KR20100044651A - Triple band metro optic repeater system and its signal transmisson method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 각기 다른 주파수 대역을 사용하여 CDMA/WCDMA/WiBro 신호를 두 개의 섹터 신호로 다중화하고 하나의 광케이블을 사용하여 송수신하는 TMR 시스템 및 그의 신호 전송 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a TMR system and a signal transmission method thereof for multiplexing a CDMA / WCDMA / WiBro signal into two sector signals using different frequency bands and transmitting and receiving using one optical cable.
현재이동통신 시스템에서 광범위하게 사용되고 있는 광 중계기는 RF 중계기와 더불어 기지국의 신호가 도달하기 어려운 음영지역에 이동전화 서비스를 확장할 수 있도록 기지국의 커버리지 확장 측면에서 활용되고 있다.Optical repeaters, which are widely used in mobile communication systems, are used in terms of coverage expansion of base stations to expand mobile phone services in shaded areas where signals of base stations are difficult to reach.
현재에는 2G, 3G, WiBro 방식 등 여러 주파수 대역의 이동통신 시스템이 공존함에 따라 각 이동통신시스템의 기지국이 동일한 공간에 설치되는 경우가 많으며, 이러한 경우 각 시스템 및 각 회사별(KTF/KT/LG)마다 다르게 제작된 중계기를 사용하게 되면 지하철의 승강장, 대합실 및 터널 등의 음영 지역에는 다수 개의 중계기가 부착되어 미관상으로도 좋지 않으며, 중계기의 제작 및 설치비용, 설치 장 소 등에 있어서 비효율적이라는 단점이 있다.Currently, as mobile communication systems of various frequency bands such as 2G, 3G, and WiBro coexist, base stations of each mobile communication system are often installed in the same space.In this case, each system and each company (KTF / KT / LG) If you use repeaters made differently), it is not good for aesthetic appearance because a large number of repeaters are attached to shaded areas such as platform, waiting room and tunnel of subway, and it is inefficient in manufacturing and installation cost and installation place of repeaters. have.
또한, 다수 개의 중계기가 부착됨에 따라 다수개의 케이블들이 설치되고, 이에 의해 케이블끼리 엉킴 현상이 발생하며, 케이블의 고장이 발생했을 경우 많은 가닥의 케이블에서 고장이 발생한 케이블을 도출하기 어려운 문제도 발생하게 된다. In addition, as a plurality of repeaters are attached, a plurality of cables are installed, whereby cables are entangled with each other, and when a cable breakdown occurs, a problem that it is difficult to derive a broken cable from many strands of cables may occur. do.
따라서, 여러 주파수 대역의 이동 통신 시스템을 하나의 신호로 통합하는 중계기 및 통합된 신호를 전송할 수 있는 소수의 케이블이 요구되고 있다. Accordingly, there is a need for a repeater for integrating several frequency band mobile communication systems into one signal and a small number of cables capable of transmitting the integrated signal.
본 발명은 종래 기술의 단점을 해결하기 위하여 7.2Gbps의 전송용량을 하나의 광케이블을 통해 양방향으로 송수신할 수 있는 TMR 시스템 및 그의 신호 전송 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.The present invention has been made in an effort to provide a TMR system and a signal transmission method thereof capable of transmitting and receiving a transmission capacity of 7.2 Gbps in one direction in order to solve the disadvantages of the prior art.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 TMR 시스템 및 그의 신호 전송 방법에 있어서, 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA) 및 WiBro(Wireless Broadband Internet)의 신호를 다중화하여 하나의 광케이블을 통해 양방향 통신을 할 수 있다.In order to achieve the above object, in the TMR system and the signal transmission method of the present invention, signals of Code Division Multiple Access (CDMA), Wideband CDMA (WCDMA), and Wireless Broadband Internet (WBro) using different frequency bands are multiplexed. Therefore, two-way communication can be performed through one optical cable.
본 발명은 TMR 시스템에 관한 것으로 서로 다른 주파수 대역의 신호를 2 이상의 섹터 신호로 분리하고, 상기 분리된 섹터 신호 별로 다중화하여 하나의 프레임으로 형성한 후, 하나 이상의 상기 프레임을 서로 다른 광 주파수 대역에 실어서 전송하는 주제어 장치를 포함하고, 광케이블을 통해 수신한 상기 주제어 장치로부터 전송된 신호를 역 다중화하고, 상기 역 다중화된 신호를 주파수 별로 통합하여 각각의 중계기에 전송하는 원격 광 중계장치를 포함할 수 있다.The present invention relates to a TMR system, wherein signals of different frequency bands are separated into two or more sector signals, multiplexed by the separated sector signals, and formed into one frame, and then one or more of the frames are divided into different optical frequency bands. It includes a main control device to carry and transmit, demultiplexing the signal transmitted from the main control device received through the optical cable, and includes a remote optical repeater for integrating the demultiplexed signal by frequency and transmitting to each repeater Can be.
본 발명에서 상기 원격 광 중계장치 및 상기 주제어 장치는 상기 섹터 신호를 광 주파수 별로 분리하는 광 필터를 포함하고, 상기 섹터 신호를 송신하는 레이 저 다이오드를 포함하며, 상기 섹터 신호를 수신하는 포토 다이오드로 이루어진 두 개의 광 송수신부를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the remote optical relay device and the main control device includes an optical filter for separating the sector signal for each optical frequency, a laser diode for transmitting the sector signal, and a photodiode for receiving the sector signal. It may further comprise two optical transceivers.
본 발명에서 상기 주파주 대역이 서로 다른 신호는 CDMA 신호인 제 1신호, WCDMA 신호인 제 2신호, 및 와이브로 신호인 제 3신호로 이루어질 수 있다.In the present invention, the signals having different frequency bands may include a first signal, which is a CDMA signal, a second signal, which is a WCDMA signal, and a third signal, which is a WiBro signal.
본 발명에서 상기 제 1신호 및 제 2신호를 다중화하여 하나의 프레임에 실장하여 전송하는 제 1광 링크 장치와 제 3신호를 다중화하여 전송하는 제 2광 링크 장치를 더 포함할 수 있다.The present invention may further include a first optical link apparatus for multiplexing the first signal and the second signal and mounting and transmitting the same in one frame and a second optical link apparatus for multiplexing and transmitting a third signal.
본 발명에서 상기 주제어 장치는 상기 제 1,2광 링크 장치로부터 수신된 신호를 역 다중화하는 신호 처리부를 더 포함할 수 있다.The main controller may further include a signal processor configured to demultiplex the signals received from the first and second optical link devices.
또한, 본 발명은 TMR 시스템의 신호 전송 방법에 관한 것으로, 서로 다른 주파수 대역의 신호를 2이상의 섹터 신호로 분리하는 단계를 포함하고, 상기 분리된 섹터 신호를 섹터 신호 별로 각각 다중화하여 하나의 프레임에 실장하는 단계를 포함하며, 상기 분리된 섹터 신호가 실장 된 둘 이상의 프레임을 각각 서로 다른 광 주파수에 실어서 하나의 광케이블을 통해 전송하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the present invention relates to a signal transmission method of a TMR system, comprising the step of separating signals of different frequency bands into two or more sector signals, and multiplexing each of the separated sector signals by sector signals in one frame. And mounting the two or more frames on which the separated sector signals are mounted, respectively, on different optical frequencies and transmitting them through one optical cable.
본 발명에서 상기 프레임의 데이터 용량은 3.6Gbps으로 구현할 수 있으며, 상기 광케이블의 데이터 전송 용량은 7.2Gbps으로 구현할 수 있다.In the present invention, the data capacity of the frame may be implemented at 3.6Gbps, and the data transmission capacity of the optical cable may be implemented at 7.2Gbps.
본 발명에서 상기 프레임은 2.4Gbps 데이터 용량의 제 1신호 및 1.2Gbps 데이터 용량의 제 2신호가 실장 된 제 1프레임과, 1.2Gbps 데이터 용량의 제 2신호 및 2.4Gbps 데이터 용량의 제 3신호가 실장 된 제2프레임을 포함할 수 있다.In the present invention, the frame includes a first frame in which a first signal of 2.4 Gbps data capacity and a second signal of 1.2 Gbps data capacity are mounted, and a second signal of 1.2 Gbps data capacity and a third signal of 2.4 Gbps data capacity are mounted. The second frame may be included.
본 발명에서 상기 제 1신호는 CDMA 신호, 제 2신호는 WCDMA 신호, 제 3신호 는 와이브로 신호로 구현할 수 있다.In the present invention, the first signal may be implemented as a CDMA signal, the second signal as a WCDMA signal, and the third signal as a WiBro signal.
본 발명에서 상기 광케이블에 사용되는 광 주파수는 1510nm 및 1570nm로 구현할 수 있다.Optical frequency used in the optical cable in the present invention can be implemented in 1510nm and 1570nm.
본 발명에서 상기 광케이블을 통해 수신한 둘 이상의 프레임을 역 다중화하여 섹터 신호로 분리하는 단계를 포함하고, 상기 분리된 섹터 신호 중 동일한 주파수 대역의 섹터 신호끼리 통합하여 각 주파수 대역의 중계기로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.Demultiplexing two or more frames received through the optical cable in the present invention and separating into sector signals, and integrating sector signals of the same frequency band among the separated sector signals transmitted to the repeater of each frequency band It may further include.
본 발명에 의하면 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 신호를 다중화하여 하나의 광케이블을 통해 전송함에 따라 기존에 많이 사용되던 케이블 및 주제어장치의 수가 감소하고, 시스템의 설치비 및 운영비를 절감하는 효과가 있다.According to the present invention, by multiplexing signals using different frequency bands and transmitting them through one optical cable, the number of cables and main controllers that have been used in the past can be reduced, and the installation and operating costs of the system can be reduced.
또한, 원격 광 중계장치 내부의 FPGA 칩을 이용하여 디지털 모듈 및 광 모듈의 기능을 동시에 실행시킴에 따라 불필요한 인터페이스를 제거하여 장치를 소형화 및 간소화하는 효과가 있다. In addition, since the functions of the digital module and the optical module are simultaneously executed using the FPGA chip inside the remote optical relay, there is an effect of miniaturizing and simplifying the device by eliminating unnecessary interfaces.
그리고, 본 발명에 따르면 하나의 광케이블을 사용하여 광 주파수를 달리하는 7.2Gbps 용량의 신호를 한번에 전송함으로써, 광케이블 비용을 절감할 수 있으며, 광케이블 회선당 사용량을 증가시켜 신호 전송에 따른 부하를 감소시키는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by using one optical cable to transmit a signal having a capacity of 7.2 Gbps of varying optical frequencies at once, it is possible to reduce the optical cable cost, and to increase the usage per optical cable line to reduce the load due to signal transmission It works.
게다가, 주파수 대역 별로 원격 광 중계장치를 각각 설치하였던 기존의 시스 템에 비하여 통합된 원격 광 중계장치를 이용하는 TMR 시스템을 사용함에 따라 케이블 및 중계장치의 수가 감소함에 따라 환경 미화의 효과가 있다.In addition, there is an effect of environmental beautification as the number of cables and repeaters is reduced by using the TMR system using the integrated remote repeater, compared to the existing system in which the remote repeaters are installed for each frequency band.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of the following drawings, it is determined that the same components have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings, and it is determined that they may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Detailed descriptions of well-known functions and configurations will be omitted.
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 TMR 시스템을 나타낸 구성도로서, 주제어 장치(100)와 원격 광 중계장치(200)로 구성하며, 상기 주제어 장치(100)는 기지국과 전용회선(RF 케이블)으로 연결된다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만 원격 광 중계장치(200)는 하나의 주제어 장치(100)와 연결될 수 있다.Figure 1a is a block diagram showing a TMR system according to an embodiment of the present invention, comprising a
주제어 장치(100)는 RF 케이블을 통해 수신하는 CDMA(2G신호), WCDMA(3G신호) 및 WiBro 신호를 수신하고, 상기 신호들을 다중화하고, 섹터 신호로 분리하고, 동일한 섹터 신호를 하나의 프레임에 실어서 원격 광 중계장치(200)로 전송한다.The
주제어 장치(100)는 상기 CDMA 신호를 수신하는 2G 송수신부(110), WCDMA 신호를 수신하는 3G 송수신(120), WiBro 신호를 수신하는 WiBro 송수신부(130), 상기 송수신부(110, 120, 130)들에 의해 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하 는 아날로그 인터페이스(140), 변환된 디지털 신호를 다중화하고 섹터 신호로 분리하는 FPGA(150), 및 광 주파수에 따라 신호를 전송하는 광 송수신부(160)를 포함한다.The
2G 송수신부(110)는 1840MHz 이상 1870MHz 이하의 주파수 영역을 갖는 신호로서, 예컨대 K사 및 L사의 2G신호를 수신할 수 있다. 상기 K사의 2G 신호는 1840MHz~1860MHz의 주파수 영역을 사용하며, L사의 2G 신호는 1860MHz~1870MHz를 사용하고 있으며, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니며, CDMA 주파수 대역을 사용하는 신호를 모두 포함할 수 있다.The
3G 송수신부(120)는 2160MHz 이상 2170MHz 이하의 주파수 영역을 갖는 신호로서, 예컨대 K사의 3G 신호를 수신할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 WCDMA 주파수 대역을 사용하는 신호를 모두 포함할 수 있다.The
WiBro 송수신부(130)는 2330MHz 이상 2360MHz 이하의 주파수 영역을 갖는 신호로서, 예컨대 K사의 WiBro 신호를 수신할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 WiBro 주파수 대역을 사용하는 신호를 모두 포함할 수 있다.The WiBro
아날로그 인터페이스(Analog Interface, 140)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(Analog to Digital Converter) 및 DCA(Digital to Analog Converter)로 형성되며, 송수신부(110,120,130)에 의해 수신된 아날로그 신호를 디지털로 변환하여 FPGA부(150)로 전송하고, FPGA부(150)로부터 수신된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 각각 주파수대에 따른 송수신부(110,120,130)로 전송한다.The
FPGA부(Field Programmable Gate Array, 150)는 아날로그 인터페이스(140)에 의해 수신되는 디지털 IF 신호를 다중화(MUX) 하고, 다중화된 전기적인 신호를 광신호로 변경하여 전송한다.The FPGA (Field Programmable Gate Array) 150 multiplexes (MUX) the digital IF signal received by the
상기 다중화(MUX) 방법은 각 주파수대의 신호를 섹터 신호로 분리하고, 동일한 섹터 신호끼리 하나의 프레임에 실장하는 방법으로, 더욱 자세하게, 2G신호는 모두 1섹터 신호로 분류하고, 3G신호는 1섹터 신호와 2섹터 신호로 양분화하며 WiBro 신호는 모두 2섹터로 분류한다.In the multiplexing (MUX) method, signals of each frequency band are separated into sector signals, and the same sector signals are mounted on one frame. More specifically, 2G signals are classified into one sector signal, and 3G signals are divided into one sector. The signal is divided into two sectors and the WiBro signal is divided into two sectors.
그리고, 상기와 같이 2개의 섹터로 분리된 신호를 같은 섹터 신호끼리 하나의 프레임에 실어서 서로 다른 광 주파수, 예를 들어 1510nm와 1570nm의 광 주파수를 사용하여 광 송수신부(160)에서 전송할 수 있다. 이하, 제 1, 2섹터 신호를 프레임에 실장하는 방법은 하기의 도 1b를 참조할 수 있다. In addition, as described above, a signal divided into two sectors may be loaded on the same sector signal in one frame and transmitted by the
그리고, 상기 다중화에 의해 형성되는 섹터 신호는 전기적인 신호로서 전광변환을 통해 광신호로 변경하여 프레임에 실장하여 광 송수신부(160)에 전송할 수 있다.The sector signal formed by the multiplexing may be converted into an optical signal through an all-optical conversion as an electrical signal, mounted in a frame, and transmitted to the
광 송수신부(160)는 상기 FPGA부(150)에 의해 수신되는 서로 다른 광 주파수를 나타내는 제 1, 2섹터 신호를 수신하여 하나의 광케이블을 통해 전송할 수 있으며, 이때, 상기 섹터 신호는 각각 3.6Gbps의 데이터 전송용량을 나타내고, 상기 광케이블은 7.2Gbps의 데이터 전송용량을 나타낼 수 있다. The
광 송수신부(160)는 하나의 광케이블을 사용하여 서로 다른 두 개의 광 주파수 영역에 제 1, 2섹터 신호를 실어 보냄으로써 광케이블의 회선당 사용량을 증가 시킬 수 있다. 즉, 하나의 광케이블을 사용하여 7.2Gbps의 송신데이터와 7.2GBps의 수신데이터를 한번에 송수신할 수 있다. 이하 자세한 내용은 하기의 도 1c를 참조할 수 있다.The
원격 광 중계장치(200)는 주제어 장치(100)와 연결된 광케이블을 통해 수신된 섹터 신호를 광 송수신부(260)의 필터를 통해 각각의 광 주파수 별로 분리하고, 광 주파수 별로 분리된 섹터 신호는 FPGA부(250)에 의해 역 다중화하여 동일한 주파수 대역별로 통합한 후, 아날로그 인터페이스(240)에서 광전 변환하여 각각의 중계기로 전송한다.The remote
광 송수신부(260)는 주제어 장치(100)의 광 송수신부(160)와 동일한 구성이며, 기능은 역으로 이루어질 수 있다. 다시 말해, 주제어 장치(100)의 광 송수신부(160)로부터 수신된 제 1, 2섹터 신호를 광 필터를 통해 제 1섹터 신호와 제 2섹터 신호로 분리하여 FPGA부(250)로 전송한다.The
FPGA부(250)는 수신된 각각의 섹터 신호를 역 다중화(DEMUX)하고, 역 다중화된 섹터 신호를 IF 신호로 변환한다.The
아날로그 인터페이스(240)는 FPGA부(250)에 의해 수신된 디지털 IF 신호를 아날로그 신호로 변환하여 각각의 주파수에 해당되는 송수신부(210, 220, 230)로 전송할 수 있다.The
이때, 송수신부는 1840MHz 이상 1870MHz 이하의 CDMA 신호를 송수신하는 2G 송수신부(210), 2160MHz 이상 2170MHz 이하의 WCDMA 신호를 송수신하는 3G 송수신부(220) 및 2330MHz 이상 2360MHz 이하의 WiBro 신호를 송수신하는 WiBro 송수신 부(230)로 이루어질 수 있다.At this time, the
도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주제어 장치의 디지털 부를 나타낸 구성도이다.1B is a block diagram illustrating a digital unit of the main controller according to an embodiment of the present invention.
도 1b를 참조하면, 디지털 부는 아날로그 인터페이스(160,260), FPGA부(150,250) 및 광 송수신부(160,260)를 포함하며, 각각의 FPGA부(150, 250)는 서로 신호의 흐름을 반대로 한다. Referring to FIG. 1B, the digital unit includes an
주제어 장치(100)의 FPGA부(150)는 SUM(썸,151)과 ReFramer(리프레임,152) 및 Framer(프레임,153)을 포함하는 SerDes(154)로 구성한다.The
SUM(151)은 아날로그 인터페이스(140)로부터 수신된 디지털 신호(비트;it)를 각각의 주파수 대에 따라 합산하는 것으로, Bit-Sum의 역할을 한다.The
더욱 자세하게, SUM(151)은 각각의 주파수대(2G, 3G, WiBro)의 신호를 순방향 신호(주제어장치로부터 원격 광 중계장치 방향으로 흐르는 신호)에 대해서는 섹터 별 신호로 분리하고, 역방향 신호(원격 광 중계장치로부터 주제어 장치 방향으로 흐르는 신호)에 대해서는 섹터 별 신호, 및 '메인(Main) 또는 분리(Diversity)' 신호로 분리하여, 동일한 섹터 신호끼리 그리고 동일한 메인 또는 분리 신호끼리 합(SUM)한다. More specifically, the
순방향 신호 즉, 순방향으로 흐르는 프레임 신호에 대하여 더욱 자세하게 살펴보면, 제 1섹터 신호로 분류된 2G신호와 양분화된 3G신호, 제 2섹터 신호로 분류된 양분화된 3G신호와 WiBro신호, 기타 DCC(Data Communication Channel), 및 동기 신호 등을 포함하여 형성한다. Looking in more detail with respect to the forward signal, that is, the frame signal flowing in the forward direction, the 2G signal classified as the first sector signal and the divided 3G signal, the divided 3G signal classified as the second sector signal, the WiBro signal, and other DCC (Data Communication) Channel), and a synchronization signal.
그리고, 역방향의 프레임 신호는 제 1섹터신호로 분류된 2G신호와 양분화된 3G신호, 제 2섹터신호로 분류된 양분화된 3G신호와 WiBro신호 및 각 섹터신호 내에 메인과 분리 신호를 각각 포함한다. The frame signal in the reverse direction includes a 2G signal classified as the first sector signal and a 3G signal divided into two parts, a divided 3G signal classified as the second sector signal and a WiBro signal and a main signal and a separate signal in each sector signal.
위와 같이 구성된 프레임은 광 전송을 위해 2G 1섹터와 3G 1섹터, WiBro 1섹터와 3G 2섹터로 나누어 같은 용량으로 2개의 광 트랜시버(transceiver)를 이용하여 송수신한다.The above-configured frame is divided into 2G 1sector and 3G 1sector, WiBro 1sector and 3G 2sector for the optical transmission, and transmits and receives using two optical transceivers with the same capacity.
SerDes(154)는 Serializer DeSerializer의 약자로, SUM(151)과 광 송수신부(160)사이에 위치하며, 병렬 신호를 직렬 신호로 바꾸는 Serializer 및 그 역을 수행하는 DeSerializer 역할을 한다.
좀더 자세하게, SerDes(154)의 프레임의 구성 기능을 하는 Framer(153)는 SUM(151)으로부터 수신되는 각각의 디지털 신호를 광 선로로 전달하기 위하여 패러럴 데이터(Parallel data)를 시리얼 데이터(serial data)로 변환하여 광 송수신부(160)로 전송한다.In more detail, the
SerDes(154)의 프레임을 재구성하는 ReFramer(152)는 수신된 시리얼 데이터 프레임을 2G, 3G 및 Wibro의 형태의 디지털 신호와 일치하도록, 프레임을 각각의 디지털 신호로 분리시켜 재구성하는 프레임 재구성기이다.The
즉, 상기의 구성요소(151, 152, 153, 154, 155, 156)로 이루어진 주제어 장치(100)의 FPGA부(150)의 순방향 신호는 Framer(153)를 통해 프레임화된 시리얼 신호를 광 송수신부(160)를 통해 전송하고, 그 역방향 신호는 광 송수신부(160)로부 터 수신된 시리얼 데이터 프레임을 ReFramer(152)를 통해 각각의 디지털 신호로 분리시켜 SUM(151)으로 전송한다. That is, the forward signal of the
원격 광 중계장치(200)의 FPGA부(250)는 SerDes(154), ReFramer(리프레임,152), Framer(프레임,153), SUM(썸,151), 및 Delay(딜레이, 155)를 포함하며, 주제어 장치(100)의 FPGA부(150)의 구성요소와 대응되는 기능을 한다.The
다만, Delay(155)를 추가적으로 구성하여 아날로그 인터페이스(240)에 해 수신된 신호가 SUM으로 이동하기 전에 전송된 신호들의 지연 시간을 동일하게 보정한다.However, the
즉, 원격 광 중계장치(200)는 광 송수신부(260)를 통해 주제어 장치(100)에서 전송한 신호를 수신하고, 수신된 신호에서 2G 신호 및 WiBro 신호는 그대로 서비스하고, 3G 신호는 2개의 섹터 중 하나를 선택하여 서비스한다. 그리고, 주제어 장치(100)에서 전송된 신호는 다시 하위 원격 광중계장치로 전송할 수 있다.That is, the remote
또한, 원격 광 중계장치(200)의 3G 및 WiBro 송신 신호는 아날로그 인터페이스(240) 되기 이전에 Delay(156)에 의해 각 신호들의 지연 시간을 조정하여 시스템을 효율적으로 운영할 수 있다.In addition, the 3G and WiBro transmission signals of the remote
그리고, 도시하지는 않았지만 원격 광 중계장치(200)의 수신부의 FPGA부(250)는 아날로그 인터페이스(240)를 통과하여 수신된 디지털 신호들 중 3G 신호와 WiBro 신호는 Delay에 의해 지연시간이 조정되고, 2G 신호는 지연 시간 조정 없이 전달될 수 있으며, 전달된 신호들은 SUM(151)에서 메인 또는 분리로 선택되고, 하위 원격 광 중계장치에서 전달된 신호를 메인은 메인끼리 분리는 분리끼리 더한 다(adding). 이때 3G 신호는 2개의 섹터가 있기 때문에 섹터 별로 구분하여 더할 수 있다.Although not shown, the
도 1c 본 발명의 일 실시 예에 따른 주제어 장치와 원격 광 중계장치의 광 송수신부를 나타낸 구성도이다.1C is a block diagram illustrating an optical transceiver of a main controller and a remote optical repeater according to an exemplary embodiment.
도 1c를 참조하면, 광 필터(162, 252), 레이저 다이오드(164, 254) 및 포토 다이오드(166, 256)를 포함한다. Referring to FIG. 1C,
주제어 장치의 광 송수신부(160) 및 원격 광 중계장치의 광 송수신부(260)는 각 Branch별(주제어 장치와 원격 광 중계장치가 연결되는 전송로는 최대 4Branch까지 확장)로 Branch별 각각 두 개의 광 필터(162, 252)와 총 8개의 다이오드로 구성되어 있으며, 하나의 광 필터(162, 252)는 1510nm의 광 주파수를 사용하는 3.6Gbps의 섹터 신호와 1570nm의 광 주파수를 사용하는 3.6Gbps의 섹터 신호를 동시에 송수신하여, 7.2Gbps의 한 가닥의 광섬유를 통해 양방향 통신을 가능하게 한다.The
즉, 하나의 레이저 다이오드로 3.6Gbps 데이터를 송신하여 1510nm, 1570nm 두 개의 레이저 다이오드를 가지고 7.2Gbps데이터를 송신할 수 있으며, 하나의 포토 다이오드로 데이터를 수신하여 1510nm, 1570nm 두 개의 포토 다이오드를 가지고 7.2Gbps데이터를 수신할 수 있다. That is, 3.6Gbps data can be transmitted with one laser diode and 7.2Gbps data can be transmitted with two laser diodes of 1510nm and 1570nm, and one photodiode can receive 7.2Gbps data with two photodiodes. Gbps data can be received.
즉, 광 송수신부(160)에 의해 전송되는 1570nm 또는 1510nm 광 주파수의 빛이 포토 다이오드(256)에 집속하기 위하여 내부의 45°필터(광필터,252)에서 전반사를 하는 반면에, 1510nm 또는 1570nm 파장의 빛은 45°필터에서 100% 투과할 수 있다. That is, while light of 1570 nm or 1510 nm optical frequency transmitted by the
전기적 신호는 같은 신호로 양방향 동시 통신을 할 경우에 신호 간의 간섭 현상이 발생하여 신호를 분리하여 구분할 수 없기 때문에 두 가닥의 통신선로를 사용해야 하지만, 광통신을 이용할 경우에는 전기 신호와는 달리 신호 상호 간의 간섭현상이 없기 때문에 한 가닥의 광 선로를 사용하여 같은 파장(광 주파수)의 신호를 가지고 통신이 가능하다. When two-way simultaneous communication is performed with the same signal, two signals are used because the interference between the signals occurs and the signals cannot be separated. Since there is no interference, it is possible to communicate with signals of the same wavelength (optical frequency) using a single optical fiber.
따라서, 본 발명은 한 가닥의 광케이블을 사용하여 1510nm와 1570nm의 두 광 주파수로 나누어 양방향 통신을 하기 때문에 회선당 사용량을 증가시킬 수 있다.Therefore, the present invention can increase the amount of use per line because bidirectional communication is divided into two optical frequencies of 1510nm and 1570nm using one strand of optical cable.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 TMR 시스템을 나타낸 구성도로서, 상기 도 1a의 구성에 광 링크장치(OLU,300)를 더 포함하여 시스템을 구성할 수 있다. FIG. 2 is a diagram illustrating a TMR system according to another embodiment of the present invention. The system may further include an optical link device (OLU) 300 in the configuration of FIG. 1A.
도 2를 참조하면, 광 링크장치(300), 주제어 장치(100) 및 원격 광 중계장치(200)로 TMR 시스템을 구성할 수 있으며, 상기 주제어 장치(100)는 기지국 내에 위치하지 않을 경우 기지국 내에 광 링크장치(300, 400)를 설치하고, 상기 광 링크장치(300, 400)와 주제어 장치(100)를 광케이블로 연결한다.Referring to FIG. 2, a TMR system may be configured with an
제 1광 링크 장치(OLU,300)는 기지국의 RF케이블에 통해 전송되는 2G 신호와 3G 신호가 2G 송수신부(310)와 3G 송수신부(320)에서 RF신호를 IF신호로 변환하고,아날로그 IF 신호를 디지털 신호로 변환하여 다중화한 후, 다중화된 신호를 광신호로 변경하는 제 1신호 처리부(330)에 의해 주제어 장치(100)로 전송한다. The first optical link device (OLU, 300) converts the 2G signal and the 3G signal from the
이때, 주제어 장치(100)에서는 상기 도 1a에서의 구성요소에 제 3신호 처리부(340)를 추가 구성하여, 제 1광 링크 장치(300)로부터 수신된 신호를 역 다중화 하여 해당 주파수의 2G 송수신부(110)와 3G 송수신부(120)로 전송한다.In this case, the
그리고, 주제어 장치(100)로부터 광신호가 수신될 경우(역방향)에는 제 1신호 처리부(330)에서 광신호를 전기적으로 변환한 후 역 다중화를 거쳐 생성된 신호를 아날로그 변환하고, 고주파로 증폭하여 기지국에 해당 섹터로 전송한다.When the optical signal is received from the main controller 100 (reverse direction), the first
제 2광 링크 장치(OLU,400)는 기지국의 RF케이블에 통해 전송되는 WiBro 신호가 WiBro 송수신부(410)에서 수신되고, 수신된 신호는 제 2신호 처리부(420)에 의해 디지털로 변환한 후 다중화를 거쳐 광신호로 변경되어 주제어 장치(100)의 WiBro 송수신부(130)로 전송한다.The second optical link device (OLU, 400) receives a WiBro signal transmitted through an RF cable of a base station from the
그리고, 주제어 장치(100)로부터 광신호가 수신될 경우(역방향)에는 수신되는 광신호를 전기적인 신호로 변환하여 역 다중화를 하고, 아날로그 신호로 변환하여 기지국의 해당 섹터로 전송한다.When the optical signal is received from the main controller 100 (reverse direction), the received optical signal is converted into an electrical signal and demultiplexed, and then converted into an analog signal and transmitted to the corresponding sector of the base station.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하나의 광케이블을 통해 한번에 송수신 되는 프레임을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a frame transmitted and received at one time through one optical cable according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 3.6Gbps로 이루어진 하나의 프레임(제 1섹터)에 2.4Gpbs의 CDMA 신호(2G)와 1.2Gbps의 WCDMA신호(3G)가 실어져서 1510nm의 광 주파수로 전송되며, 또 다른 프레임(제 2섹터)에 2.4Gpbs의 WCDMA 신호(3G)와 1.2Gbps의 WiBro 신호가 실어져서 1570nm의 광 주파수로 전송된다. 이때, 각 프레임이 전송되는 광 주파수는 서로 상이하게 변경될 수 있다. Referring to FIG. 3, a 2.4Gpbs CDMA signal (2G) and a 1.2Gbps WCDMA signal (3G) are carried in one frame (first sector) of 3.6 Gbps and transmitted at an optical frequency of 1510 nm. In the second sector, a 2.4Gpbs
상기와 같이 제 1섹터 및 제 2섹터에 데이터가 실장되는 이유는 TripleBand(트리플 밴드) 신호인 CDMA 30MHz Bandwidth(대역폭, 데이터 전송용량), WCDMA 20MHz Bandwidth 및 WiBro 27MHz Bandwidth 신호를 한번에 전송하기 위해서 하기의 표에서와 같이 총 7.2Gbps의 용량을 필요로 하며, 양방향 통신을 위해 레이저 다이오드 2개를 이용하여 하나의 광케이블을 통해 전송한다. As described above, the reason why the data is mounted in the first and second sectors is to transmit CDMA 30MHz Bandwidth, WCDMA 20MHz Bandwidth, and WiBro 27MHz Bandwidth signals, which are triple band signals. As shown in the table, a total capacity of 7.2Gbps is required, and two laser diodes are used to transmit over one optical cable for bidirectional communication.
즉, 하나의 레이저 다이오드를 통해 CDMA와 WCDMA로 구성되는 제 1섹터, 또 다른 레이저 다이오드를 통해 WCDMA와 WiBro로 구성되는 제 2섹터 신호를 하나의 광케이블을 통해 전송한다.That is, the first sector composed of CDMA and WCDMA is transmitted through one laser diode, and the second sector signal composed of WCDMA and WiBro is transmitted through one optical cable through another laser diode.
1. CDMA 30MHz Bandwidth1.CDMA 30MHz Bandwidth
100MHz sampling rate, 12-bit, 2-Rx 100 MHz sampling rate, 12-bit, 2-Rx
Data Rate = 100MHz * 12bit * 2 = 2.4Gbps Data Rate = 100MHz * 12bit * 2 = 2.4 Gbps
2. WCDMA 20MHz Bandwidth2.WCDMA 20MHz Bandwidth
50MHz sampling rate, 12-bit, 2-Sector, 2-Rx 50 MHz sampling rate, 12-bit, 2-Sector, 2-Rx
Data Rate = 50MHz * 12bit * 2 * 2 = 2.4Gbps Data Rate = 50MHz * 12bit * 2 * 2 = 2.4 Gbps
3. WiBro 27MHz Bandwidth3.WBro 27MHz Bandwidth
100MHz sampling rate, 12-bit, 2-Rx 100 MHz sampling rate, 12-bit, 2-Rx
Data Rate = 100MHz * 12bit * 2 = 2.4Gbps Data Rate = 100MHz * 12bit * 2 = 2.4 Gbps
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원격 광 중계장치를 나타낸 도면으로 도 4a는 상면도를 도 4b는 측면도를 나타낸다.4A and 4B are diagrams illustrating a remote optical relay device according to an embodiment of the present invention. FIG. 4A is a top view and FIG. 4B is a side view.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 원격 광 중계장치(200)의 전원을 공급하는 전원부(270), 광케이블을 통해 수신되는 신호를 필터링하는 필터부(251), 상기 필터링 된 신호를 모듈별로(2G,3G,WiBro) 분리하는 RF 모듈부(252) 및 모듈별로 수신된 신호를 증폭시키는 엠프(253, 254, 255) 및 상기 증폭된 RF 신호가 각 중계기로 전송되는 안테나(212,232)를 포함한다.4A and 4B, a
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art various modifications and changes of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 TMR 시스템을 나타낸 구성도.Figure 1a is a block diagram showing a TMR system according to an embodiment of the present invention.
도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주제어 장치의 디지털부를 나타낸 구성도.Figure 1b is a block diagram showing a digital unit of the main control device according to an embodiment of the present invention.
도 1c 본 발명의 일 실시 예에 따른 주제어 장치와 원격 광 중계장치의 광 송수신부를 나타낸 구성도.Figure 1c is a block diagram showing the optical transceiver of the main controller and the remote optical relay according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 TMR 시스템을 나타낸 구성도.2 is a block diagram showing a TMR system according to another embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하나의 광케이블을 통해 한번에 송수신되는 프레임을 나타낸 도면.3 is a view showing a frame transmitted and received at one time through one optical cable according to an embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원격 광 중계장치를 나타낸 도면.4A and 4B illustrate a remote optical relay device according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for main parts of the drawings>
100 : 주제어 장치(MHU) 110, 210, 310 : 2G송수신부100: main controller (MHU) 110, 210, 310: 2G transmitter and receiver
120, 220, 320 : 3G송수신부 130, 230, 410 : WiBro송수신부120, 220, 320: 3G transmitter and
140, 240 : 아날로그 인터페이스 150, 250 : FPGA부140, 240:
151 : SUM 152 : ReFramer151: SUM 152: ReFramer
153 : Framer 154 : SerDes153: Framer 154: SerDes
155 : Delay 160, 260 : 광 송수신부155: Delay 160, 260: optical transceiver
162, 252 : 광필터 164, 254 : 레이저 다이오드162, 252:
166, 256 : 포토 다이오드 200 : 원격 광 중계장치(ROU)166, 256: photodiode 200: remote optical repeater (ROU)
212 : 2G/3G 안테나 232 : WiBro 안테나212: 2G / 3G antenna 232: WiBro antenna
251 : 필터부 252 : RF 모듈부251: filter unit 252: RF module unit
253 : 2G 엠프 254 : 3G 엠프253: 2G Amp 254: 3G Amp
255 : WiBro 엠프 252 : 광케이블 인입부255: WiBro amplifier 252: optical cable entry
270 : 전원부 300 : 제 1광 링크장치(OLU)270: power supply unit 300: first optical link device (OLU)
330 : 제 1신호 처리부 340 : 제 3신호 처리부330: first signal processor 340: third signal processor
400 : 제 2광 링크장치(OLU) 420 : 제 2신호 처리부400: second optical link device (OLU) 420: second signal processing unit
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