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KR100495356B1 - 중계기 확장 장치 - Google Patents

중계기 확장 장치 Download PDF

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KR100495356B1
KR100495356B1 KR10-2002-0051855A KR20020051855A KR100495356B1 KR 100495356 B1 KR100495356 B1 KR 100495356B1 KR 20020051855 A KR20020051855 A KR 20020051855A KR 100495356 B1 KR100495356 B1 KR 100495356B1
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repeater
signal
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divider
coupling
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조형식
신형섭
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주식회사 케이티프리텔
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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템의 중계기 확장 장치에 관한 것이다. 좀 더 자세하게는, 기지국과 중계기 사이에 연결되어 기지국 및 중계기 모두에 다이버시티 기능을 제공하는 중계기 확장 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 하나의 기지국과 적어도 하나의 중계기 사이에 연결되어 기지국 및 중계기 모두에 다이버시티 기능을 제공하는 중계기 확장 장치에 있어서, 제1 DC 결합부와, 제2 DC 결합부와, 제3 DC 결합부와, 제1 포트와, 제2 포트와, 제1 중계기 결합부와, 제2 중계기 결합부 및 제3 중계기 결합부를 포함하는 중계기 확장 장치가 제공된다.

Description

중계기 확장 장치{Repeater extension unit}
본 발명은 이동 통신 시스템의 중계기 확장 장치에 관한 것이다. 좀 더 자세하게는, 기지국과 중계기 사이에 연결되어 기지국 및 중계기 모두에 다이버시티 기능을 제공하는 중계기 확장 장치에 관한 것이다.
현재 기지국에는 표준 기지국(BTS)의 용량을 필요로 하지 않는 저 용량 지역을 커버하기 위해 저렴하고 컴팩트한 디자인의 초소형 기지국(PICO BTS; 이하에서는 부 중계 장치 라 함)를 많이 사용하고 있는 실정이다. 부 중계 장치는 저렴하고 컴팩트한 반면 용량이 한정되어 있다는 단점을 가지고 있으나 적절한 지역에 배치하면 매우 효과적인 셀 기획(Cell Plan)이 가능하다. 부 중계 장치는 FA의 수에 따라 동일 장소에 1 개 내지 3개가 각각 다른 방향으로 지향되어 설치되며, 각 부 중계 장치 간의 결선에 따라 다이버시티 기능을 제공한다. 한편, 음영 지역에 대한 통화 품질 향상을 위해 중계기를 사용하여 기지국의 하향 RF 신호를 주중계기(Master)를 통해 부중계기(Slave)로 전송한 후 송출하고, 중계기로 수신된 상향 RF 신호를 기지국으로 전송함으로써, 음영 지역에서의 통화 품질을 향상시키고 있다. 기지국으로부터 RF 신호를 추출하기 위해서는 기지국 자체에 포함된 입출력 단자를 이용하기도 하지만, 기지국의 안테나단에 방향성 결합기를 설치하여 RF 신호를 추출하기도 한다. 중계기는 기지국과 마찬가지로 다이버시티 기능을 제공한다.
그러나, 실제로 부 중계 장치와 중계기간의 결선 방법에 따라 부 중계 장치의 다이버시티 기능이 상실되거나 또는 중계기의 다이버시티 기능이 상실되는 상황이 발생한다. 도 1a 내지 도 1b는 중계기가 결합되지 않은 상태에서 부 중계 장치의 다이버시티 기능을 구현하기 위한 부 중계 장치의 수에 따른 바람직한 결선 방법을 도시한 예시도이고, 도 2a 내지 도 2b는 부 중계 장치가 2개 일 때, 부 중계 장치 또는 중계기의 다이버시티가 상실된 결선 방법을 도시한 예시도이다.
도 1a는 부 중계 장치가 2개일 때의 바람직한 결선 방법을 도시하고 있다. FA1 부 중계 장치(PRU; PICO BTS Remote Unit)의 DUP(Duplexer) 단자는 FA2 부 중계 장치의 DIV(Diversity) 단자와 결선되어 있으며, FA1 부 중계 장치의 DIV 단자는 FA2 부 중계 장치의 DUP 단자와 각각 결선되어 있다. FA1 부 중계 장치의 Tx 신호는 듀플렉서(10)로부터 안테나를 통해 출력되고, FA2 부 중계 장치의 Tx 신호는 듀플렉서(20)로부터 안테나를 통해 출력된다. Rx1(11, 21)의 입력단은 연결되지 않으며(Not-Connected; 도면에서는 (N.C)로 표시함), 2-접점 스위치(13, 23)는 PLD에 의해 자동으로 스위칭된다. 상술한 부 중계 장치의 단자간 결선에 따라, FA1 부 중계 장치의 다이버시티는 FA2 부 중계 장치의 2:1 분배기(22)로부터 제공되고, FA2 부 중계 장치의 다이버시티는 FA1 부 중계 장치의 2:1 분배기(12)로부터 제공된다.
도 1b는 부 중계 장치가 3개일 때의 바람직한 결선 방법을 도시하고 있다. FA1 부 중계 장치의 DUP 단자는 FA2 부 중계 장치의 DIV 단자와 결선되어 있으며, FA1 부 중계 장치의 DIV 단자는 FA3 부 중계 장치의 DUP 단자와 각각 결선되어 있다. 그리고, FA2 부 중계 장치의 DUP 단자는 FA3 부 중계 장치의 DIV 단자에 결선되어 있다. 따라서, FA1 부 중계 장치의 다이버시티는 FA3 부 중계 장치로부터, FA2 부 중계 장치의 다이버시티는 FA1 부 중계 장치로부터 그리고, FA3 부 중계 장치의 다이버시티는 FA2 부 중계 장치로부터 각각 제공된다.
도 2a를 참조하면, 부 중계 장치의 Rx1 입력 단자에 중계기(30)의 Rx1 출력 단자를 연결함으로써, 중계기(30)의 다이버시티가 상실되도록 결선된 상태가 도시되어 있다. 여기서, 중계기(30)는 Tx/Rx0 일체형의 중계기이다. 즉, FA1, 2 부 중계 장치의 Rx1(11, 21)의 각 입력 단자에 중계기(30)의 Rx1 출력 단자가 결선되어 있으나, FA1 부 중계 장치와 FA2 부 중계 장치간의 결선에 의해 2-접점 스위치가 off(즉, DIV 단자에 연결)되므로, 중계기(30)의 Rx1 신호는 FA1, 2 부 중계 장치에 입력되지 않는다. 따라서, 중계기의 다이버시티 기능은 구현되지 않는다.
반대의 경우는 도 2b에 도시된 바와 같이, 중계기(30)의 다이버시티 구현을 위해 FA1, 2 부 중계 장치가 도 1a에 도시된 결선을 하지 않은 상태이며, FA1, 2 부 중계 장치의 다이버시티가 약해진다. 즉, FA1, 2 부 중계 장치의 2:1 분배기의 분배 신호를 출력하는 DUP 단자가 절연(isolated)된 2:1 분배기(34, 35)에 연결됨으로써, FA1, 2 부 중계 장치의 다이버시티 기능이 약해지거나 상실된다.
도 2a 내지 도 2b에서 설명한 부 중계 장치 또는 중계기의 다이버시티 상실을 초래하는 결선은 부 중계 장치가 3개인 경우에도 동일하게 발생한다.
상술한 부 중계 장치 또는 중계기의 다이버시티 상실은 양 장치간 올바른 결선으로 해결될 수 있다. 그러나, 실제로 상술한 부 중계 장치 및 중계기의 다이버시티를 유지하는 결선은 매우 복잡하며, 부 중계 장치의 수 및 중계기의 유형에 따라 수 십 가지의 결선 조합이 발생한다. 따라서, 기지국을 설치 및 운용하는 기술자가 각 상황에 맞는 수 십 가지의 결선 조합을 일일이 설치하고 유지 보수하는 것은 실제적으로 불가능하다.
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은, 부 중계 장치의 수와 중계기의 유형에 상관없이 부 중계 장치와 중계기 사이에 연결되어 부 중계 장치 및 중계기 모두에 다이버시티를 제공하는 중계기 확장 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 운용자가 부 중계 장치의 수와 중계기의 수 및 유형에 상관없이 미리 정해진 간단한 결선 방법에 따라 부 중계 장치와 중계기를 연결하면 적어도 하나의 부 중계 장치에 최대 8개의 중계기를 연결할 수 있는 중계기 확장 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 하나 부 중계 장치로 구성된 기지국과 n 개의 중계기 사이에 연결되어 기지국 및 중계기 모두에 다이버시티 기능을 제공하는 중계기 확장 장치에 있어서, 제1 부 중계 장치로부터 입력된 순방향 Tx 신호를 일정 크기만큼 감쇄하여 출력하고, 입력된 역방향 Rx 신호를 일정 크기 만큼 감쇄하여 상기 제1 부 중계 장치로 출력하는 제1 DC 결합부, 제2 부 중계 장치로부터 입력된 순방향 Tx 신호를 일정 크기만큼 감쇄하여 출력하고, 입력된 역방향 Rx 신호를 일정 크기 만큼 감쇄하여 상기 제2 부 중계 장치로 출력하는 제2 DC 결합부, 제 3 부 중계 장치로부터 입력된 순방향 Tx 신호를 출력하고, 입력된 역방향 Rx 신호들 중 어느 하나를 상기 제3 부 중계 장치로 출력하는 제3 DC 결합부, 상기 제1 DC 결합부, 상기 제2 DC 결합부 및 상기 제3 DC 결합부 중 어느 하나로부터 입력된 순방향 Tx 신호를 분기하여 적어도 하나의 중계기로 출력하는 제1 중계기 결합부, 상기 중계기들 중 어느 하나로부터 입력된 역방향 Rx 신호를 일정 크기 만큼 감쇄한 후 분기하여 상기 제2 DC 결합부 및 상기 제3 DC 결합부로 출력하는 제2 중계기 결합부 및 상기 중계기들 중 어느 하나로부터 입력된 역방향 Rx 신호를 일정 크기 만큼 감쇄한 후 분기하여 상기 제1 DC 결합부 및 상기 제3 DC 결합부로 출력하는 제3 중계기 결합부를 포함하는 중계기 확장 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, m 개의 부 중계 장치를 구비한 기지국과 n 개의 중계기 사이에 연결되어 기지국 및 중계기 모두에 다이버시티 기능을 제공하는 중계기 확장 장치에 있어서, 상기 m 개의 부 중계 장치의 안테나에 설치된 방향성 결합기에 결합하고, 상기 방향성 결합기 중 어느 하나로부터 Tx 신호를 입력 받는 제1 m:1 디바이더, 상기 m:1 디바이더로부터 출력된 Tx 신호를 분기하여 n개의 중계기로 인가하는 제1 1:n 디바이더, 상기 중계기 중 어느 하나로부터 Rx 신호를 입력 받는 제2 1:n 디바이더, 상기 제1 1:n 디바이더로부터 출력된 Rx 신호를 분기하여 상기 m 개의 부 중계 장치의 안테나에 설치된 방향성 결합기에 인가하는 제2 m:1 디바이더, 상기 중계기 중 어느 하나로부터 Rx 신호를 입력 받는 제3 1:n 디바이더 및 상기 제3 1:n 디바이더로부터 출력된 Rx 신호를 분기하여 상기 m 개의 부 중계 장치의 DIV(Diversity) 단에 설치된 방향성 결합기에 인가하는 제3 m:1 디바이더를 포함하는 중계기 확장 장치가 제공된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하는 것은 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 이해하도록 하기 위함이며, 본 발명의 권리 범위를 첨부한 도면 및 상세한 설명에 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 중계기 확장 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 4는 도 3에 도시된 중계기 확장 장치의 실제 구성을 도시한 블록도이다.
중계기 확장 장치는 제1 DC(Directional coupler; 방향성 결합기) 결합부(100), 제2 DC 결합부(110), 제3 DC 결합부(120), 제1 중계기 결합부(130), 제2 중계기 결합부(140) 및 제3 중계기 결합부(150)를 포함한다.
제1 DC 결합부(100), 제2 DC 결합부(110) 및 제3 DC 결합부(120)는 기지국(이하에서는 부 중계 장치 라 함)과 안테나 사이에 연결된 방향성 결합기로부터 Tx 신호를 입력 받거나 또는 방향성 결합기로 Rx0 신호/Rx1 신호(이하에서는 Rx 신호 라 총칭함)를 입력한다. 이하에서는, 제n DC 결합부에 결합된 방향성 결합기를 제n 방향성 결합기라 한다. 또한, 복수의 부 중계 장치들은 다이버시티를 지원하기 위해 도 1a 또는 도 1b에 도시된 바와 같이 결선 되어야 한다. 도 4에서는 3개의 부 중계 장치가 중계기 확장 장치에 결합되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시이며, 실제로는 1개 또는 2개의 부 중계 장치가 연결될 수도 있다. 그리고, 본 명세서에서는 도면을 기준으로 n 개의 좌측 단자와 m 의 우측 단자를 갖는 디바이더를 n:m 디바이더라고 표기한다. 또한, 본 발명에 사용되는 1:n 디바이더 또는 n:1 디바이더 일측의 n개 단자들은 상호 절연(isolated)되어 있으며, 따라서 n 개의 단자 중 어느 하나로 입력된 신호는 n 개의 다른 단자로는 출력되지 않는다.
제1 DC 결합부(100)는 DC 연결 단자, 제1 중계기 결합부 연결 단자 및 제3중계기 결합부 연결 단자를 구비하며, 이를 통해 부 중계 장치의 안테나에 설치된 제1 방향성 결합기, 제1 중계기 결합부(130) 및 제3 중계기 결합부(150)에 각각 결합한다. 제1 DC 결합부(100)는 감쇄기(102) 및 이에 직렬로 결합된 1:2 디바이더(104)로 구성된다. 감쇄기(102)는 DC 연결 단자를 통해 제1 방향성 결합기로부터 입력된 Tx 신호를 3dB만큼 감쇄한 후 1:2 디바이더(104)로 출력하고, 반대로 1:2 디바이더(104)로부터 입력된 Rx 신호를 3dB 만큼 감쇄한 후 DC 연결 단자를 통해 제1 방향성 결합기로 출력한다.
제2 DC 결합부(110)는 DC 연결 단자, 제1 중계기 결합부 연결 단자 및 제2 중계기 연결 단자를 구비하며, 이를 통해 부 중계 장치의 안테나에 설치된 제2 방향성 결합기, 제1 중계기 결합부(130) 및 제2 중계기 결합부(140)에 각각 결합한다. 제2 DC 결합부(110)는 감쇄기(112) 및 이에 직렬로 결합된 1:2 디바이더(114)로 구성된다. 감쇄기(112)는 DC 연결 단자를 통해 제2 방향성 결합기로부터 입력된 Tx 신호를 3dB만큼 감쇄한 후 1:2 디바이더(114)로 출력하고, 반대로 1:2 디바이더(114)로부터 입력된 Rx 신호를 3dB 만큼 감쇄한 후 DC 연결 단자를 통해 제2 방향성 결합기로 출력한다.
제3 DC 결합부(120)는 하나의 1:3 디바이더로서, DC 연결 단자인 좌측 단자와, 제1 포트 연결 단자, 제2 포트 연결 단자 및 제3 중계기 결합부 연결 단자인 3개의 우측 단자를 구비하며, 이를 통해 제3 방향성 결합기, 제1 포트(160), 제2 포트(170) 및 제3 중계기 결합부(150)에 각각 결합한다. 제3 DC 결합부(120)는 제3 방향성 결합기로부터 입력된 Tx 신호를 제1 포트 연결 단자로 출력하고, 출력된 Tx 신호는 제1 포트(160)를 통해 제1 중계기 결합부(130)로 인가된다. 그리고, 제3 DC 결합부(120)는 제2 포트 연결 단자 및 제 3 중계기 결합부 연결 단자를 통해 입력된 Rx 신호를 제3 방향성 결합기로 출력한다.
제1 포트(160)는 제1 중계기 결합부 연결 단자 및 제3 DC 결합부 연결 단자를 구비하며, 제3 DC 결합부(120) 및 제1 중계기 결합부(130) 사이에 결합된다. 제1 포트(160)의 제1 중계기 결합부 연결 단자 및 제3 DC 결합부 연결 단자를 연결/연결 해제함으로써, 제3 DC 결합부(120) 및 제1 중계기 결합부(130)를 상호 연결 하거나 또는 연결을 해제할 수 있다.
제2 포트(170)는 제2 중계기 결합부 연결 단자 및 제3 DC 결합부 연결 단자를 구비하며, 제3 DC 결합부(120)와 제2 중계기 결합부(140) 사이에 결합된다. 제2 포트(170)의 제2 중계기 결합부 연결 단자 및 제3 DC 결합부 연결 단자를 연결/연결 해제함으로써, 제3 DC 결합부(120)와 제2 중계기 결합부(140)를 상호 연결하거나 또는 연결을 해제할 수 있다.
제1 중계기 결합부(130)는 제1 DC 결합부 연결 단자, 제2 DC 결합부 연결 단자, 제1 포트 연결 단자 및 n 개의 중계기 연결 단자를 구비하며, 이를 통해 제1 DC 결합부(100), 제2 DC 결합부(110), 제3 DC 결합부(120) 및 n 개의 중계기에 각각 결합한다. 제1 중계기 결합부(130)는 제1 DC 결합부(100), 제2 DC 결합부(110), 제3 DC 결합부(120) 중 어느 하나로부터 입력된 Tx 신호를 출력하는 3:1 디바이더(132) 및 3:1 디바이더(132)로부터 출력된 Tx 신호를 n 개의 중계기로 분기하여 출력하는 1:n 디바이더(134)를 포함한다. 여기서, 중계기 확장 장치에 결합된 중계기의 유형이 Tx/Rx0 일체형인 경우에, 1:n 디바이더(134)는 n개의 중계기 중 어느 하나로부터 입력된 Rx 신호를 수신하여 출력하고, 3:1 디바이더(132)는 출력된 Rx 신호를 분기하여 제1 DC 결합부(100), 제2 DC 결합부(110) 및 제3 DC 결합부(120)로 출력한다.
제2 중계기 결합부(140)는 제2 DC 결합부 연결 단자, 제2 포트 연결 단자 및 n 개의 중계기 연결 단자를 구비하며, 이를 통해 제2 DC 결합부(110), 제3 DC 결합부(120) 및 n 개의 중계기에 각각 결합한다. 제2 중계기 결합부(140)는 n 개의 중계기 중 어느 하나로부터 입력된 Rx 신호를 수신하여 출력하는 1:n 디바이더(146)와, 1:n 디바이더(146)로부터 출력된 Rx 신호를 3dB 만큼 감쇄하는 감쇄기(144) 및 감쇄기(144)로부터 출력된 Rx 신호를 분기하여 제2 DC 결합부(110) 및 제3 DC 결합부(120)로 출력하는 2:1 디바이더(142)를 포함한다.
제3 중계기 결합부(150)는 제1 DC 결합부 연결 단자, 제3 DC 결합부 연결 단자 및 n 개의 중계기 연결 단자를 구비하며, 이를 통해 제1 DC 결합부(100), 제3 DC 결합부(120) 및 n 개의 중계기에 각각 결합한다. 제3 중계기 결합부(150)는 n 개의 중계기 중 어느 하나로부터 입력된 Rx 신호를 수신하여 출력하는 1:n 디바이더(156)와, 1:n 디바이더(156)로부터 출력된 Rx 신호를 3dB 만큼 감쇄하는 감쇄기(154) 및 감쇄기(154)로부터 출력된 Rx 신호를 분기하여 제1 DC 결합부(100) 및 제3 DC 결합부(120)로 출력하는 2:1 디바이더(152)를 포함한다.
이하에서는 3 개의 부 중계 장치가 결합된 중계기 확장 장치의 동작을 설명한다. 설명의 편의를 위해, Rx 신호는 Rx0 신호와 Rx1 신호로 구분하며, Tx/Rx 분리형 중계기가 결합된 경우의 중계기 확장 장치의 동작을 먼저 설명하고, 이후에 Tx/Rx 일체형 중계기가 결합된 경우의 중계기 확장 장치의 동작을 설명한다.
Tx/Rx 분리형 중계기의 Tx 단, Rx0 단 및 Rx1 단은 각각 제1 중계기 결합부(130), 제2 중계기 결합부(140) 및 제3 중계기 결합부(150)에 전기적으로 연결된다. 여기서, 중계기 확장 장치에는 최대 8 개의 Tx/Rx 분리형 중계기가 연결될 수 있다.
제1 부 중계 장치(40) 내지 제3 부 중계 장치(44)로부터 입력된 순방향 Tx 신호는 제1 DC 결합부(100) 내지 제3 DC 결합부(120)에 의해 제1 중계기 결합부(130)로 인가된다. 인가된 Tx 신호는 제1 중계기 결합부(130)에 의해 분기된 후 제1 중계기 내지 제8 중계기의 Tx 단에 입력된다.
제1 중계기 내지 제8 중계기의 Rx0 단으로부터 출력된 역방향 Rx0 신호 및 Rx1 단으로부터 출력된 역방향 Rx1 신호는 각각 제2 중계기 결합부(140) 및 제3 중계기 결합부(150)로 인가된다. 제2 중계기 결합부(140)는 인가된 역방향 Rx0 신호를 3dB 만큼 감쇄한 후 분기하여 제2 DC 결합부(110) 및 제3 DC 결합부(120)로 인가하며, 제3 중계기 결합부(150)는 인가된 역방향 Rx1 신호를 3dB 만큼 감쇄한 후 분기하여 제1 DC 결합부(100) 및 제3 DC 결합부(120)로 인가한다. 따라서, 제1 DC 결합부(100)는 제1 부 중계 장치(40)로 역방향 Rx1 신호를 직접 출력하고, 제2 DC 결합부(110)는 제2 부 중계 장치(42)로 역방향 Rx0 신호를 직접 출력하며, 제3 DC 결합부(120)는 제3 부 중계 장치(42)로 역방향 Rx0 신호 및 역방향 Rx1 신호를 직접 출력한다. 또한, 제1 부 중계 장치(40) 내지 제3 부 중계 장치(44)는 도 1b에 도시된 바와 같이 바람직하게 결선되어 있으며, 이로 인해 다른 부 중계 장치로부터 궤환된 Rx 신호를 수신할 수 있다.
Tx/Rx 일체형 중계기의 Tx/Rx0 단 및 Rx1 단은 각각 제1 중계기 결합부(130) 및 제3 중계기 결합부(150)에 전기적으로 연결된다. 여기서, 중계기 확장 장치에는 최대 8 개의 Tx/Rx 일체형 중계기가 연결될 수 있다.
제1 부 중계 장치(40) 내지 제3 부 중계 장치(44)로부터 입력된 순방향 Tx 신호는 제1 DC 결합부(100) 내지 제3 DC 결합부(120)에 의해 제1 중계기 결합부(130)로 인가된다. 인가된 Tx 신호는 제1 중계기 결합부(130)에 의해 분기된 후 제1 중계기 내지 제8 중계기의 Tx/Rx0 단에 입력된다.
제1 중계기 내지 제8 중계기의 Tx/Rx0 단으로부터 출력된 역방향 Rx0 신호 및 Rx1 단으로부터 출력된 역방향 Rx1 신호는 각각 제1 중계기 결합부(130) 및 제3 중계기 결합부(150)로 인가된다. 제1 중계기 결합부(130)는 인가된 역방향 Rx0 신호를 분기하여 제1 DC 결합부(100) 내지 제3 DC 결합부(120)로 인가하며, 제3 중계기 결합부(150)는 인가된 역방향 Rx1 신호를 3dB 만큼 감쇄한 후 분기하여 제1 DC 결합부(100) 및 제3 DC 결합부(120)로 인가한다. 따라서, 제1 DC 결합부(100)는 제1 부 중계 장치(40)로 역방향 Rx0 신호 및 역방향 Rx1 신호를 직접 출력하고, 제2 DC 결합부(110)는 제2 부 중계 장치(42)로 역방향 Rx0 신호를 직접 출력하며, 제3 DC 결합부(120)는 제3 부 중계 장치(44)로 역방향 Rx0 신호 및 역방향 Rx1 신호를 직접 출력한다. 또한, 제1 부 중계 장치(40) 내지 제3 부 중계 장치(44)는 도 1b에 도시된 바와 같이 바람직하게 결선되어 있으며, 이로 인해 다른 부 중계 장치로부터 궤환된 Rx 신호를 수신할 수 있다.
부 중계 장치의 수에 따른 결선 방법 및 부 중계 장치의 수와 중계기의 유형에 따라 각 부 중계 장치로 입력되는 Rx 신호는 아래 표를 참조하여 설명한다.
[표]
부 중계장치 수 부 중계장치 구분 직접 Rx 신호: Tx/Rx 일체형 중계기 괘환 Rx 신호: Tx/Rx 일체형 중계기 직접 Rx 신호: Tx/Rx 분리형 중계기 괘환 Rx 신호: Tx/Rx 분리형 중계기
1 제1 FA 부중계 장치 Rx0 Rx1 Rx0 Rx1
2 제1 FA 부중계 장치 Rx0 Rx0, Rx1 Rx0 Rx0, Rx1
제2 FA 부중계 장치 Rx0, Rx1 Rx0 Rx0, Rx1 Rx0
3 제1 FA 부중계 장치 Rx0, Rx1 Rx0, Rx1 Rx1 Rx0, Rx1
제2 FA 부중계 장치 Rx0 Rx0, Rx1 Rx0 Rx1
제3 FA 부중계 장치 Rx0, Rx1 Rx0 Rx0, Rx1 Rx0
부 중계 장치의 수가 1인 경우에, 듀플렉서와 Tx/Rx0 안테나 사이에 결합된 방향성 결합기는 제2 DC 결합부(110)에 연결되며, Rx1 수신기와 Rx1 안테나 사이에 결합된 방향성 결합기는 제3 DC 결합부(120)에 연결된다. 그리고, 제1 포트(160) 및 제2 포트(170)는 각각 개방된다. 부 중계 장치의 수가 1인 경우의 직접 Rx 신호는 제2 DC 결합부(110)로부터 출력되는 Rx 신호이고, 괘환 Rx 신호는 Rx1 수신기로부터 출력되는 신호이다.
부 중계 장치의 수가 2인 경우, 제1 부 중계 장치의 듀플렉서와 Tx/Rx0 안테나 사이에 결합된 방향성 결합기는 제2 DC 결합부(110)에 연결되며, 제2 부 중계 장치의 듀플렉서와 Tx/Rx0 안테나 사이에 결합된 방향성 결합기는 제3 DC 결합부(120)에 연결된다. 그리고, 제1 포트(160) 및 제2 포트(170)는 각각 연결되어 제3 DC 결합부(120)와 제1 중계기 연결부(130) 및 제2 중계기 연결부(140)간을 연결한다. 부 중계 장치의 수가 2인 경우의 직접 Rx 신호는 제2 DC 결합부(110) 및 제3 DC 결합부(120)로부터 출력되는 Rx 신호이고, 제1 부 중계 장치의 괘환 Rx 신호는 제2 부 중계 장치의 직접 Rx 신호이고, 제2 부 중계 장치의 괘환 Rx 신호는 제1 부 중계 장치의 직접 Rx 신호이다.
부 중계 장치의 수가 3인 경우, 제1 부 중계 장치의 듀플렉서와 Tx/Rx0 안테나 사이에 결합된 방향성 결합기는 제1 DC 결합부(100)에 연결되고, 제2 부 중계 장치의 듀플렉서와 Tx/Rx0 안테나 사이에 결합된 방향성 결합기는 제2 DC 결합부(110)에 연결되며, 제3 부 중계 장치의 듀플렉서와 Tx/Rx0 안테나 사이에 결합된 방향성 결합기는 제3 DC 결합부(120)에 연결된다. 그리고, 제1 포트(160) 및 제2 포트(170)는 각각 연결되어 제3 DC 결합부(120)와 제1 중계기 연결부(130) 및 제2 중계기 연결부(140)간을 연결한다. 부 중계 장치의 수가 3인 경우의 직접 Rx 신호는 제1 DC 결합부(100) 내지 제3 DC 결합부(120)로부터 출력되는 Rx 신호이고, 제1 부 중계 장치의 괘환 Rx 신호는 제3 부 중계 장치의 직접 Rx 신호이고, 제2 부 중계 장치의 괘환 Rx 신호는 제1 부 중계 장치의 직접 Rx 신호이며, 제3 부 중계 장치의 괘환 Rx 신호는 제2 부 중계 장치의 직접 Rx 신호이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계기 확장 장치의 내부 구성과 부 중계 장치간의 결선 관계를 도시한 도면이다. 설명의 편의를 위해, 3개의 부 중계 장치와 8개의 중계기가 결합된 중계기 확장 장치를 예를 들어 설명한다.
3 개의 부 중계 장치(40, 42, 44)는 도 1b에 도시된 바와 같이 결선되어 있으며, Tx/Rx0 안테나단 및 DIV 단에 결합된 방향성 결합기(50, 52, 54, 60, 62, 64)를 포함하고 있다. 만일, 부 중계 장치의 수가 2인 경우에는 부 중계 장치들은 중계기 확장 장치의 하단에 3개의 단자로 구성된 연결 단자쌍이 4개가 배열되어 있다. 가장 좌측에 있는 부 중계 장치 연결 단자쌍은 부 중계 장치를 중계기 확장 장치에 전기적으로 연결하기 위한 것으로서, 최대 3개의 부 중계 장치가 중계기 확장 장치에 결합될 수 있다. 가장 좌측에 있는 부 중계 장치 연결 단자쌍을 제외한 나머지 중계기 연결 단자쌍은 중계기를 중계기 확장 장치에 전기적으로 연결하기 위한 것으로서, 하나의 중계기 연결 단자쌍이 하나의 중계기에 대응한다. 중계기 연결 단자쌍은 Tx, Rx0, Rx1 단자가 순서대로 배열되며, 모든 중계기 연결 단자쌍은 동일한 구성과 동일한 배열을 갖는다. 따라서, 운용자는 가장 좌측에 위치한 부 중계 장치 단자쌍에 1개 내지 3개의 부 중계 장치를 연결하고, 부 중계 장치의 수에 따라 제1 포트 및 제2 포트를 연결 혹은 차단하며, 나머지 중계기 연결 단자쌍에 중계기의 Tx, Rx0, Rx1 단을 지정된 순서대로만 연결함으로써, 부 중계 장치 및 중계기 모두에 다이버시티를 제공할 수 있게 된다.
본 명세서에서는 부 중계 장치와 중계기 사이에 결합되어 부 중계 장치와 중계기 모두의 다이버시티 기능을 지원하는 중계기 확장 장치를 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다. 또한, 본 발명의 권리범위는 아래 기재된 특허청구범위에 의해서만 해석될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 부 중계 장치의 수와 중계기의 유형에 상관없이 부 중계 장치와 중계기 사이에 연결되어 부 중계 장치 및 중계기 모두에 다이버시티를 제공하는 중계기 확장 장치가 제공된다.
따라서, 운용자가 부 중계 장치의 수와 중계기의 수 및 유형에 상관없이 미리 정해진 간단한 결선 방법에 따라 부 중계 장치와 중계기를 연결하면 적어도 하나의 부 중계 장치에 최대 8개의 중계기를 연결할 수 있게 되었다.
도 1a 내지 도 1b는 부 중계 장치의 다이버시티 기능을 구현하기 위한 PICO BTS의 수에 따른 바람직한 결선 방법을 도시한 예시도.
도 2a 내지 도 2b는 부 중계 장치 또는 중계기의 다이버시티 기능이 상실된 결선 방법을 도시한 예시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 중계기 확장 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도 4는 도 3에 도시된 중계기 확장 장치의 실제 구성을 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계기 확장 장치의 내부 구성과 부 중계 장치간의 결선 관계를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중계기 확장 장치의 연결 단자가 배열된 예시도.

Claims (11)

  1. 적어도 하나 부 중계 장치로 구성된 기지국과 n 개의 중계기 사이에 연결되어 기지국 및 중계기 모두에 다이버시티 기능을 제공하는 중계기 확장 장치에 있어서,
    제1 부 중계 장치로부터 입력된 순방향 Tx 신호를 일정 크기만큼 감쇄하여 출력하고, 입력된 역방향 Rx 신호를 일정 크기 만큼 감쇄하여 상기 제1 부 중계 장치로 출력하는 제1 DC 결합부;
    제2 부 중계 장치로부터 입력된 순방향 Tx 신호를 일정 크기만큼 감쇄하여 출력하고, 입력된 역방향 Rx 신호를 일정 크기 만큼 감쇄하여 상기 제2 부 중계 장치로 출력하는 제2 DC 결합부;
    제3 부 중계 장치로부터 입력된 순방향 Tx 신호를 출력하고, 입력된 역방향 Rx 신호들 중 어느 하나를 상기 제3 부 중계 장치로 출력하는 제3 DC 결합부;
    상기 제1 DC 결합부, 상기 제2 DC 결합부 및 상기 제3 DC 결합부 중 어느 하나로부터 입력된 순방향 Tx 신호를 분기하여 적어도 하나의 중계기로 출력하는 제1 중계기 결합부;
    상기 중계기들 중 어느 하나로부터 입력된 역방향 Rx 신호를 일정 크기 만큼 감쇄한 후 분기하여 상기 제2 DC 결합부 및 상기 제3 DC 결합부로 출력하는 제2 중계기 결합부; 및
    상기 중계기들 중 어느 하나로부터 입력된 역방향 Rx 신호를 일정 크기 만큼 감쇄한 후 분기하여 상기 제1 DC 결합부 및 상기 제3 DC 결합부로 출력하는 제3 중계기 결합부를 포함하는 중계기 확장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 DC 결합부 및 상기 제2 DC 결합부는,
    상기 제1 부 중계 장치로부터 입력된 상기 순방향 Tx 신호 및 상기 역방향 Rx 신호를 3dB 감쇄하는 감쇄기; 및
    상기 감쇄기에 직렬 결합하며, 상기 감쇄기로부터 출력된 순방향 Tx 신호를 상기 제1 중계기 결합부로 출력하고, 상기 제1 중계기 결합부 및 상기 제3 중계기 결합부 중 어느 하나로부터 입력된 역방향 Rx 신호를 상기 감쇄기의 입력으로 제공하는 1:2 디바이더를 포함하는 중계기 확장 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    제1 중계기 결합부는,
    상기 중계기들 중 어느 하나로부터 입력된 역방향 Rx 신호를 분기하여 상기 제1 DC 결합부, 상기 제2 DC 결합부 및 상기 제3 DC 결합부로 출력하는 중계기 확장 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 중계기 결합부는,
    상기 제1 DC 결합부 내지 상기 제3 DC 결합부 중 어느 하나로부터 입력된 순방향 Tx 신호를 출력하고, 입력된 역방향 Rx 신호를 분기하여 상기 제1 DC 결합부 내지 상기 제3 DC 결합부로 출력하는 3:1 디바이더; 및
    상기 3:1 디바이더로부터 출력된 순방향 Tx 신호를 분기하여 상기 n 개의 중계기로 출력하고, 상기 n 개의 중계기 중 어느 하나로부터 입력된 상기 역방향 Rx 신호를 상기 3:1 디바이더로 출력하는 1:n 디바이더를 포함하는 중계기 확장 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 중계기 결합부 및 상기 제3 중계기 결합부는,
    상기 n 개의 중계기 중 어느 하나로부터 입력된 역방향 Rx 신호를 출력하는 1:n 디바이더;
    상기 1:n 디바이더로부터 출력된 상기 역방향 Rx 신호를 3dB 감쇄하는 감쇄기; 및
    상기 감쇄기로부터 출력된 상기 역방향 Rx 신호를 분기하여 상기 제1 DC 결합부 및 상기 제3 DC 결합부로 출력하는 2:1 디바이더를 포함하는 중계기 확장 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 중계기의 개수 n은 8인 중계기 확장 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    2 개의 단자를 통해 상기 제3 DC 결합부와 상기 제1 중계기 결합부 사이에 결합되는 제1 포트; 및
    2 개의 단자를 통해 상기 제3 DC 결합부와 상기 제2 중계기 결합부 사이에 결합되는 제2 포트를 더 포함하되,
    상기 중계기 확장 장치에 결합된 부 중계 장치의 수가 1 이면, 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트의 양 단자를 각각 개방하여 상기 제3 DC 결합부와 상기 제1 중계기 결합부 및 상기 제2 중계기 결합부와의 연결을 차단할 수 있는 중계기 확장 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 중계기 확장 장치에 결합된 부 중계 장치의 수가 2 이상이면, 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트의 양 단자를 연결하여 상기 제3 DC 결합부와 상기 제1 중계기 결합부 및 상기 제2 중계기 결합부를 연결할 수 있는 중계기 확장 장치.
  9. m 개의 부 중계 장치를 구비한 기지국과 n 개의 중계기 사이에 연결되어 기지국 및 중계기 모두에 다이버시티 기능을 제공하는 중계기 확장 장치에 있어서,
    상기 m 개의 부 중계 장치의 안테나에 설치된 방향성 결합기에 결합하고, 상기 방향성 결합기 중 어느 하나로부터 Tx 신호를 입력 받는 제1 m:1 디바이더;
    상기 m:1 디바이더로부터 출력된 Tx 신호를 분기하여 n개의 중계기로 인가하는 제1 1:n 디바이더;
    상기 중계기 중 어느 하나로부터 Rx 신호를 입력 받는 제2 1:n 디바이더;
    상기 제1 1:n 디바이더로부터 출력된 Rx 신호를 분기하여 상기 m 개의 부 중계 장치의 안테나에 설치된 방향성 결합기에 인가하는 제2 m:1 디바이더;
    상기 중계기 중 어느 하나로부터 Rx 신호를 입력 받는 제3 1:n 디바이더; 및
    상기 제3 1:n 디바이더로부터 출력된 Rx 신호를 분기하여 상기 m 개의 부 중계 장치의 DIV(Diversity) 단에 설치된 방향성 결합기에 인가하는 제3 m:1 디바이더를 포함하는 중계기 확장 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 m은 1 내지 3이고, 상기 n은 1 내지 8인 중계기 확장 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 1:n 디바이더는 상기 중계기 중 어느 하나로부터 Rx 신호를 입력 받아 상기 제1 m:1 디바이더로 출력하고,
    상기 제1 m:1 디바이더는 상기 Rx 신호를 분기하여 상기 m 개의 부 중계 장치의 안테나에 설치된 방향성 결합기에 인가하는 중계기 확장 장치.
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