KR20060104637A - 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치 - Google Patents

인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기지국의 신호를 증폭 및 중계하기 위한 인빌딩 서비스용 무선 중계 장치를 제시하기 위한 것으로, 기지국으로부터 인가되는 전기적 신호를 광 신호로 변환하여 출력하거나, 마스터 리모트로부터 입력되는 광 신호를 전기적 신호로 변환하여 기지국으로 전송하는 도너, 도너로부터 수신한 광 신호를 전기적 신호로 변환하여 3개의 신호로 분할한 후 안테나, 슬래이브 리모트 및 타 마스터 리모트로 각각 출력하기 위한 마스터 리모트 및 마스터 리모트로부터 수신한 전기적 신호를 안테나를 통해 출력하기 위한 슬래이브 리모트를 포함하여, 무선 중계 장치의 제조 단가를 저감시킬 수 있고, 저렴한 비용으로 리모트의 개수를 확장할 수 있으며, 무선 중계 장치의 구성, 설치 및 운용이 용이하게 된다.
인빌딩, 광중계, 도너, 리모트

Description

인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치{Radio Repeater for In-building Service}
도 1은 일반적인 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 의한 무선 중계 장치의 구성도,
도 3은 본 발명에 적용되는 도너의 상세 구성도,
도 4는 본 발명에 의한 마스터 리모트의 상세 구성도,
도 5는 본 발명에 의한 슬래이브 리모트의 상세 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100 : 기지국 200 : 도너
210 : 전방향 고주파 신호 처리부 220 : 역방향 고주파 신호 처리부
230 : E/O-O/E 변환부 300, 302 : 마스터 리모트
310 : O/E-E/O 변환부 320 : 전방향 고주파 신호 처리부
330 : 증폭부 340 : 듀플렉서
350 : RF 분산부 360 : E/O-O/E 변환부
370 : 저잡음 증폭부 380 : 역방향 고주파 신호 처리부
400, 402 : 슬래이브 리모트 410 : 제 1 듀플렉서
420 : 전방향 고주파 신호 처리부 430 : 증폭부
440 : 제 2 듀플렉서 450 : 저잡음 증폭부
460 : 역방향 고주파 신호 처리부
본 발명은 중계 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 빌딩 내, 옥내에서 우수한 품질의 이동통신 서비스를 제공하기 위해 기지국의 신호를 증폭하여 중계하기 위한 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치에 관한 것이다.
이동통신 서비스의 발전 및 보편화에 따라, 가입자는 산간지역, 낙도뿐 아니라 도심 지역 중 전파 환경이 열악해 전파 음영 지역으로 남아 있는 건물 지하, 인-빌딩 등에 이르기까지 더욱 고품질의 서비스를 제공해 줄 것을 원하고 있다. 그러나 이러한 요구를 수용하기 위하여 통화량이 낮은 지역에 큰 비용을 투자하여 기지국을 설치하여 운용하는 것은 자원의 낭비를 초래한다. 따라서 기지국을 설치하기에 불리한 조건을 지닌 빌딩 내 등에 중계기를 사용하여 전파환경을 개선하고 있으며, 특히 기지국과 리모트(증폭장치) 사이에 광케이블을 이용하여 전파를 송수신하는 광중계 장치가 주로 사용되고 있다.
도 1은 일반적인 인빌딩 서비스를 위한 무선 광중계 장치의 구성도이다.
도시한 것과 같이, 무선 광중계 장치는 기지국(10)으로부터 인가되는 전기적 신호를 광 신호로 변환하여 출력하거나, 허브(30)로부터 입력되는 광 신호를 전기적 신호로 변환하여 기지국(10)으로 전송하는 도너(20), 도너(20)로부터 수신한 광 신호를 전기적 신호로 변환하여 복수개(예를 들어, 8개)로 분기하고, 분기한 신호를 광 신호로 변환하여 리모트(40)로 전송하거나, 리모트(40)로부터 수신한 광 신호를 도너(20)로 전송하기 위한 허브(30) 및 허브(30)로부터 신호를 입력받아 전기적 신호로 변환하여 안테나를 통해 출력하거나, 이동통신 단말로부터 신호를 수신하여 광 신호로 변환한 후 허브(30)로 전송하는 복수의 리모트(40, 42)로 이루어진다.
이와 같은 구성을 갖는 광중계 장치는 허브(30)와 복수의 리모트(40, 42) 간의 통신이 광을 통해 이루어지므로, 고가의 광 소자를 여러 개 채용하여야 하며, 이에 따라 광중계 장치의 제조 단가가 상승하여 리모트의 개수를 확장하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 이러한 광중계 장치를 건물 내에 설치하기 위해서는 허브(30)와 복수의 리모트(40, 42)를 모두 설치하여야 하므로 시스템 구성이 복잡한 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치에서 광 소자의 개수를 최소화하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선 중계 장치의 구성을 간단화하여 설치 및 운용을 용이하게 하고자 하는 데 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 기지국으로부터 인가되는 전기적 신호를 광 신호로 변환하여 출력하거나, 마스터 리모트로부터 입력되는 광 신 호를 전기적 신호로 변환하여 상기 기지국으로 전송하는 도너; 상기 도너로부터 수신한 광 신호를 전기적 신호로 변환하여 3개의 신호로 분할한 후 안테나, 슬래이브 리모트 및 타 마스터 리모트로 각각 출력하기 위한 마스터 리모트; 및 상기 마스터 리모트로부터 수신한 전기적 신호를 안테나를 통해 출력하기 위한 슬래이브 리모트;를 포함한다.
이때, 슬래이브 리모트는 마스터 리모트의 출력 신호 대비 슬래이브 리모트의 입력신호가 30dB 감쇄되는 거리까지 복수개 설치할 수 있다.
또한, 마스터 리모트는 출력단에 타 마스터 리모트가 접속되지 않는 경우 상기 도너로부터 수신한 광 신호를 전기적 신호로 변환하여 2개의 신호로 분할한 후 안테나 및 슬래이브 리모트로 각각 출력한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 무선 중계 장치의 구성도이다.
도시한 것과 같이, 무선 중계 장치는 기지국(100)으로부터 인가되는 전기적 신호를 광 신호로 변환하여 출력하거나, 마스터 리모트(300)로부터 입력되는 광 신호를 전기적 신호로 변환하여 기지국(100)으로 전송하는 도너(200), 도너(200)로부터 수신한 광 신호를 전기적 신호로 변환하여 복수개(예를 들어, 3개)로 분할한 후 안테나, 슬래이브 리모트, 타 마스터 리모트(302)로 각각 출력하기 위한 마스터 리모트(300) 및 마스터 리모트(300, 302)로부터 수신한 전기적 신호를 안테나를 통해 출력하기 위한 슬래이브 리모트(400, 402)를 포함한다.
여기에서, 각각의 마스터 리모트(300, 302)에 접속되는 슬래이브 리모트(400, 402)는 1 내지 7개까지 확장할 수 있으며, 하나의 마스터 리모트에 2개 이상의 슬래이브 리모트가 접속되는 경우 마스터 리모트(300, 302)는 하나의 출력 신호를 커플러 또는 디바이더를 이용하여 분할하여 각각의 슬래이브 리모트로 전송한다. 이때, 슬래이브 리모트(400, 402)는 마스터 리모트의 출력 신호 대비 슬래이브 리모트의 입력신호가 30dB 감쇄되는 거리까지 복수개 설치할 수 있다. 아울러, 마스터 리모트(300, 302) 간에는 광 케이블을 이용하여 신호를 송수신하며, 이를 위하여 마스터 리모트(300)는 전기적 신호를 광 신호로 변환한 후 타 마스터 리모트(302)로 전송한다.
도 2에 도시한 인빌딩 서비스용 무선 중계 장치는 도너(200)와 마스터 리모트(300) 및 마스터 리모트(300, 302)간의 통신에 광 신호를 사용하고 마스터 리모트(300, 302)와 슬래이브 리모트(400, 402)는 고주파 신호를 사용하므로 고가의 광 소자를 최소한으로 사용할 수 있다. 아울러, 도너와 마스터를 중계하기 위한 허브를 생략할 수 있어 중계 장치의 구성이 간단해지게 된다.
도 3은 본 발명에 적용되는 도너의 상세 구성도이다.
도 3에 도시한 것과 같이, 도너(200)는 기지국으로부터 전기적 신호를 수신하여 지정된 신호 레벨로 증폭 또는 감쇄하기 위한 전방향 고주파 신호 처리부(210), 전방향 고주파 신호 처리부(210)로부터 입력되는 신호를 광 신호로 변환하여 마스터 리모트(300)로 출력하거나, 마스터 리모트(300)로부터 입력되는 광 신호를 전기적 신호로 변환하기 위한 전광-광전(E/O-O/E) 변환부(230), E/O-O/E 변환부 (230)로부터 입력되는 전기적 신호를 지정된 신호 레벨로 증폭 또는 감쇄하여 기지국으로 전송하기 위한 역방향 고주파 신호 처리부(220)로 이루어진다.
여기에서, E/O-O/E 변환부(230)는 2파장의 광신호를 단일 코어를 통해 전송하기 위하여 파장 분할 방식을 사용한다.
도 4는 본 발명에 의한 마스터 리모트의 상세 구성도이다.
본 발명에 의한 마스터 리모트(300)는 도너로부터 수신되는 광 신호를 전기적 신호로 변환하거나 도너로 전송할 전기적 신호를 광 신호로 변환하기 위한 O/E-E/O 변환부(310), O/E-E/O 변환부(310)로부터 전송되는 전기적 신호를 지정된 신호 레벨로 증폭하거나 감쇄한 후 3개의 신호로 분할하여 출력하기 위한 전방향 고주파 신호 처리부(320), 전방향 고주파 신호 처리부(320)로부터의 제 1 출력 신호를 대신호 증폭하여 듀플렉서(340)를 통해 안테나로 출력하기 위한 증폭부(330), 전방향 고주파 신호 처리부(320)로부터의 제 2 출력 신호를 지정된 신호 레벨로 증폭하여 슬래이브 리모트(400)로 전송하거나 슬래이브 리모트(400)로부터 수신된 신호를 지정된 신호 레벨로 증폭하여 출력하기 위한 RF 분산부(350), 전방향 고주파 신호 처리부(320)로부터의 제 3 출력 신호를 광 신호로 변환하여 타 마스터 리모트(302)로 출력하거나 타 마스터 리모트(302)로부터 수신된 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하기 위한 E/O-O/E 변환부(360), 이동통신 단말로부터 안테나를 통해 전송된 신호를 듀플렉서(340)를 경유하여 수신한 후 잡음을 제거하기 위한 저잡음 증폭기(LNA, 370), RF 분산부(350) 및 E/O-O/E 변환부(360)로부터 각각 수신되는 신호를 하나의 신호로 결합하고 지정된 신호 레벨로 증폭 또는 감쇄하기 위한 역방향 고주 파 신호 처리부(380)를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 슬래이브 리모트는 마스터 리모트의 출력 신호 대비 슬래이브 리모트의 입력신호가 30dB 감쇄되는 거리까지 복수개 설치할 수 있으며, 이를 위하여 RF 분산부(350)의 출력 신호는 RF 분산부(350)의 출력단에 커플러, 디바이더 등과 같은 신호 분할 소자를 추가하여 복수개로 분할한다.
한편, 마스터 리모트를 복수 개로 구현하는 경우 최하위 마스터 리모트의 전방향 고주파 신호 처리부는 신호를 2개로 분할하여 각각 안테나 및 RF 분산부(350)로 입력되도록 한다.
도 5는 본 발명에 의한 슬래이브 리모트의 상세 구성도이다.
본 발명에 의한 슬래이브 리모트(400, 402)는 마스터 리모트(300, 302)로부터 수신한 신호를 제 1 듀플렉서(410)를 통해 수신하여 지정된 신호 레벨로 증폭 또는 감쇄하기 위한 전방향 고주파 신호 처리부(420), 전방향 고주파 신호 처리부(420)로부터 출력된 신호를 대신호 증폭하여 제 2 듀플렉서(440)를 통해 안테나로 출력하기 위한 증폭부(430), 이동통신 단말로부터 안테나로 전송된 신호를 제 2 듀플렉서(440)를 통해 수신하여 잡음을 제거하기 위한 저잡음 증폭부(LNA, 450) 및 저잡음 증폭부(450)로부터 출력된 신호를 지정된 신호 레벨로 증폭 또는 감쇄하여 제 1 듀플렉서(410)를 통해 출력하기 위한 역방향 고주파 신호 처리부(460)를 포함한다.
여기에서, 역방향 고주파 신호 처리부(460)는 마스터 리모트(300, 302)와 슬래이브 리모트(400, 402) 간의 거리를 고려하여 신호를 증폭한다. 이와 같이 함으 로써, 마스터 리모트와 슬래이브 리모트 간의 이격 거리에 따른 신호 세기 감쇄 현상을 보상할 수 있다.
본 발명에서는 도너로부터 출력되는 광 신호를 마스터 리모트에서 수신하여, 광 신호를 전기적 신호로 변환한 후 복수개로 분할하여 안테나 및 슬래이브 리모트로 전송하는 한편, 분할된 출력 신호 중 하나를 다시 광 신호로 변환하여 타 마스터 리모트로 전송함으로써, 무선 중계 장치에 필요한 광 소자의 개수를 최소화하였다.
아울러, 마스터 슬래이브 각각에 복수의 슬래이브 리모트를 접속하고, 이를 통해 신호를 중계하기 때문에 허브를 이용하지 않고도 도너와 리모트의 2단 구성을 갖는 간단한 중계 장치를 구현할 수 있으며, 광 소자의 개수에 제한을 받지 않고 리모트를 확장할 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 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 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면 고가의 광 소자를 최소한으로 사용하여 무선 중계 장치를 구현함으로써, 인 빌딩 서비스의 품질 향상을 위해 사용하는 무선 중계 장치의 제조 단가를 저감시킬 수 있고, 저렴한 비용으로 리모트의 개수를 확장할 수 있다.
또한, 도너와 리모트 간의 중계를 위한 허브를 생략함으로써 도너와 리모트의 2단 구성을 갖는 무선 중계 장치를 설계할 수 있어 무선 중계 장치의 구성, 설치 및 운용이 용이한 이점이 있다.

Claims (10)

  1. 기지국으로부터 인가되는 전기적 신호를 광 신호로 변환하여 출력하거나, 마스터 리모트로부터 입력되는 광 신호를 전기적 신호로 변환하여 상기 기지국으로 전송하는 도너;
    상기 도너로부터 수신한 광 신호를 전기적 신호로 변환하여 3개의 신호로 분할한 후 안테나, 슬래이브 리모트 및 타 마스터 리모트로 각각 출력하기 위한 마스터 리모트; 및
    상기 마스터 리모트로부터 수신한 전기적 신호를 안테나를 통해 출력하기 위한 슬래이브 리모트;
    를 포함하는 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스터 리모트에는 상기 마스터 리모트의 출력 신호 대비 슬래이브 리모트의 입력신호가 지정된 크기 이하로 감쇄되는 거리까지 복수개의 슬래이브 리모트가 접속되며, 상기 마스터 리모트는 출력 신호를 분기하여 상기 각각의 슬래이브 리모트로 전송하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지정된 크기는 30dB인 것을 특징으로 하는 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스터 리모트는 분할된 신호 중 어느 하나를 타 마스터 리모트로 전송하기 전, 상기 타 마스터 리모트로 전송할 신호를 광 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스터 리모트는 출력단에 타 마스터 리모트가 접속되지 않는 경우 상기 도너로부터 수신한 광 신호를 전기적 신호로 변환하여 2개의 신호로 분할한 후 안테나 및 슬래이브 리모트로 각각 출력하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스터 리모트는 상기 도너로부터 수신되는 광 신호를 전기적 신호로 변환하거나 도너로 전송할 전기적 신호를 광 신호로 변환하기 위한 광전-전광 변환부;
    상기 광전-전광 변환부로부터 전송되는 전기적 신호를 지정된 신호 레벨로 증폭 또는 감쇄한 후 3개의 신호로 분할하여 출력하기 위한 전방향 고주파 신호 처리부;
    상기 전방향 고주파 신호 처리부로부터의 제 1 출력 신호를 대신호 증폭하여 듀플렉서를 통해 안테나로 출력하기 위한 증폭부;
    상기 전방향 고주파 신호 처리부로부터의 제 2 출력 신호를 지정된 신호 레벨로 증폭하여 슬래이브 리모트로 전송하거나, 슬래이브 리모트로부터 수신된 신호를 지정된 신호 레벨로 증폭하여 출력하기 위한 RF 분산부;
    상기 전방향 고주파 신호 처리부로부터의 제 3 출력 신호를 광 신호로 변환하여 타 마스터 리모트로 출력하거나, 타 마스터 리모트로부터 수신된 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하기 위한 전광-광전 변환부;
    이동통신 단말로부터 안테나를 통해 전송된 신호를 상기 듀플렉서를 경유하여 수신한 후 잡음을 제거하기 위한 저잡음 증폭기;
    상기 저잡음 증폭기, RF 분산부 및 전광-광전 변환부로부터 각각 수신되는 신호를 하나의 신호로 결합하고 지정된 신호 레벨로 증폭 또는 감쇄하기 위한 역방향 고주파 신호 처리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치는 복수의 슬래이브 리모트를 포함하며, 상기 RF 분산부의 출력 신호를 분할하기 위한 신호 분할 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 마스터 리모트의 출력단에 타 마스터 슬래이브가 접속되지 않는 경우 상기 전방향 고주파 신호 처리부는 상기 광전-전광 변환부로부터 전송되는 전기적 신호를 지정된 신호 레벨로 증폭 또는 감쇄한 후 2개의 신호로 분할하여 상기 증폭부 및 상기 RF 분산부로 각각 출력하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬래이브 리모트는 상기 마스터 리모트로부터 수신한 신호를 제 1 듀플렉서를 통해 수신하여 지정된 신호 레벨로 증폭 또는 감쇄하기 위한 전방향 고주파 신호 처리부;
    상기 전방향 고주파 신호 처리부로부터 출력된 신호를 대신호 증폭하여 제 2 듀플렉서를 통해 안테나로 출력하기 위한 증폭부;
    이동통신 단말로부터 안테나로 전송된 신호를 상기 제 2 듀플렉서를 통해 수신하여 잡음을 제거하기 위한 저잡음 증폭부; 및
    상기 저잡음 증폭부로부터 출력된 신호를 지정된 신호 레벨로 증폭 또는 감쇄하여 상기 제 1 듀플렉서를 통해 출력하기 위한 역방향 고주파 신호 처리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 역방향 고주파 신호 처리부는 상기 마스터 리모트와 상기 슬래이브 리모트 간의 거리를 기준으로 신호를 증폭하여 출력하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 서비스를 위한 무선 중계 장치.
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