어레이하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 도너 안테나와 커버리지 안테나는 무선중계장치를 고정시킨 후에 안테나 각도를 상하·수직방향으로 이동시 키는 틸팅이 가능한 것을 특징으로 하는 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치.
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