WO2014069780A1 - 디지털 신호 처리간 반송파 집적을 제공하는 이동 통신 시스템 및 그 시스템에서의 신호 처리 방법 - Google Patents

디지털 신호 처리간 반송파 집적을 제공하는 이동 통신 시스템 및 그 시스템에서의 신호 처리 방법 Download PDF

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WO2014069780A1
WO2014069780A1 PCT/KR2013/007912 KR2013007912W WO2014069780A1 WO 2014069780 A1 WO2014069780 A1 WO 2014069780A1 KR 2013007912 W KR2013007912 W KR 2013007912W WO 2014069780 A1 WO2014069780 A1 WO 2014069780A1
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signal processing
digital signal
blade server
data
terminal
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PCT/KR2013/007912
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이기호
이용규
지영하
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주식회사 케이티
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003Two-dimensional division
    • H04L5/0005Time-frequency
    • H04L5/0007Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
    • H04L5/001Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT the frequencies being arranged in component carriers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L9/40Network security protocols
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/04Wireless resource allocation

Definitions

  • the present invention relates to a mobile communication system that provides carrier integration between digital signal processing and a signal processing method in the system.
  • a communication base station includes a digital signal processor and a wireless signal processor together in one physical system.
  • a system has a limitation in optimizing a cell design because a base station including all processing units must be installed in a cell, and thus it is difficult to improve radio capacity.
  • RF radio frequency
  • a Radio Unit A radio processing unit
  • a network structure is used to connect to the processing unit (hereinafter referred to as "DU").
  • carrier aggregation is a technology that uses only one carrier between a terminal and a base station in a conventional communication system, and uses a primary carrier and one or more secondary carriers. It can greatly increase.
  • An object of the present invention is to provide a mobile communication system and a signal processing method in the system that enables carrier aggregation between RUs using different frequencies connected to different DUs.
  • a mobile communication system using carrier aggregation comprising: a plurality of digital signal processing devices connected to a core system and each processing a wireless digital signal; A blade server connected to at least two digital signal processing apparatuses and performing resource allocation for signals processed by the connected digital signal processing apparatuses; And physically separated from the plurality of digital signal processing apparatuses, converts and amplifies a digital signal received from the digital signal processing apparatus, and transmits the digital signal to the terminal, and receives and transmits a signal transmitted from the terminal to the digital signal processing apparatus. It includes a plurality of wireless signal processing device, and provides a mobile communication service for the terminal using carrier aggregation between the wireless signal processing devices using different frequencies, respectively connected to at least two or more digital signal processing devices.
  • the at least two digital signal processing apparatuses use protocols including Radio Resource Control (RRC), Packet Data Convergence Protocol (PDCP), and PHY (PHYsical), respectively, and the blade server includes a Radio Link Control (RLC) and a MAC. (Medium Access Control) protocol characterized by using.
  • RRC Radio Resource Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • PHY PHYsical
  • the blade server includes a Radio Link Control (RLC) and a MAC. (Medium Access Control) protocol characterized by using.
  • RLC Radio Link Control
  • MAC Medium Access Control
  • a digital signal processing device operating as a primary component carrier for a specific user among the two or more digital signal processing devices performs signal processing using RRC, PDCP, and PHY protocols, and processes the two or more digital signal processing.
  • the digital signal processing device operating as a secondary component carrier for the specific user among the devices is characterized by performing signal processing using a PHY protocol.
  • the digital signal processing device operating as the major carrier and the digital signal processing device operating as the subcarrier respectively transmit PHY data received by applying a PHY protocol to the blade server when receiving an uplink signal.
  • Signals processed by the blade server using the MAC and RLC protocols are all delivered to the digital signal processing device operating as the major carrier, characterized in that the signal processing using the PDCP and RRC protocols are delivered to the core system.
  • a mobile communication system using carrier aggregation comprising: a first digital signal processing device coupled to a core system and operating as a major carrier for a particular user; A second digital signal processing device connected to the core system and operating as a subcarrier for the specific user; A blade server coupled to the first and second digital signal processing apparatuses and configured to allocate resources to signals processed by the first and second digital signal processing apparatuses; Connected to the first digital signal processing apparatus, converts and amplifies a digital signal received from the first digital signal processing apparatus, transmits the digital signal to the terminal through a first frequency, and transmits a signal transmitted from the terminal through the first frequency A first wireless signal processing device for receiving and transmitting the received signal to the first digital signal processing device; And converting and amplifying a digital signal received from the second digital signal processing apparatus, the second signal being different from the first frequency, to the terminal through the second digital signal processing apparatus.
  • a second wireless signal processing device for transmitting and receiving a signal transmitted from a terminal through the second frequency and transmitting the received signal to the second digital signal processing device, respectively, connected to the first and second digital signal processing devices, respectively.
  • a mobile communication service for a terminal is provided between the first and second radio signal processing apparatuses using carrier aggregation across the first frequency and the second frequency.
  • the first digital signal processing apparatus performs signal processing for the specific user using a protocol including RRC, PDCP, and PHY
  • the second digital signal processing apparatus uses the PHY protocol to select the specific user. Characterized in that the signal processing for.
  • the blade server is characterized by performing resource allocation in signal processing using the RLC and MAC protocol.
  • a signal processing method for a mobile communication system to provide a mobile communication service to a terminal using carrier aggregation wherein the first digital signal processing apparatus receives data to be transmitted from the core system to a terminal of the specific user, thereby transmitting the blade server.
  • the first digital signal processing apparatus performs signal processing using a protocol including RRC and PDCP on the data received from the core system and delivers the signal to the blade server. It features.
  • the blade server may perform resource allocation corresponding to the first and second frequencies using RLC and MAC protocols for data transmitted from the first digital signal processing apparatus. It features.
  • the first and second digital signal processing apparatus performs signal processing for data to be transmitted to the terminal of the specific user using their own PHY protocol, respectively. It is done.
  • the first and second digital signal processing apparatus receives the signal transmitted from the terminal of the specific user as PHY data using their PHY protocol, respectively, and delivers it to the blade server. Characterized in that.
  • the blade server may allocate resource allocation information corresponding to the first and second frequencies with respect to PHY data transmitted from the first and second digital signal processing apparatuses, respectively. And combine the data using the RLC and MAC protocols and transfer the data to the first digital signal processing apparatus.
  • the first digital signal processing apparatus performs signal processing using a protocol including RRC and PDCP on the data received from the blade server and delivers the signal to the core system. It features.
  • carrier aggregation is possible even between RUs using different frequencies connected to different DUs.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a network according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a general example using a carrier aggregation technique.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a case in which one DU operates as a PCC and another DU operates as an SCC for a user A according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a case in which one DU operates as a PCC and another DU operates as an SCC according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 illustrates a case in which a DU provides carrier aggregation between different boundary cells according to an embodiment of the present invention.
  • a terminal is a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a subscriber station (SS), a portable subscriber station (PSS), a user equipment (User Equipment). It may also refer to a user equipment (UE), an access terminal (AT), and the like, and may include all or some functions of a terminal, a mobile terminal, a subscriber station, a portable subscriber station, a user device, an access terminal, and the like.
  • a base station includes an access point (AP), a radio access station (RAS), a node B (Node B), an advanced node B (evolved NodeB, eNodeB), transmission and reception It may also refer to a base transceiver station (BTS), a mobile multihop relay (MMR) -BS, and the like, and may perform all or part of functions of an access point, a wireless access station, a node B, an eNodeB, a transmission / reception base station, an MMR-BS, and the like. It may also include.
  • AP access point
  • RAS radio access station
  • Node B node B
  • eNodeB advanced node B
  • MMR mobile multihop relay
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a network according to an embodiment of the present invention.
  • a network is a radio signal processing unit (radio unit (hereinafter referred to as "RU") 10, a digital signal processing unit (hereinafter referred to as "DU") ( 20 and core system 30.
  • the RU 10 and the DU 20 form a signal processing system for wireless communication.
  • the RU 10 processes and amplifies a digital signal received from the DU 20 into a radio frequency (RF) signal according to a frequency band as a part of processing a radio signal. Then, the antenna transmits to the terminal through the antenna, and also receives and processes a signal from the terminal through the antenna and transmits the signal to the DU 10.
  • RF radio frequency
  • the RU 10 has a plurality of (11, 12, 13) is connected to the DU 20, each RU 10 is installed in the service area, that is, the cell.
  • the RU 10 and the DU 20 may be connected by an optical cable.
  • the DU 20 performs processes such as encryption and decryption of the wireless digital signal, and is connected to the core system 30. Unlike the RU 10, the DU 20 is a server that is not installed in a service target area but is mainly installed in a centralized communication station, and is a virtualized base station. The DU 20 transmits and receives signals with the plurality of RUs 10.
  • the existing communication base station includes a processing unit corresponding to each of the RU 10 and the DU 20 in one physical system, and one physical system is installed in the service area.
  • the system according to the embodiment of the present invention physically separates the RU 10 and the DU 20, and only the RU 00 is installed in the service area.
  • the core system 30 handles the connection between the DU 20 and the external network, and includes an exchanger (not shown).
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a general example using a carrier aggregation technique.
  • RU 11 uses a center frequency of 900 MHz
  • RU 12 uses a center frequency of 1800 MHz.
  • the DU 20 is a radio protocol called RRC (Radio Resource Control), Packet Data Convergence Protocol (hereinafter referred to as "PDCP”), Radio Link Control (hereinafter referred to as “RLC”). ), Medium Access Control (hereinafter referred to as “MAC”) and PHY (PHYsical).
  • RRC Radio Resource Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • MAC Medium Access Control
  • PHY Physical
  • the PHY which is the first layer, serves to transmit data to a wireless section using various wireless transmission technologies.
  • This PHY is connected through a transport channel with MAC, which is a higher layer, for reliable data transmission in a wireless section, and the transport channel is largely divided between a dedicated transport channel and a common transport depending on whether the channel is shared. It is divided into channels.
  • MAC, RLC and PDCP exist in the second layer.
  • MAC serves to map various logical channels to various transport channels, and also plays a role of logical channel multiplexing to map several logical channels to one transport channel.
  • This MAC is connected to the upper layer RLC through a logical channel, which is a control channel and a user that transmits control plane information according to the type of information to be transmitted. It is divided into a traffic channel that transmits the information of the plane (User Plane).
  • the RLC is responsible for guaranteeing quality of service (QoS) of each radio bearer (RB) and transmitting data accordingly.
  • the RLC has one or two independent RLC entities per RB to guarantee unique QoS of the RB, and transparent mode (TM) and unacknowledged mode (UM) to support various QoS. ) And Acknowledged Mode (AM).
  • the RLC adjusts the data size so that the lower layer is suitable for transmitting data in the radio section, and for this purpose, performs segmentation and concatenation of data received from the upper layer.
  • PDCP is located on top of RLC and allows IP data such as IPv4 or IPv6 to be efficiently transmitted over a relatively low bandwidth wireless section. To this end, PDCP performs a header compression function. This header compression function increases the transmission efficiency of the radio section by transmitting only necessary information in the header portion of the data. This PDCP exists only in the Packet Switched (PS) domain because header compression is a basic function. There is one PDCP entity per RB to provide effective header compression for each PS service.
  • PS Packet Switched
  • the RRC located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane, controls the parameters of the first and second layers in connection with the setup, reset and release of the RBs, and also controls the control of logical channels, transport channels and physical channels.
  • RB means a logical path provided by the first and second layers of the radio protocol for data transmission between the terminal and the base station, and in general, the RB is set up is a radio protocol required to provide a specific service. The process of defining the characteristics of the layer and the channel and setting each specific parameter and operation method.
  • the MAC and RLC performs a function of allocating resources for data transmission.
  • the DU 20 shown in FIG. 2 includes all of the RRC, PDCP, RLC, MAC, and PHY of the above-described wireless protocol, and provides a carrier aggregation function using two RUs 11 and 12 through such a wireless protocol. Can provide.
  • carrier aggregation is performed only between RUs 11 and 12 that support different frequencies connected to the corresponding DU 20 in the MAC and RLC allocating radio resources in one DU 20. This was possible. That is, the carrier aggregation function is not provided between the RUs connected to the different DUs, respectively.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
  • two RUs 110 and 120 and two RUs 130 and 140 are connected to different DUs 210 and 220, respectively.
  • the RUs 110 and 130 provide a mobile communication service using a 1800 MHz frequency
  • the RUs 120 and 140 provide a mobile communication service using a 900 MHz frequency.
  • the configuration of the DUs 210 and 220 and the RUs 110, 120, 130, and 140 is not limited to the above-described example, and a plurality of RUs are connected to different DUs and different frequencies may be used.
  • the DUs 210 and 220 include only RRC, PDCP, and PHY as radio protocols.
  • the blade server 300 connected to both the DUs 210 and 220 includes MAC and RLC as wireless protocols. In other words, resource allocation for data processed by the DUs 210 and 220 is performed by the blade server 300.
  • a carrier aggregation technology may be applied between the RUs 110 and 120 connected to the DU 210 and between the RUs 130 and 140 connected to the DU 220 as in the prior art. .
  • MAC and RLC functions for allocating resources are separated into separate blade servers 300 and commonly used between DUs 210 and 220, and in each DU 210 and 220, RRC and PDCP are used.
  • RRC and PDCP are used.
  • carrier aggregation technology may be applied between RUs 110 and 140 or RUs 120 and 130 connected to different DUs 210 and 220.
  • the MAC and RLC entity of the blade server 300 properly allocates resources to both frequencies of different RUs 110 and 140 or RUs 120 and 130.
  • CCs component carriers
  • carrier aggregation supports a plurality of CCs, and is also referred to as spectrum aggregation or bandwidth aggregation.
  • each CC is defined as a bandwidth and a center frequency
  • CCs are divided into major carriers (primary CCs, hereinafter referred to as "PCC") and secondary carriers (hereinafter referred to as "SCCs”), depending on whether they are activated.
  • PCC primary CCs
  • SCCs secondary carriers
  • PCC is always active carrier
  • SCC is a carrier that is activated / deactivated according to a specific condition. Activation refers to the transmission or reception of traffic data being made or in a standby state.
  • Deactivation means that transmission or reception of traffic data is impossible, and measurement or transmission of minimum information is possible.
  • the user terminal may use only one PCC, or may use one or more SCCs together with one PCC. At this time, the user may be assigned to the PCC and / or SCC from the DU (210, 220).
  • the DU 210 operates as a PCC and the DU 220 operates as an SCC for a user A.
  • FIG. 4 it is assumed that the DU 210 operates as a PCC and the DU 220 operates as an SCC for a user A.
  • the DU 210 since the DU 210 operates as a PCC, all protocol processing such as RRC, PDCP, and PHY is performed during signal processing for the user A, and the DU 220 operates as an SCC. Only PHY role will be played during processing.
  • a signal transmitted from a terminal is received through the RU 140 of 900 MHz and the RU 110 of 1800 MHz, respectively, and converted into respective PHY data, and these PHY data are converted into RUs 110 and 140. It is delivered to the blade server 300 through).
  • the blade server 300 performs MAC and RLC processing on the PHY data transmitted from each of the RUs 110 and 140, and then delivers them to the DU 210, which is a PCC. At this time, the blade server 300 performs MAC and RLC processing using resource information allocated to each of the RUs 110 and 140.
  • the PCC DU 210 transmits to the core system 400 through the network after completing the signal processing using protocols such as PDCP and RRC therein.
  • the signal transmitted from the terminal through the carrier aggregation technology may be received through the RUs 110 and 140 connected to the two different DUs 210 and 220, respectively, and transmitted to the upper core system 400. .
  • the DU 210 which is a PCC
  • the DU 210 after the signal processing using the protocol of the RRC and PDCP for the data
  • the blade server 300 serves as a resource allocation role.
  • the blade server 300 performs common MAC and RLC processing to appropriately allocate resources to the frequencies of 900 MHz and 1800 MHz with respect to the data transmitted from the DU 210, and then allocates the corresponding data to each DU 210. , 220).
  • the DUs 210 and 220 convert data transmitted from the blade server 300 into corresponding signals using their PHY functions in order to transmit the data allocated by the blade server 300 and then use the resources allocated by the blade server 300. 110 and 140 to be transmitted to the terminal.
  • the DU 220 operates as a PCC and the DU 210 operates as an SCC for a user B.
  • FIG. 5 it is assumed that the DU 220 operates as a PCC and the DU 210 operates as an SCC for a user B.
  • the DU 220 since the DU 220 operates as a PCC, all protocol processing such as RRC, PDCP, and PHY is performed during signal processing for the user B, and since the DU 210 operates as an SCC, the signal for the user B is performed. Only PHY role will be played during processing.
  • a signal transmitted from the terminal is received through the RU 120 of 900 MHz and the RU 130 of 1800 MHz, respectively, and converted into respective PHY data, and these PHY data are converted into RUs 120 and 130. It is delivered to the blade server 300 through).
  • the blade server 300 performs MAC and RLC processing on PHY data transmitted from each of the RUs 120 and 130, combines the respective data, and delivers the data to the DU 220, which is a PCC.
  • the PCC DU 220 transmits to the core system 400 through the network after completing signal processing using protocols such as PDCP and RRC.
  • the signal transmitted from the terminal through the carrier aggregation technology may be received through the RUs 120 and 130 connected to the two different DUs 210 and 220, respectively, and may be delivered to the upper core system 400. .
  • the DU 220 which is a PCC
  • the DU 220 after the signal processing using the protocol of the RRC and PDCP for the data
  • the blade server 300 serves as a resource allocation role.
  • the blade server 300 performs common MAC and RLC processing to appropriately allocate resources to the frequencies of 900 MHz and 1800 MHz with respect to data transmitted from the DU 220, and then allocates the corresponding data to each DU 210. , 220). At this time, the blade server 300 transmits the resource information and the corresponding data allocated to each frequency to each DU (210, 220).
  • the DUs 210 and 220 convert data transmitted from the blade server 300 into corresponding signals using their PHY functions in order to transmit the data allocated by the blade server 300 and then use the resources allocated by the blade server 300. 120 and 130 to be transmitted to the terminal.
  • the MAC and the RLC function performing the resource allocation function in the DU are commonly used between the DUs, thereby enabling carrier aggregation between RUs using different frequencies connected to different DUs. .
  • the carrier aggregation possible range is limited to only the RUs connected in the existing DU so as to be possible between the RUs connected to different DUs.
  • cell A 41 and cell B 42 are adjacent to each other, but cell A 41 belongs to DU A 230 and cell B 42.
  • DU A 230 and cell B 240 are border cells with different DUs belonging to DU B 240 and their frequency of use is different.
  • the use frequencies are different between the cell A 41 and the cell B 42
  • the connected DUs 230 and 240 are different from each other, so that a carrier using the frequencies of the cell A 41 and the cell B 42 is different. Integration could not be achieved.
  • the cell A 41 and the cell B 42 are connected to different DUs 230 and 240 as different boundary cells, the cell A 41 and the cell B 42 are separated from each other.
  • Carrier aggregation is enabled using frequency. That is, a high-speed data service may be provided through carrier aggregation between cell A 41 connected to DU A 230 and cell B 42 connected to DU B 240.
  • the present invention is not limited to the above-described example.
  • the blade server 300 that performs resource allocation and connecting all the two or more DUs to each other, the frequency aggregation is performed even for RUs using two or more different frequencies each connected to two or more DUs. Can provide functionality.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

이동 통신 시스템은 복수의 디지털 신호 처리 장치; 상기 디지털 신호 처리 장치에서 처리되는 신호들에 대한 자원 할당을 수행하는 블레이드 서버; 및 상기 복수의 디지털 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 단말로 전송하고, 단말로부터 전송되는 신호를 수신하여 상기 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 복수의 무선 신호 처리 장치를 포함한다. 여기서, 시스템은 적어도 둘 이상의 디지털 신호 처리 장치에 각각 연결되어 있는 서로 상이한 주파수를 사용하는 무선 신호 처리 장치들간에 캐리어 집적을 사용하여 단말에 대한 이동 통신 서비스를 제공한다.

Description

디지털 신호 처리간 반송파 집적을 제공하는 이동 통신 시스템 및 그 시스템에서의 신호 처리 방법
본 발명은 디지털 신호 처리간 반송파 집적을 제공하는 이동 통신 시스템 및 그 시스템에서의 신호 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 통신 기지국은 크게 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부가 하나의 물리적 시스템 내에 함께 포함된다. 그러나 이러한 시스템은 모든 처리부를 포함하는 기지국을 셀에 다 설치하여야 하므로 셀 설계의 최적화에 한계점이 있어서 무선 용량의 개선이 어려웠다. 이를 개선하기 위해 무선 신호를 처리하는 RF(Radio Frequency) 구성과 안테나 구성만을 원격으로 분리하여 무선 처리 장치(Radio Unit, 이하 "Radio Unit"이라 함)를 구성하고, 복수 개의 RU를 하나의 디지털 신호 처리 장치(Digital Unit, 이하 "DU"라 함)에 연결하는 망 구조가 사용된다.
한편, 최근 무선 통신 기술은 급격한 발전을 이루었으며, 이에 따라 통신 시스템 기술도 진화를 거듭하였고, 이 가운데 현재 4세대 이동통신 기술로 각광받는 시스템이 LTE(Long Term Evolution) 시스템이다. LTE 시스템에서는, 폭증하는 트래픽 수요를 충족시키기 위해 다양한 기술이 도입되었으며, 그 가운데 도입된 기술이 반송파 집적(Carrier Aggregation) 기술이다. 반송파 집적 기술이란 기존의 통신 시스템에서 단말과 기지국 사이에서 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주반송파(Primary Carrier)와 하나 혹은 복수 개의 부차반송파(Secondary Carrier)를 사용하는 기술로써 부차반송파의 개수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다.
예를 들면, 하나의 DU에 중심 주파수가 상이한 복수 개의 RU들을 같이 연결함으로써 서로 다른 주파수간에 반송파 집적이 가능하였다.
그런데, 이러한 반송파 집적 기술은 동일한 DU에 연결된 서로 상이한 주파수를 지원하는 RU들간에만 가능하였다. 즉, 서로 다른 DU에 각각 연결되어 있는 서로 상이한 주파수를 지원하는 RU간에는 반송파 집적이 불가능하다는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 서로 다른 DU에 연결되어 있는 서로 다른 주파수를 사용하는 RU들간에도 반송파 집적이 가능하게 하는 이동 통신 시스템 및 그 시스템에서의 신호 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 이동 통신 시스템은,
캐리어 집적을 사용하는 이동 통신 시스템으로서, 코어 시스템에 연결되어 있으며, 무선 디지털 신호를 각각 처리하는 복수의 디지털 신호 처리 장치; 적어도 둘 이상의 디지털 신호 처리 장치에 연결되며, 연결되는 디지털 신호 처리 장치에서 처리되는 신호들에 대한 자원 할당을 수행하는 블레이드 서버; 및 상기 복수의 디지털 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 단말로 전송하고, 단말로부터 전송되는 신호를 수신하여 상기 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 복수의 무선 신호 처리 장치를 포함하며, 적어도 둘 이상의 디지털 신호 처리 장치에 각각 연결되어 있는 서로 상이한 주파수를 사용하는 무선 신호 처리 장치들간에 캐리어 집적을 사용하여 단말에 대한 이동 통신 서비스를 제공한다.
여기서, 상기 둘 이상의 디지털 신호 처리 장치는 각각 RRC(Radio Resource Control), PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 및 PHY(PHYsical)을 포함하는 프로토콜을 사용하고, 상기 블레이드 서버는 RLC(Radio Link Control) 및 MAC(Medium Access Control) 프로토콜을 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 둘 이상의 디지털 신호 처리 장치 중 특정 사용자에 대한 주요소 반송파(Primary Component Carrier)로 동작하는 디지털 신호 처리 장치는 RRC, PDCP 및 PHY 프로토콜을 사용하여 신호 처리를 수행하고, 상기 둘 이상의 디지털 신호 처리 장치 중 상기 특정 사용자에 대한 부요소 반송파(Secondary Component Carrier)로 동작하는 디지털 신호 처리 장치는 PHY 프로토콜을 사용하여 신호 처리를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한,상기 주요소 반송파로 동작하는 디지털 신호 처리 장치와 상기 부요소 반송파로 동작하는 디지털 신호 처리 장치는 상향 링크 신호 수신시 각각 PHY 프로토콜을 적용하여 수신되는 PHY 데이터를 상기 블레이드 서버로 각각 전달하고, 상기 블레이드 서버에 의해 MAC 및 RLC 프로토콜을 사용하여 처리되는 신호들은 상기 주요소 반송파로 동작하는 디지털 신호 처리 장치로 모두 전달되어 PDCP 및 RRC 프로토콜을 사용하여 신호 처리되어 상기 코어 시스템으로 전달되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주요소 반송파로 동작하는 디지털 신호 처리 장치는 상기 코어 시스템으로부터 전달되는 데이터를 수신하여 RRC 및 PDCP 프로토콜을 사용하여 신호 처리한 후 상기 블레이드 서버로 전달하고, 상기 블레이드 서버에 의해 MAC 및 RLC 프로토콜을 사용하여 자원 할당 처리된 신호들은 주파수에 따라 상기 주요소 반송파로 동작하는 디지털 신호 처리 장치와 상기 부요소 반송파로 동작하는 디지털 신호 처리 장치로 각각 전달되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 이동 통신 시스템은,
캐리어 집적을 사용하는 이동 통신 시스템으로서, 코어 시스템에 연결되어 있으며, 특정 사용자에 대한 주요소 반송파로 동작하는 제1 디지털 신호 처리 장치; 상기 코어 시스템에 연결되어 있으며, 상기 특정 사용자에 대한 부요소 반송파로 동작하는 제2 디지털 신호 처리 장치; 상기 제1 및 제2 디지털 신호 처리 장치에 연결되며, 상기 제1 및 제2 디지털 신호 처리 장치에서 처리되는 신호들에 대한 자원 할당을 수행하는 블레이드 서버; 상기 제1 디지털 신호 처리 장치에 연결되며, 상기 제1 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 제1 주파수를 통해 단말로 전송하고, 상기 제1 주파수를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신하여 상기 제1 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 제1 무선 신호 처리 장치; 및 상기 제2 디지털 신호 처리 장치에 연결되며, 상기 제2 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 제2 주파수-여기서 제2 주파수는 상기 제1 주파수와 상이함-를 통해 단말로 전송하고, 상기 제2 주파수를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신하여 상기 제2 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 제2 무선 신호 처리 장치를 포함하며, 상기 제1 및 제2 디지털 신호 처리 장치에 각각 연결되어 있는 상기 제1 및 제2 무선 신호 처리 장치들간에 상기 제1 주파수와 상기 제2 주파수에 걸친 캐리어 집적을 사용하여 단말에 대한 이동 통신 서비스를 제공한다.
여기서, 상기 제1 디지털 신호 처리 장치는 RRC, PDCP 및 PHY를 포함하는 프로토콜을 사용하여 상기 특정 사용자를 위한 신호 처리를 수행하고, 상기 제2 디지털 신호 처리 장치는 PHY 프로토콜을 사용하여 상기 특정 사용자를 위한 신호 처리를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 블레이드 서버는 RLC 및 MAC 프로토콜을 사용하여 신호 처리시 자원 할당을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 신호 처리 방법은,
이동 통신 시스템이 반송파 집적을 사용하여 단말에 대한 이동 통신 서비스를 제공하기 위한 신호 처리 방법으로서, 상기 제1 디지털 신호 처리 장치가 상기 코어 시스템으로부터 상기 특정 사용자의 단말로 전송할 데이터를 수신하여 상기 블레이드 서버로 전달하는 단계; 상기 블레이드 서버가 상기 데이터를 사용하여 상기 제1 주파수와 상기 제2 주파수에 대해 자원을 할당하는 단계; 상기 블레이드 서버가 상기 제1 주파수에 할당된 자원 정보와 데이터를 상기 제1 디지털 신호 처리 장치로 전달하고, 상기 제2 주파수에 할당된 자원 정보와 데이터를 상기 제2 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 단계; 및 상기 제1 디지털 신호 처리 장치와 상기 제2 디지털 신호 처리 장치가 상기 블레이드 서버로부터 전달되는 자원 정보를 이용하여 데이터를 상기 특정 사용자의 단말로 각각 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 블레이드 서버로 전달하는 단계에서, 상기 제1 디지털 신호 처리 장치는 상기 코어 시스템으로부터 수신되는 데이터에 대해 RRC 및 PDCP를 포함하는 프로토콜을 사용하여 신호 처리를 수행하여 상기 블레이드 서버로 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자원을 할당하는 단계에서, 상기 블레이드 서버는 상기 제1 디지털 신호 처리 장치로부터 전달되는 데이터에 대해 RLC 및 MAC 프로토콜을 사용하여 상기 제1 및 제2 주파수에 해당되는 자원 할당을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 특정 사용자의 단말로 각각 전송하는 단계에서, 상기 제1 및 제2 디지털 신호 처리 장치는 각각 자신의 PHY 프로토콜을 사용하여 상기 특정 사용자의 단말로 전송할 데이터에 대한 신호 처리를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 신호 처리 방법은,
이동 통신 시스템이 반송파 집적을 사용하여 단말에 대한 이동 통신 서비스를 제공하기 위한 신호 처리 방법으로서, 상기 제1 및 제2 무선 신호 처리 장치가 상기 특정 사용자의 단말로부터 신호를 수신하여 상기 블레이드 서버로 전달하는 단계; 상기 블레이드 서버가 상기 제1 및 제2 무선 신호 처리 장치로부터 전달되는 각 신호를 상기 제1 및 제2 주파수에 할당된 자원 정보를 사용하여 결합하여 상기 제1 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 단계; 및 상기 제1 디지털 신호 처리 장치가 상기 블레이드 서버로부터 전달되는 데이터에 대한 패킷 결합 및 무선 자원 제어를 위한 신호 처리를 수행하여 상기 코어 시스템으로 전달하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 블레이드 서버로 전달하는 단계에서, 상기 제1 및 제2 디지털 신호 처리 장치는 각각 자신의 PHY 프로토콜을 사용하여 상기 특정 사용자의 단말로부터 전송되는 신호를 PHY 데이터로 수신하여 상기 블레이드 서버로 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 단계에서, 상기 블레이드 서버는 상기 제1 및 제2 디지털 신호 처리 장치로부터 각각 전달되는 PHY 데이터에 대해 상기 제1 및 제2 주파수에 해당되는 자원 할당 정보와 RLC 및 MAC 프로토콜을 사용하여 데이터를 결합하여 상기 제1 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코어 시스템으로 전달하는 단계에서, 상기 제1 디지털 신호 처리 장치는 상기 블레이드 서버로부터 수신되는 데이터에 대해 RRC 및 PDCP를 포함하는 프로토콜을 사용하여 신호 처리를 수행하여 상기 코어 시스템으로 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 서로 다른 DU에 연결되어 있는 서로 다른 주파수를 사용하는 RU들간에도 반송파 집적이 가능하게 된다.
이로 인해, DU가 서로 다른 경계 셀들간에도 반송파 집적이 가능하게 되어 결과적으로 반송파 집적을 지원하는 범위가 확대된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 망의 개략적인 구성도이다.
도 2는 반송파 집적 기술을 사용하는 일반적인 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 사용자 A에 대해 하나의 DU가 PCC로 동작하고, 다른 하나의 DU가 SCC로 동작하는 경우를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 사용자 B 대해 하나의 DU가 PCC로 동작하고, 다른 하나의 DU가 SCC로 동작하는 경우를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 DU가 서로 다른 경계 셀들 사이에 반송파 집적을 제공하는 경우를 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(base station, BS)은, 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예가 적용되는 망 구조에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 망의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 망은 무선 신호 처리 장치(radio unit, 이하 "RU"라고 함)(10), 디지털 신호 처리 장치(digital unit, 이하 "DU"라고 함)(20) 및 코어 시스템(30)을 포함한다. RU(10) 및 DU(20)는 무선 통신의 신호 처리 시스템을 이룬다.
RU(10)는 무선 신호를 처리하는 부분으로서 DU(20)로부터 수신한 디지털 신호를 주파수 대역에 따라 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호로 변환하고 증폭한다. 그리고, 안테나를 통해 단말로 전송하고, 또한, 단말로부터 안테나를 통해 신호를 수신하여 처리한 후 DU(10)로 전달한다.
RU(10)는 DU(20)에 복수 개(11, 12, 13)가 연결되어 있으며, 각 RU(10)는 서비스 대상 지역, 즉 셀에 설치된다. RU(10)와 DU(20)는 광케이블로 연결되어 있을 수 있다.
DU(20)는 무선 디지털 신호를 암호화 및 복호화 등의 처리를 수행하며, 코어 시스템(30)에 연결되어 있다. DU(20)는 RU(10)와 달리 서비스 대상 지역에 설치되는 것이 아니라 주로 통신 국사에 집중화되어 설치되는 서버로서, 가상화된 기지국이다. DU(20)는 복수의 RU(10)와 신호를 송수신한다.
기존의 통신 기지국은 이러한 RU(10) 및 DU(20) 각각에 대응하는 처리부를 하나의 물리적 시스템 내에 포함하고, 하나의 물리적 시스템이 서비스 대상 지역에 설치된다. 이에 반하여 본 발명의 실시예에 따른 시스템은 RU(10) 및 DU(20)를 물리적으로 분리하고, RU(00)만 서비스 대상 지역에 설치된다.
코어 시스템(30)은 DU(20)와 외부 망의 접속을 처리하며, 교환기(도시하지 않음) 등을 포함한다.
도 2는 반송파 집적 기술을 사용하는 일반적인 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 1개의 DU(20)에 2개의 RU(11, 12)가 연결되어 있다. RU(11)는 900MHz의 중심 주파수를 사용하고, RU(12)는 1800MHz의 중심 주파수를 사용한다.
이와 같이, 1개의 DU(20)에 중심 주파수가 서로 다른 2개의 RU(11, 12)를 연결함으로써 DU(20)를 통해 900MHz와 1800MHz 주파수간에 반송파 집적이 가능하게 된다.
이 때, DU(20)는 무선 프로토콜로 RRC(Radio Resource Control), 패킷 데이터 수렴 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol, 이하 "PDCP"라 함), 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 "RLC"라 함), 매체 접속 제어(Medium Access Control, 이하 "MAC"이라 함) 및 PHY(PHYsical)를 포함한다.
제1 계층인 PHY는 다양한 무선전송기술을 이용하여 데이터를 무선 구간으로 전송하는 역할을 한다. 이 PHY는 무선 구간의 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 상위 계층인 MAC과 전송 채널(Transport Channel)을 통해 연결되며, 전송 채널은 크게 채널의 공유 여부에 따라 전용(Dedicated)전송 채널과 공용(Common)전송 채널로 나뉜다.
제2 계층에는 MAC, RLC 및 PDCP가 존재한다.
MAC은 다양한 논리 채널(Logical Channel)을 다양한 전송 채널에 매핑시키는 역할을 하며, 또한 여러 논리 채널을 하나의 전송 채널에 매핑시키는 논리 채널 다중화(Multiplexing)의 역할도 수행한다. 이 MAC은 상위 계층인 RLC와 논리 채널(Logical Channel)을 통하여 연결되며, 이 논리 채널은 전송되는 정보의 종류에 따라 크게 제어평면(Control Plane)의 정보를 전송하는 제어 채널(Control Channel)과 사용자평면(User Plane)의 정보를 전송하는 트래픽 채널(Traffic Channel)로 나뉜다.
RLC는 각 무선 베어러(Radio Bearer: RB)의 서비스 품질(Quality of Service: QoS)에 대한 보장과 이에 따른 데이터의 전송을 담당한다. 이 RLC는 RB 고유의 QoS를 보장하기 위해 RB마다 한 개 또는 두 개의 독립된 RLC 개체 (Entity)를 두고 있으며, 다양한 QoS를 지원하기 위해 투명모드(Transparent Mode: TM), 무응답 모드(Unacknowledged Mode: UM)) 및 응답 모드(Acknowledged Mode: AM)의 세가지 RLC 모드를 제공하고 있다. 또한, 이 RLC는 하위 계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할도 하며, 이를 위해 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할 및 연결(Segmentation and Concatenation)하는 기능도 수행한다.
PDCP는 RLC의 상위에 위치하며, IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 이용하여 전송되는 데이터가 상대적으로 대역폭이 작은 무선구간에서 효율적으로 전송될 수 있도록 한다. 이를 위해 PDCP는 헤더압축(Header Compression) 기능을 수행한다. 이 헤더압축 기능은 데이터의 헤더 부분에 반드시 필요한 정보만을 전송하도록 함으로써 무선구간의 전송 효율을 증가시키는 역할을 한다. 이 PDCP는 헤더압축이 기본 기능이기 때문에 패킷 교환(Packet Switched: PS) 도메인(domain)에만 존재하며, 각 PS 서비스에 대해 효과적인 헤더압축 기능을 제공하기 위해 RB당 한 개의 PDCP 개체가 존재한다.
제3 계층의 가장 하부에 위치한 RRC는 제어 평면에서만 정의되며, RB들의 설정, 재설정 및 해제와 관련되어 제1 및 제2 계층의 파라미터들을 제어하고, 또한 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 기지국간의 데이터 전달을 위해 무선 프로토콜의 제1 및 제2 계층에 의해 제공되는 논리적 경로(path)를 의미하고, 일반적으로 RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다.
특히, 상기한 MAC 및 RLC는 데이터 전송을 위한 자원을 할당하는 기능을 수행한다.
상기한 무선 프로토콜의 RRC, PDCP, RLC, MAC 및 PHY에 대해서는 이미 잘 알려져 있으므로 여기에서는 구체적이 설명을 생략한다.
도 2에 도시된 DU(20)는 상기한 무선 포로토콜의 RRC, PDCP, RLC, MAC 및 PHY를 모두 포함하고 있으며, 이러한 무선 프로토콜을 통해 2개의 RU(11, 12)를 사용한 반송파 집적 기능을 제공할 수 있다.
그런데, 도 2를 참조하여 설명한 기술에서는 무선 자원을 할당하는 MAC 및 RLC가 하나의 DU(20) 내에 있어서 해당 DU(20)에 연결된 서로 다른 주파수를 지원하는 RU(11, 12)들간에만 반송파 집적이 가능하였다. 즉, 서로 다른 DU에 각각 접속된 RU들간에는 반송파 집적 기능을 제공하지 못하였다.
이하에서는 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 서로 다른 디지털 유닛간 반송파 집적을 제공하는 이동 통신 시스템에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서는 2개의 RU(110, 120)와 2개의 RU(130, 140)가 각각 다른 DU(210, 220)에 연결되어 있다. 여기서, RU(110, 130)는 1800MHz 주파수를 사용하여 이동 통신 서비스를 제공하고, RU(120, 140)는 900MHz 주파수를 사용하여 이동 통신 서비스를 제공한다. 이러한 DU(210, 220)와 RU(110, 120, 130, 140)의 구성은 상기한 예에 한정되지 않고, 다수의 RU가 서로 다른 DU에 연결되어 있으며 사용하는 주파수가 상이하면 된다.
본 발명의 실시예에 따른 DU(210, 220)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 종래의 DU(20)와 달리 무선 프로토콜로 RRC, PDCP, PHY만을 포함하고 있다.
그리고, DU(210, 220)에 모두 연결되어 있는 블레이드 서버(300)가 무선 프로토콜로 MAC과 RLC를 포함한다. 즉, DU(210, 220)에서 처리되는 데이터들에 대한 자원 할당이 블레이드 서버(300)에서 수행되는 것이다.
도 3에서와 같은 구조 하에서, DU(210)에 연결되어 있는 RU(110, 120)간, 그리고 DU(220)에 연결되어 있는 RU(130, 140)간에는 종래와 마찬가지로 반송파 집적 기술이 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 자원을 할당하는 MAC 및 RLC 기능만 별도의 블레이드 서버(300)로 분리시켜서 DU(210, 220)간에 공통으로 사용하고, 각 DU(210, 220)에서는 RRC, PDCP 및 PHY 등 나머지 프로토콜만 처리하게 함으로써 서로 다른 DU(210, 220)에 연결되어 있는 RU(110, 140) 또는 RU(120, 130)간에도 반송파 집적 기술이 적용될 수 있다. 이 때, 블레이드 서버(300)의 MAC 및 RLC 개체(entity)에서는 서로 다른 RU(110, 140) 또는 RU(120, 130)들의 양쪽 주파수에 적절히 자원을 할당한다.
한편, 반송파 집적에 의해 묶이는 개별적인 단위 반송파를 요소 반송파(component carrier, "CC"라고 함)라고 하며, 반송파 집적은 복수의 CC를 지원하는 것으로서, 스펙트럼 집적 또는 대역폭 집적(bandwidth aggregation)이라고도 한다. 이 때, 각 CC는 대역폭과 중심 주파수로 정의되며, CC들은 활성화 여부에 따라 주요소 반송파(primary CC, 이하 "PCC"라고 함)와 부요소 반송파(secondary CC, 이하 "SCC"라고 함)로 나뉠 수 있다. PCC는 항상 활성화되어 있는 반송파이고, SCC는 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다. 활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(standby state)에 있는 것을 말한다. 비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. 사용자의 단말은 하나의 PCC만을 사용하거나, 하나의 PCC와 더불어 하나 또는 그 이상의 SCC를 사용할 수 있다. 이 때, 사용자는 단말에 대해 PCC 및/또는 SCC를 DU(210, 220)로부터 할당받을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서 서로 다른 DU(210, 220)간에 반송파 집적을 제공하는 방법에 대해 설명한다.
먼저, 도 4를 참조하여, 사용자 A에 대해 DU(210)가 PCC로 동작하고, DU(220)가 SCC로 동작하는 경우를 가정하여 설명한다.
도 4를 참조하면, DU(210)는 PCC로 동작하므로 사용자 A에 대한 신호 처리시 RRC, PDCP 및 PHY 등의 모든 프로토콜 처리를 수행하고, DU(220)는 SCC로 동작하므로 사용자 A에 대한 신호 처리시 PHY 역할만 수행하게 된다.
보다 구체적으로, 상향 링크의 경우, 단말로부터 송신된 신호는 각각 900MHz의 RU(140)와 1800MHz의 RU(110)를 통해서 수신되어 각각의 PHY 데이터로 변환되고, 이들 PHY 데이터는 RU(110, 140)를 통해서 블레이드 서버(300)로 전달된다.
블레이드 서버(300)는 각 RU(110, 140)로부터 전달되는 PHY 데이터에 대해 MAC 및 RLC 처리한 후 모두 PCC인 DU(210)로 전달한다. 이 때, 블레이드 서버(300)는 각 RU(110, 140)에 할당된 자원 정보를 이용하여 MAC 및 RLC 처리를 수행한다.
PCC인 DU(210)는 내부에 있는 PDCP 및 RRC 등의 프로토콜을 이용하여 신호 처리를 완료한 후 네트워크를 통해 코어 시스템(400)으로 전송한다.
이와 같이, 단말로부터 반송파 집적 기술을 통해 전송된 신호가 서로 다른 두 개의 DU(210, 220)에 각각 연결된 RU(110, 140)를 통해 수신되어 상위단의 코어 시스템(400)으로 전달될 수 있다.
한편, 하향 링크의 경우, 코어 시스템(400)으로부터 단말로 전송된 데이터가 PCC인 DU(210)로 수신되면, DU(210)는 해당 데이터에 대해 RRC 및 PDCP의 프로토콜을 이용하여 신호 처리한 후 자원 할당 역할을 하는 블레이드 서버(300)로 전달한다.
블레이드 서버(300)는 DU(210)로부터 전달되는 데이터에 대해 900MHz와 1800MHz의 주파수에 적절히 자원을 할당하기 위한 공통의 MAC 및 RLC 처리를 수행하여 자원을 할당한 후 해당되는 데이터를 각 DU(210, 220)로 전달한다.
DU(210, 220)는 블레이드 서버(300)로부터 전달되는 데이터를 블레이드 서버(300)에 의해 할당된 자원을 이용하여 전송하기 위해서 자신의 PHY 기능을 이용하여 대응되는 신호로 변환한 후 각 RU(110, 140)로 전달하여 단말로 전송되도록 한다.
다음, 도 5를 참조하여, 사용자 B 대해 DU(220)가 PCC로 동작하고, DU(210)가 SCC로 동작하는 경우를 가정하여 설명한다.
도 5를 참조하면, DU(220)는 PCC로 동작하므로 사용자 B에 대한 신호 처리시 RRC, PDCP 및 PHY 등의 모든 프로토콜 처리를 수행하고, DU(210)는 SCC로 동작하므로 사용자 B에 대한 신호 처리시 PHY 역할만 수행하게 된다.
보다 구체적으로, 상향 링크의 경우, 단말로부터 송신된 신호는 각각 900MHz의 RU(120)와 1800MHz의 RU(130)를 통해서 수신되어 각각의 PHY 데이터로 변환되고, 이들 PHY 데이터는 RU(120, 130)를 통해서 블레이드 서버(300)로 전달된다.
블레이드 서버(300)는 각 RU(120, 130)로부터 전달되는 PHY 데이터에 대해 MAC 및 RLC 처리하여 각 데이터를 결합한 후 모두 PCC인 DU(220)로 전달한다.
PCC인 DU(220)는 내부에 있는 PDCP 및 RRC 등의 프로토콜을 이용하여 신호 처리를 완료한 후 네트워크를 통해 코어 시스템(400)으로 전송한다.
이와 같이, 단말로부터 반송파 집적 기술을 통해 전송된 신호가 서로 다른 두 개의 DU(210, 220)에 각각 연결된 RU(120, 130)를 통해 수신되어 상위단의 코어 시스템(400)으로 전달될 수 있다.
한편, 하향 링크의 경우, 코어 시스템(400)으로부터 단말로 전송된 데이터가 PCC인 DU(220)로 수신되면, DU(220)는 해당 데이터에 대해 RRC 및 PDCP의 프로토콜을 이용하여 신호 처리한 후 자원 할당 역할을 하는 블레이드 서버(300)로 전달한다.
블레이드 서버(300)는 DU(220)로부터 전달되는 데이터에 대해 900MHz와 1800MHz의 주파수에 적절히 자원을 할당하기 위한 공통의 MAC 및 RLC 처리를 수행하여 자원을 할당한 후 해당되는 데이터를 각 DU(210, 220)로 전달한다. 이 때, 블레이드 서버(300)는 각 주파수별로 할당되는 자원 정보와 해당되는 데이터를 각 DU(210, 220)으로 전달한다.
DU(210, 220)는 블레이드 서버(300)로부터 전달되는 데이터를 블레이드 서버(300)에 의해 할당된 자원을 이용하여 전송하기 위해서 자신의 PHY 기능을 이용하여 대응되는 신호로 변환한 후 각 RU(120, 130)로 전달하여 단말로 전송되도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 DU에서 자원 할당 기능을 수행하는 MAC 및 RLC 기능을 DU간에 공통으로 사용하여 서로 다른 DU에 연결되어 있는 서로 다른 주파수를 사용하는 RU들간에 반송파 집적이 가능하게 된다.
따라서, 반송파 집적 가능 범위를 기존 DU내에 연결된 RU들만으로 한정되던 것을 서로 다른 DU에 연결된 RU들간에도 가능하도록 넓어진다.
예를 들어, 첨부한 도 6에 도시된 바와 같이, 셀A(41)와 셀B(42)는 서로 인접해 있으나, 셀A(41)는 DU A(230)에 속하고, 셀 B(42)는 DU B(240)에 속하여 DU가 서로 다른 경계셀이고, 그 사용 주파수가 서로 다르다. 이 때, 종래에는 셀A(41)와 셀B(42)간에는 그 사용 주파수가 서로 다르더라도 연결된 DU(230, 240)가 서로 달라서 셀A(41)와 셀B(42)의 주파수를 이용한 반송파 집적이 이루어질 수 없었다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면 셀A(41)와 셀B(42)가 서로 다른 경계셀로서 서로 다른 DU(230, 240)에 연결되어 있더라도 셀A(41)와 셀B(42)의 주파수를 이용하여 반송파 집적이 가능하게 된다. 즉, DU A(230)에 연결되어 있는 셀A(41)와 DU B(240)에 연결되어 있는 셀B(42)간에 반송파 집적을 통해 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있다.
한편, 상기에서는 2개의 DU(210, 220)에 각각 연결된 2개의 RU(110, 140) 또는 RU(120, 130)에 대해서만 설명하였으나, 본 발명은 상기한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 자원 할당을 수행하는 블레이드 서버(300)를 별도로 분리하여 2개 이상의 DU에 모두 연결하여 사용함으로써 2개 이상의 DU에 각각 연결된 2개 이상의 서로 다른 주파수를 사용하는 RU들에 대해서도 주파수 집적 기능을 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

  1. 캐리어 집적(carrier aggregation)을 사용하는 이동 통신 시스템에 있어서,
    코어 시스템에 연결되어 있으며, 무선 디지털 신호를 각각 처리하는 복수의 디지털 신호 처리 장치;
    적어도 둘 이상의 디지털 신호 처리 장치에 연결되며, 연결되는 디지털 신호 처리 장치에서 처리되는 신호들에 대한 자원 할당을 수행하는 블레이드 서버; 및
    상기 복수의 디지털 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 단말로 전송하고, 단말로부터 전송되는 신호를 수신하여 상기 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 복수의 무선 신호 처리 장치를 포함하며,
    적어도 둘 이상의 디지털 신호 처리 장치에 각각 연결되어 있는 서로 상이한 주파수를 사용하는 무선 신호 처리 장치들간에 캐리어 집적을 사용하여 단말에 대한 이동 통신 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 디지털 신호 처리 장치는 각각 RRC(Radio Resource Control), PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 및 PHY(PHYsical)을 포함하는 프로토콜을 사용하고,
    상기 블레이드 서버는 RLC(Radio Link Control) 및 MAC(Medium Access Control) 프로토콜을 사용하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 둘 이상의 디지털 신호 처리 장치 중 특정 사용자에 대한 주요소 반송파(Primary Component Carrier)로 동작하는 디지털 신호 처리 장치는 RRC, PDCP 및 PHY 프로토콜을 사용하여 신호 처리를 수행하고,
    상기 둘 이상의 디지털 신호 처리 장치 중 상기 특정 사용자에 대한 부요소 반송파(Secondary Component Carrier)로 동작하는 디지털 신호 처리 장치는 PHY 프로토콜을 사용하여 신호 처리를 수행하는
    것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 주요소 반송파로 동작하는 디지털 신호 처리 장치와 상기 부요소 반송파로 동작하는 디지털 신호 처리 장치는 상향 링크 신호 수신시 각각 PHY 프로토콜을 적용하여 수신되는 PHY 데이터를 상기 블레이드 서버로 각각 전달하고,
    상기 블레이드 서버에 의해 MAC 및 RLC 프로토콜을 사용하여 처리되는 신호들은 상기 주요소 반송파로 동작하는 디지털 신호 처리 장치로 모두 전달되어 PDCP 및 RRC 프로토콜을 사용하여 신호 처리되어 상기 코어 시스템으로 전달되는
    것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 주요소 반송파로 동작하는 디지털 신호 처리 장치는 상기 코어 시스템으로부터 전달되는 데이터를 수신하여 RRC 및 PDCP 프로토콜을 사용하여 신호 처리한 후 상기 블레이드 서버로 전달하고,
    상기 블레이드 서버에 의해 MAC 및 RLC 프로토콜을 사용하여 자원 할당 처리된 신호들은 주파수에 따라 상기 주요소 반송파로 동작하는 디지털 신호 처리 장치와 상기 부요소 반송파로 동작하는 디지털 신호 처리 장치로 각각 전달되는
    것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  6. 캐리어 집적(carrier aggregation)을 사용하는 이동 통신 시스템에 있어서,
    코어 시스템에 연결되어 있으며, 특정 사용자에 대한 주요소 반송파로 동작하는 제1 디지털 신호 처리 장치;
    상기 코어 시스템에 연결되어 있으며, 상기 특정 사용자에 대한 부요소 반송파로 동작하는 제2 디지털 신호 처리 장치;
    상기 제1 및 제2 디지털 신호 처리 장치에 연결되며, 상기 제1 및 제2 디지털 신호 처리 장치에서 처리되는 신호들에 대한 자원 할당을 수행하는 블레이드 서버;
    상기 제1 디지털 신호 처리 장치에 연결되며, 상기 제1 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 제1 주파수를 통해 단말로 전송하고, 상기 제1 주파수를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신하여 상기 제1 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 제1 무선 신호 처리 장치; 및
    상기 제2 디지털 신호 처리 장치에 연결되며, 상기 제2 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 제2 주파수-여기서 제2 주파수는 상기 제1 주파수와 상이함-를 통해 단말로 전송하고, 상기 제2 주파수를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신하여 상기 제2 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 제2 무선 신호 처리 장치를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 디지털 신호 처리 장치에 각각 연결되어 있는 상기 제1 및 제2 무선 신호 처리 장치들간에 상기 제1 주파수와 상기 제2 주파수에 걸친 캐리어 집적을 사용하여 단말에 대한 이동 통신 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 디지털 신호 처리 장치는 RRC, PDCP 및 PHY를 포함하는 프로토콜을 사용하여 상기 특정 사용자를 위한 신호 처리를 수행하고,
    상기 제2 디지털 신호 처리 장치는 PHY 프로토콜을 사용하여 상기 특정 사용자를 위한 신호 처리를 수행하는
    것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 블레이드 서버는 RLC 및 MAC 프로토콜을 사용하여 신호 처리시 자원 할당을 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  9. 제6항의 이동 통신 시스템이 반송파 집적을 사용하여 단말에 대한 이동 통신 서비스를 제공하기 위한 신호 처리 방법에 있어서,
    상기 제1 디지털 신호 처리 장치가 상기 코어 시스템으로부터 상기 특정 사용자의 단말로 전송할 데이터를 수신하여 상기 블레이드 서버로 전달하는 단계;
    상기 블레이드 서버가 상기 데이터를 사용하여 상기 제1 주파수와 상기 제2 주파수에 대해 자원을 할당하는 단계;
    상기 블레이드 서버가 상기 제1 주파수에 할당된 자원 정보와 데이터를 상기 제1 디지털 신호 처리 장치로 전달하고, 상기 제2 주파수에 할당된 자원 정보와 데이터를 상기 제2 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 단계; 및
    상기 제1 디지털 신호 처리 장치와 상기 제2 디지털 신호 처리 장치가 상기 블레이드 서버로부터 전달되는 자원 정보를 이용하여 데이터를 상기 특정 사용자의 단말로 각각 전송하는 단계
    를 포함하는 신호 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 블레이드 서버로 전달하는 단계에서,
    상기 제1 디지털 신호 처리 장치는 상기 코어 시스템으로부터 수신되는 데이터에 대해 RRC 및 PDCP를 포함하는 프로토콜을 사용하여 신호 처리를 수행하여 상기 블레이드 서버로 전달하는
    것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 자원을 할당하는 단계에서,
    상기 블레이드 서버는 상기 제1 디지털 신호 처리 장치로부터 전달되는 데이터에 대해 RLC 및 MAC 프로토콜을 사용하여 상기 제1 및 제2 주파수에 해당되는 자원 할당을 수행하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 특정 사용자의 단말로 각각 전송하는 단계에서,
    상기 제1 및 제2 디지털 신호 처리 장치는 각각 자신의 PHY 프로토콜을 사용하여 상기 특정 사용자의 단말로 전송할 데이터에 대한 신호 처리를 수행하는
    것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  13. 제6항의 이동 통신 시스템이 반송파 집적을 사용하여 단말에 대한 이동 통신 서비스를 제공하기 위한 신호 처리 방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2 무선 신호 처리 장치가 상기 특정 사용자의 단말로부터 신호를 수신하여 상기 블레이드 서버로 전달하는 단계;
    상기 블레이드 서버가 상기 제1 및 제2 무선 신호 처리 장치로부터 전달되는 각 신호를 상기 제1 및 제2 주파수에 할당된 자원 정보를 사용하여 결합하여 상기 제1 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 단계; 및
    상기 제1 디지털 신호 처리 장치가 상기 블레이드 서버로부터 전달되는 데이터에 대한 패킷 결합 및 무선 자원 제어를 위한 신호 처리를 수행하여 상기 코어 시스템으로 전달하는 단계
    를 포함하는 신호 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 블레이드 서버로 전달하는 단계에서,
    상기 제1 및 제2 디지털 신호 처리 장치는 각각 자신의 PHY 프로토콜을 사용하여 상기 특정 사용자의 단말로부터 전송되는 신호를 PHY 데이터로 수신하여 상기 블레이드 서버로 전달하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 단계에서,
    상기 블레이드 서버는 상기 제1 및 제2 디지털 신호 처리 장치로부터 각각 전달되는 PHY 데이터에 대해 상기 제1 및 제2 주파수에 해당되는 자원 할당 정보와 RLC 및 MAC 프로토콜을 사용하여 데이터를 결합하여 상기 제1 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 코어 시스템으로 전달하는 단계에서,
    상기 제1 디지털 신호 처리 장치는 상기 블레이드 서버로부터 수신되는 데이터에 대해 RRC 및 PDCP를 포함하는 프로토콜을 사용하여 신호 처리를 수행하여 상기 코어 시스템으로 전달하는
    것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
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