KR20080054952A - Ｔｄｄ 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치제어 신호 생성 방법 및 시스템 - Google Patents

Ｔｄｄ 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치제어 신호 생성 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 방법 및 시스템에 관한 것으로서,TDD 방식을 이용하여AP(Access Point) 및 이동통신 단말기의 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 시스템의 메인 도너에서 상기 AP로부터 데이터 전송 시 스위치 제어 신호를 생성하기 위한 제어 정보를 스위치 제어 프레임부에서 생성하여 상기 하향 링크 신호의 전송 시간 이외 휴지 시간에 리모트로 전송하고, 상기 메인 도너로부터 전송된 제어 정보를 리모트에서 분석하여 그 정보에 따라 스위치 제어 신호를 생성하며, 상기 스위치 제어 신호에 의해 링크 경로를 설정하여 상향 및 하향 링크 신호를 출력함으로써, 가변적으로 변하는 하향 링크(Down Link) 및 상향 링크(Up Link)의 비율에 유연히 대처하기 때문에 광중계기를 안정적으로 운용할 수 있는 효과가 있다.
TDD, 광중계기, 도너, 리모트, 스위치 제어 신호, 제어 프레임,

Description

ＴＤＤ 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 방법 및 시스템{Method and System Generating Switching Control Signal for Separating Transmission Signal in Optical Repeater Using TDD}
도 1은 종래의 TDD 광중계기의 내부 구성에 대한 구성도
도 2는 종래의 TDD 광중계기에서 데이터를 전송하는 경우에 상향 및 하향 신호에 대한 구조도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 TDD 광중계기의 내부 구성에 대한 구성도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 TDD 광중계기에서의 상향 및 하향 신호에 대한 구조도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 TDD 광중계기에서의 스위치 제어 신호를 생성하기 위한 제어 프레임의 구성도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 TDD 광중계기에서의 스위치 제어 신호를 생성하는 방법에 대한 흐름도
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 TDD 광중계기에서의 스위치 제어 신호 동작에 대한 예시도
본 발명은 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 방법 및 시스템에 관한 것이다.
컴퓨터, 전자, 통신 기술이 비약적으로 발전함에 따라 무선 통신망(Wireless Network)을 이용한 다양한 무선 통신 서비스가 제공되고 있다. 가장 기본적인 무선 통신 서비스는 이동 통신 단말기 사용자들에게 무선으로 음성 통화를 제공하는 무선 음성 통화 서비스로서 이는 시간과 장소에 구애받지 않고 서비스를 제공할 수 있다는 특징이 있다. 또한, 문자 메시지서비스를 제공하여 음성 통화 서비스를 보완해주는 한편, 최근에는 이동 통신 단말기의 사용자에게 무선 통신망을 통해 인터넷 통신 서비스를 제공하는 무선 인터넷 서비스가 대두되었다.
최근에는 정보통신의 발달로ITU-R에서 표준으로 제정하고 있는 제 3 세대 이동 통신 시스템인IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000) 예컨대, CDMA(Code Division Multiple Access), EV-DO, WCDMA(WideBand CDMA) 등이 상용화되고 있다. IMT-2000은 개인의 이동성 및 서비스 이동성을 포함한 전세계적인 직접 로밍, 유선 전화와 동일한 수준의 통화 품질, 고속 패킷 데이터 서비스 및 유무선망의 결합에 의한 다양한 응용 서비스의 구현 등을 목표로 등장한 이동 통신 시스템으로, 기존의 음성 및 WAP 서비스 품질의 향상은 물론 각종 멀티미디어 서비스(AOD, VOD 등)를 보다 빠른 속도로 제공할 수 있다.
그러나, 기존의 이동 통신 시스템은 기지국 구축 비용이 높기 때문에 무선 인터넷의 이용 요금이 높고, 이동 통신 단말기의 화면 크기가 작기 때문에 이용할 수 있는 컨텐츠에 제약이 있는 등 초고속 무선 인터넷을 제공하기에는 한계가 있으며, WLAN(Wireless Local Area Network) 기술은 전파 간섭 및 좁은 사용 영역(Converage) 등의 문제로 공중 서비스의 제공에 한계가 있다. 따라서, 휴대성과 이동성을 보장하며 저렴한 요금으로 초고속 무선 인터넷 서비스를 이용할 수 있는 초고속 휴대 인터넷 서비스인 와이브로(WiBro : Wireless Broadband Internet)와 4G 무선 이동 통신이 대두되었다.
이러한 와이브로(WiBro : Wireless Broadband Internet)와4G 무선 이동 통신은CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(WideBand CDMA)와 달리 듀플레스(Duplex) 방식으로TDD(Time Division Duplex) 방식을 이용하고, 변조 방식으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 이용하는 휴대 인터넷 기술이 사용된다.
여기서, TDD 방식은 동일한 주파수 대역에서 시간적으로 상향(Uplink), 하향(Downlink)을 교대로 배정하는 양방향 전송 방식이다. TDD 방식은 상향과 하향에 각기 다른 2개의 주파수를 배정하는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식보다 전송 효율이 높고, 타임슬롯의 동적 할당으로 비대칭(Asymmetric)이나 버스티(Bursty)한 어플리케이션 전송에 적합한 특징이 있다. 이러한 OFDMA/TDMA 방식은 전체 대역폭에 퍼져 있는 모든 부반송파를 일정 시간 동안 한 사용자에게 할당하고 다음 일정 시간 동안 또 다른 사용자에게 할당하는 TDMA와 유사한 다중 접속 방식 이며, 대역폭 당 전송 속도를 향상시키고 멀티패스(Multipath) 간섭을 방지할 수 있는 특성을 가진다.
한편, 일반적으로 이동 통신 시스템에서는 이동 통신망의 커버리지(Coverage)를 확장하기 위해 주파수 재사용 개념 등을 이용하여 이동 통신 서비스 지역을 다수의 셀(Cell)들로 분할하고, 각각의 셀의 중심 부근에 이동 통신 서비스를 처리하기 위해 무선 기지국(BS : Base Station)을 설치하고 있다. 여기서, 셀의 반경은 해당 지역의 신호의 세기나 데이터의 트래픽(Traffic)량에 따라 정해진다. 즉, 트래픽량이 많은 도심 지역에서는 셀의 반경을 작게 하고, 트래픽량이 상대적으로 적은 도심 외 지역에서는 셀의 반경을 크게 하여 각각의 셀에서 발생하는 트래픽이 해당 이동 통신 서비스를 담당하는 무선 기지국의 처리 용량을 넘지 않도록 하고 있다.
이러한 주파수 재사용 개념, 트래픽량 등에 따라 셀의 반경을 적절하게 조절하여 보다 나은 이동 통신 서비스를 지원하고자 하는 노력에도 불구하고 도심 지역에서는 지하, 건물 내부, 터널 등 일반적으로 전파가 도달하기 어려운 전파 음영 지역이 존재하고 있다. 전파 음영 지역에서의 전파 음영을 해결하기 위해 다수의 새로운 무선 기지국을 시설하는 것은 시설 비용, 설치 비용 및 유지 보수 비용 등으로 인하여 경제성이 크게 떨어질 뿐만 아니라, 셀 설계에도 바람직하지 못한 결과를 초래할 수 있을 것이다. 이에 대한 해결책으로서, 전파 음영 지역에는 광중계기 시스템을 이용하여 이동 통신 서비스를 제공할 수 있다. 광중계 시스템은 모기지국에 할당된 통화 채널을 광중계기를 이용한 광 전송 방식을 통해 전파 음영 지 역으로 전송하도록 하여 전파 음영의 문제점을 해소한다.
특히, 제 2 세대 이동 통신 시스템보다 제 3 세대 이동 통신 시스템 및 와이브로 시스템에서는 높은 주파수를 이용하고 있어 전파 경로 손실이 크고, 회절 효과가 작으며, 건물 투과 손실이 크기 때문에 셀의 반경이 작아 광중계기를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 광중계기에서 기지국과 단말기 간의 무선 신호를 중계하기 위해서는 하향 신호와 상향 신호를 구분할 수 있어야 한다. 이동 통신 시스템의 광중계기에서 FDD 방식을 이용하는 경우에는 듀플렉서를 사용하여 하향 신호와 상향 신호를 구분하게 되나, TDD 방식을 이용하는 경우에는 동일 주파수를 하향 및 상향 신호의 전송을 위해 사용하며 시간 구간을 나누어 하향 신호와 상향 신호를 구분하기 때문에, 듀플렉서를 사용하여 하향 신호와 상향 신호를 구분할 수 없다. 따라서, TDD 방식을 이용하는 광중계기는 스위치를 사용하여 하향 신호와 상향 신호를 구분하고, 각각의 신호에 대한 경로를 선택적으로 제공할 수 있다. 이를 위해서는, 하향 신호의 시작점과 상향 신호의 시작점을 정확히 판별하고 각각의 신호에 따라 스위치의 개폐를 조절하여 신호의 이동 경로를 바꿀 수 있는 제어 신호가 필요하며, 광중계기는 전술한 제어신호를 기지국으로부터 광케이블을 통해 전송받을 수 있다.
TDD 방식의 광중계기는 전송 신호 프레임을 분석하여 하향 신호 구간과 상향 신호 구간 사이에서 스위칭 동작이 일어나도록 스위치를 제어하는 스위치 제어 신호를 생성하는 기능을 갖추고 있어야 한다. 한편, 광중계기는 광통신 케이블을 통해 신호를 전송하기 때문에 전송 과정에서 시간 지연(Time Delay)이 발생할 수 있 다. 이러한 광통신 케이블의 시간 지연을 스위치 제어 신호에 보정하지 않으면 부정확한 스위치 제어 신호가 생성되어 하향 신호와 상향 신호를 정확하게 구별하지 못하는 문제점이 발생한다.
이에 대한 해결책으로서, 예컨대 종래 기술 중 하나인 공개특허번호 제2006-0010963호(명칭 : TDD 방식과 OFDM변조 방식을 이용하는 이동 통신망의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위칭 타이밍 신호 생성 방법 및 시스템)를 들 수 있다.
도 1은 종래의 TDD 광중계기의 내부 구성에 대한 구성도이다.
도 2는 종래의 TDD 광중계기에서 데이터를 전송하는 경우에 상향 링크 및 하향 링크 신호에 대한 구조도이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 메인 도너 모듈(200)은 기지국(110)과 RF 케이블을 통해 연결되어 있으며, 기지국(110)으로부터 RF 신호를 전송 받으면, 전광 변환을 거쳐 RF 신호를 광 신호로 변환하고 광 통신 케이블을 통해 리모트 모듈(250)에 광 신호를 전송하며, 리모트 모듈(250)로부터 전송받은 광 신호를 광전 변환을 거쳐 RF 신호로 변환하고 RF 케이블을 통해 기지국(110)에 전송한다.
그리고, 리모트 모듈(250)은 메인 도너 모듈(200)에서 광 신호를 전송받으면 광전 변환을 거쳐 RF 신호로 변환하고 안테나를 통해 단말기로 전송하며, 단말기로부터 전송받은 RF 신호를 전광 변환을 거쳐 광 신호로 변환하고 광 통신 케이블을 통해 메인 도너 모듈(200)로 전송한다.
스위칭 제어 신호 생성 회로(290)는 커플러(265)에서 RF 신호의 일부를 추출하면, 하향 링크(Down Link) 신호 및 상향 링크(Up Link) 신호를 구분하며, 스위치 를 제어할 수 있는 스위칭 타이밍 신호를 생성하여 스위치(275)에 전달한다. 이러한 스위칭 타이밍 신호를 생성하기 위해서는 기지국인 메인 도너에서 전송되는 하향 링크(Down Link) 신호에 제어 정보를 포함하여 전송하고, 이후 리모트에서 상향 및 하향 링크 신호를 분리하는 스위칭 타이밍 신호를 생성하게 된다.
스위치(275)는 전달받은 스위칭 타이밍 신호에 의해, 스위치(275)에 하향 링크 신호가 입력된 경우에는 안테나를 통해 단말기로 방사하게 되며, 스위치(275)에 상향 링크 신호가 입력된 경우에는 HPA(270)와 연결되는 경로를 차단하고 상향 신호가 LNA(280)로 입력되도록 경로를 설정한다. 즉, 단말기(MS)는 기지국(Base Station)으로부터 직접 수신되는 신호와 도너(Donor, 100) 및 리모트(Remote, 300) 거쳐서 수신되는 신호를 멀티-패스(Multi-Path) 신호로 수신하게 된다. 이 때, 두 신호의 시간 지연차가 OFDMA 심볼의 주기적 전치 부호(Cyclic Prefix)시간을 초과하게 되면 두 신호 간의 인터심볼 간섭현상이 발생되므로 OFDMA 심볼을 복조할 경우 데이터 에러율이 증가될 뿐만 아니라 기지국(Base Station)과 리모트(Remote, 300)에서 송수신하는 무선 신호의 시간 동기를 맞추기 어려운 문제점이 있었다.
상기와 같은 요구에 부응하기 위한 본 발명은, 본 발명은 무선 통신 시스템의 메인도너에서 하향 링크 신호를 전송하는 시간 이외의 휴지 시간에 타이밍 관련 정보를 리모트에 전송하여 정확한 스위치 제어 신호를 생성할 수 있으며, 또한 가변적으로 변하는 하향 링크(Down Link) 및 상향 링크(Up Link)의 비율에 유연히 대 처하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 TDD방식을 이용하는 광중계기에서 AP(Access Point) 및 이동통신 단말기의 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 방법에 있어서, 상기 AP로부터 데이터 전송 시 스위치 제어 신호를 생성하기 위한 제어 정보를 생성하여 하향 링크 신호의 전송 시간 이외 휴지 시간에 리모트로 전송하는 과정과, 상기 전송된 제어 정보를 분석하는 과정과, 상기 제어 정보로부터 하향 링크 신호에 대한 동기 정보 및 시간 지연 정보를 검출하는 과정과, 상기 동기 정보와 하향 링크 신호의 시작점 간에 시간 차이만큼 지연하는 과정과, 상기 하향 링크 신호의 전송 시간 정보에 따라 하향 링크 신호에 대한 경로로 설정하도록 스위치 제어 신호를 생성하는 과정 및 상기 스위치 제어 신호에 의해 스위칭 동작을 수행하여 하향 링크 경로를 설정하며, 상기 하향 링크 신호로 전송되는 정보 중 상기 제어 정보를 제거하여 하향 링크 신호만을 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 단말기로부터 데이터 전송 시 상기 메인 도너로부터 전송된 제어 정보를 분석하는 과정과, 상기 제어 정보에서 상향 링크 신호에 대한 동기 정보를 검출하는 과정과, 상기 동기 정보와 하향 링크 신호의 시작점 간에 시간 차이를 나타내는 시간 지연 정보와, 하향 링크 신호의 전송 시간 정보와, 하향 링크 신호와 이를 이어 전송되는 상향 링크 신호 사이의 시간 간격동안 지연하는 과정과, 상기 상향 링크 신호의 전송 시간 정보에 따라 상향 링크 신호에 대한 경로로 설정하도록 스위치 제어 신호를 생성하는 과정 및 상기 스위치 제어 신호에 의해 스위칭 동작을 수행하여 상향 링크 경로를 설정하며, 상향 링크 신호를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 TDD 광중계기의 내부 구성에 대한 구성도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 TDD 광중계기에서의 상향 및 하향 신호에 대한 구조도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 TDD 광중계기는 메인 도너(300) 및 하나 이상의 리모트(350)를 포함할 수 있다.
TDD 광중계기의 메인 도너(300)는 AP(110)와 전송 선로를 통해 연결되어 있으며, AP(110)로부터 하향 링크 신호를 전송받으면 전광 변환을 거쳐 하향 링크 신호를 광신호로 변환하고 광 선로를 통해 리모트(350)에 광신호를 전송하며, 리모트(350)로부터 전송받은 광신호를 광전 변환을 거쳐 상향 링크 신호로 변환하고 전송 선로를 통해 AP(110)에 전송한다.
TDD 광중계기의 리모트(350)는 메인 도너(300)에서 광신호를 전송받으면 광전 변환을 거쳐 상향 링크 신호로 변환하고, 안테나를 통해 이동 통신 단말기(100) 로 전송하며, 이동 통신 단말기(100)로부터 전송받은 상향 링크 신호를 전광 변환을 거쳐 광신호로 변환하고 광통신 케이블을 통해 메인 도너(300)에 전송한다.
메인 도너(300)는 내부 구성요소로서 스위치 제어 프레임부(302), LNA(Low Noise Amplifier)(304), 신호 결합기(305), 전광 변환 모듈(E/O)(310), WDM(Wavelength Division Multiplexer)(315), 광전 변환 모듈(O/E)(320) 및 HPA(High Power Amplifier)(325) 등을 포함할 수 있다. 또한, 리모트(350)는 내부 구성요소로서WDM(355), 광전 변환 모듈(360), 신호 분리기(365), HPA(370), 스위치(375), LNA(380), 전광 변환 모듈(385) 및 스위치 타임신호 생성부(390) 등을 포함할 수 있다. TDD 광중계기의 메인 도너(300)는 광 선로를 통해 다수의 리모트(350)와 연결되어 광중계기의 커버리지를 확장할 수 있다.
전술한 TDD 광중계기의 구성요소를 이용하여 하향 링크 방향 및 상향 링크 방향의 신호 전송 과정을 상세히 설명하면 아래와 같다.
메인 도너(300)는 AP(110)로부터 전송받은 하향 링크 신호를 LNA(304)로 전송하며, LNA(304)는 하향 링크 신호의 잡음 성분을 줄이고, 신호 성분을 증폭하여 신호 결합기(310)로 전송한다.
스위치 제어 프레임부(302)는 동기(Sync) 정보, 시간 지연 정보(
Figure 112006092613337-PAT00001
t), 하향 링크 신호의 전송 시간 정보(
Figure 112006092613337-PAT00002
), 상향 링크 신호의 전송 시간 정보(
Figure 112006092613337-PAT00003
), TTG 정보(Tx/Rx Transition Gap,
Figure 112006092613337-PAT00004
), RTG 정보(Rx/Tx Transition Gap,
Figure 112006092613337-PAT00005
) 등으로 구성되는 제어 프레임을 생성하여 도 4와 같이, AP(110)로부터 하향 링크 신호가 전송된 후 상향 링크 신호가 전송되는 동안 즉, 하향 링크 신호의 휴지 시간에 리모트(350)로 전송한다. 여기서, 제어 프레임은 하향 링크 신호와 달리 디지털 신호로 전송된다.
신호 결합기(305)는 LNA(304)에서 증폭된 하향 링크 신호와 스위치 제어 프레임부(302)에서 생성된 제어 프레임을 합성하여 전광 변환 모듈(310)로 전송한다. 전광 변환 모듈(310)은 전광 변환을 통해 하향 링크 신호를 광신호로 변환하고 WDM(315)에 전송한다. WDM(315)은 전광 변환 모듈(310)로부터 전송받은 다수의 광신호를 광 선로를 통해 리모트(350)에 전송한다.
WDM(315, 355)은 광섬유 채널을 빛의 파장에 의해 다수의 채널로 분할하여 복수의 통신로로 사용할 수 있게 하는 장치로서, 광신호를 전송하는 경우에는 여러 광파장의 신호를 하나의 광섬유에 실어 전송하는 파장 분할 다중화기로서 동작하고,광신호를 전송받는 경우에는 하나의 광섬유에 실린 여러 광파장의 신호를 각각 분기하는 파장 분할 역다중화기로서 동작할 수 있다. 전광 변환 모듈(310, 385)은 레이저 다이오드(Laser Diode)를 사용하여 구현할 수 있으며, 광전 변환 모듈(320, 360)은 포토 다이오드(Photo Diode)를 사용하여 구현할 수 있다.
리모트(350)의 WDM(355)은 전송받은 다수의 광신호를 분기하여 광전 변환 모듈(360)로 전송하고, 광전 변환 모듈(360)은 광전 변환을 통해 광신호를 하향 링크 신호로 변환하고 신호 분리기(365)에 전송한다.
한편, 신호 분리기(365)는 광전 변환 모듈(360)에서 전송되는 하향 링크 신호와 제어 프레임을 분리하며, 이후 분리된 제어 프레임을 스위치 타임신호 생성부(390)로 전송하고, 분리된 하향 링크 신호를 HPA(370)으로 전송한다.
스위치 타임신호 생성부(390)는 신호 분리기(365)에서 하향 링크 신호와 스위치 제어 프레임부(302)로부터 전송된 제어 프레임을 분리하면, 하향 링크(DL : Down Link) 신호 및 상향 링크(UL : Up Link) 신호를 구분하며, 제어 프레임을 분석하여 그 정보에 따라 스위치 제어 신호를 생성한다.
HPA(370)는 하향 링크 신호를 무선으로 송출하기 위한 실효 출력까지 증폭하여 스위치(375)로 전달하며, 스위치(375)에서는 안테나를 통해 하향 링크 신호를 이동 통신 단말기로 방사하게 된다.
스위치(375)는 스위치 타임신호 생성부(390)에서 생성된 스위치 제어 신호에 의해, 상향 링크 신호와 하향 링크 신호를 구분하여 스위칭 동작(on, off)하며, 각각의 신호에 대한 경로를 선택적으로 설정한다.
리모트(350)는 안테나를 통해 이동 통신 단말기로부터 상향 링크 신호를 전송받으면, LNA(380)를 거쳐 잡음을 제거하고 신호 성분을 증폭하여 전광 변환 모듈(385)에 전송한다. 전광 변환 모듈(385)은 전광 변환을 통해 상향 링크 신호를 광신호로 변환하고 WDM(355)에 전송하며, WDM(355)은 전광 변환 모듈(385)로부터 전송받은 광신호를 광 선로를 통해 메인 도너(300)에 전송한다.
메인 도너(300)의 WDM(315)은 전송받은 다수의 광신호를 분기하여 광전 변환 모듈(320)로 전송하고, 광전 변환 모듈(320)은 광전 변환을 통해 광신호를 상향 링 크 신호로 변환하고 HPA(325)에 전송한다.
HPA(325)는 상향 링크 신호를 AP(110)로 전송하기 위한 실효 출력까지 증폭하고 전송 선로를 통해 AP(110)에 전송한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 TDD 광중계기에서의 스위치 제어 신호를 생성하기 위한 제어 프레임의 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 스위치 제어 프레임부(302)에서 생성된 제어 프레임은 리모트(350)에서 스위치 제어 신호를 생성하기 위해 상, 하향 링크 신호를 동기화할 수 있는 동기(Sync) 정보, 동기 정보로부터 하향 링크 신호의 시작점 간에 시간 차이를 나타내는 시간 지연 정보(
Figure 112006092613337-PAT00006
t), 하향 링크 신호의 전송 시간 정보(
Figure 112006092613337-PAT00007
), 상향 링크 신호의 전송 시간 정보(
Figure 112006092613337-PAT00008
), TTG 정보(Tx/Rx Transition Gap,
Figure 112006092613337-PAT00009
), RTG 정보(Rx/Tx Transition Gap,
Figure 112006092613337-PAT00010
) 등으로 구성된다. 또한 이 이외에 제어를 위한 기타 정보의 포함도 가능하다.
여기서, TTG 정보와 RTG 정보는 하향 링크 신호와 상향 링크 신호의 전송 시간을 구분하기 위한 보호 시간(Guard Time)으로, 이 간격 동안에는 기지국과 이동 통신 단말기에서 데이터를 포함하는 유효 신호를 전송하지 않는다. TTG 정보는 하향 링크 신호와 이를 이어 전송되는 상향 링크 신호 사이의 시간 간격(
Figure 112006092613337-PAT00011
)을 말하며, 이 간격 동안 기지국은 상향 링크 신호를 전송받는 모드로 변경되며 이동 통신 단말기는 상향 링크 신호를 전송하는 모드로 변경된다.
RTG 정보는 상향 링크 신호와 이를 이어 전송되는 하향 링크 신호 사이의 시간 간격(
Figure 112006092613337-PAT00012
)을 말하며, 이 간격 동안 기지국은 하향 링크 신호를 전송하는 모드로 변경되고, 이동 통신 단말기는 상향 링크 신호를 전송받는 모드로 변경된다.
스위치 제어 신호를 생성하기 위한 제어 프레임은 TDD 방식에 필요한 모든 시간 정보를 포함하고 있으므로, 이를 이용하여 스위치 타임신호 생성부(302)에서 스위치(375) 및 HPA(370)의 제어 신호(on, off)를 생성 가능뿐만 아니라, LNA(380)의 제어 신호(on, off)를 생성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 TDD 광중계기에서의 스위치 제어 신호를 생성하는 방법에 대한 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 TDD 광중계기에서의 스위치 제어 신호 동작에 대한 예시도이다.
하향 링크 방향의 경우, 도 6a에 도시된 바와 같이 메인 도너(300)는 AP(110)로부터 하향 링크 신호가 전송된 후 상향 링크 신호가 전송되는 동안 즉, 하향 링크 신호의 휴지 시간에 스위치 제어 신호를 생성하기 위한 제어 프레임을 생성하여 리모트(350)로 전송한다(S500).
리모트(350)의 스위치 타임신호 생성부(365)는 메인 도너(300)로부터 전송된 제어 프레임을 분석(S510)하여 스위치 제어 신호를 생성하기 위해 하향 링크 신호에 대한 동기 정보를 검출하고, 차례로 스위치 제어 신호를 생성하기 위한 시간 지연 정보(
Figure 112006092613337-PAT00013
t)를 검출한다(S520).
이후 도 7과 같이, 동기 정보와 하향 링크 신호의 시작점 간에 시간 차 이(
Figure 112006092613337-PAT00014
t)만큼 지연한다(S530).
Figure 112006092613337-PAT00015
t는 스위치 제어 신호를 생성하기 위한 제어 프레임과 하향 링크 신호 간의 시간 차이 정보를 포함한다.
스위치 타임신호 생성부(365)는 하향 링크 신호의 전송 시간 정보(
Figure 112006092613337-PAT00016
)에 따라 스위치에서 하향 링크 경로로 설정하도록 스위치 제어 신호를 생성(S540)하여 전송한다.
또한, 스위치(375)는 이러한 스위치 제어 신호에 의해 스위칭 동작(on, S550)하여 하향 링크 경로를 설정하며, 하향 링크 신호로 전송된 데이터 중 스위치 제어 신호를 생성하기 위한 제어 프레임은 제거 된 후 하향 링크 신호만이 안테나를 통해 전송한다(S560).
한편, 스위치 제어 신호에 의해 스위칭 동작을 수행(on)한 후에는 메인 도너(300)로부터 하향 링크 신호가 전송되지 않으므로 스위치 제어 신호에 의해 스위칭 동작을 수행하지 않으며(off), 스위칭 동작을 수행(on)할 때까지 현 상태(off)를 유지한다(S570).
상향 링크 방향의 경우, 도 6b에 도시된 바와 같이 리모트(350)에서 안테나를 통해 이동 통신 단말기로부터 상향 링크 신호를 전송받으면(S600), 스위치 타임신호 생성부(365)는 메인 도너(300)로부터 전송된 제어 프레임을 분석(S610)하여 상향 링크 신호에 대한 동기 정보를 검출한다(S620).
이후 도 7과 같이, 스위치 제어 신호를 생성하기 위한 동기 정보와 하향 링크 신호의 시작점 간에 시간 차이를 나타내는 시간 지연 정보(
Figure 112006092613337-PAT00017
t)와, 하향 링크 신호의 전송 시간 정보(
Figure 112006092613337-PAT00018
)와, 하향 링크 신호와 이를 이어 전송되는 상향 링크 신호 사이의 시간 간격(
Figure 112006092613337-PAT00019
)동안 지연한다. 즉
Figure 112006092613337-PAT00020
동안 시간을 지연한다(S630).
스위치 타임신호 생성부(365)는 상향 링크 신호의 전송 시간 정보(t)에 따라 스위치(375)에서 상향 링크 경로로 설정하도록 스위치 제어 신호를 생성한다(S640).
또한, 스위치(365)는 이러한 스위치 제어 신호에 의해 스위칭 동작(on, S650)하여 상향 링크 경로를 설정하며, 상향 링크 신호를 LNA(380)에서 거쳐 잡음을 제거하고, 신호 성분을 증폭하여 메인 도너(300)에 전송한다(S660).
한편, 상향 링크 신호를 전송한 후에는 상향 링크 신호가 전송되지 않으므로 스위치 제어 신호에 의해 스위칭 동작을 수행하지 않으며(off), 스위칭 동작을 수행(on)할 때까지 현 상태(off)를 유지한다(S670).
상기와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 방법 및 시스템이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 다양한 실시예가 있을 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명은 무선 통신 시스템의 메인도너에서 하향 링크 신호를 전송하는 시간 이외의 휴지 시간에 타이밍 제어 정보를 리모트에 전송하여 제어 정보에 따라 정확한 스위치 제어 신호를 생성할 수 있으며, 또한 가변적으로 변하는 하향 링크(Down Link) 및 상향 링크(Up Link)의 비율에 유연히 대처하기 때문에 광중계기를 안정적으로 운용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. TDD방식을 이용하는 광중계기에서 AP(Access Point) 및 이동통신 단말기의 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 방법에 있어서,
    상기 AP로부터 데이터 전송 시 스위치 제어 신호를 생성하기 위한 제어 정보를 생성하여 하향 링크 신호의 전송 시간 이외 휴지 시간에 리모트로 전송하는 과정과
    상기 전송된 제어 정보를 분석하는 과정과
    상기 제어 정보로부터 하향 링크 신호에 대한 동기 정보 및 시간 지연 정보를 검출하는 과정과
    상기 동기 정보와 하향 링크 신호의 시작점 간에 시간 차이만큼 지연하는 과정과
    상기 하향 링크 신호의 전송 시간 정보에 따라 하향 링크 신호에 대한 경로로 설정하도록 스위치 제어 신호를 생성하는 과정 및
    상기 스위치 제어 신호에 의해 스위칭 동작을 수행하여 하향 링크 경로를 설정하며, 상기 하향 링크 신호로 전송되는 정보 중 상기 제어 정보를 제거하여 하향 링크 신호만을 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단말기로부터 데이터 전송 시 상기 메인 도너로부터 전송된 제어 정보를 분석하는 과정과
    상기 제어 정보에서 상향 링크 신호에 대한 동기 정보를 검출하는 과정과
    상기 동기 정보와 하향 링크 신호의 시작점 간에 시간 차이를 나타내는 시간 지연 정보와, 하향 링크 신호의 전송 시간 정보와, 하향 링크 신호와 이를 이어 전송되는 상향 링크 신호 사이의 시간 간격동안 지연하는 과정과
    상기 상향 링크 신호의 전송 시간 정보에 따라 상향 링크 신호에 대한 경로로 설정하도록 스위치 제어 신호를 생성하는 과정 및
    상기 스위치 제어 신호에 의해 스위칭 동작을 수행하여 상향 링크 경로를 설정하며, 상향 링크 신호를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스위치 제어 신호에 의해 스위칭 동작을 수행하지 않으며, 상기 스위칭 동작을 수행할 때까지 현재 상태를 유지하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 정보는 스위치 제어 신호를 생성하기 위해 상, 하향 링크 신호를 동기화할 수 있는 동기(Sync) 정보, 동기 정보로부터 하향 링크 신호의 시작점 간에 시간 차이를 나타내는 시간 지연 정보(■t), 하향 링크 신호의 전송 시간 정보(t), 상향 링크 신호의 전송 시간 정보(t), 하향 링크 신호와 이를 이어 전송되는 상향 링크 신호 사이의 시간 간격을 나타내는 TTG 정보, 상향 링크 신호와 이를 이어 전송되는 하향 링크 신호 사이의 시간 간격을 나타내는 RTG 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 방법.
  5. TDD방식을 이용하는 광중계기에서 AP(Access Point) 및 이동통신 단말기의 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 시스템에 있어서,
    상기 AP로부터 데이터 전송 시 스위치 제어 신호를 생성하기 위한 제어 정보를 스위치 제어 프레임부에서 생성하여 상기 하향 링크 신호의 전송 시간 이외 휴지 시간에 리모트로 전송하는 메인 도너 및
    상기 메인 도너로부터 전송된 제어 정보를 분석하여 그 정보에 따라 스위치 제어 신호를 생성하며, 상기 스위치 제어 신호에 의해 링크 경로를 설정하여 상향 및 하향 링크 신호를 출력하는 리모트를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 메인 도너는 상기 하향 링크 신호와 상기 제어 정보를 광신호로 변환하여 리모트로 전송하며, 상기 리모트로부터 전송받은 광신호를 상향 링크 신호로 변환하여 상기 AP로 전송하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 메인 도너는 LNA(Low Noise Amplifier), 신호 결합기, 전광 변환 모듈, WDM(Wavelength Division Multiplexer), 광전 변환 모듈 및 HPA(High Power Amplifier)를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 신호 결합기는 상기 LNA로부터 전송된 하향 링크 신호와 상기 스위치 제어 프레임부로부터 생성된 제어 정보를 결합하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 시스템.
  9. 제5항에 있어서, 상기 리모트는 상기 메인 도너로부터 전송받은 광신호를 하향 링크 신호로 변환하여 상기 단말기로 전송하며, 상기 단말기로부터 전송받은 상 향 링크 신호를 광신호로 변환하여 상기 메인 도너로 전송하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 리모트는 WDM(Wavelength Division Multiplexer), 광전 변환 모듈, 신호 분리기, HPA(High Power Amplifier), 스위치, LNA(Low Noise Amplifier), 전광 변환 모듈 및 스위치 타임신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 신호 분리기는 상기 광전 변환 모듈로부터 변환된 상기 하향 링크 신호에서 상기 제어 정보를 분리하여 상기 스위치 타임신호 생성부로 전송하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 스위치 타임신호 생성부는 상기 스위치, HPA 및 LNA를 제어하는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식의 광중계기에서 전송 신호를 분리하는 스위치 제어 신호 생성 시스템.
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