KR101492974B1 - 기지국 데이터 처리 장치 및 기지국 지연 보상 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기지국 데이터 처리 장치 및 기지국 지연 보상 방법에 관한 것이다. 개시된 기지국 데이터 처리 장치는, 제 1 전송장치와 제 2 전송장치 사이의 통신 경로의 지연시간 정보를 수신하는 지연 정보 수신부와, 제 1 전송장치와 제 2 전송장치를 통해 원격 무선신호 처리 장치로 전송할 데이터를 생성하는 디지털 신호 처리부와, 지연 정보 수신부에 의해 수신되는 지연시간 정보에 따라 원격 무선신호 처리 장치로 전송할 데이터의 지연정보를 조정하는 지연 보상부를 포함한다. 따라서, 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간에서 광선로 절단 등의 요인으로 어느 한 통신 경로에서 다른 통신 경로로 변경되는 경로 절체가 발생하더라도 지연 시간의 변동에 따른 보상이 이루어지기 때문에 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간의 통신 경로 절체에 따른 서비스 중단 시간을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Description

기지국 데이터 처리 장치 및 기지국 지연 보상 방법{DATA PROCESSING APPARATUS AND TIME DELAY COMPENSATION METHOD FOR BASE STATION}
본 발명은 기지국 데이터 처리 장치 및 기지국 지연 보상 방법에 관한 것으로, 기지국을 구성하는 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간의 데이터 전송을 위한 통신 경로의 지연을 보상하는 기지국 데이터 처리 장치와 이에 의한 기지국 지연 보상 방법에 관한 것이다.
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 접속(radio access) 기술을 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 이동 통신 시스템은 전세계에서 광범위하게 전개되었다.
하지만, 사용자와 사업자의 요구 사항과 기대가 지속적으로 증가하고 또한 경쟁하는 무선 접속 기술 개발이 계속 진행되고 있어서, 3GPP 이동 통신 시스템에서의 새로운 기술 진화가 요구되었다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순 구조와 개방형 인터페이스, 단말 장치(User Element: UE)의 적절한 파워 소모 등이 요구 사항이라 할 수 있다. 또한, 네트워크 노드(node)에서의 불필요한 시간지연(latency)의 방지와 네트워크 자원의 효율적인 사용 등도 3GPP의 기술 진화에 따른 요구 사항이라 할 수 있다.
3GPP 릴리스(Release) 8에서는, 전술한 요구 사항들을 충족시키기 위한 이동 통신 시스템의 하나로써, 망 아키텍처(Network Architecture)인 EPC(Evolved Packet Core)를 기술하고 있다. EPC는 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템을 위한 네트워크 노드들의 집합이다. EPC는 기존의 3GPP 시스템 아키텍처의 코어 네트워크(Core Network)를 진화시켜, 진화된 무선접속망(Evolved RAN)인 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network) 등을 지원하고, 또한 패킷망의 효율성을 높이기 위하여 네트워크 노드를 단순화시킨 효율적인 망구조를 갖는다. EPC와 E-UTRAN을 포함하는 무선 통신 시스템을 EPS(Evolved Packet System)라고 호칭할 수도 있으며, 현재 국내에서 구현 및 서비스 중인 LTE 이동 통신 시스템이 이에 해당한다.
이러한 LTE 이동 통신 시스템에서 단말 장치의 이동성을 보장하는 기지국은 eNodeB라 칭하고 있으며, eNodeB는 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치가 광선로 등과 같은 통신선로로 연결되어 구성된다.
여기서, 기지국 데이터 처리 장치는 기저대역 신호를 처리하며, 원격 무선신호 처리 장치를 제어하기 위한 제어 데이터를 생성 및 전송한다. 이러한 기지국 데이터 처리 장치는 디지털 유닛(DU, Digital Unit)이라 불리기도 한다.
그리고, 원격 무선신호 처리 장치는 아날로그/디지털 신호 변환, 아날로그 신호처리 및 전력 증폭 등의 기능을 수행한다. 이러한 원격 무선신호 처리 장치는 라디오 유닛(RU, Radio Unit)이라 불리기도 한다.
기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치의 사이에는 광선로의 절감과 장거리 전송 등의 목적으로 기지국 데이터 처리 장치 측과 원격 무선신호 처리 장치 측에 각각 전송장치가 설치된다.
그리고, 이러한 전송장치들은 광선로 절단에 의한 보호 동작을 위해 링구조를 채택하여 운용되며, 링구조 내에서 적절한 보호동작을 위해 기지국 데이터 처리 장치부터 원격 무선신호 처리 장치까지의 광선로는 서로 다른 복수의 경로로 구성되어 있고, 이러한 구조로 인해 기지국 데이터 처리 장치부터 원격 무선신호 처리 장치까지의 복수 경로는 서로 다른 지연을 갖게 된다.
따라서, 광선로 절단 등의 요인으로 어느 한 통신 경로에서 다른 통신 경로로 변경되는 경로 절체가 발생하면 기지국 데이터 처리 장치부터 원격 무선신호 처리 장치까지의 지연도 바뀌게 된다.
이러한 경로 지연은 프레임 타이밍 정보를 위해 정확히 조절이 되어야 하는 값으로 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치까지의 거리를 수십 km 이상까지 고려하는 최근의 추세에서는 지연 시간의 변동에 따른 보상이 반드시 필요하다.
대한민국 공개특허공보 10-2013-0017025, 공개일자 2013년 02월 19일.
본 발명의 실시예에 따르면, 기지국을 구성하는 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간의 데이터 전송을 위한 통신 경로의 지연을 보상함으로써, 광선로 절단 등의 요인으로 인한 지연 시간의 변동에 대처할 수 있도록 한다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 데이터 처리 장치는, 제 1 전송장치와 제 2 전송장치 사이의 통신 경로의 지연시간 정보를 수신하는 지연 정보 수신부와, 상기 제 1 전송장치와 상기 제 2 전송장치를 통해 원격 무선신호 처리 장치로 전송할 데이터를 생성하는 디지털 신호 처리부와, 상기 지연 정보 수신부에 의해 수신되는 상기 지연시간 정보에 따라 상기 원격 무선신호 처리 장치로 전송할 데이터의 지연정보를 조정하는 지연 보상부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국 지연 보상 방법은, 제 1 전송장치와 제 2 전송장치 사이의 통신 경로의 지연시간 정보를 수신하는 단계와, 새롭게 수신된 상기 지연시간 정보와 이전에 수신된 상기 지연시간 정보를 비교하여 지연시간의 변동 여부를 판정하는 단계와, 상기 지연시간의 변동이 판정되면 상기 제 1 전송장치와 상기 제 2 전송장치를 통해 원격 무선신호 처리 장치로 전송할 데이터의 지연정보를 상기 새롭게 수신된 지연시간 정보에 따라 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기지국을 구성하는 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간의 데이터 전송을 위한 통신 경로의 지연정보를 수신하며, 수신된 지연정보에 따라 기지국 데이터 처리 장치부터 원격 무선신호 처리 장치까지의 지연을 보상한다.
따라서, 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간에서 광선로 절단 등의 요인으로 어느 한 통신 경로에서 다른 통신 경로로 변경되는 경로 절체가 발생하더라도 지연 시간의 변동에 따른 보상이 이루어진다.
그러므로, 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간의 통신 경로 절체에 따른 서비스 중단 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 데이터 처리 장치가 채용된 LTE 이동 통신 시스템의 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간의 데이터 전송을 위한 통신 경로를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 데이터 처리 장치의 세부적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 데이터 저장 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간의 통신 프로토콜에 따른 데이터의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 데이터 처리 장치에 의한 기지국 지연 보상 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 데이터 처리 장치가 채용된 LTE 이동 통신 시스템의 네트워크 구성도이다. 본 발명의 실시예에 따른 기지국 데이터 처리 장치는 기지국을 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치로 분리하여 운용하는 분산형 기지국을 채용하는 각종 이동 통신 서비스 시스템에 채용할 수 있으며, 도 1에는 일 예로서 LTE(Long Term Evolution) 이동 통신 시스템에 채용된 예를 나타낸 것이다. 물론 본 발명의 실시예에 따른 기지국 데이터 처리 장치를 채용할 수 있는 이동 통신 시스템은 LTE 이동 통신 시스템으로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, WCDMA 이동 통신 시스템, GSM(Global System for Mobile) 등과 같은 여타의 비동기식 이동 통신 시스템이나 CDMA2000 등과 같은 여타의 동기식 이동 통신 시스템에도 채용할 수 있다.
도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기지국 데이터 처리 장치를 채용할 수 있는 기지국인 eNodeB를 포함하는 LTE 이동 통신 서비스 시스템을 예시적으로 살펴보기로 한다.
도 1에 나타낸 바와 같이 LTE 이동 통신 시스템은 eNodeB(200), MME(Mobility Management Entity)(140), SGW(Serving Gateway)(150), PGW(Packet Data Network Gateway)(160), PCRF(Policy & Charging Rule Function)(170), HSS(Home Subscriber Server)(180) 등을 포함한다. 도 1의 도면부호 120은 eNodeB(200)의 서비스 영역을 나타낸 것이며, 131 내지 134는 서비스 영역(120) 내에 존재하는 복수의 셀을 나타낸 것이다. 이러한 복수의 셀(131 내지 134)에는 복수의 단말 장치(111 내지 116)가 위치하여 음성 통신 서비스 및 데이터 통신 서비스를 제공받을 수 있다. 물론 도 1에 나타낸 서비스 영역(120) 내의 셀(131 내지 134)과 단말 장치(111 내지 116)의 개수는 예시에 불과한 것이다.
단말 장치(111 내지 116)는 eNodeB(120)의 서비스 영역(130)에 존재하는 복수의 셀(131 내지 134) 중에서 어느 한 셀에 위치하여 데이터 통신 서비스를 제공받는다. 예컨대, 단말 장치(111 내지 116)는 스마트폰(smart phone), 노트패드(notepad), 태블릿(tablet) 컴퓨터 등의 다양한 형태로 구현할 수 있다.
eNodeB(200)는 LTE 등 차세대기술 및 서비스를 지원하는 장비로서 단말 장치(111 내지 116)의 이동성을 보장하는 기지국이다. 이러한 eNodeB(200)는 전송신호의 RF(radio frequency)화, 송수신 신호세기 및 품질측정, 기저대역 신호처리, 채널 카드(channel card) 자원관리 등의 기능을 수행한다. 이러한 eNodeB(200)는 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치가 광선로 등과 같은 통신선로로 연결되어 구성된다. 본 발명의 실시예에 따른 eNodeB(200)의 세부적인 구성요소에 대해서는 도 2를 참조하여 아래에서 다시 설명하기로 한다.
MME(140)는 단말 장치(111 내지 116)의 이동성을 관리하는 노드로서 세션 관리, 아이들(idle) 가입자관리, 페이징(paging), 가입자 인증기능 등을 담당한다. 즉, MME(140)는 단말 장치(111 내지 116)나 다른 네트워크 노드, 예컨대 PGW(160) 또는 SGW(150)로부터의 결합 요청이나 무선 베어러 설정 요청 등이 있는 경우에 제어 신호를 처리하는 것 등과 같은 제어 플레인(control plane)의 여러 기능을 담당하며, HSS(180)로부터 가입자 프로파일 정보, 인증 및 위치 관련 데이터 등을 제공받아서 EPS 베어러 또는 아이피 터널(IP tunnel)의 설정과 이동성 관리(mobility management) 등의 기능을 수행한다.
SGW(150)는 설정된 세션에 따라 페이로드 트래픽(payload traffic)을 처리하는 세션 제어(session control)를 수행하는 사용자 플레인 노드이며, eNodeB(200)와 S1-U 인터페이스로 연동하며, 3GPP 내부에서의 핸드오프(handoff)를 지원하고, PGW(160)와 EPS 베어러(Evolved Packet System bearer)를 설정하고 터널링을 이용하여 PDU(Packet Data Unit)를 전달한다. 이러한 SGW(150)는 가입자 프로파일(profile)을 기반으로 PGW(160)를 선택하며, 인바운드 로밍 호인 경우에는 홈 네트워크의 PGW와의 상호 정산을 위한 과금 데이터를 생성한다.
PGW(160)는 단말 장치(111 내지 116)의 IP를 할당하고 외부 인터넷망 및 비 3GPP망과 연동하는 세션 제어를 수행하는 사용자 플레인 노드이며, 패킷 서비스를 위해 SGW(150) 및 외부망과 라우팅 정보를 유지하며, 터널링 및 IP 라우팅 기능을 갖는다. 또한, SGW(150) 및 외부망으로 PDU를 전달한다. 이러한 PGW(160)는 로컬 호인 경우에는 과금 처리를 수행한다.
PCRF(170)는 서비스 데이터 플로우(service data flow)에 따른 동적(dynamic) QoS 및 과금 규칙(rule)을 제공하여, 통신 네트워크 내의 통신 정책 및 과금 처리를 수행한다.
HSS(180)는 LTE 이동 통신 시스템에 대한 가입자 정보가 포함되어 있는 데이터 베이스(data base)를 포함하는 네트워크 노드이며, 가입자 프로파일 정보, 인증 및 위치 관련 데이터를 저장한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 eNodeB를 구성하는 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간의 데이터 전송을 위한 통신 경로를 나타낸 구성도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이 기지국의 역할을 수행하는 eNodeB(200)는 기지국 데이터 처리 장치(210)와 원격 무선신호 처리 장치(220)로 분리되고, 분리된 기지국 데이터 처리 장치(210)와 원격 무선신호 처리 장치(220)는 제 1 전송장치(230) 및 제 2 전송장치(240)에 의해 연결된다.
이 중에서 기지국 데이터 처리 장치(210)는 기저대역 신호를 처리하며, 원격 무선신호 처리 장치(220)를 제어하기 위한 제어 데이터를 생성 및 전송한다.
원격 무선신호 처리 장치(220)는 아날로그/디지털 신호 변환, 아날로그 신호처리 및 전력 증폭 등의 기능을 수행한다.
기지국 데이터 처리 장치(210)와 원격 무선신호 처리 장치(220)의 사이에 설치된 제 1 전송장치(230)와 제 2 전송장치(240)는 광선로의 절감과 장거리 전송 등의 목적으로 기지국 데이터 처리 장치 측과 원격 무선신호 처리 장치 측에 각각 설치된다.
이러한 제 1 전송장치(230)와 제 2 전송장치(240)는 광선로 절단에 의한 보호 동작을 위해 링구조를 채택하여 운용되며, 링구조 내에서 적절한 보호동작을 위해 기지국 데이터 처리 장치(210)부터 원격 무선신호 처리 장치(220)까지의 광선로(250)는 서로 다른 지연을 가지는 복수의 통신 경로(251, 253)로 구성되어 있다.
기지국 데이터 처리 장치(210) 측의 제 1 전송장치(230)는 지연 정보 송신부(231)를 포함한다. 이러한 지연 정보 송신부(231)는 복수의 통신 경로(251, 253)를 가지는 광선로(250)의 지연 값을 거의 실시간으로 정밀하게 측정하여 지연 정보를 저장하며, 광선로 절단 등의 요인으로 어느 한 통신 경로에서 다른 통신 경로로 변경되는 경로 절체가 발생할 경우에 거의 실시간으로 광선로(250)의 지연 값을 재측정하여 변경된 지연 정보를 저장한다. 또, 지연 정보 송신부(231)는 광선로(250)의 지연 값이 포함된 지연 정보를 기지국 데이터 처리 장치(210)와 원격 무선신호 처리 장치(220) 간의 통신 프로토콜에 따른 데이터를 통해 매우 짧은 주기마다 기지국 데이터 처리 장치(210)에게 전송한다. 예컨대, 지연 정보의 전송 주기는 1초 미만으로 설정되어 거의 실시간적으로 지연 값의 측정 및 지연 정보의 전송이 이루어지도록 한다.
도 2에는 도시하지 않았지만 원격 무선신호 처리 장치(220) 측의 제 2 전송장치(240)도 지연 정보 송신부(231)와 유사한 기능을 수행하는 지연 값 측정 및 지연 정보 송신 수단을 포함할 수 있으며, 측정된 지연 값이 포함된 지연 정보를 기지국 데이터 처리 장치(210)에게 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 데이터 처리 장치의 세부적인 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 기지국 데이터 처리 장치(210)는 디지털 신호 처리부(211), 지연 정보 수신부(213) 및 지연 보상부(215), 지연 정보 저장부(217)를 포함하며, 디지털 신호 처리부(211)는 클럭부(211a), 프로세서부(211b), 모뎀부(211c), 프로토콜 처리부(211d)를 포함한다.
도 2 및 도 3를 참조하면, 디지털 신호 처리부(211)는 기지국 데이터 처리 장치(210)와 원격 무선신호 처리 장치(220) 간의 통신 프로토콜에 따라 원격 무선신호 처리 장치(220)를 제어 및 관리하기 위한 제어 데이터를 생성한다. 예컨대, 기지국 데이터 처리 장치(210)와 원격 무선신호 처리 장치(220) 간의 통신 프로토콜은 CPRI(Common Public Radio Interface), OBSAI(Open Base Station Architecture Initiative) 등을 이용할 수 있다.
클럭부(211a)는 시스템 클럭을 생성하여 모뎀부(211c) 및 프로토콜 처리부(211d)로 입력한다.
모뎀부(211c)는 무선 통신을 수행하기 위한 송신 신호의 변복조를 수행하며, 기저대역의 송신 신호를 입력 받아 미리 설정된 규격이 디지털 송신 신호, 예를 들어 디지털 IQ(in-phase quadrature-phase) 신호로 변환한다.
프로세서부(211b)는 원격 무선신호 처리 장치(220)를 제어 및 관리하기 위한 제어 데이터를 프로토콜 처리부(211d)로 전송한다.
프로토콜 처리부(211d)는 클럭부(211a)로부터 입력되는 시스템 클럭에 동기를 맞추고, 모뎀부(211c)로부터 변조된 디지털 IQ 신호를 입력 받아 통신 프로토콜에 따라 송신에 적합한 형식으로 변환하고, 변환된 디지털 IQ 신호를 전송한다. 또, 프로토콜 처리부(211d)는 프로세서부(211b)의 제어 데이터를 통신 프로토콜에 따라 송신에 접합한 형식으로 변환하고, 변환된 제어 데이터를 전송한다.
지연 정보 수신부(213)는 기지국을 구성하는 기지국 데이터 처리 장치(210)와 원격 무선신호 처리 장치(220) 간의 데이터 전송을 위한 통신 경로의 지연시간 정보를 기지국 데이터 처리 장치(210)와 원격 무선신호 처리 장치(220) 간의 통신 프로토콜에 따른 데이터를 통해 제 1 전송장치(230)의 지연 정보 송신부(231)로부터 수신한다.
지연 보상부(215)는 지연 정보 수신부(213)에 의해 수신되는 지연시간 정보에 따라 지연을 보상하여 프로토콜 처리부(211d)에 의한 디지털 IQ 데이터 및 제어 데이터를 원격 무선신호 처리 장치(220)에게 전송한다. 예컨대, 지연 보상부(215)는 지연 정보 수신부(213)에 의해 수신되는 지연 정보에 의거하여 프로토콜 처리부(211d)로부터 출력되는 디지털 IQ 데이터 및 제어 데이터의 지연정보를 조정하여 제 1 전송장치(230)로 전송할 수 있다. 또한, 지연 보상부(215)는 지연 정보 수신부(213)에 의해 수신된 지연시간 정보와 기 저장된 지연시간 정보를 비교하여 지연시간의 변동 여부를 판정하며, 지연시간의 변동이 판정되면 프로토콜 처리부(211d)로부터 출력되는 디지털 IQ 데이터 및 제어 데이터의 지연정보를 변동된 지연시간 정보에 따라 다시 조정하는 보상을 수행한 후에 제 1 전송장치(230)를 통해 원격 무선신호 처리 장치(220)에게 전송한다.
지연 정보 저장부(217)에는 지연 정보 수신부(213)에 의해 수신된 지연시간 정보가 저장된다. 이러한 지연 정보 저장부(217)에 기 저장된 지연시간 정보는 새롭게 수신되는 지연시간 정보와 다르면 새롭게 수신되는 지연시간 정보로 갱신된다. 이러한 지연시간 정보의 갱신 저장은 지연 정보 수신부(213) 또는 지연 보상부(215)의 판단에 의해 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 데이터 저장 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간의 통신 프로토콜에 따른 데이터의 구조도이다. 이러한 도 4는 CPRI 프로토콜의 개요를 나타낸 것이다.
도 4에 나타낸 바와 같이 CPRI 프로토콜에 따른 데이터는 사용자 영역(311), C & M(Control & Management) 영역(312), 동기화(synchronization) 영역(313), IQ 데이터 영역(314), 벤더 고유(vendor specific) 영역(315), 이더넷(Ethernet) 영역(316), HDLC(High-level Data Link Control) 영역(317), L1 인밴드(inband) 프로토콜 영역(318)으로 구성된 레이어 2를 포함한다. 또, TDM(Time Division Multiplexing) 영역(321), 전기전송(electrical transmission) 영역(322), 광전송(optical transmission) 영역(323)으로 구성된 레이어 1을 포함한다.
사용자 영역(311)은 무선 신호를 샘플링한 데이터를 위한 필드이며, C & M 영역(312)은 기지국 데이터 처리 장치(210)와 원격 무선신호 처리 장치(220) 사이의 제어 정보의 교환을 위한 필드이고, 동기화 영역(313)은 프레임의 시간 동기를 위한 필드이다. 또, IQ 데이터 영역(314)은 실제 사용자가 사용하는 패킷 데이터를 위한 필드이고, L1 인밴드 프로토콜 영역(318)은 레이어1 링크 설정과 이더넷 영역(316) 및 HDLC 영역(317)의 주요 정보를 전송하기 위한 필드이다. 이는 CPRI Specification V4.2 (2010-09-29)에 공지되었기에 여타 필드에 대한 설명을 생략하기로 한다.
도 4에 나타낸 CPRI 프로토콜을 이용하는 지연 정보 송신부(231)는 벤더 고유 영역(315)에 광선로(250)의 지연 값을 포함하는 지연 정보를 실어서 전송할 수 있으며, 지연 보상부(215)는 벤더 고유 영역(315)으로부터 광선로(250)의 지연 값을 포함하는 지연 정보를 추출하여 획득할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 데이터 처리 장치에 의한 기지국 지연 보상 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5에 나타낸 바와 같이 기지국 데이터 처리 장치에 의한 기지국 지연 보상 방법은, 기지국을 구성하는 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간의 데이터 전송을 위한 통신 경로의 지연시간 정보를 수신하는 단계(S401)와, 수신된 지연시간 정보를 내부 버퍼 또는 별도의 저장부에 저장하여 유지하는 단계(S403)를 포함한다.
아울러, 수신된 지연시간 정보와 기 저장된 지연시간 정보를 비교하여 지연시간의 변동 여부를 판정하는 단계(S405)를 포함한다.
그리고, 지연시간의 변동이 판정되면 원격 무선신호 처리 장치로 전송하기 위한 데이터의 지연정보를 수신된 지연시간 정보에 따라 조정하는 보상을 수행한 후에 원격 무선신호 처리 장치에게 전송하는 단계(S407)를 더 포함한다.
도 2, 도 3 및 도 5를 참조하면, 지연 정보 송신부(231)는 복수의 통신 경로(251, 253)를 가지는 광선로(250)의 지연 값을 거의 실시간으로 정밀하게 측정하여 지연 정보를 저장하며, 광선로 절단 등의 요인으로 어느 한 통신 경로에서 다른 통신 경로로 변경되는 경로 절체가 발생할 경우에 거의 실시간으로 광선로(250)의 지연 값을 재측정하여 변경된 지연 정보를 저장한다. 또, 지연 정보 송신부(231)는 광선로(250)의 지연 값이 포함된 지연 정보를 매우 짧은 주기마다 기지국 데이터 처리 장치(210)에게 전송한다.
이어서, 기지국 데이터 처리 장치(210)의 지연 정보 수신부(213)가 지연 정보 송신부(231)로부터 통신 경로(251, 253)를 가지는 광선로(250)의 지연 정보를 수신하여 수신된 지연 정보를 지연 보상부(215)에게 제공하며(S401), 기지국 데이터 처리 장치(210)의 지연 보상부(215)는 지연 정보 수신부(213)에 의해 수신된 지연시간 정보를 내부 버퍼 또는 지연 정보 저장부(217)에 저장하여 유지한다(S403).
그리고, 기지국 데이터 처리 장치(210)의 지연 보상부(215)는 단계 S401에서 수신된 지연시간 정보와 단계 S401에 앞서 저장된 지연시간 정보를 비교하여 지연시간의 변동 여부를 판정한다. 예컨대, 지연 보상부(215)는 앞선 제어 주기에서 이미 수행하였던 지연시간의 변동 여부 판정 과정에서 이용하였던 지연시간 정보와 현재 수신되는 지연시간 정보를 비교하여 그 지연 값이 변동되었는지를 판정한다(S405).
여기서, 기지국 데이터 처리 장치(210)의 지연 보상부(215)는 지연시간의 변동된 것으로 판정되면 디지털 신호 처리부(211)에서 생성되는 디지털 IQ 데이터 또는 제어 데이터의 지연정보를 단계 S401에서 수신된 지연시간 정보에 따라 조정하는 보상을 실시하며, 지연 보상부(215)에 의해 지연이 보상된 디지털 IQ 데이터 또는 제어 데이터가 제 1 전송장치(230), 광선로(250) 및 제 2 전송장치(240)를 통해 원격 무선신호 처리 장치(220)에게 전송된다(S407).
본 명세서에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기지국을 구성하는 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간의 데이터 전송을 위한 통신 경로의 지연정보를 수신하며, 수신된 지연정보에 따라 기지국 데이터 처리 장치부터 원격 무선신호 처리 장치까지의 지연을 보상한다.
따라서, 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간에서 광선로 절단 등의 요인으로 어느 한 통신 경로에서 다른 통신 경로로 변경되는 경로 절체가 발생하더라도 지연 시간의 변동에 따른 보상이 이루어진다.
그러므로, 기지국 데이터 처리 장치와 원격 무선신호 처리 장치 간의 통신 경로 절체에 따른 서비스 중단 시간을 최소화할 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 기지국 데이터 처리 장치 및 기지국 지연 보상 방법은 LTE 이동 통신 시스템, WCDMA 이동 통신 시스템, GSM(Global System for Mobile) 등과 같은 비동기식 이동 통신 시스템이나 CDMA2000 등과 같은 동기식 이동 통신 시스템에 이용할 수 있다.
200 : eNodeB 210 : 기지국 데이터 처리 장치
211 : 디지털 신호 처리부 213 : 지연 정보 수신부
215 : 지연 보상부 217 : 지연 정보 저장부
220 : 원격 무선신호 처리 장치 230 : 제 1 전송장치
240 : 제 2 전송 장치

Claims (5)

  1. 원격 무선신호 처리 장치와 통신 연결된 기지국 데이터 처리 장치로서,
    상기 기지국 데이터 처리 장치와 상기 원격 무선신호 처리 장치의 사이에 설치된 제 1 전송장치와 제 2 전송장치 사이의 통신 경로의 지연시간 정보를 수신하는 지연 정보 수신부와,
    상기 제 1 전송장치와 상기 제 2 전송장치를 통해 상기 원격 무선신호 처리 장치로 전송할 데이터를 생성하는 디지털 신호 처리부와,
    상기 지연 정보 수신부에 의해 수신되는 상기 지연시간 정보에 따라 상기 원격 무선신호 처리 장치로 전송할 데이터의 지연정보를 조정하는 지연 보상부
    를 포함하는 기지국 데이터 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지연 정보 수신부는, 상기 제 1 전송장치 또는 상기 제 2 전송장치로부터 상기 지연시간 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는
    기지국 데이터 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지연시간 정보를 저장하는 지연 정보 저장부를 더 포함하며,
    상기 지연 정보 저장부에 기 저장된 상기 지연시간 정보는 새롭게 수신되는 상기 지연시간 정보와 다르면 갱신되는 것을 특징으로 하는
    기지국 데이터 처리 장치.
  4. 원격 무선신호 처리 장치와 통신 연결된 기지국 데이터 처리 장치에서 수행하는 기지국 지연 보상 방법으로서,
    상기 기지국 데이터 처리 장치와 상기 원격 무선신호 처리 장치의 사이에 설치된 제 1 전송장치와 제 2 전송장치 사이의 통신 경로의 지연시간 정보를 수신하는 단계와,
    새롭게 수신된 상기 지연시간 정보와 이전에 수신된 상기 지연시간 정보를 비교하여 지연시간의 변동 여부를 판정하는 단계와,
    상기 지연시간의 변동이 판정되면 상기 제 1 전송장치와 상기 제 2 전송장치를 통해 원격 무선신호 처리 장치로 전송할 데이터의 지연정보를 상기 새롭게 수신된 지연시간 정보에 따라 조정하는 단계
    를 포함하는 기지국 지연 보상 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 지연시간 정보를 수신하는 단계는, 상기 제 1 전송장치 또는 상기 제 2 전송장치로부터 상기 지연시간 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는
    기지국 지연 보상 방법.
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