KR100759271B1 - Optical transceiver which is used in rof communication system - Google Patents

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KR100759271B1
KR100759271B1 KR1020060077474A KR20060077474A KR100759271B1 KR 100759271 B1 KR100759271 B1 KR 100759271B1 KR 1020060077474 A KR1020060077474 A KR 1020060077474A KR 20060077474 A KR20060077474 A KR 20060077474A KR 100759271 B1 KR100759271 B1 KR 100759271B1
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최광성
강영식
정용덕
심재식
김제하
문종태
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한국전자통신연구원
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Abstract

An optical transceiver used in an RoF(Radio-over-Fiber) communication system is provided to mount both of an optical receiving device, an optical modulation device, and a patch antenna on one module, thereby reducing footprint of the optical transceiver which will be used in a base station in the RoF system. A first optical fiber(250) is a path for transmitting an optical signal from a telephone station to a base station. An optical receiving device(210) receives the optical signal transmitted form the telephone station to the base station through the first optical fiber, and converts the signal into an electric signal. A second optical fiber(252) is a path for transmitting the optical signal which is transmitted from the telephone station to the base station and passes through the optical receiving device. An optical modulation device(230) modulates an electric signal, inputted from the outside, to the optical signal transmitted through the second optical fiber. A third optical fiber(254) is a path for transmitting the optical signal, modulated by the optical modulation device, from the base station to the telephone station.

Description

ＲｏＦ 통신 시스템에 사용되는 광 송수신기{Optical transceiver which is used in RoF communication system} Optical transceiver which is used in RoF communication system

도 1은 종래 RoF 통신 시스템을 나타내는 구조도,1 is a structural diagram showing a conventional RoF communication system,

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 RoF 통신 시스템을 위한 기지국용 광 송수신기의 개략도, 2 is a schematic diagram of an optical transceiver for a base station for a RoF communication system according to a first embodiment of the present invention;

도 3은 도 2의 광 송수신기에 광 증폭기를 더 포함한 상태를 도시한 도면,3 is a view illustrating a state further including an optical amplifier in the optical transceiver of FIG.

도 4는 도 2의 광 송수신기에 증폭기와 마이크로스트립 필터를 더 포함한 상태를 도시한 도면4 is a diagram illustrating a state in which the optical transceiver of FIG. 2 further includes an amplifier and a microstrip filter.

도 5a는 도 4의 광 수신 소자의 구체적인 구성을 나타내는 도면,5A is a diagram illustrating a specific configuration of the light receiving element of FIG. 4;

도 5b는 도 4의 광 변조 소자의 구체적인 구성을 나타내는 도면,5B is a view showing a specific configuration of the light modulation device of FIG.

도 6는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 RoF 통신 시스템을 위한 기지국용 광 송수신기의 세부 구조를 도시한 도면,6 is a diagram illustrating a detailed structure of an optical transceiver for a base station for a RoF communication system according to a second embodiment of the present invention;

도 7은 RoF 통신 시스템에 본 발명의 실시 예를 적용한 것을 나타내는 도면.7 is a diagram showing an embodiment of the present invention applied to a RoF communication system.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

210: 광 수신 소자 210: light receiving element

214, 234: 마이크로스트립 필터 216, 236: 증폭기214, 234: Microstrip filter 216, 236: Amplifier

217, 237: 마이크로스트립 라인 218, 238: 금선217, 237: microstrip lines 218, 238: gold wire

230: 광 변조 소자 230: light modulation element

250, 252, 254: 제1, 2, 3 광섬유250, 252, 254: 1st, 2nd, 3rd optical fiber

220, 240: 제1, 2 패치 안테나220, 240: first and second patch antennas

260, 262: 광 증폭기260, 262: optical amplifier

510, 540: 광도파로 520, 550: PN 접합체510, 540: optical waveguides 520, 550: PN conjugate

530, 560: 전극530, 560: electrode

본 발명은 광 송수신기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 RoF (Radio-over-Fiber) 통신 시스템에 사용되는 기지국용 광 송수신기에 관한 것이다.The present invention relates to an optical transceiver, and more particularly, to an optical transceiver for a base station used in a radio-over-fiber (RoF) communication system.

최근 정보통신환경은 유·무선 통신이 통합되고 통신, 방송 및 인터넷이 융합되어 하나의 광 대역 네트워크로 발전하는 추세를 보이고 있다. 이를 통해 가입자에게도 고속의 무선 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해 가입자 망 및 댁내 망(home networking)의 고속화 필요성이 증가하고 있다. 이를 위해 옥외 혹은 댁내 및 사무실에서 근거리 통신을 가능하게 하는 WLAN(Wireless Local Area Network), WPAN (Wireless Personal Area Network) 기술이 주목을 받고 있다. 이를 구현하기 위한 방법 중 기지국 (base station)과 가입자 간의 무선 통신을 위해 전화국 (central office)에서 기지국까지 많은 정보를 손실 없이 전달하기 위한 방법으로 RF(radio frequency) 신호를 광섬유(optic fiber)를 통해 전송하는 RoF (Radio-over-Fiber) 기술이 각광을 받고 있다. 이는 RF 신호를 구리 선이나 동축 케이블(coaxial cable)을 이용하여 전송할 경우 신호 손실이 심한 단점을 극복하기 위해 제안된 것으로 광섬유의 저손실 (0.2 dB/km), 광 대역 전송 능력 또는 EMI(Electro Magnetic Interference : 전자파장해) / EMC(Electro Magnetic Compatibility : 전자파 양립성)와 무관한 특성을 이용한 것이다.  Recently, the information and communication environment has been developing into a single broadband network by integrating wired / wireless communication and converging communication, broadcasting, and the Internet. Accordingly, there is an increasing need for high-speed subscriber networks and home networking to provide high-speed wireless multimedia services to subscribers. To this end, wireless local area network (WLAN) and wireless personal area network (WPAN) technologies, which enable short-range communication in the outdoors or at home and in the office, are drawing attention. Among the methods for implementing this method, RF (radio frequency) signals are transmitted through an optical fiber to transmit a lot of information from a central office to a base station without loss for wireless communication between a base station and a subscriber. Transmission of Radio-over-Fiber (RoF) technology is in the spotlight. It is proposed to overcome the disadvantages of severe signal loss when transmitting RF signal using copper wire or coaxial cable. It has low loss of optical fiber (0.2 dB / km), wide band transmission capability or EMI (Electro Magnetic Interference). : Electromagnetic interference) / EMC (Electro Magnetic Compatibility) is used.

도 1은 종래 RoF 통신 시스템을 나타내는 구조도이다.1 is a structural diagram showing a conventional RoF communication system.

도 1을 참조하면, 전화국(100)에는 광 송수신기(102)와 광신호를 생성하는 레이저 소스(104)가 포함되어 있고, 기지국(120)에는 광 송수신기(122)와 광신호를 생성하는 레이저 소스(124)가 포함되어 있다. 전화국(100)과 기지국(120)은 광케이블(110)을 통해 연결되어 있으며, 기지국(120)은 동축 케이블(130)을 통해 안테나(140)와 연결되어 있다. Referring to FIG. 1, the telephone station 100 includes an optical transceiver 102 and a laser source 104 for generating an optical signal, and the base station 120 includes an optical transceiver 122 and a laser source for generating an optical signal. 124 is included. The telephone station 100 and the base station 120 are connected through the optical cable 110, and the base station 120 is connected with the antenna 140 through the coaxial cable 130.

상기 전화국(100)에 속한 광 송수신기(102)는 외부에서 입력된 RF 신호를 수신하고, 상기 레이저 소스(104)가 공급하는 광신호를 상기 수신한 RF 신호에 따라 변조한 다음, 변조된 광신호를 광케이블(110)을 통해 기지국(120)으로 전송한다. 상기 기지국(120)에 도달된 광신호는 광 송수신기(122)에서 전기적인 RF 신호로 변환된 후 동축 케이블(130)을 통하여 상기 안테나(140)에 도달한다. 상기 RF 신호는 안테나(140)에서 무선 신호로 변환되어 무선 단말기(150)에 도달한다. The optical transceiver 102 belonging to the telephone station 100 receives an externally input RF signal, modulates an optical signal supplied by the laser source 104 according to the received RF signal, and then modulates the optical signal. To transmit to the base station 120 through the optical cable 110. The optical signal reached to the base station 120 is converted into an electrical RF signal in the optical transceiver 122 and reaches the antenna 140 through the coaxial cable 130. The RF signal is converted into a wireless signal at the antenna 140 to reach the wireless terminal 150.

한편, 상기 무선 단말기(150)에서 안테나(140)로 전달된 신호는 상기 설명한 과정과 반대되는 순서로 전송되는데, 안테나(140)로 전달된 무선 신호는 RF 신호로 변환되어 기지국(120)에 속한 광 송수신기(122)로 전달되고, 상기 광 송수신기(122)는 상기 레이저 소스(124)가 공급하는 광신호를 상기 수신한 RF 신호에 따라 변조하여 광신호로 변환한 다음, 광케이블(110)을 통해 전화국(100)으로 전송한다. On the other hand, the signal transmitted from the wireless terminal 150 to the antenna 140 is transmitted in the reverse order to the above-described process, the wireless signal transmitted to the antenna 140 is converted into an RF signal belonging to the base station 120 The optical transceiver 122 is transmitted to the optical transceiver 122, and the optical transceiver 122 modulates the optical signal supplied by the laser source 124 according to the received RF signal and converts the optical signal into an optical signal, and then through the optical cable 110. Transfer to telephone station 100.

상기 시스템에서는 기지국(120)에 속한 광 송수신기(122)와 안테나(140) 사이가 동축 케이블(130)로 연결되어 있는바, 상기 동축 케이블을 사용할 경우 주파수 또는 거리에 비례하여 손실이 커져 RoF의 장점인 저 손실 전송의 특성이 구현되기 어렵고 특히 주파수가 밀리미터파와 같은 높은 주파수(30~300GHz)에서는 비용이 너무 커진다는 단점이 있다. 또한, 광 송수신기(102, 122), 동축 케이블(130) 또는 안테나(140) 등이 분리되어 각각의 부품으로 구성되어 있기 때문에 전체 시스템이 커지는 단점이 있다. In the system, the optical transceiver 122 and the antenna 140 belonging to the base station 120 are connected by the coaxial cable 130. When the coaxial cable is used, the loss is increased in proportion to the frequency or the distance, and thus the advantages of RoF are achieved. The characteristics of low-loss transmission are difficult to realize, and the cost is too high, especially at high frequencies (30 to 300 GHz) such as millimeter waves. In addition, since the optical transceivers 102 and 122, the coaxial cable 130 or the antenna 140, etc. are separated and composed of respective components, there is a disadvantage in that the entire system becomes large.

아울러 광 송수신기(102, 122)를 위한 광원 즉, 레이저 소스(104, 124)를 전화국에서 기지국으로 광신호를 전송하는 경우와 기지국에서 전화국으로 광신호를 전송하는 경우 각각에 대해 설치하여 이를 신호 전송을 위해 변조시키는 방법을 사용하는바, 상기 레이저 소스는 전력 소모가 커서 그 자체의 가격으로 인한 비용증가뿐만 아니라 기지국 유지에도 많은 비용 소모를 필요로 한다는 문제점이 있다.In addition, the light source for the optical transceivers 102 and 122, that is, the laser source 104, 124 is installed for each case of transmitting the optical signal from the telephone station to the base station, and in the case of transmitting the optical signal from the base station to the telephone station to transmit the signal In order to use the modulation method for the laser source, the laser source has a problem in that the power consumption is large, and not only increases the cost due to its own cost but also requires a large cost to maintain the base station.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광 수신 소자와 광 변조 소자를 모두 포함하도록 광 송수신기를 구성하고, 특히 외부에서 입력 된 전기 신호를 상기 광 수신 소자를 통과한 광신호에 변조하여 광섬유를 통해 상기 기지국에서 상기 전화국으로 전송하도록 광 변조 소자를 구성하여 기지국에 별도의 레이저 소스가 필요로 하지 않도록 구성한 광 송수신기를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the problems described above, and to configure the optical transceiver to include both the optical receiving element and the optical modulation element, in particular to modulate the externally input electrical signal to the optical signal passing through the optical receiving element It is an object of the present invention to provide an optical transceiver configured to configure an optical modulation device to transmit from the base station to the telephone station through an optical fiber so that a separate laser source is not required for the base station.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명의 전화국과 기지국을 연결하는 RoF (Radio-over-Fiber) 통신 시스템에 사용되는 기지국용 광 송수신기는, 상기 전화국으로부터 상기 기지국으로 광신호를 전송하는 통로가 되는 제1 광섬유와, 상기 제1 광섬유를 통해 상기 전화국으로부터 상기 기지국으로 전송되는 광신호를 수신하여 전기 신호로 변환하는 광 수신 소자와, 상기 전화국으로부터 상기 기지국으로 전송되어 상기 광 수신 소자를 통과한 광신호를 전송하는 통로가 되는 제2 광섬유와, 외부에서 입력된 전기 신호를 상기 제2 광섬유를 통해 전송받은 광신호에 변조하는 광 변조 소자와, 상기 광 변조 소자에 의해 변조된 광신호를 상기 기지국으로부터 상기 전화국으로 전송하는 통로가 되는 제3 광섬유를 포함하되, 상기 광 수신 소자와 상기 광 변조 소자는 TDD (Time Division Duplex)방식에 따라 시간적으로 독립하여 동작하도록 구동되는 것을 특징으로 한다.An optical transceiver for a base station used in a radio-over-fiber (RoF) communication system connecting a telephone station and a base station of the present invention for achieving the above object is a path for transmitting an optical signal from the telephone station to the base station. An optical fiber, an optical receiving element for receiving an optical signal transmitted from the telephone station to the base station through the first optical fiber and converting the optical signal into an electrical signal; and an optical signal transmitted from the telephone station to the base station and passing through the optical receiving element A second optical fiber serving as a path for transmitting the optical signal; an optical modulation device for modulating an externally input electrical signal into an optical signal received through the second optical fiber; and an optical signal modulated by the optical modulation device from the base station A third optical fiber serving as a passage for transmitting to the telephone station, wherein the light receiving element and the light modulation element It is characterized in that it is driven to operate independently in time according to the TDD (Time Division Duplex) method.

바람직하게는, 상기 광 수신 소자로부터 전기 신호를 전송받아 무선신호로 변환하는 제1 패치 안테나와, 무선신호를 전기 신호로 변환하여 상기 광 변조 소자로 전송하는 제2 패치 안테나를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the method includes a first patch antenna for receiving an electrical signal from the optical receiver and converting the signal into a wireless signal, and a second patch antenna for converting the wireless signal into an electrical signal and transmitting the electrical signal to the optical modulation device. do.

또한, 바람직하게는, 상기 광 수신 소자로부터 전기 신호를 전송받아 무선신호로 변환하거나 무선신호를 전기 신호로 변환하여 상기 광 변조 소자로 전송하는 패치 안테나와, 상기 광 수신 소자와 상기 패치 안테나와의 접속 또는 상기 광 변조 소자와 상기 패치 안테나와의 접속을 선택적으로 조절하는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, preferably, a patch antenna for receiving an electrical signal from the optical receiving element to convert a radio signal or a radio signal into an electrical signal to transmit to the optical modulation device, and the optical receiving element and the patch antenna And a switch for selectively adjusting a connection or a connection between the optical modulation element and the patch antenna.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 RoF 통신 시스템을 위한 기지국용 광 송수신기(200)의 개략도이다. 2 is a schematic diagram of an optical transceiver 200 for a base station for a RoF communication system according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 광 송수신기(200)는 광 수신 소자(210), 제1 및 제2 패치 안테나(220, 240), 광 변조 소자(230), 제1 광섬유(250), 제2 광섬유(252) 및 제3 광섬유(254)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the optical transceiver 200 includes an optical receiving element 210, first and second patch antennas 220 and 240, an optical modulation element 230, a first optical fiber 250, and a second optical fiber. 252 and a third optical fiber 254.

상기 광 수신 소자(210)는 상기 전화국(미도시 됨)으로부터 상기 기지국(미도시 됨)으로 광신호를 전송하는 통로가 되는 제1 광섬유(250)를 통해 전송되는 광신호를 수신하여 전기적인 신호로 변환한 후 제1 패치 안테나(220)로 전달한다. 상기 제1 패치 안테나(220)는 상기 광 수신 소자(210)로부터 전송받은 전기 신호를 무선신호로 변환하여 무선 단말기(미도시됨)를 향해 전송한다. 한편, 상기 광신호 및 전기적인 신호는 RF(radio frequency) 대역의 주파수를 갖는 것을 특징으로 한다. 상기 제2 광섬유(252)는 상기 전화국으로부터 상기 기지국으로 전송되어 상기 광 수신 소자(210)를 통과한 광신호를 전송하는 통로가 된다.The optical receiving element 210 receives the optical signal transmitted through the first optical fiber 250, which is a passage for transmitting the optical signal from the telephone station (not shown) to the base station (not shown), the electrical signal After the conversion to the first patch antenna 220 is transmitted. The first patch antenna 220 converts an electrical signal received from the optical receiving element 210 into a wireless signal and transmits the electrical signal toward a wireless terminal (not shown). On the other hand, the optical signal and the electrical signal is characterized in that it has a frequency of the radio frequency (RF) band. The second optical fiber 252 is a path for transmitting an optical signal transmitted from the telephone station to the base station and passed through the optical receiving element 210.

상기 제1 및 제2 패치 안테나(220, 240)는 동일한 구성을 갖는 것으로 전기 신호를 무선 신호로 변환하는 것뿐만 아니라, 무선 신호를 전기 신호로 변화하는 역할도 수행한다. 이때, 두 안테나 간의 간섭을 막기 위해 안테나의 극성(polarization)을 90°도로 배치할 수도 있다. 상기 제2 패치 안테나(240)는 무선 신호를 전기 신호로 변환하여 상기 광 변조 소자(230)로 전송할 수 있으며, 상기 광 변조 소자(230)는 상기 전송받은 전기 신호를 상기 제2 광섬유(252)를 통해 전송받은 광신호에 변조하여 상기 기지국과 전화국 사이에 연결된 제3 광섬유(254)를 통해 전송한다. The first and second patch antennas 220 and 240 have the same configuration, and not only convert an electrical signal into a wireless signal, but also convert a wireless signal into an electrical signal. In this case, in order to prevent interference between the two antennas, the polarization of the antenna may be arranged at 90 degrees. The second patch antenna 240 may convert a radio signal into an electrical signal and transmit the converted electrical signal to the optical modulation device 230, and the optical modulation device 230 transmits the received electrical signal to the second optical fiber 252. Modulated to the optical signal received through the transmission through the third optical fiber 254 connected between the base station and the telephone station.

한편, 전화국과 기지국의 광 송수신 모듈 간의 통신은 TDD (Time Division Duplex) 방식을 사용하므로 전화국에서 기지국으로 신호를 보내는 시간 슬롯 (time slot)인 경우에는 전화국에서 기지국 방향으로 광신호가 전송되며 상기 전송된 광신호는 상기 광 수신 소자에서 수신하여 전기신호로 변환한다. 또한, 기지국에서 전화국으로 신호를 보내는 시간 슬롯에서도 마찬가지로 전화국에서 기지국으로 광신호가 전송되나 상기 광 수신 소자는 동작하지 않도록 구동하여, 상기 전송된 광신호는 제2 광섬유를 통과하도록 하고, 상기 제2 광섬유를 통과한 광신호에 상기 광 변조 소자가 외부에서 입력된 전기 신호를 변조하여 상기 제3 광섬유를 통해 전화국으로 전송되도록 한다. 따라서, 바람직하게는 상기 광 수신 소자와 상기 광 변조 소자는 TDD 방식에 따라 시간적으로 독립하여 동작하도록 구동한다.On the other hand, since the communication between the telephone station and the optical transceiver module of the base station uses a time division duplex (TDD) scheme, an optical signal is transmitted from the telephone station to the base station in the case of a time slot for transmitting a signal from the telephone station to the base station. The optical signal is received by the optical receiving element and converted into an electrical signal. In addition, in a time slot in which a signal is transmitted from the base station to the telephone station, an optical signal is transmitted from the telephone station to the base station, but the optical receiving element is driven so as not to operate so that the transmitted optical signal passes through the second optical fiber. The optical modulation device modulates an externally input electrical signal to the optical signal passing through the optical signal, and transmits the electrical signal to the telephone station through the third optical fiber. Therefore, preferably, the light receiving element and the light modulation element are driven to operate independently in time according to the TDD scheme.

한편, 상기 제1 내지 3 광섬유(250, 252, 254)는 전화국에 포함된 동일한 레이저 소스에 의해 생성된 광신호가 흘러가는 통로로서, 기지국에 별도의 레이저 소스를 필요로 하지 않는다. 다만, 상기 광 수신 소자(210)에 도달하는 광신호의 세 기가 약하거나 혹은 광 변조 소자(230)을 거친 광신호의 세기가 약할 경우를 대비하여 광신호를 증폭하는 반도체 광 증폭기(SOA: Semiconductor Optical Amplifier)를 상기 광 송수신기(200)에 실장 할 수 있다. 즉, 상기 제1 광섬유(250)를 통해 전송되는 광신호를 증폭하는 광 증폭기를 더 포함할 수 있으며, 상기 광 변조 소자(230)을 통해 변조된 광신호를 증폭하는 광 증폭기를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the first to third optical fibers 250, 252, and 254 are passages through which optical signals generated by the same laser source included in a telephone station flow, and do not require a separate laser source at the base station. However, a semiconductor optical amplifier for amplifying the optical signal in case the strength of the optical signal reaching the optical receiving element 210 or the intensity of the optical signal passing through the optical modulation element 230 is weak (SOA: Semiconductor) Optical Amplifier) may be mounted on the optical transceiver 200. That is, it may further include an optical amplifier for amplifying the optical signal transmitted through the first optical fiber 250, and may further include an optical amplifier for amplifying the optical signal modulated by the optical modulation device 230. have.

도 3은 도 2의 광 수신기에 광 증폭기를 더 포함한 상태를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a state in which an optical amplifier is further included in the optical receiver of FIG. 2.

도 3을 참조하면, 상기 제1 광섬유(250)와 상기 광 수신 소자(210)과의 사이에 위치한 광 증폭기(260)와 상기 광 변조 소자(230)과 제3 광섬유(254) 사이에 위치한 광 증폭기(262)가 포함되어 있다. Referring to FIG. 3, an optical amplifier 260 positioned between the first optical fiber 250 and the light receiving element 210 and light positioned between the optical modulation element 230 and the third optical fiber 254. An amplifier 262 is included.

상기 광 증폭기(260)는 상기 제1 광섬유(250)를 통해 전송되는 광신호를 증폭하여 상기 광 수신 소자(210)로 전달하며, 또 다른 광 증폭기(262)는 상기 광 변조 소자(230)을 통해 변조된 광신호를 증폭하여 제3 광섬유(254)로 전달한다.The optical amplifier 260 amplifies and transmits an optical signal transmitted through the first optical fiber 250 to the optical receiving element 210, and another optical amplifier 262 transmits the optical modulation element 230. The amplified optical signal is amplified and transferred to the third optical fiber 254.

도 4는 도 2의 광 송수신기(200)에 대해 증폭기와 마이크로스트립 필터를 더 포함한 상태를 도시한 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the optical transceiver 200 of FIG. 2 further includes an amplifier and a microstrip filter.

도 4를 참조하면, 상기 광 수신 소자(210)는 마이크로스트립 필터(microstrip filter, 214) 및 증폭기(216)와 접속되며, 각 구성성분은 금선(gold wire, 218)으로 연결되어 있다. Referring to FIG. 4, the optical receiving element 210 is connected to a microstrip filter 214 and an amplifier 216, and each component is connected to a gold wire 218.

상기 광 수신 소자(210)는 상기 제1 광섬유(250)를 통해 전송된 광신호를 수 신하여 전기적인 신호로 변환하고 상기 마이크로스트립 필터(214)로 전달하는 역할을 한다. 상기 광 수신 소자(210)의 상세한 구성을 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.The optical receiving element 210 receives an optical signal transmitted through the first optical fiber 250, converts the optical signal into an electrical signal, and transmits the optical signal to the microstrip filter 214. A detailed configuration of the light receiving element 210 will be described with reference to the drawings.

도 5a는 상기 광 수신 소자(210)의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.5A is a diagram illustrating a specific configuration of the light receiving element 210.

도 5a를 참조하면, 상기 광 수신 소자(210)는 제1 광섬유(250)로부터 전달받은 광신호가 통과하는 광도파로(510), 광도파로에 형성된 PN 접합체(520), 상기 PN 접합체(520)에서 발생한 전기 신호를 금선(218)을 통해 상기 마이크로스트립 필터(214)에 포함된 마이크로스트립 라인(217)으로 전달하는 전극(530)을 포함한다.Referring to FIG. 5A, the optical receiving element 210 includes an optical waveguide 510 through which an optical signal received from the first optical fiber 250 passes, a PN junction 520 formed in the optical waveguide, and a PN junction 520. The electrode 530 transmits the generated electrical signal to the microstrip line 217 included in the microstrip filter 214 through the gold wire 218.

상기 광도파로(510)는 TDD 방식에 따라 광 수신 소자(210)가 동작하는 시간 동안에는 상기 제1 광섬유(250)로부터 광신호를 전달받아, 상기 광신호가 광도파로(510)에 형성된 PN 접합체(520)를 통과하도록 한다. 한편, TDD 방식에 따라 광 변조 소자(230)가 동작하는 시간 동안에는 광신호가 제2 광섬유 및 광 변조 소자(230)로 전송되도록 안내한다.The optical waveguide 510 receives an optical signal from the first optical fiber 250 during the time that the optical receiving element 210 operates according to the TDD method, and the optical signal is formed in the optical waveguide 510. Pass). Meanwhile, the optical signal is guided to the second optical fiber and the optical modulation device 230 during the operation time of the optical modulation device 230 according to the TDD scheme.

상기 광도파로(510)에 형성된 PN 접합체(520)에서는 광신호가 통과하면서 전자가 들뜬 상태로 되고, 이렇게 들뜬 전자에 의해 전류가 형성되며, 상기 형성된 전기 신호는 PN 접합체(520)에 접속된 전극(530)을 통해 전달된다. 상기 전기 신호는 전화국에서 기지국으로 전달하고자 하는 데이터를 포함하는 RF 신호의 형태를 갖게 된다.In the PN junction 520 formed in the optical waveguide 510, electrons are excited while an optical signal passes, and current is formed by the excited electrons, and the formed electrical signal is connected to the PN assembly 520. 530 is passed through. The electrical signal is in the form of an RF signal containing data to be transmitted from the telephone station to the base station.

상기 전극(530)은 금선(218)을 통해 상기 필터(214)의 마이크로스트립 라 인(217)에 접속되어 있으며, 상기 PN 접합체(520)에서 형성된 전기적인 신호가 전달되는 통로가 된다. The electrode 530 is connected to the microstrip line 217 of the filter 214 through the gold wire 218, and becomes a passage through which an electrical signal formed in the PN junction 520 is transmitted.

한편, 상기 제1 광섬유(250)는 전화국에서 기지국방향으로 광신호를 전송하는 통로가 되며, 상기 제2 광섬유(252)는 TDD 방식에 따라 상기 광 변조 소자(230)가 동작하는 시간에 광 수신 소자(210)의 PN 접합체를 통과한 광신호를 광 변조 소자(230)로 전달하는 통로가 된다.Meanwhile, the first optical fiber 250 serves as a path for transmitting an optical signal from a telephone station to the base station, and the second optical fiber 252 receives light at a time when the optical modulation element 230 operates according to a TDD scheme. The optical signal passing through the PN junction of the device 210 is a path for transmitting the optical modulation device 230.

다시 도 4를 참조하여 상기 광 수신 소자(210)와 금선(218)을 통해 연결된 상기 마이크로스트립 필터(214)를 살펴보면, 상기 광 수신 소자(210)와 증폭기(216) 사이의 임피던스 정합을 확보함과 동시에 데이터가 실린 전기 신호만이 증폭기(216)에 도달하게 하도록 대역 통과 필터의 역할을 한다. 상기 필터(214)는 마이크로스트립 라인 상에 형성되며, 상기 광 수신 소자(210)의 전극(530) 및 상기 증폭기(216)와 각각 금선(218)을 통해 연결된다.Referring to FIG. 4 again, the microstrip filter 214 connected to the light receiving element 210 and the gold wire 218 will ensure impedance matching between the light receiving element 210 and the amplifier 216. At the same time it serves as a bandpass filter to ensure that only the electrical signal carrying data reaches the amplifier 216. The filter 214 is formed on the microstrip line, and is connected to the electrode 530 of the light receiving element 210 and the amplifier 216 through a gold wire 218, respectively.

상기 증폭기(216)는 상기 필터(214)로부터 전달받은 신호를 증폭하며, 증폭된 신호를 금선(218)을 통해 제1 패치 안테나(220)로 전달한다. 한편, 상기 제1 패치 안테나(220)는 종래 기술과 달리 광 송수신기(200) 내부에 포함되어 있는 구성을 취하고 있고, 상기 광 송수신기(200)와의 접속도 동축 케이블이 아닌 마이크로스트립 라인(217)과 금선(218)을 통해 접속되어 있어, 앞서 언급한 동축 케이블의 사용시 발생하는 문제점을 해결할 수 있다. 상기 제1 패치 안테나(220)는 증폭기(216)로부터 전달받은 전기 신호를 무선신호 형태로 변환하여 무선 단말기(미도 시 됨)로 전송한다.  The amplifier 216 amplifies the signal received from the filter 214 and transmits the amplified signal to the first patch antenna 220 through the gold wire 218. On the other hand, the first patch antenna 220 has a configuration that is included in the optical transceiver 200, unlike the prior art, and the connection with the optical transceiver 200 and the microstrip line 217 instead of the coaxial cable Since it is connected via the gold wire 218, it can solve the problem which arises when using the coaxial cable mentioned above. The first patch antenna 220 converts the electrical signal received from the amplifier 216 into a wireless signal form and transmits it to a wireless terminal (not shown).

정리하면, 상기 광 수신 소자(210)는 광 신호를 수신하여 전기 신호로 변환하는 역할을 주로 하며, 부수적으로는 TDD 방식에 따라 상기 광 변조 소자(230)가 동작하는 시간에 광신호를 광 변조 소자(230)로 전달하는 통로가 되기도 한다. In summary, the optical receiving element 210 mainly plays a role of receiving an optical signal and converting the optical signal into an electrical signal, and additionally, optically modulates the optical signal at a time when the optical modulation element 230 operates according to a TDD scheme. It may also be a passage to the device 230.

이제, 도 2에 도시된 광 변조 소자(230)의 상세한 구조를 도 4 및 5b를 참조하여 설명하기로 한다.Now, the detailed structure of the light modulation device 230 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 4 and 5B.

도 4를 참조하면, 상기 광 변조 소자(230)는 마이크로스트립 필터(234) 및 증폭기(236)와 접속되며, 각 구성성분은 금선(238)으로 연결되어 있다. 상기 광 변조 소자(230)는 외부에서 입력되는 전기적인 신호를 광신호로 변조하는 역할을 하는바, 무선 단말기(미도시 됨)로부터 입력된 무선 신호가 광 변조 소자(230)로 전달되는 순서로 각 구성요소를 설명하기로 한다.Referring to FIG. 4, the light modulation device 230 is connected to the microstrip filter 234 and the amplifier 236, and each component is connected to the gold wire 238. The optical modulation device 230 modulates an electrical signal input from the outside into an optical signal, in order that the wireless signal input from the wireless terminal (not shown) is transmitted to the optical modulation device 230. Each component will be described.

먼저 제2 패치 안테나(240)는 무선 단말기(미도시 됨)로부터 전달받은 무선 신호를 전기 신호로 변환하여 증폭기(236)로 전달한다. 상기 제2 패치 안테나(240)는 종래 기술과 달리 광 송수신기(200) 내부에 포함되어 있는 구성을 취하고 있고, 상기 광 송수신기(200)와의 접속도 동축 케이블이 아닌 마이크로스트립 라인(237)과 금선(238)을 통해 접속되어 있어, 앞서 언급한 동축 케이블의 사용시 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.First, the second patch antenna 240 converts a wireless signal received from a wireless terminal (not shown) into an electrical signal and transmits the electrical signal to the amplifier 236. Unlike the prior art, the second patch antenna 240 has a configuration included in the optical transceiver 200, and the connection with the optical transceiver 200 is not a coaxial cable but a microstrip line 237 and a gold wire ( 238 is connected, thereby solving the problems caused when using the aforementioned coaxial cable.

상기 증폭기(236)는 전달받은 전기 신호를 증폭하여 마이크로스트립 필터(234)로 전달한다. The amplifier 236 amplifies the received electrical signal and delivers it to the microstrip filter 234.

상기 마이크로스트립 필터(234)는 상기 광 변조 소자(230)와 증폭기(236) 사이의 임피던스 정합을 확보함과 동시에 데이터가 실린 전기 신호만이 광 변조 소자(230)에 도달하게 하도록 대역 통과 필터의 역할을 한다. 상기 필터(234)는 마이크로스트립 라인 상에 형성되며, 상기 광 변조 소자(230)의 전극(560) 및 상기 증폭기(236)와 각각 금선(238)을 통해 연결된다.The microstrip filter 234 ensures an impedance match between the optical modulation element 230 and the amplifier 236 and at the same time ensures that only the electrical signal carrying the data reaches the optical modulation element 230. Play a role. The filter 234 is formed on the microstrip line, and is connected to the electrode 560 of the light modulation element 230 and the amplifier 236 through the gold wire 238, respectively.

상기 광 변조 소자(230)는 상기 마이크로스트립 필터(234)로부터 전달받은 전기 신호를 상기 제2 광섬유(252)를 통해 전송받은 광신호에 변조하여 기지국에서 전화국으로 향하는 제3 광섬유(254)로 전달하는 역할을 한다. 상기 광 변조 소자(230)는 상기 광 수신 소자(210)와 유사한 구성을 가지나, 그 동작은 광 수신 소자(210)와 반대로 전기 신호를 광신호로 변환하는 역할을 한다. 상기 광 변조 소자(230)의 상세한 구성을 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.The optical modulation element 230 modulates the electrical signal received from the microstrip filter 234 to the optical signal received through the second optical fiber 252 and transmits the optical signal to the third optical fiber 254 from the base station to the telephone station. It plays a role. The optical modulation device 230 has a configuration similar to that of the optical receiving device 210, but its operation is to convert an electrical signal into an optical signal as opposed to the optical receiving device 210. A detailed configuration of the light modulation device 230 will be described with reference to the drawings.

도 5b는 상기 광 변조 소자(230)의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.5B is a diagram illustrating a specific configuration of the light modulation element 230.

도 5b를 참조하면, 상기 광 변조 소자(230)는 제2 광섬유(252)로부터 전달받은 광신호가 통과하는 광도파로(540), 광도파로에 형성된 PN 접합체(550), 상기 마이크로스트립 필터(234)에 포함된 마이크로스트립 라인(237)으로부터 금선(238)을 통해 전기 신호를 전달받는 전극(560)을 포함한다.Referring to FIG. 5B, the optical modulation device 230 includes an optical waveguide 540 through which an optical signal received from the second optical fiber 252 passes, a PN assembly 550 formed in the optical waveguide, and the microstrip filter 234. It includes an electrode 560 to receive an electrical signal through the gold wire 238 from the microstrip line 237 included in.

상기 전극(560)은 금선(238)을 통해 상기 마이크로스트립 필터(234)의 마이크로스트립 라인(237)에 접속되어 있으며, 상기 마이크로스트립 필터(234)로부터 전달받은 전기 신호를 광도파로에 형성된 PN 접합체(550)로 전달하는 통로가 된다. The electrode 560 is connected to the microstrip line 237 of the microstrip filter 234 through the gold wire 238, and a PN junction formed in the optical waveguide for the electrical signal received from the microstrip filter 234. It is a passage to pass to 550.

한편, 상기 광도파로(540)는 상기 제2 광섬유(252)로부터 광신호를 전달받아, 상기 광신호가 광도파로(540)에 형성된 PN 접합체(550)를 통과하도록 하고, 상기 통과된 광신호가 기지국에서 전화국방향으로 광신호를 전송하는 제3 광섬유(254)로 전송되도록 안내한다.On the other hand, the optical waveguide 540 receives the optical signal from the second optical fiber 252, the optical signal passes through the PN junction 550 formed in the optical waveguide 540, the optical signal passed through the base station The third optical fiber 254 transmits an optical signal toward the telephone station.

상기 광도파로(540)에 형성된 PN 접합체(550)에서는 마이크로스트립 필터(237)를 통과한 전기 신호를 전극(530)을 통해 전달받으며, 그 전기 신호에 포함된 들뜬 전자가 PN 접합체(550)에서 에너지를 방출하면서 안정 상태로 회귀하고, 상기 방출된 에너지는 빛의 형태, 즉 광신호 형태를 갖게 된다. 위와 같은 원리로 외부에서 입력된 전기 신호가 변조과정을 거쳐 광도파로(540)를 통과하는 광신호에 실리게 된다.The PN assembly 550 formed in the optical waveguide 540 receives an electrical signal passing through the microstrip filter 237 through the electrode 530, and excited electrons included in the electrical signal are transferred from the PN assembly 550. The energy is returned to a stable state while emitting energy, and the emitted energy has a form of light, that is, an optical signal form. As described above, the electric signal input from the outside is loaded on the optical signal passing through the optical waveguide 540 through a modulation process.

정리하면, 상기 광 변조 소자(230)는 전기 신호를 수신하여 광신호로 변환하는 역할과, 상기 변환된 광신호가 전화국 방향으로 전송되도록 안내하는 역할을 한다. In summary, the optical modulation element 230 serves to receive an electrical signal and convert it into an optical signal, and to guide the converted optical signal to be transmitted to the telephone station.

이제, 본 발명에 따른 두 번째 실시 예를 살펴보기로 한다.Now, a second embodiment according to the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 RoF 통신 시스템을 위한 기지국용 광 송수신기(600)의 세부 구조를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a detailed structure of an optical transceiver 600 for a base station for a RoF communication system according to a second embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 제1 실시 예에서와 같은 광 수신 소자(610)와 광 변조 소자(620), 광신호를 전달하는 제1, 2, 3 광섬유(652, 654, 656)가 포함되어 있으며, 제1 실시 예와 달리 무선 신호를 송수신하는 패치 안테나(640), 상기 패치 안테 나(640)와 광 수신 소자(610) 및 광 변조 소자(620) 사이의 접속을 수시로 변경하는 스위치(630)가 포함되어 있다. 또한, 상기 광 수신 소자(610)는 제1 실시 예에서와 같이 마이크로스트립 필터(614) 및 증폭기(616)와 접속되어 있으며, 상기 광 변조 소자(620) 역시 마이크로스트립 필터(624) 및 증폭기(626)와 접속되어 있다. 상기 광 수신 소자(610), 광 변조 소자(620) 및 제1 내지 3 광섬유(652, 654, 656)는 제1 실시 예에서와 동일한 동작을 수행하므로 이에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다. Referring to FIG. 6, the optical receiver 610, the optical modulation device 620, and the first, second, and third optical fibers 652, 654, and 656 for transmitting an optical signal are included as in the first embodiment. Unlike the first embodiment, a patch antenna 640 for transmitting and receiving wireless signals, a switch 630 for changing the connection between the patch antenna 640 and the optical receiving element 610 and the optical modulation element 620 at any time. Is included. In addition, the optical receiving element 610 is connected to the microstrip filter 614 and the amplifier 616 as in the first embodiment, and the optical modulation element 620 is also a microstrip filter 624 and the amplifier ( 626 is connected. Since the optical receiving element 610, the optical modulation element 620, and the first to third optical fibers 652, 654, and 656 perform the same operations as in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

전화국과 기지국의 광 송수신기 간의 통신은 TDD 방식을 사용하므로 전화국에서 기지국으로 신호를 보내는 시간과 기지국에서 전화국으로 신호를 보내는 시간이 각각 독립적으로 분할되어 있다. 따라서, 제2 실시 예에서는 각각의 분할된 시간에 맞춰 스위치(630)를 통해 상기 광 수신 소자(610) 및 광 변조 소자(620)와 패치 안테나(640)와의 접속을 변경하는 구성을 갖도록 하여, 하나의 안테나만으로도 제1 실시 예의 광 송수신기(600)와 동일한 동작을 할 수 있게 하는바, 광 송수신기(600)의 전체적인 면적을 감소시키는 효과가 있다. Since the communication between the telephone station and the optical transceiver of the base station uses the TDD scheme, the time for sending a signal from the telephone station to the base station and the time for sending a signal from the base station to the telephone station are independently divided. Accordingly, in the second embodiment, the switch 630 is configured to change the connection between the light receiving element 610, the light modulation element 620, and the patch antenna 640 according to each divided time. Since only one antenna can perform the same operation as the optical transceiver 600 of the first embodiment, there is an effect of reducing the overall area of the optical transceiver 600.

전화국에서 기지국으로 신호를 보내는 시간 슬롯 (time slot)인 경우에는 전화국에서 전송된 광신호가 상기 광 수신 소자(610)와 패치 안테나(640)를 거쳐 무선 단말기로 전송될 수 있도록 스위치(630)로 상기 광 수신 소자(610)와 패치 안테나(640)를 접속시키며, 기지국에서 전화국으로 신호를 보내는 시간 슬롯인 경우에는 무선 단말기에서 전송된 무선 신호가 상기 패치 안테나(640)와 상기 광 변조 소자(620)를 거쳐 전화국으로 전송될 수 있도록 스위치(630)로 상기 광 변조 소 자(620)와 패치 안테나(640)를 접속시킨다. 상기 증폭기(616, 626)와 스위치(630)는 마이크로스트립 라인(618, 628)과 금선 등을 통해 접속된다. 즉, 상기 스위치(630)는 TDD 방식에 따라 상기 패치 안테나(640)와 상기 광 수신 소자(610)와의 접속 또는 상기 패치 안테나(640)와 상기 광 변조 소자(620)와의 접속을 선택적으로 조절한다.In the case of a time slot for transmitting a signal from the telephone station to the base station, the switch 630 may transmit the optical signal transmitted from the telephone station to the wireless terminal via the optical receiving element 610 and the patch antenna 640. When the optical receiver 610 and the patch antenna 640 are connected to each other, and a time slot for transmitting a signal from a base station to a telephone station, the wireless signal transmitted from the wireless terminal is the patch antenna 640 and the optical modulation element 620. The optical modulation element 620 and the patch antenna 640 are connected to the switch 630 by the switch 630 to be transmitted to the telephone station. The amplifiers 616 and 626 and the switch 630 are connected to the microstrip lines 618 and 628 through gold wires. That is, the switch 630 selectively adjusts the connection between the patch antenna 640 and the optical receiving element 610 or the connection between the patch antenna 640 and the optical modulation element 620 according to a TDD scheme. .

한편, 상기 스위치는 MMIC(Microwave Monolithic Integrated Circuit) 형태의 소자로 구현될 수 있다.On the other hand, the switch may be implemented as a device of the MMIC (Microwave Monolithic Integrated Circuit) type.

도 7은 RoF 통신 시스템에 본 발명의 실시 예를 적용한 것을 나타내는 도면이다. 종래 기술인 도 1의 RoF 통신 시스템 중에서 기지국(120)의 광 송수신기(200)의 구성과 광 케이블(750, 754)의 구성에 본 발명이 적용되었다.7 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention applied to a RoF communication system. The present invention has been applied to the configuration of the optical transceiver 200 of the base station 120 and the configuration of the optical cables 750 and 754 in the RoF communication system of FIG.

도 7을 참조하면, 도 1에서와 같이 전화국(100)에는 광 송수신기(102)와 광신호를 생성하는 레이저 소스(104)가 포함되어 있지만, 기지국(120)에는 광 송수신기(200) 외에 레이저 소스는 포함되어 있지 않다. 한편, 도 1과 달리 전화국(100)에서 기지국(120)방향으로 광신호를 전달하는 광케이블(750)과 기지국(120)에서 전화국(100)방향으로 광신호를 전달하는 광케이블(754)이 연결되어 있다. 상기 광케이블(750)에는 제1 광섬유(250)가 포함되어 있으며, 다른 광케이블(754)에는 제3 광섬유(254)가 포함되어 있다. 그리고, 패치 안테나의 구성을 통해 안테나가 광 송수신기(200) 내부에 포함되어 있다.Referring to FIG. 7, the telephone station 100 includes an optical transceiver 102 and a laser source 104 for generating an optical signal, as shown in FIG. 1, but the base station 120 includes a laser source in addition to the optical transceiver 200. Is not included. Meanwhile, unlike FIG. 1, an optical cable 750 for transmitting an optical signal from the telephone station 100 to the base station 120 and an optical cable 754 for transmitting an optical signal from the base station 120 to the telephone station 100 are connected. have. The optical cable 750 includes a first optical fiber 250, and the other optical cable 754 includes a third optical fiber 254. The antenna is included in the optical transceiver 200 through the configuration of the patch antenna.

정리하면, 본 발명의 광 수신기(200)는 별도의 레이저 소스 없이 전화국으로 부터 전달받은 광 신호원을 그대로 이용하여 광 변조과정을 거치며, 레이저 소스 제거에 따른 비용 감소가 크다는 점에 본 발명의 의의가 있다. 특히, 상기 레이저 소스는 전력 소모가 커서 레이저 소스 자체의 가격으로 인한 비용 증가뿐만 아니라 기지국 유지에도 많은 비용을 유발시킨다는 점에서 그 의의가 더 크다고 할 수 있다.In summary, the optical receiver 200 of the present invention undergoes an optical modulation process using an optical signal source received from a telephone station without a separate laser source, and has a large cost reduction due to the removal of the laser source. There is. In particular, since the laser source consumes a lot of power, the laser source itself has a significant cost in addition to an increase in cost due to the cost of the laser source itself, and also incurs a large cost in maintaining the base station.

본 발명은 광 수신 소자, 마이크로스트립 필터, 증폭기를 각각 포함하는 광 수신 소자, 광 변조 소자와 패치 안테나 등을 하나의 모듈에 모두 실장하므로 RoF 통신 시스템에서 기지국에 사용될 광 송수신기의 면적(footprint)을 작게 할 수 있다. 또한, 전화국의 레이저 소스를 기지국에서도 사용할 수 있는 구조를 채택하여 기지국에 별도의 레이저 소스를 필요치 않으므로 비용이 적은 기지국을 설치할 수 있다. 또한, 안테나와의 연결에 있어서도 동축케이블을 사용하지 않고, 금선과 마이크로스트립 라인을 사용함으로써 동축케이블의 사용시 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.The present invention mounts an optical receiving element, a microstrip filter, an optical receiving element each including an amplifier, an optical modulation element, and a patch antenna in one module, thereby reducing the footprint of the optical transceiver to be used for the base station in a RoF communication system. It can be made small. In addition, by adopting a structure that can use the laser source of the telephone station also in the base station, it is possible to install a base station with a low cost since no separate laser source is required in the base station. In addition, in the connection with the antenna, it is possible to solve the problem caused when using the coaxial cable by using a gold wire and a microstrip line without using a coaxial cable.

Claims (14)

전화국과 기지국을 연결하는 RoF (Radio-over-Fiber) 통신 시스템에 사용되는 기지국용 광 송수신기에 있어서, In an optical transceiver for a base station used in a radio-over-fiber (RoF) communication system connecting a telephone station and a base station, 상기 전화국으로부터 상기 기지국으로 광신호를 전송하는 통로가 되는 제1 광섬유와, A first optical fiber serving as a passage for transmitting an optical signal from the telephone station to the base station; 상기 제1 광섬유를 통해 상기 전화국으로부터 상기 기지국으로 전송되는 광신호를 수신하여 전기 신호로 변환하는 광 수신 소자와,An optical receiver for receiving an optical signal transmitted from the telephone station to the base station through the first optical fiber and converting the optical signal into an electrical signal; 상기 전화국으로부터 상기 기지국으로 전송되어 상기 광 수신 소자를 통과한 광신호를 전송하는 통로가 되는 제2 광섬유와,A second optical fiber which is a path for transmitting an optical signal transmitted from the telephone station to the base station and having passed through the optical receiving element; 외부에서 입력된 전기 신호를 상기 제2 광섬유를 통해 전송받은 광신호에 변조하는 광 변조 소자와,An optical modulation device for modulating an externally input electrical signal to an optical signal transmitted through the second optical fiber; 상기 광 변조 소자에 의해 변조된 광신호를 상기 기지국으로부터 상기 전화국으로 전송하는 통로가 되는 제3 광섬유A third optical fiber serving as a passage for transmitting the optical signal modulated by the optical modulation element from the base station to the telephone station 를 포함하되,Including but not limited to: 상기 광 수신 소자와 상기 광 변조 소자는 TDD (Time Division Duplex)방식에 따라 시간적으로 독립하여 동작하도록 구동되는 것The optical receiving element and the optical modulation element are driven to operate independently in time according to the time division duplex (TDD) method 는 것을 특징으로 하는 기지국용 광 송수신기.Optical transceiver for the base station, characterized in that. 삭제delete 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 광 수신 소자로부터 전기 신호를 전송받아 무선신호로 변환하는 제1 패치 안테나와, A first patch antenna receiving an electrical signal from the optical receiving element and converting the electrical signal into a wireless signal; 무선신호를 전기 신호로 변환하여 상기 광 변조 소자로 전송하는 제2 패치 안테나A second patch antenna converting a radio signal into an electrical signal and transmitting the electrical signal to the optical modulation device 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국용 광 송수신기.Optical transceiver for a base station further comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 수신 소자는 PN 접합체를 통해 광신호를 전기 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 기지국용 광 송수신기.And the optical receiving element converts an optical signal into an electrical signal through a PN junction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 변조 소자는 PN 접합체를 통해 전기 신호를 광신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 기지국용 광 송수신기.The optical modulator is an optical transceiver for a base station, characterized in that for converting an electrical signal into an optical signal through a PN junction. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 광 수신 소자로부터 전달받은 전기 신호의 주파수대역을 필터링하는 마이크로스트립 필터와,A microstrip filter for filtering a frequency band of the electrical signal received from the optical receiving element; 상기 마이크로스트립 필터를 통과한 전기 신호를 증폭하여 상기 제1 패치 안 테나로 전달하는 증폭기An amplifier amplifies the electrical signal passed through the microstrip filter and delivers it to the first patch antenna. 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국용 광 송수신기.Optical transceiver for a base station further comprising a. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제2 패치 안테나로부터 전달받은 전기 신호를 증폭하는 증폭기와,An amplifier for amplifying the electrical signal received from the second patch antenna; 상기 증폭기로부터 전달받은 전기 신호의 주파수대역을 필터링하여 상기 광변조 소자로 전달하는 마이크로스트립 필터Microstrip filter for filtering the frequency band of the electrical signal received from the amplifier and transmitting to the optical modulation device 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국용 광 송수신기.Optical transceiver for a base station further comprising a. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제1 패치 안테나와 상기 제2 패치 안테나의 극성을 90°로 배치한 것을 특징으로 하는 기지국용 광 송수신기.And a polarity of 90 deg. Of the first patch antenna and the second patch antenna. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 송수신기는 상기 제1 광섬유를 통해 전송되는 광신호를 증폭하는 광 증폭기(SOA: Semiconductor Optical Amplifier)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국용 광 송수신기.The optical transceiver further includes an optical amplifier (SOA) for amplifying an optical signal transmitted through the first optical fiber. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 송수신기는 상기 광 변조 소자를 통해 변조된 광신호를 증폭하는 광 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국용 광 송수신기.The optical transceiver further includes an optical amplifier for amplifying the optical signal modulated by the optical modulation element. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 수신 소자로부터 전기 신호를 전송받아 무선신호로 변환하거나 무선신호를 전기 신호로 변환하여 상기 광 변조 소자로 전송하는 패치 안테나와,A patch antenna for receiving an electric signal from the optical receiving device and converting the electric signal into a wireless signal or converting a wireless signal into an electric signal and transmitting the electric signal to the optical modulation device; 상기 광 수신 소자와 상기 패치 안테나와의 접속 또는 상기 광 변조 소자와 상기 패치 안테나와의 접속을 선택적으로 조절하는 스위치A switch for selectively adjusting a connection between the optical receiving element and the patch antenna or a connection between the optical modulation element and the patch antenna 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국용 광 송수신기.Optical transceiver for a base station further comprising a. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 스위치는 TDD (Time Division Duplex)방식에 따라 상기 패치 안테나와 상기 광 수신 소자와의 접속 또는 상기 패치 안테나와 상기 광 변조 소자와의 접속을 선택적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 기지국용 광 송수신기.And the switch selectively adjusts the connection between the patch antenna and the optical receiving element or the connection between the patch antenna and the optical modulation element according to a time division duplex (TDD) scheme. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 스위치는 MMIC(Microwave Monolithic Integrated Circuit) 형태의 소자인 것을 특징으로 하는 기지국용 광 송수신기.The switch is an optical transceiver for a base station, characterized in that the device of the MMIC (Microwave Monolithic Integrated Circuit) type. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 수신 소자, 상기 제2 광섬유 및 상기 광 변조 소자가 일체형 소자로 집적된 것을 특징으로 하는 기지국용 광 송수신기.And said optical receiving element, said second optical fiber and said optical modulation element are integrated into an integrated element.
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