KR100950342B1 - 인터넷망을 이용하고 압축 알고리즘을 적용한 통합형 중계기 - Google Patents

인터넷망을 이용하고 압축 알고리즘을 적용한 통합형 중계기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 통합형 중계기 시스템은, 제1 장비로부터 수신하는 제1 신호 및 제2 장비로부터 수신하는 제2 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 전송하는 마스터 유닛(MU: Master Unit); 및 상기 마스터 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 각각 역다중화한 후, 상기 제1 신호는 제1 단말기로, 상기 제2 신호는 제2 단말기로 전송되도록 제어하는 리모트 유닛(RU: Remote Unit)를 포함한다.
이동통신, 인터넷, 통합형, 중계기, UTP, MU, EU, RU

Description

인터넷망을 이용하고 압축 알고리즘을 적용한 통합형 중계기{INTEGRATED REPEATER HAVING APPLICATION TO INTERNET NETWORK AND COMPRESSION ALGORITHM}
본 발명은 통합형 중계기 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1 신호 및 제2 신호를 마스터 유닛(MU: Master Unit)이 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 건물이나 옥외의 음영지역 등 곳곳에 설치되는 리모트 유닛(RU: Remote Unit)으로 UTP 케이블을 통해 전송함으로써, 기 설치된 인프라 환경을 최대한 활용하여 통신 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 통합형 중계기 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 건물 내에서의 인터넷 서비스 제공은 외부 인터넷 장비, 건물 내 중앙전산시스템 등으로부터 UTP 케이블을 통해 전송받는 인터넷 신호를 스위칭 허브의 각 분배포트를 통해 UTP 케이블로 다시 확장 분배하여 각 사용자 별 PC 단말기로 전송함에 따라, 건물 내로 입력되는 인터넷 신호를 다수의 사용자가 이용할 수 있도록 하고 있다.
스위칭 허브는 건물의 각 층별마다 하나씩 또는 복수개로 구비될 수 있는데, 이러한 스위칭 허브의 설치 개수는 건물 규모, 건물 내부구조, 인터넷 사용자수 등 에 따라 상기 제시된 형태 이외에도 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이러한 종래의 인터넷 서비스 시스템은 스위칭 허브 및 UTP 케이블의 지속적인 증설을 통하여 더 많은 사용자의 인터넷 사용이 가능하도록 하는 것이나, 인터넷 서비스뿐만 아니라 건물 내의 각 사용자에게 이동통신 서비스까지 제공하기 위해서는 UTP 케이블을 이용한 인터넷 시스템 이외에 별도로 외부 기지국으로부터 수신된 신호를 전달받을 수 있는 광케이블 또는 동축케이블을 건물 내에 설치하여야 한다.
이동통신 서비스 제공을 위해 이와 같이 건물 내의 각 층마다 광케이블이나 동축케이블을 증설하는 경우, 상당한 시공비 및 시공시간이 소요되어 각종 물적자원, 시간, 인력 등이 낭비됨은 물론이며, 광케이블이나 동축케이블과 같은 각종 케이블의 증설로 인하여 건물 내외부의 미관을 해칠 수 있다는 문제점이 있다.
한편, 이러한 이동통신망의 경우에는 광케이블을 이용하거나 동축케이블 등을 이용하여 망을 구성하므로 서비스에 필요한 장비의 가격보다 설치 공사에 필요한 비용이 더 많이 소요된다.
이러한 이동통신망은 같은 건물에 적용된다는 공통점에도 불구하고 초고속 디지털 통신망과는 상위 코어 통신망을 통해서만 연결되어 있고 하위 레벨에서는 독자적인 방식을 이용하여 망을 구성하고 있다.
즉, 이러한 이동통신 서비스와 초고속 디지털 통신망 서비스는 하나의 건물 내에서 동일한 목적을 가지지만 서비스의 형태는 완전히 다른 두 가지 통신방식으로서 중복되어 사용되고 있는 바, 이동통신 인프라와 초고속 인터넷용 인프라는 상위의 코어 통신망(core network)에서만 일부 통신망을 공유하고 있을 뿐 완전히 별 개의 방향으로 사업이 진화하는 경향이 있으며, 또한 유무선 사업자의 주체가 서로 틀려 서로가 경쟁하는 관계를 지속적으로 유지하게 됨에 따라 경쟁적으로 서로의 영역을 확대하기 위해 막대한 투자를 하고 있는 것이 현실이다. 이에 따라 불필요한 중복투자가 지속되고 지나친 투자과열로 인하여 초기 수익구조가 생성되지 않아 초기 사업진행 시 많은 실패를 겪는 등 난점이 존재한다.
이러한 종래기술의 문제점에 따라, 기 설치된 인프라 환경을 최대한 활용하여 UTP 케이블에 인터넷 신호(WIFI)와 이동통신 신호(WCDMA, WiBro)를 동시에 전송하여 인터넷 및 통신서비스를 원할하게 해주는 통합형 중계기 시스템의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 제1 신호 및 제2 신호를 마스터 유닛(MU: Master Unit)이 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 건물이나 옥외의 음영지역 등 곳곳에 설치되는 리모트 유닛(RU: Remote Unit)으로 UTP 케이블을 통해 전송함으로써, 기 설치된 인프라 환경을 최대한 활용하여 통신 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 통합형 중계기 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 통합형 중계기 시스템은, 제1 장비로부터 수신하는 제1 신호 및 제2 장비로부터 수신하는 제2 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 전송하는 마스터 유닛(MU: Master Unit); 및 상기 마스터 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 각각 역다중화한 후, 상기 제1 신호는 제1 단말기로, 상기 제2 신호는 제2 단말기로 전송되도록 제어하는 리모트 유닛(RU: Remote Unit)를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 중계기 시스템은, 제1 장비로부터 수신하는 제1 신호 및 제2 장비로부터 수신하는 제2 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 전송하는 마스터 유닛(MU: Master Unit); 상기 마스터 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 역다중화며, 상기 역다중화된 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 다시 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하여 전송하는 확장 유닛(EU: Expansion Unit); 및 상기 확장 유닛(EU)으로부터 상기 기가비트 이더넷 프레임을 수신하고, 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 역다중화한 후, 상기 제1 신호는 제1 단말기로, 상기 제2 신호는 제2 단말기로 전송되도록 제어하는 리모트 유닛(RU: Remote Unit)를 포함한다.
본 발명의 통합형 중계기 시스템에 따르면, 공동 주택, 오피스, 기업 등에 인터넷 서비스를 제공하기 위하여 기 포설된 UTP 케이블을 최대한 활용하여 이동통신 신호와 인터넷 신호를 동시에 건물이나 옥외의의 곳곳으로 전송할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 통합형 중계기 시스템에 따르면, 건물이나 옥외의 통신 음영지역 해소를 위하여 별도의 광 케이블이나 동축 케이블을 매설하지 않고도 기존의 UTP 리피터 서비스망을 통해 인터넷 및 이동통신 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 통합형 중계기 시스템은 제1 장비, 제1 신호, 및 제1 단말기가 서로 대응하는 개념이고, 제2 장비, 제2 신호, 및 제2 단말기가 서로 대응하는 개념이다. 예를 들어, 상기 제1 장비 및 상기 제2 장비는 이동통신 중계기, 이동통신 기지국, DMB 중계기, 센서, 및 스위칭 허브 중 각각 어느 하나로 구현될 수 있고, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 이동통신 신호, DMB 신호, 센싱 신호, 및 인터넷 신호 중 어느 하나로 구현될 수 있으며, 상기 제1 단말기 및 상기 제2 단말기는 이동통신 단말기, 인터넷 단말기, DMB 단말기, 및 서버 중 어느 하나로 구현될 수 있다.
다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여, 상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기로 구현되는 경우를 예로 들어 설명한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 통합형 중계기 시스템은 마스터 유닛(MU: Master Unit)(110) 및 리모트 유닛(RU: Remote Unit)(121 내지 128)을 포함한다.
마스터 유닛(MU: Master Unit)(110) 및 리모트 유닛(RU: Remote Unit)(121 내지 128)은 당업자의 설계에 따라 건물에 다양한 개수로 설치될 수 있는데, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 마스터 유닛(MU)(110)이 1개 설치되고, 확장 리모트 유닛(ERU)은 제1 리모트 유닛(RU)(121) 내지 제8 리모트 유닛(RU)(128)이 각각의 구역에 설치되는 경우를 예로 들어 설명한다.
마스터 유닛(MU)(110)은 스위칭 허브(101), 이동통신 중계기(102), RF 중계기(103)와 연결될 수 있다. 마스터 유닛(MU)(110)은 UTP 케이블을 통해 연결되는 스위칭 허브(101)로부터 인터넷 신호를 수신할 수 있다. 또한, 마스터 유닛(MU)(110)은 광 케이블을 통해 연결되는 이동통신 중계기(102)로부터 이동통신 신호를 수신할 수 있다. 마스터 유닛(MU)(110)은 이동통신 중계기(102)의 메인허브유닛(MHU: Main Hub Unit)과 광케이블로 연결될 수 있다. 또한, 마스터 유닛(MU)(110)은 RF 인터페이싱을 통해 연결되는 RF 중계기(103)로부터 이동통신 신호를 수신할 수 있다.
마스터 유닛(MU)(110)은 이동통신 중계기(102)나 RF 중계기(103)로부터 수신하는 이동통신 신호 및 스위칭 허브(101)로부터 수신하는 인터넷 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 전송한다.
마스터 유닛(MU)(110)은 패스트 이더넷 PHY 칩(Fast Ethernet PHY Chip)을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축할 수 있다. 상기 압축 알고리즘으로는 Veribit 압축 알고리즘, RateTrak 압축 알고리즘, 및 Optibit 압축 알고리즘 중 어느 하나 이상의 압축 알고리즘이 사용될 수 있다. 또한, 상기 압축 알고리즘은 이동통신 신호의 전송을 위하여 당업계에서 널리 사용되는 다양한 종류의 압축 알고리즘으로 구현될 수 있다.
마스터 유닛(MU)(110)은 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화할 수 있다. 상기 기가비트 이더넷 프레임은 IEEE802.3 GMII 규격으로 구현될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 기가비트 이더넷 프레임은 100Mbps의 인터넷 신호를 포함하고, WCDMA(62.5Mspsx6.5bit=406Mbps, 압축율=2.15) 신호와 WiBro(62.5Mspsx6.5bit=406Mbps,압축율=2.15)을 포함할 수 있다. 상기 기가비트 이더넷 프레임의 전송속도는 912Mbps(Data), 88Mbps(Header, NMS Control Channel으로 구현될 수 있으며, Gigabit Ethernet PHY Chip 정합(125MHz, 8bit)될 수 있다.
마스터 유닛(MU)(110)은 상기 기가비트 이더넷 프레임에 DCC(Data Communication Channel)을 삽입하여 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)으로 전송할 수 있다. 즉, 마스터 유닛(MU)(110)은 상기 기가비트 이더넷 프레임에 삽입되는 DCC(Data Communication Channel)를 통해 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)의 상태 및 동작제어를 수행할 수 있다. 또한, 마스터 유닛(MU)(110)은 POE(Power Over Ethernet)을 통해 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)이 전원을 공급받도록 제어할 수 있다.
리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 각각 UTP 케이블을 통해 마스터 유닛(MU)(110)과 연결될 수 있다. 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 마스터 유닛(MU)(110)으로부터 기가비트 이더넷 프레임을 수신하고, 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 이동통신 신호 및 상기 인터넷 신호로 역다중화한 후, 상기 인터넷 신호는 인터넷 단말기로, 상기 이동통신 신호는 이동통신 단말기로 전송되도록 제어할 수 있다.
리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으 로 상기 인터넷 단말기로 전송할 수 있다.
리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 압축을 복원한다. 즉, 마스터 유닛(MU)(110)을 통해 압축되어 전송되는 이동통신 신호의 압축을 마스터 유닛(MU)(110)의 압축 알고리즘에 대응하는 복원 알고리즘을 통해 복원할 수 있다.
리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원할 수 있다. 즉, 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 이동통신 신호의 압축 전송으로 인해 열화된 시스템 특성을 DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 개선시킬 수 있다.
또한, 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 상기 기가비트 이더넷 프레임에 삽입된 상기 DCC(Data Communication Channel)를 통해 마스터 유닛(MU)(110)의 상태 및 동작 제어를 수행할 수 있다. 즉, 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 상기 DCC(Data Communication Channel)를 통해 마스터 유닛(MU)(110)으로부터 자신의 상태나 동작을 제어받을 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 순방향 링크에 대하여 설명하였다. 반면, 본 발명의 일실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 역방향 링크는 다음과 같다.
리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 인터넷 단말기로부터 수신하는 인터넷 신호 및 상기 이동통신 단말기로부터 수신하는 이동통신 신호를 기가비트 이더넷 프 레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 UTP 케이블을 통해 마스터 유닛(MU)(110)으로 전송할 수 있다.
리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축하여, 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 IEEE802.3 GMII 규격의 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화할 수 있다.
마스터 유닛(MU)(110)은 UTP 케이블을 통해 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 이동통신 신호 및 상기 인터넷 신호로 역다중화한다. 상기 기가비트 이더넷 프레임의 역다중화 이후, 마스터 유닛(MU)(110)은 상기 인터넷 신호는 상기 스위칭 허브(Switching Hub)로, 상기 이동통신 신호는 상기 이동통신 중계기(Dual Band In Building System)로 전송되도록 제어할 수 있다.
마스터 유닛(MU)(110)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 상기 스위칭 허브(Switching Hub)로 전송할 수 있다.
마스터 유닛(MU)(110)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 상기 리모트 유닛(RU)을 통한 압축을 선정된 복원 알고리즘을 통해 복원하며, DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원하여 상기 이동통신 중계 기(Dual Band In Building System)로 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 중계기 시스템은 마스터 유닛(MU: Master Unit)(210), 제1 확장 유닛(EU: Expansion Unit)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228), 및 제1 리모트 유닛(RU: Remote Unit)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 각각 순차적으로 마스터 유닛(MU)(210)와 직렬로 연결될 수 있다. 따라서, 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)는 각각 신호의 전송구간을 연장할 수 있는 리피터(repeater)의 역할을 수행할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228) 각각에는 8개씩의 리모트 유닛(RU)이 UTP 케이블로 연결될 수 있다.
마스터 유닛(MU)(210)은 이동통신 중계기(Dual Band In Building System)로부터 수신하는 이동통신 신호 및 상기 스위칭 허브(Switching Hub)로부터 수신하는 인터넷 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)으로 전송한다.
마스터 유닛(MU)(210)은 이동통신 기지국과 RF 인터페이싱되어 상기 이동통신 기지국으로부터 RF 신호로 구현되는 이동통신 신호를 수신하거나, 상기 이동통신 중계기의 메인허브유닛(MHU: Main Hub Unit)과 광케이블로 연결되어 상기 메인 허브유닛(MHU)으로부터 광신호로 구현되는 이동통신 신호를 수신할 수 있다. 마스터 유닛(MU)(210)과 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 각각 UTP 케이블을 통해 캐스케이드(cascade) 형태로 연결될 수 있다.
마스터 유닛(MU)(210)은 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축하여, 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 IEEE802.3 GMII 규격의 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화할 수 있다. 마스터 유닛(MU)(210)은 상기 기가비트 이더넷 프레임에 DCC(Data Communication Channel)을 삽입하여 확장 유닛(EU)(221 내지 228)을 통해 리모트 유닛(RU)(231 내지 236)으로 전송할 수 있다.
마스터 유닛(MU)(210)은 POE(Power Over Ethernet)을 통해 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)과, 및 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236) 중 어느 하나 이상의 유닛이 전원을 공급받을 수 있도록 제어할 수 있다.
제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 마스터 유닛(MU)(210)과 각각 UTP 케이블을 통해 연결될 수 있다. 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 마스터 유닛(MU)(210)으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 이동통신 신호 및 인터넷 신호로 역다중화한다.
제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 상기 역다중화된 상기 이동통신 신호 및 상기 인터넷 신호를 다시 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화 하여 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)으로 전송할 수 있다. 즉, 마스터 유닛(MU)(210)로부터 제1 확장 유닛(EU)(221)로 전송된 상기 기가비트 이더넷 프레임의 신호는 제1 확장 유닛(EU)(221)을 통해 열화된 신호가 재생되므로, 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제8 리모트 유닛(RU)(232)과 제2 확장 유닛(EU)로 더욱 확장된 거리에 위치한 유닛으로 전송될 수 있다.
제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 상기 스위칭 허브(201)와 UTP 케이블을 통해 직접 연결될 수도 있다. 이러한 경우, 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 스위칭 허브(201)로부터 수신하는 인터넷 신호를 마스터 유닛(MU)(210)으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임에 포함시켜 다른 확장 유닛(EU) 또는 리모트 유닛(RU)으로 전송할 수 있다.
제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 각각 UTP 케이블을 통해 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)과 연결될 수 있다. 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)으로부터 기가비트 이더넷 프레임을 수신하고, 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 이동통신 신호 및 상기 인터넷 신호로 역다중화한 후, 상기 인터넷 신호는 인터넷 단말기로, 상기 이동통신 신호는 이동통신 단말기로 전송되도록 제어할 수 있다.
제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 상기 인터넷 단말기로 전송할 수 있다.
제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 압축을 복원한다. 즉, 마스터 유닛(MU)(210)을 통해 압축되어 전송되는 이동통신 신호의 압축을 마스터 유닛(MU)(210)의 압축 알고리즘에 대응하는 복원 알고리즘을 통해 복원할 수 있다.
제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원할 수 있다. 즉, 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 이동통신 신호의 압축 전송으로 인해 열화된 시스템 특성을 DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 개선시킬 수 있다.
또한, 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 상기 기가비트 이더넷 프레임에 삽입된 상기 DCC(Data Communication Channel)를 통해 마스터 유닛(MU)(210)의 상태 및 동작 제어를 수행할 수 있다. 즉, 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 상기 DCC(Data Communication Channel)를 통해 마스터 유닛(MU)(210)으로부터 자신의 상태나 동작을 제어받을 수 있다.
이상에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 순방향 링크에 대하여 설명하였다. 반면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 역방향 링크는 다음과 같다.
제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 상기 인터넷 단말기로부터 수신하는 인터넷 신호 및 상기 이동통신 단말기로부터 수신하는 이동통신 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 UTP 케이블을 통해 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)으로 전송할 수 있다.
제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축하여, 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 IEEE802.3 GMII 규격의 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화할 수 있다.
제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)으로부터 각각 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 이동통신 신호 및 상기 인터넷 신호로 역다중화며, 상기 역다중화된 상기 이동통신 신호 및 상기 인터넷 신호를 다시 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하여 마스터 유닛(MU)(210)으로 전송할 수 있다.
마스터 유닛(MU)(210)은 UTP 케이블을 통해 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 이동통신 신호 및 상기 인터넷 신호로 역다중화한 후, 상기 인터넷 신호는 스위칭 허브(Switching Hub)(201)로, 상기 이동통신 신호는 이동통신 중계기(202)나 RF 중계기(203)로 전송되도록 제어할 수 있다.
마스터 유닛(MU)(210)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 스위칭 허브(201))로 전송할 수 있다. 또한, 마스터 유닛(MU)(210)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 상기 리모트 유닛(RU)을 통한 압축을 선정된 복원 알고리즘을 통해 복원하며, DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원하여 이동통신 중계기(Dual Band In Building System)(202)나 RF 중계기(203)로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 압축되어 전송되는 신호의 압축 알고리즘 개념을 도시한 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 마스터 유닛에서 확장 유닛이나 리모트 유닛으로 전송되는 기가비트 이더넷 프레임 등의 신호는 도 3에 도시된 압축 알고리즘에 따라 압축되어 전송될 수 있다. 도 3의 블록 310은 압축을 행하는 유닛의 압축 알고리즘을 나타내고, 블록 320은 압축을 해제하는 유닛의 압축 알고리즘을 나타낸다.
블록 310에서 Compressor는 신호가 로우 패스(Low Pass) 특성을 가질 때 최상의 Performance를 가지므로, Preprocessor는 로우 패스(Low pass) 신호특성을 가지도록 샘플된 신호를 변형시킬 수 있다. 샘플된 신호의 특성을 노이즈 플로어(Noise floor), 대역폭(Bandwidth), 중심주파수(Center Frequency)에 대해 측정할 수 있다. 측정된 신호특성을 제어 블록(Control Block)으로 리포팅(Reporting) 하고, 샘플된 입력 신호(Sampled input signal)의 각 샘플의 노이즈(noise)에 해당하는 비트(bit) 제거를 통해 압축을 개선시킬 수 있다.
블록 310에서 제어 블록은 Preprocessor에 preprocessor control parameters들을 전송하고, Compressor 에 Compressor control parameter들을 전송할 수 있다.
블록 310에서 Compressor의 출력은 압축된 신호를 만들어낸다. 유저가 명시한 압축율을 compressor가 만족했는지를 판단하여 만족이 되지 않았을 경우 피드백 파라미터하거나, 제어 명령을 통해 preproccor의 파라미터 변경을 하도록 하여 원하는 압축율을 만족시킬 수 있다. Compressor는 compression measurements 또는 estimates를 control block으로 전송할 수 있고, 압축을 하기 위해서 요구되는 정보의 헤더(Header) 생성할 수 있다.
블록 320에서 Post processor는 샘플된 입력신호의 압축되기 이전의 주파수 특성을 복원 기능을 수행할 수 있다. Pre-processor가 샘플된 입력 신호의 LSB를 제거하는 역할을 담당하고, Post processor는 제거된 LSB를 다시 복원할 수 있다.
블록 320에서 Decompression는 압축된 신호로부터 헤더(Header) 정보를 복원할 수 있다. 헤더(Header)는 입력신호의 중심 주파수, 입력신호의 노이즈 플로어(noise floor), 신호 대 잡음비(SNR), LSB shift, 대역폭(Bandwidth), 입력신호의 modified sampling rate 등의 정보를 포함할 수 있다.
압축 모드(Compression mode)가 lossless이면 Desamplified data로 오리지널 샘플 입력 데이터(original sample input data)가 생성될 수 있고, 압축 모드(Compression mode)가 lossy 이면, 출력은 압축비(compression ratio) 또는 신호 대 잡음비(SNR)에 따라 오리지널 샘플 입력 데이터(original sample input data)에 근사화된 출력이 발생될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 압축되어 전송되는 신호의 압축 알고리즘 개념을 도시한 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101: 스위칭 허브 102: 이동통신 중계기
103: RF 중계기 110: MU
121 내지 128: RU

Claims (20)

  1. 제1 장비로부터 수신하는 제1 신호 및 제2 장비로부터 수신하는 제2 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 전송하는 마스터 유닛(MU: Master Unit); 및
    상기 마스터 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 각각 역다중화한 후, 상기 제1 신호는 제1 단말기로, 상기 제2 신호는 제2 단말기로 전송되도록 제어하는 리모트 유닛(RU: Remote Unit)
    을 포함하고,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우, 상기 마스터 유닛은 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축하여, 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 IEEE802.3 GMII 규격의 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하며, 상기 기가비트 이더넷 프레임에 DCC(Data Communication Channel)을 삽입하여 상기 리모트 유닛으로 전송하고, 상기 리모트 유닛은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 상기 마스터 유닛을 통한 압축을 선정된 복원 알고리즘을 통해 복원하고, DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원하며, 상기 기가비트 이더넷 프레임에 삽입된 상기 DCC(Data Communication Channel)를 통해 상기 마스터 유닛의 상태 및 동작 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 장비 및 상기 제2 장비는 이동통신 중계기, 이동통신 기지국, DMB 중계기, 센서, 및 스위칭 허브 중 각각 어느 하나이고, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 이동통신 신호, DMB 신호, 센싱 신호, 및 인터넷 신호 중 어느 하나이며, 상기 제1 단말기 및 상기 제2 단말기는 이동통신 단말기, 인터넷 단말기, DMB 단말기, 및 서버 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 마스터 유닛은 이동통신 기지국과 RF 인터페이싱되어 상기 이동통신 기지국으로부터 RF 신호로 구현되는 이동통신 신호를 수신하거나, 상기 이동통신 중계기의 메인허브유닛(MHU: Main Hub Unit)과 광케이블로 연결되어 상기 메인허브유닛(MHU)으로부터 광신호로 구현되는 이동통신 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 유닛은 POE(Power Over Ethernet)을 통해 상기 리모트 유닛이 전원을 공급받도록 제어하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 리모트 유닛은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 상기 인터넷 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 리모트 유닛은 상기 제1 단말기로부터 수신하는 제1 신호 및 상기 제2 단말기로부터 수신하는 제2 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 상기 마스터 유닛으로 전송하고,
    상기 마스터 유닛은 상기 리모트 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 역다중화한 후, 상기 제1 신호는 상기 제1 장비로, 상기 제2 신호는 상기 제2 장비로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 리모트 유닛은 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축하여, 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 IEEE802.3 GMII 규격의 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하며,
    상기 마스터 유닛은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 상기 스위칭 허브(Switching Hub)로 전송하고, 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 상기 리모트 유닛을 통한 압축을 선정된 복원 알고리즘을 통해 복원하며, DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통 해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원하여 상기 이동통신 중계기로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  10. 제1 장비로부터 수신하는 제1 신호 및 제2 장비로부터 수신하는 제2 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 전송하는 마스터 유닛(MU: Master Unit);
    상기 마스터 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 역다중화며, 상기 역다중화된 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 다시 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하여 전송하는 확장 유닛(EU: Expansion Unit); 및
    상기 확장 유닛(EU)으로부터 상기 기가비트 이더넷 프레임을 수신하고, 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 역다중화한 후, 상기 제1 신호는 제1 단말기로, 상기 제2 신호는 제2 단말기로 전송되도록 제어하는 리모트 유닛(RU: Remote Unit)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 장비 및 상기 제2 장비는 이동통신 중계기, 이동통신 기지국, DMB 중계기, 센서, 및 스위칭 허브 중 각각 어느 하나이고, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 이동통신 신호, DMB 신호, 센싱 신호, 및 인터넷 신호 중 어느 하나이며, 상기 제1 단말기 및 상기 제2 단말기는 이동통신 단말기, 인터넷 단말기, DMB 단말기, 및 서버 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 마스터 유닛은 이동통신 기지국과 RF 인터페이싱되어 상기 이동통신 기지국으로부터 RF 신호로 구현되는 이동통신 신호를 수신하거나, 상기 이동통신 중계기의 메인허브유닛(MHU: Main Hub Unit)과 광케이블로 연결되어 상기 메인허브유닛(MHU)으로부터 광신호로 구현되는 이동통신 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 마스터 유닛은 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축하여, 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 IEEE802.3 GMII 규격의 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하며, 상기 기가비트 이더넷 프레임에 DCC(Data Communication Channel)을 삽입하여 상기 확장 유닛(EU)을 통해 상기 리모트 유닛으로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 마스터 유닛은 POE(Power Over Ethernet)을 통해 상기 확장 유닛(EU) 및 상기 리모트 유닛 중 어느 하나 이상이 전원을 공급받도록 제어하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 리모트 유닛은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 상기 인터넷 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 리모트 유닛은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 상기 마스터 유닛을 통한 압축을 선정된 복원 알고리즘을 통해 복 원하고, DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원하며, 상기 기가비트 이더넷 프레임에 삽입된 상기 DCC(Data Communication Channel)를 통해 상기 마스터 유닛의 상태 및 동작 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 확장 유닛(EU)은 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 다중화한 상기 기가비트 이더넷 프레임을 다른 확장 유닛(EU)으로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 확장 유닛(EU)은 상기 스위칭 허브와 UTP 케이블을 통해 연결되고, 상기 스위칭 허브로부터 수신하는 인터넷 신호를 상기 마스터 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임에 포함시켜 다른 확장 유닛(EU) 또는 리모트 유닛으로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 리모트 유닛은 상기 제1 단말기로부터 수신하는 제1 신호 및 상기 제2 단말기로부터 수신하는 제2 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 UTP 케이블을 통해 상기 확장 유닛(EU)으로 전송하고,
    상기 확장 유닛(EU)은 상기 리모트 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 역다중화며, 상기 역다중화된 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 다시 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하여 상기 마스터 유닛으로 전송하고,
    상기 마스터 유닛은 UTP 케이블을 통해 상기 확장 유닛(EU)으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 역다중화한 후, 상기 제1 신호는 상기 제1 장비로, 상기 제2 신호는 상기 제2 장비로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 리모트 유닛은 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축하여, 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 IEEE802.3 GMII 규격의 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하며,
    상기 마스터 유닛은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 상기 스위칭 허브(Switching Hub)로 전송하고, 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 상기 리모트 유닛을 통한 압축을 선정된 복원 알고리즘을 통해 복원하며, DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원하여 상기 이동통신 중계기(Dual Band In Building System)로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
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