KR102246941B1

KR102246941B1 - 분산 안테나 시스템에서의 cfr 배치 방법

Info

Publication number: KR102246941B1
Application number: KR1020150190472A
Authority: KR
Inventors: 김형호; 이길수; 김도윤; 서광남
Original assignee: 주식회사 쏠리드
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2021-04-30
Also published as: KR20160081849A

Abstract

본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 분산 안테나 시스템은, 복수의 기지국으로부터 이동통신신호를 수신하는 헤드엔드 유닛, 및 헤드엔드 유닛과 통신적으로 연결되고 헤드엔드 유닛으로부터 이동통신신호를 수신하며 원격에 배치되어 서비스 커버리지 내의 단말로 이동통신신호를 송출하는 적어도 하나의 리모트 유닛을 포함하고, 헤드엔드 유닛은 복수의 기지국으로부터 각각 수신된 이동통신신호들에 관한 디지털 혼합 처리를 수행하는 혼합 처리단 및 신호 전송 방향을 기준으로 혼합 처리단의 후단에 배치되는 CFR 모듈을 포함한다.

Description

분산 안테나 시스템에서의 CFR 배치 방법{METHOD FOR ARRANGING CREST FACTOR REDUCTION DEVICE OF DISTRIBUTED ANTENNA SYSTEM}

본 발명의 기술적 사상은 신호 분산 시스템 관련 기술로서, 보다 구체적으로는 분산 안테나 시스템(Distributed Antenna System, DAS)에서의 CFR(Crest Factor Reduction, CFR) 배치 방법에 관한 것이다.

신호의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 줄이는 기법으로 CFR을 많이 사용하며, 특히 DPD(Digital Pre-Distorter)를 사용하는 시스템에서는 시스템 효율을 개선하기 위해 DPD 전단에서 CFR을 구현한다.

DAS의 경우, 이러한 CFR은 일반적으로 DAS를 구성하는 노드 유닛 중 리모트 유닛(Remote Unit, RU)에서 DPD 전단에 구현되나, RU의 수가 많을 경우 CFR로 인해 RU의 구현 복잡도 및 비용 상승의 부담이 발생할 수 있다. 또한, DAS의 RU에 대해 멀티 밴드(Multi-band) 신호 처리가 요구되는 경우에는 대역 수만큼 CFR이 필요하게 되므로, RU의 복잡도가 크게 증가하게 된다.

본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 분산 안테나 시스템에서 각 토폴로지 형태에 따라 또는 설계 방식에 따라 최적 위치에 CFR(Crest Factor Reduction)을 배치할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 분산 안테나 시스템은, 복수의 기지국으로부터 이동통신신호를 수신하는 헤드엔드 유닛; 및 상기 헤드엔드 유닛과 통신적으로 연결되고 상기 헤드엔드 유닛으로부터 상기 이동통신신호를 수신하며 원격에 배치되어 서비스 커버리지 내의 단말로 상기 이동통신신호를 송출하는 적어도 하나의 리모트 유닛;을 포함하되, 상기 헤드엔드 유닛은, 상기 복수의 기지국으로부터 각각 수신된 이동통신신호들에 관한 디지털 혼합 처리를 수행하는 혼합 처리단 및 신호 전송 방향을 기준으로 상기 혼합 처리단의 후단에 배치되는 CFR 모듈을 포함한다.

예시적인 실시예에서, 상기 헤드엔드 유닛은, 상기 복수의 기지국으로부터 적어도 하나의 이동통신서비스 대역의 이동통신신호를 수신할 수 있고, 수신된 이동통신신호를 기저대역 또는 중간주파수대역으로 변환할 수 있고, 대역 변환된 이동통신신호에 대한 디지털 신호 변환을 수행할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 상기 헤드엔드 유닛은 상기 복수의 기지국으로부터 서로 다른 이동통신신호를 수신할 수 있고, 상기 혼합 처리단은 상기 복수의 기지국으로부터 수신된 서로 다른 이동통신신호들을 디지털적으로 합산하는 신호 합산부를 포함할 수 있고, 상기 CFR 모듈은 상기 신호 합산부의 후단에 배치될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 상기 혼합 처리단은, 상기 복수의 기지국으로부터 각각 수신된 이동통신신호 중 동일 이동통신서비스 대역의 신호를 디지털적으로 합산하는 신호 합산부를 포함할 수 있고, 상기 CFR 모듈은 상기 신호 합산부의 후단에 배치될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 상기 헤드엔드 유닛은, 상기 복수의 기지국으로부터 각각 전송된 이동통신신호를 입력받고 입력된 이동통신신호 중 특정 이동통신서비스 대역에 해당하는 신호만을 분리하는 대역 분리부를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 상기 신호 합산부는, 상기 대역 분리부에 의해 대역 분리된 신호 중 동일 이동통신서비스 대역 내의 서로 다른 부대역 신호에 관한 부대역 신호 합산을 수행할 수 있고, 부대역 신호 합산된 이동통신서비스 대역별 신호를 디지털적으로 재합산할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 상기 헤드엔드 유닛은 상기 복수의 기지국과 통신적으로 연결되어 동일 이동통신서비스 대역에 관한 섹터별 신호를 수신할 수 있고, 상기 혼합 처리단은 상기 복수의 기지국으로부터 각각 수신된 섹터별 신호에 관한 스왑 처리를 수행하는 신호 스왑부를 포함할 수 있고, 상기 CFR 모듈은 상기 신호 스왑부의 후단에 배치될 수 있다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따르면, 분산 안테나 시스템에서 각 토폴로지 형태에 따라 또는 설계 방식에 따라 최적 위치에 CFR(Crest Factor Reduction)을 배치할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 신호 분산 전송 시스템의 일 형태로서, 분산 안테나 시스템의 토폴로지(Topology)의 일 예를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 분산 안테나 시스템 내의 리모트 유닛에 관한 일 실시예의 블록도.
도 3은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예를 설명하기 위한 분산 안테나 시스템의 토폴로지의 일 형태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 CFR 배치 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예를 설명하기 위한 분산 안테나 시스템의 토폴로지의 다른 형태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예에 따른 CFR 배치 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 기술적 사상에 의한 또 다른 실시예에 따른 CFR 배치 방법을 설명하기 위한 도면.

본 발명의 기술적 사상은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 기술적 사상을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 기술적 사상을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 기술적 사상의 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.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들을 상세히 설명한다.

이하에서는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들이 적용될 수 있는 응용례로서 분산 안테나 시스템을 중심으로 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예는 분산 안테나 시스템 이외에도 기지국 분산 시스템 등과 같은 다른 신호 분산 전송 시스템에서도 동일 또는 유사하게 적용 가능하다.

도 1은 본 발명의 기술적 사상이 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)은, 분산 안테나 시스템의 헤드엔드 노드(headend node)를 구성하는 BIU(Base station Interface Unit)(10)와 MU(Main Unit)(20), 확장 노드(extention node)인 HUB(Hub Unit)(30), 원격의 각 서비스 위치에 배치되는 복수의 RU(Remote Unit)(40)을 포함한다. 이러한 분산 안테나 시스템은 아날로그 DAS 또는 디지털 DAS로 구현될 수 있으며, 경우에 따라서는 이의 혼합형(즉, 일부 노드는 아날로그 처리, 나머지 노드는 디지털 처리를 수행함)으로 구현될 수도 있다.

다만, 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(20)는 설치 필요한 RU(40)의 개수에 비해 MU(20)로부터 스타(STAR) 구조로 브랜치(Brach)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(20)는 생략될 수도 있다.

이하, 도 1의 토폴로지를 중심으로, 본 발명의 기술적 사상에 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, 5)와 분산 안테나 시스템 내의 MU(20) 간의 인터페이스 역할을 수행한다. 도 1에서는 복수의 BTS(5)가 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 BTS(5)로부터 전송되는 RF 신호(Radio Frequency signal)는 고전력(High Power)의 신호이므로, 일반적으로 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 콤바인(combine)한 후 MU(20)로 전달하는 기능도 수행할 수 있다.

만일 BIU(10)가 BTS(5)의 고전력 신호를 저전력으로 낮춘 후, 각 이동통신서비스 신호를 콤바인하여 MU(20)로 전달하는 경우, MU(20)는 콤바인되어 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 BTS(5)의 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 콤바인하는 유닛으로 분리 구성될 수 있다. 위와 달리, 만일 BIU(10)가 BTS(5)의 고전력 신호를 저전력으로 낮추는 기능만을 수행하는 경우, MU(20)는 전달된 각 중계 신호를 콤바인하고 이를 브랜치 별로 분배하는 역할을 수행할 수 있다.

상술한 바와 같이, MU(20)로부터 분배된 콤바인된 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 콤바인된 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. 이때, RU(40)의 구체적 기능 구성에 대해서는 이하 도 2를 통해 상세히 후술하기로 한다.

도 1의 경우, BTS(5)와 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 다양한변형이 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, 다른 예로, MU(20)와 직접 연결되는 RU(40)도 RF 케이블, 트위스트 케이블, UTP 케이블 등을 통해서 연결되는 방식으로도 구현될 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. 이는 후술할 도 2에서의 RU(40)의 기능 설명을 통해서도 명확히 이해할 수 있을 것이다.

이러한 분산 안테나 시스템은 네트워크를 통해 외부의 관리 장치, 예를 들어, NMS(Network Management Server 또는 System, 50)와 연결될 수 있다. 이에 따라 관리자는 NMS(50)를 통해서 원격에서 분산 안테나 시스템의 각 노드의 상태 및 문제를 모니터링하고, 원격에서 각 노드의 동작을 제어할 수 있다.

도 2는 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 분산 안테나 시스템 내의 리모트 유닛에 관한 일 실시예의 블록도이다.

여기서, 도 2의 블록도는 노드 간 연결이 광 케이블을 통해 이루어지는 디지털 DAS 내의 RU(40)에 관한 일 구현 형태를 예시한 것이다. 그리고 도 2의 블록도는 순방향 패스를 통해서 서비스 신호를 서비스 영역 내의 단말로 제공하고, 역방향 패스를 통해서 서비스 영역 내의 단말로부터 수신된 단말 신호를 처리하는 기능과 관련된 구성부만을 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, RU(40)는, 다운링크 신호 전달 경로(즉, 순방향 패스(Forward path))를 기준으로 할 때, 광/전 변환기(Optical to Electrical Converter)(50), SERDES(Serializer/Deserializer)(44), 디프레이머(Deframer)(52), 디지털 신호 처리부(DSP)(70), 디지털/아날로그 변환기(DAC)(54), 업 컨버터(Up Converter)(56), PAU(Power Amplification Unit)(58)를 포함한다.

이에 따라, 순방향 패스에서, 광 케이블을 통해 디지털 전송된 광 중계 신호는 광/전 변환기(50)에 의해 전기 신호(직렬 디지털 신호)로 변환되고, 직렬 디지털 신호는 SERDES(44)에 의해 병렬 디지털 신호로 변환되며, 병렬 디지털 신호는 디프레이머(52)에 의해서 디지털 신호 처리부(70)에서 주파수 대역 별 처리가 가능하도록 리포맷팅(Reformatting)된다. 디지털 신호 처리부(70)는 중계 신호에 관한 주파수 대역 별 디지털 신호 처리, 디지털 필터링, 게인 컨트롤, 디지털 멀티플렉싱 등의 기능을 수행한다. 디지털 신호 처리부(70)를 거친 디지털 신호는, 신호 전달 경로를 기준으로 디지털 파트(Digital part)(84)의 최종단을 구성하는 디지털/아날로그 변환기(54)를 거쳐 아날로그 신호로 변환된다. 이때, 아날로그 신호는 IF 신호인 바, 업 컨버터(56)를 통해서 본래의 RF 대역의 아날로그 신호로 주파수 상향 변환된다. 이와 같이 본래의 RF 대역으로 변환된 아날로그 신호(즉, RF 신호)는 PAU(58)를 거쳐 중폭되어 서비스 안테나(미도시)를 통해 송출된다.

업링크 신호 전달 경로(즉, 역방향 패스(Reverse path))를 기준으로 할 때, RU(40)는, LNA(Low Noise Amplifier)(68), 다운 컨버터(66), 아날로그/디지털 변환기(ADC)(64), 디지털 신호 처리부(DSP)(70), 프레이머(Framer)(62), SERDES(44), 전/광 변환기(Electrical to Optical Converter)(60)를 포함한다.

이에 따라, 역방향 패스에서, 서비스 커버리지 내의 사용자 단말(미도시)로부터 서비스 안테나(미도시)를 통해 수신된 RF 신호(즉, 단말 신호)는 LNA(68)에 의해 저잡음 증폭되고, 이는 다운 컨버터(66)에 의해 IF 신호로 주파수 하향 변환되며, 변환된 IF 신호는 아날로그/디지털 변환기(64)에 의해 디지털 신호로 변환되어 디지털 신호 처리부(70)로 전달된다. 디지털 신호 처리부(70)를 거친 디지털 신호는 프레이머(62)를 통해서 디지털 전송에 적합한 포맷으로 포맷팅(Formatting)되고, 이는 SERDES(44)에 의해 직렬 디지털 신호로 변환되며, 전/광 변환기(60)에 의해 광 디지털 신호로 변환되어 광 케이블을 통해서 상위단으로 전송된다.

또한 도 2에서는 명확히 도시하지는 않았지만, 도 1의 예시에서와 같이 RU(40)가 상호 간 케스케이드(Cascade) 연결된 상태에서, 상위단으로부터 전달된 중계 신호를 케스케이드 연결된 하위단의 인접 RU로 전달하는 경우에는 다음과 같은 방식에 의할 수 있다. 예를 들어, 상위단으로부터 디지털 전송된 광 중계 신호를 케이스케이드 연결된 하위단의 인접 RU로 전달할 때에는, 상위단으로부터 디지털 전송된 광 중계 신호는 광/전 변환기(50) -> SERDES(44) -> 디프레이머(52) -> 프레이머(62) -> SERDES(44) -> 전/광 변환기(60) 순서를 거쳐 인접 RU로 전달될 수 있다. 이는 후술할 도 4를 통해서 명확히 이해될 수 있을 것이다.

상술한 도 2에서, SERDES(44), 디프레이머(52), 프레이머(62), 디지털 신호 처리부(70)는 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현될 수 있다. 또한, 도 2에서는 다운링크 및 업링크 신호 전달 경로에 SERDES(44) 및 디지털 신호 처리부(DSP)(70)가 공용되는 것으로 도시되었지만, 이는 경로 별로 별도로 구비될 수 있다. 또한, 도 2에서는 광/전 변환기(50)와 전/광 변환기(60)가 별도 구비되는 것과 같이 도시되었지만, 이는 단일의 광 트랜시버 모듈(예를 들어, 단일 SFP(Small Form factor Pluggable)(도 2의 도면부호 82번 참조))로 구현될 수도 있다.

이상에서는 도 1 및 도 2를 참조하여, 분산 안테나 시스템의 일 형태의 토폴로지와 RU의 일 구성례를 설명하였다. 특히, 도 2에서는 전송 매체를 통해 디지털 전송되는 디지털 DAS에서의 RU를 중심으로 설명하였다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이외에도 다양한 응용예에 적용될 수 있음은 물론이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상에 의한 다양한 실시예에 따른 CFR 배치 방법에 관하여 도 3 내지 도 7을 참조하여 각 실시예 별로 설명한다.

제1 실시예 - HEU(M):HUB(1):RU(N) 토폴로지에서의 CFR 배치

제1 실시예로서, 분산 안테나 시스템에서, 복수(M개)의 HEU, 단일의 HUB, 복수(N개)의 RU의 토폴로지(도 3 또는 도 5의 토폴로지 참조)에서, CFR은 HUB 측에 구현됨으로써 신호 열화 및 RU 복잡도를 낮출 수 있다.

도 3 또는 도 5를 참조하면, 분산 안테나 시스템은, 복수의 헤드엔드 유닛(HEU)(100A, 100B, 100C)과, 단일의 허브 유닛(HUB)(200)과, 단일의 HUB(200)에 스타(star) 구조 또는/및 케스케이드(cascade) 구조로 연결되는 복수의 RU를 포함하고 있다.

도 3 또는 도 5의 토폴로지에서, 각 HEU(100A, 100B, 100C)는 복수의 BTS로부터 수신된 복수의 이동통신서비스 대역의 이동통신신호를 기저대역(baseband) 또는 중간주파수대역(intermediate frequency band)로 변환하고, 대역 변환된 이동통신신호에 대한 디지털 신호 변환을 수행하여 디지털 변환된 이동통신신호를 HUB(200)로 전송할 수 있다.

도 3의 토폴로지에서, 각 HEU(100A, 100B, 100C)가 복수의 BTS로부터 각각 특정의 이동통신서비스 대역의 이동통신신호를 전송 매체를 통해서 수신한다. 도 3의 예에서는 각 HEU(100A, 100B, 100C)가 3개의 BTS로부터 각각 WCDMA 대역의 신호, LTE 대역의 신호, LTE-A 대역의 신호를 수신하는 경우를 예시하고 있다. 또한, 각 HEU(100A, 100B, 100C)는 서로 다른 이동통신사업자(mobile communication operator)의 이동통신신호를 수신하는 경우가 가정되고 있다. 도 3에서는 하나의 HEU와 하나의 이동통신사업자가 1 대 1 매칭되는 경우를 가정하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아님은 물론이다. 반면, 도 5의 토폴로지에서는, 각 HEU(100A, 100B, 100C)가 특정 이동통신서비스 대역 내의 서로 다른 섹터별 신호를 전송 매체를 통해서 수신하는 경우를 예시하고 있다.

상술한 바와 같은 HEU(M):HUB(1):RU(N) 토폴로지에서 CFR 모듈(후술할 도 4 또는 도 6의 도면부호 1040 참조)은, 신호 전송 방향을 기준으로 할 때, 복수의 HEU로부터 각각 수신된 이동통신신호들에 관한 디지털 혼합 처리를 수행하는 HUB 내의 혼합 처리단 이후에 배치될 수 있다. 위 토폴로지에서 CFR 모듈은 HUB 내의 혼합 처리단 이후에 배치됨에 따라, 신호 열화(즉, CCDF(complementary cumulative distribution function) 열화)를 최소화할 수 있다.

이하, 이에 관하여, 도 3의 토폴로지를 기준으로 도 4를 참조하고, 도 5의 토폴로지를 기준으로 도 5를 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 CFR 배치 방법을 차례로 설명하기로 한다.

도 4는 HUB 또는 HEU에 구현되는 디지털 파트(Digital part) 중에서 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 CFR 배치 위치 설명과 관련된 혼합 처리단을 구성하는 구성부들을 도시한 도면이다. 다만, 본 설명에서는 도 3의 HEU(M):HUB(1):RU(N) 토폴로지를 가정하므로, 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에서 도 4의 구성부들은 HUB에 구현된다.

도 4를 참조하면, HUB(200)의 디지털 파트(Digital part) 내에 구현되는 혼합 처리단은, 신호 분기부(1010), 대역 분리부(1020) 및 신호 합산부(1030)를 포함할 수 있다.

신호 분기부(1010)는 각 HEU(100A, 100B, 100C)로부터 전송된 이동통신신호가 대역 분리부(1020) 내의 각 이동통신서비스 대역 별 디지털 필터로 입력될 수 있도록 신호를 분기하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 도면부호 100A의 HEU로부터 이동통신사업자 A의 이동통신신호(도 4의 도면부호 (A) 참조)가 HUB(200)로 입력되고, 도면부호 100B의 HEU로부터 이동통신사업자 B의 이동통신신호(도 4의 도면부호 (B) 참조)가 HUB(200)로 입력되고, 도면부호 100C의 HEU로부터 이동통신사업자 C의 이동통신신호(도 4의 도면부호 (C) 참조)가 HUB(200)로 입력된 경우를 가정한다. 이때, 이동통신사업자별로 HUB(200)로 입력되는 신호에는 WCDMA 대역, LTE 대역, LTE-A 대역의 이동통신신호가 포함될 수 있다.

각 이동통신사업자 별 이동통신신호는 신호 분기부(1010)를 통해서 각 서비스 대역별 디지털 필터(도 4의 WCDMA 대역을 분리하기 위한 디지털 필터, LTE 대역을 분리하기 위한 디지털 필터, LTE-A 대역을 분리하기 위한 디지털 필터 참조)로 입력될 수 있다.

대역 분리부(1020)는 위 설명에서와 같이 각 서비스 대역별 디지털 필터를 구비함으로써, 해당 서비스 대역에 해당하는 신호만을 분리해내는 기능을 수행한다. 도 4를 참조할 때, 이동통신사업자 A의 이동통신신호 (A), 이동통신사업자 B의 이동통신신호 (B), 이동통신사업자 C의 이동통신신호 (C)는 각 서비스 대역별 디지털 필터에 의해 대역 분리되며, 이때 도면부호 (a1)은 이동통신사업자 A의 이동통신신호 (A) 중 WCDMA 대역의 신호를 의미하고, 도면부호 (b1)은 이동통신사업자 B의 이동통신신호 (B) 중 WCDMA 대역의 신호를 의미하고, 도면부호 (c1)은 이동통신사업자 C의 이동통신신호 (C) 중 WCDMA 대역의 신호를 의미한다. 위와 동일한 방식으로, 도면부호 (a2), (b2), (c2)는 각 이동통신사업자의 이동통신신호 중 LTE 대역의 신호를 의미하고, 도면부호 (a3), (b3), (c3)는 각 이동통신사업자의 이동통신신호 중 LTE-A 대역의 신호를 의미한다.

상술한 바와 같이, 각 이동통신사업자별 신호가 대역 분리부(1020)를 거치게 되면, 도 4의 도면부호 1020A에서와 같이, 동일 이동통신서비스 대역 내의 각 부대역(Sub-band 1, Sub-band 2, Sub-band 3 참조) 신호를 추출해낼 수 있다. 여기서, Sub-band 1은 특정 이동통신서비스를 제공하는 과정에서 이동통신사업자 A가 이용하는 주파수 대역을 개념적으로 도시한 것이고, Sub-band 2는 특정 이동통신서비스를 제공하는 과정에서 이동통신사업자 B가 이용하는 주파수 대역을 개념적으로 도시한 것이며, Sub-band 3은 특정 이동통신서비스를 제공하는 과정에서 이동통신사업자 C가 이용하는 주파수 대역을 개념적으로 도시한 것이다.

위와 같이 대역 분리부(1020)를 거쳐 동일 이동통신서비스 대역 별로 분리된 각 부대역 신호는 신호 합산부(1030)로 입력된다. 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예에서, 신호 합산부(1030)는 대역 분리부(1020)를 거쳐 입력된 동일 이동통신서비스 대역 내의 서로 다른 부대역 신호를 1차적으로 디지털 합산(Digitally summing)하고(도 4의 도면부호 1032 구성부 참조), 이와 같이 합산된 대역별 신호는 최종적으로 디지털 합산된다(도 4의 도면부호 1034 구성부 참조).

상술한 바와 같이, 동일 이동통신서비스 대역 내에 복수의 부대역 신호가 존재하며, 이때 HUB(200)에서 디지털 신호 합산이 이루어지는 경우, CFR 처리는 디지털 신호 합산이 이루어진 이후에 수행됨에 따라 신호 열화를 최소화할 수 있다. 따라서, 도 4에서는 CFR 모듈(1040)을 신호 합산부(130) 후단에 배치하고 있는 것이다.

이상에서는 복수의 HEU로부터 각각 수신된 순방향의 이동통신신호들에 대해서 동일 이동통신서비스 대역별로 부대역 신호의 합산을 수행하는 경우를 예시하였지만, 이외에도 다양한 디지털 신호 합산의 케이스에서도 CFR 모듈은 최종 신호 합산단 후단에 배치될 수 있다.

도 6은 HUB 또는 HEU에 구현되는 디지털 파트(Digital part) 중에서 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예에 따른 CFR 배치 위치 설명과 관련된 혼합 처리단을 구성하는 구성부들을 도시한 도면이다. 다만, 본 설명에서는 도 5의 HEU(M):HUB(1):RU(N) 토폴로지를 가정하므로, 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에서 도 6의 구성부들은 HUB에 구현된다.

도 6을 참조하면 HUB(200)의 디지털 파트(Digital part) 내에 구현되는 혼합 처리단은 신호 스왑부(1050)를 포함하며, 이때 CFR 모듈(1040)은 신호 열화를 최소화하기 위해 신호 스왑부(1050) 후단에 배치될 수 있다.

도 5에서와 같이 복수의 HEU(100A, 100B, 100C)가 동일 이동통신서비스 대역 내의 서로 다른 섹터 신호를 수신하고 이를 HUB(200)로 전송한 경우로서, HUB(200)에서 섹터 스왑 처리가 필요한 경우, CFR 모듈(1040)은 신호 스왑 처리를 수행하는 신호 스왑부(1050)의 후단에 배치될 수 있다. 도 6을 참조하면, 입력된 섹터별 신호(도 6의 섹터 A, 섹터 B, 섹터 C 참조)는 신호 대역 스왑 처리부(1052)에 의해 주파수 대역의 스왑 처리가 이루어지며, 스왑 처리된 신호의 합산을 수행하는 구성(도 6의 도면부호 1054의 구성부 참조)의 후단에 CFR 모듈(1040)이 배치되고 있다.

제2 실시예 - HEU(1):RU(N) 또는 HEU (1): HUB(1):RU(N) 토폴로지에서의 CFR 배치

제2 실시예로서, 분산 안테나 시스템이, 단일의 HEU와 복수(N개)의 RU 또는 단일의 HEU, 단일 HUB, 복수(N개)의 RU의 토폴로지 형태로 구현되는 경우, CFR은 MU 측에 구현됨으로써 신호 열화 및 RU 복잡도를 낮출 수 있다.

이때, HEU는 하나에 다수의 기지국 또는 단일/다수의 사업자가 연결되며, 단일 HUB를 통해 또는 직접 N개의 RU와 스타 또는/및 케스케이드 구조로 연결될 수 있다. 이와 같은 경우 HEU는 HUB로 혹은 직접 N개의 RU로 신호를 전송할 때, 기지국 별로 수신된 이동통신신호를 디지털적으로 신호 합산한 이후에 전송할 수 있다. 이 경우, 디지털 신호 합산이 HEU에서 최종적으로 이루어지게 되므로, CFR은 HEU 내에 구현되는 것이 바람직하다. 이때, CFR 모듈은 앞서 설명한 바와 같이 신호 합산부(도 4의 도면부호 1030 참조)의 후단에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 앞서 도 6을 통해 설명한 바와 같이, HEU에서 섹터 스왑을 수행할 필요가 있는 경우에는 CFR 모듈은 신호 스왑부(도 6의 도면부호 1050 참조)의 후단에 배치되는 것이 바람직하다.

제3 실시예 - RU에서의 CFR 배치

앞선 실시예들을 통해 전술한 바와 같이, 동일 이동통신서비스 대역 내에 복수의 부대역 신호가 존재시 각 대역 별 신호의 분리 및 합산이 필요하며, 이 경우 CFR이 신호 합산 처리 이후에 수행될 때 CCDF 열화가 방지될 수 있다.

예를 들어, 최종적인 신호 합산이 HEU또는 HUB에서 연산되면 CFR을 HEU 또는 HUB에 구현 가능하지만, 경우에 따라서(예를 들어, 전송용량 감소 등의 이유로) RU 단에서 신호 합산을 해서 서비스 할 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 경우에는 RU 측의 디지털 파트에 구현된 신호 합산부(도 4의 도면부호 1030 참조)의 후단에 CFR이 구현될 수 있다. 이에 관해서는 앞서 도 4의 설명을 통해 상세히 설명하였는 바, 중복 설명은 생략하기로 한다.

이외에도 RU에 CFR을 배치하는 것이 신호 열화를 최소화할 수 있는 경우가 존재하는데, 이에 관해서는 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 RU의 디지털 파트 내에 그룹 딜레이 등화 처리 기능이 구현된 케이스를 도시한 것이다. 그룹 딜레이 등화 처리는 동일 이동통신서비스 대역 내의 복수의 부대역 신호들 간의 딜레이를 등화시키는데 이용될 수 있다. 예를 들어, OFDM 방식을 이용한 LTE 신호의 경우에는 부대역 신호 간의 딜레이를 등화시키는 것이 중요하다. 이를 위해, RU의 디지털 파트에는 도 7에서와 같이 신호 분기부(1110), 부대역 디지털 필터(1120), 그룹 딜레이 등화 처리기(1150)가 포함될 수 있다. 이 경우, CFR 모듈(1140)은, 신호 전송 방향을 기준으로 할 때, 수신된 이동통신신호에 관한 그룹 딜레이 등화(group delay equalization) 처리를 수행하는 그룹 딜레이 등화 처리기(1150)의 후단에 배치됨으로써, 신호 열화를 최소화할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 기술적 사상에 의한 다양한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 기술적 사상을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

Claims

복수의 기지국으로부터 이동통신신호를 수신하는 헤드엔드 유닛; 및
상기 헤드엔드 유닛과 통신적으로 연결되고 상기 헤드엔드 유닛으로부터 상기 이동통신신호를 수신하며 원격에 배치되어 서비스 커버리지 내의 단말로 상기 이동통신신호를 송출하는 적어도 하나의 리모트 유닛;을 포함하되,
상기 헤드엔드 유닛은, 상기 복수의 기지국으로부터 각각 수신된 이동통신신호들에 관한 디지털 혼합 처리를 수행하는 혼합 처리단 및 신호 전송 방향을 기준으로 상기 혼합 처리단의 후단에 배치되는 CFR 모듈을 포함하고,
상기 혼합 처리단은, 상기 복수의 기지국으로부터 각각 전송된 이동통신신호를 입력받고, 입력된 이동통신신호 중 특정 대역에 해당하는 신호만을 분리하는 대역 분리부를 포함하는, 분산 안테나 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 헤드엔드 유닛은, 상기 복수의 기지국으로부터 적어도 하나의 이동통신서비스 대역의 이동통신신호를 수신하고, 수신된 이동통신신호를 기저대역 또는 중간주파수대역으로 변환하고, 대역 변환된 이동통신신호에 대한 디지털 신호 변환을 수행하는, 분산 안테나 시스템.
제2 항에 있어서,
상기 헤드엔드 유닛은, 상기 복수의 기지국으로부터 서로 다른 이동통신신호를 수신하되,
상기 혼합 처리단은, 상기 복수의 기지국으로부터 수신된 서로 다른 이동통신신호들을 디지털적으로 합산하는 신호 합산부를 포함하고,
상기 CFR 모듈은, 상기 신호 합산부의 후단에 배치되는, 분산 안테나 시스템.
제2 항에 있어서,
상기 혼합 처리단은, 상기 복수의 기지국으로부터 각각 수신된 이동통신신호 중 동일 이동통신서비스 대역의 신호를 디지털적으로 합산하는 신호 합산부를 포함하고,
상기 CFR 모듈은, 상기 신호 합산부의 후단에 배치되는, 분산 안테나 시스템.
삭제
제4 항에 있어서,
상기 신호 합산부는,
상기 대역 분리부에 의해 대역 분리된 신호 중 동일 이동통신서비스 대역 내의 서로 다른 부대역 신호에 관한 부대역 신호 합산을 수행하고, 부대역 신호 합산된 이동통신서비스 대역별 신호를 디지털적으로 재합산하는, 분산 안테나 시스템.
제2 항에 있어서,
상기 헤드엔드 유닛은, 상기 복수의 기지국과 통신적으로 연결되어 동일 이동통신서비스 대역에 관한 섹터별 신호를 수신하되,
상기 혼합 처리단은, 상기 복수의 기지국으로부터 각각 수신된 섹터별 신호에 관한 스왑 처리를 수행하는 신호 스왑부를 포함하고,
상기 CFR 모듈은, 상기 신호 스왑부의 후단에 배치되는, 분산 안테나 시스템.