KR100627800B1 - System, apparatus and method for reapeating a digital data - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 시스템에서 기지국으로부터 전송되는 신호를 중계하여 이동 단말기로 전송하기 위한 중계 시스템에 관한 것으로, 특히 상기 기지국으로부터 수신된 전송하고자 하는 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 광 신호로 변환하는 마스터 광 중계기; 상기 마스터 광 중계기로부터 광 신호로 변환된 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 수신하여 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호로 변환하는 마스터 디지털 중계기; 상기 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 전송하는 유선 전송 선로; 상기 유선 전송 선로를 통해 전송된 상기 디지털 부호 분할 다중 접속물리 신호를 광 신호로 변환하여 전송하는 슬레이브 디지털 중계기; 및 상기 슬레이브 디지털 중계기로부터 전송된 광 신호를 부호 분할 다중 접속 물리 신호로 변환하고, 상기 변환된 신호를 안테나를 통해 무선상으로 전송하는 슬레이브 광 중계기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a relay system for transmitting a signal transmitted from a base station to a mobile terminal in a mobile communication system, and in particular, a master optical for converting a code division multiple access physical signal received from the base station to an optical signal. Repeater; A master digital repeater for receiving a code division multiple access physical signal converted into an optical signal from the master optical repeater and converting the code division multiple access physical signal into a digital code division multiple access physical signal; A wired transmission line for transmitting the digital code division multiple access physical signal; A slave digital repeater for converting and transmitting the digital code division multiple access physical signal transmitted through the wired transmission line into an optical signal; And a slave optical repeater for converting an optical signal transmitted from the slave digital repeater into a code division multiple access physical signal and transmitting the converted signal wirelessly through an antenna.
중계 시스템, 광 중계기, 디지털 중계기, 마스터, 슬레이브 Repeater System, Optical Repeater, Digital Repeater, Master, Slave
Description
도 1은 종래 기술에 따른 광 중계기에 의한 중계 시스템을 나타낸 도면.1 is a view showing a relay system by an optical repeater according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 따른 무선 중계기에 의한 중계 시스템을 나타낸 도면.Figure 2 is a diagram showing a relay system by a wireless repeater according to the prior art.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 중계기와 연동되는 디지털 중계기에 의한 중계 시스템을 나타낸 도면.3 is a diagram illustrating a relay system by a digital repeater interlocked with an optical repeater according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에서의 마스터 디지털 중계기의 세부 구조를 나타낸 블록도.Fig. 4 is a block diagram showing the detailed structure of a master digital repeater in the first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에서의 슬레이브 디지털 중계기의 세부 구조를 나타낸 블록도.Fig. 5 is a block diagram showing the detailed structure of a slave digital repeater in the first embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에서의 디지털 신호 처리부의 세부 구조를 나타낸 블록도.6 is a block diagram showing the detailed structure of a digital signal processing unit in the first embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기지국과 연동되는 디지털 중계기에 의한 중계 시스템을 나타낸 도면.7 is a diagram illustrating a relay system by a digital repeater interlocked with a base station according to a second embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에서의 마스터 디지털 중계기의 세부 구조를 나타낸 블록도.8 is a block diagram showing the detailed structure of a master digital repeater in a second embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 제2 실시예에서의 슬레이브 디지털 중계기의 세부 구조를 나타낸 블록도.9 is a block diagram showing a detailed structure of a slave digital repeater in a second embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에서의 디지털 신호 처리부의 세부 구조를 나타낸 블록도.Fig. 10 is a block diagram showing the detailed structure of a digital signal processing unit in a second embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : BTS 110 : 마스터 광 중계기100: BTS 110: Master Optical Repeater
120 : 슬레이브 광 중계기 130 : 안테나120: slave optical repeater 130: antenna
200 : 마스터 무선 중계기 210, 220 : 안테나200: master
230 : 슬레이브 무선 중계기 240 : 증폭기230: slave wireless repeater 240: amplifier
250 : 안테나 300 : 마스터 디지털 중계기250: antenna 300: master digital repeater
310, 710 : 전송 선로 320 : 슬레이브 디지털 중계기310, 710: transmission line 320: slave digital repeater
400 : 신호 변환부 410, 800 : 디지털 신호 처리부400: signal converter 410, 800: digital signal processor
500 : 신호 변환부 510, 900 : 디지털 신호 처리부500:
600, 1000 : 송신 데이터 처리부 610, 1010 : 압축 처리부600, 1000: transmission
620, 1020 : 수신 데이터 처리부 700 : 마스터 디지털 중계기620, 1020: reception data processing unit 700: master digital repeater
720 : 슬레이브 디지털 중계기 730 : 물리신호 처리기720: slave digital repeater 730: physical signal processor
본 발명은 이동통신 시스템에서 신호를 중계하여 재전송하는 중계 시스템, 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기지국으로부터 유선 전송 선로를 이용하여 신호를 중계하여 재전송하는 디지털 중계 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a relay system, apparatus and method for relaying and retransmitting a signal in a mobile communication system, and more particularly, to a digital relay system, apparatus and method for relaying and retransmitting a signal using a wired transmission line from a base station. will be.
현재까지의 통신 서비스는 이동통신과 유선 통신 서비스로 구분되어 발전되어 왔다. 이동통신이란 이동전화를 활용하여 음성 및 무선 데이터 서비스를 제공하는 기술로서 AMPS(Advanced Mobile Phone Service system), GSM(Global System for Mobile communication) 및 IS-95(Interim Standard-95) 계열의 CDMA(Code Division Multiple Access)시스템, cdma2000 1x/Ev-Do(Evolution Data only), WCDMA(Wideband CDMA) 등이 있다. 상기와 같은 기술들은 이동통신 단말을 활용하여 언제 어디서나 음성통화와 무선 데이터 서비스를 제공받을 수 있다는 특징으로 인해 비싼 사용 요금에도 불구하고 급격한 성장을 보이고 있다.To date, communication services have been developed into two categories: mobile communication and wired communication services. Mobile communication is a technology that provides voice and wireless data services using mobile phones. Advanced Mobile Phone Service system (AMPS), Global System for Mobile communication (GSM) and Inter-Standard-95 (CDMA) code of IS-95 series Division Multiple Access (CDMA) system, cdma2000 1x / Ev-Do (Evolution Data only), Wideband CDMA (WCDMA), and the like. Such technologies are rapidly growing despite the high usage fee due to the feature that the voice communication and wireless data service can be provided anytime, anywhere using a mobile communication terminal.
현재는 3세대 이동 통신 시스템에서 4세대(4G; 4th Generation) 이동 통신 시스템으로 발전해나가고 있는 상태이다. 상기 4세대 이동 통신 시스템은 이전 세대의 이동 통신 시스템들과 같이 단순한 무선 통신 서비스에 그치지 않고 유선 통신 네트워크와 무선 통신 네트워크와의 효율적 연동 및 통합 서비스를 목표로 하며 상기 3세대 이동 통신 시스템에서보다 고속의 데이터 전송 서비스를 제공하기 위한 기술들이 표준화되고 있다.Currently, the 3G mobile communication system is developing into a 4G (4th Generation) mobile communication system. The fourth generation mobile communication system is not only a simple wireless communication service like the previous generation mobile communication systems, but also aims at efficient interworking and integration services between a wired communication network and a wireless communication network and is faster than the third generation mobile communication system. Techniques for providing data transmission services are being standardized.
한편, 일반적인 공중 이동통신망은 복수의 기지국들이 전지역을 커버하게 되며, 상기 하나의 기지국은 하나의 이동통신망 영역을 형성하게 된다. 따라서, 이동 단말기는 상기 해당 기지국의 커버리지 내에서 상기 기지국과 무선 채널을 통해 데 이터를 송수신 하게 된다. 그러나, 터널이나 지하등 이동통신망 서비스 지역 내에서도 전파 도달이 어려운 지역에서는 상기 기지국과 이동 단말기간의 통신이 원활하게 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.Meanwhile, in a general public mobile communication network, a plurality of base stations cover an entire area, and one base station forms one mobile communication network area. Therefore, the mobile terminal transmits and receives data through the wireless channel with the base station within the coverage of the base station. However, there is a problem in that communication between the base station and the mobile terminal is not smoothly performed in an area where radio waves are difficult to reach even in a tunnel or underground mobile communication network service area.
따라서, 상기와 같이 이동통신망 서비스 지역 내에서 전파 도달이 어려운 통화 불감 지역이나 지형 지물로 인한 전파 차단 지역을 대상으로 통화 품질을 개선하고 기지국 커버리지를 확장하기 위하여 상기 기지국과 이동 단말기 사이에 중계기(Repeater)를 설치하게 된다. 즉, 상기 중계기는 전파 음영 지역에서의 미약한 신호를 효과적으로 증폭하여 중계하는 역할을 담당하게 된다.Accordingly, a repeater between the base station and the mobile terminal in order to improve call quality and extend base station coverage for a call dead zone or a geographically blocked region due to geographical features that are difficult to reach in a mobile communication network service area as described above. Will be installed. That is, the repeater is responsible for effectively amplifying and relaying a weak signal in a radio wave shadow area.
한편, 상기 중계기는 적용 지역 및 중계 방식에 따라 광 중계기, 무선(Radio Frequency; 이하, 'RF'라 한다.) 중계기, 마이크로 웨이브(Microwave; M/W) 중계기 및 건물내(In Building) 중계기 등이 있다.The repeater may be an optical repeater, a radio frequency (hereinafter, referred to as 'RF') repeater, a microwave (M / W) repeater, an in building repeater, etc. according to an application area and a repeating method. There is this.
일반적으로, 상기 중계기들은 기지국과 직접 연결되어 해당 차폐 지역 등으로 신호를 전송하는 마스터(Master) 중계기와, 상기 해당 차폐 지역에 설치되고 상기 마스터 중계기로부터 신호를 수신하여 해당 차폐 지역 내로 신호를 재전송하는 슬레이브(Slave) 중계기로 구성된다. 이때, 상기 마스터 중계기와 슬레이브 중계기간의 연결 방식이 광 통신으로 구성되어 있을 경우 상기 중계기는 광 중계기가 되며, 상기 연결 방식이 무선 통신 채널로 연결되어 있을 경우에는 무선 중계기, 마이크로 웨이브로 상호 통신할 경우에는 마이크로 웨이브 중계기가 된다. 상기 다양한 중계기들은 차폐 지역의 규모 및 종류에 따라 적절히 설치된다.In general, the repeaters are directly connected to a base station and transmitting a signal to a corresponding shielded area, etc., and the relay is installed in the shielded area and receives a signal from the master repeater to retransmit the signal into the shielded area It consists of a slave repeater. In this case, when the connection method of the master repeater and the slave relay period is configured by optical communication, the repeater becomes an optical repeater, and when the connection method is connected by a wireless communication channel, the repeater may communicate with each other by a wireless repeater or a microwave. In the case of a microwave repeater. The various repeaters are appropriately installed depending on the size and type of shielded area.
예컨대, 외각 지역 등에는 광 중계기가 사용될 수 있으며, 지하 터널 및 지 하 주차장 등에는 무선 중계기가 사용될 수 있다. 또한, 5Km 이내의 가시거리(Line of sight) 음영지역에는 마이크로 웨이브 중계기가 사용될 수 있으며, 소형 유통 단지 등의 건물 내에서는 건물내 중계기 등이 사용될 수 있다.For example, an optical repeater may be used in an exterior area, and a wireless repeater may be used in an underground tunnel and an underground parking lot. In addition, a microwave repeater may be used in a line of sight shaded area within 5 km, and a repeater in a building may be used in a building such as a small distribution complex.
이하, 일반적으로 사용되는 광 중계기와 무선 중계기에 의한 중계 시스템을 설명하기로 한다.Hereinafter, a relay system using an optical repeater and a wireless repeater generally used will be described.
도 1은 종래 기술에 따른 광 중계기에 의한 중계 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a relay system by an optical repeater according to the prior art.
상기 도 1을 참조하면, 일반적인 광 중계기에 의한 중계 시스템은 기지국(Base Transceiver System; 이하, 'BTS'라 한다)(100), 마스터 광 중계기(110), 하나 이상의 슬레이브 광 중계기들(120a 내지 120n) 및 각 슬레이브 광 중계기들(120a 내지 120n)에 연결되는 안테나들(130a 내지 130n)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a general optical relay system may include a base transceiver system (hereinafter, referred to as a 'BTS') 100, a master
상기 BTS(100)는 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access; 이하, 'CDMA'라 한다.) 방식으로 신호 처리를 담당하는 이동통신 기지국을 말하며, RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 신호로 중계기와 통신을 하게 된다. 따라서, 상기 BTS(100)와 상기 마스터 광 중계기(110) 사이에는 RF 케이블 등으로 연결되어, CDMA 물리 신호(Physical Signal)를 RF/IF 신호로 전송하게 된다.The BTS 100 refers to a mobile communication base station that performs signal processing in a code division multiple access (hereinafter, referred to as 'CDMA') method and includes a radio frequency (IF) / intermediate frequency (IF) signal. It communicates with the repeater. Therefore, the BTS 100 and the master
한편, 상기 마스터 광 중계기(110)는 상기 BTS(100)와 RF 또는 IF 신호(즉, CDMA 물리 신호)로 연동되는 중계기 마스터 장치로서, 전송하고자 하는 CDMA 물리 신호를 보내고자하는 사이트의 수만큼 분기를 한 후, 상기 분기된 전기 신호(electrialc signal)의 CDMA 물리 신호를 광 신호(optical signal)로 변환하게 된다. 그런 다음, 상기 마스터 광 중계기(110)는 상기 광 신호로 변환된 CDMA 물리 신호를 광 케이블을 통해 각 음영 지역 사이트에 위치한 슬레이브 광 중계기(120)로 전송하게 된다.Meanwhile, the master
또한, 상기 마스터 광 중계기(110)는 BTS(100) 또는 EMS(Enterprise Management System) 서버와의 통신을 통해서 상기 마스터 광 중계기(110) 및 슬레이브 광 중계기(120)의 상태/제어 정보를 상기 EMS 서버로 보고하는 기능을 수행하며, 도시된 바와 같이 하나의 마스터 광 중계기(110)는 시스템의 설치 환경에 따라 복수개(예컨대, n개)의 슬레이브 광 중계기(120)와 통신하게 된다. 이때, 상기 마스터 광 중계기(110)는 상기 EMS 서버에 슬레이브 광 중계기(120)의 상태 정보를 보고하기 위하여 상기 슬레이브 광 중계기(120)의 상태/제어 정보를 주기적 또는 간헐적으로 감시하게 된다.In addition, the master
상기 슬레이브 광 중계기(120)는 이동통신 서비스를 하고자 하는 각 음영지역 또는 사이트에 위치하며, 상기 마스터 광 중계기(110)로부터 전송받은 광 신호를 전기적인 CDMA 물리 신호로 변환하고, 이와 같이 변환된 상기 CDMA 물리 신호를 증폭하여 안테나(130)를 통해 무선(Air) 상으로 전송하게 된다. 또한, 상기 슬레이브 광 중계기(120)는 상술한 마스터 광 중계기(110)와의 통신을 통해 슬레이브 광 중계기(120)의 상태/제어 정보를 보고하고, 이와 같이 보고된 정보를 상기 마스터 광 중계기(110)는 EMS 서버에 보고하게 된다.The slave
따라서, 상기 음영지역 또는 사이트에 위치한 각 이동 단말기들은 상기 BTS(100)와의 통신이 어렵다 하더라도 상기 각 슬레이브 광 중계기(120)와 안테나(130)를 통해 통신함으로써 음영 또는 차폐지역에서의 통신이 가능하게 된다.Accordingly, even though communication with the BTS 100 is difficult, the mobile terminals located in the shaded area or the site communicate with each slave
이하, 상술한 광 중계 시스템을 통한 통신 절차를 간략히 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위해 상기 BTS(100)는 2FA(Frequency Allocation) 옴니(omni)를 지원하고, 음영 지역의 사이트 수는 3개인 것으로 가정한다.Hereinafter, the communication procedure through the above-described optical relay system will be briefly described. For convenience of description, it is assumed that the
먼저, 상술한 바와 같이 상기 마스터 광 중계기(110)는 RF 케이블 등을 통해 상기 BTS(100)로부터 전송받은 3FA의 CDMA 물리 신호를 상기 마스터 광 중계기(110)가 서비스하려는 숫자만큼(즉, 3개)의 CDMA 물리 신호로 분배하고, 이와 같이 분기된 3개의 신호를 광신호로 변환하여 소정의 광선로를 통해 각 슬레이브 광 중계기(120)로 전송하게 된다.First, as described above, the master
이때, 상기 복수의(예컨대, 3개) 각 사이트에서는 이와 같이 전송된 광 신호를 각 슬레이브 광 중계기(120)가 전기적 특성을 가지는 CDMA 물리 신호로 변환을 하여 증폭을 한 후, 무선상으로 송출하게 된다. 이러한 과정을 통해 3개의 사이트에 대한 서비스가 가능해 지고 이와 같이 송출된 무선 신호를 이동 단말기가 감지하여 통신을 수행하게 된다.At this time, each of the plurality of sites (for example, three sites) converts the optical signals transmitted in this manner into a CDMA physical signal in which each slave
한편, 상술한 광 중계기를 통한 중계 시스템의 경우에는 광 선로의 특성상 전송하려는 CDMA 물리 신호에 대한 손실 및 왜곡은 작으나, 상기 마스터 광 중계기(110)와 각 슬레이브 광 중계기(120) 사이에 설치되는 광 선로의 설치 비용 및 임대 비용이 상당하게 되며, 장비를 설치한 이후에도 지속적인 관리가 필요하므로 이에 따른 많은 관리 비용이 소요된다. 예컨대, 한국의 경우 월 300만원 가량의 광 선로 임대 비용이 산출되게 되는데 이는 연간 4000만원에 육박하는 관리 비용을 지속적으로 지불해야 하는 단점을 가지게 된다. 따라서 통상적으로 광 중계기 장치 비용보다도 비싼 관리 비용을 지불해야 하는 문제점이 있다.Meanwhile, in the relay system using the optical repeater described above, although the loss and distortion of the CDMA physical signal to be transmitted are small due to the characteristics of the optical line, the optical system is installed between the master
이상 종래의 광 중계기에 의한 중계 시스템에 대해 설명하였으며, 이하 무선 중계기에 의한 중계 시스템을 설명한다. 후술하는 무선 중계 시스템은 편의상 RF 신호에 의해 중계하는 RF 중계 시스템과 마이크로 웨이브 신호에 의해 중계하는 마이크로 웨이브 중계 시스템을 포함하는 개념으로 이해되어질 수 있다.The conventional relay system by the optical repeater has been described, and the relay system by the wireless repeater will be described below. The wireless relay system described below may be understood as a concept including an RF relay system relayed by an RF signal and a microwave relay system relayed by a microwave signal for convenience.
도 2는 종래 기술에 따른 무선 중계기에 의한 중계 시스템을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a relay system by a wireless repeater according to the prior art.
상기 도 2를 참조하면, 일반적인 무선 중계기에 의한 중계 시스템은 기지국(Base Transceiver System; 이하, 'BTS'라 한다)(100), 마스터 무선 중계기(200), 상기 마스터 무선 중계기(200)와 연결되는 안테나(210), 각 사이트에 설치되는 하나 이상의 안테나들(220a 내지 220n), 하나 이상의 슬레이브 무선 중계기들(230a 내지 230n), 하나 이상의 증폭기들(240a 내지 240n) 및 각 증폭기들(240a 내지 240n)에 연결되는 안테나들(250a 내지 250n)로 구성된다.Referring to FIG. 2, a general wireless relay system is connected to a base transceiver system (hereinafter, referred to as a 'BTS') 100, a
상기 BTS(100)는 상술한 바와 같이 CDMA 신호 처리를 담당하는 이동통신 기지국을 말하며, RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 신호로 중계기와 통신을 하게 된다. 따라서, 상기 BTS(100)와 상기 마스터 무선 중계기(200) 사이에는 RF 케이블 등으로 연결되어, CDMA 물리 신호(Physical Signal)를 RF/IF 신호로 전송하게 된다.The
한편, 상기 마스터 무선 중계기(200)는 상기 BTS(100)와 RF 또는 IF 신호(즉, CDMA 물리 신호)로 연동되는 중계기 마스터 장치로서, 전송하고자 하는 CDMA 물리 신호를 보내고자하는 사이트의 수만큼 분기를 한 후, 상기 분기된 전기 신호(electrialc signal)의 CDMA 물리 신호를 입력된 RF와 상이한 주파수로 변환(RF 중계기일 경우)하거나, 마이크로 웨이브로 변환(마이크로 웨이브 중계기일 경우)하게 된다. 그런 다음, 상기 마스터 무선 중계기(200)는 상기 RF 신호 또는 마이크로 웨이브 신호로 변환된 CDMA 물리 신호를 안테나(210)를 통해 각 사이트의 슬레이브 무선 중계기(230)로 전송하게 된다.Meanwhile, the
또한, 상기 마스터 무선 중계기(200)는 BTS(100) 또는 EMS(Enterprise Management System) 서버와의 통신을 통해서 상기 마스터 무선 중계기(200) 및 슬레이브 무선 중계기(230)의 상태/제어 정보를 상기 EMS 서버로 보고하는 기능을 수행하며, 도시된 바와 같이 하나의 마스터 무선 중계기(200)는 시스템의 설치 환경에 따라 복수개(예컨대, n개)의 슬레이브 무선 중계기(230)와 통신하게 된다. 이때, 상기 마스터 무선 중계기(200)는 상기 EMS 서버에 슬레이브 무선 중계기(230)의 상태 정보를 보고하기 위하여 상기 슬레이브 무선 중계기(230)의 상태/제어 정보를 주기적 또는 간헐적으로 감시하게 된다.In addition, the
상기 마스터 무선 중계기(200)와 연결된 안테나(210)는 상기 마스터 무선 중계기(200)로부터 전달된 RF 또는 마이크로 웨이브 신호를 무선으로 송출하는 역할을 수행하며, 각 슬레이브 무선 중계기(230)로부터 전송된 신호를 수신하여 상기 마스터 무선 중계기(200)로 전달하는 역할을 수행한다. 따라서, 각 사이트에 위치한 안테나(220a 내지 220n)는 상기 마스터 무선 중계기(200)에 연결된 안테나(210)와 카운터 파트의 역할을 수행하는 안테나로서, 상기 마스터 무선 중계기(200)로부 터 전송된 신호를 슬레이브 무선 중계기(230)로 전달하며, 또한 상기 슬레이브 무선 중계기(230)로부터 전송된 신호를 무선상으로 전송하는 역할을 수행하게 된다.The
상기 슬레이브 무선 중계기(230)는 이동통신 서비스를 하고자 하는 각 음영지역 또는 사이트에 위치하며, 상기 마스터 무선 중계기(200)로부터 전송받은 RF/마이크로 웨이브 신호를 CDMA 물리 신호로 변환하고, 이와 같이 변환된 상기 CDMA 물리 신호를 증폭기(240)로 전송하게 된다. 또한, 상기 슬레이브 무선 중계기(230)는 상술한 마스터 무선 중계기(200)와의 통신을 통해 슬레이브 무선 중계기(230)의 상태/제어 정보를 보고하고, 이와 같이 보고된 정보를 상기 마스터 무선 중계기(200)는 EMS 서버에 보고하게 된다.The slave wireless repeater 230 is located in each shaded area or site for the mobile communication service, and converts the RF / microwave signal received from the
또한, 상기 증폭기(240)는 각 슬레이브 무선 중계기(230)로부터 CDMA 물리 신호를 수신하여 증폭하게 되며, 상기 증폭된 CDMA 물리 신호를 각 안테나(250)를 통해 무선상으로 송출하게 된다.In addition, the amplifier 240 receives and amplifies the CDMA physical signal from each slave wireless repeater 230, and transmits the amplified CDMA physical signal wirelessly through each antenna 250.
따라서, 상기 음영지역 또는 사이트에 위치한 각 이동 단말기들은 상기 BTS(100)와의 통신이 어렵다 하더라도 상기 각 슬레이브 광 중계기(120)와 안테나(250)를 통해 통신함으로써 음영 또는 차폐지역에서의 통신이 가능하게 된다. 상기 무선 중계기를 통한 중계 시스템은 통상적으로 서비스하려는 사이트의 규모가 작거나 단말기의 사용자가 적은 경우에 사용을 하게 된다.Accordingly, even though communication with the
이하, 상술한 무선 중계 시스템을 통한 통신 절차를 간략히 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위해 상기 BTS(100)는 2FA(Frequency Allocation) 옴니(omni)를 지원하고, 음영 지역의 사이트 수는 3개인 것으로 가정한다. Hereinafter, the communication procedure through the above-mentioned wireless relay system will be briefly described. For convenience of description, it is assumed that the
먼저, 상술한 바와 같이 상기 마스터 무선 중계기(200)는 RF 케이블 등을 통해 상기 BTS(100)로부터 전송받은 3FA의 CDMA 물리 신호를 상기 마스터 무선 중계기(200)가 서비스하려는 숫자만큼(즉, 3개)의 CDMA 물리 신호로 분배하고, 이와 같이 분기된 3개의 신호를 증폭 및 주파수 변조(즉, 입력된 RF와 다른 주파수의 RF 신호 또는 마이크로 웨이브 신호)시킨 후, 안테나(210)를 통해 무선상으로 전송하게 된다.First, as described above, the
이때, 상기 복수의(예컨대, 3개) 각 사이트에서는 이와 같이 무선상으로 송출된 신호를 각 사이트에 설치된 안테나(220)를 통해 수신하여 각 슬레이브 무선 중계기(230)로 전달한다. 이와 같이 슬레이브 무선 중계기(230)로 전달된 변조 신호(즉, RF 신호 또는 마이크로 웨이브 신호)는 슬레이브 무선 중계기(230)를 통해서 CDMA 물리 신호로 복원된다. 상기 슬레이브 무선 중계기(230)에서 복원된 CDMA 물리 신호는 증폭기(240)를 통해 송출하고자 하는 전력(power) 크기로 증폭시킨 후, 각 CDMA 안테나(250)를 통해 무선으로 송출함으로써 해당 사이트에 대한 서비스를 제공할 수가 있게 된다.At this time, each of the plurality of sites (for example, three) receives the signal transmitted over the air through the antenna 220 installed at each site and transmits the signal to each slave wireless repeater 230. As such, the modulated signal (that is, the RF signal or the microwave signal) transmitted to the slave wireless repeater 230 is restored to the CDMA physical signal through the slave wireless repeater 230. The CDMA physical signal restored by the slave wireless repeater 230 is amplified to a power amount to be transmitted through the amplifier 240, and then wirelessly transmitted through each CDMA antenna 250 to serve the corresponding site. Can be provided.
한편, 상술한 무선 중계기를 통한 중계 시스템의 경우에는 아날로그 신호에 변조를 가해서 무선으로 다시 전송을 하기 때문에 CDMA 물리 신호에 대한 손실 및 왜곡이 커지게 되어, 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio; S/N)의 특성이 나빠지게 되는 문제점이 있다. 또한, 전술한 광 중계기에 비해 선로 비용 및 설치 비용은 상대적으로 저렴하지만, 먼 거리에 아날로그 신호를 전송하면서 생기는 신호 손실로 인해 실제 주파수 사용 효율이 현저하게 떨어지는 문제점을 가지게 된다.On the other hand, in the above-described relay system through a wireless repeater is modulated to the analog signal and transmitted again wirelessly, the loss and distortion of the CDMA physical signal is increased, Signal to Noise Ratio (S / N) ), There is a problem that the characteristics of the deterioration. In addition, although the line cost and installation cost are relatively inexpensive as compared to the above-described optical repeater, the actual frequency use efficiency is considerably lowered due to signal loss caused by transmitting analog signals over a long distance.
또한, 도심지와 같이 단말기 사용자가 많은 곳에서는 신호 손실로 인해, 필요 이상의 주파수를 사용해야 하는 단점을 가지고 있다. 예컨대, 기지국이나 광 중계기와 같은 경우 1개의 주파수로 35명의 단말기 사용자를 동시에 수용할 수 있다면, 상기 무선 중계기는 신호 손실로 인해 25명의 사용자를 수용할 수가 있게 된다. 따라서, 해당 사이트에 70명의 사용자를 동시에 수용하고자 할 경우, 기존의 광 중계기나 기지국에서는 2개의 FA만을 할당해도 수용 가능하지만, 무선 중계기의 경우에는 3개의 FA를 할당하여야 수용 가능하다. 이는 무선으로 송출하기 전 신호를 증폭시키는 증폭기(240)의 비용을 증가시키는 요인이 되고 있다.In addition, in a place where a large number of terminal users are used, such as downtown, there is a disadvantage in that a frequency higher than necessary is required due to signal loss. For example, if a base station or an optical repeater can accommodate 35 terminal users at the same time at one frequency, the wireless repeater can accommodate 25 users due to signal loss. Therefore, in the case where it is desired to simultaneously accommodate 70 users at the corresponding site, the existing optical repeater or base station can be accommodated even if only two FAs are allocated. This increases the cost of the amplifier 240 to amplify the signal before transmitting wirelessly.
상술한 바와 같이 현재 사용되고 있는 다양한 광 중계기 또는 무선 중계기들은 각각 비용 및 성능에 있어서 심각한 문제를 가지고 있다. 따라서, 보다 효율적인 중계 시스템이 요구되고 있는 실정이다.As described above, various optical repeaters or wireless repeaters currently in use have serious problems in cost and performance, respectively. Therefore, a more efficient relay system is required.
따라서, 본 발명의 목적은 이동통신 시스템의 중계 시스템에 있어서, 기지국과 사이트 간의 디지털 유선 전송을 통해 거리에 상관없이 신호 손실 없는 전송이 가능하게 하는 디지털 유선 중계 시스템, 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a digital wired relay system, apparatus, and method for transmitting a signal loss regardless of distance through digital wired transmission between a base station and a site in a relay system of a mobile communication system.
또한, 본 발명의 목적은, 이동통신 시스템의 중계 시스템에 있어서, 서비스 주파수 및 증폭기의 크기를 유연하게 적용함으로써 서비스하려는 사이트의 규모에 상관 없이 신호 손실 없는 전송이 가능하게 하는 디지털 유선 중계 시스템, 장치 및 방법을 제공함에 있다.In addition, an object of the present invention, in the relay system of the mobile communication system, by flexibly applying the service frequency and the size of the amplifier, digital wired relay system, apparatus that enables transmission without signal loss regardless of the size of the site to be serviced And providing a method.
또한, 본 발명의 목적은, 이동통신 시스템의 중계 시스템에 있어서, 기지국의 베이스밴드 신호와 연동함으로써 별도의 마스터 중계기 없이 신호 중계가 가능하게 하는 디지털 유선 중계 시스템, 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is also an object of the present invention to provide a digital wired relay system, apparatus, and method for relaying a signal without a separate master relay by interworking with a baseband signal of a base station in a relay system of a mobile communication system.
또한, 본 발명의 목적은, 이동통신 시스템의 중계 시스템에 있어서, 기지국과 사이트 간의 디지털 유선 전송을 통해 기존의 광 중계기와 동일한 성능을 유지하면서, 광 선로 비용을 절감할 수 있는 디지털 유선 중계 시스템, 장치 및 방법을 제공함에 있다.In addition, an object of the present invention, in the relay system of the mobile communication system, digital wired relay system that can reduce the optical line cost while maintaining the same performance as the existing optical repeater through the digital wired transmission between the base station and the site, An apparatus and method are provided.
또한, 본 발명의 목적은, 이동통신 시스템의 중계 시스템에 있어서, 광 선로 대체 및 중계기 대체의 기능을 장비의 변경 없이 가능하게 하는 디지털 유선 중계 시스템, 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is also an object of the present invention to provide a digital wired relay system, apparatus, and method for enabling optical line replacement and relay replacement without changing equipment in a relay system of a mobile communication system.
또한, 본 발명의 목적은, 이동통신 시스템의 중계 시스템에 있어서, 광 선로 대체 및 중계기 대체의 기능을 할 때, 제어/관리/보고의 기능을 다르게 가지는 디지털 유선 중계 시스템, 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is also an object of the present invention to provide a digital wired relay system, apparatus, and method having different functions of control / management / reporting when performing optical line replacement and repeater replacement in a relay system of a mobile communication system. have.
상기한 목적을 달성하기 위한 제1 시스템은, 이동통신 시스템에서 기지국으로부터 전송되는 신호를 중계하여 이동 단말기로 전송하기 위한 중계 시스템에 있어서, 상기 기지국으로부터 수신된 전송하고자 하는 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 광 신호로 변환하는 마스터 광 중계기; 상기 마스터 광 중계기로부터 광 신호로 변환된 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 수신하여 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호로 변환하는 마스터 디지털 중계기; 상기 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 전송하는 유선 전송 선로; 상기 유선 전송 선로를 통해 전송된 상기 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 광 신호로 변환하여 전송하는 슬레이브 디지털 중계기; 및 상기 슬레이브 디지털 중계기로부터 전송된 광 신호를 부호 분할 다중 접속 물리 신호로 변환하고, 상기 변환된 신호를 안테나를 통해 무선상으로 전송하는 슬레이브 광 중계기를 포함하는 것을 특징으로 한다.A first system for achieving the above object is a relay system for transmitting a signal transmitted from a base station in a mobile communication system to a mobile terminal, the code division multiple access physical signal to be received from the base station A master optical repeater for converting the optical signal; A master digital repeater for receiving a code division multiple access physical signal converted into an optical signal from the master optical repeater and converting the code division multiple access physical signal into a digital code division multiple access physical signal; A wired transmission line for transmitting the digital code division multiple access physical signal; A slave digital repeater for converting and transmitting the digital code division multiple access physical signal transmitted through the wired transmission line into an optical signal; And a slave optical repeater for converting an optical signal transmitted from the slave digital repeater into a code division multiple access physical signal and transmitting the converted signal wirelessly through an antenna.
상기 마스터 디지털 중계기는, 상기 마스터 광 중계기로부터 수신된 광 신호를 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호로 변환하는 신호 변환부; 및 상기 신호 변환부로부터 전송된 상기 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 디지털 압축 처리하는 디지털 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The master digital repeater may include: a signal converter converting an optical signal received from the master optical repeater into a digital code division multiple access physical signal; And a digital signal processor for digitally compressing the code division multiple access physical signal transmitted from the signal converter.
상기 슬레이브 디지털 중계기는, 상기 기지국으로부터 유선 전송 선로를 통해 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 수신하고, 신호 변환 처리에 적합한 데이터 형태로 변환시키는 디지털 신호 처리부; 및 상기 디지털 신호 처리부로부터 수신된 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 광 신호로 변환하여 슬레이브 광 중계기로 전송하는 신호 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The slave digital repeater may include: a digital signal processing unit configured to receive a digital code division multiple access physical signal from a base station through a wired transmission line and convert it into a data format suitable for signal conversion processing; And a signal converter converting the digital code division multiple access physical signal received from the digital signal processor into an optical signal and transmitting the optical signal to a slave optical repeater.
상기한 목적을 달성하기 위한 제1 마스터 디지털 중계 장치는, 이동통신 시스템에서 기지국으로부터 전송되는 신호를 중계하여 이동 단말기로 전송하기 위한 마스터 중계 장치에 있어서, 상기 기지국과 연동한 마스터 광 중계기로부터 수신된 광 신호를 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호로 변환하는 신호 변환부; 및 상기 신호 변환부로부터 전송된 상기 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 디지털 압축 처리하는 디지털 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A first master digital relay device for achieving the above object is a master relay device for relaying a signal transmitted from a base station in a mobile communication system and transmitting the same to a mobile terminal, which is received from a master optical repeater linked to the base station. A signal converter for converting an optical signal into a digital code division multiple access physical signal; And a digital signal processor for digitally compressing the code division multiple access physical signal transmitted from the signal converter.
상기 장치는, 상기 기지국의 베이스밴드 신호를 직접 입력받을 경우, 상기 기지국으로부터의 입력 신호를 상기 디지털 신호 처리부로 직접 입력되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a control unit which controls the input signal from the base station to be directly input to the digital signal processor when the baseband signal of the base station is directly input.
상기 디지털 신호 처리부는, 상기 신호 변환부로부터 전송된 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 메모리에 저장하는 송신 데이터 처리부; 상기 송신 데이터 처리부로부터 전송된 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 기설정된 단위로 압축을 시키는 압축 처리부; 및 상기 압축 처리부로부터 전송된 압축 데이터를 상기 무선 신호 처리부의 입력 형식에 맞게 변환하는 수신 데이터 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The digital signal processor may include a transmission data processor configured to store a digital code division multiple access physical signal transmitted from the signal converter in a memory; A compression processor for compressing the digital code division multiple access physical signal transmitted from the transmission data processor in a predetermined unit; And a reception data processing unit converting the compressed data transmitted from the compression processing unit according to the input format of the wireless signal processing unit.
또한, 상기 수신 데이터 처리부의 출력 데이터 형식은 T1, T3, E1, E3, 이더넷, ATM, 병렬 및 직렬 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the output data format of the reception data processor is characterized in that any one selected from T1, T3, E1, E3, Ethernet, ATM, parallel and serial.
상기한 목적을 달성하기 위한 제1 슬레이브 디지털 중계 장치는, 이동통신 시스템에서 이동 단말기로부터 기지국으로 전송되는 신호를 중계하기 위한 슬레이브 중계 장치에 있어서, 상기 기지국으로부터 유선 전송 선로를 통해 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 수신하고, 신호 변환 처리에 적합한 데이터 형태로 변환시키는 디지털 신호 처리부; 및 상기 디지털 신호 처리부 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 광 신호로 변환하여 슬레이브 광 중계기로 전송하는 신호 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A first slave digital relay device for achieving the above object is a slave relay device for relaying a signal transmitted from a mobile terminal to a base station in a mobile communication system, the digital code division multiple access through the wired transmission line from the base station A digital signal processor for receiving a physical signal and converting the signal into a data format suitable for signal conversion processing; And a signal converter converting the digital code division multiple access physical signal into an optical signal and transmitting the optical signal to a slave optical repeater.
상기 장치는 상기 이동 단말기로부터 전송되는 신호를 물리 신호 처리한 신 호를 입력받을 경우, 상기 이동 단말기로부터의 수신된 신호를 상기 디지털 신호 처리부로 직접 입력되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a controller configured to directly control the received signal from the mobile terminal to the digital signal processor when receiving a signal obtained by physically processing a signal transmitted from the mobile terminal. .
상기 디지털 신호 처리부는, 상기 신호 변환부로부터 전송된 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 메모리에 저장하는 송신 데이터 처리부; 상기 송신 데이터 처리부로부터 전송된 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 기설정된 단위로 압축을 시키는 압축 처리부; 및 상기 압축 처리부로부터 전송된 압축 데이터를 상기 무선 신호 처리부의 입력 형식에 맞게 변환하는 수신 데이터 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The digital signal processor may include a transmission data processor configured to store a digital code division multiple access physical signal transmitted from the signal converter in a memory; A compression processor for compressing the digital code division multiple access physical signal transmitted from the transmission data processor in a predetermined unit; And a reception data processing unit converting the compressed data transmitted from the compression processing unit according to the input format of the wireless signal processing unit.
또한, 상기 수신 데이터 처리부의 출력 데이터 형식은 T1, T3, E1, E3, 이더넷, ATM, 병렬 및 직렬 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the output data format of the reception data processor is characterized in that any one selected from T1, T3, E1, E3, Ethernet, ATM, parallel and serial.
상기한 목적을 달성하기 위한 제1 방법은, 이동통신 시스템에서 기지국으로부터 전송되는 신호를 중계하여 이동 단말기로 전송하기 위한 중계 방법에 있어서, 상기 기지국으로부터 수신된 전송하고자 하는 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 광 신호로 변환하는 단계; 상기 광 신호로 변환된 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 수신하여 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호로 변환하고, 상기 변환된 신호를 유선 전송 라인을 통해 전송하는 단계; 상기 전송된 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 수신하고 광 신호로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 광 신호를 부호 분할 다중 접속 물리 신호로 변환하고, 상기 변환된 신호를 안테나를 통해 상기 이동 단말기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A first method for achieving the above object is a relay method for relaying a signal transmitted from a base station in a mobile communication system and transmitting the same to a mobile terminal, wherein the code division multiple access physical signal received from the base station is transmitted. Converting to an optical signal; Receiving the code division multiple access physical signal converted into the optical signal, converting the digital signal division multiple access physical signal, and transmitting the converted signal through a wired transmission line; Receiving and converting the transmitted digital code division multiple access physical signal into an optical signal; And converting the converted optical signal into a code division multiple access physical signal and transmitting the converted signal to the mobile terminal through an antenna.
상기 무선 신호 변환 단계는, 상기 수신된 광 신호를 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호로 변환하는 신호 변환 단계; 및 상기 변환된 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 압축 처리하는 디지털 신호 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The wireless signal conversion step may include: a signal conversion step of converting the received optical signal into a digital code division multiple access physical signal; And a digital signal processing step of compressing the converted code division multiple access physical signal.
상기 광 신호 변환 단계는, 상기 기지국으로부터 유선 전송 선로를 통해 수신된 신호를 압축 해제하고 신호 변환 처리에 적합한 데이터 형태로 변환시키는 디지털 신호 처리 단계; 및 상기 변환된 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 광 신호로 변환하여 전송하는 신호 변환 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The optical signal conversion step may include: a digital signal processing step of decompressing a signal received from the base station through a wired transmission line and converting the signal into a data format suitable for signal conversion processing; And a signal conversion step of converting and converting the converted digital code division multiple access physical signal into an optical signal.
상기한 목적을 달성하기 위한 제2 시스템은, 이동통신 시스템에서 기지국으로부터 전송되는 신호를 중계하여 이동 단말기로 전송하기 위한 중계 시스템에 있어서, 상기 기지국으로부터 수신된 베이스밴드 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 압축 처리하고, 상기 압축 처리된 신호를 유선 전송 선로를 통해 전송하는 마스터 디지털 중계기; 상기 마스터 디지털 중계기로부터 전송된 디지털 부호 분할 다중 접속 신호를 베이스밴드 부호 분할 다중 접속 물리 신호로 변환하는 슬레이브 디지털 중계기; 및 상기 슬레이브 디지털 중계기로부터 수신된 신호를 아날로그 변환 및 업 컨버팅을 통하여 무선상에서 송신할 수 있는 신호로 변환하는 물리 신호 처리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.A second system for achieving the above object is a relay system for transmitting a signal transmitted from a base station in a mobile communication system to a mobile terminal, the baseband digital code division multiple access physical signal received from the base station A master digital repeater for compressing and transmitting the compressed signal through a wired transmission line; A slave digital repeater for converting a digital code division multiple access signal transmitted from the master digital repeater into a baseband code division multiple access physical signal; And a physical signal processor for converting the signal received from the slave digital repeater into a signal that can be transmitted over the air through analog conversion and up-converting.
상기 시스템은, 상기 물리 신호 처리기로부터 수신된 신호를 무선상에서 서비스하려는 전력만큼 증폭하는 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The system further comprises an amplifier for amplifying the signal received from the physical signal processor by the power to be serviced over the air.
상기 마스터 디지털 중계기는, 상기 기지국으로부터 수신된 베이스밴드 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 압축 처리하는 디지털 신호 처리부를 포함하 는 것을 특징으로 한다.The master digital repeater may include a digital signal processor configured to compress the baseband digital code division multiple access physical signal received from the base station.
상기 슬레이브 디지털 중계기는, 상기 기지국으로부터 유선 전송 선로를 통해 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 수신하고, 물리 신호 처리에 적합한 데이터 형태로 변환시키는 디지털 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The slave digital repeater may include a digital signal processing unit for receiving a digital code division multiple access physical signal from the base station through a wired transmission line and converting the same into a data format suitable for physical signal processing.
상기한 목적을 달성하기 위한 제2 마스터 디지털 중계 장치는, 이동통신 시스템에서 기지국으로부터 전송되는 신호를 중계하여 이동 단말기로 전송하기 위한 마스터 중계 장치에 있어서, 상기 기지국으로부터 수신된 베이스밴드 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 압축 처리하는 디지털 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A second master digital relay device for achieving the above object is a master relay device for transmitting a signal transmitted from a base station in a mobile communication system to a mobile terminal, the baseband digital code division multiplex received from the base station And a digital signal processing unit for compressing the connection physical signal.
상기한 목적을 달성하기 위한 제2 슬레이브 디지털 중계 장치는, 이동통신 시스템에서 이동 단말기로부터 기지국으로 전송되는 신호를 중계하기 위한 슬레이브 중계 장치에 있어서, 상기 기지국으로부터 유선 전송 선로를 통해 수신된 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 물리 신호 처리에 적합한 데이터 형태로 변환시키는 디지털 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A second slave digital relay device for achieving the above object is a slave relay device for relaying a signal transmitted from a mobile terminal to a base station in a mobile communication system, the digital code division received from the base station via a wired transmission line And a digital signal processor for converting the multiple access physical signal into a data format suitable for physical signal processing.
상기한 목적을 달성하기 위한 제2 방법은, 이동통신 시스템에서 기지국으로부터 전송되는 신호를 중계하여 이동 단말기로 전송하기 위한 중계 방법에 있어서, 상기 기지국으로부터 수신된 베이스밴드 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 압축 처리하여, 유선 전송 선로를 통해 전송하는 단계; 상기 전송된 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 수신하여 베이스밴드 부호 분할 다중 접속 물리 신호로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 신호를 아날로그 변환 및 업 컨버팅을 통하여 무선상에서 송신할 수 있는 신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A second method for achieving the above object is a relay method for transmitting a signal transmitted from a base station to a mobile terminal in a mobile communication system, the baseband digital code division multiple access physical signal received from the base station Compressing and transmitting the data through a wired transmission line; Receiving the transmitted digital code division multiple access physical signal and converting the baseband code division multiple access physical signal; And converting the converted signal into a signal that can be transmitted over the air through analog conversion and up-converting.
상기 디지털 통신이 가능한 신호로 변환하는 단계는, 상기 기지국으로부터 수신된 베이스밴드 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 압축 처리하는 디지털 신호 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The converting into a digital communication enabled signal may include a digital signal processing step of compressing a baseband digital code division multiple access physical signal received from the base station.
상기 디지털 신호를 베이스밴드 부호 분할 다중 접속 물리 신호로 변환하는 단계는, 상기 기지국으로부터 유선 전송 선로를 통해 수신된 디지털 부호 분할 다중 접속 물리 신호를 물리 신호 처리에 적합한 데이터 태로 변환시키는 디지털 신호 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The converting of the digital signal into a baseband code division multiple access physical signal may include converting the digital code division multiple access physical signal received from the base station through a wired transmission line into a data state suitable for physical signal processing. It is characterized by including.
본 발명은, 주파수의 음영지역 해소 및 주파수의 구역(Coverage) 확대를 위해서 사용되는 중계기의 기능을 보완함으로써 장비의 설치 비용 및 관리 비용을 최소화하는 디지털 유선 중계 시스템을 제안한다. 즉, 종래의 광 중계 시스템에서의 광 선로 비용에 따른 문제점을 해소하기 위하여 광 선로 대신 디지털 유선 전송 선로를 사용하여 비용을 절감하게 된다. 또한, 일반적인 무선 중계기에서 나타내는 성능 저하 문제를 해소하기 위하여 디지털 통신을 통해 중계하는 디지털 중계기를 제안한다.The present invention proposes a digital wired relay system that minimizes installation and management costs of equipment by supplementing the functions of a repeater used for eliminating a shadow area of a frequency and expanding a coverage of a frequency. That is, in order to solve the problems caused by the optical line cost in the conventional optical relay system, the cost is reduced by using the digital wired transmission line instead of the optical line. In addition, in order to solve the problem of performance degradation in general wireless repeaters, a digital repeater which relays through digital communication is proposed.
따라서, 후술할 본 발명에 따른 디지털 중계 시스템은 광 중계기 사용에 있어 광 중계기 관리 비용의 대부분을 차지하는 고가의 광 선로 임대 비용을 절감함으로써 관리 비용을 최소화하게 된다. 또한, 일반 무선 중계기들(예컨대, 변파 중계기, RF 중계기, 마이크로 웨이브 중계기 등)에서 나타나는 신호 왜곡 및 손실을 최소화하고, 광 중계기와 동일한 신호대 잡음 비(S/N)를 유지하면서 광 선로 임대 비용을 최소화하는 효과가 있게 된다. 아울러, 상술한 광 중계기가 설치되어 있는 사이트의 광 선로 축소 비용과 더불어 신규로 설치되는 사이트에 중계기 및 광 선로 설치를 하지 않음으로써 전체 장비의 설치 비용을 최소화하는 효과도 가져오게 된다.Therefore, the digital relay system according to the present invention to be described later to minimize the management cost by reducing the expensive optical line rental cost that occupies most of the optical repeater management costs in using the optical repeater. It also minimizes signal distortions and losses seen in conventional wireless repeaters (e.g., wave repeaters, RF repeaters, microwave repeaters, etc.), while maintaining the same signal-to-noise ratio (S / N) as the optical repeater Minimize the effect. In addition, in addition to the optical line reduction cost of the site in which the optical repeater is installed, the repeater and the optical line are not installed in the newly installed site, thereby minimizing the installation cost of the entire equipment.
본 발명을 설명하기에 앞서 후술할 설명에 사용되는 용어를 먼저 설명하기로 한다. 이하 설명에서 사용되는 'CDMA 물리 신호'는 통신을 위한 음성(voice) 신호나 데이터(data) 신호를 부호화(Encoding), 변조(modulation) 및 필터링(filtering) 등의 과정을 거쳐서 CDMA 통신이 가능한 물리 신호가 된 상태를 말하며, 이러한 신호를 '디지털 CDMA 물리 신호'라 한다. 또한, 이러한 디지털 CDMA 물리 신호를 아날로그 신호로 변환한 신호를 '아날로그 CDMA 물리 신호'라 한다.Prior to describing the present invention, terms used in the following description will be described first. The 'CDMA physical signal' used in the following description is a physical signal capable of CDMA communication through a process of encoding, modulating and filtering a voice signal or a data signal for communication. It refers to a state in which a signal has become, and this signal is called a 'digital CDMA physical signal'. In addition, a signal obtained by converting such a digital CDMA physical signal into an analog signal is called an 'analog CDMA physical signal'.
한편, '디지털 통신 신호'는 일반적으로 CDMA와 같이 디지털 변조(modulation) 방식을 사용하는 통신 신호의 물리 계층(physical layer) 신호를 말하며, 주로 CDMA/TDMA/WCDMA/UMTS/TRS/Wibro/OFDM 등과 같은 통신 방식에서 사용하는 물리 계층 신호를 말한다.Meanwhile, the 'digital communication signal' generally refers to a physical layer signal of a communication signal that uses a digital modulation method such as CDMA, and mainly refers to CDMA / TDMA / WCDMA / UMTS / TRS / Wibro / OFDM, etc. The physical layer signal used in the same communication method.
이하, 후술하는 설명에서는 2가지의 실시예를 제안한다. 먼저, 제1 실시예에서는 종래의 광 중계기가 설치된 장소에서 고가의 광 선로 비용을 줄이기 위하여 광 선로를 대체할 수 있는 디지털 중계기를 제안하며, 제2 실시예에서는 신규로 기지국을 설치할 경우, 음영지역 해소를 위하여 종래와 같은 중계기를 설치하지 않고 본 발명에 따른 시스템으로 중계기를 대체하는 기능을 수행하게 된다. 이로써 높은 성능을 유지하며 중계기 및 광 선로 관리 비용 및 설치 비용을 최소화할 수 있는 중계 시스템의 구축이 가능해지게 된다.In the following description, two embodiments are proposed. First, the first embodiment proposes a digital repeater that can replace the optical line in order to reduce the expensive optical line cost in the place where the conventional optical repeater is installed, in the second embodiment, in the case of newly installing the base station, the shaded area In order to solve the problem of replacing the repeater with the system according to the present invention without installing a repeater as in the prior art. This enables the construction of a relay system that maintains high performance and minimizes repeater and optical line management and installation costs.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상세한 설명을 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 하기에는 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, a detailed description of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted when it is determined that the detailed descriptions of the known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.
먼저, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 중계기와 연동하는 디지털 중계기에 의한 중계 시스템을 설명한다. 상술한 바와 같이 후술할 제1 실시예에서는 이미 광 중계기가 설치된 지역에서 고가의 광 선로 비용을 절감시키기 위하여 광 선로를 본 발명에 따른 디지털 중계기 및 광 선로에 비해 상대적으로 저렴한 유선 전송 선로로 대체하게 된다. 이렇게 함으로써, 광 선로 비용 절감뿐만 아니라 높은 신호대 잡음 비를 제공할 수가 있게 된다.First, a relay system by a digital repeater interlocking with an optical repeater according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5. As described above, in the first embodiment to be described later, in order to reduce the expensive optical line cost in the area where the optical repeater is already installed, the optical line is replaced with a relatively cheap wired transmission line compared to the digital repeater and the optical line according to the present invention. do. By doing so, it is possible to provide high signal-to-noise ratio as well as reducing optical line costs.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 중계기와 연동하는 디지털 중계기에 의한 중계 시스템을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a relay system using a digital repeater interlocked with an optical repeater according to a first embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 중계 시스템은 기지국(Base Transceiver System; 이하, 'BTS'라 한다)(100), 마스터 광 중계기(110), 마스터 디지털 중계기(300), 상기 마스터 디지털 중계기(300)에서 각 사이트로 연결되는 하나 이상의 유선 전송 선로들(310a 내지 310n), 각 사이트에 설치되고 상기 각 유선 전송 선로들(310a 내지 310n)을 통해 상기 마스터 디지털 중계기(300)와 연결되는 하나 이상의 디지털 슬레이브 중계기들(320a 내지 320n), 하나 이상의 슬레이브 광 중계기들(120a 내지 120n) 및 각 슬레이브 광 중계기들(120a 내지 120n)에 연결 되는 안테나들(130a 내지 130n)로 구성된다.Referring to FIG. 3, the relay system according to the first embodiment of the present invention includes a base transceiver system (hereinafter, referred to as a 'BTS') 100, a master
상기 BTS(100)는 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access; 이하, 'CDMA'라 한다.) 방식으로 신호 처리를 담당하는 이동통신 기지국을 말하며, RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 신호로 중계기와 통신을 하게 된다. 따라서, 상기 BTS(100)와 상기 마스터 광 중계기(110) 사이에는 RF 케이블 등으로 연결되어, CDMA 물리 신호(Physical Signal)를 RF/IF 신호로 전송하게 된다.The
한편, 상기 마스터 광 중계기(110)는 상기 BTS(100)와 RF 또는 IF 신호(즉, CDMA 물리 신호)로 연동하는 중계기 마스터 장치로서, 상기 도 1에서 상술한 종래의 마스터 광 중계기(110)를 재사용하는 것이 가능하다. 즉, 상기 마스터 광 중계기(110)는 전송하고자 하는 CDMA 물리 신호를 보내고자하는 사이트의 수만큼 분기를 한 후, 상기 분기 된 전기 신호(electrical signal)의 CDMA 물리 신호를 광 신호(optical signal)로 변환하게 된다. 그런 다음, 상기 마스터 광 중계기(110)는 상기 광 신호로 변환된 CDMA 물리 신호를 광 케이블을 통해 본 발명에 따른 마스터 디지털 중계기(300)로 전송하게 된다. 이때, 상기 마스터 광 중계기(110)와 마스터 디지털 중계기(300) 사이는 광 신호 인터페이스(interface)를 위한 광 선로로서 수 m이내의 단거리 광 선로로 구현할 수 있다.On the other hand, the master
상기 마스터 디지털 중계기(300)는 상기 마스터 광 중계기(110)로부터 광 신호로 변환된 CDMA 물리 신호를 수신하여 전기 신호로 변환을 하게 되며, 이와 같이 전기 신호로 변환된 CDMA 물리 신호를 디지털 신호로 변환하게 된다. 그런 다음, 상기 변환된 디지털 신호를 압축 등의 디지털 신호 처리 과정을 거친 후, 상기 유 선 전송 선로(310)를 통해 슬레이브 디지털 중계기(320)로 송신을 하게 된다. 또한, 상기 마스터 디지털 중계기(300)는 역방향 링크로서 각 사이트(즉, 슬레이브 디지털 중계기(320))에서 수신된 디지털 CDMA 물리 신호를 아날로그 광 신호로 변환하여 상기 마스터 광 중계기(110)로 전송하는 기능을 수행한다. 이때, 상기 마스터 디지털 중계기(300)는 상기와 동일한 기능을 하는 장치를 사이트 수 또는 기능에 따라 복수(예컨대, n개)로 구성할 수 있다. 상기 마스터 디지털 중계기(300)의 세부 구조 및 기능은 도 4의 설명에서 후술하기로 한다.The master
상기 유선 전송 선로(310)는 상기 마스터 디지털 중계기(300)에서 변환된 디지털 CDMA 물리 신호를 각 사이트로 전송하는 기능을 수행하며, 아울러 슬레이브 디지털 중계기(320)에서 전송한 수신 링크의 디지털 CDMA 물리 신호(즉, 역방향 신호)를 상기 마스터 디지털 중계기(300)로 전송하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 마스터 디지털 중계기(300)와 연결된 상기 유선 전송 선로(310)는 상기 슬레이브 디지털 중계기(320)와 1:1 통신을 수행하게 된다. 따라서, 상기 각 유선 전송 선로(310)는 상기 마스터 디지털 중계기(300)로부터 전송된 신호를 수신하거나, 슬레이브 디지털 중계기(320)로부터의 신호를 상기 마스터 디지털 중계기(300) 측으로 전송하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 유선 전송 선로(310)는 상기 디지털 중계기(즉, 마스터 디지털 중계기(300) 및 슬레이브 디지털 중계기(320))의 신호 처리 방식에 따라 T1, T3, E1, E3, 이더넷(Ethernet), ATM, 병렬(Parallel), 직렬(Serial) 등의 데이터 포맷에 대한 전송 선로가 될 수 있다.The
한편, 슬레이브 디지털 중계기(320)는 마스터 디지털 중계기(300)로부터 수 신된 디지털 CDMA 물리 신호를 RF 신호로 변환한다. 그런 다음, 상기 변환된 RF 신호를 광 신호로 변환한 후, 소정의 광 선로를 통해 슬레이브 광 중계기(120)로 전송하게 된다. 또한, 상기 슬레이브 디지털 중계기(320)는 역방향 링크로서 상기 슬레이브 광 중계기(120)에서 수신된 광 신호를 디지털 CDMA 물리 신호로 변환하여 상기 마스터 디지털 중계기(300) 측으로 전송하는 기능을 수행한다. 상기 슬레이브 디지털 중계기(320)의 세부 구조 및 기능은 도 5의 설명에서 후술하기로 한다.Meanwhile, the slave
상기 슬레이브 광 중계기(120)는 음영 지역 또는 사이트에 위치하며 상기 슬레이브 디지털 중계기(320)와 연동하는 장치로서, 도 1에서 상술한 종래의 슬레이브 광 중계기(120)를 동일하게 재사용하는 것이 가능하다. 즉, 상기 슬레이브 광 중계기(120)는 상기 슬레이브 디지털 중계기(320)로부터 수신된 광 신호를 CDMA 물리 신호로 변환하고, 상기 변환된 CDMA 물리 신호를 증폭하여 안테나(130)를 통해 무선(Air) 상으로 전송하게 된다. 또한, 상기 슬레이브 광 중계기(120)는 이동 단말기로부터 송신된 CDMA 물리 신호를 상기 안테나(130)를 통해 수신하고, 상기와 역순의 과정을 통해 광신호로 변환한 후 광 선로를 통해 상기 슬레이브 디지털 중계기(320)로 전송하게 된다.The slave
따라서, 상기 음영지역 또는 사이트에 위치한 각 이동 단말기들은 상기 BTS(100)와의 통신이 어렵다 하더라도 상기 각 슬레이브 광 중계기(120)와 안테나(130)를 통해 통신함으로써 음영 또는 차폐지역에서의 통신이 가능하게 된다.Accordingly, even though communication with the
또한, 본 발명에 따라 상기 마스터 광 중계기(110)와 슬레이브 광 중계기(120) 사이에 고가의 광 선로를 구비하지 않고, 상술한 바와 같이 디지털 중계기 및 저가의 유선 전송 선로를 사용함으로써 광 선로 비용을 절감할 수가 있게 된다. 아울러, 상기 중계기를 사용함에 있어 디지털로 변환된 디지털 CDMA 물리 신호로 송수신하는 디지털 중계기를 사용함으로써 무선 통신에 따른 신호 왜곡 및 손실을 최소화할 수가 있게 된다.In addition, according to the present invention, there is no expensive optical line between the master
이하, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 디지털 중계 시스템을 통한 통신 절차를 간략히 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위해 상기 BTS(100)는 2FA(Frequency Allocation) 옴니(omni)를 지원하고, 음영 지역의 사이트 수는 3개인 것으로 가정한다.Hereinafter, the communication procedure through the digital relay system according to the first embodiment of the present invention will be briefly described. For convenience of description, it is assumed that the
먼저, 상술한 바와 같이 상기 마스터 광 중계기(110)는 RF 케이블 등을 통해 상기 BTS(100)로부터 전송받은 3FA의 CDMA 물리 신호를 상기 마스터 광 중계기(110)가 서비스하려는 숫자만큼(즉, 3개)의 CDMA 물리 신호로 분배하고, 이와 같이 분기 된 3개의 신호를 광신호로 변환하여 소정의 광 선로를 통해 각 마스터 디지털 중계기(300)로 전송하게 된다.First, as described above, the master
본 발명에 따라 상기 마스터 디지털 중계기(300)에서는 각각의 광 신호를 다시 전기신호, 즉 CDMA 물리 신호로 변환하고, 상기 변환된 물리 신호를 다운 컨버팅(down converting) 및 아날로그/디지털 변환하게 된다. 그런 다음, 디지털 CDMA 물리 신호로 변조한 후, 유선 전송 선로(310)를 통해 상기 변조된 신호를 각 사이트로 전송하게 된다. 이때, 상기 마스터 디지털 중계기(300)는 3개의 사이트에 각각 CDMA 물리 신호를 전송하기 위해서 3개의 마스터 디지털 중계기(300) 모듈을 동작시킨다.According to the present invention, the master
상기와 같이 각 유선 전송 선로(310)를 통해 전송되는 디지털 CDMA 물리 신호는 각 사이트의 슬레이브 디지털 중계기(320)로 전달된다. 상기 슬레이브 디지털 중계기(320)에서는 신호 복조를 통해서 상기 수신된 디지털 CDMA 물리 신호를 아날로그 신호 변환 및 업 컨버팅(up converting)한 후, 다시 광 신호로 변환하여 슬레이브 광 중계기(120)로 전송하게 된다. 상기 슬레이브 광 중계기(120)는 상기 수신된 광 신호를 CDMA RF 신호로 변환하고 증폭하여 안테나(130)를 통해 무선상에 송출하게 된다. 한편, 역방향 링크의 경우에는 상술한 절차를 역으로 수행하게 된다.As described above, the digital CDMA physical signal transmitted through each
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 상술한 제1 실시예에서의 마스터 디지털 중계기(300) 및 슬레이브 디지털 중계기(320)의 세부 구조 및 동작을 설명하기로 한다.Hereinafter, detailed structures and operations of the master
도 4는 본 발명의 제1 실시예에서의 마스터 디지털 중계기(300)의 세부 구조를 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram showing the detailed structure of the master
도 4를 참조하면, 상기 마스터 디지털 중계기(300)는 신호 변환부(400a 내지 400n) 및 디지털 신호 처리부(410a 내지 410n) 등으로 구성될 수 있다. 상기 신호 변환부(400) 및 디지털 신호 처리부(410)는 하나의 모듈로 구성될 수 있으며, 서비스하려는 사이트의 수에 따라 상기 모듈의 개수가 결정된다. 상기 도 4에서는 n개의 모듈로 구성됨을 도시하였다.Referring to FIG. 4, the master
상기 신호 변환부(400)는 상술한 마스터 광 중계기(110)로부터 수신한 광 신호를 CDMA RF 물리 신호로 변환하고, 상기 변환된 RF 물리 신호를 IF 신호로 변환한 후, 디지털 CDMA 물리 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 또한, 역방향의 경우 에는 디지털 신호 처리부(410)로부터 전송된 디지털 CDMA 물리 신호를 아날로그 IF 또는 BB(Baseband) 신호로 변환한 후, RF 신호로 변환하고, 상기 변환된 RF 신호를 다시 광 신호로 변환하는 기능을 수행한다.The signal converter 400 converts the optical signal received from the above-described master
상기 디지털 신호 처리부(410)는 상기 신호 변환부(400)로부터 전송된 디지털 CDMA 신호를 압축 처리하고, 상술한 유선 전송 선로(310)를 통한 전송에 적합한 데이터의 형태로 바꾸어 주는 기능을 수행한다. 예컨대, 상기 유선 전송 선로(310)의 전송 포맷이 직렬(serial)/병렬(parallel)/T1/E1/이더넷(Ethernet)/ATM(비동기 전송 모드) 등의 형식(format)을 요구할 경우, 그에 대한 데이터 형식을 맞추어 주는 역할을 수행한다. 반면, 역방향 링크의 경우에는 상기 유선 전송 선로(310)를 통해 수신된 데이터를 상기 신호 변환부(400)의 데이터 형식에 맞추어 주는 기능을 수행한다.The digital signal processor 410 compresses the digital CDMA signal transmitted from the signal converter 400 and converts the digital CDMA signal into a data type suitable for transmission through the
한편, 상기 마스터 디지털 중계기(300)는 도면에 도시하지는 않았으나 제어부를 구비하여 상기 마스터 디지털 중계기(300) 및 슬레이브 디지털 중계기(320)의 상태 감시 및 제어를 담당하도록 구현할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 EMS 서버와의 통신을 통해 마스터 디지털 중계기(300) 및 슬레이브 디지털 중계기(320)의 정보를 전송 및 보고하게 된다. 또한, 상기 제어부는 슬레이브 디지털 중계기(320)의 상태/제어 정보를 수집하여 EMS 서버로 전송하게 된다. 아울러, 상기 마스터 디지털 중계기(300)가 제1 실시예에서와 같이 마스터 광 중계기(110)와 연동하지 않고 후술할 제2 실시예에서와 같이 BTS(100)의 베이스밴드와 연동할 경우 각 상황에 맞는 제어를 수행하게 된다.On the other hand, although not shown in the figure, the master
도 5는 본 발명의 제1 실시예에서의 슬레이브 디지털 중계기(320)의 세부 구조를 나타낸 블록도이다.5 is a block diagram showing the detailed structure of the slave
도 5를 참조하면, 상기 슬레이브 디지털 중계기(320)는 신호 변환부(500) 및 디지털 신호 처리부(510) 등으로 구성될 수 있다. 이때, 상기 신호 변환부(500) 및 디지털 신호 처리부(510)는 하나의 모듈로 구성될 수 있으며, 서비스하려는 각 사이트에 설치된다.Referring to FIG. 5, the slave
상기 신호 변환부(500)는 상기 디지털 신호 처리부(510)로부터 수신된 디지털 CDMA 물리 신호를 IF/RF의 아날로그 CDMA RF 물리 신호로 변환하고, 상기 변환된 RF 물리 신호를 광 신호로 변환하여 슬레이브 광 중계기(120)로 전송하게 된다. 역방향의 경우에는 슬레이브 광 중계기(120)로부터 전송된 광 신호를 전기 신호인 CDMA RF 신호로 변경하고, 다시 상기 변환된 CDMA RF 물리 신호를 아날로그 IF 또는 BB로 변환한 후, 최종적으로 디지털 CDMA 물리 신호로 변환하여 상기 디지털 신호 처리부(510)로 전송하는 기능을 수행한다.The
상기 디지털 신호 처리부(510)는 순방향 링크의 경우 상기 유선 전송 선로(310)를 통해 수신된 디지털 CDMA 신호를 신호 변환부(500)에 적합한 데이터로 바꾸어 주는 기능을 수행한다. 예컨대, 상기 유선 전송 선로(310)의 전송 데이터 포맷이 직렬(serial)/병렬(parallel)/T1/E1/이더넷(Ethernet)/ATM 등의 형식(format)을 요구할 경우, 그에 대한 데이터 형식을 받아서, 상기 신호 변환부(500)에 적합한 아날로그 신호로 변경해 주는 기능을 수행한다.In the case of the forward link, the
한편, 상기 슬레이브 디지털 중계기(320)는 도면에 도시하지는 않았으나 제 어부를 구비하여 상기 슬레이브 디지털 중계기(320)의 상태 감시 및 제어를 담당하도록 구현할 수 있다. 이때, 상기 슬레이브 디지털 중계기(320)의 제어부는 마스터 디지털 중계기(300)의 제어부와 통신을 통해 EMS 서버로 제어 정보를 전송하게 된다. 또한, 상기 마스터 디지털 중계기(300)가 제1 실시예에서와 같이 마스터 광 중계기(110)와 연동하지 않고 후술할 제2 실시예에서와 같이 BTS(100)의 베이스밴드와 연동할 경우 각 상황에 맞는 제어를 수행하게 된다.Meanwhile, although not shown in the drawing, the slave
이하, 상기 도 4 및 도 5에서 상술한 본 발명에 따른 마스터 디지털 중계기(300) 및 슬레이브 디지털 중계기(320)의 세부 동작을 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위하여 3개의 사이트만 지원하는 것으로 가정하여 설명한다.Hereinafter, detailed operations of the master
먼저, 상술한 바와 같이 상기 마스터 광 중계기(110)는 RF 케이블 등을 통해 상기 BTS(100)로부터 전송받은 3FA의 CDMA 물리 신호를 상기 마스터 광 중계기(110)가 서비스하려는 숫자만큼(즉, 3개)의 CDMA 물리 신호로 분배하고, 이와 같이 분기 된 3개의 신호를 광신호로 변환하여 소정의 광 선로를 통해 각 마스터 디지털 중계기(300)로 전송하게 된다.First, as described above, the master
본 발명에 따라 상기 마스터 디지털 중계기(300)에서는 각각의 광 신호를 상술한 신호 변환부(400)에서 다시 전기신호, 즉 CDMA 물리 신호로 변환하고, 상기 변환된 물리 신호를 다운 컨버팅(down converting) 및 아날로그/디지털 변환하게 된다. 그런 다음, 디지털 신호 처리부(410)에서는 상기 변환된 디지털 CDMA 물리 신호를 유선 전송 선로(310)의 전송에 적합한 데이터 형식으로 변환하게 된다. 여기서, 상기 마스터 디지털 중계기(300)는 3개의 사이트에 CDMA 물리 신호를 전송하 기 위하여 3개의 모듈을 동작시키게 된다.According to the present invention, the master
한편, 상기 디지털 신호 처리된 디지털 CDMA 물리 신호는 상기 각 유선 전송 선로(310)를 통해 각 사이트의 슬레이브 디지털 중계기(320)로 전달되고, 상기 슬레이브 디지털 중계기(320)의 디지털 신호 처리부(510)는 수신된 디지털 CDMA 물리 신호를 압축 해제하고, 신호 변환부(500)에 적합한 데이터로 디지털 신호 처리하여 상기 신호 변환부(500)로 전달하게 된다.Meanwhile, the digital CDMA physical signal processed by the digital signal is transmitted to the slave
상기 신호 변환부(500)에서는 상기 디지털 신호 처리부(510)로부터 디지털 CDMA 물리 신호를 아날로그 신호로 변환한 후, 업 컨버팅(up converting) 과정을 거치게 된다. 그런 다음, 다시 광 신호로 변환하여 슬레이브 광 중계기(120)로 전송한다. 이때, 상기 슬레이브 광 중계기(120)에서는 상기 신호 변환부(500)로부터 수신된 CDMA RF 신호를 증폭하여 안테나(130)를 통해 무선상에 송출하게 된다. 한편, 역방향 링크의 경우에는 상술한 절차를 역으로 수행하게 된다.The
이하, 도 6을 참조하여 상기 마스터 디지털 중계기(300) 및 슬레이브 디지털 중계기(310)에 공통으로 사용되는 디지털 신호 처리부(410, 510)의 세부 구조를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, detailed structures of the digital
도 6은 본 발명의 제1 실시예에서의 디지털 신호 처리부(410, 510)의 세부 구조를 나타낸 블록도이다.6 is a block diagram showing a detailed structure of the digital
도 6을 참조하면, 상기 도 4 및 도 5에서 상술한 디지털 신호 처리부(410, 510)는 송신 데이터 처리부(600), 압축 처리부(610) 및 수신 데이터 처리부(620) 등으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6, the digital
먼저, 상기 송신 데이터 처리부(600)는 BTS(100)의 송신 부분의 데이터를 저장하는 기능을 하는 장치이다. 즉, 상기 송신 데이터 처리부(600)는 상술한 신호 변환부(400)로부터 전송된 디지털 CDMA 물리 신호를 FIFO/RAM 등의 메모리에 저장하는 장치로서, 상기 압축 처리부(610)에서 압축하려는 데이터를 처리하는 동안 데이터를 저장하고 있는 장치이다. 또한, 상기 압축 처리부(610)에서 압축 해제된 디지털 CDMA 물리 신호를 상기 신호 변환부(400) 내의 A/D 컨버터의 포맷에 적합한 데이터 형식으로 바꾸는 장치이다.First, the transmission
한편, 일반적인 A/D 컨버터는 14 비트(bit)를 지원하며, 이때 상기 압축 처리부(410)에서 전송된 16 비트(bit)의 데이터를 14 비트로 변환해 주게 되며, 상기 압축 처리부(410)에서 전송된 비주기적인(burst) 데이터를 주기적인 데이터로 변환하여 상기 신호 변환부(400)로 전송하는 역할을 하는 장치이다.Meanwhile, a general A / D converter supports 14 bits, and at this time, the 16 bits of data transmitted from the compression processor 410 are converted into 14 bits, and the compression processor 410 transmits the data. It is a device that serves to convert the non-periodic (burst) data into the periodic data to the signal conversion unit 400.
상기 압축 처리부(610)는 일반적으로 8 비트의 단위로 데이터를 처리하며, 본 발명에서는 16 비트 단위로 처리하는 것이 바람직하다. 상기 압축 처리부(610)는 상기 송신 데이터 처리부(600)로부터 전송된 디지털 CDMA 물리 신호를 일정 단위(예컨대, 1K 바이트(bytes) 단위)로 압축을 시킨 후 상기 수신 데이터 처리부(620)로 상기 압축된 데이터를 전송하게 된다. 또한, 상기 압축 처리부(610)에서 데이터를 전송하지 않는 시간 동안에는 동기를 맞추기 위한 신호 패턴을 전송하게 된다.The
아울러, 상기 압축 처리부(610)는 상기 수신 데이터 처리부(620)로부터 전송된 압축 데이터의 압축 정보를 해제하여 상기 송신 데이터 처리부(600)로 전송하는 역할을 수행한다. 이때, 일반적인 CDMA 데이터는 랜덤(random)한 특징을 가지는 2의 보수(2's complement) 또는 오프셋 2진(offset binary) 코드로서 70% 정도의 압축률을 보이게 된다. 따라서, 본 발명에서는 상기와 같이 압축 처리부(610)를 통해 CDMA 데이터를 압축하여 전송함으로써 실제 전송할 수 있는 데이터 레이트(data rate)보다 많은 데이터를 전송할 수 있게 되어, 채널(Channel)의 사용 효율을 극대화할 수 있게 되는 장점을 가지게 된다.In addition, the
상기 수신 데이터 처리부(620)는 상기 송신 데이터 처리부(600)와 반대 기능(countpart의 기능)을 하는 장치로서, BTS(100)로부터 수신된 데이터를 압축하는 압축 처리부(610)로부터 전송된 상기 압축 데이터를 무선 신호 처리부(420)의 입력 형식(input format)에 맞게 변환하는 장치이다. 상술한 바와 같이 상기 무선 신호 처리부(420)의 입력 데이터는 T1, T3, E1, E3, 이더넷(Ethernet), ATM, 병렬(Parallel), 직렬(Serial) 등의 신호 포맷을 가질 수 있으며, 상기 수신 데이터 처리부(620)에서는 이에 맞는 데이터 형식으로 변환을 하여 상기 유선 전송 선로(310)로 전송하게 된다.The received
또한, 상기 수신 데이터 처리부(620)의 수신부 기능으로서 상기 유선 전송 선로(310)를 통해 수신된 압축 데이터를 상기 유선 전송 선로(310)의 전송 포맷에 따라 T1, T3, E1, E3, 이더넷(Ethernet), ATM, 병렬(Parallel), 직렬(Serial) 등의 신호로 수신하게 되며, 상기 압축 처리부(610)에서 처리하기 적합한 16 비트의 데이터로 변환하게 된다. 또한, FIFO/RAM 등과 같은 저장 장치에 저장한 후, 압축된 파일이 모두 저장되었을 때, 상기 압축 처리부(610)로 데이터를 전송해 주게 된다.In addition, the compressed data received through the
한편, 상기와 같이 본 발명에 따라 디지털 신호 처리부(410, 510)에 압축 처리부(610)를 구비하고, 전송 신호를 압축 처리하여 전송하게 함으로써 후술하는 추가적인 장점들을 가지게 된다.On the other hand, according to the present invention as described above by having a
먼저, 상술한 장점과 아울러 압축을 통해서 실제 무선이나 유선의 전송 능력보다 많은 데이터를 전송할 수 있게 됨으로써, 주파수 효율 및 채널(channel) 사용 효율을 극대화시킬 수가 있게 된다. 예컨대, 디지털 CDMA 물리 신호의 압축률이 70%라고 가정하고, 전송할 수 있는 매체(유/무선)의 정보전달 능력이 1Mbps라고 가정하면, 종래의 방식에서는 1Mbps의 디지털 CDMA 물리 신호를 전송할 수 있는 반면, 본 발명에 따르면 3Mbps의 데이터를 전송할 수 있게 된다.First, in addition to the above-described advantages, it is possible to transmit more data than the actual wireless or wired transmission capability through compression, thereby maximizing the frequency efficiency and channel use efficiency. For example, assuming that the compression rate of the digital CDMA physical signal is 70%, and that the information transmission capability of a medium (wired / wireless) that can be transmitted is 1 Mbps, while a conventional CDMA physical signal of 1 Mbps can be transmitted, According to the present invention it is possible to transmit data of 3Mbps.
통상적으로 음성(voice) 데이터는 EVRC 또는 QCELP로 압축을 하게 되며, 동영상 등의 데이터는 MPEG2/4 등과 같은 데이터로 압축을 하여 사용을 하고 있는데, 이렇게 압축된 데이터를 가지고 이동 통신을 하기 위해서는 이동 통신용 모뎀에서 물리 신호로 변환하기 위하여 부호화, 변조 및 필터링 등의 과정을 거치게 된다. 그러나, 본 발명에서는 상기와 같이 변환된 물리 신호를 다시 압축하여 전송함으로써 종래의 광선로로 전송했던 신호를 상대적으로 대역폭(bandwidth)이 작은 T3, E3, ATM 등과 같은 디지털 통신을 이용해서 전송할 수 있게 된다.In general, voice data is compressed by EVRC or QCELP, and data such as video is compressed by using data such as MPEG2 / 4. In order to perform mobile communication with the compressed data, In order to convert a modem into a physical signal, a process of encoding, modulation, and filtering is performed. However, in the present invention, by compressing and transmitting the converted physical signal again, the signal transmitted by the conventional optical fiber can be transmitted using digital communication such as T3, E3, ATM, etc., which has a relatively small bandwidth. .
이상으로 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 기존의 광 중계기와 연동하는 디지털 중계기에 의한 중계 시스템을 설명하였다. 다음으로, 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 기지국의 베이스밴드와 연동하는 디지털 중계기에 의한 중계 시스템을 설명하기로 한다.As described above, a relay system using a digital repeater interlocking with an existing optical repeater according to the first embodiment of the present invention has been described with reference to FIGS. 3 to 6. Next, a relay system by a digital repeater interoperating with a baseband of a base station according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 10.
상술한 바와 같이 후술할 제2 실시예에서는 새로운 사이트에 중계기를 설치할 경우 또는 광 중계기를 사용하지 않고 동일한 기능을 수행하도록 할 경우 본 발명에 따른 디지털 중계기로 대체할 수 있다. 이렇게 함으로써, 광 선로 비용 절감뿐만 아니라 높은 신호대 잡음 비를 제공할 수가 있게 된다.As described above, in the second embodiment to be described later, when the repeater is installed in a new site or when the same function is performed without using the optical repeater, the digital repeater according to the present invention can be replaced. By doing so, it is possible to provide high signal-to-noise ratio as well as reducing optical line costs.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기지국과 연동하는 디지털 중계기에 의한 중계 시스템을 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a relay system by a digital repeater interworking with a base station according to a second embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 중계 시스템은 기지국(Base Transceiver System; 이하, 'BTS'라 한다)(100), 마스터 디지털 중계기(700), 상기 마스터 디지털 중계기(700)에서 하나 이상의 각 사이트로 연결되는 유선 전송 선로들(710a 내지 710n), 하나 이상의 디지털 슬레이브 중계기들(720a 내지 720n), 하나 이상의 물리 신호 처리기들(730a 내지 730n), 하나 이상의 증폭기들(240a 내지 240n) 및 각 증폭기들(240a 내지 240n)에 연결되는 안테나들(250a 내지 250n)로 구성된다.Referring to FIG. 7, the relay system according to the second embodiment of the present invention includes a base transceiver system (hereinafter, referred to as a 'BTS') 100, a master
상기 BTS(100)는 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access; 이하, 'CDMA'라 한다.) 방식으로 신호 처리를 담당하는 이동통신 기지국을 말하며, 상술한 제1 실시예에서와 달리 제2 실시예에서는 RF 변조된 아날로그 CDMA 물리 신호로 연동하는 것이 아니라, 디지털 베이스밴드 CDMA 물리 신호(또는 디지털 IF CDMA 물리 신호)로 연동하여 처리하게 된다. 즉, 상기 BTS(100)의 베이스밴드 물리 신호를 직접적으로 상기 마스터 디지털 중계기(700)로 전송할 수가 있게 된다. 이에 따라 종래의 복잡한 신호 변환 과정을 가지는 중계기가 불필요하게 된다.The
한편, 상기 BTS(100)와 마스터 디지털 중계기(700) 사이의 전송로는 상기 BTS(100)의 디지털 베이스밴드 신호를 전송하는 선로로서, 일반적으로 백 플레인(back plane)의 패턴(pattern)이나 단거리 송신에 적합한 UTP(Unshield Twisted Pair) 케이블 등을 사용할 수가 있게 된다. 다른 방법으로는 신호의 안정적인 전달을 위해 광 케이블을 사용할 수도 있다.On the other hand, the transmission path between the
상기 마스터 디지털 중계기(700)는 상술한 제1 실시예에서의 마스터 디지털 중계기(300)와 동일한 기능을 수행한다. 그러나 상술한 제1 실시예에서의 마스터 디지털 중계기(300)는 BTS(100)와 연결된 마스터 광 중계기(110)와 광 신호로 연동하였으나, 제2 실시예에서의 상기 마스터 디지털 중계기(700)는 BTS(100)의 디지털 베이스밴드 신호로 직접 연동하게 된다.The master
즉, 상기 마스터 디지털 중계기(700)는 상기 BTS(100)의 베이스밴드로부터 수신된 디지털 베이스밴드 신호를 변조 과정을 거쳐, 디지털 CDMA 물리 신호로 변환한 후, 압축 등의 소정의 디지털 신호 처리 과정을 거쳐 상기 유선 전송 선로(710)를 통해 슬레이브 디지털 중계기(720)로 송신하게 된다. 또한, 상기 마스터 디지털 중계기(700)는 각 사이트(즉, 슬레이브 디지털 중계기(720))로부터 전송된 디지털 CDMA 물리 신호를 압축 해제하고 디지털 베이스밴드 신호로 변환하여 BTS(100)의 베이스밴드로 전달하는 기능을 수행한다.That is, the master
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 중계 시스템은 전술한 제1 실시예에서의 광 중계기 선로를 대체할 경우보다 간단한 절차를 거쳐 신호 전달을 할 수가 있게 된다. 또한, 제1 실시예에서 상술한 바와 같이 상기 마스터 디지털 중계기(700)는 동일한 기능을 하는 장치를 사이트 수 또는 기능에 따라 복수(예컨대, n개)로 구성할 수 있다. 상기 마스터 디지털 중계기(700)의 세부 구조 및 기능은 도 8의 설명에서 후술하기로 한다.On the other hand, the relay system according to the second embodiment of the present invention can perform signal transmission through a simpler procedure than when replacing the optical repeater line in the first embodiment described above. In addition, as described above in the first embodiment, the master
상기 유선 전송 선로(710)는 상기 마스터 디지털 중계기(700)에서 신호 처리된 디지털 CDMA 물리 신호를 무선상에 송출하는 기능을 수행하며, 아울러 슬레이브 디지털 중계기(720)에서 전송된 수신 링크의 디지털 CDMA 물리 신호(즉, 역방향 신호)를 전송하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 마스터 디지털 중계기(700)와 연결된 상기 유선 전송 선로(710)는 상기 각 슬레이브 디지털 중계기(720)들과 1:1 통신을 수행하게 된다.The
한편, 슬레이브 디지털 중계기(720)는 마스터 디지털 중계기(700)로부터 수신된 디지털 CDMA 물리 신호를 디지털 베이스밴드 CDMA 물리 신호로 변환하고, 상기 변환된 디지털 베이스밴드 CDMA 물리 신호를 물리 신호 처리기(730)로 전달하게 된다. 반면, 역방향 링크에서는 상기 물리 신호 처리기(730)로부터 전송된 디지털 베이스밴드 CDMA 물리 신호를 디지털 CDMA 물리 신호로 변환한 후, 소정의 압축 신호 처리 과정을 거쳐 상기 유선 전송 선로(720)를 통해 상기 마스터 디지털 중계기(700) 측으로 전송된다. 상기 슬레이브 디지털 중계기(720)의 세부 구조 및 기능은 도 9의 설명에서 후술하기로 한다.Meanwhile, the slave
상기 물리 신호 처리기(730)는 일반적으로 트랜시버(Transceiver)라 하며, 주요 기능은 다음과 같다. 기지국으로부터 전송된 신호를 처리하는 순방향 링크 처리시에는 상기 슬레이브 디지털 중계기(720)로부터 수신된 디지털 베이스밴드 CDMA 물리 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 상기 변환된 아날로그 신호를 RF 신호로 변조한 후, 증폭기(240)로 송신하게 된다. 반면, 수신 신호를 기지국으로 전송하는 역방향 링크 처리시에는 안테나(250)로부터 수신된 RF 신호를 IF 또는 베이스밴드 신호로 변환한 후, 디지털 베이스밴드 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 상기 물리 신호 처리기(730)에서 변환된 디지털 베이스밴드 신호는 상기 슬레이브 디지털 중계기(720)를 통해 기지국(즉, BTS(100))으로 전달된다.The
상기 증폭기(Amplifier; 240)는 상기 물리 신호 처리기(730)로부터 수신된 RF 신호를 증폭하는 기능을 수행하는 장치로서, LNA(Low Noise Amplifier)/HPA(High Power Amplifier)/LPA(Linear Power Amplifier) 등의 종류가 있다. 즉, 상기 증폭기(240)는 서비스하려는 범위에 따라서 송신 출력의 전력(power)을 조정할 수가 있게 된다.The amplifier 240 is a device for amplifying an RF signal received from the
따라서, 상기 음영지역 또는 사이트에 위치한 각 이동 단말기들은 상기 BTS(100)와의 통신이 어렵다 하더라도 상기 각 안테나(250)를 통해 통신함으로써 음영 또는 차폐지역에서의 통신이 가능하게 된다.Accordingly, even though communication with the
또한, 본 발명에 따라 새로운 사이트를 증설할 경우, 종래의 광 중계기나 무선 중계기를 따로 설치하지 않고, 단지 본 발명만을 사용함으로써, 광 중계기 또는 무선 중계기 보다 좋은 신호 특성을 가질 수가 있게 된다. 즉, 종래의 광 중계기의 경우에는 광 신호와 전기적 신호의 변환 및 선로 손실 등이 신호에 손실로 가해지게 되는 단점이 있으며, 무선 중계기의 경우에는 주파수 변조 및 무선상에서 발생하는 신호 손실 등이 존재하였지만, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 기존의 기지국 에서 직접 증폭기를 통해 증폭하는 경우와 동일한 신호 특성이 있게 된다. 이는 주파수 효율을 높일 수 있고, 기존 방식에 비해 적은 주파수를 사용하고도 동일한 가입자에게 서비스를 해 줄 수 있는 장점을 가지게 된다.In addition, when a new site is added according to the present invention, by using only the present invention without providing a conventional optical repeater or a wireless repeater, it is possible to have better signal characteristics than an optical repeater or a wireless repeater. That is, in the conventional optical repeater, there is a disadvantage in that the optical signal and electrical signal conversion and line loss are added to the signal, and in the case of the wireless repeater, there are frequency modulation and signal loss occurring in the radio. According to the second embodiment of the present invention, there is the same signal characteristic as in the case of amplifying a conventional base station directly through an amplifier. This can increase the frequency efficiency, and has the advantage of serving the same subscriber even using less frequency than the conventional method.
이하, 상술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 디지털 유선 중계 시스템을 통한 통신 절차를 간략히 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위해 상기 BTS(100)는 2FA(Frequency Allocation) 옴니(omni)를 지원하고, 음영 지역의 사이트 수는 3개인 것으로 가정한다.Hereinafter, the communication procedure through the digital wired relay system according to the second embodiment of the present invention will be described briefly. For convenience of description, it is assumed that the
먼저, 상술한 바와 같이 상기 마스터 디지털 중계기(700)는 상기 BTS(100)로부터 전송받은 베이스밴드 디지털 CDMA 물리 신호를 상기 유선 전송 선로(710)의 전송에 적합한 데이터 포맷으로 변환한 후, 상기 유선 전송 선로(710)를 통해 상기 변조된 신호를 전송하게 된다. 이때, 상기 마스터 디지털 중계기(700)는 3개의 사이트에 각각 CDMA 물리 신호를 전송하기 위해서 3개의 마스터 디지털 중계기(700) 모듈을 동작시킨다.First, as described above, the master
상기와 같이 유선 전송 선로(710)으로 전송된 디지털 CDMA 물리 신호는 각 슬레이브 디지털 중계기(720)로 전달된다. 상기 슬레이브 디지털 중계기(720)에서는 신호 복조를 통해서 상기 수신된 디지털 CDMA 물리 신호를 압축 해제하고, CDMA 물리 신호로 변환한다. 그런 다음, 상기 CDMA 물리 신호를 물리 신호 처리기(730)에 적합한 베이스밴드 CDMA 물리 신호로 변환하여 상기 물리 신호 처리기(730)로 전달한다.As described above, the digital CDMA physical signal transmitted through the
상기 물리 신호 처리기(730)에서는 상기 슬레이브 디지털 중계기(720)로부터 수신된 신호를 아날로그 변환 및 업 컨버팅(up converting)을 통하여 무선상에서 송신할 수 있는 RF 신호로 변환하게 된다. 상기 변환된 RF 신호는 증폭기(240)를 통해 무선상에서 서비스하려는 전력만큼 증폭하여 서비스하려는 사이트에 송출된다. 한편, 역방향 링크의 경우에는 상기의 역순으로 진행된다.The
이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 상술한 제2 실시예에서의 마스터 디지털 중계기(700) 및 슬레이브 디지털 중계기(720)의 세부 구조 및 동작을 설명하기로 한다.Hereinafter, detailed structures and operations of the master
도 8은 본 발명의 제2 실시예에서의 마스터 디지털 중계기(700)의 세부 구조를 나타낸 블록도이다.8 is a block diagram showing the detailed structure of the master
도 8을 참조하면, 상기 마스터 디지털 중계기(700)는 디지털 신호 처리부(800a 내지 800n)를 포함하는 구조로 구성될 수 있다. 상기 디지털 신호 처리부(800)는 하나의 모듈로 구성될 수 있으며, 서비스하려는 사이트의 수에 따라 상기 모듈의 개수가 결정된다. 상기 도 8에서는 n개의 모듈로 구성됨을 도시하였다.Referring to FIG. 8, the master
상기 디지털 신호 처리부(800)는 상기 BTS(100)의 베이스밴드 처리 파트로부터 전송된 베이스밴드 디지털 CDMA 물리 신호를 유선 전송 선로(710)를 통해 전송에 적합한 데이터의 형태로 바꾸어 주는 기능을 수행한다. 예컨대, 상기 유선 전송 선로(710)의 전송 포맷이 직렬(serial)/병렬(parallel)/T1/E1/이더넷(Ethernet)/ATM 등의 형식(format)을 요구할 경우, 그에 대한 데이터 형식을 맞추어 주는 역할을 수행한다.The digital signal processor 800 converts the baseband digital CDMA physical signal transmitted from the baseband processing part of the
한편, 상기 마스터 디지털 중계기(700)는 도면에 도시하지는 않았으나 제어 부를 구비하여 상기 마스터 디지털 중계기(700) 및 슬레이브 디지털 중계기(720)의 상태 감시 및 제어를 담당하도록 구현할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 EMS 서버와의 통신을 통해 마스터 디지털 중계기(700) 및 슬레이브 디지털 중계기(720)의 정보를 전송 및 보고하게 된다. 또한, 상기 제어부는 슬레이브 디지털 중계기(720)의 상태/제어 정보를 수집하여 EMS 서버로 전송하게 된다. 아울러, 상기 마스터 디지털 중계기(700)가 제1 실시예에서와 같이 마스터 광 중계기(110)와 연동하지 않고 상술한 제2 실시예에서와 같이 BTS(100)의 베이스밴드와 연동할 경우 각 상황에 맞는 제어를 수행하게 된다.Although not shown in the drawing, the master
도 9는 본 발명의 제2 실시예에서의 슬레이브 디지털 중계기(720)의 세부 구조를 나타낸 블록도이다.9 is a block diagram showing the detailed structure of the slave
도 9를 참조하면, 상기 슬레이브 디지털 중계기(720)는 디지털 신호 처리부(900)를 포함하는 구조로 구성될 수 있다. 상기 디지털 신호 처리부(900)는 하나의 모듈로 구성될 수 있으며, 서비스하려는 각 사이트에 설치된다.Referring to FIG. 9, the slave
상기 디지털 신호 처리부(900)는 순방향 링크의 경우 상기 유선 전송 선로(710)를 통해 수신된 디지털 CDMA 신호를 물리 신호 처리기(730)에 적합한 데이터로 바꾸어 주는 기능을 수행한다. 예컨대, 상기 유선 전송 선로(710)의 전송 포맷이 직렬(serial)/병렬(parallel)/T1/E1/이더넷(Ethernet)/ATM 등의 형식(format)을 요구할 경우, 그에 대한 데이터 형식을 받아서, 상기 물리 신호 처리기(730)에 적합한 베이스밴드 CDMA 물리 신호로 변경해 주는 기능을 수행한다.In the case of the forward link, the
한편, 상기 슬레이브 디지털 중계기(720)는 도면에 도시하지는 않았으나 제 어부를 구비하여 상기 슬레이브 디지털 중계기(720)의 상태 감시 및 제어를 담당하도록 구현할 수 있다. 이때, 상기 슬레이브 디지털 중계기(720)의 제어부는 마스터 디지털 중계기(700)의 제어부와 통신을 통해 EMS 서버로 제어 정보를 전송하게 된다. 또한, 상기 마스터 디지털 중계기(700)가 제1 실시예에서와 같이 마스터 광 중계기(110)와 연동되지 않고 상술한 제2 실시예에서와 같이 BTS(100)의 베이스밴드와 연동할 경우 각 상황에 맞는 제어를 수행하게 된다.Meanwhile, although not shown in the drawing, the slave
이하, 상기 도 8 및 도 9에서 상술한 본 발명에 따른 마스터 디지털 중계기(700) 및 슬레이브 디지털 중계기(720)의 세부 동작을 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위하여 3개의 사이트만 지원하는 것으로 가정하여 설명한다.Hereinafter, detailed operations of the master
먼저, 상술한 바와 같이 상기 마스터 디지털 중계기(700)에서는 BTS(100)의 베이스밴드로부터 전송된 베이스밴드 디지털 CDMA 물리 신호를 디지털 신호 처리부(800)에서 유선 전송 선로(710)의 전송에 적합한 데이터 형식의 신호로 변환시킨 후, 상기 유선 전송 선로(710)를 통헤 슬레이브 디지털 중계기(720)로 전송한다. 여기서, 상기 마스터 디지털 중계기(700)는 3개의 사이트에 CDMA 물리 신호를 전송하기 위하여 3개의 모듈을 동작시키게 된다.First, as described above, the master
한편, 상기 유선 전송 선로(710)를 통해 전송된 디지털 CDMA 물리 신호는 각 사이트의 슬레이브 디지털 중계기(720)로 전달되고, 상기 슬레이브 디지털 중계기(720)의 디지털 신호 처리부(900)는 물리 신호 처리기(730)에 적합한 데이터, 즉 베이스밴드 CDMA 물리 신호로 변환하고, 상기 변환된 베이스밴드 CDMA 물리 신호를 상기 물리 신호 처리기(730)로 전달하게 된다.On the other hand, the digital CDMA physical signal transmitted through the
상기 물리 신호 처리기(730)에서는 아날로그 변환 및 업 컨버팅(up converting)을 통해서 무선상에 송신할 수 있는 RF 신호로 변환한다. 이와 같이 전송된 RF 신호는 증폭기(240)를 통해 무선상에서 서비스하고자 하는 전력만큼 증폭하여 서비스할 사이트에 송출된다. 반면, 역방향 링크의 경우에는 상술한 절차를 역으로 수행하게 된다.The
이하, 도 10을 참조하여 상기 마스터 디지털 중계기(700) 및 슬레이브 디지털 중계기(720)에 공통으로 사용되는 디지털 신호 처리부(800, 900)의 세부 구조를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, detailed structures of the digital
도 10은 본 발명의 제2 실시예에서의 디지털 신호 처리부(800, 900)의 세부 구조를 나타낸 블록도이다.10 is a block diagram showing the detailed structure of the digital
도 10을 참조하면, 상기 도 8 및 도 9에서 상술한 디지털 신호 처리부(800, 900)는 송신 데이터 처리부(1000), 압축 처리부(1010) 및 수신 데이터 처리부(1020) 등으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 10, the digital
먼저, 상기 송신 데이터 처리부(1000)는 BTS(100) 또는 물리 신호 처리부(730)의 송신 부분의 데이터를 저장하는 기능을 하는 장치이다. 즉, 상기 송신 데이터 처리부(1000)는 상기 BTS(100) 또는 물리 신호 처리기(730)로부터 전송된 디지털 CDMA 물리 신호를 FIFO/RAM 등의 메모리에 저장하는 장치로서, 상기 압축 처리부(1010)에서 압축하려는 데이터를 처리하는 동안 데이터를 저장하고 있는 장치이다. 또한, 상기 압축 처리부(1010)에서 압축 해제된 디지털 CDMA 물리 신호를 상기 BTS(100) 또는 물리 신호 처리기(730)의 입력 포맷에 적합한 데이터 형식으로 바꾸는 장치이다.First, the transmission
상기 압축 처리부(1010)는 일반적으로 8 비트의 단위로 데이터를 처리하며, 본 발명에서는 16 비트 단위로 처리하는 것이 바람직하다. 상기 압축 처리부(1010)는 상기 송신 데이터 처리부(1000)로부터 전송된 디지털 CDMA 물리 신호를 일정 단위(예컨대, 1K 바이트(bytes) 단위)로 압축을 시킨 후 상기 수신 데이터 처리부(1020)로 상기 압축된 데이터를 전송하게 된다. 또한, 상기 압축 처리부(1010)에서 데이터를 전송하지 않는 시간 동안에는 동기를 맞추기 위한 신호 패턴을 전송하게 된다.The
아울러, 상기 압축 처리부(1010)는 상기 수신 데이터 처리부(1020)로부터 전송된 압축 데이터의 압축 정보를 해제하여 상기 송신 데이터 처리부(1000)로 전송하는 역할을 수행한다. 이때, 일반적인 CDMA 데이터는 랜덤(random)한 특징을 가지는 2의 보수(2's complement) 또는 오프셋 2진(offset binary) 코드로서 70% 정도의 압축률을 보이게 된다. 따라서, 본 발명에서는 상기와 같이 압축 처리부(1010)를 통해 CDMA 데이터를 압축하여 전송함으로써 실제 전송할 수 있는 데이터 레이트(data rate)보다 많은 데이터를 전송할 수 있게 되어, 채널(Channel)의 사용 효율을 극대화할 수 있게 되는 장점을 가지게 된다.In addition, the
상기 수신 데이터 처리부(1020)는 상기 송신 데이터 처리부(1000)와 반대 기능(countpart의 기능)을 하는 장치로서, BTS(100) 또는 물리 신호 처리기(730)로부터 수신된 데이터를 압축하는 압축 처리부(1010)로부터 전송된 상기 압축 데이터를 유선 전송 선로(710)의 전송 형식(input format)에 맞게 변환하는 장치이다. 상술 한 바와 같이 상기 유선 전송 선로(710)의 전송 데이터 포맷은 T1, T3, E1, E3, 이더넷(Ethernet), ATM, 병렬(Parallel), 직렬(Serial) 등의 신호 포맷을 가질 수 있으며, 상기 수신 데이터 처리부(1020)에서는 이에 맞는 데이터 형식으로 변환을 하여 상기 유선 전송 선로(710)로 전송하게 된다.The
또한, 상기 수신 데이터 처리부(1020)의 수신부 기능으로서 상기 유선 전송 선로(710)를 통해 수신된 압축 데이터를 T1, T3, E1, E3, 이더넷(Ethernet), ATM, 병렬(Parallel), 직렬(Serial) 등의 신호로 수신하게 되며, 상기 압축 처리부(1010)에서 처리하기 적합한 16 비트의 데이터로 변환하게 된다. 또한, FIFO/RAM 등과 같은 저장 장치에 저장한 후, 압축된 파일이 모두 저장되었을 때, 상기 압축 처리부(1010)로 데이터를 전송해 주게 된다.In addition, the compressed data received through the
한편, 상기와 같이 본 발명에 따라 디지털 신호 처리부(800, 900)에 압축 처리부(1010)를 구비하고, 전송 신호를 압축 처리하여 전송하게 함으로써 제1 실시예에서 상술한 바와 마찬가지로 동일한 추가적인 장점들을 가지게 된다.Meanwhile, according to the present invention, the
한편, 상술한 바와 같이 상기 각 마스터 디지털 중계기(300, 700) 및 슬레이브 디지털 중계기(310, 720)는 제어부를 구비하여 두 가지 구조 중에서 선택하여 동작하도록 함으로써 시스템 환경에 맞는 형태로 동작시킬 수가 있게 된다.On the other hand, as described above, each of the master digital repeater (300, 700) and slave digital repeater (310, 720) is provided with a control unit to operate in a form suitable for the system environment by selecting from two structures to operate. .
예컨대, 상기 마스터 디지털 중계기(300)에서 제어부를 구비하고, 상기 제어부에 의해 입출력 신호를 선택적으로 제어함으로써 상술한 제1 실시예 및 제2 실시예를 하나의 장치로서 구현하는 것이 가능하다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1 실시예에서는 상기 마스터 디지털 중계기(300)가 마스터 광 중계기(110)와 연 결되므로 신호 변환부(400)에서의 광 신호에 대한 변환 과정이 수행되어야 한다. 그러나 상기 제2 실시예에서는 상기 마스터 디지털 중계기(700)가 BTS(100)의 베이스밴드 파트와 직접 연결되므로 상기 신호 변환부(400)의 기능이 필요가 없게 된다.For example, the master
따라서, 상기 제어부를 구비하여 상기 마스터 디지털 중계기(300, 700)가 제1 실시예에 따라 마스터 광 중계기(110)와 연동할 경우에는 입력되는 신호를 신호 변환부(400)로 입력시키도록 제어하고, 반면 제2 실시예에 따라 BTS(100)의 베이스밴드와 연동할 경우에는 입력되는 신호를 디지털 신호 처리부(800)로 입력시키도록 제어한다. 이렇게 함으로써 하나의 마스터 디지털 중계기(300, 700)로서 두 가지 상이한 시스템에 맞게 적용시킬 수가 있게 된다.Therefore, when the master digital repeater (300, 700) is interlocked with the master
마찬가지 방법으로 슬레이브 디지털 중계기(310, 720)에도 제어부를 구비함으로써 동일한 효과가 있을 수가 있게 된다. 즉, 상기 제어부를 구비하여 상기 슬레이브 디지털 중계기(310, 720)가 제1 실시예에 따라 슬레이브 광 중계기(120)와 연동할 경우에는 입력되는 신호를 신호 변환부(500)로 입력시키도록 제어하고, 반면 제2 실시예에 따라 물리 신호 처리기(730)와 연동할 경우에는 입력되는 신호를 디지털 신호 처리부(900)로 입력시키도록 제어한다. 이렇게 함으로써 하나의 슬레이브 디지털 중계기(310, 720)로서 두 가지 상이한 시스템에 맞게 적용시킬 수가 있게 된다.In the same manner, the slave
한편, 본 발명의 특징이 종래 기술과 다른 점은 다음과 같다.On the other hand, the features of the present invention is different from the prior art as follows.
먼저, 기존의 광 중계기를 활용함과 동시에 광 선로를 사용하지 않고, 광 중 계기 역할을 할 수가 있다. 또한, 유선 전송 선로를 통해 송출되는 신호가 기존의 무선 중계기(예컨대, 변파, RF, 마이크로 웨이브 중계기)와 달리 디지털로 변조된 신호를 송출하기 때문에 신호 복원력이 뛰어나고, 광 중계기와 유사한 신호 특성이 있게 된다.First, it can use the existing optical repeater and at the same time can act as an optical instrument without using an optical line. In addition, unlike conventional wireless repeaters (e.g., variable wave, RF, microwave repeater), the signal transmitted through the wired transmission line transmits a digitally modulated signal, so that the signal resilience is excellent and the signal characteristics similar to those of the optical repeater do.
아울러, 새로운 사이트를 증설할 경우, 광 중계기나 무선 중계기를 따로 설치하지 않고, 단지 본 발명만을 사용함으로써 종래의 광 중계기나 무선 중계기 보다 좋은 신호 특성을 가질 수가 있게 되다. 즉, 광 중계기의 경우에는 광신호와 전기적인 신호의 변환 및 선로 손실 등이 신호에 손실로 가해지게 되고, 무선 중계기의 경우에는 주파수 변조 및 무선상에서 발생하는 신호 손실이 존재하지만, 본 발명에 따르면 기존의 기지국에서 직접 증폭기를 통해서 증폭하는 경우와 동일한 신호 특성이 있게 된다. 이는 주파수 효율을 높일 수 있고, 기존 방식에 비해 적은 주파수를 사용하고도 동일한 가입자에게 서비스를 해줄 수가 있게 되는 장점을 가진다.In addition, when the new site is added, it is possible to have better signal characteristics than a conventional optical repeater or a wireless repeater by using only the present invention without installing an optical repeater or a wireless repeater separately. That is, in the case of the optical repeater, the conversion of the optical signal and the electrical signal and the line loss are applied to the signal. In the case of the wireless repeater, there is a signal loss occurring in the frequency modulation and the radio. The signal characteristics are the same as those of amplifying a conventional base station directly through an amplifier. This has the advantage of increasing the frequency efficiency and providing the same subscriber service even using less frequency than the conventional scheme.
또한, 본 발명은 서비스하려는 사이트의 거리나 규모(사이즈)에 상관없이 구현할 수 있다는 장점이 있다. 예컨대, 디지털 유선 통신을 사용하기 때문에 수십 km까지 신호 손실 없이 데이터를 전송할 수 있으며, 증폭기의 사이즈와 주파수의 수를 조절함으로써 대형 및 소형 사이트에 모두 적합하게 사용할 수 있는 장점이 있게 된다. 한편, 상술한 바와 같이 제어부를 구비할 경우 광 중계기와 연동할 경우와 기지국의 베이스밴드와 연동할 경우에 다른 제어를 하는 것이 가능하기 때문에 1개의 장치로 광 중계기 대체와 새로운 사이트에 설치할 수 있는 구조를 가지게 된다.In addition, the present invention has the advantage that can be implemented regardless of the distance (size) of the site to be serviced. For example, the use of digital wired communication allows data to be transmitted without signal loss of up to several tens of kilometers, and by controlling the size of the amplifier and the number of frequencies, it can be used for both large and small sites. On the other hand, as described above, when the control unit is provided, it is possible to perform different control when interworking with the optical repeater and when interworking with the baseband of the base station. Will have
한편, 본 발명의 실시예에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.On the other hand, in the embodiment of the present invention has been described with respect to specific embodiments, of course, various modifications are possible without departing from the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the appended claims, but also by the equivalents of the claims.
본 발명에 따르면, 고가의 광 선로 임대 비용을 절감함으로써 이동통신 사업자의 광 선로 임대 비용을 줄임과 동시에 선로 설치 비용 등을 줄일 수가 있게 되는 장점이 있다. 또한, 기존의 중계기와는 달리 디지털 통신 방식을 사용하기 때문에 신호 복원 능력이 뛰어나고, 신호 특성(S/N 비)이 뛰어나기 때문에 주파수 활용도를 최대화할 수가 있게 된다. 아울러, 1개의 장비로 기존의 광 중계기 선로 대체 및 중계기 장비를 대체할 수 있기 때문에, 관리 및 운용 비용을 최소화할 수 있고, 제조 업체의 경우에는 제조 원가 절감 및 자재 관리 효율의 극대화를 꾀할 수가 있게 된다.According to the present invention, it is possible to reduce the optical line rental cost of the mobile communication operator and reduce the line installation cost and the like by reducing the expensive optical line rental cost. In addition, unlike conventional repeaters, the digital communication method is used, so the signal recovery ability is excellent and the signal characteristics (S / N ratio) are excellent, thereby maximizing frequency utilization. In addition, since one equipment can replace the existing optical repeater line and repeater equipment, it is possible to minimize the management and operation costs, and in the case of a manufacturer, it is possible to reduce the manufacturing cost and maximize the material management efficiency. do.
한편, 기지국의 베이스밴드와 연동할 경우 종래의 중계기를 사용하지 않고, 각각의 사이트까지 디지털 통신을 이용함으로써 신호의 손실이 거의 발생하지 않게 되며, 종래와 같은 중계기를 별도로 사용하지 않음으로써 전체 시스템 장비 구입비를 최소화할 수 있게 되는 장점을 가진다.On the other hand, when interworking with the baseband of the base station, a signal loss is hardly generated by using digital communication to each site without using a conventional repeater. It has the advantage of being able to minimize the cost of purchase.
또한, 이동 통신에서 가장 중요시하는 주파수의 활용 효율을 극대화할 수 있도록, 장거리에 위치한 사이트에 신호 손실을 최소화하는 특징으로 가지게 되며, 이는 주파수를 최소로 사용하면서 서비스 가입자를 수용할 수 있는 장점을 가지게 된다.In addition, to maximize the efficiency of the use of the most important frequency in mobile communication, it is characterized by minimizing signal loss at long-distance sites, which has the advantage of accommodating service subscribers with the minimum use of frequency. do.
아울러, 본 발명은 디지털 유선 통신을 이용하여 전송을 하기 때문에, 장거리에 위치한 사이트나 단거리에 위치한 사이트, 대형 사이트 및 소형 사이트 등에 무관하게 사용 가능한 구조로 되어 있어서 사이트 활용도를 최대화할 수가 있게 되는 장점이 있다.In addition, since the present invention transmits using digital wired communication, the structure can be used regardless of a long distance site or a short distance site, a large site, and a small site, thereby maximizing site utilization. have.
Claims (28)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050030236A KR100627800B1 (en) | 2005-04-12 | 2005-04-12 | System, apparatus and method for reapeating a digital data |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100875521B1 (en) | 2005-08-22 | 2008-12-23 | 주식회사 케이엠더블유 | Variable distribution unit for multiband |
KR101060586B1 (en) * | 2009-02-04 | 2011-08-31 | 주식회사 쏠리테크 | Digital optical repeater and its data transmission method |
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2005
- 2005-04-12 KR KR1020050030236A patent/KR100627800B1/en active IP Right Grant
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