KR20150018618A - 디지털 기저대역 신호의 샘플들의 송신 디바이스 및 방법 - Google Patents

디지털 기저대역 신호의 샘플들의 송신 디바이스 및 방법 Download PDF

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KR20150018618A
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Abstract

본 발명은 무선 통신 네트워크(11)의 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들(47)을 송신하기 위한 디바이스 및 방법에 관한 것이다. 덜 엄격한 타이밍 요건들로 기저대역 처리 디바이스(17)와 원격 라디오 헤드(13) 사이에 디지털 기저대역 신호(45)의 효율적인 송신을 허용하기 위해, 무선 통신 네트워크(11)의 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들(47)을 송신하는 송신 구성(transmitting arrangement; 49)이 제공되고, 송신 구성(49)은 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들을 수신하기 위해 동작가능한 샘플 입력부(51); 현재 시간(t)을 결정하기 위해 동작가능한 로컬 클록(57); 현재 시간(t)에 의존하여 적어도 하나의 타임스탬프(53)를 생성하기 위해 동작가능한 타임스탬프 생성기(52) - 타임스탬프(53)는 적어도 하나의 샘플(47)과 연관됨 - ; 및 신호(S)를 출력하기 위해 동작가능한 출력부(55) - 신호(S)는 샘플들(47) 및 적어도 하나의 타임스탬프(53)를 포함함 - 를 포함하고, 송신 구성(49)은 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴을 송신하기 위해, 그리고 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴이 출력될 때를 지시하는 지시(r)를 송신하기 위해 구성된다. 또한, 각각의 수신 구성(receiving arrangement; 61)이 제공된다.

Description

디지털 기저대역 신호의 샘플들의 송신 디바이스 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR TRANSMITTING SAMPLES OF A DIGITAL BASEBAND SIGNAL}
본 발명은 무선 통신 네트워크의 디지털 기저대역 신호의 샘플들의 송신 디바이스 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 무선 통신 네트워크의 송신 구성(transmitting arrangement), 신호 송신 방법, 무선 통신 네트워크의 수신 구성(receiving arrangement), 무선 통신 네트워크의 디지털 기저대역 신호의 재구성 방법, 무선 통신 네트워크의 원격 라디오 헤드와 기저대역 처리 디바이스를 상호접속하는 게이트웨이 디바이스, 및 상기 방법들을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
셀룰러 라디오 액세스 네트워크 등과 같은 무선 통신 네트워크를 위한 기지국을 기저대역 처리 디바이스와 그 기저대역 처리 디바이스에 접속된 적어도 하나의 라디오 헤드로 세분화하는 것이 당해 기술 분야에 공지되어 있다. 통상적으로, 기지국은 기저대역 처리 디바이스에 접속된 복수의 라디오 헤드들의 클러스터를 포함한다. 통상적으로, 원격 라디오 헤드들을 기저대역 처리 디바이스에 접속하기 위해 광학적 링크들이 이용된다. 기저대역 처리 디바이스와 라디오 헤드 사이의 통신에 이용되는 인터페이스들이 지정되어 있다(예를 들어, 일반 공중 라디오 인터페이스(Common Public Radio Interface), CPRI 또는 오픈 기지국 아키텍처 이니셔티브(Open Base Station Architecture Initiative), OBSAI).
기저대역 처리 디바이스와 라디오 헤드 사이의 기존의 인터페이스들은 제어된 지연을 갖는 동기식 접속들을 전달하기 위해 이용되는 고성능 접속들에 기초한다. 기존의 인터페이스들은 기저대역 처리 디바이스와 원격 라디오 헤드를 서로 동기화하기 위해 통신 매체(예를 들어, 광섬유)를 이용한다. 이러한 인터페이스들에 따르면, 기저대역 처리 디바이스는 샘플링 시간 Ts에 샘플들을 생성하고, 동기식 접속을 통해 그들을 전송한다. 수신기 측에서, 동기화 클록은 전송 매체로부터 재구성되고 원격 라디오 헤드의 디지털-아날로그 변환기들(Digital to Analog Converters: DAC)을 제어하기 위해 이용된다. 동기화를 유지하기 위해, 동기식 접속에서 전파 지연은 샘플링 시간 Ts보다 낮아야 한다. 동기식 접속의 품질은 샘플링 클록의 정확한 재구성을 허용하기에 충분히 양호해야 한다.
공지된 인터페이스들의 단점은 동기식 접속에서의 지연들에 대한 그들의 민감도에 있다. 높은 지연 또는 지연 지터(delay jitter)는 원격 라디오 헤드의 올바른 동작을 방해할 수 있다. 특히, 원격 라디오 헤드의 수신기는 정확하게 샘플링 클록을 재생하는 것을 실패할 수 있다. 결과적으로, 10 기가비트(Gigabit) 이더넷(Ethernet) 등과 같은 패킷 스위칭 네트워크들(packet switched networks)과의 접속에서 공지된 인터페이스들을 이용하는 것이 곤란하다.
본 발명의 목적은, 기저대역 처리 디바이스와 원격 라디오 헤드를 포함하는 적어도 하나의 분산형 기지국을 갖는 라디오 액세스 네트워크를 제공하여, 특히 기저대역 처리 디바이스와 원격 라디오 헤드 간의 전송 지연에 관한 덜 엄격한 요건들로 기저대역 처리 디바이스와 원격 라디오 헤드 간의 기저대역 신호의 효율적인 송신을 허용하는 것이다.
실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크의 디지털 기저대역 신호의 샘플들을 송신하는 송신 구성이 제공되고, 송신 구성은, 디지털 기저대역 신호의 샘플들을 수신하기 위해 동작가능한 샘플 입력부; 현재 시간을 결정하기 위해 동작가능한 로컬 클록; 현재 시간에 의존하여 적어도 하나의 타임스탬프를 생성하기 위해 동작가능한 타임스탬프 생성기 - 타임스탬프는 적어도 하나의 샘플과 연관됨 - ; 및 신호를 출력하기 위해 동작가능한 출력부 - 신호는 샘플들 및 적어도 하나의 타임스탬프를 포함함 - 를 포함한다. 샘플뿐만 아니라 타임스탬프도 포함하는 신호를 생성함으로써, 패킷 버퍼들을 갖는 패킷 또는 프레임 스위치들을 포함하는 스위칭 네트워크 등과 같은 비동기 송신 매체가 신호의 전송을 위해 이용될 수 있다. 타임스탬프들로 인해, 수신 구성은 원래의 동기 디지털 기저대역 신호를 재구성할 수 있다. 스위칭 네트워크를 이용함으로써, 상이한 디지털 기저대역 신호의 샘플들을 포함하는 또 다른 신호들 또는 프레임 플로우들의 다른 패킷과 신호를 통계적으로 다중화하는 것이 허용된다. 통계적 다중화는 스위칭 네트워크의 송신 자원들의 평균 이용률을 증가시키고 따라서 효율적인 통신 네트워크를 구현하게 해준다.
실시예에서, 로컬 클록은 시간 기준 신호, 바람직하게는 GPS 신호를 수신하는 시간 기준 수신기를 포함하는 시간 기준 회로를 포함한다.
실시예에서, 타임스탬프는 타임스탬프가 연관된 샘플의 스케줄링된 송신 시간을 지시하고 그리고/또는 송신기는 적어도 일부의 샘플들을 그들의 스케줄링된 송신 시간과 무관하게 송신하기 위해 동작가능하다. 적어도 어떤 샘플을 스케줄링된 송신 시간과 무관하게 송신하는 것은, 샘플들을, 그들이 송신을 위해 가용으로 되자마자 예를 들면, 그들이 예를 들어, 기저대역 신호 처리 디바이스에 의해 생성되자마자 송신하는 것을 허용한다. 따라서, 적어도 하나의 샘플은 스케줄링된 송신 시간 전의 어떤 시간에 송신될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 스위칭 네트워크의 전송 지연의 변화들은 재구성된 디지털 기저대역 신호의 품질에 영향을 전혀 또는 거의 미치지 않는다. 또한, 송신 구성 내에 송신 버퍼가 필요하지 않다.
일 실시예에서, 타임스탬프는 단일의 샘플과, 바람직하게는 각각의 샘플과 연관된다. 다른 실시예에서, 타임스탬프는 연속한 샘플들의 그룹과 연관된다. 타임스탬프를 샘플들의 그룹과 연관시키는 것은 스위칭 네트워크를 통해 하나의 데이터 프로토콜 유닛(예를 들어, 프레임 또는 패킷)로 송신될 수 있는 하나의 데이터 블록으로 복수의 샘플들을 패키징하는 것을 허용한다.
실시예에서, 신호는 복수의 RF 송신 디바이스들에 의해 송신될 적어도 하나의 공통 기저대역 신호 패턴, 및 단일의 RF 송신 디바이스에 의해 송신될 적어도 하나의 특정 기저대역 신호 패턴을 포함한다. 예를 들어, 공통 기저대역 신호 패턴은 방송 텔레비전 신호의 적어도 일부 또는 코디네이트된 멀티포인트 송신(Coordinated Multipoint transmission: CoMP)을 이용하여 송신될 신호의 공통 부분을 포함할 수 있다. RF 송신 디바이스는 무선 네트워크의 원격 라디오 헤드일 수 있다.
다른 바람직한 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크의 신호를 송신하는 방법이 제공되고, 이 방법은, 디지털 기저대역 신호의 샘플들을 수신하는 단계; 현재 시간을 결정하는 단계; 현재 시간에 의존하여 적어도 하나의 타임스탬프를 생성하는 단계 - 타임스탬프는 적어도 하나의 샘플과 연관됨 - ; 및 신호를 출력하는 단계 - 신호는 샘플들 및 적어도 하나의 타임스탬프를 포함함 - 를 포함한다.
실시예에서, 상기 방법은 본 명세서에서 설명되는 송신 구성에 의해 실행된다. 다른 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크의 상기 신호를 송신하는 방법을 실행하기 위해 구성된 송신 구성이 제공된다.
또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크의 신호를 수신하는 수신 구성이 제공되고, 수신 구성은 신호를 수신하기 위해 동작가능한 신호 입력부 - 신호는 디지털 기저대역 신호의 샘플들 및 적어도 하나의 타임스탬프를 포함하고, 타임스탬프는 상기 샘플들 중 적어도 하나와 연관됨 - ; 수신된 신호에 무관하게 실행하고 현재 시간을 결정하기 위해 동작가능한 로컬 클록; 및 디지털 기저대역 신호를 출력하는 신호 생성기 - 신호 생성기는 타임스탬프 및 현재 시간에 의존하는 시간의 순간에 적어도 하나의 샘플을 출력하기 위해 동작가능함 - 를 포함한다. 수신 구성은 송신 구성에 의해 송신된 신호를 수신하기 위해 그리고 수신된 신호로부터 디지털 기저대역 신호를 재구성하기 위해 구성될 수 있다.
실시예에서, 수신 구성은 변환 파라미터들의 집합을 수신하도록 구성된 신호 프로세서를 포함하고, 변환 파라미터들의 집합은 어떻게 디지털 기저대역 신호를 적어도 하나의 또 다른 디지털 기저대역 신호로 변환하고, 변환 파라미터들의 집합에 의존하여 디지털 기저대역 신호를 변환하는지를 기술한다. 이 실시예에 따른 수신 구성은 송신 구성에 의해 송신된 신호에 의해 특징지어진 디지털 기저대역 신호를 변환함으로써 하나 이상의 또 다른 디지털 기저대역 신호를 생성하기 위해 구성될 수 있고, 상기 변환은 변환 파라미터들에 의존한다. 따라서, 예를 들어, 안테나 어레이의 복수의 안테나들을 에너자이징하기 위해 필요할 수 있는 복수의 또 다른 기저대역 신호들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 빔형성은 상기 또 다른 기저대역 신호들에 의존하여 복수의 안테나들을 에너자이징함으로써 구현될 수 있다.
따라서, 무선 네트워크의 송신 구성 또는 다른 네트워크 요소는 변환 파라미터들의 집합을 생성하기 위해 구성된 변환 파라미터 생성기를 포함할 수 있다. 변환 파라미터들의 집합은 스위칭 네트워크를 통해 수신 구성에 전송될 수 있다. 실시예에서, 변환 파라미터들의 집합은 샘플들이 포함되어 있는 동일한 데이터 블록 또는 프로토콜 데이터 유닛들에 포함될 수 있다. 다른 실시예에서, 그들은 신호(즉, 샘플들 및 타임스탬프들)를 포함하는 프로토콜 데이터 유닛들의 플로우와는 별개인 프로토콜 데이터 유닛의 플로우를 이용하여 송신된다.
실시예에서, 수신 구성은 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴을 저장하는 신호 패턴 버퍼를 포함하고, 수신 구성은 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴이 출력될 때를 지시하는 지시의 수신에 의존하여 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴을 출력하기 위해 동작가능하다. 따라서, 반복되는 신호 패턴들은 신호 패턴 버퍼에 저장될 수 있고, 스위칭 네트워크를 통해 그들을 복수 회 전송할 필요없이 에어 인터페이스를 통해 반복적으로 전송될 수 있다. 실시예에서, 수신 구성은 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴을 수신하기 위해, 그리고 수신된 신호 패턴을 신호 패턴 버퍼에 저장하기 위해 구성된다. 실시예에서, 상기 지시는 패턴 버퍼에 저장된 어떤 신호 패턴이 전송될 것인지를 지시할 수 있다.
따라서, 실시예에서, 무선 네트워크의 송신 구성 또는 다른 네트워크 요소는 신호 패턴들 및/또는 상기 지시를 수신 구성에 송신하기 위해 구성될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크의 디지털 기저대역 신호를 재구성하는 방법이 제공되고, 이 방법은 신호를 수신하는 단계 - 신호는 디지털 기저대역 신호의 샘플들 및 적어도 하나의 타임스탬프를 포함하고, 타임스탬프는 상기 샘플들 중 적어도 하나와 연관됨 - ; 수신된 신호에 무관하게 실행하는 로컬 클록에 의해 현재 시간을 결정하는 단계; 및 타임스탬프 및 현재 시간에 의존하는 시간의 순간에 적어도 하나의 샘플을 출력함으로써 디지털 기저대역 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 이 방법은 본 명세서에서 설명되는 수신 구성에 의해 실행될 수 있다. 실시예에 따르면, 디지털 기저대역 신호를 재구성하는 방법을 실행하기 위해 구성된 수신 구성이 제공된다.
또 다른 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크의 원격 라디오 헤드와 기저대역 처리 디바이스를 서로 상호접속하는 게이트웨이 디바이스가 제공되고, 게이트웨이 디바이스는 기저대역 처리 디바이스로부터 샘플들 및 타임스탬프들을 포함하는 다운링크 신호를 수신하고 수신된 신호로부터 재구성된 다운링크 디지털 기저대역 신호를 원격 라디오 헤드에 전달하기 위해 구성된, 본 명세서에서 설명되는 수신 구성; 및 원격 라디오 헤드로부터 업링크 디지털 기저대역 신호를 수신하고, 샘플들 및 타임스탬프들을 포함하는 업링크 신호를 기저대역 처리 디바이스에 출력하기 위해 구성된, 본 명세서에서 설명되는 송신 구성을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 통신 네트워크의 원격 라디오 헤드로 향하는 다운링크 디지털 기저대역 신호의 샘플들을 생성하고, 원격 라디오 헤드로부터 발신된 업링크 디지털 기저대역 신호의 샘플들을 수신하기 위해 동작가능한 무선 통신 네트워크의 기저대역 신호 처리 디바이스가 제공되고, 기저대역 신호 처리 디바이스는, 다운링크 디지털 기저대역 신호의 샘플들을 수신하고 샘플들 및 타임스탬프들을 포함하는 다운링크 신호를 출력하기 위해 구성된, 본 명세서에서 설명되는 송신 구성; 및 샘플들 및 타임스탬프들을 포함하는 업링크 신호를 수신하고 업링크 디지털 기저대역 신호의 샘플들을 재생하기 위해 구성된, 본 명세서에서 설명되는 수신 구성을 포함한다. 수신 구성은 업링크 신호로부터 디지털 기저대역 신호를 재생할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 컴퓨터 프로그램 제품, 바람직하게는 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 제공되고, 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터상에서 실행할 때, 본 명세서에서 설명되는 방법을 실행하기 위해 프로그래밍된 컴퓨터 프로그램을 포함한다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 반도체 메모리, 자기 저장 매체, 또는 광학 저장 매체를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터 프로그램 제품, 바람직하게는 컴퓨터 프로그램은 다운로드를 위해 서버에 제공될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들 및 다른 이점들이 도면에 도시되고 하기에서 상세히 설명된다.
도 1은 제1 실시예에 따른 무선 통신 네트워크를 도시한다.
도 2는 도 1의 네트워크의 가상 기지국 내의 다운링크 전송 경로와 업링크 전송 경로를 도시한다.
도 3은 디지털 기저대역 신호의 샘플들 및 샘플들과 연관된 타임스탬프들을 포함하는 신호를 송신하는 송신 구성(transmitting arrangement)을 도시한다.
도 4는 도 3의 송신 구성에 의해 송신된 신호를 수신하고, 디지털 기저대역 신호를 재생하는 수신 구성(receiving arrangement)을 도시한다.
도 5는 제2 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 일부를 도시한다.
도 6은 제3 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 일부를 도시한다.
본 설명 및 도면은 단지 본 발명의 원리들을 예시한다. 따라서 당업자는 본 명세서에서 명시적으로 기술되거나 도시되지 않더라도, 본 발명의 원리들을 구현하고 그것의 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 구성들(arrangements)을 구상할 수 있을 것임을 이해할 것이다. 또한, 본 명세서에 인용된 모든 예들은 독자가 당해 기술을 강화하기 위해 본 발명자들이 기여한 개념들 및 본 발명의 원리들을 이해하는 것을 돕기 위한 주로 교육적 목적들만을 위한 것으로 명시적으로 의도되고, 그러한 구체적으로 인용된 예들 및 컨디션들에 제한되지 않는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 원리들, 양태들, 및 실시예들뿐만 아니라 그 특정 예들을 인용하는 모든 서술들은 그 균등물들을 포함하도록 의도된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라디오 액세스 네트워크(11)를 도시한다. 네트워크(11)는 기저대역 처리를 수행하기 위해 구성된 하나 이상의 기저대역 처리 디바이스들(17)을 포함하는 각각의 클러스터(15)를 갖는 적어도 하나의 클러스터(15), 및 하나 이상의 원격 라디오 헤드(13)를 포함한다. 기저대역 처리는 신호 처리, 예를 들면, 변조, 코딩, 빔형성, 코디네이트된 멀티포인트 송신(CoMP) 등, 및/또는 네트워크(11)의 통신 프로토콜들의 처리를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 네트워크(11)는 네트워크(11)에서 수행될 특정 타입의 기능들을 수행하는 각각의 클러스터(15)를 갖는 상이한 클러스터들(15)을 갖는다. 특히, 제1 클러스터(19)는 특별한 신호 처리에서, 물리 계층 처리를 수행하도록 구성된다. 제2 클러스터(21)는 MAC 프로토콜 시그널링 등과 같은 프로토콜 동작들을 수행하도록 동작가능하다. 그러나, 그에 따라 적어도 하나의 클러스터(15)가 특정 타입의 기능들에 전용되는 실시예들로 한정되지 않는다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 클러스터(15)는 네트워크(11)의 복수의 타입들의 기능들 또는 모든 기저대역 처리 기능들을 수행하기 위해 동작가능하다.
원격 라디오 헤드들(13)은 에어 인터페이스(23)를 통해 적어도 하나의 이동 단말기(25)와 통신하도록 구성된다. 따라서, 원격 라디오 헤드(13)는 안테나(27)와 접속될 수 있는 라디오 주파수(radio frequency: RF) 송수신기(도시되지 않음)를 포함한다. 각각의 원격 라디오 헤드(13)는 상호접속 구성(interconnection arrangement; 31)을 통해 게이트웨이(33)에 접속된 기저대역 포트(29)를 갖는다. 도시된 실시예에서, 원격 라디오 헤드들(13)의 그룹은 단일의 게이트웨이(33)에 접속된다. 도시된 네트워크(11)가 원격 라디오 헤드들(13)의 두 개의 그룹들을 갖기 때문에, 두 개의 게이트웨이들(33)이 제공된다. 각각의 게이트웨이(33)는 액세스 네트워크(11)의 스위칭 네트워크(35)에 접속된다. 클러스터들(15)의 기저대역 처리 디바이스들(17)이 스위칭 네트워크(35)에도 접속되기 때문에, 게이트웨이(33)는 스위칭 네트워크(35)를 통해 기저대역 처리 디바이스들(17)과 통신할 수 있고 상호접속 구성(31)을 통해 원격 라디오 헤드들(13)과 통신할 수 있다. 즉, 게이트웨이들(33)은 원격 라디오 헤드들(13)을 클러스터들(15)의 기저대역 처리 디바이스들(17)과 연결한다.
스위칭 네트워크(35)는 적어도 하나의 패킷 스위치(37)를 포함하는 패킷 스위칭 네트워크일 수 있다. 도시된 실시예에서, 스위칭 네트워크(35)는 10GB 이더넷 네트워크이다. 더 구체적으로, 스위칭 네트워크(35)는 소프트웨어 정의 네트워킹(Software Defined Networking: SDN) 아키텍처를 가지며 즉, 스위칭 네트워크(35)의 제어 평면 기능들의 적어도 일부가, 패킷 스위치(37)와는 별개인 제어기(39)에 의해 수행될 수 있다. 그 결과, 스위치(37)는 프레임 또는 패킷 전달 등과 같은 이용자 평면 동작들을 제어기(39)의 제어하에서 수행한다. 예를 들어, 패킷 스위치(37)와 제어기(39)는 OpenFlow 사양(www.openflow.org를 참조)에 따라 서로 연결될 수 있고 서로 상호작용할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 타입의 네트워크(35)로 한정되지 않는다. 특히, SDN을 이용하는 것 대신에, 종래의 스위칭 네트워크가 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 이더넷으로 한정되지 않고; 임의의 타입의 네트워크, 특히 스위칭 네트워크가 클러스터들(15)과 게이트웨이들(33)을 서로 접속하기 위해 적용될 수 있다.
일반적으로 스위칭 네트워크(35)가 스위치(37) 내에 위치하는 패킷 버퍼들을 통상적으로 포함하기 때문에, 게이트웨이들(33)과 클러스터들(15) 간에 송신되는 패킷들의 패킷 전송 지연은 패킷 버퍼의 순간적인 크기에 의존하며, 결과적으로 현재의 네트워크 부하에 의존한다. 그 결과, 스위칭 네트워크(35) 내의 하나의 노드(15, 33)에서의 패킷의 송신과 다른 노드(33, 15)에서의 그 패킷의 수신 사이에 엄격한 시간적 관계는 존재하지 않는다. 따라서, 스위칭 네트워크(35), 클러스터들(15), 및 게이트웨이들(33)의 일부를 포함하는 액세스 네트워크(11)의 일부는 액세스 네트워크(11)의 비동기 부분(41)이라고 지칭된다.
스위칭 네트워크(35)와 대조적으로, 상호접속 구성(31)은 상호접속 구성(31)에 접속된 하나의 노드(29, 33)에 의해 패킷이 송신될 때의 순간과, 상호접속 구성(31)에 접속된 다른 노드(33, 29)에서 그 패킷의 수신 시간의 다소 엄격한 시간적 관계를 보장한다. 따라서, 상호접속 구성(interconnection arrangement) 및 그것에 접속된 노드들(13, 33)은 네트워크(11)의 동기 부분(43)에 속한다. 게이트웨이(33)는 비동기 부분(41)과 동기 부분(43)을 상호접속하므로 비동기 부분(41)과 동기 부분(43) 양쪽에 속한다.
도시된 실시예에서, 이러한 엄격한 시간적 관계는 상호접속 구성(31)을 통해 송신된 패킷들의 통계적 다중화를 회피함으로써 달성된다. 따라서, 상호접속 구성(31)은 원격 라디오 헤드(13)와 게이트웨이(33) 사이의 점-대-점 링크들을 포함할 수 있다. 점-대-점 링크들 외에도 또는 그것에 대안적으로, 상호접속 구성(31)의 전용의 양의 송신 자원들이 원격 라디오 헤드들(13)과 게이트웨이들(33)의 개개의 쌍들에 적용될 수 있다. 예를 들어, 파장 분할 다중화(wavelength division multiplex: WDM)가 적용될 수 있고, 단일의 상호접속 구성(31)의 게이트웨이들(33)과 원격 라디오 헤드들(13)의 개개의 쌍은 전용 파장을 가질 수 있다.
액세스 네트워크(11)를 운영할 때, 클러스터들(15) 및 원격 라디오 헤드(13)는 다운링크 송신, 업링크 송신, 또는 기지국의 다른 동작들을 수행하기 위해 서로 협력한다. 즉, 클러스터들(15) 및 원격 라디오 헤드(13)는 액세스 네트워크(11)의 분산형 기지국을 형성한다. 기저대역 처리가 클러스터들(15)의 기저대역 처리 디바이스들(17)에 의해 수행되기 때문에, 적어도 하나의 분산형 기지국을 포함하는 네트워크(11)는 "가상 라디오 액세스 네트워크" 또는 "클라우드 라디오 액세스 네트워크(cloud radio access network)"라고도 지칭된다. 원격 라디오 헤드(13)는 개개의 기저대역 처리 디바이스들(17)에 대한 기저대역 처리 태스크들의 정확한 연관성을 인식할 필요는 없다.
기저대역 처리 디바이스들(17)은 어드레스(예를 들면, UDP 또는 TCP 등과 같은 IP 기반의 전송 프로토콜의 포트 번호 및/또는 IP 어드레스)에 기초하여 임의의 원격 라디오 헤드(13)를 식별할 수 있고 그에 접촉할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 네트워크(35)를 통해 전송될 패킷들의 최대 전송 지연 또는 최대 왕복 시간(Round Trip Time: RTT)을 보장하기 위해 스위칭 네트워크(35)에서 공지된 품질의 서비스 메커니즘들이 이용될 수 있다. 그 결과, 송신 자원들의 전용 할당은 예를 들어, 점-대-점 링크들을 이용하여, 액세스 네트워크(11)의 동기 부분(43)에서만 요구되는 반면에, 공지된 품질의 서비스 메커니즘은 액세스 네트워크(11)의 비동기 부분(41)에서 충분하다. 또한, 네트워크(11)의 비동기 부분(41)의 노드들, 특히 기저대역 처리 디바이스들(17)은 범용 마이크로 프로세서 및 예를 들어, 종래의 이더넷 인터페이스를 갖는 마이크로컴퓨터들로서 구현될 수 있다. 특히, 표준 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer: PC) 기술은 클러스터들(15) 또는 기저대역 처리 디바이스들(17)을 구현하기 위해 적용될 수 있다. 범용 프로세서들, 특히 PC 컴퓨터 아키텍처를 갖는 마이크로컴퓨터들은 일반적으로 그들의 비교적 높은 컴퓨팅 능력으로 인해 높은 스루풋(throughput)을 갖는 기저대역 처리를 허용하지만, 일반적으로 상호접속 구성(31)을 통해 원격 라디오 헤드들(13)과의 통신의 엄격한 타이밍 요건들에 부합할 수 없다. 하기에서 상세히 설명될 타임스탬프-기반 접근 방식을 이용함으로써, 동기 부분(43)에서 엄격한 타이밍 요건들에 부합하는 것이 가능하고, 스위칭 네트워크(45) 및 클러스터들(15) 등과 같은, 비동기 부분(41)에서만 덜 엄격한 타이밍 요건들에 부합할 수 있는 장비를 이용한다.
도 2를 참조하여, 라디오 액세스 네트워크(11)의 동작이 보다 상세히 설명된다. 다운링크 송신을 수행할 때, 기저대역 처리 디바이스(17)는 데이터, 예를 들면, 시그널링 데이터를 생성하거나, 또는 페이로드 데이터(payload data) 등과 같은 데이터를, 예를 들면, 코어 네트워크로부터 또는 상이한 기저대역 처리 디바이스(17)로부터 수신한다. 수신된 또는 생성된 데이터에 의존하여, 기저대역 처리 디바이스(17)는 디지털 기저대역 신호(45)를 생성한다. 도시된 실시예에서, 디지털 기저대역 신호(45)는 시간 도메인에서 표현되고 즉, 디지털 기저대역 신호(45)는 샘플링 간격 Ts에 대응하는 두 개의 연속한 샘플들 간의 간격을 갖는 등거리 샘플들을 포함한다. 도시된 실시예에서, 디지털 기저대역 신호는 복소수 값의 신호이고, 각각의 샘플(47)은 샘플의 실수 부분의 값과 샘플의 허수 부분의 값을 포함한다. 따라서, 샘플들(47)은 또한 IQ 샘플들로서 지칭되기도 한다. 기저대역 처리 디바이스(17)의 송신 인터페이스 구성(49)은 샘플들(47)을 포함하는 디지털 기저대역 신호(45)를 수신한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 송신 인터페이스 구성(49)은 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들(47)을 수신하는 샘플 수신기(51)를 포함한다. 또한, 이 송신 인터페이스 구성(49)은 적어도 하나의 타임스탬프(53)를 생성하기 위한 그리고 타임스탬프(53)를 적어도 하나의 샘플(47)과 연관시키기 위한 타임스탬프 생성기(52)를 포함한다. 일 실시예에서, 타임스탬프 생성기(52)는 샘플들(47) 및 그 샘플(47)과 연관된 각각의 타임스탬프(53)의 쌍들을 생성할 수 있다. 한 쌍의 타임스탬프(53)와 샘플(47)은 데이터 블록에 포함될 수 있다. 하나 이상의 그러한 데이터 블록은 스위칭 네트워크(35)를 통해 송신될 패킷(예를 들어, IP 패킷 또는 이더넷 프레임)에 포함될 수 있다. 다른 실시예에서, 도 3에 점선으로 표기된 바와 같이, 타임스탬프(53)가 샘플들(47)의 그룹과, 바람직하게는 연속적인 샘플들(47)의 그룹과 연관될 수 있다. 송신 인터페이스 구성(49)의 출력부(55)는 샘플들(47)과 타임스탬프들(53)을 포함하는 신호 S를 출력하도록 구성된다.
또한, 송신 인터페이스 구성(49)은 로컬 클록(57)을 포함한다. 이 로컬 클록(57)은 GPS 신호(도 3에 GPS라고 표기됨) 등과 같은 시간 기준 신호를 수신하는 시간 기준 회로(59)를 포함할 수 있다. 타임스탬프 생성기(52)는 각각의 타임스탬프(53)의 값을 산출하기 위해 로컬 클록(57)에 의해 결정되는 현재 시간 t를 이용한다. 일 실시예에서, 타임스탬프 생성기(52)는 단지 현재 시간 t를 타임스탬프(53)로서 특징짓는 값을 계산한다. 다른 실시예에서 타임스탬프 생성기(52)는 현재 시간 t만 이용하는 것이 아니라 샘플들(47)의 송신 시간과 관련된 추가 정보 a도 이용한다. 이 추가 정보 a는 샘플들(47)을 생성하는 기저대역 처리 디바이스(17)에 의해 생성될 수 있다. 현재 시간 t와 추가 정보 a를 이용하여, 타임스탬프들(53)이 산출되는데, 이것들은 원격 라디오 헤드(13)에 의해 수신될 각각의 샘플들(47)이 게이트웨이(33)에 의해 송신될 송신 시간을 기술한다(스케줄링된 송신 시간). 그 결과, 타임스탬프들은 스위칭 네트워크(35)의 전송 지연에 의존하지 않는다.
추가 정보 a를 이용하는 실시예에서, 기저대역 처리 디바이스(17)는 샘플들(47)을 스케줄링된 송신 시간 전에 생성하고 그들을 즉시 타임스탬프 생성기(52)에 전달한다. 예를 들어, 추가 정보 a는 현재 시간 t와 스케줄링된 송신 시간 사이의 시간 간격을 포함할 수 있다. 신호 출력부(55)에 의해 출력된 신호 S는 스위칭 네트워크(35)를 통해 게이트웨이(33)에 송신된다.
게이트웨이(33)는 신호 S를 수신하고 디지털 기저대역 신호(45)를 재생하는 수신 구성(receiving arrangement; 61)을 갖는다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수신 구성(61)은 샘플들(47)과 타임스탬프들(53)을 포함하는 신호 S를 입력하기 위한 신호 입력부(63)를 갖는다. 샘플들(47) 및 각각의 타임스탬프들(53)은 수신 구성(61) 내의 신호 입력 버퍼(65)에 저장된다. 수신 구성(61)의 신호 생성기(67)는 신호 S의 샘플들(47)과 타임스탬프들(53)에 따른 디지털 기저대역 신호(45)를 생성하도록 구성된다. 이를 위해, 신호 생성기(67)는 신호 입력 버퍼(65)로부터 샘플들(47) 및 각각의 타임스탬프들(53)을 제거할 수 있다. 특히, 신호 생성기(67)는 신호 S의 대응하는 샘플(47)의 타임스탬프(53)에 의해 기술된 스케줄링된 송신 시간이 현재 시간 t에 대응하자마자 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플(47)을 생성한다. 스케줄링된 송신 시간은 특정 샘플(47)이 수신 구성(61)에 의해 상호접속 구성(31)에 출력될 시간이다.
그 결과, 신호 생성기(67)는 기저대역 처리 디바이스(17)에 의해 결정된 그리고 타임스탬프 생성기(52)에 의해 신호 S에 포함되는 스케줄링된 송신 시간에 따라 기저대역 신호(45)를 생성한다. 현재 시간 t를 결정하기 위해, 수신 구성(61)은 적어도 송신 구성의 로컬 클록(57)과 유사한 로컬 클록(57)을 포함할 수 있다. 로컬 클록(57)은 수신된 신호 S와는 무관하게 작동하도록 구성되고, 로컬 클록(57)은 정확하게 작동하기 위해 특정 타이밍 요건들에 부합할 필요가 없거나 또는 신호 S가 존재할 필요가 없다. 특히, 로컬 클록(57)은 GPS 신호 등과 같은 시간 기준 신호를 수신하기 위한 시간 기준 회로(59)를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 송신 구성(49)과 수신 구성(61) 둘 다는 두 구성들(49, 61)의 로컬 클록들(57)의 동기화를 서로 달성하기 위해 동일한 시간 기준 신호(예를 들어, GPS 신호)에 따라 그들의 현재 시간 t를 생성한다.
바람직한 실시예에서, 신호 생성기(67)는 신호 입력 버퍼(65)로부터 샘플들(47)을 그들의 타임스탬프들(53)의 오름차순으로 검색하도록 구성된다. 신호 입력 버퍼(65)로부터 샘플들(47)을 타임스탬프들(53)의 오름차순으로 검색하는 것은 스위칭 네트워크(35)에서 패킷 재순서화가 발생하더라도 기저대역 신호(45)가 왜곡되지 않는 효과를 갖는다. 따라서 신호 입력 버퍼(65)를 이용함으로써 시퀀스에 맞지 않게 수신된 샘플들의 재순서화를 허용한다.
스위칭 네트워크(35)에서의 패킷 손실로 인해, 하나 이상의 샘플(47)이 스위칭 네트워크(35)를 통한 그들의 송신 동안 손실될 수 있다. 따라서, 신호 생성기(67)는 예를 들면, 적어도 하나의 또 다른 샘플(69)을 삽입함으로써, 샘플들(47)의 손실을 보정하도록 구성될 수 있다. 이 또 다른 샘플(69)은 미리 정한 값(예를 들면, 제로)을 가질 수 있거나 또는 다른 샘플들(47), 바람직하게는 이웃하는 샘플들(47)의 값들을 이용하여 보간될 수 있다.
실시예에서, 기저대역 처리 디바이스(17)는 에어 인터페이스(23)를 통해 라디오 신호가 송신될 필요가 없는 동안 샘플들(47)의 생성을 중지할 수 있다. 이 경우에, 타임스탬프 생성기(52)는 더 이상 샘플들(47) 또는 타임스탬프들(53)을 출력하지 않을 것이고, 신호 S는 스위칭 네트워크(35)를 통해 송신되지 않을 것이다. 수신 구성(61)이 신호 S를 수신하지 않을 때, 원격 라디오 헤드(13)가 내부 클록 신호를 생성하기 위해 연속적인 기저대역 신호(45)를 요구하는 경우에, 신호 생성기(67)는 또 다른 샘플들(69)의 시퀀스를 생성할 수 있다.
그 후 디지털 기저대역 신호(45)는 상호접속 구성(31) 예를 들면, 게이트웨이(33)와 원격 라디오 헤드(13) 간의 점-대-점 링크를 통해 송신되고, 원격 라디오 헤드(13)에 의해 수신된다. 동기 부분(43)에 속하는 상호접속 구성(31)이 엄격한 타이밍 요건들에 부합하기 때문에, CPRI 또는 OBSAI 등과 같은 종래의 디지털 기저대역 신호 인터페이스가 게이트웨이(61)와 원격 라디오 헤드(13) 사이의 통신에 적용될 수 있다. 원격 라디오 헤드(13)의 디지털-아날로그 및 아날로그-디지털 변환기(71)는 아날로그 기저대역 신호를 생성하고, RF-회로(73)는 안테나(27)를 거쳐 에어 인터페이스(23)를 통해 단말기(25)에 송신될 RF-신호를 생성한다.
타임스탬프(53)들을 이용함으로써 기저대역 처리 디바이스(17)에 의해 샘플들이 생성되자마자 샘플들(47)을 스위칭 네트워크를 통해 송신하는 것이 허용되기 때문에, 스위칭 네트워크(35)를 통한 송신 지연의 영향을 감소시킨다. 그 결과, 계산 속도, 스위칭 네트워크(35)를 통한 송신 지연, 및 게이트웨이(33)의 신호 입력 버퍼(65)의 크기를 세심하게 조절함으로써 신호 무결성이 최적화될 수 있다. 그 결과, 기저대역 처리 디바이스(17)에서의 충분히 빠른 계산은 스위칭 네트워크(35)에서 비교적 긴 그리고 비-결정적인 송신 지연들을 보상할 수 있어서, 기술들 및 토폴로지들의 훨씬 더 광범위한 스펙트럼의 이용을 허용하고, 어려운 실시간 제약들로부터 비트레이트들(bitrates) 및 송신 지연의 평균 값들에 주로 관련된 서비스의 품질 제약들로 요건들을 완화한다. 전술한 바와 같이, 누락한 샘플은 타임스탬프들(53)을 분석함으로써 검출될 수 있고 디지털 기저대역 신호(45)는 필요하다면 재구성될 수 있기 때문에, 네트워크(11)는 일부 샘플들(47)의 손실에 대하여 강건하다.
도시된 실시예에서, 디지털 기저대역 신호(45)는 IQ 샘플들(47)의 시퀀스의 형태로 시간 도메인에서 표현된다. 그러나, 본 발명은 그러한 표현의 기저대역 신호(45)로 한정되지 않는다. IQ 샘플들(47) 대신에, 상이한 표현의 기저대역 신호(45)가 상호접속 구성(31)에 이용될 수 있고, 그 표현으로부터 IQ 샘플들의 시퀀스가 유도될 수 있다. 디지털 기저대역 신호(45)는 샘플링 간격 Ts에 대응하는 샘플들(47) 간의 거리로 등거리 시간 인스턴스들에 구성된 샘플들(47)을 포함할 수 있다. 시간 도메인에서 샘플들(47)의 규칙적이고 등간격인 구성 때문에, 디지털 기저대역 신호는 타임스탬프들을 필요로 하지 않는다. 따라서, 도시된 실시예들에서, 디지털 기저대역 신호는 타임스탬프들을 포함하지 않는다.
업링크 송신의 경우, 게이트웨이(33)는 송신 구성(49')을 갖고, 기저대역 처리 디바이스(17)는 수신 구성(61')을 갖는다. 도시된 실시예에서, 송신 구성(49)은 추가 정보 a를 생성하지 않고, 타임스탬프 생성기(52)는 상호접속 구성(31)에서 대응하는 샘플들(47)의 실제 수신 시간을 기록하기 위해서만 현재 시간 t에 의존하여 타임스탬프들(53)을 생성한다.
업링크 송신 경로는 에어 인터페이스(23)를 통해 RF-신호를 송신하는 단말기(25)에서 시작한다. 원격 라디오 헤드(13)는 안테나(27)를 통해 RF-신호를 수신한다. RF-회로(73)는 RF 신호를 처리하고, 그것을 아날로그 기저대역 신호로 변환하고, 아날로그 기저대역 신호는 변환기(71)에 의해 업링크 디지털 기저대역 신호(45)로 변환된다. 원격 라디오 헤드(13)는 업링크 디지털 기저대역 신호(45)를 상호접속 구성(31)을 통해 게이트웨이(33)에 송신한다. 게이트웨이(33)는 업링크 디지털 기저대역 신호(45)를 또 다른 송신 인터페이스 구성(49')에 전달하고 이는 신호 S를 생성한다. 신호 S는 스위칭 네트워크(35)를 통해 기저대역 처리 디바이스(17)에 송신된다. 기저대역 처리 디바이스(17)의 또 다른 수신 구성(61)은 업링크 디지털 기저대역 신호(45)를 재구성한다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 도시된 실시예는 GPS 신호를 기저대역 처리 디바이스(17)와 게이트웨이(33) 둘 다에 대한 공통 시간 기준으로서 이용한다. 따라서, 게이트웨이(33)는 두 개의 동기화된 신호들: 초당 펄스(pulse per second: PPS) 신호 및 10MHz 클록 신호에서 UTC 시간(초(seconds) 단위)을 수신할 수 있다. 이 정보를 조합하여, 게이트웨이(33)는 10-7s의 정밀도로 타임스탬프들(53)을 생성할 수 있다. 더 높은 정밀도가 필요하면, 더 높은 정밀도에 필요한 원하는 주파수에 도달하기 위해 GPS 클록 레이트를 크게 증대시키기 위해 위상 잠금 루프들(phase locked loops: PLL들) 또는 다른 컴포넌트들이 이용될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 실시예들에서, 게이트웨이(33)와 원격 라디오 헤드(13)는 수 미터 이상의 점-대-점 링크 등과 같은 비교적 긴 상호접속 구성(31)과 서로 접속되는 별도의 네트워크 요소들이다. 그러나, 다른 실시예에서, 게이트웨이(33)는 원격 라디오 헤드(13)에 통합된다. 즉, 원격 라디오 헤드(13)와 게이트웨이(33)는 단일의 네트워크 요소 또는 디바이스를 형성한다. 원격 라디오 헤드(13)와 게이트웨이(33)는 단일의 케이스에 포함될 수 있다. 그러한 원격 라디오 헤드(13)는 단순화된 상호접속 구성(31)을 가질 수 있고, 이는 또한 원격 라디오 헤드(13)에 통합되고, 단순화된 상호접속 구성(31)은 간단한 광학적 또는 전기적 점-대-점 링크를 포함할 수 있다. 통합된 상호접속 구성에서, CPRI 또는 OPRSI 등의 복잡한 그리고/또는 표준화된 인터페이스들이 회피될 수 있고, 다른 또는 더 간단한 인터페이스들이 구현될 수 있다.
도 5는 통합된 게이트웨이들(33)을 갖는 원격 라디오 헤드들(13)을 갖는 라디오 액세스 네트워크(11)를 도시한다. 도시된 예에서, n 개의 원격 라디오 헤드들(13)은 디지털 기저대역 신호(45)에 따라 신호 처리 알고리즘에 의해 산출되는 n 개의 또 다른 디지털 기저대역 신호들(45a)에 의존하여 라디오 신호들을 송신한다. 유도된 또 다른 기저대역 신호들의 그러한 집합의 예시적인 응용은 빔-형성이며, 각각의 안테나는 적어도 하나의 상이한 또 다른 기저대역 신호(45a)를 필요로 하는데, 이는 디지털 기저대역 신호(45)에 잘 정의된 스큐(skew)/변환을 적용함으로써 획득된다. 스위칭 네트워크(35)를 통해 모든 또 다른 기저대역 신호들의 동시적인 송신들을 회피하기 위해, 게이트웨이(33)의 수신 구성(61)의 신호 프로세서(68)는 디지털 기저대역 신호(45)를 개개의 원격 라디오 헤드들 내에서 이용될 또 다른 디지털 기저대역 신호들(45a)로 변환하는 방법을 기술하는 변환 파라미터들 p의 집합을 입력하기 위한 입력부를 갖는다. 다운링크 신호 경로에서 수신 구성(61)의 신호 프로세서(68)는 변환 파라미터들 p의 집합을 수신하기 위해, 그리고 또 다른 디지털 기저대역 신호(45a)와 관련된 변환 파라미터들의 집합에 의존하여 디지털 기저대역 신호(45)를 또 다른 디지털 기저대역 신호(45a)로 변환하기 위해 구성된다.
기저대역 처리 디바이스(17)는 개개의 원격 라디오 헤드들(13)에 디지털 기저대역 신호(45)를 상이한 방법으로 변환하도록 명령하여 상이한 원격 라디오 헤드들(13)에서 복수의 상이한 또 다른 기저대역 신호들(45a)을 생성하도록 하기 위해 개개의 원격 라디오 헤드들(13)의 게이트웨이들(33)에 변환 파라미터들 p의 상이한 집합을 송신할 수 있다. 디지털 기저대역 신호(45)는 스위칭 네트워크(35)를 통해 원격 라디오 헤드들(13)에 멀티캐스트될(multicasted) 수 있다. 신호 송신 동안, 라디오 헤드(13)에 통합된 각각의 게이트웨이(33)는 변환 파라미터들 p의 집합에 따라 디지털 기저대역 신호(45)를 변환한다.
또한, 게이트웨이(33)의 수신 구성(61)은 파일롯 신호들 등과 같은 반복되는 신호 패턴들의 샘플들(47)의 시퀀스들을 저장하기 위한 신호 패턴 버퍼(75)를 포함할 수 있다. 그러한 신호 패턴들은 액세스 네트워크(11)로부터 단말기들(25)에 정기적으로 송신되어, 네트워크(11)에 들어가는 단말기들(25)이 네트워크(11)에 구현된 (가상) 기지국을 식별할 수 있고 기지국과 상호작용할 수 있도록 한다. 이러한 반복되는 패턴들은 적어도 거의 일정하고 일반적으로 네트워크 구성에 의존한다. 실시예에서, 기저대역 처리 디바이스(17)는 하나 이상의 신호 패턴들을 게이트웨이(33)에 송신하고, 게이트웨이(33)의 수신 구성(61)은 신호 입력부(63)를 통해 신호 패턴들을 수신하고 그들을 신호 패턴 버퍼(75)에 저장한다. 신호 패턴들이 신호 패턴 버퍼(75)에 저장되어 있는 경우라면, 기저대역 처리 디바이스(17)는 특정 신호 패턴을 시작해야 할 때를 지시하는 지시 r을 게이트웨이(33)에 단지 전송할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 신호 발생기(67)는 패턴 버퍼(75)에 저장된 신호 패턴에 의존하여 디지털 기저대역 신호(45)의 일부를 생성하도록 구성될 수 있다. 신호 생성기(67)는 지시 r을 수신하기 위해 그리고 지시 r에서 지정된 시간 순간에 시작하여, 지시 r에 의해 식별되는 저장된 신호 패턴에 의존하여 디지털 기저대역 신호 패턴을 생성하기 위해 구성될 수 있다. 그 결과, 스위칭 네트워크(35)를 통한 신호 패턴들의 중복적인 송신들이 회피될 수 있다.
도 6은 복수의 원격 라디오 헤드들(13)이 상이한 신호들을 송신하지만 각각의 상이한 신호들은 이 그룹의 복수의 원격 라디오 헤드들(13) 각각에 대해 동일한 공통 부분을 갖는다는 시나리오를 도시한다. 신호의 공통 부분은 방송 TV 등과 같은 복수의 단말기들(25)을 향한 공통 콘텐츠를 포함할 수 있다. 액세스 네트워크(11)를 통해 방송 TV를 송신하는 경우, 어떤 데이터는 다양한 라디오 셀들 내의 여러 단말기들(25)에 동시적으로 방송된다.
또한, 코디네이트된 멀티포인트 송신(CoMP)을 이용함으로써, 복수의 기저대역 신호들이 상이한 원격 라디오 헤드들(13)에 송신되도록 이끌 수 있고, 복수의 신호들은 동일한 공통 부분을 갖는다. 협동 처리라고 불리는 CoMP의 특정 변형에서, 상이한 원격 라디오 헤드들(13)에 접속된 상이한 안테나 시스템들로부터의 공간 다이버시티(spatial diversity)는 논-코히어런트하게(non-coherently)(예를 들어, 채널 디코더의 입력부에서 상보적 포워드 에러 정정(Forward Error Correction: FEC) 패리티 비트들을 전송하여) 또는 코히어런트하게(예를 들어, 복조기의 입력부에서 위상 결합으로) 보장된다. 코히어런트 협동 처리에 있어서, 동일한 라디오 심볼들은 협동 처리에 참여하는 여러 안테나 시스템들에 의해 동시에 이 스트림 내에 삽입되어야 한다. 이러한 동일한 라디오 심볼들은 상이한 원격 라디오 헤드들(13)에 송신될 신호의 공통 부분을 형성한다. 도 6에 도시된 실시예에서, 신호들의 공통 부분은 게이트웨이들(13)에 멀티캐스트에 의해 송신되고, 집합의 복수의 라디오 헤드들(13)의 각각의 원격 라디오 헤드(13)에 특정적인, 신호들의 나머지 부분은 원격 라디오 헤드들(13)에 접속된 게이트웨이들(33)에 유니캐스트(unicast)에 의해 송신된다. 신호들의 공통 부분에 대해 멀티캐스트를 이용함으로써 스위칭 네트워크(35)에서 대역폭 요구를 감소시킨다.
요약하면, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 네트워크(11)의 비동기 부분(41)을 통해, 특히 스위칭 네트워크(35)를 통해 비동기식으로 샘플들(47)의 송신을 허용한다. 게이트웨이(33)는 원격 라디오 헤드(13)에 가능한 한 가깝게 위치된다. 게이트웨이(33)는 비동기 패킷 또는 프레임 플로우(신호 S)를 동기 IQ 샘플 스트림(디지털 기저대역 신호(45))으로 변환한다. 샘플들(47)의 비동기 송신은 공통 시간 기준을 이용하여 이용 가능하게 된다. 샘플들(47)은 스위칭 네트워크(35)에 의해 제공되는 비동기 접속을 통해 전송되기 전에, 그들의 스케줄링된 송신 시간 또는 그들의 정확한 수신 시간으로 각각 타임 스탬프된다. 게이트웨이(33)는 샘플들(47)의 동기 플로우 즉, 디지털 기저대역 신호(45)를 재생하기 위해 타임스탬프들(53)을 이용한다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 네트워크(11)의 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들(47)을 송신하는 송신 구성(transmitting arrangement; 49)으로서,
    상기 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들을 수신하기 위해 동작가능한 샘플 입력부(51),
    현재 시간(t)을 결정하기 위해 동작가능한 로컬 클록(57),
    상기 현재 시간(t)에 의존하여 적어도 하나의 타임스탬프(53)를 생성하기 위해 동작가능한 타임스탬프 생성기(52) - 상기 타임스탬프(53)는 적어도 하나의 샘플(47)과 연관됨 - , 및
    신호(S)를 출력하기 위해 동작가능한 출력부(55) - 상기 신호(S)는 샘플들(47) 및 적어도 하나의 타임스탬프(53)를 포함함 -
    를 포함하고,
    상기 송신 구성은 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴을 송신하도록 그리고 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴이 출력될 때를 지시하는 지시(r)를 송신하도록 구성되는, 송신 구성(49).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로컬 클록(57)은 시간 기준 신호, 바람직하게는 GPS 신호(GPS)를 수신하는 시간 기준 수신기를 포함하는 시간 기준 회로(59)를 포함하는, 송신 구성(49).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 타임스탬프(53)는 상기 타임스탬프(53)가 연관된 상기 샘플(47)의 스케줄링된 송신 시간을 지시하고 및/또는 상기 송신 구성(49)은 적어도 일부 샘플들(47)을 그들의 스케줄링된 송신 시간과 무관하게 출력하기 위해 동작가능한, 송신 구성(49).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타임스탬프(53)는 단일의 샘플(47), 바람직하게는 각각의 샘플(47) 또는 연속한 샘플들(47)의 그룹과 연관되는, 송신 구성(49).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호(S)는 복수의 RF 송신 디바이스들(13)에 의해 송신될 적어도 하나의 공통 기저대역 신호 패턴 및 단일의 RF 송신 디바이스(13)에 의해 송신될 적어도 하나의 특정 기저대역 신호 패턴을 포함하는, 송신 구성(49).
  6. 무선 통신 네트워크의 신호(S)를 송신하는 방법으로서,
    디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들(47)을 수신하는 단계,
    현재 시간(t)을 결정하는 단계,
    상기 현재 시간(t)에 의존하여 적어도 하나의 타임스탬프(53)를 생성하는 단계 - 상기 타임스탬프(53)는 적어도 하나의 샘플(47)과 연관됨 - , 및
    상기 신호(S)를 출력하는 단계 - 상기 신호(S)는 상기 샘플들(47) 및 상기 적어도 하나의 타임스탬프(53)를 포함함 -
    를 포함하고,
    상기 방법은 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴을 송신하는 단계, 및 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴이 출력될 때를 지시하는 지시(r)를 송신하는 단계를 포함하는, 무선 통신 네트워크의 신호(S)를 송신하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 방법은 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 송신 구성(49)에 의해 실행되는, 무선 통신 네트워크의 신호(S)를 송신하는 방법.
  8. 무선 통신 네트워크(11)의 신호(S)를 수신하는 수신 구성(receiving arrangement; 61)으로서,
    상기 신호(S)를 수신하기 위해 동작가능한 신호 입력부(63) - 상기 신호는 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들(47) 및 적어도 하나의 타임스탬프(53)를 포함하고, 상기 타임스탬프(53)는 상기 샘플들(47) 중 적어도 하나와 연관됨 - ,
    상기 수신된 신호(S)에 무관하게 실행되고 현재 시간(t)을 결정하기 위해 동작가능한 로컬 클록(57), 및
    상기 디지털 기저대역 신호(45)를 출력하는 신호 생성기(67) - 상기 신호 생성기(67)는 상기 타임스탬프(53) 및 상기 현재 시간(t)에 의존하는 시간의 순간에 적어도 하나의 샘플(47)을 출력하기 위해 동작가능함 -
    를 포함하고,
    상기 수신 구성(61)은 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴을 저장하는 신호 패턴 버퍼(75)를 포함하고, 상기 수신 구성(61)은 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴이 출력될 때를 지시하는 지시(r)의 수신에 의존하여 상기 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴을 출력하기 위해 동작가능한, 수신 구성(61).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수신 구성(61)은 변환 파라미터들(p)의 집합을 수신하도록 구성된 신호 프로세서(68)를 포함하고, 상기 변환 파라미터들(p)의 집합은 상기 디지털 기저대역 신호(45)를 적어도 하나의 또 다른 디지털 기저대역 신호(45a)로 변환하는 방법 및 변환 파라미터들(p)의 집합에 의존하여 상기 디지털 기저대역 신호(45)를 변환하는 방법을 기술하는, 수신 구성(61).
  10. 무선 통신 네트워크(11)의 디지털 기저대역 신호(45)를 재구성하는 방법으로서,
    신호(S)를 수신하는 단계 - 상기 신호(S)는 상기 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들(47) 및 적어도 하나의 타임스탬프(53)를 포함하고, 상기 타임스탬프(53)는 상기 샘플들(47) 중 적어도 하나와 연관됨 - ,
    상기 수신된 신호(S)에 무관하게 실행되는 로컬 클록(57)에 의해 현재 시간(t)을 결정하는 단계, 및
    상기 타임스탬프(53) 및 상기 현재 시간(t)에 의존하는 시간의 순간에 적어도 하나의 샘플(47)을 출력함으로써 상기 디지털 기저대역 신호(45)를 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 방법은 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴을 신호 패턴 버퍼(75)에 저장하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴이 출력될 때를 지시하는 지시(r)의 수신에 의존하여 상기 적어도 하나의 기저대역 신호 패턴을 출력하는 단계를 포함하는, 무선 통신 네트워크(11)의 디지털 기저대역 신호(45)를 재구성하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 방법은 제8항 또는 제9항에 따른 수신 구성에 의해 실행되는, 무선 통신 네트워크(11)의 디지털 기저대역 신호(45)를 재구성하는 방법.
  12. 무선 통신 네트워크(11)의 원격 라디오 헤드(13)와 기저대역 처리 디바이스(17)를 서로 상호접속하는 게이트웨이 디바이스(33)로서,
    기저대역 처리 디바이스(17)로부터 샘플들(47) 및 타임스탬프들(53)을 포함하는 다운링크 신호(S)를 수신하고 수신된 신호(S)로부터 재구성된 다운링크 디지털 기저대역 신호(45)를 상기 원격 라디오 헤드(13)에 전달하는, 제8항 또는 제9항에 따른 수신 구성(61), 및
    상기 원격 라디오 헤드(13)로부터 업링크 디지털 기저대역 신호(45)를 수신하고, 샘플들(47) 및 타임스탬프들(53)을 포함하는 업링크 신호(S)를 상기 기저대역 처리 디바이스(17)에 출력하는 송신 구성(49')
    을 포함하고,
    상기 송신 구성(49)은 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들을 수신하기 위해 동작가능한 샘플 입력부(51); 현재 시간(t)을 결정하기 위해 동작가능한 로컬 클록(57); 상기 현재 시간(t)에 의존하여 적어도 하나의 타임스탬프(53)를 생성하기 위해 동작가능한 타임스탬프 생성기(52) - 상기 타임스탬프(53)는 적어도 하나의 샘플(47)과 연관됨 - ; 및 신호(S)를 출력하기 위해 동작가능한 출력부(55) - 상기 신호(S)는 상기 샘플들(47) 및 상기 적어도 하나의 타임스탬프(53)를 포함함 - 를 포함하는, 게이트웨이 디바이스(33).
  13. 통신 네트워크(13)의 원격 라디오 헤드(13)로 향하는 다운링크 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들(47)을 생성하고, 상기 원격 라디오 헤드(13)로부터 발신된 업링크 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들(47)을 수신하기 위해 동작가능한 무선 통신 네트워크(11)의 기저대역 신호 처리 디바이스(17)로서,
    상기 다운링크 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들(47)을 수신하고 상기 샘플들(47) 및 상기 타임스탬프들(53)을 포함하는 다운링크 신호(S)를 출력하는, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 송신 구성(49), 및
    상기 샘플들(47) 및 상기 타임스탬프들(53)을 포함하는 업링크 신호(S)를 수신하고 상기 업링크 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들(47)을 재생하는 수신 구성(61')
    을 포함하고,
    상기 수신 구성(61)은 신호(S)를 수신하기 위해 동작가능한 신호 입력부(63) - 상기 신호는 디지털 기저대역 신호(45)의 샘플들(47) 및 적어도 하나의 타임스탬프(53)를 포함하고, 상기 타임스탬프(53)는 상기 샘플들(47) 중 적어도 하나와 연관됨 - ; 상기 수신된 신호(S)에 무관하게 실행되고 현재 시간(t)을 결정하기 위해 동작가능한 로컬 클록(57); 및 상기 디지털 기저대역 신호(45)를 출력하는 신호 생성기(67) - 상기 신호 생성기(67)는 상기 타임스탬프(53) 및 상기 현재 시간(t)에 의존하는 시간의 순간에 적어도 하나의 샘플(47)을 출력하기 위해 동작가능함 - 를 포함하는, 기저대역 신호 처리 디바이스(17).
  14. 컴퓨터 프로그램 제품, 바람직하게는 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    컴퓨터상에서 실행할 때 제6항, 제7항, 제10항, 또는 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위해 프로그래밍된 컴퓨터 프로그램
    을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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