KR20190072874A - 누설동축케이블 및 이를 이용한 누설동축케이블 양단 급전시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터널 등과 같은 장소에 누설동축케이블을 포설하는 경우에 상기 누설동축케이블을 이용하여 대용량 데이터 전송이 가능한 4세대 이상의 이동통신이 가능하도록 MIMO(Multi Input Multi Output)를 구현할 수 있는 누설동축케이블 양단 급전시스템에 대한 것이다.

Description

누설동축케이블 및 이를 이용한 누설동축케이블 양단 급전시스템 {Leakage Coaxial Cable And Feeding System Thereof}

본 발명은 누설동축케이블 및 이를 이용한 누설동축케이블 양단 급전시스템에 대한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 터널 등과 같은 장소에 누설동축케이블을 포설하는 경우에 상기 누설동축케이블을 이용하여 대용량 데이터 전송이 가능한 4세대 이상의 이동통신이 가능하도록 MIMO(Multi Input Multi Output)를 구현할 수 있는 누설동축케이블 및 누설동축케이블 양단 급전시스템에 대한 것이다.

최근 모바일 기기의 보급 및 데이터통신의 용량 증가에 따라 통신망의 데이터 전송량은 연평균 2배 이상의 속도로 폭발적으로 급증하고 있으며, 어느 곳에서나 이동통신 서비스의 원활한 제공이 요구되고 있다.

예를 들어, 터널 등과 같은 공간에서는 외부 기지국 안테나의 무선신호가 터널 내부로 전달되지 않으므로, 도보, 자동차, 기차, 전철 등으로 터널 등을 이용하는 경우에는 이동통신 서비스를 사용할 수 없게 된다. 따라서, 전술한 터널 등의 내부에는 별도로 이동통신 안테나를 설치하여 사용자로 하여금 불편함 없이 이동통신 서비스를 사용할 수 있도록 하고 있다.

하지만, 터널 내부에 설치된 안테나의 경우 터널 내부의 경로, 터널의 길이, 터널의 형상 등에 따라 무선신호가 전달되지 않는 음영지역이 다수 발생할 수 있다.

특히, 터널 등과 같은 장소에서 지진 등과 같은 재난이 발생하는 경우에 터널 내부의 안테나는 쉽게 파손될 수 있으므로 재난의 경우에는 안테나를 이용한 통신이 원활하지 않게 된다. 즉, 전술한 안테나 시스템은 터널용 재난통신을 위한 장비로는 적절하지 않게 된다.

따라서, 종래에는 터널 등에 누설동축케이블(LCX, Leaky Coaxial Cable)을 포설하여, 재난 시 재난통신용 수단으로 활용하고 있다. 즉, 터널 내부에 이동통신용 안테나를 설치하여 이동통신 서비스를 제공하고, 재난 등의 상황 시에 안테나로 통신이 힘든 경우에는 누설동축케이블을 이용하여 재난통신을 하게 된다.

그러나, 전술한 구성은 터널 등의 장소에서 이동통신 서비스를 위한 안테나 시스템, 재난통신용 시스템 및 AM/FM 라디오 통신 시스템 등을 모두 설치하는 것을 필요로 하게 되므로 설비투자에 중복하여 과도한 비용이 소요되며, 그 설치 및 장비 운용에 많은 시간 및 비용이 소모될 수 있다.

따라서, 전술한 터널 등의 장소에 누설동축케이블을 설치하는 경우에 평상 시에는 상기 누설동축케이블을 이용하여 이동통신 서비스 및 AM/FM 라디오 통신 서비스를 제공하고, 재난 등의 상황 시에는 재난통신으로 사용하는 방안이 요구되고 있다.

상기 누설동축케이블을 사용하여 이동통신, 예를 들어 대용량 데이터 전송이 가능한 4세대 이상의 이동통신이 가능하기 위해서는 MIMO(Multi Input Multi Output)를 구현하는 것이 필요하다. 이를 위해서는 상기 누설동축케이블의 양단 급전이 가능한 시스템을 필요로 하게 된다.

도 9는 터널 등에 포설된 누설동축케이블(950)에 양단 급전을 하기 위한 시스템의 일예를 도시한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 터널 등의 장소를 따라 누설동축케이블(950)이 포설된 경우에 양단 급전을 위해서는 중계기, RRU(Remote Radio Unit) 등 이동통신 장비(900)와 상기 누설동축케이블(950)의 일단부를 연결하는 제1급전용 케이블(910)과, 상기 누설동축케이블(950)의 타단부를 연결하는 제2 급전용 케이블(930)을 필요로 한다.

이 경우, 상기 이동통신 장비(900)와 인접한 상기 누설동축케이블(950)의 일단부는 비교적 짧은 제1 급전용 케이블(910)을 이용하여 용이하게 연결할 수 있다. 하지만, 상기 이동통신 장비(900)에서 멀리 떨어진 상기 누설동축케이블(950)의 타단부를 제2 급전용 케이블(930)에 의해서 연결하기 위해서는 상기 누설동축케이블(950)의 길이보다 더 긴 길이를 갖는 상기 제2 급전용 케이블(930)을 따로 포설해야 한다.

따라서, 위와 같은 시스템의 경우 제2 급전용 케이블(930)을 별도로 포설해야 하므로, 이에 따른 막대한 비용, 인력 및 시간이 소요되어 현실적 및 경제적으로 여러 가지 제약이 발생하고 있다.

본 발명은 터널 등과 같은 장소에 누설동축케이블을 포설하는 경우에 상기 누설동축케이블을 이용하여 대용량 데이터 전송이 가능한 4세대 이상의 이동통신이 가능하도록 MIMO(Multi Input Multi Output)를 구현할 수 있는 누설동축케이블 및 누설동축케이블 양단 급전시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전기 신호가 전달되는 전기신호유닛과 광 신호가 전달되는 광유닛이 구비되는 누설동축케이블; 이동통신 장비와 상기 누설동축케이블의 일단부를 연결하여, 상기 전기신호유닛의 일단부로 전기 신호를 송신하는 제1 급전유닛; 및 상기 이동통신 장비와 상기 누설동축케이블의 타단부를 연결하여, 상기 전기신호유닛의 타단부로 전기 신호를 송신하는 제2 급전유닛;을 포함하고, 상기 이동통신 장비에서 상기 누설동축케이블의 양단으로 급전을 하는 누설동축케이블 양단 급전시스템을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 급전유닛이 연결된 상기 누설동축케이블의 일단부를 통해 상기 누설동축케이블의 타단부와 연결될 수 있다.

이 경우, 상기 제2 급전유닛은 상기 누설동축케이블의 일단부에 연결되어 상기 전기 신호를 광 신호로 변환시켜 상기 누설동축케이블의 광유닛을 통해 상기 광 신호를 전달하고, 상기 광유닛을 통해 수신된 상기 광 신호를 전기 신호로 변환시켜 상기 전기신호유닛의 타단부에 송신하는 한 쌍의 광전변환 모듈을 구비할 수 있다.

그리고, 상기 광전변환 모듈은 상기 이동통신 장비와 상기 누설동축케이블의 일단부를 연결하며, 상기 이동통신 장비에서 수신된 전기 신호를 상기 광 신호로 변환하여 상기 광유닛을 통해 송신하는 제1 광전변환 모듈과, 상기 누설동축케이블의 타단부에 연결되어, 상기 광유닛을 통해 수신된 상기 광 신호를 전기 신호로 변환시켜 상기 전기신호유닛의 타단부로 송신하는 제2 광전변환 모듈을 구비할 수 있다.

여기서, 상기 누설동축케이블은 내부도체, 상기 내부도체를 감싸는 절연체, 상기 절연체를 감싸도록 구비되며 미리 결정된 패턴의 슬롯(slot)이 일방향으로 형성되어 상기 일방향으로 전자기파를 방사하는 외부도체를 포함하는 상기 전기신호유닛, 상기 외부도체를 감싸는 시스, 상기 시스에 상기 누설동축케이블의 길이방향을 따라 상기 슬롯의 반대방향에 구비되는 노치를 구비하고, 상기 광유닛은 상기 내부도체, 상기 시스 및 상기 노치 중에 적어도 한곳에 상기 누설동축케이블의 길이방향을 따라 설치할 수 있다.

또한, 상기 광유닛이 상기 내부도체에 설치되는 경우에 상기 광유닛은 상기 내부도체의 중앙부의 중공에 위치할 수 있다.

이 경우, 상기 광유닛이 상기 시스 또는 노치에 설치되는 경우에 상기 광유닛은 상기 시스 또는 상기 노치와 함께 압출될 수 있다.

그리고, 상기 광유닛이 상기 시스에 설치되는 경우에 상기 시스의 두께는 상기 광유닛의 직경의 2배 이상일 수 있다.

여기서, 상기 누설동축케이블은 상기 시스의 일측에 구비되어, 상기 누설동축케이블의 길이방향을 따라 내부에 복수의 금속와이어가 연선되는 지지선을 더 구비하고, 상기 광유닛은 상기 지지선의 금속와이어의 중앙부에 위치할 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전술한 누설동축케이블 양단 급전시스템에 적용되는 누설동축케이블을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 누설동축케이블 및 누설동축케이블 양단 급전시스템에 의하면, 터널 등의 장소에 이동통신, 재난통신 및 AM/FM 라디오 서비스를 제공하기 위해 누설동축케이블을 포설하는 경우에, 별도로 급전용 케이블을 포설하지 않고 상기 누설동축케이블의 양단 급전을 가능하게 하여 상기 누설동축케이블을 이용하여 대용량 데이터 전송이 가능한 4세대 이상의 이동통신서비스를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 누설동축케이블 및 누설동축케이블 양단 급전시스템에 의하면, 이동통신서비스를 제공함으로써, 터널 등의 장소에서 무선신호가 전달되지 않는 음영지역을 최소화하여 사용자의 불편을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누설동축케이블 양단 급전시스템에서 누설동축 케이블이 터널의 내부에 배치된 상태를 도시한 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 누설동축케이블의 내부구성을 도시한 도면,
도 3은 도 2에서 광유닛의 구성을 도시한 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 누설동축케이블 양단 급전시스템의 구성을 도시한 개략도를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 누설동축케이블 양단 급전시스템에서 광전변환 모듈의 일 예에 따른 구성을 도시한 블록도를 도시한다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 누설동축케이블의 내부구성을 도시한 도면을 도시한다.
도 9는 종래기술에 따른 누설동축케이블을 이용한 양단 급전 시스템을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누설동축케이블 양단 급전시스템(1000)(도 4 참조)에서 누설동축케이블(100)이 차량(12) 등이 통과하는 터널(10)의 내부에 설치된 상태를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 상기 누설동축케이블(100)은 상기 터널(10)의 내부의 측벽 등에 설치될 수 있다. 도면에서는 상기 누설동축케이블(100)이 상기 터널(10)의 측벽에 설치된 것으로 도시되지만, 이에 한정되지는 않으며 상기 누설동축케이블(100)은 상기 터널(10)의 천장 등의 영역에도 설치 가능하다.

이 경우, 상기 누설동축케이블(100)은 상기 터널(10)을 따라 연장되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 터널(10)의 내측벽에 설치된 클램프(14)에 의해 상기 누설동축케이블(100)이 지지된다.

따라서, 이통통신 사용자가 상기 터널(10)을 이용하여 차량(12)을 비롯하여 도보, 전철, 기차 등을 이용하여 이동하는 경우에 상기 누설동축케이블(100)을 이용하여 대용량 데이터 전송이 가능한 4세대 이상의 이동통신 및 AM/FM 통신을 이용할 수 있다. 또한, 상기 터널(10) 등에 지진 등과 같은 재난이 발생한 경우에는 상기 누설동축케이블(100)을 이용하여 재난통신으로 사용할 수 있다. 이하 도면을 참조하여 상기 누설동축케이블 양단 급전시스템에 대해서 살펴보기로 한다.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 누설동축케이블(100)의 내부 구성에 대해서 살펴보고, 이어서 본 발명에 따른 상기 누설동축케이블 양단 급전시스템(1000)에 대해서 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 누설동축케이블 양단 급전시스템(1000)에서 누설동축케이블(100)의 내부구성을 도시한 도면이고, 도 3은 상기 누설동축케이블(100)에 포함된 광유닛(180)의 단면도이고, 도 4는 상기 누설동축케이블 양단 급전시스템(1000)의 구성을 도시한 개략도이다. 도 2에서 도 2의 (a)는 상기 누설동축케이블(100)의 내부 구성을 도시한 사시도이고, 도 2의 (b)는 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 누설동축케이블(100)은 전기 신호가 전달되는 전기신호유닛(190)과 시스(sheath)(150)를 구비한다. 이때, 상기 전기신호유닛(190)은 누설동축케이블(100)의 중심부로부터 순차적으로 내부도체(110), 절연체(120), 외부도체(130)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

상기 누설동축케이블(100)은 케이블의 길이 방향으로 외부도체(130)에 형성된 다수의 슬롯(140)을 통해 전자기파를 외부로 방사하거나 내부로 전달될 수 있으며, 외부도체(130)에 형성되는 슬롯(140)의 형상, 크기 또는 간격(슬롯 주기)를 조절하여 사용 주파수 및 전자파 누설 모드를 조절할 수 있다.

한편, 상기 내부도체(110)는 도전성 있는 금속 소재로 바 또는 중공(튜브) 타입 등으로 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 내부도체(110)는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 내부에 중공이 형성된 중공 타입으로 형성되거나, 또는 중실형 바 타입(미도시)으로 형성될 수 있다. 상기 금속 소재로는 예를 들어 동선, 연동선, 연동연선, 동복강선, 주석도금연동연선, 은도금선 또는 동복알루미늄 등이 사용될 수 있으나, 도전성을 가진 것이면 특별히 한정되지는 않는다. 또한, 내부도체(110)는 슬롯(140)을 통해 송수신되는 전자기파 에너지의 전송로로서 기능할 수 있다.

또한, 상기 절연체(120)는 상기 내부도체(110)의 주위를 둘러싸는 낮은 손실의 유전체로서, 상기 내부도체(110)와 상기 외부도체(130) 간을 절연시키며 전자기파 에너지의 손실을 저감시키기 위하여 고발포 성형된다. 참고로, 상기 절연체(120)는 HDPE(고밀도 폴리에틸렌), LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 등의 재질로 형성될 수 있으나, 발포도를 도시한다. 난연 성능, 절연 내압 또는 절연 저항 등과 같은 요건을 충족시킬 수 있는 것이면 무방하다.

상기 외부도체(130)는 전술한 절연체(120)의 주위에 포밍(forming) 형성될 수 있다. 상기 외부도체(130)는 구리 또는 알루미늄 등의 도전성 있는 금속 소재로 형성될 수 있다. 또한, 상기 외부도체(130)는 전자기파의 차폐를 위한 실드층으로 기능하며, 접지를 위해 별도의 접지선에 연결될 수 있다.

이 경우, 상기 외부도체(130)에는 미리 결정된 패턴을 가지는 하나 이상의 슬롯(140)이 형성되어 내부도체(110)를 따라 흐르는 전기 신호에 의해 발생되는 전자기파를 외부로 누설 또는 내부로 방사할 수 있다. 이때, 파장과 슬롯(140) 간격의 상대적인 관계에 따라 누설동축케이블(100)은 결합 모드 또는 방사 모드로 동작하게 된다. 상기 전자기파를 방사하는 경우에 상기 외부도체(130)에 상기 슬롯(140)이 형성된 일방향으로 전자기파가 방사된다.

도 2에 도시된 슬롯(140)의 형태는 일 실시예이며, 슬롯(140)은 무선통신 서비스에서 사용되는 주요 주파수를 고려하여 감쇠량 및 결합손실 특성에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한 누설동축케이블(100)이 포설되는 장소(예를 들면 터널 벽면, 중앙기둥 등등)에 따라 슬롯의 배열 방향도 90도 또는 180도 등으로 변형될 수 있다.

한편, 시스(150)는 외부도체(130)의 주위에 압출 성형 등에 의해 피복되어 상기 외부도체(130)의 부식 및 파손을 방지한다. 상기 시스(150)는 유연성이 좋은 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 외부도체(130)의 상기 슬롯(140)이 형성되는 부분과 접하는 상기 시스(150) 사이에 플라스틱 테이프(미도시)가 보강될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 상기 누설동축케이블(100)은 상기 슬롯(140)이 형성된 일방향을 향해 전자기파를 방사하게 된다. 이 때, 상기 누설동축케이블(100)을 도 1에 도시된 바와 같이 상기 터널(10)의 내부에 설치하는 경우에 상기 슬롯(140)이 형성된 방향이 상기 터널(10)의 내부를 향하도록 설치되어야 한다. 상기 누설동축케이블(100)에서 방사되는 전자기파가 상기 터널(10) 내부를 따라 이동하는 사용자의 단말(미도시)을 향하도록 배치되어야 무선통신이 가능하기 때문이다.

그런데, 상기 슬롯(140)이 형성된 상기 외부도체(130)는 전술한 시스(150)에 의해 뒤덮이게 되므로 작업자가 상기 누설동축케이블(100)을 포설하는 경우에 상기 슬롯(140)이 형성된 방향을 확인하기 곤란하다.

따라서, 상기 누설동축케이블(100)의 상기 시스(150)에는 상기 슬롯(140)이 형성된 반대방향에 노치(160)를 구비할 수 있다. 상기 노치(160)는 상기 누설동축케이블(100)의 길이방향을 따라 상기 시스(150)의 표면에 돌출 형성되며, 상기 슬롯(140)이 형성된 반대방향에 설치된다.

작업자가 상기 누설동축케이블(100)을 상기 터널(10)의 내부에 포설하는 경우에 상기 노치(160)를 확인하여 상기 슬롯(140)이 형성된 방향을 인식할 수 있으며, 이 경우 상기 슬롯(140)이 형성된 방향이 상기 터널(10)의 내부를 향하도록 포설하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 상기 누설동축케이블(100)은 상기 내부도체(110), 상기 시스(150) 및 상기 노치(160) 중에 적어도 한 곳에 광 신호를 전달하는 광유닛(180)을 구비할 수 있다. 도 2에서는 상기 노치(160)에 광유닛(180)이 구비된 경우를 도시한다.

상기 광유닛(180)이 상기 노치(160)에 설치되는 경우에 상기 광유닛(180)은 도면에 도시된 바와 같이 상기 노치(160)의 내부에 배치되어 상기 노치(160)와 함께 압출되어 형성될 수 있다.

이때, 상기 광유닛(180)은 광 신호의 전송을 위한 광섬유를 포함하는 어떠한 형태로든 구성이 가능하며, 예를 들어 적어도 1심 이상의 광섬유(183)와, 상기 광섬유(183)를 둘러싸는 튜브(187)를 포함할 수 있다.

상기 튜브(187)는 예를 들어 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리염화비닐 등으로 구성될 수 있다. 또한, 추가적으로 상기 튜브(187) 내에는 충진재(185)가 충진될 수 있다. 예를 들어 젤리가 충진되거나, 아라미드 얀(aramid yarn)과 같은 인장재가 충진될 수 있다. 상기 인장재는 인장력이 뛰어나고 유연하여 케이블을 안정적으로 설치할 수 있게 된다.

상기 광유닛(180)은 위 튜브 방식 이외에도 타이트 버퍼 방식 등 다양한 형태 중 필요한 형태로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 누설동축케이블 양단 급전시스템(1000)은 상기 누설동축케이블(100)에 포함된 상기 광유닛(180)을 통해 양단 급전이 가능한 시스템을 구성하는 바, 이하 도 4를 참조하여 상기 누설동축케이블 양단 급전시스템(1000)의 구성에 대해서 살펴보기로 한다.

도 4를 참조하면, 이동통신 장비(900)에서 누설동축케이블의 양단으로 급전을 하는 누설동축케이블 양단 급전시스템(1000)은 터널(10) 등의 내부에 상기 터널(10)을 따라 배치되며, 전기신호가 전달되는 전기신호유닛(190)과 광 신호가 전달되는 광유닛(180)을 내부에 수용하는 누설동축케이블(100), 상기 이동통신 장비(900)와 상기 누설동축케이블(100)의 일단부를 연결하여, 상기 전기신호유닛(190)의 일단부로 전기 신호를 송신하는 제1 급전유닛(200) 및 상기 이동통신 장비(900)와 상기 누설동축케이블(100)의 타단부를 연결하여, 상기 전기신호유닛(190)의 타단부로 전기 신호를 송신하는 제2 급전유닛(300)을 포함할 수 있다.

상기 이동통신 장비(900)는 지상에 설치될 수 있으며, 상기 누설동축케이블(100)은 터널(10) 등과 같이 무선 신호가 잘 수신되지 않는 지역을 따라 설치될 수 있다.

상기 이동통신 장비(900)는 일 예로서 LTE 신호를 송수신하는 RRU(Remote Radio Unit) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 누설동축케이블(100)은 사용자 등이 소지한 무선단말과 MIMO(Multi Input Multi Output) 통신이 가능하게 구성된다.

즉 상기 이동통신 장비(900)에서 입사된 LTE 신호는 상기 누설동축케이블(100)의 양단부에서 입사되어, MIMO 기능을 가지는 상기 누설동축케이블(100)을 통해 공기 중으로 방사되어 이동 중인 무선단말과 MIMO 통신을 가능하게 한다. 반대로, 무선단말에서 발신된 신호는 상기 누설동축케이블(100)에 입사되고 상기 이동통신 장비(900)로 전송되어 MIMO 통신을 가능하게 한다.

결국, 본 발명에 따른 누설동축케이블(100)은 단순한 안테나 역할을 할 뿐만 아니라 누설동축케이블(100)의 양단에 연결된 급전유닛(200, 300)에 의해 양단 급전이 가능하여 1조의 누설동축케이블(100)만으로도 MIMO를 수행할 수 있다. 즉 1조로 포설된 누설동축케이블(100)의 양단에 연결된 이동통신 장비(900)에서 누설동축케이블(100)로 전기 신호를 전송하고, 누설동축케이블(100)의 양단으로 전송된 신호들은 누설동축케이블(100)의 신호 누설용 슬롯을 통해 방사되어 MIMO가 가능하게 된다.

본 발명의 누설동축케이블(100)은 상술한 바와 같이 MIMO 통신을 수행하는 바 대용량의 신호를 빠른 속도로 전송하는 4세대 이상의 이동통신에도 이용이 가능하며, 1조의 포설만으로도 MIMO 통신 기능이 구현되는 바, 공사비, 재료비 등 설비투자(CAPEX) 절감 효과를 얻을 수 있다. 또한 터널과 같은 지하 공간에서 누설동축케이블(100)이 포설되는 경우 누설동축케이블(100)의 길이 방향으로 신호가 방사되므로 통신 연결성이 높아지고, 이에 따라 통신 품질이 향상될 수 있다.

구체적으로, 상기 누설동축케이블 양단 급전시스템(1000)은 상기 누설동축케이블(100)의 양단부로 급전을 하기 위하여 급전유닛을 구비한다.

구체적으로, 상기 제1 급전유닛(200)은 상기 이동통신 장비(900)와 상기 누설동축케이블(100)의 일단부를 연결하여, 상기 전기신호유닛(190)의 일단부로 전기 신호를 송신하게 된다. 또한, 상기 제2 급전유닛(300)은 상기 이동통신 장비(900)와 상기 누설동축케이블(100)의 타단부를 연결하여, 상기 전기신호유닛(190)의 타단부로 전기 신호를 송신하게 된다.

상기 제1 급전유닛(200)은 예를 들어 상기 이동통신 장비(900)와 상대적으로 가까운 거리에 위치한 상기 누설동축케이블(100)의 일단부를 상기 이동통신 장비(900)와 연결할 수 있다.

이 때, 상기 제1 급전유닛(200)은 급전을 위한 케이블로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 제1 급전유닛(200)은 상기 이동통신 장비(900)와 상기 누설동축케이블(100)을 연결하게 된다.

상기 이동통신 장비(900)에서 송신된 전기 신호가 상기 제1 급전유닛(200)을 통해 송신되며, 이 경우 상기 누설동축케이블(100)의 일단부에 구비된 제1 커넥터(104)를 통해 상기 전기신호유닛(190)의 일단부로 송신된다.

한편, 상기 제2 급전유닛(300)은 상기 이동통신 장비(900)와 상기 누설동축케이블(100)의 타단부를 연결하여 양단 급전이 가능하게 구성된다.

이때, 상기 양단 급전을 위하여 상기 누설동축케이블(100)과 별도의 급전용 케이블을 포설하게 되면, 상기 급전용 케이블의 포설에 따른 비용 및 포설에 걸리는 시간 등을 필요로 하게 되어 경제적 및 현실적으로 많은 제약이 따르게 된다.

따라서, 본 발명에서는 누설동축케이블(100)의 양단 급전을 위하여 별도의 급전용 케이블을 포설하지 않고 본 발명에 따른 누설동축케이블(100)을 포설하고 급전유닛을 구비함으로써 매우 경제적인 양단 급전시스템을 구축할 수 있다.

구체적으로, 상기 제2 급전유닛(300)은 상기 제1 급전유닛(200)이 연결된 상기 누설동축케이블(100)의 일단부를 통해 상기 누설동축케이블(100)의 타단부와 연결될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 누설동축케이블(100)을 포설한 경우 상기 제1 급전유닛(200)이 상기 이동통신 장비(900)에 인접한 상기 누설동축케이블(100)의 일단부에 연결되며 상기 제2 급전유닛(300)도 상기 누설동축케이블(100)의 일단부를 통해 상기 누설동축케이블(100)의 타단부와 연결된다.

따라서, 본 발명의 경우 상기 누설동축케이블(100)의 양단 급전을 위해 별도의 급전용 케이블을 포설할 필요가 없으며, 상기 이동통신 장비(900)에 인접한 상기 누설동축케이블(100)의 일단부에 상기 급전유닛을 연결하여 양단 급전이 가능하게 구현할 수 있다.

이때, 상기 제2 급전유닛(300)은 상기 누설동축케이블(100)의 일단부에 연결되어 상기 전기 신호를 광 신호로 변환시켜 상기 누설동축케이블(100)의 광유닛(180)을 통해 상기 광 신호를 전달하고, 상기 광유닛(180)을 통해 수신된 상기 광 신호를 전기 신호로 변환시켜 상기 전기신호유닛(190)의 타단부에 송신하는 한 쌍의 광전변환 모듈(310, 330)을 구비할 수 있다.

즉, 상기 제2 급전유닛(300)은 상기 누설동축케이블(100)의 양단부에 각각 광전변환 모듈(310, 330)을 구비하고, 상기 광전변환 모듈(310, 330)에 의해 전기 신호를 광 신호로, 또는 상기 광 신호를 상기 전기 신호로 변환시켜 상기 광유닛(180)을 통해 전송하게 된다.

예를 들어, 상기 광전변환 모듈(310, 330)은 상기 이동통신 장비(900)와 상기 누설동축케이블(100)의 일단부를 연결하며, 상기 이동통신 장비(900)에서 수신된 전기 신호를 상기 광 신호로 변환하여 상기 광유닛(180)을 통해 송신하는 제1 광전변환 모듈(310)과, 상기 누설동축케이블(100)의 타단부에 연결되어, 상기 광유닛(180)을 통해 수신된 상기 광 신호를 전기 신호로 변환시켜 상기 전기신호유닛(190)의 타단부로 송신하는 제2 광전변환 모듈(330)을 구비할 수 있다.

상기 제1 광전변환 모듈(310)은 상기 누설동축케이블(100)의 일단부와 상기 이동통신 장비(900)를 연결하며, 상기 이동통신 장비(900)에서 송신된 전기 신호를 광 신호로 변환하게 된다. 따라서, 상기 변환된 광 신호는 상기 누설동축케이블(100)의 광유닛(180)을 통해 전송된다.

도 5는 상기 광전변환 모듈(310, 330)의 연결 관계를 도시한 개략도이다.

도 5를 참조하면, 상기 제1 광전변환 모듈(310)은 상기 이동통신 장비(900)와 제1 급전용 케이블(312)로 연결되며, 상기 제1 광전변환 모듈(310)에서 전기 신호는 광 신호로 변환되어 제1 급전용광케이블(314)을 통해 상기 누설동축케이블(100)의 광유닛(180)과 연결된다.

한편, 상기 광유닛(180)을 통해 상기 누설동축케이블(100)의 타단부로 전송된 상기 광 신호는 상기 누설동축케이블(100)의 타단부에 연결된 제2 급전용광케이블(332)을 통해 제2 광전변환 모듈(330)로 전송된다. 상기 제2 광전변환 모듈(330)에서 광 신호는 전기 신호로 변환되고, 변환된 전기 신호는 제2 급전용 케이블(334)을 통해 상기 누설동축케이블(100)의 타단부에서 제2 커넥터(102)를 통해 상기 전기신호유닛(190)의 타단부로 송신된다.

한편, 사용자의 무선단말에서 발신된 전기 신호가 상기 누설동축케이블(100)에 입사되어 상기 이동통신 장비(900)로 전송되는 경우에는 전술한 설명과 반대 방향으로 전기 신호 및 광 신호가 전달된다.

즉, 사용자의 무선단말에서 발신된 전기 신호가 상기 누설동축케이블(100)을 통해 상기 제2 급전용 케이블(334)로 전송된다. 상기 전기 신호는 상기 제2 급전용 케이블(334)을 통해 상기 제2 광전변환 모듈(330)로 입사되어 광 신호로 변환되고, 상기 광신호는 상기 제2 급전용광케이블(332)을 통해 상기 누설동축케이블(100)의 광유닛(180)으로 입사된다.

상기 광 신호는 상기 제1 급전용광케이블(314)을 통해 상기 제1 광전변환 모듈(310)로 전달되어 전기 신호로 변환되어 상기 제1 급전용 케이블(312)을 통해 상기 상기 이동통신 장비(900)로 전송된다.

결국, 상기 누설동축케이블(100)의 양단부로 전기 신호를 급전하여 상기 누설동축케이블(100)에 대해 양단 급전이 가능하게 되며, 이에 따라 전술한 MIMO 통신이 가능하게 된다.

전술한 제1 광전변환 모듈(310)과 제2 광전변환 모듈(330)의 구성은 일 예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명에 따른 누설동축케이블 양단 급전시스템(1000)에서 상기 광전변환 모듈의 구성은 적절하게 변형될 수 있다.

한편, 전술한 도 2에서는 상기 누설동축케이블(100)의 노치(160)에 상기 광유닛(180)이 설치된 것으로 도시되지만 상기 광유닛(180)은 상기 내부도체(110), 상기 시스(150) 및 상기 노치(160) 중에 적어도 한곳에 상기 누설동축케이블(100)의 길이방향을 따라 설치될 수 있다.

도 6은 상기 광유닛(180)인 상기 누설동축케이블(100')의 내부도체(110)에 설치된 경우를 도시한다.

도 6을 참조하면, 상기 내부도체(110)는 전술한 바와 같이 중앙부에 중공(112)이 형성된 중공형으로 형성될 수 있으며, 이때, 상기 광유닛(180)은 상기 중공(112)에 배치될 수 있다.

즉, 상기 광유닛(180)은 상기 누설동축케이블(100')의 전체 직경에 비해 상대적으로 직경이 매우 작으며, 상기 광유닛(180)에 구비된 광섬유(183)는 벤딩 또는 단선 등에 상대적으로 더 취약하므로, 상기 누설동축케이블(100')에 상기 광유닛(180)을 배치하는 경우에 상기 누설동축케이블(100')의 중앙부에 배치하는 것이 유리하며, 상기 내부도체(110)에 배치하는 경우에는 상기 내부도체(110)의 중앙부에 위치한 중공(112)에 배치하는 것이 바람직하다.

이에 의해 상기 광유닛(180)에 작용할 수 있는 벤딩 등과 같은 외력의 작용을 최소화하여 상기 광유닛(180)의 단선 등의 손상 또는 파손을 최대한 방지할 수 있다.

한편, 도 7은 상기 광유닛(180)이 상기 누설동축케이블(100'')의 시스(150)에 설치된 경우를 도시한다.

도 7을 참조하면, 상기 광유닛(180)은 상기 누설동축케이블(100'')의 상기 시스(150)를 압출하여 형성하는 경우에 함께 압출되어 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 시스(150)를 압출하는 경우에 상기 광유닛(180)에 압력 등이 작용하는 것을 방지하기 위하여 상기 시스(150)의 두께를 종래에 비해 상대적으로 두껍게 할 수 있다. 예를 들어, 상기 시스(150)의 두께(t)는 상기 광유닛(180)의 외부직경(D)보다 크게 구성되며, 상기 시스(150)의 두께(t)는 상기 광유닛(180)의 직경(D)의 2배 이상으로 구성될 수 있다. 이러한 상기 시스(150)의 두께는 일예를 들어 설명한 것에 불과하며 상기 시스(150)의 두께(t)는 상기 누설동축케이블(100'')이 설치되는 터널의 환경, 상기 광유닛(180)의 직경 등에 따라 적절하게 변형될 수 있다.

한편, 도 8은 다른 실시예에 따른 누설동축케이블(100''')의 구성을 도시한다.

도 7을 참조하면, 상기 누설동축케이블(100''')은 상기 누설동축케이블(100''')의 길이방향을 따라 내부에 복수의 금속와이어(172)가 연선되는 지지선(170)을 더 구비할 수 있다.

상기 지지선(170)은 상기 외부도체(130)와 일정한 간격을 두고 평행한 위치에 길이방향을 따라 배열되어 있는 지지용 금속와이어(172)가 상기 외부도체(130)와 함께 시스(150)로 피복되어 형성될 수 있다.

이 경우 상기 지지선(170)은 상기 누설동축케이블(100''')을 설치하는 경우에 상기 누설동축케이블(100''')이 구부러지거나 휘어지지 않도록 적절한 강성을 제공하는 역할을 하게 된다.

전술한 바와 같이 상기 누설동축케이블(100''')에 상기 지지선(170)을 구비하는 경우에 상기 광유닛(180)은 상기 지지선(170)을 따라 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 광유닛(180)은 상기 지지선(170)을 구성하는 복수의 금속와이어(172)의 중앙부에 배치될 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 광유닛(180)은 벤딩 등 외력에 취약하므로 파손 또는 단선 등을 방지하기 위해 상기 금속와이어(172)의 중앙부에 배치되는 것이 바람직한다.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

100 : 누설동축 케이블
180 : 광유닛
200 : 제1 급전유닛
300 : 제2 급전유닛
310 : 제1 광전변환 모듈
330 : 제2 광전변환 모듈
900 : 이동통신망 기지국
1000 : 누설동축케이블 양단 급전시스템

Claims (10)

1. 전기 신호가 전달되는 전기신호유닛과 광 신호가 전달되는 광유닛이 구비되는 누설동축케이블;
   이동통신 장비와 상기 누설동축케이블의 일단부를 연결하여, 상기 전기신호유닛의 일단부로 전기 신호를 송신하는 제1 급전유닛; 및
   상기 이동통신 장비와 상기 누설동축케이블의 타단부를 연결하여, 상기 전기신호유닛의 타단부로 전기 신호를 송신하는 제2 급전유닛;을 포함하고
   상기 이동통신 장비에서 상기 누설동축케이블의 양단으로 급전을 하는 누설동축케이블 양단 급전시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 급전유닛은
   상기 제1 급전유닛이 연결된 상기 누설동축케이블의 일단부를 통해 상기 누설동축케이블의 타단부와 연결되는 것을 특징으로 하는 누설동축케이블 양단 급전시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 급전유닛은
   상기 누설동축케이블의 일단부에 연결되어 상기 전기 신호를 광 신호로 변환시켜 상기 누설동축케이블의 광유닛을 통해 상기 광 신호를 전달하고, 상기 광유닛을 통해 수신된 상기 광 신호를 전기 신호로 변환시켜 상기 전기신호유닛의 타단부에 송신하는 한 쌍의 광전변환 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 누설동축케이블 양단 급전시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 광전변환 모듈은
   상기 이동통신 장비와 상기 누설동축케이블의 일단부를 연결하며, 상기 이동통신 장비에서 수신된 전기 신호를 상기 광 신호로 변환하여 상기 광유닛을 통해 송신하는 제1 광전변환 모듈과,
   상기 누설동축케이블의 타단부에 연결되어, 상기 광유닛을 통해 수신된 상기 광 신호를 전기 신호로 변환시켜 상기 전기신호유닛의 타단부로 송신하는 제2 광전변환 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 누설동축케이블 양단 급전시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 누설동축케이블은
   내부도체, 상기 내부도체를 감싸는 절연체, 상기 절연체를 감싸도록 구비되며 미리 결정된 패턴의 슬롯(slot)이 일방향으로 형성되어 상기 일방향으로 전자기파를 방사하는 외부도체를 포함하는 상기 전기신호유닛, 상기 외부도체를 감싸는 시스, 상기 시스에 상기 누설동축케이블의 길이방향을 따라 상기 슬롯의 반대방향에 구비되는 노치를 구비하고,
   상기 광유닛은 상기 내부도체, 상기 시스 및 상기 노치 중에 적어도 한곳에 상기 누설동축케이블의 길이방향을 따라 설치되는 것을 특징으로 하는 누설동축케이블 양단 급전시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 광유닛이 상기 내부도체에 설치되는 경우에 상기 광유닛은 상기 내부도체의 중앙부의 중공에 위치하는 것을 특징으로 하는 누설동축케이블 양단 급전시스템.
7. 제5항에 있어서,
   상기 광유닛이 상기 시스 또는 노치에 설치되는 경우에 상기 광유닛은 상기 시스 또는 상기 노치와 함께 압출되는 것을 특징으로 하는 누설동축케이블 양단 급전시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 광유닛이 상기 시스에 설치되는 경우에 상기 시스의 두께는 상기 광유닛의 직경의 2배 이상인 것을 특징으로 하는 누설동축케이블 양단 급전시스템.
9. 제5항에 있어서,
   상기 누설동축케이블은
   상기 시스의 일측에 구비되어, 상기 누설동축케이블의 길이방향을 따라 내부에 복수의 금속와이어가 연선되는 지지선을 더 구비하고,
   상기 광유닛은 상기 지지선의 금속와이어의 중앙부에 위치하는 것을 특징으로 하는 누설동축케이블 양단 급전시스템.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서의 누설동축케이블.

Images