KR100553421B1 - 무선광전송을 이용한 중계시스템 및 그 방법 - Google Patents

무선광전송을 이용한 중계시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은, 무선광전송을 이용한 중계시스템 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 무선통신시스템 등에서 무선광신호를 이중 경로로 전송하여 에러율을 최소화하고, 비상시에도 안정적으로 데이터를 전송하기 위한 무선광전송을 이용한 중계시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 기지국으로부터 무선(RF) 신호를 수신하여 중간주파수 변환없이 전광변환한 후 광증폭시켜 이중 경로로 커버리지 장비에 무선 광신호를 송신하고, 상기 커버리지 장비로부터 이중 경로를 통해 수신된 무선 광신호를 선택적으로 광전변환한 후 중간주파수 변환없이 상기 기지국에 무선(RF) 신호를 전송하기 위한 도너 장비; 및 상기 도너 장비로부터 이중 경로를 통해 수신된 무선 광신호를 선택적으로 광전변환한 후 중간주파수 변환없이 무선통신단말기에 무선(RF) 신호를 전송하고, 상기 무선통신단말기로부터 무선(RF) 신호를 수신하여 중간주파수 변환없이 전광변환한 후 광증폭시켜 이중 경로로 상기 도너 장비에 무선 광신호를 전송하기 위한 상기 커버리지 장비를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 무선통신시스템 등에 이용됨.
무선통신시스템, 이중 경로, 무선광중계기, 무선광전송, 텔레스코프, 광서큘레이터, 도너 장비, 커버리지 장비

Description

무선광전송을 이용한 중계시스템 및 그 방법{REPEATING SYSTEM AND ITS METHOD USING WIRELESS OPTICAL TRANSMISSION}
도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신시스템의 일실시예 구성도.
도 2a 내지 도 2e는 종래 방법에 따른 이동통신시스템에서 중계시스템의 일실시예 구성도.
도 3은 종래 방법에 따른 무선광전송을 이용한 중계시스템에서 도너 장비의 일실시예 상세 구성도.
도 4는 종래 방법에 따른 무선광전송을 이용한 중계시스템에서 커버리지 장비의 일실시예 상세 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 무선광전송을 이용한 중계시스템에서 도너 장비의 일실시예 상세 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 무선광전송을 이용한 중계시스템에서 커버리지 장비의 일실시예 상세 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
50 : 도너 안테나 51,61 : 듀플렉서
52,62 : 순방향처리부 521,533,622,634 : 저잡음증폭기
522,532,623,633 : RF 필터 523,632 : 전광변환기(E/O)
53,63 : 역방향처리부 524,631 : 광증폭기
531,624 : 전력증폭기 534,621 : 광전변환기(O/E)
54,64 : 광서큘레이터 55,67 : 송신텔레스코프
56,66 : 송수신텔레스코프 57,65 : 수신텔레스코프
60 : 커버리지 안테나
본 발명은, 무선광전송을 이용한 중계시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신시스템 등에서 무선광신호를 이중 경로로 전송하여 에러율을 최소화하고, 비상시에도 안정적으로 데이터를 전송하기 위한 무선광전송을 이용한 중계시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
이하의 일예에서는 이동통신시스템을 예로 들어 설명하기로 한다.
일반적으로 이동통신시스템의 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 개인이 휴대하고 다니며 사용하는 이동통신단말기(10), 상기 이동통신단말기(10)와 이동통신망을 연결시켜주는 기지국(11), 기지국들을 제어하고 관리하기 위한 기지국제어기(12), 이동통신단말기의 호를 연결해주는 교환국(13), 가입자의 정보 및 위치를 등록해주어 가입자를 쉽게 연결해주도록 하는 위치등록기(15) 및 외부의 공중전화망(PSTN)이나 기타 타사업자망(16) 등을 연결하기 위한 관문교환국(14) 등을 포함한다.
이와 같은 이동통신망에 있어서, 이동통신망의 경제성 및 서비스 품질에 가장 큰 영향을 미치는 것이 기지국이다. 이동통신망을 구축함에 있어서, 일반 기지국으로 모든 서비스 지역을 서비스하는 것이 바람직하나, 실제로는 경제성을 고려하여 기지국을 배치하게 되므로 대형 건물, 언덕, 지하, 산지 등의 장애물에 의하여 전파가 미치지 못하는 서비스 불가능 지역이 다수 발생하게 된다. 특히, 이들 서비스 불가능 지역은 각각 다양한 특성을 가지므로 이를 효과적으로 해결하기 위한 중계용 장비가 필요하다.
이와 같은 중계용 장비로는 도 2a 내지 도 2e에 도시한 바와 같이, 일반중계기(21), 광케이블을 이용하는 유선광중계기(22), 마이크로웨이브를 이용하는 마이크로웨이브중계기(23), 소형기지국(24), 무선광신호를 이용하는 무선광중계기(25) 등이 있다.
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같은 일반중계기(21)는 모기지국(11)으로부터 이동통신대역의 무선(RF) 신호를 전달받아 이를 증폭하여 음영지역으로 송출(방사)해주는 역할을 한다. 일반중계기(21)의 장점은 구조가 아주 단순하여 가격이 매우 저렴하고 설치 및 운용이 쉽다는 것이다. 반면에, 기지국으로부터 받은 신호를 직접 증폭하여 송출하기 때문에 송수신 안테나 사이에 신호결합으로 인하여 발진이 일어날 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 송수신 안테나 사이의 신호분리가 필수 적으로 요구된다. 그런데, 송수신 안테나 사이의 신호분리 방법은 송수신 안테나에 수직 이격을 두어 설치하거나 중계기의 이득을 제한하여야 하기 때문에 송출할 수 있는 전파세기가 제한되고, 이에 따라 수용할 수 있는 서비스 지역도 제한되게 된다.
그리고, 도 2b에 도시된 바와 같은 유선광중계기(22)는 모기지국(11)과 서비스 불가능 지역 사이에 유선광중계기와 광케이블을 설치하여 무선(RF) 신호를 광신호로 변환한 후에 광케이블을 통하여 전송하는 방식이다. 유선광중계기(22)의 장점은 전송시 잡음이나 신호왜곡이 없이 비교적 먼거리까지(약 10km 이상) 전송이 가능하며, 통신의 비밀유지가 완벽하다는 점이다. 반면에, 광케이블이 포설된 지역에서만 사용이 가능하므로 광케이블의 설치 또는 임대 비용이 많이 들고, 손상되었을 경우 복구 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.
또한, 도 2c에 도시된 바와 같은 마이크로웨이브중계기(23)는 모기지국과 소형셀 사이에 마이크로웨이브 전송장치를 이용하여 무선(RF) 신호를 마이크로웨이브대 주파수신호(8~30GHz대)로 변환하여 전송하는 방식이다. 마이크로웨이브중계기(23)의 장점은 설치 비용이 적게 들고, 설치가 간편한 점이다. 반면에, 마이크로웨이브대 주파수 사용에 따른 주파수 사용허가 획득 및 주파수 사용료를 지불해야 하며, 간섭과 도청의 가능성이 있는 단점이 있다.
한편, 도 2d에 도시된 바와 같은 소형기지국(24)은 이동통신시스템의 일반적인 기지국을 소형화한 것으로서, 일반 기지국의 모든 기능이 가능하나 가격이 고가이고 설치가 복잡한 단점이 있다.
마지막으로, 도 2e에 도시된 바와 같은 무선광중계기는 기지국으로부터 송신한 무선신호를 광신호로 전환하기 위한 도너 장비(26)와 도너 장비(26)로부터의 광신호를 수신하여 무선신호로 전환하여 발사하기 위한 커버리지 장비(25)를 포함한다. 무선광중계기는 일반 중계기의 단점인 송수신 안테나의 분리와 이득제한에 따른 커버리지의 제한문제를 쉽게 해결할 수 있고, 유선광중계기나 소형기지국에 비해 설치 및 이전이 간편하고 비용이 적게 소요되며, 마이크로웨이브 중계기처럼 주파수 사용허가 또는 주파수 사용료가 필요없는 장점이 있다. 무선광중계기의 구성 및 동작방법에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 3은 종래 방법에 따른 무선광전송을 이용한 중계시스템에서 도너 장비의 일실시예 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래 방법에 따른 무선광전송을 이용한 중계시스템에서 도너 장비는, 기지국(11)과 무선(RF) 신호를 송수신하기 위한 도너 안테나(30), 도너 안테나(30)를 거쳐 기지국(11)으로부터 무선(RF) 신호를 수신하여 순방향처리부(32)로 전달하고, 역방향처리부(33)로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 도너 안테나(30)를 거쳐 기지국(11)으로 송신하기 위한 듀플렉서(31), 듀플렉서(31)로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 광신호로 변환하기 위한 순방향처리부(32), 순방향처리부(32)로부터 광신호를 전달받아 송신하기 위한 송신텔레스코프(34), 커버리지 장비로부터의 광신호를 수신하기 위한 수신텔레스코프(35), 수신텔레스코프(35)로부터 광신호를 전달받아 무선(RF) 신호로 변환하기 위한 역방향처리부(33)를 포함한다.
상기 순방향처리부(32)는 저잡음증폭기(321), RF 필터(322), 전광변환기(E/O)(323), 및 광증폭기(324)를 포함하며, 그 동작 과정은 다음과 같다. 먼저, 도너 안테나(30)와 듀플렉서(31)를 통해 수신된 무선(RF) 신호가 저잡음증폭기(321)를 통해 저잡음 증폭이 되고, RF 필터(322)를 통해 필터링된다. 그리고, 전광변환기(E/O)(323)에서 광신호로 변환된 후 광증폭기(324)에서 증폭되어 송신텔레스코프(34)를 통해 송신된다.
상기 역방향처리부(33)는 광전변환기(O/E)(334), 저잡음 증폭기(333), RF 필터(332), 및 전력증폭기(331)를 포함하며, 그 동작 과정은 다음과 같다. 먼저, 수신텔레스코프(35)를 통해 수신된 광신호는 광전변환기(O/E)(334)에서 무선(RF) 신호로 변환되고, 저잡음증폭기(333)를 통해 저잡음 증폭이 된다. 그리고, RF 필터(332)에 의해 필터링된 후, 전력증폭기(331)에서 전력증폭이 되어 듀플렉서(31)와 도너안테나(30)를 거쳐 기지국(11)으로 송신된다.
도 4는 종래 방법에 따른 무선광전송을 이용한 중계시스템에서 커버리지 장비의 일실시예 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 종래 방법에 따른 무선광전송을 이용한 중계시스템에서 커버리지 장비는, 위에서 설명한 도너 장비와 그 구성은 같으며 처리과정이 역과정이라는 점이 다르다.
먼저, 커버리지 장비는, 도너 장비로부터의 광신호를 수신하기 위한 수신텔레스코프(44), 수신텔레스코프(44)로부터 광신호를 전달받아 무선(RF) 신호로 변환하기 위한 순방향처리부(42), 이동통신단말기(10)와 무선(RF) 신호를 송수신하기 위한 커버리지 안테나(40), 순방향처리부(42)로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 커버리지 안테나(40)를 통해 송신하고, 커버리지 안테나(40)를 통해 이동통신단말기(10)로부터 무선(RF) 신호를 수신하여 역방향처리부(43)에 전달하기 위한 듀플렉서(41), 듀플렉서(41)로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 광신호로 변환하기 위한 역방향처리부(43), 및 역방향처리부(43)로부터 광신호를 전달받아 상기 도너 장비로 송신하기 위한 송신텔레스코프(45)를 포함한다.
상기 순방향처리부(42)는 광전변환기(O/E)(421), 저잡음증폭기(422), RF 필터(423), 및 전력증폭기(424)를 포함하고, 역방향처리부(43)는 저잡음증폭기(434), RF 필터(433), 전광변환기(E/O)(432), 및 광증폭기(431)를 포함하며, 그 동작 과정은 도너 장비에서의 동작과 역순으로 동작한다.
그런데, 이와 같은 무선 광신호 전송의 가장 큰 문제점은 기후에 민감하다는 것으로, 광신호가 전송되는 경로에 어떠한 장애물도 있어서는 안된다. 그러나, 실제로는 눈, 비, 바람 등 기후적인 요소와 새, 곤충 등 외부적인 요소에 의하여 무선 광신호 전송이 방해를 받게 된다. 이 때, 1Gbps의 속도로 데이터 전송을 한다고 가정하면 한비트가 1ns에 해당하므로, 한 순간의 전송 경로 차단도 큰 데이터 손실을 초래하게 되는 문제점이 있다. 만약, 고속으로 더욱 많은 데이터를 전송하게 된다면 데이터 손실은 더욱 커질 것이다
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 무선통신 시스템 등에서 무선광신호를 이중 경로로 전송하여 에러율을 최소화하고, 비상시에도 안정적으로 데이터를 전송하기 위한 무선광전송을 이용한 중계시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기지국으로부터 무선(RF) 신호를 수신하여 중간주파수 변환없이 전광변환한 후 광증폭시켜 이중 경로로 커버리지 장비에 무선 광신호를 송신하고, 상기 커버리지 장비로부터 이중 경로를 통해 수신된 무선 광신호를 선택적으로 광전변환한 후 중간주파수 변환없이 상기 기지국에 무선(RF) 신호를 전송하기 위한 도너 장비; 및 상기 도너 장비로부터 이중 경로를 통해 수신된 무선 광신호를 선택적으로 광전변환한 후 중간주파수 변환없이 무선통신단말기에 무선(RF) 신호를 전송하고, 상기 무선통신단말기로부터 무선(RF) 신호를 수신하여 중간주파수 변환없이 전광변환한 후 광증폭시켜 이중 경로로 상기 도너 장비에 무선 광신호를 전송하기 위한 상기 커버리지 장비를 포함한다.
한편, 본 발명은, 무선광신호를 이용한 중계 방법에 있어서, 도너 장비가 기지국으로부터 무선(RF) 신호를 수신하여 중간주파수 변환없이 전광변환한 후 광증폭시켜 무선 광신호를 이중 경로로 송신하는 단계; 커버리지 장비가 상기 도너 장비로부터 이중 경로를 통해 수신된 무선 광신호를 선택적으로 광전변환한 후 중간주파수 변환없이 무선통신단말기로 무선(RF) 신호를 송신하는 단계; 상기 커버리지 장비가 상기 무선통신단말기로부터 무선(RF) 신호를 수신하여 중간주파수 변환없이 전광변환한 후 광증폭시켜 이중 경로로 무선 광신호를 송신하는 단계; 및 상기 도너 장비가 상기 커버리지 장비로부터 이중 경로를 통해 수신된 무선 광신호를 선택적으로 광전변환한 후 중간주파수 변환없이 무선(RF) 신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 무선광전송을 이용한 중계시스템에서 도너 장비의 일실시예 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선광전송을 이용한 중계시스템에서 도너 장비는, 기지국(11)과 무선(RF) 신호를 송수신하기 위한 도너 안테나(50), 도너 안테나(50)를 거쳐 기지국(11)으로부터 무선(RF) 신호를 수신하여 순방향처리부(52)로 전달하고, 역방향처리부(53)로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 도너 안테나(50)를 거쳐 기지국(11)으로 송신하기 위한 듀플렉서(51), 듀플렉서(51)로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 광신호로 변환하기 위한 순방향처리부(52), 순방향처리부(52)로부터 광신호를 전달받아 송신하기 위한 송신텔레스코프(55), 순방향처리부(52)로부터 광신호를 전달받아 송수신텔레스코프(56)로 분기시키고, 송수신텔레스코프(56)로부터 광신호를 전달받아 역방향처리부(53)로 분기시키기 위한 광서큘레이터(54), 광서큘레이터(54)로부터의 광신호를 송신하고 커버리지 장비로부터의 광신호를 수신하기 위한 송수신텔레스코프(56), 상기 커버리지 장비로부터의 광신호를 수신하기 위한 수신텔레스코프(57), 및 수신텔레스코프(57) 및 광서큘레이터(54)로부터 광신호를 전달받아 무선(RF) 신호로 변환하여 듀플렉서(51)로 전달하기 위한 역방향처리부(53)를 포함한 다.
상기 순방향처리부(52)는 듀플렉서(51)로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 잡음을 제거하여 증폭하기 위한 저잡음증폭기(521), 저잡음증폭기(521)로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 필터링하기 위한 RF 필터(522), RF 필터(522)로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 레이저 다이오드를 이용하여 광신호로 변환하기 위한 전광변환기(E/O)(523), 및 상기 전광변환기(E/O)(523)로부터 광신호를 전달받아 증폭하기 위한 광증폭기(524)를 포함한다. 이 때, 레이저 다이오드의 파장과 광증폭기(524)에서 증폭되는 파장은 일치하여야 한다. 레이저 다이오드(LD)를 이용한 직접 변조는 전기적인 펄스열(pulse string)로서 다중화된 신호를 레이저 다이오드(LD)의 구동부에 입력시켜 광신호로 변조시킨다. 변조된 광출력은 레이저 다이오드(LD)의 응답 특성에 따라 동작하게 되는데 비트열에 따른 레이저 다이오드(LD)의 점멸로 광 펄스를 전송하게 된다.
상기 역방향처리부(53)는 수신텔레스코프(57) 및 광서큘레이터(54)로부터 광신호를 전달받아 무선(RF) 신호로 변환하기 위한 광전변환기(O/E)(534), 상기 광전변환기(O/E)(534)로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 잡음을 제거하여 증폭하기 위한 저잡음증폭기(533), 저잡음증폭기(533)로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 필터링하기 위한 RF 필터(532) 및 RF 필터(532)로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 최대로 증폭하기 위한 전력증폭기(531)를 포함한다. 이 때, 상기 커버리지 장비로부터 상기 도너 장비로 전송되는 광신호는 여러가지 요소에 의해 감쇄되어진다. 따라서, 감쇄가 적은 경우에는 바로 광전변환을 하고, 감쇄가 큰 경우에는 광증폭기를 두어 전 송거리에 따라 증폭한 뒤 광전변환을 하면 원하는 광신호를 얻을 수 있다.
또한, 저잡음증폭기(533)와 RF 필터(532)는 광전변환기(O/E)(534)에서 변환된 무선(RF) 신호의 세기에 따라 사용되지 않을 수도 있다.
한편, 순방향처리부(52)에서 처리된 광신호는 송신텔레스코프(55)와 광서큘레이터(54)로 동시에 전송된다. 그리고, 광서큘레이터(54)로 전송된 광신호는 송수신텔레스코프(56)를 통해 커버리지 장비로 전송되게 된다. 그러면, 상기 커버리지 장비에서는 이와 같이 송신텔레스코프(55) 및 송수신텔레스코프(56)의 이중 경로로 전송된 광신호를 수신하여 한가지 경로가 장애로 인하여 수신이 불가능하여졌을 때 나머지 경로로 수신한 광신호로 이를 복구하게 된다.
또는, 신뢰도가 매우 중요한 데이터를 전송할 경우에는 상기 이중 경로로 전송된 광신호를 비교하여 일치하는 경우에만 올바르게 수신한 데이터로 인정하여 신뢰성을 높일 수도 있다.
이러한 과정은 도너 장비의 역방향처리부(53)에서도 마찬가지이다. 즉, 역방향처리부(53)에서는 수신텔레스코프(57) 및 광서큘레이터(54)의 두가지 경로로 광신호를 수신하여 일상적으로는 광서큘레이터(54)로부터의 신호를 무선(RF) 신호로 변환하고, 장애 발생시에 수신텔레스코프(57)로부터의 신호를 무선(RF) 신호로 변환한다. 또는, 상기 두가지 경로로 전송된 광신호를 무선(RF) 신호로 변환한 후, 비교하여 일치하는 신호만을 선택함으로써 신뢰도를 높일 수 있다.
이 때, 커버리지 장비로부터 이중 경로로 수신한 광신호 중에서 하나의 경로를 선택하는 과정 및 이중 경로로 수신한 광신호를 비교하여 일치하는 신호만을 선 택하는 과정은, 광전변환기(O/E)(534)에 연결된 제어장치(컴퓨터)(도시되지 않음)의 제어에 의하여 역방향처리부(53)의 광전변환기(O/E)(534)에서 처리된다. 즉, 광전변환기(O/E)(534)에 연결된 제어장치(컴퓨터)가 광전변환기(O/E)(534)를 제어하여 커버리지 장비로부터 이중 경로로 수신한 광신호 중에서 하나의 경로로부터의 신호가 저잡음증폭기(533)에 전달되도록 한다. 마찬가지로, 커버리지 장비로부터 이중 경로로 수신한 광신호를 비교하여 일치하는 신호만을 선택하는 과정은, 광전변환기(O/E)(534)가 이중 경로로 수신된 각각의 광신호를 일단 전기적인 신호로 변환한 후, 이를 광전변환기(O/E)(534)에 연결된 제어장치(컴퓨터)(도시되지 않음)에 전달하고, 상기 제어장치(컴퓨터)에서 상기 전달받은 두가지 신호를 비교하여 일치하는 신호만이 저잡음증폭기(533)에 전달되도록 광전변환기(O/E)(534)를 제어한다. 상기와 같은 과정은 후술되는 도 6의 커버리지 장비에서 순방향처리부(62)의 광전변환기(O/E)(621)에서도 동일한 방법으로 수행된다.
도 6은 본 발명에 따른 무선광전송을 이용한 중계시스템에서 커버리지 장비의 일실시예 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선광전송을 이용한 중계시스템에서 커버리지 장비는, 위에서 설명한 도너 장비와 그 구성은 같으며 처리과정이 역과정이라는 점이 다르다.
본 발명에 따른 무선광전송을 이용한 중계시스템에서 커버리지 장비는, 도너 장비로부터의 광신호를 수신하기 위한 수신텔레스코프(65), 도너 장비로부터의 광신호를 수신하고, 광서큘레이터(64)로부터의 광신호를 상기 도너 장비로 송신하기 위한 송수신텔레스코프(66), 송수신텔레스코프(66)로부터 광신호를 전달받아 순방향처리부(62)로 분기시키고, 역방향처리부(63)로부터 광신호를 전달받아 송수신텔레스코프(66)로 분기시키기 위한 광서큘레이터(64), 수신텔레스코프(65) 및 광서큘레이터(64)로부터 광신호를 전달받아 무선(RF) 신호로 변환하기 위한 순방향처리부(62), 이동통신단말기(10)와 무선(RF) 신호를 송수신하기 위한 커버리지 안테나(60), 순방향처리부(62)로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 커버리지 안테나(60)를 통해 송출하고, 커버리지 안테나(60)를 통해 이동통신단말기(10)로부터의 무선(RF) 신호를 수신하여 역방향처리부(63)에 전달하기 위한 듀플렉서(61), 듀플렉서(61)로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 광신호로 변환하기 위한 역방향처리부(63), 및 역방향처리부(63)로부터 광신호를 전달받아 송신하기 위한 송신텔레스코프(67)를 포함한다.
상기 순방향처리부(62)는 광전변환기(O/E)(621), 저잡음증폭기(622), RF 필터(623), 및 전력증폭기(624)를 포함하고, 역방향처리부(63)는 저잡음증폭기(634), RF 필터(633), 전광변환기(E/O)(632), 및 광증폭기(631)를 포함하며, 그 동작 과정은 도너 장비에서의 동작과 역순으로 동작한다.
한편, 본 발명에 따른 무선광중계기를 사용하여 서비스를 할 경우에 광중계기가 설치되는 장소의 거리와 기후조건 등에 따라 광증폭기(524,631), 저잡음증폭기(521,533,622,634), RF 필터(522,532,623,633)의 사용유무를 결정할 수 있다. 즉, 거리가 가깝다면 고출력 광증폭기의 필요성이 줄어들며, 기후조건이 나쁠 경우(안개, 비 등이 잦은 지역)에는 광신호의 세기를 높여야 하므로 광증폭기의 필 요성이 늘어난다.
또한, 이상에서 설명한 일실시예와 다른 실시예로서, 도너 장비와 커버리지 장비의 송수신텔레스코프(56,66)를 제2 송신텔레스코프와 제2 수신텔레스코프로 분리하여 구현할 수도 있다. 이 때에는 광서큘레이터(54,64)가 필요치 않게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같이 본 발명은, 무선광전송을 이용한 일반적인 무선광중계기와 달리, 주파수 사용에 따른 주파수 사용허가와 사용료가 불필요하며, 설치 및 이전이 쉬운 장점은 물론, 광신호의 송수신이 이중 경로로 이루어지기 때문에 눈, 비, 바람 등 기후적인 요소와 새, 곤충 등 외부적인 요소에 의한 전송 장애가 발생하더라도 안정적으로 광신호를 송수신할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 광신호를 이중적인 구조로 송수신하므로 보다 신뢰도 높은 데이터 전송이 가능한 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 무선광전송을 이용한 중계시스템에 있어서,
    기지국으로부터 무선(RF) 신호를 수신하여 중간주파수 변환없이 전광변환한 후 광증폭시켜 이중 경로로 커버리지 장비에 무선 광신호를 송신하고, 상기 커버리지 장비로부터 이중 경로를 통해 수신된 무선 광신호를 선택적으로 광전변환한 후 중간주파수 변환없이 상기 기지국에 무선(RF) 신호를 전송하기 위한 도너 장비; 및
    상기 도너 장비로부터 이중 경로를 통해 수신된 무선 광신호를 선택적으로 광전변환한 후 중간주파수 변환없이 무선통신단말기에 무선(RF) 신호를 전송하고, 상기 무선통신단말기로부터 무선(RF) 신호를 수신하여 중간주파수 변환없이 전광변환한 후 광증폭시켜 이중 경로로 상기 도너 장비에 무선 광신호를 전송하기 위한 상기 커버리지 장비
    를 포함하는 무선광전송을 이용한 중계시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도너 장비는,
    기지국과 무선(RF) 신호를 송수신하기 위한 도너 안테나;
    상기 도너 안테나를 거쳐 상기 기지국으로부터의 무선(RF) 신호를 수신하여 제1 순방향처리수단으로 전달하고, 제1 역방향처리수단으로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 상기 도너 안테나를 거쳐 상기 기지국으로 송신하기 위한 듀플렉서;
    상기 듀플렉서로부터 무선(RF) 신호를 전달받아, 광신호로 변환하기 위한 상기 제1 순방향처리수단;
    상기 제1 순방향처리수단으로부터 광신호를 전달받아 무선으로 송신하기 위한 송신 텔레스코프;
    상기 제1 순방향처리수단으로부터 광신호를 전달받아 송수신 텔레스코프로 분기시키고, 상기 송수신 텔레스코프로부터 광신호를 전달받아 상기 제1 역방향처리수단으로 분기시키기 위한 광 서큘레이터;
    상기 광 서큘레이터로부터의 광신호를 무선으로 송신하고 상기 커버리지 장비로부터의 무선 광신호를 수신하기 위한 상기 송수신 텔레스코프;
    상기 커버리지 장비로부터의 무선 광신호를 수신하기 위한 수신 텔레스코프; 및
    상기 수신 텔레스코프 및 상기 광 서큘레이터의 이중 경로로 광신호를 전달받아 무선(RF) 신호로 변환하기 위한 상기 제1 역방향처리수단
    을 포함하는 무선광전송을 이용한 중계시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 역방향처리수단은,
    상기 수신 텔레스코프 및 상기 광 서큘레이터의 이중 경로로 광신호를 수신하여 제어수단의 제어에 따라 일반적으로는 상기 광 서큘레이터로부터의 신호를 무선(RF) 신호로 변환하고, 상기 광 서큘레이터에 장애 발생시에는 상기 수신 텔레스코프로부터의 신호를 무선(RF) 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 무선광전송을 이용한 중계시스템.
  4. 상기 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 역방향처리수단은,
    상기 수신 텔레스코프 및 상기 광 서큘레이터의 이중 경로로 수신한 광신호를 상기 제어수단에서 서로 비교하도록 하여 그 비교 결과에 따라 일치하는 신호를 무선(RF) 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 무선광전송을 이용한 중계시스템
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 커버리지 장비는,
    상기 도너 장비로부터의 무선 광신호를 수신하기 위한 수신 텔레스코프;
    상기 도너 장비로부터의 무선 광신호를 수신하고, 광 서큘레이터로부터의 광신호를 무선으로 송신하기 위한 송수신 텔레스코프;
    상기 송수신 텔레스코프로부터 광신호를 전달받아 제2 순방향처리수단으로 분기시키고, 제2 역방향처리수단으로부터 광신호를 전달받아 상기 송수신 텔레스코프로 분기시키기 위한 상기 광 서큘레이터;
    상기 수신 텔레스코프 및 상기 광 서큘레이터의 이중 경로로 광신호를 전달받아 무선(RF) 신호로 변환하기 위한 상기 제2 순방향처리수단;
    상기 무선통신단말기와 무선(RF) 신호를 송수신하기 위한 커버리지 안테나;
    상기 제2 순방향처리수단으로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 상기 커버리지 안테나를 통해 상기 무선통신단말기로 송신하고, 상기 커버리지 안테나를 통해 수신된 상기 무선통신단말기로부터의 무선(RF) 신호를 상기 제2 역방향처리수단으로 전달하기 위한 듀플렉서;
    상기 듀플렉서로부터 무선(RF) 신호를 전달받아 광신호로 변환하기 위한 상기 제2 역방향처리수단; 및
    상기 제2 역방향처리수단으로부터 광신호를 전달받아 무선으로 송신하기 위한 송신 텔레스코프
    를 포함하는 무선광전송을 이용한 중계시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 순방향처리수단은,
    상기 수신 텔레스코프 및 상기 광 서큘레이터의 이중 경로로 광신호를 수신하여 제어수단의 제어에 따라 일반적으로는 상기 광 서큘레이터로부터의 신호를 무선(RF) 신호로 변환하고, 상기 광 서큘레이터에 장애 발생시에는 상기 수신 텔레스코프로부터의 신호를 무선(RF) 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 무선광전송을 이용한 중계시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 순방향처리수단은,
    상기 수신 텔레스코프 및 상기 광 서큘레이터의 이중 경로로 수신한 광신호를 제어수단에서 서로 비교하도록 하여 그 비교 결과에 따라 일치하는 신호를 무선(RF) 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 무선광전송을 이용한 중계시스템.
  8. 무선광신호를 이용한 중계 방법에 있어서,
    도너 장비가 기지국으로부터 무선(RF) 신호를 수신하여 중간주파수 변환없이 전광변환한 후 광증폭시켜 무선 광신호를 이중 경로로 송신하는 단계;
    커버리지 장비가 상기 도너 장비로부터 이중 경로를 통해 수신된 무선 광신호를 선택적으로 광전변환한 후 중간주파수 변환없이 무선통신단말기로 무선(RF) 신호를 송신하는 단계;
    상기 커버리지 장비가 상기 무선통신단말기로부터 무선(RF) 신호를 수신하여 중간주파수 변환없이 전광변환한 후 광증폭시켜 이중 경로로 무선 광신호를 송신하는 단계; 및
    상기 도너 장비가 상기 커버리지 장비로부터 이중 경로를 통해 수신된 무선 광신호를 선택적으로 광전변환한 후 중간주파수 변환없이 무선(RF) 신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계
    를 포함하는 무선광신호를 이용한 중계 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 이중 경로로 수신한 무선 광신호를 광전변환하는 과정은,
    수신 텔레스코프 및 송수신 텔레스코프의 이중 경로로 광신호를 수신하여 제어장치의 제어에 따라 일반적으로는 상기 송수신 텔레스코프로부터의 신호를 무선(RF) 신호로 변환하고, 상기 송수신 텔레스코프에 장애 발생시에는 상기 수신 텔레스코프로부터의 신호를 무선(RF) 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 무선광전송을 이용한 중계 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 이중 경로로 수신한 무선 광신호를 광전변환하는 과정은,
    상기 수신 텔레스코프 및 상기 송수신 텔레스코프의 이중 경로로 수신한 광신호를 상기 제어장치에서 서로 비교하도록 하여 그 비교 결과에 따라 일치하는 신호를 무선(RF) 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 무선광전송을 이용한 중계 방법.
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