KR20120040813A - 이동통신의 광 중계 시스템 - Google Patents

이동통신의 광 중계 시스템 Download PDF

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KR20120040813A
KR20120040813A KR1020100102259A KR20100102259A KR20120040813A KR 20120040813 A KR20120040813 A KR 20120040813A KR 1020100102259 A KR1020100102259 A KR 1020100102259A KR 20100102259 A KR20100102259 A KR 20100102259A KR 20120040813 A KR20120040813 A KR 20120040813A
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박덕홍
장준영
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주식회사 해일
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Abstract

본 발명에 따른 광 중계 시스템은, 이동단말의 RF신호를 수신하여 디지털 광신호로 변환하고, 변환된 광신호를 시분할 다중방식에 따라 전송하는 다수의 원격 광 유닛과, 상기 다수의 원격 광 유닛의 신호를 결합하여 출력하는 제2광 분배기와, 상기 제2광 분배기의 신호를 써밍(summing)한 후, 시분할 다중방식에 따라 전송하는 다수의 슬레이브 허브 유닛과, 상기 다수의 원격 광 유닛의 광신호를 결합하여 출력하는 제1광 분배기와, 상기 제1광 분배기의 광신호를 디지털 신호로 변환 후 써밍(summing)하여 RF신호로 변환한 후 기지국으로 송출하는 메인 허브 유닛을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 광 중계 시스템은 메인 허브 유닛(210)과 슬레이브 허브 유닛(220)에 접속되던 다수개의 광선로를 하나만 배설되도록, 분기(1:n 분기)가 이루어지는 지점에 광분배기를 배치하였다. 그에 따라 본 발명은 메인 허브 유닛(210)과 슬레이브 허브 유닛(220)의 입출력 포트에 각각 하나의 광 모듈만을 구비하는 광 중계 시스템을 구현하여 광 중계장치의 구성을 단순화하였다. 또한, 메인 허브 유닛(210)과 슬레이브 허브 유닛(220)의 입출력 포트에 각각 하나의 광 모듈만 구비되도록 하여 장비의 생산 단가를 크게 절감되도록 하였다.

Description

이동통신의 광 중계 시스템 {OPTIC JUNCTION SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION}
본 발명은 광신호 전송 시스템에 관한 것으로 특히, 디지털 기반의 광 중계 시스템과 그 동작 방법에 관한 것이다.
이동통신 시스템이 발달함에 따라, 이동통신 서비스가 제대로 미치지 못했던 산간지역이나 낙도나 건물의 지하공간과 같은 전파음영 지역에 이르기까지의 모든 지역에서 고품질의 이동통신 서비스가 요구된다. 그러나, 이러한 서비스 요구를 수용하기 위해 이동통신 서비스의 수요가 낮은 지역에 많은 비용을 들여 기지국을 건설하여 운용하는 것은 경제적으로 비효율적이다.
따라서, 유지 보수 비용이 많이 소요되는 기지국 대신에 중계기를 설치하는 것이 일반화되고 있다. 중계방식의 종류에는 마이크로 웨이브를 이용하는 무선 중계방식, 동축 케이블을 이용하는 유선 중계방식, 레이저나 광케이블을 이용하는 광 중계방식 등이 있다.
이 중에서, 성능 및 경제적 측면에서 우위에 있는 광 중계기(혹은 광분산 중계기)는 기지국으로부터 수신되는 RF신호를 광신호로 변환한 후, 광 선로를 통해 지정된 원격지역으로 전송하고, 다시 RF신호로 재생하여 안테나를 통해 외부로 송신하도록 구현되어 있다.
특히, 광 중계기는 인빌딩(In-building) 용으로 사용할 수 있으며, 빌딩 내 커버리지를 확충하거나 특수지형의 음영지역 해소를 위해 설계되었다.
도1은 일반적인 이동통신시스템의 광 중계기에 관한 블록 구성도이다.
일반적으로, 이동통신 시스템은 기지국(미도시), 광 중계기(100), 그리고 이동단말기(미도시)로 구성되어 있으며, 상기 광 중계기(100)는 메인 허브 유닛(MHU(110), Master Hub Unit), 슬레이브 허브 유닛(SMHU(120), Slave MHU), 그리고 원격 광 유닛(ROU(130), Remote Optic Unit)으로 구성된다.
기지국(미도시)은 송신 RF신호를 발생시켜 광 중계기(100)의 메인 허브 유닛(110)으로 전송하고, 메인 허브 유닛(110)으로부터 전송되는 수신 RF신호를 처리한다. 상기 광 중계기(100)의 메인 허브 유닛(110)은 기지국과의 송수신 신호 링크를 수행하고, 상기 원격 광 유닛(130)은 이동단말(미도시)과의 송수신 신호 링크를 수행하고, 상기 슬레이브 허브 유닛(120)은 메인 허브 유닛(110)의 광신호를 다중화하여 원격 광 유닛(130)으로 전달하거나 원격 광 유닛(130)의 광신호를 역다중화하여 메인 허브 유닛(110)으로 전달한다. 메인 허브 유닛(110)과 원격 광 유닛(130)은 일반적으로 2 내지 20Km정도의 광 케이블을 통해 연결된다.
도2는 도1의 광 중계기를 보다 상세히 나타낸 블록 구성도이다.
도2에 도시된 바와 같이, 상기 메인 허브 유닛(110), 슬레이브 허브 유닛(120), 그리고 원격 광 유닛(130), 각각은 광신호의 송수신을 위해 파장분할 다중화기(WDM, Wavelength Division Multiplexing), 레이져 다이오드(LD, Laser Diode), 그리고 포토 다이오드(PD, Photo Diode)를 구비한다.
상기 파장분할 다중화기(WDM, Wavelength Division Multiplexing)는 기존 광 파장 외에 별도의 광 파장을 광섬유에 생성시켜 가상의 라인을 만드는 것으로 기존 망을 그대로 이용하면서도 마치 새로운 케이블 망을 포설한 것과 같은 효과를 낼 수 있도록 해 주는 장치이다.
상기 포토 다이오드(PD, Photo Diode)는 광 검출기능이 있는 반도체 다이오드로서, 광전변환을 수행한다. 포토 다이오드는 광신호의 수신을 위해 소자의 민감한 부분에 빛이 들어오도록 창이나 광섬유 연결 패키지를 구비한다. 또한, 창없이 자외선이나 엑스선을 검출하는데도 사용된다.
상기 레이저 다이오드(LD, Laser Diode)는 화합물 반도체의 광전 효과를 이용한 소자로서, 전광변환을 수행하여 정제된 빛을 발생시킨다. 기존의 응용분야인 광통신 OA, AV, 계측 분야뿐만 아니라 의료분야에까지 다양하게 응용되고 있다.
종래 광 중계기에서, 파장분할 다중화기(WDM), 레이져 다이오드(LD), 그리고 포토 다이오드(PD)는 도2에 도시된 바와 같이, 광 중계기(100)를 구성하는 장치들의 입력단과 출력단에 모두 구비되어야 한다. 즉, 메인 허브 유닛(110), 슬레이브 허브 유닛(120), 원격 광 유닛(130)은 광선로를 접속하는 입출력 포트마다, 상기 파장분할 다중화기(WDM), 레이져 다이오드(LD), 그리고 포토 다이오드(PD)를 각각 구비해야 한다.
종래 광 중계기(100)의 메인 허브 유닛(110), 슬레이브 허브 유닛(120), 원격 광 유닛(130)은 광선로를 접속하는 입출력 포트마다, 상기 파장분할 다중화기(WDM), 레이져 다이오드(LD), 그리고 포토 다이오드(PD)를 각각 구비해야 하므로, 중계장치의 구성이 매우 복잡하였다.
또한, 광선로가 접속되는 입출력 포트마다, 상기 WDM, LD, PD와 같은 광 입출력 장치들을 배치해야 하므로, 시스템 구축에 많은 비용이 소요되는 것은 물론, 고장이나 오작동의 가능성이 크다는 문제점을 안고 있었다.
본 발명의 목적은, 메인 허브 유닛과 슬레이브 허브 유닛에 접속되는 광선로를 하나만 배설되도록, 광선로의 분기가 이루어지는 지점에 광분배기를 배치한 이동통신의 광 중계 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 부가적인 특성 및 이점들은 아래의 설명에 기재될 것이며, 부분적으로는 상기 설명에 의해 명백해지거나 본 발명의 실행을 통해 숙지될 것이다. 본 발명의 목표 및 다른 이점들은 특히 아래 기재된 설명 및 부가된 도면뿐만 아니라 청구항에서 지적한 구조에 의해 구현될 것이다.
본 발명에 따른 광 중계 시스템은 메인 허브 유닛(210)과 슬레이브 허브 유닛(220)에 접속되던 다수개의 광선로를 하나만 배설되도록, 분기(1:n 분기)가 이루어지는 지점에 광분배기를 배치하였다. 그에 따라 본 발명은 메인 허브 유닛(210)과 슬레이브 허브 유닛(220)의 입출력 포트에 각각 하나의 광 모듈만을 구비하는 광 중계 시스템을 구현하여 광 중계장치의 구성을 단순화하였다. 또한, 메인 허브 유닛(210)과 슬레이브 허브 유닛(220)의 입출력 포트에 각각 하나의 광 모듈만 구비되도록 하여 장비의 생산 단가를 크게 절감되도록 하였다.
도1은 일반적인 이동통신시스템의 광 중계기에 관한 블록 구성도.
도2는 도1의 광 중계기를 보다 상세히 나타낸 블록 구성도.
도3은 본 발명에 따른 이동통신시스템의 광 중계기에 관한 블록 구성도.
도4는 도3의 광 중계기를 보다 상세히 나타낸 블록 구성도.
도5는 도3의 광 중계기를 다르게 구현한 블록 구성도.
도6은 본 발명에 따른 원격 광 유닛의 블록 구성도.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
110, 210 : 메인 허브 유닛 120, 220 : 슬레이브 허브 유닛
130, 230 : 원격 광 유닛 240, 250 : 광 분배기
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광 중계 시스템은,
이동단말의 RF신호를 수신하여 IF 신호화한 후 전기적 디지털 변환하여 디지털 광신호로 변환하고, 변환된 광신호를 시분할 다중방식에 따라 전송하는 다수의 원격 광 유닛과, 상기 다수의 원격 광 유닛의 신호를 결합하여 출력하는 제2광 분배기와, 상기 제2광 분배기의 신호를 써밍(summing)한 후, 시분할 다중방식에 따라 전송하는 다수의 슬레이브 허브 유닛과, 상기 다수의 원격 광 유닛의 광신호를 결합하여 출력하는 제1광 분배기와, 상기 제1광 분배기의 광신호를 전기적 디지털 변환 후 써밍(summing)하여 IF 신호화하여 다시 RF신호로 변환한 후 기지국으로 송출하는 메인 허브 유닛을 포함하여 구성된다.
이하, 본발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도3은 본 발명에 따른 이동통신시스템의 광 중계기에 관한 블록 구성도 (block diagram)이다.
도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광 중계기(200)는 메인 허브 유닛(MHU(210), Main Hub Unit (or Master Hub Unit)), 슬레이브 허브 유닛(SMHU(220), Slave MHU), 광분배기(240, 250), 그리고 원격 광 유닛단(ROU (230), Remote Optic Unit)으로 구성된다.
상기 메인 허브 유닛(210)은 기지국(미도시)으로부터 송신 RF신호가 수신되면, 그 송신 RF신호를 IF 신호화하고 다시 전기적 디지털 신호로 변환한 후 디지털 광신호로 변환한다. 그리고, 변환된 광신호를 광선로를 통해 광 분배기(240)로 전송한다. 상기 메인 허브 유닛(210)은 광선로를 통해 상기 광 분배기(240)로부터 광신호가 수신되면, 수신 광신호를 광전변환하여 전기적 디지털 신호로 만든 후 이를 IF 신호화하고 다시 RF신호로 변환하여 기지국으로 송출한다.
상기 광 분배기(240)는 상기 메인 허브 유닛(110)으로부터 입력되는 광신호를 분기(split)하여 광선로를 통해 다수의 슬레이브 허브 유닛들(SMHU#1~ #3)로 전송한다. 그리고, 상기 슬레이브 허브 유닛들(SMHU#1~ #3)로부터 입력되는 광신호를 결합하여 광선로를 통해 상기 메인 허브 유닛(110)으로 전송한다.
상기 슬레이브 허브 유닛(예: SMHU#1)은 광선로를 통해 상기 광 분배기(240)로부터 입력되는 광신호를 증폭한 후(혹은 증폭하는 과정없이) 광선로를 통해 광 분배기(250A)로 전송한다. 그리고, 상기 광 분배기(250A)로부터 결합된 신호가 수신되면, 그 수신신호를 증폭하여(혹은 증폭하는 과정없이) 상기 광 분배기(240)로 전송한다.
상기 슬레이브 허브 유닛(예: SMHU#1)의 구성은 도4에 도시된 바와 같이, 신호 처리부(228), 광파장 분할 다중부(222), 광전 변환부(226), 그리고 전광 변환부(224)를 포함하여 구성된다.
상기 신호 처리부(228)는 디지털 신호처리와 같은 일련의 신호처리 과정을 수행한다.
상기 광파장 분할 다중부(222)는 송수신 신호의 광 파장을 선별하고, 광 분배기(240)(또는 광 분배기(250))의 한 파장과 슬레이브 허브 유닛(예: SMHU#1)의 한 파장을 각각 광 송수신 신호로 결합 또는 분리시킨다.
상기 광전 변환부(236)는 빛의 양에 비례하여 전류를 발생하는 포토 다이오드(PD, Photo Diode)로 이루어지며, 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광전변환을 수행한다. 상기 전광 변환부(224)는 전류의 양에 따라 빛을 발생하는 레이져 다이오드(LD, Laser Diode)로 이루어지며, 전기적 신호를 광신호로 변환하는 전광변환을 수행한다.
상기 광 분배기(250A)는 상기 슬레이브 허브 유닛(예: SMHU#1)으로부터 입력되는 광신호를 분기(split)하여 광선로를 통해 다수의 원격 광 유닛들(ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)(230)로 전송한다. 그리고 상기 다수의 원격 광 유닛들(ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)(230)로부터 광신호가 수신되면, 그 수신된 신호들을 결합하여 광선로를 통해 상기 슬레이브 허브 유닛(예: SMHU#1)으로 전송한다.
상기 원격 광 유닛단(230)은 광선로를 통해 상기 광 분배기(250A)로부터 입력되는 광신호를 광전변환 후 전기적 디지털 신호를 IF 변환하여 다시 송신RF 신호로 변환하고 안테나를 통해 이동단말 측(미도시)으로 전송한다. 그리고, 안테나를 통해 이동 단말측으로부터 RF신호가 수신되면, 수신 RF신호를 IF 변환하고 다시 디지털 신호화한 후 전광변환에 의한 광신호로 변환하여 광선로를 통해 상기 광 분배기(250A)로 전송한다.
도3에서, 통신의 말단에 위치하지 않은 원격 광 유닛들(예: ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)도, 통신의 말단에 위치한 원격 광 유닛들(예: ROU1-2, ROU2-2, ROU3-2)처럼 이동단말 측과 신호 송수신을 수행한다.
상기 통신의 말단에 위치한 원격 광 유닛들(예: ROU1-2, ROU2-2, ROU3-2)의 구성은 도6에 도시된 바와 같이, 광파장 분할 다중부(232), 광전 변환부(236), 전광 변환부(234), 무선신호 처리부(238)를 포함하여 구성된다.
상기 광파장 분할 다중부(232)는 송수신 신호의 광파장을 선별하고, 원격 광 유닛들(예: ROU1-2, ROU2-2, ROU3-2)측 신호의 한 파장과 원격 광 유닛들(예: ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)측 신호의 한 파장을 각각 광 송수신 신호로 결합 또는 분리시킨다. 상기 광전 변환부(236)는 광전변환을 수행하고, 상기 전광 변환부(234)는 전광변환을 수행한다.
상기 무선신호 처리부(238)는 광선로를 통해 수신된 원격 광 유닛들(ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)(230)의 이동통신 Tx신호를 De-frame화한 후 해당 이동통신단말로 무선 송출한다.
상기 무선신호 처리부(238)는 상기 광전 변환부(236)의 출력신호(예: 이동통신 Tx신호)를 De-frame화하는 디지털신호 처리부(238A)와, 상기 디지털신호 처리부(238A)의 출력신호를 아날로그 신호로 변환하여 RF/IF신호 변환부(238C)로 전달하는 아날로그/디지털 신호 변환부(238B)와, 상기 아날로그 /디지털 신호 변환부(238B)로부터 입력된 아날로그 신호(IF (Intermediate Frequency)신호)를 RF(Radio Frequency)신호로 변환하여 RF신호 입출력부(238D)로 전달하거나, 안테나를 통해 수신된 RF신호를 IF신호로 변환하는 RF/IF신호 변환부(238C)와, 이동단말 측과 무선신호(Radio Frequency 신호)를 송수신하는 RF신호 입출력부(238D)를 포함한다. 도6은 통신의 말단에 위치한 원격 광 유닛들(예: ROU1-2, ROU2-2, ROU3-2)의 블록 구성도이다.
상기 원격 광 유닛들(예: ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)의 구성은 도4에 도시된 바와 같이, 신호 처리부(231), 광파장 분할 다중부(232), 광전 변환부(236), 그리고 전광 변환부(234)를 포함하여 구성된다. 상기 원격 광 유닛들(예: ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)은 또한, 도5에 도시된 바와 같이 이동단말 측과 신호 송수신을 위해, 상기 원격 광 유닛들(예: ROU1-2, ROU2-2, ROU3-2)에 구비된 무선신호 처리부(238)를 포함한다.
상기 신호처리부(231)는 상기 무선신호 처리부(238)에서 수행되는 일련의 신호처리 과정과 같이, 디지털 신호처리와 무선신호 처리과정을 수행한다.
상기 광파장 분할 다중부(232)는 송수신 신호의 광파장을 선별하고, 광 분배기(250)(또는 (예: ROU1-2, ROU2-2, ROU3-2)) 측 신호의 한 파장과 원격 광 유닛들(예: ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)측 신호의 한 파장을 각각 광 송수신 신호로 결합 또는 분리시킨다. 상기 광전 변환부(236)는 광전변환을 수행하고, 상기 전광 변환부(234)는 전광변환을 수행한다.
도4는 도3의 광 중계기를 보다 상세히 나타낸 블록 구성도이다.
도4에 도시된 바와 같이, 상기 메인 허브 유닛(210), 슬레이브 허브 유닛(220), 광 중계기(240, 250) 그리고 원격 광 유닛(230), 각각은 광신호의 송수신을 위해 광 모듈을 구비하며, 광 모듈은 파장분할 다중화기(WDM, Wavelength Division Multiplexing), 레이져 다이오드(LD, Laser Diode), 그리고 포토 다이오드(PD, Photo Diode)로 구성된다.
종래 광 중계기의 경우, 광 중계기(100)를 구성하는 장치들(예: 메인 허브 유닛(110), 슬레이브 허브 유닛(120), 원격 광 유닛(130))의 입력단과 출력단에 모두 광모듈을 구비해야 했으나, 본 발명에 따른 광 중계기(200)는 도4에 도시된 바와 같이, 다수의 광선로로 분기(1:n분기)되는 지점에 광분배기를 배치하여, 메인 허브 유닛(210)과 슬레이브 허브 유닛(220)에 직접 접속되던 다수개의 광선로를 하나만 배설되도록 하였다. 그에 따라 본 발명은 메인 허브 유닛(210)과 슬레이브 허브 유닛(220)의 입출력 포트에 각각 하나의 광 모듈만을 구비하는 광 중계 시스템을 구현하였다.
이하, 도3 내지 도4를 참조하여, 본 발명에 따른 광 중계 시스템의 순방향 전송에 관해 설명하면 다음과 같다.
설명의 편의를 위해, 순방향(MHU측에서 ROU단으로 진행) 흐름으로 전달되는 신호를 이동통신 Tx신호라 하고, 역방향(ROU단에서 MHU측으로 진행)흐름으로 전달되는 신호를 이동통신 Rx신호라 한다.
도3 내지 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 메인 허브 유닛(210)은 기지국(미도시)으로부터 RF신호(예: 이동통신 Tx신호)가 수신되면, 수신된 RF신호(예: 이동통신 Tx신호)를 IF 신호화한 후 디지털 신호화하고 다시 디지털 Frame화하여 연속적인 전광변환을 수행한다. 그리고, 전광변환에 의해 생성된 연속적인 디지털 광신호는 광선로를 통해 광 분배기(240)로 전송된다.
상기 광 분배기(240)는 광선로를 통해 상기 메인 허브 유닛(210)으로부터 광신호가 수신되면, 수신 광신호를 분기(split)하여 다수의 슬레이브 허브 유닛들 (SMHU#1~#3)로 나누어 전송한다. 광 분배기(240)는 종래 메인 허브 유닛(210)이 수행하던 신호분기 절차를 수행한다. 본 발명은 메인 허브 유닛(210)과 슬레이브 허브 유닛단(220) 사이에 광 분배기를 배치함으로써, 슬레이브 허브 유닛단(220)으로 향하는 메인 허브 유닛(210)의 광선로를 하나만 배설되도록 하였다. 따라서, 본 발명에 따른 메인 허브 유닛(210)은 슬레이브 허브 유닛단(220)으로 향하는 광선로 연결 포트에 하나의 광 모듈(광파장 분할 다중부(212), 광전 변환부(216), 그리고 전광 변환부(214))만을 구비하게 된다. 종래 n개(예: 3개)의 광 모듈을 구비해야 했던 메인 허브 유닛(210)은 광 분배기(240)를 이용함으로써, 하나의 광 모듈만으로 동작을 수행한다.
이후, 상기 광 분배기(240)의 광신호를 수신하면, 각 슬레이브 허브 유닛 (SMHU#1~#3)은 수신된 광신호를 이동통신의 전기적 Tx신호로 변환(광전변환) 한다. 그리고 변환된 상기 이동통신의 전기적 Tx신호는 디지털 신호 처리 등과 같은 신호처리 과정을 거쳐 이동통신의 광 Tx신호로 변환(전광변환)된다. 상기 각 슬레이브 허브 유닛(SMHU#1~#3)은 전광변환된 상기 이동통신의 광 Tx신호를 광 분배기(250)로 전송한다. 수신된 광신호가 충분한 전력(power)를 갖는 경우 도5에 도시된 바와 같이 별도의 신호처리 과정없이, 수신된 신호를 광 분배기(250)로 전송한다. 도5는 본 발명에 따른 슬레이브 허브 유닛(SMHU#1~#3)의 구성을 다르게 예시한 블록 구성도이다.
슬레이브 허브 유닛(SMHU#1~#3)으로부터 광 신호를 수신 후, 광 분배기(250)는 상기 슬레이브 허브 유닛(SMHU#1~#3)의 광신호를 분기하여 원격 광 유닛단(230)으로 전송한다. 광 분배기(250)는 종래 슬레이브 허브 유닛(SMHU#1 ~#3)들이 수행하던 다중화 절차(신호분기 절차)를 수행한다. 본 발명은 슬레이브 허브 유닛(SMHU#1~#3)과 원격 광 유닛단(230) 사이에 광 분배기를 배치함으로써, 원격 광 유닛단(230)으로 향하는 슬레이브 허브 유닛(SMHU#1 ~#3)의 광선로를 하나만 배설되도록 하였다. 따라서, 본 발명에 따른 슬레이브 허브 유닛들(SMHU#1 ~#3)은 원격 광 유닛단(230)으로 향하는 광선로 연결 포트에 하나의 광 모듈(광파장 분할 다중부(222), 광전 변환부(226), 그리고 전광 변환부(224))만을 구비하게 된다. 종래 n개(예: 3개)의 광 모듈을 구비해야 했던 슬레이브 허브 유닛들(SMHU#1 ~#3)은 광 분배기(250)를 이용함으로써, 하나의 광 모듈만으로 동작을 수행한다.
이후, 상기 원격 광 유닛단(230)으로 전송된 광 분배기(250)의 광신호는 원격 광 유닛들(ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)을 거쳐 말단의 원격 광 유닛들(ROU1-2, ROU2-2, ROU3-2)로 전달된다.
원격 광 유닛들(ROU1-2, ROU2-2, ROU3-2)은 상기 광 분배기(250)의 광신호가 수신되면 일단 De-framing을 수행한 후, 디지털/아날로그 신호 변환, IF/RF신호 변환의 과정들을 수행하여, 무선송출 가능한 RF신호(예: 이동통신 Rx신호)를 생성한다. 그리고, 생성된 RF신호를 안테나를 통해 해당 이동통신 단말로 무선 송출한다. 상기 원격 광 유닛들(ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)도 이와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 원격 광 유닛들(ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)의 신호처리부(231)는 상기 무선신호 처리부(238)에서 수행되는 일련의 신호처리 과정과 같이, 디지털 신호처리와 무선신호 처리과정을 수행한다.
이하, 도3 내지 도4를 참조하여, 본 발명에 따른 광 중계 시스템의 역방향 전송에 관해 설명하면 다음과 같다.
도3 내지 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원격 광 유닛들(ROU1-2, ROU2-2, ROU3-2)은 무선신호 처리부(238)를 통해, 이동통신 Rx신호를 수신하고, 소정 과정들(예: RF/IF신호 변환, 아날로그/디지털 신호 변환, 디지털 신호처리(framing 수행) 등)을 수행하여 이동통신 전기적 Rx신호를 생성한다. 그리고, 전광변환을 거치며 이동통신 광Rx 신호를 생성한 후, 광선로를 통해 전송한다. 이때, 상기 광선로를 통한 신호전송은 계속적 모드(Continuous Mode)로서, 이동통신 Rx디지털 광 신호를 연속 전송하는 방식이다.
이후, 상기 원격 광 유닛들(ROU1-2, ROU2-2, ROU3-2)에서 전송된 광신호는 원격 광 유닛들(ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)을 거쳐 광 분배기(250)로 전달된다. 그리고 상기 다수 원격 광 유닛들(ROU1-2, ROU2-2, ROU3-2)의 광신호를 수신한 광 분배기(250)는 이들 광신호를 결합하여 한 개의 광선로에 실은 후 슬레이브 허브 유닛(220)으로 전송한다. 이때, 상기 광신호의 결합은 버스트 모드(Burst mode)의 시분할 다중방식(TDM)방식을 채용하는 것이 바람직하다. 광 선로가 광 분배기 (250)에 의해 1개로 결합되므로 각 원격 광 유닛들(ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)에서 역방향의 광신호를 계속적으로 발생하면 신호들의 충돌이 일어난다.
이러한 문제의 해결을 위해, 본 발명에 따른 원격 광 유닛들(ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)은 광신호를 전송할 수 있는 시간 구간을 할당받고, 광신호를 소정 사이즈로 분할한다. 그리고 정해진 송신시간 구간에 분할된 사이즈의 광신호를 송출한다. 그러면 상기 광 분배기(250)는 상기 원격 광 유닛들(ROU1-1, ROU2-1, ROU3-1)로부터 광신호를 수신하여 결합한다. 상기 광신호의 결합은 주파수 분할 다중방식(FDM)을 채용할 수도 있다.
이후, 상기 광 분배기(250)의 광신호를 수신한 슬레이브 허브 유닛(220)은 TDM방식으로 수신된 상기 신호들을 써밍(summing)한 후 소정의 신호처리 절차를 수행한다. 그리고, 상기 광 분배기(240)로 전달한다.
상기 다수 슬레이브 허브 유닛들(220)들로부터 광신호를 수신한 광 분배기(240)는 이들 광신호를 결합하여 한 개의 광선로에 실은 후 메인 허브 유닛(210)으로 전송한다. 이때, 상기 광신호의 결합은 상기 광 분배기(250)에서 처럼, 버스트 모드(Burst mode)의 시분할 다중방식(TDM)방식을 채용하는 것이 바람직하다.
상기 슬레이브 허브 유닛들(220)은 광신호를 전송할 수 있는 시간 구간을 할당받고, 할당된 송신시간 구간에 소정 사이즈의 광신호를 송출한다. 그러면 광 분배기(240)는 상기 슬레이브 허브 유닛들(220)의 광신호를 수신하여 결합한다. 그리고 광선로를 통해, 상기 결합된 광신호들을 메인 허브 유닛(210)으로 전송한다.
상기 메인 허브 유닛(210)은 광 분배기(240)의 광신호가 수신되면, 수신된 광신호를 우선, 전기적 신호로 변환(광전변환)한다. 이때 변환된 전기적 신호는 사실상, 상기 슬레이브 허브 유닛들(220)에 의해 생성된 TDM방식의 신호이므로, 메인 허브 유닛(210)은 상기 변환된 전기적 신호들을 써밍(summing)한 후 소정 신호처리 절차에 따라 RF신호로 변환시킨다. 그리고 변환된 RF신호를 기지국으로 송출한다.
본 예시(역방향 신호전달)에서 구체적으로 언급되지는 않았지만, 슬레이브 허브 유닛들(220)과 원격 광 유닛들(230)에서 광모듈(광파장 분할 다중부, 광전 변환부, 그리고 전광 변환부)은 상기 순방향 신호전송에서와 동일한 동작을 수행한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상의 본 발명에 따른 광 중계 시스템은 메인 허브 유닛(210)과 슬레이브 허브 유닛(220)에 접속되던 다수개의 광선로를 하나만 배설되도록, 분기(1:n 분기)가 이루어지는 지점에 광분배기를 배치하였다. 그에 따라 본 발명은 메인 허브 유닛(210)과 슬레이브 허브 유닛(220)의 입출력 포트에 각각 하나의 광 모듈만을 구비하는 광 중계 시스템을 구현하여 광 중계장치의 구성을 단순화하였다. 또한, 메인 허브 유닛(210)과 슬레이브 허브 유닛(220)의 입출력 포트에 각각 하나의 광 모듈만 구비되도록 하여 장비의 생산 단가를 크게 절감되도록 하였다.

Claims (10)

  1. 디지털 신호처리 기반의 광 중계 시스템에 있어서,
    이동단말의 RF신호를 수신하여 디지털 광신호로 변환하고, 변환된 디지털 광신호를 시분할 다중방식(TDM)에 따라 전송하는 다수의 원격 광 유닛과;
    상기 다수의 원격 광 유닛의 신호를 결합하여 출력하는 제2광 분배기와;
    상기 제2광 분배기의 신호를 써밍(summing)한 후, 시분할 다중방식(TDM) 에 따라 전송하는 다수의 슬레이브 허브 유닛과;
    상기 다수의 슬레이브 허브 유닛의 광신호를 결합하여 출력하는 제1광 분배기와;
    상기 제1광 분배기의 광신호를 전기적 디지털 변환 후 써밍(summing)하여 RF신호로 변환한 후 기지국으로 송출하는 메인 허브 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 중계 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 슬레이브 허브 유닛은
    상기 제2광 분배기와 연결되는 포트에 하나의 광 모듈만을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 중계 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광 모듈은
    송수신 신호의 광파장을 선별하고, 상기 제2광 분배기 측 신호의 한 파장과 상기 슬레이브 허브 유닛 측 신호의 한 파장을 각각 광 송수신 신호로 결합 또는 분리시키는 광파장 분할 다중부와;
    광신호를 전기적 신호로 변환하는 광전변환을 수행하는 광전 변환부와;
    전기적 신호를 광신호로 변환하는 전광변환을 수행하는 전광 변환부로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 중계 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 메인 허브 유닛은
    상기 제1광 분배기와 연결되는 포트에 하나의 광 모듈만을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 중계 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 광 모듈은
    송수신 신호의 광파장을 선별하고, 상기 제1광 분배기 측 신호의 한 파장과 상기 메인 허브 유닛 측 신호의 한 파장을 각각 광 송수신 신호로 결합 또는 분리시키는 광파장 분할 다중부와;
    광신호를 전기적 신호로 변환하는 광전변환을 수행하는 광전 변환부와;
    전기적 신호를 광신호로 변환하는 전광변환을 수행하는 전광 변환부로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 중계 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 다수의 원격 광 유닛은,
    광신호의 송수신을 수행하는 광 모듈과;
    이동단말의 RF신호를 수신하여 전기적 디지털 신호로 변환하는 무선신호 처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 중계 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 광 모듈은
    송수신 신호의 광파장을 선별하고, 상기 제2광 분배기 측 신호의 한 파장과 상기 원격 광 유닛 측 신호의 한 파장을 각각 광 송수신 신호로 결합 또는 분리시키는 광파장 분할 다중부와;
    광신호를 전기적 신호로 변환하는 광전변환을 수행하는 광전 변환부와;
    전기적 신호를 광신호로 변환하는 전광변환을 수행하는 전광 변환부로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 중계 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 무선신호 처리부는
    이동단말 측과 RF신호를 송수신하는 RF신호 입출력부와;
    상기 RF신호를 IF신호로 변환하는 RF/IF신호 변환부와
    상기 아날로그의 IF신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 신호 변환부와;
    상기 디지털 신호를 프레임(Frame)화하여 전기적 이동통신 Rx신호를 생성하는 디지털신호 처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 중계 시스템.
  9. 디지털 신호처리 기반의 광 중계 시스템에 있어서,
    다수의 원격 광 유닛에서, 이동단말의 RF신호를 수신하여 디지털 광신호로 변환하고, 변환된 디지털 광신호를 시분할 다중방식(TDM)에 따라 전송하는 과정과;
    제2광 분배기에서, 상기 다수의 원격 광 유닛의 신호를 결합하여 출력하는 과정과;
    다수의 슬레이브 허브 유닛에서, 상기 제2광 분배기의 신호를 수신하여 써밍(summing)한 후, 시분할 다중방식(TDM)에 따라 전송하는 과정과;
    제1광 분배기에서, 상기 다수의 슬레이브 허브 유닛의 광신호를 결합하여 출력하는 과정과;
    메인 허브 유닛에서, 상기 제1광 분배기의 광신호를 수신하여 써밍(summing)한 후 RF신호로 변환하여 기지국으로 송출하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 중계 시스템 역방향신호 전송방식.
  10. 디지털 신호처리 기반의 광 중계 시스템에 있어서,
    메인 허브 유닛에서, 기지국의 RF신호를 수신하여 전광변환에 따라 연속적인 디지털 광신호를 생성하여 출력하는 과정과;
    제1광 분배기에서, 상기 메인 허브 유닛으로부터 수신된 디지털 광신호를 분기하여 다수의 광선로로 출력하는 과정과;
    다수의 슬레이브 허브 유닛에서, 상기 제1광 분배기의 출력신호를 수신하고 소정의 디지털 신호처리를 수행하여 출력하는 과정과;
    제2광 분배기에서, 상기 다수의 슬레이브 허브 유닛으로부터 수신된 광 신호를 분기하여 다수의 광선로로 출력하는 과정과;
    다수의 원격 광 유닛에서, 상기 제2광 분배기의 출력신호를 수신하여 광전변환 및 RF변환하여 무선송출 가능한 신호를 생성하여 이동단말 측으로 전송하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 중계 시스템 순방향신호 전송방식.
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