KR101005555B1 - advanced relay system for wireless network using microwave and operating method thereof - Google Patents

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KR101005555B1 KR1020080047872A KR20080047872A KR101005555B1 KR 101005555 B1 KR101005555 B1 KR 101005555B1 KR 1020080047872 A KR1020080047872 A KR 1020080047872A KR 20080047872 A KR20080047872 A KR 20080047872A KR 101005555 B1 KR101005555 B1 KR 101005555B1
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Abstract

본 발명에 의한 마이크로웨이브(microwave)를 이용한 무선 망의 다차원 중계 시스템 및 그 운영 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 무선 망의 다차원 중계 시스템은 적어도 하나의 음영 지역에 설치되어, 기지국으로부터 출력된 RF 신호에 상응하는 마이크로웨이브 신호를 제1 안테나를 통해 수신하는 다수의 RU 및 마이크로웨이브 신호를 다수의 RU에 출력하기 위한 기 설정된 특성을 갖는 제2 안테나를 구비하고, 기지국으로부터 수신된 RF 신호를 마이크로웨이브 신호로 변환하여 이를 제2 안테나를 통해 출력하는 DU를 포함한다. 이를 통해, 본 발명은 기지국의 서비스 영역을 확장할 수 있고, 중계 시스템의 설치 및 운용 비용을 절감할 수 있다.

Figure R1020080047872

마이크로웨이브, M/W, DU, RU, 빔폭, M/W 안테나, 스플리터

Disclosed are a multi-dimensional relay system for a wireless network using microwaves and a method of operating the same. The multi-dimensional relay system of a wireless network according to the present invention is installed in at least one shaded area, a plurality of RU and microwave signals for receiving a microwave signal corresponding to the RF signal output from the base station through a first antenna It includes a DU having a second antenna having a predetermined characteristic for outputting to the RU, converts the RF signal received from the base station into a microwave signal and outputs it through the second antenna. Through this, the present invention can extend the service area of the base station, it is possible to reduce the installation and operation costs of the relay system.

Figure R1020080047872

Microwave, M / W, DU, RU, Beamwidth, M / W Antenna, Splitter

Description

마이크로웨이브를 이용한 무선 망의 다차원 중계 시스템 및 그 운영 방법{advanced relay system for wireless network using microwave and operating method thereof}Advanced relay system for wireless network using microwave and operating method

본 발명은 마이크로웨이브를 이용한 무선 망의 다차원 중계 시스템 및 그 운영 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-dimensional relay system of a wireless network using microwaves and a method of operating the same.

일반적으로, 이동통신 시스템에서 MSC(Mobile Switching Center)와 이동 단말기 간에 기지국을 설치하여 기지국을 통해 신호를 교환한다. 기지국은 셀 단위의 서비스 영역 내에 있는 이동 단말기에 이동통신 서비스를 제공한다.In general, in a mobile communication system, a base station is installed between a mobile switching center (MSC) and a mobile terminal to exchange signals through the base station. The base station provides a mobile communication service to a mobile terminal in a cell-based service area.

중계 시스템은 이러한 기지국과 이동 단말기 사이에 설치되어, 음영 지역의 해소 및 기지국의 서비스 영역을 확장 시키기 위해 사용된다. 즉, 중계 시스템은 기지국으로부터 출력된 신호를 증폭하여 이를 이동 단말기에 제공하고 이동 단말기로부터 출력된 신호를 증폭하여 이를 기지국에 제공한다.The relay system is installed between the base station and the mobile terminal, and is used to eliminate the shadow area and to expand the service area of the base station. That is, the relay system amplifies the signal output from the base station and provides it to the mobile terminal, and amplifies the signal output from the mobile terminal and provides it to the base station.

이러한 중계 시스템은 특히 광 케이블 등의 설치가 매우 곤란하고, 설치되더라도 이용자 수 또한 매우 적을 수 있는 지역에 기지국을 대신하여 설치하고, 이를 통해 경제적 이득뿐만 아니라 기지국의 서비스 영역을 확장 시킬 수 있다. 특히, 고주파의 마이크로웨이브를 이용한 중계 시스템을 도 1을 참조하여 설명한다.Such a relay system is particularly difficult to install, such as optical cables, and even if installed, can be installed in place of the base station in a very small number of users, thereby extending the service area of the base station as well as economic benefits. In particular, a relay system using high-frequency microwaves will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 종래 기술에 따른 마이크로웨이브를 이용한 중계 시스템을 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing a relay system using a microwave according to the prior art.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 중계 시스템은 기지국(100), DU(Donor Unit)(210, 220), 및 RU(Remote Unit)(310, 320) 등을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the relay system according to the related art may include a base station 100, a donor unit (DU) 210, 220, a remote unit (RU) 310, 320, and the like.

이때, 종래 기술에 따른 중계 시스템은 하나의 DU에 하나의 RU가 대응되도록 구성된다.In this case, the relay system according to the related art is configured such that one RU corresponds to one DU.

DU(210)에 있어서, RF DU(213)는 RF 안테나(211)를 통해 기지국(100)으로부터 송출된 RF 신호를 수신할 수 있다. RF DU(213)는 수신된 RF 신호를 증폭하여 이를 출력할 수 있다.In the DU 210, the RF DU 213 may receive an RF signal transmitted from the base station 100 through the RF antenna 211. The RF DU 213 may amplify the received RF signal and output it.

M/W DU(215)는 출력된 RF 신호를 마이크로웨이브 신호로 변환할 수 있다. M/W DU(215)는 변환된 마이크로웨이브 신호를 M/W 안테나(217)를 통해 RU(310)로 출력할 수 있다.The M / W DU 215 may convert the output RF signal into a microwave signal. The M / W DU 215 may output the converted microwave signal to the RU 310 through the M / W antenna 217.

RU(310)에 있어서, M/W RU(313)는 M/W 안테나(311)를 통해 DU(210)로부터 출력된 마이크로웨이브 신호를 수신할 수 있다. M/W RU(313)는 수신된 마이크로웨이브 신호를 RF 신호로 변환하여 이를 출력할 수 있다.In the RU 310, the M / W RU 313 may receive the microwave signal output from the DU 210 via the M / W antenna 311. The M / W RU 313 may convert the received microwave signal into an RF signal and output it.

RF RU(315)는 M/W RU(313)로부터 출력된 RF 신호를 수신할 수 있다. RF RU(315)는 수신된 RF 신호를 증폭하여 이를 RF 안테나(317)를 통해 해당 지역에 송출할 수 있다.The RF RU 315 may receive an RF signal output from the M / W RU 313. The RF RU 315 may amplify the received RF signal and transmit the received RF signal to a corresponding region through the RF antenna 317.

그러나, 중계 시스템은 통상 그 서비스 거리 예를 들면, 수 Km로 제한적이기 때문에, 특히, 초고층화되어 가는 옥내 및 옥외 등의 음영 지역을 고려하여 서비스 영역을 확장하기 위해서는 다수의 중계 시스템을 구축할 필요가 있다.However, since the relay system is usually limited to its service distance, for example, several Km, it is necessary to construct a plurality of relay systems in order to expand the service area in consideration of shaded areas such as indoors and outdoors, which are becoming very high-rise. There is.

이에, 보다 경제적으로나 기술적으로 이점을 가지면서 기지국의 서비스 영역을 확장 시킬 수 있는 중계 시스템에 대한 방안들이 제시되어야 할 것이다.Therefore, methods for a relay system that can extend the service area of a base station with economical and technical advantages should be presented.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기지국에 연동하는 DU(donor Unit)가 적어도 하나의 M/W 안테나를 통해 적어도 하나의 음영 지역에 설치된 다수의 RU(Remote Unit)에 마이크로웨이브를 전송함으로써, 기지국의 서비스 영역을 확장할 수 있도록 하는 마이크로웨이브를 이용한 무선 망의 다차원 중계 시스템 및 그 운영 방법을 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, the micro-unit in a plurality of remote units (RU) installed in at least one shadow area through the at least one M / W antenna DU (donor unit) interworking with the base station The present invention provides a multi-dimensional relay system for a wireless network using microwaves and a method of operating the same, which can extend a service area of a base station by transmitting waves.

또한, 본 발명은 하나의 DU에 다수의 RU가 대응되도록 하는 구성으로 인해 기지국에 연동하는 DU의 개수가 감소되기 때문에, 그 만큼 중계 시스템의 설치 및 운용 비용을 절감할 수 있도록 하는 마이크로웨이브를 이용한 무선 망의 다차원 중계 시스템 및 그 운영 방법을 제공하는데 있다.In addition, the present invention uses a microwave to reduce the installation and operation cost of the relay system, because the number of DUs to be linked to the base station is reduced due to the configuration to correspond to a plurality of RUs in one DU The present invention provides a multi-dimensional relay system for a wireless network and a method of operating the same.

이를 위하여, 본 발명의 한 측면에 따른 마이크로웨이브를 이용한 무선 망의 다차원 중계 시스템은 적어도 하나의 음영 지역에 설치되어, 기지국으로부터 출력된 RF 신호에 상응하는 마이크로웨이브 신호를 제1 안테나를 통해 수신하는 다수의 RU 및 상기 마이크로웨이브 신호를 다수의 RU에 출력하기 위한 기 설정된 빔폭을 갖는 제2 안테나를 구비하고, 상기 기지국으로부터 수신된 RF 신호를 상기 마이크로웨이브 신호로 변환하여 이를 상기 제2 안테나를 통해 출력하는 DU를 포함할 수 있다.To this end, a multi-dimensional relay system of a wireless network using microwaves according to an aspect of the present invention is installed in at least one shaded area, receiving a microwave signal corresponding to the RF signal output from the base station through the first antenna And a second antenna having a predetermined beamwidth for outputting the plurality of RUs and the microwave signals to the plurality of RUs, converting the RF signal received from the base station into the microwave signal, and converting the RF signal through the second antenna. It may include a DU to output.

본 발명의 다른 한 관점에 따른 마이크로웨이브를 이용한 무선 망의 다차원 중계 시스템은 적어도 하나의 음영 지역에 설치되어, 기지국으로부터 출력된 RF 신호에 상응하는 마이크로웨이브 신호를 제1 안테나를 통해 수신하는 다수의 RU 및 상기 마이크로웨이브 신호를 다수의 RU에 출력하기 위한 기 설정된 다수 개의 제2 안테나를 구비하고, 상기 기지국으로부터 수신된 RF 신호를 상기 마이크로웨이브 신호로 변환하여 이를 상기 제2 안테나를 통해 출력하는 DU를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, a multi-dimensional relay system for a wireless network using microwaves is installed in at least one shaded area and receives a plurality of microwave signals corresponding to RF signals output from a base station through a first antenna. DU and DU having a plurality of preset second antennas for outputting the microwave signal to the plurality of RU, converts the RF signal received from the base station into the microwave signal and outputs it through the second antenna It may include.

또한, 본 발명의 또 다른 한 관점에 따른 다차원 중계 시스템의 운영 방법은 DU가 기지국으로부터 수신된 RF 신호를 마이크로웨이브 신호로 변환하여 변환된 상기 마이크로웨이브 신호를 제1 안테나를 통해 출력하는 단계, 적어도 하나의 음영 지역에 설치되는 다수의 RU가 상기 마이크로웨이브 신호를 제2 안테나를 통해 수신하는 단계 및 상기 다수의 RU가 수신된 상기 마이크로웨이브 신호를 상기 RF 신호로 변환하여 변환된 상기 RF 신호를 해당 음영 지역의 일부 또는 전체에 출력하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the operating method of the multi-dimensional relay system according to another aspect of the present invention, the DU converts the RF signal received from the base station to a microwave signal to output the converted microwave signal through a first antenna, at least Receiving a microwave signal through a second antenna by a plurality of RUs installed in one shaded area, and converting the received microwave signal into the RF signal by converting the received microwave signal into the RF signal. The method may include outputting a part or all of the shadow area.

이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로웨이브(microwave)를 이용한 무선 망의 다차원 중계 시스템 및 그 운영 방법을 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a multi-dimensional relay system of a wireless network using a microwave and a method of operating the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5.

본 발명은 하나의 DU가 다수의 RU에 대응하도록 구성되는 무선 망의 다차원 중계 시스템을 제안한다. 즉, 본 발명은 기지국에 연동하는 DU가 하나의 M/W 안테나를 통해 적어도 하나의 음영지역 내에 설치되는 다수의 RU에 대응되도록 구성할 수 있고, 서로 다른 방향 및 특성을 갖는 다수 개의 M/W 안테나를 DU에 사용할 수도 있다.The present invention proposes a multi-dimensional relay system of a wireless network in which one DU corresponds to a plurality of RUs. That is, the present invention can be configured so that the DU interworking with the base station corresponds to a plurality of RUs installed in at least one shadow area through one M / W antenna, and a plurality of M / Ws having different directions and characteristics. An antenna may be used for the DU.

도 2는 본 발명에 따른 무선 망의 다차원 중계 시스템의 구성을 나타내는 제1 예시도이다.2 is a first exemplary diagram illustrating a configuration of a multi-dimensional relay system of a wireless network according to the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 다차원 중계 시스템은 기지국(100), DU(Donor Unit)(400), 및 다수의 RU(Remote Unit)(510, 520)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the multi-dimensional relay system according to the first embodiment of the present invention includes a base station 100, a donor unit (DU) 400, and a plurality of remote units (RUs) 510 and 520. can do.

이때, 본 발명은 기지국과 기지국의 서비스 영역을 벗어나 음영지역(shadow area) 내에 있는 이동 단말기 간의 신호를 전송하기 위하여 사용되는 중계기 즉, 송신측 중계기인 DU와 수신측 중계기인 RU 사이에서 마이크로웨이브 신호를 사용할 수 있는데, 경제적인 측면에서 기존의 중계 시스템보다 이점을 갖도록 하나의 DU에 다수의 RU가 대응되도록 구성될 수 있다.In this case, the present invention provides a microwave signal between a repeater used to transmit a signal between a base station and a mobile terminal in a shadow area outside a service area of the base station, that is, a DU serving as a transmitter repeater and a RU serving as a receiver. In terms of economics, a plurality of RUs may be configured to correspond to one DU to have an advantage over an existing relay system in an economical manner.

기지국(100)은 자신이 관리하는 셀 단위의 서비스 영역 내에 있는 이동 단말기에 이통통신 서비스를 제공하기 위한 RF(Radio Frequency) 신호를 송출할 수 있다. 여기서, 이동 단말기는 이동통신 서비스를 제공받을 수 있는 모든 장치로서, 휴대폰, 노트북 및 PDA(Personal Digital Assistants) 등을 포괄하는 개념일 수 있다.The base station 100 may transmit a radio frequency (RF) signal for providing a mobile communication service to a mobile terminal within a cell-based service area managed by the base station 100. Here, the mobile terminal is a device capable of receiving a mobile communication service, and may be a concept including a mobile phone, a notebook computer, and personal digital assistants (PDAs).

DU(400)는 기지국(100)에 연동하여 이로부터 신호를 송수신할 수 있는 지역에 설치되어 기지국과 기지국의 서비스 영역에서 벗어나 음영 지역 내에 있는 이동 단말기 간의 신호를 전송하기 위한 인터페이스로서, 특히, 송신측 중계기의 역할을 수행할 수 있다. 이러한 DU(400)는 RF 안테나(401), RF DU(403), M/W DU(405), 및 적어도 하나의 M/W 안테나(407) 등으로 구성될 수 있다.The DU 400 is an interface for transmitting a signal between a base station and a mobile terminal located in a shaded area outside the service area of the base station and interfacing with the base station 100 to transmit and receive signals therefrom. Can act as a side repeater. The DU 400 may be composed of an RF antenna 401, an RF DU 403, an M / W DU 405, at least one M / W antenna 407, and the like.

이를 상세히 설명하면, RF DU(403)는 RF 안테나(401)를 통해 기지국(100)으로부터 송출된 RF 신호를 수신하고, 수신된 RF 신호를 증폭하여 이를 M/W DU(405)에 출력할 수 있다. 그래서 M/W DU(405)는 출력된 RF 신호를 마이크로웨이브 신호로 변환하고, 변환된 마이크로웨이브 신호를 적어도 하나의 M/W 안테나(407)를 통해 다수의 RU(510, 520)들로 출력할 수 있다.In detail, the RF DU 403 may receive the RF signal transmitted from the base station 100 through the RF antenna 401, amplify the received RF signal, and output the RF signal to the M / W DU 405. have. Thus, the M / W DU 405 converts the output RF signal into a microwave signal and outputs the converted microwave signal to the plurality of RUs 510 and 520 through the at least one M / W antenna 407. can do.

이때, RF DU(403)와 M/W DU(405)는 RF 케이블에 의해 연결될 수 있다.In this case, the RF DU 403 and the M / W DU 405 may be connected by an RF cable.

또한, M/W 안테나(407)는 중계 시스템의 구성을 위한 경제적인 측면이나 효율적인 측면을 고려하여 보다 광범위하게 다양한 크기로 존재하는 음영 지역을 커버할 수 있도록 마이크로웨이브 주파수 대역 즉, 3GHz ~ 30GHz을 사용하는 마이크로웨이브 안테나로서, 그 특성 예컨대, 수평 빔폭은 30도 이상이고, 수직 빔폭은 3도 이상이며, 이득(gain)은 14dBi 이상의 안테나를 의미할 수 있다.In addition, the M / W antenna 407 has a microwave frequency band, that is, 3 GHz to 30 GHz to cover a wider range of shaded areas in consideration of economical or efficient aspects for the construction of the relay system. As a microwave antenna to be used, a characteristic thereof, for example, a horizontal beam width is 30 degrees or more, a vertical beam width is 3 degrees or more, and a gain may mean an antenna of 14 dBi or more.

RU(510)는 음영 지역에 설치되어 기지국과 음영 지역의 일부 또는 전체에 있는 이동 단말기와의 신호를 송수신하기 위한 인터페이스로서, 특히, 수신측 중계기의 역할을 수행할 수 있다. 이러한 RU(510)는 M/W 안테나(511), M/W RU(513), RF RU(515), 및 RF 안테나(517) 등으로 구성될 수 있다.The RU 510 is an interface for transmitting and receiving a signal between a base station and a mobile terminal located in part or all of the shadow area and serving as a receiving repeater. The RU 510 may include an M / W antenna 511, an M / W RU 513, an RF RU 515, an RF antenna 517, and the like.

이를 상세히 설명하면, M/W RU(513)는 M/W 안테나(511)를 통해 DU(400)로부터 출력된 마이크로웨이브 신호를 수신하고, 수신된 마이크로웨이브 신호를 RF 신호로 변환하여 이를 RF RU(515)에 출력할 수 있다. 그래서 RF RU(515)는 출력된 RF 신호를 수신하고 수신된 RF 신호를 증폭하여 이를 RF 안테나(517)를 통해 해당 음역 지역 내에 송출할 수 있다.In detail, the M / W RU 513 receives the microwave signal output from the DU 400 through the M / W antenna 511, converts the received microwave signal into an RF signal, and converts the received microwave signal into an RF signal. Output to 515. Thus, the RF RU 515 may receive the output RF signal, amplify the received RF signal, and transmit the received RF signal within the sound region through the RF antenna 517.

이때, M/W RU(513)와 RF RU(515)는 RF 케이블에 의해 연결될 수 있다.In this case, the M / W RU 513 and the RF RU 515 may be connected by an RF cable.

또한, RU(510)는 옥내 및 옥외 서비스를 위해 MATV, CATV, 또는 CCTV 망 및 무선광 MHU(Main Hub Unit)와 연동하거나 무선광 MHU의 기능도 포함할 수 있다.In addition, the RU 510 may interwork with a MATV, CATV, or CCTV network and a wireless light main hub unit (MHU) or include a function of a wireless light MHU for indoor and outdoor services.

또한, M/W 안테나(511)는 앞에 설명된 M/W 안테나(407)의 특성을 고려하여 보다 마이크로웨이브 주파수 대역 즉, 3GHz ~ 30GHz을 사용하는 마이크로웨이브 안테나로서, 그 특성 예컨대, 수평 빔폭은 3도 이상이고, 수직 빔폭은 3도 이상이며, 이득(gain)은 30dBi 이상의 안테나를 의미할 수 있다.In addition, the M / W antenna 511 is a microwave antenna using a microwave frequency band, that is, 3 GHz to 30 GHz in consideration of the characteristics of the M / W antenna 407 described above. 3 degrees or more, vertical beam width is 3 degrees or more, and gain may refer to an antenna of 30 dBi or more.

이때, 본 발명은 이러한 특성 즉, 수평 빔폭, 수직 빔폭 및 이득을 갖는 M/W 안테나에만 한정하여 적용하는 것이 아니라 다양한 형태의 음영 지역에 따라 중계 시스템의 경제성 및 효율성 등을 고려하여 다양한 특성을 갖도록 설계될 수 있다.In this case, the present invention is not limited to the M / W antenna having such characteristics, that is, horizontal beam width, vertical beam width, and gain, but has various characteristics in consideration of the economical efficiency and efficiency of the relay system according to various shaded areas. Can be designed.

특히, 이득은 수평/수직 빔폭과 반비례 관계이고 그 값이 커질수록 어레이 수의 증가로 크기도 커질 수 있기 때문에 이를 고려하여 설계해야 하는데, 하나의 DU에 적어도 세개의 RU가 대응되도록 하는 경우에 이를 적용하는 중계 시스템의 경제성 및 효율성을 고려하면, 예컨대, M/W 안테나(407)는 11GHz 주파수 대역을 사용하는 마이크로웨이브 안테나로, 수평 빔폭은 65도 내지 90도 사이이고 이득은 20dBi 이상의 특성을 갖도록 설계되고, M/W 안테나(511)는 M/W 안테나(407)의 특성을 고려하여 예컨대, 11GHz 주파수 대역을 사용하는 마이크로웨이브 안테나로서, 수평 빔폭은 8도 내지 12도 사이이고 이득은 30dBi 이상의 특성을 갖도록 설계될 수도 있다.In particular, the gain is inversely related to the horizontal / vertical beamwidth, and as the value increases, the size may also increase due to the increase in the number of arrays. Therefore, the gain should be designed in consideration of the case where at least three RUs correspond to one DU. Considering the economics and efficiency of the applied relay system, for example, the M / W antenna 407 is a microwave antenna using an 11 GHz frequency band, so that the horizontal beam width is between 65 degrees and 90 degrees and the gain is 20 dBi or more. The M / W antenna 511 is a microwave antenna using, for example, an 11 GHz frequency band in consideration of the characteristics of the M / W antenna 407. The horizontal beam width is between 8 degrees and 12 degrees and the gain is 30 dBi or more. It may be designed to have characteristics.

이와 같이 본 발명은 기지국에 연동하는 DU가 적어도 하나의 M/W 안테나를 통해 적어도 하나의 음영 지역 내에 설치된 적어도 두 개의 RU에 마이크로웨이브 신호를 전송함으로써, 기지국의 서비스 영역을 확장할 수 있다.As described above, the present invention can extend the service area of the base station by transmitting microwave signals to at least two RUs installed in at least one shaded area through at least one M / W antenna.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 망의 다차원 중계 시스템의 운영 방법을 나타내는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of operating a multi-dimensional relay system of a wireless network according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, DU는 기지국으로부터 RF 신호를 수신하여(S310) 수신된 RF 신호를 증폭할 수 있다. 그래서 DU는 증폭된 RF 신호를 파장이 짧아 높은 지향성을 갖는 마이크로웨이브 신호로 변환하여(S320) 변환된 마이크로웨이브 신호를 다수의 RU에 출력할 수 있다(S330).As illustrated in FIG. 3, the DU may amplify the received RF signal by receiving an RF signal from the base station (S310). Therefore, the DU converts the amplified RF signal into a microwave signal having a high directivity due to a short wavelength (S320) and outputs the converted microwave signal to a plurality of RUs (S330).

이때, 본 발명은 DU에 대응하는 다수의 RU를 음영 지역 내에 설치할 수 있는데, 다수의 RU는 하나의 동일한 음영 지역 내의 설치되어 서로 다른 영역을 커버하거나 서로 다른 음영 지역 내에 설치되어 각 음영 지역을 커버할 수도 있다.In this case, the present invention may install a plurality of RUs corresponding to the DU in the shaded area, wherein the plurality of RUs are installed in one same shaded area to cover different areas or are installed in different shaded areas to cover each shaded area. You may.

적어도 하나의 음역 지역 내에 설치되는 다수의 RU는 출력된 마이크로웨이브 신호를 수신하여(S340) 수신된 마이크로웨이브 신호를 RF 신호로 변환할 수 있다(S350). RU는 변환된 RF 신호를 증폭한 이후에 증폭된 RF 신호를 해당 음영 지역의 일부 또는 전체에 출력할 수 있다(S360).A plurality of RUs installed in at least one sound region may receive the output microwave signal (S340) and convert the received microwave signal into an RF signal (S350). After amplifying the converted RF signal, the RU may output the amplified RF signal to a part or all of the corresponding shadow area (S360).

또한, 본 발명은 DU가 하나의 M/W 안테나를 이용하여 마이크로웨이브 신호를 전송할 수 있지만, 이에 한정되지 않고 방향 및 특성이 서로 다른 적어도 두 개의 M/W 안테나를 사용할 수도 있다. 이를 도 4 내지 도5를 참조하여 설명한다.Further, in the present invention, the DU may transmit the microwave signal using one M / W antenna, but is not limited thereto and may use at least two M / W antennas having different directions and characteristics. This will be described with reference to FIGS. 4 to 5.

도 4는 본 발명에 따른 무선 망의 다차원 중계 시스템의 구성을 나타내는 제2 예시도이다.4 is a second exemplary diagram showing the configuration of a multi-dimensional relay system of a wireless network according to the present invention.

이때, DU가 기지국으로부터 출력된 RF 신호를 마이크로웨이브 신호로 변환하여 이를 다수의 RU 에 전송하는 과정은 도 2에서 설명하는 내용과 동일하기 때문에 이하에서는 생략한다.In this case, the process of the DU converts the RF signal output from the base station into a microwave signal and transmits it to the plurality of RUs is the same as described in FIG.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 다차원 중계 시스템은 기지국(100), 다수의 M/W 안테나를 갖는 DU(600), 및 다수의 RU(710, 720) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 이러한 DU(600)는 RF 안테나(601), RF DU(603), M/W DU(605), 및 다수의 M/W 안테나(607, 609) 등으로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 4, the multi-dimensional relay system according to the present invention may include a base station 100, a DU 600 having a plurality of M / W antennas, a plurality of RUs 710 and 720, and the like. The DU 600 may include an RF antenna 601, an RF DU 603, an M / W DU 605, and a plurality of M / W antennas 607 and 609.

특히, M/W 안테나(607, 609)는 방향 및 특성 예컨대, 수평/수직 빔폭 및 이득을 서로 다르게 하여 사용될 수 있다. 즉, M/W 안테나(607)은 RU(710)에 대응되고, M/W 안테나(609)은 RU(720)에 대응되도록 설치될 수 있다. 이때, RU(710, 720)은 동일한 하나의 음영 지역 내의 서로 다른 영역을 커버하도록 설치될 수도 있으나 서로 다른 음영지역에 설치될 수도 있다.In particular, the M / W antennas 607 and 609 can be used with different directions and characteristics, such as horizontal / vertical beamwidth and gain. That is, the M / W antenna 607 may correspond to the RU 710, and the M / W antenna 609 may be installed to correspond to the RU 720. In this case, the RUs 710 and 720 may be installed to cover different areas within the same one shaded area but may be installed in different shaded areas.

또한, M/W DU(605)는 마이크로웨이브 신호를 다수의 M/W 안테나(607, 609) 각각에 출력하기 위해 기 설정된 타입의 스플리터(splitter)를 사용할 수 있는데, 스플리터는 SMA(Sub Miniature type A) type 스플리터를 의미할 수 있다.In addition, the M / W DU 605 may use a preset type splitter for outputting microwave signals to each of the plurality of M / W antennas 607 and 609. The splitter may be a sub miniature type. A) It can mean a type splitter.

도 5는 본 발명에 따른 무선 망의 다차원 중계 시스템의 구성을 나타내는 제3 예시도이다.5 is a third exemplary diagram illustrating a configuration of a multi-dimensional relay system of a wireless network according to the present invention.

이때, DU가 기지국으로부터 출력된 RF 신호를 마이크로웨이브 신호로 변환하여 이를 다수의 RU 에 전송하는 과정 역시 도 2에서 설명하는 내용과 동일하기 때문에 이하에서는 생략한다.In this case, the process of the DU converts the RF signal output from the base station into a microwave signal and transmits it to the plurality of RUs is also the same as described in FIG.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 다차원 중계 시스템은 기지국(100), 다수의 M/W 안테나를 갖는 DU(800), 및 다수의 RU(910, 920, 930) 등을 포함할 수 있다. 여기서, DU(800)는 RF 안테나(801), RF DU(803), M/W DU(805), 및 다수의 M/W 안테나(807, 809) 등으로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 5, the multi-dimensional relay system according to the present invention may include a base station 100, a DU 800 having a plurality of M / W antennas, a plurality of RUs 910, 920, 930, and the like. have. Here, the DU 800 may include an RF antenna 801, an RF DU 803, an M / W DU 805, a plurality of M / W antennas 807, 809, and the like.

특히, M/W 안테나(807, 809)는 방향 및 특성 예컨대, 수평/수직 빔폭 및 이득을 서로 다르게 하여 사용될 수 있다. 즉, M/W 안테나(807)은 RU(910)에 대응되고, M/W 안테나(809)은 RU(920, 930)에 대응되도록 설치될 수 있다. 예컨대, M/W 안테나(809)가 M/W 안테나(807)보다 대응하는 RU의 개수가 많기 때문에 보다 넓은 영역을 커버하도록 방향 및 특성을 설정할 수 있다.In particular, the M / W antennas 807 and 809 can be used with different directions and characteristics, such as horizontal / vertical beamwidth and gain. That is, the M / W antenna 807 may correspond to the RU 910, and the M / W antenna 809 may be installed to correspond to the RU 920 and 930. For example, since the M / W antenna 809 has a larger number of corresponding RUs than the M / W antenna 807, the direction and characteristics may be set to cover a wider area.

이와 같이 본 발명은 하나의 DU에 다수의 RU가 대응되도록 하는 다양한 구성으로 인해 기지국에 연동하는 DU의 개수가 감소되기 때문에, 감소된 DU의 개수만큼 중계 시스템의 설치 및 운용 비용을 절감할 수 있다.As described above, since the number of DUs linked to the base station is reduced due to various configurations in which a plurality of RUs correspond to one DU, the present invention can reduce installation and operation costs of the relay system by the number of reduced DUs. .

본 발명에 의한, 마이크로웨이브를 이용한 무선 망의 다차원 중계 시스템 및 그 운영 방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시 예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적은 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하므로 상기 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.The multi-dimensional relay system and operating method of the wireless network using the microwave according to the present invention can be modified and applied in various forms within the scope of the technical idea of the present invention and is not limited to the above embodiments. In addition, the embodiments and drawings are merely for the purpose of describing the contents of the invention in detail, not intended to limit the scope of the technical idea of the invention, the present invention described above is common knowledge in the technical field to which the present invention belongs As those skilled in the art can have various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention, it is not limited to the above embodiments and the accompanying drawings, of course, and not only the claims to be described below but also claims Judgment should be made including scope and equivalence.

도 1은 종래 기술에 따른 마이크로웨이브를 이용한 중계 시스템을 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing a relay system using a microwave according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 망의 다차원 중계 시스템의 구성을 나타내는 제1 예시도이다.2 is a first exemplary diagram illustrating a configuration of a multi-dimensional relay system of a wireless network according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 무선 망의 다차원 중계 시스템의 운영 방법을 나타내는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of operating a multi-dimensional relay system of a wireless network according to the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 망의 다차원 중계 시스템의 구성을 나타내는 제2 예시도이다.4 is a second exemplary diagram showing the configuration of a multi-dimensional relay system of a wireless network according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 망의 다차원 중계 시스템의 구성을 나타내는 제3 예시도이다.5 is a third exemplary diagram showing the configuration of a multi-dimensional relay system of a wireless network according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100: 기지국100: base station

400, 600, 800: DU400, 600, 800: DU

401, 601, 801, 517, 717, 917: RF 안테나401, 601, 801, 517, 717, 917: RF antenna

403, 603, 803: RF DU403, 603, 803: RF DU

405, 605, 805: M/W DU405, 605, 805: M / W DU

407, 607, 807, 511, 711, 911: M/W 안테나407, 607, 807, 511, 711, 911: M / W antenna

510, 710, 910: RU510, 710, 910: RU

513, 713, 913: M/W RU513, 713, 913: M / W RU

515, 715, 915: RF RU515, 715, 915: RF RU

Claims (15)

적어도 하나의 음영 지역에 설치되어, 기지국으로부터 출력된 RF(Radio Frequency) 신호에 상응하는 마이크로웨이브 신호를 제1 안테나를 통해 수신하는 다수의 RU(Remote Unit); 및A plurality of remote units (RUs) installed in at least one shaded area and receiving microwave signals corresponding to RF signals output from a base station through a first antenna; And 상기 마이크로웨이브 신호를 다수의 RU에 출력하기 위한 기 설정된 특성을 갖는 제2 안테나를 구비하고, 상기 기지국으로부터 수신된 RF 신호를 상기 마이크로웨이브 신호로 변환하여 이를 상기 제2 안테나를 통해 출력하는 DU(Donor Unit)A DU having a second antenna having a predetermined characteristic for outputting the microwave signals to a plurality of RUs, converting an RF signal received from the base station into the microwave signal and outputting the microwave signal through the second antenna ( Donor Unit) 를 포함하고, 상기 다수의 RU는 동일한 하나의 음영 지역 내에 설치되거나 서로 다른 음영 지역 내에 설치되어 서로 다른 지역을 커버하고,The plurality of RUs are installed in the same one shaded area or installed in different shaded areas to cover different areas, 상기 음영 지역을 커버할 수 있도록 하는 상기 제2 안테나의 기 설정된 특성을 나타내는 값은 이득을 포함하는 것을 특징으로 하는 다차원 중계 시스템.And a value representing a predetermined characteristic of the second antenna to cover the shadow area comprises a gain. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 제1 안테나는,The first antenna, 마이크로웨이브 주파수 대역을 사용하는 마이크로웨이브 안테나로서, 수평 빔폭은 3도 이상이고, 수직 빔폭은 3도 이상이며, 이득은 30dBi 이상의 특성을 갖는 안테나인 것을 특징으로 하는 다차원 중계 시스템.A microwave antenna using a microwave frequency band, wherein the horizontal beamwidth is at least 3 degrees, the vertical beamwidth is at least 3 degrees, the gain is a multi-dimensional relay system, characterized in that more than 30dBi. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제2 안테나는,The second antenna, 마이크로웨이브 주파수 대역을 사용하는 마이크로웨이브 안테나로서, 수평 빔폭은 30도 이상이고, 수직 빔폭은 3도 이상이며, 이득은 14dBi 이상의 특성을 갖 는 안테나인 것을 특징으로 하는 다차원 중계 시스템.A microwave antenna using a microwave frequency band, wherein the horizontal beam width is 30 degrees or more, the vertical beam width is 3 degrees or more, the gain is a multi-dimensional relay system, characterized in that more than 14dBi characteristics. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 제1 안테나는,The first antenna, 11GHz 주파수 대역을 사용하는 마이크로웨이브 안테나로서, 수평 빔폭은 8도 내지 12도 사이이고 이득은 30dBi 이상의 특성을 갖는 안테나인 것을 특징으로 하는 다차원 중계 시스템.A microwave antenna using the 11 GHz frequency band, wherein the horizontal beamwidth is between 8 degrees and 12 degrees and the gain is a multi-dimensional relay system, characterized in that more than 30dBi. 제1 항 또는 제4 항에 있어서,The method according to claim 1 or 4, 상기 제2 안테나는,The second antenna, 11GHz 주파수 대역을 사용하는 마이크로웨이브 안테나로서, 수평 빔폭은 65도 내지 90도 사이이고 이득은 20dBi 이상의 특성을 갖는 안테나인 것을 특징으로 하는 다차원 중계 시스템.A microwave antenna using an 11 GHz frequency band, wherein the horizontal beamwidth is between 65 degrees and 90 degrees and the gain is a multi-dimensional relay system characterized by more than 20dBi. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 DU는,The DU, 상기 기지국으로부터 출력된 RF 신호를 RF 안테나를 통해 수신하면, 수신된 상기 RF 신호를 증폭하여 이를 출력하는 RF DU; 및An RF DU for amplifying the received RF signal and outputting the received RF signal from the base station through an RF antenna; And 증폭된 상기 RF 신호를 상기 마이크로웨이브 신호로 변환하고 변환된 상기 마이크로웨이브 신호를 상기 제2 안테나를 통해 출력하는 M/W DU를 포함하는 것을 특징으로 하는 다차원 중계 시스템.And an M / W DU converting the amplified RF signal into the microwave signal and outputting the converted microwave signal through the second antenna. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 RU는,The RU is, 상기 DU로부터 출력된 상기 마이크로웨이브 신호를 상기 제1 안테나를 통해 수신하면, 수신된 상기 마이크로웨이브 신호를 상기 RF 신호로 변환하여 이를 출력하는 M/W RU; 및An M / W RU for receiving the microwave signal output from the DU through the first antenna, converting the received microwave signal into the RF signal and outputting the microwave signal; And 출력된 상기 RF 신호를 증폭하여 이를 RF 안테나를 통해 출력하는 RF RU를 포함하는 것을 특징으로 하는 다차원 중계 시스템.And a RF RU for amplifying the output RF signal and outputting the RF signal through an RF antenna. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 다차원 중계 시스템은,The multi-dimensional relay system, 하나의 DU와 이에 상응하는 적어도 세 개 이상의 RU로 구성되는 것을 특징으로 하는 다차원 중계 시스템.A multi-dimensional relay system comprising one DU and at least three corresponding RUs. 적어도 하나의 음영 지역에 설치되어, 기지국으로부터 출력된 RF(Radio Frequency) 신호에 상응하는 마이크로웨이브 신호를 제1 안테나를 통해 수신하는 다수의 RU(Remote Unit); 및A plurality of remote units (RUs) installed in at least one shaded area and receiving microwave signals corresponding to RF signals output from a base station through a first antenna; And 상기 마이크로웨이브 신호를 다수의 RU에 출력하기 위한 기 설정된 다수 개의 제2 안테나를 구비하고, 상기 기지국으로부터 수신된 RF 신호를 상기 마이크로웨이브 신호로 변환하여 이를 상기 제2 안테나를 통해 출력하는 DU(Donor Unit)A DU having a plurality of preset second antennas for outputting the microwave signals to the plurality of RUs, and converting the RF signals received from the base station into the microwave signals and outputting the microwave signals through the second antennas Unit) 를 포함하고, 상기 다수의 RU는 동일한 하나의 음영 지역 내에 설치되거나 서로 다른 음영 지역 내에 설치되어 서로 다른 지역을 커버하고,The plurality of RUs are installed in the same one shaded area or installed in different shaded areas to cover different areas, 상기 DU는,The DU, 방향, 수평 빔폭, 수직 빔폭 및 이득 중 적어도 하나가 서로 다른 적어도 두 개 이상의 제2 안테나를 사용하는 것을 특징으로 하는 다차원 중계 시스템.And at least two or more second antennas differing in at least one of a direction, a horizontal beamwidth, a vertical beamwidth, and a gain. 삭제delete 제9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 DU는,The DU, 변환된 상기 마이크로웨이브 신호를 기 설정된 타입의 스플리터를 통해 기 설정된 다수 개의 상기 제2 안테나 각각에 출력하는 것을 특징으로 하는 다차원 중계 시스템.And outputting the converted microwave signal to each of the plurality of preset second antennas through a splitter of a preset type. 제11 항에 있어서,12. The method of claim 11, 상기 스플리터는,The splitter, SMA(Sub Miniature type A) type 스플리터인 것을 특징으로 하는 다차원 중계 시스템.Multi-dimensional relay system, characterized in that the SMA (Sub Miniature type A) type splitter. DU(Donor Unit)가 기지국으로부터 수신된 RF(Radio Frequency) 신호를 마이크로웨이브 신호로 변환하여 변환된 상기 마이크로웨이브 신호를 제1 안테나를 통해 출력하는 단계;A donor unit (DU) converting a radio frequency (RF) signal received from a base station into a microwave signal and outputting the converted microwave signal through a first antenna; 적어도 하나의 음영 지역에 설치되는 다수의 RU(Remote Unit)가 상기 마이크로웨이브 신호를 제2 안테나를 통해 수신하는 단계; 및Receiving, by a plurality of remote units (RUs) installed in at least one shaded area, the microwave signal through a second antenna; And 상기 다수의 RU가 수신된 상기 마이크로웨이브 신호를 상기 RF 신호로 변환하여 변환된 상기 RF 신호를 해당 음영 지역의 일부 또는 전체에 출력하는 단계Converting the received microwave signal into the RF signal by the plurality of RUs and outputting the converted RF signal to a part or all of a corresponding shaded area; 를 포함하고, 상기 다수의 RU는 동일한 하나의 음영 지역 내에 설치되거나 서로 다른 음영 지역 내에 설치되어 서로 다른 지역을 커버하고,The plurality of RUs are installed in the same one shaded area or installed in different shaded areas to cover different areas, 상기 음영 지역을 커버할 수 있도록 하는 상기 제1 안테나의 기 설정된 특성을 나타내는 값은 이득을 포함하는 다차원 중계 시스템의 운영 방법.And a value representing a predetermined characteristic of the first antenna to cover the shadow area comprises a gain. 제13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 제1 안테나를 통해 출력하는 단계는,Outputting through the first antenna, 상기 DU가 변환된 상기 마이크로웨이브 신호를 방향이 서로 다른 적어도 두 개의 제1 안테나를 통해 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다차원 중계 시스템의 운영 방법.And outputting the microwave signal converted by the DU through at least two first antennas having different directions. 제13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 제2 안테나를 통해 수신하는 단계는,Receiving through the second antenna, 상기 적어도 두 개의 RU가 출력된 상기 마이크로웨이브 신호를 제2 안테나를 통해 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다차원 중계 시스템의 운영 방법.And receiving the microwave signal output by the at least two RUs through a second antenna.
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