KR102543901B1 - O-ran표준 기반의 다중 사업자, 다중 주파수대역용 분산형 안테나 시스템 - Google Patents

O-ran표준 기반의 다중 사업자, 다중 주파수대역용 분산형 안테나 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차세대 무선인프라를 구축하기 위한 O-RAN(Open Radio Access Network)기술 표준에 따른 O-RAN원격유닛을 탑재한 다중 주파수밴드, 다중 사업자용 분산형 안테나 시스템에 관한 것이다. 이를 위해, O-RAN기반의 이동통신 네트워크의 분산형 안테나 시스템에 있어서, 기지국(10, 20)의 O-RAN 분할 옵션 규격에 따른 프론트홀 네트워크(100)와 연결되고, 다수의 사업자 및 다수의 주파수 대역을 수용할 수 있도록 다수로 구성된 O-RAN 원격유닛(200); 및 다수의 O-RAN 원격유닛(200)의 출력이 결합되는 채널결합기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 O-RAN표준 기반의 다중 사업자, 다중 주파수대역용 분산형 안테나 시스템이 제공된다.

Description

O-RAN표준 기반의 다중 사업자, 다중 주파수대역용 분산형 안테나 시스템{DAS for multi-band, multi-carrier based on O-RAN standard}
본 발명은 차세대 무선인프라를 구축하기 위한 O-RAN(Open Radio Access Network)기술 표준에 따른 O-RAN원격유닛(O-RAN RU, Remote Unit)을 탑재한 다중 주파수밴드(Multi-Frequency band), 다중 사업자(Multi-carrier)용 분산형 안테나 시스템(Distributed Antenna System, DAS)에 관한 것이다.
인텔리전스와 개방성의 원칙에 따라 제공되는 O-RAN 표준은 AI 기반 무선 제어를 통해 개방형 하드웨어와 클라우드에서 가상화된 RAN을 구축할 수 있는 기반이다. 이는 혁신과 개방형 시장 경쟁에 의해 주도되는 광범위한 공급업체 커뮤니티를 보장하는 동시에, 운영자로서 우리가 차세대 무선 인프라의 기반으로 보는 공통의 개방형 아키텍처와 표준화된 인터페이스를 지원하는 제품의 전달을 가속화하기 위해 만들어졌다.
O-RAN 표준을 통하여 차세대 무선 인프라를 구축하는데 있어서 O-RAN원격유닛은 기존 기지국 시스템과 같이 특정 주파수 밴드 또는 특정 사업자를 위한 원격유닛으로 개발되고, 이들 제품을 개발하여 특정 사업자에게 공급하는 형태를 갖게 된다.
그러나 무선 인프라를 구축할 시장 환경에서는 여러 사업자 주파수(Multi-carrier)와 여러 주파수 밴드를 동시에 서비스하여야 할 필요가 있다. 따라서 다중 주파수 밴드와 다중 사업자를 수용하기 위한 DAS 장비가 필요하다.
도 1은 종래의 분산형 안테나 시스템의 개략적인 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 기지국(10, 20)은 각각의 POI(30, 40)에 RF신호로 연결되고, 각 POI(30, 40)의 RF신호들은 채널결합기(Channel Combiner, CHC, 50)에서 멀티밴드로 결합된다. 그 다음, 멀티밴드의 RF신호는 광분배기(Optical Distributed Unit, ODU, 60)에 의해 각각의 안테나장치(Radio Unit RU, 70)로 분산된다.
중래의 분산형 안테나 시스템에 O-RAN을 접목하기 위해서는 O-RAN 기반의 기지국인 CU(Central Unit, 집중기지국장치)-DU(Distributed Unit, 분산기지국장치)와 RU(Remote Unit)를 거쳐 생성된 RF 신호를 받는 방안이 있을 수 있는데 이러한 구성은 O-RAN 개념의 개방형 아키텍처와 표준화된 인터페이스와 차이가 있고, 구성상 가격이 높아지게 된다. 따라서 O-RAN기반의 기지국인 CU - DU - RU 형태에서 DU - RU간 분할 표준을 활용하여 O-RAN RU의 기능을 분산형 안테나 시스템에 수용하는 것과 다수의 O-RAN RU를 동시에 수용하여 여러 주파수밴드와 여러 사업자를 서비스할 수 있는 구조가 필요하다.
1. 대한민국 특허출원번호 제 10-2018-0061358 호(밀리미터파 대역의 전력 손실을 최소화하는 무선빔포밍 장치), 2. 미국 특허등록 제 10,701,755 호(Wireless communications using virtualized base stations network).
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 기존 분산형안테나시스템이 기지국과 신호를 주고 받는데 있어서 RF 신호나 디지털 방식의 CPRI(Common Public Radio Interface, 공용 무선 인터페이스)방식을 사용하고 있으나, 여기에 O-RAN기반의 기지국인 CU - DU - RU 형태에서 DU - RU간 분할 표준을 활용하여 O-RAN RU의 기능을 분산형 안테나 시스템에 수용하는 것과 DU - RU간 특정 주파수 또는 특정 사업자만을 정하여 서비스하는 형태를 다수의 O-RAN RU를 수용하여 여러 주파수밴드와 여러 사업자를 서비스할 수 있는 구조가 필요하다.
O-RAN 기반의 RU로 DAS를 통하지 않고 직접 분산된 지역에 설치가능하나 복잡한 O-RAN 인터페이스 기능과 하위-물리계층 기능이 모든 RU에 존재하게 됨으로 제품 가격이 상승하게 된다. 따라서, 본 발명의 목적은, O-RAN RU기능을 분산형 안테나 시스템에 접목시킨 O-RAN표준 기반의 다중 사업자, 다중 주파수대역용 분산형 안테나 시스템을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, O-RAN기반의 이동통신 네트워크의 분산형 안테나 시스템에 있어서, 기지국(10, 20)의 O-RAN 분할 옵션 규격에 따른 프론트홀 네트워크(100)와 연결되고, 다수의 사업자 및 다수의 주파수 대역을 수용할 수 있도록 다수로 구성된 O-RAN 원격유닛(200); 및 다수의 O-RAN 원격유닛(200)의 출력이 결합되는 채널결합기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 O-RAN표준 기반의 다중 사업자, 다중 주파수대역용 분산형 안테나 시스템이 제공된다.
또한, O-RAN 원격유닛(200)은, 프론트홀 네트워크(100)와 통신하도록 구성되고, O-RAN 분할 규격을 충족하는 O-RAN 인터페이스(210); O-RAN 인터페이스(210)의 신호를 처리하기 위한 하위 물리계층(Low-PHY)(212); 채널결합기의 형태에 따라 대응되는 아날로그-디지털 변환기(ADC) 및 디지털-아날로그 변환기(DAC); 및 변환된 신호를 무선주파수(RF)로 변환하는 업/다운 변환기(UDC, 320);를 포함한다.
또한, O-RAN 인터페이스(210)는 이더넷 또는 광학적 인터페이스이다.
또한, 채널결합기는 아날로그 결합기(180) 및 디지털 결합기(182) 중 적어도 하나이다.
또한, 채널결합기는 아날로그 결합기(180)이며, 아날로그 방식 RF신호로 연결하는 POI 인터페이스(30)를 더 포함한다.
또한, 채널결합기는 디지털 결합기(182)이며, 디지털방식의 CPRI/OBSAI 인터페이스(186)를 더 포함한다.
또한, 채널결합기는 아날로그 결합기(180)이며, 아날로그 결합기(180)와 연결되는 광분배기(130); 및 광분배기(130)와 연결되는 안테나장치(300);를 더 포함하며, 안테나장치(300)는, 광분배기(130)로부터 광신호를 수신하는 광수신기(230); 수신된 광신호를 처리하는 고전력 증폭기(HPA)(330); 수신된 광신호를 처리하는 저잡음 증폭기(LNA)(340); 및 고전력 증폭기(HPA)(330)의 출력과 저잡음 증폭기(LNA)(340)의 출력을 전파로 송신하는 듀플렉서 또는 필터(350);를 포함한다.
또한, 아날로그 결합기(180)의 출력신호는 6GHz 이하의 신호이다.
또한, 채널결합기는 아날로그 결합기(180)이며, 아날로그 결합기(180)와 연결되는 광분배기(130); 및 광분배기(130)와 연결되는 밀리미터파 안테나장치(250);를 더 포함하며, 밀리미터파 안테나장치(250)는, 광분배기(130)로부터 광신호를 수신하는 광수신기(230); 광수신기(230)의 출력을 중간 주파수(IF)로 변환한 뒤 무선주파수(RF)로 변환하는 IF-RF변환기(240); 무선주파수(RF)를 수신하는 RF-밀리미터파 변환기(252); 밀리미터파 송수신기(252)와 연결되는 어레이 안테나 인터페이스(254); 및 어레이 안테나 인터페이스(254)에 연결되어 광대역 전송하는 어레이 안테나(256);를 포함한다.
또한, 무선주파수(RF)는 6GHz 이상의 무선주파수이다.
또한, 밀리미터파 주파수 대역에서 다중 주파수(28GHz 또는 39GHz)를 수용할 수 있다.
본 발명에 따르면 O-RAN 표준의 O-RAN 원격유닛(200)은 특정 주파수 대역의 특정 주파수와 특정 사업자용으로 국한된 여러 개의 O-RAN 원격유닛(200)을 하나의 시스템에서 수용 가능하기 때문에 다중 주파수밴드와 다중 사업자용 분산형안테나시스템에 효율적으로 사용할 수 있다.
또한, 분산 설치되는 여러 대의 O-RAN 원격유닛(200)마다 복잡한 O-RAN 인터페이스와 하위-물리계층(212) 기능을 넣지 않고도 효과적으로 O-RAN 방식의 인프라를 구축할 수 있어 기술적으로 간단하며, 비용 측면에서도 저렴하게 구현하고 운용할 수 있게 된다.
또한 O-RAN DU - RU 분할 옵션(Split option)이 변경된 망에 접속할 경우 인터페이스가 변경되어야 하는데 이 경우 O-RAN 원격유닛(200) 기능만 변경하면 되므로 시스템 변경에 큰 부담 없이 O-RAN 인터페이스 부분만을 변경하면 된다.
또한, O-RAN 원격유닛(200) 위치에 종래 아날로그 방식의 RF신호를 송수신하는 기능을 담당하는 POI와 디지털방식의 신호를 수신하는 방식 등 다양한 기술을 함께 수용할 수 있는 장점을 갖게 된다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 안 된다.
도 1은 종래의 분산 안테나 시스템(DAS)의 개략적인 블록도,
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 O-RAN 기반의 RU(원격유닛) 기능이 적용되어 아날로그 방식의 RF신호로 채널결합기(CHC)로 연결된 분산형 안테나 시스템(DAS)의 개략적인 블록도,
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 O-RAN 기반의 RU(원격유닛) 기능이 적용되어 디지털 기저대역 I/Q 신호로 디지털 채널결합기로 연결된 분산안테나시스템(DAS)의 개략적인 블록도,
도 2c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분산형 안테나 시스템의 개략적인 블록도,
도 3은 O-RAN 기반의 이동통신 엑세스 네트워크의 개략적인 블록도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 6GHz 이하에 적용될 수 있는 분산형 안테나 시스템의 개략적인 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 밀리미터파에 적용될 수 있는 분산형 안테나 시스템의 개략적인 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
O-RAN기반의 이동통신 기지국 프론트홀 네트워크(100)와 채널결합기(120) 사이에 구비되고, O-RAN 기반의 분할 7.2X 규격을 처리할 수 있는 O-RAN RU(원격유닛)이며, 이 O-RAN 원격유닛(200)은, 프론트홀 네트워크(100)와 통신하도록 구성되고, O-RAN 분할 7.2X 규격의 O-RAN 인터페이스(210); O-RAN 인터페이스(210)의 신호를 처리하기 위한 하위 물리계층(Low-PHY)(212)이 기본적으로 구성된다. 여기에 분산형 안테나 시스템의 형태에 따라 다수의 주파수 대역과 다수의 사업자 신호를 채널결합기에서 아날로그방식의 RF신호를 결합하는 방식과 디지털방식인 디지털 기저대역 IQ 신호형태로 결합하는 방안이 있을 수 있다.
아날로그 채널결합 방식의 경우, 하위-물리계층(212) 이후에 아날로그-디지털 변환기(ADC) 및 디지털-아날로그 변환기(DAC)와; 변환된 아날로그 신호를 무선주파수(RF)로 변환하는 RF송수신기를 통해 RF 신호를 출력하여 채널결합기와 연결하거나 또는 밀리미터파 주파수대역인 경우 변환된 아날로그 신호를 중간 주파수(IF)로 변환한 뒤 이 IF신호를 채널결합기에 연결하여 다중주파수밴드와 다중 사업자 신호를 묶을 수 있다.
디지털 방식의 경우에는 다수의 O-RAN 원격유닛(200) 및 하위-물리계층(212)에서 추출한 디지털 기저대역 I/Q신호(Digital Baseband I/Q Signal)를 TDM방식으로 맵핑하여 묶어서 처리할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 O-RAN 기반의 RU(원격유닛) 기능이 적용되어 아날로그 방식의 RF신호로 채널결합기(CHC)로 연결된 분산형 안테나 시스템의 개략적인 블록도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, CU(162)와 DU(164)가 프로트홀 네트워크(100)에 연결된다. 프론트홀 네트워크(100)의 신호는 O-RAN 분할 규격에 따른 O-RAN 프론트홀(110)에 따라 주파수별(f1, f2,..., fn)로 복수의 O-RAN 원격유닛(200) 각각으로 분할되어 입력된다. 복수의 O-RAN 원격유닛(200)이 주파수별(f1, f2,..., fn)로 프론트홀 네트워크(100)에 병렬 연결되고, 복수의 O-RAN 원격유닛(200)은 각각 할당된 주파수에 따라 아날로그 RF신호로 변환되어 채널결합기(Channel Combiner, CHC, 120)에 연결되며, 채널결합기(120)는 광분배기(Optical Distributed Unit, ODU, 130)에 연결된다. 광분배기(130)에는 복수의 안테나장치(Radio Unit, RU, 140)로 연결되어 있다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 O-RAN 기반의 RU(원격유닛) 기능이 적용되어 디지털 기저대역 I/Q 신호로 디지털 채널결합기(182)로 연결된 분산형 안테나 시스템의 개략적인 블록도이다. 즉 도 2b는 디지털 기저대역 I/Q 신호로 디지털 채널결합기(182)와 연결된 방식이다.
도 2c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분산형 안테나 시스템의 개략적인 블록도이다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 기지국(BTS, Base station transceiver system, 10, 20)과 분산형 안테나 시스템간 접속방식이 여러 가지 방식의 기술 즉 종래의 기술처럼 POI(30)를 통하여 아날로그 방식의 RF신호로 아날로그 방식의 채널결합기(180)와 연결될 수도 있다.
또는 CPRI(Common Public Radio Interface) 또는 OBSAI(Open Base Station Initiative) 인터페이스(186)를 통해 디지털 방식으로 또는 O-RAN 기반의 분할 옵션에 따른 방식 등이 적용되어 디지털 기저대역 I/Q 신호로 디지털 채널결합기(182)로 연결된다. 선택적으로, 도 2c와 같이 전술한 아날로그 방식과 디지털방식이 유연하게 혼합된 방식으로 광분배기(Optical Distributed Unit, ODU, 130)에 연결될 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 O-RAN 원격유닛(200)을 포함하는 NR(New Radio)기지국(160)의 개략적인 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, NR기지국(160)은 외부의 인터넷(150)과 연결된다. NR기지국(160)의 내부에는 인터넷(150)과 연결되는 집중기지국 장치(Central Unit, CU, 162) 및 분산기지국 장치(Distributed Unit, DU, 164), 프론트홀 네트워크(100) 및 원격유닛(200)이 직렬로 연결된다. 프론트홀 네트워크(100)와 O-RAN 원격유닛(200) 사이에서는 전송되는 신호에 대해 O-RAN 프론트홀(110)이 적용된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 6 GHz 이하에 적용될 수 있는 O-RAN 원격유닛(200)의 개략적인 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, O-RAN 원격유닛(200)은, 제어부(218), L2 스위치(220), O-RAN 인터페이스(210), 하위 물리계층(Low PHY, 212), ADC와DAC(214), IEEE-1588 클럭(216) 및 업/다운 변환기(Up/Down Converter, UDC, 320)를 포함한다. O-RAN 인터페이스(210)로는 이더넷 인터페이스 또는 광학적 인터페이스를 사용할 수 있다. O-RAN 인터페이스(210)는 내부 프로세서들과의 통신을 위한 이더넷 L2 스위치와 연결되고, 하위 물리계층(Low PHY, 212)을 수용할 FPGA 하드웨어를 포함한다.
하위 물리계층(212)은 O-RAN 인터페이스(210)의 출력 신호를 처리하도록 구성된다. 그리고, 하위 물리계층(212)와 연결되는 아날로그-디지털 변환기(ADC) 및 디지털-아날로그 변환기(DAC)가 구비된다. 디지털-아날로그 변환기(DAC)는 입력된 디지털 신호를 변환된 아날로그 신호로 출력한다.
변환된 아날로그 신호를 무선주파수(RF)로 변환하는 방식은 2가지 방식 중 하나가 적용될 수 있다. 첫째 방식은 RF송수신기에 의해 변환된 아날로그 신호를 직접 무선주파수(RF)로 변환하는 방식(직접 변환 방식)이다. 두 번째 방식은 변환된 아날로그 신호를 중간 주파수(Intermediate Frequency, IF)로 변환한 뒤 다시 무선주파수(RF)로 변환하는 방식(슈퍼헤테로다인 방식)이다. 이를 위해 디지털-아날로그 변환기(DAC)는 4 GHz 이하의 중간 주파수(IF)를 출력한다.
그리고, IEEE-1588 클럭(216)을 구성요소로 포함한다. IEEE-1588 클럭(216)은 O-RAN 원격유닛(200)의 동기화 작업에 사용된다.
업/다운 변환기(UDC, 320)에서 생성되는 RF신호는 아날로그 결합기(180)와 ODU(Optic Distributed Unit, 130)를 통해 원거리에 위치한 안테나장치(Radio Unit, 300)로 전달되고, 안테나장치(300)의 내부에서는 광수신기(Optical Receving Unit, ORU, 230)가 광신호를 수신한다. 수신된 신호는 전기적인 RF신호로 변환하여 고전력 증폭기(High Power Amplifier, HPA, 330)와 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, 340)로 구성된다. 그 뒤, 듀플렉서 또는 필터(350)에 의해 전파를 송수신하게 된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 밀리미터파(mmWAVE)에 적용될 수 있는 O-RAN 원격유닛(200)의 개략적인 블록도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, O-RAN 원격유닛(200)의 내부 구성은 도 4의 O-RAN 원격유닛(200)의 내부 구성과 동일하다.
밀리미터파 안테나장치(250)의 내부에는 ORU(230), IF-RF변환기(240), RF-밀리미터파 변환기(252), 어레이 안테나 인터페이스(254) 및 어레이 안테나(256)가 구비된다.
IF-RF변환기(240)는 중간 주파수(IF)를 6 GHz 이상의 무선주파수(RF)로 변환하여 RF-밀리미터파 변환기(252)로 전송한다.
RF-밀리미터파 변환기(252)는 무선주파수(RF)를 밀리미터파(예 : 28 GHz 또는 39 GHz) 로 송수신할 수 있는 트랜시버(Transceiver)이다.
어레이 안테나 인터페이스(254)는 RF-밀리미터파 변환기(252)와 어레이 안테나(256) 사이에 연결된다. 어레이 안테나 인터페이스(254)는 빔 스티어링(Beam Steering) 기술과 빔 포밍(Beam Forming) 기술을 수행한다. 빔 스티어링은 하나의 신호 소스인 RF 신호를 여러 개의 안테나에 분기시켜 주되, 안테나 별로 위상(Phase)과 신호크기(Gain)을 조절하여 조건에 맞는 빔을 형성해 주는 기술이다. 빔 포밍 기술은 멀티 유저들 중 가입자 방향으로만 빔을 형성하도록 하는 기술이다. 어레이 안테나 인터페이스(254)는 밀리미터파의 빔 스티어링 또는 빔포밍(Beam forming)을 위해 다수의 어레이 안테나 인터페이스 모듈이 사용된다.
어레이 안테나(256)는 무선주파수(RF)의 광대역 전송을 수행한다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
10, 20 : 기지국(BTS),
30, 40 : POI,
50 : 채널 결합기(CHC),
60 : 광분배기(ODU),
70 : 안테나장치(RU),
100 : 프론트홀(Fronthaul) 네트워크,
110 : O-RAN 프론트홀,
120 : 채널 결합기(CHC),
130 : 광분배기(ODU),
140 : 안테나장치(RU),
150 : 인터넷,
160 : NR(New Radio) 기지국,
162 : 집중기지국장치(CU),
164 : 분산기지국장치(DU),
180 : 아날로그 결합기,
182 : 디지털 결합기,
186 : CPRI/OBSAI 인터페이스,
200 : O-RAN 원격유닛,
210 : O-RAN 인터페이스,
212 : 하위-물리계층(Low-PHY),
214 : ADC 및 DAC,
216 : IEEE-1588 클럭,
218 : 제어부,
220 : L2 스위치,
230 : 광수신기(Optical Receiving Unit, ORU),
240 : IF-RF 변환기,
250 : 밀리미터파 안테나장치,
252 : RF-밀리미터파 변환기,
254 : 어레이 안테나 인터페이스(AAI),
256 : 어레이 안테나(AA),
300 : 안테나장치(Radio Unit, RU),
320 : 업/다운 변환기(Up/Down Converter, UDC),
330 : 고전력증폭기(HPA),
340 : 저잡음증폭기(LNA),
350 : 듀플렉서(Duplexer) 또는 필터.

Claims (11)

  1. O-RAN기반의 이동통신 네트워크의 분산형 안테나 시스템에 있어서,
    기지국(10, 20)의 O-RAN 분할 옵션 규격에 따른 프론트홀 네트워크(100)와 연결되고, 다수의 사업자 및 다수의 주파수 대역을 수용할 수 있도록 다수로 구성된 O-RAN 원격유닛(200); 및
    상기 다수의 O-RAN 원격유닛(200)의 출력이 결합되는 채널결합기;를 포함하고,
    상기 O-RAN 원격유닛(200)은,
    상기 프론트홀 네트워크(100)와 통신하도록 구성되고, O-RAN 분할 규격을 충족하는 O-RAN 인터페이스(210);
    상기 O-RAN 인터페이스(210)의 신호를 처리하기 위한 하위 물리계층(Low-PHY)(212);
    상기 채널결합기의 형태에 따라 대응되는 아날로그-디지털 변환기(ADC) 및 디지털-아날로그 변환기(DAC); 및
    변환된 신호를 무선주파수(RF)로 변환하는 업/다운 변환기(UDC, 320);를 포함하며,
    상기 O-RAN 인터페이스(210)는 이더넷 또는 광학적 인터페이스이고,
    상기 채널결합기는
    아날로그 방식 RF신호로 연결하는 POI 인터페이스(30)를 포함하는 아날로그 결합기(180); 및
    디지털방식의 CPRI/OBSAI 인터페이스(186)를 포함하는 디지털 결합기(182)를 포함하는 것을 특징으로 하는 O-RAN표준 기반의 다중 사업자, 다중 주파수대역용 분산형 안테나 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. O-RAN기반의 이동통신 네트워크의 분산형 안테나 시스템에 있어서,
    기지국(10, 20)의 O-RAN 분할 옵션 규격에 따른 프론트홀 네트워크(100)와 연결되고, 다수의 사업자 및 다수의 주파수 대역을 수용할 수 있도록 다수로 구성된 O-RAN 원격유닛(200);
    상기 다수의 O-RAN 원격유닛(200)의 출력이 결합되는 아날로그 결합기(180);
    상기 아날로그 결합기(180)와 연결되는 광분배기(130); 및
    상기 광분배기(130)와 연결되는 안테나장치(300);를 포함하며,
    상기 안테나장치(300)는,
    상기 광분배기(130)로부터 광신호를 수신하는 광수신기(230);
    수신된 광신호를 처리하는 고전력 증폭기(HPA)(330);
    상기 수신된 광신호를 처리하는 저잡음 증폭기(LNA)(340); 및
    상기 고전력 증폭기(HPA)(330)의 출력과 상기 저잡음 증폭기(LNA)(340)의 출력을 전파로 송신하는 듀플렉서 또는 필터(350);를 포함하며,
    상기 아날로그 결합기(180)의 출력신호는 6GHz 이하의 신호인 것을 특징으로 하는 O-RAN표준 기반의 다중 사업자, 다중 주파수대역용 분산형 안테나 시스템.
  8. 삭제
  9. O-RAN기반의 이동통신 네트워크의 분산형 안테나 시스템에 있어서,
    기지국(10, 20)의 O-RAN 분할 옵션 규격에 따른 프론트홀 네트워크(100)와 연결되고, 다수의 사업자 및 다수의 주파수 대역을 수용할 수 있도록 다수로 구성된 O-RAN 원격유닛(200);
    상기 다수의 O-RAN 원격유닛(200)의 출력이 결합되는 아날로그 결합기(180);
    상기 아날로그 결합기(180)와 연결되는 광분배기(130); 및
    상기 광분배기(130)와 연결되는 밀리미터파 안테나장치(250);를 포함하며,
    상기 밀리미터파 안테나장치(250)는,
    상기 광분배기(130)로부터 광신호를 수신하는 광수신기(230);
    상기 광수신기(230)의 출력을 중간 주파수(IF)로 변환한 뒤 무선주파수(RF)로 변환하는 IF-RF변환기(240);
    상기 무선주파수(RF)를 수신하는 RF-밀리미터파 변환기(252);
    상기 RF-밀리미터파 변환기(252)와 연결되는 어레이 안테나 인터페이스(254); 및
    상기 어레이 안테나 인터페이스(254)에 연결되어 광대역 전송하는 어레이 안테나(256);를 포함하고,
    상기 밀리미터파 안테나장치(250)의 무선주파수(RF)는 6GHz 이상의 무선주파수이고, 다중 주파수를 수용하는 것을 특징으로 하는 O-RAN표준 기반의 다중 사업자, 다중 주파수대역용 분산형 안테나 시스템.
  10. 삭제
  11. 삭제
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