KR20220132089A - 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 신호 중계 시스템 - Google Patents

Abstract

다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 신호 중계 시스템을 제시하며, 다중 경로 중계기는 신호를 송수신하는 복수의 입출력단자; 상기 복수의 입출력단자 각각에 구비되어, 입출력단자의 입력 신호를 검출하는 복수의 검출부; 상기 복수의 입출력단자와 하기의 분배부 사이에 각각에 구비되어, 입출력단자와 분배부 사이에서 송수신되는 신호를 선택적으로 증폭하는 복수의 증폭부; 상기 복수의 증폭부 사이에 구비되어, 임의의 증폭부로부터 전달되는 신호를 분배하여 나머지 증폭부로 전달하는 분배부; 그리고 상기 복수의 검출부로부터 검출된 입력 신호에 대한 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기초하여 상기 복수의 입출력단자 중 하나의 입출력단자를 입력 단자로 설정하고 나머지 입출력단자를 출력 단자로 설정하여 신호가 중계되도록 하는 제어부를 포함한다.

Description

다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 신호 중계 시스템{MULTI-PATH REPEATER AND SYSTEM INCLUDING THE SAME}

본 명세서에서 개시되는 실시예들은 다중 경로 중계기와 이를 포함하는 중계 시스템에 대한 것으로서, 단일주파수를 이용한 단신 통신 방식을 이용하는 네트워크 내에서 신호를 송수신할 수 있는 거리와 범위를 확장하고, 장애물이 있더라도 신호의 전달이 가능하게 하는 다중 경로 중계기와 이를 포함하는 중계 시스템에 대한 것이다.

이동통신 시스템에서, 단일주파수를 이용하여 통신하는 단신 통신 방식은 오래 전부터 아마추어 무선망, 기업망, 공용망, 긴급망, 재난망 등에 널리 적용되어 왔다. 예를 들어 개인이 사용하는 아마추어 무선망, 택시조합에서 운용하는 기업망, 한국전력 등의 국영기업에서 사용하는 공용망, 경찰청이나 소방청이 업무 중 지휘나 소통을 위해 사용하는 긴급망, 재난 발생 시 건물이나 시설물에서 사용되는 재난망이 있다.

한편 위와 같은 단신 통신 방식의 네트워크에서는 하나의 주파수만을 이용하여 메시지를 송수신하므로, 양방향 통신을 위해 시간적으로 송수신 신호를 구분하는 시간 분할 방식(Time Division Duplex: TDD)을 이용한다. 현재의 TDD 방식의 네트워크에서는 다른 이동통신망과는 달리, 기지국 없이 단말기간 직접 통신이 이루어지고 있다. 그에 따라 단말기의 출력 및 최저 수신 레벨에 의해 통신 가능한 서비스 구역이 형성된다. 그에 따라 건물의 지하, 터널, 지하철, 공동구 등 시설물 내에서는 통신 장애가 발생하고 서비스 구역을 확보하지 못하여 통신이 원활하게 이루어지지 못하는 문제가 있다.

그에 따라 특히 재난망에 대해서는 서비스 구역 확보를 위해, 단말기 간의 송수신 신호를 중계하는 보조설비를 건물이나 시설물 내에 반드시 구비하도록 하고 있다. 이러한 보조설비의 설치는 건물이나 시설물의 준공 검사 항목 중 하나로서, 검사에 합격하기 위해서는 건물이나 시설물 내에 재난망의 형성을 위한 설비를 반드시 설치해야 한다. 이와 같은 재난망은 시설물 내 화재나 재난 발생시 소방관들이나 인명구조사들에 의해 사용된다. 따라서 건물의 지하, 터널, 지하철, 공동구 등 시설물에는 국가화재 안전기준 중 특히 ‘무선통신보조설비의 화재안전기준(NSFC 505)’을 만족하는 통신설비를 구축하도록 법적으로 강제하고 있다.

이와 같은 재난망의 신호 중계를 위한 보조설비는 통상적으로, 서로 다른 서비스 구역, 예를 들어 같은 건물 내 지하 1층과 지하 2층 등과 같이 서로 신호가 전달되지 않는 구역 사이의 신호를 중계하는 중계장치로 구성된다. 중계장치는 하나의 서비스 구역에서 수신된 신호를 중계기를 이용하여 증폭 가공한 후 다른 서비스 구역으로 송출한다. 이를 통해 서로 차단된 구역 사이의 신호 송수신이 가능하게 한다.

그러나 재난망을 위한 신호 중계설비의 경우 최근에 이르러서야 그 필요성이 강조되어 개발이 시작된 실정이며, 현재의 NSFC 505의 규정에 의하면 방재실 또는 건물 외부의 지휘통신부와 지하, 지상의 화재진압 인원과의 통신을 중계하는데 그 역할이 한정되어 있다. 그에 따라 재난망의 신호 중계설비는 현재로서는 화재나 재난 발생시 인명구조요원들이 필요한 만큼 충분히 교신할 수 있을 만큼 고도화되지 못한 상황이다.

도 1은 종래 기술에 의한 재난망 중계 시스템을 도시한 도면이다. 도 1에 의하면, 건물 외부 및 방재실에서의 신호는 방재실 안에 설치된 중계기를 통과하여 지하 각 층으로 전송된다. 또한 역방향의 신호는 지하 각 층에서 신호 분배기 및 선로를 통해 방재실의 중계기로 전달되고, 전달된 신호는 증폭 가공되어 지휘본부가 있는 건물 외부로 전달된다.

이러한 통신 구성에서는 층간 통신, 예를 들어 지하 1층에서 수신된 신호는 지하 2층으로 전달되지 못한다. 그 역방향도 마찬가지이다. 사방이 콘크리트 벽으로 차폐된 지하나, 건물 내부에서는 무선 신호가 통과하기 어렵기 때문에 종래의 재난망에서는 도 1에 도시된 바와 같은 중계 시스템을 이용하더라도 층간 통신을 수행하기 어려운 문제가 있다.

또한 이와 같은 시스템에서는 각 층에서 수신되거나 각 층으로 송신될 신호를 분배를 위한 복수의 분배기가 구비되는데, 통상적으로 사용되는 윌킨슨 분배기(Wilkinson Divider)는 층간을 연결하는 선로에서 신호 손실이 발생한다. 그러므로 층수가 많아질수록 각 층마다 설치된 복수의 분배기를 통과하는 신호는, 분배기를 통과할 때마다 손실이 누적되어, 통신이 불가능하게 되는 문제가 있다. 예를 들어 도 1에서 지상에서 지하 4층으로 신호를 전송할 때 4단의 분배기를 통과하기 때문에, 분배기마다 약 -30dB, 총 -120dB정도의 신호 손실이 발생하는 문제가 있다.

이러한 시스템 구조를 극복하기 위해서는 더 많은 수의 중계기를 설치하여 운용해야 한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 시스템을 층간 통신이 가능하고 음영 지역이 없도록 다수의 중계기를 설치하여 보완하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 중계기를 설치해야 한다. 특히 건물의 지하의 층수가 깊어지고 지상의 층수도 높아지는 상황에서 하나의 중계기에 선로와 분배기를 연결하는 것만으로는 건물 전체에 통신 서비스 구역을 형성하기 어렵기 때문에, 다수의 중계기를 설치해야 하는 문제가 있다. 이러한 경우 시스템 구성 비용이 급격히 증가할 뿐 아니라, 유지보수에도 많은 시간과 노력이 소요되는 문제가 있다.

따라서 상술된 문제점을 해결하기 위한 기술이 필요하게 되었다.

한편, 전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 건물 내에서 음영 지역 없이 재난망 등 단신 통신의 네트워크 형성을 가능하게 하는 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 중계 시스템을 제시하는데 목적이 있다.

본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 서로 다른 층, 특히 지하층들 사이의 단신 통신의 중계를 가능하게 하는 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 중계 시스템을 제시하는데 목적이 있다.

또한 본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 과도하게 많은 수의 중계기를 연결하지 않더라도 넓은 서비스 지역을 형성하는 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 중계 시스템을 제시하는데 목적이 있다.

그리고 본 명세서에 개시되는 실시예들은, 복수의 중계기가 연결되더라도 신호 손실이 발생하거나, 과도하게 신호를 증폭시키지 않는 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 중계 시스템을 제시하는 데 목적이 있다.

나아가 본 명세서에 개시되는 실시예들은, 복수의 중계기의 연결을 위해 추가적인 설비를 증설하지 않더라도 신호 중계가 가능한 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 중계 시스템을 제시하는 데 목적이 있다.

그리고 본 명세서에 개시되는 실시예들은, 다중 경로 중계기를 단순 연결하는 것만으로 서비스 지역의 확장이 가능함으로써 설치가 용이한 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 중계 시스템을 제시하는 데 목적이 있다.

또한 본 명세서에 개시되는 실시예들은, 중계기의 각 입출력단자가 설치 환경이나 통신 환경에 따라 적응적으로 신호를 송수신하는 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 중계 시스템을 제시하는 데 목적이 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 실시예에 따르면, 다중 경로 중계기는, 신호를 송수신하는 복수의 입출력단자; 상기 복수의 입출력단자 각각에 구비되어, 입출력단자의 입력 신호를 검출하는 복수의 검출부; 상기 복수의 입출력단자와 하기의 분배부 사이에 각각에 구비되어, 입출력단자와 분배부 사이에서 송수신되는 신호를 선택적으로 증폭하는 복수의 증폭부; 상기 복수의 증폭부 사이에 구비되어, 임의의 증폭부로부터 전달되는 신호를 분배하여 나머지 증폭부로 전달하는 분배부; 그리고 상기 복수의 검출부로부터 검출된 입력 신호에 대한 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기초하여 상기 복수의 입출력단자 중 하나의 입출력단자를 입력 단자로 설정하고 나머지 입출력단자를 출력 단자로 설정하여 신호가 중계되도록 하는 제어부를 포함한다.

또한 일 실시예에 의한 다중 경로 중계기를 하나 이상 포함하는 신호 중계 시스템에서, 다중 경로 중계기는 신호를 송수신하는 복수의 입출력단자; 상기 복수의 입출력단자 각각에 구비되어, 입출력단자의 입력 신호를 검출하는 복수의 검출부; 상기 복수의 입출력단자와 하기의 분배부 사이에 각각에 구비되어, 입출력단자와 분배부 사이에서 송수신되는 신호를 선택적으로 증폭하는 복수의 증폭부; 상기 복수의 증폭부 사이에 구비되어, 임의의 증폭부로부터 전달되는 신호를 분배하여 나머지 증폭부로 전달하는 분배부; 그리고 상기 복수의 검출부로부터 검출된 입력 신호에 대한 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기초하여 상기 복수의 입출력단자 중 하나의 입출력단자를 입력 단자로 설정하고 나머지 입출력단자를 출력 단자로 설정하여 신호가 중계되도록 하는 제어부를 포함한다.

전술한 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 건물 내에서 음영 지역 없이 재난망 등 단신 통신 네트워크 형성을 가능하게 하는 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 중계 시스템을 제시할 수 있다.

전술한 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 서로 다른 층, 특히 지하층들 사이의 단신 통신의 중계를 가능하게 하는 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 중계 시스템을 제시할 수 있다.

전술한 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 과도하게 많은 수의 중계기를 연결하지 않더라도 넓은 서비스 지역을 형성하는 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 중계 시스템을 제시할 수 있다.

나아가 전술한 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 복수의 중계기가 연결되더라도 신호 손실이 발생하거나, 과도하게 신호를 증폭시키지 않는 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 중계 시스템을 제시할 수 있다.

또한 전술한 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 복수의 중계기의 연결을 위해 추가적인 설비를 증설하지 않더라도 신호 중계가 가능한 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 중계 시스템을 제시할 수 있다.

그리고 전술한 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 다중 경로 중계기를 단순 연결하는 것만으로 서비스 지역의 확장이 가능함으로써 설치가 용이한 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 중계 시스템을 제시할 수 있다.

그리고 전술한 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 중계기의 각 입출력단자가 설치 환경이나 통신 환경에 따라 적응적으로 신호를 송수신하는 다중 경로 중계기 및 이를 포함하는 중계 시스템을 제시할 수 있다.

개시되는 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 개시되는 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1과 도 2는 종래기술에 따른 재난망 중계 시스템의 일례를 도시한 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 다중 경로 중계기의 기능적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 다중 경로 중계기의 예시적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 5및 도 6은 도 4에 도시된 실시예에 따른 다중 경로 중계기가 구성된 시스템의 신호 입출력 상태를 나타낸 예시도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 다중 경로 중계기의 예시적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 다중 경로 중계기의 분배부의 구성을 도시한 회로도이다.
도 9는 윌킨슨 전력 분배기의 구성을 도시한 회로도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 증폭부의 구성을 도시한 회로도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 증폭부의 바이패스 경로 구성의 필요성을 설명하기 위한 시스템 구성도이다.
도 12 내지 도 14는 일 실시예에 따른 증폭부의 동작모드를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 15 내지 도 16은 서로 다른 실시예에 따른 검출기의 구성을 도시한 회로도이다.
도 17은 다중 경로 중계기가 수행하는 다중 경로를 통한 신호 중계 방법을 단계적으로 도시한 흐름도이다.
도 18은 도 17에 도시된 다중 경로를 통한 신호 중계 방법에서, S200단계를 보다 구체적으로 도시한 흐름도이다.
도 19와 20은 도 17에 도시된 다중 경로를 통한 신호 중계 방법을 설명하기 위한 다중 경로 중계기를 포함하는 시스템 구성 예시도이다.
도 21은 다중 경로 중계기를 포함하는 신호 중계 시스템에서, 이동국 신호를 학습하여 시스템에 포함된 각 중계기의 증폭부 모드를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 22는 다중 경로 중계기를 학습시키기 위한 인공지능 모델의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 아래에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 변형되어 실시될 수도 있다. 실시예들의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여, 이하의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략하였다. 그리고, 도면에서 실시예들의 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐 아니라, ‘그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성이 어떤 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들을 더 포함할 수도 있음을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 일 실시예에 따른 다중 경로 중계기의 기능적인 구성을 도시한 블록도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 다중 경로 중계기의 예시적인 구성을 도시한 블록도이다. 또한 도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 실시예에 따른 다중 경로 중계기가 구성된 시스템의 신호 입출력 상태를 나타낸 예시도이다. 또한 도 7은 다른 실시예에 따른 다중 경로 중계기의 예시적인 구성을 도시한 블록도이고, 도 8은 일 실시예에 따른 다중 경로 중계기의 분배부의 구성을 도시한 회로도이며, 도 9는 윌킨슨 전력 분배기의 구성을 도시한 회로도이다.

나아가 도 10은 일 실시예에 따른 증폭부의 구성을 도시한 회로도이고, 도 11은 일 실시예에 따른 증폭부의 바이패스 경로 구성의 필요성을 설명하기 위한 시스템 구성도이다. 도 12 내지 도 14는 일 실시예에 따른 증폭부의 동작모드를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

한편 도 15 내지 도 16은 서로 다른 실시예에 따른 검출기의 구성을 도시한 회로도이다.

다중 경로 중계기(100)는 일반적인 중계기와 같이 입력과 출력이 고정된 상태가 아니라 입출력이 필요에 따라 적응적으로 가변되는 중계기로서, 1:1의 중계 방식을 넘어, 1: N-1의 신호 중계를 수행한다. 이때 입출력단자의 수가 ‘N’이라면 이 중 하나가 입력단자가 되고 나머지 N-1개가 출력단자가 되는 방식이다. 나아가 필요에 따라 ‘N’ 개의 입출력단자 중 일부인 ‘K’개의 단자만을 사용하는 경우, 이 중 하나가 입력단자가 되고 나머지 K-1개가 출력단자가 될 수도 있다. 나아가 이때 입력단자가 하나로 고정되는 것이 아니라 입력신호의 강도에 따라 복수의 입출력단자 중 입력단자로 결정된다.

다중 경로 중계기(100)는 예를 들어, 도 4에 도시된 것처럼 필요에 따라 1:8의 신호 중계를 수행할 수 있도록, 총 9개의 입출력단자(110)를 포함할 수 있다. 이때 예를 들어, 제1단자(110-1)가 입력단자가 되면, 나머지 단자들인 제2단자(110-2) 내지 제9단자(110-9)는 모두 출력단자가 될 수 있다.

이와 같이 1:N의 신호 중계를 수행하는 다중 경로 중계기(100)는 도 2에 도시된 종래의 시스템 내에서 복수의 중계기를 대체할 수 있다. 종래의 중계기가 두 개의 단자를 포함하고, 1:1의 신호 중계를 수행하던 것에서 나아가 다중 경로 중계기(100)는 1:N의 신호 중계를 수행하기 때문에 도 5와 6에 도시된 바와 같이 종래에 도 2에 도시된 11개의 중계기를 1:8의 다중 경로 중계기(100) 하나가 대체할 수 있다.

이때 도 5에 도시된 바와 같이, 도 4를 기준으로 제8단자(110-8)에 해당하는 입출력단자가 방재실중계기와 연결된 상태에서, 방재실중계기로부터 신호가 입력되면, 다중 경로 중계기(100)는 제8단자(110-8)를 입력단자로 설정하고, 나머지 8개의 단자들을 모두 출력단자로 설정할 수 있다.

또한 도 6에 도시된 바와 같이, 도 4를 기준으로 제3단자(110-3)가 입력단자로 설정되면, 나머지 8개의 단자들은 모두 출력단자로 설정될 수 있다.

그에 따라 방재실에서 발생된 신호는 지상으로 출력될 뿐 아니라, 다중 경로 중계기(100)를 통해 지하의 각 층으로 출력될 수 있다. 또한 지하 4층에서 발생된 신호가, 방재실로 전달될 뿐 아니라, 지하 1, 2, 3층으로 모두 전달될 수 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같은 시스템에서 종래에 지하 각 층에서 발생된 신호가 방재실로만 전달되고, 방재실에서 이를 다시 각 층으로 전달해야 하는 불편이 해소됨과 동시에, 도 2에 도시된 바와 같은 시스템에서 다수의 중계기들이 설치되어야 하는 비효율도 개선될 수 있다.

다시 도 3에서, 이와 같은 1:N-1의 신호 중계가 가능한 다중 경로 중계기(100)는 N개의 입출력단자(110)와, 제어부(120), 분배부(130), N개의 증폭부(140), N개의 검출부(150), 그리고 전원공급부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때 입출력단자(110)는 상술한 바와 같이 1:N-1의 신호 중계를 위하여 둘 이상 구비될 수 있다. 그리고 분배부(130)와 증폭부(140)는 입출력단자(110)의 수에 대응하는 수만큼 구비될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같은 다중 경로 중계기(100)는 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 1:3으로 신호를 중계하기 위해 4개의 입출력단자를 포함하여 구성될 수 있다. 이때 도 7은 다른 실시예에 따른 다중 경로 중계기의 예시적인 구성을 도시한 블록도이다.

도 7에 도시된 바와 같이 일 실시예에 의한 다중 경로 중계기(100)는 4개의 입출력단자를 구비할 수 있다. 그리고 각각의 입출력단자에는 각각 하나의 검출부와 증폭부가 이어서 구성된다. 이때 분배부가 각각의 입출력단자에 대응하는 증폭부를 연결한다.

다시 도 3을 참조하여, 다중 경로 중계기(100)의 구성요소들을 순차적으로 설명하면, 입출력단자(110)는 외부에서 입력되는 신호를 수신하거나, 또는 전달되는 신호를 외부로 출력하기 위해 외부 장치, 예를 들어 안테나를 포함하는 외부의 무선 송수신장치와 연결되는 포트(Port)이다.

그리고 제어부(120)는 CPU나 마이크로컴퓨터 등의 신호 처리 수단을 포함하는 구성으로서, 다중 경로 중계기(100) 내의 모든 구성을 제어하며, 실시간으로 검출된 신호에 따라 복수의 입출력단자(110) 중 입력단자를 결정하고, 그에 따라 출력단자를 결정할 수 있다. 이를 위해 제어부(120)는 미리 설정되는 알고리즘이나 이와 관련한 데이터가 저장되는 저장수단(미도시)과 함께 구성될 수 있다. 제어부(120)는 저장수단에 저장된 데이터에 기초한 연산을 통해 입력단자와 출력단자를 결정하는 것 외에, 미리 설정되는 제어 알고리즘에 따라 각 입출력단자(110)에 종속되는 증폭부(140)의 동작모드와 증폭 이득 등을 제어할 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다.

한편 분배부(130)는 하나의 입력단자를 통해 수신된 신호를 나머지 출력단자로 전달하기 위한 구성으로서, 예를 들어, 다중 경로 중계기(100)가 도 7에 도시된 바와 같이 4개의 입출력단자(110)를 포함하여 구성되는 경우, 각각의 입출력단자(110)에 대응하는 각각의 증폭부(140), 검출부(150), 그리고 입출력단자(110)가 이루는 집합의 사이에 구성되어, 이들 중 하나의 신호를 나머지로 분배하는 역할을 수행한다.

이를 위해 분배부(130)는 일례로 도 8에 도시된 바와 같이 저항성 전력 분배기로 구현될 수 있다. 참고적으로 도 9에 도시된 것과 같은 윌킨슨 전력 분배기(Wilkinson Power Divider)를 이용하여 일 실시예에 의한 다중 경로 중계기(100)의 분배부(130)를 구현하는 경우에는 층간 통신에 따른 신호 전달 시 각 포트 사이의 분리(Isolation) 특성으로 인한 신호 손실이 발생될 수 있다.

윌킨슨 전력 분배기는 도 9에 도시된 바와 같이 포트 1을 기준으로 중심 주파수 Fo의 λ/4의 전송선로와, 포트 2 및 3 사이의 분리 특성 구현을 위하여 2xZ0의 저항으로 구성된다. 그러나 이러한 구성은 다중 경로 중계기(100)를 이용한 층간 통신에서, 손실이 크게 발생하는 원인이 될 수 있다.

예를 들어, 포트 1이 입력, 포트 2와 포트 3이 각각 다른 층으로의 출력이 되는 경우, 포트 2와 3에서 각각 -3dB의 이상적인 손실을 발생시킬 수 있다. 그러나 예를 들어, 포트 2를 통해 입력 신호가 전달되는 경우, 다른 층에 대응하는 포트 3으로의 출력은 -30dB 이상이 발생될 수 있다. 따라서 층간 통신을 위한 분배부(130)를 구현하는데 이용되는 전력 분배기는 포트 2와 3 사이의 분리 특성이 작아야 한다.

그에 따라 다시 도 8에 도시된 바와 같이 저항을 이용하여 전력을 분배할 경우, λ/4의 전송선로를 사용하지 않으므로 포트 2와 3 간의 분리 특성이 적고, 주파수 특성에 좌우되지 않아 광대역의 전력 분배가 가능하다는 이점이 있다.

나아가 분배부(130)는 각각의 증폭부(140)와 연결되는데, 증폭부(140)와 연결되는 선로의 길이를 동일하게 설계하여, 분배부(130)에 의한 분배 또는 결합 시에, 손실과 위상이 동일하게 구현되도록 함으로써, 각 경로간 이득의 불균형으로 인해 발생할 수 있는 문제점을 최소화할 수 있다.

한편 증폭부(140)는 입출력단자(110)가 입력단자 또는 출력단자 중 어떤 것으로 결정되었는지 여부에 따라 신호의 전송 경로를 형성하고, 동시에 입출력단자(110)로부터 수신된 신호 또는 입출력단자(110)로 전달되는 신호를 선택적으로 증폭하기 위한 수단으로서, 예를 들어, 도 10에 도시된 것처럼 구현될 수 있다.

도 10에 도시된 방향을 기준으로, 증폭부(140)는 좌측은 분배부(130), 우측은 검출부(150)와 연결될 수 있다. 그에 따라 좌측에서 우측으로 전달되는 신호는 수신 신호, 우측에서 좌측으로 전달되는 신호는 송신 신호가 될 수 있다.

이때 증폭부(140)는 검출부(150)와 분배부(130) 사이를 복수의 서로 다른 경로로 연결할 수 있다.

우선 바이패스 경로(P1)는 수신 신호나 송신 신호를 증폭하지 않고 그대로 전달하기 위한 경로로서, 경로상에는 선로 외에 선택적으로 감쇠기(Attenuator: 147)만이 포함될 수 있다. 감쇠기(147)는 신호의 파형을 변형시키지 않고 단순히 진폭만을 일정 비율로 조정하여, 다른 소자나 장치로 입력되거나 전달되는 신호가 과도하게 큰 진폭을 가짐으로써, 소자나 장치가 손상되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.

바이패스 경로(P1)는 이와 같이 송수신 신호가 후술할 증폭 경로(P2)를 경유하지 않도록 우회시켜 신호를 증폭 없이 다른 소자나 장치로 전달할 수 있다.

한편 증폭 경로(P2)는 수신 신호 또는 송신 신호를 증폭하여 검출부(150)를 통해 입출력단자(110)로 전달하거나, 분배부(130)로 전달하기 위한 경로이다.

증폭 경로(P2) 상에는 우선 저역필터(LPF: 141)가 구비될 수 있다. 저역필터(141)는 수신 신호 또는 송신 신호의 고주파 성분을 걸러내는 역할을 한다. 그리고 이어서 자동레벨제어기(ALC: 142)에서 송수신 신호를 모니터링하여 약한 신호에는 더 많은 증폭을 주고, 강한 신호에는 더 적은 증폭을 주어서 신호가 일정하도록 조절할 수 있다. 또한 저잡음 증폭기(LNA: 143)는 잡음을 최소화하며 송수신 신호를 1차 증폭하고, 증폭된 송수신 신호에서 불필요한 주파수대의 신호를 대역통과필터(BPF: 144)를 통해 걸러낼 수 있다. 한편 송수신신호는 전력 증폭기(PA: 145)를 통해 다시 한 번 증폭된 이후, 증폭 과정에서 발생한 고주파의 하모닉 신호는 다시 저역필터(LPF: 146)를 통해 제거된다. 이때 저잡음 증폭기(143)는 증폭 경로(P2)의 선단에 위치하지 않고, 자동레벨제어기(142)의 후단에 위치함으로써, 검출부(150)를 통해 전달되는 수신 신호의 진폭이 과도하게 큰 경우에도 자동레벨제어기(142)에 의해 보호됨으로써 저잡음 증폭기(143)의 파손이 방지될 수 있다.

한편 증폭부(140)에는 정방향 링크(L1)와 역방향 링크(L2)가 형성될 수 있다. 정방향 링크(L1)는 입출력단자(110) 측에서 전달되는 송신 신호를 증폭 경로(P2)를 경유하도록 하고, 역방향 링크(L2)는 분배부(130)로부터 전달되는 숫신 신호를 증폭 경로(P2)를 경유하도록 한다.

이를 위해 정방향 링크(L1)는 우선, 송신 신호를 증폭 경로(P2)의 선단으로 전달하는 제1정방향 링크(L1a)와, 증폭 경로(P2)를 경유한 송신 신호를 증폭 경로(P2)의 후단에서 분배부(130)로 전달하는 제2정방향 링크(L1b)를 포함할 수 있다.

또한 역방향 링크(L2)는 우선, 분배부(130) 통해 전달된 수신 신호를 증폭 경로(P2)의 선단으로 전달하는 제1역방향 링크(L2a)와, 증폭 경로(P2)를 통과한 수신 신호를 검출부(150)를 통해 입출력단자(110)측으로 전달하는 제2역방향 링크(L2b)를 포함할 수 있다.

이때 증폭부(140)에는 총 네 개의 스위치(SW1 내지 SW4)가 구비될 수 있다. 제1스위치(SW1)는 검출부(150)와 연결되는 증폭부(140)의 일단에 구비되어, 바이패스경로(P1), 증폭 경로(P2) 또는 제2역방향 링크(L2b)를 입출력단자(110) 측으로 선택적으로 연결할 수 있다.

그리고 제2스위치(SW2)는 증폭 경로(P2)의 선단에 구비되어, 증폭 경로(P2)를 제1스위치(SW1)를 통해 제1정방향 링크(L1a)와 연결하여 송신 신호가 증폭 경로(P2)를 경유하도록 하거나, 또는 증폭 경로(P2)를 제1역방향 링크(L2a)와 연결하여, 후술할 제4스위치(SW4)를 통해 분배부(130)로부터 전달되는 수신 신호가 증폭 경로(P2)를 경유하도록 한다. 즉 제2스위치(SW2)는 송신 신호 또는 수신 신호가 증폭 경로(P2)로 입력되도록 할 수 있다.

한편 제3스위치(SW3)는 증폭 경로(P2)의 후단에 구비되어, 증폭 경로(P2)를 제2정방향 링크(L1b)와 연결함으로써, 증폭 경로(P2)를 통과한 송신 신호가 분배부(130)로 전달되도록 하거나, 또는 증폭 경로(P2)를 제2역방향 링크(L2b)와 연결하여 증폭 경로(P2)를 통과한 수신 신호가 제1스위치(SW1)를 통해 입출력단자(110) 측으로 전달되도록 할 수 있다. 즉, 제3스위치(SW3)는 증폭 경로(P2)를 경유한 송신 신호 또는 수신 신호를 다른 구성으로 출력되도록 할 수 있다.

나아가 제4스위치(SW4)는 분배부(130)와 연결되는 증폭부(140)의 타단에 구비되어, 바이패스 경로(P1), 증폭 경로(P2) 또는 제1역방향 링크(L2a)와 분배부(130)를 선택적으로 연결되도록 할 수 있다.

이처럼 증폭부(140)는 바이패스 경로(P1), 증폭 경로(P2), 정방향 링크(L1)와 역방향 링크(L2)를 포함함으로써, 신호의 전달 방향과, 신호의 증폭 여부를 다양하게 조절할 수 있다. 이를 위하여, 증폭부(140)는 제어부(120)의 제어에 따라 서로 다른 복수의 동작모드를 가질 수 있다.

다만 위와 같은 바이패스 경로(P1), 증폭 경로(P2), 정방향 링크(L1)와 역방향 링크(L2)로 구분되는 증폭부(140)의 경로 구성은 일 실시예에 불과하고, 이를 대체할 수 있는 다른 방식의 경로 설정이 가능하다.

한편 이때 증폭부(140)의 동작모드에, 송수신 신호를 증폭 없이 바이패스하는 동작모드가 포함되는 이유는, 도 11을 참조하여 설명된다.

도 11에 도시된 것처럼, 다중 경로 중계기(100)는 실시예에 따라, 하나의 중계 시스템 내에 둘 이상 구비될 수 있다. 이때 각각 ①, ②로 나타낸 구간에는 선로 손실이 없어 각각의 다중 경로 중계기(100)가 모두 신호를 증폭하는 경우, 시스템 운영 시 과도한 발진 및 증폭으로 인한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 가운데에 위치하는 다중 경로 중계기(100)의 ①, ② 구간에서는 다중 경로 중계기(100) 내부의 증폭부(140)가 수신 신호 및 송신 신호를 증폭 없이 바이패스함으로써 송수신 신호가 복수의 다중 경로 중계기(100)를 경유하더라도, 과도한 증폭이나 발진 없이 그대로 전달되도록 하는 것이 바람직하다.

따라서 상술한 증폭부(140)가 바이패스경로(P1)를 포함하여 송수신 신호를 선택적으로 증폭하여, 시스템의 안정적인 동작을 구현할 수 있다.

한편 증폭부(140)의 동작모드를 구체적으로 설명하면, 우선 도 12에 도시된 바와 같이 증폭부(140)는 송신 신호(TX) 또는 수신 신호(RX)가 바이패스경로(P1)를 따라 우회하는 동작모드에 따라 동작할 수 있다. 즉, 증폭부(140)는 송신 신호(TX)와 수신 신호(RX)를 바이패스경로(P1)를 따라 우회시키는TX/RX 바이패스 모드로 동작할 수 있다. 이때 제1스위치(SW1)와 제4스위치(SW4)는 모두 바이패스경로(P1)로 연결되어, 실질적으로 분배부(130)와 검출부(150)가 바이패스경로(P1)를 통해 연결되도록 동작할 수 있다.

즉 송신 신호(TX)나 수신 신호(RX)를 증폭 없이 전달해야 하는 경우, 예를 들어, 설정된 값보다 큰 신호가 수신된 경우나, 이미 다른 입출력단자(110)측에 구비된 증폭부(140)에 의해 증폭 과정을 거친 경우, 증폭부(140)는 TX/RX 바이패스 모드로 동작할 수 있다.

예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같은 실시예에서, ①, ② 구간에 연결된 입출력단자(110) 측에 구비되는 증폭부(140)는 TX/RX 바이패스 모드로 동작할 수 있다.

한편 다중 경로 중계기(100)의 증폭부(140)는 도 13에 도시된 바와 같이, TX 증폭 모드로 동작할 수 있다. 즉, 증폭부(140)는 송신 신호(TX)를 전달하되, 송신 신호(TX)를 정방향 링크(L1)를 통해 증폭 경로(P2)를 경유시켜 증폭한 후 분배부(130)로 전달되도록 하는 TX 증폭 모드로 동작할 수 있다.

이와 같은 경우, 제1스위치(SW1)는 제1정방향 링크(L1a)를 통해 증폭 경로(P2)의 선단에 위치한 제2스위치(SW2)로 연결되고, 제2스위치(SW2)도 제1스위치(SW1)와 연결되는 제1정방향 링크(L1a)로 단락된다.

한편 제3스위치(SW3)는 제2정방향 링크(L1b) 쪽으로 단락되어 제4스위치(SW4)와 연결되고, 제4스위치(SW4)는 제3스위치(SW3)가 구비된 제2정방향 링크(L1b)의 후단에 연결된다.

이를 통해 검출부(150)로부터 전달되는 송신 신호(TX)가 증폭 경로(P2)를 통해 증폭된 이후에 분배부(130)로 전달될 수 있다.

한편 도 14를 참조하면, 다중 경로 중계기(100)의 증폭부(140)는 RX 증폭 모드로 동작할 수 있다. 증폭부(140)는 분배부(130)를 통해 전달되는 수신 신호(RX)를 제1역방향 링크(L2a)를 통해 증폭 경로(P2)로 유도하고, 다시 증폭 경로(P2)를 경유한 수신 신호(RX)를 제2역방향 링크(L2b)를 통해 검출부(150) 측으로 전송하는 RX 증폭 모드로 동작할 수 있다.

이를 위해 증폭부(140)의 제4스위치(SW4)는 제1역방향 링크(L2a) 측으로 연결되고, 제2스위치(SW2)는 제1역방향 링크(L2a)의 후단에 연결될 수 있다.

한편 증폭 경로(P2)의 후단에서 제2정방향 링크(L1b)와 제2역방향 링크(L2b) 사이에서 스위칭되는 제3스위치(SW3)는 제2역방향 링크(L2b)의 선단으로 단락될 수 있다.

나아가 제1스위치(SW1)는 제2역방향 링크(L2b)의 후단으로 스위칭될 수 있다.

이를 통해 도 14에 파선으로 도시된 바와 같이 수신 신호(RX)는 제4스위치(SW4)를 통해 제1역방향 링크(L2a)로 유도되고 다시 제2스위치(SW2)를 거쳐 증폭 경로(P2)로 전달되며, 증폭 경로(P2)를 경유한 후 제3스위치(SW3)에서 제2역방향 링크(L2b)로 전달된 후 제1스위치(SW1)를 통해 검출부(150)로 전달되어 최종적으로 입출력단자(110)로 출력될 수 있다.

이와 같이 증폭부(140)는 해당 증폭부(140)에 대응하는 입출력단자(110)가 입력단자와 출력단자 중 어떤 단자로 기능하는지 여부와, 증폭 필요성에 따라 상술한 바와 같이 하나의 시점을 기준으로 각 증폭부(140)는 ‘TX/RX 바이패스 모드’, ‘TX 증폭 모드’, ‘RX 증폭 모드’ 중 하나의 모드로 동작하게 된다.

이때 하나의 다중 경로 중계기(100) 내에 포함되는 복수의 증폭부(140) 각각의 동작모드는 제어부(120)에 의해 결정될 수 있다. 제어부(120)는 각각의 입출력단자(110)에 구비되는 검출부(150)의 신호 검출 결과에 따라 각각의 증폭부(140)의 모드를 전환할 수 있다.

한편 하나의 실시예에 따라 증폭부(140)의 모드는 제어부(120)에 의해 실시간으로 ‘TX/RX 바이패스 모드’, ‘TX 증폭 모드’, ‘RX 증폭 모드’ 중 어느 하나의 모드로 결정될 수도 있다. 다만 다른 실시예에서 각 증폭부(140)의 동작모드는 송신 신호(TX)와 수신 신호(RX)에 대하여 각각 미리 결정될 수 있다. 예를 들어, 증폭부(140)가 송신 신호(TX)를 전달할 때의 동작모드와, 수신 신호(RX)를 전달할 때의 동작모드가 각각 미리 설정됨으로써, ‘TX/RX 바이패스 모드’, ‘TX 증폭/RX 바이패스 모드’, ‘TX 바이패스/RX 증폭 모드’, 그리고 ‘TX 증폭/RX 증폭 모드’ 중 하나로 미리 설정될 수 있다.

후자의 실시예에서, 시스템 내에서 다중 경로 중계기(100)가 구성되는 환경에 따라, 각각의 증폭부(140)에 대하여 송신 신호(TX)를 우회시킬지 또는 증폭시킬지, 그리고 수신 신호(RX)를 우회시킬지 또는 증폭시킬지를 미리 설정할 수 있다. 그에 따라 제어부(120)는 실제 동작할 때 해당 증폭부(140)가 입력단자에 대응하면, TX 바이패스 모드 또는 TX 증폭 모드 중 미리 정해진 어느 하나로 동작하고, 해당 증폭부(140)가 출력단자에 대응하면 RX 바이패스 모드와 RX 증폭 모드 중 미리 정해진 하나로 동작할 수 있다.

예를 들어, 특정 증폭부(140)가 ‘TX 증폭/RX 바이패스 모드’로 미리 설정된 경우, 해당 증폭부(140)에 대응하는 입출력단자(110)가 입력단자로 결정될 때에는 TX 증폭 모드로 동작하고, 출력단자로 기능할 때에는 RX 바이패스 모드로 동작할 수 있다.

‘TX/RX 바이패스 모드’는 송신 신호(TX)와 수신 신호(RX)를 모두 바이패스 시키는 동작 모드로서, 예를 들어 여러 개의 다중 경로 중계기(100)가 연결될 때, 과도한 증폭이 반복적으로 이루어지지 않도록 적어도 일부의 증폭부(140)를 이와 같은 동작 모드로 설정할 수 있다.

‘TX 증폭/RX 바이패스 모드’는 송신 신호(TX)는 증폭하고, 수신 신호(RX)는 우회시키는 동작 모드로서, 시스템 운용 시 수신 신호(RX)의 이득이 충분히 확보되어, 송신 신호(TX)만 증폭하는 경우에 이용된다.

‘TX 바이패스/RX 증폭 모드’는 송신 신호(TX)는 우회시키고 수신 신호(RX)만 증폭시키는 동작 모드로서, 시스템 운용 시 수신 신호(RX) 경로의 이득이 충분히 확보됨으로써, 수신 신호(RX)의 증폭이 필요하지 않은 경우 이용될 수 있다.

그리고 ‘TX 증폭/RX 증폭 모드’는 송신 신호(TX)와 수신 신호(RX)를 모두 증폭하는 동작 모드이다. 다중 경로 중계기(100)가 하나만 구성되거나 일반적인 시스템 운용 시 이용될 수 있다.

그러나 위와 같은 실시예 외에는 각각의 입출력단자(110)에 입력되는 신호의 검출 결과에 따라 제어부(120)가 각 증폭부(140)의 모드를 실시간으로 결정할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.

그리고 정해진 모드에 따라 제어부(120)는 증폭부(140)에 구비된 스위치들(SW1 내지 SW4)를 스위칭시킴으로써, 증폭부(140)의 동작 모드를 전환할 수 있다.

제어부(120)가 증폭부(140)의 모드를 결정하는 방법은 추후 보다 상세하게 설명한다.

한편 검출부(150)는 도 3에 도시된 바와 같이 각 입출력단자(110)에 대응하여 구성되어 입출력단자(110)로 입력되는 신호를 감시한다. 예를 들어, 도 7에 도시된 실시예에서 각각의 검출부(150)는 각각 분배부(130)를 중심으로 증폭부(140)를 거쳐 입출력단자(110)와 증폭부(140) 사이에 구비될 수 있다. 이때 검출부(150)는 입출력단자(110)와 증폭부(140) 사이에 구비되는 커플러(미도시) 등을 통해 입출력단자(110)로 입력되는 신호를 수신할 수 있다.

즉 입출력단자(110)는 증폭부(140), 그리고 검출부(150)와 각각 연결될 수 있다. 이를 위해 증폭부(140)와 입출력단자(110) 사이의 선로는 검출부(150)로 분기될 수 있으며, 신호의 분배를 위해 커플러 등의 장치가 추가적으로 구성될 수 있다.

검출부(150)는 각각의 입출력단자(110)로의 입력 신호를 실시간 검출하여 제어부(120)로 전달하고, 제어부는 각 입출력단자(110)의 입력 신호를 분석하여, 복수의 입출력단자(110) 중 하나만을 입력으로 결정한다.

이를 위하여 검출부(150)는 입력 신호를 가공하여 제어부(120)로 전달하는 역할을 한다.

이와 같은 검출부(150)의 구성은 실시예에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

일례로, 도 15에 도시된 것처럼 검출부(150)는, 다이렉트 검출 방식으로 구현될 수 있다. 입력된 신호의 주파수를 변경하지 않고 신호를 검출하는 방법으로서, 회로 구조가 간단하고 단가가 저렴한 이점이 있다. 도 15에서, 검출부(150)는 입출력단자(110)로 수신된 RF 신호를 입력 신호로서 바로 입력 받아 신호의 세기를 검출하여 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(120)로 전달하는 방식으로 동작한다.

한편 다른 실시예에서 도 16에 도시된 바와 같이 검출부(150’)는 다운 컨버팅(Down Converting) 검출 방식으로 구현될 수 있다. 입력된 신호의 주파수를 낮은 주파수 대역으로 변환한 후 신호의 레벨을 검출하는 방법으로서, 믹서(Mixer)와 신호를 발생시키는 발진기를 이용하여 신호의 주파수 대역을 낮은 대역, 예를 들어, 400MHz의 입력 신호를 10MHz 대역으로 변경한 후 신호의 레벨을 검출한다. 이에 의하면 다이렉트 검출 방식과 비교할 때 상대적으로 낮은 레벨의 신호까지 신호의 검출이 가능하다는 이점이 있다.

도 16에서 검출부(150’)는 RF 신호를 입력 신호로 입력 받고, 주파수 대역을 변경한 후 신호의 세기를 검출하며, 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(120)로 전달한다.

그에 따라 제어부(120)는 각각의 입출력단자(110)에서 검출되는 신호의 세기를 비교하여, 복수의 입출력단자(110) 중 하나를 입력으로 나머지를 출력으로 결정할 수 있다.

한편 위와 같은 실시예들에서, 검출부(150, 150’)는 모두 특정 주파수 대역의 신호만을 검출할 수 있도록 복수의 필터들, 예를 들어, 대역통과필터(BPF)나 표면 탄성파 필터(SAW filter) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 그에 따라 단신 통신에 대해 미리 정해진 주파수 대역 내의 신호만을 검출할 수 있다.

이하에서는 도 17을 참조하여 이상에서 설명한 다중 경로 중계기(100)의 동작을 구체적으로 설명한다. 도 17은 다중 경로 중계기(100)가 수행하는 다중 경로를 통한 신호 중계 방법을 단계적으로 도시한 흐름도이다. 또한 도 18은 도 17에 도시된 다중 경로를 통한 신호 중계 방법에서, S200단계를 보다 구체적으로 도시한 흐름도이며, 도 19는 도 17에 도시된 다중 경로를 통한 신호 중계 방법을 설명하기 위한 다중 경로 중계기를 포함하는 시스템 구성 예시도이다.

도 17과 도 18에 도시된 실시예에 따른 다중 경로를 통한 신호 중계 방법은 도 1 내지 도 16을 참조하여 설명된 다중 경로 중계기(100)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 16을 참조하여 설명된 다중 경로 중계기(100)에 관하여 이상에서 기술한 내용은 도 17 내지 18에 도시된 실시예에 따른 다중 경로를 통한 신호 중계 방법에도 적용될 수 있다.

우선 도 17을 참조하여 다중 경로를 통한 신호 중계 방법을 순차적으로 설명하면, 다중 경로 중계기(100)는 다중 경로 중계기(100) 내에 포함된 모든 입출력단자(100)의 입력 신호를 검출한다(S100). 이때 다중 경로 중계기(100)는 ‘대기 상태’에 해당한다. 다중 경로 중계기(100)는 ‘대기 상태’와 ‘신호 중계 상태’ 사이를 천이하며 동작하는데, 모든 입출력단자(110)의 입력 신호를 검출하여, 신호의 입출력 방향을 결정하는 동작은 ‘대기 상태’에서 이루어진다.

다중 경로 중계기(100)는 대기 상태에서 다음과 같이 동작한다. 우선, 제어부(120)는 증폭부(140)에 구성되는 모든 스위치가 OFF 상태가 되도록 제어할 수 있다.

그리고 제어부(120)는 대기 상태에서, 증폭부(140)에 구비되는 감쇠기(ATT)의 감쇠레벨을 최대값으로 설정하여 과도한 크기의 입력 신호를 충분히 감쇠시킨 후 검출할 수 있도록 한다. 나아가 제어부(120)는 대기 상태에서 증폭부(140) 내의 증폭기(AMP)의 증폭 이득을 최소값으로 설정할 수 있다. 그 외에 제어부(120)는 대기 상태에서, 검출부(150)의 각 구성들, 예를 들어, 감쇠기(ATT), 증폭기(AMP), 디텍터(DET), 그리고 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 모두 동작 상태로 제어할 수 있다.

다중 경로 중계기(100)는 이와 같이 대기 상태에서 각각의 입출력단자(110)에 구비된 검출부(150)를 이용하여 모든 입출력단자(110)로의 입력 신호를 검출한다.

그리고 다중 경로 중계기(100)는 각각의 입출력단자(110)에서 검출된 입력 신호의 레벨에 기초하여 입출력 방향을 결정한다(S200). 구체적으로 제어부(120)는 각 검출부(150)로부터 입력 신호의 레벨 값을 수신하여 어떤 입출력단자(110)를 입력 단자로 결정할 것인지 선택할 수 있다.

S200단계를 좀 더 구체적으로 살펴보면, 도 18에 도시된 것처럼 제어부(120)는 각각의 입출력단자(110)에서 검출된 입력 신호의 레벨을 미리 설정하여 저장된 임계값과 비교할 수 있다(S210). 이때 임계값은, 입출력단자(110)로 수신되는 특정 주파수 대역의 신호 레벨이, 해당 입출력단자(110)에서 검출되는 신호가 실제 입력으로 판단할 수 있는 수준에 해당하는지를 판단하기 위해 설정될 수 있다. 이를 위해 임계값은, 실제 통신 환경에서 무선 신호가 교환될 때, 입력 신호의 최소 레벨에 대응하는 수준으로 선택될 수 있다.

다중 경로 중계기(100)의 제어부(120)는 이어서, 각 입출력단자(110)에서 검출된 입력 신호 중, 신호 레벨이 임계값 이상인 입력 신호들만을 다시 비교하여, 신호 레벨이 임계값 이상인 입력 신호 중 가장 높은 레벨의 입력 신호를 선출할 수 있다(S220). 이때 제어부(120)는 선출된 입력 신호의 레벨을 저장할 수 있다.

한편 다중 경로 중계기(100)는 S210단계에서 임계값과 비교된 각 입력 신호의 레벨이 모두 임계값 미만인 경우에는 대기 상태를 유지하면서 다시 도 17의 S100단계로 회귀할 수 있다.

이어서 다중 경로 중계기(100)는 S220단계에서 선출된 입력 신호에 대응하는 입출력단자(110)를 입력 단자로 결정할 수 있다(S230). 그에 따라 다중 경로 중계기(100)는 나머지 입출력단자(110)를 모두 출력 단자로 결정할 수 있다. 또한 입력 단자와 출력 단자가 결정됨으로써, 다중 경로 중계기(100) 내의 신호 입출력 방향이 결정될 수 있다.

그리고 이와 같이 신호의 입출력 방향이 결정되면, 다중 경로 중계기(100)의 제어부(120)는 각 증폭부(140)의 동작 모드를 결정할 수 있다(S240).

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같은 실시예에서, 입출력단자 3이 입력 단자로 결정되는 경우, 나머지 입출력단자 1, 2, 4는 모두 출력 단자로 설정될 수 있다. 그에 따라 증폭부 3은 송신 신호(TX)의 전송을 위한 동작 모드로, 증폭부 1, 2, 4는 수신 신호(RX)의 전송을 위한 동작 모드로 설정될 수 있다.

이때, 증폭부 3은 예를 들어, 송신 신호(TX)를 증폭하여 전달하는 ‘TX 증폭 모드’로 설정되거나, 또는 송신 신호(TX)를 우회시키기 위한 ‘TX/RX 바이패스 모드’로 설정될 수 있다. 또한 증폭부 1, 2, 4는 수신 신호(RX)를 증폭하여 전달하는 ‘RX 증폭 모드’로 설정되거나, 또는 수신 신호(RX)를 우회시키기 위한 ‘TX/RX 바이패스 모드’로 설정될 수 있다.

이때 제어부(120)는 S220단계에서 저장된 입력 신호의 레벨 값에 기초하여 증폭부 3의 동작 모드를 ‘TX 증폭 모드’로 설정할지 또는 ‘TX/RX 바이패스 모드’로 설정할지를 결정할 수 있다. 또한 증폭 모드를 선택하는 경우, 증폭 이득을 설정할 수 있다.

또는 제어부(120)는 실시예에 따라, 각각의 증폭부(140)에 대하여 미리 설정된 동작 모드에 기초하여, 증폭부 1 내지 4의 동작 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 증폭부 1에 대하여, 미리 ‘TX/RX 증폭 모드’가 설정된 경우, 제어부(120)는 출력 단자에 대응함으로써, 수신 신호(RX)를 전달하는 경로가 되는 증폭부 1을 ‘RX 증폭 모드’로 동작하도록 결정할 수 있다. 물론 이때 증폭부 1이 입력 단자가 되는 경우라면, 제어부(120)는 미리 설정된 ‘TX/RX 증폭 모드’에서 ‘TX 증폭 모드’를 선택할 수 있다.

이때 제어부(120)가 증폭부(140)의 동작 모드를 선택하고, 증폭부(140)의 증폭 이득을 미리 설정하거나 제어하기 위해서, 각 조건에 따른 제어 정책이 미리 설정되는 제어 알고리즘에 의할 수 있다.

한편 S220단계에서, 다중 경로 중계기(100)는 입력 신호 중 가장 높은 레벨의 입력 신호를 선출하는 과정을 반복 수행하여, 한번 선출된 입력 신호에 대응하는 입출력단자(110)에서 다시 가장 높은 레벨의 입력 신호가 감지되는 경우에 한하여 해당 입출력단자(110)를 입력 단자로 결정할 수 있다.

즉, 제어부(120)는 실시예에 따라 입력 신호를 검출하고, 그에 따라 하나의 입력 단자를 결정하는 과정에서, 임계값 이상의 레벨을 갖는 입력 신호 중 가장 높은 레벨의 입력 신호를 선출하는 과정을 수회 반복하여, 입력 단자를 결정할 수 있다.

한편 다시 도 17에서, S200단계에 의하여, 신호의 입출력 방향과 그로 인한 각 증폭부의 동작 모드가 결정된 이후에, 다중 경로 중계기(100)는 결정된 바에 따라 다중 경로 중계기(100)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다(S300).

즉, 제어부(120)는 각각의 증폭부(140)에 대하여 미리 결정한 동작 모드가 적용되도록 할 수 있다. 증폭부(140) 내에 포함된 스위치들을 동작 모드에 따라 스위칭시킨다.

이와 같이 S300단계에서, S200단계에서 결정된 신호 입출력 방향 등에 따라 회로 소자의 제어가 완료되면, 다중 경로 중계기(100)는 신호 중계 상태로 천이한다(S400). 이때 신호 중계 상태는 S300단계에서 제어된 상태에 따라, 결정된 하나의 입력 단자에서 수신된 신호를 나머지 출력 단자로 중계하는 상태로서, 신호 중계 상태에서 제어부(120)는 입력 단자에 대응하는 하나의 검출부(150)를 제외한 나머지 검출부(150)의 동작을 중단시킬 수 있다(S500). 또한 신호 중계 상태에서 제어부(120)는 입력 단자에서 검출되는 입력 신호의 레벨에 따라 자동 레벨 제어기(ALC)나 감쇠기(ATT) 등을 설정할 수 있다.

한편, 다중 경로 중계기(100)는 이와 같은 신호 중계 상태에서 입력 신호의 레벨이 임계값 미만인지 지속적으로 감시할 수 있다(S600). 그에 따라 입력 신호의 레벨이 임계값 미만으로 감소하면, 다중 경로 중계기(100)는 다시 대기 상태로 천이하여, S100단계로부터의 동작을 반복할 수 있다.

이때 S600단계에서 다중 경로 중계기(100)는 입력 신호의 레벨이 임계값 미만인 것으로 검출되더라도, 다시 입력 신호의 레벨을 검출하여 임계값과 비교하는 과정을 수회 반복하여, 입력 신호의 레벨이 지속적으로 임계값 미만으로 검출되는 경우에만 대기 상태로 천이할 수도 있다.

이와 같이 다중 경로 중계기(100)는 복수의 입출력단자(110)에 모두 검출기(150)를 구비함으로써, 모든 단자의 입력 신호 레벨을 감시하고, 이를 통해 하나의 입력 단자를 선정함으로써 단신 통신을 중계할 수 있다.

한편 상술한 다중 경로를 이용한 신호 중계 방법에서, 다중 경로 중계기(100)는 S200단계를 수행함에 있어서, 각각의 증폭부(140)의 모드를 시스템 구성에 따라 달리 결정할 수도 있다.

예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이 다중 경로 중계기(100)는 중계 시스템 내에 캐스캐이드(Cascade) 연결 방으로 구성될 수 있다. 도면에 도시된 것처럼 1:3 다중 경로 중계기(100)가 나란하게 3대 이어서 설치되는 경우, 좌측의 제1다중 경로 중계기(100-1)에 가장 큰 레벨의 입력 신호가 검출되면, 제1 다중 경로 중계기(100-1)에서 해당 신호가 검출된 단자가 입력 단자가 되고, 나머지는 출력 단자가 된다.

그리고 제1다중 경로 중계기(100-1)의 출력 단자와 연결되는 제2다중 경로 중계기(100-2)의 입출력단자가 입력 단자가 되고, 나머지 단자는 출력 단자가 되며, 제2다중 경로 중계기(100-2)의 출력 단자와 연결되는 제3다중 경로 중계기(100-3)의 입출력단자는 다시 입력 단자가 되고 나머지는 모두 출력 단자가 된다.

이와 같이 다중 경로 중계기(100)들이 순차적으로 연결될 때에도 각각의 다중 경로 중계기(100)에 대하여 하나의 입력 단자가 선정되고 나머지는 출력 단자로 기능함으로써, 동일한 주파수 대역을 이용하여 송신과 수신을 수행하는 단신 통신이 가능할 뿐 아니라, 소수의 중계기만을 활용하여 넓은 커버리지의 통신을 중계할 수 있다. 또한 어느 입출력단자이든 입력 단자가 되고, 나머지가 출력 단자가 되어 특정 구역에서 발생한 신호를 나머지 구역에서 모두 수신할 수 있다는 점에서 재난망의 기능이 향상되는 효과가 있다.

한편 다른 예로서, 도 20에 도시된 바와 같이, 시스템 내에 1:3 다중 경로 중계기(100) 총 5대가 십자형으로 설치되는 경우, 제1다중 경로 중계기(100-1)에서 입력이 발생하면, 입력 신호가 검출된 하나의 입출력단자만이 입력 단자가 되고, 나머지는 모두 입력된 신호를 출력한다.

그리고 제1다중 경로 중계기(100-1)의 출력 단자에 연결된 제2다중 경로 중계기(100-2)의 입출력단자는 입력 단자가 되는 방식으로, 각각의 다중 경로 중계기(100)마다 하나의 입력 단자와 세 개의 출력 단자가 가변적으로 형성될 수 있다.

그리고 각각의 다중 경로 중계기(100)는 이와 같이 결정된 입출력 방향에 따라 증폭부(140)를 제어함으로써, 어느 단자에서 가장 큰 레벨의 입력 신호가 감지되는지 여부에 따라 입출력 신호의 경로가 가변될 수 있다.

나아가 실시예에 의하면, 복수의 다중 경로 중계기(100)의 제어부(120)들이 서로 신호를 교환하도록 구성하거나, 복수의 다중 경로 중계기(100)와 각각 통신하는 제어기(미도시)가 시스템 내에 구성될 수 있다. 이 경우, 각각의 다중 경로 중계기(100)에 구성된 제어부(120) 또는 별개로 구성되는 제어기는, 각각의 다중 경로 중계기(100)의 입출력 방향이나, 신호 증폭 여부에 따라 증폭부(140)의 동작 모드를 제어할 수 있다.

한편 위와 같은 다중 경로 중계기(100)를 포함하는 시스템에서, 각각의 다중 경로 중계기(100)에 포함되는 증폭부의 동작 모드와, 증폭 이득 등은 다중 경로 중계기(100)가 설치되는 시스템 구성이나 운용 환경에 따라 달리 설정될 수 있다. 이때 최적의 동작 모드와 증폭 이득에 의하여, 장치의 내구성을 향상시킴과 동시에, 이동국, 즉 무선 통신 단말로의 신호 중계가 정확하게 이루어지도록 하는 것이 중요하다.

이를 위해, 도 21에 도시된 바와 같이 시스템 내에 포함된 다중 경로 중계기(100)의 제어 알고리즘을 최적의 효율을 나타내도록 트레이닝 시킬 수 있다. 도 21은 다중 경로 중계기를 포함하는 신호 중계 시스템에서, 이동국 신호를 학습하여 시스템에 포함된 각 중계기의 증폭부 모드를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 22는 다중 경로 중계기를 학습시키기 위한 인공지능 모델을 설명하기 위한 개념도이다.

우선 도 21에 도시된 바와 같이, 이동국 신호를 학습하여 시스템에 포함된 각 중계기의 증폭부 모드를 제어하는 방법에서는, 우선 실제 설치 환경에 하나 이상의 다중 경로 중계기(100)를 포함하는 시스템을 구성하는 단계로부터 시작될 수 있다(S1000).

S1000단계에서는 예를 들어, 도 19에 도시된 것처럼 총 3개의 1:3 다중 경로 중계기(100)를 일렬로 배치하여 하나의 시스템을 구성할 수 있다. 이때 예를 들어, 각각의 입출력단자들은 각각의 폐쇄된 구역을 커버할 수 있다. 예를 들어 하나의 입출력단자는 지하1층, 다른 하나의 입출력단자는 지하 2층 등과 같이 분리된 구역의 신호 송수신을 담당하는 역할을 할 수 있다.

이와 같이 시스템과 환경을 구성한 상태에서, 복수의 이동국, 즉 무선 통신 단말을 이용하여 무선 신호를 송수신할 수 있다(S2000). 이때 각 이동국의 위치와, 각 이동국의 신호 송수신 상태, 그리고 신호를 송신하는 이동국에서 발생하는 무선 신호 등이 구체적으로 기록될 수 있다.

이어서, 각각의 다중 경로 중계기(100)는 이동국에서 발생된 무선 신호를 검출하고, 미리 제어부(120)에 설정된 제어 알고리즘에 따라 각 증폭부(140)의 동작 모드를 제어하고, 증폭 이득을 조절하여 신호를 중계한다(S3000).

여기서 제어 알고리즘은, 도 21을 참조하여 설명되는 방법에 의하여 학습되어 최적의 제어 정책을 수립하는 인공지능 모델일 수 있다. 일례로 강화학습 모델인 Q-network에 다른 인공신경망이 결합되는 DQN을 포함하여 구성될 수 있다.

이어서, 신호 중계의 결과로서, 다시 각 이동국에서 수신되는 수신 신호를 검출한다(S4000). 이때, S4000단계에서는, 수신 신호의 레벨이나 신호대잡음비 등을 검출할 수 있다.

그리고 S5000단계에서는 이동국에서 검출된 수신 신호의 레벨이나 신호대잡음비가 미리 설정한 목표 범위 내인지를 확인할 수 있다. 이때 복수의 이동국이 각각 다른 위치에서 신호를 수신한 경우, 각각의 이동국의 수신 신호가 미리 설정한 목표 범위 내인지 확인할 수 있다.

만약 수회의 테스트 결과, 수신 신호가 모두 목표 범위 내인 것으로 확인되면, 다중 경로 중계기(100)의 제어부(120)의 제어 알고리즘을 현재 상태로 확정할 수 있다(S7000).

그러나 S5000단계에서 검출된 수신 신호가 목표 범위를 벗어나는 경우, 예를 들어, 수신 신호의 레벨이 과도하게 작거나 큰 경우, 또는 잡음이 많은 경우에는 다중 경로 중계기(100)의 제어 알고리즘을 수정할 수 있다(S6000). 예를 들어, 특정 증폭부(140)의 동작 모드를 전환하거나, 증폭 이득을 조정하는 등이다.

또한 예를 들어, 지하 1층의 이동국에서 수신된 신호는 목표 범위 내였으나, 지하 2층의 이동국에서 수신된 신호는 신호 레벨이 목표치 미만인 경우, 지하 2층에 대응하는 입출력단자(110)에 연결된 증폭부(140)의 증폭 이득을 조정하는 등, 검출된 수신 신호의 패턴에 따라 다중 경로 중계기(100)의 제어 알고리즘을 수정할 수 있다.

복수의 이동국을 이동시키고, 발생되는 신호를 조절하며, 신호를 송수신하는 이동국을 변경하는 등 여러 가지 상황에서 충분히 많은 횟수에 걸쳐 S2000단계 내지 S6000단계를 반복함으로써, 각각의 다중 경로 중계기(100)의 제어 알고리즘이 최적화될 때까지 트레이닝을 수행할 수 있다.

한편 도 22를 참조하여, 상술한 제어 알고리즘의 일 실시예를 설명한다. 도 22는 통상의 강화학습 모델을 도시한 개념도이다. 도 22에 도시된 바와 같이 일 실시예에 의한 제어 알고리즘에 포함되는 강화학습 모델은 에이전트와 환경을 포함할 수 있다. 여기서 에이전트는 일반적으로 인공신경망이나 룩업테이블 등에 의해 구성되는 ‘정책’과, 환경으로부터 주어지는 상태정보(St)와 리워드 정보(Rt)를 참조하여 액션(At)을 결정하는 정책을 최적화하는 ‘강화학습 알고리즘’을 포함하여 구성될 수 있다. 이때 강화학습 알고리즘은 환경을 관찰하여 획득되는 상태정보(St)와, 상태가 목적하는 방향으로 개선될 때 주어지는 리워드(Rt), 그리고 정책에 따라 출력되는 액션(At)을 참조하여 정책을 개선한다.

그리고 이러한 과정은 단계마다 반복적으로 수행되고, 이하에서 현재에 대응하는 단계는 t로, 다음 단계는 t+1 등으로 구분하여 나타낸다.

일 실시예에서 다중 경로 중계기(100)는, 다중 경로 중계기(100)를 포함하는 시스템이 구성된 장소, 예를 들어 빌딩을 환경으로, 이러한 환경 내에서 이동국이 수신하는 수신 신호의 레벨 등의 값을 상태정보(St)로 갖고, 기 설정된, 조건에 따른 증폭부(140)의 동작 모드나, 증폭 이득을 액션(At)으로 하며, 수신 신호의 레벨 등의 상태정보(St)가 개선되면 리워드(Rt)가 제공되도록 구성될 수 있다.

이와 같이 다중 경로 중계기(100)의 제어부(140)는 입력 단자를 결정하고 각 증폭부(140)의 동작 모드를 제어하며, 증폭 이득을 조정하면서 신호를 중계하며, 이러한 과정에서 최적의 신호 중계를 위해, 위와 같이 환경에 적응적으로 학습하는 인공지능 모델을 포함할 수 있다.

이상의 실시예들에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC 와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램특허 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다.

구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로부터 분리될 수 있다.

뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU 들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

도 17 내지 도 22를 통해 설명된 실시예에 따른 신호 중계 방법은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 이때, 명령어 및 데이터는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 컴퓨터 기록 매체일 수 있는데, 컴퓨터 기록 매체는 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함할 수 있다.예를 들어, 컴퓨터 기록 매체는 HDD 및 SSD 등과 같은 마그네틱 저장 매체, CD, DVD 및 블루레이 디스크 등과 같은 광학적 기록 매체, 또는 네트워크를 통해 접근 가능한 서버에 포함되는 메모리일 수 있다.

또한 도 17 내지 22를 통해 설명된 실시예에 따른 다중 경로를 이용한 신호 중계 방법은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램(또는 컴퓨터 프로그램 제품)으로 구현될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 처리되는 프로그래밍 가능한 기계 명령어를 포함하고, 고레벨 프로그래밍 언어(High-level Programming Language), 객체 지향 프로그래밍 언어(Object-oriented Programming Language), 어셈블리 언어 또는 기계 언어 등으로 구현될 수 있다. 또한 컴퓨터 프로그램은 유형의 컴퓨터 판독가능 기록매체(예를 들어, 메모리, 하드디스크, 자기/광학 매체 또는 SSD(Solid-State Drive) 등)에 기록될 수 있다.

따라서 도 17 내지 22를 통해 설명된 실시예에 따른 다중 경로를 이용한 신호 중계 방법은 상술한 바와 같은 컴퓨터 프로그램이 컴퓨팅 장치에 의해 실행됨으로써 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치는 프로세서와, 메모리와, 저장 장치와, 메모리 및 고속 확장포트에 접속하고 있는 고속 인터페이스와, 저속 버스와 저장 장치에 접속하고 있는 저속 인터페이스 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 이러한 성분들 각각은 다양한 버스를 이용하여 서로 접속되어 있으며, 공통 머더보드에 탑재되거나 다른 적절한 방식으로 장착될 수 있다.

여기서 프로세서는 컴퓨팅 장치 내에서 명령어를 처리할 수 있는데, 이런 명령어로는, 예컨대 고속 인터페이스에 접속된 디스플레이처럼 외부 입력, 출력 장치상에 GUI(Graphic User Interface)를 제공하기 위한 그래픽 정보를 표시하기 위해 메모리나 저장 장치에 저장된 명령어를 들 수 있다. 다른 실시예로서, 다수의 프로세서 및(또는) 다수의 버스가 적절히 다수의 메모리 및 메모리 형태와 함께 이용될 수 있다. 또한 프로세서는 독립적인 다수의 아날로그 및(또는) 디지털 프로세서를 포함하는 칩들이 이루는 칩셋으로 구현될 수 있다.

또한 메모리는 컴퓨팅 장치 내에서 정보를 저장한다. 일례로, 메모리는 휘발성 메모리 유닛 또는 그들의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리는 비휘발성 메모리 유닛 또는 그들의 집합으로 구성될 수 있다. 또한 메모리는 예컨대, 자기 혹은 광 디스크와 같이 다른 형태의 컴퓨터 판독 가능한 매체일 수도 있다.

그리고 저장장치는 컴퓨팅 장치에게 대용량의 저장공간을 제공할 수 있다. 저장 장치는 컴퓨터 판독 가능한 매체이거나 이런 매체를 포함하는 구성일 수 있으며, 예를 들어 SAN(Storage Area Network) 내의 장치들이나 다른 구성도 포함할 수 있고, 플로피 디스크 장치, 하드 디스크 장치, 광 디스크 장치, 혹은 테이프 장치, 플래시 메모리, 그와 유사한 다른 반도체 메모리 장치 혹은 장치 어레이일 수 있다.

상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 명세서를 통해 보호 받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

1. 다중 경로 중계기에 있어서,
   신호를 송수신하는 복수의 입출력단자;
   상기 복수의 입출력단자 각각에 구비되어, 입출력단자의 입력 신호를 검출하는 복수의 검출부;
   상기 복수의 입출력단자와 하기의 분배부 사이에 각각에 구비되어, 입출력단자와 분배부 사이에서 송수신되는 신호를 선택적으로 증폭하는 복수의 증폭부;
   상기 복수의 증폭부 사이에 구비되어, 임의의 증폭부로부터 전달되는 신호를 분배하여 나머지 증폭부로 전달하는 분배부; 그리고
   상기 복수의 검출부로부터 검출된 입력 신호에 대한 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기초하여 상기 복수의 입출력단자 중 하나의 입출력단자를 입력 단자로 설정하고 나머지 입출력단자를 출력 단자로 설정하여 신호가 중계되도록 하는 제어부를 포함하는, 다중 경로 중계기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 복수의 검출부 각각에서 검출된 입력 신호의 레벨을 비교하여, 임계값 이상의 레벨을 갖는 입력 신호 중 가장 큰 레벨을 갖는 입력 신호가 수신되는 입출력단자를 입력 단자로 결정하는, 다중 경로 중계기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 복수의 증폭부 각각은,
   대응하는 입출력단자로부터 전달되는 송신 신호와 상기 분배부로부터 전달되는 수신 신호를 증폭하기 위한 증폭기를 포함하는 증폭 경로와, 상기 송신 신호와 상기 수신 신호를 증폭없이 우회시키는 바이패스 경로를 포함하고, 상기 송신 신호를 상기 증폭 경로를 경유하도록 하는 정방향 링크와 상기 수신 신호를 상기 증폭 경로를 경유하도록 하는 역방향 링크를 포함하며, 상기 증폭 경로와 바이패스 경로, 그리고 정방향 링크와 역방향 링크의 연결 상태를 전환하기 위한 복수의 스위치를 포함하여 구성되는, 다중 경로 중계기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 복수의 증폭부 각각은,
   상기 송신 신호 또는 상기 수신 신호가 상기 바이패스 경로를 경유하도록 하는 TX/RX 바이패스 모드, 상기 송신 신호를 상기 증폭 경로로 통과시키는 TX 증폭 모드, 상기 수신 신호를 상기 증폭 경로로 통과시키는 RX 증폭 모드를 포함하는 동작 모드 중 한 번에 하나의 동작 모드로 동작하는, 다중 경로 중계기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 복수의 증폭부의 동작 모드를 제어하여, 상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이의 신호가 중계되도록 하는 다중 경로 중계기.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   미리 설정된 조건에 따라 상기 복수의 증폭부의 동작 모드와 상기 복수의 증폭부의 증폭 이득을 제어하도록 정의된 제어 알고리즘을 이용하여 상기 복수의 증폭부를 제어함으로써, 상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이의 신호가 중계되도록 하는 다중 경로 중계기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어 알고리즘은,
   상기 다중 경로 중계기를 포함하는 신호 중계 시스템을 구성한 상태에서, 복수의 이동국을 운용하면서 신호를 발생시킨 후, 다중 경로 중계기의 상기 복수의 증폭부의 동작 모드에 따라 중계되어 상기 복수의 이동국에 수신되는 수신 신호에 의해 학습되는 인공신경 모델을 포함하는, 다중 경로 중계기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 분배부는,
   저항성 전력 분배기를 포함하여 구성되는, 다중 경로 중계기.
9. 제1항에 기재된 다중 경로 중계기를 하나 이상 포함하는 신호 중계 시스템.

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