KR100432300B1

KR100432300B1 - 고층 건물형 무선통신망 중계방법 및 장치

Info

Publication number: KR100432300B1
Application number: KR10-2001-0055568A
Authority: KR
Inventors: 이천웅
Original assignee: 주식회사중앙시스템
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2004-05-22
Also published as: KR20030021970A

Abstract

본 발명은 고층건물형 무선통신망 중계방법 및 장치에 관한 것으로, 기지국과 연결된 도너장비와 유선 또는 무선으로 신호를 송수신하도록 구성된 주장비를 건물의 일측에 설치하고 이를 건물 내부의 방송라인과 결합기를 통하여 연결한 다음, 인피던스정합기를 통하여 댁내나 건물 내부의 각실에 설치되는 스피커라인과 연결하여 패치안테나가 구비된 보조장비를 건물 내부의 댁내에 설치하여, 기지국으로부터 전송되는 신호를 각 실내에 방사는 물론 실내의 단말기로부터 발생되는 신호를 기지국으로 전송하는 양방향성 신호 전송이 가능하도록 한 것으로, 고층 건물이나 고층 아파트 내에서 이동전화를 잡음이나 끊김이 없이 자유롭게 사용하고 차세대 이동 통신인 IMT2000에서도 사용 가능한 고층 건물형 중계장치에 관한 것으로, 기존의 설치되어진 구내 방송라인을 사용하므로 별다른 시공 없이 간단한 장비의 설치만으로 고층 건물이나 아파트 내에서 발생하는 여러 기지국 신호의 중첩을 피하여 통화시 발생되는 호의 단절을 막아주고 양질의 통화품질을 확보할 수 있으며, 고층 건물이나 아파트 내의 이동전화 불량지역 및 고층건물, 지하음영 지역 등에서 이동전화(CDMA)를 원활히 사용할 수 있게 해주는 것이다.

Description

고층 건물형 무선통신망 중계방법 및 장치{Method and device that radio communication network in the cloud buster}

본 발명은 고층 건물형 무선통신망 중계방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코드분할 다원접속(CDMA) 이동전화 시스템의 통화 불량지역의 해소를 위하여 고층 건물이나 고층 아파트 내에 주장비를 설치하고, 각각의 댁내에 패치안테나가 구비된 보조장비를 설치하여 기지국의 신호를 주장비에서 수신하여 댁내마다 설치되어 있는 보조장비의 패치안테나를 통하여 단말기에 방사하므로, 이동전화 불량지역 및 고층건물, 지하음영 지역 등에서 이동전화(CDMA)를 원활히 사용할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 코드분할 다원접속(CDMA) 이동전화는 기지국과의 송수신 고주파에 의한 접속이 이루어짐으로 통화망을 구현하는 시스템으로서 기지국과 상기 기지국을 통해 다른 이동통신 단말기와 통신을 행하는 단말기와 상기 기지국과 단말기 사이에 개재되어 중계 역할을 행하는 중계기로 이루어 재상호 데이터 통신을 행하게 된다.

상기한 중계기는 주로 균계강도가 부족하여 발생하는 부분적인 음영지역을 커버하기 위하여 기지국의 신호나 단말기에서 전송되어진 신호를 재 증폭하여 전송하여 주는 것으로, 기지국과 단말기 사이에 설치되어 운용되어지며 이동되어지는 가압자 단말기의 신호를 최적의 상태로 기지국으로 전송하여 통화를 가능하게 하는 장치이다.

상기에서 단말기와 기지국간의 무선경로를 구성하는 것에 있어서 단말기와 기지국간에는 전파경로의 손실 또는 이동통신 환경의 복잡한 구성과 건물들의 차폐에 의한 회전손실과 페이딩이 발생되어지며 이러한 이유와 단말기에서의 출력이 작은 것을 고려한 코드분할 다원접속 방식의 셀 커버리지 형성은 이동하는 가입자를 기준으로 구성되어 있다.

즉 기지국은 평균높이 30M 이내에 위치하게 되며 기지국 안테나는 이동가입자를 기준하여 하부 방향으로 설치되어 있다. 이러한 이유로 30M 이상이 되는 고층건물이나 고층 아파트 등은 여러 기지국의 신호가 동시에 존재하게 되는 특수한 상황에 처하게 되며 각각의 기지국의 전파수신에 따라 단말기는 실시간으로 다른 기지국과의 위치등록을 하게 된다.

즉 A 기지국의 신호를 받던 단말기가 순간적으로 B, C, D 등의 여러 기지국의 신호를 받게 되므로 각각의 기지국에 동시에 접속 및 PN(Pseudo Noise)이 혼재되는 상황과 기지국 변경의 상황이 연속 발생하게 되어 이러한 위치에 있는 가입자 단말기는 다른 가입자의 호출신호를 받기 어려운 상황에 처하게 되는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 고층건물이나 고층 아파트 등에 설치되어 있는 구내 방송라인를 사용하는 것으로서, 구내 방송라인는 일반적으로 2mm의 단선이 2가닥으로 설치되어 구내방송장치와 스피커로 구성된다.

이러한 방송라인의 종단인 스피커는 댁내 또는 건물내의 가장 좋은 위치에설치되어 있으며 이러한 위치는 이동통신의 패치안테나가 구비된 보조장치를 설치하기에 가장 효과적인 위치이다.

본 발명은 고층 건물이나 고층 아파트 내에 주장비를 설치하고, 각각의 댁내에 패치안테나가 구비된 보조장비를 설치하여 기지국의 신호를 주장비에서 수신하여 댁내마다 설치되어 있는 보조장비의 패치안테나를 통하여 단말기에 방사하므로, 기존 고층 건물이나 아파트에 신규설비나 신규시공을 하지 않아도 간단하게 이동전화 기지국의 깨끗한 신호를 전달하여 줌으로서 최적의 신호와 깨끗한 통화와 데이터의 전송시 발생하는 오류현상을 해결하여 영상전송까지도 가능하도록 함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 구성을 나타낸 블록도,

도 2는 본 발명의 도너장비의 구성을 나타낸 블록도

도 3은 본 발명의 주장비의 구성을 나타낸 블록도,

도 4는 본 발명의 보조장비의 구성을 나타낸 블록도,

도 5는 본 발명의 주파수변환기의 구성을 나타낸 블록도,

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 도너장비 101 : 주장비

102 : 주파수증폭기 103 : 주파수변환기

104 : 결합기 105 : 구내방송장치

106 : 임피던스정합기 107 : 보조장비

108 : 패치안테나 109 : 스피커

200 : 기지국

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 첨부 도면 도 1 내지 도 5에 도시된 바와같이 기지국의 신호를 송수신하는 도너장비와 각각의 건물에 설치된 주장비와 신호를 양방향으로 송수신하는 단계와;

상기 주장비와 결합기를 통하여 연결되어서 건물 내의 각실에 배선된 방송라인을 통하여 각실에 임피던스정합기를 통하여 결합되어 설치된 보조장비의 신호를 송수신하는 단계와;

상기 보조장비와 연결된 패치안테나를 통하여 실내의 각 단말기와 신호를 송수신하는 단계로 이루어진다.

또한, 기지국과 연결된 도너장비와 유선 또는 무선으로 신호를 송수신하도록 구성된 주장비를 건물의 일측에 설치하고 이를 건물 내부의 방송라인과 결합기를통하여 연결한 다음, 인피던스정합기를 통하여 댁내나 건물 내부의 각실에 설치되는 스피커라인과 연결하여 패치안테나가 구비된 보조장비를 건물 내부의 각실에 설치하여, 기지국으로 부터 전송되는 신호를 각 실내에 방사는 물론 실내의 단말기로부터 발생되는 신호를 기지국으로 전송하는 양방향성 신호 전송이 가능하도록 한다.

또한, 기지국 송신된 신호를 광신호로 변환하고, 수신된 광신호를 RF신호로 변환하여 기지국으로 전송하는 도너장비(100)와;

상기 도너장비(100)의 신호를 광케이블을 이용하여 전송하며, 전송된 신호를 주파수증폭기(102)에서 증폭하고 주파수변환기(103)에서 신호를 변환시켜 방송라인을 통하여 전송하는 주장비(101)와;

상기 주장비(101)에 연결된 방송라인의 구내방송장치(105) 신호와 주장비(101)의 신호를 결합하는 결합기(104)와;

상기 결합기(104)에서 결합된 신호를 임피던스 정합하는 임피던스정합기(106)와;

상기 임피던스정합기(106)에서 정합된 신호를 수신하는 보조장치(107)와;

상기 보조장비(107)는 패치안테나(108)를 구비하여, 고층 빌딩이나 아파트 각 실내에 설치된 스피커(109) 라인에 연결 설치하고, 보조장비(107)에 입력된 저주파 신호를 고주파로 주파수 변환하게 패치안테나(108)를 통해 이동 가입자 단말기로 방사하도록 구성한다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부 도면를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 역방향 링크를 기준으로 하여 설명하면 다음과 같다.

첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이 기지국(200)에서 송출되는 송신출력 신호를 방향성 결합기를 사용하여 도너장비(100)로 연결한다.

상기 도너장비(100)는 기지국의 신호를 입력 받아 Electric/Optic 변환을 하여 광케이블을 이용하여 주장비(101)로 전송한다.

이때, 도너장비(100)는 첨부 도면 도 2에 도시된 바와 같이 순방향앰프(Forward Front Amp)를 통해서는 주장비(101)로 기지국의 신호를 전달하고, 역방향앰프(Reverse Amp)를 통해서는 주장비(101)의 신호를 기지국으로 송출하는 역할을 한다.

또한, 상기 주장비(101)는 고층 건물이나 아파트 내에 설치하며, 일측에는 도너장비(100)와 광케이브를 연결되어 있고, 타측에는 고층 건물이나 아파트 내의 구내 방송라인과 연결된다.

이때, 주장비(101)는 고층 건물이나 아파트의 방송시설이 설치된 관리실이나 방송실에 설치하는 것이 가장 이상적이다.

상기 주장비(101)는 도너장비(100)에서 받은 광신호를 첨부 도면 도 3에 도시된 바와 같이 주파수변환기(103)에서 광신호를 RF신호로 변환하여 저주파로 주파수를 변환시킨다.

그런 다음 저주파로 변환된 주파수는 사용대역신호를 제외한 불필요한 주파수를 제거하여 주파수증폭기(102)를 통하여 기지국의 신호를 최적의 품질로 증폭한다.

상기 주장비(101)의 주파수증폭기(102)를 거친 주파수는 결합기(104)에 전달된다.

상기 결합기(104)는 방송라인이 연결되어 있는 구내방송장치(105)와 주장비(101)에서 전달되어진 신호를 결합하여 구내 방송라인를 통하여 임피던스정합기(106)에 전달한다.

상기 임피던스정합기(106)는 결합기(104)를 통하여 전송되어진 신호를 방송라인 종단에 설치된 스피커(109)와 보조장비(107)에 전달한다.

이때 스피커(109)의 기능은 단말기 신호가 아닌 고층 건물이나 아파트 내의 일반적인 공지 사항을 알리는데 사용된다.

상기 보조장비(107)는 스피커(109) 라인에 연결 설치하며, 고층 건물이나 아파트 댁내마다 각각 설치한다.

또한, 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같이 보조장비(107)에는 패치안테나(PATCH ANT)(108)가 구비되어 있다.

상기 임피던스정합기(106)를 통하여 전송되어진 낮은 주파수를 보조장비(107)의 주파수변환기(103)를 통하여 상향 증폭한 후 패치안테나(108)를 통하여 신호를 송출한다.

상기 패치안테나(108)는 보조장비(107)를 통하여 전송되어진 신호를 이동 가입자 단말기에 방사하여 고층 건물이나 아파트 내에서 보다 깨끗하고 선명하게 통화할 수 있도록 한다.

고층 건물이나 아파트 댁내에서 이동 가입자 단말기 신호를 보조장비(107)에 구비되어 있는 패치안테나(108)가 수신하여 보조장비(107)로 전송한다.

상기 보조장비(107)는 패치안테나(108)를 통하여 수신된 단말기 신호를 주파수변환기(103)를 통하여 낮은 주파수로 변환시킨 후 임피던스정합기(106)로 전송 하게 한다.

상기 임피던스정합기(106)는 보조장비(107)와 구내 방송라인과의 임피던스 정합을 위하여 사용되어 지며, 보조장비(107)를 통하여 전송되어진 단말기 신호를 구내 방송라인를 통하여 결합기(104)에 전송한다.

상기 결합기(104)는 임피던스정합기(106)를 통하여 전달된 단말기 신호를 주장비(101)에 전달한다.

상기 주장비(101)는 단말기 신호를 광케이블로 연결되어 있는 도너장비(100)로 전송하게 된다.

상기 도너장비(100)는 주장비(101)로부터 수신된 광신호를 RF신호로 변환하여 기지국(200)으로 전송한다.

상기와 같은 본 발명은 고층 건물이나 고층 아파트 내에 주장비를 설치하고, 각각의 댁내에 패치안테나가 구비된 보조장비를 설치하여 기지국의 신호를 주장비에서 수신하여 댁내에 설치되어 있는 보조장비의 패치안테나를 통하여 단말기에 방사하므로, 고층 건물이나 아파트 댁내에 기존의 설치되어진 구내 방송라인을 사용하므로 별다른 시공 없이 간단한 장비의 설치만으로 고층 건물고층 아파트에서 발생하는 여러 기지국신호의 중첩을 피하여 통화시 발생되는 호의 단절을 막아주고 양질의 통화품질을 확보하도록 한 것이다.

Claims

기지국의 신호를 송수신하는 도너장비와 각각의 건물에 설치된 주장비와 신호를 양방향으로 송수신하는 단계와;

상기 주장비와 결합기를 통하여 연결되어서 건물 내의 각 댁내에 배선된 방송라인을 통하여 각실에 임피던스정합기를 통하여 결합되어 설치된 보조장비의 신호를 송수신하는 단계와;

상기 보조장비와 연결된 패치안테나를 통하여 실내의 각 단말기와 신호를 송수신하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 고층건물형 무선통신망 중계방법.
기지국과 연결된 도너장비와 유선 또는 무선으로 신호를 송수신하도록 구성된 주장비를 건물의 일측에 설치하고 이를 건물 내부의 방송라인과 결합기를 통하여 연결한 다음,

인피던스정합기를 통하여 댁내나 건물 내부의 각 댁내에 설치되는 스피커라인과 연결하여 패치안테나가 구비된 보조장비를 건물 내부의 각 댁내에 설치하여,

기지국으로 부터 전송되는 신호를 각 댁내에 방사는 물론 댁내의 단말기로부터 발생되는 신호를 기지국으로 전송하는 양방향성 신호 전송이 가능하도록 함을 특징으로 하는 고층건물형 무선통신망 중계장치.
제 1 항에 있어서,

기지국 송신된 신호를 광신호로 변환하고, 수신된 광신호를 RF신호로 변환하여 기지국으로 전송하는 도너장비(100)와;

상기 도너장비(100)의 신호를 광케이블을 이용하여 전송하며, 전송된 신호를 주파수증폭기(102)에서 증폭하고 주파수변환기(103)에서 신호를 변환시켜 방송라인을 통하여 전송하는 주장비(101)와;

상기 주장비(101)에 연결된 방송라인의 구내방송장치(105) 신호와 주장비(101)의 신호를 결합하는 결합기(104)와;

상기 결합기(104)에서 결합된 신호를 임피던스 정합하는 임피던스정합기(106)와;

상기 임피던스정합기(106)에서 정합된 신호를 수신하는 보조장치(107)와;

상기 보조장비(107)는 패치안테나(108)를 구비하여, 고층 빌딩이나 아파트 각 실내에 설치된 스피커(109) 라인에 연결 설치하고, 보조장비(107)에 입력된 저주파 신호를 고주파로 주파수 변환하게 패치안테나(108)를 통해 이동 가입자 단말기로 방사하도록 구성함을 특징으로 하는 고층건물형 무선통신망 중계장치.