KR102409563B1 - Ｃ―ｒａｎ 구조의 기지국에서 ｒｕ의 ｎｌ 수행 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 RU를 사용하는 C-RAN 구조의 기지국에서 임의의 RU가 NL을 통해 주변의 다른 RU의 신호를 구분하여 자동으로 검출함으로써 다중 셀 및 다중 RU의 구성 설정의 최적화 및 자동화를 도모할 수 있도록 한 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 특징에 따른 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법은 다중 셀 및 다중 RU(Radio Unit)를 지원하는 C-RAN에서 C-RAN 기지국 본체 및 RU 사이에서 수행되되, C-RAN 기지국 본체가 자체에 구축된 RU 구성(셀-RU 조합) 정보를 조회하여 NL(Network Listening)을 수행할 RU에게 NL 수행을 지시함과 동시에 NL을 수행할 RU와 동일한 PCI(Physical Cell Identifier)를 사용하는 RU에게 NL을 수행하는 동안 그 RF 송신(Tx) 출력을 오프할 것을 지시하는 (a) 단계; NL 수행을 지시받은 RU가 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 오프한 상태에서 NL을 수행하는 (b) 단계; NL 수행을 지시받은 RU가 NL 수행을 완료한 후 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 온시킴과 함께 NL 수행 결과 및 NL 완료 사실을 C-RAN 기지국 본체에 보고하는 (c) 단계 및 C-RAN 기지국 본체가 상기 동일 PCI를 사용하는 RU에게 RF 송신(Tx) 출력을 온시킬 것을 지시하는 (d) 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

Ｃ―ＲＡＮ 구조의 기지국에서 ＲＵ의 ＮＬ 수행 방법{method for processing network listening for RU in C-RAN type base station}
본 발명은 C-RAN(Cloud Radio Access Network) 구조의 기지국에서 다중 RU(Radio Unit)에 대한 NL(Network Listening) 수행 방법에 관한 것으로, 특히 다중 RU를 사용하는 C-RAN 구조의 기지국에서 임의의 RU가 NL을 통해 주변의 다른 RU의 신호를 구분하여 자동으로 검출함으로써 다중 셀 및 다중 RU의 구성 설정의 최적화 및 자동화를 도모할 수 있도록 한 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, C-RAN(Cloud Radio Access Network)은 기존 기지국의 디지털 장치(DU: Digital Unit)와 RF 장치인 RU(Radio Unit)를 분리하여 여러 기지국의 DU를 중앙에 모아서 처리하고, RU는 서비스 지역에 분산시키는 무선 접속망이다.
이러한 C-RAN 구조 기지국에서 RU는, 예를 들어 빌딩 내부의 서로 다른 장소나 층에 배치되어 운용될 수 있고, 이때 C-RAN의 여러 셀(Cell)의 각각에 복수의 RU가 할당되어 서비스를 제공하도록 구성할 수 있다.
도 1은 종래 다중 셀 및 다중 RU의 구성을 갖는 C-RAN 구조 기지국에서 발생할 수 있는 문제점을 설명하기 위한 도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, C-RAN 구조 기지국에 여러 셀(셀#1 ~셀#M)이 포함된 경우에 각 셀에 연동되는 RU 그룹들 사이에 간섭이 발생하거나 단말 이동시 핸드오버(Handover)가 발생할 수 있다. 결국, C-RAN 구조 기지국의 커버리지와 성능의 최적화를 위해서는 C-RAN 구조 기지국 내부의 셀의 개수와 각 셀에 할당되는 RU를 변경하여 RU 그룹 간의 간섭과 핸드오버를 최소화하고 특정 RU의 출력을 조정하는 작업이 필요하고, 이를 위한 사전 작업으로 RU 주변의 전파 환경을 검출하는 과정이 반드시 필요하다.
한편, C-RAN 구조 기지국의 RU 주변의 전파 환경 검출을 위해서는 RU에서 NL(Network Listening) 기능을 사용하여 특정 PCI(Physical Cell Identifier)를 사용하는 주변 셀의 신호의 세기와 품질을 측정해서 활용해야 하는데, 주변 RU가 NL을 수행하는 RU와 같은 셀에 할당된 경우 NL을 수행하는 RU 자신의 출력 신호와 주변 RU의 출력 신호를 구분할 수 없어서 NL에 의해 주변 RU를 식별할 수 없다는 문제점이 있다.
위와 같은 이유로 다중 셀과 다중 RU를 지원하는 C-RAN 구조 기지국에서 각 셀과 RU의 매핑(mapping)에 따라 RU가 관할하는 지역의 서비스 품질과 기지국 효율을 최대로 하기 위한 자동 설정과 운용 과정에서의 자동 최적화를 수행하기 어렵다는 문제점이 있었다.
선행기술 1 : 10-2083273호 등록특허공보(발명의 명칭 : 클라우드 무선 액세스 네트워크의 동적 구성을 위한 방법 및 장치)
선행기술 2 : 10-1976746호 등록특허공보(발명의 명칭 : 소형 셀들 간에서의 동기 획득 방법 및 장치)
선행기술 3 : 10-1893053호 등록특허공보(발명의 명칭 : 스몰 셀 위치 변경 자동 검출 방법)
선행기술 4 : 10-2063570호 등록특허공보(발명의 명칭 : NL에 기반한 소형 셀 동기 방법 및 장치)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다중 RU를 사용하는 C-RAN 구조의 기지국에서 임의의 RU가 NL을 통해 주변의 다른 RU의 신호를 구분하여 자동으로 검출함으로써 다중 셀 및 다중 RU의 구성 설정의 최적화 및 자동화를 도모할 수 있도록 한 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따른 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법은 다중 셀 및 다중 RU(Radio Unit)를 지원하는 C-RAN에서 C-RAN 기지국 본체 및 RU 사이에서 수행되되, C-RAN 기지국 본체가 자체에 구축된 RU 구성(셀-RU 조합) 정보를 조회하여 NL(Network Listening)을 수행할 RU에게 NL 수행을 지시함과 동시에 NL을 수행할 RU와 동일한 PCI(Physical Cell Identifier)를 사용하는 RU에게 NL을 수행하는 동안 그 RF 송신(Tx) 출력을 오프할 것을 지시하는 (a) 단계; NL 수행을 지시받은 RU가 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 오프한 상태에서 NL을 수행하는 (b) 단계; NL 수행을 지시받은 RU가 NL 수행을 완료한 후 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 온시킴과 함께 NL 수행 결과 및 NL 완료 사실을 C-RAN 기지국 본체에 보고하는 (c) 단계 및 C-RAN 기지국 본체가 상기 동일 PCI를 사용하는 RU에게 RF 송신(Tx) 출력을 온시킬 것을 지시하는 (d) 단계를 포함하여 이루어진다.
전술한 구성에서, C-RAN 기지국 본체는 NL 주기와 NL 수행 순서를 결정하여 해당하는 RU에게 지시하되, 모든 RU가 순서대로 돌아가면서 NL을 수행하도록 제어한다.
상기 (b) 단계에서 NL 수행을 지시받은 RU는 지시받은 즉시 NL을 수행하지 않고 여유 시간이 경과한 후에 NL을 시작한다.
상기 (d) 단계에서 C-RAN 기지국 본체로부터 RF 송신(Tx) 출력을 온시킬 것을 지시받은 RU는 지시받은 즉시 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 온시킨다.
본 발명의 제2 특징에 따른 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법은 다중 셀 및 다중 RU를 지원하는 C-RAN에서 C-RAN 기지국 본체 및 RU 사이에서 수행되되, C-RAN 기지국 본체가 특정 RU에 대한 NL을 수행할 것을 결정하면 자체에 구축된 RU 구성(셀-RU 조합) 정보를 조회하여 상기 특정 RU를 제외한 모든 RU에게 NL을 수행하는 동안 그 RF 송신(Tx) 출력을 오프할 것을 지시하는 (i) 단계; NL 수행을 지시받은 RU가 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 오프한 상태에서 NL을 수행하는 (j) 단계 및 NL 수행을 지시받은 RU가 NL 수행을 완료한 후 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 온시킴과 함께 NL 수행 결과 및 NL 완료 사실을 C-RAN 기지국 본체에 보고하는 (k) 단계를 포함하여 이루어진다.
전술한 제2 특징에서, 상기 (i) 단계에서 NL 수행을 지시받은 RU는 지시받은 즉시 NL을 수행하지 않고 여유 시간이 경과한 후에 NL을 시작한다.
본 발명의 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법에 따르면, 다중 RU를 사용하는 C-RAN 구조의 기지국에서 임의의 RU가 NL을 통해 주변의 다른 RU의 신호를 구분하여 자동으로 검출함으로써 다중 셀 및 다중 RU의 구성 설정의 최적화 및 자동화를 도모할 수가 있다.
도 1은 종래 다중 셀 및 다중 RU의 구성을 갖는 C-RAN 구조 기지국에서 발생할 수 있는 문제점을 설명하기 위한 도.
도 2는 일반적인 C-RAN 구조를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트.
도 4는 도 3에서 임의의 RU가 주변 RU에 대해 NL을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법에서 NL 수행 중 각 RU의 동작 타이밍을 보인 타이밍 차트.
도 6은 본 발명의 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법에서 특정 RU를 제외한 다른 RU의 출력을 오프하고 NL을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 일반적인 C-RAN 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 일반적인 클라우드 무선 액세스 네트워크(C-RAN)는, RU(100), DU 클라우드(200) 및 프론트홀 망(300)로 구성된다.
전술한 구성에서, RU(100)는 셀 사이트, 예를 들어 건물의 다른 장소나 층에 설치되어 셀 사이트 내에 위치한 이동통신 단말(20)과의 무선 통신을 수행하는 장치로서, 기본적으로 이동통신 단말(20)과의 무선 신호 송수신 및 송수신되는 무선 신호의 필터링, 증폭, 아날로그/디지털 변환 및 디지털/아날로그 변환 등의 RF 신호 처리와 일부 물리계층 기능을 수행한다. 이렇게 셀 사이트 내에 설치된 다수의 RU(100)는 프론트홀 망(300)을 통해서 원격지에 위치한 DU 클라우드(200)에 연결되어 기지국의 기능을 수행하게 된다.
DU 클라우드(200)는 프론트홀 망(300)을 통해 다수의 RU(100)와 연결되고, 백홀망(400)을 통해서 이동통신 시스템의 코어망(500)에 연결되어 RU(100)에 접속된 이동통신 단말(20)과 코어망(500) 간의 데이터 트래픽을 처리한다.
코어망(500)은 이동통신 시스템에서의 시그널링 제어, 데이터 트래픽 라우팅을 수행하기 위한 구성으로서, 예를 들어 LTE에 정의된 EPC(Evolved Packet Core) 또는 5G 코어가 될 수 있다. 프론트홀 망(300)은 다수의 RU(100)와 DU 클라우드(200) 간에 데이터를 전달하기 위한 전송 네트워크로서, 광섬유 혹은 마이크로웨이브를 기반으로 스타, 트리, 체인 또는 링 등 다양한 구조로 구축될 수 있으며, 통신 인터페이스로는 CPRI(Common Public Radio Interface) 및 OBSAI(Open Baseband Remote Radiohead Interface) 등이 이용되고 있다.
이와 같이, C-RAN 구조 기지국은 디지털 장치(DU)를 한곳에 모아 운용함으로써 망 운용에 있어 임대 비용과 전력 비용을 절감하고, 유지 보수가 용이한 이점이 있다.
도 3은 본 발명의 본 발명의 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트이다. 먼저, 단계 S100에서 C-RAN 기지국 본체, 즉 클라우드 DU는 미리 정해진 NL 주기가 도달하였는지를 판단한다. 여기에서, RU가 NL을 수행하는 동안에는 그 RF 송신(Tx) 파트의 출력이 오프(off)됨으로써 사용자에게 다운링크 데이터를 할당할 수 없기 때문에 일정 시간 주기, 예를 들어 1시간 또는 1일 주기로 NL을 수행하되 모든 RU가 순서대로 돌아가면서 NL을 수행하도록 함으로써 전체적으로 RF 송신(Tx) 출력 오프에 따른 영향을 최소화하는 것이 바람직하다. NL 수행 주기나 NL 수행 순서는 C-RAN 기지국 본체에서 정하여 해당 RU에 전달할 수 있을 것이다.
단계 S100에서 NL 수행 주기가 도달하면, C-RAN 기지국 본체는 해당 순서의 RU에 NL을 수행할 것을 지시(단계 S110)하고, 다시 단계 S120에서는 자체에 구축된 RU 구성(셀-RU 조합) 정보에서 NL을 수행할 RU와 동일한 PCI를 사용하는 RU를 조회한다. 다음으로, 단계 S130에서는 동일 PCI를 사용하는 RU가 존재하는지를 판단하는데, 존재하는 경우에는 단계 S140을 수행하여 NL을 수행하는 동안 동일한 PCI를 사용하는 RU에게 그 RF 송신(Tx) 출력을 오프할 것을 지시한다.
한편, NL 수행을 지시받은 RU는 그 RF 송신(Tx) 출력을 오프한 상태에서 NL을 수행한다.
도 4는 도 3에서 임의의 RU가 주변 RU에 대해 NL을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 현재 NL을 수행할 4번 RU(RU#4)가 1번 셀(Cell#1)에 속하고 PCI B를 갖는 경우에 3번 RU(RU#3)도 PCI B를 갖기 때문에 C-RAN 기지국 본체에서는 NRT를 조회하여 이 사실을 확인한 후에 NL이 수행되는 동안에 3번 RU(RU#3)에 지시하여 그 RF 송신(Tx) 출력을 오프시킨다. 물론 NL 수행을 지시받은 4번 RU(RU#4)는 NL을 수행하는 동안 자체적으로 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 오프시킨다.
한편, 1번 RU(RU#1)와 2번 RU(RU#2)는 1번 셀(Cell#1)에 속하지만 PCI A를 갖고, 5번 RU(RU#5)는 다른 셀인 M번 셀(Cell#M)에 속하고 PCI C를 갖기 때문에 그 RF 송신(Tx) 출력이 온 상태를 유지하는데, 4번 RU(RU#4)는 이렇게 RF 송신(Tx) 출력인 온된 RU들을 대상으로 NL을 수행한다.
도 5는 본 발명의 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법에서 NL 수행 중 각 RU의 동작 타이밍을 보인 타이밍 차트이다. 도 5에 도시한 바와 같이, RF 송신(Tx) 출력을 오프할 것을 지시받은 RU들이 즉시 그 RF 송신(Tx) 출력을 오프하더라도 실제 RF 송신(Tx) 출력이 오프되기까지에는 소정의 여유 시간이 소요되므로, NL 수행을 지시받은 RU는 그 즉시 NL을 수행하지 않고 상기 여유 시간이 경과한 후에 비로소 NL을 시작한다. 반면에 RU에서의 RF 송신(Tx) 출력의 온 시점은 C-RAN 기지국 본체로부터 지시받은 즉시 수행된다.
다시 도 4로 돌아가서, NL 수행을 지시받은 RU는 단계 S160에서 NL 수행의 완료 여부를 확인한 후에 완료된 경우에는 그 즉시 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 온시킴과 함께 NL 수행 결과 및 NL 완료 사실을 C-RAN 기지국 본체에 보고(단계 S180)한다.
다음으로, 이 보고를 수신한 C-RAN 기지국 본체는 그 즉시 단계 S190을 수행하여 동일 PCI를 사용하는 RU에게 RF 송신(Tx) 출력을 온시킬 것을 지시한 후에 단계 S200으로 진행하여 모든 RU에서 NL 수행이 완료되었는지를 판단한다. 단계 S200에서 모든 RU의 NL 수행이 완료되지 않은 경우에는 단계 S100으로 복귀하여 다음 NL 수행 주기가 도달하는 즉시 다음 순서의 RU에게 NL을 수행할 것을 지시한다.
한편, 전술한 바와 같이 모든 RU가 순서대로 NL을 수행하는 동안에 특정 RU가 주위의 RU에 미치는 영향을 특별히 확인할 필요성도 존재하는데, 도 6은 본 발명의 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법에서 특정 RU를 제외한 다른 RU의 출력을 오프하고 NL을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, C-RAN 기지국 본체가 특정한 1개의 RU, 예를 들어 5번 RU(RU#5)에 대해서만 NL을 수행하도록 결정한 경우에는 NL이 수행되는 동안 5번 RU(RU#5)의 RF 송신(Tx) 출력은 온 상태를 유지시키되 나머지 RU에게 그 RF 송신(Tx) 출력을 오프시킨 상태에서 5번 RU(RU#5)에 대해 NL을 수행하도록 지시하는데, 이 경우에는 NL 대상 RU인 5번 RU(RU#5)를 제외한 모든 RU의 RF 송신(Tx) 출력이 오프됨으로써 그 영향이 매우 크기 때문에 꼭 필요한 경우에 한해서 일회성 내지는 돌발적으로 NL을 수행해야 할 것이다.
한편, NL 수행을 완료한 각 RU는 NL 수행 결과를 C-RAN 기지국 본체에 보고함과 함께 그 즉시 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 온시킨다.
이상, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하의 청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 다중 셀 및 다중 RU(Radio Unit)를 지원하는 C-RAN에서 C-RAN 기지국 본체 및 RU 사이에서 수행되되,
    C-RAN 기지국 본체가 자체에 구축된 RU 구성(셀-RU 조합) 정보를 조회하여 NL(Network Listening)을 수행할 RU에게 NL 수행을 지시함과 동시에 NL을 수행할 RU와 동일한 PCI(Physical Cell Identifier)를 사용하는 RU에게 NL을 수행하는 동안 그 RF 송신(Tx) 출력을 오프할 것을 지시하는 (a) 단계;
    NL 수행을 지시받은 RU가 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 오프한 상태에서 NL을 수행하는 (b) 단계;
    NL 수행을 지시받은 RU가 NL 수행을 완료한 후 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 온시킴과 함께 NL 수행 결과 및 NL 완료 사실을 C-RAN 기지국 본체에 보고하는 (c) 단계 및
    C-RAN 기지국 본체가 상기 동일 PCI를 사용하는 RU에게 RF 송신(Tx) 출력을 온시킬 것을 지시하는 (d) 단계를 포함하여 이루어진 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    C-RAN 기지국 본체는 NL 주기와 NL 수행 순서를 결정하여 해당하는 RU에게 지시하되, 모든 RU가 순서대로 돌아가면서 NL을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 NL 수행을 지시받은 RU는 지시받은 즉시 NL을 수행하지 않고 여유 시간이 경과한 후에 NL을 시작하는 것을 특징으로 하는 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법.
  4. 청구항 1 내지 3의 어느 하나에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 C-RAN 기지국 본체로부터 RF 송신(Tx) 출력을 온시킬 것을 지시받은 RU는 지시받은 즉시 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 온시키는 것을 특징으로 하는 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법.
  5. 다중 셀 및 다중 RU를 지원하는 C-RAN에서 C-RAN 기지국 본체 및 RU 사이에서 수행되되,
    C-RAN 기지국 본체가 특정 RU에 대한 NL을 수행할 것을 결정하면 자체에 구축된 RU 구성(셀-RU 조합) 정보를 조회하여 상기 특정 RU를 제외한 모든 RU에게 NL을 수행하는 동안 그 RF 송신(Tx) 출력을 오프할 것을 지시하는 (i) 단계;
    NL 수행을 지시받은 RU가 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 오프한 상태에서 NL을 수행하는 (j) 단계 및
    NL 수행을 지시받은 RU가 NL 수행을 완료한 후 자기의 RF 송신(Tx) 출력을 온시킴과 함께 NL 수행 결과 및 NL 완료 사실을 C-RAN 기지국 본체에 보고하는 (k) 단계를 포함하여 이루어진 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 (i) 단계에서 NL 수행을 지시받은 RU는 지시받은 즉시 NL을 수행하지 않고 여유 시간이 경과한 후에 NL을 시작하는 것을 특징으로 하는 C-RAN 구조의 기지국에서 RU의 NL 수행 방법.
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