KR101003049B1 - 마이크로웨이브 방식의 주파수 공용 통신 중계시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주파수 공용 통신(TRS) 중계시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따라 TRS 신호를 단말기에 전송하기 위한 기지국, 상기 기지국과 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 TRS 신호를 중간주파수(IF) 대역의 신호로 변환하기 위한 도너무선주파수(RF)유닛을 포함하는 TRS 중계시스템은, 상기 도너RF유닛은 상기 IF 대역의 신호를 복수개로 분기하고, 상기 도너RF유닛으로부 분기된 신호를 각각 수신하여, 상기 IF 대역의 신호를 주파수 체배하여 자유공간 MW링크를 통해 리모트유닛으로 전송하는 복수개의 도너마이크로웨이브(MW)유닛; 및 상기 도너MW유닛으로부터 수신된 신호를 다시 IF 대역의 신호로 변환하고, 다시 이를 TRS 신호로 변환하는 상기 리모트유닛을 포함한다.

Description

마이크로웨이브 방식의 주파수 공용 통신 중계시스템{MICROWAVE TYPE REPEATER FOR TRUNKED RADIO SYSTEM}

본 발명은 주파수 공용 통신(Trunked Radio System; 이하, 간단히 'TRS'라 함) 중계시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로웨이브(microwave, 간단히 'MW'라 함)를 이용하는 시스템에서의 TRS 중계시스템에 관한 것이다.

일반적으로, TRS란, 독립된 주파수 채널을 하나로 묶어서 다수의 이용자가 함께 이용할 수 있도록 한 이동전화의 주파수 사용방식으로서, 광중계기, RF 중계기, 인빌딩 중계기 및 분산 중계기의 경우는 멀티방식 방식 및 캐스케이드 방식을 적용하고 있으나, MW 중계기는 점대점 방식 외에는 멀티 및 캐스케이드 방식이 적용되지 않고 있다.
일반적인 TRS 중계기는 다음과 같이 구성된다.

도 1은 종래의 TRS 중계시스템의 구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 TRS 중계기는, 도너(donor)무선 주파수(Radio Frequency; 이하 'RF'라 함)유닛(unit)(10), 도너MW유닛(20), 리모트(remote)MW유닛(30) 및 리모트RF유닛(40)으로 구성된다. 이러한 TRS 중계기는 도너RF유닛(10)이 신호를 무선 또는 유선으로 수신하는지 여부에 따라, 무선형 또는 유선형 중계기로 구분된다.

도너RF유닛(10)은 입력되는 서비스 대역의 TRS 신호를 저잡음 증폭하고 중간주파수(Intermediate Frequency; 이하, 'IF'라 함) 신호로 변환한 후, 원하는 신호를 선택하여 도너MW유닛(20)으로 전송한다. 도너MW유닛(20)은 수신되는 MW 대역의 IF 신호를 체배하여 MW 대역으로 변환하여, 자유공간 링크를 통해 리모트MW유닛(30)으로 전송한다. 리모트MW유닛(30)은 체배된 MW 대역의 신호를 다시 IF 대역의 신호로 변환하여, 리모트RF유닛(40)으로 전송한다. 리모트RF유닛(40)에서는 IF 대역의 신호를 다시 서비스 대역의 원신호로 변환하여 최종 출력단에서 방사하게 된다.

그러나, 근래 들어 다양한 휴대단말 서비스가 생겨나고 높은 주파수 대역이 사용됨으로써, 셀(cell) 반경이 작아지고 음영지역이 갈수록 늘어나므로, 커버리지의 확장 및 통화품질 향상이 요구된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위한 것으로, 리모트 장치를 멀티 또는 캐스케이드 방식으로 구성하여 TRS 신호의 커버리지를 확장하기 위한 MW 방식의 TRS 중계시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 멀티 또는 캐스케이드 방식에서 통화품질의 향상시키기 위한 MW 방식의 TRS 중계시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 주파수 공용 통신(TRS) 신호를 단말기에 전송하기 위한 기지국, 상기 기지국과 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 TRS 신호를 중간주파수(IF) 대역의 신호로 변환하기 위한 도너무선주파수(RF)유닛을 포함하는 마이크로웨이브(MW) 방식의 TRS 중계시스템은, 상기 도너RF유닛은 상기 IF 대역의 신호를 복수개로 분기하고, 상기 도너RF유닛으로부 분기된 신호를 각각 수신하여, 상기 IF 대역의 신호를 주파수 체배하여 자유공간 MW링크를 통해 리모트유닛으로 전송하는 복수개의 도너MW유닛; 및 상기 도너MW유닛으로부터 수신된 신호를 다시 IF 대역의 신호로 변환하고, 다시 이를 TRS 신호로 변환하는 상기 리모트유닛을 포함한다.

이때, 상기 도너MW유닛 및 상기 리모트유닛의 링크 사이에, 상기 도너MW유닛과 상기 리모트유닛의 MW링크를 연결하는 리모트 캐스케이드유닛을 더 포함하는 것이 바람직하며, 여기서, 상기 리모트유닛은, 수신된 신호를 다시 IF 대역의 신호로 변환하기 위한 리모트MW유닛; 상기 IF 대역의 신호를 TRS 신호로 변환하기 위한 리모트RF유닛; 및 상기 리모트RF유닛으로부터 수신한 신호를 방사하기 위한 안테나를 포함한다.

또한, 상기 리모트RF유닛은, TRS 변환된 원신호의 채널의 대역을 조밀하게 설정하고, 그 외신호 채널의 대역을 넓게 설정하기 위한 채널세팅부; 및 상기 채널세팅부의 출력으로부터 원신호만을 선별하기 위한 검출부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 멀티방식 TRS 중계시스템을 나타내기 위한 일실시예 개략도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 TRS 중계시스템은, TRS 신호를 단말기에 전송하기 위한 기지국(50)과, 상기 기지국(50)과 유선 또는 무선으로 연결되는 도너RF유닛(60), 상기 도너RF유닛(60)과 유선으로 연결되는 복수의 도너MW유닛(70), 상기 도너MW유닛(70)으로부터 MW 신호를 수신하는 복수의 리모트유닛(80)을 포함하여 구성된다. 상기 리모트유닛(80)은 각각 리모트MW유닛(81), 리모트RF유닛(82) 및 서비스 안테나(83)를 포함하여 구성된다. 상기 리모트유닛(80)은 도 1의 설명에서는 4개를 도시하였으나, 그 수에 한정되는 것은 아님은 자명하다.

상기 기지국(50)에서 전송되는 TRS신호는 도너RF유닛(60)에 의해 저잡음 증폭되어 IF대역의 신호로 변환된다. 상기 도너RF유닛(60)은 저잡음 증폭된 IF신호를 분기하여 복수의 도너MW유닛(70)에 전송하는데, 복수의 도너MW유닛(70)의 수는 복수의 리모트유닛(80)의 수와 동일함을 알 수 있다. 복수의 도너MW유닛(70)은 수신되는 IF대역의 TRS신호를 체배하여 자유공간 링크를 통해 리모트유닛(80)으로 전송한다. 각 리모트유닛(80)의 리모트MW유닛(81)은 체배된 신호를 다시 IF대역의 신호로 변환하고, 리모트RF유닛(82)은 IF대역의 TRS신호를 원신호로 변환하고 서비스 안테나(83)가 이를 최종 방사한다.

본 발명의 도너RF유닛(60)에는, SMS 통신을 위한 PCB 부착용 모뎀을 사용할 수 있다. 종래의 중계기시스템에서는, 단말기 방식의 모뎀을 구현하여, 사이즈 및 소모전력이 크고, 취부 공간을 따로 두어 장비가 필요 이상으로 커지는 문제점이 있었기 때문에, 본 발명에서는, SMS 통신을 위한 PCB 부착용 모뎀을 사용함으로써, 사이즈 및 소모전력을 최소화할 수 있다.

이와 같이, 멀티방식으로 TRS 중계시스템을 구현함으로써, 1:1 방식에 비해 확장된 커버리지를 얻을 수 있다.

한편, 마이크로웨이브를 사용하는 방식에서는 비가시선(non-line-of-sight) 구간의 전송에 취약해지는 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 TRS 중계시스템은 캐스케이드 방식을 제안한다.

도 3은 본 발명에 따른 캐스케이드 방식 TRS 중계시스템을 나타내기 위한 일실시예 개략도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 TRS 중계시스템은, 도 2의 멀티방식의 TRS 중계시스템과 유사하게 기지국(50)과, 상기 기지국(50)과 유선 또는 무선으로 연결되는 도너RF유닛(60), 상기 도너RF유닛(60)과 유선으로 연결되는 복수의 도너MW유닛(70) 및 복수의 리모트유닛(80)을 포함하며, 도 2의 멀티방식에 더하여, 도너MW유닛(70)과 리모트유닛(80) 사이에 리모트 캐스케이드유닛(90)이 더 포함되어 있다. 도2의 설명과 유사하게, 리모트유닛(80)은, 리모트MW유닛(81), 리모트RF유닛(82) 및 서비스 안테나(83)를 포함하며, 리모트 캐스케이드유닛(90)은, 도너MW유닛(70)으로부터 체배된 TRS신호를 수신하여 리모트유닛(80)으로 링크한다.

즉, 기지국(50)에서 전송되는 TRS신호는 도너RF유닛(60)에 의해 저잡음 증폭되어 IF대역의 신호로 변환된다. 상기 도너RF유닛(60)은 저잡음 증폭된 IF신호를 분기하여 복수의 도너MW유닛(70)에 전송하는데, 복수의 도너MW유닛(70)의 수는 복수의 리모트유닛(80)의 수와 동일함을 알 수 있다. 복수의 도너MW유닛(70)은 수신되는 IF대역의 TRS신호를 체배하여 자유공간 링크를 통해 리모트 캐스케이드유닛(90)으로 전송하고, 리모트 캐스케이드유닛(90)은 MW링크를 연결하여 리모트유닛(80)으로 전송한다. 각 리모트유닛(80)의 리모트MW유닛(81)은 체배된 신호를 다시 IF대역의 신호로 변환하고, 리모트RF유닛(82)은 IF대역의 TRS신호를 원신호로 변환하고 서비스 안테나(83)가 이를 최종 방사한다.

본 발명의 캐스케이드 방식의 TRS 중계시스템을 통해, 하나의 기지국으로 장거리 서비스를 수행할 수 있으며, 실질적으로 최대 수km까지 동일 채널을 가진 신호가 전파될 수 있다.

도시된 바와 같이, 리모트 캐스케이드유닛(90)은 리모트MW유닛(91), 리모트 RF유닛(92) 및 캐스케이드MW유닛(93)을 포함하여 구성된다.

이와 같은 캐스케이드 방식의 TRS 중계시스템에서는, 보통 리모트유닛(80)에서 사용되는 멀티플렉서(multiplexer; 이하, 간단히 'MUX'라 함)와 달리(이는 도 1에서 확인할 수 있다), 리모트RF유닛(92)의 출력이 캐스케이드MW유닛(93)으로 분기할 수 있도록 MUX가 구성된다.

한편, 종래의 이동통신에서는 단말기의 출력이 낮아 순간적인 과입력으로 인한 단말기 통화끊김 현상은 발생하지 않으나, TRS 중계시스템에서는, 단말기 방향(uplink)의 과입력으로 인한 단말기 키잉(keying) 불량으로 통화끊김 현상이 발생한다. 이는 휴대용 단말기보다 차량용 및 고정용 단말기 출력이 약 10~15dB 높아, 일정 입력이 인입되지 않고 순간적으로 과인입되기 때문이다. 따라서, 본 발망의 TRS 중계시스템은, 리모트RF유닛(82)의 안테나 입력단에 배치한 과입력 보호장치를 제안한다. 이를 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 TRS 시스템의 과입력 보호장치의 일실시예 구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 과입력 보호장치는, 채널 세팅부(101) 및 검출부(102)를 포함한다.

TRS 시스템에서 리모트RF유닛(80)에는 25kHz 단위로 채널이 할당되어 수신되는데, 인입되는 신호의 채널이 어떤 것인지 감지하기 어렵기 때문에 타신호를 필터링하기 어렵고, 모국 FA가 증설되거나 장비가 이설되는 경우에는 따로 채널을 세팅하여야 하는 어려움이 있기 때문에, 본 발명의 과입력 보호장치는 채널을 세팅하고 불필요한 인접신호를 억압하게 된다.

체널 세팅부(101)는 입력되는 여러 개의 채널에 대하여, 25kHz 단위를 예를 들어, 1MHz 단위로 러프(rough)하게 세팅하고, 원신호에 해당대역을 세분하게 세팅한다. 도 5a 및 도 5b는 각각 원신호 및 채널 세팅부(101)가 원신호에 대해 채널 세팅을 수행한 후의 신호를 나타낸 일예시도이다. 도 5a에서 A 및 C는 불필요한 신호이고, B가 기지국에서 송신하는 신호일때, A 및 C 신호에 해당하는 대역을 러프하게 세팅하고, B 신호에 해당하는 대역을 세밀하게 세팅하면 도 5b의 주파수가 보이게 된다.

이후, 검출부(102)는 기지국(50) 모국 신호에 대응하는 수신 신호만을 선별하고 타신호를 억압하는 기능을 담당한다.

본 발명에 따르면, 역방향(uplink) 과입력 신호를 억압하고 모국신호가 아닌 불필요한 신호를 제거할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 종래의 TRS 중계시스템,

도 2는 본 발명에 따른 멀티방식 TRS 중계시스템을 나타내기 위한 일실시예 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 캐스케이드 방식 TRS 중계시스템을 나타내기 위한 일실시예 개략도,

도 4는 본 발명의 TRS 시스템의 과입력 보호장치의 일실시예 구성도,

도 5a 및 도 5b는 각각 원신호 및 채널 세팅부가 원신호에 대해 채널 세팅을 수행한 후의 신호를 나타낸 일예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50: 기지국

60: 도너RF유닛

70: 도너MW유닛

80: 리모트유닛

81: 리모트MW유닛

82: 리모트RF유닛

83: 서비스 안테나

90: 리모트 캐스케이드 유닛

Claims (4)

1. 주파수 공용 통신(TRS) 신호를 단말기에 전송하기 위한 기지국, 상기 기지국과 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 TRS 신호를 중간주파수(IF) 대역의 신호로 변환하기 위한 도너무선주파수(RF)유닛을 포함하는 마이크로웨이브(MW) 방식의 TRS 중계시스템에 있어서,

   상기 도너RF유닛은 상기 IF 대역의 신호를 복수개로 분기하고,

   상기 도너RF유닛으로부터 분기된 신호를 각각 수신하여, 상기 IF 대역의 신호를 주파수 체배하여 자유공간 MW링크를 통해 리모트유닛으로 전송하는 복수개의 도너MW유닛; 및

   상기 도너MW유닛으로부터 수신된 신호를 다시 IF 대역의 신호로 변환하고, 다시 이를 TRS 신호로 변환하는 복수개의 리모트유닛을 포함하고,

   상기 복수의 도너 MW유닛의 수는 상기 복수의 리모트유닛의 수와 동일하며,

   상기 리모트유닛은 수신된 신호를 다시 IF 대역의 신호로 변환하기 위한 리모트MW유닛; 상기 IF 대역의 신호를 TRS 신호로 변환하기 위한 리모트RF유닛; 상기 리모트RF유닛으로부터 수신한 신호를 방사하기 위한 안테나; 및 신호의 과입력을 억제하는 과입력 보호장치를 포함하고,

   상기 과입력 보호장치는 원신호만을 선별하기 위한 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 MW 방식의 TRS 중계시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 도너MW유닛 및 상기 리모트유닛의 링크 사이에, 상기 도너MW유닛과 상기 리모트유닛의 MW링크를 연결하는 리모트 캐스케이드유닛을 더 포함하는 MW 방식의 TRS 중계시스템.
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