셀룰러 리피터

휴대 전화 리피터(휴대폰 신호 부스터 또는 앰프라고도 함)는 휴대 전화의 수신을 개선하기 위해 사용되는 양방향 증폭기의 일종이다.^[1] 셀룰러 리피터 시스템은 일반적으로 근처의 셀 타워, 동축 케이블, 신호 증폭기, 실내 재방송 안테나로부터 신호를 수신하고 전송하는 도너 안테나로 구성된다.^[2]

공통 구성 요소

도너 안테나

"도너 안테나"는 일반적으로 창문이나 지붕에 의해 설치되고 근처의 셀 타워로 통신하는 데 사용된다. 기증 안테나는 여러 가지 유형 중 하나일 수 있지만 대개 방향 또는 전방향이다. 모든 무선 통신사의 커버리지를 증폭하는 리피터 시스템에는 일반적으로 전방향 안테나(모든 방향으로 방송)가 사용된다. 방향 안테나는 개선을 위해 특정 타워나 캐리어를 분리해야 할 때 사용된다. 방향성이 높은 안테나를 사용하면 기증자의 신호 대 잡음 비를 개선하여 건물 내부에 재분배되는 신호 품질을 개선할 수 있다.

실내 안테나

일부 셀룰러 리피터 시스템에는 실내에서 신호를 재방송하기 위한 전방위 안테나가 포함될 수 있다. 장애물로부터의 감쇠에 따라 전방위 안테나를 사용할 때의 이점은 신호가 모든 방향으로 균등하게 분산된다는 것이다.

신호 증폭기

셀룰러 리피터 시스템에는 신호 증폭기가 포함된다. 표준 GSM 채널 선택적 리피터(대규모 지역 및 대형 건물의 커버리지를 위해 통신 사업자가 운용하는 것)는 2W 전후의 출력 전력을, 고출력 리피터는 10W 전후의 출력 전력을 가진다. 출력 이득은 다음 방정식으로 계산한다.

\quad P_{\mathrm {dB}}}}=10\log _{10}\left({\frac {P}{0}}}\오른쪽)\}}}

리피터는 도너와 서비스 안테나 사이의 충분한 격리를 확보해야 한다. 격리가 실제 이득에 마진을 더한 값(일반적으로 5–15 dB)보다 낮은 경우, 리피터는 루프 진동으로 들어갈 수 있다. 이 진동은 셀룰러 네트워크에 간섭을 일으킬 수 있다.

매크로 환경에서 안테나 유형을 선택하면 격리가 개선될 수 있으며, 여기에는 도너와 서비스 안테나 사이의 각도 조정(이상적으로 180°), 공간 분리(일반적으로 도너와 서비스 안테나 사이의 타워 설치의 경우 수직 거리가 수 미터), 감쇠 환경으로 삽입된다.결합(예: 기증자와 서비스 안테나 사이에 금속 메시 설치) 및/또는 반사의 감소(나무나 건물과 같은 기증 안테나 앞에 장애물이 가까이 있지 않음)^{[citation needed]}

일부 제품(예: 노드G, RFWindow)에서 제공되는 ICE(간섭취소 장비)라는 통합 기능으로도 격리를 개선할 수 있다. 이 기능의 활성화는 내부 지연(높은 지연 => 표준 의원 지연까지 약 +5μs)에 부정적인 영향을 미치며 결과적으로 기증자 사이트로부터의 반지름이 짧아진다. 증폭과 필터링은 리피터의 종류와 사용되는 특징에 따라 지연(일반적으로 5 - 15μs 사이)을 도입한다. 추가 거리는 또한 전파 지연을 추가한다.

신호가 약한 이유

시골 지역

많은 시골 지역에서는 새로운 기지국을 상업적으로 건설하기엔 주택 밀도가 너무 낮다. 가정용 셀룰러 리피터를 설치하면 이를 해결할 수 있다. 평평한 시골 지역에서는 신호가 다중 경로 간섭으로 인해 발생할 가능성이 낮다.

건축공사자재

특정 건설자재는 휴대전화 신호 강도를 약화시킬 수 있다. 교회와 같은 오래된 건물들은 종종 세포 신호를 차단한다. 상당한 두께의 콘크리트 또는 그 건축에 사용되는 다량의 금속을 가진 어떤 건물도 신호를 감쇠시킬 것이다. 콘크리트 바닥은 종종 금속 팬에 부어서 대부분의 무선 신호를 완전히 차단한다. 일부 고체 폼 단열재와 지붕이나 외벽에 사용되는 섬유유리 단열재에는 호일 받침대가 있어 투과율을 낮출 수 있다.^[3] 에너지 효율이 높은 창과 금속 창 스크린도 전파 차단 효과가 뛰어나다. 일부 물질은 흡수 스펙트럼에 피크를 가지고 있어 신호 강도를 감소시킨다.

건물 크기

창고, 병원, 공장과 같은 큰 건물들은 종종 휴대폰 수신이 부족하다. 낮은 신호 강도는 지하 지역에서도 발생하는 경향이 있다(지하철과 같은 곳, 쇼핑몰 중심부에 위치한 상점이나 식당). 이 경우 보통 외부 안테나가 사용된다.

다중 경로 간섭

도시 지역에서도(대개 강한 세포 신호를 전체적으로 가지고 있다) 파장의 파괴적인 간섭으로 인한 데드존이 있을 수 있다. 이것들은 보통 몇 블록의 면적을 가지며, 일반적으로 휴대전화에 사용되는 두 주파수 범위 중 하나에만 영향을 미칠 것이다. 이것은 다른 주파수의 다른 파장들이 다른 지점에서 파괴적으로 간섭하기 때문에 발생한다. 방향 안테나는 여러 경로에서 단일 경로를 선택하는 데 사용될 수 있으므로 이 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다(자세한 내용은 다중 경로 간섭 참조).

회절 및 일반 감쇠

파장이 길수록 더 분산되는 장점이 있어 좋은 신호를 얻기 위해 시선은 필요치 않다. 휴대전화가 사용하는 주파수가 너무 높아 단파 전파처럼 전리층을 반사하지 못하기 때문에 휴대전화파는 전리층을 통해 이동할 수 없다(자세한 내용은 회절 및 감쇠 참조).

다른 작동 주파수

리피터는 모든 GSM 주파수 대역에 사용할 수 있다. 일부 리피터는 (다중 모드 GSM과 UMTS와 같은) 서로 다른 유형의 네트워크를 처리할 것이다. 특정 위성 전화 시스템에는 리피터 시스템을 사용할 수 있어 위성과의 가시선 없이도 실내에서 사용할 수 있다.

지역 승인

FCC의 미국 내 승인

예전에는 가정용으로 사용할 수 있는 저전력 장치를 상업지역(오피스, 상점, 술집 등)에서 사용하는 것이 합법적이었다.^[4]

2013년 2월 20일 FCC는 보고서 & 주문서를 발표하여 두 개의 안전 항구를 제정하고 면허된 주파수에서 "네트워크 안전" 소비자 부스터의 사용을 정의했다. 세이프 하버는 기술 제조업체와 무선 사업자 사이의 절충안을 대표한다. 소수의 회사만이 새로운 FCC 규정과 호환되는 제품을 가지고 있다.

FCC는 두 가지 유형의 반복자를 정의했다.

광대역(또는 광대역) 신호 부스터는 일반적으로 휴대폰 통신사의 모든 주파수를 증폭시키는 리피터다. 그러한 부스터에서 간섭이 발생할 수 있기 때문에 FCC에 신청하는 제조업체는 이득(다른 것 중)을 65dB(LTE가 낮은 700MHz 대역의 경우)로 제한하고 72dB(AWS와 같은 고주파수의 경우)로 제한해야 한다. 시스템 이득을 제한함으로써 그러한 부스터는 실외 신호가 상대적으로 높을 때만 유용하며, 특정 안테나의 복잡한 실외 설치가 필요하다.
반송파별(또는 공급자별) 신호 부스터 이러한 부스터는 특정 반송파에 속하는 주파수(및 신호)를 증폭하도록 설계된다. 일반적으로 그러한 반송파 고유 부스터는 다른 반송파의 주파수에서 간섭을 일으키지 않으며 훨씬 더 큰 시스템 이득(때로는 100dB)을 가질 수 있다. 이러한 조건에서 그러한 기기는 더 넓은 커버리지 영역에서 신호를 증폭시키고 실외 캐리어 신호가 약할 때 여전히 효율적일 수 있지만 작동하도록 설계된 캐리어에 대한 신호만 증폭시키고 있다.

FCC에 의한 이러한 새로운 규칙은 2014년 3월 1일에 구현되었다. 여기 규칙이 있다.

Ofcom 및 영국 시장의 영국 내 승인

2011년 5월에 Ofcom은 다음과 같이 진술하였다.

(무선 장비와 마찬가지로) 리피터 장치의 설치 또는 사용은 다음 두 가지 조건이 충족되지 않는 한 형사 범죄다.

기기가 CE 마크로 표시되어 제조자가 무선 장비 및 전기 통신 단말 장비(R&TTE) 지침을 포함한 모든 관련 EU 규제 요건을 준수한다고 선언했음을 나타내는 경우
장비의 사용은 영국에서 라이선스를 통해 또는 Ofcom이 라이선스에서 사용을 면제하기 위해 만든 규정에 의해 특별히 승인된다.^[5]

2006년 WT법 제1.15절에 따라, 무선법은 기기가 "무선전신에 대한 과도한 간섭"을 하지 않을 경우 면제를 허용한다. 이는 이동 중계기가 간섭으로부터 보호장치를 내장해야 하는 미국식 규제를 따를 것으로 예상된다.

Ofcom은 "복구기기는 셀룰러 주파수 대역에서 송신 또는 재전송한다. 이통사만이 이들 대역에서 송신하는 장비를 사용할 수 있는 허가를 받는다. 면허가 없는 사람이 리피터 장치를 설치하거나 사용하는 것은 2006년 WT법 제8조에 따른 형사 범죄다."^[6] 시골지역과 인구밀도가 낮은 지역에서 운영되는 반복측정기는 수량화할 수 있는 문제를 제기하지 않는다.^{[citation needed]}

참고 항목

기지국 하위 시스템
펨토셀 – 셀룰러 리피터 유형
홈 노드 B – 펨토셀
커버리지 공증기
데드존(휴대폰)
흔든다
셀파이 신호 부스터
리피터

참조

^ "Global Signal Booster Market- Evolving Technology Trends and Industry Analysis". Retrieved 2017-12-03.
^ "Cell Phone Repeaters – What They Are & How They Work". Retrieved 2017-12-03.
^ Nguyen, James "당신의 세포수신을 죽이는 11가지 주요 건축 자재" 2017년 8월 4일. 2019년 3월 20일 회수
^ "FCC ruling on cellular repeaters". The Federal Communications Commission. Retrieved 2012-09-10.
^ "Ofcom Repeaters / Boosters / Enhancers". Licensing.ofcom.org.uk. Archived from the original on 2012-07-13. Retrieved 2012-07-26.
^ "Mobile phone jammers and cellular enhancers". OFCOM Enforcing the Radio Spectrum. OFCOM. Retrieved 2012-07-17.

[1] "Global Signal Booster Market- Evolving Technology Trends and Industry Analysis". Retrieved 2017-12-03.

[2] "Cell Phone Repeaters – What They Are & How They Work". Retrieved 2017-12-03.

[3] Nguyen, James "당신의 세포수신을 죽이는 11가지 주요 건축 자재" 2017년 8월 4일. 2019년 3월 20일 회수

[4] "FCC ruling on cellular repeaters". The Federal Communications Commission. Retrieved 2012-09-10.

[5] "Ofcom Repeaters / Boosters / Enhancers". Licensing.ofcom.org.uk. Archived from the original on 2012-07-13. Retrieved 2012-07-26.

[6] "Mobile phone jammers and cellular enhancers". OFCOM Enforcing the Radio Spectrum. OFCOM. Retrieved 2012-07-17.

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