WO2018009035A1 - 빌딩 내의 rf 케이블을 공유하는 5g 인빌딩 중계 시스템 및 5g 인빌딩 중계 방법 - Google Patents

빌딩 내의 rf 케이블을 공유하는 5g 인빌딩 중계 시스템 및 5g 인빌딩 중계 방법 Download PDF

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mhu
building
dru
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편성엽
이종식
이원열
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주식회사 케이티
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    • H04B7/2603—Arrangements for wireless physical layer control
    • H04B7/2606—Arrangements for base station coverage control, e.g. by using relays in tunnels

Definitions

  • the present invention relates to a 5G in-building relay system and a 5G in-building relay method for providing 5G services in a building by converting an RF signal into an IF signal by sharing an RF cable in a building.
  • 5G in-building relay service is to provide millimeter wave 5G service using broadband in ultra high frequency of 30 ⁇ 300GHz.
  • the existing in-building repeater is a solution for complementing the shadow area in the building and eliminating the voice quality (VoC). It is a solution that establishes wireless coverage by wiring a radio frequency (RF) cable in the building and installing an antenna.
  • RF radio frequency
  • the optical dispersion repeater 100 as shown in FIG. 1 is installed in a main hub unit (MHU) 101 which receives a signal source from a wireless base station, transmits the signal source, and transmits the optical cable 102 from the MUH 101.
  • MHU main hub unit
  • ROU Remote Optic Unit
  • the ROU 103 transmits a signal through the RF cable 104 in the building, and the transmitted signal is transmitted to the wireless terminal through the antenna 105.
  • the existing LTE, 3G (WCDMA) service uses a frequency band of 5GHz or less, it was possible to transmit and service the corresponding RF signal in the building through the RF cable 104.
  • the 5G service using the millimeter wave uses an ultra-high frequency band, when the millimeter wave is transmitted through the RF cable 104, there are problems such as transmission distance limitation and performance degradation, so that the existing in-building repeater 100 may not be used. There is a problem that the service can not be provided.
  • the present invention is to solve the above-described problems, the process of converting the 5G RF signal to the IF signal, and transmits the converted IF signal by sharing the RF cable in the building, the RF signal transmitted through the RF cable
  • An object of the present invention is to provide a 5G in-building relay system and a 5G in-building relay method that converts a signal into a building and provides 5G services.
  • a 5G in-building relay system sharing an RF cable in a building, converts the radio-received 5G millimeter wave RF signal (Radio Frequency) to IF (Intermediate Frequency) signal
  • a 5G signal providing device for processing and providing the converted IF signal through a pre-built RF (Radio Frequency) cable of a building
  • a main hub unit (MHU) for receiving and transmitting the converted IF signal
  • a coupling device for combining the received IF signal with a radio signal other than 5G received from a pre-built ROU (Remote Optic Unit) in a building, and providing a combined signal through the RF cable;
  • a distribution device receiving the combined signal and separating and distributing a 5G IF signal from the received combined signal;
  • a distributed remote unit (DRU) for converting the distributed IF signal into a millimeter wave RF signal and wirelessly transmitting the converted RF signal to a 5G terminal.
  • DRU distributed remote unit
  • the 5G signal providing apparatus converts a downlink millimeter wave RF signal received from a wireless base station into an IF signal and transmits the IF signal to the MHU, and converts an uplink IF signal received from the MHU into a millimeter wave RF signal. It includes an RF processor for transmitting to a wireless base station.
  • the 5G signal providing apparatus transmits a reference clock received from the wireless base station to the MHU.
  • the 5G signal providing apparatus is built up integrated with the wireless base station or the MHU.
  • the MHU transmits a downlink 5G IF signal received from the 5G signal providing device to the DRU through the coupling device and the distribution device connected to the RF cable, and from the DRU to the coupling device and the distribution device.
  • a 5G IF signal transmitted through the uplink is transmitted to the 5G signal providing apparatus.
  • the MHU is connected with a plurality of DRUs through respective branches including the coupling device, the distribution device and the DRU.
  • the MHU comprises: an IF processor for dividing downlink IF signals received from the 5G signal providing apparatus and uplink received from the DRU for each channel, and selecting and transmitting an arbitrary channel according to traffic and interference in a building; And integrating the downlink IF signal received from the IF processor, transmitting the integrated IF signal to the DRU through an RF cable, and separating the uplink IF signal of the uplink received integrated from a plurality of DRUs connected through branches for each stream. It includes an analog processor for transmitting to the IF processor.
  • the analog processor changes the frequency of the IF signal in consideration of the frequency band and the IMD (Intermodulaion Distortion) interference in which the ROU connected to the coupling device of each branch communicates through an RF cable.
  • IMD Intermodulaion Distortion
  • the analog processor transmits a reference clock received from the 5G signal providing device to the DRU.
  • the DRU converts the downlink IF signal received from the MHU through the distribution apparatus into an RF signal, wirelessly transmits the converted RF signal to a 5G terminal, and wirelessly receives the uplink RF signal from the 5G terminal. Is converted into an IF signal, and the converted IF signal is transmitted to the MHU.
  • the DRU comprises: an analog processor for separating and outputting downlink IF signals received from the MHU for each stream and integrating the uplink IF signals output for each stream to the MHU; Outputs the downlink IF signal, converts the output IF signal into an RF signal, and transmits the radio signal through an antenna, converts the uplink radio signal wirelessly received from the 5G terminal into an IF signal, and converts the converted IF signal. It includes an RF processor for outputting to the analog processor.
  • the analog processor changes the frequency of the IF signal in consideration of the frequency band and the IMD (Intermodulaion Distortion) interference in which the ROU connected to the coupling device of each branch communicates through an RF cable.
  • IMD Intermodulaion Distortion
  • the analog processor outputs the transmission timing information received through the 5G signal providing apparatus or the transmission timing information extracted from the downlink and uplink IF signals to the RF processor, and the RF processor outputs the output transmission timing.
  • the information and the received reference clock provide 5G services based on Time Division Duplex (TDD) or Frequency Division Duplex (FDD).
  • a 5G in-building relaying method for sharing an RF cable in a building in the 5G in-building relaying method for providing 5G services of a downlink from a wireless base station to a 5G terminal, (a)
  • the 5G signal providing apparatus converts and processes the 5G millimeter wave RF signal (Radio Frequency) received wirelessly from the radio base station into an intermediate frequency (IF) signal, and converts the converted IF signal into a built-in radio frequency (RF) of the building.
  • IF intermediate frequency
  • 5G providing a signal through a cable
  • an MHU Main Hub Unit
  • Communication unit combines the IF signal received from the MHU and a radio signal other than 5G received from the built-in Remote Optic Unit (ROU) in the building, and provides a combined signal through the RF cable step
  • a signal distribution step in which a distribution device receives a combined signal from the combining device and separates and distributes a 5G IF signal from the received combined signal
  • a 5G terminal communication step in which the DRU converts the IF signal distributed from the distribution device into a millimeter wave RF signal and wirelessly transmits the converted RF signal to the 5G terminal.
  • the present invention can provide a 5G millimeter wave service by sharing the RF cable of the instrumented in-building repeater. This eliminates the need to deploy new cables when building 5G coverage in buildings, dramatically reducing deployment costs.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an in-building repeater using an RF cable in a conventional building.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a 5G in-building relay system sharing an RF cable in a building according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic flowchart of an in-building relaying method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an internal structure and an in-building relay method of the apparatus for providing 5G signals of FIG. 2.
  • FIG. 5 is a flowchart of an internal structure and an in-building relay method of the MHU of FIG. 2.
  • FIG. 6 is a flowchart of an internal structure and an in-building relay method of the DRU of FIG. 2.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a 5G in-building relay system 200 sharing an RF cable 104 in a building in accordance with one embodiment of the present invention.
  • 5G in-building relay system 200 is a 5G signal providing apparatus 21, 5G signal providing apparatus 21 for wirelessly receiving a 5G RF signal, converts to an IF signal and provides it into a building.
  • 5G MHU 22 which receives and transmits the converted IF signal from the 5G MHU 22, receives the IF signal from the coupling device 23 and combines the radio signal other than 5G, combined signal from the coupling device 23
  • a DRU 25 that receives the IF signal from the distribution device 24, receives the IF signal from the distribution device 24, converts the IF signal into an RF signal, and transmits the converted RF signal to the 5G terminal in the building.
  • the 5G in-building relay system 200 shares the conventional RF cable 104 of FIG. 1 to provide millimeter wave 5G communication services to 5G terminals in a building.
  • the 5G signal providing apparatus 21 includes a memory, a memory controller, one or more processors (CPUs), a peripheral interface, an input / output (I / O) subsystem, a display device, an input device, and a communication circuit as components. It may be implemented as a computer device. These components communicate via one or more communication buses or signal lines. These various components may be implemented in hardware, software or a combination of both hardware and software, including one or more signal processing and / or application specific integrated circuits.
  • the memory may include fast random access memory, and may also include one or more magnetic disk storage devices, nonvolatile memory such as flash memory devices, or other nonvolatile semiconductor memory devices. Access to memory by other components of the server, such as processors and peripheral interfaces, may be controlled by the memory controller. In the memory, data and programs for the processing of the 5G in-building relay system 104 are stored.
  • the peripheral interface connects the server's input and output peripherals with the processor and memory.
  • One or more processors execute a set of instructions stored in various software programs and / or memories to perform various functions for the system and process the data.
  • the software component is loaded (installed) with an operating system, a graphics module (instruction set), and a program for performing operations for the present invention.
  • the operating system may be, for example, a built-in operating system such as Darwin, RTXC, LINUX, UNIX, OS X, WINDOWS or VxWorks, Android, iOS, etc., and may be a general system task (e.g., memory management , Various software components and / or devices that control and manage storage devices, power management, and the like, and facilitate communication between various hardware and software components.
  • the graphics module includes several well known software components for presenting and displaying graphics on the display device.
  • graphics includes all objects that can be displayed, including, without limitation, text, web pages, icons (eg, user interface objects including soft keys), digital images, videos, animations, and the like.
  • peripheral interfaces, processors and memory controllers may be implemented on a single chip such as a chip. In some other embodiments, they may be implemented in separate chips.
  • the I / O subsystem provides an interface between the input and output peripherals of peripheral devices such as display devices and input devices.
  • the display device may use a liquid crystal display (LCD) technology or a light emitting polymer display (LPD) technology, and the display device may be a touch display such as a capacitive type, a resistive type, or an infrared type.
  • the touch display provides an output interface and an input interface between the system and the user.
  • the touch display presents visual output to the user.
  • the visual output may include text, graphics, video, and combinations thereof. Some or all of the visual output may correspond to user interface objects.
  • the touch display forms a touch sensitive surface that accepts user input.
  • a processor is a processor configured to perform operations associated with a system and to perform instructions, for example, using instructions retrieved from memory to control the reception and manipulation of input and output data between components of the system.
  • the communication circuit may include an Ethernet communication circuit and an RF circuit.
  • the Ethernet communication circuit performs wired communication, and the RF circuit transmits and receives electromagnetic waves.
  • RF circuitry converts electrical signals into electromagnetic waves and vice versa and communicates with communications networks, other mobile gateways, and communications devices through the electromagnetic waves.
  • the 5G MHU 22, the coupling device 23, the distribution device 24 and the DRU 25 may be implemented with the above computer device.
  • the 5G signal providing apparatus 21 converts the millimeter wave RF signal into an IF signal having an intermediate frequency.
  • the 5G MHU 22 transmits the IF signal converted by the 5G signal providing device 21 through the coupling device 23 into the building.
  • the coupling device 23 combines the IF signal of 5G received from the 5G MHU 22 with a radio signal other than 5G to generate a combined signal. Examples of radio signals other than 5G include signals of existing LTE and 3G (WCDMA) services described in FIG. 1.
  • the distribution device 24 separates the IF signal of 5G from the combined signal received from the combining device 23, and distributes the separated IF signal.
  • the DRU 25 converts an IF signal distributed from the distribution device 24 into a millimeter wave RF signal, and wirelessly transmits the converted RF signal to a 5G terminal in a building to provide 5G service.
  • FIG. 3 is a schematic flowchart of an in-building relaying method according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a flowchart illustrating an internal structure and an in-building relay method of the apparatus for providing 5G signals of FIG. 2.
  • 5 is a flowchart of an internal structure and an in-building relay method of the MHU of FIG. 2.
  • 6 is a flowchart of an internal structure and an in-building relay method of the DRU of FIG. 2.
  • the inbuilding relaying method of FIG. 3 will be described in detail with reference to the internal structure of the 5G inbuilding relaying system 200 of FIGS. 4 to 6.
  • the 5G signal providing apparatus 21 wirelessly receives a 5G millimeter wave RF signal from a wireless base station, converts the received RF signal into an IF signal, and provides the converted IF signal through a pre-built RF cable of a building. (S21).
  • the 5G signal providing apparatus 21 includes an RF processor 211.
  • the RF processor 211 converts the downlink RF signal RF_Tx received from the radio base station into an IF signal IF_Tx and transmits the converted RF signal to the 5G MHU 22.
  • the process of converting to an IF signal enables in-building communication with the converted IF signal using the in-building RF cable 104.
  • the RF processor 211 converts the uplink IF signal IF_Rx received from the 5G MHU 22 into a millimeter wave RF signal RF_Rx. Wireless transmission to the wireless base station.
  • the 5G signal providing apparatus 21 transmits a reference clock (10 MHz Ref.) Received from the 5G base station to the 5G MHU 22.
  • the 5G signal providing apparatus 21 may be included in the 5G base station or the 5G MHU 22 and may be integrated in some cases.
  • the 5G MHU 22 When the 5G MHU 22 receives the converted IF signal from the 5G signal providing device 21, the 5G MHU 22 provides the provided IF signal to the coupling device 23 (S22).
  • the 5G MHU 22 receives the downlink IF signal IF_Tx received from the 5G signal device 21 through the coupling device 23 and the distribution device 23 connected by the RF cable 104 to the DRU 25. To send. In the case of uplink, the 5G MHU 22 transmits the uplink IF signal IF_Rx received from the lower DRU 25 through the distribution device 24 and the coupling device 23 to the 5G signal providing device 21. .
  • the 5G MHU 22 supports a plurality of branches and is connected to a plurality of DRUs 25 for each branch. That is, each branch includes the constituent units of the coupling device 23, the distribution device 24, and the DRU 25.
  • the 5G MHU 22 includes an IF processor 221 and an analog processor 222.
  • the analog processor 222 integrates the downlink IF signal (IF_Tx0 + IF_Tx1) and transmits the downlink IF signal to the DRU 25 through the RF cable 104.
  • the analog processor 222 separates the uplink IF signals IF_Rx0 + IF_Rx1 received from the plurality of DRUs 25 connected to the plurality of branches into streams IF_Rx0 and IF_Rx1 to the IF processor 221. .
  • the analog processor 222 may change the frequency of the IF signal in consideration of the frequency band and IMD interference that the existing repeater ROU 103 is using in the RF cable 104. If the frequency band of the IF signal provided by the 5G signal providing device 21 overlaps with the frequency band used in the existing repeater 100, a change in the IF frequency is required. If different IMD interference occurs according to the frequency combination being used in the existing repeater 100, it is necessary to change the IF frequency. In addition, the analog processor 222 may transmit a reference clock (10 MHz Ref.) Received from the 5G signal providing apparatus 21 to the DRU 25 through the RF cable 104.
  • a reference clock (10 MHz Ref.
  • the combining device 23 When the combining device 23 receives the converted 5G IF signal from the 5G MHU 22, combines the received IF signal with a radio signal other than 5G received from the established ROU 103, and combines the combined signal. Provided to the distribution device 24 (S23).
  • the distribution device 24 receives the combined signal of the radio signal from the combining device 23, it separates the 5G IF signal from the combined signal, and distributes the separated IF signal to the DRU 25 (S24). .
  • the DRU 25 restores the distributed IF signal to the millimeter wave RF signal and wirelessly transmits the restored RF signal to the 5G terminal in the building (S25).
  • the DRU 25 converts an uplink millimeter wave RF signal received from a 5G terminal into an IF signal and transmits the converted IF signal to the 5G MHU 22.
  • the DRU 25 includes an analog processor 251 and an RF processor 252.
  • the analog processor 251 separates downlink IF signals IF_Tx0 + IF_Tx1 received from the 5G MHU 22 for each stream (IF_Tx0, IF_Tx1) and transmits them to the RF processor 252.
  • the analog processor 251 integrates (IF_Rx0 + IF_Rx1) the uplink IF signals IF_Rx0 and IF_Rx1 received for each stream from the RF processor 252 and transmits them to the 5G MHU 22.
  • the analog processor 251 may change the frequency of the IF signal in consideration of the frequency band and IMD interference that the existing repeater 100 is using in the RF cable 104. When the frequency is changed, since the communication of the IF signal in the interval between the MHU 22 and the DRU 25 uses the same IF frequency, the MHU 22 and the DRU 25 should be changed to the same frequency, respectively.
  • the RF processor 252 converts the downlink IF signals IF_Tx0 and IF_Tx1 received from the IF processor 251 into millimeter-wave RF signals RF_Tx0 and RF_Tx1 to convert the 5G terminal 300 in the building through the antenna 26.
  • the RF processing unit 252 converts the millimeter wave RF signals RF_Rx0 and RF_Rx1 of the uplink received from the 5G terminal 300 into IF signals (IF_Rx0 and IF_Rx1) to 5G. Transmit to MHU 22.
  • the analog processor 251 extracts uplink and downlink transmission timings (Time-Sync, T-Sync) from downlink and uplink IF signals in order to provide 5G services using a time division duplex (TDD) scheme.
  • TDD time division duplex
  • the analog processing unit 251 receives the transmission timing information through the wireless base station, the extraction processing may be omitted and the received transmission timing may be transmitted to the RF processing unit 252.
  • the analog processor 251 may restore the reference clock received from the 5G MHU 22 through the RF cable 104 and transmit the restored reference clock to the RF processor 252.
  • the RF processor 252 may provide both TDD or FDD (Frequency Division Duplex) 5G services through the T-Sync and the reference clock received from the analog processor 251.
  • the reference clock is used to operate Tx / Rx at the same time by synchronizing the MHU 22 and the DRU 25, and T-sync is used to provide Tx / Rx timing in TDD.
  • T-sync transmits a signal of '1' for 750ms and '0' for the remaining 250ms.
  • the MHU 22 and the DRU 25 operate as Tx during the corresponding '1' signal and Rx during the '0' signal.

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Abstract

본 발명은 빌딩 내의 RF 케이블을 공유하여 빌딩내에서 5G 통신 서비스를 제공하는 5G 인빌딩 중계 시스템 및 5G 인빌딩 중계 방법을 개시한다. 본 발명에 따르는 5G 인빌딩 중계 시스템은, 5G의 RF 신호를 IF 신호로 변환 처리하고, IF 신호를 빌딩의 기 구축된 RF 케이블을 통해 제공하는 5G 신호 제공 장치; IF 신호를 제공받고 전달하는 MHU; IF 신호와 빌딩내 기 구축된 ROU로부터 수신된 5G 이외의 무선 신호를 결합하고, 결합된 신호를 RF 케이블을 통해 제공하는 결합 장치; 결합된 신호를 제공받고, 결합 신호로부터 5G의 IF 신호를 분리하여 분배하는 분배 장치; 및 분배된 IF 신호를 밀리미터파 RF 신호로 변환하고, RF 신호를 5G 단말로 무선 송출하는 DRU를 포함한다..

Description

빌딩 내의 RF 케이블을 공유하는 5G 인빌딩 중계 시스템 및 5G 인빌딩 중계 방법
본 출원은 2016년 7월 7일에 출원된 한국 특허출원 제10-2016-0086414호를 기초로 한 우선권 주장을 수반하며, 해당 특허출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
본 발명은 인빌딩 5G 중계 기술로서, 빌딩 내의 RF 케이블을 공유하여 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 것으로 빌딩 내에서 5G 서비스를 제공하는 5G 인빌딩 중계 시스템 및 5G 인빌딩 중계 방법에 관한 것이다.
5G 인빌딩 중계 서비스는 30~300GHz 초고주파에서 광대역을 사용하는 밀리미터파 5G 서비스 제공하는 것이다.
기존의 인빌딩 중계기는 빌딩 내 음영 지역 보완 및 통화 품질(VoC) 해소를 위한 솔루션으로 빌딩 내에 RF(Radio Frequency) 케이블을 배선하고 안테나 설치를 통해서 무선 커버리지 구축하는 솔루션이다. 이하에서는 가장 일반적으로 사용되고 있는 광 분산 중계기를 고려하여 종래기술의 문제점을 설명하고자 한다.
종래 기술로서, 도 1과 같은 광 분산 중계기(100)는 무선 기지국으로부터 신호 소스를 받아 통합하여 전송하는 MHU(101, Main Hub Unit) 및 빌딩 내 설치되어 MUH(101)로부터 광 케이블(102)을 통해 신호를 전송받는 ROU(103, Remote Optic Unit)로 구성된다. ROU(103)는 빌딩내 RF 케이블(104)을 통해 신호를 전송하고, 전송된 신호는 안테나(105)를 통해 무선 단말로 무선 RF 신호가 송출된다.
기존 LTE, 3G(WCDMA) 서비스는 5GHz 이하의 주파수 대역을 사용하기 때문에 해당 RF 신호를 RF 케이블(104)을 통해서 건물 내 전달 및 서비스가 가능하였다. 하지만, 밀리미터파를 사용하는 5G 서비스는 초고주파 대역을 사용하기 때문에 RF 케이블(104)을 통해서 밀리미터파를 전달할 경우, 전송 거리 제약, 성능 열화 등 문제가 있기 때문에 기존 인빌딩 중계기(100)를 이용해서는 서비스 제공이 불가능하다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 5G의 RF 신호를 IF 신호로 변환을 처리하고, 변환된 IF 신호를 빌딩 내의 RF 케이블을 공유하여 전송하고, RF 케이블을 통해 전송된 IF 신호를 RF 신호로 변환하여 빌딩 내로 5G 서비스를 제공하는 5G 인빌딩 중계 시스템 및 5G 인빌딩 중계 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른, 빌딩 내의 RF 케이블을 공유하는 5G 인빌딩 중계 시스템은, 무선 수신된 5G의 밀리미터파 RF 신호(Radio Frequency)를 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환 처리하고, 변환된 IF 신호를 빌딩의 기 구축된 RF(Radio Frequency) 케이블을 통해 제공하는 5G 신호 제공 장치; 변환된 IF 신호를 제공받고 전달하는 MHU(Main Hub Unit); 전달받은 IF 신호와 빌딩내 기 구축된 ROU(Remote Optic Unit)로부터 수신된 5G 이외의 무선 신호를 결합하고, 결합된 신호를 상기 RF 케이블을 통해 제공하는 결합 장치; 결합된 신호를 제공받고, 제공받은 결합 신호로부터 5G의 IF 신호를 분리하여 분배하는 분배 장치; 및 분배받은 IF 신호를 밀리미터파 RF 신호로 변환하고, 변환된 RF 신호를 5G 단말로 무선 송출하는 DRU(Distributed Remote Unit)를 포함한다.
상기 5G 신호 제공 장치는, 무선 기지국으로부터 수신된 하향 링크의 밀리미터파 RF 신호를 IF 신호로 변환하여 상기 MHU로 전달하고, 상기 MHU로부터 전달받은 상향 링크의 IF 신호를 밀리미터파 RF 신호로 변환하여 상기 무선 기지국으로 전송하는 RF 처리부를 포함한다.
상기 5G 신호 제공 장치는, 상기 무선 기지국으로부터 수신한 레퍼런스 클락(reference clock)을 상기 MHU로 전달한다.
상기 5G 신호 제공 장치는, 상기 무선 기지국 또는 상기 MHU에 통합되어 구축된다.
상기 MHU는, 상기 5G 신호 제공 장치로부터 수신된 하향 링크의 5G의 IF 신호를 상기 RF 케이블에 연결된 상기 결합 장치 및 상기 분배 장치를 통해 상기 DRU로 전송하고, 상기 DRU로부터 상기 결합 장치 및 상기 분배 장치를 통해 전달받은 상향 링크의 5G의 IF 신호를 상기 5G 신호 제공 장치로 전송한다.
상기 MHU는, 상기 결합 장치, 상기 분배 장치 및 상기 DRU를 포함하는 각각의 브랜치를 통해 복수개 DRU와 연결된다.
상기 MHU는, 상기 5G 신호 제공 장치로부터 수신된 하향 링크 및 상기 DRU로부터 수신된 상향 링크의 IF 신호를 채널별로 나누고, 빌딩내 트래픽 및 간섭에 따라 임의 채널을 선택하여 전송하는 IF 처리부; 및 상기 IF 처리부로부터 전달받은 하향 링크의 IF 신호를 통합하고, 통합된 IF 신호를 RF 케이블을 통해 상기 DRU로 전송하고, 브랜치를 통해 연결된 복수개 DRU로부터 통합 수신된 상향 링크의 IF 신호를 스트림별로 분리하여 상기 IF 처리부로 전달하는 아날로그 처리부를 포함한다.
상기 아날로그 처리부는, 각 브랜치의 결합 장치에 연결된 상기 ROU가 RF 케이블을 통해 통신하는 주파수 대역 및 IMD(Intermodulaion distortion) 간섭을 고려하여 상기 IF 신호의 주파수를 변경한다.
상기 아날로그 처리부는, 상기 5G 신호 제공 장치로부터 수신한 레퍼런스 클락을 상기 DRU로 전송한다.
상기 DRU는, 상기 MHU로부터 상기 분배 장치를 통해 수신한 하향 링크의 IF 신호를 RF 신호로 변환하고, 변환된 RF 신호를 5G 단말로 무선 송출하고, 상기 5G 단말로부터 무선 수신한 상향 링크의 RF 신호를 IF 신호로 변환하고, 변환된 IF 신호를 상기 MHU로 전송한다.
상기 DRU는, 상기 MHU로부터 수신한 하향 링크의 IF 신호를 스트림별로 분리하여 출력하고, 스트림별로 출력받은 상향 링크의 IF 신호를 통합하여 상기 MHU로 전송하는 아날로그 처리부; 상기 하향 링크의 IF 신호를 출력받고, 출력된 IF 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 무선 송출하고, 5G 단말로부터 무선 수신한 상향 링크의 무선 신호를 IF 신호로 변환하고, 변환된 IF 신호를 상기 아날로그 처리부로 출력하는 RF 처리부를 포함한다.
상기 아날로그 처리부는, 각 브랜치의 결합 장치에 연결된 상기 ROU가 RF 케이블을 통해 통신하는 주파수 대역 및 IMD(Intermodulaion distortion) 간섭을 고려하여 상기 IF 신호의 주파수를 변경한다.
상기 아날로그 처리부는, 상기 5G 신호 제공 장치를 통해 수신한 전송 타이밍 정보 또는 상기 하향 링크 및 상기 상향 링크의 IF 신호로부터 추출한 전송 타이밍 정보를 상기 RF 처리부로 출력하고, 상기 RF 처리부는, 출력된 전송 타이밍 정보와 수신된 레퍼런스 클락을 통해 TDD(Time Division Duplex) 또는 FDD(Frequency Division Duplex) 기반의 5G 서비스를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른, 빌딩 내의 RF 케이블을 공유하는 5G 인빌딩 중계 방법은, 무선 기지국으로부터 5G 단말로 하향 링크의 5G 서비스를 제공하는 5G 인빌딩 중계 방법에 있어서, (a)5G 신호 제공 장치가 무선 기지국으로부터 무선 수신된 5G의 밀리미터파 RF 신호(Radio Frequency)를 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환 처리하고, 변환된 IF 신호를 빌딩의 기 구축된 RF(Radio Frequency) 케이블을 통해 제공하는 5G 신호 제공 단계; (b)MHU가 상기 5G 제공 장치로부터 변환된 IF 신호를 제공받아 전달하는 MHU(Main Hub Unit) 통신 단계; (c)결합 장치가 상기 MHU로부터 전달받은 IF 신호와 빌딩내 기 구축된 ROU(Remote Optic Unit)로부터 수신된 5G 이외의 무선 신호를 결합하고, 결합된 신호를 상기 RF 케이블을 통해 제공하는 신호 결합 단계; (d)분배 장치가 상기 결합 장치로부터 결합된 신호를 제공받고, 제공받은 결합 신호로부터 5G의 IF 신호를 분리하여 분배하는 신호 분배 단계; 및 (e)DRU가 상기 분배 장치로부터 분배받은 IF 신호를 밀리미터파 RF 신호로 변환하고, 변환된 RF 신호를 5G 단말로 무선 송출하는 5G 단말 통신 단계를 포함한다.
본 발명은, 기구축 된 인빌딩 중계기의 RF 케이블을 공유하여 5G 밀리미터파 서비스를 제공할 수 있다. 따라서, 빌딩 내 5G 커버리지 구축 시 신규 케이블을 포설할 필요가 없어 구축 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
도 1은 종래 빌딩 내의 RF 케이블을 이용하는 인빌딩 중계기의 개략적 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 내의 RF 케이블을 공유하는 5G 인빌딩 중계 시스템의 개략적 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 중계 방법의 개략적 순서도이다.
도 4는 도 2의 5G 신호 제공 장치의 내부 구조 및 인빌딩 중계 방법의 순서도이다.
도 5는 도 2의 MHU의 내부 구조 및 인빌딩 중계 방법의 순서도이다.
도 6은 도 2의 DRU의 내부 구조 및 인빌딩 중계 방법의 순서도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 내의 RF 케이블(104)을 공유하는 5G 인빌딩 중계 시스템(200)의 개략적 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 5G 인빌딩 중계 시스템(200)은 5G RF 신호를 무선으로 수신하고 IF 신호로 변환 처리하여 빌딩내로 제공하는 5G 신호 제공 장치(21), 5G 신호 제공 장치(21)로부터 변환된 IF 신호를 제공받아 전달하는 5G MHU(22), 5G MHU(22)로부터 IF 신호를 전달받아 5G 이외의 무선 신호와 결합하는 결합 장치(23), 결합 장치(23)로부터 결합 신호를 제공받아 5G의 IF 신호를 분배하는 분배 장치(24) 및 분배 장치(24)로부터 IF 신호를 분배받아 RF 신호로 변환 처리하여 빌딩내 5G 단말로 무선 송출하는 DRU(25)를 포함하여 구성된다.
5G 인빌딩 중계 시스템(200)은 도 1의 종래 RF 케이블(104)을 공유하여 밀리미터파 5G의 통신 서비스를 빌딩내 5G 단말들로 제공한다.
본 발명에서, 5G 신호 제공 장치(21)는 메모리, 메모리 제어기, 하나 이상의 프로세서(CPU), 주변 인터페이스, 입출력(I/O) 서브시스템, 디스플레이 장치, 입력 장치 및 통신 회로를 구성 요소로서 포함하는 컴퓨터 장치로 구현될 수 있다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 통하여 통신한다. 이러한 여러 구성요소는 하나 이상의 신호 처리 및/또는 애플리케이션 전용 집적 회로(application specific integrated circuit)를 포함하여, 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어 둘의 조합으로 구현될 수 있다.
메모리는 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있고, 또한 하나 이상의 자기 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치와 같은 불휘발성 메모리, 또는 다른 불휘발성 반도체 메모리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서 및 주변 인터페이스와 같은 서버의 다른 구성요소에 의한 메모리로의 액세스는 메모리 제어기에 의하여 제어될 수 있다. 메모리에는, 5G 인빌딩 중계 시스템(104)의 처리를 위한 데이터 및 프로그램이 저장된다.
주변 인터페이스는 서버의 입출력 주변 장치를 프로세서 및 메모리와 연결한다. 하나 이상의 프로세서는 다양한 소프트웨어 프로그램 및/또는 메모리에 저장되어 있는 명령어 세트를 실행하여 시스템을 위한 여러 기능을 수행하고 데이터를 처리한다. 일부 실시예에서, 소프트웨어 구성요소는 운영 체제, 그래픽 모듈(명령어 세트), 본 발명을 위한 동작을 수행하기 위한 프로그램이 탑재(설치)된다. 운영 체제는, 예를 들어, 다윈(Darwin), RTXC, LINUX, UNIX, OS X, WINDOWS 또는 VxWorks, 안드로이드, iOS 등과 같은 내장 운영체제일 수 있고, 일반적인 시스템 태스크(task)(예를 들어, 메모리 관리, 저장 장치 제어, 전력 관리 등)를 제어 및 관리하는 다양한 소프트웨어 구성요소 및/또는 장치를 포함하고, 다양한 하드웨어와 소프트웨어 구성요소 사이의 통신을 촉진시킨다. 그래픽 모듈은 디스플레이 장치 상에 그래픽을 제공하고 표시하기 위한 주지의 여러 소프트웨어 구성요소를 포함한다. "그래픽(graphics)"이란 용어는 텍스트, 웹 페이지, 아이콘(예컨대, 소프트 키를 포함하는 사용자 인터페이스 대상), 디지털 이미지, 비디오, 애니메이션 등을 제한 없이 포함하여, 표시될 수 있는 모든 대상을 포함한다. 일부 실시예에서, 주변 인터페이스, 프로세서 및 메모리 제어기는 칩과 같은 단일 칩 상에서 구현될 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 이들은 별개의 칩으로 구현될 수 있다.
I/O 서브시스템은 디스플레이 장치, 입력 장치와 같은 장치의 입출력 주변장치와 주변 인터페이스 사이에 인터페이스를 제공한다. 디스플레이 장치는 LCD(liquid crystal display) 기술 또는 LPD(light emitting polymer display) 기술을 사용할 수 있고, 이러한 디스플레이 장치는 용량형, 저항형, 적외선형 등의 터치 디스플레이일 수 있다. 터치 디스플레이는 시스템과 사용자 사이에 출력 인터페이스 및 입력 인터페이스를 제공한다. 터치 디스플레이는 사용자에게 시각적인 출력을 표시한다. 시각적 출력은 텍스트, 그래픽, 비디오와 이들의 조합을 포함할 수 있다. 시각적 출력의 일부 또는 전부는 사용자 인터페이스 대상에 대응할 수 있다. 터치 디스플레이는 사용자 입력을 수용하는 터치 감지면을 형성한다. 프로세서는 시스템에 연관된 동작을 수행하고 명령어들을 수행하도록 구성된 프로세서로서, 예를 들어, 메모리로부터 검색된 명령어들을 이용하여, 시스템의 컴포넌트 간의 입력 및 출력 데이터의 수신과 조작을 제어할 수 있다.
통신 회로는 이더넷 통신 회로 및 RF 회로를 포함할 수 있다. 이더넷 통신 회로는 유선 통신을 수행하고, RF 회로는 전자파를 송수신한다. RF 회로는 전기 신호를 전자파로 또는 그 반대로 변환하며 이 전자파를 통하여 통신 네트워크, 다른 이동형 게이트웨이 및 통신 장치와 통신한다.
또한, 5G MHU(22), 결합 장치(23), 분배 장치(24) 및 DRU(25)는 상기의 컴퓨터 장치로 구현될 수 있다.
여기서, 5G 신호 제공 장치(21)는 밀리미터파의 RF 신호를 중간 주파수를 갖는 IF 신호로 변환 처리한다. 5G MHU(22)는 5G 신호 제공 장치(21)에 의해 변환된 IF 신호를 결합 장치(23)를 통해서 빌딩내로 전달한다. 결합 장치(23)는 5G MHU(22)로부터 수신된 5G의 IF 신호와 5G 이외의 무선 신호를 결합하여 결합 신호로 생성한다. 5G 이외의 무선 신호의 예를 들면, 도 1에서 설명된 기존 LTE, 3G(WCDMA) 서비스의 신호를 포함한다. 분배 장치(24)는 결합 장치(23)로부터 수신된 결합 신호로부터 5G의 IF 신호를 분리하고, 분리된 IF 신호를 분배한다. DRU(25)는 분배 장치(24)로부터 분배되는 IF 신호를 밀리미터파 RF 신호로 변환하고, 변환된 RF 신호를 빌딩내 5G 단말로 무선 송출하여 5G 서비스를 제공한다.
물론, 5G 신호 제공 장치(21)로부터 5G MHU(22), 결합 장치(23), 분배 장치(24) 및 DRU(25)로 이르는 신호의 변환 처리 및 통신 과정에서 기 구축된 빌딩내의 RF 케이블(104)은 통신 라인으로써 그대로 이용된다. 때문에, 빌딩 내 5G 서비스를 제공하기 위해 별도의 통신 라인 구축 비용이 절감된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 중계 방법의 개략적 순서도이다. 도 4는 도 2의 5G 신호 제공 장치의 내부 구조 및 인빌딩 중계 방법의 순서도이다. 도 5는 도 2의 MHU의 내부 구조 및 인빌딩 중계 방법의 순서도이다. 또한, 도 6은 도 2의 DRU의 내부 구조 및 인빌딩 중계 방법의 순서도이다. 이하에서는 도 3의 인빌딩 중계 방법에 대해 도 4 내지 도 6의 5G 인빌딩 중계 시스템(200)의 내부 구조를 참조하여 상세히 설명한다.
5G 신호 제공 장치(21)가 무선 기지국으로부터 5G의 밀리미터파 RF 신호를 무선 수신하고, 수신된 RF 신호를 IF 신호로 변환 처리하고, 변환된 IF 신호를 빌딩의 기 구축된 RF 케이블을 통해 제공한다(S21).
도 4를 참조하여 상기 단계(S21)를 설명하면, 5G 신호 제공 장치(21)는 RF 처리부(211)를 포함한다. RF 처리부(211)는 무선 기지국으로부터 수신된 하향 링크의 RF 신호(RF_Tx)를 IF 신호(IF_Tx)로 변환하여 5G MHU(22)로 전달한다. IF 신호로 변환하는 처리는 빌딩내 RF 케이블(104)을 이용하여 변환된 IF 신호로 빌딩내 통신을 가능하게 한다. 또한, 상기 하향 링크에 반대되는 상향 링크의 통신 처리를 설명하면, RF 처리부(211)는 5G MHU(22)로부터 전달받은 상향 링크의 IF 신호(IF_Rx)를 밀리미터파 RF 신호(RF_Rx)로 변환하여 상기 무선 기지국으로 무선 전송한다.
여기서, 5G 신호 제공 장치(21)는 5G 기지국으로부터 수신한 레퍼런스 클락(referrence clock, 10MHz Ref.)을 5G MHU(22)로 전달한다. 5G 신호 제공 장치(21)는 상황에 따라서 5G 기지국 혹은 5G MHU(22)에 포함되어 통합 구축되어도 무방하다.
5G MHU(22)가 5G 신호 제공 장치(21)로부터 변환된 IF 신호를 제공받으면, 제공받은 IF 신호를 결합 장치(23)로 제공한다(S22).
여기서, 5G MHU(22)는 5G 신호 장치(21)로부터 수신한 하향 링크 IF 신호(IF_Tx)를 RF 케이블(104)에 의해 연결된 결합 장치(23) 및 분배 장치(23)를 통해서 DRU(25)로 전송한다. 상향 링크의 경우, 5G MHU(22)는 하위 DRU(25)로부터 분배 장치(24) 및 결합 장치(23)를 통해 수신한 상향 링크 IF 신호(IF_Rx)를 5G 신호 제공 장치(21)로 전송한다.
5G MHU(22)는 다수의 Branch를 지원하고 각각의 Branch 별로 복수의 DRU(25)와 연결된다. 즉, 각 브랜치는 결합 장치(23), 분배 장치(24) 및 DRU(25)의 구성 단위를 포함한다.
도 5를 참조하여 상기 단계(S22)를 설명하면, 5G MHU(22)는 IF 처리부(221) 및 아날로그 처리부(222)를 포함한다.
상기 IF 처리부(221)는 각각 상향 링크 및 하향 링크의 광대역 IF 신호를 복수개 채널별로 나누고, 빌딩 내 트래픽 및 간섭 상황에 따라서 선택하여 전송할 수 있다. 예를 들면, IF 처리부(221)는 상향 링크 1GHz의 광대역의 IF 신호를 100MHz 채널 10개로 나누고 빌딩 내 트래픽이 적거나 외부 간섭이 심한 경우는 10개 채널 중 일부 채널만 선택하여 아날로그 처리부(222)로 전달한다. 또한, IF 처리부(221)는 데이터 스트림(스트림0 = IF_Tx0 + IF_Rx0)을 빌딩 내 트래픽 및 간섭 상황에 따라서 선택하여 전송할 수 있다. 즉, 상기 스트림은 Tx+Rx의 페어 단위로 선택이 가능하다.
상기 아날로그 처리부(222)는 하향 링크 IF 신호를 통합(IF_Tx0 + IF_Tx1)하여 RF 케이블(104)을 통해서 DRU(25)로 전송한다. 아날로그 처리부(222)는 다수의 Branch에 연결된 다수의 DRU(25)로부터 통합 수신된 상향 링크의 IF 신호(IF_Rx0 + IF_Rx1)를 스트림별(IF_Rx0, IF_Rx1)로 분리하여 IF 처리부(221)로 전달한다.
여기서, 아날로그 처리부(222)는 기존 중계기 ROU(103)가 RF 케이블(104)에서 사용 중인 주파수 대역 및 IMD 간섭을 고려하여 IF 신호의 주파수를 변경할 수 있다. 5G 신호 제공 장치(21)에서 제공하는 IF 신호의 주파수 대역이 기존 중계기(100)에서 사용 중인 주파수 대역과 겹치는 경우 IF 주파수의 변경이 필요하다. 기존 중계기(100)에서 사용 중인 주파수 조합에 따라 상이한 IMD 간섭이 발생하면 이를 회피하기 위해 IF 주파수의 변경이 필요하다. 또한, 아날로그 처리부(222)는 5G 신호 제공 장치(21)로부터 수신한 Reference clock(10MHz Ref.)을 RF 케이블(104)을 통해서 DRU(25)로 전송할 수 있다.
결합 장치(23)가 5G MHU(22)로부터 변환된 5G의 IF 신호를 수신하면, 수신된 IF 신호와 기 구축된 ROU(103)로부터 수신된 5G 이외의 무선 신호를 결합하고, 결합된 신호를 분배 장치(24)로 제공한다(S23).
계속해서, 분배 장치(24)가 결합 장치(23)로부터 무선 신호의 결합 신호를 수신하면, 상기 결합 신호로부터 5G IF 신호를 분리하고, 분리된 IF 신호를 DRU(25)로 분배한다(S24).
이후, DRU(25)가 분배 장치(24)로부터 분리된 IF 신호를 분배받으면, 분배된 IF 신호를 밀리미터파 RF 신호로 복원하고, 복원된 RF 신호를 빌딩 내 5G 단말로 무선 송출한다(S25). 또한, 상향 링크의 처리로써, DRU(25)는 5G 단말로부터 수신한 상향 링크의 밀리미터파 RF 신호를 IF 신호로 변환하여 5G MHU(22)로 전송한다.
도 6을 참조하여 상기 단계(S25)를 설명하면, DRU(25)는 아날로그 처리부(251) 및 RF 처리부(252)를 포함한다.
상기 아날로그 처리부(251)는 5G MHU(22)로부터 통합 수신한 하향 링크의 IF 신호(IF_Tx0 + IF_Tx1)를 스트림 별로 각각 분리(IF_Tx0, IF_Tx1)하여 RF 처리부(252)로 전달한다. 상향 링크의 처리일 경우, 아날로그 처리부(251)는 RF 처리부(252)로부터 스트림별로 수신한 상향 링크 IF 신호(IF_Rx0, IF_Rx1)를 통합(IF_Rx0 + IF_Rx1)하여 5G MHU(22)로 전송한다. 여기서, 아날로그 처리부(251)는 기존 중계기(100)가 RF 케이블(104)에서 사용 중인 주파수 대역 및 IMD 간섭을 고려하여 IF 신호의 주파수를 변경할 수 있다. 상기 주파수가 변경되는 경우, MHU(22)와 DRU(25)의 구간에서 IF 신호의 통신은 동일한 IF 주파수를 사용하므로, MHU(22)와 DRU(25)가 각각 동일한 주파수로 변경해야 한다.
상기 RF 처리부(252)는 IF 처리부(251)로부터 수신한 하향 링크의 IF 신호(IF_Tx0, IF_Tx1)를 밀리미터파 RF 신호(RF_Tx0, RF_Tx1)로 변환하여 안테나(26)를 통해서 빌딩내 5G 단말(300)로 송출한다, 상향 링크의 처리일 경우, RF 처리부(252)는 5G 단말(300)로부터 수신한 상향 링크의 밀리미터파 RF 신호(RF_Rx0, RF_Rx1)를 IF 신호로 변환(IF_Rx0, IF_Rx1)하여 5G MHU(22)로 전송한다.
여기서, 아날로그 처리부(251)는 TDD(Time Division Duplex) 방식의 5G 서비스를 제공하기 위해서 하향 링크 및 상향 링크의 IF 신호로부터 상향 링크와 하향 링크의 전송 타이밍(Time-Sync, T-Sync)을 추출하여 RF 처리부(252)로 전달할 수 있다. 만약, 아날로그 처리부(251)가 상기 전송 타이밍의 정보를 무선 기지국을 통해 수신할 경우, 상기 추출 처리를 생략하고 수신된 전송 타이밍을 RF 처리부(252)로 전달하여도 무방하다.
또한, 아날로그 처리부(251)는 RF 케이블(104) 통해서 5G MHU(22)로부터 수신한 Reference clock을 복원하여 RF 처리부(252)로 전달할 수 있다. RF 처리부(252)는 아날로그 처리부(251)로부터 수신한 T-Sync와 Reference clock을 통해서 TDD 혹은 FDD(Frequency Division Duplex) 방식의 5G 서비스를 모두 제공하는 것이 가능하다. 상기 Reference clock은 MHU(22)와 DRU(25)가 동기화되어 동일한 시간 Tx/Rx 동작하기 위한 용도이고, T-sync는 TDD에서 Tx/Rx 타이밍을 제공하기 위한 용도이다. 즉, 1ms 주기의 프레임에서 750ms 동안 Tx 동작을 한 후 250ms 는 Rx 동작을 하는 TDD 시스템의 경우, T-sync는 750ms 동안은 '1'이라는 신호를, 나머지 250ms 동안은 '0'이라는 신호를 전송하고, MHU(22)와 DRU(25)는 해당 '1' 신호 동안은 Tx, '0' 신호 동안은 Rx로 동작한다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (26)

  1. 무선 수신된 5G의 밀리미터파 RF 신호(Radio Frequency)를 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환 처리하고, 변환된 IF 신호를 빌딩의 기 구축된 RF(Radio Frequency) 케이블을 통해 제공하는 5G 신호 제공 장치;
    변환된 IF 신호를 제공받고 전달하는 MHU(Main Hub Unit);
    전달받은 IF 신호와 빌딩내 기 구축된 ROU(Remote Optic Unit)로부터 수신된 5G 이외의 무선 신호를 결합하고, 결합된 신호를 상기 RF 케이블을 통해 제공하는 결합 장치;
    결합된 신호를 제공받고, 제공받은 결합 신호로부터 5G의 IF 신호를 분리하여 분배하는 분배 장치; 및
    분배받은 IF 신호를 밀리미터파 RF 신호로 변환하고, 변환된 RF 신호를 5G 단말로 무선 송출하는 DRU(Distributed Remote Unit)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 5G 신호 제공 장치는,
    무선 기지국으로부터 수신된 하향 링크의 밀리미터파 RF 신호를 IF 신호로 변환하여 상기 MHU로 전달하고,
    상기 MHU로부터 전달받은 상향 링크의 IF 신호를 밀리미터파 RF 신호로 변환하여 상기 무선 기지국으로 전송하는 RF 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 5G 신호 제공 장치는,
    상기 무선 기지국으로부터 수신한 레퍼런스 클락(reference clock)을 상기 MHU로 전달하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 5G 신호 제공 장치는,
    상기 무선 기지국 또는 상기 MHU에 통합되어 구축되는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 MHU는,
    상기 5G 신호 제공 장치로부터 수신된 하향 링크의 5G의 IF 신호를 상기 RF 케이블에 연결된 상기 결합 장치 및 상기 분배 장치를 통해 상기 DRU로 전송하고,
    상기 DRU로부터 상기 결합 장치 및 상기 분배 장치를 통해 전달받은 상향 링크의 5G의 IF 신호를 상기 5G 신호 제공 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 MHU는,
    상기 결합 장치, 상기 분배 장치 및 상기 DRU를 포함하는 각각의 브랜치를 통해 복수개 DRU와 연결되는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 MHU는,
    상기 5G 신호 제공 장치로부터 수신된 하향 링크 및 상기 DRU로부터 수신된 상향 링크의 IF 신호를 채널별로 나누고, 빌딩내 트래픽 및 간섭에 따라 임의 채널을 선택하여 전송하는 IF 처리부; 및
    상기 IF 처리부로부터 전달받은 하향 링크의 IF 신호를 통합하고, 통합된 IF 신호를 RF 케이블을 통해 상기 DRU로 전송하고, 브랜치를 통해 연결된 복수개 DRU로부터 통합 수신된 상향 링크의 IF 신호를 스트림별로 분리하여 상기 IF 처리부로 전달하는 아날로그 처리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 아날로그 처리부는,
    각 브랜치의 결합 장치에 연결된 상기 ROU가 RF 케이블을 통해 통신하는 주파수 대역 및 IMD(Intermodulaion distortion) 간섭을 고려하여 상기 IF 신호의 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 시스템.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 아날로그 처리부는,
    상기 5G 신호 제공 장치로부터 수신한 레퍼런스 클락을 상기 DRU로 전송하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 DRU는,
    상기 MHU로부터 상기 분배 장치를 통해 수신한 하향 링크의 IF 신호를 RF 신호로 변환하고, 변환된 RF 신호를 5G 단말로 무선 송출하고,
    상기 5G 단말로부터 무선 수신한 상향 링크의 RF 신호를 IF 신호로 변환하고, 변환된 IF 신호를 상기 MHU로 전송하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 시스템.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 DRU는,
    상기 MHU로부터 수신한 하향 링크의 IF 신호를 스트림별로 분리하여 출력하고, 스트림별로 출력받은 상향 링크의 IF 신호를 통합하여 상기 MHU로 전송하는 아날로그 처리부;
    상기 하향 링크의 IF 신호를 출력받고, 출력된 IF 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 무선 송출하고, 5G 단말로부터 무선 수신한 상향 링크의 무선 신호를 IF 신호로 변환하고, 변환된 IF 신호를 상기 아날로그 처리부로 출력하는 RF 처리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 아날로그 처리부는,
    각 브랜치의 결합 장치에 연결된 상기 ROU가 RF 케이블을 통해 통신하는 주파수 대역 및 IMD(Intermodulaion distortion) 간섭을 고려하여 상기 IF 신호의 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 시스템.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 아날로그 처리부는, 상기 5G 신호 제공 장치를 통해 수신한 전송 타이밍 정보 또는 상기 하향 링크 및 상기 상향 링크의 IF 신호로부터 추출한 전송 타이밍 정보를 상기 RF 처리부로 출력하고,
    상기 RF 처리부는, 출력된 전송 타이밍 정보와 수신된 레퍼런스 클락을 통해 TDD(Time Division Duplex) 또는 FDD(Frequency Division Duplex) 기반의 5G 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 시스템.
  14. 무선 기지국으로부터 5G 단말로 하향 링크의 5G 서비스를 제공하는 5G 인빌딩 중계 방법에 있어서,
    (a)5G 신호 제공 장치가 무선 기지국으로부터 무선 수신된 5G의 밀리미터파 RF 신호(Radio Frequency)를 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환 처리하고, 변환된 IF 신호를 빌딩의 기 구축된 RF(Radio Frequency) 케이블을 통해 제공하는 5G 신호 제공 단계;
    (b)MHU가 상기 5G 제공 장치로부터 변환된 IF 신호를 제공받아 전달하는 MHU(Main Hub Unit) 통신 단계;
    (c)결합 장치가 상기 MHU로부터 전달받은 IF 신호와 빌딩내 기 구축된 ROU(Remote Optic Unit)로부터 수신된 5G 이외의 무선 신호를 결합하고, 결합된 신호를 상기 RF 케이블을 통해 제공하는 신호 결합 단계;
    (d)분배 장치가 상기 결합 장치로부터 결합된 신호를 제공받고, 제공받은 결합 신호로부터 5G의 IF 신호를 분리하여 분배하는 신호 분배 단계; 및
    (e)DRU가 상기 분배 장치로부터 분배받은 IF 신호를 밀리미터파 RF 신호로 변환하고, 변환된 RF 신호를 5G 단말로 무선 송출하는 5G 단말 통신 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 단계(a)는, 상기 5G 신호 제공 장치가,
    무선 기지국으로부터 수신된 하향 링크의 밀리미터파 RF 신호를 IF 신호로 변환하여 상기 MHU로 전달하고,
    상기 MHU로부터 전달받은 상향 링크의 IF 신호를 밀리미터파 RF 신호로 변환하여 상기 무선 기지국으로 무선 송출하는 하는 RF 처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 단계(a)는, 상기 5G 신호 제공 장치가,
    상기 무선 기지국으로부터 수신한 레퍼런스 클락(reference clock)을 상기 MHU로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 5G 신호 제공 장치는,
    상기 무선 기지국 또는 상기 MHU에 통합되어 구축되는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 방법.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 단계(b)는, 상기 MHU가
    상기 5G 신호 제공 장치로부터 수신된 하향 링크의 5G의 IF 신호를 상기 RF 케이블에 연결된 상기 결합 장치 및 상기 분배 장치를 통해 상기 DRU로 전송하고,
    상기 DRU로부터 상기 결합 장치 및 상기 분배 장치를 통해 전달받은 상향 링크의 5G의 IF 신호를 상기 5G 신호 제공 장치로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 방법.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 단계(b)는,
    상기 MHU가 상기 결합 장치, 상기 분배 장치 및 상기 DRU를 포함하는 각각의 브랜치를 통해 복수개 DRU와 연결되어 통신하는 단계인 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 방법.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 단계(b)는,
    상기 MHU의 IF 처리부가 상기 5G 신호 제공 장치로부터 수신된 하향 링크 및 상기 DRU로부터 수신된 상향 링크의 IF 신호를 채널별로 나누고, 빌딩내 트래픽 및 간섭에 따라 임의 채널을 선택하여 전송하는 IF 처리 단계; 및
    상기 MHU의 아날로그 처리부가 전달받은 하향 링크의 IF 신호를 통합하고, 통합된 IF 신호를 RF 케이블을 통해 상기 DRU로 전송하고, 브랜치를 통해 연결된 복수개 DRU로부터 통합 수신된 상향 링크의 IF 신호를 스트림별로 분리하여 상기 IF 처리부로 전달하는 아날로그 처리 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 아날로그 처리 단계는,
    각 브랜치의 결합 장치에 연결된 상기 ROU가 RF 케이블을 통해 통신하는 주파수 대역 및 IMD(Intermodulaion distortion) 간섭을 고려하여 상기 IF 신호의 주파수를 변경하는 단계인 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 방법.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 아날로그 처리 단계는,
    상기 5G 신호 제공 장치로부터 수신한 레퍼런스 클락을 상기 DRU로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 방법.
  23. 제 14항에 있어서,
    상기 단계(e)는, 상기 DRU가,
    상기 MHU로부터 상기 분배 장치를 통해 수신한 하향 링크의 IF 신호를 RF 신호로 변환하고, 변환된 RF 신호를 5G 단말로 무선 송출하고,
    상기 5G 단말로부터 무선 수신한 상향 링크의 RF 신호를 IF 신호로 변환하고, 변환된 IF 신호를 상기 MHU로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 방법.
  24. 제 14항에 있어서,
    상기 단계(e)는,
    상기 DRU의 아날로그 처리부가 상기 MHU로부터 수신한 하향 링크의 IF 신호를 스트림별로 분리하여 출력하고, 스트림별로 출력받은 상향 링크의 IF 신호를 통합하여 상기 MHU로 전송하는 아날로그 처리 단계;
    상기 DRU의 RF 처리부가 상기 아날로그 처리부로부터 상기 하향 링크의 IF 신호를 출력받고, 출력된 IF 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 무선 송출하고, 5G 단말로부터 무선 수신한 상향 링크의 무선 신호를 IF 신호로 변환하고, 변환된 IF 신호를 상기 아날로그 처리부로 출력하는 RF 처리 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 아날로그 처리 단계는,
    상기 아날로그 처리부가 각 브랜치의 결합 장치에 연결된 상기 ROU가 RF 케이블을 통해 통신하는 주파수 대역 및 IMD(Intermodulaion distortion) 간섭을 고려하여 상기 IF 신호의 주파수를 변경하는 단계인 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 방법.
  26. 제 24항에 있어서,
    상기 아날로그 처리 단계는,
    상기 아날로그 처리부가 상기 5G 신호 제공 장치를 통해 수신한 전송 타이밍 정보 또는 상기 하향 링크 및 상기 상향 링크의 IF 신호로부터 추출한 전송 타이밍 정보를 상기 RF 처리부로 출력하고,
    상기 RF 처리부는, 출력된 전송 타이밍 정보와 수신된 레퍼런스 클락을 통해 TDD(Time Division Duplex) 또는 FDD(Frequency Division Duplex) 기반의 5G 서비스를 제공하는 단계인 것을 특징으로 하는 5G 인빌딩 중계 방법.
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