KR100699102B1 - 기지국 및 광중계기 사이에 공유 광선로를 갖는 이동통신망 - Google Patents

기지국 및 광중계기 사이에 공유 광선로를 갖는 이동통신망 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기지국 및 광중계기 사이에 공유 광선로를 갖는 이동통신망에 관한 것으로, 특히 CDMA 2세대용 도너와, IMT-2000 3세대용 도너를 구비한 기지국과, 기지국에 대해 동일한 방향으로 각각 기설정된 거리의 원격지에 위치한 CDMA 2세대 및 IMT-2000 3세대용 광중계기들과, 기지국과 광중계기들 사이에서 CDMA 2세대용 무선 신호와 IMT-2000 3세대용 무선 신호를 함께 전송하는 공유 광선로와, 공유 광선로에서 분리된 CDMA 2세대용 무선 신호를 해당 CDMA 2세대용 광중계기로 전달하는 광선로와, 공유 광선로에서 분리된 IMT-2000 3세대용 무선 신호를 해당 IMT-2000 3세대용 광중계기로 전달하는 다른 광선로를 포함한다. 그러므로, 본 발명은 이동통신망의 기지국에서 원격지에 위치한 CDMA 2세대용/IMT-2000 3세대용 광중계기가 동일한 방향으로 포설되는 광선로의 일부를 공통으로 사용하는 공유 광선로를 구비함으로써 동일한 광중계기 방향으로 향하는 광선로 개수를 줄일 수 있어 기지국과 광중계기 사이의 광선로의 투자, 임대에 소요되는 비용을 줄일 수 있다.
기지국, 광중계기, 광선로, CDMA, IMT-2000

Description

기지국 및 광중계기 사이에 공유 광선로를 갖는 이동통신망{THE MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM WITH COMMON OPTICAL FIBER BETWEEN BASE STATION AND REPEATER}
도 1은 종래 기술에 의한 2세대 및 3세대 이동통신망의 기지국과 광중계기 구조를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 기지국 및 광중계기 사이에 공유 광선로를 갖는 2세대 및 3세대 이동통신망 구조를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 2세대 및 3세대 이동통신망의 공유 광선로를 위해 기지국에 설치된 결합기 구조를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 2세대 및 3세대 이동통신망의 공유 광선로를 위해 공유 광선로에 설치된 분리기 구조를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 2세대 및 3세대 이동통신망의 공유 광선로를 통해 변환된 공휴 파장과 원래 신호 파장이 실린 주파수 파형도를 나타낸 도면.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
100 : 기지국 102, 104 : 2세대용 도너
106 : 3세대용 도너 108 : 결합기
110 : 공유 광선로 120 : 분리기
132, 134 : 2세대용 광선로 136, 138 : 2세대용 리모트
140 : 3세대용 광선로 142 : 3세대용 리모트
본 발명은 이동통신망에 관한 것으로서, 특히 2세대 및 3세대 이동통신망에서 공통으로 광선로를 사용할 수 있는 기지국 및 광중계기 사이에 공유 광선로를 갖는 이동통신망에 관한 것이다.
현재, 이동통신망에서 서비스 영역의 확대를 위해 트래픽(traffic) 밀도에 따라 기지국과 광중계기가 사용된다. 기지국은 트래픽 밀도가 높은 지역에서 서비스 영역 내에 분포하는 가입자 수와 이동 통신망에서 요구하는 서비스 품질을 만족하면서 수용할 수 있는 가입자 수에 따라 설치된다. 그리고 광중계기는 모 기지국으로부터의 무선 신호를 서비스 지역으로 중계함으로써, 상대적으로 가입자 밀도가 적은 지역에서 경제적으로 서비스 영역을 확대시키기 위해 사용된다. 더욱이 광중계기는 가입자 밀도가 적으면서 지상에 위치한 기지국으로부터 신호가 도달하기 어려운 아파트촌, 빌딩 속, 빌딩의 지하층, 지하철, 농어촌, 산간 지역 등의 지역에 설치된다.
일반적으로, 이동통신 서비스는 아날로그 서비스가 1세대, 디지털로 전환된 CDMA(Code Division Multiple Access) 서비스가 2세대(2G), 사진과 동영상 전송이 가능한 IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000) 서비스가 3세대 (3G)이다.
도 1은 종래 기술에 의한 2세대 및 3세대 이동통신망의 기지국과 광중계기 구조를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 2세대 및 3세대 이동통신망의 기지국과 광중계기는 다음과 같은 구조를 갖는다.
이동통신망의 기지국(10)에는 CDMA 2세대용 도너(12)와, IMT-2000 3세대용 도너(14)가 구비되어 있다. 그리고 기지국(10)의 2세대용 도너(12)는 각각의 광선로(20, 22)를 통해 광중계기인 2세대용 리모트(24, 26)에 무선 신호를 각각 전송한다. 그리고, 이동통신망의 기지국(10)내 3세대용 도너(14)는 다른 광선로(30)를 통해 광중계기인 3세대용 리모트(36)에 무선 신호를 각각 전송한다.
그런데, 기지국(10)과 광중계기인 리모트(24, 26, 36) 사이에는 각각의 광선로를 통해 무선 신호가 전송되기 때문에 동일한 광중계기 방향이더라도 기지국(10)에서 각각의 광중계기인 리모트(24, 26, 36)에 해당 광중계기 개수만큼의 광선로가 필요하다.
현재 도심 외곽이나 군지역 서비스를 보안하고자 기지국과 광중계기를 활용하여 이동통신망을 확장하고 있으나, 광선로 비용이 고가이기 때문에 기지국과 동일한 방향의 다수개의 광중계기마다 각각의 광선로를 매립하여 설치하는 것은 투자대비 손실이 크다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기지국에서 동일한 광중계기 방향으로 광선로를 공통으로 사용하도록 함으로써 광선로의 투자, 임대에 소요되는 비용을 줄일 수 있는 기지국 및 광중계기 사이에 공유 광선로를 갖는 이동통신망을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 이동통신망에 있어서, CDMA 2세대용 도너와 IMT-2000 3세대용 도너를 구비한 기지국과, 기지국에 대해 동일한 방향으로 각각 기설정된 거리의 원격지에 위치한 CDMA 2세대 및 IMT-2000 3세대용 광중계기들과, 기지국과 광중계기들 사이에서 CDMA 2세대용 무선 신호와 IMT-2000 3세대용 무선 신호를 함께 전송하는 공유 광선로와, 공유 광선로에서 분리된 CDMA 2세대용 무선 신호를 해당 CDMA 2세대용 광중계기로 전달하는 광선로와, 공유 광선로에서 분리된 IMT-2000 3세대용 무선 신호를 해당 IMT-2000 3세대용 광중계기로 전달하는 다른 광선로를 포함한다.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 기지국 및 광중계기 사이에 공유 광선로를 갖는 2세대 및 3세대 이동통신망 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 기지국 및 광중계기 사이에 공유 광선로를 갖는 2세대 및 3세대 이동통신망은 다음과 같은 구조를 갖는다.
이동통신망의 기지국(100)에는 CDMA 2세대용 도너(102, 104)와, IMT-2000 3세대용 도너(106)가 구비되어 있고, 기지국(100)과 기설정된 거리의 원격지에 CDMA 광중계기인 2세대용 리모트(136, 138)가 위치하고 있으며 기지국(100)과 기설정된 거리의 원격지에 IMT-2000 광중계기인 3세대용 리모트(142)가 위치하고 있다. 본 발명에 적용된 CDMA 2세대 및 IMT-2000 3세대용 광중계기들(136, 138, 142)은 기지국(100)에 대해 동일한 방향으로 각각 기설정된 거리의 원격지에 위치한다.
본 발명에서는 CDMA 2세대용 도너(102, 104)와 IMT-2000 3세대용 도너(106)의 각 무선 신호를 기지국(100)내 결합기(108)를 통해 결합하여 공유 광선로(110)에 전송한다. 이때, 결합기(108)는 파장 대역이 서로 다른 1차 CDMA 2세대용(2G-1) 파장 신호(예를 들어 1310㎚, 1330㎚, 1550㎚ 등)와 IMT-2000 3세대용(3G) 파장 신호(예를 들어 1510㎚, 1530㎚, 1570㎚ 등)를 그대로 전송하고, 파장 대역이 서로 겹쳐지는 2차 CDMA 2세대용(2G-2) 파장 신호(예를 들어 1310㎚, 1550㎚ 등)를 기설정된 공휴 파장(즉, 이동통신망에 할당된 파장대역 중 미사용중인 파장 대역으로서, 임의로 정한 파장)(예를 들어, 1350㎚, 1590㎚)으로 변환시켜 공유 광선로(110)에 전송한다.
그리고, 원격지측의 공유 광선로(110)에 분리기(120)가 설치되어 공유 광선로(110)를 통해 전송되는 CDMA 무선 신호와 IMT-2000 무선 신호를 분리하여 각각 2세대용 리모트(136, 138)에 연결된 광선로(132, 134)와 3세대용 리모트(142)에 연결된 광선로(140)에 전송한다. 이때, 분리기(120)는 공유 광선로(110)를 통해 전달된 기설정된 공휴 파장(예를 들어, 1350㎚, 1590㎚)을 원래 파장인 2차 CDMA 2세대용(2G-2) 파장 신호(예를 들어 1310㎚, 1550㎚ 등)로 변환하고, 파장 대역이 서로 다른 1차 CDMA 2세대용(2G-1) 파장 신호(예를 들어 1310㎚, 1330㎚, 1550㎚ 등)와 IMT-2000 3세대용(3G) 파장 신호(예를 들어 1510㎚, 1530㎚, 1570㎚ 등)를 각각 분리하여 해당 광중계기인 리모트(136, 138, 142)에 전송한다.
이와 같이, 본 발명에 따라 기지국 및 광중계기 사이에 공유 광선로를 갖는 2세대 및 3세대 이동통신망은, 기지국(100)에서 CDMA 2세대용/IMT-2000 3세대용 광중계기(136, 138, 142)가 동일한 방향으로 포설되는 광선로의 일부를 공통으로 사용하는 공유 광선로(110)를 구비하며 공유 광선로(110) 양측에 결합기(108) 및 분리기(120)를 설치함으로써 동일한 광중계기 방향으로 향하는 광선로 개수를 줄일 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 2세대 및 3세대 이동통신망의 공유 광선로를 위해 기지국에 설치된 결합기 구조를 나타낸 도면이다. 즉, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 2세대 및 3세대 이동통신망의 공유 광선로에 연결된 결합기(108) 구조의 일 예를 상세하게 나타낸다.
도 3을 참조하면, 결합기(108)는 1차 CDMA 2세대용 도너(2G-1)에서 전송된 다수개의 파장 대역(예를 들어 1310㎚, 1330㎚, 1550㎚ 등)의 무선 신호를 입력받고, 2차 CDMA 2세대용 도너(2G-2)에서 전송된 다수개의 파장 대역(예를 들어, 1310㎚, 1550㎚ 등)의 무선 신호를 입력받는다.
결합기(108)는 2차 CDMA 2세대용 도너(2G-2)에서 전송된 다수개의 파장 대역(예를 들어, 1310㎚, 1550㎚ 등)중에서 상기 첫 번째 도너(2G-1)와 동일한 파장 신호(예를 들어, 1310㎚)를 기설정된 공휴 파장(예를 들어, 1350㎚)으로 변환하는 변환부(108a)와, 변환부(108a)를 통해 변환된 공휴 파장 신호(예를 들어, 1350㎚)와 1차 CDMA 2세대용 도너(2G-1)에서 전송된 다수개의 파장 신호(예를 들어 1310㎚, 1330㎚, 1550㎚ 등)를 결합하는 제 1결합부(108b)를 포함한다.
그리고, 결합기(108)는 2차 CDMA 2세대용 도너(2G-2)에서 전송된 다수개의 파장 대역(예를 들어, 1310㎚, 1550㎚ 등)중에서 상기 첫 번째 2세대용 도너(2G-1)와 동일한 다른 파장 신호(예를 들어, 1550㎚)를 변환부(108a)를 통해 전달받아 이의 전기적 신호를 광 신호로 변환하는 전기/광(Electron/Optical : E/O) 변환부(108c)와, 전기/광(E/O) 변환부(108c)에서 변환된 광 신호의 파장(예를 들어, 1550㎚)을 기설정된 공휴 파장(예를 들어, 1550㎚)으로 변환하고자 RF 정합(RF matching)하는 RF 정합부(108d)와, RF 정합부(108d)에서 변환된 공휴 파장의 광 신호를 다시 전기적인 신호로 변환하는 광/전기(Optical/Electron : O/E) 변환부(108e)를 포함한다.
또, 결합기(108)는 광/전기(O/E) 변환부(108e)를 통해 변환된 공휴 파장 신호(예를 들어, 1550㎚)와 IMT-2000 3세대용 도너(3G)에서 전송된 다수개의 파장 신호(예를 들어 1510㎚, 1530㎚, 1570㎚ 등)를 결합하는 제 2결합부(108f)를 포함한다.
또한, 본 발명의 결합기(108)는 제 1결합부(108b)에서 전송된 첫 번째 2세대용 파장 신호(예를 들어 1310㎚, 1330㎚, 1550㎚ 등)와 두 번째 2세대용 공휴 파장 신호(예를 들어 1350㎚)를 함께 동일한 공유 광선로(110)로 전달하는 제 1송신부(108g)를 포함한다.
또한, 본 발명의 결합기(108)는 제 2결합부(108f)에서 전송된 두 번째 2세대용 다른 공휴 파장 신호(예를 들어, 1590㎚)와 IMT-2000 3세대용 도너(3G)에서 전 송된 다수개의 파장 신호(예를 들어 1510㎚, 1530㎚, 1570㎚ 등)를 함께 동일한 공유 광선로(110)로 전달하는 제 2송신부(108h)를 포함한다.
도 4는 본 발명에 따른 2세대 및 3세대 이동통신망의 공유 광선로를 위해 공유 광선로에 설치된 분리기 구조를 나타낸 도면이다. 즉, 도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 2세대 및 3세대 이동통신망의 공유 광선로에 연결된 분리기(120) 구조의 일 예를 상세하게 나타낸다.
도 4를 참조하면, 분리기(120)는 공유 광선로(110)를 통해 전달되는 다수개의 파장 대역중에서 1차 CDMA 2세대용 도너(2G-1)에서 전송된 파장 대역(예를 들어 1310㎚, 1330㎚, 1550㎚ 등)과 첫 번째 공휴 파장 신호(예를 들어, 1550㎚)를 수신하는 제 1수신부(120a)를 포함한다.
그리고 분리기(120)는 공유 광선로(110)를 통해 전달되는 다수개의 파장 대역중에서 두 번째 공휴 파장 신호(예를 들어, 1590㎚)와 IMT-2000 3세대용 도너(3G)에서 전송된 다수개의 파장 신호(예를 들어 1510㎚, 1530㎚, 1570㎚ 등)를 수신하는 제 2수신부(120b)를 포함한다.
또, 본 발명의 분리기(120)는 제 1수신부(120a)의 수신 신호 중에서 1차 CDMA 2세대용 도너(2G-1)의 파장 신호(예를 들어, 1310㎚, 1330㎚, 1550㎚ 등)와 첫 번째 공휴 파장 신호(예를 들어, 1350㎚)를 분리하는 제 1분리기(120c)를 포함한다. 이때, 제 1분리기(120c)를 통해 분리된 1차 CDMA 2세대(2G-1)용 파장 신호(예를 들어, 1310㎚, 1330㎚, 1550㎚ 등)는 1차 CDMA 2세대(2G-1)용 광중계기인 리모트쪽 광선로에 전달된다.
또한, 본 발명의 분리기(120)는 제 2수신부(120a)의 수신 신호 중에서 IMT-2000 3세대용 도너(3G)의 파장 신호(예를 들어 1510㎚, 1530㎚, 1570㎚ 등)와 두 번째 공휴 파장 신호(예를 들어, 1590㎚)를 분리하는 제 2분리기(120g)를 포함한다. 이때, 제 2분리기(120g)를 통해 분리된 IMT-2000 3세대(3G)용 도너의 파장 신호(예를 들어 1510㎚, 1530㎚, 1570㎚ 등)는 해당 IMT-2000 3세대(3G)용 광중계기인 리모트쪽 광선로에 전달된다.
또한, 본 발명의 분리기(120)는 제 1분리기(120c)에서 분리된 첫 번째 공휴 파장 신호(예를 들어, 1350㎚)를 전달받아 이의 전기적 신호를 광 신호로 변환하는 전기/광(Electron/Optical : E/O) 변환부(120d)와, 전기/광(E/O) 변환부(120d)에서 변환된 광 신호의 파장(예를 들어, 1350㎚)을 원래 파장인 2차 CDMA 2세대용 파장(예를 들어, 1310㎚)으로 변환하고자 RF 정합(RF matching)하는 RF 정합부(120e)와, RF 정합부(120e)에서 변환된 원래 파장의 광 신호를 다시 전기적인 신호로 변환하는 광/전기(Optical/Electron : O/E) 변환부(120f)를 포함한다.
또한, 본 발명의 분리기(120)는 제 2분리기(120g)에서 분리된 두 번째 공휴 파장 신호(예를 들어, 1590㎚)를 원래 파장인 2차 CDMA 2세대(2G-2)용 파장 신호(예를 들어, 1550㎚)로 변환하는 변환부(120h)를 포함한다. 여기서, 변환부(120h)는 광/전기(O/E) 변환부(120f)에서 전송된 2차 CDMA 2세대(2G-2)용 파장(예를 들어, 1310㎚) 신호와 2차 CDMA 2세대(2G-2)용 다른 파장 신호(예를 들어, 1550㎚)를 함께 2차 CDMA 2세대(2G-2)용 광중계기인 리모트쪽 광선로에 전달한다.
도 5는 본 발명에 따른 2세대 및 3세대 이동통신망의 공유 광선로를 통해 변 환된 공휴 파장과 원래 신호 파장이 실린 주파수 파형도를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 2세대 및 3세대 이동통신망의 기지국에서 동일 방향의 원격지의 광중계기인 각 리모트에 하나의 공유 광선로를 통해 동기형의 1차 CDMA 2세대용(2G-1) 파장 신호(예를 들어 1310㎚, 1330㎚, 1550㎚ 등)와 비동기 및 동기형의 IMT-2000 3세대용(3G) 파장 신호(예를 들어 1510㎚, 1530㎚, 1570㎚ 등)가 함께 전송되고, 더불어 2차 CDMA 2세대용(2G-2) 파장 신호(예를 들어 1310㎚, 1550㎚ 등)가 기설정된 공휴 파장(예를 들어, 1350㎚, 1590㎚)으로 변환되어 전송된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 이동통신망의 기지국에서 원격지에 위치한 CDMA 2세대용/IMT-2000 3세대용 광중계기가 동일한 방향으로 포설되는 광선로의 일부를 공통으로 사용하는 공유 광선로를 구비함으로써 동일한 광중계기 방향으로 향하는 광선로 개수를 줄일 수 있어 기지국과 광중계기 사이를 연결하는 광선로의 투자, 임대에 소요되는 비용을 줄일 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (4)

  1. 이동통신망에 있어서,
    CDMA 2세대용 도너와 IMT-2000 3세대용 도너를 구비한 기지국과,
    상기 기지국에 대해 동일한 방향으로 각각 기설정된 거리의 원격지에 위치한 CDMA 2세대 및 IMT-2000 3세대용 광중계기들과,
    상기 기지국과 상기 광중계기들 사이에서 상기 CDMA 2세대용 무선 신호와 상기 IMT-2000 3세대용 무선 신호를 함께 전송하는 공유 광선로와,
    상기 공유 광선로에서 분리된 상기 CDMA 2세대용 무선 신호를 해당 CDMA 2세대용 광중계기로 전달하는 광선로와,
    상기 공유 광선로에서 분리된 상기 IMT-2000 3세대용 무선 신호를 해당 IMT-2000 3세대용 광중계기로 전달하는 다른 광선로
    를 포함하는 기지국 및 광중계기 사이에 공유 광선로를 갖는 이동통신망.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 CDMA 2세대용 무선 신호와 상기 IMT-2000 3세대용 무선 신호를 함께 결합하여 상기 공유 광선로에 전달하는 결합기를 포함하고, 상기 공유 광선로에는 상기 CDMA 2세대용 무선 신호와 상기 IMT-2000 3세대용 무선 신호를 각각 분리하는 분리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 및 광중계기 사이에 공유 광선로를 갖는 이동통신망.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 결합기는, 파장 대역이 서로 다른 상기 CDMA 2세대용 파장 신호와 상기 IMT-2000 3세대용 파장 신호를 함께 전송하는 결합부와, 파장 대역이 다른 파장 신호와 겹쳐지는 파장 신호를 기설정된 공휴 파장으로 변환시켜 상기 공유 광선로에 전송하는 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 및 광중계기 사이에 공유 광선로를 갖는 이동통신망.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 분리기는, 상기 공유 광선로를 통해 전달된 기설정된 공휴 파장을 원래 파장 신호로 변환하는 변환부와, 파장 대역이 서로 다른 상기 CDMA 2세대용 파장 신호와 상기 IMT-2000 3세대용 파장 신호를 각각 분리하여 각각의 광중계기의 광선로에 전송하는 분리기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 및 광중계기 사이에 공유 광선로를 갖는 이동통신망.
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