(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ衛星信号を受信し、前記アナログ衛星信号をデジタル衛星信号に変換し、前記アナログ衛星信号に関する特性信号を生成し、前記デジタル衛星信号及び前記特性信号に基づいて送信フレームを生成し、前記送信フレームを光送信フレームに変換するように構成される複数の遠隔ユニットと、
前記複数の遠隔ユニットから光伝送媒体を通じて伝送される光送信フレームをそれぞれ送信フレームに変換し、前記変換された送信フレームそれぞれからデジタル衛星信号及び特性信号を抽出し、前記抽出された特性信号に基づいて前記抽出されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つをアナログ衛星信号に変換するように構成される中央ユニットと、を備えることを特徴とする衛星信号中継システム。
【請求項２】
前記複数の遠隔ユニットそれぞれは、前記アナログ衛星信号の特性情報を検出し、前記検出された特性情報に基づいて前記特性信号を生成するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の衛星信号中継システム。
【請求項３】
前記特性情報は、前記アナログ衛星信号の搬送波対雑音比を指示することを特徴とする請求項２に記載の衛星信号中継システム。
【請求項４】
前記複数の遠隔ユニットそれぞれは、前記中央ユニットから前記光伝送媒体を通じて伝送される遅延測定信号を受信し、前記遅延測定信号が前記中央ユニットに再伝送されるように前記遅延測定信号、前記デジタル衛星信号、及び前記特性信号に基づいて前記送信フレームを生成するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の衛星信号中継システム。
【請求項５】
前記複数の遠隔ユニットそれぞれは、
前記アナログ衛星信号を低雑音増幅し、前記低雑音増幅されたアナログ衛星信号を周波数下向き変換し、かつ前記周波数下向き変換されたアナログ衛星信号をフィルタリングして出力するように構成される遠隔側ＲＦ処理部と、
前記フィルタリングされたアナログ衛星信号を前記デジタル衛星信号に変換するように構成されるアナログ・デジタル変換部と、
前記遠隔側ＲＦ処理部から分配される前記アナログ衛星信号に関する特性情報を検出するように構成される遠隔側検出部と、
前記検出された特性情報に基づいて前記特性信号を生成するように構成される遠隔側制御部と、
前記アナログ・デジタル変換部から伝送される前記デジタル衛星信号及び前記遠隔側制御部から伝送される前記特性信号に基づいて前記送信フレームを生成するように構成される遠隔側デジタル処理部と、
前記送信フレームを前記光送信フレームに変換し、かつ前記光送信フレームを前記光伝送媒体を通じて前記中央ユニットに伝送するように構成される遠隔側光送受信部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の衛星信号中継システム。
【請求項６】
前記遠隔側デジタル処理部は、前記デジタル衛星信号及び前記特性信号に基づいて前記送信フレームを生成する遠隔側フレーマを備えることを特徴とする請求項５に記載の衛星信号中継システム。
【請求項７】
前記遠隔側デジタル処理部は、前記中央ユニットから前記光伝送媒体を通じて伝送される光送信フレームから遅延測定信号を抽出する遠隔側デフレーマをさらに備えるが、
前記遠隔側フレーマは、前記遠隔側デフレーマから伝送される前記遅延測定信号、前記デジタル衛星信号及び前記特性信号に基づいて前記送信フレームを生成することを特徴とする請求項６に記載の衛星信号中継システム。
【請求項８】
前記変換された送信フレームは、前記複数の遠隔ユニットがそれぞれ前記中央ユニットに再伝送する遅延測定信号をさらに備え、
前記中央ユニットは、前記変換された送信フレームそれぞれに含まれている遅延測定信号に基づいて前記複数の遠隔ユニットそれぞれについての遅延値を測定し、前記測定された遅延値及び既定の遅延値のうち少なくとも一つに基づいて前記抽出されたデジタル衛星信号について遅延を補償し、前記抽出された特性信号に基づいて前記遅延補償されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つを前記アナログ衛星信号に変換するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の衛星信号中継システム。
【請求項９】
前記中央ユニットは、
前記複数の遠隔ユニットから光伝送媒体を通じて伝送される光送信フレームをそれぞれ送信フレームに変換するように構成される中央側光送受信部と、
前記中央側光送受信部から伝送される送信フレームそれぞれからデジタル衛星信号及び特性信号を抽出し、前記抽出されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つを選択的に出力するように構成される中央側デジタル処理部と、
前記中央側デジタル処理部から出力されるデジタル衛星信号を前記アナログ衛星信号に変換するように構成されるデジタル・アナログ変換部と、
前記アナログ衛星信号を周波数上向き変換するように構成される中央側ＲＦ処理部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の衛星信号中継システム。
【請求項１０】
前記中央側デジタル処理部は、
前記中央側光送受信部から伝送される送信フレームのうち対応する送信フレームからデジタル衛星信号及び特性信号を抽出する複数の中央側デフレーマと、
前記抽出されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つを選択的に出力するように構成される選択器と、を備えることを特徴とする請求項９に記載の衛星信号中継システム。
【請求項１１】
前記中央ユニットは、前記複数の中央側デフレーマから伝送される特性信号に基づいて前記抽出されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つのデジタル衛星信号が選択的に出力されるように前記選択器を制御する中央側制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の衛星信号中継システム。
【請求項１２】
前記変換された送信フレームは、前記複数の遠隔ユニットがそれぞれ前記中央ユニットに再伝送する遅延測定信号をさらに備え、
前記中央側デジタル処理部は、前記中央側光送受信部から伝送される送信フレームそれぞれから前記デジタル衛星信号、前記特性信号、及び前記遅延測定信号を抽出し、前記抽出されたデジタル衛星信号の遅延を補償し、前記遅延補償されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つを選択的に出力するように構成されることを特徴とする請求項９に記載の衛星信号中継システム。
【請求項１３】
前記中央側デジタル処理部は、
前記中央側光送受信部から伝送される送信フレームのうち対応する送信フレームからデジタル衛星信号、特性信号、及び遅延測定信号を抽出する複数の中央側デフレーマと、
前記複数の中央側デフレーマのうち対応するデフレーマから伝送されるデジタル衛星信号の遅延を補償して出力するように構成される複数の遅延補償器と、
前記複数の遅延補償器から伝送される遅延補償されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つを選択的に出力するように構成される選択器と、を備えることを特徴とする請求項１２に記載の衛星信号中継システム。
【請求項１４】
前記中央ユニットは、前記複数の中央側デフレーマに伝送される遅延測定信号に基づいて前記複数の遠隔ユニットそれぞれについての遅延値を測定し、前記測定された遅延値及び既定の遅延値のうち少なくとも一つに基づいて前記デジタル衛星信号の遅延が補償されるように前記複数の遅延補償器を制御し、前記複数のデフレーマから伝送される特性信号に基づいて前記遅延補償されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つのデジタル衛星信号が選択的に出力されるように前記選択器を制御する中央側制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の衛星信号中継システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星信号中継システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、モバイルトラフィックの急増によるサービスカバレッジ内のセルサイズ減少及びセル数増加の勢いに応じて、多くの移動通信事業者が基地局のデータ処理部分であるベースバンドユニット（または、デジタルユニット）を中央局に配置し、かつ基地局の信号送受信処理部分である複数の遠隔無線ユニットを遠隔地に分離配置する分散型の移動通信基地局構造を採択している。また、多くの移動通信事業者らが基地局性能及び効率の最適化、管理と運用などの便宜のために複数のベースバンドユニットを中央局に集中して設置している。
【０００３】
複数のベースバンドユニットそれぞれは同期化のための基準信号として衛星信号、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）信号を用いるが、この場合に複数のベースバンドユニット別に衛星信号受信のための専用アンテナをさらに設けることが求められるため、基地局構築のためのコストが上昇して空間利用の効率性低下などが引き起こされるという問題がある。また、複数のベースバンドユニットの設置環境または電波妨害などによって複数のベースバンドユニットが衛星信号を受信できない場合に同期化が不可能になるためサービス障害が起きるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、移動通信基地局の構築コストダウン、空間及び設置効率性の改善などを可能にし、サービス障害の発生を防止して基地局のサービス信頼性を高められる衛星新号中継システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様による衛星信号中継システムは、アナログ衛星信号を受信し、前記アナログ衛星信号をデジタル衛星信号に変換し、前記アナログ衛星信号に関する特性信号を生成し、前記デジタル衛星信号及び前記特性信号に基づいて送信フレームを生成し、前記送信フレームを光送信フレームに変換するように構成される複数の遠隔ユニットと、前記複数の遠隔ユニットから光伝送媒体を通じて伝送される光送信フレームをそれぞれ送信フレームに変換し、前記変換された送信フレームそれぞれからデジタル衛星信号及び特性信号を抽出し、前記抽出された特性信号に基づいて前記抽出されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つをアナログ衛星信号に変換するように構成される中央ユニットと、を備える。
【０００６】
一部の実施形態において、前記複数の遠隔ユニットそれぞれは前記アナログ衛星信号の特性情報を検出し、前記検出された特性情報に基づいて前記特性信号を生成するように構成される。
【０００７】
一部の実施形態において、前記特性情報は、前記アナログ衛星信号の搬送波対雑音比（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ、ＣＮ）を指示する。
【０００８】
一部の実施形態において、前記複数の遠隔ユニットそれぞれは、前記中央ユニットから前記光伝送媒体を通じて伝送される遅延測定信号を受信し、前記遅延測定信号が前記中央ユニットに再伝送されるように前記遅延測定信号、前記デジタル衛星信号、及び前記特性信号に基づいて前記送信フレームを生成するように構成される。
【０００９】
一部の実施形態において、前記複数の遠隔ユニットそれぞれは、前記アナログ衛星信号を低雑音増幅し、前記低雑音増幅されたアナログ衛星信号を周波数下向き変換し、かつ前記周波数下向き変換されたアナログ衛星信号をフィルタリングして出力するように構成される遠隔側ＲＦ処理部と、前記フィルタリングされたアナログ衛星信号を前記デジタル衛星信号に変換するように構成されるアナログ・デジタル変換部と、前記遠隔側ＲＦ処理部から分配される前記アナログ衛星信号に関する特性情報を検出するように構成される遠隔側検出部と、前記検出された特性情報に基づいて前記特性信号を生成するように構成される遠隔側制御部と、前記アナログ・デジタル変換部から伝送される前記デジタル衛星信号及び前記遠隔側制御部から伝送される前記特性信号に基づいて前記送信フレームを生成するように構成される遠隔側デジタル処理部と、前記送信フレームを前記光送信フレームに変換し、かつ前記光送信フレームを前記光伝送媒体を通じて前記中央ユニットに伝送するように構成される遠隔側光送受信部と、を備える。
【００１０】
一部の実施形態において、前記遠隔側デジタル処理部は、前記デジタル衛星信号及び前記特性信号に基づいて前記送信フレームを生成する遠隔側フレーマを備える。
【００１１】
一部の実施形態において、前記遠隔側デジタル処理部は、前記中央ユニットから前記光伝送媒体を通じて伝送される光送信フレームから遅延測定信号を抽出する遠隔側デフレーマをさらに備えるが、前記遠隔側フレーマは、前記遠隔側デフレーマから伝送される前記遅延測定信号、前記デジタル衛星信号及び前記特性信号に基づいて前記送信フレームを生成する。
【００１２】
一部の実施形態において、前記変換された送信フレームは、前記複数の遠隔ユニットがそれぞれ前記中央ユニットに再伝送する遅延測定信号をさらに備え、前記中央ユニットは、前記変換された送信フレームそれぞれに含まれている遅延測定信号に基づいて前記複数の遠隔ユニットそれぞれについての遅延値を測定し、前記測定された遅延値及び既定の遅延値のうち少なくとも一つに基づいて前記抽出されたデジタル衛星信号について遅延を補償し、前記抽出された特性信号に基づいて前記遅延補償されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つを前記アナログ衛星信号に変換するように構成される。
【００１３】
一部の実施形態において、前記中央ユニットは、前記複数の遠隔ユニットから光伝送媒体を通じて伝送される光送信フレームをそれぞれ送信フレームに変換するように構成される中央側光送受信部と、前記中央側光送受信部から伝送される送信フレームそれぞれからデジタル衛星信号及び特性信号を抽出し、前記抽出されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つを選択的に出力するように構成される中央側デジタル処理部と、前記中央側デジタル処理部から出力されるデジタル衛星信号を前記アナログ衛星信号に変換するように構成されるデジタル・アナログ変換部と、前記アナログ衛星信号を周波数上向き変換するように構成される中央側ＲＦ処理部と、を備える。
【００１４】
一部の実施形態において、前記中央側デジタル処理部は、前記中央側光送受信部から伝送される送信フレームのうち対応する送信フレームからデジタル衛星信号及び特性信号を抽出する複数の中央側デフレーマと、前記抽出されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つを選択的に出力するように構成される選択器と、を備える。
【００１５】
一部の実施形態において、前記中央ユニットは、前記複数の中央側デフレーマから伝送される特性信号に基づいて前記抽出されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つのデジタル衛星信号が選択的に出力されるように前記選択器を制御する中央側制御部をさらに備える。
【００１６】
一部の実施形態において、前記変換された送信フレームは、前記複数の遠隔ユニットがそれぞれ前記中央ユニットに再伝送する遅延測定信号をさらに備え、前記中央側デジタル処理部は、前記中央側光送受信部から伝送される送信フレームそれぞれから前記デジタル衛星信号、前記特性信号、及び前記遅延測定信号を抽出し、前記抽出されたデジタル衛星信号の遅延を補償し、前記遅延補償されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つを選択的に出力するように構成される。
【００１７】
一部の実施形態において、前記中央側デジタル処理部は、前記中央側光送受信部から伝送される送信フレームのうち対応する送信フレームからデジタル衛星信号、特性信号、及び遅延測定信号を抽出する複数の中央側デフレーマと、前記複数の中央側デフレーマのうち対応するデフレーマから伝送されるデジタル衛星信号の遅延を補償して出力するように構成される複数の遅延補償器と、前記複数の遅延補償器から伝送される遅延補償されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つを選択的に出力するように構成される選択器と、を備える。
【００１８】
一部の実施形態において、前記中央ユニットは、前記複数の中央側デフレーマに伝送される遅延測定信号に基づいて前記複数の遠隔ユニットそれぞれについての遅延値を測定し、前記測定された遅延値及び既定の遅延値のうち少なくとも一つに基づいて前記デジタル衛星信号の遅延が補償されるように前記複数の遅延補償部を制御し、前記複数のデフレーマから伝送される特性信号に基づいて前記遅延補償されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つのデジタル衛星信号が選択的に出力されるように前記選択器を制御する中央側制御部をさらに備える。
【００１９】
本発明の技術的思想による他の様態による衛星信号中継システムは、アナログ衛星信号を受信し、前記アナログ衛星信号をデジタル衛星信号に変換し、前記デジタル衛星信号に基づいて送信フレームを生成し、前記送信フレームを光送信フレームに変換するように構成される遠隔ユニットと、前記遠隔ユニットから光伝送媒体を通じて伝送される光送信フレームを送信フレームに変換し、前記変換された送信フレームからデジタル衛星信号を抽出し、前記デジタル衛星信号をアナログ衛星信号に変換するように構成される中央ユニットと、を備える。
【００２０】
一部の実施形態において、前記アナログ衛星信号は、ＧＰＳ衛星から伝送された信号である。
【００２１】
一部の実施形態において、前記遠隔ユニットは、前記中央ユニットから前記光伝送媒体を通じて伝送される遅延測定信号を受信し、前記遅延測定信号が前記中央ユニットに再伝送されるように前記遅延測定信号及び前記デジタル衛星信号に基づいて前記送信フレームを生成するように構成されるが、前記中央ユニットは、前記変換された送信フレームから前記デジタル衛星信号及び前記遅延測定信号を抽出し、前記抽出された遅延測定信号に基づいて前記遠隔ユニットについての遅延値を測定し、前記測定された遅延値及び既定の遅延値のうち少なくとも一つに基づいて前記抽出されたデジタル衛星信号について遅延を補償し、前記遅延補償されたデジタル衛星信号を前記アナログ衛星信号に変換するように構成される。
【００２２】
一部の実施形態において、前記中央ユニットは、所定の伝送媒体を通じて前記アナログ衛星信号を基地局を構成する少なくとも一つのベースバンドユニットに伝送するように構成される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の技術的思想による実施形態による衛星信号中継システムによれば、移動通信基地局の構築コストダウン、空間及び設置効率性の改善などが可能であり、サービス障害の発生を防止してサービス信頼性を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の技術的思想による一実施形態による衛星信号中継システムのトポロジーを例示的に示す図面である。
【図２】本発明の技術的思想による一実施形態による遠隔ユニットの一部構成を概略的に示す図面である。
【図３】本発明の技術的思想による一実施形態による中央ユニットの一部構成を概略的に示す図面である。
【図４】本発明の技術的思想による他の実施形態による衛星信号中継システムのトポロジーを例示的に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、多様な変更が可能であり、かつ様々な実施形態を持つことができるところ、特定の実施形態を図面に例示し、これを詳細な説明を通じて詳細に説明しようとする。しかし、これは、本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物ないし代替物を含むと理解されねばならない。
【００２６】
本発明を説明するに当って、関連の公知技術に関する具体的な説明が本発明の趣旨を曖昧にすると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。また、本明細書の説明過程で用いられる数（例えば、第１、第２など）は、一つの構成要素を他の構成要素から区分するための識別記号に過ぎない。
【００２７】
また、本明細書において、一つの構成要素が他の構成要素に「連結される」または「接続される」と言及された時には、前記一つの構成要素が前記他の構成要素に直接連結されてもよく、または直接接続されてもよいが、特に逆の記載がない限り、中間にさらに他の構成要素を介して連結されるか、または接続されることもあると理解されねばならない。
【００２８】
また、本明細書に記載の「部」、「器」、「子」、「モジュール」などの用語は少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、これはハードウェアやソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの結合で具現される。
【００２９】
そして、本明細書の構成部の区分は、各構成部が担当する主機能別に区分したことに過ぎない。すなわち、以下で説明する２つ以上の構成部が一つの構成部に合わせられるか、または一つの構成部がさらに細分化された機能別に２つ以上に分化して備えられてもよい。そして、以下で説明する構成部それぞれは、自分の担当する主機能以外にも他の構成部の担当する機能のうち一部またはすべての機能をさらに行ってもよく、また構成部それぞれが担当する主機能のうち一部の機能が他の構成部によって行われてもよいということは言うまでもない。
【００３０】
以下、本発明の実施形態を順次に詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明の技術的思想による一実施形態による衛星信号中継システムのトポロジーを例示的に示す図面である。
【００３２】
図１を参照すれば、衛星信号中継システム１０は、第１ないし第ｎ（ｎは、２以上の自然数）遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎと、中央ユニット２００と、を備える。
【００３３】
第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎそれぞれは、中央局（Ｃｅｔｎｒａｌ  Ｏｆｆｉｃｅ）と所定の距離を置いて離れる遠隔地（Ｒｅｍｏｔｅ  Ｓｉｔｅ）に配置される。具現例によって、第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎのうち少なくとも一つは移動通信基地局を構成し、かつ特定セル地域をカバーする遠隔無線ユニットに搭載されて特定セル地域に配置されてもよい。
【００３４】
第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎそれぞれはアナログ衛星信号を受信する。前記アナログ衛星信号は、例えば、ＧＰＳ衛星から伝送された信号である。第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎそれぞれは受信されたアナログ衛星信号をデジタル衛星信号に変換する。第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎそれぞれはデジタル衛星信号を中央ユニット２００に伝送する。第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎそれぞれは、デジタル衛星信号の伝送時に衛星信号の特性に関する特性信号、及び中央ユニット２００から伝送され、かつ中央ユニット２００との離隔距離による遅延を測定するための遅延測定信号をデジタル衛星信号と共に中央ユニット２００に伝送する。第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎの詳細構成及び機能については、以下で図２を参照してさらに詳細に説明する。
【００３５】
中央ユニット２００は、中央局で第１ないし第ｍベースバンドユニットＢＢＵ＿１ないしＢＢＵ＿ｍに隣接して配置される。しかし、これに限定されるものではなく、中央ユニット２００は第１ないし第ｍベースバンドユニットＢＢＵ＿１ないしＢＢＵ＿ｍと所定の間隔ほど離れた位置に配置されてもよい。
【００３６】
中央ユニット２００は、第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎから伝送されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つを選択して再びアナログ衛星信号に変換する。中央ユニット２００は、第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎから伝送された遅延測定信号に基づいてデジタル衛星信号それぞれの対応する伝送距離による遅延を補償する。または中央ユニット２００は、システム管理者の入力遅延値に基づいてデジタル衛星信号それぞれの遅延を補償する。第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎから伝送された特性信号に基づいて遅延補償されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つを選択して再びアナログ衛星信号に変換する。
【００３７】
中央ユニット２００は、変換されたアナログ衛星信号を第１ないし第ｍベースバンドユニットＢＢＵ＿１ないしＢＢＵ＿ｍに分配し、これによって第１ないし第ｍベースバンドユニットＢＢＵ＿１ないしＢＢＵ＿ｍそれぞれは分配された衛星信号を同期化に用いる。中央ユニット２００の詳細構成及び機能については以下で図３を参照してさらに詳細に説明する。
【００３８】
このように、衛星信号中継システム１０は、遠隔地から受信した衛星信号のうちいずれか一つの衛星信号を中央局側の第１ないし第ｍベースバンドユニットＢＢＵ＿１ないしＢＢＵ＿ｍに伝送する。これにより、第１ないし第ｍベースバンドユニットＢＢＵ＿１ないしＢＢＵ＿ｍそれぞれが衛星信号の受信処理のためのアンテナ、信号処理のための構成などのさらなる設置が要らなくなり、また高品質の衛星信号を安定して受信できるようになるので、移動通信事業者は低コストで基地局を構築でき、空間及び設置効率性を改善でき、かつ安定して移動通信サービスを提供できる。
【００３９】
また、衛星信号中継システム１０は、第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎと中央ユニット２００との間でデジタル的に衛星信号を伝送することで、高い伝送容量と伝送速度、長距離伝送による衛星信号の特性低下防止を担保できる。
【００４０】
一方、図１では第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎと中央ユニット２００とがいずれも光ケーブルを通じて互いに連結されると図示しているが、これに限定されるものではなく、これら間の信号伝送媒体は他の多様な変形が可能である。例えば、前記光ケーブルは、ＲＦケーブル、ＵＴＰケーブルなどに置き換えられる。また、図１では中央ユニット２００と第１ないし第ｍベースバンドユニットＢＢＵ＿１ないしＢＢＵ＿ｍとがいずれもＲＦケーブルを通じて互いに連結されると図示しているが、これら間の信号伝送媒体も他の多様な変形が可能である。例えば、前記ＲＦケーブルは、光ケーブル、ＵＴＰケーブルなどで置き換えられてもよい。但し、以下では図１に基づいて説明する。
【００４１】
図２は、本発明の技術的思想による一実施形態による遠隔ユニットの一部構成を概略的に示す図面である。図２では図１に示した第１遠隔ユニット１００＿１を例示的に示しているが、図１に示した第２ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿２ないし１００＿ｎも図２に示した第１遠隔ユニット１００＿１に相応するということは言うまでもない。図２を説明するに当って、説明の便宜のために図１を共に参照して説明するが、図１と重なる説明は省略する。
【００４２】
図２を参照すれば、第１遠隔ユニット１００＿１は、遠隔側ＲＦ処理部１１０と、アナログ・デジタル変換部（以下、ＡＤＣ）１２０と、遠隔側検出部１３０と、遠隔側制御部１４０と、遠隔側デジタル処理部１５０と、遠隔側光送受信部１６０と、を備える。
【００４３】
遠隔側ＲＦ処理部１１０は、衛星信号アンテナを通じて入力されたアナログ衛星信号について所定のアナログ信号処理を行って出力するように構成される。遠隔側ＲＦ処理部１１０は、増幅器１１１と、分配器１１３と、ミキサー１１５と、ＬＯ１１７と、フィルタ１１９と、を備える。一方、具現例によって、ミキサー１１５及びＬＯ１１７は省略されてもよい。
【００４４】
増幅器１１１は、入力されたアナログ衛星信号を低雑音増幅する。増幅器１１１は、例えば、低雑音増幅器で構成される。分配器１１３は、低雑音増幅されたアナログ衛星信号をミキサー１１５と遠隔側検出部１３０とに分配する。分配器１１３は、例えば、カプラーで構成される。ミキサー１１５は、低雑音増幅されたアナログ衛星信号を周波数下向き変換する。ミキサー１１５は、ＬＯ１１７から提供される局部発振周波数を用いてアナログ衛星信号の周波数を中間周波数に変換する。フィルタ１１９は、周波数下向き変換されたアナログ衛星信号をフィルタリングして雑音などを除去した後でＡＤＣ１２０に出力する。フィルタ１１９は、例えば、低域通過フィルタで構成される。
【００４５】
ＡＤＣ１２０は、遠隔側ＲＦ処理部１１０から所定のアナログ信号処理後に出力されるアナログ衛星信号をデジタル化してデジタル衛星信号を生成する。ＡＤＣ１２０は、生成されたデジタル衛星信号を遠隔側デジタル処理部１５０に出力する。一方、図２ではＡＤＣ１２０が遠隔側デジタル処理部１５０と別途のモジュールに具現されると図示しているが、これに限定されるものではなく、ＡＤＣ１２０は遠隔側デジタル処理部１５０との統合モジュールに具現できるということは言うまでもない。
【００４６】
遠隔側ＲＦ処理部１１０の分配器１１３から遠隔側検出部１３０にアナログ衛星信号が分配される。遠隔側検出部１３０は、分配されたアナログ衛星信号に関する特性情報を検出するように構成される。前記特性情報は、例えば、アナログ衛星信号の搬送波対雑音比を指示する。しかし、本発明の技術的思想がこれに限定されるものではなく、前記特性情報はアナログ衛星信号の品質に関する多様な特性のうち少なくとも一つを指示できる。
【００４７】
遠隔側制御部１４０は、遠隔側検出部１３０から伝送される特性情報に基づいて特性信号を生成し、生成された特性信号を遠隔側デジタル処理部１５０に伝送する。一方、図２に示していないが、遠隔側制御部１４０は、遠隔側ＲＦ処理部１１０、ＡＤＣ１２０、遠隔側デジタル処理部１５０、及び遠隔側光送受信部１６０のうち少なくとも一つを制御するように構成できるということは言うまでもない。
【００４８】
遠隔側デジタル処理部１５０は、ＡＤＣ１２０から出力されるデジタル衛星信号及び遠隔側制御部１４０から伝送される特性信号に基づいて送信フレームを生成するように構成される。また、遠隔側デジタル処理部１５０は、中央ユニット２００から伝送された光送信フレームを遠隔側光送受信部１６０を通じてさらに受信し、前記光送信フレームに含まれている遅延測定信号、前記デジタル衛星信号及び前記特性信号に基づいて前記送信フレームを生成するように構成される。
【００４９】
遠隔側デジタル処理部１５０は、遠隔側デフレーマ１５１及び遠隔側フレーマ１５３を備える。遠隔側デジタル処理部１５０は、例えば、ＦＰＧＡモジュールに具現される。
【００５０】
遠隔側デフレーマ１５１は、中央ユニット２００から伝送された光送信フレームから遅延測定信号を抽出し、抽出された遅延測定信号を遠隔側フレーマ１５３に伝送する。遠隔側フレーマ１５３は、ＡＤＣ１２０から出力されるデジタル衛星信号、遠隔側制御部１４０から伝送される特性信号及び遠隔側デフレーマ１５１から伝送される遅延測定信号に基づいて送信フレームを生成する。遠隔側フレーマ１５３は、生成された送信フレームを遠隔側光送受信部１６０に伝送する。
【００５１】
遠隔側光送受信部１６０は、遠隔側デジタル処理部１５０の遠隔側フレーマ１５３から伝送される送信フレームを光送信フレームに光電変換し、光送信フレームをその対応する光伝送媒体を通じて中央ユニット２００に伝送するように構成される。遠隔側光送受信部１６０は、前記光伝送媒体を通じて中央ユニット２００から伝送される光送信フレームを受信して中央ユニット２００の送信フレームに光電変換し、中央ユニット２００の送信フレームを遠隔側デジタル処理部１５０の遠隔側デフレーマ１５１に伝送するように構成される。
【００５２】
図３は、本発明の技術的思想による一実施形態による中央ユニットの一部構成を概略的に示す図面である。図３は、図１に示した中央ユニット２００を例示的に示す。図３を説明するに当って、説明の便宜のために図１を共に参照して説明するが、図１と重なる説明は省略する。
【００５３】
図３を参照すれば、中央ユニット２００は、中央側光送受信部２１０と、中央側デジタル処理部２２０と、中央側制御部２３０と、デジタル・アナログ変換部（以下、ＤＡＣ）２４０と、中央側ＲＦ処理部２５０と、分配部２６０と、中央側検出部２７０と、を備える。
【００５４】
中央側光送受信部２１０は、第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎからその対応する光伝送媒体を通じて伝送される光送信フレームをそれぞれ送信フレームに変換するように構成される。中央側光送受信部２１０は、中央側デジタル処理部２２０から伝送され、かつ第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎと中央ユニット２００との間の伝送距離による遅延を測定するための遅延測定信号を含む送信フレームを光送信フレームに変換し、第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎそれぞれに伝送するように構成される。
【００５５】
中央側光送受信部２１０は、第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎのうち対応する遠隔ユニットの遠隔側光送受信部とカップリングされる第１ないし第ｎサブ光送受信部２１１＿１ないし２１１＿ｎを備える。一方、図２では中央側光送受信部２１０が遠隔ユニットの数に相応する数のサブ光送受信部を備えると示しているが、これに限定されるものではない。具現例によって、中央側光送受信部２１０は遠隔ユニットより少ないサブ光送受信部を備え、この時にサブ光送受信部のうち一部は少なくとも二つ以上の遠隔ユニットの遠隔側光送受信部とカップリングされる。
【００５６】
第１ないし第ｎサブ光送受信部２１１＿１ないし２１１＿ｎそれぞれは、第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎのうち対応する遠隔ユニットの遠隔側光送受信部から伝送された光送信フレームを送信フレームに光電変換して出力する。第１ないし第ｎサブ光送受信部２１１＿１ないし２１１＿ｎそれぞれは、中央側デジタル処理部２２０から伝送される送信フレームを光送信フレームに光電変換し、第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎのうち対応する遠隔ユニットに伝送する。
【００５７】
中央側デジタル処理部２２０は、中央側光送受信部２１０から出力される送信フレームそれぞれからデジタル衛星信号、特性信号及び遅延測定信号を抽出し、抽出されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つを選択的に出力するように構成される。中央側デジタル処理部２２０は、中央側制御部２３０から伝送された遅延測定信号に基づいて送信フレームを生成し、生成された送信フレームを中央側光送受信部２１０に伝送するように構成される。
【００５８】
中央側デジタル処理部２２０は、第１ないし第ｎ中央側デフレーマ２２１＿１ないし２２１＿ｎと、第１ないし第ｎ中央側フレーマ２２３＿１ないし２２３＿ｎと、第１ないし第ｎ遅延補償器２２５＿１ないし２２５＿ｎと、選択器２２７と、を備える。中央側デジタル処理部２２０は、例えば、ＦＰＧＡモジュールに具現される。
【００５９】
第１ないし第ｎ中央側デフレーマ２２１＿１ないし２２１＿ｎそれぞれは、第１ないし第ｎサブ光送受信部２１１＿１ないし２１１＿ｎのうち対応するサブ光送受信部から出力される送信フレームからデジタル衛星信号、特性信号及び遅延測定信号を抽出する。第１ないし第ｎ中央側デフレーマ２２１＿１ないし２２１＿ｎそれぞれは、抽出されたデジタル衛星信号を第１ないし第ｎ遅延補償器２２５＿１ないし２２５＿ｎのうち対応する遅延補償器に伝送し、抽出された特性信号及び遅延測定信号を中央側制御部２３０に伝送する。
【００６０】
第１ないし第ｎ中央側フレーマ２２３＿１ないし２２３＿ｎそれぞれは、中央側制御部２３０から伝送される遅延測定信号に基づいて送信フレームを生成し、第１ないし第ｎサブ光送受信部２１１＿１ないし２１１＿ｎのうち対応するサブ光送受信部に伝送する。
【００６１】
第１ないし第ｎ遅延補償器２２５＿１ないし２２５＿ｎそれぞれは、第１ないし第ｎ中央側デフレーマ２２１＿１ないし２２１＿ｎのうち対応する中央側デフレーマから伝送されるデジタル衛星信号の遅延を補償する。第１ないし第ｎ遅延補償器２２５＿１ないし２２５＿ｎの遅延補償は中央側制御部２３０によって制御される。
【００６２】
選択器２２７は、第１ないし第ｎ遅延補償器２２５＿１ないし２２５＿ｎから出力される遅延補償されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つをＤＡＣ２４０に出力する。選択器２２７のデジタル衛星信号についての選択的な出力は中央側制御部２３０によって制御される。選択器２２７は、例えば、マルチフレクサ、スイッチなどで構成される。
【００６３】
中央側制御部２３０は、中央側デジタル処理部２２０から伝送された遅延測定信号に基づいて中央ユニット２００と第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎとの間の遅延値を測定する。中央側制御部２３０は、測定された遅延値に基づいて第１ないし第ｎ遅延補償器２２５＿１ないし２２５＿ｎそれぞれのデジタル衛星信号についての遅延補償を制御する。具現例によって、中央側制御部２３０は、既定の遅延値、例えば、第１ないし第ｍベースバンドユニットＢＢＵ＿１ないしＢＢＵ＿ｍそれぞれに求められる遅延量、移動通信サービス種類などによって、システム管理者によって予め設定された遅延値に基づいて第１ないし第ｎ遅延補償器２２５＿１ないし２２５＿ｎそれぞれのデジタル衛星信号についての遅延補償を制御する。他の具現例によっては、中央側制御部２３０は、測定された遅延値及び既定の遅延値に基づいて第１ないし第ｎ遅延補償器２２５＿１ないし２２５＿ｎそれぞれのデジタル衛星信号についての遅延補償を制御してもよい。
【００６４】
中央側制御部２３０は、中央側デジタル処理部２２０から伝送された特性信号に基づいて遅延補償されたデジタル衛星信号のうちいずれか一つがＤＡＣ２４０に出力されるように選択器２２７を制御できる。特性信号が衛星信号の搬送波対雑音比を指示する場合を例として挙げれば、中央側制御部２３０は、特性信号を互いに比べて第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎそれぞれによって受信された衛星信号のうち雑音特性の最も小さな衛星信号がＤＡＣ２４０に出力されるように選択器２２７を制御できる。
【００６５】
中央側制御部２３０は、中央側検出部２７０から伝送されるアナログ衛星信号の出力特性情報に基づいてアナログ衛星信号の出力状態を感知できる。この場合、図３には示していないが、中央側制御部２３０は、中央側デジタル処理部２２０、中央側ＲＦ処理部２５０などを制御してアナログ衛星信号の出力レベルなどを調節する。
【００６６】
中央側制御部２３０は、中央ユニット２００と第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎとの間の遅延を測定するための遅延測定信号を中央側デジタル処理部２２０の第１ないし第ｎ中央側フレーマ２２３＿１ないし２２３＿ｎに伝送する。
【００６７】
一方、図３には示していないが、中央側制御部２３０は、中央側光送受信部２１０、中央側デジタル処理部２２０、ＤＡＣ２４０、中央側ＲＦ処理部２５０のうち少なくとも一つを制御するように構成できるということは言うまでもない。
【００６８】
ＤＡＣ２４０は、中央側デジタル処理部２２０から出力されるデジタル衛星信号をアナログ化してアナログ衛星信号を生成する。ＤＡＣ２４０は、生成されたアナログ衛星信号を中央側ＲＦ処理部２５０に出力する。一方、図３ではＤＡＣ２４０が中央側デジタル処理部２２０と別個のモジュールに具現されると図示しているが、これに限定されるものではなく、ＤＡＣ２４０は、中央側デジタル処理部２２０と統合モジュールに具現できるということは言うまでもない。
【００６９】
中央側ＲＦ処理部２５０は、ＤＡＣ２４０から出力されるアナログ衛星信号について所定のアナログ信号処理を行って出力するように構成される。中央側ＲＦ処理部２５０は、フィルタ２５１と、ミキサー２５３と、ＬＯ２５５と、フィルタ２５７と、減衰器２５９と、を備える。
【００７０】
フィルタ２５１は、ＤＡＣ２４０から出力されるアナログ衛星信号をフィルタリングして雑音などを除去した後でミキサー２５３に出力する。フィルタ２５１は、帯域通過フィルタで構成される。ミキサー２５３は、フィルタリングされたアナログ衛星信号を周波数上向き変換する。ミキサー２５３は、ＬＯ２５５から提供される局部発振周波数を用いてフィルタリングされたアナログ衛星信号を周波数上向き変換する。ここで、フィルタリングされたアナログ衛星信号は、その対応する遠隔ユニットの遠隔側ＲＦ処理部で中間周波数に変換されてから再び周波数上向き変換されるものであり、遠隔ユニット側ＲＦ処理部で周波数下向き変換のための構成（例えば、図２のミキサー１１５、ＬＯ１１７）が省略される場合にミキサー２５３及びＬＯ２５５も省略される。フィルタ２５７は、周波数上向き変換されたアナログ衛星信号をフィルタリングして雑音などを除去した後で減衰器２５９に出力する。フィルタ２５７は、帯域通過フィルタで構成される。減衰器２５９は、フィルタリングされたアナログ衛星信号の利得を調節して出力する。
【００７１】
分配部２６０は、中央側ＲＦ処理部２５０によって処理されたアナログ衛星信号を中央ユニット２００に連結された第１ないし第ｍベースバンドユニットＢＢＵ＿１ないしＢＢＵ＿ｍに分配する。
【００７２】
中央側検出部２７０は、中央側ＲＦ処理部２５０から出力されるアナログ衛星信号を受信して出力特性情報を検出し、検出された出力特性情報を中央側制御部２３０に伝送する。
【００７３】
図４は、本発明の技術的思想による他の実施形態による衛星信号中継システムのトポロジーを例示的に示す図面である。図４を説明するに当って、遠隔ユニット３００は図１及び図２に示した第１遠隔ユニット１００＿１に対応し、中央ユニット４００は図１及び図３に示した中央ユニット２００に対応するため、説明の便宜のために図１ないし図３と重なる説明は省略して相違点を中心に説明する。
【００７４】
図４を参照すれば、衛星信号中継システム２０は、図１に示した衛星信号中継システム１０とは異なって一つの遠隔ユニット３００及び中央ユニット４００を備える。
【００７５】
図１に示した衛星信号中継システム１０の場合、複数の遠隔地に配置された第１ないし第ｎ遠隔ユニット１００＿１ないし１００＿ｎそれぞれが受信した衛星信号をデジタル処理した後で中央ユニット２００に伝送し、中央ユニット２００がその伝送された衛星信号の品質を鑑みて特定衛星信号のみを選択した後、再びアナログ化して第１ないし第ｍベースバンドユニットＢＢＵ＿１ないしＢＢＵ＿ｍに伝送する。
【００７６】
一方、衛星信号中継システム２０の場合、特定遠隔地に配置された遠隔ユニット３００のみが受信した衛星信号をデジタル処理した後で中央ユニット４００に伝送し、中央ユニット４００がその伝送された衛星信号をアナログ化して第１ないし第ｍベースバンドユニットＢＢＵ＿１ないしＢＢＵ＿ｍに伝送する。
【００７７】
この場合、衛星信号中継システム２０において遠隔ユニット３００及び中央ユニット４００は、図２に示した第１遠隔ユニット１００＿１及び図３に示した中央ユニット２００と実質的に同じ構成及び機能を持って運用されるが、具現例によって遠隔ユニット３００及び中央ユニット４００の構成及び機能が変更されてもよい。
【００７８】
例えば、衛星信号中継システム２０においては中央ユニット４００の複数の遠隔ユニットとの接続及び複数の衛星信号の選択的出力が不要なため、図３に示した中央ユニット２００とは異なり、中央ユニット４００では衛星信号の選択的出力のための一部構成（例えば、サブ光送受信部）及び機能（例えば、中央側制御部の選択器の制御機能）が省略される。また、図２に示した第１遠隔ユニット１００＿１とは異なり、遠隔ユニット３００では受信した衛星信号についての特性信号を中央ユニット４００に伝送するための一部の機能（例えば、遠隔側制御部の特性信号生成機能）が省略される。
【００７９】
すなわち、衛星信号中継システムの遠隔ユニットおよび中央ユニットは要求される運用環境に応じて適応的に構成及び機能を変更して運用され、これにより移動通信基地局の構築コストダウンなどの改善効果が極大化する。
【００８０】
以上では、本発明の技術的思想による実施形態を参照して説明したが、当業者であれば下記の特許請求の範囲に記載の本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で本発明の技術的思想を多様に修正及び変更できるということをよく理解できるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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