KR100339135B1 - Digital optical repeating system for mobile communication service - Google Patents
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Abstract
본 발명은 케이블TV 또는 이동통신기지국 디지털광중계시스템으로서, 교환국으로부터 모기지국으로 들어오는 수많은 이동통신 가입자 신호를 원거리의 자기지국들의 서비스 용량에 맞게 구룹별로 분배하여 디지털및광으로 변환하여 저잡음으로 많은(수십,수백) 자기지국들로 병렬 혹은 직렬로 전송함으로써, 현재 운용중인 모기지국을 대폭 줄이고, 자기지국중계기를 사용하게 하여 기지국 시설비를 대폭 절감하기 위한 것으로써, 본 발명은 순방향 가입자 신호들을 IF신호 또는 IQ신호들로 변조한 후 소정 채널씩 다수그룹으로 분배하고 상기 분배된 각 그룹별 IF 또는 IQ신호들을 디지털및 광변환하여 광케이블을 통해 다수자기지국으로 광전송하거나, 또는 상기 다수자기지국들로부터 역방향광전송된 각 그룹별 가입자 신호들을 상기 교환국에 역방향광전송하는 모기지국광전송수단; 상기 모기지국광전송수단에 광케이블로 결합되고, 상기 모기지국광전송수단으로부터 순방향광전송된 각 그룹별 가입자신호를 엔코딩 또는 아날로그및 고주파변환하여 다수의 가입자단말기들로 서비스하거나, 또는 상기 다수의 가입자단말기로부터 역방향전송된 각 그룹의 가입자신호들을 상기 모기지국에 역방향광전송하는 자기지국 디지털광중계수단을 포함한다.The present invention is a cable TV or mobile communication base station digital optical relay system, a number of mobile communication subscriber signals coming from the switching center to the mortgage station is divided into groups according to the service capacity of the remote base stations, and converted into digital and optical, so as to provide a low noise ( In order to significantly reduce the current operating mortgage station by using parallel or serial transmission to the self station, and to significantly reduce the base station facility cost by using the self station repeater, the present invention provides the forward subscriber signal with the IF signal. Or modulate into IQ signals and distribute the signals to a plurality of groups by predetermined channels, and digitally and optically convert the distributed IF or IQ signals for each group to optically transmit to the multiple base stations through an optical cable, or reverse the multiple base stations from the multiple base stations. Reverse subscriber signals of each group transmitted to the switching center Mortgage gukgwang transmission means for optical transmission; Coupled to the mortgage station optical transmission means by an optical cable, the subscriber signal for each group transmitted forward optical transmission from the mortgage station optical transmission means by encoding or analog and high frequency conversion service to a plurality of subscriber terminals, or reverse from the plurality of subscriber terminals And self station digital optical relay means for transmitting the optical signals of the subscribers in each group back to the mortgage station.
Description
본 발명은 아날로그방식, 디지털방식, CDMA(코드분할다중접속)방식, TDMA(시분할다중접속)방식, GSM(Group Special Mobile)방식, IMT(International Mobile Telecommunication)2000 방식 등의 케이블 TV 또는 이동통신 가입자 신호를 디지털 및 광중계 서비스하기 위한 디지털 광중계시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cable TV or mobile subscriber such as analog, digital, CDMA (code division multiple access), TDMA (time division multiple access), GSM (Group Special Mobile), and IMT (International Mobile Telecommunication) 2000. A digital optical relay system for digitally and optically relaying signals.
특히 본 발명은 교환국으로부터 모기지국으로 들어오는 수많은 이동통신 가입자 신호를 원거리의 자기지국들의 서비스 용량에 맞게 구룹별로 분배하여 디지털 및 광으로 변환하여 저잡음으로 많은 (수십, 수백) 자기지국들로 병렬 혹은 직렬로 전송함으로써, 현재 운용중인 모기지국 수량을 대폭 줄이고 대신 자기지국 중계기를 사용하게 하여 기지국 시설비를 대폭 절감할 수 있는 이동통신 기지국 디지털 광중계시스템에 관한 것이다.In particular, the present invention distributes a large number of mobile subscriber signals coming from the switching center to the mortgage station by group according to the service capacity of the remote base stations, and converts them into digital and optical to low-noise (several, hundreds) base stations in parallel or in series. The present invention relates to a digital optical relay system for a mobile communication base station that can greatly reduce the number of mortgage stations currently in operation and instead use a own station repeater to greatly reduce base station facility costs.
종래의 이동통신 중계시스템은 타교환국의 교환기와 공중교환회선망(PSTN)간을 연결하는 국간 연결 교환기로 직접 가입자 채널을 전송할 수 있는 많은 기지국을 도심지역에 촘촘히 설치하고, 상기 각 기지국을 광케이블로 서로 연결하여 각 기지국간에 통신이 가능하도록 구성되어 있다.In the conventional mobile communication relay system, many base stations that can directly transmit subscriber channels to the inter-station connection exchanges between the exchanges of other switching stations and the public switched line network (PSTN) are closely installed in the urban area, and the base stations are connected to each other by optical cables. It is configured to connect and communicate between each base station.
이러한 이동통신 중계시스템은 상기 각 기지국에서 자신의 서비스 영역 내에 위치한 가입자 단말기는 서비스 안테나를 통해 직접 서비스한다.In such a mobile communication relay system, a subscriber station located within its service area at each base station directly services a service antenna.
그리고, 전파 차폐지역이나 음영지역 또는 원거리에 위치한 가입자 단말기에 대해서는, 전송 링크용 안테나를 통해 가입자 채널을 주파수 변환하여 전송하는 링크 중계기와, 그것을 무선 수신하여 재생한 후 가입자 단말기로 서비스하는 서비스중계기를 일정 거리 이상 이격시켜 설치함으로써, 전파 차폐지역이나 음영지역 또는 서비스가 불가능한 원거리의 가입자 단말기에 대해서까지도 서비스한다.In addition, for a subscriber station located in a radio wave shielding area, a shaded area, or a long distance, a link repeater for frequency-converting and transmitting a subscriber channel through a transmission link antenna, and a service repeater for wirelessly receiving and reproducing the subscriber channel and serving the subscriber terminal. By installing at a distance of more than a certain distance, the service even for subscriber stations of radio wave shielding area, shadowed area or remote service that is not available.
그러나, 이와 같은 종래의 이동통신 중계시스템은 도심지역에 촘촘히 설치되는 중계기 사이의 신호 간섭에 의해 수신기 ·증폭기 등에서 내부나 외부로부터 출력 중에 혼입되는 입력신호 성분 이외의 모든 전기신호인 잡음이 증가되는 문제점이 있었으며, 이러한 잡음증가로 인하여 중계기의 설치수량에 제한을 받는 등의 문제점이 있었다.However, such a conventional mobile communication relay system has a problem in that the noise of all electrical signals other than the input signal components mixed in during the output from the inside or the outside of the receiver and the amplifier is increased by signal interference between repeaters closely installed in the urban area. There was a problem such as being limited by the number of installation of the repeater due to such noise increase.
또 상기와 같이 연결된 각각의 기지국에서 서로 다른 주파수를 사용할 경우 코드분할다중접속(CDMA)방식 이동통신 시스템에서는 핸드-오프(hand-off)가 잘 이루어지지 않고, 그것을 개선하기 위해서는 별도 추가로 비콘(beacon) 송신기를 증설하여야만 하는 번거로움이 있었다.In addition, when a different frequency is used in each base station connected as described above, hand-off is not well performed in a code division multiple access (CDMA) mobile communication system. There was a hassle to add a beacon.
따라서, 상기와 같이 기지국에서 전송한 가입자 채널을 가입자 단말기에 저가로 고품질 서비스할 수 있는 중계시스템의 개발이 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for the development of a relay system capable of providing a high quality service at a low cost to a subscriber station transmitted from a base station.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 교환국으로부터 들어오는 수많은 이동통신 가입자 신호를 원거리의 자기지국들의 서비스 용량에 맞게 구룹별로 분배하여 디지털 및 광으로 변환하여 다수의 자기지국들로 병렬 혹은 직렬로 전송함으로써, 모기지국 수량을 대폭 줄이고 대신 수백개 이상의 자기지국 중계기를 사용 가능하게 하여 기지국 시설비를 대폭 절감할 수 있는 이동통신 기지국 디지털 광중계시스템을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to distribute a large number of mobile subscriber signals from a switching center to digital and optical by distributing them by group according to the service capacity of remote base stations. By transmitting in parallel or serially to the stations, it provides a mobile optical base station digital optical relay system that can significantly reduce the number of mortgage stations, and instead can use hundreds of self-station relays, which can greatly reduce the cost of base stations.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 교환국으로부터 순방향 광전송된 수많은 가입자 신호들을 IF (intermediate frequency) 신호 또는 IQ(in-phase quadrature) 신호들로 변조한 후 소정 채널씩 다수 그룹으로 분배하여 출력하거나, 또는 역방향 전송된 채널별 IF 신호 또는 IQ 신호들을 합성하고 복조하여 교환국으로 광전송하는 단국 BTS와, 상기 단국 BTS에서 출력되는 순방향 IQ 신호들을 병/직렬 변환하고 디지털/광 변환하여 광케이블로 전송하며, 자기지국에서 광전송된 역방향 IQ 신호들을 광/디지털 변환하고 직/병렬하여 상기 단국 BTS로 전송하는 IQ 신호형 디지털 광변환 전송수단으로 이루어진 모기지국 광전송수단;상기 모기지국 광전송수단에 광케이블로 결합되고, 상기 모기지국 광전송수단으로부터 순방향 광전송된 각 그룹별 가입자 신호를 광전 변환 디지털 아날로그 변환 엔코딩 및 고주파 변환하여 다수의 가입자 단말기들로 서비스하거나, 또는 상기 다수의 가입자 단말기로부터 역방향 전송된 각 그룹의 가입자 신호들을 상기 모기지국에 역방향 광전송하는 광중계수단과, 상기 가입자 단말기들로부터 수신한 역방향 가입자 신호로부터 가입자 단말기의 자기지국 위치영역을 감지하는 가입자 감지 수신수단과, 상기 가입자 감지 수신수단의 감지신호에 따른 상기 가입자 단말기 위치영역의 자기지국 번지신호를 발생시켜, 그 신호를 상기 가입자 단말기들로부터 수신한 역방향 가입자 신호에 합성하는 자기지국 번지신호 발생수단과, 해당 자기지국 중계상태를 감시하여 자기지국 중계기의 동작상태에 따른 상태신호를 발생시켜, 그 신호를 상기 자기지국 번지신호와 함께 상기 가입자 단말기들로부터 수신한 역방향 가입자신호에 합성하는 자기지국 상태 감시신호 발생수단으로 이루어진 자기지국 디지털 광중계수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 기지국 디지털 광중계시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention modulates a large number of subscriber signals forward-transmitted from an exchange station into intermediate frequency (IF) signals or in-phase quadrature (IQ) signals, and then distributes the signals to a plurality of groups by predetermined channels. Or BTS for synthesizing and demodulating IF signals or IQ signals for each channel transmitted backward and optically transmitting to the switching station, and performing parallel / serial conversion and digital / optical conversion of forward IQ signals output from the single station BTS, A mortgage station optical transmission means comprising an IQ signal type digital optical conversion transmission means for optically / digitally converting and transmitting the IQ signals optically transmitted from the own station to the single station BTS by optical / digital conversion; coupled to the base station optical transmission means by an optical cable, Photoelectric conversion of each group's subscriber signal forwarded optically from the mortgage station optical transmission means Optical relay means for performing digital analog conversion encoding and high frequency conversion to serve a plurality of subscriber stations or reversely transmitting subscriber signals of each group transmitted backward from the plurality of subscriber stations to the mortgage station; Subscriber detection receiving means for detecting the self-station location area of the subscriber station from the received reverse subscriber signal, and generates a self-station address signal of the subscriber station location area according to the detection signal of the subscriber-sense receiving means, and generates the signal. Self station address signal generating means synthesized to the reverse subscriber signals received from the subscriber stations, and monitoring the relay station status of the corresponding self station, generating a state signal according to the operation state of the self station repeater, and transmitting the signal to the self station address signal. With the subscriber terminals From provides a mobile communication base station, the digital optical relay system comprises a self-station digital optical relay means consisting of a self-station state monitoring signal generating means for synthesizing the received reverse subscriber signal.
또한 상기 본 발명에서, 상기 자기지국 디지털 광중계수단은, 상기 모기지국 광전송수단으로부터 수신한 순방향 IQ 신호를 광/디지털 및 직/병렬 변환하고 IQ 엔코딩 및 주파수 변환하여 서비스 안테나를 통해 가입자 단말기들로 서비스하거나, 가입자 단말기들로부터 수신한 역방향 가입자 신호를 주파수 변환 및 IQ 디코딩하고 병/직렬 및 디지털/광 변환하여 광케이블을 통해 상기 모기지국 광전송수단으로 광전송하는 IQ 신호형 디지털 광중계수단과; 상기 모기지국 광전송수단으로부터 수신한 순방향 IF 신호를 광/디지털 및 직/병렬 변환한 후 디지털/아날로그 변환하고 주파수 변환하여 서비스 안테나를 통해 가입자 단말기들로 서비스하거나, 가입자 단말기들로부터 수신한 역방향 가입자 신호를 주파수 변환하여 IF 신호를 생성하고 상기 IF 신호를 병/직렬 및 디지털/광 변환하여 광케이블을 통해 상기 모기지국 광전송수단으로 광전송하는 IF 신호형 디지털 광중계수단을 포함한다.Further, in the present invention, the self station digital optical relay means converts the forward IQ signal received from the base station optical transmission means into optical / digital and serial / parallel conversion, IQ encoding, and frequency conversion to subscriber terminals through a service antenna. An IQ signal type digital optical relay means for performing frequency conversion, IQ decoding, parallel / serial and digital / optical conversion of the reverse subscriber signals received from subscriber stations or optical transmission to the mortgage station optical transmission means through an optical cable; Optical / digital and serial / parallel conversion of the forward IF signal received from the optical transmission means of the mortgage station, digital / analog conversion, and frequency conversion to serve subscriber terminals through a service antenna, or reverse subscriber signals received from subscriber terminals And an IF signal type digital optical relay means for generating an IF signal by frequency converting and converting the IF signal into parallel / serial and digital / optical conversion and optically transmitting the optical signal to the mortgage station optical transmission means through an optical cable.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 광중계 시스템의 병렬 결합예를 보인 블록도1 is a block diagram showing an example of parallel coupling of a digital optical relay system according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 광중계 시스템의 직접 직렬 결합예를 보인 블록도2 is a block diagram showing an example of direct series coupling of a digital optical relay system according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 광중계 시스템의 간접 직렬 결합예를 보인 블록도3 is a block diagram showing an example of indirect series coupling of a digital optical relay system according to the present invention.
도 4는 도 1의 모기지국 IQ 신호형 디지털 광변환 전송수단의 상세 회로도4 is a detailed circuit diagram of the mortgage station IQ signal type digital light conversion transmission means of FIG.
도 5는 도 1의 자기지국 IQ 신호형 디지털 광중계수단의 상세 회로도5 is a detailed circuit diagram of the self-supporting station IQ signal type digital optical relay means of FIG.
도 6은 도 1의 모기지국 IF 신호형 디지털 광변환 전송수단의 상세 회로도6 is a detailed circuit diagram of the mortgage station IF signal type digital light conversion transmission means of FIG.
도 7은 도 1의 자기지국 IF 신호형 디지털 광중계수단의 상세 회로도7 is a detailed circuit diagram of the self-station IF signal type digital optical relay means of FIG.
도 8은 도 2의 자기지국 IQ 신호형 디지털 광중계수단의 직접 직렬 결합된 상태의 상세 회로도FIG. 8 is a detailed circuit diagram of a direct series coupled state of the self station IQ signal type digital optical relay means of FIG.
도 9는 도 3의 자기지국 IQ 신호형 디지털 광중계수단의 간접 직렬 결합된 상태의 상세 회로도9 is a detailed circuit diagram of an indirect series-coupled state of the self station IQ signal type digital optical relay means of FIG.
도 10은 한 개의 자기지국에서 셀룰라, PCS, IMT2000 방식 가입자신호를 동시에 서비스하는 경우, 모기지국의 단국 BTS가 지원하는 셀룰라, PCS, IMT2000 서비스하는 계통을 나타낸 블록도FIG. 10 is a block diagram illustrating a system for supporting cellular, PCS, and IMT2000 services supported by a single station BTS of a mortgage station when one mobile station simultaneously serves cellular, PCS, and IMT2000 subscriber signals.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
1 : 교환국 101 : 단국 BTS1: exchange station 101: single station BTS
100 : 모기지국 광전송수단100: mortgage station optical transmission means
10, 10(1)-10(n), 11(1)-11(n) : 광케이블10, 10 (1) -10 (n), 11 (1) -11 (n): optical cable
200(1)-200(n), 300(1)-300(n), 400(1)-400(n), 500(1)-500(n) : 자기지국200 (1) -200 (n), 300 (1) -300 (n), 400 (1) -400 (n), 500 (1) -500 (n): own station
102, 102(1)-102(n) : IQ 신호형 디지털 광변환 전송수단102, 102 (1) -102 (n): IQ signal type digital light conversion transmission means
103, 103(1)-103(n) : IF 신호형 디지털 광변환 전송수단103, 103 (1) -103 (n): IF signal type digital optical conversion transmission means
201(1)-201(n), 301(1)-301(n), 401(1)-401(n) : 서비스 안테나201 (1) -201 (n), 301 (1) -301 (n), 401 (1) -401 (n): service antenna
210(1)-210(n), 410(1)-410(n) : IQ 신호형 자기지국 디지털 광중계수단210 (1) -210 (n), 410 (1) -410 (n): Digital optical relay means for IQ signal type self-supporting station
310(1)-310(n), 510(1)-510(n) : IF 신호형 자기지국 디지털 광중계수단310 (1) -310 (n), 510 (1) -510 (n): IF signal type self-supporting station digital optical relay means
120 : 셀룰라 광변환 전송 중계수단120: cellular light conversion transmission relay means
130 : PCS 광변환 전송 중계수단130: PCS optical conversion transmission relay means
140 : IMT2000 광변환 전송 중계수단140: IMT2000 optical conversion transmission relay means
220 : 광전변환 셀룰라 서비스 중계수단220: photoelectric conversion cellular service relay means
230 : 광전변환 PCS 서비스 중계수단230: photoelectric conversion PCS service relay means
240 : 광전변환 IMT2000 서비스 중계수단240: photoelectric conversion IMT2000 service relay means
이하에서, 본 발명에 따른 이동통신 기지국 디지털 광중계시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a mobile communication base station digital optical relay system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 광중계 시스템의 병렬 결합예를 보인 블록도로서, 본 발명은 교환국(1)으로부터 광케이블(10)을 통해 가입자 신호를 송수신하는 하나의 모기지국 광전송수단(100)과, 상기 모기지국 광전송수단(100)에 독립적으로 병렬 결합되는 다수의 IQ 신호형 자기지국(200(1)-200(n)) 및/또는 다수의 IF 신호형 자기지국(300(1)-300(n))을 포함한다.1 is a block diagram showing an example of parallel coupling of a digital optical relay system according to the present invention. The present invention relates to a single mortgage station optical transmission means 100 for transmitting and receiving subscriber signals from an exchange station 1 through an optical cable 10. A plurality of IQ signal type self-supporting stations 200 (1) -200 (n) and / or a plurality of IF signal type self-supporting stations 300 (1) -300 (n independently coupled in parallel to the mortgage station optical transmission means 100; )).
상기 모기지국 광전송수단(100)은, 교환국으로부터 순방향 광전송된 수많은 가입자 신호들을 IF(intermediate frequency) 신호 또는 IQ(in-phase quadrature) 신호들로 변조하고 소정 채널씩 다수 그룹으로 분배하여 출력하거나 또는 역방향 전송된 채널별 IF 신호 또는 IQ 신호들을 합성하고 복조하여 교환국으로 광전송하는 단국 BTS(101)를 포함하고, 상기 단국 BTS에서 출력되는 순방향 IQ 신호들을 병/직렬 변환하고 디지털/광 변환하여 광케이블로 전송하며 자기지국에서 광전송된 역방향 IQ 신호들을 광/디지털 변환하고 직/병렬하여 상기 단국 BTS로 전송하는 다수의 IQ 신호형 디지털 광변환 전송수단(102(1)-102(n))을 포함하고, 상기 단국 BTS에서 출력되는 순방향 IF 신호들을 아날로그/디지털 변환한 후 병/직렬 및 디지털/광 변환하여 광케이블로 전송하며, 자기지국에서 광전송된 역방향 IF 신호들을 광/디지털 및 직/병렬 변환한 후 디지털/아날로그 변환하여 상기 단국 BTS로 전송하는 다수의 IF 신호형 디지털 광변환 전송수단(103(1)-103(n))을 포함한다.The base station optical transmission means 100 modulates a large number of subscriber signals forward optically transmitted from the switching station into intermediate frequency (IF) signals or in-phase quadrature (IQ) signals, and distributes them to a plurality of groups by predetermined channels, or reverses them. A single station BTS (101) for synthesizing and demodulating the transmitted IF signal or IQ signals for each channel and optically transmits them to an exchange station, and performs parallel / serial conversion and digital / optical conversion of the forward IQ signals output from the single station BTS and transmits them to the optical cable. And a plurality of IQ signal type digital optical conversion transmission means (102 (1) -102 (n)) for optically / digitally converting, and serially / parallelly transmitting reverse IQ signals transmitted from the own station to the single station BTS. Forward IF signals output from single station BTS are analog / digital converted and then transmitted to optical cable by parallel / serial and digital / optical conversion. A plurality of IF signal type digital optical conversion transmission means (103 (1) -103 (n)) for optical / digital and serial / parallel conversion and then digital / analog conversion of the transmitted reverse IF signals to the single station BTS. .
이때 상기 다수의 자기지국(200(1)-200(n))들은, 상기 모기지국 광전송수단으로부터 수신한 순방향 IQ 신호를 광/디지털 및 직/병렬 변환하고 IQ 엔코딩 및 주파수 변환하여 서비스 안테나(201(1)-201(n))를 통해 가입자 단말기들로 서비스하거나, 가입자 단말기들로부터 수신한 역방향 가입자 신호를 주파수 변환 및 IQ 디코딩하고 병/직렬 및 디지털/광 변환하여 광케이블을 통해 상기 모기지국 광전송수단으로 광전송하는 IQ 신호형 디지털 광중계수단(210(1)-210(n))을 포함하는 것이 바람직하다.At this time, the plurality of self-stations 200 (1) -200 (n) converts the forward IQ signals received from the base station optical transmission means into optical / digital and serial / parallel conversions, and performs IQ encoding and frequency conversion to service antennas 201. (1) -201 (n)) to the subscriber terminals or frequency conversion and IQ decoding of the reverse subscriber signal received from the subscriber terminals, parallel / serial and digital / optical conversion to the optical transmission of the mortgage station through the optical cable It is preferable to include the IQ signal type digital optical relay means 210 (1) -210 (n) for optical transmission to the means.
또한, 상기 다수의 자기지국(300(1)-300(n))들은, 상기 모기지국 광전송수단으로부터 수신한 순방향 IF 신호를 광/디지털 및 직/병렬 변환한 후 디지털/아날로그 변환하고 주파수 변환하여 서비스 안테나(301(1)-301(n))를 통해 가입자 단말기들로 서비스하거나, 가입자 단말기들로부터 수신한 역방향 가입자 신호를 주파수 변환하여 IF 신호를 생성하고 상기 IF 신호를 병/직렬 및 디지털/광 변환하여 광케이블을 통해 상기 모기지국 광전송수단으로 광전송하는 IF 신호형 디지털 광중계수단(310(1)-310(n))들을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the plurality of self-stations 300 (1) -300 (n) convert the forward IF signals received from the base station optical transmission means into optical / digital and serial / parallel conversion, and then digital / analog conversion and frequency conversion. Serving to subscriber stations via a service antenna 301 (1) -301 (n), or frequency converting a reverse subscriber signal received from subscriber stations to generate an IF signal and converting the IF signal in parallel / serial and digital / It is preferable to include IF signal type digital optical relay means 310 (1) -310 (n) which optically convert and optically transmit the optical signal to the mortgage station optical transmission means through an optical cable.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 광중계 시스템의 직접 직렬 결합예를 보인 블록도로서, 다수(n개)의 IQ 신호형 자기지국(400(1)-400(n)) 및/또는 다수(n개)의 IF 신호형 자기지국(500(1)-500(n))이 직접 직렬 결합된 형태를 보이고 있으며, 따라서 도 1의 모기지국 광전송수단(100)이 여러개 IQ 신호형 디지털 광변환 전송수단(102)과 여러개 IF 신호형 디지털 광변환 전송수단(103), 즉 1개의 광케이블에 여러개 자기지국 (401)과 (510) 각각 직렬 연결하게하는 중계시스템이다.2 is a block diagram showing an example of direct serial coupling of a digital optical relay system according to the present invention, in which a plurality (n) of IQ signal type self-supporting stations 400 (1) -400 (n) and / or a number (n) IF signal type self-supporting station (500 (1) -500 (n)) of FIG. 1 is directly coupled in series, and therefore, the mortgage station optical transmitting means 100 of FIG. And a plurality of IF signal type digital optical conversion transmission means 103, that is, a relay system for connecting multiple magnetic stations 401 and 510 to one optical cable in series.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 광중계 시스템의 간접 직렬 결합예를 보인 블록도로서, 다수(n개)의 IQ 신호형 자기지국(400(1)-400(n)) 및/또는 다수(n개)의 IF 신호형 자기지국(500(1)-500(n))이 각각 스위치(SW1(1)-SW1(n) 또는 SW2(1)-SW2(n))를 열어서 간접 직렬 결합된 형태를 보이고 있으며, 자기지국 고장시 해당 프로그램을 닫아서 직접 중계가능하게 했다. 따라서 도 1의 모기지국 광전송수단(100)이 단지 각각 하나씩의 IQ 신호형 디지털 광변환 전송수단(102)과 IF 신호형 디지털 광변환 전송수단(103)여러개 IQ 신호들 또는 IF신호들로 중계기들을 1개 광케이블에 직렬로 전송한다.3 is a block diagram showing an indirect series coupling of a digital optical relay system according to the present invention, in which a plurality (n) of IQ signal type self-supporting stations 400 (1) -400 (n) and / or a number (n) IF signal type self-supporting stations (500 (1) -500 (n)) open switches (SW1 (1) -SW1 (n) or SW2 (1) -SW2 (n)), respectively. In case of self-station failure, the program was closed to enable direct relay. Thus, the mortgage station optical transmission means 100 of FIG. 1 has only one IQ signal type digital light conversion transmission means 102 and one IF signal type digital light conversion transmission means 103 respectively. Send serially to the optical cable.
상기 IQ 신호형 디지털 광변환 전송수단(102(1)-102(n))은 모두 동일한 구성으로서, 도 4에 그 한 구성 예(102(1))를 나타내고 있다. 도 4를 참조하면, 순방향 가입자신호에 대하여, 병/직렬 변환수단(102-1)과 디지털/광 변환수단(102-2)과 광다이플렉서(102-3)를, 역방향 가입자 신호에 대하여 광다이플렉서(102-3)와 광/디지털 변환수단(102-4)과 직/병렬 변환수단(102-5)을 포함한다.The IQ signal type digital light conversion transmission means 102 (1) -102 (n) have the same configuration, and one configuration example 102 (1) is shown in FIG. 4, the parallel / serial conversion means 102-1, the digital / optical conversion means 102-2, and the optical diplexer 102-3 with respect to the forward subscriber signal, and the reverse subscriber signal with respect to the forward subscriber signal. And an optical diplexer 102-3, optical / digital converting means 102-4 and serial / parallel converting means 102-5.
상기 IQ 신호형 디지털 광중계수단(210(1)-210(n))은 모두 동일한 구성으로서, 도 5에 그 한 구성 예(210(1))를 나타내고 있다. 도 5를 참조하면, 순방향 가입자신호에 대하여, 광다이플렉서(210-1)와 광/디지털 변환수단(210-2)과 직/병렬 변환 및 IQ 엔코딩수단(210-3)과 서비스 중계 송신수단(도면상의 IF 증폭수단(210-4)과 주파수 변환수단(210-5)과 고주파 증폭수단(210-6))과 다이플렉서(210-7)를, 역방향 가입자 신호에 대하여 다이플렉서(210-7)와 서비스 중계 수신수단(도면상의 저잡음 증폭수단(210-8)과 주파수 증폭수단(210-9)과 IF 증폭수단(210-10))과 병/직렬 변환 및 IQ 디코딩수단(210-11)과 디지털/광 변환수단(210-12)과 광다이플렉서(210-1)를 포함한다.The IQ signal type digital optical relay means 210 (1) -210 (n) have the same configuration, and one configuration example 210 (1) is shown in FIG. Referring to FIG. 5, for the forward subscriber signal, the optical diplexer 210-1, the optical / digital conversion unit 210-2, the serial / parallel conversion, the IQ encoding unit 210-3, and the service relay transmission are performed. Means (IF amplifying means 210-4, frequency converting means 210-5 and high frequency amplifying means 210-6) and diplexer 210-7 on the drawing, and a diplexer with respect to the reverse subscriber signal. 210-7, service relay receiving means (low noise amplifying means 210-8, frequency amplifying means 210-9 and IF amplifying means 210-10) and parallel / serial conversion and IQ decoding means ( 210-11), digital / light converting means 210-12, and optical diplexer 210-1.
상기 IF 신호형 디지털 광변환 전송수단(103(1)-103(n))은 모두 동일한 구성으로서, 도 6에 그 한 구성 예(103(1))를 나타내고 있다. 도 6을 참조하면, 순방향 가입자신호에 대하여, 아날로그/디지털 변환수단(103-1)과 병/직렬 변환수단(103-2)과 디지털/광 변환수단(103-3)과 광다이플렉서(103-4)를, 역방향 가입자 신호에 대하여 광다이플렉서(103-4)와 광/디지털 변환수단(103-5)과 직/병렬 변환수단(103-6)과 디지털/아날로그 변환수단(103-7)을 포함한다.The IF signal type digital light conversion transmission means 103 (1) -103 (n) have the same configuration, and one configuration example 103 (1) is shown in FIG. 6, analog / digital converting means 103-1, parallel / serial converting means 103-2, digital / light converting means 103-3, and an optical diplexer with respect to a forward subscriber signal. 103-4, the optical diplexer 103-4, the optical / digital converting means 103-5, the serial / parallel converting means 103-6, and the digital / analog converting means 103 with respect to the reverse subscriber signal. -7).
상기 IF 신호형 디지털 광중계수단(310(1)-310(n))은 모두 동일한 구성으로서, 도 7에 그 한 구성 예(310(1))를 나타내고 있다. 도 7을 참조하면, 순방향 가입자신호에 대하여, 광다이플렉서(310-1)와 광/디지털 변환수단(310-2)과 직/병렬 변환수단(310-3)과 디지털/아날로그 변환수단(310-4)과 서비스 중계 송신수단(도면상의 IF 증폭수단(310-5)과 주파수 변환수단(310-6)과 고주파 증폭수단(310-7))과 다이플렉서(310-8)를, 역방향 가입자 신호에 대하여 다이플렉서(310-8)와 서비스 중계 수신수단(도면상의 저잡음 증폭수단(310-9)과 주파수 증폭수단(310-10)과 IF 증폭수단(310-11))과 아날로그/디지털 변환수단(310-12)과 병/직렬 변환수단(310-13)과 디지털/광 변환수단(310-14)과 광다이플렉서(310-1)를 포함한다.The IF signal type digital optical relay means 310 (1) -310 (n) have the same configuration, and one configuration example 310 (1) is shown in FIG. 7, the optical diplexer 310-1, the optical / digital converting means 310-2, the serial / parallel converting means 310-3, and the digital / analog converting means (for the forward subscriber signal); 310-4), service relay transmission means (IF amplification means 310-5 and frequency conversion means 310-6 and high frequency amplification means 310-7) and diplexer 310-8, Diplexer 310-8, service relay receiving means (low noise amplifying means 310-9, frequency amplifying means 310-10 and IF amplifying means 310-11) and analog signal for the reverse subscriber signal / Digital converting means 310-12, bottle / serial converting means 310-13, digital / light converting means 310-14, and optical diplexer 310-1.
도 8은 상기 도 2와 같이 직접 직렬 결합된 n개의 IQ 신호형 디지털 광중계수단의 구성을 상세히 나타낸 도면으로서, 도 8을 참조하면, 예를 들어 광케이블로부터 광다이플렉서(도면에서는 제 1번째 자기지국의 경우를 예로 들어 설명함; 411(1))를 통해 들어온 상기 순방향 광신호들을 광방향성 결합수단(412(1))에 의해 측로 분기시켜 광/디지털 변환수단(415(1))과 직/병렬 변환 및 IQ 엔코딩수단(418(1))과 서비스 중계송신수단(421(1))과 다이플렉서(422(1))를 거쳐 제 i번째 자기지국(단, i = 1, 2, …, n-1)으로 전송하고, 나머지 광신호들은 다시 광다이플렉서(413(1))를 거쳐서 다음(제 i+1번째) 자기지국들로 직접 전송할 수 있는 순방향 신호 전송경로를 구성하고 있다. 다음 자기지국들에서 오는 역방향 가입자 신호는 광다이플렉서(413(1))와 스위치(426(1))와 광/디지털 변환수단(416(1)) 및 직/병렬 변환 및 IQ 엔코딩수단(419(1))을 통과시킨 후 다시서비스 중계 수신수단(420(1))에서 들어오는 제 i번째 자기지국의 역방향 가입자 신호와 함께 다시 병/직렬 및 디지털/광 변환하여 상기 IQ 신호형 디지털 광변환 전송수단으로 직접 전송할 수 있는 역방향 신호 전송경로를 구성하고 있다. 또 상기 해당 자기지국(제 i번째 자기지국)에 고장이 발생되었을 때, 제 i-1번째 자기지국과 제 i+1번째 자기지국간의 가입자 신호를 정상적으로 중계하기 위하여, 상기 송/수신 양단의 두 개의 광다이플렉서(411(1)과 413(1))를 직접 접속시킬 수 있는 스위치(426(1))를 결합하고 있다.8 is a diagram showing in detail the configuration of the n IQ signal type digital optical relay means directly coupled in series as shown in FIG. 2, referring to FIG. 8, for example, from an optical cable to an optical diplexer (first magnetic in the drawing). The case of a station will be described by way of example; the forward optical signals introduced through the 411 (1) are branched by the optical directional coupling means 412 (1) to the side to be directly connected to the optical / digital converting means 415 (1). I-th self-station (i = 1, 2, 1) via I / O conversion means 418 (1), service relay transmission means 421 (1) and diplexer 422 (1). …, N-1), and the remaining optical signals form a forward signal transmission path that can be directly transmitted to the next (i + 1th) self-station through the optical diplexer 413 (1). have. The reverse subscriber signal coming from the following self-stations is composed of the optical diplexer 413 (1) and the switch 426 (1), the optical / digital conversion means 416 (1) and the serial / parallel conversion and IQ encoding means ( 419 (1)) and then parallel / serial and digital / optical conversion together with the reverse subscriber signal of the i-th self station coming from the service relay receiving unit 420 (1) again to transmit the IQ signal type digital optical conversion. A reverse signal transmission path that can be directly transmitted by means is constructed. In addition, when a failure occurs in the corresponding self station (i-th self station), in order to normally relay subscriber signals between the i-th self station and the i + 1 th self station, A switch 426 (1) capable of directly connecting two optical diplexers 411 (1) and 413 (1) is coupled.
도 9는 상기 도 3과 같이 간접 직렬 결합된 n개의 IQ 신호형 디지털 광중계수단의 구성을 상세히 나타낸 도면으로서, 광케이블로부터 광다이플렉서를 통해 들어온 상기 순방향 광신호들을 광/디지털 및 직/병렬 변환하여 제 i번째 자기지국(단, i = 1, 2, …, n-1)으로, 상기 광/디지털 및 직/병렬 변환된 신호를 다시 병/직렬 및 디지털/광변환하여 광다이플렉서를 거쳐서 다음(제 i+1번째) 자기지국들로 간접 전송하는 순방향 신호 전송경로를 구성한다. 다음 자기지국들에서 오는 역방향 가입자 신호는 광/디지털 및 직/병렬 변환한 후, 역방향 제 i번째 자기지국의 가입자 신호와 함께 다시 병/직렬 및 디지털/광 변환하여 상기 IQ 신호형 디지털 광변환 전송수단으로 간접 전송하는 역방향 신호 전송경로를 구성한다. 여기서 해당 자기지국(제 i번째 자기지국)에 고장이 발생되었을 때, 제 i-1번째 자기지국과 제 i+1번째 자기지국간의 가입자 신호를 정상적으로 중계하기 위하여, 상기 송/수신 양단의 두 개의 광케이블을 직접 접속시킬 수 있는 스위치(SW1(1))를 결합하고 있다.9 is a view showing in detail the configuration of the n IQ signal type digital optical relay means indirectly coupled in series as shown in FIG. 3, the optical / digital and serial / parallel conversion of the forward optical signals from the optical cable through the optical diplexer To the i-th self-station (where i = 1, 2, ..., n-1), the optical / digital and serial / parallel transformed signals are parallel / serial and digital / photoconverted again. A forward signal transmission path for indirect transmission to the next (i + 1th) self station is established. The reverse subscriber signal coming from the next self station is optical / digital and serial / parallel conversion, and then parallel / serial and digital / optical conversion is performed together with the subscriber signal of the reverse i-th self station and the IQ signal type digital optical conversion transmission means. In this example, a reverse signal transmission path for indirect transmission is configured. Here, when a failure occurs in the corresponding self station (i-th self station), in order to normally relay subscriber signals between the i-1 th self station and the i + 1 th self station, A switch (SW1 (1)) capable of directly connecting an optical cable is incorporated.
이때 상기 도 5와 도 7과 도 8과 도 9의 각 IQ 신호형 디지털 광중계수단(210(1))(310(1))(410(1))(410(1)')은, 상기 가입자 단말기들로부터 수신한 역방향 가입자 신호로부터 가입자 단말기의 자기지국 위치영역을 감지하는 가입자 감지 수신수단(210-13, 또는 310-15, 또는 423(1))과, 상기 가입자 감지 수신수단의 감지신호에 따른 상기 가입자 단말기 위치영역의 자기지국 번지신호를 발생시켜, 그 신호를 상기 가입자 단말기들로부터 수신한 역방향 가입자 신호에 합성하는 자기지국 번지신호 발생수단(210-14, 또는 310-16, 또는 424(1))과, 해당 자기지국 중계상태를 감시하여 자기지국 중계기의 동작상태에 따른 상태신호를 발생시켜, 그 신호를 상기 자기지국 번지신호와 함께 상기 가입자 단말기들로부터 수신한 역방향 가입자신호에 합성하는 자기지국 상태 감시신호 발생수단(210-15, 또는 310-17, 또는 425(1))을 더 포함할 수 있다.At this time, each of the IQ signal type digital optical relay means 210 (1), 310 (1), 410 (1), 410 (1) 'of FIGS. 5, 7, 8, and 9 is the subscriber. Subscriber detection receiving means (210-13, or 310-15, or 423 (1)) for detecting the self-office location area of the subscriber station from the reverse subscriber signals received from the terminals and the detection signal of the subscriber detection receiving means. Self-station address signal generating means 210-14, or 310-16, or 424 for generating a self-station address signal of the subscriber station location area and synthesizing the signal with a reverse subscriber signal received from the subscriber stations. 1)) and monitoring the corresponding relay station relay state to generate a status signal according to the operation state of the relay station repeater, and synthesizing the signal with the reverse station signal received from the subscriber station together with the own station address signal. Own station status monitoring signal It may further comprise the raw means (210-15, or 310-17, or 425 (1)).
도 10은 한 개의 자기지국에서 셀룰라, PCS, IMT2000 방식 가입자신호를 동시에 서비스하는 경우, 상기 모기지국과 자기지국간 가입자 신호 계통도로서, 도 10을 참조하면, 상기 모기기국은 단국 BTS에서 분배된 각 그룹별 가입자신호를 셀룰라 방식 및/또는 PCS 방식 및/또는 IMT2000 방식으로 각각 광변환하는 셀룰라 및/또는 PCS 및/또는 IMT 2000 광변환 전송 중계수단(120-140)과; 상기 광변환된 가입자신호를 광케이블을 통해 자기지국으로 전송하는 광다이플렉서(150)를 포함하여, 다수의 자기지국에서의 셀룰러 및/또는 PCS 및/또는 IMT2000 서비스를 동시에 지원한다.FIG. 10 is a diagram of a subscriber signal diagram between a mortgage station and a self station when one self station simultaneously serves cellular, PCS, and IMT2000 type subscriber signals. Referring to FIG. Cellular and / or PCS and / or IMT 2000 optical conversion transmission relaying means (120-140) for optically converting group-specific subscriber signals into cellular and / or PCS and / or IMT2000 schemes, respectively; It includes an optical diplexer 150 for transmitting the optically converted subscriber signal to the self station through an optical cable, and simultaneously supports cellular and / or PCS and / or IMT2000 services at multiple self stations.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 이동통신 기지국 디지털 광중계시스템의 동작 및 그에 따른 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the mobile communication base station digital optical relay system of the present invention configured as described above and the resulting effects are as follows.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 교환국(1)에서 1개의 광케이블(10)로 전송해 온 수천 수만 가입자 채널들을 모기지국의 단국 BTS(101)에서 복/변조하여 IF 신호 또는 IQ 신호로 변환한 후, 소정채널씩 그룹화하여 그룹으로 분할 출력한다.First, referring to FIGS. 1 to 3, the tens of thousands of subscriber channels transmitted from the switching station 1 to one optical cable 10 are demodulated / modulated by the end station BTS 101 of the mortgage station to an IF signal or an IQ signal. After the conversion, the predetermined channels are grouped and outputted in groups.
그 중에서 IQ 신호 그룹들은 IQ 신호형 디지털 광변환 전송수단(102(1)-102(n) 혹은 102)으로 보내서 병/직렬 및 디지털/광 변환 후 원거리 전송하여 다수의 자기지국으로 보낸다. 이러한 신호 그룹들은 다수의 자기지국의 IQ 신호형 디지털 광변환 전송수단(210(1)-210(n), 또는 410(1)-410(n), 또는 410(1)'-410(n)')에서 각각 광/디지털 변환 후 직/병렬 변환 및 IQ 엔코딩된 후 서비스 신호로 재생되어, 각각의 서비스 안테나(201(1)-201(n), 또는 401(1)-401(n))를 통하여 각각 자기지국에서 가입자 단말기로 이동통신 서비스한다.Among them, the IQ signal groups are sent to the IQ signal type digital light conversion transmission means 102 (1) -102 (n) or 102, and then remotely transmitted after parallel / serial and digital / light conversion to multiple magnetic stations. These signal groups are IQ signal type digital optical conversion transmission means 210 (1) -210 (n), or 410 (1) -410 (n), or 410 (1) '-410 (n)' of a plurality of self station. ) Is reproduced as a service signal after the optical / digital conversion, the serial / parallel conversion, and the IQ encoding, respectively, to replace each service antenna 201 (1) -201 (n), or 401 (1) -401 (n). Each mobile station provides a mobile communication service from its own station to the subscriber station.
한편, IF 신호 그룹들은, IF 신호형 디지털 광변환 전송수단(103(1)-103(n) 혹은 103)으로 보내서 아날로그/디지털 변환한 후, 다시 병/직렬 및 디지털/광 변환한 후 원거리 전송하여 다수의 자기지국으로 보낸다. 이러한 IF 신호 그룹들은 다수의 자기지국의 IF 신호형 디지털 광변환 전송수단(310(1-310(n), 또는 510(1)-510(n), 또는 510(1)'-510(n)')에서 각각 광 디지털 변환 후 아날로그 서비스용 고주파 변환 증폭 후 각각의 서비스 안테나(301(1)-301(n), 또는 501(1)-501(n))를 통하여 각각 자기지국에서 가입자 단말기로 이동통신 서비스한다.Meanwhile, the IF signal groups are sent to the IF signal type digital optical conversion transmission means 103 (1) -103 (n) or 103, and then analog-to-digital conversion is performed again, then parallel / serial and digital / optical conversion are then transmitted remotely. Send to a number of own stations. These IF signal groups are the IF signal type digital light conversion transmission means 310 (1-310 (n), or 510 (1) -510 (n), or 510 (1) '-510 (n)' of a plurality of self station). , Respectively, after the optical digital conversion, and then the high frequency conversion amplification for the analog service, respectively, through the respective service antennas 301 (1) -301 (n) or 501 (1) -501 (n) Communication service.
위와 같이 모기지국에서 IF 주파수 또는 IQ 주파수를 디지털로 변환하여 병렬 자기지국 또는 직렬 자기지국 중계수단으로 전송하고, 각각의 자기지국 중계수단에서 다시 아날로그로 재변환하여 이동통신 서비스하므로, 중계기를 다량 설치함에 따라 파생되었던 잡음증가에 대한 문제점을 해결할 수 있다. 따라서 중계기 수량을 제한하지 않고 다량 설치할 수 있기 때문에 하나의 모기지국당 10여개 정도밖에 설치할 수 없었던 자기지국 중계기를, 본 발명에 의한 디지털 중계방식을 사용함으로서 1개 모기지국에 병렬로 설치 할 경우 수100개 자기지국 설치가 가능해져서 아날로그에 비하여 대폭적인 모기지국 수량절감 효과가 있다.The mortgage station converts IF frequency or IQ frequency into digital and transmits it to the parallel self-station or serial self-station relay means, and converts back to analog in each self-station relay means. As a result, the problem of noise increase that has been derived can be solved. Therefore, since a large number of repeaters can be installed without limiting the number of repeaters, only about 10 repeaters can be installed per mortgage station. It is possible to set up individual stations so that the number of mortgage stations can be greatly reduced compared to analog.
한편, 디지털 CDMA 방식 이동통신 중계기를 사용하는 경우, 도 4와 도 5를 참조하면, 순방향 가입자 신호는 단국 BTS(101)에서 복/변조하여 IF 신호 또는 IQ 신호로 디지털 변환된다. 다음으로 IQ 신호형 디지털 광변환 전송수단(102(1))에서 병/직렬 변환수단(102-1)을 통해 직렬 디지털 신호로 변환하고, 다시 디지털/광 변환수단(102-2)을 통해 광으로 변환한다. 이어 광다이플렉서(102-3)를 통하여 원거리 광케이블을 통해 자기지국에 전송한다. 또 원거리 자기지국에서 오는 가입자가 전송한 역방향 신호는 광다이플렉서(102-3)를 통하여 광/디지털 변환수단(102-4)에서 디지털로 변환하고, 다시 직/병렬 변환수단(102-5)를 통하여 IQ 신호로 변환하여 단국 BTS(101)로 입력한다.On the other hand, when using a digital CDMA mobile communication repeater, referring to Figures 4 and 5, the forward subscriber signal is digitally converted to an IF signal or an IQ signal by demodulation / modulation in the BTS 101. Next, the IQ signal type digital light conversion transmission means 102 (1) converts the serial / digital signal through the bottle / serial conversion means 102-1, and then converts the light into the optical signal through the digital / light conversion means 102-2. To convert. Subsequently, the optical diplexer 102-3 transmits the data to its own station through the remote optical cable. In addition, the reverse signal transmitted from the subscriber from the remote self-station is converted into digital by the optical / digital converting means 102-4 through the optical diplexer 102-3, and then converted into serial / parallel converting means 102-5. And converts it into an IQ signal and inputs it to the single station BTS 101.
그리고, 모기지국에서 전송한 광신호는 자기지국 IQ 신호형 디지털 광중계수단(210(1))에 각각 입력되어, 광다이플렉서(210-1)를 통한 후 광/디지털 변환수단(210-2)에서 디지털 변환된다. 그 후 직/병렬 변환 및 IQ 엔코딩수단(210-3)에서 직/병렬 변환 및 IQ 엔코딩된다. 그 후, 서비스 중계 송신수단(210-4, 210-5, 210-6)에서 차례로 IF 증폭, 주파수 변환, 고주파 증폭되어, 다이플렉서(210-7)를 통하여 서비스 안테나를 통해 전파 복사되어 가입자 단말기로 전송된다. 또 가입자 단말기에서 송신한 신호(역방향)는 같은 안테나에서 수신하여 다이플렉서(210-7)를 통과 후 저잡음 증폭수단(210-8)에서 저잡음 증폭된 후 주파수 변환수단(210-9)에서 IF로 주파수 변환된다. 다시 중간주파수 변환수단(210-10)에서 IF 증폭된 후 병/직렬 변환 및 IQ 디코딩수단(210-11)에서 병/직렬 변환 및 IQ 디코딩된다. 그 후 디지털/광 변환수단(210-12)에서 디지털/광 변환된 후 다시 광다이플렉서(210-1)를 통과하여 모기지국으로 전송하여 역방향 통신 가능하게 한다.Then, the optical signals transmitted from the mortgage station are inputted to the self station IQ signal type digital optical relay means 210 (1), respectively, through the optical diplexer 210-1, and then the optical / digital conversion means 210-2. Is digitally converted). Thereafter, serial / parallel conversion and IQ encoding are performed in the serial / parallel conversion and IQ encoding means 210-3. Subsequently, IF amplification, frequency conversion, and high frequency amplification are sequentially performed by the service relay transmitting means 210-4, 210-5, and 210-6, and radio waves are radiated through the service antenna through the diplexer 210-7. Is sent to the terminal. In addition, the signal (reverse direction) transmitted from the subscriber station is received by the same antenna, passes through the diplexer 210-7, is then amplified low noise by the low noise amplifying means 210-8, and then the IF is converted by the frequency converting means 210-9. To frequency conversion. After IF amplification by the intermediate frequency converting means 210-10, the parallel / serial conversion and IQ decoding are performed by the IQ decoding means 210-11. Thereafter, after the digital / light conversion unit 210-12 converts the digital / light conversion unit, the digital / light conversion unit 210-12 passes through the optical diplexer 210-1 to the mortgage station to enable reverse communication.
또한, 상기 서비스 중계 수신수단의 출력단에 가입자 감지수신수단(210-13)과 자기지국 번지수 신호 발생수단(210-14)를 직렬 혹은 병렬로 설치하여, 그 최종 출력을 상기 병/직렬 변환 및 IQ 디코딩수단(210-11)를 통하여 상기 역방향 모기지국으로 전송함으로써, 또한 교환국 중앙감시장치에서 가입자 단말기의 자기지국 위치영역을 감지할 수 있게 한다.In addition, the subscriber detection receiving means 210-13 and the self station address signal generating means 210-14 are installed in series or in parallel at the output terminal of the service relay receiving means. By transmitting to the reverse mortgage station via the IQ decoding means 210-11, it is also possible for the switching center central monitoring apparatus to detect the self station location area of the subscriber station.
또한 자기지국 상태 감시신호 발생수단(210-15)을 설치하고, 상기 병/직렬 변환 및 IQ 디코딩수단(210-11)을 통하여 모기지국으로 전송함으로써, 교환국의 중앙감시장치에서 자기지국의 디지털 광중계수단의 동작상태를 감지할 수 있게 된다.Further, by installing the self station status monitoring signal generating means 210-15 and transmitting it to the mortgage station through the parallel / serial conversion and the IQ decoding means 210-11, the central station of the switching station transmits the digital optical signal of the own station. It is possible to detect the operating state of the relay means.
이와 같이 하여 양방향 디지털 이동통신을 중계함과 동시에 자기지국 영역 단말기 위치와 자기지국 번지수 동작상태 등을 중앙감시센터에서 감지할 수 있게 한다.In this way, it is possible to relay the two-way digital mobile communication and at the same time, the central monitoring center can detect the location of the own station area terminal and the own station address.
도 6과 도 7을 참조하면, 아날로그, 디지털, GSM, TDMA, CDMA 등의 통신신호를 단국 BTS(101)에서 변/복조하여 IF 신호로 변환한다. 이러한 IF 신호들을 먼저, 모기지국의 디지털 광변환 전송수단(103(1))의 아날로그/디지털 변환수단(103-1)에서 아날로그/디지털 변환되고 또 병/직렬 변환수단(103-2)에서 병렬/직렬 변환된다. 그리고 디지털/광 변환수단(103-3)에서 디지털/광 변환된 후 광다이플렉서(103-4)를 통과시켜 광케이블(11(1))을 통해 원거리 자기지국으로 전송한다. 또 자기지국 디지털 광중계수단(310(1))에서 수신된 가입자 전송신호는 역으로 같은 광케이블(11(1))을 통하여 모기지국의 디지털 광변환 전송수단(103(1))에 입력되고, 광다이플렉서(103-4)를 통과한 후 광/디지털 변환수단(103-5) 및 직/병렬 변환수단(103-6)을 거쳐 디지털/아날로그 변환수단(103-7)에 입력된다. 이 곳(103-7)에서 상기 역방향 가입자신호가 디지털/아날로그 변환되, IF(중간주파)발생하여 단국 BTS(101)를 통해 교환국(1)으로 전송되어 순방향 및 역방향 통신이 가능하게 한다.6 and 7, communication signals such as analog, digital, GSM, TDMA, CDMA, etc. are converted / demodulated by the single station BTS 101 and converted into IF signals. These IF signals are first analog-to-digital-converted at the analog-to-digital converting means 103-1 of the digital optical conversion transmitting means 103 (1) of the mortgage station and paralleled at the parallel / serial converting means 103-2. / Serial conversion After digital / light conversion by the digital / light conversion means 103-3, the optical / multiplexer 103-4 passes through the optical diplexer 103-4 to transmit to the remote magnetic station through the optical cable 11 (1). In addition, the subscriber transmission signal received by the self station digital optical relay means 310 (1) is inputted to the digital light conversion transmission means 103 (1) of the mortgage station through the same optical cable 11 (1). After passing through the optical diplexer 103-4, it is input to the digital / analog converting means 103-7 through the optical / digital converting means 103-5 and the serial / parallel converting means 103-6. At this point 103-7, the reverse subscriber signal is digitally / analog converted and an IF (intermediate frequency) is generated and transmitted to the switching center 1 through the single station BTS 101 to enable forward and reverse communication.
또한 광케이블(11(1))을 통하여 원거리 자기지국 디지털 광중계수단(310(1))에 전송된 순방향 가입자 신호는 광다이플렉서(310-1)를 통과 후, 광/디지털 변환수단(310-2)에서 광/디지털 변환된다. 그 후 직/병렬 변환수단(26)에서 직렬/병렬 변환되고 디지털/아날로그 변환수단(310-4)에서 디지털/아날로그 변환되어 IF 신호로 변환되고, 다시 IF 증폭수단(310-5)에서 증폭 후 주파수 변환수단(310-6)에서 고주파 변환되고 고주파 증폭수단(310-7)에서 고주파 고출력 증폭되어 다이플렉서(310-8)를 통해 서비스 안테나(301(1))로 송신되어 가입자 단말기들에 서비스된다.In addition, the forward subscriber signal transmitted to the remote magnetic station digital optical relay means 310 (1) through the optical cable 11 (1) passes through the optical diplexer 310-1, and then the optical / digital converting means 310 -2) optical / digital conversion. Thereafter, serial / parallel conversion by the serial / parallel conversion means 26 and digital / analog conversion by the digital / analog conversion means 310-4 are converted into IF signals, and then amplified by the IF amplification means 310-5. High frequency conversion by the frequency converting means 310-6, high frequency high power amplification by the high frequency amplifying means 310-7, and transmitted to the service antenna 301 (1) through the diplexer 310-8 to the subscriber stations. Serviced.
또 역방향으로 가입자 단말기들에서 송신한 고주파 신호는 같은 안테나로 수신 후 같은 다이플렉서, 저잡음 증폭수단, 주파수 변환수단, IF 증폭수단을 차례로 거친 다음, 다시 아날로그/디지털 변환수단, 직/병렬 변환수단, 디지털/광변환수단을 차례로 거쳐 광다이플렉서를 통해 모기지국으로 전송되어, 양방향 통신이 가능하게 한다.In addition, the high frequency signals transmitted from the subscriber stations in the reverse direction are received by the same antenna, and then go through the same diplexer, low noise amplification means, frequency conversion means, and IF amplification means, and then analog / digital conversion means and serial / parallel conversion means. Then, it is transmitted to the mortgage station through the optical diplexer via digital / optical conversion means, thereby enabling bidirectional communication.
또한 여기서도, 가입자 감지 수신수단(310-15) 및 자기지국 번지수 신호발생수단(310-16)과, 자기지국 상태감시 신호발생수단(310-17)을 설치하여,그 출력 신호를 병/직렬 변환수단에서 역방향 가입자신호와 합성하여 동시에 모기지국으로 전송함으로써, 보내서 중앙감시센터에서 자기지국 위치와 가입자위치를 동시 감지 가능하게 되며, 또한 자기지국 중계기의 동작상태를 교환국 감시센터에서 감시할 수 있게 하여 소형 기지국으로서의 운영이 가능하게 된다.Also here, the subscriber detection receiving means 310-15, the self station address signal generating means 310-16, and the self station state monitoring signal generating means 310-17 are provided, and the output signal is parallel / serial. The conversion means combines with the reverse subscriber signal and transmits to the mortgage station at the same time, so that the central monitoring center can detect the position of its own station and the subscriber at the same time, and also monitor the operation status of its own repeater at the switching center monitoring center. Thus, operation as a small base station becomes possible.
이와 같이 하여 본 발명은 저주파를 디지털로 변환 후 광변환 중계함으로서 위와 같은 누적 잡음 증가로 인한 통신회선 용량 감소를 방지함으로서 직렬 또는 병렬로 많은 수량의 중계가 가능하게 된다.In this way, the present invention enables a large number of relays in series or in parallel by preventing the reduction of the communication line capacity due to the cumulative noise increase by converting the low frequency into digital and then repeating the optical conversion.
도 8은 직접 직렬 결합 방식으로, 도 8을 참조하면, 모기지국에서 보낸 순방향 디지털/광변환 신호들을 광케이블로부터 받아서 광다이플렉서(411(1))와 광방향성 결합수단(412(1))을 통과시킨다. 상기 광방향성 결합수단의 측방 출력은 첫 번째 자기지국 디지털 광중계수단(410(1))으로 입력하여 광/디지털 변환수단(415(1))과 직/병렬 및 IQ 엔코딩수단(418(1))과 서비스 중계송신수단(421(1))을 통해 서비스 안테나로 방사하여 첫 번째 자기지국 지역에서비스한다. 다음으로 상기 광방향성 결합수단(412(1))의 직접 방향 출력은 다음 번째 자기지국(410(2)-410(n))으로 전송하여, 순차적으로 상기와 같은 방법에 의해 각각의 자기지국 서비스 지역을 단일 광케이블을 사용하여 직접 순방향 중계 서비스한다.FIG. 8 is a direct serial coupling method. Referring to FIG. 8, an optical diplexer 411 (1) and optical directional coupling means 412 (1) receive forward digital / optical conversion signals sent from a mortgage station from an optical cable. Pass it through. The lateral output of the optical directional coupling means is input to the first magnetic station digital optical relay means 410 (1) to parallel / parallel and IQ encoding means 418 (1) with the optical / digital conversion means 415 (1). ) And the service relay transmission means 421 (1) to the service antenna to the first self-station area. Next, the direct direction output of the directional coupling means 412 (1) is transmitted to the next self station 410 (2) -410 (n), so that each self station service is sequentially performed by the above method. Direct forward relay services to the area using a single optical cable.
역방향 신호의 경우를 보면, 해당 자기지국 지역의 중계수단(410(1))을 통해 들어오는 가입자 단말기들이 송신한 역방향 신호는 다이플렉서(422(1)), 서비스 중계 수신수단(420(1)), 병/직렬 변환 및 IQ 디코딩수단(417(1)), 디지털/광변환수단(414(1)) 및 스위치(426(1))을 차례로 거쳐 모기지국으로 전송됨으로써, 양방향 통신하게 한다. 또한 다른 자기지국에서 수신되는 제 1 및 제 n 자기지국들의 역방향 신호는, 광다이플렉서(413(1)), 스위치(426(1)), 광/디지털 변환수단(416(1)), 직/병렬 변환 및 IQ 엔코딩수단(419(1))을 차례로 거치고, 해당 자기지국의 역방향 가입자 신호와 함께 다시 병/직렬 변환 및 IQ 디코딩수단(417(1)), 디지털/광 변환수단(414(1)), 스위치(426(1)), 광다이플렉서(411(1))를 통해 모기지국으로 역방향 전송된다. 이때에도 병/직렬 변환 및 IQ 디코딩수단(417(1))에는 가입자 단말기를 식별하는 가입자 감지 수신수단(423(1))과 자기지국 번지수 신호 발생수단(424(1))과 자기지국 동작상태 감지 신호 발생수단(425(1))으로 동시 입력하여 모기지국으로 보낸다. 이는 상기의 동작 원리와 마찬가지이다. 상기 스위치(426(1))는 해당 자기지국 광중계수단(410(1))이 고장일 경우는 상기 스위치를 직접 두 개의 광 다이플렉서로 직접 연결함으로써, 다음 자기지국을 직접 직렬 결합하여 다른 자기지국 서비스에지장이 없게 한다. 때 상기 스위치는 원격 조정, 수동 조정, 자동 조정이 가능함은 물론이다.In the case of the reverse signal, the reverse signal transmitted by the subscriber stations coming through the relay means 410 (1) of the local station is transmitted to the diplexer 422 (1) and the service relay receiving means 420 (1). ), Parallel / serial conversion and IQ decoding means 417 (1), digital / optical conversion means 414 (1), and switch 426 (1), in turn, to the mortgage station to allow bidirectional communication. In addition, the reverse signals of the first and n-th self-receiving stations received from other self-stations may include an optical diplexer 413 (1), a switch 426 (1), optical / digital conversion means 416 (1), Serial / parallel conversion and IQ encoding means 419 (1) in turn, and parallel / serial conversion and IQ decoding means 417 (1) and digital / optical conversion means 414 together with the reverse subscriber signal of the own station. (1)), through the switch 426 (1), and the optical diplexer 411 (1) to be transmitted backward to the mortgage station. In this case, the parallel / serial conversion and IQ decoding means 417 (1) further includes subscriber sensing receiving means 423 (1) for identifying the subscriber station, self station address signal generating means 424 (1), and self station operation. Simultaneously input to state detection signal generating means 425 (1) and send to the mortgage station. This is the same as the above operation principle. The switch 426 (1) connects the switch directly to two optical diplexers in case that the magnetic station optical relay means 410 (1) has failed, thereby directly connecting the next magnetic station in series. Make sure that your own service does not interfere. When the switch is remote control, manual adjustment, automatic adjustment is possible, of course.
도 9는 간접 직렬 결합방식으로 원거리 광케이블 전송시는 손실이 많아서 자기지국 통과시 손실 증폭하여 다음 자기지국으로 재전송하는 방식이다. 도 9를 참조하면, 각각의 자기지국간 거리가 수십킬로미터 이상일 경우에 주로 사용하는 방식으로 상세한 설명은 다음과 같다.9 is a method of indirect serial coupling in which a large amount of loss occurs during transmission of a long distance optical cable and thus amplifies a loss when passing through a magnetic station and retransmits it to the next magnetic station. Referring to FIG. 9, a detailed description of the method mainly used in the case where the distance between the respective stations is more than several tens of kilometers is as follows.
모기지국에서 전송한 순방향 디지털 광신호들은 첫번째 자기지국에 입력하여 광다이플렉서(411(1)), 광/디지털 변환수단(416(1)), 직/병렬 변환 및 IQ 엔코딩 수단(419(1))을 통해 그로부터 출력되는 신호중 1개는 서비스 중계 송신수단(421(1)), 다이플렉서(422(1)), 서비스 안테나(401(1))를 통해 해당 자기지국의 가입자 단말기로 서비스하고, 다른 1개는 병/직렬 변환수단(417(1)'), 디지털/광 변환수단(414(1)'), 광다이플렉서(411(1)')를 통해 소정 증폭하여 다음 자기지국으로 광케이블을 통하여 전송한다. 다음 자기지국에서는 상기 제 1번째 자기지국에서와 같은 방법으로 해당 자기지국으로 서비스하거나, 다음 기지국으로 재변환하여 전송한다.The forward digital optical signals transmitted from the mortgage station are inputted to the first magnetic station to transmit the optical diplexer 411 (1), optical / digital conversion means 416 (1), serial / parallel conversion and IQ encoding means 419 ( One of the signals output therefrom through 1)) is transmitted to the subscriber station of the own station through the service relay transmission means 421 (1), the diplexer 422 (1), and the service antenna 401 (1). The other one is amplified by the bottle / serial converting means 417 (1) ', the digital / light converting means 414 (1)', and the optical diplexer 411 (1 ''). Transmit via fiber optic cable to your own station. The next self station serves the corresponding self station in the same manner as the first self station, or reconverts and transmits to the next base station.
가입자들이 송신하는 역방향 통신 신호는 상기와는 반대의 경로를 거쳐 동일한 원리에 의해 모기지국으로 전송됨으로써, 양방향 통신이 이루어지게 되며, 마찬가지로 가입자 감지 수신수단, 번지수 발생수단, 상태감시 신호발생기수단 등의 신호들도 상기의 원리와 마찬가지로 모기지국으로 전송한다.The reverse communication signals transmitted by the subscribers are transmitted to the mortgage station by the same principle through the reverse path as described above, and thus bidirectional communication is performed. Similarly, the subscriber detection receiving means, the address number generating means, the status monitoring signal generator means, etc. The signals of A are transmitted to the mortgage station as in the above principle.
위와 같이 각 자기지국간 거리가 원거리일 경우 선단 기지국에서 수신 후 변환 증폭하고, 그것을 재변환하여 전송함으로서, 수십, 수백 km도 전송이 가능하게 된다.As described above, when the distance between the respective self-stations is far, the front-end base station converts and amplifies the signal, reconverts it, and transmits it, thereby transmitting tens or hundreds of kilometers.
만일 선단 자기지국이 고장일 경우 타 자기지국 중계가 불가능하므로 스위치(SW1(1))를 다음단 광케이블로 직접 연결함으로써, 차기지국 전송을 가능하게 한다.If the terminal self station fails, it is impossible to relay the other self station so that the next station can be transmitted by directly connecting the switch SW1 (1) with the next optical cable.
도 10은, 1개 자기지국에서 셀룰라, PCS, IMT, 동시 이동통신 서비스하는 종합기지국의 구성을 도시한 것으로서, 도 10을 참조하면, 교환국에서 모기지국으로 광케이블을 통하여 전송한 복합된 여러 종류의 신호를 모기지국의 단국 BTS에서 분배하여 복변조하고, IF 또는 IQ 신호구룹으로 분배하고, 자기지국에서 서비스 지원이 가능한 셀룰라, PCS, IMT2000 등으로 각각 분배한 후 각각의 중계수단(120-140)에서 셀룰라 광변환, PCS 광변환, IMT2000 광변환한 후 광다이플렉서(150)에서 합성하여 1개 광케이블로 원거리 자기지국에 전송한다. 자기지국에서는 다이플렉서(250)에서 셀룰라 서비스, PCS 서비스, IMT2000 서비스 가능한 신호로 중계하기 위하여 각각의 중계수단(220-240)으로 분배하여 각각의 안테나(221, 231, 241)로 서비스함으로써, 복합 자기지국으로의 디지털, 아날로그 서비스를 동시에 실현할 수 있게 된다.FIG. 10 illustrates the configuration of a comprehensive base station for cellular, PCS, IMT, and simultaneous mobile communication services in one self-station. Referring to FIG. 10, various types of complex types transmitted from an exchange station to a mortgage station through an optical cable are shown. The signal is distributed in the single station BTS of the mortgage station, demodulated, distributed to the IF or IQ signal group, and distributed to the cellular, PCS, IMT2000, etc., each of which is capable of service support at its own station, followed by respective relay means 120-140. Cell optical conversion, PCS optical conversion, and IMT2000 optical conversion are synthesized by the optical diplexer 150 and transmitted to the remote magnetic station by one optical cable. In the self-station, the diplexer 250 distributes the signals to the relay means 220-240 to service the cellular service, the PCS service, and the IMT2000 serviceable signal, thereby serving the respective antennas 221, 231, and 241. Simultaneous digital and analog services to complex self-stations can be realized.
본 발명에 따른 이동통신 서비스를 위한 디지털 광중계 시스템에 따르면 모기지국에서 IF 주파수 또는 IQ 주파수를 디지털로 변환하여 병렬 자기지국 또는 직렬 자기지국 중계수단으로 전송하고, 각각의 자기지국 중계수단에서 다시 아날로그로 재변환하여 이동통신 서비스하므로, 중계기를 다량 설치함에 따라 파생되었던 잡음증가에 대한 문제점을 해결할 수 있다.또한 가입자 감지 수신수단 및 자기지국 번지수 신호발생수단과, 자기지국 상태감시 신호발생수단을 설치하여,그 출력 신호를 병/직렬 변환수단에서 역방향 가입자신호와 합성하여 동시에 모기지국으로 전송함으로써, 중앙감시센터에서 자기지국 위치 및 상태와 가입자위치 및 상태를 동시 감지 가능하게 되며, 또한 자기지국 중계기의 동작상태를 교환국 감시센터에서 감시할 수 있게 하여 소형 기지국으로서의 운영이 가능하게 된다.According to the digital optical relay system for a mobile communication service according to the present invention, the base station converts the IF frequency or the IQ frequency into digital and transmits the signal to a parallel self-station or a serial self-station relay means, and each of the self-station relay means is analog again. The mobile communication service can be reconverted into a mobile communication service, thereby solving the problem of noise increase caused by installing a large number of repeaters. The subscriber detection receiving means, the self address address signal generating means, and the self monitoring status monitoring signal generating means can be solved. And the output signal is combined with the reverse subscriber signal by the parallel / serial conversion means and simultaneously transmitted to the mortgage station so that the central monitoring center can simultaneously detect the location and status of the own station and the subscriber location and status. The switching center monitoring center can monitor the operation status of the repeater. Operating as open small base station is possible.
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