KR102160865B1 - 무선 액세스 시스템 - Google Patents

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KR102160865B1
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시아오펑 후
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알까뗄 루슨트
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Abstract

본 개시내용의 실시예들은 기저대역 처리 유닛(BBU) 풀, 광학 네트워크 유닛(ONU), 및 원격 라디오 헤드(RRH)를 포함할 수 있는 무선 액세스 시스템을 제공하며, BBU 풀은 하나 이상의 ONU에 접속될 수 있고, 각각의 ONU들은 하나 이상의 RRH에 접속될 수 있고, 각각의 ONU들과 하나 이상의 RRH 사이의 접속은 트위스티드 페어를 사용하여 구현될 수 있다. 본 개시내용의 실시예들은 실내 안테나 유닛들로부터 중앙 집중화된 BBU으로의 매우 큰 용량을 갖는 액세스, 수렴, 및 전송뿐만 아니라 용이한 설치를 제공할 수 있고, 따라서 실내 무선 액세스의 대규모 배치에 경제적인 비용이 든다. 또한 대규모 MIMO 및 CoMP와 같은 고급 무선 기술들이 지원될 수 있다. 본 개시내용의 실시예들은 원격 라디오 헤드(RRH), 광학 네트워크 유닛(ONU), 광학 라인 단말(OLT), 및 기저대역 처리 유닛(BBU) 풀을 더 제공한다.

Description

무선 액세스 시스템
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 더 구체적으로는 무선 액세스 시스템, 원격 라디오 헤드(remote radio head), 광학 네트워크 유닛(optical network unit), 광학 라인 단말(optical line terminal), 및 기저대역 처리 유닛(baseband processing unit) 풀에 관한 것이다.
모바일 데이터 트래픽의 기술적 및 사업적 발전과 함께, 사람들은 무선 서비스들의 70% 이상이 실내에서 소비된다는 것을 알게 되었다. 현재 지배적인 실내 무선 액세스 방식은 분산된 안테나 시스템(distributed antenna system, DAS) 또는 소형 셀 시스템 중 어느 하나이다. 그러나 이러한 두 가지 접근방식에는 단점들이 있다. DAS의 경우, 서로 다른 안테나로/안테나에서 공급되는 데이터 스트림들이 동일하고, 이것은 이 방식을 커버리지에서 양호하고 배치에서 비용-친화적이게 하지만 용량 면에서는 제한되게 한다. 실내 소형 셀 시스템에서, 기저대역 유닛(Base Band Unit, BBU)이 라디오 헤드와 함께 같은 장소에 배치(co-located)되고 분산되기 때문에, 한편으로는 라디오 헤드들을 매우 복잡하고 비용이 많이 들게 만들고, 다른 한편으로는 조정된 다중 지점(coordinated multiple-point, CoMP), 대량의 다중-입력 다중-출력(multiple-input multiple-output, MIMO)과 같은 라디오 헤드들 간의 무선 조정(wireless coordination)을 호환 불가능하게 한다.
무선 통신에서의 급속한 발전 및 개발 속도와 비교하여, 고정 네트워크 기술에 기초한 대응하는 프런트홀(fronthaul)/백홀(backhaul) 전략들은 특히 용량, 실행 가능성(feasibility) 및 호환성 측면에서 여전히 뒤떨어진다. 통상적으로, FTTH(Fiber to the Home)는 한때 고정 네트워크의 대용량 솔루션으로 간주되었고 무선 액세스 서비스들을 수용하는 요구 조건들을 충족할 수 있었다. 그러나 FTTH는 안테나 헤드들이 룸들(rooms)과 층들(floors)에 걸친 산란 분포를 가지고 파이버가 쉽게 및 비용 효율적으로 도달할 수 없는 빌딩내 배치(in-building deployment)에 차선(suboptimal)이거나 불가능으로 나타난다. 따라서, 실내 동축(coaxial) 케이블들은 FTTH와 실내 안테나 헤드들 사이의 최종 100미터 고정 프런트홀 링크로 선택되었다. 약 100미터 범위의 라디오 인터페이스와 파이버 사이의 접합(junction)으로 실내 케이블이 선호되는 선택지인 주된 이유는 이 범위 내에서 잘 차폐된 동축 케이블이 허용 가능한 감쇠 및 견고함을 갖는 넓고 평탄한 스펙트럼 응답을 제공한다는 사실에 주로 기초한다.
그러나, 한편으로는 현재 이용 가능한 실내 커버리지 접근법, 예를 들어 DAS는 각각의 안테나로의 데이터가 동일하고, 따라서 MIMO가 DAS에서 호환 가능하지 않기 때문에 처리량 용량에서 약하고; 다른 한편으로는 현재의 DAS는 비용이 많이 드는 동축 케이블이 사용되기 때문에 경제적이지 않다.
따라서, 다음의 요청들, 즉 무선 x- 홀링(x-hauling)을 위한 대용량의 고정된 전송 네트워크들에서의 비용 효율성; 및 MIMO, CoMP 및/또는 기타 고급 무선 기술들에 대한 우수한 호환성을 완전히 만족시키는 고정된 네트워크 아키텍처들을 통한 실내 무선 액세스 및 전송을 위해 신뢰할 수 있고 실현 가능한 솔루션을 찾는 것에 관한 긴급한 요청이 있다.
지금까지는 신뢰할 수 있고 비용 효율적인 고정 네트워크들을 통한 장거리 프런트홀 전송을 갖는 BBU 중앙 집중화된 실내 무선 액세스 배치에 대해서 아직까지 좋은 솔루션이 거의 없었다.
종래 기술에 존재하는 상기 기술적 문제점들을 고려하여, 본 개시내용의 실시예들은 종래 기술의 상기 및 기타 기술적 문제점들을 해결하기 위해 무선 액세스 시스템, 원격 라디오 헤드, 광학 네트워크 유닛, 광학 라인 단말, 및 기저대역 처리 유닛 풀을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시내용의 제1 양태에 따르면, 무선 액세스 시스템이 제공된다. 무선 액세스 시스템은 기저대역 처리 유닛(BBU) 풀, 광학 네트워크 유닛(ONU), 및 원격 라디오 헤드(RRH)를 포함할 수 있으며, BBU 풀은 하나 이상의 ONU에 접속될 수 있고, 각각의 ONU들은 하나 이상의 RRH에 접속되며, 각각의 ONU들과 하나 이상의 RRH들 사이의 접속은 트위스티드 페어(twisted pair)를 사용하여 구현될 수 있다.
일부 실시예들에서, 각각의 ONU들과 하나 이상의 RRH 사이의 접속은 RJ-45 포트를 사용하여 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, BBU 풀과 하나 이상의 ONU 사이의 접속은 광섬유, 및 수동 광학 네트워크(passive optical network, PON) 아키텍처를 사용하여 구현될 수 있다.
일부 실시예들에서, BBU 풀은 트위스티드 페어를 통한 송신에서의 누화(crosstalk)를 보상할 수 있다.
일부 실시예들에서, RRH는 하나 이상의 안테나의 조정된 송신을 구현할 수 있다. 일부 실시예들에서, 조정된 송신은 다중-입력 다중-출력(MIMO) 송신을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 조정된 송신은 조정된 다중-지점(CoMP) 송신을 포함할 수 있다.
MIMO가 사용되는 실시예들에서, BBU 풀은 MIMO 송신에서의 간섭 및 트위스티드 페어를 통한 송신에서의 누화를 동시에 보상할 수 있다.
일부 실시예들에서, RRH들은 복수의 안테나 중의 각각의 안테나들로부터 신호를 개별적으로 수신하고, 수신된 신호들을 개별적으로 처리하고, 처리된 신호들을 복수의 안테나에 대응하는 트위스티드 페어들 중의 각각의 트위스티드 페어에 개별적으로 공급하여, 접속된 ONU들에 신호들을 병렬로 전송할 수 있다. 일부 실시예들에서, RRH들에 의한 수신된 신호들의 처리는 하향-변환(down conversion) 처리 및 신호 증폭 처리만을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, ONU는 트위스티드 페어를 통해, 접속된 RRH로부터 신호를 수신할 수 있고, 수신된 신호들을 처리할 수 있고, 처리된 신호들을 광섬유 및 PON 아키텍처를 통해, 접속된 BBU 풀에 송신할 수 있다. 일부 실시예들에서, ONU에 의한 수신된 신호들의 처리는 아날로그-디지털 변환, 동기화 및 정렬, 병렬-직렬 변환, 시분할 다중화(time division multiplexing), 디지털-아날로그 변환, 및 전기-광학 변환 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 무선 액세스 시스템은 하나 이상의 ONU와 BBU 풀 사이에 접속될 수 있는 광학 라인 단말(OLT)을 더 포함할 수 있고, 광섬유 및 PON 아키텍처를 통해 하나 이상의 ONU로부터 신호를 수신할 수 있고, 수신된 신호를 처리할 수 있고, 처리된 신호를 BBU 풀로 전송할 수 있다. 일부 실시예들에서, OLT에 의한 수신된 신호의 처리는 광학-전기 변환, 아날로그-디지털 변환, 및 시분할 다중화 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, RRH 및 ONU는 빌딩 내부에 위치될 수 있고, 트위스티드 페어는 근거리 네트워크(local area network, LAN) 케이블 및/또는 전화 라인 케이블을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 ONU들은 빌딩의 전체 또는 빌딩의 층과 연관될 수 있다. 일부 실시예들에서, ONU는 매크로-셀(macro-cell) ONU를 포함할 수 있다.
본 개시내용의 제2 양태에 따르면, 각각의 안테나들로부터 신호들을 수신하도록 구성된 하나 이상의 안테나 포트; 하나 이상의 안테나 포트의 신호들을 하향 변환하도록 구성된 하향 변환 유닛; 및 변환된 신호들을 출력 포트로 전송하도록 구성된 안테나 포트들 각각에 대응하는 트위스티드 페어를 포함할 수 있는 RRH가 제공된다.
일부 실시예들에서, 출력 포트는 RJ-45 포트를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하향 변환 유닛은 증폭기, 믹서, 저역 통과 필터, 및 발진기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, RRH는 하나 이상의 안테나의 조정된 송신을 구현할 수 있다. 일부 실시예들에서, 조정된 송신은 MIMO 송신 또는 CoMP 송신을 포함할 수 있다.
본 개시내용의 제3 양태에 따르면, 트위스티드 페어를 통해 신호를 수신하도록 구성된 입력 포트; 수신된 신호들을 처리하도록 구성된 처리 유닛; 및 처리된 신호를 전송을 위해 광섬유 및 PON 아키텍처로 출력하도록 구성된 출력 포트를 포함할 수 있는 ONU가 제공된다.
일부 실시예들에서, 출력 포트는 RJ-45 포트를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 처리 유닛은 아날로그-디지털 변환 유닛, 동기화 및 정렬 유닛, 병렬-직렬 변환 유닛, 시분할 다중화 유닛, 디지털-아날로그 변환 유닛, 및 전기/광학 변환 유닛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시내용의 제4 양태에 따르면, 광섬유 및 PON 아키텍처를 통해 광학 신호를 수신하도록 구성된 입력 포트 - 광학 신호들은 트위스티드 페어를 통해 전송된 신호에 기초하여 생성됨 - ; 수신된 광학 신호를 전기 신호가 되게 처리하도록 구성된 처리 유닛; 및 전기 신호를 출력하도록 구성된 출력 포트를 포함할 수 있는 OLT가 제공된다. 일부 실시예들에서, 처리 유닛은 광학-전기 변환 유닛, 아날로그-디지털 변환 유닛, 및 동기화 및 시분할 다중화 유닛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시내용의 제5 양태에 따르면, 트위스티드 페어를 통한 전송 동안의 신호의 누화를 보상하도록 구성된 보상 유닛을 포함할 수 있는 BBU 풀이 제공된다. 일부 실시예들에서, 보상 유닛은 트위스티드 페어를 통한 전송 동안의 신호의 누화 및 MIMO 송신 동안의 간섭을 동시에 보상하도록 더 구성될 수 있다.
본 개시내용의 제6 양태에 따르면, 제2 양태에 따른 RRH, 제3 양태에 따른 ONU, 제4 양태에 따른 OLT, 또는 제5 양태에 따른 BBU 풀을 포함할 수 있는 무선 액세스 시스템이 제공된다.
위에서 진술한 바와 같이, 실내 무선 서비스들은 급격히 증가하고 있지만; 대규모 실내 무선 액세스 배치를 지원할 수 있고 동시에 설치, 무선 커버리지, 및 용량 면에서 비용 효율적인 실질적 솔루션은 아직 없다. 본 개시내용의 실시예들에서 제안된 실내 무선 액세스 솔루션은 실내 안테나 유닛들부터 중앙 집중화된 BBU 풀로 매우 큰 용량의 액세스, 수렴(convergence) 및 전송을 제공할 수 있다.
더 중요하게는, 본 개시내용의 실시예들이 최종 100미터 액세스 매체로서 대부분의 빌딩에서 경제적인 트위스티드 페어들을 이용하기 때문에, 설치 어려움들이 크게 감소되고 따라서 실내 무선 액세스의 대규모 배치에 대해 비용 경제적이다. 또한 대량-MIMO 및 CoMP와 같은 고급 부가-가치 서비스들이 지원될 수 있다.
또한, 통합된 누화 완화 알고리즘은 BBU에서 중심적으로 이용되고, 이를 기초로 무선 MIMO 채널 및 누화가 풍부한(crosstalk-rich) Cat 5a/6a 라인들 모두로부터 유발되는 전체 누화 효과들이 효과적으로 제거될 수 있다. 따라서 실내 무선 서비스들의 용량 성능을 근본적으로 향상하도록 MIMO로부터의 다양성 및/또는 다중화 이득을 달성할 수 있고, 따라서 제안된 솔루션들은 낮은 비용을 유지하면서 현재의 DAS 시스템의 매우 좋은 업그레이드 후보가 될 수 있다. 게다가, 본 개시내용의 실시예들은 보편적인 액세스 응용들, 특히 빌딩 내 트위스티드 페어들이 최종 100미터 액세스 및 수렴 매체로서 채택되는 실내 공간에 대해 잠재적으로 사용될 수 있다.
한편, BBU 중앙 집중화, MIMO, CoMP, 및 다른 고급 무선 응용들과 호환 가능한 실내 무선 액세스의 솔루션들은 존재하지 않는다. 원래 매크로 셀들 전용인 몇몇의 솔루션들이 있지만, 그것들은 특히 비용 측면에서, 실내 응용 및 배치를 위해 원활하게 도입될 수는 없다. 본 개시내용의 실시예들은 트위스티드 페어들의 경제적인 재료를 충분히 이용하기 때문에 비용 문제를 근본적으로 해결할 수 있다. 또한, 안테나 유닛들과 중앙 집중화된 BBU 풀 사이의 장거리를 위한 수렴 및 전송 용량이 크다. 따라서, 전체 비용은 많은 양의 ONU들 및 빌딩 내 안테나 유닛들에 의해 공유될 수 있다.
본 개시내용의 실시예들의 장점은 다음을 포함한다: 첫 번째로, BBU 중앙 집중화된 빌딩 내 소형 셀 배치에서 성능 이득을 실현한다. BBU 리소스들은 중앙 집중화될 수 있고, MIMO/CoMP가 호환 가능할 수 있고(통상의 DAS와 비교할 수 있음), ONU의 대용량 수렴 및 광섬유의 대용량 전송을 실현할 수 있고, 라디오 헤드들 사이의 조정(및 기타 SDN 기능들)이 지원될 수 있다. 두 번째로, 실내 안테나 유닛들의 설치 및 배치에서의 비용 효율성이 향상된다. 라디오 헤드의 구조는 상향/하향 변환 기능으로만 간결하고 설치가 간단한데, 이는 BBU가 없이 최종 100미터 액세스로서 트위스티드 페어들이 경제적이고 널리 사용 가능하며, 트리형 PON은 복수의 층, 심지어 복수의 빌딩에 걸쳐 복수의 ONU에 제공할 수 있기 때문이다. 세 번째로, 구리-간 누화 완화 알고리즘 상의 DSP 공유가 실현된다. 무선 MIMO 및 누화가 풍부한 트위스티드 페어를 통한 전송 절차들은 통합된 DSP 모델에서 채널화되고(channelized) 처리될 수 있다. 파이버 링크 채널화 및 하드웨어/소프트웨어 보상은 BBU 측에서도 공유되고 중앙 집중화될 수 있다.
본 개시내용의 실시예들의 전술한 및 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들과 관련한 다음의 상세한 서술을 참조하면 더 명백해질 것이고, 본 개시내용의 몇몇의 실시예들은 첨부된 도면들에서 예시적인, 그러나 비-제한적인 방식으로 본 명세서에서 도시된다:
도 1은 본 개시내용의 실시예들에 따른 무선 액세스 시스템의 개요도를 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 실시예들에 따른 무선 링크, 트위스티드 페어, 및 광섬유를 통한 사용자 장비로부터 기저대역 처리 유닛 풀(BBU)으로의 무선 액세스 및 전송 프로세스의 개략도를 도시한다.
도 3은 본 개시내용의 실시예들에 따른 무선 액세스 시스템의 시스템 레벨 블록도를 도시한다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 원격 라디오 헤드(RRH)의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 5는 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 RRH의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 6은 통상적인 RRH의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 광학 네트워크 유닛(ONU)의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따른 광학 라인 단말(OLT)의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따른 예시적인 특정 무선 액세스 시스템의 개략적인 블록도를 도시한다.
본 개시내용의 원리들 및 사상들은 도면들에 도시된 여러 예시적인 실시예들을 참조하여 설명한다. 이들 실시예들의 서술은 오직 본 기술분야의 통상의 기술자가 본 개시내용을 더 잘 이해하고 구현할 수 있도록 하기 위함이고, 본 개시내용의 범위를 어떤 방식으로든 제한하려는 의도는 아니라는 것을 이해해야 한다.
이전 문맥에서 설명된 바와 같이, 현재의 실내 DAS 시스템에 대하여, 동축 케이블들은 다수의 안테나 유닛을 공통 기저대역 처리 유닛(BBU) 풀에 접속하는 최종 100미터 고정 터널로서 널리 사용된다. 두 가지 양태들의 단점들은 실내 DAS의 개발을 제한하는 것으로 알려졌다.
첫 번째로, 동축 케이블을 사용하는 것은 동축 케이블 자체의 가격이 높고 미래의 실내 무선 배치 시나리오에서 요구되는 수는 매우 클 것이기 때문에 비용-비효율적으로 간주된다. 두 번째로, 모든 안테나로/안테나로부터 공급되는 데이터 스트림들은 고정 케이블 분포 시스템의 수동 복제 메커니즘(passive cloning mechanism)으로 인해 방송 특징(broadcasting feature)을 갖는다. 따라서 이는 에어 인터페이스를 통한 용량을 제한하고 MIMO 및 CoMP와 같은 고급 응용들도 불가능하게 한다. 따라서 실내 무선 비즈니스의 개발 및 사용자 경험이 심각하게 제한된다.
MIMO 호환성 및 다른 고급 무선 기술들의 호환성에 대한 요구 조건, 및 빌딩 내 안테나 시스템의 산란 분포 특징으로 인해, 본 개시내용의 실시예들은 고정 네트워크 아키텍처들을 통한 무선 액세스 및 전송 솔루션을 제안한다.
도 1은 본 개시내용의 실시예들에 따른 무선 액세스 시스템(100)의 개요도를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 무선 액세스 시스템(100)은 기저대역 처리 유닛(BBU) 풀(101), 광학 네트워크 유닛(ONU)(102), 및 원격 라디오 헤드(RRH)(103)를 포함할 수 있다. 도 1에서 더 도시된 바와 같이, BBU(101)는 하나 이상의 ONU(102)에 접속될 수 있고, 각각의 ONU(102)는 하나 이상의 RRH(103)에 접속될 수 있으며, 각각의 ONU(102)와 하나 이상의 RRH(103) 사이의 접속은 트위스티드 페어(104)로 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, BBU(101)와 하나 이상의 ONU(102) 사이의 접속은 광섬유(105) 및 수동 광학 네트워크(PON) 아키텍처로 구현될 수 있다. PON 아키텍처에서, 광섬유(105)는 스플리터(splitter)(108)를 통해 복수의 광섬유 라인으로 분할될 수 있다. 게다가, RRH(103)는 무선 링크(110)를 통해 무선 디바이스(109)와 통신할 수 있다. 특정 배치에서, 무선 링크(110)는 전형적으로 10미터의 범위를 가질 수 있고, 트위스티드 페어(104)는 전형적으로 100미터의 범위를 가질 수 있고, 광섬유(105)는 전형적으로 20킬로미터의 범위를 가질 수 있다.
도 1에 더 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, RRH(103) 및 ONU(102)는 빌딩(106) 내에 위치될 수 있고 트위스티드 페어(104)는 근거리 네트워크(LAN) 케이블 및/또는 전화 라인 케이블을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 각각의 ONU(102)는 빌딩(106)의 층에 대응할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 각각의 층의 ONU(102)는 트위스티드 페어(104)를 통해 동일한 층에서 모든 RRH(103)와 접속될 수 있다. 도 1에 도시된 것 이외의 다른 실시예들에서, 각각의 ONU(102)는 하나의 빌딩에 대응할 수 있다.
수렴하는 실내 소형 셀 시스템 및 실외 매크로 셀 액세스는 본 개시내용의 실시예들에서 제안된 무선 액세스 시스템(100)에 의해 또한 지원될 수 있으며, 매크로 셀의 ONU는 또한 동일한 PON 아키텍처에 포함될 수 있다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, ONU(102)는 매크로 셀(107)의 ONU를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선 액세스 시스템(100)은 2차의 트리-형 아키텍처(two-order tree-like architecture)를 포함할 수 있다. 제1 차 광학 도메인에서 BBU(101)와 ONU(102)를 접속할 수 있고, 제2 차 (예를 들어, 실내에서) 고정된 전기 도메인에서 ONU(102)를 복수의 RRH(103)와 접속할 수 있다. 본 개시내용의 일부 실시예들에서, 고정된 네트워크 아키텍처는 실내에서 최종 100미터의 전송을 위해 이용 가능한 LAN 케이블들 및/또는 전화 라인들(예를 들어, Cat 5a/6a 라인들)을 채택할 수 있고, 최종 20km 전송을 위해 낮은 손실의 광섬유(105) 및 PON을 채택할 수 있다. 업링크 전송 동안, 안테나를 통해 각각의 RRH(103)에 의해 얻어진 RF 신호들은 먼저 IF 대역으로 하향 변환되고 아날로그 IF 형식으로 트위스티드 페어를 통해 전송된다. 하나의 수렴된 스트림으로 다중화된 후에, 광대역 아날로그 신호들은 광섬유(105) 및 PON을 통해, 포스트 디코딩(post decoding) 처리가 수행될 수 있는 중앙 집중화된 BBU(101)로 전송될 수 있다.
도 2는 본 개시내용의 실시예들에 따른 무선 링크(260), 트위스티드 페어(270), 및 광섬유(280)를 통한 사용자 장비(user equipment, UE)(210)로부터 BBU 풀(250)로의 무선 액세스 및 전송 처리(200)의 개략도를 도시한다. 예시로서, 도 2는 RRH(220), ONU(230), 및 OLT(240)를 더 도시한다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, UE(210)는 무선 링크(260)를 통해 RRH(220)와 통신할 수 있다. 다른 실시예들에서, RRH(220)는 하나 이상의 안테나의 조정된 송신을 구현할 수 있다. 예를 들어, 도 2는 4개의 안테나를 개략적으로 도시한다. 일부 실시예들에서, 조정된 송신은 다중-입력 다중-출력(MIMO) 송신을 포함할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 조정된 송신은 또한 조정된 다중-지점(CoMP) 송신 또한 포함할 수 있다. 실내 시나리오들의 일부 실시예들에서, 무선 링크(260)는 10미터 또는 수십 미터의 통신 범위를 가질 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시예들에서, RRH(220)는 안테나들로부터 수신된 신호들을 안테나들의 수와 동일한 수의 믹서들(mixers)(221 내지 224)을 통해 중간 주파수(intermediate frequency)로 변환할 수 있고, 이들을 트위스티드 페어(270)를 통해 ONU(230)로 전송할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트위스티드 페어(270)는 LAN 케이블들 및/또는 전화 라인 케이블들을 포함할 수 있다. 특정 시나리오들에서, 트위스티드 페어(270)는 100미터의 크기 차수(magnitude order)의 범위를 가질 수 있고, 누화를 포함할 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, ONU(230)는 수신된 신호들을 레이저(231)에 의해 생성된 레이저 상에 변조하고 이를 광섬유(280)를 포함하는 PON을 통해 OLT(240)로 전송할 수 있다. 특정 시나리오들에서, PON 내의 광섬유(280)는 20km 크기 차수의 범위를 가질 수 있다. OLT(240)는 광섬유(280)로부터 수신된 신호들을 처리하고 그들을 BBU(250)로 전송할 수 있다.
따라서, BBU(250) 내에서 UE(210)로부터 획득된 신호들은 무선 링크(260)뿐만 아니라 트위스티드 페어(270)를 통과했다. 일부 실시예들에서, BBU(250)는 트위스티드 페어(270)를 통한 송신 동안 누화를 보상할 수 있다. 무선 MIMO를 사용하는 무선 링크(260)의 실시예에서, BBU(250)는 MIMO 송신에서의 간섭 및 트위스티드 페어를 통한 송신에서의 누화를 동시에 보상할 수 있다. 일부 실시예들에서, BBU(250)는 통합된 MIMO/누화 제거 알고리즘으로 BBU(250)에서 데이터를 디코딩하고 복원(restore)할 수 있는 보상 유닛(251)을 포함할 수 있다.
게다가, 본 개시내용의 실시예들에서, 트위스티드 페어(270) 및 광섬유(280)를 통해 전송된 데이터는 모두 아날로그 형식이기 때문에, 신호 송신 대역폭은 디지털 IQ 양자화 접근에 비해 크게 감소되고, 그에 의해 전송 용량이 본 개시내용의 실시예들에 따른 기술적 솔루션의 요구 조건을 만족시킬 수 있게 된다는 점에 주목해야 한다. 따라서, 실내 무선 액세스 및 전송에 대해 본 개시내용의 실시예들에 의해 제공되는 기술적 솔루션을 사용하면, 다른 한편으로는 대용량이 실현될 수 있고, 한편으로는 실행 가능성 및 비용 효율성 측면에서 MIMO, CoMP, 및 다른 고급 무선 기술들과의 호환성이 달성될 수 있다.
도 3은 본 개시내용의 실시예들에 따른 무선 액세스 시스템(300)의 시스템 레벨 블록도를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 예시적인 무선 액세스 시스템(300)은 4개의 모듈들 및 3개의 전송 링크들을 포함할 수 있다. 4개의 모듈들은 RRH 모듈(320), ONU 모듈(330), OLT 모듈(340), 및 BBU 모듈(350)일 수 있다. 3개의 전송 링크들은 무선 링크(360), 트위스티드 페어들(370), 및 광섬유(380)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 광섬유(380)는 스플리터(390)에 의해 복수의 광섬유 라인으로 분할될 수 있다. 특정 시나리오들에서, 트위스티드 페어들(370)은 누화를 포함할 수 있다.
업링크 전송 동안, UE(310)는 무선 링크(360)를 통해 RRH 모듈(320)과 통신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 무선 링크(360)는 무선 MIMO 채널일 수 있다. RRH 모듈(320)은 트위스티드 페어들(370)을 통해 ONU 모듈(330)로 신호들을 전송할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트위스티드 페어들(370)은 LAN 케이블들 및/또는 전화 라인 케이블들일 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 ONU 모듈(330)은 RJ-45 포트를 통해 하나 이상의 RRH(320)와 접속될 수 있다. ONU 모듈(330)은 신호들을 광섬유(380) 및 PON 아키텍처를 통해 OLT 모듈(340)로 전송할 수 있다. 특정 시나리오들에서, 광섬유(380)의 길이는 수십 킬로미터 또는 그 이상일 수 있다. 최종적으로, OLT 모듈(340)은 중앙 집중화된 기저대역 처리를 위해 BBU 유닛(350)으로 신호를 전송할 수 있고, 따라서 업링크 전송 프로세스를 완료할 수 있다. 다운링크 전송 프로세스는 업링크 전송 프로세스의 역 프로세스일 수 있고, 따라서 본 명세서에서 생략한다.
도 3에 더 도시된 바와 같이, RRH 모듈(320)은 안테나 포트들(3211 내지 3214)을 포함할 수 있다. 도 3은 4개의 안테나들에 각각 접속된 4개의 안테나 포트들을 구체적으로 도시하지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 RRH 모듈(301)이 더 많거나 적은 안테나 포트들을 또한 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 본 개시내용은 이와 관련하여 제한되지 않는다. 게다가, 일부 실시예들에서, RRH 모듈(320)은 신호들을 증폭하고 하향 변환할 수 있는 하향 변환 유닛(322)을 더 포함할 수 있다. 각각의 RRH 모듈(320)은 복수의 안테나로부터 신호들을 개별적으로 수신하고, 수신된 신호들을 개별적으로 처리하고, 처리된 신호들을 복수의 안테나에 하나씩 대응하는 트위스티드 페어들(370)에 개별적으로 공급할 수 있는데, 이는 접속된 ONU 모듈(330)에 그들을 병렬로 전송하기 위함이다. 일부 실시예들에서, RRH 모듈(320)에 의해 수신된 신호들의 처리는 하향 변환 처리 및 신호 증폭 처리만을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, ONU 모듈(330)은 아날로그-디지털 변환(ADC) 유닛들(3311 내지 3314)을 포함할 수 있다. 도 3은 4개의 ADC 유닛들을 구체적으로 도시하지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 ONU 모듈(320)이 더 많거나 적은 ADC 유닛들을 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 본 개시내용은 이와 관련하여 제한되지 않는다. ONU 모듈(330)은 동기화 및 정렬 유닛(332), 병렬-직렬 변환 및 시분할 다중화 유닛(333), 디지털-아날로그 변환(DAC) 유닛(334), 및 전기-광학 변환 E/O 유닛(335) 중 하나 이상의 유닛을 더 포함할 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 이 모듈들이 더 많거나 적은 모듈을 형성하도록 분할되거나 결합될 수 있음을 이해할 수 있고, 본 개시내용은 이와 관련하여 제한되지 않는다.
신호 전송 도중, ONU 모듈(330)은 트위스티드 페어들(370)을 통해, 접속된 RRH 모듈(320)로부터 신호들을 수신하고, 수신된 신호들을 처리하고, 처리된 신호들을 광섬유(380) 및 PON 아키텍처를 통해, 접속된 BBU 모듈(350)로 전송할 수 있다. 일부 실시예들에서, ONU 모듈(330)에 의한 수신된 신호들의 처리는 아날로그-디지털 변환, 동기화 및 정렬, 병렬-직렬 변환, 시분할 다중화, 디지털-아날로그 변환, 및 전기-광학 변환 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, OLT 모듈(340)은 광학-전기 변환 O/E 유닛(341), 아날로그 디지털 변환 A/D 유닛(342), 및 동기화 및 시분할 다중화 유닛(343)을 포함할 수 있다. BBU 모듈(304)은 보상 유닛(351) 및 디코딩 유닛(352)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, OLT 모듈(340)은 광섬유(380)를 통해 하나 이상의 ONU 모듈(330)부터 신호들을 수신하고, 수신된 신호들을 처리하고, 처리된 신호들을 BBU 모듈(350)로 전송할 수 있다. 일부 실시예들에서, OLT 모듈(340)에 의한 수신된 신호들의 처리는 광학-전기 변환, 아날로그-디지털 변환, 및 시분할 다중화 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 도 3이 RRH 모듈(301), ONU 모듈(302), OLT 모듈(303), 및 BBU 모듈(304)의 모든 구성 유닛들을 설명하지 않고 본 개시내용의 실시예와 연관된 구성 유닛들만을 서술하고 있음을 이해할 수 있다. 실제의 배치에서, 이 모듈들은 그들의 기능들을 실현하기 위해 다른 유닛들을 더 포함할 수 있다. 이들 모듈들의 구성 유닛들은 이하에서 도 4 내지 도 8를 참조하여 더 설명되고 도시된다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 RRH(400)의 개략적인 블록도를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, RRH(400)는 하나 이상의 안테나 포트(410), 하향 변환 유닛(420), 및 트위스티드 페어들(430)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 안테나 포트(410)는 대응되는 안테나들(401 내지 404)로부터 신호들을 수신하도록 구성될 수 있다. 하향 변환 유닛(420)은 하나 이상의 안테나 포트(410)로부터의 신호들을 증폭하고 하향 변환하도록 구성될 수 있다. 트위스티드 페어들(430)은 각각의 안테나 포트(410)에 대응할 수 있고, 하향 변환된 신호들을 출력 포트로 전송하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 출력 포트는 RJ-45 포트를 포함할 수 있다.
도 4에 더 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 하향 변환 유닛(420)은 증폭기(421), 믹서(422), 저역 통과 필터(423), 및 발진기(424) 중 하나 이상의 유닛을 포함할 수 있다. 하향 변환 유닛(420)내의 이러한 유닛들의 구체적인 작동 원리 및 동작 프로세스는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있고, 따라서 본 명세서에서 생략한다.
구체적으로, 동작에서, 각각의 안테나(401 내지 404)로부터 RRH(400)에 의해 수신된 무선 신호들은 먼저 안테나 포트(410)에 의해 수신되고, 하향 변환 유닛(420)에 의해 증폭되고 하향 변환된다. 하향 변환된 신호들은 DC로부터 예를 들어 20MHz까지의 대역폭일 수 있다. 최종적으로, 각각의 하향 변환된 출력 신호는 예를 들어 Cat 5a/6a 라인에서 트위스티드 페어에 링크될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 4개의 안테나(401 내지 404)와 접속하는 RRH(400)의 실시예에 대하여, 하향 변환 유닛(420)은 4개의 개별 하향 변환 서브-모듈들을 포함할 수 있다. 4개의 하향 변환 서브-모듈들의 출력들은 4개의 트위스티드 페어들(430)에 개별적으로 접속될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이들 하향 변환 서브-모듈은 발진기(424)를 공유할 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 RRH(500)의 개략적인 블록도를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, RRH(500)가 더 많은 안테나들(501 내지 5016)과 접속되는 경우, 대응되는 더 많은 수의 안테나 포트들(511)이 사용될 수 있고, 하향 변환 유닛(520)은 더 많은 하향 변환 서브-모듈들을 포함할 수 있고, 복수의 Cat 5a/6a 라인을 트위스티드 페어들(530)로서 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 하향 변환 서브-모듈들은 발진기(540)를 공유할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 하향 변환 유닛(520)은 또한 증폭기(521), 믹서(522), 저역 통과 필터(523), 및 발진기(540) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, RRH(400) 및 RRH(500)는 하나 이상의 안테나(401 내지 404) 및 안테나(501 내지 5016)의 조정된 송신을 구현할 수 있다. 일부 실시예들에서, 조정된 송신은 MIMO 송신 또는 CoMP 송신을 포함할 수 있다.
이에 반해, 도 6은 통상의 RRH(600)의 개략적인 블록도를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 통상의 RRH(600)는 증폭기(611), 믹서들(621 내지 624), 저역 통과 필터들(631 내지 634), 및 발진기(650)를 포함할 수 있다. 또한, 이는 또한 ADC 유닛들(641 내지 644), 공통 공중 라디오 인터페이스(common public radio interface, CPRI) 캡슐화 및 소형 플러그형 인터페이스(small pluggable interface, SFP) 유닛(660)을 포함한다.
통상의 RRH(600)에서, CPRI 캡슐화 및 SFP 유닛(660)은 주로 출력 신호들이 광섬유를 통한 전송에 적합하도록 하는 데 사용된다. 이에 반해, 본 개시내용의 실시예들은 RRH의 출력 신호들을 전송하기 위해 트위스티드 페어를 채택할 수 있다. 따라서, 통상의 RRH(600)와 비교할 때, 본 개시내용의 실시예들에 따른 RRH(400) 및 RRH(500)는 ADC 유닛들(641 내지 644) 및 CPRI 캡슐화 및 SFP 유닛(660), 즉 전기-광학 변환을 구현하는 데 사용되는 유닛을 제거할 수 있다. 게다가 광섬유를 통해 전송하는 데 적응된 (SFP와 같은) 광학 인터페이스는 트위스티드 페어를 통한 송신에 적합하도록 RJ-45 포트로 변경될 수 있다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 ONU(700)의 개략적인 블록도를 도시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, ONU(700)는 입력 포트(710), 처리 유닛(720) 및 출력 포트(730)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 입력 포트(710)는 트위스티드 페어를 통해 신호들을 수신하도록 구성될 수 있다. 처리 유닛(720)은 수신된 신호들을 처리하도록 구성될 수 있다. 출력 포트(730)는 처리된 신호들을 전송을 위해 PON 아키텍처로 출력하도록 구성될 수 있다.
도 7에 더 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 입력 포트(710)는 RJ-45 포트를 포함할 수 있고 출력 포트(730)는 소형 플러그형 인터페이스(SFP)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 처리 유닛(720)은 ADC 유닛(721), 동기화 및 정렬 유닛(722), 병렬-직렬 변환 유닛(723), 시분할 다중화 유닛(724), DAC 유닛 (725), 및 전기-광학 변환 (E/O) 유닛(726) 중 하나 이상의 유닛을 포함할 수 있다. 이 유닛들의 구체적인 작동 원리 및 동작 프로세스는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있고, 따라서 본 명세서에서 생략한다.
도 7에 서술된 특정 실시예에서, 이전의 RRH 모듈의 4개의 출력들은 트위스티드 페어를 통해 ONU(700)에 접속될 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 또한 본 개시내용의 실시예들에 따른 RRH 모듈이 더 많거나 적은 출력들을 가질 수 있음을 이해할 수 있고, 본 개시내용은 이와 관련하여 제한되지 않는다. 신호들의 처리 및 전송 동안, ONU(700) 내의 ADC(721)의 샘플 대역폭 및 샘플링 속도(sampling rate)는 라디오 대역폭에 대응할 수 있다. ADC(721)로부터의 4개의 출력들의 취득되고 양자화된 데이터 스트림들은 먼저 동기화되고 정렬된다. 그 다음에, 4개의 병렬 데이터 스트림들은 포스트 BBU 배정 시간 슬롯 할당(post BBU-assigned time slot allocation)에 따라 시간 도메인에서 직렬로 재성형(reshaped)되고 다중화된다. 새로 생성되고 캡슐화된 데이터 스트림은 아날로그 신호들로 변환되고 그 다음에 광섬유를 통한 전송을 위해 광학 신호들로 변조된다. 도 7에 도시된 바와 같이, DAC(725)의 샘플링 속도는 ADC(721)의 샘플링 속도보다 s배 크고, 예를 들어 ADC(721)의 샘플링 속도의 4배이다. 미래의 시스템 업그레이드가 고려될 때, "s"는 BBU로부터의 소프트웨어 정의된 조건에 따라 재설정 가능할 수 있다.
ONU(700)의 동기화 및 정렬 유닛(722)은 4개의 ADC(721) 채널들 사이에서 야기된 전파 시간차를 보정하는 기능만을 한다는 점이 주목할 만하다. 무선 링크들 또는 트위스티드 페어들을 통한 전송에서 야기된 임의의 지연 또는 시간 차이는 동기화 및 정렬 유닛(722)에서 처리되지 않는다. 트위스티드 페어 포트들부터의 4개의 신호 입력들은 아날로그 특성들을 가지며 광섬유 상의 출력 신호들도 마찬가지이다.
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따른 OLT(800)의 개략적인 블록도를 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, OLT(800)는 입력 포트(810), 처리 유닛(820), 및 출력 포트(830)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 입력 포트(810)는 광섬유 및 PON 아키텍처를 통해 광학 신호를 수신하도록 구성될 수 있고, 광학 신호는 트위스티드 페어를 통해 전송된 신호들에 기초하여 생성된다. 일부 특정 실시예들에서, 입력 포트(810)는 SFP를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 처리 유닛(820)은 수신된 광학 신호들을 전기 신호들로서 처리하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 출력 포트(830)는 처리된 전기 신호들을 출력하도록 구성될 수 있다.
도 8에 더 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 처리 유닛(820)은 광학-전기 변환 O/E 유닛(821), 아날로그-디지털 변환 A/D 유닛(822), 및 동기화 및 시분할 다중화 유닛(823) 중 하나 이상의 유닛을 포함할 수 있다. 이 유닛들의 구체적인 작동 원리 및 동작 처리는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있고, 따라서 본 명세서에서 생략한다.
일부 실시예들에서, OLT(800)에 진입하는 들어오는 신호는, 예를 들어 20km 동안 광섬유를 통과했을 수 있다. 광학-전기 변환은 OLT(800)에서 들어오는 신호 상에서 우선 수행될 수 있고, 그 다음에 아날로그 직렬 데이터 스트림은 샘플 대역폭 및 샘플링 속도가 광섬유 상에서 운반된 전체 용량과 일치하는 A/D(822)에 의해 양자화될 수 있다. 도 8에 도시된 "s"배는 기저 보드 속도(base baud rate)에 대한 A/D(822)의 샘플링 속도이다. A/D(822)의 출력은 메모리에서 버퍼(buffer)되고 동기화될 수 있고, 최종적으로 동적 대역폭 할당(dynamic bandwidth allocation, DBA)에 따라 역 다중화(de-multiplexed)될 수 있으며, 병렬 데이터 스트림들의 수는 광섬유 상에서 운반된 전체 채널 수에 의해 결정될 수 있다.
도 3에서 도시된 BBU(350)를 더 설명하기 위해 다시 도 3을 참조하면, BBU(350)는 보상 유닛(351)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 보상 유닛(351)은 트위스티드 페어를 통한 송신 동안 신호들의 누화를 보상하도록 구성될 수 있다. 무선 MIMO를 사용하는 실시예에서, 보상 유닛(351)은 트위스티드 페어를 통한 송신 동안의 신호들의 누화 및 MIMO 송신 동안의 간섭을 동시에 보상하도록 더 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, BBU(350)는 들어오는 신호들을 디코딩하도록 구성될 수 있는 디코딩 유닛(352)을 더 포함할 수 있다. 그것의 구체적인 작동 원리 및 동작 프로세스는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있고, 따라서 본 명세서에서 생략한다.
RRH, ONU, 및 OLT의 이전 스테이지들의 처리로, 이제 BBU(350)로 진입하는 신호들은 업링크를 위해 통상의 BBU의 입력에 사용된 신호들과 거의 동일하다. 차이점은 각각의 채널의 신호들이 무선 MIMO 채널을 통해 전송될 뿐만 아니라 트위스티드 페어의 채널-간(inter-channel) 누화도 역시 경험하고, 따라서 MIMO와 유사한 채널화가 또한 사용될 수 있다는 점에만 있다. 특정 실시예에서, BBU(350)에서의 무선 디코딩을 위한 MIMO 검출기는 무선 MIMO 채널 및 트위스티드 페어들의 누화 효과를 동시에 보상할 수 있다.
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따른 특정 예시적인 무선 액세스 시스템의 개략적인 블록도를 도시한다. 도 9에 도시된 상세한 실시예에서, 2x2 무선 MIMO, 50미터의 트위스티드 페어(2x2 누화), 및 20km의 광섬유를 사용하는 응용 시나리오 예시가 도시된다. 이 실시예에서, 전체 업링크 전송 처리는 2개의 부분들, 즉 무선 링크 및 트위스티드 페어를 통한 협대역(narrow band) 전송 및 광섬유를 통한 광대역 전송으로 분할될 수 있다. 도 9에서 AWG는 임의 파형 발생기(D/A)를 나타내고, TX는 송신기를 나타내고, E는 전기 도메인을 나타내고, O는 광학 도메인을 나타내고, Ant는 안테나를 의미하고, Att은 감쇠기를 나타내고, Amp는 증폭기를 나타내고, LO는 발진기를 나타내고, bb는 광대역을 나타내고, nb는 협대역을 의미하고, P2S는 병렬-직렬 변환을 의미하고, 250X는 250배를 나타내고, DFB는 분산 피드백 레이저(distributed feedback laser)를 나타내고, MZM은 마하 젠더 변조기(Mach-Zehnder modulator)를 나타내고, VOA는 변수 광학 감쇠기(variable optical attenuator)를 의미하고, PD는 광검출기(photodetector)를 의미하고, OSC는 오실로스코프(oscilloscope)(A/D)를 의미하고, MIMO는 다중-입력 다중-출력을 나타내고, EVM은 오류 벡터 크기(error vector magnitude)를 의미한다.
도 9는 특정 모듈 구성을 더 도시한다. 신호 전송 처리 동안, 두 개의 개별 데이터, 즉 Data-1 및 Data-2는 4G LTE 데이터 형식과 호환 가능한 20Hz 대역폭의 1024FFT 64QAM 형식이다. Data-1과 Data-2는 먼저 임의 파형 발생기(AWG)에 의해 생성되고 그 다음 3.5GHz RF 주파수 대역으로 상향 변환되고 다중 무선 사용자들을 나타내는 두 개의 개별 안테나에 의해 전송된다. 동일한 RF 대역 상에서 작동하는 두 개의 안테나들이 RF MIMO 수신기로 사용될 수 있다. 두 신호들은 기저대역 내에서 개별적으로 DC에서 20MHz로 변환된다. 다음으로, 적절한 전력으로, 두 개의 신호들은 50미터의 공통 Cat 5a 라인 내에서 2개의 트위스티드 페어로 진입한다. 트위스티드 페어들의 다른 쪽 끝에서, 두 개의 신호들은 두 개의 채널을 동시에 사용하는 실시간 오실로스코프에 의해 개별적으로 캡처된다.
다음으로, 실시간 오실로스코프에서 캡처된 2개의 수신된 신호들은 병렬로부터 직렬로 변환되어, 하나의 데이터 스트림이 다른 데이터스트림의 앞에 정렬된다. 다시 말하면, 시간 도메인 다중화 방식이 이용된다. 새롭게 생성된 스트림은 AWG에 다시 업로드될 수 있다. 이번에 AWG는 20MHz의 250배인 5G 샘플링 속도로 동작할 수 있는데, 이는 두 신호들이 광섬유 링크 상의 전체 광대역 신호의 1/125 시간 슬롯을 차지함을 나타낸다. 20km 표준 싱글 모드 광섬유는 ONU와 BBU 사이의 장거리 매체로 사용될 수 있다. 실시간 오실로스코프는 광섬유 송신 및 광학-전기 변환 후에 광대역 신호를 캡처하는 데 다시 사용될 수 있다. 직렬 데이터 스트림은 먼저 2개의 병렬 데이터 스트림들로 분할될 수 있고, 트레이닝 데이터로부터 학습된 통합된 채널화 정보에 따라 디코딩될 수 있다. 복원된 컨스텔레이션(constellation)은 도 9에도 도시된다.
도 9의 특정 예가 나타내는 바와 같이, 한편으로는 하이브리드 채널(MIMO 무선 링크 + 누화가 풍부한 트위스티드 페어)의 복구가 업링크에 대해 BBU 측에서 달성가능하다. 반면에 광섬유를 통한 대용량(예를 들어 200 채널 이상)의 전송은 경제적으로 사용 가능한 광학 컴포넌트들 및 디바이스들을 사용하여 지원될 수 있다.
본 개시내용의 실시예들에서, 누화가 풍부한 차폐되지 않은 트위스티드 페어 및 장거리 광섬유로 구성된 하이브리드 MIMO 무선 채널 및 고정 네트워크 아키텍처를 통한 실내 무선 액세스를 위한 대용량 전송 솔루션이 제안되었다. 트위스티드 페어의 누화가 풍부한 채널화와 무선 인터페이스를 통한 MIMO의 간섭이 풍부한 채널화 사이의 유사성이 완전히 이용되었다. 전체 누화 완화 및 사전 코딩 알고리즘들은 통상의 BBU의 DSP 복잡성을 유지하면서 하이브리드 전송 후 포스트 BBU 풀에서 수행된다. 경제적인 Cat 5a/6a 라인들은 실내 무선 프런트홀 설치 및 배치 비용을 상당히 줄이기 위해 빌딩 내의 마지막 100미터 액세스에 대해 완전히 이용된다. MIMO 응용은 통상의 실내 DAS 솔루션들과 비교하여, 이 접근법에서 또한 호환 가능하다. ONU에서 데이터 스트림들을 수렴 및 다중화하고 그 다음 광섬유를 통해 ONU로부터 BBU로 전체 광대역 신호들을 전송함에 의해, 큰 프런트홀 용량이 실현될 수 있으며, 이는 현재의 CPRI 프로토콜에 비해 큰 용량 우수성을 보인다. 따라서, 본 개시내용의 실시예들에 따른 기술적 솔루션은 차세대 무선 액세스(특히, 실내 어플리케이션 및 배치)에 매우 유망하다.
본 개시내용의 실시예들의 설명에서, "포함하는(comprising)" 및 "포함하는(including)"과 같이 본 명세서에서 사용된 용어들은 포괄적인 용어로 해석되어야 하고, 즉 "포함(comprising)/포함(including)하지만 이에 한정되지 않는"으로 해석되어야 한다. "기초한다"는 용어는 "적어도 부분적으로 기초한다"는 의미이다. "일 실시예"또는 "실시예"라는 용어는 "적어도 하나의 실시예"로 해석되어야 한다.
본 개시내용의 실시예들은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 그들의 조합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다. 하드웨어 부분은 특수한 로직에 의해 구현될 수 있고; 소프트웨어 부분은 메모리에 저장될 수 있고 마이크로 프로세서 또는 설계-특정 하드웨어와 같은 적절한 명령어 실행 시스템에 의해 실행될 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 전술한 디바이스 및 방법이 예를 들어 컴퓨터 실행 가능 명령어 및/또는 프로세서 제어된 코드로 구현될 수 있음을 이해할 수 있고, 이러한 코드는 프로그래밍 가능한(programmable) 메모리, 또는 광학 또는 전자 신호 베어러(bearer)와 같은 데이터 베어러 같은 베어러 매체 상에서 제공된다.
게다가, 본 방법들의 동작들이 도면들에서 특정 순서에 따라 설명되어 있음에도 불구하고, 이들 동작들이 이러한 특정 시퀀스(sequence)에 따라 수행되어야 하거나, 또는 원하는 결과는 모든 도시된 동작들을 수행함에 의해서만 달성될 수 있다는 것을 요구하거나 암시하지 않는다. 반대로, 흐름도들에 설명된 단계들에 대한 실행 순서는 달라질 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 일부 단계들은 생략되거나, 복수의 단계가 하나의 단계로 병합되거나, 단계가 실행을 위해 복수의 단계로 분할될 수 있다. 또한, 위에서 설명된 2 이상의 유닛들의 특징들 및 기능들은 하나의 수단으로 실시될 수 있음을 알아야 한다. 차례로, 위에서 설명된 하나의 수단의 특징들 및 기능들이 더 많은 유닛들로 더 실시될 수 있다.
본 개시내용은 복수의 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 개시내용은 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 개시내용은 첨부된 청구항들의 사상 및 범위에 포함되는 다양한 변형들 및 균등한 배열들을 포함하도록 의도된다.

Claims (30)

  1. 무선 액세스 시스템으로서,
    기저대역 처리 유닛(BBU) 풀(pool), 광학 네트워크 유닛(ONU), 및 원격 라디오 헤드(RRH)를 포함하고, 상기 BBU 풀은 하나 이상의 ONU에 접속되고, 상기 ONU들 각각은 하나 이상의 RRH에 접속되고, 상기 ONU들 각각과 상기 하나 이상의 RRH 사이의 접속은 트위스티드 페어(twisted pair)를 사용하여 구현되고, 상기 트위스티드 페어를 통해 전송되는 중간 주파수 신호는 광신호로 변환되어 상기 BBU 풀로 전송되고, 상기 BBU 풀은 상기 트위스티드 페어를 통한 송신에서의 누화를 보상하는, 무선 액세스 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 ONU들 각각과 상기 하나 이상의 RRH 사이의 접속은 RJ-45 포트를 사용하여 구현되는, 무선 액세스 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 BBU 풀과 상기 하나 이상의 ONU 사이의 접속은 광섬유 및 수동 광학 네트워크(passive optical network, PON) 아키텍처를 사용하여 구현되는, 무선 액세스 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 RRH는 하나 이상의 안테나의 조정된 송신(coordinated transmission)을 가능하게 하는, 무선 액세스 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 조정된 송신은 다중-입력 다중-출력(MIMO) 송신을 포함하는, 무선 액세스 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 조정된 송신은 조정된 다중-지점(Coordinated Multiple-point, CoMP) 송신을 포함하는, 무선 액세스 시스템.
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서, 상기 BBU 풀은 상기 트위스티드 페어를 통한 송신에서의 누화 및 상기 MIMO 송신에서의 간섭을 동시에 보상하는, 무선 액세스 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 RRH들은 복수의 안테나 중의 각각의 안테나로부터 신호들을 개별적으로 수신하고,
    수신된 신호들을 처리하는 것; 및
    처리된 신호들을 상기 복수의 안테나에 대응하는 트위스티드 페어들 중의 각각의 트위스티드 페어에 공급하여, 접속된 ONU들에 상기 신호들을 병렬로 전송하는 것
    을 개별적으로 수행하는, 무선 액세스 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 RRH 및 상기 ONU는 빌딩 내부에 위치되고, 상기 트위스티드 페어는 근거리 네트워크(LAN) 케이블 및/또는 전화 라인 케이블을 포함하는, 무선 액세스 시스템.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 기저대역 처리 유닛(BBU) 풀로서,
    트위스티드 페어를 통한 전송 동안의 신호의 누화를 포함하는 중간 주파수 신호를 수신하고 상기 누화를 보상하도록 구성된 보상 유닛
    을 포함하는, BBU 풀.
  15. 무선 액세스 시스템으로서,
    제14항에 따른 기저대역 처리 유닛(BBU) 풀을 포함하는, 무선 액세스 시스템.
  16. 삭제
  17. 삭제
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