KR20060095084A - 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템에 관한 것으로, 특히 건물 내의 지하주차장과 엘리베이터 내에서의 전파 음영지역을 해소하기 위해 빌딩 내에 설치된 씨씨티브이(CCTV) 케이블을 신호 전달 경로로 활용하여 WCDMA 통합 중계기를 설치함으로써 시설시 케이블 포설이 필요치 않아 건물 손상과 미관 저해를 최소화하고 시설비와 운영비를 절감하며 복수의 실내공간을 고품질로 이동통신을 서비스하는 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템에 관한 것이다.

CCTV, 케이블, 중계기, 이동통신망, 기지국

Description

씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템{RF REPEATER NETWORK SYSTEM USING CCTV CABLE}

도 1 은 본 발명에 의한 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템의 구성을 설명하기 위한 블럭도.

도 2a 내지 도 2d 는 본 발명에 의한 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템의 시험 결과를 설명하기 위한 도면.

도 3a 내지 도 3c 는 본 발명에 의한 씨씨티브이용 케이블의 로스에 따른 중계 네트워크 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면.

도 4 는 본 발명에 의한 도너 중계기와 원격 중계기의 구성을 설명하기 위한 도면.

도 5 는 본 발명에 의한 케이블 로스에 따른 주파수 변파를 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 도너 중계기 10a : 초소형 중계기

10b : 공용화 중계기 10c : RF/IF 중계기

11 : 도너 안테나 12 : RF 멀티플렉서

13a : 제2도너 컨버터 13b : 제2도너 컨버터

14 : 도너 IF 멀티플렉서 15, 25 : 제어부

16 : C.W 발생부 17, 27 : 모뎀

18, 28 : 전원부 20 : 원격 중계기

20b : 원격측 공용화 중계기 20c : IF/RF 중계기

21 : 서비스 안테나 22 : 원격 IF 멀티플렉서

23 : 원격 컨버터 24 : RF 멀티플렉서

26 : C.W 감지부 30 : CCTV 수신기

40 : CCTV 50 : 컴바인 장치

60 : 케이블 70 : 원격 제어 감시 장치

본 발명은 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건물 내의 지하주차장과 엘리베이터 내에서의 전파 음영지역을 해소하기 위해 빌딩 내에 설치된 씨씨티브이(CCTV) 케이블을 신호 전달 경로로 활용하여 WCDMA 통합 중계기를 설치함으로써 시설시 케이블 포설이 필요치 않아 건물 손상과 미관 저해를 최소화하고 시설비와 운영비를 절감하며 복수의 실내공간 을 고품질로 이동통신을 서비스하는 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템은 타교환국(Mobile Switching Center: MSC)의 교환기와 공중교환회선망간을 연결하는 국간 연결 교환기로 직접 가입자 채널을 전송할 수 있는 많은 기지국(Base Transceiver Station: BTS)을 도심지역에 촘촘히 설치하고, 상기 각 기지국을 광케이블로 서로 연결하여 각 기지국간에 통신이 가능하도록 한다.

이처럼 이동통신 시스템은 전체 서비스지역을 다수의 기지국 영역으로 분할하여 소규모의 서비스 영역인 셀(cell)들로 구성하고, 이러한 기지국들은 기지국제어기(Base Station Controller: BSC)와 교환국으로 제어되어 가입자가 셀간을 이동하면서도 통화를 계속할 수 있게 한다. 즉, 각 기지국에서 자신의 서비스 영역 내에 위치한 가입자 단말기로 서비스 안테나를 통해 직접 서비스한다.

한편, 지하주차장과 건물 및 엘리베이터 내에서 실제 설계단계에서는 예상치 못했던 작은 음영지역이 발생될 수 있으며, 통화량에 따라서 서비스영역이 변환되어 음영지역이 발생될 수 있다. 이러한 음영지역은 지형지물에 의해 발생된 것이므로, 기지국의 송신전력을 증가시킨다 해도 해소되지 않는다.

그래서 이동통신 시스템에서는 전파의 감도가 약하거나 전혀 도달하지 못하는 음영지역에서 이동통신 서비스를 지원하기 위한 중계기를 설치하는데, 중계기는 기지국과 연계되어 사용되며, 주로 설치되는 지역은 도심환경 내에서 고층 빌딩과 건물의 지하, 엘리베이터, 지하철 내부, 터널 및 일부 외곽지역 등이다.

그런데, 이러한 기존의 이동단말기 중계기를 도심 환경 내의 건물 내에 설치할 때 기존에는 RF케이블을 포설하기 위해 건물의 손상/복원에 의한 시공을 하기 때문에 미관 저해 및 포설비용 상승으로 인한 시공의 어려움 및 건물주 반발과 장비 시설시 급전선 로스(Loss) 과다로 장비가와 공사비 상승 요인 발생 등의 문제점이 있다. 또한, 기존의 이동단말기 중계기는 건물 내에 PCS, IMT-2000, 셀룰러, WCDMA 등 여러 통신 사업자들이 제 각각 중계기를 설치함으로 많은 시설비와 운영비가 소요되며, 도심지역에 촘촘히 설치되는 중계기 사이의 신호 간섭에 의해 잡음이 증가하고 미관을 저해하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 건물 내의 지하주차장과 엘리베이터 내에서의 전파 음영지역을 해소하기 위해 빌딩 내에 설치된 CCTV 케이블을 신호 전달 경로로 활용하여 WCDMA 통합 중계기를 설치함으로써 시설시 케이블 포설이 필요치 않아 건물 손상과 미관 저해를 최소화하고 시설비와 운영비를 절감하며 복수의 실내공간을 고품질로 이동통신을 서비스하는 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건물의 지하 주차장 또는 엘리베이터 내에서 대상물을 감시하기 위한 복수개의 CCTV와; 상기 복수개의 CCTV와 케이블로 연결되어 CCTV에서 촬영한 영상정보를 감시 통제실로 전송하는 CCTV 수신기;로 이루어진 CCTV 시스템에 있어서, 상기 CCTV 케이블을 이동통신 신호의 전달 경로로 이용하기 위해, 상기 CCTV 수신기와 상기 CCTV를 연결하는 케이블에 기지국과 이동통신 신호를 송수신하기 위한 기지국 방향의 도너 중계기와, 상기 도너 중계기로부터 이동통신 신호를 수신하여 이동 단말기로 이동통신 서비스를 중계하는 원격 중계기를 설치하여 구성한다.

본 발명에서, 상기 CCTV 케이블에 도너 중계기와 원격 중계기를 설치 시 케이블의 로스(Loss)를 측정하여 로스값에 따라 도너 중계기로 초소형 중계기, 공용화 중계기, RF/IF 변환 중계기 중 어느 하나를 설치하고, 원격 중계기로 서비스 안테나, 공용화 중계기, IF/RF 변환 중계기 중 어느 하나를 설치함을 특징으로 한다.

특히, 상기 CCTV 케이블의 로스(Loss) 측정 결과, 케이블의 로스가 20dB 이내인 경우에는 도너 중계기로 초소형 중계기를 원격 중계기로 서비스 안테나를 설치하고, 케이블의 로스가 20dB ~ 50dB 인 경우에는 도너 중계기로 공용화 중계기를 원격 중계기로 공용화 중계기를 설치하며, 케이블의 로스가 50dB 이상인 경우에는 도너 중계기로 RF/IF 변환 중계기를 원격 중계기로 IF/RF 변환 중계기를 설치한다.

상기 RF/IF 중계기는 기지국으로부터 RF 신호를 수신하여 분기하는 RF 멀티플렉서와; 상기 RF 멀티플렉서로부터 수신한 2세대 통신방식인 RF신호를 IF신호로 컨버터하는 제1도너 컨버터와; 상기 RF 멀티플렉서로부터 수신한 3세대 통신방식인 RF신호를 IF신호로 컨버터하는 제2도너 컨버터와; 상기 제1도너 컨버터와 제2도너 컨버터의 IF신호를 원격지에 설치된 복수개의 IF/RF 중계기로 분기하는 도너 IF 멀 티플렉서;로 구성한다.

상기 IF/RF 중계기는 CCTV의 케이블을 통해 RF/IF의 도너 IF 멀티플렉서의 IF 신호를 원격 컨버터로 분기하는 원격 IF 멀티플렉서와; 상기 원격 IF 멀티플렉서의 IF 신호를 RF 신호로 컨버터하는 원격 컨버터와; 상기 원격 컨버터의 RF 신호를 서비스 안테나로 분기하는 RF 멀티플렉서;로 구성한다.

또한, 상기 IF/RF 중계기에는 이동 단말기로 이동통신 서비스를 제공하기 위한 서비스 안테나를 내장함을 특징으로 한다.

위와 같이 본 발명은 건물 내의 지하주차장과 엘리베이터 내에서의 전파 음영지역을 해소하기 위해 빌딩 내에 설치된 CCTV 케이블을 신호 전달 경로로 활용하여 WCDMA 통합 중계기를 설치함으로써 시설시 케이블 포설이 필요치 않아 건물 손상과 미관 저해를 최소화하고 시설비와 운영비를 절감하며 복수의 실내공간을 고품질로 이동통신을 서비스한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 의한 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템의 구성을 설명하기 위한 블럭도이고, 도 2a 내지 도 2d 는 본 발명에 의한 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템의 시험 결과를 설명하기 위한 도면이며, 도 3a 내지 도 3c 는 본 발명에 의한 씨씨티브이용 케이블의 로스에 따른 중계 네트워크 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 4 는 본 발명에 의한 도너 중계기와 원격 중계기의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 5 는 본 발명 에 의한 케이블 로스에 따른 주파수 변파를 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 1 에 도시한 바와 같이 본 발명은 건물의 지하 주차장 또는 엘리베이터 내에서 대상물을 감시하기 위한 복수개의 CCTV(40)와, 상기 복수개의 CCTV(40)와 케이블(60)로 연결되어 CCTV(40)에서 촬영한 영상정보를 감시 통제실(미도시)로 전송하는 CCTV 수신기(30)로 이루어진 CCTV 시스템에 있어서, 상기 CCTV 케이블(60)을 이동통신 신호의 전달 경로로 이용하기 위해, 상기 CCTV 수신기(30)와 상기 CCTV(40)를 연결하는 케이블에 기지국(미도시)과 이동통신 신호를 송수신하기 위한 기지국 방향의 도너 중계기(10)와, 상기 도너 중계기(10)로부터 이동통신 신호를 수신하여 이동 단말기로 이동통신 서비스를 중계하는 원격 중계기(20)를 설치하여 구성한다.

대부분 지하주차장과 인빌딩 및 엘리베이터 등 주요건물에 CCTV(40)가 설치되어 운용된다. 이러한 CCTV(40)에서 촬영한 영상정보는 CCTV용 케이블(60)를 통해 연결된 CCTV 수신기(30)로 전송하여 통제실로 보낸다. 여기서 CCTV용 케이블(60)은 보통 직격 5mm 동축 케이블을 이용한다. 그런데 이러한 5mm 동축 케이블(일명 5C 케이블)은 감쇄율 800Mhz : 20dB/100m 로, 실제 현장에서 로스(Loss) 측정 시 케이블 노후, 접속, 커넥터 사용 등으로 800Mhz 대역에서 10 ~ 90 dB 까지 손실이 발생한다.

그래서 본 발명은 도 3a 내지 도 3c 에 도시한 바와 같이, CCTV 케이블(60)에 도너 중계기(10)와 원격 중계기(20)를 설치 시 케이블(60)의 로스(Loss)를 측정하여 측정한 로스값에 따라 도너 중계기(10)로 초소형 중계기(10a), 공용화 중계기 (10b), RF/IF 변환 중계기(10c) 중 어느 하나를 설치하고, 원격 중계기(20)로 서비스 안테나(21), 공용화 중계기(20b), IF/RF 변환 중계기(20c) 중 어느 하나를 설치한다.

상세히 설명하면, 상기 CCTV 케이블(60)의 로스(Loss) 측정 결과, 케이블의 로스가 20dB 이내인 경우에는 도 3a 에 도시한 바와 같이 도너 중계기(20)로 초소형 중계기(10a)를 원격 중계기(20)로 서비스 안테나(21)만을 설치하고, 케이블(60)의 로스가 20dB ~ 50dB 인 경우에는 도 3b 에 도시한 바와 같이 도너 중계기(10)로 공용화 중계기(10b)를 원격 중계기(20)로 공용화 중계기(20b)를 설치하며, 케이블(60)의 로스가 50dB 이상인 경우에는 도 3c 에 도시한 바와 같이 도너 중계기(10)로 RF/IF 변환 중계기(10c)를 원격 중계기(20)로 IF/RF 변환 중계기(20c)를 설치한다.

특히, CCTV 케이블(60)의 로스가 50dB 이상인 경우에는 5C 케이블 공용에 따른 로스(Loss) 보상을 위해 도 5 에 도시한 바와 같이 5C 케이블 구간 37MHz ~ 182 MHz로 주파수를 변파하고(CCTV 카메라는 5MHz 이하대역 사용), WCDMA 수신대역 주파수를 로스가 적은 대역으로 변파한다.

이러한 주파수 변파를 통해 이동통신 서비스를 수행하기 위한 상기 RF/IF 중계기(10c)는 도 4 에 도시한 바와 같이 기지국으로부터 RF 신호를 수신하여 분기하는 RF 멀티플렉서(12)와, 상기 RF 멀티플렉서(12)로부터 수신한 2세대 통신방식인 RF신호를 IF신호로 컨버터하는 제1도너 컨버터(13a)와, 상기 RF 멀티플렉서(12)로부터 수신한 3세대 통신방식인 RF신호를 IF신호로 컨버터하는 제2도너 컨버터(13b) 와, 상기 제1도너 컨버터(13a)와 제2도너 컨버터(13b)의 IF신호를 원격지에 설치된 복수개의 IF/RF 중계기(20c)로 분기하는 도너 IF 멀티플렉서(14)로 구성한다.

그리고 상기 IF/RF 중계기(20c)는 CCTV의 케이블(60)을 통해 RF/IF의 도너 IF 멀티플렉서(14)의 IF 신호를 원격 컨버터(23)로 분기하는 원격 IF 멀티플렉서(22)와, 상기 원격 IF 멀티플렉서(22)의 IF 신호를 RF 신호로 컨버터하는 원격 컨버터(23)와, 상기 원격 컨버터(23)의 RF 신호를 서비스 안테나로 분기하는 RF 멀티플렉서(24)로 구성한다. 여기서 상기 IF/RF 중계기(20c)에는 이동 단말기로 이동통신 서비스를 제공하기 위한 서비스 안테나(21)를 내장한다.

물론, 상기 RF/IF 중계기(10c)와 IF/RF 중계기(20c)는 중계기의 이동통신 서비스 수행에 필요한 모뎀(17)(27)과 전원부(18)(28) 및 제어부(15)(25)를 구비하고, C.W 발생부(16)와 C.W 감지부(26)를 각가 구비한다.

위와 같은 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템은 도 1 과 2a 에 도시한 바와 같이 TP(Test Point)를 측정한 결과 TP1(도너 입력측)은 측정값은 2G/3G이 각각 -40dBm/FA와 -46dBm/FA, TP2(도너 출력측)은 -19dBm/FA와 -23dBm/FA, TP3(CCTV영향)는 -97.8dBm, TP4(제1원격 입력측)는 -46dBm/FA와 -45dBm/FA, TP5(Camera 영향)는 -95.3dBm, TP6(제1원격 출력측)는 5dBm/FA와 11dBm/FA, TP7(제2원격 입력측)은 -50dBm/FA와 -49dBm/FA, TP8(제2원격 출력측)은 3.5dBm/FA와 9dBm/FA로 측정된다.

이는 도 2b 에 도시한 바와 같이 1x Voice와 1x Data 설치전과 설치후를 비교해 볼때 기존 초소형 중계기의 서비스 범위 이상이 확보되고, RF 분기 거리 최소 화가 가능하며(Loss가 적은 IF에서 분기하여 서비스 하고자 하는 지역에 장비 설치), 출력 또한 초소형은 3dBm/FA, IF 중계기는 5dBm/FA으로 상향된다.

또한, EV-DO 설치전과 설치후를 비교해 볼때 도 2c 에 도시한 바와 같이 EV-DO 출력 상향과 로스 감소에 따른 C/I, 데이터 처리량도 개선되고, WCDMA 장비(WRR_M) 대비 출력 상향으로 서비스 범위가 확대된다. 기가(Giga) 대역의 급전선 로스 과다로 기존 중계기 설치 시 투자비 상승되나 IF 중계기 설치 시 급전선 로스에 유연하게 대응하여 적용할 수 있다.

또한, 도 2d 에 도시한 바와 같이 2G 또는 3G 에 의한 신호 출력은 도너측 CCTV 리코더와 원격측 카메라에 입력되는 IF 신호 최소화로 -90dBm 이하로 기존 CCTV의 동작에 영향을 주지 않는다.

즉, 본 발명은 품질개선 측면에서 기존 건물의 CCTV 케이블을 활용하여 추가 급전선 공사 없이 품질 개선이 가능하고, 엘리베이터 내 법적문제 해결시 안테나 등 최소시설로 품질 개선이 가능하며, 신규 시설 시 공사기간 단축에 의한 고객만족 조기 실현이 가능하다.

또한, 장비 설비 측면에서 IF/RF 분기로 건물형태에 따른 설비 시 유연하게 대응이 가능하고, CCTV 설치 건물의 경우 급전선 미포설에 의한 건물주 혐오감 감소로 치국 협조가 용이하며, 아파트 지하 주차장 기존 방식의 서비스 안테나 보다 많은 수의 CCTV 카메라 설치로 품질개선과 설비시 유리한다.

또한, 투자비 측면에서 기존망 RF 분산 대비 IF 중계기 시설시 투자비 감소효과가 있고, WCDMA 통합망 구축시 서비스 범위 측면과 투자비 측면 모두 투자비를 감소시킨다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 건물 내의 지하주차장과 엘리베이터 내에서의 전파 음영지역을 해소하기 위해 빌딩 내에 설치된 CCTV 케이블을 신호 전달 경로로 활용하여 WCDMA 통합 중계기를 설치함으로써 시설시 케이블 포설이 필요치 않아 건물 손상과 미관 저해를 최소화하고 시설비와 운영비를 절감하며 복수의 실내공간을 고품질로 이동통신을 서비스한다.

Claims (6)

1. 건물의 지하 주차장 또는 엘리베이터 내에서 대상물을 감시하기 위한 복수개의 CCTV와; 상기 복수개의 CCTV와 케이블로 연결되어 CCTV에서 촬영한 영상정보를 감시 통제실로 전송하는 CCTV 수신기;로 이루어진 CCTV 시스템에 있어서,

   상기 CCTV 케이블을 이동통신 신호의 전달 경로로 이용하기 위해, 상기 CCTV 수신기와 상기 CCTV를 연결하는 케이블에 기지국과 이동통신 신호를 송수신하기 위한 기지국 방향의 도너 중계기와, 상기 도너 중계기로부터 이동통신 신호를 수신하여 이동 단말기로 이동통신 서비스를 중계하는 원격 중계기를 설치하여 구성함을 특징으로 하는 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 CCTV 케이블에 도너 중계기와 원격 중계기를 설치 시 케이블의 로스(Loss)를 측정하여 로스값에 따라 도너 중계기로 초소형 중계기, 공용화 중계기, RF/IF 변환 중계기 중 어느 하나를 설치하고, 원격 중계기로 서비스 안테나, 공용화 중계기, IF/RF 변환 중계기 중 어느 하나를 설치함을 특징으로 하는 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 CCTV 케이블의 로스(Loss) 측정 결과,

   케이블의 로스가 20dB 이내인 경우에는 도너 중계기로 초소형 중계기를 원격 중계기로 서비스 안테나를 설치하고,

   케이블의 로스가 20dB ~ 50dB 인 경우에는 도너 중계기로 공용화 중계기를 원격 중계기로 공용화 중계기를 설치하며,

   케이블의 로스가 50dB 이상인 경우에는 도너 중계기로 RF/IF 변환 중계기를 원격 중계기로 IF/RF 변환 중계기를 설치함을 특징으로 하는 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 RF/IF 중계기는 기지국으로부터 RF 신호를 수신하여 분기하는 RF 멀티플렉서와;

   상기 RF 멀티플렉서로부터 수신한 2세대 통신방식인 RF신호를 IF신호로 컨버터하는 제1도너 컨버터와;

   상기 RF 멀티플렉서로부터 수신한 3세대 통신방식인 RF신호를 IF신호로 컨버터하는 제2도너 컨버터와;

   상기 제1도너 컨버터와 제2도너 컨버터의 IF신호를 원격지에 설치된 복수개의 IF/RF 중계기로 분기하는 도너 IF 멀티플렉서;

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 IF/RF 중계기는 CCTV의 케이블을 통해 RF/IF의 도너 IF 멀티플렉서의 IF 신호를 원격 컨버터로 분기하는 원격 IF 멀티플렉서와;

   상기 원격 IF 멀티플렉서의 IF 신호를 RF 신호로 컨버터하는 원격 컨버터와;

   상기 원격 컨버터의 RF 신호를 서비스 안테나로 분기하는 RF 멀티플렉서;

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 IF/RF 중계기에는 이동 단말기로 이동통신 서비스를 제공하기 위한 서비스 안테나를 내장함을 특징으로 하는 씨씨티브이용 케이블을 이용한 중계 네트워크 시스템.

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