KR102176823B1 - 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법 및 이를 이용하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법은 서로 다른 변조 모드의 복수의 입력 신호들을 수신하고, 수신된 상기 복수의 입력 신호들 각각의 변조 모드를 판단하는 단계, 판단된 변조 모드에 따라, CFR(Crest Factor Reduction) 적용의 기준이 되는 기준값을 설정하는 단계 및 설정된 기준값과 상기 복수의 입력 신호들 각각의 최대전력 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 복수의 입력 신호들 각각에 대한 상기 CFR 적용 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법 및 이를 이용하는 장치{CREST FACTOR REDUCTION METHOD BASED ON SIGNAL MODULATION MODE, AND DEVICE USING THE SAME}

본 발명의 기술적 사상은 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법 및 이를 이용하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수신된 복수의 입력 신호들 각각의 변조 모드에 따라, CFR(Crest Factor Reduction) 적용의 기준이 되는 기준값을 설정 할 수 있는 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법 및 이를 이용하는 장치에 관한 것이다.

디지털 신호의 변조 모드에는 ASK(Amplitude Shift Keying), FSK(Frequency Shift Keying), PSK(Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 등 다양한 방식의 변조 모드가 있다.

변조 모드마다 요구되는 EVM(Error Vector Magnitude) 특성이 있으며, 신호를 증폭하기 위한 증폭기는 변조 모드마다 요구되는 EVM을 만족시키도록 설계되어야 한다.

한편, 통신 신호의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 커질수록 전력 증폭기의 증폭 특성에서 더욱 넓은 선형 영역이 요구된다. 증폭기의 설계 효율 개선을 위하여 PAPR을 줄이기 위한 방법들 중의 하나로 파고율 저감(Crest Factor Reduction(CFR))이 사용된다.

본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 수신된 복수의 입력 신호들 각각의 변조 모드에 따라, CFR(Crest Factor Reduction) 적용의 기준이 되는 기준값을 설정 할 수 있는 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법 및 이를 이용하는 장치을 제공하는 데 있다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법은 서로 다른 변조 모드의 복수의 입력 신호들을 수신하고, 수신된 상기 복수의 입력 신호들 각각의 변조 모드를 판단하는 단계, 판단된 변조 모드에 따라, CFR(Crest Factor Reduction) 적용의 기준이 되는 기준값을 설정하는 단계 및 설정된 기준값과 상기 복수의 입력 신호들 각각의 최대전력 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 복수의 입력 신호들 각각에 대한 상기 CFR 적용 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 기준값은 상기 CFR의 과정에서 사용되는 클리핑(clipping) 임계값일 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 서로 다른 변조 모드는, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조, 4-QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM, 및 1024-QAM 중에서 적어도 어느 하나의 변조 모드를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 기준값은, 상기 서로 다른 변조 모드별로 요구되는 EVM(Error Vector Magnitude)에 기초하여 설정될 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 기준값의 크기는, 상기 서로 다른 변조 모드 각각의 심볼당 데이터 비트 수가 작아질수록 작게 설정될 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 서로 다른 변조 모드의 복수의 입력 신호들 각각은, 서로 다른 통신사업자에 의해 전송된 신호일 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법은, 상기 복수의 입력 신호들 각각의 최대전력 패턴에 기초하여, 상기 복수의 입력 신호들 각각에 대한 상기 기준값을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 기준값을 조정하는 단계는, 상기 복수의 입력 신호들 중의 어느 하나의 입력 신호의 최대전력 값이 증가하는 패턴을 가지는 경우 상기 어느 하나의 입력 신호에 상응하는 상기 기준값의 크기를 높이고, 상기 복수의 입력 신호들 중의 어느 하나의 입력 신호의 최대전력 값이 감소하는 패턴을 가지는 경우 상기 어느 하나의 입력 신호에 상응하는 상기 기준값의 크기를 낮출 수 있다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 장치는 서로 다른 변조 모드의 복수의 입력 신호들을 수신하고, 수신된 상기 복수의 입력 신호들 각각의 변조 모드를 판단하는 변조모드 판단기, 판단된 변조 모드에 따라, CFR(Crest Factor Reduction) 적용의 기준이 되는 기준값을 설정하는 기준값 설정기 및 설정된 기준값과 상기 복수의 입력 신호들 각각의 최대전력 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 복수의 입력 신호들 각각에 대한 상기 CFR 적용 여부를 결정하는 CFR 프로세서를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 장치는, 분산 안테나 시스템(Distributed Antenna System) 내의 리모트 장치(remote device) 내에 구현될 수 있다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 실시 예들에 따른 방법과 장치는, 수신된 복수의 입력 신호들 각각의 변조 모드에 따라, CFR(Crest Factor Reduction) 적용의 기준이 되는 기준값을 설정하여 최적의 CFR을 운용함으로써, 소비전력을 최소화하고 장치의 MTBF(Mean Time Between Failure)을 개선할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 시스템의 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 리모트 장치의 일 실시 예에 따른 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 대역 처리부의 일 실시 예에 따른 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 대역 처리부의 일 실시 예에 따른 세부 구성도이다.
도 5는 도 4에 도시된 CFR(Crest Factor Reduction) 파트의 일 실시 예에 따른 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 CFR 파트에 의해 CFR 적용의 기준이 되는 기준값이 설정되는 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 CFR 파트에 의해 CFR 적용의 기준이 되는 기준값이 설정되는 다른 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법의 플로우차트이다.

본 발명의 기술적 사상은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 기술적 사상을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 기술적 사상을 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", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 프로세서(Processor), 마이크로 프로세서(Micro Processer), 마이크로 컨트롤러(Micro Controller), CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphics Processing Unit), APU(Accelerate Processor Unit), DSP(Drive Signal Processor), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등과 같은 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있으며, 적어도 하나의 기능이나 동작의 처리에 필요한 데이터를 저장하는 메모리(memory)와 결합되는 형태로 구현될 수도 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 기술적 사상에 의한 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 사용자가 건물 내의 어느 곳에서도 자유롭게 통화할 수 있게 한다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 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 서비스뿐만 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) 등과 이후 세대의 다양한 이동통신 규격을 지원할 수 있다.

이하, 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시 예들을 차례로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 시스템의 개념도이다.

도 1을 참조하면, 분산 안테나 시스템(DAS; 200)은, 복수의 기지국들(Base Transceiver Station(BTS), 100-1~100-n)과 통신적으로 연결되며 헤드엔드 노드(headend node)를 구성하는 헤드엔드 장치(210), 리모트 노드(remote node)를 구성하며 타 리모트 노드와 연결되거나 원격의 각 서비스 위치에 배치되어 사용자 단말과 통신적으로 연결되는 복수의 리모트 장치들(220a, 220b, 220c, 220d), 확장 노드(extension node)를 구성하는 확장 장치들(230a, 230b)을 포함할 수 있다.

실시 예에 따라, 분산 안테나 시스템(200)은 아날로그 분산 안테나 시스템으로 구현될 수 있다.

다른 실시 예에 따라, 분산 안테나 시스템(200)은 디지털 분산 안테나 시스템으로 구현될 수 있으며, 경우에 따라서는 혼합형(예를 들어, 일부 노드는 아날로그 처리, 나머지 노드는 디지털 처리를 수행하는 형태)으로 구현될 수도 있다.

한편, 도 1은 분산 안테나 시스템(200)의 토폴로지의 일 예를 도시한 것이며, 분산 안테나 시스템(200)은 설치 영역 및 적용 분야(예를 들어, 인빌딩(In-Building), 지하철(Subway), 병원(Hospital), 경기장(Stadium) 등)의 특수성을 고려하여 다양한 변형이 가능하다. 예컨대, 헤드엔드 장치(210), 리모트 장치(220a, 220b, 220c, 220d) 및 확장 장치(230a, 230b)의 개수와 이들 상호 간의 상/하위 단의 연결 관계가 도 1과 상이해질 수 있다.

분산 안테나 시스템(200)에서 확장 장치(230a, 230b)는 설치 필요한 리모트 장치의 개수에 비해 헤드엔드 장치(210)의 브랜치 수가 제한적인 경우 활용될 수 있다.

분산 안테나 시스템(200) 내의 각 노드 및 그 기능에 대하여 더 상세히 설명하면, 우선 헤드엔드 장치(210)는 기지국과의 인터페이스 역할을 수행할 수 있다. 도 1에서는 헤드엔드 장치(210)가 복수의 기지국들(100-1~100-n, 여기서 n은 2 이상의 자연수)과 연결되도록 도시되고 있다.

실시 예에 따라, 헤드엔드 장치(210)는 메인 헤드엔드 장치와 서브 헤드엔드 장치로 구현되어 특정 사업자의 서비스 주파수 대역 별 또는 각 섹터 별 기지국과 연결될 수 있으며, 경우에 따라 메인 헤드엔드 장치는 서브 헤드엔드 장치에 의해 커버리지(coverage)를 보완할 수도 있다.

일반적으로 기지국으로부터 전송되는 RF(Radio Frequency) 신호는 고전력(high power)의 신호이므로, 헤드엔드 장치(210)는 이와 같은 고전력의 RF 신호를 각 노드에서 처리하기에 적합한 전력의 신호로 감쇠시킬 수 있다. 헤드엔드 장치(210)는 각 주파수 대역 별 또는 각 섹터 별 고전력의 RF 신호를 저전력으로 낮출 수 있다. 헤드엔드 장치(210)는 저전력의 RF 신호를 결합할 수 있고, 결합된 신호를 확장 장치(230a) 또는 리모트 장치(220a)로 분배하는 역할을 수행할 수 있다.

리모트 장치(220a, 220b, 220c, 220d) 각각은 전달받은 결합된 신호를 주파수 대역 별로 분리하고 증폭 등의 신호 처리를 수행할 수 있다. 이에 따라 각 리모트 장치(220a, 220b, 220c, 220d)는 서비스 안테나(도시 생략)를 통해서 자신의 서비스 커버리지 내의 사용자 단말로 기지국 신호를 전송할 수 있다.

리모트 장치(220a)와 리모트 장치(220b) 간은 RF 케이블 또는 무선 통신을 통하여 연결될 수 있으며, 필요에 따라 다수의 리모트 장치들이 캐스케이드(casecade) 구조로 연결될 수 있다.

확장 장치(230a)는 전달받은 결합된 신호를 확장 장치(230a)와 연결된 리모트 장치(220c)로 전달할 수 있다.

확장 장치(230b)는 리모트 장치(220a)의 일단에 연결되며, 다운링크(downlink) 통신에서 헤드엔드 장치(210)로부터 전달된 신호를 리모트 장치(220a)를 통하여 수신할 수 있다. 이 때, 확장 장치(230b)는 수신된 신호를 확장 장치(230b)의 후단에 연결된 리모트 장치(220d)로 다시 전달할 수 있다.

한편, 도 1에서는, 복수의 기지국들(100-1~100-n)과 헤드엔드 장치(210)는 서로 RF 케이블을 통해 상호 연결되고, 헤드엔드 장치(210)의 하위단에서는 리모트 장치(220a)와 리모트 장치(220b) 간을 제외하고는 광케이블을 통해 상호 연결되는 것으로 도시하고 있으나, 각 노드 간의 신호 전송 매체(signal transport medium)나 통신 방식은 이와 다른 다양한 변형이 가능할 수 있다.

예를 들어, 헤드엔드 장치(210)와 확장 장치(230a) 사이, 헤드엔드 장치(210)와 일부 리모트 장치(220a) 사이, 확장 장치(230a, 230b)와 다른 일부 리모트 장치(220c, 220d) 사이 중 적어도 하나는 광 케이블 외에 RF 케이블, 트위스트 케이블, UTP 케이블 등을 통해서 연결되는 방식으로도 구현될 수 있다.

다만, 이하에서는 도 1을 기준으로 설명하기로 한다. 따라서, 분산 안테나 시스템(200)에서 헤드엔드 장치(210), 리모트 장치(220a, 220b, 220c, 220d) 및 확장 장치(230a, 230b)는 전광 변환/광전 변환을 통해 광 타입의 신호를 송수신하기 위한 광 트랜스시버 모듈을 포함할 수 있고, 단일의 광 케이블로 노드 간 연결되는 경우에는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 소자를 포함할 수 있다.

이러한 분산 안테나 시스템(200)은 네트워크를 통해 외부의 관리 장치(도시 생략), 예를 들어 NMS(Network Management Server 또는 Network Management System; 300), NOC(Network Operation Center; 미도시) 등과 연결될 수 있다. 이에 따라 관리자는 원격에서 분산 안테나 시스템의 각 노드의 상태 및 문제를 모니터링하고, 원격에서 각 노드의 동작을 제어할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 리모트 장치의 일 실시 예에 따른 블록도이다.

도 2에서는 설명의 편의를 위하여 리모트 장치들(220a, 220b, 220c, 및 220d) 중에서 일단은 광 신호를 송수신하고 타단은 RF 신호를 송수신하는 리모트 장치(220a)의 일 예시를 도시하고 있지만, 나머지 리모트 장치(220a, 220b, 220c, 및 220d)도 도 2에 도시된 리모트 장치(220a)와 같은 형태로 구현될 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 리모트 장치(220a)의 구조가 나머지 리모트 장치(220a, 220b, 220c, 및 220d)에 적용되는 경우, 리모트 광 송수신부(221)와 안테나(224)는 리모트 장치(220a, 220b, 220c, 220d)의 양단을 통하여 송수신하는 신호의 형태(예컨대, RF 신호, 광 신호 등)에 맞추어 변경된 형태로 구현될 수 있다.

도 1과 도 2를 참조하면, 리모트 장치(220a)는 리모트 광 송수신부(221), 인터페이스부(222), 대역 처리부(223), 안테나(224), 리모트 제어부(225), 및 리모트 전원부(226)를 포함할 수 있다.

리모트 광 송수신부(221)는 헤드엔드 장치(210)로부터 다운링크 광 신호를 수신할 수 있고, 수신된 다운링크 광 신호를 다운링크 전송 신호로 광전 변환할 수 있다. 리모트 광 송수신부(221)는 상기 다운링크 전송 신호를 인터페이스부(222)로 출력할 수 있다.

리모트 광 송수신부(221)는 인터페이스부(222)로부터 출력되는 업링크 전송 신호를 입력받을 수 있고, 입력된 업링크 전송 신호를 업링크 광 신호로 전광 변환할 수 있다. 리모트 광 송수신부(221)는 업링크 광 신호를 헤드엔드 장치(210)로 송신할 수 있다.

실시 예에 따라, 리모트 광 송수신부(221)는 다운링크 전송 신호로부터 리모트 제어 신호, 상태 정보 요청 신호, 및 지연 측정 신호 등을 분리할 수 있고, 상기 다운링크 전송 신호를 인터페이스부(222)로 출력할 수 있다. 또한, 리모트 광 송수신부(221)는 다운링크 전송 신호로부터 분리된 리모트 제어 신호, 상태 정보 요청 신호, 및 지연 측정 신호 등을 리모트 제어부(225)로 전달할 수 있다.

실시 예에 따라, 리모트 광 송수신부(221)는 리모트 제어부(225)로부터 전달되는 상태 정보 신호 등을 업링크 전송 신호와 함께 전광 변환하여, 업링크 광 신호를 생성할 수도 있다.

실시 예에 따라, 리모트 광 송수신부(221)는 신호 변환 장치, 예컨대 모뎀 등을 포함할 수 있으며, 상기 신호 변환 장치를 통해 리모트 제어 신호, 상태 정보 요청 신호, 및 지연 측정 신호 등이 리모트 제어부(225)에 의해 이용되도록 처리할 수 있으며, 상태 정보 신호 등이 업링크 전송 신호와 함께 전광 변환되도록 처리할 수 있다.

실시 예에 따라, 리모트 광 송수신부(221)는 모듈러 구조로 구현될 수 있으며, 리모트 광 송수신부(221)의 내부 구성들 중 적어도 일부가 모듈러 구조로 구현될 수 있다.

인터페이스부(222)는 입력된 다운링크 전송 신호를 미리 설정된 다운링크 경로를 따라 출력할 수 있다.

실시 예에 따라, 대역 처리부(223)가 주파수 대역별로 복수로 구성되는 경우, 다운링크 경로는 인터페이스부(222)와 복수로 구성되는 대역 처리부(223) 간의 연결 상태 변경에 따라 설정 또는 재설정될 수도 있다.

인터페이스부(22)는 입력된 업링크 전송 신호를 미리 설정된 업링크 경로를 따라 출력할 수 있다.

실시 예에 따라, 대역 처리부(223)가 주파수 대역별로 복수로 구성되는 경우, 업링크 경로는 다운링크 경로와 마찬가지로 인터페이스부(222)와 복수로 구성되는 대역 처리부(223) 간의 연결 상태 변경에 따라 설정 또는 재설정될 수도 있다.

인터페이스부(222)는 리모트 광 송수신부(221), 대역 처리부(223), 리모트 제어부(225), 및 리모트 전원부(226) 각각과 통신적 또는 전기적으로 연결되며, 이들 상호간에 신호의 송수신을 가능하게 하는 인터페이스 보드로 구현될 수 있다.

대역 처리부(223)는 인터페이스부(222)를 통하여 입력되는 다운링크 신호를 디지털 또는 아날로그 처리하여 안테나(224)를 통하여 출력하거나, 안테나(224)를 통하여 입력되는 업링크 신호를 디지털 또는 아날로그 처리하여 인터페이스부(222)로 출력할 수 있다.

대역 처리부(223)의 세부 구성 및 동작에 대해서는 도 3 내지 도 5를 함께 참조하여 후술하도록 한다.

안테나(224)는 다운링크 통신에서 리모트 장치(220a)의 서비스 커버리지 내의 사용자 단말로 기지국 신호를 전송할 수 있으며, 업링크 통신에서 상기 서비스 커버리지 내의 사용자 단말로부터 신호를 수신할 수 있다.

리모트 제어부(225)는, 리모트 광 송수신부(221)와 대역 처리부(223)의 동작 상태를 모니터링할 수 있다.

실시 예에 따라, 리모트 제어부(225)는 도 4에서 후술되는 스펙트럼 모니터링 파트(2276)에 의해 분석된 주파수 스펙트럼의 분석 결과를 모니터링할 수도 있다.

실시 예에 따라, 리모트 제어부(225)는 신호 변환 장치, 예컨대 모뎀을 포함할 수 있으며, 상기 신호 변환 장치를 통해 헤드엔드 장치(210)로부터 전달된 상태 정보 요청 신호, 지연 측정 신호 등을 이용할 수 있는 형태로 처리할 수 있다. 리모트 제어부(225)는 처리된 상태 정보 요청 신호, 지연 측정 신호 등에 응답하여 상태 정보 신호, 지연 응답 신호 등을 생성할 수 있다. 리모트 제어부(225)는 생성된 상태 정보 신호, 지연 응답 신호 등을 상기 신호 변환 장치를 통하여 변환한 뒤, 리모트 광 송수신부(221)를 통해 헤드엔드 장치(210)로 전달할 수 있다.

실시 예에 따라, 리모트 제어부(225)는 모듈러 구조로 구현될 수 있으며, 리모트 제어부(225)의 내부 구성들 중 적어도 일부가 모듈러 구조로 구현될 수도 있다.

리모트 전원부(226)는 리모트 광 송수신부(221)와 대역 처리부(223)를 구동하기 위한 구동 전원을 생성할 수 있다. 실시 예에 따라, 리모트 전원부(226)에 의해 생성된 전원은 인터페이스부(22)를 통하여 리모트 장치(220a) 내의 각 유닛(예컨대, 리모트 광 송수신부(221), 대역 처리부(223), 및 리모트 제어부(225))으로 공급될 수도 있고, 리모트 장치(220a) 내의 각 유닛(예컨대, 리모트 광 송수신부(221), 인터페이스부(2222), 대역 처리부(223), 및 리모트 제어부(225))에 직접 공급될 수도 있다.

실시 예에 따라, 리모트 전원부(226)는 모듈러 구조로 구현될 수 있으며, 리모트 전원부(226)의 내부 구성들 중 적어도 일부가 모듈러 구조로 구현될 수도 있다.

도 3은 도 2에 도시된 대역 처리부의 일 실시 예에 따른 블록도이다. 도 4는 도 3에 도시된 대역 처리부의 일 실시 예에 따른 세부 구성도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 대역 처리부(223)는 RF 처리부(227)와 디지털 처리부(228)로 구성될 수 있다.

RF 처리부(227)는 변환 파트(2271), DL 증폭 파트(2272), 및 UL 증폭 파트(2273)를 포함할 수 있다.

변환 파트(2271)는 인터페이스부(222)로부터 전달된 다운링크 RF 신호를 IF(Intermediate Frequency) 변환하여 디지털 처리부(228)로 출력할 수 있다.

실시 예에 따라, 대역 처리부(223)가 주파수 대역별로 신호를 처리하기 위한 복수의 유닛으로 구성되는 경우, RF 처리부(227)는 해당 주파수 대역을 추출하기 위한 추출부를 더 포함할 수도 있다.

DL 증폭 파트(2272)는 디지털 처리부(228)에 의해 소정의 디지털 신호 처리된 다운링크 RF 신호를 증폭할 수 있다.

실시 예에 따라, DL 증폭 파트(2272)는 RF 신호를 증폭하기 위한 고출력 증폭기를 포함할 수 있다.

DL 증폭 파트(2272)는 증폭된 다운링크 RF 신호를 안테나(224)로 출력할 수 있다.

UL 증폭 파트(2273)는 안테나(224)를 통하여 수신된 업링크 RF 신호를 증폭하여 인터페이스부(222)로 출력할 수 있다.

실시 예에 따라, UL 증폭 파트(2273)는 업링크 RF 신호를 증폭하기 위한 저잡음 증폭기를 포함할 수 있다.

디지털 처리부(228)는 디지털 변환 및 아날로그 변환(ADC/DAC) 파트(2281), CFR(Crest Factor Reduction) 파트(2282), PD(PreDistortion) 파트(2283), PIMD(Passive InterModulation Distortion) 측정 파트(2284), VSWR(Voltage Standing Wave Ratio) 측정 파트(2285), 및SM(Spectrum Monitoring) 파트(2286)를 포함할 수 있다.

실시 예에 따라, CFR 파트(2282) 및 PD 파트(2283)는 통합 모듈로 구현될 수 있으며, 디지털 처리부(228)와 분리된 별개의 모듈로 구현될 수도 있다.

ADC/DAC 파트(2281)는 RF 처리부(227)의 변환 파트(2271)로부터 전달되는 IF 변환된 다운링크 RF 신호를 디지털화할 수 있다. ADC/DAC 파트(2281)는 파고율 저감 처리(CFR) 및 전치 왜곡 처리(PD)가 수행된 이후의 디지털화된 다운링크 RF 신호를 다시 아날로그화하여 RF 처리부(227)의 DL 증폭 파트(2272)로 출력할 수 있다.

ADC/DAC 파트(2281)는 PIMD 측정 파트(2284), VSWR 측정 파트(2285), 및 SM 파트(2286)와 RF 처리부(227) 간의 신호 전송 시 신호의 디지털-아날로그 변환 또는 아날로그-디지털 변환을 수행할 수 있다.

도 4에서는 설명의 편의를 위하여 ADC/DAC 파트(2281)가 하나의 모듈로 구현되는 형태로 도시하고 있으나, 실시 예에 따라 아날로그-디지털 변환을 위한 ADC와 디지털-아날로그 변환을 위한 DAC는 별개의 모듈로 구성될 수도 있다.

CFR 파트(2282)는 디지털화된 다운링크 RF 신호에 대하여 파고율 저감 처리를 수행할 수 있다. 실시 예에 따라, 파고율 저감 처리는 PC-CFR(Peak Cancellation CFR)을 이용하여 수행될 수 있다.

CFR 파트(2282)의 세부 구성 및 동작에 대해서는 도 5 내지 도 8을 참조하여 후술하도록 한다.

PD 파트(2283)는 파고율 저감 처리된 다운링크 RF 신호에 대해 DL 증폭 파트(2272)의 선형성을 보상하기 위한 전치 왜곡 처리를 수행할 수 있다.

PIMD 측정 파트(2284)는 소정의 테스트 신호를 생성할 수 있고, 생성된 테스트 신호를 이용하여 RF 처리부(227)에 의한 수동 상호 변조 왜곡의 정도를 측정할 수 있다.

예컨대, PIMD 측정 파트(2284)는 RF 처리부(227)의 특정 주파수 대역에 대한 테스트 신호를 RF 처리부(227)로 전달하고, RF 처리부(227)가 상기 테스트 신호에 응답하여 출력하는 IM(InterModulation) 신호를 기초로 수동 상호 변조 왜곡의 정도를 측정할 수 있다.

VSWR 측정 파트(2285)는 RF 처리부(227)의 내부 신호 경로 상에서 전압 정재파 비를 측정할 수 있다. 예컨대, VSWR 측정 파트(2285)는 변환 파트(2271) 및 DL 증폭 파트(2272) 중 적어도 어느 하나의 입력단이나 출력단에서 전압 정재파 비를 측정할 수 있다. 또한, VSWR 측정 파트(2285)는 UL 증폭 파트(2273)의 입력단이나 출력단에서 전압 정재파 비를 측정할 수 있다.

SM 파트(2286)는 RF 처리부(227)의 내부 신호 경로 상에서 다양한 신호들의 주파수 스펙트럼을 모니터링할 수 있다. 예컨대, SM 파트(2286)는 변환 파트(2271) 및 DL 증폭 파트(2272) 중 적어도 어느 하나의 입력단이나 출력단에서 다운링크 RF 신호의 주파수 스펙트럼을 모니터링할 수 있다. 또한, SM 파트(2286)은 UL 증폭 파트(2273)의 입력단이나 출력단에서 업링크 RF 신호의 스펙트럼을 모니터링 할 수도 있다.

도 5는 도 4에 도시된 CFR(Crest Factor Reduction) 파트의 일 실시 예에 따른 블록도이다. 도 6은 도 5에 도시된 CFR 파트에 의해 CFR 적용의 기준이 되는 기준값이 설정되는 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 도 5에 도시된 CFR 파트에 의해 CFR 적용의 기준이 되는 기준값이 설정되는 다른 실시 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법의 플로우차트이다.

도 4 내지 도 8을 참조하면, CFR 파트(2282)는 변조모드 판단기(2300), 기준값 설정기(2301), 전력 검출기(2302), 딜레이(2303), 및 CFR 프로세서(2304)를 포함할 수 있다.

변조모드 판단기(2300)는 CFR 파트(2282)로 입력되는 서로 다른 변조 모드의 복수의 입력 신호들을 수신하고, 수신된 상기 복수의 입력 신호들 각각의 변조 모드를 판단할 수 있다(S10).

본 명세서에서의 복수의 입력 신호들은 하나의 멀티 캐리어(multi-carrier) 신호에 포함된 복수의 캐리어들(carriers) 또는 각각이 개별적으로 수신되는 신호들을 의미할 수 있다.

CFR 파트(2282)로 입력되는 서로 다른 변조 모드의 복수의 입력 신호들 각각은 다양한 변조 모드로 변조된 신호일 수 있다. 예컨대, 변조 모드는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조, 4-QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM, 및 1024-QAM 중 어느 하나 일 수 있다.

실시 예에 따라, 서로 다른 변조 모드의 복수의 입력 신호들 각각은 서로 다른 통신사업자에 의해 전송된 신호일 수 있다. 예컨대, 복수의 입력 신호들에는 제1통신사업자에 의해 QPSK 변조되어 전송된 입력 신호와 제2통신사업자에 의해 4-QAM 처리되어 전송된 입력 신호 등이 포함할 수 있다.

실시 예에 따라, 변조모드 판단기(2300)는 입력 신호의 변조 모드 자체를 판단할 수도 있고, 입력 신호를 전송한 통신사업자를 판단함으로써 변조 모드를 추정함으로써 입력 신호의 변조 모드를 판단할 수도 있다.

실시 예에 따라, 변조모드 판단기(2300)는 입력 신호에 포함되어 있는 변조 모드에 관한 정보를 추출하여, 추출된 변조 모드에 관한 정보를 기초로 입력 신호의 변조 모드를 판단할 수 있다.

기준값 설정기(2301)는 변조모드 판단기(2300)에 의해 판단된 변조 모드에 따라, CFR 적용의 기준이 되는 기준값을 설정할 수 있다(S20).

실시 예에 따라, 상기 기준값은 CFR 과정 중의 클리핑(clipping) 단계에서 사용되는 클리핑 임계값일 수 있다.

실시 예에 따라, 기준값 설정기(2301)는 변조 모드에 따라 서로 다른 값의 기준값을 설정할 수 있다.

실시 예에 따라, 기준값 설정기(2301)는 변조 모드 별로 상응하는 기준값이 매핑되어 있는 매핑 테이블을 저장하고 있을 수 있다. 이 경우, 기준값 설정기(2301)는 매핑 테이블에서 판단된 변조 모드에 상응하는 값으로 CFR 적용의 기준이 되는 기준값을 설정할 수 있다.

실시 예에 따라, 기준값 설정기(2301)는 변조 모드 별로 요구되는 EVM(Error Vector Magnitude)에 기초하여, 각 변조 모드에 상응하는 기준값을 설정할 수도 있다.

실시 예에 따라, 기준값 설정기(2301)는 서로 다른 변조 모드 각각의 심볼당 데이터 비트 수가 작을수록 기준값 크기를 작게 설정할 수 있다. 예컨대, 도 6을 참조하면, 기준값 설정기(2301)는 변조 모드가 256-QAM인 경우의 기준값(REF1)보다 변조 모드가 64-QAM인 경우의 기준값(REF2)을 더 작게 설정하고, 64-QAM인 경우의 기준값(REF2) 보다 16-QAM인 경우의 기준값(REF3)을 더 작게 설정할 수 있다. 이 경우, 기준값 설정기(2301)는 서로 다른 변조 모드 각각의 심볼당 데이터 비트 수가 클수록 기준값 크기를 크게 설정할 수 있다.

실시 예에 따라, 기준값 설정기(2301)는 복수의 입력 신호들 각각의 최대전력 값 패턴에 기초하여, 복수의 입력 신호들 각각에 대한 기준값을 조정할 수 있다. 예컨대, 도 7을 참조하면, 기준값 설정기(2301)는 변조 모드가 256-QAM인 입력 신호의 기준이 되는 최대 전력 값이 P1일 때, 최대 전력 값이 P1에서 P2로 증가하는 패턴을 가지는 경우, 변조 모드가 256-QAM인 입력 신호에 상응하는 기준값의 크기를 REF1에서 REF1'로 높일 수 있다. 반대로, 기준값 설정기(2301)는 입력 신호의 최대전력 값이 감소하는 패턴을 가지는 경우 기준값의 크기를 낮출 수 있다. 이 경우, 기준값 설정기(2301)는 복수의 입력 신호들 각각의 최대 전력 값을 전력 검출기(2302)로부터 수신할 수 있다.

전력 검출기(2302)는 복수의 입력 신호들 각각의 최대 전력값을 검출할 수 있다.

실시 예에 따라, 전력 검출기(2302)는 복수의 입력 신호들 각각의 최대 전력값 뿐만 아니라 평균 전력값 및 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 함께 검출할 수도 있다.

딜레이(2303)는 복수의 입력 신호들 각각을 수신하고, 수신된 복수의 입력 신호들 각각을 지연시켜서 CFR 프로세서(2304)로 제공할 수 있다. 이 경우, 딜레이(2302)에 의해 지연된 입력 신호들은 CFR 프로세서(2304)에서 CFR 과정에 사용될 수 있다.

실시 예에 따라, CFR 파트(2282)는 CFR 방식에 따라 지연된 입력 신호가 요구되지 않는 경우 딜레이(2303)를 포함하지 않을 수도 있다.

CFR 프로세서(2303)는 기준값 설정기(2301)에 의해 설정된 기준값에 기초하여, 복수의 입력 신호들 각각에 대한 CFR 적용 여부를 결정하며(S30), CFR 처리를 수행할 수 있다.

실시 예에 따라, CFR 프로세서(2303)는 설정된 기준값과 전력 검출기(2302)에 의해 검출된 입력 신호들 각각의 최대전력 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 복수의 입력 신호들 각각에 대한 CFR 적용 여부를 결정할 수 있다.

예컨대, 도 6을 함께 참조하면, CFR 프로세서(2303)는 변조 모드가 256-QAM인 입력 신호(S1)에 대해서는 최대전력 값이 제1기준값(REF1)을 초과하는 경우에 CFR을 적용하고, 변조 모드가 64-QAM인 입력 신호(S2)에 대해서는 최대전력 값이 제2기준값(REF2)을 초과하는 경우에 CFR을 적용하고, 변조 모드가 16-QAM인 입력 신호(S3)에 대해서는 최대전력 값이 제3기준값(REF3)을 초과하는 경우에 CFR을 적용할 수 있다.

도 1 내지 도 5에서 CFR 파트(2282)는 리모트 장치(220a)의 대역 처리부(223) 내의 디지털 처리부(228) 내부에 구현되는 것으로 예시하고 있으나, CFR 파트(2282)는 분산 안테나 시스템(200)의 타 구성, 예컨대 헤드엔드장치(210) 또는 확장 장치(230a, 230b) 등에 포함되어 구현될 수도 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따라 변조 모드별로 CFR 적용을 위한 기준값을 서로 다르게 설정한 경우, 어느 하나의 변조 모드(예컨대, 256-QAM)를 기준으로 기준값(예컨대, REF1)을 일괄 적용한 경우에 비하여 DL 증폭 파트(도 43의 2272) 내의 앰프의 피크 출력을 낮게 설계할 수 있으며, 이에 따라 소비전력을 줄이고 장치 특성, 예컨대 MTBF(Mean Time Between Failure)을 개선할 수 있는 효과가 있다.

이상, 본 발명의 기술적 사상을 다양한 실시 예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예들에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.

100-1 ~ 100-n : 기지국
200 : 분산 안테나 시스템(DAS)
220a~220d : 리모트 장치
223 : 대역 처리부
300 : NMS(Network Management Server 또는 Network Management System)

Claims (7)

1. 서로 다른 변조 모드의 복수의 입력 신호들을 수신하고, 수신된 상기 복수의 입력 신호들 각각의 변조 모드를 판단하는 단계;
   판단된 변조 모드에 따라, CFR(Crest Factor Reduction) 적용의 기준이 되는 기준값을 설정하는 단계; 및
   설정된 기준값과 상기 복수의 입력 신호들 각각의 최대전력 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 복수의 입력 신호들 각각에 대한 상기 CFR의 적용 여부를 결정하는 단계를 포함하며,
   상기 기준값은 상기 CFR의 과정에서 사용되는 클리핑(Clipping) 임계값이며, 상기 복수의 입력 신호들 각각의 전력과 무관하게 상기 복수의 입력 신호들 각각의 상기 변조 모드에 따라 서로 다른 값으로 설정되되,
   상기 복수의 입력 신호들 각각의 최대전력 패턴에 기초하여 상기 복수의 입력 신호들 각각의 변조 모드에 상응하는 기준값이 조정되며,
   상기 최대전력 패턴은 상기 최대전력 값이 증가하는 패턴 또는 감소하는 패턴이며, 상기 서로 다른 변조 모드의 복수의 입력 신호들 각각은 서로 다른 통신사업자에 의해 전송된 신호인, 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 서로 다른 변조 모드는,
   QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조, 4-QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM, 및 1024-QAM 중에서 적어도 어느 하나의 변조 모드를 포함하는, 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 기준값은,
   상기 서로 다른 변조 모드별로 요구되는 EVM(Error Vector Magnitude)에 기초하여 설정되는, 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 기준값의 크기는,
   상기 서로 다른 변조 모드 각각의 심볼당 데이터 비트 수가 작아질수록 작게 설정되는, 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 기준값을 조정하는 단계는,
   상기 복수의 입력 신호들 중의 어느 하나의 입력 신호의 최대전력 값이 증가하는 패턴을 가지는 경우 상기 어느 하나의 입력 신호에 상응하는 상기 기준값의 크기를 높이고,
   상기 복수의 입력 신호들 중의 어느 하나의 입력 신호의 최대전력 값이 감소하는 패턴을 가지는 경우 상기 어느 하나의 입력 신호에 상응하는 상기 기준값의 크기를 낮추는, 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 방법.
   
   
6. 서로 다른 변조 모드의 복수의 입력 신호들을 수신하고, 수신된 상기 복수의 입력 신호들 각각의 변조 모드를 판단하는 변조모드 판단기;
   판단된 변조 모드에 따라, CFR(Crest Factor Reduction) 적용의 기준이 되는 기준값을 설정하는 기준값 설정기; 및
   설정된 기준값과 상기 복수의 입력 신호들 각각의 최대전력 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 복수의 입력 신호들 각각에 대한 상기 CFR의 적용 여부를 결정하는 CFR 프로세서를 포함하며,
   상기 기준값은 상기 CFR의 과정에서 사용되는 클리핑(Clipping) 임계값이며, 상기 복수의 입력 신호들 각각의 전력과 무관하게 상기 복수의 입력 신호들 각각의 상기 변조 모드에 따라 서로 다른 값으로 설정되되,
   상기 복수의 입력 신호들 각각의 최대전력 패턴에 기초하여 상기 복수의 입력 신호들 각각의 변조 모드에 상응하는 기준값이 조정되며,
   상기 최대전력 패턴은 상기 최대전력 값이 증가하는 패턴 또는 감소하는 패턴이며, 상기 서로 다른 변조 모드의 복수의 입력 신호들 각각은 서로 다른 통신사업자에 의해 전송된 신호인, 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 장치는,
   분산 안테나 시스템(Distributed Antenna System) 내의 리모트 장치(remote device) 내에 구현되는, 신호 변조 모드 기반의 파고율 저감 장치.

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