KR100401199B1 - 공중용 및 사설용 이동통신 시스템에서의 신호 공급 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 공중용 및 사설용 이동통신 시스템에서의 신호 공급 장치에 있어서, 각각이 인터넷프로토콜 접속 가능한 복수개의 인터넷프로토콜 사설 기지국들을 가지는 복수개의 인터넷프로토콜 기지국장치들과; 상기 복수개의 인터넷 프로토콜 기지국장치들을 제어하고 상태를 체크하며, 위성으로부터의 기준클록과 시간정보를 수신하며 복수개의 인터넷 프로토콜기지국장치들에게 상기 시간정보를 포함하는 각종신호들과 근거리통신망 케이블을 통해 송신 가능할 정도의 주파수를 가지는 동기클록을 전송하는 사설기지국 제어장치로 구성하며; 상기 복수개의 인터넷 프로토콜 기지국장치들 각각이, 상기 근거리통신망 케이블을 통해 인터넷프로토콜 접속 가능하며 상기 동기클록을 이용해 내부에 필요한 각종 클록들을 생성하는 복수개의 인터넷프로토콜 사설 기지국들과, 상기 복수개의 인터넷프로토콜 사설 기지국들과 근거리통신망케이블을 통해 연결되며, 복수개의 인터넷프로토콜 기지국들에 대해서는 제어국의 기능을 수행하고 상기 사설기지국제어장치에 대해서는 하나의 기지국의 기능을 수행하며, 상기 사설 기지국 제어장치로부터의 호서비스 신호에 대한 인터넷프로토콜로의 변환 및 그 역변환을 수행하고, 상기 사설기지국 제어장치에 의해 전송된 상기 동기클록 및 시간정보를 포함하는 각종 신호와 상기 인터넷 프로토콜 변환된 호 서비스 신호를 상기 근거리통신망 케이블을 통해 상기 복수개의 인터넷 프로토콜 기지국들로 전송하는 집합 기지국장치로 구성한다.
Description
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 공중용 및 사설용 이동통신서비스를 함께 제공할 수 있는 시스템에서의 신호 공급 장치에 관한 것이다.
일반적인 이동통신시스템에서 기지국 제어장치(Base Station Controller: BSC)에는 위성으로부터 기준클록을 제공받아서 동기를 맞추어야 하는 장비들이 있다. 예컨대, 기지국 제어장치(BSC)와 이동교환국(Mobile Switching Center: MSC)간의 링크, 기지국제어장치(BSC)와 기지국(Base Station Transceiver subsystem: BTS)간의 링크 및 보코더(vocoder)가 여기에 해당된다. 위성으로부터 기준클록을 제공받기 위해서 기지국제어장치(BSC)들 및 기지국(BTS)들 각각에는 GPSR(Global Positioning System Receiver)이 실장되어 있다. GPSR은 위성으로부터 기준클록과 TOD(Time Of Date)정보를 포함하는 GPS정보를 수신하여 해당 장비들에게 제공한다.
상기한 바와 같이 기준클록을 제공받기 위해서는 기지국 제어장치들 및 기지국들 각각에 GPSR이 실장이 되어있어야 한다. 그런데 만약 기지국 제어장치에만 GPSR이 실장되면서도 상기 기지국 제어장치에 속한 기지국들 각각에 기준클록을 적어도 포함하는 GPS정보를 공급할 수 있다면 시스템 비용을 절감할 수 있다. 또한 또한 기존에 있는 선로를 이용하여 상기 기준클록을 적어도 포함하는 GPS정보를 기지국 제어장치 및 기지국에 공급할 수 있다면 시스템 설치시 공사비도 절감할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 목적은 공중용 및 사설용 이동통신 서비스 시스템에서 기지국 제어장치가 GPS정보를 수신하여 그 기지국 제어장치 및 기지국들에 동기클록및 TOD신호를 공급할 수 있는 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 기존에 있는 포설된 선로를 이용하여 기지국 제어장치가 기지국 제어장치 및 기지국들에 동기클록 및 TOD신호를 공급하는 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공중용 및 사설용 이동통신 서비스의 개념을 설명하기 위한 망 구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공중용 및 사설용 통신서비스 장치 구성도,
도 3은 pBSC로부터 IP-pBTS들 각각으로 신호 공급하기 위한 신호선 연결 상태를 보여주는 도면,
도 4는 cBTS를 시스템 내부 실장이나 외부 실장을 할 수 있도록 구성된 cBTS 정합부 구성도,
도 5는 동기클록신호 타이밍도.
상기한 목적에 따라, 본 발명은, 공중용 및 사설용 이동통신 시스템에서의 신호 공급 장치에 있어서, 각각이 인터넷프로토콜 접속 가능한 복수개의 인터넷프로토콜 사설 기지국들을 가지는 복수개의 인터넷프로토콜 기지국장치들과; 상기 복수개의 인터넷 프로토콜 기지국장치들을 제어하고 상태를 체크하며, 위성으로부터의 기준클록과 시간정보를 수신하며 복수개의 인터넷 프로토콜기지국장치들에게 상기 시간정보를 포함하는 각종신호들과 근거리통신망 케이블을 통해 송신 가능할 정도의 주파수를 가지는 동기클록을 전송하는 사설기지국 제어장치로 구성하며; 상기 복수개의 인터넷 프로토콜 기지국장치들 각각이, 상기 근거리통신망 케이블을 통해 인터넷프로토콜 접속 가능하며 상기 동기클록을 이용해 내부에 필요한 각종 클록들을 생성하는 복수개의 인터넷프로토콜 사설 기지국들과, 상기 복수개의 인터넷프로토콜 사설 기지국들과 근거리통신망케이블을 통해 연결되며, 복수개의 인터넷프로토콜 기지국들에 대해서는 제어국의 기능을 수행하고 상기 사설기지국제어장치에 대해서는 하나의 기지국의 기능을 수행하며, 상기 사설 기지국 제어장치로부터의 호서비스 신호에 대한 인터넷프로토콜로의 변환 및 그 역변환을 수행하고, 상기 사설기지국 제어장치에 의해 전송된 상기 동기클록 및 시간정보를 포함하는 각종 신호와 상기 인터넷 프로토콜 변환된 호 서비스 신호를 상기 근거리통신망 케이블을 통해 상기 복수개의 인터넷 프로토콜 기지국들로 전송하는 집합 기지국장치로 구성함을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이동통신망은 공중용 이동통신망과 사설용(또는 구내용) 이동통신망으로 구별될 수 있는데, 두 망이 상호 연동되어 이동통신 서비스가 제공되면 사용자에게 많은 편리를 제공할 것이다.
도 1은 공중용 이동통신서비스 및 사설용 이동통신 서비스를 함께 제공할 수 있는 공중용 및 사설용 이동통신 시스템 구성을 보여주고 있다. 공중용 및 사설용 이동통신 서비스를 함께 제공하기 위해서 공중용 및 사설용 이동통신 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 공중용 및 사설용 공유 통신서비스 영역인 공중/사설 공유 셀 영역(14)을 가지고 있으며, 공중/사설 통신 서비스 장치(12)를 구비하고 있다. 상기 공중/사설 공유 셀 영역(14)은 특정 집단(회사, 기관, 학교 등등)의 통신서비스 편의를 제공하는데 유익하도록 정해지는 것이 바람직하다. 예컨대, 특정 회사가 하나의 빌딩을 사용하고 있다면 그 빌딩이 속한 영역(area)을 공중/사설 공유 셀 영역(14)으로 정할 수 있다. 공중/사설 공유 셀 영역(14)을 정하는 것은 사전에 공중용 이동통신서비스 사업자와의 협의 하에 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 공중/사설 공유 셀 영역(14)에 있는 사설 기지국(private BTS: 8-k)이 공중용 이동통신 시스템의 관점에서 보았을 때 공중 기지국처럼 인식되도록 하기 위함이다. 본원 명세서에서는 공중용 이동통신시스템에 속해있는 기지국(BTS)들 즉, 도 1에 일 예로 도시된 BTS들(6-1,,,6-k, 8-1)과 공중/사설 공유 셀 영역(14)에 있는 사설 기지국(8-k)을 구별하기 위해서 상기 사설 기지국(8-k)을 "pBTS(private BTS)로 칭한다. pBTS(8-k)는 공중/사설 공유 셀 영역(14)에 속해 있는 MS(24)와 함께 무선통신로를 구성하고 무선자원을 관리하는 기능들을 수행하며, 공중/사설 통신 서비스 장치(12)를 통해 공중용 이동통신 시스템의 BSC 예컨대, 도 1의 도시된 BSC(4-m)와 연결된다. 공중/사설 통신서비스 장치(12)는 공중용 이동통신시스템의 BSC(4-m), PSTN/ISDN(16), IP망(Internet Protocol Network)(18)과 접속된다. 상기 공중/사설 통신 서비스 장치(12)는 공중용 이동통신서비스 및 사설용 이동통신서비스가 공중/사설 공유 셀 영역(14)에 있는 MS들에게 예컨대, 도 1의 MS(24)에게 선택적으로 제공될 수 있도록 이동통신서비스를 수행한다. 만약 MS(24)가 사설용 이동통신서비스를 받을 수 있도록 공중/사설 통신 서비스 장치(12)에 등록이 되어 있다면 MS(24)는 공중용 이동통신서비스는 물론이고 사설용 이동통신서비스도 제공받을 수 있다. 하지만 상기 MS(24)에 대한 사설용 이동통신서비스 등록이 상기 공중/사설 통신 서비스장치(12)에 되어 있지 않다면 MS(24)는 공중용 이동통신서비스만을 제공받을 수 있다. 또한 공중/사설 통신 서비스 장치(12)는 PSTN/ISDN(16) 및 IP망(18)과의 유선 통신 서비스도 수행한다.
한편 공중용 이동통신망은 통상 PLMN(Public Land Mobile Network)이라 칭해지며, 그 공중용 이동통신시스템의 일 예 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 이동 교환국들(MSC: Mobile Switching Center)(2-1,..,2-n), 복수개의 기지국 제어국들(BSC: Base Station Controller)(4-1,..,4-m), 복수개의 기지국들(BTS: Base station Transceiver Subsystem)(6-1,..,6-k, 8-1,..,8-k), 이동단말들(MS: Mobile Station)(20,22), 및 HLR/VLR(Home Location Register / Visitor Location Register)(10)을 포함한다. 복수개의 MSC들(2-1,..,2-n) 각각에는 복수개의 BSC들(4-1,..,4-m)이 연결되며, 복수개의 BSC들(4-1,..,4-m) 각각에는 복수개의 BTS들(6-1,..,6-k, 8-1,..,8-k)이 연결된다. 특히 pBTS(8-k)는 본 발명의 실시 예에 따라 공중용 이동통신 시스템의 BSC(4-m)에 연결된 복수개의 BTS들(8-1,..,8-k)중 하나로서 연결되어 있다. 복수개의 MSC들(2-1,..,2-n) 각각은 자신에 연결된 복수개의 BSC들(예컨대, 4-1,..,4-m)을 PSTN/ISDN(Public Switch Telephone Network / Integrated Services Digital Network)이나 공중용 이동통신망내 타 MSC과의 접속 제어를 수행한다. 복수개의 BSC들(4-1,..,4-m) 각각은 무선링크 제어, 핸드오프 기능들을 수행하고, 복수개의 BTS들(6-1,..,6-k, 8-1,..,8-k)은 자신의 통신 서비스영역 즉, 자신의 셀 영역에 속해 있는 MS(20,22,24)와 함께 무선통신로를 구성하고 무선자원을 관리하는 기능들을 수행한다. HLR/VLR(10)에서, HLR은 가입자 위치등록 기능 및 가입자의 정보를 저장하는 데이터베이스 기능을 수행하고, VLR은 복수개의 MSC들(2-1,..,2-n)중 대응 MSC가 담당하는 셀 영역에 존재하는 MS의 정보를 일시적으로 저장하는 데이터베이스이다. 만약 MS가 다른 MSC가 관리하는 셀 영역으로 이동하게 되면 해당 VLR에 저장된 정보는 삭제된다. 본원출원 명세서에서는 공중/사설 공유 셀 영역(14)과 구별을 하기 위해서 공중용 이동통신시스템의 BTS들(6-1,..,6-k, 8-1,..)의 통신 서비스 영역을 공중 전용 셀 영역으로 칭한다. 도 1에서는 그 일 예로 공중용 이동통신 시스템의 BTS들(6-1,..,6-k, 8-1,..)중 BTS(8-1)의 통신 서비스 영역을 공중전용 셀 영역(15)으로서 표기하였다. 통상 상기 공중 전용 셀 영역(15)은 특정 집단의 통신서비스 편의를 제공하는데 유익하도록 정해진 공중/사설 공유 셀 영역(14)보다 훨씬 넓다.
도 1에서, 공중/사설 통신 서비스장치(12)와 pBTS(8-k)간의 선로(30)를 E1라인으로 연결하게 되며, 그에 따라 pBTS를 추가 설치할 때마다 E1라인을 새롭게 포설하여야 한다. 이는 시스템 설치시 공사비를 가중시킬 뿐만 아니라 설치의 번거로움을 가져온다.
본 발명의 실시 예에서는 사설용 이동통신 서비스를 제공받고자 하는 곳이 특정 집단의 건물 등이고 그 건물에는 통상 LAN케이블이 미리 포설되어 있다는 것을 고려하여 E1라인 대신에 기존에 포설되어 있는 LAN케이블을 이용한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 적용되는 공중 및 사설용 통신서비스 장치 구성도로서, IP-BTS(Internet Protocol - Base Transceiver Subsystem)들(44-1,..,44-5)내의 cBTS(collective Base Transceiver Subsystem)(46-1,..,46-5) 각각과 대응 IP-pBTS들(Internet Protocol - private Base Transceiver Subsystem)(48-1,..,48-6) 간은 LAN케이블(64)로 연결되어 있음을 보여주고 있다.
도 2를 참조하면, IP-PBX(Internet Protocol - Private BranchedeXchange)(32)는 VoIP(Voice over Internet Protocol)기능을 갖는 사설교환기이다. IP-PBX(32)는 PSTN/ISDN(16)과 접속하여 구내 유선 가입자(34)들을 수용하고, 구내전용 디지털 전화기(36)와도 접속할 수 있다. 또한 IP-PBX(32)는 VoIP카드를 실장하여 VoIP기능도 지원한다. 또한 pBSC(38)과 결합시에는 스위칭 시스템으로 사용된다. 즉 공중망 접속이 아닌 사설용 이동통신 서비스(구내 통화)는 pBSC(38)의 제어하에 P-PBX(32)에 의해서 스위칭된다. IP-PBX(32)는 pBSC(38)과는 E1라인으로 연결되고, VoIP 지원을 위하여 LAN(Local Area Network)포트도 가지고 있다.
pBSC(38)는 기지국 제어장치로서, 하위에 위치하는 IP-BTS들(44-1,,,44-5)을 제어하고 그 상태를 체크하며, 공중/사설 공유 셀 영역(14)에 있는 MS에 의해서 공중용 이동통신서비스를 요구하면 IP-PBX(32)를 거치지 않고 바로 공중용 BSC(도 1의 4-m)로 바이패스(by-pass)해주는 역할을 수행한다. pBSC(38)는 시스템 클록 공급부(50), ATM스위칭 및 pBSC주제어부(52), 공중망 BSC 및 IP-BTS접속부(54), 및 IP-PBX접속부(56)로 크게 4부분으로 나누어진다.
시스템 클록 공급부(50)는 GPSR 및 MCDA(Master Clock Distribution board Assembly)를 포함하며, 위성으로부터 기준클록과 TOD(Time Of Date)정보를 포함하는 GPS정보를 수신하여 각 블록들에게 요구되는 각종 신호 및 동기클록을 각 블록에 공급한다. 본 발명의 실시 예에서는 시스템 클록 공급부(50)로부터 IP-BTS들(44-1,..,44-5)로 전송되는 신호로는 TOD정보 및 전원전압 등이 있으며, 동기클록으로는 LAN케이블(64)을 통해 송신 가능할 정도의 주파수를 가지는 동기클록인 8KHz신호 8KHz와 이븐 세컨드(Even Second)신호 Even_Sec가 있다.
ATM스위칭 및 pBSC주제어부(52)는 ATM 스위치, 알람신호 수집부, 주제어부를 포함하고 있는데, ATM스위치는 ATM스위칭 기능을 수행하고, 알람신호 수집부는 각 블록에 의해 인가되는 알람신호들을 수집한다. 그리고 주 제어부는 pBSC(38)의 각 블록들에 대한 전반적인 제어를 수행하고 호 관리부(call manager)(40)와 광케이블로 연결되어 알림신호 수집부에 의해 수집된 알람신호들을 호 관리부(40)로 알려준다. 공중망 BSC 및 IP-BTS 접속부(54)는 공중망인 PLMN(도 1의 일 예에서는 BSC 4-m)과 접속하기 위한 블록이다. IP-PBX 접속부(56)는 MS로부터 수신된 음성압축 신호를 PCM(Pulse Code Modulation)신호로 변환하고 E1라인을 통해서 IP-PBX(32)로 전달한다. pBSC(38)의 각 블록들은 ATM셀 다중화 및 역다중화하는 다중화 및 역다중화기를 통해서 서로 통신한다. 상기 다중화 및 역다중화기는 각 소스에서 나오는 ATM셀들을 다중화하여 목적지로 전달하며, 이와 반대 인 역다중화 기능도 수행한다.
IP망 접속부(42)는 IP망(18)과 접속하기 위한 블록으로서 스위칭 허브와 라우터로 구성된다. 호 관리부(40)는 pBSC 관리장치로서 pBSC(38) 및 IP-BTS(44-1,..,44-5)의 동작 상태 및 운용중 발생되는 각종 경보들을 GUI(Graphic User Interface)환경으로 사용자에게 제공한다. 또한 시스템 기동시 각 블록에 필요한 프로그램을 pBSC(38)내의 pBSC 주제어부를 통해서 다운로딩하고 프로그램 변경시 자동으로 업데이트한다. 그리고 시스템 운용중 시스템 운용중 pBSC(38)나 IP-BTS(44-1,..,44-5)의 환경이나 동작 등을 변경할 수 있도록 pBSC(38) 및 IP-BTS(44-1,..,44-5)를 원격 제어한다.
IP-BTS들(44-1,..,44-5)은 무선 자원을 할당하고 실제 RF(Radio Frequency) 신호를 송출하여 공중/사설 공유셀 영역(도 1에 도시된 34)에 있는 MS와 인터페이스 하는 부분이다. 또한 IP-BTS들(44-1,..,44-5) 각각은 pBSC(38)의 공중망 BSC 및 IP-BTS 접속부(54)로부터의 음성 데이터를 수신하여 RF신호로 변환한 후 안테나를 통해서 송출하고, 반대로 MS로부터의 RF신호를 수신하여 이를 디지털 압축신호로 변환한 후 pBSC(38)로 송신한다. IP-BTS부(44-1,..,44-5)에 대해 보다 구체적으로 설명하면, IP-BTS들(44-1,..,44-5) 각각은 cBTS 1개와 최대 6개의 IP-pBTS로 구성되며, pBSC(38)의 관점에서는 IP-BTS부(44-1,..,44-5) 각각내의 cBTS 1개와 최대 6개의 IP-pBTS들을 하나의 BTS로 간주하여 관리 및 운영한다.
IP-BTS들(44-1,..,44-5)중에 하나인 IP-BTS(44-1)를 참조하면, IP-BTS(44-1)는 cBTS(46-1)와 6개의 IP-pBTS들(48-1,..,48-6)로 구성된다. pBSC(52)와 cBTS(46-1) 사이는 기존 BSC와 BTS 사이의 연결과 유사하게, ATM-E1라인(62)으로 연결되지만, cBTS(46-1)와 상기 cBTS(46-1)에 대응된 6개의 IP-pBTS들(48-1,..,48-6) 사이의 연결은 LAN케이블(64)로 되어 있다. cBTS(46-1)와 6개의 IP-pBTS들(48-1,..,48-6) 사이가 LAN케이블(64)로 연결됨에 따라 cBTS(46-1)와 6개의 IP-pBTS들(48-1,..,48-6)간은 TCP(Transmission Control Protocol) 및 UDP(User Datagram Protocol) 통신을 할 수 있다. LAN케이블(64)은 공중용 및 사설용 이동통신 서비스를 받는 곳이라면 통상적으로 포설하고 있는 케이블이므로, 그 LAN케이블(64)을 사용하여 복수개의 IP-pBTS들을 설치하며 시스템 설치시 공사비도 절감할 수 있다. 그리고 IP-pBTS들을 편리하게 추가 설치할 수도 있다.
복수개의 IP-pBTS들과 LAN케이블(64)을 수용할 수 있도록 하기 위해 구성된 블록들중 하나인 IP-BTS(44-1)내 cBTS(46-1)는, IP-pBTS들(48-1,..,48-6)과 pBSC(38) 사이에 위치하여 IP-pBTS들(48-1,..,48-6)에 대해서는 제어국(base station controller)의 기능을, pBSC(38)에 대해서는 기지국(base station)기능을 수행한다. 즉 cBTS(46-1)는 pBSC(38)의 관점에서 IP-BTS부(44-1)에 구비된 최대 6개의 IP-pBTS들(48-1,..,48-6)이 하나의 BTS로 보일 수 있도록 하기 위한 각종 기능을 수행한다. cBTS(46-1)의 각종 기능을 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
- 무선 자원관리, 호제어, 통계, 상태, 알람 등
- IP-pBTS들(48-1,..,48-6)의 상태 관리 및 pBSC(38)로 정보 제공
- IP-to-ATM(Asynchronous Transfer Mode) 맵핑 기능
- ATM/IPC(Inter-Processor Communication) 제어 기능(AAL(ATM Adaptation Layer)0/2/5)
- IP-pBTS들과의 RTP(Real-time Transport Protocol) 제어기능
- 자기 cBTS(46-1) 하위에 대응 연결된 IP-pBTS들(48-1,..,48-6)간 핸드오프(hand off) 제어기능(이때 ATM경로 정보는 바뀌지 않음)
- 다른 IP-pBTS(cBTS 포함)와의 핸드오프를 위한 제어국 ID(Identifier) 제어 기능. 즉 IP-pBTS들(48-1,..,48-6)에게는 서로 다른 기지국 ID를 부여하지만 cBTS(46-1)에서는 망에서 알 수 있는 기지국 ID로 제어되게 한다.
cBTS(46-1)에 LAN케이블(64)로 연결된 IP-pBTS들(48-1,..,48-6) 각각은 하기와 같은 기능을 수행한다. IP-pBTS들(48-1,..,48-6) 각각은 무선 채널제어부, 모뎀부, RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency)부, IP접속부, 안테나부(분산안테나) 등으로 구성되며, 음성 가입자 32채널과 데이터 가입자(144kbps기준) 4채널을 수용하도록 구성되어 있다. 또한 채널제어부는 양방향 수용을 위한 IP접속과 채널관리 성능을 고려한 IP-pBTS의 상태제어를 수행한다. 안테나는 1-8개까지의 분산 안테나들로 접속하여 0-9dbm의 감쇄를 수용한다. 그리고 IP-pBTS들(48-1,..,48-6) 각각은 cBTS(46-1)와의 RTP 제어 기능을 수행한다.
상기에서는 IP-BTS(44-1) 및 그 내부의 각 블록에 대해서 설명을 하였지만 나머지 IP-BTS(44-2,44-3,..,44-5) 및 그 내부 각 블록도 IP-BTS(44-1) 및 그 내부의 각 블록의 상기한 동작과 동일한 동작을 수행함을 이해하여야 한다.
도 3은 pBSC(38)로부터 cBTS들(46-1,..,46-5) 각각에 대응된 IP-pBTS들(48-1,..,48-6) 각각으로 신호 공급하기 위한 신호선 연결 상태를 보여주는 도면이다. 도 3에서는 5개의 cBTS들(46-1,..,46-5)중 2개의 cBTS들(46-1,46-2)과 cBTS(46-1,46-2)들 각각에 대응된 6개의 IP-pBTS(48-1,..,48-6)를 보여주고 있다.
pBSC(38)와cBTS(46-1,46-2,..,46-5)들은 하나의 셀프(shelf)에 함께 실장되는 것이 바람직하며, pBSC(38)의 시스템 클록 공급부(50)로부터 제공되는 각종신호 및 동기클록은 클록공급 케이블(62)을 통해서 cBTS들(46-1,46-2,..,46-5) 각각에 공급된다. 상기 각종신호 및 동기클록으로는, 도 3에 도시된 바와 같이, 동기클록인 8KHz신호 8KHz와 이븐 세컨드(Even Second)신호 Even_Sec가 있으며, TOD신호, -48V 전원전압이 있다. 동기클록인 8KHz신호 8KHz와 이븐 세컨드(Even Second)신호 Even_Sec의 타이밍도는 도 5에 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 이븐 세컨드신호Even_Sec는 4.096MHz 신호의 1주기의 펄스 폭을 가지며, 8KHz신호 8KHz는 4.096MHz신호의 2주기의 펄스 폭을 갖는다. 그러나 1.544MHz의 위상은 이븐세컨드신호 Even_Sec의 위상과는 맞지 않는다.
다시 도 3을 참조하면, 각종 신호 및 동기클럭중 TOD신호는 cBTS(46-1)에 인가되고, 그 후 cBTS(46-2)에 인가되고, 그 다음에 cBTS(46-3)에 인가되는 방법으로 cBTS들(46-1,46-2,..,46-5) 각각에 인가된다. pBSC(38)의 공중망 BSC 및 IP-BTS접속부(54)와 cBTS들(46-1,46-2,..,46-5)간에는 ATM-E1라인(60)이 연결되어 있으며, 상기 ATM-E1라인(60)을 통해서 ATM E1신호가 송수신된다. 그리고 cBTS들(46-1,46-2,..,46-5)과 그 각각에 대응된 IP-pBTS(48-1,..,48-6)들은 LAN케이블(64)로 연결되어 있다. LAN케이블(64)은 E1신호 4라인과 기준클록 4라인으로 구성되어 있으며, 최대 200미터까지 포설될 수 있다.
pBSC(38)와 IP-pBTS들(48-1,..,48-6) 사이에 위치하는 cBTS들(46-1,..,46-5)각각은 pBSC(38)와는 ATM-E1 접속을 하고, IP-pBTS들(48-1,..,48-6)과는 이더넷(ethernet)포트를 통한 IP접속을 한다. 즉 cBTS들(46-1,..,46-5) 각각은 pBSC(38)로부터 ATM-E1신호를 받아서 이를 IP로 변환하여 IP-pBTS들(48-1,..,48-6)로 전달한다. 그리고 cBTS들(46-1,..,46-5) 각각은 IP-pBTS들(48-1,..,48-6)에 필요한 동기클록인 이븐세컨드 신호 Even_Sec, 8KHz신호 8KHz와, TOD신호를 하위에 접속되는 IP-pBTS들(48-1,..,48-6)에 공급한다. IP-pBTS들(48-1,..,48-6)에 요구되는 클록신호로는 예컨대, 10MHz, 29.4912MHz, 4.096MHz, 1.544MHz, 이븐 세컨드신호 Even_Sec 등이 있으나, 상기와 같은 수 내지 수십 메가헤르쯔(MHz) 정도의 고주파수 신호를 멀리(최대 200m) 보낼 수 없기 때문에, 동기클록인 이븐세컨드 신호 Even_Sec와 8KHz신호 8KHz만을 공급하고, IP-pBTS(48-1,..,48-6)들 각각이 상기 동기클록을 기준신호로 사용하여 내부 PLL(Phase Locked Loop)로직을 거치게 하고, 상기 PLL로직에 의해 동기화된 필요한 클록들(예컨대, 10MHz, 29.4912MHz, 4.096MHz, 1.544MHz)이 생성되게 한다.
하나의 cBTS는 최대 6대의 IP-pBTS를 제어할 수 있도록 설계되어 있다. 따라서 도 2에 도시된 일 예에서와 같이 5장의 cBTS가 실장된다고 가정하면 각 cBTS가 최대 6대의 IP-pBTS를 수용하므로, 하나의 pBSC(38)의 관점에서 보면 최대 30대의 IP-pBTS가 접속된다. 만약 하나의 pBSC(38)에 30대의 IP-pBTS들(48-1,..,48-6)이 바로 연결되어 있다면 그에 대응되는 개수만큼의 E1라인들(30개)이 필요하게 되고, 또한 pBSC(38)에서 처리 할 수 있는 용량에도 한계가 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 pBSC(38)와 IP-pBTS들(48-1,..,48-6) 사이에 cBTS들(46-1,..,46-5)을 실장하여 pBSC(38)를 거치지 않아도 되는 신호들은 cBTS들(46-1,..,46-5)에 의해서 처리된다.
도 4는 5장의 cBTS들(46-1,..,46-5)을 시스템 내부 실장이나 외부 실장을 할 수 있도록 구성된 cBTS 정합부(100)의 구성도이다. 후술될 cBTS 정합부(100)는, cBTS들(46-1,..,46-5)을 시스템 내부 실장 및 외부 실장을 모두 지원할 있도록 그 내부에 커넥터 및 슬롯 등이 구비되어 있다.
도 4를 참조하면, ATM-E1 케이블(60)을 통해 pBSC(38)로부터 수신된 ATM E1신호는 도 4에 도시된 커넥터(70)에 연결되고, 패턴을 통해 IP-pBTS 연결용커넥터(78)에 연결된다. IP-pBTS 연결용 커넥터(78)와 cBTS(46-1,..,46-6)를 실장할 cBTS용 슬롯들(84-1,..,84-5)간은 백보드 패턴(cBTS 내장시)이나 케이블(cBTS 외장시)을 통해 연결된다. 클록공급 케이블(62)을 통해 pBSC(38)로부터 수신되는 동기클록 8KHz신호 8KHz와 이븐세컨드 신호 Even_Sec는 클록공급 케이블(62)을 통해서 커넥터(72)에 연결되고, 패턴을 통해 IP-pBTS 클록용 커넥터(80)에 연결된다. IP-pBTS 클록용 커넥터(80)와 cBTS(46-1,..,46-6)를 실장할 수 있는 cBTS용 슬롯들(84-1,..,84-5)간은 백보드 패턴(cBTS 내장시)이나 케이블(cBTS 외장시)을 통해 연결된다. 클록공급 케이블(62)을 통해 pBSC(38)로부터 수신되는 TOD신호는 커넥터(74)를 통해서 클록 구동부(76)에 연결된다. TOD신호는 클록 구동부(76)에 의해서 구동되며, IP-pBTS클록용 커넥터(80)에 연결된다. pBSC(38)의 시스템클록 공급부(50)로부터 전송된 TOD신호는 미리 제공된 한 포트만을 통해서 수신되는데, cBTS에서는 TOD신호를 5포트를 통해서 받을 필요가 있으므로 클록 구동부(76)가 구비되는 것이다. 클록구동부(76)는 IP-pBTS클록용 커넥터(80)에 TOD신호를 제공할 뿐만 아니라 하나의 포트를 할당하여 커넥터(82)를 통해서 pBSC(38)의 시스템 클록 공급부(40)로도 TOD신호를 제공한다.
백보드 패턴(cBTS 내장시)이나 케이블(cBTS 외장시)을 통해서 cBTS용 슬롯들(84-1,..,84-6)에 연결되는 신호라인들은, 도 4에 도시된 바와 같이, ATM E1신호라인 4라인(ATM E1)과, 클록신호라인 6라인(8KHz+/-, Even_Sec +/-, TOD TX+/TOD TX-)이다. cBTS용 슬롯들(84-1,..,84-5) 각각은 6개의 IP-pBTS들(48-1,..,48-6)과 연결하기 위해 마련된 6개의 커넥터(86-1,..,88-6)(88-1,..,88-6)들과 패턴으로 연결된다.
본 발명의 실시 예에 따라 LAN케이블(64)을 이용해서 E1신호 및 동기클록을 하나의 cBTS로부터 6개의 IP-pBTS들(48-1,..,48-6) 각각에 전달하는 것은 하기와 같은 이점이 있다.
통상적으로 BTS에서 필요로 하는 클록신호들은 BTS내에 실장된 GPSR을 이용하여 생성한다. 즉 BTS내에 실장된 GPRS는 기준클록을 위성으로부터 수신하여 이를 기준으로 내부의 PLL로직을 거쳐서 각 블록들에 필요한 클록들을 생성한다. 그런데 본 발명의 실시 예에서와 같이 IP-pBTS의 경우 최대 30개까지 수용될 수 있는 구조에서 각 IP-pBTS들마다 GPSR을 실장한다는 것은 비용적측면이나 설치 및 유지보수 측면에서 용이하지 않으므로, 본 발명의 실시 예에서는 8와이어(8 wires)의 LAN케이블을 이용한다. LAN케이블은 기존에 이미 포설이 되어 있으면 그대로 이용하고 포설이 되어 있지 않으면 새롭게 포설한다. 새롭게 포설된 LAN케이블은 본 발명의 실시 예에 따른 E1신호 전송, 동기클록 및 TOD정보 전송에 사용하는 것은 물론이고 이더넷 포트를 사용하는 네트워크 단말에서의 데이터 전송에도 모두 사용할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 8와이어(8 wires)의 LAN케이블중에서 4라인은 E1신호(Tx+/Tx-, Rx+/Rx-)를 전송하는데 사용하고 나머지 4라인은 동기클록(8KHz, Even_Sec)을 전송하는데 사용한다. 8KHz신호, 이븐세컨드신호 Even _Sec(0.5Hz)신호 등은 수 내지 수십 헤르츠의 저주파 신호이므로 선로길이에 따른 손실이 적다. 그에 따라 8KHz신호, 이븐세컨드신호 Even_Sec(0.5Hz)신호를 LAN케이블을 통해 수신한 IP-pBTS는 이를 기준으로 PLL로직을 거쳐서 필요한 클록들을 재생할 수 있다.그리고, TOD신호는 시스템공급부(50)가 위성으로부터 수신하여 pBSC(38)내의 ATM스위칭 및 pBSC주제어부(52)내 pBSC주제어부의 제어 하에 각 IP-BTS로 제공된다. 이는 본 발명의 실시 예에 따른 IP-pBTS들(48-1,..,48-6)에서는 GPSR를 실장하지 않으므로 시스템클록공급부(50)에서 직접 각 IP-BTS들(48-1,..,48-6)로 TOD신호가 전송되는 것이다. TOD는 일정한 포맷을 갖는 메시지이므로 시스템클록공급부(50)로부터 출력되어 cBTS를 거쳐서 각 IP-BTS로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는, cBTS들(46-1,..,46-5)과 IP-pBTS들(48-1,..,48-6) 사이에 구비된 LAN케이블(64)을 고속 및 초고속 정보통신용 케이블로 대표되는 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블로 사용한다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 BSC 및 pBTS 각각에 GPSR를 실장하지 않음으로써 시스템 비용 절감 효과가 있고 필요한 신호와 동기 클록을 LAN케이블 한선만으로도 pBTS까지 공급하여 시스템 설치시 공사비 절감효과와 더불어 시공상의 편의성도 상당히 증대시킬 수 있다. 또한 cBTS를 시스템 내부 실장 및 외부 실장을 모두 지원할 있어 사용자의 편의를 도모한다.
Claims (3)
- 공중용 및 사설용 이동통신 시스템에서의 신호 공급 장치에 있어서,각각이 인터넷프로토콜 접속 가능한 복수개의 인터넷프로토콜 사설 기지국들을 가지는 복수개의 인터넷프로토콜 기지국장치들과;상기 복수개의 인터넷 프로토콜 기지국장치들을 제어하고 상태를 체크하며, 위성으로부터의 기준클록과 시간정보를 수신하며 복수개의 인터넷 프로토콜기지국장치들에게 상기 시간정보를 포함하는 각종신호들과 근거리통신망 케이블을 통해 송신 가능할 정도의 주파수를 가지는 동기클록을 전송하는 사설기지국 제어장치로 구성하며;상기 복수개의 인터넷 프로토콜 기지국장치들 각각이,상기 근거리통신망 케이블을 통해 인터넷프로토콜 접속 가능하며 상기 동기클록을 이용해 내부에 필요한 각종 클록들을 생성하는 복수개의 인터넷프로토콜 사설 기지국들과,상기 복수개의 인터넷프로토콜 사설 기지국들과 근거리통신망케이블을 통해 연결되며, 복수개의 인터넷프로토콜 기지국들에 대해서는 제어국의 기능을 수행하고 상기 사설기지국제어장치에 대해서는 하나의 기지국의 기능을 수행하며, 상기 사설 기지국 제어장치로부터의 호서비스 신호에 대한 인터넷프로토콜로의 변환 및 그 역변환을 수행하고, 상기 사설기지국 제어장치에 의해 전송된 상기 동기클록 및 시간정보를 포함하는 각종 신호와 상기 인터넷 프로토콜 변환된 호 서비스 신호를상기 근거리통신망 케이블을 통해 상기 복수개의 인터넷 프로토콜 기지국들로 전송하는 집합 기지국장치로 구성함을 특징으로 하는 신호 공급장치.
- 제1항에 있어서, 상기 근거리통신망 케이블을 통해 송신 가능할 정도의 주파수를 가지는 동기클록은 수 내지 수십 메가헤르츠의 주파수를 가지는 동기클록임을 특징으로 하는 신호 공급장치.
- 제2항에 있어서, 상기 동기클록은 8KHz신호와 이븐세컨드신호임을 특징으로 하는 신호 공급장치.
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