KR20240092555A - 5th generation repeater and its operating method - Google Patents
5th generation repeater and its operating method Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240092555A KR20240092555A KR1020230130362A KR20230130362A KR20240092555A KR 20240092555 A KR20240092555 A KR 20240092555A KR 1020230130362 A KR1020230130362 A KR 1020230130362A KR 20230130362 A KR20230130362 A KR 20230130362A KR 20240092555 A KR20240092555 A KR 20240092555A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- seesaw
- antenna array
- switch
- mymo
- Prior art date
Links
- 238000011017 operating method Methods 0.000 title 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- URWAJWIAIPFPJE-YFMIWBNJSA-N sisomycin Chemical compound O1C[C@@](O)(C)[C@H](NC)[C@@H](O)[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O[C@@H]2[C@@H](CC=C(CN)O2)N)[C@@H](N)C[C@H]1N URWAJWIAIPFPJE-YFMIWBNJSA-N 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/155—Ground-based stations
- H04B7/15557—Selecting relay station operation mode, e.g. between amplify and forward mode, decode and forward mode or FDD - and TDD mode
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/0413—MIMO systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
- H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
- H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
- H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/155—Ground-based stations
- H04B7/15528—Control of operation parameters of a relay station to exploit the physical medium
- H04B7/1555—Selecting relay station antenna mode, e.g. selecting omnidirectional -, directional beams, selecting polarizations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
본 발명은 5세대 중계 장치의 중계 기술이 개시된다. 본 발명은 5세대 중계장치를 통해 사용자 단말에 대한 중계 서비스를 수행할 때, 서비스 유니트의 실효 등방성 복사전력이 부족하여 사용자 단말에 대한 서비스 디스턴스가 기준치보다 짧을 경우 미리 준비해둔 편파 안테나 어레이를 이용하여 서비스 디스턴스를 증가시키는 서비스 유니트를 포함한다.The present invention discloses relay technology for a 5th generation relay device. In the present invention, when performing a relay service for a user terminal through a 5th generation relay device, if the service distance to the user terminal is shorter than the standard value due to insufficient effective isotropic radiation power of the service unit, a polarized antenna array prepared in advance is used to Includes service units that increase service distance.
Description
본 발명은 5세대 중계 장치의 중계 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서비스 유니트의 실효 등방성 복사전력(EIRP)이 부족하여 사용자 단말에 대한 서비스 디스턴스(Service Distance)가 짧을 경우 안테나 어레이를 증가시켜 서비스 디스턴스를 개선할 수 있도록 한 5세대 중계 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to relay technology for 5th generation relay devices. More specifically, when the effective isotropically radiated power (EIRP) of the service unit is insufficient and the service distance to the user terminal is short, the antenna array is increased to provide service. This relates to a 5th generation repeater that can improve distance and its driving method.
5세대(5G) 이동통신은 최근에 채용된 무선 네트워크 기술이다. 5G 중계 시스템은 높은 데이터 전송율을 달성하기 위하여 초고주파(mmWave) 대역 (예:20~ 60GHz)에서 구현되고 있다. 5G 중계 장치로 무선 네트워크를 구축하는 경우 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실을 완화하고 전파의 전달 거리를 증가시키기 위하여, 빔포밍(beamforming), 다중입출력(MIMO: Multi Input Multi Output), 단일 입출력(SISO: Single Input Single Output), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beamforming) 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 적용되고 있다.Fifth generation (5G) mobile communication is a recently adopted wireless network technology. 5G relay systems are being implemented in ultra-high frequency (mmWave) bands (e.g., 20 to 60 GHz) to achieve high data transmission rates. When building a wireless network with a 5G relay device, beamforming, multiple input multi output (MIMO), and single input/output (MIMO) are used to alleviate the path loss of radio waves in the ultra-high frequency band and increase the transmission distance of radio waves. SISO (Single Input Single Output), array antenna, analog beamforming, and large scale antenna technologies are being applied.
5G 중계 시스템에서 기지국의 전파가 도달하기 어렵거나, 지형지물로 인하여 전파가 차단되는 지역 등에 대해서는 통화품질을 개선하고 커버리를 확장하기 위하여 중계 장치를 사용한다. 특히, 인빌딩 중계기의 경우 도너 유니트(DU : Donor Unit)와 리모트 유니트(RU : Remote Unit)가 전송 선로를 통해 서로 연결되는데, 전송 선로로써 광/동축/UTP(Unshielded Twisted Pair) 등이 사용될 수 있다.In the 5G relay system, relay devices are used to improve call quality and expand coverage in areas where radio waves from the base station are difficult to reach or where radio waves are blocked due to terrain. In particular, in the case of an in-building repeater, the donor unit (DU: Donor Unit) and the remote unit (RU: Remote Unit) are connected to each other through a transmission line, and optical/coaxial/UTP (Unshielded Twisted Pair), etc. can be used as the transmission line. there is.
도 1은 종래 기술에 따른 5세대 중계 장치의 블록도이다.Figure 1 is a block diagram of a 5th generation repeater device according to the prior art.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 5세대 중계 장치는 도너 유니트(DU : Donor Unit)(10), 광선로(20), 서비스 유니트(SU: Service Unit)(30) 및 사용자 단말(UE: User Equipment)(40)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the 5th generation relay device according to the prior art includes a donor unit (DU) (10), an optical line (20), a service unit (SU) (30), and a user terminal (UE: User Equipment) (40).
도너 유니트(10)는 기지국으로부터 수신되는 고주파(RF) 대역의 중계신호를 광신호로 변환하여 광선로(20)를 통해 서비스 유니트(30)에 전송한다.The
서비스 유니트(30)는 광선로(20)를 통해 상기 도너 유니트(10)로부터 수신한 중계신호를 사용자 단말(40)에 초고주파(mmWave)로 전송하기 위하여, 2×2 편파안테나 어레이를 통해 SISO 빔을 형성하고, 또 다른 2×2 편파안테나 어레이를 통해 MIMO 빔을 형성한다. The
그런데, 서비스 유니트(30)에서 사용자 단말(40)에 전송되는 초고주파(mmWave) 특성상 5G 신호가 목표 거리만큼 충분히 전송되지 않아 서비스 커버리지(Service Coverage)가 매우 제한적이다. 더욱이, 서비스 유니트(30)와 사용자 단말(40)의 사이에 통신 장애물(50)이 존재하는 경우 반사 물질에 대한 낮은 투과율로 인하여 신호 세기가 감소된다. However, due to the ultra-high frequency (mmWave) characteristics transmitted from the
이와 같은 이유로 인하여 종래 기술에 따른 5세대 중계 장치를 이용하는 경우 서비스 거리(Service Distance)가 충분히 확보되지 않고, 이로 인하여 중계 서비스 품질이 저하되는 문제점이 있다. For this reason, when using a 5th generation relay device according to the prior art, the service distance is not sufficiently secured, which causes a problem in that the quality of relay service deteriorates.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 5세대 중계장치를 통해 사용자 단말에 대한 중계 서비스를 수행할 때, 서비스 유니트의 실효 등방성 복사전력이 부족하여 사용자 단말에 대한 서비스 디스턴스가 기준치보다 짧을 경우 미리 준비해둔 편파 안테나 어레이를 이용하여 서비스 디스턴스를 증가시킬 수 있도록 한 5세대 중계 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는데 있다. The problem that the present invention aims to solve is that when performing a relay service for a user terminal through a 5th generation relay device, if the service distance to the user terminal is shorter than the standard value due to a lack of effective isotropic radiated power of the service unit, the previously prepared polarization The aim is to provide a 5th generation relay device and its driving method that can increase service distance using an antenna array.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 5세대 중계 장치는, 기지국으로부터 수신되는 고주파 대역의 중계신호를 수신하는 도너 유니트; 및 상기 중계신호를 사용자 단말에 초고주파의 시소신호 또는 마이모신호로 전송하기 위하여, 시소 빔이나 마이모 빔을 형성하는 서비스 유니트;를 포함하되, 상기 서비스 유니트는 상기 시소신호 또는 마이모신호를 미리 설계된 각도로 각기 편파시키는 제1 내지 3편파 안테나 어레이; 상기 시소신호를 두 개의 경로로 분배하여 출력하는 분배기; 상기 분배기의 일측 경로로 출력되는 시소신호를 빔포밍 처리하여 상기 제1 편파 안테나 어레이에 공급하는 제1빔포머; 상기 분배기의 타측 경로로 출력되는 시소신호와 별도의 경로를 통해 입력되는 상기 마이모신호를 스위칭하는 스위치; 상기 스위치를 통해 출력되는 마이모신호 또는 시소신호를 빔포밍 처리하는 제2빔포머; 및 상기 제2빔포머로부터 입력되는 마이모신호 또는 시소신호를 스위칭하여 상기 제2편파 안테나 어레이 또는 제3편파 안테나 어레이에 선택적으로 공급하는 스위치부;를 포함한다.A 5th generation relay device according to the present invention for achieving the above object includes a donor unit that receives a relay signal in a high frequency band received from a base station; And a service unit that forms a seesaw beam or MyMo beam in order to transmit the relay signal to the user terminal as an ultra-high frequency seesaw signal or MyMo signal. first to third polarized antenna arrays each polarized at an angle; a divider that distributes the seesaw signal into two paths and outputs them; a first beamformer that beamforms a seesaw signal output through one path of the distributor and supplies the beamforming signal to the first polarized antenna array; A switch for switching the seesaw signal output to the other path of the distributor and the MyMo signal input through a separate path; A second beamformer that beamforms the MyMo signal or seesaw signal output through the switch; And a switch unit for switching the MIMO signal or seesaw signal input from the second beamformer and selectively supplying it to the second polarization antenna array or the third polarization antenna array.
또한, 상기 제1편파 안테나 어레이 및 제2편파 안테나 어레이는 상기 시소신호를 -45도 편파시켜 전송하고, 상기 제3편파 안테나 어레이는 상기 마이모신호를 +45도 편파시켜 전송하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first polarization antenna array and the second polarization antenna array transmit the seesaw signal by polarizing it by -45 degrees, and the third polarization antenna array polarizes the Mymo signal by +45 degrees and transmits it. .
또한, 상기 제1 내지 3 편파 안테나 어레이는 패치가 2×2 형태로 배열된 것을 특징으로 한다.In addition, the first to third polarized antenna arrays are characterized in that patches are arranged in a 2×2 shape.
또한, 상기 스위치 및 스위치부의 스위칭 동작모드는 상기 서비스 유니트 내부의 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.In addition, the switching operation mode of the switch and the switch unit is characterized in that it is controlled by a control unit inside the service unit.
또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말로부터 수신되는 신호의 세기를 바탕으로 상기 스위치 및 스위치부의 스위칭 동작모드를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit is characterized in that it controls the switching operation mode of the switch and the switch unit based on the strength of the signal received from the user terminal.
또한, 상기 스위치 및 스위치부의 스위칭 동작 모드는 관리자에 의해 수동으로 설정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the switching operation mode of the switch and the switch unit is characterized in that it is manually set by the administrator.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 5세대 중계 장치의 구동방법은, 기지국으로부터 수신되는 고주파 대역의 중계신호를 수신하는 도너 유니트; 상기 중계신호를 사용자 단말에 초고주파의 시소신호 또는 마이모신호로 전송하기 위하여, 시소 빔이나 마이모 빔을 형성하는 서비스 유니트; 및 상기 시소신호 또는 마이모신호를 미리 설계된 각도로 각기 편파시키는 제1 내지 3편파 안테나 어레이;를 구비하여 상기 중계신호를 중계하는 5세대 중계 장치의 구동 방법에 있어서, 분배기가 상기 시소신호를 두 개의 경로로 분배하여 출력하는 단계; 제1빔포머가 상기 분배기의 일측 경로로 출력되는 시소신호를 빔포밍 처리하여 상기 제1 편파 안테나 어레이에 공급하는 단계; 스위치가 상기 분배기의 타측 경로로 출력되는 시소신호와 별도의 경로를 통해 입력되는 상기 마이모신호를 스위칭하는 단계; 제2빔포머가 상기 스위치를 통해 출력되는 마이모신호 또는 시소신호를 빔포밍 처리하는 단계; 및 스위치부가 상기 제2빔포머로부터 입력되는 마이모신호 또는 시소신호를 스위칭하여 상기 제2편파 안테나 어레이 또는 제3편파 안테나 어레이에 선택적으로 공급하는 단계;를 포함한다.A method of driving a 5th generation relay device according to the present invention to achieve the above object includes a donor unit that receives a relay signal in a high frequency band received from a base station; A service unit that forms a seesaw beam or MyMo beam to transmit the relay signal to the user terminal as an ultra-high frequency seesaw signal or MyMo signal; and first to third polarized antenna arrays that respectively polarize the seesaw signal or myo signal at a predesigned angle. In the method of driving a 5th generation relay device that relays the relay signal, a distributor divides the seesaw signal into two Distributing and outputting through paths; A first beamformer beamforming a seesaw signal output from one path of the distributor and supplying the beamforming signal to the first polarization antenna array; A switch switching the seesaw signal output to the other path of the distributor and the MyMo signal input through a separate path; A second beamformer performing beamforming processing on the MyMo signal or seesaw signal output through the switch; And a switch unit switching the MyMo signal or seesaw signal input from the second beamformer and selectively supplying it to the second polarization antenna array or the third polarization antenna array.
본 발명에 따른 5세대 중계장치 및 그의 구동방법은 사용자 단말에 대한 중계 서비스를 수행할 때, 평상시에는 시소빔과 마이모빔을 형성하여 중계서비스를 수행하고, 서비스 유니트의 실효 등방성 복사전력이 부족하여 사용자 단말에 대한 서비스 디스턴스가 기준치보다 짧을 경우 미리 준비해둔 편파 안테나 어레이를 이용하여 서비스 디스턴스를 증가시킴으로써, 통신 장애물 등의 영향을 받지 않고 항상 고품질의 중계 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.The 5th generation relay device and its driving method according to the present invention perform relay services by forming seesaw beams and mymo beams in normal times when performing relay services for user terminals, and when the effective isotropic radiated power of the service unit is insufficient, If the service distance to the user terminal is shorter than the standard value, the service distance is increased using a pre-prepared polarized antenna array, which has the effect of always providing high-quality relay service without being affected by communication obstacles.
도 1은 종래 기술에 따른 5세대 중계 장치의 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 5세대 중계 장치의 전체 블록도이다.
계 서비스하는 것을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 5세대 중계 장치에서 서비스 유니트의 상세 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 5세대 중계 장치의 구동 방법에 대한 순서도이다.Figure 1 is a block diagram of a 5th generation repeater device according to the prior art.
Figures 2a and 2b are overall block diagrams of the 5th generation repeater device according to the present invention.
This is a block diagram showing system services.
Figure 3 is a detailed block diagram of a service unit in a 5th generation relay device according to the present invention.
Figure 4 is a flowchart of a method of driving a 5th generation repeater device according to the present invention.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. First, it should be noted that when adding reference numerals to components in each drawing, the same components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present invention, if a detailed description of a related known configuration or function is determined to be obvious to those skilled in the art or may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 2a는 본 발명에 따른 5세대 중계 장치의 서비스 유니트에서 SISO 빔과 MIMO 빔을 형성하여 중계 서비스하는 것을 나타낸 블록도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 서비스 유니트에서 SISO 빔을 두 배로 형성하여 중계 서비스하는 것을 나타낸 블록도이다.Figure 2a is a block diagram showing relay service by forming a SISO beam and a MIMO beam in the service unit of the 5th generation relay device according to the present invention, and Figure 2b is a relay service by forming a SISO beam twice in the service unit according to the present invention. This is a block diagram showing service.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 5세대 중계 장치는 도너 유니트(DU : Donor Unit)(110), 광선로(120), 서비스 유니트(SU: Service Unit)(30) 및 사용자 단말(UE: User Equipment)(40)을 포함한다.Referring to FIGS. 2A and 2B, the 5th generation relay device according to the present invention includes a donor unit (DU) 110, an
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 5세대 중계 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation of the 5th generation relay device according to the present invention configured as described above will be described as follows.
도너 유니트(110)는 기지국으로부터 수신되는 고주파(RF) 대역의 중계신호를 광신호로 변환하여 광선로(120)를 통해 서비스 유니트(130)에 전송한다.The
서비스 유니트(130)는 광선로(120)를 통해 상기 도너 유니트(110)로부터 수신한 중계신호를 사용자 단말(140)에 초고주파(mmWave)로 전송하기 위하여, 노멀 모드에서 도 2a에서와 같이 2×2 편파 안테나 어레이를 통해 시소 빔(SISO Beam)을 형성하고, 또 다른 2×2 편파 안테나 어레이를 통해서는 마이모 빔(MIMO Beam)을 형성한다. In order to transmit the relay signal received from the
그런데, 상기 서비스 유니트(130)의 실효 등방성 복사전력(EIRP)이 부족하여 사용자 단말(140)에 대한 서비스 디스턴스(Service Distance)가 목표치보다 짧을 경우에는 2×2 편파 안테나 어레이를 통해 시소 빔을 형성하고, 또 다른 2×2 편파 안테나 어레이를 통해서도 시소 빔을 형성한다. However, if the effective isotropically radiated power (EIRP) of the
이에 따라 시소 빔의 세기가 도 2b에서와 같이 도 2a에 비하여 두 배로 증가된다. 이로 인하여, 서비스 유니트(130)와 사용자 단말(140) 간에 통신 장애물이 존재하는 경우에도 원활한 중계가 가능하게 된다. Accordingly, the intensity of the seesaw beam is doubled compared to FIG. 2A as shown in FIG. 2B. Due to this, smooth relay is possible even when a communication obstacle exists between the
도 3은 본 발명에 따른 5세대 중계장치의 서비스 유니트에서 통신 장애불의 여부에 따라 시소 빔(SISO Beam)과 마이모 빔(MIMO Beam)을 선택적으로 형성하기 위한 블록도이다. Figure 3 is a block diagram for selectively forming a SISO beam and a MIMO beam depending on whether or not there is a communication failure in the service unit of the 5th generation repeater according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 5세대 중계장치의 서비스 유니트는 제1 내지 3 편파안테나 어레이(131A-131C), 분배기(Divider)(132), 제1빔포머(133), 스위치(134), 제2빔포머(135) 및 스위치부(136)를 포함한다.Referring to Figure 3, the service unit of the 5th generation repeater according to the present invention includes first to third polarization antenna arrays (131A-131C), divider (132), first beamformer (133), and switch (134). ), a
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 서비스 유니트의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the service unit according to the present invention configured as described above will be described in detail as follows.
서비스 유니트(130)에 제1 내지 3 편파안테나 어레이(131A-131C)가 배치되는데, 이들은 시소 빔(SISO Beam)을 형성하거나 마이모 빔(MIMO Beam)을 형성하는 용도로 사용될 수 있다.The first to third
예를 들어, 제1편파 안테나 어레이(131A)는 편파 각도가 -45도인 편파안테나 어레이로써 시소 빔(SISO Beam)을 형성하는 편파안테나 어레인 것을 예로 한다. 제2편파 안테나 어레이는(131B)는 편파 각도가 -45도인 편파안테나 어레이로써 시소 빔(SISO Beam)을 형성하는 편파안테나 어레인 것을 예로 한다. 제3편파 안테나 어레이(131C)는 편파 각도가 +45도인 편파안테나 어레이로써 마이모 빔(MIMO Beam)을 형성하는 편파안테나 어레인 것을 예로 한다.For example, the first
상기 제1 내지 3 편파 안테나 어레이(131A-131C)의 편파 각도는 상기의 각도로 고정되는 것이 아니라 ±45도 또는 ±90도 중에서 어느 하나의 편파 각도가 될 수 있다. 상기 제1 내지 3 편파 안테나 어레이(131A-131C)는 패치가 수평, 수직 방향으로 2×2 형태로 배열된 것을 예로 하여 설명한다.The polarization angle of the first to third
평상시 즉, 서비스 유니트(130)와 사용자 단말(140) 간에 통신 장애물이 존재하지 않는 경우, 서비스 유니트(130)는 도 2a에서와 같이 시소 빔(SISO Beam)과 마이모 빔(MIMO Beam)을 형성한다.Normally, that is, when there is no communication obstacle between the
이때, 초고주파의 시소신호(mmWave_SISO)는 분배기(132)를 통해 제1빔포머(133)에 공급된다. 제1빔포머(133)는 수신된 시소신호를 빔포밍 처리하여 제1편파 안테나 어레이(131A)에 출력한다. 즉, 제1빔포머(133)는 수신된 시소신호에 대하여 집속하고자 하는 위치에 따라 각 변환자별로 가변 시간 지연을 보상하고 합성된 형태로 처리하여 제1편파 안테나 어레이(131A)에 출력한다.At this time, the ultra-high frequency seesaw signal (mmWave_SISO) is supplied to the
이와 함께, 초고주파의 마이모신호(mmWave_MIMO)는 스위치(134)를 통해 제2빔포머(135)에 공급된다. 제2빔포머(133)는 수신된 마이모신호(mmWave_MIMO)를 빔포밍 처리한다. 즉, 제2빔포머(133)는 수신된 마이모신호(mmWave_MIMO)에 대하여 집속하고자 하는 위치에 따라 각 변환자별로 가변 시간 지연을 보상하고 합성된 형태로 처리한다. 상기와 같이 처리된 신호는 스위치부(136)의 스위치(SW1-SW4)를 통해 제2편파 안테나 어레이(131B)에 출력한다.In addition, the ultra-high frequency MIMO signal (mmWave_MIMO) is supplied to the
따라서, 상기 제1편파 안테나 어레이(131A)와 제2편파 안테나 어레이(131B)에 의하여 도 2a에서와 같이 시소 빔(SISO Beam)과 마이모 빔(MIMO Beam)이 형성된다.Accordingly, a SISO beam and a MIMO beam are formed by the first
한편, 서비스 유니트(130)와 사용자 단말(140) 간에 통신 장애물이 존재하는 경우, 서비스 유니트(130)는 도 2b에서와 같이 시소 빔(SISO Beam)의 세기를 평상시에 비하여 두 배 정도로 크게 형성한다. 이때, 서비스 유니트(130)는 마이모 빔(MIMO Beam)을 형성하지 않는다. Meanwhile, when a communication obstacle exists between the
이때, 시소신호(mmWave_SISO)는 상기와 같이 분배기(132)를 통해 두 개의 경로로 분배되어 그 중에서 하나가 제1빔포머(133)에 공급된다. 제1빔포머(133)는 수신된 시소신호에 대하여 집속하고자 하는 위치에 따라 각 변환자별로 가변 시간 지연을 보상하고 합성된 형태로 처리하여 제1편파 안테나 어레이(131A)에 출력한다.At this time, the seesaw signal (mmWave_SISO) is distributed into two paths through the
이때, 상기 분배기(132)를 통해 두 개의 경로로 분배된 시소신호(mmWave_SISO) 중에서 다른 하나는 상기 스위치(134)를 통해 상기 제2빔포머(135)에 공급된다. 제2빔포머(133)는 수신된 시소신호(mmWave_SISO)에 대하여 집속하고자 하는 위치에 따라 각 변환자별로 가변 시간 지연을 보상하고 합성된 형태로 처리한다. 상기와 같이 처리된 신호는 스위치부(136)의 스위치(SW1-SW4)를 통해 제3편파 안테나 어레이(131C)에 출력한다.At this time, among the seesaw signals (mmWave_SISO) distributed into two paths through the
따라서, 상기 제1편파 안테나 어레이(131A)와 제3편파 안테나 어레이(131C)에 의하여 도 2b에서와 같이 세기가 도 2a에 비하여 두 배 정도로 커진 시소 빔(SISO Beam)이 형성된다.Accordingly, as shown in FIG. 2B, a seesaw beam whose intensity is about twice as large as that of FIG. 2A is formed by the first
이에 따라, 상기와 같이 서비스 유니트(130)와 사용자 단말(140) 간에 통신 장애물이 존재하더라도 이들간의 통신이 원활하게 이루어진다.Accordingly, even if a communication obstacle exists between the
상기 설명에서와 같이 서비스 유니트(130)가 사용자 단말(140)과의 사이에 통신 장애물이 존재하는지의 여부를 확인하여 상기와 같이 스위치(134)와 스위치부(136)의 스위칭 동작모드를 제어하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있다. As described above, the
예를 들어, 서비스 유니트(130)의 제어부(도면에 미도시)가 사용자 단말(140)로부터 수신되는 신호를 분석하여 신호의 세기가 일정치 이상인 것으로 판명된 경우 도 2a와 같이 시소 빔(SISO Beam)과 마이모 빔(MIMO Beam)이 형성되도록 상기 스위치(134)와 스위치부(136)의 스위칭 동작모드를 제어할 수 있다. 그리고, 상기 제어부가 사용자 단말(140)로부터 수신되는 신호를 분석하여 신호의 세기가 일정치 이하인 것으로 판명된 경우에는 도 2b와 같이 시소 빔(SISO Beam)의 세기가 두 배로 형성되도록 상기 스위치(134)와 스위치부(136)의 스위칭 동작모드를 제어할 수 있다.For example, if the control unit (not shown in the figure) of the
다른 예로써, 중계장치 관리자가 주변의 중계환경에 대한 정보를 바탕으로 상기와 같이 스위칭되도록 스위칭 동작모드를 설정할 수 있다. As another example, a relay device manager may set the switching operation mode to switch as described above based on information about the surrounding relay environment.
상기 설명에서는 서비스 유니트(130)와 사용자 단말(140) 간에 통신 장애물이 존재하는 경우, 마이모 빔(MIMO Beam)을 생략하고 시소 빔(SISO Beam)의 세기가 두 배로 형성되도록 하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니다. In the above description, when there is a communication obstacle between the
다른 예로써, 상기와 같이 서비스 유니트(130)와 사용자 단말(140) 간에 통신 장애물이 존재하는 경우, 시소 빔(SISO Beam)을 생략하고 마이모 빔(MIMO Beam)의 세기가 두 배로 형성되도록 할 수 있다. As another example, if a communication obstacle exists between the
한편, 도 4는 본 발명에 따른 5세대 중계 장치의 구동 방법에 대한 순서도이다.Meanwhile, Figure 4 is a flowchart of a method of driving a 5th generation relay device according to the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 5세대 중계 장치의 구동 방법은 시소신호를 분배하는 단계(S1), 분배된 시소신호를 빔포밍하는 단계(S2), 시소신호와 마이모신호 스위칭하는 단계(S3), 스위칭된 시소신호 또는 마이모신호를 빔포밍하는 단계(S4) 및 빔포밍된 시소신호 또는 마이모신호를 스위칭하는 단계(S5)를 포함한다. 이와 같은 본 발명의 5세대 중계 장치의 구동 방법을 도 2a, 도 2b 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 4, the method of driving a 5th generation relay device according to the present invention includes the steps of distributing a seesaw signal (S1), beamforming the distributed seesaw signal (S2), and switching the seesaw signal and the MyMo signal. (S3), a step of beamforming the switched seesaw signal or MyMo signal (S4), and a step of switching the beamformed seesaw signal or MyMo signal (S5). The driving method of the 5th generation relay device of the present invention will be described with reference to FIGS. 2A, 2B, and 3 as follows.
시소신호 분배 단계(S1)에서, 분배기(132)는 시소신호(mmWave_SISO)를 두 개의 경로로 분배하여 출력한다.In the seesaw signal distribution step (S1), the
시소신호 빔포밍 단계(S2)에서, 제1빔포머(133)가 상기 분배기(132)의 일측 경로로 출력되는 시소신호(mmWave_SISO)를 빔포밍 처리하여 제1 편파 안테나 어레이(131A)에 공급한다.In the seesaw signal beamforming step (S2), the
시소신호/마이모신호 스위칭 단계(S3)에서, 스위치(134)가 상기 분배기(132의 타측 경로로 출력되는 시소신호(mmWave_SISO)와 별도의 경로를 통해 입력되는 마이모신호(mmWave_MIMO)를 스위칭한다.In the seesaw signal/MIMO signal switching step (S3), the
마이모신호/시소신호 빔포밍 단계(S4)에서, 제2빔포머(135)가 상기 스위치(134)를 통해 출력되는 마이모신호(mmWave_MIMO) 또는 시소신호(mmWave_SISO)를 빔포밍 처리한다. In the MIMO signal/seesaw signal beamforming step (S4), the
빔포밍된 신호 스위칭 단계(S5)에서, 스위치부(136)는 상기 제2빔포머(135)로부터 입력되는 빔포밍 처리된 마이모신호 또는 시소신호를 스위칭하여 제2편파 안테나 어레이(131B) 또는 제3편파 안테나 어레이(131C)에 선택적으로 공급한다.In the beamformed signal switching step (S5), the
상기 각 단계(S1-S5)는 특정 순서로 수행되는 것이 아니라, 중계에 적절한 순서로 수행될 수 있다. Each of the above steps (S1-S5) is not performed in a specific order, but may be performed in an order appropriate for relaying.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 이탈함없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. Although the preferred embodiments have been described and illustrated above to illustrate the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described, and does not depart from the scope of the technical idea. Those skilled in the art will appreciate that many changes and modifications are possible to the present invention. Accordingly, all such appropriate changes, modifications and equivalents shall be considered to fall within the scope of the present invention.
110 : 도너 유니트
120 : 광선로
130 : 서비스 유니트
131A-131C : 제1 내지 3 편파안테나 어레이
132 : 분배기
133 : 제1빔포머
134 : 스위치
135 : 제2빔포머
136 : 스위치부
140 : 사용자 단말110: donor unit 120: optical path
130:
132: Distributor 133: First beamformer
134: switch 135: second beamformer
136: switch unit 140: user terminal
Claims (7)
상기 중계신호를 사용자 단말에 초고주파의 시소신호 또는 마이모신호로 전송하기 위하여, 시소 빔이나 마이모 빔을 형성하는 서비스 유니트;를 포함하되,
상기 서비스 유니트는
상기 시소신호 또는 마이모신호를 미리 설계된 각도로 각기 편파시키는 제1 내지 3편파 안테나 어레이;
상기 시소신호를 두 개의 경로로 분배하여 출력하는 분배기;
상기 분배기의 일측 경로로 출력되는 시소신호를 빔포밍 처리하여 상기 제1 편파 안테나 어레이에 공급하는 제1빔포머;
상기 분배기의 타측 경로로 출력되는 시소신호와 별도의 경로를 통해 입력되는 상기 마이모신호를 스위칭하는 스위치;
상기 스위치를 통해 출력되는 마이모신호 또는 시소신호를 빔포밍 처리하는 제2빔포머; 및
상기 제2빔포머로부터 입력되는 마이모신호 또는 시소신호를 스위칭하여 상기 제2편파 안테나 어레이 또는 제3편파 안테나 어레이에 선택적으로 공급하는 스위치부;를 포함하는 5세대 중계 장치.A donor unit that receives a relay signal in a high frequency band received from a base station; and
In order to transmit the relay signal to the user terminal as an ultra-high frequency seesaw signal or MyMo signal, a service unit that forms a Seesaw beam or MyMo beam;
The service unit is
First to third polarization antenna arrays that respectively polarize the seesaw signal or myo signal at a pre-designed angle;
a divider that distributes the seesaw signal into two paths and outputs them;
a first beamformer that beamforms a seesaw signal output through one path of the distributor and supplies the beamforming signal to the first polarized antenna array;
A switch for switching the seesaw signal output to the other path of the distributor and the MyMo signal input through a separate path;
A second beamformer that beamforms the MyMo signal or seesaw signal output through the switch; and
A 5th generation relay device comprising a switch unit that switches the MIMO signal or seesaw signal input from the second beamformer and selectively supplies it to the second polarized antenna array or the third polarized antenna array.
상기 제1편파 안테나 어레이 및 제2편파 안테나 어레이는 상기 시소신호를 -45도 편파시켜 전송하고,
상기 제3편파 안테나 어레이는 상기 마이모신호를 +45도 편파시켜 전송하는 것을 특징으로 하는 5세대 중계 장치.According to paragraph 1,
The first polarization antenna array and the second polarization antenna array transmit the seesaw signal by polarizing it by -45 degrees,
The third polarization antenna array is a 5th generation relay device, characterized in that the MIMO signal is polarized by +45 degrees and transmitted.
상기 제1 내지 3 편파 안테나 어레이는
패치가 2×2 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 5세대 중계 장치.According to paragraph 1,
The first to third polarized antenna arrays are
A 5th generation relay device characterized by patches arranged in a 2×2 shape.
상기 스위치 및 스위치부의 스위칭 동작모드는
상기 서비스 유니트 내부의 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 5세대 중계 장치.According to paragraph 1,
The switching operation mode of the switch and the switch unit is
A 5th generation relay device, characterized in that controlled by a control unit inside the service unit.
상기 제어부는
상기 사용자 단말로부터 수신되는 신호의 세기를 바탕으로 상기 스위치 및 스위치부의 스위칭 동작모드를 제어하는 것을 특징으로 하는 5세대 중계 장치.According to paragraph 4,
The control unit
A 5th generation relay device characterized in that the switching operation mode of the switch and the switch unit is controlled based on the strength of the signal received from the user terminal.
상기 스위치 및 스위치부의 스위칭 동작 모드는
관리자에 의해 수동으로 설정되는 것을 특징으로 하는 5세대 중계 장치.According to paragraph 1,
The switching operation mode of the switch and the switch unit is
A 5th generation relay device characterized in that it is manually set by an administrator.
분배기가 상기 시소신호를 두 개의 경로로 분배하여 출력하는 단계;
제1빔포머가 상기 분배기의 일측 경로로 출력되는 시소신호를 빔포밍 처리하여 상기 제1 편파 안테나 어레이에 공급하는 단계;
스위치가 상기 분배기의 타측 경로로 출력되는 시소신호와 별도의 경로를 통해 입력되는 상기 마이모신호를 스위칭하는 단계;
제2빔포머가 상기 스위치를 통해 출력되는 마이모신호 또는 시소신호를 빔포밍 처리하는 단계; 및
스위치부가 상기 제2빔포머로부터 입력되는 마이모신호 또는 시소신호를 스위칭하여 상기 제2편파 안테나 어레이 또는 제3편파 안테나 어레이에 선택적으로 공급하는 단계;를 포함하는 5세대 중계 장치의 구동 방법.A donor unit that receives a relay signal in a high frequency band received from a base station; A service unit that forms a seesaw beam or MyMo beam to transmit the relay signal to the user terminal as an ultra-high frequency seesaw signal or MyMo signal; And first to third polarized antenna arrays that respectively polarize the seesaw signal or myo signal at a pre-designed angle. In the method of driving a 5th generation relay device that relays the relay signal,
A distributor distributing and outputting the seesaw signal into two paths;
A first beamformer beamforming a seesaw signal output through one path of the distributor and supplying the beamforming signal to the first polarization antenna array;
A switch switching the seesaw signal output to the other path of the distributor and the MyMo signal input through a separate path;
A second beamformer beamforming the mymo signal or seesaw signal output through the switch; and
A method of driving a 5th generation relay device comprising a step of switching the mymo signal or seesaw signal input from the second beamformer and selectively supplying it to the second polarization antenna array or the third polarization antenna array.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20220175032 | 2022-12-14 | ||
KR1020220175032 | 2022-12-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240092555A true KR20240092555A (en) | 2024-06-24 |
Family
ID=91711758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020230130362A KR20240092555A (en) | 2022-12-14 | 2023-09-27 | 5th generation repeater and its operating method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20240092555A (en) |
-
2023
- 2023-09-27 KR KR1020230130362A patent/KR20240092555A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7511666B2 (en) | Shared phased array cluster beamformer | |
US6351237B1 (en) | Polarization and angular diversity among antenna beams | |
US7180447B1 (en) | Shared phased array beamformer | |
CA2866294C (en) | Antenna system | |
US8817672B2 (en) | Half-duplex phased array antenna system | |
EP2122757B1 (en) | Antenna system | |
KR101772206B1 (en) | The beamforming capability improved butler matrix using switch network | |
US11189911B2 (en) | Compact combiner for phased-array antenna beamformer | |
US11916631B2 (en) | Multi-beam phased array antenna with disjoint sets of subarrays | |
CN109509980B (en) | Hybrid multi-beam antenna | |
WO2015067152A1 (en) | Antenna system, antenna, and base station | |
CN117256110A (en) | Techniques for switching between beamforming systems and modes of operation of satellites | |
US9407008B2 (en) | Multi-beam multi-radio antenna | |
KR20230149782A (en) | Radio transmission and reception apparatus and beam forming method threrof | |
CN109150208B (en) | Device for enhancing space-to-air coverage capability of mobile communication base station | |
CN111224701A (en) | Beam forming device, method, device and equipment for controlling beam forming | |
US20220311130A1 (en) | Antenna feed networks and related antennas and methods | |
KR20240092555A (en) | 5th generation repeater and its operating method | |
KR101971781B1 (en) | Method and apparatus for transmitting signals based on coupling antenna for in-band full-duplex in the wireless communication system | |
KR102593249B1 (en) | Radio transmission and reception apparatus and beam forming method threrof | |
CN114270712B (en) | Time division duplex antenna device | |
JP6476770B2 (en) | Base station equipment | |
CN109273869A (en) | A kind of antenna system and mobile terminal |