KR102544786B1 - 이동 통신 시스템에서의 단일 광선로를 통한 이종 서비스 제공 장치 및 방법 - Google Patents

이동 통신 시스템에서의 단일 광선로를 통한 이종 서비스 제공 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개별 광 선로 구조와 비교하여 선로 투자비 및 구축 시간을 줄일 수 있는 단일 광 선로 공유 구조를 채택하여 이종 서비스를 제공하도록 하되, 이종 서비스 신호의 결합/분배 시 발생하는 광 손실을 최소화 할 수 있는, 이동 통신 시스템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 장치에 관한 것으로, 입력 포트, 통과 포트, 및 반사 포트를 가진 광 필터; 및 이동 통신 시스템의 제1 장비와 제2 장비 간을 연결하는 단일 광 선로를 포함하고, 상기 광 필터는 상기 제1 또는 제2 장비와 상기 단일 광선으로 사이에 연결되되, 상기 입력 포트는 상기 단일 광 선로에 연결되고, 상기 통과 포트와 상기 반사 포트 중 하나는 상기 제1 또는 제2 장비의 제1 서비스 통신 경로에 연결되고 다른 하나는 상기 제1 또는 제2 장비의 제2 서비스 통신 경로에 연결될 수 있으며, 상기 제1 서비스 통신 경로와 상기 제2 서비스 통신 경로는 서로 다른 파장의 신호를 통신 신호로 사용하는 이종 서비스 통신 경로일 수 있다.

Description

이동 통신 시스템에서의 단일 광선로를 통한 이종 서비스 제공 장치 및 방법{Apparatus and Method for providing Heterogeneous Service through Single Optical Line in Mobile Communication System}
본 발명은 이동 통신 시스템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동 통신 시스템에서 단일 광 선로를 통해 서로 다른 파장 신호를 사용하는 이종 서비스를 제공할 수 있도록 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이동 통신 시스템에서 서로 다른 파장 신호를 사용하는 이종 (통신) 서비스, 예를 들어 3G 통신 서비스(이하, 서비스 A)와 4G 통신 서비스(이하, 서비스 B)를 함께 제공하기 위해서는, 도 1에 도시된 바와 같이 원격의 제1,2 (통신) 장비(10,20) 간에 서비스 A, B 별로 각각 광 선로 A, B를 설치하는 개별 광 선로 구조를 구축하거나, 또는 도 2에 도시된 바와 같이 광 파워 결합기(Combiner)/분배기(Splitter)(11,21) 등을 이용하여 이종 서비스 A, B가 하나의 광 선로를 공유하여 사용할 수 있도록 하는 단일 광 선로 구조를 구축하여 사용하고 있다.
그러나, 전술한 도 1의 개별 광 선로 구조는 신규 서비스가 추가될 때마다 추가 선로를 구축하여야 하므로 사업자 입장에서 선로 투자비가 과도하게 발생하고 구축 시간이 많이 걸린다는 단점이 있으며, 전술한 도 2의 단일 광 선로 구조는 광 파워 결합기/분배기를 이용하여 이종 서비스간 단일 광 선로를 공유해야 하는데 상기 광 파워 결합기/분배기의 사용 시 발생하는 광 파워의 손실이 커(예를 들어, 1:1 광 파워 결합기/분배기의 경우 각각 3.5 dB의 광 손실 발생) 고가의 광 모듈을 요구하거나 전송거리가 제약되는 단점이 있었다.
등록특허공보 제10-1027735호(2011.03.31. 등록)
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 개별 광 선로 구조와 비교하여 선로 투자비 및 구축 시간을 줄일 수 있는 단일 광 선로 공유 구조를 채택하여 이종 서비스를 제공하도록 하되, 이종 서비스 신호의 결합/분배 시 발생하는 광 손실을 최소화 할 수 있는, 이동 통신 시스템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 이동 통신 시스템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 장치는, 이동 통신 시스템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 장치로서, 입력 포트, 통과 포트, 및 반사 포트를 가진 광 필터; 및 이동 통신 시스템의 제1 장비와 제2 장비 간을 연결하는 단일 광선로를 포함하고, 상기 광 필터는 상기 제1 또는 제2 장비와 상기 단일 광선로 사이에 연결되되, 상기 입력 포트는 상기 단일 광 선로에 연결되고, 상기 통과 포트와 상기 반사 포트 중 하나는 상기 제1 또는 제2 장비의 제1 서비스 통신 경로에 연결되고 다른 하나는 상기 제1 또는 제2 장비의 제2 서비스 통신 경로에 연결될 수 있으며, 상기 제1 서비스 통신 경로와 상기 제2 서비스 통신 경로는 서로 다른 파장의 신호를 (통신 신호로) 사용하는 이종 서비스 통신 경로일 수 있다.
상기 광 필터는 상기 제1 및 제2 서비스 통신 경로의 신호 중 하나의 신호만 통과하고 다른 신호는 반사하는 통과 대역을 갖도록 설계된 것으로, 상기 단일 광 선로로부터 상기 입력 포트를 통해 제1 및 제2 서비스 통신 경로의 결합 신호가 입력되면 상기 통과 포트 및 상기 반사 포트를 통해 상기 제1 서비스 통신 경로 및 상기 제2 서비스 통신 경로 측으로 제1 서비스 통신 경로의 신호 및 제2 서비스 통신 경로의 신호를 각각 출력하고, 상기 제1 서비스 통신 경로 및 상기 제2 서비스 통신 경로로부터 상기 통과 포트 및 상기 반사 포트를 통해 제1 서비스 통신 경로의 신호 및 제2 서비스 통신 경로의 신호가 각각 입력되면 상기 입력 포트를 통해 상기 단일 광선으로 측으로 상기 제1 및 제2 서비스 통신 경로의 결합 신호를 출력할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 측면에 따른 이동 통신 시스템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 방법은, 이동 통신 시스템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 방법으로서, (a) 입력 포트, 통과 포트, 및 반사 포트를 가진 광 필터를 준비하는 단계; (b) 이동 통신 시스템의 제1 장비와 제2 장비 간을 연결하기 위한 단일 광 선로를 준비하는 단계; 및 (c) 상기 제1 또는 제2 장비와 상기 단일 광선으로 사이에 상기 광 필터를 연결하되, 상기 입력 포트는 상기 단일 광 선로에 연결하고, 상기 통과 포트와 상기 반사 포트 중 하나는 상기 제1 또는 제2 장비의 제1 서비스 통신 경로에 연결하고 다른 하나는 상기 제1 또는 제2 장비의 제2 서비스 통신 경로에 연결하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제1 서비스 통신 경로와 상기 제2 서비스 통신 경로는 서로 다른 파장의 신호를 통신 신호로 사용하는 이종 서비스 통신 경로일 수 있다.
상기 광 필터는 상기 제1 서비스 통신 경로의 신호 및 상기 제2 서비스 통신 경로의 신호 중 하나의 신호만 통과하고 다른 신호는 반사하는 통과 대역을 갖도록 설계된 것으로, 상기 단일 광 선로로부터 상기 입력 포트를 통해 제1 및 제2 서비스 통신 경로의 결합 신호가 입력되면 상기 통과 포트 및 상기 반사 포트를 통해 상기 제1 서비스 통신 경로 및 상기 제2 서비스 통신 경로 측으로 제1 서비스 통신 경로의 신호 및 제2 서비스 통신 경로의 신호를 각각 출력하고, 상기 제1 서비스 통신 경로 및 상기 제2 서비스 통신 경로로부터 상기 통과 포트 및 상기 반사 포트를 통해 제1 서비스 통신 경로의 신호 및 제2 서비스 통신 경로의 신호가 각각 입력되면 상기 입력 포트를 통해 상기 단일 광선으로 측으로 상기 제1 및 제2 서비스 통신 경로의 결합 신호를 출력할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다양한 측면에 따르면, 특정 대역의 신호만 통과하고 나머지 신호는 반사시키는 광 필터의 통과 및 반사 특성을 이용하여 이종 서비스 간의 광 선로 결합 및 분배를 가능하게 함으로써, 기존 기술에 따른 광 파워 결합기/분배기의 사용 시 광 파워의 손실은 예를 들어 1:1 광 파워 분배기/결합기의 경우 각각 약 3.5 dB의 광 손실이 발생하는 반면, 본 발명에 따르면 1dB 미만의 작은 광 손실로 광 선로의 결합 및 분배가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 선로 결합/분배에서 발생하는 광 손실을 완화하면서 이종 서비스간 광 선로를 단일 광 선로로 공유할 수 있게 함으로써 선로 설치 비용을 절감하고, 효과적인 선로 구축을 가능하게 한다.
즉, 본 발명의 다양한 측면에 따르면 광 필터의 파장 통과 및 반사 특성을 선로의 결합 및 분배에 이용하여 기존 고가의 장비 또는 높은 광 파워 손실의 광 파워 결합기/분배기 보다 효율적인 선로 구축을 가능하게 함으로써, 서로 다른 이종 서비스 간의 선로 통합 및 분리를 통해 망 구성에 필요한 선로 수를 줄이고 광 선로 통합/분리에 의한 광 파워의 손실을 최소화 할 수 있는 효과를 창출한다.
도 1-2는 종래의 이동 통신 시스템에서의 이종 서비스 제공을 위한 광 선로 설치 구조를 설명하기 위한 예시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 장치 및 방법을 설명하기 위한 예시도,
도 4는 도 3에 적용된 광 필터의 기본 동작 특성을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 4G/5G 프론트홀에서의 광 선로 통합 상세 예시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 4G/5G 프론트홀에서의 광 선로 분리 상세 예시도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 한다. 또한, 본 발명의 실시예에 대한 설명 시 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 장치 및 방법을 설명하기 위한 예시도로, 동 도면에 도시된 바와 같이, 제1 장비(100), 제2 장비(200), 단일 광 선로(300), 및 광 필터(400)를 포함할 수 있다.
제1 장비(100)와 제2 장비(200)는 서로 이격된 이동 통신 시스템의 장비를 나타낸 것으로, 예를 들어, 제1 장비(100)는 기지국 장비이고 제2 장비(200)는 원격지의 중계 장비 등일 수 있다.
제1 장비(100)는 5세대 디지털 유닛(5G DU)을 포함하는 제1 서비스 통신 경로(110) 및 4세대 디지털 유닛(4G DU)을 포함하는 제2 서비스 통신 경로(120)를 포함할 수 있고, 제2 장비(200)는 5세대 리모트 유닛(5G RU)을 포함하는 제1 서비스 통신 경로(210) 및 4세대 리모트 유닛(4G RU)을 포함하는 제2 서비스 통신 경로(220)를 포함할 수 있다.
제1 서비스 통신 경로(110,210)와 제2 서비스 통신 경로(120,220)는 서로 다른 파장의 신호를 (통신 신호로) 사용하는 이종 서비스 통신 경로를 나타낸 것으로, 본 실시예에서는 제1 서비스 통신 경로(110,210)는 5G 서비스 통신 경로를 나타내고 제2 서비스 통신 경로(120,220)는 4G 서비스 통신 경로를 나타낸다.
단일 광 선로(300)는 서로 이격된 제1 장비(100)와 제2 장비(200) 간을 연결하는 광 선로를 나타낸다.
광 필터(400)는 제1 장비(100) 및 제2 장비(200)와 단일 광선으로(300)의 양단 사이에 각각 연결된다.
광 필터(400)는 도 4에 도시된 바와 같이 Com. 포트(또는 입력 포트라 칭함)(401), 통과 포트(402), 및 반사 포트(403)를 포함하며, 예를 들어, 파장의 분리 시 여러 파장 즉, 파장 A, 파장 B, 및 파장 C로 구성된 입력 신호가 Com. 포트(401)로 들어오면 필터의 통과대역을 지나는 특정 파장 B 신호만 통과 포트(402)를 통해 통과시키고 그 외의 파장은 반사 포트(403)로 나가게 하며, 반대로 파장의 결합 시에는 통과 포트(402)와 반사 포트(403)로 입력되는 광 신호를 Com. 포트(401)로 합쳐 보낼 수 있다.
광 필터(400)의 com.포트(401)는 단일 광선로(300)에 연결되고, 광 필터(400)의 통과 포트(402)와 반사 포트(403) 중 하나는 제1 또는 제2 장비(100,200)의 제1 서비스 통신 경로(110,210)에 연결되고 다른 하나는 제1 또는 제2 장비(100,200)의 제2 서비스 통신 경로(120,220)에 연결될 수 있다.
본 실시예에서 광 필터(400)는 제1 서비스 통신 경로(110,210)의 제1 서비스 신호 및 제2 서비스 통신 경로(120,220)의 제2 서비스 신호 중 하나의 신호만 통과하고 다른 신호는 반사하는 통과 대역을 갖도록 설계된 것으로, 일 예로 도 5에 도시된 바와 같이 제1 또는 제2 장비(100 또는 200)의 제1 서비스 통신 경로(110 또는 210) 및 제2 서비스 통신 경로(120 또는 220)로부터 통과 포트(402) 및 반사 포트(403)를 통해 제1 서비스 신호 및 제2 서비스 신호가 각각 입력되면 Com. 포트(401)를 통해 단일 광 선로(300) 측으로 제1 및 제2 서비스의 결합 신호를 출력할 수 있고, 다른 예로 도 6에 도시된 바와 같이 단일 광선으로(300)로부터 Com. 포트(401)를 통해 제1 및 제2 서비스의 결합 신호가 입력되면 통과 포트(402) 및 반사 포트(401)를 통해 제1 서비스 통신 경로(110 또는 210) 및 제2 서비스 통신 경로(120 또는 220) 측으로 제1 서비스 신호 및 제2 서비스 신호를 각각 출력할 수 있다.
따라서, 전술한 본 발명의 실시예에 따르면 국사와 국사 또는 국사와 고객 간 기존 서비스(예를 들어, 4G 서비스)가 특정 파장으로 광 전송이 되고 있는 단일 광 선로(300)가 있을 때, 도 4와 같은 광 필터(400)의 반사와 통과 포트의 특성을 이용하여 신규 서비스(예를 들어, 5G 서비스)를 추가하거나 다른 파장을 사용하는 서비스의 선로를 합치거나 분리하여 전송할 수 있다.
이때, 선로를 합치거나 분리하는 상세 예시에 대한 설명은 도 5,6을 통해 전술한 바와 같다. 도 5,6의 예시는 5G 서비스를 제공하기 위한 망의 무선 Access 구간인 프론트홀 망에서의 적용 예를 나타낸 것으로, 기존 4G 서비스를 위해 구성된 프론트홀 망 선로에 광 필터(400)를 이용하여 신규 선로 구축 없이 기존의 단일 광 선로(300)만으로 5G 프론트홀 망을 구축하여 5G 서비스를 추가할 수 있다.
즉, 광 필터(400)의 통과대역을 5G 서비스의 광 신호 대역으로 설계하면, 도 5와 같이 반사포트는 통과대역 이외의 파장을 사용하는 4G 서비스의 광 신호를 모두 Com. 포트로 전달하므로 이를 통해 두 서비스를 결합할 수 있고, 도 6과 같이 수신부에서는 이와 반대로 Com. 포트로 합쳐 들어오는 광 신호 중 통과대역의 5G 서비스 신호는 통과 포트로 전달하고 통과대역 이외의 파장을 사용하는 4G 서비스는 반사포트로 전달하여 두 서비스 선로를 분리할 수 있다.
따라서, 본 실시예는 수동형 광 필터의 특성을 기초로 기존의 광 파워 결합기/분배기 대비 작은 광 파워 손실로 이종 서비스 간 선로를 통합하거나 분리할 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 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100,200: 이동 통신 시스템의 장비
300: 광 선로
400: 광 필터
401: Com. 포트(또는 입력 포트)
402: 통과 포트
403: 반사 포트

Claims (8)

  1. 이동 통신 시스템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 장치로서,
    입력 포트, 통과 포트, 및 반사 포트를 가진 광 필터; 및
    이동 통신 시스템의 제1 장비와 제2 장비 간을 연결하는 단일 광 선로를 포함하고,
    상기 광 필터는 상기 제1 또는 제2 장비와 상기 단일 광선으로 사이에 연결되되, 상기 입력 포트는 상기 단일 광 선로에 연결되고, 상기 통과 포트와 상기 반사 포트 중 하나는 상기 제1 또는 제2 장비의 제1 서비스 통신 경로에 연결되고 다른 하나는 상기 제1 또는 제2 장비의 제2 서비스 통신 경로에 연결된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서비스 통신 경로와 상기 제2 서비스 통신 경로는 서로 다른 파장의 신호를 통신 신호로 사용하는 이종 서비스 통신 경로인 것을 특징으로 하는 이동 통신 시템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 필터는 상기 제1 및 제2 서비스 통신 경로의 신호 중 하나의 신호만 통과하고 다른 신호는 반사하는 통과 대역을 갖도록 설계된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광 필터는,
    상기 단일 광 선로로부터 상기 입력 포트를 통해 제1 및 제2 서비스 통신 경로의 결합 신호가 입력되면 상기 통과 포트 및 상기 반사 포트를 통해 상기 제1 서비스 통신 경로 및 상기 제2 서비스 통신 경로 측으로 제1 서비스 통신 경로의 신호 및 제2 서비스 통신 경로의 신호를 각각 출력하고,
    상기 제1 서비스 통신 경로 및 상기 제2 서비스 통신 경로로부터 상기 통과 포트 및 상기 반사 포트를 통해 제1 서비스 통신 경로의 신호 및 제2 서비스 통신 경로의 신호가 각각 입력되면 상기 입력 포트를 통해 상기 단일 광선으로 측으로 상기 제1 및 제2 서비스 통신 경로의 결합 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 장치.
  5. 이동 통신 시스템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 방법으로서,
    (a) 입력 포트, 통과 포트, 및 반사 포트를 가진 광 필터를 준비하는 단계;
    (b) 이동 통신 시스템의 제1 장비와 제2 장비 간을 연결하기 위한 단일 광 선로를 준비하는 단계; 및
    (c) 상기 제1 또는 제2 장비와 상기 단일 광선으로 사이에 상기 광 필터를 연결하되, 상기 입력 포트는 상기 단일 광 선로에 연결하고, 상기 통과 포트와 상기 반사 포트 중 하나는 상기 제1 또는 제2 장비의 제1 서비스 통신 경로에 연결하고 다른 하나는 상기 제1 또는 제2 장비의 제2 서비스 통신 경로에 연결하는 단계를 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 서비스 통신 경로와 상기 제2 서비스 통신 경로는 서로 다른 파장의 신호를 통신 신호로 사용하는 이종 서비스 통신 경로인 것을 특징으로 하는 이동 통신 시템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 광 필터는 상기 제1 서비스 통신 경로의 신호 및 상기 제2 서비스 통신 경로의 신호 중 하나의 신호만 통과하고 다른 신호는 반사하는 통과 대역을 갖도록 설계된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 광 필터는,
    상기 단일 광 선로로부터 상기 입력 포트를 통해 제1 및 제2 서비스 통신 경로의 결합 신호가 입력되면 상기 통과 포트 및 상기 반사 포트를 통해 상기 제1 서비스 통신 경로 및 상기 제2 서비스 통신 경로 측으로 제1 서비스 통신 경로의 신호 및 제2 서비스 통신 경로의 신호를 각각 출력하고,
    상기 제1 서비스 통신 경로 및 상기 제2 서비스 통신 경로로부터 상기 통과 포트 및 상기 반사 포트를 통해 제1 서비스 통신 경로의 신호 및 제2 서비스 통신 경로의 신호가 각각 입력되면 상기 입력 포트를 통해 상기 단일 광선으로 측으로 상기 제1 및 제2 서비스 통신 경로의 결합 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시템에서의 단일 광 선로를 통한 이종 서비스 제공 방법.
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