KR890001476B1 - 디지탈 무선 중계장치 - Google Patents

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KR890001476B1
KR890001476B1 KR1019840007039A KR840007039A KR890001476B1 KR 890001476 B1 KR890001476 B1 KR 890001476B1 KR 1019840007039 A KR1019840007039 A KR 1019840007039A KR 840007039 A KR840007039 A KR 840007039A KR 890001476 B1 KR890001476 B1 KR 890001476B1
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스스무 사시끼
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후지쓰가부시끼가이샤
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Abstract

내용 없음.

Description

디지탈 무선 중계장치
제 1 도는 디지탈 무선 전송회로망의 동작을 설명하기 위한 개념적 계통도.
제 2 도는 종래의 완전 디지탈화 된 무선 중계장치의 예시적인 회로도.
제 3 도는 본 발명에 의한 완전 디지탈화 된 무선 중계장치의 근본형태를 보이는 회로계통도.
제 4 도는 다중레벨 QAM모드로 동작되는 완전 디지탈화 된 무선 전송회로망에 사용되는 무선중계 회로망의 무선유니트의 상세한 형태를 보이는 회로 계통도.
제 5 도는 본 발명에 의한 무선 중계장치를 실시하는 보조유니트의 상세한 형태를 보이는 회로 개통도.
본 발명은 디지탈 무선 중계장치에 관한 것으로, 특히 상기 장치의 감시 및/또는 보수작업을 목적으로 사용되는 소위 지령유선신호(order wire signal)과 같은 보조신호들을 삽입하기 위한 회로유니트에 관한 것이다.
장거리 중계디지탈 무선 전송회로망에서 그 신호들은 단국(terminal station)들 간에 설치된 다수의 중계국들에 의해 지연된다. 여기서 예를들어 소위 지령 유선신호와 같은 보조신호는 주신호와 함께 전송된다. 보조신호에는 로칼 전화통신능력이나 중계장치의 전송회로 또는 전원의 고장을 모니터 정하여 알리는 바와같은 기타 능력을 그 단국들에 제공하기 위한 지령 유선신호가 내포되어 있다.
종래의 디지탈 무선 전송시스템에 사용되는 보조신호는 반송파 무선주파수의 적당한 주파수 변소(FM)에 의해 아나그로신호로 발생시켜 왔다. 반송파는 주파수 변조(FM)시키기 전에 PSK(위상전이 키잉(keying)), QAM(직각 진폭 변조)등을 이용하여 시분할 다중화 된 (TDM)디지탈 신호방식으로 전송될 주신호에 의해 변조되어 왔다.
그러나, 디지탈 무선전송을 위한 현대 시스템은 완전히 디지탈화 화는 즉, 주신호와 보조신호를 모두 디지탈화 하는 추세에 있다. 이는 디지탈 무선전송 시스템에서 예를들어 RM 및 PSK 또는 QAM과 같은 상이한 변조기술을 동시 사용하려면 시스템의 설계와 보수를 복잡화시킬 뿐만 아니라 특히 반송파상의 전송채널들의 수를 증가시키기 위해 PSK의 위상수 또는 QAM의 레벨을 크게해 줄때 PSK 또는 QAM된 반송파에 FM을 적용시키기가 어렵기 때문이다.
제 1 도는 단국들 1 및 3과 중계국 2,2'등을 포함하는 디지탈 무선 전송회로망의 동작을 설명하기 위한 개념적 개통도이며, 제 2 도는 제 1 도에 보인 바와같은 종래의 완전 디지탈화 한 무선 전송회로망에 중계국 2,2'등을 위해 사용되는 중계장치의 예시적인 형태를 보이는 개통도이다.
각 중계국 즉, 제 1 도에 보인 중계장치는 무선유니트와 보조유니트로 구성되는데 여기서 무선유니트는 수신기 RX와 송신기 TX로 구성되는 한편, 하이브리드회로 H는 제 2 도에서 보조유니트 4를 나타낸다. 그러한 회로망은 보통 양방향성이지만 제 1 도는 단국 1로부터 단국 3으로 신호가 전송되는 상황을 나타내고 있다. 그러므로 제 1 도에서 단국 1에서는 송신기 TX만 보이는 한편, 단국 3에서는 수신기 RX만 보이고 있다.
다음, 설명에서, 지령 유선신호는 다름 보조신호들로 호칭될때를 제외하고 보조신호들을 나타낸다.
제 1 도와 제 2 도를 참조하면 TDM전송신호는 단국 1로부터 무선전송선 100을 통하여 중계국 2로 보내져 여기서 수신기 RX에 의해 주신호와 지령 유선신호로 분리된 다음, 주신호 송신기 TX로 직접 보내진다. 지령 유선신호 OW는 디코오더 5에 입력되어 저주파수 신호가 아나로그 변환된 다음 전화기(도시 안됨)로 보내진다. 중계국 2내의 전화기로부터 나오는 또다른 OW신호입력은 하이브리드회로 H를 통하여 인코더 6에 보내져 디지탈신호로 변환된 다음 송신기 TX로부터 TDM모드로 주신호와 함께 전송선의 하류를 따라 단국들로 전송된다. 디코오더 5의 출력은 하이브리드회로 H로 분리되므로 선단국으로부터 보내온 OW신호는 모두 다음 단국으로 동일하게 전송되어야 한다.
그러나, 만일 제 2 도에 보인 보조유니트 4에 고장이 발생하면 선단국으로부터 보내온 OW신호는 관련된 단국에서 수신될 수 없을 뿐만 아니라 다음 단국들에 더 이상 송신될 수가 없다. 따라서 OW신호에 의한 상호 통신 가능성은 고장난 중계국에 의해 분할된 두 단국들로만 제한된다. 그러므로 설사 그러한 고장이 보조 유니트에서 발생한다 할지라도 수신기 RX에 의해 분리된 주신호는 물론 송신기 TX로 보내져서 다음 단국들로 전송되어야 한다는 것이 중요하다.
종래의 디지탈 무선 중계장치에서 보조유니트 4는 이중으로 되어 있는 보조유니트가 고장 났을때 OW신호가 차단되지 않도록 된 무선유니트로 되어 있지만 그러한 이중구조는 비용부담에 비해 성능특성이 좋지 않고, 장치의 공간이용을 저하시키는 결과를 초래하였다. 그러므로, 본 발명의 목적은 비용부담 효과를 충분히 얻을 수 있는 디지탈 무선 중계장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 개량된 공간 이용을 할 수 있는 디지탈 무선 중계장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 심지어 그의 기성회로나 전원이 고장이 날 경우에도 선단국으로부터 다음 단국으로 보조신호를 보낼 수 있는 기능을 갖는 디지탈 무선 중계장치를 제공하는데 있다. 본 발명의 또다른 목적은 보조유니트를 이중구조로 할 필요가 없는 디지탈 무선 중계장치를 제공하는데 있다.
상술한 목적들은 선단국으로부터 다음 단국으로 보낸 디지탈 보조신호를 바이패스시키기 위한 수단을 갖는 보조유니트를 중계장치내에 제공함으로써 달성될 수 있다. 바이패스수단은 회로나 전원의 고장이 보조유니트에서 검출됐을때 수신기 RX의 출력을 송신기 TX의 입력으로 스위칭 시킬 수 있는 스위칭회로를 포함하고 있다.
본 발명의 이러한 목적들 및 기타 목적들과 장점 및 특징들은 첨부된 도면을 참고로 기술되는 다음 설명으로부터 충분히 이해될 수 있다.
제 3 도는 본 발명에 의한 무선 중게장치의 기본구조를 보이는 회로개통도이다. 여기서 수신기 RX와 송신기 TX의 동작은 제 2 도에서와 동일하다.수신기 RX에 의해 TDM디지탈신호로부터 분리된 디지탈 보조신호는 디코오더 5에 의해 예를들어 OW신호 A로서 재생되어 전화통신용으로 사용될 수 있도록 출력된다. 수신기 RX로부터 출력되는 보조신호는 분리되어 지연회로 7에 의해 지연동작된 후 스위칭회로 8로 바이패스된다. 이미 언급한 바와같이 수신기 RX에 의해 TDM신호로 부터 분리된 주신호는 송신기 TX로 직접 보내진다.
스위칭회로 8이 동작하여 송신기 TX에 연결되면 보조신호의 입력선을 검출회로 9의 지령에 따라 인코더 6측이나 지연회로 7측 중 어느 일측으로 스위치시킨다. 검출회로 9는 보조신호 예를들어 OW신호 B가 검출되지 않을때 스위칭회로 8이 지연회로 7에 연결되도록 지령한다. OW신호 B가 없는 경우는 다음과 같은 경우에 발생한다. 즉, (a) 아무런 보조신호가 선단국으로부터 오지않아 주체 보조유니트에 입력이 없을 경우, (b) 주체 보조유니트가 보조유니트의 회로나 전원이 고장나서 동작할 수 없을 경우이다.
명백한 것은 선단국으로부터 보내온 OW신호는 즉시 저주파신호가 아나로그로 변환된 다음 단국에서 중계장치의 보조유니트가 정상으로 동작하는 한 인코오더 6에 의해 다음 단국들로 보내기 위한 디지탈신호로서 회복된다. 다른 한편, 만일 보조유니트에서 고장이 나면 보조신호인 OW신호 B는 검출회로 9에 입력되지 못하므로 선단국으로부터 보내온 보조신호는 지연회로 7을 통하여 스위칭회로 8로 바이패스되어 TDM모드로 주신호와 함께 송신기 TX로부터 다음 단국들로 출력된다.
지연회로 7은 수동장치이어야 한다. 왜냐하면 전원고장이 발생된다 하더라도 동작되어야만 하기 때문이다. 그러한 지연회로는 특정한 길이의 동축 케이블이나 지연케이블로부터 간단히 형성되는 지연선이다. 지연회로 7에 의해 보조신호에 주어지는 지연시간을 수신기 RX로부터 송신기 TX에 보내진 주신호에서 발생하는 지연에 상응하여 결정된다.
또한 주체중계국에서 OW신호가 입력될 필요가 없을때 수동조작에 의해 제공되는 검출회로 9내로 외부신호 EX를 입력시킴으로서 지연회로 7에 연결하도록 스위칭회로 8을 지령하는 것이 가능하다. 이러한 특징은 지연장치의 고시뢰성과 품질을 갖는 동작특성을 제공하는 것이 명백하다. 왜냐하면 선단국으로부터 보내온 OW신호가 인코오더 6에 의해 디지탈신호로 회복될때 양자 역학적인 처리를 받아 신호의 질을 저하시킬 수 있는 양자역학적인 잡음이 필연적으로 중첩되기 때문이다. 그러므로 OW신호는 필요한 양자역학적 처리없이 지연되는 것이 바람직하다.
제 4 도는 예를들어 64-QAM모드로 동작되는 완전 디지탈화된 무선전송회로망에 사용도는 중계장치의 무선유니트의 형태를 보이는 회로개통도이다. 제 4 도의 형태는 어느정도 상세히 나타나 있긴 하지만 무선유니트는 본 발명의 주요지가 아니기 때문에 회로소자들의 명칭만을 다음에 제시하고 그들의 동작이나 성능에 대해서는 본 발명에 관련된 소자들을 제하고는 편의상 생략한다.
예를들어 64-QAM모드에서 반송파는 매시 분할로 64개의 변조된 파형들 중 하나로 변조된다. 변조된 파형들은 상호 진폭과 위상이 다르고 6비트로 나타나는 64개의 상이한 데이타들과 상호 관계된다. 변조는 상호간에 90도 위상차가 있으며 진폭에 있어 8개의 레벨들을 각각 갖고 있는 두개의 정현파들을 혼합시킴으로써 수행된다. 원래의 데이타는 전송된 반송파로부터 추출된 두개의 직각 변조파성분의 레벨을 검출함으로써 재생될 수 있다. 따라서 일시에 6비트로 재현되는 데이타를 전송시키려면 64-QAM방법은 데이타를 한 비트씩 전송하는 방법에 비해 6배 더 빠른 전송속도를 제공할 수 있다.
제 4 도를 참조하면 TDM 64-QAM방법에 의해 수신기 RX에 전송되는 주신호와 보조신호는 병렬 6비트 신호로서 재생된 다음 디멀티플렉서(demultilexer) DMUX 212에 입력되도록 일련의 비트신호들로 변환된다. 프레임(frame) 동기신호 FSYNC의 입력에 의해 DMUX 212는 주신호와 보조신호를 제 5 도에 보인 바와같은 송신기 TX와 보조유니트 4에 각각 보내도록 분리한다. 수신기 RX내에는 하이브리드회로 201, 반송파 회복회로 202, 위상변위들의 각 결합 203, 레벨증폭기 204와 205 그리고 저역통과 필터 206, 비트타이밍 회복회로 207, 아날로그-디지탈변화기 A/D 208, 논리회로 LOGIC, 변환기 P/S 209, 병렬-직렬변환기(P/S) 210, 디스크램블러(descrambler)211과 신호속도 변환기 213이 내포되어 있으며 이 모든 것들은 종래의 것들이며 그들의 상세한 기능과 상호 관계는 1965, 맥그로힐 발행 베네트 윌리엄 알.에 의해 발표된 "데이타 전송"과 1983.12.12.출원된 미국특허출원 제 566, 401호와 1984.3.3.원된 출원번호 제 594, 987호의 출원서류와 같은 기술 서적을 참조하면 알 수 있다.
제 5 도는 본 발명에 의한 무선 중계장치를 실시하는 보조유니트의 상세한 형태를 보이는 회로개통도이다.
제 5 도는 참조하면 제 4 도내의 수신기 RX의 DMUX 212로부터 보내진 보조신호는 디멀티플랙서 DMUX 301로 입력된다. 보조신호는 제 3 도에서 설명된 바와같은 스위칭회로 8로 바이패스되도록 분리된다. 보조신호는 중계장치의 동작상태를 감시하기 위한 감시신호 즉, 디스플레이 터미날(display terminal)과 키이보드(I/O)를 통하여 로칼 전화통신(지령 유선 OW신호)이나 기타 통신을 위한 루우트 파이로트(route pilot)신호 RP 또는 기타 신호와 같은 제어신호를 포함한다. DMUX 301로 입력되는 이 보조신호는 처리기, 디스플레이 터미날, 전화기등과 같은 관련된 장치에 보내지도록 분리된다. 논리회로 303은 보조신호의 타이밍과 속도를 제어하기 위한 것이다. 표시변호304와 305는 루우트 파이로트신호 RP와 입력/출력 제어신호 I/O에 각각 관련되는 인터페이스(interface)회로들을 나타낸다.
전송된 감시신호 SV와 루우트 파이로트신호 RP양자는 다음과 같은 것을 수행하는 즉, (a) 감시신호 SV에 의한 결과에 따라 단국 1 또는 2(제 1 도 참조)를 알려주는 중계장치의 식별, (b) 루우트 파이로트신호 RP를 확인하여 주체중계국이 입력주신호와 보조신호들을 책임질 수 있나 없나를 판단하는 일을 수행하는 처리기에 의해 처리된다. 예를들어 시각적인 통신에 사용되는 보조신호 I/O는 디스플레이 단자로 출력되고 전화통신에 사용되는 OW신호는 전화기로 출력된다.
디코오더 5로부터 출력되는 지령유선 OW신호 A는 하이브리드회로(H) 306으로 분지된 다음 인코오더 6과 논리회로 303을 통하여 멀티플렉서 MUX 308호 전화기로부터 새로 입력되는 지령무선 OW신호 B와 함께 보내진다. 다음 단국들에 중계되는 감시신호 SV와 루우프 파이로드신호 RP를 포함하는 다른 보조신호들은 처리기에 약해 처리된 후 케이보드로부터 새로이 입력되는 I/O신호와 함께 MUX 308로 보내진다.
지연회로 7과 스위칭회로 8을 포함하는 바이패스회로는 제 3 도를 참조하여 설명된 바와같이 본 발명에 의해 소개된 새로운 것이다. 즉, 검출회로 9는 만일 그것이 MUX 308로 부터 보조신호의 출력을 검출할 경우 스위칭회로 8을 MUX 308에 연결하도록 지령하는 반면 만일 그것이 MUX 308로부터 보조신호가 없음을 검출할 경우 지연회로 7에 스위칭회로 8을 연결하도록 지령해 준다. 따라서 제 4 도에 보인 수신기 RX의 디멀티플렉서 DMUX 212와 송신기 TX의 멀티플렉서 MUX 402의 두 출력은 지연회로 7과 스위칭회로 8에 의해 바이패스되어 상호 연결되므로 수신기 RX로부터 보낸 보조신호는 제 5 도에 보인 바와같이 보조유니트 4의 회로와 전원에 고장이 발생할때 보조유니트의 4의 회로와 전원에 고장이 발생할때 조차 송신기 TX로 바이패스될 수 있다. 검출회로 9는 또한 외부신호 EX를 수신할시에도 스위칭회로 8을 지연회로 7에 연결하도록 지령한다. 신호 EX는 만일 다음 중계국에 보조신호를 입력시킬 필요가 없을 경우 선단국으로부터 보낸 바와같이 보조신호를 바이패스 시키기 위한것이다.
따라서, 제 1도에 보인 바와같은 디지탈 전송회로망을 거치는 보조신호의 전송을 종래의 디지탈 무선 종계장치에서와 같이 보조유니트가 이중구조로 되지 않아도 될 수 있다. 여기서 명백한 것을 스위칭회로 8과 검출회로 9를 전자기 릴레이 또는 반도체 게이트회로로부터 형성할 수도 있다는 것이다. 또한 지연회로 7을 필요로 하지 않는다는 것도 명백하다. 왜냐하면 디멀티플렉서 DMUX 212로부터 제 4 도의 멀티플렉서 MUX 402간의 신호속도를 조정하기위한 지연은 프레임동기신호 FSYMC를 제어함으로써 얻을 수 있기 때문이다.
제 5 도의 스위칭회로로부터 출력되는 보조신호는 제 4 의 송신기 TX의 멀티플렉서 NUX402에 의해 주신호와 함께 합성된다. 주신호와 보조신호들은 상술한 바와같이 수신기 RX에서의 방법과 반대되는 방법으로 2개의 베이스밴드(base band)신호들로 변환된다. 마지막으로 발진기 408에 의해 발생된 반송파형은 베이스 밴드신호들에 의해 64-QAM모드로 변조된 다음 송신기 TX로부터 다음 단국들로 전송된다. 송신기 TX에는 신호속도 회복회로 401, 스크램블러 403, 직렬-병렬 변환기 S/P 404, 논리회로 LOGIC 405, 디지탈-아나로그 변환기 D/A 406, 저역통과 필터들의 각 결합 409와 위상 전이기들 410, 하이브리드회로 411과 증폭 412가 내포되어 있다. 이 모든 소자들 역시 종래의 것들이므로 그들의 상세한 기능 및 상호관계는 예를들어 상술한 바와같은 서류들에서 알 수 있다.

Claims (16)

  1. 로칼보조신호를 수신하도록 동작가능하게 연결된 디지탈 무선 중계장치에서, 선단국으로부터 보내온 시분할 다중화(TDM)디지탈 주신호와 제 1 보조신호를 수신하여 상기 보조신호를 분리하기 위한 수신수단(RX)과, 상기 디지탈 주신호와 제 1 보조신호 및 제 2 보조신호 중 한 신호를 다음 단국으로 전송하기 위한 송신수단(TX)으로서 시분할 다중 모드하에서 상기 디지탈 주신호와 제1 및 제 2 보조신호중 한 신호를 다중화하기 위한 다중화 수단(402)를 포함하는 상기 송신수단(TX)과, 그리고, 선단국으로 부터 보내온 제 1 보조신호와 로칼보조신호를 기초로하여 제 2 보조신호를 발생시키기 위해 로칼보조신호를 수신하도록 상기 다중화수단(402) 및 수신수단(RX)에 동작 가능하게 연결되며 또한 상기 디지탈 무선장치내에서 분리되어있는 보조유니트(4)로서 상기 보조유니트의 고장을 검출하기 위한 검출수단(9)을 포함하며, 디지탈 주신호와 다중화하기 위해 상기 다중화수단(402)에 통상적으로 제 2 보조신호를 송출하며 또한 상기 검출수단(9)이 상기 보조유니트의 고장을 검출할때 선단국으로부터 제 1 보조신호를 송신용 디지탈 주신호와 다중화하기 위해 상기 다중화수단(402)으로 송출하는 상기 보조유니트(4)를 포함하는 것이 특징인 디지탈 무선 중계장치.
  2. 제 1 항에서, 상기 보조유니트(4)는 상기 보조유니트의 고장이 검출될때 상기 수신수단에서 분리된 바와같은 제 1 보조신호를 상기 다중화수단(402)으로 직접 바이패스시키기 위한 바이패스수단(7 및 8)을 포함하며, 그에 의해 디지탈 주신호와 제 1 보조신호는 시분할 다중화 모드하에서 다음 단국으로 전송되는 것이 특징인 디지탈 무선 중계장치.
  3. 제 1 항에서, 상기 제 1 보조신호는 아나로그신호를 변환하여 생성되는 디지탈 신호인 것이 특징인 디지탈 무선 중계장치.
  4. 제 1 항에서, 상기 제 1 보조신호는 디지탈 데이타를 나타내는 디지탈 신호인 디지탈 무선 중계장치.
  5. 제 1 항에서, 상기 보조유니트는 로칼 보조신호를 수신하도록 상기 수신수단(RX), 상기 검출수단(9), 상기 다중화수단(402)에 동작가능하게 연결되는 하이브리드회로(306)를 포함하는 것이 특징인 디지탈 무선 중계장치.
  6. 제 1항에서, 상기 디지탈 주신호와 보조신호들은 PSK(위상 전이 키잉변조)에 의해 전송되는 것이 특징이 디지탈 무선 중계장치.
  7. 제 1항에서, 상기 디지탈 주신호와 보조신호들은 QAM(직각진폭변조)에 의해 전송되는 것이 특징이 디지탈 무선 중계장치.
  8. 제 1 항에서, 상기 보조신호는 선단국(1)과 종단국(3)간에서 전송되는 지령유선 신호인 것이 특징인 디지탈 무선 중계장치.
  9. 제 1 항에서, 상기 보조신호는 중첩신호가 부가된 회로망단국을 실별하는 감시신호(SV)인 것이 특징인 디지탈 무선 중계장치.
  10. 제 1항에서, 상기 보조신호는 제어신호인 것이 특징인 디지탈 무선 중계장치.
  11. 제 5 항에서, 상기 보조유니트(4)는 상기 수신수단(RX)와 상기 하이브리드회로(306)에 동작가능하게 연결되는 디코오더(5)와, 상기 하이브리드회로(306), 상기 검출수단(9) 및 상기 다중화수단(308)에 동작가능하게 연결되는 인코어더(6)를 포함하는 것이 디지탈 무선 중계장치.
  12. 제 2 항에서, 상기 바이패스수단(7 과 8)은 상기 수신수단(RX), 상기 다중화 수단(402) 및 상기 검출수단(9)에 동작가능하게 연결되는 스위칭회로(8)를 포함하며, 상기 스위칭수단(8)은 통산 상기 다중화 수단(402)에 제 2 보조신호를 공급하며, 상기 검출수단(9)이 상기 보조유니트(4)의 고장을 검출할때 제 1 보조 신호를 공급하는 것이 특징인 디지탈 무선 중계장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 바이패스수단(7 과 8)은 상기 수신수단(RX)과 상기 스위칭회로(8)에 동작가능하게 연결되는 지연회로(7)을 더 포함하는 것이 특징인 디지탈 무선 중계장치.
  14. 제 8 항에서, 상기 보조유니트(4)는 상기 수신수단(RX)에 동작가능하게 연결되는 디코오더수단(5)과, 로칼보조신호를 수신하도록 상기 디코오더수단(5)와, 상기 검출수단(9), 상기 다중화수단(402)에 동작가능하게 연결되는 엔코더수단(6)을 더 포함하는 것이 디지탈 무선 중계장치.
  15. 제12항에서, 수동리세트 신호를 발생시키기 위해 상기 검출수단에 동작가능하게 연결되는 와부장치(EX)를 더 포함하며, 상기 검출수단(9)은 수동 리세트신호가 발생될때 상기 스위칭 회로(8)에 제어신호를 발송하며, 상기 스위칭회로(8)는 제어신호가 수신될때 상기 송신수단(TR)에 제 1 보조신호를 공급하는 것이 특징인 디지탈 무선 중계장치.
  16. 제12항에서, 상기 보조유니트(4)는 전원장치를 포함하며, 상기 검출수단(9)은 상기 보조유니트(4)의 고장인 전원장치의 정전을 검출하는 것이 특징인 디지탈 무선 중계장치.
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