KR102472213B1 - 광 어셈블리 - Google Patents

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KR102472213B1
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Abstract

광 어셈블리가 개시된다. 광 어셈블리는 제1경사면을 갖고, 제1경사면을 통해 일면이 노출된 제1광섬유들을 포함하는 제1광섬유 어레이, 제2경사면을 갖고, 제2경사면을 통해 일면이 노출된 제2광섬유들을 포함하는 제1광섬유 어레이, 제1광섬유 어레이 및 제2광섬유 어레이 사이에 위치되는 광 필터, 제1광섬유 어레이와 광 필터를 접착시키는 제1접착층 및 광 필터와 제2광섬유 어레이를 접착시키는 제2접착층을 포함한다.

Description

광 어셈블리{LIGHT ASSEMBLY}
본 발명은 광신호를 전달할 수 있는 광 어셈블리에 관한 것이다.
정보화 사회가 진행됨에 따라 정보 전송량이 급격히 증가하였으며, 그 증가의 속도가 매우 빨라지고 있다. 특히, 개인 별 모바일 기기(예를 들어, 스마트폰 등)가 널리 보급됨에 따라, 무선 통신을 통한 정보의 송수신 량이 폭발적으로 증가하는 추세이다. 이러한 정보 송수신 량에 대한 증가한 수요를 충족시키기 위하여 초고속 통신망에 요구되는 광 소자들에 대한 중요도가 증가하고 있다. 이러한 광 소자의 예시로, 하나의 광신호를 다수의 광신호로 분할하는 광 스플리터(optical splitter), 다수의 광신호를 하나의 광신호로 합성하는 광 멀티플렉서(optical multiplexer) 및 광신호의 특정 파장만 선택적으로 통과시키는 광 필터(optical filter) 등이 있다.
한편, 이러한 광 소자는 광섬유를 포함하는 광섬유 어레이와 연결하여 사용되어야 하는데, 이 경우 연결 시 광학 정렬을 위해 시간이 소요될 뿐만 아니라 전체 부품의 사이즈가 커지는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광섬유 어레이 및 광섬유 어레이와 연결된 광 소자를 포함하는 광 어셈블리를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광섬유 어레이와 광 소자를 광 투과성 접착층을 통해 연결함으로써, 별도의 광학 정렬이 요구되지 않아 사용이 용이한 광 어셈블리를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 광 어셈블리는 제1경사면을 갖고, 제1경사면을 통해 일면이 노출된 제1광섬유들을 포함하는 제1광섬유 어레이, 제2경사면을 갖고, 제2경사면을 통해 일면이 노출된 제2광섬유들을 포함하는 제1광섬유 어레이, 제1광섬유 어레이 및 제2광섬유 어레이 사이에 위치되는 광 필터, 제1광섬유 어레이와 광 필터를 접착시키는 제1접착층 및 광 필터와 제2광섬유 어레이를 접착시키는 제2접착층을 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 광 어셈블리는 광섬유 어레이들과 광 소자를 일체화하여 구현한 것으로, 그 크기가 작을 뿐만 아니라, 광섬유 어레이 및 광 소자 사이의 광학 정렬이 잘 이루어져 높은 정확도로 광신호를 전달할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 광 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 광 어셈블리를 개념적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 광 어셈블리의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 광 필터의 구조를 예시적으로 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예들에 따른 광 필터의 구조를 예시적으로 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 광 어셈블리를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 광 어셈블리를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 과정에서 적용될 수 있는 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 9에 따른 무선 통신 시스템에서 단말을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 9에 따른 무선 통신 시스템에서 통신 인터페이스를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 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.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.
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 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 광 통신 시스템을 나타낸다. 도 1을 참조하면, 광 통신 시스템(10)은 광 어셈블리(100), 광 송신기(200) 및 광 수신기(300)를 포함할 수 있다.
광 어셈블리(100)는 광 송신기(200)로부터 송신된 광신호를 광 수신기(300)로 전달할 수 있다. 실시 예들에 따라, 광 어셈블리(100)는 광섬유(optical fiber)들을 포함하는 광섬유 어레이 및 광 소자를 포함할 수 있다.
광 송신기(200)는 광신호를 송신할 수 있다. 실시 예들에 따라, 광 송신기(200)는 광 송신기를 제어하는 컨트롤러의 제어에 따라, 광신호를 생성하고 생성된 광신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 광 송신기(200)는 컨트롤러로부터 전송된 전기적 신호에 응답하여, 전기적 신호에 대응하는 광신호를 생성할 수 있다.
실시 예들에 따라, 광 송신기(200)와 광 어셈블리(100)는 복수의 광섬유들을 통해 연결될 수 있고, 광 송신기(200)로부터 전송된 광신호는 복수의 광섬유들을 통해 광 어셈블리(100)로 전달될 수 있다.
광 수신기(300)는 광신호를 수신할 수 있다. 실시 예들에 따라, 광 수신기(300)는 광 어셈블리(100)로부터 전송된 광신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 광 수신기(300)는 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하고, 변환된 전기적 신호를 광 수신기(300)를 제어하는 컨트롤러로 전송할 수 있다.
실시 예들에 따라, 광 수신기(300)와 광 어셈블리(100)는 복수의 광섬유들을 통해 연결될 수 있고, 광 어셈블리(100)로부터 전송된 광신호는 복수의 광섬유들을 통해 광 수신기(300)로 전달될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 광 어셈블리를 개념적으로 나타낸다. 도 2를 참조하면, 광 어셈블리(100)는 제1광섬유 어레이(110), 제2광섬유 어레이(120) 및 광 필터(130)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 광 어셈블리(100)는 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)를 더 포함할 수도 있다.
광 어셈블리(100)로 광신호가 입력되면, 입력된 광신호는 제1광섬유 어레이(110)를 지나 광 필터(130)로 입력될 수 있다. 광 필터(130)는 입력된 광신호 중 특정 파장대의 광신호만 통과시킬 수 있다. 광 필터(130)를 통해 필터된 광신호는 제2광섬유 어레이(120)를 통해 외부로 출력될 수 있다. 선택적으로, 광 필터(130)를 통해 필터된 광신호는 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)를 통해 복수의 광신호로 확장되어 제2광섬유 어레이(120)를 통해 외부로 출력될 수 있다.
광섬유 어레이들(110, 120)은 복수의 광섬유들을 포함할 수 있다. 실시 예들에 따라, 광섬유 어레이들(110, 120)은 복수의 광섬유들이 소정의 간격으로 나란히 이격 배치된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 광섬유 어레이들(110, 120) 각각이 포함하는 광섬유들의 수는 서로 다르거나 또는 동일할 수 있다.
제1광섬유 어레이(110)는 외부로부터 전달되는 광신호들을 수신할 수 있다. 실시 예들에 따라, 제1광섬유 어레이(110)는 광 송신기(20)로부터 송신된 광신호들을 수신할 수 있다. 제2광섬유 어레이(120)는 광신호들을 외부로 출력할 수 있다. 실시 예들에 따라, 제2광섬유 어레이(120)는 광 수신기(30)로 광신호를 출력할 수 있다.
광 필터(130)는 입력된 광신호의 성분 중 소정의 파장 대역의 성분만 투과시키고, 상기 소정의 파장 대역 이외의 파장 대역의 성분은 차단할 수 있다. 실시 예들에 따라, 광 필터(130)는 대역 통과 필터(band pass filter)일 수 있다. 예를 들어, 광 필터(130)는 입력된 광신호의 성분 중 1500nm 내지 1700nm 대역, 바람직하게는 1625nm 내지 1675nm 대역의 성분만을 투과시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 광 필터(130)는 제1광섬유 어레이(110) 및 제2광섬유 어레이(120) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 광 필터(130)는 제1광섬유 어레이(110)로부터 출력된 광신호를 필터하고, 필터된 광신호를 제2광섬유 어레이(120)로 전달할 수 있다. 광 필터(130)의 구조에 대해서는 후술하도록 한다.
광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)는 입력된 제1개수의 광신호를 결합/믹싱하여 제2개수의 광신호로 출력할 수 있다. 이 때, 제1개수는 제2개수보다 적거나, 같거나, 또는 많을 수 있다. 예를 들어, 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)는 4개의 광신호를 결합 또는 믹싱하여 4개의 광신호로 출력할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)는 광 필터(130)와 제2광섬유 어레이(120) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)는, 상기 광 필터를 통해 필터링된 광신호들을 믹싱(mixing)하고 믹싱된 광신호를 출력하는 광 멀티플렉서; 및 상기 광 멀티플렉서로부터 출력된 광신호를 다수의 광신호들로 분할하여 상기 제2광섬유 어레이로 전달하는 광 디멀티플렉서;를 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 일 실시예에 따를 때, 광 멀티플렉서는 4개의 광신호들을 결합 또는 믹싱하여 1 내지 3개의 광신호들을 출력할 수 있고, 광 디멀티플렉서는 1 내지 3개의 광신호들을 입력받아 4개의 광신호들을 출력하는 4×4 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서로 구성될 수도 있다.
다른 일 실시예에서, 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)는, 상기 광 필터를 통해 필터링된 광신호들을 믹싱(mixing)하고 믹싱된 광신호를 상기 제2광섬유 어레이로 출력하는 광 멀티플렉서를 포함하는 형태로도 구성될 수 있다.
또 다른 다른 일 실시예에서, 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)는, 상기 광 필터를 통해 필터링된 광신호를 다수의 광신호들로 분할하여 상기 제2광섬유 어레이로 전달하는 광 디멀티플렉서를 포함하는 형태로도 구성될 수 있다.
즉, 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)는, 광 멀티플렉서나 광 디멀티플렉서만을 지칭하거나, 광 멀티플렉서와 광 디멀티플렉서가 순차적으로 연결된 구성을 통칭하는 것으로 지칭될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 광 어셈블리의 구조를 나타낸다. 도 3은 광 어셈블리(100)의 단면을 나타낸다. 도 3을 참조하면, 광 어셈블리(100)의 제1광섬유 어레이(110), 제2광섬유 어레이(120) 및 광 필터(130)가 도시되어 있다. 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)는 도시 생략하였다.
광섬유 어레이들(110, 120)은 광신호가 전달되는 광섬유들(111, 121) 및 광섬유들을 수용하도록 구성되는 어레이 블록(113, 123)을 포함할 수 있다.
광섬유들(111, 121)은 광신호를 전달하도록 구성될 수 있다. 실시 예들에 따라, 광섬유들(111, 121)은 광신호가 통과하는 코어(core) 및 코어를 통과하는 광신호를 반사시키는 클래드(clad)를 포함할 수 있다. 클래드는 코어 바로 바깥쪽에 위치할 수 있고, 코어를 통과하는 광신호는 코어와 클래드 경계면에서 클래드에 의해 전반사되어 코어를 진행할 수 있다.
광섬유들(111, 121)은 복수일 수 있고, 복수의 광섬유들(111, 121)은 소정의 간격만큼 이격되어 나란히 배치될 수 있다. 예를 들어, 광섬유들(111, 121)은 서로 이격되어 어레이 블록(113, 123)에 수용될 수 있다.
어레이 블록(113, 123)은 광섬유들(111, 121)을 수용할 수 있다. 실시 예들에 따라, 어레이 블록(113, 123)은 복수의 홈(groove)들을 포함할 수 있고, 복수의 홈들에 광섬유들(111, 121)이 안착될 수 있다. 이 때, 복수의 홈들의 단면은 원일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
어레이 블록(113, 123)은 단면들(113a, 123a)을 가질 수 있다. 어레이 블록들(113, 123)의 단면들(113a, 123a)은 경사면일 수 있다. 실시 예들에 따라, 제1어레이 블록(113)의 단면(113a)의 경사각과 제2어레이 블록(123)의 단면(123a)의 경사각은 서로 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로 단면(113a)과 단면(123a)은 도면에 도시된 것처럼 90도 내지 180도 사이의 경사각(광섬유(121)에서 광섬유(111)로 반시계방향으로 측정했을 때)으로 서로 평행하게 배치되도록 연마될 수 있으나, 도면과 달리 0도 내지 90도 사이의 경사각으로 서로 평행하게 배치되도록 연마될 수도 있다.
광섬유들(111, 121)은 경사면들(113a, 123a)을 통해 일면이 노출될 수 있다.
이 때, 광 어셈블리(100)에서, 제1광섬유 어레이(110)의 제1광섬유(111)의 높이(즉, 수직 위치)와 제2광섬유 어레이(120)의 제2광섬유(121)의 높이(즉, 수직 위치)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1광섬유(111)의 높이는 제2광섬유(121)의 높이보다 높을 수 있다. 이는, 어레이 블록들(113, 123)이 경사면을 가지고, 경사면을 통해 광신호가 굴절되어 전달되기 때문이다. 다만 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1광섬유 어레이(110)의 제1광섬유(111)의 높이(즉, 수직 위치)와 제2광섬유 어레이(120)의 제2광섬유(121)의 높이(즉, 수직 위치)가 서로 일치하도록 굴절율을 조절하는 경우도 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
광 필터(130)는 제1광섬유 어레이(110) 및 제2광섬유 어레이(120) 사이에 배치될 수 있다. 실시 예들에 따라, 광 필터(130)와 제1광섬유 어레이(110) 사이의 이격 거리(즉, 최단 거리)는 광 필터(130)와 제2광섬유 어레이(120) 사이의 이격 거리(즉, 최단 거리)와 동일할 수 있다. 즉, 광 필터(130)는 제1광섬유 어레이(110)와 제2광섬유 어레이(120) 사이의 중간 지점에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 광 어셈블리(100)는 광 필터(130)를 포함함으로써, 광신호의 성분들 중 미리 결정된 파장 대역의 성분만을 전달할 수 있다.
광 필터(130)는 접착층들(151, 153)을 통해 광섬유 어레이들(110, 120)에 접착될 수 있다. 실시 예들에 따라, 광 필터(130)는 접착층들(151, 153)을 통해 광섬유 어레이들(110, 120) 사이에서 위치가 고정될 수 있다. 예를 들어, 접착층들(151, 153)은 에폭시(epoxy)와 같은 열경화성 수지를 포함할 수 있으나, 본 발명의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 접착층들(151, 153)은 광신호가 투과될 수 있도록 투명할 수 있다.
광 필터(130)는 제1접착층(151)을 통해 제1광섬유 어레이(110)에 접착될 수 있다. 실시 예들에 따라, 제1접착층(151)은 제1광섬유 어레이(110)의 제1경사면(113a)과 광 필터(130)의 일면 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1접착층(151)은 제1경사면(113a)와 광 필터(130)의 일면 사이에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다.
광 필터(130)는 제2접착층(153)을 통해 제2광섬유 어레이(120)에 접착될 수 있다. 실시 예들에 따라, 제2접착층(153)은 제2광섬유 어레이(120)의 제2경사면(123a)과 광 필터(130)의 타면 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제2접착층(153)은 제2경사면(123a)와 광 필터(130)의 타면 사이에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다.
이 때, 제2접착층(153)은 광 필터(130)와 함께 제1광섬유 어레이(110)도 함께 제2광섬유 어레이(120)와 접착시킬 수 있다. 실시 예들에 따라, 제2접착층(153)은 제1광섬유 어레이(110), 제1접착층(151), 광 필터(130) 및 제2광섬유 어레이(120)를 적어도 부분적으로 에워쌈으로써, 제1광섬유 어레이(110), 제1접착층(151), 광 필터(130) 및 제2광섬유 어레이(120) 서로 간을 접착시킬 수 있다. 이에 따라, 광 필터(130)의 광섬유 어레이들(110, 120)에 대한 상대적인 위치가 고정될 수 있고, 광섬유 어레이들(110, 120) 및 광 필터(130) 사이의 광학 정렬이 잘 이루어질 수 있다.
만약, 제2접착층(153)이 광 필터(130)의 타면과 제2광섬유 어레이(120)만을 접착시키는 경우, 광 어셈블리(100)의 사용 과정에서 외부의 충격 등으로 제1광섬유 어레이(110), 광 필터(130) 및 제2광섬유 어레이(120) 사이의 광학 정렬이 어긋날 수 있으나, 본 발명의 실시 예들과 같이, 제2접착층(153)으로 제1광섬유 어레이(110), 제1접착층(151), 광 필터(130) 및 제2광섬유 어레이(120)를 모두 접착시키는 경우, 제1광섬유 어레이(110), 광 필터(130) 및 제2광섬유 어레이(120) 사이의 광학 정렬이 유지되어 광 어셈블리(100)의 사용 안정성이 증대될 수 있다.
실시 예들에 따라, 제2접착층(153)의 굴절율은 제1접착층(151)의 굴절율 이하일 수 있다. 이에 따라, 제1접착층(151)을 통과하는 광신호가 제1접착층(151)과 제2접착층(153) 사이에서 전반사되는 것이 방지될 수 있는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 광 필터의 구조를 예시적으로 나타낸다. 도 4를 참조하면, 광 필터(130)는 기판(131) 및 굴절층(133)을 포함할 수 있다.
기판(131)은 광 필터(130)의 베이스 기판으로서, 광 필터(130)의 전체적인 구조를 지지할 수 있다. 실시 예들에 따라, 기판(131)은 유리 기판일 수 있으나, 본 발명의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니며, 투명한 폴리머(polymer)일 수 있다.
기판(131)은 제1광섬유 어레이(110)의 제1단면(113a)와 대향하도록 배치될 수 있다.
굴절층(133)은 기판(131) 상에 배치될 수 있다. 굴절층(133)은 제2광섬유 어레이(120)의 제2단면(123a)와 대향하도록 배치될 수 있다.
굴절층(133)은 제1굴절층(133a) 및 제2굴절층(133b)을 포함할 수 있다. 실시 예들에 따라, 제2굴절층(133b), 제1굴절층(133a) 및 제2굴절층(133b) 순으로 적층되어 굴절층(133)을 구성할 수 있다.
제1굴절층(133a)의 굴절률은 제2굴절층(133b)의 굴절률보다 클 수 있다. 실시 예들에 따라, 제1굴절층(133a)은 1000 내지 2500nm에서 3을 초과하는 굴절률을 가질 수 있고, 제2굴절층(133b)은 1000 내지 2500nm에서 3 이하의 굴절률을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 실시 예들에 따른 광 필터의 구조를 예시적으로 나타낸다. 도 5를 참조하면, 선택적으로, 광 필터(130)는 도 5에 도시된 구조에 따라, 클래드부(130a) 및 코어부(130b)를 포함할 수 있다.
클래드부(130a)는 코어부(130b) 보다 높은 굴절률을 가짐으로써, 코어부(130b)를 진행하는 광신호를 전반사시킬 수 있다. 코어부(130b)는 광신호가 진행하는 곳으로서, 실시 예들에 따라, 코어부(130b)는 도 4를 참조하여 설명된 굴절층(131)의 구조를 가질 수 있다.
코어부(130b)는 복수일 수 있다. 실시 예들에 따라, 코어부(130b)는 제1광섬유 어레이(110)의 광섬유의 개수와 동일한 개수로 구성될 수 있다. 이에 따라, 제1광섬유 어레이(110)의 광섬유를 진행한 광신호가 코어부(130b) 각각으로 제대로 입사될 수 있어 광 어셈블리(100)의 정확도가 향상될 수 있다.
예컨대, 제1광섬유 어레이(110)의 광섬유의 중심과 이에 대응하는 광 필터(130)의 코어부(130b)의 중심은 동일 평면 상에 위치할 수 있고, 한 쌍의 광섬유 중심 및 코어부 중심을 포함하는 평면은, 이웃하는 다른 한 쌍의 광섬유 중심 및 코어부 중심을 포함하는 평면과 평행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 광 어셈블리를 나타낸다. 설명의 편의상, 도 6에서 접착층들(151, 153)은 도시 생략하였다. 도 6을 참조하면, 광 필터(130)는 정렬 부재(AL1, AL2)을 통해 광섬유 어레이들(110, 120)과 연결될 수 있다. 한편 도 6에는 두 개의 정렬 부재들(AL1, AL2)가 도시되어 있으나, 본 발명의 실시 예들이 정렬 부재의 수에 한정되는 것은 아니다.
정렬 부재들(AL1, AL2)은 광 필터(130)를 광섬유 어레이들(110, 120)에 고정시킬 수 있다. 이에 따라, 광 필터(130)의 광섬유 어레이들(110, 120)에 대한 위치가 고정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 광 필터(130) 및 광섬유 어레이들(110, 120)의 광학 정렬을 위해서는 광 필터(130) 및 광섬유 어레이들(110, 120)이 적절한 위치(즉, 광학 정렬 위치)에서 고정되어야 한다. 이를 위해, 광 필터(130)는 접착층들(151, 153)을 통해 광섬유 어레이들(110, 120)에 접착된다. 이 때, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 정렬 부재들(AL1, AL2)을 이용하여 접착층(151, 153)이 도포(또는 형성)되기 전에 광 필터(130)와 광섬유 어레이들(110, 120)의 위치를 사전에 고정할 수 있고, 고정된 위치에 접착층(151, 153)을 안정적으로 도포할 수 있어, 광 필터(130) 및 광섬유 어레이들(110, 120)의 광학 정렬이 더욱 더 정확하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.
정렬 부재들(AL1, AL2)은 광 필터(130)를 관통하여 광섬유 어레이들(110, 120)에 연결될 수 있다. 실시 예들에 따라, 정렬 부재들(AL1, AL2)은 광 필터(130)를 관통하여, 광 섬유 어레이들(110, 120)의 어레이 블록들(113, 123)에 적어도 일부가 삽입될 수 있다.
광 필터(130)는 정렬 부재들(AL1, AL2)을 수용하기 위한 관통홀을 포함할 수 있다. 실시 예들에 따라, 관통홀은 광 필터(130)의 일면으로부터 타면을 향해 형성될 수 있다. 예를 들어, 관통홀은 광 필터(130)의 가장자리에 형성될 수 있다. 여기서, 광 필터(130)의 가장자리라 함은, 광 필터(130)로 입사되는 광신호들이 지나는 경로의 외측을 의미한다. 이에 따라, 정렬 부재들(AL1, AL2)은 광 어셈블리(100)를 진행하는 광신호의 진행을 방해하지 않으면서, 광 필터(130)를 광섬유 어레이들(110, 120)에 고정시킬 수 있다.
또한, 선택적으로, 정렬 부재들(AL1, AL2)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 정렬 부재들(AL1, AL2)은 광 어셈블리(100)를 진행하는 광신호의 진행을 방해하지 않으면서, 광 필터(130)를 광섬유 어레이들(110, 120)에 고정시킬 수 있다.
광섬유 어레이들(110, 120)은 정렬 부재들(AL1, AL2)을 적어도 부분적으로 수용하기 위한 수용홀을 포함할 수 있다. 실시 예들에 따라, 수용홀은 광섬유 어레이들(110, 120)의 단면(113a, 123a) 상으로부터 광섬유 어레이들(110, 120)의 내부를 향해 형성될 수 있다. 예를 들어, 수용홀은 광 필터(130) 상에 형성된 관통홀과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
실시 예들에 따라, 수용홀은 광섬유 어레이들(110, 120)의 가장자리에 형성될 수 있다. 여기서, 광섬유 어레이들(110, 120)의 가장자리라 함은, 광섬유 어레이들(110, 120)에 수용되는 광섬유들의 외측을 의미한다. 또한, 실시 예들에 따라, 수용홀은 광섬유 어레이들(110, 120)에 포함된 광섬유들(111, 121)로부터 이격되어 형성될 수 있다. 예컨대, 수용홀은 광섬유들(111, 121) 상부 또는 하부에 형성될 수 있다. 이에 따라, 정렬 부재들(AL1, AL2)은 광섬유 어레이들(110, 120)을 진행하는 광신호의 진행을 방해하지 않으면서, 광섬유 어레이들(110, 120)에 광 필터(130)를 고정시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서를 나타낸다. 도 7을 참조하면, 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)는 입력단(IN) 및 출력단(OUT)을 포함할 수 있다. 입력단(IN)은 광신호가 입력되는 부분이고, 출력단(OUT)은 광신호가 출력되는 부분이다.
예를 들어, 광 멀티플렉서는 입력된 다양한 파장의 광신호들을 하나의 광신호로 결합할 수 있고, 광 디멀티플렉서는 광 멀티플렉서로부터 전달된 광신호를 다시 다양한 파장의 광신호들로 분리할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)는 이러한 광 멀티플렉서와 광 디멀티플렉서가 서로 순차적으로 연결된 것을 지칭할 수 있다.
광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)는 입력된 광신호들을 합성 또는 분할하여 출력할 수 있다. 실시 예들에 따라, 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)는 기판상에 웨이브 가이드(wave guide)와 같은 광도파로(WG)가 형성된 평판형 광 집적회로(planar lightwave circuit (PLC))일 수 있으나, 본 발명의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)는 광 필터(130)와 제2광섬유 어레이(120) 사이에 배치될 수 있다. 실시 예들에 따라, 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)는 제2광섬유 어레이(120)와 일체로 형성될 수도 있다. 즉, 제2광섬유 어레이(120)의 어레이 블록(123) 상에 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)의 역할을 수행하기 위한 광 도파로가 형성될 수도 있다. 이 경우, 광 필터(130)는 제1광섬유 어레이(110) 및 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140) 사이에 배치되어, 제1광섬유 어레이(110) 및 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)와 결합(또는 접착)될 수 있다. 이에 따라, 광 필터(130)를 통해 필터된 광신호의 성분만 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서(140)를 통해 출력될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 광 어셈블리는 광섬유 어레이들과 광 소자(예를 들어, 광 필터 또는 광 멀티플렉서/광 디멀티플렉서)를 일체화하여 구현한 것으로, 그 크기가 작을 뿐만 아니라, 광섬유 어레이 및 광 소자 사이의 광학 정렬이 잘 이루어져 높은 정확도로 광신호를 전달할 수 있는 효과가 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 광 어셈블리를 나타낸다. 도 8을 참조하면, 광 필터(130)는 제1접착층(151)을 통해 제1광섬유 어레이(110)로부터 제1거리(D1)만큼 이격되어 고정되고, 제2접착층(153)을 통해 제2광섬유 어레이(120)로부터 제2거리(D2)만큼 이격되어 고정될 수 있다.
제1거리(D1)와 제2거리(D2)는 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시 예들에 따라, 제1거리(D1)와 제2거리(D2)의 비는 광 어셈블리(100)를 구성하는 요소들의 굴절율의 함수로 결정될 수 있다.
예를 들어, 제1거리(D1)와 제2거리(D2)의 비(R)은 아래 수학식 1에 따라 결정될 수 있다.
Figure 112022025486935-pat00001
(여기서, nl1은 제1광섬유 어레이(또는 제1어레이 블록)의 굴절율, nl2은 제2광섬유 어레이(또는 제2어레이 블록)의 굴절율, nlf은 광 필터의 굴절율, na1은 제1접착층의 굴절율, na2은 제2접착층의 굴절율이고, k1은 제1계수로서 제1광섬유 어레이(110)의 경사면(113a)의 경사각 및 제1광섬유 어레이(110)의 광섬유(111)의 수직 위치에 따라 결정되는 값이고, k2은 제2계수로서 제2광섬유 어레이(120)의 경사면(123a)의 경사각 및 제2광섬유 어레이(120)의 광섬유(121)의 수직 위치에 따라 결정되는 값일 수 있다.
또 다른 예시로, 제1거리(D1)와 제2거리(D2)의 비(R)은 아래 수학식 2에 따라 결정될 수 있다.
Figure 112022025486935-pat00002
이 때, k1은 제1계수로서 제1광섬유 어레이(110)의 경사면(113a)의 경사각 및 제1광섬유 어레이(110)의 광섬유(111)의 수직 위치에 따라 결정되는 값이고, k2은 제2계수로서 제2광섬유 어레이(120)의 경사면(123a)의 경사각 및 제2광섬유 어레이(120)의 광섬유(121)의 수직 위치에 따라 결정되는 값일 수 있다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 과정에서 적용될 수 있는 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다. 도 10은 도 9에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국을 나타낸 도면이다. 도 11은 도 9에 따른 무선 통신 시스템에서 단말을 나타낸 도면이다. 도 12는 도 9에 따른 무선 통신 시스템에서 통신 인터페이스를 나타낸 도면이다.
이하에서는 전술한 광 어셈블리를 이용한 유선 통신 네트워크와 연결된 기지국과 다수의 단말들(또는 노드로 혼용하여 지칭될 수 있음) 사이에 수행되는 무선 통신 네트워크 시스템의 일례를 구체적으로 예를 들어 설명한다.
다음 설명에서, 제1 노드(장치)는 앵커/도너 노드 또는 앵커/도너 노드의 CU(centralized unit) 일 수 있고, 제2 노드(장치)는 앵커/도너 노드 또는 릴레이 노드의 DU(distributed unit) 일 수 있다.
무선 통신 시스템에서 무선 채널을 사용하는 노드의 일부로 기지국(base station, BS), 단말, 서버 등이 포함될 수 있다.
기지국은 단말에 무선 액세스를 제공하는 네트워크 인프라이다. 기지국은 신호가 전송될 수 있는 거리에 따라 소정의 지리적 영역으로 정의된 커버리지를 갖는다.
기지국은 "기지국"과 마찬가지로 "액세스 포인트(access point, AP)", "이노드비(enodeb, eNB)", "5 세대(5th generation, 5G) 노드", "무선 포인트(wireless point)", "송/수신 포인트(transmission/reception point, TRP)" 지칭될 수 있다.
기지국, 단말은 밀리미터 파(millimeter wave, mmWave) 대역(예: 28GHz, 30GHz, 38GHz, 60GHz)으로 무선 신호를 송수신할 수 있다. 이때, 채널 이득 향상을 위해 기지국, 단말은 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍은 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍을 포함할 수 있다. 즉, 기지국, 단말은 송신 신호와 수신 신호에 지향성을 부여할 수 있다. 이를 위해 기지국, 단말은 빔 탐색 절차 또는 빔 관리 절차를 통해 서빙 빔을 선택할 수 있다. 그 후, 통신은 서빙 빔을 운반하는 자원과 준 동일위치(quasi co-located) 관계에 있는 자원을 사용하여 수행될 수 있다.
첫 번째 안테나 포트 및 두 번째 안테나 포트는 첫 번째 안테나 포트의 심볼이 전달되는 채널의 대규모 속성이 두 번째 안테나 포트의 심볼이 전달되는 채널에서 유추될 수 있는 경우 준 동일위치 위치에 있는 것으로 간주된다. 대규모 속성은 지연 확산, 도플러 확산, 도플러 시프트, 평균 이득, 평균 지연 및 공간 Rx 파라미터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이하에서는 상술한 무선 통신 시스템에서 기지국을 예시한다. 이하에서 사용되는 "-모듈(module)", "-부(unit)"또는 "-er"라는 용어는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 처리하는 유닛을 의미할 수 있으며, 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.
기지국은 무선 통신 인터페이스, 백홀 통신 인터페이스, 저장부(storage unit 및 컨트롤러을 포함할 수 있다.
무선 통신 인터페이스는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 무선 통신 인터페이스는 시스템의 물리 계층 표준에 따라 베이스 밴드 신호와 비트 스트림 간의 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 전송에서, 무선 통신 인터페이스은 전송 비트 스트림을 인코딩 및 변조하여 복합 심볼을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시 무선 통신 인터페이스는 베이스 밴드 신호를 복조 및 디코딩하여 수신 비트 스트림을 재구성한다.
무선 통신 인터페이스는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 무선 통신 인터페이스은 시스템의 물리 계층 표준에 따라 베이스 밴드 신호와 비트 스트림 간의 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 전송에서, 무선 통신 인터페이스은 전송 비트 스트림을 인코딩 및 변조하여 복합 심볼을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시 무선 통신 인터페이스은 베이스 밴드 신호를 복조 및 디코딩하여 수신 비트 스트림을 재구성한다.
또한, 무선 통신 인터페이스는 베이스 대역 신호를 RF(Radio Frequency) 대역 신호로 상향 변환하고, 변환된 신호를 안테나를 통해 전송한 후 안테나를 통해 수신된 RF 대역 신호를 베이스 대역 신호로 하향 변환한다. 이를 위해, 무선 통신 인터페이스은 송신 필터(transmission filter), 수신 필터(reception filter), 증폭기(amplifier), 믹서(mixer), 발진기(oscillator), 디지털-아날로그 컨버터(digital-to-analog convertor, DAC), 아날로그-디지털 컨버터(analog-to-digital convertor, ADC) 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 인터페이스는 복수의 송수신 경로를 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 인터페이스는 복수의 안테나 요소를 포함하는 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다.
하드웨어 측면에서 무선 통신 인터페이스는 디지털 유닛과 아날로그 유닛을 포함할 수 있고, 아날로그 유닛은 동작 전력, 동작 주파수 등에 따라 복수의 서브 유닛을 포함할 수 있다. 디지털 유닛은 적어도 하나의 프로세서(예를 들어, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor, DSP))로 구현될 수 있다.
무선 통신 인터페이스는 전술한 바와 같이 신호를 송수신한다. 따라서, 무선 통신 인터페이스는 "송신기(transmitter)", "수신기(receiver)"또는 "트랜시버(transceiver)"로 지칭될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송수신은 전술한 바와 같이 무선 통신 인터페이스에서 수행되는 처리를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
백홀 통신 인터페이스는 네트워크 내의 다른 노드와 통신을 수행하기위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀 통신 인터페이스는 다른 노드로 전송되는 비트 스트림을 변환하고, 예를 들어, 다른 액세스 노드, 다른 기지국, 상위 노드 또는 기지국으로부터의 코어 네트워크는 물리적 신호로, 다른 노드로부터 수신된 물리적 신호를 비트 스트림으로 변환한다.
저장부는 기본 프로그램, 어플리케이션, 기지국의 동작을 위한 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부는 휘발성 메모리, 비 휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비 휘발성 메모리의 조합을 포함할 수 있다.
컨트롤러는 기지국의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 컨트롤러는 무선 통신 인터페이스 또는 백홀 통신 인터페이스를 통해 신호를 송수신한다. 또한 컨트롤러는 저장부에 데이터를 기록하고 기록된 데이터를 읽는다. 컨트롤러는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택의 기능을 수행할 수 있다. 다른 구현에 따르면, 프로토콜 스택은 무선 통신 인터페이스에 포함될 수 있다. 이를 위해 컨트롤러는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면 컨트롤러는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 수행하도록 기지국을 제어할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템의 도너 노드는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 결합된 트랜시버를 포함하고, 상기 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 복수의 라디오 베어러에 관한 상기 도너 노드와 관련된 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 릴레이 노드로 전송하도록 구성되고; 상기 릴레이 노드로부터 상기 단말에 대한 복수의 라디오 베어러에 관한 상기 릴레이 노드와 관련된 제2 정보를 포함하는 제2 메시지를 수신하고; 단말에 대한 데이터를 릴레이 노드로 전송할 수 있다. 데이터는 제1 정보 및 제2 정보에 기초하여 복수의 라디오 베어러를 통해 단말로 전송될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 복수의 라디오 베어러 중 라디오 베어러는 복수의 라디오 베어러를 통합시킬 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 또한 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 라디오 베어러 및 라디오 베어러에 의해 통합된 다중 라디오 베어러를 결정하도록 구성되고; 또는 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 라디오 베어러를 결정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 메시지는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 릴레이 노드에 액세스하는 터미널의 식별; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 종류를 나타내는 표시 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 의해 전달된 라디오 베어러에 대한 정보; 도너 노드와 릴레이 노드 사이의 라디오 베어러에 대해 설정된 터널에 대한 정보; 통합된 다중 라디오 베어러에 대한 정보; 라디오 베어러 매핑 정보; 도너 노드 측면의 주소에 대한 정보; 릴레이 노드 측의 주소에 대한 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러에 대응하는 표시 정보; 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대해 새로운 주소를 라디오 베어러에 할당하도록 릴레이 노드를 나타내는 표시 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러의 데이터를 전송하는 릴레이 노드가 사용할 수 없는 주소 정보 목록; 및 보안 구성과 관련된 정보.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 메시지는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 릴레이 노드에 액세스하는 터미널의 식별; 릴레이 노드에 의해 승인된 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 의해 승인되지 않은 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 의해 부분적으로 승인된 라디오 베어러에 대한 정보; 라디오 베어러 매핑 정보; 릴레이 노드가 생성한 릴레이 노드에 접속하는 단말의 구성 정보; 릴레이 노드 측의 주소에 대한 정보; 및 보안 구성과 관련된 정보.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 메시지는 통합된 다중 라디오 베어러에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도너 노드는 도너 노드의 중앙 유닛을 포함하고, 릴레이 노드는 도너 노드의 분산 유닛을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템의 릴레이 노드는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 결합된 트랜시버를 포함하고, 도너 노드로부터, 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 복수의 라디오 베어러에 관한 도너 노드와 관련된 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 수신하도록 구성되고; 단말에 대한 복수의 라디오 베어러에 관한 릴레이 노드와 관련된 제2 정보를 포함하는 제2 메시지를 도너 노드로 전송하고; 도너 노드로부터 단말기에 대한 데이터를 수신할 수 있다. 데이터는 제1 정보 및 제2 정보에 기초하여 복수의 라디오 베어러를 통해 단말로 전송될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 복수의 라디오 베어러 중 라디오 베어러는 복수의 라디오 베어러를 통합시킬 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 또한 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 라디오 베어러 및 라디오 베어러에 의해 통합된 다중 라디오 베어러를 결정하도록 구성되고; 또는 라디오 베어러에 의해 통합된 다중 라디오 베어러를 결정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 메시지는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 릴레이 노드에 액세스하는 터미널의 식별; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 종류를 나타내는 표시 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 의해 전달된 라디오 베어러에 대한 정보; 도너 노드와 릴레이 노드 사이의 라디오 베어러에 대해 설정된 터널에 대한 정보; 통합된 다중 라디오 베어러에 대한 정보; 라디오 베어러 매핑 정보; 도너 노드 측면의 주소에 대한 정보; 릴레이 노드 측의 주소에 대한 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러에 대응하는 표시 정보; 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대해 새로운 주소를 라디오 베어러에 할당하도록 릴레이 노드를 나타내는 표시 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러의 데이터를 전송하는 릴레이 노드가 사용할 수 없는 주소 정보 목록; 및 보안 구성과 관련된 정보.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 메시지는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 릴레이 노드에 액세스하는 터미널의 식별; 릴레이 노드에 의해 승인된 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 의해 승인되지 않은 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 의해 부분적으로 승인된 라디오 베어러에 대한 정보; 라디오 베어러 매핑 정보; 릴레이 노드가 생성한 릴레이 노드에 접속하는 단말의 구성 정보; 릴레이 노드 측의 주소에 대한 정보; 및 보안 구성과 관련된 정보.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 메시지는 통합된 다중 라디오 베어러에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도너 노드는 도너 노드의 중앙 유닛을 포함하고, 릴레이 노드는 도너 노드의 분산 유닛을 포함할 수 있다.
이하에서는 상술한 무선 통신 시스템에서 단말의 구성요소를 도시한다. 이하에서는 설명하는 단말의 구성요소는 무선 통신 시스템에서 지원하는 범용적인 단말의 구성요소로서 전술한 내용들에 따른 단말의 구성요소와 병합되거나 통합될 수 있고, 일부 중첩되거나 상충되는 범위에서 앞서 도면을 참조하여 설명한 내용이 우선적용되는 것으로 해석될 수 있다. 이하에서 사용되는 "-모듈", "-유닛"또는 "-er"라는 용어는 적어도 하나의 기능을 처리하는 유닛을 의미할 수 있다.
단말은 통신 인터페이스, 저장부 및 컨트롤러를 포함한다.
통신 인터페이스는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 통신 인터페이스는 시스템의 물리 계층 표준에 따라 베이스 밴드 신호와 비트 스트림 간의 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 전송에서 통신 인터페이스는 전송 비트 스트림을 인코딩 및 변조하여 복합 심볼을 생성한다. 또한, 데이터 수신시 통신 인터페이스는 베이스 대역 신호를 복조 및 복호화하여 수신 비트 스트림을 재구성한다. 또한, 통신 인터페이스는 베이스 대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환하고, 변환된 신호를 안테나를 통해 전송한 후 안테나를 통해 수신된 RF 대역 신호를 기저 대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 통신 인터페이스는 송신 필터(transmission filter), 수신 필터(reception filter), 증폭기(amplifier), 믹서(mixer), 발진기(oscillator), 디지털-아날로그 컨버터(digital-to-analog convertor, DAC), 아날로그-디지털 컨버터(analog-to-digital convertor, ADC) 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신 인터페이스는 복수의 송수신 경로를 포함할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스는 복수의 안테나 요소를 포함하는 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어 측에서 무선 통신 인터페이스는 디지털 회로 및 아날로그 회로(예를 들어, radio frequency integrated circuit, RFIC)를 포함할 수 있다. 디지털 회로는 적어도 하나의 프로세서(예: DSP)로 구현될 수 있다. 통신 인터페이스는 복수의 RF 체인을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스는 빔포밍을 수행할 수 있다.
통신 인터페이스는 전술한 바와 같이 신호를 송수신한다. 따라서, 통신 인터페이스는 "송신기(transmitter)", "수신기(receiver)"또는 "트랜시버(transceiver)"로 지칭될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송수신은 전술한 바와 같이 통신 인터페이스에서 수행되는 처리를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
저장부는 단말기의 동작을 위한 기본 프로그램, 어플리케이션, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부는 휘발성 메모리, 비 휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비 휘발성 메모리의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 저장부는 컨트롤러의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
컨트롤러는 단말의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 컨트롤러는 통신 인터페이스를 통해 신호를 송수신한다. 또한 컨트롤러는 저장부에 데이터를 기록하고 기록된 데이터를 읽는다. 컨트롤러는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택의 기능을 수행할 수 있다. 다른 구현에 따르면, 프로토콜 스택은 통신 인터페이스에 포함될 수 있다. 이를 위해, 컨트롤러는 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 포함하거나 프로세서의 일부를 재생할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스 또는 컨트롤러의 일부를 통신 프로세서(communication processor, CP)라고 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 컨트롤러는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 수행하도록 단말을 제어할 수 있다.
이하에서는 무선 통신 시스템에서 통신 인터페이스를 예시한다.
통신 인터페이스는 인코딩 및 변조 회로, 디지털 빔포밍 회로, 복수의 전송 경로 및 아날로그 빔포밍 회로를 포함한다.
인코딩 및 변조 회로는 채널 인코딩을 수행한다. 채널 인코딩을 위해 low-density parity check(LDPC) 코드, 컨볼루션 코드 및 폴라 코드 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 인코딩 및 변조 회로는 성상 매핑(constellation mapping)을 수행함으로써 변조 심볼을 생성한다.
디지털 빔포밍 회로는 디지털 신호(예를 들어, 변조 심볼)에 대한 빔 형성을 수행한다. 이를 위해, 디지털 빔포밍 회로는 빔포밍 가중 값에 의해 변조 심볼을 다중화한다. 빔포밍 가중치는 신호의 크기 및 문구를 변경하는데 사용될 수 있으며, "프리코딩 매트릭스(precoding matrix)"또는 "프리코더(precoder)"라고 할 수 있다. 디지털 빔포밍 회로는 디지털 빔포밍된 변조 심볼을 복수의 전송 경로로 출력한다. 이때, 다중 안테나 기술(multiple input multiple output, MIMO) 전송 방식에 따라 변조 심볼이 다중화 되거나 동일한 변조 심볼이 복수의 전송 경로에 제공될 수 있다.
복수의 전송 경로는 디지털 빔포밍된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 이를 위해, 복수의 전송 경로 각각은 인버스 고속 푸리에 변환(inverse fast fourier transform, IFFT) 계산 유닛, 순환 전치(cyclic prefix, CP) 삽입 유닛, DAC 및 상향 변환 유닛을 포함할 수 있다. CP 삽입 부는 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식을 위한 것으로 다른 물리 계층 방식(예: 필터 뱅크 다중 반송파(a filter bank multi-carrier): FBMC) 적용시 생략될 수 있다. 즉, 복수의 전송 경로는 디지털 빔포밍을 통해 생성된 복수의 스트림에 대해 독립적인 신호 처리 프로세스를 제공한다. 그러나, 구현에 따라 복수의 전송 경로의 일부 요소는 공통적으로 사용될 수 있다.
아날로그 빔포밍 회로는 아날로그 신호에 대한 빔포밍을 수행한다. 이를 위해, 디지털 빔포밍 회로는 빔포밍 가중 값에 의해 아날로그 신호를 다중화한다. 빔포밍된 가중치는 신호의 크기와 문구를 변경하는데 사용된다. 보다 구체적으로, 복수의 전송 경로와 안테나 사이의 연결 구조에 따라, 아날로그 빔포밍 회로는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 전송 경로 각각은 하나의 안테나 어레이에 연결될 수 있다. 다른 예에서, 복수의 전송 경로는 하나의 안테나 어레이에 연결될 수 있다. 또 다른 예에서, 복수의 전송 경로는 하나의 안테나 어레이에 적응적으로 연결될 수 있거나 2개 이상의 안테나 어레이에 연결될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 제1경사면을 갖고, 상기 제1경사면을 통해 일면이 노출된 제1광섬유들을 포함하는 제1광섬유 어레이;
    제2경사면을 갖고, 상기 제2경사면을 통해 일면이 노출된 제2광섬유들을 포함하는 제2광섬유 어레이;
    상기 제1광섬유 어레이 및 상기 제2광섬유 어레이 사이에 위치되는 광 필터;
    상기 제1광섬유 어레이와 상기 광 필터를 접착시키는 제1접착층; 및
    상기 광 필터와 상기 제2광섬유 어레이를 접착시키는 제2접착층을 포함하고,
    상기 제1광섬유 어레이 및 상기 광 필터 사이의 제1거리와 상기 제2광섬유 어레이 및 상기 광 필터 사이의 제2거리의 비는 상기 제1광섬유 어레이의 굴절율, 상기 제2광섬유 어레이의 굴절율, 상기 광 필터의 굴절율, 상기 제1접착층의 굴절율 및 상기 제2접착층의 굴절율 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는,
    광 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 필터는 박막 필터(thin film filter)로 구성되는,
    광 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광 필터는 광신호가 진행되는 코어부; 및
    상기 코어부를 진행하는 광신호를 경계면에서 전반사시키는 클래드부를 포함하고,
    상기 코어부의 개수는 상기 제1광섬유들의 개수 또는 상기 제2광섬유들의 개수와 동일한,
    광 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1접착층은 상기 제1광섬유 어레이 및 광 필터 사이에 배치되고, 상기 제2접착층은 상기 광 필터 및 상기 제1접착층을 에워싸도록 배치되는,
    광 어셈블리.
  6. 제1경사면을 갖고, 상기 제1경사면을 통해 일면이 노출된 제1광섬유들을 포함하는 제1광섬유 어레이;
    제2경사면을 갖고, 상기 제2경사면을 통해 일면이 노출된 제2광섬유들을 포함하는 제2광섬유 어레이;
    상기 제1광섬유 어레이 및 상기 제2광섬유 어레이 사이에 위치되는 광 필터;
    상기 제1광섬유 어레이와 상기 광 필터를 접착시키는 제1접착층;
    상기 광 필터와 상기 제2광섬유 어레이를 접착시키는 제2접착층; 및
    상기 광 필터를 통해 필터링된 광신호들을 믹싱(mixing)하고 믹싱된 광신호를 상기 제2광섬유 어레이로 출력하는 광 멀티플렉서;를 포함하고,
    상기 제1광섬유 어레이 및 상기 광 필터 사이의 제1거리와 상기 제2광섬유 어레이 및 상기 광 필터 사이의 제2거리의 비는 상기 제1광섬유 어레이의 굴절율, 상기 제2광섬유 어레이의 굴절율, 상기 광 필터의 굴절율, 상기 제1접착층의 굴절율 및 상기 제2접착층의 굴절율 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는,
    광 어셈블리.
  7. 제1경사면을 갖고, 상기 제1경사면을 통해 일면이 노출된 제1광섬유들을 포함하는 제1광섬유 어레이;
    제2경사면을 갖고, 상기 제2경사면을 통해 일면이 노출된 제2광섬유들을 포함하는 제2광섬유 어레이;
    상기 제1광섬유 어레이 및 상기 제2광섬유 어레이 사이에 위치되는 광 필터;
    상기 제1광섬유 어레이와 상기 광 필터를 접착시키는 제1접착층;
    상기 광 필터와 상기 제2광섬유 어레이를 접착시키는 제2접착층; 및
    상기 광 필터를 통해 필터링된 광신호를 다수의 광신호들로 분할하여 상기 제2광섬유 어레이로 전달하는 광 디멀티플렉서;를 포함하고,
    상기 제1광섬유 어레이 및 상기 광 필터 사이의 제1거리와 상기 제2광섬유 어레이 및 상기 광 필터 사이의 제2거리의 비는 상기 제1광섬유 어레이의 굴절율, 상기 제2광섬유 어레이의 굴절율, 상기 광 필터의 굴절율, 상기 제1접착층의 굴절율 및 상기 제2접착층의 굴절율 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는,
    광 어셈블리.
  8. 제1경사면을 갖고, 상기 제1경사면을 통해 일면이 노출된 제1광섬유들을 포함하는 제1광섬유 어레이;
    제2경사면을 갖고, 상기 제2경사면을 통해 일면이 노출된 제2광섬유들을 포함하는 제2광섬유 어레이;
    상기 제1광섬유 어레이 및 상기 제2광섬유 어레이 사이에 위치되는 광 필터;
    상기 제1광섬유 어레이와 상기 광 필터를 접착시키는 제1접착층;
    상기 광 필터와 상기 제2광섬유 어레이를 접착시키는 제2접착층;
    상기 광 필터를 통해 필터링된 광신호들을 믹싱(mixing)하고 믹싱된 광신호를 출력하는 광 멀티플렉서; 및
    상기 광 멀티플렉서로부터 출력된 광신호를 다수의 광신호들로 분할하여 상기 제2광섬유 어레이로 전달하는 광 디멀티플렉서;를 포함하고,
    상기 제1광섬유 어레이 및 상기 광 필터 사이의 제1거리와 상기 제2광섬유 어레이 및 상기 광 필터 사이의 제2거리의 비는 상기 제1광섬유 어레이의 굴절율, 상기 제2광섬유 어레이의 굴절율, 상기 광 필터의 굴절율, 상기 제1접착층의 굴절율 및 상기 제2접착층의 굴절율 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는,
    광 어셈블리.
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