KR20160101086A - 분산형 안테나 네트워크를 통한 데이터의 디지털 전송 - Google Patents

분산형 안테나 네트워크를 통한 데이터의 디지털 전송 Download PDF

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KR20160101086A
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달리 시스템즈 씨오. 엘티디.
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Abstract

분산형 안테나 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 시스템은, 적어도 하나의 디지털 억세스 유닛(Digital Access Unit: DAU) 및 상기 적어도 하나의 DAU에 연결된 복수의 디지털 원격 유닛(Digital Remote Unit: DRU)을 포함한다. 상기 복수의 DRU는 상기 복수의 DRU와 상기 적어도 하나의 DAU 사이에서 신호를 전송하도록 동작 가능하다. 상기 적어도 하나의 DAU는, 프레이머(framer), 인코더(encoder), 스크램블러(scrambler) 및 직렬화기를 포함하는 데이터 전송 코더(data transport coder), 및 탈직렬화기(deserializer), 디코더(decoder), 디스크램블러(descrambler), 프레임 동기화기(frame synchronizer) 및 디프레이머(deframer)를 포함하는 데이터 전송 디코더(data transport decoder)를 포함한다.

Description

분산형 안테나 네트워크를 통한 데이터의 디지털 전송{DIGITAL TRANSPORT OF DATA OVER DISTRIBUTED ANTENNA NETWORK}
본 출원은 2013년 12월 19일 출원된 미국 임시 특허 출원 제61/918,386호("Digital Transport of Data Over Distributed Antenna Networks")을 기초로 한 우선권을 주장하며, 그 내용은 참조에 의하여 그 전체를 본 명세서의 일부로서 편입시킨다.
무선 및 이동 네트워크의 운영자(또는 사업자)들은, 높은 데이터 트래픽의 증가 속도를 효율적으로 관리하는 네트워크를 구축하는 지속적인 도전에 직면한다. 최종 사용자들을 위한 이동성과 높은 수준의 멀티미디어 콘텐츠는, 새로운 서비스와 광대역 정액제 인터넷 접속에 대한 증가된 수요 모두를 지원하는 종단간 네트워크 적응(end-to-end network adaptation)을 요구한다. 네트워크 운영자(또는 사업자)들이 직면하는 가장 어려운 도전 과제 중 하나는, 가입자들이 하나의 위치에서 다른 위치로 물리적으로 이동함에 의하여, 특히 특정한 하나의 위치에 대규모의 무선 가입자들이 집결할 때 발생한다. 주목할만한 예가, 특정 빌딩의 식당 위치에 많은 수의 무선 가입자들이 방문하는 점심 시간의 상업적 기업 시설이다. 그때, 많은 수의 가입자들이 그들의 사무실이나 일상적인 작업 영역으로부터 벗어나 다른 곳으로 이동한다. 점심 시간중에 그 시설 전체에 걸쳐 매우 적은 수의 가입자들이 존재하는 많은 위치들이 있을 수 있다. 만약 가입자 부하에 대한 설계 프로세스에서 실내 무선 네트워크 자원들의 규모가, 가입자들이 그들의 정상적인 작업 영역에 존재하는 정상 업무 시간 동안에 적합한 규모로 결정되었다면, 상기 점심 시간 시나리오는 활용 가능한 무선 용량과 데이터 쓰루풋(data throughput)에 있어서 일부 예기치 못한 도전 과제를 제기할 가능성이 매우 높다.
이러한 문제들을 해결하기 위하여, 분산형 안테나 시스템(Distributed Antenna Systems: DAS)이 개발되어 배치되었다. DAS에서 이루어진 진전에도 불구하고, 본 발명의 기술 분야에는 DAS와 관련된 방법과 시스템을 향상시키고자 하는 요구가 있다.
본 발명은 복합 변조 기술(complex modulation technique)을 사용하는 통신 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array: FPGA)나 특정 애플리케이션 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit: ASIC)와 같은 마이크로프로세서(microprocessor)나 디지털 컴포넌트(component)를 포함하는 분산형 안테나 시스템에 관한 것이다. 분산형 안테나 시스템의 타이밍 동기화(timing synchronization)은 네트워크 상에서 전송되는 데이터 콘텐츠에 민감하다. 셀룰러 데이터(cellular data)는, 많은 수의 일련의 영(zero)으로 귀결되는, 약한 신호들이 존재하는 장주기(long period)가 되기 쉽다. 스크램블러/디스크램블러(scrambler/descrambler)는 고속 데이터 링크(link)에서의 클럭 표류(또는 클럭 드리프트: clock drift)를 다루는 효과적인 기술이다. 본 발명의 실시예에 의하면, 호스트 유닛(host unit)으로부터 디지털 링크(digital link)를 통해 데이터가 전송되는 원격 유닛(remote unit)에서 클럭 타이밍 동기화를 확보하는 효과적이고 효율적인 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 호스트 유닛에서 송신된 다운링크 데이터(downlink data)에 스크램블링(scrambling)을 수행하고, 이어서 원격 유닛에서 수신된 데이터에 디스크램블링(descrambling)을 수행하는 것에 기초한 시스템과 기술이 제공된다. 유사하게, 스크램블링과 디스크램블링은 상기 원격 유닛과 호스트 유닛 사이에서 송신되는 업링크(uplink) 데이터에 대하여도 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 분산형 안테나 시스템(DAS)에서 데이터를 전송하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 적어도 하나의 디지털 억세스 유닛(Digital Access Unit: DAU)와 상기 적어도 하나의 DAU에 연결된 복수의 디지털 원격 유닛(Digital Remote Unit: DRU)을 포함한다. 상기 복수의 DRU는 상기 복수의 DRU와 상기 적어도 하나의 DAU 사이에서 신호를 전송하도록 동작 가능하다. 상기 적어도 하나의 DAU는, 프레이머(framer: 프레임화기), 인코더(encoder), 스크램블러(scrambler) 및 직렬화기(serializer)를 포함하는 데이터 전송 코더(coder: 코드화기)와, 탈직렬화기(deserializer), 디코더(decoder), 디스크램블러(descrambler), 프레임 동기화기(frame synchronizer) 및 디프레이머(deframer)를 포함하는 데이터 전송 디코더(decoder)를 포함한다.
본 발명의 특정 실시에에 의하면, 분산형 안테나 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 복수의 디지털 억세스 유닛(DAU)를 포함한다. 상기 복수의 DAU는 상기 복수의 DAU와 연결되어 그 사이에서 신호를 전달(route)하도록 동작 가능하다. 상기 시스템은 또한 복수의 DAU에 연결되어 상기 복수의 DRU와 복수의 DAU 사이에서 신호를 전송하도록 동작 가능한 디지털 원격 유닛(DRU)을 포함한다. 상기 복수의 DRU의 각각은, 프레이머, 인코더, 스크램블러 및 직렬화기를 포함하는 데이터 전송 코더와, 탈직렬화기, 디코더, 디스크램블러, 프레임 동기화기 및 디프레이머를 포함하는 데이터 전송 디코더와, 스케줄러(scheduler)/디스패처(dispatcher: 배정기)를 포함한다.
본 발명의 특정 실시예에 의하면, 직렬화된 데이터를 제공하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 페이로드(payload) I 및 Q 데이터를 수신하는 단계와, IP 데이터를 수신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 상기 페이로드 I 및 Q 데이터와 상기 IP 데이터를 프레임화하는 단계와, 상기 프레임을 인코딩하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 스크램블된 데이터(scrambled data)를 제공하기 위하여 상기 인코딩된 프레임을 스크램블링하는 단계와, 상기 스크램블된 데이터를 직렬화하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 특정 실시예에 의하면, RF 데이터와 IP 데이터를 송신하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, 디지털 억세스 유닛(DAU)의 RF 포트(port)에서 상기 RF 데이터를 수신하는 단계와, 상기 DAU의 이더넷 포트(Ethernet port)에서 상기 IP 데이터를 수신하는 단계와, 디지털 페이로드 I 및 Q 데이터를 제공하기 위하여 상기 RF 데이터를 처리하는 단계와, 프레임화된 데이터를 제공하기 위하여 상기 디지털 페이로드 I 및 Q 데이터 및 상기 IP 데이터를 프레임화하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 상기 프레임화된 데이터를 인코딩하는 단계와, 상기 인코딩된 데이터를 스크램블링하는 단계와, 상기 스크램블된 데이터를 직렬화하는 단계와, 광 섬유를 통해 상기 직렬화된 데이터를 디지털 원격 유닛(DRU)에 송신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 상기 직렬화된 데이터를 탈직렬화(deserialize)하는 단계와, 상기 탈직렬화된 데이터를 디스크램블링하는 단계와, 상기 디스크램블링된 데이터에 대한 프레임 동기화(frame synchronization)를 추출하는 단계와, 상기 디스크램블링된 데이터를 디코딩하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 추가적으로, 상기 RF 데이터와 IP 데이터의 표현(representation)을 제공하기 위하여 상기 디코딩된 데이터를 변환하는 단계와, 상기 RF 데이터와 IP 데이터의 표현을 증폭하는 단계와, 상기 DRU와 연관된 안테나로부터 상기 증폭된 RF 데이터와 IP 데이터를 송신하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 특정 실시예에 의하면, 분산형 안테나 시스템에서 데이터를 전송하는 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 복수의 디지털 억세스 유닛(DAU)를 포함한다. 상기 복수의 DAU는 상기 복수의 DAU와 연결되어 그 사이에서 신호를 전달(route)하도록 동작 가능하다. 상기 시스템은 또한, 복수의 DAU에 연결되어 DRU 및 DAU 사이에서 신호를 전송하도록 동작 가능한 복수의 디지털 원격 유닛(DRU)과, 프레이머, 인코더, 스크램블러 및 직렬화기를 포함하는 데이터 전송 코더와, 탈직렬화기, 디코더, 디스크램블러, 프레임 동기화기 및 디프레이머를 포함하는 데이터 전송 디코더를 더 포함한다.
본 발명의 다른 특정 실시예에 의하면, 분산형 안테나 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 복수의 디지털 억세스 유닛(DAU)를 포함한다. 상기 복수의 DAU는, 상기 복수의 DAU와 연결되어 그 사이에서 신호를 전달하도록 동작 가능하다. 상기 시스템은 또한, 상기 복수의 DAU와 연결되어 DRU 및 DAU 사이에서 신호를 전송하도록 동작 가능한 복수의 디지털 원격 유닛(DRU)와, 프레이머, 인코더, 스크램블러 및 직렬화기를 포함하는 데이터 전송 코더를 더 포함한다. 상기 시스템은 또한, 탈직렬화기, 디코더, 디스크램블러, 프레임 동기화기 및 디프레이머를 포함하는 데이터 전송 디코더를 더 포함한다. 상기 시스템은 또한 스케줄러와 디스패처를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 특정 실시예에 의하면, 분산형 안테나 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 시스템은 복수의 디지털 억세스 유닛(DAU)를 포함하는데, 상기 DAU는 복수의 DAU와 연결되어 그 사이에서 신호를 전달하도록 동작 가능하다. 상기 시스템은 또한, 상기 복수의 DAU에 연결되며 DRU 및 DAU 사이에서 신호를 전송하도록 동작 가능한 복수의 디지털 원격 유닛(DRU)과, 복수의 베이스 트랜시버 스테이션(Base Transceiver Stations: BTS)을 더 포함한다. 상기 시스템은 또한, 프레이머, 인코더, 스크램블러 및 직렬화기를 포함하는 데이터 전송 코더와, 탈직렬화기, 디코더, 디스크램블러, 프레임 동기화기 및 디프레이머를 포함하는 데이터 전송 디코더를 더 포함한다.
본 발명에 의하면 통상의 기술에 비해 다양한 혜택이 성취된다. 예를 들면, 본 발명의 실시예들에 의하면, 셀룰러 데이터의 송신에 사용되는 개선된 클럭 타이밍 동기화가 제공된다. 본 발명은 매체를 통해 셀룰러 데이터를 전송하는 임의의 통신 시스템에 적용 가능하다. 본 발명의 일부 실시에에 의하면, 로컬 호스트 유닛(local host unit)과 원격 유닛 사이에서 통신 링크(communication link)가 수립된다. 파워 피씨(Power PC) 또는 마이크로블레이즈(Microblaze)와 같은 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 특정 애플리케이션 집적 회로(ASIC) 등이 상기 원격 유닛으로의 또는 그로부터의 데이터 흐름을 제어하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 상기한 또한 기타 실시예들이 그의 다양한 이점 및 특성들과 함께 첨부된 도면을 참조하며 이하에 상세히 설명된다.
도 1은, 하나 또는 그 이상의 디지털 억세스 유닛(DAU) 및 하나 또는 그 이상의 디지털 원격 유닛(DRU)를 포함하는 분산형 안테나 시스템(DAS)를 도시한 블록도이다.
도 2는, 디지털 억세스 유닛(DAU)의 블록도이다.
도 3은, 디지털 원격 유닛(DRU)의 블록도이다.
도 4는, DAU 및 DRU 사이의 통신에 사용되는 데이터 프레임 구조의 매핑을 도시한 도면이다.
도 5는, 디지털 억세스 유닛(DAU) 다운링크 경로(downlink path)와 디지털 원격 유닛(DRU) 업링크 경로(uplink path)에서의 코딩 구조의 블록도이다.
도 6은, 디지털 억세스 유닛(DAU) 업링크 경로와 디지털 원격 유닛(DRU) 다운링크 경로에서의 코딩 구조의 블록도이다.
도 7a는, 본 발명의 일 실시예에 의한 프레임화된 데이터에 대한 스크램블러의 블록도이다.
도 7b는, 본 발명의 일 실시예에 의한 프레임화된 데이터에 대한 디스크램블러의 블록도이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따라 직렬화된 데이터를 제공하는 방법을 도시하는 간략화된 흐름도이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따라 RF 데이터와 IP 데이터를 송신하는 방법을 도시하는 간략화된 흐름도이다.
분산형 안테나 시스템(distributed antenna system: DAS)은 기지국(base station) 자원을 활용하는 효율적인 수단을 제공한다. DAS와 연계된 기지국 또는 복수의 기지국들은, 기지국 호텔(base station hotel)이라 알려져 있는 중앙 위치(central location) 및/또는 설비에 위치할 수 있다. 상기 DAS 네트워크는, 상기 기지국과 디지털 원격 유닛(digital remote unit: DRU) 사이에서 인터페이스(interface)로서 기능하는 하나 또는 그 이상의 디지털 억세스 유닛(digital access unit: DAU)을 포함한다. 상기 DAU는 상기 기지국과 같은 공간에 함께 위치할 수 있다. 상기 DRU는 함께 데이지 체인(daisy chain) 방식으로 연결되거나 그리고/또는 성상 구성(star configuration)으로 배치될 수 있으며, 주어진 지리적 영역에 대한 커버리지(coverage)를 제공할 수 있다. 상기 DRU는 전형적으로, 고속 광 섬유 링크(high-speed optical fiber link)를 채용함으로써 상기 DAU와 접속된다. 이러한 접근 방법은, 기지국으로부터 원격지로 또는 상기 DRU에 의해 서비스되는 영역으로 RF 신호를 전송할 수 있도록 한다.
도 1에 도시된 실시예에서는, 본 발명의 일 실시예에 의한 기본적인 DAS 네트워크 아키텍처가 도시되어 있으며, 기지국이라고도 불리는 베이스 트랜시버 스테이션(Base Transceiver Station: BTS) 108과 복수의 DRU 101, 104 및 106과의 사이에서의 데이터 전송 시나리오의 일예가 도시되어 있다. 본 실시예에 의하면, 상기 DRU는, 특정 지리적 영역에서의 커버리지를 성취하기 위하여 성상 구성으로 상기 DAU 103과 접속된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 의한, 하나 또는 그 이상의 디지털 억세스 유닛(DAU) 103과 하나 또는 그 이상의 디지털 원격 유닛(DRU) 101/104/106을 포함하는 분산형 안테나 시스템의 블록도이다. 상기 DAU는 하나 또는 그 이상의 베이스 트랜시버 스테이션(BTS) 108과 인터페이스한다. N개까지의 DRU가 하나의 DAU와 연대하여 활용될 수 있다. 상기 BTS 108은, RF 신호를 반송하기에 적합한 RF 케이블 109에 의하여 상기 DAU와 연결된다. 도 1에 도시된 실시예에 의하면, 상기 DAU는 광 섬유 102/105/107을 사용하여 하나 또는 그 이상의 DRU에 접속된다. 하나 이상의 DAU를 포함하는 다른 실시예에 의하면, 상기 DAU는 이더넷 케이블, 광 섬유, 마이크로파 가시 링크, 무선 링크 또는 위성 링크 등에 의해 연결될 수도 있다. 도 1에서는 광 섬유 102/105/107이 도시되어 있지만, 다른 실시예에 의하면, 하나 또는 그 이상의 DAU가, 이더넷 케이블, 마이크로파 가시 링크, 무선 링크 또는 위성 링크 등에 의해, 복수의 DRU에 연결된다. DAS 아키텍처와 관련된 추가적인 설명은, 2011년 8월 16일 출원된 미국 특허 출원 제13/211,243호(지금은 미국 특허 제8,682,338호)에 개시되어 있으며, 그 기재의 일체는 모든 목적을 위하여 참조에 의해 본 명세서의 일부로서 여기에 편입시킨다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 의한 기지국 애플리케이션(base station application)을 위한 DAU 시스템을 도시한 블록도이다. 상기 기지국 애플리케이션을 위한 DAU 시스템 202는, RF 입력/출력 신호를 수신하고 송신할 수 있는 RF 입력 및 출력 203과, 광 섬유 201A 내지 201F에 의하여 도시되어 있는 광 입력 및 광 출력 포트를 포함한다.
상기 DAU 시스템 202는 다음과 같은 네가지 주요 컴포넌트(component)를 포함한다: FPGA 기반 디지털 컴포넌트(digital component) 205, 다운 변환기(down converter) 및 업 변환기(up converter) 컴포넌트 204, 아날로그-디지털 및 디지털-아날로그 변환기 컴포넌트 208 및 광학적 레이저 및 검출기 컴포넌트 209 등이 그것이다. 상기 FPGA 기반 디지털 컴포넌트 205는, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field programmable gate array: FPGA), 디지털 신호 처리(digital signal processing: DSP) 유닛, 프레이머/디프레이머(Framer/De-Framer) 및 직렬화기/탈직렬화기(Serializer/De-Serializer: "SerDes")를 포함한다. DAU와 관련된 추가적인 설명은, 2010년 4월 26일 출원된 미국 특허 출원 제12/767,669호(Attorney Docket No. 91172-821440(DW-1016US)), 2011년 8월 16일 출원된 미국 특허 출원 제13/211,236호(Attorney Docket No. 91172-821470(DW-1022US)), 2011년 8월 16일 출원된 미국 특허 출원 제13/211,247호(Attorney Docket No. 91172-821479(DW-1024US)) 및 2012년 9월 4일 출원된 미국 특허 출원 제13/602,818호(Attorney Docket No. 91172-850985(DW-1025US))에 개시되어 있으며, 그 기재 내용의 일체를 모든 목적을 위하여 참조에 의해 본 명세서의 일부로서 편입시킨다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 DAU 202는 쿼드 밴드(quad-band) 디지털 억세스 유닛으로서, 즉 복수의 대역에서 동작하는데, 다른 대역들도 본 발명의 범위에 포함될 수 있지만, 700 MHz 대역 203A, 900 MHz 대역 203B, 1900 MHz 대역 203C, AWS 대역 203D 등에서 입력/출력의 송신/수신을 포함할 수 있다. 상기 DAU는 RF 기지국 인터페이스(전형적으로 네 개의 섹터(sector))를 포함할 수 있다. 상기 DAU202가 상기한 바와 같이 네 개의 송신/수신 RF 포트를 포함하는 것으로 도 2에 도시되었지만, 더 적은 또는 더 많은 수의 송신/수신 RF 포트가 사용될 수 있다. 광학적 인터페이스 측(즉, 도 2의 오른편 측)에서는, 상기 DAU가 특정의 네트워크 설계에 따라 성상 구성, 데이지 체인 구성 또는 이들의 조합의 구성으로 디지털 원격 유닛(DRU)이라고도 불리는 복수의 원격 라디오 유닛(remote radio unit: RRU)에 접속되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 도시된 실시예에서는 6개의 광 섬유 인터페이스 201A 내지 201F가 사용되고 있다.
도 2를 참조하면, 이중 RF 입력/출력 포트 203A에서 상기 DAU로 인입되는 다운링크 경로의 RF 신호는, RF 듀플렉서(duplexer) 230에 의하여 업링크 신호로부터 분리되고, 다운 변환기/업 변환기(down converter/up converter) 204에 의하여 주파수 변환되며, 아날로그-디지털 변환기 231에 의하여 디지털화되며, 그리고 FPGA 205의 일부인 디지털 신호 처리기(DSP) 232에 의하여 기저 대역(baseband)으로 변환된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 유사한 컴포넌트가 다른 이중 RF 입력/출력 포트를 위하여 사용될 수 있다. 다음으로, 데이터 스트림(data stream)은, 프레이머/디프레이머 206에서 감시 및 제어 신호(monitoring and control signal)와 함께 I/Q 매핑(mapping) 및 프레임화 된다. 다음으로, 특정의 병렬 데이터 스트림은, 직렬화기/탈직렬화기(SerDes) 207에서 직렬 데이터 스트림으로 독립적으로 변환되며, 장착형(pluggable) SFP 광학적 트랜시버 모듈 209에 의하여 광학적 신호로 전환되며, 광 섬유 201A 내지 201F로 전달된다. 여섯 개의 광 섬유는 복수의 RRU에 직렬 광학 데이터 스트림을 전달한다. 다른 세 개 셋트의 다운링크 RF 경로도 유사하게 동작한다.
도 2를 참조하면, 상기한 설명에 이어, 상기 RRU로부터 수신된 업링크 경로의 광학적 신호는 광 섬유 201A 내지 201F를 사용하여 수신되며, 직렬화기/탈직렬화기(SerDes) 207에 의해 탈직렬화(deserialize)되며, 프레이머/디프레이머 206에 의해 탈프레임화(deframe)되며, 디지털 신호 처리기 232에 의하여 디지털적으로 업 컨버팅(up-converting) 된다. 다음으로, 데이터 스트림은 디지털-아날로그 변환기 233에 의하여 아날로그 IF로 변환되며, 업 변환기(upconverter) UPC1에 의하여 업 컨버팅되며, 이어서 RF 증폭기 234에 의하여 증폭되고 듀플렉서 230에 의하여 필터링(filtering) 된다. 상기 업링크 RF 신호는 업링크 RF 포트 203A에서 기지국으로 진입한다. CPU 240이 지원하는 이더넷 라우터(Ethernet router) 242는 다른 애플리케이션을 위해 별개의 이더넷 포트 (REMOTE 및 AUX)를 제공한다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 원격 유닛(DRU) 시스템을 도시한 블록도이다. 상기 DRU 시스템 300은, 도 2에 도시된 바와 같은 DAU와 통신하기 위하여 하나 또는 그 이상의 광 섬유 Fiber 1 및/또는 Fiber 2에서 반송되는 양방향성 광학적 신호와, RF 안테나(Tx/Rx ANT)에 의하여 송신 및 수신되는 RF 신호를 송신하고 수신하도록 동작 가능한 양방향성 RF 포트 320을 포함한다. 상기 DRU 시스템은 이하에서 더욱 상세히 설명될 다음과 같은 다섯 가지 주요 컴포넌트를 포함한다: FPGA 기반 디지털 컴포넌트 312, 다운 변환기 313 및 업 변환기 314, 아날로그-디지털 변환기 308 및 디지털-아날로그 변환기 309, 소형 장착형(small form-factor pluggable: SFP) 모듈 SFP1 및 SFP2를 포함하는 광학적 레이저 및 검출기 컴포넌트, 및 전력 증폭기(power amplifier) 컴포넌트 318 등이 그것이다.
도 3에는, 하나의 결합된 다운링크/업링크 안테나 포트 320을 포함한 단일 대역 원격 라디오 헤드 유닛(single-band Remote Radio Head Unit)- 디지털 원격 유닛이라고도 불림 -이 도시되어 있다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 예를 들면 850 MHz, 1900 MHz 등과 같은 주파수에서 동작하는 다운링크/업링크 안테나 포트를 포함한 다중 대역 DRU가 사용된다. 도 3을 참조하면, SFP1 301에 접속된 광 섬유 Fiber 1은, (기지국 및) 호스트 유닛 위치와 원격 라디오 헤드 유닛 사이에서 데이터를 송신하는 고속 광 섬유 케이블이다. 광 섬유 Fiber 2는 다른 원격 라디오 헤드 유닛과 데이지 체인을 형성하는데 사용될 수 있으며, 그럼으로써 기지국 또는 DAU와 상호 접속될 수 있다. 소프트웨어 정의 디지털 플랫폼 312는 전형적으로 FPGA 또는 그에 균등한 것에서 기저 대역 신호 처리를 수행하며, FPGA라고도 불릴 수 있다. 상기 FPGA는 직렬화기/탈직렬화기(SerDes) 303을 포함한다. 상기 탈직렬화기 부분은, 광 섬유 트랜시버 301로부터 직렬 입력 비트 스트림(serial input bit stream)을 추출하고, 그것을 병렬 비트 스트림(parallel bit stream)으로 변환한다. 상기 직렬화기 부분은 상기 원격 라디오 헤드 유닛으로부터 상기 기지국으로 데이터를 송신하기 위한 역 동작을 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 두 개의 구별되는 비트 스트림이 하나의 광 섬유를 통해 서로 다른 광학적 파장을 이용하여 기지국과 통신하지만, 다른 실시예의하면 복수의 광 섬유가 사용될 수 있다. 상기 DSP 유닛 304은, 인입되는 비트 스트림의 구조를 해독하며, 상기 DSP 유닛 304의 한 컴포넌트인 크레스트 요소 감소 알고리즘 모듈(Crest Factor Reduction Algorithm module)로 탈프레임화된 데이터를 송신하는 프레이머/디프레이머를 포함한다. 상기 크레스트 요소 감소 알고리즘 모듈은, 상기 인입 신호의 극대값 대비 평균값 비율(Peak-to-Average Ratio: PAR)을 감소시켜 전력 증폭기의 DC-RF 변환 효율을 향상시킨다. 다음으로, 상기 파형은 상기 DSP 304의 디지털 전치보상기 블록(Digital Predistorter block)으로 제공된다. 상기 디지털 전치보상기는 적응적 피드백 루프(adaptive feedback loop)에서의 상기 전력 증폭기 318의 비선형성을 보상한다. 상기 전력 증폭기로부터의 다운링크 RF 신호는 듀플렉서 317로 공급되고, 다음으로 안테나 포트 320으로 전달된다.
디지털 업 변환기 314는 상기 탈프레임화된 신호를 IF 주파수로 필터링하며 디지털 적으로 변환한다. 디지털-아날로그 변환기 309는 디지털-아날로그 변환을 수행하며, IF 신호를 업 변환기 314로 공급한다. 상기 DSP 유닛 304의 프레이머는 상기 디지털 다운 변환기(DDC) 305로부터 데이터를 취하고, 그것을 광 섬유 트랜시버 301을 거쳐 상기 BTS로 전송하기 위하여 프레임으로 만든다. 아날로그-디지털 변환기 308은 상기 아날로그 RF 업링크 신호를 디지털 신호로 변환하는데 사용된다. 수신기는 또한 다운 변환기 313을 포함한다.
이더넷 케이블은 기가비트 이더넷 스위치(gigabit Ethernet switch) 310와 접속될 수 있으며, 상기 기가비트 이더넷 스위치(gigabit Ethernet switch) 310은 CPU 311과 접속되어 DRU와 국지적으로 통신하는데 사용된다.
도 4는, DAU와 DRU 사이에서 전송되는 데이터를 위한 프레임 구조의 일 실시예를 도시한다. 상기 데이터 프레임 구조는 이하의 다섯가지 부분(portion) 또는 요소(element)를 포함한다: 동기화(SYNC) 부분 401, 공급자 고유 정보 부분(Vendor specific information portion) 402, 제어 및 관리(control and management: C&M) 부분 403, 페이로드 I/Q 데이터(payload I/Q data) 부분 404, 및 IP 데이터 부분 405 등이 그것이다. 상기 SYNC 부분 401은 수신기에서 전송된 데이터의 클럭을 동기화하는 데에 사용된다. 상기 공급자 고유 정보 부분 402는, 개별 공급자의 정보를 식별하기 위하여 할당되었으며, 여기에는 특정 공급자(예를 들면, 무선 사업자(wireless carrier))에게 고유할 수 있는 정보 및 기타 정보와 연계된 IP 주소가 포함될 수 있다. 상기 제어 및 관리 부분 403은, 상기 원격 유닛의 감시와 제어에 사용되며, 소프트웨어의 업그레이드를 수행하는데 사용될 수도 있다. 제어 신호와 함께 네트워크 제어 정보 및 성능 감시 정보가 상기 C&M 부분 403에서 전송될 수 있다. 페이로드 I/Q 데이터 부분 404는, 상기 BTS 108로부터 또는 상기 RF 안테나 포트 320으로부터의 셀룰러 기저대역 데이터(cellular baseband data)를 포함한다. 상기 IP 데이터 405는 상기 DAU 및 DRU 사이에서의 전송을 위하여 상기 페이로드 I/Q 데이터와 함께 프레임화 된다. 상기 IP 데이터는 상기 이더넷 라우터 242 또는 상기 이더넷 스위치 310을 통과하는 IP 트래픽(traffic)을 포함할 수 있다. 상기 프레임화된 데이터는 궁극적으로 도 5에 도시된 바와 같이 스크램블링/디스크램블링(scrambling/descrambling) 된다. 상기 셀룰러 데이터와 함께 상기 IP 데이터를 프레이밍함으로써, 두가지 타입의 데이터가 모두 업스트림(upstream) 또는 다운스트림(downstream) 경로에서 상기 시스템을 통해 전송될 수 있게 된다.
도 5는, 페이로드 I/Q 데이터를 포함하여 다양한 입력으로부터 전송된 데이터의 코딩 구조(coding structure)를 도시한 블록도이다. 도 5는, 도 4에 도시된 데이터 프레임 구조의 부분들이 어떻게 생성되는지를 도시하며, DAU 다운링크 경로 및 DRU 업링크 경로에 대하여 데이터가 어떻게 코딩되는지를 도시한다. 따라서, 도 5에 도시된 처리는 다운링크 경로에 대해서는 DAU에서, 또한 업링크 경로에 대해서는 DRU에서 발생한다.
스케줄러 및 스위치(scheduler and switch) 508, 에러 인코딩(Error Encoding) 509, SYNC 514, C&M 515 및 공급자 고유 정보 516이 프레이머 510의 입력으로서 제공된다. IP 네트워크 트래픽(네트워크 IP 트래픽 507)과 함께 복수의 입력 포트로부터의 페이로드 데이터(즉, 가공되기 전의 I&Q 데이터)(페이로드 I&Q 데이터 501, 502, 503, 504, 505 및 506)는 버퍼에 저장되고 상기 스케줄러 및 스위치 508로 전달된다. 상기 스케줄러 및 스위치 508은, 상기 프레이머 510을 위하여, 상기 IP 네트워크 트래픽과 함께 다양한 포트로부터 버퍼에 저장된 페이로드 데이터를 취합(collate)한다. 상기 스케줄러는 포트들 사이에서의 공정성을 보장하기 위한 알로리즘을 사용하고 할당된 자원을 배분한다. 상기 스케줄러는 또한 상기 포트들중 어디에 자원을 할당할 것인지를 결정한다. 예를 들면, IP 네트워크 데이터 507은 다양한 포트로부터의 페이로드 데이터 501 내지 506에 비하여 더 낮은 우선순위가 할당될 수 있다.
에러 인코더 509는, 상기 DAU로부터 상기 DRU로 데이터가 전송되는 동안 에러가 발생하지 않았다는 것을 보장하기 위하여 전송된 데이터의 순환 리던던시 검사 인코딩(cyclic redundancy check encoding)을 수행한다. 상기 프레임화된 데이터는 상기 직렬화기 513으로 송신되기 전에 상기 스크램블러 512를 사용하여 스크램블링된다. 상기 스크램블러 512에 의하여 제공되는 기능 중의 하나는, 예를 들면 셀룰러 데이터에 있어서 양호한 프레임 타이밍 동기화를 확보하기 위하여, 길게 반복되는 0(zero) 또는 1(one)을 제거하는 것이다. 이 기능은, 복수의 포트로부터의 다운링크 셀룰러 데이터를 포함하고 사용에 따라 요동치며 길게 반복되는 0 또는 1을 갖기 쉬운 상기 페이로드 I&Q 데이터에 의하여 제기되는 문제들을 개선한다. 그러므로, 본 발명의 실시예에 의하면, 시스템 성능, 특히 프레임 동기화를 개선하기 위하여 스크램블링을 프레임화 프로세스의 일부로서 포함시킨다. 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터의 프레임화에 의하여, 서로 다른 두 가지 타입의 데이터의 분리와, 이러한 별개의 요소로의 분리를 통해 제공되는 부대적인 보안성을 제공하기 위하여, 상기 프레임의 별개 요소로서 상기 페이로드 I&Q 데이터 404와 상기 IP 데이터 405가 분리된다. 프레임화 및 인코딩 후에, 프레임 동기화를 향상시키기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같은 프레임의 스크램블링이 수행된다.
도 2를 참조하면, 도 5에 도시된 기능 블록들과 상기 FPGA 205의 모듈들 사이의 통신은 다음과 같다. 페이로드 I&Q 데이터 501 내지 506은 상기 DSP 232, 252, 254 및 256의 출력으로서 제공된다. 상기 네트워크 IP 트래픽 507은 상기 이더넷 라우터 242의 출력으로서 제공된다. 이 데이터와 트래픽은, 스케줄러 및 스위치 508, 스크램블러 512 및 그 사이의 기능 유닛들(에러 인코더 509, 프레이머 510 및 인코더 511을 포함함)에 의하여 제공되는 기능을 포함하는 프레이머/디프레이머 206을 포함하는 FPGA 205의 다양한 모듈들에 의하여 처리된다. 상기 도 2의 직렬화기/탈직렬화기(SerDes) 모듈 207은 도 5의 직렬화기 513에 대응된다. 명확히 하기 위하여, 상기 DSP 232, 252, 254 및 256으로부터 상기 프레이머/디프레이머 206과 상기 직렬화기/탈직렬화기(SerDes) 207로의 데이터 흐름은 도 2에 도시되지 않았지만, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다.
도 6은, 전송된 데이터의 디코딩 구조(decoding structure)의 블록도를 도시한다. 도 6을 참조하면, 상기 업링크 경로의 DAU와 다운링크 경로의 DRU에 대한 데이터의 디코딩이 도시되어 있다. 상기 DAU는 원격 유닛으로부터 업링크 데이터를 수신한다. 다음으로, 직렬화된 데이터는 다음의 모듈들에서 다음의 처리 단계를 거친다: 탈직렬화기(deserializer) 614, 디스크램블러 612, 프레임 동기화기 611, 디코더 613, 디프레이머 610 및 이어서 디스패처 608에서 다양한 출력 포트로 데이터를 내보냄 등이 그것이다. 상기 탈프레임화된 데이터는, C&M 데이터 615, 공급자 고유 정보 데이터 616, 에러 검사기 609 및 페이로드 I&Q 데이터로 분해된다. 상기 디스패처 608은 상기 스케줄링된 페이로드 데이터(scheduled payload data)를 다양한 포트로 전달한다. 상기 디스크램블러는 상기 스크램블러 511의 역동작을 수행한다.
도 3을 참조하면, 도 6에 도시된 요소들의 기능성이 FPGA 312에 의하여 제공되는 기능성에 대응됨을 알 수 있다. 디코더 613, 디스크램블러 612, 프레임 동기화기 611, 디프레이머 610, 에러 검사기 609 및 디스패처 608의 기능성을 포함하는 기능성은, 업링크 또는 다운링크 경로 중에서 어느 것이 이용되는가에 따라 상기 직렬화기/탈직렬화기(SerDes) 303/307 및 상기 디지털 다운 변환기(DDC) 305/디지털 업 변환기(DUC) 306 사이에 위치한 상기 DSP 304에 의하여 수행된다.
도 2 및 도 5와 도 3 및 도 6 모두의 관계에서, 다양한 처리 모듈에 의하여 수행되는 기능성은 적절하게 다른 모듈로 전이될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 상기 프레이머/디프레이머 206의 기능성의 전부 또는 일부는 상기 DSP 232, 252, 254 및 256에 의하여 구현될 수 있다. 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 다양한 변형, 수정 및 대안들을 인식할 것이다.
도 7a는, 스크램블링 함수 [1+X39+X58 ]를 대표하는 스크램블러 701의 블록도를 도시한다. 도 7a 및 도 7b에서, [S숫자]로 표시한 블록들 702 또는 705는 쉬프트 레지스터(shift register)이다. 도 7b는 상기 스크램블링 함수에 대한 대응 디스크램블러 704를 도시한 도면이다. 상기 스크램블링/디스크램블링 동작은, 가산기(summer) 703에서 수신된 신호에, 39개의 이전 클럭 사이클로부터의 신호와 58개의 이전 클럭 사이클로부터의 신호를 합(sum, 즉 이진 가산(binary addition))하는 것이다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 39와 58 이외의 다른 클럭 사이클 개수가 사용될 수 있다.
셀룰러 트래픽의 부하는 하루중 시간대, 활성화된 사용자의 수 및 다른 많은 요인들에 의하여 변화한다. 비활성화된 기간은 다양한 데이터 페이로드에 대해 약한 신호 강도로 귀결될 것이다. 이러한 약한 신호들은 상기 페이로드 데이터에 대해 길게 반복된 0(zero)들로 귀결될 수 있다. 이것은 셀룰러 신호의 고속 데이터 전송에 문제를 일으킨다. 특히, 길게 반복된 0들이 존재하면, 수신기에서 프레임 동기화를 유지하기가 매우 어렵게 된다. 상기 스크램블러/디스크램블러는, 데이터 스트림의 0들과 함께 1들을 주입하며 나중에 그것들은 수신측에서 디스크램블러에 의하여 제거되기 때문에, 이러한 효과를 완화하는데 효과적인 기술이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 IP 데이터와 함께 상기 페이로드 I&Q 데이터가 상기 직렬화기로 전해지기 전에 스크램블링 된다.
도 5 및 도 6에 도시된 특정 처리 단계들에 의하여 본 발명의 특정 실시예가 제공된다는 점을 이해하여야 한다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 단계들의 다른 시퀀스(sequence)도 또한 실시될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 다른 실시예에 이하면, 상기한 단계들이 다른 순서로 수행될 수 있다. 나아가, 본 발명의 특정 애플리케이션에 따라 추가적인 단계들이 더해지거나 제거될 수 있다. 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 다양한 변형, 수정 및 대안들을 인식할 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 직렬화된 데이터를 제공하는 방법을 도시한 간략화된 흐름도이다. 상기 방법은, 페이로드 I&Q 데이터를 수신하는 단계(810)와, IP 데이터를 수신하는 단계(812)를 포함한다. 상기 페이로드 I&Q 데이터는, DAU 또는 DRU의 어느 한쪽에서 수신된 RF 셀룰러 트래픽에 기초하여 연산될 수 있다. 상기 방법은 또한 상기 페이로드 I&Q 데이터와 상기 IP 데이터를 프레임화하는 단계(814)와, 상기 프레임을 인코딩하는 단계(816)를 더 포함한다. 상호간에 독립적인 상기 페이로드 I&Q 데이터와 상기 IP 데이터를 프레임화하는 단계는, 보안성 및 기타 혜택을 제공하도록, 상기 프레임의 서로 다른 구역에서 서로 다른 종류의 데이터를 유지하기 위하여 상기 프레임의 상호 독립적인 요소들을 이용할 수 있다. 상기 방법은 또한, 스크램블링된 데이터를 제공하기 위하여 상기 인코딩된 프레임을 스크램블링하는 단계(818)와, 상기 스크램블링된 데이터를 직렬화하는 단계(820)을 더 포함한다.
본 발명의 특정 실시예에 의하면, 상기 방법은 또한, 예를 들어 DRU에서 직렬화된 데이터를 수신하는 단계, 상기 직렬화된 데이터를 탈직렬화(deserializing)하는 단계, 상기 탈직렬화된 데이터를 디스크램블링(descrambling)하는 단계, 프레임 동기화 정보를 판정하는 단계 및 상기 디스크램블링된 데이터를 디코딩(decoding)하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 도한 상기 동기화되고 디코딩된 데이터를 탈프레임화(deframing)하는 단계를 더 포함한다. 따라서, 상기 방법은, 상기 페이로드 I&Q 데이터와 상기 IP 데이터를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이들은 도 6에 도시된 바와 같이 내보내질 수 있다.
도 8에 도시된 특정 단계가 본 발명의 일 실시예에 의한 직렬화된 데이터를 제공하는 특정 방법을 제공한다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면 상기 단계들의 다른 시퀀스도 또한 실시될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 다른 실시예에 이하면, 상기한 단계들이 다른 순서로 수행될 수 있다. 게다가, 도 8에 도시된 개별 단계들은, 당해 개별 단계에 적합한 바에 따라, 다양한 시퀀스로 수행될 수 있는 복수의 하위 단계들을 포함할 수 있다. 나아가, 본 발명의 특정 애플리케이션에 따라 추가적인 단계들이 더해지거나 제거될 수 있다. 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 다양한 변형, 수정 및 대안들을 인식할 수 있을 것이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따라, RF 데이터 및 IP 데이터를 전송하는 방법을 도시한 간략화된 흐름도이다. 상기 방법은, 디지털 억세스 유닛(DAU)의 RF 포트에서 RF 데이터를 수신하는 단계(910), 상기 DAU의 이더넷 포트에서 IP 데이터를 수신하는 단계(912), 및 디지털 페이로드 I&Q 데이터를 제공하기 위하여 상기 RF 데이터를 처리하는 단계(914)를 포함한다. 상기 RF 데이터는 아날로그 RF 데이터, 셀룰러 데이터 등을 포함할 수 있다. 상기 IP 데이터는 상기 RF 데이터와 상호 독립적이다. 상기 방법은 또한, 프레임화된 데이터를 제공하기 위하여 상기 디지털 페이로드 I&Q 데이터와 상기 IP 데이터를 프레임화하는 단계(916), 상기 프레임화된 데이터를 인코딩하는 단계(918), 상기 인코딩된 데이터를 스크램블링하는 단계(920), 상기 스크램블링된 데이터를 직렬화하는 단계(922) 및 상기 직렬화된 데이터를 광 섬유를 통해 디지털 원격 유닛(DRU)으로 전송하는 단계(924)를 더 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 페이로드 I&Q 데이터와 상기 IP 데이터는, 상기 프레임화된 데이터의 별개 요소로서 프레임화 된다.
상기 DRU에서, 상기 방법은, 상기 직렬화된 데이터를 탈직렬화하는 단계(926), 상기 탈직렬화된 데이터를 디스크램블링하는 단계(928) 및 상기 디스크램블링된 데이터를 디코딩하는 단계(930)을 포함한다. 본 발명의 일부 실시예에 의하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 디스크램블링된 데이터를 디코딩하는 단계(930) 이전에 프레임 동기화 정보가 추출된다(단계 932). 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 방법은 또한, 상기 디코딩된 데이터에 대한 프레임 동기화 정보를 추출하는 단계(932), 상기 RF 데이터 및 상기 IP 데이터의 표현(representation)을 제공하기 위하여 상기 디코딩된 데이터를 변환하는 단계(934), 상기 RF 데이터 및 상기 IP 데이터의 표현을 증폭하는 단계(936) 및 상기 DRU와 연계된 안테나로부터 상기 증폭된 RF 데이터 및 IP 데이터를 전송하는 단계를 더 포함한다. 도 3을 참조하면, 상기 디코딩된 데이터의 변환은, DAC 309에 의하여 도시된 바와 같은 디지털-아날로그 변환 처리와, 업 변환기 314에 의한 업 컨버팅을 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 특정 단계가 본 발명의 일 실시예에 의한 RF 데이터 및 IP 데이터를 전송하는 특정 방법을 제공한다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면 상기 단계들의 다른 시퀀스도 또한 실시될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 다른 실시예에 이하면, 상기한 단계들이 다른 순서로 수행될 수 있다. 게다가, 도 9에 도시된 개별 단계들은, 당해 개별 단계에 적합한 바에 따라, 다양한 시퀀스로 수행될 수 있는 복수의 하위 단계들을 포함할 수 있다. 나아가, 본 발명의 특정 애플리케이션에 따라 추가적인 단계들이 더해지거나 제거될 수 있다. 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 다양한 변형, 수정 및 대안들을 인식할 수 있을 것이다.
상기에서 기술된 사례들과 실시예들은 단지 예시를 위한 목적으로 기술된 것이며, 그에 비추어 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 다양한 수정 또는 변경이 제안될 수 있으며, 그들은 본 출원과 첨부된 특허청구범위의 기술 사상과 권리 범위내에 속한다는 점을 이해하여야 한다.
첨부 I은 본 명세서에서 사용된 용어와 약어의 설명이다.
첨부 I
용어의 설명
ACLR 인접 채널 누설율(Adjacent Channel Leakage Ratio)
ACPR 인접 채널 전력율(Adjacent Channel Power Ratio)
ADC 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Converter)
AQDM 아날로그 직교 복조기(Analog Quadrature Demodulator)
AQM 아날로그 직교 변조기(Analog Quadrature Modulator)
AQDMC 아날로그 직교 복조 교정기(Analog Quadrature Demodulator Corrector)
AQMC 아날로그 직교 변조 교정기(Analog Quadrature Modulator Corrector)
BPF 대역 통과 필터(Bandpass Filter)
CDMA 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access)
CFR 크래스트 요소 감소(Crest Factor Reduction)
DAC 디지털-아날로그 변조기(Digital to Analog Converter)
DET 검출기(Detector)
DHMPA 디지털 하이브리드 모드 전력 증폭기(Digital Hybrid Mode Power Amplifier)
DDC 디지털 다운 변환기(Digital Down Converter)
DNC 다운 변환기(Down Converter)
DPA 도허티 전력 증폭기(Doherty Power Amplifier)
DQDM 디지털 직교 복조기(Digital Quadrature Demodulator)
DQM 디지털 직교 변조기(Digital Quadrature Modulator)
DSP 디지털 신호 처리(Digital Signal Processing)
DUC 디지털 업 변환기(Digital Up Converter)
EER 포락선 제거 및 복원(Envelope Elimination and Restoration)
EF 포락선 추종(Envelope Following)
ET 포락선 추적(Envelope Tracking)
EVM 에러 벡터 진폭(Error Vector Magnitude)
FFLPA 피드포워드 선형 전력 증폭기(Feedforward Linear Power Amplifier)
FIR 유한 임펄스 응답(Finite Impulse Response)
FPGA 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field-Programmable Gate Array)
GSM 이동 통신용 글로벌 시스템(Global System for Mobile communications)
I-Q 동상/직교(In-phase / Quadrature)
IF 중간 주파수(Intermediate Frequency)
LINC 비선형 컴포넌트를 이용한 선형 증폭(Linear Amplification using Nonlinear Components)
LO 국지 발진기(Local Oscillator)
LPF 저역 통과 필터(Low Pass Filter)
MCPA 다중 반송파 전력 증폭기(Multi-Carrier Power Amplifier)
MDS 다방향성 검색(Multi-Directional Search)
OFDM 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
PA 전력 증폭기(Power Amplifier)
PAPR 극대값 대비 평균 전력율(Peak-to-Average Power Ratio)
PD 디지털 기저대역 전치보상(Digital Baseband Predistortion)
PLL 위상 고정 루프(Phase Locked Loop)
QAM 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation)
QPSK 직교 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying)
RF 무선 주파수(Radio Frequency)
RRH 원격 라디오 헤드(Remote Radio Head)
RRU 원격 라디오 헤드 유닛(Remote Radio Head Unit)
SAW 표면 탄성파 필터(Surface Acoustic Wave Filter)
UMTS 유니버설 이동 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications System)
UPC 업 변환기(Up Converter)
WCDMA 광대역 코드 분할 다중 접속(Wideband Code Division Multiple Access)
WLAN 무선 국지 영역 네트워크(Wireless Local Area Network)

Claims (18)

  1. 분산형 안테나 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 시스템에 있어서,
    적어도 하나의 디지털 억세스 유닛(Digital Access Unit: DAU); 및
    상기 적어도 하나의 DAU에 연결된 복수의 디지털 원격 유닛(Digital Remote Unit: DRU) - 상기 복수의 DRU는 상기 복수의 DRU와 상기 적어도 하나의 DAU 사이에서 신호를 전송하도록 동작 가능함 -;
    을 포함하되,
    상기 적어도 하나의 DAU는,
    프레이머(framer), 인코더(encoder), 스크램블러(scrambler) 및 직렬화기를 포함하는 데이터 전송 코더(data transport coder); 및
    탈직렬화기(deserializer), 디코더(decoder), 디스크램블러(descrambler), 프레임 동기화기(frame synchronizer) 및 디프레이머(deframer)를 포함하는 데이터 전송 디코더(data transport decoder)
    를 포함하는 데이터 전송 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 DAU는,
    이더넷 케이블(Ethernet cable), 광 섬유(Optical Fiber), 마이크로파 가시 링크(Microwave Line of Sight Link), 무선 링크(Wireless Link) 및 위성 링크(Satellite Link) 중에서 선택된 적어도 하나를 통해 상기 복수의 DRU와 연결되는 데이터 전송 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 DRU는 데이지 체인 구성으로 접속되어 있는 데이터 전송 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 DRU는 상기 적어도 하나의 DAU에 성상 구성으로 접속되어 있는 데이터 전송 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 DAU의 포트(port)는 베이스 트랜시버 스테이션(Base Transceiver Station)에 접속하도록 동작 가능한 데이터 전송 시스템.
  6. 분산형 안테나 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 시스템에 있어서,
    복수의 디지털 억세스 유닛(DAU) - 상기 복수의 DAU는 상호 연결되어 상기 복수의 DAU 사이에 신호를 전달하도록 동작 가능함 -; 및
    상기 복수의 DAU에 연결되며, 상기 복수의 DAU와의 사이에서 신호를 전달하도록 동작 가능한 복수의 디지털 원격 유닛(DRU)
    을 포함하되,
    상기 복수의 DRU의 각각은,
    프레이머, 인코더, 스크램블러 및 직렬화기를 포함하는 데이터 전송 코더;
    탈직렬화기, 디코더, 디스크램블러, 프레임 동기화기 및 디프레이머를 포함하는 데이터 전송 디코더; 및
    스케줄러/디스패처
    를 포함하는 데이터 전송 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    복수의 베이스 트랜시버 스테이션(BTS)를 더 포함하는 데이터 전송 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 데이터 전송 코더 및 상기 데이터 전송 디코더의 하나 또는 그 이상의 요소가 FPGA로 구현되는 데이터 전송 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    페이로드 I&Q 데이터와 IP 데이터 모두가 상기 데이터 전송 코더 및 데이터 전송 디코더에 의하여 처리되는 데이터 전송 시스템.
  10. 직렬화된 데이터를 제공하는 방법에 있어서,
    페이로드 I&Q 데이터를 수신하는 단계;
    IP 데이터를 수신하는 단계;
    상기 페이로드 I&Q 데이터와 상기 IP 데이터를 프레임화(framing)하는 단계;
    상기 프레임을 인코딩하는 단계;
    스크램블링(scrambling)된 데이터를 제공하기 위하여 상기 인코딩된 프레임을 스크램블링하는 단계; 및
    상기 스크램블링된 데이터를 직렬화(serializing)하는 단계;
    를 포함하는 데이터 제공 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 직렬화된(serialized) 데이터를 수신하는 단계;
    상기 직렬화된 데이터를 탈직렬화(deserializing)하는 단계;
    상기 탈직렬화된 데이터를 디스크램블링(descrambling)하는 단계;
    디스크램블링된 데이터를 동기화하는 단계;
    디스크램블링된 데이터를 디코딩하는 단계;
    디코딩된 데이터를 탈프레임화하는 단계; 및
    상기 페이로드 I&Q 데이터 및 상기 IP 데이터를 제공하는 단계
    를 더 포함하는 데이터 제공 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 페이로드 I&Q 데이터는 RF 셀룰러 트래픽(cellular traffic)과 연계되는 데이터 제공 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 IP 데이터는 상기 페이로드 I&Q 데이터와 독립적인 데이터 제공 방법.
  14. RF 데이터와 IP 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    디지털 억세스 유닛(DAU)의 RF 포트에서 상기 RF 데이터를 수신하는 단계;
    상기 DAU의 이더넷 포트에서 상기 IP 데이터를 수신하는 단계;
    디지털 페이로드 I&Q 데이터를 제공하기 위하여 상기 RF 데이터를 처리하는 단계;
    프레임화된 데이터를 제공하기 위하여 상기 페이로드 I&Q 데이터와 상기 IP 데이터를 프레임화하는 단계;
    상기 프레임화된 데이터를 인코딩하는 단계;
    상기 인코딩된 데이터를 스크램블링하는 단계;
    상기 스크램블링된 데이터를 직렬화하는 단계;
    상기 직렬화된 데이터를 광 섬유를 통해 디지털 원격 유닛(DRU)으로 전송하는 단계;
    상기 직렬화된 데이터를 탈직렬화하는 단계;
    상기 탈직렬화된 데이터를 디스크램블링하는 단계;
    상기 디스크램블링된 데이터에 대하여 프레임 동기화 정보를 추출하는 단계;
    상기 디스크램블링된 데이터를 디코딩하는 단계;
    상기 RF 데이터와 상기 IP 데이터의 표현을 제공하기 위하여 상기 디코딩된 데이터를 변환하는 단계;
    상기 RF 데이터와 상기 IP 데이터의 표현을 증폭하는 단계; 및
    상기 DRU와 연계된 안테나로부터 상기 증폭된 RF 데이터와 상기 IP 데이터를 전송하는 단계
    를 포함하는 데이터 전송 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 RF 데이터는 아날로그 RF 데이터를 포함하는 데이터 전송 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 RF 데이터는 셀룰러 데이터를 포함하는 데이터 전송 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 페이로드 I&Q 데이터 및 상기 IP 데이터는 상기 프레임된 데이터의 별개 요소로서 프레임화 되는 데이터 전송 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 디코딩된 데이터를 변환하는 단계는, 디지털-아날로그 변환 처리를 포함하는 데이터 전송 방법.
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