KR102520368B1 - 전력 효율을 향상시킨 o-ru 장치 및 그의 제어방법 - Google Patents

전력 효율을 향상시킨 o-ru 장치 및 그의 제어방법 Download PDF

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Abstract

전력 효율을 향상시킨 O-RU 장치 및 그의 제어방법을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 안테나 장치(RU: Radio Unit)에 있어서, 프론트홀에 연결되어, 분산 기지국 장치(O-DU: Distributed Unit)와 데이터를 송수신하며, 상기 분산 기지국 장치와 동기화를 진행하는 프론트홀 전송부와 하위 물리적 계층처리를 수행하는 물리적 계층처리부와 신호를 디지털화하며 왜곡을 보정하는 디지털 프론트 엔드부와 전력 증폭기를 포함하며, 데이터 내 노이즈를 제거하고 증폭하여, 사용자 단말(UE: User Equipment)로 데이터를 전송하는 무선 프론트 엔드부와 상기 전력 증폭기의 동작을 제어하는 전력 증폭기 제어부 및 수신되는 데이터를 저장하는 메모리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치를 제공한다.

Description

전력 효율을 향상시킨 O-RU 장치 및 그의 제어방법{O-Radio Unit Apparatus with Improved Power Efficiency and Method for Controlling thereof}
본 실시예는 전력 효율을 향상시킨 O-RU 장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
5G 이동통신 서비스를 하려면 각 이동통신사는 전국망 규모로 수많은 5G 이동통신 기지국을 설치해야 한다. 5G에서 사용하는 3.5GHz 및 28GHz 고주파수 대역은 회절성이 낮고 직진성이 강해서 LTE보다 전파 도달거리가 짧다. 따라서, 도심 인구 밀집 지역에서는 4G/LTD 때보다 더 많은 기지국을 촘촘히 설치해야 한다. 문제는 무선 속도 증가 및 MIMO 도입에 따른 프론트홀 용량 증대, 광선로 추가 증설의 필요성 등으로 이동통신 사업자들의 기지국 설치비용 및 운용비용이 늘어났다는 것이다.
이러한 문제를 해결하려는 방안으로 5G 무선접속망 구조에서는 기지국을 집중 기지국 장치(CU: Central Unit)와 분산 기지국 장치(DU: Distributed Unit)로 분리하였다. 또한, 이동통신사들을 중심으로 결성된 O-RAN(Open-Radio Access Network) 얼라이언스에서 물리계층 내부기능을 분리하여 안테나 장치(RU: Raio Unit)와 DU 간을 연결하는 프론트홀 인터페이스 규격으로 개발되었다.
안테나 장치는 분산 기지국 장치로부터 수신되는 유저 IQ 데이터(User IQ Data)를 제어 데이터의 제어에 따라 사용자 단말(UE: User Equipment)로 전송한다. 유저 IQ 데이터 등을 분산 기지국 장치로부터 수신하는 경우, 안테나 장치는 컨버팅, 왜곡 보정, 파고율(Crest Factor) 저감 또는 필터링 등을 수행하는 동시에, 전력을 증폭하여 사용자 단말로 전송한다.
분산 기지국 장치로부터 전송되는 제어 데이터는 섹션 타입(Section Type)에 따라, 데이터를 전송하도록 하거나(Section Type 1, 3, 5, 6, 7 중 어느 하나) 데이터 전송을 위해 데이터 전송 전 미리 동작을 수행하거나 데이터 전송 후 마지막까지 전술한 동작을 수행하도록 가드 타임(Guart Time)을 두도록(Section Type 0) 하는 데이터에 해당한다.
다만, 안테나 장치가 Section Type 0으로 동작할 경우, 데이터를 전송하지 않는 순간에도 동작해야 하기 때문에, 상당한 전력소모가 발생한다. 특히, 안테나 장치의 전력소모에 있어 가장 큰 부분을 차지하는 전력 증폭기가 불필요하게 동작을 해야하기 때문에, 상당한 전력소모가 발생한다.
본 발명의 일 실시예는, 데이터의 전송이 필요한 순간인지 여부를 파악하여 데이터를 전송하는 순간에만 동작하도록 함으로써, 전력 소비효율을 향상시킨 O-RU 장치 및 그의 제어방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 안테나 장치(RU: Radio Unit)에 있어서, 프론트홀에 연결되어, 분산 기지국 장치(O-DU: Distributed Unit)와 데이터를 송수신하며, 상기 분산 기지국 장치와 동기화를 진행하는 프론트홀 전송부와 하위 물리적 계층처리를 수행하는 물리적 계층처리부와 신호를 디지털화하며 왜곡을 보정하는 디지털 프론트 엔드부와 전력 증폭기를 포함하며, 데이터 내 노이즈를 제거하고 증폭하여, 사용자 단말(UE: User Equipment)로 데이터를 전송하는 무선 프론트 엔드부와 상기 전력 증폭기의 동작을 제어하는 전력 증폭기 제어부 및 수신되는 데이터를 저장하는 메모리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치를 제공한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 전력 증폭기 제어부는 상기 분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 C-평면(Plane) 데이터인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 전력 증폭기 제어부는 상기 분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 C-평면(Plane) 데이터인 경우, 수신한 데이터 내 포함된 안테나 장치의 포트 ID가 자신이 제어해야 할 전력 증폭기를 포함하는 안테나 장치의 포트 ID와 일치하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 전력 증폭기 제어부는 수신한 데이터 내 포함된 안테나 장치의 포트 ID가 자신이 제어해야 할 전력 증폭기를 포함하는 안테나 장치의 포트 ID와 일치하는 경우, 수신한 데이터가 다운링크(Down Link) 데이터인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 전력 증폭기 제어부는 수신한 C-평면 데이터의 섹션 타입(Section Type)이 0인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 전력 증폭기 제어부는 수신한 C-평면 데이터의 섹션 타입(Section Type)이 0인지 여부에 따라, 상기 전력 증폭기의 동작을 달리 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 전력 증폭기 제어부가 자신이 포함된 안테나 장치 내 전력 증폭기의 동작을 제어하는 방법에 있어서, 상기 분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 eCPRI 데이터인지 여부를 판단하는 제1 판단과정과 상기 분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 C-평면(Plane) 데이터인지 여부를 판단하는 제2 판단과정과 수신한 데이터 내 포함된 안테나 장치의 포트 ID가 자신이 제어해야 할 전력 증폭기를 포함하는 안테나 장치의 포트 ID와 일치하는지 여부를 판단하는 제3 판단과정과 수신한 데이터가 다운링크(Down Link) 데이터인지 여부를 판단하는 제4 판단과정과 수신한 C-평면 데이터의 섹션 타입(Section Type)이 0인지 여부를 판단하는 제5 판단과정 및 상기 제5 판단과정에 따라, 상기 전력 증폭기의 동작을 달리 제어하는 제어과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 동작 제어방법을 제공한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 전력 증폭기 동작 제어방법은 상기 분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 C-평면(Plane) 데이터인 경우, 수신되는 데이터를 저장하는 저장과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 제1 판단과정은 수신된 데이터의 이더넷 프로토콜 내 Ethertype 필드값이 AEFE인지 여부를 판단함으로써, 상기 분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 eCPRI 데이터인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 제2 판단과정은 수신된 데이터 내 eCPRI메시지 필드값이 0000 0010b 또는 0x2 인지를 판단함으로써, 상기 분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 C-평면 데이터인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예의 일 측면에 따르면, 데이터의 전송이 필요한 순간인지 여부를 파악하여 데이터를 전송하는 순간에만 동작하도록 함으로써, 전력 소비효율을 향상시킨 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 O-RAN 일부의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 기지국 장치와 안테나 장치 간 전송되는 데이터의 평면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 안테나 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 안테나 장치가 전력 소비를 절감하며 동작하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 eCPRI 전송 데이터의 헤더 필드를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 O-RAN 일부의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 O-RAN(100)은 중앙 기지국 장치(110, O-CU: Central Unit), 분산 기지국 장치(120, O-DU: Distributed Unit) 및 안테나 장치(130, O-RU: Radio Unit)를 포함한다.
O-RAN은 개방형 무선 엑세스 네트워크(Open Radio Access Network)를 의미하는 것으로서, 개방적이고 지능화된 무선 접속망을 구현하기 위한 네트워크 구조를 의미한다.
데이터 네트워크(DN)로부터 5G 코어망을 거쳐 중앙 기지국 장치(110)로 데이터가 전달되며, 분산 기지국 장치(120), 안테나 장치(130) 및 엑세스(Access) 망을 거쳐 데이터가 사용자 단말(UE: User Equipment)로 전송된다.
중앙 기지국 장치(110)는 RRC(Radio Resource Control), SDAP(Service Data Adaptation Protocol) 및 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 프로토콜을 호스팅한다. 중앙 기지국 장치(110)는 각 프로토콜의 제어 평면(Control-Plane) 또는 사용자 평면(User-Plane)을 호스팅한다.
분산 기지국 장치(120)는 프로토콜 스택의 PDCP 계층을 토대로 처리되는 기저대역의 하위계층을 처리하는 장치이다. 중앙 기지국 장치(110)로부터 미드홀(Mid Haul)을 이용해 데이터를 수신하며, 전술한 데이터 처리를 진행한다.
안테나 장치(130)는 프론트홀(Front Haul)을 이용하여 분산 기지국 장치(120)와 데이터 신호를 송수신하고, 아날로그/디지털 신호를 변환하여 사용자 단말로 데이터를 제공하는 장치이다. 안테나 장치(130)는 데이터를 분산 기지국 장치(120)로부터 수신하거나, 변환된 데이터를 사용자 단말(미도시)로 전송함에 있어 전력 소비를 최소화한다. 발명의 배경이 되는 기술에서 언급한 대로, 안테나 장치(130)에서 소비되는 전력의 대부분은 전력 증폭기에서 소비된다. 안테나 장치(130)는 데이터가 전송되는 때에만 전력 증폭기가 동작하도록 제어함으로써, 소비되는 전력을 최소화한다.
분산 기지국 장치(120) 및 안테나 장치(130)는 도 2에 도시된 바와 같이 데이터를 송수신한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 기지국 장치와 안테나 장치 간 전송되는 데이터의 평면을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 양 구성(120, 130)은 O-RAN 규격에 따라 각 평면에 해당하는 데이터 일부 또는 전부를 eCPRI 프로토콜을 포함한 이더넷(Ethernet) 프로토콜에 따라 전송한다.
C(Control)-평면 데이터는 분산 기지국 장치(120)가 안테나 장치(130)를 제어하기 위한 정보를 포함한다.
U(User)-평면 데이터는 User IQ Data 정보를 포함한다.
S(Synchronized)-평면 데이터는 양 구성(120, 130)간 동기화를 하기 위한 정보를 포함한다.
M(Management)-평면 데이터는 양 구성(120, 130)간 관리 정보를 포함한다.
이때, U-평면 데이터와 C-평면 데이터는 이더넷 프로토콜 내 페이로드(Patload)에 eCPRI 프로토콜 구조로 포함되는 형태를 갖는다. 즉, U-평면 데이터와 C-평면 데이터는 이더넷 프로토콜 구조로 전송되되, 이더넷 프로토콜 내 페이로드에 eCPRI 프로토콜 구조를 포함된다.
eCPRI 프로토콜 구조는 전송되는 데이터의 성질을 안내하는 eCPRI 헤더 및 전송될 데이터를 포함하는 eCPRI 페이로드로 구분된다. 이더넷 프로토콜로 전성될 데이터가 어떠한 평면 데이터인지 등을 안내하는 정보는 도 5에 도시된 eCPRI 헤더에 포함되며, 이더넷 프로토콜로 전송되는 U-평면 데이터와 C-평면 데이터는 eCPRI 페이로드 내 포함된다.
도 5는 eCPRI 전송 데이터의 헤더 필드를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, eCPRI 전송 데이터의 헤더 필드는 eCPRIMessage 필드, eCPRIPayload 필드, eCPRIRtcID/eCPRIPcID 필드 및 eCPRISeqID 필드를 포함한다.
eCPRIMessage 필드는 eCPRI로 전달되는 메세지의 타입을 정의하는 필드이다. 해당 필드가 0000 0000b(0x0)의 값을 가지면, eCPRI로 전달되는 메세지는 U-평면 데이터임을 의미한다. 해당 필드가 0000 0010b(0x2)의 값을 가지면, eCPRI로 전달되는 메세지는 C-평면 데이터임을 의미한다. 해당 필드가 0000 0101b(0x5)의 값을 가지면, 전송될 메시지가 딜레이됨을 의미한다.
eCPRIPayload 필드는 페이로드의 사이즈를 의미하는 필드이다.
eCPRIRtcID/eCPRIPcID 필드는 전송(또는 수신)하는 분산 기지국 장치의 포트 ID 및 수신(또는 전송)할 안테나 장치의 포트 ID를 의미하는 필드이다.
eCPRISeqID 필드는 eCPRI 패킷의 시퀀스 숫자를 의미하는 필드이다.
다시 도 1을 참조하면, 안테나 장치(130)는 분산 기지국 장치(120)와 U-평면 데이터 및 C-평면 데이터는 전술한 이더넷 프로토콜을 이용하여 송수신한다.
한편, C-평면 데이터는 6가지 데이터 특성을 갖는다. 총 256가지의 데이터 특성을 가질 수 있으나, 현재 표준(O-RAN WG4)에서 정의된 데이터 특성은 총 6개가 존재한다.
Section Type 0 분산 기지국 장치(120) 및 안테나 장치(120) 간 유휴 기간 또는 보호 기간을 갖추도록 하는데 사용
Section Type 1 대부분의 다운링크 및 업링크 무선 채널에 사용
Section Type 3 PRACH(Physical Random Access CHannel) 및 Mixed Numerology 채널에 사용
Section Type 5 사용자 단말의 스케쥴링 정보를 전달하는데 사용
Section Type 6 특정 사용자 단말의 ID에 대한 채널 정보를 전송하는데 사용
Section Type 7 LAA(e Licensed-Assisted Access)의 지원에 사용
이때, C-평면 데이터의 섹션 타입이 0이 아닐 경우에는, 데이터의 송수신이 실제로 진행되고 있는 경우이기 때문에, 안테나 장치(130)의 동작이 수행되어야 한다. 다만, C-평면 데이터의 섹션 타입이 0일 경우에는 유휴 기간 또는 보호 기간을 갖는데 그칠 뿐 실제 데이터의 송수신이 진행되는 것은 아니기에, 안테나 장치(130)가 동작하는 것은 불필요한 전력 소모만을 유도할 뿐이다. 이에, 안테나 장치(130)는 수신한 C-평면 데이터의 섹션 타입을 고려하여, 전력 증폭기의 동작을 제어함으로써 전력 소모를 최소화한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 안테나 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 안테나 장치(130)는 프론트홀 전송부(310), 물리적 계층처리부(320), 디지털 프론트 엔드부(330), 무선 프론트 엔드부(340), 전력 증폭기 제어부(350) 및 메모리부(360)를 포함한다. 이때, 도 3에는 전력 증폭기 제어부(350)와 무선 프론트 엔드부(340)가 별개의 구성으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 전력 증폭기 제어부(350)는 무선 프론트 엔드부(340)에 포함되는 형태로 구현될 수 있다.
프론트홀 전송부(310)는 프론트홀에 연결되어, 분산 기지국 장치(120)와 데이터를 송수신한다. 프론트홀 전송부(310)는 eCPRI 프로토콜로 연결될 수 있으며, 광섬유 또는 이더넷을 이용하여 데이터를 송수신한다.
프론트홀 전송부(310)는 GPS/PTP(미도시)를 포함하여, 분산 기지국 장치(120)와 동기화를 진행한다.
물리적 계층처리부(320)는 FPGA 또는 ASIC로 구현되어, 하위 물리적(PHY) 계층 처리를 수행한다. 물리적 계층처리부(320)는 FFT/iFFT, PRACH 필터링, CP(Cyclic Prefix) 추가/제거 또는 디지털 빔포밍 등을 수행한다.
디지털 프론트 엔드부(330)는 신호를 디지털화하며 왜곡을 보정한다. 디지털 프론트 엔드부(330)는 디지털 업/다운 컨버팅(DUC, DDC)을 수행하고, 디지털 사전 왜곡(DPD)을 제거하며, 파고율(Crest Factor)을 저감 시킨다.
무선 프론트 엔드부(340)는 안테나 소자를 포함하여 전술한 구성을 거친 데이터를 사용자 단말로 전송한다. 무선 프론트 엔드부(340)는 대역 통과 필터를 포함하여 노이즈를 필터링하며, 전력 증폭기/저잡음 증폭기를 포함하여 전송할 데이터를 증폭시킨다.
이때, 무선 프론트 엔드부(340)는 전력 증폭기를 포함함으로써, 동작시 상당한 전력소모를 유발한다.
전력 증폭기 제어부(350)는 무선 프론트 엔드부(340)에 포함된 전력 증폭기의 동작을 제어한다. 전력 증폭기 제어부(350)는 수신한 데이터가 C-평면 데이터인지, 제어 대상 전력 증폭기인지, 다운링크 데이터인지 및 C-평면 데이터의 섹션 타입이 0인지 여부 및 S-평면 데이터에서 GPS에 동기화된 타이밍 정보와 C-평면 데이터에서의 타이밍 정보가 일치하는지 여부를 고려하여 전력 증폭기를 동작시킬지 여부를 제어한다.
먼저, 전력 증폭기 제어부(350)는 수신한 데이터가 C-평면 데이터인지, C-평면 데이터라면 자신이 포함된 안테나 장치(120) 내 전력 증폭기가 수신한 데이터의 제어 대상 전력 증폭기인지, 전력 증폭기가 수신한 데이터의 제어 대상 전력 증폭기라면 수신한 데이터가 다운링크 데이터인지를 분석한다. 수신한 데이터가 C-평면 데이터가 아니거나, C-평면 데이터라도 해당 데이터의 제어 대상 전력 증폭기가 아니거나, 제어 대상 전력 증폭기라도 다운링크 데이터가 아닌 경우라면 굳이 전력 증폭기를 제어할 필요가 존재하지 않는다.
전술한 조건을 모두 만족하는 경우, 전력 증폭기 제어부(350)는 C-평면 데이터의 섹션 타입이 0인지 여부 및 S-평면 데이터에서 GPS에 동기화된 타이밍 정보와 C-평면 데이터에서의 타이밍 정보가 일치하는지 여부를 고려한다. C-평면 데이터의 섹션 타입이 0이면서, S-평면 데이터에서 GPS에 동기화된 타이밍 정보와 C-평면 데이터에서의 타이밍 정보가 일치하는 경우, 전력 증폭기는 유휴 기간 또는 보호 기간으로 동작하여야 하는 타이밍에 해당한다. 이에, 전력 증폭기 제어부(350)는 전력 증폭기의 동작을 꺼두고, 별도로 섹션 타입이 0이 아닌 C-평면 데이터가 수신될 때까지 전력 증폭기를 대기시킨다. 아직 실질적인 데이터가 안테나 장치(130), 보다 구체적으로, 프론트홀 전송부(310)로 수신된 것이 아니기 때문에, 전력 증폭기 제어부(350)는 전력 증폭기의 동작을 꺼둔다. 반면, C-평면 데이터의 섹션 타입이 0이 아니면서, S-평면 데이터에서 GPS에 동기화된 타이밍 정보와 C-평면 데이터에서의 타이밍 정보가 일치하는 경우, 수신된 데이터가 존재하기에 전력 증폭기가 동작할 타이밍에 해당한다. 이에, 전력 증폭기 제어부(350)는 전력 증폭기의 동작을 켬으로써, 전력 증폭기가 동작하도록 한다. 나머지 경우라면, 전력 증폭기 제어부(350)는 전력 증폭기의 현재 상태를 유지하도록 하며 전술한 판단을 다시 거치며 전력 증폭기를 제어한다.
메모리부(360)는 프론트홀 전송부(310)로 수신된 C-평면 데이터를 저장한다. 통상적으로 C-평면 데이터는 일시에 모든 데이터가 일괄적으로 전송되는 것이 아니라, 여러 개의 패킷으로 나누어서 전달된다. 이에, 메모리부(360)는 나머지 구성이 C-평면 데이터를 온전히 인지하고 그에 따라 동작할 수 있도록, 수신되는 C-평면 데이터를 저장한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 안테나 장치가 전력 소비를 절감하며 동작하는 방법을 도시한 순서도이다.
전력 증폭기 제어부(350)는 분산 기지국 장치(120)로부터 수신된 데이터의 이더넷 프로토콜 내 Ethertype 필드값이 AEFE인지 여부를 판단한다(S410), 이더넷 프로토콜 내 Ethertype 필드는 이더넷 프로토콜에 포함된 데이터의 유형을 의미하는 필드로서, 필드값이 AEFE인 경우 eCPRI 데이터임을 의미한다. 이에, 전력 증폭기 제어부(350)는 수신된 데이터의 이더넷 프로토콜 내 Ethertype 필드값이 AEFE인지 여부를 판단한다. Ethertype 필드값이 AEFE가 아니라면, 전력 증폭기 제어부(350)는 별도의 데이터 수신이 있을 때까지 판단을 종료한다.
수신된 데이터의 이더넷 프로토콜 내 Ethertype 필드값이 AEFE인 경우, 전력 증폭기 제어부(350)는 eCPRI 헤더 내 eCPRI메시지 필드값이 C-평면 데이터인지를 판단한다(S415), 전력 증폭기 제어부(350)는 eCPRI 헤더 내 eCPRI메시지 필드값이 C-평면 데이터, 즉, 0000 0010b 또는 0x2 인지를 판단한다. eCPRI메시지 필드값이 C-평면 데이터가 아니라면, 전력 증폭기 제어부(350)는 별도의 데이터 수신이 있을 때까지 판단을 종료한다.
eCPRI메시지 필드값이 C-평면 메시지인 경우, 전력 증폭기 제어부(350)는 eCPRI 헤더 내 RU 포트 아이디가 자신이 제어해야 할 RU의 포트 아이디와 일치하는지 여부를 판단한다(S420). 수신한 eCPRI 헤더 내 안테나 장치의 포트 아이디가 자신이 제어해야 할 전력 증폭기가 포함된 안테나 장치의 포트 아이디와 일치하지 않는다면, 수신된 데이터는 무관한 데이터에 해당한다, 이에, eCPRI 헤더 내 RU 포트 아이디가 자신이 제어해야 할 RU의 포트 아이디와 일치하지 않는다면, 전력 증폭기 제어부(350)는 별도의 데이터 수신이 있을 때까지 판단을 종료한다.
eCPRI 헤더 내 RU 포트 아이디가 자신이 제어해야 할 RU의 포트 아이디와 일치하하는 경우, 전력 증폭기 제어부(350)는 데이터가 다운링크 데이터인지 판단한다(S425). 수신한 데이터가 다운링크 데이터가 아닌 경우에도, 전력 증폭기 제어부(350)가 전력 증폭기를 제어할 상황이 아니다. 이에, 수신한 데이터가 다운링크 데이터가 아닌 경우, 전력 증폭기 제어부(350)는 별도의 데이터 수신이 있을 때까지 판단을 종료한다.
수신한 데이터가 전술한 모든 조건을 만족하는 경우, 메모리부(360)는 수신되는 C-평면 데이터를 모두 저장한다(S430),
전력 증폭기 제어부(350)는 저장된 C-평면 데이터의 섹션 타입이 0인지 여부를 판단한다(S435).
저장된 C-평면 데이터의 섹션 타입이 0일 경우, 전력 증폭기 제어부(350)는 S-평면 데이터에서 GPS에 동기화된 타이밍 정보와 C-평면 데이터에서의 타이밍 정보가 일치하는지 여부를 판단한다(S440). 보다 구체적으로 전력 증폭기 제어부(350)는 S-평면 데이터에서 GPS에 동기화된 프레임, 서브프레임, 슬롯, 심볼의 ID 중 일부 또는 전부가 메모리부(360)에 저장된 C-평면 데이터의 그것과 모두 일치하는지를 판단한다. 양자가 모두 일치할 경우라면, 수신된 C-평면 데이터는 현재 전송할 U-평면 데이터는 존재하지 않으며 유휴 기간 또는 보호 기간인 것을 의미한다. 이에, 전술한 조건 만족시, 전력 증폭기 제어부(350)는 후술할 바와 같이 전력 증폭기의 동작을 끈다.
저장된 C-평면 데이터의 섹션 타입이 0이 아닐 경우, 전력 증폭기 제어부(350)는 저장된 C-평면 데이터의 섹션 타입이 1, 3, 5, 6, 7 중 어느 하나인지 여부를 판단한다(S445).
저장된 C-평면 데이터의 섹션 타입이 1, 3, 5, 6, 7 중 어느 하나인 경우, 전력 증폭기 제어부(350)는 S-평면 데이터에서 GPS에 동기화된 타이밍 정보와 C-평면 데이터에서의 타이밍 정보가 일치하는지 여부를 판단한다(S450). 저장된 C-평면 데이터의 섹션 타입이 1, 3, 5, 6, 7 중 어느 하나인 경우에서 전술한 조건을 만족시키는 경우, 수신된 C-평면 데이터는 현재 전송할 특정 U-평면 데이터가 존재함을 의미한다.
저장된 C-평면 데이터의 섹션 타입이 1, 3, 5, 6, 7 중 어느 하나이며, S-평면 데이터에서 GPS에 동기화된 타이밍 정보와 C-평면 데이터에서의 타이밍 정보가 일치하는 경우, 전력 증폭기 제어부(350)는 전력 증폭기의 동작을 켠다(S460).
저장된 C-평면 데이터의 섹션 타입이 0이며 S-평면 데이터에서 GPS에 동기화된 타이밍 정보와 C-평면 데이터에서의 타이밍 정보가 일치하는 경우, 저장된 C-평면 데이터의 섹션 타입이 1, 3, 5, 6, 7 중 어느 하나가 아닌 경우 또는 저장된 C-평면 데이터의 섹션 타입이 1, 3, 5, 6, 7 중 어느 하나이지만, S-평면 데이터에서 GPS에 동기화된 타이밍 정보와 C-평면 데이터에서의 타이밍 정보가 일치하지 않는 경우, 전력 증폭기 제어부(350)는 전력 증폭기의 동작을 끈다(S455).
도 4에서는 각 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 각 도면에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 4는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 4에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: O-RAN
110: 중앙 기지국 장치(O-CU)
120: 분산 기지국 장치(O-DU)
130: 안테나 장치(O-RU)
310: 프론트홀 전송부
320: 물리적 계층처리부
330: 디지털 프론트 엔드부
340: 무선 프론트 엔드부
350: 전력 증폭기 제어부
360: 메모리부

Claims (10)

  1. 안테나 장치(RU: Radio Unit)에 있어서,
    프론트홀에 연결되어, 분산 기지국 장치(O-DU: Distributed Unit)와 데이터를 송수신하며, 상기 분산 기지국 장치와 동기화를 진행하는 프론트홀 전송부;
    하위 물리적 계층처리를 수행하는 물리적 계층처리부;
    신호를 디지털화하며 왜곡을 보정하는 디지털 프론트 엔드부;
    전력 증폭기를 포함하며, 데이터 내 노이즈를 제거하고 증폭하여, 사용자 단말(UE: User Equipment)로 데이터를 전송하는 무선 프론트 엔드부;
    상기 전력 증폭기의 동작을 제어하는 전력 증폭기 제어부; 및
    수신되는 데이터를 저장하는 메모리부를 포함하며,
    상기 전력 증폭기 제어부는 상기 분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 C-평면(Plane) 데이터이고, 수신한 데이터 내 포함된 안테나 장치의 포트 ID가 자신이 제어해야 할 전력 증폭기를 포함하는 안테나 장치의 포트 ID와 일치하고, 수신한 데이터가 다운링크(Down Link) 데이터이고, 수신한 C-평면 데이터의 섹션 타입(Section Type)이 0이며, S-평면 데이터에서 GPS에 동기화된 타이밍 정보와 C-평면 데이터에서의 타이밍 정보가 일치할 경우 상기 전력 증폭기의 동작을 꺼두는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 증폭기 제어부는,
    상기 분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 C-평면(Plane) 데이터이고, 수신한 데이터 내 포함된 안테나 장치의 포트 ID가 자신이 제어해야 할 전력 증폭기를 포함하는 안테나 장치의 포트 ID와 일치하고, 수신한 데이터가 다운링크(Down Link) 데이터이고, 수신한 C-평면 데이터의 섹션 타입(Section Type)이 1, 3, 5, 6, 7 중 어느 하나가 아닌 경우 상기 전력 증폭기의 동작을 꺼두는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전력 증폭기 제어부는,
    상기 분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 C-평면(Plane) 데이터이고, 수신한 데이터 내 포함된 안테나 장치의 포트 ID가 자신이 제어해야 할 전력 증폭기를 포함하는 안테나 장치의 포트 ID와 일치하고, 수신한 데이터가 다운링크(Down Link) 데이터이고, 수신한 C-평면 데이터의 섹션 타입(Section Type)이 1, 3, 5, 6, 7 중 어느 하나이며, S-평면 데이터에서 GPS에 동기화된 타이밍 정보와 C-평면 데이터에서의 타이밍 정보가 일치하지 않는 경우 상기 전력 증폭기의 동작을 꺼두는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 전력 증폭기 제어부가 자신이 포함된 안테나 장치 내 전력 증폭기의 동작을 제어하는 방법에 있어서,
    분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 eCPRI 데이터인지 여부를 판단하는 제1 판단과정;
    상기 분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 C-평면(Plane) 데이터인지 여부를 판단하는 제2 판단과정;
    수신한 데이터 내 포함된 안테나 장치의 포트 ID가 자신이 제어해야 할 전력 증폭기를 포함하는 안테나 장치의 포트 ID와 일치하는지 여부를 판단하는 제3 판단과정;
    수신한 데이터가 다운링크(Down Link) 데이터인지 여부를 판단하는 제4 판단과정;
    수신한 C-평면 데이터의 섹션 타입(Section Type)이 0인지 여부를 판단하는 제5 판단과정; 및
    상기 분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 eCPRI 데이터이고, C-평면(Plane) 데이터이고, 수신한 데이터 내 포함된 안테나 장치의 포트 ID가 자신이 제어해야 할 전력 증폭기를 포함하는 안테나 장치의 포트 ID와 일치하고, 다운링크(Down Link) 데이터이고, 수신한 C-평면 데이터의 섹션 타입(Section Type)이 0이며, S-평면 데이터에서 GPS에 동기화된 타이밍 정보와 C-평면 데이터에서의 타이밍 정보가 일치할 경우 상기 전력 증폭기의 동작을 끄도록 제어하는 제어과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 동작 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어과정은,
    상기 분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 eCPRI 데이터이고, C-평면(Plane) 데이터이고, 수신한 데이터 내 포함된 안테나 장치의 포트 ID가 자신이 제어해야 할 전력 증폭기를 포함하는 안테나 장치의 포트 ID와 일치하고, 다운링크(Down Link) 데이터이고, 수신한 C-평면 데이터의 섹션 타입(Section Type)이 1, 3, 5, 6, 7 중 어느 하나가 아닌 경우 상기 전력 증폭기의 동작을 끄도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 동작 제어방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어과정은,
    상기 분산 기지국 장치로부터 수신한 데이터가 eCPRI 데이터이고, C-평면(Plane) 데이터이고, 수신한 데이터 내 포함된 안테나 장치의 포트 ID가 자신이 제어해야 할 전력 증폭기를 포함하는 안테나 장치의 포트 ID와 일치하고, 다운링크(Down Link) 데이터이고, 수신한 C-평면 데이터의 섹션 타입(Section Type)이 1, 3, 5, 6, 7 중 어느 하나이며, S-평면 데이터에서 GPS에 동기화된 타이밍 정보와 C-평면 데이터에서의 타이밍 정보가 일치하지 않는 경우 상기 전력 증폭기의 동작을 끄도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 동작 제어방법.
  10. 삭제
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