KR20130028237A - 광전 복합 케이블을 이용한 안테나 시스템 및 그 신호 전달 방법 - Google Patents

광전 복합 케이블을 이용한 안테나 시스템 및 그 신호 전달 방법 Download PDF

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KR20130028237A
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Abstract

본 명세서에서는 광전 복합 케이블을 이용한 안테나 시스템 및 그 신호 전달 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 안테나 시스템의 일 예는, 안테나; 광 신호와 RF 신호를 상호 변환하는 광전 변환 유닛; 광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 제1 단자함; 및 광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 제2 단자함을 포함하여 외부와 신호를 송수신하는 기지국;을 포함하고, 본 발명에 따른 안테나 시스템의 다른 예는, 안테나; 광 신호와 RF 신호를 상호 변환하는 광전 변환 유닛; 광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 광전 복합 커넥터; 및 광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 단자함을 포함하여 외부와 신호를 송수신하는 기지국;을 포함한다.

Description

광전 복합 케이블을 이용한 안테나 시스템 및 그 신호 전달 방법{AN ANTENNA SYSTEM USING OPTICAL FIBER AND POWER WIRE COMPOSITE CABLE AND METHOD OF TRANSMITTING A SIGNAL THEREOF}
본 발명은 광전 복합 케이블을 이용한 안테나 시스템 및 그 신호 전달 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광전 복합 케이블(hybrid cable)을 이용한 안테나 시스템 및 상기 안테나 시스템에서의 신호 전달 방법에 관한 것이다.
일반적으로 통신 용량이 증대되고 많은 양의 데이터를 전송하기 위한 전송 매체로서 광 통신 시스템이 널리 이용되고 있다. 특히, 최근에는 종래와 달리 각 가정까지 광 케이블(optical or fiber cable)을 연결하는 FTTH(Fiber to the Home) 네트워크가 실현되고 있다.
다만, 이러한 FTTH 시스템도 여전히 RF(Radio Frequency) 형태로 신호를 송수신하는 안테나쪽에는 동축 케이블(coaxial cable)을 사용하는 것이 일반적이다.
이와 같이, FTTH가 구현된 시스템을 포함하여 종래 시스템에서 사용되는 동축 케이블은 광 케이블에 비해 신호의 손실이 많이 발생하고, 이러한 신호 손실을 보상하기 위해 증폭기와 같은 구성이 필요하다. 또한, 가정까지 연결된 광 케이블과의 사이에서 신호 변환(signal conversion) 등이 추가로 요구되어 시스템 구성이 복잡해지고 전체 시스템의 효율이 떨어지는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 광전 복합 케이블을 이용한 FTTA(Fiber to the Antenna) 시스템을 제공하는 것을 일 과제로 한다.
본 발명은 FTTA 시스템을 구성하는 기지국(basement), 선로(line) 등의 구성에 관한 다양한 예시들과 FTTA 시스템에서의 신호 처리 또는 전달 방법을 제공하는 것을 다른 과제로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 안테나 시스템의 일 예는, 안테나; 광 신호와 RF 신호를 상호 변환하는 광전 변환 유닛; 광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 제1 단자함; 및 광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 제2 단자함을 포함하여 외부와 신호를 송수신하는 기지국;을 포함한다.
본 발명에 따른 안테나 시스템의 다른 예는, 안테나; 광 신호와 RF 신호를 상호 변환하는 광전 변환 유닛; 광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 광전 복합 커넥터; 및 광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 단자함을 포함하여 외부와 신호를 송수신하는 기지국;을 포함한다.
본 발명에 따른 안테나 시스템의 또 다른 예는, 안테나; 광 신호를 전달하는 광 섬유와 DC 전기를 전달하는 컨덕터를 포함하는 광전 복합 케이블; 상기 광전 복합 케이블을 통해 전달되는 광 신호를 변환하여 안테나로 전달하는 광전 변환 유닛; 및 신호 전달 및 DC 전기를 공급하는 기지국;을 포함한다.
본 발명에 따른 안테나 시스템에서 신호를 전달하는 방법의 일 예는, RF 신호를 수신하는 단계; 수신된 RF 신호를 광 신호로 변환하는 단계; 변환된 광 신호를 광 신호 전달을 위한 광섬유와 DC 전기 공급을 위한 컨덕터를 포함한 광전 복합 케이블을 통해 전달하는 단계; 및 상기 광전 복합 케이블 내 광섬유로부터 광 신호를 추출하여 외부로 전송하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 안테나 시스템에서 신호를 전달하는 방법의 다른 예는, 외부로부터 광 신호를 수신하는 단계; 광 신호 전달을 위한 광섬유와 DC 전기 공급을 위한 컨덕터를 포함한 광전 복합 케이블을 통해 수신된 광 신호를 전달하는 단계; 컨덕터를 통해 공급되는 DC 전기를 이용하여 광 섬유를 통해 전달되는 광 신호를 RF 신호로 변환하는 단계; 및 RF 신호를 안테나를 통하여 전송하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따르면,
첫째, 광전 복합 케이블을 이용한 FTTA 시스템을 구성할 수 있는 효과가 있다.
둘째, FTTA 시스템을 통해 신호 손실을 최소화하고 시스템의 효율을 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 FTTA 시스템 구성의 일 예를 설명하기 위해 도시한 개념도,
도 2는 제1 선로 구성을 설명하기 위해 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 제2 선로 구성의 일 예를 설명하기 위해 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 FTTA 시스템 구성의 일 예를 설명하기 위해 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 FTTA 시스템 구성의 다른 예를 설명하기 위해 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 FTTA 시스템 구성의 또 다른 예를 설명하기 위해 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 FTTA 시스템에서의 신호 전달 방법의 일 예를 설명하기 위해 도시한 순서도, 그리고
도 8은 본 발명에 따른 FTTA 시스템에서의 신호 전달 방법의 다른 예를 설명하기 위해 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 광전 복합 케이블을 이용한 안테나 시스템 및 그 신호 전달 방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
한편, 제 1 또는 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로만 사용된다.
이하 본 명세서에서 “FTTA”라 함은, Fiber to the Antenna의 약자로, 종래 FTTH(Fiber to the Home) 시스템이 기지국(basement)에서 가정(home)까지 광 케이블이 연결되는 경우를 설명함에 반해, 기지국과 안테나 사이에 본 발명에 따른 광전 복합 케이블이 연결되는 시스템을 의미한다. 다시 말해, FTTA 시스템은 FTTH 시스템과는 그 커버하는 영역이 서로 다르나, 이를 포함하는 개념을 의미할 수도 있다.
또한, 본 명세서에서 “광전 복합 케이블”이라 함은, 광 신호 전달을 위한 광섬유 및 전력 공급을 위한 컨덕터를 포함한 케이블로서, 신호와 전달을 함께 전달 가능하여 하이브리드(hybrid) 케이블로도 불리운다.
이러한 광전 복합 케이블은 하이브리드형으로 예컨대, 종래 FTTH 시스템에서 기지국과 가정 사이에 연결되는 광 케이블과는 다른 구성 내지 구조를 가진다. 이는 상기 기지국과 가정 사이와 기지국과 안테나 사이의 신호 처리 등의 환경의 차이에 기인한 것으로, 안테나는 RF 형태의 신호를 송수신하나, 광 케이블은 광 신호를 전송한다. 따라서, 광 신호와 RF 형태의 신호 사이에서 포맷 변환이 필요하다.
관련하여, 본 발명에 따를 경우에도 안테나 직전까지 광 신호가 전달되더라도 상기 안테나에서 처리 가능한 신호는 RF 신호이므로 신호의 변환이 필요하다. 이를 위해, 본 명세서에서는 안테나 직전에 광전 신호 변환을 위한 광전 변환 유닛이 이용되는데, 이러한 광전 변환 유닛은 그 동작을 위해 전력이 요구되고, 이러한 전력은 결국 기지국에서 광전 복합 케이블 내 전력 공급을 위한 컨덕터가 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 FTTA 시스템 개략도의 일 예를 설명하기 위해 도시한 개념도이다.
도 1은 특히, 본 발명에 따른 FTTA 시스템을 구성하는 기지국(140)과 안테나(110,110’) 사이의 광전 복합 케이블(135)을 이용한 선로 구성에 대해 보다 상세하게 설명하고자 동축 케이블(coaxial cable)(120)을 이용한 선로 구성도 함께 도시하였다.
먼저, 도 1의 상부에 도시된 제1 선로는, 안테나(110)에 연결된 증폭기(115)와 기지국(140) 사이에 동축 케이블(120)을 이용된다.
이에 반해, 도 1의 하부에 도시된 제2 선로는, 안테나(110’)에 연결된 광전 변환 유닛(130)과 기지국(140) 사이에 본 발명에 따른 광전 복합 케이블(135)을 이용된다.
여기서는 본 발명의 이해를 돕고 설명의 편의를 위하여 제1 선로를 제2 선로와 함께 도시하고 설명하나, 본 발명에 따른 FTTA 시스템에서는 제2 선로만 이용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 기지국(140)은 신호 처리 유닛(signal processing unit)와 전력 공급 유닛(power supply unit)을 포함한다. 여기서, 도 1에서는 본 발명과 관련하여 핵심 구성만을 도시하였으나 필요에 따라 FTTA 시스템 구현을 위하여 필요한 다른 구성을 더 포함할 수 있다.
이하에서는 편의상 기지국과 가정 사이에는 FTTH 시스템과 같이, 광 케이블이 연결되었다고 가정한다.
제1 선로와 연결된 기지국(140)은, 제1 신호 처리 유닛(142)과 전력 공급 유닛(146)을 포함한다.
제1 신호 처리 유닛(142)은, 가정에서 기지국(140)까지 연결된 광 케이블을 통해 전송되는 광 신호를 제1 선로의 동축 케이블에서 적절히 처리 가능한 신호의 형태로 변조한다. 여기서, 상기 변조되는 신호의 형태는 안테나(110)에서 송수신하는 RF 신호의 형태일 수 있다.
전력 공급 유닛(146)은, 기지국(140)과 안테나(110)의 운용과 관련하여 필요한 전력을 생산 또는/및 공급한다.
증폭기(115)는, 제1 신호 처리 유닛(142)에서 변환된 신호가 제1 선로(120)를 거쳐 안테나(110)로 전송되는 과정에서 동축 케이블의 특성상 발생되는 신호를 보상하여 증폭하는 역할을 한다.
다시 말해, 가정에서 기지국(140)으로 광 케이블을 통해 전송된 광 신호가 상기 기지국(140) 내 제1 신호 처리 유닛(142)에서 RF 신호로 변조되어 제1 선로(120)를 통해 안테나(110)로 전달되고, 안테나(110)에서 RF 신호가 전송된다.
상기에서는 주로 가정에서 기지국(140)을 거쳐 안테나(110)에서 신호가 전송되는 경우에 대해 설명하였다. 다만, 안테나(110)는 신호를 수신할 수도 있다. 즉, 안테나에서 수신된 RF 신호는 증폭기(필요에 따라 바이패스될 수도 있음), 제1 선로(120)를 거쳐 기지국 내 제1 신호 처리 유닛(142)에서 광 신호로 변조되어 광 케이블을 통해 가정으로 전송된다.
제1 선로의 상세 구성 및 설명은 후술할 도 2를 참조한다.
한편, 본 발명과 관련하여, 제2 선로와 연결되는 기지국(140)은, 제2 신호 처리 유닛(144)과 전력 공급 유닛(146)을 포함한다.
전력 공급 유닛(146)은, 전술한 전력 공급 유닛과 동일한 기능을 수행하고 그 구성도 동일할 수 있다. 다만, 본 발명과 관련하여, 제2 선로(135)가 광전 복합 케이블이 이용되면, 가정에서 광 케이블을 통해 전송된 신호를 제2 신호 처리 유닛(144)에서 변조할 필요가 없다. 다만, 안테나(110’)의 신호 전송 형태는 RF 신호이므로 그 전에서는 광전 변환이 이루어져야 하고, 도 1에 도시된 바와 같이, 기지국 외부 즉, 안테나 직전 단계에서 광전 변환을 위한 광전 변환 유닛(130)이 이용되어야 하는바, 상기 광전 변환 유닛(130)의 동작을 위한 전력은 전력 공급 유닛(146)에서 공급되어야 할 것이다.
제2 신호 처리유닛(144)은, 전술한 제1 신호 처리부(142)와는 달리, 제2 선로에서 광전 복합 케이블이 이용되기 때문에 별도로 신호를 변조할 필요가 없다. 따라서, 본 발명에 따를 경우, 제2 신호 처리부(142)는 제1 신호 처리부(142)에 비해 간단하게 구성하여 사이즈를 줄 일 수 있으며, 그에 따른 소모 전력의 양도 감소될 것이다. 이에 따라 기지국(140)의 사이즈를 줄일 수 있을 뿐만 기지국 전체 소모 전력도 줄여 비용 절감의 효과를 가져올 수 있다.
또한, 기지국(140)에는 각 유닛의 전력 소모 과정에서 발생하는 열로 인한 장비의 오동작을 방지하기 위해 열을 식히기 위해 에어컨과 같은 장비가 이용된다. 다만, 본 발명에 따를 경우, 전술한 바와 같이 기지국의 사이즈와 전력 소모를 줄일 수 있어 상기와 같은 장비를 이용하더라도 종래 동축 케이블을 이용하는 경우에 비해 시스템의 효율을 더 높일 수 있다.
한편, 제2 선로(135)에서는 제1 선로(120)와 달리, 기지국(140)에서 안테나(110’)까지 동축 케이블이 아닌 광전 복합 케이블이 설치됨에 따라 기지국(140)에서 신호의 변조가 불필요할 뿐만 아니라 신호 전송 과정에서 손실이 거의 발생되지 않는다.
다만, 제2 선로(135)에서는 제1 선로(120)와 달리, 안테나 직전까지 광전 복합 케이블이 설치됨에 따라 신호의 손실은 최소화되나 안테나(110’)의 특성을 고려할 때, 광전 복합 케이블을 통해 전달되는 광 신호에 대한 신호 변조가 필요하다. 이를 위해, 도 1의 제2 선로 상에는 광전 변환 유닛(130)이 이용된다.
광전 변환 유닛(130)은, 제2 선로(135)를 거쳐 입력되는 광 신호를 안테나(110’)에서 송수신하는 RF 신호의 형태로 변조한다. 여기서, 광전 변환 유닛(130)은 기지국(140)의 외부에 안테나(110’) 단과 인접하여 위치되므로그 동작을 위해 기지국(140)으로부터 전력을 공급받아야 한다. 본 발명에 따른 광전 복합 케이블에서는 광 신호를 전달하기 위한 광섬유 이외에 전력 전달을 위한 컨덕터가 포함되므로, 광전 변환 유닛(130)은 제2 선로(135)에 깔린 광전 복합 케이블 내 컨덕터를 통해 전력 공급 유닛(146)에서 공급되는 전력을 이용할 수 있다.
이하에서는 도 1에 도시된 제1 선로(120)와 제2 선로(135)에 대해 보다 상세하게 설명하면, 다음과 같다.
도 2는 도 1의 제1 선로(120)의 상세 구성을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 1에서 전술한 바와 같이, 안테나(110)와 기지국(140) 사이 제1 선로(120)에는 동축 케이블이 설치되고, 안테나 전단에 동축 케이블을 통해 신호 전달 과정에서 발생되는 신호 손실을 보상하기 위한 증폭기(115)가 구비되었다. 여기서, 두 가닥의 동축 케이블(226) 중 하나는 신호 전달 목적으로 다른 하나는 증폭기(115)의 전력 공급 목적으로 이용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 동축 케이블(226)은, 기지국(140)과 증폭기(115) 사이 그리고 증폭기(115)와 안테나(110) 사이에 존재한다.
보다 상세하게, 동축 케이블(226)은, 그 특성상 강도가 강해 기지국(140)에 직접 연결하기 힘들어 일반적으로 플렉서블(flexible)한 특성을 가진 연결 단자인 점퍼(jumper)(234)를 이용하여 커넥터(236)를 통해 기지국(140)과 연결된다.
동축 케이블(226)과 기지국(140) 사이에는, 번개 등 고압에 따른 케이블 보호 또는/및 시스템 보호를 위하여 보호 수단인 어레스터(arrestors)(228)가 구비된다.
이때, 어레스터(228) 양단에는 각각 커넥터(228,232)가 존재하고, 각 커넥터는 점퍼(234)와 동축 케이블(224)이 연결된다.
또한, 동축 케이블(224), 증폭기(216) 및 안테나(110) 사이에는 전술한 바와같이 연결 편의를 위해 점퍼들(214,220)이 이용되며, 점퍼들(214,220)은 커넥터들(212,216,218,222,224)을 통해 각 구성과 연결된다.
도 3은 본 발명에 따른 제2 선로 구성의 일 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 동축 케이블을 이용하여 선로를 구성하면 부가 구성이 많아 선로 구성이 매우 복잡해진다. 따라서, 동축 케이블 자체에서 발생하는 손실 이외에도 이러한 부가 구성으로 인해 추가적인 신호의 손실이 발생하게 되어 전체적으로 약 3dB 정도의 신호가 손실되는 것을 알 수 있다. 다시 말해, 동축 케이블을 이용하여 선로를 구성하는 경우, 신호 손실이 많아 시스템의 효율이 저하되는 것을 알 수 있다.
이에 반해, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 광전 복합 케이블을 이용하는 선로를 구성하는 경우에는, 도 2와 같은 부가 구성이 줄어 선로 구성이 매우 간단해진다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 안테나(110’)와 기지국(140) 사이에는 광전 변환 유닛(130)이 배치된다.
여기서, 광전 변환 유닛(130)과 안테나(110’) 사이에는 예컨대, 광전 변환 유닛(130)에서 광 신호가 RF 신호로 변경되므로 전술한 도 2와 같이 커넥터들(312,316)이 이용되고 점퍼(314)가 이용된다.
다만, 광전 변환 유닛(130)과 기지국(140) 사이에는 광전 복합 케이블(135)이 설치되고, 광전 복합 케이블(135)을 각각 광전 변환 유닛(130)과 기지국(140)으로 연결하기 위해 광전 복합 커넥터(hybrid connector) 또는 단자함(terminal box)(320,330)을 이용할 수 있다.
여기서, 도 3에서는 설명의 편의를 위해 비록 광전 변환 유닛(130)과 기지국(140)에 각각 광전 복합 커넥터 또는 단자함(320,330)이 모두 존재하는 것으로 도시하였으나, 광전 변환 유닛(130)과 기지국(140) 부분의 하나만 존재할 수도 있다. 또는, 광전 변환 유닛(130)과 기지국(140) 부분 모두에 도 3에 도시된 바와 같이 존재하더라도 한 쪽은 광전 복합 커넥터가 한 쪽은 단자함이 이용될 수도 있다.
상기에서, 광전 복합 커넥터 또는 단자함(320,330)은 예컨대, 광전 복합 케이블을 통해 전달되는 광 신호와 전력 공급을 분기하여 연결 구성에 전달할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제2 선로(135)를 광전 복합 케이블을 이용하여 구성함으로써, 제1 선로(120)에 비해 보다 간단하게 구성할 수 있어, 케이블 또는/및 부가 구성에 따른 전력 소모 및 신호 손실(1dB 미만)을 최소화하여 시스템의 효율을 극대화할 수 있다.
이하에서는 도 1 및 3을 참조하여, 본 발명에 따른 FTTA 시스템 구성의 다양한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 FTTA 시스템 구성의 일 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 안테나 시스템의 일 예는, 안테나(410), 광 신호와 RF 신호를 상호 변환하는 광전 변환 유닛(420), 광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 제1 단자함(430), 광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 제2 단자함(450)을 포함하여 외부와 신호를 송수신하는 기지국(440)을 포함한다.
여기서, 기지국(440)은, 전력 즉, DC 전기를 공급하는 전력 공급 유닛(470)과 입/출력되는 광 신호를 처리하는 신호 처리 유닛을 포함한다.
도 4를 참조하면, FTTA 시스템에서는 3개의 안테나를 예시하였다. 각 안테나는 광전 변환 유닛과 연결되고, 광전 변환 유닛은 외부 단자함과 연결된다.
외부 단자함은, 광전 복합 케이블을 통해 기지국(440) 내 내부 단자함(4500과 연결된다.
외부 단자함(430)과 내부 단자함(450)은, 각각 광전 복합 케이블과 연결을 위하여, 광 신호와 전력 신호를 분리하거나 병합하는 역할을 한다. 다시 말해, 외부 단자함(430)과 내부 단자함(450)은, 광전 복합 케이블 내 광 신호 전달을 위한 광 섬유와 전력 신호를 위한 컨덕터를 구분하고, 상기 광 섬유와 컨덕터를 통한 신호의 전달이 가능하도록 한다. 예를 들어, 내부 단자함(450)은, 전력 공급 유닛(470)으로부터 입력되는 DC 전기와 신호 처리 유닛으로부터 입력되는 광 신호를 각각 입력 받아 이를 병합하여 하나의 광전 복합 케이블 내 각각 컨덕터와 광 섬유를 통해 외부 단자함(430)으로 신호가 전달되도록 하는 것이다. 이때, 내부 단자함에서 광전 복합 케이블을 통해 신호를 수신하는 경우는 광 섬유와 컨덕터의 신호를 분리하면 된다. 외부 단자함(430) 역시 상술한 내부 단자함과 동일한 기능을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 FTTA 시스템 구성의 다른 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
한편, 본 발명에 따른 안테나 시스템의 다른 예는, 안테나(510), 광 신호와 RF 신호를 상호 변환하는 광전 변환 유닛(520), 광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 광전 복합 커넥터(530), 광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 단자함(550)을 포함하여 외부와 신호를 송수신하는 기지국(540)을 포함한다.
도 5를 설명함에 있어서, 전술한 도 4와 동일한 구성, 기능 및 동작은 전술한 도 4의 내용을 참조하고 이하에서는 전술한 내용과 상이한 부분을 중심으로 설명한다.
도 5는 특히, 도 4와 달리, 외부 단자함(430)이 구비되지 않고 그를 대신하여 광전 복합 커넥터(530)이 이용된다.
다만, 도 5의 경우, 기지국(540) 내 내부 단자함(550)을 대신하여 광전 복합 커넥터가 이용될 수도 있다.
도 6은 본 발명에 따른 FTTA 시스템 구성의 또 다른 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6을 설명함에 있어서, 전술한 도 4 내지 5와 동일한 구성, 기능 및 동작은 전술한 내용을 참조하고, 이하에서는 전술한 내용과 상이한 부분만을 설명한다.
도 6은, 도 4와 달리 외부 단자함과 내부 단자함을 구비하지 않으며, 도 5와 달리 광전 복합 커넥터도 구비하지 않는다.
다만, 도 6에서는 도 4 내지 5에서 이용되는 광전 복합 케이블을 대신하여 기지국(650) 내 신호 처리부(660)와 연결되어 광 신호 전달을 위한 광 케이블(630)과 전력 공급 유닛(670)과 연결되어 DC 전기를 공급하는 전력 케이블(640)을 각각 별개로 구비하고, 이를 각각 하나의 광전 변환 유닛(620)을 거쳐 안테나(610)에 연결하는 것이다.
도 6의 FTTA 시스템 경우에는 광 신호 전달을 위한 광 케이블과 어느 하나의 광 케이블만 손상이 있는 경우 유지 보수 관리의 면에서는 유리할 수 있다.
동축 케이블을 이용하여 선로를 구성하는 경우에는, 일반적으로 동축 케이블의 특성에 따라 신호 손실을 감안하여 기지국이 안테나와 근거리에 존재한다. 또한, 안테나로 공급되는 전력도 DC 전기를 이용하기 때문에 상용 전원인 AC 전기에 비해 오류 발생 가능성이 훨씬 커 거리의 제약이 따를 수밖에 없다.
이에 반해, 본 발명에 따른 광전 복합 케이블을 이용하여 선로를 구성하는 경우에는, 신호 손실율이 낮은 광 케이블의 특성에 따라 상대적으로 동축 케이블을 이용하는 경우에 비해 원거리에 기지국을 구축할 수 있다. 이러한 원리로, 다수의 안테나를 관리하는 하나의 기지국을 건설하여 즉, 기지국을 수를 줄여 비용을 절감하고 시스템의 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광전 복합 케이블을 이용하는 경우에는 기지국을 디지털화할 수 있어, 시스템 구성을 보다 간소화할 수도 있다.
도 7은 본 발명에 따른 FTTA 시스템에서의 신호 전달 방법의 일 예를 설명하기 위해 도시한 순서도이다.
본 발명에 따라 안테나 시스템에서 신호를 전달하는 방법의 일 예는, 다음과 같다.
도 7은 예컨대, 안테나에서 기지국을 거쳐 가정 즉, 외부로 신호를 전달하는 과정을 의미할 수 있다.
안테나에서 RF 신호를 수신한다(S702).
안테나에서 수신된 RF 신호를 광전 변환 유닛에서 광전 복합 케이블을 통해 전송 가능한 형태의 광 신호로 변환한다(S704). 이때, 상기 광전 변환 유닛의 동작을 위해 광전 복합 케이블의 커넥터를 통해 기지국 내 전력 공급 유닛으로부터 공급되는 DC 전기가 이용될 수 있다.
변환된 광 신호는 광전 복합 케이블 내 광 섬유를 통해 기지국 내 신호 처리 유닛으로 전달된다(S706).
신호 처리 유닛은 안테나로부터 전달된 광 신호를 광 케이블을 통해 외부로 전송한다(S708).
상술한 과정을 통하여, 본 발명에 따른 FTTA 시스템은, 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 광전 복합 케이블(135)을 통해 기지국을 거쳐 각 가정까지 전송하여, 신호의 면, 전력 소모의 면, 비용의 면에서 종래 동축 케이블 시스템에 비해 훨씬 효율적으로 처리할 수 있게 된다.
상기 과정에서 FTTA 시스템은, 광전 복합 케이블의 전/후단에 각각 적어도 하나의 광전 복합 커넥터 또는 단자함을 구비하여 신호 처리시 이용할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 FTTA 시스템에서의 신호 전달 방법의 다른 예를 설명하기 위해 도시한 순서도이다.
본 발명에 따라 안테나 시스템에서 신호를 전달하는 방법의 다른 예는, 다음과 같다.
도 8은 예컨대, 도 7의 역방향 즉, 외부에서 기지국을 거쳐 안테나로 신호가 전달되는 과정을 의미할 수 있다.
기지국은 광 케이블을 통해 외부로부터 광 신호를 수신한다(S802).
기지국 내 신호 처리 유닛에서 광 신호를, 전력 공급 유닛에서 DC 전기를 각각 광전 복합 케이블을 구성하는 광섬유와 컨덕터를 통해 광전 변환 유닛으로 전달한다(S804).
광전 변환 유닛은 컨덕터를 통해 입력되는 DC 전기를 기초로 광 섬유를 통해 입력되는 광 신호를 RF 신호로 변환한다(S806).
광전 변환 유닛은 변환된 RF 신호를 안테나로 전송하고, 안테나에서 RF 신호를 공기 중으로 전송한다(S808).
상술한 과정을 통하여, FTTA 시스템에서 가정 등 외부에서 광 케이블을 통해 전송된 광 신호는, 기지국, 광전 복합 케이블을 통해 광전 변환 유닛에서 RF 신호로 변환되어 안테나를 통해 공기중으로 전송된다.
이상 상술한 본 발명에 따르면, RF 신호를 송수신하는 안테나 단까지 광 케이블을 연결하여 FTTA 시스템을 구성할 수 있으며, 이러한 FTTA 시스템을 통해 전력 소모 및 신호 손실을 최소화하고 시스템의 효율을 높일 수 있게 된다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
110’: 안테나 130: 광전 변환 유닛
135: 광전 복합 케이블 140: 기지국
144: 신호 처리부 146: 전력 공급 유닛

Claims (10)

  1. 안테나 시스템에 있어서,
    안테나;
    광 신호와 RF 신호를 상호 변환하는 광전 변환 유닛;
    광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 제1 단자함; 및
    광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 제2 단자함을 포함하여 외부와 신호를 송수신하는 기지국;을 포함하는 안테나 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국은,
    전력 공급을 위한 전력 공급 유닛과 입출력되는 신호를 변조하는 변조 유닛 중 적어도 하나 이상을 더 포함하는 안테나 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광전 복합 케이블은,
    광 신호를 전달하는 광 섬유와 DC 전기를 전달하는 컨덕터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  4. 안테나 시스템에 있어서,
    안테나;
    광 신호와 RF 신호를 상호 변환하는 광전 변환 유닛;
    광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 광전 복합 커넥터; 및
    광전 복합 케이블을 통해 입력되는 신호로부터 광 신호와 전력 공급 신호를 분리하거나 입력되는 광 신호와 전력 공급 신호를 병합하여 광전 복합 케이블로 전달하는 단자함을 포함하여 외부와 신호를 송수신하는 기지국;을 포함하는 안테나 시스템.
  5. 안테나 시스템에 있어서,
    안테나;
    광 신호를 전달하는 광 섬유와 DC 전기를 전달하는 컨덕터를 포함하는 광전 복합 케이블;
    상기 광전 복합 케이블을 통해 전달되는 광 신호를 변환하여 안테나로 전달하는 광전 변환 유닛; 및
    신호 전달 및 DC 전기를 공급하는 기지국;을 포함하는 안테나 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기지국은,
    전력 공급을 위한 전력 공급 유닛과 입출력되는 신호를 처리하는 신호 처리 유닛 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 전력 공급 유닛과 신호 처리 유닛의 신호를 처리하여 광전 복합 케이블로 전달하는 단자함을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 안테나 시스템은,
    상기 광전 복합 케이블과 상기 광전 변환기 사이에, DC 전기와 광 신호를 구분하여 처리하는 광전 복합 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  9. 안테나 시스템에서 신호를 전달하는 방법에 있어서,
    RF 신호를 수신하는 단계;
    수신된 RF 신호를 광 신호로 변환하는 단계;
    변환된 광 신호를 광 신호 전달을 위한 광섬유와 DC 전기 공급을 위한 컨덕터를 포함한 광전 복합 케이블을 통해 전달하는 단계; 및
    상기 광전 복합 케이블 내 광섬유로부터 광 신호를 추출하여 외부로 전송하는 단계;를 포함하여 이루어지는 방법.
  10. 안테나 시스템에서 신호를 전달하는 방법에 있어서,
    외부로부터 광 신호를 수신하는 단계;
    광 신호 전달을 위한 광섬유와 DC 전기 공급을 위한 컨덕터를 포함한 광전 복합 케이블을 통해 수신된 광 신호를 전달하는 단계;
    컨덕터를 통해 공급되는 DC 전기를 이용하여 광 섬유를 통해 전달되는 광 신호를 RF 신호로 변환하는 단계; 및
    RF 신호를 안테나를 통하여 전송하는 단계;를 포함하여 이루어지는 방법.
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