KR101524679B1 - 무선 중계 장치 및 무선 중계 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 무선 중계 장치 및 무선 중계 방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예는 기지국으로부터 수신된 디지털 신호에 근거하여 멀티 밴드로 확장되는 프레임(Frame)으로 구성된 발신 신호를 생성하고, 디지털 신호 처리 기술을 이용하여 상기 발신 신호의 불요파 신호를 제거하여 착신 단말기로 전송하는 전송부; 및 상기 발신 신호가 멀티 FA(Multi-FA)인 경우, 상기 멀티 FA 중 특정 FA를 필터링하는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 표준화된 블록 단위의 모듈의 조합을 통하여 신규 형상 개발이 용이해 짐으로써 다양한 중계기 개발이 용이하고 멀티-네트워크 혼용구성이 가능하며 내부 모듈간 호환성도 확보할 수 있는 효과가 있다.

멀티 밴드, 멀티 FA, 기본 프레임, 스택 프레임

Description

무선 중계 장치 및 무선 중계 방법{Wireless Relay Apparatus And Method thereof}

본 발명의 일 실시예는 무선 중계 장치 및 무선 중계 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 멀티-네트워크를 운용하는 환경에서 효율적으로 커버리지 확장이 가능하고, 운용/관리의 편리성 측면에서 효율성을 개선하고, 네트워크 엔지니어링 측면의 효율성 개선하기 위한 무선 중계 장치 및 무선 중계 방법에 관한 것이다.

종래의 중계기들은 특정한 서비스 용도를 갖고 개발이 되는데, CDMA/WCDMA 듀얼 밴드 서비스 중계기라면, 같은 종류의 중계기만 연동이 가능하였고, 같은 종류의 중계기의 모듈 간에만 호환이 가능하였다. 이러한 상황에서는 WCDMA 단독형 중계기 등 다른 종류의 중계기는 연동이 되지 못하여 네트워크(Network) 엔지니어링 측면에서 효율적 구성이 되지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 가령, 제 1 중계기에서 CDMA/WCDMA 듀얼 밴드 서비스가 필요하고 제 2 중계기에는 WCDMA 단독형 서비스가 필요하여 제 1 중계기와 제 2 중계기를 연동하여 설치 및 구성하는 것이 필요한 것이다.

즉, 종래 커버리지 확장 또는 음영지역을 개선하기 위해서 멀티-네트워 크(Multi-Network)를 서비스하기 위한 다양한 중계기들이 사용되어 왔으나 상호 연동의 제약, 모듈 간의 호환 제약 등의 문제점으로 네트워크 확장과 운용 측면의 비용을 증가 시키는 요인이 되었고 신규 중계기 개발시마다 유사한 기능의 모듈을 새롭게 개발해야 하며, 이로 인해 개발 기간이 과다하게 소요되고 개발 비용이 많이 발생하는 문제점이 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 멀티-네트워크를 운용하는 환경에서 효율적으로 커버리지 확장이 가능하고, 운용/관리의 편리성 측면에서 효율성을 개선하고, 네트워크 엔지니어링 측면의 효율성 개선하기 위한 무선 중계 장치 및 무선 중계 방법를 제공하는 데 주된 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 기지국으로부터 수신된 디지털 신호에 근거하여 멀티 밴드로 확장되는 프레임(Frame)으로 구성된 발신 신호를 생성하고, 디지털 신호 처리 기술을 이용하여 상기 발신 신호의 불요파 신호를 제거하여 착신 단말기로 전송하는 전송부; 및 상기 발신 신호가 멀티 FA(Multi-FA)인 경우, 상기 멀티 FA 중 특정 FA를 필터링하는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 기지국으로부터 수신된 디지털 신호에 근거하여 멀티 밴드로 확장되는 프레임(Frame)으로 구성된 발신 신호를 생성하는 단계; 디지털 신호 처리 기술을 이용하여 상기 발신 신호의 불요파 신호를 제거하는 단계; 상기 발신 신호가 멀티 FA인 경우, 상기 멀티 FA 중 특정 FA만을 선택하는 단계; 및 상기 특정 FA만 선택된 상기 발신 신호를 착신 단말기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계 방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 표준화된 모듈을 조합하여 신규 형상의 개발이 용이하고 멀티-네트워크 운용 환경에서 다양한 장비간 호환성 확보가 가능하여 네트워크 확장성이 강화되고 엔지니어링 효율성이 증대되며 모듈간 호환성을 확보하여 운용 유지 측면에서 비용을 절감할 수 있고 다양한 장비 개발시 개발 리소스(Resource)를 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 디지털 신호에 근거하여 멀티-밴드 확장이 용이한 스택(Stack) 구조의 프레임을 만들고 적용함으로써 표준화된 모듈을 단독형, 듀얼형 및 트리플형으로 혼용 구성이 가능하여 네트워크 엔지니어링을 다양하게 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 표준화된 블록 단위의 모듈의 조합을 통하여 신규 형상 개발이 용이해 짐으로써 다양한 중계기 개발이 용이하고 멀티-네트워크 혼용구성이 가능하며 내부 모듈간 호환성도 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 무선 중계 장치의 내부 모듈에 인벤토리(Inventory) 관리 기능을 적용하여 상위 서버에서 원격 자동으로 모듈별 인벤토리 관리가 가능하게 하여 모듈별 제조사, 제조일자, 시리얼 넘버, ERP 코드 등을 자동을 관리함으로써 모듈관리 및 불량률 분석 등 운용관리 측면의 효율성을 증대 시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 중계 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.

이동통신 단말기(110)는 기지국(130)과 연동하여 무선 통신으로 통상적인 음성 통화 및 데이터 통신을 수행하는 단말기를 의미한다. 이동통신 단말기(110)는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, PCS(Personal Communication Service)폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), CDMA-2000폰, WCDMA 폰, PMP(Portable Multimedia Player), PSP(PlayStation Portable) 및 MBS(Mobile Broadband System)폰 등이 될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 중계 장치(120)는 기지국(130)으로부터 수신된 디지털 신호에 근거하여 멀티 밴드로 확장되는 소정의 프레임(Frame)으로 구성된 발신 신호를 생성하고, 디지털 신호 처리 기술을 이용하여 발신 신호의 불요파 신호를 제거하여 이동통신 단말기(110)로 전송하는 기능을 수행한다. 여기서, 무선 중계 장치(120)는 기지국(130)으로부터 디지털 신호를 직접 수신할 수도 있으나 바람직하게는 무선 중계 장치(120)에 구비된 도너 안테나를 통해 기지국(130)으로부터 수신한 아날로그 신호를 디지털로 변환하여 수신할 수 있을 것이다. 또한, 무선 중계 장치(120)는 발신 신호가 멀티 FA(Multi-FA)인 경우, 멀티 FA 중 특정 FA만을 선택적으로 제공하는 기능을 수행한다. 여기서, 소정의 프레임은 디지털 신호에 포함된 신호 종류에 따른 기본 프레임 및 기본 프레임을 기능별로 적층한 스택 프레임 중 어느 하나일 수 있다. 한편, 무선 중계 장치(120)는 CFR(Crest Factor Reduction) 모듈(320)을 이용하여 발신 신호의 PAR(Peak to Average power Ratio)이 높은 신호인 경우, 증폭부(250)에서 포화가 발생하지 않도록 제어하여 불요파 신호를 제거하는 기능을 수행한다. 여기서, 디지털 신호는 CDMA, WCDMA, WiBro 및 LTE 중 어느 하나의 서비스에 해당하는 밴드를 사용하는 신호이다. 무선 중계 장치(120)는 디지털 신호 중 1 개의 서비스를 지원하는 단독형, 디지털 신호 중 2 개의 서비스 조합을 지원하는 듀얼(Dual)형, 디지털 신호 중 3 개의 서비스 조합을 지원하는 트리플(Triple)형 및 디지털 신호 중 4 개의 서비스 조합을 지원하는 쿼드러플(Quadruple)형 중 어느 하나의 함체부(210)로 구현될 수 있다.

무선 중계 장치(120)의 내부 모듈은 동일 모듈별로 호환되는 규격 및 스펙(Specification)으로 블럭 단위로 표준화된 모듈이다. 또한, 무선 중계 장치(120)의 내부 모듈은 표준화된 모듈별로 제조사, 제조일자, 시리얼 넘버(Serial Number) 및 ERP 코드 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 인벤토리(Inventory) 관리 기능을 제공한다. 무선 중계 장치(120)는 필터부(240)의 역방향 패스를 메인 패스(Main Path)부(410)와 다비어시티 패스(Diversity Path)부(420)로 구분하여 구성하되, 다이버시티 LNA(Low Noise Amplifier)와 다이버시티 필터를 포함한 다이버시티 패스부(420)는 별도로 탈부착되도록 구현될 수 있다. 또한, 무선 중계 장치(120)는 무선 통신을 수행하는 무선 통신부(510)을 추가로 포함하며, 무선 통신부(510)을 이용하여 연동하는 관리 단말기(520)로 하여금 상태 감시 및 제어 관리하도록 제어하는 기능을 수행한다. 여기서, 무선 통신부(510)는 Wi-Fi 모뎀 또는 WLAN 모듈인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

기지국(130)은 무선 중계 장치(120)를 통해, 이동통신 단말기(110)에 대한 무선 채널 할당 및 해제, 이동통신 단말기 및 기지국의 송신 출력 제어, 셀간 소프트 핸드오프(Soft Handoff) 및 하드 핸드오프(Hard Handoff) 결정, 트랜스코딩(Transcoding) 및 보코딩(Vocoding), GPS(Global Positioning System) 클럭 분배, 기지국에 대한 운용 및 유지 보수 기능 등을 수행한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 중계 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 중계 장치(120)는 함체부(210), 전원부(220), 전송부(230), 필터부(240) 및 증폭부(250)를 포함하여 구성된다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서는 무선 중계 장치(120)가 함체부(210), 전원부(220), 전송부(230), 필터부(240) 및 증폭부(250)만을 포함하여 구성되는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 무선 중계 장치(120)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.

한편, 무선 중계 장치의 내부 모듈(함체부(210), 전원부(220), 전송부(230), 필터부(240) 및 증폭부(250))는 동일 모듈별로 호환되는 규격 및 스펙으로 블럭 단위로 표준화된 모듈이다. 즉, 본 발명에 따른 무선 중계 장치(120)를 구성하는 내부 모듈인 함체부(210), 전원부(220), 전송부(230), 필터부(240), 증폭부(250)는 표준화된 그룹핑(Grouping)으로 재분류된 모듈이다. 또한, 무선 중계 장치의 내부 모듈(함체부(210), 전원부(220), 전송부(230), 필터부(240) 및 증폭부(250))은 표준화된 모듈별로 제조사, 제조일자, 시리얼 넘버 및 ERP 코드 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 인벤토리 관리 기능을 제공한다.

함체부(210)는 무선 중계 장치(120)를 전체적으로 보호하는 하우징(Housing) 역할하며, CDMA, WCDMA, WiBro 및 LTE 중 어느 하나의 서비스에 해당하는 밴드를 사용하는 디지털 신호 중 1 개의 서비스를 지원하는 단독형, 디지털 신호 중 2 개의 서비스 조합을 지원하는 듀얼(Dual)형, 디지털 신호 중 3 개의 서비스 조합을 지원하는 트리플(Triple)형 및 디지털 신호 중 4 개의 서비스 조합을 지원하는 쿼드러플(Quadruple)형 중 어느 하나의 함체부(210)로 구현될 수 있다. 한편, 함체부(210)는 단독형, 듀얼형, 트리플형 등의 서비스 유형과 60W, 30W 등의 출력에 따라 그룹핑될 수 있다. 여기서, 단독형은 CDMA, WCDMA, WiBro 및 LTE 등을 각각 지원할 수 있으며, 듀얼형은 CDMA/WCDMA, WCDMA/WiBro 및 WCDMA/LTE 등과 같이 2 개의 서비스 조합을 지원할 수 있으며, 트리플형은 CDMA/WCDMA/WiBro, CDMA/WCDMA/LTE 및 WCDMA/WiBro/LTE 등과 같이 3 개의 서비스 조합을 지원할 수 있으며, 쿼드러플형은 CDMA/WCDMA/WiBro/LTE 등과 같이 4 개의 서비스 조합을 지원할 수 있다.

전원부(220)는 무선 중계 장치(120)로 기 설정된 용량만큼의 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 즉, 전원부(220)는 무선 중계 장치(120) 필요한 전력을 공급해 주는 기능을 수행한다. 한편, 전원부(220)는 출력에 따라 대, 중, 소 등의 구분으로 분류될 수 있으며, 출력에 따라 그룹핑될 수 있다.

전송부(230)는 필요한 전송매체를 이용할 수 있도록 전송 신호의 인터페이스 역할을 하며, 기지국(130)으로부터 수신된 디지털 신호에 근거하여 멀티 밴드로 확장되는 소정의 프레임으로 구성된 발신 신호를 생성하고, 디지털 신호 처리 기술을 이용하여 발신 신호의 불요파 신호를 제거하여 이동통신 단말기(110)로 전송하는 기능을 수행한다. 여기서, 소정의 프레임은 디지털 신호에 포함된 신호 종류에 따른 기본 프레임 및 기본 프레임을 기능별로 적층한 스택 프레임 중 어느 하나이다. 또한, 디지털 신호는 CDMA, WCDMA, WiBro 및 LTE 중 어느 하나의 서비스에 해당하는 밴드를 사용하는 신호이다. 또한, 전송부(230)는 발신 신호의 PAR이 높은 신호인 경우, 증폭부에서 포화가 발생하지 않도록 제어하여 불요파 신호를 제거하는 CFR 모듈(320)을 추가로 포함한다. 또한, 전송부(230)는 광(Optic) 케이블, UTP 케이블 및 Coaxial 케이블 중 적어도 하나 이상의 통신 방식을 지원한다. 즉, 전송부(230)는 전송 매체에 따라 Optic, UTP, Coaxial 등으로 구분이 가능하며, 전송 매체에 따라 그룹핑될 수 있다.

필터부(240)는 발신 신호가 멀티 FA인 경우, 멀티 FA 중 특정 FA만을 필터링하는 기능을 수행한다. 필터부(240)는 단독형, 듀얼형 및 트리플형 등의 구분/분류가 가능하며, 단독형, 듀얼형 및 트리플형에 따라 그룹핑될 수 있다. 증폭부(250)는 발신 신호를 대전력으로 증폭한 후 안테나를 통해 방사되도록 하는 기능을 수행한다. 즉, 증폭부(250)는 미약한 발신 신호를 대전력으로 증폭하여 안테나를 이용하여 방사가 가능하도록 높은 전력으로 증폭하는 기능을 수행한다. 증폭부(250)는 출력에 따른 분류가 가능하며, 출력에 따라 그룹핑될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전송부를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전송부(230)는 디지털 신호 처리부(310), CFR 모듈(320) 및 업/다운 컨버터(330)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 일 실시예에서 는 전송부(230)가 디지털 신호 처리부(310), CFR 모듈(320) 및 업/다운 컨버터(330)만을 포함하여 구성되는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 전송부(230)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.

디지털 신호 처리부(310)는 디지털 신호에 포함된 신호 종류에 따른 기본 프레임 및 기본 프레임을 기능별로 적층한 스택 프레임으로 구성된 발신 신호를 처리하는 모듈을 의미한다. 또한, 디지털 신호 처리부(310)는 디지털 Framer/Deframer로 구현되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

CFR 모듈(320)은 발신 신호의 PAR이 높은 신호인 경우, 증폭부에서 포화가 발생하지 않도록 제어하여 불요파 신호를 제거하는 기능을 수행한다. 업/다운 컨버터(330)는 출력 주파수가 입력 주파수보다 높거나 낮은 주파수 변환기를 말한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 패스부 및 다이버시티 패스부를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.

무선 중계 장치(120)의 필터부(240)의 역방향 패스를 메인 패스부(410)와 다이버시티 패스부(420)로 구분하여 구성하며, 메인 패스부(410)는 메인 패스부(410)는 메인 LNA 및 메인 필터를 포함하여 구성되며, 다이버시티 패스부(420)는 다이버시티 LNA와 다이버시티 필터를 포함하여 구성된다. 즉, 메인 필터와 다이버시티 필터는 필터부(240)에 포함되는 개념이며, 메인 LNA와 다이버시티 LNA는 LNA에 포함 되는 개념이다.

메인 패스부(410)는 인빌딩 지역에 적합한 패스를 말한다. 다이버시티 패스부(420)는 아웃도어 지역에 적합한 패스를 말한다. 한편, 다이버시티 패스부(420)는 무선 중계 장치(120)에 별도로 탈부착되도록 구현될 수 있을 것이다. 즉, 인빌딩 지역에 설치되는 무선 중계 장치의 커버리지는 아웃도어 지역에 설치되는 무선 중계 장치보다 상대적으로 협소하므로, 인빌딩에 적합한 패스인 메인 패스부(410)를 기본으로 하고, 설치 지역에 따라 아웃도어 지역에 적합한 다이버시티 패스부(420)를 추가로 실장하는 것이 바람직하다.

즉, 무선 중계 장치(120)는 다이버시티 장비와 논-다이버시티 장비를 설치 지역에 따라 선택적으로 구현할 수 있는 것이다. 다이버시티 LNA와 다이버시티 필터를 포함한 다이버시티 패스부(420)를 제거하는 경우, 무선 중계 장치(120)는 논-다이버시티 장비로 사용될 수 있는 것이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 중계 장치가 Wi-Fi 모뎀을 이용하여 관리 단말기와 연동하는 예시도이다.

무선 중계 장치(120)는 무선 통신을 수행하는 무선 통신부(510)을 추가로 포함하며, 무선 통신부(510)을 이용하여 연동하는 관리 단말기(520)로 하여금 상태 감시 및 제어 관리하도록 제어하는 기능을 수행한다. 여기서, 관리 단말기(520)는 디지털 신호를 처리하는 디지털 처리 블록에서 순방향/역방향 파형을 주파수 도메인으로 변환하여 순방향 불요파 및 역방향 신호의 노이즈 발생 여부를 감지하고, 감지 결과를 운용자에게 통보하는 기능을 수행한다. 즉, 관리 단말기(520)는 Wi-Fi 모뎀 또는 WLAN 모듈과 같은 무선 통신 모듈을 구비한 단말기로서, 운용자의 키 조작에 따라 무선 통신 모듈을 이용하여 무선 중계 장치(120)에 접속하여 데이터를 각종 데이터를 수신할 수 있는 단말기를 말하는 것이며, 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 노트북, 개인휴대용 정보단말기(PDA: Personal Digital Assistant) 및 이동통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 등 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 무선 중계 장치(120)에 접속하기 위한 무선 통신 프로그램을 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 단말기를 의미한다. 즉, 관리 단말기(520)는 개인 PC인 것이 일반적이지만, 무선 중계 장치(120)에 무선 통신으로 접속이 가능하다면 그 어떠한 단말기도 가능하며, 노트북 컴퓨터, 이동통신 단말기, PDA 등 여하한 통신 컴퓨팅 장치를 모두 포함하는 넓은 개념이다. 예를 들어서, 무선 중계 장치(120)가 전주 등 운용자가 접근하기 어려운 곳에 설치된 경우, 운용자가 무선 중계 장치(120)에 직접 유선으로 케이블을 연결하기 어려운 경우, 무선 중계 장치(120)에 포함된 무선 통신부(510)인 Wi-Fi 또는 WLAN 등을 이용하여 무선 중계 장치(120)에 접속할 수 있는 것이다.

한편, 무선 중계 장치(120)에 추가로 포함된 무선 통신부(510)는 바람직하게는 무선 중계 장치(120)의 전송부(220)와 연동할 수 있으나, 반드시 이에 한정되어 구현되는 것은 아니다. 한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 무선 중계 장치(120)는 유선 통신으로 유선 관리 서버와 연동할 수 있으며, 유선 관리 서버로 하여금, 무선 중계 장치(120)의 상태 감시 및 제어를 수행하도록 구현될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 중계 장치가 멀티 FA 중 특정 FA만을 선택하는 예시도이다.

무선 중계 장치(120)는 필터부(240)를 이용하여 발신 신호가 멀티 FA(Multi-FA)인 경우, 멀티 FA 중 특정 FA만을 선택적으로 제공하는 기능을 수행한다. 예를 들어서, 4 FA 중 도 6에 도시된 바와 같이 필터부(240)를 통해 2 FA와 3 FA만 선택된 경우, 2 FA와 3 FA에 상대적으로 많은 전력이 할당될 수 있다. 즉, 1 FA 내지 4 FA에 할당된 전력이 40W인 경우, 각 FA에 별로 10W가 할당되지만, 1 FA 내지 4 FA 중 필터부(240)를 통해 2 FA와 3 FA만 선택된 경우, 2 FA와 3 FA에는 각각 20W가 할당되므로, 서비스 커버리지를 확장할 수 있는 것이다.

또 다른 예를 들자면, 도 6에 도시된 바와 같이 도너(Donor) 안테나에서 특정 FA만을 선택하여 서비스함으로써, 출력을 효과적으로 사용할 수 있는 것이다. 가령, WCDMA를 4 FA를 운용하는 지역에서 4 FA를 모두 서비스 한다면 20W 출력으로는 FA당 5W출력만을 서비스 가능하나 2 FA만을 서비스 한다면 FA당 10W출력이 가능하여 보다 넓은 커버리지를 확보할 수 있는 것이다. 즉, 이러한 방법은 도너 안테나에서 기지국(130)으로부터 수신한 4 FA신호 중에서 운용자가 2 FA를 디지털 필터를 이용하여 선택 가능하게 함으로써 구현할 수 있을 것이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 중계 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

무선 중계 장치(120)는 기지국(130)으로부터 수신된 디지털 신호에 근거하여 멀티 밴드로 확장되는 소정의 프레임으로 구성된 발신 신호를 생성한다(S710). 여 기서, 소정의 프레임은 디지털 신호에 포함된 신호 종류에 따른 기본 프레임 및 기본 프레임을 기능별로 적층한 스택 프레임 중 어느 하나일 수 있다.

무선 중계 장치(120)는 디지털 신호 처리 기술을 이용하여 상기 발신 신호의 불요파 신호를 제거한다(S720). 한편, 무선 중계 장치(120)는 CFR 모듈(320)을 이용하여 발신 신호의 PAR이 높은 신호인 경우, 증폭부(250)에서 포화가 발생하지 않도록 제어하여 불요파 신호를 제거하는 기능을 수행한다. 무선 중계 장치(120)는 발신 신호가 멀티 FA인 경우, 멀티 FA 중 특정 FA만을 선택하고(S730), 특정 FA만 선택된 발신 신호를 이동통신 단말기로 전송한다(S740).

여기서, 디지털 신호는 CDMA, WCDMA, WiBro 및 LTE 중 어느 하나의 서비스에 해당하는 밴드를 사용하는 신호이며, 무선 중계 장치(120)는 디지털 신호 중 1 개의 서비스를 지원하는 단독형, 디지털 신호 중 2 개의 서비스 조합을 지원하는 듀얼(Dual)형, 디지털 신호 중 3 개의 서비스 조합을 지원하는 트리플(Triple)형 및 디지털 신호 중 4 개의 서비스 조합을 지원하는 쿼드러플(Quadruple)형 중 어느 하나의 함체부(210)로 구현될 수 있다.

또한, 무선 중계 장치(120)에 포함된 내부 모듈은 동일 모듈별로 호환되는 규격 및 스펙(Specification)으로 블럭 단위로 표준화된 모듈이다. 또한, 무선 중계 장치(120)의 내부 모듈은 표준화된 모듈별로 제조사, 제조일자, 시리얼 넘버(Serial Number) 및 ERP 코드 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 인벤토리(Inventory) 관리 기능을 제공한다.

도 7에서는 무선 중계 장치(120)가 단계 S710 내지 단계 S740을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 무선 중계 장치(120)가 도 7에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S710 내지 단계 S740 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 7은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.

전술한 바와 같이 도 7에 기재된 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 중계 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 중계 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 신호의 기본 프레임 및 스택 프레임에 대한 설명도이다.

기본 프레임에 대해 상세히 설명하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 기본 프레임은 동기 부분(Sync), TS 신호, C&M 채널, BIP-8, RDI, 및 CID를 포함하는 기능 요소들로 구성되어 있다. 동기 부분(Sync)는 기지국(130)과 무선 중계 장치(120) 사이의 딜레이를 고려하여 신호를 동기화(Syncronuzation)하는 기능을 하는 것이고, TS 신호는 동기 부분을 생성하기 위한 기초 신호이다. 기지국(130)과 무선 중계 장치(120) 사이의 딜레이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다. C&M(Control & Management) 채널은, 기지국(130) 및 무선 중계 장치(120) 사이의 통신 채널로, 각종 제어 정보, 상태 정보, 알람 정보 등을 주고 받는 기능을 할 수 있으며, 후술하는 바와 같이 기지국(130) 또는 무선 중계 장치(120)의 시간 정보를 포함할 수도 있다. BIP-8(Bit Interleaved Parity)은 Bit-Error를 검출하는 기능을 할 수 있고, RDI(Remote Defect Indicator)는 대국 경보를 검출할 수 있다. CID(Channel ID)는 서비스를 구분(CDMA, WCDMA, WiBro)하는 기능을 할 수 있으며, 'X'는 Reserved 영역을 의미한다. 한편, 스크램블링(Scrambling)은 Line Coding 방식으로 "X^7 + X^6 + 1"의 식을 사용하여 코딩될 수 있다.

전술한 기본 프레임으로 소정의 스택 프레임을 생성하는 것에 대해 상세히 설명하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 먼저 신호 종류에 따라 생성된 기본 프레임들(도 9에서는 CDMA, WCDMA에 대한 기본 프레임)을 기능 요소별로 대응되도록(도시된 바와 같이, 동일한 기능 요소들이 마주 보도록) 적층하는(쌓는) 방식으로 스택 프레임(Stack Frame)을 생성할 수 있다(전송부(230)에 의해). 스택 프레임을 구성 하는 기본 프레임에 대해 설명하면, 신호 종류에 따라, CDMA/WCDMA에 대한 신호의 경우에는 각각 1개의 기본 프레임으로 스택 프레임이 구성되고, WiBro에 대한 신호의 경우에는 도 10에 도시된 바와 같이 2개의 기본 프레임으로 스택 프레임이 생성될 수 있다. 예컨대, CDMA/WCDMA 통합 서비스를 제공하기 위해서는 2 스택 프레임 구조(도 9에 도시)의 스택 프레임을 생성해야 하고, CDMA/WCDMA/WiBro 통합 서비스를 제공하기 위해서는 4 스택 프레임 구조(도 9 및 도 10을 결합) 또는 2 스택 프레임 구조의 2개 Path로 스택 프레임을 생성할 수 있다. 한편, 기본 프레임 중 맨 앞 부분의 동기 부분(Sync)은 기지국(130)과 무선 중계 장치(120) 사이의 딜레이(Delay)를 참조하여 생성할 수 있는데, 이하에서는 딜레이 측정에 대해 더 상세히 설명하기로 한다.

기지국(130)과 무선 중계 장치(120) 사이의 딜레이를 측정하는 방법은 기본 프레임의 TS 신호 또는 C&M 채널을 이용하여 측정할 수 있다. TS 신호를 이용한 딜레이 측정은, 기지국(130)에서 무선 중계 장치(120)로 TS 신호를 전송하는 시각 및 중계기에서 기지국으로 TS 신호를 재전송하는 시각을 측정하여 계산할 수 있는데, 상기 시각들의 차를 2로 나눈값이 그 딜레이가 된다. C&M 채널을 이용한 딜레이 측정은, 기지국(130)이 C&M 채널을 이용하여 시간 정보를 무선 중계 장치(120)로 전송하고, 무선 중계 장치(120)가 시간 정보를 갱신하여 기지국(130)으로 재전송하여, 상기 시간 정보 및 갱신된 시간 정보를 비교하여 계산할 수 있다. 그 후, 전술한 TS 신호를 이용하는 방식 또는 C&M 채널을 이용하는 방식으로 측정한 딜레이를 참조하여 동기 부분이 생성될 수 있다. 무선 중계 장치(120)의 전송부(230)는 생성 된 스택 프레임을 착신 이동통신 단말기(110)로 전송할 수 있다(기본 프레임의 경우에도 전송함). 여기서, 스택 프레임의 전송 속도는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 적층한 기본 프레임 수에 비례한다(예컨대, 2 스택 프레임은 1.5 Gbps × 2로 전송된다)

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 멀티-네트워크를 운용하는 환경에서 효율적으로 커버리지 확장이 가능하고, 운용/관리의 편리성 측면에서 효율성을 개선하고, 네트워크 엔지니어링 측면의 효율성 개선하기 위한 다양한 분야에 적용되어, 네트워크 확장성이 강화되고 엔지니어링 효율성이 증대되는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 중계 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 중계 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전송부를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 패스부 및 다이버시티 패스부를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 중계 장치가 Wi-Fi 모뎀을 이용하여 관리 단말기와 연동하는 예시도,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 중계 장치가 멀티 FA 중 특정 FA만을 선택하는 예시도,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 중계 방법을 설명하기 위한 순서도,

도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 신호의 기본 프레임 및 스택 프레임에 대한 설명도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110: 이동통신 단말기 120: 무선 중계 장치

130: 기지국 210: 함체부

220: 전원부 230: 전송부

240: 필터부 250: 증폭부

310: 디지털 신호 처리부 320: CFR 모듈

330: 컨버터 340: LNA

410: 메인 패스부 420: 다이버시티 패스부

510: Wi-Fi 모뎀 520: 관리 단말기

Claims (12)

1. 기지국으로부터 수신된 디지털 신호에 근거하여 멀티 밴드로 확장되는 프레임(Frame)으로 구성된 발신 신호를 생성하고, 디지털 신호 처리 기술을 이용하여 상기 발신 신호의 불요파 신호를 제거하여 착신 단말기로 전송하는 전송부;

   상기 발신 신호가 멀티 FA(Multi-FA)인 경우, 상기 멀티 FA 중 특정 FA를 필터링하는 필터부; 및

   무선 통신을 수행하여 연동하는 관리 단말기로 하여금 상태 감시 및 제어 관리하도록 제어하는 무선 통신부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 프레임은,

   상기 디지털 신호에 포함된 신호 종류에 따른 기본 프레임 및 상기 기본 프레임을 기능별로 적층한 스택 프레임 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무선 중계 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 무선 중계 장치로 기 설정된 용량만큼의 전원을 공급하는 전원부; 및

   상기 발신 신호를 대전력으로 증폭한 후 안테나를 통해 방사되도록 하는 증폭부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 전송부는,

   상기 발신 신호의 PAR(Peak to Average power Ratio)이 높은 신호인 경우, 상기 증폭부에서 포화가 발생하지 않도록 제어하여 상기 불요파 신호를 제거하는 CFR(Crest Factor Reduction) 모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 무선 중계 장치의 내부 모듈은,

   동일 모듈별로 호환되는 규격 및 스펙(Specification)으로 블럭 단위로 표준화된 모듈이며, 상기 표준화된 모듈별로 제조사, 제조일자, 시리얼 넘버(Serial Number) 및 ERP 코드 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 인벤토리(Inventory) 관리 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 중계 장치.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 무선 중계 장치는,

   상기 디지털 신호 중 1 개의 서비스를 지원하는 단독형 중계기, 상기 디지털 신호 중 2 개의 서비스 조합을 지원하는 듀얼(Dual)형 중계기, 상기 디지털 신호 중 3 개의 서비스 조합을 지원하는 트리플(Triple)형 중계기 및 상기 디지털 신호 중 4 개의 서비스 조합을 지원하는 쿼드러플(Quadruple)형 중계기 중 어느 하나로 구현되는 것을 특징으로 하는 무선 중계 장치.
8. 기지국으로부터 수신된 디지털 신호에 근거하여 멀티 밴드로 확장되는 프레임(Frame)으로 구성된 발신 신호를 생성하고, 디지털 신호 처리 기술을 이용하여 상기 발신 신호의 불요파 신호를 제거하여 착신 단말기로 전송하는 전송부;

   상기 발신 신호가 멀티 FA(Multi-FA)인 경우, 상기 멀티 FA 중 특정 FA를 필터링하는 필터부; 및

   를 포함하며, 상기 필터부의 역방향 패스를 메인 패스(Main Path)부와 다비어시티 패스(Diversity Path)부로 구분하여 구성하되, 다이버시티 LNA(Low Noise Amplifier)와 다이버시티 필터를 포함한 다이버시티 패스부는 탈부착이 가능하도록 구현되는 것을 특징으로 하는 무선 중계 장치.
9. 삭제
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 관리 단말기는,

    상기 무선 중계 장치에 대한 순방향/역방향 파형을 주파수 도메인으로 변환하여 순방향 불요파 및 역방향 신호의 노이즈 발생 여부를 감지하고, 감지 결과를 운용자에게 통보하는 것을 특징으로 하는 무선 중계 장치.
11. 삭제
12. 기지국으로부터 수신된 디지털 신호에 근거하여 멀티 밴드로 확장되는 프레임(Frame)으로 구성된 발신 신호를 생성하는 단계;

    디지털 신호 처리 기술을 이용하여 상기 발신 신호의 불요파 신호를 제거하는 단계;

    상기 발신 신호가 멀티 FA인 경우, 상기 멀티 FA 중 특정 FA만을 선택하는 단계; 및

    상기 특정 FA만 선택된 상기 발신 신호를 착신 단말기로 전송하는 단계

    무선 통신을 수행하여 연동하는 관리 단말기로 하여금 상태 감시 및 제어 관리하도록 제어하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계 방법.

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