KR20150127402A - 인빌딩 통신서비스 제공방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

인빌딩 통신서비스 제공방법 및 장치를 개시한다.
빌딩 내에 기 설치된 인빌딩 중계유닛에 결합된 신호 결합유닛을 포함하고, 인빌딩 중계유닛의 신호와 펨토셀 신호에 대응하는 신호를 결합하여, 빌딩 내에 기 설치된 안테나를 이용하여 인빌딩 커버리지 영역으로 송출하고자 하는 인빌딩 통신서비스 제공방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

인빌딩 통신서비스 제공방법 및 장치{Method and Apparatus for Providing In-Building Communication Service}
본 실시예는 인빌딩 통신서비스를 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
최근 들어, 스마트폰(Smart Phone)의 등장과 통신사들의 데이터 요금제 발표 등으로, 무선인터넷에 대한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 통신사들은 데이터 용량을 추가로 수용하고, 더욱 빠른 데이터 속도를 보장하기 위해 서비스되고 있는 주파수 대역의 네트워크 이외에 유동 인구가 많은 지역을 커버하기 위한 새로운 주파수 대역의 네트워크를 구축하고 있다.
하지만, 데이터 트래픽을 효과적으로 분산하기 위한 대체망에 해당하는 주파수 대역을 서비스하기 위한 인프라는 이동통신망에 비해 절대적으로 부족한 실정이다. 즉, 이러한 무선 데이터 활성화의 가장 큰 제약이 되고 있는 것은 실제 무선데이터 서비스를 제공하는 네트워크의 용량이고, 이는 신호 송출 장치 자체의 제한된 채널용량과 커버리지 내의 무선용량의 한계가 주요한 원인이라 할 수 있다. 더 구체적으로 설명하자면, 한 개의 신호 송출 장치의 커버리지 내에서 모든 사용자에게 할당할 수 있는 최대 용량이 제한되어 있어서, 더 많은 사용자가 데이터를 사용할 경우 실제 가입자당 전송 속도는 더욱 줄어들 수 밖에 없다.
이를 해결하기 위한 기술로는 마이크로셀(Micro Cell), 피코셀(Pico Cell), 펨토셀(Femtocell) 등 별도의 스몰셀(Small Cell) 장치를 사용하여 보다 작은 커버리지 내에 별도의 채널 자원을 할당하여 자체 용량을 사용자에게 제공하여, 전체 망 차원의 트래픽(Traffic) 용량을 증대하는 방안이 적용되어 왔다.
특히, 펨토셀의 경우는 매크로 기지국 커버리지 내에 있으면서도 인빌딩 등 소규모 지역에 별도의 채널 용량을 할당하여 서비스를 제공할 수 있는 솔루션으로 각광받고 있으나, 이를 활성화시키 위해서는 필수적으로 유선 백홀(Backhaul)이 필요하다.
현재 3G 및 LTE(Long Term Evolution) 서비스 가입자의 증가로 기지국 용량이 부족해지는 현상이 일어나고 있으며, 특히 광분산 중계기로 서비스되는 중형 또는 대형 건물 내부의 경우 사용자 접속 과부하 및 신호품질 저하가 증가하고 있다.
본 실시예는 빌딩 내에 기 설치된 인빌딩 중계유닛에 결합된 신호 결합유닛을 포함하고, 인빌딩 중계유닛의 신호와 펨토셀 신호에 대응하는 신호를 결합하여, 빌딩 내에 기 설치된 안테나를 이용하여 인빌딩 커버리지 영역으로 송출하고자 하는 인빌딩 통신서비스 제공방법 및 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 네트워크로부터 복수 개의 FA(Frequency Assignment)를 포함한 기지국 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호에 포함된 FA 중 일부 FA만을 제거한 제1 신호를 생성하며, 상기 제1 신호에 특정 FA가 포함된 결합 신호를 증폭하여 인빌딩 커버리지 영역으로 송출하는 인빌딩 중계유닛; 및 상기 인빌딩 중계유닛에서 신호 제거를 수행하는 모듈의 출력단과 연결되어 상기 제1 신호를 수신하며, 펨토셀 유닛의 출력단으로부터 상기 특정 FA로 형성된 제2 신호를 수신하며, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 결합한 상기 결합 신호를 생성하는 신호 결합유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 통신서비스 제공장치를 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 인빌딩 중계유닛 및 신호 결합유닛을 포함하는 인빌딩 통신서비스 제공장치가 빌딩 내에 통신서비스를 제공하는 방법에 있어서, 네트워크로부터 상기 인빌딩 중계유닛에서 복수 개의 FA를 포함한 기지국 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 수신과정; 상기 인빌딩 중계유닛에서 상기 디지털 신호에 포함된 상기 복수 개의 FA 중 일부 FA만을 제거한 제1 신호를 생성하는 제1 신호 생성과정; 상기 신호 결합유닛에서 펨토셀 유닛으로부터 특정 FA로 형성된 제2 신호를 수신하는 신호 획득과정; 상기 신호 결합유닛에서 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 결합하여 결합 신호를 생성하는 결합 신호 생성과정; 및 상기 인빌딩 중계유닛에서 상기 결합 신호를 수신하고, 상기 결합 신호를 빌딩 내에 기 설치된 안테나로 분산 송출하는 신호 송출과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 통신서비스 제공방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 빌딩 내에 기 설치된 인빌딩 중계유닛에 연결된 신호 결합유닛을 이용하여 기지국 신호 중 일부 FA의 신호를 제거하고, 펨토 신호에 대응하는 FA를 결합하여 송출함으로써, 인빌딩 중계유닛의 엠프, 안테나 등의 기존 인프라를 활용하여 기지국 커버리지 영역과 동일한 펨토셀 커버리지 영역을 형성할 수 있는 효과가 있다. 또한, 중형 또는 대형 빌딩의 층 단위를 기준으로 펨토셀 서비스를 제공하여 데이터 트래픽 오프로딩 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
인빌딩 중계유닛에 연결된 신호 결합유닛을 이용하여 기지국 커버리지 영역과 동일한 펨토셀 커버리지 영역을 제공함으로써, 기존의 광분산 신호의 상호간섭에 의해 펨토셀 커버리지 영역이 축소되거나 경계지역에서 발생하는 채널간섭 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 인빌딩 중계유닛의 공간, 전원, 케이블, 안테나 등의 기존 인프라를 활용하여 신호 결합유닛을 연결함으로써, 인빌딩 중계유닛이 기 설치된 빌딩에서 장치 간 연동 및 협의가 용이하고, 구축비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 인빌딩 통신서비스 제공장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 인빌딩 통신서비스 제공하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 인빌딩 통신서비스 제공장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 일반적인 인빌딩 중계장치의 광분산 커버리지 및 펨토셀 커버리지를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 인빌딩 통신서비스 제공장치의 커버리지를 나타낸 예시도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 인빌딩 통신서비스 제공장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
본 실시예에 따른 인빌딩 통신서비스 제공장치(100)는 인빌딩 중계유닛(110) 및 신호 결합유닛(150)을 포함한다. 도 1에 도시된 인빌딩 통신서비스 제공장치(100)는 일 실시예에 따른 것으로서, 도 1에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 인빌딩 통신서비스 제공장치(100)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
인빌딩 통신서비스 제공장치(100)는 네트워크로부터 수신된 기지국 신호인 제1 신호 및 펨토셀 신호인 제2 신호를 결합한 결합 신호를 빌딩 내로 분산 송출하여 빌딩 내의 단말기로 통신서비스를 제공하는 장치를 말한다. 이하, 인빌딩 통신서비스 제공장치(100)에 포함된 구성요소에 대해 설명하도록 한다.
인빌딩 중계유닛(110)은 네트워크로부터 수신된 기지국 신호를 기초로 제1 신호를 생성하고, 제1 신호에 특정 FA(Frequency Assignment)를 추가로 할당한 결합 신호를 빌딩 내의 인빌딩 커버리지 영역으로 송출하는 동작을 수행한다. 더 자세히 설명하자면, 인빌딩 중계유닛(110)은 네트워크로부터 메인 중계유닛(112)을 경유하여 복수 개의 FA(예: 1 FA 내지 6 FA)를 포함한 기지국 신호를 수신한다. 여기서, 메인 중계유닛(112)는 외부 안테나 또는 유선으로 연결된 네트워크로부터 수신된 RF(Radio Frequency) 신호를 인빌딩 중계유닛(110)으로 전송하여 빌딩 내부로 분배하는 기능을 수행한다.
인빌딩 중계유닛(110)은 수신된 기지국 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호에 포함된 복수 개의 FA(예: 1 FA 내지 6 FA) 중 일부 FA(예: 5 FA 및 6 FA)만을 제거하여 제1 신호를 생성한다. 여기서, 일부 FA는 관리자로부터 입력된 제어명령에 근거하여 기 설정된 FA로서, 펨토셀 유닛(160)에서 생성된 제2 신호에 포함된 특정 FA일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 인빌딩 중계유닛(110)은 신호 결합유닛(150)으로부터 결합 신호를 수신하여 빌딩 내에 기 설치된 안테나를 이용하여 빌딩 내부의 인빌딩 커버리지 영역으로 송출한다.
본 실시예에 따른 인빌딩 중계유닛(110)은 변환 조정부(120) 및 증폭 출력부(130)를 포함한다. 이하, 인빌딩 중계유닛(110)에 포함된 각각의 구성요소에 대해 설명하도록 한다.
변환 조정부(120)는 네트워크로부터 메인 중계유닛(112)을 경유하여 복수 개의 FA(예: 1 FA 내지 6 FA)를 포함한 기지국 신호를 수신하고, 수신된 기지국 신호를 디지털 신호로 변환한다.
변환 조정부(120)는 디지털 신호에 포함된 복수 개의 FA(예: 1 FA 내지 6 FA) 중 일부 FA(예: 5 FA 및 6 FA)만을 제거하여 제1 신호를 생성하고, 변환 조정부(120)의 출력단과 연결된 신호 결합유닛(150)으로 제1 신호를 전송한다. 여기서, 변환 조정부(120)는 관리자로부터 입력된 명령에 근거하여 기 설정된 일부 또는 특정 FA를 제거한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 변환 조정부(120)는 제1 듀플렉서(Duplexer, 122) 및 CFR(Crest Factor Reduction) 모듈(124)로 구현될 수 있다.
제1 듀플렉서(122)는 메인 중계유닛(112)으로부터 1 FA 내지 6 FA를 포함하는 기지국 신호를 수신한다. 제1 듀플렉서(122)는 인빌딩 중계유닛(110)의 다운링크 신호(Tx 신호) 및 업링크 신호(Rx 신호)를 분리하여 메인 중계유닛(112)으로 송수신한다.
CFR 모듈(124)은 기지국 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호의 피크 대 평균치 비(PAR: Peak to Average Ratio)가 높은 경우, 증폭 엠프(Power AMP, 132)에서 포화가 발생하지 않도록 제어하여 불요파 신호를 제거한다. 본 실시예에 따른 CFR 모듈(124)은 관리자로부터 입력된 제어명령에 근거하여 기 설정된 5 FA 및 6 FA를 디지털 신호에서 제거한다. 도 1에서는 CFR 모듈(124)에서만 기 설정된 일부 또는 특정 FA를 제거하는 것으로 기재하고 있으나, CFR 모듈(124)에서 제거할 수 있는 FA가 관리자의 제어명령에 의해 변경될 수 없는 경우, FA를 제거하기 위해 별도의 장치를 추가로 구비할 수 있다. 이러한, FA를 제거하기 위해 별도의 장치에 대한 설명은 도 3에 기재하도록 한다.
CFR 모듈(124)은 생성된 제1 신호를 CFR 모듈(124)의 출력단과 연결된 신호 결합유닛(150)으로 전송한다.
도 1에서는 CFR 모듈(124)에서만 제1 신호를 신호 결합유닛(150)으로 전송하는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 인빌딩 중계유닛(110)에 포함된 각각의 모듈(예: 듀플렉서, CFR 모듈, 증폭 엠프, 대역통과 필터 등)의 신호처리에 대한 지연값을 측정하고, 지연값이 가장 큰 모듈에서 신호 결합유닛(150)으로 전송할 수 있다. 예컨대, 인빌딩 중계유닛(110)에 포함된 각각의 모듈(예: 듀플렉서, CFR 모듈, 증폭 엠프, 대역통과 필터 등)의 지연값이 표 1과 같은 경우, 인빌딩 중계유닛(110)에서 지연값이 가장 큰 CFR 모듈(124)의 출력단이 신호 결합유닛(150)과 연결되어 제1 신호를 전송하고, 신호 결합유닛(150)에서 결합 신호가 생성되도록 한다.
Figure pat00001
증폭 출력부(130)는 신호 결합유닛(150)으로부터 결합 신호를 수신하고, 결합 신호를 증폭하여 인빌딩 커버리지 영역으로 송출한다. 더 자세히 설명하자면, 증폭 출력부(130)는 신호 결합유닛(150)으로부터 제1 신호에 특정 FA를 추가 즉, 제1 신호와 제2 신호를 결합한 결합 신호를 수신하고, 결합 신호를 증폭하여 빌딩 내에 기 설치된 안테나를 이용하여 인빌딩 커버리지 영역으로 송출한다. 예컨대, 증폭 출력부(130)는 신호 결합유닛(150)으로부터 기지국 신호인 1 FA 내지 4 FA를 포함하는 제1 신호 및 펨토셀 신호인 5 FA 및 6 FA를 포함하는 제2 신호를 결합한 결합 신호를 수신하고, 1 FA 내지 6 FA를 포함하는 결합 신호를 증폭하여 인빌딩 커버리지 영역으로 송출한다.
증폭 출력부(130)는 결합 신호를 인빌딩 커버리지 영역으로 송출할 때, 결합 신호의 일부 또는 특정 FA에 단말 접속에 대한 우선순위를 설정할 수 있다. 다시 말해, 증폭 출력부(130)는 빌딩 내에 위치하는 단말기가 송출되는 결합 신호 중 일부 또는 특정 FA를 우선적으로 접속되도록 일부 또는 특정 FA에 우선순위를 결정하기 위한 FA 선택값(Idle Handoff)을 설정한다. 예컨대, 증폭 출력부(130)는 기지국 신호인 1 FA 내지 4 FA를 포함하는 제1 신호 및 펨토셀 신호인 5 FA 및 6 FA를 포함하는 제2 신호를 결합한 결합 신호 중 펨토셀 신호인 5 FA 및 6 FA에 가장 큰 FA 선택값을 설정하고, 단말기가 5 FA 및 6 FA에 대응하는 펨토셀 신호를 우선적으로 접속되도록 하여, 기지국 신호로 접속되는 단말기들을 분산시킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 증폭 출력부(130)는 증폭 엠프(132) 및 제1 대역통과 필터(134)로 구현될 수 있다.
증폭 엠프(132)는 신호 결합유닛(150)으로부터 수신된 결합 신호를 대전력으로 증폭한다. 즉, 증폭 엠프(132)는 미약한 결합 신호를 대전력으로 증폭하여 안테나를 이용하여 방사가 가능하도록 높은 전력으로 증폭하는 기능을 수행한다. 증폭 엠프(132)는 출력에 따른 분류가 가능하며, 출력에 따라 그룹핑될 수 있다.
제1 대역통과 필터(134)는 결합 신호에 포함된 복수 개의 FA 중 기 설정된 FA만을 필터링하여 통과하는 동작을 수행한다. 다시 말해, 제1 대역통과 필터(134)는 기 설정된 FA는 감쇠 없이 통과시키고, 기 설정된 FA를 제외한 나머지 주파수 대역에 대해서는 감쇠시키는 필터를 말한다. 예컨대, 제1 대역통과 필터(134)는 기 설정된 1 FA 내지 6 FA만을 통과시키는 것으로 설정된 경우, 결합 신호에 포함된 1 FA 내지 6 FA를 제외한 나머지 주파수 대역을 제거한다. 제1 대역통과 필터(134)는 단독형, 듀얼형 및 트리플형 등의 구분/분류가 가능하며, 단독형, 듀얼형 및 트리플형에 따라 그룹핑될 수 있다.
제1 대역통과 필터(134)는 필터링된 결합 신호를 제2 듀플렉서(136)로 전송하여 빌딩 내에 기 설치된 안테나를 이용하여 인빌딩 커버리지 영역으로 송출되도록 한다.
이하, 인빌딩 중계유닛(110)이 빌딩 내의 단말기로 무선 신호를 제공하기 위한 다운링크에 대해 설명하도록 한다.
제1 듀플렉서(122)는 메인 중계유닛(112)으로부터 1 FA 내지 6 FA를 포함하는 기지국 신호를 수신한다. 제1 듀플렉서(122)는 기지국 신호(RF 신호)를 CFR 모듈(124)로 전송하며, CFR 모듈(124)은 기지국 신호를 변환한 디지털 신호에 포함된 복수의 FA 중 기 설정된 일부 FA를 제거한 제1 신호를 생성하여 결합유닛(150)으로 전송한다.
증폭 엠프(132)는 신호 결합유닛(150)으로부터 제1 신호에 특정 FA를 결합한 결합 신호를 수신한 후 증폭하여 제1 대역통과 필터(134)로 전송하여 필터링을 수행하고, 필터링된 결합 신호를 제2 듀플렉서(136)와 디바이터(Divider, 140)를 이용하여 인빌딩 커버리지 영역으로 전송한다.
이하, 인빌딩 중계유닛(110)이 빌딩 내의 단말기로부터 무선 신호를 수신하는 업링크에 대해 설명하도록 한다.
제2 듀플렉서(136)은 단말기로부터 무선 신호를 수신하여 제2 대역통과 필터(142)로 전송하고, LNA(Low Noise Amplifier, 144)를 이용하여 저잡음을 증폭하여 업링크 커플러(146)을 통해 샘플링되고, 제1 듀플렉서(122)를 경유하여 네트워크로 전송된다.
신호 결합유닛(150)은 인빌딩 중계유닛(110)과 별도로 연결되어 복수의 FA를 포함하는 결합 신호를 제공하는 장치로서, 신호 결합유닛(150)은 인빌딩 중계유닛(110)으로부터 제1 신호를 수신하고, 제1 신호에 특정 FA를 추가하여 결합 신호를 생성하는 동작을 수행한다.
신호 결합유닛(150)은 인빌딩 중계유닛(110)에 포함된 변환 조정부(120)의 출력단과 연결되어 제1 신호를 수신한다. 여기서, 제1 신호는 복수 개의 FA를 포함하는 기지국 신호 중 일부 FA만을 제거한 신호를 의미한다.
신호 결합유닛(150)은 구비된 펨토셀 유닛(160)로부터 특정 FA로 형성된 제2 신호를 수신한다. 여기서, 제2 신호는 펨토셀 신호에 대응하는 FA를 포함하는 신호를 의미한다. 예컨대, 펨토셀 유닛(160)에서 5 FA 및 6 FA를 포함하는 펨토셀 신호를 생성하는 경우, 신호 결합유닛(150)은 펨토셀 유닛(160)으로부터 5 FA 및 6 FA를 포함하고, 펨토셀 커플러(164)를 통해 샘플링된 제2 신호를 수신한다.
신호 결합유닛(150)은 수신된 제1 신호 및 제2 신호를 결합하여 결합 신호를 생성하고, 결합 신호를 인빌딩 중계유닛(110)에 포함된 증폭 출력부(130)의 입력단으로 전송한다.
신호 결합유닛(150)은 결합 신호를 인빌딩 중계유닛(110)로 전송하여 빌딩 내에 기지국 커버리지 영역과 펨토셀 커버리지 영역이 동일하게 형성되도록 한다. 여기서, 신호 결합유닛(150)은 도 1에 도시된 바와 같이, 인빌딩 중계유닛(110)과 별도의 장치로 구현되어 빌딩 내에 설치된 안테나를 이용하여 결합 신호를 송출되도록 할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 인빌딩 중계유닛(110) 내에 포함되어 하나의 장치로 구현될 수도 있다.
본 실시예에 따른 신호 결합유닛(150)은 신호 결합부(152) 및 펨토셀 유닛(160)을 포함한다.
신호 결합부(152)는 인빌딩 중계유닛(110)에 포함된 변환 조정부(120)의 출력단으로부터 제1 신호를 입력받고, 펨토셀 유닛(160)으로부터 생성된 제2 신호를 입력받아, 제1 신호 및 제2 신호를 결합하여 결합 신호를 생성한다. 여기서, 결합 신호는 제1 신호에 포함된 FA와 제2 신호에 포함된 FA를 모두 포함하는 신호를 의미한다. 예컨대, 제1 신호는 1 FA 내지 4 FA를 포함하고, 제2 신호는 5 FA 및 6 FA를 포함하는 경우, 결합 신호는 제1 신호 및 제2 신호를 결합한 1 FA 내지 6 FA를 포함한다.
신호 결합부(152)는 생성된 결합 신호를 인빌딩 중계유닛(110)에 포함된 증폭 출력부(130)의 입력단으로 전송하여 빌딩 내에 인빌딩 커버리지 영역으로 결합 신호이 송출되도록 한다.
또한, 신호 결합부(152)는 빌딩 내의 단말기로부터 인빌딩 중계유닛(110)으로 전송되는 업링크 신호를 임시 포트(Test Port)를 이용하여 수신하고, 수신된 업링크 신호를 관리자가 모니터링할 수 있도록 한다.
펨토셀 유닛(160)은 기지국 신호를 입력받아 펨토셀 신호로 변환하고, 펨토셀 신호에 대응하는 제2 신호를 생성하여 신호 결합유닛(150)으로 전송한다.
본 실시예에 따른 펨토셀 유닛(160)에 대해 구체적으로 설명하자면, 펨토셀 유닛(160)은 복수 개의 FA를 포함하는 기지국 신호를 수신하고, 복수 개의 FA 중 펨토셀 신호에 해당하는 특정 FA만을 추출하여, 특정 FA에 대응하는 제2 신호를 생성한다. 여기서, 펨토셀 유닛(160)은 펨토셀 커플러(164)를 이용하여 특정 FA를 포함하는 펨토셀 신호를 샘플링된 제2 신호를 신호 결합부(152)로 전송하여 결합 신호가 생성되도록 한다. 예컨대, 펨토셀 유닛(160)은 1 FA 내지 6 FA를 포함하는 기지국 신호 중 펨토셀 신호에 해당하는 5 FA 및 6 FA만을 추출하여 제2 신호를 생성한다. 여기서, 특정 FA에 대응하는 제2 신호는 출력이 수십 mW로 설정되어, 가정 또는 실내와 같은 건물 내부에 형성되어 소수의 사용자(1 내지 4 내외)에게 가입자당 수 Mbps에 달하는 전송용량을 갖는 신호를 의미한다.
도 2는 본 실시예에 따른 인빌딩 통신서비스 제공하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
인빌딩 중계유닛(110)은 복수 개의 FA를 포함한 기지국 신호를 네트워크로부터 수신한다(S210). 인빌딩 중계유닛(110)은 기지국 신호를 디지털 신호로 변환하고(S220), 변환된 디지털 신호에서 일부 FA만을 제거하여 제1 신호를 생성한다(S230). 여기서, 일부 FA는 관리자로부터 입력된 제어명령에 근거하여 기 설정된 FA로서, 펨토셀 유닛(160)에서 생성된 제2 신호에 포함된 특정 FA일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
신호 결합유닛(150)은 인빌딩 중계유닛(110)으로부터 제1 신호를 수신하고, 펨토셀 유닛(130)으로부터 특정 FA로 형성된 제2 신호를 수신한다(S240). 여기서, 펨토셀 유닛(130)은 복수 개의 FA를 포함하는 기지국 신호를 수신하고, 복수 개의 FA 중 펨토셀 신호에 해당하는 특정 FA만을 추출하여, 특정 FA에 대응하는 제2 신호를 생성한다.
신호 결합유닛(150)은 제1 신호 및 제2 신호를 결합하여 결합 신호를 생성한다(S250). 여기서, 결합 신호는 제1 신호에 포함된 FA와 제2 신호에 포함된 FA를 모두 포함하는 신호를 의미한다.
인빌딩 중계유닛(110)은 신호 결합유닛(150)으로부터 결합 신호를 수신하고, 결합신호를 증폭하여 인빌딩 커버리지 영역으로 송출한다(S260). 여기서, 인빌딩 중계유닛(110)은 빌딩 내에 기 설치된 안테나를 이용하여 인빌딩 커버리지 영역으로 송출한다.
도 3은 다른 실시예에 따른 인빌딩 통신서비스 제공장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 인빌딩 통신서비스 제공장치(100)에 대한 구성요소 중 도 1에 기재된 구성요소와 동작 및 기능이 동일하거나 중복되는 내용에 대한 기재는 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 통신서비스 제공장치(100)의 인빌딩 중계유닛(110)은 관리자로부터 입력된 명령에 근거하여 일부 또는 특정 FA를 제거할 수 없는 경우, 인빌딩 중계유닛(110)은 복수 개의 FA를 포함하는 디지털 신호를 신호 결합유닛(150)으로 전송한다. 즉, 인빌딩 중계유닛(110)에 포함된 변환 조정부(120)에서 일부 또는 특정 FA를 관리자의 제어명령에 의해 변경할 수 없는 경우, 신호 결합유닛(150)에 일부 또는 특정 FA를 제거하기 위해 별도의 장치를 추가로 구비한다.
신호 결합유닛(150)은 인빌딩 중계유닛(110)으로부터 복수 개의 FA를 포함하는 디지털 신호를 수신하여 기 설정된 일부 또는 특정 FA를 제거하여 제1 신호를 생성하고, 제1 신호에 구비된 펨토셀 유닛(160)로부터 특정 FA로 형성된 제2 신호를 결합하여 결합 신호를 생성하고, 생성된 결합 신호를 인빌딩 중계유닛(110)에 포함된 증폭 출력부(130)의 입력단으로 전송한다. 다시 말해, 신호 결합유닛(150)은 신호 결합부(152) 및 펨토셀 유닛(160)에 추가로 대역차단 필터부(310)를 포함한다.
대역차단 필터부(310)는 인빌딩 중계유닛(110)에 포함된 변환 조정부(120)의 출력단으로부터 복수 개의 FA를 포함하는 디지털 신호를 수신하고, 복수 개의 FA 중 기 설정된 일부 또는 특정 FA를 제거하여 제1 신호를 생성한다. 대역차단 필터부(310)는 생성된 제1 신호를 신호 결합부(152)로 전송하여, 결합 신호가 생성되도록 한다.
도 4는 일반적인 인빌딩 중계장치의 광분산 커버리지 및 펨토셀 커버리지를 나타낸 예시도이다.
도 4의 (a)는 빌딩 내에 설치된 광분산 안테나(510) 및 펨토셀 AP(520)를 나타낸다. 또한, 도 4의 (a)는 빌딩 내에서 광분산 안테나(510)의 신호 출력에 대응하는 광분산 커버리지 영역(512)과 빌딩 내에서 펨토셀 AP(520)의 신호 출력에 대응하는 펨토셀 커버리지 영역(522)을 나타낸다.
도 4의 (b)는 빌딩의 평면도를 나타낸 예시도로서, 전체 평면도 중 일부 영역에만 펨토셀 커버리지 영역(522)이 형성된다.
일반적인 인빌딩 중계장치는 광분산 커버리지 영역(512) 내에 펨토셀 커버리지 영역(522)이 포함되고, 광분산 커버리지 영역(512) 내에 송출되는 광분산 신호의 상호간섭에 의해 펨토셀 커버리지 영역(522)이 축소된다. 또한, 일반적인 인빌딩 중계장치는 광분산 커버리지 영역(512)과 펨토셀 커버리지 영역(522)의 경계지역에서 핸드오버(Handover)로 인한 신호 지연이 발생한다.
도 5는 본 실시예에 따른 인빌딩 통신서비스 제공장치의 커버리지를 나타낸 예시도이다.
도 5의 (a)는 인빌딩 통신서비스 제공장치(100)를 이용하여 빌딩 내에 설치된 광분산 안테나(510)를 이용하여 송출된 결합 신호에 대응하는 인빌딩 커버리지 영역(610)을 나타낸다.
도 5의 (b)는 빌딩의 평면도를 나타낸 예시도로서, 인빌딩 통신서비스 제공장치(100)에서 결합 신호를 송출함에 따른 전체 평면도의 전체 영역에 광분산 커버리지 영역(512) 및 펨토셀 커버리지 영역(522)이 동일한 인빌딩 커버리지 영역(610)이 형성된다.
본 실시예에 따른 인빌딩 통신서비스 제공장치(100)는 일반적으로 빌딩에 설치된 인빌딩 중계유닛(110) 중 신호변환 과정에서 지연값이 가장 높은 모듈과 신호 결합 유닛(150)을 추가로 연결하여 결합 신호를 생성하고, 생성된 결합 신호를 기 설치된 광분산 안테나(510)를 이용하여 인빌딩 커버리지 영역(610)으로 송출한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예는 펨토셀 서비스를 제공하는 분야에 적용되어, 인빌딩 중계유닛의 엠프, 안테나 등의 기존 인프라를 활용하여 기지국 커버리지 영역과 동일한 펨토셀 커버리지 영역을 형성할 수 있는 효과 및 중형 또는 대형 빌딩의 층 단위를 기준으로 펨토셀 서비스를 제공하여 데이터 트래픽 오프로딩 효율을 극대화할 수 있는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.
100: 인빌딩 통신서비스 제공장치 110: 인빌딩 중계유닛
120: 변환 조정부 130: 증폭 출력부
150: 신호 결합유닛 160: 펨토셀 유닛

Claims (11)

  1. 네트워크로부터 복수 개의 FA(Frequency Assignment)를 포함한 기지국 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호에 포함된 FA 중 일부 FA만을 제거한 제1 신호를 생성하며, 상기 제1 신호에 특정 FA가 포함된 결합 신호를 증폭하여 인빌딩 커버리지 영역으로 송출하는 인빌딩 중계유닛; 및
    상기 인빌딩 중계유닛에서 신호 제거를 수행하는 모듈의 출력단과 연결되어 상기 제1 신호를 수신하며, 펨토셀 유닛의 출력단으로부터 상기 특정 FA로 형성된 제2 신호를 수신하며, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 결합한 상기 결합 신호를 생성하는 신호 결합유닛
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 통신서비스 제공장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인빌딩 중계유닛은,
    상기 복수 개의 FA 중 입력된 제어신호에 근거하여 기 설정된 상기 일부 FA를 필터링하여 제거한 상기 제1 신호를 생성하는 변환 조정부; 및
    상기 신호 결합유닛의 신호 결합부로부터 상기 결합 신호를 수신하고, 상기 결합 신호를 증폭하여 송출하는 증폭 출력부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 통신서비스 제공장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 변환 조정부의 출력단은,
    상기 인빌딩 중계유닛과 별도로 구비된 상기 신호 결합유닛의 입력단과 연결되는 것을 특징으로 하는 인빌딩 통신서비스 제공장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 증폭 출력부는,
    빌딩 내에 기 설치된 안테나로 상기 결합 신호가 분산 송출되도록 하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 통신서비스 제공장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 증폭 출력부는,
    상기 결합 신호 중 상기 제2 신호에 대응하는 상기 특정 FA에 우선순위를 설정하고, 상기 빌딩 내에 존재하는 단말기로 하여금 상기 우선순위에 대응하는 FA 선택값(Idle Handoff)에 근거하여 상기 특정 FA 중 어느 하나의 FA를 우선적으로 할당하도록 하는 인빌딩 통신서비스 제공장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 결합유닛은,
    상기 제1 신호에 포함된 FA에 상기 제2 신호에 포함된 FA를 추가하여 생성된 상기 결합 신호를 생성하는 신호 결합부; 및
    상기 기지국 신호를 입력받아 펨토셀 신호로 변환하고, 상기 펨토셀 신호에 대응하는 상기 제2 신호를 생성하는 펨토 신호 생성부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 통신서비스 제공장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 신호 결합부는,
    상기 인빌딩 중계유닛에 포함된 증폭 출력부의 입력단과 연결되어 상기 결합 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 통신서비스 제공장치.
  8. 네트워크로부터 복수 개의 FA(Frequency Assignment)를 포함한 기지국 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하며, 상기 디지털 신호를 기초로 획득된 결합 신호를 증폭하여 인빌딩 커버리지 영역으로 송출하는 인빌딩 중계유닛; 및
    상기 인빌딩 중계유닛으로부터 상기 디지털 신호를 수신하고, 상기 디지털 신호에 포함된 FA 중 기 설정된 일부 FA를 제거한 제1 신호를 생성하는 대역차단 필터부; 및
    상기 대역차단 필터부로부터 상기 제1 신호를 수신하고, 펨토셀 유닛의 출력단으로부터 상기 특정 FA로 형성된 제2 신호를 수신하며, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 결합한 상기 결합 신호를 생성하는 신호 결합유닛
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 대역차단 필터부는,
    상기 인빌딩 중계유닛에서 신호 변환을 수행하는 모듈의 출력단과 연결되어 상기 디지털 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 통신서비스 제공장치.
  10. 인빌딩 중계유닛 및 신호 결합유닛을 포함하는 인빌딩 통신서비스 제공장치가 빌딩 내에 통신서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    네트워크로부터 상기 인빌딩 중계유닛에서 복수 개의 FA를 포함한 기지국 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 수신과정;
    상기 인빌딩 중계유닛에서 상기 디지털 신호에 포함된 상기 복수 개의 FA 중 일부 FA만을 제거한 제1 신호를 생성하는 제1 신호 생성과정;
    상기 신호 결합유닛에서 펨토셀 유닛으로부터 특정 FA로 형성된 제2 신호를 수신하는 신호 획득과정;
    상기 신호 결합유닛에서 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 결합하여 결합 신호를 생성하는 결합 신호 생성과정; 및
    상기 인빌딩 중계유닛에서 상기 결합 신호를 수신하고, 상기 결합 신호를 빌딩 내에 기 설치된 안테나로 분산 송출하는 신호 송출과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 통신서비스 제공방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 인빌딩 중계유닛에서 상기 제1 신호 생성과정을 수행할 수 없는 경우, 상기 신호 결합유닛에서 상기 복수 개의 FA를 포함하는 상기 디지털 신호를 수신하고, 상기 복수 개의 FA 중 기 설정된 상기 일부 FA를 제거하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 통신서비스 제공방법.
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