JP2020519099A - 無線中継装置およびその動作方法 - Google Patents

無線中継装置およびその動作方法 Download PDF

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Abstract

無線中継装置およびその動作方法を提供する。この装置は、基地局と端末間の通信信号を中継する無線中継装置において、基地局と無線周波数信号を送受信するドナーユニットと、ドナーユニットとアナログ伝送信号を送受信し、端末と無線周波数信号を送受信する少なくとも１つのサービスユニットとを含み、アナログ伝送信号は、無線周波数信号が変換された中間周波数（Intermediate Frequency、ＩＦ）信号と、中間周波数信号から検出された時間同期信号が結合し、時間同期信号は、ドナーユニットおよび少なくとも１つのサービスユニットで時分割二重通信（Time Division Duplex、ＴＤＤ）同期制御に使用する。

Description

本発明は、無線中継装置およびその動作方法に関する。
一般に、移動通信システムの基地局から発射される電波は、大型ビルの内部あるいは山や丘の裏側、トンネルや地下鉄などの地域にまで到達しにくく、このような地域は移動通信の不通地域となりやすい。したがって、基地局の位置や地形などの問題で陰影地域が存在することになる。このような陰影地域を解消するための方案として、低コストおよび微弱な電波を持って通信が不可能な陰影地域をカバーできる中継器が使用されている。
特に、ビル内の光中継器は、ビル内での陰影地域の補完およびＶｏＣ（Voice of Customer）解消のための装備であって、ビル内にＲＦ（Radio Frequency）ケーブルを配線し、アンテナ設置を通して無線カバレッジを構築するのが一般的である。しかし、ビル内のケーブル配線が制約的であるかまたは小さい陰影地域をカバーする場合には、ビルの外部にドナーアンテナ（Donor antenna）を設置して、基地局の信号を無線ＲＦで受信してビル内に伝達し、サービスアンテナ（Service antenna）を通じて無線カバレッジを提供するＲＦ中継器を使用する。
従来、５ＧＨｚ以下の周波数帯域を使用するＬＴＥ（Long Term Evolution）、３Ｇ（ＷＣＤＭＡ、wideband code division multipleaccess）サービスは、ＲＦ中継器を通じて基地局から無線で受信したＲＦ信号を、ＲＦケーブルを通してビル外部からビル内に伝達およびサービスが可能である。
しかし、ミリ波を使用する５Ｇ（Generation）サービスは超高周波帯域を使用するため、ＲＦケーブルを通してミリ波の伝達の際に伝送距離制約、性能劣化など問題があるので、サービス提供が不可能である。
特に、５Ｇ基地局がＴＤＤ（Time Division Duplex）で動作する場合、アップリンクとダウンリンクの伝送タイミング（Time-Sync、T-Sync）によってＲＦ中継器も基地局とタイミングを合わせる動作が必要である。
上記課題を解決するため、本発明は、ドナー（Donor）ユニットとサービスユニットが中間周波数（Intermediate Frequency、ＩＦ）を使ってアナログ（Analog）伝送方式で通信信号を送受信する無線中継装置およびその動作方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明の一特徴によれば、無線中継装置は、基地局と端末間の通信信号を中継する無線中継装置において、前記基地局と無線周波数信号を送受信するドナーユニット、および前記ドナーユニットとアナログ伝送信号を送受信し、前記端末と前記無線周波数信号を送受信する少なくとも１つのサービスユニットを含み、前記アナログ伝送信号は、前記無線周波数信号が変換された中間周波数（Intermediate Frequency、ＩＦ）信号および時間同期信号が結合し、前記時間同期信号は、前記ドナーユニットおよび前記少なくとも１つのサービスユニットで時分割二重通信（Time Division Duplex、ＴＤＤ）同期制御に使用される。
前記少なくとも１つのサービスユニットは、前記アナログ伝送信号から前記時間同期信号を分離して前記中間周波数（ＩＦ）信号を抽出し、前記中間周波数（ＩＦ）信号を前記無線周波数信号に変換して前記端末に伝送できる。
前記時間同期信号は、前記変換された中間周波数（ＩＦ）信号から検出され得る。
前記アナログ伝送信号は、周波数多重化技術を使って前記中間周波数（ＩＦ）信号と前記時間同期信号を結合し得る。
前記ドナーユニットおよび前記少なくとも１つのサービスユニットは、基準信号および前記時間同期信号に基づいて時分割二重通信（ＴＤＤ）同期制御を行い、前記基準信号は、前記ドナーユニットと前記少なくとも１つのサービスユニットが周期的に共有することができる。
前記アナログ伝送信号は、波長分割多重化（wavelength division multiplexing、ＷＤＭ）技術を利用して前記中間周波数（ＩＦ）信号と前記時間同期信号が結合し得る。
前記アナログ伝送信号は、アナログ光信号形態である前記中間周波数（ＩＦ）信号と、デジタル光信号形態である前記時間同期信号とを含むことができる。
前記ドナーユニットは、前記基地局とアップリンク無線周波数信号およびダウンリンク無線周波数信号を送受信する少なくとも１つのドナーアンテナと、前記ダウンリンク無線周波数信号を前記中間周波数（ＩＦ）信号に変換する中間周波数（ＩＦ）変換部と、前記中間周波数（ＩＦ）信号から前記時間同期信号を抽出する時間同期信号抽出部と、前記サービスユニットと共有する基準信号および前記時間同期信号に基づいてアップリンク経路およびダウンリンク経路を設定するための送受信スイッチング動作を制御する送受信制御部と、前記時間同期信号をアナログ信号に変換する第１デジアナ変換部と、前記中間周波数（ＩＦ）信号および前記アナログ信号に変換された時間同期信号を結合または多重化したダウンリンクアナログ伝送信号を生成して前記アナログ伝送ケーブルを通して前記サービスユニットに送信するアナログ伝送部と、前記サービスユニットから前記中間周波数（ＩＦ）帯域のアップリンクアナログ伝送信号を受信するアナログ受信部と、前記中間周波数（ＩＦ）帯域のアップリンクアナログ伝送信号をサービス周波数帯域の無線周波数信号に変換する無線周波数変換部と、を含むことができる。
前記ドナーユニットは、前記基地局とアップリンク無線周波数信号およびダウンリンク無線周波数信号を送受信する少なくとも１つのドナーアンテナと、前記サービスユニットから前記中間周波数（ＩＦ）帯域のアップリンクアナログ伝送信号を受信するアナログ受信部と、前記中間周波数（ＩＦ）帯域のアップリンクアナログ伝送信号をサービス周波数帯域の無線周波数信号に変換する無線周波数変換部と、前記ダウンリンク無線周波数信号を前記中間周波数（ＩＦ）信号に変換する中間周波数（ＩＦ）変換部と、前記中間周波数（ＩＦ）変換部から前記時間同期信号を抽出する時間同期信号抽出部と、前記サービスユニットと共有する基準信号および前記時間同期信号に基づいてアップリンク経路およびダウンリンク経路を設定するための送受信スイッチング動作を制御する送受信制御部と、アナログ光伝送信号である前記中間周波数（ＩＦ）信号とデジタル光伝送信号である前記時間同期信号を含む光伝送信号を前記アナログ伝送ケーブルを通して前記サービスユニットに伝送する光信号結合部と、を含むことができる。
前記サービスユニットは、前記端末とアップリンク無線周波数信号およびダウンリンク無線周波数信号を送受信する少なくとも１つのサービスアンテナと、前記ドナーユニットからダウンリンクアナログ伝送信号を受信し、前記ダウンリンクアナログ伝送信号を中間周波数（ＩＦ）信号および時間同期信号に分離するアナログ受信部と、前記中間周波数（ＩＦ）信号をサービス周波数帯域の前記ダウンリンク無線周波数信号に変換する無線周波数変換部と、前記時間同期信号をデジタル信号に変換する第１アナログデジタル変換部と、前記ドナーユニットと共有する基準信号および前記時間同期信号に基づいてアップリンク経路およびダウンリンク経路を設定するための送受信スイッチング動作を制御する送受信制御部と、前記サービスアンテナを通して前記端末から受信したアップリンク無線周波数信号を中間周波数（ＩＦ）信号に変換する中間周波数（ＩＦ）変換部と、前記中間周波数（ＩＦ）信号をアナログ伝送ケーブルを通して前記ドナーユニットに伝送するアナログ伝送部と、を含むことができる。
前記サービスユニットは、前記端末とアップリンク無線周波数信号およびダウンリンク無線周波数信号を送受信する少なくとも１つのサービスアンテナと、前記ドナーユニットからアナログ光伝送信号である中間周波数（ＩＦ）信号とデジタル光伝送信号である前記時間同期信号を含む光伝送信号を受信し、前記中間周波数（ＩＦ）信号と前記時間同期信号をそれぞれ分離して出力する光信号分離部と、前記中間周波数（ＩＦ）信号をサービス周波数帯域の前記ダウンリンク無線周波数信号に変換する無線周波数変換部と、前記時間同期信号および前記ドナーユニットと共有する基準信号に基づいてアップリンク経路およびダウンリンク経路を設定するための送受信スイッチング動作を制御する送受信制御部と、前記サービスアンテナを通して前記端末から受信したアップリンク無線周波数信号を中間周波数（ＩＦ）信号に変換する中間周波数（ＩＦ）変換部と、前記中間周波数（ＩＦ）信号をアナログ伝送ケーブル通して前記ドナーユニットに伝送するアナログ伝送部と、を含むことができる。
本発明のまた他の特徴によれば、ドナーユニットの動作方法は、基地局と無線周波数信号を送受信するドナーユニット、および端末と前記無線周波数信号を送受信するサービスユニットを含む無線中継装置において、前記ドナーユニットの動作方法であって、前記基地局から無線周波数信号を受信する段階と、前記無線周波数信号を中間周波数（ＩＦ）信号に変換する段階と、時間同期信号および前記中間周波数（ＩＦ）信号を含むアナログ伝送信号を生成する段階と、前記アナログ伝送信号をアナログケーブルを通して前記サービスユニットに伝送する段階と、を含む。
前記変換する段階以降、前記中間周波数（ＩＦ）信号から時間同期信号を検出する段階と、前記時間同期信号をアナログ時間同期信号に変換する段階とをさらに含み、前記アナログ伝送信号を生成する段階は、前記アナログ時間同期信号および前記中間周波数（ＩＦ）信号を結合または多重化した前記アナログ伝送信号を生成することができる。
前記アナログ伝送信号を生成する段階は、波長分割多重化（wavelength division multiplexing、ＷＤＭ）技術を利用して前記中間周波数（ＩＦ）信号と前記時間同期信号を結合したアナログ伝送信号を生成することができる。
前記アナログ伝送ケーブルは光ケーブルであり、前記アナログ伝送信号を生成する段階は、前記中間周波数（ＩＦ）信号をアナログ光信号に生成する段階と、前記時間同期信号をデジタル光伝送信号に生成する段階と、前記アナログ光信号および前記デジタル光伝送信号を含む前記アナログ伝送信号を生成する段階とを含み、前記伝送する段階は、前記アナログ光信号および前記デジタル光伝送信号をそれぞれ互いに異なる光波長を通して同時に送信することができる。
本発明のまた他の特徴によれば、基地局と無線周波数信号を送受信するドナーユニット、および端末と前記無線周波数信号を送受信するサービスユニットを含む無線中継装置において、前記サービスユニットの動作方法であって、前記ドナーユニットからアナログケーブルを通してアナログ伝送信号を受信する段階と、前記アナログ伝送信号から時間同期信号を分離する段階と、前記時間同期信号が分離された中間周波数（ＩＦ）信号を既定義された周波数帯域の無線周波数信号に変換する段階と、前記変換された無線周波数信号を前記サービスユニットに伝送する段階と、を含み、前記時間同期信号は、前記ドナーユニットおよび前記サービスユニットで時分割二重通信（Time Division Duplex、ＴＤＤ）同期制御に使用される。
前記アナログ伝送ケーブルは光ケーブルであり、前記アナログ伝送信号は、それぞれ互いに異なる光波長を通して同時に受信されたアナログ光信号形態の中間周波数（ＩＦ）信号およびデジタル光伝送信号形態の時間同期信号を含むことができる。
本発明のまた他の特徴によれば、無線中継装置は、基地局と端末間の通信信号を中継する無線中継装置において、前記基地局と互いに異なる少なくとも２つ以上のサービス帯域の無線周波数信号を送受信するドナーユニットと、前記ドナーユニットと連結され、前記端末と前記無線周波数信号を送受信する少なくとも１つのサービスユニットとを含み、前記ドナーユニットと前記少なくとも１つのサービスユニットは、前記２つ以上のサービス帯域中で第１サービス帯域の無線周波数信号を中間周波数（Intermediate Frequency、ＩＦ）信号に変換してアナログ伝送ケーブルを通して送受信し、前記２つ以上のサービス帯域中で残りのサービス帯域の無線周波数信号を前記無線周波数信号のまま送受信し、前記中間周波数（ＩＦ）信号は、前記サービスユニットで前記第１サービス帯域の無線周波数信号に変換されて前記端末へ送信されるか、または前記ドナーユニットで前記第１サービス帯域の無線周波数信号に変換されて前記基地局に送信される。
前記ドナーユニットと前記少なくとも１つのサービスユニットは、前記第１サービス帯域の無線周波数信号が変換された中間周波数（ＩＦ）信号および前記中間周波数（ＩＦ）信号から抽出された時間同期信号を含むアナログ伝送信号を送受信することができる。
前記ドナーユニットと前記少なくとも１つのサービスユニットは、前記中間周波数（ＩＦ）信号を前記アナログ伝送ケーブルを通して送受信し、前記時間同期信号を周波数偏移変調（Frequency shift keying）モデムを通して送受信することができる。
前記ドナーユニットと前記少なくとも１つのサービスユニットは、周波数多重化技術を使って前記中間周波数（ＩＦ）信号および前記時間同期信号を結合したアナログ伝送信号を送受信することができる。
前記ドナーユニットと前記少なくとも１つのサービスユニットは、波長分割多重化（wavelength division multiplexing、ＷＤＭ）技術を利用して前記中間周波数（ＩＦ）信号および前記時間同期信号を結合したアナログ伝送信号を送受信することができる。
前記ドナーユニットと前記少なくとも１つのサービスユニットは、前記中間周波数（ＩＦ）信号をアナログ光伝送方式で送受信し、前記時間同期信号をデジタル光伝送方式で送受信し、前記中間周波数（ＩＦ）信号と前記時間同期信号は同時に送受信され得る。
本発明のまた他の特徴によれば、ドナーユニットの動作方法は、基地局と無線周波数信号を送受信するドナーユニット、および端末と前記無線周波数信号を送受信するサービスユニットを含む無線中継装置において、前記ドナーユニットの動作方法であって、前記基地局から受信した無線周波数信号のサービス帯域が前記基地局と送受信可能な互いに異なる２つ以上の無線周波数帯域中で第１サービス帯域であれば、前記無線周波数信号を中間周波数（Intermediate Frequency、ＩＦ）信号に変換する段階と、前記中間周波数（ＩＦ）信号を前記サービスユニットにアナログ伝送ケーブルを通して伝送する段階と、前記サービス帯域が前記第１サービス帯域を除いた残りの周波数帯域の場合、受信された無線周波数信号をそのまま前記アナログ伝送ケーブルを通して前記サービスユニットに伝送する段階と、を含む。
前記中間周波数（ＩＦ）信号を前記サービスユニットにアナログ伝送ケーブルを通して伝送する段階は、前記中間周波数（ＩＦ）信号から抽出された時間同期信号および前記中間周波数（ＩＦ）信号を第１伝送方式、第２伝送方式および第３伝送方式のうちから選択される一つの伝送方式に伝送し、前記第１伝送方式は、前記中間周波数（ＩＦ）信号および前記時間同期信号を結合または多重化したアナログ伝送方式を含み、前記第２伝送方式は、前記中間周波数（ＩＦ）信号をアナログ伝送ケーブルを通して伝送し前記時間同期信号を周波数偏移変調（Frequency shift keying、ＦＳＫ）モデムを通して伝送し、前記第３伝送方式は、前記中間周波数（ＩＦ）信号をアナログ光伝送方式で伝送し、前記時間同期信号をデジタル光伝送方式で伝送できる。
本発明によれば、無線ＲＦで受信した基地局の信号をビル内に伝達して５Ｇミリ波サービスを提供することができる。また、ＴＤＤで動作する基地局の信号からアップリンクとダウンリンク伝送タイミングを抽出および提供することによって、ＲＦ中継器と基地局のタイミングを合わせることができる。したがって、ビル内にカバレッジの構築の際、ビル内のケーブル配線が制約的であるかまたは小さい陰影地域をカバーする場合、構築時間および費用を画期的に節減できる。
さらに、既存のＬＴＥ、３Ｇ基地局信号も統合してサービスすることができる。
本発明の一実施形態による無線中継システムの構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態による無線中継システムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態によるドナーユニットの細部構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態によるドナーユニットの細部構成を示すブロック図である。 本発明のさらに他の実施形態によるドナーユニットの細部構成を示すブロック図である。 本発明のさらに他の実施形態によるドナーユニットの細部構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態によるサービスユニットの細部構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態によるサービスユニットの細部構成を示すブロック図である。 本発明のさらに他の実施形態によるサービスユニットの細部構成を示すブロック図である。 本発明のさらに他の実施形態によるサービスユニットの細部構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による無線中継方法の一連の過程を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態による無線中継方法の一連の過程を示すフローチャートである。 本発明のさらに他の実施形態による無線中継方法を示すフローチャートである。 本発明のさらに他の実施形態による無線中継方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態が適用できる無線中継装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例に対して本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。ただし、本発明は、様々な異なる形態で具現され得、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、図面において、本発明を明確に説明するために、説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって類似の部分については類似の図面符号を付けた。また、添付の図面を参照して説明することにおいて、図面符号に関係なく同一の構成要素は同一の参照符号を付与し、それに対する重複説明は省略することにする。
明細書全体において、ある部分がある構成要素を‘含む’という時、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
また、明細書に記載された‘．．部’、‘．．器’、‘．．モジュール’などの用語は、少なくとも１つの機能または動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアやソフトウェアまたはハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせで具現され得る。
本明細書において、端末（terminal）は、移動局（Mobile Station、ＭＳ）、移動端末（Mobile Terminal、ＭＴ）、加入者局（Subscriber Station、ＳＳ）、携帯加入者局（Portable Subscriber Station、PSS）、ユーザ装置（User Equipment、ＵＥ）、アクセス端末（Access Terminal、ＡＴ）などを指し示すこともでき、移動端末、加入者局、携帯加入者局、ユーザ装置などの全部または一部の機能を含むこともできる。
本明細書において、基地局（Base Station、ＢＳ）は、アクセスポイント（Access Point、ＡＰ）、無線アクセス局（Radio Access Station、ＲＡＳ）、ノードＢ（Node Ｂ）、送受信基地局（Base Transceiver Station、BTS）、ＭＭＲ（Mobile Multihop Relay）−ＢＳなどを指し示すこともでき、アクセスポイント、無線アクセス局、ノードＢ、送受信基地局、ＭＭＲ−ＢＳなどの全部または一部の機能を含むこともできる。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による無線中継装置およびその動作方法について詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態による無線中継システムの構成を示すブロック図であり、図２は、本発明の他の実施形態による無線中継システムの構成を示すブロック図である。
図１を参照すると、無線中継システムは、無線中継装置１０と、基地局２０と、端末３０とを含む。無線中継装置１０は、基地局２０と端末３０の間に送受信される通信信号を中継する。無線中継装置１０は、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式を利用する。ここで、ＴＤＤ方式は、同じ周波数帯域で時間的に上りリンク（Uplink）伝送および下りリンク（Downlink）伝送を交互に配分する両方向伝送方式である。
無線中継装置１０は、ドナー（Donor）ユニット１００と、サービスユニット２００と、アナログ伝送ケーブル３００とを含む。ドナーユニット１００とサービスユニット２００は、アナログ伝送ケーブル３００を通じて連結される。通常、ドナーユニット１００は建物の外部、例えば建物の屋上などに設けられ、サービスユニット２００は建物内に設けられる。
この際、図２に示すように、無線中継装置１０は、一つのドナーユニット１００に多数のサービスユニット２００が連結され得る。
ドナーユニット１００は基地局２０と通信信号を送受信し、サービスユニット２００は端末３０と通信信号を送受信する。この際、基地局２０とドナーユニット１００は、サービス周波数信号を利用して通信し、ドナーユニット１００とサービスユニット２００は伝送周波数信号を利用して通信し、サービスユニット２００と端末３０はサービス周波数信号を利用して通信する。
一実施形態によれば、サービス周波数信号は、ミリ波（mmWave）帯域の５Ｇ信号でありうる。他の実施形態によれば、サービス周波数信号は、３０〜３００ＧＨｚの超高周波帯域の信号でありうる。
伝送周波数信号は、アナログ中間周波数（Intermediate Frequency、以下、‘ＩＦ’と通称する）信号でありうる。
ドナーユニット１００とサービスユニット２００は、ダウンリンク（Downlink）伝送中継およびアップリンク（Uplink）伝送中継を行う。
ダウンリンク伝送中継によれば、ドナーユニット１００は、基地局２０から伝送されるＲＦ（Radio Frequency）信号を受信してアナログＩＦ信号に変換する。ドナーユニット１００は、アナログＩＦ信号から時間同期（Timing Sync）信号を検出し、時間同期信号とアナログＩＦ信号を含むアナログ伝送信号を生成してアナログ伝送ケーブル３００を通じてサービスユニット２００に伝送する。
サービスユニット２００は、アナログ伝送ケーブル３００を通じて受信したアナログ伝送信号から時間同期信号を分離する。サービスユニット２００は、時間同期信号が分離されたアナログＩＦ信号をＲＦ信号に変換して端末３０に無線送信する。
アップリンク伝送中継によれば、サービスユニット２００は、端末３０から受信されるＲＦ信号をアナログＩＦ信号に変換してアナログ伝送ケーブル３００を通じてドナーユニット１００に伝送する。ドナーユニット１００は、サービスユニット２００から受信したアナログＩＦ信号をＲＦ信号に変換し、ＲＦ信号を基地局２０に伝送する。
この際、時間同期信号は、ドナーユニット１００とサービスユニット２００がアップリンク伝送およびダウンリンク伝送のためのタイミング同期を制御するのに使用される。
アナログ伝送ケーブル３００は、アナログＩＦ信号を伝達する媒体であって、例えば、ＲＦケーブル、光ケーブルなどを含むことができる。
このように、本発明の一実施形態による無線中継装置１０は、ドナーユニット１００とサービスユニット２００の間にアナログＩＦ信号を送受信するので、従来にＲＦケーブルを通してミリ波を伝達の際に伝送距離制約、性能劣化による問題点を解決することができる。そして、ドナーユニット１００が基地局２０から受信したＲＦ信号から検出した時間同期信号をサービスユニット２００と共有することによって、基地局とタイミングを合わせて動作することができる。
図３〜図６を参照して、ドナーユニット１００の細部的な構成を実施例別に説明し、図７〜図１０を参照して、サービスユニット２００の細部的な構成を実施例別に説明する。
まず、図３は、本発明の一実施形態によるドナーユニットの細部構成を示すブロック図である。
図３を参照すると、ドナーユニット１００は、ドナーアンテナ１０１と、送受信スイッチング部１０３と、受信部１０５と、送信部１０７と、送受信制御部１０９と、ＩＦ変換部１１１と、時間同期信号抽出部１１３と、第１デジアナ変換部（Digital Analog Converter、以下、‘ＤＡＣ’と通称する）１１５と、アナログ伝送部１１７と、基準信号（Reference Signal）提供部１１９と、第２ＤＡＣ１２１と、アナログ受信部１２３と、ＲＦ変換部１２５とを含む。
ドナーアンテナ１０１は、基地局２０との空中線を通じたＲＦ信号を送受信可能とするＲＦアンテナである。ドナーアンテナ１０１は、ＲＦ信号を基地局２０から受信してダウンリンク信号経路を形成し、サービスユニット２００を通じて端末３０から受信したＲＦ信号を基地局２０へ送信してアップリンク信号経路を形成する。
送受信スイッチング部１０３は、入力されたＲＦ信号をスイッチング信号によってダウンリンク信号とアップリンク信号とに区分する。送受信スイッチング部１０３は、送受信制御部１０９からのスイッチング信号によって送受信経路を転換またはオン・オフさせる。つまり、送受信スイッチング部１０３は、送受信制御部１０９からダウンリンク制御のためのスイッチング信号が入力されると、ドナーアンテナ１０１から受信部１０５に至る受信経路を連結する。送受信スイッチング部１０３は、送受信制御部１０９からアップリンク制御のためのスイッチング信号が入力されると、送信部１０７からドナーアンテナ１０１に至る送信経路を連結する。
受信部１０５および送信部１０７は、通信信号を受信した後、または送信する前に通信信号の処理に必要な各種フィルター、コンバータまたは増幅器などを含むか、またはこれに該当する動作を行う。
送受信制御部１０９は、時間同期信号抽出部１１３から入力された時間同期信号および基準信号提供部１１９から入力された基準信号に基づいて送受信経路転換のためのスイッチング信号を生成して送受信スイッチング部１０３に出力する。
ＩＦ変換部１１１は、受信部１０５から入力された第１サービス帯域のＲＦ信号をＩＦ信号に変換する。ここで、第１サービス帯域は、ミリ波帯域または超高周波帯域を含むことができる。
時間同期信号抽出部１１３は、ＩＦ変換部１１１が出力するＩＦ信号から時間同期信号を抽出する。この際、抽出される時間同期信号はデジタル信号であるため、第１ＤＡＣ１１５を通じてアナログ信号に変換されてアナログ伝送部１１７に出力される。
時間同期信号抽出部１１３がＩＦ信号から時間同期信号を抽出する方式は、多様に実施可能である。一実施形態によれば、時間同期信号抽出部１１３は、ＩＦ信号を復調して同期を抽出および分析して同期を獲得する。つまり、ＩＦ信号に含まれている下り信号と上り信号の開始点を計算する。この際、基地局２０の変調方式は既に知っていると仮定し、時間同期信号抽出部１１３は基地局２０の変調方式に基づいて、時間同期信号を検出する。しかし、このような構成に限定されず、既に公開されている多様な時間同期検出モジュールを使用できる。
アナログ伝送部１１７は、ＩＦ変換部１１１が出力するＩＦ信号および第１ＤＡＣ１１５が出力する時間同期信号を含むアナログ伝送信号を生成する。このようなアナログ伝送信号は、単一回線のアナログ伝送信号を含むことができる。
一実施形態によれば、アナログ伝送部１１７は、ＩＦ信号および時間同期信号を多重化（multiplexing）することができる。この際、時間同期信号は、ＩＦ帯域に隣接した任意の第１周波数帯域を通じて伝送される。または、時間同期信号は、アナログ伝送ケーブル３００で使用可能な複数の周波数帯域中の任意の周波数帯域を通じて伝送される。アナログ伝送部１１７は、ＩＦ信号および時間同期信号が結合または多重化されたアナログ伝送信号を、アナログ伝送ケーブル３００を通じてサービスユニット２００に伝送する。
他の実施形態によれば、アナログ伝送部１１７は、ＩＦ信号をアナログ伝送ケーブル３００を通じて伝送し、時間同期信号を周波数偏移変調（Frequency shift keying、ＦＳＫ）方式で伝送できる。
他の実施形態によれば、アナログ伝送部１１７は、波長分割多重化（wavelength division multiplexing、ＷＤＭ）技術を利用してＩＦ信号および時間同期信号が結合または多重化されたアナログ伝送信号を生成して伝送できる。このような実施形態は、アナログ伝送ケーブル３００が光ケーブルを使用する場合であって、アナログ伝送部１１７の後端には光モジュール（図示せず）が搭載され、アナログ伝送信号は電光変換された後、サービスユニット２００に伝送される。
基準信号提供部１１９は、ダウンリンクスイッチングおよびアップリンクスイッチングのための基準信号を送受信制御部１０９に出力する。基準信号提供部１１９は、基準信号を生成して第２ＤＡＣ１２１を通じてアナログ信号に変換した後、アナログ伝送部１１７に出力する。基準信号提供部１１９は、基地局２０を通じて獲得した基準信号を出力することもでき、定められたアルゴリズムによって生成することもできる。
アナログ伝送部１１７は、基準信号提供部１１９が出力する基準信号をアナログ伝送ケーブル３００を通じてサービスユニット２００に伝送する。
アナログ受信部１２３は、アナログ伝送ケーブル３００を通じてサービスユニット２００からアナログ伝送信号を受信する。
ＲＦ変換部１２５は、アナログ受信部１２３から入力されたアナログ伝送信号をＲＦ信号に変換して送信部１０７に出力する。
次に、図４は、本発明の他の実施形態によるドナーユニットの細部構成を示すブロック図であって、基準信号をサービスユニットから受信する実施形態に該当する。
図４を参照すると、ドナーユニット１００は、ドナーアンテナ１０１と、送受信スイッチング部１０３と、受信部１０５と、送信部１０７と、送受信制御部１０９と、ＩＦ変換部１１１と、時間同期信号抽出部１１３と、第１ＤＡＣ１１５と、アナログ伝送部１１７と、基準信号提供部１１９と、アナログ受信部１２３と、ＲＦ変換部１２５と、アナログデジタル変換部（Analog-to-Digital Converter、以下、‘ＡＤＣ’と通称する）１２７とを含む。この際、図３の構成と同じ構成要素１０１、１０３、１０５、１０７、１１１、１１３、１１５、１１７、１２５に対する説明は省略する。
基準信号提供部１１９は、サービスユニット２００が伝送した基準信号をアナログ受信部１２３から受信する。そして、アナログ基準信号をＡＤＣ１２７を通じてデジタル信号に変換して送受信制御部１０９に出力する。このような場合、ドナーユニット１００とサービスユニット２００が１：１のマッピング構造でありうる。
次に、図５は、本発明のさらに他の実施形態によるドナーユニットの細部構成を示すブロック図であって、光伝送方式中でデータ信号と制御信号を別個の光信号として送受信する場合に該当する。ここで、データ信号はＩＦ信号を意味し、制御信号は時間同期信号を意味する。
図５を参照すると、ドナーユニット１００は、ドナーアンテナ１０１と、送受信スイッチング部１０３と、受信部１０５と、送信部１０７と、送受信制御部１０９と、ＩＦ変換部１１１と、時間同期信号抽出部１１３と、アナログ伝送部１１７と、基準信号提供部１１９と、アナログ受信部１２３と、ＲＦ変換部１２５と、デジタル光送受信部１２９と、光信号結合部１３１とを含む。この際、図３および図４の構成と同じ構成要素１０１、１０３、１０５、１０７、１０９、１１１、１１３、１２３、１２５に対する説明は省略する。
アナログ伝送部１１７は、ＩＦ変換部１１１が出力するＩＦ信号（つまり、データ信号）を光信号結合部１３１に出力する。
デジタル光送受信部１２９は、時間同期信号抽出部１１３が出力する時間同期信号を光信号結合部１３１に出力する。
光信号結合部１３１は、アナログ伝送部１１７が出力するＩＦ信号およびデジタル光送受信部１２９が出力する時間同期信号を光結合信号として生成してアナログ伝送ケーブル３００を通じてサービスユニット２００に伝送する。
この際、光信号結合部１３１は、波長分割多重化（ＷＤＭ）モデムで具現され得る。光信号結合部１３１は、光ケーブルであるアナログ伝送ケーブル３００を通じて波長分割多重化されたＩＦ信号および時間同期信号をサービスユニット２００に伝送する。
光信号結合部１３１は、アナログ光信号とデジタル光信号を同時に送受信可能である。光信号結合部１３１は、アナログ信号形態であるＩＦ信号と、デジタル信号形態である時間同期信号を波長分割多重化（ＷＤＭ）方式で同時にサービスユニット２００に伝送できる。
また、デジタル光送受信部１２９は、基準信号提供部１１９が出力するデジタル基準信号を、アナログ伝送ケーブル３００を通じてサービスユニット２００に伝送する。また、アナログ伝送ケーブル３００を通じてサービスユニット２００から受信した基準信号を基準信号提供部１１９に出力することもできる。
この際、アナログ伝送ケーブル３００は光ケーブルであり、アナログ伝送部１１７はアナログ光伝送部に該当し、アナログ受信部１２３はアナログ光受信部に該当する。
基準信号提供部１１９は、基準信号を生成してデジタル光送受信部１２９および光信号結合部１３１を通じてサービスユニット２００に伝送することもできる。この際、基準信号は、ＩＦ信号、時間同期信号とは異なる光波長を通して伝送される。
また、基準信号提供部１１９は、デジタル光送受信部１２９を通じてサービスユニット２００から基準信号を受信することもできる。
次に、図６は、本発明のさらに他の実施形態によるドナーユニットの細部構成を示すブロック図であって、互いに異なる周波数帯域を収容できる実施形態に該当する。この際、図６の実施形態は、図３、図４、図５の構成でそれぞれ実現され得るが、図３を例示として示した。また、図３の構成と同じ構成要素に対する説明は省略する。
図６を参照すると、受信部１０５は、ドナーアンテナ１０１を通じて受信したＲＦ信号の周波数帯域を確認して既定義された第１サービス帯域であれば、受信ＲＦ信号をＩＦ変換部１１１に出力し、第１サービス帯域を除いた残りのサービス帯域のＲＦ信号はアナログ伝送部１１７に出力する。
この際、ドナーアンテナ１０１は、第１サービス帯域のための専用シングルアンテナと、第１サービス帯域を除いた少なくとも１つのサービス帯域のためのマルチアンテナを含むことができる。
受信部１０５は、互いに異なる周波数帯域をフィルタリングする複数個ｎの帯域通過フィルタユニット１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃを含むことができる。
第１帯域通過フィルタユニット１０５ａは、送受信スイッチング部１０３から入力された第１ＲＦ信号をフィルタリングしてＩＦ変換部１１１に出力する。この際、第１ＲＦ信号は、ミリ波帯域の５Ｇ信号を含むことができる。
第２帯域通過フィルタユニット１０５ｂは、送受信スイッチング部１０３から入力された第２ＲＦ信号をフィルタリングしてアナログ伝送部１１７に出力する。
第３帯域通過フィルタユニット１０５ｃは、送受信スイッチング部１０３から入力された第３ＲＦ信号をフィルタリングしてアナログ伝送部１１７に出力する。
ここで、第２ＲＦ信号、第３ＲＦ信号はＬＴＥ（Long Term Evolution）周波数、３Ｇ周波数などを使用することができる。
このように、特定周波数を使用するＲＦ信号はＩＦ信号に変換し、残りのサービス帯域のＲＦ信号はアナログ伝送部１１７を通じて元の信号をそのまま出力して伝送できる。
このように、本発明の実施形態によれば、ＬＴＥ、３Ｇ基地局から受信したＲＦ信号はＩＦ信号に変更せず、ＲＦ信号をそのままアナログ伝送方式で伝送するので、５Ｇ基地局の信号だけでなく、ＬＴＥ、３Ｇ基地局の信号も統合してサービスが可能である。
サービスユニット２００は上述したドナーユニット１００の実施形態に対応する受信および送信構成を含み、以下、各実施形態別に説明する。
図７は、本発明の一実施形態によるサービスユニットの細部構成を示すブロック図であって、図３の実施形態に対応する。
図７を参照すると、サービスユニット２００は、アナログ受信部２０１と、ＲＦ変換部２０３と、送信部２０５と、受信部２０７と、送受信スイッチング部２０９と、サービスアンテナ２１１と、第１ＡＤＣ２１３と、送受信制御部２１５と、第２ＡＤＣ２１７と、基準信号提供部２１９と、ＩＦ変換部２２１と、アナログ伝送部２２３とを含む。
アナログ受信部２０１は、アナログ伝送ケーブル３００を通じて受信したアナログ伝送信号からＩＦ信号と時間同期信号を分離する。そして、ＩＦ信号をＲＦ変換部２０３に出力し、時間同期信号を第１ＡＤＣ２１３に出力する。この際、アナログ受信部２０１は、図３のアナログ伝送部２２３に対応する構成要素に該当する。例えば、逆多重化技術により互いに異なる周波数帯域を通じて伝送されたＩＦ信号および時間同期信号を検出することができる。
また、アナログ受信部２０１は、ドナーユニット１００から受信した基準信号を第２ＡＤＣ２１７に出力する。
ＲＦ変換部２０３は、アナログ受信部２０１から出力されたＩＦ信号を定められた無線周波数帯域、つまり、基地局２０および端末３０のサービス周波数帯域のＲＦ信号に変換して送信部２０５に出力する。
送信部２０５および受信部２０７は通信信号を受信した後、または送信する前に通信信号の処理に必要な各種フィルター、コンバータまたは増幅器などを含むか、またはこれに該当する動作を行う。
送受信スイッチング部２０９は、入力されたＲＦ信号をスイッチング信号によってダウンリンク信号とアップリンク信号とに区分する。送受信スイッチング部２０９は、送受信制御部２１５からダウンリンク制御のためのスイッチング信号が入力されると、送信部２０５からサービスアンテナ２１１に至る送信経路を連結する。送受信スイッチング部２０９は、送受信制御部２１５からアップリンク制御のためのスイッチング信号が入力されると、サービスアンテナ２１１から受信部２０７に至る受信経路を連結する。
サービスアンテナ２１１は、所定の水準で信号処理されたＲＦ信号を端末３０に放射する。
第１ＡＤＣ２１３は、アナログ受信部２０１から出力された時間同期信号をデジタル信号に変換して送受信制御部２１５に出力する。
送受信制御部２１５は、時間同期信号および基準信号に基づいてアップリンク伝送およびダウンリンク伝送の転換のためのスイッチング信号を生成して送受信スイッチング部２０９に出力する。
第２ＡＤＣ２１７は、アナログ受信部２０１から出力される基準信号をデジタル信号に変換して基準信号提供部２１９に出力する。
基準信号提供部２１９は、アナログ受信部２０１を通じてドナーユニット１００から基準信号を受信して送受信制御部２１５に出力する。
ＩＦ変換部２２１は、受信部２０７から伝達されるＲＦ信号をＩＦ信号に変換してアナログ伝送部２２３に出力する。
アナログ伝送部２２３は、ＩＦ信号をドナーユニット１００に伝送する。
図８は、本発明のさらに他の実施形態によるサービスユニットの細部構成を示すブロック図であって、基準信号をサービスユニットが提供する実施形態に該当し、図４の実施形態に対応する。また、図７の構成と同じ構成要素に対する説明は省略する。
図８を参照すると、サービスユニット２００は、アナログ受信部２０１と、ＲＦ変換部２０３と、送信部２０５と、受信部２０７と、送受信スイッチング部２０９と、サービスアンテナ２１１と、第１ＡＤＣ２１３と、送受信制御部２１５と、基準信号提供部２１９と、ＩＦ変換部２２１と、アナログ伝送部２２３と、ＤＡＣ２２５とを含む。
基準信号提供部２１９は、ダウンリンクスイッチングおよびアップリンクスイッチングのための基準信号を生成して送受信制御部２１５に出力する。そして、ＤＡＣ２２５を通じてアナログ信号に変換した後、アナログ伝送部２２３を通じてドナーユニット１００に伝送できる。この際、基準信号提供部２１９は定められたアルゴリズムによって基準信号を生成することができる。
図９は、本発明のさらに他の実施形態によるサービスユニットの細部構成を示すブロック図であって、光伝送方式中でデータ信号と制御信号を別個の光信号として送受信する場合に該当し、図５の実施形態に対応する。また、図７および図８の構成と同じ構成要素に対する説明は省略する。
サービスユニット２００は、アナログ受信部２０１と、ＲＦ変換部２０３と、送信部２０５と、受信部２０７と、送受信スイッチング部２０９と、サービスアンテナ２１１と、送受信制御部２１５と、基準信号提供部２１９と、ＩＦ変換部２２１と、アナログ伝送部２２３と、光信号分離部２２７と、デジタル光送受信部２２９とを含む。
ここで、光信号分離部２２７は、図５の光信号結合部１３１に対応する構成要素であり、波長分割多重化された光信号を逆多重化技術を利用してＩＦ信号と時間同期信号に分離する。
光信号分離部２２７はＩＦ信号をアナログ受信部２０１に出力し、時間同期信号をデジタル光送受信部２２９に出力する。
また、光信号分離部２２７は、ＩＦ信号、時間同期信号とは異なる光波長を通してドナーユニット１００からデジタル基準信号を受信してデジタル光送受信部２２９を通じて基準信号提供部２１９に出力することができる。また、光信号分離部２２７は、基準信号提供部２１９が生成した基準信号を光波長を通してドナーユニット１００に伝送することもできる。
図１０は、本発明のさらに他の実施形態によるサービスユニットの細部構成を示すブロック図であって、互いに異なる周波数帯域を収容できる実施形態に該当し、図６の実施形態に対応する。この際、図１０の実施形態は、図７、図８、図９の構成でそれぞれ実現され得るが、図７を例示として示した。また、図７の構成と同じ構成要素に対する説明は省略する。
図１０を参照すると、アナログ受信部２０１はＩＦ信号（または、データ信号）と時間同期信号（または、制御信号）が結合したアナログ伝送信号の場合、逆多重化技術を利用して分離する。そして、ＩＦ信号は読取り部２３１に出力し、時間同期信号は第１ＡＤＣ２１３に出力する。
読取り部２３１はアナログ受信部２０１と連結され、アナログ受信部２０１から入力されるアナログ伝送信号の周波数帯域を区分する。読取り部２３１は、定められた周波数を通過させる複数個の帯域通過フィルタユニット２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃを含む。帯域通過フィルタユニット２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃは、図６の帯域通過フィルタユニット１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃに対応する。
この際、第１帯域通過フィルタユニット２３１ａは、ＩＦ帯域のアナログ伝送信号をフィルタリングしてＲＦ変換部２０３に出力する。第２帯域通過フィルタユニット２３１ｂは第２アナログ伝送信号をフィルタリングし、第３帯域通過フィルタユニット２３１ｃは第３アナログ伝送信号をフィルタリングする。この際、第２帯域通過フィルタユニット２３１ｂおよび第３帯域通過フィルタユニット２３１ｃは複数個存在することがあり、フィルタリングしたそれぞれの無線周波数帯域のデータ信号を受信信号そのまま送信部２０５に出力する。この際、第２アナログ伝送信号と第３アナログ伝送信号は、それぞれサービス周波数帯域のＲＦ信号であって、それぞれのサービス周波数帯域は３Ｇ周波数、ＬＴＥ周波数などでありうる。
ＲＦ変換部２０３は、第１帯域通過フィルタユニット２３１ａを通過したＩＦ信号をサービス周波数帯域に変換した後、送信部２０５に出力する。ここで、サービス周波数帯域はミリ波帯域でありうる。
図１１は、本発明の一実施形態による無線中継方法の一連の過程を示すフローチャートであって、ダウンリンク過程を示す。
図１１を参照すると、ドナーユニット１００は基地局２０からダウンリンクＲＦ信号を受信すると（Ｓ１０１）、ダウンリンクＲＦ信号をＩＦ信号に変換する（Ｓ１０３）。
ドナーユニット１００は変換した（Ｓ１０３）ＩＦ信号から時間同期信号を検出して（Ｓ１０５）、アナログ信号に変換する（Ｓ１０７）。
ドナーユニット１００は、Ｓ１０３段階で変換したＩＦ信号とＳ１０５段階で検出した時間同期信号を結合して（Ｓ１０９）、アナログ伝送信号を生成する。ドナーユニット１００はアナログ伝送信号をサービスユニット２００に伝送する（Ｓ１１１）。
サービスユニット２００はアナログ伝送信号から時間同期信号を分離する（Ｓ１１３）。サービスユニット２００は分離した時間同期信号をデジタル信号に変換する（Ｓ１１５）。サービスユニット２００はデジタル時間同期信号および基準信号に基づいてアップリンク伝送およびダウンリンク伝送のスイッチング制御を行う（Ｓ１１７）。
サービスユニット２００は、Ｓ１１３段階で時間同期信号が分離されたＩＦ信号を定められたサービス周波数帯域のＲＦ信号に変換する（Ｓ１１９）。
サービスユニット２００は、Ｓ１１９段階で変換したＲＦ信号を端末３０に伝送する（Ｓ１２１）。
図１２は、本発明の他の実施形態による無線中継方法の一連の過程を示すフローチャートであって、アップリンク過程を示す。
図１２を参照すると、サービスユニット２００は端末からアップリンクＲＦ信号を受信して（Ｓ２０１）、ＩＦ信号に変換する（Ｓ２０３）。サービスユニット２００は変換された（Ｓ２０３）アナログＩＦ信号をドナーユニット１００に伝送する（Ｓ２０５）。
ドナーユニット１００はアナログＩＦ信号を定められたサービス周波数帯域のＲＦ信号に変換して（Ｓ２０７）、基地局２０に伝送する（Ｓ２０９）。
図１３は、本発明のさらに他の実施形態による無線中継方法を示すフローチャートであって、ドナーユニット１００が複数の互いに異なる周波数帯域の信号を処理する場合に該当する。
図１３を参照すると、ドナーユニット１００はＲＦ信号が受信されると（Ｓ３０１）、周波数帯域がミリ波帯域であるかどうかを判断する（Ｓ３０３）。この際、ミリ波帯域であれば、ＲＦ信号をＩＦ信号に変換し（Ｓ３０５）、ミリ波帯域でなければ、受信されたＲＦ信号をそのままサービスユニット２００に伝送する（Ｓ３０７）。ここで、Ｓ３０５段階以降の動作は、図３〜図４を参照して説明したとおりである。
図１４は、本発明のさらに他の実施形態による無線中継方法を示すフローチャートであって、サービスユニット２００が複数の互いに異なる周波数帯域の信号を処理する場合に該当する。
図１４を参照すると、サービスユニット２００はアナログ伝送信号が受信されると（Ｓ４０１）、周波数帯域がＩＦ帯域であるかどうかを判断する（Ｓ４０３）。この際、判断基準はＩＦ帯域に限定されず、多重化信号の場合、時間同期信号の周波数帯域を含むＩＦ帯域範囲であるかどうかを判断できる。
この際、ＩＦ帯域範囲であればアナログ伝送信号から時間同期信号が分離されたＩＦ信号をＲＦ信号に変換する（Ｓ４０５）。ここで、Ｓ４０５段階以降の動作は、図７〜図８で説明したとおりである。
反面、ＩＦ帯域範囲ではない場合、受信されたＲＦ信号をそのまま端末３０に伝送する（Ｓ４０７）。
図１５は、本発明の実施形態が適用できる無線中継装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
図１５を参照すると、無線中継装置４００はメモリ装置４０１と、通信装置４０３と、プロセッサー４０５とを含む。メモリ装置４０１はプロセッサー４０５と連結され、図１〜図１０で説明した実施形態による構成および／または方法を実行させる命令語を含むプログラムを貯蔵する。通信装置４０３はプロセッサー４０５と連結され、基地局２０および／または端末３０と無線信号を送信および／または受信する。プロセッサー４０５は、メモリ装置４０１に貯蔵されたプログラムを実行する。
以上で説明した本発明の実施形態は装置および方法によってのみ実現できるものではなく、本発明の実施形態の構成に対応する機能を実現するプログラム、または該プログラムが記録された記録媒体を通しても具現され得る。
以上、本発明の実施形態に対して詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。

Claims (25)

  1. 基地局と端末間の通信信号を中継する無線中継装置において、
    前記基地局と無線周波数信号を送受信するドナーユニットと、
    前記ドナーユニットと伝送信号を送受信し、前記端末と前記無線周波数信号を送受信する少なくとも１つのサービスユニットとを含み、
    前記伝送信号は、
    前記無線周波数信号が変換された中間周波数（Intermediate Frequency、ＩＦ）信号および時間同期信号が結合し、
    前記時間同期信号は、
    前記ドナーユニットおよび前記少なくとも１つのサービスユニットで時分割二重通信（Time Division Duplex、ＴＤＤ）同期制御に使用される、無線中継装置。
  2. 前記少なくとも１つのサービスユニットは、
    前記伝送信号から前記時間同期信号を分離して前記中間周波数（ＩＦ）信号を抽出し、前記中間周波数（ＩＦ）信号を前記無線周波数信号に変換して前記端末に伝送する、請求項１に記載の無線中継装置。
  3. 前記時間同期信号は、前記変換された中間周波数（ＩＦ）信号から検出される、請求項１に記載の無線中継装置。
  4. 前記伝送信号は、周波数多重化技術を利用して前記中間周波数（ＩＦ）信号と前記時間同期信号を結合する、請求項１に記載の無線中継装置。
  5. 前記ドナーユニットおよび前記少なくとも１つのサービスユニットは、
    基準信号および前記時間同期信号に基づいて時分割二重通信（ＴＤＤ）同期制御を行い、
    前記基準信号は、前記ドナーユニットと前記少なくとも１つのサービスユニットを周期的に共有する、請求項１に記載の無線中継装置。
  6. 前記伝送信号は、波長分割多重化（wavelength division multiplexing、ＷＤＭ）技術を利用して前記中間周波数（ＩＦ）信号と前記時間同期信号が結合する、請求項１に記載の無線中継装置。
  7. 前記伝送信号は、アナログ光信号形態である前記中間周波数（ＩＦ）信号と、デジタル光信号形態である前記時間同期信号とを含む、請求項１に記載の無線中継装置。
  8. 前記ドナーユニットは、
    前記基地局とアップリンク無線周波数信号およびダウンリンク無線周波数信号を送受信する少なくとも１つのドナーアンテナと、
    前記ダウンリンク無線周波数信号を前記中間周波数（ＩＦ）信号に変換する中間周波数（ＩＦ）変換部と、
    前記中間周波数（ＩＦ）信号から前記時間同期信号を抽出する時間同期信号抽出部と、
    前記サービスユニットと共有する基準信号および前記時間同期信号に基づいてアップリンク経路およびダウンリンク経路を設定するための送受信スイッチング動作を制御する送受信制御部と、
    前記時間同期信号をアナログ信号に変換する第１デジアナ変換部と、
    前記中間周波数（ＩＦ）信号および前記アナログ信号に変換された時間同期信号を結合または多重化したダウンリンク伝送信号を生成して前記サービスユニットに送信するアナログ伝送部と、
    前記サービスユニットから中間周波数（ＩＦ）帯域のアップリンク伝送信号を受信するアナログ受信部と、
    前記中間周波数（ＩＦ）帯域のアップリンク伝送信号をサービス周波数帯域の無線周波数信号に変換する無線周波数変換部と、を含む、請求項１に記載の無線中継装置。
  9. 前記ドナーユニットは、
    前記基地局とアップリンク無線周波数信号およびダウンリンク無線周波数信号を送受信する少なくとも１つのドナーアンテナと、
    前記サービスユニットから中間周波数（ＩＦ）帯域のアップリンク伝送信号を受信するアナログ受信部と、
    前記中間周波数（ＩＦ）帯域のアップリンク伝送信号をサービス周波数帯域の無線周波数信号に変換する無線周波数変換部と、
    前記ダウンリンク無線周波数信号を前記中間周波数（ＩＦ）信号に変換する中間周波数（ＩＦ）変換部と、
    前記中間周波数（ＩＦ）変換部から前記時間同期信号を抽出する時間同期信号抽出部と、
    前記サービスユニットと共有する基準信号および前記時間同期信号に基づいてアップリンク経路およびダウンリンク経路を設定するための送受信スイッチング動作を制御する送受信制御部と、
    光伝送信号である前記中間周波数（ＩＦ）信号と、デジタル光伝送信号である前記時間同期信号を含む光伝送信号を前記サービスユニットに伝送する光信号結合部と、を含む、請求項１に記載の無線中継装置。
  10. 前記サービスユニットは、
    前記端末とアップリンク無線周波数信号およびダウンリンク無線周波数信号を送受信する少なくとも１つのサービスアンテナと、
    前記ドナーユニットからダウンリンク伝送信号を受信し、前記ダウンリンク伝送信号を前記中間周波数（ＩＦ）信号および前記時間同期信号に分離するアナログ受信部と、
    前記中間周波数（ＩＦ）信号をサービス周波数帯域の前記ダウンリンク無線周波数信号に変換する無線周波数変換部と、
    前記時間同期信号をデジタル信号に変換する第１アナログデジタル変換部と、
    前記ドナーユニットと共有する基準信号および前記時間同期信号に基づいてアップリンク経路およびダウンリンク経路を設定するための送受信スイッチング動作を制御する送受信制御部と、
    前記サービスアンテナを通して前記端末から受信したアップリンク無線周波数信号を前記中間周波数（ＩＦ）信号に変換する中間周波数（ＩＦ）変換部と、
    前記中間周波数（ＩＦ）信号をアナログ伝送方式で前記ドナーユニットに伝送するアナログ伝送部と、を含む、請求項１に記載の無線中継装置。
  11. 前記サービスユニットは、
    前記端末とアップリンク無線周波数信号およびダウンリンク無線周波数信号を送受信する少なくとも１つのサービスアンテナと、
    前記ドナーユニットから光伝送信号である中間周波数（ＩＦ）信号と、デジタル光伝送信号である前記時間同期信号を含む光伝送信号を受信し、前記中間周波数（ＩＦ）信号と前記時間同期信号をそれぞれ分離して出力する光信号分離部と、
    前記中間周波数（ＩＦ）信号をサービス周波数帯域の前記ダウンリンク無線周波数信号に変換する無線周波数変換部と、
    前記時間同期信号および前記ドナーユニットと共有する基準信号に基づいてアップリンク経路およびダウンリンク経路を設定するための送受信スイッチング動作を制御する送受信制御部と、
    前記サービスアンテナを通して前記端末から受信したアップリンク無線周波数信号を前記中間周波数（ＩＦ）信号に変換する中間周波数（ＩＦ）変換部と、
    前記中間周波数（ＩＦ）信号をアナログ伝送方式で前記ドナーユニットに伝送するアナログ伝送部と、を含む、請求項１に記載の無線中継装置。
  12. 基地局と無線周波数信号を送受信するドナーユニットと、端末と前記無線周波数信号を送受信するサービスユニットとを含む無線中継装置において、前記ドナーユニットの動作方法であって、
    前記基地局から前記無線周波数信号を受信する段階と、
    前記無線周波数信号を中間周波数（ＩＦ）信号に変換する段階と、
    時間同期信号および前記中間周波数（ＩＦ）信号を含む伝送信号を生成する段階と、
    前記伝送信号を伝送ケーブルを通して前記サービスユニットに伝送する段階と、を含む、動作方法。
  13. 前記変換する段階以降、
    前記中間周波数（ＩＦ）信号から前記時間同期信号を検出する段階と、
    前記時間同期信号をアナログ時間同期信号に変換する段階と、をさらに含み、
    前記伝送信号を生成する段階は、
    前記アナログ時間同期信号および前記中間周波数（ＩＦ）信号を結合または多重化した前記伝送信号を生成する、請求項１２に記載の動作方法。
  14. 前記伝送信号を生成する段階は、波長分割多重化（wavelength division multiplexing、ＷＤＭ）技術を利用して、前記中間周波数（ＩＦ）信号と前記時間同期信号を結合した前記伝送信号を生成する、請求項１３に記載の動作方法。
  15. 前記伝送ケーブルは光ケーブルであり、
    前記伝送信号を生成する段階は、
    前記中間周波数（ＩＦ）信号をアナログ光信号に生成する段階と、
    前記時間同期信号をデジタル光伝送信号に生成する段階と、
    前記アナログ光信号および前記デジタル光伝送信号を含む前記伝送信号を生成する段階と、を含み、
    前記伝送する段階は、
    前記アナログ光信号および前記デジタル光伝送信号をそれぞれ互いに異なる光波長を通して同時に送信する、請求項１３に記載の動作方法。
  16. 基地局と無線周波数信号を送受信するドナーユニットと、端末と前記無線周波数信号を送受信するサービスユニットとを含む無線中継装置において、前記サービスユニットの動作方法であって、
    前記ドナーユニットから伝送ケーブルを通してアナログ伝送信号を受信する段階と、
    前記アナログ伝送信号から時間同期信号を分離する段階と、
    前記時間同期信号が分離された中間周波数（ＩＦ）信号を既定義された周波数帯域の前記無線周波数信号に変換する段階と、
    前記変換された無線周波数信号を前記端末に伝送する段階と、を含み、
    前記時間同期信号は、
    前記ドナーユニットおよび前記サービスユニットで時分割二重通信（Time Division Duplex、ＴＤＤ）同期制御に使用される、動作方法。
  17. 前記伝送ケーブルは光ケーブルであり、
    前記アナログ伝送信号は、
    それぞれ互いに異なる光波長を通して同時に受信されたアナログ光信号形態の中間周波数（ＩＦ）信号およびデジタル光伝送信号形態の時間同期信号を含む、請求項１６に記載の動作方法。
  18. 基地局と端末間の通信信号を中継する無線中継装置において、
    前記基地局と互いに異なる少なくとも２つ以上のサービス帯域の無線周波数信号を送受信するドナーユニットと、
    前記ドナーユニットと連結され、前記端末と前記無線周波数信号を送受信する少なくとも１つのサービスユニットとを含み、
    前記ドナーユニットと前記少なくとも１つのサービスユニットは、
    前記２つ以上のサービス帯域中で第１サービス帯域の前記無線周波数信号を中間周波数（Intermediate Frequency、ＩＦ）信号に変換して伝送ケーブルを通してアナログ伝送方式で送受信し、
    前記２つ以上のサービス帯域中で残りのサービス帯域の前記無線周波数信号を前記無線周波数信号そのまま送受信し、
    前記中間周波数（ＩＦ）信号は、
    前記サービスユニットで前記第１サービス帯域の前記無線周波数信号に変換されて前記端末へ送信されるか、または前記ドナーユニットで前記第１サービス帯域の前記無線周波数信号に変換されて前記基地局に送信される、無線中継装置。
  19. 前記ドナーユニットと前記少なくとも１つのサービスユニットは、
    前記第１サービス帯域の無線周波数信号が変換された前記中間周波数（ＩＦ）信号および前記中間周波数（ＩＦ）信号から抽出された時間同期信号を含むアナログ伝送信号を送受信する、請求項１８に記載の無線中継装置。
  20. 前記ドナーユニットと前記少なくとも１つのサービスユニットは、
    前記中間周波数（ＩＦ）信号を伝送ケーブルを通して送受信し、
    前記時間同期信号を周波数偏移変調（Frequency shift keying）モデムを通して送受信する、請求項１９に記載の無線中継装置。
  21. 前記ドナーユニットと前記少なくとも１つのサービスユニットは、
    周波数多重化技術を利用して前記中間周波数（ＩＦ）信号および前記時間同期信号を結合した伝送信号を送受信する、請求項１９に記載の無線中継装置。
  22. 前記ドナーユニットと前記少なくとも１つのサービスユニットは、
    波長分割多重化（wavelength division multiplexing、ＷＤＭ）技術を利用して、前記中間周波数（ＩＦ）信号および前記時間同期信号を結合した伝送信号を送受信する、請求項１９に記載の無線中継装置。
  23. 前記ドナーユニットと前記少なくとも１つのサービスユニットは、
    前記中間周波数（ＩＦ）信号をアナログ光伝送方式で送受信し、前記時間同期信号をデジタル光伝送方式で送受信し、
    前記中間周波数（ＩＦ）信号と前記時間同期信号は同時に送受信される、請求項１９に記載の無線中継装置。
  24. 基地局と無線周波数信号を送受信するドナーユニットと、端末と前記無線周波数信号を送受信するサービスユニットとを含む無線中継装置において、前記ドナーユニットの動作方法であって、
    前記基地局から受信した無線周波数信号のサービス帯域が前記基地局と送受信可能な互いに異なる２つ以上の無線周波数帯域中で第１サービス帯域であれば、前記無線周波数信号を中間周波数（Intermediate Frequency、ＩＦ）信号に変換する段階と、
    前記中間周波数（ＩＦ）信号を前記サービスユニットに伝送ケーブルを通して伝送する段階と、
    前記サービス帯域が前記第１サービス帯域を除いた残りの周波数帯域の場合、受信された前記無線周波数信号をそのまま伝送ケーブルを通して前記サービスユニットに伝送する段階と、を含む、動作方法。
  25. 前記中間周波数（ＩＦ）信号を前記サービスユニットに伝送ケーブルを通して伝送する段階は、
    前記中間周波数（ＩＦ）信号から抽出された時間同期信号および前記中間周波数（ＩＦ）信号を第１伝送方式、第２伝送方式および第３伝送方式のうちから選択される一つの伝送方式で伝送し、
    前記第１伝送方式は、前記中間周波数（ＩＦ）信号および前記時間同期信号を結合または多重化したアナログ伝送方式を含み、
    前記第２伝送方式は、前記中間周波数（ＩＦ）信号を伝送ケーブルを通して伝送し、前記時間同期信号を周波数偏移変調（Frequency shift keying、ＦＳＫ）モデムを通して伝送し、
    前記第３伝送方式は、前記中間周波数（ＩＦ）信号をアナログ光伝送方式で伝送し、前記時間同期信号をデジタル光伝送方式で伝送する、請求項２４に記載の動作方法。
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