KR20020070729A - 무선 통신 시스템의 신호 중계 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템의 신호 중계 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템의 신호 중계 장치에 관한 것으로, 특히 제 3 세대 이동 통신 시스템 및 제 2 세대 이동 통신 시스템에서 전송되는 서로 다른 주파수를 갖는 무선 신호를 수신하여 증폭한 후 하나의 신호로 정합하여 급전선으로 송신하고, 제 2 세대 이동 통신 단말 및 제 3 세대 이동 통신 단말로부터 송신되는 무선 신호를 갖는 정합한 무선 신호를 분배하여 해당되는 이동 통신 시스템에 송신하는 옥내 신호 중계기 및 급전선을 통해 수신된 정합된 무선 신호를 증폭한 후 주파수대 별로 분배하여 해당되는 이동 통신 단말에 송신하며, 각기 다른 주파수를 갖는 무선 신호를 증폭한 후 하나의 무선 신호로 정합하여 급전선을 통하여 옥내 신호 중계기에 송신하는 옥외 신호 중계기를 포함하는 이동 통신 시스템의 신호 중계 장치를 이용함으로써, 제 3 세대 이동 통신 시스템 구축시에 제 2 세대 이동 통신 시스템의 확보한 장소에서 원할한 서비스가 가능하며, 하나의 신호 중계 장치로 제 3 세대 이동 통신 시스템과 제 2 세대 이동 통신 시스템을 같이 이용할 수 있으므로 경제적으로 획기적인 절감 효과가 있다.

Description

무선 통신 시스템의 신호 중계 장치{SIGNAL REPEATER FOR RADIO COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 신호 중계 장치에 관한 것으로서, 특히 서로 다른 주파수 대역을 갖는 제 2 세대 및 제 3 세대의 신호를 받아 정합 및 분배하여 기지국과 이동 통신 단말간의 무선 신호를 송수신하는 무선 통신 시스템의 신호 중계 장치에 관한 것이다.
일반적으로 고도 정보화 사회에서 필수적인 정보 통신 분야의 발전은 전 세계적으로 확산되고 있고, 이에 따라 정보 통신 분야와 관련된 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.
특히 정보 통신 분야 중에서 이동 통신 분야의 발전은 시장이 넓을 뿐만 아니라 연구 개발도 빠르게 진척되고 있는 실정으로 전 세계 각 국에서 이동 통신 분야에 적극적으로 참여하고 있고, 그 수요가 크게 증가하고 있다.
이와 같은 각 종 유무선 통신망들 중 휴대용 단말기 또는 무선 호출 수신기 등의 휴대용 통신기기는 사용자들이 간편하게 휴대할 수 있으며, 이동 중에 전화 통화를 수행함은 물론 간단한 메시지를 수신하여 확인할 수 있어 그 사용이 폭발적으로 증가하고 있다.
한편, 이동 통신 시스템은 일반적으로 세대별로 분류하는데 제 2 세대는 아날로그 셀룰러, 제 2 세대는 디지털 셀룰러, 제 3 세대는 FPLMTS(Future Public Mobile Telecommunication System ; IMT-2000)으로 나누어진다.
제 3 세대 이동 통신 시스템인 IMT-2000 시스템에서 가입자 장치는 기존의유선망과 달리 2.3 ∼ 2.4GHz대의 무선 가입자 망과 1.885 ∼ 2.205GHz, 2.110 ∼ 2.200GHz의 IMT-2000 주파수 대역을 사용하기 때문에 전파 환경에 따라 그 성능이 크게 달라진다.
기존의 신호 처리 장치는 기지국과 안테나간 급전선을 직접 연결하여 사용중이나, 동일 기지국에 IMT-2000용 시스템 증설시 별도의 급전선을 설치하여 운용하여야 하므로 이에 따른 설치 공사비뿐만 아니라 공간 확보 등 많은 문제점을 가지고 있으나, 이를 해결하기 방안은 전무한 실정이다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서로 다른 주파수를 갖는 제 2 세대 및 제 3 세대 무선 신호를 하나의 신호로 정합 및 분배하여 기지국과 이동 통신 단말간에 무선 신호를 송수신하는 무선 통신 시스템의 신호 중계 장치를 제공하고자 한다.
한편, 제 3 세대의 신호 중계 장치에 제 2 세대 이동 통신 시스템의 중계 방식을 적용할 경우에, 도 2에 도시된 바와 같이, 옥내용 신호 중계기(12) 및 옥외용 신호 중계기(13)내에 제 2 세대 이동 통신 시스템(10)의 주파수를 갖는 무선 신호와 제 3 세대 이동 통신 시스템(11)의 주파수를 갖는 무선 신호를 정합 및 분배하기 위해서 정합기와 분배기를 장착할 수 있다.
여기서, 제 2 세대는 기존에 사용 중인 PCS 및 셀룰러 등의 이동 통신 단말, 이동 통신 시스템, 이동 통신용 안테나를 일컬으며, 제 3 세대는 앞으로 서비스 될 IMT-2000에 사용되는 이동 통신 단말, 이동 통신 시스템, 이동 통신용 안테나를 일컬는다.
그러나, 옥내용 신호 중계기(12) 및 옥외 신호 중계기(13)에 정합기 및 분배기의 장착은 제 2 및 제 3 이동 통신 시스템(10, 11)에서 출력되는 서로 다른 주파수를 갖는 무선 신호의 전송에 따른 삽입 손실이 최소 7dB 이상 발생하므로 제 2세대 및 제 3 세대 이동 통신 시스템(10, 11)의 송신 출력을 4배 이상 강화 시켜야함과 아울러 수신 감도가 4 배 감소한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 서로 다른 주파수를 갖는 무선 신호를 출력하는 제 2 세대 및 제 3 세대 이동 통신 시스템들과 제 2 세대 및 제 3 세대 이동 통신 단말간에 무선 신호를 송수신하는 신호 중계 장치에 있어서, 상기 제 2 세대 및 제 3 세대 신호를 입출력 받아 송수신 대역간 필터링, 신호 정합 및 신호 분배하여 하나의 급전선으로 전송하는 옥내 신호 중계기 및 상기 급전선을 통해 전송된 신호를 주파수 대역 별로 분배하여 상기 제 2 세대 및 제 3 세대 이동 통신 단말에 송신하고, 상기 제 2 세대 및 제 3 세대 이동 통신 단말을 통해서 전송된 다른 주파수를 갖는 무선 신호를 증폭한 후 하나의 무선 신호로 정합하여 급전선을 통하여 송신하는 옥외 신호 중계기를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 신호 중계 장치를 나타내는 블록도,
도 2는 종래의 무선 통신 시스템용 신호 중계 장치를 나타내는 블록 도,
도 3은 제 2 세대와 제 3 세대 이동 통신 시스템의 신호 중계 장치를 통과하는 주파수 대역을 나타내는 예시 도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10, 100 : 제 2 세대 이동 통신 시스템
11, 110 : 제 3 세대 이동 통신 시스템
14, 120 : 제 2 세대 이동 통신용 안테나
15, 130 : 제 3 세대 이동 통신용 안테나
140 : 제 2 세대 이동 통신 단말 150 : 제 3 세대 이동 통신 단말
12, 200 : 옥내용 신호 중계기 13, 300 : 옥외용 신호 중계기
210 : 제 1 신호 송수신부 220 : 제 2 신호 송수신부
310 : 제 3 신호 송수신부 320 : 제 4 신호 송수신부
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 신호 중계 장치를 나타내는 블록도이다.
먼저, 본 발명의 설명에 앞서 제 2 세대는 기존에 사용 중인 PCS 및 셀룰러 등의 이동 통신 단말, 이동 통신 시스템, 이동 통신용 안테나를 일컬으며, 제 3 세대는 앞으로 서비스 될 IMT-2000에 사용되는 이동 통신 단말, 이동 통신 시스템, 이동 통신용 안테나를 일컬는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선 통신 시스템의 신호 중계 장치는 기지국인 제 2 세대 이동 통신 시스템(100) 및 제 3 세대 이동 통신 시스템(110)에서 출력하는 각기 다른 주파수를 갖는 무선 신호를 서로 다른 포트로 수신하여 증폭한 후 하나의 신호로 정합하고, 정합된 무선 신호를 급전선을 통하여 송신하고, 각기 다른 주파대를 갖는 무선 신호를 정합한 하나의 무선 신호를 서로 다른 주파수 대역을 갖는 무선 신호로 분배하여 제 2 세대 이동 통신 시스템(100) 및 제 3 세대 이동 통신 시스템(110)에 출력하는 옥내 신호 중계기(200)와, 급전선을 통해 수신된 정합된 무선 신호를 증폭한 후 제 2 세대 이동 통신용 안테나(120) 및 제 3 세대 이동 통신용 안테나(130)를 통하여 해당되는 제 3 세대 이동 통신 단말(150) 및 제 2 세대 이동 통신 단말(140)에 송신하며, 제 2 세대 이동 통신용 안테나(120) 및 제 3 세대 이동 통신용 안테나(130)를 통해서 전송된 다른 주파수를 갖는 무선 신호를 증폭한 후 하나의 무선 신호로 정합하여 급전선을 통하여 송신하는 옥외 신호 중계기(300)를 포함한다.
여기서, 옥내 신호 중계기(200) 및 옥외 신호 중계기(300)는 이중화기 방식을 이용한 공진기 구조로 이루진다.
도 3에 도시된 바와 같이 제 2 세대 이동 통신 시스템(100) 및 제 3 세대 이동 통신 시스템(110)의 신호 중계 장치의 통과 주파수 대역이 서로 다르므로 하나의 급전선을 통하여 전송하기 위해서는 제 2 세대 이동 통신 시스템과 제 3 세대 이동 통신 시스템에서 송신되는 무선 신호를 하나의 신호로 정합하고, 정합된 무선 신호를 주파수 대별로 분배해야 한다.
옥내 신호 중계기(200)는 제 1 신호 송수신부(210), 제 2 신호 송수신부(220) 및 입출력 포트(1, 2, 3)로 구성된다.
제 1 신호 송수신부(210)는 기지국인 제 2 세대 이동 통신 시스템(100)에서 송신되는 무선 신호를 포트(1)를 통해 입력받아 필터링 한 후 포트(3) 및 하나의 급전선을 통해 옥외용 신호 중계기(300)로 출력하고, 옥외용 신호 중계기(300)에서 출력되는 하나의 신호로 정합된 무선 신호 중에서 제 2 세대 이동 통신 단말(140)의 주파수를 갖는 무선 신호를 전송 받아 제 2 세대 이동 통신 시스템(100)에 포트(1)를 통해서 전송한다.
제 2 신호 송수신부(220)는 기지국인 제 3 세대 이동 통신 시스템(100)에서 송신되는 제 3 세대 이동 통신 시스템(110)의 무선 신호를 포트(2)를 통해 입력받아 필터링 한 후 옥외용 신호 중계기(300)에 출력하고, 옥외용 신호 중계기(300)에서 출력되는 하나의 신호로 정합된 무선 신호 중에서 제 3 세대 이동 통신 단말(150)의 주파수를 갖는 무선 신호를 전송 받아 제 3 세대 이동 통신 시스템(110)에 포트(2)를 통해서 전송한다.
옥외 신호 중계기(300)는 제 3 신호 송수신부(310), 제 4 신호 송수신부(320) 및 포트(4, 5, 6)로 구성된다.
제 3 신호 송수신부(310)는 제 2 세대 이동 통신 단말(140)의 무선 신호를 제 2 세대 이동 통신용 안테나(120) 및 포트(5)를 통해 전송 받아 필터링 후 하나의 급전선을 통해 옥내용 신호 중계기(200)에 전송하고, 옥내용 신호 중계기(200)로부터 전송 받은 하나의 신호로 정합된 무선 신호를 포트(5) 및 제 2 세대 이동 통신용 안테나(120)를 통해 제 2 세대 이동 통신 단말(140)에 전송한다.
제 4 신호 송수신부(320)는 제 3 세대 이동 통신 단말(150)의 무선 신호를 제 3 세대 이동 통신용 안테나(130) 및 포트(6)를 통해 전송 받아 하나의 급전선을 통해 옥내용 신호 중계기(200)에 전송하고, 옥내용 신호 중계기(200)로부터 전송 받은 하나의 신호로 정합된 무선 신호를 필터링 및 신호 분배하여 포트(6) 및 제 3 세대 이동 통신용 안테나(130)를 통해 제 3 세대 이동 통신 단말(150)에 전송한다.
상기와 같은 구성을 갖는 무선 통신 시스템용 신호 중계 장치의 동작 과정은 아래와 같이 설명된다.
본 발명의 이해를 돕기 위해서 제 2 세대 이동 통신 시스템(100)에 출력되는 주파수를 갖는 신호를 제 1 무선 신호, 제 3 세대 이동 통신 시스템(110)에서 출력되는 주파수를 갖는 신호를 제 2 무선 신호라 가정하여 설명한다.
제 2 세대 이동 통신 시스템(100) 및 제 3 세대 이동 통신 시스템(110)에서 제 1 무선 신호와 제 2 무선 신호를 출력하면, 출력된 제 1 무선 신호 및 제 2 무선 신호는 옥내 신호 중계기(200)의 포트(1, 2)를 통해 옥외 신호 중계기(300)로 전송된다.
전송된 제 1 무선 신호 및 제 2 무선 신호는 제 1 신호 송수신부(210) 및 제2 신호 송수신부(220)에 의해서 필터링 되고, 필터링된 제 1 무선 신호 및 제 2 무선 신호는 하나의 신호로 정합되어 포트(3) 및 하나의 급전선을 통해 옥외용 신호 중계기(300)로 전송된다.
옥외 신호 중계기(300)에 전송된 신호는 서비스 주파수 대역으로 분배 및 여과되어 제 3 신호 송수신부(310) 및 제 4 신호 송수신부(320)로 전송된다.
여기서, 제 2 세대 이동 통신 시스템(100)에서 출력된 신호인 제 1 무선 신호는 제 3 신호 송수신부(310)로 전송되어 포트(5)와 연결된 제 2 세대 이동 통신용 안테나(120)를 통해 제 2 세대 이동 통신 단말(140)에 전송된다.
제 3 세대 이동 통신 시스템(110)에서 출력된 신호인 제 2 무선 신호는 제 3 신호 송수신부(310)로 전송되어 포트(6)와 연결된 제 3 세대 이동 통신용 안테나(130)를 통해 제 3 세대 이동 통신 단말(150)에 전송된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 제 3 세대 이동 통신 시스템 및 제 2 세대 이동 통신 시스템에서 전송되는 서로 다른 주파수를 갖는 무선 신호를 수신하여 증폭한 후 하나의 신호로 정합하여 급전선으로 송신하고, 제 2 세대 이동 통신 단말 및 제 3 세대 이동 통신 단말로부터 송신되는 무선 신호를 갖는 정합한 무선 신호를 분배하여 해당되는 이동 통신 시스템에 송신하는 옥내 신호 중계기 및 급전선을 통해 수신된 정합된 무선 신호를 증폭한 후 주파수대 별로 분배하여 해당되는 이동 통신 단말에 송신하며, 각기 다른 주파수를 갖는 무선 신호를 증폭한 후 하나의 무선 신호로 정합하여 급전선을 통하여 옥내 신호 중계기에 송신하는 옥외 신호중계기를 포함하는 이동 통신 시스템의 신호 중계 장치를 이용함으로써, 제 3 세대 이동 통신 시스템 구축시에 제 2 세대 이동 통신 시스템의 확보한 장소에서 원할한 서비스가 가능하며, 하나의 신호 중계 장치로 제 3 세대 이동 통신 시스템과 제 2 세대 이동 통신 시스템을 같이 이용할 수 있으므로 경제적으로 획기적인 절감 효과가 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (4)

  1. 서로 다른 주파수를 갖는 무선 신호를 출력하는 제 2 세대 및 제 3 세대 이동 통신 시스템들과 제 2 세대 및 제 3 세대 이동 통신 단말간에 무선 신호를 송수신하는 신호 중계 장치에 있어서,
    상기 제 2 세대 및 제 3 세대 신호를 입출력 받아 송수신 대역간 필터링, 신호 정합 및 신호 분배하여 하나의 급전선으로 전송하는 옥내 신호 중계기; 및
    상기 급전선을 통해 전송된 신호를 주파수 대역 별로 분배하여 상기 제 2 세대 및 제 3 세대 이동 통신 단말에 송신하고, 상기 제 2 세대 및 제 3 세대 이동 통신 단말을 통해서 전송된 다른 주파수를 갖는 무선 신호를 증폭한 후 하나의 무선 신호로 정합하여 급전선을 통하여 송신하는 옥외 신호 중계기를 포함하는 무선 통신 시스템의 신호 중계 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 옥내 신호 중계기는,
    상기 제 2 세대 이동 통신 시스템에서 출력되는 무선 신호를 수신하여 필터링 및 정합하고, 상기 옥외 신호 중계기에서 송신된 상기 제 2 세대 및 제 3 세대 이동 통신 단말의 무선 신호가 정합된 하나의 무선 신호 중에서 상기 제 2 세대 이동 통신 단말의 신호를 상기 제 2 세대 이동 통신 시스템에 송신하는 제 1 신호 송수신부와,
    상기 제 3 세대 이동 통신 시스템에서 출력되는 무선 신호를 수신하여 필터링 및 정합하고, 상기 옥내 신호 중계기에서 송신된 상기 제 2 세대 및 제 3 세대 이동 통신 단말의 무선 신호가 정합된 하나의 무선 신호 중에서 상기 제 3 세대 이동 통신 단말의 신호를 상기 제 3 세대 이동 통신 시스템에 송신하는 제 2 신호 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 신호 중계 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 옥외 신호 중계기는,
    상기 급전선을 통해 송신되는 무선 신호를 수신하여 필터링 및 분배하여 상기 제 2 세대 이동 통신 시스템의 신호를 상기 제 2 세대 이동 통신 단말에 송신하고, 상기 제 2 세대 이동 통신 단말의 무선 신호가 필터링 및 정합하여 상기 급전 선으로 송신하는 제 3 신호 송수신부와,
    상기 급전선을 통해 송신되는 무선 신호를 수신하여 필터링 및 분배하여 상기 제 3 세대 이동 통신 시스템의 신호를 상기 제 3 세대 이동 통신 단말에 송신하고, 상기 제 3 세대 이동 통신 단말의 무선 신호가 필터링 및 정합하여 상기 급전 선으로 송신하는 제 4 신호 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 신호 중계 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 옥내 신호 중계기 및 옥외 신호 중계기는,
    이중화기 방식을 이용한 공진기 구조로 이루진 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 신호 중계 장치.
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