KR100418752B1

KR100418752B1 - 광대역 전송 시스템

Info

Publication number: KR100418752B1
Application number: KR10-2001-0032803A
Authority: KR
Inventors: 박덕홍; 박병곤
Original assignee: 이스텔시스템즈 주식회사
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2004-02-19
Also published as: KR20020094533A

Abstract

본 발명은 광 전송시 많은 신호를 단 하나의 광 코아에 수용하여 망 설계의 효율성을 높히면서 원활한 통화 서비스를 제공하도록 한 광대역 전송 시스템에 관한 것으로, 기지국에 연결된 도너; 및 상기 도너의 각 브랜치에 연결된 다수개의 리모트를 구비하되, 상기 도너와 상기 다수의 리모트간에는 전송가능한 모든 섹터의 IF신호를 수신신호 주파수보다 낮은 샘플링 주파수로 디지타이징하고 이를 다운 컨버팅하여 기저대역 신호로 만든 후에 상기 샘플링 주파수에 의해 반복되는 대역이 중첩되지 않는 범위내에서 데시메이션하여 하나의 광 선로를 통해 서로 송신하고, 상기 데시메이션된 수신 데이터는 상기 과정을 역으로 수행하여 모든 섹터의 원래의 IF신호로 복원함으로써, 도너에 연결될 수 있는 브랜치별로 αβΥ 3개의 섹터를 처리할 수 있게 되어 일정 브랜치에 다수의 사용자가 집중되어도 원활한 통화 서비스를 제공하게 된다.

Description

광대역 전송 시스템{An wide-band transmission system}

본 발명은 광대역 전송 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도너에 연결된 각 브랜치별로 α,β,Υ의 섹터 신호를 모두 전송할 수 있도록 한 광대역 전송 시스템에 관한 것이다.

종래의 IMT-2000용 광 전송 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 한 개의 도너(10)에 최대 3개의 브랜치(branch)를 연결시키고, 각 브랜치(브랜치#1, 브랜치#2, 브랜치#3)마다 α,β,Υ의 3개 섹터 중에서 특정 섹터 하나만을 수용하는 리모트(remote)(11a∼11d, 12a∼12d, 13a∼13d)를 연결한다. 즉, 도너(10)에서는 연결될 수 있는 최대 3개의 브랜치에 각각의 브랜치별로 한 섹터(α,β,Υ중 어느 한 섹터)신호만이 선택되어 전송된다. 그리고, 한 개의 브랜치에는 이 동일한 섹터를 처리하는 최대 4개의 리모트가 연결된다.

상술한 종래의 IMT-2000용 광 전송 시스템은 기지국에서 α,β,Υ의 3개의 각 섹터별로 메인(Main)과 다이버시티(Diversity) 8개의 FA를 받아서 각각을 AD변환하고, 이를 C4-Buffer를 통해서 STM-1 계위에 맞게 데이터 매핑(Data Mapping)하고 이를 먹싱(Muxing)하여 STM-16 변환과정을 거친 후, 이를 전광 변환하여 광 전송하는 방식이다. 그리고, 도너(10)에 3개의 브랜치(branch)를 연결하여 각 브랜치에 한 개의 섹터정보를 전송하고 있다. 상기 1개의 FA가 STM-1계위 하나를 구성하고, 이를 16개 먹싱하여 STM-16을 만들고 2.5G 토폴로지(topology)를 이용하여 광 전송한다.

한편, 도 1에 도시된 종래의 IMT-2000용 광 전송 시스템은 도너(10)에서 리모트(11a∼11d, 12a∼12d, 13a∼13d)로의 방향인 다운 스트림(down stream)에서의 파장 λ₁을 사용하고, 리모트(11a∼11d, 12a∼12d, 13a∼13d)에서 도너(10)로의 방향인 업 스트림(up stream)에서는 파장 λ₂를 사용한다.

도 1에 도시된 도너(10)의 내부 구성을 살펴보면, 도너(10)는 도 2에 예시된 바와 같이 각 브랜치별로 애드(add)드롭(drop) 모듈(이하, ADM이라 함), C4 버퍼, STM-16 오버헤드 프로세서(STM-16 O/H proc.) 및 2.5G 트랜스폰더(TP)로 구성된다.

상기한 구성의 도너(10)에서, 각 브랜치의 리모트로 섹터 신호를 전달하는 다운 스트림 과정에서 한 브랜치에서 섹터 신호를 전달하는 과정에 대해 설명하면, 먼저 기지국에서는 1개의 FA별로 도너910)에 입력시키면 그 도너(10)에서는 이를 AD변환한다. 즉, 기지국에서 입력되는 신호는 70MHz의 중심주파수를 갖는 IF신호이다. 이 아날로그 신호를 3.2MHz의 중심주파수를 갖는 기저대역(Baseband) 신호로 다운 컨버팅(Down Converting)하여 ADM단에 넘겨준다. 그 ADM 블록에서는 AD변환을 하게 되는데, AD변환은 클럭(clock)주파수를 12.2MHz로 하고, 분해 비트(Resolution bit)를 12bit라 하면 146.4Mbps(12.2 * 12)의 데이터 율(Data Rate)를 갖는 디지털 신호가 된다. 이 디지털 신호는 C4-버퍼를 통하여 STM-1의 페이로드(Payload) 구간의 데이터를 구성한다. 그리고, 이 과정을 거치면서 STM-1 신호가 생성된다. 생성된 STM-1신호는 STM-16 O/H Proc.부분으로 전달되고 이 부분에서 STM-16으로의 변환되고, STM-16 오버헤드 처리되며, 스크램블(Scramble) 처리가 되어 2.5G TP로 보내어 진다. 2.5G TP에서는 입력된 전기신호에 대하여 전광변환을 행하여 λ₁파장의 광신호를 만든다. 상기 λ₁파장의 광신호는 연결된 한 브랜치로 전송되어 해당 브랜치의 리모트들에게 인가된다.

나머지 두 개의 브랜치에서도 상술한 바와 같은 동작이 행해지므로, 각각의 브랜치에 특정 섹터의 신호가 처리된다.

이와 반대로, 각 브랜치의 리모트에서 섹터 신호를 도너(10)로 전달하는 업 스트림 과정에 대해 설명하면, 먼저, 리모트에서 특정 섹터의 신호를 광으로 도너(10)에 전달하게 된다. 그 전달된 광신호는 λ₂의 파장을 갖는다. 이 광신호는 2.5G 트랜스폰더에서 광전 변환을 거쳐 STM-16신호가 된다. 그 STM-16신호는 STM-16 오버헤드 프로세서에서 디멀티플렉싱(DMUX)되어 여러 개의 STM-1신호가 된다. 그 여러 개의 STM-1신호들은 ADM을 거치면서 디지털/아날로그 변환기(도시 생략)에 의해 아날로그 신호들이 된다. 이 아날로그 신호들은 RF 부분에서 70MHz의 IF신호로 업 컨버팅(Up converting) 되어 기지국으로 전달된다. 그 RF신호는 특정 한 섹터(α,β,γ중 어느 하나)를 수용한다.

이와 같이 종래의 광 전송 시스템은 한 브랜치에서 한 개의 섹터 정보만을 처리한다.

그리고, 도 3은 종래의 광 전송 시스템에서의 리모트 구성도로서, 리모트는 ADM, C4 버퍼, STM-16 오버헤드 프로세서, 2.5G 트랜스폰더, WDM(파장분할 다중기), FIFO(선입선출기), D/A(디지털/아날로그 변환기)를 구비한다.

상기 리모트의 다운 스트림 과정을 설명하면, 그 다운 스트림 과정은 도너(10)에서 전달하는 광신호를 받아 이 신호를 처리하여 특정 한 섹터(α,β,Υ중 어느 하나)의 신호를 드롭(drop)시키는 과정으로서, 순방향 패스 부분(forward path part)에서 처리된다.

즉, 도너(10)로부터 송신된 2.5GHz의 광신호는 광선로를 거쳐 리모트의 2.5G 트랜스폰더#1으로 입력된다. 그 2.5G 트랜스폰더#1은 입력된 광신호를 광전변환하여 STM-16 신호로 변환하고, 그 변환된 STM-16 신호는 STM-16 오버헤드 프로세서로 입력된다. 그 STM-16 오버헤드 프로세서는 입력되는 STM-16 신호를 디스크램블하여 오버헤드를 처리한다. 여기서, 상기 STM-16 신호는 16개의 STM-1 신호로 나누어진다.

이어, 그 16개의 STM-1 신호는 ADM-D 부분으로 입력되는데, 그 STM-1 신호는 상기 ADM-D 부분의 C4 버퍼를 거쳐서 FIFO로 전송되어 동기가 맞추어진다. 동기가 맞추어진 신호들은 D/A를 거치면서 한 섹터의 신호만 선택되어 드롭(drop)된다. 이 D/A는 12비트의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 RF부분으로 보내진다. 상기 C4 버퍼는 19.44MHz 8비트의 STM-1 패이로드(payload) 데이터를 12.48MHz 12비트의 데이터로 만들고, 상기 FIFO는 각 리모트의 전송 딜레이에 따라 전송되는 데이터를 지연시킨다.

다음으로, 상기 리모트의 업 스트림 과정을 설명한다. 그 업 스트림 과정은 다른 리모트에서 전송되는 광신호를 받아 도너(10)로 전송되는 과정으로서, 역방향 패스 부분(reverse path part)에서 처리된다.

즉, 후단(next) 리모트에서부터 전송되어진 특정 섹터의 광신호는 2.5G 트랜스폰더#3에서 광전변환되어 STM-16 신호가 된다. 그 STM-16 신호는 STM-16 오버헤드 프로세서를 거치면서 디스크램블(descramble) 및 오버헤드(overhead) 처리를 거친다. 그 디스크램블 및 오버헤드 처리된 신호는 ADM-R 부분으로 인가되어 C4 버퍼 처리를 거치며 19.44MHz 8비트의 STM-1 패이로드 데이터를 12.48MHz 12비트의 데이터로 변환된다. 그 변환된 12.48MHz 12비트의 데이터는 현재의 리모트에서 수신된 섹터 정보와 더해진다. 여기서, 현재의 리모트에서 수신된 섹터 정보는 RF부분의 DOCU에서 전송된 아날로그 신호를 12비트의 디지털 신호로 변환하여 각 리모트의 전송 딜레이를 맞추기 위해 FIFO를 통해 딜레이(delay)를 주고 C4 버퍼로 전송된 것이다.

이와 같이 처리된 신호는 STM-16 오버헤드 프로세서에서 오버헤드 처리된 후 스크램블되어 2.5G 트랜스폰더#3로 보내지고, 그 2.5G 트랜스폰더#3에서 전광변환되어 도너(10)의 방향으로 전송된다.

상술한 종래의 시스템 구성과 도너/리모트의 구성 및 동작 설명에서 기술한 바와 같이, 높은 데이터 율(Data Rate)로 전송하기 때문에 광 소자 및 구성이 복잡해지고 단가가 높아지는 단점이 있다. 또한 높은 전송용량으로 말미암아 각 브랜치마다 단 하나의 섹터 정보만 전송이 가능하다.

그런데, 가입자수가 증가하고 통화품질의 향상을 원하는 현 실정에서는 섹터 증설이 필요로 한다. 실제적으로 일정 브랜치에 다수의 사용자가 집중되면 원활한 통화 서비스를 제공하기 위해서 섹터 증설을 해야 한다. 그러나, 종래에는 이를 능동적으로 수용하기 어려운 문제점이 있다. 즉, 종래에는 이러한 문제점을 보완하기 위해서 다른 브랜치를 증설하는 방법을 사용하였다. 그렇게 되면 망 설계가 복잡해지고 광 선로 등의 증설이 필요하여 비용이 많이 드는 등의 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 광 전송시 많은 신호를 단 하나의 광 코아에 수용하여 망 설계의 효율성을 높히면서 원활한 통화 서비스를 제공하도록 한 광대역 전송 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 IMT-2000용 광 전송 시스템의 구성도,

도 2는 도 1에 도시된 도너의 구성도,

도 3은 도 1에 도시된 리모트의 구성도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 전송 시스템의 구성도,

도 5는 도 4에 도시된 도너의 구성도,

도 6은 도 5에 도시된 신호 처리 유니트의 다운 스트림시의 구성도,

도 7은 도 5에 도시된 신호 처리 유니트의 다운 스트림시의 동작 파형도,

도 8은 도 5에 도시된 신호 처리 유니트의 업 스트림시의 구성도,

도 9는 도 5에 도시된 신호 처리 유니트의 업 스트림시의 동작 파형도,

도 10은 도 5에 도시된 멀티플렉서/디멀티플렉서의 구성도,

도 11은 도 4에 도시된 리모트의 개략적인 구성도,

도 12는 도 4에 도시된 리모트의 상세 구성도,

도 13은 도 11 및 도 12에 도시된 리모트내의 신호 처리 유니트의 구성도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 20 : 도너 24, 84 : RF부

25, 82 : 신호 처리 유니트 26 : 멀티플렉서/디멀티플렉서

27, 70 : 전광/광전 변환부 30 : 아날로그/디지털 변환부(A/D부)

31, 38 : 믹서 32 : 저역 통과 필터(LPF)

33 : 데시메이션부 34 : 자동 이득 제어부

35 : 제 1 이득 제어부 36 : 반 대역 필터(HBF)

37 : 보간 필터 39 : 제 2 이득 제어부

40 : 디지털/아날로그 변환부(D/A부)

50, 51, 52, 53 : 멀티플렉서 54, 55, 56, 57 : 디멀티플렉서

60, 74 : 전광 변환부 62, 72 : 파장 분할 다중화부(WDM부)

64, 76 : 광전 변환부 80 : 디멀티플렉서/선택부

86 : 멀티플렉서/가산기 96 : 광 스위치

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광대역 전송 시스템은, 기지국에 연결된 도너; 및 상기 도너의 각 브랜치에 연결된 다수개의 리모트를 구비하되, 상기 도너와 상기 다수의 리모트간에는 전송가능한 모든 섹터의 IF신호를 수신신호 주파수보다 낮은 샘플링 주파수로 디지타이징하고 이를 다운 컨버팅하여 기저대역 신호로 만든 후에 상기 샘플링 주파수에 의해 반복되는 대역이 중첩되지 않는 범위내에서 데시메이션하여 하나의 광 선로를 통해 서로 송신하고, 상기 데시메이션된 수신 데이터는 상기 과정을 역으로 수행하여 모든 섹터의 원래의 IF신호로 복원하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 광대역 전송 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 전송 시스템의 구성도로서, 도너에 연결되는 각각의 브랜치는 3개의 섹터(α,β,Υ)를 모두 전송한다. 그에 따라, 일정 브랜치에 다수의 사용자가 집중되어도 원활한 통화 서비스를 제공한다. 그리고, WDM 파장은 도너에서 리모트 방향인 다운 스트림에서는 파장 λ1만을 사용하고, 리모트에서 도너 방향인 업 스트림에서는 상기 λ1의 파장과 다른 파장의 λ2만을 사용한다.

도 5는 도 4에 도시된 도너의 구성도이다. 상기 도너(20)는, 각각 메인 신호(main signal; 4FA)와 다이버시티 신호(diversity signal; 4FA)로 구성된 α,β,Υ의 섹터 신호를 송수신하는 RF부에서 입력되는 다운 스트림시의 각 섹터의 FA별 신호를 디지털 변환하고, 업 스트림시 입력된 각 섹터의 FA별 신호를 아날로그 변환하여 상기 RF부(24)로 출력하는 신호 처리 유니트(signal processing unit)(25); 다운 스트림시 상기 신호 처리 유니트(25)에서 입력되는 각 섹터별 FA 신호들을 하나로 합치고, 업 스트림시 입력되는 디지털 전기신호에 포함된 다수의섹터 성분을 각 섹터별 및 해당 섹터의 FA별 신호로 나누어 상기 신호 처리 유니트(25)에게로 인가하는 멀티플렉서/디멀티플렉서(26); 및 다운 스트림시 상기 멀티플렉서/디멀티플렉서(26)로부터 입력되는 디지털 광신호를 전광 변환하여 하나의 광 선로를 통해 리모트로 전송하고, 업 스트림시 하나의 광 선로를 통해 입력되는 리모트로부터의 디지털 광신호를 광전 변환하여 상기 멀티플렉서/디멀티플렉서(26)에게로 인가하는 전광/광전 변환부(27)를 구비한다.

상기 전광/광전 변환부(27)는 상기 멀티플렉서/디멀티플렉서(26)로부터 입력되는 다운 스트림시의 디지털 전기신호를 전광 변환하는 전광 변환부(60); 상기 전광 변환부(60)에서 출력되는 디지털 광신호를 하나의 광 선로를 통해 상기 리모트에게로 전송하고, 상기 리모트로부터의 업 스트림시의 디지털 광신호를 수신하는 파장 분할 다중화부(WDM부)(62); 및 상기 파장 분할 다중화부(62)를 통해 입력된 업 스트림시의 디지털 광신호를 광전 변환하여 상기 멀티플렉서/디멀티플렉서(26)에게로 인가하는 광전 변환부(64)를 구비한다.

상기 신호 처리 유니트(25)의 다운 스트림시의 내부 구성에 대해 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이 기지국으로부터 받은 IF신호를 AD변환하는 아날로그/디지털 변환부(30); 입력되는 캐리어 NCO(Numerical Controlled Oscillator)로부터의 소정의 신호에 근거하여 상기 아날로그/디지털 변환부(30)로부터의 디지털 신호를 기저대역(baseband)의 디지털 신호로 만드는 믹서(31); 그 믹서(31)에서 출력되는 디지털 신호를 저역통과시키는 저역 통과 필터(LPF)(32); 그 저역 통과 필터(32)를통과한 디지털 신호의 데이터 율(data rate)을 낮추는 데시메이션부(33); 및 그 데시메이션부(33)에서 출력되는 디지털 신호의 이득을 자동으로 조정하여 출력하는 자동 이득 제어부(34)를 구비한다.

상기한 구성의 신호 처리 유니트(25)의 다운 스트림시의 동작에 대해 도 7의 동작 파형도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 기지국에서 70MHz의 IF신호를 입력받는다((a)참조). 1개의 FA를 기준으로 하면 이 신호는 칩 율(chip rate)이 3.84Mcps이고, 대역폭이 5MHz인 신호이다. 전체 시스템 클럭은 61.44MHz로 규정하고 AD변환을 그 시스템 클럭(즉, 샘플링 주파수가 61.44MHz임)으로 하면 8.56MHz의 중심주파수를 갖는 IF신호가 생긴다((b)참조). 이 때 아날로그/디지털 변환부(30)의 분해 비트(Resolution bit)를 14bit로 하면 데이터 율(Data Rate)은 860.16Mbps(61.44 * 14)가 된다. 상기 AD변환을 한 신호를 다시 8.56MHz의 NCO 주파수로 믹서(31)를 통과시키면 DC를 중심으로 입력된 신호를 다운 컨버팅하게 된다. 그 다운 컨버팅 결과에 따른 파형은 도 7의 (c)와 같다. 그 다운 컨버팅된 신호는 저역 통과 필터(32)를 통과하면서 필요없는 신호가 걸러져 도 7의 (d)와 같이 된다. 이후, 데시메이션부(33)에서 CIC(Cascaded Integrator-Comb) 필터를 이용하여 데시메이션(decimation)을 수행한다((e)참조). 이렇게 디지털 처리된 신호를 자동 이득 제어부(34)에서 이득 제어한 후 전광 변환하여 리모트로 전송한다. 종래 광 전송 시스템의 데이터 율은 860.16Mbps 인데, 데시메이션 펙터(Decimation Factor)(M)를 15로 하였을 경우 그 데이터 율을 57.344Mbps로 낮출 수 있다. 1개의 FA당 데이터 율이 57.344Mbps라면, 최대 4FA 사용시 229.376Mbps, 송신 Diversity포함 458.752Mbps가 1 섹터를 구성하게 된다. 그에 따라, 3개의 섹터를 하나의 광 코아(Core)에 보낸다면 데이터 율은 1376.256Mbps가 된다. 상기한 구성의 신호 처리 유니트(25)에서 데시메이션 동작을 행할 경우 샘플링 주파수에 의해 반복되는 대역이 중첩되지 않는 범위내에서 데시메이션이 행해진다. 종래의 방법으로 4 FA, 3 섹터, 송신 다이버시티(Diversity)를 광 전송하기 위해서는 3.75G 의 광 전송 용량이 필요했던 것에 비하면 탁월한 성능 향상 및 비용 절감을 꾀할 수 있다.

상기 신호 처리 유니트(25)의 업 스트림시의 내부 구성에 대해 설명하면, 도 8에 도시된 바와 같이 광전 변환되어 입력되는 디지털 전기신호에 대한 이득을 제어를 행하는 제 1 이득 제어부(35); 보간(interpolation) 기능을 갖으면서 상기 제 1 이득 제어부(35)에서 출력되는 디지털 전기신호의 반(1/2) 대역을 필터링하는 HBF(Half Band Filter)(36); 상기 HBF(36)와 연계하여 정해진 보간 펙터(interpolating factor)에 따라 입력된 신호에 대한 보간을 행하는 보간 필터(37); 입력되는 캐리어 NCO(Numerical Controlled Oscillator)로부터의 소정의 신호에 근거하여 상기 보간 필터(37)에서 출력되는 디지털 전기신호(기저대역의 신호임)에 대하여 업 컨버팅을 행하는 믹서(38); 그 믹서(38)에서 출력되는 디지털 전기신호에 대하여 이득을 제어하는 제 2 이득 제어부(39); 및 그 제 2 이득 제어부(39)에서 출력되는 디지털 전기신호를 아날로그신호로 변환시키는 디지털/아날로그 변환부(40)를 구비한다.

상기한 구성의 신호 처리 유니트(25)의 업 스트림시의 동작에 대해 도 9의동작 파형도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 단말기로부터 수신된 신호는 RF부에서 다운 컨버젼(Down Conversion)을 통하여 70MHz의 중심주파수를 갖는 IF신호로 변환된다. 그 이후의 과정은 상술한 신호 처리 유니트(25)의 다운 스트림 과정과 유사하다. 리모트로부터 수신된 광 신호를 광전 변환하여 제 1 이득 제어부(35)에서 이득 제어를 행하고 HBF(36)에서 반 대역 필터링을 거친다. 그 반 대역 필터(HBF)(36)는 종래의 필터링 기능외에 보간(Interpolation) 기능을 가지고 있는데, 후단의 보간 필터(37)와 연계하여 보간 펙터(Interpolating Factor)(L)를 정한다. 상기 리모트에서 입력되는 디지털 신호는 데시메이션(Decimation)되어 있기 때문에 그에 상응하는 보간을 해야 한다. 본 발명의 실시예에서는 그 업 스트림시의 보간 펙터(L)를 15로 정하여 순방향에서의 데시메이션 펙터(M)와 동일하게 한다. 상기 보간 필터(37)를 통과한 디지털 신호는 기저대역의 신호이기 때문에 믹서(38)를 통하여 특정한 주파수를 갖는 IF신호로 업 컨버팅되고, 그 업 컨버팅된 디지털 신호는 다시 제 2 이득 제어부(39)에서 이득 제어된 후 디지털/아날로그 변환부(40)에서 DA변환되어 RF부(24)로 전달되며, 그 RF부(24)를 통해 기지국과 인터페이스된다.

한편, 도 5에 도시된 도너의 멀티플렉서/디멀티플렉서(26)는 도 10에 도시된 바와 같이, 각 섹터(α,β,Υ)의 FA별로 입력되는 순방향(다운 스트림 방향)의 디지털 전기신호를 입력받아 하나로 합치는 각 섹터별 8:1 멀티플렉서(50, 51, 52); 상기 각 섹터별 8:1 멀티플렉서(50, 51, 52)에서 출력되는 디지털 전기신호를 하나로 합치는 3:1 멀티플렉서(53); 상기 리모트로부터 전송되어 광전 변환된 역방향의 디지털 전기신호를 각 섹터(α,β,Υ)별로 나누는 1:3 디멀티플렉서(54); 및 상기 1:3 디멀티플렉서(54)에서 출력되는 각 섹터(α,β,Υ)의 디지털 신호를 FA별로 나누는 각 섹터별 1:8 디멀티플렉서(55, 56, 57)를 구비한다.

상술한 멀티플렉서/디멀티플렉서(26)에 따르면, 다운 스트림시 각각의 섹터의 FA별로 입력되는 신호들은 각각 데이터 율이 57.344Mbps인 직렬 데이터인데, 이들을 하나의 광 선로로 전송하기 위해서는 1차적으로 세 개의 8:1 멀티플렉서(50, 51, 52)에서 입력되는 해당 섹터의 FA 신호를 하나로 합친다. 즉, 상기 8:1 멀티플렉서(50)에서는 α섹터의 8FA 신호를 하나로 합치고, 상기 8:1 멀티플렉서(51)는 β섹터의 8FA 신호를 하나로 합치며, 상기 8:1 멀티플렉서(52)는 Υ섹터의 8FA 신호를 하나로 합친다. 이어 2차적으로 3:1 멀티플렉서(53)에서는 상기 3개의 8:1 멀티플렉서(50, 51, 52)로부터 인가되는 신호를 하나로 합쳐서 출력한다. 이와 같이 3 섹터, 4 FA의 신호들을 다이버시티까지 포함하여 먹싱(Muxing)하면 약 1.3Gbps의 데이터 율이 나오는데, 이를 직접 광 전송을 해도 가능하고 종래의 방식을 사용하여 각각에 대한 오버헤드(Overhead)를 붙여도 2.5G의 광 전송시 문제가 없음을 알 수 있다.

반대로, 업 스트림시에는 리모트로부터 전송되어 광전 변환부(64)를 통해 광전 변환되어 입력되는 디지털 전기신호는 1:3 디멀티플렉서(54)에서 각각의 섹터(α,β,Υ) 신호로 분리되고, 재차 1:8 디멀티플렉서(55, 56, 57)를 통해 각 섹터의 FA 신호로 분리된다. 즉, 상기 1:8 디멀티플렉서(55)에서는 α섹터 신호를 8개(메인 신호 4개, 다이버시티 신호 4개)의 FA 신호로 분리하고, 상기 1:8 디멀티플렉서(56)는 β섹터 신호를 8개의 FA 신호로 분리하며, 상기 1:8 디멀티플렉서(57)는 Υ섹터 신호를 8개의 FA 신호로 분리한다.

이와 같이 각 섹터별로 나누어진 후 각 섹터의 8개의 FA 신호별로 나누어진 디지털 전기신호는 상기 신호 처리 유니트(25)에게로 인가된다.

상술한 바와 같이 구성된 도너의 다운 스트림 및 업 스트림 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도너에서 각각의 브랜치의 리모트로 인가되는 다운 스트림 과정에 대해 설명하면, RF 부(24)에서 인가되는 α(8FA), β(8FA), Υ(8FA) 각각의 섹터는 메인 신호(Main Signal)(4FA)와 다이버시티 신호(Diversity Signal)(4FA)로 구성된다.

상기 RF부(24)에서 받은 각각의 섹터를 1FA 단위로 신호 처리 유니트(25)에 입력시킨다. 그 신호 처리 유니트(25)에서는 이 신호를 AD변환한 후, 일련의 디지털 처리 과정을 거쳐 출력시킨다. 그리고, 그 각 FA별로 출력된 직렬 데이터들은 멀티플렉서/디멀티플렉서(26)의 멀티플렉서 부분을 거치면서 데이터 율이 24 * (1FA의 데이터 율)인 신호가 되어 전광/광전 변환부(27)의 전광 변환부(60)에게로 입력된다. 그 전광 변환부(60)를 거치면서 전기적 디지털 신호는 디지털 광신호로 변화한다. 이 신호는 WDM부(62)를 통과한 후 광 선로로 전송된다.

다음으로, 리모트에서 도너(20)측으로 입력되는 신호들을 처리하는 업 스트림 과정을 설명한다. 리모트에서 들어오는 신호들(디지털 광신호)은 상술한 다운 스트림 과정에서와 같은 데이터 율을 갖는 신호가 WDM부(62)를 통해 입력되고, 이 신호들은 상기 전광/광전 변환부(27)의 광전 변환부(63)에서 디지털 전기신호로 변환된다. 이 변환된 디지털 전기신호에는 3개의 섹터에 대한 성분이 모두 포함되어 있으므로, 상기 멀티플렉서/디멀티플렉서(26)의 디멀티플렉서를 거치면서 각 섹터별로 나누어지고 다시 FA별로 나누어진다.

이와 같이 나누어진 신호들은 상기 신호 처리 유니트(25)에게로 입력되고, 그 신호 처리 유니트(25)에서는 디지털 처리 과정과 함께 DA변환을 행하여 상기 RF부(24)에게로 전송한다.

도 11은 도 4에 도시된 리모트의 개략적인 구성도이다. 리모트는 상기 도너로부터의 순방향(다운 스트림)의 디지털 광신호를 수신하여 광전 변환하고, 입력되는 역방향(업 스트림)의 디지털 전기신호를 전광 변환하여 상기 도너에게로 전송하는 전광/광전 변환부(70); 상기 전광/광전 변환부(70)로부터의 순방향의 디지털 전기신호를 각각의 섹터의 FA 신호로 분리하고 그 분리된 α,β,Υ섹터의 FA 신호들중에서 해당 리모트의 사용 섹터에 해당하는 섹터의 FA신호를 출력하는 디멀티플렉서/선택부(80); 상기 디멀티플렉서/선택부(80)로부터의 신호를 보간(interpolation)을 통해 원래의 신호로 복원하고 DA변환하여 RF부(84)로 제공하고, 그 RF부(84)에서 제공되는 IF신호를 AD변환하여 데시메이션(decimation)을 통해 데이터 율을 낮추어 출력하는 신호 처리 유니트(82); 및 상기 신호 처리 유니트(82)로부터 인가되는 어느 한 섹터의 FA 신호를 먹싱한 후 후단의 리모트로부터 입력되는 FA 신호와 합산하여 상기 전광/광전 변환부(70)에게로 인가하는 멀티플렉서/가산기(86)를 구비한다.

상기 전광/광전 변환부(70)는, 상기 도너로부터의 순방향(다운 스트림)의 디지털 광신호를 수신하고, 입력되는 역방향(업 스트림)의 디지털 광신호를 하나의 광 선로를 통해 상기 도너에게로 전송하는 WDM부(72); 상기 WDM부(72)를 통해 입력되는 순방향의 디지털 광신호를 광전 변환하는 광전 변환부(74); 및 상기 멀티플렉서/가산기(86)로부터의 디지털 전기신호를 전광 변환하여 상기 WDM부(72)에게로 인가하는 전광 변환부(76)를 구비한다.

상술한 도 11에 도시된 리모트의 다운 스트림 과정에 대해 설명하면, 파장이 λ1인 신호(디지털 광신호)를 WDM부(72)에서 수신하여 전광/광전 변환부(70)의 광전 변환부(74)에서 광전 변환한 후, 그 디지털 전기신호를 디멀티플렉서/선택부(80)에서 각각의 섹터의 FA 신호로 분리하고 그 각각의 섹터의 FA신호중에서 해당 리모트의 사용 섹터에 따라 어느 한 섹터의 FA 신호만을 선택한 후 신호 처리 유니트(82)에게로 인가한다. 그 신호 처리 유니트(82)에서는 직렬로 입력되는 어느 한 섹터의 FA신호를 보간(Interpolation)을 통해 원래의 신호로 복원하고, DA변환한 후 RF부(84)에게로 전송한다.

그리고, 상술한 도 11에 도시된 리모트의 업 스트림 과정에 대해 설명하면, RF부(84)에서 넘어오는 신호를 신호 처리 유니트(82)에서 AD변환하고 데시메이션(Decimation)을 통해 데이터 율을 낮추어 멀티플렉서/가산기(86)에게로인가한다. 그 멀티플렉서/가산기(86)에서는 상기 신호 처리 유니트(82)로부터 인가된 어느 한 섹터(α,β,Υ중 어느 하나)의 FA신호를 먹싱한 후 후단의 리모트에서 오는 임의의 섹터의 FA신호와 가산하여 상기 전광/광전 변환부(70)의 전광 변환부(76)에게로 인가한다. 그 전광 변환부(76)에서는 그 입력된 신호를 전광 변환하여 λ2 파장의 신호로 WDM부(72)에 전달한다.

도 12는 도 4에 도시된 리모트의 상세 구성도이다. 먼저, 리모트의 다운 스트림 즉 도너(20)에서 리모트로 전송되는 다운 스트림 과정에 대해 설명한다. 그 다운 스트림의 경우 리모트에서는 1:9의 광 스플리터(optical splitter)(91)에 의해 광 파워의 일정 파워만 첫 번째 리모트로 전송하고 나머지 광 파워는 후단 리모트인 2,3,4번째 리모트로 다운 스트림시킨다. 즉, 리모트의 WDM#1(90)은 도너(20)에서 전달된 신호에서 λ1, λ2를 분리하는 red/blue 스플리터의 역할을 한다. 상기 WDM#1(90)에 입력된 신호에는 다운(λ1)과 업(λ2) 스트림의 파장 성분이 모두 있으므로 이 과정을 거치게 된다. 상기 파장λ1은 레드(red)영역으로서 1310 나노미터(㎚)의 파장이고, 상기 파장 λ2는 블루(blue)영역으로서 1550 나노미터(㎚)의 파장이다.

상기 WDM#1(90)을 거친 λ1의 광신호는 리모트의 광 스플리터(91)를 통해 광전 변환기(92)에게로 입력된다. 그 광전 변환기(92)에서는 그 입력된 λ1의 광신호를 광전 변환하고 섹터 선택기(93)에게로 인가한다. 그 섹터 선택기(93)에서는 현재의 리모트에서 필요한 섹터(예컨대,α,β,Υ중 어느 하나)의 4FA 신호(메인 신호로 한정, 물론 다이버시티 신호도 포함될 수 있음)를 선택한다.

그 신호들은 리모트의 신호 처리 유니트(82)에서 D/A변환되어 RF부로 입력되고, 그 RF부에서는 해당 FA성분을 무선 송신한다.

한편, 리모트의 업 스트림 즉, 리모트에서 도너(20)로 전송되는 업 스트림 과정에 대해 설명하면 후단과 같다. 업 스트림의 경우 후단 리모트에서 도너(20)로 전송되는 업 신호(λ2)가 현재의 리모트로 입력된다. 하나의 광 파이버에서 현재의 리모트로 전송하기 위해 WDM#2(95)를 사용하는데, 이는 업 스트림 신호(λ2)가 현재의 리모트를 거치지 않고 직접 도너(20)로 전송되는 것을 막기 위해서이다. 입력된 업 스트림 신호(λ2)는 WDM#2(95)를 거쳐 광 스위치(96)를 통해 광전 변환기(97)에게로 입력된다. 그 광전 변환기(97)에서는 그 입력된 업 스트림 신호(λ2)를 광전 변환하여 지연/합산기(98)에게로 인가한다. 그 지연/합산기(98)에서는 그 후단의 리모트에서 입력된 신호(즉, 광전 변환된 신호)와 멀티플렉서(99)를 통해 입력되는 현재의 리모트에서 제공된 신호를 합산하고, 그 합산된 신호는 전광 변환부(100)에서 전광 변환되어 커플러(110) 및 상기 WDM#1(90)을 거쳐 도너(20)에게로 전송한다.

상기 도 12에서 광 스위치(96)가 설치된 이유는 현재의 리모트가 고장난 경우 후단 리모트의 광신호를 현재의 리모트가 아닌 도너(20)로 직접 전송하기 위함이다. 그리고, 상기 광 스위치(96)는 전원이 인가되지 않는 상태에서는 바이패스(bypass) 경로로 스위치 접점 상태를 유지한다.

도 13은 도 11 및 도 12에 도시된 리모트내의 신호 처리 유니트의 구성도이다. 상기 리모트의 신호 처리 유니트의 내부 구성은 상기 도너의 신호 처리 유니트에서와 같은 구성이다. 즉, 상기 리모트의 신호 처리 유니트의 다운 스트림의 구성은 상기 도너의 신호 처리 유니트의 업 스트림의 구성과 위치만 반대일 뿐 동일하고, 상기 리모트의 신호 처리 유니트의 업 스트림의 구성은 상기 도너의 신호 처리의 유니트의 다운 스트림의 구성과 위치만 반대일 뿐 동일하다.

다시 말해서, 상기 리모트의 업 스트림시의 구성은, RF부에서 입력되는 각각의 FA 신호에 대하여 AD변환하는 아날로그/디지털 변환부(120); 입력되는 캐리어 NCO(Numerical Controlled Oscillator)로부터의 소정의 신호에 근거하여 상기 아날로그/디지털 변환부(120)로부터의 디지털 신호를 기저대역(baseband)의 디지털 신호로 만드는 믹서(122); 그 믹서(122)에서 출력되는 디지털 신호를 저역통과시키는 저역 통과 필터(LPF)(124); 그 저역 통과 필터(124)를 통과한 디지털 신호의 데이터 율(data rate)을 낮추는 데시메이션부(126); 및 그 데시메이션부(126)에서 출력되는 디지털 신호의 이득을 자동으로 조정하여 출력하는 자동 이득 제어부(128)로 이루어진다.

상기 리모트의 업 스트림시의 동작은, RF부에서 입력되는 각각의 FA 신호에 대하여 아날로그/디지털 변환부(120)에서 AD변환한 후 믹서(122), LPF(124), 데시메이션부(126), 및 자동 이득 제어부(128)를 통해 멀티플렉서/가산기(86; 도 11 참조)의 멀티플렉서에게로 인가된다.

그리고, 상기 리모트의 다운 스트림시의 구성은, 광전 변환되어 입력되는 각각의 FA신호에 대한 이득을 제어를 행하는 제 1 이득 제어부(130); 보간(interpolation) 기능을 갖으면서 상기 제 1 이득 제어부(130)에서 출력되는 디지털 전기신호의 반(1/2) 대역을 필터링하는 HBF(Half Band Filter)(132); 상기 HBF(132)와 연계하여 정해진 보간 펙터(interpolating factor)에 따라 입력된 신호에 대한 보간을 행하는 보간 필터(134); 입력되는 캐리어 NCO(Numerical Controlled Oscillator)로부터의 소정의 신호에 근거하여 상기 보간 필터(134)에서 출력되는 디지털 전기신호(기저대역의 신호임)에 대하여 업 컨버팅을 행하는 믹서(136); 그 믹서(136)에서 출력되는 디지털 전기신호에 대하여 이득을 제어하는 제 2 이득 제어부(138); 및 그 제 2 이득 제어부(138)에서 출력되는 디지털 전기신호를 아날로그신호로 변환시키는 디지털/아날로그 변환부(140)로 이루어진다.

상기 리모트의 다운 스트림시의 동작은, 디멀티플렉서/선택부(80; 도 11 참조)의 디멀티플렉서를 통해서 입력된 각각의 FA 신호에 대해서 제 1 이득 제어부(130), HBF(132), 보간 필터(134), 믹서(136), 제 2 이득 제어부(138), 및 디지털/아날로그 변환부(140)를 통해 RF부로 인가된다.

한편, fiber to the home 환경에서 메트로(metro) WDM에 의해서 일정 지역까지 전송된 광 신호를 상술한 본 발명과 같은 망 구성으로 집 또는 커브(curb)까지 광 신호를 전송할 수 있다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 도너에 연결될 수 있는 브랜치별로 αβΥ 3개의 섹터를 처리할 수 있도록 함으로써 일정 브랜치에 다수의 사용자가 집중되어도 원활한 통화 서비스를 제공하게 된다.

또한, 한 개의 도너에 의해서 선택적으로 3섹터, 12 리모트를 연결하여 사용할 수 있고 도너에서 이를 직접 제어할 수 있으므로 망 운용과 설계 변경 등에서 유리하다. 그로 인해, 망 설계의 효율성을 제고할 수 있고 섹터의 증설 등에 능동적으로 대처할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims

기지국에 연결된 도너; 및

상기 도너의 각 브랜치에 연결됨과 더불어 각각 복수개의 섹터를 보유하고서, 각기 복수개의 섹터별로 신호를 송수신하는 다수개의 리모트를 구비하되,

상기 도너와 상기 다수의 리모트간에는 전송가능한 모든 섹터의 중간주파수 신호를 수신신호 주파수보다 낮은 샘플링 주파수로 디지타이징함과 더불어 다운 컨버팅하여 기저대역 신호로 만든 후에 상기 샘플링 주파수에 의해 반복되는 대역이 중첩되지 않는 범위내에서 데시메이션하여 하나의 광 선로를 통해 서로 송신하고, 상기 데시메이션된 수신 데이터는 상기 과정을 역으로 수행하여 모든 섹터의 원래의 중간주파수 신호로 복원하는 것을 특징으로 하는 광대역 전송 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 중간주파수 신호의 주파수는 70MHz이고, 상기 샘플링 주파수는 61.44MHz인 것을 특징으로 하는 광대역 전송 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 도너는, RF부에서 입력되는 다운 스트림시의 각 섹터의 FA별 신호를 디지털 변환하고, 업 스트림시 입력된 각 섹터의 FA별 신호를 아날로그 변환하여 상기 RF부로 출력하는 신호 처리 유니트; 다운 스트림시 상기 신호 처리 유니트에서 입력되는 각 섹터별 FA 신호들을 하나로 합치고, 업 스트림시 입력되는 디지털 전기신호에 포함된 다수의 섹터 성분을 각 섹터별 및 해당 섹터의 FA별 신호로 나누어 상기 신호 처리 유니트에게로 인가하는 멀티플렉서/디멀티플렉서; 및 다운 스트림시 상기 멀티플렉서/디멀티플렉서로부터 입력되는 디지털 전기신호를 전광 변환하여 하나의 광 선로를 통해 리모트에게로 전송하고, 업 스트림시 하나의 광 선로를 통해 입력되는 리모트로부터의 디지털 광신호를 광전 변환하여 상기 멀티플렉서/디멀티플렉서에게로 인가하는 전광/광전 변환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광대역 전송 시스템.
제 3항에 있어서,

상기 신호 처리 유니트는,

다운 스트림의 경우, 입력되는 RF신호를 AD변환하는 아날로그/디지털 변환부; 수치제어 오실레이터로부터 입력되는 소정의 신호에 근거하여 상기 아날로그/디지털 변환부로부터의 디지털 신호를 기저대역의 디지털 신호로 만드는 믹서; 상기 믹서에서 출력되는 디지털 신호를 저역통과시키는 저역 통과 필터; 및 상기 저역 통과 필터를 통과한 디지털 신호의 데이터 율을 일정한 데시메이션 펙터에 근거하여 낮추는 데시메이션부를 구비하고,

업 스트림의 경우, 광전 변환되어 입력되는 디지털 전기신호의 반(1/2) 대역을 필터링하고 그 필터링된 신호를 정해진 보간 펙터에 근거하여 보간을 행하는 필터부; 수치제어 오실레이터로부터 입력되는 소정의 신호에 근거하여 상기 필터부로부터의 디지털 전기신호에 대하여 업 컨버팅을 행하는 믹서; 및 상기 믹서에서 출력되는 디지털 전기신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 RF부에게로 전송하는 디지털/아날로그 변환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광대역 전송 시스템.
제 4항에 있어서,

상기 데시메이션부는 데이터 율을 1/15로 낮추는 것을 특징으로 하는 광대역 전송 시스템.
제 4항에 있어서,

상기 데시메이션 펙터와 상기 보간 펙터는 상호 동일한 값인 것을 특징으로 하는 광대역 전송 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 리모트는, 상기 도너에서 전송되어 광전 변환된 다운 스트림의 디지털 전기신호를 분리가능한 각각의 섹터의 FA 신호로 분리하고 그 분리된 각 섹터의 FA 신호들중에서 해당 리모트의 사용 섹터에 해당하는 섹터의 FA신호를 선택적으로 출력하는 디멀티플렉서/선택부; 상기 디멀티플렉서/선택부로부터의 다운 스트림 신호를 보간을 통해 원래의 신호로 복원하고 아날로그 변환하여 RF부에게로 제공하고, 그 RF부에서 제공되는 업 스트림 신호를 AD변환하여 데시메이션을 통해 데이터 율을 낮추어 출력하는 신호 처리 유니트; 및 상기 신호 처리 유니트로부터 인가되는 업 스트림의 어느 한 섹터의 FA 신호를 먹싱한 후 후단의 리모트로부터 입력되는FA 신호와 합산하는 멀티플렉서/가산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 광대역 전송 시스템.
제 7항에 있어서,

상기 리모트는 현 리모트의 고장시 후단 리모트의 업 스트림의 광 신호를 현 리모트가 아닌 상기 도너로 직접 전송하는 광 스위치를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 광대역 전송 시스템.
제 8항에 있어서,

상기 광 스위치는, 전원 비인가 상태에서 바이패스 경로로 스위치 접점 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 광대역 전송 시스템.