KR100268601B1 - 기지국의 음영지역을 효과적으로 커버하고 그 서어비스 지역의확장이 용이한 이동통신시스템 - Google Patents

기지국의 음영지역을 효과적으로 커버하고 그 서어비스 지역의확장이 용이한 이동통신시스템 Download PDF

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Abstract

기지국내외의 음영지역을 효과적으로 커버하면서 및/또는 기지국의 서어비스지역확장이 용이한 이동통신시스템에 관한 것이다.
서어비스 지역 내부 혹은 외부에 RF 신호 수신 음영지역을 갖고, RF 신호를 송수신하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 이동통신시스템은
기지국의 서어비스지역내에 설치되며, 기지국으로부터 RF 신호를 수신하여 이를 레이저빔 신호로 변환한 후 직접 혹은 우회하여 음영지역으로 송신하고, 음영지역으로부터 직접 혹은 우회하여 레이저빔 신호를 수신하여 이를 RF 신호로 변환한 후 기지국으로 송신하는 원격송수신장치,
상기 음영지역내에서 원격송수신장치로부터 직접 혹은 우회하여 수신된 레이저빔 신호의 일부를 RF 신호로 변환하여 가입자 단말기로 송신하고, 다른 일부를 다른 음영지역에 레이저빔 신호로 송신하며, 가입자 단말기로부터 수신된 RF 신호와 다른 음영지역으로부터 수신된 레이저빔 신호를 레이저빔 신호로 직접 혹은 우회하여 원격송수신장치에 송신하는 중계장치를 구비한다.

Description

기지국의 음영지역을 효과적으로 커버하고 그 서어비스 지역의 확장이 용이한 이동통신시스템
본 발명은 이동통신시스템에 관한 것으로, 특히 기지국내외의 음영지역을 효과적으로 커버하면서 및/또는 기지국의 서어비스지역확장이 용이한 이동통신시스템에 관한 것이다.
현재, 아날로그 및 디지털 이동전화, 개인휴대통신 (PCS) 등의 이동통신서어비스가 제공되고 있고, 2000년 이후에는 미래공중육상이동통신시스템 (FPLMTS) 이 서어비스될 예정이다.
그런데, 지금까지 이러한 이동통신서어비스에서 기지국의 음영지역을 해소하기 위해 옥외용중계기 혹은 광중계시스템이 이용하고 있었다. 옥외용중계기를 사용하는 경우, 지상지역설치시, 중계기의 입력주파수와 출력주파수가 동일한 것으로부터 비롯되는 중계기의 발진현상이 수반되었다. 또한, 광안테나와 광케이블을 이용하는 광중계시스템은 LG텔레콤이 세계최초로 개발한 것으로, 기지국에서 20km 내 어디에나 기지국과 커버리지가 대등할 수도 있는 광안테나만 설치하면 음영지역의 통화불능상태를 해결할 수 있다는 것이나 상기 설치된 안테나까지 광케이블로 연결해주어야 하고, 이러한 광케이블에 의한 접속은 광선로의 확보 및 포설이든 임대(월 45만원/km당)이든 이의 고비용으로 인하여 설치 시 많은 제약조건을 수반하였다.
이에 따라, 상술한 주파수와 관련된 문제점과 광선로확보의 고비용의 문제점을 해결하기 위해, 레이저빔을 이용한 지점대 지점간 중계방식과 관련당국으로부터 할당받은 주파수대역중 사용하지 않는 주파수대역으로 주파수를 약간 시프트하는 주파수/할당(Frequency/Assignment)방식이 제안되고 있다. 그러나, 상기 레이저빔을 이용한 지점대 지점간 중계방식은 데이터전송개념, 즉 전송로의 확보에 그 초점이 맞춰져 있을 뿐이며, 레이저빔 사용의 큰 단점인 가시거리확보라는 문제점을 여전히 지니고 있고, F/A 변환방식은 할당된 주파수대역내에서 주파수를 약간만 변환시켜 여전히 고주파지역을 사용하게 되므로 출력이 거의 변동이 없어 전송거리를 개선, 즉 전송거리를 확대시키지 못한다라고 하는 문제점이 있다.
따라서, 가시거리를 용이하게 확보하여 기지국내외의 음영지역을 적절히 해소시키면서, 기지국의 서어비스지역의 확장이 용이한 이동통신시스템에 대한 요구가 있어 왔다.
본 발명은, 상술한 문제점들을 해소하고 상술한 요구에 부응할 수 있는 이동통신시스템에 제공하고자 하는 것으로, 본 발명의 일 목적은 기지국 내외의 음영지역을 효과적으로 커버할 수 있는 레이저빔을 이용하는 광중계시스템을 갖는 이동통신시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기지국의 서어비스지역을 용이하게 확장할 수 있는 레이저빔을 이용하는 광중계시스템을 갖는 이동통신시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기지국 내외의 음영지역을 효과적으로 커버하면서 기지국의 서어비스지역을 용이하게 확장할 수 있는 레이저빔을 이용하는 광중계시스템을 갖는 이동통신시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가시거리를 용이하게 확보할 수 있는 레이저빔을 이용하는 광중계시스템을 갖는 이동통신시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전송거리를 멀리할 수 있는 레이저빔을 이용하는 광중계시스템을 갖는 이동통신시스템을 제공하는 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 이동통신시스템의 실시예들을 나타내는 개략구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 이동통신시스템에 사용될 수 있는 원격송수신장치를 나태내는 블록도.
도 3 은 본 발명에 따른 이동통신시스템에 사용될 수 있는 레이저셀의 블록도.
도 4 는 본 발명에 따른 이동통신시스템에 사용될 수 있는 레이저 중계기의 블록도.
도 5 는 본 발명에 따른 이동통신시스템에 사용될 수 있는 다중경로 레이저셀의 블록도.
도 6 은 본 발명의 제 2 실시예의 구성을 이용하는 기지국의 서어비스지역확장예를 도시하는 예시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 … 기지국 서어비스지역
2… 음영지역
10 … 기지국
30 … 원격송수신장치
70 … 레이저셀
110 … 다중경로 레이저셀
170 … 레이저 중계기
상술한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 서어비스 지역 내부 혹은 외부에 RF 신호 수신 음영지역을 갖고, 상기 RF 신호를 송수신하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 이동통신시스템에 있어서, 상기 기지국의 상기 서어비스지역내에 설치되며, 상기 기지국으로부터 상기 RF 신호를 수신하여 이를 레이저빔 신호로 변환한 후 상기 음영지역으로 송신하고, 상기 음영지역으로부터 레이저빔 신호를 수신하여 이를 상기 RF 신호로 변환한 후 상기 기지국으로 송신하는 원격송수신수단, 상기 음영지역내에 설치되며, 상기 원격송수신수단으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 RF 신호로 변환하여 가입자 단말기로 송신하고, 상기 가입자 단말기로부터 수신된 상기 RF 신호를 상기 레이저빔 신호로 변환하여 상기 원격송수신수단으로 송신하는 레이저셀 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템이 제공된다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 서어비스 지역 내부 혹은 외부에 RF 신호 수신 음영지역을 갖고, 상기 RF 신호를 송수신하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 이동통신시스템에 있어서, 상기 기지국의 상기 서어비스지역내에 설치되며, 상기 기지국으로부터 상기 RF 신호를 수신하여 이를 레이저빔 신호로 변환한 후 상기 음영지역으로 송신하고, 상기 음영지역으로부터 레이저빔 신호를 수신하여 이를 상기 RF 신호로 변환한 후 상기 기지국으로 송신하는 원격송수신수단, 적어도 제 1 경로부와 제 2 경로부를 구비하며 상기 음영지역내에 설치되는 제 1 다중경로 레이저셀 수단으로서, 상기 제 1 경로부는 상기 원격송수신수단으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 RF 신호로 변환하여 가입자 단말기로 송신하고, 또한 상기 가입자 단말기로부터 수신된 상기 RF 신호를 상기 레이저빔 신호로 변환하여 상기 원격송수신수단으로 송신하며, 상기 제 2 경로부는 상기 원격송수신수단으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 다른 중계원으로 송신하고, 또한 상기 다른 중계원으로부터 수신된 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 상기 원격송수신 수단으로 송신하는 제 1 다중경로 레이저셀 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템이 제공된다.
본 발명에 따른 제 2 실시예에서, 상기 다른 중계원은 다른 다중경로 레이저셀 수단 혹은 레이저 중계기 수단일 수도 있다.
또한, 본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 서어비스 지역 내부 혹은 외부에 RF 신호 수신 음영지역을 갖고, 상기 RF 신호를 송수신하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 이동통신시스템에 있어서, 상기 기지국의 상기 서어비스지역내에 설치되며, 상기 기지국으로부터 상기 RF 신호를 수신하여 이를 레이저빔 신호로 변환한 후 상기 음영지역으로 송신하고, 상기 음영지역으로부터 레이저빔 신호를 수신하여 이를 상기 RF 신호로 변환한 후 상기 기지국으로 송신하는 원격송수신수단, 상기 음영지역밖에 설치되고, 상기 원격송수신수단으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 다른 중계원으로 송신하고, 상기 다른 중계원으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 상기 원격송수신수단으로 송신하는 제 1 레이저중계기 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템이 제공된다.
본 발명에 따른 제 3 실시예에서, 상기 다른 중계원은 다른 레이저중계기 수단일 수도 있으며, 이때, 다른 레이저 중계기 수단은 레이저셀 수단 혹은 다중경로 레이저셀 수단일 수도 있다.
본 발명의 제 3 실시예에서, 상기 다른 중계원은 레이저셀 수단 혹은 다중경로 레이저셀 수단일 수도 있다.
상기 제 1 실시예 내지 상기 제 3 실시예에서, 상기 레이저빔 신호의 상기 RF 신호로의 변환은 상기 레이저빔 신호를 주파수 상향 변환하는 것을 포함할 수도 있으며, 상기 RF 신호의 상기 레이저빔 신호의 변환은 상기 RF 신호를 주파수 하향 변환하는 것을 포함할 수도 있다.
다음에서, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상술한다.
도 1 은 본 발명에 따른 이동통신시스템의 실시예들을 나타내는 개략구성도이다. 도 1 에 도시한 바와같이, 기지국 (10) 의 서어비스 지역 (1) 내부 혹은 외부에 음영지역 (2) 이 발생하면, A 지점에 도 2를 참조하여 후술되는 원격송수신장치 (30) 과 B 지점에 도 3 혹은 도 5를 참조하여 후술하는 레이저셀 (70) 혹은 다중경로 레이저셀 (110) 을 설치하여 B 지점에서 레이저빔을 발사하여 음영지역을 해소한다. 만일, A 지점과 B 지점 사이에 장애물 (가시거리 확보 불가능 또는 장비도달거리 초과시) 이 생기면 C 또는 D 지점에 도 4를 참조하여 후술하는 레이저 중계기 (170) 를 설치하여 레이저빔을 중계하도록 한다. 이로써, 다중경로를 사용하여 기지국의 음영지역을 해소함과 아울러 기지국의 서어비스 지역 확장이 가능해진다. 또한, 굴곡이 심한 지형에서는 다중경로 방식으로 구성하여 음영지역을 해소한다. 고속도로, 국도등과 같은 도로지역 서어비스 확장용으로 사용할 때는 도 6 에 도시한 바와같이 도 5 에 도시한 다중경로 레이저 셀을 도로를 따라 복수개 사용하는 것에 의해 기지국의 서어비스 지역을 확장한다.
도 1, 도 2, 및 도 3 을 참조하여, 기지국 (10) 의 서어비스 지역내인 도 1 의 A 지점에 가시거리 확보를 위한 도 2 의 원격송수신장치 (30) 가 설치되고, 기지국 (10) 의 음영지역 (2) 인 도 1 의 B 지점에 가입자 단말기와의 송수신을 위한 도 3 의 레이저셀 (70) 이 설치되는 본 발명의 이동통신시스템의 제 1 실시예를 설명한다.
상술한 제 1 실시예에 따른 이동통신시스템은, 서어비스 지역 (1) 내부 혹은 외부에 RF 신호 수신 음영지역 (2) 을 갖고, 이 RF 신호를 송수신하는 적어도 하나의 기지국 (10) 을 포함한다.
먼저, 제 1 실시예의 순방향 링크를 설명하면, 원격송수신장치 (30) 은 이 기지국 (10) 의 서어비스지역 (1) 내에 설치되며, 이 기지국 (10) 으로부터 안테나 (32) 와 듀플렉서 (34) 의 수신부를 통해 수신된 RF 신호는 저잡음증폭기 (40) 에 입력된다. 이 저잡음증폭기 (40) 는 수신된 RF 신호에 포함된 잡음의 증폭도를 억제하면서 수신된 RF 신호를 증폭한다. 주파수 하향 변환기 (42) 에서 저잡음증폭기 (40) 의 출력과 기준주파수와의 차가 구해지고, 대역통과필터 (44) 에서 주파수 하향 변환기 (44) 의 출력에 포함된 불요파를 제거하고, 불요파가 제거된 신호를 전치증폭기 (46) 를 통해 증폭한다. 이 전치증폭기 (46) 의 출력을 이용하여 레이저 바이어스부 (48) 가 레이저 다이오우드 (50)를 구동하고, 이 구동출력은 렌즈 (52) 를 통해 음영지역에 있는 레이저셀 (70) 에 송신된다.
레이저셀 (70) 에서는 상술한 원격송수신장치의 렌즈 (52)를 통해 송신된 신호를 렌즈 (72) 를 통해 수신하고, 광검출기 (74) 를 통해 전기신호로 변환한 다음, 신호검출부 (76) 를 통해 광검출기 (74) 의 출력을 증폭가능한 레벨로 변환시키고, 대역통과필터 (78) 에 의해 불요파를 제거한다. 이 대역통과필터 (78) 의 출력을 저잡음증폭기 (80) 에 의해 잡음증폭도를 억제하면서 증폭한다. 이 저잡음증폭기 (80) 의 출력을 기준주파수를 이용하여 주파수 상향 변환기 (82) 에 의해 다시 RF 신호로 변환한 다음, 대역통과필터 (84) 에 의해 불요파를 제거한다. 이렇게 불요파가 제거된 신호를 전력증폭기 (86) 를 통해 증폭한 다음 듀플렉스 (88) 의 송신부와 안테나 (90)를 통해 가입자 단말기로 송신한다.
다음, 제 1 실시예의 역방향링크를 설명하면, 레이저셀 (70) 은 가입자 단말기로 부터의 RF 신호를 안테나 (90) 와 듀플렉스 (88) 의 수신부를 통해 수신한다. 저잡음증폭기 (92) 는 수신된 RF 신호에 포함된 잡음의 증폭도를 억제하면서 수신된 RF 신호를 증폭한다. 그런 다음, 주파수 하향 변환기 (94) 에서 저잡음증폭기 (92) 의 출력과 기준주파수의 차가 구해지고, 대역통과필터 (96)에서 주파수 하향 변환기 (94) 의 출력에 포함된 불요파를 제거하고, 불요파 제거된 신호를 전치증폭기 (98) 를 통해 증폭한다. 이 전치증폭기 (98) 의 출력을 이용하여 레이저 바이어스부 (100) 가 레이저 다이오우드 (102) 를 구동하고, 이 구동출력은 렌즈 (104) 를 통해 기지국의 서어비스 지역 (1) 에 있는 원격송수신장치 (30) 에 송신된다.
원격송수신장치 (30) 에서는 상술한 도 3 의 레이저셀 (70) 의 렌즈 (104)를 통해 송신된 신호를 렌즈 (54) 를 통해 수신하고, 광검출기 (56)를 통해 전기신호로 변환한 다음, 신호검출부 (58) 를 통해 광검출기 (54) 의 출력을 증폭가능한 레벨로 변환시킨다. 그런다음, 저잡음증폭기 (60) 를 통해 신호검출부 (58) 의 출력을 잡음증폭도를 억제하면서 증폭하고, 대역통과필터 (62) 에 의해 불요파를 제거한다. 이 대역통과필터 (62) 의 출력을 기준주파수를 이용하여 주파수 상향 변환기 (64) 에 의해 다시 RF 신호로 변환한 다음, 전력증폭기 (86) 를 통해 증폭하고, 그 증폭된 RF 신호를 듀플렉스 (34) 의 송신부와 안테나 (32) 를 통해 RF 신호로 기지국 (10) 에 송신한다.
다음, 도 1, 도 2, 및 도 5 를 참조하여, 기지국 (10) 의 서어비스 지역내인 도 1 의 A 지점에 가시거리 확보를 위한 도 2 의 원격송수신장치 (30) 가 설치되고, 기지국의 음영지역 (2) 인 도 1 의 B 지점에 가입자 단말기와의 서어비스와 다른 음영지역의 서어비스를 위한 중계원과의 중계를 실현하는 도 5 의 다중경로 레이저셀 (110) 이 설치되는 본 발명의 이동통신시스템의 제 2 실시예를 설명한다.
상술한 제 2 실시예에 따른 이동통신시스템은, 서어비스 지역 (1) 내부 혹은 외부에 RF 신호 수신 음영지역 (2) 을 갖고, 이 RF 신호를 송수신하는 적어도 하나의 기지국 (10) 을 포함한다.
먼저, 제 2 실시예의 순방향 링크를 설명하면, 원격송수신장치 (30) 은 이 기지국 (10) 의 서어비스지역 (1) 내에 설치되며, 이 기지국 (10) 으로부터 안테나 (32) 와 듀플렉서 (34) 의 수신부를 통해 수신된 RF 신호는 저잡음증폭기 (40) 에 입력된다. 이 저잡음증폭기 (40) 는 수신된 RF 신호에 포함된 잡음의 증폭도를 억제하면서 수신된 RF 신호를 증폭한다. 주파수 하향 변환기 (42) 에서 저잡음증폭기 (40) 의 출력과 기준주파수와의 차가 구해지고, 대역통과필터 (44) 에서 주파수 하향 변환기 (44) 의 출력에 포함된 불요파를 제거하고, 불요파가 제거된 신호를 전치증폭기 (46) 를 통해 증폭한다. 이 전치증폭기 (46) 의 출력을 이용하여 레이저 바이어스부 (48) 가 레이저 다이오우드 (50) 를 구동하고, 이 구동출력은 렌즈 (52)를 통해 음영지역에 있는 다중경로 레이저셀 (110) 에 송신된다.
다중경로 레이저셀 (110) 에서는 상술한 원격송수신장치의 렌즈 (52) 를 통해 송신된 신호를 렌즈 (112) 를 통해 수신하고, 광검출기 (114) 를 통해 전기신호로 변환한 다음, 신호검출부 (116) 를 통해 광검출기 (114) 의 출력을 증폭가능한 레벨로 변환시키고, 대역통과필터 (118) 에 의해 불요파를 제거한다. 대역통과필터 (118) 의 출력을 저잡음증폭기 (120) 에 의해 잡음증폭도를 억제하면서 증폭한다. 이 저잡음증폭기 (120) 의 출력은 분배기 (122) 에 의해 음영지역 (2) 에 대한 서어비스를 위한 출력과 다른 음영지역으로의 서어비스를 위한 중계원으로의 중계출력으로 나뉜다.
분배기 (122) 의 서어비스를 위한 출력은 기준주파수를 이용하여 주파수 상향 변환기 (124) 에 의해 다시 RF 신호로 변환된 다음, 대역통과필터 (126) 에 의해 불요파가 제거된다. 이렇게 불요파가 제거된 신호를 전력증폭기 (128) 를 통해 증폭한 다음 듀플렉스 (130) 의 송신부와 안테나 (132)를 통해 가입자 단말기로 송신한다.
분배기 (122) 의 다른 음영지역으로의 서어비스를 위한 중계원으로의 중계출력은 레이저 바이어스부 (134) 에 공급되고, 이 레이저 바이어스부 (134) 에서는 중계출력을 이용하여 레이저 다이오우드 (136) 를 구동하며, 이 구동출력은 렌즈 (138) 를 통해 다른 음영지역으로의 서어비스를 위한 중계원으로 송신된다.
다음, 제 2 실시예의 역방향링크를 설명하면, 다중경로 레이저셀 (110) 은, 한편으로, 가입자 단말기로 부터의 RF 신호를 안테나 (132) 와 듀플렉스 (130) 의 수신부를 통해 수신한다. 저잡음증폭기 (140) 는 수신된 RF 신호에 포함된 잡음의 증폭도를 억제하면서 수신된 RF 신호를 증폭한다. 그런다음, 주파수 하향 변환기 (142) 에서 저잡음증폭기 (140) 의 출력과 기준주파수의 차가 구해지고, 대역통과필터 (144) 에서 주파수 하향 변환기 (142) 의 출력에 포함된 불요파를 제거하고, 불요파 제거된 신호를 전치증폭기 (146) 를 통해 증폭한다. 이 전치증폭기 (146) 의 출력을 결합기의 일입력단자에 공급한다.
다른 한편으로, 다중경로 레이저셀 (110) 은 다른 음영지역으로의 서어비스를 위한 중계원으로부터 송신된 레이저빔 신호를 렌즈 (156) 를 통해 수신하고, 광검출기 (158)를 통해 전기신호로 변환한 다음, 신호검출부 (160) 를 통해 광검출기 (158) 의 출력을 증폭가능한 레벨로 변환시키고, 대역통과필터 (162) 에 의해 불요파를 제거한다. 대역통과필터 (162) 의 출력을 저잡음증폭기 (164) 에 의해 잡음증폭도를 억제하면서 증폭한다. 이 저잡음증폭기 (164) 의 출력은 결합기 (148) 의 다른 입력단자에 입력된다.
결합기 (148) 는 서어비스기능과 관련되어 전치증폭기 (146) 로부터 입력된 신호와 중계기능과 관련하여 저잡음증폭기 (164) 로부터 입력되는 신호를 합한다. 결합기 (148) 에서 더해진 신호는 레이저 바이어스부 (150) 에 공급되고, 이 레이저 바이어스부 (150) 에서는 결합기출력을 이용하여 레이저 다이오우드 (152) 를 구동하며, 이 구동출력은 렌즈 (154) 를 통해 서어비스지역(1) 에 있는 도 2 의 원격송수신장치 (30) 의 렌즈 (54) 로 송신된다.
원격송수신장치 (30) 에서는 상술한 도 5 의 다중경로 레이저셀 (110) 의 렌즈 (154) 를 통해 송신된 신호를 렌즈 (54)를 통해 수신하고, 광검출기 (56) 를 통해 전기신호로 변환한 다음, 신호검출부 (58) 를 통해 광검출기 (54) 의 출력을 증폭가능한 레벨로 변환시킨다. 그런다음, 저잡음증폭기 (60) 를 통해 신호검출부 (58) 의 출력을 잡음증폭도를 억제하면서 증폭하고, 대역통과필터 (62) 에 의해 불요파를 제거한다. 이 대역통과필터 (62) 의 출력을 기준주파수를 이용하여 주파수 상향 변환기 (64) 에 의해 다시 RF 신호로 변환한 다음, 전력증폭기 (86) 를 통해 증폭하고, 그 증폭된 RF 신호를 듀플렉스 (34) 의 송신부와 안테나 (32) 를 통해 RF 신호로 기지국 (10) 에 송신한다.
상술한 제 2 실시예에서, 다른 음영지역으로의 서어비스를 위한 중계원은 도 5 에 도시한 다중경로 레이저셀 (110) 과 동일한 종류의 다중경로 레이저셀이거나 후술하는 도 4 에 도시한 레이저 중계기 (170) 어느 쪽일 수도 있다. 다음, 만일, 도 1에서 A 지점과 B 지점 사이에 장애물 (가시거리 확보 불가능 또는 장비도달거리 초과시) 이 생기면 C 또는 D 지점에 도 4 에 예시한 후술하는 레이저 중계기 (170) 를 설치하여 레이저빔을 중계하는 예인 본 발명의 이동통신시스템의 제 3 실시예를 설명한다. 제 3 실시예는 기지국 (10) 의 서어비스 지역내인 도 1 의 A 지점에 가시거리 확보를 위한 도 2 의 원격송수신장치 (30) 가 설치되고, 기지국의 음영지역 (2) 인 도 1 의 B 지점에 위치할 수 있는 도 3 의 레이저셀 (70) 이나 도 5 의 다중경로 레이저셀 (110) 이 설치되나, 원격송수신장치 (30) 가 장애물 때문에 레이저셀 (70) 이나 다중경로 레이저셀 (110) 에 레이저빔에 의해 연결되지 못하는 경우, 도 1 의 C 지점에 레이저중계기 (170) 를 설치하여 이 지점에서 원격송수신장치 (30) 를 레이저셀 (70) 이나 다중경로 레이저셀 (110) 에 중계하는 경우 혹은 C 지점과 D 지점 모두에 레이저 중계기 (170) 를 설치하여 C 지점에서 수신된 레이저빔 신호를 다시 D 지점으로 중계한 상태에서 D 지점에서 원격송수신장치 (30) 를 레이저셀 (70) 이나 다중경로 레이저셀 (110) 에 중계하는 경우에 관한 것이다.
상술한 제 3 실시예에 따른 이동통신시스템은, 서어비스 지역 (1) 내부 혹은 외부에 RF 신호 수신 음영지역 (2) 을 갖고, 이 RF 신호를 송수신하는 적어도 하나의 기지국 (10) 을 포함한다.
먼저, 제 3 실시예의 순방향 링크를 설명하면, 원격송수신장치 (30) 은 이 기지국 (10) 의 서어비스지역 (1) 내에 설치되며, 이 기지국 (10) 으로부터 안테나 (32) 와 듀플렉서 (34) 의 수신부를 통해 수신된 RF 신호는 저잡음증폭기 (40) 에 입력된다. 이 저잡음증폭기 (40) 는 수신된 RF 신호에 포함된 잡음의 증폭도를 억제하면서 수신된 RF 신호를 증폭한다. 주파수 하향 변환기 (42) 에서 저잡음증폭기 (40) 의 출력과 기준주파수와의 차가 구해지고, 대역통과필터 (44) 에서 주파수 하향 변환기 (44) 의 출력에 포함된 불요파를 제거하고, 불요파 제거된 신호를 전치증폭기 (46) 를 통해 증폭한다. 이 전치증폭기 (46) 의 출력을 이용하여 레이저 바이어스부 (48) 가 레이저 다이오우드 (50) 를 구동하고, 이 구동출력을 렌즈 (52) 를 통해 음영지역밖에 있는 도 4 에 예시한 레이저 중계기 (170) 에 송신한다.
도 4 의 레이저 중계기 (170) 에서는 상술한 도 2 의 원격송수신장치(30) 의 렌즈 (52)를 통해 송신된 신호를 렌즈 (172) 를 통해 수신하고, 광검출기 (174) 를 통해 전기신호로 변환한 다음, 신호검출부 (176)를 통해 광검출기 (174) 의 출력을 증폭가능한 레벨로 변환시키고, 대역통과필터 (178) 에 의해 불요파를 제거한다. 대역통과필터 (178) 의 출력을 저잡음증폭기 (180) 에 의해 잡음증폭도를 억제하면서 증폭한다. 이 저잡음증폭기 (180) 의 출력을 이용하여 레이저 바이어스부 (182) 가 레이저 다이오우드 (184) 를 구동하고, 이 구동출력은 렌즈 (184) 를 통해 상술한 음영지역 (2) 에 있는 도 3 의 레이저셀 (70) 이나 도 5 의 다중경로 레이저셀 (110) 의 레이저빔 신호 수신 렌즈로 송신되거나 장애물이 있는 경우 다른 레이저 중계기의 레이저빔 신호 수신 렌즈로 송신된다.
다음, 제 3 실시예의 역방향링크를 설명하면, 상술한 음영지역 (2) 에 있는 도 3 의 레이저셀 (70) 이나 도 5 의 다중경로 레이저셀 (110) 의 레이저빔 신호 송신 렌즈로부터 혹은 다른 레이저 중계기의 레이저빔 신호 송신 렌즈로부터 송신된 레이저빔 신호를 렌즈 (188) 를 통해 수신하고, 광검출기 (190)를 통해 전기신호로 변환한 다음, 신호검출부 (192) 를 통해 광검출기 (190) 의 출력을 증폭가능한 레벨로 변환시키고, 대역통과필터 (194) 에 의해 불요파를 제거한다. 대역통과필터 (194) 의 출력을 신호를 크게하기 위해 전치증폭기 (196) 에 의해 증폭한다. 이 전치증폭기 (190) 의 출력을 이용하여 레이저 바이어스부 (198) 가 레이저 다이오우드 (200) 를 구동하고, 이 구동출력은 렌즈 (202) 를 통해 상술한 서어비스지역 (1) 에 있는 도 2 의 원격송수신장치의 수신 렌즈 (54) 로 송신된다.
원격송수신장치 (30) 에서는 상술한 도 4 의 레이저중계기 (170) 의 송신 렌즈 (202) 를 통해 송신된 신호를 렌즈 (54) 를 통해 수신하고, 광검출기 (56) 를 통해 전기신호로 변환한 다음, 신호검출부 (58) 를 통해 광검출기 (54) 의 출력을 증폭가능한 레벨로 변환시킨다. 그런다음, 저잡음증폭기 (60) 를 통해 신호검출부 (58) 의 출력을 잡음증폭도를 억제하면서 증폭하고, 대역통과필터 (62) 에 의해 불요파를 제거한다. 이 대역통과필터 (62) 의 출력을 기준주파수를 이용하여 주파수 상향 변환기 (64) 에 의해 다시 RF 신호로 변환한 다음, 전력증폭기 (86) 를 통해 증폭하고, 그 증폭된 RF 신호를 듀플렉스 (34) 의 송신부와 안테나 (32) 를 통해 RF 신호로 기지국 (10) 에 송신한다.
다음, 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 이동통신시스템의 제 2 실시예의 실시태양을 설명한다.
제 2 실시예의 실시태양은 기지국 (10) 의 서어비스 지역내인 도 1 의 A 지점에 가시거리 확보를 위한 도 2 의 원격송수신장치 (30) 가 설치되고, 기지국의 음영지역 (2) 인 도 1 의 B 지점에 가입자 단말기와의 서어비스와 다른 음영지역의 서어비스를 위한 중계원과의 중계를 실현하는 도 5 의 다중경로 레이저셀 (110) 이 설치되는 제 2 실시예에서, 고속도로, 국도등과 같은 도로지역에서 해당 도로를 따라 음영지역을 복수 (2A, 2B, 2C, …… 2N)로 분할하고 각각의 음영지역에 연속적으로 도 5 의 다중경로 레이저셀을 배치 (110A, 110B, 110C, ……) 하는 경우로서, 서어비스지역에서 음영지역으로 용이하게 가시거리를 확보함과 동시에 기지국 (10) 의 서어비스지역이 도로를 따라 용이하게 확장되는 경우를 나타낸다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동통신시스템에 따르면, 종래의 레이저빔을 사용하는 시스템에 비해, 서어비스지역에서 음영지역으로 용이하게 가시거리를 확보하므로써 음영지역을 효과적으로 커버할 수 있음과 동시에 기지국의 서어비스지역을 용이하게 확장가능하고, 아울러, RF 신호의 전송거리를 멀리할 수 있다.

Claims (17)

  1. 서어비스 지역 내부 혹은 외부에 RF 신호 수신 음영지역을 갖고, 상기 RF 신호를 송수신하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 이동통신시스템에 있어서,
    상기 기지국의 상기 서어비스지역내에 설치되며, 상기 기지국으로부터 상기 RF 신호를 수신하여 이를 레이저빔 신호로 변환한 후 상기 음영지역으로 송신하고, 상기 음영지역으로부터 레이저빔 신호를 수신하여 이를 상기 RF 신호로 변환한 후 상기 기지국으로 송신하는 원격송수신수단,
    상기 음영지역내에 설치되며, 상기 원격송수신수단으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 RF 신호로 변환하여 가입자 단말기로 송신하고, 상기 가입자 단말기로부터 수신된 상기 RF 신호를 상기 레이저빔 신호로 변환하여 상기 원격송수신수단으로 송신하는 레이저셀 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 원격송수신 수단에서의 상기 RF 신호의 상기 레이저빔 신호로의 변환은 상기 RF 신호를 주파수 하향 변환하는 것을 포함하고,
    상기 원격송수신 수단에서의 상기 레이저빔 신호의 상기 RF 신호로의 변환은 상기 레이저빔 신호를 주파수 상향 변환하는 것을 포함하며,
    상기 레이저셀 수단에서의 상기 레이저빔 신호의 상기 RF 신호로의 변환은 상기 레이저빔 신호를 주파수 상향 변환하는 것을 포함하고,
    상기 레이저셀 수단에서의 상기 RF 신호의 상기 레이저빔 신호로의 변환은 상기 RF 신호를 주파수 하향 변환하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  3. 서어비스 지역 내부 혹은 외부에 RF 신호 수신 음영지역을 갖고, 상기 RF 신호를 송수신하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 이동통신시스템에 있어서,
    상기 기지국의 상기 서어비스지역내에 설치되며, 상기 기지국으로부터 상기 RF 신호를 수신하여 이를 레이저빔 신호로 변환한 후 상기 음영지역으로 송신하고, 상기 음영지역으로부터 레이저빔 신호를 수신하여 이를 상기 RF 신호로 변환한 후 상기 기지국으로 송신하는 원격송수신수단,
    적어도 제 1 경로부와 제 2 경로부를 구비하며 상기 음영지역내에 설치되는 제 1 다중경로 레이저셀 수단으로서, 상기 제 1 경로부는 상기 원격송수신수단으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 RF 신호로 변환하여 가입자 단말기로 송신하고, 또한 상기 가입자 단말기로부터 수신된 상기 RF 신호를 상기 레이저빔 신호로 변환하여 상기 원격송수신수단으로 송신하며, 상기 제 2 경로부는 상기 원격송수신수단으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 다른 중계원으로 송신하고, 또한 상기 다른 중계원으로부터 수신된 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 상기 원격송수신 수단으로 송신하는 제 1 다중경로 레이저셀 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 원격송수신 수단에서의 상기 RF 신호의 상기 레이저빔 신호로의 변환은 상기 RF 신호를 주파수 하향 변환하는 것을 포함하고,
    상기 원격송수신 수단에서의 상기 레이저빔 신호의 상기 RF 신호로의 변환은 상기 레이저빔 신호를 주파수 상향 변환하는 것을 포함하며,
    상기 다중경로 레이저셀 수단에서의 상기 레이저빔 신호의 상기 RF 신호로의 변환은 상기 레이저빔 신호를 주파수 상향 변환하는 것을 포함하고,
    상기 다중경로 레이저셀 수단에서의 상기 RF 신호의 상기 레이저빔 신호로의 변환은 상기 RF 신호를 주파수 하향 변환하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 다른 중계원은 적어도 제 3 경로부와 제 4 경로부를 구비하며 상기 기지국의 다른 음영지역내에 설치되는 제 2 다중경로 레이저셀 수단으로서, 상기 제 3 경로부는 상기 제 1 다중경로 레이저셀의 제 2 경로부로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 RF 신호로 변환하여 가입자 단말기로 송신하고, 또한 상기 가입자 단말기로부터 수신된 상기 RF 신호를 상기 레이저빔 신호로 변환하여 상기 제 1 다중경로 레이저셀 수단의 상기 제 2 경로부로 송신하며, 상기 제 4 경로부는 상기 제 1 다중경로 레이저셀 수단의 제 2 경로부로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 또 다른 중계원으로 송신하고, 또한 상기 또 다른 중계원으로부터 수신된 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 상기 제 1 다중경로 레이저셀 수단의 제 2 경로부로 송신하는 제 2 다중경로 레이저셀 수단인 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 다른 중계원은 상기 제 1 다중경로 레이저셀 수단의 제 2 경로부로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 또 다른 중계원으로 송신하고, 상기 또 다른 중계원으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 상기 제 1 다중경로 레이저셀 수단의 제 2 경로부로 송신하는 레이저중계기 수단인 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  7. 서어비스 지역 내부 혹은 외부에 RF 신호 수신 음영지역을 갖고, 상기 RF 신호를 송수신하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 이동통신시스템에 있어서,
    상기 기지국의 상기 서어비스지역내에 설치되며, 상기 기지국으로부터 상기 RF 신호를 수신하여 이를 레이저빔 신호로 변환한 후 상기 음영지역으로 송신하고, 상기 음영지역으로부터 레이저빔 신호를 수신하여 이를 상기 RF 신호로 변환한 후 상기 기지국으로 송신하는 원격송수신수단,
    상기 음영지역 밖에 설치되고, 상기 원격송수신수단으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 다른 중계원으로 송신하고, 상기 다른 중계원으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 상기 원격송수신수단으로 송신하는 제 1 레이저중계기 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 다른 중계원은 상기 음영지역안에 있는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 다른 중계원은 상기 음영지역밖에 있는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 원격송수신 수단에서의 상기 RF 신호의 상기 레이저빔 신호의 변환은 상기 RF 신호를 주파수 하향 변환하는 것을 포함하고,
    상기 원격송수신 수단에서의 상기 레이저빔 신호의 상기 RF 신호로의 변환은 상기 레이저빔 신호를 주파수 상향 변환하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 다른 중계원은 상기 제 1 레이저 중계기 수단으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 RF 신호로 변환하여 가입자 단말기로 송신하고, 상기 가입자 단말기로부터 수신된 상기 RF 신호를 상기 레이저빔 신호로 변환하여 상기 제 1 레이저 중계기 수단으로 송신하는 레이저셀 수단인 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 다른 중계원은 적어도 제 1 경로부와 제 2 경로부를 구비하며 상기 음영지역내에 설치되는 다중경로 레이저셀 수단으로서, 상기 제 1 경로부는 상기 제 1 레이저 중계기 수단으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 RF 신호로 변환하여 가입자 단말기로 송신하고, 또한 상기 가입자 단말기로부터 수신된 상기 RF 신호를 상기 레이저빔 신호로 변환하여 상기 제 1 레이저 중계기 수단으로 송신하며, 상기 제 2 경로부는 상기 제 1 레이저 중계기 수단으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 다른 음영지역에 있는 또 다른 중계원으로 송신하고, 또한 상기 또 다른 중계원으로부터 수신된 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 상기 제 1 레이저 중계기 수단으로 송신하는 다중경로 레이저셀 수단인 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 다른 중계원은 상기 제 1 레이저 중계기 수단으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 또 다른 중계원으로 송신하고, 상기 또 다른 중계원으로부터 수신된 상기 레이저빔 신호를 상기 레이저빔 신호로 상기 제 1 레이저 중계기 수단으로 송신하는 제 2 레이저중계기 수단인 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  14. 서어비스 지역 내부 혹은 외부에 적어도 제 1 음영지역과 제 2 음영지역으로 이루어지는 RF 신호 수신 복수음영지역을 갖고, 상기 RF 신호를 송수신하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 이동통신시스템에 있어서,
    상기 기지국의 상기 서어비스지역내에 설치되며, 상기 기지국으로부터 상기 RF 신호를 수신하여 이를 레이저빔 신호로 변환한 후 상기 제 1 음영지역으로 송신하고, 상기 제 1 음영지역으로부터 레이저빔 신호를 수신하여 이를 상기 RF 신호로 변환한 후 상기 기지국으로 송신하는 원격송수신수단,
    상기 원격송수신수단으로부터 수신된 레이저빔 신호출력을 분배하여 그 일부를 상기 제 1 음영지역에 있는 가입자 단말기로 RF 신호로 송신하고, 다른 일부를 상기 제 2 음영지역에 레이저빔 신호로 송신하며, 상기 제 1 음영지역에 있는 가입자 단말기로부터 수신된 RF 신호를 상기 제 2 음영지역으로부터 수신된 레이저빔 신호와 합하여 상기 원격송수신수단으로 레이저빔 신호로 송신하는 제 1 중계수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 복수의 음영지역은 제 3 음영지역 내지 제 n 음영지역을 포함하고,
    상기 이동통신시스템은
    상기 제 1 중계수단으로부터 수신된 레이저빔 신호출력을 분배하여 그 일부를 상기 제 2 음영지역에 있는 가입자 단말기로 RF 신호로 송신하고, 다른 일부를 상기 제 3 음영지역에 레이저빔 신호로 송신하며, 상기 제 2 음영지역에 있는 가입자 단말기로부터 수신된 RF 신호를 상기 제 3 음영지역으로부터 수신된 레이저빔 신호와 합하여 상기 원격송수신수단으로 레이저빔 신호로 송신하는 제 2 중계수단,
    제 n-1 중계수단으로부터 수신된 레이저빔 신호를 제 n 음영지역에 있는 가입자 단말기로 RF 신호로 송신하며, 상기 n 음영지역에 있는 가입자 단말기로부터 수신된 RF 신호를 상기 n-1 중계수단으로 레이저빔 신호로 송신하는 중계단말수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  16. 서어비스 지역 내부 혹은 외부에 RF 신호 수신 음영지역을 갖고, RF 신호를 송수신하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 이동통신시스템에 있어서,
    기지국의 서어비스지역내에 설치되며, 기지국으로부터 RF 신호를 수신하여 이를 레이저빔 신호로 변환한 후 직접 혹은 우회하여 음영지역으로 송신하고, 음영지역으로부터 직접 혹은 우회하여 레이저빔 신호를 수신하여 이를 RF 신호로 변환한 후 기지국으로 송신하는 원격송수신수단,
    상기 음영지역내에서 원격송수신수단으로부터 직접 혹은 우회하여 수신된 레이저빔 신호를 RF 신호로 변환하여 가입자 단말기로 송신하고, 가입자 단말기로 부터의 RF 신호를 레이저빔 신호로 변환하여 이를 직접 혹은 우회하여 원격송수신수단에 송신하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  17. 서어비스 지역 내부 혹은 외부에 RF 신호 수신 음영지역을 갖고, RF 신호를 송수신하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 이동통신시스템에 있어서,
    기지국의 서어비스지역내에 설치되며, 기지국으로부터 RF 신호를 수신하여 이를 레이저빔 신호로 변환한 후 직접 혹은 우회하여 음영지역으로 송신하고, 음영지역으로부터 직접 혹은 우회하여 레이저빔 신호를 수신하여 이를 RF 신호로 변환한 후 기지국으로 송신하는 원격송수신수단,
    상기 음영지역내에서 원격송수신수단으로부터 직접 혹은 우회하여 수신된 레이저빔 신호의 일부를 RF 신호로 변환하여 가입자 단말기로 송신하고, 다른 일부를 다른 음영지역에 레이저빔 신호로 송신하며, 가입자 단말기로부터 수신된 RF 신호와 다른 음영지역으로부터 수신된 레이저빔 신호를 레이저빔 신호로 직접 혹은 우회하여 원격송수신수단에 송신하는 중계수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
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