광 중계기가 접속된 이동 통신 시스템{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM HAVING OPTICAL REPEATERS}

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 광 중계기를 기지국과 연결할 수 있도록 한 광 중계기가 접속된 이동 통신 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 코드 분할 다중 접속(CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS) 통신 시스템에서 기지국으로 통해 제공되는 이동 단말기 서비스는 원격으로 신호를 송수신하는 무선 제어와 광 중계기를 이용하여 신호를 송수신하는 광 제어로 이루어진다.

이와같은 광 중계기는 하나의 기지국에 1개 이상의 광 중계기를 접속할 수 있으며, 이 광 중계기는 기지국 설치에 비하여 설치가 간단하고, 통화 품질도 타 중계기에 비하여 우수하며, 또한 저렴한 가격으로 설치된다.

그러나, 광 중계기는 기지국과 직접 결합되어 있으므로, 광 중계기의 연결 갯수에 따라 기지국에 비해 커버리지 및 통화 품질이 저하되며, 또한 기지국의 커버리지가 축소된다. 이러한 단점에도 불구하고, 최근 도시지역에서는 음영 지역의 개선 및 인빌딩 서비스를 위하여 광 중계기의 설치가 급격히 증가하고 있다.

상기 기지국과 광 중계기가 직접 결합하는 종래의 이동 통신 시스템은 도 1에 도시된 바와 같다. 도 1을 참조하면, 통신 채널 처리부(10)및 송수신부(30)을 포함하는 기지국(BTS)과 광 중계기 모국(50)및 광 중계기 자국(70)을 포함하는 광 중계기(OR)로 구성된다.

상기 통신 채널 처리부(10)는 순방향 통신 신호를 발생시키고, 이후에 설명하게 될, 상기 송수신부(30)로부터의 수신된 역방향 통신 신호를 처리한다.

상기 통신 채널 처리부(10)는 순방향 및 역방향 통신 신호들을 처리하기 위해, 다수개의 통신 채널 처리부로 구성된다.

상기 통신 채널 처리부(10) 각각은 이동 단말기 서비스를 위해 할당된 송수신 채널들을 통해 입력되는 순방향 및 역방향 통신 신호들 각각을 처리한다. 상기 통신 채널 처리부 각각은 채널 카드(11), 아날로그 공통 카드(13), 섹터 인터페이스 카드(15), 및 주파수 변환부(17)로 구비된다.

상기 채널 카드(11)는 기본 주파수 채널을 통해 송신될 순방향 통신 신호를 발생하고, 이 순방향 통신 신호는 통화 및 오버헤드 정보를 갖는 기저 대역의 디지털 통화용 신호를 의미한다. 오버헤드 정보는 파일롯 채널 정보, 페이징 채널 정보, 및 동기 채널 정보를 갖는다.

그리고, 상기 순방향 통신 신호를 받은 아날로그 공통 카드(13)는 상기 채널 카드(11)로부터의 순방향 통신 채널을 결합하여 기저 대역 순방향 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.

이 기저 대역 순방향 신호들을 받은 섹터 인터페이스 카드(15)는 이 기저 대역 순방향 신호들을 결합하고, 이 결합 신호와 중간 주파수를 결합하고, 이 중간 주파수로 변환하고, 이 변환된 중간 주파수의 고주파의 순방향 통신신호를 출력한다. 이 고주파의 순방향 통신신호를 받은 주파수 변환부(17)는 기본 주파수에 대응되는 중간 주파수를 받아 합성 증폭시켜 순방향 송신 신호를 발생한다.

따라서, 상기 통신 채널 처리부(10)는 그들 각각의 주파수 변환부(17)로부터의 상기 순방향 통신 신호 및 역방향 통신 신호를 각각 발생 및 처리한다.

상기 송수신부(30)는 상기 통신 채널 처리부(10)로부터의 상기 순방향 전송 신호들을 합성 및 증폭하여 출력시킨다. 또한, 상기 송수신부(30)는 상기 순방향 전송 신호들을 합성 및 증폭하기 위한 송신부(30a), 및 상기 역방향 통신 신호들을 분배하기 위한 수신부(30b)로 구성된다.

상기 송신부(30a)는 상기 순방향 통신 신호들을 증폭하기 위해, 고출력 증폭기(31), 및 제1 대역 필터(33)로 구성된다.

상기 주파수 변환부(17)에서 출력된 순방향 통신 신호를 받은 상기 고출력 증폭기(31)는 순방향 통신 신호들을 합성한 후 선형 증폭한다.

상기 대역 필터(33)는 상기 고출력 증폭기(31)로부터의 증폭된 상기 순방향 통신 신호를 필터링하여 송신용 안테나를 통해 전송한다.

수신부(30b)는 상기 역방향 통신 신호들의 잡음을 제거하기 위해, 제2 대역 필터(35) 및 저잡음 증폭기(37)로 구성된다.

상기 제2 대역 필터(35)는 수신용 안테나를 통해 입력된 역방향 통신 신호들을 필터링하여 상기 저잡음 증폭기(37)에 제공하고, 상기 저잡음 증폭기(37)는 상기 제2 대역 필터(35)로부터의 역방향 통신 신호들을 증폭한 후 분배하고, 상기 제2 대역 필터(35)로부터의 상기 역방향 통신 신호들 해당 채널에 따라 상기 통신 채널 처리부(10)에 할당한다.

그리고, 상기 광 중계기(OR)는 광 중계기 모국(50)과 광 중계기 자국(70)으로 구비되며, 이 광 중계기 모국(50)는 상기 주파수 변환부(17)로부터 공급된 순방향 통신 신호들을 광 복조하여 순방향 통신용 광신호를 발생하여 광 케이블을 통해 광 중계기 자국(70)로 제공하고, 광 케이블을 통해 광 중계기 자국(70)으로부터 공급된 역방향 통신용 광 신호를 광 복조하여 역방향 통신신호들을 발생하여 주파수 변환부(17)로 제공한다.

또한 상기 광 케이블을 통해 광 중계기 모국(50)로부터 공급된 순방항 통신용 광신호를 받은 광 중계기 자국(70)은 이 순방향 통신용 광신호를 주파수에 따라역 다중화하여 순방향 통신신호들을 발생하고, 이 순방향 통신신호들을 송신용 안테나를 통해 송신한다. 그리고, 수신용 안테나를 통해 입력된 역방향 통신신호들을 받은 광 중계기 자국(70)은 이 역방향 통신 신호들을 파장 분할 다중화에 의한 역방향 통신용 광신호로 변환하여 광 케이블을 통해 광 중계기 모국(50)에 제공한다.

따라서, 상기 구성에 의하면, 기지국(BTS)의 주파수 변환부(17)와 광 중계기(OR)의 광 중계기 모국(50)이 직접 연결되어 있으므로, 광 중계기(50)에 의한 역방향 노이즈및 광 모듈의 잡음 등에 의해 역방향 서비스 커버리지가 약 3dB정도 감소한다. 또한, 순방향도 광 중계기의 영역에서 통화하는 트래픽 채널이 분리되어 있지 않으므로, 광 중계기에서 기지국에 불필요한 통화 신호를 발사하여 기지국에 간섭신호를 발생시키며, 반대로 기지국에서 통화하는 통화 채널 신호를 광 중계기에서 발사하므로, 광 중계기의 커버리지 및 용량이 감소하는 문제점이 종종 발생하였다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 기지국의 송수신 커버리지를 향상시킬 수 있는 광 중계기가 접속된 이동 통신 시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 중계가 접속된 이동 통신 시스템은 할당된 적어도 하나 이상의 송신 채널을 통해 전송하고자 하는 제1 순방향 채널 신호들 발생하고, 할당된 적어도 하나 이상의 수신 채널을 통해 입력되는 제1 역방향 채널 신호를 처리하는 제 1 통신 채널 처리부; 상기 제1 통신 채널 처리부의 순방향 채널 신호들을 합성 및 증폭하여 제1 순방향 통신신호를 발생하고, 입력되는 제1 역방향 통신신호를 기초하여 적어도 하나 이상의 제1 역방향 채널 신호들을 발생하는 송수신부; 할당된 적어도 하나 이상의 송신 채널을 통해 전송하고자 하는 제2 순방향 채널 신호들 발생하고, 할당된 적어도 하나 이상의 수신 채널을 통해 입력되는 제2 역방향 채널 신호를 처리하는 제2 통신 채널 처리부; 상기 제2 통신 채널 처리부의 제2 순방향 채널 신호들을 제2 순방향 통신용 광 신호를 발생하고, 입력되는 제2 역방향 통신용 광 신호를 적어도 하나 이상의 제2 역방향 채널 신호들을 발생하는 광 중계기 모국; 및 상기 광 중계기 모국과 광 케이블로 접속되고, 상기 제2 순방향 통신용 광 신호를 광전 변화하여 제2 순방향 통신 신호를 발생하여 전송하고, 입력되는 제2 역방향 통신 신호를 전광변환하여 제2 역방향 통신용 광신호를 발생하여 전송하는 다수개의 광 중계기 자국으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 본 발명에 따른 제1 통신 채널 처리부는 적어도 하나 이상의 제1 순방향 통신 채널 신호를 발생하고, 적어도 하나 이상의 제1 역방향 채널 신호를 처리하기 위하여 적어도 하나 이상이다.

상기 제1 통신 채널 처리부는 통화 및 오버헤드 정보를 가지는 디지탈 통화용 신호를 발생하는 채널 카드; 상기 채널 카드의 디지털 통화용 신호를 아날로그 신호로 변환시키는 아날로그 공통 카드; 상기 아날로그 공통 카드에 중간 주파수로 변환시키기 위한 섹터 인터페이스 카드; 및 상기 섹터 인터페이스 카드의 중간 주파수 신호의 주파수를 변환하여 상기 순방향 채널 신호를 발생하는 주파수 변환부로 이루어진다.

그리고, 상기 제2 통신 채널 처리부는 통화 및 오버헤드 정보를 가지는 디지탈 통화용 신호를 발생하는 채널 카드; 상기 채널 카드의 디지털 통화용 신호를 아날로그 신호로 변환시키는 아날로그 공통 카드; 상기 아날로그 공통 카드에 중간 주파수로 변환시키기 위한 섹터 인터페이스 카드; 및 상기 섹터 인터페이스 카드의 중간 주파수 신호의 주파수를 변환하여 상기 순방향 채널 신호를 발생하는 주파수 변환부로 이루어진다.

여기서, 상기 제1 통신 채널 처리부의 채널 카드, 아날로그 공통 카드, 및 섹터 인터페이스 카드와 제2 통신 채널 처리부의 채널 카드, 아날로그 공통 카드, 및 섹터 인터페이스 카드를 공유할 수 있다.

또한, 상기 다수의 광 중계기 모국에는 제1 광 중계기 자국과 제2 광 중계기 자국의 위치 차이에 따라 발생되는 시간 지연을 제거하기 위한 지연부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 기지국의 커버리지 및 용량을 확장할 수 있으며, 송신단의 고출력 증폭기의 과 부하를 방지할 수 있다.

도 1는 일반적인 광 중계기가 접속되 이동 통신 시스템의 구성을 보인 도이다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 제1 내지 제2 실시 예에 따른 기지국및 광 중계기 각각을 도시한 블록 구성도들이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100: 제1 통신 채널 처리부 300 : 송수신부

500: 제2 통신 채널 처리부 700 : 광 중계기 모국

900 : 광 중계기 자국

이하, 본 발명의 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공용 기지국(BTS) 및 광 중계기 자국(OR)을 도시한 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 광 중계기가 접속된 이동 통신 시스템은, 제1 통신 채널 처리부(100), 송수신부(300),및 제2 통신 채널부(500)를 포함하는 기지국(BTS)과 광 중계기 모국(700), 및 광 중계기 자국(900)을 포함하는 광 중계기(OR)로 이루어진다.

상기 제1 통신 채널 처리부(100)는 순방향 채널 신호를 발생시키고, 이후에 설명하게 될, 상기 송수신부(300)로부터의 수신된 역방향 통신 신호를 처리한다.

상기 제1 통신 채널 처리부(100)는 순방향 및 역방향 통신 신호들을 처리하기 위해, 다수개의 통신 채널 처리부로 구비된다.

상기 제1 통신 채널 처리부(100) 각각은 이동 단말기 서비스를 위해 할당된 송수신 채널들을 통해 입력되는 순방향 및 역방향 통신 신호들 각각을 처리한다. 상기 제1 통신 채널 처리부 각각은 채널 카드(111), 아날로그 공통 카드(113), 섹터 인터페이스 카드(115), 및 주파수 변환부(117)로 구비된다.

상기 채널 카드(111)는 통상의 채널 카드와 동일하게 기본 주파수 채널을 통해 송신될 제1 순방향 통신 신호를 발생하고, 이 순방향 통신 신호는 통화 및 오버헤드 정보를 갖는 기저 대역의 디지털 통화용 신호를 의미한다. 오버헤드 정보는 파일롯 채널 정보, 페이징 채널 정보, 및 동기 채널 정보를 갖는다.

그리고, 상기 제1 순방향 통신 신호를 받은 아날로그 공통 카드(113)는 상기 채널 카드(111)로부터의 제1 순방향 통신 채널을 결합하여 기저 대역 순방향 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.

이 기저 대역 순방향 신호들을 받은 섹터 인터페이스 카드(115)는 이 기저 대역 순방향 신호들을 결합하고, 이 결합 신호와 중간 주파수를 결합하고, 이 중간주파수로 변환하고, 이 변환된 중간 주파수의 고주파의 순방향 통신신호를 출력한다. 이 고주파의 순방향 통신신호를 받은 주파수 변환부(117)는 기본 주파수에 대응되는 중간 주파수를 받아 합성 증폭시켜 순방향 송신 신호를 발생한다.

따라서, 상기 통신 채널 처리부(100)는 그들 각각의 주파수 변환부(117)로부터의 상기 순방향 통신 신호 및 역방향 통신 신호를 각각 발생 및 처리한다.

상기 송수신부(300)는 상기 통신 채널 처리부(100)로부터의 상기 제1 순방향 전송 신호들을 합성 및 증폭하여 출력시킨다. 또한, 상기 송수신부(300)는 상기 제1 순방향 전송 신호들을 합성 및 증폭하기 위한 송신부(300a), 및 상기 역방향 통신 신호들을 분배하기 위한 수신부(300b)로 구성된다.

상기 송신부(300a)는 상기 순방향 통신 신호들을 증폭하기 위해, 고출력 증폭기(311), 및 제1 대역 필터(313)로 구성된다.

상기 주파수 변환부(117)에서 출력된 순방향 통신 신호를 받은 상기 고출력 증폭기(311)는 순방향 통신 신호들을 합성한 후 선형 증폭한다.

상기 대역 필터(313)는 상기 고출력 증폭기(311)로부터의 증폭된 상기 순방향 통신 신호를 필터링하여 송신용 안테나를 통해 전송한다.

상기 수신부(300b)는 상기 역방향 통신 신호들의 잡음을 제거하기 위해, 제2 대역 필터(315) 및 저잡음 증폭기(317)로 구성된다.

상기 제2 대역 필터(315)는 수신용 안테나를 통해 입력된 역방향 통신 신호들을 필터링하여 상기 저잡음 증폭기(317)에 제공하고, 상기 저잡음 증폭기(317)는 상기 제2 대역 필터(315)로부터의 역방향 통신 신호들을 증폭한 후 분배하고, 상기제2 대역 필터(315)로부터의 상기 역방향 통신 신호들 해당 채널에 따라 상기 통신 채널 처리부(100)에 할당한다.

한편, 제2 통신 채널 처리부(500) 각각은 상기 제1 통신 채널 처리부(100)와 동일하게 이동 단말기 서비스를 위해 할당된 송수신 채널들을 통해 입력되는 순방향 및 역방향 통신 신호들 각각을 처리한다. 상기 제2 통신 채널 처리부 각각은 채널 카드(511), 아날로그 공통 카드(513), 섹터 인터페이스 카드(515), 및 주파수 변환부(517)로 구비된다.

상기 채널 카드(511)는 기본 주파수 채널을 통해 송신될 제2 순방향 통신 신호를 발생하고, 이 제2 순방향 통신 신호는 통화 및 오버헤드 정보를 갖는 기저 대역의 디지털 통화용 신호를 의미한다. 오버헤드 정보는 파일롯 채널 정보, 페이징 채널 정보, 및 동기 채널 정보를 갖는다.

그리고, 상기 제2 순방향 통신 신호를 받은 아날로그 공통 카드(513)는 상기 채널 카드(511)로부터의 제2 순방향 통신 채널을 결합하여 기저 대역 순방향 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.

이 기저 대역 순방향 신호들을 받은 섹터 인터페이스 카드(515)는 이 기저 대역 순방향 신호들을 결합하고, 이 결합 신호와 중간 주파수를 결합하고, 이 중간 주파수로 변환하고, 이 변환된 중간 주파수의 고주파의 순방향 통신신호를 출력한다. 이 고주파의 순방향 통신신호를 받은 주파수 변환부(517)는 기본 주파수에 대응되는 중간 주파수를 받아 합성 증폭시켜 순방향 송신 신호를 발생한다.

따라서, 상기 제2 통신 채널 처리부(500)는 그들 각각의 주파수 변환부(517)로부터의 상기 순방향 통신 신호 및 역방향 통신 신호를 각각 발생 및 처리한다.

상기 제2 통신 채널 처리부(500)로부터의 상기 제2 순방향 전송 신호는 광 중계기 모국(700)으로 공급되고, 이 제2 순방향 전송 신호를 받은 광 중계기 모국(700)은 상기 주파수 변환부(517)로부터 공급된 순방향 통신 신호들을 광 복조하여 순방향 통신용 광신호를 발생하여 광 케이블을 통해 광 중계기 자국(900)로 제공한다.

그리고, 상기 광 케이블을 통해 순방향 통신용 광신호를 받은 광 중계기 자국(900)은 이 순방향 통신용 광신호를 주파수에 따라 역 다중화하여 순방향 통신신호들을 발생하고, 이 순방향 통신신호들을 송신용 안테나를 통해 송신한다.

한편, 수신용 안테나를 통해 입력된 역방향 통신신호들을 받은 광 중계기 자국(900)은 이 역방향 통신 신호들을 파장 분할 다중화에 의한 역방향 통신용 광신호로 변환하여 광 케이블을 통해 광 중계기 모국(700)에 제공한다.

그리고, 상기 광 중계기 모국(700)는 광 케이블을 통해 광 중계기 자국(900)로부터 공급된 역방향 통신용 광 신호를 광 복조하여 역방향 통신신호들을 발생하여 제2 통신 채널 처리부(500)의 주파수 변환부(717)로 제공한다.

상기의 구성에 의하면, 광 중계기(OR)를 통해 입력되는 역방향 통신 신호를 처리할 수 있는 제2 통신 채널 처리부들을 별도로 설치함으로서, 기지국의 커버리지 저하를 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국(BTS) 및 광 중계기(OR)의 구성을 보인 도이다. 도 3에서, 도 2와 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하고,그 자세한 설명은 생략한다.

도 3에서, 도면 부호 701은 광 케이블을 통해 위치가 다른 각각의 광 중계기 자국(700)으로부터 공급된 역방향 통신 신호들의 시간 차이를 보정하는 지연부이다. 상기 지연부(701)는 광 중계기 모국(500) 또는 광 중계기 자국(700)내에 설치된다.

상기의 구성에 따르면, 광 중계기의 추가에 따라 기지국의 커버리지 감소, 기지국 송신단의 과부하 등을 해소할 수 있으며, 광 중계기와 기지국 간의 핸드오프는 각각의 PN 오프셋을 사용하므로, 기지국과 광 중계기 사이의 핸드오프가 원활하게 이루어진다.

이상, 본 발명에 의하면, 광 중계기로부터 공급되는 순방향 및 역방향 통신신호를 처리하는 제2 통신 채널 처리부를 별도로 설치함으로서, 기지국 송수신단의 커버리지를 개선할 수 있으며, 제1 통신 채널 처리부와 제2 통신 채널 처리부 각각의 채널 카드를 공유할 수 있으므로 기지국의 채널 카드의 용량을 개선할 수 있다.

또한, 본 발명을 상기한 실시 예를 들어 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고, 당업자의 통상의 지식의 범위 내에서 그 변형이나 개량이 가능하다.