KR20040041209A - 감쇠기를 이용한 이동통신 시스템의 중계기 - Google Patents

Abstract

중계기의 입력 신호를 제어하는 감쇠기를 부가하여 전력 증폭기의 고장으로 인한 통화 품질의 저하를 방지할 수 있고, 저가의 전력 증폭기를 제공할 수 있도록 한 감쇠기를 이용한 이동 통신 시스템의 중계기가 개시되어 있다. 이러한 본 발명은, 기지국으로 전송되는 순방향 신호를 처리하여 이동 단말기로 전송하고, 이동단말기로부터 수신되는 역방향 신호를 처리한 후 기지국으로 전송하는 이동 통신 시스템의 중계기에 있어서, 상기 기지국으로부터 전송되는 입력 신호의 전력 레벨을 감쇠하는 감쇠기; 상기 감쇠기의 감쇠된 신호를 선형적으로 비례 증폭하는 전력 증폭기; 및 상기 전력 증폭기의 증폭된 신호의 전력 레벨과 미리 설정된 기준 전압 레벨을 비교하여 상기 감쇠기의 감쇠값을 조절하는 제어부를 포함하여 피크 전력 입력시 입력 신호가 감쇠기에 의해 감소된 후 전력 증폭기에 입력되므로, 피크 전력 입력시 고 전력 출력 신호에 따른 전력 증폭기의 통화 품질 저하 및 상기 전력 증폭기의 설계 비용의 절감의 효과가 있다.

Description

감쇠기를 이용한 이동통신 시스템의 중계기{REPEATER USING REDUCTOR FOR MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 감쇠기를 이용한 이동통신시스템의 중계기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중계기의 입력 신호를 제어하는 감쇠기를 부가하여 전력 증폭기의 고장으로 인한 통화 품질의 저하를 방지할 수 있고, 저가의 전력 증폭기를 제공할 수 있도록 한 감쇠기를 이용한 이동 통신 시스템의 중계기에 관한 것이다.

일반적인 이동 통신 시스템의 중계 장치 및 중계 장치에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 신호의 출력 단에 고 전력 증폭기( High Power Amplifier : HPA ) 또는선형 전력 증폭기( Linear Power Amplifier : LPA )와 같은 전력 증폭기를 구비하여 입력되는 신호를 고 전력 레벨로 증폭한 후 송출하게 된다.

그러나, 일반적인 코드 분할 다중 접속(CDMA, CDMA 2000), 또는 대역 확산 코드 분할 다중 접속(WCDMA) 방식의 이동 통신 시스템은 사용자 채널, 다중 주파수 채널 등의 다중 채널 변조 신호의 합성시 각 채널 간의 위상 정보에 따라 확률적으로 평균대 피크의 비(Peak to Average Ratio(Crest Factor))를 가지고 있다.

그러나, 상기 전력 증폭기는 비례 증폭 특성을 가지므로, 입력 신호의 전력 레벨이 증가하면, 출력 신호의 전력 레벨이 비례 증폭되어 고 전력 레벨의 신호가 출력되므로, 이러한 피크 전력이 입력 신호로 입력되면, 출력 신호의 세기가 너무 크게 되어 통신이 불가능해져 전력 효율이 떨어지게 되고, 그로 인한 전력 증폭기의 고장 발생 확률이 높아된다.

따라서, 일반적인 이동 통신 시스템의 중계기에서 상기 전력 증폭기는 이러한 순간적으로 발생하는 피크 전력을 견뎌내기 위해 최대 출력 전력(40W)에 충분한 마진(Margin)(10dB)을 두고 설계할 경우 약 400W의 증폭용 트랜지스터가 필요하여가격이 비싸고, 상기 전력 증폭기가 약 400W의 증폭용 트랜지스터의 발열로 인해 파손되어 통화 품질이 저하되는 문제점이 종종 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 그 목적은 감쇠기를 이용하여 전력 증폭기의 입력 신호의 크기를 제어함으로서, 피크 전력 입력시 상기 전력 증폭기의 고장 발생 및 통화 중인 호의 단절을 방지하도록 하는 감쇠기를 이용한 이동통신 시스템의 중계기를 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 감쇠기를 이용한 이동통신 시스템의 중계기는,

기지국으로 전송되는 순방향 신호를 처리하여 이동 단말기로 전송하고, 이동단말기로부터 수신되는 역방향 신호를 처리한 후 기지국으로 전송하는 이동 통신 시스템의 중계기에 있어서,

상기 기지국으로부터 전송되는 입력 신호의 전력 레벨을 감쇠하는 감쇠기;

상기 감쇠기의 감쇠된 신호를 선형적으로 비례 증폭하는 전력 증폭기; 및

상기 전력 증폭기의 증폭된 신호의 전력 레벨과 미리 설정된 기준 전압 레벨을 비교하여 상기 감쇠기의 감쇠값을 조절하는 제어부를 포함하는 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 전력 증폭기의 연결상태를 보인 도이다.

도 2는 본 발명에 따른 감쇠기를 이용한 이동통신시스템의 중계기을 보인 도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

101 : 감쇠기 111 : 전력 증폭기

121 : 제어부

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠기를 이용한 이동통신 시스템의 중계기에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템의 중계기의 블록도로서, 입력 신호의 전력 레벨을 감쇠하는 감쇠기(101)와, 상기 감쇠기(101)에 의해 감쇠된 신호를 비례 증폭하는 전력 증폭기(111)와, 상기 전력 증폭기(111)의 증폭된 신호의 전력 레벨과 미리 설정된 기준 전압 레벨을 비교하여 상기 감쇠기(101)의 감쇠값을 조절하는 제어부(121)로 구비된다.

상기 전력 증폭기(111)는 통상적인 선형 전력 증폭기( Linear Power Amplifier : LPA ) 또는 고 전력 증폭기( High Power Amplifier: HPA )로 구성된다.

또한, 상기 제어기(121)는 상기 고전력 입력으로 인해 상기 전력 증폭기(111)의 출력 레벨이 미리 저장된 기준 전력 레벨 이상인 경우 감쇠기(101)의 감쇠값을 조절하도록 구비된다. 여기서, 상기 감쇠값은 트래픽이 없을 때 통화 범위( coverage )를 결정하는 전력레벨과 트래픽 풀( traffic full )인 경우 증가된 전력레벨에 대응하는 값으로 설정된다. 여기서, 상기 전력 증폭기(111)의 출력 전력레벨에 따라 감쇠값을 결정하는 과정은 통상적인 CFR(Crest Factor Reduction) 알고리즘에 의해 실행되므로 그에 따른 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 구비된 본 발명의 실시예에 따른 이동통신시스템의 중계기에 있어서, 이동통신 시스템의 기지국(미도시) 또는 중계기(미도시)에 순방향으로 입력된 신호는 상기 감쇠기(101)에 입력되고, 상기 감쇠기(101)는 그 입력 신호의 전력 레벨을 초기 설정된 감쇠값 만큼 감쇠한 후 출력한다. 상기 감쇠기(101)의 출력신호는 상기 전력 증폭기(111)로 입력되고, 상기 전력 증폭기(111)는 상기 초기 감쇠된 신호의 전력 레벨을 고 전력으로 비례증폭한 후 안테나를 통하여 무선 송출하면, 이동 단말기(미도시)는 상기 무선 송출된 신호를 수신하여 통신하게 된다.

그리고, 상기 전력 증폭기(111)에서 출력되는 전력 레벨을 받은 제어부(121)는 상기 전력 레벨이 트래픽 풀인 경우의 전력 레벨보다 큰 경우 상기 감쇠기(101)의 감쇠값을 조절한다.

상기 전력 증폭기(111)는 입력되는 피크 전력 레벨이 감쇠기(101)에 의해 제어된 후 전력 증폭기(111)로 입력되므로, 상기 전력 증폭기(111)의 설계 마진이 약7dB으로 감소되어 상기 전력 증폭기(111)는 최대 약 200W의 증폭용 트랜지스터로 설계된다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 감쇠기를 이용한 이동통신 시스템의 중계기에 의하면, 피크 전력 입력시 입력 신호가 감쇠기에 의해 감소된 후 전력 증폭기에 입력되므로, 피크 전력 입력시 고 전력 출력 신호에 따른 전력 증폭기의 통화 품질 저하 및 상기 전력 증폭기의 설계 비용의 절감의 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 다만 이하의 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이도 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태로 변형될 수 있다.

Claims (1)

1. 기지국으로 전송되는 순방향 신호를 처리하여 이동 단말기로 전송하고, 이동단말기로부터 수신되는 역방향 신호를 처리한 후 기지국으로 전송하는 이동 통신 시스템의 중계기에 있어서,

   상기 기지국으로부터 전송되는 입력 신호의 전력 레벨을 감쇠하는 감쇠기;

   상기 감쇠기의 감쇠된 신호를 선형적으로 비례 증폭하는 전력 증폭기; 및

   상기 전력 증폭기의 증폭된 신호의 전력 레벨과 미리 설정된 기준 전압 레벨을 비교하여 상기 감쇠기의 감쇠값을 조절하는 제어부를 포함하는 특징으로 하는 감쇠기를 이용한 이동통신시스템의 중계기.