KR101674312B1

KR101674312B1 - 다중대역을 이용한 무선 백홀 장치와, 무선 백홀 장치의 운용 방법

Info

Publication number: KR101674312B1
Application number: KR1020150113680A
Authority: KR
Inventors: 김세훈
Original assignee: 동원티앤아이 주식회사
Priority date: 2015-08-12
Filing date: 2015-08-12
Publication date: 2016-11-08

Abstract

다중대역을 이용한 무선 백홀 장치와, 무선 백홀 장치의 운용 방법을 개시한 한다. 다중대역을 이용한 무선 백홀 장치는, 서로 상이한 주파수 대역에 속하는 n개(상기 n은 3이상의 자연수)의 신호를 결합한 RF 신호를 방출하는 집중 노드, 및 상기 집중 노드와 정해진 방향으로 이격되고, 상기 RF 신호의 적어도 일부를 수신하는 다수의 원격 노드를 포함할 수 있다.

Description

다중대역을 이용한 무선 백홀 장치와, 무선 백홀 장치의 운용 방법{WIRELESS BACKHAUL SYSTEM USING MULTIPLE BANDS, AND METHOD FOR MANAGING WIRELESS BACKHAUL SYSTEM}

본 발명은 2.4GHz, 5GHz, 17GHz의 주파수를 가지고, 무선 랜, 데이터 전송, 근거리 통신 등을 위해 사용되고 있는 비면허 주파수 대역을 이용하여 무선 백홀 장치를 설계 함으로써, 무선 백홀 장치에 대한 제작 비용을 절감하고 전송용량을 확장하는 다중대역을 이용한 무선 백홀 장치와, 무선 백홀 장치의 운용 방법에 관한 것이다.

종래의 무선 백홀 장치는 대부분 허가된 주파수 대역에서 단일 밴드 주파수를 사용하여 집중 노드와 원격 노드 간의 데이터 전송을 위해 사용되고 있다. 이때, 허가된 주파수 대역 중 비교적 낮은 주파수 대역(10GHz 이하)을 사용하는 것은, 사용 가능한 대역폭이 좁아 데이터 전송용량이 적은 단점을 가지고 있다. 반면, 비교적 높은 주파수 대역(10GHz 이상)을 사용하는 것은, 넓은 대역폭을 제공하지만, 높은 주파수를 처리하는 하드웨어의 설계 방식이 복잡하고, 높은 주파수의 전송 손실이 크고 강우에 대한 감쇠가 매우 크기 때문에 제한적 사용 만이 이루어지고 있는 실정이다.

이러한 문제로 인해 무선 백홀 장치는, 유선 백홀 장치 대비 광케이블 또는 UTP 케이블과 같은 인프라 구축이 필요없는 용이한 설치 조건에도 불구하고, 극소수의 사용 만이 이루어지고 있다.

또한, 기존의 무선 백홀 장치는, 제한된 주파수 사용으로 인해 전송용량이 작고, 전송용량 확대를 위해 고 주파수 대역을 사용함으로써 발생하는 문제들로 인해 유선 인프라 구축이 어려운 도서 지역 및 산간 지역에 한해 제한적으로 사용되고 있다.

또한, 기존의 무선 백홀 장치에서, 주어진 하나의 주파수 대역을 이용하여 무선 데이터를 전송하여 제한된 전송용량으로 서비스를 제공하였고 전송 용량을 높이기 위해 높은 주파수 대역에서 많은 대역폭을 사용하는 방법과 MIMO 기능을 이용하여 전송용량을 극대화 하는 방법을 사용하고 있고, 이러한 방법으로 인해, 주파수 제원의 부족과 장치 제작에 많은 비용이 소요되고, 서비스 품질 문제로 인해 무선 백홀 장치의 사용이 확대되지 못하고 있었다.

따라서, 무선 백홀 장치 설계 및 운용에 있어서 부족한 주파수 자원을 최대한 활용하여 무선 백홀 장치의 전송용량을 극대화 하는 새로운 모델의 출현이 절실하게 요구되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 무선 백홀 장치 설계 및 운용에 있어서, 부족한 주파수 자원을 최대한 활용하여 무선 백홀 장치의 전송용량을 극대화 하는 것을 목적으로 한다.

기존 무선 백홀 장치는 주어진 하나의 주파수 대역을 이용하여 무선 데이터를 전송하여 제한된 전송용량으로 서비스를 제공하였고 전송 용량을 높이기 위해 높은 주파수 대역에서 많은 대역폭을 사용하는 방법과 MIMO 기능을 이용하여 전송용량을 극대화 하는 방법을 사용하였다. 이러한 종래의 방법은 주파수 제원의 부족과 장치 제작에 많은 비용이 소요되고 서비스 품질 문제로 인해 무선 백홀 장치의 사용이 확대되지 못하고 있었다.

본 발명은 다양한 주파수 대역을 이용하여 무선 백홀 장치를 운용하고, 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결 함으로써, 무선 백홀 장치의 이용을 극대화하고, 무선 백홀 장치의 제작 비용을 절감하고 전송용량을 확장하는 것을 다른 목적으로 하고 있다.

상기의 목적을 이루기 위한 다중대역을 이용한 무선 백홀 장치는, 서로 상이한 주파수 대역에 속하는 n개(상기 n은 3이상의 자연수)의 신호를 결합한 RF 신호를 방출하는 집중 노드, 및 상기 집중 노드와 정해진 방향으로 이격되고, 상기 RF 신호의 적어도 일부를 수신하는 다수의 원격 노드를 포함할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 기술적 방법으로서, 다중대역을 이용한 무선 백홀 장치의 운용 방법은, 집중 노드에서, 서로 상이한 주파수 대역에 속하는 n개의 신호를 결합한 RF 신호를 방출하는 단계, 및 상기 집중 노드와 정해진 방향으로 이격되는 다수의 원격 노드에서, 상기 RF 신호의 적어도 일부를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 무선 백홀 장치 설계 및 운용에 있어서, 부족한 주파수 자원을 최대한 활용하여 무선 백홀 장치의 전송용량을 극대화 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의해서는, 다양한 주파수 대역을 이용하여 무선 백홀 장치를 운용하고, 무선 백홀 장치의 이용을 극대화 함으로써, 무선 백홀 장치의 제작 비용을 절감하고 전송용량을 확장 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중대역을 이용한 무선 백홀 장치의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 다중 주파수 대역을 사용하는 무선 백홀 장치의 서비스 개념 예를 설명하는 도면이다.
도 3은 LOS(Line of Sight) 환경에서 MU-MIMO 기능과 다중 주파수 대역을 사용하는 방법이 적용되는 무선 백홀 장치의 서비스 개념도를 설명하는 도면이다.
도 4는 LOS(Line of Sight) 환경에서 MU-MIMO 기능과 다중 주파수 대역을 사용하는 방법이 적용되는 무선 백홀 장치의 다른 서비스 개념도를 설명하는 도면이다.
도 5는 무선 백홀 장치의 집중 노드의 구성을 설명하는 도면이다.
도 6은 무선 백홀 장치의 원격 노드의 구성을 설명하는 도면이다.
도 7은 집중 노드에서 다중 대역 주파수를 2개의 모뎀을 사용하여 구현하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 원격 노드에서 다중 대역 주파수를 2개의 모뎀을 사용하여 구현하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 집중 노드 내 RFU의 내부 모듈을 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 원격 노드 내 RFU의 내부 모듈을 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 집중 노드 내 RFU의 내부 모듈을 구성하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 원격 노드 내 RFU의 내부 모듈을 구성하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 집중 노드의 RFU의 내부에 포함되는 RF 신호 분배기/결합기의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 원격 노드의 RFU의 내부에 포함되는 RF 신호 분배기/결합기의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 집중 노드의 RFU의 내부에 포함되는 RF 신호 분배기/결합기의 다른 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 원격 노드의 RFU의 내부에 포함되는 RF 신호 분배기/결합기의 다른 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 백홀 장치의 운용 방법을 구체적으로 도시한 작업 흐름도이다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 발명은 무선 백홀 장치에서 사용이 허가된 주파수 대역과, 누구나 사용 가능한 비면허 주파수 대역(ISM Band)에서 다중 주파수 대역을 결합하여 무선 백홀 장치를 설계하는 것을 목적으로 한다. 상기 무선 백홀 장치에서 사용이 허가된 주파수 대역에서는, 송신 주파수와 수신 주파수를 다르게 사용하는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 적용되고, 반면, 상기 누구나 사용 가능한 비면허 주파수 대역인 ISM Band에서는, 송신 주파수와 수신 주파수를 동일하게 사용하는 TDD(Time Division Duplex) 방식을 사용한다.

단, 이하에서는, 본 발명의 구현 방법으로서, 비면허 주파수 대역에서 사용하는 TDD 방식에 대하여 주로 설명한다. FDD 방식에서 구현하는 방법은 TDD 방식에서 구현하는 방식과 동일하며, 단지 송신 주파수와 수신 주파수 만을 다르게 변경하여 구현할 수 있다.

본 발명은 2.4GHz, 5GHz, 17GHz의 주파수를 가지고, 무선랜, 데이터 전송, 근거리 통신 등을 위해 사용되고 있는, 3개의 비면허 주파수 대역을 모두 사용하여 무선 백홀 장치를 구현하는 방법을 제시한다. 비면허 주파수 대역을 이용하여 무선 백홀 장치를 사용하는 경우, 장거리 전송을 위해 고 이득 안테나를 이용하여 점대점(Point to Point) 방식으로 서비스를 제공하도록 규정되어 있기 때문에, 본 발명에서도 점대점 방식으로 무선 백홀 장치를 사용하는 방법을 제시한다.

비면허 주파수 대역 중 2.4GHz 대역에서 사용 가능한 주파수 대역폭은 80MHz 이고, 5GHz 대역에서 사용 가능한 주파수 대역폭은 300MHz 이상이며, 17GHz 대역에서 사용 가능한 주파수 대역폭 역시 비교적 넓은 대역폭의 사용이 가능하다.

하지만 넓은 주파수 대역을 하나의 장비를 이용하여 구현하는 방법은, 고가의 모뎀을 사용하고 넓은 주파수 대역을 처리하기 위한 RF 구현 기술이 어려우므로, 고가의 장비 제작이 불가피 하며, 무선설비 규칙 등에서 운용상 많은 제약 조건이 따르기 때문에 사용 상 어렵다는 단점을 갖는다.

본 발명에서는 가장 저렴한 상용 WiFi AP 구현 기술을 이용하여, 2.4GHz 주파수 대역에서 최대 80MHz 대역폭, 5GHz 주파수 대역에서 최대 80MHz 대역폭, 17GHz 대역에서 최대 80MHz 대역폭을 사용하고, 이중편파 전송방식을 적용하여 2Gbps 급 전송용량을 제공하는 방법을 제시한다.

또한, 상용 WiFi AP 구현 기술이 2.4GHz와 5GHz 주파수 대역에 사용 하도록 제작되기 때문에 본 발명은, 2.4GHz와 5GHz 주파수를, 17GHz 주파수로 변환하여 무선 백홀 장치를 설계 함으로써, 저가로 무선 백홀 장치의 구현을 가능하게 한다. 이를 통해, 본 발명에서는, 17GHz 대역을, 데이터 전송 뿐만 아니라 강우 감쇠에 열악한 특성을 이용하여 안개 및 강우 정보를 생성하는 데에 이용할 수 있게 한다.

도 1는 본 발명의 일실시예에 따른 다중대역을 이용한 무선 백홀 장치의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.

본 발명의 다중대역을 이용한 무선 백홀 장치(100)는, 집중 노드(110)와 원격 노드(120)를 포함하여 구성할 수 있다. 세부적으로 집중 노드(110)는, 집중 노드 베이스밴드 유닛(Base Band Unit, 112), 집중 노드 RF 유닛(114), 및 집중 노드 안테나(116)를 포함할 수 있다. 또한, 원격 노드(120)는 원격 노드 안테나(122), 원격 노드 RF 유닛(124), 및 원격 노드 베이스밴드 유닛(126)을 세부 구성으로 포함할 수 있다.

우선, 집중 노드(110)는 서로 상이한 주파수 대역에 속하는 n개(상기 n은 3이상의 자연수)의 신호를 결합한 RF 신호를 방출한다. 즉, 집중 노드(110)는 다중대역의 주파수들을 갖는 신호들을 묶어 원격 노드를 향해 전송하는 역할을 한다. 집중 노드(110)는 백본 장치/서버의 명령에 따라 산재된 노드들 중에서, 근접해 위치하는 특정 다수의 노드(원격 노드)로, 데이터를 실은 신호를 방사하는 기능을 가지고 있다.

집중 노드(110)는, MU-MIMO(Multi User- Multi Input Multi Output) 기능과 다중 주파수 대역 전송 방식을 결합하여, 상기 n개의 신호를 결합한다. 즉, 집중 노드(110)는 다중대역의 주파수를 갖는 복수의 신호를 일괄적이며 동시적으로, 이격되는 다수의 원격 노드(120)로 전송할 수 있다.

집중 노드(110)의 세부 구성인 집중 노드 베이스밴드 유닛(112)는, 비면허 주파수 대역(ISM Band) 각각에 속하는, 상기 n개의 신호를 발생시킨다. 여기서, 비면허 주파수 대역은 2.4GHz, 5GHz, 17GHz 등의 대역을 지칭하고, 사용을 위해 특별한 면허가 요구되지 않는 대역일 수 있다. 즉, 집중 노드 베이스밴드 유닛(112)은 무선랜, 데이터 전송, 근거리 통신 등을 위해 사용되고 있는 3개의 비 면허 대역 각각에 대해 신호를 발생시키는 역할을 할 수 있다.

이러한 집중 노드 베이스밴드 유닛(112)은, WIFI 기술에 기초한, 제1 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호와, 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 각각 발생시키는 2개의 WIFI 모뎀으로 구성될 수 있다.

또한, 집중 노드 베이스밴드 유닛(112)은, 상기 제1 및 제2 주파수 대역 보다 상대적으로 높은 제3 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 발생시키는 고주파 모뎀을 추가하여 구성될 수도 있다.

다만, 실시예에 따라, 상기 2개의 WIFI 모뎀은, 상기 제1 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호, 및 상기 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호 중, 일부의 신호를, 상기 제3 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호로 변환할 수 있다. 즉, 집중 노드 베이스밴드 유닛(112)은, 상용 WiFi에서 지원되는 2.4GHz 주파수 대역의 주파수와, 5GHz 주파수 대역의 주파수의 일부를, 보다 높은 17GHz 주파수 대역의 주파수로 변환할 수 있다.

상기 일부의 신호가, 상기 제3 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호로 변환 됨에 따라, 집중 노드 베이스밴드 유닛(112)은, 상기 고주파 모뎀을 제거하여 구성될 수 있다. 즉, 집중 노드 베이스밴드 유닛(112)은 상용의 주파수 대역을 지원하는 WiFi 모뎀 만으로도 구성 가능하게 함으로써, 보다 저렴하고 간단한 구조에서도 요구되는 주파수 대역의 필요 신호를 발생시킬 수 있게 한다.

집중 노드 RF 유닛(114)은 주파수 대역 별로 패스(path)를 생성한다. 즉, 집중 노드 RF 유닛(114)은 비면허 주파수 대역 각각에 대해, 발생된 신호가 경유하는 경로로서의 패스를 생성하는 역할을 할 수 있다.

또한, 집중 노드 RF 유닛(114)은 상기 각 패스를 통과하는 상기 n개의 신호를 결합하여 상기 RF 신호를 생성한다. 즉, 집중 노드 RF 유닛(114)은 원격 노드로의 전송에 앞서, 비면허 주파수 대역 별로 발생된 n개(구체적으로 '3'개)의 신호를 결합하여, 원격 노드(120)로의 일괄적인 신호 전송이 이루어지도록 하는 환경을 조성할 수 있다.

실시예에 따라, 집중 노드 RF 유닛(114)은, 상기 제1 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호 및 상기 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호의 개수를 카운트하고, 상기 카운트된 개수에 상응하여 상기 패스의 일부를, '비변환 패스'로서 생성할 수 있다.

즉, 집중 노드 RF 유닛(114)은 상용의 주파수 대역을 지원하는 WiFi 모뎀에 의해 발생된 신호 중 일부를, 더 높은 주파수 대역의 신호로 변환하는 환경 하에서, 변환되지 않는 제1 및 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호의 경유를 위한, 일정 수의 패스를 유지시킬 수 있다.

예컨대, 집중 노드 RF 유닛(114)은 2.4GHz 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 위한 2개의 패스와, 5GHz 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 위한 2개의 패스를, 상기 '비변환 패스'로 생성할 수 있다. 또한, 집중 노드 RF 유닛(114)은 이들 신호에서 변환된 17GHz 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 위한 4개의 패스를, '변환 패스'로서 생성할 수 있다.

집중 노드 안테나(116)는 상기 RF 신호를, 상기 다수의 원격 노드(120)를 향해 방출한다. 즉, 집중 노드 안테나(116)는 집중 노드를 기준으로 특정 방향으로 이격되고 있는 원격 노드(120)를 향해, 다중대역의 RF 신호를 송출하는 역할을 할 수 있다.

원격 노드(120)는 집중 노드(110)와 정해진 방향으로 이격되고, 상기 RF 신호의 적어도 일부를 수신한다. 즉, 원격 노드(120)는, 집중 노드(110)에서 다중대역의 주파수들을 갖는 신호들을 묶어 전송하면, 이를 수신하여 정해진 처리 동작 후, 일정 커버리지 내의 단말로, 상기 RF 신호에 포함되는 데이터가 전달되도록 하는 역할을 할 수 있다.

원격 노드(120)는, 앞서 설명된 집중 노드(110)의 세부 구성들과 대응되어 구성될 수 있다.

우선, 원격 노드 안테나(122)는 상기 집중 노드(110)와의 이격 방향을 따라 방출되는 RF 신호를 수신한다. 본 발명에서 원격 노드(120)는 집중 노드(110)를 중심으로 사방으로 산재되어 다수 개 배치될 수 있고, 각 원격 노드(120)에 구비되는 원격 노드 안테나(122)는 집중 노드(110)와 떨어져있는 방향(이격 방향)으로, 집중 노드(110)에서 방출되는 특정의 RF 신호를 수신하는 역할을 할 수 있다.

원격 노드 RF 유닛(124)는 수신된 상기 RF 신호를, 패스 별로 분리한다. 즉, 원격 노드 RF 유닛(124)은 '비변환 패스'와 '변환 패스'를 구분하여, 전송을 위해 결합 상태에 있는 RF 신호를 분리하는 역할을 할 수 있다.

분리된 상기 RF 신호는, 원격 노드 베이스밴드 유닛(126)에 의해 상기 n개의 신호로 복원된다. 즉, 원격 노드 베이스밴드 유닛(126)은 집중 노드(110)에서 비면허 주파수 대역 별로 발생시킨 상기 n개의 신호를 원상으로 복원 시킴으로써, 원격 노드(120)로 하여금 신호 각각으로부터 데이터를 추출할 수 있게 하는 환경을 마련한다.

이하, 도 2 내지 도 16에서, 다중대역을 이용한 무선 백홀 장치와, 무선 백홀 장치를 설계하는 전반적인 실시예에 대해 설명한다.

도 2는 다중 주파수 대역을 사용하는 무선 백홀 장치의 서비스 개념 예를 설명하는 도면이다.

무선 백홀 장치는, 도 2와 같이, 집중 노드와 원격 노드로 구성되며, 하나의 집중 노드에는 하나 또는 그 이상의 원격 노드와 연결이 가능할 수 있다.

집중 노드는 집중 노드가 처리 할 수 있는 최대 용량을 지원하는 GBE(Giga Bit Ethernet) 스위치가 위치하고, 이 GBE 스위치는 인터넷 망(Core Network)에 접속될 수 있다.

도 2의 집중 노드의 수와 원격 노드의 수는 서비스하는 용도와 목적에 따라 변경될 수 있다.

도 2에서는 기존 무선 백홀 장치와 달리 단일 주파수 대역 사용이 아닌, 다수 주파수 대역을 통해 전송되는 데이터들을 밴드 어그리게이션(Band Aggregation) 기능을 통해 결합하여 서비스를 제공하는 무선 백홀 장치 구조를 설명하고 있다.

본 발명에서는 국내 기준으로 3개 비면허 주파수 대역인 2.4GHz, 5GHz 및 17GHz 주파수 대역을 결합하여 사용하는 방법을 설명하지만 그 이상의 주파수 대역이나, 면허 대역에서도 본 발명이 적용 가능하다.

도 3은 LOS(Line of Sight) 환경에서 MU-MIMO 기능과 다중 주파수 대역을 사용하는 방법이 적용되는 무선 백홀 장치의 서비스 개념도를 설명하는 도면이다.

MU-MIMO 기능이 적용된 무선 백홀 장치는 하나의 집중 노드에 두 방향 각각으로 1대의 원격 노드가 연동되어 서비스를 제공하는 형태를 가질 수 있다.

무선 백홀 장치는 LOS 환경에서 MU-MIMO 기능을 이용하여 2 방향 서비스를 제공하는 구성으로, 하나의 집중 노드에 2개의 안테나를 사용하여 각각 일 방향에 1대의 원격 노드가 연동되는 구성이다.

도 3의 집중 노드와 원격 노드는 MU-MIMO 기능이 적용된 WiFi 기술이 사용될 수 있다. 이러한 MU-MIMO 기능은 2대의 원격 노드로, 끊김없는 데이터의 전송을 가능하게 할 수 있다.

도 4는 LOS(Line of Sight) 환경에서 MU-MIMO 기능과 다중 주파수 대역을 사용하는 방법이 적용되는 무선 백홀 장치의 다른 서비스 개념도를 설명하는 도면이다.

MU-MIMO 기능이 적용된 무선 백홀 장치는, 2대의 집중 노드에 4 방향 각각으로 1대의 원격 노드가 연동되어 서비스를 제공하는 형태를 가질 수 있다.

도 4에서의 무선 백홀 장치는, LOS 환경에서 4 방향 서비스를 제공하는 구성으로, 하나의 집중 노드에 4개의 안테나를 사용하여 각각 1 방향에, 1대의 원격 노드가 연동되는 구성이다.

도 4의 집중 노드와 원격 노드는 MU-MIMO 기능이 적용된 WiFi 기술이 사용될 수 있다. 이러한 MU-MIMO 기능은 4대의 원격 노드로, 끊김없는 데이터의 전송을 가능하게 할 수 있다.

도 4의 구조는 다중 주파수 대역을 이용하기 때문에, 단일 주파수 대역을 사용하는 경우에 대비하여, 확장된 사용 주파수 대역의 크기에 비례하여 전송용량을 증가시키는 효과를 유발할 수 있다.

도 3과 도 4의 다중 주파수 대역을 이용하는 무선백홀 장치에서 하나의 집중 노드에서 다수의 원격노드가 연결될 때 각 안테나에서 서비스되는 주파수는 동일하다.

도 3과 도 4의 서비스를 제공하는 무선 백홀 장치의 집중 노드의 구성 방법은 아래 도 5에서 설명하고, 원격 노드의 구성 방법은 도 6에서 설명한다.

도 5는 무선 백홀 장치의 집중 노드의 구성을 설명하는 도면이다.

도 5와 도 6에서 각 안테나는 두 개의 RF 신호를 입출력할 수 있다. 이러한 두 개의 RF 신호는, 안테나가 LOS 환경에서 장거리 전송 시 MIMO 성능 구현이 어렵기 때문에 이중편파 전송 기능을 제공하기 위함이다.

이중편파 전송 시 수신단에서 이중편파를 이용하여 전송하는 경우에는, 각 편파별 수신분리도가 25dB 이상이면 2x2 MIMO 효과를 얻을 수 있다.

도 5의 집중 노드는 시스템 제어를 위한 NCU(Network Control Unit), 모뎀 기능을 갖는 BBU(Base Band Unit), RF 신호 처리를 위한 RFU, RF 신호 송수신을 위한 안테나로 구성된다.

BBU는 IEEE802.11ac-wave2 규격 이상의 최고 성능의 WiFi 기술을 적용하여 설계될 수 있다. BBU는 사용 용도에 따라, WiFi 대신에 무선백홀 전용 모뎀, 및 LTE 등 다른 기술을 사용하는 모뎀의 적용이 가능할 수 있다. 도 5의 집중 노드에서의 각 Unit 별 명칭은, 용도에 따라 변경 가능하다.

도 5에는 도 2과 같은, 2 방향 서비스 제공을 위한 집중 노드의 구조가 개시되어 있다. 도 4와 같은, 4 방향 서비스 제공을 위해서는, 도 5의 집중 노드를 하나 더 추가하는 구조를 갖게 된다.

도 5의 집중 노드에서 다중 주파수를 생성하기 위해서는, 해당하는 주파수를 직접 생성하는 모뎀을 사용한다. 즉, 도 5의 집중 노드 BBU의 내부 모뎀은, 2.4GHz, 5GHz, 및 17GHz의 주파수를 갖는 RF 신호를 직접 생성할 수 있다.

도 5에서 주파수 A, B, C로 제시한 이유는, 2.4GHz, 5GHz, 17GHz 외 다른 주파수 대역 또한 사용할 수 있음을 의미하기 때문이다.

도 5의 집중 노드 내 RFU 구조는 도 9에 도시한다.

도 9는 집중 노드 내 RFU의 내부 모듈을 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

집중 노드 내 RFU는 3개의 RF 모듈로 구성되고, 각 RF 모듈은 도 9와 같이, 4개의 내부 모듈로 구성될 수 있다. 상기 4개의 내부 모듈을 사용하는 이유는 집중 노드의 내부 모뎀이 4개의 RF 스트림(Stream)을 지원하고, 또한 MU-MIMO를 지원하고 있기 때문이다.

모뎀이 지원하는 RF 스트림의 수에 따라, RF 모듈이 갖는 내부 모듈의 수는, 증가 또는 감소하여 설계할 수 있다. 단 4개 Path 이하의 구조에서는, 상기 내부 모뎀에 의한 MU-MIMO 기능은 지원하지 않는다.

RFU를 구성하는 RF 모듈은, BBU의 각 모뎀에 생성되는 신호를 증폭, 및 Tx와 Rx 신호 분리 기능 만을 제공할 수 있다. 이에 따라, 집중 노드는 도 3과 같이, 하나의 집중 노드를 가지고, 이중 편파 전송구조를 이용하여 2개의 원격 노드와의 연결이 가능한 양방향 전송 구조를 갖는다.

도 6은 무선 백홀 장치의 원격 노드의 구성을 설명하는 도면이다.

도 6에서, 원격 노드는 집중 노드와 1:1 연결이 되는 구조이며, 안테나, RFU, BBU를 하나씩 장착하고 있다.

원격 노드에 장착된 안테나는, 집중 노드에서 전송된, 이중편파 RF 신호를 수신할 수 있는 구조의 이중편파 안테나가 사용될 수 있다.

원격 노드의 내부 모뎀은, 집중 노드의 내부 모뎀과 동일한 기능을 수행할 수 있다.

원격 노드의 RFU는 집중 노드의 RFU와 달리, 송수신에 관여되는 패스 2개 만을 대상으로 처리하게 된다. 이는 집중 노드에서 양방향으로 각각 2개 RF 신호를 전송하기 때문에, 이중 어느 일방향인 2개의 RF 신호만을 수신하는 원격 노드에서는 2개의 패스에 대해서 만 처리하게 된다.

도 6의 원격 노드 내 RFU 구성은 도 10에 도시한다.

도 10은 원격 노드 내 RFU의 내부 모듈을 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

원격 노드 내 RFU는, 집중 노드 내 RFU와 역순으로 동작할 수 있다.

원격 노드 내 RFU는 3개의 RF 모듈로 구성되고, 각 RF 모듈은 도 10과 같이 2개의 내부 모듈로 구성될 수 있다.

도 7은 집중 노드에서 다중 대역 주파수를 2개의 모뎀을 사용하여 구현하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 7에서는, 앞서 설명된 도 5와 다른 방식으로, 집중 노드의 구조를 구현하고 있다.

도 5의 집중 노드는 3개의 내부 모뎀에서 각각 서로 다른 주파수를 생성하는 방식이 적용되지만, 도 7의 집중 노드는, 2개의 모뎀 만을 사용하는 방법이 적용될 수 있다.

도 5와 같은 집중 노드의 구성 방법은, 상용화 된 저가의 WiFi 기술과, 17GHz 주파수를 제공하는 별도의 모뎀을 사용하기 때문에, RFU 구성이 비교적 간단하지만, 17GHz와 같이 고주파를 발생하는 모뎀 제작이 어렵다는 단점을 가지고 있다.

이러한 단점을 보완하기 위해 도 7의 집중 노드의 구성에서는 상용 WiFi 모뎀 만을 사용하여, 최대 4개 대역의 주파수를 생성하는 방법을 제시한다.

예컨대, IEEE802.11ac-wave2 이상 규격을 갖는 상용 WiFi 모뎀에서는, 2.4GHz와 5GHz 주파수를 갖는 신호를 각각 4개씩 생성할 수 있다. 이중 2.4GHz 주파수를 생성하는 모뎀에서 출력되는 4개 신호 중 2개의 신호는, 주파수 변환 없이 원격 노드로 바로 전송되고, 다른 2개의 신호는, 17GHz 주파수로 변환되어 상기 원격 노드로 전송될 수 있다.

또한, 5GHz 주파수를 생성하는 모뎀에서 출력되는 4개의 신호 중 2개 신호는, 주파수 변환 없이 원격 노드로 전송되고, 다른 2개의 신호는, 또 다른 주파수 대역(예컨대 17GHz와 다른 주파수)으로 변환되어 상기 원격 노드로 전송될 수 있다.

실시예에 따라, 집중 노드를 혼합시켜 구현할 수 있다. 예컨대, 2개의 집중 노드를 묶어 4 방향의 원격 노드로 RF 신호를 전송하는 경우, 하나의 집중 노드는 3개의 모뎀을 갖는 도 5의 집중 노드와 같이 설계하고, 다른 하나의 집중 노드는 2개의 모뎀을 갖는 도 7의 집중 노드와 같이 설계하여 혼합 운용하는 방식이 가능할 수 있다.

도 7의 집중 노드는, 하나의 집중 노드에, 하나의 원격 노드 만을 연결하여 서비스를 제공하는 단방향 서비스 구조를 갖는다. 단, 이중편파 전송 구조를 단일 편파 전송 구조로 변경하면, 집중 노드는, 두 개의 원격 노드를 연결할 수 있는 양 방향 서비스의 구조로도 사용 가능하다.

상기 도 7의 집중 노드 내 RFU의 구조는 도 11과 같다.

도 11은 집중 노드 내 RFU의 내부 모듈을 구성하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.

집중 노드에서 생성된, 총 4개의 Path 중, 2개의 Path는, 도 11의 (a)와 같이, 주파수 변환 없이 사용할 수 있고, 나머지 2개의 RF Path는 도 11의 (b)와 같이, 다른 주파수로 변환하여 사용하게 된다.

집중 노드의 RFU가, 예컨대 주파수 A 모뎀(2.4GHz에 해당)에 연결되는 경우, 도 11의 (a)와 같은 상단의 내부 모듈은, 주파수 변환 없이 주파수 A를 증폭하는 기능 만을 수행하고, 반면 도 11의 (b)와 같은 하단의 내부 모듈은, 주파수 C(17GHz 주파수에 해당)로 주파수를 변환할 수 있다.

집중 노드의 RFU가, 예컨대 주파수 B 모뎀 (5GHz에 해당)에 연결되는 경우, 도 11의 (a)의 내부 모듈은, 주파수 변환 없이 주파수 B를 증폭하는 기능 만을 수행하고, 반면 도 11의 (b)의 내부 모듈은, 주파수 D(17GHz 주파수와 다른 주파수)로 변환할 수 있다.

만약, 상기 주파수 D의 사용이 불필요한 경우, 도 11의 (b)의 내부 모듈은, 도 11의 (a)의 내부 모듈과 동일하게, 주파수 변환 없이 주파수 B를 증폭하는 기능 만을 수행하게 되어, 전체적으로 주파수 B를 갖는 신호가 4개의 패스 모두에서 송출되도록 할 수 있다.

이러한 경우, 도 7의 집중 노드는 주파수 A에 관한 2개의 패스, 주파수 C에 관한 2개의 패스, 주파수 B에 관한 4개의 패스를 수용하여, 주파수 A, B, C를 혼합하여 1개 방향으로 1개의 원격 노드로 연결 서비스를 제공할 수 있다. 실시예에 따라, 집중 노드는, 주파수 B 단독으로 2개 방향으로 2개의 원격 노드로 연결 서비스를 제공할 수도 있다.

도 8은 원격 노드에서 다중 대역 주파수를 2개의 모뎀을 사용하여 구현하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 8의 원격 노드의 구조는, 앞서 2개의 모뎀을 사용하여 다중 대역 주파수를 구현되는 도 7의 집중 노드로부터의 RF 신호를 수신할 수 있는 구조이다.

원격 노드는 집중 노드에서 비변환 패스를 통해 주파수 A와 주파수 B에 해당하는 RF 신호를 수신하는 경우, 주파수 변환기능이 없는 RFU를 사용할 수 있다. 반면, 집중 노드에서 변환 패스를 통해, 주파수 C와 주파수 D에 해당하는 RF 신호를 수신하는 경우, 원격 노드는 주파수 변환기능이 있는 RFU를 사용할 수 있다.

도 12는 원격 노드 내 RFU의 내부 모듈을 구성하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 12에서 RFU는, 집중 노드에 의해 변환된 주파수를, 이전 주파수로 원복하는 기능을 수행한다.

예컨대, 도 12의 DL #1 Path의 내부 모듈은, 주파수 변환을 통해, 17GHz에 해당하는 주파수 C를, 2.4GHz에 해당하는 주파수 A로 복원할 수 있다. 또한, 도 12의 DL #2 Path의 내부 모듈은, 주파수 변환을 통해, 17GHz 이외의 주파수 D를, 5GHz에 해당하는 주파수 B로 복원할 수 있다.

도 13는 집중 노드의 RFU의 내부에 포함되는 RF 신호 분배기/결합기의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

집중 노드의 RFU에 3개의 RF 모듈이 장착되면, 이들 3개의 RF 모듈은 각각 4개의 패스로 구성되어, 하나의 RFU에는 총 12개의 패스를 갖게 된다.

하나의 패스는 TDD 방식으로 동작하는 동일 주파수를 사용하는 Tx (Down Link) 1 패스와, Rx (Up Link) 1 패스로 구성될 수 있다.

이들 총 12개의 패스는, 도 13과 같이 주파수 A, 주파수 B, 주파수 C 각각을 묶어 4개의 패스로 구성될 수 있다. 이 4개의 패스 중 2개 패스는 이중편파 구조의 안테나 1을 이용하여 양방향 서비스를 제공하고, 다른 2개 패스는 이중편파 구조의 안테나 2를 이용하여 양방향 서비스를 제공할 수 있다.

RF 신호 분배기/결합기는 3개의 다른 주파수를 갖는 RF 신호를 하나로 결합하고, 2 방향 서비스를 위해 각 주파수별 RF 신호들을 2개 안테나로 전달하기 위한 분배 기능을 수행한다.

결합 방식은 모든 패스 별로 BPF(Band Pass Filter)를 사용하여 결합하는 방식이고, 분배 방식은 2개의 BPF를 사용하는 방법을 적용할 수 있다.

도 14는 원격 노드의 RFU의 내부에 포함되는 RF 신호 분배기/결합기의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

원격 노드의 RFU에 3개의 RF 모듈이 장착되면, 이들 3개의 RF 모듈은 각각 2개의 패스로 구성되고 있어, 하나의 RFU는 총 6개의 패스를 갖게 된다.

이들 총 6개의 패스는, 도 14와 같이 주파수 A, 주파수 B, 주파수 C 각각을 묶어 2개의 패스로 구성될 수 있다. 이 2개의 패스는 이중편파 구조의 안테나 하나를 이용하여 집중 노드와 연결하여 서비스를 제공할 수 있다.

RF 신호 분배기/결합기는 3개의 다른 주파수를 갖는 RF 신호를 하나로 결합하는 기능을 수행한다. 결합 방식은 모든 패스 별로 BPF를 사용하여 결합할 수 있다.

도 15는 집중 노드의 RFU의 내부에 포함되는 RF 신호 분배기/결합기의 다른 구조를 설명하기 위한 도면이다.

집중 노드의 RFU에 4개의 RF 모듈이 장착되면, 이들 4개의 RF 모듈은 각각 2개의 패스로 구성되어, 하나의 RFU에는 총 8개 패스를 갖게 된다.

이들 총 8개의 패스는, 도 15와 같이 주파수 A, 주파수 B, 주파수 C, 주파수 D 각각을 묶어 2개의 패스로 구성될 수 있다. 이 2개의 패스는 이중편파 구조의 안테나를 이용하여 서비스를 제공할 수 있다.

RF 신호 분배기/결합기는 4개의 다른 주파수를 갖는 RF 신호를 하나로 결합하는 기능을 수행할 수 있고, 결합 방식은 모든 패스 별로 BPF를 사용하여 결합하는 방식을 적용할 수 있다.

도 16는 원격 노드의 RFU의 내부에 포함되는 RF 신호 분배기/결합기의 다른 구조를 설명하기 위한 도면이다.

원격 노드의 RFU에 4개의 RF 모듈이 장착되면, 이들 4개의 RF 모듈은 각각 2개의 패스로 구성되고 있어, 하나의 RFU는 총 8개의 패스를 갖게 된다.

이들 총 8개의 패스는, 도 16과 같이 주파수 A, 주파수 B, 주파수 C, 주파수 D 각각을 묶어 2개의 패스로 구성될 수 있다. 이 2개의 패스는 이중편파 구조의 안테나 하나를 이용하여 집중 노드와 연결하여 서비스를 제공할 수 있다.

RF 신호 분배기/결합기는 4개의 다른 주파수를 갖는 RF 신호를 하나로 결합하는 기능을 수행한다. 결합 방식은 모든 패스 별 BPF를 사용하여 결합할 수 있다.

다른 실시예에서, 본 발명의 무선 백홀 장치는 주변 환경에 관한 정보를 파악하여 주변 단말로 전파할 수 있다.

비면허 주파수 대역 중 17GHz 대역은, 강우에 대한 감쇠 특성이 매우 열악하다 할 수 있다. 강우에 의한 전송손실이 크기 때문에, 무선 백홀 장치는 강우, 안개, 해무와 같은 공기 중 수분 함유량이 많은 환경에서 성능 열화를 감안하고 사용한다.

이러한 강우에 대한 감쇠 특성을 이용하여, 무선 백홀 장치는 안개, 강우, 해무에 대한 정보를 검출하는 용도로 사용 가능하다. 즉, 집중 노드와 원격 노드 간 전송 손실의 변화량에 따라, 무선 백홀 장치는 안개인지, 해무인지, 강우량은 어느 정도인지 등을 파악할 수 있다. 예컨대, 무선 백홀 장치는 맑은 날의 전송손실을 결정하고, 안개에 따르는 전송손실, 강우량에 따르는 감쇠 정도를 미리 파악 후 이를 정보로서 저장 함으로써, 맑은 날의 전송손실 대비, 추가되는 손실에 의해 미리 저장된 정보를 이용하여 안개인지, 해무인지, 비가 어느 수준으로 내리는지 등을 판단 할 수 있다. 이러한 정보는 기상청, 방송국 등에 전송하여 해상 및 고속도로 등에서 안개에 대한 피해를 최소화 하기 위한 정보 획득과 정보 전달을 위해 사용할 수 있다.

본 발명에 의해서는, 단일 주파수 대역을 사용하는 무선 백홀 장치 대비 다중 주파수 대역을 사용하는 무선 백홀 장치를, 보다 간단하게 구현하여 경제성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 의해서는, 다중 주파수 대역을 사용 함으로써 단일 주파수 대역을 사용하는 무선백홀 장비 대비 전송용량의 확대 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 무선 백홀 장치(100)의 운용 방법에 대한 흐름을 상세히 설명한다.

도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 백홀 장치의 운용 방법을 구체적으로 도시한 작업 흐름도이다.

본 실시예에 따른 운용 방법은 상술한 무선 백홀 장치(100)의 집중 노드에 의해 수행될 수 있다.

무선 백홀 장치(100)의 집중 노드는 서로 상이한 주파수 대역에 속하는 n개(상기 n은 3이상의 자연수)의 신호를 결합한 RF 신호를 방출한다. 즉, 집중 노드는 다중대역의 주파수들을 갖는 신호들을 묶어 원격 노드를 향해 전송하는 역할을 한다. 집중 노드(110)는 백본 장치/서버의 명령에 따라 산재된 노드들 중에서, 근접해 위치하는 특정 다수의 노드(원격 노드)로, 데이터를 실은 신호를 방사하는 기능을 가지고 있다.

우선, 무선 백홀 장치(100)의 집중 노드에서, 비면허 주파수 대역(ISM Band) 각각에 속하는, 상기 n개의 신호를 발생시킨다(1710). 여기서, 비면허 주파수 대역은 2.4GHz, 5GHz, 17GHz 등의 대역을 지칭하고, 사용을 위해 특별한 면허가 요구되지 않는 대역일 수 있다. 즉, 단계(1710)는 무선랜, 데이터 전송, 근거리 통신 등을 위해 사용되고 있는 3개의 비 면허 대역 각각에 대해 신호를 발생시키는 과정일 수 있다.

무선 백홀 장치(100)의 집중 노드는, WIFI 기술에 기초한, 제1 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호와, 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 각각 발생시키는 2개의 WIFI 모뎀으로 구성될 수 있다.

또한, 무선 백홀 장치(100)의 집중 노드는 상기 제1 및 제2 주파수 대역 보다 상대적으로 높은 제3 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 발생시키는 고주파 모뎀을 추가하여 구성될 수도 있다.

다만, 실시예에 따라, 상기 2개의 WIFI 모뎀은, 상기 제1 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호, 및 상기 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호 중, 일부의 신호를, 상기 제3 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호로 변환할 수 있다. 즉, 무선 백홀 장치(100)의 집중 노드는 상용 WiFi에서 지원되는 2.4GHz 주파수 대역의 주파수와, 5GHz 주파수 대역의 주파수의 일부를, 보다 높은 17GHz 주파수 대역의 주파수로 변환할 수 있다.

상기 일부의 신호가, 상기 제3 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호로 변환 됨에 따라, 무선 백홀 장치(100)의 집중 노드는 상기 고주파 모뎀을 제거하여 구성될 수 있다. 즉, 무선 백홀 장치(100)의 집중 노드는 상용의 주파수 대역을 지원하는 WiFi 모뎀 만으로도 구성 가능하게 함으로써, 보다 저렴하고 간단한 구조에서도 요구되는 주파수 대역의 필요 신호를 발생시킬 수 있게 한다.

또한, 무선 백홀 장치(100)의 집중 노드는 주파수 대역 별로 패스를 생성한다(1720). 단계(1720)는 비면허 주파수 대역 각각에 대해, 발생된 신호가 경유하는 경로로서의 패스를 생성하는 과정일 수 있다.

계속해서, 무선 백홀 장치(100)의 집중 노드는 상기 각 패스를 통과하는 상기 n개의 신호를 결합하여 상기 RF 신호를 생성한다(1730). 단계(1730)는 원격 노드로의 전송에 앞서, 비면허 주파수 대역 별로 발생된 n개(구체적으로 '3'개)의 신호를 결합하여, 원격 노드(120)로의 일괄적인 신호 전송이 이루어지도록 하는 환경을 조성하는 과정일 수 있다.

실시예에 따라, 무선 백홀 장치(100)의 집중 노드는 상기 제1 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호 및 상기 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호의 개수를 카운트하고, 상기 카운트된 개수에 상응하여 상기 패스의 일부를, '비변환 패스'로서 생성할 수 있다.

즉, 무선 백홀 장치(100)의 집중 노드는 상용의 주파수 대역을 지원하는 WiFi 모뎀에 의해 발생된 신호 중 일부를, 더 높은 주파수 대역의 신호로 변환하는 환경 하에서, 변환되지 않는 제1 및 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호의 경유를 위한, 일정 수의 패스를 유지시킬 수 있다.

예컨대, 무선 백홀 장치(100)의 집중 노드는 2.4GHz 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 위한 2개의 패스와, 5GHz 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 위한 2개의 패스를, 상기 '비변환 패스'로 생성할 수 있다. 또한, 무선 백홀 장치(100)의 집중 노드는 이들 신호에서 변환된 17GHz 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 위한 4개의 패스를, '변환 패스'로서 생성할 수 있다.

또한, 무선 백홀 장치(100)의 집중 노드는 집중 노드 안테나를 통해, 상기 RF 신호를, 상기 다수의 원격 노드(120)를 향해 방출한다(1740). 단계(1740)는 집중 노드를 기준으로 특정 방향으로 이격되고 있는 원격 노드(120)를 향해, 다중대역의 RF 신호를 송출하는 과정일 수 있다.

원격 노드는 집중 노드와 정해진 방향으로 이격되고, 상기 RF 신호의 적어도 일부를 수신한다. 즉, 원격 노드는, 집중 노드에서 다중대역의 주파수들을 갖는 신호들을 묶어 전송하면, 이를 수신하여 정해진 처리 동작 후, 일정 커버리지 내의 단말로, 상기 RF 신호에 포함되는 데이터가 전달되도록 하는 역할을 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

100 : 무선 백홀 장치
110 : 집중 노드 112 : 집중 노드 베이스밴드 유닛
114 : 집중 노드 RF 유닛 116 : 집중 노드 안테나
120 : 원격 노드 122 : 원격 노드 안테나
124 : 원격 노드 RF 유닛 126 : 원격 노드 베이스밴드 유닛

Claims

서로 상이한 주파수 대역 별로 패스(path)를 생성하고, 각 패스를 통과하는 n개(상기 n은 3이상의 자연수)의 신호를 결합한 RF 신호를 방출하는 집중 노드; 및
상기 집중 노드와 정해진 방향으로 이격되고, 상기 RF 신호의 적어도 일부를 수신하는 다수의 원격 노드
를 포함하고,
상기 집중 노드는,
2개의 WIFI 모뎀을 통해, WIFI 기술에 기초한, 제1 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호와, 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 각각 발생시키는 집중 노드 베이스밴드 유닛(Base Band Unit); 및
상기 제1 및 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호의 개수를 카운트하고, 상기 카운트된 개수에 상응하여 상기 패스의 일부를 '비변환 패스'로서 생성하되, 상기 제1 및 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호로부터 제3 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호가 변환되면, 상기 패스의 나머지 일부를, 상기 제3 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 위한 '변환 패스'로서 생성하는 집중 노드 RF 유닛
을 포함하는 다중대역을 이용한 무선 백홀 장치.
제1항에 있어서,
상기 집중 노드는,
상기 RF 신호를, 상기 다수의 원격 노드를 향해 방출하는 집중 노드 안테나
를 더 포함하는 다중대역을 이용한 무선 백홀 장치.
제1항에 있어서,
상기 집중 노드 베이스밴드 유닛은,
상기 제1 및 제2 주파수 대역 보다 상대적으로 높은 상기 제3 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 발생시키는 고주파 모뎀
를 포함하는 다중대역을 이용한 무선 백홀 장치.
제1항에 있어서,
상기 2개의 WIFI 모뎀은,
상기 제1 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호, 및 상기 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호 중, 일부의 신호를, 상기 제3 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호로 변환하는
다중대역을 이용한 무선 백홀 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 및 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호로부터 상기 제3 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호가 변환되면,
상기 집중 노드 베이스밴드 유닛은,
상기 고주파 모뎀을 제거하는
다중대역을 이용한 무선 백홀 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 원격 노드는,
상기 집중 노드와의 이격 방향을 따라 방출되는 RF 신호를 수신하는 원격 노드 안테나;
수신된 상기 RF 신호를, 패스 별로 분리하는 원격 노드 RF 유닛; 및
분리된 상기 RF 신호를, 상기 n개의 신호로 복원시키는 원격 노드 베이스밴드 유닛
를 포함하는 다중대역을 이용한 무선 백홀 장치.
제1항에 있어서,
상기 집중 노드는,
MU-MIMO(Multi User- Multi Input Multi Output) 기능과 다중 주파수 대역 전송 방식을 결합하여, 상기 n개의 신호를 결합하는
다중대역을 이용한 무선 백홀 장치.
집중 노드에서, WIFI 기술에 기초한, 제1 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호와, 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 각각 발생시키는 단계;
상기 집중 노드에서, 서로 상이한 주파수 대역 별로 패스를 생성하는 단계로서, ⅰ)상기 제1 및 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호의 개수를 카운트하고, 상기 카운트된 개수에 상응하여 상기 패스의 일부를 '비변환 패스'로서 생성하고, ⅱ)상기 제1 및 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호로부터 제3 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호가 변환되면, 상기 패스의 나머지 일부를, 상기 제3 주파수 대역의 주파수를 갖는 신호를 위한 '변환 패스'로서 생성하는 단계;
상기 집중 노드에서, 각 패스를 통과하는 n개의 신호를 결합한 RF 신호를 방출하는 단계; 및
상기 집중 노드와 정해진 방향으로 이격되는 다수의 원격 노드에서, 상기 RF 신호의 적어도 일부를 수신하는 단계
를 포함하는 다중대역을 이용한 무선 백홀 장치의 운용 방법.