KR20020094534A

KR20020094534A - 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템

Info

Publication number: KR20020094534A
Application number: KR1020010032804A
Authority: KR
Inventors: 박덕홍
Original assignee: 이스텔시스템즈 주식회사
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2002-12-18
Also published as: KR100418751B1

Abstract

본 발명은 옥내용 환경에서 충분한 다이나믹 레인지 확보와 고속 데이터의 처리가 가능하도록 한 확장 도너를 갖는 옥내용 광 분산 시스템에 관한 것으로, 기지국에 연결된 도너; 및 상기 도너에 하나의 광 선로를 통해 연결되고, 상기 도너와 디지털 광신호를 송수신하는 다수의 리모트를 구비하되, 상기 도너는 입력되는 제어신호에 근거하여 상기 다수의 리모트가 아닌 타 장치로의 디지털 광신호 송신 및 그 장치로부터의 디지털 광신호 수신을 행할 수 있음으로써, 종래의 빌딩내의 기지국에 연결되어 신호를 분배하는 도너와 리모트간 광전송 방식을 디지털 광전송 방식으로 하게 되어 충분한 다이나믹 레인지 확보와 고속 데이터 처리를 위한 전송 품질을 개선하게 되고, 시스템의 확정성과 다양성을 쉽게 확보할 수 있다.

Description

확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템{A digital optical distributed system for in-building with extension donor}

본 발명은 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도너와 리모트 사이를 디지털 광전송 방식으로 하고 확장 도너를 채용하여 도너와 그 확장 도너 사이를 디지털 광신호의 전송이 가능하도록 한 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템에 관한 것이다.

종래의 빌딩내의 기지국(또는 피코(pico) 기지국)은 도 1에 도시된 바와 같이, 자체적으로 실내 안테나(In-door Antenna), 실외 안테나(Out-door Antenna)를 이용하여 옥내외의 가입자의 신호를 처리하고 확장이나 통신환경의 개선을 위하여 도너(Donor)와 리모트(Remote) 시스템을 연결하고 있다.

기지국과 도너는 1:1로 연결되며, 도너에는 리모트 #1에서 리모트 #8까지의 최대 8개의 리모트를 광 선로로 연결해 쓸 수 있다. 여기서, 종래의 시스템은 도너와 리모트들은 아날로그 광전송 방식으로 신호를 상호 전달하고 있다. 이 도너와 리모트의 연결은 두개의 광선로를 사용하고 있다.

기지국에서 빌딩안에 있는 가입자들에게 신호가 전달되기까지 종래 기술은 우선 기지국에서 도너에게로 RF 신호를 인가하면 그 도너는 이 RF 신호를 최대 8 개의 RF 신호들로 분배한다. 나누어진 신호들은 전광 과정을 통해 아날로그 광신호로 되어 광선로를 거쳐 각각의 리모트에 전송된다. 그 리모트에서는 이 신호를 다시 RF 신호로 변환하여 안테나를 통하여 가입자에게 전달한다. 가입자로부터 송신된 신호는 상술한 과정과 반대의 과정을 거쳐 기지국으로 전달된다.

도 2는 도 1에 도시된 도너의 구성도로서, 그 도너는 디바이더(10)와 콤바이너(14)로 이루어진 DIV/COM부(10), 순방향 신호 증폭/DIV부(22)와 역방향 신호 증폭/COM부(24)로 이루어진 DROU(Donor RF & Optic Unit)(20), 전광/광전 변환부(30)를 구비한다. 상기 1개의 도너에서 최대 8개의 리모트(remote)에게로 신호가 전달되므로 상기 DROU(20)는 4개의 DROU로 이루어진다.

이와 같이 구성된 도너에서의 동작 중 기지국으로부터 수신된 신호를 리모트에게로 신호를 전달하는 다운 스트림(Down stream) 과정을 설명하면 다음과 같다. 우선, 기지국에서 입력되는 RF 신호는 DIV/COM부(10)의 1:4 디바이더(Divider)(12)에서 4개의 신호로 분기한다. 이 신호들은 4개의 DROU(20)에게로 인가된다. 각각의 DROU(20)는 동일한 동작을 하는데, 1개의 DROU(20)에서 두 개의 리모트로 전송될 신호를 만들게 된다. 따라서, 최대 8개의 리모트를 연결할 수 있다. 각각의 DROU(20)에게 전달된 신호는 그 각 DROU(20)의 순방향 신호 증폭/DIV부(22)를 거치면서 신호증폭과 레벨조정이 이루어지고 1:2 디바이더를 통해 2개의 신호로 분기된다. 분기된 신호 각각은 전광/광전 변환부(30)의 전광 변환부(32, 36)에서 전광변환이 된다. 변환된 아날로그 광신호들은 리모트 #1, 리모트 #2에게로 전송된다. 한 리모트에 신호가 송수신되려면 두개의 광 선로를 사용하게 된다.

이와 반대로, 상기 도너에서의 업 스트림(Up Stream) 과정 즉, 각 리모트에서 인가되는 신호를 기지국으로 전달하는 과정에 대해 설명하면 다음과 같다. 두개의 리모트(예, 리모트 #1, 리모트 #2)에서 올라오는 아날로그 광신호들은 전광/광전 변환부(30)의 광전 변환부(34, 38)에서 광전 변환된다. 그 변환된 RF 신호들은 상기 DROU(20)의 역방향 신호 증폭/COM부(24)를 거치면서 합쳐지고 신호증폭과 레벨조정이 이루어진다. 각각의 DROU는 동일한 동작으로 신호를 처리하고 처리된 최대 4개의 신호들은 상기 DIV/COM부(10)의 4:1 콤바이너(Combiner)(14)를 통하여 하나의 RF 신호가 만들어져 기지국으로 전송된다.

한편, 상기 도너에 연결되는 종래의 리모트는 도 3에 도시된 바와 같이, 전광/광전 변환부(40), 순방향 신호 증폭/변환부(50), HPA(High Power Amplifier)(52), 듀플렉서(Duplexer)(54), LNA(Low Noise Amplifier)(56), 역방향 신호 증폭/변환부(58)로 구성되어 있다. 리모트에서는 도너에서 입출력되는 신호를 두개의 광 선로를 사용하여 처리하고 있다.

신호의 처리 과정을 보면, 우선 도너로부터 인가되는 순방향의 아날로그 광신호는 전광/광전 변환부(40)의 광전 변환부(42)에서 광전 변환되고, 그 변환된 순방향의 아날로그 RF 신호는 순방향 신호 증폭/변환부(50)를 거치면서 증폭된다. 그리고, 순방향 필터인 대역 패스 필터(Band Pass Filter; BPF)를 통과하여 원하는 대역의 신호가 출력된다. 이 신호는 안테나 방사에 충분한 신호가 되기 위해 HPA(52)에서 다시 증폭된다. 그리고, 순방향 신호와 역방향 신호의 상호영향을 차단하는 기능을 갖는 듀플렉서(54)를 통과하여 안테나에 전달된다. 그에 따라, 안테나를 통해 가입자 단말기에게로 RF 신호가 무선 송신된다.

반대로, 가입자 단말기에서 안테나를 통하여 인가되는 RF 신호에는 여러 잡음성분이 포함되어 있으므로, 상기 듀플렉서(54)에서 역방향 신호로 걸러지고 잡음 특성이 좋은 LNA(56)를 거치면서 증폭된다. 이 증폭된 신호는 역방향 신호 증폭/변환부(58)에서 원하는 대역으로 걸러져 다시 증폭된다. 최종적으로 상기 전광/광전 변환부(40)의 전광 변환부(44)에서 전광 변환되어 상기 도너에게로 송신된다.

상술한 바와 같은 종래의 광 분산 시스템은 아날로그 광전송 방식을 사용하므로 다이나믹 레인지(Dynamic Range)를 충분히 확보하기 어려운 점이 있다. 그리고, 2G와 3G에서의 고속 데이터 처리에 요구되는 양호한 전송품질의 제공에 문제가 있다. 또, 기본적으로 아날로그 시스템이므로 증폭과 분배등의 처리과정을 거치기 때문에 신호의 열화가 많다. 또한, 리모트에 대해 두개의 광 선로를 사용하기 때문에 배선이 복잡하여 설치나 유지보수의 개선을 통한 서비스 개선이 필요하다. 그리고, RF 특성으로 도너와 리모트의 1:8 단순한 연결 구조가 된다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 옥내용 환경에서 충분한 다이나믹 레인지 확보와 고속 데이터의 처리가 가능하도록 한 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 도너에 확장 도너를 디지털 방식으로 연결하여 확장성과 시스템 구성의 다양성을 확보할 수 있도록 한 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템을 제공함에 있다.

도 1은 종래의 옥내용 아날로그 광 분산 시스템의 구성도,

도 2는 도 1에 도시된 도너의 구성도,

도 3은 도 1에 도시된 리모트의 구성도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템의 구성도,

도 5는 도 4에 도시된 도너의 구성도,

도 6a는 도 5에 도시된 순방향 신호 처리 유니트의 구성도,

도 6b는 도 5에 도시된 역방향 신호 처리 유니트의 구성도,

도 7은 도 4에 도시된 확장 도너의 구성도,

도 8은 본 발명의 실시예에 적용되는 리모트의 구성도,

도 9a는 도 8에 도시된 순방향 신호 처리 유니트의 구성도,

도 9b는 도 8에 도시된 역방향 신호 처리 유니트의 구성도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : DIV/COM부

20 : DROU(Donor RF & Optic Unit)

30, 40 : 전광/광전 변환부50 : 순방향 신호 증폭/변환부

52, 180 : HPA(High Power Amplifier)54, 190 : 듀플렉서(Duplexer)

56, 200 : LNA(Low Noise Amplifier)58 : 역방향 신호 증폭/변환부

60 : 순방향 신호 처리 유니트61 : 순방향 변환 유니트

62 : 아날로그/디지털 변환부63 : 디지털 필터부

64 : 순방향 프레이머부65 : 디지털 분배부

70 : 제 1 디지털 전광/광전 변환부

80 : 제 1 역방향 신호 처리 유니트

90 : 제 2 디지털 전광/광전 변환부

100 : 제 2 역방향 신호 처리 유니트110 : RF 스위치

120 : 콤바이너130 : 제 1전광/광전 변환부

140 : 제 2 전광/광전 변환부150 : 디지털 분배/합산부

160 : 디지털 전광/광전 변환부170 : 순방향 신호 처리부

210 : 역방향 신호 처리부

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템은, 기지국에 연결된 도너; 및 상기 도너에 하나의 광 선로를 통해 연결되고, 상기 도너와 디지털 광신호를 송수신하는 다수의 리모트를 구비하되, 상기 도너는 입력되는 제어신호에 근거하여 상기 다수의 리모트가 아닌 타 장치로의 디지털 광신호 송신 및 그 장치로부터의 디지털 광신호 수신을 행할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템의 구성도로서, 도너는 기지국에서부터 인가되는 전기적 아날로그 신호를 전기적 디지털 신호로 변환한 후 이를 다시 디지털 광 신호로 만들어 8개의 리모트들에게 전송한다. 상기 도너에는 최대 8개의 리모트가 직접 연결되고, 상기 도너와 리모트들간에는 파중 분할 다중화기(WDM)을 이용하여 하나의 광 선로로 송수신한다.

그리고, 확장성과 시스템 구성의 유연성을 확보하기 위하여 상기 도너에 확장 보드를 장착하여 확장 도너에게로 디지털 광신호를 전송한다. 그 확장 도너에서는 입력된 디지털 광신호를 다시 디지털적인 분배 방식을 통하여 8개의 리모트에게로 전송한다. 이렇게 하므로써 도너에 간접적인 방법으로 8개의 리모트를 더 확장하여 연결할 수 있다.

도 5는 도 4에 도시된 도너의 구성도이다. 상기 도너는 기지국에서 입력되는 순방향의 전기적인 RF 신호를 디지털 변환하고 다수개의 디지털 전기신호로 나누는 순방향 신호 처리 유니트(60); 상기 순방향 신호 처리 유니트(60)로부터의 디지털 전기신호를 전광 변환한 후 하나의 광 선로를 통해 리모트에게로 전송하고, 상기 리모트로부터의 디지털 광신호를 광전 변환하여 출력하는 제 1 디지털 전광/광전 변환부(70); 상기 제 1 디지털 전광/광전 변환부(70)로부터의 역방향의 전기적인 디지털 신호를 아날로그 변환하여 출력하는 제 1 역방향 신호 처리 유니트(80); 상기 순방향 신호 처리 유니트(60)에서 출력되는 어느 한 디지털 전기신호를 입력받아 전광 변환환 후 하나의 광 선로를 통해 상기 확장 도너에게로 전송하고, 상기 확장 도너로부터의 디지털 광신호를 광전 변환하여 출력하는 제 2 디지털 전광/광전 변환부(90); 상기 제 2 디지털 전광/광전 변환부(90)로부터의 역방향의 전기적인 디지털 신호를 아날로그 변환하여 출력하는 제 2 역방향 신호 처리 유니트(100); 입력되는 제어신호에 근거하여 상기 제 2 역방향 신호 처리 유니트(100)의 출력신호의 기지국 전송을 결정하는 RF 스위치(110); 및 상기 제 1 및 제 2 역방향 신호 처리 유니트(80, 100)에서 출력되는 다수의 신호를 합쳐서 상기 기지국으로 전송하는 콤바이너(120)를 구비한다.

상기 제 1 디지털 전광/광전 변환부(70)는 상기 순방향 신호 처리 유니트(60)에서 입력되는 디지털 전기신호를 전광 변환하는 전광 변환부(72); 상기 전광 변환부(72)로부터의 디지털 광신호를 하나의 광선로에 실어 리모트에게로 전송하고, 상기 리모트로부터 입력되는 역방향의 디지털 광신호를 수신하는 WDM부(74); 및 상기 WDM부(74)를 통해 입력되는 역방향의 디지털 광신호를 광전변환하여 상기 제 1 역방향 신호 처리 유니트(80)에게로 전송하는 광전 변환부(76)를 구비한다. 도너에 연결가능한 리모트의 수가 8개 이므로 상기 제 1 디지털 전광/광전 변환부(70) 및 제 1 역방향 신호 처리 유니트(80)의 수는 각각 최대 8개로 구성된다.

그리고, 상기 제 2 디지털 전광/광전 변환부(90)는 상기 제 1 디지털 전광/변환부(70)의 구성요소와 동일한 기능을 하는 구성요소 즉, 전광 변환부(92), WDM부(94) 및 광전 변환부(96)로 이루어진다.

상기 확장 도너의 개수를 증가시키고자 한다면 상기 역방향 신호 처리 유니트(100)를 추가로 구성하면 된다. 종래 시스템에서는 2:1 콤바이너 4개와 4:1 콤바이너 1개를 사용하므로 복잡한 설계가 되고 각각의 콤바이너에서 생길 수 있는 신호 왜곡이나 손실의 영향이 크며, 리모트에서 인가되어 광전 변환된 신호에 바로 증폭기와 감쇄기가 사용되므로 신호의 왜곡이나 온도 등의 환경적인 요인에 영향을 받게 되지만, 본 발명의 실시예에서의 도너는 콤바이너를 1개 사용하고 증폭기와 감쇄기를 사용하지 않으므로 이러한 영향을 감소시킬 수 있다.

상기 순방향 신호 처리 유니트(60)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 기지국으로부터 입력되는 순방향의 전기적인 RF 신호의 크기를 조정해 주는 순방향 변환 유니트(61); 상기 순방향 변환 유니트(61)에서 출력되는 전기적인 RF 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(62); 상기 아날로그/디지털 변환부(62)에서 출력되는 디지털 신호에서 잡음성분을 제거하고 필요 대역의 디지털 신호를 통과시키는 디지털 필터부(63); 상기 디지털 필터부(63)에서 출력되는 병렬 디지털 신호를 직렬 디지털 신호로 만드는 순방향 프레이머부(64); 및 상기 순방향 프레이머부(64)에서 출력되는 직렬 디지털 신호를 동일한 다수개의 신호(디지털 신호 #1 ∼ 디지털 신호 #8, 확장 도너용 디지털 신호)로 분배하여 상기 제 1 및 제 2 디지털 전광/광전 변환부(70, 90)에게로 필요한 개수의 디지털 신호를 인가하는 디지털 분배부(65)를 구비한다.

상기 디지털 분배부(65)는 8개의 디지털 신호를 상기 제 1 디지털 전광/광전 변환부(70)에게로 인가하고, 1개의 확장 도너용 디지털 신호를 상기 제 2 디지털 전광/광전 변환부(90)에게로 인가하는데, 외부에서 입력되는 제어신호의 레벨이 "하이"인 경우에는 상기 제 2 디지털 전광/광전 변환부(90)에게로 상기 1개의 확장 도너용 디지털 신호를 인가하고, 외부에서 입력되는 제어신호의 레벨이 "로우"인 경우에는 상기 1개의 확장 도너용 디지털 신호를 인가하지 않는다. 여기서, 상기 디지털 분배부(65)에 하이 레벨의 외부 제어신호가 입력된 경우에는 상기 RF 스위치(110)에도 하이 레벨의 외부 제어신호가 입력되고, 상기 디지털 분배부(65)에 로우 레벨의 외부 제어신호가 입력된 경우에는 상기 RF 스위치(110)에도 로우 레벨의 외부 제어신호가 입력된다.

그리고, 상기 디지털 분배부(65) 및 상기 RF 스위치(110)에 입력되는 제어신호는 시스템 운용자에 의해 입력되는데, 그 시스템 운영자가 패널의 전면에 설치된 특정 스위치(예컨대, 푸시 업/다운 형태의 스위치)를 눌러 온시킴에 따라 입력된다. 또한, 시스템 운영자가 관리하는 GUI에 의하여 입력되는 제어신호를 받아 마이크로프로세서에 의하여 제어신호를 입력받을 수도 있다.

한편, 상기 확장 도너를 시스템의 구성에 따라 더 연결할 수 있도록 상기 디지털 분배부(65)에서 추가로 신호를 분배할 수 있도록 설계할 수 있다. 이것은 디지털적인 신호의 분배개념으로 종래의 아날로그적인 분배기가 가지고 있는 신호의 왜곡이나 손실을 줄 일 수 있고 동일한 신호를 더 많이 만드는 것이 가능하다. 그리고, 종래의 아날로그 시스템에서 행하는 신호의 증폭이나 감쇄 과정이 불필요하기 때문에 간단히 구현하고 열이나 신호변화 등의 환경에 영향을 덜 받게 된다.

상기 제 1 역방향 신호 처리 유니트(80)는 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 디지털 전광/광전 변환부(70)의 광전 변환부(76)로부터 입력되는 역방향의 디지털 신호를 직렬 데이터 형태에서 병렬 데이터 형태로 만드는 역방향 프레이머부(81); 상기 역방향 프레이머부(81)에서 출력되는 디지털 신호에서 잡음성분을 제거하고 필요 대역의 디지털 신호를 통과시키는 디지털 필터부(82); 상기디지털 필터부(82)에서 출력되는 디지털 신호를 RF 신호로 변환하여 출력하는 디지털/아날로그 변환부(83); 및 상기 디지털/아날로그 변환부(83)로부터의 RF 신호의 레벨을 조정하여 상기 콤바이너(120)에게 인가하는 역방향 변환 유니트(84)를 구비한다.

상기 제 2 역방향 신호 처리 유니트(100)도 역시 상기 제 1 역방향 신호 처리 유니트(80)와 동일한 구성요소로 이루어진다.

이와 같이 구성된 도너의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 기지국에서 인가되는 RF 신호를 확장 도너 및 각각의 리모트에게로 전달하는 다운 스트림 과정에 대해 설명한다. 기지국에서부터 인가된 전기적 RF신호는 순방향 신호 처리 유니트(60)에서 디지털 전기신호로 변화한다. 즉, 도 6a를 참조하면, 상기 기지국으로부터의 전기적 RF신호는 순방향 변환 유니트(61)에서 후단의 아날로그/디지털 변환부(62)에 맞는 신호 크기로 조절된 후 상기 아날로그/디지털 변환부(62)에서 디지털 전기신호로 변환된다. 이어, 디지털 필터부(63)에서 상기 변환된 디지털 전기신호에서 잡음성분을 제거하고 필요대역의 신호를 통과시키고, 순방향 프레이머부(64)에서는 그 필요대역의 신호 즉, 병렬 디지털신호를 원하는 직렬 디지털 신호로 만든다. 이 과정을 거친 디지털 전기신호는 확장 도너와 최대 8개의 리모트에게로 전달되어야 하므로 디지털 분배부(65)에서 동일한 9개 디지털 신호(디지털 신호 #1∼ 디지털 신호 #8, 확장 도너용 디지털 신호)로 분배된다. 이와 같이 분배된 디지털 신호들중 8개의 디지털 신호는 제 1 디지털 전광/광전 변환부(70)의 전광 변환부(72)에서 디지털 광신호로 변환된 후 WDM부(74)를 거쳐 하나의 광 선로를 통해 해당 리모트에게로 전송되고, 나머지 한 개의 디지털 신호(즉, 확장 도너용 디지털 신호)는 상기 디지털 분배부(65)에 인가된 제어신호의 레벨이 "하이"이면 상기 제 2 디지털 전광/광전 변환부(90)의 전광 변환부(92)에서 디지털 광신호로 변환된 후 WDM부(94)를 거쳐 하나의 광 선로를 통해 확장 도너에게로 전송된다. 상기 확장 도너와 8개의 리모트에 전송된 디지털 광신호는 λ1의 파장을 가지고 있다.

다음으로, 상기 도너에서의 업 스트림 과정을 살펴 보면, 확장 도너와 리모트들에서 인가되는 디지털 광신호들은 각각의 디지털 전광/광전 변환부(70, 90)의 광전 변환부(76, 96)를 거치면서 디지털 전기신호로 변화된다. 이 디지털 전기신호들은 각각의 역방향 신호 처리 유니트(80, 100)를 거치면서 RF신호로 변화한다. 즉, 도 6b를 참조하면, 입력된 디지털 전기신호는 역방향 프레이머부(81)에서 병렬 데이터 형태의 디지털 전기신호로 되고, 디지털 필터부(82)에서는 그 병렬 데이터 형태의 디지털 전기신호에서 필요 대역의 디지털 전기신호만을 통과시킨다. 그 통과된 디지털 전기신호는 디지털/아날로그 변환부(83)에서 RF 신호로 변환된 후 역방향 변환 유니트(84)를 거치면서 적당한 레벨의 신호로 조절된다. 상기 8개의 리모트 신호를 처리하는 상기 제 1 역방향 신호 처리 유니트(80)의 RF 신호들 및 RF 스위치(110)를 통과한 상기 제 2 역방향 신호 처리 유니트(100)의 RF 신호는 상기 콤바이너(120)에서 하나로 합쳐져서 기지국으로 인가된다. 상기 업 스트림시 상기 RF 스위치(110)에 인가된 외부 제어신호의 레벨이 로우레벨인 경우 상기콤바이너(120)는 상기 제 1 역방향 신호 처리 유니트(80)에서 제공되는 8개의 RF 신호만을 하나로 합쳐서 상기 기지국으로 인가시킨다.

도 7은 도 4에 도시된 확장 도너의 구성도이다. 그 확장 도너는, 광 선로를 통해 상기 도너와 연결되고, 상기 도너로부터 전송되는 순방향의 디지털 광신호를 광전 변환하며, 입력되는 역방향의 전기적인 디지털 신호를 전광 변환하여 디지털 광신호로서 상기 도너에게로 전송하는 제 1 전광/광전 변환부(130); 광 선로를 통해 상기 리모트와 연결되고, 입력되는 순방향의 전기적인 디지털 신호를 전광 변환하여 상기 리모트에게 전송하며, 상기 리모트로부터 전송되는 역방향의 디지털 광신호를 광전 변환하여 전기적인 디지털 신호로서 출력하는 제 2 전광/광전 변환부(140); 및 상기 제 1 전광/광전 변환부(130)에서 출력되는 순방향의 전기적인 디지털 신호를 다수개(예컨대, 8개)의 디지털 신호로 분배하여 상기 제 2 전광/광전 변환부(140)에게로 인가하고, 상기 제 2 전광/광전 변환부(140)에서 출력되는 다수개의 역방향의 전기적인 디지털 신호를 합산하여 상기 제 1 전광/광전 변환부(130)에게로 인가하는 디지털 분배/합산부(150)를 구비한다.

상기 도너에는 최대 8개의 리모트가 연결되므로 상기 제 2 전광/광전 변환부(140)의 수는 8개가 된다.

상기 제 1 전광/광전 변환부(130)는 상기 도너로부터 입력되는 순방향의 디지털 광신호를 수신하고, 입력되는 역방향의 디지털 광신호를 하나의 광선로에 실어 상기 도너에게로 전송하는 WDM부(132); 상기 WDM부(132)를 통해 입력되는 순방향의 디지털 광신호를 광전 변환하여 상기 디지털 분배/합산부(150)에게로 인가하는 광전 변환부(134); 및 상기 디지털 분배/합산부(150)로부터 입력되는 역방향의 전기적인 디지털 신호를 전광 변환하여 상기 WDM부(132)에게로 인가하는 전광 변환부(136)를 구비한다.

상기 제 2 전광/광전 변환부(140)는 상기 디지털 분배/합산부(150)에서 입력되는 전기적인 디지털 신호를 전광 변환하는 전광 변환부(142); 상기 전광 변환부(142)로부터의 디지털 광신호를 하나의 광선로에 실어 리모트에게로 전송하고, 상기 리모트로부터 입력되는 역방향의 디지털 광신호를 수신하는 WDM부(144); 및 상기 WDM부(144)를 통해 입력되는 역방향의 디지털 광신호를 광전변환하여 상기 디지털 분배/합산부(150)에게로 전송하는 광전 변환부(146)를 구비한다.

상기 디지털 분배/합산부(150)는 입력된 하나의 디지털 신호를 다수개의 동일한 디지털 신호로 분배하는 디지털 분배기(152); 및 입력되는 다수개의 디지털 신호를 하나로 합산시키는 디지털 합산기(154)를 구비한다.

상기와 같이 구성된 확장 도너에서의 신호 전달 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도너의 디지털 광신호를 받아 리모트들에게 전달하는 다운 스트림(Down Stream) 과정을 설명한다. 도너에서의 순방향 디지털 광신호는 제 1 전광/광전 변환부(130)의 WDM부(132)를 거쳐 광전 변환부(134)에서 광전 변환되어 전기적인 디지털 신호로서 디지털 분배/합산부(150)로 입력된다.

그 디지털 분배/합산부(150)의 디지털 분배기(152)는 그 입력된 디지털 신호를 8개의 동일한 디지털 신호로 만들어 제 2 전광/광전 변환부(140)에게로 전송한다. 이때, 최대 8개의 리모트에 신호가 전달되므로 8개의 제 2 전광/광전 변환부(140)가 구성된다. 8개의 제 2 전광/광전 변환부(140)에서는 동일한 동작을 수행한다.

그에 따라 그 제 2 전광/광전 변환부(140)의 전광 변환부(142)는 입력된 전기적인 디지털 신호를 전광 변환하여 디지털 광신호로서 WDM부(144)를 거쳐 하나의 광 선로를 통해 해당하는 리모트에게 송신한다.

이와 반대로, 리모트들의 디지털 광신호를 받아 도너에게로 전달하는 업 스트림(Up Stream) 과정을 설명하면 다음과 같다. 리모트들에서 들어오는 디지털 광신호는 제 2 전광/광전 변환부(140)의 WDM부(144)를 거쳐 광전 변환부(146)에서 광전 변환되어 전기적인 디지털 신호로서 디지털 분배/합산부(150)에게로 인가된다.

그에 따라, 그 디지털 분배/합산부(150)의 디지털 합산기(154)는 그 입력된 디지털 신호들을 하나의 신호로 합치게 되고, 그 합쳐진 디지털 신호는 제 1 전광/광전 변환부(130)의 전광 변환부(136)에서 전광 변환된 후 WDM부(132)를 거쳐 상기 도너에게로 전송된다.

도 8은 본 발명의 실시예에 적용되는 리모트의 구성도이다. 리모트는, 상기 도너 또는 확장 도너에게서 제공되는 순방향의 디지털 광신호를 광전 변환하고, 입력되는 역방향의 디지털 신호를 전광 변환하여 상기 도너 또는 확장 도너에게로 전송하는 디지털 전광/광전 변환부(160); 상기 디지털 전광/광전 변환부(160)에서 출력되는 순방향의 전기적인 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환시키는 순방향 신호 처리부(170); 상기 순방향 신호 처리부(170)에서 출력된 신호(즉, RF 신호)의 레벨을 소정치 증폭시키는 HPA(High Power Amplifier)(180); RF 신호 송수신용 안테나에 연결되고 순방향 신호와 역방향 신호의 상호 영향을 차단하는 듀플렉서(190); 상기 듀플렉서(190)를 통해 입력되는 역방향 신호의 레벨을 증폭시키는 LNA(Low Noise Amplifier)(200); 및 상기 LNA(200)에서 출력되는 역방향의 아날로그 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하여 상기 디지털 전광/광전 변환부(160)에게로 인가하는 역방향 신호 처리부(210)를 구비한다.

상기 디지털 전광/광전 변환부(160)는 상기 도너 또는 확장 도너로부터 입력되는 순방향의 디지털 광신호를 수신하고, 입력되는 역방향의 디지털 광신호를 하나의 광선로에 실어 상기 도너 또는 확장 도너에게로 전송하는 WDM부(162); 상기 WDM부(162)를 통해 입력되는 순방향의 디지털 광신호를 광전 변환하여 상기 순방향 신호 처리부(170)에게로 인가하는 광전 변환부(164); 및 상기 역방향 신호 처리부(210)로부터 입력되는 역방향의 전기적인 디지털 신호를 전광 변환하여 상기 WDM부(162)에게로 인가하는 전광 변환부(166)를 구비한다.

상기 순방향 신호 처리부(170)는 도 9a에 도시된 바와 같이, 상기 광전 변환부(164)로부터 입력되는 순방향의 디지털 신호에서 잡음성분을 제거하고 필요 대역의 디지털 신호를 추출하는 디지털 필터부(172); 상기 디지털 필터부(172)에서 입력되는 디지털 신호를 RF 신호로 변환하여 출력하는 디지털/아날로그 변환부(174); 및 상기 디지털/아날로그 변환부(174)로부터의 RF 신호에서 송신대역의 신호를 필터링한 후 그 필터링된 신호의 레벨을 조정하여 상기 HPA(180)에게로 인가하는 필터/레벨 조정부(176)를 구비한다.

상기 역방향 신호 처리부(210)는 도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 LNA(200)로부터 입력되는 역방향의 아날로그 신호에서 필요 대역의 신호를 필터링한 후 그 필터링된 신호의 레벨을 조정하는 필터/레벨 조정부(212); 상기 필터/레벨 조정부(212)에서 출력되는 전기적인 RF신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(214); 및 상기 아날로그/디지털 변환부(214)에서 출력되는 디지털 신호에서 잡음성분을 제거하고 필요 대역의 디지털 신호를 추출하여 상기 전광 변환부(166)에게로 인가하는 디지털 필터부(216)를 구비한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 리모트에서의 신호 처리 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도너 또는 확장 도너로부터 인가되는 순방향의 디지털 광신호는 디지털 전광/광전 변환부(160)의 광전 변환부(164)에서 광전 변환되어 전기적인 디지털 신호가 된다. 그 전기적인 디지털 신호는 순방향 신호 처리부(170)를 통과하면서 아날로그 신호로 변환되는데, 이 변환 과정에 대해 자세히 살펴보면 도 9a와 같다. 디지털 필터부(172)는 입력된 전기적인 디지털 신호에 대해 필요신호 성분을 추출한 후 디지털/아날로그 변환부(174)에게로 인가하고, 그 디지털/아날로그 변환부(174)에서는 입력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 필터/레벨 조정부(176)에게로 인가하며, 그 필터/레벨 조정부(176)에서는 송신 대역의 신호를 얻어 적당한 레벨로 조정하여 출력한다.

상기 필터/레벨 조정부(176)에서 출력되는 조정된 신호(즉, RF 신호)는 안테나 방사에 충분한 신호를 만들기 위하여 HPA(180)에서 다시 증폭되고, 그 증폭된 RF 신호는 듀플렉서(190)를 통과하여 안테나에 전달된다.

이와 반대로, 가입자 단말기에서 안테나를 통하여 인가되는 신호는 여러 잡음성분을 갖고 있으므로 듀플렉서(190)에서 역방향 신호(RF 신호)로 걸러져 잡음 특성이 좋은 LNA(200)를 거치면서 증폭된다. 그 증폭된 아날로그 신호는 역방향 신호 처리부(210)를 거치면서 디지털 신호로 변환되는데, 이 변환 과정을 자세히 보게 되면 도 9b와 같다. 상기 LNA(200)를 거치면서 필터/레벨 조정부(212)에 입력된 아날로그 신호는 필요 대역의 신호만 필터링되고 레벨 조정된 후 아날로그/디지털 변환부(214)에게로 입력되고, 그 아날로그/디지털 변환부(214)는 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시킨 후에 디지털 필터부(216)에게로 인가하며, 상기 디지털 필터부(216)에서는 입력된 디지털 신호에서 잡음 성분을 제거하고 출력한다.

이와 같이 하여 상기 디지털 필터부(216)에서 출력되는 디지털 신호는 상기 디지털 전광/광전 변환부(160)의 전광 변환부(166)에서 전광 변환되고, 그 전광 변환된 디지털 광신호는 WDM부(162)에서 하나의 광 선로에 실려 상기 도너 또는 확장 도너에게로 송신된다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예는 도심의 사무실, 백화점, 터미널 등의 실내 환경에서 디지털 전송으로 신호를 송수신할 수 있고, 고속도로의 터널 등에서도 응용이 가능한 시스템이다. 그리고, 공항, 경기장, 역 등과 같이 넓게 펼쳐지는 전파 환경상에서도 이용이 가능하다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 종래의 빌딩내의 기지국에 연결되어 신호를 분배하는 도너와 리모트간 광전송 방식을 디지털 광전송 방식으로 설계함으로써 충분한 다이나믹 레인지 확보와 고속 데이터 처리를 위한 전송 품질을 개선하게 된다.

그리고, 디지털적인 확장 개념을 사용하여 확장 도너를 구성함으로써 시스템의 확정성과 다양성을 쉽게 확보할 수 있다. 종래의 아날로그 시스템의 증폭과 분배 등의 처리과정을 대신해서 디지털 처리방식으로 구현함으로써 설계가 간단해 지고 온도와 같은 환경적인 요인에 유리하다.

또한, 도너와 리모트 사이에 파장 분할 다중화기(WDM)를 이용하여 한 개의 광 선로로 송수신하도록 하여 설치와 유지 보수면에서 간편해진다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims

기지국에 연결된 도너; 및

상기 도너에 하나의 광 선로를 통해 연결되고, 상기 도너와 디지털 광신호를 송수신하는 다수의 리모트를 구비하되,

상기 도너는 입력되는 제어신호에 근거하여 상기 다수의 리모트가 아닌 타 장치로의 디지털 광신호 송신 및 그 장치로부터의 디지털 광신호 수신을 행할 수 있는 것을 특징으로 하는 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 도너는, 상기 기지국에서 입력되는 순방향의 전기적인 RF 신호를 디지털 변환하고 다수개의 디지털 전기신호로 나누는 순방향 신호 처리 유니트; 상기 순방향 신호 처리 유니트로부터의 디지털 전기신호를 전광 변환한 후 하나의 광 선로를 통해 리모트에게로 전송하고, 상기 리모트로부터의 디지털 광신호를 광전 변환하여 출력하는 제 1 디지털 전광/광전 변환수단; 상기 제 1 디지털 전광/광전 변환수단으로부터의 역방향의 전기적인 디지털 신호를 아날로그 변환하여 출력하는 제 1 역방향 신호 처리 유니트; 상기 순방향 신호 처리 유니트에서 출력되는 어느 한 디지털 전기신호를 입력받아 전광 변환환 후 하나의 광 선로를 통해 상기 타 장치에게로 전송하고, 상기 타 장치로부터의 디지털 광신호를 광전 변환하여 출력하는 제 2 디지털 전광/광전 변환수단; 상기 제 2 디지털 전광/광전 변환수단으로부터의 역방향의 전기적인 디지털 신호를 아날로그 변환하여 출력하는 제 2 역방향 신호 처리 유니트; 입력되는 제어신호에 근거하여 상기 제 2 역방향 신호 처리 유니트의 출력신호의 기지국 전송을 결정하는 RF 스위치; 및 상기 제 1 및 제 2 역방향 신호 처리 유니트에서 출력되는 다수의 신호를 합쳐서 상기 기지국으로 전송하는 콤바이너를 구비하는 것을 특징으로 하는 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템.
제 2항에 있어서,

상기 순방향 신호 처리 유니트는, 상기 기지국으로부터의 순방향의 RF 신호가 디지털 신호로 변환되어 입력됨에 따라 그 디지털 신호를 상기 다수의 리모트에게로 전송될 다수의 디지털 신호 및 상기 타 장치에게로 전송될 디지털 신호로 분배하되, 입력되는 제어신호에 근거하여 상기 타 장치에게로 전송될 디지털 신호의 인가를 결정하는 디지털 분배부를 구비하는 것을 특징으로 하는 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템.
제 3항에 있어서,

상기 디지털 분배부는 상기 RF 스위치와 연동하는 것을 특징으로 하는 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템.
제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,

상기 입력되는 제어신호는 시스템 운용자가 패널의 전면에 설치된 스위치를 온시킴에 따라 입력되는 것을 특징으로 하는 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템.
제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,

상기 입력되는 제어신호는 시스템 운용자가 관리하는 GUI에 의하여 입력되는 제어신호를 받아 마이크로프로세서에 의하여 입력되는 것을 특징으로 하는 확장 도너를 갖는 옥내용 디지털 광 분산 시스템.