KR20040102947A - 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트 - Google Patents

분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트 Download PDF

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KR20040102947A
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Abstract

본 발명은 분리형 기지국의 원격 유니트에서 FA증설이 필요하게 될 경우 추가적인 개발이나 교체 없이 원하는 FA를 분배받아 증설해서 사용할 수 있도록 한 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 메인 유니트, 상기 메인 유니트로부터 송신된 신호를 광 케이블을 통해 수신한 후 전기적인 신호로 변환하는 광전변환부, 송수신신호를 처리하는 송수신기, 상기 송수신기에서 출력되는 송신신호를 고전력 증폭하는 고전력 증폭기(HPA), 상기 고전력 증폭기에서 출력되는 송신신호를 메인 경로의 안테나로 전송하고, 상기 메인 경로의 안테나 또는 다이버시티 경로의 안테나로부터 수신한 신호의 경로를 설정해주는 트리플렉서로 구성된 원격 유니트에 있어서, 상기 송수신기와 고전력증폭기의 사이에 개재되어, 상기 송수신기로부터 출력되는 3FA 송신신호로부터 특정의 FA를 선택하여 상기 고전력 증폭기로 전달하는 FA 선택부를 구비시킴으로써, FA증설에 용이함을 도모한다.

Description

분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트{Remote unit for possible of frequency assignment establish in a separation BTS}
본 발명은 분리형 기지국(BTS)에서 에프에이(FA : Frequency Assignment) 증설이 가능한 원격 유니트(RT : Remote Unit)에 관한 것으로서, 특히 분리형 기지국의 원격 유니트에서 FA증설이 필요하게 될 경우 추가적인 개발이나 교체 없이 원하는 FA를 분배받아 증설해서 사용할 수 있도록 한 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트에 관한 것이다.
일반적으로, 분리형 기지국은, 특수한 지형지물로 인해 발생하는 전파음영지역을 극복하기 위한 수단이나, 저렴한 비용으로 초기 망을 구축하기 위한 수단이나 공간적인 제약사항(경량, small size)을 극복하기 위한 수단 등의 목적으로 사용된다.
도 1은 종래 분리형 기지국의 개략적인 구성을 보인 블록도이다.
이에 도시된 바와 같이, 메인 유니트(MU : Main Unit)(10)와, 원격에 설치되는 원격 유니트(RU : Remote Unit)(20)와, 상기 메인 유니트(10)와 원격 유니트(20)간의 통신을 위한 광 케이블(Optic Cable)(30)로 구성된다.
상기 메인 유니트(10)의 구성은 도 2에 도시된 바와 같다.
이에 도시된 바와 같이, 채널 카드(11)와, BDCA(12)와, 상기 BDCA(12)에서 출력되는 송신신호를 적절하게 처리하는 송수신기(13a)와 상기 송수신기(13a)에서 출력되는 송신 신호를 광신호로 변환하여 광케이블(30)로 전달하는 전광 변환부(13b)로 구성된 도너(DONOR)(13)로 구성된다.
이와 같이 구성된 메인 유니트(10)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 채널 카드(11)로부터 출력된 송신신호는 BDCA(12)를 거쳐 도너(13)로 전달되며, 도너(13)내의 송수신기(13a)는 전달되는 송신 신호를 적절하게 처리하게 되고, 전광 변환부(13b)는 처리된 송신 신호를 광신호로 변환하여 광케이블(30)를 통해 원격 유니트(20)로 전송한다.
도 3은 상기 원격 유니트(20)의 일 실시예 구성을 보인 블록도이다.
이에 도시된 바와 같이, 상기 광케이블(30)을 통해 전송된 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 광전변환부(21)와, 상기 광전변환부(21)에서 출력되는 수신신호를 적절하게 처리하고, 송신신호를 적절하게 처리하여 출력하는 송수신기(22)와, 상기 송수신기(22)에서 출력되는 송신신호를 고전력 증폭하는 고전력증폭기(23)와, 상기 고전력증폭기(23)에서 출력되는 송신신호를 안테나(25)로 전송하고, 상기 안테나(25) 또는 다이버시티 신호를 수신하기 위한 안테나(26)로부터 수신한 신호의 경로를 설정해주는 트리플렉서(24)로 구성된다.
이와 같이 구성된 원격 유니트(20)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 광전변환부(21)는 상기 광케이블(30)을 통해 전송된 광신호를 수신하여 전기적인 신호로 변환하게 되고, 송수신기(22)는 상기 광전변환부(21)에서 출력되는 수신신호를 적절하게 처리하게 된다.
또한, 상기 송수신기(22)는 송신신호를 적절하게 처리하여 출력하게 되며, 고전력증폭기(23)는 상기 송수신기(22)에서 출력되는 송신신호를 고전력 증폭하여 트리플렉서(24)에 전달한다.
상기 트리플렉서(24)는 상기 고전력증폭기(23)에서 출력되는 송신신호를 안테나(25)로 전송하게 되고, 상기 안테나(25)를 통해 수신한 메인 경로의 수신 신호를 수신 경로로 절체해준다.
또한, 상기 트리플렉서(24)는 다이버시티 경로를 위한 안테나(26)로부터 수신한 신호를 수신 경로로 절체해주는 역할도 수행한다.
이와 같이 구성 및 동작하는 종래의 분리형 기지국의 메인 유니트는 기본적으로 3FA의 IF신호를 출력할 수 있도록 설계되어 있으나, 현재는 사업자가 요구하는 1FA신호만을 발생시키고 있다. 초기 무선망을 설계하고 구축 및 서비스하는 사업자는 초기에 모든 FA(3FA)를 수용할 수 있는 형태의 시스템으로 망을 구축하면 가장 이상적이지만 가입자의 확보, 초기투자비용, 설계상의 기술적 어려움 등으로 초기에 모든 FA(3FA)를 수용하는 원격 유니트를 개발 및 구축하기는 현실적으로 어려움이 많다.
이러한 이유로 사업자는 초기 1FA 시스템으로 망을 구축하고, 추후 서비스망의 포화유무에 의해 FA를 증설하게 된다.
그러나 현재 개발된 시스템 및 서비스 예정중인 원격 유니트의 경우 FA증설을 위해서는, 서비스중인 25W/1FA의 출력에서 최대 3FA로의 증설시 현 시스템(RU)을 그대로 이용하려면 FA당 출력 전력을 약 8.3W(3FA시)로 낮추어서 서비스하는 방법, 3FA를 수용하는 새로운 원격 유니트를 개발해서 서비스 중인 1FA 원격 유니트와 교체하는 방법을 사용하고 있다.
그러나 전자의 방법은 25W/1FA에 대한 셀 반경(Cell Coverage)이 1/3 축소될 뿐만 아니라 그에 따른 새로운 셀 계획(Cell Planning) 작업을 해야하는 어려움이 있다.
또한, 후자의 방법은 기존 원격 유니트의 함체에서는 도저히 고전력증폭기(HPA)의 발열을 극복할 수 없어서 추가적인 Heat Exchanger의 개발 혹은 지금 함체사이즈의 2 ~ 3배 이상의 사이즈를 갖는 함체개발 및 120W급의 고전력증폭기(또는, 선형전력증폭기)의 개발, 전력용량이 3배 증가된 전원 공급기의 개발 등 기술적으로 해결해야 하는 보다 많은 문제점을 발생하였다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,
본 발명의 목적은, 분리형 기지국의 원격 유니트에서 FA증설이 필요하게 될 경우 추가적인 개발이나 교체 없이 원하는 FA를 분배받아 증설해서 사용할 수 있도록 한 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 "분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트"의 실시예는,
메인 유니트로부터 송신된 신호를 광케이블을 통해 수신한 후 전기적인 신호로 변환하는 광전변환부, 송수신신호를 처리하는 송수신기, 상기 송수신기에서 출력되는 송신신호를 고전력 증폭하는 고전력증폭기(HPA), 상기 고전력증폭기에서 출력되는송신신호를 메인 경로의 안테나로 전송하고, 상기 메인 경로의 안테나 또는 다이버시티 경로의 안테나로부터 수신한 신호의 경로를 설정해주는 트리플렉서로 구성된 원격 유니트에 있어서,
상기 송수신기와 고전력증폭기의 사이에 개재되어, 상기 송수신기로부터 출력되는 3FA 송신신호로부터 특정의 FA를 선택하여 상기 고전력증폭기로 전달하는 FA 선택부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 "분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트"의 다른 실시예는,
메인 유니트로부터 송신된 신호를 광케이블을 통해 수신한 후 전기적인 신호로 변환하는 광전변환부, 송수신신호를 처리하는 송수신기, 상기 송수신기에서 출력되는 송신신호를 고전력 증폭하는 고전력증폭기(HPA), 상기 고전력증폭기에서 출력되는 송신신호를 메인 경로의 안테나로 전송하고, 상기 메인 경로의 안테나 또는 다이버시티 경로의 안테나로부터 수신한 신호의 경로를 설정해주는 트리플렉서로 구성된 원격 유니트에 있어서,
상기 송수신기와 고전력증폭기의 사이에 개재되어, 상기 송수신기로부터 출력되는 3FA 송신신호로부터 특정의 FA를 선택하여 출력하는 FA 선택부와;
상기 FA 선택부에서 출력되는 송신 FA를 증폭한 후 안테나로 전달하고, 상기 안테나로부터 수신한 수신신호를 수신 경로로 전달해주는 부가 송수신기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기에서 부가 송수신기는,
상기 FA 선택부에서 출력되는 송신 FA를 증폭하는 고전력증폭기와;
상기 고전력증폭기에서 증폭된 송신신호를 안테나로 전달해주고, 상기 안테나로부터 수신한 수신신호를 수신 경로로 전달해주는 듀플렉서로 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 분리형 기지국의 개략적인 구성을 보인 블록도이고,
도 2는 도 1의 메인 유니트의 일 실시예 구성을 보인 블록도이고,
도 3은 도 1의 원격 유니트의 일 실시예 구성을 보인 블록도이고,
도 4는 본 발명에 의한 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트의 구성을 보인 블록도이고,
도 5는 도 4의 FA선택부의 주파수 선택 개념을 설명하기 위한 설명도이고,
도 6은 본 발명에 의한 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트의 다른 실시예 구성을 보인 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 ..... 원격 유니트
130 ..... FA선택부
150 ..... 트리플렉서
180 ..... 부가 송수신기
181 ..... 고전력증폭기
182 ..... 듀플렉서
이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 의한 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트의 구성을 보인 블록도이다.
이에 도시된 바와 같이, 메인 유니트로부터 송신된 신호를 광케이블을 통해 수신한 후 전기적인 신호로 변환하는 광전변환부(110), 송수신신호를 처리하는 송수신기(120), 상기 송수신기(120)에서 출력되는 3FA 송신신호로부터 특정의 FA를 선택하여 출력하는 FA 선택부(130)와, 상기 FA선택부(130)에서 선택된 특정 FA 송신신호를 고전력 증폭하는 고전력증폭기(140)와, 상기 고전력증폭기(140)에서 출력되는 송신신호를 메인 경로의 안테나(160)로 전송하고, 상기 메인 경로의 안테나(160) 또는 다이버시티 경로의 안테나(170)로부터 수신한 신호의 경로를 설정해주는 트리플렉서(150)로 원격 유니트(100)를 구성한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격유니트의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 광전변환부(110)는 메인 유니트로부터 송신된 신호를 광케이블을 통해 수신한 후 전기적인 신호로 변환하게 되고, 송수신기(120)는 상기 광전변환부(110)에서 변환된 수신신호를 적절하게 처리한다. 아울러 송수신기(120)는 메인 유니트로 송신할 송신신호를 출력하여 FA 선택부(130)에 인가한다.
상기 FA선택부(130)는 상기 송수신기(120)에서 출력되는 3FA 송신신호로부터 특정의 FA를 선택하여 출력하게 된다.
도 5는 상기 FA선택부(130)의 내부 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, FA선택부(130)는 각 대역별 SAW 필터 또는 대역필터(BPF)를 구비하고, 입력되는 3FA신호로부터 3개의 FA신호를 분리하여 출력한다.
다음으로 고전력증폭기(140)는 상기 FA선택부(130)에서 선택된 특정 FA 송신신호(예를 들어, FA0)를 고전력 증폭하여 출력하게 되고, 트리플렉서(150)는 상기 고전력증폭기(140)에서 출력되는 송신신호를 메인 경로의 안테나(160)로 전송하고, 상기 메인 경로의 안테나(160) 또는 다이버시티 경로의 안테나(170)로부터 수신한 신호의 수신경로를 설정해주게 된다.
도 6은 본 발명에 의한 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트의 다른 실시예 구성을 보인 블록도이다.
이에 도시된 바와 같이, 메인 유니트로부터 송신된 신호를 광케이블을 통해 수신한 후 전기적인 신호로 변환하는 광전변환부(110), 상기 광전변환부(110)에서 변환한 수신신호를 적절하게 처리하며, 메인 유니트로 전송할 송신신호를 출력하는 송수신기(120)와, 상기 송수신기(120)로부터 출력되는 3FA 송신신호로부터 특정의 FA를 선택하여 출력하는 FA 선택부(130)와, 상기 FA선택부(130)에서 출력되는 송신신호를 고전력 증폭하는 고전력증폭기(HPA)(140), 상기 고전력증폭기(140)에서 출력되는 송신신호를 안테나(160)로 전송하고, 상기 안테나(160) 또는 다른 경로의 안테나로부터 수신한 신호의 경로를 설정해주는 트리플렉서(150)와, 상기 FA 선택부(130)에서 출력되는 송신 FA를 증폭한 후 안테나(190)로 전달하고, 상기 안테나(190)로부터 수신한 수신신호를 수신 경로로 전달해주는 부가 송수신기(180)로 원격 유니트(100)를 구성한다.
상기 부가 송수신기(180)는, 상기 FA 선택부(130)에서 출력되는 송신 FA를 증폭하는 고전력증폭기(181)와, 상기 고전력증폭기(181)에서 증폭된 송신신호를 안테나(190)로 전달해주고, 상기 안테나(190)로부터 수신한 수신신호를 수신 경로로 전달해주는 듀플렉서(182)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트의 다른 실시예 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 광전변환부(110)는 메인 유니트로부터 송신된 신호를 광케이블을 통해 수신한 후 전기적인 신호로 변환하게 되고, 송수신기(120)는 상기 광전변환부(110)에서 변환한 수신신호를 적절하게 처리하게 되며, 아울러 메인 유니트로 전송할 송신신호를 출력하게 된다.
FA선택부(130)는 상기 송수신기(120)로부터 출력되는 3FA 송신신호로부터 특정의 FA를 선택하여 출력하게 되고, 고전력증폭기(140)는 상기 FA선택부(130)에서 출력되는 송신신호(FA0)를 고전력 증폭하게 된다.
그리고 트리플렉서(150)는 상기 고전력증폭기(140)에서 출력되는 송신신호를 안테나(160)로 전송하고, 상기 안테나(160) 또는 다른 경로의 안테나로부터 수신한 신호의 경로를 설정해주게 된다.
한편, 초기 사업자는 FA0 또는 원하는 FA로 25W/1FA의 출력으로 무선망을 구축하여 서비스를 시작한 후, 가입자의 증가로 인해 FA를 증설(2FA 또는 3FA)할시 FA선택부(130)에서 "B"포인트 또는 "C"포인트에서 증설하고자 하는 FA신호를 분배받아 처리하게 된다.
즉, 부가 송수신기(180)내의 고전력증폭기(181)에서 상기 FA 선택부(130)에서 출력되는 송신 FA(예를 들어, FA1)를 증폭하게 되고, 듀플렉서(182)에서 상기 고전력증폭기(181)에서 증폭된 송신신호를 안테나(190)로 전달해주고, 상기 안테나(190)로부터 수신한 수신신호를 상기 트리플렉서(150)로 전달해준다.
여기서 부가 송수신기(180)는 추가적인 개발 없이 기존에 개발된 모듈(듀플렉서, 고전력증폭기)만을 추가함으로써 손쉽게 개발이 가능하며, 역방향 링크의 모듈을 추가하지 않아도 되므로 보다 작은 함체로 구현이 가능하여, 분리형 기지국의 장점을 활용하면서 FA증설 또한 가능하게 된다.
또한 사업자는 FA증설시 1FA에서 2FA로 다시 3FA(25W/1FA)로 순차적으로 FA증설을 하게될 경우, 전술한 바와 같이 "B" 또는 "C"포인트에서 각각 분배받아 사용하면 되고, 1FA에서 3FA로 바로 증설은 하되 증설된 FA(2개의 FA)의 출력을 낮추어 사용할 시 도 6과 같이 "B", "C" 포인트를 결합하여 사용하면 12.5W/1FA의 출력으로 서비스를 할 수 있다.
물론 이 모든 경우에 있어서 안테나는 초기 1FA 서비스 때와 같이 2개의 안테나 만으로 서비스가 가능하게 된다.
이상에서 상술한 본 발명에 따르면, FA선택부를 추가하여 분리형 기지국을 설계하게 되면 추가적인 시스템의 개발 없이 사업자가 가입자의 증가에 따라 탄력적으로 FA증설을 용이하게 할 수 있도록 도모해주는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 메인 유니트와, 상기 메인 유니트로부터 송신된 신호를 광케이블을 통해 수신한 후 전기적인 신호로 변환하는 광전변환부, 송수신신호를 처리하는 송수신기, 상기 송수신기에서 출력되는 송신신호를 고전력 증폭하는 고전력증폭기(HPA), 상기 고전력증폭기에서 출력되는 송신신호를 메인 경로의 안테나로 전송하고, 상기 메인 경로의 안테나 또는 다이버시티 경로의 안테나로부터 수신한 신호의 경로를 설정해주는 트리플렉서로 구성된 원격 유니트에 있어서,
    상기 송수신기와 고전력증폭기의 사이에 개재되어, 상기 송수신기로부터 출력되는 3FA 송신신호로부터 특정의 FA를 선택하여 상기 고전력증폭기로 전달하는 FA 선택부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 FA선택부는,
    3FA신호를 각 대역별로 처리하기 위한 3개의 탄성 표면파(SAW) 필터를 구비한 것을 특징으로 하는 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 FA선택부는,
    3FA신호를 각 대역별로 처리하기 위한 3개의 대역필터(BPF)를 구비한 것을 특징으로 하는 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트.
  4. 메인 유니트와, 상기 메인 유니트로부터 송신된 신호를 광케이블을 통해 수신한 후 전기적인 신호로 변환하는 광전변환부, 송수신신호를 처리하는 송수신기, 상기 송수신기에서 출력되는 송신신호를 고전력 증폭하는 고전력증폭기(HPA), 상기 고전력증폭기에서 출력되는 송신신호를 메인 경로의 안테나로 전송하고, 상기 메인 경로의 안테나 또는 다이버시티 경로의 안테나로부터 수신한 신호의 경로를 설정해주는 트리플렉서로 구성된 원격 유니트에 있어서,
    상기 송수신기와 고전력증폭기의 사이에 개재되어, 상기 송수신기로부터 출력되는 3FA 송신신호로부터 특정의 FA를 선택하여 출력하는 FA 선택부와;
    상기 FA 선택부에서 출력되는 송신 FA를 증폭한 후 안테나로 전달하고, 상기 안테나로부터 수신한 수신신호를 수신 경로로 전달해주는 부가 송수신기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트.
  5. 제4항에 있어서, 상기 부가 송수신기는,
    상기 FA 선택부에서 출력되는 송신 FA를 증폭하는 고전력증폭기와;
    상기 고전력증폭기에서 증폭된 송신신호를 안테나로 전달해주고, 상기 안테나로부터 수신한 수신신호를 수신 경로로 전달해주는 듀플렉서로 구성된 것을 특징으로 하는 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트.
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