KR101571057B1 - 분산형 무선 기지국 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분산형 무선 기지국에 관한 것으로서, 디지털 신호를 처리하는 적어도 하나 이상의 베이스 장치(Base Unit, BU); 및 서비스 대상 지역에 설치되어 사용자 단말기와 무선으로 통신하는 적어도 하나 이상의 무선 장치(Radio Unit, RU)를 포함하고, 상기 베이스 장치는, 적어도 하나 이상의 무선 장치를 그룹화한 무선 장치 그룹의 집합으로 구성되는 셀 그룹 각각에 전달망을 통해 결합하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국을 제공한다.

Description

분산형 무선 기지국{DISTRIBUTED RADIO BASE STATION}
본 발명은 분산형 무선 기지국에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베이스 장치와 무선 장치를 분산하여 무선 기지국을 구성하되 무선 장치를 복수개의 그룹으로 형성하고 이들 그룹의 집합으로 구성되는 셀 그룹을 형성함으로써 보다 효율적으로 데이터를 송수신할 수 있는 분산형 무선 기지국에 관한 것이다.
무선 통신 및 네트워크 기술의 발달에 따라 무선 기지국을 분산형으로 구성하는 기술이 최근 제안되고 있다.
무선 기지국을 분산형으로 구성하는 기술은, 디지털 신호를 처리하는 디지털 장치(DU)와 원격지의 무선 장치(RU)를 분리해서 디지털 장치는 데이터 센터에 설치하고 무선 장치는 원격지의 서비스 대상 지역에 설치하고 이들을 연결하여 데이터를 송수신하는 방식이다.
대한민국 공개특허공보 10-2013-0051873호는 "무선 기지국 및 그의 데이터 처리 방법"에 관한 것으로서, 복수의 디지털 신호 처리부(Digital Unit, DU)를 포함하는 그룹 디지털 처리부, 그리고 상기 그룹 디지털 처리부와 전달망을 통해 연결되며 각각의 서비스 대상 지역에 설치되는 복수의 원격 무선 주파수 유닛(Remote Radio Frequency Unit, RRU)을 포함하고, 각 DU는 송수신 MAC(Medium Access Control) 기능을 수행하는 MAC 기능부를 포함하고, 각 RRU는 상기 각 DU로부터의 하향 데이터를 부호화하는 인코더를 포함하는 무선 기지국을 개시하고 있다. 이 기술에 의하면, 디지털 장치(DU)를 복수개로 그룹화하고 전달망을 통해 원격지의 무선 장치(RU)를 광케이블로 연결하여 데이터를 처리함으로써 데이터의 송수신 양을 줄일 수 있는 효과가 있다.
그러나, 이 기술은 전달망을 별도의 스위칭부를 통해 광케이블, 동축 케이블 등으로 구성하므로, 기존의 상용 IP 망 장비나 이더넷 망 장비를 이용하여 저비용으로 구축할 수 없다는 한계점과, IP 망이나 이더넷 망의 멀티캐스팅/브로드캐스팅 기능을 이용하여 유연한 다계층 RU 그룹화 및 복수의 DU와 다계층 RU 그룹을 효율적으로 연동할 수 없다는 한계점이 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2013-0051873호(2013.05.21)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 한계점을 감안하여 도출된 것으로서, 무선 장치를 그룹화하여 무선 장치 그룹를 형성하고 무선 장치의 그룹의 집합으로 셀 그룹을 형성하고, 각각의 셀 그룹에 상응하는 베이스 장치를 배치함으로써, 서비스 대상 지역에서의 물리적 공간이나 사용자 단말기에 따라 무선 장치와 베이스 장치를 효율적으로 배분하고 관리할 수 있는 분산형 무선 기지국을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 무선 장치 그룹과 셀 그룹을 동적으로 변경 가능하도록 구성함으로써 서비스 대상 지역의 사정 변경에 따른 자원 낭비를 최소화할 수 있는 분산형 무선 기지국을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, L2 계층과 L1 계층 사이의 인터페이스 규격을 이용하여 베이스 장치와 무선 장치 사이에서 데이터를 송수신함으로써 전달망에서의 전송 대역을 효율적으로 절감할 수 있는 분산형 무선 기지국을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 분산형 무선 기지국으로서, 디지털 신호를 처리하는 적어도 하나 이상의 베이스 장치(Base Unit, BU); 및 서비스 대상 지역에 설치되어 사용자 단말기와 무선으로 통신하는 적어도 하나 이상의 무선 장치(Radio Unit, RU)를 포함하고, 상기 베이스 장치는, 적어도 하나 이상의 무선 장치를 그룹화한 무선 장치 그룹의 집합으로 구성되는 셀 그룹 각각에 전달망을 통해 결합하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국을 제공한다.
여기에서, 상기 무선 장치 그룹은 서비스 대상 지역의 물리적 공간에 기초하여 그룹화된 무선 장치들로 구성될 수 있다.
또한, 상기 무선 장치 그룹은 사용자 단말기 정보에 기초하여 그룹화된 무선 장치들로 구성될 수 있다.
또한, 하나의 무선 장치는 복수개의 무선 장치 그룹에 중첩되어 포함될 수 있다.
또한, 하나의 무선 장치 그룹은 복수개의 셀 그룹에 중첩되어 포함될 수도 있다.
또한, 상기 베이스 장치는 L2 및 L3 이상 계층의 동작을 수행하고, 상기 무선 장치는 L1 계층의 동작을 수행하되, 상기 무선 장치는, L1 계층의 동작을 수행하는 L1 계층 처리부; 무선 신호를 처리하는 RF 처리부; 및 무선 신호를 송신 또는 수신하는 안테나를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 전달망이 IP 네트워크인 경우, 베이스 장치와 무선 장치는 전달망상의 고유한 하나의 유니캐스트 IP 주소를 가지고, 하나 이상의 멀티캐스트 IP 주소를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 무선 장치는, 자신이 속한 무선 장치 그룹의 수만큼의 멀티캐스트 IP 주소와 자신이 속한 셀 그룹에 고유한 셀 그룹 멀티캐스트 IP 주소를 사용하고, 상기 베이스 장치는, 자신과 결합하는 무선 장치 그룹의 수만큼의 멀티캐스트 IP 주소와 자신과 결합하는 셀 그룹에 고유한 셀 그룹 멀티캐스트 IP 주소를 사용할 수 있다.
또한, 상기 베이스 장치는 자신과 결합하는 무선 장치 그룹에 속한 무선 장치들의 고유 유니캐스트 IP 주소를 목적지 주소로 가지는 복수의 IP 유니캐스트 패킷을 각각 전송함으로써 자신과 결합하는 무선 장치 그룹에 속한 무선 장치들로 동일 데이터를 전송하도록 할 수도 있다.
또한, 상기 베이스 장치는 자신과 결합하는 무선 장치 그룹의 멀티캐스트 IP 주소를 목적지 주소로 가지는 하나의 IP 멀티캐스트 패킷을 전송함으로써 자신과 결합하는 무선 장치 그룹에 속한 무선 장치들로 동일 데이터를 전송하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 베이스 장치는 자신과 결합하는 셀 그룹의 멀티캐스트 IP 주소를 목적지 주소로 가지는 IP 멀티캐스트 패킷을 전송함으로써 해당 셀 그룹의 모든 무선 장치들에게 동일 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 상기 전달망이 이더넷인 경우, 베이스 장치와 무선 장치는 전달망상의 하나의 고유한 MAC 주소를 가지고, 하나 이상의 멀티캐스트 MAC 주소를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 무선 장치는, 자신이 속한 무선 장치 그룹의 수 만큼의 멀티캐스트 MAC 주소와 자신이 속한 셀 그룹에 고유한 셀 그룹 멀티캐스트 MAC 주소를 사용하고, 상기 베이스 장치는, 자신과 결합하는 무선 장치 그룹의 수 만큼의 멀티캐스트 MAC 주소와 자신과 결합하는 셀 그룹에 고유한 셀 그룹 멀티캐스트 MAC 주소를 사용할 수 있다.
또한, 상기 베이스 장치가 자신과 결합하는 무선 장치 그룹에 속한 각각의 무선 장치의 고유 유니캐스트 MAC 주소를 목적지 주소로 가지는 복수의 이더넷 유니캐스트 프레임을 사용하여 개별 무선 장치들에게 동일한 데이터를 전송하도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 베이스 장치가 자신과 결합하는 무선 장치 그룹의 멀티캐스트 MAC 주소를 목적지 주소로 가지는 이더넷 멀티캐스트 프레임을 사용하여 해당 무선 장치 그룹에 속한 무선 장치들로 동일 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 상기 베이스 장치가 자신과 결합하는 셀 그룹의 멀티캐스트 MAC 주소를 목적지 주소로 가지는 이더넷 멀티캐스트 프레임을 사용하여 해당 셀 그룹에 속한 모든 무선 장치들로 동일 데이터를 전송하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 무선 장치 그룹 및 셀 그룹은 동적으로 구성되도록 변경가능하도록 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 무선 장치를 그룹화하여 무선 장치 그룹를 형성하고 무선 장치의 그룹의 집합으로 셀 그룹을 형성하고, 각각의 셀 그룹에 상응하는 베이스 장치를 배치함으로써, 서비스 대상 지역에서의 물리적 공간이나 사용자 단말기에 따라 무선 장치와 베이스 장치를 효율적으로 배분하고 관리할 수 있는 분산형 무선 기지국을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 무선 장치 그룹과 셀 그룹을 동적으로 변경 가능하도록 구성함으로써 서비스 대상 지역의 사정 변경에 따른 자원 낭비를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, L2 계층과 L1 계층 사이의 인터페이스 규격을 이용하여 베이스 장치와 무선 장치 사이에서 데이터를 송수신함으로써 전달망에서의 전송 대역을 효율적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 분산형 무선 기지국(100)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 무선 장치(20)의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 분산형 무선 기지국(100)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 S-Group(50) 및 셀 그룹(60)을 동적으로 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 분산형 무선 기지국(100)의 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 분산형 무선 기지국(100)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 분산형 무선 기지국(100)은 적어도 하나 이상의 베이스 장치(10) 및 적어도 하나 이상의 무선 장치(20)를 포함하며, 베이스 장치(10)와 무선 장치(20)들은 전달망(30)을 통해 서로 결합한다.
베이스 장치(Base Unit, 10)은 코어 네트워크(미도시)와 연결되어 디지털 신호를 처리하는 기능을 수행하며, 일반적으로 중앙의 데이터 센터 등에 설치되어 전달망(30)을 통해 원격지의 무선 장치(20)와 전달망(30)을 통해 데이터를 송수신한다. 베이스 장치(10)는 통상적으로 디지털 유닛(Digital Unit, DU)라고도 한다.
여기에서, 베이스 장치(10)는 논리적인 장치로서 각각의 베이스 장치(10)가 독립적인 물리 장치로 구성될 수도 있고 복수개의 베이스 장치(10)가 하나의 물리 장치로 구성될 수도 있다. 또한, 베이스 장치(10)는 OSI 7 계층에서 L2(Layer 2) 및 L3(Layer 3) 이상 계층의 동작을 해당 프로토콜에 따라 수행한다.
무선 장치(Radio unit, 20)은 서비스 대상 지역에 설치되며, 서비스 대상 지역에서 사용자 단말기(40)와 무선으로 통신하고, 전달망(30)을 통해 베이스 장치(10)와 데이터를 송수신한다. 여기에서, 무선 장치는 OSI 7 계층에서 L1(Layer 1) 계층의 동작을 수행한다.
도 2는 무선 장치(20)의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
무선 장치(20)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 하나 이상의 L1 계층 처리부(21)와 하나 이상의 RF 처리부(22)를 포함한다. 또한, 무선 장치는 하나 이상의 안테나(23)를 포함할 수 있다.
L1 계층 처리부(21)는 OSI 7 계층의 L1(layer 1) 계층이 동작을 수행하며 복수의 데이터에 대한 L1 계층 동작을 동시에 수행할 수 있다.
RF 처리부(22)는 RF 처리 기능 즉, 사용자 단말기(40)와의 무선 통신을 위한 무선 신호의 변환 처리 기능을 수행한다. RF 처리부(22) 또한 복수 대역의 RF 처리를 동시에 수행할 수 있다.
안테나(23)는 RF 처리부(22)에서 처리된 무선 신호를 사용자 단말기(40)로 전송하거나 사용자 단말기(40)로부터 무선 신호를 수신하여 RF 처리부(23)로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나(23)는 MIMO(SU-MIMO/MU-MIMO) 또는 Diversity를 위해 2개 이상으로 구성될 수 있다.
본 발명에서 무선 장치(20)는 적어도 2가지 동작 모드를 가질 수 있다. 하나는 정상적인 기지국 전송 모드와 다른 하나는 모니터링 모드(sniffering 모드)인데, 모니터링 모드에서는 사용자 단말기(40)와 같은 기지국 신호 수신 동작을 수행할 수 있으며, 모니터링 모드를 통해 SON 과정의 초기 설정, 운영 최적화 등을 지원할 수 있다.
전달망(30)은 IP 네트워크와 같은 3계층 네트워크이거나 이더넷 등과 같은 2계층 네트워크일 수 있다. 또는 기타 유무선의 통신 방식으로 구성할 수 있다.
이러한 구성의 베이스 장치(10)와 무선 장치(20)는 전달망(30)을 통해 서로 통신하기 위해 개별 식별자(identifier)와 하나 이상의 전달망상 주소를 사용한다.
우선, 전달망(30)이 L3 계층의 IP 네트워크인 경우, 베이스 장치(10)와 무선 장치(20)는 전달망상 고유한 유니캐스트(unicast) IP 주소를 가지며 하나 이상의 멀티캐스트(multicast) IP 주소를 사용한다.
전달망(30)이 L2 계층의 이더넷인 경우, 베이스 장치(10)와 무선 장치(20)는 전달망상의 고유한 MAC(Media Access Control) 주소를 가지며 하나 이상의 멀티캐스트 MAC 주소를 사용한다.
베이스 장치(10)와 무선 장치(20)의 데이터 교환은 L2 계층과 L1 계층 사이의 인터페이스 규격에 따른다. 이러한 인터페이스 규격에 따른 상호 교환 데이터는 예컨대 LTE의 경우의 TB와 같은 버스트 데이터(burst data)와 제어 데이터로 구성된다.
무선 기지국(100)에서 사용자 단말기(40)로 하향으로 무선 신호를 송출하는 흐름은 다음과 같다. 베이스 장치(10)는 코어 네트워크에서 수신한 하향 데이터를 L3 계층 및 L2 계층 동작을 수행하여 전달망(30)을 통해 하나 이상의 무선 장치(20)로 전달하고, 무선 장치(20)는 베이스 장치(10)로부터 수신한 데이터에 L1 계층 동작을 수행한 후 RF 처리부(22)를 거쳐 무선 신호로 변환한 후 안테나(23)를 통해 사용자 단말기(40)로 무선 신호로 송출한다.
한편, 사용자 단말기(40)로부터 코어 네트워크로 전달되는 상향 데이터의 처리는 다음과 같다. 하나 이상의 무선 장치(20)는 안테나(23)를 통해 수신한 사용자 단말기(40) 신호를 RF 처리부(22)를 거쳐 L1 계층 동작을 수행한 후 전달망(30)을 통해 하나 이상의 베이스 장치(10)로 전송한다. 베이스 장치(10)는 무선 장치(20)로부터 전달된 하나 이상의 상향 데이터를 결합 또는 선택하여 L2 계층 및 L3 계층 동작을 수행한 후 코어 네트워크에 전달한다.
한편, 베이스 장치(10)와 무선 장치(20)는 전달망(30)을 통해 보안이 강화된 데이터 송수신을 위해 IPSec 등 전달망에 적절한 보안 강화 기법을 사용할 수 있다.
통상적인 무선 기지국에서는 무선 장치(20)와 베이스 장치(10) 사이의 데이터는 부호화된 무선 신호이지만, 본 발명에 의하면 베이스 장치(10)와 무선 장치(20) 사이의 데이터는 L2 계층과 L1 계층 사이의 인터페이스 규격을 사용함으로써 베이스 장치(10)와 무선 장치(20) 사이의 데이터 전송에 필요한 전송 대역을 절감할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 분산형 무선 기지국(100)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 적어도 하나 이상의 무선 장치(20)들이 그룹화되어 무선 장치 그룹(50, 이하 이를 "S-Group"이라 한다)를 형성하고 있음을 알 수 있다. 또한, 도 3에서는 3개의 S-Group(50)이 하나의 셀 그룹(cell group, 60)을 형성하고 있다.
셀 그룹(60)은 사용자 단말기(40)가 논리적으로 구별할 수 있는 통상적인 무선 통신 시스템에서의 셀(cell)의 기능을 수행하며 셀 그룹(60)은 전달망(30)을 통해 하나의 베이스 장치(10)와 결합되고 베이스 장치(10)에 의해 동적으로 구성될 수 있다. S-Group(50)은 하나의 셀 그룹 내에서 하나 이상의 선택된 무선 장치(20)로 구성되는 무선 장치의 그룹을 의미하며, 특정 사용자 단말기(40)와의 통신에 필요한 무선 장치(20)들을 선택적/제한적으로 운용할 수 있도록 한다. S-Group(50)은 동적으로 구성될 수 있는데 이에 의하여 셀간의 간섭 제어, 셀 내에서의 공간적 분할에 의한 무선 물리 자원의 재사용 및 동적인 셀 구성 등을 용이하게 할 수 있게 된다.
S-Group(50)의 구성은 다양한 방법으로 가능하다.
첫번째 방법은 셀 그룹(60)이 서비스할 대상 지역의 물리적 공간에 기초하여 물리적 공간을 하나 이상의 S-Group(50)으로 분할하는 방법이다. 이 때, 분할된 물리적 공간은 서로 중첩될 수 있다. 각각의 분할된 물리적 공간은 개별 물리적 공간을 지원하는 무선 장치(20)들의 집합으로 S-Group을 형성할 수 있다.
예컨대, 물리 공간 분할은 고층 빌딩내에서의 서비스를 구축하는 경우, 각각의 층을 하나의 S-Group(50)으로 구성하여 빌딩 전체를 복수의 S-Group(50)으로 서비스할 수 있다.
두번째 방법은 사용자 단말기(40)별로 S-Group(50)을 형성하는 방법인데, 이는 다음과 같은 방식에 의해 이루어질 수 있다.
각각의 무선 장치(20)는 사용자 단말기(40)의 상향 데이타(상향 랜덤 억세스. 채널 상태 정보 전송, 페이징 응답, 상향 단말 레퍼런스 신호 등)를 수신하여 베이스 장치(10)에 전송한다. 베이스 장치(10)는 하나 이상의 무선 장치(20)로부터 수신한 사용자 단말기(40)의 상향 데이터와 정보를 취합하여, 무선 장치(20)와 사용자 단말기(40)간의 채널 상태 등을 고려하여 특정 사용자 단말기(40)를 지원하는 S-Group(50)을 형성할 수 있다.
한편, S-Group(50)은 공간 분할 정책이나 사용자 단말기(40)의 이동에 따라 동적으로 변화할 수 있다. 본 발명에 의한 분산형 무선 기지국(100)은 공간 분할에 기초한 S-Group(50)과 사용자 단말기(40)에 기초한 S-Group(50)을 병행해서 구성할 수 있고 또한 유지 관리할 수 있다. 또한, 무선 멀티캐스트/브로드캐스트 서비스(예, LTE의 eMBMS 서비스 등)의 경우 공간 분할에 기초한 S-Group(50) 혹은 셀 그룹(60)을 사용할 수 있고, 특정 사용자 단말기(40)에 대한 유니캐스트 서비스는 사용자 단말기(40)별 S-Group(50)이나 공간 분할 S-Group(50)/셀 그룹(60)을 사용할 수 있다.
유니캐스트 서비스에 대해 사용자 단말기(40)별 S-Group(50)을 사용할 경우, 필요한 무선 장치(20)들을 통해서만 사용자 단말기(40)에 무선 신호를 송출함으로써 S-Group(50)간 혹은 셀 그룹(60)간 간섭을 제어할 수 있는 효과가 있다.
한편, 하나의 무선 장치(20)는 하나 이상의 S-Group(50)에 중첩적으로 속할 수 있으며 하나 이상의 셀 그룹(60)에 속할 수 있다. 또한, 개별 S-Group(50) 또한 하나 이상의 셀 그룹(60)에 포함될 수 있다.
한편, S-Group(50)은 동적으로 구성되도록 변경가능한데, 동적인 S-Group(50)의 형성은 분산 안테나 시스템에서 안테나 그룹을 선택하는 것과 유사하나, 안테나 대신 L1 계층 동작 수행을 포함한 분산 무선 장치(20)들로 그룹을 형성함으로써 연산량이 많은 RF 데이터 처리를 개별 무선 장치(20)에 분산하여 효율적으로 수행할 수 있고, 무선 장치(20)와 베이스 장치(10) 사이의 전달망 요구 대역폭 절약과 전달망 지연시간 요구사항을 느슨하게 관리할 수 있다는 점에서 차별성이 있다.
또한, S-Group(50) 내의 개별 무선 장치(20)는 최소 2개 이상의 안테나를 포함하며, L1 계층 동작 수행을 통해 통상적인 개별 셀의 SU-MIMO/MU-MIMO 동작을 독립적으로 수행하는 차별성이 있다. 개별 무선 장치(20)는 하나 이상의 S-Group(50)에 속할 수 있으며, 하나 이상의 셀 그룹(60)에 속할 수 있다.
개별 베이스 장치(10)는 하나의 셀 그룹(60)에 속한 무선 장치(20)와 전달망(30)을 통해 연결되어 무선 기지국 기능을 수행한다. 개별 베이스 장치(10)는 해당 셀 그룹(60)의 특정 무선 장치(10) 하나에 데이터를 전달할 수 있다, 또한, 개별 베이스 장치(10)는 특정 S-Group(50)에 속한 모든 무선 장치(20)들에 동일한 데이터를 전달할 수 있으며, 특정 셀 그룹(60)에 속한 모든 무선 장치(20)들에 동일한 데이터를 전달할 수 있다.
도 4는 S-Group(50) 및 셀 그룹(60)을 동적으로 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에서는, 하나의 베이스 장치(10)와 연결된 셀 그룹(60)과 셀 그룹(60)을 구성하는 복수의 S-Group(50)의 예를 나타낸 것인데, 하나의 무선 장치(20)가 하나의 S-Group(50)과 하나의 셀 그룹(60)과만 연결된 상태이다.
예컨대, 고층 빌딩에 본 발명에 의한 분산형 무선 기지국(100)을 설치하는 경우, 하나의 S-Group(50)은 빌딩 내의 한 층을 서비스 하는 무선 장치(20)들의 그룹으로 구성할 수 있으며, 복수 층을 서비스 하기 위해 각 층별로 하나씩 복수개의 S-Group(50)을 구성하여 빌딩 전체를 하나의 베이스 장치(10)를 사용한 동일 셀 그룹(60)으로 서비스할 수 있다. 또한, S-Group(50)과 셀 그룹(60)은 동적으로 재구성할 수 있는데, 도 4는 셀 그룹(60)의 동적 구성을 통해 셀을 분할(Cell Splitting) 하거나 셀을 통합(Cell Merging)하는 예를 보여준다.
초기에는 도 3에서와 같이 하나의 베이스 장치(10)를 활용하여 하나의 셀 그룹(60)을 형성하고 이를 통해 전체 S-Group(50)들의 서비스 대상지역을 지원한다. 이후, 사용자의 증가 등으로 인해 대상 지역의 서비스 용량 확대가 필요할 경우, 도 4와 같이 기존 셀 그룹을 분할하여 복수의 셀 그룹(셀 그룹 A(61), 셀 그룹 B(62))을 구성하고 베이스 장치를 추가하여 각 셀 그룹에 상응하는 복수개의 베이스 장치(11,12)를 통해 복수개의 셀로 운영할 수 있다.
또한, 서비스 요구 용량이 감소하는 등의 경우, 도 4와 같이 분할된 복수의 셀 그룹들을 도 3과 같이 다시 하나의 셀 그룹(60)으로 통합할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 분산형 무선 기지국(100)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5의 분산형 무선 기지국(100)은 도 4와 기본적인 점에서는 동일하지만, 개별 무선 장치(20)는 복수개의 S-Group(50) 및 복수개의 셀 그룹(61,62)에 중첩되어 포함되어 있으며 S-Group(50) 및 셀 그룹(60)들은 상호간에 중첩되어 있다는 점을 특징으로 한다는 점에서 차이가 있다.
즉, 하나의 S-Group(50)은 복수개의 셀 그룹(61,62)에 중첩적으로 포함되고 따라서 해당 S-Group(50)에 포함된 개별 무선 장치(20)들은 복수개의 셀 그룹(61,62)에 포함되게 된다.
다음으로, 전술한 바와 같은 본 발명에 의한 분산형 무선 기지국(100)에서 데이터를 처리하는 방법에 대하여 설명한다.
우선, 전달망(30)이 L3 계층의 IP 네트워크인 경우, 개별 무선 장치(20)는 전달망(30)에 고유한 유니캐스트 IP 주소를 가지며, 참가하는 S-Group(50)의 수와 동일한 개수의 S-Group IP 멀티캐스트 주소 및 셀 그룹(60)에 고유한 셀 그룹 IP 멀티캐스트 주소를 사용한다.
개별 베이스 장치(10)는 전달망(30)에 고유한 유니캐스트 IP 주소를 가지며, 지원하는 S-Group(50) 수와 동일한 개수의 S-Group IP 멀티캐스트 주소 및 셀 그룹(60)에 고유한 셀 그룹 IP 멀티캐스트 주소를 사용한다.
베이스 장치(10)가 특정 S-Group(50)에 속한 모든 무선 장치(20)들에게 동일 데이터를 전송하는 방식은 적어도 2가지가 존재한다.
첫번째 방법은, 베이스 장치(10)가 동일 데이터를 각각의 무선 장치(20)의 고유 유니캐스트 IP 주소를 목적지 주소로 가지는 복수의 IP 유니캐스트 패킷을 사용하여 개별 무선 장치(20)에게 각각의 데이터를 전송하는 방법이다.
두번째 방법은, 베이스 장치(10)가 해당 S-Group IP 멀티캐스트 주소를 목적지 주소로 가지는 하나의 IP 멀티캐스트 패킷을 사용하여 동일 데이터를 전송하는 방법이다.
베이스 장치(10)가 특정 셀 그룹(60)에 속한 모든 무선 장치(20)들에게 동일 데이터를 전송하기 위해서는 해당 셀 그룹 IP 멀티캐스트 주소를 목적지 주소로 가지는 IP 멀티캐스트 패킷을 사용하여 데이터를 전송한다.
한편, 전달망(30)이 L2 계층의 이더넷인 경우, 개별 무선 장치(20)는 고유한 유니캐스트 MAC 주소를 가지며, 참가하는 S-Group(50) 수와 동일한 개수의 S-Group 멀티캐스트 MAC 주소 및 셀 그룹(60)에 고유한 셀 그룹 멀티캐스트 MAC 주소를 사용한다.
개별 베이스 장치(10)는 고유한 유니캐스트 MAC 주소를 가지며, 지원하는 S-Group(50) 수와 동일한 개수의 S-Group 멀티캐스트 MAC 주소 및 셀 그룹(60)에 고유한 셀 그룹 멀티캐스트 MAC 주소를 사용한다.
베이스 장치(10)가 특정 S-Group(50)에 속한 모든 무선 장치(20)들에게 동일 데이터를 전송하는 방식은 적어도 2가지가 존재한다.
첫번째 방법은, 베이스 장치(10)가 동일 데이터를 각각의 무선 장치(10)의 고유 유니캐스트 MAC 주소를 목적지 주소로 가지는 복수의 이더넷 유니캐스트 프레임을 사용하여 개별 무선 장치(20)들U에게 각각의 데이터를 전송하는 방법이다.
두번째 방법은, 베이스 장치(10)가 해당 S-Group 멀티캐스트 MAC 주소를 목적지 주소로 가지는 이더넷 멀티캐스트 프레임을 사용하여 데이터를 전송하는 방법이다.
베이스 장치(10)가 특정 셀 그룹(60)에 속한 모든 무선 장치(10)들에게 동일 데이터를 전송하기 위해서는 해당 셀 그룹 멀티캐스트 MAC 주소를 목적지 주소로 가지는 이더넷 멀티캐스트 프레임을 사용하여 데이터를 전송한다.
한편, 기타 유무선 통신 방식을 전달망으로 사용할 경우, 해당 기술에 고유한 방식으로 S-Group 멀티캐스팅과 셀 그룹 멀티캐스팅을 지원할 수 있다.
이와 같은 방식에 의하면, S-Group/셀 그룹에 속한 무선 장치(20)의 수가 N이라 했을때, 멀티캐스트 방식은 유니캐스트 방식에 비해 전달망(30)의 전송대역폭을 최대 N배 적게 사용할 수 있다.
이상에서 본 발명에 의한 실시예를 설명하였으나 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며 첨부된 청구범위와 도면을 참조하여 파악되는 본 발명의 범위 내에서 다양한 수정/변형 실시가 가능함은 물론이다.
100...분산형 무선 기지국
10...베이스 장치
20...무선 장치
30...전달망
40...사용자 단말기
50...S-Group
60...셀 그룹

Claims (17)

  1. 분산형 무선 기지국으로서,
    디지털 신호를 처리하는 적어도 하나 이상의 베이스 장치(Base Unit, BU); 및
    서비스 대상 지역에 설치되어 사용자 단말기와 무선으로 통신하는 적어도 하나 이상의 무선 장치(Radio Unit, RU)
    를 포함하고,
    상기 무선 장치는 서비스 대상 지역의 물리적 공간 또는 사용자 단말기 정보에 기초하여 그룹화되어 무선 장치 그룹(S-Group)을 구성하고,
    상기 무선 장치 그룹(S-Group)의 집합은 사용자 단말기가 논리적으로 구별할 수 있는 셀(cell)의 기능을 수행하는 셀 그룹을 구성하고,
    상기 베이스 장치는 상기 셀 그룹 각각에 전달망을 통해 결합하고,
    상기 하나의 무선 장치는 복수개의 무선 장치 그룹(S-Group)에 중첩되어 포함될 수 있으며,
    상기 하나의 무선 장치 그룹(S-Group)은 복수개의 셀 그룹에 중첩되어 포함될 수 있으며,
    상기 무선 장치 그룹(S-Group) 및 셀 그룹은 동적으로 구성되도록 변경가능하고,
    상기 베이스 장치는 멀티캐스트 주소를 사용하여 무선 장치 그룹(S-Group) 또는 셀 그룹에 속한 무선 장치들에게 동일한 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 장치는 L2 및 L3 이상 계층의 동작을 수행하고, 상기 무선 장치는 L1 계층의 동작을 수행하되,
    상기 무선 장치는, L1 계층의 동작을 수행하는 L1 계층 처리부; 무선 신호를 처리하는 RF 처리부; 및 무선 신호를 송신 또는 수신하는 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전달망이 IP 네트워크인 경우, 베이스 장치와 무선 장치는 전달망상의 고유한 하나의 유니캐스트 IP 주소를 가지고, 하나 이상의 멀티캐스트 IP 주소를 사용하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 무선 장치는, 자신이 속한 무선 장치 그룹(S-Group)의 수만큼의 멀티캐스트 IP 주소와 자신이 속한 셀 그룹에 고유한 셀 그룹 멀티캐스트 IP 주소를 사용하고,
    상기 베이스 장치는, 자신과 결합하는 무선 장치 그룹(S-Group)의 수만큼의 멀티캐스트 IP 주소와 자신과 결합하는 셀 그룹에 고유한 셀 그룹 멀티캐스트 IP 주소를 사용하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 베이스 장치는 자신과 결합하는 무선 장치 그룹(S-Group)에 속한 무선 장치들의 고유 유니캐스트 IP 주소를 목적지 주소로 가지는 복수의 IP 유니캐스트 패킷을 각각 전송함으로써 자신과 결합하는 무선 장치 그룹(S-Group)에 속한 무선 장치들로 동일 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 베이스 장치는 자신과 결합하는 무선 장치 그룹(S-Group)의 멀티캐스트 IP 주소를 목적지 주소로 가지는 하나의 IP 멀티캐스트 패킷을 전송함으로써 자신과 결합하는 무선 장치 그룹(S-Group)에 속한 무선 장치들로 동일 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 베이스 장치는 자신과 결합하는 셀 그룹의 멀티캐스트 IP 주소를 목적지 주소로 가지는 IP 멀티캐스트 패킷을 전송함으로써 해당 셀 그룹의 모든 무선 장치들에게 동일 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전달망이 이더넷인 경우, 베이스 장치와 무선 장치는 전달망상의 하나의 고유한 MAC 주소를 가지고, 하나 이상의 멀티캐스트 MAC 주소를 사용하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 무선 장치는, 자신이 속한 무선 장치 그룹(S-Group)의 수 만큼의 멀티캐스트 MAC 주소와 자신이 속한 셀 그룹에 고유한 셀 그룹 멀티캐스트 MAC 주소를 사용하고,
    상기 베이스 장치는, 자신과 결합하는 무선 장치 그룹(S-Group)의 수 만큼의 멀티캐스트 MAC 주소와 자신과 결합하는 셀 그룹에 고유한 셀 그룹 멀티캐스트 MAC 주소를 사용하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 베이스 장치가 자신과 결합하는 무선 장치 그룹(S-Group)에 속한 각각의 무선 장치의 고유 유니캐스트 MAC 주소를 목적지 주소로 가지는 복수의 이더넷 유니캐스트 프레임을 사용하여 개별 무선 장치들에게 동일한 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 베이스 장치가 자신과 결합하는 무선 장치 그룹의 멀티캐스트 MAC 주소를 목적지 주소로 가지는 이더넷 멀티캐스트 프레임을 사용하여 해당 무선 장치 그룹(S-Group)에 속한 무선 장치들로 동일 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 베이스 장치가 자신과 결합하는 셀 그룹의 멀티캐스트 MAC 주소를 목적지 주소로 가지는 이더넷 멀티캐스트 프레임을 사용하여 해당 셀 그룹에 속한 모든 무선 장치들로 동일 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국.
  17. 삭제
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