WO2020101272A1 - 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치 및 방법 - Google Patents

광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치 및 방법 Download PDF

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WO2020101272A1
WO2020101272A1 PCT/KR2019/015107 KR2019015107W WO2020101272A1 WO 2020101272 A1 WO2020101272 A1 WO 2020101272A1 KR 2019015107 W KR2019015107 W KR 2019015107W WO 2020101272 A1 WO2020101272 A1 WO 2020101272A1
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unit
digital
digital signal
duplex wireless
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PCT/KR2019/015107
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김병철
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주식회사 랜컴테크놀로지
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Definitions

  • the present invention relates to a half-duplex wireless relay device and method, and more particularly, to a half-duplex wireless relay device and method for relaying communication devices using a half-duplex wireless communication method, such as a walkie-talkie, in a wide range.
  • a wireless relay device is a device used for resolving a shaded area in an area where communication is required, and facilitates communication between a base station and a terminal (mobile station) or between a terminal and a terminal.
  • a base station and a terminal (mobile station) or between a terminal and a terminal.
  • many relay devices have been developed and used to solve the shaded area of the mobile communication service area, and the technology has also made remarkable development.
  • the radio a traditional wireless communication means
  • the radio is still being used as an essential communication means in various industrial sites.
  • the development and use of relay devices for radio or broadcast services using half-duplex communication are relatively weak compared to mobile communication.
  • Prior art related to a half-duplex wireless relay device includes Korean Registered Patent No. 10-1097406 (a wireless relay device and method for single-frequency short-distance communication), Korean Registered Patent No. 10-1736244 (Emergency Disaster Communication System), and the like.
  • the half-duplex wireless repeater since the half-duplex wireless repeater according to the prior art transmits a signal in an analog manner between a donor and one or more re-motors or a main donor and one or more sub-donors, the signal quality (eg, attenuation of signal strength according to the transmission distance) Signal-to-noise ratio) occurs, and thus, when distance increases, smooth communication becomes difficult.
  • the signal quality eg, attenuation of signal strength according to the transmission distance
  • Signal-to-noise ratio Signal-to-noise ratio
  • the present invention was created to solve the problems as described above, and an object of the present invention is to provide a half-duplex wireless relay device and method for smoothly relaying communication devices using a half-duplex wireless communication method, such as a walkie-talkie, in a wide range. Is to do.
  • Another object of the present invention is to provide a half-duplex wireless relay apparatus and method for a wide area service capable of performing long-distance transmission without deteriorating signal quality between half-duplex wireless relay apparatuses interworking with each other.
  • Another object of the present invention is to receive a radio signal through an arbitrary antenna among a plurality of antennas, while transmitting the radio signal through the rest of the antennas, and also a wide area service to transmit radio signals to external half-duplex wireless relay devices interlocked with each other. It is to provide a half-duplex wireless relay device and method for.
  • Another object of the present invention is to receive a radio signal from any half-duplex radio relay device of a plurality of external half-duplex radio relay devices interlocked with each other while transmitting the radio signal to the other half-duplex radio relay device, and also through its own antenna. It is to provide a half-duplex wireless relay apparatus and method for transmitting wide area service.
  • a half-duplex wireless relay apparatus for a wide area service includes: an antenna switching unit for setting a transmission path or a reception path for a plurality of antennas, respectively; A receiving circuit unit receiving an analog signal transmitted from the antenna switching unit; An AD converter converting the received analog signal into a digital signal; One or more digital communication units for transmitting and receiving digital signals to and from one or more external devices, respectively; A DA conversion unit converting at least one of the digital signal converted by the AD conversion unit and the digital signal received through the one or more digital communication units into an analog signal; A transmitting circuit unit transmitting the converted analog signal to the antenna switching unit; And a control unit controlling the antenna switching unit to set a transmission path for the plurality of antennas when a digital signal is received through any one of the one or more digital communication units.
  • the control unit when the radio signal is detected by the signal detector, the plurality of antennas
  • the antenna switching unit is controlled to set a reception path for any antenna that receives a heavy signal and to set a transmission path for the remaining antennas that do not receive signals among the plurality of antennas.
  • the one or more digital communication units transmit digital signals converted by the AD conversion unit to the one or more external devices, respectively.
  • a half-duplex wireless relay method for a wide area service includes: setting a transmission path or a reception path for a plurality of antennas, respectively; Receiving a digital signal from any one of the one or more external devices; Converting a digital signal received from the external device into an analog signal; And transmitting the converted analog signals by setting a transmission path for the plurality of antennas.
  • step of receiving the digital signal further comprising the step of transmitting the digital signal to the external device other than the arbitrary one of the one or more external devices.
  • the radio signal since the radio signal is transmitted by the digital signal transmission method between the interlocked half-duplex wireless relay devices, it has an effect of efficiently performing long-distance transmission without deteriorating the signal quality.
  • the radio signal when a random radio transmits a signal, the radio signal is transmitted to all external half-duplex wireless relay devices that are interlocked while transmitting the radio signal through the remaining antennas except for the antenna currently receiving the radio signal. Because it transmits, it has the effect of providing a smooth wide area relay service in all directions.
  • FIG. 1 shows that a wide area service is provided using a half-duplex wireless relay device according to the prior art.
  • FIG. 3 shows that a wide area service is provided using a half-duplex wireless relay device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of a half-duplex wireless relay device for a wide area service according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 5 illustrates various configurations of an antenna switching unit according to the present invention.
  • FIG. 6 illustrates various configurations of a receiving circuit unit according to the present invention.
  • FIG 7 illustrates various configurations of the AD converter according to the present invention.
  • FIG 8 illustrates various configurations of the signal detection unit according to the present invention.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of a route setting unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram of a half-duplex wireless relay device for a wide area service according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a configuration diagram of a route setting unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 shows a state in which half-duplex wireless relay devices for a wide area service according to the present invention are interlocked to relay radio signals.
  • the existing wireless relay device for mobile communication since the downlink path transmitted from the base station to the terminal and the uplink path transmitted from the terminal to the base station are clearly separated (see FIG. 2), when any radio signal is received, There is a problem that cannot be applied to a half-duplex wireless relay device that needs to be transmitted through a path. For example, as shown in FIG. 3, in the case of a half-duplex wireless relay device, when a random radio transmits a signal, the half-duplex wireless relay device receiving the radio signal through the remaining antennas except for the antenna currently receiving the radio signal In addition, the corresponding radio signal must be transmitted to an external half-duplex wireless relay device interlocked with each other.
  • the existing wireless relay device for mobile communication can be applied to the half-duplex wireless relay device because it is a structure that transmits and receives signals only in a specified direction. none.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a half-duplex wireless relay device for a wide area service according to a first embodiment of the present invention.
  • the half-duplex wireless relay device 100 for wide area service includes an antenna switching unit 110, a receiving circuit unit 120, an AD conversion unit 130, and a signal detection unit 140, a control unit 150, a route setting unit 160, one or more digital communication units 170-1 to 170-N, a DA conversion unit 180, a transmission circuit unit 190, and the like.
  • the antenna switching unit 110 is connected to one or more antennas 110-1 to 110-M, and under the control of the control unit 150, transmit paths or receptions for one or more antennas 110-1 to 110-M, respectively. Set the path.
  • the antenna switching unit 110 is composed of one or more switches to connect all or part of the one or more antennas 110-1 to 110-M under the control of the control unit 150 with the receiving circuit unit 120, or Blocking, likewise, all or part of one or more antennas 110-1 to 110-M are connected to or cut off from the transmitting circuit unit 190.
  • FIG. 5 illustrates various configurations of the antenna switching unit according to the present invention.
  • the antenna switching unit 110 controls the control unit 150 by using a single pole double throw (SPDT) switch for one or more antennas 110-1 to 110-M, respectively.
  • SPDT single pole double throw
  • the antenna switching unit 110 includes a multi-stage unipolar twin-switch (SPDT) switch and impedance matching elements (z 0 , z) for one or more antennas 110-1 to 110-M, respectively. 1 ) can be implemented to be selectively connected to the receiving circuit 120 or the transmitting circuit 190 under the control of the controller 150.
  • SPDT single pole double throw
  • the receiving circuit unit 120 removes components unnecessary for analog to digital (AD) conversion on the signal transmitted from the antenna switching unit 110 and amplifies to a size suitable for AD conversion.
  • the receiving circuit unit 120 is composed of a band pass filter (BPF), a low noise amplifier (LNA), a variable gain amplifier (VGA), an antenna switching unit 110, and the like. By passing (filtering) only a predetermined band (for example, a 40 MHz band of 420 MHz to 460 MHz) for an analog signal transmitted from, the unnecessary component for AD conversion is removed and amplified to an appropriate size for AD conversion.
  • the receiving circuit unit 120 amplifies the filtered analog signal to an appropriate size for AD conversion after transitioning to an intermediate frequency (IF) or a baseband if necessary.
  • IF intermediate frequency
  • FIG. 6 illustrates various configurations of the receiving circuit unit according to the present invention.
  • the receiving circuit 120 is high-frequency band filtering, low-noise amplification, frequency modulation, intermediate frequency band filtering, variable gain amplification, respectively, for the analog signal input to one or more paths from the antenna switching unit 110 Etc. can be implemented.
  • the receiving circuit 120 first combines the analog signal input to one or more paths from the antenna switching unit 110, high-frequency filtering, low-noise amplification, frequency modulation, intermediate frequency filtering, The variable gain amplification, etc. may be implemented to be performed in one path, or as illustrated in FIG.
  • the receiving circuit unit 120 may be respectively high frequency with respect to analog signals input through the antenna switching unit 110 through one or more paths. It may be implemented to perform variable gain amplification by combining band filtering, low noise amplification, frequency modulation to different frequencies, and intermediate frequency filtering. In addition, as illustrated in FIG. 6D, the receiving circuit unit 120 inputs a signal combining analog signals input from the antenna switching unit 110 to one or more paths, compared to the case of FIG. 6C. It can be implemented as much as possible.
  • the AD conversion unit 130 converts the analog signal output from the reception circuit unit 120 into a digital signal.
  • the AD converter 130 is composed of an AD converter (ADC; Analog-Digital Converter) including a sampler, a quantizer, and the like, for an analog signal transmitted from the receiving circuit 120
  • the digital signal is generated by sampling and quantizing while maintaining the phase and amplitude.
  • the AD converter 130 uses a digital down converter (DDC) to convert the center frequency to the base band. Transition and lower the sampling frequency to reduce the amount of transmitted data.
  • DDC digital down converter
  • FIG. 7 illustrates various configurations of the AD converter according to the present invention.
  • the AD conversion unit 130 converts each of the analog signals input through the reception circuit unit 120 (see FIG. 6A) into one or more paths into digital signals, and then combines them and, if necessary, It can be implemented to digital down-convert.
  • the AD converter 130 converts an analog signal input through a single path from the receiving circuit 120 (see FIGS. 6B and 6C) into a digital signal and digitally as necessary. It may also be implemented to downconvert.
  • FIG. 7C the AD converter 130 converts the analog signals input through one path from the receiving circuit unit 120 (see FIG.
  • the 6D into digital signals, and then converts the first and second digital signals. It may be implemented to digitally downconvert in different ways through a downconverter.
  • the first digital down converter (transmitted to the path setting unit) always selects the frequency band corresponding to the sum of all inputs, and the second digital down converter (transmitted to the signal detector) detects the signal while changing the frequency band. I can do it.
  • the signal detection unit 140 determines whether there is a signal (radio signal) to be relayed from the digital signal output from the AD conversion unit 130, and transmits the result (signal detection information) to the control unit 150. Then, depending on the implementation, the signal detection information is transmitted to the route setting unit 160 together with the control unit 150.
  • the signal detection unit 140 may be implemented to detect whether there is a signal to relay using an analog signal output from the reception circuit unit 120, but in the present embodiment including the AD conversion unit 130 It is desirable to detect whether there is a radio signal using a digital signal.
  • FIG. 8 illustrates various configurations of the signal detection unit according to the present invention.
  • the signal detector 140 is composed of a magnitude calculator (magnitude calculator) and a comparator (comparator) and the like to calculate the size of the sample for the digital signal output from the AD converter 130 It may be implemented to determine that the radio signal has been detected when it is larger than the threshold value compared to a preset threshold value.
  • the signal detector 140 divides and filters digital signals output from the AD converter 130 into a plurality of (K) narrowband filters and filters the digital signals. After calculating the size of the sample, it compares it with a preset threshold and sends the result (detection result) to the judge. When the judge determines that any of the detection results of the multiple (K) comparators has a signal, the radio signal is sent. It can be implemented to determine that it has been detected.
  • the control unit 150 determines the presence or absence of the radio signal based on the signal detection information transmitted from the signal detection unit 140, and if there is a radio signal, sets a reception path for an antenna currently receiving the radio signal, and The antenna switching unit 110 is controlled to set a transmission path for other antennas.
  • control unit 150 controls the antenna switching unit 110 so that the plurality of antennas 110-1 to 110-M are sequentially connected to the receiving circuit unit 120 in the standby state, and then the signal detection unit 140 ), When the radio signal detection is confirmed from the signal detection information of the antenna, the current connection state of the antenna switching unit 110 is maintained, so that the radio signal is continuously received through the antenna connected to the current reception circuit unit 120 and transmitted through the rest of the antenna. Control.
  • control unit 150 controls the antenna switching unit 110 so that all antennas 110-1 to 110-M are connected to the reception circuit unit 120 in a standby state, and then the signal of the signal detection unit 140 is controlled.
  • the antenna switching unit 110 is controlled so that a plurality of antennas 110-1 to 110-M are sequentially connected to the reception circuit unit 120 to detect an antenna currently receiving a signal.
  • the connection state is maintained, and the radio signal is continuously received through the antenna connected to the current reception circuit unit 120, and is controlled to be transmitted through the remaining antenna.
  • control unit 150 transmits the signal detection information transmitted from the signal detection unit 140 to the route setting unit 160, and if there is a radio signal, transmits the radio signal currently being received to an external half-duplex wireless relay device.
  • the route setting unit 160 is controlled to do so. For reference, if the signal detection unit 140 is implemented to directly transmit signal detection information to the path setting unit 160, the control unit 150 does not need to transmit the signal detection information to the path setting unit 160.
  • the controller 150 when the controller 150 receives external reception information from the route setting unit 160, the antenna switching unit 110 so that a plurality of antennas 110-1 to 110-M are all connected to the transmission circuit unit 190. By controlling, the radio signal transmitted from the external half-duplex wireless relay device is transmitted through all antennas.
  • the route setting unit 160 sets a transmission path for the digital signals input from the AD converter 130 and the digital signals input from one or more digital communication units 170-1 to 170-N, respectively, and then sets the DA conversion unit 180 ) And one or more digital communication units 170-1 to 170-N.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of a route setting unit according to an embodiment of the present invention.
  • the route setting unit 160 according to an embodiment of the present invention is composed of a path selector 162, a multiplexer 164, an information distributor 166, and the like, and the AD conversion unit 130 ) Receives digital signals (x), and also receives digital signals (p 1 ⁇ p N ) from one or more digital communication units (170-1 ⁇ 170-N), and these digital signals (x, p 1 ⁇ p N) ) To output a digital signal (y) to the DA converter 180, and also outputs digital signals (q 1 to q N ) to one or more digital communication units 170-1 to 170-N, respectively.
  • the route setting unit 160 receives signal detection information d from the signal detection unit 140 or the control unit 150 and also includes one or more digital communication units ( 170-1 to 170-N), and receive status information (b 1 to b N ).
  • the signal detection information (d) may be set to L (0) when, for example, H (1) is detected when a radio signal is detected, and similarly, reception status information (b 1 to b N ) may be external, for example.
  • reception status information (b 1 to b N ) may be external, for example.
  • the current signal is received from the half-duplex wireless repeater of, it may be set to L (0) when it is not received by H (1).
  • the path selector 162 includes signal detection information (d) input from the signal detection unit 140 or the control unit 150 and reception status information (b 1 ⁇ ) input from one or more digital communication units 170-1 to 170-N.
  • b N determines a path to which the radio signal is currently being input, and controls the multiplexer 164 accordingly. Then, the multiplexer 164, under the control of the path selector 162, the digital signal (x) input from the AD converter 130 and one or more digital communication units (170-1 ⁇ 170-N) digital input respectively One of the signals p 1 to p N is selected and output to the DA converter 180 and one or more digital communication units 170-1 to 170-N.
  • the route selector 162 is based on the reception status information (b 1 ⁇ b N ) input from one or more digital communication units (170-1 ⁇ 170-N), the current digital signal from the external half-duplex wireless relay device (radio signal) ) Is determined, and the result, that is, the external reception information (a) is transmitted to the control unit 150.
  • the external reception information (a) is, for example, when at least one of the reception status information (b 1 to b N ) is H (1) (ie, when receiving a digital signal from at least one external half-duplex wireless relay device) ) H (1), and if all of the reception status information (b 1 ⁇ b N ) is L (0), it may be set to L (0).
  • the information distributor 166 includes signal detection information (d) input from the signal detection unit 140 or the control unit 150 and reception status information (b 1 ⁇ ) input from one or more digital communication units 170-1 to 170-N.
  • the signal transmission information (c 1 ⁇ c) to determine whether the current radio signal is actually being input based on N ) and correspondingly, whether to transmit the signal to one or more digital communication units 170-1 ⁇ 170-N N ).
  • the signal transmission information (c 1 ⁇ c N ) For example, when the digital signal (radio signal) to be transmitted to the external half-duplex wireless relay device communicating with the corresponding digital communication unit (170-1 ⁇ 170-N) H ( When not transmitting in 1), it may be set to L (0).
  • route setting unit 160 The operation of the route setting unit 160 according to an embodiment of the present invention described above will be described with reference to specific situations as follows.
  • the path selector 162 is a digital signal (x) input from the AD converter 130 Select to control the multiplexer 164 to output to the DA conversion unit 180 and one or more digital communication units (170-1 ⁇ 170-N), the control unit 150 receives the current signal from the external half-duplex wireless relay device There is no notification (for example, the external reception information (a) is output as L (0)). Then, the information distributor 166 notifies all digital communication units 170-1 to 170-N to transmit signals to an external half-duplex wireless relay device (for example, all signal transmission information c 1 to c N ). Output to H (1)).
  • the path selector 162 selects the digital signal (p n ) input from the corresponding digital communication unit 170-n, the DA conversion unit 180 and one or more digital communication units 170-1 to 170-
  • the multiplexer 164 is controlled to output to N), and the controller 150 notifies that there is a current signal reception from an external half-duplex wireless relay device (for example, outputs the external reception information a to H (1)).
  • the information distributor 166 transmits signals to the external half-duplex wireless relay devices for the remaining digital communication units (excluding 170-n of 170-1 to 170-N) excluding the corresponding digital communication unit 170-n, respectively. So as to be notified (for example, output signal transmission information (c 1 to c N excluding c n ) to H (1)).
  • the path selector 162 selects a preset signal or an arbitrary signal from the multiplexer 164, and the DA converter 180 and one or more digital communication units 170 -1 to 170-N), and the control unit 150 notifies that there is no current signal reception from the external half-duplex wireless relay device (for example, outputs the external reception information a as L (0)).
  • the information distributor 166 notifies all digital communication units 170-1 to 170-N not to transmit signals to external half-duplex wireless relay devices (for example, all signal transmission information (c 1 to c N )). Output as L (0)).
  • one or more digital communication units 170-1 to 170-N transmit and receive digital signals (radio signals) with external half-duplex wireless relay devices, respectively.
  • the digital communication units 170-1 to 170-N receive digital signals from an external half-duplex wireless relay device and transmit the digital signals to the route setting unit 160, and transmit the digital signals output from the route setting unit 160. Transmit to a half-duplex wireless relay device.
  • the digital communication units 170-1 to 170-N load a framer and framed data to create a data frame including frame synchronization information and the like on an optical cable.
  • a photoelectric that serializes and converts an optical signal into an optical signal using an all-optical converter receives the optical signal transmitted from an external half-duplex wireless relay device, converts it into an electrical signal, and converts the serial signal into parallel data.
  • a digital signal may be received using a deframer that recovers data by extracting synchronization information of a converter and a frame.
  • the DA converter 180 converts the digital signal output from the route setting unit 160 into an analog signal.
  • the DA converter 180 is composed of a DA-converter (DAC) including a resistor, an operational amplifier, and the like, to a digital signal output from the path setting unit 160. Produce a corresponding analog signal.
  • the DA converter 130 performs digital upconversion using a digital up converter (DUC) first, and then performs DA conversion if the AD converter 130 performs digital downconversion. Perform.
  • DUC digital up converter
  • the transmission circuit unit 190 removes unnecessary components for the analog signal output from the DA conversion unit 180 and then amplifies the power and transmits it to the antenna conversion unit 190.
  • the transmission circuit unit 190 is composed of a band pass filter, a power amplifier, and the like, and removes unnecessary components for the analog signal output from the DA converter 180, and then amplifies the power to be transmitted by the antenna. Then, it is transferred to the antenna switching unit 190.
  • the transmitting circuit unit 190 if the frequency is shifted from the receiving circuit 120 or the output frequency of the DA converter 180 is different from the frequency to be transmitted, the frequency is shifted to the actual frequency to be transmitted.
  • FIG. 10 is a block diagram of a half-duplex wireless relay device for a wide area service according to a second embodiment of the present invention.
  • the half-duplex wireless relay device 200 for wide area service includes an antenna switching unit 210, a receiving circuit unit 220, an AD conversion unit 230, a first and Second signal selection unit 240a, 240b, signal detection unit 240, control unit 250, path setting unit 260, one or more digital communication units (270-1 ⁇ 270-N), DA conversion unit 280 , A transmission circuit unit 290 and the like.
  • the half-duplex wireless relay device 200 for a wide area service selects the first and second signals compared to the half-duplex wireless relay device 100 for a wide area service according to the first embodiment described above
  • the portions 240a and 240b are added and the functions of the control unit 250 and the route setting unit 260 are slightly changed, and the rest of the configurations are substantially the same or similar. Therefore, hereinafter, the features or differences of the second embodiment will be mainly described in comparison with the first embodiment, and the first embodiment may be referred to for the rest.
  • the digital signal output from the AD converter 230 is transmitted to the first signal selector 240a and the second signal selector 240b.
  • the first signal selector 240a selects one of a digital signal output from the AD converter 230 and a no-signal state (for example, 0 if two's complement number system is used) to set a route To 260.
  • a no-signal state for example, 0 if two's complement number system is used
  • the first signal selector 240a may be omitted, but when there is no radio signal reception through the antenna (that is, when the signal detection unit 240 determines that there is no radio signal), the no signal state is set as a path.
  • noise can be removed to improve the quality of the output signal of the path setting unit 260.
  • the route setting unit 260 is connected to the digital signals input from the first signal selection unit 240a (or the AD conversion unit 230) and the digital signals input from the one or more digital communication units 270-1 to 270-N, respectively.
  • a transmission path is set for the DA converter 280 and one or more digital communication units 270-1 to 270-N.
  • FIG. 11 is a configuration diagram of a route setting unit according to another embodiment of the present invention.
  • the path setting unit 260 according to another embodiment of the present invention is composed of a plurality of adders (adder), the first signal selection unit 240a (or AD conversion unit 230) ) Receives a digital signal (x), and also receives digital signals (p 1 to p N ) from one or more digital communication units (270-1 to 270-N), respectively, to the digital signal (y) to the DA converter 180 ) And also outputs digital signals q 1 to q N to one or more digital communication units 270-1 to 270-N, respectively.
  • adder adder
  • the first signal selection unit 240a or AD conversion unit 230
  • the digital signal y output to the DA converter 280 is a digital signal x input from the first signal selector 240a and one or more digital communication units 270-1 to 270-N, respectively.
  • the input digital signal (p 1 ⁇ p N ) is a combined signal
  • the digital signals (q 1 ⁇ q N ) output to the digital communication units (270-1 ⁇ 270-N) are respectively corresponding digital communication units (270-n)
  • n is a digital signal input from each of the digital communication units (excluding 270-n among 270-1 to 270-N) excluding any value from 1 to N , except for p n among p 1 to p N )
  • the digital signal (x) input from the first signal selector 240a
  • the output of the route setting unit illustrated in FIG. 11A may be expressed as Equation 1 below
  • the output of the route setting unit illustrated in FIG. 11B may be expressed as Equation 2 below.
  • the route setting unit 260 in accordance with another embodiment of the present invention, the digital communication unit (270-n), a signal (q n) for transmitting to an external half-duplex radio relay apparatus, the signal it receives (p n ) Is excluded to prevent divergence, saturation, and rash caused by infinite feedback.
  • a signal-free state is input to the path setting unit 260, so even in the case of an external half-duplex wireless relay device, when there is no radio signal, the signal-free state is transmitted through the corresponding digital communication unit.
  • the signal output from the route setting unit 260 is output only one signal having a radio signal, although several signals are combined, and thus results similar to those of the embodiment of FIG. 9 described above. Bring.
  • the second signal selector 240b selects one of the digital signal output from the AD converter 230 and the digital signal output from the path setting unit 260 and transmits it to the signal detector 240.
  • the second signal selection unit 240b sequentially transmits the output signal of the AD conversion unit 230 and the output signal of the path setting unit 260 to the signal detection unit 240 at a predetermined period, or the signal detection unit Under the control of the 240 or the control unit 250, the output signal of the AD conversion unit 230 and the output signal of the path setting unit 260 are selected and transmitted to the signal detection unit 240.
  • the control unit 250 may know what signal the result (signal detection information) detected by the signal detection unit 240 is.
  • the control unit 250 Based on the signal detection information transmitted from the signal detection unit 240, the control unit 250 substantially transmits a radio signal to the digital signal output from the AD conversion unit 230 and the digital signal output from the path setting unit 260. Determine if is included. If the digital signal output from the AD conversion unit 230 and the digital signal output from the path setting unit 260 include radio signals in both, this may be any of the one or more antennas 210-1 to 210-M. Since the radio signal is received through the antenna of the controller, the controller 250 maintains the current connection state of the antenna switching unit 210 and continuously receives the radio signal through the antenna connected to the current receiving circuit unit 220 And control it to be transmitted through the rest of the antenna.
  • the digital signal output from the AD converter 230 does not have a radio signal, but the radio signal is included in the digital signal output from the path setting unit 260.
  • the antenna switching unit 210 is controlled so that all of them are connected to the transmission circuit unit 290, so that the radio signals transmitted from the external half-duplex wireless relay device are transmitted through all antennas.
  • the control unit 250 controls the antenna switching unit 210 in the same manner as before.
  • FIG. 12 shows a state in which half-duplex wireless relay devices for a wide area service according to the present invention are interlocked to relay a radio signal.
  • Half-duplex wireless relay devices for a wide area service according to the present invention are interlocked with each other to transmit and receive digital signals in the above-described manner, and as illustrated in FIG. 3, when an arbitrary radio transmits a signal, an antenna currently receiving the radio signal It is possible to provide a smooth wide area relay service without deteriorating signal quality by transmitting the radio signal to all external half-duplex wireless relay devices that are interlocked while transmitting the radio signal through the rest of the antenna.

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Abstract

본 발명에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치는, 복수개의 안테나에 대해 각각 송신 경로 또는 수신 경로를 설정하는 안테나 전환부; 상기 안테나 전환부에서 전달되는 아날로그 신호를 수신하는 수신 회로부; 상기 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환부; 하나 이상의 외부 장치와 각각 디지털 신호를 송수신하는 하나 이상의 디지털 통신부; 상기 AD 변환부에서 변환된 디지털 신호 및 상기 하나 이상의 디지털 통신부를 통해 수신된 디지털 신호 중 적어도 하나를 아날로그 신호로 변환하는 DA 변환부; 상기 변환된 아날로그 신호를 상기 안테나 전환부로 전송하는 송신 회로부; 및 상기 하나 이상의 디지털 통신부 중 임의의 디지털 통신부를 통해 디지털 신호가 수신되면, 상기 복수개의 안테나에 대해 송신 경로를 설정하도록 상기 안테나 전환부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치 및 방법
본 발명은 반이중 무선 중계 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무전기 등과 같이 반이중 무선 통신 방식을 사용하는 통신 장치들을 광역 범위에서 중계하기 위한 반이중 무선 중계 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 중계 장치는 통신이 필요한 영역 내 음영지역을 해소하기 위하여 사용되는 장비로서, 기지국과 단말기(이동국) 간의 통신 혹은 단말기와 단말기 간의 통신을 원활하게 해 준다. 근래 이동 통신의 발달로 이동 통신 서비스 영역의 음영 지역 해소를 위한 많은 중계 장치가 개발되어 사용되어 왔으며, 그 기술 또한 눈부신 발전을 하였다.
한편, 전통적인 무선 통신 수단인 무전기도 여전히 다양한 산업 현장에서 필수적인 통신 수단으로 활용되고 있는데, 최근에는 국가재난안전통신망의 확보와 더불어 무선통신보조설비의 화재안전기준 강화 등으로 그 중요성이 더욱 부각되고 있다. 하지만, 반이중 통신 방식을 사용하는 무전기나 방송 서비스에 대한 중계 장치의 개발과 사용은 이동 통신에 비해 상대적으로 미약한 수준이다.
반이중 무선 중계 장치와 관련된 종래기술로는 한국 등록특허 제10-1097406호(단일 주파수 단신 통신을 위한 무선 중계 장치 및 방법), 한국 등록특허 제10-1736244호(긴급 재난 통신 시스템) 등이 있다.
이들 종래기술은 단지 2개의 안테나를 사용하는 형태를 고려하여 반이중 무선 통신 장치 및 방법을 구현하는데, 광역 범위에서 중계 서비스를 제공할 경우에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 도너와 하나 이상의 리모터(도 1a 참조) 또는 메인 도너와 하나 이상의 서브 도너(도 1b 참조)를 서로 케이블로 연결하여 서비스 커버리지를 확장하였다.
그러나, 종래기술에 따른 반이중 무선 중계 장치는 도너와 하나 이상의 리모터 또는 메인 도너와 하나 이상의 서브 도너 사이에 아날로그 방식으로 신호를 전송하기 때문에, 전송거리에 따른 신호세기의 감쇄로 신호 품질(예, 신호 대 잡음비)의 저하가 발생하여 거리가 멀어지면 원활한 통신이 어려워지는 문제점이 있었다.
한편, 기존의 이동 통신용 무선 중계 장치의 경우에는 비록 디지털 방식으로 신호를 전송하지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 기지국에서 단말기로 송신하는 하향 경로와 단말기에서 기지국으로 송신하는 상향 경로가 명백히 구분되어 있기 때문에, 임의의 무전기의 신호를 수신하면 모든 경로로 전송해야 하는 반이중 무선 중계 장치에는 그대로 적용할 수 없는 문제점이 있었다.
[특허문헌]
한국 등록특허공보 제10-1097406호
한국 등록특허공보 제10-1736244호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 무전기 등과 같이 반이중 무선 통신 방식을 사용하는 통신 장치들을 광역 범위에서 원활하게 중계하기 위한 반이중 무선 중계 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상호 연동되는 반이중 무선 중계 장치 사이에 신호 품질의 저하 없이 원거리 전송을 수행할 수 있는 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 복수개의 안테나 중 임의의 안테나를 통해 무전기 신호를 수신하면 나머지 안테나를 통해 해당 무전기 신호를 송신하면서 또한 상호 연동된 외부의 반이중 무선 중계 장치로도 무전기 신호를 전송하는 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상호 연동된 복수개의 외부 반이중 무선 중계 장치 중 임의의 반이중 무선 중계 장치로부터 무전기 신호를 수신한 경우 나머지 반이중 무선 중계 장치로 해당 무전기 신호를 전송하면서 또한 자체 구비된 안테나를 통해 송신하는 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치는, 복수개의 안테나에 대해 각각 송신 경로 또는 수신 경로를 설정하는 안테나 전환부; 상기 안테나 전환부에서 전달되는 아날로그 신호를 수신하는 수신 회로부; 상기 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환부; 하나 이상의 외부 장치와 각각 디지털 신호를 송수신하는 하나 이상의 디지털 통신부; 상기 AD 변환부에서 변환된 디지털 신호 및 상기 하나 이상의 디지털 통신부를 통해 수신된 디지털 신호 중 적어도 하나를 아날로그 신호로 변환하는 DA 변환부; 상기 변환된 아날로그 신호를 상기 안테나 전환부로 전송하는 송신 회로부; 및 상기 하나 이상의 디지털 통신부 중 임의의 디지털 통신부를 통해 디지털 신호가 수신되면, 상기 복수개의 안테나에 대해 송신 경로를 설정하도록 상기 안테나 전환부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 수신된 아날로그 신호 또는 상기 변환된 디지털 신호로부터 무전기 신호가 있는지 여부를 탐지하는 신호 탐지부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 신호 탐지부에서 무전기 신호가 탐지되면, 상기 복수개의 안테나 중 신호를 수신하는 임의의 안테나에 대해 수신 경로를 설정하고 상기 복수개의 안테나 중 신호를 수신하지 않는 나머지 안테나에 대해 송신 경로를 설정하도록 상기 안테나 전환부를 제어한다. 그리고, 상기 하나 이상의 디지털 통신부는, 상기 신호 탐지부에서 무전기 신호가 탐지되면, 상기 AD 변환부에서 변환된 디지털 신호를 각각 상기 하나 이상의 외부 장치로 송신한다.
한편, 본 발명의 일 형태에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 방법은, 복수개의 안테나에 대해 각각 송신 경로 또는 수신 경로를 설정하는 단계; 하나 이상의 외부 장치 중 임의의 외부 장치로부터 디지털 신호를 수신하는 단계; 상기 임의의 외부 장치로부터 수신된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 단계; 및 상기 복수개의 안테나에 대해 송신 경로를 설정하여 상기 변환된 아날로그 신호를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 디지털 신호를 수신하는 단계 이후에, 상기 하나 이상의 외부 장치 중 상기 임의의 외부 장치를 제외한 나머지 외부 장치로 상기 디지털 신호를 송신하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 상호 연동되는 반이중 무선 중계 장치 사이에 디지털 신호 전송 방식으로 무전기 신호를 전송하기 때문에 신호 품질의 저하 없이 원거리 전송을 효율적으로 수행할 수 있는 효과를 가진다.
그리고, 본 발명에 따르면, 임의의 무전기가 신호를 송신하면 현재 무전기 신호를 수신하고 있는 안테나를 제외한 나머지 안테나를 통해 해당 무전기 신호를 송신하면서 또한 상호 연동된 모든 외부의 반이중 무선 중계 장치로 해당 무전기 신호를 전송하기 때문에 전방향으로 원활한 광역 중계 서비스를 제공할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 종래기술에 따른 반이중 무선 중계 장치를 이용하여 광역 서비스를 제공하는 것을 나타낸 것이다.
도 2는 종래기술에 따른 이동 통신용 무선 중계 장치를 이용하여 광역 서비스를 제공하는 것을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 반이중 무선 중계 장치를 이용하여 광역 서비스를 제공하는 것을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 안테나 전환부의 다양한 구성을 예시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 수신 회로부의 다양한 구성을 예시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 AD 변환부의 다양한 구성을 예시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 신호 탐지부의 다양한 구성을 예시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예 따른 경로 설정부의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 경로 설정부의 구성도이다.
도 12는 본 발명에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치들이 상호 연동되어 무전기 신호를 중계하는 모습을 나타낸 것이다.
이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
전술한 바와 같이, 종래기술에 따른 반이중 무선 중계 장치를 상호 연동하여 서비스 커버리지를 확장할 경우(도 1 참조)에는 전송거리에 따른 신호세기의 감쇄로 신호 품질의 저하가 발생하여 거리가 멀어지면 원활한 통신이 어려워지는 문제점이 있었다. 또한, 종래기술에 따른 반이중 무선 중계 장치는 단지 2개의 안테나를 사용하는 형태를 고려하기 때문에, 후술하는 바와 같이 3개 이상의 안테나를 구비할 수 있는 본 발명에 따른 반이중 무선 중계 장치에는 적용될 수 없는 한계가 있다.
한편, 기존의 이동 통신용 무선 중계 장치의 경우에는 기지국에서 단말기로 송신하는 하향 경로와 단말기에서 기지국으로 송신하는 상향 경로가 명백히 구분되어 있기 때문에(도 2 참조), 임의의 무전기의 신호를 수신하면 모든 경로로 전송해야 하는 반이중 무선 중계 장치에는 그대로 적용할 수 없는 문제점이 있었다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 반이중 무선 중계 장치의 경우에는 임의의 무전기가 신호를 송신하면 이를 수신한 반이중 무선 중계 장치는 현재 무전기 신호를 수신하고 있는 안테나를 제외한 나머지 안테나를 통해 해당 무전기 신호를 송신해야 하며 또한 상호 연동된 외부의 반이중 무선 중계 장치로도 해당 무전기 신호를 전송해야 하는데, 기존의 이동 통신용 무선 중계 장치는 정해진 방향으로만 신호를 송수신하는 구조이기 때문에 반이중 무선 중계 장치에 적용될 수 없다.
이하에서는 도 4 내지 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치 및 방법에 대해 상세 설명한다.
먼저, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치(100)는 안테나 전환부(110), 수신 회로부(120), AD 변환부(130), 신호 탐지부(140), 제어부(150), 경로 설정부(160), 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N), DA 변환부(180), 송신 회로부(190) 등을 포함한다.
안테나 전환부(110)는 하나 이상의 안테나(110-1 ~ 110-M)와 연결되며, 제어부(150)의 제어 하에, 하나 이상의 안테나(110-1 ~ 110-M)에 대해 각각 송신 경로 또는 수신 경로를 설정한다. 예컨대, 안테나 전환부(110)는 하나 이상의 스위치로 구성되어 제어부(150)의 제어에 따라 하나 이상의 안테나(110-1 ~ 110-M) 모두를 또는 그 중 일부를 수신 회로부(120)와 연결하거나 차단하고, 마찬가지로 하나 이상의 안테나(110-1 ~ 110-M) 모두를 또는 그 중 일부를 송신 회로부(190)와 연결하거나 차단한다.
이와 관련하여, 도 5는 본 발명에 따른 안테나 전환부의 다양한 구성을 예시한 것이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 안테나 전환부(110)는 하나 이상의 안테나(110-1 ~ 110-M)에 대해 각각 단극쌍투(SPDT: Single Pole Double Throw) 스위치를 사용하여 제어부(150)의 제어에 따라 수신 회로부(120) 또는 송신 회로부(190)와 선택적으로 연결되도록 구현될 수 있다. 또는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 안테나 전환부(110)는 하나 이상의 안테나(110-1 ~ 110-M)에 대해 각각 다단으로 이루어진 단극쌍투(SPDT) 스위치와 임피던스 정합 소자(z 0, z 1)를 사용하여 제어부(150)의 제어에 따라 수신 회로부(120) 또는 송신 회로부(190)와 선택적으로 연결되도록 구현될 수 있다.
수신 회로부(120)는 안테나 전환부(110)로부터 전송되는 신호에 대해 AD(Analog to Digital) 변환에 불필요한 성분을 제거하고 AD 변환에 적절한 크기로 증폭한다. 예컨대, 수신 회로부(120)는 대역통과필터(BPF; Band Pass Filter), 저잡음 증폭기(LNA; Low Noise Amplifier), 가변이득증폭기(VGA; Variable Gain Amplifier) 등으로 구성되어, 안테나 전환부(110)로부터 전송되는 아날로그 신호에 대해 기 설정된 대역(예컨대, 420MHz ~ 460MHz의 40MHz 대역)만을 통과(필터링)시켜 AD 변환에 불필요한 성분을 제거하고 AD 변환에 적절한 크기로 증폭시킨다. 또한, 수신 회로부(120)는 필요에 따라서는 필터링된 아날로그 신호를 중간 주파수(IF; Intermediate Frequency) 또는 기저대역(baseband)으로 천이한 후 AD 변환에 적절한 크기로 증폭한다.
이와 관련하여, 도 6은 본 발명에 따른 수신 회로부의 다양한 구성을 예시한 것이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 수신 회로부(120)는 안테나 전환부(110)로부터 하나 이상의 경로로 입력되는 아날로그 신호에 대해 각각 고주파대역 필터링, 저잡음 증폭, 주파수 변조, 중간주파대역 필터링, 가변이득증폭 등을 수행하도록 구현될 수 있다. 그리고, 도 6b에 도시된 바와 같이, 수신 회로부(120)는 안테나 전환부(110)로부터 하나 이상의 경로로 입력되는 아날로그 신호를 먼저 결합한 후 고주파대역 필터링, 저잡음 증폭, 주파수 변조, 중간주파대역 필터링, 가변이득증폭 등을 하나의 경로에서 수행하도록 구현될 수 있으며, 또는 도 6c에 도시된 바와 같이, 수신 회로부(120)는 안테나 전환부(110)로부터 하나 이상의 경로로 입력되는 아날로그 신호에 대해 각각 고주파대역 필터링, 저잡음 증폭, 서로 다른 주파수로의 주파수 변조, 중간주파대역 필터링 등을 수행한 후 이들을 결합하여 가변이득증폭을 수행하도록 구현될 수도 있다. 또한, 도 6d에 도시된 바와 같이, 수신 회로부(120)는, 도 6c의 경우와 비교하여, 제1 경로에 대해서는 안테나 전환부(110)로부터 하나 이상의 경로로 입력되는 아날로그 신호를 결합한 신호가 입력되도록 구현될 수도 있다.
AD 변환부(130)는 수신 회로부(120)에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 예컨대, AD 변환부(130)는 표본화기(sampler), 양자화기(quantizer) 등을 포함하는 AD 변환기(ADC; Analog-Digital Converter)로 구성되어, 수신 회로부(120)로부터 전송되는 아날로그 신호에 대해 위상과 진폭을 그대로 유지한 채 표본화(sampling)하고 양자화(quantization)하여 디지털 신호를 생성한다. 또한, AD 변환부(130)는 입력신호의 주파수대역폭이 표본화 주파수에 비해 좁고 그 중심 주파수가 기저 대역에서 크게 벗어나 있는 경우 디지털 하향 변환기(DDC: Digital Down Converter)를 사용하여 중심 주파수를 기저 대역으로 천이하고 표본화 주파수를 낮추어 전송 데이터 양을 줄인다.
이와 관련하여, 도 7은 본 발명에 따른 AD 변환부의 다양한 구성을 예시한 것이다. 도 7a에 도시된 바와 같이, AD 변환부(130)는 수신 회로부(120)(도 6a 참조)로부터 하나 이상의 경로로 입력되는 아날로그 신호에 대해 각각 디지털 신호로 변환한 후 이들을 결합하고 필요에 따라서는 디지털 하향 변환하도록 구현될 수 있다. 그리고, 도 7b에 도시된 바와 같이, AD 변환부(130)는 수신 회로부(120)(도 6b 및 도 6c 참조)로부터 하나의 경로로 입력되는 아날로그 신호에 대해 디지털 신호로 변환하고 필요에 따라서 디지털 하향 변환하도록 구현될 수도 있다. 또한, 도 7c에 도시된 바와 같이, AD 변환부(130)는 수신 회로부(120)(도 6d 참조)로부터 하나의 경로로 입력되는 아날로그 신호에 대해 디지털 신호로 변환한 후 제1 및 제2 디지털 하향 변환기를 통해 서로 다른 방식으로 디지털 하향 변환하도록 구현될 수도 있다. 이 경우, 제1 디지털 하향 변환기(경로 설정부로 전송)는 항상 모든 입력의 합에 해당하는 주파수 대역을 선택하도록 하고, 제2 디지털 하향 변환기(신호 탐지부로 전송)는 주파수 대역을 변경하면서 신호를 탐지할 수 있도록 할 수 있다.
신호 탐지부(140)는 AD 변환부(130)에서 출력되는 디지털 신호로부터 중계할 신호(무전기 신호)가 있는지 여부를 판단하고, 그 결과(신호탐지정보)를 제어부(150)로 전송한다. 그리고, 구현예에 따라서는, 신호탐지정보를 제어부(150)와 함께 경로 설정부(160)로 전송한다. 참고로, 신호 탐지부(140)는 수신 회로부(120)에서 출력되는 아날로그 신호를 이용하여 중계할 신호가 있는지 여부를 탐지하도록 구현될 수도 있지만, AD 변환부(130)를 포함하는 본 실시예에서는 디지털 신호를 이용하여 무전기 신호가 있는지 여부를 탐지하는 것이 바람직하다.
이와 관련하여, 도 8은 본 발명에 따른 신호 탐지부의 다양한 구성을 예시한 것이다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 신호 탐지부(140)는 크기 산출기(magnitude calculator)와 비교기(comparator) 등으로 구성되어 AD 변환부(130)로부터 출력되는 디지털 신호에 대해 샘플의 크기를 산출한 후 기 설정된 임계치와 비교하여 임계치보다 클 경우 무전기 신호를 탐지하였다고 판정하도록 구현될 수 있다. 또는, 도 8b에 도시된 바와 같이, 신호 탐지부(140)는 AD 변환부(130)로부터 출력되는 디지털 신호에 대해 복수개(K개)의 협대역 필터로 분할하여 필터링하고 각각 필터링된 디지털 신호에 대해 샘플의 크기를 산출한 후 기 설정된 임계치와 비교하여 그 결과(탐지결과)를 판정기로 전송하고, 판정기는 복수개(K개)의 비교기의 탐지결과 중 어느 하나라도 신호가 있다고 판정되면 무전기 신호가 탐지된 것으로 판정하도록 구현될 수 있다.
제어부(150)는 신호 탐지부(140)에서 전송된 신호탐지정보에 기초하여 무전기 신호의 유무를 판단하고, 만약 무전기 신호가 있는 경우 현재 무전기 신호를 수신하고 있는 안테나에 대해 수신 경로를 설정하고 그 외 나머지 안테나에 대해 송신 경로를 설정하도록 안테나 전환부(110)를 제어한다.
예컨대, 제어부(150)는 대기 상태에서 복수개의 안테나(110-1 ~ 110-M)가 순차적으로 수신 회로부(120)와 연결되도록 안테나 전환부(110)를 제어하고 있다가, 신호 탐지부(140)의 신호탐지정보로부터 무전기 신호 탐지가 확인되면 안테나 전환부(110)의 현재 연결 상태를 그대로 유지시켜 현재 수신 회로부(120)와 연결된 안테나를 통해 계속 무전기 신호를 수신하도록 하고 나머지 안테나를 통해 송신되도록 제어한다. 또는, 제어부(150)는 대기 상태에서 모든 안테나(110-1 ~ 110-M)가 수신 회로부(120)와 연결되도록 안테나 전환부(110)를 제어하고 있다가, 신호 탐지부(140)의 신호탐지정보로부터 무전기 신호 탐지가 확인되면 복수개의 안테나(110-1 ~ 110-M)가 순차적으로 수신 회로부(120)와 연결되도록 안테나 전환부(110)를 제어하여 현재 신호를 수신하고 있는 안테나를 검출하고, 임의의 안테나의 수신이 검출되면 연결 상태를 그대로 유지시켜 현재 수신 회로부(120)와 연결된 안테나를 통해 계속 무전기 신호를 수신하도록 하고 나머지 안테나를 통해 송신되도록 제어한다.
또한, 제어부(150)는 신호 탐지부(140)에서 전송된 신호탐지정보를 경로 설정부(160)로 전송하여, 만약 무전기 신호가 있는 경우 현재 수신 중인 무전기 신호를 외부의 반이중 무선 중계 장치로 전송하도록 경로 설정부(160)를 제어한다. 참고로, 만약 신호 탐지부(140)에서 경로 설정부(160)로 신호탐지정보를 직접 전송하도록 구현된 경우에는 제어부(150)가 경로 설정부(160)로 신호탐지정보를 전송할 필요가 없다.
한편, 제어부(150)는 경로 설정부(160) 등으로부터 외부수신정보를 통지 받으면, 복수개의 안테나(110-1 ~ 110-M)가 모두 송신 회로부(190)와 연결되도록 안테나 전환부(110)를 제어하여, 외부의 반이중 무선 중계 장치로부터 전송된 무전기 신호가 모든 안테나를 통해 송신되도록 한다.
경로 설정부(160)는 AD 변환부(130)로부터 입력되는 디지털 신호와 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)로부터 각각 입력되는 디지털 신호에 대해 전송 경로를 설정하여 DA 변환부(180) 및 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)로 출력한다.
이와 관련하여, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 경로 설정부의 구성도이다. 도 4 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 경로 설정부(160)는 경로 선택기(162), 멀티플렉서(164), 정보 분배기(166) 등으로 구성되어, AD 변환부(130)로부터 디지털 신호(x)를 입력받고 또한 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)로부터 각각 디지털 신호(p 1 ~ p N)를 입력받아, 이들 디지털 신호(x, p 1 ~ p N) 중 하나를 선택하여 DA 변환부(180)로 디지털 신호(y)를 출력하고 또한 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)로 각각 디지털 신호(q 1 ~ q N)를 출력한다.
그리고, 전송 경로 선택을 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 경로 설정부(160)는 신호 탐지부(140)나 제어부(150)로부터 신호탐지정보(d)를 입력받으며 또한 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)로부터 수신상태정보(b 1 ~ b N)를 입력받는다. 참고로, 신호탐지정보(d)는 예컨대 무전기 신호가 탐지되는 경우 H(1)로 탐지되지 않는 경우L(0)로 설정될 수 있으며, 마찬가지로 수신상태정보(b 1 ~ b N)는 예컨대 외부의 반이중 무선 중계 장치로부터 현재 신호를 수신하고 있는 경우 H(1)로 수신하지 않는 경우L(0)로 설정될 수 있다.
경로 선택기(162)는 신호 탐지부(140)나 제어부(150)로부터 입력된 신호탐지정보(d)와 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)로부터 입력된 수신상태정보(b 1 ~ b N)에 기초하여 현재 무전기 신호가 실제로 입력되고 있는 경로를 판단하고 이에 따라 멀티플렉서(164)를 제어한다. 그러면, 멀티플렉서(164)는, 경로 선택기(162)의 제어 하에, AD 변환부(130)로부터 입력된 디지털 신호(x)와 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)로부터 각각 입력된 디지털 신호(p 1 ~ p N) 중 하나를 선택하여 DA 변환부(180) 및 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)로 출력한다.
한편, 경로 선택기(162)는 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)로부터 입력된 수신상태정보(b 1 ~ b N)에 기초하여 외부의 반이중 무선 중계 장치로부터 현재 디지털 신호(무전기 신호)가 수신되고 있는지를 판단하고 그 결과, 즉 외부수신정보(a)를 제어부(150)로 전송한다. 참고로, 외부수신정보(a)는 예컨대 수신상태정보(b 1 ~ b N) 중 적어도 하나가 H(1)인 경우(즉, 적어도 하나의 외부 반이중 무선 중계 장치로부터 디지털 신호를 수신하고 있는 경우) H(1)로, 수신상태정보(b 1 ~ b N) 모두가 L(0)인 경우 L(0)로 설정될 수 있다.
정보 분배기(166)는 신호 탐지부(140)나 제어부(150)로부터 입력된 신호탐지정보(d)와 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)로부터 입력된 수신상태정보(b 1 ~ b N)에 기초하여 현재 무전기 신호가 실제로 입력되고 있는 경로를 판단하고, 이에 상응하여 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)로 신호 전송 여부를 알려주는 신호전송정보(c 1 ~ c N)를 전송한다. 참고로, 신호전송정보(c 1 ~ c N)는 예컨대 해당 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)와 통신하는 외부의 반이중 무선 중계 장치로 디지털 신호(무전기 신호)를 전송해야 하는 경우 H(1)로 전송하지 않는 경우 L(0)로 설정될 수 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 경로 설정부(160)의 동작을 구체적인 상황을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.
먼저, 만약 하나 이상의 안테나(110-1 ~ 110-M) 중 임의의 안테나(110-m)(여기서, m은 1 ~ M 중 어떤 값)를 통해 무전기 신호가 수신되고 있는 경우(예컨대, 신호탐지정보(d)가 H(1)이고 수신상태정보(b 1 ~ b N)가 모두 L(0)인 경우), 경로 선택기(162)는 AD 변환부(130)로부터 입력되는 디지털 신호(x)를 선택하여 DA 변환부(180) 및 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)로 출력하도록 멀티플렉서(164)를 제어하고, 제어부(150)로는 외부의 반이중 무선 중계 장치로부터 현재 신호 수신이 없다고 통지(예컨대, 외부수신정보(a)를 L(0)로 출력)한다. 그리고, 정보 분배기(166)는 모든 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)에 대해 각각 외부의 반이중 무선 중계 장치로 신호를 송신하도록 통지(예컨대, 모든 신호전송정보(c 1 ~ c N)를 H(1)로 출력)한다.
만약 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N) 중 임의의 디지털 통신부(170-n)(여기서, n은 1 ~ N 중 어떤 값)를 통해 디지털 신호를 수신하고 있는 경우(예컨대, 임의의 디지털 통신부(170-n)에서 전송되는 수신상태정보(b n)만 H(1)이고 나머지 수신상태정보(b 1 ~ b N 중 b n은 제외한 나머지)와 신호탐지정보(d)는 L(0)인 경우), 경로 선택기(162)는 해당 디지털 통신부(170-n)로부터 입력되는 디지털 신호(p n)를 선택하여 DA 변환부(180) 및 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)로 출력하도록 멀티플렉서(164)를 제어하고, 제어부(150)로는 외부의 반이중 무선 중계 장치로부터 현재 신호 수신이 있다고 통지(예컨대, 외부수신정보(a)를 H(1)로 출력)한다. 그리고, 정보 분배기(166)는 해당 디지털 통신부(170-n)를 제외한 나머지 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N 중 170-n은 제외한 나머지)에 대해 각각 외부의 반이중 무선 중계 장치로 신호를 송신하도록 통지(예컨대, 신호전송정보(c 1 ~ c N 중 c n을 제외한 나머지)를 H(1)로 출력)한다.
그리고, 만약 모든 안테나(110-1 ~ 110-M)와 모든 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)가 무전기 신호를 수신하고 있지 않는 경우(예컨대, 신호탐지정보(d)와 모든 수신상태정보(b 1 ~ b N)가 L(0)인 경우), 경로 선택기(162)는 멀티플렉서(164)가 기 설정된 신호나 임의의 신호를 선택하여 DA 변환부(180) 및 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)로 출력하도록 제어하고, 제어부(150)로는 외부의 반이중 무선 중계 장치로부터 현재 신호 수신이 없다고 통지(예컨대, 외부수신정보(a)를 L(0)로 출력)한다. 그리고, 정보 분배기(166)는 모든 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)에 대해 각각 외부의 반이중 무선 중계 장치로 신호를 송신하지 않도록 통지(예컨대, 모든 신호전송정보(c 1 ~ c N)를 L(0)로 출력)한다.
다시 도 4를 참조하면, 하나 이상의 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)는 각각 외부의 반이중 무선 중계 장치와 디지털 신호(무전기 신호)를 송수신한다. 예컨대, 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)는 외부의 반이중 무선 중계 장치로부터 디지털 신호를 수신하여 경로 설정부(160)로 전송하고, 경로 설정부(160)로부터 출력된 디지털 신호를 외부의 반이중 무선 중계 장치로 송신한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디지털 통신부(170-1 ~ 170-N)는 프레임 동기정보 등을 포함하는 데이터 프레임(data frame)을 만드는 프레이머(Framer) 및 프레임화 된 데이터를 광케이블에 실을 수 있도록 직렬화(serializing)하고 광신호로 변환하는 전광변환기를 이용하여 디지털 신호를 송신하고, 외부의 반이중 무선 중계 장치로부터 전송된 광신호를 수신하여 전기신호로 바꾸고 직렬신호를 병렬데이터로 변환하는 광전변환기 및 프레임의 동기정보 등을 추출하여 데이터를 복구하는 디프레이머를 이용하여 디지털 신호를 수신할 수 있다.
DA 변환부(180)는 경로 설정부(160)에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 예컨대, DA 변환부(180)는 저항기(resistor), 연산 증폭기(operational amplifier) 등을 포함하는 DA 변환기(DAC; Digital-Analog Converter)로 구성되어, 경로 설정부(160)로부터 출력되는 디지털 신호에 상응하는 아날로그 신호를 생성한다. 또한, DA 변환부(130)는, 만약 AD 변환부(130)에서 디지털 하향 변환을 수행한 경우, 디지털 상향 변환기(DUC: Digital Up Converter)를 사용하여 디지털 상향 변환을 먼저 수행한 후 DA 변환을 수행한다.
송신 회로부(190)는 DA 변환부(180)에서 출력되는 아날로그 신호에 대해 불필요한 성분을 제거한 후 전력을 증폭하여 안테나 전환부(190)로 전달한다. 예컨대, 송신 회로부(190)는 대역통과필터, 전력 증폭기(power amplifier) 등으로 구성되어, DA 변환부(180)에서 출력되는 아날로그 신호에 대해 불필요한 성분을 제거한 후 안테나가 송신할 수 있는 전력으로 증폭한 다음 안테나 전환부(190)로 전달한다. 또한, 송신 회로부(190)는, 만약 수신 회로부(120)에서 주파수를 천이하였거나 DA 변환기(180)의 출력 주파수가 송신할 주파수와 다르면, 실제 송신할 주파수로 주파수를 천이한다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치의 구성도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치(200)는 안테나 전환부(210), 수신 회로부(220), AD 변환부(230), 제1 및 제2 신호 선택부(240a, 240b), 신호 탐지부(240), 제어부(250), 경로 설정부(260), 하나 이상의 디지털 통신부(270-1 ~ 270-N), DA 변환부(280), 송신 회로부(290) 등을 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치(200)는 전술한 제1 실시예에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치(100)와 비교하여 제1 및 제2 신호 선택부(240a, 240b)가 추가되고 제어부(250)와 경로 설정부(260)의 기능이 약간 변경된 점에서 차이를 보이며, 나머지 구성들은 실질적으로 동일하거나 유사하다. 그러므로, 이하에서는 제1 실시예와 비교하여 제2 실시예가 갖는 특징이나 차이점 위주로 설명하겠으며, 나머지 내용은 제1 실시예를 참조할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에서, AD 변환부(230)에서 출력되는 디지털 신호는 제1 신호 선택부(240a) 및 제2 신호 선택부(240b)로 전송된다. 제1 신호 선택부(240a)는 AD 변환부(230)에서 출력되는 디지털 신호와 무신호상태(예컨대, 2의 보수(Two's Complement) 수체계를 사용한다면 0을 전달) 중 하나를 선택하여 경로 설정부(260)로 전달한다. 참고로, 제1 신호 선택부(240a)는 생략 가능하지만, 안테나를 통한 무전기 신호 수신이 없는 경우(즉, 신호 탐지부(240)가 무전기 신호가 없다고 판정한 경우)에는 무신호상태를 경로 설정부(260)로 전달함으로써 노이즈를 제거하여 경로 설정부(260)의 출력 신호의 품질을 높일 수 있다.
경로 설정부(260)는 제1 신호 선택부(240a)(또는 AD 변환부(230))로부터 입력되는 디지털 신호와 하나 이상의 디지털 통신부(270-1 ~ 270-N)로부터 각각 입력되는 디지털 신호에 대해 전송 경로를 설정하여 DA 변환부(280) 및 하나 이상의 디지털 통신부(270-1 ~ 270-N)로 출력한다.
이와 관련하여, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 경로 설정부의 구성도이다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 경로 설정부(260)는 복수개의 가산기(adder)로 구성되어, 제1 신호 선택부(240a)(또는 AD 변환부(230))로부터 디지털 신호(x)를 입력받고 또한 하나 이상의 디지털 통신부(270-1 ~ 270-N)로부터 각각 디지털 신호(p 1 ~ p N)를 입력받아, DA 변환부(180)로 디지털 신호(y)를 출력하고 또한 하나 이상의 디지털 통신부(270-1 ~ 270-N)로 각각 디지털 신호(q 1 ~ q N)를 출력한다. 이 경우, DA 변환부(280)로 출력되는 디지털 신호(y)는 제1 신호 선택부(240a)로부터 입력된 디지털 신호(x)와 하나 이상의 디지털 통신부(270-1 ~ 270-N)로부터 각각 입력된 디지털 신호(p 1 ~ p N)가 합쳐진 신호이며, 디지털 통신부(270-1 ~ 270-N)로 각각 출력되는 디지털 신호(q 1 ~ q N)는 해당 디지털 통신부(270-n)(여기서, n은 1 ~ N 중 어떤 값)를 제외한 나머지 디지털 통신부(270-1 ~ 270-N 중 270-n은 제외한 나머지)로부터 각각 입력된 디지털 신호(p 1 ~ p N 중 p n을 제외한 나머지)와 제1 신호 선택부(240a)로부터 입력된 디지털 신호(x)가 합쳐진 신호이다. 참고로, 도 11a에 도시된 경로 설정부의 출력은 하기 수식 1과 같이 표현될 수 있으며, 도 11b에 도시된 경로 설정부의 출력은 하기 수식 2와 같이 표현될 수 있다.
[수식 1]
Figure PCTKR2019015107-appb-img-000001
[수식 2]
Figure PCTKR2019015107-appb-img-000002
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 경로 설정부(260)는 해당 디지털 통신부(270-n)가 외부의 반이중 무선 중계 장치로 송신하는 신호(q n)에는 자신이 수신한 신호(p n)를 제외시킴으로써 무한 궤환에 의한 발산, 포화, 발진 등을 방지할 수 있다. 또한, 안테나를 통한 무전기 신호 수신이 없는 경우에는 경로 설정부(260)로 무신호상태가 입력되기 때문에, 외부의 반이중 무선 중계 장치의 경우에도 무전기 신호가 없는 경우 담당 디지털 통신부를 통해 무신호상태가 전달되게 되고, 결국 경로 설정부(260)에서 출력되는 신호는 비록 여러 신호가 합쳐졌지만 실질적으로 무전기 신호가 있는 하나의 신호만이 출력되게 되며, 따라서 전술한 도 9의 실시예와 마찬가지의 결과를 가져온다.
제2 신호 선택부(240b)는 AD 변환부(230)에서 출력되는 디지털 신호와 경로 설정부(260)에서 출력되는 디지털 신호 중 하나를 선택하여 신호 탐지부(240)로 전달한다. 예컨대, 제2 신호 선택부(240b)는 기 설정된 주기로 AD 변환부(230)의 출력 신호와 경로 설정부(260)의 출력 신호를 순차적으로 신호 탐지부(240)로 전송하거나, 또는 신호 탐지부(240)나 제어부(250)의 제어 하에 AD 변환부(230)의 출력 신호와 경로 설정부(260)의 출력 신호를 선택하여 신호 탐지부(240)로 전송한다. 이에 따라, 제어부(250)는 신호 탐지부(240)에서 탐지된 결과(신호탐지정보)가 어떠한 신호에 대한 것인지를 알 수 있다.
제어부(250)는 신호 탐지부(240)에서 전송된 신호탐지정보에 기초하여, AD 변환부(230)에서 출력되는 디지털 신호 및 경로 설정부(260)에서 출력되는 디지털 신호에 대해 실질적으로 무전기 신호가 포함되어 있는지를 판단한다. 만약 AD 변환부(230)에서 출력되는 디지털 신호 및 경로 설정부(260)에서 출력되는 디지털 신호에 모두에 무전기 신호가 포함되어 있는 경우, 이는 하나 이상의 안테나(210-1 ~ 210-M) 중 임의의 안테나를 통해 무전기 신호를 수신하고 있는 경우에 해당되므로, 제어부(250)는 안테나 전환부(210)의 현재 연결 상태를 그대로 유지시켜 현재 수신 회로부(220)와 연결된 안테나를 통해 계속 무전기 신호를 수신하도록 하고 나머지 안테나를 통해 송신되도록 제어한다. 만약 AD 변환부(230)에서 출력되는 디지털 신호에는 무전기 신호가 없지만 경로 설정부(260)에서 출력되는 디지털 신호에 무전기 신호가 포함되어 있는 경우. 이는 하나 이상의 디지털 통신부(270-1 ~ 270-N) 중 임의의 디지털 통신부를 통해 무전기 신호를 수신하고 있는 경우에 해당되므로, 제어부(250)는 하나 이상의 안테나(210-1 ~ 210-M)가 모두 송신 회로부(290)와 연결되도록 안테나 전환부(210)를 제어하여, 외부의 반이중 무선 중계 장치로부터 전송된 무전기 신호가 모든 안테나를 통해 송신되도록 한다. 한편, 만약 AD 변환부(230)에서 출력되는 디지털 신호 및 경로 설정부(260)에서 출력되는 디지털 신호에 모두에 무전기 신호가 없는 경우, 이는 하나 이상의 안테나(210-1 ~ 210-M) 및 하나 이상의 디지털 통신부(270-1 ~ 270-N)가 모두 무전기 신호를 수신하고 있지 않은 상태에 해당되므로, 제어부(250)는 이전과 마찬가지 방식으로 안테나 전환부(210)를 제어한다.
마지막으로, 도 12는 본 발명에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치들이 상호 연동되어 무전기 신호를 중계하는 모습을 나타낸 것이다. 본 발명에 따른 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치들은 상호 연동되어 전술한 방식으로 디지털 신호를 송수신함으로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 임의의 무전기가 신호를 송신하면 현재 무전기 신호를 수신하고 있는 안테나를 제외한 나머지 안테나를 통해 해당 무전기 신호를 송신하면서 또한 상호 연동된 모든 외부의 반이중 무선 중계 장치로 해당 무전기 신호를 전송하여 신호 품질의 저하 없이 원활한 광역 중계 서비스를 제공할 수 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징들을 변경하지 않고서 다른 구체적인 다양한 형태로 실시할 수 있는 것이므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치로서,
    복수개의 안테나에 대해 각각 송신 경로 또는 수신 경로를 설정하는 안테나 전환부;
    상기 안테나 전환부에서 전달되는 아날로그 신호를 수신하는 수신 회로부;
    상기 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환부;
    하나 이상의 외부 장치와 각각 디지털 신호를 송수신하는 하나 이상의 디지털 통신부;
    상기 AD 변환부에서 변환된 디지털 신호 및 상기 하나 이상의 디지털 통신부를 통해 수신된 디지털 신호 중 적어도 하나를 아날로그 신호로 변환하는 DA 변환부;
    상기 변환된 아날로그 신호를 상기 안테나 전환부로 전송하는 송신 회로부; 및
    상기 하나 이상의 디지털 통신부 중 임의의 디지털 통신부를 통해 디지털 신호가 수신되면, 상기 복수개의 안테나에 대해 송신 경로를 설정하도록 상기 안테나 전환부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신된 아날로그 신호 또는 상기 변환된 디지털 신호로부터 무전기 신호가 있는지 여부를 탐지하는 신호 탐지부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 신호 탐지부에서 무전기 신호가 탐지되면, 상기 복수개의 안테나 중 신호를 수신하는 임의의 안테나에 대해 수신 경로를 설정하고 상기 복수개의 안테나 중 신호를 수신하지 않는 나머지 안테나에 대해 송신 경로를 설정하도록 상기 안테나 전환부를 제어하는 것을 특징으로 하는 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하나 이상의 디지털 통신부는, 상기 신호 탐지부에서 무전기 신호가 탐지되면, 상기 AD 변환부에서 변환된 디지털 신호를 각각 상기 하나 이상의 외부 장치로 송신하는 것을 특징으로 하는 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 AD 변환부에서 변환된 디지털 신호를 상기 하나 이상의 디지털 통신부 및 상기 DA 변환부로 전송하거나, 상기 하나 이상의 디지털 통신부 중 임의의 디지털 통신부를 통해 수신된 디지털 신호를 나머지 디지털 통신부 및 상기 DA 변환부로 전송하는 경로 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 AD 변환부에서 변환된 디지털 신호와 무신호상태를 선택적으로 상기 경로 설정부로 전달하는 제1 신호 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 신호 선택부는, 상기 신호 탐지부에서 무전기 신호가 탐지되지 않으면, 상기 경로 설정부로 무신호상태를 전달하는 것을 특징으로 하는 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 AD 변환부에서 변환된 디지털 신호와 상기 경로 설정부에서 출력된 디지털 신호를 선택적으로 상기 신호 탐지부로 전달하는 제2 신호 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 AD 변환부에서 변환된 디지털 신호에 대한 무전기 신호 탐지 결과와 상기 경로 설정부에서 출력된 디지털 신호에 대한 무전기 신호 탐지 결과에 기초하여 상기 안테나 전환부를 제어하는 것을 특징으로 하는 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 장치.
  9. 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 방법으로서,
    복수개의 안테나에 대해 각각 송신 경로 또는 수신 경로를 설정하는 단계;
    하나 이상의 외부 장치 중 임의의 외부 장치로부터 디지털 신호를 수신하는 단계;
    상기 임의의 외부 장치로부터 수신된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 복수개의 안테나에 대해 송신 경로를 설정하여 상기 변환된 아날로그 신호를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 디지털 신호를 수신하는 단계 이후에,
    상기 하나 이상의 외부 장치 중 상기 임의의 외부 장치를 제외한 나머지 외부 장치로 상기 디지털 신호를 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 서비스를 위한 반이중 무선 중계 방법.
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