KR20130064464A - 무선 통신 기지국 및 무선 통신 기지국의 동작 방법 - Google Patents

무선 통신 기지국 및 무선 통신 기지국의 동작 방법 Download PDF

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KR20130064464A
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유병한
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Abstract

본 발명은 무선 통신 기지국에 관한 것이다. 본 발명의 무선 통신 기지국은 무선 신호의 송수신을 수행하는 복수의 라디오 유닛들(Radio Units), 그리고 복수의 라디오 유닛들과 UTP (Unshielded Twiisted Pair) 케이블들을 통해 연결되고, 통신 프로토콜을 운용하는 디지털 유닛(Digital Unit)으로 구성된다. 디지털 유닛은 UTP 케이블들을 통해 이더넷(Ethernet) 프로토콜에 기반하여 복수의 라디오 유닛들을 제어한다.

Description

무선 통신 기지국 및 무선 통신 기지국의 동작 방법{WIRELESS COMMUNICATION STATION AND OPERATING METHOD OF WIRELESS COMMUNICATION STATION}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더 상세하게는 무선 통신 기지국 및 무선 통신 기지국의 동작 방법에 관한 것이다.
무선 모바일 네트워크(wireless mobile netwok)는 이동성(mobility)을 갖는 무선 통신 단말에 끊김없는(seamless) 무선 통신 서비스를 제공한다. 무선 모바일 네트워크는 복수의 기지국들로 구성된다.
각 기지국은 하나의 셀을 운영한다. 기지국은 담당 셀 내에 위치한 무선 통신 단말과 무선 통신을 수행한다. 무선 통신 단말이 하나의 셀(소스 셀, source cell)로부터 다른 하나의 셀(목표 셀, target cell)로 이동할 때, 목표 셀의 기지국은 무선 통신 단말과 통신을 수립하고, 소스 셀의 기지국은 무선 통신 단말과 통신을 종료한다. 이와 같은 동작은 핸드오버(HO, Hand Over)라 불린다. 핸드 오버에 의해, 무선 모바일 네트워크는 무선 통신 단말에 끊김없는(seamless) 무선 통신 서비스를 제공한다.
상용화된 무선 모바일 네트워크로, GSM (Global System for Mobile communication), CDMA (Code Division Multiple Access), WCDMA (Wideband CDMA), CDMA 2000, WiMAX (World interoperability for Microwave Access), LTE (Long Term Evolution) 등이 있다.
본 발명의 목적은 감소된 비용 및 복잡도를 갖는 무선 통신 기지국 및 무선 통신 기지국의 동작 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 기지국은, 무선 신호의 송수신을 수행하도록 구성되는 복수의 라디오 유닛들(Radio Units); 그리고 상기 복수의 라디오 유닛들과 UTP (Unshielded Twiisted Pair) 케이블들을 통해 연결되고, 통신 프로토콜을 운용하도록 구성되는 디지털 유닛(Digital Unit)을 포함하고, 상기 디지털 유닛은 상기 UTP 케이블들을 통해 이더넷(Ethernet) 프로토콜에 기반하여 상기 복수의 라디오 유닛들을 제어한다.
실시 예로서, 상기 디지털 유닛은 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 복수의 라디오 유닛들에 전원을 공급하도록 구성된다.
실시 예로서, 상기 디지털 유닛은 상기 복수의 라디오 유닛들에 IP (Internet Protocol) 어드레스들과 키들(keys)을 할당하여 상기 복수의 라디오 유닛들을 등록하도록 구성된다.
실시 예로서, 상기 디지털 유닛은 상기 복수의 라디오 유닛들에 서로 다른 셀 식별자들을 할당하도록 구성된다.
실시 예로서, 상기 디지털 유닛은 상기 복수의 라디오 유닛들 중 적어도 두 개의 라디오 유닛들에 동일한 셀 식별자를 할당하도록 구성된다.
실시 예로서, 상기 디지털 유닛은 상기 복수의 라디오 유닛들 중 특정 라디오 유닛으로부터 일정 시간 이상 메시지가 전송되지 않을 때, 상기 특정 라디오 유닛의 등록을 해지하도록 구성된다.
실시 예로서, 상기 디지털 유닛은 상기 복수의 라디오 유닛들 각각의 활성화 및 비활성화를 제어하도록 구성된다.
실시 예로서, 상기 디지털 유닛은 상기 복수의 라디오 유닛들 각각에 연결된 안테나들 각각의 활성화 및 비활성화를 제어하도록 구성된다.
실시 예로서, 상기 디지털 유닛은 상기 복수의 라디오 유닛들 각각에 연결된 안테나들 각각의 빔 포밍(beam forming)을 제어하도록 구성된다.
무선 신호의 송수신을 수행하도록 구성되는 복수의 라디오 유닛들(Radio Units), 그리고 상기 복수의 라디오 유닛들과 UTP (Unshielded Twiisted Pair) 케이블들을 통해 연결되고, 통신 프로토콜을 운용하도록 구성되는 디지털 유닛(Digital Unit)을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 기지국의 동작 방법은, 신규 라디오 유닛이 상기 UTP 케이블들에 연결될 때, 상기 신규 라디오 유닛이 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 디지털 유닛에 MAC (Media Access Control) 어드레스를 전송하는 단계; 상기 디지털 유닛이 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 신규 라디오 유닛에 IP (Internet Protocol) 어드레스를 할당하는 단계; 상기 신규 라디오 유닛이 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 디지털 유닛에 인증 데이터를 전송하는 단계; 상기 디지털 유닛이 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 신규 라디오 유닛에 키(key)를 전송하는 단계; 상기 신규 라디오 유닛이 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 디지털 유닛에 형상(configuration) 정보를 요청하는 단계; 상기 디지털 유닛이 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 신규 라디오 유닛에 상기 형성 정보를 전송하는 단계; 그리고 상기 신규 라디오 유닛이 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 형상 정보에 따라 셀(cell)을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 무선 통신 기지국의 디지털 유닛과 복수의 라디오 유닛들은 UTP (Unshielded Twisted Pair) 케이블들로 연결되고, 디지털 유닛은 이더넷(Ethernet) 프로토콜에 기반하여 라디오 유닛들을 제어한다. 디지털 유닛과 복수의 라디오 유닛들이 별도의 케이블들이 아닌 기 설치된 UTP 케이블들로 연결되므로, 설치 비용 및 설치 복잡도가 감소된 무선 통신 기지국 및 무선 통신 기지국의 동작 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러 네트워크를 보여준다.
도 2는 도 1의 셀룰러 네트워크를 포함하는 무선 통신 네트워크를 보여준다.
도 3은 도 2의 펨토 기지국을 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 3의 펨토 기지국의 동작 방법을 보여주는 순서도이다.
도 5는 도 3의 디지털 유닛을 보여주는 블록도이다.
도 6은 도 3의 라디오 유닛들 중 하나를 보여주는 블록도이다.
도 7은 디지털 유닛이 라디오 유닛들을 관리하기 위해 유지하는 관리 테이블을 보여준다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 펨토 기지국이 설치된 예를 보여준다.
이하에서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러(celluar) 네트워크(100)를 보여준다. 도 1을 참조하면, 셀룰러 네트워크(100)는 매크로 기지국들(110, 120, 130) 및 펨토 기지국들(140, 150)을 포함한다. 매크로 기지국들(110, 120, 130) 및 펨토 기지국들(140, 150)은 사용자 장치들(UE1, UE2, UE3, User Equipments)과 무선 송수신을 수행할 수 있다.
매크로 기지국들(110, 120, 130)은 각각 매크로 셀들(111, 121, 131)을 형성할 수 있다. 펨토 기지국들(140, 150)은 각각 펨토 셀들(141, 151)을 형성할 수 있다. 매크로 셀들(111, 121, 131) 각각의 크기는 펨토 셀들(141, 151) 각각의 크기보다 클 수 있다.
매크로 셀들(111, 121, 131)은 셀룰러 네트워크(100)의 기본 셀 구조를 형성할 수 있다. 펨토 셀들(141, 151)은 매크로 셀들에 의해 형성된 기본 셀 구조 내에서, 음영 지역 또는 사용자 장치들(UE1, UE2, UE3, User Equipment)의 밀도가 높은 지역 등을 추가적으로 커버(cover)할 수 있다. 매크로 셀들(111, 121, 131)을 형성하는 매크로 기지국들(110, 120, 130)은 eNB (evolved Node B)라 불린다. 펨토 셀들(141, 151)을 형성하는 펨토 기지국들(140, 150)은 HeNB (Home evolved Node B)라 불린다.
셀룰러 네트워크(100)는 크기가 다른 복수의 셀들을 포함한다. 즉, 셀룰러 네트워크(100)는 이기종 네트워크(Heterogeneous Network)일 수 있다.
도 2는 도 1의 셀룰러 네트워크(100)를 포함하는 무선 통신 네트워크(200)를 보여준다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 무선 통신 네트워크(200)는 이동성 관리 엔터티(210, MME, Mobility Management Entity), 펨토 기지국 게이트웨이(220), 매크로 기지국들(110, 120, 130), 그리고 펨토 기지국들(140, 150)을 포함한다. 도 2에서, 도시의 복잡성을 회피하기 위하여, 도 1에 도시된 셀들(111, 121, 131, 141, 151)은 생략되어 있다.
이동성 관리 엔터티(210, MME)는 무선 통신 네트워크(200), 그리고 무선 통신 네트워크(200)와 사용자 장치들(UE1, UE2, UE3) 사이의 무선 통신을 제어하도록 구성된다.
매크로 기지국들(110, 120, 130)은 이동성 관리 엔터티(210, MME)와 직접 연결될 수 있다. 매크로 기지국들(110, 120, 130)은 이동성 관리 엔터티(210, MME)의 제어 하에 사용자 장치들(UE1, UE2, UE3)과 무선 통신을 수행할 수 있다.
펨토 기지국들(140, 150)은 펨토 기지국 게이트웨이(220)에 연결된다. 펨토 기지국들(140, 150)은 펨토 기지국 게이트웨이(220)를 통해 이동성 관리 엔터이(210)의 제어를 받을 수 있다. 펨토 기지국들(140, 150)은 이동성 관리 엔터티(210)의 제어 하에 사용자 장치들(UE1, UE2, UE3)과 무선 통신을 수행할 수 있다.
도 3은 도 2의 펨토 기지국(140)을 보여주는 블록도이다. 예시적으로, 도 2의 펨토 기지국들(140, 150) 중 하나의 펨토 기지국(140)이 도 3에 도시된다. 다른 하나의 펨토 기지국(150) 또한 도 3에 도시된 구조와 동일한 구조를 가질 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 펨토 기지국(140)은 버스(BUS), 디지털 유닛(DU), 복수의 라디오 유닛들(141~14n), 그리고 복수의 안테나들(AN)을 포함한다.
버스(BUS)는 디지털 유닛(DU)과 복수의 라디오 유닛들(141~14n)을 서로 연결하는 복수의 케이블들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 버스(BUS)는 복수의 UTP (Unshielded Twisted Pair) 케이블들을 포함할 수 있다. 즉, 디지털 유닛(DU)은 UTP 케이블들을 통해 복수의 라디오 유닛들(141~14n)과 연결될 수 있다.
라디오 유닛들(141~14n)은 안테나들(AN)을 통해 사용자 장치들(UE1, UE2, UE3)과 무선 송수신을 수행할 수 있다. 라디오 유닛들(141~14n)은 각각 셀들을 형성할 수 있다. 라디오 유닛(141)은 하나의 안테나(AN)와 연결된다. 라디오 유닛(142)은 두 개의 안테나들(AN)과 연결된다. 라디오 유닛(14n)은 세 개의 안테나(AN)와 연결된다. 라디오 유닛들(141~14n) 각각은 하나 또는 그 이상의 안테나(AN)와 연결될 수 있다. 라디오 유닛들(141~14n) 각각에 연결되는 안테나들(AN)의 수는 한정되지 않는다.
디지털 유닛(DU)은 라디오 유닛들(141~14n)에 의해 송수신되는 데이터를 처리하고, 펨토 기지국 게이트웨이(220)와 통신할 수 있다. 디지털 유닛(DU)은 펨토 기지국 게이트웨이(220)와 통신하기 위한 프로토콜을 운용할 수 있다.
디지털 유닛(DU)은 UTP 케이블들을 포함하는 버스(BUS)를 통해 라디오 유닛들(141~14n)을 제어할 수 있다. 디지털 유닛(DU)은 UTP 케이블들을 포함하는 버스(BUS)를 통해 라디오 유닛들(141~14n)의 등록, 탈퇴, 활성화 또는 비활성화를 제어할 수 있다. 디지털 유닛(DU)은 UTP 케이블들을 포함하는 버스(BUS)를 통해 라디오 유닛들(141~14n)에 전원을 공급할 수 있다. 디지털 유닛(DU)은 UTP 케이블들을 포함하는 버스(BUS)를 통해 라디오 유닛들(141~14n)에 연결된 안테나들(AN)을 제어할 수 있다.
도 4는 도 3의 펨토 기지국(140)의 동작 방법을 보여주는 순서도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, IP (Internet Protocol) 어드레스 할당, 등록, 초기 형상 정보 획득, 형상 정보 갱신, 탈퇴의 제 1 예, 그리고 탈퇴의 제 2 예가 도시되어 있다.
IP 어드레스 할당, 등록, 그리고 초기 형상 정보 획득은 신규 라디오 유닛이 버스(BUS)에 연결될 때 수행될 수 있다.
신규 라디오 유닛이 버스(BUS)에 연결되면, 우선 IP 어드레스의 할당이 수행된다. S111 단계에서, 신규 라디오 유닛은 디지털 유닛(DU)에 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 요청을 전송한다. DHCP 요청은 신규 라디오 유닛의 MAC (Media Access Control) 어드레스를 포함할 수 있다. DHCP 요청에 응답하여 S113 단계에서, 디지털 유닛(DU)은 신규 라디오 유닛에 DHCP 응답을 전송한다. DHCP 응답은 신규 라디오 유닛에 할당된 IP 어드레스를 포함한다. 즉, 신규 라디오 유닛에 IP 어드레스가 할당된다.
신규 라디오 유닛에 IP 어드레스가 할당된 후에, 신규 라디오 유닛의 등록이 수행된다. S121 단계에서, 신규 라디오 유닛은 디지털 유닛(DU)에 등록 요청(registraion requst)을 전송한다. 등록 요청은 신규 라디오 유닛에 할당된 IP 어드레스, 신규 라디오 유닛에 저장된 인증(authentication) 데이터, 그리고 신규 라디오 유닛의 모델 번호를 포함할 수 있다. 등록 요청에 응답하여 S123 단계에서, 디지털 유닛(DU)은 신규 라디오 유닛에 인증 응답을 전송한다. 인증 응답은 인증되었음을 또는 인증되지 않았음을 가리키는 메시지(OK/NOK), 그리고 인증된 경우에 신규 라디오 유닛에 할당되는 키(key)를 포함할 수 있다. 키(key)는 신규 라디오 유닛을 다른 라디오 유닛들(141~14n)과 구별하기 위한 식별자로 기능할 수 있다.
신규 라디오 유닛이 등록된 후에, 신규 라디오 유닛으로 셀을 형성하기 위해 형상(configuration) 정보가 전송된다. S131 단계에서, 신규 라디오 유닛은 디지털 유닛(DU)에 초기 형상 데이터 요청을 전송할 수 있다. 초기 형상 데이터 요청은 신규 라디오 유닛의 키(key)를 포함할 수 있다. 초기 형상 데이터 요청에 응답하여 S133 단계에서, 디지털 유닛(DU)은 신규 라디오 유닛에 초기 형상 데이터 응답을 전송할 수 있다. 초기 형상 데이터 응답은 초기 형상 데이터를 포함할 수 있다. 초기 형상 데이터는 신규 라디오 유닛이 사용할 반송파, 전력, 빔포밍(beamforming) 정보와 같이, 신규 라디오 유닛이 무선 통신을 수행하기 위해 요구되는 정보를 포함할 수 있다. 신규 라디오 유닛은 초기 형상 데이터에 따라 무선 송수신을 수행하여, 셀(cell)을 형성할 수 있다.
신규 라디오 유닛에 IP 어드레스가 할당되고, 신규 라디오 유닛이 등록되고, 그리고 신규 라디오 유닛이 셀(cell)을 형성하면, 신규 라디오 유닛은 펨토 기지국(140)의 정상적인 라디오 유닛으로 동작한다.
펨토 기지국(140)의 사용자의 조작에 의해 또는 부하 밸런싱(load balancing)과 같은 펨토 기지국(140) 스스로의 동작에 의해, 라디오 유닛의 형상 정보가 변경될 수 있다. 이때, 형상 정보 갱신이 수행된다. S140 단계에서, 디지털 유닛(DU)은 형상 데이터 갱신 메시지를 라디오 유닛에 전송한다. 형상 데이터 갱신 메시지는 갱신된 형상 데이터를 포함할 수 있다. 갱신된 형상 데이터에 따라, 라디오 유닛은 셀(cell)을 재구성할 수 있다.
펨토 기지국(140)의 사용자의 조작에 의해 또는 라디오 유닛 스스로의 동작에 의해, 라디오 유닛의 제거가 요구될 수 있다 이때, 라디오 유닛의 탈퇴의 제 1 예가 수행될 수 있다. S151 단계에서, 라디오 유닛은 디지털 유닛(DU)에 탈퇴 요청을 전송할 수 있다. 탈퇴 요청은 라디오 유닛의 키(key)를 포함할 수 있다. 탈퇴 요청에 응답하여 S153 단계에서, 디지털 유닛(DU)은 탈퇴 응답을 라디오 유닛에 전송할 수 있다. 탈퇴 응답은 탈퇴 요청의 승인 또는 거절을 가리키는 메시지(OK/NOK)를 포함할 수 있다.
라디오 유닛이 강제로 제거되거나 손상되어 정상적으로 동작하지 않을 때, 라디오 유닛의 탈퇴의 제 2 예가 수행될 수 있다. S161 단계에서, 디지털 유닛(DU)은 라디오 유닛에 탈퇴 요청을 전송할 수 있다. 예를 들어, 라디오 유닛으로부터 일정 시간 이상 응답이 수신되지 않을 때, 디지털 유닛(DU)은 라디오 유닛에 탈퇴 요청을 전송할 수 있다. 탈퇴 요청에 응답하여, 라디오 유닛은 탈퇴 응답을 디지털 유닛(DU)에 전송할 수 있다. 탈퇴 응답은 탈퇴의 승인 또는 거절을 가리키는 메시지(OK/NOK)를 포함할 수 있다. 라디오 유닛으로부터 탈퇴 응답이 수신되지 않을 때, 디지털 유닛(DU)은 라디오 유닛을 강제로 탈퇴시킬 수 있다.
도 5는 도 3의 디지털 유닛(DU)을 보여주는 블록도이다. 도 3 및 도 5를 참조하면, 디지털 유닛(DU)은 제어부(CU), 모뎀부(MU), 중간 주파수 처리부(IU), 그리고 이더넷(Ethernet) 정합부(EU)를 포함한다.
제어부(CU)는 MAC 및 RLC (Radio Link Control) 계층을 포함하는 레이어-2 (Layer-2) 프로토콜 기능, 그리고 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 및 RRC (Radio Resource Control) 계층을 포함하는 레이어-3 (Layer-3) 프로토콜, 그리고 중간 주파수 처리부(IU)를 제어하는 어플리케이션(application) 기능을 수행할 수 있다. 제어부(CU)는 이더넷 정합부(EU)를 통해 펨토 기지국 게이트웨이(220) 및 버스(BUS)와 통신할 수 있다.
모뎀부(MU)는 변조, 복고, 채널 코딩 등과 같은 기저대역(baseband) 신호 처리를 수행할 수 있다.
중간 주파수 처리부(IU)는 모뎀부(MU)로부터 출력되는 기저대역 신호를 중간 주파수(Intermediate Frequency) 대역으로 변환하여 이더넷 정합부(EU)로 출력할 수 있다. 중간 주파수 처리부(IU)는 이더넷 정합부(EU)로부터 출력되는 중간 주파수 대역 신호를 기저 대역으로 변환하여 모뎀부(MU)로 출력할 수 있다.
이더넷 정합부(EU)는 이더넷 패킷을 인코딩 또는 디코딩하고, 라우팅(routing)을 수행할 수 있다. 이더넷 정합부(EU)는 제어부(CU)로부터 출력되는 신호를 펨토 기지국 게이트웨이(220)로 전송하고, 펨토 기지국 게이트웨이(220)로부터 전송되는 신호를 제어부(CU)로 전달할 수 있다. 이더넷 정합부(EU)는 중간 주파수 처리부(IU)로부터 출력되는 신호를 버스(BUS)로 전송하고, 버스(BUS)로부터 전송되는 신호를 중간 주파수 처리부(IU)로 전송할 수 있다.
예시적으로, 디지털 유닛(DU)에서 중간 주파수 처리부(IU)는 생략될 수 있다. 중간 주파수 처리부(IU)가 생략되면, 모뎀부(MU)는 이더넷 정합부(EU)와 직접 연결될 수 있다.
도 6은 도 3의 라디오 유닛들(141~14n) 중 하나(14k)를 보여주는 블록도이다. 도 3 및 도 6을 참조하면, 라디오 유닛(14k)은 제어부(CU), 중간 주파수 처리부(IU), RF (Radio Frequency) 처리부(RU)를 포함한다.
제어부(CU)는 송수신되는 패킷을 해석하고, 중간 주파수 처리부(IU) 및 RF 처리부(RU)를 제어하는 어플리케이션(application) 기능을 수행할 수 있다. 제어부(CU)는 이더넷 정합부(EU)와 신호를 교환할 수 있다.
중간 주파수 처리부(IF)는 기저대역 신호를 중간 주파수 대역으로 변환하거나, 중간 주파수 대역의 신호를 기저 대역으로 변환할 수 있다.
RF 처리부(RU)는 아날로그-디지털 변환, 디지털-아날로그 변환, 증폭 등과 같은 RF 신호 처리를 수행할 수 있다.
예시적으로, 라디오 유닛(RU)에서 중간 주파수 처리부(IU)는 생략될 수 있다. 중간 주파수 처리부(IU)가 생략되면, 제어부(CU)는 이더넷 정합부(EU)와 직접 연결될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 중간 주파수 처리부(IU)는 디지털 유닛(DU) 또는 라디오 유닛(14k)에 제공될 수 있다.
중간 주파수 처리부(IU)가 디지털 유닛(DU)에 제공될 때, 디지털 유닛(DU)은 중간 주파수 대역의 신호를 라디오 유닛(14k)으로 전송할 수 있다. 중간 주파수 처리부(IU)가 라디오 유닛(14k)에 제공될 때, 디지털 유닛(DU)은 기저대역 신호를 라디오 유닛(14k)으로 전송할 수 있다. 라디오 유닛(14k)은 기저대역 신호를 중간 주파수 대역으로 변환할 수 있다. 중간 주파수 처리부(IU)는 두 부분으로 나뉠 수 있다. 중간 주파수 처리부(IU)의 일 부분은 디지털 유닛(DU)에 제공되고, 다른 부분은 라디오 유닛(14k)에 제공될 수 있다.
도 7은 디지털 유닛(DU)이 라디오 유닛들(141~14n)을 관리하기 위해 유지하는 관리 테이블을 보여준다. 도 3 및 도 7을 참조하면, 디지털 유닛(DU)은 라디오 유닛들(141~14n)의 키(key), 라디오 유닛들(141~14n)이 형성하는 셀들의 식별자, 라디오 유닛(141~14n)의 IP 어드레스, 라디오 유닛들(141~14n)의 MAC 어드레스, 라디오 유닛들(141~14n)의 활성화 여부, 라디오 유닛들(141~14n)과 연결된 안테나들 및 그에 따른 활성화 여부를 테이블화하여 관리할 수 있다.
디지털 유닛(DU)은 라디오 유닛들(141~14n)에 서로 다른 셀 식별자들을 할당할 수 있다. 즉, 라디오 유닛들(141~14n)은 서로 다른 셀들을 형성할 수 있다. 디지털 유닛(DU)은 라디오 유닛들(141~14n) 중 적어도 두 개의 라디오 유닛들에 동일한 셀 식별자를 할당할 수 있다. 즉, 적어도 두 개의 라디오 유닛들이 하나의 셀을 형성할 수 있다.
디지털 유닛(DU)은 라디오 유닛들(141~14n) 각각을 활성화 또는 비활성화할 수 있다.
디지털 유닛(DU)은 라디오 유닛들(141~14n)과 연결된 안테나들 각각을 활성화 또는 비활성화할 수 있다. 디지털 유닛(DU)은 라디오 유닛들(141~14n)과 연결된 안테나들 각각의 빔포밍(beamforming)을 제어할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 펨토 기지국(140)이 설치된 예를 보여준다. 예시적으로, 펨토 기지국(140)은 건물 내에 설치될 수 있다. 도 2 및 도 8을 참조하면, 디지털 유닛(DU)은 외부 인터넷과 연결되는 공용 인터넷 선(PI)과 연결될 수 있다. 디지털 유닛(DU)은 건물에 미리 설치되어 있는 UTP 케이블들(UTP)과 연결될 수 있다. 라디오 유닛들(RU)은 건물에 미리 설치되어 있는 UTP 케이블들(UTP)과 연결될 수 있다. 디지털 유닛(DU)은 공용 인터넷 선(PI)을 통해 펨토 기지국 게이트웨이(220)와 통신할 수 있다. 디지털 유닛(DU)은 UTP 케이블들(UTP)을 통해 라디오 유닛들(RU)을 제어할 수 있다.
근래에 건축되는 건물들은 UTP 케이블들(UTP) 및 공용 인터넷 선(PI)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 건물에 미리 설치된 UTP 케이블들(UTP)과 공용 인터넷 선(PI)에 디지털 유닛(DU)을 연결하고, 건물에 미리 설치된 UTP 케이블들(UTP)에 라디오 유닛들(RU)을 연결함으로써, 건물 내를 커버하는 펨토 기지국(140)이 형성된다. 즉, 적은 설치 비용과 적은 복잡도로, 펨토 기지국(140)이 형성될 수 있다.
라디오 유닛들(RU)이 저전력으로 동작할 때, 라디오 유닛들(RU)은 UTP 케이블들(UTP)을 통해 전원을 공급받을 수 있다. 즉, 라디오 유닛들(RU)에 전원을 공급하기 위한 별도의 설비가 요구되지 않는다.
본 발명에 따르면, 전원, UTP 케이블들(UTP) 및 공용 인터넷 선(PI)이 구비된 위치에 디지털 유닛(DU)을 설치하고, UTP 케이블들이 구비된 위치에 라디오 유닛들(RU)을 설치함으로써, 펨토 기지국(140)이 용이하게 설치된다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위와 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100; 셀룰러 네트워크
110, 120, 130; 매크로 기지국들
111, 121, 131; 매크로 셀들
140, 150; 펨토 기지국들
141, 151; 펨토 셀들
UE1, UE2, UE3; 사용자 장치들
200; 무선 통신 네트워크
210; 이동성 관리 엔터티
220; 펨토 기지국 게이트웨이
DU; 디지털 유닛
141~14n, RU; 라디오 유닛들
BUS; 버스
AN; 안테나들
CU; 제어부
MU; 모뎀부
IU; 중간 주파수 처리부
EU; 이더넷 정합부
RU; RF 처리부

Claims (10)

  1. 무선 신호의 송수신을 수행하도록 구성되는 복수의 라디오 유닛들(Radio Units); 그리고
    상기 복수의 라디오 유닛들과 UTP (Unshielded Twiisted Pair) 케이블들을 통해 연결되고, 통신 프로토콜을 운용하도록 구성되는 디지털 유닛(Digital Unit)을 포함하고,
    상기 디지털 유닛은 상기 UTP 케이블들을 통해 이더넷(Ethernet) 프로토콜에 기반하여 상기 복수의 라디오 유닛들을 제어하는 무선 통신 기지국.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 유닛은 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 복수의 라디오 유닛들에 전원을 공급하도록 구성되는 무선 통신 기지국.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 유닛은 상기 복수의 라디오 유닛들에 IP (Internet Protocol) 어드레스들과 키들(keys)을 할당하여 상기 복수의 라디오 유닛들을 등록하도록 구성되는 무선 통신 기지국.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 유닛은 상기 복수의 라디오 유닛들에 서로 다른 셀 식별자들을 할당하도록 구성되는 무선 통신 기지국.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 유닛은 상기 복수의 라디오 유닛들 중 적어도 두 개의 라디오 유닛들에 동일한 셀 식별자를 할당하도록 구성되는 무선 통신 기지국.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 유닛은 상기 복수의 라디오 유닛들 중 특정 라디오 유닛으로부터 일정 시간 이상 메시지가 전송되지 않을 때, 상기 특정 라디오 유닛의 등록을 해지하도록 구성되는 무선 통신 기지국.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 유닛은 상기 복수의 라디오 유닛들 각각의 활성화 및 비활성화를 제어하도록 구성되는 무선 통신 기지국.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 유닛은 상기 복수의 라디오 유닛들 각각에 연결된 안테나들 각각의 활성화 및 비활성화를 제어하도록 구성되는 무선 통신 기지국.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 유닛은 상기 복수의 라디오 유닛들 각각에 연결된 안테나들 각각의 빔 포밍(beam forming)을 제어하도록 구성되는 무선 통신 기지국.
  10. 무선 신호의 송수신을 수행하도록 구성되는 복수의 라디오 유닛들(Radio Units), 그리고 상기 복수의 라디오 유닛들과 UTP (Unshielded Twiisted Pair) 케이블들을 통해 연결되고, 통신 프로토콜을 운용하도록 구성되는 디지털 유닛(Digital Unit)을 포함하는 무선 통신 기지국의 동작 방법에 있어서:
    신규 라디오 유닛이 상기 UTP 케이블들에 연결될 때, 상기 신규 라디오 유닛이 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 디지털 유닛에 MAC (Media Access Control) 어드레스를 전송하는 단계;
    상기 디지털 유닛이 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 신규 라디오 유닛에 IP (Internet Protocol) 어드레스를 할당하는 단계;
    상기 신규 라디오 유닛이 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 디지털 유닛에 인증 데이터를 전송하는 단계;
    상기 디지털 유닛이 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 신규 라디오 유닛에 키(key)를 전송하는 단계;
    상기 신규 라디오 유닛이 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 디지털 유닛에 형상(configuration) 정보를 요청하는 단계;
    상기 디지털 유닛이 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 신규 라디오 유닛에 상기 형상 정보를 전송하는 단계; 그리고
    상기 신규 라디오 유닛이 상기 UTP 케이블들을 통해 상기 형상 정보에 따라 셀(cell)을 형성하는 단계를 포함하는 동작 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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