KR102260459B1

KR102260459B1 - 5g/lte 통신 연동을 위한 고정무선 액세스장치

Info

Publication number: KR102260459B1
Application number: KR1020200116572A
Authority: KR
Inventors: 김세훈; 조신호; 이재준
Original assignee: 올래디오 주식회사
Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2021-06-03

Abstract

본 발명은 5G/LTE 통신 연동을 위한 무선액세스장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 높은 주파수대역을 사용하는 5G 통신의 특징으로 인해 건물 내부에서 신호수신이 어려웠던 기존의 문제점을 해결할 수 있고 5G 통신의 보조 수단인 LTE 통신과 자동 절체가 가능하며, 10gbps 속도로 대용량 데이터를 송수신할 수 있도록 하는, 5G/LTE 통신 연동을 위한 무선액세스장치에 관한 것이다.

Description

5G/LTE 통신 연동을 위한 고정무선 액세스장치 {5G/LTE Communication Interlocking Fixed Wireless Access Apparatus for 5G/LTE Communication}

고정 무선 접속(Fixed Wireless Access)이란, 고정된 가입자의 단말과 망 접속점인 기지국을 무선으로 연결하여 초고속 인터넷 서비스를 제공하는 무선 통신 기술이다. 주로 건물 외부에 설치되는 가입자 단말과 기지국 사이에는 광케이블과 같이 유선으로 연결되는 것이 일반적인데 유선 구간 일부를 광대역 무선 통신으로 대체하여 초고속 인터넷 환경을 제공한다. 최근에는 이동 통신 기술의 발전으로 고정 무선 접속(Fixed Wireless Access) 기술이 대두되고 있다.

한편, 5G 이동통신은 사람들 사이의 무선 데이터 서비스를 제공했던 4G통신에 대비하여 초고속, 저지연, 초연결을 제공하는 통신기술로서 이를 활용하여, 자율주행차, 지능형 CCTV 등의 기술에 접목시켜 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 이에 따라 5G통신은 기존에 사용하던 3G 및 4G의 주파수 대역으로도 통신이 가능하면서, 보다 빠른 속도로 무선 데이터 서비스를 제공해야 하고, 기존의 4G 통신은 최소 2개의 안테나를 필요로 했지만 5G의 경우, 최소 4개 이상의 안테나를 필요로 하며 5G 통신은 4G LTE 통신을 지원하도록 되어 있어 실제 안테나는 6개 이상으로 확대 될 수 있다.

또한, 5G 통신에서는, 3.5GHz, 28GHz 고주파 및 초고주파를 사용하고, 이와 같이 고주파를 사용하는 5G 통신신호는 건물의 외벽과 같은 고체의 물질에 부딪히게 되면 실내에서 온전히 수신이 어렵다는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 중계기의 안테나를 건물 밖에 설치하게 되면, 모뎀과 같은 통신모듈과 안테나를 연결하는 케이블을 필요로 하고 이에 따른 비용이 발생하며, 케이블의 길이가 길어짐에 따라 통신속도가 줄어들고, 신호가 손실되는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 종래의 무선 이동 통신을 위한 중계기들은 각 모서리에 길쭉한 형태의 안테나가 부착되어 신호를 송수신하는 형태인데, 이와 같은 형태로 건물 밖에 설치하게 되는 경우, 미관상 보기 좋지 않으며, 외부의 충격으로부터 파손될 위험도 크다는 문제점이 있다.

한편, 이더넷 전원 장치(PoE, Power over Ethernet)는, 이더넷 전원 장치(PoE)는 IEEE 802.3af 및 802.3at 표준에 의해 정의된 네트워킹 기능으로서, PoE를 사용하면 기존 데이터 연결 상에서 이더넷 케이블을 통해 네트워크 장치에 전원을 공급할 수 있다. 이와 같은 이더넷 전원 장치는 전력과 데이터 전송에 하나의 케이블만을 사용하므로 네트워킹 장비와 VoIP 전화를 위한 케이블을 구입하고 관리하는데 소요되는 비용을 절약할 수 있다. 또한, 비용의 문제로 혹은 새 전선을 설치하기 어려운 건물의 경우 PoE를 이용하면 네트워크의 설치와 확장이 간편하고 저렴해진다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 5G 통신을 원할하게 하기 위해서는, 중계기를 건물 외부에 설치하여 5G 통신신호를 원활하게 송수신하고, 외부 충격에 의해 쉽게 파손되지 않으며, 대용량의 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 이더넷 방식을 활용한 고정무선액세스장치가 필요로 하게 되었다.

본 발명은 높은 주파수대역을 사용하는 5G 통신의 특징으로 인해 건물 내부에서 신호 수신이 어려웠던 기존의 문제점을 해결할 수 있고, 5G/LTE 백홀신호와 유선/광 백홀 신호를 선택적으로 사용하면서 최대 10gbps 속도로 대용량 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 5G/LTE 통신 연동을 위한 고정무선액세스장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 5G/LTE 통신 연동을 위한 고정무선액세스장치로서, 안테나전면커버; 상기 안테나전면커버와 결합할 수 있는 안테나후면커버; 상기 안테나전면커버 및 상기 안테나후면커버 사이에 배치되고, 복수의 안테나를 포함하는 안테나모듈; 상기 안테나후면커버의 외측에 결합되고, 건물 외부의 구조물과 결합될 수 있는 브라켓부; 상기 안테나후면커버의 외측에 결합되는 통신제어부;를 포함하고, 상기 고정무선액세스장치는 건물의 외부에 배치될 수 있고, 상기 통신제어부는 상기 건물내부의 AP와 이더넷 방식으로 연결될 수 있는, 5G/LTE 연동을 위한 고정무선액세스장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 통신제어부는, 상기 복수의 안테나 각각과 전기적으로 연결되는 5G프론트엔드모듈(5G 프론트엔트모듈은 3G와 LTE를 포함, 이하 내용에서 언급되는 모든 5G프론트엔드모듈의 개념은 3G/LTE를 포함함); 상기 프론트엔드모듈과 전기적으로 연결되고, 5G 통신규약에 따라 RF신호 송수신을 수행할 수 있는 트랜시버모듈; 상기 트랜시버모듈과 송수신하는 신호를 이더넷통신신호로 변환하는 이더넷변환기; 및 상기 이더넷변환기에 연결되어, 상기 AP로 연결된 이더넷케이블이 접속될 수 있는 제1이더넷포트;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 안테나모듈 및 5G프론트엔드모듈은 RF신호선으로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 통신제어부는, 상기 고정무선액세스장치에 전력을 공급하는 전원부;를 더 포함하고, 상기 제1이더넷포트는, 상기 이더넷변환기에 연결되어 상기 AP와 이더넷통신신호를 송수신하고, 상기 전원부에 상기 이더넷통신신호에 기반한 전력을 공급할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 통신제어부는, 상기 고정무선액세스장치에 전력을 공급하는 전원부; 및 상기 이더넷변환기에 연결되어, 상기 AP로 연결된 이더넷케이블이 접속될 수 있는 제2이더넷포트;를 더 포함하고, 상기 제1이더넷포트는, 1Gbps의 속도로 데이터 전송이 가능한 이더넷케이블 전용 포트이고, 상기 제2이더넷포트는, 10Gbps의 속도로 데이터 전송이 가능한 이더넷케이블 전용 포트일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 제1이더넷포트에, 상기 1Gbps의 속도의 이더넷케이블이 연결되는 경우에, 상기 이더넷변환기는 상기 제1이더넷포트를 통해 전달된 신호를 상기 이더넷통신신호로 변환하고, 상기 이더넷케이블에 의하여 상기 제1이더넷포트로부터 공급된 전력이 상기 전원부로 공급되고, 상기 제1이더넷포트에, 상기 10Gbps의 속도의 이더넷케이블이 연결되고, 상기 제2이더넷포트에, 상기 10Gbps의 속도의 이더넷케이블이 연결되는 경우에, 상기 이더넷변환기는 상기 제1이더넷포트를 통해 전달된 신호를 버리고, 상기 제2이더넷케이블을 통해 전달된 신호를 상기 이더넷통신신호로 변환하고, 상기 이더넷케이블에 의하여 상기 제1이더넷포트로부터 공급된 전력이 상기 전원부로 공급될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 고정무선액세스장치는, 상기 안테나모듈 및 상기 통신제어부를 연결하는 RF커넥터부를 더 포함하고, 상기 RF커넥터부는, 제1커넥터몸체; 상기 제1커넥터몸체의 내부에 구비되어 상기 안테나에 송수신되는 RF신호를 전달할 수 있는 복수의 제1커넥터접속부; 상기 1커넥터접속부가 노출되도록 상기 제1커넥터몸체의 하면에 형성된 복수의 원형홀; 및 상기 안테나전면커버 및 상기 안테나후면커버와 결합할 수 있도록 상기 커넥터몸체의 상측에 형성된 나사산 혹은 나사홈을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 RF커넥터부는, 상기 제1커넥터몸체의 일부가 수용될 수 있는 결합부를 포함하는 제2커넥터몸체; 상기 제2커넥터몸체의 내부에 구비되어 상기 제1커넥터접속부로부터 RF신호를 전달받을 수 있는 복수의 제2커넥터접속부; 상기 제2커넥터접속부가 노출되도록 상기 제2커넥터몸체의 상면에 형성된 복수의 원형홀; 및 상기 제2커넥터몸체의 하면에 형성되어 외부 장치에 고정시키기 위한 볼트가 삽입될 수 있는 복수의 볼트홀을 포함하는 고정부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 건물 내부에서 수신 신호강도가 낮아지는 5G 통신신호의 송수신을 원활하게 함으로써, 빠르고 정확한 데이터 통신을 할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 안테나기판상에 안테나패턴을 형성하여 RF신호를 송수신함으로써, 종래의 모뎀상에 스틱과 같은 형태로 부착되던 안테나의 미관상의 문제점을 해결하고, 외부의 충격으로부터 안테나의 파손을 방지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 실내에 설치되는 모뎀과 건물 외부에 설치되는 안테나를 연결하는 신호선이 추가됨으로써 발생하는 비용을 절감할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 10gbps의 속도로 데이터 전송을 수행하여 데이터 전송량이 증가한 경우, 데이터는 10gbps의 이더넷케이블을 이용하여 송수신하고, 고속무선액세스장치에 필요한 전력은 1gbps의 이더넷케이블을 이용하여 송신함으로써 장치의 전원을 보다 적절하게 공급하고 데이터 송수신을 원활하게 할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 안테나 및 통신제어부를 연결하는 RF커넥터부를 통해 RF신호를 송수신함으로써, 전력 및 데이터 손실을 최소화하여 신호를 송수신할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정무선액세스장치의 분해사시도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정무선액세스장치의 정면도 및 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나모듈 및 통신제어부의 블록도를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신제어부의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1이더넷포트에 이더넷케이블이 연결된 경우의 신호의 흐름을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1이더넷포트 및 제2이더넷포트에 이더넷케이블이 연결된 경우의 신호의 흐름을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정무선액세스장치를 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF커넥터부를 개략적으로 도시한다.

다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 구성요소를 나타내기 위해서 사용된다. 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 구체적인 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이어그램 형태로 제공된다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "컴포넌트", "모듈", "시스템", "~부" 등은 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 소프트웨어 및 하드웨어의 조합, 또는 소프트웨어의 실행을 지칭한다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서상에서 실행되는 처리과정, 프로세서, 객체, 실행 스레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치에서 실행되는 애플리케이션 및 컴퓨팅 장치 모두 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세서 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있고, 일 컴포넌트는 하나의 컴퓨터내에 로컬화될 수 있고, 또는 2개 이상의 컴퓨터들 사이에 분배될 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은 그 내부에 저장된 다양한 데이터 구조들을 갖는 다양한 컴퓨터 판독가능한 매체로부터 실행할 수 있다. 컴포넌트들은 예를 들어 하나 이상의 데이터 패킷들을 갖는 신호(예를 들면, 로컬 시스템, 분산 시스템에서 다른 컴포넌트와 상호작용하는 하나의 컴포넌트로부터 데이터 및/또는 신호를 통해 다른 시스템과 인터넷과 같은 네트워크를 통한 데이터)에 따라 로컬 및/또는 원격 처리들을 통해 통신할 수 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정무선액세스장치의 분해사시도를 개략적으로 도시하고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정무선액세스장치의 정면도 및 측면도를 개략적으로 도시한다.

본 발명의 5G/LTE 통신 연동을 위한 고정무선액세스장치(1000)는, 안테나전면커버(1100); 상기 안테나전면커버(1100)와 결합할 수 있는 안테나후면커버(1200); 상기 안테나전면커버(1100) 및 상기 안테나후면커버(1200) 사이에 배치되고, 복수의 안테나를 포함하는 안테나모듈(1300); 상기 안테나후면커버(1200)의 외측에 결합되고, 건물 외부의 구조물과 결합될 수 있는 브라켓부(1400); 상기 안테나후면커버(1200)의 외측에 결합되는 통신제어부(1500);를 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 안테나전면커버(1100) 및 안테나후면커버(1200) 볼트가 삽입될 수 있는 볼트홀을 포함하여, 볼트를 이용하여 안테나전면커버(1100) 및 안테나후면커버(1200)가 결합될 수 있고, 그 사이에는 공간이 형성되어 안테나모듈(1300)이 배치될 수 있다. 안테나모듈(1300)은 복수의 안테나를 포함하여 신호를 송수신할 수 있다. 바람직하게는, 복수의 안테나는 안테나기판(1310) 및 안테나기판(1310) 상에 형성되어 있는 안테나패턴(1320)을 포함하여, 상기 안테나패턴(1320)을 통해 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 초고속, 저지연 등 기존의 3G 혹은 4G 통신보다 성능 높은 5G 통신을 위해서는 최소로 필요한 안테나의 개수가 증가하고, 많은 안테나를 보다 효율적으로 배치하기 위해 본 발명의 안테나는 안테나기판(1310) 상에 안테나패턴(1320)을 형성하여, 이를 보호할 수 있는 케이스 형태의 안테나전면커버(1100) 및 안테나후면커버(1200)사이에 배치한다. 도 2는 이와 같은 안테나전면커버(1100) 및 안테나후면커버(1200)사이에 배치된 안테나모듈(1300)의 정면도를 도시한다. 종래의 기술에서 길쭉한 형태의 다수의 안테나가 부착된 모양과 달리 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 판의 형태로 안테나모듈(1300)이 커버에 의하여 보호되어 외부의 충격에 쉽게 손상되지 않고, 신호의 송수신 효율 또한 증가한 안테나모듈(1300)의 형태를 구현할 수 있다.

한편, 상기 안테나후면커버(1200)의 외측에는 브라켓부(1400)가 결합되어, 고정무선액세스장치(1000)가 건물 외부의 구조물과 결합될 수 있다. 본 발명의 5G/LTE 통신 연동을 위한 고정무선액세스장치(1000)는 이와 같이 브라켓부(1400)를 포함하여 5G 통신이 필요한 장소의 외부에 설치될 수 있다. 5G 통신 신호는 일반적으로 3.5GHz 혹은 28GHz와 같은 높은 주파수 대역의 신호를 사용하며, 신호의 주파수 대역은 높을수록 직진성이 높아지는 특징으로 인해 건물 내부로 통신신호가 투과하는 것이 어렵다는 문제점이 있다. 이로 인해, 5G 통신은 실내에서 원활하게 통신신호를 송수신하기 어렵고 본 발명의 고정무선액세스장치(1000)는 이와 같은 문제점을 개선하기 위해 기존에 건물 내부에 설치되었던 고정무선액세스장치(1000)를 건물 외벽에 설치하여 신호를 보다 원활하게 송수신할 수 있도록 한다.

또한, 상기 안테나후면커버(1200)의 외측에는 건물 내부의 AP(Access Point)와 이더넷 방식으로 연결될 수 있는 통신제어부(1500)가 결합된다. 앞서 설명한 고주파 대역의 신호를 수신하기 위한 안테나만을 건물 외부에 설치하는 경우, 추가적으로 안테나와 통신제어부(1500)를 연결하기 위한 설치비용의 문제 및 신호선이 길어짐에 따라 통신 속도가 저하되고, 신호가 유실될 수 있는 문제점이 발생하기 때문에 본 발명의 고정무선액세스장치(1000)는 통신제어부(1500)를 상기 안테나후면커버(1200)의 측에 함께 결합하여 건물 외부에 설치할 수 있도록 함으로써, 이와 같은 문제점을 해결할 수 있다. 이와 같은 안테나전면커버(1100), 안테나후면커버(1200), 안테나모듈(1300), 브라켓부(1400), 통신제어부(1500)는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 결합된 고정무선액세스장치(1000)는 브라켓부(1400)를 통해 건물 외부에 설치될 수 있다.

한편, 통신제어부(1500)는 상기 건물내부의 AP와 이더넷 방식으로 연결될 수 있다. PoE(Power over Ethernet)이란 무선 AP나 유선 LAN에 사용되는 네트웍 장비들에 전원을 별도 공급할 필요가 없이 이더넷케이블 하나에 데이터와 전력을 동시에 보낼 수 있는 기술이다. 본 발명에서는, 이와 같은 이더넷 방식을 활용하여 건물 내부의 AP(Access Point)와 통신제어부(1500)가 연결될 수 있다.

이와 같은 구조로 인하여, 고정무선액세스장치(1000)는 건물외부에 설치된 안테나모듈(1300)을 통해 5G 신호를 안정적으로 수신하고, 이더넷 연결방식을 통해 전원을 공급받고 데이터를 송수신 할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나모듈(1300) 및 통신제어부(1500)의 블록도를 개략적으로 도시한다.

본 발명의 안테나모듈(1300)은 복수의 안테나를 포함하여 신호를 송수신할 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 안테나는 안테나기판(1310) 및 안테나기판(1310) 상에 형성되어 있는 안테나패턴(1320)을 포함하여, 상기 안테나패턴(1320)을 통해 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 초고속, 저지연 등 기존의 3G 혹은 4G 통신보다 성능 높은 5G 통신을 위해서는 최소로 필요한 안테나의 개수가 증가하고, 많은 안테나를 보다 효율적으로 배치할 수 있고, 신호를 안정적으로 수신할 수 있는 형태의 안테나의 구현이 필요하다. 본 발명의 안테나는 안테나기판(1310) 상에 안테나패턴(1320)을 형성하여 안테나패턴(1320)을 통해 신호를 송수신함으로써 통신효율성을 향상시킬 수 있다. 또한 기존의 긴 막대모양의 안테나 형태를 변형시킴으로써 건물 외부에 보다 용이하게 설치할 수 있도록 한다. 이와 같은 복수의 안테나와 통신제어부(1500)는 RF신호선으로 연결되고, RF신호선을 통해 안테나모듈(1300)에서 수신한 고주파 신호를 통신제어부(1500)로 전달할 수 있다.

바람직하게는, 상기 안테나모듈(1300) 및 5G프론트엔드모듈(1510)은 RF신호선으로 연결된다. 안테나상면커버 및 안테나후면커버가 통신제어부에 직접 접속되고, 복수의 안테나 및 통신제어부의 5G프론트엔드모듈 사이는 RF신호선으로 연결되어, 신호를 송수신할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신제어부(1500)의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 통신제어부(1500)는, 5G프론트엔드모듈(1510), 트랜시버모듈(1520), 연결인터페이스(1530), 이더넷변환기(1540), 제1이더넷포트(1550), 제2이더넷포트(1560), 및 전원부(1570)를 포함한다.

구체적으로, 5G프론트엔드모듈(1510)은, 복수의 안테나 각각과 전기적으로 연결되어, RF신호를 수신하고 필터링 할 수 있다.

상기 트랜시버모듈(1520)은 5G 통신규약에 따라 RF신호 송수신을 수행할 수 있다. 상기 5G프론트엔드모듈(1510)로부터 필터링 된 RF신호를 변복조하여 송신 및 수신할 수 있다.

상기 이더넷변환기(1540)는 상기 트랜시버모듈(1520)과 송수신하는 신호를 이더넷통신신호로 변환한다. 상기 이더넷변환기(1540)와 상기 트랜시버모듈(1520)은 연결인터페이스(1530)를 통해 각각의 구성요소에서 변환된 신호를 송수신할 수 있다.

상기 제1이더넷포트(1550) 및 상기 제2이더넷포트(1560)는 상기 이더넷변환기(1540)에 연결되고, 건물 내부의 AP(Access Point)로 연결된 이더넷케이블이 접속될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1이더넷포트(1550)는, 1Gbps의 속도로 데이터 전송이 가능한 이더넷케이블 전용 포트이고, 상기 제2이더넷포트(1560)는, 10Gbps의 속도로 데이터 전송이 가능한 이더넷케이블 전용 포트이다.

상기 전원부(1570)는 제1이더넷포트(1550) 및 제2이더넷포트(1560)로부터 공급받은 전력을 통해 상기 고정무선액세스장치(1000)에 전력을 공급할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 통신제어부(1500)는, 1Gbps의 속도로 데이터 전송이 가능한 제1이더넷포트(1550) 및 10Gbps의 속도로 데이터 전송이 가능한 제2이더넷포트(1560)를 포함하여, 일반화 된 1Gbps 보다 빠른속도로 대용량의 데이터 송수신을 할 수 있고, 사용자에게 높은 네트워크 유연성을 제공하여 장치를 업그레이드 하거나 추후 확장 계획이 있는 관리자에게 적합한 네트워크 장치를 제공할 수 있다.

도 4에 도시된 통신제어부(1500)는 도시된 구성요소 외의 다른 요소들을 더 포함할 수 있으나, 편의상 본 발명의 실시예들에 따른 5G 통신과 관련된 구성요소들만을 표시하였다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1이더넷포트(1550)에 이더넷케이블이 연결된 경우의 신호의 흐름을 설명하는 도면이다.

본 발명의 고정무선액세스장치(1000)의 상기 제1이더넷포트(1550) 및 상기 제2이더넷포트(1560)는 이더넷변환기(1540)에 연결되어 상기 AP와 이더넷통신신호를 송수신하고, 상기 전원부(1570)에 상기 이더넷통신신호에 기반한 전력을 공급할 수 있다.

구체적으로, 도 5는, 제1이더넷포트(1550)에 1Gbps 속도의 이더넷케이블을 연결한 경우의 신호의 흐름을 설명하는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1이더넷포트(1550)에 1Gbps 속도의 이더넷케이블이 연결되는 경우에는, 상기 제1이더넷포트(1550)를 통해 전달된 신호를 상기 이더넷통신신호로 변환하고, 상기 이더넷케이블에 의하여 상기 제1이더넷포트(1550)로부터 공급된 전력이 상기 전원부(1570)로 공급된다. 이와 같이 이더넷방식을 이용하여 연결된 통신제어부(1500)는 이더넷케이블을 통해 전력 및 데이터를 동시에 수신할 수 있다. 상기 이더넷케이블은 광케이블을 사용함이 바람직하지만, 기가비트 데이터 전송 가능한 UTP 케이블(Unshielded Twisted Pair Cable), STP 케이블(Shieled Twin Pair cable) 또는 동축케이블(Coexial feeder cable) 등을 사용할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1이더넷포트(1550) 및 제2이더넷포트(1560)에 이더넷케이블이 연결된 경우의 신호의 흐름을 설명하는 도면이다.

본 발명의 고정무선액세스장치(1000)의 상기 제1이더넷포트(1550)는, 이더넷변환기(1540)에 연결되어 상기 AP와 이더넷통신신호를 송수신하고, 상기 전원부(1570)에 상기 이더넷통신신호에 기반한 전력을 공급할 수 있다.

구체적으로, 도 6은, 제1이더넷포트(1550) 및 제2이더넷포트(1560)에 10Gbps 속도의 이더넷케이블을 연결한 경우의 신호의 흐름을 설명하는 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1이더넷포트(1550)에, 상기 10Gbps의 속도의 이더넷케이블이 연결되고, 상기 제2이더넷포트(1560)에, 상기 10Gbps의 속도의 이더넷케이블이 연결되는 경우에, 상기 이더넷변환기(1540)는 상기 제1이더넷포트(1550)를 통해 전달된 신호를 버리고, 상기 제2이더넷케이블을 통해 전달된 신호를 상기 이더넷통신신호로 변환하고, 상기 이더넷케이블에 의하여 상기 제1이더넷포트(1550)로부터 공급된 전력이 상기 전원부(1570)로 공급된다. 앞서 설명한 바와 같이 이더넷 전원 장치(Power of Ethernet)는 IEEE 802.3af 및 802.3at 표준에 의해 정의된 네트워킹 기능으로서, PoE를 사용하면 기존 데이터 연결 상에서 이더넷 케이블을 통해 네트워크 장치에 전원을 공급할 수 있다는 장점이 있지만, 본 발명에서와 같이 기가비트 모드를 사용하는 이더넷케이블을 사용하는 경우, 전력공급에 문제가 생기게 되는 경우에는 데이터 전송에까지 영향을 미칠 수 있다는 문제점이 있다. 본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 10Gbps 속도의 이더넷케이블이 제1이더넷포트(1550) 및 제2이더넷포트(1560)에 연결되는 경우에 상기 이더넷변환기(1540)는 상기 제1이더넷포트(1550)를 통해 전달된 신호를 버리고, 상기 제2이더넷케이블을 통해 전달된 신호를 상기 이더넷통신신호로 변환하여 상기 이더넷케이블에 의하여 상기 제1이더넷포트(1550)로부터 공급된 전력이 상기 전원부(1570)로 공급되고, 상기 제2이더넷포트(1560)로부터 전달된 신호가 이더넷케이블로 전달되어 데이터송수신이 가능하도록 할 수 있다.

이와 같은 방식으로, 본 발명의 고정무선액세스장치(1000)는 10Gbps의 속도로 데이터 전송이 가능한 제2이더넷포트(1560)를 포함하여 대용량 데이터 전송이 가능하고, 제1이더넷포트(1550) 및 제2이더넷포트(1560)를 모두 사용하는 경우에는 전력과 데이터 전송을 분리하여 보다 안정적으로 신호 송수신을 할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정무선액세스장치(1000)를 개략적으로 도시한다.

구체적으로, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 고정무선액세스장치(1000)는 전술한 고정무선액세스장치(1000)와 다른 형태로 구성될 수 있다. 안테나커버, 3 이상의 복수의 안테나를 포함하는 안테나모듈(1300)을 포함하고, 안테나커버 내부 공간에는 안테나모듈이 배치될 수 있다. 이와 같은 안테나모듈은 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 2개의 안테나모듈(1300)이 통신제어부(1500)와 접속될 수 있다. 바람직하게는, 상기 안테나커버 및 통신제어부는 물리적으로 직접 접속되어, 복수의 안테나 및 상기 통신제어부의 5G프론트엔드모듈(1510)의 복수의 RF포트와 RF신호선으로 직접 연결될 수 있다.

한편, 상기 안테나커버의 하단에는 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 나사산 혹은 나사홈이 내부에 형성된 커넥터결합홀(1150)을 포함하여 외부 장치와 연결할 수 있고, RF신호를 송수신할 수 있는 RF커넥터부가 결합될 수 있다. 이와 같이 본 발명의 고정무선액세스장치(1000)는 도 1, 도 2, 및 도 3에서 설명한 바와 같은 형태에 한정하지 않고, 도 7의 (a)와 같이 안테나의 개수 혹은 배치형태를 변경하여 다양한 형태의 고정무선액세스장치(1000)를 구현할 수 있다. 또한, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 안테나전면커버(1100) 및 안테나후면커버(1200)와 같은 안테나커버에는 통신제어부(1500) 혹은 외부 장치와 결합될 수 있는 나사산 및 나사홈을 포함할 수 있다.

또한, 도 7의 복수의 안테나들(1310)은 안테나모듈(1300)의 경우에 따라 3개 이상을 구현할 수 있으며, 각각의 안테나모듈(1300)들은 도 8의 나사산 및 나사홈을 갖는 RF커넥터부를 사용하여, 통신제어부(1500)에 연결할 수도 있고, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 RF커넥터부를 사용하지 않고 통신제어부(1500)에 RF신호선과 같은 Cable을 이용하여 직접 체결 할 수도 있다.

또한, 상기 안테나모듈(1300)에 구현되는 복수의 안테나는 3개 이상을 포함할 수 있다. 도 7의 (a) 및 (b)에는 3개의 안테나를 포함하는 안테나모듈(1300)이 구현되었음이 도시되었지만 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 5개의 안테나로 구현될 수도 있으며, 본 발명의 복수의 안테나는 그 개수가 3개, 5개에 한정되지 않고, 상황에 따라 다양한 개수의 안테나를 포함하는 안테나모듈(1300)을 구성할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF커넥터부를 개략적으로 도시한다.

본 발명의 고정무선액세스장치(1000)는, 상기 안테나모듈(1300) 및 상기 통신제어부(1500)를 연결하는 RF커넥터부를 더 포함한다. 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 RF커넥터부는, 제1커넥터몸체(1600); 상기 커넥터몸체의 내부에 구비되어 상기 안테나에 송수신되는 RF신호를 전달할 수 있는 복수의 제1커넥터접속부(1620); 상기 제1커넥터접속부(1620)가 노출되도록 상기 제1커넥터몸체(1600)의 하면에 형성된 복수의 원형홀(1610); 및 상기 안테나전면커버(1100) 및 상기 안테나후면커버(1200)와 결합할 수 있도록 상기 제1커넥터몸체(1600)의 상측에 형성된 나사산 혹은 나사홈을 포함할 수 있다.

제1커넥터몸체(1600)의 상측에 형성된 나사산 혹은 나사홈을 통해 도 7에 도시된 바와 같은 고정무선액세스장치(1000)의 커넥터결합홀(1150)에 상기 제1커넥터몸체(1600)의 나사산 혹은 나사홈이 결합될 수 있다.

상기 제1커넥터접속부(1620)는 안테나기판(1310)의 안테나패턴(1320)과 RF신호선으로 연결되어 안테나에 송수신되는 RF신호를 전달할 수 있고, 상기 원형홀을 통해 외부로 노출된다.

또한, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 RF커넥터부는, 상기 제1커넥터몸체(1600)의 일부가 수용될 수 있는 결합부(1730)를 포함하는 제2커넥터몸체(1700); 상기 제2커넥터몸체(1700)의 내부에 구비되어 상기 제1커넥터접속부(1620)로부터 RF신호를 전달받을 수 있는 복수의 제2커넥터접속부(1720); 상기 제2커넥터접속부(1720)가 노출되도록 상기 제2커넥터몸체(1700)의 상면에 형성된 복수의 원형홀(1710); 및 상기 제2커넥터몸체(1700)의 하면에 형성되어 외부 장치에 고정시키기 위한 볼트가 삽입될 수 있는 복수의 볼트홀을 포함하는 고정부(1740);를 더 포함한다.

상기 제2커넥터몸체(1700)는 결합부를 포함하여 상기 제1커넥터몸체(1600)의 일부가 수용될 수 있고, 상기 제2커넥터접속부(1720)는 원형홀을 통해 외부로 노출되어 상기 제1커넥터접속부(1620)와 접속될 수 있고, 이를 통해 RF신호를 송수신할 수 있다.

상기 고정부는, 볼트가 삽입될 수 있는 복수의 볼트홀을 포함하여 외부장치에 볼트를 통해 고정될 수 있고, 본 발명에서는 통신제어부(1500)에 고정되어 상기 안테나모듈(1300)과 통신제어부(1500)를 연결할 할 수 있도록 한다.

이와 같은 RF커넥터부를 사용하여, 내부공간에 안테나모듈(1300)이 구비된 안테나커버를 통신제어부(1500)와 연결할 수 있다. 본 발명의 고정무선액세스장치(1000)는, 이와 같은 RF커넥터부를 이용하여 안테나모듈(1300) 및 통신제어부(1500)를 연결할 수도 있고, RF커넥터부를 사용하지 않더라도, 안테나커버 및 통신제어부(1500)가 직접 연결되어 RF케이블로 연결될 수도 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨팅장치 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

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.

Claims

5G/LTE 통신 연동을 위한 고정무선액세스장치로서,
안테나전면커버;
상기 안테나전면커버와 결합할 수 있는 안테나후면커버;
상기 안테나전면커버 및 상기 안테나후면커버 사이에 배치되고, 복수의 안테나를 포함하는 안테나모듈;
상기 안테나후면커버의 외측에 결합되고, 건물 외부의 구조물과 결합될 수 있는 브라켓부;
상기 안테나후면커버의 외측에 결합되는 통신제어부;를 포함하고,
상기 고정무선액세스장치는 건물의 외부에 배치될 수 있고, 상기 통신제어부는 상기 건물의 내부의 AP와 이더넷 방식으로 연결될 수 있고,
상기 통신제어부는,
상기 복수의 안테나 각각과 전기적으로 연결되는 5G프론트엔드모듈;
상기 프론트엔드모듈과 전기적으로 연결되고, 5G 통신규약에 따라 RF신호 송수신을 수행할 수 있는 트랜시버모듈;
상기 트랜시버모듈과 송수신하는 신호를 이더넷통신신호로 변환하는 이더넷변환기;
상기 이더넷변환기에 연결되어, 상기 AP로 연결된 이더넷케이블이 접속될 수 있는 제1이더넷포트;
상기 고정무선액세스장치에 전력을 공급하는 전원부; 및
상기 이더넷변환기에 연결되어, 상기 AP로 연결된 이더넷케이블이 접속될 수 있는 제2이더넷포트;를 포함하고,
상기 제1이더넷포트에, 1Gbps의 속도의 이더넷케이블이 연결되는 경우에, 상기 이더넷변환기는 상기 제1이더넷포트를 통해 전달된 신호를 상기 이더넷통신신호로 변환하고, 상기 이더넷케이블에 의하여 상기 제1이더넷포트로부터 공급된 전력이 상기 전원부로 공급되고,
상기 제1이더넷포트에, 10Gbps의 속도의 이더넷케이블이 연결되고, 상기 제2이더넷포트에, 상기 10Gbps의 속도의 이더넷케이블이 연결되는 경우에, 상기 이더넷변환기는 상기 제1이더넷포트를 통해 전달된 신호를 버리고, 상기 제2이더넷포트를 통해 전달된 신호를 상기 이더넷통신신호로 변환하고, 상기 이더넷케이블에 의하여 상기 제1이더넷포트로부터 공급된 전력이 상기 전원부로 공급되는, 5G/LTE 통신 연동을 위한 고정무선액세스장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 안테나모듈 및 5G프론트엔드모듈은 RF신호선으로 연결되는, 5G/LTE 통신 연동을 위한 고정무선액세스장치.
삭제
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 고정무선액세스장치는,
상기 안테나모듈 및 상기 통신제어부를 연결하는 RF커넥터부를 더 포함하고,
상기 RF커넥터부는,
제1커넥터몸체;
상기 제1커넥터몸체의 내부에 구비되어 상기 안테나에 송수신되는 RF신호를 전달할 수 있는 복수의 제1커넥터접속부;
상기 제1커넥터접속부가 노출되도록 상기 제1커넥터몸체의 하면에 형성된 복수의 원형홀; 및
상기 안테나전면커버 및 상기 안테나후면커버와 결합할 수 있도록 상기 제1커넥터몸체의 상측에 형성된 나사산 혹은 나사홈을 포함하는, 5G/LTE 통신 연동을 위한 고정무선액세스장치.
청구항 7에 있어서,
상기 RF커넥터부는,
상기 제1커넥터몸체의 일부가 수용될 수 있는 결합부를 포함하는 제2커넥터몸체;
상기 제2커넥터몸체의 내부에 구비되어 상기 제1커넥터접속부로부터 RF신호를 전달받을 수 있는 복수의 제2커넥터접속부;
상기 제2커넥터접속부가 노출되도록 상기 제2커넥터몸체의 상면에 형성된 복수의 원형홀; 및
상기 제2커넥터몸체의 하면에 형성되어 외부 장치에 고정시키기 위한 볼트가 삽입될 수 있는 복수의 볼트홀을 포함하는 고정부;를 더 포함하는, 5G/LTE 통신 연동을 위한 고정무선액세스장치.