KR20110108362A - 분산 안테나 시스템에서 개선된 디지털 ｒｆ 전송을 위한 시스템과 방법 - Google Patents

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Abstract

DAS에서 개선된 디지털 RF 전송을 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 일 실시예에서, 트랜시버는, ADC로 연결되는 RF 수신 인터페이스를 포함하는 수신 경로 회로를 포함하고, 상기 ADC는 RF 수신 인터페이스로부터 하향-변환된 아날로그 RF 스펙트럼을 수신하고, 입력 샘플링 레이트에서 디지털화된 RF 스펙트럼을 생산한다. 상기 트랜시버는 디지털화된 RF 스펙트럼을 수신하고, 아날로그 RF 스펙트럼의 제 1 스펙트럼 영역에 대응하는, 제 1 샘플링 레이트의 제 1 기저대역 데이터 샘플 세트를 생성하고, 아날로그 RF 스펙트럼의 제 2 스펙트럼 영역에 대응하는 제 2 샘플링 레이트의 제 2 기저대역 데이터 샘플 세트를 생성하는 로직 소자를 포함한다. 상기 로직 소자는 제 1 및 제 2 기저대역 데이터 샘플 세트를 직렬 데이터 스트림 전송 프레임의 제 1 및 제 2 타임슬롯 세트로 매핑한다.

Description

분산 안테나 시스템에서 개선된 디지털 ＲＦ 전송을 위한 시스템과 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR IMPROVED DIGITAL RF TRANSPORT IN DISTRIBUTED ANTENNA SYSTEMS}
본 출원은, 미국 가특허 출원 제 61/144,349호(출원일: 2009년 1월 13일)를 기초로 우선권을 주장하고, 상기 미국 가특허 출원은 본원에 참조로 포함된다.
분산 안테나 시스템(DAS: Distributed Antenna System)은 공간적으로 이격되어 있는 안테나 노드들로 구성된 네트워크이며, 상기 안테나 노드들은 전송 매체를 통해 하나의 공통 노드로 연결되어 있으며, 지리적 영역 또는 구조 내에서 무선 서비스를 제공한다. 일반적인 무선 통신 시스템 구성은, 중심 지역(centralized location)에 위치하는(예를 들어, 무선 서비스 제공자에 의해 제어되는 시설에 위치하는) 호스트 유닛을 공통 노드로서 이용한다. 호스트 유닛으로부터 원격지(예를 들어, 무선 서비스 제공자에 의해 제어되지 않는 시설 또는 장소)에 위치하는 안테나 노드 및 관련 브로드캐스팅 및 수신 설비도 "원격 유닛"이라고 지칭된다. 호스트 유닛과 하나 이상의 원격 유닛 사이에 무선 주파수(RF) 신호가 전달된다. 이러한 DAS에서, 호스트 유닛이 통신 가능한 방식으로(예를 들어, 유선 연결 또는 무선 연결을 통해) 하나 이상의 기지국으로 연결되어 있으며, 상기 기지국은 DAS 서비스 영역 내의 무선 가입자 유닛들과 통신 네트워크(가령, 셀방식 전화 네트워크, 공중 교환 전화 네트워크(PSTN: Public switch telephone network) 및 인터넷, 그러나 이에 국한되지 않음) 사이의 양방향 통신을 가능하게 한다. DAS는 자신의 속성으로 인해, 지리적 영역에 걸쳐 원격 유닛을 분산시킬 수 있는 공동체 내 인프라구조를 제공하여, 상기 영역에 걸쳐 무선 서비스를 제공할 수 있다.
디지털 DAS는, 호스트 유닛과 원격 유닛이, 디지털 수단을 이용함으로써(예를 들어, 원격 유닛에서 무선 라디오 주파수(RF) 스펙트럼을 디지털 샘플링하고, 디지털 샘플 데이터를 광섬유를 통해 호스트 유닛으로 전달함으로써) 무선 신호 정보를 서로에게 전달하는 시스템이다. RF 스펙트럼 내 관심 무선 신호가, 관심 신호를 포함하지 않는 대역폭에 의해 분리될 때, 디지털 DAS의 한 가지 문제가 발생한다. 이 경우, 모든 디지털 샘플이, 관심 신호를 포함하는 일부분만이 아니라 전체 주파수 범위를 커버하기에 충분한 전송속도로 전송될 필요가 있기 때문에, 디지털 DAS 내 광섬유 대역폭이 낭비된다.
앞서 언급된 이유와, 해당 업계 종사자라면 본 명세서를 읽고 이해하면 자명해질, 이하에서 언급될 그 밖의 다른 이유로, 본 발명이 속하는 분야에서 디지털 RF 전송을 위한 개선된 시스템과 방법이 요구된다.
DAS에서 개선된 디지털 RF 전송을 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 일 실시예에서, 트랜시버가, ADC로 연결되는 RF 수신 인터페이스를 포함하는 수신 경로 회로를 포함하며, 상기 ADC는 RF 수신 인터페이스로부터 하향-변환된 아날로그 RF 스펙트럼을 수신하고, 입력 샘플링 레이트에서 디지털화된 RF 스펙트럼을 생산한다. 상기 트랜시버는 디지털화된 RF 스펙트럼을 수신하고, 아날로그 RF 스펙트럼의 제 1 스펙트럼 영역에 대응하는, 제 1 샘플링 레이트의 제 1 기저대역 데이터 샘플 세트를 생성하고, 아날로그 RF 스펙트럼의 제 2 스펙트럼 영역에 대응하는 제 2 샘플링 레이트의 제 2 기저대역 데이터 샘플 세트를 생성하는 로직 소자를 포함한다. 상기 로직 소자는 제 1 및 제 2 기저대역 데이터 샘플 세트를 직렬 데이터 스트림 전송 프레임의 제 1 및 제 2 타임슬롯 세트로 매핑한다.
본 발명은, 디지털 RF 전송을 위한 개선된 시스템과 방법을 제공하는 효과를 갖는다.
도면은 단지 본 발명의 예시적 실시예를 도시할 뿐이며, 따라서, 도면이 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 간주되지는 않으며, 상기 예시적 실시예는 첨부된 도면을 이용하여, 구체적으로 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 분산 안테나 시스템의 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 원격 유닛의 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 호스트 유닛의 블록도.
도 4a~4c는 본 발명의 일 실시예에 따르는, RF 스펙트럼 영역을 전송 프레임 타임슬롯으로 매핑하는 것을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 DART 모듈을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따르는 DART 모듈을 위한 FPGA 설정을 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 방법을 도시한 순서도.
도 8은 본 발명의 일 실시예의 방법을 도시한 순서도.
도 9는 본 발명의 일 실시예의 방법을 도시한 순서도.
일반적인 관례에 따라, 설명되는 다양한 특징부들이 비율대로 그려진 것이 아니라, 본 발명과 관련된 특징부들을 강조하도록 그려졌다. 도면과 명세서에 걸쳐 유사한 요소를 지시하는 유사한 도면 부호가 사용된다.
본 발명의 실시예는, 분산 안테나 시스템의 디지털 전송 중에 복수의 이웃하지 않는 통신 대역을 효율적으로 전송하는 문제를 해결한다. 이는, 디지털화된 RF 스펙트럼으로부터, 관련 관심 신호를 포함하는 복수의 더 작은 스펙트럼 영역을 분리하고, 상기 스펙트럼 영역 내에 없는 정보를 폐기함으로써, 이뤄진다. 또한 이러한 분리는 스펙트럼 영역이 독립적으로 처리되게 하고, 각각 독립적으로 재-샘플링(re-sample)되게 하여, 이들이 하나의 공통 직렬 전송 링크를 통해 전송될 수 있도록 한다. 전체 디지털화된 RF 스펙트럼의 대역폭이 아닌 각자의 대역폭의 함수인 직렬 비트 스트림의 복수의 타임슬롯을 이용하여, 각각의 스펙트럼 영역이 전송된다.
도 1은 통신 가능 영역(coverage area) 내에서 무선 주파수 신호를 수신하고 분포하기 위한 본 발명의 일 실시예의 분산 안테나 시스템(DAS)(100)의 블록도이다. DAS(100)는 호스트 유닛(102)과 복수의 원격 유닛(106)을 포함한다. 물리 계층(physical layer)에서, 호스트 유닛(102)과 원격 유닛(106)은 통신 링크(130)를 통해 통신 가능하도록 연결되어, 복수의 포인트-투-포인트 통신 링크(130)를 포함하는 양방향 통신 네트워크를 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 링크(130) 중 하나 이상은, 도 1에서 나타나는 바와 같이 광섬유 케이블이다. 선택사항으로서, 호스트 유닛(102)과 원격 유닛(106)이 동축 케이블을 통해, 또는 동축 케이블과 광섬유 케이블 모두의 조합을 통해, 서로 연결될 수 있다. 덧붙이자면, 다른 실시예에서, 통신 링크(130) 중 하나 이상은 무선 밀리미터 파 링크(가령, E Band/70㎓ 라디오)이다. 여기서, 밀리미터 신호 트랜시버가 호스트 유닛(102)에, 그리고 통신 링크(130)의 각각의 종단 상에 위치하는 각각의 원격 유닛(106)에 연결된다. 또 다른 일 실시예에서, 통신 링크(130) 중 하나 이상은, 마이크로파 라디오 링크이며, 여기서, 마이크로파 라디오 트랜시버가 호스트 유닛(102)과 원격 유닛(106)에 연결되어 있다.
각각의 원격 유닛(106)은, 안테나(107)를 통해, 변조된 무선 주파수(RF) 통신 신호를, 하나 이상의 모바일 가입자 유닛(108)과 무선으로 송신하고 수신하기 위해 사용되는 전자 장치 및 시스템을 내장한다. 호스트 유닛(102)은 하나 이상의 기지국 트랜시버(BTS)(110)(종종 기지국이라고 지칭됨)로 연결되어 있다. BTS(110)는 음성 및 그 밖의 다른 데이터 신호를 각각의 호스트 유닛(102)과 통신하고, 전화 시스템 네트워크(122)(가령, 공중 교환 전화 네트워크 및/또는 무선 서비스 사업자 네트워크)와 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크(120)(가령 인터넷)로 연결된 게이트웨이(124)를 통해, 더 큰 통신 네트워크와 통신한다. 일 실시예에서, DAS(100)는 셀방식 전화 네트워크의 일부를 포함하고, 가입자 유닛(108)은 셀방식 전화기이다. 대안적 실시예에서, BTS(110)와 호스트 유닛(102)은 동축 케이블, 광섬유 케이블, 무선 통신 링크, 또는 이들의 임의의 조합을 통해 상호연결될 수 있다.
BTS(110)로부터의 다운링크 RF 신호가 호스트 유닛(102)에서 수신되며, 호스트 유닛(102)이 상기 다운링크 RF 신호를 이용하여, 원격 유닛(106) 중 하나 이상으로 송신되기 위한 하나 이상의 다운링크 전송 신호를 발생시킬 수 있다. 이러한 원격 유닛(106) 각각은, 하나 이상의 다운링크 전송 신호를 수신하고, 상기 다운링크 전송 신호로부터 다운링크 RF 신호를 재구성하며, 재구성된 다운링크 RF 신호가, 원격 유닛(106)에 연결된, 또는 상기 원격 유닛(106)에 포함된 원격 안테나(107)로부터 발산되도록 한다. 이와 유사한 프로세스가 업링크 방향에서 수행된다. 가입자(108)로부터 하나 이상의 원격 유닛(106)에 수신된 업링크 RF 신호가 사용되어, 각각의 업링크 전송 신호를 생성하고, 상기 각각의 업링크 전송 신호가 각각의 원격 유닛(106)에서 호스트 유닛(102)으로 송신된다. 상기 호스트 유닛(102)은 복수의 원격 유닛(106)으로부터 송신된 업링크 전송 신호들을 수신하고 결합한다. 호스트 유닛(102)은, 광대역 전송 매체(가령, 동축 케이블)를 통해, 결합된 업링크 RF 신호를 BTS(110)로 전달한다.
DAS(100)는 통신 링크(130)를 통해 호스트 유닛(102)과 원격 유닛(106) 사이에 송신되는 다운링크 및 업링크 전송 신호는 각각, 다운링크 및 업링크 RF 신호를 디지털화함으로써, 생성됨을 의미하는 디지털 DAS 전송을 포함한다. 다시 말하자면, 다운링크 및 업링크 전송 신호는 아날로그 RF 신호가 아니고, 대신, 변조된 RF 신호의 디지털 RF 샘플을 나타내는 디지털 데이터 신호이다. 이들 디지털 데이터 신호는, 본원에서 "디지털 RF(digital RF)", "디지털 샘플링된 RF(digitally sampled RF)" 및 "디지털 기저대역(digital baseband)"이라고 지칭될 수 있으며, 원본 RF 신호의 RF, IF 또는 기저대역 버전의 디지털 표현을 포함할 수 있다. 덧붙이자면, 이들 샘플은 실수 샘플, 또는 복소수 쌍(IQ 또는 직교) 샘플로서 정의될 수 있다. 예를 들어, 가입자 유닛(108)에게로 송신되도록 예정된 특정 통신 신호가 900㎒ 대역 내 변조된 RF 신호인 경우, 호스트 유닛(102)은, BTS(110)로부터 변조된 900㎒ RF 신호의 기저대역 디지털 샘플을 생성할 것이며, 그 후, 상기 기저대역 디지털 샘플은 호스트 유닛(102)에 의해, 원격 유닛(106)에게 분포된다. 또는, 전부-디지털 BTS가 기저대역 디지털 샘플을 직접 생성할 수 있다. 원격 유닛에서, 변조된 RF 신호의 디지털 샘플이 디지털에서 아날로그 RF 신호로 변환되며, 상기 아날로그 RF 신호는 안테나(107)로부터 무선으로 방사될 것이다. 원격 유닛(106)에서 업링크로 수신된 아날로그 RF 신호가 디지털 샘플링되어, 업링크 전송 신호를 위한 디지털 RF 데이터 샘플을 생성할 수 있다. BTS(110), 호스트 유닛(102) 및 원격 유닛(106) 각각은, 복수의 대역과 복수의 변조 방식에 대해 동시에 통신 신호를 처리할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 원격 유닛(106)과 호스트 유닛(102) 각각이, 넓은 RF 스펙트럼에서 관심 스펙트럼 영역을 분리하고 개별적으로 처리함으로써, 통신 링크(130)의 가용 대역폭을 유지하도록 구성된 디지털-아날로그 무선 주파수 트랜시버(DART: digital to analog radio frequency transceiver) 모듈(132)을 포함한다. 디지털-아날로그 무선 주파수 트랜시버(DART) 모듈(132) 에 대한 상세한 사항은 아래에서 제공된다.
도 2는 원격 유닛(106)의 일 실시예의 블록도이다. 원격 유닛(106)은 직렬 무선 주파수(SeRF) 모듈(220), 디지털-아날로그 무선 주파수 트랜시버(DART) 모듈(208), 원격 DART 인터페이스 보드(RDI)(224) 및 무선 RF 구성요소(250)를 포함하며, 상기 무선 RF 구성요소(250)는 전자 소자(예컨대, 전력 증폭기, 듀플렉서, 저잡음 증폭기 및 그 밖의 다른 안테나(212)로 연결된 RF 전자 소자)를 포함한다. 대안적 실시예에서, 본원에서 기재된 SeRF 모듈 및 DART 모듈은 FPGA, ASIC, 디지털 신호 프로세싱(DSP) 보드, 또는 이와 유사한 장치를 이용하여 구현된다.
DART 모듈(208)은, 호스트 유닛(102)과 원격 유닛(106) 사이에서 송신되는 다운링크 및 업링크 전송 신호에 대해, 아날로그 RF 신호와 디지털 샘플링된 RF 사이에 양방향 변환을 제공한다. 업링크에서, 안테나(212)는 가입자(208)로부터 무선 RF 신호를 수신하고, RF 구성요소(250)를 통해 상기 RF 신호를 DART 모듈(208)로 전달한다. DART 모듈(208)은 인입 아날로그 RF 신호 스펙트럼을 수신하고, 제 1 샘플링 레이트로 인입 아날로그 RF 신호 스펙트럼의 지정 대역폭을 샘플링하여, 이하에서 설명될 바와 같이 SeRF 모듈(220)에 의해 사용되기 위한 디지털 데이터를 생성할 수 있다.
다운링크에서, DART 모듈(208)은 SeRF 모듈(220)로부터 디지털 샘플링된 RF 데이터를 수신하고, 디지털 RF 샘플을 아날로그 RF로 변환하고, 상기 아날로그 RF를, 무선 송신을 위한 브로드캐스팅 주파수로 상향-변환(up-convert)한다. DART 모듈(208)에 의해 신호가 아날로그 RF 신호로 변환된 후, 아날로그 RF 신호가 안테나(212)를 통해 브로드캐스팅되기 위해 RF 구성요소(250)로 전송된다. 해당업계 종사자라면, DART 모듈은 디지털 RF 샘플을, 기저대역 디지털 샘플로 변환하는 것 대신, 또는 이에 추가하여, 중간 주파수(IF) 샘플로 선택적으로 변환하도록 기능할 수 있음을 알 것이다.
원격 유닛의 DART 모듈은 특정 주파수 대역에 특정적이다. 단일 DART 모듈은, 사용되는 변조 기법에 관계없이 규정된 주파수 대역에 걸쳐 동작한다. 따라서 원격 유닛에서의 주파수 대역 조정은, 하나의 주파수 대역을 커버하는 DART 모듈을, 다른 주파수 대역을 커버하는 DART 모듈로 대체함으로써, 이뤄질 수 있다. 예를 들어, 하나의 구현예에서, DART 모듈(208)은 850㎒ 셀방식 송신 신호를 송신하도록 설계된다. 또 다른 일례를 들자면, 또 다른 구현예에서, DART 모듈(208)이 1900㎒ PCS 신호를 송신한다. DART 모듈(208)에 대한 그 밖의 다른 옵션들 중 일부로는, Nextel 800 대역, Nextel 900 대역, PCS 전체 대역(full band), PCS 절반 대역(half band), BRS 및 유럽식 GSM 900, GSM 1800 및 UMTS 2100이 있다. 여러 다른 다양한 DART 모듈(208)이 RDI(224)로 플러깅(plugging)될 수 있게 함으로써, 원격 유닛(106)이 앞서 언급된 주파수 대역 및 기술 중 임의의 것뿐 아니라 개발될 임의의 새로운 기술 또는 주파수 대역에 맞춰 구성될 수 있다.
SeRF 모듈(220)이 디지털 데이터 스트림과 고속 광 직렬 데이터 스트림 사이의 양방향 변환을 제공한다. 업링크에서, SeRF 모듈(220)이 DART 모듈(208)로부터 인입 디지털 데이터 스트림을 수신하고, 통신 링크(130)를 통해 호스트 유닛(102)으로 직렬 광 데이터 스트림을 전송한다. 다운링크에서, SeRF 모듈(202)은 호스트 유닛(102)으로부터 광 직렬 데이터 스트림을 수신하고, 디지털 데이터 스트림을 DART 모듈(208)로 제공한다. 도 2가 SeRF 모듈로 연결되어 있는 단일 DART 모듈을 도시하지만, 복수의 DART 모듈을 처리함으로써, 단일 원격 유닛 하우징이 복수의 대역에 걸쳐 동작할 수 있다. 이러한 실시예에서, RDI(224)는 각각의 DART 모듈이 RF 데이터 샘플을 SeRF 모듈(220)과 통신하도록 하는 개별 연결 인터페이스를 제공한다. 일 실시예에서, SeRF 모듈은 복수의 DART 모듈로부터의 신호들을 액티브하게 멀티플렉싱하여(각각의 DART 모듈이 서로 다른 RF 대역을 처리함), 상기 신호들이 하나의 단일 전송 통신 링크(130)를 통해 동시에 전송되게 한다.
도 3은 호스트 유닛(102)의 일 실시예를 도시하는 블록도이다. 도 1과 관련하여 설명된 바와 같이, 호스트 유닛(102)은 통신 링크(130)를 통해 복수의 원격 유닛(106)으로 통신 가능하게 연결되어 있다. 호스트 유닛(102)은 호스트 유닛 디지털-아날로그 무선 주파수 트랜시버(DART) 모듈(308)과 호스트 유닛 직렬 무선 주파수(SeRF) 모듈(320)을 포함한다. SeRF 모듈(320)은 원격 유닛(106)으로, 또는 상기 원격 유닛(106)으로부터 제공되는 디지털 RF 데이터 샘플과 복수의 고속 광 직렬 데이터 스트림 사이의 양방향 변환을 제공한다. 업링크 방향에서, SeRF 모듈(320)이 복수의 원격 유닛으로부터 인입 직렬 광 데이터 스트림을 수신하고, 각각의 직렬 스트림으로부터, 각각의 주파수 대역에 대응하는 디지털화된 기저대역 RF 데이터 샘플을 추출하고, 각각의 대역에 대한 복수의 샘플 스트림들을, 해당 대역에 대한 RF 데이터 샘플들로 구성된 하나의 복합 스트림으로 합친다. DART 모듈(308)은 SeRF 모듈(320)과 하나 이상의 기지국{가령, BTS(110)} 사이의 양방향 인터페이스를 제공한다. 원격 유닛(106)의 경우에서와 같이, 호스트 유닛(320)이 복수의 기지국을 갖는 복수의 대역에 걸쳐 동작할 때, 각각의 주파수 대역에 대해 개별 DART 모듈(308)이 제공된다.
본원에서 사용될 때, 용어 Host SERF 및 Host DART는 호스트 유닛(102)에 위치하는 SeRF 및 DART 모듈을 일컫는다. 용어 Remote SeRF 및 Remote DART는 원격 유닛(106)에 위치하는 SeRF 및 DART 모듈을 일컫는다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예의 Host 또는 Remote DART 모듈에 의해 처리되는 디지털화된 RF 스펙트럼(400)을 도시한다. 일 실시예에서, 디지털화된 RF 스펙트럼(400)은, 원격 유닛(106)에 의해 수신된 업링크 아날로그 신호의 디지털 샘플링을 나타낸다. 또 다른 일 실시예에서, 디지털화된 RF 스펙트럼(400)이 원격 유닛(106)에 의한 무선 송신을 위한 호스트 유닛(102)에서 수신된 다운링크 신호의 표현이다. 스펙트럼(400) 내에서, 스펙트럼 영역(451 및 452) 모두, "관련(relevant)" RF 신호를 포함한다. 즉, DART 모듈은, 스펙트럼 영역(451 및 452)이 DAS(100)를 통해 전송될 정보를 포함함을 인식하도록 프로그래밍되었다. 제 1 스펙트럼 영역(451)은 제 1 대역폭(BW1)을 포함하고, 제 2 스펙트럼 영역(452)은 제 2 대역폭(BW2)을 포함한다. 스펙트럼 영역(450)은 스펙트럼(400)의 비-관련(non-relevant) 영역에 대응하며, 영역(451)과 영역(452) 사이에 위치한다. 따라서 DART 모듈은 비-관련 스펙트럼 영역(450) 내 임의의 신호의 송신 또는 수신에 관련되지 않는다. 그러나 복수의 DART 모듈을 포함하는 실시예가, 앞서 언급된 바와 같이, 본 발명의 범위 내에 속하는 것으로 간주된다. 원격 유닛 또는 호스트 유닛의 이러한 대안적 실시예에서, 제 1 DART 모듈과 관련되지 않는다고 규정된 영역이 제 2 DART 모듈과 관련된 스펙트럼 영역이라고 규정될 수 있다.
도 4b는 디지털화된 RF 스펙트럼(400)을, N 타임슬롯 디지털 전송 프레임(460)의 타임슬롯들에게 매핑(mapping)하는 일 실시예를 도시한 블록도이며, 이러한 매핑은 통신 링크(130)를 통해 수행된다. 디지털화된 RF 스펙트럼(400) 중 스펙트럼 영역(451)에 대응하는 부분을 재-샘플링(re-sampling)함으로써, 스펙트럼 영역(451)이 디지털 전송 프레임(460)을 통해 송신되기 위해 DART 모듈에 의해 처리된다. 사용되는 재-샘플링 레이트가, 스펙트럼 영역(451)을 전송하기 위해 사용될 타임슬롯의 개수를 결정할 것이며, 이러한 타임슬롯의 개수는 대역폭 BW1의 크기를 기초로 한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 크기 BW1의 대역폭을 전송하기 위해 3개의 타임슬롯이 필요하다. 따라서 스펙트럼 영역(451) 내 신호를 전송하기 위해 타임슬롯 TS1(461), TS2(462) 및 TS3(463)이 할당된다.
마찬가지로, 디지털화된 RF 스펙트럼(400) 중 스펙트럼 영역(451)에 대응하는 부분을 재-샘플링함으로써, 디지털 전송 프레임(460)을 통한 송신을 위해 스펙트럼 영역(451)이 처리된다. 사용되는 재-샘플링 레이트가 스펙트럼 영역(452)을 전송하기 위해 사용될 타임슬롯의 개수를 결정하며, 이러한 타임슬롯의 개수는 대역폭 BW2를 기초로 한다. 해당업계 종사자라면, BW1과 BW2가 비슷한 크기를 갖지 않는 한, 스펙트럼 영역(451)을 재-샘플링하기 위해 사용되는 제 1 샘플링 레이트는 스펙트럼 영역(451)을 재-샘플링하기 위해 사용되는 제 2 샘플링 레이트와 동일하지 않을 가능성이 높음을 알 것이다. 계속하여 예를 들자면, 크기 BW2의 대역폭을 전송하기 위해 단 하나의 타임슬롯만 요구되는 경우를 가정하면, 스펙트럼 영역(452) 내 신호를 전송하기 위해 타임슬롯 TS4(464)이 할당된다.
이러한 예시적 실시예에서 나타나는 바와 같이, 비-관련 스펙트럼 영역(450) 내 신호들이 디지털 전송 프레임(460)으로 매핑되지 않는다. 따라서, 이러한 비-관련 정보를 위해 디지털 전송 프레임(460)의 타임슬롯들이 낭비되지 않으며, 다른 용도로 사용될 수 있다. 다른 경우라면, 디지털화된 RF 스펙트럼(400)의 전체 대역폭을 디지털 전송 프레임(460)으로 매핑하기 위해, 예를 들어 8개의 타임슬롯이 필요했을 거라고 가정하면, 앞서 기재된 실시예에 의해, 스펙트럼(400)의 관련 영역만 매핑함으로써, 필요한 타임슬롯의 개수가 4개만큼 감소된다. 이러한 방식으로, 디지털 기저대역 데이터를 수용하기 위해, 비-관련 스펙트럼 영역(450)에 대해 디지털 기저대역 데이터가 생성될 경우보다 더 적은 개수의 타임슬롯이 할당될 필요가 있다. 이는, DAS(100)에서의 대역폭 보존을 야기한다.
도 2b가 디지털 전송 프레임(460)의 이웃하는 타임슬롯에 매핑되는 스펙트럼 영역(451 및 452)을 도시하지만, 본 발명의 실시예는 이웃 매핑을 필요로 하지 않는다. 예를 들어, 서로 다른 DART 모듈에 의해 사용되기 위해 TS4(464)가 할당되거나, DAS(100) 내에서 다른 용도로 할당된 경우, TS5 또는 디지털 타임슬롯 전송 프레임(460)의 그 밖의 다른 임의의 타임슬롯이 스펙트럼 영역(352)을 전송하기 위해 사용될 수 있다.
해당업계 종사자라면, 디지털화된 RF 스펙트럼 내 개별 영역들의 개수가 단 2개의 스펙트럼 영역으로 국한되는 것은 아니다. 또 다른 대안적 실시예에서, 디지털화된 RF 스펙트럼 내 셋 이상의 스펙트럼 영역이 관련 신호를 지닌다고 규정될 수 있다. DART에 의해 이산 신호로서 핸들링될 수 있는 스펙트럼 영역의 개수는, 구현 하드웨어의 한계만에 의해 제한될 것이다.
예를 들어, 도 4c는, 관련된다고 규정된 신호를 각각 포함하는 4개의 스펙트럼 영역(471, 472, 473 및 474)을 갖는 디지털화된 RF 스펙트럼(470)을 도시한다. 영역(475, 476 및 477)은 비-관련 영역이다. 일 실시예에서, 스펙트럼 영역(471, 472, 473 및 474) 각각은 개별적으로 재-샘플링되고, 앞서 도 4a에 대해 설명한 바와 같이, 그들 각자의 대역폭 크기를 기초로 하는 타임슬롯에 매핑된다. 구현 하드웨어가 4개의 스펙트럼 영역들을 따로 따로 재-샘플링하고 처리하도록 구성되지 않은 경우, 상기 스펙트럼 영역들 중 둘 이상의 스펙트럼 영역이 하나의 단일 스펙트럼 영역을 형성하도록, 함께 그룹지워질 수 있다. 예를 들어, 영역(471 및 472)이 관련 신호를 포함하고, 비-관련 영역(475)에 의해 분리되어 있는 도 4c에서, 영역(471, 475 및 472)을 포함하는 전체 대역폭(일반적으로 BW3이라고 나타남)이 다 함께 그룹지워지고, 스펙트럼(470)의 개별 조각으로서 재-샘플링되고, BW3의 크기를 기초로 하여 프레임(460)의 타임슬롯에 할당될 수 있다. 도 4a~4c에 기재된 재-샘플링 및 매핑 방식을 이용하여, 하나 이상의 비-관련 스펙트럼 영역에 대한 타임슬롯이 할당되지 않기 때문에, 호스트 유닛(102)과 원격 유닛(130)이 종래의 방식에 비교할 때 통신 링크(130)의 대역폭을 덜 차지하는 RF 전송 신호를 전달한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 DART 모듈(500)을 도시하는 블록도이다. 대안적 일 실시예에서, DART 모듈(500)이 Host DART 또는 Remote DART 모듈(가령, 각각 DART 모듈(308 및 208)로서 동작할 수 있다. DART 모듈(500)은 2개의 메인 신호 경로{송신 경로(504) 및 수신 경로(506)}를 가진다. SeRF 모듈로부터 수신된 신호에 대해, DART 모듈(500)은, 필요에 따라, FPGA(503)에서, 인입 데이터 스트림으로부터 병렬 디지털 RF 데이터를 형성한다. 이 실시예에서, FPGA(503)는 직렬 디지털 데이터를 RF 샘플링된 데이터로 변환하고, RF 샘플링된 데이터를 직렬 디지털 데이터로 변환하도록 프로그래밍된 로직 장치이다. 그 후, DART 모듈(500)은, 디지털-아날로그 변환기(DAC)(508)를 이용하여, 디지털 RF 데이터를 아날로그 신호로 변환한다. 송신 경로(504)가, RF 송신하기 위해, 아날로그 신호를 필터링하고 증폭하며 상향-변환하는 RF 송신 인터페이스(510)로 계속된다. 해당업계 종사자라면 잘 알다시피, 통상적으로 RF 송신 인터페이스(510)는 필터, 증폭기, 오실레이터 및 감쇠기(attenuator)의 모음을 포함할 것이다. 일 실시예에서, 송신 경로는 SMA(subminiature version A) RF 동축 커넥터(520)에서 DART 모듈(500)을 빠져나간다.
수신 경로(506)에서, RF 신호가 아날로그에서 디지털로 변환되고, SeRF 모듈로 전송된다. 일 실시예에서, DART 모듈(500)의 SMA 커넥터(525)에서 아날로그 RF 신호가 수신된다. 수신 경로(506)는 인입 RF 신호를 증폭하고, 하향-변환하며 필터링하는 RF 수신 인터페이스(530)를 포함한다. 해당업계 종사자라면 알다시피, 통상적으로 RF 수신 인터페이스(530)는 필터, 증폭기, 오실레이터 및 감쇠기의 모음을 포함할 것이다. RF 수신 인터페이스(530) 후에, DART 모듈(500)은 아날로그-디지털 변환기(522)를 이용하여, 신호를 디지털화한다. 그 후, FPGA(503)가 데이터 스트림을 병렬 디지털 RF 샘플링된 데이터로서, SeRF 모듈로 제공한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 대한 FPGA(503)에 대한 특정 세부사항을 제공하는 블록도이다. FPGA(503)는, 업스트림과 다운스트림 방향 모두에 대해, 전송 프레임(460)의 타임슬롯으로 매핑될 디지털화된 RF 스펙트럼(가령, 400 또는 460)의 각각의 개별 스펙트럼 영역에 대한 개별적인 신호 프로세싱 경로를 제공한다. 도 6에 도시된 FPGA(503)가, 각각의 방향에서 2개씩의 개별 스펙트럼 영역(수신 방향에서 제 1 경로 및 제 2 경로(630, 631), 송신 방향에서 제 1 경로 및 제 2 경로(632, 633)로 설명됨)을 처리하도록 구성된 FPGA를 도시하지만, 해당업계 종사자라면, 도 6에 도시된 FPGA(503)가 상향 스케일링되어, 3개 이상의 개별 스펙트럼 영역에 대한 추가적인 프로세싱 경로를 포함할 수 있다. 이러한 스케일링은 단지, 사용되는 기저 하드웨어의 특정 제약사항(가령, DART 기기 설계자에 의해 선택된 FPGA 하드웨어에 의해 제공되는 이용 가능한 게이트의 개수)에 의해서만 제한된다.
각각의 방향에서, FPGA(503)는, 제 1 스펙트럼 영역{가령, 영역(451)}에서 무선 주파수 신호와 연계된 디지털 신호를 처리하기 위한 제 1 경로와, 제 2 스펙트럼 영역{가령, 영역(452)}에서 무선 주파수 신호와 연계된 디지털 신호를 처리하기 위한 제 2 경로를 제공한다. 수신 경로(506)를 처리하기 위해, FPGA(503)는 제 1 컨디셔닝 로직(617), 제 1 디지털 하향-변환기(625), 제 2 디지털 하향-변환기(626) 및 송신기(TX)(621)를 포함한다. 송신 경로(504)를 처리하기 위해, FPGA(503)는 수신기(RX)(623), 제 1 디지털 상향-변환기(628), 제 2 디지털 상향-변환기(629), 합산기(summer, 650) 및 제 2 컨디셔닝 로직(619)을 포함한다. FPGA(503)는 송신 및 수신 경로(404, 406)와 DART 모듈(500)로 연결되어 있는 SeRF 모듈 사이의 통신을 촉진시키는 저전압 차등 시그널링 회로(615)를 더 포함한다. 대안적 일 실시예에서, 제 1 컨디셔닝 로직(617)과 제 2 컨디셔닝 로직(619)이 공유 컨디셔닝 로직을 이용해 구현된다.
도 6에서 도시된 실시예에서, 양방향 저전압 차등 시그널링(LVDS) 링크(640)에 의해, FPGA(503)가 자신과 연계된 SeRF 모듈로 통신 가능하게 연결된다. 제 1 LVDS 레인(645)과 제 2 LVDS 레인(646)이 지원된다. 이 실시예의 하나의 구현예에서, 제 1 LVDS 레인(645)과 제 2 LVDS 레인(646) 각각이, 737.28 Mbps의 데이터 전송속도(data rate)에서, 디지털 기저대역 데이터를 전송한다. 이 경우, 제 1 LVDS 레인(645)과 제 2 LVDS 레인(646)이 함께, 전송 프레임(460)의 최대 6개의 타임슬롯으로, 1474.56 Mbps의 데이터 전송속도로 디지털 기저대역 데이터를 전송한다. 일 실시예에서, 링크(640)는, 페이로드(payload)에 관계없이(즉, 전송되는 타임슬롯의 개수에 관계없이) 고정된 전송속도로 운영된다. 해당업계 종사자라면, 본 발명의 대안적 실시예에서, 지원되는 타임슬롯의 개수는, 사용되는 특정 하드웨어에 의해 지원되는 타임슬롯의 개수를 기반으로 하는 설계적 선택이다.
수신 경로(506)의 일 실시예에서, 동작 중에, ADC(522)는 RF 수신 인터페이스(530)로부터 아날로그 RF 스펙트럼을 수신하고, 아날로그 스펙트럼의 대역폭의 크기에 대응하는 초기 샘플링 레이트를 이용하여 완전한 아날로그 RF 스펙트럼을 디지털화한다. 제 1 컨디셔닝 로직(617)이 아날로그-디지털 변환기(522)로부터 디지털화된 데이터 샘플을 수신하고, 상기 디지털화된 데이터 샘플을 디지털 하향-변환기(DDC: digital down converter)(625 및 626)로 전달한다. 제 1 디지털 하향-변환기(625)와 제 2 디지털 하향-변환기(626) 각각이, 전체 RF 스펙트럼의 디지털화된 데이터 샘플을 수신한다.
제 1 및 제 2 디지털 하향-변환기(625 및 626) 각각은, 샘플링된 RF 스펙트럼의 개별 스펙트럼 영역을 독립적으로 처리하도록 구성된다. 도 4a의 예로 다시 돌아가서, 일 실시예에서, 제 1 디지털 하향-변환기(625)는 스펙트럼 영역(451) 내 신호들을 제외한 모든 신호를 걸러내도록 프로그래밍된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제 1 디지털 하향-변환기(625)는, 제 1 스펙트럼 영역(451)의 중심 주파수(fc1으로 나타남)와 스펙트럼 영역(451)의 대역폭(BW1) 모두에 의해, 프로그래밍된다. 따라서, 디지털 하향-변환기(625)가 대역-통과 필터를 샘플링된 RF 스펙트럼에 적용하여, fc1 - ½(BW1)에서 fc1 + ½(BW1)까지의 스펙트럼 영역에 대응하는 데이터만 통과하도록 허용한다. 그 후, 디지털 하향-변환기(625)가, 아날로그 RF 스펙트럼을 디지털화하기 위해 사용되는 초기 샘플링 레이트에서부터 BW1의 크기를 기초로 선택된 제 1 샘플링 레이트까지로, 데이터를 재-샘플링함으로써, 제 1 스펙트럼 영역(451)에 대응하는 데이터를, 디지털 기저대역 신호로 변환한다. 상기 제 1 샘플링 레이트는, 스펙트럼 영역(451)에 대응하는 디지털 기저대역 신호를 전송하기 위해 사용되는 타임슬롯의 개수를 결정할 것이다.
이러한 방식으로, 제 2 디지털 하향-변환기(626)는, 제 2 스펙트럼 영역(454)의 중심 주파수(fc2라고 나타남)와 스펙트럼 영역(452)의 대역폭(BW2) 모두에 의해, 프로그래밍된다. 그 후, 디지털 하향-변환기(626)가 대역-통과 필터를 샘플링된 RF 스펙트럼에 적용함으로써, fc2 - ½(BW2) 내지 fc2 + ½(BW2)의 스펙트럼 영역에 대응하는 데이터만 통과되도록 한다. 그 후 아날로그 RF 스펙트럼을 디지털화하기 위해 사용되는 초기 샘플링 레이트에서부터 BW2의 크기를 기초로 선택된 제 2 샘플링 레이트까지로, 데이터를 재-샘플링함으로써, 디지털 하향-변환기(626)가 제 2 스펙트럼 영역(452)에 대응하는 데이터를 디지털 기저대역 신호로 변환한다. 상기 제 2 샘플링 레이트는 스펙트럼 영역(452)에 대응하는 디지털 기저대역 신호를 전송하도록 사용되는 타임슬롯의 개수를 결정할 것이다.
직렬화된 송신기(TX)(621)가, 제 1 디지털 하향-변환기(625)로부터의 디지털 기저대역 데이터 샘플의 제 1 세트를 제 1 샘플링 레이트로 수신하고, 제 2 디지털 하향-변환기(626)로부터의 기저대역 데이터 샘플의 제 2 세트를 제 2 샘플링 레이트로 수신하도록, 배치된다. 송신기(621)는 기저대역 데이터의 이러한 2개의 세트를 타임슬롯으로 멀티플렉싱 및 직렬화하여, 저전압 차등 시그널링 회로(615)를 통해 직렬화된 데이터를 SeRF 모듈로 제공한다.
송신 경로(506)의 일 실시예에서, 동작 중에, DART 모듈(500)은, 저전압 차등 시그널링 회로(615)를 통해 SeRF 모듈로부터 디지털 기저대역 데이터를 수신한다. 직렬화된 수신기(623)는 저전압 차등 시그널링 회로(615)로부터 직렬화된 입력을 수신하고, 제 1 스펙트럼 영역(451)과 연계된 타임슬롯으로부터의 데이터를 제 1 디지털 상향-변환기(628)로 전달하고, 제 1 스펙트럼 영역(451)과 연계된 타임슬롯으로부터의 데이터를 제 2 디지털 상향-변환기(629)로 전달하도록 배치된다. 제 1 디지털 상향-변환기(628)는, 제 1 샘플링 레이트에서 제 1 스펙트럼 영역(451)과 연계된 타임슬롯으로부터의 데이터를 수신하고, 데이터를 제 1 샘플링 레이트에서 출력 샘플링 레이트까지로 재-샘플링함으로써, 기저대역 데이터를 상향-변환한다. 제 2 디지털 상향-변환기(629)는, 제 2 샘플링 레이트에서 제 2 스펙트럼 영역(452)과 연계된 타임슬롯으로부터 데이터를 수신하고, 데이터를 제 2 샘플링 레이트에서 제 1 디지털 상향-변환기(628)에 의해 사용되는 것과 동일한 출력 샘플링 레이트까지로 재-샘플링함으로써, 기저대역 데이터를 상향-변환한다. 기저대역 데이터의 2개의 세트 모두를 동일한 출력 샘플 레이트까지로 상향-변환함으로써, 디지털 상향-변환기(628, 629)로부터의 상향-변환된 데이터 샘플 출력들이, DART 모듈(500)에 의해 하나의 단일 데이터 신호로서 추가로 처리되기 위해, 쉽게 합산될 수 있다. 따라서, 합산기(650)가 디지털 상향-변환기(628, 629)로부터의 상향-변환된 데이터 샘플 출력들을 합산하고, 두 번째 컨디셔닝 로직(619)을 통해, 합산된 신호를 DAC(508)로 제공한다.
FPGA(503)는 필드 프로그램 가능한 장치(field programmable device)이기 때문에, 최종 사용자의 변화하는 요구를 충족시키도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼(400) 내의 스펙트럼 영역(451 및 452)의 위치를 이동시키기 위해, FPGA(503)에서 중심 주파수(fc1 및 fc2)가 재-프로그래밍될 수 있다. 마찬가지로, 더 넓거나 더 좁은 대역폭을 수용하도록, BW1 및 BW2가 조정될 수 있다. 각각의 이산 스펙트럼 영역에 대해 제공된 프레임(460) 내의 타임슬롯의 개수 및/또는 위치가 또한 재구성될 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 추가적인 디지털 상향-변환기 및 디지털 하향-변환기를 갖도록 FPGA를 설정함으로써, 추가적인 스펙트럼 영역을 다루기 위한 개별 신호 경로의 개수가 증가할 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 지정된 설정 빌드(configuration build)가 메모리에, 가령, SeRF 모듈 내에 저장된다. 이러한 일 실시예에서, DART 모듈의 FPGA는, 상기 FPGA로 새로운 빌드 이미지(build image)를 넣음으로써, 재구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법(700)의 순서도이다. 상기 방법은 설정 정보를 수신하는 단계(702)에서 시작하며, 상기 설정 정보는 하나의 RF 스펙트럼 내 복수의 관련 스펙트럼 영역을 식별한다. 일 실시예에서, 중심 주파수와 대역폭에 의해 각각의 관련 스펙트럼 영역은 식별된다. 관련 스펙트럼 영역은 디지털 DAS를 통해 전송될 관심 스펙트럼 라디오 주파수 대역을 나타낸다. 또한 설정 정보는, 각각의 스펙트럼 영역에게 할당될 수 있는 타임슬롯의 개수와 위치와 관련된 정보일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 설정 정보는, DART 모듈로 직접적으로, 또는 간접적으로 연결된 사용자 인터페이스를 통해, 수신될 수 있다. 상기 방법은, 데이터 저장 장치(가령, 플래시 메모리, 그러나 이에 국한되지 않음)에 저장된 복수의 빌드(build) 중에서 하나의 빌드를 선택하는 단계(704)로 진행한다. 빌드를 선택하는 것은 수신된 설정 정보를 기초로 한다. 상기 방법은, 빌드를 필드 프로그램 가능한 장치로 전달함으로써, 상기 필드 프로그램 가능한 장치(가령, FPGA)를 프로그래밍하는 단계(706)로 진행한다. 이 명세서에서 FPGA의 예가 사용되었지만, 그 밖의 다른 필드 프로그램 가능한 장치도 본 발명의 실시예의 범위 내에 있다고 여겨진다.
도 8은 본 발명의 일 실시예의 방법(800)을 도시하는 순서도이다. 상기 방법은 초기 샘플링 레이트에서 샘플링되는 RF 스펙트럼의 디지털 샘플을 수신하는 단계(802)에서 시작한다. RF 스펙트럼은 관심 신호를 포함하는 제 1 스펙트럼 영역과, 관심 신호를 포함하는 제 2 스펙트럼 영역을 포함한다. 일 실시예에서, 제 1 및 제 2 스펙트럼 영역이 비-관련 스펙트럼 영역에 의해 분리된다. 상기 방법은 병렬로 이루어지는 단계(804)와 단계(806)로 진행된다. 단계(804)에서, 상기 방법은, 제 1 신호 경로를 이용하여, 제 1 샘플링 레이트에서 제 1 스펙트럼 영역의 디지털 기저대역 데이터의 제 1 세트를 생성한다. 단계(806)에서, 상기 방법은, 제 2 신호 경로를 이용하여 제 2 샘플링 레이트에서 제 2 스펙트럼 영역의 디지털 기저대역 데이터를 생성한다. 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 샘플링 레이트 및 제 2 샘플링 레이트는 각각, 제 1 스펙트럼 영역 및 제 2 스펙트럼 영역의 대역폭으로부터 결정된다. 제 1 신호 경로가, 제 1 스펙트럼 영역에 대응하는 데이터 신호만 통과하도록 RF 스펙트럼을 필터링하는 제 1 디지털 하향-변환기를 포함한다. 그 후, 상기 제 1 스펙트럼 영역에 대응하는 데이터 신호가 제 1 샘플링 레이트까지 재-샘플링되며, 상기 제 1 샘플링 레이트는 디지털 기저대역 데이터의 제 1 세트가 전송 프레임을 차지할 타임슬롯의 개수를 결정할 것이다. 제 2 신호 경로가, 제 2 스펙트럼 영역에 대응하는 데이터 신호만 통과하도록 RF 스펙트럼을 필터링하는 제 2 디지털 하향-변환기를 포함한다. 그 후, 상기 제 2 스펙트럼 영역에 대응하는 데이터 신호가 제 2 샘플링 레이트까지 재-샘플링되고, 상기 제 2 샘플링 레이트는 디지털 기저대역 데이터의 제 2 세트가 전송 프레임을 차지할 타임슬롯의 개수를 결정할 것이다.
그 후, 상기 방법은, 디지털 기저대역 신호의 제 1 세트를 전송 프레임의 타임슬롯들의 제 1 세트로 할당하고, 디지털 기저대역 신호의 제 2 세트를 전송 프레임의 타임슬롯들의 제 2 세트로 할당함으로써, 디지털 기저대역 데이터의 제 1 세트 및 제 2 세트가 직렬 데이터 스트림으로 멀티플렉싱되는 단계(808)로 진행한다. 상기 방법은 전송 프레임을 송신하는 단계(810)로 진행한다. 해당업계 종사자라면 알겠지만, 개별적으로, 또는 동시에, 각자의 대역폭에 대응하는 제 1 스펙트럼 영역과 제 2 스펙트럼 영역을 처리함으로써, 신호를 전송하기에 필요한 타임슬롯의 총 개수가, 전체 수신된 RF 스펙트럼이 기저대역으로 변환되어 타임슬롯으로 할당된 경우보다 더 적다. 일 실시예에서, 전송 프레임을 송신하는 것은 SeRF 모듈이 광섬유를 통해 전송 프레임을 송신하는 것을 포함한다. 이러한 방법이 호스트 유닛에서 구현되는 경우, 전송 프레임이 Host SeRF 모듈을 통해 원격 유닛으로 송신된다. 이러한 방법이 원격 유닛에서 구현되는 경우, 전송 프레임은 Remote SeRF 모듈을 통해 호스트 유닛으로 송신된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예의 방법(900)의 순서도이다. 상기 방법은, 복수의 타임슬롯을 갖는 전송 프레임을 포함하는 입력 전송 신호를 수신하는 단계(902)로 진행한다. 상기 방법은, 입력 전송 신호의 타임슬롯 설정을 기초로 하여, 입력 전송 신호를, 적어도 기저대역 신호의 제 1 세트와 기저대역 신호의 제 2 세트로 파싱(parsing)하는 단계(904)로 진행한다. 일 실시예에서, 저전압 차등 시그널링 회로의 디멀티플렉싱 로직이 입력 스트림을 파싱하고, 타임슬롯 설정을 기초로 하여, 기저대역 데이터를 제 1 디지털 상향-변환기 또는 제 2 디지털 상향-변환기로 전송한다. 그 후, 상기 방법은 병렬로 실행되는 단계(906)와 단계(908)로 진행한다.
단계(906)에서, 상기 방법은 기저대역 신호의 제 1 세트를 제 1 샘플링 레이트에서 출력 샘플링 레이트까지로 상향-변환한다. 단계(908)에서, 상기 방법은 기저대역 신호의 제 2 세트를 제 2 샘플링 레이트에서 출력 샘플링 레이트까지로 상향-변환한다. 기저대역 데이터의 2개의 세트 모두, 동일한 출력 샘플링 레이트까지로 상향-변환함으로써, 2개의 디지털 상향-변환기 모두로부터의 상향-변환된 데이터 샘플 출력들이 쉽게 합산되어, 하나의 단일 데이터 샘플이 될 수 있다. 따라서 상기 방법은 기저대역 신호의 상향-변환된 제 1 세트와 기저대역 신호의 상향-변환된 제 2 세트를 합산하여, 출력 데이터 샘플의 세트를 생성하는 단계(910)로 진행한다. 그 후, 상기 방법은 디지털-아날로그 변환기를 통해 출력 데이터 샘플의 세트를 아날로그 RF 신호로 변환하는 단계(912)로 진행한다.
본원에서 특정 실시예가 예로 들어지고 설명되었지만, 해당업계 종사자라면, 본원의 특정 실시예와 동일한 목적을 얻기 위해 의도된 임의의 배열이 상기 실시예를 대체할 수 있음을 알 것이다. 본원은 본 발명의 임의의 수정예 또는 변형예를 커버하도록 의도된다. 따라서 본 발명은 특허청구범위와 이의 등가물에 의해서만 한정될 수 있다.

Claims (27)

  1. 라디오-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하는 디지털-아날로그 라디오 트랜시버에 있어서,
    상기 트랜시버는,
    아날로그-디지털 변환기로 연결되어 있는 RF 수신 인터페이스를 포함하는 수신 경로 회로(receive path circuit)로서, 상기 아날로그-디지털 변환기는 RF 수신 인터페이스로부터 하향-변환된 아날로그 RF 스펙트럼을 수신하고, 입력 샘플링 레이트에서 디지털화된 RF 스펙트럼을 생성하는 특징의, 상기 수신 경로 회로(receive path circuit)와,
    상기 수신 경로 회로로 연결되어 있으며, 입력 샘플링 레이트에서 디지털화된 RF 스펙트럼을 수신하는 로직 소자(logic device)로서, 상기 로직 소자는 제 1 샘플링 레이트에서 제 1 기저대역 데이터 샘플 세트를 생성하고, 상기 제 1 기저대역 데이터 샘플 세트는 아날로그 RF 스펙트럼의 제 1 스펙트럼 영역에 대응하며, 상기 로직 소자는 제 2 샘플링 레이트에서 제 2 기저대역 데이터 샘플 세트를 생성하고, 상기 제 2 기저대역 데이터 샘플 세트는 아날로그 RF 스펙트럼의 제 2 스펙트럼 영역에 대응하는 특징의, 상기 로직 소자(logic device)를
    포함하고,
    상기 로직 소자는 제 1 샘플링 레이트의 제 1 기저대역 데이터 샘플 세트를 직렬 데이터 스트림 전송 프레임(transport frame)의 제 1 타임슬롯 세트로 매핑(mapping)하고, 제 2 샘플링 레이트의 제 2 기저대역 데이터 샘플 세트를 전송 프레임의 제 2 타임슬롯 세트로 매핑하는 것을 특징으로 하는, 디지털-아날로그 라디오 트랜시버.
  2. 제 1항에 있어서, 제 1 타임슬롯 세트는, 제 1 스펙트럼 영역의 대역폭을 기초로 하는 제 1 개수의 타임슬롯으로 구성되어 있고, 제 2 타임슬롯 세트는 제 2 스펙트럼 영역의 대역폭을 기초로 하는 제 2 개수의 타임슬롯으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 디지털-아날로그 라디오 트랜시버.
  3. 제 1항에 있어서, 아날로그 RF 스펙트럼은, 제 1 스펙트럼 영역과 제 2 스펙트럼 영역 사이에 제 3 스펙트럼 영역을 포함하고, 상기 제 3 스펙트럼 영역에서의 데이터는 전송 프레임의 타임슬롯으로 매핑되지 않는 것을 특징으로 하는, 디지털-아날로그 라디오 트랜시버.
  4. 제 1항에 있어서, 로직 소자는 적어도 제 1 디지털 하향-변환기와 제 2 디지털 하향-변환기를 포함하고, 상기 제 1 디지털 하향-변환기와 제 2 디지털 하향-변환기는 병렬로 동작하며, 입력 샘플링 레이트에서 디지털화된 RF 스펙트럼을 각각 수신하고,
    제 1 디지털 하향-변환기는, 제 1 샘플링 레이트에서, 아날로그 RF 스펙트럼 중 제 1 스펙트럼 영역에 대응하는 데이터를 제 1 디지털 기저대역 데이터 세트로 변환하고, 상기 제 1 샘플링 레이트는 제 1 스펙트럼 영역의 대역폭의 크기의 함수이며,
    제 2 디지털 하향-변환기는, 제 2 샘플링 레이트에서, 아날로그 RF 스펙트럼 중 제 2 스펙트럼 영역에 대응하는 데이터를 제 2 디지털 기저대역 데이터 세트로 변환하고, 상기 제 2 샘플링 레이트는 제 2 스펙트럼 영역의 대역폭의 크기의 함수인 것을 특징으로 하는, 디지털-아날로그 라디오 트랜시버.
  5. 제 4항에 있어서, 로직 소자는, 제 1 샘플링 레이트에서 제 1 디지털 기저대역 데이터 세트를 수신하고, 제 2 샘플링 레이트에서 제 2 디지털 기저대역 데이터 세트를 수신하며, 제 1 디지털 기저대역 데이터 세트를 제 1 타임슬롯 세트로 매핑하고, 제 2 디지털 기저대역 데이터 세트를 제 2 타임슬롯 세트로 매핑하는 직렬화된 송신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털-아날로그 라디오 트랜시버.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 디지털-아날로그 라디오 트랜시버는,
    디지털-아날로그 변환기로 연결되어 있는 RF 송신 인터페이스를 포함하는 송신 경로 회로(transmission path circuit)를
    더 포함하고,
    상기 로직 소자는 상기 송신 경로 회로로 추가로 연결되어 있고, 상기 로직 소자는 복수의 타임슬롯을 갖는 입력 전송 프레임을 수신하고, 복수의 타임슬롯의 제 1 세트는 제 1 샘플링 레이트의 제 3 기저대역 데이터 샘플 세트를 포함하며, 상기 제 3 기저대역 데이터 샘플 세트는 아날로그 RF 스펙트럼의 제 1 스펙트럼 영역에 대응하고, 복수의 타임슬롯의 제 2 세트는 제 2 샘플링 레이트의 제 4 기저대역 데이터 샘플 세트를 포함하며, 상기 제 4 기저대역 데이터 샘플 세트는 아날로그 RF 스펙트럼의 제 2 스펙트럼 영역에 대응하고,
    상기 로직 소자는 제 1 샘플링 레이트의 제 3 기저대역 데이터 샘플 세트를, 제 1 스펙트럼 영역에 대응하는, 출력 샘플링 레이트의 제 1 RF 데이터 샘플 세트로 상향-변환하고,
    상기 로직 소자는 제 2 샘플링 레이트의 제 4 기저대역 데이터 샘플 세트를, 제 2 스펙트럼 영역에 대응하는, 출력 샘플링 레이트의 제 2 RF 데이터 샘플 세트로 상향-변환하고,
    상기 로직 소자는 제 1 RF 데이터 샘플 세트와 제 2 RF 데이터 샘플 세트를 합산하여, 출력 샘플링 레이트의 출력 데이터 샘플 세트를 생성하며,
    디지털-아날로그 변환기는 출력 샘플링 레이트의 출력 데이터 샘플을 수신하고, 상기 출력 데이터 샘플로부터 출력 아날로그 신호를 발생시키며,
    RF 송신 인터페이스는 출력 아날로그 신호를 수신하고, 출력 아날로그 신호를 아날로그 RF 스펙트럼 내 아날로그 RF 신호로 상향-변환하는 것을 특징으로 하는, 디지털-아날로그 라디오 트랜시버.
  7. 제 6항에 있어서, 로직 소자는 적어도 제 1 디지털 상향-변환기와 제 2 디지털 상향-변환기를 포함하고, 상기 제 1 디지털 상향-변환기와 제 2 디지털 상향-변환기는 병렬로 동작하며,
    제 1 디지털 상향-변환기는 제 3 디지털 기저대역 신호 세트를 수신하고, 상기 제 3 디지털 기저대역 신호 세트를, 아날로그 RF 스펙트럼의 제 1 스펙트럼 영역에 대응하는, 출력 샘플링 레이트의 제 1 RF 데이터 샘플 세트로 변환하고,
    제 2 디지털 상향-변환기는 제 4 디지털 기저대역 샘플 세트를 수신하고, 상기 제 3 디지털 기저대역 샘플 세트를, 아날로그 RF 스펙트럼의 제 2 스펙트럼 영역에 대응하는, 출력 샘플링 레이트의 제 2 RF 데이터 샘플 세트로 변환하는 것을 특징으로 하는, 디지털-아날로그 라디오 트랜시버.
  8. 제 7항에 있어서, 로직 소자는, 입력 전송 프레임을 수신하고, 전송 프레임의 타임슬롯을, 입력 전송 프레임의 타임슬롯 설정을 기초로 하여, 제 1 디지털 상향-변환기 및 제 2 디지털 상향-변환기로 파싱(parsing)하는 직렬화된 수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털-아날로그 라디오 트랜시버.
  9. 제 6항에 있어서, 아날로그 RF 스펙트럼은 제 1 스펙트럼 영역과 제 2 스펙트럼 영역 사이에 제 3 스펙트럼 영역을 포함하고, 상기 제 3 스펙트럼 영역에서의 데이터는 입력 전송 프레임의 타임슬롯으로 매핑되지 않는 것을 특징으로 하는, 디지털-아날로그 라디오 트랜시버.
  10. 제 1항에 있어서, 로직 회로는 필드 프로그램 가능한 소자(field programmable device)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털-아날로그 라디오 트랜시버.
  11. 제 1항에 있어서, 제 1 스펙트럼 영역과 제 2 스펙트럼 영역은, 복수의 미리 빌드된(pre-built) 로직 회로 설정으로부터 사용자에 의해 선택 가능한 것을 특징으로 하는, 디지털-아날로그 라디오 트랜시버.
  12. 제 1항에 있어서, 제 1 스펙트럼 대역폭을 정의하는 중심 주파수와 대역폭은 사용자에 의해 재설정 가능한 것을 특징으로 하는, 디지털-아날로그 라디오 트랜시버.
  13. 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하기 위한 디지털-아날로그 라디오 트랜시버에 있어서,
    상기 트랜시버는,
    디지털-아날로그 변환기로 연결되어 있는 RF 송신 인터페이스를 포함하는 송신 경로 회로(transmission path circuit)와,
    송신 경로 회로로 추가로 연결되어 있는 로직 소자(logic device)를
    포함하고,
    상기 로직 소자는 복수의 타임슬롯을 갖는 입력 전송 프레임을 수신하고, 복수의 타임슬롯의 제 1 세트는 제 1 샘플링 레이트의 제 1 기저대역 데이터 샘플 세트를 포함하고, 제 3 기저대역 데이터 샘플 세트는 아날로그 RF 스펙트럼의 제 1 스펙트럼 영역에 대응하고, 복수의 타임슬롯의 제 2 세트는 제 2 샘플링 레이트의 제 2 기저대역 데이터 샘플 세트를 포함하며, 상기 제 2 기저대역 데이터 샘플 세트는 아날로그 RF 스펙트럼의 제 2 스펙트럼 영역에 대응하며,
    상기 로직 소자는 제 1 샘플링 레이트의 제 1 기저대역 데이터 샘플 세트를, 제 1 스펙트럼 영역에 대응하는, 출력 샘플링 레이트의 제 1 RF 데이터 샘플 세트로 상향-변환하고,
    상기 로직 소자는 제 2 샘플링 레이트의 제 2 기저대역 데이터 샘플 세트를, 제 2 스펙트럼 영역에 대응하는, 출력 샘플링 레이트의 제 2 RF 데이터 샘플 세트로 상향-변환하고,
    상기 로직 소자는 상기 제 1 RF 데이터 샘플 세트와 제 2 RF 데이터 샘플 세트를 합산하여, 출력 샘플링 레이트의 출력 데이터 샘플 세트를 생성하며,
    디지털-아날로그 변환기는 출력 샘플링 레이트의 출력 데이터 샘플을 수신하고 상기 출력 데이터 샘플에서 출력 아날로그 신호를 생성하며,
    RF 송신 인터페이스는 출력 아날로그 신호를 수신하고, 상기 출력 아날로그 신호를, 아날로그 RF 스펙트럼 내 아날로그 RF 신호로 상향-변환하는 것을 특징으로 하는, 디지털-아날로그 라디오 트랜시버.
  14. 제 13항에 있어서, 아날로그 RF 스펙트럼은 제 1 스펙트럼 영역과 제 2 스펙트럼 영역 사이에 제 3 스펙트럼 영역을 포함하고, 상기 제 3 스펙트럼 영역에서의 데이터는 입력 전송 프레임의 타임슬롯으로 매핑되지 않는 것을 특징으로 하는, 디지털-아날로그 라디오 트랜시버.
  15. 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하는 방법에 있어서,
    상기 방법은,
    초기 샘플링 레이트로 샘플링된 아날로그 RF 스펙트럼의 디지털 샘플을 수신하는 단계와,
    제 1 샘플링 레이트에서 제 1 스펙트럼 영역의 제 1 디지털 기저대역 데이터 세트를 생성하는 단계와,
    상기 제 1 디지털 기저대역 데이터 세트를 생성하는 단계와 병렬로 이루어지는, 제 2 샘플링 레이트에서 제 2 스펙트럼 영역의 제 2 디지털 기저대역 데이터 세트를 생성하는 단계와,
    제 1 디지털 기저대역 신호 세트를, 전송 프레임의 제 1 타임슬롯 세트로 할당하고, 제 2 디지털 기저대역 신호 세트를 전송 프레임의 제 2 타임슬롯 세트로 할당함으로써, 제 1 디지털 기저대역 데이터 세트와 제 2 디지털 기저대역 데이터 세트를, 하나의 직렬 데이터 스트림으로 멀티플렉싱하는 단계와,
    전송 프레임을 송신하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는, 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 제 1 샘플링 레이트는 제 1 스펙트럼 영역의 대역폭 크기로부터 결정되고, 제 2 샘플링 레이트는 제 2 스펙트럼 영역의 대역폭 크기로부터 결정되는 것을 특징으로 하는, 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하는 방법.
  17. 제 15항에 있어서, 제 1 스펙트럼 영역의 제 1 디지털 기저대역 데이터 세트를 생성하는 단계는, 제 1 스펙트럼 영역에 대응하는 데이터 신호만 통과시키도록 아날로그 RF 스펙트럼의 디지털 샘플을 필터링하는 단계를 더 포함하고,
    제 2 스펙트럼 영역의 제 2 디지털 기저대역 데이터 세트를 생성하는 단계는, 제 2 스펙트럼 영역에 대응하는 데이터 신호만 통과시키도록 RF 스펙트럼의 디지털 샘플을 필터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하는 방법.
  18. 제 15항에 있어서, 제 1 타임슬롯 세트는 제 1 스펙트럼 영역의 대역폭을 기초로 하는 제 1 개수의 타임슬롯으로 구성되고, 제 2 타임슬롯 세트는 제 2 스펙트럼 영역의 대역폭을 기초로 하는 제 2 개수의 타임슬롯으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하는 방법.
  19. 제 15항에 있어서, 아날로그 RF 스펙트럼은 제 1 스펙트럼 영역과 제 2 스펙트럼 영역 사이에 제 3 스펙트럼 영역을 포함하고, 제 3 스펙트럼 영역에서의 데이터는 전송 프레임의 타임슬롯에 매핑되지 않는 것을 특징으로 하는, 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하는 방법.
  20. 제 15항에 있어서, 상기 방법은,
    아날로그 RF 스펙트럼 내 복수의 관련 스펙트럼 영역을 식별하는 설정 정보를 수신하는 단계와,
    상기 설정 정보를 기초로 하여, 데이터 저장 장치에 저장된 복수의 빌드(build) 중에서 하나의 빌드를 선택하는 단계와,
    상기 하나의 빌드를 필드 프로그램 가능한 장치(field programmable device)로 전송함으로써, 상기 필드 프로그램 가능한 장치를 프로그램하는 단계를
    더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하는 방법.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 설정 정보는 제 1 스펙트럼 영역을 정의하기 위한 중심 주파수와 대역폭 크기를 식별하는 것을 특징으로 하는, 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하는 방법.
  22. 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하기 위한 방법에 있어서,
    상기 방법은,
    복수의 타임슬롯을 갖는 전송 프레임(transport frame)을 포함하는 입력 전송 신호를 수신하는 단계와,
    입력 전송 신호의 타임슬롯 설정을 기초로, 입력 전송 신호를 적어도 제 1 기저대역 신호 세트와 제 2 기저대역 신호 세트로 파싱(parsing)하는 단계와,
    제 1 샘플링 레이트에서 출력 샘플링 레이트까지로 제 1 기저대역 신호 세트를 상향-변환하는 단계와,
    제 1 기저대역 신호 세트를 상향-변환하는 단계와 병렬로 이루어지는, 제 2 샘플링 레이트에서 출력 샘플링 레이트까지로 제 2 기저대역 신호 세트를 상향-변환하는 단계와,
    상향-변환된 제 1 기저대역 신호 세트와 상향-변환된 제 2 기저대역 신호 세트를 합산하여, 출력 데이터 샘플 세트를 생성하는 단계와,
    디지털-아날로그 변환기를 통해, 출력 데이터 샘플 세트를 아날로그 RF 신호로 변환하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는, 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하기 위한 방법.
  23. 제 22항에 있어서, 제 1 기저대역 신호 세트를 상향-변환하는 단계는, 아날로그 RF 스펙트럼의 제 1 스펙트럼 영역에 대응하는 제 1 RF 데이터 샘플 세트를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    제 2 기저대역 신호 세트를 상향-변환하는 단계는, 아날로그 RF 스펙트럼의 제 2 스펙트럼 영역에 대응하는 제 2 RF 데이터 샘플 세트를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하기 위한 방법.
  24. 제 23항에 있어서, 아날로그 RF 스펙트럼은 제 1 스펙트럼 영역과 제 2 스펙트럼 영역 사이에 제 3 스펙트럼 영역을 포함하고, 상기 제 3 스펙트럼 영역에서의 데이터는 입력 전송 프레임의 타임슬롯에 매핑되지 않는 것을 특징으로 하는, 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하기 위한 방법.
  25. 제 22항에 있어서, 입력 전송 신호의 타임슬롯 설정은, 제 1 스펙트럼 영역의 대역폭에 대응하는 제 1 개수의 타임슬롯으로 구성된 제 1 타임슬롯 세트와, 제 2 스펙트럼 영역의 대역폭에 대응하는 제 2 개수의 타임슬롯으로 구성된 제 2 타임슬롯 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하기 위한 방법.
  26. 제 22항에 있어서, 상기 방법은,
    아날로그 RF 스펙트럼 내 복수의 관련 스펙트럼 영역을 식별하는 설정 정보를 수신하는 단계와,
    상기 설정 정보를 기초로 하여, 데이터 저장 장치에 저장된 복수의 빌드(build) 중에서 하나의 빌드를 선택하는 단계와,
    상기 하나의 빌드를 필드 프로그램 가능한 장치(field programmable device)로 빌드를 전송함으로써, 필드 프로그램 가능한 장치를 프로그램하는 단계를
    더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하기 위한 방법.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 설정 정보는 제 1 스펙트럼 영역을 정의하기 위한 중심 주파수와 대역폭 크기를 식별하는 것을 특징으로 하는, 무선-주파수(RF) 분산 안테나 시스템에서 신호의 디지털 전송을 제공하기 위한 방법.
KR1020117016961A 2009-01-13 2010-01-13 분산 안테나 시스템에서 개선된 디지털 ｒｆ 전송을 위한 시스템과 방법 KR101503324B1 (ko)

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