KR101365705B1 - 스마트폰을 이용한 중계기 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 중계기 제어 시스템은, 이동단말들의 신호 레벨을 검출하고 검출된 레벨에 따라 중계기 역방향 신호의 출력레벨을 제어하는 중계기와, 상기 중계기에 접속하여, 구성장치들의 동작을 제어하고 운영상태를 조회하는 이동단말기를 포함하여 구성한다.
본 발명에 따른 중계기 제어 시스템은 이동단말기 측으로부터 높은 출력의 신호가 과다하게 입력될 때, 역방향 신호 송신부측 신호의 출력레벨을 제한함으로써, 중계기의 오작동을 방지하고 안정적 운영이 가능하도록 하였다. 또한, 평상시, 주기적으로 이동단말들로부터 수신되는 신호 레벨을 검출하고 검출된 신호 레벨이 낮아서 감지되지 않는 경우, 순방향과 역방향의 종단 앰프(AMP) 출력을 기준치 이하로 낮춰 설정함으로써 전력 절감 효과를 기대할 수 있으며, 중계기 함체 내부의 온도를 낮게 유지함으로써 열에 민감한 소자들의 오작동을 줄여 중계기의 수명 연장을 기대할 수 있게 되었다. 또한, 본 발명은 GUI(Graphic User Interface)를 통해 중계기를 제어하고 모니터하는 스마트폰 어플(application)을 개발함으로써, 휴대가 간편하고 보다 편리하게 중계기를 제어하는 중계기 제어 시스템을 구현하였다.

Description

스마트폰을 이용한 중계기 제어 시스템 {REPEATER CONTROL SYSTEM BY USING SMARTPHONE}

본 발명은 중계기 제어 시스템에 관한 것으로 특히, 스마트폰을 이용하여 중계기의 역방향과 순방향의 출력레벨을 제어하는 중계기 제어 시스템에 관한 것이다.

통신 네트워크에서, 중계기는 일반적으로, 전자기 또는 광학 전송매체 상에서 신호를 수신하고, 증폭하여 매체의 다음 구간으로 재전송시키는 장치이다. 중계기는 전자기장 확산이나 케이블 손실로 인한 신호감쇠를 극복하므로, 여러 대의 중계기들을 써서 신호를 먼 거리까지 연장하는 것이 가능하다.

또한, 중계기는 근거리통신망 내에서 세그먼트들을 서로 연결하는데 사용되며, 유무선 광역통신망 전송을 증폭하고 연장하는 데에도 사용된다.

이러한, 중계기는 기지국이나 신호를 전송하는 서버로부터 신호를 수신하여 거리가 먼 다른 기지국이나 가입자 단말기로 신호를 전송해 줄 수 있으나, 예기치 못 한 경우를 통하여 기기가 열화되는 경우가 있다.

즉, 중계기는 중계기 모듈, 주변장치 또는 환경 등의 영향에 의해 운영자가 원하는 출력을 낼 수 없는 경우 등의 열화현상이 일어날 수 있는데, 이러한 열화현상을 빠르게 조치하지 않으면 중계기의 오작동으로 인해 기지국이나 서버에서 신호를 전송하여도 수신단에서 신호를 수신하지 못하기 때문에, 중계기의 안정적인 운용이 어렵다. 그리고, 중계기 단에서의 이러한 열화현상으로 인해 많은 전력이 낭비될 수 있다.

본 발명의 목적은, 역방향 신호 송신단에 자동 레벨제어(ALC: Auto Level Control) 기기를 추가하여, 역방향 종단 앰프(AMP)의 출력레벨을 제한하는 중계기 제어 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 자동 레벨제어(ALC) 기기를 이용하여, 주기적으로 이동단말측 신호레벨을 측정하고 역방향과 순방향의 종단 앰프(AMP) 출력을 제어하는 중계기 제어 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 스마트폰 화면의 GUI(Graphic User Interface)를 통해 중계기를 제어하고 모니터하는 중계기 제어 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 부가적인 특성 및 이점들은 아래의 설명에 기재될 것이며, 부분적으로는 상기 설명에 의해 명백해지거나 본 발명의 실행을 통해 숙지될 것이다. 본 발명의 목표 및 다른 이점들은 특히 아래 기재된 설명 및 부가된 도면뿐만 아니라 청구항에서 지적한 구조에 의해 구현될 것이다.

본 발명에 따른 중계기 제어 시스템은 이동단말기(100) 측으로부터 높은 출력의 신호가 과다하게 입력될 때, 역방향 신호 송신부(264)측 신호의 출력레벨을 제한함으로써, 중계기의 오작동을 방지하고 안정적 운영이 가능하도록 하였다.

또한, 평상시, 주기적으로 이동단말들로부터 수신되는 신호 레벨을 검출하고 검출된 신호 레벨이 낮아서 감지되지 않는 경우, 순방향과 역방향의 종단 앰프(AMP) 출력을 기준치 이하로 낮춰 설정함으로써 전력 절감 효과를 기대할 수 있으며, 중계기(200) 함체 내부의 온도를 낮게 유지함으로써 열에 민감한 소자들의 오작동을 줄여 중계기(200)의 수명 연장을 기대할 수 있게 되었다.

또한, 본 발명은 GUI(Graphic User Interface)를 통해 중계기를 제어하고 모니터하는 스마트폰 어플(application)을 개발함으로써, 휴대가 간편하고 보다 편리하게 중계기를 제어하는 중계기 제어 시스템을 구현하였다.

도1은 본 발명의 스마트폰과 중계기를 나타낸 예시도.
도2는 중계기 제어를 위한 이동단말의 신호처리와 동작을 나타낸 도면.
도3은 본 발명에 따라 이동단말기에 표시되는 지유아이(GUI )의 예시도.
도4는 본 발명의 제1실시예에 따른 중계기의 블록 구성도.
도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 중계기의 블록 구성도.
도6은 본 발명에 따른 이동단말기에 관한 블록 구성도.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본발명에 따른 중계기 제어 시스템은,

이동단말들의 신호 레벨을 검출하고 검출된 레벨에 따라 중계기 역방향 신호의 출력레벨을 제어하는 중계기와, 상기 중계기에 접속하여, 구성장치들의 동작을 제어하고 운영상태를 조회하는 이동단말기를 포함하여 구성한다.

바람직하게, 상기 이동단말기는, 단말화면에 구현된 GUI(Graphic User Interface)를 통해 중계기의 RF신호 출력정보, 전원장치 상태정보, 함체정보, 수신신호 레벨(RSSI, Received Signal Strength Indication) 정보를 조회하고, 관리자의 입력에 따라, 중계기의 자동이득조절(AGC)장치 또는 자동레벨조절(ALC) 장치를 온/오프하고, 각종 파라미터값 설정, 임계온도 입력, 순방향 및 역방향 신호의 이득조절을 수행하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 중계기는, 이동단말과 통신을 수행하는 블루투스 모뎀과, 상기 블루투스 모뎀을 통해 이동단말과 접속하여, 신호 처리단을 구성하는 장치들의 동작 정보를 이동단말 측에 제공하고 이동단말의 지시에 따라 신호 처리단을 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어 하에 이동단말측 신호의 출력레벨을 검출하고 검출된 출력레벨에 따라 중계기 역방향 신호의 출력레벨을 제어하며, 이동단말 측 신호의 출력레벨이 기준치보다 낮으면, 순방향과 역방향의 종단 증폭기 출력을 소정 레벨 이하로 낮춰 설정하는 신호 처리단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 신호 처리단은, 자동레벨 제어기를 구비하고 자동레벨 제어기(300)가 검출한 이동단말측 신호의 출력레벨에 따라 중계기 역방향 신호의 출력레벨을 제어하는 역방향 신호 송수신부와, 상기 검출된 이동단말측 신호의 출력레벨에 따라 종단 증폭기의 출력을 제어하는 순방향 신호 송수신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 역방향 신호 송신부는, 안테나에 수집된 신호에서 대역외 주파수를 제거하는 제1필터와, 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier)로서, 상기 제1필터의 출력신호에 포함된 노이즈 지수를 최소화하면서 소정 레벨의 증폭을 수행하는 제1증폭기와, 상기 제1증폭기의 출력신호의 이득을 조절하고 온도 보상을 수행하는 제1감쇄기와, 상기 제1감쇄기의 출력신호를 소정 레벨로 증폭하는 제2증폭기와, 상기 제2증폭기의 증폭 신호에 포함된 대역외 성분을 제거하는 제2필터와, 종단 증폭기로서, 알에프(RF)송출을 위해 상기 제2필터의 출력신호를 고출력 증폭시키는 제3증폭기와, 상기 제3증폭기의 출력신호에서 대역외 성분을 제거하여 출력하는 제3필터와, 상기 제1증폭기의 출력신호의 출력레벨에 따라 상기 제3증폭기로 입력되는 신호의 이득을 조절하는 자동레벨 제어기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 자동레벨 제어기는 상기 제1증폭기의 출력신호의 출력 레벨을 검출하여 그에 따른 전압값을 출력하는 파워 검출소자와, 상기 파워 검출소자의 전압값에 따라 제2필터의 출력신호의 이득을 조절하여 제3증폭기에 제공하는 제2감쇄기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 자동레벨 제어기는, 상기 제1증폭기의 출력신호 레벨을 감지하여 그에 따른 전압값을 출력하는 파워 검출소자와;

상기 파워 검출소자의 전압값에 따라 상기 제2필터의 출력신호의 이득을 조절하여 제3증폭기에 제공하는 제2감쇄기와, 상기 파워 검출소자의 전압값에 따라 제2필터의 출력신호의 이득을 조절하여 제3증폭기에 제공하는 제2감쇄기와, 상기 파워 검출소자의 전압값을 기준치와 비교하여, 기준치보다 낮으면 제2감쇄기들의 이득을 높여 제3증폭기의 출력신호 레벨을 높이고, 상기 기준치 보다 높으면 상기 제2감쇄기들의 이득을 낮추어 제3증폭기의 출력신호 레벨을 낮추는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 스마트폰과 중계기를 나타낸 예시도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 중계기 제어 시스템은, 이동단말들로부터 수신되는 신호 레벨을 검출하고 검출된 레벨에 따라 중계기 역방향 신호의 출력레벨을 제어하는 중계기(200)와, 상기 중계기(200)에 접속하여 중계기(200)를 구성하는 장치들의 동작을 제어하고 운영상태를 조회하는 이동단말기(100)를 포함하여 구성된다.

상기 중계기(200)는 이동단말기(100) 측으로부터 높은 출력의 신호가 과다하게 입력될 때, 중계기 내부 증폭 소자들을 보호하기 위하여 자동레벨 제어기(300)의 제어에 따라 역방향 신호 송신부(264)의 출력을 제한한다. 중계기 내부의 증폭 소자들을 구성하는 트랜지스터들은 외부로부터 높은 출력 신호의 과다 입력이 연속적으로 발생할 때 손상(Damage)을 입게 되고, 이러한 손상(Damage)의 누적은 결국 트랜지스터의 수명을 단축하게 된다. 본 발명은 외부로부터 높은 출력 신호의 과다 입력으로부터 중계기를 보호하고 안정적 운영이 가능으로 낮은 시스템 평균고장 간격(MTBF)을 확보한다.

본 발명에 따른 자동레벨 제어기(300)는 역방향 잡음지수(NF, Noise Figure)를 최소화하면서 입력 레벨을 감지하며, 증폭기의 출력이 설정 범위 이하에서 동작하도록 제한하는 회로 구성을 갖는다.

본 발명에 따른 자동레벨 제어기(300)는 핀 다이오드(PIN Diode)와 감쇄기로 이루어진 구성(제1실시예)과, 핀 다이오드(PIN Diode)와 감쇄기와 컨트롤러로 이루어진 구성(제2실시예)을 갖도록 설계할 수 있다.

첫째, 핀 다이오드(PIN Diode)와 감쇄기만으로 이루어진 자동레벨 제어기(300)는 이동단말들로부터 수신되는 신호의 출력(Power)레벨을 검출하고 검출된 출력레벨에 따라 역방향 신호 송신부(264)의 출력을 제한한다.

외부로부터 높은 출력 신호의 과다 입력이 연속적으로 발생할 때 역방향 신호 송신부(264)의 증폭 소자들을 구성하는 트랜지스터들이 손상(Damage)을 입게 되고, 이러한 손상(Damage)의 누적은 결국 중계기의 오작동을 일으키게 되므로, 중계기를 보호하고 안정적 운영이 가능하도록 이동단말기(100) 측으로부터 높은 출력의 신호가 과다하게 입력될 때, 역방향 신호 송신부(264)의 출력을 제한한다.

둘째, 핀 다이오드(PIN Diode)와 감쇄기와 컨트롤러로 이루어진 자동레벨 제어기(300)는 평상시, 주기적으로 이동단말들로부터 수신되는 신호 레벨을 검출하고 검출된 신호 레벨이 낮아서 감지되지 않는 경우, 순방향과 역방향의 종단 앰프(AMP) 출력을 기준치 이하로 낮춰 설정한다. 평상시, 순방향과 역방향의 종단 앰프(AMP) 출력을 기준치 이하로 낮춰 설정함으로써 전력 절감 효과를 기대할 수 있으며, 중계기(200) 함체 내부의 온도를 낮게 유지함으로써 열에 민감한 소자들의 오작동을 줄여 중계기(200) 수명을 연장시킬 수 있다.

도2는 중계기 제어를 위한 이동단말의 신호처리와 동작을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 중계기 제어 시스템은 근거리무선통신(예: 블루투스 등)으로, 이동단말기(100)와 중계기(200)간 상호 접속 및 신호전송이 이루어지도록 한다.

본 발명에 따른 이동단말기(100)의 무선 통신부(110)는 이동단말기(100)와 무선통신 시스템 간의 무선 통신 또는 이동단말기(100)와 이동단말기(100)가 위치한 네트웍간의 무선 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 그리고 위치정보 모듈(115) 중, 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 근거리 통신모듈(114)은 중계기(200)와 통신하는 통신모듈로서, 블루투스(Bluetooth) 모듈을 탑재한다. 상기 근거리 통신모듈(114)에 적용가능한 근거리 통신기술로는 RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 있다.

블루투스 통신을 통해, 상기 이동단말기(100)는, 도3에 도시된 바와 같이, 단말화면에 구현된 지유아이(GUI, Graphic User Interface)를 통해 중계기(200)의 RF신호 출력정보, 전원장치 상태정보, 함체정보, 수신신호 레벨(RSSI, Received Signal Strength Indication) 정보를 조회한다. 그리고, 관리자의 입력에 따라, 중계기(200) 내의 자동이득조절(AGC)장치 또는 자동레벨조절(ALC) 장치를 온/오프하고, 각종 파라미터값 설정, 임계온도 입력, 순방향 및 역방향 신호의 이득조절을 수행한다. 도3은 본 발명에 따라 이동단말기에 표시되는 지유아이(GUI )의 예시도이다.

상기 중계기(200) 또한, 이동단말(100)과 접속 가능하도록 그리고, 자신의 동작과 상태를 이동단말(100)이 모니터할 수 있도록 블루투스(Bluetooth) 모뎀(220)을 탑재한다.

본 발명에 따른 중계기(200)는 블루투스 모뎀(220), 제어부(240), 신호 처리단(260)를 포함하여 구성된다.

상기 블루투스 모뎀(220)은 이동단말(100)과 통신하여, 중계기(200)의 동작과 상태를 이동단말(100) 측에 제공한다.

상기 제어부(240)는 상기 블루투스 모뎀(220)을 통해 이동단말(100)과 접속하여, 신호 처리단(260)을 구성하는 장치들의 동작 정보를 이동단말(100) 측에 제공하고 이동단말(100)의 지시에 따라 신호 처리단(260)을 제어한다.

상기 신호 처리단(260)은 상기 제어부(240)의 제어 하에 이동단말들의 신호 레벨을 검출하고 검출된 레벨에 따라 중계기 역방향 신호출력의 레벨을 제어하며, 이동단말(100) 측의 신호 레벨이 기준치보다 낮으면, 순방향과 역방향의 종단 증폭기 출력을 소정 레벨 이하로 낮춰 설정한다.

도4는 본 발명의 제1실시예에 따른 중계기의 블록 구성도이다.

도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 중계기(200)는 블루투스 모뎀(220), 제어부(240), 신호 처리단(260)을 포함하여 구성된다.

상기 본 예시에 따른 신호 처리단(260)은 중계기(200) 단에서 검출되는 이동단말들의 신호 레벨을 검출하고 검출된 레벨에 따라 중계기 역방향 신호출력의 레벨을 제한한다.

본 예시에 따른 신호 처리단(260)은 중계기(200)를 보호하고 중계기(200)의 안정적 운영이 가능하도록 이동단말기(100) 측으로부터 높은 출력의 신호가 과다하게 입력될 때, 상기 제2필터(450)의 출력신호의 이득을 조절하여 종단 앰브(370)의 출력을 제한한다.

본 예시에 따른 신호 처리단(260)은 역방향 신호 송신부로서, 제1필터(310), 제1증폭기(320), 제1감쇄기(330), 제2증폭기(340), 제2필터(350), 제3증폭기(370), 제3필터(380), 자동레벨 제어기(300)를 포함하여 구성된다.

상기 제1필터(310)는 안테나에 수집된 신호에서 대역외 주파수를 제거한다.

상기 제1증폭기(320)는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier)로서, 상기 제1필터(310)의 출력신호에 포함된 노이즈 지수(NF, Noise Figure)를 최소화하면서 필요한 증폭을 수행한다.

상기 제1감쇄기(330)는 미세 이득조절과 온도보상을 수행하는 것으로, 상기 제1증폭기(320)의 출력신호의 이득을 조절한다.

상기 제2증폭기(340)는 상기 제1감쇄기(330)의 출력신호를 소정 레벨로 증폭한다.

상기 제2필터(350)는 상기 제2증폭기(340)의 증폭 신호에 포함된 대역외 성분을 제거한다.

상기 제3증폭기(370)는 종단 증폭기로서, 알에프(RF)송출을 위해 상기 제2필터(350)의 출력신호를 고출력 증폭시킨다.

상기 제3필터(380)는 상기 제3증폭기(370)의 출력신호에서 대역외 성분을 제거하여 출력한다.

상기 자동레벨 제어기(300)는 상기 제1증폭기(320)의 출력(Output)신호의 출력(Power)레벨을 검출하여, 검출된 출력레벨에 따라 상기 제3증폭기(370)로 입력되는 신호의 이득을 조절한다. 본 실시 예에 따른 자동레벨 제어기(300)는 파워 검출소자와 제2감쇄기(360)를 포함하여 구성된다.

상기 파워 검출소자는 상기 제1증폭기(320)의 출력신호의 출력 레벨을 검출하여 그에 따른 전압값을 출력한다. 그리고, 상기 제2감쇄기(360)는 상기 파워 검출소자의 전압값에 따라 상기 제2필터(350)의 출력신호의 이득을 조절하여 상기 제3증폭기(370)측으로 제공한다. 상기 파워 검출소자는 순간적인 입력 레벨을 순간적으로 감지하여 출력 레벨을 제한하여야 하므로 반응속도가 좋은 핀 다이오드(PIN Diode)를 채용하는 것이 바람직하다.

도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 중계기의 블록 구성도이다.

도5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 중계기(200)는 블루투스 모뎀(220), 제어부(240), 그리고 역방향 신호 송신부(264)와 순방향 신호 송신부(268)로 이루어지는 신호 처리단(260)을 포함하여 구성된다.

상기 본 예시에 따른 신호 처리단(260)은 중계기(200) 단에서 검출되는 이동단말측 신호의 출력레벨을 검출하고 검출된 출력레벨에 따라 중계기 역방향과 순방향 출력(Output)신호의 출력(Power)레벨을 제한한다.

예를 들어, 상기 이동단말측 신호의 출력레벨이 기준치보다 낮으면, 순방향과 역방향의 종단 증폭기(370, 470) 신호의 출력을 소정 레벨 이하로 낮춘다. 평상시, 이동단말 측의 신호 레벨이 낮아서 감지되지 않는 경우, 순방향과 역방향의 종단 앰프(AMP) 출력을 기준치 이하로 낮추도록 설정함으로써, 중계기의 전력절감 효과가 있으며, 중계기 함체의 발열을 낮추게 되어 중계기 수명을 늘릴 수 있게 된다.

본 예시에 따른 신호 처리단(260)의 역방향 신호 송신부(264)는, 제1필터(310), 제1증폭기(320), 제1감쇄기(330), 제2증폭기(340), 제2필터(350), 제3증폭기(370), 제3필터(380), 자동레벨 제어기(300)를 포함하여 구성된다.

상기 제1필터(310)는 안테나에 수집된 신호에서 대역외 주파수를 제거한다.

상기 제1증폭기(320)는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier)로서, 상기 제1필터(310)의 출력신호에 포함된 노이즈 지수(NF, Noise Figure)를 최소화하면서 필요한 증폭을 수행한다.

상기 제1감쇄기(330)는 미세 이득조절과 온도보상을 수행하는 것으로, 상기 제1증폭기(320)의 출력신호의 이득을 조절한다.

상기 제2증폭기(340)는 상기 제1감쇄기(330)의 출력신호를 소정 레벨로 증폭한다.

상기 제2필터(350)는 상기 제2증폭기(340)의 증폭 신호에 포함된 대역외 성분을 제거한다.

상기 제3증폭기(370)는 종단 증폭기로서, 알에프(RF)송출을 위해 상기 제2필터(350)의 출력신호를 고출력 증폭시킨다.

상기 제3필터(380)는 상기 제3증폭기(370)의 출력신호에서 대역외 성분을 제거하여 출력한다.

상기 자동레벨 제어기(300)는 상기 제1증폭기(320)의 출력(Output)신호의 출력(Power)레벨을 검출하여, 검출된 출력레벨에 따라 상기 제3증폭기(370)와 순방향 신호 송신부(268)의 제3증폭기(470)로 입력되는 신호의 이득을 조절한다. 본 실시 예에 따른 자동레벨 제어기(300)는 파워 검출소자, 컨트롤러, 그리고 2개의 감쇄기(이하, 제2감쇄기(360, 460)라 한다)를 포함하여 구성된다.

상기 파워 검출소자는 상기 제1증폭기(320)의 출력신호의 출력 레벨을 검출하여 그에 따른 전압값을 출력한다. 그리고, 제2감쇄기(360)는 상기 파워 검출소자의 전압값에 따라 상기 제2필터(350)의 출력신호의 이득을 조절하여 제3증폭기(370)에 제공한다. 한편, 제2감쇄기(460)는 상기 파워 검출소자의 전압값에 따라 제2필터(450)의 출력신호의 이득을 조절하여 제3증폭기(470)에 제공한다. 상기 파워 검출소자는, 상기 제1실시 예에서처럼 순간적인 입력 레벨을 순간적으로 감지하여 출력 레벨을 제한하여야 하므로 반응속도가 좋은 핀 다이오드(PIN Diode)를 채용하는 것이 바람직하다.

상기 컨트롤러는 상기 파워 검출소자의 전압값을 기준치와 비교하여, 기준치보다 낮으면 제2감쇄기들(360, 460)의 이득을 높여 제3증폭기(370, 470)의 출력신호 레벨을 높이고, 상기 기준치 보다 높으면 상기 제2감쇄기들(360, 460)의 이득을 낮추어 제3증폭기(370, 470)의 출력신호 레벨을 낮춘다.

상기 컨트롤러는 평상시, 이동단말 측의 신호 레벨이 낮아서 감지되지 않는 경우, 순방향과 역방향의 종단 앰프(AMP) 출력을 기준치 이하로 낮추도록 설정함으로써, 중계기의 전력을 절감시키고, 함체 내부의 발열을 낮추어 중계기 수명을 늘린다.

본 예시에 따른 신호 처리단(260)의 순방향 신호 송신부(268)는 제1필터(410), 제1증폭기(420), 제1감쇄기(430), 제2증폭기(440), 제2필터(450), 제3증폭기(470), 제3필터(480)를 포함하여 구성된다.

상기 제1필터(410)는 안테나에 수집된 신호에서 대역외 주파수를 제거한다.

상기 제1증폭기(420)는 저잡음 증폭기로서, 상기 제1필터(410)의 출력신호에 포함된 노이즈 지수(NF)를 최소화하면서 필요한 증폭을 수행한다.

상기 제1감쇄기(430)는 미세 이득조절과 온도보상을 수행하는 소자로서, 상기 제1증폭기(420)의 출력신호의 이득을 조절한다.

상기 제2증폭기(440)는 상기 제1감쇄기(430)의 출력신호를 소정 레벨로 증폭한다.

상기 제2필터(450)는 상기 제2증폭기(440)의 증폭 신호에 포함된 대역외 성분을 제거한다.

상기 제3증폭기(470)는 종단 증폭기로서, 알에프(RF)송출을 위해 소정의 이득조절을 거친 상기 제2필터(450)의 출력신호를 고출력 증폭시킨다.

상기 제3필터(480)는 상기 제3증폭기(470)의 출력신호에서 대역외 성분을 제거하여 출력한다.

도6은 본 발명에 따른 이동단말기에 관한 블록 구성도(block diagram)이다.

본 발명에 따른 이동단말기(200)는 블루투스 통신모듈을 구비한 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 테블릿 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistants) 등일 수 있다. 이하의 설명에서는 상기 이동단말기(200)가 스마트 폰(smart phone)인 것으로 가정하고 설명한다.

도6을 참조하여, 기능적 관점에서 본 발명의 이동단말기를 살펴보면 다음과 같다.

이동단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등의 구성요소들을 포함할 수 있다.

상기 무선 통신부(110)는 이동단말기(100)와 무선통신 시스템 간의 무선 통신 또는 이동단말기(100)와 이동단말기(100)가 위치한 네트웍간의 무선 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 그리고 위치정보 모듈(115) 중, 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 근거리 통신모듈(114)은 중계기(200)와 통신하는 통신모듈로서, 블루투스(Bluetooth)모듈(미도시)을 탑재한다. 상기 근거리 통신모듈(114)에 적용가능한 근거리 통신기술로는 RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 있다. 그리고, 상기 노트북과 같은 컴퓨터 장치(미도시)와의 유선통신을 위해, 직렬통신 포트를 구비할 수 있다.

상기 센싱부(140)는 이동단말기(100)의 개폐 상태, 이동단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동단말기의 방위, 이동단말기의 가속/감속 등과 같이 이동단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원공급부(190)의 전원공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부기기 결합여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당한다.

또한, 상기 인터페이스부(170)는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle) 과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령신호가 이동단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

상기 출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향출력 모듈(152), 알람부(153) 등이 이에 포함될 수 있다.

상기 디스플레이부(151)는 이동단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어 이동단말기(100)가 통화모드인 경우 통화에 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 그리고 이동단말기(100)가 화상 통화모드 또는 촬영모드인 경우 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함한다.

그리고 이동단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)는 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동단말기(100)에는 복수의 디스플레이 부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

상기 디스플레이부(151)와 터치동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력장치 이외에 입력장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

상기 음향출력 모듈(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력한다. 또한, 음향출력 모듈(152)은 이동단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향신호를 출력한다. 이러한 음향출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커 (speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

상기 알람부(153)는 상기 중계기(200)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 상기 이벤트의 예로는 중계기(200) 내 전원장치나 함체에 이상 발생 시, 각종 파라미터값의 재입력이나 설정 요청 등이 있다.

알람부(153)는 오디오 신호나 비디오 신호 이외에 다른 형태로 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성출력 모듈(252)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151, 152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

상기 메모리(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 이동단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영할 수도 있다.

여기에 설명되는 본 발명의 동작은 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 동작 예들이 컨트롤러(또는 제어부(140)) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 저장소(미도시)에 저장되고, 컨트롤러(또는 제어부(140))에 의해 실행될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상의 본 발명에 따른 중계기 제어 시스템은 이동단말기(100) 측으로부터 높은 출력의 신호가 과다하게 입력될 때, 역방향 신호 송신부(264)측 신호의 출력레벨을 제한함으로써, 중계기의 오작동을 방지하고 안정적 운영이 가능하도록 하였다.

또한, 평상시, 주기적으로 이동단말들로부터 수신되는 신호 레벨을 검출하고 검출된 신호 레벨이 낮아서 감지되지 않는 경우, 순방향과 역방향의 종단 앰프(AMP) 출력을 기준치 이하로 낮춰 설정함으로써 전력 절감 효과를 기대할 수 있으며, 중계기(200) 함체 내부의 온도를 낮게 유지함으로써 열에 민감한 소자들의 오작동을 줄여 중계기(200)의 수명 연장을 기대할 수 있게 되었다.

또한, 본 발명은 GUI(Graphic User Interface)를 통해 중계기를 제어하고 모니터하는 스마트폰 어플(application)을 개발함으로써, 휴대가 간편하고 보다 편리하게 중계기를 제어하는 중계기 제어 시스템을 구현하였다.

100 : 이동단말기 200 : 중계기
220 : 블루투스 모뎀 240 : 제어기
260 : 신호 처리단 264 : 역방향 신호 송신부
268 : 순방향 신호 송신부 300 : 자동레벨 제어기
310, 410 : 제1필터 320, 420 : 제1증폭기
330, 430 : 제1감쇄기 340, 440 : 제2증폭기
350, 450 : 제2필터 360, 460 : 제2감쇄기
370, 470 : 제3증폭기 380, 480 : 제3필터

Claims (10)

1. 이동단말들의 신호 레벨을 검출하고 검출된 레벨에 따라 중계기 역방향 신호의 출력레벨을 제어하는 중계기(200)와,
   상기 중계기에 접속하여, 구성장치들의 동작을 제어하고 운영상태를 조회하는 이동단말기(100)를 포함하여 구성되며,
   상기 중계기(200)는,
   이동단말(100)과 통신을 수행하는 블루투스 모뎀(220)과;
   상기 블루투스 모뎀을 통해 이동단말과 접속하여, 신호 처리단(260)을 구성하는 장치들의 동작 정보를 이동단말 측에 제공하고 이동단말의 지시에 따라 신호 처리단(260)을 제어하는 제어부(240)와;
   상기 제어부(240)의 제어 하에 이동단말측 신호의 출력레벨을 검출하고 검출된 출력레벨에 따라 중계기 역방향 신호의 출력레벨을 제어하며, 이동단말 측 신호의 출력레벨이 기준치보다 낮으면, 순방향과 역방향의 종단 증폭기 출력을 소정 레벨 이하로 낮춰 설정하는 신호 처리단(260)을 포함하여 구성되며,
   상기 신호 처리단(260)은
   자동레벨 제어기(300)를 구비하고 자동레벨 제어기(300)가 검출한 이동단말측 신호의 출력레벨에 따라 중계기 역방향 신호의 출력레벨을 제어하는 역방향 신호 송수신부(264)와;
   상기 검출된 이동단말측 신호의 출력레벨에 따라 종단 증폭기(470)의 출력을 제어하는 순방향 신호 송수신부(268)를 포함하여 구성되며,
   상기 역방향 신호 송신부(264)는
   안테나에 수집된 신호에서 대역외 주파수를 제거하는 제1필터(310)와;
   저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier)로서, 상기 제1필터(310)의 출력신호에 포함된 노이즈 지수를 최소화하면서 소정 레벨의 증폭을 수행하는 제1증폭기(320)와;
   상기 제1증폭기(320)의 출력신호의 이득을 조절하고 온도 보상을 수행하는 제1감쇄기(330)와;
   상기 제1감쇄기(330)의 출력신호를 소정 레벨로 증폭하는 제2증폭기(340) 와;
   상기 제2증폭기(340)의 증폭 신호에 포함된 대역외 성분을 제거하는 제2필터(350)와;
   종단 증폭기로서, 알에프(RF)송출을 위해 상기 제2필터(350)의 출력신호를 고출력 증폭시키는 제3증폭기(370)와;
   상기 제3증폭기(370)의 출력신호에서 대역외 성분을 제거하여 출력하는 제3필터(380)와;
   상기 제1증폭기(320)의 출력신호의 출력레벨에 따라 상기 제3증폭기(370)로 입력되는 신호의 이득을 조절하는 자동레벨 제어기(300)를 포함하여 구성되며,
   상기 자동레벨 제어기(300)는
   상기 제1증폭기(320)의 출력신호의 출력 레벨을 검출하여 그에 따른 전압값을 출력하는 파워 검출소자와;
   상기 파워 검출소자의 전압값에 따라 제2필터(350)의 출력신호의 이득을 조절하여 제3증폭기(370)에 제공하는 제2감쇄기(360)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 중계기 제어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 중계기(200)는,
   평상시, 이동단말 측의 신호 레벨이 낮아서 감지되지 않는 경우, 순방향과 역방향의 종단 앰프(AMP) 출력을 기준치 이하로 낮춰 설정하는 것을 특징으로 하는 중계기 제어 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 이동단말기(100)는,
   단말화면에 구현된 GUI(Graphic User Interface)를 통해 중계기(200)의 RF신호 출력정보, 전원장치 상태정보, 함체정보, 수신신호 레벨(RSSI, Received Signal Strength Indication) 정보를 조회하고,
   관리자의 입력에 따라, 중계기(200)의 자동이득조절(AGC)장치 또는 자동레벨조절(ALC) 장치를 온/오프하고, 각종 파라미터값 설정, 임계온도 입력, 순방향 및 역방향 신호의 이득조절을 수행하는 것을 특징으로 하는 중계기 제어 시스템.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 자동레벨 제어기(300)는
   상기 제1증폭기의 출력신호 레벨을 감지하여 그에 따른 전압값을 출력하는 파워 검출소자와;
   상기 파워 검출소자의 전압값에 따라 상기 제2필터(350)의 출력신호의 이득을 조절하여 제3증폭기(370)에 제공하는 제2감쇄기(360)와;
   상기 파워 검출소자의 전압값에 따라 제2필터(450)의 출력신호의 이득을 조절하여 제3증폭기(470)에 제공하는 제2감쇄기(460)와;
   상기 파워 검출소자의 전압값을 기준치와 비교하여, 기준치보다 낮으면 제2감쇄기들(360, 460)의 이득을 높여 제3증폭기(370, 470)의 출력신호 레벨을 높이고, 상기 기준치 보다 높으면 상기 제2감쇄기들(360, 460)의 이득을 낮추어 제3증폭기(370, 470)의 출력신호 레벨을 낮추는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 중계기 제어 시스템.
9. 제1항에 있어서, 상기 파워 검출소자는
   핀 다이오드(PIN Diode)인 것을 특징으로 하는 중계기 제어 시스템.
10. 제1항에 있어서, 상기 순방향 신호 송신부(268)는
    안테나에 수집된 신호에서 대역외 주파수를 제거하는 제1필터(410)와;
    저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier)로서, 상기 제1필터(410)의 출력신호에 포함된 노이즈 지수를 최소화하면서 소정 레벨의 증폭을 수행하는 제1증폭기(420)와;
    상기 제1증폭기(420)의 출력신호의 이득을 조절하고 온도 보상을 수행하는 제1감쇄기(430)와;
    상기 제1감쇄기(430)의 출력신호를 소정 레벨로 증폭하는 제2증폭기(440) 와;
    상기 제2증폭기(440)의 증폭신호에 포함된 대역외 성분을 제거하는 제2필터(450)와;
    종단 증폭기로서, 알에프(RF)송출을 위해 소정의 이득조절을 거친 상기 제2필터(450)의 출력신호를 고출력 증폭시키는 제3증폭기(470)와;
    상기 제3증폭기(470)의 출력신호에서 대역외 성분을 제거하여 출력하는 제3필터(480)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 중계기 제어 시스템.

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