KR101867959B1

KR101867959B1 - 이동통신 시스템에서 중앙 집중형 기지국 운영을 위한 장치와 방법

Info

Publication number: KR101867959B1
Application number: KR1020110003038A
Authority: KR
Inventors: 문병철; 이상헌; 고영성
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2018-06-15
Also published as: US20120176980A1; US9265057B2; KR20120081742A

Abstract

본 발명은 분리형 기지국에 관한 것으로, 이동통신 시스템의 분리형 기지국에서 원격 무선 유니트의 동작 방법에 있어서 단말이 전송한 채널 상태 정보를 제공받아 디지털 유니트로 전송하는 과정과 상기 채널 상태 정보를 이용하여 스케줄링을 수행하는 과정과 상기 디지털 유니트로부터 수신한 스케줄링 결과와 자신의 스케줄링 결과를 기반으로, 전송할 데이터를 결정하는 과정과 전송할 데이터를 모뎀에 제공하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동통신 시스템에서 중앙 집중형 기지국 운영을 위한 장치와 방법{APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING CENTRALIZED BASE STATION IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 중앙 집중형 기지국 구현 및 운영을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템의 기지국은 무선 처리부와 상기 무선 처리부가 생성한 또는 상기 무선 처리부로 향하는 디지털 데이터를 처리하는 디지털 처리부로 구성된다.

하지만, 기지국 영역 내의 사용자가 적을 경우, 상기 디지털 처리부는 최대로 발휘할 수 있는 능력보다 작은 능력을 발휘하고 있고 이는 비효율적인 문제점이 있다.

따라서, 전술한 비효율을 극복하기 위한 장치 및 방법이 필요하다.

본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 중앙 집중형 기지국 운영을 위한 장치와 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동통신 시스템에서 디지털 유니트와 원격 무선 유니트 사이의 거리상의 문제점을 해결하고 이들 사이에서 요구되는 대역폭을 줄이는 중앙 집중형 기지국을 위한 장치와 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 CPRI(Common Public Radio Interface) 나 OBSAI(Open Base Station Architecture Initiative)와 같은 네트워킹 기술을 사용하지 않고 이더넷을 사용한 디지털 유니트를 사용하여 상기 디저털 유니트의 가상화를 가능하게 하는 중앙 집중형 기지국을 위한 장치와 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 제 1 견지에 따르면, 이동통신 시스템의 분리형 기지국에서 원격 무선 유니트의 동작 방법에 있어서 단말이 전송한 채널 상태 정보를 제공받아 디지털 유니트로 전송하는 과정과 상기 채널 상태 정보를 이용하여 스케줄링을 수행하는 과정과 상기 디지털 유니트로부터 수신한 스케줄링 결과와 자신의 스케줄링 결과를 기반으로, 전송할 데이터를 결정하는 과정과 전송할 데이터를 모뎀에 제공하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 제 2 견지에 따르면, 이동통신 시스템의 분리형 기지국에서 디지털 유니트의 동작 방법에 있어서 단말의 채널 상태 정보를 수신하는지 검사하는 과정과 상기 채널 상태 정보를 수신하는 경우, 상기 채널 상태 정보를 기반으로 스케줄링을 수행하는 과정과 스케줄링 결과를 원격 무선 유니트로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 제 3 견지에 따르면, 이동통신 시스템의 분리형 기지국에서 원격 무선 유니트의 장치에 있어서, 단말이 전송한 채널 상태 정보를 제공받아 디지털 유니트로 전송하고, 상기 채널 상태 정보를 이용하여 스케줄링을 수행하고, 상기 디지털 유니트로부터 수신한 스케줄링 결과와 자신의 스케줄링 결과를 기반으로, 전송할 데이터를 결정하고, 전송할 데이터를 모뎀에 제공하는 로컬 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 제 4 견지에 따르면, 이동통신 시스템의 분리형 기지국에서 디지털 유니트의 장치에 있어서, 단말의 채널 상태 정보를 수신하는지 검사하고, 상기 채널 상태 정보를 수신하는 경우 상기 채널 상태 정보를 기반으로 스케줄링을 수행하고, 스케줄링 결과를 원격 무선 유니트로 전송하는 중앙 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 제 5 견지에 따르면, 이동통신 시스템의 분리형 기지국의 장치에 있어서, 단말이 전송한 채널 상태 정보를 제공받아 디지털 유니트로 전송하고, 상기 채널 상태 정보를 이용하여 스케줄링을 수행하고, 상기 디지털 유니트로부터 수신한 스케줄링 결과와 자신의 스케줄링 결과를 기반으로 전송할 데이터를 결정하고, 전송할 데이터를 모뎀에 제공하는 원격 무선 유니트와 상기 원격 무선 유니트로부터 단말의 채널 상태 정보를 수신하는지 검사하고, 상기 채널 상태 정보를 수신하는 경우 상기 채널 상태 정보를 기반으로 스케줄링을 수행하고, 스케줄링 결과를 상기 원격 무선 유니트로 전송하는 상기 디지털 유니트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 기지국의 모뎀을 원격 무선 유니트에 위치시킴으로써, 디지털 유니트와 원격 무선 유니트 사이의 거리 제약을 없애는 이점이 있다. 이를 통하여 다수의 디지털 유니트을 하나의 국사에 모아 놓을 수 있게 되어 사업자의 기지국 설치 면적을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명은 디지털 유니트와 원격 무선 유니트 사이에 기저대역 신호가 아닌 MAC PDU (Medium Access Control Packet Data Unit)를 전달하여 작은 대역폭으로도 연결이 가능한 이점이 있다.

본 발명은　일반적인 L2/L3 스위치로 디지털 유니트와 원격 무선 유니트가 연결이 가능하여 이중화나 여유분(Redundancy)을 제공하기 용이하고 신뢰성을 높일 수 있으며 디지털 유니트의 자원 풀링(Pooling)이 가능하여 효과적으로 자원을 활용할 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명을 이용하여 건물 내 이동 통신망을 구축하는 경우 원격 무선 유니트에 POE(Power over Ethernet)를 사용할 수 있어 설치가 용이한 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유니트, 원격 무선 유니트 분리형 기지국을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털 유니트, 원격 무선 유니트 분리형 기지국을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유니트와 원격 무선 유니트 사이의 인터페이스 구성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유니트와 원격 무선 유니트사이의 메시지 포맷을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유니트와 원격 무선 유니트 사이의 스케줄링 동작을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유니트와 원격 무선 유니트 사이의 메시지 흐름을 도시한 메시지 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다수의 디지털 유니트와 원격 무선 유니트가 연결된 것을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 원격 무선 유니트의 동작 과정을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유니트의 동작 과정을 도시한 도면이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 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, 본 발명은 이동통신 시스템에서 중앙 집중형 기지국 운영을 위한 장치와 방법에 관해 설명하기로 한다.

기존의 음성 위주의 통신이 데이터 통신 위주의 통신으로 변화해 가고 있다. 데이터 통신을 위한 이동통신 기술도 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위해서 WiMAX 나 LTE(Long Term Evolution)와 같은 새로운 표준이 사용되고 있다. 또한, 이동통신 네트워크는 작은 셀(Small cell)화 되어 가고 있으며, 이에 대한 예로 마크로 셀 기지국의 음영지역과 가장자리에 피코/펨토 셀(Pico/femto cell) 기지국이 설치되고 있다 그리고 이로 인한 인접 기지국의 간섭을 해결하기 위해서 FFR(Fractional Frequency Reuse)을 사용하거나 CoMP(Coordinated Multi-Point), Centralized ICIC(Inter-Cell Interference Coordination)등의 기술이 논이 되고 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유니트, 원격 무선 유니트 분리형 기지국을 나타낸 것이다.

상기 도 1을 참조하면, 전술한 기지국은 디지털 유니트(130), 원격 무선 유니트(160)을 포함하여 구성된다.

먼저, 하향 링크에 대해 간략히 설명하면, 디지털 유니트(130)의 제어부(132)는 상위 핵심 네트워크(100)와의 정합 기능을 제어한다. 스케줄러(133)는 상위 노드에서 받은 데이터를 단말의 채널상태와 QoS (Quality of Service)에 맞게 스케줄링 후 모뎀(134)에 전달한다. 모뎀(134)은 표준 규격에 맞게 채널 코딩 후 CPRI REC(135)에 전달한다. CPRI REC(135)는 기저대역 신호를 광 선로를 통하여 해당 원격 무선 유니트(160)에 전달한다. 여기서, 클럭 분배기(131) 해당 모듈에 클럭을 공급한다.

원격 무선 유니트(160)의 CPRI(RE)(163)은 상기 디지털 유니트(130)가 전송한 기저대역 신호를 수신하여 D/A(Digital to Analog Converter)(164)로 제공하고, 상향 컨버터(166)는 아날로그로 변환된 신호를 해당 주파수에 맞게 상향 컨버팅하고, 전력 증폭기(168)는 상향 컨버팅한 신호를 증폭하여 송신 필터(170)로 제공한다. 이후, 필터링된 신호는 안테나를 통해 전송된다. 여기서, 상기 제어부(161)는 CPRI(RE)(163)을 제어한다.

상향 링크는 상기 하향 링크의 역 과정으로 동작한다. 즉, 단말로부터 수신한 신호는 수신 필터(171) 및 저잡음 증폭기(169)를 거친 후, 해당 주파수에 맞게 하향 컨버터(167)에 의해 하향 컨버팅된다. 이후, 하향 컨버팅된 신호는 A/D(Analog to Digital Converter)(165)에 의해 디지털 신호로 변환된 뒤, CPRI(RE)(163)에 의해 디지털 유니트(130)로 제공된다.

디지털 유니트(130)는 상기 원격 무선 유니트(160)가 전송한 데이터를 위 핵심 네트워크(100)를 통해 최종 목적지로 전달한다. 디지털 유니트(130)와 원격 무선 유니트(160)는 광 전송을 통하여 포인트 투 포인트(Point-to-point)형태로 연결된다.

기지국이 작은 셀(Small cell)화 되면 이동통신 사업자의 기지국 설치 부지에 대한 임대비용, 중계선 설치 및 유지 비용 등의 운용비가 증가하게 된다.

또한 기지국 간의 간섭을 감소시키기 위해서는 기지국들이 서로 실시 간으로 정보를 송수신하는 것이 필요한데, 이를 위해서는 기존에 상위 핵심 네트워크와 정합을 위한 백홀 인터페이스 공유가 필요하고, 이는 대역폭에 제약을 주는 요인이 된다. 이를 해결하기 위해서 기지국의 디지털 유니트를 모아 놓고 원격으로 원격 무선 유니트와 연결하고자 하는 방식을 고려할 수 있다.

이 경우, 일반적으로 CPRI와 OBSAI 인터페이스를 사용하게 되는데, 이 중 CPRI는 디지털 유니트에서 물리 계층을 처리하고 나온 IQ 데이터와 원격 무선 유니트를 제어하기 위한 데이터를 시간 분할 먹싱(Time division muxing)하여 광 선로을 통하여 전달하기 위한 것이다.

상기 CPRI 신호에는 디지털 유니트와 원격 무선 유니트가 주파수와 시간 동기를 맞추기 위한 신호도 포함한다. 기지국의 안테나 출력이 동기에 맞추어 출력되어야 경우 디지털 유니트와 원격 무선 유니트의 전송 거리는 제한받게 된다. 즉. 중앙에 집중될수록 디지털 유니트의 수가 거리에 제약을 받게 된다.

그리고, 중앙에 디지털 유니트가 집중되는 경우의 디지털 유니트와 원결 무선 유니트 사이의 인터페이스가 많은 대역폭을 필요로 한다. 즉 무선으로 전송되는 데이터는 여러 가능한 에러로부터 복구가 가능하도록 채널코딩이 되어 있는데, 이는 일반 데이터 대비 5~10배의 데이터의 증가를 나타나게 된다.

예를 들어, LTE의 20MHz 2전송 안테나의 경우, MAC 스루풋(throughput)은 150Mbps 정도인데, 모뎀의 물리 계층을 거친 데이터의 양은 증가하여 CPRI의 2.4576Gbps 라인 율(Line rate)이 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 다른 실시 예는 도 2에서 설명될 것이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털 유니트, 원격 무선 유니트 분리형 기지국을 나타낸 것이다.

상기 도 2를 참조하면, 상기 도 1 에서의 CPRI 인터페이스(135, 163) 대신 이더넷(240)을 통하여 데이터를 송수신하여 메시지를 처리하기 위해서 원격 무선 유니트(260)에 제어부(261) 및 스위치(236)가 위치한다.

전송의 경우, 모뎀(263)이 물리 계층의 데이터를 부호화 변조 등의 처리를 수행하여 처리한다. 처리된 신호는 D/A(264), 상향 컨버터(266), 전력증폭기(268) 및 송신 필터(270)를 거쳐 안테나를 통해 단말로 전송된다.

수신의 경우, 안테나를 통해 수신된 신호는 수신필터(271), 저잡음 증폭기(269), 하향 컨버터(267) 및 A/D(265)를 거쳐 모뎀(263)으로 제공되고, 모뎀(263)에서 복호화, 복조 등의 과정을 거쳐 제어부(261) 및 이더넷(240)을 거쳐 디지털 유니트(230)로 전달된다.

또한, 기지국 간의 주파수와 시간 동기를 맞추기 위하여 클럭 분배기(231, 262)이 탑재되어 해당 모듈에 동기화된 필요한 클럭을 전달한다.　

상기 도 2에서, 스케줄러(233) 와 로컬 스케줄러(272)의 기능은 하기에서 설명될 것이다. 그리고, 제어부(232, 261)은 해당 유니트의 스케줄러(233, 272)의 기능을 수행할 수 있다. 그리고 상기 스케줄러(233)는 이후, 중앙 스케줄러라고 칭하기로 한다.

상기 디지털 유니트(230)와 원격 무선 유니트(260)는 이더넷을 이용한 통신을 위해 이더넷 인터페이스를 구비하고 있다. 그리고, 상기 스케줄러(233), 로컬 스케줄러(272)의 스케줄링 방법은 구현 상황에 따라, 또는 사업자, 또는 제작자에 따라 달라질 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유니트와 원격 무선 유니트 사이의 인터페이스 구성을 도시한 것이다.

상기 도 3을 참조하면, 이더넷 링크(GbE:Giga bit Ethernet)(320) 위에 IP (Internet Protocol) 스택 (330)이 위치한다. IP 스택(330) 위에는 UDP(User Datagram Protocol)스택(340)이 존재하고, 모뎀(263)에 전달하는 사용자별 데이터와 스케줄링 정보는 UDP 패킷으로 전송된다.

또한 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 1588이 디지털 유니트와 원격 무선 유니트 사이의 동기 유지에 사용되어, 기존의 CPRI의 C&M 처럼 UDP 패킷을 사용하여 원격 무선 유니트가 유지 관리된다..

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유니트와 원격 무선 유니트 사이의 메시지 포맷을 도시한 것이다.

상기 도 4를 참조하면, 디지털 유니트와 원격 무선 유니트 사이에서 송수신되는 메시지 중 모뎀에 전달되는 사용자 데이터와 스케줄링 정보에 대한 UDP PDU의 포맷을 나타낸 것이다.

스케줄링 메시지의 타입은 원격 무선 유니트의 제어부가 모뎀에서 수신한 정보(예 ACK/NACK, CQI, SR, RSSI, PUSCH info, ….)의 타입을 나타낸다 그리고 스케줄링 결과에 따른 사용자 데이터도 하나의 메시지 타입으로 정의되고, 각 사용자들의 데이터는 하나의 PDU로 구성된다. 또한, 디지털 유니트에서 스케줄링한 결과를 모뎀에 전달하기 위한 메시지도 상기 메시지 포맷을 이용한다.

상기 메시지 포맷은 UDP/IP 데이터를 위한 이더넷 패킷이므로, 이더넷 헤더, IP 헤더, UDP 헤더, 메시지 PDU 등이 포함된다.

도 1의 디지털 유니트에서 처리되던 물리 계층 데이터에 대한 처리가 도 2에서는 원격 무선 유니트에서 처리되므로 도 1의 디지털 유니트에서 수행되던 스케줄링 방법이 변경될 필요가 있다. 즉, 원격 무선 유니트는 실시간 처리가 요구되는 스케줄링을 우선적으로 처리하고 디지털 유니트는 실시간으로 처리가 필요 없이 전체 셀 들의 성능향상을 위한 스케줄링을 수행한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유니트와 원격 무선 유니트 사이의 스케줄링 동작을 도시한 도면이다.

상기 도 5를 참조하면, 스케줄링은 특정 단위 시간 내에 수행되며 본 발명의 실시 예에서는 스케줄링 주기를 LTE 시스템과 같이 1ms로 설정하였다.

원격 무선 유니트의 로컬 스케줄러(510)는 모뎀으로부터 디지털 유니트의 중앙 스케줄러(515)가 필요로 하는 물리 계층의 정보(CQI, RSSI, SR 등)를 제공받아 상기 도 4의 메시지 형태로 디지털 유니트의 중앙 스케줄러(515)에 제공한다(a 단계). 상기 물리 계층의 정보는 채널의 상태 정보가 될 수 있다.

원격 무선 유니트의 로컬 스케줄러(510)는 단말로부터 수신한 정보를 이용하여 해당 스케줄링 시간에 처리되어야 할 스케줄링을 수행한다(b 단계).

디지털 유니트의 중앙 스케줄러(515)는 셀의 단말의 채널 정보를 기반으로 단말의 QoS 정책에 맞게 그리고 전체 셀의 성능을 향상시킬 수 있도록 N+4 타임 슬롯에 대한 스케줄링을 수행한 후 스케줄링 결과를 원격 무선 유니트의 로컬 스케줄러(510)에 제공한다(c 단계).

본 실시의 예에서는 로컬 스케줄러와 중앙 스케줄러와의 스케줄링 차이를 4 단위 타임 슬롯으로 예를 들었지만 이는 중앙 스케줄러가 담당하는 전체 셀의 크기에 따라 변경될 수 있다.

원격 무선 유니트의 로컬 스케줄러(510)는 스케줄링 결과와 디지털 유니트의 중앙 스케줄러(515)가 N-4 타임 슬롯에서 제공한 스케줄링 결과(정보)를 분석하여 최종적으로 전송할 데이터를 모뎀에 전송한다(d 단계).

이 경우, 로컬 스케줄러(510)는 중앙 스케줄러(515)가 스케줄러가 스케줄링한 데이터 중 우선 순위가 낮은 것부터 대치하여 전송할 수 있다. 디지털 유니트의 로컬 스케줄러(515)가 스케줄링하여 전송했지만 현재 스케줄링이 되지 않은 데이터에 대해서는 해당 데이터가 다시 디지털 유니트의 스케줄러(515)에 제공되어 다시 스케줄링 되도록 한다. 이후, 전술한 a 단계의 과정이 반복된다(e 단계).

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유니트와 원격 무선 유니트 사이의 메시지 흐름을 도시한 메시지 흐름도이다.

상기 도 6을 참조하면, 디지털 유니트(630)의 비 실시간 스케줄러(중앙 스케줄러)(633)로부터 수신한 스케줄링 정보는 원격 무선 유니트(660)의 실시간 스케줄러(로컬 스케줄러)(672)와 모뎀(663)의 버퍼에 저장되며(a 단계), 실시간 스케줄러(672)는 단말로부터 재전송 요청을 수신하면 상기 버퍼에 저장된 해당 데이터를 다시 전송하게 한다.

원격 무선 유니트(660)의 실시간 스케줄러(672)는 모뎀(663)으로부터 스케줄링에 필요한 데이터를 제공받고(b 단계), 상기 데이터를 도 4에서 제시된 이더넷 패킷의 메시지로 비 실시간 스케줄러(633)에 전송한다. 상기 이더넷 패킷은 스위치(636)를 거쳐 해당 디지털 유니트(630)의 비 실시간 스케줄러(633)로 제공된다(a 단계). 비 실시간 스케줄러(633)는 단말의 QoS를 만족시키고, 전체 셀 들의 성능이 향상될 수 있게 스케줄링 후, 스케줄링 결과와 데이터를 해당 원격 무선 유니트(660)의 실시간 스케줄러(672)로 제공한다(c, e 단계).

상기 실시간 스케줄러(672)는 수신한 스케줄링 결과와 자신의 스케줄링 결과를 바탕으로 최종적으로 전송할 데이터를 결정하고(f 단계), 모뎀(663)을 제어하여(g 단계) 채널 코딩된 IQ 데이터가 RF 부(674)로 제공되어(h 단계) 단말로 전송되게 한다.

이때 모뎀(663)에 전달된 데이터는 모뎀(663)의 버퍼에 일시적으로 저장되며, 단말로부터 재전송 요청이 수신되는 경우, 실시간 스케줄러(672)의 자원 할당에 따라 모뎀(663)의 버퍼에서 해당 데이터가 다시 전송된다.

디지털 유니트(630)의 eNB OAM(Operation and Management)(639)은 자신이 관장하는 원격 무선 유니트(660)를 운영하고 관리하는 기능을 수행한다. 기존의 방식은 관리를 위한 정보가 CPRI에 먹싱되어 송수신 되었지만, 본 발명에서는 직접 스위치를 거쳐 직접 원격 무선 유니트(660)의 제어부에 전달되어 RF부(674)를 제어한다(i 단계).

전술한 실시 예에서, 도 1에서의 원격 무선 유니트는 디지털 유니트가 CPRI 통해서 클럭을 추출하고 필요한 클럭을 공급했으나, 도 2의 실시 예에서는 IEEE 1588를 이용하여 필요한 클럭을 생성하여 각 블록에 전달한다. 이로 인하여 기존에 디지털 유니트에 있던 원격 무선 유니트의 거리를 측정하여 데이터를 출력 시점을 조정할 필요가 없어졌다. 원격 무선 유니트의 모든 블록은 해당 IEEE 1588 서버로부터 직접 클럭을 제공 받으므로 주파수 동기를 맞출 수 있다. 또한 스케줄링도 실시간과 비 실시간으로 구분하여 원격 무선 유니트와 디지털 유니트에서 수행되므로 전송구간에서 생기는 지연에 영향을 받지 않는다.

도 7은 본 발명의 다수의 디지털 유니트와 원격 무선 유니트가 연결된 것을 나타낸 것이다.

상기 도 7을 참조하면, 기지국 관리 시스템(750)은 특정 디지털 유니트(730, 732, 734)의 상태를 관리하다가 이상 발생 시 해당 디지털 유니트를 다른 디지털 유니트로 절체한다.

본 발명에서는 디지털 유니트(730, 732, 734)와 원격 무선 유니트(760, 762, 763) 사이의 통신은 이더넷 인터페이스(740)를 이용한다.

절체 된 디지털 유니트가 해당 원격 무선 유니트의 IP 주소로 데이터를 전송하면, 이더넷 스위치(740)는 상기 IP 주소에 맞게 스위칭을 수행하여 디지털 유니트와 원격 무선 유니트 사이에 정보가 전송된다.

CPRI를 이용한 일대일 연결에서는 절체를 위해서 별도의 장치가 필요로 했으나 본 발명의 다른 실시 예에서는 일반적인 스위치를 사용하여 결함에 내성을 가지는(fault tolerant)한 기지국을 구성할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 원격 무선 유니트의 동작 과정을 도시한 도면이다.

상기 도 8을 참조하면, 원격 무선 유니트의 로컬 스케줄러는 단말이 전송한 단말의 물리 계층의 정보((CQI, RSSI 등)를 수신한다(810 단계).　

이후, 상기 로컬 스케줄러는 수신한 정보를 디지털 유니트의 중앙 스케줄러로 전송한다(820 단계). 상기 전송에는 이더넷이 사용된다. 구현 상황에 따라 이더넷에 전력이 포함될 수도 있다.

이후, 상기 로컬 스케줄러는 상기 정보를 기반으로 스케줄링을 수행한다(830 단계).

만약, 상기 로컬 스케줄러가 중앙 스케줄러로부터 비 실시간 스케줄링 결과를 수신하는 경우(840 단계), 상기 로컬 스케줄러는 상기 중앙 스케줄러의 스케줄링 결과와 상기 로컬 스케줄러의 스케줄링 결과를 이용하여 전송할 데이터를 결정한다(850 단계). 상기 결정 과정은 구현 상황에 따라, 또는 사업자, 또는 제작자에 따라 달라질 수 있다.

이후, 상기 로컬 스케줄러는 모뎀으로 하여금 결정된 데이터를 처리(부호 및 변조 등)하게 한 후, 단말로 전송한다(860 단계).

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유니트의 동작 과정을 도시한 도면이다.

상기 도 9를 참조하면, 디지털 유니트의 중앙 스케줄러는 원격 무선 유니트의 로컬 스케줄러로부터 스케줄링에 대해 필요한 정보를 수신한다(910 단계).

이후, 상기 중앙 스케줄러는 수신한 정보를 기반으로 비 실시간 스케줄링을 수행한다(920 단계). 상기 비 실시간 스케줄링은 단말의 QoS 정책에 맞게 그리고 전체 셀의 성능을 향상시킬 수 있도록 수행된다.

이후, 상기 중앙 스케줄러는 스케줄링 결과를 로컬 스케줄러로 전송한다(930 단계). 상기 전송에는 이더넷이 사용된다 그리고 구현 상황에 따라 이더넷에 전력이 포함될 수도 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

이동통신 시스템의 기지국에서 무선 유니트의 동작 방법에 있어서,
제1 스케줄링에 기초하여 외부 네트워크를 통해 상기 기지국의 디지털 유니트로부터 적어도 하나의 패킷 데이터 유니트를 수신하는 과정과,
상기 제1 스케줄링을 수행하는 상기 디지털 유니트의 중앙 스케줄러와 협력하여 제2 스케줄링을 수행하는 과정과,
상기 디지털 유니트로부터 수신한 상기 적어도 하나의 패킷 데이터 유니트를 인코딩하는 과정과,
인코딩된 적어도 하나의 패킷 데이터 유니트를 상기 제1 스케줄링 및 상기 제2 스케줄링에 기초하여 단말로 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 디지털 유니트에 채널 상태 정보를 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2항에 있어서,
상기 제2 스케줄링을 수행하는 과정은,
상기 디지털 유니트로부터 상기 제1 스케줄링의 결과를 수신하는 과정과,
상기 제1 스케줄링에 기초하여 상기 제2 스케줄링을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제1 스케줄링 및 상기 제2 스케줄링은 상기 제1 스케줄링과 상기 제2 스케줄링 사이의 시간차를 가지고 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
재전송 데이터를 위한 자원을 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제2 스케줄링을 수행하는 과정은,
미리 정의된 인터벌 내에서 처리되도록 상기 제2 스케줄링을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제1 스케줄링은 비 실시간 서비스에서 수행되며,
상기 제2 스케줄링은 실시간 서비스에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 외부 네트워크는 이더넷을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8항에 있어서,
상기 무선 유니트에 대한 전력은 상기 이더넷으로부터 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
이동통신 시스템의 기지국에서 디지털 유니트의 동작 방법에 있어서,
송신될 데이터를 포함하는 적어도 하나의 패킷 데이터 유니트를 생성하는 과정과,
제2 스케줄링을 수행하는 무선 유니트 내의 로컬 스케줄러와 협력하여 제1 스케줄링을 수행하는 과정과,
상기 적어도 하나의 패킷 데이터 유니트를 상기 제1 스케줄링에 기초하여 외부 네트워크를 통해 상기 기지국의 상기 무선 유니트로 송신하는 과정을 포함하고,
상기 적어도 하나의 패킷 데이터 유니트는 상기 무선 유니트에서 인코딩되고,
인코딩된 적어도 하나의 패킷 데이터 유니트는 상기 제1 스케줄링 및 상기 제2 스케줄링에 기초하여 단말에 송신되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서,
상기 제1 스케줄링을 수행하는 과정은,
상기 무선 유니트로부터 채널 상태 정보를 수신하는 과정과,
상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 제1 스케줄링을 수행하는 과정과,
상기 제1 스케줄링의 결과를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서,
미리 정의된 인터벌 후에 사용되는 시간 슬롯들에 대한 상기 제1 스케줄링을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서,
상기 제1 스케줄링을 수행하는 과정은,
QoS(quality of service) 정책 및 전체 셀의 성능 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 스케줄링을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서,
상기 제1 스케줄링을 수행하는 과정은,
간섭, FFR(fractional frequency reuse), CoMP(coordinated multi-point) 및 중앙 집중식(centralized) ICIC(inter-cell interference coordination) 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 스케줄링을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서,
상기 외부 네트워크는 이더넷을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서,
상기 제1 스케줄링 및 상기 제2 스케줄링은 상기 제1 스케줄링과 상기 제2 스케줄링 사이의 시간차를 가지고 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서,
상기 제1 스케줄링은 비 실시간 서비스에서 수행되며,
상기 제2 스케줄링은 실시간 서비스에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
이동통신 시스템의 기지국에서 무선 유니트의 장치에 있어서,
송수신부와,
상기 송수신부와 기능적으로 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
제1 스케줄링에 기초하여 외부 네트워크를 통해 상기 기지국의 디지털 유니트으로부터 적어도 하나의 패킷 데이터 유니트를 수신하고,
상기 제1 스케줄링을 수행하는 상기 디지털 유니트의 중앙 스케줄러와 협동하여 제2 스케줄링을 수행하고,
상기 디지털 유니트로부터 수신한 상기 적어도 하나의 패킷 데이터 유니트를 인코딩하고,
인코딩된 적어도 하나의 패킷 데이터 유니트를 상기 제1 스케줄링 및 상기 제2 스케줄링에 기초하여 단말로 송신하도록 구성되는 장치.
제 18항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 디지털 유니트에 채널 상태 정보를 송신하도록 더 구성되는 장치.
제 19항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 디지털 유니트로부터 상기 제1 스케줄링의 결과를 수신하고, 상기 제1 스케줄링에 기초하여 상기 제2 스케줄링을 수행하도록 더 구성되는 장치.
제 18항에 있어서,
상기 제1 스케줄링 및 상기 제2 스케줄링은 상기 제1 스케줄링과 상기 제2 스케줄링 사이의 시간차를 가지고 수행되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 18항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는, 재전송 데이터를 위한 자원을 할당하도록 더 구성되는 장치.
제 18항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는, 미리 정의된 인터벌 내에서 처리되도록 상기 제2 스케줄링을 수행하도록 더 구성되는 장치.
제 18항에 있어서,
상기 제1 스케줄링은 비 실시간 서비스에서 수행되며,
상기 제2 스케줄링은 실시간 서비스에서 수행되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 18항에 있어서,
상기 외부 네트워크는 이더넷을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 25항에 있어서,
상기 무선 유니트에 대한 전력은 상기 이더넷으로부터 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
이동통신 시스템의 기지국에서 디지털 유니트의 장치에 있어서,
송수신부와,
상기 송수신부와 기능적으로 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
송신될 데이터를 포함하는 적어도 하나의 패킷 데이터 유니트를 생성하고,
제2 스케줄링을 수행하는 무선 유니트 내의 로컬 스케줄러와 협력하여 제1 스케줄링을 수행하고,
상기 적어도 하나의 패킷 데이터 유니트를 상기 제1 스케줄링에 기초하여 외부 네트워크를 통해 상기 기지국의 상기 무선 유니트로 송신하도록 구성되고,
상기 적어도 하나의 패킷 데이터 유니트는 상기 무선 유니트에서 인코딩되고,
인코딩된 적어도 하나의 패킷 데이터 유니트는 상기 제1 스케줄링 및 상기 제2 스케줄링에 기초하여 단말에 송신되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 27항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 무선 유니트로부터 채널 상태 정보를 수신하고, 상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 제1 스케줄링을 수행하고, 상기 제1 스케줄링의 결과를 송신하도록 더 구성되는 장치.
제 27항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는, 미리 정의된 인터벌 후에 사용되는 시간 슬롯들에 대한 제1 스케줄링을 수행하도록 더 구성되는 장치.
제 27항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는, QoS(quality of service) 정책 및 전체 셀의 성능을 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 스케줄링을 수행하도록 더 구성되는 장치.
제 27항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는, 간섭, FFR(fractional frequency reuse), CoMP(coordinated multi-point) 및 중앙 집중식(centralized) ICIC(inter-cell interference coordination) 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 스케줄링을 수행하도록 더 구성되는 장치.
제 27항에 있어서,
상기 외부 네트워크는 이더넷을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 27항에 있어서,
상기 제1 스케줄링 및 상기 제2 스케줄링은 상기 제1 스케줄링과 상기 제2 스케줄링 사이의 시간차를 가지고 수행되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 27항에 있어서,
상기 제1 스케줄링은 비 실시간 서비스에서 수행되며,
상기 제2 스케줄링은 실시간 서비스에서 수행되는 것을 특징으로 하는 장치.