KR20240103487A - Buffering method and buffering device for efficient radio unit installation - Google Patents

Buffering method and buffering device for efficient radio unit installation Download PDF

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KR20240103487A
KR20240103487A KR1020220185716A KR20220185716A KR20240103487A KR 20240103487 A KR20240103487 A KR 20240103487A KR 1020220185716 A KR1020220185716 A KR 1020220185716A KR 20220185716 A KR20220185716 A KR 20220185716A KR 20240103487 A KR20240103487 A KR 20240103487A
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홍후표
권동희
김우재
장호식
강정원
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주식회사 쏠리드
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Abstract

본 발명의 일 양상에 따르는 상향 및 하향 패킷 전송 시에 분산 기지국 장치 및 안테나 장치의 버퍼링 성능에 따라 추가 버퍼링 기능을 제공함으로써 분산 기지국 장치와 안테나 장치 간 설치 위치를 보다 자유롭게 설치할 수 있도록 함으로써 효율적인 안테나 장치의 설치를 가능하도록 하고, 분산 기지국 장치 및 안테나 장치를 그대로 사용하면서 안테나 장치가 설치될 수 있는 물리적인 위치를 선택할 수 있도록 하여 이동통신 사업자로 하여금 최적의 셀 플래닝이 가능하도록 하는 방법이다. An efficient antenna device is provided by providing an additional buffering function according to the buffering performance of the distributed base station device and the antenna device during uplink and downlink packet transmission according to an aspect of the present invention, thereby allowing the installation location between the distributed base station device and the antenna device to be more freely installed. It is a method that enables optimal cell planning by enabling the installation of a distributed base station device and antenna device while selecting a physical location where the antenna device can be installed while still using the distributed base station device and antenna device.

Figure P1020220185716
Figure P1020220185716

Description

효율적인 안테나 장치 설치를 위한 버퍼링 방법 및 버퍼링 장치 { BUFFERING METHOD AND BUFFERING DEVICE FOR EFFICIENT RADIO UNIT INSTALLATION } Buffering method and buffering device for efficient antenna device installation { BUFFERING METHOD AND BUFFERING DEVICE FOR EFFICIENT RADIO UNIT INSTALLATION }

본 발명은 개방형 무선 접속망(O-RAN)의 중계 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개방형 프론트홀 네트워크에서 분산 기지국 장치(DU)가 다양한 거리의 안테나 장치(RU)와 연동할 수 있도록 상향 및 하향 신호의 추가적인 버퍼링 기능을 제공하는 버퍼링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to relay technology in an open radio access network (O-RAN), and more specifically, in an open fronthaul network, upstream and downstream so that a distributed base station unit (DU) can interoperate with an antenna unit (RU) at various distances. This relates to a buffering device that provides additional buffering of signals.

O-RAN(Open Radio Access Network)은 기지국 장비 구현에 필요한 안테나 장치(Radio Unit, RU)와 분산 기지국 장치(Distributed Unit, DU)를 연결하는 프론트폴(fronthaul)의 인터페이스를 개방형으로 표준화한 것이다. O-RAN 서비스는 이더넷(Ethernet) 기반의 eCPRI 메시지로 라디오 신호를 전달하므로 정확한 시간에 기반하여 동작이 필요한 이동통신 서비스를 제공하기 위해서 패킷 전송 지연시간 관리가 필수적이다.O-RAN (Open Radio Access Network) is an open standardization of the fronthaul interface that connects the antenna unit (Radio Unit, RU) and the distributed base station unit (DU) required to implement base station equipment. O-RAN service transmits radio signals using Ethernet-based eCPRI messages, so packet transmission delay time management is essential to provide mobile communication services that require operation based on accurate time.

일반적으로 이더넷 기반의 패킷 네트워크는 CPRI와 같이 전송 시간을 보장하거나, 혹은 서비스 품질을 보장하는 방안을 제공하지 않고, 최선의 노력(Best Effort)으로 패킷을 전달하는 방식으로 동작한다. 따라서 O-RAN 서비스에서는 하향 신호의 경우 분산 기지국 장치에서 패킷을 생성하고 best effort로 패킷을 전송하면, 해당 패킷은 안테나 장치까지 전달된 이후 안테나 장치에서 해당 패킷이 전달되어야 하는 정확한 시간까지 패킷을 저장하였다가 사용자에게 전달된다. 상향 신호의 경우 안테나 장치가 사용자의 데이터를 수신한 후 패킷을 생성하고 best effort로 패킷을 전송하면, 해당 패킷은 분산 기지국 장치까지 전달된 이후 분산 기지국 장치에서 해당 패킷이 처리되어야 하는 정확한 시간까지 패킷을 저장하였다가 처리된 후 상위 노드로 전달된다.In general, Ethernet-based packet networks do not provide a way to guarantee transmission time or quality of service like CPRI, but operate by delivering packets using best effort. Therefore, in the O-RAN service, in the case of a downstream signal, the distributed base station device generates a packet and transmits the packet with best effort. After the packet is delivered to the antenna device, the antenna device stores the packet until the exact time when the packet should be delivered. It is then delivered to the user. In the case of an uplink signal, if the antenna device generates a packet after receiving the user's data and transmits the packet with best effort, the packet is delivered to the distributed base station device and then until the exact time the packet is to be processed by the distributed base station device. is stored, processed, and then passed on to the upper node.

상향 혹은 하향 신호의 전달에 사용되는 기준 시간은 안테나 장치에서 사용자로 데이터를 송신하기 위해 라디오 신호를 전송하거나, 혹은 사용자로부터 데이터를 수신하기 위해 라디오 신호를 수신하는 시간이다. 또한 하나의 분산 기지국 장치는 여러 개의 안테나 장치들이 연결될 수 있고, 해당 안테나 장치들이 설치되는 물리적인 위치는 다양하므로 하나의 분산 기지국 장치에서부터 각 안테나 장치까지 연결되는 프론트홀 케이블의 길이도 다양하며, 분산 기지국 장치와 각 안테나 장치간 상향과 하향 패킷 전달 지연시간 또한 프론트홀 케이블 길이에 따라 다양하다.The standard time used for transmitting an upward or downward signal is the time when an antenna device transmits a radio signal to transmit data to a user or receives a radio signal to receive data from the user. In addition, one distributed base station device can be connected to multiple antenna devices, and the physical locations where the corresponding antenna devices are installed vary, so the length of the fronthaul cable connected from one distributed base station device to each antenna device also varies, and the distributed Uplink and downlink packet transmission delay times between the base station device and each antenna device also vary depending on the fronthaul cable length.

하향 신호의 경우 하나의 분산 기지국 장치에서 각 안테나 장치로 전달하는 패킷들에 대해서 분산 기지국 장치에서 동작하는 스케줄러를 통해 패킷 전달 순서와 시간을 결정하지만, 일반적으로 분산 기지국 장치에는 하나의 스케줄러가 구현되어 있고, 하나의 스케줄러가 모든 안테나 장치로 전달되어야 하는 패킷의 순서와 시간을 결정하게 된다. 따라서 분산 기지국 장치의 스케줄러는 가장 멀리 설치되어 있는 안테나 장치로 전달되어야 하는 패킷이 기준 시간에 전달될 수 있도록 분산 기지국 장치와 안테나 장치간 패킷 전송 시간과 안테나 장치에서의 데이터 처리 시간을 고려하여 그보다 일찍 해당 패킷을 전달하여야 하고, 이러한 스케줄링 시간은 다른 모든 안테나 장치에 공통적으로 적용된다. 즉, 분산 기지국 장치와 안테나 장치간 스케줄링 시간과 전송되는 패킷의 버퍼링 시간은 분산 기지국 장치에서 가장 멀리 설치된 안테나 장치의 거리와 해당 안테나 장치의 버퍼링 성능에 영향을 받게 된다.In the case of downstream signals, the packet delivery order and time are determined through a scheduler operating in the distributed base station device for packets delivered from one distributed base station device to each antenna device, but generally, one scheduler is implemented in the distributed base station device. There is one scheduler that determines the order and time of packets that should be delivered to all antenna devices. Therefore, the scheduler of the distributed base station device considers the packet transmission time between the distributed base station device and the antenna device and the data processing time at the antenna device so that packets that must be delivered to the antenna device installed furthest away are delivered at the standard time earlier than that. The packet must be delivered, and this scheduling time is commonly applied to all other antenna devices. In other words, the scheduling time between the distributed base station device and the antenna device and the buffering time of transmitted packets are affected by the distance of the antenna device installed furthest from the distributed base station device and the buffering performance of the corresponding antenna device.

하향 신호뿐만 아니라 상향 신호를 고려하였을 경우에도 동일한 문제를 고려해야 한다. 상향 신호의 전송은 기준 시간에 각 안테나 장치에서 사용자로부터 데이터를 수신한 후 안테나 장치에서의 처리 시간 이후에 패킷을 만들어 전송한다. 이 경우 안테나 장치의 설치 위치가 다양하므로 분산 기지국 장치에서 각 안테나 장치로부터 전달되는 패킷의 수신 시간은 모두 다를 수 밖에 없고, 분산 기지국 장치에서는 서로 다른 시간에 수신한 패킷들을 버퍼링한 이후 기준시간에 해당되는 패킷들을 동일한 시간에 처리하여야 한다. 따라서 각 안테나 장치로부터 수신한 패킷들을 처리시간이 될 때까지 충분히 버퍼링을 할 수 있어야 하며, 그렇지 못한 경우 안테나 장치를 설치할 수 있는 위치에 제약이 생긴다.The same problem must be considered when considering not only downstream signals but also upstream signals. In the transmission of an upstream signal, data is received from the user at each antenna device at a reference time, and then packets are created and transmitted after processing time at the antenna device. In this case, since the installation locations of the antenna devices vary, the reception time of packets transmitted from each antenna device in the distributed base station device is bound to be different, and the distributed base station device buffers packets received at different times and then corresponds to the standard time. packets must be processed at the same time. Therefore, packets received from each antenna device must be sufficiently buffered until processing time is reached, otherwise there are restrictions on where the antenna device can be installed.

따라서 버퍼링 능력은 하향 신호를 고려할 경우 각 안테나 장치들의 버퍼링 능력을 고려하여야 하고, 상향 신호를 고려할 경우 분산 기지국 장치의 버퍼링 능력을 고려해야 하며, 분산 기지국 장치와 안테나 장치의 버퍼링 능력을 각각 고려하여 분산 기지국 장치와 안테나 장치간의 설치 가능한 위치가 결정된다.Therefore, when considering the downstream signal, the buffering capacity must consider the buffering capacity of each antenna device, and when considering the uplink signal, the buffering capacity of the distributed base station device must be considered. The buffering capacity of the distributed base station device and the antenna device must be considered, respectively. A possible installation location between the device and the antenna device is determined.

본 발명은 개방형 프론트홀 네트워크에서 상향 및 하향 프론트홀 메시지를 버퍼링할 수 있는 버퍼링 장치를 이용하여 분산 기지국 장치와 안테나 장치간 다양한 설치 환경을 지원하여 분산 기지국 장치와 안테나 장치만으로는 설치가 불가능한 위치에 안테나 장치가 설치될 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.The present invention uses a buffering device capable of buffering uplink and downlink fronthaul messages in an open fronthaul network to support various installation environments between distributed base station devices and antenna devices, so that antennas are installed in locations where installation is impossible with only the distributed base station device and antenna device. The purpose is to enable the device to be installed.

본 발명의 일 양상에 따르는 개방형 프론트홀 네트워크에서 버퍼링 방법은 전송 지연 측정 단계와, 성능 정보 수신 단계와, 버퍼링 판단 단계와, 버퍼링 장치 설정 단계와, 버퍼링 단계를 포함한다.The buffering method in an open fronthaul network according to an aspect of the present invention includes a transmission delay measurement step, a performance information reception step, a buffering determination step, a buffering device setting step, and a buffering step.

전송 지연 측정 단계는 분산 기지국 장치가 안테나 장치와의 상향 및 하향 패킷의 전송 지연을 측정하는 단계이다.The transmission delay measurement step is a step in which the distributed base station device measures the transmission delay of uplink and downlink packets with the antenna device.

성능 정보 수신 단계는 분산 기지국 장치가 안테나 장치로부터 버퍼링 성능 정보를 수신하는 단계이다.The performance information reception step is a step in which the distributed base station device receives buffering performance information from the antenna device.

버퍼링 판단 단계는 분산 기지국 장치가 자신의 버퍼링 성능과 상향 및 하향 패킷의 전송 지연에 기초하여 버퍼링 장치를 사용한 추가 버퍼링이 필요한지 판단하는 단계이다.The buffering determination step is a step in which the distributed base station device determines whether additional buffering using a buffering device is necessary based on its own buffering performance and transmission delays of uplink and downlink packets.

버퍼링 장치 설정 단계는 분산 기지국 장치가 버퍼링 대상 안테나 장치와 장치별 필요 버퍼링 시간과 분산 기지국 장치와 안테나 장치 간 패킷을 구분할 수 있는 패킷 구분자를 포함하는 버퍼링 정보를 전달하여 버퍼링 장치를 설정하는 단계이다.In the buffering device setting step, the distributed base station device sets up the buffering device by transmitting buffering information including the buffering target antenna device, the required buffering time for each device, and a packet delimiter that can distinguish packets between the distributed base station device and the antenna device.

버퍼링 단계는 버퍼링 장치가 상향 또는 하향 패킷을 수신하여 버퍼링 정보를 기반으로 버퍼링이 필요한 패킷인지 판단한 후 버퍼링이 필요하다고 판단한 경우 저장소에 해당 패킷을 저장하고 버퍼링 시간 동안 버퍼링 후 패킷을 전송하는 단계이다.In the buffering step, the buffering device receives an uplink or downlink packet, determines whether the packet needs buffering based on the buffering information, and if it determines that buffering is necessary, stores the packet in storage and transmits the packet after buffering for the buffering time.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 버퍼링 판단 단계는 분산 기지국 장치가 안테나 장치의 버퍼링 성능과 상향 및 하향 패킷의 전송 지연에 기초하여 버퍼링 장치를 사용한 추가 버퍼링이 필요한지 판단하는 단계일 수 있다.According to another aspect of the present invention, the buffering determination step may be a step in which the distributed base station device determines whether additional buffering using a buffering device is necessary based on the buffering performance of the antenna device and the transmission delay of uplink and downlink packets.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 버퍼링 판단 단계는 분산 기지국 장치가 자신의 버퍼링 성능과 안테나 장치의 버퍼링 성능과 상향 및 하향 패킷의 전송 지연에 기초하여 버퍼링 장치를 사용한 추가 버퍼링이 필요한지 판단하는 단계일 수 있다.According to another aspect of the present invention, the buffering determination step includes determining whether additional buffering using a buffering device is necessary, based on the distributed base station device's own buffering performance, the buffering performance of the antenna device, and the transmission delay of uplink and downlink packets. It can be.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 버퍼링 단계는 버퍼링 장치가 수신된 패킷을 버퍼링 정보와 비교하여 버퍼링이 필요한 패킷인지 판단하는 단계와, 버퍼링이 필요한 패킷은 저장소에 해당 패킷을 저장하고 버퍼링 시간 동안 버퍼링 후 전송하고 버퍼링이 필요하지 않는 패킷은 즉시 전송하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the buffering step includes the buffering device comparing the received packet with buffering information to determine whether the packet needs buffering, and storing the packet in storage for the buffering time. The step may include transmitting after buffering and immediately transmitting packets that do not require buffering.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 버퍼링 단계에서 버퍼링이 필요한 패킷을 저장소에 저장할 때 타이머를 설정하고, 타이머가 만료되면 저장소에 저장된 패킷을 전송할 수 있다.According to another aspect of the present invention, in the buffering step, a timer is set when packets requiring buffering are stored in the storage, and when the timer expires, the packets stored in the storage can be transmitted.

본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼링 장치는 구성부와, 패킷 수신부와, 패킷 전송부와, 버퍼링 판단부와, 버퍼부를 포함한다.A buffering device according to an embodiment of the present invention includes a configuration unit, a packet reception unit, a packet transmission unit, a buffering determination unit, and a buffer unit.

구성부는 분산 기지국 장치로부터 버퍼링 대상 안테나 장치와 장치별 필요 버퍼링 시간과 분산 기지국 장치와 안테나 장치 간 패킷을 구분할 수 있는 패킷 구분자를 수신하여 버퍼링 설정 정보를 구성한다.The configuration unit configures buffering setting information by receiving a buffering target antenna device, required buffering time for each device, and a packet identifier that can distinguish packets between the distributed base station device and the antenna device from the distributed base station device.

패킷 수신부는 분산 기지국 장치로부터 하향 패킷과 안테나 장치로부터 상향 패킷을 수신하고, 패킷 전송부는 분산 기지국 장치로 상향 패킷과 안테나 장치로 하향 패킷을 전송한다.The packet receiving unit receives downstream packets from the distributed base station device and upstream packets from the antenna device, and the packet transmitting section transmits the upstream packets to the distributed base station device and the downstream packets to the antenna device.

버퍼링 판단부는 패킷 수신부를 통해 수신된 패킷을 구분하여 버퍼링이 필요한 패킷인지 판단하여 버퍼링이 필요하면 버퍼부에 패킷을 전달하여 버퍼링하고, 버퍼링이 필요하지 않으면 패킷 전송부로 전달한다.The buffering determination unit determines whether the packet received through the packet reception unit is a packet that needs buffering. If buffering is necessary, the buffering determination unit transfers the packet to the buffer unit for buffering. If buffering is not required, the packet is delivered to the packet transmission unit.

버퍼부는 전달되는 패킷을 필요 버퍼링 시간 동안 버퍼링한 후 패킷 전송부로 전달한다.The buffer unit buffers the transmitted packets for the necessary buffering time and then delivers them to the packet transmission unit.

본 발명에 의하면 개방형 프론트홀 네트워크에서 상향 및 하향 프론트홀 메시지를 버퍼링할 수 있는 버퍼링 장치를 이용하여 분산 기지국 장치와 안테나 장치간 다양한 설치 환경을 지원하여 분산 기지국 장치와 안테나 장치만으로는 설치가 불가능한 위치에 안테나 장치를 설치할 수 있다.According to the present invention, a buffering device capable of buffering uplink and downlink fronthaul messages in an open fronthaul network is used to support various installation environments between distributed base station devices and antenna devices, so that installation is impossible in locations where the distributed base station device and antenna devices alone cannot be installed. Antenna devices can be installed.

도 1은 종래 기술의 문제를 설명하기 위한 안테나 장치의 설치 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 버퍼링 장치가 프론트홀 네트워크에 설치된 상황의 예시적 구성을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 개방형 프론트홀 네트워크에서 버퍼링 방법의 절차도를 도시한 것이다.
도 4는 분산 기지국 장치와 안테나 장치 간 상향 및 하향 전송 지연 시간을 측정하기 위해 eCPRI 기반의 전송 지연 측정 과정을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼링 장치의 블록도를 개념적으로 도시한 것이다.Figure 1 shows an example of installing an antenna device to explain a problem in the prior art.
Figure 2 shows an exemplary configuration of a situation in which the buffering device of the present invention is installed in a fronthaul network.
Figure 3 shows a procedure diagram of the buffering method in the open fronthaul network of the present invention.
Figure 4 shows an eCPRI-based transmission delay measurement process to measure uplink and downlink transmission delay times between a distributed base station device and an antenna device.
Figure 5 conceptually shows a block diagram of a buffering device according to an embodiment of the present invention.

전술한, 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명하는 실시 예들을 통해 구체화된다. 각 실시 예들의 구성 요소들은 다른 언급이나 상호간에 모순이 없는 한 실시 예 내에서 다양한 조합이 가능한 것으로 이해된다. 블록도의 각 블록은 어느 경우에 있어서 물리적인 부품을 표현할 수 있으나 또 다른 경우에 있어서 하나의 물리적인 부품의 기능의 일부 혹은 복수의 물리적인 부품에 걸친 기능의 논리적인 표현일 수 있다. 때로는 블록 혹은 그 일부의 실체는 프로그램 명령어들의 집합(set)일 수 있다. 이러한 블록들은 전부 혹은 일부가 하드웨어, 소프트웨어 혹은 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.The foregoing and additional aspects are embodied through embodiments described with reference to the accompanying drawings. It is understood that various combinations of the components of each embodiment are possible within the embodiment as long as there is no other mention or contradiction between them. In some cases, each block in a block diagram may represent a physical part, but in other cases, it may be a logical expression of a part of the function of one physical part or a function across multiple physical parts. Sometimes the entity of a block or part of it may be a set of program instructions. These blocks can be implemented in whole or in part by hardware, software, or a combination of these.

도 1은 종래 기술의 문제를 설명하기 위한 안테나 장치의 설치 예를 도시한 것이다. 도 1은 하나의 DU(10)에 연결된 5대의 RU(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)를 나타내고 있다. RU(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)들은 DU(10)로부터 서로 다른 거리만큼 떨어져 설치되어 있으며, 패킷 전송 지연 시간은 각 tFA ~ tFE이다. 각 RU(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)에서 패킷을 처리하는 시간을 각각 tA ~ tE으로 정의하면 각 RU(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)로부터 패킷이 사용자로 전달되는 기준 시간은 DU(10)에서 패킷이 전송된 이후 각 RU(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)별로 각각 TA ~ TE 시간 이후가 된다. 따라서 DU(10)에서는 최대 시간인 TE를 기준 시간으로 설정하고 기준 시간에 전송되어야 할 패킷을 최소 TE시간 전에 스케줄링을 마치고 RU(30)로 전달해야 한다. 이 경우 각 RU(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)별 패킷 처리 시간이 동일하다고 가정하면, RUA(30a)는 tFE-tFA, RUB(30b)는 tFE-tFB, RUC(30c)는 tFE-tFC, RUD(30d)는 tFE-tFD의 시간만큼 더 일찍 패킷을 수신하게 된다. 따라서 RUA(30a)는 tFE-tFA 시간 동안 도착하는 패킷을 버퍼링 할 수 있어야 하고, RUB(30b)는 tFE-tFB 시간 동안 도착하는 패킷을 버퍼링 할 수 있어야 한다. 그리고 RUC(30c)는 tFE-tFC, RUD(30d)는 tFE-tFD 시간 동안 도착하는 패킷을 버퍼링 할 수 있어야 한다. 만약 RUA(30a)가 해당 시간 동안 도착하는 패킷을 버퍼링 할 수 없다면 RUA(30a)는 DU(10)로부터 더 먼 곳에, 즉 RUE(30e)에 더 가까운 곳에 설치하여야 한다. 즉, tFE-tFA 값이 작아지도록 RUA(30a)가 설치되어야 한다.Figure 1 shows an example of installing an antenna device to explain a problem in the prior art. Figure 1 shows five RUs (30a, 30b, 30c, 30d, 30e) connected to one DU (10). The RUs 30a, 30b, 30c, 30d, and 30e are installed at different distances from the DU 10, and packet transmission delay times are t FA to t FE , respectively. If the packet processing time in each RU (30a, 30b, 30c, 30d, 30e) is defined as t A ~ t E , the standard by which packets are delivered to the user from each RU (30a, 30b, 30c, 30d, 30e) The time is T A to T E time for each RU (30a, 30b, 30c, 30d, 30e) after the packet is transmitted from the DU (10). Therefore, the DU 10 must set the maximum time, T E , as the reference time, and packets to be transmitted at the reference time must be scheduled before the minimum T E time and then delivered to the RU 30. In this case, assuming that the packet processing time for each RU (30a, 30b, 30c, 30d, 30e) is the same, RU A (30a) is t FE -t FA , RU B (30b) is t FE -t FB , RU C (30c) receives packets earlier by t FE- t FC , and RU D (30d) receives packets earlier than t FE- t FD . Therefore, RU A (30a) must be able to buffer packets arriving during time t FE -t FA , and RU B (30b) must be able to buffer packets arriving during time t FE -t FB . And RU C (30c) must be able to buffer packets arriving during t FE- t FC and RU D (30d) during t FE -t FD . If RU A (30a) cannot buffer packets arriving during that time, RU A (30a) must be installed further away from DU (10), that is, closer to RU E (30e). In other words, RU A (30a) must be installed so that the t FE- t FA value becomes small.

상향 신호를 고려하면 RUA(30a)부터 RUE(30e)까지 동일한 기준 시간에 사용자로부터 수신되는 데이터를 패킷으로 만들어 DU(10)로 전달한다. 이 경우 RUA(30a)에서 제일 먼저 패킷이 도착하고 RUE(30e)로부터 제일 나중에 패킷이 전달된다. 하지만 DU(10)에서 패킷을 처리하는 스케줄러의 기준 시간은 RUE(30e)로부터 패킷을 수신하는 시점이므로, RUA(30a)에서 미리 전달된 패킷들은 DU(10)에서 버퍼링을 할 수 있어야 한다. 만약 DU(10)에서 tFE-tFA 시간동안 수신되는 상향 신호를 버퍼렁 할 수 없다면 RUA(30a)와 RUE(30e)를 더 가깝게 설치하여야 하고, 이를 위해서 RUA(30a)를 더 멀리 설치하거나 RUE(30e)를 더 가깝게 설치하여야 한다.Considering the uplink signal, data received from users at the same reference time from RU A (30a) to RU E (30e) is made into packets and delivered to DU (10). In this case, the packet arrives first from RU A (30a) and the packet is delivered last from RU E (30e). However, since the reference time of the scheduler for processing packets in DU (10) is when packets are received from RU E (30e), packets previously delivered from RU A (30a) must be buffered in DU (10). . If the DU (10) cannot buffer the upstream signal received during t FE- t FA time, RU A (30a) and RU E (30e) must be installed closer, and for this, RU A (30a) must be installed closer. It must be installed far away or RU E (30e) must be installed closer.

도 2는 본 발명의 버퍼링 장치가 프론트홀 네트워크에 설치된 상황의 예시적 구성을 도시한 것이다. DU(10)로부터 여러 위치에 RU(30)가 설치되는 환경에서 고려해야 할 것은 DU(10)로부터 가장 가까이 설치되는 RU(RUA(30a))와 가장 멀리 설치되는 RU (RUE(30e))의 거리 차이와 이를 시간으로 환산하였을 때 해당되는 시간만큼 전달되는 패킷을 각 RU(30)나 DU(10)에서 버퍼링할 수 있는지의 여부이다. 만약 DU(10)나 RU(30)에서 버퍼링을 할 수 없다면 도 2와 같이 버퍼링 장치(20)를 설치함으로써 문제를 해결할 수 있다. 버퍼링 장치(20)는 버퍼 노드(Buffer Node)이며 도 2에는 BUF. NODE로 도시되어 있다.Figure 2 shows an example configuration of a situation in which the buffering device of the present invention is installed in a fronthaul network. In an environment where RUs (30) are installed at various locations from the DU (10), what needs to be considered is the RU (RU A (30a)) installed closest to the DU (10) and the RU (RU E (30e)) installed farthest from the DU (10). When the distance difference is converted to time, it is whether each RU (30) or DU (10) can buffer packets transmitted for the corresponding time. If buffering cannot be performed in the DU 10 or RU 30, the problem can be solved by installing the buffering device 20 as shown in FIG. 2. The buffering device 20 is a buffer node, and in FIG. 2, it is a BUF. It is shown as NODE.

도 2의 예에서 RUA(30a)와 RUB(30b)에 버퍼링 장치(20)를 연동하였다. 이 경우 tFA는 버퍼링 장치(20)로부터 DU까지 패킷이 전달되는 tFBN과 버퍼링 장치(20)에서 패킷을 처리하는 tBN만큼 시간을 포함한다. 따라서 도 1에서와 같이 RUA(30a)와 동일한 위치에 RUA(30a)가 있는 경우 tFA는 tBN값에 따라서 기존 값보다 더 커질 수 있다. 즉 버퍼링 장치(20)에서 상향 및 하향 패킷에 대한 버퍼링을 제공함으로써 tFA값을 크게 만들 수 있고, 결과적으로 tFE-tFA값을 기존보다 더 작게 만들 수 있다. 따라서 DU(10) 혹은 RUA(30a)에서 필요로 하는 버퍼링 크기는 더 작아도 RUA(30a)를 기존 위치에 설치할 수 있다.In the example of FIG. 2, the buffering device 20 is linked to RU A (30a) and RU B (30b). In this case, t FA includes time equal to t FBN in which the packet is delivered from the buffering device 20 to the DU and t BN in which the packet is processed in the buffering device 20. Therefore, as shown in FIG. 1, when RU A (30a) is located at the same location as RU A (30a), t FA may become larger than the existing value depending on the t BN value. That is, by providing buffering for uplink and downlink packets in the buffering device 20, the tFA value can be increased, and as a result, the tFE - tFA value can be made smaller than before. Therefore, even if the buffering size required for DU (10) or RU A (30a) is smaller, RU A (30a) can be installed in the existing location.

버퍼링 장치(20)에서 각 RU(30)별로 버퍼링을 하는 시간은 RU(30)의 설치 위치에 따라 계산할 수 있다. RUA(30a)와 RUB(30b)는 설치 위치가 다르므로 DU(10)와의 거리가 상대적으로 더 가까운 RUA(30a)의 버퍼 시간을 RUB(30b)보다 크게 설정하여야 한다.The buffering time for each RU (30) in the buffering device (20) can be calculated according to the installation location of the RU (30). Since RU A (30a) and RU B (30b) have different installation positions, the buffer time of RU A (30a), which is relatively closer to the DU (10), must be set to be larger than that of RU B (30b).

RUA(30a)를 위한 버퍼링 시간을 tBN-A라 정의하고, RUB(30b)를 위한 버퍼링 시간을 tBN-B로 정의하고, tBN-A = tBN-B + (tFB - tFA) 식을 만족하도록 버퍼링 장치(20)에서 RUA(30a)와 RUB(30b)에 대해 버퍼링을 수행하는 경우, DU(10)는 RUA(30a)와 RUB(30b)의 기준 시간이 동일하다고 판단할 수 있다. 따라서 DU(10)는 RUA(30a)와 RUB(30b)가 동일한 위치에 설치된 것으로 간주할 수 있다. 따라서 RUA(30a)와 RUB(30b)를 동일한 위치에 설치하기 위해서 DU(10)나 RU(30)에서 버퍼링 성능이 추가로 필요하지 않게 된다.The buffering time for RU A (30a) is defined as t BN-A , the buffering time for RU B (30b) is defined as t BN-B , and t BN-A = t BN-B + (t FB - t FA ) When buffering is performed on RU A (30a) and RU B (30b) in the buffering device 20 to satisfy the equation, DU (10) is the standard for RU A (30a) and RU B (30b) It can be judged that the time is the same. Therefore, DU (10) can be considered as having RU A (30a) and RU B (30b) installed at the same location. Therefore, in order to install RU A (30a) and RU B (30b) in the same location, additional buffering performance is not required in the DU (10) or RU (30).

도 3은 본 발명의 개방형 프론트홀 네트워크에서 버퍼링 방법의 절차도를 도시한 것이다. 본 발명의 일 양상에 따르는 개방형 프론트홀 네트워크에서 버퍼링 방법은 전송 지연 측정 단계와, 성능 정보 수신 단계와, 버퍼링 판단 단계와, 버퍼링 장치 설정 단계와, 버퍼링 단계를 포함한다.Figure 3 shows a procedure diagram of the buffering method in the open fronthaul network of the present invention. The buffering method in an open fronthaul network according to an aspect of the present invention includes a transmission delay measurement step, a performance information reception step, a buffering determination step, a buffering device setting step, and a buffering step.

전송 지연 측정 단계는 분산 기지국 장치(10)가 안테나 장치(30)와의 상향 및 하향 패킷의 전송 지연을 측정(S3000)하는 단계이다.The transmission delay measurement step is a step in which the distributed base station device 10 measures the transmission delay of uplink and downlink packets with the antenna device 30 (S3000).

도 4는 분산 기지국 장치와 안테나 장치 간 상향 및 하향 delay를 측정하기 위해 eCPRI 기반의 전송 지연 측정 과정을 도시한 것이다. 이때 DU(10)와 RU(30)는 IEEE 1588 프로토콜에 의해 시간 동기화가 되어 있다. 도 4에 도시된 방법을 단방향 지연 측정(One-way delay measurement)이라고 하며, One-way delay measurement는 두 노드 간 패킷을 전송하면서 해당 패킷에 시간 정보를 기록함으로써 각 방향의 패킷 전송 지연을 판단하는 방법이다. 본 발명에서 고려하고 있는 O-RAN 기반의 프론트홀은 eCPRI 패킷으로 라디오 신호가 전송되는 것을 가정하고 있고 eCPRI 프로토콜에는 도 4와 같이 one-way delay measurement 방법이 정의되어 있다.Figure 4 illustrates an eCPRI-based transmission delay measurement process to measure uplink and downlink delays between a distributed base station device and an antenna device. At this time, the DU (10) and the RU (30) are time synchronized by the IEEE 1588 protocol. The method shown in Figure 4 is called one-way delay measurement. One-way delay measurement determines the packet transmission delay in each direction by recording time information in the packet while transmitting packets between two nodes. It's a method. The O-RAN-based fronthaul considered in the present invention assumes that radio signals are transmitted as eCPRI packets, and a one-way delay measurement method is defined in the eCPRI protocol as shown in FIG. 4.

따라서 본 발명에서는 DU(10)와 RU(30)간 패킷 전송 지연을 측정하기 위하여 eCPRI 표준에 정의된 one-way delay measurement 방법을 차용하여 전송 지연을 측정한다. DU(10)와 RU(30)간 메시지 전송 순서는 중요하지 않으며 DU(10) 혹은 RU(30)에서 먼저 시작한 후 나머지 노드에서 추가로 메시지를 전송함으로써 상향과 하향 경로의 전송 지연을 측정할 수 있다.Therefore, in the present invention, in order to measure the packet transmission delay between the DU (10) and the RU (30), the one-way delay measurement method defined in the eCPRI standard is borrowed to measure the transmission delay. The order of message transmission between DU (10) and RU (30) is not important, and the transmission delay in the upstream and downstream paths can be measured by starting from the DU (10) or RU (30) and then transmitting additional messages from the remaining nodes. there is.

도 4에서 위쪽의 절차가 하향 경로의 전송 지연을 측정하는 과정이고, 아래쪽의 절차가 상향 경로의 전송 지연을 측정하는 과정이다.In Figure 4, the upper procedure is a process for measuring the transmission delay of the downstream path, and the lower procedure is a process for measuring the transmission delay of the upstream path.

성능 정보 수신 단계는 분산 기지국 장치(10)가 안테나 장치(30)로부터 버퍼링 성능 정보를 수신(S3020)하는 단계이다. 분산 기지국 장치(10)가 연결된 다수의 안테나 장치(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)에 버퍼링 성능 정보를 요청하여 안테나 장치(30)로부터 버퍼링 성능 정보를 획득하는 절차이다. 버퍼링 성능은 해당 안테나 장치(30)가 어느 정도의 시간까지 버퍼링 즉, 패킷을 저장할 수 있는지에 대한 지표이다.In the performance information reception step, the distributed base station device 10 receives buffering performance information from the antenna device 30 (S3020). This is a procedure in which the distributed base station device 10 obtains buffering performance information from the antenna device 30 by requesting buffering performance information from a plurality of connected antenna devices 30a, 30b, 30c, 30d, and 30e. Buffering performance is an indicator of how long the corresponding antenna device 30 can buffer, that is, store packets.

버퍼링 판단 단계는 분산 기지국 장치(10)가 자신의 버퍼링 성능과 상향 및 하향 패킷의 전송 지연에 기초하여 버퍼링 장치(20)를 사용한 추가 버퍼링이 필요한지 판단(S3040)하는 단계이다. 분산 기지국 장치(10)는 안테나 장치(30)가 설치된 위치와 안테나 장치(30)의 패킷 처리 속도로 인해 발생하는 상향 및 하향 패킷의 전송 지연을 측정한 값과 자신의 버퍼링 성능을 고려하여 분산 기지국 장치(10)와 가까운 순서로 안테나 장치(30)들의 추가 버퍼링 필요 여부를 판단한다. 이는 분산 기지국 장치(10)에 설치된 버퍼를 위한 메모리에 의존하여 버퍼링을 하되, 분산 기지국 장치(10)만으로 현재 안테나 장치(30)의 설치 환경에 따른 버퍼링 요구 사항을 만족할 수 없는 경우에 분산 기지국 장치(10)가 추가 버퍼링이 필요한 것으로 판단한다.The buffering determination step is a step in which the distributed base station device 10 determines whether additional buffering using the buffering device 20 is necessary based on its own buffering performance and transmission delays of uplink and downlink packets (S3040). The distributed base station device 10 considers the transmission delay of uplink and downlink packets caused by the location where the antenna device 30 is installed and the packet processing speed of the antenna device 30 and its buffering performance. It is determined whether additional buffering is necessary for the antenna devices 30 in the order closest to the device 10. This buffers depending on the memory for the buffer installed in the distributed base station device 10, but in the case where the buffering requirements according to the installation environment of the current antenna device 30 cannot be satisfied only with the distributed base station device 10, the distributed base station device (10) determines that additional buffering is necessary.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 버퍼링 판단 단계는 분산 기지국 장치(10)가 안테나 장치(30)의 버퍼링 성능과 상향 및 하향 패킷의 전송 지연에 기초하여 버퍼링 장치(20)를 사용한 추가 버퍼링이 필요한지 판단하는 단계일 수 있다.According to another aspect of the present invention, in the buffering determination step, the distributed base station device 10 performs additional buffering using the buffering device 20 based on the buffering performance of the antenna device 30 and the transmission delay of uplink and downlink packets. This may be a step to determine if it is necessary.

분산 기지국 장치(10)는 안테나 장치(30)가 설치된 위치와 안테나 장치(30)의 패킷 처리 속도로 인해 발생하는 상향 및 하향 패킷의 전송 지연을 측정한 값과 안테나 장치(30)의 버퍼링 성능을 고려하여 분산 기지국 장치(10)와 가까운 순서로 안테나 장치(30)들의 추가 버퍼링 필요 여부를 판단한다. 이는 안테나 장치(30)에 설치된 버퍼를 위한 메모리에 의존하여 버퍼링을 하되, 안테나 장치(30)만으로 현재 안테나 장치(30)의 설치 환경에 따른 버퍼링 요구 사항을 만족할 수 없는 경우에 분산 기지국 장치(10)가 추가 버퍼링이 필요한 것으로 판단한다.The distributed base station device 10 measures the transmission delay of uplink and downlink packets caused by the location where the antenna device 30 is installed and the packet processing speed of the antenna device 30, and the buffering performance of the antenna device 30. In consideration of this, it is determined whether additional buffering is necessary for the antenna devices 30 in the order closest to the distributed base station device 10. This buffers depending on the memory for the buffer installed in the antenna device 30, but if the buffering requirements according to the current installation environment of the antenna device 30 cannot be satisfied only with the antenna device 30, the distributed base station device (10) ) determines that additional buffering is necessary.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 버퍼링 판단 단계는 분산 기지국 장치(10)가 자신의 버퍼링 성능과 안테나 장치(30)의 버퍼링 성능과 상향 및 하향 패킷의 전송 지연에 기초하여 버퍼링 장치를 사용한 추가 버퍼링이 필요한지 판단하는 단계일 수 있다.According to another aspect of the present invention, the buffering determination step is performed by the distributed base station device 10 using a buffering device based on its own buffering performance, the buffering performance of the antenna device 30, and the transmission delay of uplink and downlink packets. This may be a step to determine whether buffering is necessary.

분산 기지국 장치(10)는 안테나 장치(30)가 설치된 위치와 안테나 장치(30)의 패킷 처리 속도로 인해 발생하는 상향 및 하향 패킷의 전송 지연을 측정한 값과 자신의 버퍼링 성능과 안테나 장치(30)의 버퍼링 성능을 고려하여 분산 기지국 장치(10)와 가까운 순서로 안테나 장치(30)들의 추가 버퍼링 필요 여부를 판단한다. 이는 분산 기지국 장치(10)에 설치된 버퍼를 위한 메모리와 안테나 장치(10)에 설치된 버퍼를 위한 메모리를 이용하여 버퍼링을 하되, 현재 구성된 버퍼 메모리들만으로 현재 안테나 장치(30)의 설치 환경에 따른 버퍼링 요구 사항을 만족할 수 없는 경우에 분산 기지국 장치(10)가 추가 버퍼링이 필요한 것으로 판단한다.The distributed base station device 10 measures the transmission delay of uplink and downlink packets caused by the location where the antenna device 30 is installed and the packet processing speed of the antenna device 30, and its buffering performance and the antenna device (30). ) Considering the buffering performance of ), it is determined whether additional buffering is necessary for the antenna devices 30 in the order closest to the distributed base station device 10. This performs buffering using the memory for the buffer installed in the distributed base station device 10 and the memory for the buffer installed in the antenna device 10, but buffering is required according to the current installation environment of the antenna device 30 only with the currently configured buffer memories. If the requirements cannot be satisfied, the distributed base station device 10 determines that additional buffering is necessary.

버퍼링 장치 설정 단계는 분산 기지국 장치(10)가 버퍼링 대상 안테나 장치와 장치별 필요 버퍼링 시간과 분산 기지국 장치(10)와 안테나 장치(30) 간 패킷을 구분할 수 있는 패킷 구분자를 포함하는 버퍼링 정보를 전달하여 버퍼링 장치(20)를 설정(S3060)하는 단계이다.In the buffering device setting step, the distributed base station device 10 transmits buffering information including the buffering target antenna device, the required buffering time for each device, and a packet delimiter that can distinguish packets between the distributed base station device 10 and the antenna device 30. This is the step of setting the buffering device 20 (S3060).

버퍼링 대상 안테나 장치는 분산 기지국 장치가 버퍼링 장치를 통해 추가적인 버퍼링이 필요한 안테나 장치를 의미하고, 장치별 필요 버퍼링 시간은 측정된 전송 지연 등을 고려하여 해당 안테나 장치(30)에 대하여 버퍼링 장치가 버퍼링을 하여야 하는 시간을 의미한다.The buffering target antenna device refers to an antenna device that requires additional buffering through the buffering device of the distributed base station device, and the buffering time required for each device is determined by considering the measured transmission delay, etc., so that the buffering device performs buffering for the corresponding antenna device 30. It means the time that needs to be done.

패킷 구분자는 버퍼링 장치(20)가 수신한 패킷으로 어떤 RU(30)에 대한 패킷 또는 어떤 RU(30)로부터의 패킷인지 식별할 수 있는 정보로, RU(30)의 MAC Address와 VLAN ID 등이 전달될 수 있다. 만약 DU(10)와 RU(30)간 eCPRI packet이 L3, 즉 IP / UDP encapsulation을 통해서 전달된다면 IP와 UDP 헤더에 대한 추가 정보가 전달될 수 있다.The packet delimiter is information that can identify which RU (30) the packet received by the buffering device 20 is for or from which RU (30), and includes the MAC Address and VLAN ID of the RU (30). It can be delivered. If the eCPRI packet between the DU (10) and the RU (30) is transmitted through L3, that is, IP / UDP encapsulation, additional information about the IP and UDP headers can be transmitted.

버퍼링 단계는 버퍼링 장치(20)가 상향 또는 하향 패킷을 수신하여 버퍼링 정보를 기반으로 버퍼링이 필요한 패킷인지 판단한 후 버퍼링이 필요하다고 판단한 경우 저장소에 해당 패킷을 저장하고 버퍼링 시간 동안 버퍼링 후 패킷을 전송하는 단계이다. 즉, 버퍼링 장치(20)가 수신한 패킷의 MAC Address와 VLAN ID 등으로부터 어떤 RU(30)에 대한 패킷인지 식별하고 해당 RU(30)에 대하여 버퍼링 정보가 있는지 확인하여 버퍼링을 수행하는 단계이다.In the buffering step, the buffering device 20 receives an uplink or downlink packet, determines whether it is a packet that needs buffering based on the buffering information, and if it determines that buffering is necessary, stores the packet in storage and transmits the packet after buffering during the buffering time. It's a step. In other words, this is a step in which the buffering device 20 identifies which RU 30 the packet is for based on the MAC Address and VLAN ID of the received packet, checks whether there is buffering information for the corresponding RU 30, and performs buffering.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 버퍼링 단계는 버퍼링 장치(20)가 수신된 패킷을 버퍼링 정보와 비교하여 버퍼링이 필요한 패킷인지 판단(S3080)하는 단계와, 버퍼링이 필요한 패킷은 저장소에 해당 패킷을 저장하고 버퍼링 시간 동안 버퍼링 후 전송하고 버퍼링이 필요하지 않는 패킷은 즉시 전송(S3100)하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the buffering step includes the buffering device 20 comparing the received packet with buffering information to determine whether it is a packet that needs buffering (S3080), and storing the packet in need of buffering in the storage. It may include the step of storing and transmitting after buffering for a buffering time, and immediately transmitting packets that do not require buffering (S3100).

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 버퍼링 단계에서 버퍼링이 필요한 패킷을 저장소에 저장할 때 타이머를 설정하고, 타이머가 만료되면 저장소에 저장된 패킷을 전송할 수 있다. 즉, 버퍼링 장치(20)는 패킷 수신 후 저장소에 패킷을 저장하고, 필요한 버퍼링 시간만큼 타이머를 설정한다. 타이머가 만료(expire)되는 경우 해당 타이머와 연결된 패킷을 저장소에서 가지고 와서 최종적으로 DU(10) 혹은 RU(30)로 전달되도록 한다.According to another aspect of the present invention, in the buffering step, a timer is set when packets requiring buffering are stored in the storage, and when the timer expires, the packets stored in the storage can be transmitted. That is, after receiving the packet, the buffering device 20 stores the packet in storage and sets a timer for the required buffering time. When the timer expires, the packet associated with the timer is taken from the storage and finally delivered to the DU (10) or RU (30).

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼링 장치의 블록도를 개념적으로 도시한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼링 장치(20)는 구성부(210)와, 패킷 수신부(240)와, 패킷 전송부(250)와, 버퍼링 판단부(220)와, 버퍼부(230)를 포함한다.Figure 5 conceptually shows a block diagram of a buffering device according to an embodiment of the present invention. The buffering device 20 according to an embodiment of the present invention includes a configuration unit 210, a packet reception unit 240, a packet transmission unit 250, a buffering determination unit 220, and a buffer unit 230. Includes.

버퍼링 장치(20)는 프로세서와 메모리와 네트워크 인터페이스를 갖는 네트워크 장치이며, 구성부(210)와, 패킷 수신부(240)와, 패킷 전송부(250)와, 버퍼링 판단부(220)와, 버퍼부(230)는 적어도 그 기능의 일부가 프로세서에서 실행되는 프로그램 명령어 세트로 구현될 수 있다.The buffering device 20 is a network device having a processor, memory, and a network interface, and includes a configuration unit 210, a packet reception unit 240, a packet transmission unit 250, a buffering determination unit 220, and a buffer unit. 230 may be implemented as a set of program instructions, with at least some of its functionality executing on a processor.

구성부(210)는 버퍼링 장치(20)를 설정하기 위해 상위 노드와 통신한다. 구성부(210)는 분산 기지국 장치(10)로부터 버퍼링 대상 안테나 장치와 장치별 필요 버퍼링 시간과 분산 기지국 장치(10)와 안테나 장치(30) 간 패킷을 구분할 수 있는 패킷 구분자를 수신하여 버퍼링 설정 정보를 구성한다.The configuration unit 210 communicates with the upper node to set up the buffering device 20. The configuration unit 210 receives from the distributed base station device 10 the buffering target antenna device, the required buffering time for each device, and a packet delimiter that can distinguish packets between the distributed base station device 10 and the antenna device 30, and receives buffering setting information. constitutes.

패킷 수신부(240)는 분산 기지국 장치(10)로부터 하향 패킷과 안테나 장치(30)로부터 상향 패킷을 수신하고, 패킷 전송부(250)는 분산 기지국 장치(10)로 상향 패킷과 안테나 장치(30)로 하향 패킷을 전송한다.The packet receiver 240 receives downstream packets from the distributed base station device 10 and upstream packets from the antenna device 30, and the packet transmitter 250 receives uplink packets and antenna devices 30 from the distributed base station device 10. Send a downward packet to .

버퍼링 판단부(220)는 수신되는 패킷 기준으로 버퍼링을 수행해야 하는지 판단한다. 버퍼링 판단부(220)는 패킷 수신부(240)를 통해 수신된 패킷을 구분하여 버퍼링이 필요한 패킷인지 판단하여 버퍼링이 필요하면 버퍼부(230)에 패킷을 전달하여 버퍼링하고, 버퍼링이 필요하지 않으면 패킷 전송부(250)로 전달한다.The buffering determination unit 220 determines whether buffering should be performed based on received packets. The buffering determination unit 220 classifies the packets received through the packet reception unit 240 and determines whether the packet requires buffering. If buffering is necessary, the buffering unit 220 transfers the packet to the buffer unit 230 for buffering. If buffering is not necessary, the buffering determination unit 220 determines whether the packet needs buffering. It is transmitted to the transmission unit 250.

버퍼부(230)는 버퍼링을 수행하며, 전달되는 패킷을 필요 버퍼링 시간 동안 버퍼링한 후 패킷 전송부(250)로 전달한다.The buffer unit 230 performs buffering, buffers the transmitted packets for the necessary buffering time, and then transfers them to the packet transmission unit 250.

버퍼링 장치(20)를 이용하여 프론트홀 네트워크에서 추가 버퍼링을 제공하기 위하여 우선 DU(10)는 RU(30)와 One-way delay measurement 과정을 수행하여 패킷 전송 지연을 측정하고, RU(30)의 초기화 과정에서 RU(30)의 버퍼링 성능 정보를 획득한다. 이 정보를 기반으로 DU(10)는 RU(30)가 버퍼링이 필요한지 아닌지 판단할 수 있다. 좀 더 구체적으로 다음과 같은 과정을 거친다.In order to provide additional buffering in the fronthaul network using the buffering device 20, the DU (10) first performs a one-way delay measurement process with the RU (30) to measure the packet transmission delay, and the RU (30) During the initialization process, buffering performance information of the RU (30) is obtained. Based on this information, the DU (10) can determine whether the RU (30) needs buffering. More specifically, it goes through the following process:

하향 신호에 대해서 DU(10)와 RU(30)간 패킷 전송 지연이 A이고 RU(30)의 버퍼링 성능이 B인 경우 DU(10)에서 스케줄링을 하는 기준 시간과 DU(10)에서 패킷을 전송하는 시간 차이가 C라고 하면 A + B < C 인 경우 RU(30)는 추가 버퍼링이 필요하다. 왜냐하면 RU(30)가 패킷 수신 후 최대한 버퍼링을 수행한다고 하더라도 기준 시간보다 빠르게 패킷을 전송하게 되며 이 경우 사용자는 제대로 데이터를 수신할 수 없다. 따라서 해당 RU(30)에 대하여 버퍼링 장치(20)가 최소한 A + B + B` = C가 되도록 B`만큼 하향 패킷에 대해 추가 버퍼링을 제공해야 한다.For downstream signals, if the packet transmission delay between the DU (10) and the RU (30) is A and the buffering performance of the RU (30) is B, the reference time for scheduling in the DU (10) and the packet transmission in the DU (10) If the time difference is C, if A + B < C, the RU (30) requires additional buffering. This is because, even if the RU 30 performs buffering as much as possible after receiving the packet, the packet is transmitted faster than the standard time, and in this case, the user cannot properly receive the data. Therefore, for the corresponding RU 30, the buffering device 20 must provide additional buffering for downstream packets equal to B′ so that at least A + B + B′ = C.

상향 신호에 대해서 DU(10)와 RU(30)간 패킷 전송 지연이 A이고 DU(10)의 버퍼링 성능이 D인 경우 DU(10)에서의 기준 시간과 패킷 수신 시간 차이가 E라고 하면 A + D < E인 경우 DU(10)는 추가 버퍼링이 필요하다. 왜냐하면 DU(10)가 패킷 수신 후 최대한 버퍼링을 수행한다고 하더라도 DU(10)에서 패킷을 처리할 수 있는 시간 보다 더 일찍 패킷을 처리해야 하므로 해당 패킷은 처리하지 못한다. 따라서 해당 RU(30)에 대하여 버퍼링 장치(20)가 최소한 A + D + D` = E가 되도록 D`만큼 상향 패킷에 대해 추가 버퍼링을 제공해야 한다.For uplink signals, if the packet transmission delay between the DU (10) and the RU (30) is A and the buffering performance of the DU (10) is D, if the difference between the reference time and the packet reception time at the DU (10) is E, then A + If D < E, DU(10) requires additional buffering. This is because, even if the DU 10 performs buffering as much as possible after receiving the packet, the packet cannot be processed because the packet must be processed earlier than the time the DU 10 can process the packet. Therefore, for the corresponding RU 30, the buffering device 20 must provide additional buffering for upstream packets as much as D′ so that at least A + D + D′ = E.

DU(10)는 위와 같이 버퍼링이 필요한 RU(30)와 얼마만큼의 버퍼링이 필요한지에 대한 정보를 계산한 후 버퍼링 장치(20)의 구성부(210)를 통해서 해당 정보를 버퍼링 장치(20)에 전달한다. 전달되는 정보는 RU(30)와 DU(10)간 패킷 흐름(flow)을 지정하기 위해서 RU(30)의 MAC Address와 VLAN ID 등을 포함하여 전달될 수 있다. 만약 DU(10)와 RU(30)간 eCPRI packet이 L3, 즉 IP / UDP encapsulation을 통해서 전달된다면 IP와 UDP 헤더에 대한 추가 정보가 전달될 수 있다. 그리고 해당 패킷에 대해서 버퍼링 필요 시간이 전달되어 버퍼링 장치(20)에서 해당 패킷을 얼마나 버퍼링 해야 하는지 설정한다.The DU (10) calculates information about the RUs (30) that require buffering and how much buffering is needed as described above, and then sends the information to the buffering device (20) through the component 210 of the buffering device (20). Deliver. The transmitted information may include the MAC Address and VLAN ID of the RU 30 to specify the packet flow between the RU 30 and the DU 10. If the eCPRI packet between the DU (10) and the RU (30) is transmitted through L3, that is, IP / UDP encapsulation, additional information about the IP and UDP headers can be transmitted. Then, the buffering time required for the packet is transmitted and the buffering device 20 sets how much the packet should be buffered.

버퍼링 장치(20)는 구성부(210)를 통해서 버퍼링 동작에 필요한 정보를 획득한 후 패킷 수신부(240)를 통해서 패킷이 수신되면 상향 신호의 경우 Ethernet Source Address, 하향 신호의 경우 Ethernet Destination Address와 VLAN ID 등 정보를 기반으로 버퍼링이 필요한 패킷인지 판단한다. 버퍼링이 필요하지 않은 패킷의 경우 패킷 전송부(250)로 전달하여 버퍼링 없이 전달될 수 있도록 한다. 버퍼링이 필요하다고 판단되는 패킷의 경우 버퍼부(230)로 전달하며 이때 얼마만큼 버퍼링을 해야 하는지 시간 정보를 같이 전달한다.The buffering device 20 obtains the information necessary for the buffering operation through the configuration unit 210, and when a packet is received through the packet reception unit 240, the buffering device 20 receives the Ethernet Source Address for uplink signals and the Ethernet Destination Address and VLAN for downlink signals. Based on information such as ID, it is determined whether the packet requires buffering. In the case of packets that do not require buffering, they are transmitted to the packet transmission unit 250 so that they can be transmitted without buffering. Packets that are determined to require buffering are delivered to the buffer unit 230, and time information on how much buffering should be done is also delivered.

버퍼링 장치(20)는 패킷 수신 후 버퍼부(230)에 패킷을 저장하고, 버퍼링 필요 시간만큼 타이머를 실행시킨다. 타이머가 만료되는 경우 해당 타이머와 연결된 패킷을 버퍼부(230)에서 가지고 와서 패킷 전송부(250)에 전달하여 최종적으로 DU(10) 혹은 RU(30)로 전달되도록 한다.After receiving the packet, the buffering device 20 stores the packet in the buffer unit 230 and runs a timer for the required buffering time. When the timer expires, the packet associated with the timer is taken from the buffer unit 230 and delivered to the packet transmission unit 250 to be finally delivered to the DU (10) or RU (30).

이상에서 본 발명을 첨부된 도면을 참조하는 실시 예들을 통해 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 이들로부터 당업자라면 자명하게 도출할 수 있는 다양한 변형 예들을 포괄하도록 해석되어야 한다. 특허청구범위는 이러한 변형 예들을 포괄하도록 의도되었다.In the above, the present invention has been described through embodiments with reference to the accompanying drawings, but it is not limited thereto, and should be interpreted to encompass various modifications that can be easily derived by those skilled in the art. The claims are intended to cover these variations.

Claims (6)

분산 기지국 장치(DU)와 하나 이상의 안테나 장치(RU) 사이에서 상향 및 하향 패킷에 대해 버퍼링하는 방법에 있어서,
분산 기지국 장치가 안테나 장치와의 상향 및 하향 패킷의 전송 지연을 측정하는 전송 지연 측정 단계;
분산 기지국 장치가 안테나 장치로부터 버퍼링 성능 정보를 수신하는 단계;
분산 기지국 장치가 자신의 버퍼링 성능과 상향 및 하향 패킷의 전송 지연에 기초하여 버퍼링 장치를 사용한 추가 버퍼링이 필요한지 판단하는 버퍼링 판단 단계;
분산 기지국 장치가 버퍼링 대상 안테나 장치와 장치별 필요 버퍼링 시간과 분산 기지국 장치와 안테나 장치 간 패킷을 구분할 수 있는 패킷 구분자를 포함하는 버퍼링 정보를 전달하여 버퍼링 장치를 설정하는 버퍼링 장치 설정 단계; 및
버퍼링 장치가 상향 또는 하향 패킷을 수신하여 버퍼링 정보를 기반으로 버퍼링이 필요한 패킷인지 판단한 후 버퍼링이 필요하다고 판단한 경우 저장소에 해당 패킷을 저장하고 버퍼링 시간 동안 버퍼링 후 패킷을 전송하는 버퍼링 단계;
를 포함하는, 개방형 프론트홀 네트워크에서 버퍼링 방법.
A method for buffering uplink and downlink packets between a distributed base station unit (DU) and one or more antenna units (RU),
A transmission delay measurement step in which the distributed base station device measures the transmission delay of uplink and downlink packets with the antenna device;
A distributed base station device receiving buffering performance information from an antenna device;
A buffering determination step in which the distributed base station device determines whether additional buffering using a buffering device is necessary based on its own buffering performance and transmission delays of uplink and downlink packets;
A buffering device setting step in which the distributed base station device sets the buffering device by transmitting buffering information including a buffering target antenna device, required buffering time for each device, and a packet delimiter that can distinguish packets between the distributed base station device and the antenna device; and
A buffering step in which the buffering device receives an uplink or downlink packet, determines whether it is a packet that needs buffering based on the buffering information, and if it determines that buffering is necessary, stores the packet in storage and transmits the packet after buffering for the buffering time;
Buffering method in an open fronthaul network, including.
 제 1 항에 있어서,
상기 버퍼링 판단 단계는 분산 기지국 장치가 안테나 장치의 버퍼링 성능과 상향 및 하향 패킷의 전송 지연에 기초하여 버퍼링 장치(Buffer Node)를 사용한 추가 버퍼링이 필요한지 판단하는 단계인, 개방형 프론트홀 네트워크에서 버퍼링 방법.
According to claim 1,
The buffering determination step is a step in which the distributed base station device determines whether additional buffering using a buffering device (Buffer Node) is necessary based on the buffering performance of the antenna device and the transmission delay of uplink and downlink packets. A buffering method in an open fronthaul network.
 제 1 항에 있어서,
상기 버퍼링 판단 단계는 분산 기지국 장치가 자신의 버퍼링 성능과 안테나 장치의 버퍼링 성능과 상향 및 하향 패킷의 전송 지연에 기초하여 버퍼링 장치(Buffer Node)를 사용한 추가 버퍼링이 필요한지 판단하는 단계인, 개방형 프론트홀 네트워크에서 버퍼링 방법.
According to claim 1,
The buffering determination step is a step in which the distributed base station device determines whether additional buffering using a buffering device (Buffer Node) is necessary based on its own buffering performance, the buffering performance of the antenna device, and the transmission delay of uplink and downlink packets. Buffering methods in a network.
 제 1 항에 있어서,
상기 버퍼링 단계는 버퍼링 장치가 수신된 패킷을 버퍼링 정보와 비교하여 버퍼링이 필요한 패킷인지 판단하는 단계와, 버퍼링이 필요한 패킷은 저장소에 해당 패킷을 저장하고 버퍼링 시간 동안 버퍼링 후 전송하고 버퍼링이 필요하지 않는 패킷은 즉시 전송하는 단계를 포함하는, 개방형 프론트홀 네트워크에서 버퍼링 방법.
According to claim 1,
In the buffering step, the buffering device compares the received packet with buffering information to determine whether it is a packet that needs buffering, and for packets that require buffering, the packet is stored in storage, buffered for the buffering time, and then transmitted. A buffering method in an open fronthaul network, comprising transmitting packets immediately.
 제 1 항에 있어서,
상기 버퍼링 단계에서 버퍼링이 필요한 패킷을 저장소에 저장할 때 타이머를 설정하고, 타이머가 만료되면 저장소에 저장된 패킷을 전송하는, 개방형 프론트홀 네트워크에서 버퍼링 방법.
According to claim 1,
In the buffering step, a timer is set when packets requiring buffering are stored in the storage, and when the timer expires, the packets stored in the storage are transmitted. A buffering method in an open fronthaul network.
 분산 기지국 장치로부터 버퍼링 대상 안테나 장치와 장치별 필요 버퍼링 시간과 분산 기지국 장치와 안테나 장치 간 패킷을 구분할 수 있는 패킷 구분자를 수신하여 버퍼링 설정 정보를 구성하는 구성부;
분산 기지국 장치로부터 하향 패킷과 안테나 장치로부터 상향 패킷을 수신하는 패킷 수신부;
분산 기지국 장치로 상향 패킷과 안테나 장치로 하향 패킷을 전송하는 패킷 전송부;
패킷 수신부를 통해 수신된 패킷을 구분하여 버퍼링이 필요한 패킷인지 판단하여 버퍼링이 필요하면 버퍼부에 패킷을 전달하여 버퍼링하고, 버퍼링이 필요하지 않으면 패킷 전송부로 전달하는 버퍼링 판단부; 및
전달되는 패킷을 필요 버퍼링 시간 동안 버퍼링한 후 패킷 전송부로 전달하는 버퍼부;
를 포함하는, 버퍼링 장치.A component that configures buffering setting information by receiving a buffering target antenna device, required buffering time for each device, and a packet delimiter that can distinguish packets between the distributed base station device and the antenna device from the distributed base station device;
a packet receiving unit that receives downstream packets from the distributed base station device and upstream packets from the antenna device;
a packet transmission unit that transmits upstream packets to the distributed base station device and downstream packets to the antenna device;
a buffering determination unit that classifies the packets received through the packet reception unit, determines whether they are packets that require buffering, transfers the packets to the buffer unit for buffering if buffering is required, and transfers the packets to the packet transmission unit if buffering is not required; and
a buffer unit that buffers the transmitted packets for a required buffering time and then transfers them to the packet transmission unit;
Buffering device including.
KR1020220185716A 2022-12-27 Buffering method and buffering device for efficient radio unit installation KR20240103487A (en)

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