KR20210081980A - System and method for monitoring traffic of base station based on Open Radio Access Network - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 ORAN 기반의 기지국 트래픽 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, ORAN 규격을 따른 기지국의 DU와 연동하는 RU의 기능을 수행하며 상기 기지국의 트래픽을 모니터링하는 기지국 트래픽 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ORAN-based base station traffic monitoring system and method, and more particularly, a base station traffic monitoring system and method for monitoring the traffic of the base station while performing a function of an RU interworking with the DU of the base station according to the ORAN standard is about
ORAN(Open Radio Access Network)은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 제정한 5세대 이동 통신인 NR(New Radio) 기술 기반의 무선 접속망으로서, 서로 다른 제조사에서 만든 디지털 유닛(DU)과 라디오 유닛(RU) 간의 상호 연동을 위한 규격을 제공한다.ORAN (Open Radio Access Network) is a wireless access network based on NR (New Radio) technology, a 5th generation mobile communication established by the 3rd Generation Partnership Project (3GPP). ) and provides a standard for interworking between them.
기존 기술은, 기지국의 RU에서 시간 도메인(time domain)의 RF 신호만 처리하기 때문에, 기지국의 RU에서 시간 도메인과 주파수 도메인(frequency domain)으로 구성되는 무선 통신 자원의 할당 여부와 사용량 등을 모니터링할 수 없다는 문제점이 있다.In the existing technology, since the RU of the base station processes only the RF signal of the time domain, the RU of the base station can monitor the allocation and usage of radio communication resources composed of the time domain and the frequency domain. There is a problem that it cannot.
또한, 한국 공개특허공보 제10-2018-0137397호에 개시된 바와 같이, 기존 기술은 기지국이 복수의 구성장치로 구성되는 경우 구성장치 간의 자원을 동적으로 설정하고 있으나, 기지국 트래픽에 대한 판단을 전제로 하지 않기 때문에, 기지국의 트래픽 상황을 실시간 반영할 수 없다는 문제점이 있다.In addition, as disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2018-0137397, the existing technology dynamically sets resources between constituent devices when a base station is configured with a plurality of constituent devices, but based on the determination of base station traffic Since it does not, there is a problem that the traffic condition of the base station cannot be reflected in real time.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, ORAN 규격 기반의 기지국의 구성과 동작 프로세스를 간소화하고 기지국 구축 비용을 절감하면서도 기지국 트랙픽 상황을 실시간으로 반영하여 무선 통신 자원의 효율적 이용을 도모하는 기지국 트래픽 모니터링 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is a base station traffic monitoring system that simplifies the configuration and operation process of the base station based on the ORAN standard, reduces the base station construction cost, and reflects the base station traffic situation in real time to promote efficient use of wireless communication resources and to provide a method.
본 발명의 일 실시예에 따른 ORAN 기반의 기지국 트래픽 모니터링 시스템은, ORAN(Open Radio Access Network) 규격을 따른 기지국의 DU(Digital Unit)와 연동하는 RU(Radio Unit)의 기능을 수행하며 상기 기지국의 트래픽을 모니터링하는 시스템으로서, 프론트홀을 통해 상기 DU와 통신을 수행하는 프론트홀 통신부; ORAN 규격에 따른 기지국의 PHY(Physical layer) 기능들 중 일부를 수행하는 신호 처리부로서, 상기 DU에서 상기 프론트홀 통신부를 통해 수신되는 하향 링크 신호를 처리하여 아날로그 신호로 변환하거나, 안테나를 통해 수신되는 상향 링크 신호를 디지털 신호로 변환 및 처리하여 상기 프론트홀 통신부를 통해 상기 DU로 전송하는 신호 처리부; 상기 신호 처리부에서 아날로그 신호로 변환된 하향 링크 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 처리하여 안테나를 통해 송신하거나, 안테나를 통해 수신된 상향 링크 RF 신호를 처리하여 상기 신호 처리부에 전달하는 RF 신호 처리부; 및 하향 링크 신호들 또는 상향 링크 신호들에 할당된 무선 통신 자원을 리소스 블록(resource block) 단위로 모니터링하여 할당된 리소스 블록의 양을 미리 결정된 기준값과 비교함으로써 하향 링크 또는 상향 링크의 트래픽을 판단하는 트래픽 판단부를 포함한다.An ORAN-based base station traffic monitoring system according to an embodiment of the present invention performs a function of a RU (Radio Unit) interworking with a DU (Digital Unit) of a base station according to an Open Radio Access Network (ORAN) standard, and A system for monitoring traffic, comprising: a fronthaul communication unit configured to communicate with the DU through a fronthaul; A signal processing unit that performs some of the physical layer (PHY) functions of a base station according to the ORAN standard, and converts a downlink signal received through the fronthaul communication unit in the DU into an analog signal, or is received through an antenna a signal processing unit that converts and processes an uplink signal into a digital signal and transmits it to the DU through the fronthaul communication unit; an RF signal processing unit that processes the downlink signal converted into an analog signal by the signal processing unit as a radio frequency (RF) signal and transmits it through an antenna, or processes the uplink RF signal received through the antenna and transmits it to the signal processing unit; and determining downlink or uplink traffic by monitoring the radio communication resources allocated to downlink signals or uplink signals in units of resource blocks and comparing the amount of allocated resource blocks with a predetermined reference value. It includes a traffic determination unit.
일 실시예에 있어서, 상기 신호 처리부는, 상기 프론트홀 통신부를 통해 하향 링크 신호가 수신되는 경우, 해당 신호에 대해 iFFT(inverse Fast Fourier Transform)를 수행하고 CP(Cyclic Prefix)를 추가한 후, 아날로그 신호로 변환하는 기능을 수행하도록 구성된다.In an embodiment, the signal processing unit, when a downlink signal is received through the fronthaul communication unit, performs an inverse Fast Fourier Transform (iFFT) on the corresponding signal and adds a cyclic prefix (CP) to the signal, followed by analog It is configured to perform the function of converting into a signal.
일 실시예에 있어서, 상기 신호 처리부는, 상기 RF 신호 처리부로부터 상향 링크 신호가 전달되는 경우, 해당 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능, 변환된 디지털 신호 중 PRACH(Physical Random Access Channel) 신호를 분리하여 상기 프론트홀 통신부에 전달하는 기능, 및 변환된 디지털 신호의 CP(Cyclic Prefix)를 제거하고 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하여 상기 프론트홀 통신부에 전달하는 기능을 수행하도록 구성된다.In one embodiment, the signal processing unit, when the uplink signal is transmitted from the RF signal processing unit, a function of converting the corresponding signal into a digital signal, and separating a PRACH (Physical Random Access Channel) signal from among the converted digital signals. It is configured to perform a function of transmitting to the fronthaul communication unit and a function of removing a CP (Cyclic Prefix) of the converted digital signal and performing Fast Fourier Transform (FFT) to transmit the function to the fronthaul communication unit.
일 실시예에 있어서, 상기 프론트홀 통신부는, 상기 신호 처리부에서 전달된 PRACH 신호와 상향 링크 신호를 이더넷 패킷(Ethernet packet)으로 변환하여 프론트홀을 통해 상기 DU로 전송하도록 구성된다.In an embodiment, the fronthaul communication unit is configured to convert the PRACH signal and the uplink signal transmitted from the signal processing unit into Ethernet packets and transmit them to the DU through the fronthaul.
일 실시예에 있어서, 상기 트래픽 판단부는, 리소스 블록을 구성하는 리소스 엘리먼트(resource element)들 중 제어 및 기준 신호에 할당된 리소스 엘리먼트를 제외한 다른 리소스 엘리먼트에 매핑된 신호의 크기를 확인하여 해당 리소스 블록의 할당 여부를 판단하도록 구성된다.In an embodiment, the traffic determination unit checks the size of a signal mapped to another resource element other than the resource element allocated to the control and reference signals among the resource elements constituting the resource block to determine the corresponding resource block. is configured to determine whether to allocate
일 실시예에 있어서, 상기 트래픽 판단부는, 상기 다른 리소스 엘리먼트에 매핑된 신호의 크기에 대한 절대값이 미리 정해진 기준값보다 큰 경우, 상기 다른 리소스 엘리먼트를 포함하는 리소스 블록을 할당된 리소스 블록으로 판단하도록 구성된다.In an embodiment, the traffic determining unit is configured to determine the resource block including the other resource element as the allocated resource block when the absolute value of the magnitude of the signal mapped to the other resource element is greater than a predetermined reference value. is composed
일 실시예에 있어서, 상기 시스템은, 상기 프론트홀 통신부, 상기 신호 처리부 및 상기 트래픽 판단부를 포함하는 하나의 마스터 장치; 및 각각 상기 RF 신호 처리부와 RF 신호를 송수신하는 안테나를 포함하는 복수의 슬레이브 장치로서, 복수의 셀 또는 복수의 레이어를 분할하여 커버하는 복수의 슬레이브 장치를 포함한다.In an embodiment, the system comprises: one master device including the fronthaul communication unit, the signal processing unit, and the traffic determination unit; and a plurality of slave devices each including the RF signal processing unit and an antenna for transmitting and receiving RF signals, the plurality of slave devices dividing and covering a plurality of cells or a plurality of layers.
일 실시예에 있어서, 상기 마스터 장치는, 복수의 셀 또는 복수의 레이어의 무선 통신 자원 중 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원이, 다른 셀 또는 다른 레이어보다 상대적으로 많이 사용되거나 미리 정해진 양보다 많이 사용되는 경우, 상기 복수의 슬레이브 장치 중 상기 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원을 사용하는 슬레이브 장치로 하여금 다른 셀 또는 다른 레이어의 무선 통신 자원을 사용하도록 관리하는 슬레이브 장치 관리부를 더 포함한다.In one embodiment, the master device, the wireless communication resource of a specific cell or a specific layer among the wireless communication resources of a plurality of cells or a plurality of layers is used relatively more than other cells or other layers, or more than a predetermined amount When used, the method further includes a slave device manager for managing a slave device using a radio communication resource of the specific cell or a specific layer among the plurality of slave devices to use a wireless communication resource of another cell or layer.
일 실시예에 있어서, 상기 슬레이브 장치 관리부는, 복수의 셀 또는 복수의 레이어의 무선 통신 자원 중 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원이, 다른 셀 또는 다른 레이어보다 상대적으로 적게 사용되거나 미리 정해진 양보다 적게 사용되는 경우, 상기 복수의 슬레이브 장치 중 상기 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원을 사용하는 슬레이브 장치의 사용 전력을 감소시키도록 구성된다.In an embodiment, the slave device manager is configured such that, among radio communication resources of a plurality of cells or of a plurality of layers, a radio communication resource of a specific cell or a specific layer is used relatively less than another cell or other layer or less than a predetermined amount. When it is used less, it is configured to reduce the power used by the slave device using the wireless communication resource of the specific cell or specific layer among the plurality of slave devices.
본 발며의 일 실시예에 따른 ORAN 기반의 기지국 트래픽 모니터링 방법ㅇ으은 ORAN(Open Radio Access Network) 규격을 따른 기지국의 DU와 프론트홀을 통해 통신하며 RU 기능을 수행하는 컴퓨터 시스템을 이용하여 상기 기지국의 트래픽을 모니터링하는 방법으로서, 상기 시스템이 상기 DU에서 상기 프론트홀을 통해 수신되는 하향 링크 신호를 처리하여 아날로그 신호로 변환하는 단계; 상기 시스템이 아날로그 신호로 변환된 하향 링크 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 처리하여 안테나를 통해 송신하는 단계; 및 상기 시스템이 하향 링크 신호들에 할당된 무선 통신 자원을 리소스 블록(resource block) 단위로 모니터링하여 할당된 리소스 블록의 양을 미리 결정된 기준값과 비교함으로써 하향 링크 트래픽을 판단하는 단계 포함한다.The ORAN-based base station traffic monitoring method according to an embodiment of the present invention communicates with the DU of the base station according to the Open Radio Access Network (ORAN) standard through a fronthaul and uses a computer system that performs the RU function of the base station. A method for monitoring traffic, the method comprising: converting, by the system, a downlink signal received through the fronthaul from the DU into an analog signal; processing, by the system, a downlink signal converted into an analog signal as a radio frequency (RF) signal and transmitting the signal through an antenna; and determining, by the system, a radio communication resource allocated to downlink signals in units of resource blocks and comparing the amount of allocated resource blocks with a predetermined reference value.
일 실시예에 있어서, 상기 아날로그 신호로 변환하는 단계는, 상기 시스템이 상기 프론트홀을 통해 수신되는 하향 링크 신호에 대해 iFFT(inverse Fast Fourier Transform)를 수행하고 CP(Cyclic Prefix)를 추가한 후, 아날로그 신호로 변환하는 단계를 포함한다.In an embodiment, the converting to the analog signal comprises: after the system performs inverse Fast Fourier Transform (iFFT) on the downlink signal received through the fronthaul and adds a cyclic prefix (CP); converting to an analog signal.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 상기 시스템이 안테나를 통해 수신된 상향 링크 RF 신호를 처리하는 단계; 상기 시스템이 처리된 신호를 디지털 신호로 변환 및 추가 처리하여 상기 프론트홀을 통해 상기 DU로 전송하는 단계; 및 상기 시스템이 상향 링크 신호들에 할당된 무선 통신 자원을 리소스 블록 단위로 모니터링하여 할당된 리소스 블록의 양을 미리 결정된 기준값과 비교함으로써 상향 링크의 트래픽을 판단하는 단계를 더 포함한다.In one embodiment, the method comprises: processing, by the system, an uplink RF signal received via an antenna; converting, by the system, the processed signal into a digital signal, further processing, and transmitting the processed signal to the DU through the fronthaul; and determining, by the system, a radio communication resource allocated to uplink signals in units of resource blocks and comparing the amount of allocated resource blocks with a predetermined reference value to determine uplink traffic.
일 실시예에 있어서, 상기 DU로 전송하는 단계는, 상기 상향 링크 RF 신호를 처리하는 단계에서 처리된 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 변환된 디지털 신호 중 PRACH(Physical Random Access Channel) 신호를 분리하는 단계; 및 변환된 디지털 신호의 CP(Cyclic Prefix)를 제거하고 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하는 단계를 포함한다.In one embodiment, the step of transmitting to the DU comprises: converting the signal processed in the step of processing the uplink RF signal into a digital signal; separating a PRACH (Physical Random Access Channel) signal from among the converted digital signals; and removing CP (Cyclic Prefix) of the converted digital signal and performing Fast Fourier Transform (FFT).
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 상기 FFT를 수행하는 단계 후에, 상기 시스템이 상기 PRACH 신호와 FFT이 수행된 상향 링크 신호를 이더넷 패킷(Ethernet packet)으로 변환하여 상기 프론트홀을 통해 상기 DU로 전송하는 단계를 더 포함한다.In one embodiment, in the method, after performing the FFT, the system converts the PRACH signal and an uplink signal on which the FFT is performed into an Ethernet packet to the DU through the fronthaul. It further comprises the step of transmitting.
일 실시예에 있어서, 상기 하향 링크 트래픽을 판단하는 단계는, 리소스 블록을 구성하는 리소스 엘리먼트(resource element)들 중 제어 및 기준 신호에 할당된 리소스 엘리먼트를 제외한 다른 리소스 엘리먼트에 매핑된 신호의 크기를 확인하여 해당 리소스 블록의 할당 여부를 판단하는 단계를 포함한다.In an embodiment, the determining of the downlink traffic includes determining the magnitude of a signal mapped to other resource elements except for resource elements allocated to control and reference signals among resource elements constituting a resource block. and determining whether to allocate the corresponding resource block by checking.
일 실시예에 있어서, 상기 할당 여부를 판단하는 단계는, 상기 다른 리소스 엘리먼트에 매핑된 신호의 크기에 대한 절대값이 미리 정해진 기준값보다 큰 경우, 상기 다른 리소스 엘리먼트를 포함하는 리소스 블록을 할당된 리소스 블록으로 판단하는 단계를 포함한다.In one embodiment, the determining of whether to allocate the resource block including the other resource element when the absolute value of the magnitude of the signal mapped to the other resource element is greater than a predetermined reference value and determining a block.
본 발명에 따른 실시예들은, 상술한 동작 또는 방법을 컴퓨터 시스템을 통해 실행하는 컴퓨터 프로그램으로서 기록매체에 기록되는 컴퓨터 프로그램을 이용하여 구현될 수 있다.Embodiments according to the present invention may be implemented using a computer program recorded in a recording medium as a computer program for executing the above-described operation or method through a computer system.
본 발명에 따르면, 기지국 트래픽 모니터링 시스템이 트래픽 측정을 위한 별도의 신호를 사용하지 않고 ORAN 규격에 따른 PHY 기능들 중 일부(L-PHY)를 수행하여 라디오 유닛(RU)의 기능과 트래픽 모니터링 기능을 동시에 수행함으로써, ORAN 규격 기반 기지국의 구성과 동작 프로세스를 간소화하면서도 기지국 트래픽을 실시간으로 모니터링할 수 있다.According to the present invention, the base station traffic monitoring system performs some of the PHY functions (L-PHY) according to the ORAN standard without using a separate signal for traffic measurement to improve the function of the radio unit (RU) and the traffic monitoring function. By performing simultaneously, it is possible to monitor the base station traffic in real time while simplifying the configuration and operation process of the ORAN standard-based base station.
또한, 기지국 트래픽 모니터링 시스템이 신호 처리 기능과 모니터링 기능을 수행하는 하나의 마스터 장치 및 신호 송수신 기능을 수행하는 복수의 슬레이브 장치로 구성되고, 각각의 셀 또는 각각의 레이어의 트래픽 상황에 대한 실시간 판단 결과를 기반으로 각각의 슬레이브 장치에서 사용되는 무선 통신 자원을 조정함으로써, 기지국 구축 비용을 절감하면서도 무선 통신 자원의 효율적 이용을 도모할 수 있다.In addition, the base station traffic monitoring system is composed of one master device performing signal processing and monitoring functions and a plurality of slave devices performing signal transmission/reception functions, and results of real-time determination of traffic conditions of each cell or each layer By adjusting the wireless communication resources used in each slave device based on the , it is possible to reduce the cost of constructing the base station and to promote efficient use of the wireless communication resources.
나아가, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명에 따른 다양한 실시예들이 상기 언급되지 않은 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음을 이하의 설명으로부터 자명하게 이해할 수 있을 것이다.Furthermore, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will clearly understand from the following description that various embodiments according to the present invention can solve various technical problems not mentioned above.
도 1은 일반적인 기지국 구조를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ORAN 기반의 기지국 트래픽 모니터링 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 ORAN 기반의 기지국 트래픽 모니터링 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 ORAN 기반의 기지국 트래픽 모니터링 방법의 하향 링크 트래픽 판단 프로세스를 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 ORAN 기반의 기지국 트래픽 모니터링 방법의 상향 링크 트래픽 판단 프로세스를 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram showing a general base station structure.
2 is a block diagram illustrating an ORAN-based base station traffic monitoring system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating an ORAN-based base station traffic monitoring system according to another embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a downlink traffic determination process of an ORAN-based base station traffic monitoring method according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an uplink traffic determination process of an ORAN-based base station traffic monitoring method according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 기술적 과제에 대한 해결 방안을 명확화하기 위해 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련 공지기술에 관한 설명이 오히려 본 발명의 요지를 불명료하게 하는 경우 그에 관한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이들은 설계자, 제조자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있을 것이다. 그러므로 후술되는 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to clarify solutions to the technical problems of the present invention. However, in the description of the present invention, if the description of the related known technology rather obscures the gist of the present invention, the description thereof will be omitted. In addition, the terms used in this specification are terms defined in consideration of functions in the present invention, and these may vary according to the intentions or customs of designers, manufacturers, and the like. Therefore, definitions of terms to be described below should be made based on the content throughout this specification.
도 1에는 일반적인 기지국 구조가 블록도로 도시되어 있다.1 is a block diagram of a typical base station structure.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 기지국 구조에서는 집중 국사에 있는 DU(Digital Unit)(10)와 셀 사이트에 있는 무선장비인 RU(Radio Unit)(20)가 유선망인 프론트홀(fronthaul)(30)을 통해 상호 통신하도록 구성된다. 이 경우, DU(10)는 RRC(Radio Resource Control)(11), PDCP(Packet Data Convergence Control)(12), RLC(Radio Link Control)(13), MAC(Medium Access Control)(14), PHY(Physical layer)(15) 등 기지국의 대부분의 기능을 수행하도록 구성된다. 반면, RU(20)는 RF(Radio Frequency) 신호 처리 기능을 가진 RF 신호 처리부(22)와 안테나(24)만을 포함하도록 구성된다.As shown in Figure 1, in a typical base station structure, a fronthaul (fronthaul) 30 in which a DU (Digital Unit) 10 in a centralized office and a RU (Radio Unit) 20 as a wireless device in a cell site are wired networks. ) to communicate with each other. In this case, the DU 10 is RRC (Radio Resource Control) 11, PDCP (Packet Data Convergence Control) 12, RLC (Radio Link Control) 13, MAC (Medium Access Control) (14), PHY (Physical layer) 15 is configured to perform most of the functions of the base station. On the other hand, the
따라서, 도 1과 같은 기지국 구조에서 RU(20)는 시간 도메인(time domain)의 RF 신호만 처리하기 때문에 시간 도메인과 주파수 도메인(frequency domain)으로 구성된 무선 자원의 할당 여부와 얼마큼 사용중인지 등의 트래픽 모니터링을 수행할 수 없다. 이러한 기지국 구조의 RU(20)가 무선 통신 자원의 트래픽 정보를 알기 위해서는 DU(10)로부터 해당 정보를 별도로 수신해야 한다.Accordingly, in the base station structure as shown in FIG. 1 , since the
한편, ORAN 규격 기반 5G 기지국 구조에서도, 집중 국사에 있는DU(또는, O-DU)와 셀 사이트에 있는 RU(또는, O-RU)와 유선망인 프론트홀을 통해서 상호 통신을 수행하도록 구성된다. 그러나, ORAN 규격에서는 프론트홀의 전송 용량을 줄이기 위해서 기존의 DU에서 처리하던 PHY 기능을 분리하여 H-PHY(High PHY) 기능은 DU에서 처리하고 L-PHY(Low PHY)는 RU에서 처리하도록 구성된다. 따라서, 본 발명은 RU 측에서 별도의 정보 수신 없이 L-PHY 기능을 기반으로 무선 통신 자원의 트래픽 상황을 모니터링하는 시스템 및 방법을 제안한다.On the other hand, even in the ORAN standard-based 5G base station structure, the DU (or O-DU) in the central office and the RU (or O-RU) in the cell site are configured to perform mutual communication through a wired fronthaul. However, in the ORAN standard, in order to reduce the transmission capacity of the fronthaul, the PHY function processed in the existing DU is separated so that the H-PHY (High PHY) function is processed by the DU and the L-PHY (Low PHY) is processed by the RU. . Accordingly, the present invention proposes a system and method for monitoring the traffic condition of a radio communication resource based on the L-PHY function without receiving additional information on the RU side.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 ORAN 기반의 기지국 트래픽 모니터링 시스템(200)이 블록도로 도시되어 있다.2 is a block diagram illustrating an ORAN-based base station
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 ORAN 기반의 기지국 트래픽 모니터링 시스템(200)은 ORAN(Open Radio Access Network) 규격을 따른 기지국의 DU(Digital Unit)(100)와 연동하는 RU(Radio Unit)의 기능을 수행하며 상기 기지국의 트래픽을 모니터링하도록 구성된다. 이를 위해, 상기 시스템(200)은 프론트홀 통신부(210), 신호 처리부(220), RF 신호 처리부(230), 안테나(240) 및 트래픽 판단부(250)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the ORAN-based base station
프론트홀 통신부(210)는, 프론트홀(130)을 통해 DU(100)의 프론트홀 통신부(120)와 패킷 신호를 송수신하도록 구성된다.The
신호 처리부(220)는, ORAN 규격의 옵션 7-2a에 따라 구성되어 기지국의 PHY(Physical layer) 기능들 중 일부 기능(L-PHY)를 수행하도록 구성되며, 신호 처리부(220)는 DU(100)에서 프론트홀 통신부(210)를 통해 수신되는 하향 링크 신호를 처리하여 아날로그 신호로 변환하거나, 안테나(240)를 통해 수신되는 상향 링크 신호를 디지털 신호로 변환 및 처리하여 프론트홀 통신부(210)를 통해 DU(100)로 전송하도록 구성될 수 있다.The
신호 처리부(220)는 기지국의 하향 링크 PHY 기능을 H-PHY와 L-PHY로 분리하는 ORAN 규격의 옵션 7-2a에 따라 구성될 수 있다. 즉, 프론트홀 통신부(210)를 통해 하향 링크 신호가 수신되는 경우, 신호 처리부(220)는 해당 신호에 대해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행하고 CP(Cyclic Prefix)를 추가한 후, 아날로그 신호로 변환하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 이 경우, Scrambling, Modulation, Layer mapping, Precoding, RE mapping 기능은 DU(100)의 H-PHY(110)에 포함될 수 있다.The
예컨대, DU(100)는 H-PHY(110)에서 생성되어 RE(Resource Element)에 매핑된 하향 링크 RE 신호를 프론트홀 통신부(120)를 통해 이더넷 패킷(ethernet packet)으로 변환하고 프론트홀(130)을 통해 RU 기능을 수행하는 기지국 트래픽 모니터링 시스템(200)으로 전송한다. RE 신호는 가장 작은 무선 자원의 단위로 주파수 도메인은 한 개의 서브캐리어(subcarrier)로 구성되고, 시간 도메인은 한 개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로 구성되어 있다. 무선 통신 자원 할당의 최소 단위는 RB(Resource Block)로 하나의 RB는 여러 개의 RE로 구성되어 있다.For example, the
상기 시스템(200)은, 프론트홀 통신부(210)를 통해서 수신한 이더넷 패킷을 하향 링크 RE 신호로 변환하여 L-PHY 기능을 가진 신호 처리부(220)에 전달한다. 신호 처리부(220)의 하향 링크 신호 처리부(222)는 수신한 하향 링크 RE 신호에 대해 IFFT 및 CP addition 기능을 수행하여 IFFT 처리 후 CP를 추가하고 해당 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다.The
한편, RF 신호 처리부(230)는, 신호 처리부(220)에서 아날로그 신호로 변환된 하향 링크 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 처리하여 안테나(240)를 통해 송신하거나, 안테나(240)를 통해 수신된 상향 링크 RF 신호를 처리하여 신호 처리부(220)에 전달하도록 구성된다. 즉, 하향 링크 신호 처리의 경우, RF 신호 처리부(230)는 하향 링크 RE 신호를 RF 신호로 처리하여 하향 링크 RF 신호를 안테나(240)를 통해 단말로 방사하도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the RF
트래픽 판단부(250)는, 신호 처리부(220)의 신호 처리 과정 중에, 하향 링크 신호들 또는 상향 링크 신호들에 할당된 무선 통신 자원을 RB(Resource Block) 단위로 모니터링하여, 할당된 RB의 양을 미리 결정된 기준값과 비교함으로써 하향 링크 또는 상향 링크의 트래픽을 판단하도록 구성된다. The
이 경우, 트래픽 판단부(250)는 RB를 구성하는 RE(resource element)들 중 제어 및 기준 신호에 할당된 RE를 제외하고 다른 RE에 매핑된 신호의 크기를 확인하여 해당 RB의 할당 여부를 판단하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 트래픽 판단부(250)는, 상기 다른 RE에 매핑된 신호의 크기에 대한 절대값이 미리 정해진 기준값보다 큰 경우, 상기 다른 RE를 포함하는 RB를 할당된 리소스 블록으로 판단하도록 구성될 수 있다.In this case, the
이를 위해, 신호 처리부(220)는 수신한 하향 링크 RE 신호를 MIMO layer 별로 트래픽 판단부(250)에 전달할 수 있어야 한다. 트래픽 판단부(250)는 수신된 하향 링크 RE 신호에 대해 RE sample(x k,l) 단위로 자원 할당 여부를 확인할 수 있다(k = subcarrier number, l = OFDM symbol number). 일 실시예에 있어서, 트래픽 판단부(250)는 해당 RE sample의 크기가 0보다 크면(|x k,l| > 0 ), 해당 RE가 포함된 RB를 할당된 리소스 블록으로 판단하고, 해당 RE sample의 크기가 0이면(|x k,l| = 0), 해당 RE가 포함된 RB가 현재까지 미할당된 것으로 판단할 수 있다. To this end, the
이와 같이, 본 발명에서는 해당 RB를 구성하는 모든 RE에 대해서 할당 여부를 판단하는 것이 아니라 특정 RE 즉, DM-RS(Demodulation Reference Signal) 등과 같은 제어 및 기준 신호에 할당되지 않는 RE 만을 이용해서 해당 RB의 할당 여부를 판단한다.As such, in the present invention, instead of determining whether to allocate all REs constituting the RB, the RB is not allocated to a specific RE, that is, a control and reference signal such as a DM-RS (Demodulation Reference Signal). to determine whether to allocate
한편, 상향 링크 신호 전송의 경우, RF 신호 처리부(230)는 안테나(240)를 통해 수신된 상향 링크 RF 신호를 처리하여 신호 처리부(220)에 전달한다. 그러면, 신호 처리부(220)의 상향 링크 신호 처리부(224)는, 처리된 신호를 디지털 신호로 변환 및 추가 처리하여 프론트홀 통신부(210)를 통해 DU(100)로 전송한다.Meanwhile, in the case of uplink signal transmission, the RF
ORAN 규격에서는 기지국의 상향 링크 PHY 기능을 H-PHY와 L-PHY로 분리하는 옵션 7-2a를 채택한다. 따라서, RF 신호 처리부(230)로부터 상향 링크 신호가 전달되는 경우, 신호 처리부(220)의 상향 링크 신호 처리부(224)는 해당 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능, 변환된 디지털 신호 중 PRACH(Physical Random Access Channel) 신호를 분리하여 상기 프론트홀 통신부에 전달하는 기능, 및 변환된 디지털 신호의 CP(Cyclic Prefix)를 제거하고 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하여 상기 프론트홀 통신부에 전달하는 기능을 수행하도록 구성된다.The ORAN standard adopts option 7-2a that separates the uplink PHY function of the base station into H-PHY and L-PHY. Accordingly, when an uplink signal is transmitted from the RF
즉, 상향 링크 신호 전송시 일반 채널인 PUxCH(PUSCH, PUCCH)의 경우 De-scrambling, De-modulation, Equalization, iDFT(inverse Discrete Fourier Transform), Channel Estimation, RE de-mapping 기능은 DU(100)의 H-PHY(110)에 포함되고, FFT(Fast Fourier Transform) 및 CP 제거, Analog to Digital 기능은 L-PHY 기능을 수행하는 상향 링크 신호 처리부(224)에 포함된다. 또한, SRS(Sounding Reference Signal) 경우, Channel Estimation, RE de-mapping 기능은 DU(100)의 H-PHY(110)에 포함되고, FFT 및 CP 제거, Analog to Digital 기능은 L-PHY 기능을 수행하는 상향 링크 신호 처리부(224)에 포함된다. PRACH의 경우, Detection, RE de-mapping 기능은 DU(100)의 H-PHY(110)에 포함되고 Filtering, Analog to Digital 기능은 L-PHY 기능을 수행하는 상향 링크 신호 처리부(224)에 포함된다. That is, in the case of PUxCH (PUSCH, PUCCH), which is a general channel during uplink signal transmission, De-scrambling, De-modulation, Equalization, iDFT (inverse Discrete Fourier Transform), Channel Estimation, and RE de-mapping functions of the
따라서, 안테나(240)를 통해 단말의 상향 링크 RF 신호를 수신한 RF 신호 처리부(230)는 RF 신호를 처리하여, 상향 링크 신호 처리부(224)에 전달한다. 상향 링크 신호 처리부(224)는 전달된 상향 링크 RF 신호(아날로그 신호)를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호 중 PRACH 신호를 필터링하여 프론트홀 통신부(210)에 전달한다. 그 외에 PUxCH, SRS 등의 일반 채널의 경우, 상향 링크 신호 처리부(224)는 변환된 디지털 신호의 CP를 제거하고 FFT 처리하여 RE 매핑된 상향링크 RE 신호를 프론트홀 통신부(210)에 전달한다.Accordingly, the RF
이 경우, 프론트홀 통신부(210)는 신호 처리부(220)에서 전달된 PRACH 신호와 상향 링크 RE 신호를 각각 이더넷 패킷(Ethernet packet)으로 변환하여 프론트홀(130)을 통해 DU(100)로 전송한다.In this case, the
이때, L-PHY 기능을 수행하는 신호 처리부(220)는 변환된 상향 링크 RE 신호를 MIMO layer 별로 트래픽 판단부(250)에 전달할 수 있어야 한다. 앞서 언급한 바와 같이, 트래픽 판단부(250)는 RB를 구성하는 모든 RE에 대해서 할당 여부를 판단하는 것이 아니라 SRS, PRACH 등 제어 및 기준 신호에 할당된 RE를 제외하고 다른 RE에 매핑된 신호 크기를 확인하여 해당 RB의 할당 여부를 판단할 수 있다. 이 경우, 트래픽 판단부(250)는 상기 다른 RE에 매핑된 신호의 크기에 대한 절대값이 미리 정해진 기준값보다 큰 경우, 상기 다른 RE를 포함한 RB를 할당된 리소스 블록으로 판단할 수 있다.In this case, the
예컨대, 트래픽 판단부(250)는 전달받은 상향 링크 RE 신호에 대해 RE sample(y k,l) 단위로 자원 할당 여부를 확인한다(k = subcarrier number, l = OFDM symbol number). 일 실시예에 있어서, 트래픽 판단부(250)는 해당 RE sample의 크기가 0보다 크면(|y k,l| > 0), 해당 RE가 포함된 RB를 할당된 리소스 블록으로 판단하고, 해당 RE sample의 크기가 0 이면(|y k,l| = 0), 해당 RE가 포함된 RB가 현재까지 미할당된 것으로 판단하도록 구성될 수 있다. For example, the traffic determiner 250 checks whether resources are allocated in units of RE samples (y k,l ) for the received uplink RE signal (k = subcarrier number, l = OFDM symbol number). In one embodiment, if the size of the RE sample is greater than 0 (|y k,l | > 0), the
도 3에는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 ORAN 기반의 기지국 트래픽 모니터링 시스템(300)이 블록도로 도시되어 있다.3 is a block diagram illustrating an ORAN-based base station
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 ORAN 기반의 기지국 트래픽 모니터링 시스템(300)은, 하나의 마스터 장치(310)와 복수의 슬레이브 장치(320)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3 , the ORAN-based base station
마스터 장치(310)는 프론트홀 통신부(312), 신호 처리부(314) 및 트래픽 판단부(316)를 포함할 수 있으며, 슬레이브 장치 관리부(318)를 더 포함할 수 있다. 프론트홀 통신부(312), 신호 처리부(314) 및 트래픽 판단부(316)는 각각 도 2를 참조하여 설명한 프론트홀 통신부(210), 신호 처리부(220) 및 트래픽 판단부(250)에 대응하는 구성이다. 이러한 마스터 장치(310)는 DU(100)로부터 다중 셀 및 다중 Layer의 무선 통신 자원을 할당받을 수 있으며, 복수의 슬레이브 장치(320)에 셀 또는 공간적 레이어(Layer) 단위로 무선 통신 자원을 분배할 수 있다.The
복수의 슬레이브 장치(320)는 각각 RF 신호 처리부(322) 및 RF 신호를 송수신하는 안테나(324)를 포함하며, 복수의 셀 또는 복수의 레이어를 상호 분할하여 커버한다. 슬레이브 장치(320)의 RF 신호 처리부(322) 및 안테나(324)는 각각 도 2를 참조하여 설명한 RF 신호 처리부(230) 및 안테나(240)에 대응하는 구성이다.Each of the plurality of slave devices 320 includes an RF signal processing unit 322 and an
한편, 마스터 장치(310)의 슬레이브 장치 관리부(318)는, 복수의 셀 또는 복수의 레이어의 무선 통신 자원 중 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원이, 다른 셀 또는 다른 레이어보다 상대적으로 많이 사용되거나 미리 정해진 양보다 많이 사용되는 경우, 상기 복수의 슬레이브 장치 중 상기 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원을 사용하는 슬레이브 장치로 하여금 다른 셀 또는 다른 레이어의 무선 통신 자원을 사용하도록 관리한다.On the other hand, the slave
일 실시예에 있어서, 슬레이브 장치 관리부(318)는 복수의 셀 또는 복수의 레이어의 무선 통신 자원 중 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원이, 다른 셀 또는 다른 레이어보다 상대적으로 적게 사용되거나 미리 정해진 양보다 적게 사용되는 경우, 상기 복수의 슬레이브 장치 중 상기 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원을 사용하는 슬레이브 장치의 사용 전력을 감소시키도록 구성될 수 있다.In one embodiment, the slave
도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 ORAN 기반의 기지국 트래픽 모니터링 방법의 하향 링크 트래픽 판단 프로세스가 흐름도로 도시되어 있다. 도 4를 참조하여 기지국 트래픽 모니터링 시스템(200, 300)의 세부 동작들을 시계열적으로 설명한다.4 is a flowchart illustrating a downlink traffic determination process of an ORAN-based base station traffic monitoring method according to an embodiment of the present invention. Detailed operations of the base station
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 시스템(200, 300)은, ORAN 규격의 옵션 7-2a에 따라 구성되어 기지국의 PHY(Physical layer) 기능들 중 RU에 분배되는 일부 기능(L-PHY)를 수행하도록 구성되어, DU(100)에서 프론트홀 통신부(210)를 통해 수신되는 하향 링크 신호를 처리하여 아날로그 신호로 변환할 수 있다(S400). 이 경우, 상기 시스템(200, 300)은 하향 링크 신호에 대해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행하고 CP(Cyclic Prefix)를 추가한 후, 아날로그 신호로 변환할 수 있다.As shown in FIG. 4, the
그 다음, 상기 시스템(200, 300)은 아날로그 신호로 변환된 하향 링크 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 처리하여 안테나를 통해 송신한다(S410).Next, the
이러한 하향 링크 신호 처리 과정에서, 상기 시스템(200, 300)은 하향 링크 신호들에 할당된 무선 통신 자원을 RB 단위로 모니터링하고 할당된 RB의 양을 미리 결정된 기준값과 비교함으로써 하향 링크 트래픽을 판단할 수 있다(S420).In this downlink signal processing process, the
이 경우, 상기 시스템(200, 300)은 RB를 구성하는 RE들 중 DM-RS(Demodulation Reference Signal) 등과 같은 제어 및 기준 신호에 할당된 RE를 제외하고 다른 RE에 매핑된 신호의 크기를 확인하여 해당 RB의 할당 여부를 판단할 수 있다. 또한, 트래픽 판단부(250)는, 상기 다른 RE에 매핑된 신호의 크기에 대한 절대값이 미리 정해진 기준값보다 큰 경우, 상기 다른 RE를 포함하는 RB를 할당된 리소스 블록으로 판단할 수 있다.In this case, the
그 다음, 상기 시스템(200, 300)은 하향 링크 트래픽 판단 결과에 따라 기지국을 적절히 제어할 수 있다(S430).Then, the
일 실시예에 있어서, 마스터 장치(310)와 복수의 슬레이브 장치(320)를 포함하는 상기 시스템(300)은, 복수의 셀 또는 복수의 레이어의 무선 통신 자원 중 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원이, 다른 셀 또는 다른 레이어보다 상대적으로 많이 사용되거나 미리 정해진 양보다 많이 사용되는 경우, 상기 복수의 슬레이브 장치 중 상기 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원을 사용하는 슬레이브 장치로 하여금 다른 셀 또는 다른 레이어의 무선 통신 자원을 사용하도록 관리할 수 있다.In one embodiment, the
다른 일 실시예에 있어서, 상기 시스템(300)은 복수의 셀 또는 복수의 레이어의 무선 통신 자원 중 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원이, 다른 셀 또는 다른 레이어보다 상대적으로 적게 사용되거나 미리 정해진 양보다 적게 사용되는 경우, 상기 복수의 슬레이브 장치 중 상기 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원을 사용하는 슬레이브 장치의 사용 전력을 감소시킬 수 있다.In another embodiment, the
도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 ORAN 기반의 기지국 트래픽 모니터링 방법의 상향 링크 트래픽 판단 프로세스가 흐름도로 도시되어 있다. 도 5를 참조하여 기지국 트래픽 모니터링 시스템(200, 300)의 세부 동작들을 시계열적으로 설명한다.5 is a flowchart illustrating an uplink traffic determination process of an ORAN-based base station traffic monitoring method according to an embodiment of the present invention. Detailed operations of the base station
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 시스템(200, 300)은 ORAN 규격의 옵션 7-2a에 따라 구성되어 기지국의 PHY(Physical layer) 기능들 중 RU에 분배되는 일부 기능(L-PHY)를 수행하도록 구성되어, 안테나를 통해 수신된 상향 링크 RF 신호를 처리하고(S500), 처리된 신호를 디지털 신호로 변환 및 추가 처리하여 프론트홀(130)을 통해 DU(100)로 전송할 수 있다(S510). 이 경우, 상기 시스템(200, 300)은 처리된 RF 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계, 변환된 디지털 신호 중 PRACH(Physical Random Access Channel) 신호를 분리하는 단계, 변환된 디지털 신호의 CP(Cyclic Prefix)를 제거하고 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하는 단계 등을 수행할 수 있다.As shown in FIG. 5 , the
또한, 상기 시스템(200, 300)은, 상기 FFT를 수행하는 단계 후에, 상기 PRACH 신호와 FFT가 수행된 상향 링크 신호를 이더넷 패킷(Ethernet packet)으로 변환하여 프론트홀(130)을 통해 DU(100)로 전송할 수 있다.In addition, after performing the FFT, the
이러한 상향 링크 신호 처리 과정에서, 상기 시스템(200, 300)은 상향 링크 신호들에 할당된 무선 통신 자원을 RB 단위로 모니터링하고 할당된 RB의 양을 미리 결정된 기준값과 비교함으로써 하향 링크 트래픽을 판단할 수 있다(S520).In this uplink signal processing process, the
이 경우, 상기 시스템(200, 300)은 RB를 구성하는 RE들 중 SRS, PRACH 등과 같은 제어 및 기준 신호에 할당된 RE를 제외하고 다른 RE에 매핑된 신호의 크기를 확인하여 해당 RB의 할당 여부를 판단할 수 있다. 또한, 트래픽 판단부(250)는, 상기 다른 RE에 매핑된 신호의 크기에 대한 절대값이 미리 정해진 기준값보다 큰 경우, 상기 다른 RE를 포함하는 RB를 할당된 리소스 블록으로 판단할 수 있다.In this case, the
그 다음, 상기 시스템(200, 300)은 상향 링크 트래픽 판단 결과에 따라 기지국을 적절히 제어할 수 있다(S530).Then, the
일 실시예에 있어서, 마스터 장치(310)와 복수의 슬레이브 장치(320)를 포함하는 상기 시스템(300)은, 복수의 셀 또는 복수의 레이어의 무선 통신 자원 중 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원이, 다른 셀 또는 다른 레이어보다 상대적으로 많이 사용되거나 미리 정해진 양보다 많이 사용되는 경우, 상기 복수의 슬레이브 장치 중 상기 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원을 사용하는 슬레이브 장치로 하여금 다른 셀 또는 다른 레이어의 무선 통신 자원을 사용하도록 관리할 수 있다.In one embodiment, the
다른 일 실시예에 있어서, 상기 시스템(300)은 복수의 셀 또는 복수의 레이어의 무선 통신 자원 중 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원이, 다른 셀 또는 다른 레이어보다 상대적으로 적게 사용되거나 미리 정해진 양보다 적게 사용되는 경우, 상기 복수의 슬레이브 장치 중 상기 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원을 사용하는 슬레이브 장치의 사용 전력을 감소시킬 수 있다.In another embodiment, the
한편, 본 발명에 따른 실시예들은 컴퓨터 시스템과 이러한 컴퓨터 시스템을 구동하는 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예들이 컴퓨터 프로그램으로 구현되는 경우, 본 발명의 구성요소들은 해당 컴퓨터 시스템을 통해 해당 동작이나 작업을 실행하는 프로그램 세그먼트들이다. 이러한 컴퓨터 프로그램 내지 프로그램 세그먼트들은 컴퓨터로 판독 가능한 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 컴퓨터 시스템이 읽어들일 수 있는 데이터를 기록하는 모든 종류의 매체가 포함된다. 예컨대, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 ROM, RAM, EEPROM, 레지스터, 플래시 메모리, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피디스크, 또는 광 데이터 기록장치 등이 포함될 수 있다. 또한, 이러한 기록매체는 다양한 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산 배치되어 프로그램 코드들을 분산 방식으로 저장하거나 실행시킬 수 있다.Meanwhile, the embodiments according to the present invention may be implemented as a computer system and a computer program for driving the computer system. When the embodiments of the present invention are implemented as a computer program, the elements of the present invention are program segments that execute corresponding operations or tasks through a corresponding computer system. These computer programs or program segments may be stored in various computer-readable recording media. The computer-readable recording medium includes any type of medium for recording data readable by a computer system. For example, the computer-readable recording medium may include ROM, RAM, EEPROM, registers, flash memory, CD-ROM, magnetic tape, hard disk, floppy disk, or optical data recording device. In addition, such a recording medium may be distributed in various network-connected computer systems to store or execute program codes in a distributed manner.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기지국 트래픽 모니터링 시스템이 트래픽 측정을 위한 별도의 신호를 사용하지 않고 ORAN 규격에 따른 PHY 기능들 중 일부(L-PHY)를 수행하여 라디오 유닛(RU)의 기능과 트래픽 모니터링 기능을 동시에 수행함으로써, ORAN 규격 기반 기지국의 구성과 동작 프로세스를 간소화하면서도 기지국 트래픽을 실시간으로 모니터링할 수 있다.As described above, according to the present invention, the base station traffic monitoring system performs some of the PHY functions (L-PHY) according to the ORAN standard without using a separate signal for traffic measurement, so that the radio unit (RU) functions and traffic monitoring function simultaneously, it is possible to monitor the base station traffic in real time while simplifying the configuration and operation process of the ORAN standard-based base station.
또한, 기지국 트래픽 모니터링 시스템이 신호 처리 기능과 모니터링 기능을 수행하는 하나의 마스터 장치 및 신호 송수신 기능을 수행하는 복수의 슬레이브 장치로 구성되고, 각각의 셀 또는 각각의 레이어의 트래픽 상황에 대한 실시간 판단 결과를 기반으로 각각의 슬레이브 장치에서 사용되는 무선 통신 자원을 조정함으로써, 기지국 구축 비용을 절감하면서도 무선 통신 자원의 효율적 이용을 도모할 수 있다.In addition, the base station traffic monitoring system is composed of one master device performing signal processing and monitoring functions and a plurality of slave devices performing signal transmission/reception functions, and results of real-time determination of traffic conditions of each cell or each layer By adjusting the wireless communication resources used in each slave device based on the , it is possible to reduce the cost of constructing the base station and to promote efficient use of the wireless communication resources.
나아가, 본 발명에 따른 실시예들은, 당해 기술 분야는 물론 관련 기술 분야에서 본 명세서에 언급된 내용 이외의 다른 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음은 물론이다.Furthermore, it goes without saying that the embodiments according to the present invention can solve various technical problems other than those mentioned herein in the related technical field as well as the related technical field.
지금까지 본 발명에 대해 구체적인 실시예들을 참고하여 설명하였다. 그러나 당업자라면 본 발명의 기술적 범위에서 다양한 변형 실시예들이 구현될 수 있음을 명확하게 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 앞서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 할 것이다. 즉, 본 발명의 진정한 기술적 사상의 범위는 청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Up to now, the present invention has been described with reference to specific examples. However, those skilled in the art will clearly understand that various modified embodiments can be implemented within the technical scope of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed above should be considered in an illustrative rather than a restrictive point of view. That is, the scope of the true technical spirit of the present invention is indicated in the claims, and all differences within the scope of equivalents thereto should be construed as being included in the present invention.
200 : 기지국 트래픽 모니터링 시스템 210 : 프론트홀 통신부
220 : 신호 처리부 222 : 하향 링크 신호 처리부
224 : 상향 링크 신호 처리부 230 : RF 신호 처리부
240 : 안테나200: base station traffic monitoring system 210: fronthaul communication unit
220: signal processing unit 222: downlink signal processing unit
224: uplink signal processing unit 230: RF signal processing unit
240: antenna
Claims (17)
프론트홀을 통해 상기 DU와 통신을 수행하는 프론트홀 통신부;
ORAN 규격에 따른 기지국의 PHY(Physical layer) 기능들 중 일부를 수행하는 신호 처리부로서, 상기 DU에서 상기 프론트홀 통신부를 통해 수신되는 하향 링크 신호를 처리하여 아날로그 신호로 변환하거나, 안테나를 통해 수신되는 상향 링크 신호를 디지털 신호로 변환 및 처리하여 상기 프론트홀 통신부를 통해 상기 DU로 전송하는 신호 처리부;
상기 신호 처리부에서 아날로그 신호로 변환된 하향 링크 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 처리하여 안테나를 통해 송신하거나, 안테나를 통해 수신된 상향 링크 RF 신호를 처리하여 상기 신호 처리부에 전달하는 RF 신호 처리부; 및
하향 링크 신호들 또는 상향 링크 신호들에 할당된 무선 통신 자원을 리소스 블록(resource block) 단위로 모니터링하여 할당된 리소스 블록의 양을 미리 결정된 기준값과 비교함으로써 하향 링크 또는 상향 링크의 트래픽을 판단하는 트래픽 판단부를 포함하는 기지국 트래픽 모니터링 시스템.An ORAN-based base station traffic monitoring system that performs a function of a radio unit (RU) interworking with a digital unit (DU) of a base station according to an Open Radio Access Network (ORAN) standard and monitors the traffic of the base station,
a fronthaul communication unit communicating with the DU through a fronthaul;
A signal processing unit that performs some of the physical layer (PHY) functions of a base station according to the ORAN standard, and converts a downlink signal received through the fronthaul communication unit in the DU into an analog signal, or is received through an antenna a signal processing unit that converts and processes an uplink signal into a digital signal and transmits it to the DU through the fronthaul communication unit;
an RF signal processing unit that processes the downlink signal converted into an analog signal by the signal processing unit as a radio frequency (RF) signal and transmits it through an antenna, or processes the uplink RF signal received through the antenna and transmits it to the signal processing unit; and
Traffic for determining downlink or uplink traffic by monitoring radio communication resources allocated to downlink signals or uplink signals in units of resource blocks and comparing the amount of allocated resource blocks with a predetermined reference value A base station traffic monitoring system including a determination unit.
상기 신호 처리부는, 상기 프론트홀 통신부를 통해 하향 링크 신호가 수신되는 경우, 해당 신호에 대해 iFFT(inverse Fast Fourier Transform)를 수행하고 CP(Cyclic Prefix)를 추가한 후, 아날로그 신호로 변환하는 기능을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기지국 트래픽 모니터링 시스템.According to claim 1,
When the downlink signal is received through the fronthaul communication unit, the signal processing unit performs an inverse Fast Fourier Transform (iFFT) on the signal, adds a cyclic prefix (CP), and then converts the signal into an analog signal. A base station traffic monitoring system, characterized in that configured to perform.
상기 신호 처리부는, 상기 RF 신호 처리부로부터 상향 링크 신호가 전달되는 경우, 해당 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능, 변환된 디지털 신호 중 PRACH(Physical Random Access Channel) 신호를 분리하여 상기 프론트홀 통신부에 전달하는 기능, 및 변환된 디지털 신호의 CP(Cyclic Prefix)를 제거하고 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하여 상기 프론트홀 통신부에 전달하는 기능을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기지국 트래픽 모니터링 시스템.According to claim 1,
The signal processing unit, when the uplink signal is transmitted from the RF signal processing unit, has a function of converting the corresponding signal into a digital signal, and separating a PRACH (Physical Random Access Channel) signal from the converted digital signal and transmitting it to the fronthaul communication unit and a function of removing a CP (Cyclic Prefix) of the converted digital signal, performing Fast Fourier Transform (FFT), and transmitting the function to the fronthaul communication unit.
상기 프론트홀 통신부는, 상기 신호 처리부에서 전달된 PRACH 신호와 상향 링크 신호를 이더넷 패킷(Ethernet packet)으로 변환하여 프론트홀을 통해 상기 DU로 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기지국 트래픽 모니터링 시스템.4. The method of claim 3,
The fronthaul communication unit is configured to convert the PRACH signal and the uplink signal transmitted from the signal processing unit into Ethernet packets and transmit the converted PRACH signal and the uplink signal to the DU through the fronthaul.
상기 트래픽 판단부는, 리소스 블록을 구성하는 리소스 엘리먼트(resource element)들 중 제어 및 기준 신호에 할당된 리소스 엘리먼트를 제외한 다른 리소스 엘리먼트에 매핑된 신호의 크기를 확인하여 해당 리소스 블록의 할당 여부를 판단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기지국 트래픽 모니터링 시스템.According to claim 1,
The traffic determination unit determines whether to allocate the resource block by checking the size of a signal mapped to other resource elements except for the resource element allocated to the control and reference signals among the resource elements constituting the resource block. Base station traffic monitoring system, characterized in that configured.
상기 트래픽 판단부는, 상기 다른 리소스 엘리먼트에 매핑된 신호의 크기에 대한 절대값이 미리 정해진 기준값보다 큰 경우, 상기 다른 리소스 엘리먼트를 포함하는 리소스 블록을 할당된 리소스 블록으로 판단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기지국 트래픽 모니터링 시스템.6. The method of claim 5,
The traffic determining unit is configured to determine the resource block including the other resource element as the allocated resource block when the absolute value of the magnitude of the signal mapped to the other resource element is greater than a predetermined reference value. traffic monitoring system.
상기 시스템은,
상기 프론트홀 통신부, 상기 신호 처리부 및 상기 트래픽 판단부를 포함하는 하나의 마스터 장치; 및
각각 상기 RF 신호 처리부와 RF 신호를 송수신하는 안테나를 포함하는 복수의 슬레이브 장치로서, 복수의 셀 또는 복수의 레이어를 분할하여 커버하는 복수의 슬레이브 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 트래픽 모니터링 시스템.According to claim 1,
The system is
one master device including the fronthaul communication unit, the signal processing unit, and the traffic determination unit; and
A plurality of slave devices each including the RF signal processing unit and an antenna for transmitting and receiving RF signals, the base station traffic monitoring system comprising a plurality of slave devices dividing and covering a plurality of cells or a plurality of layers.
상기 마스터 장치는, 복수의 셀 또는 복수의 레이어의 무선 통신 자원 중 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원이, 다른 셀 또는 다른 레이어보다 상대적으로 많이 사용되거나 미리 정해진 양보다 많이 사용되는 경우, 상기 복수의 슬레이브 장치 중 상기 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원을 사용하는 슬레이브 장치로 하여금 다른 셀 또는 다른 레이어의 무선 통신 자원을 사용하도록 관리하는 슬레이브 장치 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 트래픽 모니터링 시스템.8. The method of claim 7,
The master device, when the wireless communication resource of a specific cell or specific layer among the wireless communication resources of a plurality of cells or a plurality of layers is used relatively more than other cells or other layers or is used more than a predetermined amount, the plurality of Base station traffic monitoring system, characterized in that it further comprises a slave device management unit that manages the slave device using the radio communication resource of the specific cell or specific layer among the slave devices of the other cell or layer using the radio communication resource of another cell. .
상기 슬레이브 장치 관리부는, 복수의 셀 또는 복수의 레이어의 무선 통신 자원 중 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원이, 다른 셀 또는 다른 레이어보다 상대적으로 적게 사용되거나 미리 정해진 양보다 적게 사용되는 경우, 상기 복수의 슬레이브 장치 중 상기 특정 셀 또는 특정 레이어의 무선 통신 자원을 사용하는 슬레이브 장치의 사용 전력을 감소시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 기지국 트래픽 모니터링 시스템.9. The method of claim 8,
The slave device management unit, when the radio communication resource of a specific cell or specific layer among the radio communication resources of a plurality of cells or multiple layers is used relatively less than other cells or other layers or is used less than a predetermined amount, the Base station traffic monitoring system, characterized in that it is configured to reduce the power used by the slave device using the radio communication resource of the specific cell or specific layer among the plurality of slave devices.
상기 시스템이 상기 DU에서 상기 프론트홀을 통해 수신되는 하향 링크 신호를 처리하여 아날로그 신호로 변환하는 단계;
상기 시스템이 아날로그 신호로 변환된 하향 링크 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 처리하여 안테나를 통해 송신하는 단계; 및
상기 시스템이 하향 링크 신호들에 할당된 무선 통신 자원을 리소스 블록(resource block) 단위로 모니터링하여 할당된 리소스 블록의 양을 미리 결정된 기준값과 비교함으로써 하향 링크 트래픽을 판단하는 단계 포함하는 기지국 트래픽 모니터링 방법.ORAN-based base station traffic that monitors the traffic of the base station using a computer system that communicates with a digital unit (DU) of a base station according to the Open Radio Access Network (ORAN) standard and fronthauls and performs a radio unit (RU) function. A monitoring method comprising:
converting, by the system, a downlink signal received through the fronthaul from the DU into an analog signal;
processing, by the system, a downlink signal converted into an analog signal as an RF (Radio Frequency) signal and transmitting it through an antenna; and
and determining, by the system, a wireless communication resource allocated to downlink signals in units of resource blocks and comparing the amount of allocated resource blocks with a predetermined reference value to determine downlink traffic. .
상기 아날로그 신호로 변환하는 단계는, 상기 시스템이 상기 프론트홀을 통해 수신되는 하향 링크 신호에 대해 iFFT(inverse Fast Fourier Transform)를 수행하고 CP(Cyclic Prefix)를 추가한 후, 아날로그 신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 트래픽 모니터링 방법.11. The method of claim 10,
The converting to the analog signal includes: performing inverse Fast Fourier Transform (iFFT) on the downlink signal received through the fronthaul by the system, adding a cyclic prefix (CP), and then converting to an analog signal Base station traffic monitoring method comprising a.
상기 방법은,
상기 시스템이 안테나를 통해 수신된 상향 링크 RF 신호를 처리하는 단계;
상기 시스템이 처리된 신호를 디지털 신호로 변환 및 추가 처리하여 상기 프론트홀을 통해 상기 DU로 전송하는 단계; 및
상기 시스템이 상향 링크 신호들에 할당된 무선 통신 자원을 리소스 블록 단위로 모니터링하여 할당된 리소스 블록의 양을 미리 결정된 기준값과 비교함으로써 상향 링크의 트래픽을 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 트래픽 모니터링 방법.11. The method of claim 10,
The method is
processing, by the system, an uplink RF signal received through an antenna;
converting, by the system, the processed signal into a digital signal, further processing, and transmitting the processed signal to the DU through the fronthaul; and
The system further comprising the step of determining the uplink traffic by monitoring the radio communication resource allocated to the uplink signals in units of resource blocks and comparing the amount of the allocated resource blocks with a predetermined reference value How to monitor traffic.
상기 DU로 전송하는 단계는,
상기 상향 링크 RF 신호를 처리하는 단계에서 처리된 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
변환된 디지털 신호 중 PRACH(Physical Random Access Channel) 신호를 분리하는 단계; 및
변환된 디지털 신호의 CP(Cyclic Prefix)를 제거하고 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 트래픽 모니터링 방법.13. The method of claim 12,
The step of transmitting to the DU includes:
converting the signal processed in the step of processing the uplink RF signal into a digital signal;
separating a PRACH (Physical Random Access Channel) signal from among the converted digital signals; and
Removing a CP (Cyclic Prefix) of the converted digital signal and performing Fast Fourier Transform (FFT).
상기 방법은, 상기 FFT를 수행하는 단계 후에, 상기 시스템이 상기 PRACH 신호와 FFT이 수행된 상향 링크 신호를 이더넷 패킷(Ethernet packet)으로 변환하여 상기 프론트홀을 통해 상기 DU로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 트래픽 모니터링 방법.14. The method of claim 13,
The method further includes, after performing the FFT, the system converting the PRACH signal and the FFT-performed uplink signal into an Ethernet packet and transmitting the PRACH signal to the DU through the fronthaul. Base station traffic monitoring method, characterized in that.
상기 하향 링크 트래픽을 판단하는 단계는, 리소스 블록을 구성하는 리소스 엘리먼트(resource element)들 중 제어 및 기준 신호에 할당된 리소스 엘리먼트를 제외한 다른 리소스 엘리먼트에 매핑된 신호의 크기를 확인하여 해당 리소스 블록의 할당 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 트래픽 모니터링 방법.11. The method of claim 10,
In the determining of the downlink traffic, the size of a signal mapped to another resource element except for the resource element allocated to the control and reference signals among the resource elements constituting the resource block is checked to determine the size of the corresponding resource block. Base station traffic monitoring method comprising the step of determining whether to allocate.
상기 할당 여부를 판단하는 단계는, 상기 다른 리소스 엘리먼트에 매핑된 신호의 크기에 대한 절대값이 미리 정해진 기준값보다 큰 경우, 상기 다른 리소스 엘리먼트를 포함하는 리소스 블록을 할당된 리소스 블록으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 트래픽 모니터링 방법.16. The method of claim 15,
Determining whether to allocate, when the absolute value of the magnitude of the signal mapped to the other resource element is greater than a predetermined reference value, determining the resource block including the other resource element as the allocated resource block Base station traffic monitoring method comprising the.
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WO2023059031A1 (en) * | 2021-10-05 | 2023-04-13 | 삼성전자 주식회사 | Device and method for fronthaul transmission in wireless communication system |
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