KR102006302B1 - 상이한 멀티-레벨 변조 포맷들을 사용하는 아날로그 신호들 및 제어 단어들의 디지털 표현들을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

송신기에 의해 구현되는 방법으로서, 제1 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 복수의 아날로그 신호와 연관된 디지털 동위상 및 직교 위상(in-phase and quadrature-phase; IQ) 데이터를 인코딩하여 변조된 IQ 신호를 생성하는 단계, 제1 멀티-레벨 변조 포맷과 상이한 것인 제2 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 복수의 아날로그 신호와 연관된 제어 정보를 인코딩하여 변조된 제어 신호를 생성하는 단계, 변조된 IQ 신호 및 변조된 제어 신호를 TDM(time-division multiplexing)을 경유하여 집성하여 집성된 TDM 신호를 생성하는 단계, 및 집성된 TDM 신호를 통신 채널을 통해 송신하는 단계를 포함한다.

Description

상이한 멀티-레벨 변조 포맷들을 사용하는 아날로그 신호들 및 제어 단어들의 디지털 표현들을 위한 방법 및 장치
본 발명은 액세스 네트워크의 분야에 관한 것이다.
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RAN(radio access network)은 모바일 폰들, 개인 휴대 정보 단말기들(PDA들), 랩톱들, 또는 임의의 사용자 장비, 및 코어 네트워크와 같은, 모바일 디바이스들 또는 이동국들 사이의 네트워크를 지칭한다. 종래의 무선 매크로-셀 네트워크들 및 모바일 매크로-셀 네트워크들에서, 영역(area)은 코어 네트워크와 통신하는 무선 기지국에 의해 각각 서빙되는, 복수의 셀 및 셀 섹터로 지리적으로 분할될 수 있다. 무선 기지국들과 코어 네트워크 사이의 RAN의 일부는 무선 백홀로 지칭된다. 고속 무선 통신들에 대한 수요가 계속 증가하여, 실내 또는 인구 밀집 영역들에서의 위치들의 수 및 보급 능력(penetration capability)의 견지에서 매크로 셀들의 한계에 도달함에 따라, 연구 및 산업은 미래의 무선 액세스 네트워크들에서 더 조밀하고 더 작은 셀들을 가진 소형-셀 배치들을 향해 이동하고 있다.
무선 프런트홀 또는 모바일 프런트홀은 소형-셀 배치들에 적합한 클라우드-RAN(C-RAN) 아키텍처를 가능하게 하는 신생 네트워크 세그먼트이다.
C-RAN 아키텍처에서, 전형적으로 원격 셀 사이트들에 위치된 무선 기지국들에서 수행되는 디지털 기저대역(baseband; BB) 처리는 중앙국(central office; CO) 또는 코어 네트워크 근처의 중앙 사이트에 위치된 중앙 집중식 기저대역 유닛(baseband unit; BBU)들로 이전된다. 이와 같이, 원격 셀 사이트들에 위치된 무선 기지국들은 디지털 BB 처리 없이 무선 라디오 주파수(RF) 송신들 및 수신들을 위한 안테나들과 인터페이스하는 원격 라디오 유닛(remote radio unit; RRU)들로 대체된다. 무선 프런트홀은 RRU들과 BBU들 사이의 RAN의 일부를 지칭한다. 디지털 BB 처리를 중앙 집중식 BBU들로 이전함으로써, C-RAN 아키텍처는 다수의 셀 간의 조인트 신호 처리, 조인트 간섭 완화, 및/또는 조인트 스케줄링과 같은, 리소스 공유 및 CoMP(coordinated multipoint) 처리를 가능하게 할 수 있고, 따라서 네트워크 성능 및 효율을 향상시킬 수 있다.
무선 프런트홀은 광 섬유 통신 기술들에 의해 가능하게 되며, 여기서 광 섬유 링크들은 원격 셀 사이트들에 위치된 RRU들 및 중앙 사이트에 위치된 BBU들 사이에 신호들을 전송하기 위해 사용된다. 광 섬유 송신의 일부 장점은 낮은 전력 손실, 낮은 레이턴시, 및 높은 대역폭(BW)들을 포함한다. 그러나, 광 섬유들 및 광 하드웨어의 사용(employment)은 무선 프런트홀 네트워크에 비용을 추가한다. 따라서, 광 섬유 링크들 및 광 하드웨어의 효율적인 사용은 무선 프런트홀 설계에서 중요하다.
하나의 실시예에서, 본 개시내용은 송신기에 의해 구현된 방법을 포함하며, 방법은 제1 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 복수의 아날로그 신호와 연관된 디지털 동위상 및 직교 위상(in-phase and quadrature-phase; IQ) 데이터를 인코딩하여 변조된 IQ 신호를 생성하는 단계, 제1 멀티-레벨 변조 포맷과 상이한 것인 제2 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 복수의 아날로그 신호와 연관된 제어 정보를 인코딩하여 변조된 제어 신호를 생성하는 단계, 변조된 IQ 신호 및 변조된 제어 신호를 TDM(time-division multiplexing)을 경유하여 집성하여 집성된 TDM 신호를 생성하는 단계, 및 집성된 TDM 신호를 통신 채널을 통해 송신하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 본 개시내용은 제1 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 복수의 아날로그 무선 신호와 연관된 디지털 동위상 및 직교 위상(in-phase and quadrature-phase)(IQ) 데이터를 인코딩하여 변조된 IQ 신호를 생성하고, 제1 멀티-레벨 변조 포맷과 상이한 것인 제2 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 복수의 아날로그 무선 신호와 연관된 제어 정보를 포함하는 제어 단어(CW)들을 인코딩하여 변조된 CW 신호를 생성하고, 변조된 IQ 신호 및 변조된 CW 신호를 TDM(time-division multiplexing)을 거쳐 집성하여 집성된 TDM 신호를 생성하도록 구성되는 프로세서, 및 프로세서에 결합되고 집성된 TDM 신호를 통신 링크를 통해 송신하도록 구성된 프런트엔드를 포함하는 장치를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 본 개시내용은 동위상 및 직교 위상(in-phase and quadrature-phase; IQ) 데이터 부분 및 제어 단어(CW) 부분을 포함하는 다중화된 신호를 운반하는 단일-캐리어 신호를 수신하도록 구성되는 프런트엔드 - IQ 데이터 부분은 복수의 아날로그 무선 신호와 연관된 디지털 IQ 데이터를 포함하고, CW 부분은 복수의 아날로그 무선 신호와 연관된 제어 정보를 포함하는 CW들을 포함함 - , 프런트엔드에 결합되며, CW 부분에 따라 채널 등화기를 업데이트하고, 채널 등화기에 따라 다중화된 신호에 대한 채널 등화를 수행하고, 제1 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 IQ 데이터 부분으로부터 디지털 IQ 데이터를 획득하고, 제1 멀티-레벨 변조 포맷과 상이한 것인 제2 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 CW 부분으로부터 CW들을 획득하도록 구성되는 프로세서를 포함하는 장치를 포함한다.
다른 실시예들에서, 본 개시내용은 TDM 프레임을 발생하기 위해 송신기를 포함하는 장치 및 송신기에 의해 구현되는 방법을 포함한다. TDM 프레임은 헤더, 제어 단어(CW) 부분 및 동위상 및 직교 위상(in-phase and quadrature-phase; IQ) 데이터 부분을 포함하며; IQ 데이터 부분은 제1 멀티-레벨 변조 포맷으로 인코딩된 IQ 데이터 신호들을 운반하고, CW 부분은 제1 멀티-레벨 변조 포맷과 상이한 것인 제2 멀티-레벨 변조 포맷으로 IQ 데이터 신호들과 연관된 제어 정보를 운반한다. 송신기는 통신 채널을 통해 TDM 프레임을 포함하는 TDM 신호를 송신한다.
이러한 그리고 다른 특징들은 첨부 도면들 및 청구범위와 함께 취해진 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더 명확하게 이해될 것이다.
본 개시내용의 더 완벽한 이해를 위해, 첨부 도면들 및 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 관련하여 취해진, 다음의 간단한 설명에 대한 참조가 이제 이루어지며, 여기서 동일한 참조 번호들은 동일한 부분들을 표현한다.
도 1은 클라우드-라디오 액세스 네트워크(C-RAN) 시스템의 개략도이다.
도 2는 집성된 무선 프런트홀 통신 시스템의 개략도이다.
도 3은 또 다른 집성된 무선 프런트홀 통신 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 TDMA(time-division multiple access)-기반 송신기의 개략도이다.
도 5는 본 개시내용의 실시예에 따른 TDMA-기반 수신기의 개략도이다.
도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른 TDMA-기반 무선 프런트홀 통신 시스템의 개략도이다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 무선 프런트홀 데이터 프레임의 구조의 개략도이다.
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따라 동위상 및 직교 위상(in-phase and quadrature-phase; IQ) 채널 신호들 및 제어 채널 신호를 송신하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따라 IQ 채널 신호들 및 제어 채널 신호를 수신하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 10은 16-QAM(16-quadrature-amplitude modulation) 인코딩을 사용하는 제어 단어(CW) 채널의 성상도(constellation) 플롯을 예시하는 그래프이다.
도 11은 64-QAM(64-quadrature-amplitude modulation) 인코딩을 사용하는 IQ 채널의 성상도 플롯을 예시하는 그래프이다.
도 12는 TDMA-기반 집성된 무선 프런트홀 신호의 주파수 스펙트럼을 예시하는 그래프이다.
도 13은 무선 프런트홀 송수신기 유닛의 개략도이다.
하나 이상의 실시예의 예시적인 구현들이 아래에 제공되더라도, 개시된 시스템들 및/또는 방법들이 현재 공지되거나 존재하는, 임의의 수의 기술들을 사용하여 구현될 수 있다는 것이 처음부터 이해되어야 한다. 본 개시내용은 본 명세서에서 예시되고 설명된 예시적인 설계들 및 구현들을 포함하는, 아래에 예시된 예시적인 구현들, 도면들, 및 기법들에 결코 제한되서는 안되지만, 그들의 등가물들의 전체 범위와 함께 첨부된 청구 범위의 범위 내에서 수정될 수 있다.
무선 프런트홀을 제공하기 위한 한가지 접근법은 원격 라디오 유닛(remote radio unit; RRU)들과 기저대역 유닛(baseband unit; BBU)들 사이에 신호들을 운반하기 위해 WDM(wavelength-division multiplexing)을 사용하는 것이다. 그러나, 이러한 접근법은 소형 셀들의 확장으로 인해 비쌀 수 있다. 또 다른 접근법은 RRU들 및/또는 BBU들로부터 수신된 무선 채널 신호들을 디지털화하고 2진 변조 포맷을 경유하여 RRU들과 BBU들 사이에 디지털화된 데이터를 전송하는 것이다. 그러나, 이러한 접근법은 대역폭-효율적이지 않을 수 있다. 더 효율적이고 비용이 덜 드는 접근법은 멀티-레벨 변조를 사용하여 디지털 도메인에서 집성(aggregation) 및 분해(deaggregation)를 수행하는 것일 수 있다.
예를 들어, 아날로그 무선 채널 신호들은 디지털적으로 표현되고 디지털 도메인에서 집성된다. 따라서, 무선 프런트홀의 주요 기능은 아날로그 무선 채널 신호들 및 아날로그 무선 채널 신호들과 연관된 제어 정보의 디지털 표현들을 송신하는 것이다. 아날로그 무선 채널 신호들의 디지털 표현들은 기저대역(baseband; BB)에서 또는 중간 주파수(intermediate frequency; IF)에서의 아날로그 무선 채널 신호들의 디지털화된 동위상(in-phase; I) 및 직교 위상(quadrature-phase; Q) 컴포넌트들의 형태일 수 있다. 디지털화된 I 및 Q 컴포넌트들은 본 개시내용에서 디지털 IQ 데이터 또는 IQ 데이터로 지칭될 수 있다. 제어 정보는 CW들의 형태일 수 있고 장비 제어 및 관리(C&M) 목적들을 위해 사용될 수 있다. RAN 장비는 RRU들과 인터페이스 유닛들 사이에서 라디오 주파수(RF) 신호들을 송신하기 위해, 본 명세서에서 참조로 포함되는, CPRI 사양 V6.1, 2014에 정의된 바와 같은 CPRI(common public radio interface) 프로토콜을 통상적으로 사용한다. CPRI 프로토콜은 또한 무선 프런트홀 송신을 위해 사용될 수 있다. 그러나, CPRI 프로토콜은 효율적이지 않을 수 있다. 예를 들어, CPRI 프로토콜은 2진 변조에 기초하여 IQ 데이터 및 CW들을 송신한다. 광 링크가 사용될 때, IQ 데이터 및 CW들은 변조 심볼 당 1비트를 송신하는, OOK(on-off-keying)을 사용함으로써 송신된다.
도 1은 C-RAN 시스템(100)의 개략도이다. 시스템(100)은 개시된 실시예들을 구현하기에 적합하다. 시스템(100)은 프런트홀 링크(130)를 거쳐 BBU 풀(120)에 통신가능하게 결합된 RRU(110)를 포함한다. RRU(110)는 셀 사이트(140)에 위치된다. 예를 들어, RRU(110)는 복수의 안테나(142)를 보유하는 셀 타워(141)의 하단(bottom)에 설치된다. BBU 풀(120)은 중앙국(CO) 사이트(도시되지 않음)에 위치될 수 있다. BBU 풀(120)은 백홀 링크(160)를 경유하여 RRU(110)를 코어 네트워크(150)로 접속한다. 셀 사이트(140)는 CO 사이트로부터 먼 원격 위치에 위치된 지리적 영역이고 모바일 오퍼레이터들에 의한 네트워크 배치 동안 결정될 수 있는, 하나 이상의 셀 섹터를 포함할 수 있다. 시스템(100)은 통상적으로 소형-셀 네트워크들을 위해 배치된다. 따라서, 셀 사이트(140)는 대략 수백 미터(m)의 반경을 갖는 영역을 커버할 수 있다. 셀 타워(141)는 안테나들(142)의 커버리지 내에 위치된 이동국들(도시되지 않음)과 통신하기 위해, 안테나들(142)과 같은, 라디오 통신 장비를 보유하도록 구성된 상승된 구조체이다. 안테나들(142)은 전력(electrical power)을 전파(radio wave)로, 그리고 그 반대로 변환하도록 구성된, 지향성 안테나들, 전방향성(omnidirectional) 안테나들, 또는 안테나 어레이 구조체들과 같은, 전자 디바이스들이다. 예를 들어, 안테나들(142)은 셀 사이트(140)에서 무선 RF 커버리지를 발생하기 위해 셀 타워(141)의 상단(top)에 포지션될 수 있다. 코어 네트워크(150)는 네트워크 서비스들을 이동국들의 사용자들에게 제공하는 네트워크의 중심부이다. 코어 네트워크(150)는 하나 이상의 네트워크 제공자 및/또는 서비스 제공자에 의해 동작된 하나 이상의 상호접속된 서브-네트워크를 포함할 수 있다. 프런트홀 링크(130)는 RRU(110)와 BBU 풀(120) 사이에서 디지털 기저대역 신호들을 전송하도록 구성된 케이블 링크, 자유-공간 링크, 또는 광 섬유 링크일 수 있다. 케이블 링크는 동축 케이블들을 포함한다. 자유-공간 링크는 가시선 전파 전파 경로(line-of-sight radio waves propagation path)를 포함한다. 광 섬유 링크는 SSMF(standard single-mode fiber) 또는 MMF(multi-mode fiber)를 포함할 수 있다. 광 섬유들이 케이블들보다 상당히 더 낮은 전력 손실, 더 빠른 속도, 및 더 높은 대역폭(BW)을 제공하기 때문에, 광 섬유들은 통상적으로 케이블들 대신 프런트홀 링크(130)에 사용된다. 백홀 링크(160)는 실질적으로 프런트홀 링크(130)와 유사하지만, BBU 풀(120)과 코어 네트워크(150) 사이에서, 이더넷 패킷들과 같은, 패킷들을 전송한다.
RRU(110)는 안테나들(142)에 통신가능하게 결합된 복수의 RRH 인터페이스(RRHI; 111)를 포함한다. 각각의 안테나(142)는 업링크(UL) 채널 또는 다운링크(DL) 채널일 수 있는, 무선 RF 채널에서 동작하도록 구성된다. UL은 이동국들로부터 CO 또는 CO 사이트로의 송신 방향을 지칭하는 반면, DL은 CO 또는 CO 사이트로부터 이동국들로의 송신 방향을 지칭한다. 무선 RF 채널들의 일부 예는 LTE(long-term evolution) 채널들, LTE-A(LTE-Advanced) 채널들, 또는 3GPP(third generation partnership project) 사양들에 정의된 바와 같은 다른 E-UTRA(evolved universal terrestrial radio access) 채널들을 포함할 수 있다. 무선 RF 채널들은 다양한 BW을 갖는 다양한 RF 대역에 걸쳐 있을 수 있다. LTE BW 구성들의 일부 예는 1.4 MHz(megahertz), 3MHz, 1MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz을 포함할 수 있다. MIMO(multiple-input and multiple-output) 송신 스킴의 경우에, 각각의 입력 채널 또는 각각의 출력 채널은 본 개시내용에서 RF 채널로 지칭된다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어, 8x8 MIMO 송신 스킴을 지원하기 위해, RRU(110)는 8개의 RF 입력 채널 및 8개의 RF 출력 채널을 처리하도록 구성된다. RRHI들(111) 및 안테나들(142)은 RRHI 링크들(143)을 경유하여 접속된다. RRHI 링크들(143)은 SSMF들 또는 MMF들, RF 케이블들, 또는 자유-공간 마이크로웨이브 커넥션들과 같은, 광 섬유들을 포함할 수 있고, 예를 들어, 특정한 RF 인터페이스 프로토콜에 따라, RF 신호를 광 신호로 운반할 수 있다.
RRU(110)는 셀 사이트(140)에 그리고 안테나들(142)의 커버리지 영역 내에 위치된 복수의 이동국을 서빙하도록 구성된다. 각각의 안테나(142)는 이동국들 중 하나 이상과 통신한다. 예를 들어, 이동국은 지정된 UL RF 대역에서 UL RF 신호들을 송신하고 지정된 DL RF 대역으로부터 DL RF 신호들을 수신하며, 여기서 하나의 안테나(142)는 UL RF 대역에서 UL RF 신호들을 수신하도록 구성되고 또 다른 안테나(142)는 DL RF 대역에서 DL RF 신호들을 송신하도록 구성된다. UL 방향에서, RRU(110)는 RRHI(111)를 경유하여 각각의 안테나(142)로부터 UL RF 신호를 수신하고 수신된 UL RF 신호를 BB로 하향 변환(downconvert)하여 처리 속도를 감소시킨다. RRU(110)는 아래에서 더 충분히 논의되는 바와 같이, 다양한 메커니즘을 사용할 수 있는, UL 채널 집성 스킴에 따라 집성된 UL 신호를 생성하기 위해 BB 신호들을 집성한다. RRU(110)는 집성된 UL 신호를 UL 광 신호로 변환하고 UL 광 신호를 BBU 풀(120)로 송신한다.
DL 방향에서, RRU(110)는 프런트홀 링크(130)를 경유하여 BBU 풀(120)로부터 DL 광 신호를 수신한다. DL 광 신호는 집성된 DL 신호를 운반한다. RRU(110)는 DL 광 신호를 전기 신호들로 변환하고 아래에 더 충분히 논의된 바와 같이, 다양한 메커니즘을 사용할 수 있는, DL 채널 집성 스킴에 따라 DL BB 신호들을 집성된 DL 신호로부터 추출하기 위해 채널 분해를 수행한다. RRU(110)는 DL BB 신호를 안테나들(142)을 통한 송신을 위해 사용되는 대응하는 DL RF 대역들로 상향 변환(upconvert)한다.
BBU 풀(120)은 무선 통신 프로토콜에 따라 BB DSP 기능들 및 무선 MAC(media access control) 처리 기능들을 수행하도록 구성된 복수의 BBU(121)를 포함한다. UL 방향에서, BBU(121)가 프런트홀 링크(130)를 경유하여 RRU(110)로부터 집성된 UL 신호를 운반하는 UL 광 신호를 수신할 때, BBU(121)는 광 신호를 전기 신호들로 변환한다. BBU(121)는 UL 채널 집성 스킴에 따라 채널 분해를 수행하여 집성된 UL 신호로부터 UL 신호들을 추출한다. BBU(121)는 무선 RF 채널들 각각을 통해 송신된 데이터 패킷들을 복구하기 위해 BB DSP 기능들 및 무선 MAC 처리 기능들을 수행하고 백홀 링크(160)를 경유하여 데이터 패킷들을 코어 네트워크(150)로 전송한다. 아래에 더 충분히 논의된 바와 같이, 수신된 집성된 UL 신호는 복합 중간 주파수(intermediate-frequency; IF) 신호일 수 있고 중간 주파수-대-기저대역(IF-to-BB) 변환은 채널 분해의 일부로서 구현될 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
DL 방향에서, BBU(121)는 백홀 링크(160)를 경유하여 코어 네트워크(150)로부터 DL 패킷들을 수신하며, 여기서 패킷들은 무선 RF 채널들에 대응한다. BBU(121)는 무선 MAC 처리 기능들 및 BB DSP 기능들을 수행하여 디지털 BB 신호들을 생성한다. 그 다음에 BBU(121)는 DL 채널 분해 스킴에 따라 디지털 BB 신호들을 집성하여 집성된 DL 신호를 생성하고, 집성된 DL 신호를 광 신호로 변환하고, 광 신호를 RRU(110)로 전송한다. 아래에 더 충분히 논의된 바와 같이, 집성된 DL 신호는 복합 IF 신호이고 BB-대-IF 변환이 채널 집성의 일부로서 구현될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 위의 실시예들이 BBU(121)에 대한 BBU 처리를 설명하더라도, BBU 처리의 일부는 BBU 풀(120)에 위치된 다수의 BBU(121)에 걸쳐 분산될 수 있고, 추가적으로 RRU(110)와 유사한 다수의 RRU, 및/또는 안테나들(142)과 유사한 다수의 안테나에 걸친 조인트 신호 처리 또는 CoMP(coordinated multipoint) 기능들을 포함할 수 있다.
도 2는 집성된 무선 프런트홀 통신 시스템(200)의 개략도이다. 시스템(200)은 미국 특허 출원 제14/528,823호에서 설명되며, 이는 본 명세서에 참조로 포함된다. 시스템(200)은 시스템(100)과 유사하고 RRU(110) 및 BBU(120)의 더 상세한 뷰를 제공한다. 시스템(200)은 프런트홀 링크(230)를 거쳐 BBU(220)에 통신가능하게 결합된 RRU(210)를 포함한다. RRU(210), BBU(220), 및 프런트홀 링크(230)는 RRU(110), BBU(120), 및 프런트홀 링크(130)에 각각 대응한다. 시스템(200)에서, RRU(210) 및 BBU(220) 둘 다는 디지털 도메인에서 채널 집성 및 채널 분해를 수행하고 프런트홀 링크(230)를 통해 디지털화된 UL 및 DL BB 신호들을 전송한다. 예를 들어, UL 채널 신호들 및 DL 채널 신호들은 라디오 프레임들의 단위로 전송된다. RRU(210) 및 BBU(220) 둘 다는 유사한 광 송신 스킴 및 유사한 광 검출 스킴을 사용할 수 있다. 예를 들어, 광 송신 스킴은 강도 변조(intensity modulation; IM) 스킴일 수 있고 광 검출 스킴은 직접-검출(direct-detection; DD) 스킴일 수 있다.
RRU(210)는 듀플렉서 어레이(251), 복수의 업컨버터(UC; 211), 복수의 다운컨버터(DC; 212), 복수의 디지털-대-아날로그 컨버터(DAC; 213), 복수의 아날로그-대-디지털 컨버터(ADC; 214), 디지털 채널 분해 유닛(215), 디지털 채널 집성 유닛(216), 고속 ADC(254), 고속 DAC(253), 및 광 프런트엔드(255)를 포함한다. 듀플렉서 어레이(251)는 복수의 안테나(242)에 통신가능하게 결합된다. 듀플렉서 어레이(251)는 안테나들(242)로의 및 그로부터의 전송 및 수신 RF 신호들을 분리하도록 구성된 RF 디바이스 또는 RF 컴포넌트이다. 광 프런트엔드(255)는 복수의 전력 증폭기(PA; 217), 포토다이오드(PD; 218), 레이저(219), 및 광 서큘레이터(252)를 포함한다.
RRU(210)에서의 UL 방향에서, DC들(212)은 듀플렉서 어레이(251)에 결합되고 ADC들(214)은 DC들(212)에 결합된다. DC(212) 및 ADC(214) 쌍은 안테나(242)로부터 수신된 UL 채널 신호에 대해 동작하며, 여기서 DC(212)는 UL 채널 신호를 RF 대역으로부터 BB로 하향 변환하여 아날로그 BB 신호를 생성한다.
ADC들(214)은 아날로그 BB 신호를 디지털 BB 신호로 변환하도록 구성된다. 구체적으로, 각각의 ADC(214)는 아날로그 BB 신호의 I 및 Q 컴포넌트들을 IQ 데이터 샘플들을 포함하는 디지털 BB 신호로 변환하도록 구성된 2개의 컨버터를 포함한다. 따라서, 디지털 BB 신호들은 임의 파형들(arbitrary waveforms)을 포함할 수 있는, 아날로그 BB 신호들의 신호 속성들을 포함한다. 디지털 채널 집성 유닛(216)은 ADC들(214)에 결합되고, 아래에 더 충분히 논의된 바와 같이, 채널 집성 스킴에 따라 디지털 BB 신호들을 집성된 UL 신호로 집성하도록 구성된다. 고속 DAC(253)는 디지털 채널 집성 유닛(216)에 결합되고, 집성된 UL 신호를 아날로그 전기 신호로 변환하도록 구성된다. 아래에 더 충분히 논의된 바와 같이, 고속 DAC(253)가 집성된 채널들의 수 및 채널들의 BW들에 따라 높은 샘플링 속도, 예를 들어, 대략 초당 기가-샘플들(giga-samples per second; GSa/s)로 동작한다는 것을 주목해야 한다. 제1 PA(217)는 고속 DAC(253)에 결합되고, 집성된 UL 신호를 송신을 위한 적합한 전압 레벨들로 증폭하도록 구성된다. 레이저(219)는 제1 PA(217)에 결합되고, 집성된 UL 신호를 레이저(219)에 의해, 예를 들어, IM 스킴을 사용함으로써 발생된 광 신호로 변조하도록 구성된다. 광 서큘레이터(252)는 레이저(219) 및 PD(218)를 프런트홀 링크(230)에 결합한다.
RRU(210)에서의 DL 방향에서, PD(218)는 수신된 광 DL 신호를, 예를 들어, DD 스킴을 사용함으로써 아날로그 전기 신호로 변환한다. 아날로그 전기 신호는 집성된 DL BB 신호를 포함한다. 제2 PA(217)는 PD(218)에 결합되고, 전기 신호를 수신기 처리를 위한 적합한 전압 레벨들로 증폭하도록 구성된다. 고속 ADC(254)는 제2 PA(217)에 결합되고, 아날로그 전기 신호를 디지털 신호들로 변환하도록 구성된다. 고속 DAC(253)과 유사하게, 고속 ADC(254)는 대략 GSa/s의 높은 샘플링 속도로 동작한다. 디지털 채널 분해 유닛(215)는 고속 ADC(254)에 결합되고, 미리 결정된 DL 채널 맵에 따라 채널 분해를 수행하여 DL 채널들에 대응하는 복수의 DL BB 신호를 생성하도록 구성된다. DAC들(213)은 디지털 채널 분해 유닛(215)에 결합되고, DL 채널 신호들 각각의 I 및 Q 컴포넌트들을 아날로그 전기 신호들로 변환하도록 구성된다. UC들(211)은 DAC들(213)에 결합되고, 안테나들(242)을 경유한 송신을 위해 아날로그 전기 신호들을 BB로부터 원래의 RF 대역으로 상향 변환하도록 구성된다.
BBU(220)는 광 프런트엔드(265), 고속 DAC(263), 고속 ADC(264), 디지털 채널 집성 유닛(226), 디지털 채널 분해 유닛(225), 및 BB DSP 유닛(221)을 포함한다. 광 프런트엔드(265), 고속 DAC(263), 고속 ADC(264), 디지털 채널 집성 유닛(226), 및 디지털 채널 분해 유닛(225)은 광 프런트엔드(255), 고속 DAC(253), 고속 ADC(254), 디지털 채널 집성 유닛(216), 및 디지털 채널 분해 유닛(215)과 각각 유사하다. 도시된 바와 같이, BBU(220)의 UL 경로(281로 도시됨)와 RRU(210)의 DL 경로(272로 도시됨)가 유사한 한편, BBU(220)의 DL 경로(282로 도시됨)와 RRU(210)의 UL 경로(271로 도시됨)가 유사하다. 그러나, BBU(220)는 디지털 채널 집성 유닛(226) 및 디지털 채널 분해 유닛(225)에 결합된 BB DSP 유닛(221)을 추가로 포함한다. BB DSP 유닛(221)은 하나 이상의 단일-코어 프로세서, 하나 이상의 멀티-코어 프로세서, 하나 이상의 범용 프로세서, 또는 하나 이상의 DSP 프로세서를 포함할 수 있다. BB DSP 유닛(221)은 UL 채널들 및 DL 채널들에 대한 BB DSP 기능들을 수행하도록 구성된다. 예를 들어, DL 방향에서, BB DSP 유닛(221)은 코어 네트워크(150)와 같은, 코어 네트워크로부터 수신된 DL 패킷들에 기초하여 DL 채널들에 대한 BB 신호들을 발생하고, 디지털 채널 집성 유닛(226)은 DL BB 신호들을 집성한다. UL 방향에서, 디지털 채널 분해 유닛(225)은 UL 채널 신호들을 다수의 UL BB 신호들로 분해하고 BB DSP 유닛(221)은 코어 네트워크로의 송신을 위해 UL BB 신호들을 UL 패킷들로 변환한다.
도 3은 또 다른 집성된 무선 프런트홀 통신 시스템(300)의 개략도이다. 시스템(300)은 시스템(200)과 유사하다. 그러나, 시스템(300)은 CPRI 프로토콜 또는 CPRI-유사 프로토콜을 사용하여 UL 및 DL 채널 신호들의 라디오 프레임들을 인코딩한다. 시스템(300)은 프런트홀 링크(330)를 거쳐 BBU(320)에 통신가능하게 결합된 RRU(310)를 포함한다. RRU(310)는 RRU(210)와 유사하지만, 제1 디지털 채널 집성 및 분해 유닛(392)을 DAC(313) 및 ADC(314)에 결합하는 제1 CPRI 유닛(391)을 포함한다. 제1 디지털 채널 집성 및 분해 유닛(392)은 채널 집성 유닛들(216 및 226)과 유사한 채널 집성 동작들 및 채널 분해 유닛들(215 및 225)과 유사한 채널 분해 동작들을 수행하도록 구성된다. DAC(313) 및 ADC(314)는 DAC(213) 및ADC(214)와 각각 유사하다. RRU(310)는 DAC(313) 및 ADC(314)를 안테나들(142 및 242)과 유사한 복수의 안테나(342)에 결합하는 듀플렉서 어레이(251)와 유사한 듀플렉서 어레이(351)를 추가로 포함한다.
제1 CPRI 유닛(391)은 CPRI 사양에 따라 CPRI 인코딩 및 디코딩을 수행하도록 구성된다. 예를 들어, 특정한 무선 RF 채널에 대한 라디오 프레임은 IQ 데이터 블록 및 CW를 포함하는 CPRI 인코딩된 프레임으로 인코딩된다. IQ 데이터 블록은 특정한 무선 RF 채널에 대응하는 IQ 데이터 샘플 비트들을 포함하고, CW는 CPRI-관련 제어 정보를 포함한다. DAC(313) 및 ADC(314)는 DAC(213) 및 ADC(214)와 각각 유사하다. RRU(310)는 고속 ADC(254), 고속 DAC(253), 및 광 프런트엔드(255)와 각각 유사한 ADC(354), DAC(353), 및 광 프런트엔드(355)를 추가로 포함한다.
BBU(320)는 BBU(220)와 유사하지만, 제2 디지털 채널 집성 및 분해 유닛(394)을 BB DSP 유닛(321)에 결합하는 제2 CPRI 유닛(393)을 포함한다. 제2 CPRI 유닛(393)은 제1 CPRI 유닛(391)과 유사하다. 제2 디지털 채널 집성 및 분해 유닛(394)은 제1 디지털 채널 집성 및 분해 유닛(393)과 유사하다. BB DSP(321)는 BB DSP(221)과 유사하다. BBU(320)는 광 프런트엔드(255), 고속 DAC(263), 및 고속 ADC(264)와 각각 유사한 광 프런트엔드(365), 고속 DAC(363), 고속 ADC(364)를 추가로 포함한다. CPRI 인코딩이 무선 RF 채널들의 IQ 데이터 및 제어 정보 둘 다를 포함하기 때문에, IQ 데이터 및 제어 정보 둘 다는 프런트홀 링크(330)를 통해 전송된다. IQ 데이터 및 제어 정보는 상이한 오류 허용오차들(error tolerances)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 정보는 더 견고한 송신을 요구할 수 있는데 그 이유는 제어 정보가 송신 및 장비를 제어하기 때문이다. 따라서, IQ 데이터 및 제어 정보 둘 다의 오류 허용오차들을 만족시키는 송신 스킴은 무선 프런트홀들에 중요하다.
무선 프런트홀들에 대한 효율적이고 신뢰할 수 있는 송신 스킴 및 고성능 디코딩 스킴을 제공하기 위한 실시예들이 본 명세서에 개시된다. 무선 프런트홀 시스템에서, 다수의 무선 RF 채널 신호와 연관된 디지털 IQ 신호들 및 제어 정보는 RRU들과 BBU들 사이의 무선 프런트홀 링크를 통해 전송된다. 개시된 실시예들은 디지털 IQ 신호들 및 제어 정보를 상이한 멀티-레벨 변조 포맷들로 송신한다. 예를 들어, 디지털 IQ 데이터는 PCM(pulse-code modulation)포맷으로 인코딩되고 제어 정보는 PAM(pulse-amplitude modulation), 4-QAM(4-quadrature-amplitude modulation), 또는 16-QAM과 같은 미리 결정된 저-레벨 변조 포맷으로 인코딩된다. 멀티-레벨 변조 포맷은 효율적인 송신을 허용하고, 제어 정보를 위해 사용된 미리 결정된 저-레벨 변조 포맷은 신뢰할 수 있는 송신을 허용한다. 예를 들어, 저-레벨 또는 저차 (low-order) 변조는 약 10-12의 낮은 BER(bit error rate)을 제공할 수 있다. 이와 같이, 수신기는 FEC(forward error correction) 없이 신뢰성 있게 제어 정보를 수신할 수 있고, 따라서 처리 복잡도 및 레이턴시를 감소시킬 수 있다. CW들의 송신 성능을 추가로 향상시키기 위해, CW들은 TCM(trellis-coded modulation)을 사용함으로써 인코딩될 수 있다. 또한, 개시된 실시예들은 동일한 무선 RF 채널 신호들과 연관된 디지털 IQ 데이터 및 제어 정보를 집성함으로써 디지털 IQ 데이터 및 제어 정보의 동기 및 동시 송신(synchronous and simultaneous transmission)을 허용한다. 개시된 실시예들은 디지털 IQ 데이터 및 제어 정보를 연속 시간 슬롯들에 매핑하거나 시간-다중화하기 위해 TDMA-기반 집성 스킴을 사용한다. 실시예에서, TDM(time-division multiplexing)은 시간-도메인 심볼 시퀀스를 생성하기 위해 변조된 제어 정보 심볼들의 변조된 IQ 데이터 심볼들로의 주기적인 삽입에 기초한다. 게다가, 개시된 실시예들은 제어 정보를 위한 미리 결정된 또는 공지된 변조 포맷을 사용하여 수신기에서 전체 집성된 신호의 채널 추정 및 등화를 용이하게 한다. 예를 들어, 디지털 IQ 데이터 및 제어 정보를 포함하는 집성된 신호의 수신 시에, 수신기는 수신된 신호의 제어 정보 부분에 기초하여 채널 등화기를 트레이닝 및 업데이트하며 채널 등화기를 전체 수신된 신호에 적용하여 집성된 신호의 송신기와 수신기 사이의 채널 효과를 동등하게 한다. 이와 같이, 개시된 실시예들은 높은 시스템 성능을 달성할 수 있다. 본 개시내용이 무선 프런트홀 링크를 통한 CPRI 프로토콜 또는 CPRI-유사 프로토콜의 맥락에서 제어 정보 또는 CW들을 설명하더라도, 개시된 실시예들은 DSL(digital subscriber line) 프런트홀 링크 및 동축 케이블 프런트홀 링크와 같은, 임의의 통신 링크를 통한 임의의 인터페이스 프로토콜에 적용될 수 있다.
TDMA-기반 채널 집성/분해 스킴은 FDMA(frequency-division multiple access) 기반 스킴과 비교할 때 몇 가지 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, TDMA는 CPRI-인코딩된 프레임들과 같은 고정된 프레임 구조 또는 10기가바이트 이더넷(10GE)과 같은 패킷-기반 송신 스킴에 대해 융통성이 있다. 또한, TDMA는 레이트 매칭(rate matching)에 적합하다. 예를 들어, 오버샘플링 비율은 ADC 및/또는 DAC의 샘플링 속도에 매칭되도록 제어될 수 있고, 적합한 양의 스터핑 비트는 프레임-기반 무선 프런트홀 송신 스킴을 사용할 때 추가될 수 있다. 게다가, TDMA-기반 집성된 무선 프런트홀 통신 시스템의 아키텍처는 FDMA-기반 집성된 무선 프런트홀 통신 시스템보다 덜 복잡하다. 예를 들어, DFT(discrete Fourier transform)/IDFT(inverse-DFT)를 사용하는 어떤 믹서도 무선 RF 채널 신호들을 상향 변환 및/또는 하향 변환하도록 요구되지 않는다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 TDMA-기반 송신기(400)의 개략도이다. 송신기(400)는 RRU들(110, 210, 및 310)과 같은 RRU 및 BBU들(120, 220, 및 320)과 같은 BBU에 의해 사용된다. 송신기(400)는 복수의 IQ/CW 신호 분리 유닛(410), 다중화 유닛(420), PCM 인코딩 유닛(430), QAM 인코더(440), 트레이닝 심볼(training symbol; TS) 삽입 유닛(460), 및 TDM(time-division multiplexing) 유닛(450)을 포함한다.
각각의 IQ/CW 신호 분리 유닛(410)은 채널 1 내지 N으로 묘사되는, 특정한 무선 RF 채널에 대응하는 조합된 IQ/CW 신호를 IQ 부분 및 CW 부분으로 분리하도록 구성된다. IQ 부분은 특정한 무선 RF 채널의 디지털 IQ 표현들을 포함하고, CW 부분은 특정한 무선 RF 채널과 연관된 제어 정보를 포함한다. 다중화 유닛(420)은 IQ/CW 신호 분리 유닛들(410)에 결합되고, 미리 결정된 시간 슬롯 스케줄에 따라 집성된 IQ 신호를 형성하기 위해 무선 RF 채널들과 연관된 모든 IQ 부분을 다중화하고 집성된 CW 신호를 형성하기 위해 무선 RF 채널들과 연관된 모든 CW 부분을 다중화하도록 구성된다.
PCM 인코딩 유닛(430)은 다중화 유닛(420)에 결합되고, PCM 스킴에 따라 집성된 IQ 신호를 인코딩하여 PCM-코딩된 IQ 신호를 생성하도록 구성된다. QAM 인코더(440)는 다중화 유닛(420)에 결합되고, 4-QAM 또는 16-QAM 스킴과 같은 미리 결정된 저차(low-order) QAM 스킴에 따라 집성된 IQ 신호를 인코딩하여 QAM-코딩된 CW 신호를 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 집성된 IQ 신호 및 집성된 CW 신호는 IQ/CW 프레임들로서 프레임 단위로 송신된다. TS 삽입 유닛(460)은 TS들을 IQ/CW 프레임들로 삽입하도록 구성된다. 예를 들어, TS는 미리 결정된 시간 시퀀스일 수 있으며, 이는 프레임 검출 및 동기화를 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 아래에 더 충분히 논의된 바와 같이, 송신기(400)는 추가적인 제어 정보 삽입 유닛들(도시되지 않음)을 사용하여 추가적인 제어 정보를 삽입할 수 있다.
TDM 유닛(450)은 PCM 인코딩 유닛(430), QAM 인코더(440), 및 TS 삽입 유닛(460)에 결합되며, PCM-코딩된 IQ 신호, QAM-코딩된 CW 신호, 및 TS들을 시간 시퀀스로 시간-다중화하도록 구성되며, 이는 시간-다중화된 IQ/CW 신호로서 지칭된다. 실시예에서, 변조된 CW 심볼들 및 TS들은 변조된 IQ 데이터 심볼들 사이에 주기적으로 삽입되어 시간 다중화된 IQ/CW 신호를 형성한다. 송신기(400)는 프런트엔드들(255, 355, 및 365)과 유사한 프런트엔드(도시되지 않음)를 추가로 포함한다. 프런트엔드는 광 IM 스킴을 사용함으로써 시간-다중화된 IQ/CW 신호를 송신하여 시간-다중화된 IQ/CW 신호를 단일-캐리어 광 신호로 운반하도록 구성된다.
도 5는 본 개시내용의 실시예에 따른 TDMA-기반 수신기(500)의 개략도이다. 수신기(500)는 RRU들(110, 210, 및 310)과 같은 RRU 및 BBU들(120, 220, 및 320)과 같은 BBU에 의해 사용되어 송신기(400)와 같은 TDMA-기반 송신기에 의해 송신된 시간-다중화된 IQ/CW 신호를 역다중화(demultiplex)한다. 수신기(500)는 동기화 유닛(505), 시분할 역다중화 유닛(510), 등화기(EQ; 520), 역다중화 유닛(530), 및 복수의 IQ/CW 신호 조합 유닛(540)을 포함한다.
동기화 유닛(505)은 시간-다중화된 IQ/CW 신호를 수신하고, 프레임의 시작(beginning)을 검출하고, 수신된 신호의 송신기에 동기화되도록 구성되며, 여기서 프레임 구조는 아래에 추가로 논의된다. 시분할 역다중화 유닛(510)은 동기화 유닛(505)에 결합되며, 시분할 역다중화를 수행하여 IQ 데이터 신호 및 CW 신호를 획득하도록 구성된다. 등화기(520)는 시분할 역다중화 유닛(510)에 결합되며, IQ 신호 및 CW 신호에 대한 채널 등화를 수행하고, 수신된 시간-다중화된 IQ/CW 신호의 송신기에 의해 사용되는 것인 미리 결정된 변조 스킴에 따라 CW 신호를 복조하도록 구성된다. 채널 등화기는 심볼 간 간섭(inter-symbol interference; ISI) 또는 샘플 간 간섭(inter-sample interference)을 제거하거나 억제한다. 등화기(520)는 화살표(590)에 의해 도시된 바와 같이 복조된 CW 신호를 등화기(520)로 피드백함으로써 트레이닝 및 업데이트된다.
역다중화 유닛(530)은 등화기(520)에 결합되고, 송신기에 의해 사용되는 것인 미리 결정된 시간 슬롯 스케줄에 따라 복조된 IQ 데이터 신호를 다수의 IQ 데이터 신호들로 분리하고 복조된 CW 신호를 다수의 CW 신호들로 분리하도록 구성된다. 각각의 분리된 IQ 신호 및 각각의 CW 신호는 특정한 무선 RF 채널에 대응한다. 복수의 IQ/CW 신호 조합 유닛(540)은 역다중화 유닛(530)에 결합되고, 채널 1 내지 채널 N으로 묘사된, 연관된 무선 RF 채널에 대한 IQ 데이터 및 CW를 단일 IQ/CW 프레임으로 조합하도록 구성된다.
도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른 TDMA-기반 무선 프런트홀 통신 시스템(600)의 개략도이다. 시스템(600)은 시스템들(100, 200, 및 300)과 같은 무선 프런트홀 시스템에 의해 사용된다. 시스템(600)은 광 채널(630)에 의해 수신기(620)에 통신가능하게 결합된 송신기(610)를 포함한다. 송신기(610) 및 수신기(620)는 위에 설명된 송신기(400) 및 수신기(500)와 유사한 채널 집성 및 분해 메커니즘들 및 채널 등화 메커니즘들을 사용한다. 송신기(610)는 QAM 매핑 유닛(611), 멀티플렉서(MUX; 612), 업샘플링 유닛(613), 제1 펄스 성형 유닛(614), 업컨버터(615), 실수 신호(real signal) 추출 유닛(616), DAC(617), 및 전기-광(electrical-to-optical; E/O) 유닛(618)을 포함한다. 수신기(620)는 광-전기(optical-to-electrical; O/E) 유닛(627), ADC(621), 다운컨버터(622), 동기화 유닛(623), 부분 간격 등화기(fractionally spaced equalizer(EQ); 624), 디멀티플렉서(DEMUX; 625) 및 QAM 슬라이서(626)를 포함한다.
송신 경로에서, QAM 매핑 유닛(611)은 4-QAM 또는 16-QAM과 같은, QAM 스킴에 따라 복수의 무선 RF 채널 신호와 연관된 CW들을 인코딩하도록 구성된다. 멀티플렉서(612)는 QAM 매핑 유닛(611)에 결합되고, QAM-코딩된 CW들을 복수의 무선 RF 채널 신호의 복수의 IQ 채널 신호와 함께 다중화하여 다중화된 IQ/CW 신호를 생성하도록 구성된다. IQ 채널 신호들은 무선 RF 채널 신호들의 디지털 BB 표현들인, PCM 샘플들을 포함한다. 예를 들어, 무선 RF 채널 신호들은 RRU에서의 UL 채널 신호들 또는 BBU에서의 DL 채널 신호들에 대응할 수 있다. 업샘플링 유닛(613)은 멀리플렉서(612)에 결합되고, 다중화된 IQ/CW 신호에 대해 업샘플링을 수행하도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 업샘플링 유닛(613)은 3의 업샘플링 비율을 사용한다. BB 신호들을 통과대역 신호들(passbands signals)로 상향 변환하기 위한 필터들을 사용할 때 업샘플링은 차후 스테이지들에서 필터 차단(filter cut-off)을 용이하게 할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 그러나, 업샘플링 유닛(613)은 유사한 기능성들을 달성하기 위해 상이한 업샘플링 비율로 구성될 수 있다.
제1 펄스 성형 유닛(614)은 업샘플링 유닛(613)에 결합되고, 업샘플링된 신호에 대해 펄스 성형을 수행하도록, 예를 들어, 업샘플링된 신호의 대역폭을 제한하도록 구성된다. 업컨버터(615)는 제1 펄스 성형 유닛(614)에 결합되고, 펄스-성형된 신호에 대해 주파수 상향 변환(upconversion)을 수행하도록 구성된다. 실수 신호(real signal) 추출 유닛(616)은 업컨버터(615)에 결합된다. 업컨버터(615)의 출력은 복소 신호(complex signal)이다. 실수 신호(real signal) 추출 유닛(616)은 복소 신호의 실수 신호 컴포넌트를 추출하도록 구성된다. DAC(617)는 DAC들(213 및 313)과 유사하고 실수 신호 추출 유닛(616)에 결합된다. DAC(617)는 실수 신호 컴포넌트들 아날로그 전기 신호로 변환하도록 구성된다. E/O 유닛(618)은 DAC(617)에 결합되고, 아날로그 전기 신호를 광 채널(630)을 통한 송신을 위한 광 신호로 변환하도록 구성된다. 예를 들어, 아날로그 전기 신호는 IM 스킴을 사용함으로써 광 캐리어 상으로 변조될 수 있다.
수신 경로에서, O/E 유닛(627)은 광 채널(630)로부터 광 신호를 수신하도록 구성되고 수신된 광 신호를 아날로그 전기 신호로 변환한다. 광 신호는 다중화된 IQ/CW 신호를 운반한다. O/E 유닛(627)은 DD 스킴을 사용할 수 있다. ADC(621)는 O/E 유닛(627)에 결합된다. ADC(621)는 ADC들(214 및 314)와 유사하고, 아날로그 전기 신호를 디지털 신호로 변환하도록 구성된다. 다운컨버터(622)는 ADC(621)에 결합되고, 디지털 신호를 기저대역 신호로 하향 변환하도록 구성된다. 동기화 유닛(623)은 다운컨버터(622)에 결합되고, 신호 검출, 동기화, 및 정규화를 수행하도록 구성된다. 예를 들어, 신호 검출은 다중화된 IQ/CW 신호의 존재를 검출하고, 신호 동기화는 수신기(620)를 송신기(610)에 동기화시키고, 신호 정규화는 추가적인 수신기 처리를 위해 디지털 신호를 정규화한다. 부분 간격 등화기(624)는 동기화 유닛(623)에 결합되고, 채널 등화를 수행하도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 부분 간격 등화기(624)는 T/3의 간격으로 부분 간격 등화를 수행하며, 여기서 T는 심볼 주기(symbol period)이고 T/3은 업샘플링 유닛(613)에 의해 사용된 3의 업샘플링 비율에 매칭되도록 선택된다. 디멀티플렉서(625)는 부분 간격 등화기(624)에 결합되고, 등화된 신호를 복수의 IQ 채널 신호 및 제어 채널 신호로 분리하도록 구성된다. 각각의 IQ 채널 신호는 특정한 무선 RF 채널에 대응한다. QAM 슬라이서(626)는 디멀티플렉서(625)에 결합되고, 제어 채널 신호를 복조하여 CW들을 생성하도록 구성된다. 화살표(690)에 의해 도시된 바와 같이, QAM 슬라이서(626)에 의해 생성된 CW들은 최소 제곱 평균(LMS) 알고리즘 또는 임의의 다른 적합한 적응적 알고리즘들을 사용함으로써 부분 간격 등화기(624)의 계수들을 트레이닝 및 업데이트하기 위해 사용될 수 있다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 무선 프런트홀 데이터 프레임(700)의 구조의 개략도이다. 프레임(700)은 RRU들(110, 210, 및 310)과 같은 RRU 및 BBU들(120, 220, 및 320)과 같은 BBU에 의해 사용되어 프런트홀 링크들(130, 230, 및 330)과 같은 무선 프런트홀 링크를 통해 시간-다중화된 IQ/CW 신호들을 전송할 수 있다. RRU 또는 BBU는 송신기들(400 및 610)과 유사한 송신기 또는 수신기들(500 및 620)과 유사한 수신기를 사용할 수 있다. 예를 들어, 송신기에서, 프레임(700)은 TDM 유닛(450)과 같은 TDM 유닛에 의해 발생된 프레임에 대응한다. 수신기에서, 프레임(700)은 시분할 역다중화 유닛(510)과 같은 시분할 역다중화 유닛에 의해 수신된 프레임에 대응한다. 도시된 바와 같이, 프레임(700)은 IQ 데이터 부분(710), CW 부분(720), 헤더(730), 및 스터핑 비트 부분(740)을 포함한다.
IQ 데이터 부분(710)은 IQ 채널 1 내지 n으로 묘사되는, 무선 RF 채널의 IQ 데이터에 각각 대응하는, 복수의 데이터 블록(711)을 포함한다. 예를 들어, IQ 데이터는 무선 RF 채널들의 신호 속성들을 포함하는 PCM 샘플들이다. CW 부분(720)은 제어 및 관리 정보를 운반하는 하나 이상의 CW를 포함하며, 이는 데이터 블록들(711)의 송신 및 수신을 용이하게 할 수 있다. 헤더(730)는 추가적인 제어 정보를 운반한다. 예를 들어, 헤더(730)는 CW 부분(720)의 크기 및 IQ 데이터 부분(710)의 크기를 지시할 수 있다. 또한, 헤더(730)는 TDMA 프레임 동기화 혹은 다른 프런트홀-관련 정보를 위한 동기화 심볼들 또는 TS들을 운반할 수 있다. 스터핑 부분(740)은 프레임-기반 송신 스킴을 사용할 때 송신 속도에 매칭되기 위해 추가될 수 있다. 프레임(700)은 도시된 바와 같이 배열되거나 유사한 기능성들을 달성하기 위해 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 결정된 바와 같이 대안적으로 구성될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 예를 들어, 인터리빙은 프레임(700)에 걸쳐 수행될 수 있다.
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따른 IQ 채널 신호들 및 제어 채널 신호들을 송신하기 위한 방법(800)의 흐름도이다. 방법(800)은 송신기들(400 및 610)과 같은 송신기에 의해 구현되며, 이는 RRU들(110, 200, 및 300)과 같은 RRU에 또는 BBU들(120, 220, 및 320)과 같은 BBU에 위치될 수 있다. RRU에서, 방법(800)은 RRU가 안테나들(142, 242, 및 342)과 같은 복수의 안테나를 경유하여 복수의 UL 채널 신호를 수신한 후에 구현된다. BBU에서, 방법(800)은 BBU가 복수의 DL 채널에 대한 복수의 디지털 IQ 신호를 발생한 후에 구현된다.
단계 810에서, 복수의 아날로그 신호와 연관된 디지털 IQ 데이터는 제1 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 인코딩되어 변조된 IQ 신호를 생성한다. 아날로그 신호들은 UL 채널 신호들 또는 DL 채널 신호들에 대응한다. 디지털 IQ 데이터는 아날로그 신호들의 디지털 IQ 데이터의 집성이다. 제1 멀티-레벨 변조 포맷은 PCM 포맷일 수 있다.
단계 820에서, 복수의 아날로그 신호와 연관된 제어 정보는 제2 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 인코딩되어 변조된 제어 신호를 생성한다. 제어 정보는 복수의 아날로그 신호와 연관된 제어 및 관리 정보를 포함하고 수신기로 하여금 각각의 아날로그 신호와 연관된 디지털 IQ 데이터를 정확하게 수신 및 추출하는 것을 가능하게 할 수 있다. 제어 정보는 CW들의 형태일 수 있다. 제2 멀티-레벨 변조 포맷은 4-QAM 또는 16-QAM 포맷과 같은 미리 결정된 저-레벨 변조 포맷이다. 저-레벨 변조 포맷은 견고하고 고품질의 송신을 허용하여 CW들이 추가적인 FEC 없이 수신기에서 정확하게 복구될 수 있게 한다.
단계 830에서, 변조된 IQ 신호 및 변조된 제어 신호는 집성되어 집성된 IQ/CW 신호를 생성한다. 예를 들어, 집성은 TDMA-기반 송신기(400)에 설명된 바와 같은 TDMA-기반 집성이다. 단계 840에서, 변조된 IQ 신호 및 변조된 제어 신호를 포함하는 집성된 IQ/CW 신호는 무선 프런트홀 링크들(130, 230, 및 330)과 같은, 통신 채널을 통해 송신된다. 제어 정보를 인코딩하기 위해 사용된 미리 결정된 포맷은 수신기로 하여금 통신 채널의 채널 응답을 추정하고 통신 채널의 영향들을 등화하는 것을 가능하게 한다는 것을 주목해야 한다. 집성된 IQ/CW 신호는 디지털 IQ 데이터가 IQ 데이터 부분(710)에서 운반될 수 있고 제어 정보가 CW 부분(720)에서 운반될 수 있는, 프레임(700)과 유사한 구조를 포함하는 프레임의 단위로 통신 채널을 통해 전송될 수 있다. CW들뿐만 아니라, TS들 및 추가적인 제어 및 관리는 프레임(700)의 헤더(730)에 도시된 바와 같이 프레임에 추가될 수 있다. 추가로, 스터핑 비트들은 프레임(700)의 스터핑 비트 부분(740)에 도시된 바와 같이 특정 송신 속도에 매칭되기 위해 프레임에 추가될 수 있다. 방법(800)은 DSL 프런트홀 및 동축 케이블 프런트홀과 같은, 무선 프런트홀 또는 다른 프런트홀에 적용될 수 있다.
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따라 IQ 채널 신호들 및 제어 채널 신호를 수신하기 위한 방법(900)의 흐름도이다. 방법(900)은 RRU들(110, 210, 및 310)과 같은 RRU에 또는 BBU들(120, 220, 및 320)과 같은 BBU에 위치될 수 있는, 수신기(500)와 같은, 수신기에 의해 구현된다. 방법(900)은 무선 프런트홀 링크들(130, 230, 및 330)과 같은, 무선 프런트홀 링크로부터 신호를 수신할 때 구현된다. 단계 910에서, IQ 데이터 부분 및 CW 부분을 포함하는 다중화된 신호를 운반하는 단일-캐리어 신호가 수신된다. IQ 데이터 부분은 복수의 아날로그 무선 신호와 연관된 디지털 IQ 데이터를 포함하고 CW 부분은 복수의 아날로그 무선 신호와 연관된 CW들을 포함한다. 아날로그 무선 신호들은 UL 채널 신호들 또는 DL 채널 신호들에 대응할 수 있다. 단계 920에서, 채널 등화는 채널 등화기에 따라 다중화된 신호에 대해 수행된다. 예를 들어, 단일-캐리어 신호는 프런트홀 링크들(130, 230, 및 330) 및 광 채널(630)과 같은, 통신 링크로부터 수신된다. 채널 등화기는 통신 링크를 통한 송신에 의해 야기된 신호 왜곡들의 영향을 등화하거나 제거하도록 구성된다. 단계 930에서, 디지털 IQ 데이터는 제1 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 IQ 데이터 부분으로부터 획득된다. 예를 들어, 제1 멀티-레벨 변조 포맷은 PCM 포맷이다. 단계 940에서, CW들은 제2 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 CW 부분으로부터 획득된다. 제2 멀티-레벨 변조 포맷은 16-QAM 포맷과 같은, 미리 결정된 저-레벨 변조 포맷이다. 단계 950에서, 채널 등화기는 시간-다중화된 신호의 CW 부분에 따라 업데이트된다. 예를 들어, 채널 등화기는 필터일 수 있으며, 여기서 필터 계수들은 CW 부분에 따라 트레이닝 및 업데이트되는데 그 이유는 제2 멀티-레벨 변조 포맷이 미리 결정된 QAM 포맷이기 때문이다. PCM-코딩된 IQ 데이터 부분은 임의 파형들을 포함하고, 따라서 채널 등화기를 업데이트하는 데 적합하지 않을 수 있다는 것에 주목해야 한다. 방법(900)은 DSL 프런트홀 및 동축 케이블 프런트홀과 같은, 무선 프런트홀 또는 다른 프런트홀에 적용될 수 있다.
도 10은 16-QAM 인코딩을 사용하는 CW 채널의 성상도(constellation) 플롯을 예시하는 그래프(1000)이다. 그래프(1000)에서, x-축은 I 컴포넌트들을 표현하고 y-축은 Q 컴포넌트들을 표현하며, 여기서 x-축 또는 y-축은 일부 정수 단위(some constant units) 내에 있다. 성상도 포인트들(1010)은 약 5킬로미터(km)의 섬유 길이를 포함하는, 광 채널(630)과 같은, 광 채널을 통한 송신 후에, 수신기들(500 및 620)과 같은, 수신기에서 캡처된다. 예를 들어, 성상도 포인트들(1010)은 QAM 슬라이서(626)와 같은 QAM 슬라이서의 출력에서 캡처된다. 도시된 바와 같이, 성상도 포인트들(1010)은 수신된 신호-대-잡음 비율(SNR)이 약 27.8데시벨(dB)인, 상당한 거리들에 의해 분리된다. 따라서, 수신기는 추가적인 FEC을 사용하지 않고 CW 채널에서 운반된 CW들을 신뢰성있게 복구할 수 있다.
도 11은 64-QAM 인코딩을 사용하는 IQ 채널의 성상도 플롯을 예시하는 그래프(1100)이다. 그래프(1100)에서, x-축은 I 컴포넌트들을 표현하고 y-축은 Q 컴포넌트들을 표현하며, 여기서 x-축 및 y-축은 일부 정수 단위 내에 있다. 성상도 포인트들(1110)은 수신기들(500 및 620)과 같은, 수신기에서 캡처된다. 성상도 포인트들(1110) 및 성상도 포인트들(1010)은 동일한 광 신호로부터 수신되고, 따라서 CW 채널 및 IQ 채널 둘 다는 약 27.8dB의 동일한 SNR로 수신된다. 예를 들어, CW 채널 및 IQ 채널은 송신기들(400 및 610)과 유사한 송신기에서 다중화된다. 그래프들(1000 및 1100)을 비교하면, 성상도 포인트들(1010)은 성상도 포인트들(1110)보다 더 먼 거리로 분리된다. 따라서, 16-QAM-코딩된 CW 채널은 예상대로 동일한 SNR에서 64-QAM-코딩된 IQ 채널보다 더 높은 성능을 제공한다.
도 12는 TDMA-기반 집성된 무선 프런트홀 신호의 주파수 스펙트럼(1210)을 예시하는 그래프(1200)이다. 그래프(1200)에서, x-축은 GHz(gigahertz) 단위로 주파수를 표현하고 y-축은 dB 단위로 전력을 표현한다. TDMA-기반 집성된 무선 프런트홀 신호는 송신기들(400 및 610)과 같은 TDMA-기반 송신기에 의해 발생된 시간-다중화된 IQ/CW 신호이다. 도시된 바와 같이, 주파수 스펙트럼(1210)은 양의 주파수 체제(positive frequency regime)에서 단일-캐리어 변조된 스펙트럼을 포함한다. 또한, 주파수 스펙트럼(1210)은 주파수 도메인에서 에르미트 대칭(Hermitian symmetric)이다. 따라서, 집성된 무선 프런트홀 신호는 실수값을 갖는다(real-valued). 집성된 무선 프런트홀 신호는 양의 값을 갖는 신호로 변환될 수 있고, 이로써 DD 수신기로 하여금 신호를 검출하는 것을 허용한다. 따라서, IM 송신기 및 DD 수신기는 각각 단일-캐리어 TDMA 신호를 송신 및 수신하기 위해 사용될 수 있다.
도 13은 광 신호들 및/또는 RF 신호들을 송신 및/또는 수신하는 임의의 디바이스일 수 있는, 무선 프런트홀 송수신기 유닛(1300)의 실시예의 개략도이다. 예를 들어, 송수신기 유닛(1300)은 시스템들(100, 200, 300, 및 600)과 같은, 무선 프런트홀 통신 네트워크 시스템에서, RRU들(110, 210, 및 310) 및 BBU들(120, 220, 및 320)과 같은, 광 통신 디바이스에 위치될 수 있다. 송수신기 유닛(1300)은 또한 설명된 스킴들 중 임의의 것을 구현하거나 지원하도록 구성될 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 용어 "송수신기 유닛(transceiver unit)"은 송수신기 유닛(1300)이 단지 일례일 뿐인 광범위한 디바이스들을 포괄한다는 것을 인식할 것이다. 송수신기 유닛(1300)은 논의의 명료성을 목적으로 포함되지만, 본 개시내용의 응용을 특정한 송수신기 유닛 실시예 또는 송수신기 유닛 실시예들의 클래스로 제한하는 것을 결코 의미하지 않는다. 본 개시내용에서 설명된 특징들 및 방법들 중 적어도 일부는 송수신기 유닛(1300)과 같은 네트워크 장치 또는 컴포넌트로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시내용에서의 특징들 및 방법들은 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 하드웨어 상에서 실행하기 위해 설치된 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 송수신기 유닛(1300)은 복수의 프런트엔드(1310)를 포함할 수 있다. 프런트엔드들(1310)은 광 프런트엔드(도시되지 않음) 및 RF 프런트엔드(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 프런트엔드는 광 프런트엔드들(255, 265, 355, 및 365)과 유사할 수 있으며, 각각, 무선 프런트홀 광 네트워크에서의 송신을 위해 전기 신호를 광 신호로 변환하고 무선 프런트홀 네트워크로부터 광 신호를 수신하고 광 신호를 전기 신호로 변환할 수 있는, E/O 컴포넌트들 및 O/E 컴포넌트들을 포함할 수 있다. RF 프런트엔드는 무선 RF 신호들을 수신하고 송신할 수 있는, RF 컴포넌트들, RF 디바이스들, 및 RF 인터페이스들을 포함할 수 있다. 처리 유닛(1330)은 복수의 DAC(1340) 및 ADC(1350)을 경유하여 프런트엔드들(1310)에 결합될 수 있다. 예를 들어, DAC들(1340)은 DAC들(213, 253, 263, 313, 및 363)과 유사할 수 있다. ADC들(1350)은 ADC들(214, 254, 264, 314, 및 364)와 유사할 수 있다. DAC들(1340)은 처리 유닛(1330)에 의해 발생된 디지털 전기 신호들을 프런트엔드(1310)로 공급될 수 있는 아날로그 전기 신호들로 변환할 수 있다. ADC들(1350)은 프런트엔드들(1310)로부터 수신된 아날로그 전기 신호들을 처리 유닛(1330)에 의해 처리될 수 있는 디지털 전기 신호들로 변환할 수 있다. 일부 실시예에서, ADC들(1350) 및 DAC들(1340)은 처리 유닛(1330)과 통합될 수 있다.
처리 유닛(1330)은 범용 프로세서들, 단일-코어 프로세서들, 멀티-코어 프로세서들, ASIC들(application specific integrated circuits), 및/또는 DSP들을 포함할 수 있는, 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 처리 유닛(1330)은 본 명세서에서 설명된 방법들(1000 및 1100) 및 채널 집성 및 분해 스킴들을 구현할 수 있는 채널 집성 모듈(1333) 및 채널 분해 모듈(1334)을 포함할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 채널 집성 모듈(1333) 및 채널 분해 모듈(1334)은 처리 유닛(1330)에 의해 실행될 수 있는, 메모리 모듈(1332)에 저장된 명령어들로서 구현될 수 있다. 메모리 모듈(1332)은 콘텐츠를 임시적으로 저장하기 위한 캐시, 예를 들어, RAM(random-access memory)을 포함할 수 있다. 추가적으로, 메모리 모듈(1332)은 콘텐츠를 비교적 더 길게 저장하기 위한 장기 저장소, 예를 들어, ROM(read-only memory)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 캐시 및 장기 저장소는 DRAM들(dynamic RAMs), SSD들(solid-state drives), 하드 디스크들, 또는 그들의 조합들을 포함할 수 있다.
실행가능한 명령어들을 송수신기 유닛(1300) 상으로 프로그래밍하고/하거나 로딩함으로써, 처리 유닛(1330) 및/또는 메모리 모듈(1332) 중 적어도 하나가 변경되어, 송수신기 유닛(1300)을 본 개시내용에 의해 교시된 신규 기능성을 갖는, 특정한 머신 또는 장치들, 예를 들어, 멀티-코어 포워딩 아키텍처로 부분적으로 변환하는 것이 이해된다. 실행가능한 소프트웨어를 컴퓨터로 로딩함으로써 구현될 수 있는 기능성이 공지된 설계 규칙들에 의해 하드웨어 구현으로 변환될 수 있다는 것이 전기 공학 및 소프트웨어 공학 기술분야들에서 기본적이다. 소프트웨어로 개념을 구현하는 것과 하드웨어로 개념을 구현하는 것 사이의 결정들은 전형적으로 소프트웨어 도메인으로부터 하드웨어 도메인으로의 전환에 수반되는 임의의 문제들보다는 설계의 안정성, 생성될 유닛들의 수들, 및/또는 클록 속도 요구사항들에 대한 고려사항들에 달려 있다. 일반적으로, 여전히 빈번한 변경의 대상이 되는 설계는 소프트웨어로 구현되는 것이 선호될 수 있는데, 그 이유는 하드웨어 구현을 리스피닝(re-spinning)하는 것이 소프트웨어 설계를 리스피닝하는 것보다 더 비싸기 때문이다. 일반적으로, 대량으로 생성될 안정적인 설계는 하드웨어로, 예를 들어 ASIC로 구현되는 것이 바람직할 수 있는데, 그 이유는 대량 생성 실행들(runs)의 경우에 하드웨어 구현이 소프트웨어 구현보다 비용이 덜 들 수 있기 때문이다. 종종 설계는 소프트웨어 형태로 개발 및 테스트될 수 있으며, 추후, 공지된 설계 규칙들에 의해, 소프트웨어의 명령어들을 하드와이어링하는 ASIC에서의 등가의 하드웨어 구현으로 변환될 수 있다. 새로운 ASIC에 의해 제어되는 머신이 특정한 머신 또는 장치인 것과 동일한 방식으로, 마찬가지로 실행가능한 명령어들로 프로그래밍되고/되거나 로딩되는 컴퓨터는 특정한 머신 또는 장치로 간주될 수 있다.
몇몇의 실시예가 본 개시내용에 제공되었지만, 개시된 시스템들 및 방법들이 본 개시내용의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고서 많은 다른 구체적인 형태로 구현될 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 본 예들은 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 고려되어야 하고, 의도는 본 명세서에 주어진 상세들로 제한되지 않는다. 예를 들어, 다양한 요소 또는 컴포넌트가 또 다른 시스템에서 조합되거나 통합될 수 있거나 특정 특징들이 생략되거나, 구현되지 않을 수 있다.
또한, 다양한 실시예에서 별도로 또는 분리되어 설명되고 예시된 기법들, 시스템들, 서브시스템들, 및 방법들은 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고서 다른 시스템들, 모듈들, 기법들, 또는 방법들과 조합되거나 통합될 수 있다. 서로 결합되거나 직접 결합되거나 서로 통신하는 것으로 도시되거나 논의된 다른 아이템들은 전기적으로, 기계적으로, 또는 다른 방식으로 일부 인터페이스, 디바이스, 또는 중간 컴포넌트를 거쳐 간접적으로 결합되거나 통신할 수 있다. 변경들, 치환들, 및 변형들의 다른 예들은 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 확인가능하고 본 명세서에 개시된 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고서 이루어질 수 있다.

Claims (20)

  1. 송신기에 의해 구현되는 방법으로서,
    복수의 아날로그 신호와 연관된 디지털 동위상 및 직교 위상(in-phase and quadrature-phase; IQ) 데이터를 제1 TDM(time-division multiplexing)을 경유하여 집성하여 집성된 IQ 데이터 시퀀스를 생성하는 단계;
    제1 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 상기 집성된 IQ 데이터 시퀀스를 인코딩하여 변조된 IQ 신호를 생성하는 단계;
    상기 복수의 아날로그 신호와 연관된 제어 정보를 상기 제1 TDM을 경유하여 집성하여 집성된 제어 시퀀스를 생성하는 단계;
    상기 제1 멀티-레벨 변조 포맷과 상이한 것인 제2 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 상기 집성된 제어 시퀀스를 인코딩하여 변조된 제어 신호를 생성하는 단계;
    상기 변조된 IQ 신호 및 상기 변조된 제어 신호를 제2 TDM을 경유하여 집성하여 집성된 TDM 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 집성된 TDM 신호를 통신 채널을 통해 송신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 멀티-레벨 변조 포맷은 PCM(pulse-code modulation) 포맷이고, 상기 제2 멀티-레벨 변조 포맷은 상기 통신 채널의 추정 및 등화를 가능하게 하는 미리 결정된 변조 포맷인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 미리 결정된 변조 포맷은 QAM(quadrature amplitude modulation)-기반 변조 포맷; 또는 TCM(trellis-coded modulation) 포맷인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 IQ 데이터는 상기 복수의 아날로그 신호의 디지털 기저대역(baseband; BB) 표현 또는 상기 복수의 아날로그 신호의 디지털 중간-주파수(intermediate-frequency; IF) 표현과 추가로 연관되는 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변조된 IQ 신호는 변조된 IQ 데이터 심볼들을 포함하고, 상기 변조된 제어 신호는 변조된 제어 정보 심볼들을 포함하고, 상기 변조된 IQ 신호 및 상기 변조된 제어 신호를 집성하는 것은 상기 변조된 제어 정보 중 적어도 일부를 상기 변조된 IQ 데이터 심볼들 중 일부 사이에 주기적으로 삽입하여 시간-도메인 심볼 시퀀스를 생성하는 것을 추가로 포함하며; 상기 시간-도메인 심볼 시퀀스에 트레이닝 심볼(training symbol; TS)을 추가하여 상기 시간-도메인 심볼 시퀀스의 동기화 및 검출을 가능하게 하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통신 채널은 광 섬유 링크, 케이블 링크, 또는 자유-공간 링크를 포함하는 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통신 채널은 무선 프런트홀 링크이고, 상기 복수의 아날로그 신호는 RAN(radio access network)에서 복수의 안테나-캐리어 채널 신호에 대응하는 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 집성된 TDM 신호는 헤더, 제어 단어(CW) 부분 및 IQ 데이터 부분을 포함하는 TDM 프레임을 포함하며, 상기 CW 부분은 상기 변조된 제어 신호를 운반하고 상기 IQ 데이터 부분은 상기 변조된 IQ 신호를 운반하는 방법.
  9. 장치로서,
    프로세서 - 상기 프로세서는,
    복수의 아날로그 무선 신호와 연관된 디지털 동위상 및 직교 위상(IQ) 데이터를 제1 TDM을 경유하여 집성하여 집성된 IQ 데이터 시퀀스를 생성하고;
    제1 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 상기 집성된 IQ 데이터 시퀀스를 인코딩하여 변조된 IQ 신호를 생성하고;
    상기 복수의 아날로그 무선 신호와 연관된 제어 정보를 포함하는 제어 단어(CW)들을 상기 제1 TDM을 경유하여 집성하여 집성된 제어 시퀀스를 생성하고;
    상기 제1 멀티-레벨 변조 포맷과 상이한 것인 제2 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 상기 집성된 제어 시퀀스를 인코딩하여 변조된 CW 신호를 생성하고;
    상기 변조된 IQ 신호 및 상기 변조된 CW 신호를 제2 TDM을 경유하여 집성하여 집성된 TDM 신호를 생성하도록 구성됨 -; 및
    상기 프로세서에 결합되고, 상기 집성된 TDM 신호를 통신 링크를 통해 송신하도록 구성되는 프런트엔드
    를 포함하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 멀티-레벨 변조 포맷은 PCM(pulse-code modulation) 포맷이고, 상기 제2 멀티-레벨 변조 포맷은 미리 결정된 QAM(quadrature amplitude modulation)-기반 변조 포맷인 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 장치는 무선 프런트홀 원격 라디오 유닛(remote radio unit; RRU)이고, 상기 아날로그 무선 신호들은 업링크(UL) 신호들인 장치.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 장치는 무선 프런트홀 기저대역 유닛(baseband unit; BBU)이고, 상기 아날로그 무선 신호들은 다운링크(DL) 신호들인 장치.
  13. 장치로서,
    동위상 및 직교 위상(in-phase and quadrature-phase; IQ) 데이터 부분 및 제어 단어(CW) 부분을 포함하는 다중화된 신호를 운반하는 단일-캐리어 신호를 수신하도록 구성되는 프런트엔드 - 상기 IQ 데이터 부분은 복수의 아날로그 무선 신호와 연관된 디지털 IQ 데이터를 포함하고, 상기 CW 부분은 상기 복수의 아날로그 무선 신호와 연관된 제어 정보를 포함하는 CW들을 포함함 - ; 및
    상기 프런트엔드에 결합되는 프로세서
    를 포함하며, 상기 프로세서는,
    제1 TDM을 경유하여 상기 IQ 데이터 부분 및 상기 CW 부분을 획득하기 위해 상기 다중화된 신호를 역다중화하고;
    업데이트된 채널 등화기를 획득하기 위해 상기 CW 부분에 따라 채널 등화기를 업데이트하고;
    상기 채널 등화기에 따라 상기 다중화된 신호에 대한 채널 등화를 수행하고;
    제1 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 상기 IQ 데이터 부분으로부터 상기 디지털 IQ 데이터를 획득하고;
    상기 제1 멀티-레벨 변조 포맷과 상이한 것인 제2 멀티-레벨 변조 포맷에 따라 상기 CW 부분으로부터 상기 CW들을 획득하고;
    제2 TDM을 경유하여 상기 디지털 IQ 데이터를 IQ 데이터 신호들로 분리하고;
    상기 제2 TDM을 경유하여 상기 CW들을 CW 신호들로 분리하도록 구성되는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 멀티-레벨 변조 포맷은 PCM(pulse-code modulation) 포맷이고, 상기 제2 멀티-레벨 변조 포맷은 미리 결정된 QAM(quadrature amplitude modulation) 포맷인 장치.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 프런트엔드는,
    무선 프런트홀 링크에 결합되고;
    상기 무선 프런트홀 링크를 경유하여 상기 단일-캐리어 신호를 수신하도록 추가로 구성되는 장치.
  16. 송신기에 의해 구현되는 방법으로서,
    헤더, 제어 단어(CW) 부분 및 동위상 및 직교 위상(in-phase and quadrature-phase; IQ) 데이터 부분을 포함하는 TDM(time-division multiplexing(TDM) 프레임을 발생하는 단계 - 상기 IQ 데이터 부분은 제1 멀티-레벨 변조 포맷으로 인코딩된 IQ 데이터 신호들을 운반하고, 상기 CW 부분은 상기 제1 멀티-레벨 변조 포맷과 상이한 것인 제2 멀티-레벨 변조 포맷으로 상기 IQ 데이터 신호들과 연관된 제어 정보를 운반하고, 상기 IQ 데이터 신호들은 복수의 아날로그 신호와 연관된 디지털 IQ 데이터를 제1 TDM을 경유하여 집성함으로써 획득되고, 상기 제어 정보는 상기 복수의 아날로그 신호와 연관된 제어 정보를 상기 제1 TDM을 경유하여 집성함으로써 획득되고, 상기 TDM 프레임은 상기 IQ 데이터 신호 및 상기 제어 정보를 제2 TDM을 경유하여 집성함으로써 획득됨 - ; 및
    상기 TDM 프레임을 포함하는 TDM 신호를 통신 채널을 통해 송신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 멀티-레벨 변조 포맷은 PCM(pulse-code modulation) 포맷이고; 상기 제2 멀티-레벨 변조 포맷은 QAM(quadrature amplitude modulation)-기반 변조 포맷 또는 TCM(trellis-coded modulation) 포맷인 방법.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 IQ 데이터 신호들은 프런트홀 링크의 무선 RF 채널 신호들과 연관되고; 상기 통신 채널은 광 섬유 링크 또는 케이블 링크인 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 헤더는 프레임 동기화 및 프런트홀-관련 정보를 위한 트레이닝 심볼(TS)을 포함하는 방법.
  20. 장치로서, 제16항 또는 제17항의 방법을 수행하도록 구성되는 송신기를 포함하는 장치.
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