KR20070119022A - 기지국 시스템 - Google Patents

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KR20070119022A
KR20070119022A KR1020077022706A KR20077022706A KR20070119022A KR 20070119022 A KR20070119022 A KR 20070119022A KR 1020077022706 A KR1020077022706 A KR 1020077022706A KR 20077022706 A KR20077022706 A KR 20077022706A KR 20070119022 A KR20070119022 A KR 20070119022A
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
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Abstract

본 발명은 실내 부분과 원단 RF 서브 시스템(RRS) 두 부분을 포함하는 기지국 시스템을 제공한다. 그 중, 실내 부분은 RIU, CCU, BBU, GPSU, 및 로컬 인터페이스 유니트를 포함하며 RRS는 원단 인터페이스 유니트, RF 송수신 유니트(TRU), 및 안테나를 구비한다. 로컬 인터페이스 유니트와 원단 인터페이스 유니트는 기지국 시스템의 실내 부분과 RRS 사이의 신호의 상호 교환을 수행하며 TRU는 종래의 RFU의 RF 송수신 모듈로서, 원단 인터페이스 유니트로부터 오는 아날로그 RF 신호를 증폭한 후, 안테나를 통해 송신한다. 광 케이블 혹은 중간 주파수 케이블을 융통성 있게 선택하는 것을 통하여 본 발명의 인터페이스 유니트는 디지털 베이스밴드 리모트와 중간 주파수 리모트의 2가지 리모트 방식을 제공한다. 본 발명의 기지국의 구성은 한편으로는, 기지국 사이트를 감소하고 네트워크 운영 비용을 절감하며 다른 한편으로는, 하나의 기지국이 스마트 안테나로 셀을 커버할 수 있으며 하나의 광 케이블 혹은 중간 주파수 케이블로 연결할 수 있어서 공사 설치 난도를 낮춘다.

Description

기지국 시스템{Base station system}
본 발명은 기지국 구성 설계에 관한 것으로서, 특히 기지국 시스템에 관한 것이다.
무선 셀룰러 통신 시스템에 있어서, 무선 액세스 네트워크 부분은 기지국 시스템과 무선 네트워크 제어기의 2개의 부분을 포함하며, 그 중, 기지국 시스템의 설계는 무선 네트워킹 방식, 네트워크의 커버품질, 네트워크 확립 운영 비용 등에 직접 영향을 주게 된다.
아래에 시분할-동기 코드 분할 다중 접속(TD-SCDMA) 시스템을 예로 하여 기지국 시스템 설계의 중요성에 대해 분석한다.
도 1은 종래 기술의 기지국 시스템의 구성의 개략도이다. 도 1에 표시한 바와 같이, TD-SCDMA시스템에 있어서, 기지국NodeB와 무선 네트워크 제어기(RNC)는 표준 Iub 인터페이스를 통하여 연결되며, NodeB는 실내와 실외의 2개의 부분을 포함한다.
NodeB의 실외 부분은 증폭 유니트(전력증폭기 및 저잡음증폭기; PA&LNA) 및 안테나(ANT)를 포함한다. 그 중, PA&LNA는 RF 케이블을 통하여 기지국 실내 부분으로부터 출력된 아날로그 RF 신호를 수신하며, 이 신호를 증폭한 후 ANT를 통하여 송신하거나, 혹은 PA&LNA는 ANT로부터 오는 아날로그 RF 신호를 수신, 증폭한 후 RF 케이블을 통하여 이 아날로그 RF 신호를 기지국 실내 부분의 RF 처리 유니트(RFU)에 송신한다.
NodeB 실내 부분은 아래와 같은 5개의 부분을 포함한다.
즉, NodeB와 RNC간의 인터페이스 기능을 수행하는 RNC 인터페이스 유니트(RIU)와, NodeB의 주요 제어 기능, NodeB내 각 유니트간의 시그널링, 업무 데이터의 교환기능을 수행하며, RNC로부터 오는 데이터를 RIU를 통하여 CCU에 송신하며, NodeB중의 송신하려는 데이터를 RIU를 통하여 RNC에 송신하는 중앙 제어 유니트(CCU)와, 물리층의 심벌 레벨 및 코드 칩 레벨의 디지털 신호 처리 기능을 수행하며, RFU와 디지털 베이스밴드 신호를 교환하는 디지털 베이스밴드 유니트(BBU)와, 디지털 베이스밴드 신호와 아날로그 RF 신호간의 상호 전환 기능을 수행하는 RFU와, GPS ANT를 통하여 위성 측위 시스템(GPS) 클록 신호를 얻으며 클록 신호를 생성하여 NodeB내의 기타 각 유니트에 제공하는 클록 유니트(GPSU)와 GPS 안테나(GPS ANT)를 포함한다.
그 중, RFU는 디지털 중간 주파수(intermediate frequency) 모듈과 RF 송수신 모듈을 포함하며, 도 2는 도 1 중의 RFU 구성 모듈 및 기능을 표시하는 개략도이다. 도 2에 표시한 바와 같이, BBU와 RFU의 디지털 중간 주파수 모듈은 상호 연결되어 있으며 이 양자 사이에서 디지털 베이스밴드 신호를 전송하며, RFU의 디지털 중간 주파수 모듈과 RFU의 RF 처리 모듈은 상호 연결되어 있으며 이 양자 사이에서 아날로그 중간 주파수 신호를 전송하며, RFU의 RF 처리 모듈과 PA&LNA는 상호 연결되어 있으며 이 양자 사이에서 RF 케이블을 통하여 아날로그 RF 신호를 전송한다. 그 구체적인 기능에 관한 서술은 아래와 같다.
RFU의 업 링크 경로에서 RFU는 PA&LNA로부터 오는 아날로그 RF 신호를 수신하며, 수신한 RF 아날로그 신호를 처리한 후, 처리 후의 디지털 베이스밴드 신호를 BBU에 전송한다. 그 중, 수신한 RF 아날로그 신호에 대한 RFU의 처리는 아래와 같은 2개의 부분을 포함한다. (1) RFU의 RF 송수신 모듈은 수신한 안테나로부터 오는 RF 아날로그 신호에 대해 증폭, 필터링, 게인제어, 아날로그 RF 신호로부터 아날로그 중간 주파수 신호에 대해 주파수 변환 처리한 후, 주파수 변환 처리 후에 얻은 아날로그 중간 주파수 신호에 대해 증폭, 필터링, 및 게인제어 처리하며, 마지막에 처리 후의 아날로그 중간 주파수 신호를 RFU의 디지털 중간 주파수 모듈에 전송한다. (2) RFU의 디지털 중간 주파수 모듈은 수신한 아날로그 중간 주파수 신호에 대해 아날로그/디지털(A/D) 변환, 디지털 주파수 하향 변환, 및 베이스밴드 신호 성형 및 필터링 처리하여 디지털 베이스밴드 신호를 얻은 후 이 디지털 베이스밴드 신호를 BBU에 전송한다.
RUF의 다운 링크 경로에서 RFU는 BBU로부터 오는 디지털 베이스밴드 신호를 수신하며 수신한 디지털 베이스밴드 신호에 대해 처리한 후, 처리 후의 아날로그 RF 신호를 PA&LNA에 전송한다. 그 중, 수신한 디지털 베이스밴드 신호에 대한 RFU의 처리는 아래와 같은 2개의 부분을 포함한다. (1) RFU의 디지털 중간 주파수 모듈은 수신한 디지털 베이스밴드 신호에 대해 베이스밴드 신호 성형 및 필터링, 디지털 주파수 상향 변환, 및 디지털/아날로그(D/A) 변환 처리한 후 아날로그 중간 주파수 신호를 생성하며 생성한 아날로그 중간 주파수 신호를 RFU의 RF 송수신 모듈에 전송한다. (2) RFU의 RF 송수신 모듈은 수신한 아날로그 중간 주파수 신호에 대해 증폭, 필터링, 게인 제어, 아날로그 중간 주파수 신호로부터 아날로그 RF 신호로의 주파수 변환 처리한 후, 주파수 변환 처리 후에 얻은 아날로그 RF 신호를 재차 증폭, 필터링, 및 게인 제어 처리하며 마지막에 처리 후의 아날로그 RF 신호를 PA&LNA에 전송한다.
종래의 기지국 시스템에서는, RFU가 기지국 실내 부분에 위치하고 있고 RFU 중 셀을 커버하는 RF 송수신 모듈과 안테나가 설치 거리상 일정한 제한을 받으므로 기지국의 실내 부분과 안테나의 거리는 수십미터이내로 제한될 수 밖에 없고, 기지국의 영역 커버 능력은 RF 송수신 모듈에 의해 결정되고 종래의 기지국 시스템의 RF 송수신 모듈은 실내 부분에 위치하고 있으므로 무선 통신의 커버범위가 커짐에 따라 실제 응용에서 이러한 기지국 시스템들이 서로 다른 영역들을 커버하려면 아주 많은 기지국 사이트를 선택할 수 밖에 없으며 따라서 네트워크의 운영 비용이 증가된다. 그리고, 종래의 기지국 시스템의 설계에서 기지국 실내 부분과 기지국 실외 부분 사이는 RF 케이블을 통하여 신호를 전송하는데 RF 케이블이 비교적 육중하므로 공사 설치시 많은 곤란을 가져오며 특히 기지국에서 스마트 안테나를 사용할 경우 여러 갈래의 RF 케이블을 설치해야 하며 이는 설치 난도와 비용을 증가한다.
본 발명의 목적은 기지국의 커버 능력을 제고하고 네트워크 운영 비용을 낮출 수 있는 기지국 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술방안의 실현방식은 아래와 같다.
실내 부분과 실외 부분을 포함하는 기지국 시스템에 있어서, 실내 부분은 기지국(NodeB)과 무선 네트워크 제어기 RNC간의 인터페이스 기능을 수행하는 RNC 인터페이스 유니트 RIU와, NodeB내의 기타 유니트에 클록 신호를 제공하는 클록 유니트 GPSU 및 GPS 안테나를 포함하며,
상기 실내 부분은 또한,
NodeB의 주요 제어 기능 및 NodeB내의 각 유니트간의 시그널링, 업무 데이터의 교환 기능을 수행하는 중앙 제어 유니트(CCU)와,
물리층의 심벌 레벨 및 코드 칩 레벨의 디지털 신호에 대한 처리를 수행하며 로컬 인터페이스 유니트와 디지털 베이스밴드 신호를 상호 교환하는 디지털 베이스밴드 유니트(BBU)와,
BBU로부터 오는 디지털 베이스밴드 신호를 인터페이스 신호로 전환한 후 원단(remote) 인터페이스 유니트에 전송하거나, 혹은 원단 인터페이스 유니트로부터 오는 인터페이스 신호를 디지털 베이스밴드 신호로 전환한 후 BBU에 출력하는 로컬 인터페이스 유니트를 포함한다.
상기 실외 부분은 원단 RF 서브 시스템 RRS로서, 아날로그 RF 신호를 송수신 하는 안테나를 포함하며 또한,
로컬 인터페이스 유니트로부터 오는 인터페이스 신호를 아날로그 중간 주파수 신호로 전환, 처리한 후 RF 송수신 유니트(TRU)에 출력하거나, 혹은 TRU로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호를 인터페이스 신호로 전환, 처리한 후 로컬 인터페이스 유니트에 전송하는 원단 인터페이스 유니트와,
원단 인터페이스 유니트로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호를 아날로그 RF 신호로 전환한 후 안테나에 출력하거나, 혹은 안테나로부터 오는 아날로그 RF 신호를 아날로그 중간 주파수 신호로 전환한 후 원단 인터페이스 유니트에 출력하는 RF 송수신 유니트(TRU)를 포함한다.
상기 로컬 인터페이스 유니트는 로컬 베이스밴드 인터페이스 유니트(BIU-L)이며,
상기 원단 인터페이스 유니트는 원단 베이스밴드 인터페이스 유니트(BIU-R)와 디지털 중간 주파수 유니트(IFU)를 포함하며,
BIU-R은 BIU-L로부터 오는 인터페이스 신호를 수신한 후 IFU에 디지털 베이스밴드 신호를 출력하며 IFU는 수신한 디지털 베이스밴드 신호를 아날로그 중간 주파수 신호로 전환한 후 상기 TRU에 출력하거나,
혹은 IFU는 상기 TRU로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호를 수신한 후 BIU-R에 디지털 베이스밴드 신호를 출력하며 BIU-R은 수신한 디지털 베이스밴드 신호를 인터페이스 신호로 전환한 후 BIU-L에 전송한다.
상기 인터페이스 신호는 디지털 베이스밴드 광 신호이다.
상기 원단 인터페이스 유니트는 원단 중간 주파수 처리 유니트(IIU-R)이며,
상기 로컬 인터페이스 유니트는 IFU와 로컬 중간 주파수 인터페이스 유니트(IIU-L)를 포함하며,
IFU는 BBU로부터 오는 디지털 베이스밴드 신호를 수신한 후 IIU-L에 아날로그 중간 주파수 신호를 출력하며 IIU-L은 수신한 아날로그 중간 주파수 신호를 인터페이스 신호로 전환한 후 IIU-R에 전송하거나,
혹은 IIU-L은 IIU-R로부터 오는 인터페이스 신호를 수신한 후 IFU에 아날로그 중간 주파수 신호를 출력하며 IFU는 수신한 아날로그 중간 주파수 신호를 디지털 베이스밴드 신호로 전환한 후 BBU에 출력한다.
상기 인터페이스 신호는 아날로그 중간 주파수 신호 혹은 아날로그 중간 주파수 광 신호이다.
상기 로컬 인터페이스 유니트는 또한, IFU와 IIU-L을 포함하며 상기 원단 인터페이스 유니트는 또한, IIU-R을 포함한다.
IFU는 BBU로부터 오는 디지털 베이스밴드 신호를 수신한 후 IIU-L에 아날로그 중간 주파수 신호를 출력하며 IIU-L은 수신한 아날로그 중간 주파수 신호를 인터페이스 신호로 전환한 후 IIU-R에 전송하거나,
혹은 IIU-L은 IIU-R로부터 오는 인터페이스 신호를 수신한 후 IFU에 아날로그 중간 주파수 신호를 출력하며 IFU는 수신한 아날로그 중간 주파수 신호를 디지털 베이스밴드 신호로 전환한 후 BBU에 출력한다.
상기 BIU-L과 BIU-R 사이에서 전송하는 인터페이스 신호는 디지털 베이스밴드 광 신호이며,
상기 IIU-L과 IIU-R 사이에서 전송하는 인터페이스 신호는 아날로그 중간 주파수 신호 혹은 아날로그 중간 주파수 광 신호이다.
상기 BBU는 물리층의 심벌 레벨 및 코드 칩 레벨의 디지털 신호에 대해 처리하는 제1 디지털 베이스밴드 유니트(BBU1), 제2 디지털 베이스밴드 유니트(BBU2)를 포함하며, BBU1과 상기 로컬 인터페이스 유니트의 BIU-L 사이에서 디지털 베이스밴드 신호를 상호 교환하고 BBU2와 상기 로컬 인터페이스 유니트의 IFU 사이에서 디지털 베이스밴드 신호를 상호 교환한다.
상기 IIU-L은,
IFU로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호들에 대해 주파수 변환 처리하고 주파수 변환 후의 다른 중심 주파수들의 아날로그 중간 주파수 신호들을 제1 멀티플렉싱 모듈에 출력하는 제1 주파수 상향 변환 모듈과,
CCU로부터 오는 조작 및 유지보수(OM) 제어 신호를 규정된 고정 주파수로 변조하고 변조 후의 OM 제어 신호를 제1 멀티플렉싱 모듈에 출력하는 FSK 변조 모듈과,
수신한 신호와 IFU로부터 오는 클록 신호(fclk)에 대해 주파수 신호 다중화 처리하며 다중화하여 얻은 하나의 아날로그 중간 주파수 신호를 IIU-R의 제2 디멀티플렉싱 모듈에 출력하는 제1 멀티플렉싱 모듈과,
IIU-R의 제2 멀티플렉싱 모듈로부터 오는 하나의 아날로그 중간 주파수 신호를 분리(역다중화)하며 분리한 후의 다른 중심 주파수(central frequency)들의 아날로그 중간 주파수 신호들을 제1 주파수 하향 변환 모듈에 출력하는 제1 디멀티플렉싱 모듈과,
제1 디멀티플렉싱 모듈로부터 오는 다른 중심 주파수들의 아날로그 중간 주파수 신호들에 대해 주파수 변환 처리하며 주파수 변환 후의 아날로그 중간 주파수 신호를 로컬 인터페이스 유니트의 IFU에 출력하는 제1 주파수 하향 변환 모듈을 포함하며,
상기 IIU-R은,
IIU-L의 제1 멀티플렉싱 모듈로부터 오는 하나의 아날로그 중간 주파수 신호를 분리하고 분리한 후의 아날로그 중간 주파수 신호들을 제2 주파수 하향 변환 모듈에 출력하며 분리 후의 fclk신호를 각각 상기 TRU, 제2 주파수 상향 변환 모듈과 제2 주파수 하향 변환 모듈에 출력하며 분리 후의 FSK 변조를 거친 OM 제어 신호를 FSK 복조 모듈에 출력하는 제2 디멀티플렉싱 모듈과,
제2 디멀티플렉싱 모듈로부터 오는 다른 중심 주파수들의 아날로그 중간 주파수 신호들에 대해 주파수 변환 처리하며 주파수 변환 후의 아날로그 중간 주파수 신호들을 상기 TRU에 출력하는 제2 주파수 하향 변환 모듈과,
상기 TRU로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호들에 대해 주파수 변환 처리하며 주파수 변환 후의 다른 중심 주파수들의 아날로그 중간 주파수 신호들을 제2 멀티플렉싱 모듈에 출력하는 제2 주파수 상향 변환 모듈과,
제2 주파수 상향 변환 모듈로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호에 대해 주파수 신호 다중화 처리하며 다중화하여 얻은 하나의 아날로그 중간 주파수 신호를 IIU-L의 제1 디멀티플렉싱 모듈에 전송하는 제2 멀티플렉싱 모듈과,
제2 디멀티플렉싱 모듈로부터 오는 변조 후의 OM 제어 신호를 복조하며 복조 신호를 상기 TRU에 출력하는 FSK 복조 모듈을 포함한다.
상기 제1 주파수 상향 변환 모듈과 제1 주파수 하향 변환 모듈은 각각 하나 혹은 2 이상이며 제1 주파수 상향 변환 모듈과 제1 주파수 하향 변환 모듈의 수는 각각 현재 사용하고 있는 안테나수와 같으며,
상기 제2 주파수 상향 변환 모듈과 제2 주파수 하향 변환 모듈은 각각 하나 혹은 2 이상이며 제2 주파수 상향 변환 모듈과 제2 주파수 하향 변환 모듈수는 각각 현재 사용하고 있는 안테나수와 같다.
상기 IIU-L과 IIU-R은 또한, 각각 광 송수신 모듈을 포함하며,
각각 IIU-L중의 제1 멀티플렉싱 모듈과 IIU-R중의 제2 멀티플렉싱 모듈로부터 오는 하나의 아날로그 중간 주파수 신호를 수신하며 아날로그 중간 주파수 광 신호를 광 케이블에 출력하거나,
혹은 각각 광 케이블로부터 오는 하나의 아날로그 중간 주파수 광 신호를 수신하며 아날로그 중간 주파수 신호를 각각 IIU-L의 제1 디멀티플렉싱 모듈과 IIU-R의 제2 디멀티플렉싱 모듈에 출력한다.
상기 BIU-L은 광 송수신 모듈이며 상기 BIU-R은 광 송수신 모듈이다.
상기 안테나는 하나의 안테나, 혹은 2개의 안테나, 혹은 4개의 안테나, 혹은 8개의 안테나이다.
상기 인터페이스 신호는 디지털 베이스밴드 광 신호와/혹은 아날로그 중간 주파수 신호이며, 혹은 디지털 베이스밴드 광 신호와/혹은 아날로그 중간 주파수 광 신호이다.
상기 로컬 인터페이스 유니트와 원단 인터페이스 유니트는 광 케이블 혹은 중간 주파수 케이블을 통하여 연결된다.
상기 실내 부분과 하나 혹은 2 이상의 원단 RF 서브 시스템 RRS는 하나 혹은 2 이상의 인터페이스 유니트를 통하여 직렬연결, 스타형 연결 혹은 혼합형연결을 구성한다.
상기 기술방안으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 기지국 시스템은 기지국 실내 부분과 원단 RF 서브 시스템(RRS)으로 구성된 실외 부분에 각각 인터페이스 유니트를 추가하고 인테페이스 유니트를 통하여 실내 부분과 RRS간의 신호 상호교환을 완성한다. 그 중, 실내 부분은 RIU, CCU, BBU, GPSU, GPS ANT 및 로컬인터페이스 유니트를 포함하며, RRS는 원단 인터페이스 유니트, RF송수신 유니트(TRU), 및 안테나를 구비하며 원래의 PA&LNA를 생략하였다. 로컬 인터페이스 유니트와 원단 인터페이스 유니트는 기지국의 실내 부분과 RRS간의 신호의 상호 교환을 수행하며 2개의 인터페이스 유니트는 광 케이블 혹은 중간 주파수 케이블을 통하여 연결할 수 있다. TRU는 원래의 RFU의 RF 송수신 모듈로 구성되며 아날로그 중간 주파수 신호와 아날로그 RF 신호간의 상호 전환을 수행한다. 본 발명의 기지국 시스템의 설계는 셀을 커버하는 RF 송수신 모듈을 원단에 설계하여 한 편으로는 RF 송수신 모듈과 안테나 사이의 거리에 대한 설계 요구를 보장할 뿐만 아니라 기지국 실내 부분과 실외 부분 사이의 거리를 증가하며 기지국 시스템의 실내 부분과 RRS 사이는 가볍고 정교한 광 케이블 혹은 중간 주파수 케이블을 통하여 장거리 연결이 가능하며 따라서 기지국의 사이트를 감소하고 네트워크 운영 비용을 감소하며 공사 설치 난도를 낮춘다. 다른 한편으로는, RF 송수신 모듈은 안테나의 위치에 따라 융통성 있게 다른 위치들에 분포할 수 있으므로 하나의 기지국은 멀티 안테나 혹은 스마트 안테나를 통하여 다수의 커버 셀을 제공할 수 있으며 하나의 광 케이블 혹은 아날로그 중간 주파수 케이블로 실내 부분과 RRS 사이의 연결을 수행할 수 있으므로 네트워크 운영 비용을 절약함과 동시에 공사설치 비용도 절감한다.
또한, 인터페이스 유니트에 대한 다른 설계를 통하여 실제 상황에 따라 디지털 베이스밴드 리모트 및 중간 주파수 리모트의 2가지 부동한 실현 방식을 채용할 수 있다. 동시에 기지국 실내 부분과 RRS 사이의 연결도 광 케이블 혹은 중간 주파수 케이블을 활용하여 실현할 수 있다.
도 1은 종래 기술의 기지국 시스템의 구성의 개략도이다.
도 2는 도1중 RFU 구성 모듈 및 기능을 표시하는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 기지국 시스템의 구성의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1의 기지국 시스템의 구성의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1의 구성에 근거한 기지국 실내 부분과 RRS사이의 연결을 표시하는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2의 기지국 시스템의 구성의 개략도이다.
도 7(a)는 도 6 중 로컬 중간 주파수 인터페이스 유니트(IIU-L)의 다운 링크의 구성 모듈 및 기능을 표시하는 개략도이다.
도 7(b)는 도 6 중 IIU-L의 업 링크의 구성 모듈 및 기능을 표시하는 개략도 이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2의 구성에 근거한 기지국 실내 부분과 RRS사이의 연결을 표시하는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 3의 기지국 시스템의 구성의 개략도이다.
본 발명의 핵심 사상은 RF 송수신 모듈을 원단에 설계하고 기지국 실내 부분과 RRS에 각각 인터페이스를 설치하는 것을 통하여 기지국 시스템의 실내 부분과 RRS 사이의 신호의 상호교환을 수행하며 기지국 시스템 실현의 영활성을 증가하는 것이다.
도 3은 본 발명의 기지국 시스템의 구성 약도이다. 도 3에 표시한 바와 같이, TD-SCDMA시스템을 예로 하여 설명하면 NodeB와 RNC는 표준 Iub 인터페이스를 통하여 연결된다. 기지국은 실내 부분과 RRS로 구성된 실외 부분을 포함한다.
그 중, RRS는 원단 인터페이스 유니트, RF 송수신 유니트(TRU), 및 안테나(ANT)를 포함한다. 그 중, TRU는 원단 인터페이스 유니트로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호를 수신하고 이 신호를 전환, 처리하여 아날로그 RF 신호를 얻으며 증폭한 후 ANT를 통하여 송신한다. 혹은 TRU는 ANT로부터 오는 아날로그 RF 신호를 수신, 증폭한 후 이 아날로그 RF 신호를 전환, 처리하여 아날로그 중간 주파수 신호를 얻으며 원단 인터페이스 유니트의 처리를 거친 후 광 케이블 혹은 중간 주파수 케이블을 통하여 처리 후의 인터페이스 신호를 기지국 실내 부분의 로컬 인터페이스 유니트에 송신한다.
기지국 실내 부분은, NodeB와 RNC간의 인터페이스 기능을 수행하는 RNC 인터페이스 유니트(RIU);, NodeB의 주요 제어 기능, NodeB내 각 유니트간의 시그널링 및 업무 데이터의 교환기능을 수행하는 중앙 제어 유니트(CCU)로서, RNC로부터 오는 데이터가 RIU를 통하여 CCU에 송신되며 NodeB 중의 송신하려는 데이터는 CCU에 의해 RIU를 거쳐 RNC에 송신되는, CCU;, 물리층의 심벌 레벨 및 코드 칩 레벨의 디지털 신호 처리 기능을 수행하며 로컬 인터페이스 유니트와 상호 디지털 베이스밴드 신호를 교환하는 디지털 베이스밴드 유니트(BBU);, GPS 안테나(GPS ANT)를 통하여 GPS 클록 신호를 얻으며 클록 신호를 생성하여 NodeB내의 RIU, CCU, BBU 등의 유니트에 제공하는 GPS 유니트(GPSU) 및 GPS ANT; 그리고, BBU로부터 오는 디지털 베이스밴드 신호를 수신하며 수신한 신호에 대해 처리하며 광 케이블 혹은 중간 주파수 케이블을 통하여 처리 후의 인터페이스 신호를 RRS의 원단 인터페이스 유니트에 송신하거나, 혹은 광 케이블 혹은 중간 주파수 케이블을 통하여 수신한 인터페이스 신호에 대해 처리한 후, 처리 후에 얻은 디지털 베이스밴드 신호를 BBU에 전송하는 로컬 인터페이스 유니트의 5개의 부분을 포함한다.
본 발명의 목적, 기술 방안, 및 장점을 더욱 분명하게 하기 위하여 아래에 도면을 참조하면서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명한다.
아래에 서술하는 기지국 시스템의 구성 유니트는 종래의 기지국 시스템의 구성 유니트와 같으며 모두 업 링크와 다운 링크의 2개 부분을 포함한다.
실시예 1: 디지털 베이스밴드 리모트 방식
도 4는 본 발명의 실시예 1의 기지국 시스템의 구성의 개략도이다.
그 중, 로컬 인터페이스 유니트는 로컬 베이스밴드 인터페이스 유니트(BIU-L)이다. 로컬 인터페이스 유니트의 기능은 다음과 같다. (1) 로컬 인터페이스 유니트의 다운 링크에서 BIU-L은 BBU로부터 오는 디지털 베이스밴드 신호를 수신하며 이 전기 신호를 디지털 베이스밴드 광 신호로 전환하며 이 광 신호를 원단 인터페이스 유니트에 전송한다. 이 때의 인터페이스 신호는 디지털 베이스밴드 광 신호이다. (2) 로컬 인터페이스 유니트의 업 링크에서 BIU-L은 원단 인터페이스 유니트로부터 출력되어 오는 인터페이스 신호 즉 디지털 베이스밴드 광 신호를 수신하며 이 광 신호를 디지털 베이스밴드 전기 신호로 전환한 후 BBU에 전송한다. BIU-L은 싱글 모드 광 송수신 모듈 PT7320-41 혹은 싱글 모드 광 송수신 모듈 PT7320-61과 같은 전기/광 전환 기능과 광/전기 전환 기능을 갖는 광 송수신 모듈을 통하여 실현할 수 있다.
원단 인터페이스 유니트는 원단 베이스밴드 인터페이스 유니트(BIU-R)와 디지털 중간 주파수 유니트(IFU)로 구성된다. 그 중, IFU는 종래의 RFU의 디지털 중간 주파수 모듈이다. 원단 인터페이스 유니트의 기능은 다음과 같다. (1) 원단 인터페이스 유니트의 다운 링크에서 BIU-R은 로컬 인터페이스 유니트로부터 오는 디지털 베이스밴드 광 신호를 수신하며 이 광 신호를 디지털 베이스밴드 신호 즉 디지털 베이스밴드 전기 신호로 전환한 후 IFU에 전송하며 IFU는 수신한 디지털 베이스밴드 신호에 대해 베이스밴드 신호 성형 및 필터링, 디지털 주파수 상향 변환, D/A 변환 처리를 거쳐 아날로그 중간 주파수 신호를 생성하며 마지막에 이 아날로 그 중간 주파수 신호를 TRU에 전송한다. (2) 원단 인터페이스 유니트의 업 링크에서 IFU는 TRU로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호를 수신하며 이 신호에 대해 A/D 변환, 디지털 주파수 하향 변환, 및 베이스밴드 신호 성형 및 필터링 처리를 거쳐 디지털 베이스밴드 신호를 생성하며 이 디지털 베이스밴드 신호를 BIU-R에 전송하며 BIU-R은 수신한 디지털 베이스밴드 신호에 대해 전기/광 전환을 거쳐 디지털 베이스밴드 광 신호를 얻은 후 이 광 신호를 로컬 인터페이스 유니트에 전송한다. BIU-R은 싱글 모드 광 송수신 모듈 PT7320-41 혹은 싱글 모드 광 송수신 모듈 PT7320-61과 같은 전기/광 전환 기능과 광/전기 전환 기능을 갖는 광 송수신 모듈을 통하여 실현할 수 있다.
TRU는 종래의 RFU의 RF 송수신 모듈이다. RFU의 RF 송수신 모듈 자신이 신호에 대해 증폭하는 기능을 갖고 있으므로 본 발명에서는 원래의 PA&LNA유니트를 생략한다. TRU의 기능은 다음과 같다. (1) TRU의 다운 링크에서 TRU는 IFU로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호를 수신하며 이 신호에 대해 증폭, 필터링, 게인 제어, 아날로그 중간 주파수 신호로부터 아날로그 RF 신호로 주파수 변환 처리하며 주파수 변환 처리 후에 얻은 아날로그 RF 신호에 대해 증폭, 필터링, 게인 제어 처리하며 마지막에 처리 후의 아날로그 RF 신호를 안테나에 전송한다. (2) TRU의 업 링크에서 TRU는 안테나로부터 오는 아날로그 RF 신호를 수신하며 이 신호에 대해 증폭, 필터링, 게인 제어, 아날로그 RF 신호로부터 아날로그 중간 주파수 신호로 주파수 변환 처리하며 주파수 변환 처리 후 얻은 아날로그 중간 주파수 신호에 대해 증폭, 필터링, 게인 제어 처리하며 마지막에 처리 후의 아날로그 중간 주파수 신호를 원단 인터페이스 유니트에 전송한다.
이상은 본 발명이 디지털 베이스밴드 리모트 방식을 통하여 실현한 기지국 시스템이다. 상기 방안으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서는 디지털 베이스밴드 신호를 분계점으로 하여 실내 부분과 RRS 부분으로 나뉘며 실내 부분과 RRS 사이는 광 케이블을 통하여 연결할 수 있다. 기지국 실내 부분과 RRS 간의 거리가 비교적 멀 때 이런 디지털 베이스밴드 리모트 방식을 이용할 수 있다.
또한, RRS는 수요에 따라 이를테면 단일 안테나 커버, 2개의 안테나 커버, 4개의 안테나 커버, 8개의 안테나 커버와 같은 다른 안테나 커버 방식을 채용할 수 있다. 디지털 베이스밴드 리모트 방식을 채용 시, 다른 안테나 커버 방식에 이를 테면 다른 속도의 전기/광 혹은 광/전기 전환 칩과 같은 다른 속도들의 광 송수신 부품들을 사용하여 신호 전환을 수행할 수 있다. 예를 들면, 단일 안테나 커버 방식을 채용 시, 저속도의 전환 칩을 채용할 수 있으며, 멀티 안테나 커버 방식을 채용 시, 고속도의 전환 칩을 채용할 수 있다. 기지국 실내 부분과 하나 혹은 2 이상의 RRS 사이는 하나 혹은 2 이상의 인터페이스 유니트를 통하여 디지털 광 케이블에 의해 다른 연결 방식이 융통성 있게 선택될 수 있다. 예를 들면 직렬(chain) 연결, 스타형 연결, 및 직렬 연결과 스타형 연결을 함께 갖는 혼합형 연결 방식을 선택할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예 1의 구성에 근거한 기지국 실내 부분과 RRS 사이의 연결을 표시하는 개략도이다. 6개의 반송파 주파수를 처리하는 BBU와 3개의 반송파 주파수를 처리하는 TRU를 갖고 있으며 8개의 안테나 커버 방식을 채용한다고 가정 하면, 본 발명의 실시예 1의 기지국 구성에 근거하여 도 5에 표시한 바와 같이 디지털 베이스밴드 리모트 방식하에서 기지국 리모트 부분은 2개의 RRS를 포함하며 각각의 RRS 중의 TRU는 3개의 반송파 주파수를 처리하는 상기 TRU이다. 이 기지국 실내 부분의 디지털 베이스밴드 유니트는 6개의 반송파 주파수를 처리하는 BBU를 구비되며 이 BBU는 2개의 BIU-L과 상호 연결되며 2개 BIU-L은 광 케이블을 통하여 각각 2개의 RRS의 BIU-R과 연결된다. 각각의 BIU-R은 각자가 속하는 RRS 중의 TRU에 연결된다. 이로 하여, 기지국 실내 부분과 2개의 RRS는 스타형 연결 방식을 구성하며 다시 말하면 2개 리모트의 RRS를 통하여 하나의 기지국이 다른 2개의 영역을 커버하게 하며 2개의 RRS는 각각 8개의 안테나 커버 방식을 통하여 다른 영역들을 커버하게 된다.
실시예 2: 중간 주파수 리모트 방식
도 6은 본 발명의 실시예 2의 기지국 시스템의 구성의 개략도이다.
그 중, 로컬 인터페이스 유니트는 IFU와 로컬 중간 주파수 인터페이스 유니트(IIU-L)로 구성된다. 그 중, IFU는 종래의 RFU의 디지털 중간 주파수 모듈이며 IIU-L의 구성은 다운 링크와 업 링크의 2개의 부분을 포함하며 각각 도 7(a)와 도 7(b)에 표시한 바와 같다.
도 7(a)는 도 6 중 IIU-L의 다운 링크 구성 모듈 및 기능을 표시하는 약도이다. 도 7(a)로부터 알 수 있는 바와 같이 IIU-L의 다운 링크의 구성은 다음과 같다.
IIU-L과 RRS에 위치한 원단 중간 주파수 인터페이스(IIU-R) 사이가 중간 주 파수 케이블을 채용하여 연결된다면, IIU-L은 제1 주파수 상향 변환 모듈들, 주파수 편이 키잉 (FSK) 변조 모듈, 및 제1 멀티플렉싱 모듈을 구비하며 IIU-L과 IIU-R사이가 광 케이블을 채용하여 연결된다면, IIU-L은 제1 주파수 상향 변환 모듈, FSK 변조 모듈, 제1 멀티플렉싱 모듈, 및 전기/광 전환 모듈로 구성된다. 각 구성 모듈의 기능은 다음과 같다.
제1 주파수 상향 변환 모듈들은 로컬 인터페이스 유니트의 IFU로부터 오는 클록 신호(fclk)의 주파수를 기준으로 하여 로컬 인터페이스 유니트의 IFU로부터 오는 아날로그 중간 주파수의 중심 주파수를 다른 중심 주파수들로 변환시키며 주파수 변환 후의 아날로그 중간 주파수 신호들을 제1 멀티플렉싱 모듈에 전송한다. 여기에서, 클록 신호(fclk)는 도 6에 표시한 바와 같이 GPSU에 의해 BBU에 전송되고 또한, BBU에 의해 IFU에 전송되며 GPSU에 의해 직접 IFU에 하향 전송될 수도 있다.
FSK 변조 모듈은 CCU로부터 오는 조작 및 보수유지(OM) 제어 신호를 규정된 하나의 고정 주파수로 변조하며 변조 후의 OM 제어 신호를 멀티플렉싱 모듈에 전송한다. OM 제어 신호는 TRU가 RF 처리를 시작하는지 하지않는지를 제어하는 등에 사용할 수 있다.
제1 멀티플렉싱 모듈은 로컬 인터페이스 유니트의 IFU로부터 오는 fclk신호, 주파수 상향 변환 후의 아날로그 중간 주파수 신호, 및 FSK 변조 후의 OM 제어 신호를 수신하며 수신한 신호에 대해 주파수 신호 다중화 처리하며 중간 주파수 케이블을 통하여 다중화 후의 하나의 아날로그 중간 주파수 신호를 IIU-R에 전송하거 나, 혹은 광 케이블을 통하여 전기/광 전환 모듈에 의해 전환한 광 신호를 IIU-R에 전송한다.
도 7(b)는 도 6 중 IIU-L의 업 링크 구성 모듈 및 기능을 표시하는 약도이다. 도 7(b)로부터 알 수 있는 바와 같이 IIU-L의 업 링크의 구성은 다음과 같다.
IIU-L과 IIU-R사이가 중간 주파수 케이블을 채용하여 연결된다면, IIU-L은 제1 디멀티플렉싱 모듈과 제1 주파수 하향 변환 모듈들을 구비하며 IIU-L과 IIU-R사이가 광 케이블을 채용하여 연결된다면, IIU-L은 광/전기 전환 모듈, 제1 디멀티플렉싱 모듈, 제1 주파수 하향 변환 모듈들을 구비한다. 각 구성 모듈의 기능은 다음과 같다.
제1 디멀티플렉싱 모듈은 IIU-R의 제2 멀티플렉싱 모듈로부터 오는 하나의 아날로그 중간 주파수 신호를 수신하며 이 아날로그 중간 주파수 신호에 대해 주파수 신호 분리(역다중화) 처리하며 분리 후의 아날로그 중간 주파수 신호를 제1 주파수 하향 변환 모듈들에 전송한다.
제1 주파수 하향 변환 모듈들은 로컬 인터페이스 유니트의 IFU로부터 오는 fclk 신호의 주파수를 근거로 하여 제1 디멀티플렉싱 모듈로부터 오는 다른 중심 주파수들의 아날로그 중간 주파수 신호들의 중심 주파수들을 IFU가 출력하는 각 아날로그 중간 주파수 신호들의 중심 주파수들로 변환시키며 주파수 변환 후의 아날로그 중간 주파수 신호들을 로컬 인터페이스 유니트의 IFU에 전송한다.
도 7(a)와 도 7(b) 중의 IFU는 동일한 IFU이다.
여기에서, 주파수 변환은 믹싱(mixing)이라고도 하며 FSK 변조와 주파수 신 호의 다중화/분리(역다중화)는 공지 기술이므로 여기에서 상세한 서술은 생략한다. 강조해야 할 것은 본 발명의 기지국 시스템의 실현 방식이다.
원단 인터페이스 유니트는 원단 중간 주파수 인터페이스 유니트(IIU-R)이다. IIU-R의 구성도 다운 링크 경로와 업 링크 경로의 2개 부분을 포함한다. 도 7(b)와 도 7(a)에 표시한 IIU-L의 업 링크 경로의 구성과 다운 링크 경로의 구성은 유사하다. 다만 IIU-R에서 FSK 복조 모듈로 FSK 변조 모듈을 대체하고 있으며 FSK 복조 모듈은 다운 링크 경로에 위치하고 있으며 IIU-L로부터 오는 FSK 변조 후의 OM 제어 신호를 복조하여 OM 제어 신호를 복원한다. 여기에서, FSK 복조는 공지기술에 속하므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 원단 인터페이스 유니트에서 주파수 상향 변환 모듈들과 주파수 하향 변환 모듈들의 주파수 기준 fclk 신호들은 원단 인터페이스 유니트의 디멀티플렉싱 모듈에 의해 분리된 아날로그 중간 주파수 신호들 중의 fclk 신호들이다.
구체적으로 IIU-R의 다운 링크 경로의 구성은 다음과 같다.
IIU-L과 IIU-R 사이가 중간 주파수 케이블을 채용하여 연결된다면 IIU-R은 제2 디멀티플렉싱 모듈, 제2 주파수 하향 변환 모듈들, 및 FSK 복조 모듈을 구비하며 IIU-L과 IIU-R 사이가 광 케이블을 채용하여 연결된다면 IIU-R은 광/전기 전환 모듈, 제2 디멀티플렉싱 모듈, 제2 주파수 하향 변환 모듈들, 및 FSK 복조 모듈을 구비한다. 각 구성 모듈의 기능은 다음과 같다.
제2 디멀티플렉싱 모듈은 IIU-L의 제1 멀티플렉싱 모듈로부터 오는 하나의 아날로그 중간 주파수 신호를 수신하며 이 아날로그 중간 주파수 신호에 대해 주파 수 신호 분리 처리하며 분리 후의 아날로그 중간 주파수 신호들을 제2 주파수 하향 변환 모듈들에 전송하며 분리 후의 fclk 신호들은 각각 상기 TRU, 제2 주파수 상향 변환 모듈들, 및 제2 주파수 하향 모듈들에 전송하며 분리 후의 FSK 변조를 거친 OM 제어 신호는 FSK 복조 모듈에 전송한다.
제2 주파수 하향 변환 모듈은 제2 디멀티플렉싱 모듈로부터 오는 fclk 신호의 주파수를 근거로 하여, 수신한 제2 디멀티플렉싱 모듈로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호들에 대해 주파수 변환 처리하며 제2 디멀티플렉싱 모듈로부터 오는 다른 중심 주파수들의 아날로그 중간 주파수 신호들의 중심 주파수들을 원래의 중심 주파수들로 변환하며 주파수 변환 후의 아날로그 중간 주파수 신호들을 상기 TRU에 전송한다.
FSK 복조 모듈은 제2 디멀티플렉싱 모듈로부터 오는 변조 후의 OM 제어 신호를 복조하여 원래의 OM 제어 신호를 얻으며 이 OM 제어 신호를 상기 TRU에 전송한다.
IIU-R의 업 링크 경로의 구성은 다음과 같다.
IIU-L과 IIU-R 사이가 중간 주파수 케이블을 채용하여 연결된다면, IIU-R은 제2 주파수 상향 변환 모듈들과 제2 멀티플렉싱 모듈을 구비하며 IIU-L과 IIU-R 사이가 광 케이블을 채용하여 연결된다면, IIU-R은 제2 주파수 상향 변환 모듈들, 제2 멀티플렉싱 모듈, 및 전기/광 전환 모듈을 구비한다. 각 구성 모듈의 기능은 다음과 같다.
제2 주파수 상향 변환 모듈은 제2 디멀티플렉싱 모듈로부터 오는 fclk 신호 의 주파수를 근거로로 하여, 수신한 상기 TRU로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호들의 중심 주파수들을 다른 중심 주파수들로 변환하며 주파수 변환 후의 아날로그 중간 주파수 신호들을 제2 멀티플렉싱 모듈에 전송한다.
제2 멀티플렉싱 모듈은 제2 주파수 상향 변환 모듈들로부터 오는 주파수 변환 후의 아날로그 중간 주파수 신호들을 수신하며 수신한 신호들에 대해 주파수 신호 다중화 처리하며 마지막에 다중화된 하나의 아날로그 중간 주파수 신호를 IIU-L의 제1 디멀티플렉싱 모듈에 전송한다.
IIU-R과 IIU-L 는 아래와 같이 연결된다.
기지국 실내 부분과 RRS 사이가 중간 주파수 케이블을 채용하여 연결된다면 IIU-L의 멀티플렉싱 모듈과 IIU-R의 디멀티플렉싱 모듈은 중간 주파수 케이블을 통하여 연결되며 IIU-L의 디멀티플렉싱 모듈과 IIU-R의 멀티플렉싱 모듈은 중간 주파수 케이블을 통하여 연결된다. 이 때, 기지국 실내 부분의 로컬 인터페이스 유니트의 IIU-L과 RRS의 IIU-R 사이에서 전송되는 인터페이스 신호는 아날로그 중간 주파수 전기 신호이다.
기지국 실내 부분과 RRS 사이가 광 케이블을 채용하여 연결된다면 IIU-L의 전기/광 전환 모듈과 IIU-R의 광/전기 전환 모듈은 광 케이블을 통하여 연결되며 IIU-L의 광/전기 전환 모듈과 IIU-R의 전기/광 전환 모듈은 광 케이블을 통하여 연결된다. 이 때, 기지국 실내 부분의 로컬 인터페이스 유니트의 IIU-L과 RRS의 IIU-R 사이에서 전송되는 인터페이스 신호는 아날로그 중간 주파수 광 신호이다.
TRU 역시 종래의 RFU의 RF 송수신 모듈이다. TRU의 기능 역시 아날로그 중간 주파수 신호와 아날로그 RF 신호 사이의 전환과 처리로서 실시예 1에서 서술한 바와 같으므로 여기에서는 중복 설명하지 않는다. 다만, 본 실시예에 있어서 다운 링크에서 TRU가 수신하는 것은 IIU-R의 주파수 하향 변환 모듈들로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호들이며 이 아날로그 중간 주파수 신호들을 아날로그 RF 신호로 전환, 처리한 후 안테나에 전송한다. 업 링크에서 TRU는 안테나로부터 오는 아날로그 RF 신호들을 수신하며 이 아날로그 RF 신호들을 아날로그 중간 주파수 신호들로 전환, 처리한 후 IIU-R의 주파수 상향 변환 모듈들에 전송한다.
또한, 도 7(a)와 도 7(b)로부터 알 수 있는 바와 같이 주파수 상/하향 변환 모듈들은 n개 있으며 여기에서, n은 실제 응용에서 기지국이 채용하는 안테나 커버 방식하에서의 안테나수 m에 의해 결정된다. 만약 기지국이 8개 안테나 커버 방식을 채용한다면, 즉 m이 8이라면 n은 m과 같다. 즉 n은 수치 8을 취하게 된다, 즉 8개의 주파수 상/하향 변환 모듈을 갖게 된다.
이상은 본 발명이 중간 주파수 리모트 방식을 채용하여 실현하는 기지국 시스템이며 상기 방안으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 아날로그 중간 주파수 신호를 분계점으로 실내 부분과 RRS로 나뉘며 실내 부분과 RRS 사이는 광 케이블 혹은 중간 주파수 케이블을 통하여 연결할 수 있다. 기지국 실내 부분과 RRS 사이의 거리가 비교적 가까울 경우 이러한 중간 주파수 리모트 방식을 채용할 수 있다.
마찬가지로, 중간 주파수 리모트 방식하에서, RRS는 수요에 따라 단일 안테나 커버, 2개의 안테나 커버, 4개의 안테나 커버, 8개의 안테나 커버 등 부동한 안 테나 커버 방식을 채용할 수 있다. 중간 주파수 리모트 방식을 채용할 경우, 부동한 안테나 커버 방식에 근거하여 다른 속도의 전기/광 혹은 광/전기 전환 칩 등 다른 속도의 광 송수신 부품을 채용하여 신호의 전환을 수행할 수 있다. 실내 기지국과 하나 혹은 2 이상의 RRS 사이는 하나 혹은 2 이상의 인터페이스 유니트를 통하여 광 케이블 혹은 중간 주파수 케이블에 의해 직렬 연결, 스타형 연결, 및 직렬 연결과 스타형 연결을 함께 갖는 혼합형 연결 등 다른 연결 방식을 유연하게 선택할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예 2의 구성에 근거한 기지국 실내 부분과 RRS 사이의 연결을 표시하는 개략도이다. 원단의 각각의 TRU가 3개의 반송 주파수를 처리한다고 가정하면, 4개의 안테나 커버 방식을 채용하고 각각의 BBU는 3개의 반송파 주파수의 베이스밴드 처리를 수행한다. 본 발명의 실시예 2의 기지국 구성에 의하면 도 8에 표시한 바와 같이 중간 주파수 리모트 방식 하에서 IFU가 3개의 반송 주파수와 8개의 안테나를 처리한다면, 기지국 리모트 부분의 개개의 RRS는 3개의 반송 주파수를 처리하는 1개의 상기 TRU로 구성되며 기지국 실내 부분의 디지털 베이스밴드 유니트는 3개의 반송 주파수를 처리하는 2개의 상기 BBU로 구성되며 2개의 BBU와 IFU는 상호 연결되며 IFU는 하나의 IIU-L과 원단 IIU-R을 통하여 중간 주파수 케이블 혹은 광 케이블에 의해 연결되며 2개의 RRS 사이는 중간 주파수 케이블 혹은 광 케이블을 통하여 연결된다. 이로 하여 하나의 기지국의 실내 부분과 2개의 RRS 사이에서 직렬 연결 방식을 구성한다. 다시 말하면 2개 리모트의 RRS를 통하여 하나의 기지국이 2개의 다른 영역을 커버하게 하며 2개의 RRS는 각각 4개의 안테나 커 버 방식을 통하여 다른 영역들을 커버한다.
실시예 3: 디지털 베이스밴드 리모트와 중간 주파수 리모트 방식의 혼합
도 9는 본 발명의 실시예 3의 기지국 시스템의 구성 약도이다.
그 중, 로컬 인터페이스 유니트는 BIU-L, IFU, 및 IIU-L의 3개의 유니트를 구비하며 2개의 원단 인터페이스 유니트는 각각 BIU-R, IFU, 및 IIU-R의 3개의 유니트를 구비한다.
또한, 실내 부분은 RIU, CCU, BBU1, BBU2, 및 GPSU를 포함하며 여기에서 설명해야 할 것은 본 실시예에서 실내 부분의 BIU-L과 IFU는 도 9에 표시한 바와 같이 각각 하나의 BBU에 대응한다. 즉 BBU1과 BBU2의 구성과 기능은 일치하다. 혹은 하나의 BBU를 공동으로 사용하여도 된다. RRS는 TRU도 포함한다.
본 실시예의 구성으로부터 보면 실제 응용에서 이러한 기지국 시스템의 구성은 더욱 융통성 있게 적용할 수 있다. 동일한 기지국 구성이 2가지 리모트 방식을 지원하므로 사용자는 기지국 실내 부분과 RRS 사이의 거리에 근거하여 리모트 방식을 융통성 있게 선택할 수 있다. 예를 들면 거리가 비교적 가까울 경우 중간 주파수 리모트 방식을 채용하고 중간 주파수 케이블을 채용할 수 있어서 가격이 싸다. 또한, 사용자는 광 케이블 모듈의 가격에 근거하여 리모트 방식을 융통성 있게 선택할 수 있다. 예를 들면 아날로그 광 케이블 모듈의 가격이 쌀 경우 중간 주파수 리모트 방식을 채용하고 디지털 광 케이블 모듈의 가격이 쌀 경우 디지털 베이스밴드 리모트 방식 등을 선택할 수 있다. 구체적으로 본 발명의 하나의 기지국이 동시에 하나의 빌딩 내의 커버와 원단의 하나의 광범위 영역의 커버를 지원한다면 중간 주파수 리모트 방식을 채용한 하나의 RRS를 통하여 빌딩 내의 커버를 실현할 수 있으며 동시에 디지털 베이스밴드 리모트 방식을 채용한 다른 하나의 RRS를 통하여 원단의 하나의 광범위 영역의 커버를 실현할 수 있다.
이상은 다만 본 발명의 바람직한 실시예에 지나지 않으며 본 발명의 보호 범위를 제한하는 것은 아니다.

Claims (16)

  1. 실내 부분과 실외 부분을 포함하는 기지국 시스템에 있어서, 실내 부분은 기지국(NodeB)과 무선 네트워크 제어기(RNC) 사이의 인터페이스 기능을 수행하는 RNC 인터페이스 유니트(RIU)와 NodeB내 그 밖의 유니트에 클록 신호를 제공하는 클록 유니트(GPSU) 및 GPS 안테나를 포함하며,
    상기 실내 부분은,
    NodeB의 주요 제어 기능 및 NodeB내 각 유니트 사이의 시그널링, 업무 데이터의 교환 기능을 수행하는 중앙 제어 유니트(CCU);
    물리층의 심벌레벨 및 코드 칩레벨의 디지털 신호에 대해 처리하며 로컬 인터페이스 유니트와는 디지털 베이스밴드 신호를 상호 교환하는 디지털 베이스밴드 유니트(BBU); 및
    BBU로부터 오는 디지털 베이스밴드 신호를 인터페이스 신호로 전환한 후 원단(remote) 인터페이스 유니트에 전송하거나, 혹은 원단 인터페이스 유니트로부터 오는 인터페이스 신호를 디지털 베이스밴드 신호로 전환한 후 BBU에 출력하는 로컬 인터페이스 유니트를 더 포함하며,
    상기 실외 부분은 원단 RF 서브 시스템(RRS)으로서, 아날로그 RF 신호를 송수신하는 안테나를 포함하며 또한,
    로컬 인터페이스 유니트로부터 오는 인터페이스 신호를 아날로그 중간 주파수 신호로 전환한 후 RF 송수신 유니트(TRU)에 출력하거나 혹은 TRU로부터 오는 아 날로그 중간 주파수 신호를 인터페이스 신호로 전환한 후 로컬 인터페이스 유니트에 전송하는 원단 인터페이스 유니트와,
    원단 인터페이스 유니트로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호를 아날로그 RF 신호로 전환한 후 안테나에 출력하거나, 혹은 안테나로부터 오는 아날로그 RF 신호를 아날로그 중간 주파수 신호로 전환한 후 원단 인터페이스 유니트에 출력하는 RF 송수신 유니트(TRU)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로컬 인터페이스 유니트는 로컬 베이스밴드 인터페이스 유니트(BIU-L)이며,
    상기 원단 인터페이스 유니트는 원단 베이스밴드 인터페이스 유니트(BIU-R)와 디지털 중간 주파수 유니트(IFU)를 포함하며,
    BIU-R은 BIU-L로부터 오는 인터페이스 신호를 수신한 후 IFU에 디지털 베이스밴드 신호를 출력하며 IFU는 수신한 디지털 베이스밴드 신호를 아날로그 중간 주파수 신호로 전환한 후 상기 TRU에 출력하거나,
    혹은, IFU는 상기 TRU로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호를 수신한 후 BIU-R에 디지털 베이스밴드 신호를 출력하며 BIU-R은 수신한 디지털 베이스밴드 신호를 인터페이스 신호로 전환한 후 BIU-L에 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인터페이스 신호는 디지털 베이스밴드 광 신호인 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 원단 인터페이스 유니트는 원단 중간 주파수 처리 유니트(IIU-R)이며,
    상기 로컬 인터페이스 유니트는 IFU와 로컬 중간 주파수 인터페이스 유니트(IIU-L)를 포함하며,
    IFU는 BBU로부터 오는 디지털 베이스밴드 신호를 수신한 후 IIU-L에 아날로그 중간 주파수 신호를 출력하며 IIU-L은 수신한 아날로그 중간 주파수 신호를 인터페이스 신호로 전환한 후 IIU-R에 전송하거나,
    혹은 IIU-L은 IIU-R로부터 오는 인터페이스 신호를 수신한 후 IFU에 아날로그 중간 주파수 신호를 출력하며 IFU는 수신한 아날로그 중간 주파수 신호를 디지털 베이스밴드 신호로 전환한 후 BBU에 출력하는 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인터페이스 신호는 아날로그 중간 주파수 신호 혹은 아날로그 중간 주파수 광 신호인 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 로컬 인터페이스 유니트는 IFU와 IIU-L을 더 포함하며 상기 원단 인터페이스 유니트는 IIU-R을 더 포함하며,
    IFU는 BBU로부터 오는 디지털 베이스밴드 신호를 수신한 후 IIU-L에 아날로그 중간 주파수 신호를 출력하며 IIU-L은 수신한 아날로그 중간 주파수 신호를 인터페이스 신호로 전환한 후 IIU-R에 전송하거나,
    혹은 IIU-L은 IIU-R로부터 오는 인터페이스 신호를 수신한 후 IFU에 아날로그 중간 주파수 신호를 출력하며 IFU는 수신한 아날로그 중간 주파수 신호를 디지털 베이스밴드 신호로 전환한 후 BBU에 출력하는 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 BIU-L과 BIU-R 사이에서 전송하는 인터페이스 신호는 디지털 베이스밴드 광 신호이며,
    상기 IIU-L과 IIU-R 사이에서 전송하는 인터페이스 신호는 아날로그 중간 주파수 신호 혹은 아날로그 중간 주파수 광 신호인 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 BBU는 물리층의 심벌 레벨 및 코드 칩 레벨의 디지털 신호들에 대해 처 리하는 제1 디지털 베이스밴드 유니트(BBU1) 및 제2 디지털 베이스밴드 유니트(BBU2)를 포함하며, BBU1과 상기 로컬 인터페이스 유니트의 BIU-L은 디지털 베이스밴드 신호들을 상호 교환하고 BBU2와 상기 로컬 인터페이스 유니트의 IFU는 디지털 베이스밴드 신호들을 상호 교환하는 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  9. 제4항 또는 제6항에 있어서,
    상기 IIU-L은,
    IFU로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호들에 대해 주파수 변환 처리하고 주파수 변환 후의 다른 중심 주파수들의 아날로그 중간 주파수 신호들을 제1 멀티플렉싱 모듈에 출력하는 제1 주파수 상향 변환 모듈들과,
    CCU로부터 오는 조작 및 유지보수(OM) 제어 신호를 규정된 고정 주파수로 변조하고 변조 후의 OM 제어 신호를 제1 멀티플렉싱 모듈에 출력하는 FSK 변조 모듈과,
    수신한 신호와 IFU로부터 오는 클록 신호(fclk)에 대해 주파수 신호 다중화 처리하며 다중화하여 얻은 하나의 아날로그 중간 주파수 신호를 IIU-R의 제2 디멀티플렉싱 모듈에 출력하는 제1 멀티플렉싱 모듈과,
    IIU-R의 제2 멀티플렉싱 모듈로부터 오는 하나의 아날로그 중간 주파수 신호를 역다중화며 역다중화한 후의 다른 중심 주파수들의 아날로그 중간 주파수 신호들을 제1 주파수 하향 변환 모듈들에 출력하는 제1 디멀티플렉싱 모듈과,
    제1 디멀티플렉싱 모듈로부터 오는 다른 중심 주파수들의 아날로그 중간 주 파수 신호들에 대해 주파수 변환 처리하며 주파수 변환 후의 아날로그 중간 주파수 신호들을 로컬 인터페이스 유니트의 IFU에 출력하는 제1 주파수 하향 변환 모듈들을 포함하며,
    상기 IIU-R은
    IIU-L의 제1 멀티플렉싱 모듈로부터 오는 하나의 아날로그 중간 주파수 신호를 역다중화하고 역다중화한 후의 아날로그 중간 주파수 신호들을 제2 주파수 하향 변환 모듈들에 출력하며 역다중화 후의 fclk 신호를 각각 상기 TRU, 제2 주파수 상향 변환 모듈들과 제2 주파수 하향 변환 모듈들에 출력하며 역다중화 후의 FSK 변조를 거친 OM 제어 신호를 FSK 복조 모듈에 출력하는 제2 디멀티플렉싱 모듈과,
    제2 디멀티플렉싱 모듈로부터 오는 다른 중심 주파수들의 아날로그 중간 주파수 신호들에 대해 주파수 변환 처리하며 주파수 변환 후의 아날로그 중간 주파수 신호들을 상기 TRU에 출력하는 제2 주파수 하향 변환 모듈들과,
    상기 TRU로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호들에 대해 주파수 변환 처리하며 주파수 변환 후의 다른 중심 주파수들의 아날로그 중간 주파수 신호들을 제2 멀티플렉싱 모듈에 출력하는 제2 주파수 상향 변환 모듈들과,
    제2 주파수 상향 변환 모듈들로부터 오는 아날로그 중간 주파수 신호들에 대해 주파수 신호 다중화 처리하며 다중화하여 얻은 하나의 아날로그 중간 주파수 신호를 IIU-L의 제1 디멀티플렉싱 모듈에 전송하는 제2 멀티플렉싱 모듈과,
    제2 디멀티플렉싱 모듈로부터 오는 변조 후의 OM 제어 신호를 복조하며 복조 신호를 상기 TRU에 출력하는 FSK 복조 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 주파수 상향 변환 모듈 수와 제1 주파수 하향 변환 모듈 수는 각각 하나 혹은 2 이상이며 제1 주파수 상향 변환 모듈 수와 제1 주파수 하향 변환 모듈 수는 각각 현재 사용하고 있는 안테나수와 같으며,
    상기 제2 주파수 상향 변환 모듈 수와 제2 주파수 하향 변환 모듈 수는 각각 하나 혹은 하나 이상이며 제2 주파수 상향 변환 모듈 수와 제2 주파수 하향 변환 모듈 수는 각각 현재 사용하고 있는 안테나수와 같은 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 IIU-L과 IIU-R은 각각 광 송수신 모듈을 더 포함하며, 상기 광 송수신 모듈은,
    각각 IIU-L 중의 제1 멀티플렉싱 모듈로부터 오는 하나의 아날로그 중간 주파수 신호와 IIU-R중의 제2 멀티플렉싱 모듈로부터 오는 하나의 아날로그 중간 주파수 신호를 수신하며 아날로그 중간 주파수 광 신호들을 광 케이블에 출력하거나,
    혹은 각각 광 케이블로부터 오는 아날로그 중간 주파수 광 신호들을 수신하며 아날로그 중간 주파수 신호들을 각각 IIU-L의 제1 디멀티플렉싱 모듈과 IIU-R의 제2 디멀티플렉싱 모듈에 출력하는 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  12. 제2항 또는 제6항에 있어서,
    상기 BIU-L은 광 송수신 모듈이며 상기 BIU-R은 광 송수신 모듈인 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는 단일 안테나, 혹은 2개의 안테나, 혹은 4개의 안테나, 혹은 8개의 안테나인 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 인터페이스 신호는 디지털 베이스밴드 광 신호 및/또는 아날로그 중간 주파수 신호이며, 혹은 디지털 베이스밴드 광 신호 및/또는 아날로그 중간 주파수 광 신호인 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 로컬 인터페이스 유니트와 원단 인터페이스 유니트는 광 케이블 혹은 중간 주파수 케이블을 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 실내 부분과 하나 혹은 2 이상의 원단 RF 서브 시스템(RRS)는 하나 혹 은 2 이상의 인터페이스 유니트를 통하여 직렬연결, 스타형 연결 혹은 혼합형 연결을 구성하는 것을 특징으로 하는 기지국 시스템.
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