KR101651040B1 - Digital repeater and method for transmission at the same - Google Patents

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KR101651040B1
KR101651040B1 KR1020150102545A KR20150102545A KR101651040B1 KR 101651040 B1 KR101651040 B1 KR 101651040B1 KR 1020150102545 A KR1020150102545 A KR 1020150102545A KR 20150102545 A KR20150102545 A KR 20150102545A KR 101651040 B1 KR101651040 B1 KR 101651040B1
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박주상
성연철
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주식회사 씨에스
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Abstract

The present invention relates to a digital repeater and a signal transmission method using the same. The digital repeater according to the present invention includes: a donor unit which converts an analog signal transmitted from a base station into a digital signal, and then generates channel I data in a base band and then transmits the channel I data to a remote unit; and the remote unit which generates channel Q data in a base band from the channel I data received from the donor unit, and adjusts the channel I data and the channel Q data in the base band to each designated level, and performs up-conversion to a high frequency signal, and converts the high frequency signal into an analog signal, and then transmits the analog signal to a user terminal. The digital repeater can reduce a transmission rate when the digital repeater transmits a signal.

Description

디지털 중계기 및 이를 이용한 신호전송 방법{DIGITAL REPEATER AND METHOD FOR TRANSMISSION AT THE SAME} Technical Field [0001] The present invention relates to a digital repeater and a signal transmission method using the same,

본 발명은 디지털 전송 중계기에 관한 것으로, 특히 디지털 신호의 전송 레이트(rate)를 감소시키고 도달거리를 증가시키도록 하는 디지털 중계기 및 이를 이용한 신호전송 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a digital repeater, and more particularly, to a digital repeater for reducing a transmission rate of a digital signal and increasing a reach distance, and a signal transmission method using the same.

통상, 이동 통신망을 구축함에 있어서, 경제성 등을 고려하여 각각의 셀의 최적의 장소에 기지국을 배치하지만, 대형 건물, 언덕, 지하, 산지 등의 장애물로 인해 신호가 미치지 못하는 음영 지역이 발생하게 된다. 이에 따라, 이동통신 시스템에서 기지국의 서비스 영역을 확장하거나 음영 지역을 해소하기 위해 중계기를 설치하여 사용하고 있다.Generally, in establishing a mobile communication network, a base station is disposed at an optimal location of each cell in consideration of economy and the like, but a shaded area where a signal can not reach due to an obstacle such as a large building, a hill, . Accordingly, in a mobile communication system, a repeater is installed and used to expand a service area of a base station or to solve a shadow area.

이러한 중계기에는 광 중계기나 인빌딩 중계기 등이 있으며, 광 중계기나 인빌딩 중계기는 기지국과 접속되는 도너 유닛과 가입자 단말기와 접속되는 리모트 유닛을 포함하고, 도너 유닛과 리모트 유닛은 유선 선로로 연결될 수 있다. 이러한 도너 유닛과 리모트 유닛을 포함하고, 유선 선로로 이들 유닛이 연결되는 중계기를 전송 중계기라고 부를 수 있다.The optical repeater and the in-building repeater include a donor unit connected to the base station and a remote unit connected to the subscriber terminal, and the donor unit and the remote unit can be connected to each other through a wired line . A repeater including such a donor unit and a remote unit and to which these units are connected by a wire line may be referred to as a transmission repeater.

이러한 전송 중계기는 전송 신호의 특성에 따라 아날로그 전송 중계기와 디지털 전송 중계기로 나눌 수 있는데, 최근에는 디지털 전송 중계기의 사용이 증가하고 있는 추세이다.Such a transmission repeater can be divided into an analog transmission repeater and a digital transmission repeater depending on characteristics of a transmission signal. Recently, the use of a digital transmission repeater is increasing.

도 1은 종래기술에 따른 디지털 중계기의 구성을 나타낸 것이다. 1 shows a configuration of a conventional digital repeater.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 디지털 중계기는 도너 유닛(10)과 리모트 유닛(20)을 포함하는 디지털 중계 시스템이다. 1, a digital repeater according to the related art is a digital repeater system including a donor unit 10 and a remote unit 20. [

상기 도너 유닛(10)은 기지국으로부터 전송되는 아날로그 신호(X)를 ADC부(12)에서 디지털 신호로 변환한 다음 DDC(Digital Down Converter)(14)를 사용하여 IQ채널 데이터로 각각 분리한 뒤 필요한 신호 처리 후 다중화기(MUX)(16)에서 데이터를 배열하여 프레임(frame)을 만든 후 송신기(18)를 통해 전송한다. The donor unit 10 converts an analog signal X transmitted from a base station into a digital signal from the ADC unit 12 and then separates it into IQ channel data using a DDC 14, After signal processing, the data is arranged in a multiplexer (MUX) 16 to form a frame, and then transmitted through a transmitter 18.

상기 리모트 유닛(20)은 도너 유닛(10)으로부터 전송된 데이터를 수신기(22)에서 수신한 후 역다중화기(DEMUX)(24)에서 분리 정렬한 다음 DUC(Digital Up Converter)를 통해 본래의 신호로 복원하고 DAC부(28)에서 아날로그 신호로 변환한다. The remote unit 20 receives the data transmitted from the donor unit 10 at the receiver 22 and separates and arranges the data at a demultiplexer 24 and then transmits the original signal through a DUC And converts the digital signal into an analog signal in the DAC unit 28.

도 2는 도 1의 각 지점에서의 신호의 점유 대역을 나타낸 도면으로, A는 기지국으로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 후, B는 디지털 신호에 Cos(2ΠFct)를 곱한 후, C는 2배의 보간(interpolation)에 의해 밴드폭이 2배로 늘어난 후, D는 LPF(Lowpass Filter: 저역통과필터)를 통하여 이미지 신호를 제거한 후, E는 다시 Cos(2ΠFct) 곱해줌으로써 중간주파수(Intermediate Frequency; IF)로 올라간 후, F는 IQ 변조 후의 전송신호 스펙트럼(spectra)을 각각 나타낸다. Figure 2 is a view showing the occupied bandwidth of the signal at each point in Fig. 1, A, after converting an analog signal inputted from a base station to a digital signal, B is multiplied by the Cos (2ΠF c t) to a digital signal, C is twice as wide as the bandwidth by interpolation twice, and then D removes the image signal through a low pass filter (LPF), E is again multiplied by Cos (2ΠF c t) After increasing to the Intermediate Frequency (IF), F represents the transmission signal spectrum after IQ modulation.

그러나 전술한 종래기술은 도 3에 도시된 도 1의 각 지점에서의 신호 전송 레이트에서 알 수 있는 바와 같이, 신호 전송 레이트가 상당히 높게 나타난다. However, the above-described conventional technique shows a significantly high signal transmission rate, as can be seen from the signal transmission rate at each point in Fig. 1 shown in Fig.

한편, 디지털 중계기 구현에 있어서 실제로 전송하는 대역은 수 Mhz에서부터 100MHz 까지 다양하며, 전송하는 서비스의 종류도 CDMA, WCDMA, WIBRO, LTE 등 다양하다. 이렇게 많은 서비스의 종류와 대역을 전송하자면 전송 레이트가 상승하게 된다. On the other hand, in realizing the digital repeater, the actual transmission band varies from several Mhz to 100 MHz, and the types of transmission services are also various such as CDMA, WCDMA, WIBRO, and LTE. Transmission of such a large number of types and bands of service will increase the transmission rate.

도 4는 종래기술에 따른 디지털 중계에서 서비스의 종류에 따른 전송 레이트를 나타낸 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이 전송 오버헤드(over head)를 제외하고라도 순수 데이터만을 전송하는데 6.4Gbps가 필요하다. 이 경우 전송 송신기와 수신기의 PHY단을 10Gbps 이상의 고가의 제품을 사용하거나, 1Gbps 이하의 송신기와 수신기를 7개 이상 사용해야 한다. FIG. 4 shows a transmission rate according to the type of service in the digital relay according to the related art. As shown in FIG. 4, 6.4 Gbps is required to transmit only pure data, except for transmission overhead. In this case, the PHY terminal of the transmitter and the receiver must use a product with a price higher than 10Gbps, or use more than 7 transmitters and receivers below 1Gbps.

또한, 전송 매체가 광케이블인 경우는 송신기와 수신기 역할을 하는 3Gbps SFP를 10Gbps SFP+로 교체하여야 하며, 전송 매체가 UTP 케이블인 경우 송신기와 수신기 역할을 하는 PHY 칩을 10Gbps 로 교체하고 케이블 종류를 utp 카테고리(category) 5에서 utp 카테고리 6으로 교체하고도 전송거리가 줄어들어 설비비가 상승하는 문제점이 있다. If the transmission medium is a fiber optic cable, replace the 3Gbps SFP, which acts as a transmitter and a receiver, with a 10Gbps SFP +. If the transmission medium is a UTP cable, replace the PHY chip serving as a transmitter and a receiver with 10Gbps, (category 5) to utp category 6, there is a problem that the transmission distance is reduced and the equipment cost is increased.

또한, 서비스 대역폭은 일반적으로 주파수 경매를 통하여 서비스 제공사업자가 획득하거나 반납하는 프로세스이기 때문에 변동된다. 사용 대역폭이 줄어들면 상관없지만 늘어나게 된다면 장비를 교체하는 비용이 발생하며, 현재 대부분의 이동통신 사업자는 사용자의 데이터 사용량이 증가로 인해 전송 대역폭이 증가하는 추세이다. Also, the service bandwidth generally fluctuates because the service provider obtains or returns the service through the frequency auction. If usage bandwidth is reduced, it does not matter, but if it increases, there is a cost to replace the equipment. Currently, most mobile service providers have a tendency of increasing transmission bandwidth due to increase of user's data usage.

따라서, 디지털 중계기에서의 신호 전송시 신호의 전송 레이트를 줄일 수 있는 기술이 요구되고 있다.
Accordingly, there is a demand for a technique capable of reducing the transmission rate of a signal when a signal is transmitted in a digital repeater.

대한민국 공개특허 10-2013-0119023(2013.10.31.)Korean Patent Publication No. 10-2013-0119023 (October 31, 2013)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일반적인 목적은 종래 기술에서의 한계와 단점에 의해 발생되는 다양한 문제점을 실질적으로 보완할 수 있는 디지털 중계기 및 이를 이용한 신호전송 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is a general object of the present invention to provide a digital repeater capable of substantially solving various problems caused by limitations and disadvantages of the related art, And a transmission method.

본 발명의 보다 구체적인 다른 목적은, 디지털 중계기에서 신호 전송시 전송 레이트를 줄일 수 있는 디지털 중계기 및 이를 이용한 신호전송 방법을 제공하는 것이다.
It is yet another specific object of the present invention to provide a digital repeater capable of reducing a transmission rate in signal transmission in a digital repeater and a signal transmission method using the same.

이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 중계기는 기지국으로부터 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 후 기저대역의 I채널 또는 Q채널 중 일측의 데이터를 생성하여 리모트 유닛으로 전송하는 도너 유닛과; 상기 도너 유닛으로부터 수신한 I채널 또는 Q채널 일측의 데이터로부터 기저 대역의 Q채널 또는 I채널 데이터를 생성하고, 기저대역의 상기 I채널 데이터와 Q채널 데이터를 각각 지정된 레벨로 조절하고 고주파 신호로 상향 변환한 후 아날로그 신호로 변환하여 사용자 단말기로 전송하는 상기 리모트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. To this end, the digital repeater according to an embodiment of the present invention includes a donor unit for converting an analog signal transmitted from a base station into a digital signal and then generating data on one side of an I channel or a Q channel of a base band and transmitting the data to a remote unit; Channel Q channel or I channel data from the data on one side of the I channel or the Q channel received from the donor unit and adjusts the I channel data and the Q channel data of the base band respectively to a designated level, And converting the signal into an analog signal and transmitting the signal to a user terminal.

본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 중계기에서, 상기 도너 유닛은 기지국으로부터 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(Analog to Digital Converter)부와; 중간 주파수(Intermediate Frequency)의 복소 정현파 신호를 생성하는 제1 DDS부와; 상기 ADC부에 의해 변환된 디지털 신호와 상기 제1 DDS부에서 생성된 신호의 곱셈 연산을 수행하여 I채널 데이터를 출력하는 제1 승산기와; 상기 제1 승산기에서 출력되는 I채널 데이터를 다중화하는 MUX부; 및 상기 MUX부에 의해 다중화된 신호를 리모트 유닛으로 전송하는 송신부를 포함할 수 있다. In the digital repeater according to an embodiment of the present invention, the donor unit includes an analog to digital converter (ADC) unit for converting an analog signal transmitted from a base station to a digital signal; A first DDS unit for generating a complex sinusoidal signal of an intermediate frequency; A first multiplier that multiplies the digital signal converted by the ADC unit and the signal generated in the first DDS unit to output I channel data; An MUX unit for multiplexing I channel data output from the first multiplier; And a transmitter for transmitting a signal multiplexed by the MUX unit to a remote unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 중계기에서, 상기 리모트 유닛은 상기 도너 유닛으로부터 전송되는 신호를 전기신호로 변환하는 수신부와; 상기 수신부로부터 전송되는 다중화된 I채널 데이터를 다수의 채널로 역다중화하는 DEMUX부와; 상기 DEMUX부에서 출력되는 I채널 데이터를 일정 시간 지연 및 샘플링시킨 후 선택된 대역의 신호만을 통과시키는 I채널 데이터 샘플링부와; 상기 DEMUX부에서 출력되는 I채널 데이터에 복소 정현파 신호를 곱하여 Q채널 데이터를 생성한 다음 샘플링시킨 후 선택된 대역의 신호만을 통과시키는 Q채널 데이터 샘플링부와; 상기 I채널 데이터 샘플링부와 상기 Q채널 데이터 샘플링부에서 출력되는 특정 채널의 기저대역 신호를 지정된 레벨로 조절한 후 고주파 신호로 상향 변환시켜 출력하는 DUC(Digital Up Converter)부; 및 상기 DUC부에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 DAC(Digital to Analog Converter)부를 포함할 수 있다. In the digital repeater according to an embodiment of the present invention, the remote unit includes a receiver for converting a signal transmitted from the donor unit into an electric signal; A demultiplexer for demultiplexing the multiplexed I channel data transmitted from the receiver into a plurality of channels; An I channel data sampling unit for delaying and sampling I channel data output from the DEMUX unit for a predetermined time and passing only a signal of a selected band; A Q channel data sampling unit for generating Q channel data by multiplying I channel data output from the DEMUX unit by a complex sinusoidal signal and then sampling and passing only a selected band signal; A DUC (Digital Up Converter) unit for adjusting the baseband signal of the specific channel output from the I channel data sampling unit and the Q channel data sampling unit to a predetermined level and upconverting the baseband signal to a high frequency signal and outputting the converted signal; And a digital to analog converter (DAC) unit for converting the digital signal output from the DUC unit into an analog signal.

본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 중계기에서, 상기 I채널 데이터 샘플링부는 상기 DEMUX부에서 출력되는 I채널 데이터를 상기 Q채널 데이터에 추가된 지연시간만큼 지연시키는 지연부와; 상기 지연부에서 출력되는 I채널 데이터를 업 또는 다운 샘플링하는 제1 보간부와; 상기 보간부에서 출력되는 I채널 데이터 중 특정 대역의 신호만을 통과시키는 제1 LPF부를 포함할 수 있다. In the digital repeater, the I-channel data sampling unit includes: a delay unit for delaying I channel data output from the DEMUX unit by a delay time added to the Q channel data; A first interpolator for up-sampling or down-sampling I channel data output from the delay unit; And a first LPF unit for passing only a signal of a specific band among I channel data output from the interpolator.

본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 중계기에서, 상기 Q채널 데이터 샘플링부는 중간 주파수(Intermediate Frequency)의 복소 정현파 신호를 생성하는 제2 DDS부와; 상기 DEMUX부에서 출력되는 I채널 데이터와 상기 제2 DDS부에서 생성된 신호의 곱셈 연산을 수행하여 Q채널 데이터를 출력하는 제2 승산기와; 상기 제2 승산기에서 출력되는 Q채널 데이터를 업 또는 다운 샘플링하는 제2 보간부와; 상기 제2 보간부에서 출력되는 Q채널 데이터 중 특정 대역의 신호만을 통과시키는 제2 LPF부를 포함할 수 있다. In the digital repeater according to an embodiment of the present invention, the Q-channel data sampling unit includes a second DDS unit for generating a complex sinusoidal signal of an intermediate frequency; A second multiplier that multiplies the I channel data output from the DEMUX unit and the signal generated by the second DDS unit to output Q channel data; A second interpolator for up-sampling or down-sampling Q channel data output from the second multiplier; And a second LPF unit for passing only a signal of a specific band among Q channel data output from the second interpolator.

본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 중계기에서, 상기 제1 DDS부는 Cos(2ΠFct)의 신호를 생성하고, 상기 제2 DDS부는 -Sin(2ΠFct)/Cos(2ΠFct)의 신호를 생성할 수 있다. Signal at the digital relay, according to one embodiment of the present invention, the DDS section of claim 1 Cos generate a signal (2ΠF c t), and the second part 2 DDS -Sin (2ΠF c t) / Cos (2ΠF c t) Lt; / RTI >

또한, 본 발명은 도너 유닛과, 리모트 유닛을 포함하는 디지털 중계기에서의 신호전송 방법에 있어서, 상기 도너 유닛에서 기지국으로부터 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, I 채널 데이터로 하향 변환한 후 다중화하여 상기 리모트 유닛으로 전송하는 과정과; 상기 리모트 유닛에서 상기 도너 유닛으로부터 전송되는 I채널 데이터를 수신하여 역다중화한 다음 Q채널 데이터를 생성하고, 기저대역 신호를 중간 주파수 신호로 복원한 후 아날로그 신호로 변조하여 사용자 단말기로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention also provides a signal transmission method in a digital repeater including a donor unit and a remote unit, wherein the donor unit converts an analog signal transmitted from a base station to a digital signal, downconverts the signal into I channel data, To the remote unit; The remote unit receives and demultiplexes the I channel data transmitted from the donor unit, generates Q channel data, restores the baseband signal into an intermediate frequency signal, modulates it into an analog signal, and transmits the analog signal to the user terminal .

본 발명에 따른 디지털 중계기 및 이를 이용한 신호전송 방법에 의하면, 디지털 중계기에서 신호 전송시 전송 레이트를 1/2로 줄임으로써 전송 도달거리가 늘어나 수신 성능이 개선되며, 또한, 송신기(transmitter)와 수신기(receiver)의 가격을 절감할 수 있다. According to the digital repeater and the signal transmission method using the digital repeater according to the present invention, the transmission rate is reduced to 1/2 in the signal transmission in the digital repeater, the transmission distance is increased and the reception performance is improved. receiver can be reduced.

또한, 본 발명에 따른 디지털 중계기 및 이를 이용한 신호전송 방법에 의하면, 사용 대역폭이 늘어나게 되더라도 장비를 교체하지 않고 기존 장비를 재사용할 수 있어 장비 교체 및 유지비를 절감할 수 있다.
Also, according to the digital repeater and the signal transmission method using the digital repeater according to the present invention, existing equipment can be reused without replacing the equipment even if the bandwidth used increases, so that equipment replacement and maintenance costs can be reduced.

도 1은 종래기술에 따른 디지털 중계기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 각 지점에서의 신호의 점유 대역을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 각 지점에서의 신호 전송 레이트를 나타낸 도면이다.
도 4는 종래기술에 따른 디지털 중계에서 서비스의 종류에 따른 전송 레이트를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 중계기의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 도 5의 각 지점에서의 신호의 점유 대역을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5의 각 지점에서의 신호 전송 레이트를 나타낸 도면이다.
도 8은 데이터 전송 레이트에 따른 전송 도달 거리를 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a conventional digital repeater.
Fig. 2 is a view showing occupied bands of signals at respective points in Fig. 1. Fig.
FIG. 3 is a diagram showing signal transmission rates at respective points in FIG. 1; FIG.
4 is a diagram illustrating a transmission rate according to a service type in a digital relay according to the related art.
5 is a block diagram illustrating a configuration of a digital repeater according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view showing occupied bands of signals at respective points in FIG. 5; FIG.
FIG. 7 is a diagram showing signal transmission rates at respective points in FIG. 5; FIG.
8 is a diagram showing a transmission reaching distance according to a data transmission rate.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may vary depending on the intention of the user, the operator, or the precedent. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 중계기의 구성을 나타낸 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a configuration of a digital repeater according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 디지털 중계기는 도너 유닛(100)과, 리모트 유닛(200)을 포함하고, 도너 유닛(100)과 리모트 유닛(200)은 유선(optic, utp, coax)을 통해 연결되어 있다.5, the digital repeater according to the present embodiment includes a donor unit 100 and a remote unit 200, and the donor unit 100 and the remote unit 200 are connected to a wired (optic, utp, coax) Lt; / RTI >

상기 도너 유닛(100)은 기지국과 리모트 유닛(200) 간의 데이터 중계 및 통신을 수행하는 것으로, 기지국으로부터 전송되는 신호를 디지털 신호로 변환하고, 기저대역 신호로 하향 변환한 후 다중화하여 리모트 유닛(200)으로 전송한다.The donor unit 100 performs data relay and communication between the base station and the remote unit 200. The donor unit 100 converts signals transmitted from the base station into digital signals, downconverts them to baseband signals, multiplexes them, ).

이를 위해 상기 도너 유닛(100)은 ADC(Analog to Digital Converter)부(110)와, 제1 DDS(Direct Digital Synthesizer)부(120)와, 승산기(130)와, MUX부(140)와, 송신부(150)를 포함한다.The donor unit 100 includes an analog to digital converter (ADC) unit 110, a first direct digital synthesizer (DDS) unit 120, a multiplier 130, a MUX unit 140, (150).

상기 ADC부(110)는 기지국으로부터 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.The ADC unit 110 converts an analog signal transmitted from the base station into a digital signal.

상기 제1 DDS부(120)는 중간 주파수(Intermediate Frequency)의 복소 정현파 신호를 생성하며, 예를 들어, Cos(2ΠFct) 신호를 생성할 수 있다.1 wherein the DDS 120 generates a complex sine wave signal of an intermediate frequency (Intermediate Frequency), for example, may generate a (2ΠF c t) Cos signal.

상기 승산기(130)는 ADC부(110)에 의해 변환된 디지털 신호와 제1 DDS부(120)에서 생성된 Cos(2ΠFct) 신호를 곱셈 연산을 수행하여 디지털 신호를 기저대역의 신호로 변환시키며, 이에 의해 I 데이터가 생성된다. The multiplier 130 converts the digital signal to the Cos (2ΠF c t) signal produced by the digital signal and the 1 DDS unit 120 converted by the ADC unit 110 to perform a multiply operation to a signal of the baseband Whereby I data is generated.

상기 MUX부(140)는 데이터 전송을 위해 오버헤드(over head), 페이로드(pay load) 등 여러 채널을 다중화하여 한 개의 채널로 규격에 맞게 데이터를 정렬한다. The MUX unit 140 multiplexes a plurality of channels such as an overhead, a payload, and the like for data transmission and arranges the data according to the standard in one channel.

상기 송신부(150)는 MUX부(140)에 의해 정렬된 한 개의 채널 데이터를 씨리얼(serial)로 변환하여 리모트 유닛(200)으로 전송하는 물리계층을 포함하며, 물리계층은 optic, utp, coax 등이 될 수 있다. The transmission unit 150 includes a physical layer for converting one channel data sorted by the MUX unit 140 into a serial and transmitting the serial data to the remote unit 200. The physical layer includes optic, .

상기 리모트 유닛(200)은 도너 유닛(100)과 사용자 단말기 간의 데이터 중계 및 통신을 수행하는 것으로, 도너 유닛(100)으로부터 전송되는 I채널 데이터를 수신하여 역다중화한 다음 Q채널 데이터를 생성하고, 기저대역 신호를 중간 주파수 신호로 복원한 후 아날로그 신호로 변조하여 사용자 단말기로 전송한다. The remote unit 200 relays and communicates data between the donor unit 100 and the user terminal. The remote unit 200 receives and demultiplexes I channel data transmitted from the donor unit 100, generates Q channel data, After the baseband signal is restored to the intermediate frequency signal, it is modulated into an analog signal and transmitted to the user terminal.

이를 위해 상기 리모트 유닛(200)은 수신부(210), DEMUX부(220), I채널 데이터 샘플링부(230), Q채널 데이터 샘플링부(240), DUC부(250) 및 DAC부(260)를 포함한다. To this end, the remote unit 200 includes a receiving unit 210, a DEMUX unit 220, an I channel data sampling unit 230, a Q channel data sampling unit 240, a DUC unit 250, and a DAC unit 260 .

상기 수신부(210)는 상기 송신부(150)의 물리계층으로부터 입력되는 신호를 전기신호로 변환하고 씨리얼 데이터를 다시 패러렐(parallel)로 변환하여 후단의 DEMUX부(220)에 정렬한다. The receiver 210 converts a signal input from the physical layer of the transmitter 150 into an electrical signal, converts the serial data into parallel data, and arranges the serial data in the DEMUX unit 220 at the rear end.

상기 DEMUX부(220)는 다중화되어 수신된 한 개의 데이터 채널을 필요에 맞게 다중채널로 분리하여 정렬한다. The DEMUX unit 220 separates and multiplexes one received data channel into multiple channels according to needs.

상기 I채널 데이터 샘플링부(230)는 지연부(232), 보간부(234)와, LPF부(236)를 포함하며, 입력되는 I채널 데이터를 일정 시간 지연시키고 2배 업 샘플링시킨 후 선택된 대역의 신호만을 통과시킨다. 여기서, I채널 데이터의 지연은 Q채널 데이터와의 지연시간을 고려한 것으로 Q 데이터와 합해질 때 지연이 동일해야하므로 Q채널 데이터에 추가된 -Sin(2ΠFct)/Cos(2ΠFct)의 지연시간만큼이다.The I-channel data sampling unit 230 includes a delay unit 232, an interpolator 234, and an LPF unit 236. The I-channel data sampling unit 230 delays input I-channel data by a predetermined time, Only the signal of FIG. Here, the delay of the I channel data of -Sin (2ΠF c t) / Cos (2ΠF c t) added to the delayed Q-channel data, it must be the same when summed with the Q data by considering the delay time of the Q channel data Delay time.

상기 Q채널 데이터 샘플링부(240)는 제2 DDS부(242), 승산기(244), 보간부(246) 및 LPF부(28)를 포함하며, DEMUX부(220)에 의해 다중채널로 분리된 신호에 -Sin(2ΠFct)/Cos(2ΠFct) 신호를 곱하여 Q채널 데이터를 생성한 다음 2배 업 샘플링시킨 후 선택된 대역의 신호만을 통과시킨다.The Q channel data sampling unit 240 includes a second DDS unit 242, a multiplier 244, an interpolator unit 246 and an LPF unit 28. The D channel unit 220 demultiplexes The signal is multiplied by -Sin (2πF c t) / Cos (2πF c t) to generate Q channel data, then up-sampled twice, and then only the signal of the selected band is passed.

상기 DUC(Digital Up Converter)부(250)는 I채널 데이터 샘플링부(230) 및 Q채널 데이터 샘플링부(240)로부터 출력되는 특정 채널의 기저대역 신호를 지정된 레벨로 조절한 후 고주파 신호로 다시 상향 변환시켜 출력한다.The DUC 250 adjusts a baseband signal of a specific channel output from the I-channel data sampling unit 230 and the Q-channel data sampling unit 240 to a predetermined level, And outputs it.

이를 위해 상기 DUC부(250)는 Cos(2ΠFct) 신호를 생성하는 제3 DDS부(251)와, Sin(2ΠFct) 신호를 생성하는 제4 DDS부(255)와 2개의 승산기(253, 257) 및 I채널 데이터 및 Q채널 데이터를 더하기 위한 가산기(259)를 포함한다. Claim 3 DDS unit 251 and, Sin (2ΠF c t) of claim 4 DDS unit 255 and the two multiplier for generating a signal for generating the DUC unit 250 (2ΠF c t) Cos signal for this purpose ( 253, and 257, and an adder 259 for adding I channel data and Q channel data.

상기 DAC(Digital to Analog Converter)부(260)는 DUC부(250)로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환시킨다. The digital to analog converter (DAC) 260 converts the digital signal output from the DUC unit 250 into an analog signal.

도 6은 도 5의 각 지점에서의 신호의 점유 대역을 나타낸 도면으로, A'는 기지국으로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 후, B'는 디지털 신호에 Cos(2ΠFct)를 곱한 후, C'는 2배의 보간(interpolation)에 의해 밴드폭이 2배로 늘어난 후, D'는 저역통과필터(Lowpass Filter)를 통하여 이미지 신호를 제거한 후, E'는 다시 Cos(2ΠFct) 곱해줌으로써 중간주파수(Intermediate Frequency; IF)로 올라간 후, F는 IQ 변조 후의 전송신호 스펙트럼(spectra)을 각각 나타낸 것이다. 도 2의 종래기술에 따른 전송신호 스펙트럼과는 신호의 변화 없이 동일함을 알 수 있다. Figure 6 is a view showing the occupied bandwidth of the signal at each point in Fig. 5, A ', after converting an analog signal inputted from a base station to a digital signal, B' is obtained by multiplying the Cos (2ΠF c t) to a digital signal After D 'has removed the image signal through a low pass filter, E' is again set to Cos (2πF c t) after the band width is doubled by two-fold interpolation, (IF), and F is a transmission signal spectrum after IQ modulation, respectively. And the transmission signal spectrum according to the prior art of FIG. 2 are identical without changing the signal.

도 7은 도 5의 각 지점에서의 신호 전송 레이트를 나타낸 것으로, 도 3에 도시된 도 1의 각 지점에서의 신호 전송 레이트와 비교해보면 B 지점 즉, 도너 유닛에의 전송 레이트가 반(1/2)으로 줄어든 것을 확인할 수 있다. FIG. 7 shows a signal transmission rate at each point in FIG. 5. In comparison with the signal transmission rate at each point in FIG. 1 shown in FIG. 3, when the transmission rate to the B point, that is, 2).

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면 도너 유닛에서의 전송 레이트를 반으로 줄일 수 있으며, 이와 같이 도너 유닛에서의 전송 레이트를 반으로 줄임으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, the transfer rate in the donor unit can be reduced by half. By reducing the transfer rate in the donor unit in half, the following effects can be obtained.

첫째, 송신기(transmitter)와 수신기(receiver)의 가격을 절감할 수 있다. First, the price of a transmitter and a receiver can be reduced.

둘째, 자가 망을 사용한다면 광케이블이나 utp 등 전송매체의 시설비를 1/2로 줄일 수 있고, 전송 망을 임대해서 사용한다면 기존에 2개의 전송망을 1개로 줄여서 전송할 수 있기 때문에 임대 및 유지비용을 절감할 수 있다. Second, if a self-network is used, the facility cost of the transmission medium such as optical cable or utp can be reduced to 1/2, and if the transmission network is rented, the two transmission networks can be reduced to one, can do.

셋째, 전송 레이트를 줄임으로써 도 8에 도시된 바와 같이 전송 도달거리가 늘어나 수신 성능이 개선된다.Third, by reducing the transmission rate, the transmission distance is increased as shown in FIG. 8, and the reception performance is improved.

도 8은 데이터 전송 레이트에 따른 전송 도달 거리를 나타낸 것으로, 전송 레이트가 2Gbps에서 1Gbps로 줄어들면 전송 도달 거리가 12.5Km 늘어나 25% 개선효과가 있음을 알 수 있다. 더욱이, 전송 레이트가 올라가면 NRZ 분산의 영향을 받기 때문에 전송 도달 거리는 더 많은 개선이 이루어짐을 알 수 있다. FIG. 8 shows a transmission reaching distance according to a data transmission rate. When the transmission rate is reduced from 2 Gbps to 1 Gbps, the transmission reach distance is increased by 12.5 Km, which is an improvement of 25%. Furthermore, since the transmission rate is affected by NRZ dispersion, it can be seen that the transmission distance is further improved.

또한, 데이터 전송에 있어서 신호원 16비트 데이터 전송시 2진수를 그대로 전송하게 되면 데이터의 전송 레이트가 올라가므로 이를 좀 더 줄이기 위하여 지수와 가수로 변환시켜 전송할 수 있다. 변환된 데이터의 구성은 부호신호 1비트, 지수 4비트, 가수 5비트의 총 10비트로 전송하거나, 부호신호 1비트, 지수 4 비트, 가수 7비트의 총 12비트 등 원하는 신호품질에 따라 지수와 가수의 비트를 선택하여 전송할 수 있다. Also, in case of 16-bit data transmission, 16-bit data can be converted into an exponent and a mantissa in order to reduce the data rate. The converted data can be transmitted by a total of 10 bits including a sign signal of 1 bit, an exponent of 4 bits and a mantissa of 5 bits, or an exponent and a mantissa in accordance with a desired signal quality such as a sign signal 1 bit, an exponent 4 bit, And then transmits the selected bit.

한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부 도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있음은 물론이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. For example, each component described as a single type may be dispersedly implemented, and components described as being distributed in a similar manner may also be implemented in a combined form.

따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Accordingly, the scope of the present invention should be construed as being limited to the embodiments described, and it is intended that the scope of the present invention encompasses not only the following claims, but also equivalents thereto.

100 : 도너 유닛 110 : ADC 부
120, 242, 251, 255 : DDS부 130, 244, 253, 257 : 승산기
140 : MUX부 150 : 송신부
200 : 리모트 유닛 210 : 수신부
220 : DEMUX부 232 : 지연부
234, 246 : 보간부 236, 248 : LPF부
250 : DUC부 260 : DAC부100: donor unit 110: ADC unit
120, 242, 251, 255: DDS units 130, 244, 253, 257: multipliers
140: MUX unit 150:
200: remote unit 210:
220: DEMUX section 232: Delay section
234, 246: interpolators 236, 248: LPF unit
250: DUC part 260: DAC part

Claims (7)

기지국으로부터 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 후 기저대역의 I채널 또는 Q채널 중 일측의 데이터를 생성하여 리모트 유닛으로 전송하는 도너 유닛과; 상기 도너 유닛으로부터 수신한 I채널 또는 Q채널 일측의 데이터로부터 기저 대역의 Q채널 또는 I채널 데이터를 생성하고, 기저대역의 상기 I채널 데이터와 Q채널 데이터를 각각 지정된 레벨로 조절하고 고주파 신호로 상향 변환한 후 아날로그 신호로 변환하여 사용자 단말기로 전송하는 상기 리모트 유닛을 포함하되,
상기 도너 유닛은
기지국으로부터 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(Analog to Digital Converter)부와; 중간 주파수(Intermediate Frequency)의 복소 정현파 신호를 생성하는 제1 DDS부와; 상기 ADC부에 의해 변환된 디지털 신호와 상기 제1 DDS부에서 생성된 신호의 곱셈 연산을 수행하여 I채널 데이터를 출력하는 제1 승산기와; 상기 제1 승산기에서 출력되는 I채널 데이터를 다중화하는 MUX부; 및 상기 MUX부에 의해 다중화된 신호를 리모트 유닛으로 전송하는 송신부를 포함하며,
상기 리모트 유닛은
상기 도너 유닛으로부터 전송되는 신호를 전기신호로 변환하는 수신부와; 상기 수신부로부터 전송되는 다중화된 I채널 데이터를 다수의 채널로 역다중화하는 DEMUX부와; 상기 DEMUX부에서 출력되는 I채널 데이터를 일정 시간 지연 및 샘플링시킨 후 선택된 대역의 신호만을 통과시키는 I채널 데이터 샘플링부와; 상기 DEMUX부에서 출력되는 I채널 데이터에 복소 정현파 신호를 곱하여 Q채널 데이터를 생성한 다음 샘플링시킨 후 선택된 대역의 신호만을 통과시키는 Q채널 데이터 샘플링부와; 상기 I채널 데이터 샘플링부와 상기 Q채널 데이터 샘플링부에서 출력되는 특정 채널의 기저대역 신호를 지정된 레벨로 조절한 후 고주파 신호로 상향 변환시켜 출력하는 DUC(Digital Up Converter)부; 및 상기 DUC부에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 DAC(Digital to Analog Converter)부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 중계기.
A donor unit for converting an analog signal transmitted from a base station into a digital signal and then generating data on one side of an I channel or a Q channel of a baseband and transmitting the generated data to a remote unit; Channel Q channel or I channel data from the data on one side of the I channel or the Q channel received from the donor unit and adjusts the I channel data and the Q channel data of the base band respectively to a designated level, Converting the analog signal into an analog signal, and transmitting the converted analog signal to the user terminal,
The donor unit
An analog-to-digital converter (ADC) unit for converting an analog signal transmitted from the base station into a digital signal; A first DDS unit for generating a complex sinusoidal signal of an intermediate frequency; A first multiplier that multiplies the digital signal converted by the ADC unit and the signal generated in the first DDS unit to output I channel data; An MUX unit for multiplexing I channel data output from the first multiplier; And a transmitter for transmitting a signal multiplexed by the MUX unit to a remote unit,
The remote unit
A receiver for converting a signal transmitted from the donor unit into an electric signal; A demultiplexer for demultiplexing the multiplexed I channel data transmitted from the receiver into a plurality of channels; An I channel data sampling unit for delaying and sampling I channel data output from the DEMUX unit for a predetermined time and passing only a signal of a selected band; A Q channel data sampling unit for generating Q channel data by multiplying I channel data output from the DEMUX unit by a complex sinusoidal signal and then sampling and passing only a selected band signal; A DUC (Digital Up Converter) unit for adjusting the baseband signal of the specific channel output from the I channel data sampling unit and the Q channel data sampling unit to a predetermined level and upconverting the baseband signal to a high frequency signal and outputting the converted signal; And a digital to analog converter (DAC) unit for converting a digital signal output from the DUC unit into an analog signal.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 I채널 데이터 샘플링부는
상기 DEMUX부에서 출력되는 I채널 데이터를 상기 Q채널 데이터에 추가된 지연시간만큼 지연시키는 지연부와;
상기 지연부에서 출력되는 I채널 데이터를 업 또는 다운 샘플링하는 제1 보간부와;
상기 보간부에서 출력되는 I채널 데이터 중 특정 대역의 신호만을 통과시키는 제1 LPF부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 중계기.
The apparatus of claim 1, wherein the I-channel data sampling unit
A delay unit for delaying I channel data output from the DEMUX unit by a delay time added to the Q channel data;
A first interpolator for up-sampling or down-sampling I channel data output from the delay unit;
And a first LPF unit for passing only a signal of a specific band among I channel data output from the interpolator.
제 1 항에 있어서, 상기 Q채널 데이터 샘플링부는
중간 주파수(Intermediate Frequency)의 복소 정현파 신호를 생성하는 제2 DDS부와;
상기 DEMUX부에서 출력되는 I채널 데이터와 상기 제2 DDS부에서 생성된 신호의 곱셈 연산을 수행하여 Q채널 데이터를 출력하는 제2 승산기와;
상기 제2 승산기에서 출력되는 Q채널 데이터를 업 또는 다운 샘플링하는 제2 보간부와;
상기 제2 보간부에서 출력되는 Q채널 데이터 중 특정 대역의 신호만을 통과시키는 제2 LPF부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 중계기.
The apparatus of claim 1, wherein the Q channel data sampling unit
A second DDS unit for generating a complex sinusoidal signal of an intermediate frequency;
A second multiplier that multiplies the I channel data output from the DEMUX unit and the signal generated by the second DDS unit to output Q channel data;
A second interpolator for up-sampling or down-sampling Q channel data output from the second multiplier;
And a second LPF unit for passing only a signal of a specific band out of the Q channel data output from the second interpolator.
제 5 항에 있어서, 상기 제1 DDS부는 Cos(2ΠFct)의 신호를 생성하고
상기 제2 DDS부는 -Sin(2ΠFct)/Cos(2ΠFct)의 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 중계기.
6. The method of claim 5, and generates a signal of the DDS section of claim 1 Cos (2ΠF c t)
The digital repeater, characterized in that for generating signals of claim 2 wherein the DDS section -Sin (2ΠF c t) / Cos (2ΠF c t).
도너 유닛과, 리모트 유닛을 포함하는 디지털 중계기에서의 신호전송 방법에 있어서,
상기 도너 유닛에서 기지국으로부터 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, I 채널 데이터로 하향 변환한 후 다중화하여 상기 리모트 유닛으로 전송하는 과정과; 상기 리모트 유닛에서 상기 도너 유닛으로부터 전송되는 I채널 데이터를 수신하여 역다중화한 다음 Q채널 데이터를 생성하고, 기저대역 신호를 중간 주파수 신호로 복원한 후 아날로그 신호로 변조하여 사용자 단말기로 전송하는 과정을 포함하되,
상기 도너 유닛은
기지국으로부터 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(Analog to Digital Converter)부와; 중간 주파수(Intermediate Frequency)의 복소 정현파 신호를 생성하는 제1 DDS부와; 상기 ADC부에 의해 변환된 디지털 신호와 상기 제1 DDS부에서 생성된 신호의 곱셈 연산을 수행하여 I채널 데이터를 출력하는 제1 승산기와; 상기 제1 승산기에서 출력되는 I채널 데이터를 다중화하는 MUX부; 및 상기 MUX부에 의해 다중화된 신호를 리모트 유닛으로 전송하는 송신부를 포함하며,
상기 리모트 유닛은
상기 도너 유닛으로부터 전송되는 신호를 전기신호로 변환하는 수신부와; 상기 수신부로부터 전송되는 다중화된 I채널 데이터를 다수의 채널로 역다중화하는 DEMUX부와; 상기 DEMUX부에서 출력되는 I채널 데이터를 일정 시간 지연 및 샘플링시킨 후 선택된 대역의 신호만을 통과시키는 I채널 데이터 샘플링부와; 상기 DEMUX부에서 출력되는 I채널 데이터에 복소 정현파 신호를 곱하여 Q채널 데이터를 생성한 다음 샘플링시킨 후 선택된 대역의 신호만을 통과시키는 Q채널 데이터 샘플링부와; 상기 I채널 데이터 샘플링부와 상기 Q채널 데이터 샘플링부에서 출력되는 특정 채널의 기저대역 신호를 지정된 레벨로 조절한 후 고주파 신호로 상향 변환시켜 출력하는 DUC(Digital Up Converter)부; 및 상기 DUC부에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 DAC(Digital to Analog Converter)부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 중계기에서의 신호전송 방법. A signal transmission method in a digital repeater including a donor unit and a remote unit,
Converting the analog signal transmitted from the base station into a digital signal, down-converting the analog signal to I channel data, multiplexing the analog signal, and transmitting the multiplexed signal to the remote unit; The remote unit receives and demultiplexes the I channel data transmitted from the donor unit, generates Q channel data, restores the baseband signal into an intermediate frequency signal, modulates it into an analog signal, and transmits the analog signal to the user terminal Including,
The donor unit
An analog-to-digital converter (ADC) unit for converting an analog signal transmitted from the base station into a digital signal; A first DDS unit for generating a complex sinusoidal signal of an intermediate frequency; A first multiplier that multiplies the digital signal converted by the ADC unit and the signal generated in the first DDS unit to output I channel data; An MUX unit for multiplexing I channel data output from the first multiplier; And a transmitter for transmitting a signal multiplexed by the MUX unit to a remote unit,
The remote unit
A receiver for converting a signal transmitted from the donor unit into an electric signal; A demultiplexer for demultiplexing the multiplexed I channel data transmitted from the receiver into a plurality of channels; An I channel data sampling unit for delaying and sampling I channel data output from the DEMUX unit for a predetermined time and passing only a signal of a selected band; A Q channel data sampling unit for generating Q channel data by multiplying I channel data output from the DEMUX unit by a complex sinusoidal signal and then sampling and passing only a selected band signal; A DUC (Digital Up Converter) unit for adjusting the baseband signal of the specific channel output from the I channel data sampling unit and the Q channel data sampling unit to a predetermined level and upconverting the baseband signal to a high frequency signal and outputting the converted signal; And a digital to analog converter (DAC) unit for converting the digital signal output from the DUC unit into an analog signal.
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