KR102303900B1

KR102303900B1 - Hctrs에 사용되는 디지털 광신호의 자동설정시스템

Info

Publication number: KR102303900B1
Application number: KR1020210035607A
Authority: KR
Inventors: 심재현; 오세호; 이상현; 우희범; 김원중
Original assignee: 주식회사 휴미디어
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2021-09-24

Abstract

본 발명은 HCTRS에 사용되는 디지털 광신호의 자동설정시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원격광유닛에 연결된 마스터광유닛이 속도 및 용량을 높이는 경우, 원격광유닛에서 자동으로 디지털 광신호를 분석하여 마스트광유닛의 동작 특성을 구분하여, 마스터광유닛의 동작 형식과 동일하게 원격광유닛의 동작 형식을 변환함으로써 데이터의 손실 없이 자동으로 데이터 송수신 동작을 할 수 있도록 하는 HCTRS에 사용되는 디지털 광신호의 자동설정시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 마스터단말기와 원격단말기의 광신호 송수신의 형식이 달라지더라도 원격단말기가 자동으로 형식의 변경 내용을 파악하여 설정을 변경함으로써 데이터의 손실이나 지연없이 송수신이 가능해지는 효과가 있다.

Description

HCTRS에 사용되는 디지털 광신호의 자동설정시스템{A SYSTEM OF AUTOMATIC CONFIGURATION OF DIGITAL OPTIC SIGNAL IN HCTRS}

본 발명은 HCTRS에 사용되는 디지털 광신호의 자동설정시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원격광유닛에 연결된 마스터광유닛이 속도 및 용량을 높이는 경우, 원격광유닛에서 자동으로 디지털 광신호를 분석하여 마스트광유닛의 동작 특성을 구분하여, 마스터광유닛의 동작 형식과 동일하게 원격광유닛의 동작 형식을 변환함으로써 데이터의 손실 없이 자동으로 데이터 송수신 동작을 할 수 있도록 하는 HCTRS에 사용되는 디지털 광신호의 자동설정시스템에 관한 것이다.

TRS(Trunked Radio Service)란, 기존의 자가무전기를 발전시킨 시스템으로, 각 사용자가 하나의 주파수만 사용하던 기존 이동통신과는 달리 무선중계국의 많은 주파수를 다수의 가입자가 공동으로 사용하는 무선이동통신이다. 이러한 TRS는 기존 무전기와는 달리 여러 개의 채널 중 사용하지 않는 빈 채널을 탐색해 다수의 사용자가 공용하기 때문에 매우 효율적이다.

상술한 TRS는 교환국, 기지국, 단말기로 구성되는데, 교환국과 단말기 사이에 기지국이 통신의 중계 역할을 수행한다. 이러한 기지국과 단말기 사이에는 통화 품질 및 통화영역을 확보하기 위한 중계 장치가 추가로 설치된다.

일반적으로 TETRA(Terrestrial Trunked Radio; 유럽형 개방형 디지털 공용무선통신)시스템은 소정 영역내에서 이동이 활발한 소정의 가입자들이 무선 단말기를 휴대하고 무선교환망을 통하여 무선통신 서비스 영역내의 가입자들간의 통화로 형성이나 공중통신망의 연계를 통하여 국선가입자와의 통화로를 형성하는 방식을 적용한 새로운 개념의 선교환망 시스템이다.

이러한 TETRA시스템은 소정영역 내에서 통화 또는 데이터의 전송을 가능하게 하기 위해 중계기지국을 필수적으로 설치해야 하는데, 상기 중계기지국은 고정형 중계기지국과 이동형 중계기지국으로 나뉘어질 수 있다.

한편, 전국 규모의 광대역 공공 안전 통신망을 구축하기 위한 PS-LTE(Public Safety LTE) 기술은 군이나 경찰청, 소방방재청, 지방자치단체 등 재난 관련 기관의 무선통신망을 하나로 통합한 국가무선통신망을 말한다. PS-LTE에서는 음성이나 문자, 동영상 등의 멀티미디어 서비스가 가능하며, 국가적인 재난사태에 대비하기 위한 4세대 무선통신기술로 개발되었다.

이는 상용 기술의 장점(규모의 경제 편승, 지속적이고 빠른 기술 진화, 표준의 개방성 등)을 활용하여 국가 비상사태나 대규모 재난상황에서 전국 규모의 광대역 공공 안전망 구축이 가능하다는 점 때문에 적용되었다.

도 1은 종래기술에 따른 HCTRS의 연결구조를 나타낸 블럭도이며, 도 2는 마스터단말기와 원격단말기 사이의 광신호의 송수신 상태를 나타낸 블럭도이다.

HCTRS(High Capacity Trunk Radio System; 대용량 무선전송체계)에 적용된 원격광유닛(Remote Optic Assembly; 23)은 마스터광유닛(Master Optic Assembly; 13))과 광선로(30)로 연결되어 모뎀(11)에서 생성된 디지털 광신호를 수신하고(Downlink 구간), 광/전 변환하여 RF 및 음성 신호를 수신한다.

반대로 신호를 송신하는 경우(Uplink 구간)에서는 단말기의 RF 신호 및 음성 신호를 A/D변환하여 디지털화한다. 디지털로 변환된 신호는 규정된 프로토콜에 의하여 전/광 변환하여 광선로(30)를 이용하여 마스터광유닛(13) 장비로 송신하여 모뎀(11)에 DATA를 전달하여 고품질 서비스를 제공한다.

그런데 마스터단말기(10)와 원격단말기(20)의 특성이나 동작 형식, 신호 변환 등이 모두 동일하다면, 동일한 형식의 신호를 주고받으면서 데이터 송수신이 가능하지만, 마스터단말기(10)가 교체되면서 특성이나 형식이 변화된 경우에는 원격단말기(20)와 신호 송수신이 어려워지는 경우가 생길 수 있다.

KR

10-2017-0122895

A

KR

10-1173426

B1

KR

10-1352317

B1

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 원격단말기에 연결된 마스터단말기가 기존에 설정된 형식으로 동작하면, 원격단말기의 동작 형식도 기존의 형식으로 동작하도록 하고, 마스터단말기가 미지의 형식으로 동작하면, 원격단말기에서 마스터단말기의 형식을 분석하여 자동으로 마스터단말기와 동일한 형식으로 변경하여 동작하도록 제어하는 HCTRS에 사용되는 디지털 광신호의 자동설정시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 마스터단말기가 많은 종류의 개별성을 가지고 있더라도 광신호로 연결된 원격단말기가 정해진 방법에 의하여 마스터단말기와 연동하여 데이터를 송, 수신할 수 있도록 하는 HCTRS에 사용되는 디지털 광신호의 자동설정시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 원격광유닛에 연결된 마스터광유닛이 속도 및 용량을 높이는 경우, 자동으로 디지털 광신호를 분석하여 동작 특성을 구분하도록 하는 자동설정시스템으로서, 모뎀(11)의 신호를 광신호로 변환하여 광케이블(40)을 통해 송신하는 마스터단말기(10)와; 상기 마스터단말기(10)에서 전송되는 광신호를 상기 광케이블(40)을 통해 수신하고, 상기 광신호를 광전 변환하여 디지털 신호를 안테나(34)를 통해 송신하는 원격단말기(30);를 포함하며, 상기 원격단말기(30)는 상기 광신호를 수신하여 디지털 신호로 광전 변환하는 원격광유닛(33)과; 상기 디지털 신호를 변환하여 출력하는 송수신장치(31)와; 상기 송수신장치(31)에서 출력되는 디지털 신호를 무선단말기에 송출하는 안테나(34)와; 상기 마스터단말기(10)에서 송신되는 광신호의 변조도가 기존과 달라진 경우, 광신호의 광프레임의 데이터통신채널을 통해 광신호의 변조도를 확인하는 제2CPU(32);를 포함한다.

다른 실시예에 따른 본 발명은 원격광유닛에 연결된 마스터광유닛이 속도 및 용량을 높이는 경우, 자동으로 디지털 광신호를 분석하여 동작 특성을 구분하도록 하는 자동설정시스템으로서, 모뎀(11)의 신호를 광신호로 변환하여 광케이블(40)을 통해 송신하는 마스터단말기(10)와; 상기 마스터단말기(10)에서 전송되는 광신호를 상기 광케이블(40)을 통해 수신하고, 상기 광신호를 광전 변환하여 디지털 신호를 안테나(34)를 통해 송신하는 원격단말기(30);를 포함하며, 상기 원격단말기(30)는 상기 광신호를 수신하여 디지털 신호로 광전 변환하는 원격광유닛(33)과; 상기 디지털 신호를 변환하여 출력하는 송수신장치(31)와; 상기 송수신장치(31)에서 출력되는 디지털 신호를 무선단말기에 송출하는 안테나(34)와; 상기 마스터단말기(10)에서 송신되는 광신호의 대역폭이 20MHz에서 40MHz로 달라진 경우, 상기 광신호의 대역폭과 일치하는 대역필터(37)로 광신호의 송수신 경로를 변경하는 제2CPU(32);를 포함한다.

또 다른 실시예에 따른 본 발명은 원격광유닛에 연결된 마스터광유닛이 속도 및 용량을 높이는 경우, 자동으로 디지털 광신호를 분석하여 동작 특성을 구분하도록 하는 자동설정시스템으로서, 모뎀(11)의 신호를 광신호로 변환하여 광케이블(40)을 통해 송신하는 마스터단말기(10)와; 상기 마스터단말기(10)에서 전송되는 광신호를 상기 광케이블(40)을 통해 수신하고, 상기 광신호를 광전 변환하여 디지털 신호를 안테나(34)를 통해 송신하는 원격단말기(30);를 포함하며, 상기 원격단말기(30)는 상기 광신호를 수신하여 디지털 신호로 광전 변환하는 원격광유닛(33)과; 상기 디지털 신호를 변환하여 출력하는 송수신장치(31)와; 상기 송수신장치(31)에서 출력되는 디지털 신호를 무선단말기에 송출하는 안테나(34)와; 상기 마스터단말기(10)가 송신하는 광신호의 대역폭이 20MHz에서 100MHz로 변경된 경우 또는 상기 마스터단말기(10)의 광신호 전송량이 3.072Gbps에서 6.144Gbps로 바뀐 경우, 구형 광신호의 프레임에 대한 lof 검사를 하고, 상기 lof 검사의 해제가 되지 않을 경우, 다른 종류의 프레임으로 순차적으로 lof 검사를 하고, 특정 프레임에 대한 lof 검사 결과 해제가 되면, 해당 프레임을 변경된 광신호의 프레임으로 변경하는 FPGA(35);를 포함한다.

본 발명에 따르면 마스터단말기와 원격단말기의 광신호 송수신의 형식이 달라지더라도 원격단말기가 자동으로 형식의 변경 내용을 파악하여 설정을 변경함으로써 데이터의 손실이나 지연없이 송수신이 가능해지는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 HCTRS의 연결구조를 나타낸 블럭도.
도 2는 마스터단말기와 원격단말기 사이의 광신호의 송수신 상태를 나타낸 블럭도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 HCTRS의 연결구조를 나타낸 블럭도.
도 4는 원격단말기의 구성요소를 나타낸 블럭도.
도 5는 마스터단말기로부터 수신되는 광신호의 변조도의 변화를 확인하는 방법을 나타낸 블럭도.
도 6은 마스터단말기로부터 수신되는 광신호의 대역폭의 변화를 확인하는 방법을 나타낸 블럭도.
도 7은 마스터단말기로부터 수신되는 광신호의 전송량의 변화를 확인하는 방법을 나타낸 블럭도.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "HCTRS에 사용되는 디지털 광신호의 자동설정시스템"(이하, '자동설정시스템'이라 함)을 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 HCTRS의 연결구조를 나타낸 블럭도이며, 도 4는 원격단말기의 구성요소를 나타낸 블럭도, 도 5는 마스터단말기로부터 수신되는 광신호의 변조도의 변화를 확인하는 방법을 나타낸 블럭도, 도 6은 마스터단말기로부터 수신되는 광신호의 대역폭의 변화를 확인하는 방법을 나타낸 블럭도, 도 7은 마스터단말기로부터 수신되는 광신호의 전송량의 변화를 확인하는 방법을 나타낸 블럭도이다.

본 발명에 따른 자동설정시스템은 종래기술에서와 동일하게 다수의 무선단말기 사이에 HCTRS 방식에 따라 대용량 데이터를 송수신할 수 있도록 중계하는 시스템에 적용된다.

본 발명에 적용되는 자동설정시스템은 종래기술에서와 동일하게 마스터단말기(10)와 원격단말기(30)로 구성되며, 내부의 구성요소와 동작은 동일하다.

다만, 원격단말기(30)는 전송되는 광신호의 규격이나 형식을 판단하기 위한 FPGA(35)가 추가로 포함되며, 광전 변환된 디지털 신호의 경로나 통과대역을 결정하기 위한 소자가 추가된다. 도 4에 도시된 바와 같이 원격단말기는 송수신 신호의 경로를 결정하는 스위치(36)와, 통과하는 신호의 대역을 결정하는 대역필터(37)가 구비되는데, 스위치(36)와 대역필터(37)는 원격단말기(30) 또는 원격광유닛(33)의 내부에 설치될 수 있다.

광케이블(40)로 연결된 마스터단말기(10)와 원격단말기(30) 사이의 광신호 송수신에서 광신호의 전송 속도와 용량에 영향을 줄 수 있는 요소로는 모뎀(11)에서의 변조도(BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM 등), 광신호의 데이터 송신 대역폭(20MHz, 40MHz, 100MHz 등), 광신호의 전송량(3.072Gbps, 6.144Gbps, 24.576Gbps 등) 등이 있다. 마스터단말기(10)와 원격단말기(30) 사이의 광신호의 특성을 결정하는 요소의 차이를 원격단말기(30)가 분석하여 설정을 변경하는 방법에 대해서 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 마스터단말기(10)에 포함된 모뎀(11)의 변조도가 변경된 경우. 원격단말기(30)에 포함된 제2CPU(32)가 마스터단말기(10)의 광프레임의 데이터통신채널(Data Communication Channel : DCC)을 통하여 광신호의 변조도 설정을 확인한 후, 원격단말기(30)의 변조도를 동일하게 설정한다. 그리고 제2CPU(32)의 설정 변화를 반영하여 원격단말기(30)를 동작시킨다.

다음으로 도 6에 도시된 바와 같이, 마스터단말기(10)가 전송하는 광신호의 대역폭이 변경된 경우, 제2CPU(32)는 마스터단말기(10)가 신형인지 구형인지 확인하고, 원격단말기(30)의 디지털 필터 부분을 설정하여 동작시킴으로써 변경된 대역폭에 대응할 수 있다. 본 발명에서는 이를 위해 스위치(36)와 대역필터(37)를 구비하며, 대역필터(37)에는 대역폭에 따라서 제1대역필터(37a)와 제2대역필터(37b)를 별도로 구비한다. 경우에 따라서는 대역폭에 따라서 셋 이상의 하위 대역필터를 사용할 수도 있을 것이다.

마스터단말기(10)가 전송하는 광신호의 대역폭이 20MHz에서 40MHz 로 바뀐 경우에는 Fs가 92.16MHz 이므로 신호의 경로 선택과 대역필터(37)의 사용만으로도 통신이 가능해진다.

그러나 마스터단말기(10)가 송신하는 광신호의 대역폭이 20MHz에서 100MHz로 변경된 경우에는 다른 방식이 적용된다. 구형 마스터단말기(10)의 ADC 샘플링 주파수(Fs)가 92.16MHz이므로, 40MHz까지는 대역폭을 증가시킬 수 있다. 그러나 대역폭이 40MHz를 넘어가면, 샘플링 주파수를 높이고, 중간주파수(IF)의 중심 주파수(Center Frequency)도 증가시켜야 하기 때문이다.

이를 위해서 도 7에 도시된 바와 같이, 원격단말기(30)에 포함된 디지털 광모듈(SFP)의 los(loss of signal) 해제시, 구형 광신호의 프레임에 대한 lof(loss of frame) 검사를 한다. 광신호의 대역폭이 크게 변하여 광신호의 프레임을 찾을 수 없어서 lof 검사의 해제가 되지 않을 경우, 다른 종류의 프레임으로 순차적으로 lof 검사를 한다. 이 중에서 검사 결과 해제가 되면, 해당 프레임을 변경된 광신호의 프레임으로 보아서 프레임형을 변경하여 적용한다.

또한 마스터단말기(10)의 광신호 전송량이 3.072Gbps에서 6.144Gbps로 바뀐 경우에도 광신호의 프레임에 대한 lof 검사를 하고, 해제되지 않으면 순차적으로 다음 프레임에 대한 lof 검사를 진행한다.

원격단말기(30)에 포함된 FPGA(35)는 광신호의 대역폭의 큰 변경이나, 전송용량의 변경의 경우에 광신호의 프레임에 대한 lof 검사를 시행하여 적절한 형식을 찾아서 설정을 변경하도록 한다.

이와 같은 방법으로 마스터단말기(10)의 형식이나 동작 특성이 변경된 경우에 원격단말기(30)가 변경된 형식이나 동작 특성을 스스로 찾아서 변화시킬 수 있으며, 광신호의 송수신에 오류가 생기지 않고 연속적으로 데이터 송수신이 가능해진다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 마스터단말기 11 : 모뎀
12 : 제1CPU 13 : 마스터광유닛
20, 30 : 원격단말기 21, 31 : 송수신장치
22, 32 : 제2CPU 23, 33 : 원격광유닛
24, 34 : 안테나 35 : FPGA
36 : 스위치 37 : 대역필터
40 : 광케이블

Claims

삭제
원격광유닛에 연결된 마스터광유닛이 속도 및 용량을 높이는 경우, 자동으로 디지털 광신호를 분석하여 동작 특성을 구분하도록 하는 자동설정시스템으로서,
모뎀(11)의 신호를 광신호로 변환하여 광케이블(40)을 통해 송신하는 마스터단말기(10)와;
상기 마스터단말기(10)에서 전송되는 광신호를 상기 광케이블(40)을 통해 수신하고, 상기 광신호를 광전 변환하여 디지털 신호를 안테나(34)를 통해 송신하는 원격단말기(30);를 포함하며,
상기 원격단말기(30)는
상기 광신호를 수신하여 디지털 신호로 광전 변환하는 원격광유닛(33)과;
상기 디지털 신호를 변환하여 출력하는 송수신장치(31)와;
상기 마스터단말기(10)의 형식이나 동작 특성을 확인하여 상기 원격단말기(30)의 형식이나 동작 특성을 변화시키는 제2CPU(32)와;
상기 송수신장치(31)에서 출력되는 디지털 신호를 무선단말기에 송출하는 안테나(34)와;
전송되는 광신호의 규격이나 형식을 판단하기 위한 FPGA(35)와;
상기 광신호의 경로를 결정하는 스위치(36)와;
상기 원격단말기(30)를 통과하는 광신호를 대역에 따라 선택적으로 통과시키는 제1대역필터(37a) 및 제2대역필터(37b)를 구비하는 대역필터(37);를 포함하며,
상기 제2CPU(32)는
상기 마스터단말기(10)가 송신하는 광신호의 대역폭이 20MHz에서 40MHz로 달라진 경우, 상기 제1대역필터(37a) 및 제2대역필터(37b) 중에서 상기 광신호의 대역폭과 일치하는 대역필터로 광신호의 송수신 경로를 변경하며,
상기 FPGA(35)는
상기 마스터단말기(10)가 송신하는 광신호의 대역폭이 20MHz에서 100MHz로 변경된 경우 또는 상기 마스터단말기(10)의 광신호 전송량이 3.072Gbps에서 6.144Gbps로 바뀐 경우, 구형 광신호의 프레임에 대한 lof 검사를 하고, 상기 lof 검사의 해제가 되지 않을 경우, 다른 종류의 프레임으로 순차적으로 lof 검사를 하고, 특정 프레임에 대한 lof 검사 결과 해제가 되면, 해당 프레임을 변경된 광신호의 프레임으로 변경하는 것을 특징으로 하는, HCTRS에 사용되는 디지털 광신호의 자동설정시스템.
삭제