KR20240079477A - 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 시스템 - Google Patents

Abstract

빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 시스템이 개시되며, 본원의 일 실시예에 따른 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 솔루션의 기지국 장치는, 라디오 유닛으로부터 복수의 분산종단유닛에 대한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 획득하는 기준 정보 획득부 및 상기 인덱스 테이블에 기초하여 상기 복수의 분산종단유닛 중 소정의 분산종단유닛에 연결된 단말기와 상기 라디오 유닛을 매개로 하여 신호를 송수신하는 통신 수행부를 포함할 수 있다.

Description

빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 시스템{IN-BUILDING SYSTEM USING INDEX TABLE CORRESPONDING TO DISTRIBUTED PATH USING BEAMFORMING ELEMENT}

본원은 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 시스템에 관한 것이다.

최근, 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역, 일 예로, 60GHz 대역 등에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(Beam-forming), 거대배열 다중입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(Array Antenna), 아날로그 빔형성(Analog Beam-forming), 및 대규모 안테나(Large Scale Antenna) 기술 등이 논의되고 있다.

그 중 빔포밍은 사용자 단말기와 기지국 양쪽에서 안테나 여러 개로 공급되는 신호의 진폭과 위상을 변화시켜 특정 방향으로 무선 신호를 집중시키는 기술로서, 고주파대의 무선통신에서 효율적이고 원활한 데이터 송수신을 가능케 하여, 기지국의 개수를 늘리지 않아도 커버리지(Coverage)를 높일 수 있다는 이점이 있다.

한편, 4G 통신 시스템과 5G 통신 시스템 등이 혼용된 시스템에서 사업자들과 장비제공 업체가 모여서 설립한 O-RAN(Open Radio Access Network)은, 기존 3GPP 규격 기반으로 신규 NE(Network Element)와 인터페이스(Interface) 규격을 정의하고, O-RAN 구조를 제시하고 있다.

인빌딩(In-building) 환경의 라디오 유닛(Radio Unit, RU)은 처리량(Capacity)이 충분하지만, 커버리지(Coverage)가 상대적으로 작은 특성을 가진다. 이는 건물 안에는 벽, 유리, 층간 격리 등과 같은 방해물로 인하여 전파가 효율적으로 전달되지 못하기 때문이다.

또한, 인빌딩 환경에서는 주파수가 높을수록 전파도달거리가 짧아져 커버리지(Coverage)를 확대하기 위해 인빌딩 라디오 유닛을 증설하는 것보다 안테나를 분산하는 것이 경제적이나, 상향링크, 즉 역방향에서 안테나의 개수가 증가할수록 그 개수에 비례하여 역방향 노이즈가 상승하는 문제가 있다.

또한, 상향링크는 단말기의 제한적인 파워로 신호의 세기가 약하기 때문에, 약한 신호의 역방향 신호는 노이즈로 인하여 간섭을 받게되어 더 역방향 커버리지(Coverage)가 줄어들게 되고, 역방향 노이즈로 인하여 역방향 신호대간섭잡음비(SINR)가 열화되어 처리량(Throughtput)을 감소시킨다.

즉, 분산종단유닛의 개수가 증가함에 따라 잡음지수(NF)가 증가하는 문제가 있다. 왜냐하면 인빌딩 라디오 유닛은 비잡음 장치가 아니기 때문에, 그 개수가 증가함에 따라 잡음지수가 증가할 수 있다.

따라서, 하나의 기지국에 대하여 복수 개의 분산종단유닛의 연결이 요구되는 경우, 발생할 수 있는 상향링크 노이즈에 대한 문제를 해소하기 위한 기술 개발이 요구되고 있는 실정이며, 인빌딩 라디오 유닛에서 빔포밍 기술을 적용할 수 있다면 위와 같은 문제를 해소할 수 있다.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1340108호에 개시되어 있다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인빌딩 라디오 유닛(또는 인빌딩 O-RU)에서, 분산종단유닛의 개수가 증가함에 따라 누적적으로 발생하는 상향링크 노이즈를 제거할 수 있는 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인빌딩 환경에서 동작하는 복수의 분산종단유닛에 대한 통신 경로를 빔포밍 정보를 이용하여 분산시킴으로써 분산종단유닛 간의 간섭을 방지할 뿐만 아니라, 하향링크 증폭기의 부담을 경감하여 전력 소모량을 감소시킬 수 있는 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 단일 인빌딩 라디오 유닛이 복수의 통신 사업자에 대하여 공유될 수 있어 시설관리기관의 설비 포화 문제를 해소하고, 설비투자 등에 따른 통신 사업자의 비용부담을 경감할 수 있는 멀티 캐리어 기반의 다중 사업자의 공통 운용 기능을 제공하는 라디오 유닛 및 이를 포함하는 인빌딩 솔루션을 제공하려는 것을 목적으로 한다.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 솔루션의 기지국 장치는, 라디오 유닛으로부터 복수의 분산종단유닛에 대한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 획득하는 기준 정보 획득부 및 상기 인덱스 테이블에 기초하여 상기 복수의 분산종단유닛 중 소정의 분산종단유닛에 연결된 단말기와 상기 라디오 유닛을 매개로 하여 신호를 송수신하는 통신 수행부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 인덱스 테이블은 빔포밍 정보를 이용하여 빔ID와 상기 분산종단유닛을 매칭하기 위한 정보일 수 있다.

또한, 상기 라디오 유닛과 상기 분산종단유닛 사이에는 신호를 전달하는 익스텐션 유닛이 구비될 수 있다.

또한, 상기 인덱스 테이블에 기초하여 상기 익스텐션 유닛 및 상기 분산종단유닛과 상기 빔포밍 정보로부터 추출된 SSB 인덱스와 CSI-RS 인덱스가 각각 매칭될 수 있다.

또한, 상기 기지국 장치는 라디오 유닛과 유선으로 통신 가능하게 연결될 수 있다.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 솔루션의 라디오 유닛은, 복수의 분산종단유닛에 대한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 생성하는 매칭부 및 상기 인덱스 테이블을 기지국 장치로 전달하고, 상기 기지국 장치로부터 수신된 신호를 상기 복수의 분산종단유닛 중 상기 인덱스 테이블에 기초한 소정의 분산종단유닛에 전송하고, 상기 소정의 분산종단유닛에 연결된 단말기로부터 수신된 신호를 상기 기지국 장치로 전송하는 통신 중계부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 매칭부는, 빔포밍 정보를 이용하여 빔ID와 상기 분산종단유닛을 매칭하기 위한 상기 인덱스 테이블을 생성할 수 있다.

또한, 상기 매칭부는, 상기 복수의 분산종단유닛 중 어느 하나의 분산종단유닛이 특정 시점에 선택적으로 활성화되도록 하는 상기 인덱스 테이블을 생성할 수 있다.

또한, 상기 매칭부는, 상기 빔포밍 정보로부터 추출된 SSB 인덱스와 CSI-RS 인덱스를 근거로, 각각 상기 익스텐션 유닛 및 상기 분산종단유닛을 매칭할 수 있다.

또한, 상기 매칭부는, 슬롯 단위로 상기 인덱스 테이블을 갱신할 수 있다.

또한, 상기 라디오 유닛은 상기 분산종단유닛과 유선으로 통신 가능하게 연결될 수 있다.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 시스템은, 인빌딩 환경에 배치되는 복수의 분산종단유닛에 대한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 생성하고, 상기 인덱스 테이블을 기지국 장치로 전달하는 라디오 유닛 및 상기 인덱스 테이블에 기초하여 상기 복수의 분산종단유닛 중 소정의 분산종단유닛에 연결된 단말기와 상기 라디오 유닛을 매개로 하여 신호를 송수신하는 기지국 장치를 포함할 수 있다.

또한, 상기 라디오 유닛은, 상기 기지국 장치로부터 수신된 신호를 상기 복수의 분산종단유닛 중 상기 인덱스 테이블에 기초한 소정의 분산종단유닛에 전송하고, 상기 소정의 분산종단유닛에 연결된 단말기로부터 수신된 신호를 상기 기지국 장치로 전송할 수 있다.

또한, 상기 라디오 유닛은 상기 기지국 장치와 프론트홀(fronthaul) 인터페이스를 지원할 수 있다.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 멀티 캐리어 기반의 다중 사업자의 공통 운영 기능을 제공하는 인빌딩 솔루션의 인빌딩 라디오 유닛은, 다중 사업자 각각에 대응하는 복수의 기지국 장치와 개별 연결되어 상기 복수의 기지국 장치 각각으로부터 적어도 하나의 사업자 신호를 수신 가능하도록 구비되는 기지국 연결부, 인빌딩 환경에 배치되는 적어도 하나의 분산종단유닛에 대한 통신 프레임을 구성하고, 상기 통신 프레임을 통해 상기 사업자 신호를 상기 분산종단유닛으로 전송하는 통신 중계부 및 상기 사업자 신호의 수신 여부에 따라 상기 통신 프레임에 대하여 미리 정의된 다중 사업자 각각의 페이로드를 선택적으로 온오프하는 디지털 필터를 구비하는 필터부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 기지국 연결부는, 상기 복수의 기지국 장치 각각으로부터 상기 사업자 신호를 수신하기 위한 복수의 케이블을 구비할 수 있다.

또한, 상기 기지국 연결부는, eCPRI 방식으로 상기 복수의 기지국 장치와 각각 연결될 수 있다.

또한, 상기 사업자 신호는 상기 다중 사업자 각각에 대응하여 상호 구분되는 주파수 대역이 할당될 수 있다.

또한, 상기 필터부는, 상기 기지국 연결부를 통해 수신된 상기 사업자 신호에 대응하는 상기 주파수 대역의 출력 신호가 상기 분산종단유닛을 통해 출력되도록 상기 디지털 필터를 제어할 수 있다.

또한, 상기 통신 중계부는, 상기 복수의 기지국 장치의 수를 기초로 하여 상기 통신 프레임에 대한 상기 페이로드의 할당 패턴을 결정할 수 있다.

또한, 상기 기지국 연결부는, 최대 4개의 서로 다른 상기 기지국 장치와 개별 연결될 수 있다.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 멀티 캐리어 기반의 다중 사업자의 공통 운용 기능을 제공하는 인빌딩 솔루션은, 다중 사업자 각각에 대응하는 복수의 기지국 장치와 개별 연결되어 상기 복수의 기지국 장치 각각으로부터 적어도 하나의 사업자 신호를 수신하고, 미리 정의된 통신 프레임을 통해 상기 사업자 신호를 분산종단유닛으로 전송하는 라디오 유닛 및 상기 라디오 유닛으로부터 수신되는 상기 사업자 신호에 대응되고, 상기 다중 사업자 각각에 대응하여 주파수 대역이 상호 구분되도록 할당된 출력 신호를 출력하는 분산종단유닛을 포함할 수 있다.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 멀티 캐리어 기반의 다중 사업자의 공통 운영 기능을 제공하는 인빌딩 솔루션의 인빌딩 라디오 유닛의 구동 방법은, 인빌딩 환경에 배치되는 적어도 하나의 분산종단유닛에 대하여 정의되고, 다중 사업자 각각에 대응하는 페이로드의 위치가 미리 정의되는 통신 프레임을 구성하는 단계, 다중 사업자 각각에 대응하는 복수의 기지국 장치 각각으로부터 적어도 하나의 사업자 신호를 수신하는 단계 및 상기 사업자 신호의 수신 여부에 따라 상기 통신 프레임의 각각의 페이로드를 선택적으로 온오프하는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 인빌딩 라디오 유닛(또는 인빌딩 O-RU)에서, 분산종단유닛의 개수가 증가함에 따라 누적적으로 발생하는 상향링크 노이즈를 제거할 수 있는 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 시스템을 제공할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 인빌딩 환경에서 동작하는 복수의 분산종단유닛에 대한 통신 경로를 빔포밍 정보를 이용하여 분산시킴으로써 분산종단유닛 간의 간섭을 방지할 뿐만 아니라, 하향링크 증폭기의 부담을 경감하여 전력 소모량을 감소시킬 수 있는 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 시스템을 제공할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 단일 인빌딩 라디오 유닛이 복수의 통신 사업자에 대하여 공유될 수 있어 시설관리기관의 설비 포화 문제를 해소하고, 설비투자 등에 따른 통신 사업자의 비용부담을 경감할 수 있는 멀티 캐리어 기반의 다중 사업자의 공통 운용 기능을 제공하는 라디오 유닛 및 이를 포함하는 인빌딩 솔루션을 제공할 수 있다.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 빔포밍 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따라 서로 매칭되는 빔포밍 정보와 분산종단유닛을 나타낸 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 인빌딩 라디오유닛과 분산종단유닛의 연결관계를 나타낸 도면이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 다른 빔 ID와 분산종단유닛의 매칭 결과를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 기지국에 대한 상향링크신호의 잡음을 도식화한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본원의 일 실시예에 따른 인빌딩 시스템의 멀티 캐리어 기반의 다중 사업자의 공통 운영 기능을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 솔루션의 기지국 장치의 개략적인 구성도이다.
도 9는 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 솔루션의 라디오 유닛의 개략적인 구성도이다.
도 10은 본원의 일 실시예에 따른 멀티 캐리어 기반의 다중 사업자의 공통 운영 기능을 제공하는 인빌딩 솔루션의 인빌딩 라디오 유닛의 구동 방법에 대한 동작 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본원은 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 시스템에 관한 것이다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 인빌딩 시스템은 기지국 장치(10), 라디오 유닛(21), 익스텐션 유닛(22), 분산종단유닛(23) 및 사용자 단말(30)을 포함할 수 있다.

기지국 장치(10), 라디오 유닛(21), 익스텐션 유닛(22), 분산종단유닛(23) 및 사용자 단말(30) 상호간은 네트워크(미도시)를 통해 통신할 수 있다. 네트워크(미도시)는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크(미도시)의 일 예에는, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), wifi 네트워크, 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다. 특히, 본원에서 개시하는 인빌딩 시스템(1)의 경우, 기지국 장치(10), 라디오 유닛(21), 익스텐션 유닛(22) 및 분산종단유닛(23) 상호 간은 유선으로 통신 가능하게 연결되고, 분산종단유닛(23)과 사용자 단말(30)은 무선으로 통신 가능하게 연결되는 것일 수 있다.

사용자 단말(30)은 예를 들면, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 태블릿 PC등과 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말기 같은 모든 종류의 무선 통신 장치일 수 있다.

본원의 일 실시예에 따른 인빌딩 시스템(1)은, 기지국 장치(10), 라디오 유닛(21)을 매개로 기지국 장치(10)와 통신 가능하도록 연결되는 단말기(사용자 단말; 30), 기지국 장치(10)에 상향링크 신호를 전송하거나 기지국 장치(10)으로부터 하향링크 신호를 전송하는 라디오 유닛(21)을 포함할 수 있다.

본원의 일 실시예에 따른 라디오 유닛(21)은 기지국 장치(10)와 사용자 단말(30) 사이에 위치하여, 신호를 전달하거나 중계할 수 있다. 또한, 인빌딩 시스템(1)은 라디오 유닛(21)과 분산종단유닛(23) 사이에서 신호를 전달하는 익스텐션 유닛(22)을 포함할 수 있다. 한편, 본원의 실시예에 관한 설명에서 익스텐션 유닛(22)은 허브 유닛(Hub Unit, HU)로 달리 지칭될 수 있고, 분산종단유닛(23)은 서비스 유닛(Service Unit, SU)로 달리 지칭될 수 있다.

본원의 일 실시예에 따르면, 라디오 유닛(21)은 인빌딩 시스템(1) 내의 익스텐션 유닛(22) 및 분산종단유닛(23)의 설치 개수, 라디오 유닛(21)과 익스텐션 유닛(22)의 연결 관계(유선 경로), 익스텐션 유닛(22)과 분산종단유닛(23)의 연결 관계(유선 경로) 등을 포함하는 인빌딩 유선 환경을 기초로 하여 복수의 분산종단유닛(23)에 대한 분산 경로(달리 말해, 라디오 유닛(21)으로부터 복수의 분산종단유닛(23) 각각에 도달하기 위한 물리적 유선 경로)에 대응하는 인덱스 테이블을 생성할 수 있다.

보다 구체적으로, 본원의 실시예에 관한 설명에서 인덱스 테이블은 기지국 장치(10)로부터 획득되는 빔포밍 정보를 이용하여 빔ID와 분산종단유닛(23)을 매칭하기 위한 정보이거나 기지국 장치(10)로부터 전달되는 빔포밍 정보에 포함되는 빔ID와 분산종단유닛(23)을 상호 매칭한 정보를 의미하는 것일 수 있다.

또한, 라디오 유닛(21)은 인빌딩 시스템(1)이 구축되는 인빌딩 환경의 분산종단유닛(23)에 도달하기 위한 유선 경로를 기초로 생성된 인덱스 테이블을 기지국 장치(10)로 전달할 수 있으며, 이러한 인덱스 테이블은 라디오 유닛(21)의 초기 설치(설정) 시 최초로 생성되어 기지국 장치(10)로 전달되고, 매 슬롯(Slot) 단위로 인빌딩 환경의 변화를 고려하여 갱신될 수 있다.

또한, 라디오 유닛(21)으로부터 인덱스 테이블을 전달받은 기지국 장치(10)는 수신한 인덱스 테이블에 기초하여 복수의 분산종단유닛(23) 중 소정의 분산종단유닛(23)에 연결된 단말기(30)와 라디오 유닛(21)을 매개로 하여 신호를 송수신하는 통신을 수행함으로써, 기지국 장치(10)가 인빌딩 시스템(1)이 구축된 인빌딩 유선 환경의 물리적 상태에 대한 정보를 직접적으로 파악하지 않고도 분산된 유선 경로를 반영하는 인덱스 테이블을 이용하여 분산종단유닛(23)에 구비되는 각각의 안테나가 독립적으로 활성화되는 방식의 통신을 원활하게 수행할 수 있다.

이와 관련하여 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 빔포밍 기술을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 기지국 장치(10)는 사용자 단말(30)과 무선으로 전파를 송수신하며, 기지국 장치(10)와 사용자 단말(30) 사이에 독립적인 경로를 설정하기 위해 빔포밍(beamforming) 기술을 사용할 수 있다.

밀리미터파 대역의 고주파수를 사용하는 5G 네트워크에서는, 고주파 신호의 높은 경로손실을 극복하기 위하여 빔포밍 기술을 사용하고 있으며, 빔의 좁은 커버리지 특성을 고려했을 때, 기지국 장치(10)와 사용자 단말(30)은 서로 데이터를 교환하기 위해서는 서로에게 맞는 빔 각도를 찾는 빔-정렬(beam-alignment) 과정이 필요하다. 구체적으로 기지국 장치(10)와 사용자 단말(30) 사이에 빔을 정렬하기 위해, 기지국 장치(10)는 빔의 방향을 어느 한 방향으로 소정 각도씩 순차적으로 SSB(Synchronization Signal Block)의 신호를 빔포밍하여 전송할 수 있다. 이렇게 빔의 방향을 소정 각도씩 돌려가면서 신호를 전송하거나 수신하는 것을 빔-스위핑(beam-sweeping) 또는 빔-스캐닝(beam-scanning)이라 하며, 여기서 빔-스위핑은 기지국 장치(10) 측에서 바라본 행동이고, 빔-스캐닝은 수신기 측에서 바라본 행동을 가리킬 수 있다.

일 예로, 기지국 장치(10)가 n개의 빔 방향을 가질 수 있다고 한다면, 기지국 장치(10)는 n개의 빔 방향 각각에 대하여 지원하고자 하는 방향들을 스위핑하면서 SSB 등의 신호를 전송할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 빔들이 그룹화될 수 있으며, 이 경우에는 빔 그룹별로 SSB 등의 신호를 전송할 수 있다.

동일 방향으로 전송되는 SSB(Synchronization Signal Block)는, 한 셀 내에 복수의 SSB들이 존재할 수 있다. 복수의 SSB들이 존재하는 경우, 각 SSB의 구분을 위해서 SSB 인덱스(index)가 사용될 수 있다. 일 예로, 하나의 기지국 장치(10)에서 8개의 빔 방향으로 SSB가 전송되는 경우, 서로 다른 빔 방향을 가진 8개의 SSB 인덱스, 일 예로 SSB0 ~ SSB7가 전송될 수 있다.

한편, 전술한 도 1에는 라디오 유닛(21)과 익스텐션 유닛(22)은 1:8로 연결되고, 각 익스텐션 유닛(22)과 분산종단유닛(23)은 1:16으로 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니고, 라디오 유닛(21)과 익스텐션 유닛(22)의 연결 관계, 익스텐션 유닛(22)과 분산종단유닛(23)의 연결 관계, 익스텐션 유닛(22)의 배치 여부 등은 인빌딩 시스템(1)이 구현되는 인빌딩 환경의 특성에 따라 가변될 수 있다. 예를 들어, 본원의 구현예에 따라서는 복수의 분산종단유닛(23)이 Cascade 형태로 다중 연결되는 경우, 익스텐션 유닛(22)과 분산종단유닛(23)이 1:32로 연결될 수 있다.

이때, 사용자 단말(30)은 전원이 켜지거나 새로이 셀(cell)에 접속하고자 하는 경우 SSB 정보를 이용하여 기지국 장치(10)와 하향링크신호 및 상향링크신호의 전송을 정확한 시점에 수행하는 데 필요한 시간 및 주파수 파라미터 등을 결정하여 동기화할 수 있으며, 이때, 사용자 단말(30)은 SSB 정보로부터 빔 ID(identity) 등의 정보를 획득할 수 있다.

도 3은 본원의 일 실시예에 따라 서로 매칭되는 빔포밍 정보와 분산종단유닛을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 라디오 유닛(21)은, 기지국 장치(10)으로부터 획득 가능한 빔포밍 정보를 이용하여 빔 ID와 분산종단유닛(23)을 매칭하고, 매칭 결과를 반영하는 인덱스 테이블을 생성할 수 있다.

구체적으로, 라디오 유닛(21)은 기지국 장치(10)으로부터 전송되는 빔포밍 정보를 이용하여 이로부터 추출된 빔 ID와 복수의 분산종단유닛(23) 중 적어도 하나를 매칭하고, 매칭된 분산종단유닛(23)에 연결된 사용자 단말(30)과 기지국 장치(10) 간에 신호를 중계하여, 통신 가능하도록 연결하기 위한 인덱스 테이블을 생성할 수 있다.

이때, 라디오 유닛(21)은, 라디오 유닛(21)에 의해 매칭된 분산종단유닛(23)만 기지국 장치(10)와 통신 가능하도록 활성화함으로써, 여러 개의 분산종단유닛(23)이 동시에 통신함으로써 발생할 수 있는 기지국 장치(10)에 대한 상향링크 노이즈 문제를 해소할 수 있게 된다.

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 인빌딩 라디오유닛과 분산종단유닛의 연결관계를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 라디오 유닛(21)은 기지국 장치(10)으로부터 전송되는 빔포밍 정보를 이용하여 추출되는 빔 ID와 분산종단유닛(23)을 매칭하여 기지국 장치(10)와의 통신 경로를 분산할 수 있고, 바람직하게는 라디오 유닛(21)이 빔 ID와 분산종단유닛(23)을 매칭할 때 동시에 복수의 분산종단유닛(23)이 매칭되지 않도록 시간적으로 분할하여, 소정 주기에 따라 빔 ID와 상기 분산종단유닛(23)을 일대일로 매칭하도록 동작할 수 있다. 예를 들어 도 4를 참조하면, 라디오 유닛(21)은 제1분산종단 유닛(231) 및 제2분산종단유닛(232) 각각에 대한 분산 경로를 할당하도록 서로 다른 빔 ID를 제1분산종단 유닛(231) 및 제2분산종단유닛(232)에 대하여 매칭할 수 있다.

도 5는 본원의 일 실시예에 다른 빔 ID와 분산종단유닛의 매칭 결과를 예시적으로 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 예시적으로 라디오 유닛(21)은 소정 주기 T에 따라, T1에서 빔 ID #1은 분산종단유닛 #1과 매칭하고, T2에서 빔 ID #2는 분산종단유닛 #2와 매칭하며, Tn에서 빔 ID #n은 분산종단유닛 #n과 매칭하여 인덱스 테이블을 생성할 수 있다.

즉, 라디오 유닛(21)은 상향링크 구간 또는 하향링크 구간을 각각 소정 주기로 시분할할 수 있고, 라디오 유닛(21)은 시분할된 각 구간에서 둘 이상의 분산종단유닛(23)이 동시에 매칭되지 않도록 하되, 이때 각 분산종단유닛(23)은 자기가 매칭되었을 때에만 라디오 유닛(21)을 경유한 기지국 장치(10)와의 통신 경로가 개방되도록 동작할 수 있다.

한편, 본원에서 개시하는 인빌딩 시스템(1)은 O-RAN(Open Radio Access Network Alliance) 기반의 기지국 장치(10)와 통신 가능하도록 연결된 라디오 유닛(O-RU; O-RAN Radio Unit)(21)과, 사용자 단말(30)과 통신 가능하도록 연결된 분산종단유닛(FEU; Front-End Unit)(230)을 포함할 수 있다.

라디오 유닛(21)은 기지국 장치(10)와 통신 가능하도록 연결되어, 라디오 유닛(21)에 연결된 사용자 단말(30)과 기지국 장치(10) 간 통신시 그 신호를 중계할 수 있다.

이때 라디오 유닛(21)은, 기지국 장치(10), 구체적으로 분산기지국유닛(DU; Distributed Unit)(12)과 무선이 아닌 유선(일 예로 광케이블)로 연결될 수 있다.

5G 무선접속망에서는 무선 속도 증가 및 MIMO 시스템에 따른 프론트 홀(fronthaul) 용량의 증대 등으로 인하여, 기지국 장치(10)는 집중기지국유닛(CU; Central Unit)(11)과 분산기지국유닛(DU; Distributed Unit)(12)으로 분리 구현되고, 집중기지국유닛(CU)(11)과 분산기지국유닛(DU)(12)에 8가지 기능분리 옵션들을 선택적으로 적용할 수 있도록 다양한 구조를 갖는 개방형 기지국 구조를 갖도록 하고 있다.

O-RAN(Open-Radio Access Network)에서 물리계층은 기능 분리되어, 분산기지국유닛(DU)(12)은 option7인 High PHY를, 그리고 라디오 유닛(21)은 option8인 Low PHY를 담당하였고, 라디오 유닛(21)과 분산기지국유닛(DU)(12)은 서로 프론트홀(fronthaul) 인터페이스로 연결될 수 있다.

즉, 본원의 일 실시예에 따른 라디오 유닛(21)은 기지국 장치(10), 그 중 분산기지국유닛(DU)(12)과 프론트홀 인터페이스를 지원할 수 있다.

통상, 라디오 유닛(21)은 무선 통신(RF) 기능을 가져, 무선으로 연결된 사용자 단말(30)과 기지국 장치(10) 간에 통신 연결을 중계할 수 있으나, 본원의 일 실시예에 따른 라디오 유닛(21)이 인빌딩(in-building)용으로 구현되는 경우, 상기 라디오 유닛(21)은 무선 통신(RF) 기능을 갖지 않지 않고, 분산종단유닛(23)이 무선 통신(RF)을 기능을 가져 사용자 단말(30)과 무선으로 통신 연결될 수 있다.

즉, 본원의 일 실시예에 따른 라디오 유닛(21)은 무선 통신 기능을 가진 분산종단유닛(23)을 이용하여, 간접적으로 기지국 장치(10)와 사용자 단말(30) 간의 통신 신호를 중계할 수 있다.

또한, 라디오 유닛(21)은 필요에 따라 집선 장치, 즉 허브(hub)로서, 하나의 라디오 유닛(21)과 복수의 분산종단유닛(23) 간에 신호를 양방향으로 전달하기 위한 익스텐션 유닛(EU; Extension Unit)(220)을 더 포함할 수 있다.

일 예로, 본원에서 개시하는 인빌딩 시스템(1)이 구축되는 건물에는 기지국 장치(10)와 유선으로 연결된 라디오 유닛(21)이 설치될 수 있고, 또한 사용자 단말(30)과 연결되는 복수의 분산종단유닛(23)과, 라디오 유닛(21)과 복수의 분산종단유닛(23) 사이에 통신 신호를 분배하기 위한 익스텐션 유닛(22)이 마련될 수 있다. 이때 통상 분산종단유닛(23)은 건물에 설치될 때 층별로 설치될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

이때, 본원의 일 실시예에 따른 분산종단유닛(23)은, 사용자 단말(30)과 무선신호를 송수신하기 위한 안테나를 포함할 수 있고, 전술한 바와 같이, 분산종단유닛(23)은 안테나를 이용하여 사용자 단말(30)과 무선 통신(RF)할 수 있다. 즉, 사용자 단말(30)은 무선 통신(RF) 기능을 가진 분산종단유닛(23)을 포함한 라디오 유닛(21)에 의해 중계되어, 기지국 장치(10)와 통신 연결될 수 있다.

아울러, 본원의 일 실시예에 따른 라디오 유닛(21)은, 빔포밍 정보를 이용하여 기지국 장치(10)와 복수의 분산종단유닛(23) 간의 통신 경로를 분산하고, 분산된 경로 정보에 대응하는 인덱스 테이블을 생성하여 기지국 장치(10) 측으로 전송할 수 있다(도 3 참조).

즉, 본원의 일 실시예에 따른 라디오 유닛(21)은, 기지국 장치(10)으로부터 수신한 빔포밍 정보를 이용하여 빔 ID와 분산종단유닛(23)을 매칭할 수 있다.

라디오 유닛(21)이 인빌딩용인 경우, 라디오 유닛(21)은 빔포밍을 할 필요가 없지만, 본원의 일 실시예에 따른 라디오 유닛(21)은 기지국, 구체적으로 분산기지국유닛(DU)(12)에서 전송되는 빔포밍 정보를 프리코딩(pre-coding)하여 추출된 SSB 정보를 이용하여 빔 ID와 분산종단유닛(23)을 매칭할 수 있다.

구체적으로, 라디오 유닛(21)은 상기 SSB 정보로부터 획득한 SSB 인덱스를 근거로 익스텐션 유닛(22)을 매칭할 수 있고, 더 정밀한 빔포밍을 위한 CSI-RS 인덱스를 근거로 분산종단유닛(23)을 매칭할 수 있다.

여기서 CSI-RS 인덱스는 상기 추출된 SSB 정보로부터 획득한 SSB 인덱스에 속한 것으로, 본 명세서에서 사용하는 용어 중 빔 ID는 SSB 인덱스와 이에 속하는 CSI-RS 인덱스의 조합일 수 있다.

종래 무선 통신(RF) 기능을 가진 라디오 유닛(RU)은, 일 예로 도 3에 도시된 바와 같이, 총 8개(SSB0~SSB7)의 SSB 인덱스, 그리고 각 빔에서 총 16개(CSI-RS0 ~ CSI-RS15)의 CSI-RS 인덱스를 이용하여 빔포밍을 할 수 있다.

본원의 일 실시예에 따른 라디오 유닛(21)은 무선 통신(RF) 기능을 갖지 않지만, 기지국 장치(10)으로부터 전송된 빔포밍 정보를 프리코딩(pre-coding)하여, 추출된 SSB 인덱스가 SSB3이고, 이의 CSI-RS 인덱스가 CSI-RS0인 경우, 도면부호 233의 분산종단유닛을 매칭할 수 있다. 동일하게, 라디오 유닛(21)이 기지국 장치(10)으로부터 전송된 빔포밍 정보로부터 추출된 SSB 인덱스가 SSB3이고, CSI-RS 인덱스가 CSI-RS1인 경우, 도면부호 234의 분산종단유닛을 매칭할 수 있다.

여기서, 라디오 유닛(21)이 빔포밍 정보로부터 획득한 SSB 인덱스가 SSB3이기 때문에, 복수의 익스텐션 유닛(22) 중 SSB3에 해당하는 도면부호 223의 익스텐션 유닛을 매칭할 수 있으며, 도면부호 233의 분산종단유닛과 도면부호 234의 분산종단유닛은 동일한 SBS 인덱스에 따른 도면부호 223의 익스텐션 유닛과 통신 가능하도록 연결될 수 있다.

즉, 본원의 일 실시예에 따른 라디오 유닛(21)은, 하나의 CSI-RS 인덱스에 하나의 분산종단유닛(23)을 일대일로 매칭할 수 있고, 하나의 SSB 인덱스에 하나의 익스텐션 유닛(22)을 일대일로 매칭할 수 있다.

본원의 일 실시예에 따른 라디오 유닛(21)이 빔 ID와 분산종단유닛(23)을 매칭한 경우, 매칭된 분산종단유닛(23)을 매개로 한 통신 신호만 기지국 장치(10)와 송수신이 이루어지도록 할 수 있다.

따라서, 라디오 유닛(21)에 의해 매칭되지 않은, 비매칭된 분산종단유닛(23)으로부터의 통신 신호는 라디오 유닛(21)이 중계하지 않을 수 있고, 이에 따라, 비매칭된 분산종단유닛(23)으로부터 전송된 상향링크 노이즈는 기지국 장치(10)으로 전송이 차단될 수 있다.

자기의 시분할된 구간이 아닌 분산종단유닛(23)이나 또는 연결된 사용자 단말(30) 의 미존재 등으로 매칭되지 않은 분산종단유닛(23) 등은 비활성화될 수 있고, 이때 비매칭된 분산종단유닛(23)과 라디오 유닛(21) 간의 통신 경로는 스위치 오프(off)될 수 있기 때문에, 복수의 분산종단유닛(23)으로부터 전송되어 온 신호를 집선하여 기지국 장치(10)으로 전송하더라도, 비매칭된 분산종단유닛(23)으로부터의 노이즈는, 매칭된 분산종단유닛(23)으로부터 전송된 상향링크신호에 중첩되지 않고, 따라서 라디오 유닛(21)에 연결된 분산종단유닛(23)의 개수가 증가하더라도 그에 따라 라디오 유닛(21)을 통해 기지국 장치(10)로 전송되는 신호의 잡음지수(NF)가 증가하는 문제는 발생하지 않는다.

한편, 본원의바람직한 일 실시예에 따른 라디오 유닛(21)은 기지국 장치(10)으로부터 전송된 빔포밍 정보에 대한 프리코딩을 소정 주기에 따라 수행할 수 있다.

통상 복수의 빔 방향으로 빔-스위핑 또는 빔스캐닝이 이루어지는 경우, 소정 주기에 따라 시간적으로 분할되어 SSB 정보가 전송되기 때문에, 본원의 일 실시예에 따른 라디오 유닛(21) 역시 이에 상응하여, 소정 주기에 따라 프리코딩을 하는 것이 바람직하며, 이때 상기 주기는 C-plane 데이터의 발생 주기, OFDM 심볼 단위 등일 수 있으며, 일 예로 약 1ms일 수 있다.

또한, 여기서, 본원의바람직한 일 실시예에 따른 라디오 유닛(21)은 프론트홀 인터페이스의 C-plane 데이터만 프리코딩할 수 있다.

전술한 바와 같이, 기지국 장치(10)의 분산기지국유닛(DU)(12)과 라디오 유닛(21)은 프론트홀 인터페이스로 연결될 수 있으며, 이때, 라디오 유닛(21)은 제어 신호 전송을 위한 프로토콜로서 C-plane 데이터와, 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜로서 U-plane 데이터와, 동기화를 위한 프로토콜로서 S-plane 데이터 중 상기 U-plane 등은 제외하고 C-plane 데이터만 프리코딩하여, 처리 속도 및 처리 효율을 향상하는 것이 바람직하다.

즉, 라디오 유닛(21)은 상기 C-plane 데이터만 프리코딩하여 빔 ID 정보 등을 추출하는 것이 바람직하다.

도 6은 기지국에 대한 상향링크신호의 잡음을 도식화한 도면이다.

도 6을 참조하면, 라디오 유닛(21)의 분산종단유닛(FEU; Front-End Unit)이 한 개인 경우, 잡음을 포함하는 통신신호는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같고, 분산종단유닛이 둘인 경우의 잡음을 포함하는 통신신호는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같으며, 분산종단유닛이 그 이상인 n인 경우의 잡음을 포함하는 통신신호는 도 6의 (c)에 도시된 바와 같다.

즉, 분산종단유닛의 개수가 증가함에 따라 잡음지수(NF)가 증가하는 문제가 있다. 왜냐하면 라디오 유닛(21)은 비잡음 장치가 아니기 때문에, 그 개수가 증가함에 따라 잡음지수(NF)가 증가할 수 있다.

따라서, 하나의 기지국 장치(10)에 복수 개의 분산종단유닛의 연결이 요구되는 경우, 발생할 수 있는 상향링크 노이즈에 대한 문제는 본원에서 개시하는 인빌딩 시스템(1)을 통해 라디오 유닛(21)을 이용하여 빔포밍을 위한 논리적 경로를 인빌딩 환경에서 유선 경로로 치환함으로써 하나의 레이어에서 하나의 분산종단유닛만이 활성화되도록 함으로써 해소될 수 있다.

또한, 본원에서 개시하는 인빌딩 시스템(1)의 경우, 인빌딩 환경에서 동작하는 복수의 분산종단유닛에 대한 통신 경로를 빔포밍 정보를 이용하여 분산시킴으로써 분산종단유닛 간의 간섭을 방지할 뿐만 아니라, 하향링크 증폭기의 부담을 경감하여 전력 소모량을 감소시키는 이점이 있다.

이하에서는 도 7a 및 도 7b를 참조하여 라디오 유닛(21)의 멀티 캐리어 기반의 다중 사업자의 공통 운용 기능에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 7a 및 도 7b는 본원의 일 실시예에 따른 인빌딩 시스템의 멀티 캐리어 기반의 다중 사업자의 공통 운영 기능을 설명하기 위한 개념도이다.

구체적으로 도 7a의 (a)는 2개의 서로 다른 사업자(통신 사업자, 벤더) 각각에 대응하는 2개의 기지국 장치(10a 및 10b)에 대하여 공동으로 사용 가능한 라디오 유닛(21)을 구비하는 인빌딩 시스템(1)의 구조를 나타낸 도면이고, 도 7b의 (a)는 4개의 서로 다른 사업자(통신 사업자, 벤더) 각각에 대응하는 4개의 기지국 장치(10a, 10b, 10c, ??, 10d)에 대하여 공동으로 사용 가능한 라디오 유닛(21)을 구비하는 인빌딩 시스템(1)의 구조를 나타낸 도면이다.

또한, 도 7a의 (b) 및 도 7b의 (b)는 각 사업자 신호에 대응하여 구분 할당되는 주파수 대역을 나타낸 도면이다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 인빌딩 시스템(1)의 라디오 유닛(21)은 다중 사업자 각각에 대응하는 복수의 기지국 장치(10)와 개별 연결되어 복수의 기지국 장치(10) 각각으로부터 적어도 하나의 사업자 신호를 수신 가능하도록, 복수의 기지국 장치(10) 각각으로부터 사업자 신호를 전송하기 위한 복수의 케이블(예를 들면, 광 케이블(Optic Cable) 등)을 구비하고, eCPRI 방식으로 복수의 기지국 장치(10)와 개별 연결될 수 있다.

한편, 본원의 실시예에 관한 설명에서 각 통신 사업자에 대응하는 사업자 신호는 다중 사업자 각각에 대응하여 상호 구분되는 주파수 대역이 할당된 신호일 수 있으며, 라디오 유닛(21)은 인빌딩 시스템(1)이 구축되는 인빌딩 환경에 배치되는 적어도 하나의 분산종단유닛(23)에 대한 통신 프레임을 구성하여 적어도 하나의 기지국 장치(10)로부터 수신된 사업자 신호를 분산종단유닛(23) 측으로 전송하되, 특정 사업자 신호의 수신 여부에 따라 기 정의된 통신 프레임에 대하여 다중 사업자 각각의 페이로드(Payload)를 선택적으로 온오프하는 디지털 필터를 구비할 수 있다.

이와 관련하여 도 7a의 (a) 및 도 7b의 (a)의 우측 상단의 도시 사항을 참조하면, 라디오 유닛(21)은 라디오 유닛(21)에 대하여 연결된 복수의 기지국 장치(10)의 수를 기초로 하여 사업자 신호의 전송을 위한 통신 프레임에 대한 페이로드의 할당 패턴을 결정할 수 있다. 달리 말해, 라디오 유닛(21)에 의해 구성되는 통신 프레임에는 각 사업자 별 페이로드의 위치가 미리 결정될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 7b에 도시된 바와 같이 4개 사업자가 라디오 유닛(21)을 공유하는 형태(FR1)의 경우, 각 사업자가 소정의 대역(예를 들면, 100MHz)씩 4 x 4 총 16개의 페이로드 블록을 포함하는 통신 프레임이 정의될 수 있고, 도 7a에 도시된 바와 같이 2개의 사업자가 라디오 유닛(21)을 공유하는 형태(FR2)의 경우 역시, 각 사업자가 소정의 대역(예를 들면, 400MHz)씩 최대 2 x 2의 MIMO를 지원함으로써 2개 사업자의 전체 대역(예를 들면, 800MHz)가 2 x 2로 통신함으로써 4개 사업자 공용 구조(FR1)와 동일한 주파수 대역을 사용할 수 있게 된다.

달리 말해, 라디오 유닛(21)의 4개 사업자 공용 구조(FR1) 및 2개 사업자 공용 구조(FR2)는 동일한 통신 프레임 상에 페이로드 할당을 서로 상이한 방식으로 적용함으로써 운용될 수 있다.

또한, 라디오 유닛(21)은 기지국 장치(10) 각각으로부터의 사업자 신호의 수신 여부에 따라 통신 프레임에 대하여 미리 정의된 다중 사업자 각각의 페이로드를 선택적으로 온오프하는 디지털 필터를 구비할 수 있다.

보다 구체적으로, 라디오 유닛(21)은 FPGA에 대하여 마련되는 디지털 필터(Digital Filter)를 각 사업자 별로 구분하고, 디지털 필터의 각각의 필터 스위치를 온/오프하는 동작을 통해 분산종단유닛(23) 측으로 전달되는 출력 신호를 제어할 수 있다. 예시적으로, 특정 사업자 신호가 기지국 장치(10)로부터 수신된 경우, 라디오 유닛(21)은 해당 사업자에 대응하는 페이로드가 전송되도록 해당 사업자의 디지털 필터의 필터 스위치를 온(On) 시킴으로써 출력 신호가 전달되도록 하고, 특정 사업자 신호가 기지국 장치(10)로부터 미수신된 경우에는 해당 사업자에 대응하는 페이로드가 전송되지 않도록 해당 사업자의 디지털 필터의 필터 스위치를 오프(Off) 시킬 수 있다.

도 8은 본원의 일 실시예에 따른 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 솔루션의 기지국 장치의 개략적인 구성도이다.

도 8을 참조하면, 기지국 장치(10)는 기준 정보 획득부(110) 및 통신 수행부(120)를 포함할 수 있다.

기준 정보 획득부(110)는 라디오 유닛(21)으로부터 인빌딩 시스템(1)이 구축되는 인빌딩 환경에 배치되는 복수의 분산종단유닛(23)에 대한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 획득할 수 있다.

통신 수행부(120)는 획득한 인덱스 테이블에 기초하여 복수의 분산종단유닛(23) 중 소정의 분산종단유닛에 연결된 사용자 단말(30)과 라디오 유닛(21)을 매개로 하여 신호를 송수신할 수 있다.

도 9는 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 솔루션의 라디오 유닛의 개략적인 구성도이다.

도 9를 참조하면, 라디오 유닛(21)은 기지국 연결부(210), 매칭부(220), 통신 중계부(230) 및 필터부(240)를 포함할 수 있다.

기지국 연결부(210)는 다중 사업자 각각에 대응하는 복수의 기지국 장치(10)와 개별 연결되어 복수의 기지국 장치(10) 각각으로부터 적어도 하나의 사업자 신호를 수신 가능하도록 구비될 수 있다.

본원의 일 실시예에 따르면, 기지국 연결부(210)는 최대 4개의 서로 다른 기지국 장치와 개별 연결(예를 들면, 2개 또는 4개의 기지국 장치(10)와 개별 연결)되는 것일 수 있으며, 기지국 장치(10)마다의 각각의 사업자 신호는 다중 사업자 각각에 대응하여 상호 구분되는 주파수 대역이 할당된 신호일 수 있다.

예시적으로, 기지국 연결부(210)는 복수의 기지국 장치(10) 각각으로부터 사업자 신호를 수신하기 위한 복수의 케이블을 구비할 수 있다.

또한, 기지국 연결부(210)는 eCPRI 방식으로 복수의 기지국 장치(10)와 각각 연결될 수 있다.

매칭부(220)는 복수의 분산종단유닛(23)에 대한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 생성할 수 있다.

통신 중계부(230)는 매칭부(220)가 생성한 인덱스 테이블을 기지국 장치(10)로 전송할 수 있다.

또한, 통신 중계부(230)는 기지국 장치(10)로부터 수신된 신호를 인빌딩 환경 내의 복수의 분산종단유닛(23) 중 미리 생성된 인덱스 테이블에 기초한 소정의 분산종단유닛에 전송하고, 소정의 분산종단유닛에 연결된 단말기로부터 수신된 신호를 기지국 장치(10)로 전송할 수 있다.

또한, 통신 중계부(230)는 인빌딩 환경에 배치되는 적어도 하나의 분산종단유닛(23)에 대한 통신 프레임을 구성할 수 있다. 구체적으로 통신 중계부(230)는 복수의 기지국 장치의 수를 기초로 하여 통신 프레임에 대한 페이로드의 할당 패턴을 결정할 수 있다.

또한, 통신 중계부(230)는 분산종단유닛(23)에 대하여 구성된 통신 프레임을 통해 기지국 장치(10)로부터 전달되는 사업자 신호를 분산종단유닛(23)으로 전송할 수 있다.

필터부(240)는 기지국 장치(10)로부터 전달되는 사업자 신호의 수신 여부에 따라 분산종단유닛(23)에 대한 통신 프레임에 대하여 미리 정의된 다중 사업자 각각의 페이로드(Payload)를 선택적으로 온오프하는 디지털 필터를 구비할 수 있다.

구체적으로, 필터부(240)는 기지국 연결부(210)를 통해 수신된 기지국 장치(10)로부터 수신된 사업자 신호에 대응하는 해당 주파수 대역의 출력 신호가 분산종단유닛(23)을 통해 출력되도록 디지털 필터를 제어할 수 있다.

이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.

도 10은 본원의 일 실시예에 따른 멀티 캐리어 기반의 다중 사업자의 공통 운영 기능을 제공하는 인빌딩 솔루션의 인빌딩 라디오 유닛의 구동 방법에 대한 동작 흐름도이다.

도 10에 도시된 멀티 캐리어 기반의 다중 사업자의 공통 운영 기능을 제공하는 인빌딩 솔루션의 인빌딩 라디오 유닛의 구동 방법은 앞서 설명된 라디오 유닛(21)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 라디오 유닛(21)에 대하여 설명된 내용은 멀티 캐리어 기반의 다중 사업자의 공통 운영 기능을 제공하는 인빌딩 솔루션의 인빌딩 라디오 유닛의 구동 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 10을 참조하면, 단계 S11에서 통신 중계부(230)는 인빌딩 환경에 배치되는 적어도 하나의 분산종단유닛(23)에 대하여 정의되고, 복수의 기지국 장치(10)에 따른 다중 사업자 각각에 대응하는 페이로드의 위치가 미리 정의되는 통신 프레임을 구성할 수 있다.

다음으로, 단계 S12에서 기지국 연결부(210)는 다중 사업자 각각에 대응하는 복수의 기지국 장치(10) 각각으로부터 적어도 하나의 사업자 신호를 수신할 수 있다.

다음으로, 단계 S13에서 필터부(240)는 단계 S12에서의 사업자 신호의 수신 여부에 따라 기 정의된 통신 프레임의 각각의 페이로드를 선택적으로 온오프할 수 있다.

상술한 설명에서, 단계 S11 내지 S13은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.

본원의 일 실시예에 따른 멀티 캐리어 기반의 다중 사업자의 공통 운영 기능을 제공하는 인빌딩 솔루션의 인빌딩 라디오 유닛의 구동 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

또한, 전술한 멀티 캐리어 기반의 다중 사업자의 공통 운영 기능을 제공하는 인빌딩 솔루션의 인빌딩 라디오 유닛의 구동 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 인빌딩 시스템
10: 기지국 장치
110: 기준 정보 획득부
120: 통신 수행부
11: Central Unit, CU
12: Distributed Unit, DU
21: 라디오 유닛(Radio Unit, RU)
210: 기지국 연결부
220: 매칭부
230: 통신 중계부
240: 필터부
220: 익스텐션 유닛
230: 분산종단유닛
30: 사용자 단말

Claims (13)

1. 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 솔루션의 기지국 장치에 있어서,
   라디오 유닛으로부터 복수의 분산종단유닛에 대한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 획득하는 기준 정보 획득부; 및
   상기 인덱스 테이블에 기초하여 상기 복수의 분산종단유닛 중 소정의 분산종단유닛에 연결된 단말기와 상기 라디오 유닛을 매개로 하여 신호를 송수신하는 통신 수행부,
   를 포함하는, 기지국 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 인덱스 테이블은 빔포밍 정보를 이용하여 빔ID와 상기 분산종단유닛을 매칭하기 위한 정보인 것인, 기지국 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 라디오 유닛과 상기 분산종단유닛 사이에는 신호를 전달하는 익스텐션 유닛이 구비되고,
   상기 인덱스 테이블에 기초하여 상기 익스텐션 유닛 및 상기 분산종단유닛과 상기 빔포밍 정보로부터 추출된 SSB 인덱스와 CSI-RS 인덱스가 각각 매칭되는 것인, 기지국 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 기지국 장치는 라디오 유닛과 유선으로 통신 가능하게 연결되는 것인, 기지국 장치.
5. 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 솔루션의 라디오 유닛에 있어서,
   복수의 분산종단유닛에 대한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 생성하는 매칭부; 및
   상기 인덱스 테이블을 기지국 장치로 전달하고, 상기 기지국 장치로부터 수신된 신호를 상기 복수의 분산종단유닛 중 상기 인덱스 테이블에 기초한 소정의 분산종단유닛에 전송하고, 상기 소정의 분산종단유닛에 연결된 단말기로부터 수신된 신호를 상기 기지국 장치로 전송하는 통신 중계부,
   를 포함하는, 라디오 유닛.
6. 제5항에 있어서,
   상기 매칭부는,
   빔포밍 정보를 이용하여 빔ID와 상기 분산종단유닛을 매칭하기 위한 상기 인덱스 테이블을 생성하는 것인, 라디오 유닛.
7. 제6항에 있어서,
   상기 매칭부는,
   상기 복수의 분산종단유닛 중 어느 하나의 분산종단유닛이 특정 시점에 선택적으로 활성화되도록 하는 상기 인덱스 테이블을 생성하는 것인, 라디오 유닛.
8. 제6항에 있어서,
   상기 라디오 유닛과 상기 분산종단유닛 사이에는 신호를 전달하는 익스텐션 유닛이 구비되고,
   상기 매칭부는,
   상기 빔포밍 정보로부터 추출된 SSB 인덱스와 CSI-RS 인덱스를 근거로, 각각 상기 익스텐션 유닛 및 상기 분산종단유닛을 매칭하는 것인, 라디오 유닛.
9. 제5항에 있어서,
   상기 매칭부는,
   슬롯 단위로 상기 인덱스 테이블을 갱신하는 것인, 라디오 유닛.
10. 제5항에 있어서,
    상기 라디오 유닛은 상기 분산종단유닛과 유선으로 통신 가능하게 연결되는 것인, 기지국 장치.
11. 빔포밍 요소를 활용한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 이용한 인빌딩 시스템에 있어서,
    인빌딩 환경에 배치되는 복수의 분산종단유닛에 대한 분산 경로에 대응하는 인덱스 테이블을 생성하고, 상기 인덱스 테이블을 기지국 장치로 전달하는 라디오 유닛; 및
    상기 인덱스 테이블에 기초하여 상기 복수의 분산종단유닛 중 소정의 분산종단유닛에 연결된 단말기와 상기 라디오 유닛을 매개로 하여 신호를 송수신하는 기지국 장치,
    를 포함하는, 시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 라디오 유닛은,
    상기 기지국 장치로부터 수신된 신호를 상기 복수의 분산종단유닛 중 상기 인덱스 테이블에 기초한 소정의 분산종단유닛에 전송하고, 상기 소정의 분산종단유닛에 연결된 단말기로부터 수신된 신호를 상기 기지국 장치로 전송하는 것인, 시스템.
13. 제11항에 있어서,
    상기 라디오 유닛은 상기 기지국 장치와 프론트홀(fronthaul) 인터페이스를 지원하는 것인, 라디오 유닛.

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