WO2017039115A1 - 프론트홀 제어장치 및 프론트홀 제어장치의 동작 방법과, 광파장 대역의 할당을 제어하기 위한 프로그램 및 그 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록매체 - Google Patents

프론트홀 제어장치 및 프론트홀 제어장치의 동작 방법과, 광파장 대역의 할당을 제어하기 위한 프로그램 및 그 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록매체 Download PDF

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WO2017039115A1
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WO
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specific cell
optical wavelength
frequency bandwidth
wavelength band
optical
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PCT/KR2016/005079
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French (fr)
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최창순
나민수
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에스케이텔레콤 주식회사
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    • H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • H04J14/0254—Optical medium access
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    • H04J2203/0001—Provisions for broadband connections in integrated services digital network using frames of the Optical Transport Network [OTN] or using synchronous transfer mode [STM], e.g. SONET, SDH
    • H04J2203/0064—Admission Control
    • H04J2203/0067—Resource management and allocation
    • H04J2203/0069—Channel allocation

Definitions

  • the present invention relates to a technique for controlling the allocation of light wavelength bands. More specifically, the present invention relates to a front hole control device and a method of operating the front hole control device capable of variably controlling the allocation of the optical wavelength band by adjusting the central wavelength of the optical signal.
  • the introduction of wide bandwidth and multiple input and multiple output (MIMO) in the front hole faces the fronthaul capacity limitation.
  • the capacity of the front hole may be determined in proportion to the bandwidth and the number of antennas.
  • the front hole was constructed based on wavelength division multiplexing (WDM).
  • WDM wavelength division multiplexing
  • WDM-based fronthaul refers to a point-to-multipoint (P2MP) fronthaul that connects multiple RUs to a single DU by applying WDM technology to the fronthaul that splits and transmits multiple wavelengths in optical communications. do.
  • P2MP point-to-multipoint
  • the center wavelength of the optical signal is operated in a fixed grid for standardizing the optical wavelength of the multiplexer and the optical / transceiver that concentrate / branch a plurality of optical signals.
  • the present invention proposes a method of flexibly adjusting the central wavelength of an optical signal to variably control the allocation of the optical wavelength band.
  • An object of the present invention is to provide a front hole control device and a method of operating the front hole control device capable of variably controlling the allocation of the optical wavelength band by adjusting the central wavelength of the optical signal.
  • the front hole control apparatus of the present invention the bandwidth check unit for checking the frequency bandwidth of the specific cell according to the optical wavelength data rate required for the specific cell of the plurality of cells; A center wavelength determiner for determining a center wavelength for allocating a frequency bandwidth of the specific cell; And an optical wavelength band allocation unit for allocating an optical wavelength band to the specific cell based on the frequency bandwidth of the specific cell and the center wavelength, wherein the center wavelength includes the plurality of cells in which the optical wavelength band allocated to the specific cell is assigned. Is determined to be adjacent to an optical wavelength band allocated to at least a portion of cells other than the specific cell.
  • the bandwidth checker may confirm that the frequency bandwidth of the specific cell is narrowed.
  • the center wavelength determiner may determine a center wavelength for allocating an optical wavelength band included in the optical wavelength band that can be used by the optical amplifier to the specific cell.
  • a computer-readable recording medium of the present invention comprises: identifying a frequency bandwidth of a specific cell according to an optical wavelength data rate required for a specific cell among a plurality of cells; Determining a center wavelength for allocating a frequency bandwidth of the specific cell; And performing an allocating step of allocating an optical wavelength band to the specific cell based on the frequency bandwidth of the specific cell and the center wavelength, wherein the center wavelength includes the plurality of optical wavelength bands allocated to the specific cell. It is determined adjacent to an optical wavelength band allocated to at least a portion of cells other than the specific cell among the cells of.
  • the checking may confirm that the frequency bandwidth of the specific cell is narrowed when the specific cell is turned off or at least some of the plurality of antennas associated with the specific cell are turned off.
  • the center wavelength may be determined to allocate the optical wavelength band included in the optical wavelength band available to the optical amplifier to the specific cell.
  • FIG. 1 is an exemplary view showing a communication environment to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a front hole control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 3 and 4 illustrate embodiments of determining a center wavelength in the present invention.
  • FIG 5 is an exemplary view showing the operation of the components in the communication environment to which the present invention is applied.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of operating a front hole control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the communication environment to which the present invention is applied is a flexible fronthaul for implementing a dynamic cellular network that dynamically adjusts cellular network capacity according to traffic generated in a cellular network. (Hereinafter, referred to as front hole) structure.
  • a self-organizing network apparatus which integrates and controls a plurality of cells C1-Cn including at least one base station 10 and a plurality of cells C1-Cn.
  • SON (100) and, in conjunction with the SON (100) includes a front hole control device 200 for variably assigning the optical wavelength band of the plurality of cells (C1-Cn).
  • the base station 10 may be divided into a digital unit (DU) and a remote radio unit (RU). That is, RUs are distributed to each base station, and DUs are centralized in a virtualized environment and separately implemented in the DU pool 300.
  • DU digital unit
  • RU remote radio unit
  • the front hole means a wired optical link connecting the DU and the RU, and transmits a front hole optical signal (hereinafter, referred to as an optical signal) between the DU and the RU through the optical link. .
  • the conventional front hole When transmitting an optical signal through the front hole, the conventional front hole is designed on the assumption that the data rate transmitted from the DU to the RU is constant, so that the center wavelength of the optical signal as shown in FIG. In a fixed state, an optical wavelength band is allocated to each cell.
  • a SON 100 includes a cell coverage for a plurality of cells C1 -Cn and a plurality of cells C1-1 included in a front hole structure. Integrated management of the state of Cn).
  • the DU concentration station 300 receives off-level information of a specific cell.
  • the SON 100 When the SON 100 receives the off-level information from the DU central station 300, the SON 100 calculates the frequency bandwidth of the specific cell according to the optical wavelength data rate required for the specific cell included in the off-level information.
  • the off level information may be defined as information necessary for calculating the bandwidth of the frequency in the off state in order to determine the optical wavelength data rate required for a specific cell.
  • the off-level information may include information about whether there is a control signal to be transmitted to a specific cell or whether minimal data transmission is still required.
  • the SON 100 transmits the frequency bandwidth of the specific cell to the fronthaul control device 200.
  • the SON 100 directly calculates and transmits a frequency bandwidth of a specific cell.
  • the SON 100 transmits the optical wavelength data rate required for the specific cell included in the off-level information to the front hole control device 200 so that the front hole control device 200 calculates the frequency bandwidth of the specific cell. It may be.
  • the DU central station 300 monitors the activation state of the terminal or the antenna activation state of the base station included in the plurality of cells C1 -Cn to determine a specific cell.
  • the DU central station 300 monitors the activation state of the terminals included in the plurality of cells C1 -Cn, and determines whether to turn on or off the respective cells C1 -Cn.
  • the DU central station 300 performs the function of monitoring the activation state of the UE included in the plurality of cells to determine whether the cell is on or off, but is not limited thereto. 100 may also perform the same function.
  • the DU central station 300 determines that the cell is an off cell and determines the off cell as a specific cell. do.
  • the DU central station 300 determines that the cell C2 is off when the activation terminal is less than or equal to the off-determined threshold value among the terminals included in the cell C2, and turns off the cell C2 to the specific cell.
  • the DU central station 300 monitors the antenna activation state of the base station included in the plurality of cells C1 -Cn, and determines whether to turn on or off the respective cells C1 -Cn.
  • the antenna provided in the base station may be a multiple input and multiple output (MIMO) RF unit and may include a plurality of antennas.
  • MIMO multiple input and multiple output
  • the DU central station 300 determines that the cell including the turned off antennas is a specific cell.
  • the DU central station 300 determines that the cell C2 including some of the antennas that are turned off is turned off.
  • the cell C2 that is turned off is determined as a specific cell.
  • the DU concentrator 300 When the determination of the specific cell is completed, the DU concentrator 300 generates off-level information about the specific cell so that the optical wavelength data rate required for the specific cell can be determined, and provides it when requested.
  • the front hole control apparatus 200 includes a frequency bandwidth of the specific cell according to the optical wavelength data rate required for the specific cell among the plurality of cells C1 -Cn.
  • Bandwidth check unit 210 for confirming, the center wavelength determiner 220 for determining the center wavelength for allocating the frequency bandwidth of the specific cell and the frequency bandwidth of the specific cell and the center wavelength of the specific cell
  • an optical wavelength band allocator 230 for allocating the optical wavelength band.
  • the bandwidth checking unit 210 checks the frequency bandwidth of the specific cell according to the optical wavelength data rate required for the specific cell among the plurality of cells C1 -Cn.
  • the cell C2 is a specific cell.
  • the bandwidth checking unit 210 off-levels the specific cell C2 from the SON 100.
  • the frequency bandwidth of the specific cell C2 calculated based on the information may be received.
  • the bandwidth checking unit 210 receives and confirms the frequency bandwidth of the specific cell C2 from the SON 100.
  • the bandwidth checking unit 210 may turn off the level of the specific cell C2 from the SON 100. Information can be received.
  • the bandwidth checking unit 210 may calculate the optical wavelength data rate based on the off-level information of the specific cell C2 and directly calculate the frequency bandwidth of the specific cell C2 according to the calculated optical wavelength data rate. .
  • the bandwidth checking unit 210 directly calculates and confirms the frequency bandwidth of the specific cell C2.
  • the bandwidth checking unit 210 may confirm that the frequency bandwidth of the specific cell C2 is narrowed. have.
  • the bandwidth checking unit 210 may confirm that the frequency bandwidth of the specific cell C2 in the off state is relatively narrow compared with the frequency bandwidth in the previous on state.
  • the center wavelength determiner 220 determines a center wavelength for allocating the frequency bandwidth of the specific cell C2.
  • the center wavelength is determined so that the optical wavelength band allocated to the specific cell C2 is adjacent to the optical wavelength band allocated to at least some of the remaining cells C1 and C3-Cn.
  • the center wavelength determiner 220 checks an optical wavelength band that is pre-allocated to a plurality of cells C1 -Cn among all the wide bands.
  • the optical wavelength band may be determined by the center wavelength and the frequency bandwidth.
  • the center wavelength determiner 220 has a specific cell adjacent to a part of the optical wavelength bands assigned to each of the cells C1 and C3-Cn. Determine the center wavelength of (C2).
  • the wavelength bands are pre-assigned to the plurality of cells C1 -Cn as shown in FIG. 3, the first wavelength band is allocated to the cell C1, and the second wavelength band is allocated to the cell C2. The remaining cells are also allocated the third to n-th wavelength bands in the same manner.
  • the first optical wavelength band is determined by the center wavelength CP1 and the frequency bandwidth BW1
  • the second optical wavelength band is determined by the center wavelength CP2 and the frequency bandwidth BW2.
  • the remaining third to n-th optical wavelength bands are also determined by the corresponding center wavelength and frequency bandwidth.
  • the center wavelength determiner 220 determines the center wavelength of the specific cell C2.
  • CP2 is determined to be adjacent to some of the wavelength bands previously allocated to each of the cells C1 and C3-Cn.
  • the center wavelength of the specific cell C2 is determined to be adjacent to the first optical wavelength band allocated to the cell C1.
  • the center wavelength determiner 220 calculates the half frequency bandwidth BW1 / 2 corresponding to the frequency bandwidth BW1 / 2 from the center wavelength CP1 of the cell C1. In addition, the center wavelength determiner 220 calculates a half frequency bandwidth BW2 ′ / 2 corresponding to the frequency bandwidth BW2 ′ / 2 from the center wavelength CP2 of the specific cell C2.
  • the center wavelength determiner 220 overlaps the half frequency bandwidth BW1 / 2 of the cell C1 and the half frequency bandwidth BW2 ′ / 2 of the specific cell C2 to prevent interference from occurring.
  • the wavelength of the specific cell C2 is determined as the center wavelength CP2 '.
  • the center wavelength determination unit 220 includes an optical wavelength included in an optical wavelength band that can be used by the optical amplifier. A center wavelength for allocating a band to a specific cell C2 can be determined.
  • the center wavelength determiner 220 is an optical amplifier in the case of a fronthaul link requiring a long distance transmission and a high data rate. (Optical Amplifier) Allocate a wavelength within a bandwidth and allocate a wavelength other than a short distance transmission and a low data rate.
  • the center wavelengths of the remaining cells C1 and C3-Cn may be newly determined so that the optical wavelength band is reassigned as a whole.
  • the frequency bandwidth of the cell (C2) is relatively narrow (BW2-> BW2 ⁇ ) is determined as a specific cell (C2), the remaining cells (C1, C3-Cn) It may be assumed that the allocated frequency bandwidths BW1 and BW3-BWn are maintained.
  • the center wavelength determiner 220 interferes by overlapping the half frequency bandwidth BW1 / 2 of the cell C1 and the half frequency bandwidth BW2 ′ / 2 of the specific cell C2 in the same manner as described above.
  • the wavelength of the specific cell C2 can be determined as the center wavelength CP2 '.
  • the wavelength center of the specific cell C2 is adjusted to (CP2-> CP2 ').
  • the center wavelength determiner 220 calculates a half frequency bandwidth BW3 / 2 corresponding to the frequency bandwidth BW3 / 2 from the center wavelength CP3 of the cell C3. Thereafter, the center wavelength determiner 220 overlaps the half frequency bandwidth BW2 ′ / 2 of the specific cell C2 and the half frequency bandwidth BW3 / 2 of the cell C3 to prevent interference from occurring. When adjacent to the range, the wavelength of the cell C3 is determined as the center wavelength CP3 '.
  • the wavelength center of the cell C3 is adjusted to (CP3-> CP3 ⁇ ).
  • the center wavelength determiner 220 determines the center wavelength for allocating the frequency bandwidth of the remaining cells C4-Cn in the same manner.
  • the center wavelength of the optical signal can be flexibly adjusted to a specific cell or all cells in accordance with the cell off or MIMO antenna off state without fixing the center wavelength of the optical signal.
  • the present invention by flexibly adjusting the central wavelength of the optical signal, by controlling the optical wavelength band allocated to each cell variably, it is possible to increase the number of practically available optical wavelength bands through bandwidth saving.
  • the optical wavelength band allocation unit 230 allocates the optical wavelength band of the specific cell based on the frequency bandwidth and the center wavelength of the specific cell.
  • the specific cell C2 will be described by referring to an optical wavelength band so as to be adjacent to the first optical wavelength band allocated to the cell C1.
  • the optical wavelength band allocation unit 230 is assigned to the cell C1.
  • the wavelength information providing unit 240 When the allocation of the wavelength band of the specific cell is completed, the wavelength information providing unit 240 generates wavelength allocation information for notifying that the allocation of the wavelength band of the specific cell is completed. Thereafter, the wavelength information providing unit 240 transmits the wavelength allocation information to the fronthaul transceivers, routers, etc. in the plurality of cells C1 -Cn so that routing can be performed.
  • the wavelength allocation information may include information on the optical wavelength band of the specific cell in which the allocation is completed or may include information on the optical wavelength band allocated to all cells.
  • the DU concentrator 300 monitors an activation state of a terminal included in a plurality of cells C1 -Cn or an antenna activation state of a base station (S100).
  • the DU central station 300 determines the cells that are turned off as specific cells, or assigns the cells to each cell C1 -Cn. If it is determined that some antennas of the included base station antennas are turned off, a cell including the partially off antennas is determined as a specific cell (S110).
  • the DU central station 300 monitors the activation state of the terminals included in the plurality of cells C1 -Cn, and determines whether to turn on or off the respective cells C1 -Cn (S110).
  • the DU concentrating station 300 may determine that the cell C2 is off when the activation terminal among the terminals included in the cell C2 is less than or equal to a preset off determination threshold.
  • the DU central station 300 can determine the off-cell C2 as a specific cell.
  • the DU central station 300 monitors the antenna activation state of the base station included in the plurality of cells C1-Cn, and determines whether the cells C1-Cn are turned on or off (S110).
  • the DU central station 300 turns off the cell C2 including some of the antennas that are turned off when some of the antennas of the base stations included in the cell C2 are less than or equal to a preset off-determination threshold. It can be judged that.
  • the DU central station 300 can determine the off-cell C2 as a specific cell.
  • the DU central station 300 generates off-level information about the specific cell and transmits it to the SON 100 (S120 and S130).
  • the off level information may be defined as information necessary for calculating the bandwidth of the frequency in the off state in order to determine the optical wavelength data rate required for a specific cell.
  • the SON 100 receives off-level information of a specific cell from the DU central station 300 to determine a frequency bandwidth for the specific cell.
  • the SON 100 calculates the frequency bandwidth of the specific cell according to the optical wavelength data rate required for the specific cell included in the off-level information, and the front hole control device. Transfer to 200 (S140, S150).
  • the front hole control device 200 confirms the frequency bandwidth of the specific cell (C2) (S160).
  • the front hole control apparatus 200 may confirm that the frequency bandwidth of the specific cell C2 in the off state is relatively narrow compared with the frequency bandwidth in the previous on state.
  • the front hole control apparatus 200 determines the center wavelength for allocating the frequency bandwidth of the specific cell C2 (S170).
  • the center wavelength is determined so that the optical wavelength band allocated to the specific cell C2 is adjacent to the optical wavelength band allocated to at least some of the remaining cells C1 and C3-Cn.
  • the front hole control device 200 checks the optical wavelength band that is pre-assigned to the plurality of cells (C1-Cn) of the entire wide band.
  • the optical wavelength band may be determined by the center wavelength and the frequency bandwidth.
  • the fronthaul control device 200 is adjacent to the specific cell so as to be adjacent to a part of the optical wavelength bands allocated to the cells C1 and C3-Cn. Determine the center wavelength of (C2).
  • the wavelength bands are pre-assigned to the plurality of cells C1 -Cn as shown in FIG. 3, the first wavelength band is allocated to the cell C1, and the second wavelength band is allocated to the cell C2. The remaining cells are also allocated the third to n-th wavelength bands in the same manner.
  • the first optical wavelength band is determined by the center wavelength CP1 and the frequency bandwidth BW1
  • the second optical wavelength band is determined by the center wavelength CP2 and the frequency bandwidth BW2.
  • the remaining third to n-th optical wavelength bands are also determined by the corresponding center wavelength and frequency bandwidth.
  • the front hole control device 200 may determine the center wavelength of the specific cell C2.
  • CP2 is determined to be adjacent to some of the wavelength bands previously allocated to each of the cells C1 and C3-Cn.
  • the front hole control apparatus 200 selects the optical wavelength band included in the optical wavelength band in which the optical amplifier can be used. You can determine the center wavelength to be assigned to).
  • the front hole control apparatus 200 allocates the optical wavelength band of the specific cell based on the frequency bandwidth and the center wavelength of the specific cell (S180).
  • the front hole control device 200 determines the cell C1. ) Is adjacent to the first wavelength band allocated to the second optical wavelength band, and a frequency bandwidth BW2 ⁇ that maintains the same width interval based on the center wavelength CP2 ⁇ of the specific cell C2, and the second optical wavelength band of the specific cell C2. To be assigned.
  • the front hole control apparatus 200 when the specific cell (C2) is off or at least some of the plurality of antennas included in the specific cell (C2) is turned off, the specific cell from the SON (100) A frequency bandwidth of the specific cell C2 calculated based on the off-level information of C2 is received (S200).
  • the fronthaul control device 200 compares the frequency bandwidth of the specific cell C2, that is, the frequency bandwidth in the off state with the frequency bandwidth in the previous on state, and the specific cell C2 in the off state. It is confirmed that the frequency bandwidth of N) is relatively narrowed (S210).
  • the front hole control device 200 determines the center wavelength for allocating the frequency bandwidth of the specific cell (C2) (S220).
  • the center wavelength is determined so that the optical wavelength band allocated to the specific cell C2 is adjacent to the optical wavelength band allocated to at least some of the remaining cells C1 and C3-Cn.
  • the fronthaul control device 200 confirms the optical wavelength bands pre-allocated to the plurality of cells C1 -Cn among the entire wide bands (S221).
  • the optical wavelength band may be determined by the center wavelength and the frequency bandwidth.
  • the center wavelength determining unit 220 has a specific cell C2 adjacent to a part of the optical wavelength bands assigned to each of the cells C1 and C3-Cn. Determine the center wavelength of
  • the front hole control device 200 calculates the half frequency bandwidth BW1 / 2 corresponding to the frequency bandwidth BW1 / 2 from the center wavelength CP1 of the cell C1 (S222).
  • the center wavelength determiner 220 calculates a half frequency bandwidth BW2 '/ 2 corresponding to the frequency bandwidth BW2' / 2 from the center wavelength CP2 of the specific cell C2 (S223).
  • the fronthaul control device 200 may allow the half frequency bandwidth BW1 / 2 of the cell C1 and the half frequency bandwidth BW2 ⁇ / 2 of the specific cell C2 to overlap each other so that no interference occurs.
  • the wavelength of the specific cell C2 is determined as the center wavelength CP2 '(S224).
  • the front hole control apparatus 200 allocates the optical wavelength band of the specific cell based on the frequency bandwidth BW2 and the center wavelength CP2 ⁇ of the specific cell C2 (S230).
  • the front hole control device 200 determines the cell C1.
  • the optical wavelength band allocated to each cell can be varied by flexibly adjusting the central wavelength of the optical signal according to the cell off or antenna off state without fixing the center wavelength of the optical signal. Can be controlled.
  • the central wavelength of the optical signal can be flexibly adjusted to variably control the optical wavelength band, it is possible to save bandwidth, thereby reducing the bandwidth of the optical wavelength band that can be utilized in the actual front hole. The effect of increasing the number can be expected.
  • Embodiments of the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded on a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks.
  • Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

본 발명은, 광신호의 중심파장을 조정하여 광파장 대역의 할당을 가변적으로 제어할 수 있는 프론트홀 제어장치 및 프론트홀 제어장치의 동작 방법과, 광파장 대역의 할당을 제어하기 위한 프로그램 및 그 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 개시한다.

Description

프론트홀 제어장치 및 프론트홀 제어장치의 동작 방법과, 광파장 대역의 할당을 제어하기 위한 프로그램 및 그 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록매체
본 발명은 광파장 대역의 할당을 제어하는 기술에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 광신호의 중심파장을 조정하여 광파장 대역의 할당을 가변적으로 제어할 수 있는 프론트홀 제어장치 및 프론트홀 제어장치의 동작 방법에 관한 것이다.
최근, 무선 네트워크가 진화(예: LTE-A -> 5G)함에 따라, DU와 RU를 연결하는 프론트홀(fronthaul)에 광대역폭(wide Bandwidth) 및 MIMO(multiple input and multiple output)을 도입하게 되었다.
헌데, 프론트홀에 광대역폭(wide Bandwidth) 및 MIMO(multiple input and multiple output)을 도입하게 되면, 프론트홀의 용량(fronthaul capacity) 한계에 직면하게 된다. 여기서, 프론트홀의 용량은, 대역폭(bandwidth) 및 안테나(antenna) 수에 비례하여 결정될 수 있다.
이러한, 프론트홀의 용량 한계 문제를 해소하기 위해, WDM(wavelength division multiplexing) 기반으로 프론트홀을 구축하였다.
WDM 기반으로 구축된 프론트홀이란, 광통신에서 다수의 파장을 분할하여 전송하는 WDM 기술을 프론트홀에 적용함으로써, 하나의 DU에 복수 개의 RU을 연결하는 P2MP(point-to-multipoint) 프론트홀을 의미한다.
헌데, WDM 기반 프론트홀에서는, 다수의 광신호를 집중/분기하는 멀티플렉서(multiplexer) 및 광/송수신기의 광파장 표준화를 위해, 광신호의 중심파장을 고정(fixed grid)한 상태로 운용하게 된다.
이에, 프론트홀에서 실제 활용 가능한 광파장 대역의 수가 제한되는 문제가 발생한다.
본 발명에서는, 광신호의 중심파장을 유연하게 조정하여 광파장 대역의 할당을 가변적으로 제어할 수 있는 방안을 제안하고자 한다.
본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 광신호의 중심파장을 조정하여 광파장 대역의 할당을 가변적으로 제어할 수 있는 프론트홀 제어장치 및 프론트홀 제어장치의 동작 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 프론트홀 제어장치는, 다수의 셀 중 특정셀에 필요한 광파장 데이터율에 따른 상기 특정셀의 주파수 대역폭을 확인하는 대역폭확인부; 상기 특정셀의 주파수 대역폭을 할당하기 위한 중심파장을 결정하는 중심파장결정부; 및 상기 특정셀의 주파수 대역폭 및 상기 중심파장을 기초로, 상기 특정셀에 광파장 대역을 할당하는 광파장대역할당부를 포함하며, 상기 중심파장은, 상기 특정셀에 할당되는 광파장 대역이 상기 다수의 셀 중 상기 특정셀 이외의 다른 셀 중 적어도 일부에 할당된 광파장 대역과 인접하게 결정된다.
구체적으로, 상기 대역폭확인부는, 상기 특정셀이 오프되거나 상기 특정셀과 관련된 다수의 안테나 중 적어도 일부가 오프되는 경우, 상기 특정셀의 주파수 대역폭이 좁아지는 것을 확인할 수 있다.
구체적으로, 상기 중심파장결정부는, 상기 특정셀과 집중국 사이의 거리가 설정치 이상인 경우, 광증폭기 사용 가능한 광파장 대역에 포함되는 광파장 대역을 상기 특정셀에 할당하게 하는 중심파장을 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 컴퓨터 판독 가능 기록매체는, 다수의 셀 중 특정셀에 필요한 광파장 데이터율에 따른 상기 특정셀의 주파수 대역폭을 확인하는 확인단계; 상기 특정셀의 주파수 대역폭을 할당하기 위한 중심파장을 결정하는 결정단계; 및 상기 특정셀의 주파수 대역폭 및 상기 중심파장을 기초로, 상기 특정셀에 광파장 대역을 할당하는 할당단계를 수행하는 명령어를 포함하며, 상기 중심파장은, 상기 특정셀에 할당되는 광파장 대역이 상기 다수의 셀 중 상기 특정셀 이외의 다른 셀 중 적어도 일부에 할당된 광파장 대역과 인접하게 결정된다.
구체적으로, 상기 확인단계는, 상기 특정셀이 오프되거나 상기 특정셀과 관련된 다수의 안테나 중 적어도 일부가 오프되는 경우, 상기 특정셀의 주파수 대역폭이 좁아지는 것을 확인할 수 있다.
구체적으로, 상기 결정단계는, 상기 특정셀과 집중국 사이의 거리가 설정치 이상인 경우, 광증폭기 사용 가능한 광파장 대역에 포함되는 광파장 대역을 상기 특정셀에 할당하게 하는 중심파장을 결정할 수 있다.
본 발명에 의하면, 광신호의 중심파장을 유연하게 조정하여 광파장 대역의 할당을 가변적으로 제어함으로써, 프론트홀에서 활용 가능한 광파장 대역의 수가 제한되는 문제를 해결하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명이 적용되는 통신 환경을 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트홀 제어장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에서 중심파장을 결정하는 실시예들을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용되는 통신 환경 내 구성들의 동작을 보여주는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트홀 제어장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명이 적용되는 통신 환경을 설명하도록 하겠다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 통신 환경은, 셀룰러 네트워크에서 발생하는 트래픽에 따라 동적으로 셀룰러 네트워크 용량을 조절하는 다이나믹 셀룰러 네트워크(Dynamic Cellular Network) 구현을 위한 플렉서블 프론트홀 (Flexible Fronthaul)(이하, 프론트홀) 구조이다.
이러한 본 발명이 적용되는 통신 환경은, 적어도 하나의 기지국(10)을 포함하는 다수의 셀(C1-Cn)과, 다수의 셀(C1-Cn)을 통합 제어하는 자가진단 네트워크 장치(self organizing network, 이하, SON)(100)와, SON(100)과 연동하여 다수의 셀(C1-Cn)의 광파장 대역을 가변적으로 할당하는 프론트홀 제어장치(200)를 포함한다.
이때, 기지국(10)은, DU(digital unit)와 RU(remote radio unit)로 분리 될 수 있다. 즉, RU는 각 기지국에 분산 배치되며, DU는 가상화 환경에서 집중되어 DU 집중국(DU pool)(300)에 별도로 구현된다.
전술한 본 발명의 통신 환경에서, 프론트홀은 DU와 RU를 연결하는 유선 광링크(Optical Link)를 의미하며, 광링크를 통해 DU와 RU 간의 프론트홀 광신호(이하, 광신호)을 전송한다.
프론트홀을 통해 광신호를 전송할 때, 종래 프론트홀의 경우에는 DU에서 RU로 전송되는 데이터율(Data Rate)이 일정하다는 가정 하에 설계되기 때문에, 도 1의 (A)와 같이 광신호의 중심파장이 고정된 상태에서 각 셀에 광파장 대역을 할당하였다.
이에, 종래 프론트홀의 경우, 프론트홀에서 실제 활용 가능한 광파장 대역의 수가 제한되는 문제가 발생한다.
하지만, 본 발명이 적용되는 프론트홀은, 도 1의 (B)와 같이 DU에서 RU로 전송되는 광신호의 중심파장을 조정하여 각 셀에 할당되는 광파장 대역을 가변적으로 제어하므로, 대역폭이 절약(bandwidth saving)되고, 이로 인해 실제 활용 가능한 광파장 대역의 수를 증가시킬 수 있게 된다.
이하에서는, 본 발명에서 제안하는 방안에 대해 보다 구체적으로 설명하겠다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 SON(100)은, 프론트홀 구조에 포함된 다수의 셀(C1-Cn)에 대한 셀커버리지(Cell Coverage)와, 다수의 셀(C1-Cn)의 상태를 통합 관리한다.
특히, SON(100)은, 다수의 셀(C1-Cn) 중 오프된 적어도 하나의 셀, 또는 기지국의 안테나 중 적어도 일부가 오프된 기지국이 포함된 셀(이하, 특정셀)이 확인되는 경우, DU 집중국(300)으로부터 특정셀의 오프레벨정보(Off-level Information)를 수신한다.
SON(100)은, DU 집중국(300)으로부터 오프레벨정보를 수신하면, 오프레벨정보에 포함된 특정셀에 필요한 광파장 데이터율에 따라 특정셀의 주파수 대역폭을 산출한다.
여기서, 오프레벨정보는, 특정셀에 필요한 광파장 데이터율을 결정하기 위해, 오프상태에서 주파수 대역폭 산출을 위해 최소한으로 필요한 정보로 정의될 수 있다. 예를 들자면, 오프레벨정보는, 특정셀로 전송되어야 하는 제어신호가 존재하는지, 또는 최소한의 데이터 전송이 계속 필요한지에 대한 정보 등이 포함될 수 있다.
이후, SON(100)은, 특정셀의 주파수 대역폭을 프론트홀 제어장치(200)로 전달한다.
한편, 전술에서는, SON(100)이 직접 특정셀의 주파수 대역폭을 산출하여 전달하였다. 하지만, SON(100)이 오프레벨정보에 포함된 특정셀에 필요한 광파장 데이터율을 프론트홀 제어장치(200)로 전달하여, 프론트홀 제어장치(200)로 하여금 특정셀의 주파수 대역폭을 산출하도록 할 수도 있다.
DU 집중국(300)은, 다수의 셀(C1-Cn)에 포함된 단말의 활성화 상태 또는 기지국의 안테나 활성화 상태를 모니터링하여, 특정셀을 결정한다.
보다 구체적으로, DU 집중국(300)은, 다수의 셀(C1-Cn)에 포함된 단말의 활성화 상태를 모니터링하여, 각 셀(C1-Cn)에 대한 온/오프 여부를 판단한다.
한편, 전술에서는, 다수의 셀에 포함된 단말의 활성화 상태를 모니터링하여 각 셀에 대한 온/오프 여부를 판단하는 기능을 DU 집중국(300)에서 수행하는 것으로 언급하였으나, 이에 한정되지 않으며, SON(100)에서도 이러한 기능을 동일하게 수행할 수도 있다.
이에, DU 집중국(300)은, 다수의 셀(C1-Cn) 중 활성화 상태의 단말이 기 설정된 오프판단 임계치 이하인 셀이 있으면, 이 셀을 오프된 셀로 판단하고, 오프된 셀을 특정셀로 결정한다.
예를 들어, DU 집중국(300)은, 셀(C2)에 포함된 단말 중 활성화 단말이 오프판단 임계치 이하인 경우, 셀(C2)을 오프된 것으로 판단하고, 오프된 셀(C2)을 특정셀로 결정한다.
또한, DU 집중국(300)은, 다수의 셀(C1-Cn)에 포함된 기지국의 안테나 활성화 상태를 모니터링하여, 각 셀(C1-Cn)에 대한 온/오프 여부를 판단한다. 여기서, 기지국에 구비된 안테나는, MIMO(multiple input and multiple output) RF 유닛으로서, 다수의 안테나를 포함할 수 있다.
이에, DU 집중국(300)은, 다수의 셀(C1-Cn)에 포함된 기지국의 안테나 중 일부 안테나가 오프된 것으로 판단되면, 오프된 안테나를 포함하는 셀을 특정셀로 결정한다.
예를 들어, DU 집중국(300)은, 셀(C2)에 포함된 기지국의 안테나 중 일부 안테나가 기 설정된 오프판단 임계치 이하인 경우, 오프된 일부 안테나를 포함하는 셀(C2)을 오프된 것으로 판단하고, 오프된 셀(C2)을 특정셀로 결정한다.
그리고, DU 집중국(300)은, 특정셀의 결정이 완료되면, 특정셀에 필요한 광파장 데이터율이 결정될 수 있도록 특정셀에 대한 오프레벨정보를 생성하고, 요청 시에 이를 제공한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트홀 제어장치의 구성을 구체적으로 설명하겠다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트홀 제어장치(200)는, 다수의 셀(C1-Cn) 중 특정셀에 필요한 광파장 데이터율에 따른 상기 특정셀의 주파수 대역폭을 확인하는 대역폭확인부(210), 상기 특정셀의 주파수 대역폭을 할당하기 위한 중심파장을 결정하는 중심파장결정부(220) 및 상기 특정셀의 주파수 대역폭 및 상기 중심파장을 기초로 상기 특정셀의 광파장 대역을 할당하는 광파장대역할당부(230)를 포함한다.
대역폭확인부(210)는, 다수의 셀(C1-Cn) 중 특정셀에 필요한 광파장 데이터율에 따른 특정셀의 주파수 대역폭을 확인한다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 셀(C2)을 특정셀인 것으로 가정하여 설명하겠다.
즉, 특정셀(C2)이 오프되거나 특정셀(C2)에 포함된 다수의 안테나 중 적어도 일부가 오프되는 경우, 대역폭확인부(210)는, SON(100)으로부터 특정셀(C2)의 오프레벨정보에 기초하여 산출된 특정셀(C2)의 주파수 대역폭을 수신할 수 있다.
이 경우, 대역폭확인부(210)는, 특정셀(C2)의 주파수 대역폭을 SON(100)으로부터 수신하여 확인하게 된다.
한편, 특정셀(C2)이 오프되거나 특정셀(C2)에 포함된 다수의 안테나 중 적어도 일부가 오프되는 경우, 대역폭확인부(210)는, SON(100)으로부터 특정셀(C2)의 오프레벨정보를 수신할 수 있다.
이에, 대역폭확인부(210)는, 특정셀(C2)의 오프레벨정보에 기초하여 광파장 데이터율을 연산하고, 연산된 광파장 데이터율에 따라 특정셀(C2)의 주파수 대역폭을 직접 산출할 수도 있다.
이 경우, 대역폭확인부(210)는, 특정셀(C2)의 주파수 대역폭을 직접 산출하여 확인하게 된다.
이때, 대역폭확인부(210)는, 특정셀(C2)이 오프되거나 특정셀(C2)과 관련된 다수의 안테나 중 적어도 일부가 오프되는 경우, 특정셀(C2)의 주파수 대역폭이 좁아지는 것을 확인할 수 있다.
다시 말해, 대역폭확인부(210)는, 오프 상태일 때 특정셀(C2)의 주파수 대역폭이, 이전 온 상태일 때의 주파수 대역폭과 비교하여 상대적으로 좁아진 것을 확인할 수 있다.
중심파장결정부(220)는, 특정셀(C2)의 주파수 대역폭을 할당하기 위한 중심파장을 결정한다.
이때, 중심파장은, 특정셀(C2)에 할당되는 광파장 대역이 나머지 셀(C1, C3-Cn) 중 적어도 일부에 할당된 광파장 대역과 인접하게 결정된다.
보다 구체적으로, 중심파장결정부(220)는, 전체 광대장 대역 중 다수의 셀(C1-Cn)에 기 할당된 광파장 대역을 확인한다. 이때, 광파장 대역은, 중심파장 및 주파수 대역폭에 의해 결정될 수 있다.
이어서, 중심파장결정부(220)는, 특정셀(C2)의 주파수 대역폭이 상대적으로 좁아진 것이 전술에서 확인되었으므로, 각 셀(C1, C3-Cn)에 할당된 광파장 대역 중 일부에 인접하도록 특정셀(C2)의 중심파장을 결정한다.
예를 들어, 다수의 셀(C1-Cn)에 광파장 대역이 도 3과 같이 기 할당된 것으로 가정하면, 셀(C1)에는 제1 광파장 대역이 할당되며, 셀(C2)에는 제2 광파장 대역이 할당되며, 나머지 셀도 동일하게 제3 내지 제n 광파장 대역이 할당된다.
즉, 제1 광파장 대역은, 중심파장(CP1) 및 주파수 대역폭(BW1)에 의해 결정되며, 제2 광파장 대역은, 중심파장(CP2) 및 주파수 대역폭(BW2)에 의해 결정된다. 나머지 제3 내지 제n 광파장 대역 역시 해당 중심파장 및 주파수 대역폭에 의해 결정된다.
이때, 셀(C2)의 주파수 대역폭이 (BW2 -> BW2`)로 상대적으로 좁아지게 되어 특정셀(C2)로 결정되면, 중심파장결정부(220)는, 특정셀(C2)의 중심파장(CP2)을 각 셀(C1, C3-Cn)에 기 할당된 광파장 대역 중 일부에 인접하도록 결정한다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 특정셀(C2)의 중심파장이 셀(C1)에 할당된 제1 광파장 대역에 인접하도록 결정되는 것으로 설명하겠다.
즉, 중심파장결정부(220)는, 셀(C1)의 중심파장(CP1)으로부터 주파수 대역폭(BW1)/2에 해당하는 절반 주파수 대역폭(BW1/2)을 산출한다. 또한, 중심파장결정부(220)는, 특정셀(C2)의 중심파장(CP2)으로부터 주파수 대역폭(BW2`)/2에 해당하는 절반 주파수 대역폭(BW2`/2)을 산출한다.
이후, 중심파장결정부(220)는, 셀(C1)의 절반 주파수 대역폭(BW1/2)과 특정셀(C2)의 절반 주파수 대역폭(BW2`/2)이 중첩되어 간섭이 발생하지 않는 최대 허용범위까지 인접했을 때 특정셀(C2)의 파장을, 중심파장(CP2`)으로 결정한다.
만일, 도 1과 달리 특정셀(C2)이 DU 집중국(300)으로부터 상대적으로 멀리 떨어져 그 사이의 거리가 설정치 이상인 경우, 중심파장결정부(220)는, 광증폭기 사용 가능한 광파장 대역에 포함되는 광파장 대역을 특정셀(C2)에 할당하게 하는 중심파장을 결정할 수 있다.
즉, 특정셀에 대한 중심파장 결정 시, 중심파장결정부(220)는, 상대적으로 장거리 전송 및 데이터고속전송(High Data Rate)이 필요한 프론트홀 링크(Fronthaul Link)인 경우, 중심파장을 광 증폭기(Optical Amplifier) 대역폭 내의 파장으로 할당하고, 단거리 전송 및 데이터저속전송(Low Data Rate) 경우는 이외의 파장을 할당하게 된다.
전술에서는, 설명의 편의를 위해 주파수 대역폭이 상대적으로 좁아진 특정셀의 중심파장 만이 기 할당된 광파장 대역 중 일부에 인접하도록 결정되는 것으로 언급하였다.
하지만, 다른 예로서, 도 4와 같이 특정셀의 중심파장을 결정하면서 온 상태의 나머지 셀(C1, C3-Cn)의 중심파장도 새롭게 결정하여 광파장 대역이 전체적으로 재할당되도록 할 수도 있다.
보다 구체적으로, 도 4와 같이, 셀(C2)의 주파수 대역폭이 (BW2 -> BW2`)로 상대적으로 좁아지게 되어 특정셀(C2)로 결정되며, 나머지 셀(C1, C3-Cn)은 기 할당된 주파수 대역폭(BW1, BW3-BWn)을 유지하는 것으로 가정할 수 있다.
이 경우, 중심파장결정부(220)는, 전술과 동일한 방법으로 셀(C1)의 절반 주파수 대역폭(BW1/2)과 특정셀(C2)의 절반 주파수 대역폭(BW2`/2)이 중첩되어 간섭이 발생하지 않는 최대 허용범위까지 인접했을 때 특정셀(C2)의 파장을, 중심파장(CP2`)으로 결정할 수 있다.
즉, 특정셀(C2)의 파장중심이 (CP2-> CP2`)로 조정된다.
이어서, 중심파장결정부(220)는, 셀(C3)의 중심파장(CP3)으로부터 주파수 대역폭(BW3)/2에 해당하는 절반 주파수 대역폭(BW3/2)을 산출한다. 이후, 중심파장결정부(220)는, 특정셀(C2)의 절반 주파수 대역폭(BW2`/2)과 셀(C3)의 절반 주파수 대역폭(BW3/2)이 중첩되어 간섭이 발생하지 않는 최대 허용범위까지 인접했을 때 셀(C3)의 파장을, 중심파장(CP3`)으로 결정한다.
즉, 셀(C3)의 파장중심이 (CP3-> CP3`)로 조정된다.
이후, 중심파장결정부(220)는, 나머지 셀(C4-Cn)의 주파수 대역폭을 할당하기 위한 중심파장 역시 동일한 방법으로 결정한다.
전술과 같이, 본 발명에서는, 광신호의 중심파장을 고정하지 않고, 셀 오프 또는 MIMO 안테나 오프 상태에 따라 유연하게 광신호의 중심파장을 특정셀 또는 전체셀을 대상으로 조정할 수 있다.
그리고, 본 발명에서는, 광신호의 중심파장을 유연하게 조정함에 따라, 각 셀에 할당되는 광파장 대역을 가변적으로 제어함으로써, 대역폭 절약을 통해 실제 활용 가능한 광파장 대역의 수를 증가시킬 수 있다.
다시 도 2 및 도 3을 참고하면, 광파장대역할당부(230)는, 특정셀의 주파수 대역폭 및 중심파장을 기초로 특정셀의 광파장 대역을 할당한다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 특정셀(C2)이 셀(C1)에 할당된 제1 광파장 대역에 인접하도록 광파장 대역을 할당하는 것으로 언급하여 설명하겠다.
즉, 특정셀(C2)의 주파수 대역폭이 (BW2 -> BW2`)로 좁아지고 중심파장이 (CP2-> CP2`)로 결정되면, 광파장대역할당부(230)는, 셀(C1)에 할당된 제1 광파장 대역에 인접하되, 특정셀(C2)의 중심파장(CP2`)을 기준으로 동일한 절반 주파수 대역폭(BW2`/2)을 유지하는 주파수 대역폭(BW2`)을 특정셀(C2)의 제2 광파장 대역으로 할당한다.
파장정보제공부(240)는, 특정셀의 광파장 대역의 할당이 완료되면, 특정셀의 광파장 대역의 할당이 완료되었음을 알리기 위한 파장할당정보를 생성한다. 이후, 파장정보제공부(240)는, 라우팅이 수행될 수 있도록 파장할당정보를 다수의 셀(C1-Cn) 내 프론트홀 송수신기, 라우터(router) 등으로 전송한다.
여기서, 파장할당정보는, 할당이 완료된 특정셀의 광파장 대역에 대한 정보를 포함하거나, 또는 전체 셀에 할당된 광파장 대역에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 방법을 구체적으로 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 편의 상 전술의 도 1 내지 도 4에서 언급한 참조번호를 언급하여 설명하도록 하겠다.
먼저, 도 5를 참조하여 본 발명이 적용되는 통신 환경 내 구성들의 동작을 구체적으로 설명하겠다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 DU 집중국(300)은, 다수의 셀(C1-Cn)에 포함된 단말의 활성화 상태 또는 기지국의 안테나 활성화 상태를 모니터링한다(S100).
이어서, DU 집중국(300)은, 모니터링 결과에 기초하여 다수의 셀(C1-Cn) 중 일부 셀이 오프된 것으로 판단되면 오프된 셀을 특정셀로 결정하거나, 또는 각 셀(C1-Cn)에 포함된 기지국의 안테나 중 일부 안테나가 오프된 것으로 판단되면 일부 오프된 안테나를 포함하는 셀을 특정셀로 결정한다(S110).
보다 구체적으로, DU 집중국(300)은, 다수의 셀(C1-Cn)에 포함된 단말의 활성화 상태를 모니터링하여, 각 셀(C1-Cn)에 대한 온/오프 여부를 판단한다(S110).
예를 들어, DU 집중국(300)은, 모니터링 결과, 셀(C2)에 포함된 단말 중 활성화 단말이 기 설정된 오프판단 임계치 이하인 경우, 셀(C2)을 오프된 것으로 판단할 수 있다.
이에 DU 집중국(300)은, 셀(C2)을 오프된 것으로 하면, 오프된 셀(C2)을 특정셀로 결정할 수 있다.
또한, DU 집중국(300)은, 다수의 셀(C1-Cn)에 포함된 기지국의 안테나 활성화 상태를 모니터링하여, 각 셀(C1-Cn)에 대한 온/오프 여부를 판단한다(S110).
예를 들어, DU 집중국(300)은, 모니터링 결과, 셀(C2)에 포함된 기지국의 안테나 중 일부 안테나가 기 설정된 오프판단 임계치 이하인 경우, 오프된 일부 안테나를 포함하는 셀(C2)을 오프된 것으로 판단할 수 있다.
이에 DU 집중국(300)은, 셀(C2)을 오프된 것으로 하면, 오프된 셀(C2)을 특정셀로 결정할 수 있다.
이후, DU 집중국(300)은, 특정셀의 결정이 완료되면, 특정셀에 대한 오프레벨정보를 생성하고, 이를 SON(100)으로 전달한다(S120, S130).
여기서, 오프레벨정보는, 특정셀에 필요한 광파장 데이터율을 결정하기 위해, 오프상태에서 주파수 대역폭 산출을 위해 최소한으로 필요한 정보로 정의될 수 있다.
SON(100)은, DU 집중국(300)으로부터 특정셀의 오프레벨정보(Off-level Information)를 수신하여, 특정셀에 대한 주파수 대역폭을 결정한다.
즉, SON(100)은, DU 집중국(300)으로부터 오프레벨정보를 수신하면, 오프레벨정보에 포함된 특정셀에 필요한 광파장 데이터율에 따라 특정셀의 주파수 대역폭을 산출하고, 이를 프론트홀 제어장치(200)로 전달한다(S140, S150).
프론트홀 제어장치(200)는, 특정셀(C2)의 주파수 대역폭을 확인한다(S160).
이때, 프론트홀 제어장치(200)는, 오프 상태일 때 특정셀(C2)의 주파수 대역폭이, 이전 온 상태일 때의 주파수 대역폭과 비교하여 상대적으로 좁아진 것을 확인할 수 있다.
프론트홀 제어장치(200)는, 특정셀(C2)의 주파수 대역폭을 할당하기 위한 중심파장을 결정한다(S170).
이때, 중심파장은, 특정셀(C2)에 할당되는 광파장 대역이 나머지 셀(C1, C3-Cn) 중 적어도 일부에 할당된 광파장 대역과 인접되도록 결정된다.
보다 구체적으로, 프론트홀 제어장치(200)는, 전체 광대장 대역 중 다수의 셀(C1-Cn)에 기 할당된 광파장 대역을 확인한다. 이때, 광파장 대역은, 중심파장 및 주파수 대역폭에 의해 결정될 수 있다.
이어서, 프론트홀 제어장치(200)는, 특정셀(C2)의 주파수 대역폭이 상대적으로 좁아진 것이 전술에서 확인되었으므로, 각 셀(C1, C3-Cn)에 할당된 광파장 대역 중 일부에 인접하도록 특정셀(C2)의 중심파장을 결정한다.
예를 들어, 다수의 셀(C1-Cn)에 광파장 대역이 도 3과 같이 기 할당된 것으로 가정하면, 셀(C1)에는 제1 광파장 대역이 할당되며, 셀(C2)에는 제2 광파장 대역이 할당되며, 나머지 셀도 동일하게 제3 내지 제n 광파장 대역이 할당된다.
즉, 제1 광파장 대역은, 중심파장(CP1) 및 주파수 대역폭(BW1)에 의해 결정되며, 제2 광파장 대역은, 중심파장(CP2) 및 주파수 대역폭(BW2)에 의해 결정된다. 나머지 제3 내지 제n 광파장 대역 역시 해당 중심파장 및 주파수 대역폭에 의해 결정된다.
이때, 셀(C2)의 주파수 대역폭이 (BW2 -> BW2`)로 상대적으로 좁아지게 되어 특정셀(C2)로 결정되면, 프론트홀 제어장치(200)는, 특정셀(C2)의 중심파장(CP2)을 각 셀(C1, C3-Cn)에 기 할당된 광파장 대역 중 일부에 인접하도록 결정한다.
만일, 도 1과 달리 특정셀(C2) 및 DU 집중국(300) 사이의 거리가 설정치 이상인 경우, 프론트홀 제어장치(200)는, 광증폭기 사용 가능한 광파장 대역에 포함되는 광파장 대역을 특정셀(C2)에 할당하게 하는 중심파장을 결정할 수 있다.
이후, 프론트홀 제어장치(200)는, 특정셀의 주파수 대역폭 및 중심파장을 기초로 특정셀의 광파장 대역을 할당한다(S180).
즉, 전술에 의해 특정셀(C2)의 주파수 대역폭이 (BW2 -> BW2`)로 좁아지고 중심파장이 (CP2-> CP2`)로 결정되면, 프론트홀 제어장치(200)는, 셀(C1)에 할당된 제1 광파장 대역에 인접하되, 특정셀(C2)의 중심파장(CP2`)을 기준으로 동일한 폭 간격을 유지하는 주파수 대역폭(BW2`)을 특정셀(C2)의 제2 광파장 대역으로 할당한다.
다음은, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트홀 제어장치의 동작 방법을 보다 구체적으로 설명하겠다.
본 발명의 실시예에 따른 프론트홀 제어장치(200)는, 특정셀(C2)이 오프되거나 특정셀(C2)에 포함된 다수의 안테나 중 적어도 일부가 오프되는 경우, SON(100)으로부터 특정셀(C2)의 오프레벨정보에 기초하여 산출된 특정셀(C2)의 주파수 대역폭을 수신한다(S200).
이후, 프론트홀 제어장치(200)는, 특정셀(C2)의 주파수 대역폭, 즉 오프 상태일 때의 주파수 대역폭과 이전 온 상태일 때의 주파수 대역폭을 비교했을 때, 오프 상태일 때 특정셀(C2)의 주파수 대역폭이 상대적으로 좁아진 것을 확인한다(S210).
한편, 프론트홀 제어장치(200)는, 특정셀(C2)의 주파수 대역폭을 할당하기 위한 중심파장을 결정한다(S220).
이때, 중심파장은, 특정셀(C2)에 할당되는 광파장 대역이 나머지 셀(C1, C3-Cn) 중 적어도 일부에 할당된 광파장 대역과 인접하도록 결정된다.
보다 구체적으로, 프론트홀 제어장치(200)는, 전체 광대장 대역 중 다수의 셀(C1-Cn)에 기 할당된 광파장 대역을 확인한다(S221). 이때, 광파장 대역은, 중심파장 및 주파수 대역폭에 의해 결정될 수 있다.
이어서, 중심파장결정부(220)는, 특정셀(C2)의 주파수 대역폭이 상대적으로 좁아진 것이 확인되었으므로, 각 셀(C1, C3-Cn)에 할당된 광파장 대역 중 일부에 인접하도록 특정셀(C2)의 중심파장을 결정한다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 특정셀(C2)의 중심파장이 셀(C1)에 할당된 제1 광파장 대역에 인접하도록 결정되는 것으로 언급하여 설명하겠다.
즉, 프론트홀 제어장치(200)는, 셀(C1)의 중심파장(CP1)으로부터 주파수 대역폭(BW1)/2에 해당하는 절반 주파수 대역폭(BW1/2)을 산출한다(S222). 또한, 중심파장결정부(220)는, 특정셀(C2)의 중심파장(CP2)으로부터 주파수 대역폭(BW2`)/2에 해당하는 절반 주파수 대역폭(BW2`/2)을 산출한다(S223).
이후, 프론트홀 제어장치(200)는, 셀(C1)의 절반 주파수 대역폭(BW1/2)과 특정셀(C2)의 절반 주파수 대역폭(BW2`/2)이 중첩되어 간섭이 발생되지 않는 최대 허용범위까지 인접했을 때 특정셀(C2)의 파장을, 중심파장(CP2`)으로 결정한다(S224).
프론트홀 제어장치(200)는, 특정셀(C2)의 주파수 대역폭(BW2) 및 중심파장(CP2`)을 기초로 특정셀의 광파장 대역을 할당한다(S230).
즉, 전술에 의해 특정셀(C2)의 주파수 대역폭이 (BW2 -> BW2`)로 좁아지고 중심파장이 (CP2-> CP2`)로 결정되면, 프론트홀 제어장치(200)는, 셀(C1)에 할당된 제1 광파장 대역에 인접하되, 특정셀(C2)의 중심파장(CP2`)을 기준으로 동일한 절반 주파수 대역폭(BW2`/2)을 유지하는 주파수 대역폭(BW2`)을 특정셀(C2)의 제2 광파장 대역으로 할당한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 광신호의 중심파장을 고정하지 않고 셀 오프 또는 안테나 오프 상태에 따라 유연하게 광신호의 중심파장을 조정하여 각 셀에 할당되는 광파장 대역을 가변적으로 제어할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 광신호의 중심파장을 유연하게 조정하여 광파장 대역을 가변적으로 제어할 수 있기 때문에, 대역폭을 절약(bandwidth saving)할 수 있고, 이로 인해 실제 프론트홀에서 활용 가능한 광파장 대역의 수를 증가시키는 효과를 기대할 수 있다.
더불어, 본 발명에 의하면, 단일 광섬유에 다수의 기지국 프론트홀 구현할 수 있어 프론트홀 용량(fronthaul capacity) 한계를 극복할 수 있으며, 더 나아가 유연한 프론트홀 아키텍처(Flexible Fronthaul Architecture)를 제공할 수 있는 효과까지 기대할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

Claims (7)

  1. 다수의 셀 중 특정셀에 필요한 광파장 데이터율에 따른 상기 특정셀의 주파수 대역폭을 확인하는 대역폭확인부;
    상기 특정셀의 주파수 대역폭을 할당하기 위한 중심파장을 결정하는 중심파장결정부; 및
    상기 특정셀의 주파수 대역폭 및 상기 중심파장을 기초로, 상기 특정셀에 광파장 대역을 할당하는 광파장대역할당부를 포함하며,
    상기 중심파장은,
    상기 특정셀에 할당되는 광파장 대역이 상기 다수의 셀 중 상기 특정셀 이외의 다른 셀 중 적어도 일부에 할당된 광파장 대역과 인접하게 결정되는 것을 특징으로 하는 프론트홀 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대역폭확인부는,
    상기 특정셀이 오프되거나 상기 특정셀과 관련된 다수의 안테나 중 적어도 일부가 오프되는 경우, 상기 특정셀의 주파수 대역폭이 좁아지는 것을 확인하는 것을 특징으로 하는 프론트홀 제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심파장결정부는,
    상기 특정셀과 집중국 사이의 거리가 설정치 이상인 경우, 광증폭기 사용 가능한 광파장 대역에 포함되는 광파장 대역을 상기 특정셀에 할당하게 하는 중심파장을 결정하는 것을 특징으로 하는 프론트홀 제어장치.
  4. 다수의 셀 중 특정셀에 필요한 광파장 데이터율에 따른 상기 특정셀의 주파수 대역폭을 확인하는 확인단계;
    상기 특정셀의 주파수 대역폭을 할당하기 위한 중심파장을 결정하는 결정단계; 및
    상기 특정셀의 주파수 대역폭 및 상기 중심파장을 기초로, 상기 특정셀에 광파장 대역을 할당하는 할당단계를 수행하는 명령어를 포함하며;
    상기 중심파장은,
    상기 특정셀에 할당되는 광파장 대역이 상기 다수의 셀 중 상기 특정셀 이외의 다른 셀 중 적어도 일부에 할당된 광파장 대역과 인접하게 결정되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기록매체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 확인단계는,
    상기 특정셀이 오프되거나 상기 특정셀과 관련된 다수의 안테나 중 적어도 일부가 오프되는 경우, 상기 특정셀의 주파수 대역폭이 좁아지는 것을 확인하는 것을 수행하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기록매체.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 결정단계는,
    상기 특정셀과 집중국 사이의 거리가 설정치 이상인 경우, 광증폭기 사용 가능한 광파장 대역에 포함되는 광파장 대역을 상기 특정셀에 할당하게 하는 중심파장을 결정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기록매체.
  7. 다수의 셀 중 특정셀에 필요한 광파장 데이터율에 따른 상기 특정셀의 주파수 대역폭을 확인하는 확인단계;
    상기 특정셀의 주파수 대역폭을 할당하기 위한 중심파장을 결정하는 결정단계; 및
    상기 특정셀의 주파수 대역폭 및 상기 중심파장을 기초로, 상기 특정셀에 광파장 대역을 할당하는 할당단계를 수행하기 위하여 매체에 저장되며;
    상기 중심파장은,
    상기 특정셀에 할당되는 광파장 대역이 상기 다수의 셀 중 상기 특정셀 이외의 다른 셀 중 적어도 일부에 할당된 광파장 대역과 인접하게 결정되는 것을 특징으로 하는, 매체에 저장된 프로그램.
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