KR20080098868A - 주파수 변환 중계 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

주파수 변환 중계 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 방법에 의하면, 기지국으로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 기지국이 현재 사용하고 있지 않는 주파수로 변환하여, 변환된 주파수로 신호를 전송하고, 수신된 신호의 주파수를 기준 주파수로 환원하여, 환원된 기준 주파수로 신호를 이동국으로 전송한다.

본 발명에 따르면, 와이브로(Wibro) 서비스와 같은 시분할 방식의 무선 통신 서비스에서 무선 통신 서비스의 커버리지를 확대하면서도 무선 통신 서비스의 운용 및 설치 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.

시분할, 무선통신, 와이브로, wibro, 기지국, 광중계기, DU, RU

Description

주파수 변환 중계 방법 및 장치{Method and apparatus for transforming and relaying radios frequency}

도 1은 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 장치가 이용될 수 있는 주파수 변환 중계 서비스 시스템을 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 변환 중계 방법 중 다운링크를 수행하는 순서를 도시한 순서도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 변환 중계 방법 중 업링크를 수행하는 순서를 도시한 순서도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 변환 중계 장치 중 DU의 구성을 도시한 구성도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 변환 중계 장치 중 RU의 구성을 도시한 구성도.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 변환 중계 장치의 구성을 예시한 구성도.

도 7은 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 장치가 포함될 수 있는 종래의 디지털 광 중계기의 구성도.

도 8은 종래의 디지털 광 중계기의 메인 허브에 본 발명에 의한 주파수 변환 장치를 결합하여 구성한 구성도.

도 9는 종래의 디지털 광 중계기의 리모트부에 본 발명에 의한 주파수 변환 장치를 결합하여 구성한 구성도.

본 발명은 주파수 변환 중계 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 와이브로(WiBro : Wireless Broadband) 서비스와 같은 시분할 방식의 무선 통신 서비스에 이용될 수 있는 주파수 변환 중계 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근에 들어 휴대성과 이동성을 보장하며 저렴한 요금으로 초고속 무선 인터넷 서비스가 가능한 휴대 인터넷 서비스인 와이브로(Wireless Broadband) 서비스와 화상 통화가 가능한 이동 통신 서비스 등 다양한 무선 통신 서비스가 등장하고 있다.

와이브로는 Wireless Broadband의 약어로 대표적인 무선 휴대 인터넷 서비스의 하나이며, 시분할(TDD : Time Division Duplex) 방식의 무선 통신 서비스이다.

이러한 와이브로 서비스는 전술한 바와 같이 TDD(Time Division Duplex) 방식을 이용하고, 변조 방식으로서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 이용한다.

TDD 방식은 동일한 주파수 대역에서 시간적으로 상향(Uplink), 하향(Downlink)을 교대로 배정하는 양방향 전송 방식으로서, 상향과 하향에 각기 다른 2개의 주파수를 배정하는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식보다 전송 효율이 높고, 타임 슬롯의 동적 할당으로 비대칭(Asymmetric)이나 버스티(Busty)한 어플리케이션 전송에 적합하다.

그리고 OFDM 방식은 대역폭당 전송 속도를 향상시키고 다중 경로(Multipath) 간섭을 방지하기 위한 디지털 변조 방식으로서, 서브 캐리어간 직교성을 갖기 때문에 다중 경로 페이딩에 우수한 특성을 가질 수 있다.

이와 같은 OFDM-TDD 방식의 와이브로 시스템에서는 동일한 주파수를 하향 및 상향 신호의 전송을 위해 사용하며, 하향 신호와 상향 신호의 구분을 위해 시간 구간을 나누기 때문에, 신호의 분리를 위해 듀플렉서(duplexer)를 사용할 수 없다.

따라서, TDD 방식을 이용하는 중계기는 스위치를 사용하여 하향 신호와 상향 신호를 구분하고, 각각의 신호에 대한 경로를 선택적으로 제공할 수 있는데, 이를 위해서는, 기지국과 중계기 사이에 동기 확보가 중요하다.

한편, 무선 통신 사업자에 있어서 경제적으로 무선 통신이 가능한 영역을 확보하는 것은 매우 중요하다. 또한, 이동 통신 사업자와 같은 무선 통신 사업자의 경우 통신 통화량이 적은 지역에서는 기지국보다 적은 비용으로 그리고 기지국과 동등한 품질을 제공할 수 있는 기술 및 장치가 요구된다.

이를 위해 기존의 이동 통신망에서는 광 중계기, 마이크로 웨이브 중계기 그리고 채널 변환 중계기 등의 장치들이 개발되어 왔다.

먼저 광 중계기는 기지국과 비교하여 동등한 품질을 제공하면서 비용은 기지국 대비 약 1/10 수준이기 때문에 현재 국내의 사업자 모두 기지국 수량의 3 ~ 4배에 해당되는 개수가 현재 운용되고 있다.

그러나 과도한 광 중계기의 사용으로 광케이블 임대료의 비용 문제가 큰 부담이 되고 있다.

이에 비해 링크 주파수로 고주파의 마이크로웨이브를 사용하는 마이크로 웨이브 중계기는 임대 회선 비용이 없을 뿐만 아니라, On frequency RF 중계기에서 나타나는 발진도 발생하지 않는 장점이 있다.

그러나 기지국과 중계기 사이에 Line of Sight가 유지되어야 한다는 조건 때문에 한국의 지형에는 적합하지 않은 것으로 검증되어 역시 운용되지 않고 있다.

채널 변환 중계기는 사업자의 대역 내에서 사용하지 않는 채널을 링크 채널로 활용하기 때문에 임대 회선 비용이 없고, 발진도 발생하지 않으며, 마이크로 웨이브와 비교하여 엄격한 Line of Sight 기준도 적용하지 않아도 되기 때문에 광 중계기나 채널 변환 중계기가 지닌 문제점들을 어느 정도 해결할 수 있다.

그러나 기지국 및 광 중계기의 서비스 채널 대역 신호를 링크 채널 대역 신호로 변환하는 DU(Donor Unit)와 링크 채널 대역 신호를 서비스 채널 대역 신호로 다시 변환하여 음영 지역에 서비스하는 RU(Remote Unit)를 옥외에 설치해야 하기 때문에 운용 및 설치에서 RF 중계기에 비해 두 배의 설치 비용 및 운용 비용이 부가되는 문제점이 있다.

그리고 On frequency RF 중계기는 설치가 용이하고 경제적이라는 장점은 있 으나, 기지국 대향 안테나와 이동국 대향 안테나간의 분리인 아이솔레이션(isolation)이 확보되지 않으면 자기 발진에 의해 네트워크의 품질에 심각한 영향을 미치는 문제점 있다. 이로 인해 옥외에서 보다는 지하 음영 지역에 서비스하는 용도로 사용되고 있다.

한편, 와이브로(Wibro) 서비스와 같은 시분할 방식의 무선 통신 서비스에서도 커버리지 확대를 위해 도심지뿐만 아니라 교외 지역을 비롯한 트래픽이 적은 곳까지 경제적인 망 구축을 확보하는 것이 요구된다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해, 와이브로(Wibro) 서비스와 같은 시분할 방식의 무선 통신 서비스에서도 도심지뿐만 아니라 교외 지역과 같이 트래픽이 적은 곳까지 무선 통신 서비스의 커버리지(coverage)를 확대할 수 있는 주파수 변환 중계 방법 및 장치를 제안하는 것이다.

또한, 본 발명은 와이브로(Wibro) 서비스와 같은 시분할 방식의 무선 통신 서비스에서 무선 통신 서비스의 커버리지를 확대하면서도 무선 통신 서비스의 운용 및 설치 비용을 줄일 수 있는 주파수 변환 중계 방법 및 장치를 제안하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면 주파수 변환 중계 방법이 제공된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 시분할 방식의 무선 통신 서비스의 주파수 변환 중계 방법에 있어서, 기지국 또는 광 중계기로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 상기 기지국이 현재 사용하고 있지 않는 주파수인 유휴 주파수로 변환하는 단계(a); 상기 변환된 유휴 주파수로 상기 신호를 전송하는 단계(b); 상기 수신된 신호의 주파수를 상기 기준 주파수로 환원하는 단계(c); 및 상기 환원된 기준 주파수로 상기 신호를 이동국으로 전송하는 단계(d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 방법이 제공된다.

본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 시분할 방식의 무선 통신 서비스의 주파수 변환 중계 방법에 있어서, 이동국으로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 기지국이 현재 사용하고 있지 않는 주파수인 유휴 주파수로 변환하는 단계(a); 상기 변환된 유휴 주파수로 상기 신호를 전송하는 단계(b); 상기 수신된 신호의 주파수를 상기 기준 주파수로 환원하는 단계(c); 및 상기 환원된 기준 주파수로 상기 신호를 기지국 또는 광 중계기로 전송하는 단계(d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 방법이 제공된다.

상기 단계(a) 각각은 상기 수신된 신호에 대해 필터링 및 증폭을 수행한 후 수행될 수 있다.

상기 단계(b) 각각은 상기 변환된 유휴 주파수로 상기 신호를 증폭하여 수행될 수 있다.

상기 단계(c) 각각은 상기 수신된 신호에 대해 필터링 및 증폭을 수행한 후 수행될 수 있다.

상기 단계(d) 각각은 상기 단계(a)가 각각 수행되는 시간과 동기화 되어 수행될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 주파수 변환 중계 장치가 제공된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 시분할 방식의 무선 통신 서비스의 주파수 변환 중계 장치에 있어서, 상기 주파수 변환 중계 장치는 기지국 또는 광 중계기로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 상기 기지국이 현재 사용하고 있지 않은 주파수인 유휴 주파수로 변환하는 주파수 변환부를 포함하되, 상기 수신된 신호는 상기 변환된 유휴 주파수를 통해 전송되고, 상기 기준 주파수로 환원되어 이동국으로 전송되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 장치가 제공된다.

본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 시분할 방식의 무선 통신 서비스의 주파수 변환 중계 장치에 있어서, 상기 주파수 변환 중계 장치는 이동국으로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 기지국이 현재 사용하고 있지 않은 주파수인 유휴 주파수로 변환하는 주파수 변환부를 포함하되, 상기 수신된 신호는 상기 변환된 주파수를 통해 전송되고, 상기 기준 주파수로 환원되어 기지국 또는 광 중계기로 전송되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 장치가 제공된다.

상기 주파수 변환부는 상기 수신된 기준 주파수와 동일한 발진 출력을 얻는 PLL회로; 및 상기 발진 출력된 주파수를 유휴 주파수로 변환하는 컨버팅부를 포함 할 수 있다.

상기 주파수 변환부는 상기 수신된 기준 주파수를 유지하기 위해 OCXO(oven controlled crystal oscillator)를 포함할 수 있다.

상기 주파수 변환 중계 장치는 상기 수신된 신호에 대해 필터링을 수행하는 대역폭 통과 필터; 및 상기 대역폭 통과 필터에 의해 필터링된 신호를 증폭하는 LNA(low Noise Amplifier)을 더 포함할 수 있다.

상기 주파수 변환 중계 장치는 상기 변환된 유휴 주파수로 상기 신호를 증폭하는 HPA(High Power Amplifier)를 더 포함할 수 있다.

상기 주파수 변환 중계 장치는 상기 기지국 또는 광 중계기로부터의 수신과 상기 이동국으로 송신 또는 상기 이동국으로부터 수신과 상기 기지국 또는 광 중계기로 송신을 시간적으로 동기화하기 위한 동기화 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따르면, 시분할 방식의 무선 통신 서비스의 주파수 변환 중계 장치에 있어서, 기지국 또는 광 중계기로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 상기 기지국이 현재 사용하고 있지 않은 주파수인 유휴 주파수로 변환하고, 상기 변환된 유휴 주파수를 통해 전송된 상기 신호를 수신하여 상기 기준 주파수로 환원하여 이동국으로 전송하는 다운링크부; 및 이동국으로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 기지국이 현재 사용하고 있지 않은 주파수인 유휴 주파수로 변환하고, 상기 변환된 유휴 주파수를 통해 전송된 상기 신호를 수신하여 상기 기준 주파수로 환원하여 기지국 또는 광 중계기로 전송하는 업링크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 장치가 제공된다.

상기 주파수 변환 중계 장치는 스위칭부를 더 포함하고, 상기 다운링크부와 상기 업링크부는 상기 스위칭부의 선택적 연결에 의해 선택적으로 각각 동작할 수 있다.

그리고, 이러한 주파수 변환 중계 장치는 상기 기지국 또는 광 중계기에 포함될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 광 중계 장치가 제공된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 무선 통신 서비스를 위한 광 중계 장치에 있어서, 상기 광 중계 장치는 기지국 또는 다른 광 중계 장치에서 수신한 다운링크(downlink) 신호를 상기 기지국 또는 다른 광 중계 장치로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 상기 기지국이 현재 사용하고 있지 않은 주파수인 유휴 주파수로 변환하여 RU(Remote Unit)로 전송하고, 상기 RU로부터 수신한 유휴 주파수로 변환된 업링크(Uplink) 신호를 기준 주파수로 환원하여 기지국 또는 다른 광 중계기로 전송하는 것을 특징으로 하는 광 중계 장치가 제공된다.

상기 무선 통신 서비스는, 와이브로(Wibro: Wireless Broadband), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), GSM(Global System For Mobile Telecommunication) 방식의 통신 서비스 중 적어도 하나일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 주파수 변환 중계 방법을 구현하기 위한 프 로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 시분할 방식의 무선 통신 서비스의 주파수 변환 중계 방법이 구현되도록, 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록 매체에 있어서, 기지국 또는 광 중계기로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 상기 기지국이 현재 사용하고 있지 않은 주파수로 변환하는 단계(a); 상기 변환된 유휴 주파수로 상기 신호를 전송하는 단계(b); 상기 수신된 신호의 주파수를 상기 기준 주파수로 환원하는 단계(c); 및 상기 환원된 기준 주파수로 상기 신호를 이동국으로 전송하는 단계(d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.

본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 시분할 방식의 무선 통신 서비스의 주파수 변환 중계 방법이 구현되도록, 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록 매체에 있어서,

이동국으로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 기지국이 현재 사용하고 있지 않는 주파수인 유휴 주파수로 변환하는 단계(a); 상기 변환된 주파수로 상기 신호를 전송하는 단계(b); 상기 수신된 신호의 주파수를 상기 기준 주파수로 환원하는 단계(c); 및 상기 환원된 기준 주파수로 상기 신호를 기지국으로 전송하는 단계(d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 방법을 구현하기 위 한 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있 을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

먼저 도 1을 참조하여 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 방법 및 장치가 이용될 수 있는 주파수 변환 중계 서비스 시스템에 대해 살펴 보기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 방법 및 장치가 이용될 수 있는 주파수 변환 중계 서비스 시스템을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 장치가 이용될 수 있는 주파수 변환 중계 서비스 시스템은 각각의 무선 주파수가 도달할 수 있는 영역이자 커버리지(coverage)가 있으며, 이러한 영역을 특히 이동 통신 서비스에서는 셀(cell)이라고 한다.

한편, 주파수 변환 중계 서비스 시스템은 무선 주파수를 송신하는 셀(이하 '송신 셀')과 송신 셀로부터 무선 주파수를 수신할 수 있는 다수의 셀(이하 '수신 셀')을 포함할 수 있다.

송신 셀은 기지국 또는 광 중계기(10), DU(Donor Unit)(11)을 포함하며, 기지국 또는 광 중계기(10)는 유선 또는 무선으로 DU(11)와 연결된다. 기지국 또는 광 중계기(10)는 하나의 셀 내에 기지국과 광 중계기(10) 중 적어도 하나가 선택적으로 존재할 수 있다.

그리고 각각의 수신 셀에는 무선 주파수를 송신하기 위한 RU(Remote Unit)(12a, 12b, 12c, 12d, 12e 및 12f)가 포함된다.

DU(11)는 기지국 또는 광 중계기(10)에서 수신한 다운링크 신호를 본래의 서비스 주파수(F1)를 현재 사용하고 있지 않는 유휴 주파수로 변환하여 RU로 전송하고, RU로부터 수신한 변환된 업링크 신호(F2)를 본래의 서비스 주파수(F1)로 환원하여 기지국 또는 광 중계기로 입력시켜준다.

반면, RU(12)는 DU(11)에서 변환하여 전송되어온 다운링크 신호를 본래의 서비스신호로 변환하여 이동국으로 송신하고, 이동국(mobile station)(13)으로부터 수신된 신호를 유휴 주파수로(F2) 변환하여 DU(11)로 전송한다.

한편, 이동국(13)은 기지국(10)나 RU(12)와 무선 통신이 가능한 장치이면 아무런 제한이 없다. 이동국(13)은 예를 들면, 가장 널리 사용되는 휴대 단말 뿐만 아니라 노트북, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Personal Multimedia Player) 등이 가능하다.

이러한 시간 분할 방식의 무선 통신 방법에서 기지국 또는 광 중계기(10)로부터 수신된 신호가 송신되는 것을 하향 또는 다운링크(downlink)라 하고, 기지국 또는 광 중계기(10)로 신호가 수신되는 것을 상향 또는 업링크(uplink)라 한다.

한편, 도 1에서는 설명의 편의를 위해 송신 셀과 수신 셀로 구분하고 각각의 구성 요소를 구분하였으나, 각각의 셀이 무선 주파수의 송신과 수신을 모두 수행하고 각각의 셀에 모두 기지국 또는 광 중계기(10), DU(11) 및 RU(12)를 포함할 수 있다. 또한, DU(11)와 RU(12)는 각각 별도의 장치로 구현되거나, DU(11)와 RU(12)를 모두 포함하여 하나의 장치로 구현될 수 있다. 그리고 DU(11)와 RU(12)가 모두 기지국 또는 광 중계기(10)에 포함되어 하나의 장치로 구현될 수도 있음은 자명히다.

이러한 구성을 가지는 주파수 변환 중계 서비스 시스템의 구성을 참조하여 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 방법이 수행되는 순서를 살펴보기로 한다.

전술한 바와 같이 주파수 변환 중계는 기지국 또는 광 중계기(10)로부터 수신된 신호를 이동국(13)으로 송신하는 다운링크(downlink)와 이동국(13)으로부터의 신호를 기지국 또는 광 중계기(10)로 전달하는 업링크(uplink)가 있으므로 각각의 경우를 나누어 주파수 변환 중계 방법이 수행되는 순서를 살펴보기로 한다.

먼저 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 변환 중계 방법 중 다운링크가 수행하는 순서를 도시한 순서도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 방법 중 다운링크를 수행하기 위해서 먼저 DU(11)가 기지국 또는 광 중계기(10)로부터 신호를 수신한다(S200).

기지국 또는 광 중계기(10)로부터 DU로(11) 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 기지국 또는 광 중계기(10)가 현재 이용하고 있지 않은 주파수로 변환하고(S202), 변환된 주파수의 신호를 증폭하여(S204), 증폭된 신호를 RU(12)로 전송한다(S206).

한편, RU(12)는 DU(11)에서 수신된 신호를 본래 DU(11)에서 기지국 또는 광 중계기(10)의 신호로부터 수신한 주파수인 기준 주파수로 환원하고(S208), 변환된 주파수의 신호를 증폭하여(S210), 증폭된 신호를 이동국(13)으로 전송한다(S212).

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 변환 중계 방법 중 업링크를 수행하는 순서를 도시한 순서도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 방법 중 업링크를 수행하기 위해서 먼저 RU(12)가 이동국(13)으로부터 신호를 수신한다(S300).

이동국(13)으로부터 RU(12)로 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 기지국 또는 광 중계기(10)가 현재 이용하고 있지 않은 주파수로 변환하고(S302), 변환된 주파수의 신호를 증폭하여(S204), 증폭된 신호를 DU(11)로 전송한다(S306).

한편, DU(11)는 RU(12)에서 수신된 신호를 본래 RU(12)에서 이동국(13)으로부터 수신한 주파수인 기준 주파수로 환원하고(S308), 변환된 주파수의 신호를 증폭하여(S310), 증폭된 신호를 기지국 또는 광 중계기(10)로 전송한다(S312).

이러한 주파수 변환 중계 방법에 의하면 기지국 또는 광 중계기(10)가 현재 이용하고 있지 않은 주파수 대역을 이용하여 신호의 중계가 가능하게 되며, 이동국(13)으로 전달되는 최종 신호는 본래의 기준 주파수에 의해 전달되므로 기존의 기지국 또는 광 중계기(10)를 그대로 활용할 수 있게 된다.

한편, 이러한 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 방법은 디지털 처리 장치에 설치되는 프로그램의 형태로 구현되어 실행될 수도 있음은 당업자에게 자명하다.

이러한 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 방법을 참조하여 먼저 주파수 변환 중계 장치 중 DU(Donor Unit)(11)의 구성에 대해 살펴보기로 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 변환 중계 장치 중 DU(11)의 구성을 예시하여 도시한 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 변환 중계 장치 중 DU(11)는 도너(donor) 안테나(23), 대역 통과 필터(24, 28), 커플러(25), 동기 제어부(26), RF(Radio Frequency) 스위치(27, 28, 36, 37), LNA(low Noise Amplifier)(29), 다운 믹서(30), Drive 증폭기(31,33), SAW(Surface Acoustic Wave) 필터(32), 업 믹서(34), HPA(High Power Amplifier)(35), RU 대향 안테나(39), 제1 Local 스위치(40), 제1 PLL(Phase Locked Loop) 회로(41), 제2 Local 스위치(42), OCXO(oven controlled crystal oscillator)(43) 및 제2 PLL 회로(44)를 포함할 수 있다.

이러한 구성을 가질 수 있는 DU(11)에서의 다운링크(downlink)는 먼저 기지국 또는 광 중계기(10) 신호를 DU(11)의 도너 안테나(23) 또는 입력 포트(미도시)로 수신하여 대역 통과 필터(24)와 커플러(25)를 통과하여 다운링크 경로의 RF 스위치(27, 28)를 순차적으로 통과하고, LNA(29)와 주파수 변환부(45)를 거쳐 HPA(35)에서 고출력으로 증폭한다.

그리고 RF 스위치(36, 37)와 대역 통과 필터(38)를 거쳐 RU 대향 안테나(39)를 통해 RU(12)로 전송된다.

DU(11)에서의 업링크(uplink)는 RU 대향 안테나(39)를 통하여 대역 통과 필 터(38)를 거쳐 업 링크 경로의 RF 스위치(37, 28)를 순차적으로 통과하고, LNA(29)와 주파수 변환부(45)를 거쳐 HPA(35)에서 고출력으로 증폭한다.

그리고 RF 스위치(36, 27)와 대역 통과 필터(24)를 거쳐 도너 안테나(23)를 통하여 기지국 또는 광 중계기(10)로 전송한다.

한편, 다운링크 시간과 업 링크의 시간의 동기화는 동기 제어부(26)에 의해 특정 시간에 동기화되도록 RF 스위치(27, 28, 36, 37)를 제어함으로써 수행된다.

그리고, 이러한 RF 스위치(27, 28, 36, 37)의 제어시 주파수 변환부(45) 가 다운링크와 업 링크 모두에서 이용된다.

다운링크 시간에는 입력된 본래의 기지국 또는 광 중계기(10)의 주파수(이하 'F1'이라 함)를 제1 PLL 회로(41)와 제1 Local 스위치(40)를 경유하여 다운믹서(30)에 공급함으로써 중간 주파수(IF : Intermediate Frequency, 이하 'IF'라 함)로 다운컨버팅(down-convert)하고, 제2 PLL 회로(44)에서의 신호를 제2 Local 스위치(42)를 경유하여 업 믹서(34)에 공급하므로 써 중간 주파수(IF)를 무선 주파수(RF : Radio Frequency)로 업 컨버팅(up-convert)하며, 업컨버팅 때에 RU(12)에 전송할 링크 주파수(F2)로 변환한다.

업링크 시간에는 입력된 링크 주파수(F2)를 제2 PLL 회로(44)와 제1 Local 스위치(40)를 경유하여 다운믹서(30)에 공급하므로써 중간 주파수(IF)로 다운컨버팅하고, 제1 PLL(41)의 신호를 제2 Local 스위치(42)를 경유하여 업믹서(34)에 공급함으로써, 중간 주파수(IF)를 무선 주파수로 업컨버팅하며, 업 컨버팅 때에 본래의 주파수(F1)로 업컨버팅하여 기지국 또는 광 중계기(10)로 전송한다.

이때 주파수 안정도를 고려하여 본래의 기지국 또는 광 중계기(10)로부터 또는 기지국 또는 광 중계기(10)로 송수신되는 주파수인 기준 주파수를 유지하기 위해 OCXO (oven controlled crystal oscillator) (43)를 사용할 수 있다.

이러한 DU(11)의 구성을 참조하여 DU(11)로부터 무선 주파수를 수신하는 RU(12)의 구성에 대해 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 변환 중계 장치 중 RU(12)의 구성을 예시하여 도시한 구성도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 변환 중계 장치 중 RU(12)는 링크 안테나(46), 대역 통과 필터(47, 61), 커플러(48), 동기 제어부(50), RF 스위치(49, 51, 59, 60), LNA(52), 다운 믹서(53), Drive 증폭기(54, 56), SAW 필터(55), 업 믹서(57), HPA(58), RU 대향 안테나 (62), 제1 Local 스위치(63), 제1 PLL 회로(64), 제2 Local 스위치(65), OCXO(66) 및 제2 PLL 회로(67)를 포함할 수 있다.

RU(12)에서의 다운링크는 DU(11)에서 전송되어온 신호를 링크 안테나(46)로 수신하여 대역 통과 필터(47)와 커플러(48)를 통과하여 다운링크 경로의 RF 스위치(49, 51)를 순차적으로 통과하고, LNA(52)와 주파수 변환부(68)를 거쳐 HPA(58)에서 고출력으로 증폭한다.

그리고 RF 스위치(59, 60)와 대역 통과 필터(61)를 거쳐 서비스 안테나(62) 를 통하여 이동국(13)으로 전송한다.

RU(12)에서의 업링크는 서비스 안테나(62)를 통하여 대역 통과 필터(61)를 거쳐 업링크 경로의 RF 스위치(60, 51)를 순차적으로 통과하고, LNA(52)와 주파수 변환부(68)를 거쳐 HPA(58)에서 고출력으로 증폭한다.

그리고 RF 스위치(59, 49)와 대역 통과 필터(47)를 거쳐 링크 안테나(46)를 통하여 DU(11)로 전송한다.

또한, 다운링크 시간과 업 링크의 시간의 동기화는 동기 제어부(26)에 의해 특정 시간에 동기화되도록 RF 스위치(27, 28, 36, 37)를 제어함으로써 수행된다.

한편, 이러한 RF 스위치(27, 28, 36, 37)의 제어시 주파수 변환부(45) 가 다운링크와 업 링크 모두에서 이용된다.

다운링크 시간에는 입력된 DU(11)의 주파수(F2)을 제1 PLL 회로(64)와 제1 Local 스위치(63)를 경유하여 다운믹서(53)에 공급함으로써 중간 주파수(IF)로 다운 컨버팅 하고, 제2 PLL 회로(67)의 신호를 제2 Local 스위치(65)를 경유하여 업믹서(57)에 공급함으로써, 중간 주파수(IF)를 무선 주파수로 업컨버팅하며, 업컨버팅 때에 이동국(13)으로 전송할 본래의 서비스 주파수(F2)로 변환한다.

업링크 시간에는 입력된 이동국(13)의 주파수(F1)를 제2 PLL 회로(67)와 제1 Local 스위치(63)를 경유하여 다운믹서(53)에 공급함으로써 중간 주파수(IF)로 다운컨버팅하고, 제1 PLL 회로(64)의 신호를 제2 Local 스위치(65)를 경유하여 업믹서(57)에 공급함으로써 중간 주파수(IF)를 무선 주파수로 업컨버팅하며, 업컨버팅 때에는 링크로 전송할 변환된 주파수(F2)로 업컨버팅하여 DU(11)로 전송한다.

또한, RU(12)의 경우도 DU(12)와 같이 주파수 안정도를 고려하여 기준 주파수를 유지하기 위해 OCXO (oven controlled crystal oscillator)(66)를 사용할 수 있다.

이러한 DU(11)와 RU(12)는 전술한 바와 같이, 하나의 장치에 포함되어 구성될 수 있으며, 또한 종래의 기지국 또는 광 중계기(10) 등에 포함되어 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 방법을 구현할 수 있다.

이하에서는 먼저 DU(11)와 RU(12)의 기능을 하나의 장치에 포함하여 구현하는 경우, 그 구성을 도 6을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 변환 중계 장치의 구성을 예시한 구성도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 장치는 다운링크부(200)과 업링크부(201)를 포함할 수 있다.

먼저 다운링크부(200)는 다운링크 IF 입력포 트(157), RF 스위치(158,165, 181, 188), 2-Way 분배기(159, 182), 드라이브 앰프 (160,162,167,170,183, 185, 190, 193), SAW 필터(161,169, 184, 192), 가변 감쇄기(163,173,186, 196), 2-Way 결합기(164, 187), 다운 링크 IF 출력 포트(166), 다운믹서(168, 191), 대역 통과 필터(172, 195), 다운링크 제1 PLL 회로(174), 다운링크 제2 PLL 회로(175), 10MHz 기준 주파수 분배기(176, 199), 동기 제어부(177), 동기 신호 입력 포트(178) 및 10MHz 기준 주파수 입력 포트(179)를 포함할 수 있다.

업링크부(201)는 업링크 IF 입력 포트(180), RF 스위치(158,165, 181, 188), 2-Way 분배기(159, 182), 드라이브 앰프(160,162,167,170,183, 185, 190, 193), SAW 필터(161,169, 184, 192), 가변 감쇄기(163,173,186, 196), 2-Way 결합기(164, 187), 업믹서(168, 191), 대역통과 필터(172, 195), 업 링크 제1 PLL(197), 업 링크 제2 PLL(198) 및 10MHz 기준 주파수 분배기(176, 199)를 포함할 수 있다.

다운링크부(200)의 신호 처리에 대해 살펴보면, 먼저 다운 링크 IF 입력 포트(157) 수신된 신호를 RF 스위치(158)에서 해당 시간에만 경로를 열고, 이 신호는 2Way 분배기(158)에서 원래의 입력 신호(F1)와 주파수 변환할 신호(F2) 경로로 분리 된다.

원래의 신호(F1) 경로는 드라이브 앰프부(160)에서 적정 레벨로 증폭하고, SAW 필터(161)에서 해당 통과 대역만을 필터링 및 시간 지연을 주어 다시 드라이브 엠프부(162)에서 적정 레벨로 증폭한다. 그리고 가변 감쇄기(163)를 지나 2Way 결합기(164)에서 변환된 신호(F2)와 결합하여 출력측 RF스위치(165)를 통하여 출력한다.

주파수 변환할 신호(F2)는 드라이브 앰프부(167)에서 적정 레벨로 증폭하고 다운믹서(168)에서 다운링크 제1 PLL 회로(174)에서 혼합하여 중간 주파수(IF)로 변환하고 SAW 필터(169)에서 해당 통과 대역만을 필터링 및 시간 지연을 주고 다시 드라이브 엠프부(170)에서 적정 레벨로 증폭한다.

업믹서(171)에서 제2 PLL 회로(175)과 혼합하여 변환할 주파수(F2)로 변환하고, 대역 통과 필터 (172)를 거쳐 가변 감쇄기(163)를 지나 2Way 결합기(164)에서 본래의 신호(F1)와 결합하여 출력 측 RF스위치(165)를 통하여 출력한다.

즉, 다운 링크 IF 입력 포트(157)에서 본래의 서비스 주파수(F1)이 입력되어 다운 링크 IF 출력 포트(166)에서 본래의 서비스 신호(F1)와 변환된 신호(F2)가 동시에 출력된다.

또한, 각 경로의 SAW 필터(161, 169) 구현 시에 시간 지연 차이를 최소화 하기 위해 동일한 시간 지연을 갖는 SAW 필터를 사용하여야 한다.

업링크부(201)의 신호 처리에 대해 살펴보면, 업 링크 IF 입력 포트(180)로 수신된 본래의 서비스 신호(F1)과 변환된 신호(F2)를 RF 스위치(181)에서 해당 시간에만 경로를 열고 이 신호는 2Way 분배기(158)에서 원래의 입력 신호(F1)와 주파수 변환된 신호(F2) 경로로 분리 된다.

원래의 신호(F1) 경로는 드라이브 앰프부(183)에서 적정 레벨로 증폭하고 SAW 필터(184)에서 해당 통과 대역만을 필터링 및 시간 지연을 주고, 다시 드라이브 엠프부(185)에서 적정 레벨로 증폭한다.

그리고 가변 감쇄기(186)를 지나 2Way 결합기(187)에서 변환된 신호(F2)를 원래의 서비스 신호(F1)로 변환한 신호와 결합하여 출력측 RF 스위치(188)를 통하여 출력한다.

주파수 변환된 신호(F2)는 드라이브 앰프부(190)에서 적정 레벨로 증폭하고 다운믹서(191)에서 업 링크 제1 PLL 회로(197)와 혼합하여 중간 주파수(IF)로 변환하고 SAW 필터(192)에서 해당 통과 대역만을 필터링 및 시간 지연을 주고 다시 드라이브 앰프부(193)에서 적정 레벨로 증폭한다.

이렇게 증폭된 신호는 업믹서(194)에서 제2 PLL 회로(198)에서 혼합하여 본래의 서비스 주파수(F1)로 변환하고 대역 통과 필터 (195)를 거쳐 가변 감쇄기(196)를 지나 2Way 결합기(187)에서 본래의 신호(F1)와 결합하여 출력측 RF스위치(188)를 통하여 출력한다.

즉, 업링크 IF 입력 포트(180)에서 본래의 서비스 신호(F1)과 링크 주파수로 변환된 신호(F2)가 입력되어 업링크 IF 출력 포트(189)에서 본래의 서비스 신호(F1)이 출력된다.

또한, 각 경로의 SAW 필터(184, 192) 구현시에 시간 지연 차이를 최소화 하기 위해 동일한 시간 지연을 갖는 SAW 필터를 사용하여야 한다.

이러한 다운링크부(200)와 업링크부(201)에서 기지국 또는 광 중계기(10)와 타이밍 동기 및 주파수 동기를 이룰 수 있도록 기지국 또는 광 중계기(10)에서 타이밍 동기와 주파수 동기 신호(예를 들면, Reference 10MHz)를 동기 신호 입력 포트(178)와 10MHz 기준 주파수 입력 포트(179)에서 입력받아 사용할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 주파수 변환 장치가 종래의 디지털 광 중계기에 포함되어 구현되는 경우에 대해 도 7 내지 도 9를 참조하여 살펴 보기로 한다. 도 7 내지 도 9에서는 종래의 디지털 광 중계기를 중심으로 설명하기로 하나, 본 발명에 의한 주파수 변환 장치는 디지털 광 중계기 뿐만 아니라 아날로그 광 중계기에 포함되어 구현될 수도 있음은 자명하다.

먼저 도 7은 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 장치가 포함될 수 있는 종래 의 디지털 광 중계기의 구성도이다.

도 7은 MIMO(Multi Input Multi Output)가 구현되어 있는 종래의 시분할 방식의 디지털 광 중계기의 구성도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 종래의 디지털 광 중계기는 메인 허브 유니트(95), 리모트 유니트(96)를 포함할 수 있다.

이러한 디지털 광 중계기의 동작을 도 7를 참조하여 살펴 보면, 먼저 다운링크 시에는 메인 허브 유니트(95)에서 기지국의 IF 신호를 다운링크 Main Path IF 신호 입력 포트(69)와 다운링크 Diversity Path IF 신호 입력 포트(70)로 수신하여 신호 다운링크 드라이브 앰프부(75)에서 적정 레벨로 각각 증폭한다.

그리고 AD/DA변환 및 디지털 광 송수신부(77)에 의해 디지털 신호 및 광 신호로 변환하고, 광 선로(78)를 통해 리모트 유닛(96)로 전송한다. 리모트 유닛(96)에서는 메인 허브 유니트(95)에서 전달된 디지털 광 신호를 광 스위치(80)를 거쳐 AD/DA변환 및 디지털 광 송수신부(81)에서 아날로그 IF 신호로 변환하고, 다운링크 업컨버팅부(82, 89)에서 각각 무선 주파수로 변환한다.

무선 주파수로 변환된 신호는 각각의 HPA(83, 91)에서 고출력으로 증폭하여 RF 스위치(85, 93)를 거쳐 대역 통과 필터(85, 93)를 통과하여 각각의 이동국 대향 안테나(86, 94)를 통하여 출력된다.

한편, 업링크 시에는 각각의 이동국 대향 안테나(86, 94)를 통하여 수신된 신호를 각각의 대역 통과 필터(85, 93)를 거쳐 RF 스위치(85, 93)와 LNA(88, 90)를 통과하고, 업링크 다운컨버팅부(87)에서 각각 다운 컨버팅된다.

다운컨버팅된 중간 주파수(IF)는 AD/DA변환 및 디지털 광 송수신부(81)에 의해 디지털 신호 및 광 신호로 변환되고, 광 선로(78)를 통해 메인 허브 유니트(96)로 전송된다.

메인 허브 유니트(96)에서는 리모트 유니트(96)에서 전달된 디지털 광 신호를 AD/DA변환 및 디지털 광 송수신부(77)에서 아날로그 IF 신호로 변환하고, 업 링크 드라이브 엠프부(76)에서 적정 레벨로 증폭 후 각각의 업 링크 Main Path IF 신호 출력포트(71)와 업 링크 Diversity Path IF 신호 출력포트(72)로 출력하여 기지국(10)과 연결된다.

한편, 전술한 바와 같이 기지국과의 연결시 기지국과의 시간 및 주파수 동기화를 위해 기지국(10)에서 동기 신호와 기준 주파수 신호를 입력받아 기지국과의 연결에 이용하게 된다.

이러한 종래의 디지털 광 중계기의 구성을 참조하여 종래의 광 중계기에 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 장치를 포함하여 구현하는 경우의 예시에 대해 도 8 및 도 9를 참조하여 살펴보기로 한다.

먼저 도 8은 종래의 디지털 광 중계기의 메인 허브(MHU)에 본 발명에 의한 주파수 변환부를 결합하여 주파수 변환 중계 장치 중 DU(Donor Unit)로 구성한 구성도이다.

도 8은 앞서 살펴본 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 장치 중 다운링크를 수행하는 다운링크부와 업링크를 수행하는 업링크부를 도 7의 종래의 광 중계기에 포함되는 메인 허브 유니트(125)에 포함하여 이미 서비스 중인 광 중계기를 주파수 변환 중계 시스템의 DU(11)로서 기능하게 하는 경우 그 구성을 도시한 것이다.

이미 운용 중인 광 중계기의 출력은 서비스 신호(1FA)만 출력되다가 다운링크부와 업링크부를 추가함으로써 서비스 신호(1FA)와 변환된 신호(2FA)가 동시에 출력된다.

그리고, 스위칭부를 포함하여 다운링크부와 업링크부가 스위칭부의 선택적 연결에 의해 다운링크부와 업링크부가 각각 선택적으로 동작하도록 함으로써 종래의 광 중계기에 결합하는 것이 더욱 효율적이게 될 수 있다.

한편, RU(12)에서는 변환된 신호(2FA)를 다시 원래의 서비스 신호(1FA)로 변환하여 출력함으로써 주파수 변환 및 중계를 할 수 있게 된다.

따라서 DU(11)의 장비를 추가 설치하지 않고 RU(12)만을 설치하여 커버리지를 확보할 수 있으며, 이미 운용 중인 광 중계기를 DU(11)로 활용할 수 있으므로 하기 때문에 비용 절감 효과를 얻을 수 있다.

도 9는 다운링크를 수행하는 다운링크부와 업링크를 수행하는 업링크부를 도 7에서 살펴본 종래의 광 중계기에 포함되는 리모트 유니트(156)의 AD/DA변환 및 디지털 광 송수신부(77) 입출력단에 연결한 경우 그 구성을 도시한 것이다.

이 경우에도 이미 운용 중인 광 중계기에 다운링크부와 업링크부를 추가함으로써 서비스 신호(1FA)와 변환된 신호(2FA)가 동시에 출력되게 되고, RU(8, 19)에서는 변환된 신호(2FA)를 다시 원래의 서비스 신호(1FA)로 변환하여 출력함으로써 주파수 변환 및 중계를 할 수 있게 된다.

따라서 앞서 도 8에서와 살펴본 경우와 같이, DU(11)의 장비를 추가 설치하지 않고 RU(8, 19)만을 설치하여 커버리지를 확보 할 수 있으며, 이미 운용 중인 광 중계기를 DU로 활용할 수 있으므로 하기 때문에 비용 절감 효과를 얻을 수 있다.

한편, 이러한 종래의 광 중계기는 반드시 시분할 방식의 광 중계기일 필요는 없으며, 다만 현재 기지국 또는 광 중계기의 유휴 주파수를 이용할 수 있는 것이면 아무런 제한이 없다.

따라서, 종래의 다양한 통신 서비스 예를 들면, 이동 통신 서비스의 제공을 위해 미리 설치된 기지국이나 광 중계기 등에 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 장치를 추가함으로써 다양한 방식의 통신 서비스를 제공할 수도 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 주파수 변환 중계 방법 및 장치에 의하면, 와이브로(Wibro) 서비스와 같은 시분할 방식의 무선 통신 서비스에서도 도심지뿐만 아니라 교외 지역과 같이 트래픽이 적은 곳까지 무선 통신 서비스의 커 버리지를 확대할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 와이브로(Wibro) 서비스와 같은 시분할 방식의 무선 통신 서비스에서 무선 통신 서비스의 커버리지를 확대하면서도 무선 통신 서비스의 운용 및 설치 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (20)

1. 시분할 방식의 무선 통신 서비스의 주파수 변환 중계 방법에 있어서,

   기지국 또는 광 중계기로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 상기 기지국이 현재 사용하고 있지 않은 주파수인 유휴 주파수로 변환하는 단계(a);

   상기 변환된 유휴 주파수로 상기 신호를 전송하는 단계(b);

   상기 수신된 신호의 주파수를 상기 기준 주파수로 환원하는 단계(c); 및

   상기 환원된 기준 주파수로 상기 신호를 이동국으로 전송하는 단계(d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 방법.
2. 시분할 방식의 무선 통신 서비스의 주파수 변환 중계 방법에 있어서,

   이동국으로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 기지국이 현재 사용하고 있지 않는 주파수인 유휴 주파수로 변환하는 단계(a);

   상기 변환된 유휴 주파수로 상기 신호를 전송하는 단계(b);

   상기 수신된 신호의 주파수를 상기 기준 주파수로 환원하는 단계(c); 및

   상기 환원된 기준 주파수로 상기 신호를 기지국 또는 광 중계기로 전송하는 단계(d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 단계(a)는,

   상기 수신된 신호에 대해 필터링 및 증폭을 수행한 후 수행되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 단계(b)는,

   상기 변환된 유휴 주파수로 상기 신호를 증폭하여 수행되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 단계(c)는,

   상기 수신된 신호에 대해 필터링 및 증폭을 수행한 후 수행되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 단계(d)는,

   상기 단계(a)가 수행되는 시간과 동기화 되어 수행되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 방법.
7. 시분할 방식의 무선 통신 서비스의 주파수 변환 중계 장치에 있어서,

   상기 주파수 변환 중계 장치는 기지국 또는 광 중계기로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 상기 기지국이 현재 사용하고 있지 않은 주파수인 유휴 주파수로 변환하는 주파수 변환부를 포함하되,

   상기 수신된 신호는 상기 변환된 유휴 주파수를 통해 전송되고, 상기 기준 주파수로 환원되어 이동국으로 전송되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 장치.
8. 시분할 방식의 무선 통신 서비스의 주파수 변환 중계 장치에 있어서,

   상기 주파수 변환 중계 장치는 이동국으로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 기지국이 현재 사용하고 있지 않은 주파수인 유휴 주파수로 변환하는 주파수 변환부를 포함하되,

   상기 수신된 신호는 상기 변환된 유휴 주파수를 통해 전송되고, 상기 기준 주파수로 환원되어 기지국 또는 광 중계기로 전송되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 장치.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,

   상기 주파수 변환부는,

   상기 수신된 기준 주파수와 동일한 발진 출력을 얻는 PLL회로; 및

   상기 발진 출력된 기준 주파수를 유휴 주파수로 변환하는 컨버팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 장치.
10. 제7항 또는 제8항에 있어서,

    상기 주파수 변환부는,

    상기 수신된 기준 주파수를 유지하기 위해 OCXO(oven controlled crystal oscillator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 장치.
11. 제7항 또는 제8항에 있어서,

    상기 주파수 변환 중계 장치는,

    상기 수신된 신호에 대해 필터링을 수행하는 대역폭 통과 필터; 및

    상기 대역폭 통과 필터에 의해 필터링된 신호를 증폭하는 LNA(low Noise Amplifier)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 장치.
12. 제7항 또는 제8항에 있어서,

    상기 주파수 변환 중계 장치는,

    상기 변환된 유휴 주파수로 상기 신호를 증폭하는 HPA(High Power Amplifier)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 장치.
13. 제7항 또는 제8항에 있어서,

    상기 주파수 변환 중계 장치는,

    상기 기지국 또는 광 중계기로부터의 수신과 상기 이동국으로 송신 또는 상기 이동국으로부터 수신과 상기 기지국 또는 광 중계기로 송신을 시간적으로 동기화하기 위한 동기화 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 장치.
14. 시분할 방식의 무선 통신 서비스의 주파수 변환 중계 장치에 있어서,

    기지국 또는 광 중계기로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 상기 기지국이 현재 사용하고 있지 않은 주파수인 유휴 주파수로 변환하고, 상기 변환된 유휴 주파수를 통해 전송된 상기 신호를 수신하여 상기 기준 주파수로 환원하여 이 동국으로 전송하는 다운링크부; 및

    이동국으로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 기지국이 현재 사용하고 있지 않은 주파수인 유휴 주파수로 변환하고, 상기 변환된 유휴 주파수를 통해 전송된 상기 신호를 수신하여 상기 기준 주파수로 환원하여 기지국 또는 광 중계기로 전송하는 업링크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 장치.
15. 제14항에 있어서,

    상기 주파수 변환 중계 장치는 스위칭부를 더 포함하고,

    상기 다운링크부와 상기 업링크부는 상기 스위칭부의 선택적 연결에 의해 선택적으로 각각 동작하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 장치.
16. 제7항, 제8항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 주파수 변환 중계 장치는 상기 기지국 또는 상기 광 중계기에 포함되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 장치.
17. 무선 통신 서비스를 위한 광 중계 장치에 있어서,

    상기 광 중계 장치는 기지국 또는 다른 광 중계 장치에서 수신한 다운링 크(downlink) 신호를 상기 기지국 또는 다른 광 중계 장치로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 상기 기지국이 현재 사용하고 있지 않은 주파수인 유휴 주파수로 변환하여 RU(Remote Unit)로 전송하고, RU로부터 수신한 유휴 주파수로 변환된 업링크(Uplink) 신호를 기준 주파수로 환원하여 기지국 또는 다른 광 중계기로 전송하는 것을 특징으로 하는 광 중계 장치.
18. 제17항에 있어서,

    상기 무선 통신 서비스는,

    와이브로(Wibro: Wireless Broadband), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), GSM(Global System For Mobile Telecommunication) 방식의 통신 서비스 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 광 중계 장치.
19. 시분할 방식의 무선 통신 서비스의 주파수 변환 중계 방법이 구현되도록, 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록 매체에 있어서,

    기지국 또는 광 중계기로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 상기 기지국이 현재 사용하고 있지 않은 주파수인 유휴 주파수로 변환하는 단계(a);

    상기 변환된 유휴 주파수로 상기 신호를 전송하는 단계(b);

    상기 수신된 신호의 주파수를 상기 기준 주파수로 환원하는 단계(c); 및

    상기 환원된 기준 주파수로 상기 신호를 이동국으로 전송하는 단계(d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.
20. 시분할 방식의 무선 통신 서비스의 주파수 변환 중계 방법이 구현되도록, 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록 매체에 있어서,

    이동국으로부터 수신된 신호의 주파수인 기준 주파수를 기지국이 현재 사용하고 있지 않는 주파수인 유휴 주파수로 변환하는 단계(a);

    상기 변환된 유휴 주파수로 상기 신호를 전송하는 단계(b);

    상기 수신된 신호의 주파수를 상기 기준 주파수로 환원하는 단계(c); 및

    상기 환원된 기준 주파수로 상기 신호를 기지국 또는 광 중계기로 전송하는 단계(d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.

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