WO2011081315A2 - 인터넷망을 이용하고 압축 알고리즘을 적용한 통합형 중계기 - Google Patents

인터넷망을 이용하고 압축 알고리즘을 적용한 통합형 중계기 Download PDF

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WO2011081315A2
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signal
mobile communication
terminal
internet
unit
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이은철
이창희
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인텔라 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/20—Repeater circuits; Relay circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • H04W88/085—Access point devices with remote components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems

Definitions

  • the present invention relates to an integrated repeater system, and more particularly, a first unit and a second signal are multiplexed by a master unit (MU) into a gigabit ethernet frame (Gigabit Ethernet frame), and in various places such as a shadow area of a building or outdoors.
  • MU master unit
  • Gigabit Ethernet frame gigabit Ethernet frame
  • RU Remote Unit
  • the PC signal for each user can be extended by distributing the Internet signal received from the UTP cable from the external Internet equipment or the central computer system in the building to the UTP cable through each distribution port of the switching hub.
  • the Internet signal input into the building is made available to a large number of users.
  • One or more switching hubs may be provided for each floor of the building, and the number of installation of the switching hubs may be implemented in various forms in addition to the above-described form according to the building size, the internal structure of the building, the number of Internet users, and the like.
  • This conventional Internet service system allows more users to use the Internet through the continuous expansion of switching hubs and UTP cables, but to provide not only Internet services but also mobile communication services to each user in the building, the Internet uses UTP cables.
  • an optical or coaxial cable that can receive signals received from external base stations must be installed in the building.
  • the mobile communication service and the high-speed digital communication network service have the same purpose in one building, but the two types of services are overlapped with each other.
  • the reality is that we are investing enormously to expand the scope of our business. As a result, unnecessary overlapping investment continues and excessive investment overheating prevents the initial profit structure from being generated.
  • the present invention has been made to improve the prior art as described above, the first unit and the second signal (MU: Master Unit) by multiplexing the Gigabit Ethernet frame (Gigabit Ethernet Frame) in the shadow area of buildings or outdoors
  • MU Master Unit
  • the purpose of the present invention is to provide an integrated repeater system that can improve the communication service quality by making the best use of the installed infrastructure environment by transmitting through a UTP cable to a remote unit (RU) installed in various places.
  • the integrated repeater system in order to achieve the above object and solve the problems of the prior art, the integrated repeater system according to an embodiment of the present invention, the first signal received from the first equipment and the second signal received from the second equipment gigabit Ethernet frame A master unit (MU) for multiplexing and transmitting to a Gigabit Ethernet Frame (MU); And demultiplexing the Gigabit Ethernet frame received from the master unit into the first signal and the second signal, respectively, and controlling the first signal to be transmitted to the first terminal and the second signal to the second terminal.
  • Remote unit (RU) to include.
  • the master unit for multiplexing the first signal received from the first equipment and the second signal received from the second equipment to a Gigabit Ethernet frame (Gigabit Ethernet Frame) (MU: Master Unit);
  • An expansion unit which demultiplexes the gigabit Ethernet frame received from the master unit into the first signal and the second signal, and multiplexes the demultiplexed first signal and the second signal into a gigabit Ethernet frame (EU: Expansion Unit);
  • EU Expansion Unit
  • the second signal Includes a remote unit (RU) for controlling transmission to the second terminal.
  • the integrated repeater system of the present invention it is possible to simultaneously transmit mobile communication signals and Internet signals to various places in the building or outdoors by utilizing the existing UTP cable to provide Internet services to apartments, offices, and businesses. You can get it.
  • the integrated repeater system of the present invention it is possible to efficiently provide the Internet and mobile communication services through the existing UTP repeater service network without laying a separate optical cable or coaxial cable to solve the communication shadow area of the building or outdoors. The effect can be obtained.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of an integrated repeater system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an integrated repeater system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a concept of a compression algorithm of a signal that is compressed and transmitted according to an embodiment of the present invention.
  • the integrated repeater system is a concept in which the first equipment, the first signal, and the first terminal correspond to each other, and the second equipment, the second signal, and the second terminal correspond to each other.
  • the first equipment and the second equipment may be implemented by any one of a mobile communication repeater, a mobile communication base station, a DMB repeater, a sensor, and a switching hub, and the first signal and the second signal are mobile.
  • the communication signal, the DMB signal, the sensing signal, and the Internet signal may be implemented by any one, and the first terminal and the second terminal may be implemented by any one of a mobile communication terminal, an Internet terminal, a DMB terminal, and a server.
  • the first equipment is a mobile communication base station
  • the second equipment is a switching hub
  • the first signal is a mobile communication signal
  • the second signal is an internet signal
  • the first terminal is A mobile communication terminal and the second terminal will be described taking an example of being implemented as an internet terminal.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of an integrated repeater system according to an embodiment of the present invention.
  • the integrated repeater system includes a master unit (MU) 110 and a remote unit (RU) 121 to 128.
  • MU master unit
  • RU remote unit
  • the Master Unit (MU) 110 and the Remote Units (RU) 121 to 128 may be installed in various numbers in buildings according to the design of those skilled in the art.
  • One unit (MU) 110 is installed, and the extended remote unit (ERU) is installed when the first remote unit (RU) 121 to the eighth remote unit (RU) 128 are installed in each zone. An example will be described.
  • the master unit (MU) 110 may be connected to the switching hub 101, the mobile communication repeater 102, and the RF repeater 103.
  • the master unit (MU) 110 may receive an internet signal from the switching hub 101 connected via the UTP cable.
  • the master unit (MU) 110 may receive a mobile communication signal from the mobile communication repeater 102 connected through an optical cable.
  • the master unit (MU) 110 may be connected to a main hub unit (MHU) of the mobile communication repeater 102 by an optical cable.
  • the master unit (MU) 110 may receive a mobile communication signal from an RF repeater 103 connected via RF interfacing.
  • the master unit (MU) 110 multiplexes the mobile communication signal received from the mobile communication repeater 102 or the RF repeater 103 and the Internet signal received from the switching hub 101 into a Gigabit Ethernet frame. send.
  • the master unit (MU) 110 separates the payload from the Internet signal through a Fast Ethernet PHY chip and transmits the mobile communication signal according to a compression algorithm selected for 1 Gbps transmission. It can be compressed.
  • a compression algorithm one or more compression algorithms of Veribit compression algorithm, RateTrak compression algorithm, and Optibit compression algorithm may be used.
  • the compression algorithm may be implemented by various kinds of compression algorithms widely used in the art for the transmission of mobile communication signals.
  • the master unit (MU) 110 may multiplex the Internet signal and the mobile communication signal into a gigabit Ethernet frame.
  • the gigabit Ethernet frame may be implemented according to the IEEE802.3 GMII standard.
  • the transmission rate of the Gigabit Ethernet frame may be implemented as 912 Mbps (Data), 88 Mbps (Header, NMS Control Channel), and may be matched with a Gigabit Ethernet PHY Chip (125 MHz, 8 bit).
  • the master unit (MU) 110 may insert a Data Communication Channel (DCC) into the Gigabit Ethernet frame to transmit to the remote units (RU) 121 to 128. That is, the master unit (MU) 110 may perform state and operation control of the remote units (RUs) 121 to 128 through a data communication channel (DCC) inserted into the gigabit Ethernet frame. In addition, the master unit (MU) 110 may control the remote unit (RU) 121 to 128 to receive power through POE (Power Over Ethernet).
  • DCC Data Communication Channel
  • POE Power Over Ethernet
  • Remote units (RU) 121 to 128 may be connected to the master unit (MU) 110 via a UTP cable, respectively.
  • the remote unit (RU) 121 to 128 receives a gigabit Ethernet frame from the master unit (MU) 110, demultiplexes the gigabit Ethernet frame into the mobile communication signal and the internet signal, and then the internet signal is In the Internet terminal, the mobile communication signal may be controlled to be transmitted to the mobile communication terminal.
  • Remote units (RUs) 121 to 128 may transmit the demultiplexed Internet signal from the Gigabit Ethernet frame to the Internet terminal in Fast Ethernet format via a Fast Ethernet PHY chip.
  • Remote units (RUs) 121 to 128 restore compression of the demultiplexed mobile communication signals from the gigabit Ethernet frames. That is, the compression of the mobile communication signal compressed and transmitted through the master unit (MU) 110 may be restored through a decompression algorithm corresponding to the compression algorithm of the master unit (MU) 110.
  • the remote units (RUs) 121 to 128 may restore the system characteristic degradation of the mobile communication signal through a digital down converter (DDC) and a digital up converter (DUC). That is, the remote units (RUs) 121 to 128 may improve system characteristics deteriorated due to compression transmission of a mobile communication signal through a digital down converter (DDC) and a digital up converter (DUC).
  • DDC digital down converter
  • DUC digital up converter
  • the remote units (RUs) 121 to 128 may perform state and operation control of the master unit (MU) 110 through the DCC (Data Communication Channel) inserted into the Gigabit Ethernet frame. That is, the remote units (RUs) 121 to 128 may be controlled by their own state or operation from the master unit (MU) 110 through the data communication channel (DCC).
  • DCC Data Communication Channel
  • the reverse link of the integrated repeater system according to an embodiment of the present invention is as follows.
  • the remote unit (RU) 121 to 128 multiplex the Internet signal received from the Internet terminal and the mobile communication signal received from the mobile communication terminal into a Gigabit Ethernet frame, and through the UTP cable, the master unit (MU). And transmit to 110.
  • Remote units (RUs) 121 to 128 separate payloads from the Internet signals through a Fast Ethernet PHY chip, compress the mobile communication signals according to a compression algorithm selected for 1 Gbps transmission,
  • the Internet signal and the mobile communication signal can be multiplexed into a Gigabit Ethernet frame of the IEEE802.3 GMII standard.
  • the master unit (MU) 110 demultiplexes the Gigabit Ethernet frame received from the remote units (RU) 121 to 128 through the UTP cable into the mobile communication signal and the Internet signal. After demultiplexing the Gigabit Ethernet frame, the master unit (MU) 110 transmits the Internet signal to the Switching Hub and the mobile communication signal to the Dual Band In Building System. Can be controlled.
  • the master unit (MU) 110 may transmit the demultiplexed Internet signal from the Gigabit Ethernet frame to the Switching Hub in Fast Ethernet format through a Fast Ethernet PHY chip.
  • the master unit (MU) 110 restores compression through the remote unit (RU) of the mobile communication signal demultiplexed from the gigabit Ethernet frame through a predetermined recovery algorithm, and performs a digital down converter (DDC) and a DUC (A digital up converter may restore the system characteristic deterioration of the mobile communication signal and transmit the deteriorated system characteristic to the dual band in building system.
  • DDC digital down converter
  • DUC DUC
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an integrated repeater system according to another embodiment of the present invention.
  • An integrated repeater system includes a master unit (MU) 210, a first expansion unit (EU) 221 to an eighth expansion unit (EU) 228, and The first remote unit (RU) 231 to the sixty-fourth remote unit (RU) 236 are included.
  • MU master unit
  • EU first expansion unit
  • EU eighth expansion unit
  • RU sixty-fourth remote unit
  • each of the first expansion unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 may be sequentially connected to the master unit (MU) 210 in series. Accordingly, the first expansion unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 may each function as a repeater that can extend the transmission period of the signal. As illustrated in FIG. 2, eight remote units (RU) may be connected to each of the first expansion unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 by a UTP cable.
  • the master unit (MU) 210 multiplexes a mobile communication signal received from a dual band in building system and an internet signal received from the switching hub into a gigabit Ethernet frame.
  • the first transmission unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 is transmitted.
  • the master unit (MU) 210 is RF interfaced with a mobile communication base station to receive a mobile communication signal implemented as an RF signal from the mobile communication base station, or the main hub unit (MHU: Main Hub Unit) and the optical cable of the mobile communication repeater Is connected to receive the mobile communication signal implemented as an optical signal from the main hub unit (MHU).
  • the master unit (MU) 210 and the first expansion unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 may each be connected in cascade form via a UTP cable.
  • the master unit (MU) 210 separates the payload from the Internet signal through a Fast Ethernet PHY chip, compresses the mobile communication signal according to a compression algorithm selected for 1 Gbps transmission, and the Internet signal. And multiplexing the mobile communication signal into a Gigabit Ethernet frame of the IEEE802.3 GMII standard.
  • the master unit (MU) 210 may insert a Data Communication Channel (DCC) into the Gigabit Ethernet frame to transmit to the remote units (RUs) 231 to 236 through the expansion units (EUs) 221 to 228.
  • DCC Data Communication Channel
  • the master unit (MU) 210 includes a first expansion unit (EU) 221 to an eighth expansion unit (EU) 228 and a first remote unit (RU) 231 through POE (Power Over Ethernet). ) May be controlled such that any one or more units of the sixty-second remote unit (RU) 236 may receive power.
  • EU first expansion unit
  • RU first remote unit
  • POE Power Over Ethernet
  • the first expansion unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 may be connected to the master unit (MU) 210 via a UTP cable, respectively.
  • the first expansion unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 demultiplex the Gigabit Ethernet frame received from the master unit (MU) 210 into mobile communication signals and Internet signals.
  • the first expansion unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 multiplex the demultiplexed mobile communication signal and the Internet signal back to a gigabit Ethernet frame to perform a first remote unit (RU) ( 231 to 64th remote unit (RU) 236. That is, since the signal of the gigabit Ethernet frame transmitted from the master unit (MU) 210 to the first expansion unit (EU) 221 is reproduced through the first expansion unit (EU) 221, the deteriorated signal is reproduced.
  • the first remote unit (RU) 231 to the eighth remote unit (RU) 232 and the second expansion unit (EU) can be transmitted to a unit located at a further extended distance.
  • the first expansion unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 may be directly connected to the switching hub 201 through a UTP cable.
  • the first expansion unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 are the gigabit Ethernet for receiving the Internet signal from the switching unit 201 from the master unit (MU) 210. It can be included in a frame and transmitted to another expansion unit (EU) or a remote unit (RU).
  • the first remote unit (RU) 231 to the sixty-eighth remote unit (RU) 236 may be connected to the first expansion unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 through UTP cables, respectively. Can be.
  • the first remote unit (RU) 231 to the sixty-eighth remote unit (RU) 236 receive the gigabit Ethernet frame from the first expansion unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 and After demultiplexing the Gigabit Ethernet frame into the mobile communication signal and the Internet signal, the Internet signal can be controlled to be transmitted to the Internet terminal and the mobile communication signal to the mobile communication terminal.
  • the first remote unit (RU) 231 to the sixty-fourth remote unit (RU) 236 may transmit the demultiplexed Internet signal from the Gigabit Ethernet frame to the Internet terminal in Fast Ethernet format via a Fast Ethernet PHY chip. have.
  • the first remote unit (RU) 231 to the sixty-fourth remote unit (RU) 236 restore the compression of the demultiplexed mobile communication signal from the gigabit Ethernet frame. That is, the compression of the mobile communication signal compressed and transmitted through the master unit (MU) 210 may be restored through a decompression algorithm corresponding to the compression algorithm of the master unit (MU) 210.
  • the first remote unit (RU) 231 to the sixty-fourth remote unit (RU) 236 may restore system characteristic degradation of the mobile communication signal through a digital down converter (DDC) and a digital up converter (DUC). . That is, the first remote unit (RU) 231 to the sixty-fourth remote unit (RU) 236 display system characteristics deteriorated due to compression transmission of a mobile communication signal, such as a digital down converter (DDC) and a digital up converter (DUC). This can be improved.
  • DDC digital down converter
  • DUC digital up converter
  • the first remote unit (RU) 231 to the 64th remote unit (RU) 236 are in the state of the master unit (MU) 210 via the data communication channel (DCC) inserted into the gigabit Ethernet frame. And operation control. That is, the first remote unit (RU) 231 to the sixty-fourth remote unit (RU) 236 receive their state or operation from the master unit (MU) 210 through the data communication channel (DCC). Can be.
  • DCC data communication channel
  • the reverse link of the integrated repeater system according to another embodiment of the present invention is as follows.
  • the first remote unit (RU) 231 to the sixty-second remote unit (RU) 236 are configured to receive a Gigabit Ethernet frame from the Internet signal received from the Internet terminal and the mobile communication signal received from the mobile communication terminal. Multiplexing can be transmitted to the first expansion unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 through the UTP cable.
  • the first remote unit (RU) 231 to the sixty-second remote unit (RU) 236 separate payloads from the Internet signal through a Fast Ethernet PHY chip, and a compression algorithm selected for 1 Gbps transmission.
  • the mobile communication signal can be compressed to multiplex the Internet signal and the mobile communication signal into a Gigabit Ethernet frame of the IEEE802.3 GMII standard.
  • the first expansion unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 are respectively received from the first remote unit (RU) 231 to the 64th remote unit (RU) 236, the Gigabit Ethernet A frame may be demultiplexed into the mobile communication signal and the internet signal, and the demultiplexed mobile communication signal and the internet signal may be multiplexed back into a gigabit Ethernet frame and transmitted to a master unit (MU) 210.
  • MU master unit
  • the master unit (MU) 210 receives the gigabit Ethernet frame from the first expansion unit (EU) 221 to the eighth expansion unit (EU) 228 via a UTP cable in the mobile communication signal and the Internet signal. After demultiplexing to, the Internet signal may be controlled to be transmitted to the switching hub 201 and the mobile communication signal to the mobile communication repeater 202 or the RF repeater 203.
  • the master unit (MU) 210 may transmit the demultiplexed Internet signal from the Gigabit Ethernet frame to the switching hub 201 in Fast Ethernet format via a Fast Ethernet PHY chip.
  • the master unit (MU) 210 restores the compression through the remote unit (RU) of the mobile communication signal demultiplexed from the gigabit Ethernet frame through a predetermined recovery algorithm, a digital down converter (DDC) and Through the DUC (Digital Up Converter), the system characteristic deterioration of the mobile communication signal may be restored and transmitted to the dual band in building system 202 or the RF repeater 203.
  • DDC digital down converter
  • DUC Digital Up Converter
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a concept of a compression algorithm of a signal that is compressed and transmitted according to an embodiment of the present invention.
  • a signal such as a gigabit Ethernet frame transmitted from the master unit to the expansion unit or the remote unit may be compressed and transmitted according to the compression algorithm shown in FIG. 3.
  • Block 310 of FIG. 3 represents a compression algorithm of a unit performing compression
  • block 320 represents a compression algorithm of a unit decompressing.
  • the compressor has the best performance when the signal has a low pass characteristic, so the preprocessor can transform the sampled signal to have a low pass signal characteristic.
  • the characteristics of the sampled signal may be measured with respect to noise floor, bandwidth, and center frequency. You can improve compression by reporting the measured signal characteristics to a control block and removing bits that correspond to the noise of each sample of the sampled input signal. have.
  • control block 310 may send preprocessor control parameters to the preprocessor and may send Compressor control parameters to the compressor.
  • the output of the compressor produces a compressed signal. It is possible to satisfy the desired compression rate by determining whether the compressor satisfies the compression rate specified by the user or not by satisfying the feedback parameter or changing the preproccor parameter through a control command.
  • the compressor may send compression measurements or estimates to a control block and generate a header of information required for compression.
  • the post processor may perform a function of restoring a frequency characteristic before compression of the sampled input signal.
  • the preprocessor is responsible for removing the LSB of the sampled input signal, and the post processor can restore the removed LSB again.
  • the decompression may recover header information from the compressed signal.
  • the header may include information such as a center frequency of the input signal, a noise floor of the input signal, a signal-to-noise ratio (SNR), an LSB shift, a bandwidth, and a modified sampling rate of the input signal. .
  • SNR signal-to-noise ratio
  • the original sample input data may be generated as Desamplified data. If the compression mode is lossy, the output may be compressed or signal to noise ratio ( According to the SNR, an output approximated to the original sample input data may be generated.
  • the integrated repeater system according to the present invention transmits mobile communication signals and internet signals to various places in the building or outdoors at the same time by utilizing the existing UTP cable to provide Internet services to apartments, offices, businesses, etc.
  • the existing UTP cable to provide Internet services to apartments, offices, businesses, etc.
  • there is a possibility of industrial use because it efficiently provides the Internet and mobile communication service through the existing UTP repeater service network without laying a separate optical cable or coaxial cable.

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 통합형 중계기 시스템은, 제1 장비로부터 수신하는 제1 신호 및 제2 장비로부터 수신하는 제2 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 전송하는 마스터 유닛(MU: Master Unit); 및 상기 마스터 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 각각 역다중화한 후, 상기 제1 신호는 제1 단말기로, 상기 제2 신호는 제2 단말기로 전송되도록 제어하는 리모트 유닛(RU: Remote Unit)를 포함한다.

Description

인터넷망을 이용하고 압축 알고리즘을 적용한 통합형 중계기
본 발명은 통합형 중계기 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1 신호 및 제2 신호를 마스터 유닛(MU: Master Unit)이 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 건물이나 옥외의 음영지역 등 곳곳에 설치되는 리모트 유닛(RU: Remote Unit)으로 UTP 케이블을 통해 전송함으로써, 기 설치된 인프라 환경을 최대한 활용하여 통신 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 통합형 중계기 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 건물 내에서의 인터넷 서비스 제공은 외부 인터넷 장비, 건물 내 중앙전산시스템 등으로부터 UTP 케이블을 통해 전송받는 인터넷 신호를 스위칭 허브의 각 분배포트를 통해 UTP 케이블로 다시 확장 분배하여 각 사용자 별 PC 단말기로 전송함에 따라, 건물 내로 입력되는 인터넷 신호를 다수의 사용자가 이용할 수 있도록 하고 있다.
스위칭 허브는 건물의 각 층별마다 하나씩 또는 복수개로 구비될 수 있는데, 이러한 스위칭 허브의 설치 개수는 건물 규모, 건물 내부구조, 인터넷 사용자수 등에 따라 상기 제시된 형태 이외에도 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이러한 종래의 인터넷 서비스 시스템은 스위칭 허브 및 UTP 케이블의 지속적인 증설을 통하여 더 많은 사용자의 인터넷 사용이 가능하도록 하는 것이나, 인터넷 서비스뿐만 아니라 건물 내의 각 사용자에게 이동통신 서비스까지 제공하기 위해서는 UTP 케이블을 이용한 인터넷 시스템 이외에 별도로 외부 기지국으로부터 수신된 신호를 전달받을 수 있는 광케이블 또는 동축케이블을 건물 내에 설치하여야 한다.
이동통신 서비스 제공을 위해 이와 같이 건물 내의 각 층마다 광케이블이나 동축케이블을 증설하는 경우, 상당한 시공비 및 시공시간이 소요되어 각종 물적자원, 시간, 인력 등이 낭비됨은 물론이며, 광케이블이나 동축케이블과 같은 각종 케이블의 증설로 인하여 건물 내외부의 미관을 해칠 수 있다는 문제점이 있다.
한편, 이러한 이동통신망의 경우에는 광케이블을 이용하거나 동축케이블 등을 이용하여 망을 구성하므로 서비스에 필요한 장비의 가격보다 설치 공사에 필요한 비용이 더 많이 소요된다.
이러한 이동통신망은 같은 건물에 적용된다는 공통점에도 불구하고 초고속 디지털 통신망과는 상위 코어 통신망을 통해서만 연결되어 있고 하위 레벨에서는 독자적인 방식을 이용하여 망을 구성하고 있다.
즉, 이러한 이동통신 서비스와 초고속 디지털 통신망 서비스는 하나의 건물 내에서 동일한 목적을 가지지만 서비스의 형태는 완전히 다른 두 가지 통신방식으로서 중복되어 사용되고 있는 바, 이동통신 인프라와 초고속 인터넷용 인프라는 상위의 코어 통신망(core network)에서만 일부 통신망을 공유하고 있을 뿐 완전히 별개의 방향으로 사업이 진화하는 경향이 있으며, 또한 유무선 사업자의 주체가 서로 틀려 서로가 경쟁하는 관계를 지속적으로 유지하게 됨에 따라 경쟁적으로 서로의 영역을 확대하기 위해 막대한 투자를 하고 있는 것이 현실이다. 이에 따라 불필요한 중복투자가 지속되고 지나친 투자과열로 인하여 초기 수익구조가 생성되지 않아 초기 사업진행 시 많은 실패를 겪는 등 난점이 존재한다.
이러한 종래기술의 문제점에 따라, 기 설치된 인프라 환경을 최대한 활용하여 UTP 케이블에 인터넷 신호(WIFI)와 이동통신 신호(WCDMA, WiBro)를 동시에 전송하여 인터넷 및 통신서비스를 원할하게 해주는 통합형 중계기 시스템의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 제1 신호 및 제2 신호를 마스터 유닛(MU: Master Unit)이 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 건물이나 옥외의 음영지역 등 곳곳에 설치되는 리모트 유닛(RU: Remote Unit)으로 UTP 케이블을 통해 전송함으로써, 기 설치된 인프라 환경을 최대한 활용하여 통신 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 통합형 중계기 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 통합형 중계기 시스템은, 제1 장비로부터 수신하는 제1 신호 및 제2 장비로부터 수신하는 제2 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 전송하는 마스터 유닛(MU: Master Unit); 및 상기 마스터 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 각각 역다중화한 후, 상기 제1 신호는 제1 단말기로, 상기 제2 신호는 제2 단말기로 전송되도록 제어하는 리모트 유닛(RU: Remote Unit)를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 중계기 시스템은, 제1 장비로부터 수신하는 제1 신호 및 제2 장비로부터 수신하는 제2 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 전송하는 마스터 유닛(MU: Master Unit); 상기 마스터 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 역다중화며, 상기 역다중화된 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 다시 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하여 전송하는 확장 유닛(EU: Expansion Unit); 및 상기 확장 유닛(EU)으로부터 상기 기가비트 이더넷 프레임을 수신하고, 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 역다중화한 후, 상기 제1 신호는 제1 단말기로, 상기 제2 신호는 제2 단말기로 전송되도록 제어하는 리모트 유닛(RU: Remote Unit)를 포함한다.
본 발명의 통합형 중계기 시스템에 따르면, 공동 주택, 오피스, 기업 등에 인터넷 서비스를 제공하기 위하여 기 포설된 UTP 케이블을 최대한 활용하여 이동통신 신호와 인터넷 신호를 동시에 건물이나 옥외의 곳곳으로 전송할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 통합형 중계기 시스템에 따르면, 건물이나 옥외의 통신 음영지역 해소를 위하여 별도의 광 케이블이나 동축 케이블을 매설하지 않고도 기존의 UTP 리피터 서비스망을 통해 인터넷 및 이동통신 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 압축되어 전송되는 신호의 압축 알고리즘 개념을 도시한 블록도.
본 발명에 따른 통합형 중계기 시스템은 제1 장비, 제1 신호, 및 제1 단말기가 서로 대응하는 개념이고, 제2 장비, 제2 신호, 및 제2 단말기가 서로 대응하는 개념이다. 예를 들어, 상기 제1 장비 및 상기 제2 장비는 이동통신 중계기, 이동통신 기지국, DMB 중계기, 센서, 및 스위칭 허브 중 각각 어느 하나로 구현될 수 있고, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 이동통신 신호, DMB 신호, 센싱 신호, 및 인터넷 신호 중 어느 하나로 구현될 수 있으며, 상기 제1 단말기 및 상기 제2 단말기는 이동통신 단말기, 인터넷 단말기, DMB 단말기, 및 서버 중 어느 하나로 구현될 수 있다.
다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여, 상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기로 구현되는 경우를 예로 들어 설명한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 통합형 중계기 시스템은 마스터 유닛(MU: Master Unit)(110) 및 리모트 유닛(RU: Remote Unit)(121 내지 128)을 포함한다.
마스터 유닛(MU: Master Unit)(110) 및 리모트 유닛(RU: Remote Unit)(121 내지 128)은 당업자의 설계에 따라 건물에 다양한 개수로 설치될 수 있는데, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 마스터 유닛(MU)(110)이 1개 설치되고, 확장 리모트 유닛(ERU)은 제1 리모트 유닛(RU)(121) 내지 제8 리모트 유닛(RU)(128)이 각각의 구역에 설치되는 경우를 예로 들어 설명한다.
마스터 유닛(MU)(110)은 스위칭 허브(101), 이동통신 중계기(102), RF 중계기(103)와 연결될 수 있다. 마스터 유닛(MU)(110)은 UTP 케이블을 통해 연결되는 스위칭 허브(101)로부터 인터넷 신호를 수신할 수 있다. 또한, 마스터 유닛(MU)(110)은 광 케이블을 통해 연결되는 이동통신 중계기(102)로부터 이동통신 신호를 수신할 수 있다. 마스터 유닛(MU)(110)은 이동통신 중계기(102)의 메인허브유닛(MHU: Main Hub Unit)과 광케이블로 연결될 수 있다. 또한, 마스터 유닛(MU)(110)은 RF 인터페이싱을 통해 연결되는 RF 중계기(103)로부터 이동통신 신호를 수신할 수 있다.
마스터 유닛(MU)(110)은 이동통신 중계기(102)나 RF 중계기(103)로부터 수신하는 이동통신 신호 및 스위칭 허브(101)로부터 수신하는 인터넷 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 전송한다.
마스터 유닛(MU)(110)은 패스트 이더넷 PHY 칩(Fast Ethernet PHY Chip)을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축할 수 있다. 상기 압축 알고리즘으로는 Veribit 압축 알고리즘, RateTrak 압축 알고리즘, 및 Optibit 압축 알고리즘 중 어느 하나 이상의 압축 알고리즘이 사용될 수 있다. 또한, 상기 압축 알고리즘은 이동통신 신호의 전송을 위하여 당업계에서 널리 사용되는 다양한 종류의 압축 알고리즘으로 구현될 수 있다.
마스터 유닛(MU)(110)은 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화할 수 있다. 상기 기가비트 이더넷 프레임은 IEEE802.3 GMII 규격으로 구현될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 기가비트 이더넷 프레임은 100Mbps의 인터넷 신호를 포함하고, WCDMA(62.5Mspsx6.5bit=406Mbps, 압축율=2.15) 신호와 WiBro(62.5Mspsx6.5bit=406Mbps,압축율=2.15)을 포함할 수 있다. 상기 기가비트 이더넷 프레임의 전송속도는 912Mbps(Data), 88Mbps(Header, NMS Control Channel으로 구현될 수 있으며, Gigabit Ethernet PHY Chip 정합(125MHz, 8bit)될 수 있다.
마스터 유닛(MU)(110)은 상기 기가비트 이더넷 프레임에 DCC(Data Communication Channel)을 삽입하여 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)으로 전송할 수 있다. 즉, 마스터 유닛(MU)(110)은 상기 기가비트 이더넷 프레임에 삽입되는 DCC(Data Communication Channel)를 통해 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)의 상태 및 동작제어를 수행할 수 있다. 또한, 마스터 유닛(MU)(110)은 POE(Power Over Ethernet)을 통해 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)이 전원을 공급받도록 제어할 수 있다.
리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 각각 UTP 케이블을 통해 마스터 유닛(MU)(110)과 연결될 수 있다. 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 마스터 유닛(MU)(110)으로부터 기가비트 이더넷 프레임을 수신하고, 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 이동통신 신호 및 상기 인터넷 신호로 역다중화한 후, 상기 인터넷 신호는 인터넷 단말기로, 상기 이동통신 신호는 이동통신 단말기로 전송되도록 제어할 수 있다.
리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 상기 인터넷 단말기로 전송할 수 있다.
리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 압축을 복원한다. 즉, 마스터 유닛(MU)(110)을 통해 압축되어 전송되는 이동통신 신호의 압축을 마스터 유닛(MU)(110)의 압축 알고리즘에 대응하는 복원 알고리즘을 통해 복원할 수 있다.
리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원할 수 있다. 즉, 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 이동통신 신호의 압축 전송으로 인해 열화된 시스템 특성을 DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 개선시킬 수 있다.
또한, 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 상기 기가비트 이더넷 프레임에 삽입된 상기 DCC(Data Communication Channel)를 통해 마스터 유닛(MU)(110)의 상태 및 동작 제어를 수행할 수 있다. 즉, 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 상기 DCC(Data Communication Channel)를 통해 마스터 유닛(MU)(110)으로부터 자신의 상태나 동작을 제어받을 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 순방향 링크에 대하여 설명하였다. 반면, 본 발명의 일실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 역방향 링크는 다음과 같다.
리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 인터넷 단말기로부터 수신하는 인터넷 신호 및 상기 이동통신 단말기로부터 수신하는 이동통신 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 UTP 케이블을 통해 마스터 유닛(MU)(110)으로 전송할 수 있다.
리모트 유닛(RU)(121 내지 128)은 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축하여, 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 IEEE802.3 GMII 규격의 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화할 수 있다.
마스터 유닛(MU)(110)은 UTP 케이블을 통해 리모트 유닛(RU)(121 내지 128)으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 이동통신 신호 및 상기 인터넷 신호로 역다중화한다. 상기 기가비트 이더넷 프레임의 역다중화 이후, 마스터 유닛(MU)(110)은 상기 인터넷 신호는 상기 스위칭 허브(Switching Hub)로, 상기 이동통신 신호는 상기 이동통신 중계기(Dual Band In Building System)로 전송되도록 제어할 수 있다.
마스터 유닛(MU)(110)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 상기 스위칭 허브(Switching Hub)로 전송할 수 있다.
마스터 유닛(MU)(110)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 상기 리모트 유닛(RU)을 통한 압축을 선정된 복원 알고리즘을 통해 복원하며, DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원하여 상기 이동통신 중계기(Dual Band In Building System)로 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 중계기 시스템은 마스터 유닛(MU: Master Unit)(210), 제1 확장 유닛(EU: Expansion Unit)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228), 및 제1 리모트 유닛(RU: Remote Unit)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 각각 순차적으로 마스터 유닛(MU)(210)와 직렬로 연결될 수 있다. 따라서, 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)는 각각 신호의 전송구간을 연장할 수 있는 리피터(repeater)의 역할을 수행할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228) 각각에는 8개씩의 리모트 유닛(RU)이 UTP 케이블로 연결될 수 있다.
마스터 유닛(MU)(210)은 이동통신 중계기(Dual Band In Building System)로부터 수신하는 이동통신 신호 및 상기 스위칭 허브(Switching Hub)로부터 수신하는 인터넷 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)으로 전송한다.
마스터 유닛(MU)(210)은 이동통신 기지국과 RF 인터페이싱되어 상기 이동통신 기지국으로부터 RF 신호로 구현되는 이동통신 신호를 수신하거나, 상기 이동통신 중계기의 메인허브유닛(MHU: Main Hub Unit)과 광케이블로 연결되어 상기 메인허브유닛(MHU)으로부터 광신호로 구현되는 이동통신 신호를 수신할 수 있다. 마스터 유닛(MU)(210)과 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 각각 UTP 케이블을 통해 캐스케이드(cascade) 형태로 연결될 수 있다.
마스터 유닛(MU)(210)은 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축하여, 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 IEEE802.3 GMII 규격의 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화할 수 있다. 마스터 유닛(MU)(210)은 상기 기가비트 이더넷 프레임에 DCC(Data Communication Channel)을 삽입하여 확장 유닛(EU)(221 내지 228)을 통해 리모트 유닛(RU)(231 내지 236)으로 전송할 수 있다.
마스터 유닛(MU)(210)은 POE(Power Over Ethernet)을 통해 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)과, 및 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236) 중 어느 하나 이상의 유닛이 전원을 공급받을 수 있도록 제어할 수 있다.
제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 마스터 유닛(MU)(210)과 각각 UTP 케이블을 통해 연결될 수 있다. 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 마스터 유닛(MU)(210)으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 이동통신 신호 및 인터넷 신호로 역다중화한다.
제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 상기 역다중화된 상기 이동통신 신호 및 상기 인터넷 신호를 다시 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하여 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)으로 전송할 수 있다. 즉, 마스터 유닛(MU)(210)로부터 제1 확장 유닛(EU)(221)로 전송된 상기 기가비트 이더넷 프레임의 신호는 제1 확장 유닛(EU)(221)을 통해 열화된 신호가 재생되므로, 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제8 리모트 유닛(RU)(232)과 제2 확장 유닛(EU)로 더욱 확장된 거리에 위치한 유닛으로 전송될 수 있다.
제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 상기 스위칭 허브(201)와 UTP 케이블을 통해 직접 연결될 수도 있다. 이러한 경우, 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 스위칭 허브(201)로부터 수신하는 인터넷 신호를 마스터 유닛(MU)(210)으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임에 포함시켜 다른 확장 유닛(EU) 또는 리모트 유닛(RU)으로 전송할 수 있다.
제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 각각 UTP 케이블을 통해 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)과 연결될 수 있다. 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)으로부터 기가비트 이더넷 프레임을 수신하고, 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 이동통신 신호 및 상기 인터넷 신호로 역다중화한 후, 상기 인터넷 신호는 인터넷 단말기로, 상기 이동통신 신호는 이동통신 단말기로 전송되도록 제어할 수 있다.
제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 상기 인터넷 단말기로 전송할 수 있다.
제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 압축을 복원한다. 즉, 마스터 유닛(MU)(210)을 통해 압축되어 전송되는 이동통신 신호의 압축을 마스터 유닛(MU)(210)의 압축 알고리즘에 대응하는 복원 알고리즘을 통해 복원할 수 있다.
제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원할 수 있다. 즉, 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 이동통신 신호의 압축 전송으로 인해 열화된 시스템 특성을 DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 개선시킬 수 있다.
또한, 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 상기 기가비트 이더넷 프레임에 삽입된 상기 DCC(Data Communication Channel)를 통해 마스터 유닛(MU)(210)의 상태 및 동작 제어를 수행할 수 있다. 즉, 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 상기 DCC(Data Communication Channel)를 통해 마스터 유닛(MU)(210)으로부터 자신의 상태나 동작을 제어받을 수 있다.
이상에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 순방향 링크에 대하여 설명하였다. 반면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합형 중계기 시스템의 역방향 링크는 다음과 같다.
제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 상기 인터넷 단말기로부터 수신하는 인터넷 신호 및 상기 이동통신 단말기로부터 수신하는 이동통신 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 UTP 케이블을 통해 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)으로 전송할 수 있다.
제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)은 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축하여, 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 IEEE802.3 GMII 규격의 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화할 수 있다.
제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)은 제1 리모트 유닛(RU)(231) 내지 제64 리모트 유닛(RU)(236)으로부터 각각 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 이동통신 신호 및 상기 인터넷 신호로 역다중화며, 상기 역다중화된 상기 이동통신 신호 및 상기 인터넷 신호를 다시 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하여 마스터 유닛(MU)(210)으로 전송할 수 있다.
마스터 유닛(MU)(210)은 UTP 케이블을 통해 제1 확장 유닛(EU)(221) 내지 제8 확장 유닛(EU)(228)으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 이동통신 신호 및 상기 인터넷 신호로 역다중화한 후, 상기 인터넷 신호는 스위칭 허브(Switching Hub)(201)로, 상기 이동통신 신호는 이동통신 중계기(202)나 RF 중계기(203)로 전송되도록 제어할 수 있다.
마스터 유닛(MU)(210)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 스위칭 허브(201))로 전송할 수 있다. 또한, 마스터 유닛(MU)(210)은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 상기 리모트 유닛(RU)을 통한 압축을 선정된 복원 알고리즘을 통해 복원하며, DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원하여 이동통신 중계기(Dual Band In Building System)(202)나 RF 중계기(203)로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 압축되어 전송되는 신호의 압축 알고리즘 개념을 도시한 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 마스터 유닛에서 확장 유닛이나 리모트 유닛으로 전송되는 기가비트 이더넷 프레임 등의 신호는 도 3에 도시된 압축 알고리즘에 따라 압축되어 전송될 수 있다. 도 3의 블록 310은 압축을 행하는 유닛의 압축 알고리즘을 나타내고, 블록 320은 압축을 해제하는 유닛의 압축 알고리즘을 나타낸다.
블록 310에서 Compressor는 신호가 로우 패스(Low Pass) 특성을 가질 때 최상의 Performance를 가지므로, Preprocessor는 로우 패스(Low pass) 신호특성을 가지도록 샘플된 신호를 변형시킬 수 있다. 샘플된 신호의 특성을 노이즈 플로어(Noise floor), 대역폭(Bandwidth), 중심주파수(Center Frequency)에 대해 측정할 수 있다. 측정된 신호특성을 제어 블록(Control Block)으로 리포팅(Reporting)하고, 샘플된 입력 신호(Sampled input signal)의 각 샘플의 노이즈(noise)에 해당하는 비트(bit) 제거를 통해 압축을 개선시킬 수 있다.
블록 310에서 제어 블록은 Preprocessor에 preprocessor control parameters들을 전송하고, Compressor 에 Compressor control parameter들을 전송할 수 있다.
블록 310에서 Compressor의 출력은 압축된 신호를 만들어낸다. 유저가 명시한 압축율을 compressor가 만족했는지를 판단하여 만족이 되지 않았을 경우 피드백 파라미터하거나, 제어 명령을 통해 preproccor의 파라미터 변경을 하도록 하여 원하는 압축율을 만족시킬 수 있다. Compressor는 compression measurements 또는 estimates를 control block으로 전송할 수 있고, 압축을 하기 위해서 요구되는 정보의 헤더(Header) 생성할 수 있다.
블록 320에서 Post processor는 샘플된 입력신호의 압축되기 이전의 주파수 특성을 복원 기능을 수행할 수 있다. Pre-processor가 샘플된 입력 신호의 LSB를 제거하는 역할을 담당하고, Post processor는 제거된 LSB를 다시 복원할 수 있다.
블록 320에서 Decompression는 압축된 신호로부터 헤더(Header) 정보를 복원할 수 있다. 헤더(Header)는 입력신호의 중심 주파수, 입력신호의 노이즈 플로어(noise floor), 신호 대 잡음비(SNR), LSB shift, 대역폭(Bandwidth), 입력신호의 modified sampling rate 등의 정보를 포함할 수 있다.
압축 모드(Compression mode)가 lossless이면 Desamplified data로 오리지널 샘플 입력 데이터(original sample input data)가 생성될 수 있고, 압축 모드(Compression mode)가 lossy 이면, 출력은 압축비(compression ratio) 또는 신호 대 잡음비(SNR)에 따라 오리지널 샘플 입력 데이터(original sample input data)에 근사화된 출력이 발생될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명에 따른 통합형 중계기 시스템는 공동 주택, 오피스, 기업 등에 인터넷 서비스를 제공하기 위하여 기 포설된 UTP 케이블을 최대한 활용하여 이동통신 신호와 인터넷 신호를 동시에 건물이나 옥외의 곳곳으로 전송하고, 건물이나 옥외의 통신 음영지역 해소를 위하여 별도의 광 케이블이나 동축 케이블을 매설하지 않고도 기존의 UTP 리피터 서비스망을 통해 인터넷 및 이동통신 서비스를 효율적으로 제공하므로 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (20)

  1. 제1 장비로부터 수신하는 제1 신호 및 제2 장비로부터 수신하는 제2 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 전송하는 마스터 유닛(MU: Master Unit); 및
    상기 마스터 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 각각 역다중화한 후, 상기 제1 신호는 제1 단말기로, 상기 제2 신호는 제2 단말기로 전송되도록 제어하는 리모트 유닛(RU: Remote Unit)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 장비 및 상기 제2 장비는 이동통신 중계기, 이동통신 기지국, DMB 중계기, 센서, 및 스위칭 허브 중 각각 어느 하나이고, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 이동통신 신호, DMB 신호, 센싱 신호, 및 인터넷 신호 중 어느 하나이며, 상기 제1 단말기 및 상기 제2 단말기는 이동통신 단말기, 인터넷 단말기, DMB 단말기, 및 서버 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 마스터 유닛은 이동통신 기지국과 RF 인터페이싱되어 상기 이동통신 기지국으로부터 RF 신호로 구현되는 이동통신 신호를 수신하거나, 상기 이동통신 중계기의 메인허브유닛(MHU: Main Hub Unit)과 광케이블로 연결되어 상기 메인허브유닛(MHU)으로부터 광신호로 구현되는 이동통신 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 마스터 유닛은 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축하여, 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 IEEE802.3 GMII 규격의 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하며, 상기 기가비트 이더넷 프레임에 DCC(Data Communication Channel)을 삽입하여 상기 리모트 유닛으로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 유닛은 POE(Power Over Ethernet)을 통해 상기 리모트 유닛이 전원을 공급받도록 제어하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 리모트 유닛은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 상기 인터넷 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 리모트 유닛은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 상기 마스터 유닛을 통한 압축을 선정된 복원 알고리즘을 통해 복원하고, DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원하며, 상기 기가비트 이더넷 프레임에 삽입된 상기 DCC(Data Communication Channel)를 통해 상기 마스터 유닛의 상태 및 동작 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 리모트 유닛은 상기 제1 단말기로부터 수신하는 제1 신호 및 상기 제2 단말기로부터 수신하는 제2 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 상기 마스터 유닛으로 전송하고,
    상기 마스터 유닛은 상기 리모트 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 역다중화한 후, 상기 제1 신호는 상기 제1 장비로, 상기 제2 신호는 상기 제2 장비로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 리모트 유닛은 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축하여, 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 IEEE802.3 GMII 규격의 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하며,
    상기 마스터 유닛은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 상기 스위칭 허브(Switching Hub)로 전송하고, 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 상기 리모트 유닛을 통한 압축을 선정된 복원 알고리즘을 통해 복원하며, DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원하여 상기 이동통신 중계기로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  10. 제1 장비로부터 수신하는 제1 신호 및 제2 장비로부터 수신하는 제2 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 전송하는 마스터 유닛(MU: Master Unit);
    상기 마스터 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 역다중화며, 상기 역다중화된 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 다시 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하여 전송하는 확장 유닛(EU: Expansion Unit); 및
    상기 확장 유닛(EU)으로부터 상기 기가비트 이더넷 프레임을 수신하고, 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 역다중화한 후, 상기 제1 신호는 제1 단말기로, 상기 제2 신호는 제2 단말기로 전송되도록 제어하는 리모트 유닛(RU: Remote Unit)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 장비 및 상기 제2 장비는 이동통신 중계기, 이동통신 기지국, DMB 중계기, 센서, 및 스위칭 허브 중 각각 어느 하나이고, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 이동통신 신호, DMB 신호, 센싱 신호, 및 인터넷 신호 중 어느 하나이며, 상기 제1 단말기 및 상기 제2 단말기는 이동통신 단말기, 인터넷 단말기, DMB 단말기, 및 서버 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 마스터 유닛은 이동통신 기지국과 RF 인터페이싱되어 상기 이동통신 기지국으로부터 RF 신호로 구현되는 이동통신 신호를 수신하거나, 상기 이동통신 중계기의 메인허브유닛(MHU: Main Hub Unit)과 광케이블로 연결되어 상기 메인허브유닛(MHU)으로부터 광신호로 구현되는 이동통신 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 마스터 유닛은 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축하여, 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 IEEE802.3 GMII 규격의 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하며, 상기 기가비트 이더넷 프레임에 DCC(Data Communication Channel)을 삽입하여 상기 확장 유닛(EU)을 통해 상기 리모트 유닛으로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 마스터 유닛은 POE(Power Over Ethernet)을 통해 상기 확장 유닛(EU) 및 상기 리모트 유닛 중 어느 하나 이상이 전원을 공급받도록 제어하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 리모트 유닛은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 상기 인터넷 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 리모트 유닛은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 상기 마스터 유닛을 통한 압축을 선정된 복원 알고리즘을 통해 복원하고, DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원하며, 상기 기가비트 이더넷 프레임에 삽입된 상기 DCC(Data Communication Channel)를 통해 상기 마스터 유닛의 상태 및 동작 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 확장 유닛(EU)은 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 다중화한 상기 기가비트 이더넷 프레임을 다른 확장 유닛(EU)으로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 확장 유닛(EU)은 상기 스위칭 허브와 UTP 케이블을 통해 연결되고, 상기 스위칭 허브로부터 수신하는 인터넷 신호를 상기 마스터 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임에 포함시켜 다른 확장 유닛(EU) 또는 리모트 유닛으로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 리모트 유닛은 상기 제1 단말기로부터 수신하는 제1 신호 및 상기 제2 단말기로부터 수신하는 제2 신호를 기가비트 이더넷 프레임(Gigabit Ethernet Frame)으로 다중화하여 UTP 케이블을 통해 상기 확장 유닛(EU)으로 전송하고,
    상기 확장 유닛(EU)은 상기 리모트 유닛으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 역다중화며, 상기 역다중화된 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 다시 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하여 상기 마스터 유닛으로 전송하고,
    상기 마스터 유닛은 UTP 케이블을 통해 상기 확장 유닛(EU)으로부터 수신하는 상기 기가비트 이더넷 프레임을 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호로 역다중화한 후, 상기 제1 신호는 상기 제1 장비로, 상기 제2 신호는 상기 제2 장비로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 장비는 이동통신 기지국, 상기 제2 장비는 스위칭 허브, 상기 제1 신호는 이동통신 신호, 상기 제2 신호는 인터넷 신호, 상기 제1 단말기는 이동통신 단말기, 및 상기 제2 단말기는 인터넷 단말기인 경우,
    상기 리모트 유닛은 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 상기 인터넷 신호로부터 페이로드(Payload)를 분리하고, 1Gbps 전송에 적합하도록 선정된 압축 알고리즘에 따라 상기 이동통신 신호를 압축하여, 상기 인터넷 신호 및 상기 이동통신 신호를 IEEE802.3 GMII 규격의 기가비트 이더넷 프레임으로 다중화하며,
    상기 마스터 유닛은 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 인터넷 신호를 패스트 이더넷 PHY 칩을 통해 패스트 이더넷 포멧으로 상기 스위칭 허브(Switching Hub)로 전송하고, 상기 기가비트 이더넷 프레임으로부터 역다중화된 상기 이동통신 신호의 상기 리모트 유닛을 통한 압축을 선정된 복원 알고리즘을 통해 복원하며, DDC(Digital Down Converter) 및 DUC(Digital Up Converter)를 통해 상기 이동통신 신호의 시스템 특성 열화를 복원하여 상기 이동통신 중계기(Dual Band In Building System)로 전송하는 것을 특징으로 하는 통합형 중계기 시스템.
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