KR102176814B1 - 분산 안테나 시스템의 노드 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비정상적으로 동작하는 리모트 유닛을 자동으로 검출할 수 있는 분산 안테나 시스템(Distributed Antenna System)을 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 안테나 시스템의 노드 유닛은, 연결된 n개의 타유닛 각각으로부터 n개의 상태정보를 수신하여 출력하는 신호입력부 및 n개의 상태정보를 분석하여 n개의 상태정보 각각에 대응되는 업링크신호들의 상태를 판단하는 제어부를 포함하되, n은 2 이상의 자연수이고, 타유닛은 서비스안테나를 통해 수신된 신호를 분석하여 상기 상태정보를 생성할 수 있다. 본 발명에 따르면, 비정상적으로 동작하는 리모트 유닛을 자동으로 검출할 수 있는 분산 안테나 시스템(Distributed Antenna System)을 제공할 수 있다.

Description

분산 안테나 시스템의 노드 유닛{NODE UNIT OF DISTRIBUTED ANTENNA SYSTEM}

본 발명은 분산 안테나 시스템(Distributed Antenna System, DAS)에 관한 것으로서, DAS 시스템의 각 노드유닛의 업링크신호 전송 동작에 관한 것이다.

DAS 시스템에서 서비스 이상 발생 시, 기존 방식의 경우 장비가 위치한 곳에서 스펙트럼 분석기(spectrum analyzer)를 통해 이상 여부를 확인하는 방식에 의하였다. 관리자가 스펙트럼 분석기를 장비의 커플링 포트(coupling port)에 연결하여 당해 장비의 이상 여부를 확인하는 방식이다. 이러한 방식은 다음과 같은 경우에 DAS 시스템의 장애 감시가 어렵다. 예를 들어, DAS 시스템은 헤드엔드 노드(headend node)를 구성하는 베이스 스테이션 인터페이스 유닛과 마스터 유닛, 확장 노드(extension node)를 구성하는 허브 유닛, 및 리모트 노드(remote node)를 구성하는 리모트 유닛 등 다수의 유닛들을 포함하므로 관리자가 어느 유닛에서 문제가 발생한 것인지 파악하기 어렵다. 또한 지하철, 중계탑 등 물리적 접근이 쉽지 않은 곳에 유닛이 배치된 경우 상술한 방식으로 당해 유닛의 이상유무 확인이 어렵다. 또한 PAU(Power Amplification Unit) 이상으로 인해 서비스 신호가 열화된 경우 검출이 어려우며, 특정 리모트 유닛의 불량으로 인해 업링크신호 이상 시 불량 리모트 유닛의 검출이 어렵다.

특히 DAS 시스템을 구성하는 복수의 리모트 유닛 중 문제가 있는 리모트 유닛이 하나라도 존재하면 당해 리모트 유닛이 포함된 기지국 전체의 역방향 통신에 장애가 발생될 수 있다. 예를 들어, 리모트 유닛 중 어느 하나에서 업링크신호 이득 조절 이상으로 디지털적으로 오버플로우(overflow)가 발생된 경우, 당해 리모트 유닛에서 디지털적으로 업링크신호를 처리할 수 없으므로 전대역에 걸쳐서 노이즈(noise)가 발생될 수 있다. 따라서, 복수의 리모트 유닛 중 문제가 있는 리모트 유닛을 자동으로 검출할 수 있는 DAS 시스템이 요구된다.

본 발명은 비정상적으로 동작하는 리모트 유닛을 자동으로 검출할 수 있는 분산 안테나 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 분산 안테나 시스템의 노드유닛으로서, 연결된 n개의 타유닛 중 제n 타유닛으로부터 제n 상태정보를 수신하여 출력하는 신호입력부; 및 상기 제n 상태정보를 분석하여 상기 제n 타유닛으로부터 수신된 제n 업링크신호의 상태를 판단하는 제어부;를 포함하되, 상기 n은 2 이상의 자연수이고, 상기 제n 타유닛은 서비스안테나를 통해 수신된 신호를 분석하여 상기 제n 상태정보를 생성하는, 노드유닛이 개시된다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 제n 업링크신호가 비정상으로 판단되면 제n 업링크신호가 기지국으로 전송되지 않도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 제n 상태정보를 연결된 모니터링장치로 전송하되, 상기 모니터링장치는 상기 제n 상태정보를 분석하여 상기 제n 타유닛의 정상 동작 여부를 판단할 수 있다.

또한, 제1 상태알림정보 내지 제n 상태알림정보에 따라 제1 업링크신호 내지 제n 업링크신호 중 정상에 상응하는 업링크신호를 결합하여 제1 병합신호를 생성하는 디지털신호처리부;를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 n개의 타유닛 각각으로부터 수신된 상기 제1 상태정보 내지 제n 상태정보를 분석하여 상기 제1 상태알림정보 내지 제n 상태알림정보를 생성할 수 있다.

또한, 상기 노드유닛은, 제1 상태알림정보 내지 제n 상태알림정보에 따라 제1 업링크신호 내지 제n 업링크신호 중 비정상에 상응하는 업링크신호를 결합하여 제2 병합신호를 생성하는 디지털신호처리부;를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 n개의 타유닛 각각으로부터 수신된 상기 제1 상태정보 내지 제n 상태정보를 분석하여 상기 제1 상태알림정보 내지 제n 상태알림정보를 생성할 수 있다.

또한, 상기 노드유닛은, 제n 가중치정보가 입력되면, 상기 제n 업링크신호의 파워 레벨을 상기 제n 가중치정보에 상응하도록 처리하는 디지털신호처리부;를 더 포함하되, 상기 제어부는 제n 상태정보에 포함된 SNR을 분석하여 상기 제n 가중치정보를 생성할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 분산 안테나 시스템의 리모트유닛으로서, 이동통신 단말기로부터 업링크신호를 수신하여 출력하는 서비스안테나부; 및 상기 업링크신호를 분석하여 상태정보를 생성하고, 상기 상태정보를 분석하여 상기 업링크신호의 전송 여부를 결정하는 제어부;를 포함하는 리모트유닛이 제공된다.

여기서, 상기 제어부는 상기 업링크신호에 대한 SNR, VSWR, ACLR 중 하나 이상을 이용하여 상기 상태정보를 생성할 수 있다.

또한, 상기 리모트유닛은, 연결된 타유닛으로부터 타유닛업링크신호 및 타유닛상태정보를 수신하는 신호입출력부;를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 타유닛상태정보를 분석하여 상기 타유닛업링크신호의 전송 방법을 결정할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 분석 결과 상기 타유닛업링크신호가 정상이면 상기 업링크신호 및 상기 타유닛업링크신호가 병합되어 상위노드로 전송되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 상태정보를 분석하여 상기 업링크신호가 정상인지 판단하고, 상기 타유닛상태정보를 분석하여 상기 타유닛업링크신호가 정상인지 판단하고, 판단 결과 정상인 신호가 병합되어 제3 병합신호가 생성되도록 제어하며, 비정상인 신호가 병합되어 제4 병합신호가 생성되도록 제어할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 분산 안테나 시스템에 있어서, 이동통신 단말기로부터 수신된 업링크신호에 대한 상태정보를 생성하고, 상기 상태정보 및 상기 업링크신호를 전송하는 n개의 리모트유닛; 및 상기 n개의 리모트유닛 각각으로부터 수신한 상기 상태정보를 분석하여 수신된 상기 업링크신호를 연결된 기지국으로 전송할지 여부를 판단하는 마스터유닛;을 포함하되, 상기 n은 2 이상의 자연수인, 분산 안테나 시스템이 제공된다.

여기서, 상기 마스터유닛은, 상기 상태정보를 분석하여 정상상태인 상기 업링크신호만을 병합하여 제1 병합신호를 생성하고, 상기 제1 병합신호를 상기 기지국으로 전송할 수 있다.

또한, 상기 분산 안테나 시스템은, 상기 상태정보를 분석하여 상기 타유닛 중 비정상적으로 동작하는 타유닛을 식별하는 상기 모니터링장치;를 더 포함하되, 상기 마스터유닛은, 상기 상태정보를 연결된 상기 모니터링장치로 전송할 수 있다.

또한, 상기 마스터유닛은, 상기 상태정보를 분석하여 비정상상태인 상기 업링크신호만을 병합하여 제2 병합신호를 생성하고, 상기 제2 병합신호의 상기 기지국으로의 전송 여부를 결정할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 분산 안테나 시스템에 있어서, 이동통신 단말기로부터 수신된 업링크신호에 대한 상태정보를 생성하고, 상기 상태정보를 분석하여 상기 업링크신호의 전송 여부를 결정하는 n개의 리모트유닛; 및 상기 업링크신호를 병합하여 기지국으로 전송하는 마스터유닛;을 포함하되, 상기 n은 2 이상의 자연수인, 분산 안테나 시스템이 제공된다.

여기서. 상기 리모트유닛은, 상기 업링크신호에 대한 SNR, VSWR, ACLR 중 하나 이상을 이용하여 상기 상태정보를 생성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 비정상적으로 동작하는 리모트 유닛을 자동으로 검출할 수 있는 분산 안테나 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 신호 분산 전송 시스템의 일 형태로서, 분산 안테나 시스템의 토폴로지(Topology)의 일 예를 도시한 도면.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 분산 안테나 시스템 내의 마스터 유닛에 관한 일실시예의 블록도.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 분산 안테나 시스템 내의 허브 유닛에 관한 일실시예의 블록도.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 분산 안테나 시스템 내의 리모트 유닛에 관한 일실시예의 블록도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 분산 안테나 시스템의 모니터링 장치의 동작을 설명하기 위한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다. 또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에 기재된 "~부(유닛)", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 분산 안테나 시스템은 음성 통신과 데이터 통신을 높은 품질과 무결절(seamless access)하게 전달하는 인 빌딩 서비스를 위한 커버리지 시스템이다. 또한, 다수의 대역 내에서 서비스하고 있는 아날로그 및 디지털 전화 시스템을 하나의 안테나로 서비스하기 위한 시스템이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 안테나 시스템은 주로 쇼핑몰, 호텔, 캠퍼스, 공항, 병원, 지하철, 종합 운동장, 컨벤션 센터 등 일반적인 공공기관 및 사설 설비 등에 설치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 안테나 시스템은 건물 내의 열악한 전파환경을 개선하고, 약한(poor) 수신 신호강도(Received Signal Strength Indication, RSSI) 및 이동 단말기의 총체적 수신감도인 Ec/Io(chip energy/others interference)를 개선하며, 건물의 구석까지 이동통신을 서비스하여, 통신 서비스 이용자가 건물 내의 어느 곳에서도 자유롭게 통화할 수 있게 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 안테나 시스템은, 전 세계적으로 사용하는 이동통신 규격을 지원할 수 있다.

예를 들면, 상기 분산 안테나 시스템은 초단파(Very High Frequency, VHF), 극초단파(Ultra High Frequency, UHF), 700MHz, 800MHz, 850MHz, 900MHz, 1900MHz, 2100MHz 대역, 2600MHz 대역 등의 주파수와 FDD 방식의 서비스 뿐만 아니라 TDD 방식의 서비스를 지원할 수 있다. 그리고, 상기 분산 안테나 시스템은 아날로그의 대표적인 이동통신서비스(Advanced Mobile Phone Service, AMPS)와 디지털의 시분할다중접속(Time-Division Multiplexing Access, TDMA), 코드분할다중접속(Code Division Multiple Access, CDMA), 비동기식 CDMA(Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA), 고속하향패킷접속(High Speed Downlink Packet Access, HSDPA), 롱텀에볼루션(Long Term Evolution, LTE), 롱텀에볼루션 어드밴스드(Long Term Evolution Advanced, LTE-A) 등 다수의 이동통신 규격을 지원할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들을 차례로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 신호 분산 전송 시스템의 일 형태로서, 분산 안테나 시스템의 토폴로지(Topology)의 일 예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 분산 안테나 시스템(DAS)(1)은, 분산 안테나 시스템의 헤드엔드 노드(headend node)를 구성하는 베이스 스테이션 인터페이스 유닛(Base station Interface Unit, 10)과 마스터 유닛(Master Unit, 20), 확장 노드(extension node)를 구성하는 허브 유닛(Hub Unit, 30), 원격의 각 서비스 위치에 배치되며 리모트 노드(remote node)를 구성하는 복수의 리모트 유닛(Remote Unit, 40)을 포함한다. 이러한 분산 안테나 시스템은 아날로그 DAS 또는 디지털 DAS로 구현될 수 있으며, 경우에 따라서는 이의 혼합형(예를 들어, 일부 노드는 아날로그 처리, 나머지 노드는 디지털 처리를 수행함)으로 구현될 수도 있다.

도 1은 분산 안테나 시스템의 토폴로지의 일 예를 도시한 것이며, 분산 안테나 시스템은 설치 영역 및 적용 분야(예를 들어, 인빌딩(In-Building), 지하철(Subway), 병원(Hospital), 경기장(Stadium) 등)의 특수성을 고려하여 다양한 토폴로지 변형이 가능하다. 이와 같은 취지에서, BIU(10), MU(20), HUB(30), RU(40)의 개수 및 상호 간의 상/하위 단의 연결 관계도 도 1과 상이해질 수 있다. 또한, 분산 안테나 시스템에서 HUB(30)는 설치 필요한 RU(40)의 개수에 비해 MU(20)로부터 스타(star) 구조로 브랜치(branch)될 브랜치 수가 제한적인 경우 활용된다. 따라서, 단일의 MU(20)만으로도 설치 필요한 RU(40)의 개수를 충분히 감당할 수 있는 경우 또는 복수의 MU(20)가 설치되는 경우 등에는 HUB(30)는 생략될 수도 있다.

이하, 도 1의 토폴로지를 중심으로, 본 발명에 적용될 수 있는 분산 안테나 시스템 내의 각 노드 및 그 기능에 대하여 차례로 설명하기로 한다.

BIU(Base station Interface Unit, 10)는 기지국 등의 BTS(Base station Transceiver System)와 분산 안테나 시스템 내의 MU(20) 간의 인터페이스 역할을 수행한다. 도 1에서는 복수의 BTS가 단일의 BIU(10)와 연결되는 케이스를 도시하였지만, BIU(10)는 각 사업자 별, 각 주파수 대역 별, 각 섹터 별로 별도로 구비될 수도 있다.

일반적으로 BTS로부터 전송되는 RF 신호(Radio Frequency signal)는 고전력(High Power)의 신호이므로, BIU(10)는 이와 같은 고전력의 RF 신호를 MU(20)에서 처리하기에 적당한 전력의 신호로 변환시켜 이를 MU(20)로 전달하는 기능을 수행한다. 또한 BIU(10)는, 구현 방식에 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이 각 주파수 대역 별(또는 각 사업자 별, 섹터 별) 이동통신서비스의 신호를 수신하고 이를 병합(combine)한 후 MU(20)로 전달하는 기능도 수행할 수 있다.

만일 BIU(10)가 BTS의 고전력 신호를 저전력으로 낮춘 후, 각 이동통신서비스 신호를 병합하여 MU(20)로 전달하는 경우, MU(20)는 병합되어 전달된 이동통신서비스 신호(이하, 이를 중계 신호라 명명함)를 브랜치 별로 분배하는 역할을 수행한다. 이때, 분산 안테나 시스템이 디지털 DAS로 구현되는 경우, BIU(10)는 BTS의 고전력 RF 신호를 저전력 RF 신호로 변환하는 기능을 수행하는 유닛과, 저전력 RF 신호에 대해 IF 신호(Intermediate Frequency signal)로 변환한 후 디지털 신호 처리를 하여 이를 병합하는 유닛으로 분리 구성될 수 있다. 위와 달리, 만일 BIU(10)가 BTS의 고전력 신호를 저전력으로 낮추는 기능만을 수행하는 경우, MU(20)는 전달된 각 중계 신호를 병합하고 이를 브랜치 별로 분배하는 역할을 수행할 수 있다.

상술한 바와 같이, MU(20)로부터 분배된 병합 중계 신호는 브랜치 별(도 1의 Branch #1, … Branch #k, … Branch #N 참조)로 HUB(20)를 통해서 또는 RU(40)로 직접 전달되며, 각 RU(40)는 전달받은 병합 중계 신호를 주파수 대역 별로 분리하고 신호 처리(아날로그 DAS의 경우에는 아날로그 신호 처리, 디지털 DAS의 경우에는 디지털 신호 처리)를 수행한다. 이에 따라 각 RU(40)에서는 서비스 안테나를 통해서 자신의 서비스 커버리지 내의 사용자 단말로 중계 신호를 전송한다. RU(40)의 구체적 기능 구성에 대해서는 이하에서 후술하기로 한다.

도 1의 경우, BTS와 BIU(10) 간 그리고 BIU(10)와 MU(20) 간에는 RF 케이블로 연결되고, MU(20)로부터 그 하위단까지는 모두 광 케이블로 연결되는 경우를 도시하고 있으나, 각 노드 간의 신호 전송 매체(signal transport medium)도 이와 다른 다양한 변형이 가능하다. 일 예로, BIU(10)와 MU(20) 간은 RF 케이블을 통해서 연결될 수도 있지만, 광 케이블 또는 디지털 인터페이스를 통해서 연결될 수도 있다. 다른 예로, MU(20)와 HUB(30) 그리고 MU(20)와 직접 연결되는 RU(40) 간에는 광 케이블로 연결되고, 케스케이드(cascade) 연결된 RU(40) 상호 간에는 RF 케이블, 트위스트 케이블, UTP 케이블 등을 통해서 연결되는 방식으로도 구현될 수 있다. 또 다른 예로, MU(20)와 직접 연결되는 RU(40)도 RF 케이블, 트위스트 케이블, UTP 케이블 등을 통해서 연결되는 방식으로도 구현될 수 있다.

또한, 도 1에서는 BIU(10)가 BTS와 MU(20) 간에 위치되는 경우가 예시되었으나, BIU(10)는 MU(20)의 한 기능으로 형성될 수도 있다. BIU(10)는 BTS에서 입력되는 신호가 고전력이 아닌 경우에는 생략될 수도 있다. 또한, BIU(10)는 도 1에서와 같이 별도의 장치로 구현되지 않고 MU(20) 내의 한 기능 파트로 구현될 수 있다. 이 경우 MU(20)는 BTS에서 입력되는 고전력의 RF신호를 저전력으로 변환한 후 저전력으로 변환된 각 주파수 대역 별(또는 각 사업자 별, 섹터 별) RF 신호를 병합 처리할 수 있다.

다만, 이하에서는 도 1을 기준으로 설명하기로 한다. 따라서, 본 실시예에서 MU(20), HUB(30), RU(40)는 전광변환/광전변환을 위한 광 트랜시버 모듈을 포함할 수 있고, 단일의 광 케이블로 노드 간 연결되는 경우에는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 소자를 포함할 수 있다.

이러한 분산 안테나 시스템은 네트워크를 통해 외부의 모니터링 장치, 예를 들어, 네트워크 관리 서버/시스템(Network Management Server or System, 50)과 연결될 수 있다. 이에 따라 관리자는 모니터링장치(50)를 통해서 원격에서 분산 안테나 시스템의 각 노드의 상태 및 문제를 모니터링하고, 원격에서 각 노드의 동작을 제어할 수 있다.

도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 분산 안테나 시스템 내의 마스터 유닛에 관한 일실시예의 블록도이다.

여기서, 도 2의 블록도는 마스터 유닛(20)이 BIU(10)와는 RF 케이블로 연결되고, HUB(30) 또는 RU(40)와는 광케이블로 연결되는 경우를 나타내고 있다. 또한, 도 2의 블록도는 순방향 패스를 통해서 서비스 신호를 HUB(30) 또는 RU(40)로 전달하고, 역방향 패스를 통해서 HUB(30) 또는 RU(40)로부터 수신되는 신호를 처리하는 기능과 관련된 구성만을 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, MU(20)는, 다운링크 신호 전달 경로(즉, 순방향 패스(forward path))를 기준으로 할 때, 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, 21a), 다운 컨버터(Down Converter, 22a), AD 컨버터(Analog to Digital Converter, 23a), 디지털 신호 처리부(digital signal processor, 24), 프레이머(Framer, 25a), 직병렬 변환기(SERDES; Serializer/Deserializer, 26), 전/광 변환기(Electrical to Optical Converter, 27a)를 포함한다.

이에 따라, 순방향 패스에서, RF 케이블을 통해 전송된 RF 신호는 저잡음 증폭기(21a)에 의해 저잡음 증폭되고, 이어서 다운 컨버터(22a)에 의해 중간 주파수(IF) 신호로 주파수 하향 변환되며, 변환된 IF 신호는 AD 컨버터(23a)에 의해 디지털 신호로 변환되어 디지털 신호 처리부(24)로 전달된다.

디지털 신호 처리부(24)는 중계 신호에 관한 주파수 대역 별 디지털 신호 처리, 디지털 필터링, 게인 컨트롤, 디지털 멀티플렉싱 등의 기능을 수행한다. 디지털 신호 처리부(24)를 거친 디지털 신호는 프레이머(25a)를 통해서 디지털 전송에 적합한 포맷으로 포맷팅(formatting)되고, 이는 직병렬 변환기(26)에 의해 직렬 디지털 신호로 변환되며, 신호입출력부(27)중 전/광 변환기(27a)에 의해 광 디지털 신호로 변환되어 광케이블을 통해서 하위단으로 전송된다.

한편, 업링크신호 전달 경로(즉, 역방향 패스(reverse path))를 기준으로 할 때, MU(20)는 광/전 변환기(27b), 직병렬 변환기(26), 디프레이머(25b), 디지털 신호 처리부(24), DA 컨버터(23b), 업 컨버터(22b), 전력 증폭기(21b)를 포함한다.

이에 따라, 역방향 패스에서, 광 케이블을 통해 디지털 전송된 광 중계 신호는 신호입출력부(27) 중 광/전 변환기(27b)에 의해 전기 신호(직렬 디지털 신호)로 변환되고, 직렬 디지털 신호는 직병렬 변환기(26)에 의해 병렬 디지털 신호로 변환되며, 병렬 디지털 신호는 디프레이머(25b)에 의해서 디지털 신호 처리부(24)에서 주파수 대역 별 처리가 가능하도록 리포맷팅(reformatting)된다. 디지털 신호 처리부(24)를 거친 디지털 신호는, 신호 전달 경로를 기준으로 디지털 파트(digital part, A)의 최후단에 연결되는 DA 컨버터(23b)를 거쳐 아날로그 신호로 변환된다. 아날로그 신호는 중간 주파수(IF) 신호인 바, 업 컨버터(22b)를 통해서 본래의 RF 대역의 아날로그 신호로 주파수 상향 변환된다. 이와 같이, 본래의 RF 대역으로 변환된 아날로그 신호(즉, RF 신호)는 전력 증폭기(21b)를 거쳐 증폭되어 RF 케이블을 통하여 BIU(10)로 전달된다.

도 2에서 디지털 신호 처리부(24), 프레이머(25a), 디프레이머(25b), 직병렬 변환기(26) 및 MU 제어부(28)는 디지털 신호를 처리하는 디지털 파트(A)를 구성할 수 있다. 여기서, 디지털 신호 처리부(24), 프레이머(25a), 디프레이머(25b) 및 직병렬 변환기(26)는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 내에 구현될 수 있으며, MU 제어부(28)는 FPGA 내에 구현되거나 별도의 소자로 구현될 수 있다. 또한, 다운링크 및 업링크신호 전달 경로에 디지털 신호 처리부(24) 및 직병렬 변환기(26)가 공용되는 것으로 도시되었지만, 이는 경로 별로 별도로 구비될 수도 있다. 또한, 도 2에서 전/광 변환기(27a) 및 광/전 변환기(27b)가 별도 구비되는 것으로 도시되었지만, 이는 단일의 광 트랜시버 모듈(예를 들어, 단일 SFP(Small Form factor Pluggable, 27) 로 구현될 수도 있다.

도 2에서, MU(20)가 전력 증폭기(21b) 및 업 컨버터(22b)를 포함하는 구성을 도시하였지만, 위에서 언급한 바와 같이 BIU(10)가 고전력 RF 신호를 저전력 RF 신호로 변환하는 기능을 수행하는 유닛 또는 저전력 RF 신호에 대해 IF 신호로 변환한 후 디지털 신호 처리를 하여 이를 병합하는 유닛을 포함하는 경우에는 전력 증폭기(21b) 또는 업 컨버터(22b)는 생략될 수도 있을 것이다. 마찬가지로, BIU(20)의 구성에 대응되어 저잡음 증폭기(21a) 또는 다운 컨버터(22a) 또한 생략될 수도 있을 것이다.

또한, 위의 다운링크 및 업링크 신호 전달 경로 설명에서 언급하지는 않았지만 MU(20)는 MU 제어부(28)를 더 포함할 수 있다. MU 제어부(28)는 디지털 신호 처리부(24), 프레이머(25a), 디프레이머(25b), 직병렬 변환기(26) 등과 신호를 송수신할 수 있도록 구성되어 MU(20)의 전체 동작을 제어하거나, HUB(30) 또는 RU(40)로 제어 신호를 전달할 수 있다. 특히, MU 제어부(28)는 전달되는 신호의 종류에 대응되도록 디지털 신호 처리부(24), 프레이머(25a), 디프레이머(25b), 직병렬 변환기(26) 등과 같은 노드 소자의 신호 변환을 제어할 수 있다. BTS(5) 또는 RU(40)의 최종단 안테나에서 수신되는 신호는 CDMA, WCDMA, LTE, WiBro 등의 일 수 있으며, MU 제어부(28)는 전달되는 신호로부터 신호의 종류를 판별하고, 판별된 종류에 대응되도록 위와 같이 MU(20) 내부의 노드 소자를 제어하거나, HUB(30) 또는 RU(40) 내부의 노드 소자를 제어하는 명령을 하위단으로 전송할 수 있다.

또한, MU 제어부(28)는 n개의 RU(40) 각각으로부터 수신된 n개의 업링크신호 및/또는 n개의 상태정보를 수신하고, 각 상태정보를 분석하여 상응하는 업링크신호의 상태를 판단할 수 있다(단, n은 2 이상의 자연수임). 이해와 설명의 편의를 위하여 MU(20)에 2개의 RU(40)(즉, 제1 RU(40-1) 및 제2 RU(40-2))가 연결된 경우를 가정하여 설명한다. MU(20)의 신호입출력부(27) 중 광/전변환기(27b)는 제1 RU(40-1)로부터 제1 업링크신호 및/또는 제1 상태정보를 수신할 수 있다. 또한, MU(20)의 광/전변환기(27b)는 제2 RU(40-1)로부터 제2 업링크신호 및/또는 제2 상태정보를 수신할 수 있다. 광/전변환기(27b)는 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하여 직병렬변환기(26)를 거쳐 MU 제어부(28)로 입력될 수 있다.

MU 제어부(28)는 제1 상태정보를 분석하여 제1 업링크신호의 정상 여부를 판단할 수 있다. MU 제어부(28)는 제2 상태정보를 분석하여 제2 업링크신호의 정상 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 제1 상태정보는 제1 RU(40-1)에서 생성된 정보로서 제1 업링크신호의 상태에 대한 정보일 수 있다. 따라서, 제1 RU(40-1)는 구비된 서비스 안테나를 통해 이동통신 단말기로부터 제1 업링크신호가 수신되면, 제1 업링크신호를 분석하여 제1 상태정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 RU(40-1)는 수신된 제1 업링크신호에 대한 신호파워 정보(signal power), SNR(Signal to Noise Ratio), VSWR(Voltage Standing Wave Ratio), ACLR(Adjacent Channel Leakage Ratio), SEM(Spectral　Emission Mask), PIM(Passive InterModulation), 불요파 (spurious signal) 존부 등 미리 설정된 통신 규약(예를 들어, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 등)을 만족하는지 여부를 분석하여 상기 제1 상태정보를 생성할 수 있다. 제2 RU(40-2)도 제1 RU(40-1)와 동일/유사한 방법으로 제2 상태정보를 생성할 수 있을 것이다. 또한, 제1 RU(40-1)는 수신된 제1 업링크신호와 함께 제1 상태정보를 MU(20)로 전송할 수 있고, 제2 RU(40-2)는 수신된 제2 업링크신호와 함께 제2 상태정보를 MU(20)로 전송할 수 있다. 따라서, MU 제어부(28)는 제1 상태정보를 분석하여 제1 업링크신호의 상태를 판단할 수 있고, 제2 상태정보를 분석하여 제2 업링크신호의 상태를 판단할 수 있다.

한편, 디지털 신호 처리부(24)는 n개의 RU(40)로부터 수신된 n개의 업링크신호를 병합할 수 있다. n개의 업링크신호가 병합된 디지털신호는 DA컨버터(23b)에서 아날로그신호로 변환된 후 BTS(5)로 전송될 수 있다. 이때, MU 제어부(28)는 n개의 업링크신호 각각에 상응하는 상태정보를 분석하여 비정상으로 판단된 업링크신호는 정상인 업링크신호와 달리 취급되도록 디지털 신호 처리부(24)를 제어할 수 있다.

예를 들어, MU 제어부(28)는 n개의 업링크신호 중 비정상에 상응하는 업링크신호가 기지국(즉, BTS(5))으로 전송되지 않도록 제어할 수 있다. 상세하게는, MU 제어부(28)는 n개의 RU(40)로부터 수신된 n개의 상태정보를 각각 분석하여 상태알림정보를 생성할 수 있다. 상태알림정보에는 정상인 업링크신호와 비정상인 업링크신호를 구분할 수 있는 정보가 포함될 수 있다. 또한, MU 제어부(28)는 상태알림정보를 디지털 신호 처리부(24)로 전송할 수 있다. 디지털 신호 처리부(24)는 상태알림정보를 이용하여 n개의 업링크신호 중 비정상인 업링크신호를 구별할 수 있다. 따라서 디지털 신호 처리부(24)는 n개의 업링크신호 중 정상인 업링크신호만을 병합하여 DA컨버터(23b)로 출력할 수 있다. 이에 의하여 n개의 업링크신호 중 비정상에 상응하는 업링크신호는 BTS(5)로 전송되지 않을 수 있다.

다른 예를 들어, MU 제어부(28)는 n개의 업링크신호 중 비정상에 상응하는 업링크신호가 정상에 상응하는 업링크신호와 구분되도록 제어할 수 있다. 상세하게는, 디지털 신호 처리부(24)는 상태알림정보를 이용하여 n개의 업링크신호 중 정상인 업링크신호만을 병합하여 제1 병합신호를 생성할 수 있다. 또한, 디지털 신호 처리부(24)는 상태알림정보를 이용하여 n개의 업링크신호 중 비정상인 업링크신호만을 병합하여 제2 병합신호를 생성할 수 있다. 디지털 신호 처리부(24)는 제1 병합신호와 제2 병합신호를 병합하여 DA컨버터(23b)로 출력할 수 있다. 또는 디지털 신호 처리부(24)는 제1 병합신호와 제2 병합신호를 병합하지 않고 순차적 또는 동시에 DA컨버터(23b)로 출력할 수도 있다. 이에 의하여 비정상인 업링크신호가 정상인 업링크신호에 미칠 수 있는 영향을 최소화할 수 있으며, BTS(5)는 구분되어 수신된 비정상인 업링크신호를 서비스할 것인지 여부를 용이하게 판단할 수 있을 것이다.

또 다른 예를 들어, MU 제어부(28)는 n개의 업링크신호 각각에 대한 상태정보를 분석하여 각 n개의 업링크신호에 상응하는 가중치정보(weight)를 생성할 수 있다. 예를 들어, n이 2이고, MU 제어부(28)는 제1 업링크신호에 대한 제1 상태정보 및 제2 업링크신호에 대한 제2 상태정보를 분석하는 경우를 가정한다. 이때, MU 제어부(28)는 제1 상태정보에 포함된 SNR을 분석하여 제1 업링크신호에 대한 제1 가중치정보를 생성할 수 있다. 상세하게는, MU 제어부(28)는 제1 상태정보에 포함된 제1 SNR을 분석하여 미리 설정된 테이블(예컨대, 아래 표1)을 기초로 제1 가중치정보를 생성할 수 있다. MU 제어부(28)는 제1 SNR이 47[dB]이면 '1'에 상응하는 제1 가중치정보를 생성할 수 있고, 제1 SNR이 37[dB]이면 '0.8'에 상응하는 제1 가중치정보를 생성할 수 있다. 여기서 상기 테이블은 운영 환경 등에 따라 재설정될 수 있다.

SNR[dB]	가중치정보
45 이상	1
35~45 미만	0.8
25~35 미만	0.6
15~25 미만	0.4
5~15 미만	0.2
5 이하	0

유사하게 MU 제어부(28)는 제2 상태정보에 포함된 SNR을 분석하여 제2 업링크신호에 대한 제2 가중치정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, MU 제어부(28)는 제2 상태정보에 포함된 제2 SNR을 분석하여 상기 테이블을 기초로 제2 가중치정보를 생성할 수 있다.

MU 제어부(28)는 생성된 n개의 제n 가중치정보를 디지털 신호 처리부(24)로 출력할 수 있고, 디지털 신호 처리부(24)는 입력된 제n 가중치정보를 이용하여 제n 업링크신호를 처리할 수 있다. 상술한 예시에서, 디지털 신호 처리부(24)는 제1 가중치정보를 이용하여 제1 업링크신호를 처리할 수 있다. 제1 가중치정보가 0.6인 경우 디지털 신호 처리부(24)는 제1 업링크신호의 파워 레벨(power level)이 원래의 60%가 되도록 처리할 수 있다. 또한, 디지털 신호 처리부(24)는 제2 가중치정보를 이용하여 제2 업링크신호를 처리할 수 있다. 제2 가중치정보가 0.8인 경우 디지털 신호 처리부(24)는 제2 업링크신호의 파워 레벨(power level)이 원래의 80%가 되도록 처리할 수 있다. 디지털 신호 처리부(24)가 제n 가중치정보를 이용하여 제n 업링크신호를 처리하는 보다 상세한 동작은 당업자에 있어서 자명한 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이후 디지털 신호 처리부(24)는 가중치정보에 따라 처리된 n개의 업링크신호를 병합하여 DA컨버터(23b)로 출력할 수 있다. 이에 의하여 노이즈가 많은 업링크신호는 노이즈 레벨(level)이 낮아진 상태로 BTS(5)로 전송될 수 있으므로 특정 RU(40)에서 발생된 노이즈로 인해 시스템 전체의 역방향 통신에 발생될 수 있는 장애가 차단될 수 있다.

한편, MU 제어부(28)는 수신된 상태정보를 연결된 모니터링장치(50)로 전송할 수 있다. 모니터링장치(50)는 수신된 상태정보를 분석하여 n개의 RU(40) 중 비정상적으로 동작하는 RU(이하, 비정상동작유닛이라 칭함)를 식별할 수 있다. 모니터링장치(50)는 비정상동작유닛을 식별한 후 이를 관리자에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 모니터링장치(50)는 비정상동작유닛이 식별되면 문자메시지, 이메일, 알람출력 등의 방법을 통하여 비정상동작유닛이 존재하고, 어떤 RU(40)가 비정상동작유닛인지에 대한 정보를 관리자에게 알릴 수 있다.

또한, 모니터링장치(50) 및/또는 MU(20)는, 상태정보를 분석하여 비정상동작유닛의 ACLR 성능이 부족하거나 비정상동작유닛의 업링크신호에 불요파가 포함되어 있다고 판단되면, 당해 비정상동작유닛을 대역 외 신호에 대한 디지털 필터링을 처리하도록 제어하여 당해 비정상동작유닛을 정상화할 수 있다. 또한, 모니터링장치(50) 및/또는 MU(20)는, 상태정보를 분석하여 비정상동작유닛의 SEM 성능이 부족하다고 판단되면, 당해 비정상동작유닛을 업링크신호에 대한 성형 필터링(shaping filtering)을 수행하도록 제어하여 당해 비정상동작유닛을 정상화할 수 있다. 또한, 모니터링장치(50) 및/또는 MU(20)는, 상태정보를 분석하여 비정상동작유닛의 업링크신호의 파워가 미리 설정된 정상범위를 벗어나는 것으로 판단되면, 당해 비정상동작유닛의 업링크신호에 대한 증폭 게인(gain)을 제어하여 당해 비정상동작유닛을 정상화할 수 있다.

도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 분산 안테나 시스템 내의 허브 유닛에 관한 일실시예의 블록도이다.

도 3를 참조하면, 다운링크 신호 전달 경로를 기준으로 광/전 변환기(31a)와, 신호 결합/분배부(33)와, 전/광 변환기(35a, 37a)를 포함한다. MU(20)로부터 광 케이블을 통하여 전송된 광 중계 신호는 광/전 변환기(31a)에 의해 전기 신호로 변환되고, 신호 결합/분배부(33)는 변환된 전기 신호를 복수의 신호로 중계(repeating)하여 복수의 전/광 변환기(35a, 37b)로 전달한다. 전/광 변환기(35a, 37b)는 중계된 각각의 신호를 전달 받아 전기 신호를 광 중계 신호로 변환하여 하위단인 RU(40)로 전달한다. 도 3에서 편의상 두 개의 전/광 변환기(35a, 37a)만을 도시하였으나, 전/광 변환기는 RU(40)의 개수에 대응되는 복수의 개수로 구비될 수 있다.

또한, HUB(30)는 업링크신호 전달 경로를 기준으로, 광/전 변환기(35b, 37b), 신호 결합/분배부(33), 전/광 변환기(31b)를 포함한다. RU(40)로부터 광 케이블을 통하여 전송된 광 중계 신호는 광/전 변환기(35b,, 37b)에 의해 전기 신호로 변환되고, 신호 결합/분배부(33)는 변환된 복수의 전기 신호를 결합하여 전/광 변환기(31b)로 전달한다. 전/광 변환기(31b)는 결합된 전기 신호를 광 중계 신호로 변환하여 상위단인 MU(20)로 전달한다.

도 3에서, 광/전 변환기(31a, 35b, 37b) 및 전/광 변환기(31b, 35a, 37a)가 각각 별도로 구성되는 것을 도시하였지만, 광/전 변환기(31a, 35b, 37b) 및 전/광 변환기(31b, 35a, 37a) 중 서로 대응하는 광/전 변환기 및 전/광 변환기는 단일의 광 트랜시버 모듈(C, D, E)로 구성될 수 도 있다.

도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 분산 안테나 시스템 내의 리모트 유닛에 관한 일 실시예의 블록도이다.

여기서, 도 4의 블록도는 노드 간 연결이 광 케이블을 통해 이루어지는 디지털 DAS 내의 RU(40)에 관한 일 구현 형태를 예시한 것이다. 그리고 도 4의 블록도는 다운링크 패스를 통해서 서비스 신호를 서비스 영역 내의 단말로 제공하고, 업링크 패스를 통해서 서비스 영역 내의 단말로부터 수신된 단말 신호를 처리하는 기능과 관련된 일부 구성부을 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, RU(40)는 다운링크 신호 전달 경로(즉, 순방향 패스(forward path))를 기준으로 할 때, 제1 광/전 변환기(41a), 제1 직병렬 변환기(42a), 제1 디프레이머(43a), 제2 프레이머(43c), 제2 직병렬 변환기(42b), 제2 전/광 변환기(41c), 디지털 신호 처리부(44), DA 컨버터(45a), 업 컨버터(46a), 전력 증폭기(47a)를 포함한다.

이에 따라, 순방향 패스에서 광 케이블을 통해 디지털 전송된 광 중계 신호는 제1 광/전 변환기(41a)에 의해 전기 신호(직렬 디지털 신호)로 변환되고, 직렬 디지털 신호는 제1 직병렬 변환기(42a)에 의해 병렬 디지털 신호로 변환되며, 병렬 디지털 신호는 제1 디프레이머(43a)에 의해서 디지털 신호 처리부(44)에서 주파수 대역 별 처리가 가능하도록 리포맷팅 된다. 디지털 신호 처리부(44)는 중계 신호에 관한 주파수 대역 별 디지털 신호 처리, 디지털 필터링, 게인 컨트롤, 디지털 멀티플렉싱 등의 기능을 수행한다. 디지털 신호 처리부(44)를 거친 디지털 신호는 DA 컨버터(45a)를 거쳐 아날로그 신호로 변환된다. 이때, 아날로그 신호는 중간 주파수(IF) 신호인 바, 업 컨버터(46a)를 통해서 본래의 RF 대역의 아날로그 신호로 주파수 상향 변환된다. 이와 같이 본래의 RF 대역으로 변환된 아날로그 신호(즉, RF 신호)는 전력 증폭기(47a)를 거쳐 중폭되어 서비스 안테나(48)를 통해 송출된다.

한편, 순방향 패스에서 RU(40)는 제1 디프레이머(43a)에서 리포맷팅된 신호를 제2 프레이머(43c)로 출력하여 광 케이블을 통해 연결된 하위단의 타유닛(예를 들어, RU(40), 허브 유닛(30) 등)으로 다운링크 신호를 전송할 수 있다. 즉, 제1 디프레이머(43a)에서 리포맷팅된 신호는 제2 프레이머(43c)로 출력되고, 제2 프레이머(43c)는 리포맷팅된 신호를 다시 포맷팅하여 제2 직병렬변환기(42b)로 출력할 수 있다. 제2 직병렬변환기(42b)는 입력된 신호를 직렬 디지털 신호로 변환하여 제2 전/광 변환기(41c)로 출력할 수 있고, 제2 전/광 변환기(41c)는 입력된 신호를 광 디지털 신호로 변환하여 광 케이블을 통해서 하위단 타유닛으로 전송할 수 있다.

업링크신호 전달 경로(즉, 역방향 패스(Reverse path))를 기준으로 할 때, RU(40)는, 저주파 증폭기(47b), 다운 컨버터(46b), AD 컨버터(45b), 디지털 신호 처리부(44), 제1 프레이머(43b), 제1 직병렬 변환기(42a), 제1 전/광 변환기(41b)를 포함한다. 또한, 업링크신호 전달 경로에서 RU(40)는 하위단 타유닛으로부터 수신된 업링크신호를 처리하기 위한 제2 광/전 변환기(41d), 제2 직병렬변환기(42b), 제2 디프레이머(43d)를 포함할 수 있다.

이에 따라, 역방향 패스에서, 서비스 커버리지 내의 사용자 단말(미도시)로부터 서비스 안테나(미도시)를 통해 수신된 RF 신호(즉, 단말 신호)는 저주파 증폭기(47b)에 의해 저잡음 증폭되고, 이는 다운 컨버터(46b)에 의해 IF 신호로 주파수 하향 변환되며, 변환된 IF 신호는 AD 컨버터(45b)에 의해 디지털 신호로 변환되어 디지털 신호 처리부(44)로 전달된다. 디지털 신호 처리부(44)를 거친 디지털 신호는 제1 프레이머(43b)를 통해서 디지털 전송에 적합한 포맷으로 포맷팅되고, 이는 제1 직병렬 변환기(42a)에 의해 직렬 디지털 신호로 변환되며, 제1 전/광 변환기(41b)에 의해 광 디지털 신호로 변환되어 광 케이블을 통해서 상위단으로 전송된다.

한편, 역방향 패스에서 광케이블을 통해 하위단의 타유닛으로부터 수신된 업링크신호(이하, 서비스안테나(48)을 통해 수신된 업링크신호와 구분하기 위하여 '타유닛업링크신호'라 칭함) 및 타유닛업링크신호에 대한 상태정보(이하, 타유닛업링크신호라 칭함)는 제2 광/전 변환기(41d)에 의해 전기 신호(직렬 디지털 신호)로 변환되고, 직렬 디지털 신호는 직병렬 변환기(42b)에 의해 병렬 디지털 신호로 변환되며, 병렬 디지털 신호는 제2 디프레이머(43d)에 의해서 리포맷팅되어 디지털 신호 처리부(44)로 출력된다.

또한, RU 제어부(49)는 서비스 안테나(48)를 통해 수신된 업링크신호를 분석하여 상태정보를 생성할 수 있다. 업링크신호는 상술한 바와 같이 AD컨버터(45b)를 거쳐 디지털 신호 처리부(44)로 입력될 수 있고, 디지털 신호 처리부(44)는 입력된 신호를 RU 제어부(49)로 출력할 수 있다. 따라서, RU 제어부(49)는 입력된 업링크신호를 분석하여 상태정보를 생성할 수 있다. 예를 들어 RU 제어부(49)는 스펙트럼분석유닛(미도시)를 포함할 수 있다. 따라서 RU 제어부(49)는 업링크신호를 분석하여 업링크신호에 대한 상태정보를 생성할 수 있다. 이때 상태정보는 업링크 신호의 대역폭에 대한 정보, 신호 파워 정보 등을 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, RU 제어부(49)는 업링크신호를 분석하여 업링크신호에 대한 SNR을 측정할 수 있다. 따라서, 상태정보는 측정된 업링크신호의 SNR을 포함할 수 있다. 또 다른 예를 들어, RU 제어부(49)는 업링크신호를 분석하여 업링크신호에 대한 VSWR을 측정할 수 있다. 따라서, 상태정보는 측정된 VSWR을 포함할 수 있다. 또 다른 예를 들어, RU 제어부(49)는 업링크신호의 신호 파워(signal power)를 분석할 수 있다. 따라서, 상태정보는 측정된 신호 파워에 대한 정보도 포함할 수 있다. 유사한 방법으로 RU 제어부(49)는 신호파워 정보(signal power), SNR(Signal to Noise Ratio), ACLR(Adjacent Channel Leakage Ratio), SEM(Spectral　Emission Mask), PIM(Passive Intermodulation), 불요파 (Spurious signal) 존부 등 미리 설정된 통신 규약을 만족하는지 여부를 분석하여 상태정보에 포함시킬 수 있다.

또한, RU 제어부(49)는 타유닛상태정보를 분석하여 타유닛업링크신호의 전송 방법을 결정할 수 있다. 예를 들어, RU 제어부(49)는 타유닛상태정보에 포함된 타유닛업링크신호에 대한 신호 파워, SNR, VSWR, ACLR, SEM, PIM, 불요파 존부 등 미리 설정된 통신 규약을 만족하는지 여부를 분석하여 타유닛업링크신호의 정상 여부를 판단할 수 있다. 이때, RU 제어부(49)는 타유닛업링크신호가 비정상이라고 판단되면 당해 타유닛업링크신호가 상위노드(예를 들어, MU(20), 상위단의 RU(40), 상위단의 HUB(30) 등)로 전송되지 않도록 디지털 신호 처리부(44)를 제어할 수 있다. 디지털 신호 처리부(44)는 RU 제어부(49)의 제어에 의하여 업링크신호 및/또는 타유닛업링크신호의 디지털 처리를 수행할 수 있으며, 특허 RU 제어부(49)가 특정 신호의 비정상을 알리면 비정상에 상응하는 신호를 제외한 나머지 정상 신호를 디지털적으로 병합한 후 제1 프레이머(43b)로 출력할 수 있다. 따라서, 정상상태인 업링크신호 및 타유닛업링크신호는 RU 제어부(49)의 제어에 의하여 병합되어 상위노드로 전송될 수 있다.

또한, RU 제어부(49)는 상태정보를 분석하여 업링크신호의 정상 여부를 판단하고, 타유닛상태정보를 분석하여 타유닛업링크신호의 정상 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과 RU 제어부(49)는 정상인 신호를 이용하여 제3 병합신호가 생성되도록 제어하며, 비정상인 신호를 이용하여 제4 병합신호가 생성되도록 디지털 신호 처리부(44)를 제어할 수도 있다. 따라서, 디지털 신호 처리부(44)는 RU 제어부(49)의 제어에 의하여 정상에 상응하는 신호를 병합하여 제3 병합신호를 생성할 수 있다. 또한 디지털 신호 처리부(44)는 RU 제어부(49)의 제어에 의하여 비정상에 상응하는 신호를 병합하여 제4 병합신호를 생성할 수 있다.

이후 디지털 신호 처리부(44)는 제3 병합신호와 제4 병합신호를 병합하여 제1 프레이머(43b)로 출력할 수 있다. 또는 디지털 신호 처리부(44)는 제3 병합신호와 제4 병합신호를 순차적 또는 동시에 병합하지 않고 제1 프레이머(43b)로 출력할 수도 있다. 이에 의하여 비정상인 업링크신호(또는 타유닛업링크신호)가 정상인 업링크신호(또는 타유닛업링크신호)에 미칠 수 있는 영향을 최소화할 수 있으며, 상위노드는 구분되어 수신된 비정상인 업링크신호(또는 타유닛업링크신호)를 서비스할 것인지 여부를 용이하게 판단할 수 있을 것이다.

한편, RU 제어부(49)는 상위노드로 업링크신호를 전송할 수 있는 대역폭의 넓이를 판단할 수 있고, 판단 결과 대역폭이 업링크신호 및 타유닛업링크신호를 모두 전송할 수 있을 정도로 넓으면 업링크신호, 상태정보, 타유닛업링크신호 및 타유닛상태정보가 병합되지 않고 상위노드로 전송되도록 제어할 수 있다. 반면, 판단 결과 대역폭이 업링크신호 및 타유닛업링크신호를 모두 전송할 수 있을 정도로 넓지 않으면 업링크신호, 상태정보, 타유닛업링크신호 및 타유닛상태정보가 병합되어 상위노드로 전송되도록 제어할 수도 있을 것이다.

도 4에서, 제1 직병렬 변환기(42a), 제2 직병렬 변환기(43b), 제1 디프레이머(43a), 제2 디프레이머(43d), 제1 프레이머(43b), 제2 프레이머(43c), 디지털 신호 처리부(44) 및 RU 제어부(49)는 디지털 신호를 처리하는 디지털 파트를 구성할 수 있다. 여기서, 제1 직병렬 변환기(42a), 제2 직병렬 변환기(43b), 제1 디프레이머(43a), 제2 디프레이머(43d), 제1 프레이머(43b), 제2 프레이머(43c), 디지털 신호 처리부(44)는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 내에 구현될 수 있으며, RU 제어부(49)는 상기 FPGA 내에 구현되거나 별도의 소자로 구현될 수 있다.

또한, 도 4에서는 다운링크 및 업링크신호 전달 경로에 제1 직병렬 변환기(42a), 제2 직병렬 변환기(42b) 및 디지털 신호 처리부(44)가 공용되는 것으로 도시되었지만, 이는 경로 별로 별도로 구비될 수도 있다. 또한, 도 4에서 제1 광/전 변환기(41a)와 제1 전/광 변환기(41b)가 별도 구비되는 것으로 도시되었지만, 이들은 단일의 광 트랜시버 모듈로 구현될 수도 있다. 또한, 제2 광/전 변환기(41d)와 제2 전/광 변환기(41c)도 별도 구비되는 것으로 도시되었지만, 이들도 단일의 광 트랜시버 모듈로 구현될 수도 있다.

이상에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여, 분산 안테나 시스템의 일 형태의 토폴로지, MU(20), HUB(30) 및 RU(40)의 일 구성예를 설명하였다. 그러나, 도 1 내지도 4의 구성예는 하나의 실시예에 불과하며 다양한 응용예가 있을 수 있음은 물론이다.

도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 분산 안테나 시스템의 모니터링 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 5에서는 편의상 HUB(30)는 생략하고, BTS(5), BIU(10), MU(20), RU(40) 및 모니터링장치(50)만을 도시하였으며, MU(20) 및 RU(40)에서도 각 디지털 파트를 중심으로 도시하였다. 또한, 도 5에서는 MU(20)에 하나의 RU(40)가 연결된 경우가 예시되었으나, MU(20)에는 2 이상의 RU(40)가 연결될 수 있으며, 각 RU(40)는 동일 또는 유사한 동작을 수행할 수 있다. 또한, 이하에서는 도 5를 참조하여 MU(20) 및 RU(40)에서 업링크신호를 처리하는 동작만을 설명한다. 이하에서 설명되는 동작들은 MU(20) 및/또는 RU(40)를 구성하는 각 구성 요소들에 의해서 수행되는 동작들일 수 있으나, 도 2 내지 도 4를 통하여 설명한 동작과 대동소이하므로 이해와 설명의 편의를 위하여 MU(20) 및/또는 RU(40)에 의해 수행되는 것으로 통칭하여 설명한다.

도 5를 참조하면, RU(40)는 서비스안테나(48)를 통해 수신된 업링크신호를 처리하여 MU(20)로 전송하되, RU 제어부(49)에 의해서 생성된 업링크신호의 상태정보를 업링크신호와 함께 MU(20)로 전송할 수 있다. 또한, RU(40)는 상태정보를 분석하여 당해 업링크신호의 전송 방법을 결정할 수도 있다. 예를 들어, RU(40)는 상태정보를 분석하여 당해 업링크신호가 비정상이라고 판단되면 당해 업링크신호를 MU(20)로 전송하지 않을 수 있다. 또한, RU(40)는 비정상인 업링크신호를 MU(20)로 전송하되, 당해 업링크신호가 정상이 아님을 MU(20)에 알리기 위해 상태정보를 함께 전송할 수 있다.

또한, RU(40)에 하위노드가 연결된 경우 당해 RU(40)는 타유닛(미도시)로부터 타유닛업링크신호 및/또는 타유닛상태정보를 수신할 수 있다. 따라서, RU(40)는 타유닛상태정보를 분석하여 타유닛업링크신호의 정상 여부를 판단할 수 있다.

판단 결과 타유닛업링크신호가 정상이면 RU(40)는 당해 타유닛업링크신호를 상위노드(즉, MU(20))로 전송할 수 있다. 이때, RU(40)는 타유닛업링크신호와 업링크신호(업링크신호도 정상인 경우)를 병합하여 상위노드로 전송할 수 있다. 만일 대역폭의 넓이가 타유닛업링크신호와 업링크신호를 병합하지 않고 상위노드로 전송할 수 있을 정도로 넓으면 RU(40)는 타유닛업링크신호와 업링크신호를 병합하지 않고 상위노드로 전송할 수도 있을 것이다.

판단 결과 타유닛업링크신호가 비정상이면 RU(40)는 당해 타유닛업링크신호를 상위노드로 전송하지 않을 수 있다. 이때, 당해 타유닛업링크신호가 비정상임을 상위노드로 알리기 위하여 타유닛상태정보만을 상위노드로 전송할 수 있을 것이다. 또는 RU(40)는 비정상인 타유닛업링크신호를 상위노드로 전송하되, 타유닛상태정보를 타유닛업링크신호와 함께 상위노드로 전송하여 상위노드가 당해 타유닛업링크신호의 비정상을 인지하도록 할 수 있다.

또는 RU(40)는 업링크신호 및 타유닛업링크신호 중 정상인 신호를 병합하여 제3 병합신호를 생성하고, 비정상인 신호를 병합하여 제4 병합신호를 생성하며, 제3 병합신호 및 제4 병합신호를 병합하여 상위노드로 전송할 수 있다. 이때, 상태정보 및 타유닛상태정보도 함께 병합되어 상위노드로 전송될 수 있다. 또한 RU(40)는 제3 병합신호 및 제4 병합신호를 순차적 또는 동시에 병합하지 않고 상위노드로 전송할 수 있다. 이때 정상인 신호에 상응하는 상태정보 및/또는 타유닛상태정보는 제3 병합신호에 함께 병합되어 상위노드로 전송될 수 있고, 비정상인 신호에 상응하는 상태정보 및/또는 타유닛상태정보는 제4 병합신호에 함께 병합되어 상위노드로 전송될 수 있다.

한편, 상태정보에는 업링크신호의 상태에 대한 정보, 예를 들어, 업링크신호의 대역폭에 대한 정보, 신호 파워 정보, SNR, VSWR, ACLR, SEM, PIM, 불요파 존부 등 미리 설정된 통신 규약을 만족하는지에 대한 정보가 포함될 수 있음은 상술한 바와 같다. 또한, 타유닛상태정보에는 타유닛업링크신호의 상태에 대한 정보 예를 들어, 타유닛업링크신호의 대역폭에 대한 정보, 신호 파워 정보, SNR, VSWR, ACLR, SEM, PIM, 불요파 존부 등 미리 설정된 통신 규약을 만족하는지에 대한 정보가 포함될 수 있다.

상술한 바와 같이, RU(40)는 서비스안테나(48)를 통해 수신된 업링크신호의 상태를 분석하여 당해 업링크신호의 전송 방법을 결정할 수 있다. 또한, RU(40)는 수신된 타유닛업링크신호의 상태를 분석하여 당해 타유닛업링크신호의 전송 방법을 결정할 수 있다.

MU(20)는 n개의 하위노드(즉, RU(40) 등)로부터 n개의 업링크신호가 수신되면 수신된 업링크신호들의 상태를 판단하여 BTS(5)로의 전송 방법을 결정할 수 있다. MU(20)는 n개의 업링크신호에 대한 n개의 상태정보를 판단할 수 있고 판단 결과 정상인 업링크신호를 상위노드(즉, BTS(5))로 전송할 수 있다. 이때, MU(20)는 n개의 업링크신호 중 상태가 정상인 신호를 병합하여 제1 병합신호를 생성할 수 있고, 제1 병합신호를 상위노드로 전송할 수 있다. 반면 MU(20)는 n개의 업링크신호 중 상태가 비정상인 신호는 상위노드로 전송하지 않을 수 있다. 또는 MU(20)는 n개의 업링크신호 중 상태가 비정상인 신호를 병합하여 제2 병합신호를 생성하고, 제2 병합신호를 상위노드로 전송하되, 제2 병합신호에 비정상인 신호에 상응하는 상태정보를 포함시켜 상위노드에서 당해 업링크신호가 비정상임을 인지할 수 있도록 할 수 있다.

또한, MU(20)는 제1 병합신호와 제2 병합신호를 병합하여 BTS(5)로 전송할 수 있고, 제1 병합신호와 제2 병합신호를 병합하지 않고 순차적 또는 동시에 BTS(5)로 전송할 수도 있다. 이에 의하여 비정상인 업링크신호가 정상인 업링크신호에 미칠 수 있는 영향을 최소화할 수 있으며, BTS(5)는 구분되어 수신된 비정상인 업링크신호를 서비스할 것인지 여부를 용이하게 판단할 수 있을 것이다.

또한, MU(20)는 수신된 상태정보를 연결된 모니터링장치(50)로 전송할 수 있다. 모니터링장치(50)는 수신된 상태정보를 분석하여 n개의 RU(40) 중 비정상적으로 동작하는 RU(40)(즉, 비정상동작유닛)를 식별할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

BTS(5)
BIU(10)
MU(20)
HUB(30)
RU(40)
모니터링장치(50)

Claims (1)

1. 분산 안테나 시스템의 노드유닛으로서,
   연결된 n개의 타유닛 중 제n 타유닛으로부터 제n 상태정보를 수신하여 출력하는 신호입력부;
   상기 제n 상태정보를 분석하여 상기 제n 타유닛으로부터 수신된 제n 업링크신호의 상태를 판단하는 제어부;및
   제1 상태알림정보 내지 제n 상태알림정보에 따라 제1 업링크신호 내지 제n 업링크신호 중 비정상에 상응하는 업링크신호를 결합하여 제2 병합신호를 생성하는 디지털신호처리부;
   를 포함하되,
   상기 n은 2 이상의 자연수이고,
   상기 제n 타유닛은 서비스안테나를 통해 수신된 신호를 분석하여 상기 제n 상태정보를 생성하고,
   상기 제어부는 상기 n개의 타유닛 각각으로부터 수신된 제1 상태정보 내지 제n 상태정보를 분석하여 상기 제1 상태알림정보 내지 제n 상태알림정보를 생성하는, 노드 유닛.
   

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