KR101954181B1 - 차세대 인빌딩 중계 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 빌딩내에 이미 구축되어 있는 광 케이블을 공유하여 빌딩내 30~300GHz 초고주파에서 광대역을 사용하는 5G 서비스를 제공하는 차세대 인빌딩 중계 시스템 및 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하는 5G 신호 제공 유닛; 상기 5G 신호 제공 유닛에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 전송하는 5G 주 허브 유닛; 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 결합하여 광케이블로 전송하는 광 결합 유닛; 및 상기 광 결합 유닛에서 전송된 상기 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 분리하여 상기 주 허브 유닛에서 출력된 디지털 광신호는 원격 광 중계 유닛으로 전달하고, 상기 5G 주 허브 유닛에서 출력된 아날로그 광신호는 분배 원격 유닛들로 전달하는 광 분배 유닛을 포함하는 차세대 인빌딩 중계 시스템 및 그 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하는 5G 신호 제공 유닛; 상기 5G 신호 제공 유닛에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 전송하는 5G 주 허브 유닛; 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 결합하여 광케이블로 전송하는 광 결합 유닛; 및 상기 광 결합 유닛에서 전송된 상기 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 분리하여 상기 주 허브 유닛에서 출력된 디지털 광신호는 원격 광 중계 유닛으로 전달하고, 상기 5G 주 허브 유닛에서 출력된 아날로그 광신호는 분배 원격 유닛들로 전달하는 광 분배 유닛을 포함하는 차세대 인빌딩 중계 시스템 및 그 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 차세대 인빌딩 중계 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 빌딩내에 이미 구축되어 있는 광 케이블을 공유하여 빌딩내 30~300GHz 초고주파에서 광대역을 사용하는 5G 서비스를 제공하는 차세대 인빌딩 중계 시스템 및 방법에 관한 것이다.
기존의 인빌딩 중계기는 빌딩 내 음영지역 보완 및 VoC 해소를 위한 솔루션으로 빌딩 내에 RF(Radio Frequency) 케이블을 배선하고 안테나 설치를 통해서 무선 커버리지를 구축하는 솔루션이다.
도 1 과 같이 인빌딩 중계기는 무선 기지국으로부터 신호 소스를 받아 통합하여 전송하는 MHU(Main Hub Unit)와 빌딩 내 설치되어 무선 RF 신호를 송출하는 ROU(Remote Optic Unit)로 구성되고 두 장치 사이가 광 케이블로 연결된 구조를 가진다.
기존 LTE, 3G(WCDMA) 서비스는 5GHz 이하의 주파수 대역을 사용하기 때문에 해당 RF 신호를 RF케이블을 통해서 건물 내 전달 및 서비스가 가능하였다.
하지만 밀리미터파를 사용하는 5G 서비스는 초고주파 대역을 사용하기 때문에 RF 케이블을 통해서 밀리미터파를 전달 시 전송 거리 제약, 성능 열화 등 문제가 있기 때문에 기존 인빌딩 중계기 장치를 이용해서는 서비스 제공이 불가능하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 빌딩 내에 이미 구축되어 있는 광 케이블을 공유하여 빌딩내 30~300GHz 초고주파에서 광대역을 사용하는 5G 서비스를 제공하는 차세대 인빌딩 중계 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면은 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하는 5G 신호 제공 유닛; 상기 5G 신호 제공 유닛에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 전송하는 5G 주 허브 유닛; 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 결합하여 광케이블로 전송하는 광 결합 유닛; 및 상기 광 결합 유닛에서 전송된 상기 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 분리하여 상기 주 허브 유닛에서 출력된 디지털 광신호는 원격 광 중계 유닛으로 전달하고, 상기 5G 주 허브 유닛에서 출력된 아날로그 광신호는 분배 원격 유닛들로 전달하는 광 분배 유닛을 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 측면은 (A) 5G 신호 제공 유닛이 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하는 단계; (B) 5G 주 허브 유닛이 상기 5G 신호 제공 유닛에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 전송하는 단계; (C) 광 결합 유닛이 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 결합하여 광케이블로 전송하는 단계; (D) 광 분배 유닛이 상기 광 결합 유닛에서 전송된 상기 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 분리하는 단계; 및 (E) 상기 광분배 유닛이 상기 주 허브 유닛에서 출력된 디지털 광신호는 원격 광 중계 유닛으로 전달하고, 상기 5G 주 허브 유닛에서 출력된 아날로그 광신호는 분배 원격 유닛들로 전달하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 빌딩에 이미 구축된 광케이블을 공유하여 5G 밀리미터파 서비스를 제공할 수 있다.
따라서, 인빌딩 5G 커버리지 구축 시에 신규 광 케이블 포설을 최소화하여 구축 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 인빌딩 중계 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 인빌딩 중계 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차세대 인빌딩 중계 시스템의 구성도이다.
도 4는 도 2와 3의 5G 신호 제공 유닛의 상세 구성도이다.
도 5는 도 2와 3의 5G 주 허브 유닛의 내부 구성도이다.
도 6은 도 2와 3의 분배 원격 유닛들의 상세 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 인빌딩 하향 링크 중계 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차세대 인빌딩 하향 링크 중계 방법의 흐름도이다.
도 9는 도 7과 8의 5G 주 허브 유닛에서 중간 주파수 신호를 광신호로 변환하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 7과 8의 분배 원격 유닛이 해당 5G 단말로 신호를 제공하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 상향 링크 인빌딩 중계 방법의 흐름도이다.
도 12는 도 11의 분배 원격 유닛들이 5G 주 허브 유닛으로 상향 링크 신호를 전송하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 도 11의 5G 주 허브 유닛이 상향링크 중간 주파수 신호(IF_Rx)를 5G 신호 제공 유닛으로 제공하는 과정의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 인빌딩 중계 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차세대 인빌딩 중계 시스템의 구성도이다.
도 4는 도 2와 3의 5G 신호 제공 유닛의 상세 구성도이다.
도 5는 도 2와 3의 5G 주 허브 유닛의 내부 구성도이다.
도 6은 도 2와 3의 분배 원격 유닛들의 상세 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 인빌딩 하향 링크 중계 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차세대 인빌딩 하향 링크 중계 방법의 흐름도이다.
도 9는 도 7과 8의 5G 주 허브 유닛에서 중간 주파수 신호를 광신호로 변환하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 7과 8의 분배 원격 유닛이 해당 5G 단말로 신호를 제공하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 상향 링크 인빌딩 중계 방법의 흐름도이다.
도 12는 도 11의 분배 원격 유닛들이 5G 주 허브 유닛으로 상향 링크 신호를 전송하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 도 11의 5G 주 허브 유닛이 상향링크 중간 주파수 신호(IF_Rx)를 5G 신호 제공 유닛으로 제공하는 과정의 흐름도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 인빌딩 중계 시스템의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 인빌딩 중계 시스템은 5G 신호 제공 유닛(120), 5G 주 허브 유닛(MHU : Master Hub Unit)(210), 광 케이블(400) 및 분배 원격 유닛(DRU)(810~830)을 포함한다.
상기 5G 신호 제공 유닛(120)은 5G 서비스 대역에 따른 30~300GHz의 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하여 전송한다.
그러면, 상기 5G 주 허브 유닛(210)은 5G 신호 제공 유닛(120)과 연결되어 5G 서비스 대역에 따른 30~300GHz의 밀리미터파 무선 주파수 신호에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 광케이블(400)을 통하여 전송한다.
한편, 분배 원격 유닛들(810~830)은 광신호를 수신하여 중간 주파수 신호를 추출하여 5G 서비스 대역의 무선 주파수 신호로 업컨버젼한 후에 이를 해당 단말에 전송한다.
여기에서, 분배 원격 유닛들(810~830)은 캐스케이드(Cascade) 결합되어 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 인빌딩 중계 시스템의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 인빌딩 중계 시스템은 5G 신호 제공 유닛(120), 5G 주 허브 유닛(MHU : Master Hub Unit)(210), 광 케이블(400) 및 분배 원격 유닛(DRU)(810~830)을 포함한다.
상기 5G 신호 제공 유닛(120)은 5G 서비스 대역에 따른 30~300GHz의 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하여 전송한다.
그러면, 상기 5G 주 허브 유닛(210)은 5G 신호 제공 유닛(120)과 연결되어 5G 서비스 대역에 따른 30~300GHz의 밀리미터파 무선 주파수 신호에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 광케이블(400)을 통하여 전송한다.
한편, 분배 원격 유닛들(810~830)은 광신호를 수신하여 중간 주파수 신호를 추출하여 5G 서비스 대역의 무선 주파수 신호로 업컨버젼한 후에 이를 해당 단말에 전송한다.
여기에서, 분배 원격 유닛들(810~830)은 캐스케이드(Cascade) 결합되어 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차세대 인빌딩 중계 시스템의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차세대 인빌딩 중계 시스템은 3G 무선 신호 처리 유닛(3G RU : 3rd Generation Radio Unit)(100), LTE 무선 인터페이스 유닛(LTE RIU : Long Term Evolution Radio Interface Unit)들(110), 주 허브 유닛(MHU : Master Hub Unit)(200), 5G 신호 제공 유닛(120), 5G 주 허브 유닛(MHU : Master Hub Unit)(210), 광 결합 유닛(300), 광 케이블(400), 광 분배 유닛(500), 원격 광 중계 유닛(ROU : Remote Optical Unit)(600), 안테나(710~730) 및 분배 원격 유닛(DRU)(810~830)을 포함한다.
여기에서, LTE 무선 인터페이스 유닛들(110)은 1.8G LTE 무선 인터페이스 유닛(110a), 900M LTE 무선 인터페이스 유닛(110b) 및 2.1G LTE 무선 인터페이스 유닛(110c)을 포함한다.
상기 3G 무선 신호 처리 유닛(100)은 3G 서비스 대역에 따른 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하여 주 허브 유닛(200)으로 제공한다.
그리고, 1.8G LTE 무선 인터페이스 유닛(110a)은 1.8G LTE 서비스 대역에 따른 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하여 주 허브 유닛(200)으로 제공한다.
상기 900M LTE 무선 인터페이스 유닛(110b)은 900M LTE 서비스 대역에 따른 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하여 주 허브 유닛(200)으로 제공한다.
상기 2.1G LTE 무선 인터페이스 유닛(110c)은 2.1G LTE 서비스 대역에 따른 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하여 주 허브 유닛(200)으로 제공한다.
이에 따라, 상기 주 허브 유닛(200)은 3G 무선 신호 처리 유닛(100) 및 LTE 무선 인터페이스 유닛들(110)과 연결되어 각 서비스 대역에 따른 무선 주파수 신호에서 다운 컨버젼된 중간 주파수 신호를 디지털 광신호로 변환하여 전송한다.
한편, 상기 5G 신호 제공 유닛(120)은 5G 서비스 대역에 따른 30~300GHz의 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하여 전송한다.
그러면, 상기 5G 주 허브 유닛(210)은 5G 신호 제공 유닛(120)과 연결되어 5G 서비스 대역에 따른 30~300GHz의 밀리미터파 무선 주파수 신호에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 전송한다.
이와 같은 상황에서 광 결합 유닛(300)은 상기 주 허브 유닛(200)에서 전송된 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛(210)에서 전송된 아날로그 광신호를 결합하여 광케이블(400)을 통하여 인빌딩에 설치된 광분배 유닛(500)으로 전송한다.
한편, 광분배 유닛(500)은 광케이블(400)을 통하여 전송된 광신호를 수신하여 주 허브 유닛(200)에서 전송된 광신호와 5G 주 허브 유닛(210)에서 전송된 광신호를 분리하여 주 허브 유닛(200)에서 전송된 광신호는 원격 광 중계 유닛(600)으로 분배하고, 5G 주 허브 유닛(210)에서 전송된 광신호는 분배 원격 유닛(DRU)(810~830)으로 분배한다.
그러면, 원격 광 중계 유닛(600)은 광 분배 유닛(500)에서 분배된 광신호를 수신하여 중간 주파수 신호를 추출하여 3G 또는 LTE 서비스 대역의 무선 주파수 신호로 업컨버젼한 후에 이를 안테나(710~730)를 통하여 해당 단말에 제공한다.
또한, 분배 원격 유닛들(810~830)은 광 분배 유닛(500)에서 분배된 광신호를 수신하여 중간 주파수 신호를 추출하여 5G 서비스 대역의 무선 주파수 신호로 업컨버젼한 후에 이를 해당 단말에 전송한다.
여기에서, 분배 원격 유닛들(810~830)은 캐스케이드(Cascade) 결합되어 있다.
도 4는 도 2와 3의 5G 신호 제공 유닛의 상세 구성도이다.
도 4를 참조하면, 도 2와 3의 5G 신호 제공 유닛은 무선 주파수 처리부(121)를 구비하여 5G 기지국(10)으로부터 수신한 하향링크 밀리미터파 무선 주파수 신호(RF_Fx)를 중간 주파수 신호(IF :Intermediate frequency)(IF_Tx)로 변환하여 5G 주 허브 유닛(210)으로 전송한다.
그리고, 무선 주파수 처리부(121)는 5G 주 허브 유닛(210)으로부터 수신한 상향링크 중간 주파수 신호(IF_Rx)를 밀리미터파 무선 주파수 신호(RF_Rx)로 변환하여 5G 기지국(10)으로 전송한다.
또한, 상기 무선 주파수 처리부(121)는 5G 기지국(10)으로부터 수신한 참조 클럭(Reference clock)(10MHz Ref) 및 상향 링크와 하향 링크의 전송 타이밍(Time-Sync,T-Sync)을 5G 주 허브 유닛(210)에 제공한다.
상기 5G 신호 제공 유닛(120)은 상황에 따라서 5G 기지국(10) 혹은 5G 주 허브 유닛(210)에 포함될 수 있다.
상기 전송 타이밍은 TDD(Time Division Duplex) 방식의 5G 서비스를 제공하기 위해서 사용하는 제어 신호이다.
도 5는 도 2와 3의 5G 주 허브 유닛의 내부 구성도이다.
도 5를 참조하면, 도 2와 3의 5G 주 허브 유닛(210)은 중간 주파수 처리부(211), RoF 처리부(212), 광 처리부(213) 및 디지털 처리부(214)를 포함한다.
이와 같은 구성을 가지는 상기 5G 주 허브 유닛(210)은 5G 신호 제공 유닛(120)으로부터 수신한 하향링크 중간 주파수 신호(IF_Tx)를 광 케이블(400)을 통하여 전송하거나 또는 광 결합 유닛(300)을 통해서 기존 광 케이블(400)을 공유하여 분배 원격 유닛(DRU)(810~830)으로 전송하고 하위 분배 원격 유닛(DRU)(810~830)으로부터 수신한 상향링크 중간 주파수 신호(IF_Rx)를 5G 신호 제공 유닛(120)으로 전송한다.
이때 5G 주 허브 유닛(210)은 다수의 브랜치(Branch)를 지원하고 각각의 브랜치별로 다수의 분배 원격 유닛(810~830)을 연결할 수 있다.
본 발명에서는 분배 원격 유닛(810~830)의 3 단 캐스케이드를 기준으로 작성되었지만 분배 원격 유닛(810~830)의 캐스케이드 추가 시에도 확장하여 구현 가능하다.
이와 같은 구성에서 중간 주파수 처리부(211)는 각각 상향링크와 하향링크의 광대역 중간 주파수 신호를 채널(Channel) 별로 나누고 빌딩 내 트래픽 및 간섭 상황에 따라서 선택하여 전송할 수 있다.
예를 들어 상향 링크 또는 하향링크 1GHz의 광대역의 중간 주파수 신호를 100MHz 채널(Channel) 10개로 나누고 빌딩 내 트래픽이 적거나 외부 간섭이 심한 경우는 10 채널(Channel) 중 일부 채널(Channel)만 선택하여 RoF 처리부(212)로 전달한다.
또한, 데이터 스트림(스트림0 = IF_Tx0 + IF_Rx0)을 빌딩 내 트래픽 및 간섭 상황에 따라서 선택하여 전송할 수 있다.
5G 신호 제공 유닛(120)으로부터 전송 타이밍을 제공받지 못하는 경우, 중간 주파수 처리부(211)는 중간 주파수 신호로부터 전송 타이밍을 추출하여 디지털 처리부(214)로 전달할 수 있다.
다음으로, RoF 처리부(212)는 하량링크 중간 주파수 신호(IF_Tx0, IF_Tx1)를 스트림 별 RoF 신호(Tx0 : λ1, Tx1 : λ2)로 변환하여 광 처리부(213)로 전달하고, 다수의 브랜치에 연결된 다수의 분배 원격 유닛(810~830)으로부터 수신된 상향링크 RoF 신호(Rx0 :λ3, λ4, λ5와 Rx1 :λ6, λ7, λ8)를 통합하여 스트림 별 IF 신호(IF_Rx0, IF_Rx1)로 변환하여 중간 주파수 처리부(211)로 전달한다.
이때, RoF 처리부(212)는 기존 광케이블에서 사용 중인 광 파장을 고려하여 RoF 광파장을 변경할 수 있어야 한다.
디지털 처리부(214)는 5G 신호 제공 유닛(120)으로부터 수신한 참조 클럭(10MHz Ref.)과 전송 타이밍(T-Sync)을 디지털 제어신호(λ9)로 변환하여 광 처리부(213)로 전달하고, 광 처리부(213)으로부터 분배 원격 유닛(810~830)의 상태정보 신호(λ10)를 수신하여 하위 분배 원격 유닛(810~830)의 상태 모니터링을 수행할 수 있다.
다음으로, 광 처리부(213)는 하향링크 RoF 신호(Tx0 : λ1, Tx0 : λ2)와 디지털 제어신호(λ9)를 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 다중화하여 광 케이블을 통해서 분배 원격 유닛(810~830)으로 전송하고, 하위 브랜치에 연결된 분배 원격 유닛(810~830)으로부터 통합 수신한 신호를 WDM 역다중화하여 상향링크 중간 주파수 신호(Rx0 : λ3, λ4, λ5 + Rx1 : λ6, λ7, λ8)는 RoF 처리부(212)로 전달하고 분배 원격 유닛(810~830)의 상태정보 신호(λ10)는 디지털 처리부(214)로 전달한다.
이때 광 처리부(213)는 기존 광케이블에서 사용중인 파장을 고려하여 RoF 신호의 파장을 변경할 수 있다.
도 6은 도 2와 3의 분배 원격 유닛들의 상세 구성도이다.
도 6을 참조하면, 도 2와 3의 분배 원격 유닛들은 각각 광분배부(811, 821, 831), 무선 주파수 처리부(812, 822, 832) 및 디지털 처리부(813, 823, 833)를 구비하고 있다.
그리고, 상기 첫번째 광분배부(811)와 두번째 광분배부(821)는 각각 광스플리터(811-1, 821-1)와 저밀도 파장 분할 다중화기(CWDM : Coarse Wavelength Division Multiplexing filter)(811-2, 821-2)를 구비하고 있으며, 마지막 광분배부(831)는 저밀도 파장 분할 다중화기(831-1)만을 구비하고 있다.
상기 광스플리터(811-1, 821-1)은 5G 주 허브 유닛으로부터 수신한 신호를 하위 분배 원격 유닛으로 전달하고 하위 분배 원격 유닛으로부터 신호를 수신한다.
그리고, 저밀도 파장 분할 다중화기(811-2, 821-2, 831-1)는 5G 주 허브 유닛으로부터 수신한 신호를 WDM 역다중화하여 하향링크 RoF 신호와 디지털 제어신호를 생성하며, 상향링크 RoF 신호 및 상태정보 신호를 WDM 다중화한다.
이와 같은 구성을 가지는 분배 원격 유닛들(810~830)은 5G 주 허브 유닛(210)으로부터 수신한 하향링크 RoF 신호를 밀리미터파 무선 주파수 신호로 변환하여 송출하여 5G 서비스를 5G 단말에 제공하고, 5G 단말로부터 수신한 상향링크 밀리미터파 무선 주파수 신호를 RoF 신호로 변환하여 5G 주 허브 유닛(210)으로 전송한다.
이를 위하여, 광 분배부(811, 821, 831)는 5G 주 허브 유닛(210)로부터 수신한 신호(하향링크 RoF 신호, 제어신호 등)를 하위 분배 원격 유닛(820, 830)로 전달하고(광 스플리터에 의해 수행됨) WDM 역다중화하여(저밀도 파장 분할 다중화기에 의해 수행됨) 하향링크 RoF 신호(Tx : λ1, λ2)는 무선 주파수 처리부(812, 822, 832)로 전달하고 디지털 제어신호(λ9, λ10)는 디지털 처리부(813, 823, 833)로 전달한다.
또한, 하위 분배 원격 유닛(820, 830)으로부터 수신한 신호(상향링크 RoF 신호, DRU 상태정보 신호 등)와 무선 주파수 처리부(812,822, 832)로부터 수신한 상향링크 RoF 신호, 디지털 처리부(813, 823, 833)로부터 수신한 분배 원격 유닛(810~830) 상태정보 신호를 WDM 다중화하여 상위 분배 원격 유닛(810, 820)으로 전송한다(첫 번째 DRU는 5G 주 허브 유닛으로 전송).
이때, 동일 브랜치의 하향링크 RoF 신호는 같은 파장을 할당(Tx : λ1, λ2)하고 상향링크 RoF 신호 파장은 분배 원격 유닛(810, 820, 830) 별로 상이하게 할당하여 전송하여야 한다.
예를 들어 제1 분배 원격 유닛(810)의 상향링크 RoF 파장은 Rx0 : λ3, Rx1 : λ6, 제2 분배 원격 유닛(820)의 상향링크 RoF 파장은 Rx0 : λ4, Rx1 : λ7, 제3 분배 원격 유닛(830)의 상향링크 RoF 파장은 Rx0 : λ5, Rx1 : λ8로 할당할 수 있다.
이때 광 분배부(811, 821, 831)는 기존 광케이블에서 사용중인 파장을 고려하여 RoF 신호의 파장을 변경할 수 있어야 한다.
본 발명에서는 하나의 분배 원격 유닛에서 장애가 발생하여도 캐스케이드에 연결된 하위 분배 원격 유닛의 서비스에는 영향을 주지 않도록 하기 위해서 광 분배부(811, 821)를 광 스플리터(811-1, 821-1)와 저밀도 파장 분할 다중화기(811-2, 821-2)로 구현하였지만 상기 기술한 광 분배부의 기능만 만족한다면 다른 방법으로도 구현 가능하다.
한편, 디지털 처리부(813, 823, 833)는 광 분배부(811, 821, 831)로부터 디지털 제어신호(λ9)를 수신하여 참조 클럭(10MHz Ref.)과 전송 타이밍(T-Sync)을 복원하여 무선 주파수 처리부(812, 822, 833)로 전달하고 분배 원격 유닛의 상태정보 신호(λ10)를 광 분배부(811)로 전달한다.
무선 주파수 처리부(812,822, 833)는 광 분배부(811, 821, 831)로부터 수신한 하향링크 RoF 신호(Tx0 : λ1, Tx1 : λ2)를 밀리미터파 무선 주파수 신호(RF_Tx0, RF_Tx1)로 변환하여 안테나를 통해서 송출하고, 5G 단말로부터 수신한 상향링크 밀리미터파 무선 주파수 신호(RF_Rx0, RF_Rx1)를 상향링크 RoF 신호로 변환하여 광 분배부(811, 821, 831)로 전달한다.
무선 주파수 처리부(812, 822, 832)는 디지털 처리부(813, 823, 833)로부터 수신한 전송 타이밍(T-Sync)과 참조 클럭(Reference clock)을 통해서 TDD(Time Division Duplex) 혹은 FDD(Frequency Division Duplex) 방식의 5G 서비스를 모두 제공 가능하다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 인빌딩 하향 링크 중계 방법의 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 인빌딩 하향 링크 중계 방법은 먼저 상기 5G 신호 제공 유닛(120)은 5G 서비스 대역에 따른 30~300GHz의 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하여 전송한다(S110).
이러한 5G 신호 제공 유닛(120)은 무선 주파수 처리부(121)를 구비하여 5G 기지국(10)으로부터 수신한 하향링크 밀리미터파 무선 주파수 신호(RF_Fx)를 중간 주파수 신호(IF :Intermediate frequency)(IF_Tx)로 변환하여 5G 주 허브 유닛(210)으로 전송한다.
이때, 상기 무선 주파수 처리부(121)는 5G 기지국(10)으로부터 수신한 참조 클럭(Reference clock)(10MHz Ref) 및 상향 링크와 하향 링크의 전송 타이밍(Time-Sync,T-Sync)을 5G 주 허브 유닛(210)에 제공한다.
그러면, 상기 5G 주 허브 유닛(210)은 5G 신호 제공 유닛(120)과 연결되어 5G 서비스 대역에 따른 30~300GHz의 밀리미터파 무선 주파수 신호에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 광 케이블(400)을 통하여 전송한다(S112).
이에 따라 분배 원격 유닛들(810~830)은 광신호를 수신하여 중간 주파수 신호를 추출하여 5G 서비스 대역의 무선 주파수 신호로 업컨버젼한 후에 이를 해당 단말에 전송한다(S150).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 인빌딩 하향 링크 중계 방법의 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 인빌딩 하향 링크 중계 방법은 먼저 상기 5G 신호 제공 유닛(120)은 5G 서비스 대역에 따른 30~300GHz의 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하여 전송한다(S110).
이러한 5G 신호 제공 유닛(120)은 무선 주파수 처리부(121)를 구비하여 5G 기지국(10)으로부터 수신한 하향링크 밀리미터파 무선 주파수 신호(RF_Fx)를 중간 주파수 신호(IF :Intermediate frequency)(IF_Tx)로 변환하여 5G 주 허브 유닛(210)으로 전송한다.
이때, 상기 무선 주파수 처리부(121)는 5G 기지국(10)으로부터 수신한 참조 클럭(Reference clock)(10MHz Ref) 및 상향 링크와 하향 링크의 전송 타이밍(Time-Sync,T-Sync)을 5G 주 허브 유닛(210)에 제공한다.
그러면, 상기 5G 주 허브 유닛(210)은 5G 신호 제공 유닛(120)과 연결되어 5G 서비스 대역에 따른 30~300GHz의 밀리미터파 무선 주파수 신호에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 광 케이블(400)을 통하여 전송한다(S112).
이에 따라 분배 원격 유닛들(810~830)은 광신호를 수신하여 중간 주파수 신호를 추출하여 5G 서비스 대역의 무선 주파수 신호로 업컨버젼한 후에 이를 해당 단말에 전송한다(S150).
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차세대 인빌딩 하향 링크 중계 방법의 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차세대 인빌딩 하향 링크 중계 방법은 먼저 3G 무선 신호 처리 유닛(100)은 3G 서비스 대역에 따른 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하여 주 허브 유닛(200)으로 제공한다.
그리고, 1.8G LTE 무선 인터페이스 유닛(110a)은 1.8G LTE 서비스 대역에 따른 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하여 주 허브 유닛(200)으로 제공한다.
상기 900M LTE 무선 인터페이스 유닛(110b)은 900M LTE 서비스 대역에 따른 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하여 주 허브 유닛(200)으로 제공한다.
상기 2.1G LTE 무선 인터페이스 유닛(110c)은 2.1G LTE 서비스 대역에 따른 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하여 주 허브 유닛(200)으로 제공한다(S100).
이에 따라, 상기 주 허브 유닛(200)은 3G 무선 신호 처리 유닛(100) 및 LTE 무선 인터페이스 유닛들(110)과 연결되어 각 서비스 대역에 따른 무선 주파수 신호에서 다운 컨버젼된 중간 주파수 신호를 디지털 광신호로 변환하여 전송한다(S102).
한편, 상기 5G 신호 제공 유닛(120)은 5G 서비스 대역에 따른 30~300GHz의 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하여 전송한다(S110).
이러한 5G 신호 제공 유닛(120)은 무선 주파수 처리부(121)를 구비하여 5G 기지국(10)으로부터 수신한 하향링크 밀리미터파 무선 주파수 신호(RF_Fx)를 중간 주파수 신호(IF :Intermediate frequency)(IF_Tx)로 변환하여 5G 주 허브 유닛(210)으로 전송한다.
이때, 상기 무선 주파수 처리부(121)는 5G 기지국(10)으로부터 수신한 참조 클럭(Reference clock)(10MHz Ref) 및 상향 링크와 하향 링크의 전송 타이밍(Time-Sync,T-Sync)을 5G 주 허브 유닛(210)에 제공한다.
그러면, 상기 5G 주 허브 유닛(210)은 5G 신호 제공 유닛(120)과 연결되어 5G 서비스 대역에 따른 30~300GHz의 밀리미터파 무선 주파수 신호에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 전송한다(S112).
이와 같은 상황에서 광 결합 유닛(300)은 상기 주 허브 유닛(200)에서 전송된 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛(210)에서 전송된 아날로그 광신호를 결합하여 광케이블(400)을 통하여 인빌딩에 설치된 광분배 유닛(500)으로 전송한다(S120).
한편, 광분배 유닛(500)은 광케이블(400)을 통하여 전송된 광신호를 수신하여 주 허브 유닛(200)에서 전송된 광신호와 5G 주 허브 유닛(210)에서 전송된 광신호를 분리하여 주 허브 유닛(200)에서 전송된 광신호는 원격 광 중계 유닛(600)으로 분배하고, 5G 주 허브 유닛(210)에서 전송된 광신호는 분배 원격 유닛(DRU)(810~830)으로 분배한다(S130).
이에 따라, 원격 광 중계 유닛(600)은 광 분배 유닛(500)에서 분배된 광신호를 수신하여 중간 주파수 신호를 추출하여 3G 또는 LTE 서비스 대역의 무선 주파수 신호로 업컨버젼한 후에 이를 안테나(710~730)를 통하여 해당 단말에 제공한다(S140).
또한, 분배 원격 유닛들(810~830)은 광 분배 유닛(500)에서 분배된 광신호를 수신하여 중간 주파수 신호를 추출하여 5G 서비스 대역의 무선 주파수 신호로 업컨버젼한 후에 이를 해당 단말에 전송한다(S150).
도 9는 도 7과 8의 5G 주 허브 유닛에서 중간 주파수 신호를 광신호로 변환하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 도 7과 8의 5G 주허브 유닛에서 중간 주파수 처리부(211)는 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 변환하여 출력한다(S200).
이때, 중간 주파수 처리부(211)는 각각 하향링크의 광대역 중간 주파수 신호를 채널(Channel) 별로 나누고 빌딩 내 트래픽 및 간섭 상황에 따라서 선택하여 전송할 수 있다.
예를 들어 하향링크 1GHz의 광대역의 중간 주파수 신호를 100MHz 채널(Channel) 10개로 나누고 빌딩 내 트래픽이 적거나 외부 간섭이 심한 경우는 10 채널(Channel) 중 일부 채널(Channel)만 선택하여 RoF 처리부(212)로 전달한다.
또한, 데이터 스트림(스트림0 = IF_Tx0 + IF_Rx0)을 빌딩 내 트래픽 및 간섭 상황에 따라서 선택하여 전송할 수 있다.
다음으로, RoF 처리부(212)는 하량링크 중간 주파수 신호(IF_Tx0, IF_Tx1)를 스트림 별 RoF 신호(Tx0 : λ1, Tx1 : λ2)로 변환하여 광 처리부(213)로 전달한다(S201).
이때, RoF 처리부(212)는 기존 광케이블에서 사용 중인 광 파장을 고려하여 RoF 광파장을 변경할 수 있어야 한다.
5G 신호 제공 유닛(120)으로부터 전송 타이밍을 제공받지 못하는 경우, RoF 처리부(212)는 중간 주파수 신호로부터 전송 타이밍을 추출하여 디지털 처리부(214)로 전달할 수 있다.
다음으로, 디지털 처리부(214)는 5G 신호 제공 유닛(120)으로부터 수신한 참조 클럭(10MHz Ref.)과 전송 타이밍(T-Sync)을 디지털 제어신호(λ9)로 변환하여 광 처리부(213)로 전달한다(S202).
다음으로, 광 처리부(213)는 하향링크 RoF 신호(Tx0 : λ1, Tx0 : λ2)와 디지털 제어신호(λ9)를 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 다중화하여 광 케이블을 통해서 분배 원격 유닛(810~830)으로 전송한다(S203).
도 10은 도 7과 8의 분배 원격 유닛이 해당 5G 단말로 신호를 제공하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 광 분배부(811, 821)의 광 스플리터(811-1, 811-2)는 5G 주 허브 유닛(210)로부터 수신한 신호(하향링크 RoF 신호, 제어신호 등)를 저밀도 파장 분할 다중화기(811-2, 821-2, 831-2)와 하위 분배 원격 유닛(820, 830)로 전달한다.
그리고, 저밀도 파장 분할 다중화기(812, 822, 832)는 WDM 역다중화하여 하향링크 RoF 신호(Tx : λ1, λ2)는 무선 주파수 처리부(812, 822, 832)로 전달하고 디지털 제어신호(λ9, λ10)는 디지털 처리부(813, 823, 833)로 전달한다(S301).
다음으로, 디지털 처리부(813, 823, 833)은 광 분배부(811, 821, 831)로부터 디지털 제어신호(λ9)를 수신하여 참조 클락(10MHz Ref.)과 전송 타이밍(T-Sync)을 복원하여 무선 주파수 처리부(812, 822, 833)로 전달한다(S302).
그리고, 무선 주파수 처리부(812,822, 833)는 광 분배부(811, 821, 831)로부터 수신한 하향링크 RoF 신호(Tx0 : λ1, Tx1 : λ2)를 밀리미터파 무선 주파수 신호(RF_Tx0, RF_Tx1)로 변환하여 안테나를 통해서 송출한다(S303).
이때, 무선 주파수 처리부(812, 822, 832)는 디지털 처리부(813, 823, 833)로부터 수신한 전송 타이밍(T-Sync)과 참조 클럭(Reference clock)을 통해서 TDD(Time Division Duplex) 혹은 FDD(Frequency Division Duplex) 방식의 5G 서비스를 모두 제공 가능하다.
도 11는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 상향 링크 인빌딩 중계 방법의 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 상향 링크 인빌딩 중계 방법은 먼저, 분배 원격 유닛들(810~830)은 5G 단말로부터 수신한 상향링크 밀리미터파 무선 주파수 신호를 RoF 신호로 변환하여 5G 주 허브 유닛(210)으로 전송한다(S400).
이에 따라 5G 주 허브 유닛(210)은 상향링크 중간 주파수 신호(IF_Rx)를 5G 신호 제공 유닛으로 제공한다(S401).
상기 5G 신호 제공 유닛은 5G 주 허브 유닛(210)으로부터 수신한 상향링크 중간 주파수 신호를 밀리미터파 무선 주파수 신호로 변환하여 5G 기지국(10)으로 전송한다(S402).
이를 위하여 5G 신호 제공 유닛(120)은 무선 주파수 처리부(121)를 구비하고 있으며 구비된 무선 주파수 처리부(121)은 5G 주 허브 유닛(210)으로부터 수신한 상향링크 중간 주파수 신호(IF_Rx)를 밀리미터파 무선 주파수 신호(RF_Rx)로 변환하여 5G 기지국(10)으로 전송한다.
도 12는 도 11의 분배 원격 유닛들이 5G 주 허브 유닛으로 상향 링크 신호를 전송하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 도 11의 분배 원격 유닛들이 5G 주 허브 유닛으로 상향 링크 신호를 전송하는 과정은 먼저 분배 원격 유닛의 무선 주파수 처리부(812, 822, 832)가 5G 단말로부터 수신한 상향링크 밀리미터파 무선 주파수 신호(RF_Rx0, RF_Rx1)를 상향링크 RoF 신호로 변환하여 광 분배부(811, 821, 831)로 전달한다(S500).
한편, 디지털 처리부(813, 823, 833)는 분배 원격 유닛의 상태정보 신호(λ10)을 광 분배부(811)로 전달한다(S501).
다음으로, 광 분배부(811, 821, 831)는 하위 분배 원격 유닛(820, 830)으로부터 수신한 신호(상향링크 RoF 신호, DRU 상태정보 신호 등)와 무선 주파수 처리부(812,822, 832)로부터 수신한 상향링크 RoF 신호, 디지털 처리부(813, 823, 833)로부터 수신한 분배 원격 유닛(810~830) 상태정보 신호를 WDM 다중화하여 상위 분배 원격 유닛(810, 820)으로 전송한다(첫 번째 DRU는 5G 주 허브 유닛으로 전송)(S502).
이때, 동일 브랜치의 상향링크 RoF 신호 파장은 분배 원격 유닛(810, 820, 830) 별로 상이하게 할당하여 전송하여야 한다.
예를 들어 제1 분배 원격 유닛(810)의 상향링크 RoF 파장은 Rx0 : λ3, Rx1 : λ6, 제2 분배 원격 유닛(820)의 상향링크 RoF 파장은 Rx0 : λ4, Rx1 : λ7, 제3 분배 원격 유닛(830)의 상향링크 RoF 파장은 Rx0 : λ5, Rx1 : λ8로 할당할 수 있다.
이때 광 분배부(811, 821, 831)는 기존 광케이블에서 사용중인 파장을 고려하여 RoF 신호의 파장을 변경할 수 있어야 한다.
도 13은 도 11의 5G 주 허브 유닛이 상향링크 중간 주파수 신호(IF_Rx)를 5G 신호 제공 유닛으로 제공하는 과정의 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 도 11의 5G 주 허브 유닛이 상향링크 중간 주파수 신호(IF_Rx)를 5G 신호 제공 유닛으로 제공하는 과정은 광 처리부(213)가 하위 브랜치에 연결된 분배 원격 유닛(810~830)으로부터 통합 수신한 신호를 WDM 역다중화하여(S600) 상향링크 중간 주파수 신호(Rx0 : λ3, λ4, λ5 + Rx1 : λ6, λ7, λ8)는 RoF 처리부(212)로 전달하고(S601) 분배 원격 유닛(810~830)의 상태정보 신호(λ10)는 디지털 처리부(214)로 전달한다(S602).
이때 광 처리부(213)는 기존 광케이블에서 사용중인 파장을 고려하여 RoF 신호의 파장을 변경할 수 있다.
이에 따라 디지털 처리부(214)는 광 처리부(213)로부터 분배 원격 유닛(810~830)의 상태정보 신호(λ10)를 수신하여 하위 분배 원격 유닛(810~830)의 상태 모니터링을 수행할 수 있다.
다음으로, RoF 처리부(212)는 다수의 브랜치에 연결된 다수의 분배 원격 유닛(810~830)으로부터 수신된 상향링크 RoF 신호(Rx0 :λ3, λ4, λ5와 Rx1 :λ6, λ7, λ8)를 통합하여 중간 주파수 처리부(211)로 전달한다(S603).
이때, RoF 처리부(212)는 기존 광케이블에서 사용 중인 광 파장을 고려하여 RoF 광파장을 변경할 수 있어야 한다.
다음으로, 중간 주파수 처리부(211)는 다수의 브랜치에 연결된 다수의 분배 원격 유닛(810~830)으로부터 수신된 상향링크 RoF 신호(Rx0 :λ3, λ4, λ5와 Rx1 :λ6, λ7, λ8)를 통합하여 스트림 별 IF 신호(IF_Rx0, IF_Rx1)로 변환하여 5G 신호 제공 유닛(120)으로 전달한다(S604).
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 빌딩에 이미 구축된 광케이블을 공유하여 5G 밀리미터파 서비스를 제공할 수 있다.
따라서, 인빌딩 5G 커버리지 구축 시에 신규 광 케이블 포설을 최소화하여 구축 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
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 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 3G 무선 신호 처리 유닛 110 : LTE 무선 인터페이스 유닛
120 : 5G 신호 제공 유닛 200 : 주 허브 유닛
210 : 5G 주 허브 유닛 300 : 광결합 유닛
400 : 광케이블 500 : 광분배 유닛
600 : 원격 광 중계 유닛 710~730 : 안테나
810~830 : 분배 원격 유닛
120 : 5G 신호 제공 유닛 200 : 주 허브 유닛
210 : 5G 주 허브 유닛 300 : 광결합 유닛
400 : 광케이블 500 : 광분배 유닛
600 : 원격 광 중계 유닛 710~730 : 안테나
810~830 : 분배 원격 유닛
Claims (15)
- 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하는 5G 신호 제공 유닛;
상기 5G 신호 제공 유닛에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 전송하는 5G 주 허브 유닛;
주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 결합하여 광케이블로 전송하는 광 결합 유닛; 및
상기 광 결합 유닛에서 전송된 상기 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 분리하여 상기 주 허브 유닛에서 출력된 디지털 광신호는 원격 광 중계 유닛으로 전달하고, 상기 5G 주 허브 유닛에서 출력된 아날로그 광신호는 분배 원격 유닛들로 전달하는 광 분배 유닛을 포함하며,
상기 5G 신호 제공 유닛은 상기 5G 주 허브 유닛으로부터 수신한 상향링크 중간 주파수 신호를 밀리미터파 무선 주파수 신호로 변환하여 5G 기지국으로 전송하며, 5G 기지국으로부터 수신한 참조 클럭 및 상향 링크와 하향 링크의 전송 타이밍을 5G 주 허브 유닛에 제공하고,
상기 5G 주 허브 유닛은 분배 원격 유닛으로부터 수신한 상향링크 중간 주파수 신호를 5G 신호 제공 유닛으로 전송하고,
상기 분배 원격 유닛들은 5G 단말로부터 수신한 상향링크 밀리미터파 무선 주파수 신호를 RoF 신호로 변환하여 5G 주 허브 유닛으로 전송하는 차세대 인빌딩 중계 시스템. - 청구항 1항에 있어서,
상기 분배 원격 유닛들은 캐스케이드(Cascade) 결합되어 있는 차세대 인빌딩 중계 시스템. - 삭제
- 청구항 1항에 있어서,
상기 5G 신호 제공 유닛은 5G 기지국으로부터 수신한 하향링크 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 변환하여 상기 5G 주 허브 유닛으로 전송하고, 상기 5G 주 허브 유닛으로부터 수신한 상향링크 중간 주파수 신호를 밀리미터파 무선 주파수 신호로 변환하여 5G 기지국으로 전송하며, 5G 기지국으로부터 수신한 참조 클럭 및 상향 링크와 하향 링크의 전송 타이밍을 5G 주 허브 유닛에 제공하는 무선 주파수 처리부를 포함하는 차세대 인빌딩 중계 시스템. - 청구항 1항에 있어서,
상기 5G 주 허브 유닛은
각각 상향링크와 하향링크의 광대역 중간 주파수 신호를 채널(Channel) 별로 나누고 빌딩 내 트래픽 및 간섭 상황에 따라서 선택하여 전송하는 중간 주파수 처리부;
하량링크 중간 주파수 신호를 스트림 별 RoF 신호로 변환하고, 상향링크 RoF 신호를 통합하여 스트림 별 중간 주파수 신호로 변환하여 상기 중간 주파수 처리부로 전달하는 RoF 처리부;
5G 신호 제공 유닛으로부터 수신한 참조 클럭과 전송 타이밍을 디지털 제어신호로 변환하고, 분배 원격 유닛의 상태정보 신호를 수신하여 분배 원격 유닛의 상태 모니터링을 수행하는 디지털 처리부; 및
하향링크 RoF 신호와 디지털 제어신호를 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 다중화하여 광 케이블을 통해서 전송하고, 분배 원격 유닛으로부터 통합 수신한 신호를 WDM 역다중화하여 상향링크 중간 주파수 신호를 RoF 처리부로 전달하고 분배 원격 유닛의 상태정보 신호는 디지털 처리부로 전달하는 광 처리부를 포함하는 차세대 인빌딩 중계 시스템. - 청구항 5항에 있어서,
상기 중간 주파수 처리부는
상기 5G 신호 제공 유닛으로부터 전송 타이밍을 제공받지 못하는 경우, 중간 주파수 신호로부터 전송 타이밍을 추출하여 상기 디지털 처리부로 전달하는 차세대 인빌딩 중계 시스템. - 청구항 1항에 있어서,
상기 분배 원격 유닛은
상기 5G 주 허브 유닛로부터 수신한 신호를 하위 분배 원격 유닛으로 전달하고 WDM 역다중화하여 하향링크 RoF 신호와 디지털 제어신호를 생성하며, 하위 분배 원격 유닛으로부터 수신한 신호와 상향링크 RoF 신호 및 상태정보 신호를 WDM 다중화하여 상기 5G 주 허브 유닛으로 전송하는 광 분배부;
상기 광 분배부로부터 디지털 제어신호를 수신하여 참조 클럭과 전송 타이밍을 복원하고, 상태 정보 신호를 상기 광분배부로 전송하는 디지털 처리부; 및
상기 광 분배부로부터 수신한 하향링크 RoF 신호를 밀리미터파 무선 주파수 신호로 변환하여 안테나를 통해서 송출하고, 5G 단말로부터 수신한 상향링크 밀리미터파 무선 주파수 신호를 상향링크 RoF 신호로 변환하여 광 분배부로 전달하는 무선 주파수 처리부를 포함하는 차세대 인빌딩 중계 시스템. - 청구항 7항에 있어서,
상기 무선 주파수 처리부는 디지털 처리부로부터 수신한 전송 타이밍과 참조 클럭을 통해서 TDD(Time Division Duplex) 혹은 FDD(Frequency Division Duplex) 방식의 5G 서비스를 제공하는 차세대 인빌딩 중계 시스템. - 청구항 7항에 있어서,
상기 광분배부는
상기 5G 주 허브 유닛으로부터 수신한 신호를 하위 분배 원격 유닛으로 전달하고 하위 분배 원격 유닛으로부터 신호를 수신하는 광스플리터; 및
제2 주 허브 유닛로부터 수신한 신호를 WDM 역다중화하여 하향링크 RoF 신호와 디지털 제어신호를 생성하며, 상향링크 RoF 신호 및 상태정보 신호를 WDM 다중화하는 저밀도 파장 분할 다중화기를 포함하는 차세대 인빌딩 중계 시스템. - 삭제
- (A) 5G 신호 제공 유닛이 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하는 단계;
(B) 5G 주 허브 유닛이 상기 5G 신호 제공 유닛에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 전송하는 단계;
(C) 광 결합 유닛이 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 결합하여 광케이블로 전송하는 단계;
(D) 광 분배 유닛이 상기 광 결합 유닛에서 전송된 상기 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 분리하는 단계; 및
(E) 상기 광분배 유닛이 상기 주 허브 유닛에서 출력된 디지털 광신호는 원격 광 중계 유닛으로 전달하고, 상기 5G 주 허브 유닛에서 출력된 아날로그 광신호는 분배 원격 유닛들로 전달하는 단계를 포함하며,
상기 (B) 단계는
(B-1) 상기 5G 주 허브 유닛의 중간 주파수 처리부가 각각 상향링크와 하향링크의 광대역 중간 주파수 신호를 채널(Channel) 별로 나누고 빌딩 내 트래픽 및 간섭 상황에 따라서 선택하여 전송하는 단계;
(B-2) 상기 5G 주 허브 유닛의 RoF 처리부는 하량링크 중간 주파수 신호를 스트림 별 RoF 신호로 변환하는 단계;
(B-3) 상기 5G 주 허브 유닛의 디지털 처리부는 5G 신호 제공 유닛으로부터 수신한 참조 클럭과 전송 타이밍을 디지털 제어신호로 변환하는 단계; 및
(B-4) 상기 5G 주 허브 유닛의 광 처리부는 하향링크 RoF 신호와 디지털 제어신호를 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 다중화하여 광 케이블을 통해서 전송하는 단계를 포함하는 차세대 인빌딩 중계 방법. - (A) 5G 신호 제공 유닛이 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하는 단계;
(B) 5G 주 허브 유닛이 상기 5G 신호 제공 유닛에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 전송하는 단계;
(C) 광 결합 유닛이 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 결합하여 광케이블로 전송하는 단계;
(D) 광 분배 유닛이 상기 광 결합 유닛에서 전송된 상기 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 분리하는 단계; 및
(E) 상기 광분배 유닛이 상기 주 허브 유닛에서 출력된 디지털 광신호는 원격 광 중계 유닛으로 전달하고, 상기 5G 주 허브 유닛에서 출력된 아날로그 광신호는 분배 원격 유닛들로 전달하는 단계를 포함하며,
상기 (E) 단계 이후에
(F) 상기 분배 원격 유닛의 광 분배부는 5G 주 허브 유닛로부터 수신한 신호를 하위 분배 원격 유닛으로 출력하는 단계;
(G) 상기 분배 원격 유닛의 광분배부는 5G 주 허브 유닛에서 수신한 신호를 WDM 역다중화하여 하향링크 RoF 신호와 디지털 제어 신호를 출력하는 단계;
(H) 상기 분배 원격 유닛의 디지털 처리부는 광 분배부로부터 디지털 제어신호를 수신하여 참조 클럭과 전송 타이밍을 복원하여 단계;
(I) 상기 분배 원격 유닛의 무선 주파수 처리부는 하향링크 RoF 신호를 밀리미터파 무선 주파수 신호로 변환하여 송출하는 단계를 더 포함하는 차세대 인빌딩 중계 방법. - 삭제
- (A) 5G 신호 제공 유닛이 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하는 단계;
(B) 5G 주 허브 유닛이 상기 5G 신호 제공 유닛에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 전송하는 단계;
(C) 광 결합 유닛이 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 결합하여 광케이블로 전송하는 단계;
(D) 광 분배 유닛이 상기 광 결합 유닛에서 전송된 상기 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 분리하는 단계; 및
(E) 상기 광분배 유닛이 상기 주 허브 유닛에서 출력된 디지털 광신호는 원격 광 중계 유닛으로 전달하고, 상기 5G 주 허브 유닛에서 출력된 아날로그 광신호는 분배 원격 유닛들로 전달하는 단계;
(J) 분배 원격 유닛들이 5G 단말로부터 수신한 상향링크 밀리미터파 무선 주파수 신호를 RoF 신호로 변환하여 5G 주 허브 유닛으로 전송하는 단계;
(K) 5G 주 허브 유닛이 상향링크 중간 주파수 신호를 5G 신호 제공 유닛으로 제공하는 단계; 및
(L) 상기 5G 신호 제공 유닛이 수신한 상향링크 중간 주파수 신호를 밀리미터파 무선 주파수 신호로 변환하여 5G 기지국으로 전송하는 단계를 포함하며,
상기 (J) 단계는
(J-1) 상기 분배 원격 유닛의 무선 주파수 처리부는 5G 단말로부터 수신한 상향링크 밀리미터파 무선 주파수 신호를 상향링크 RoF 신호로 변환하는 단계;
(J-2) 상기 분배 원격 유닛의 디지털 처리부는 상태 정보 신호를 전송하는 단계; 및
(J-3) 상기 분배 원격 유닛의 광 분배부는 하위 분배 원격 유닛으로부터 수신한 신호와 상향링크 RoF 신호 및 상태정보 신호를 WDM 다중화하여 상기 5G 주 허브 유닛으로 전송하는 단계를 포함하는 차세대 인빌딩 중계 방법. - (A) 5G 신호 제공 유닛이 밀리미터파 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 다운컨버젼하는 단계;
(B) 5G 주 허브 유닛이 상기 5G 신호 제공 유닛에서 다운컨버젼된 중간 주파수 신호를 아날로그 광신호인 RoF(Radio over Fiber) 신호로 변환하여 전송하는 단계;
(C) 광 결합 유닛이 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 결합하여 광케이블로 전송하는 단계;
(D) 광 분배 유닛이 상기 광 결합 유닛에서 전송된 상기 주 허브 유닛에서 출력되는 디지털 광신호와 5G 주 허브 유닛에서 출력되는 아날로그 광신호를 분리하는 단계; 및
(E) 상기 광분배 유닛이 상기 주 허브 유닛에서 출력된 디지털 광신호는 원격 광 중계 유닛으로 전달하고, 상기 5G 주 허브 유닛에서 출력된 아날로그 광신호는 분배 원격 유닛들로 전달하는 단계;
(J) 분배 원격 유닛들이 5G 단말로부터 수신한 상향링크 밀리미터파 무선 주파수 신호를 RoF 신호로 변환하여 5G 주 허브 유닛으로 전송하는 단계;
(K) 5G 주 허브 유닛이 상향링크 중간 주파수 신호를 5G 신호 제공 유닛으로 제공하는 단계; 및
(L) 상기 5G 신호 제공 유닛이 수신한 상향링크 중간 주파수 신호를 밀리미터파 무선 주파수 신호로 변환하여 5G 기지국으로 전송하는 단계를 포함하며,
상기 (K) 단계는
(K-1) 상기 5G 주 허브 유닛의 광 처리부가 분배 원격 유닛으로부터 통합 수신한 신호를 WDM 역다중화하여 상향링크 중간 주파수 신호를 RoF 처리부로 전달하는 단계;
(K-2) 상기 5G 주 허브 유닛의 광 처리부가 분배 원격 유닛의 상태정보 신호는 디지털 처리부로 전달하는 단계;
(K-3)상기 5G 주 허브 유닛의 RoF 처리부가 상향링크 RoF 신호를 통합하여 스트림 별 중간 주파수 신호로 변환하여 중간 주파수 처리부로 전달하는 단계;
(K-4) 상기 5G 주 허브 유닛의 중간 주파수 처리부가 상향링크 중간 주파수 신호를 5G 신호 제공 유닛으로 전달하는 단계; 및
(K-5) 상기 5G 주 허브 유닛의 디지털 처리부가 분배 원격 유닛의 상태정보 신호를 수신하여 분배 원격 유닛의 상태 모니터링을 수행하는 단계를 포함하는 차세대 인빌딩 중계 방법.
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