KR20170131782A - Scheme and System for Fronthaul Interface of 5G RAN - Google Patents

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KR20170131782A
KR20170131782A KR1020160062068A KR20160062068A KR20170131782A KR 20170131782 A KR20170131782 A KR 20170131782A KR 1020160062068 A KR1020160062068 A KR 1020160062068A KR 20160062068 A KR20160062068 A KR 20160062068A KR 20170131782 A KR20170131782 A KR 20170131782A
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cell
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김하성
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주식회사 케이티
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Abstract

The present invention provides a method and a device for a fronthaul interface of a 5G base station having various base station separation structure shapes. According to an embodiment of the present invention, the device for a fronthaul interface of a 5G base station comprises: a central unit (CU) including a part of an independent network function realized in a virtual method; a distributed unit (DU) including the remaining of the independent network function realized in the virtual method; and a linkage interface of a fronthaul section between the CU and the DU.

Description

5G 기지국의 프론트홀 인터페이스 방법 및 장치{Scheme and System for Fronthaul Interface of 5G RAN}Technical Field [0001] The present invention relates to a front-end interface method and apparatus for a 5G base station,

본 실시예들은 5G 기지국의 프론트홀 인터페이스 방법 및 장치에 관한 것으로서, 5G 무선액세스 네트워크 기지국 프론트홀 인터페이스 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for a front-hall interface of a 5G base station, and relates to a front-hall interface technology of a 5G radio access network base station.

일 실시예는, 가상화 방식으로 구현된 독립적 네트워크 기능의 일부를 포함하는 CU와, 가상화 방식으로 구현된 독립적 네트워크 기능의 나머지를 포함하는 DU와, CU와 DU 간의 프론트홀 구간의 연동 인터페이스를 포함하는 5G 기지국의 프론트홀 인터페이스 장치를 제공할 수 있다.One embodiment includes a CU that includes a portion of an independent network functionality implemented in a virtualization scheme, a DU that includes the remainder of the independent networking functionality implemented in a virtualization scheme, and an interface interface between the CU and the DUH It is possible to provide a front-hall interface device of a 5G base station.

도 1은 5G 무선기지국의 CU와 DU 간 프론트홀 구성 및 연동 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 2는 5G 기지국의 CU-DU 간 다양한 분리 구조의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 동일 5G CU 내 5G DU 간 핸드오버의 처리 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 4는 동일 5G CU 내 5G DU 간 핸드오버 절차를 나타낸 도면이다.
도 5는 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.
FIG. 1 is a diagram illustrating a front hole configuration and interworking interface between a CU and a DU of a 5G wireless base station.
2 is a diagram showing an example of various separation structures between CU and DU of a 5G base station.
3 is a flowchart illustrating a handover of 5G DUs in the same 5G CU.
4 is a diagram illustrating a 5G DU handover procedure in the same 5G CU.
5 is a diagram illustrating a configuration of a base station according to another embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a configuration of a user terminal according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명에서의 무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS, 또는 eNB)을 포함한다. 본 명세서에서의 사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.The wireless communication system in the present invention is widely deployed to provide various communication services such as voice, packet data and the like. A wireless communication system includes a user equipment (UE) and a base station (BS, or eNB). The user terminal in this specification is a comprehensive concept of a terminal in wireless communication. It is a comprehensive concept which means a mobile station (MS), a user terminal (UT), an SS (User Equipment) (Subscriber Station), a wireless device, and the like.

기지국 또는 셀(cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), small cell 등 다른 용어로 불릴 수 있다.A base station or a cell generally refers to a station that communicates with a user terminal and includes a Node-B, an evolved Node-B (eNB), a sector, a Site, a BTS A base transceiver system, an access point, a relay node, a remote radio head (RRH), a radio unit (RU), and a small cell.

즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, small cell 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다. That is, the base station or the cell in this specification is interpreted as a comprehensive meaning indicating a partial region or function covered by BSC (Base Station Controller) in CDMA, NodeB in WCDMA, eNB in LTE or sector (site) And covers various coverage areas such as megacell, macrocell, microcell, picocell, femtocell and relay node, RRH, RU, and small cell communication range.

상기 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. i) 무선 영역과 관련하여 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀을 제공하는 장치 그 자체이거나, ii) 상기 무선영역 그 자체를 지시할 수 있다. i)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 상기 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 eNB, RRH, 안테나, RU, LPN, 포인트, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. ii)에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.Since the various cells listed above exist in the base station controlling each cell, the base station can be interpreted into two meanings. i) the device itself providing a megacell, macrocell, microcell, picocell, femtocell, small cell in relation to the wireless region, or ii) indicating the wireless region itself. i indicate to the base station all devices that are controlled by the same entity or that interact to configure the wireless region as a collaboration. An eNB, an RRH, an antenna, an RU, an LPN, a point, a transmission / reception point, a transmission point, a reception point, and the like are exemplary embodiments of a base station according to a configuration method of a radio area. ii) may indicate to the base station the wireless region itself that is to receive or transmit signals from the perspective of the user terminal or from a neighboring base station.

따라서, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀, RRH, 안테나, RU, LPN(Low Power Node), 포인트, eNB, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트를 통칭하여 기지국으로 지칭한다.Therefore, a base station is collectively referred to as a base station, collectively referred to as a megacell, macrocell, microcell, picocell, femtocell, small cell, RRH, antenna, RU, low power node do.

본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.Herein, the user terminal and the base station are used in a broad sense as the two transmitting and receiving subjects used to implement the technical or technical idea described in this specification, and are not limited by a specific term or word. The user terminal and the base station are used in a broad sense as two (uplink or downlink) transmitting and receiving subjects used to implement the technology or technical idea described in the present invention, and are not limited by a specific term or word. Here, an uplink (UL, or uplink) means a method of transmitting / receiving data to / from a base station by a user terminal, and a downlink (DL or downlink) .

무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.There are no restrictions on multiple access schemes applied to wireless communication systems. Various multiple access schemes such as Code Division Multiple Access (CDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Frequency Division Multiple Access (FDMA), Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), OFDM-FDMA, OFDM- Can be used. An embodiment of the present invention can be applied to asynchronous wireless communication that evolves into LTE and LTE-advanced via GSM, WCDMA, and HSPA, and synchronous wireless communication that evolves into CDMA, CDMA-2000, and UMB. The present invention should not be construed as limited to or limited to a specific wireless communication field and should be construed as including all technical fields to which the idea of the present invention can be applied.

상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.A TDD (Time Division Duplex) scheme in which uplink and downlink transmissions are transmitted using different time periods, or an FDD (Frequency Division Duplex) scheme in which they are transmitted using different frequencies can be used.

또한, LTE, LTE-advanced와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다. In systems such as LTE and LTE-advanced, a standard is constructed by configuring uplink and downlink based on a single carrier or carrier pair. The uplink and the downlink are divided into a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), a Physical Control Format Indicator CHannel (PCFICH), a Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel, a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH), an Enhanced Physical Downlink Control Channel (EPDCCH) Transmits control information through the same control channel, and is configured with data channels such as PDSCH (Physical Downlink Shared CHannel) and PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel), and transmits data.

한편 EPDCCH(enhanced PDCCH 또는 extended PDCCH)를 이용해서도 제어 정보를 전송할 수 있다.On the other hand, control information can also be transmitted using EPDCCH (enhanced PDCCH or extended PDCCH).

본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소 반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.In this specification, a cell refers to a component carrier having a coverage of a signal transmitted from a transmission point or a transmission point or transmission / reception point of a signal transmitted from a transmission / reception point, and a transmission / reception point itself .

실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(coordinated multi-antenna transmission system), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두 개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다. The wireless communication system to which the embodiments are applied may be a coordinated multi-point transmission / reception system (CoMP system) or a coordinated multi-point transmission / reception system in which two or more transmission / reception points cooperatively transmit signals. antenna transmission system, or a cooperative multi-cell communication system. A CoMP system may include at least two multipoint transmit and receive points and terminals.

다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 'eNB'라 함)과, eNB에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송파워를 갖거나 매크로 셀영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.The multi-point transmission / reception point includes a base station or a macro cell (hereinafter referred to as 'eNB'), and at least one mobile station having a high transmission power or a low transmission power in a macro cell area, Lt; / RTI >

이하에서 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.Hereinafter, a downlink refers to a communication or communication path from a multipoint transmission / reception point to a terminal, and an uplink refers to a communication or communication path from a terminal to a multiple transmission / reception point. In the downlink, a transmitter may be a part of a multipoint transmission / reception point, and a receiver may be a part of a terminal. In the uplink, the transmitter may be a part of the terminal, and the receiver may be a part of multiple transmission / reception points.

이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 'PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다'는 형태로 표기하기도 한다.Hereinafter, a situation in which a signal is transmitted / received through a channel such as PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH, and PDSCH is expressed as 'PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH and PDSCH are transmitted and received'.

또한 이하에서는 PDCCH를 전송 또는 수신하거나 PDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신한다는 기재는 EPDCCH를 전송 또는 수신하거나 EPDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신하는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.In the following description, an indication that a PDCCH is transmitted or received or a signal is transmitted or received via a PDCCH may be used to mean transmitting or receiving an EPDCCH or transmitting or receiving a signal through an EPDCCH.

즉, 이하에서 기재하는 물리 하향링크 제어채널은 PDCCH를 의미하거나, EPDCCH를 의미할 수 있으며, PDCCH 및 EPDCCH 모두를 포함하는 의미로도 사용된다.That is, the physical downlink control channel described below may mean a PDCCH, an EPDCCH, or a PDCCH and an EPDCCH.

또한, 설명의 편의를 위하여 PDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예인 EPDCCH를 적용할 수 있으며, EPDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예로 PDCCH를 적용할 수 있다.Also, for convenience of description, the PDCCH, which is an embodiment of the present invention, may be applied to the PDCCH, and the PDCCH may be applied to the portion described with the EPDCCH.

한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC 시그널링을 포함한다.Meanwhile, the High Layer Signaling described below includes RRC signaling for transmitting RRC information including RRC parameters.

eNB은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. eNB은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.The eNB performs downlink transmission to the UEs. The eNB includes a physical downlink shared channel (PDSCH) as a main physical channel for unicast transmission, downlink control information such as scheduling required for reception of a PDSCH, A physical downlink control channel (PDCCH) for transmitting scheduling grant information for transmission in a Physical Uplink Shared Channel (PUSCH). Hereinafter, the transmission / reception of a signal through each channel will be described in a form in which the corresponding channel is transmitted / received.

기존 LTE 무선 기지국은 DU와 RU로 분리 구성이 가능하며, 집중 국사에 주로 설치되는 DU은 물리 계층, MAC, RLC, RRC 기능을 수행하고, 셀 사이트에 설치되는 RU는 RF 기능을 수행한다. The existing LTE radio base stations can be separated into DU and RU. DU, which is mainly installed in the concentrated country, performs the physical layer, MAC, RLC, and RRC functions, and the RU installed at the cell site performs RF functions.

DU와 RU 장치간은 CPRI 기반 프론트홀 인터페이스로 연결되지만 장비 업체가 다른 경우엔 호환성을 확보하기가 어렵다. 또한, 5G에서는 다양한 전송속도, 신뢰도, 지연도 요구사항과 다양한 서비스들을 안정적으로 제공하기 위해서 많은 수의 가상화 서버 기반의 기지국이 활용될 것이므로 가상화 기지국 내부의 프론트홀 인터페이스를 가능한 개방형으로 설계될 필요가 있다.The DU and RU devices are connected via the CPRI-based front-hall interface, but it is difficult to ensure compatibility if the equipment manufacturer is different. In addition, 5G requires a large number of virtual server-based base stations to reliably provide various transmission speeds, reliability, delay requirements, and various services. Therefore, it is necessary to design the front-hall interface inside the virtual base station as open as possible have.

본 발명의 목적은 다양한 기지국 분리 구조 형상을 갖는 5G 기지국의 프론트홀 인터페이스 방법 및 장치에 관한 것이다.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for a front-end interface of a 5G base station having various base station isolation structure shapes.

5G 무선액세스 네트워크(Radio Access Network; RAN)는 주로 국사에 설치되는 5G CU(Central Unit)과 셀 사이트에 설치되는 5G DU(Distributed Unit)로 분리, 구성된다. 단, 5G DU에는 RF 혹은 안테나 기능이 포함될 수도 있고 별도로 분리될 수도 있으며, 분리된 경우엔 CU, DU, RF/안테나의 3단계 분리 구조로 설계할 수도 있다. 여기서 5G CU와 5G DU 간의 프론트홀 구간의 연동 인터페이스를 Xf라고 정의한다. 경우에 따라서 프론트홀은 미드홀(Midhaul)로 기술되기도 한다. The 5G radio access network (RAN) is mainly divided into 5G CU (Central Unit) installed at the national office and 5G DU (Distributed Unit) installed at the cell site. However, the 5G DU may include RF or antenna functions, or it may be separated, and if it is separate, it may be designed as a three-stage separation structure of CU, DU, and RF / antenna. Here, the interfacing interface of the front hall section between 5G CU and 5G DU is defined as Xf. In some cases, the front hall is sometimes referred to as Midhaul.

5G 기지국 베이스밴드 기능은 크게 PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC 형태의 독립적 네트워크 기능(Network Function; NF)으로 가상화 방식으로 구현되어 상위 프로토콜과 하위 프로토콜 기능들은 각각 CU와 DU에 적절히 분리, 배치된다. 물론 NF 별 세부 담당 기능의 수행은 달라질 수 있다.The 5G baseband baseband function is implemented as a virtualization method by independent network function (NF) of PHY, MAC, RLC, PDCP, and RRC type, and the upper protocol and lower protocol functions are appropriately separated and arranged to CU and DU respectively . Of course, the performance of NF-specific functions may vary.

특히 5G 통신 사업자들은 무선 데이터 트래픽/커버리지 수요, 장비 가격, 그리고 셀 사이트 환경에 따라 다양한 종류의 5G 기지국을 최적으로 구축, 운용하기를 원한다. 또한, 밀리미터파 주파수를 사용하는 경우의 기지국이 사용되는 경우엔 많은 수의 스몰셀을 구축해야 하는 부담이 있으므로 다중 벤더 호환성을 통한 유연성을 확보하기 위해서 프론토홀 인터페이스를 개방형으로 표준화해야 할 것이다.In particular, 5G operators want to optimally build and operate various types of 5G base stations depending on wireless data traffic / coverage demand, equipment price, and cell site environment. In addition, when a base station is used in the case of using a millimeter wave frequency, there is a burden of building a large number of small cells. Therefore, in order to secure flexibility through multi-vendor compatibility, the frontal hall interface should be standardized as an open type.

도 1은 5G 무선기지국의 CU와 DU 간 벤더 호환이 가능한 개방형 프론트홀 구성 및 연동 인터페이스를 보여준다.FIG. 1 shows an open front hole configuration and interworking interface capable of inter-vendor interoperability between a CU and a DU of a 5G wireless base station.

5G에서는 사업자의 무선망 구축 시나리오에 따라 다양한 기지국 기능의 배치 및 이에 따른 기지국 분리 구조 형상이 사용될 수 있다. In 5G, various base station functions and base station separated structure can be used according to the scenario of establishing the wireless network of the operator.

도 2는 다양한 5G 기지국 내부 분리 구조의 예를 보여준다. 물론 이외에도 기지국 NF의 배치에 따른 다른 형태의 분리 구조가 가능하지만 여기서는 생략한다. 여기서 Type 1 기지국(PDCP-RLC 분리 구조)은 RRC/PDCP NF가 CU에 배치되고, RLC/MAC/PHY NF는 DU에 배치된 경우이다. Type 2(MAC-PHY 분리 구조) 기지국은 RRC/PDCP/RLC/MAC NF가 CU에 배치되고, PHY NF는 DU에 배치된 경우이다.Figure 2 shows an example of various 5G base station internal isolation structures. Of course, other types of separate structures depending on the arrangement of the base stations NF are possible, but they are omitted here. Here, the Type 1 base station (PDCP-RLC separation structure) is a case where the RRC / PDCP NF is allocated to the CU and the RLC / MAC / PHY NF is allocated to the DU. Type 2 (MAC-PHY separation structure) The base station is a case where RRC / PDCP / RLC / MAC NF is allocated to CU and PHY NF is allocated to DU.

Type 1 기지국은 PDCP를 통한 5G 및 LTE/WiFi 기지국 장비 간 연동이 용이하고 소용량 프론트홀 데이터 전송이 필요하므로 광대역 전송을 위한 mmWave 기지국에 보다 적합할 것이며, Type 2 기지국은 짧은 전송 지연과 빠른 선자원 스케줄링이 가능하나 대용량 프론트홀 데이터 전송이 필요하므로 6GHz 대역 주파수를 이용하는 기지국에 보다 적합할 것이다.Type 1 base stations will be more suitable for mmWave base stations for broadband transmission because they can be easily interworked between 5G and LTE / WiFi base station equipment through PDCP and require small capacity front hole data transmission. Type 2 base stations are expected to have short transmission delay, Scheduling is possible, but it will be more suitable for base stations using 6GHz band frequency because large capacity front hole data transmission is required.

한편, DU에는 CU와는 별도로 이동성 등의 지원을 위해 무선자원관리(RRM; Radio Resource Management) 기능이 추가되거나, 즉 RAN 제어평면(CP)에 해당하는 NF(예, RRC)가 CU와 DU에 모두 배치 배치될 수 있을 것이다.On the other hand, in DU, a radio resource management (RRM) function is added to support the mobility and the like, or an NF (eg, RRC) corresponding to the RAN control plane (CP) They will be deployable.

따라서, 1) 다른 벤더의 CU와 DU가 동일한 NF 배치로 구성되거나, 2) 다른 벤더의 CU와 DU가 서로 다른 NF로 구성될 수 도 있을 것이다. 1)의 예는 연결된 CU와 DU들이 모두 Type 1인 경우를 들 수 있다. 2)의 경우에는 다른 DU로 연결이 변경되면 CU에서 변경되는 DU에 대한 NF 구성 정보를 받아 이에 맞게 전송 데이터를 변경하는 절차가 필요할 것이다. CU는 다른 형태의 DU와의 연동을 위해 모든 기지국 NF들을 포함하고, 구성되어 필요한 NF은 기지국 가상화를 통해 동적으로 구성 가능해야 한다.Thus, 1) another vendor's CU and DU may be configured with the same NF deployment, or 2) another vendor's CU and DU may be configured with different NFs. 1) is a case where both connected CUs and DUs are Type 1. 2), if the connection is changed to another DU, it will be necessary to change the transmission data according to the NF configuration information of the DU which is changed in the CU. The CU must include all base station NFs for interworking with other types of DUs, and the NF that is configured and required must be dynamically configurable via base station virtualization.

프론트홀 인터페이스 Xf는 CU와 DU 간의 점대점(Point-to-Point) 논리적 인터페이스로서, 시그널링 정보를 교환하고 데이터 전달을 수행한다. UP 데이터는 GTP-U를 통해, CP Xf AP는 SCTP 등을 통해 전송할 수 있을 것이다.The front-hall interface Xf is a point-to-point logical interface between the CU and the DU, exchanging signaling information and performing data transfer. UP data may be transmitted through GTP-U, and CP Xf AP through SCTP.

Xf 인터페이스의 세부 주요 기능은 다음과 같다:The main features of the Xf interface are as follows:

- CU와 DU의 NF 가상화 관리- NF virtualization management of CU and DU

- DU 간 이동성 관리 (Inter-DU Mobility)- Inter-DU Mobility Management

- CU와 DU 간 제어 및 관리 시그널링 전송- Transmission control and management signaling between CU and DU

- CU와 DU 간의 사용자 평면 베어러 혹은 플로우 제어- User plane bearer or flow control between CU and DU

- 패킷 매핑 및 포맷 변환- Packet mapping and format conversion

- 부하 관리- Load management

- 에러 처리- Error handling

여기에서는 Xf 인터페이스를 통해 단말이 서로 다른 DU 간 이동하여 핸드오버가 발생하는 경우의 예를 들어 설명한다. 동일 5G CU 내 연결된 5G DU 간 핸드오버의 처리 흐름도와 절차는 각각 도 3과 도 4와 같다.Here, an example in which handover occurs due to movement of UEs through different interfaces via the Xf interface will be described. The flow chart and the procedure of the handover between 5G DUs connected in the same 5G CU are shown in FIG. 3 and FIG. 4, respectively.

5G 단말과 기지국에서 빔포밍 전송이 지원되는 경우엔 DU 내 다수의 빔 정보 및 측정이 추가로 필요할 것이다.If beamforming transmission is supported at the 5G terminal and the base station, a number of beam information and measurements within the DU will be additionally required.

1. 5G 단말은 서빙 및 이웃 DU에 빔 및 셀 측정 결과를 CU에 보고한다. CU와 DU의 고유 식별자인 CU ID와 DU ID가 사용된다. CU와 DU 간 메시지 교환은 프론트홀 인터페이스 Xf AP를 통해 전송한다.1. The 5G terminal reports the results of beam and cell measurements to the serving and neighboring DUs to the CU. CU ID and DU ID, which are unique identifiers of CU and DU, are used. The exchange of messages between CU and DU is transmitted through the front-hall interface Xf AP.

2. CU는 빔 및 셀 측정 결과에 따라 DU 간 핸드오버가 필요함을 결정한다.2. The CU determines that a DU handover is required depending on the beam and cell measurement results.

3. CU는 최적의 연결을 위한 타겟 DU의 빔 및 셀을 선택한다(예로, 최적의 셀, 후보 셀, 셀/단말 간 최적 빔 및 빔 Pair, 후보 빔 및 빔 Pair, 셀 ID, 빔 ID, 빔 Pair ID 등의 정보에 기반하여 판단).3. The CU selects the beam and cell of the target DU for optimal connection (eg, the best cell, the candidate cell, the optimal beam and beam pair, the candidate beam and beam pair, the cell ID, the beam ID, Beam Pair ID, etc.).

4. CU는 수집된 타겟 DU의 NF 정보를 바탕으로 구성에 따라 필요 시 CU NF를 구성하고, 전송 데이터를 이에 따라 변경 가능하다. RAN NF을 식별할 수 있는 RAN NF ID 및 CU 및 DU의 NF Set ID가 사용될 수 있다.4. Based on the NF information of the collected target DU, the CU can configure the CU NF if necessary and change the transmission data accordingly. The RAN NF ID and the NF Set ID of the CU and DU that can identify the RAN NF can be used.

5. CU는 단말에 DU 간 핸드오버를 요청한다(RRC Connection Reconfiguration 메시지 이용). 여기서 핸드오버는 셀 및/혹은 빔 간 핸드오버를 포함한다.5. The CU requests a handover between the DUs (using the RRC Connection Reconfiguration message). Here, the handover includes cell and / or beam-to-beam handover.

6. 단말은 타겟 DU를 거쳐 CU에 랜덤 액세스 절차(RACH)를 수행한다. 예로, RACH Preamble 메시지를 이용한다.6. The terminal performs a random access procedure (RACH) on the CU via the target DU. For example, a RACH Preamble message is used.

7. CU는 타겟 DU를 거쳐 단말에 랜덤 액세스 절차(RACH)에 대한 응답을 보낸다.7. The CU sends a response to the random access procedure (RACH) to the terminal via the target DU.

8. 데이터 베어러 및/혹은 플로우 변경이 요구되는 경우, CU는 타겟 DU에 데이터 베어러 및/혹은 플로우 수정 요청을 한다. 무선 베어러 및 무선 플로우 정보와 식별자(ID)를 사용한다. 추가로 베어러와 플로우 간 변환 및 매핑이 필요한 경우에는 CU에서 이를 수행한다.8. When a data bearer and / or flow change is required, the CU makes a data bearer and / or flow modification request to the target DU. Radio bearer and wireless flow information and an identifier (ID). If additional bearer-to-flow conversions and mappings are required, the CU will do so.

9. 타겟 DU는 CU에 데이터 베어러 및/혹은 플로우 수정 요청에 응답을 한다.9. The target DU responds to the data bearer and / or flow modification request to the CU.

10. 타겟 DU는 해당 단말에 필요한 무선 자원 할당을 수행한다.10. Target DU performs radio resource allocation required for the corresponding terminal.

11. 단말은 타겟 DU를 거쳐 CU에 DU 간 핸드오버가 완료되었음을 알려준다(RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지 이용).11. The UE informs the CU of the completion of the DU-to-DU handover via the target DU (using the RRC Connection Reconfiguration Complete message).

12. 소스 DU에 연결된 단말의 무선 자원을 해제한다.12. Release the radio resource of the terminal connected to the source DU.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 5G에서는 다양한 전송속도, 신뢰도, 지연도 요구사항과 다양한 서비스들을 안정적으로 제공하기 위해서 많은 수의 가상화 서버 기반의 기지국이 활용될 것이므로 개방형 기지국 내부 프론트홀 인터페이스 설계를 통해 다른 벤더 5G CU 및 DU 기지국 간 효율적인 연동으로 보다 안정적인 연결성을 제공하고 구축/운용 비용의 절감도 가능하다.As described above, according to the present invention, a large number of virtual server-based base stations will be utilized in order to stably provide various transmission speeds, reliability, delay requirements, and various services in the 5G. Through efficient interworking between other vendor 5G CU and DU base stations, it provides more stable connectivity and can reduce construction / operation costs.

도 5는 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.5 is a diagram illustrating a configuration of a base station according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 기지국(1000)은 제어부(1010)과 송신부(1020), 수신부(1030)을 포함한다.5, a base station 1000 according to another embodiment includes a control unit 1010, a transmission unit 1020, and a reception unit 1030.

제어부(1010)는 전술한 본 발명에 따른 가상화 방식으로 구현된 독립적 네트워크 기능의 일부를 포함하는 CU와, 가상화 방식으로 구현된 독립적 네트워크 기능의 나머지를 포함하는 DU와, CU와 DU 간의 프론트홀 구간의 연동 인터페이스의 기능을 수행함에 필요한 전반적인 기지국의 동작을 제어한다.The control unit 1010 includes a CU including a part of the independent network functions implemented by the virtualization method according to the present invention described above, a DU including the remainder of the independent network functions implemented in a virtualization manner, a front hole interval between the CU and DU Lt; RTI ID = 0.0 > BS < / RTI >

송신부(1020)와 수신부(1030)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다.The transmitting unit 1020 and the receiving unit 1030 are used to transmit and receive signals, messages, and data necessary for carrying out the present invention to and from the terminal.

도 6은 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.6 is a diagram illustrating a configuration of a user terminal according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말(1100)은 수신부(1110) 및 제어부(1120), 송신부(1130)을 포함한다.6, a user terminal 1100 according to another embodiment includes a receiving unit 1110, a control unit 1120, and a transmitting unit 1130.

수신부(1110)는 기지국으로부터 하향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.The receiving unit 1110 receives downlink control information, data, and messages from the base station through the corresponding channel.

또한 제어부(1120)는 전술한 본 발명에 따른 가상화 방식으로 구현된 독립적 네트워크 기능의 일부를 포함하는 CU와, 가상화 방식으로 구현된 독립적 네트워크 기능의 나머지를 포함하는 DU와, CU와 DU 간의 프론트홀 구간의 연동 인터페이스의 기능을 수행함에 필요한 전반적인 단말의 동작을 제어한다.In addition, the controller 1120 includes a CU including a part of independent network functions implemented by the virtualization method according to the present invention, a DU including the rest of the independent network functions implemented in a virtualization manner, a front hole between the CU and DU And controls the overall operation of the terminal necessary to perform the function of the interworking interface of the section.

송신부(1130)는 기지국에 상향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다.The transmitter 1130 transmits uplink control information, data, and a message to the base station through the corresponding channel.

전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.The standard content or standard documents referred to in the above-mentioned embodiments constitute a part of this specification, for the sake of simplicity of description of the specification. Therefore, it is to be understood that the content of the above standard content and some of the standard documents is added to or contained in the scope of the present invention, as falling within the scope of the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (1)

가상화 방식으로 구현된 독립적 네트워크 기능의 일부를 포함하는 CU;
상기 가상화 방식으로 구현된 독립적 네트워크 기능의 나머지를 포함하는 DU; 및
상기 CU와 상기 DU 간의 프론트홀 구간의 연동 인터페이스
를 포함하는 5G 기지국의 프론트홀 인터페이스 장치.
A CU that includes some of the independent networking features implemented in a virtualized manner;
A DU comprising the remainder of the independent network functionality implemented in the virtualization scheme; And
The interlocking interface between the CU and the DU
Gt; 5G < / RTI > base station.
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KR20210043714A (en) * 2018-10-17 2021-04-21 삼성전자주식회사 Device for signaling control messages for fronthaul interface

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210043714A (en) * 2018-10-17 2021-04-21 삼성전자주식회사 Device for signaling control messages for fronthaul interface
KR20220164806A (en) * 2018-10-17 2022-12-13 삼성전자주식회사 Apparatus for signaling of control messages for fronthaul interface

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