KR101541262B1 - 디지털 용량 중심적 분산형 안테나 시스템 - Google Patents

Abstract

용량을 위한 수요가 존재하는 상이한 위치에서 리소스를 동적으로 관리하여 분산하는 디지털 용량 중앙 분산형 안테나 시스템(Digital Capacity Distributed Antenna System: DCC-DAS)을 위한 아키텍처가 본 명세서에 개시된다. DCC-DAS는 또한 위치 발견 디바이스, 재밍 디바이스, 리피터 등과 같은 다른 용례에 리소스의 라우팅을 허용한다.

Description

디지털 용량 중심적 분산형 안테나 시스템 {A DIGITAL CAPACTIY CENTRIC DISTRIBUTED ANTENNA SYSTEM}

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 2012년 8월 9일 출원된 미국 가특허 출원 제61/681,227호를 우선권 주장한다.

전세계 건물내 커버리지 마켓(in-building coverage market: IBW) 또는 분산형 안테나 시스템(Distributed antenna system: DAS)은, 빈번히 요구됨에 따라, 과거 수년 동안 계속 성장해왔다. 이러한 IBW 또는 DAS는 빠른 속도로 모바일 사업자의 수입이 생성되는 주요 무대가 되고 있다. 대부분의 호(call) 및 데이터 전송은 이제 건물 내부에서 생성되고, 사업자의 수입의 대략 80%를 구성하고 있다.

이에 병행하여, 스마트폰, 태블릿 등의 집약적인 사용에 기인하여, 데이터 전달 용량이 신속하게 귀중하고 희귀한 리소스가 되고 있다. 용량을 위한 수요는 연간 대략 100%의 거대한 비율로 계속 성장하고 있다. 이는 오늘날 설치된 DAS 시스템이 현재로부터 1년 후에 2배의 용량을 필요로 할 것이고, 현재로부터 3년 후에는 8배 더 많은 용량을 필요로 할 것이라는 것을 의미한다.

전술된 사실은 특히 대학 교정(campus), 경기장 등과 같은 제한된 영역에서 다수의 사업자를 서빙할 때 옥내(indoor) DAS에 대해서 뿐만 아니라 옥외(outdoor) DAS에 대해 유효하다.

현재 옥내 및 옥외 DAS 시스템은 주로 커버리지 중심적(coverage centric)이다. 용량은 균일하고 비탄력적으로(rigidly) 분산되고, 이러한 귀중한 희귀한 리소스로부터 예측될 것과 같이 동적으로 제어되지 않는다. 용량의 임의의 성장 또는 용량의 재할당은 DAS 시스템의 재설계 및 설치의 변경을 필요로 한다. DAS가 각각의 기술 및 각각의 사업자를 위한 비용 효율적인 특정 주파수 응답(전달 함수)을 제공하게 하면서 다수의 기술 및 다수의 사업자를 통합하는 것이 곤란하다. 건물 또는 대학 교정 내부의 모바일 사용자를 로케이팅(locating)하기 위한 노력은 건물 내에 GPS 신호가 존재하지 않기 때문에 거의 불가능하다.

따라서, DAS 시스템의 현행 요구에 대처하는 DAS에 대한 필요성이 명백하게 존재한다.

계속 늘어나는 용량의 수요에 부합하기 위한 DAS 의 적응

용량의 수요는 계속해서 늘어나고 있고 미래에 더욱 더 늘어날 것으로 예측되기 때문에, 설치의 주요 재설계 및 변경을 수행할 필요 없이 늘어나는 용량의 수요에 용이하게 계속 적응하는 능력을 제공할 탄력적인 아키텍처를 갖는 DAS에 대한 필요성이 존재한다.

다수의 무선 및 광대역 기술의 용이한 통합

매크로 셀룰러 네트워크로부터 용량을 오프로딩(offloading)하는 것을 가능하게 하는 3G/4G 및 소형 셀(Small Cell) 및 와이파이(Wi-Fi)와 같은 다른 광대역 기술과 같은 용량 문제점을 처리하는 다수의 기술이 현재 존재한다. 개별 주파수 응답(전달 함수), 특정 라우팅 방안 및 각각의 기술, 각각의 주파수 서브-대역 및 각각의 사업자에 대한 전력 레벨을 여전히 제공하면서 모든 이들 기술을 하나의 시스템에 용이하고 비용 효율적으로 통합하는 것이 가능할 것인 DAS에 대한 요구가 존재한다. 시스템이 특정 기술의 특정 셀 리소스를 용량이 현재 요구되는 건물 내의 특정 위치로 라우팅할 수 있도록 다양한 기술들을 차별화하는 것이 가능할 필요가 있다.

동적 용량 할당

현재의 DAS 시스템은 주로 커버리지 중심적이다. 용량은 전체 건물/대학 교정을 가로질러 균등하게 분산된다. 이러한 요구를 처리하기 위한 현재의 접근법은 모바일 사용자에 가능한 한 근접하여 "소형 셀"을 설치하는 것에 의존한다. 이러한 접근법은 작은 커버리지 스팟을 생성하고 스펙트럼 리소스의 재사용을 가능하게 한다. 그러나, 이 용량 분산 방법은 비탄력적이고, 일단 용량이 할당되면, 소형 셀을 재설치하지 않고 일 위치로부터 다른 위치로 용량을 재할당하는 방법이 없다.

용량의 수요는 시간 도메인 및 또한 위치 도메인의 모두에서 항상 정적이지 않기 때문에, 현재 가장 요구되는 장소마다 전송될 수 있는 리소스의 공통 풀(pool)로서 희귀한 용량 리소스를 처리하는 새로운 접근법을 신중하게 채택하고 있다. 어느 정도로는, 이는 모든 고객이 하나의 대기열을 형성하고 이용 가능한 리소스가 있을 때마다 고객이 이 리소스로 유도되는 대기열 이론에 유사하다. 리소스를 하나의 풀로서 처리하는 이 접근법은 과거에 사용된 것과 같은 다수의 "대기열"을 생성하는 것보다 훨씬 더 효율적이다. 용량의 중앙 풀은 건물 내의 다양한 구역에 용량을 할당할 때 건물 내에 설치된 다양한 오프로드 디바이스를 또한 고려한다.

건물내 위치 기반 서비스

모바일 사용자를 로케이팅하기 위한 요구는 2개의 이유를 갖는다.

1. 보안 이유 - 다수의 국가들은 현재, 사용자가 E911 또는 동등한 번호를 다이얼링할 때 사업자가 모바일 사용자를 로케이팅하는 것이 가능해야 하는 것을 의무화하고 있음.

2. 상업적 이유 - 사업자는 광고, 프로모션 세일 등을 브로드캐스팅하기 위해 위치 정보를 레버리징(leveraging)하기를 원함.

위치 발견은 사용자가 옥외에 있을 때, 특히 최근에는 대부분의 이동 전화가 GPS 디바이스를 장착할 때 용이하게 성취될 수 있다. 그러나, 이 능력은 GPS 신호가 이용 가능하지 않은 건물 영역 내부에서는 성취될 수 없다. 사업자는 모바일 사용자가 건물/대학 교정 내에 있는 것을 BTS 보고에 기초하여 인지할 수 있지만, 몇층 또는 어느 영역에 있는지를 말할 수 없다. 더 큰 정확도로 사용자를 로케이팅하기 위한 요구가 존재한다.

특정 건물 위치 내의 휴대폰 사용 금지

특정 건물 또는 옥외 환경에서, 동시에 건물 또는 옥외 환경의 다른 영역에서는 통화를 가능하게 하면서 이들 특정 영역에서는 사용자가 호를 발생하는 것을 금지하기 위해 특정 영역을 마스킹 또는 재밍(jam)하기 위한 요구가 종종 존재한다. 이러한 요구는 극장, 영화관, 병원, 감옥, 시험실을 갖는 학교 등에서 발생할 수 있다.

디지털 용량 중심적 DAS(DCC-DAS)를 위한 시스템 아키텍처가 전술된 바와 같은 모든 새로운 시장 요구에 대한 응답을 제공한다. DCC-DAS는 셀룰러 2G/3G/4G 리소스, 공중 안전 리소스, 소형 셀 및 광대역 리소스와 같은 다수의 용량 리소스를 그 용량 리소스를 중앙에서 관리하고 이에 따라 분산하는 것이 가능한 하나의 통합형 연산 시스템으로 통합한다.

시스템 아키텍처는 이하의 요소들로 이루어진다.

기지국 송수신기( Base Transceiver Station : BTS ) 팜( Farm )

BTS 팜은 DCC-DAS 내의 용량의 주요 리소스이다. BTS 팜은 다수의 기술을 커버하는 다양한 BTS로 이루어진다. 상이한 BTS는 RF 출력 또는 CPRI/OBSAI 파이버 인터페이스를 가질 수 있다. 소형 셀 및 와이파이 액세스 포인트와 같은 다른 기술이 BTS 팜과 통합되어 오프로드 용량을 제공할 수 있고, 중앙 BTS 팜 내에 또는 건물 내의 원격 구역 내에 설치될 수 있다.

다중대역 기술 디지털 인터페이스( Multiband & Technology Digital Interface: MTDI )

MTDI는 BTS 팜 내의 다양한 RF BTS로부터 오는 모든 RF 신호를 수동으로 결합하고 MTDI 디지털 프로세서에 의해 요구되는 동작 레벨로 이들 신호의 레벨을 조정할 수 있다. BTS 및 기술의 수가 단일의 MTDI에 의해 취급될 수 있는 최대값보다 크면, 다수의 부가의 MTDI가 전개될 수 있다. MTDI는 이어서 수신 RF 신호를 중간 주파수(intermediate frequency: IF)로 변환할 수 있고, 이어서 IF 신호를 디지털화한다. 몇몇 실시예에서, MTDI는 그 각각이 대응 BTS 셀 리소스의 대역폭 및 기술에 정합하는 특정 디지털 필터를 갖는 디지털 필터 뱅크를 사용하여 수신 디지털화된 신호의 각각을 필터링할 수 있다. 각각의 디지털 필터의 출력은 데이터의 다른 유사한 스트림과 결합될 때 개별적으로 식별될 수 있는 데이터의 디지털 스트림을 생성한다. 데이터의 스트림은 결합되어 라우팅/프로세싱을 위해 멀티 섹터 디지털 허브(Multi Sector Digital Hub: MSDH)로 통과된다.

상향링크 방향에서, MTDI는 역동작을 수행한다. MTDI는 원격 무선 유닛(Remote Radio Unit: RRU)으로부터 MSDH를 통해 수신된 셀룰러 상향링크 채널을 표현하는 데이터 샘플의 디지털 스트림을 수신하고, 이들 디지털 스트림을 BTS 팜 내의 다양한 BTS에 송신된 RF 상향링크 신호로 변환한다.

3개의 기능적으로 상이한 MTDI 모듈, 즉 RF BTS와 인터페이스하는 RF MTDI, 디지털 BTS와 인터페이스하는 디지털 MTDI(예를 들어, CPRI 인터페이스), 보조 장비와 인터페이스하는 보조 MTDI가 존재한다.

멀티 섹터 디지털 허브

MSDH는 DCC-DAS의 중앙 허브이다. MSDH는 MTDI로부터 데이터의 모든 디지털 스트림을 얻고, 이들 디지털 스트림을 DCC DAS의 다양한 원격 무선 유닛(Remote Radio Unit: RRU)에 라우팅한다. MSDH는 원격 무선 유닛으로부터 상향링크에서 오는 모든 디지털 데이터를 얻고, 이 디지털 데이터를 관련 MTDI로 유도하고, 그로부터 관련 BTS로 유도한다. 동일한 MTDI 및 BTS로 진행하는 동일한 주파수 대역을 위한 상이한 RRU로부터의 상향링크 데이터는 MTDI에 송신되기 전에 MSDH에서 함께 합산된다. MSDH는 BTS 내의 것들 및 팜 뿐만 아니라 소형 셀과 같은 원격 구역 내의 것들을 포함하는 DCC-DAS를 위한 모든 용량 리소스를 관리하고 라우팅하는 것을 담당한다. MSDH는 또한 오프-에어 리피터(off-air repeater), FM 라디오, 공중 안전 BTS 및 BTS 에뮬레이터(위치 발견 목적으로)와 같은 보조 리소스를 관리하고 라우팅하도록 레버리징될 수 있다. 예를 들어, MSDH는 리피터 또는 FM 라디오 신호 또는 임의의 다른 외부 리소스와 같은 특정 외부 리소스를, DCC-DAS에 의해 서빙되는 건물 내의 특정 위치로 유도하는 데 사용될 수 있다. MSDH는 또한 셀룰러 호가 금지되는 건물 내의 특정 위치에 재밍 리소스를 유도하는 데 사용될 수 있다. 또한, MSDH는 모듈형(modular)이고, 건물/대학 교정의 다른 부분을 커버하는 슬레이브 MSDH에 접속될 수 있다. 다수의 상호 접속된 MSDH는 단일의 전체 MSDH 기능을 형성하고, 여기서 이들 MSDH 사이의 상호 접속부는 전체 MSDH 라우팅 기능의 부분을 수행한다. MSDH는 구현예 및 라우팅 요구에 따라, 별, 링 또는 나무와 같은 상이한 형태로 상호 접속될 수 있다.

하향링크 방향에서, MSDH는 MTDI로부터 데이터의 디지털 스트림을 수신하고, 이들 디지털 스트림을 적절한 원격 무선 유닛(remote radio unit: RRU)에 라우팅한다. 상향링크 방향에서, MSDH는 역동작을 수행한다. MSDH는 RRU로부터 데이터를 수신하고, 이 데이터를 관련 MTDI에 유도하고, 그로부터 이어서 관련 BTS로 송신된다.

MSDH는 또한 소형 셀 및 와이파이 액세스 디바이스의 동작을 위해 요구된 IP 백홀(backhaul)인 이더넷 데이터를 라우팅하고, 인터넷 게이트웨이 또는 가상 사설 네트워크(virtual private network: VPN) 게이트웨이에 이 데이터를 라우팅한다.

원격 무선 유닛

각각의 RRU는 다중 대역 다중 기술 디지털 리피터(repeater)이다. 하향링크 방향에서, RRU는 MSDH로부터 데이터(디지털화된 신호)의 디지털 스트림을 수신하고, 이들 디지털 스트림을 기저대역으로부터 RF로 변환하고, 이들 디지털 스트림을 건물 또는 옥외 환경에서 특정 구역으로 전송한다. 구역은 RRU의 단일 출력에 의해 커버된 지리학적 영역으로서 정의된다(그러나, 특정 상황에서는 하나 이상의 RRU는 특히 하나의 RRU에 적합될 수 없는 다수의 주파수 대역이 존재할 때 또는 하나 초과의 RRU가 동일한 구역을 커버하도록 요구될 수 있는 MIMO 용례에서 동일한 구역을 공유할 수도 있음). RRU는 하나 이상의 안테나에 접속될 수 있기 때문에, 구역은 모두 하나의 RRU 출력에 접속된 하나 이상의 안테나에 의해 커버된 영역일 수도 있다.

상향링크 방향에서, RRU는 예를 들어 모바일 사용자 휴대폰 또는 제1 응답자의 모바일 유닛 등으로부터 모바일 유닛 신호를 수신하고, 이들 신호를 IF 신호로 변환하고, IF 신호를 디지털화하고, 이들 IF 신호를 MTDI 내의 것과 유사할 수 있는 디지털 필터 뱅크 내에서 필터링하고, 이들 IF 신호를 MSDH로 통과시킨다.

DAS 콘트롤러

DAS 콘트롤러는 DCC-DAS의 다양한 구성을 저장하고 구성한다. 부가적으로, DAS 콘트롤러는 사용자가 사용자 인터페이스를 통해 DCC-DAS의 다양한 구성을 관리할 수 있게 한다. DAS 콘트롤러는 MSDH에 통합될 수도 있고 또는 개별 유닛일 수도 있다.

도 1은 DCC-DAS 서빙 다중 섹터의 실시예의 블록 다이어그램을 도시하고 있다.
도 2a는 셀 리소스의 필터링의 표현을 도시하고 있다.
도 2b는 디지털화된 셀 리소스가 어떻게 생성되어 CPRI 링크를 가로질러 송신되는지의 도면을 도시하고 있다.
도 3은 MTDI의 블록 다이어그램을 도시하고 있다.
도 4는 MTDI로부터 MSDH로 송신된 직렬 데이터 패킷의 샘플 아날로그 표현을 도시하고 있다.
도 5a는 단일 섹터의 셀 리소스를 표현하는 데이터의 스트림을 도시하고 있다.
도 5b는 각각의 셀이 그 자신의 헤더 및 CRC를 갖는 데이터의 스트림을 도시하고 있다.
도 6은 MSDH의 블록 다이어그램을 도시하고 있다.
도 7은 RRU의 블록 다이어그램을 도시하고 있다.
도 8은 일 섹터를 위한 동적 용량 할당 프로세스를 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 9는 일 섹터를 위한 동적 용량 할당 벡터의 구조를 도시하고 있다.
도 10은 오프로드 디바이스의 존재시에 동적 용량 할당 프로세스를 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 11은 오프로드 용량을 갖는 동적 용량 할당 벡터의 구조를 도시하고 있다.
도 12는 프리셋 시간 종속성 구성을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 13은 RRU의 격리 매트릭스의 구조를 도시하고 있다.
도 14는 필터 뱅크 내의 각각의 디지털 필터 내에 수신된 매크로 네트워크 신호 레벨을 도시하고 있다.
도 15는 DCC-DAS의 MIMO 구성을 도시하고 있다.

이하의 상세한 설명은 현재 고려되는 본 발명의 최선의 모드 또는 모드들의 설명이다. 이러한 설명은 한정의 개념으로 이해되도록 의도된 것은 아니고, 단지 그 예시를 위해서만 제시된 본 발명의 예시인 것으로 이해되어야 하고, 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면과 관련하여 참조로서 당 기술 분야의 숙련자는 본 발명의 장점 및 구성을 조언받을 수 있다. 도면의 다양한 뷰에서, 유사한 도면 부호는 같은 또는 유사한 부분을 지시한다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 DCC-DAS(100)의 기능 블록 다이어그램을 도시하고 있다. DCC-DAS(100)는 DAS에 대한 모든 전술된 현재의 시장 요구에 대한 응답을 제공한다. DCC-DAS(100)는 셀룰러 2G/3G/4G 리소스, 공공 안전 리소스, 스마트셀 및 광대역 리소스와 같은 다수의 용량의 리소스를 그 용량 리소스를 중앙에서 관리하여 이에 따라 용량 리소스를 분산하는 것이 가능한 하나의 통합 운영 체제 내에 통합한다.

BTS 팜(farm)(102)은 DCC-DAS(100)의 용량의 메인 소스이다. BTS 팜(102)은 다수의 기술을 커버하는 다양한 BTS를 포함한다. 디지털 파이버 인터페이스 BTS(104, 106, 108)는 디지털 기저대역 파이버 인터페이스(예를 들어, CPRI 데이터) 출력을 갖고, 반면에 무선 인터페이스 BTS(110, 112, 114) 및 무선 인터페이스 소형 셀(118)은 무선 RF 출력을 갖는다.

소형 셀(118, 120, 122, 124) 또는 와이파이 액세스 포인트(126, 128, 129)와 같은 다른 용량 리소스가 용량 오프로딩 목적으로 DCC-DAS(100)에 의해 사용될 수 있다. 이들 다른 용량 리소스는 소형 셀(118)과 같이, BTS 팜(102) 내에, 또는 소형 셀(120, 122, 124) 및 와이파이 액세스 포인트(126, 128, 129)와 같이 원격 구역에 설치될 수 있다. MSDH(130)는 DCC-DAS(100)의 모든 용량 리소스를 관리한다. DCC-DAS(100)는 위치 발견 목적으로 오프-에어 리피터[오프 에어 리피터는 원격 BTS(188)로부터 신호를 수신함] 또는 FM 라디오(132), 공공 안전 BTS(134) 및 BTS 에뮬레이터(136)와 같은 보조 리소스를 관리하도록 레버리징될 수 있다.

DCC-DAS(100)는 재머(jammer)(138)로부터 셀룰러 호가 금지되는 특정 구역으로 신호를 유도하는 데 사용될 수 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, DCC-DAS(100)는 모듈형이고, DCC-DAS(100)에 의해 서비스되지 않는 다른 구역을 커버하는 슬레이브 MSDH(191) 및/또는 슬레이브 DCC-DAS(140)에 접속될 수 있다.

BTS 팜(102) 내의 각각의 BTS는 MTDI에 접속된다. 도시되어 있는 바와 같이, 디지털 파이버 인터페이스된 BTS(104, 106, 108)는 디지털 MTDI(142)에 접속되고, RF BTS(110, 112)는 RF MTDI(144)에 접속되고, RF BTS(114) 및 소형 셀(118)은 RF MTDI(146)에 접속된다. RF MTDI(144, 146)는 다양한 RF BTS(110, 112, 114, 118)로부터 수신 RF 신호를 수동으로 결합하고 각각의 MTDI의 부분인 MTDI 디지털 프로세서(도 3의 320)에 의해 요구된 동작 레벨로 RF 신호의 레벨을 조정할 수 있다. 각각의 MTDI는 다수의 BTS를 취급할 수 있다. 그러나, BTS 팜(102) 내의 BTS의 수가 단일의 MTDI에 의해 취급될 수 있는 최대값보다 크면, 다수ㅜ의 부가의 MTDI가 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 전개될 수도 있다. 각각의 BTS는 MIMO 링크를 또한 가질 수 있다. MIMO 링크 접속 및 DCC-DAS(100)가 MIMO 링크를 취급하는 방법이 도 15에 개별적으로 도시되어 있다.

도 1은 MSDH(130)에 접속된 다수의 RRU(152, 156, 160, 162)를 도시하고 있다. 각각의 RRU는 그 자신의 안테나 시스템으로 특정 구역을 커버한다.

DCC-DAS(100)는 와이파이 액세스 포인트(128, 129) 또는 소형 셀(120, 122)과 같은 다양한 디바이스를 위한 IP 백홀로서 기능한다. 이들 디바이스들은 와이파이 액세스 포인트(access point: AP)(126) 및 소형 셀(120)과 같은 MSDH(130)에 직접 또는 소형 셀(122) 및 와이파이 AP(129)와 같은 RRU를 통해 접속될 수 있다.

전술된 IP 백홀 데이터는, 디지털화된 셀룰러 데이터로부터 IP 백홀 데이터를 분할하고 그로부터 인터넷으로 또는 사설 라인(190, 191)으로 라우팅되는 인터넷 게이트웨이(192) 또는 VPN 게이트웨이(153)에 IP 데이터를 송신하는 MSDH(130)에 라우팅되어, 이들 와이파이 AP 또는 소형 셀을 외부 세계 또는 사업자 네트워크와 접속한다.

DAS 콘트롤러(150)는 DCC-DAS(100)를 관리하고 제어한다. DAS 콘트롤러(150)는 DAS의 다양한 구성 및 라우팅 구성(182)[DAS 콘트롤러(150)의 부분임] 및 또한 DAS 콘트롤러(150)의 부분인 인프라구조 제약 데이터베이스(189)와 같은 다양한 파라미터를 저장한다. DAS 콘트롤러(150)는 관리 게이트웨이(199)를 통해 MSDH(130)와 인터페이스한다. DAS 사업자가 시스템을 제어하고 관리하는 것을 가능하게 하는 인간 머신 인터페이스(human machine interface)(154)는 또한 관리 게이트웨이(199)를 통해 MSDH(130)와 인터페이스한다. DAS 콘트롤러(150)는 외부 사업자 NMS(Network Management System: 네트워크 관리 시스템)에 접속하고, 경보 데이터를 송신하고, 또는 NMS로부터 제어 데이터를 수락하는 것이 가능하다. 관리 게이트웨이(199)는 이하에 설명될 다양한 제어 및 관리 기능을 위한 사업자의 이동 전화 교환국(mobile telephone switching office: MTSO)(183, 184)과 직접 인터페이스할 수 있다.

하향링크 방향에서, 각각의 MTDI는 각각의 수신 RF 신호를 IF 신호로 변환하고, 이어서 IF 신호를 디지털화하고, 이들 신호를 디지털 필터 뱅크를 통해 통과시킨다. MTDI는 도 2a에 도시되어 있는 바와 같이 각각의 BTS 셀 리소스의 기술 및 대역폭에 정합된 특정 디지털 필터를 사용하여 각각의 수신 신호를 필터링할 수 있다. 셀 리소스는 예를 들어 동일한 무선 셀룰러 기술 타입의 하나 이상의 무선 신호로 이루어진, DCC-DAS의 사업자가 배포하기를 원하는 인접 스펙트럼의 단편(contiguous piece of spectrum)으로서 정의된다. (그러나, 이는 단지 예일 뿐이다.) 셀 리소스는 또한 사업자가 디지털화하고 DCC-DAS RRU를 통해 배포하기를 원하는 DCC-DAS의 주파수 대역 내의 임의의 인접 스펙트럼의 단편일 수도 있다. 도 2a는 각각의 사업자 셀 리소스에 정합된 디지털 필터를 도시하고 있다. 예로서, 본 출원인은 US PCS 주파수 대역 내의 셀 리소스를 도시하고 있다. 사다리꼴 A1 및 A2는 PCS 대역 내의 Verizon^TM 셀 리소스에 할당된 디지털 필터의 아날로그 표현이다. 각각의 이러한 사다리꼴 A1, A2 내부의 백색 직사각형은 Verizon 신호 자체를 표현한다. 각각의 이러한 사다리꼴의 진폭은 각각의 이러한 디지털 필터의 이득을 표현한다. 이득은 각각의 셀 리소스에 대해 상이할 수도 있다는 것을 명백하게 알 수 있다. 마찬가지로, B1, B2 및 B3는 PCS 대역 내의 AT&T^TM 셀 리소스에 할당된 디지털 필터의 아날로그 표현이고, C1, C2 및 C3는 PCS 대역 내의 Sprint^TM 셀 리소스에 할당된 디지털 필터의 아날로그 표현이다.

각각의 이러한 셀 리소스 디지털 필터의 전송 기능을 규정하는 4개의 주요 파라미터가 존재한다.

· 디지털 필터에 의해 커버될 필요가 있는 인접 대역폭. 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 이 대역폭은 사업자간에 다양하다. 이 대역폭은 각각의 이러한 인접 스펙트럼의 단편 내에 존재하는 하나 이상의 신호의 기술 및 수에 의존한다.

· 각각의 필터의 기울기는 일반적으로 기술 표준에 의해 지시된다. 상이한 기술은 3GPP, FCC 등과 같은 다양한 표준에 의해 요구되는 바와 같이 상이한 기울기 또는 상이한 마스크를 갖는다.

· 각각의 필터의 이득은 DAS RRU에 의해 전송되는 것으로 예상되는 출력 전력 레벨에 의해 지시된다. 출력 전력이 더 높을수록, 이득이 더 높다. 각각의 셀 리소스는 그 자신의 이득 및 따라서 그 자신의 전송된 출력 전력을 가질 수 있다는 것을 명백하게 알 수 있다.

· 또한 그룹 지연, 평탄도 등과 같은 고려되는 각각의 기술에 통상적인 다른 파라미터가 존재한다.

사업자는 기술(GSM, UMTS 등), 대역폭 및 이득과 같은 파라미터를 디지털 프로세서에 입력해야 한다. 디지털 프로세서(320)(도 3)는 이어서 정확한 필터를 생성하여 디지털 필터 뱅크(318)(도 3) 내로 로딩할 것이다. 본 예에서, PCS 내의 디지털 필터 뱅크는 도 2a에 도시되어 있는 바와 같이 디지털 필터 B1, B2, C1, A1, B3, A2, C2, C3로 이루어질 것이다. 다른 고유 디지털 필터는 오프라인으로 프로그램되어 디지털 프로세서(320) 내로 로딩될 수 있다. 당 기술 분야의 숙련자는 이러한 것이 단지 예일 뿐이고, 시스템 내에 또는 시스템의 외부에 임의의 다른 프로세서가 디지털 필터 뱅크(138)를 생성할 수 있고, 이 디지털 필터 뱅크는 이어서 MTDI에 로딩될 것이라는 것을 이해할 수도 있다.

MTDI는 이어서 디지털 필터링된 신호를 MSDH(130)로 라우팅되는 데이터 샘플(예를 들어, I/Q 데이터 샘플)의 디지털 스트림으로 변환한다.

도 2b는 MSDH(130)와 RRU(156) 사이의 디지털 링크(210) 내의 데이터 흐름의 개념적인 표현을 도시하고 있다. 도 2는 2개의 모듈 사이의 디지털 링크의 구성 요소들인 셀 리소스 데이터(203), C1, A1, C2, B1, A2를 명백하게 도시하고 있다. 도 2는 A B C A 등으로서 표기된 소형 셀(122) 및 와이파이 AP(129)용 이더넷 백홀 데이터 패킷(205), 뿐만 아니라 관리 및 인터넷(200) 목적의 이더넷 패킷(201)을 또한 도시하고 있다.

상향링크 방향에서, 각각의 MTDI는 역동작을 수행한다. MTDI는 원격 무선 유닛(Remote Radio Unit: RRU)으로부터 MSDH(130)를 통해 오는 셀룰러 상향링크 채널을 표현하는 데이터 샘플의 디지털 스트림을 수신한다. MTDI는 동일한 BTS 입력을 향한 신호를 조합하고, 이들 신호를 다양한 BTS에 송신되는 상향링크 신호로 변환한다.

예를 들어, 3개의 기능적으로 상이한 MTDI 모듈이 존재하는 데, 디지털 파이버와 같은 디지털 인터페이스를 통해 BTS에 접속하는 디지털 MTDI, RF BTS와 아날로그 RF 신호를 사용하여 인터페이스하는 RF MTDI 및 보조 장비와 인터페이스하는 보조 BTS이다.

MSDH(130)는 DCC-DAS(100)의 중앙 허브이다. MSDH(130)는 MTDI로부터 셀 리소스 데이터의 디지털 스트림을 수신하고, 이들 디지털 스트림을 DAS 콘트롤러(150)에 의해 지시된 바와 같이 다양한 RRU에 라우팅한다. 상향링크 방향에서, MSDH(130)는 역동작을 수행한다. MSDH(130)는 RRU로부터 데이터를 수신하고, 이 데이터를 관련 MTDI로 유도하고 이어서 관련 BTS에 송신된다. 동일한 셀 리소스가 하나 초과의 RRU에 할당되는 경우에, RRU로부터의 상향링크 신호는 이후에 MTDI로 송신되는 해당 셀 리소스를 위한 단일의 결합된 상향링크 신호를 생성하기 위해 함께 합산된다.

전술된 바와 같이, MSDH(130)는 또한 소형 셀(120, 122, 124) 및 와이파이 AP(126, 128, 129)의 IP 백홀로서 사용되는 이더넷 데이터를 취급하고 데이터를 인터넷 게이트웨이(192) 또는 VPN 게이트웨이(153)로 라우팅한다.

각각의 RRU(156, 158, 160, 162)는 기본적으로, MSDH(130)로부터 셀 리소스 데이터(디지털화된 신호)의 디지털 스트림을 수신하고, IF 신호로부터 RF 신호로 데이터를 변환하고, 하향링크 방향에서 하나 이상의 구역에 RF 신호를 전송하는 다중 대역, 다중 기술 디지털 리피터이다. 구역은 단일 RRU 출력에 의해 커버되는 지리학적 영역이다. RRU는 하나 이상의 안테나에 접속될 수 있기 때문에, 구역은 모두 RRU에 접속되어 있는 하나 이상의 안테나에 의해 커버된 영역일 수도 있다. 상향링크 방향에서, RRU는 역동작을 수행한다. RRU는 RF 신호를 수신하고, 이들 RF 신호를 IF 신호로 변환하고, IF 신호를 디지털화하고, 디지털화된 IF 신호를 디지털 필터 뱅크를 통해 통과시키고, 최종 신호를 MSDH(130)에 송신하다.

DCC-DAS 콘트롤러(150)는 데이터베이스 라우팅 모듈(182) 및 제어 및 관리 인터페이스(154)와 함께, DCC-DAS(100)의 다양한 구성을 저장하고 제어한다.

도 3은 4개의 주파수 대역, 즉 900/1800/2100/2600 MHz로 이루어지는 모든 유럽 스펙트럼을 커버하도록 설계된 예시적인 MTDI(300)를 도시하고 있다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, MTDI(300)는 4개의 하향링크(DL) 모듈(302, 304, 306, 308)(각각의 주파수 대역에 대해 하나의 모듈) 및 4개의 상향링크(UL) 모듈(310, 312, 314, 316)을 포함한다. 각각의 DL 모듈[LNA(3021), RF 대 IF 하향 변환 모듈(3022) 및 A/D 컨버터(3023)로 이루어짐]은 전체 주파수 대역(예를 들어, 35 MHz를 커버하는 전체 900 MHz 유럽 대역, 75 MHz를 커버하는 전체 DCS 대역 또는 65 MHz를 커버하는 전체 US PCS 대역)을 IF로 변환하고, 이어서 이 대역 내의 모든 수신 신호를 디지털화한다. 예로서, 하향링크 모듈(306)은 모든 UMTS 대역을 IF로 변환하고 이를 디지털화한다. 4개의 DL 모듈로부터 오는 디지털화된 데이터는 디지털 필터를 각각의 셀 리소스에 할당하는 디지털 필터 뱅크(318)를 포함하는 디지털 프로세서(320)에 진입한다. 따라서, 각각의 셀 리소스는 그 자신의 디지털 필터를 갖는다. 디지털 필터 뱅크(318)는 예를 들어 16개의 상이한 필터로 이루어질 수 있다. 그러나, 임의의 수의 상이한 필터가 이용될 수도 있다. 디지털 필터는 상기에 정의된 바와 같이 하나의 셀 리소스에 대해 신호를 통과시키도록 의도된 선택적 기능으로서 정의된다. 각각의 디지털 필터는 예를 들어 특정 기술 표준, 특정 대역폭, 기울기, 이득 등에 의해 요구되는 바와 같이 특정 필터 마스크로 이루어지는 그 자신의 개별의 별개의 전달 함수를 가질 수도 있다. 디지털 필터는 모두 단일 디지털 필터 뱅크(318)에 의해 구현될 수 있고 또는 다수의 상이한 프로세싱 모듈을 가로질러 분산될 수도 있다. 디지털 필터 뱅크(318) 내의 디지털 필터는 상향링크 및 하향링크 방향의 모두에서 동작 가능할 수도 있다.

MTDI 디지털 프로세서(320)는 디지털 필터 뱅크(318)의 출력을 디지털화된 셀 리소스 I/Q 데이터의 직렬 스트림으로 변환하도록 프로그램된다(각각의 이러한 셀 리소스 I/Q 데이터는 하나의 셀 리소스의 주파수 대역을 커버하는 디지털 필터 내의 RF 신호의 디지털 기저대역 표현임). 달리 말하면, 각각의 이러한 셀 리소스 I/Q 데이터는 디지털 필터 뱅크(318)의 출력으로부터 얻어지고 송수신기(330)를 통해 MSDH(130)에 송신되는 특정 셀 리소스(통상적으로 기저대역 표현일 수 있음)의 RF 신호의 디지털화된 표현이다. 상향링크에서, 역동작은 3101, 3102, 3103으로 각각 이루어지는 상향링크 모듈(310, 312, 314, 316)에 의해 수행된다.

도 4는 디지털 필터 뱅크(318)의 출력인 직렬 셀 리소스 데이터의 스트림의 아날로그 표현(401)을 도시하고 있다. 디지털 필터 뱅크(318)의 출력은 하나의 섹터 내의 BTS 팜(102)의 모든 셀 리소스를 구성한다. 섹터 셀룰러 리소스 벡터는

Si(C1..........Cn)

으로서 정의되고, 여기서 Si는 섹터 no.i이고, C1...Cn은 해당 특정 섹터에 할당된 셀룰러 리소스(셀 리소스) 1 내지 n이다. 도 4의 아날로그 표현은 n=16인 경우를 나타내고, 4개의 대역 및 대역당 4개의 셀 리소스가 존재하고, 디지털 필터의 출력의 아날로그 표현인 각각의 셀 리소스는 그 자신의 개별 및 별개의 전달 함수를 가질 수 있다.

구역 섹터 할당 - 도 5a는 헤더(504) 및 순환 중복 검사(Cyclic Redundancy Check: CRC)(506)를 갖는 16개의 기저대역 셀 리소스 데이터 샘플(502)(C1...C16)을 포함하는 데이터의 스트림(500)을 도시하고 있다. 헤더(504) 및 CRC(506)는 모든 주파수 대역 내의 모든 16개의 필터의 하나의 샘플링에 의해 형성된 데이터 스트림(500)을 식별하고, 하나의 MTDI에 할당된 하나의 섹터의 모든 용량 리소스를 구성한다. 이 경우, 하나의 섹터의 모든 셀 리소스를 포함하는 전체 벡터 S(C1...C16)는 다수의 구역에 하나의 유닛으로서 할당될 것이다. 이는 구역 섹터 할당이라 칭한다.

셀 리소스 할당 - 도 5b는 데이터 샘플(502)이 헤더(504) 및 CRC(506)에 의해 개별적으로 캡슐화되어 있는 데이터 패킷을 형성하기 위한 대안적인 아키텍처를 도시하고 있다. 이 아키텍처는 필터 뱅크(318) 내의 각각의 필터의 출력인 각각의 디지털화된 셀 리소스 I/Q 데이터를 독립적으로 식별하는 것을 또한 가능하게 한다. 이 동작 모드에서, 각각의 셀 리소스는 독립 유닛이고, 건물 내의 상이한 구역에 개별적으로 라우팅될 수 있다. 완전한 섹터를 라우팅하는 대신에, MSDH(130)는 이제 개별 셀 리소스를 다양한 구역에 라우팅한다. 따라서, 디지털 필터 뱅크(318) 내의 각각의 디지털 필터의 출력인 각각의 셀 리소스 데이터는 이제 상이한 구역으로 라우팅될 수 있다. 부가적으로, 각각의 셀 리소스의 이득 및 전력 레벨이 개별적으로 조정될 수 있다. 이 모드는 도 5a에 도시되어 있는 구역 섹터 할당에 비교하여, 구역 셀 리소스 할당이라 또한 칭할 수도 있다.

전술된 데이터 포맷은 단지 예이다. 헤더(504)는 데이터 샘플(502)의 아이덴티티가 몇몇 다른 수단에 의해 식별될 수 있으면(예를 들어, 관리 인터페이스를 통한 이전의 협의에 기인하여 또는 몇몇 전체 프레임 구조에 기인하여 암시적으로) 생략될 수 있고, CRC(506)는 에러 검출이 몇몇 다른 수단에 의해 수행되거나 관심이 없는 경우에 생략될 수도 있다.

디지털 필터 뱅크(318) 내의 16개의 필터 또는 4개의 유럽 주파수 대역 또는 BTS의 수는 단지 예일 뿐이라는 것이 당 기술 분야의 숙련자에게 명백할 것이다. 모든 이들 파라미터들은 시스템 설계자의 필요에 기초하여 변경될 수 있다. 디지털 필터 뱅크(318)의 크기는 MTDI의 프로세싱 용량에 의존하고, 더 많은 강력한 프로세서가 더 많은 필터 및 더 많은 셀 리소스를 커버하는 더 대형의 필터 뱅크를 가능하게 할 것이다.

전술된 프로세스는 각각의 데이터 샘플이 하나의 셀 리소스를 표현하고 해당 데이터 샘플의 스트림에 의해 전달된 신호가 그 자신의 특정 전달 함수에 따라 프로세싱되는 하나의 디지털 필터 뱅크를 갖는 하나의 모듈 및 하나의 프로세서를 사용하여 디지털 셀 리소스 I/Q 데이터 샘플의 하나의 직렬 스트림 내로 다수의 BTS 및 다양한 기술의 다중 출력을 멀티플렉싱하는 효율적인 방법이다. 하나의 필터 뱅크로부터 오는 데이터 샘플의 그룹은 통상적으로 하나의 섹터의 모든 셀 리소스를 구성한다. 셀 리소스 I/Q 데이터 샘플의 디지털 스트림은 OBSAI/CPRI 프로토콜을 사용할 수 있고 또는 설계자에 의해 선택된 임의의 다른 특정 프로토콜을 사용할 수도 있다. 도 3에 도시되어 있는 예에서, 하나의 디지털 필터 뱅크(318)로 이루어진 MTDI(300)는 모든 4개의 유럽 셀룰러 대역(GSM 900, DCS 1800, UMTS 2100 및 LTE 2600)을 커버할 수 있고, 그 각각이 그 자신의 셀 리소스를 갖는 16개의 BTS를 통합할 수 있다. 또한, MTDI(300)는 그 각각이 상이한 기술 또는 상이한 전달 함수(주파수 응답)를 갖는 동일한 기술을 갖는 하나의 대역 내의 다양한 셀 리소스를 커버할 수 있다.

기능적으로 동등한 대안적인 실시예는 필터 뱅크(318) 및 MSDH(130) 상의 셀 리소스 I/Q 데이터 샘플로 신호의 분할을 구현하기 위한 것이다. 이 경우에, MTDI(300)는 MSDH(130) 내에서 내부적으로 셀 리소스 I/Q 데이터 샘플로 분할될 각각의 주파수 대역의 전체의 디지털화된 표현을 전송할 것이다. 여기에 설명된 MTDI(300) 기능성은 이러한 경우에, MTDI(300)와 MSDH(130) 사이에 분산될 것이다.

디지털 필터 뱅크(318)의 사용은 DCC-DAS(100)를 통해 흐르는 데이터의 양이 감소되게 하여, 따라서 케이블 내에 더 많은 용량을 가능하게 한다. 이러한 것은 각각의 특정 대역의 전체 스펙트럼 대역폭이 아니라 단지 디지털 필터 뱅크(318)의 출력(또는 단지 셀 리소스 데이터)만이 직렬 데이터로 변환되는 사실에 기인한다. 데이터량의 절약은, 특히 단지 하나 또는 둘의 사업자가 수반되고 이들의 할당된 주파수가 주파수 대역의 전체 스펙트럼 폭의 단지 일부일 때 상당하게 된다. DCC-DAS(100)를 통한 전송을 위한 디지털 데이터의 포맷팅은 또한 CPRI 링크 내에서 흐르는 데이터를 더욱 더 감소시키기 위해 부가의 압축 스테이지를 포함할 수 있다.

가까운 미래에, 유럽 및 미국 셀룰러 사업자들은 레거시 대역(legacy band) 내에서 새로운 기술을 전개할 것이다. 예를 들어, 유럽의 900 MHz GSM 대역은 이 대역 내에서 다수의 기술을 허용하도록 재할당되어, 이제 GSM/LTE/WCDMA를 커버하는 900 MHz가 되고 있다. 동일한 일이 전세계에서 다른 대역에 발생하고 있다. DCC-DAS 아키텍처는 사용자가 이 대역 내에서 전개되는 다양한 기술에 따라 각각의 대역 내의 스펙트럼을 용이하게 재할당하거나 재파밍하는 것을 가능하게 한다. 필터 뱅크를 재구성하고 새로운 기술 셀 리소스를 수용하기 위해 각각의 디지털 필터에 대해 요구되는 특정 전달 함수를 갖는 특정 디지털 필터 특성을 선택하기만 하면 된다. 이러한 재구성은 로컬하게 또는 인터넷을 통해 원격 위치로부터 또는 RF 모뎀을 통해 오프-에어로 액세스될 수 있는 관리 인터페이스(154)를 통해 행해질 수 있다.

또한, 부가의 BTS를 BTS 팜(102)에 추가하는 것이 용이하다. 모든 사용자는 새로운 BTS를 시스템에 접속하고 디지털 필터 뱅크(318) 내의 특정 필터를 새로운 BTS와 연계된 새로운 셀 리소스에 할당해야 한다. BTS가 2개 이상의 기술 또는 비인접 셀 리소스를 포함하면, 2개 이상의 디지털 필터는 디지털 필터 뱅크 내에 할당되어야 하고, 디지털 필터들의 각각의 필터는 하나의 셀 리소스에 할당된다.

상향링크 방향에서, MTDI(300)는 역동작을 수행한다. MTD(300)는 다양한 RRU로부터 MSDH(130)를 통해 오는 데이터 패킷의 스트림을 수신하고, 이들 데이터 패킷의 스트림을 BTS 팜(102)을 통해 분산한다. RRU는 이에 따라 그 자신의 디지털 필터 뱅크를 갖는다.

각각의 MTDI(300)는 하나의 섹터를 서빙할 수 있고, MTDI(300)의 출력은 MSDH(130)에 의해 하나 이상의 구역으로 라우팅될 것이다. 부가의 구역이 커버되어야 하거나 더 많은 용량이 지리학적 영역 내에서 요구되면, 새로운 섹터가 건물 내의 부가의 구역을 커버하기 위해 또는 그 각각이 전용 섹터에 의해 커버된 새로운 구역으로 DCC-DAS에 의해 커버된 영역을 분할함으로써 현존하는 구역에 더 많은 용량을 제공하기 위해 사용될 수도 있다. 이 경우에, 제2 MTDI[도 1의 MTDI(146)]는 예를 들어 부가의 BTS(114) 및 소형 셀(118)에 접속될 수도 있다. 제2 MTDI(146)의 출력은 MSDH(130)에 접속될 것이다. 이 제2 MTDI 출력은 제2 섹터 내의 모든 셀 리소스로 이루어지는 다른 셀 리소스 벡터일 것이다. DCC-DAS(100)는 이제 최대 n개의 상이한 섹터를 지원할 수 있다. 각각의 섹터는 DCC-DAS(100)에 의해 커버되는 영역 내의 하나 이상의 구역에 라우팅될 것이다.

도 6은 MSDH(130)의 블록 다이어그램을 도시하고 있다. MSDH(130)는 DCC-DAS(100)의 중앙 허브이다. MSDH(130)는 캐스케이딩(cascading) 목적으로 RRU(156, 158, 160, 162), MTDI(142, 144, 146, 148)을 통해 BTS 팜(120), 와이파이 액세스 포인트(126, 128, 129), 소형 셀(118, 120, 122, 124) 및 슬레이브 DCC-DAS(140)와 같은 DCC-DAS(100)의 모든 요소에 접속한다.

MSDH(130)의 주 기능은 DCC-DAS 콘트롤러(150)에 의해 유도된 바와 같이 MTDI(들)로부터 다양한 RRU로 오는 하향링크 신호를 분산하고 라우팅하고 역동작을 수행하여 상향링크 신호를 결합하는 것이다. 이들 모두는 관리 프로세서(602)에 의해 동적으로 제어되는 도 6의 I/Q 데이터 스위치 및 결합기(600) 내에 프로그램된 분산 매트릭스에 기초하여 행해진다.

MSDH(130)는 DCC-DAS(100)에 의해 커버된 영역 내의 다양한 구역에 위치된 RRU로 다양한 플러그인 송수신기(604)를 통해 그리고 플러그인 송수신기(608)를 통해 MTDI로, 그리고 선택적으로 DCC-DAS(100)가 다수의 MSDH로 확장되는 경우에 슬레이브 MSDH로 접속한다. 정확한 수, 구성 및 용량은 DCC-DAS(100)에 의해 서빙되는 건물 또는 대학 교정 크기에 의존한다. 플러그인 송수신기(608, 604)는 I/Q 데이터 스위치 및 결합기(600) 내의 MSDH 분산 매트릭스에 기초하여 관련 RRU로 그리고 관련 RRU로부터 MTDI 또는 슬레이브 MSDH로부터 셀 리소스 데이터 샘플을 전송한다. 통신은 CPRI/OBSAI 직렬 프로토콜 또는 임의의 다른 직렬 데이터 프로토콜과 같은 임의의 적합한 디지털 프로토콜에 기초할 수 있다. MSDH(130)는 또한 제어 데이터를 전송하고 소형 셀, 와이파이 액세스 포인트 또는 임의의 다른 오프로드 디바이스와 같은 오프로드 디바이스의 IP 백홀로서 기능하기 위해 디지털화된 셀 리소스 데이터 샘플의 직렬 데이터 스트림으로 이더넷 계층을 임베드한다. 다양한 오프로드 디바이스가 RRU에 접속될 수 있고[예를 들어, 와이파이 AP(129)는 도 1의 이더넷 접속에 의해 RRU(156)에 접속됨], RRU로부터 RRU CPRI 링크를 통해 MSDH(130)에 또는 MSDH[예를 들어, 도 1의 와이파이 AP(128)]와 연계된 이더넷 스위치(612)에 직접 접속된다.

도 6의 데이터 링크 블록(606)은 디지털 링크를 통해 전송된 데이터를 포맷하는 것을 담당한다. 예에서, 인터페이스들이 16개의 하향링크 셀 리소스 데이터 샘플(CRD 1...CRD 16) 및 대응하는 16개의 상향링크 셀 리소스 데이터 샘플의 데이터 스트림을 위해 제공된다. 게다가, 데이터 링크 블록(606)은 오프로드 디바이스를 위한 IP 백홀로서 기능하는 이더넷 데이터 패킷을 위한 인터페이스 및 데이터 링크의 제어 및 관리를 위한 CPU 인터페이스(CPU IF)를 제공한다. 이들 데이터 요소는 이어서 물리적 계층을 통한 송수신(transmission/reception)을 위한 프로토콜 맵핑 계층에 따라 포맷된다. 데이터 링크 블록(606)은 측정될 각각의 상호 접속부를 가로지르는 라운드-트립 지연을 허용하는 감쇠 관리 기능을 구비한다. 이는 DCC-DAS(100)를 통해 감쇠를 평형화하는 데 사용될 수 있다.

MSDH(130)는 도 6의 하나 이상의 송수신기(608)를 통해 다양한 MTDI 및 슬레이브 MSDH에 접속한다. 통상적으로, 하나의 송수신기(608)가 각각의 MTDI 또는 슬레이브 MSDH에 접속하고, 총 데이터 대역폭이 단일 송수신기의 용량을 초과하면 다수의 송수신기가 병렬로 사용될 수도 있다. I/Q 데이터 스위치 및 결합기(600)는 송수신기(608)를 향하는 상향링크 셀 리소스 데이터 샘플을 결합(함께 합산함)하도록 인에이블링된다. 이 기능은 RRU에 접속하는 송수신기(604)에 필수적이지는 않아, 이 기능을 생략하는 것은 I/Q 데이터 스위치 및 결합기(600)의 디자인을 간단화한다. 따라서, 송수신기(604)는 단지 송수신기(608)의 기능성의 부분집합만을 필요로 한다. MSDH의 상이한 구현예는 모든 출력에서 샘플의 결합을 허용할 수 있는 데, 이 경우에 임의의 송수신기는 요구되는 바와 같이 송수신기(608, 604)로서 기능할 수 있다. 또한, 사업자는 지원된 RRU의 수를 증가시키기 위해 송수신기(604)로서 송수신기(608)로서 동작하는 것이 가능한 송수신기를 사용하도록 선택할 수도 있다.

각각의 접속을 위한 이더넷 계층은 MSDH(130) 내에 통합될 수 있거나 MSDH(130)의 외부의 자립형 디바이스일 수 있는 이더넷 스위치(612)에 의해 결합된다. 그로부터, 이더넷 데이터는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 인터넷 게이트웨이(192), DCC-DAS 콘트롤러(150), 관리 인터페이스(154) 등과 같은 보조 장비에 접속된다.

MSDH 관리 프로세서(602)는 로컬 버스 콘트롤러를 통해 MSDH(130)의 동작 상태를 유지하는 것을 담당한다. 이는 인터넷 게이트웨이(192)로부터 원격 액세스를 가능하게 하는 이더넷 스위치(612)에 접속된다. 이는 또한 데이터 링크 블록(606)을 통한 접속을 설정하여 업데이트하는 부분으로서 피어 디바이스(MTDI, RRU 또는 MSDH)와 통신할 수 있다. 이 통신은 이더넷 스위치(612)를 통해 발생할 수 있고, 또는 데이터 링크 블록(606)을 통해 직접 몇몇 하위 레벨 통신을 수반할 수 있다.

이득 및 라우팅 관리 기능(610)은 MSDH 관리 프로세서(602)의 제어 하에서 I/Q 데이터 스위치 및 결합기(600)에 의해 구현된 MSDH 분산 매트릭스를 업데이트하는 것을 담당한다.

클럭 분산 기능(614)은 MSDH(130)를 통해 사용된 기준 클럭을 제공한다. MSDH는 시스템 타이밍의 마스터일 수 있고, 또는 피어 MSDH로의 슬레이브일 수 있다. 시스템 타이밍의 마스터인 경우에, MSDH는 TCXO와 같은 내장형 발진기를 사용하여 그 자신의 내부 기준 클럭을 생성하고, 또는 외부 타이밍 기준 접속으로부터 외부 기준 클럭을 수신할 수 있다. MSDH가 다른 MSDH로의 슬레이브인 경우에, 이는 대응 송수신기(608)를 통해 그 타이밍 기준을 수신한다. 이 타이밍 기준은 지터 클리너에 공급되어 모든 다른 송수신기(604 또는 608)를 위해 사용된 내부 타이밍 기준을 생성한다. 이 클럭 분산 시스템은 전달이 모든 데이터 링크를 가로질러 동기적이고, 데이터가 디바이스들 사이에서 상호 교환되는 리샘플링/리타이밍을 위한 필요성을 회피한다.

MSDH(130)는 리피터 또는 FM 라디오(132), 재머(138), 공중 안전 BTS(134) 및 위치 발견 BTS(190)와 같은 보조 장비와 인터페이스하는 보조 MTDI(148)(도 1)에 하나 이상의 송수신기(608)를 통해 접속한다.

MSDH(130)는 송수신기(608) 중 하나를 통해 슬레이브 MSDH(191) - 도 1 - 에 접속하여, 따라서 시스템의 모듈형 성장을 가능하게 한다. 부가의 다수의 RRU를 제어하는 다수의 슬레이브 MSDH는 이 방법론을 사용하여 캐스케이딩될 수 있어, 시스템이 거대한 대학 교정 및 거주 영역을 커버하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 이 아키텍처는 MSDH 요소들을 캐스케이딩함으로써 모듈형 성장을 가능하게 하고, 이들 MSDH 요소들의 각각은 다수의 원격 RRU를 서빙한다.

이제, 도 6을 참조하면, 어떻게 이더넷 데이터가 송수신기(604)로부터 이더넷 스위치(612)를 통해 인터넷 게이트웨이(192)로 스위칭되는지를 알 수 있다. 백홀 IP 데이터는 이 방식으로 셀 리소스 데이터 샘플의 경우에 MTDI 대신에 인터넷에 직접 접속된다.

원격 무선 유닛(152, 156, 158, 159, 160, 162)은 시스템의 전송 및 수신 프론트 엔드이다. 각각의 RRU는 관심 있는 모든 무선 또는 셀룰러 기술(US 또는 유럽 또는 기타)을 커버하도록 설계될 수 있는 다중대역 디지털 리피터이다. 도 7은 예시적인 RRU(700)의 블록 다이어그램을 도시하고 있다. 하향링크 경로에서, 송수신기(702)는 MSDH(130)(도 6의 606의 CRD1...CRD16)로부터 셀 리소스 데이터 샘플의 직렬 스트림을 수신한다. RRU(700)는 이어서 신호를 프로세싱하여 디지털 프로세서(704)를 통해 통과시킨다. 디지털 프로세서(704)는 유사하지만, 반드시 동일한 필요는 없는, 그러나 상향링크 경로 내의 MTDI(300)로의 디지털 필터 뱅크를 갖는다. RRU 내의 이 디지털 필터 뱅크는 RRU(700)에 할당된 셀 리소스에 대응하는 하나 이상의 관련 디지털 필터를 포함한다. 디지털 프로세서(704)는 셀 리소스 데이터 샘플로부터 각각의 출력 주파수 대역을 위한 합성 신호를 재구성하고, 대응 대역 모듈(730)에 각각의 신호를 출력한다. 각각의 대역 모듈(73) 내의 D/A 컨버터(706)는 이 대역에 관련하는 필터 뱅크의 출력을, 이후에 컨버터(708)에 의해 RF로 상향 변환되는 아날로그 IF 신호로 변환한다. 하향링크 증폭기(710)는 신호를 증폭하여 이 신호를 멀티플렉서(712)에 송신한다. 멀티플렉서(712)는 모든 N개의 관련 대역을 요구된 수의 RF 출력 신호로 결합한다.

멀티플렉서(712)의 출력은 하나의 구역을 커버하는 하나 이상의 출력에 접속된다. 출력은 하나 이상의 안테나로 분할될 수 있고, 각각의 안테나는 건물 내의 하나의 룸 또는 하나의 층 또는 층들의 그룹(또는 옥외 환경 내의 관련 사용자 영역)으로 이루어질 수 있는 서브-구역을 커버한다. 상향링크 경로에서, 멀티플렉서(712)는 모든 모바일 휴대폰 신호를 수신하여 이들 신호를 모든 관련 N개의 대역으로 분할한다. 각각의 대역에서, 저노이즈 증폭기(low noise amplifier: LNA)(714)가 저노이즈 증폭을 제공한다. 증폭된 신호는 하향 컨버터(716)에 의해 IF로 하향 변환되고, 이어서 A/D 컨버터(718)에 의해 아날로그로부터 디지털로 변환된다. 디지털 프로세서(704)는 모든 대역으로부터 모든 신호를 결합하고, 상향링크 디지털 신호를 디지털 필터 뱅크를 통해 통과시킨다. 신호는 이어서 직렬 상향링크 셀 리소스 데이터 샘플로 변환되고 송수신기(702)를 통해 MSDH(130)로 송신된다. MTDI의 경우에서와 같이, 필터 뱅크가 동일한 기능성을 유지하면서 MSDH(130) 상에 구현되도록 시스템을 분할하는 것이 가능하다.

RRU(700)는 서큘레이터(circulator)(720), LNA(722) 및 주파수 시프트 모듈(724)을 포함하는 각각의 대역 모듈(130) 내에 스니퍼(sniffer) 수신기 회로를 부가적으로 포함한다. 스니퍼 수신기의 목적은 다양한 RRU 사이의 격리 및 건물 내로의 매크로 네트워크의 침투 레벨을 측정하고, 또는 각각의 RRU(700)에 접속된 하나 이상의 안테나에 의해 커버된 구역 내로 더 정밀화하기 위해 인접 RRU 및 매크로 네트워크로부터 오는 모든 하향링크 신호를 측정하기 위한 것이다. 다양한 RRU 사이의 격리를 측정하는 프로세스는 단지 멀티플렉서(712)로부터 RRU를 측정할 때에 DL 증폭기(710)의 출력을 일시 정지하거나 분리하고, 하향 컨버터(716)로부터 UL 경로 내의 LNA(714)의 출력을 분리하고, UL RF/IF 하향 컨버터(716)를 측정 RRU의 주파수 시프터(724)에 연결함으로써 행해진다. 측정 RRU의 수신 경로는 이제 멀티플렉서(712), 서큘레이터(720), LNA(722), 주파수 시프터(724) 및 하향 컨버터(716)로 이루어진다. 이 측정 RRU는 실제로 이제 스니퍼 수신기로서 작용한다. DAS 내의 관련 RRU의 나머지는 모든 셀 리소스 주파수 할당 내에서 동시에(또는 연속적으로) 테스트 신호를 전송하고, 또는 대안적으로 정상 DL 트래픽을 전송하고 전송된 신호의 전력 레벨 등을 로그한다. 이들 테스트 신호는 이어서 서큘레이터(720), LNA(722) 및 주파수 시프트 모듈(724) 및 RF/IF 하향 컨버터를 포함하는 전술된 스니퍼 수신기 회로를 통해 스니핑 수신 모드에 있는 특정 측정 RRU(700)의 하향 경로 내에서 수신된다. 멀티플렉서(712)에 의해 수신된 하향링크 테스트 신호는 서큘레이터(720)에 의해 LNA(722)로 전환되고 LNA(722)에 의해 증폭되고, 이제 주파수 시프트 모듈(724)에 의해 관련 상향링크 주파수로 변환되고, 이제 이들이 상향링크 신호인 것처럼 상향링크 경로에 의해 프로세싱된다. 이들 신호는 상향링크 채널로 특정 상수만큼 시프트되는 이 RRU를 침투하는 원래 하향링크 신호의 이미지라는 것을 기억해야 한다. 예를 들어, US 셀룰러 대역 내의 하향링크 신호는 하향링크 신호로부터 상향링크 신호로 45 MHz만큼 시프트된다. 시프트된 신호는 이어서 상향링크 채널에 의해 프로세싱된다. 테스트 신호의 레벨이 측정되고 프로세싱을 위해 MSDH(130)에 송신된다. 디지털 프로세서(704) 내에 위치된 필터 뱅크 내의 각각의 셀 리소스 필터 내의 수신된 신호 레벨 및 테스트 신호의 레벨(생성된 테스트 신호 또는 로그된 하향링크 트래픽)에 기초하여, MSDH(130)는 각각의 RRU와 특정 측정 RRU 사이의 격리 및 또한 해당 특정 측정 RRU 구역으로의 매크로 네트워크의 침투의 레벨을 계산할 수 있다.

스니퍼 수신기 회로의 상이한 구현예가 고려될 수 있고, 이들 구현예는 다양한 절충안을 제공하면서 동일한 결과를 성취한다. 예를 들어, LNA(722)는 감소된 감도를 희생하여 생략될 수도 있다. 이 주파수 시프트 기능은 하향링크 주파수 대역이 상향링크 RF/IF 하향 컨버터(716)의 동조 가능 범위 내에 있는 경우에 생략될 수도 있다.

전술된 바와 같이, 스니퍼 수신기 회로는 건물 내로의 매크로 네트워크의 침투를 측정하는 데 사용될 수 있다. 이 프로세스에서, 모든 DCC-DAS의 RRU 하향링크 및 상향링크 채널은 전술된 바와 같이 뮤트되거나 접속 해제되고, 모든 RRU는 이제 요소(712, 720, 722, 724, 716, 718, 704)로 이루어지는 스니퍼 수신기를 통해 신호를 수신한다. 따라서, RRU 스니퍼 수신기는 이제 건물을 침투할 수 있는 외부 매크로 네트워크 신호만을 수신할 수 있다. 디지털 프로세서(704) 내의 상향링크 디지털 필터 뱅크의 각각의 필터 내의 신호 강도를 측정함으로써, 시스템은 각각의 셀 리소스 주파수(c1...cn) 내의 매크로 네트워크 신호를 측정할 수도 있다. 벡터 MSj(C1...Cn)가 이제 생성될 수 있다. DCC-DAS 콘트롤러(150)는 이제 얼마나 많은 간섭을 매크로 네트워크가 DCC-DAS(100)에 유발하는지를 인지할 수 있고, 또한 당 기술 분야의 숙련자는 이것이 DCC-DAS(100)가 건물로부터 누설하는 신호에 의해 매크로-네트워크에 발생할 수 있는 간섭의 레벨에 관련된다는 것을 인지한다. 모든 이 정보는 DCC-DAS(100) 및 매크로-네트워크의 성능에 마찬가지로 중요하다. DCC-DAS(100)는 따라서 외부 테스트 장비 및 고가의 인력의 사용 없이 이 정보를 계산하는 것이 가능하다.

RRU(700)는 RRU(700)를 슬레이브 RRU에 접속하는 하나 이상의 송수신기 포트(726)를 포함할 수 있다. 슬레이브 RRU는 RRU(700)의 커버리지를 부가의 구역(즉, 예를 들어, 층들)에 확장하기 위해, 더 많은 대역 또는 기술을 마스터 RRU에 추가하기 위해, 또는 MIMO 용량을 RRU(700) 내의 대역에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 광 파이버 접속을 통한 OBSAI/CPRI와 같은 통상의 인터페이스가 슬레이브 RRU에 접속하는 데 사용될 수 있다. 이 구성은 하나의 송수신기(702) 및 하나의 케이블을 통해 MSDH(130)에 모두 접속되는 캐스케이드(cascade) 내의 다수의 RRU를 접속하는 것을 허용한다.

부가의 이더넷 포트(728)가 또한 와이파이 액세스 포인트(129) 또는 소형 셀(124)(도 1 참조)과 같은 오프로드 디바이스에 접속될 수 있다. 이 경우에, 이더넷 포트(728)는 오프로드 디바이스를 위한 IP 백홀 링크로서 기능한다. 백홀 데이터는 이더넷 포트(728)로부터 디지털 프로세서(704)에 그리고 디지털 프로세서로부터 송수신기(702)를 통해 MSDH(130)에 접속된다. MSDH(130)는 전술된 바와 같이 IP 백홀 데이터 또는 다른 이더넷-전달 데이터로부터 셀 리소스 데이터를 분할한다. 이 방법은 IP 백홀 인프라구조를 필요로 하는 임의의 디바이스와 DCC-DAS(100)의 신속하고 용이한 통합을 가능하게 한다.

대부분의 경우에 MSDH(130)로부터 다른 DCC-DAS(100) 모듈로의 통신은 고용량 트래픽을 가능하게 하기 위해 광 파이버 케이블(단일 모드 및/또는 멀티 모드 파이버) 및 연계된 송수신기에 기초할 수 있다. 그러나, DCC-DAS(100)는 CAT5 케이블, 구리 케이블, 이더넷 케이블, TV 케이블, 동축 케이블 등과 같은 건물 내에 존재하는 임의의 케이블을 사용할 수도 있다. 이 가변성을 성취하기 위해, 송수신기는 MSDH, RRU 또는 심지어 MTDI의 일체형 부분이 아닐 수도 있다. 이들 송수신기는 오히려 특정 설치 요구에 기초하여 선택될 수 있는 플러그인 모듈일 수 있다.

사용자는 선택되었던 해당 특정 케이블에 의해 가능하게 된 용량 및 케이블에 적합한 정확한 플러그인 송수신기를 선택하기만 하면 된다. 사용자는 이어서 이 송수신기를 케이블에 접속하고 MSDH(130)에 플러그인해야 한다. 설비가 변경되고 새로운 케이블이 설치되면, 송수신기 내의 플러그는 이에 따라 교체될 수 있다.

DCC-DAS 관리 프로세서(602)(도 6)는 각각의 송수신기/케이블이 취급할 수 있는 최대 용량을 판독하도록(시스템 구성 또는 송수신기 자체로부터) 프로그램되고, 해당 특정 송수신기 및 연계된 케이블에 의해 지원된 최대값보다 높은 어떠한 용량도 할당하지 않을 것이다.

DCC-DAS(100)에 대해 이용 가능한 3개의 용량 할당 모드가 존재한다.

a. 하나 이상의 셀 리소스의 자동 동적 용량 할당

b. 하나 이상의 셀 리소스의 수동 정적 용량 할당

c. 하나 이상의 셀 리소스의 프리셋, 시간 종속성 용량 할당.

또한, 자동 동적 용량 할당은 3개의 작동 모드로 분할될 수 있다.

a. 셀 리소스 동적 할당 - 건물 또는 대학 교정이 단일 섹터로 이루어지는 하나의 중앙 집중형 무선 BTS 팜에 의해 서빙되는 아키텍처. 이는 단일 섹터 리소스가 충분할 수 있는 소용량 요구를 갖는 소형 건물(또는 옥외 영역) 또는 건물(또는 옥외 영역)의 전형적인 상황임.

b. 오프로드 디바이스에 의한 셀 리소스 동적 할당 - 오프로딩 디바이스들이 설치되는 영역에 용량을 오프로드할 수 있는 건물(중앙 BTS 팜과 공존하지 않음) 내부의 다양한 구역 내에 분산된 오프로딩 디바이스가 존재하는 것을 제외하고는 셀 리소스 동적 할당과 동일함.

c. 구역-섹터 동적 할당 - 건물 또는 옥외 영역 DCC-DAS를 서빙하는 2개 이상의 섹터가 존재할 때 사용됨. 이 경우에, 동적 용량 할당은 2개의 단계를 포함함.

i. 구역-섹터 할당 - 다양한 구역은 다양한 구역들 중에 다양한 섹터 리소스를 최적으로 분산하기 위해, 수반된 2개 이상의 섹터에 최적으로 할당됨.

ii. 각각의 섹터 내부의 셀 리소스 동적 할당 - 일단 구역들이 각각의 섹터에 할당되면, 셀 리소스 동적 할당은 해당 특정 섹터의 셀 리소스를 이 섹터에 할당된 구역에 최적으로 분산하기 위해 수행됨.

도 8은 하나의 BTS 팜으로부터 서빙되는 단지 하나의 섹터만이 존재하는 용량 할당 프로세스에 사용된 단계들을 도시하고 있는 흐름도를 도시하고 있다. 이 프로세싱 모두를 행하는 것으로서 MSDH(130)를 설명하고 있지만, 당 기술 분야의 숙련자는 이들 단계가 충분한 프로세싱 및 저장 용량을 갖는 DCC-DAS(100) 내의 임의의 디바이스에 의해 수행될 수 있다는 것을 인지할 수 있을 것이다. 도 9는 이 프로세스에서 생성된 다양한 용량 관련 벡터 측정을 도시하고 있다.

셀 리소스 동적 할당은 이하와 같이 수행된다. 먼저, 각각의 RRU로부터의 데이터 트래픽이 단계 802에서 하향링크 및 상향링크 채널의 모두에서 측정된다. 이 측정은 도 7에서 디지털 프로세서(704)의 부분인 필터 뱅크의 각각의 필터 내의 에너지를 측정하고 관련 RRU 내의 필터 뱅크의 각각의 필터 내의 트래픽의 추정으로서 이 측정을 사용함으로써 행해질 수 있다. 그러나, 이 방법은 특히 3G/4G 신호에 대해 매우 정확하지는 않다. 더 정확한 방법은 각각의 RRU에서 3G/4G 신호를 실제로 검출하고 필터 뱅크의 각각의 필터 내의 트래픽을 직접 측정하기 위해 3G/4G 변조 및 코딩을 사용하는 것을 수반한다. MSDH(130)[또는 각각의 RRU 내의 디지털 프로세서(704)와 같은 시스템 내의 임의의 다른 프로세싱 요소]는 BTS 팜 내의 특정 BTS의 특정 변조, 코딩 및 타이밍 파라미터를 판독하고[DCC-DAS 콘트롤러(150)로부터] 검출 프로세스를 더 효율적/실행 가능하게 할 수 있다.

데이터 트래픽 측정 단계의 출력은 단계 804에서 데이터 트래픽 측정 벡터 내에 기록된다. 예시적인 데이터 트래픽 측정 벡터(900)가 도 9에 도시되어 있다. RRUj 내의 통상의 데이터 트래픽 벡터는 도 9에 도시되어 있는 TMj(c1...cn)(902)이다. 이 벡터는 다양한 셀 리소스 필터(c1...cn) 내의 RRU 번호 j 내의 데이터 트래픽을 나타내고, 이들 각각은 이에 따라 셀 리소스(CR1...CRn)에 대응한다. 각각의 RRU 데이터 트래픽 벡터(902)는 MSDH(130)에 전송된다.

RRU(700) 내의 또는 MSDH(130) 내의 각각의 디지털 필터 내의 노이즈가 특정 문턱값을 초과하면, 이는 상향링크의 문제점을 지시할 수 있다. MSDH(130)는 a) 경보를 송신함으로써, b) 상기 디지털 필터에 대응하는 해당 특정 셀 리소스의 이득을 감소시킴으로써, 또는 c) 해당 특정 셀 리소스를 리라우팅함으로써 응답할 수 있다.

셀 리소스 동적 할당 프로세스로 복귀하면, MSDH(130)는 각각의 RRU에 대해 단계 806에서 데이터 트래픽 추정자 벡터(904)를 생성할 수 있다. 데이터 트래픽 추정자 벡터(904)는 각각의 RRU와 연계된 각각의 구역 내에서 예측된 추정된 임박한 데이터 트래픽을 표현한다. 데이터 트래픽 추정자 벡터(904)는 사용된 용량의 이력 및 최근 측정에 기초하여 임박한 또는 다가오는 용량 수요를 추정하는 프로세스의 적이다. 추정자는 당 기술 분야의 숙련자에게 잘 알려져 있고, 일반적으로 로그되고 분석된 그리고 그로부터 추정자가 계산되는[일 예는 다양한 애플리케이션에 대해 사용되는 잘 알려진 칼만 필터(Kalman filter)임] 몇 개의 이력 측정에 기초한다.

데이터 트래픽 추정자 벡터(904)를 생성하는 것에 추가하여, 할당 알고리즘은 단계 808에서 예측된 용량 피크 벡터(906)를 수신할 수 있다. 예측된 용량 피크 벡터(906)는 특정 RRU 내의 특정 일시에 용량 수요의 사전 계획된 예측된 피크에 관련한다. 이들 벡터들은 또한 초과의 용량 또는 최소의 용량 등을 필요로 하고 알고리즘이 고려되어야 하는 다가오는 이벤트 및 용량 수요가 증가할 것으로 예측되는 특정 일시 또는 가까운 미래에 수요에 영향을 미칠 수도 있는 사업자에 의해 수신된 임의의 다른 데이터와 같은 부가의 정보를 제공한다. 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 벡터 EPj(906)는 초과의 용량 수요가 예측되는 일 RRU-j를 나타낸다. 벡터는 또한 이 이벤트에 대한 예측된 일시를 포함한다. 이 초과의 수요는 구역 j에 관련하는 RRUj만이 초과의 수요가 예측되고 수요가 단지 예를 들어 4G 셀 리소스일 수 있는 셀 리소스(Ck)에 대한 것임을 의미하는 EPj(0..ck,0,0)에 의해 표현된다. 할당 알고리즘은 이어서 예측된 용량 피크 벡터(906)를 데이터 트래픽 추정자 벡터(904)와 결합하고 도 8의 단계 810에서 도 9에서 총 용량 수요 벡터(908)를 생성한다.

다음, 할당 알고리즘은 하나의 섹터 내의 BTS 팜 내에서 이용 가능한 모든 셀 리소스를 MSDH 관리 프로세서(602)[DAS 콘트롤러(150)로부터 이 정보를 판독함]로부터 판독하고, 단계 810에서 모든 주파수 대역에 대해 이용 가능한 셀 리소스 벡터(Ac1...Acn)를 생성한다[Ac는 Available cell resource(이용 가능한 셀 리소스)를 의미함]. 이 프로세스는 BTS 팜 내에서 이용 가능한 모든 셀 리소스에 일반적인 기술을 제공하지만, 당 기술 분야의 숙련자는 이 프로세스가 예를 들어 무선 인터페이스 BTS(114) 또는 소형 셀(118) 또는 임의의 다른 셀 리소스에 속하건간에 BTS 팜 내의 임의의 하나 이상의 셀 리소스 상에서 수행될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 더욱이, 모든 RRU가 프로세스에 참여하지는 않을 수도 있고, 프로세스는 이들 RRU 중 하나 이상으로 이루어진 단지 부분 그룹에 대해서만 수행될 수도 있다. 예를 들어, 프로세스는 셀 리소스의 나머지가 RRU의 나머지에 수동으로 할당되는 동안 BTS 셀 리소스들 중 하나 또는 몇 개 그리고 RRU들 중 하나 또는 몇개 상에 수행될 수도 있다. 당 기술 분야의 숙련자는 또한 셀 리소스 벡터가 하나의 사업자 또는 하나 초과의 사업자에 대해 생성될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 최적화 프로세스는 각각의 사업자에 대해 개별적으로 또는 모든 사업자들이 리소스를 공유하기 위한 합의를 가지면 모든 사업자들 함께에 대해 수행될 수 있다.

할당 알고리즘은 또한 단계 812에서 각각의 송수신기 j 내에 할당된 최대 용량을 각각의 송수신기로부터 판독할 수 있다. 할당 알고리즘은 이어서 DAS 내의 모든 송수신기 및 케이블 제약을 표현하는 송수신기/케이블 제약 벡터(910)를 생성한다. 이 벡터(910)는 송수신기당 하나의 파라미터로 이루어지고, 이 파라미터는 송수신기 j에서 허용된 최대 용량(예를 들어, GBit/sec)을 의미하는 maxc j이다.

벡터(906, 908, 910)에 기초하여, 할당 알고리즘은 이제 이용 가능한 셀 리소스를 다양한 구역에 할당하고, 용량 할당 벡터(912)를 생성하고, 단계 816에서 이에 따라 셀 리소스를 다양한 RRU에 할당한다.

용량 리소스는 전술된 용량 할당 벡터(912)에 기초하여 할당될 것이다. 셀 리소스들 중 하나 이상이 하나 이상의 구역에 충분하지 않을 때, 할당 알고리즘은 단계 818에서 NMS(Network Management System: 네트워크 관리 시스템)에 경보 메시지를 송신할 수 있다. 할당 알고리즘은 또한 현재 이용 가능한 제한된 셀 리소스에 기초하여, 최적화 프로세스를 재수행할 수도 있다. 사용자를 최선으로 서빙하기 위해, 프로세스는 단계 820에서 어느 구역이 더 높은 우선순위(예를 들어, 임원층, 컨벤션 센터, VIP 라운지)를 얻어야 하는지 그리고 어느 셀 리소스가 이들 구역에 우선순위화되어야 하는지를 규정하는 사전 프로그램된 우선순위 벡터(914)(도 9)를 판독할 수 있다. 사전 프로그램된 우선순위 벡터는 높은 우선순위 구역에 라우팅될 것인 셀 리소스를 식별한다. 일단 셀 리소스가 단계 822에서 우선순위화된 구역에 할당되면, 할당 알고리즘은 단계 824에서 구역들의 나머지 및 셀 리소스들의 나머지에 대해 반복된다. 새로운 우선순위화된 용량 할당 벡터(916)가 단계 826에서 생성되고 셀 리소스가 이에 따라 할당된다.

본 특허 출원은 전체 프로세스를 그대로 설명하고 있지만, 당 기술 분야의 숙련자는 모든 단계들이 수행되어야 하는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다. 예를 들어 모델의 추정 부분을 스킵하고, 추정자가 아니라 순수하게 측정에만 용량 할당 프로세스를 기초하고 또는 마찬가지로 용량 할당 프로세스가 최적 미만일 것인 도 8의 임의의 다른 단계를 스킵할 수 있다.

몇몇 경우에, 사업자는 셀 리소스의 부족이 존재할 때 DCC-DAS(100)가 용량의 자동 할당을 수행하게 하지 않도록 결정할 수 있다. 이 경우에, 시스템은 경보를 송신하고 이에 따라 사업자에 통지할 것이고, 용량 셀 리소스는 수동으로 할당될 것이다.

전술된 바와 같이, 제안된 프로세스는 동일한 방식으로 모든 셀 리소스를 취급한다. 그러나, 사업자는 단지 커버리지 및 저레벨 기본 용량을 제공하고 특정 셀 리소스(LTE 또는 임의의 다른 광대역 리소스)를 최적화 프로세스에 할당하기 위해 전체 건물을 가로질러 균등하게 다수의 셀 리소스를 분산하도록 결정할 수 있다. 이 경우에, 셀 리소스 테이블은 단지 최적화 프로세스에 참여하는 이들 셀 리소스 및 RRU로 이루어질 것이다. 예를 들어, 2G/3G 셀 리소스는 전체 섹터 내의 모든 구역에 브로드캐스팅될 수 있고, 반면에 단지 4G 리소스들 중 하나 이상만이 최적화 프로세스에 참여하고 용량 수요의 피크를 경험하는 건물 내의 이들 구역에만 라우팅될 것이다.

사업자가 건물 내의 또는 대학 교정 내의 다수의 원격 영역 내에 소형 셀 또는 와이파이 액세스 포인트와 같은 전용 용량 리소스를 설치할 것인 특정 경우가 존재한다. 이들 영역은 통상적으로 임원실, 컨벤션 영역, 푸트 코트 등과 같은 용량 수요의 일정한 피크가 존재하는 영역일 것이다. 이들 로컬화된 용량 리소스는 용량 오프로드를 제공하고 따라서 BTS 팜(102)으로부터 용량 수요를 완화한다. 이러한 소형 셀 또는 와이파이 액세스 포인트와 메인 BTS 팜(102) 사이의 주요 차이점은, 이들 원격 디바이스의 리소스가 단지 이들 원격 디바이스가 설치되는 로컬 영역 내에서만 사용될 수 있다는 것이다. 이들의 셀 리소스는 BTS 팜(102)의 셀 리소스와 같은 건물을 통해 라우팅될 수 없다.

그럼에도 불구하고, 도 8에 설명되어 있는 최적화 알고리즘은 할당 프로세스를 수행할 때 이들 오프로드 디바이스를 고려해야 한다. DCC-DAS 콘트롤러(150)는 또한 BTS 팜(102)의 리소스와 다양한 오프로드 디바이스 사이에 간섭이 존재하지 않을 것이라는 것을 확인해야 한다. 따라서, BTS 팜(102) 및 DCC-DAS(100) 내의 오프로드 디바이스는 하나의 통합된 시스템으로서 처리된다.

도 10은 다양한 오프로드 디바이스의 용량을 고려하는 최적화 프로세스를 도시하고 있는 흐름도를 도시하고 있고, 도 11은 도 10의 최적화 프로세스로부터 발생하는 벡터들을 도시하고 있다. 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, MSDH(130)는 먼저 단계 1002에서 모든 원격 위치된 오프로드 서비스들을 자동 발견한다. 시스템은 단계 804에서, 이들 오프로드 디바이스가 소형 셀(120)과 같은 MSDH(130)에 직접 또는 소형 셀(124)과 같은 RRU를 통해 간접 접속되건간에, 이들 오프로드 디바이스가 관련되는 구역을 판독한다. 다음에, MSDH(130)는 파라미터를 판독하고 단계 1006에서 오프로드 디바이스의 데이터에 액세스하여 DAS 콘트롤러(150)에 보고한다. 이 위치 정보는 용량 라우팅 목적 및 위치 기반 서비스를 위해 중요하다.

위치 파라미터 및 액세스 데이터는 단계 1006에서 DCC-DAS 콘트롤러(150)에 보고된다. 선택적으로, 동일한 정보가 간섭을 회피하기 위해 사업자에게 중요하기 때문에 사업자 네트워크 관리 시스템 또는 MTSO(도 1)에 보고된다. 예를 들어, 정보는 다양한 구역 내에 위치된 소형 셀 디바이스로의 원활한 핸드오버를 수행하기 위해 그리고 그 반대를 수행하기 위해 그리고 또한 오프로드 디바이스와의 간섭을 회피하기 위해 BTS 팜(102)을 프로그램하도록 사업자에 의해 사용될 수 있다. 대안적으로, 간섭을 회피하기 위해, BTS 팜(102)은 해당 섹터 내의 모든 셀 리소스를 계속 전송한다. 그러나, 할당 알고리즘은 오프로드 디바이스와 간섭할 수 있는 특정 셀 리소스를 식별하고, 이들 셀 리소스가 특정 소형 셀이 설치되어 있는 구역 내로 라우팅되지 않을 것이라는 것을 보장할 것이다.

다음에, MSDH(130)는 자동-발견 정보, 구역 위치 파라미터 및 액세스 데이터를 사용하여 단계 1008에서 용량 오프로드 리소스 벡터(1102)를 생성한다. 용량 오프로드 리소스 벡터(1102)는 DCC-DAS(100) 내의 다양한 오프로드 디바이스의 오프로딩 용량을 설명한다. 예를 들어, 도 11의 용량 오프로드 리소스 벡터(1102)는 RRUj에 의해 커버된 구역 내의 일 용량 오프로드 디바이스가 존재하는 예를 도시하고 있다:

OLj(0...Ok..00..Wi)

벡터 OLj는 RRU 넘버 J에서, 셀 리소스 k(Ok) 및 와이파이 리소스(Wi) 내에 오프로드 용량을 제공하는 오프로드 디바이스가 존재하는 것을 의미한다. 상기에 나타낸 바와 같이, 오프로드 리소스는 3G/4G 소형 셀, 와이파이 액세스 포인트 또는 임의의 다른 광대역 리소스와 같은 셀룰러 리소스일 수 있다. 벡터 OLj는 물론 단지 예이다.

다음에, 할당 알고리즘은 용량 제약 벡터(1105)(도 11)를 판독하고,

CCj(CRDj, IPDj)

이는 구역 j에 대한 케이블링 용량 제약을 취급한다.

오프로드 디바이스의 존재시에, MSDH 및 RRU 송수신기는 이제 셀 리소스 데이터 샘플의 스트림 뿐만 아니라, 이들 오프로드 디바이스가 RRU를 통해 접속되어 있는 원격 오프로드 디바이스의 IP 백홀 데이터를 전달할 수도 있다. 따라서, 용량 제약 벡터는 마찬가지로 이더넷 백홀 애플리케이션 내에 허용된 최대 용량을 고려할 수도 있다. 따라서, 용량 제약 벡터(1105)는 2개의 파라미터, 즉

CRDj - 송수신기 j 내의 최대 셀 리소스 데이터 용량

IPDj - 송수신기 j 내의 이더넷에 허용된 최대 IP 데이터 용량

으로 이루어질 것이다.

MSDH(130)는 이 데이터를 판독하고, 저장하고, 또는 DCC-DAS 콘트롤러(150)에 송신할 수 있다.

도 10에 설명되어 있는 알고리즘은 또한 오프로드 디바이스의 존재하에서 실시간 용량 할당을 제공한다. DCC-DAS 콘트롤러(150)는 오프로드 디바이스 또는 오프로드 디바이스의 그룹이 설치되기 전에 동적 용량 할당을 수행한 것으로 가정된다. 이제, 도 10으로 복귀하면, 용량 할당 프로세스는 이제 도입되어 있는 오프로드 디바이스를 고려하기 위해 반복되어야 한다. 먼저, 모든 파라미터를 수신하고 DAS 콘트롤러(150)로부터 각각의 오프로드 디바이스의 상세에 액세스하고 있는 MTSO(184, 183)(도 1)는 단계 1012에서 건물 내의 관련 구역 내의 모든 모바일 유닛을 관련 오프로드 디바이스에 유도하기 시작하여, 특정 오프로드 디바이스에 의해 커버된 구역 내에 모바일 유닛이 존재할 때마다, 이 디바이스를 감지하고 해당 오프로드 디바이스로의 핸드오버를 수행한다. 이 프로세스는 BTS 팜(102)을 통해 반송파에 의해 제어된다.

다음에, MSDH 관리 프로세서(602)를 통해 DCC-DAS 콘트롤러(150)는, 다양한 오프로드 디바이스로의 몇몇 셀 리소스의 전환 후에 나머지 수요가 여전히 취급되어야 할 필요가 있기 때문에, 단계 1014에서 용량의 나머지 수요를 위한 BTS 팜 셀 리소스를 최적화하기 위해 동적 용량 할당 프로세스를 연속적으로 수행한다. 용량 할당 알고리즘은 벡터에 의해 표현된 용량의 이들 로컬 오프로드 리소스를 고려할 것이고(1012), 이제 이들 새로운 오프로드 조건 하에서 할당된 셀 리소스를 나타내는 새로운 용량 할당 벡터(1104)(도 11)를 생성할 것이다. MSDH(130) 관리 프로세서(602) 내의 할당 알고리즘은 도 11의 용량 할당 벡터(1104)에 따라 BTS 팜(102)의 셀 리소스를 할당할 것이다.

오프로드 디바이스를 고려하는 프로세스는, 일단 DCC-DAS(100)가 활성화되면 자동으로 시작하거나 사업자가 이 동작 모드를 가능하게 하는 것으로 결정하는 상황에서만 시작할 수 있다.

대형 건물, 대학 교정 또는 대형 복합 옥외 커버리지 영역에서, 하나 초과의 섹터가 건물 또는 대학 교정을 커버하도록 요구될 때, 다수의 섹터 리소스가 이용될 수 있다. 건물/대학 교정 또는 옥외 영역은 이어서 다수의 영역들로 분할될 것이고, 이 영역들의 각각은 하나 이상의 구역으로 이루어지고 각각 특정 할당된 섹터에 의해 커버될 수도 있다. 각각의 섹터 영역 사이의 최소 격리가 존재해야 하기 때문에, DCC-DAS(100)는 다양한 RRU의 안테나 사이의 격리를 측정하고, 그 각각이 하나의 RRU에 의해 커버되는 다양한 구역들 사이의 교차 격리를 표시하는 건물(또는 옥외 DCC-DAS)의 격리 맵핑을 자동으로 생성할 수 있다. 다음 단계에서, 섹터들이 할당될 때, 구역들 사이의 격리는 간섭을 최소화하고 따라서 최적 리소스 할당을 가능하게 하기 위해 고려된다. 이하의 단계들이 수행된다.

스니퍼 수신기가 각각의 RRU 대역 모듈(730) 내에 설치되어 RRU가 하향링크 신호를 수신할 수 있게 된다(도 7, 712, 720, 722, 724, 716 참조).

모든 RRU는 뮤트될 수 있고, BTS 신호는 단지 RRU no.i에 라우팅될 수 있다. RRU의 나머지 내의 스니퍼 수신기(sniffer receiver)는 이들 RRU no i 신호를 수신하고 이들 신호를 RRU의 프로세서에 송신할 수 있다. RRU no i 프로세서는 각각의 그 셀 리소스 필터 내에 전송된 신호의 출력 전력 레벨을 측정하고 MSDH에 보고할 수 있다. RRUj 내의 대응 셀 리소스 필터들 내에 수신된 신호들과 전송된 RRU no i 셀 리소스 신호의 레벨 사이의 차이는 이에 따라 구역 i와 구역 j 안테나 시스템 사이의 교차 격리이다. 도 13의 테이블(1300)은 구역 i와 구역 j 또는 RRUj의 안테나와 RRUi의 안테나 사이의 격리인 벡터 Isij(C1...Cn)을 도시하고 있다[당 기술 분야의 숙련자는, 각각의 RRU가 하나 이상의 안테나의 그룹에 접속되기 때문에, Isij(C1...Cn)가 안테나의 2개의 그룹 사이의 최악 또는 최소 격리 조건을 표현한다는 것을 인식해야 함]. 프로세스는 이어서 모든 RRU가 방문될 때까지 이에 따라 RRU2 및 RRU3 등으로 진행한다. 격리 매트릭스는 모든 RRU에 대해 수행될 수 있다. 예를 들어, 벡터 ISij(c1...cn)는 DCC-DAS 셀 리소스 주파수의 각각 내의 RRUi 안테나와 RRUj 안테나(또는 구역 i 및 구역 j 안테나) 사이의 격리를 표현한다. 사업자는 격리 측정을 수행할 때 RRU 신호를 뮤트하지 않도록 선택할 수도 있다. 이 경우에, 사업자는 DCC-DAS의 관련 작동 주파수 부근의 테스트 신호를 전송하고, 이들 테스트 신호에 기초하여 격리를 추정할 수 있고, 또는 대응 시점에서 레벨에 따라 정상 하향링크 트래픽 및 추정의 레벨을 로그할 수 있다. 이들 경우에 추정은 다소 덜 정확할 수 있지만, DCC-DAS 신호는 측정 사이클 중에 뮤트되지 않는다.

초기 구역-섹터 할당은 이제 DAS 커버리지 영역에서 수행될 수 있다. 이는 이하의 단계에 기초할 것이다.

a. 커버리지 영역은 이제 동일한 수의 구역을 각각 커버하는 2개 이상의 섹터 영역으로 분할될 수도 있다. 따라서, 이제 각각의 BTS 팜 섹터 셀 리소스는 동일한 수의 구역에 할당되고 따라서 동일한 수의 구역을 커버할 수 있다.

b. 당 기술 분야의 숙련자들 모두는 특정 격리가 2개의 섹터들 사이에 유지되어야 한다는 것을 인지한다. 시스템은 섹터들 사이의 간섭을 최소화하기 위해 이러한 방식으로 관련 섹터에 다양한 구역을 할당할 수도 있다. 이러한 할당은 도 13에 도시되어 있는 바와 같이 격리 매트릭스에 기초한다. 이는 열악한 교차-격리를 갖는 2개 이상의 인접 구역이 상이한 섹터에 할당되지 않을 것이라는 것을 의미한다.

c. 일단 이것이 행해지면, 각각의 섹터 내의 RRU는 데이터 트래픽을 측정하는 것을 시작할 수 있고, DAS 콘트롤러는 도 8 내지 도 9, 도 10, 도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 섹터에 대한 동적 용량 할당을 수행할 수도 있다.

d. 용량 수요가 특정 섹터 A 내의 용량 공급보다 크고 용량 수요가 다른 섹터 B 내의 용량 공급보다 작으면, 특정 구역은 섹터 A로부터 회수되어 더 많은 용량 리소스가 이용 가능한 섹터 B에 추가될 수 있다. 이용 가능한 셀 리소스를 갖는 섹터에 구역을 추가하고 그 셀 리소스가 오버로드된 섹터로부터 구역을 회수하는 이 프로세스는 용량 수요 대 용량 공급이 전체 커버리지 영역을 가로질러 균형화될 때까지 계속된다.

e. 이 프로세스를 행할 때, MSDH 관리 프로세서(602)를 통한 DAS 콘트롤러는 간섭을 회피하기 위해 도 13에 도시되어 있는 매트릭스를 사용할 것이다.

f. 이 프로세스의 종료시에, 건물 내에(또는 옥외 DAS 내에) 최적 구역-섹터 할당이 존재한다.

g. 시스템은 이어서 셀 리소스 동적 할당(단일 구역) 단락에 설명되고 도 8 내지 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 각각의 섹터 영역 내부의 셀 리소스 최적화를 재시작할 수 있다.

h. 각각의 섹터 내의 셀 리소스 동적 할당으로 이어지는 최적의 구역-섹터 할당의 전체 프로세스는 사업자 필요에 기초하여 주기적으로 자체로 반복될 수 있다.

용량 할당의 프로세스는 완전히 자동적이거나 동적일 필요는 없고, 이는 또한 수동으로 행해질 수 있다. 그러나, 수동 모드에서도, DCC-DAS(100)는 사업자가 그 디자인을 상당히 지원할 수 있는 데이터를 제공할 수 있다. 2개의 수동 디자인 모드가 존재한다.

a. 정적 용량 할당 디자인.

b. 프리셋, 시간 종속성 구성 디자인.

2개의 모드가 도 12에 도시되어 있다. 사업자가 정적 용량 할당 디자인을 수행하는 것을 돕기 위해, 관리 인터페이스 유닛(154)(도 1)은 이하의 데이터를 사업자에 제공할 수 있다.

a. RRU 위치(1202)

b. 각각의 섹터(Si)의 BTS 팜 셀 리소스 벡터(C1..Cn)(1204)

c. 송수신기 및 케이블 제약 벡터(910)(도 9)

d. 도 13에 도시되어 있는 RRU 격리 테이블(1300)

e. 도 14에 도시되어 있는 옥외 매크로 네트워크 신호 침투/인터페이스 테이블(1400)

f. 오프로드 용량 리소스 벡터(1102).

모든 이 데이터에 기초하여, 사업자는 도 12의 1206에서 건물 내의 용량 할당의 디자인을 수행할 수 있다. 사업자는 또한 초기 디자인을 수행하고, 셀 리소스를 할당하고, 시스템을 턴온할 수 있다. 시스템은 이어서 단계 1208에서 데이터 트래픽 측정 벡터(902)(도 9)를 사업자에게 제시할 것이다. 용량 문제점이 존재하고 리소스 할당이 충분하지 않은 위치 또는 핫스팟에 존재하면, 사업자는 1210에서 디자인을 수정하거나 중앙 BTS 팜 내에 셀 리소스를 추가하거나 고용량 수요 구역 내에 오프로드 디바이스를 추가할 수 있다.

사업자는 프리셋 시스템 시간 종속 구성을 사용하여 정적 용량 할당 모드를 변경할 수 있다. 이 모드는 전술된 정적 용량 할당 모드에 대한 향상이다. 이 모드에서, 사업자는 도 9의 예측된 피크 벡터(906)와 같은 다가오는 이벤트의 사전 지식 및 그에 제시된 데이터에 기초하여, 도 9의 912 또는 916과 같은 하나 이상의 용량 할당 구성 벡터를 수동으로 규정할 수도 있다. 각각의 이러한 구성 벡터(912 또는 916)는 상이한 셀 리소스 라우팅 맵을 갖는다. 이들 구성은 MSDH(130) 프로세서(602) 내에 또는 DCC-DAS 콘트롤러(150) 내에 상주할 수 있는 DCC-DAS 메모리 내에 저장되고, 일시에 기초하여 또는 특정 날짜에 기초하여 자동으로 활성화될 수도 있다. 상이한 모드는 또한 DAS 콘트롤러(150)를 통해 사업자에 의해 수행된 이벤트 구동 수동 중단에 기초하여 활성화될 수 있다. 이들 모드의 모든 프로그래밍은 도 1에 도시되어 있는 관리 인터페이스(154)를 사용하여 로컬하게 또는 셀룰러 모뎀 또는 인터넷 접속을 사용하여 원격으로 행해질 수 있다.

MIMO 능력

양호한 MIMO 성능의 키는 안테나로부터 BTS로 줄곧 DAS 또는 IBW(In Building Wireless: 건물내 무선) 시스템 전체에 걸쳐 MIMO 링크의 총 분리이다. 현재의 DAS 시스템은 각각의 MIMO 링크를 위한 파이버 또는 동축 케이블을 분리하거나 또는 IF 주파수를 분리하기 위해 2개의 경로를 혼합함으로써 분리를 성취한다. 특정 주의가 지연 문제점에 집중되어야 한다. 당 기술 분야의 숙련자는 동일한 지연을 성취하기 위해 시스템을 대칭으로 유지하는 것이 추천된다는 것을 인지한다. 이는 건물내 설계자에 무거운 짐을 생성하고, 불가변성의 원인이다.

DCC-DAS(100)는 전용 MIMO MTDI 및 개별 리소스로서 라우팅될 수 있는 각각의 MIMO링크를 위한 독립적인 셀 리소스 데이터 샘플을 간단히 사용함으로써 동일한 파이버/케이블 및 동일한 MSDH 유닛의 사용을 가능하게 할 수 있다.

도 15는 어떻게 MIMO 능력이 간단히 시스템에 추가될 수 있는지를 도시하고 있다. 도 15는 예를 들어 4개의 US 대역 700/800/1700/1900을 커버하는 BTS 팜(103)을 도시하고 있고, 각각의 대역에서 BTS는 제1(A 포트) 및 제2(B 포트) MIMO 포트를 갖는다. BTS 팜(103)의 A 및 B MIMO 포트는 이제 수동 결합기 POI(113)(POI - point of interface: 인터페이스의 점)에 의해 개별적으로 결합되고 MIMO 전용 MTDI(145)에 접속된다. 이 MTDI는 이제 8개의 대역을 갖는다. 대역들 중 4개는 700/800/1700/1900 대역의 A 포트 및 다른 4개의 B 포트에 각각 할당된다. MTDI는 8개의 대역 내에서 신호를 디지털화하고, 이들 신호를 모든 관련 A 및 B MIMO 셀 리소스를 위한 디지털 필터로 이루어진 디지털 필터 뱅크를 통해 통과시킨다. 필터 뱅크의 출력은 이제 A 및 B 셀 리소스 데이터 샘플의 스트림으로 변환된다. 각각의 이러한 셀 리소스 데이터 샘플은 독립적인 셀 리소스로서 시스템 내에서 식별될 수 있다(예를 들어, 헤더 및 CRC에 의해). 이 독립적인 식별은 MSDH(130)가 데이터 A의 MIMO 스트림과 데이터 B의 MIMO 스트림을 차별화할 수 있게 한다. A 및 B 디지털화된 신호는 이제 MIMO 기능이 요구되는 관련 RRU로 MSDH(130)에 의해 라우팅된다. 각각의 BTS 셀 리소스의 A 및 B MIMO 출력은 MTDI에 의해 독립적인 셀 리소스 데이터 샘플로서 표현되기 때문에, 동일한 케이블 상에서 RRU로 라우팅될 수 있다. RRU(158)는 예를 들어 결합된 A 및 B MIMO 데이터를 수신한다[도 7의 송수신기(702)를 통해]. 각각의 RRU 내에 임베드된 704 프로세서(도 7 참조)는 A MIMO 신호와 B MIMO 신호 사이에서 분할하고, 메인 쿼드 대역 700/800/1700/1900 RRU(158)에 A MIMO 신호를, 개별 MIMO B RRU(159)로의 송수신기(726)(도 7)에 B MIMO를 송신한다. 이 프로세스는 MSDH(130)와 2개의 RRU(158, 159) 사이의 현재의 최신식 시스템에 의해 요구되는 여분의 케이블을 절약한다.

하향링크 및 상향링크의 모두에서, MSDH(130)는 모든 MIMO 관련 신호를 프로세싱한다. 이들 신호는 모두 디지털 신호이기 때문에, 이들 신호는 일시적으로 버퍼링될 수 있고 따라서 이들 신호가 조합되어 완전히 동기화되는 BTS에 전송되도록 다양한 RRU로부터 오는 다양한 신호에 가변 지연을 제공한다. 이 방법은 임의의 다른 아날로그 방법보다 훨씬 더 정확하다. 이들 지연은 또한 RRU 내에 구현될 수도 있다. 케이블링을 통한 라운드-트립 지연이 데이터 링크 블록(606)에 의해 측정되어 가변 지연의 요구값을 결정할 수 있다. MIMO A 및 B 링크를 디지털 방식으로 지연하고 동기화하는 이 기술은 다이버시티 MIMO 안테나의 용이한 구현을 가능하게 한다.

MSDH(130)는 사업자에 의해 프로그램된 바와 같이 다수의 RRU에 MIMO 신호를 라우팅하는 것을 가능하게 하고, 따라서 a) 일 점으로부터 선택 가능한 다중점으로 MIMO 신호를 전송하기 위한 효과적인 방식을 제공하고, b) 사업자가 MIMO 신호가 라우팅될 구역을 선택하여 따라서 이들 선택된 층에서 능력을 증가시키는 것을 가능하게 한다. 사업자는 이어서 시스템을 프로그램하고 시스템 메모리 내에 이들 다양한 MIMO 구성을 저장할 수 있다.

이 아키텍처는 DCC-DAS에 MIMO 능력을 추가하는 용이한 방식을 교시한다. 그 안테나와 함께 MIMO A RRU(도 15의 158)를 설치하고, 슬레이브 MIMO B RRU(159)를 디지털 송수신기(726)(도 7)와 함께 메인 RRU(158)(도 15)에 그리고 전술된 슬레이브 RRU(159)를 그 자신의 안테나 시스템에 접속하고, 이에 따라 MSDH(130)를 프로그램하기만 하면 된다. 다른 측면에서, 특정 MTDI(145 - 도 15)는 하나 이상의 MIMO BTS의 출력들 중 A 및 B MIMO 출력에, 그리고 도 15에 도시되어 있는 바와 같이 이에 따라 MSDH(130)에 접속되어야 한다. MSDH(130)는 이에 따라 프로그램되어야 한다.

MIMO 기능성은 DCC-DAS 시스템에 의해 다양한 방식으로 성취될 수 있다는 것이 당 기술 분야의 숙련자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 2개의 상이한 MTDI가 사용될 수 있고, 하나는 MIMO 출력 A에 접속되고 다른 하나는 MIMO 출력 B에 접속된다. 유사하게, 단일 RRU는 MIMO 신호 A에 대해 하나 및 MIMO 신호 B에 대해 다른 하나인, 개별 안테나 시스템으로의 2개의 개별 RF 접속부를 가질 수도 있다. 일단 DCC-DAS 내에서 디지털화되면, MIMO 셀 리소스는 임의의 다른 셀 리소스와 동일한 방식으로 라우팅되고 조작될 수 있다.

페이딩 능력 스위칭

능력 라우팅은 일 RRU로부터 다른 RRU로 섹터 또는 셀 리소스를 스위칭 오프 또는 스위칭온하는 것을 수반한다. 신호의 급격한 강하 또는 상승은 바람직하지 않은 접속해제를 유발할 수 있다. MTD(130)는 스위칭 오프된 셀 리소스 신호가 순간적으로 스위칭 오프되지 않고 서서히 페이드 어웨이되고 반면에 스위칭 온된 셀 리소스 신호는 서서히 상승하는 특정 페이딩 알고리즘을 사용할 수도 있다. 스위칭 온된 셀 리소스는 스위칭 오프된 셀 리소스가 감쇠하기 전에 상승할 수 있어, 따라서 원활한 핸드오프를 가능하게 한다. 이 제안된 알고리즘은 모바일 휴대폰이 어떠한 접속해제도 없이 옥외 환경에서 일 섹터로부터 다른 섹터로의 핸드오버를 수행하는 방식을 시뮬레이팅한다.

DCC - DAS 에 섹터 추가

대부분의 현재 아날로그 필터 DAS는 단일 섹터를 지원하고 다른 섹터를 추가할 때 제한된 업그레이드 능력을 제공하도록 설계된다. 제안된 DCC-DAS 아키텍처 내에 섹터를 추가하는 것은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 간단하고 프로그램 가능하다. MSDH(130)는 MTDI(142, 144, 146)를 통해 다양한 섹터에 인터페이스할 수 있다. 새로운 섹터를 추가하기 위해, 새로운 MTDI를 접속하고 제2 섹터 BTS를 추가하기만 하면 된다. MSDH(130)는 2개의 섹터를 분할해야 하는 사실을 반영하기 위해 리프로그래밍되어야 한다. 리프로그래밍은 DCC-DAS 콘트롤러(150)를 통해 로컬하게 또는 관리 인터페이스(154)를 사용하여 원격으로 행해질 수 있다.

위치 발견

사업자는 2개의 주요 이유로 모바일 사용자를 로케이팅하도록 빈번하게 요구된다.

a. 보안 이유 - 다수의 국가들은 현재, 사용자가 E911 또는 동등한 긴급 번호를 다이얼링할 때 사업자가 모바일 사용자를 로케이팅하는 것이 가능해야 하는 것을 의무화하고 있음.

b. 상업적 이유 - 광고, 프로모션 등을 위해.

위치 발견은 사용자가 옥외에 있을 때, 특히 최근에는 대부분의 이동 전화가 GPS 디바이스를 장착할 때 용이하게 성취될 수 있다. 그러나, 이 능력은 GPS 신호가 이용 가능하지 않을 때에는 건물 내부에서 성취될 수 없다. 사업자는 긴급 상태 모바일 발신자가 건물 또는 대학 교정 내에 있는 것을 인지할 수 있지만, 건물의 어느 구역 또는 층에 모바일 발신자가 있는지는 말할 수 없다.

도 1에 도시되어 있는 DCC-DAS(100)의 제안된 네트워크 아키텍처는 사업자가 어느 RRU를 통해 또는 어느 구역에서 긴급 상태 모바일 발신자가 현재 발신하고 있는지를 발견하는 것을 가능하게 한다. 이들 모두는 특히 네트워크 및 MSDH(130)의 스위칭 및 라우팅 능력을 레버리징함으로써 행해진다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, BTS 에뮬레이터(136)는 보조 MTDI(148)를 통해 MSDH(130)에 접속된다. BTS 에뮬레이터(136)는 특히 로케이션 목적으로 사용되고, 모바일 디바이스는 이/이들 디바이스로의 임의의 핸드오프 활동을 수행하는 것이 방지된다. BTS 에뮬레이터(136)는 BTS를 에뮬레이팅하는 실제 BTS 또는 리피터(repeater)일 수 있다.

BTS 에뮬레이터(136)는 이동 전화가 이들 신호를 식별하게 하는 하나 이상의 신호를 갖고 반송파 하향링크를 전송한다. 이 신호는 BTS 에뮬레이터(136)에 의해 DCC-DAS(100) 내의 각각의 RRU 또는 이에 따라 각각의 구역에 주기적으로 전송된다. 모든 관련 신호들은 모든 사업자 또는 사업자 기술 및 셀 저장소를 커버해야 한다. 이들 BTS 에뮬레이터(136) 신호는 모바일이 이들 신호를 자동 추적하는 것을 금지하고 가능하게는 BTS 에뮬레이터(136)로의 핸드오프 활동을 수행하는 금지된 확산 코드 또는 할당된 특정 주파수 또는 다른 특성을 갖고 변조된다. 따라서, 각각의 구역 내의 모바일 유닛은 BTS 에뮬레이터 신호를 검출하지만, 이들 신호로의 임의의 핸드오프 활동을 수행하는 것이 금지되어 있기 때문에 이들 신호를 자동 추적하지 않을 것이다. 그러나, 모바일 유닛은 BTS 에뮬레이터 신호를 검출하는 TOD(일시) 및 BTS 에뮬레이터 신호를 수신하고 검출하는 것을 반송파 MTSO 시스템(183)에 보고한다. 정보는 이제 이 정보를 데이터베이스에 로그하는 특정 서버에 전송될 것이다. 이 서버는 또한 실시간 기록 및 각각의 통신이 유지되는 특정 RRU의 시리얼 번호와 함께 모든 BTS 에뮬레이터 신호의 기록을 DAS 콘트롤러(130)로부터 수신한다.

모바일 사용자를 로케이팅하기 위한 요청이 존재할 때마다, 사업자는 데이터베이스를 조사하고 2개의 기록을 상관하고 어느 RRU가 모바일 디바이스의 최종 보고와 상관되는지 및 해당 RRU에 의해 커버된 구역이 모바일이 최종 검출되었던 구역인지를 발견해야 한다. 각각의 RRU에 의해 커버되는 구역이 작을수록, 모바일 디바이스의 위치 발견이 더 정확해진다.

일단 BTS 에뮬레이터가 모든 RRU를 방문하는 것을 완료하면, 모바일 디바이스의 위치가 로그되고 전체 사이클이 재차 시작한다. 사이클이 짧을수록, 긴급 상태 모바일 발신자 최종 위치 정보가 더 최신이 된다.

이러한 BTS 로케이팅 발견 에뮬레이터는 시장에 잘 알려져 있다. 이들 에뮬레이터는 때때로 파일럿 비콘(Pilot Beacon)이라 칭한다. 그러나, 이들 파일럿 비콘은 고가이고, 발신자를 정확하게 로케이팅하기 위해 건물 내의 모든 구역 또는 모든 RRU 부근에 설치되어야 한다. DCC-DAS(100)는 MSDH 스위칭/라우팅 능력을 레버리징하고 모든 RRU를 순차적으로 스캐닝하기 위해 단지 하나의 BTS 에뮬레이터(136)를 사용하여 이 문제점을 해결한다.

제2 방법은 건물내 위치 발견의 대안적인 방법을 제공한다. 이 방법은 사업자측으로부터 어떠한 S/W 변경도 필요로 하지 않는다. 이 방법에서, 사업자는 모든 사업자 기술 및 셀을 생성하는 것이 가능한 하나 이상의 특정 로케이팅 실제 BTS(190)를 할당한다. 이 때 모바일이 그에 로킹하는 것을 허용하는 것은 이러한 확산 코드 주파수 등을 갖는 실제 BTS이다.

이 로케이팅 BTS는 한번에 하나의 RRU씩, RRU를 스캐닝하기 시작한다. 일단 로케이팅 BTS가 특정 RRU에 도달하면, 해당 RRU에 의해 커버된 해당 구역 내의 모든 이동 전화들은 로케이팅 BTS에 핸드오버(handover)하게 된다. 로케이팅 BTS는 모든 이동 전화를 레지스터하고 RRU의 발생 시간 및 위치를 기록할 것이다. 로케이팅 BTS는 이어서 스위칭 오프되고(페이딩 메커니즘을 사용할 수 있음), 다른 RRU에 방문하여 따라서 "로케이팅 BTS"의 중단 전에, 이동 전화를 그가 통신하고 있던 원래 BTS로 강제로 재차 반전시킨다. 로케이팅 BTS가 모든 RRU를 스캐닝하는 것을 완료할 때, 어느 이동 전화가 어느 RRU 영역 내에 그리고 언제 있었는지를 정확하게 인지한다. 이 데이터는 사업자 데이터베이스에 계속 로그된다. E911 호가 존재할 때마다, 사업자는 데이터베이스를 조사하고 특정 이동 전화의 최종 위치를 발견하기만 하면 된다.

모바일 디바이스가 E911을 다이얼링하고 사업자가 호를 수신할 때, 사업자는 어느 모바일 디바이스로부터 호가 송신되었는지를 인지하고, 사업자는 그 로케이팅 BTS로부터 데이터를 판독하기만 하면 된다.

이 프로세스의 장점은 사업자로부터 임의의 특정 소프트웨어 또는 임의의 특정 노력을 필요로 하지 않는다는 것이다. 이 프로세스는 실제로 옥외에서 수행되는 동일한 프로세스를 따른다. 이 프로세스의 단점은 사업자의 네트워크를 오버로드할 수 있는 각각의 RRU에 도달할 때마다 꽤 많은 핸드오프(handoff)를 수행한다는 것이다.

몇몇 사업자들은 연속적인 기초로 이 방법론을 사용하는 것을 꺼려할 수도 있다. 이 문제점을 완화하기 위해, 이 프로세스가 연속적인 기초가 아니라, 긴급 상태의 경우 및/또는 요청시에만 수행되는 것이 제안되어 있다. 이 경우에, 건물 내에서 수신된 E911 호가 있을 때에만, 사업자가 이 로케이팅 BTS를 활성화하고 RRU를 스캐닝하기 시작할 것이다. 따라서, 매우 짧은 시간 내에, 사업자는 E911을 다이얼링한 모바일 디바이스가 어느 RRU에 속하는지를 인지하고 따라서 이 모바일 사용자의 위치를 인지할 것이다. 이 프로세스를 촉진하기 위해, 몇개의 로케이팅 BTS가 전개될 수 있고, 각각의 로케이팅 BTS는 건물 또는 대학 교정의 상이한 부분을 스캐닝한다. 특정 로케이팅 BTS를 DCC-DAS에 반드시 추가할 필요는 없다는 것을 명심해야 한다. 메인 BTS 팜으로부터의 BTS 중 하나 이상은 긴급 상태의 경우에 이 작업에 일시적으로 할당될 수 있다.

프로세스를 촉진하기 위해, BTS들 중 2개 이상이 이러한 위치 발견 스캐닝 프로세스에 할당될 수 있어, 따라서 조난 상태의(in distress) 모바일 사용자를 로케이팅하도록 요구된 시간량을 감소시킨다.

오프로드 디바이스의 존재시에 위치 발견

전술된 바와 같이, 오프로드 디바이스는 DCC-DAS(100)의 일체형 부분이다. 이동 전화는 핸드오버에 유도되고 오프로드 디바이스에 레지스터될 수 있다. 오프로드 디바이스는 그 위치 및 접속되어 있는 이동 전화를 MSDH(130) 또는 인터넷 게이트웨이(192)에 통지할 수도 있다. 오프로드 디바이스의 위치와 함께 각각의 오프로드 디바이스에 레지스터된 이동 전화의 리스트는 DCC-DAS 콘트롤러(150)에 송신될 수 있다. 정보는 BTS 에뮬레이터(136) 또는 로케이팅 BTS(190)에 의해 수집된 정보에 추가된다.

상세한 용량 측정이 시스템 내에서(예를 들어, RRU 내에서) 구현되는 경우에, 이 측정 정보는 또한 위치 발견의 프로세스를 수행하거나 보조하는 데 사용될 수도 있다. 모바일 상향링크 전송은 그 시간 및 주파수에 의해 그리고 또한 CDMA와 같은 확산-스펙트럼 시스템 내의 그 확산 코드에 의해 식별될 수도 있다. 용량 측정으로부터 트래픽 로그는 어느 RRU(들)을 통해 상향링크 신호가 수신되는지를 결정하기 위해, 메인 BTS 팜 및 사업자 네트워크로부터 정보와 교차 상관될 수도 있다. RRU에서의 정확한 도달 시간 측정이 잠재적으로 커버리지 영역 내에 사용자를 삼각측정함으로써 더 미세하게 입상화된 위치를 제공하는 데 잠재적으로 사용될 수 있다.

셀룰러 서비스 능력의 선택적 방지

사업자는 종종 이들 모바일 사용자들이 이들 구역 내에서 호를 발생하는 것을 방지하기 위해 건물 내의 특정 구역을 재밍하거나 마스킹해야 할 필요성에 직면한다. 재밍을 필요로 할 수도 있는 몇몇 시나리오는,

a. 감옥 내의 DCC-DAS가 감옥의 특정 부분에 커버리지를 제공하고 다른 부분들로부터 커버리지를 방지하도록 요구될 수 있음.

b. 학교 내의 시험실.

c. 강연 중인 컨벤션 센터

를 포함한다. DCC-DAS 아키텍처는 건물의 다른 부분에 고품질 커버리지를 여전히 제공하면서 건물 내의 특정 구역에 셀룰러 재머 신호를 라우팅하는 능력을 제공한다.

재머(138)는 보조 MTDI(148)를 통해 MSDH(130)에 접속된다. 보조 MTDI 필터 뱅크는 단지 특정 잼 리소스 신호만을 통과시키고 임의의 다른 신호는 거절하도록 할당된 특정 디지털 필터가 존재하도록 프로그램된다. 잼 리소스 신호는 특정 무선 기술을 재밍하도록 변조되고, 재밍되도록 예상되는 반송파의 셀 리소스 신호들 중 하나 이상을 커버하는 인접 스펙트럼의 단편을 점유하는 특정 재밍 신호로서 정의된다.

MSDH(130)는 재밍되어 다른 셀 리소스들이 이들 선택된 RRU로 라우팅되는 것을 방지하는 것으로 예상되는 이들 구역을 커버하는 선택된 RRU에 잼 리소스 신호를 라우팅한다. 따라서, 하나의 재머(138)가 MSDH(130)의 라우팅 능력을 레버리징하면서 전체 대학 교정을 커버할 수 있다.

당 기술 분야의 숙련자는 DCC-DAS(130)가 재머 신호를 전송하는 것과 동일한 방식으로, FM 라디오 또는 오디오 브레이크인 신호 등과 같은 임의의 외부 소스를 전송할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 보조 MTDI는 FM 라디오 또는 다른 보조 소스의 신호를 디지털화하고, 관련 셀 리소스에 디지털 필터를 할당하고, 디지털 필터 뱅크 내의 디지털 필터들 중 하나로 필터링하고, 그 디지털 필터의 출력을 원하는 RRU에 라우팅할 것이다. 일단 디지털화되면, 보조 신호는 신호가 단방향성일 수 있는 것을 제외하고는 임의의 다른 디지털화된 셀 리소스와 동일한 방식으로 처리될 수 있는 데, 예를 들어 브로드캐스트 FM 라디오 신호의 경우에서와 같이 단지 하향링크 신호만이 존재할 수도 있다. 이러한 것들 모두는, 보조 소스의 주파수 범위가 AUX MTDI(148) 및 관련 RRU의 작동 주파수 범위 내에 놓이고, 이용 가능한 충분한 데이터 용량 및 프로세싱 용량이 존재하면 유효하다.

Claims (45)

1. 디지털 분산형 안테나 시스템(distributed antenna system; DAS)에 있어서,
   모바일 디바이스와 통신하는 복수의 원격 무선 유닛들(remote radio unit; RRU);
   복수의 다양한 기지국 송수신기들(base transceiver station; BTS);
   상기 RRU들에 결합되며, 디지털화 유닛을 통해 상기 BTS들에 결합된 중앙 허브; 및
   다운링크 경로에서 하나 이상의 디지털 필터를 포함하는 디지털 필터 뱅크로서, 각각의 디지털 필터는 고유의 셀 리소스에 정합되고(matched), 셀 리소스는 주파수 스펙트럼 - 상기 주파수 스펙트럼은 상기 BTS들 중 하나 이상의 BTS로부터 수신되는 적어도 하나 이상의 다운링크 RF 신호를 포함함 - 내의 인접 주파수의 대역을 포함하는, 상기 디지털 필터 뱅크; 및
   업링크 경로에서 하나 이상의 디지털 필터를 포함하는 디지털 필터 뱅크로서, 각각의 디지털 필터는 고유의 셀 리소스에 정합되고, 셀 리소스는 주파수 스펙트럼 - 상기 주파수 스펙트럼은 하나 이상의 모바일 디바이스로부터 수신되는 적어도 하나 이상의 업링크 신호를 포함함 - 내의 주파수의 대역을 포함하는, 상기 디지털 필터 뱅크를 포함하며,
   다운링크 방향에서, 상기 DAS는, 하나 이상의 다운링크 RF 신호를 멀티플렉싱하고, 하나 이상의 다운링크 신호를 디지털화하고, 디지털 필터 뱅크를 이용해 셀 리소스를 기초로 상기 디지털화된 하나 이상의 다운링크 신호를 필터링하며, 상기 디지털 필터 뱅크 내의 각각의 필터는 필터링하는 셀 리소스에 정합하기 위해 고유의 개별 전달 함수가 할당되고,
   상기 중앙 허브는, RRU들의 모바일 디바이스로의 전송을 위해 셀 리소스들에게 RRU들로의 개별 라우팅을 제공하도록, 상기 중앙 허브 내의 사전 프로그램된 루틴(pre-programmed routine)에 따라 최종(resulting) 디지털화되고 필터링된 셀 리소스를 하나 이상의 RRU들에 라우팅하며,
   업링크 방향에서, 상기 DAS는, 하나 이상의 업링크 RF 신호를 멀티플렉싱하고, 하나 이상의 업링크 신호를 디지털화하고, 디지털 필터 뱅크를 이용해 셀 리소스를 기초로 상기 디지털화된 하나 이상의 업링크 신호를 필터링하며, 상기 디지털 필터 뱅크 내의 각각의 필터는 필터링하는 상기 업링크 셀 리소스에 정합하기 위해 고유의 개별 전달 함수가 할당되고,
   상기 중앙 허브는, 각각의 셀 리소스 또는 개별 라우팅을 BTS들에 제공하도록, 상기 중앙 허브 내의 사전 프로그램된 루틴에 따라 최종 디지털화되고 필터링된 셀 리소스를 하나 이상의 BTS들에 라우팅하는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 중앙 허브에 의해 상기 RRU들로 라우팅된 다운링크 데이터 및 노이즈의 양은, 하나 이상의 다운링크 신호에 할당된 RF 스펙트럼의 전체가 아닌 상기 디지털화되고 필터링된 셀 리소스만을 라우팅함으로써 감소되고,
   상기 중앙 허브에 의해 상기 BTS들로 라우팅된 업링크 데이터 및 노이즈의 양은, 하나 이상의 업링크 신호에 할당된 RF 스펙트럼의 전체가 아닌 상기 필터링된 셀 리소스만 라우팅함으로써 감소되는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 DAS는 적어도 하나 이상의 셀 리소스에 이득을 제공하는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
4. 제2항에 있어서,
   추가적인 업링크 노이즈 측정 및 추정 기능 중 적어도 하나는, 상기 디지털 필터 뱅크 내의 각각의 셀 리소스에 상관된(correlate) 상기 RRU들, MTDI 및 MSDH 중 적어도 하나에서의 디지털 필터 내에서 수행되고,
   상기 디지털 필터 뱅크 내의 상기 셀 리소스들 중 하나 이상의 셀 리소스에서 측정된 노이즈 레벨이 사전 규정된 문턱값을 초과할 때마다 경보가 DAS에 송신되며,
   상기 디지털 필터 내에서 과잉의 노이즈가 측정되거나 추정될 때, 상이한 라우팅 및 전달 함수 중 적어도 하나가 디지털 필터에 할당될 수 있는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 사전 프로그램된 루틴은,
   다운링크에서 하나 이상의 셀 리소스를 추가하고 상기 하나 이상의 추가된 셀 리소스를 관련 RRU들에 라우팅하고,
   업링크에서 하나 이상의 셀 리소스를 추가하고 상기 하나 이상의 셀 리소스를 관련 BTS들에 라우팅하고,
   하나 이상의 다운링크 셀 리소스 또는 BTS 섹터를 형성하는 BTS들의 그룹을 하나 이상의 RRU들에 리라우팅(rerouting)하거나, 하나 이상의 RRU들을 추가하고 이에 따라 하나 이상의 업링크 셀 리소스를 리라우팅하며,
   하나 이상의 현존하는 업링크 셀 리소스 또는 완전한 RRU들을 하나 이상의 BTS들에 리라우팅하거나, 하나 이상의 BTS들을 추가하고 이에 따라 하나 이상의 업링크 셀 리소스를 리라우팅함으로써,
   상기 DAS의 수정을 가능하게 하는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 셀 리소스에 정합된 상기 하나 이상의 디지털 필터는 CPR I/OBSAI와 같은 디지털 포맷으로 외부 세계와 인터페이스될 수 있고,
   각각의 필터링된 디지털 셀 리소스는 상기 중앙 허브에 의해 라우팅되기 전에 패킷화되는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
7. 제1항에 있어서, 모든 DAS 구성은 로컬에서 또는 원격으로부터 프로그램될 수 있는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
8. 제1항에 있어서,
   하나 이상의 디지털화된 MIMO 채널이, 상기 DAS에 의해 개별의 독립적인 디지털화된 셀 리소스로서 취급(treat)될 수 있고, 동일한 채널을 통해 전송되거나 선택된 하나 이상의 RRU들로 라우팅될 수 있으며,
   상기 DAS는, 라우팅 지연, 전파 지연을 보상하기 위해 상기 필터링된 셀 리소스의 라우팅의 디지털 라우팅 지연을 허용하고, MIMO 링크에 요구되는 동기화를 가능하게 하는 라우팅 지연 소프트웨어 루틴을 포함하는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
9. 제1항에 있어서, 상기 디지털 허브는 상기 필터링된 셀 리소스 및 보조 디바이스를 위한 추가적인 IP 백홀(backhaul) 데이터 둘 다를 라우팅할 수 있고, 그럼으로써 상기 디지털 허브는 상기 DAS가, 상기 DAS에 의해 커버되는 다양한 구역 내에 또는 그 근방에 설치된 소형 셀, 감시 카메라, 또는 와이파이 액세스 포인트를 위한 백홀 인프라구조로서 기능하게 하는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
10. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 BTS, BTS 에뮬레이터, 파일럿 비콘(pilot beacon) 또는 다른 로케이팅 디바이스(locating device)를 더 포함하고, 하나 이상의 모바일 디바이스를 로케이팅하기 위해, 상기 로케이팅 디바이스로부터의 신호는, 상기 중앙 허브에 의해 개별의 독립적인 셀 리소스로서 취급되고, 하나 이상의 선택된 RRU들에 라우팅될 수 있는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
11. 제1항에 있어서, 하나 이상의 E911 콜(call)이 발생하는 RRU를 로케이팅하기 위해, 선택된 하나 이상의 BTS 셀 리소스가 하나 이상의 RRU들을 통해 순차적으로 라우팅될 수 있는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
12. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 RRU는,
    상기 DAS 내의 다른 RRU들에 결합된 다른 안테나와 하나의 RRU의 안테나 사이의 최소 교차 격리(minimal cross isolation)의 측정 및 추정 중 적어도 어느 하나와 상기 DAS의 외부 소스로부터의 임의의 신호의 침투 레벨(penetration level)의 측정 중 적어도 어느 하나를 가능하게 하는 다운링크 스니퍼(sniffer) 수신기를 포함하고,
    상기 외부 소스는 공중 안전 매크로 네트워크, 셀룰러 네트워크 또는 다른 간섭 소스인 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
13. 제1항에 있어서, 상기 중앙 허브는 하나 이상의 RRU 데이터 트래픽 측정을 수집하고, 데이터 트래픽 추정자를 계산하며, 상기 디지털 DAS 내의 현재 데이터 트래픽 및 상기 디지털 DAS 내의 추정된 데이터 트래픽 중 적어도 하나에 대한 보고를 사용자에게 제공하고,
    상기 중앙 허브는, 최적화 알고리즘 및 데이터 트래픽 측정을 사용하여, 상기 DAS 내의 가변 용량 수요에 대한 응답을 제공하기 위해, 이에 따라 하나 이상의 셀 리소스를 자동으로 리라우팅하거나, 상기 사용자는, 상기 DAS 내의 가변 용량 수요에 대한 응답을 제공하기 위해, 이에 따라 하나 이상의 셀 리소스를 로컬에서 또는 원격으로 리라우팅할 수 있고,
    상기 최적화 알고리즘은 상기 중앙 허브에 결합된 오프로딩 디바이스의 존재를, 이러한 오프로딩 디바이스가 빌딩에 설치된 경우 고려하거나 고려할 수 없는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
14. 제13항에 있어서, 각각의 RRU는 송수신기를 통해 상기 중앙 허브에 결합되고,
    상기 송수신기의 용량 제약이 상기 중앙 허브에 의해 판독되고, 각각의 송수신기의 용량 제약을 초과하지 않도록 용량 라우팅이 최적화되는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
15. 제1항에 있어서, 각각의 RRU는 송수신기를 통해 상기 중앙 허브에 결합되고,
    상기 중앙 허브는, 리라우팅 프로세스가 각각의 송수신기의 용량 제약을 초과할 때마다 사업자(operator)에게 경고를 제공하는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
16. 제1항에 있어서,
    사용자는 상기 중앙 허브가 셀 리소스 또는 BTS의 형성 섹터(forming sector)의 그룹을 리라우팅게끔 정보를 수동으로 입력할 수 있고,
    상기 입력 정보는 계정 날짜, 일시 또는 계획된 이벤트를 고려하고,
    상기 사용자는 로컬에서 또는 유선이나 무선 통신을 통해 원격 위치로부터 정보를 수동으로 입력할 수 있는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
17. 제1항에 있어서, 소프트웨어로 규정된 상기 중앙 허브에 의한 리라우팅 루틴은 스텝(step) 함수로서 수행되는 것이 아니라, 새로운 셀 리소스가 점진적으로 증가하는 동안 하나 이상의 셀 리소스가 점진적으로 감쇠하는 페이딩(fading) 알고리즘에 의해 제어되는 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
18. 다운링크 방향에서, 복수의 원격 무선 유닛들(remote radio unit; RRU) 및 복수의 기지국 송수신기들(base transceiver station; BTS)에 결합된 디지털 분산형 안테나 시스템(distributed antenna system; DAS)의 중앙 허브를 통해 셀 리소스를 라우팅하기 위한 방법에 있어서,
    하나 이상의 기지국 송수신기들(BTS)로부터 하나 이상의 다운링크 RF 신호를 수신하고 멀티플렉싱하는 단계;
    하나 이상의 다운링크 신호를 디지털화하는 단계;
    하나 이상의 디지털 필터를 포함하는 디지털 필터 뱅크를 사용하여 셀 리소스를 기초로 하나 이상의 디지털화된 다운링크 신호를 필터링하는 단계로서, 각각의 디지털 필터는 고유의 셀 리소스에 정합되고, 셀 리소스는 주파수 스펙트럼 - 상기 주파수 스펙트럼은 하나 이상의 BTS들로부터 수신되는 적어도 하나 이상의 RF 신호를 포함함 - 내의 인접 주파수의 대역을 포함하는, 상기 필터링 단계; 및
    RRU들의 모바일 디바이스로의 전송을 위해 각각의 셀 리소스의 개별적인 라우팅을 RRU들에 제공하도록, 상기 중앙 허브 내의 사전 프로그램된 루틴에 따라 하나 이상의 RRU들에 필터링된 셀 리소스를 라우팅하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은 업링크 방향에서,
    하나 이상의 모바일 디바이스와 통신하는 하나 이상의 원격 무선 유닛들(RRU)로부터 하나 이상의 업링크 셀 리소스를 수신하고 멀티플렉싱하는 단계;
    상기 하나 이상의 업링크 셀 리소스를 디지털화하는 단계;
    하나 이상의 디지털 필터를 포함하는 디지털 필터 뱅크를 사용하여 셀 리소스 기초로 하나 이상의 업링크 신호를 필터링하는 단계로서, 각각의 디지털 필터는 고유의 셀 리소스에 정합되는 것인, 상기 필터링 단계; 및
    상기 중앙 허브 내의 사전 프로그램된 루틴에 따라 하나 이상의 BTS들에 필터링된 셀 리소스를 라우팅하는 단계를 포함하는, 셀 리소스를 라우팅하기 위한 방법.
19. 제1항에 있어서, 상기 사전 프로그램된 루틴은 수동으로 사전 프로그램되거나 또는 소프트웨어로 규정된 라우팅인 것인, 디지털 분산형 안테나 시스템.
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