KR100317746B1 - 동일 대역내의 다중채널을 전송하기 위한 광중계 시스템 - Google Patents

동일 대역내의 다중채널을 전송하기 위한 광중계 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광중계 시스템에 관한 것으로서, 특히 동일한 대역내의 서로 다른 주파수 채널을 다중으로 광변환하여 하나의 광케이블을 통해서 원거리 전송할 수 있는 이동통신용 광중계 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 기지국에서 전송되는 순방향 제 2 송신 주파수 대역의 다중채널(2,4,6,8,...,m)을 순방향 제 1 송신 주파수 대역의 다중채널(1,3,5,7,...,n)과 다른 주파수 대역으로 변환하여 두 다중채널을 합성 및 광변환 하고 동일한 광케이블을 통해 전송한 다음, 그 신호를 다시 재생하여 가입자 단말기로 송신하거나, 또는 상기 가입자 단말기로부터 수신된 역방향 제 2 수신 주파수 대역의 다중채널(1,2,3,4,5,6,7,8,...,n,m)을 역방향 제 1 수신 주파수 대역의 다중채널(1,2,3,4,5,6,7,8,...,n,m)과 다른 주파수 대역으로 변환하여 두 다중채널을 합성 및 광변환 하고 동일한 광케이블을 통해 전송한 다음, 그 신호를 다시 재생하여 상기 기지국으로 전송하는 다수의 중계수단을 포함한다. 따라서, 1개의 케이블 코어를 통하여 총 4개(송신 2개, 수신 2개) 대역의 신호를 동시에 전송 가능하다. 종래 기술이 송신기 2개 대역의 경우, 광전송 케이블 2개를 사용하기 때문에 광전송 사용료가 2회선분을 지불해야 하였지만, 본 발명은 광케이블 1개로도 이전과 동일한 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 필요한 광케이블도 절반으로 감소하고, 운영비도 절반으로 절감된다.

Description

동일 대역내의 다중채널을 전송하기 위한 광중계 시스템 { Optical relay system for transmitting multi-channel in the same band }
본 발명은 광중계 시스템에 관한 것으로서, 특히 동일한 대역내의 각기 다른 주파수 채널을 다중으로 광변환하여 하나의 광케이블을 통해서 원거리 전송할 수 있는 이동통신용 광중계 시스템에 관한 것이다.
종래의 기술은 기지국의 신호를 광변환 하여 광케이블로 전송한 다음 다시 고주파 신호로 변환하여 가입자 단말기에 출력하였다. 그리고, 가입자 단말기에서 기지국으로 신호를 보낼 때는 서비스 중계기에서 수신한 신호를 공간 다이버시티를 이용하여 서로 다른 주파수로 변환하고 광변환 하여 광케이블로 전송한 다음 다시 재생하는 방식이었다.
그러나, 이와 같은 방식으로 광케이블을 통하여 가입자 단말기로 신호를 송신할 때 한 개의 주파수 대역만이 할당 가능하였기 때문에, 주파수 대역이 추가될 때마다 광케이블도 추가되어야만 했다. 그러므로, 광케이블 선로의 포설 및 운용비가 송신 주파수 대역의 추가 요구를 만족시켜줄 수 없게 되었다.
따라서, 동일한 대역내의 각기 다른 주파수 채널을 다중으로 광변환하여 하나의 광케이블을 통해서 원거리 전송할 수 있는 광중계 시스템의 개발이 요구되고 있다.
이에, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 동일한 대역내의 각기 다른 주파수 채널을 다중으로 광변환하여 하나의 광케이블을 통해서 원거리 전송할 수 있는 광중계 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 광중계 시스템은 아날로그 및 디지털 이동통신 서비스 시스템에 있어서, 기지국에서 전송되는 순방향 제 2 송신 주파수 대역의 다중채널(2,4,6,8,...,m)을 순방향 제 1 송신 주파수 대역의 다중채널(1,3,5,7,...,n)과 다른 주파수 대역으로 변환하여 두 다중채널을 합성 및광변환 하고 동일한 광케이블을 통해 전송한 다음, 그 신호를 다시 재생하여 가입자 단말기로 송신하거나, 또는 상기 가입자 단말기로부터 수신된 역방향 제 2 수신 주파수 대역의 다중채널(1,2,3,4,5,6,7,8,...,n,m)을 역방향 제 1 수신 주파수 대역의 다중채널(1,2,3,4,5,6,7,8,...,n,m)과 다른 주파수 대역으로 변환하여 두 다중채널을 합성 및 광변환 하고 동일한 광케이블을 통해 전송한 다음, 그 신호를 다시 재생하여 상기 기지국으로 전송하는 다수의 중계수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 중계수단은 상기 기지국에서 전송되는 상기 순방향 제 2 송신 주파수 대역의 다중채널(2,4,6,8,...,m)을 상기 순방향 제 1 송신 주파수 대역의 다중채널(1,3,5,7,...,n)과 다른 주파수 대역으로 변환하여 두 다중채널을 합성 및 광변환 하고 동일한 광케이블을 통해 서비스용 중계수단으로 전송하거나, 또는 상기 서비스용 중계수단으로부터 광케이블을 통해 전송된 광신호들을 전기신호로 변환한 다음 상기 가입자 단말기에서 송신한 신호를 재생하여 상기 기지국으로 전송하는 링크용 중계수단과, 상기 링크용 중계수단으로부터 광케이블을 통하여 전송된 광신호를 전기신호로 변환한 다음 상기 기지국에서 전송한 신호를 재생하여 상기 가입자 단말기에 전송하거나, 또는 상기 가입자 단말기에서 송신한 신호를 수신하여, 상기 역방향 제 2 수신 주파수 대역의 다중채널(1,2,3,4,5,6,7,8,...,n,m)을 상기 역방향 제 1 수신 주파수 대역의 다중채널(1,2,3,4,5,6,7,8,...,n,m)과 다른 주파수 대역으로 변환하여 두 채널을 합성 및 광변환 하고, 동일한 광케이블을 통해 상기 링크용 중계수단에 전송하는 서비스용 중계수단을 포함하는 것을 특징으로한다.
도 1은 본 발명에 따른 광중계 시스템의 망 구성도,
도 2는 도 1의 송수신기와 링크 중계기의 구성도,
도 3은 도 1의 서비스 중계기 구성도이다.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
A : 기지국 B : 광중계 시스템
C : 가입자 단말기 100 : 송신기
200 : 수신기 300 : 링크 중계기
400 : 광케이블 500 : 서비스 중계기
510 : 안테나 600 : 가입자 단말기
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 광중계 시스템의 망 구성도이다.
도 1을 참조하면, 아날로그 및 디지털 이동통신(CDMA, TDMA, GSM 등)을 서비스함에 있어서, 기지국(A)과 같은 주파수대역의 마이크로 BTS 순방향 제 1 송신 주파수 대역의 다중채널(1, 3, 5, 7,..., n)과 순방향 제 2 송신 주파수 대역의 다중채널(2, 4, 6, 8,..., m 채널)(총 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,..., n, m 채널)을 동일한 하나의 광케이블(400)로 장거리 전송하여 가입자 단말기(C)와 송수신하는 광중계 시스템(B)을 도시하고 있다.
본 발명에서 광중계 시스템은 기지국에서 전송되는 순방향 제 2 송신 주파수 대역의 다중채널(2,4,6,8,...,m)을 순방향 제 1 송신 주파수 대역의 다중채널(1,3,5,7,...,n)과 다른 주파수 대역으로 변환하여 두 다중채널을 합성 및 광변환 하고 동일한 광케이블을 통해 서비스용 중계수단으로 전송하거나, 또는 서비스용 중계수단으로부터 광케이블을 통해 전송된 광신호들을 전기신호로 변환한 다음 가입자 단말기에서 송신한 신호를 재생하여 기지국으로 전송하는 링크용 중계수단(300)과, 링크용 중계수단으로부터 광케이블을 통하여 전송된 광신호를 전기신호로 변환한 다음 기지국에서 전송한 신호를 재생하여 가입자 단말기에 전송하거나, 또는 가입자 단말기에서 송신한 신호를 수신하여, 역방향 제 2 수신 주파수 대역의 다중채널(1,2,3,4,5,6,7,8,...,n,m)을 역방향 제 1 수신 주파수 대역의 다중채널(1,2,3,4,5,6,7,8,...,n,m)과 다른 주파수 대역으로 변환하여 두 채널을 합성 및 광변환 하고, 동일한 광케이블을 통해 링크용 중계수단에 전송하는 서비스용 중계수단(500)을 포함한다.
링크용 중계수단은 도 2에 도시된 바와 같이, 기지국이 전송하는 순방향 제 2 송신 주파수 대역의 다중채널(2,4,6,8,...,m)을 순방향 제 1 송신 주파수 대역의 다중채널(1,3,5,7,...,n)과 다른 주파수 대역으로 변환하는 제 1 주파수 변환수단과, 제 1 주파수 변환수단에서 서로 다른 주파수 대역으로 변환된 다중채널과 순방향 제 1 송신 주파수 대역의 다중채널(1,3,5,7,...,n)을 합성하는 제 1 합성수단과, 합성수단에서 합성된 신호를 광변환하여 광케이블을 통해 서비스용 중계수단으로 전송하는 제 1 광변환 수단과, 서비스용 중계수단으로부터 광케이블을 통해 전송된 광신호들을 전기신호로 변환하는 제 1 광전변환 수단과, 광전변환 수단에서 전기신호로 변환된 신호를 재생하여 기지국으로 전송하는 제 1 재생수단을 포함한다.
서비스용 중계수단은 도 3에 도시된 바와 같이, 링크용 중계수단으로부터 광케이블을 통하여 전송된 광신호를 전기신호로 변환하는 제 2 광전변환 수단과, 제 2 광전변환 수단에서 전기신호로 변환된 신호를 재생하여 가입자 단말기에 전송하는 제 2 재생수단과, 가입자 단말기에서 송신한 역방향 제 2 수신 주파수 대역의 다중채널(1,2,3,4,5,6,7,8,...,n,m)을 역방향 제 1 수신 주파수 대역의 다중채널(1,2,3,4,5,6,7,8,...,n,m)과 다른 주파수 대역으로 변환하는 제 2 주파수 변환수단과, 제 2 주파수 변환수단에서 서로 다른 주파수 대역으로 변환된 다중채널과 역방향 제 1 수신 주파수 대역의 다중채널(1,2,3,4,5,6,7,8,...,n,m)을 합성하는 제 2 합성수단과, 제 2 합성수단에서 합성된 신호를 광변환하여 동일한 광케이블을 통해 링크용 중계수단에 전송하는 제 2 광변환 수단을 포함한다.
상기 도면을 참고로 하여 기지국에서 가입자 단말기로의 순방향 통신 서비스를 설명하기로 한다.
도 2는 도 1의 송수신기와 링크 중계기의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 제 1 송신기(110)에서 출력된 순방향 제 1 송신 주파수 대역의 다중 채널(1, 3, 5, 7,..., n 채널)은 고주파 증폭기(313-1)에서 증폭된 후에, 제 1 합성부(314)에 입력된다.
제 2 송신기(120)에서 출력된 순방향 제 2 송신 주파수 대역의 다중채널(2, 4, 6, 8,..., m)은 제 1 주파수 변환부(311)에서 주파수 대역이 변환되는데, 순방향 제 1 송신 주파수 대역의 다중채널보다 수 MHz 내지 수백 MHz 이격된 주파수 대역으로 변환된다. 제 1 주파수 변환부(311)에서 출력된 신호는 제 1 필터부(312)에서 제 1 송신기(110) 주파수와 분리가 가능하게 된 후에 고주파 증폭기(313-2)에 입력된다. 고주파 증폭기(313-2)에서 증폭된 신호는 고주파 증폭기(113-1)에서 증폭된 신호와 제 1 합성부(314)에서 합성된다.
제 1 합성부(314)에서 합성된 두 다중채널 신호는 제 1 고주파 광변환부(315-1)에서 광신호로 변환되고 제 1 광다이플렉서(316)에서 상호 간섭이 제거된 후, 광케이블(400)을 통하여 서비스 중계기(500)로 전송된다.
도 3은 도 1의 서비스 중계기 구성도이다.
도 3을 참조하면, 광케이블(400)을 통하여 서비스 중계기(500)에 입력된 광신호는 제 2 광다이플렉서(501)에서 상호 간섭이 제거된 후에, 제 1 광전 변환부(502-1)에 입력된다. 제 1 광전 변환부(502-1)에 입력된 광신호는 고주파 전기신호로 변환이 된 다음, 제 1 분배부(503)에서 제 2 필터부(504-1)와 제 3 필터부(504-2)로 분배된다.
제 2 필터부(504-1)로 입력된 신호는 제 1 송신기(110)의 주파수 신호만을검출하여 고주파 증폭기(507-1)와 고출력 증폭기(508-1)로 증폭한다. 증폭된 신호는 제 1 다이플렉서(509-1)를 통하여 상호 간섭이 제거된 다음, 안테나(510-1)로 출력된다.
한편, 제 1 분배부(503)에서 출력된 다른 하나의 신호는 제 3 필터부(504-2)를 통하여 제 1 주파수 변환부(311)에서 변환되었던 주파수를 검출한다. 그리고, 제 2 주파수 변환부(505)를 통하여 주파수를 원상태의 제 2 송신기(120) 주파수로 변환한다.
제 2 주파수 변환부(505)에서 원래의 신호로 변환된 신호는 제 4 필터부(506)에서 재생되고, 고주파 증폭기(507-2)와 고출력 증폭기(508-2)를 통과하여 증폭된 후 제 2 다이플렉서(509-2)에 입력된다. 제 2 다이플렉서(509-2)에서 상호간섭이 제거되고 안테나(510-2)로 출력된다.
제 1 다이플렉서(509-1)와 제 2 다이플렉서(509-2)에서 출력된 신호는 안테나(510-1, 510-2)를 통하여 가입자 단말기(610, 620)로 송신된다.
이와 같이, 기지국에서 가입자 단말기까지의 장거리 통신을 광케이블을 통하여 저손실로 통신할 수 있게 된다.
이제, 반대로 가입자 단말기(610, 620)에서 외부에 있는 기지국 수신기(210, 220)로의 역방향 신호 전송 과정을 설명하면 다음과 같다.
가입자 단말기(610, 620)가 송신한 신호는 안테나(510-1, 510-2)에 수신되고 제 1 다이플렉서(509-1)와 제 2 다이플렉서(509-2)에 각각 출력된다. 안테나(510-1)에 수신된 신호를 역방향 제 1 수신 주파수 대역의 다중채널이라 하고, 안테나(510-2)에 수신된 신호를 역방향 제 2 수신 주파수 대역의 다중채널이라 하자.
제 1 다이플렉서(509-1)에서 상호간섭이 제거된 역방향 제 1 수신 주파수 대역의 다중채널(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,..., n, m)은 저잡음 증폭기(511-1)에서 잡음이 거의 없이 증폭된 후에 제 1 고선택도 필터부(513-1)에 입력된다. 제 1 고선택도 필터부(513-1)와 제 5 필터부(514-1)를 통하여 검출된 신호는 고주파 증폭기(515-1)에서 증폭되어 제 2 합성부(516)에 입력된다.
제 2 다이플렉서(509-2)에서 상호간섭이 제거된 역방향 제 2 수신 주파수 대역의 다중채널(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,..., n, m)은 저잡음 증폭기(511-2)에서 잡음이 거의 없이 증폭된 후에 제 3 주파수 변환부(512)에 입력된다.
제 3 주파수 변환부(512)에서 역방향 제 2 수신 주파수 대역의 다중채널은 역방향 제 1 수신 주파수 대역의 다중채널보다 수 MHz에서 수백 MHz 이격된 주파수 대역으로 변환된 다음, 제 2 고선택도 필터부(513-2)에 입력된다. 제 2 고선택도 필터부(513-2)와 제 6 필터부(514-2)를 통하여 검출된 신호는 고주파 증폭기(515-2)에서 증폭되어 제 2 합성부(516)에 입력된다.
제 2 합성부(516)에서 결합된 두 신호는 제 2 고주파 광변환부(502-2)에서 광신호로 변환되고 제 2 광다이플렉서(501)에서 상호간섭이 제거된 후 합성된다. 합성된 두 다중채널 신호는 광케이블(400)을 통하여 링크용 중계기(300)로 전송된다.
광케이블(400)을 통하여 전송된 역방향의 광신호는 제 1 광다이플렉서(316)에서 분리된 다음 제 2 광전 변환부(315-2)에서 고주파의 전기신호로 변환된다.고주파의 전기신호로 변환된 신호는 제 2 분배부(317)에서 분배되어 제 8 필터부(320-1)와 제 7 필터부(318)로 입력된다.
제 8 필터부(320-1)는 안테나(510-1)에서 수신한 신호(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,..., n, m )를 검출하고, 고주파 증폭기(321-1)를 통하여 증폭한 다음 제 1 출력단자(322-1)를 통하여 외부의 제 1 수신기(210) 또는 제 2 수신기(220)에 출력한다.
제 7 필터부(318)는 제 2 분배부(317)에서 출력된 신호를 입력받아 제 3 주파수 변환부(512)에서 변환된 고주파 신호만을 통과시켜 제 4 주파수 변환부(319)에 출력한다. 제 4 주파수 변환부(319)는 제 3 주파수 변환부(512)에서 변환된 신호를 다시 원래 주파수대로 재생한다. 재생된 신호는 제 9 필터부(320-2)에서 검출된 후에 고주파 증폭기(321-2)로 증폭되고 제 2 출력단자(322-2)를 통하여 외부의 제 2 수신기(220) 또는 제 1 수신기(210)에 출력된다.
제 2 수신기(220)로 출력되는 주파수 채널은 제 1 수신기(210) 주파수와 같은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,..., n, m 주파수 채널이지만, 레벨이 다른 신호가 발생하게 되어 기지국 수신기에서 다이버시티 역할을 하게 된다.
이상과 같이 하여 1개의 케이블 코어로 총 4개(송신 2개, 수신 2개) 대역이 동시에 전송 가능한 광중계 시스템이다.
본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 1개의 케이블 코어를 통하여 송신 2개, 수신 2개 총 4개 대역의 신호를 동시에 전송 가능하다.
종래 기술이 송신기 2개 대역의 경우, 광전송 케이블 2개를 사용하기 때문에 광전송 사용료가 2회선분을 지불해야 하였다. 그렇지만 본 발명은 광케이블 1개로도 이전과 동일한 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 필요한 광케이블 선도 절반으로 감소하고, 운영비도 1/2로 절감된다.

Claims (4)

  1. 기지국이 전송하는 순방향 제 2 송신 주파수 대역의 다중채널(2,4,6,8,...,m)을 순방향 제 1 송신 주파수 대역의 다중채널(1,3,5,7,...,n)과 다른 주파수 대역으로 변환하는 제 1 주파수 변환수단;
    상기 제 1 주파수 변환수단에서 서로 다른 주파수 대역으로 변환된 다중채널과 상기 순방향 제 1 송신 주파수 대역의 다중채널(1,3,5,7,...,n)을 합성하는 제 1 합성수단;
    상기 합성수단에서 합성된 신호를 광변환하여 광케이블을 통해 서비스용 중계수단으로 전송하는 제 1 광변환 수단;
    상기 서비스용 중계수단으로부터 광케이블을 통해 전송된 광신호들을 전기신호로 변환하는 제 1 광전변환 수단; 및
    상기 광전변환 수단에서 전기신호로 변환된 신호를 재생하여 상기 기지국으로 전송하는 제 1 재생수단을 포함하는 링크용 중계수단과;
    상기 링크용 중계수단으로부터 광케이블을 통하여 전송된 광신호를 전기신호로 변환하는 제 2 광전변환 수단;
    상기 제 2 광전변환 수단에서 전기신호로 변환된 신호를 재생하여 상기 가입자 단말기에 전송하는 제 2 재생수단;
    상기 가입자 단말기에서 송신한 역방향 제 2 수신 주파수 대역의 다중채널(1,2,3,4,5,6,7,8,...,n,m)을 역방향 제 1 수신 주파수 대역의 다중채널(1,2,3,4,5,6,7,8,...,n,m)과 다른 주파수 대역으로 변환하는 제 2 주파수 변환수단;
    상기 제 2 주파수 변환수단에서 서로 다른 주파수 대역으로 변환된 다중채널과 상기 역방향 제 1 수신 주파수 대역의 다중채널(1,2,3,4,5,6,7,8,...,n,m)을 합성하는 제 2 합성수단;
    상기 제 2 합성수단에서 합성된 신호를 광변환하여 동일한 광케이블을 통해 상기 링크용 중계수단에 전송하는 제 2 광변환 수단을 포함하는 서비스용 중계수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광중계 시스템.
  2. 제 6항에 있어서, 상기 각각의 중계수단은 신호 처리경로를 복수개 구비하여, 상기 기지국에서 상기 가입자 단말기로의 순방향 통신과 상기 가입자 단말기에서 상기 기지국으로의 역방향 통신 서비스를 동시에 지원하는 양방향 통신을 중계하는 것을 특징으로 하는 광중계 시스템.
  3. 제 6항에 있어서, 상기 각각의 중계수단은 순방향 및 역방향 주파수 대역의 채널들을 소정의 주파수만큼 이격하여 변환하는 것을 특징으로 하는 광중계 시스템.
  4. 제 6항에 있어서, 상기 각각의 중계수단은 순방향 전송 매체와 역방향 전송 매체가 하나의 광케이블로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광중계 시스템.
KR1019990013109A 1999-04-14 1999-04-14 동일 대역내의 다중채널을 전송하기 위한 광중계 시스템 KR100317746B1 (ko)

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