KR101578365B1 - Ｃｒａｎ에서 ｉ/ｑ 샘플 데이터 압축 및 복원 방법 - Google Patents

Ｃｒａｎ에서 ｉ/ｑ 샘플 데이터 압축 및 복원 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CRAN에서 DU와 RU간 송수신되는 I/Q 샘플 데이터를 압축 및 복원함에 있어서 고정 압축률을 사용함과 함께 I/Q 샘플 데이터의 절대값의 크기에 따라 제거되는 비트가 결정되도록 한 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 및 복원 방법에 관한 것이다.
본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법은 기본 압축 수행 단위인 각 유닛 블록마다 여기에 속한 모든 샘플 데이터의 절대치를 연산하는 (a) 단계; 상기 절대치 중에서 최대치를 갖는 샘플 데이터인 SMAX를 확인하는 (b) 단계; 상기 유닛 블록 내의 모든 샘플 데이터에 대해 상기 SMAX의 실효 MSB부터 하위로 미리 정해진 소정 비트수만큼을 추출하는 (c) 단계; 상기 (c) 단계에서 추출된 각 샘플 데이터의 LSB를 이용하여 상위 또는 하위에서 제거된 비트 수 정보를 코딩하는 (d) 단계 및 상기 (d) 단계 이전 또는 이후에 부호 비트를 추가하여 압축 유닛 블록을 생성한 후에 상대방 노드에 송신하는 (e) 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

ＣＲＡＮ에서 Ｉ/Ｑ 샘플 데이터 압축 및 복원 방법{method for compression and decompression I/Q sample data in cloud radio access network}
본 발명은 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 및 복원 방법에 관한 것으로, 특히 CRAN에서 DU와 RU간 송수신되는 I/Q 샘플 데이터를 압축 및 복원함에 있어서 고정 압축률을 사용함과 함께 I/Q 샘플 데이터의 절대값의 크기에 따라 제거되는 비트가 결정되도록 한 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 및 복원 방법에 관한 것이다.
최근 기지국 시스템에서는 설비투자 비용(CAPEX: CAPital EXpenditure) 및 운영 비용(OPEX: OPerational expenditure)을 절감함과 더불어 장비 개발의 효율성을 확보하기 위해 기지국 시스템의 디지털신호 처리부(DU; Digital Unit)와 무선신호 처리부(RU; Radio Unit)를 분리하여 구현한 CRAN(Centralized/Cloud Radio Access Network) 구조를 널리 도입하고 있다.
CRAN에서, DU는 통상적으로 국사 내에 별도로 마련된 DU 센터에 집중되는 반면에 RU는 이로부터 멀리 떨어진 서비스 대상 지역에 설치된다. 베이스밴드 I/Q(Baseband I/Q) 신호의 고속 송수신을 위해 DU와 RU는 물리적으로 광 링크나 UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블 등으로 연결된다.
현재 DU와 RU 간의 I/Q 샘플 데이터 송수신에 가장 많이 사용되는 규격은 CPRI(Common Public Radio Interface)인바, 그 Ver 6.0의 규격은 최대 10,137.6Mbps의 라인 비트 레이트를 지원할 수 있는 것으로 되어 있다.
CPRI와 유사한 규격으로는 CPRI에 앞서 정의된 OBSAI(Open Baseband Remote Radiohead Interface)가 있고, 하위에 있는 규격으로는 ORI(Open Radio Interface)가 있다. 이하에서는 편의상 CPRI 규격을 예로 들어 설명을 진행하지만, 이에 의해 OBSAI와 ORI의 적용이 배제되지 않음은 당연하다.
도 1a 및 도 1b는 CPRI 규격에 의해 지원될 수 있는 여러 연결 형태를 나타내고 있다. 도 1a는 가장 단순한 구성으로서, 1개의 REC(Radio Equipment Control; 상기한 DU에 해당)와 1개의 RE(Radio Eqiupmnt; 상기한 RU에 해당)가 단일의 CPRI 링크로 연결된 구성을 보이고 있는바, 1개의 REC와 1개의 RE가 복수의 CPRI 링크로 연결될 수도 있다. 도 1b는 스타 토폴로지 구성으로서, 1개의 REC에 복수의 RE가 1개 이상의 CPRI 링크로 연결된 구성을 보이고 있다.
CPRI 규격에 따르면, 전술한 구성 외에 체인 토폴로지, 트리 토폴로지 또는 링 토폴로지 등의 다양한 구성이 REC와 RE를 연결하는데 사용될 수 있다. CPRI 규격에 따르면, 데이터의 압축 방식 등에 대해서는 현재 어떠한 규정도 없는 실정이다. 이하 본 명세서에서 '노드'라는 용어는 REC 및 RE로 구현되는 서브시스템 중에서 임의의 하나를 지칭할 때 사용된다.
한편, 본 출원인은 출원번호 10-2013-0052642호(출원일: 2013. 05. 09)로 "CRAN에서 DU와 RU간 I/Q 데이터 압축 및 그 해제 방법"(이하 '선출원 발명'이라 한다)에 대해 특허출원한 바 있다.
전술한 선출원 발명에는 압축의 기본 수행 단위를 CPRI 규격에 정의된 베이직 프레임의 묶음으로 설정하고, 압축이 되고 남은 데이터량에 대한 정보를 담은 헤더를 정의하여 기본 압축 수행 단위마다 송수신함으로써 DU와 RU 사이에서 송수신되는 데이터량을 대폭적으로 줄일 수 있는 기술이 개시되어 있다. 이러한 선출원 발명에 따르면, 기본 압축 수행 단위가 복수의 유닛 블록으로 이루어진 베이직 프레임의 묶음으로 설정되고, 각 유닛 블록마다 독립적으로 정해진 압축률에 의해 압축이 수행되며, 각 유닛 블록의 압축률 정보가 담긴 헤더를 기본 압축 수행 단위마다 모아서 허프만 인코딩(Huffman Encoding)한 후에 상대방 노드에 송신한다.
그러나 전술한 선출원 발명에 따르면, 각 유닛 블록마다 헤더 정보가 추가되기 때문에 그 만큼 압축 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한 I/Q 샘플 데이터의 전송 비트 수가 유닛 블록마다 가변적으로 지정되기 때문에 RTL(Register Transfer Language)에 의한 하드웨어 설계시 구현 복잡도가 높을 뿐만 아니라 I/Q 샘플 데이터의 압축시 기본 압축 수행 단위 별로 각 유닛 블록의 헤더를 모은 후에 이를 허프만 인코딩해야 하기 때문에 짧은 시간 안에 많은 연산을 수행해야 하는 문제점이 있었다.
- 10-2011-0015639호 공개특허공보(발명의 명칭 : 베이스 트랜스시버 시스템들에서의 신호들의 압축) - 10-2011-0030474호 공개특허공보(발명의 명칭 : 베이스 트랜스시버 시스템들에서의 베이스밴드 신호들의 압축)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, CRAN에서 DU와 RU간 송수신되는 I/Q 샘플 데이터를 압축 및 복원함에 있어서 고정 압축률을 사용함과 함께 I/Q 샘플 데이터의 절대값의 크기에 따라 제거되는 비트가 결정되도록 한 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 및 복원 방법을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법은 기본 압축 수행 단위인 각 유닛 블록마다 여기에 속한 모든 샘플 데이터의 절대치를 연산하는 (a) 단계; 상기 절대치 중에서 최대치를 갖는 샘플 데이터인 SMAX를 확인하는 (b) 단계; 상기 유닛 블록 내의 모든 샘플 데이터에 대해 상기 SMAX의 실효 MSB부터 하위로 미리 정해진 소정 비트수만큼을 추출하는 (c) 단계; 상기 (c) 단계에서 추출된 각 샘플 데이터의 LSB를 이용하여 상위 또는 하위에서 제거된 비트 수 정보를 코딩하는 (d) 단계 및 상기 (d) 단계 이전 또는 이후에 부호 비트를 추가하여 압축 유닛 블록을 생성한 후에 상대방 노드에 송신하는 (e) 단계를 포함하여 이루어진다.
전술한 구성에서, 상기 유닛 블록은 CPRI 규격에서 정의한 베이직 프레임을 2개 이상으로 나눈 소 구간으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 (e) 단계에서 상기 압축 유닛 블록은 샘플 번호 순서대로 상대방 노드에 송신되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 복원 방법은 상대방 노드로부터 압축 유닛 블록을 수신하는 (h) 단계; 상기 압축 유닛 블록을 미리 정해진 비트씩 끊어서 압축 샘플 데이터 단위로 분리하는 (i) 단계; 상기 (i) 단계에서 분리된 상기 압축 샘플 데이터의 LSB에 의해, 제거된 상위 또는 하위 비트 수 정보를 확인하는 (j) 단계; 상기 제거된 비트 수 정보에 의거하여 각각의 상기 압축 샘플 데이터의 상위 및 하위 비트에 이진 데이터를 패딩하는 (k) 단계 및 각각의 상기 패딩된 샘플 데이터의 선단에 부호 비트를 부가하는 (l) 단계를 포함하여 이루어진다.
전술한 구성에서, 상기 (k) 단계에서 상기 상위 비트들을 해당 부호 비트와 동일 값으로 패딩하고, 상기 하위 비트들을 중간값으로 패딩하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 및 복원 방법에 따르면, CRAN에서 DU와 RU간 송수신되는 I/Q 샘플 데이터를 압축함에 있어서 제거되는 비트수 정보를 압축 유닛 블록의 복수의 샘플 데이터의 LSB에 코딩하여 제공함으로써 압축률을 더욱 향상시킬 수가 있다.
나아가, 고정 압축률을 사용함과 함께 샘플 데이터의 절대값의 크기에 따라 제거되는 비트가 결정되도록 함으로써 하드웨어 설계시 구현 복잡도를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 연산량이 적어서 각 유닛 블록 별로 즉시 압축 및 복원이 가능하다.
도 1a 및 도 1b는 CPRI 규격에 의해 지원될 수 있는 여러 연결 형태를 나타낸 도면.
도 2는 CPRI 프레임 및 서브채널의 구조도.
도 3은 614.4Mbps의 CPRI 라인 비트 레이트에 대한 베이직 프레임의 구조도.
도 4는 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법을 설명하기 위한 유닛 블록의 I/Q 샘플 데이터 예시도.
도 6은 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법에 따라 압축된 유닛 블록 예시도.
도 7은 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법에서 제거되는 비트수 정보가 코딩된 압축 유닛 블록의 예시도.
도 8은 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 복원 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 9a 및 도 9b는 각각 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 복원 방법에 따라 복원된 유닛 블록의 예시도로서, 하위 비트들을 중간값 패딩 또는 제로 패딩한 예시도.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 및 복원 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
전술한 바와 같이, DU와 RU는 CRAN에서 범용적으로 사용되는 용어이고, REC와 RE는 CRAN에서 사용되는 인터페이스 중 하나인 CPRI에서 DU와 RU에 대응하여 사용되는 용어인바, 이하에서는 이들을 적절히 혼용하여 본 발명을 설명한다.
잘 알려진 바와 같이, CPRI 규격은 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System), IEEE 표준 802.16-2009에 의거한 WiMAX Forum Mobile System Profile, E-UTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access) 및 다른 무선 표준에 적용이 가능한바, 이하에서는 3GPP LTE(Long Term Evolution)의 무선 인터페이스인 E-UTRA를 예로 들어 설명을 진행한다.
CPRI 규격을 채택한 CRAN에서 DU(REC)와 RU(RE)는 CPRI 인터페이스를 통해 사용자 데이터, CPRI 제어와 관리(CPRI Control & Management; CPRI C&M) 및 CPRI 프레임의 동기(Synchronization) 정보를 주고 받는다.
도 2는 CPRI 프레임 및 서브채널의 구조도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 1개의 CPRI 무선 프레임의 길이는 10㎳인데, 1개의 CPRI 무선 프레임이 150개의 하이퍼 프레임(hyper frame)으로 이루어지기 때문에 각 하이퍼 프레임의 길이는 66.7㎲이다. 1개의 하이퍼 프레임은 다시 총 256개의 베이직 프레임(basic frame)으로 이루어지는바, 이에 따라 각 베이직 프레임의 길이는 260. 42㎱(=1/3.84㎒)이다.
도 3은 614.4Mbps의 CPRI 라인 비트 레이트에 대한 베이직 프레임의 구조도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 사용자 데이터는 디지털 베이스밴드 I/Q 스트림의 형태로 CPRI 베이직 프레임 내 I/Q 데이터 블록에 실려 전달되는데, RE는 이를 받아 아날로그로 변환하여 증폭시킨 후 안테나를 통해 공중(단말들)으로 방사한다. CPRI 제어 및 관리(CPRI C&M) 데이터와 동기 정보는 CPRI 서브채널(구체적으로는 CPRI 베이직 프레임 내의 컨트롤 워드(control word))을 통해 전달되는데, REC와 RE에 의해서만 이용될 뿐 LTE 레이어와는 무관하다.
각각의 베이직 프레임은 1개의 컨트롤 워드와 15개의 페이로드로 구성되고, 하나의 하이퍼 프레임 내의 총 256개의 컨트롤 워드들이 모여서 64개의 서브채널(sub channel)을 형성한다. 1개의 베이직 프레임의 1개의 워드(T)의 길이는 CPRI 링크의 라인 비트 레이트에 따라 달라지는데, CPRI Ver.4.2(2010. 9. 29. 배포)에 따르면 최소 8비트(1바이트)에서 최대 128비트(16바이트)이다.
한편, CPRI 링크에서 1개의 안테나 캐리어(Antenna-Carrier; AxC)는 1개의 독립적인 안테나 소자에서 오직 1개의 캐리어의 수신 또는 송신에 필요한 디지털 베이스밴드 사용자-평면, 즉 I/Q 데이터의 량이다. CPRI 규격에서는 RE당 4개 내지 24개의 AxC를 지원한다. AxC 컨테이너는 1개의 베이직 프레임의 I/Q 데이터 블록의 일부이다. E-UTRA의 경우에 1개의 AxC 컨테이너는 1개의 UMTS 칩 동안에 1개 또는 그 이상의 I/Q 샘플을 포함하는데, 이러한 I/Q 샘플에는 I/Q 샘플 비트가 포함되고 때로 스터핑 비트(stuffing bit)도 포함된다. 여기에서 스터핑 비트는 E-UTRA 샘플링 주파수를 베이직 프레임 주파수로 정렬하기 위해 사용된다. 스터핑 비트의 내용은 벤더 규정 사항(“v")이다.
아래의 표 1은 I 및 Q 샘플 폭 범위에 대한 옵션 리스트인바, 1개의 IQ 샘플은 1개의 I 샘플과 동일 사이즈로 이루어진 1개의 Q 샘플로 구성된다. CPRI 규격의 하위 규격인 ORI 규격에 따르면, E-UTRA에 대해 I 샘플 및 Q 샘플의 비트 수가 각각 15비트로 규정되어 있다.
Figure 112014041136363-pat00001
한편, 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법에서 기본 압축 수행 단위는 CPRI 규격에서 정의한 베이직 프레임을 2개 이상으로 나눈 소 구간인 유닛 블록이 될 수 있는바, 이러한 유닛 블록에는 4, 6 또는 8개의 I 샘플 또는 Q 샘플이 포함될 수 있다. 또한 송수신 상대방인 DU(REC) 또는 RU(RE) 사이에 미리 약속된 고정 압축률로 I/Q 샘플 데이터를 압축, 예를 들어 E-UTRA의 I 샘플 또는 Q 샘플의 비트 수인 15비트를 8비트(부호 비트 포함)로 압축하도록 되어 있다.
도 4는 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법에 따르면, 각 유닛 블록마다 여기에 속한 모든 샘플 데이터의 절대치를 연산(단계 S10)한 후에 이렇게 연산된 절대치 중에서 최대치를 갖는 샘플 데이터인 SMAX를 확인(단계 S20)한다. 본 실시에에서는 각 유닛 블록에 6개의 I 샘플 또는 Q 샘플이 포함되는 것으로 하여 설명을 진행한다.
도 5는 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법을 설명하기 위한 유닛 블록의 샘플 데이터 예시도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 각 유닛 블록은 총 6개의 I 샘플 또는 Q 샘플로 이루어질 수 있고, 각 샘플은 다시 총 15비트로 이루어질 수 있는바, 이 예에서는 3번째 샘플의 절대치가 가장 큰 것을 알 수 있다. 따라서 도 5에 예시한 유닛 블록에서는 3번째 샘플 데이터가 SMAX가 된다.
다음으로, 단계 S30에서는 유닛 블록의 모든 샘플 데이터에 대해 SMAX의 실효 MSB부터 하위로 소정 비트수, 예를 들어 7비트(부호 비트 제외)만큼의 샘플 데이터를 추출한다. 도 5의 예에서는 중간의 실선 블록의 데이터가 원래의 각 샘플 데이터에서 추출되는 샘플 데이터인바, 본 발명의 방법에 따르면 SMAX가 클수록 실선 블록이 상위 비트쪽로 이동할 것이고 작을수록 하위 비트쪽으로 이동할 것이다. 그러나 압축률이 고정되어 있기 때문에 실선 블록의 사이즈는 SMAX에 관계 없이 일정할 것이다.
도 5의 예에서 일점쇄선 블록은 각 샘플 데이터의 최상위 비트로서 부호 비트가 되는바, 양수인 경우에는 02이 되고, 음수인 경우에는 12이 된다. 한편, 도 5의 예에서는 15비트의 각 샘플 데이터 중에서 하위의 3비트(긴 점선 블록) 및 상위의 4비트(짧은 점선 블록)가 압축 과정에서 제거되는바, 도 6은 이렇게 압축된 유닛 블록의 예시도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 압축 유닛 블록은 앞 단의 점선 블록인 부호 비트 블록과 단계 S30에서 추출된, 뒷 단의 실선 블록인 데이터 비트 블록으로 이루어질 수 있다.
다시 도 4로 돌아가서, 단계 S40에서는 추출된 샘플 데이터들의 LSB를 이용하여 제거된 비트수 정보를 코딩하는데, 본 발명에서는 15비트인 원래의 샘플 데이터를 8비트로 압축하기 때문에 제거되는 최대 비트수가 7비트를 넘지 않고, 이에 따라 제거되는 비트수 정보는 총 3비트로 표현될 수 있다. 한편, 제거되는 비트 수 정보는 추출된 샘플 데이터의 상위 및 하위에서 제거되는 비트 수의 합으로서 이 둘 중 어느 하나를 알려주면 나머지 하나도 알 수 있는바, 본 실시예에서는 하위 비트 수정보를 알려주는 것으로 하여 설명을 진행한다.
도 7은 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법에서 제거되는 비트수 정보가 코딩된 압축 유닛 블록의 예시도이다. 도 7의 점선 타원 블록으로 도시한 바와 같이, 본 발명의 압축 방법에 따르면, 압축 유닛 블록의 상위 3개의 압축 샘플 데이터, 즉 1 ~ 3 번의 압축 샘플 데이터의 LSB를 이용하여 제거된 비트 수 정보, 즉 하위 자리수 정보를 코딩한다. 도 5에 예시된 유닛 블록에 대해서는 총 3개의 하위 비트가 제거되기 때문에 1번부터 3번까지의 압축 샘플 데이터의 LSB에 순서대로 02, 12 및 12이 원래 샘플 데이터를 대체하여 제거된 비트 수 정보(코드)로서 삽입된다.
이와 같이 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법에 따르면, 제거되는 비트 수 정보를 별도의 헤더 없이 압축 샘플 데이터의 LSB를 사용하여 표시하기 때문에 압축률을 더욱 향상시킬 수가 있다.
다시 도 4로 돌아가서 단계 S50에서는 이렇게 생성된 압축 유닛 블록을 샘플 번호 순서대로 상대방 노드에 송신한다.
도 8은 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 복원 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 복원 방법에 따르면, 먼저 상대방 노드로부터 압축 샘플 데이터를 수신(단계 S100)하는데, 압축 샘플 데이터는 전술한 바와 같이 샘플 번호 순서대로 압축 유닛 블록에 담겨져서 수신된다. 그리고 수신된 압축 유닛 블록의 상위 3개의 압축 샘플 데이터의 LSB에는 압축 과정에서 제거된 비트 수 정보, 즉 하위 비트 수 정보가 담겨 있는바, 본 발명에 따르면 압축 유닛 블록의 상위 3개의 압축 샘플 데이터의 수신이 완료된 시점에, 제거된 하위 비트 수 정보를 확인(단계 S110)하여 압축 샘플 데이터의 복원을 시작할 수 있다.
마지막으로 단계 S120에서는 제거된 비트수 정보에 의거하여 압축된 샘플 데이터의 상위 비트들을 해당 부호 비트와 동일 값으로 패딩, 즉 양수인 경우에는 02, 음수인 경우에는 12로 패딩하고 하위 비트들을 제로 또는 중간값(median value)으로 패딩하여 압축된 데이터를 15비트의 I/Q 샘플 데이터로 복원한다.
도 9a 및 도 9b는 각각 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 복원 방법에 따라 복원된 유닛 블록의 예시도로서, 하위 비트들을 중간값 패딩 또는 제로 패딩한 예시도이다. 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 복원될 상위 비트들은 해당 부호 비트와 동일 값으로 패딩되어야 하나 하위 비트들은 중간값이나 제로 중에서 선택된 하나로 패딩될 수 있다. 이 경우에 제거된 비트 수 정보의 코딩에 사용된 샘플 데이터의 LSB까지 포함하여 중간값 패딩되거나 제로 패딩될 수 있다. 물론, 제거된 비트 수 정보의 코딩에 사용된 샘플 데이터의 LSB는 그대로 둔 채로 제로 패딩하거나 중간값 패딩할 수도 있다.
아래의 표 2는 복원될 샘플 데이터의 하위 비트들을 제로 패딩하거나 중간값 패딩했을 때의 EVM(Error Vector Magnitude)를 보인 표인바, 패딩 방식을 제외한 모든 조건을 동일하게 유지한 상태에서 27,000개의 샘플 데이터를 사용하여 실험한 결과를 보인 표이다.
Figure 112014041136363-pat00002
위의 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 제로 패딩 방식을 사용한 것에 비해 중간값 패딩 방식을 사용하였을 때 0.179% 정도의 EVM 감소 효과가 있음을 알 수 있었다. 여기에서 중간값은 추가되는 하위 비트의 최상위 비트가 12이고 나머지 비트는 02이 되는 값, 즉 1비트가 추가되면 12, 2비트가 추가되면 102, 3비트가 추가되면 1002, 4비트가 추가되면 10002이 되는 값을 말한다.
본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 및 복원 방법에 따르면, 고정 압축률을 사용하기 때문에 일부의 데이터 손실이 불가피하나 상대적으로 덜 중요한 하위 비트에 대해서만 데이터 손실이 발생하기 때문에 사전에 고정 압축률을 적절히 조정하는 것에 의해 시스템의 기준을 충족시키게 되면 하드웨어 설계의 구현 복잡도를 감소시키면서도 적은 연산량에 의해 압축 및 복원을 실시간으로 수행할 수가 있다.
이상, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 및 복원 방법의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 기본 압축 수행 단위인 각 유닛 블록마다 여기에 속한 모든 샘플 데이터의 절대치를 연산하는 (a) 단계;
    상기 절대치 중에서 최대치를 갖는 샘플 데이터인 SMAX를 확인하는 (b) 단계;
    상기 유닛 블록 내의 모든 샘플 데이터에 대해 상기 SMAX의 부호 비트를 제외한 실효 MSB부터 하위로 미리 정해진 소정 비트수만큼을 추출하는 (c) 단계;
    상기 (c) 단계에서 추출된 각 샘플 데이터 중에서 복수의 샘플 데이터의 LSB를 이용하여 상위 또는 하위에서 제거된 비트 수 정보를 코딩하는 (d) 단계 및
    상기 (d) 단계 이전 또는 이후에 상기 (c) 단계에서 추출된 데이터에 부호 비트를 추가하여 압축 유닛 블록을 생성한 후에 상대방 노드에 송신하는 (e) 단계를 포함하여 이루어진 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유닛 블록은 CPRI 규격에서 정의한 베이직 프레임을 2개 이상으로 나눈 소 구간으로 이루어진 것을 특징으로 하는 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 (e) 단계에서 상기 압축 유닛 블록은 당해 유닛 블록에 속한 샘플 데이터의 샘플 번호 순서대로 상대방 노드에 송신되는 것을 특징으로 하는 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 압축 방법.
  4. 상대방 노드로부터 압축 유닛 블록을 수신하는 (h) 단계;
    상기 압축 유닛 블록을 미리 정해진 비트씩 끊어서 압축 샘플 데이터 단위로 분리하는 (i) 단계;
    상기 (i) 단계에서 분리된 상기 압축 샘플 데이터 중에서 복수의 압축 샘플 데이터의 LSB에 의해, 제거된 상위 또는 하위 비트 수 정보를 확인하는 (j) 단계;
    상기 제거된 비트 수 정보에 의거하여 각각의 상기 압축 샘플 데이터의 상위 비트 및 하위 비트에 이진 데이터를 패딩하는 (k) 단계 및
    각각의 상기 패딩된 샘플 데이터의 선단에 부호 비트를 부가하는 (l) 단계를 포함하여 이루어진 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 복원 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 (k) 단계에서 상기 상위 비트들을 해당 부호 비트와 동일 값으로 패딩하는 것을 특징으로 하는 CRAN에서 I/Q 샘플 데이터 복원 방법.
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