WO2019074164A1 - 기지국장치와, 데이터 및 신호 전송 방법 - Google Patents

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WO2019074164A1
WO2019074164A1 PCT/KR2018/000479 KR2018000479W WO2019074164A1 WO 2019074164 A1 WO2019074164 A1 WO 2019074164A1 KR 2018000479 W KR2018000479 W KR 2018000479W WO 2019074164 A1 WO2019074164 A1 WO 2019074164A1
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radio
data
module
transmitted
base station
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PCT/KR2018/000479
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나민수
최기완
최창순
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에스케이텔레콤 주식회사
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    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a base station apparatus (hereinafter referred to as a detachable base station) technology in which radio modules are separated.
  • 5G communication system is an ultra-reliable and ultra high-speed wireless communication system that accommodates as many terminals as possible based on limited radio resources, and supports enhanced mobile broadband (EMBB) / massive machine type communications (mMTC) low latency communications, high reliability and low latency communications).
  • EMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • the base station apparatus can be classified into a base station module and a radio module according to an internal function.
  • a base station type (hereinafter referred to as a detachable base station) has been developed in which base station modules and radio modules are separated from each other, as well as a base station type in which the configurations of the base station module and the radio module are integrated.
  • the radio module of the separate base station only functions to transmit and receive signals to and from the radio section including only a radio frequency (RF) processing function.
  • RF radio frequency
  • the radio module In the future 5G communication system, unlike the conventional case in which the radio module merely transmits and receives signals (data) to and from the radio section in relation to the separate base station, the radio module is moved to a higher layer The role of the wireless module is expanded.
  • a base station module is defined as a CU (Central Unit), and a wireless module is defined as a DU (Distributed Unit).
  • CU Central Unit
  • DU Distributed Unit
  • a front hole (Fronthaul) protocol such as CPRI (Common Public Radio Interface) is used for data and signal transmission between the base station module and the radio module.
  • CPRI Common Public Radio Interface
  • CPRI is an I / Q sample stream of an RF signal transmitted / received by an antenna, and is an interface designed to be transmitted through an optical fiber between a base station module (DU) and a radio module (RU) in various speed and encoding formats.
  • DU base station module
  • RU radio module
  • the present invention is to define a new front-hall interface for data and signal transmission of a wireless module in a separate base station.
  • a base station apparatus includes: a radio module that performs an RF processing function and a processing function in a PHY layer; And a communication module connected to the wireless module, the communication module being responsible for an upper layer processing function of a processing function performed by the wireless module; At least one of data and signals is transmitted between the wireless module and the communication module through a specific interface defined on a packet basis.
  • the communication module may be a base station module including some processing functions in the PHY layer and higher layer processing functions.
  • the communication module is an upper wireless module connected to a base station module including a Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer and higher layer processing functions, and the upper wireless module includes a part of processing functions in the PHY layer, MAC (Medium Access Control Layer) layer and RLC layer (Radio Link Control Layer).
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • the upper wireless module includes a part of processing functions in the PHY layer, MAC (Medium Access Control Layer) layer and RLC layer (Radio Link Control Layer).
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • MAC Medium Access Control Layer
  • RLC layer Radio Link Control Layer
  • the wireless module and the communication module may encapsulate at least one of data and a signal in a packet format of a specific frame format defined for the specific interface and transmit the data and the signal.
  • the payload of the specific frame format includes a common field including a subtype field defining a type of data or signal to be transmitted through the payload, and a common field including a type of data defined by the subtype field Or a payload field in which a signal is transmitted.
  • a sub-header (Control Sub-header) defining a type of a radio control signal and a radio control signal
  • the radio control signal can be transmitted based on a specific radio control frame format defined by a structure of a signal field to be transmitted.
  • the payload field may have a structure for adding and defining the radio control frame format for each radio control signal according to the number of different types of radio control signals to be transmitted through the payload field.
  • a flag field indicating whether another subheader of another radio control frame format is located after the radio control frame format including the subheader may be defined in the subheader.
  • the type of the radio control signal transmitted by the communication module to the radio module includes DL / UL Configuration information for allocating DL or UL for each symbol, channel information for performing beamforming for each user, Scheduling information for allocating a layer and a resource block (RB) for each user, bitmap information for discriminating whether a resource is a user specific RB or a broadcasting RB for each resource block (RB), and PRACH (Physical Random Access The location information for the channel.
  • the type of the radio control signal transmitted from the radio module to the communication module includes I / Q data reference information for reducing the bit width of I / Q data for each user, And scheduling information for allocating a resource block (RB) and a resource block (RB).
  • a data and signal transmission method is connected to a radio module of a base station apparatus that performs an RF processing function and a processing function in a PHY layer, A processing step of processing at least one of data and signals to be transmitted by a communication module of the base station apparatus that is in charge of an upper layer processing function of the base station apparatus; And a transmission step of the communication module transmitting at least one of data and signals to the wireless module through a specific interface defined on a packet basis.
  • the communication module encapsulates at least one of data and a signal in a packet format of a specific frame format defined for the specific interface and transmits the data and the signal.
  • the payload of the specific frame format includes a common field including a subtype field defining a type of data or signal to be transmitted through the payload, and a common field including a type of data defined by the subtype field Or a payload field in which a signal is transmitted.
  • a sub-header (Control Sub-header) defining a type of a radio control signal and a radio control signal
  • the radio control signal can be transmitted based on a specific radio control frame format defined by a structure of a signal field to be transmitted.
  • the payload field may have a structure for adding and defining the radio control frame format for each radio control signal according to the number of different types of radio control signals to be transmitted through the payload field.
  • the type of the radio control signal transmitted by the base communication module to the radio module includes DL / UL Configuration information for allocating DL or UL for each symbol, channel information for performing beamforming for each user, Scheduling information for allocating a layer and a resource block (RB) for each user, bitmap information for discriminating whether a resource is a user specific RB or a broadcasting RB for each resource block (RB), and PRACH (Physical Random Access The location information for the channel.
  • the wireless module further comprises transmitting data and signals to the communication module via the specific interface;
  • the type of the radio control signal transmitted by the radio module to the communication module includes I / Q data reference information for reducing the bit width of I / Q data for each user, a layer for each user, And scheduling information for allocating resource blocks (RBs).
  • a new front-hall interface is defined in a separate base station, which is structured to expand / design not only the RF processing function but also the processing function in a higher layer, to a separate base station, especially a wireless module.
  • FIG. 1 is an exemplary diagram illustrating a configuration of a base station apparatus and a communication system environment applied thereto according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exemplary diagram illustrating the structure of a base station apparatus (a separate base station) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a frame and a field structure defined in the front-hall interface proposed in the present invention.
  • 4 and 5 are flowcharts illustrating an operational flow of a data and signal transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention relates to future 5G communication systems that are actively evolving / discussed at present.
  • the present invention relates to a separate base station technology to be used in a 5G communication system.
  • 5G communication system is an ultra-reliable and ultra high-speed wireless communication system that accommodates as many terminals as possible based on limited radio resources, and supports enhanced mobile broadband (EMBB) / massive machine type communications (mMTC) low latency communications, high reliability and low latency communications).
  • EMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • the base station apparatus can be classified into a base station module and a radio module according to an internal function.
  • a base station type (hereinafter referred to as a detachable base station) has been developed in which base station modules and radio modules are separated from each other, as well as a base station type in which the configurations of the base station module and the radio module are integrated.
  • the radio module of the separate base station only functions to transmit and receive signals to and from the radio section including only a radio frequency (RF) processing function.
  • RF radio frequency
  • the radio module In the future 5G communication system, unlike the conventional case in which the radio module merely transmits and receives signals (data) to and from the radio section in relation to the separate base station, the radio module is moved to a higher layer The role of the wireless module is expanded.
  • a base station module is defined as a CU (Central Unit), and a wireless module is defined as a DU (Distributed Unit).
  • CU Central Unit
  • DU Distributed Unit
  • the extended model of the wireless module discussed in the 5G communication system includes a model including a RF processing function and a processing function in the PHY layer (baseband pooling structure), a wireless module DU And a model (Integrated DU / Antenna structure) that further includes processing functions in a MAC layer (Medium Access Control Layer) and an RLC layer (Radio Link Control Layer).
  • the present invention relates to a model of a baseband pooling structure in which a radio module (DU) includes an RF processing function and a processing function in a PHY layer.
  • a radio module includes an RF processing function and a processing function in a PHY layer.
  • a model of the baseband pooling structure can coexist with two models according to the structure of the wireless module DU.
  • CU base station module
  • CU base station module
  • DU radio module
  • MAC media access control
  • RLC Packet Data Convergence Protocol
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RRC Radio Resource Control
  • the other is a detachable DU model that divides the wireless module DU into a lower wireless module DU-low and a higher wireless module DU-high.
  • the separate DU model includes RF processing function and some processing function (PHY-low) at the PHY layer in the lower radio module (DU-low) and some processing functions at the PHY layer (PHY-high), a MAC layer, and a RLC layer, and includes a processing function of a PDCP layer and an RRC layer in a base station module (CU).
  • a front hole (Fronthaul) protocol such as CPRI (Common Public Radio Interface) is used for data and signal transmission between the base station module and the radio module.
  • CPRI Common Public Radio Interface
  • CPRI is an I / Q sample stream of an RF signal transmitted / received by an antenna, and is an interface designed to be transmitted through an optical fiber between a base station module (DU) and a radio module (RU) in various speed and encoding formats.
  • DU base station module
  • RU radio module
  • a new front-end interface for data and signal transmission of the wireless module DU is defined in the 5G separate base station.
  • not only the RF processing function but also the processing function (PHY-low) in the higher layer is extended / expanded to the wireless module of the 5G separation type base station (DU in the integrated DU model or DU- Considering the design of the baseband pooling structure, we will define a new front-end interface to reduce the capacity of the front hall.
  • a base station apparatus 300 includes a radio module 100, a radio module 100, and a radio module 100, which are responsible for an RF processing function and a processing function in a PHY layer, And a communication module 200 that is connected to the wireless module 100 and is responsible for a higher layer processing function of a processing function performed by the wireless module 100.
  • At least one of data and signals is transmitted between the wireless module 100 and the communication module 200 in the base station apparatus 300 according to an embodiment of the present invention through a specific interface defined on a packet basis.
  • the base station apparatus 300 referred to in the present invention refers to a separate base station that separates and constructs the radio module DU, and in particular, refers to a 5G base station with a baseband pooling structure.
  • the radio module 100 is a radio module DU and the communication module 200 is a base station module )would.
  • the radio module 100 is a lower radio module (DU-low)
  • the communication module 200 is a PHY (DU-high), which includes processing functions of the PHY-high, the MAC layer, and the RLC layer and is connected to the base station module (CU).
  • the base station apparatus 300 may be configured such that, in the front hole between the radio module 100, DU and the communication module 200, Defines the specific interface of
  • the specific interface proposed in the present invention that is, the front-end interface (hereinafter referred to as Fx interface) is used between the wireless module 100, DU and the communication module 200, CU in the case of the baseband pooling structure of the integrated DU model, (DU-low) and the communication module 200 (DU-high) in the case of the baseband pooling structure of FIG.
  • Fx interface front-end interface
  • the integrated DU model and the separated DU model will not be separately described for convenience of explanation, but will be collectively referred to as the wireless module 100 and the communication module 200.
  • the wireless module 100 and the communication module 200 described below can be understood as a DU 100 and a CU 200 in the case of a baseband pooling structure of an integrated DU model, DU-low (100) and DU-high (200).
  • the wireless module 100 and the communication module 200 encapsulate at least one of data and signals to be transmitted in a packet format of a specific frame format defined for a specific interface, that is, an Fx interface .
  • a specific frame format (hereinafter, referred to as an Ethernet frame format) for an Fx interface can be defined by borrowing a frame format of Ethernet which is one of general-purpose protocols for packet transmission.
  • the communication module 200 transmits the data or signal to be transmitted to the wireless module 100 in the form of packets of the Ethernet frame format defined for the Fx interface It can be encapsulated and transmitted.
  • the wireless module 100 encapsulates the data or signal to be transmitted into a packet in the Ethernet frame format defined for the Fx interface And transmitted.
  • the Fx interface proposed in the present invention operates based on an Ethernet protocol and can transmit at least one of data and signals between the wireless module 100 and the communication module 200.
  • the types of data and signals transmitted in the Fx interface proposed in the present invention are defined by the following four types.
  • One is user plane data which means I / Q modulation or bit information defined in the user plane.
  • Radio Specific Control signal indicating time critical and radio specific control information to be directly transmitted between the radio module 100 and the communication module 200 in addition to User Plane data.
  • One is a general control signal indicating operational specific control information (e.g., Link Setup and Control) to be directly transmitted between the wireless module 100 and the communication module 200.
  • operational specific control information e.g., Link Setup and Control
  • One is a C & M Plane signal which means control and management information to be transmitted in the wireless module 100 and the communication module 200 defined in the Control and Management Plane.
  • the payload of the specific frame format i.e., the Ethernet frame format, defined for the Fx interface proposed in the present invention is composed of a common field and a payload field.
  • the common field in the payload of the Ethernet frame format includes a subtype field that defines the type of data or signal to be transmitted through the payload.
  • the payload field in the payload of the Ethernet frame format is a field in which data of a type defined by a subtype field or a signal is transmitted.
  • the present invention specifically proposes a technique for transmitting a Radio Specific Control signal
  • the following description will focus on the signal transmission, particularly the transmission of a radio specific control signal, for convenience of description.
  • FIG. 3 shows a specific frame format defined for the Fx interface, that is, the Ethernet frame format (A).
  • Ethernet framing conforms to IEEE 802.3
  • Destination Address means Destination MAC address
  • Source Address means Source MAC address
  • Ethernet Type is Protocol type encapsulated in Ethernet Payload Frame Check Sequence " means information for checking the CRC between transmission and reception.
  • the communication module 200 forms a Destination Address, a Source Address, an Ethernet Type, and a Frame Check Sequence, Signal in an Ethernet frame format (A) packet format that is encapsulated in an Ethernet payload.
  • A Ethernet frame format
  • the radio module 100 constructs Destination Address, Source Address, Ethernet Type, and Frame Check Sequence, Radio Specific Control Signal) to Ethernet Payload (Ethernet Payload) in the form of an Ethernet frame format (A) packet.
  • the Ethernet payload of the Ethernet frame format is composed of a common field (b) and a payload field as shown in FIG. 3 (B).
  • the common field (b) includes a subtype field for defining a type of a signal to be transmitted through an Ethernet payload.
  • a flowID field for defining a type of a signal to be transmitted through an Ethernet payload.
  • a length field for defining a type of a signal to be transmitted through an Ethernet payload.
  • an Ordering Information field may be included.
  • RSCS Radio Specific Control Signal
  • the payload field in the Ethernet payload of the Ethernet frame format will include the signal of the type defined by the sub type field (e.g., 0001 0011b), that is, RSCS.
  • the sub type field e.g., 0001 0011b
  • RSCS radio specific control signal
  • the wireless control frame format for each of the different types of RSCSs to be transmitted (e.g., Control Sub-header1) of a corresponding radio control frame format (e.g., c1) based on each radio control frame format (c1, c2, ...) (E.g., RSCS1, RSCS2, ... RSCSN) of the corresponding radio control frame format (e.g., c1).
  • the payload field has a structure capable of adding the radio control frame formats c1, c2, ..., cN for each RSCS according to the number of different types of RSCS to be transmitted through the payload field .
  • FIG. 3D a sub-header of a radio control frame format is specifically shown.
  • a CID field is defined for defining the type of the RSCS to be transmitted (delivered) through the signal field of the present radio control frame format among the payload field, especially the payload field.
  • this CID field a different ID value is recorded (included) according to the type (kind) of the RSCS to be transmitted (transferred).
  • a Clength field is defined for defining the packet length of the RSCS to be transmitted (delivered) through the signal field of the present radio control frame format among the payload field, especially the payload field.
  • a flag value (e.g., 0) defined to indicate that no other subheader of another radio control frame format is located after the current radio control frame format is recorded in the flag field of the sub-header (Control Sub-header) (Included).
  • the receiving end confirms a flag value (for example, 0) in the flag field in the sub-header (Control Sub-header), so that the RSCS transmitted based on this radio control frame format transmits in this Ethernet frame format packet It can be recognized that RSCS transmission is completed last time and RSCS transmission is completed through this packet.
  • a flag value for example, 0
  • the type of the radio control signal includes DL / UL Configuration information for allocating DL or UL for each symbol, A scheduling information for allocating a layer and a resource block (RB) for each user, a bit for distinguishing whether a resource is a user specific RB or a broadcasting RB for each resource block (RB) Map information, and location information on a PRACH (Physical Random Access Channel).
  • DL / UL Configuration information for allocating DL or UL for each symbol
  • a scheduling information for allocating a layer and a resource block (RB) for each user a bit for distinguishing whether a resource is a user specific RB or a broadcasting RB for each resource block (RB) Map information, and location information on a PRACH (Physical Random Access Channel).
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • ID values will be defined for the type of RSCS corresponding to DL / UL Configuration information, channel information per user, scheduling information for each user, bitmap information, and PRACH position information.
  • an ID value indicating the type of the DL / UL Configuration information is recorded (included) in the CID field in the sub-header of the radio control frame format configured for DL / UL Configuration information ), And the DL / UL Configuration information will be transmitted in the signal field after the sub-header (Control Sub-header).
  • symbols can be dynamically allocated for use as DL or UL for 14 symbols in one TTI.
  • the communication module 200 (CU in the case of the integrated DU model and DU-high in the case of the separated DU model) is provided with the DL / UL configuration information based on the wireless control frame format configured in the payload field of the Ethernet payload of the Ethernet frame format proposed in the present invention.
  • an ID value indicating the type of channel information for each user will be recorded (included) in a CID field in a sub-header of a radio control frame format configured for user-specific channel information , And the signal field after the sub-header (Control Sub-header) includes channel information for each user.
  • Massive MIMO Multi Input Multi Output
  • 5G requires BF weight for each user for beamforming.
  • the BF weight should be generated for each user by using the channel information per user.
  • the communication module 200 (CU in the case of the integrated DU model and DU-high in the case of the separated DU model) stores channel information per user (e.g., target antenna information, The target RB size and location, the transport channel information, etc.) based on the wireless control frame format configured in the payload field in the Ethernet payload of the Ethernet frame format proposed in the present invention.
  • channel information per user e.g., target antenna information, The target RB size and location, the transport channel information, etc.
  • an ID value indicating the type of user-specific scheduling information will be recorded (included) in a CID field in a sub-header of a radio control frame format configured for user-specific scheduling information , And the signal field after the sub-header (Control Sub-header) will contain user-specific scheduling information.
  • Massive MIMO adopted in 5G different users can be allocated for each layer and RB in order to maximize performance (user-specific scheduling).
  • the scheduling information for each user is transmitted (transmitted) to the radio module (100, DU for the integrated DU model and DU-low for the separated DU model) in which the processing function of the PHY layer operating based on the user- ).
  • the communication module 200 (CU in the case of the integrated DU model and DU-high in the case of the separated DU model) is provided with scheduling information for each user obtained by performing various processes such as decoding the received resource allocation information (E.g., target layer information, RB allocation bitmap) based on the wireless control frame format configured in the payload field in the Ethernet payload of the Ethernet frame format proposed in the present invention.
  • resource allocation information E.g., target layer information, RB allocation bitmap
  • an ID value indicating the type of the bitmap information will be recorded (included), and the sub- The signal field after the control sub-header will contain the bitmap information and be transmitted.
  • BF weights are used for each RB (more specifically, RE (Resource Element)) according to whether it is a resource for user specific broadcasting or broadcasting.
  • RB bitmap information for discriminating whether the user specific RB or the broadcasting RB is required for each RB .
  • the communication module 200 (CU in the case of the integrated DU model and DU-high in the case of the separated DU model) is provided with the bitmap information obtained by performing various processes such as decoding the received resource allocation information : RB bitmap, RE bitmap) based on the wireless control frame format configured in the payload field in the Ethernet payload of the Ethernet frame format proposed in the present invention.
  • an ID value indicating the type of the PRACH location information will be recorded (included) in the CID field in the sub-header of the radio control frame format configured for the PRACH location information,
  • the PRACH position information will be transmitted in the signal field after the control sub-header.
  • the communication module 200 (CU in the case of the integrated DU model and DU-high in the case of the separated DU model) is provided with the PRACH position information obtained by performing various processes, such as decoding the received system information, The PRACH type, the PRACH configuration index, and the PRACH frequency offset) based on the wireless control frame format configured in the payload field in the Ethernet payload of the Ethernet frame format proposed in the present invention.
  • the type of the radio control signal may include I / Q data for transmitting the I / Q data with a reduced bit width for each user Reference information, scheduling information for allocating a layer and a resource block (RB) for each user, and the like.
  • ID values will be defined for the type of RSCS corresponding to each user's I / Q data reference information and user-specific scheduling information.
  • the I / Q data reference information for each user is described in the CID field for each user.
  • the ID value indicating the type will be recorded (included), and the signal field behind the sub-header (Control Sub-header) will be transmitted including the user-specific I / Q data reference information.
  • the bit width of data transmitted to the UL must be reduced.
  • Reference information about I / Q data is required to reduce the front hole capacity while minimizing loss of information.
  • the wireless module 100 (DU in the case of the integrated DU model and DU-low in the case of the separated DU model) can obtain reference information (e.g., I / Q reference value) of the I / , And based on the wireless control frame format configured in the payload field in the Ethernet payload of the Ethernet frame format proposed in the present invention.
  • reference information e.g., I / Q reference value
  • an ID value indicating the type of user-specific scheduling information will be recorded (included) in a CID field in a sub-header of a radio control frame format configured for user-specific scheduling information , And the signal field after the sub-header (Control Sub-header) will contain user-specific scheduling information.
  • the per-user scheduling information of the UL plays the same role as the per-user scheduling information of the DL, and the information contents to be transmitted are the same or correspond to each other.
  • the wireless module 100 (DU in the case of the integrated DU model and DU-low in the case of the separated DU model) can provide the scheduling information for each user (e.g., target layer information and RB allocation bitmap) Based on the wireless control frame format configured in the payload field in the payload of the Ethernet frame format.
  • a new front-hall interface Fx interface for data and signal transmission of a wireless module in a separate base station, especially a 5G base station, a 5G communication system
  • a 5G communication system The need to satisfy the needs of the.
  • a wireless module in case of integrated DU model, (Technology) to transmit a Radio-Specific Control signal (RSCS), which must be transmitted between the communication module (CU in the case of the integrated DU model and DU-high in the case of the separated DU model)
  • RSCS Radio-Specific Control signal
  • FIG. 4 a data and signal transmission method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • FIG. 4
  • a data and signal transmission method includes a wireless module (DU in the case of an integrated DU model, DU-low in a separated DU model) and a communication module (CU in the case of a removable DU model, DU-high in a case of a detachable DU model).
  • a wireless module DU in the case of an integrated DU model, DU-low in a separated DU model
  • CU communication module
  • the data and signal transmission method transmits a Radio Specific Control signal among four types of data and signals that can be transmitted through the new front hole interface, i.e., the Fx interface proposed in the present invention I would like to suggest specific techniques.
  • the communication module 200 (CU in the case of the integrated DU model, DU-high in the case of the separated DU model) (Radio control signal, hereinafter referred to as RSCS) for transmission (transmission) to DU-low in the case of the separated DU model (S100).
  • RSCS Radio control signal
  • the communication module 200 performs processing such as decoding the received resource allocation information provided at the upper layer to obtain DL / UL Configuration information in units of TTI Can be obtained.
  • the communication module 200 can estimate or obtain each RSCS corresponding to the channel information for each user, scheduling information for each user, bitmap information, and PRACH position information by performing all necessary processing.
  • the communication module 200 transmits the RSCS obtained in step S100 to a specific frame format defined for the Fx interface proposed in the present invention, that is, (S110).
  • the communication module 200 encapsulates the RSCS obtained in step S100 in the Ethernet payload of the Ethernet frame format (FIG. 3A).
  • Ethernet payload Ethernet Payload
  • Ethernet frame format FOG. 3A
  • S120 The wireless control frame format
  • the communication module 200 transmits different types of And the radio control frame formats (c1, c2, ...) for each RSCS.
  • the type of the RSCS is divided into at least one of DL / UL Configuration information, channel information per user, scheduling information per user, bitmap information, .
  • the communication module 200 may transmit DL / UL Configuration information, Channel information, scheduling information for each user, bitmap information, and PRACH position information, respectively.
  • step S120 DL / UL Configuration information is added to a CID field in a sub-header of a radio control frame format configured for DL / UL Configuration information. (Including the DL / UL Configuration information) will be recorded (included) in the signal field after the sub-header (Control Sub-header).
  • the communication module 200 receives the field value (for example, 0001 0011b) defined in the RSCS type in the common field (b), especially in the subtype field, in the Ethernet payload of the Ethernet frame format (Fig. 3A) (Included), and the RSCS type can be defined in this packet (S130).
  • the field value for example, 0001 0011b
  • the RSCS type can be defined in this packet (S130).
  • the communication module 200 transmits the packet of the Ethernet frame format (A in FIG. 3) encapsulating RSCS to the wireless module 100 (S140 ).
  • the communication module 200 generates a radio control frame format (c1, c2, ..., c2) for each of different types of RSCSs to be transmitted in the payload field in the Ethernet payload of the Ethernet frame format defined in the present invention. , And transmits (transmits) the RSCSs to the wireless module 100 based on the respective wireless control frame formats c1, c2, ....
  • the wireless module 100 (DU in the case of the integrated DU model, DU-low in the case of the separated DU model) (RSCS) for transmitting (transmitting) DU-high (DU mode in the case of the separated DU model) (S200).
  • the wireless module 100 transmits the RSCS obtained in step S200 to a specific frame format defined for the Fx interface proposed in the present invention, that is, (S210). ≪ / RTI >
  • the radio module 100 encapsulates the RSCS obtained in step S200 into the Ethernet payload of the Ethernet frame format (A in FIG. 3).
  • the wireless module 100 transmits the payload field in the Ethernet payload field of the Ethernet frame format (FIG. 3A) by the different types of RSCS A wireless control frame format is defined (S220).
  • the wireless module 100 transmits the payload field in the Ethernet payload of the Ethernet frame format (FIG. 3A) (C1, c2, ...) for each of the other types of RSCS.
  • the type of the RSCS may be divided into at least one of I / Q data reference information per user and scheduling information per user.
  • the radio module 100 transmits a radio control frame format Respectively.
  • step S220 a CID field in a sub-header (Control Sub-header) of a radio control frame format configured for user-specific I / Q data reference information
  • An ID value indicating the type of user-specific I / Q data reference information will be recorded (included), and a signal field after the sub-header (control sub-header) will include user-specific I / Q data reference information.
  • the wireless module 100 transmits the common field (b), especially the subtype field (b) in the Ethernet payload of the Ethernet frame format (Including, for example, 0001 0011b) defined in the type of the RSCS, and define the RSCS type in this packet (S230).
  • the common field (b) especially the subtype field (b) in the Ethernet payload of the Ethernet frame format (Including, for example, 0001 0011b) defined in the type of the RSCS, and define the RSCS type in this packet (S230).
  • the wireless module 100 transmits a packet of the Ethernet frame format (A in FIG. 3) encapsulating the RSCS to the communication module 200 (S240 ).
  • the radio module 100 generates a radio control frame format (c1, c2, ..., c2) for each of different types of RSCSs to be transmitted in the payload field in the Ethernet payload of the Ethernet frame format defined in the present invention. , And transmits (transmits) the RSCSs to the wireless module 100 based on the respective wireless control frame formats c1, c2, ....
  • a new front-hall interface Fx interface for data and signal transmission of a wireless module in a separate base station, especially a 5G base station, a 5G communication system
  • a 5G communication system The need to satisfy the needs of the.
  • a wireless module in case of integrated DU model, (Technology) to transmit a Radio-Specific Control signal (RSCS), which must be transmitted between the communication module (CU in the case of the integrated DU model and DU-high in the case of the separated DU model)
  • RSCS Radio-Specific Control signal
  • Data and signal transmission methods in embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that may be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium.
  • the computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software.
  • Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware devices 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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Abstract

본 발명은, 분리형 기지국의 무선모듈에 RF 처리 기능 뿐 아니라 더 상위 계층에서의 처리 기능까지 확장/설계하는 구조를 감안하여, 분리형 기지국에서 무선모듈의 데이터 및 신호를 전송하는 프론트홀 용량을 줄이기 위한 새로운 프론트홀 인터페이스를 정의한다.

Description

기지국장치와, 데이터 및 신호 전송 방법
본 발명은, 무선모듈을 분리하여 구성하는 기지국장치(이하, 분리형 기지국) 기술에 관한 것이다.
5G 통신시스템은, 한정된 무선자원을 기반으로 최대한 많은 수의 단말을 수용하면서, eMBB (enhanced mobile broadband, 향상된 모바일 광대역)/mMTC(massive machine type communications, 대규모 기계형 통신)/uRLLC(ultra-reliable and low latency communications, 고도의 신뢰도와 낮은 지연 시간 통신)의 시나리오를 지원하고 있다.
한편, 기지국장치는, 내부적인 기능에 따라 기지국모듈 및 무선모듈로 구분할 수 있다.
최근에는, 기지국모듈 및 무선모듈의 구성이 일체화된 기지국 형태 뿐 아니라, 기지국모듈 및 무선모듈를 분리하여 각각 원거리에 설치/구성하는 기지국 형태(이하, 분리형 기지국)가 등장하였다.
기존 LTE 통신시스템(4G)에서 분리형 기지국의 무선모듈은, RF(Radio Frequency) 처리 기능 만을 포함하여 단순히 무선구간으로의 신호(데이터) 송수신 역할 만을 담당하였다.
향후 5G 통신시스템에서는, 분리형 기지국과 관련하여, 무선모듈이 단순히 무선구간으로의 신호(데이터) 송수신 역할 만을 담당하던 기존과 달리, 무선모듈에 기지국모듈이 담당하던 더 상위 계층에서의 처리 기능을 옮겨 무선모듈의 역할을 확장시키고자 한다.
5G 통신시스템에서는, 기지국모듈을 CU(Central Unit)라 정의하고, 무선모듈을 DU(Distributed Unit)라고 정의하고 있다.
한편, LTE 통신시스템(4G)에서 분리형 기지국의 경우, 기지국모듈 및 무선모듈 간 데이터 및 신호 전송을 위해, CPRI(Common Public Radio Interface)와 같은 프론트홀(Fronthaul) 프로토콜을 사용하였다.
CPRI는, 안테나가 송/수신하는 RF 신호의 I/Q 샘플 스트림이고, 다양한 속도 및 인코딩 형식으로 기지국모듈(DU) 및 무선모듈(RU) 간 광섬유를 통해 전송될 수 있도록 설계된 인터페이스이다.
헌데, 기존 LTE(4G)에서 보다 최소 몇 배 ~ 최대 몇 십 배 넓은 Carrier bandwidth의 사용과 Massive MIMO 등의 지원을 위해, 5G에서는 현재 보다 훨씬 더 큰 프론트홀 용량을 요구하고 있다.
때문에, 5G 통신시스템에서 분리형 기지국의 경우, 무선모듈(DU)에 대하여 기존의 CPRI와는 다른 프론트홀 인터페이스가 필요하다.
즉, 5G 분리형 기지국에서는, 무선모듈(DU)의 데이터 및 신호를 전송하는 프론트홀의 용량을 줄이기 위한 구조의 새로운 프론트홀 인터페이스 정의가 필요하다.
본 발명은, 분리형 기지국에서 무선모듈의 데이터 및 신호 전송을 위한 새로운 프론트홀 인터페이스를 정의하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국장치는, RF 처리 기능 및 PHY 계층(Physical Layer)에서의 처리 기능을 담당하는 무선모듈; 및 상기 무선모듈과 연결되어, 상기 무선모듈에서 담당하는 처리 기능의 상위 계층 처리 기능을 담당하는 통신모듈을 포함하며; 상기 무선모듈 및 상기 통신모듈 간에는, 패킷 기반으로 정의된 특정 인터페이스를 통해, 데이터 및 신호 중 적어도 하나가 전송된다.
구체적으로, 상기 통신모듈은, PHY 계층에서의 일부 처리 기능 및 그 이상의 상위 계층 처리 기능을 포함하는 기지국모듈일 수 있다.
구체적으로, 상기 통신모듈은, PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층 및 그 이상의 상위 계층 처리 기능을 포함하는 기지국모듈과 연결되는 상위 무선모듈이며, 상기 상위 무선모듈은, PHY 계층에서의 일부 처리 기능 및 MAC(Medium Access Control Layer) 계층 및 RLC 계층(Radio Link Control Layer)에서의 처리 기능을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 무선모듈 및 상기 통신모듈은, 데이터 및 신호 중 적어도 하나를, 상기 특정 인터페이스를 위해 정의된 특정 프레임포맷의 패킷 형태로 인캡슐레이션(Encapsulation)하여 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 특정 프레임포맷의 페이로드는, 상기 페이로드를 통해 전송하고자 하는 데이터 또는 신호의 타입을 정의하는 서브타입(Subtype) 필드를 포함하는 공통필드와, 상기 서브타입 필드로 정의한 타입의 데이터 또는 신호가 전송되는 페이로드 필드로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 페이로드 필드에서는, 무선신호 송수신과 관련된 무선제어신호(Radio Specific Control Signal)가 전송되는 경우, 무선제어신호의 타입을 정의하는 서브 헤더(Control Sub-header) 및 무선제어신호를 전송하는 신호필드의 구조로 정의된 특정 무선제어 프레임포맷을 기반으로, 상기 무선제어신호가 전송될 수 있다.
구체적으로, 상기 페이로드 필드는, 상기 페이로드 필드를 통해 전송하고자 하는 서로 다른 타입의 무선제어신호 개수에 따라서, 각 무선제어신호 별로 상기 무선제어 프레임포맷을 추가하여 정의하는 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 서브 헤더에는, 상기 서브 헤더가 포함된 무선제어 프레임포맷 이후 다른 무선제어 프레임포맷의 다른 서브 헤더가 위치하는지 여부를 나타내는 플레그(flag) 필드가 정의될 수 있다.
구체적으로, 상기 통신모듈이 상기 무선모듈로 전송하는 무선제어신호의 타입은, 각 심볼에 대하여 DL 또는 UL로 사용하도록 할당하는 DL/UL Configuration정보, 각 유저 별로 빔 포밍을 수행하기 위한 채널정보, 각 유저 별로 레이어(Layer) 및 리소스블록(RB:Resource Block)을 할당하는 스케줄링정보, 리소스블록(RB) 별로 유저 Specific RB인지 또는 브로드캐스팅 RB인지를 구분하는 비트맵정보, 및 PRACH (Physical Random Access Channel)에 대한 위치정보 중 적어도 하나로 구분될 수 있다.
구체적으로, 상기 무선모듈이 상기 통신모듈로 전송하는 무선제어신호의 타입은, 각 유저 별로 I/Q 데이터의 비트 폭(width)을 줄여서 전송하기 위한 I/Q 데이터 Reference 정보, 각 유저 별로 레이어(Layer) 및 리소스블록(RB:Resource Block)을 할당하는 스케줄링정보 중 적어도 하나로 구분될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 데이터 및 신호 전송 방법은, RF 처리 기능 및 PHY 계층(Physical Layer)에서의 처리 기능을 담당하는 기지국장치의 무선모듈과 연결되어, 상기 무선모듈에서 담당하는 처리 기능의 상위 계층 처리 기능을 담당하는 상기 기지국장치의 통신모듈이, 전송하기 위한 데이터 및 신호 중 적어도 하나를 처리하는 처리단계; 및 상기 통신모듈이, 데이터 및 신호 중 적어도 하나를 패킷 기반으로 정의된 특정 인터페이스를 통해 상기 무선모듈로 전송하는 전송단계를 포함한다.
구체적으로, 상기 전송단계는, 상기 통신모듈이, 데이터 및 신호 중 적어도 하나를, 상기 특정 인터페이스를 위해 정의된 특정 프레임포맷의 패킷 형태로 인캡슐레이션(Encapsulation)하여 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 특정 프레임포맷의 페이로드는, 상기 페이로드를 통해 전송하고자 하는 데이터 또는 신호의 타입을 정의하는 서브타입(Subtype) 필드를 포함하는 공통필드와, 상기 서브타입 필드로 정의한 타입의 데이터 또는 신호가 전송되는 페이로드 필드로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 페이로드 필드에서는, 무선신호 송수신과 관련된 무선제어신호(Radio Specific Control Signal)가 전송되는 경우, 무선제어신호의 타입을 정의하는 서브 헤더(Control Sub-header) 및 무선제어신호를 전송하는 신호필드의 구조로 정의된 특정 무선제어 프레임포맷을 기반으로, 상기 무선제어신호가 전송될 수 있다.
구체적으로, 상기 페이로드 필드는, 상기 페이로드 필드를 통해 전송하고자 하는 서로 다른 타입의 무선제어신호 개수에 따라서, 각 무선제어신호 별로 상기 무선제어 프레임포맷을 추가하여 정의하는 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 기 통신모듈이 상기 무선모듈로 전송하는 무선제어신호의 타입은, 각 심볼에 대하여 DL 또는 UL로 사용하도록 할당하는 DL/UL Configuration정보, 각 유저 별로 빔 포밍을 수행하기 위한 채널정보, 각 유저 별로 레이어(Layer) 및 리소스블록(RB:Resource Block)을 할당하는 스케줄링정보, 리소스블록(RB) 별로 유저 Specific RB인지 또는 브로드캐스팅 RB인지를 구분하는 비트맵정보, 및 PRACH (Physical Random Access Channel)에 대한 위치정보 중 적어도 하나로 구분될 수 있다.
구체적으로, 상기 무선모듈이 데이터 및 신호를 상기 특정 인터페이스를 통해 상기 통신모듈로 전송하는 단계를 더 포함하며; 상기 무선모듈이 상기 통신모듈로 전송하는 무선제어신호의 타입은, 각 유저 별로 I/Q 데이터의 비트 폭(width)을 줄여서 전송하기 위한 I/Q 데이터 Reference 정보, 각 유저 별로 레이어(Layer) 및 리소스블록(RB:Resource Block)을 할당하는 스케줄링정보 중 적어도 하나로 구분될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 분리형 기지국 특히 무선모듈에 RF 처리 기능 뿐 아니라 더 상위 계층에서의 처리 기능까지 확장/설계하는 구조의 분리형 기지국에서 새로운 프론트홀 인터페이스를 정의한다.
이로 인해, 본 발명의 실시예들에 따르면, 분리형 기지국에서 무선모듈의 데이터 및 신호를 전송하는 프론트홀 용량을 줄이고자 하는 통신시스템에서의 니즈(Needs)를 충족시키는 효과를 도출한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국장치의 구성 및 적용되는 통신시스템 환경을 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국장치(분리형 기지국)의 구조를 보여주는 예시도이다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 프론트홀 인터페이스에서 정의하는 프레임 및 필드 구조를 보여주는 예시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 및 신호 전송 방법의 동작 흐름을 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명은, 현재 활발하게 진화/논의되고 있는 향후 5G 통신시스템과 관련된다.
특히, 본 발명은, 5G 통신시스템에서 이용하게 될 분리형 기지국 기술에 관한 것이다.
5G 통신시스템은, 한정된 무선자원을 기반으로 최대한 많은 수의 단말을 수용하면서, eMBB (enhanced mobile broadband, 향상된 모바일 광대역)/mMTC(massive machine type communications, 대규모 기계형 통신)/uRLLC(ultra-reliable and low latency communications, 고도의 신뢰도와 낮은 지연 시간 통신)의 시나리오를 지원하고 있다.
한편, 기지국장치는, 내부적인 기능에 따라 기지국모듈 및 무선모듈로 구분할 수 있다.
최근에는, 기지국모듈 및 무선모듈의 구성이 일체화된 기지국 형태 뿐 아니라, 기지국모듈 및 무선모듈를 분리하여 각각 원거리에 설치/구성하는 기지국 형태(이하, 분리형 기지국)가 등장하였다.
기존 LTE 통신시스템(4G)에서 분리형 기지국의 무선모듈은, RF(Radio Frequency) 처리 기능 만을 포함하여 단순히 무선구간으로의 신호(데이터) 송수신 역할 만을 담당하였다.
향후 5G 통신시스템에서는, 분리형 기지국과 관련하여, 무선모듈이 단순히 무선구간으로의 신호(데이터) 송수신 역할 만을 담당하던 기존과 달리, 무선모듈에 기지국모듈이 담당하던 더 상위 계층에서의 처리 기능을 옮겨 무선모듈의 역할을 확장시키고자 한다.
5G 통신시스템에서는, 기지국모듈을 CU(Central Unit)라 정의하고, 무선모듈을 DU(Distributed Unit)라고 정의하고 있다.
이에, 5G 통신시스템에서 논의되고 있는 무선모듈의 확장 모델은, 무선모듈(DU)에 RF 처리 기능 및 PHY 계층(Physical Layer)에서의 처리 기능까지 포함시키는 모델(Baseband Pooling 구조), 무선모듈(DU)에 MAC 계층(Medium Access Control Layer) 및 RLC 계층(Radio Link Control Layer)에서의 처리 기능까지 더 포함시키는 모델(Integrated DU/Antenna 구조) 등이 있다.
본 발명은, 무선모듈(DU)에 RF 처리 기능 및 PHY 계층에서의 처리 기능까지 포함시키는 Baseband Pooling 구조의 모델에 관한 것이다.
Baseband Pooling 구조의 모델은, 도 2에 도시된 바와 같이, 무선모듈(DU)의 구조에 따라 2가지의 모델이 공존할 수 있다.
하나는, 도 2에 도시된 바와 같이, 무선모듈(DU)에 RF 처리 기능 및 PHY 계층에서의 일부 처리 기능(PHY-low)을 포함시키고, 무선모듈(DU)과 연결되는 기지국모듈(CU)에 그 이상의 상위 계층 처리 기능 즉 PHY 계층에서의 일부 처리 기능(PHY-high), MAC 계층, RLC 계층, PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층 및 RRC(Radio Resource Control) 계층의 처리 기능을 포함시키는 통합형 DU모델이다.
그리고, 다른 하나는, 무선모듈(DU)을 하위 무선모듈(DU-low) 및 상위 무선모듈(DU-high)로 구분하는 분리형 DU모델이다.
분리형 DU모델은, 하위 무선모듈(DU-low)에 RF 처리 기능 및 PHY 계층에서의 일부 처리 기능(PHY-low)을 포함시키고, 상위 무선모듈(DU-high)에 PHY 계층에서의 일부 처리 기능(PHY-high), MAC 계층, RLC 계층의 처리 기능을 포함시키고, 기지국모듈(CU)에 PDCP 계층 및 RRC 계층의 처리 기능을 포함시키는 모델이다.
한편, LTE 통신시스템(4G)에서 분리형 기지국의 경우, 기지국모듈 및 무선모듈 간 데이터 및 신호 전송을 위해, CPRI(Common Public Radio Interface)와 같은 프론트홀(Fronthaul) 프로토콜을 사용하였다.
CPRI는, 안테나가 송/수신하는 RF 신호의 I/Q 샘플 스트림이고, 다양한 속도 및 인코딩 형식으로 기지국모듈(DU) 및 무선모듈(RU) 간 광섬유를 통해 전송될 수 있도록 설계된 인터페이스이다.
헌데, 기존 LTE(4G)에서 보다 최소 몇 배 ~ 최대 몇 십 배 넓은 Carrier bandwidth의 사용과 Massive MIMO 등의 지원을 위해, 5G에서는 현재 보다 훨씬 더 큰 프론트홀 용량을 요구하고 있다.
때문에, 5G 통신시스템에서 분리형 기지국의 경우, 무선모듈(DU)에 대하여 기존의 CPRI와는 다른 프론트홀 인터페이스가 필요하다.
즉, 5G 분리형 기지국에서는, 무선모듈(DU)의 데이터 및 신호를 전송하는 프론트홀의 용량을 줄이기 위한 구조의 새로운 프론트홀 인터페이스 정의가 필요하다.
이에, 본 발명에서는, 5G 분리형 기지국에서 무선모듈(DU)의 데이터 및 신호 전송을 위한 새로운 프론트홀 인터페이스를 정의하고자 한다.
특히, 본 발명에서는, 5G 분리형 기지국의 무선모듈(통합형 DU모델의 경우 DU, 분리형 DU모델의 경우 DU-low)에 RF 처리 기능 뿐 아니라 더 상위 계층에서의 처리 기능(PHY-low)까지 확장/설계하는 Baseband Pooling 구조를 감안하여, 프론트홀의 용량을 줄이기 위한 새로운 프론트홀 인터페이스를 정의하고자 한다.
이하에서는, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국장치가 적용되는 통신시스템 환경 및 기지국장치의 구성을 간단하게 설명하겠다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국장치(300)는, RF 처리 기능 및 PHY 계층(Physical Layer)에서의 처리 기능을 담당하는 무선모듈(100), 무선모듈(100)과 연결되어 무선모듈(100)에서 담당하는 처리 기능의 상위 계층 처리 기능을 담당하는 통신모듈(200)을 포함한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국장치(300)에서 무선모듈(100) 및 통신모듈(200) 간에는, 패킷 기반으로 정의된 특정 인터페이스를 통해, 데이터 및 신호 중 적어도 하나가 전송된다.
여기서 본 발명에서 언급하는 기지국장치(300)는, 무선모듈(DU)를 분리하여 구성하는 분리형 기지국을 의미하며, 특히 Baseband Pooling 구조의 5G 분리형 기지국을 의미한다.
따라서, 도 2를 참조하면 알 수 있듯이, 기지국장치(300)가 통합형 DU모델의 Baseband Pooling 구조인 경우, 무선모듈(100)은 무선모듈(DU)이고, 통신모듈(200)은 기지국모듈(CU)일 것이다.
또한, 도 2를 참조하면 알 수 있듯이, 기지국장치(300)가 분리형 DU모델의 Baseband Pooling 구조인 경우, 무선모듈(100)은 하위 무선모듈(DU-low)이고, 통신모듈(200)은 PHY 계층에서의 일부 처리 기능(PHY-high), MAC 계층, RLC 계층의 처리 기능을 포함하며 기지국모듈(CU)과 연결되는 상위 무선모듈(DU-high)일 것이다.
즉, 본 발명은, 기지국장치(300)가 통합형 DU모델의 Baseband Pooling 구조인 경우, 무선모듈(100, DU) 및 통신모듈(200, CU) 사이의 프론트홀에서, 기존의 CPRI와는 다른 패킷 기반의 특정 인터페이스를 정의한다.
또한, 본 발명은, 기지국장치(300)가 분리형 DU모델의 Baseband Pooling 구조인 경우, 무선모듈(100, DU-low) 및 통신모듈(200, DU-high) 사이의 프론트홀에서, 기존의 CPRI와는 다른 패킷 기반의 특정 인터페이스를 정의한다.
본 발명에서 제안하는 특정 인터페이스 즉 프론트홀 인터페이스(이하, Fx 인터페이스)는, 통합형 DU모델의 Baseband Pooling 구조인 경우의 무선모듈(100, DU) 및 통신모듈(200, CU) 사이와, 분리형 DU모델의 Baseband Pooling 구조인 경우의 무선모듈(100, DU-low) 및 통신모듈(200, DU-high) 사이 모두에 대한 것이다.
따라서, 이하에서는 설명의 편의 상 통합형 DU모델 및 분리형 DU모델을 별도로 설명하지 않고, 무선모듈(100) 및 통신모듈(200)로 통칭하여 설명하겠다.
즉, 이하에서 설명하는 무선모듈(100) 및 통신모듈(200)은, 통합형 DU모델의 Baseband Pooling 구조인 경우 DU(100) 및 CU(200)으로 이해하면 되고, 분리형 DU모델의 Baseband Pooling 구조인 경우 DU-low(100) 및 DU-high(200)로 이해하면 될 것이다.
구체적으로, 본 발명에서 무선모듈(100) 및 통신모듈(200)은, 전송 대상인 데이터 및 신호 중 적어도 하나를, 특정 인터페이스 즉 Fx 인터페이스를 위해 정의된 특정 프레임포맷의 패킷 형태로 인캡슐레이션하여 전송할 수 있다.
예를 들면, 본 발명에서는, 패킷 전송을 위한 범용 프로토콜 중 하나인 이더넷(Ethernet)의 프레임포맷을 차용하여, Fx 인터페이스를 위한 특정 프레임포맷(이하, Ethernet 프레임포맷)을 정의할 수 있다.
이렇게 되면, 통신모듈(200)이 무선모듈(100)로 전송하는 다운링크의 경우, 통신모듈(200)은, 전송 대상인 데이터 또는 신호를, Fx 인터페이스를 위해 정의된 Ethernet 프레임포맷의 패킷 형태로 인캡슐레이션하여 전송할 수 있다.
그리고, 무선모듈(100)이 통신모듈(200)로 전송하는 업링크의 경우, 무선모듈(100)은, 전송 대상인 데이터 또는 신호를, Fx 인터페이스를 위해 정의된 Ethernet 프레임포맷의 패킷 형태로 인캡슐레이션하여 전송할 수 있다.
이와 같이, 무선모듈(100) 및 통신모듈(200) 사이의 프론트홀에서 기존의 CPRI 대신 패킷 전송을 위한 범용 프로토콜(예: Ethernet)을 사용하면, 프론트홀의 패킷망 구성을 통해 저렴한 스위칭 장비를 활용할 수 있고, Multi-vendor 간 정보 처리의 상호 운용성(Interoperability)이 용이한 개방형의 프론트홀 인터페이스를 정의할 수 있게 된다.
본 발명에서 제안하는 Fx 인터페이스는, Ethernet 프로토콜 기반으로 동작하며, 무선모듈(100) 및 통신모듈(200) 사이의 데이터 및 신호 중 적어도 하나를 전달할 수 있다.
본 발명에서 제안하는 Fx 인터페이스에서 전달되는 데이터 및 신호의 타입은, 다음의 4가지로 정의된다.
하나는 User plane에서 정의되는 I/Q Modulation 또는 Bit 정보를 의미하는 User Plane 데이터이다.
하나는 User Plane 데이터 외에 무선모듈(100) 및 통신모듈(200) 간 직접 전달되어야 하는 Time Critical하고 Radio Specific한 제어 정보를 의미하는 Radio Specific Control 신호이다.
하나는 무선모듈(100) 및 통신모듈(200) 간 직접 전달되어야 하는 운용 Specific한 제어 정보 (e.g. Link Setup and Control)를 의미하는 General Control 신호이다.
하나는 Control and Management Plane에서 정의되는 무선모듈(100) 및 통신모듈(200) 내에서 전달되어야 하는 Control 및 Management 정보를 의미하는 C&M Plane 신호이다.
본 발명에서는, 제안하는 Fx 인터페이스를 통해 전달할 수 있는 4가지 타입의 데이터 및 신호 중, Radio Specific Control 신호를 전송하는 기법(기술)을 구체적으로 제안하고자 한다.
이하에서는, 도 3을 참조하여, 본 발명에서 제안하는 프론트홀 인터페이스 즉 Fx 인터페이스에서 정의하는 프레임 및 필드 구조를 구체적으로 설명하겠다.
본 발명에서 제안하는 Fx 인터페이스를 위해 정의한 특정 프레임포맷 즉 Ethernet 프레임포맷의 페이로드는, 공통필드와 페이로드 필드로 구성된다.
여기서, Ethernet 프레임포맷의 페이로드에서 공통필드는, 페이로드를 통해 전송하고자 하는 데이터 또는 신호의 타입을 정의하는 서브타입(Subtype) 필드를 포함한다.
여기서, Ethernet 프레임포맷의 페이로드에서 페이로드 필드는, 서브타입 필드로 정의한 타입의 데이터 또는 신호가 전송되는 필드이다.
본 발명은 Radio Specific Control 신호를 전송하는 기법(기술)을 구체적으로 제안하므로, 이하에서는 설명의 편의 상 데이터 전송은 생략하고 신호 특히 Radio Specific Control 신호 전송을 중심으로 설명하겠다.
도 3에서는, Fx 인터페이스를 위해 정의한 특정 프레임포맷 즉 Ethernet 프레임포맷(A)를 도시하고 있다.
이러한 Ethernet 프레임포맷(A)은, Ethernet Framing은 IEEE 802.3을 따르며, Destination Address는 Destination MAC 주소를 의미하고, Source Address는 Source MAC 주소를 의미하고, Ethernet Type은 Ethernet Payload에 인캡슐레이션되어 있는 Protocol 종류를 의미하며, Frame Check Sequence는 송수신 사이의 CRC를 체크하기 위한 정보를 의미한다.
통신모듈(200)이 무선모듈(100)로 전송하는 다운링크의 경우, 통신모듈(200)은, Destination Address, Source Address, Ethernet Type 및 Frame Check Sequence를 구성하고 전송 대상인 신호(특히, Radio Specific Control Signal)를 페이로드(Ethernet Payload)에 인캡슐레이션한 Ethernet 프레임포맷(A) 패킷 형태로 전송할 것이다.
무선모듈(100)이 통신모듈(200)로 신호를 전송하는 업링크의 경우도 마찬가지로, 무선모듈(100)은 Destination Address, Source Address, Ethernet Type 및 Frame Check Sequence를 구성하고 전송 대상인 신호(특히, Radio Specific Control Signal)를 페이로드(Ethernet Payload)에 인캡슐레이션한 Ethernet 프레임포맷(A) 패킷 형태로 전송할 것이다.
다시, 본 발명에서 정의한 Ethernet 프레임포맷을 설명하면, Ethernet 프레임포맷의 페이로드(Ethernet Payload)는, 도 3의 (B)와 같이 공통필드(b)와 페이로드 필드로 구성된다.
여기서, 공통필드(b)에는, 페이로드(Ethernet Payload)를 통해 전송하고자 하는 신호의 타입을 정의하는 서브타입 필드가 포함되고, 이 외에도 flowID 필드, length 필드 및 Ordering Information 필드가 포함될 수 있다.
페이로드(Ethernet Payload)를 통해 Radio Specific Control Signal(이하, RSCS)를 전송하는 경우로 가정하면, 공통필드(b)의 서브타입 필드에는 RSCS의 타입에 정의된 필드값(예: 0001 0011b)이 기록(포함)될 것이다.
이 경우, Ethernet 프레임포맷의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드에는, 서브타입 필드로 정의한 타입(예: 0001 0011b)의 신호 즉 RSCS가 포함될 것이다.
이에, 도 3의 (C)에 도시된 바와 같이, Ethernet 프레임포맷의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드에서는, 무선신호 송수신과 관련된 무선제어신호(Radio Specific Control Signal) 즉 RSCS가 전송되는 경우, RSCS의 타입을 정의하는 서브 헤더(Control Sub-header) 및 RSCS를 전송하는 신호필드의 구조로 정의된 특정 무선제어 프레임포맷을 기반으로, RSCS가 전송될 수 있다.
즉, 도 3의 (C)에 도시된 바와 같이, Ethernet 프레임포맷의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드를 통해 RSCS를 전송할 경우, 전송하고자 하는 서로 다른 타입의 RSCS 각각을 위한 무선제어 프레임포맷(c1,c2...)을 차례로 정의하고, 각 무선제어 프레임포맷(c1,c2...)을 기반으로 해당 무선제어 프레임포맷(예: c1)의 서브 헤더(예: Control Sub-header1)에서 정의한 타입의 RSCS이 해당 무선제어 프레임포맷(예: c1)의 신호필드(예: RSCS1, RSCS2, ... RSCSN)를 통해 전송된다.
이에, 페이로드 필드는, 페이로드 필드를 통해 전송하고자 하는 서로 다른 타입의 RSCS 개수에 따라서, 각 RSCS 별로 무선제어 프레임포맷(c1,c2...cN)을 추가하여 정의할 수 있는 구조를 갖는다.
여기서, 도 3의 (D)에서는, 무선제어 프레임포맷의 서브 헤더(Control Sub-header)를 구체적으로 보여주고 있다.
서브 헤더(Control Sub-header)에는, 페이로드 필드 특히 페이로드 필드 중에서도 금번 무선제어 프레임포맷의 신호필드를 통해 전송(전달)될 RSCS의 타입을 정의하기 위한 CID 필드가 정의된다. 이 CID 필드에는, 전송(전달)되는 RSCS의 타입(종류)에 따라 다른 ID 값이 기록(포함)된다.
그리고, 서브 헤더(Control Sub-header)에는, 페이로드 필드 특히 페이로드 필드 중에서도 금번 무선제어 프레임포맷의 신호필드를 통해 전송(전달)될 RSCS의 패킷 길이를 정의하기 위한 Clength 필드가 정의된다.
그리고, 서브 헤더(Control Sub-header)에는, 서브 헤더가 포함된 무선제어 프레임포맷 이후 다른 무선제어 프레임포맷의 다른 서브 헤더가 위치하는지 여부를 나타내는 flag 필드가 정의된다.
전송단에서는, 서브 헤더(Control Sub-header) 내 flag 필드에, 금번 무선제어 프레임포맷 이후 다른 무선제어 프레임포맷의 다른 서브 헤더가 위치하는지 않음을 나타내도록 정의된 flag값(예: 0)을 기록(포함)할 수 있다.
이렇게 되면, 수신단에서는, 서브 헤더(Control Sub-header) 내 flag 필드에서 flag값(예: 0)을 확인함으로써, 금번 무선제어 프레임포맷을 기반으로 전송된 RSCS가 금번 Ethernet 프레임포맷의 패킷으로 전송하는 RSCS들 중 마지막이고, 금번 패킷을 통한 RSCS 전송이 완료됨을 인지할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에서 제안하는 Fx 인터페이스를 통해 전송(전달)하는 무선제어신호 즉 RSCS의 타입(종류)에 대해 구체적으로 설명하겠다.
구체적으로, 통신모듈(200)이 무선모듈(100)로 전송하는 다운링크의 경우, 무선제어신호의 타입은, 각 심볼에 대하여 DL 또는 UL로 사용하도록 할당하는 DL/UL Configuration정보, 각 유저 별로 빔 포밍을 수행하기 위한 채널정보, 각 유저 별로 레이어(Layer) 및 리소스블록(RB:Resource Block)을 할당하는 스케줄링정보, 리소스블록(RB) 별로 유저 Specific RB인지 또는 브로드캐스팅 RB인지를 구분하는 비트맵정보, 및 PRACH(Physical Random Access Channel)에 대한 위치정보 중 적어도 하나로 구분될 수 있다.
이 경우, DL/UL Configuration정보, 유저 별 채널정보, 유저 별 스케줄링정보, 비트맵정보, 및 PRACH 위치정보 각각에 해당하는 RSCS의 타입에 서로 다른 ID값이 정의될 것이다.
DL/UL Configuration정보에 대해 설명하면, DL/UL Configuration정보를 위해 구성된 무선제어 프레임포맷의 서브 헤더(Control Sub-header) 내 CID 필드에는 DL/UL Configuration정보의 타입을 나타내는 ID값이 기록(포함)될 것이고, 서브 헤더(Control Sub-header) 뒤의 신호필드에는 DL/UL Configuration정보가 포함되어 전송될 것이다.
5G의 경우, 1 TTI 내의 14 심볼에 대하여 각각 DL 혹은 UL로 사용할 수 있도록 동적으로 심볼을 할당할 수 있다.
따라서, 통신모듈(200, 통합형 DU모델의 경우 CU, 분리형 DU모델의 경우 DU-high)은, 상위 단에서 제공되어 수신한 자원할당정보를 디코딩하는 등의 제반 처리를 하여 얻은 TTI 단위의 DL/UL Configuration정보를, 본 발명에서 제안하는 Ethernet 프레임포맷의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드에 구성한 무선제어 프레임포맷을 기반으로, 전송할 수 있다.
유저 별 채널정보에 대하여 설명하면, 유저 별 채널정보를 위해 구성된 무선제어 프레임포맷의 서브 헤더(Control Sub-header) 내 CID 필드에는 유저 별 채널정보의 타입을 나타내는 ID값이 기록(포함)될 것이고, 서브 헤더(Control Sub-header) 뒤의 신호필드에는 유저 별 채널정보가 포함되어 전송될 것이다.
5G에서 채용하는 Massive MIMO(Multi Input Multi Output)의 경우, 빔 포밍(Beamforming)을 위해 각 유저 별로 BF weight가 필요하다.
그리고, 무선모듈(100, 통합형 DU모델의 경우 DU, 분리형 DU모델의 경우 DU-low)에서 BF을 수행하기 위해서는 유저 별 채널정보를 이용해서 유저 별로 BF weight를 생성해야 한다.
따라서, 통신모듈(200, 통합형 DU모델의 경우 CU, 분리형 DU모델의 경우 DU-high)은, 각 유저 별로 빔 스위핑 등의 제반 처리를 통해 추정 또는 얻은 유저 별 채널정보(예: 타겟 안테나 정보, 타겟 RB 사이즈 및 위치, 전송 채널정보 등)를, 본 발명에서 제안하는 Ethernet 프레임포맷의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드에 구성한 무선제어 프레임포맷을 기반으로, 전송할 수 있다.
유저 별 스케줄링정보에 대하여 설명하면, 유저 별 스케줄링정보를 위해 구성된 무선제어 프레임포맷의 서브 헤더(Control Sub-header) 내 CID 필드에는 유저 별 스케줄링정보의 타입을 나타내는 ID값이 기록(포함)될 것이고, 서브 헤더(Control Sub-header) 뒤의 신호필드에는 유저 별 스케줄링정보가 포함되어 전송될 것이다.
5G에서 채용하는 Massive MIMO의 경우, 성능을 최대화 하기 위해서 Layer 및 RB 별로 서로 다른 유저를 할당할 수 있다(유저 별 스케줄링).
그리고, 유저 별 스케줄링정보를 기반으로 동작하는 PHY 계층의 처리 기능이 위치하는 무선모듈(100, 통합형 DU모델의 경우 DU, 분리형 DU모델의 경우 DU-low)에는, 유저 별 스케줄링정보가 전달(전송)되어야만 한다.
따라서, 통신모듈(200, 통합형 DU모델의 경우 CU, 분리형 DU모델의 경우 DU-high)은, 상위 단에서 제공되어 수신한 자원할당정보를 디코딩하는 등의 제반 처리를 하여 얻은 각 유저 별 스케줄링정보(예: 타겟 레이어 정보, RB 할당 비트맵)를, 본 발명에서 제안하는 Ethernet 프레임포맷의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드에 구성한 무선제어 프레임포맷을 기반으로, 전송할 수 있다.
비트맵정보에 대하여 설명하면, 비트맵정보를 위해 구성된 무선제어 프레임포맷의 서브 헤더(Control Sub-header) 내 CID 필드에는 비트맵정보의 타입을 나타내는 ID값이 기록(포함)될 것이고, 서브 헤더(Control Sub-header) 뒤의 신호필드에는 비트맵정보가 포함되어 전송될 것이다.
5G에서 채용하는 MIMO의 경우, 유저 specific인지 브로드캐스팅(Broadcast)를 위한 자원인지에 따라서 RB(더 구체적으로는 RE(Resource Element)) 별로 서로 다른 BF weight를 사용하게 된다.
그래서, 분리된 무선모듈(100, 통합형 DU모델의 경우 DU, 분리형 DU모델의 경우 DU-low)에서는, RB 별로 유저 specific RB인지 또는 브로드캐스팅(Broadcast) RB인지를 구분하는 RB bitmap정보가 필요하다.
따라서, 통신모듈(200, 통합형 DU모델의 경우 CU, 분리형 DU모델의 경우 DU-high)은, 상위 단에서 제공되어 수신한 자원할당정보를 디코딩하는 등의 제반 처리를 하여 얻은 비트맵정보(예: RB 비트맵, RE 비트맵)를, 본 발명에서 제안하는 Ethernet 프레임포맷의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드에 구성한 무선제어 프레임포맷을 기반으로, 전송할 수 있다.
PRACH 위치정보에 대하여 설명하면, PRACH 위치정보를 위해 구성된 무선제어 프레임포맷의 서브 헤더(Control Sub-header) 내 CID 필드에는 PRACH 위치정보의 타입을 나타내는 ID값이 기록(포함)될 것이고, 서브 헤더(Control Sub-header) 뒤의 신호필드에는 PRACH 위치정보가 포함되어 전송될 것이다.
그리고, 통신모듈(200, 통합형 DU모델의 경우 CU, 분리형 DU모델의 경우 DU-high)은, 상위 단에서 제공되어 수신한 시스템정보를 디코딩하는 등의 제반 처리를 하여 얻은 PRACH 위치정보(예: PRACH 타입, PRACH Configuration 인덱스, PRACH frequency 오프셋)를, 본 발명에서 제안하는 Ethernet 프레임포맷의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드에 구성한 무선제어 프레임포맷을 기반으로, 전송할 수 있다.
한편, 무선모듈(100)이 통신모듈(200)로 전송하는 업링크의 경우, 무선제어신호의 타입은, 각 유저 별로 I/Q 데이터의 비트 폭(width)을 줄여서 전송하기 위한 I/Q 데이터 Reference 정보, 각 유저 별로 레이어(Layer) 및 리소스블록(RB:Resource Block)을 할당하는 스케줄링정보 중 적어도 하나로 구분될 수 있다.
이 경우, 유저 별 I/Q 데이터 Reference 정보, 유저 별 스케줄링정보 각각에 해당하는 RSCS의 타입에 서로 다른 ID값이 정의될 것이다.
유저 별 I/Q 데이터 Reference 정보에 대해 설명하면, 유저 별 I/Q 데이터 Reference 정보를 위해 구성된 무선제어 프레임포맷의 서브 헤더(Control Sub-header) 내 CID 필드에는 유저 별 I/Q 데이터 Reference 정보의 타입을 나타내는 ID값이 기록(포함)될 것이고, 서브 헤더(Control Sub-header) 뒤의 신호필드에는 유저 별 I/Q 데이터 Reference 정보가 포함되어 전송될 것이다.
5G 분리형 기지국에서 UL 프론트홀 용량 감소를 위해서 UL로 전송되는 데이터의 Bit width를 줄여야 하는데, 정보의 손실을 최소화하면서 프론트홀 용량을 줄이기 위해서 I/Q 데이터에 대한 Reference 정보가 필요하다.
그리고, 통신모듈(200, 통합형 DU모델의 경우 CU, 분리형 DU모델의 경우 DU-lhigh)에서 전송/수신한 I/Q 데이터의 Bit width를 복원하기 위해서는 I/Q 데이터의 Reference 정보가 필요하다.
따라서, 무선모듈(100, 통합형 DU모델의 경우 DU, 분리형 DU모델의 경우 DU-low)은, 유저 별로 제반 계산 처리를 통해 얻은 I/Q 데이터의 Reference 정보(예: I/Q Reference value)를, 본 발명에서 제안하는 Ethernet 프레임포맷의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드에 구성한 무선제어 프레임포맷을 기반으로, 전송할 수 있다.
유저 별 스케줄링정보에 대하여 설명하면, 유저 별 스케줄링정보를 위해 구성된 무선제어 프레임포맷의 서브 헤더(Control Sub-header) 내 CID 필드에는 유저 별 스케줄링정보의 타입을 나타내는 ID값이 기록(포함)될 것이고, 서브 헤더(Control Sub-header) 뒤의 신호필드에는 유저 별 스케줄링정보가 포함되어 전송될 것이다.
UL의 유저 별 스케줄링정보는, 전술한 DL의 유저 별 스케줄링정보와 동일한 역할을 하며, 전달되는 정보 내용 역시 동일 또는 대응된다.
따라서, 따라서, 무선모듈(100, 통합형 DU모델의 경우 DU, 분리형 DU모델의 경우 DU-low)은, 각 유저 별 스케줄링정보(예: 타겟 레이어 정보, RB 할당 비트맵)를, 본 발명에서 제안하는 Ethernet 프레임포맷의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드에 구성한 무선제어 프레임포맷을 기반으로, 전송할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 분리형 기지국 특히 5G 분리형 기지국에서 무선모듈의 데이터 및 신호 전송을 위한 새로운 프론트홀 인터페이스 Fx 인터페이스를 정의함으로써, 프론트홀 용량을 줄이고자 하는 5G 통신시스템에서의 니즈(Needs)를 충족시키는 효과를 도출한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따르면, 더 상위 계층에서의 처리 기능(PHY-low)까지 확장/설계하는 5G 분리형 기지국의 Baseband Pooling 구조를 감안하여, 무선모듈(통합형 DU모델의 경우 DU, 분리형 DU모델의 경우 DU-low) 및 통신모듈(통합형 DU모델의 경우 CU, 분리형 DU모델의 경우 DU-high) 간에 필수적으로 전송해야 하는 Radio Specific Control 신호(RSCS)를 전송하는 기법(기술)을 실현함으로써, 5G 통신시스템에서의 니즈(Needs)를 충족시키는 효과를 도출한다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 및 신호 전송 방법을 설명하겠다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 및 신호 전송 방법은, Baseband Pooling 구조의 분리형 기지국에서, 무선모듈(통합형 DU모델의 경우 DU, 분리형 DU모델의 경우 DU-low) 및 통신모듈(통합형 DU모델의 경우 CU, 분리형 DU모델의 경우 DU-high) 간에 데이터 및 신호를 전송하는 기법(기술)에 관한 것이다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 및 신호 전송 방법은, 본 발명에서 제안하는 새로운 프론트홀 인터페이스 즉 Fx 인터페이스를 통해 전달할 수 있는 4가지 타입의 데이터 및 신호 중, Radio Specific Control 신호를 전송하는 기법(기술)을 구체적으로 제안하고자 한다.
먼저, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 및 신호 전송 방법을, 다운링크 기준으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 및 신호 전송 방법에서, 통신모듈(200, 통합형 DU모델의 경우 CU, 분리형 DU모델의 경우 DU-high)은, 무선모듈(100, 통합형 DU모델의 경우 DU, 분리형 DU모델의 경우 DU-low)로 전송(전달)하기 위한 신호(무선제어신호, 이하 RSCS)에 대한 제반 처리를 수행한다(S100).
예컨대, RSCS 중 DL/UL Configuration정보를 언급하여 설명하면, 통신모듈(200)은, 상위 단에서 제공되어 수신한 자원할당정보를 디코딩하는 등의 제반 처리를 하여 TTI 단위의 DL/UL Configuration정보를 얻을 수 있다.
이 외에도, 통신모듈(200)은, 유저 별 채널정보, 유저 별 스케줄링정보, 비트맵정보, 및 PRACH 위치정보에 해당하는 각 RSCS에 대하여, 필요한 제반의 처리를 하여 추정 또는 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 및 신호 전송 방법에서, 통신모듈(200)은, S100단계에서 처리하여 얻은 RSCS를, 본 발명에서 제안하는 Fx 인터페이스를 위해 정의한 특정 프레임포맷 즉 Ethernet 프레임포맷의 패킷 형태로 인캡슐레이션한다(S110).
구체적으로, 통신모듈(200)은, S100단계에서 처리하여 얻은 RSCS를 Ethernet 프레임포맷(도 3의 A)의 페이로드(Ethernet Payload)에 인캡슐레이션 한다.
이때, 인캡슐레이션 방식 또는 구조를 구체적으로 설명하면, 통신모듈(200)은, Ethernet 프레임포맷(도 3의 A)의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드에서 금번 전송할 서로 다른 타입의 RSCS 별로 무선제어 프레임포맷을 정의한다(S120).
즉, 통신모듈(200)은, Ethernet 프레임포맷(도 3의 A)의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드에, 도 3의 (C)에 도시된 바와 같이, 전송하고자 하는 서로 다른 타입의 RSCS 각각을 위한 무선제어 프레임포맷(c1,c2...)을 차례로 정의하는 것이다.
예를 들면, 통신모듈(200)가 전송하는 다운링크의 경우, RSCS의 타입은, DL/UL Configuration정보, 유저 별 채널정보, 유저 별 스케줄링정보, 비트맵정보, 및 PRACH 위치정보 중 적어도 하나로 구분될 수 있다.
이에, 통신모듈(200)은, 금번 패킷에서 전송할 RSCS가 DL/UL Configuration정보, 유저 별 채널정보, 유저 별 스케줄링정보, 비트맵정보, 및 PRACH 위치정보 모두라면, DL/UL Configuration정보, 유저 별 채널정보, 유저 별 스케줄링정보, 비트맵정보, 및 PRACH 위치정보 각각을 위해 무선제어 프레임포맷을 각기 정의하는 것이다.
이때, RSCS 중 DL/UL Configuration정보를 대표로 언급하여 설명하면, S120단계에서 DL/UL Configuration정보를 위해 구성된 무선제어 프레임포맷의 서브 헤더(Control Sub-header) 내 CID 필드에는 DL/UL Configuration정보의 타입을 나타내는 ID값이 기록(포함)될 것이고, 서브 헤더(Control Sub-header) 뒤의 신호필드에는 DL/UL Configuration정보가 포함될 것이다.
그리고, 통신모듈(200)은, Ethernet 프레임포맷(도 3의 A)의 페이로드(Ethernet Payload)에서 공통필드(b) 특히 서브타입 필드에 RSCS의 타입에 정의된 필드값(예: 0001 0011b)을 기록(포함)하여, 금번 패킷에 RSCS의 타입을 정의할 수 있다(S130).
한편, S120 및 S130 단계의 선후는 바뀌어도 무방할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 및 신호 전송 방법에서, 통신모듈(200)은, RSCS를 인캡슐레이션한 Ethernet 프레임포맷(도 3의 A)의 패킷을 무선모듈(100)로 전송한다(S140).
즉, 통신모듈(200)은, 본 발명에서 정의한 Ethernet 프레임포맷의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드에 전송하고자 하는 서로 다른 타입의 RSCS 각각을 위한 무선제어 프레임포맷(c1,c2...)을 차례로 정의하여, 각 무선제어 프레임포맷(c1,c2...)을 기반으로 RSCS들을 무선모듈(100)로 전송(전달)하는 것이다.
이하에서는, 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 및 신호 전송 방법을, 업링크 기준으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 및 신호 전송 방법에서, 무선모듈(100, 통합형 DU모델의 경우 DU, 분리형 DU모델의 경우 DU-low)은, 통신모듈(200, 통합형 DU모델의 경우 CU, 분리형 DU모델의 경우 DU-high)로 전송(전달)하기 위한 신호(무선제어신호, 이하 RSCS)에 대한 제반 처리를 수행한다(S200).
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 및 신호 전송 방법에서, 무선모듈(100)은, S200단계에서 처리하여 얻은 RSCS를, 본 발명에서 제안하는 Fx 인터페이스를 위해 정의한 특정 프레임포맷 즉 Ethernet 프레임포맷의 패킷 형태로 인캡슐레이션한다(S210).
구체적으로, 무선모듈(100)은, S200단계에서 처리하여 얻은 RSCS를 Ethernet 프레임포맷(도 3의 A)의 페이로드(Ethernet Payload)에 인캡슐레이션 한다.
이때, 인캡슐레이션 방식 또는 구조를 구체적으로 설명하면, 무선모듈(100)은, Ethernet 프레임포맷(도 3의 A)의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드에서 금번 전송할 서로 다른 타입의 RSCS 별로 무선제어 프레임포맷을 정의한다(S220).
즉, 무선모듈(100)은, Ethernet 프레임포맷(도 3의 A)의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드(Payload) 필드에, 도 4의 (C)에 도시된 바와 같이, 전송하고자 하는 서로 다른 타입의 RSCS 각각을 위한 무선제어 프레임포맷(c1,c2...)을 차례로 정의하는 것이다.
예를 들면, 무선모듈(100)가 전송하는 업링크의 경우, RSCS의 타입은, 유저 별 I/Q 데이터 Reference 정보, 유저 별 스케줄링정보 중 적어도 하나로 구분될 수 있다.
이에, 무선모듈(100)은, 금번 패킷에서 전송할 RSCS가 유저 별 I/Q 데이터 Reference 정보, 유저 별 스케줄링정보 모두라면 유저 별 I/Q 데이터 Reference 정보, 유저 별 스케줄링정보 각각을 위해 무선제어 프레임포맷을 각기 정의하는 것이다.
이때, RSCS 중 유저 별 I/Q 데이터 Reference 정보를 대표로 언급하여 설명하면, S220단계에서 유저 별 I/Q 데이터 Reference 정보를 위해 구성된 무선제어 프레임포맷의 서브 헤더(Control Sub-header) 내 CID 필드에는 유저 별 I/Q 데이터 Reference 정보의 타입을 나타내는 ID값이 기록(포함)될 것이고, 서브 헤더(Control Sub-header) 뒤의 신호필드에는 유저 별 I/Q 데이터 Reference 정보가 포함될 것이다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 및 신호 전송 방법에서, 무선모듈(100)은, Ethernet 프레임포맷(도 3의 A)의 페이로드(Ethernet Payload)에서 공통필드(b) 특히 서브타입 필드에 RSCS의 타입에 정의된 필드값(예: 0001 0011b)을 기록(포함)하여, 금번 패킷에 RSCS의 타입을 정의할 수 있다(S230).
한편, S220 및 S230 단계의 선후는 바뀌어도 무방할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 및 신호 전송 방법에서, 무선모듈(100)은, RSCS를 인캡슐레이션한 Ethernet 프레임포맷(도 3의 A)의 패킷을 통신모듈(200)로 전송한다(S240).
즉, 무선모듈(100)은, 본 발명에서 정의한 Ethernet 프레임포맷의 페이로드(Ethernet Payload) 내 페이로드 필드에 전송하고자 하는 서로 다른 타입의 RSCS 각각을 위한 무선제어 프레임포맷(c1,c2...)을 차례로 정의하여, 각 무선제어 프레임포맷(c1,c2...)을 기반으로 RSCS들을 무선모듈(100)로 전송(전달)하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 분리형 기지국 특히 5G 분리형 기지국에서 무선모듈의 데이터 및 신호 전송을 위한 새로운 프론트홀 인터페이스 Fx 인터페이스를 정의함으로써, 프론트홀 용량을 줄이고자 하는 5G 통신시스템에서의 니즈(Needs)를 충족시키는 효과를 도출한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따르면, 더 상위 계층에서의 처리 기능(PHY-low)까지 확장/설계하는 5G 분리형 기지국의 Baseband Pooling 구조를 감안하여, 무선모듈(통합형 DU모델의 경우 DU, 분리형 DU모델의 경우 DU-low) 및 통신모듈(통합형 DU모델의 경우 CU, 분리형 DU모델의 경우 DU-high) 간에 필수적으로 전송해야 하는 Radio Specific Control 신호(RSCS)를 전송하는 기법(기술)을 실현함으로써, 5G 통신시스템에서의 니즈(Needs)를 충족시키는 효과를 도출한다.
본 발명의 실시예에 데이터 및 신호 전송 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 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 (17)

  1. 기지국장치에 있어서,
    RF 처리 기능 및 PHY 계층(Physical Layer)에서의 처리 기능을 담당하는 무선모듈; 및
    상기 무선모듈과 연결되어, 상기 무선모듈에서 담당하는 처리 기능의 상위 계층 처리 기능을 담당하는 통신모듈을 포함하며;
    상기 무선모듈 및 상기 통신모듈 간에는,
    패킷 기반으로 정의된 특정 인터페이스를 통해, 데이터 및 신호 중 적어도 하나가 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신모듈은,
    PHY 계층에서의 일부 처리 기능 및 그 이상의 상위 계층 처리 기능을 포함하는 기지국모듈인 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신모듈은,
    PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층 및 그 이상의 상위 계층 처리 기능을 포함하는 기지국모듈과 연결되는 상위 무선모듈이며,
    상기 상위 무선모듈은,
    PHY 계층에서의 일부 처리 기능 및 MAC(Medium Access Control Layer) 계층 및 RLC 계층(Radio Link Control Layer)에서의 처리 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선모듈 및 상기 통신모듈은,
    데이터 및 신호 중 적어도 하나를, 상기 특정 인터페이스를 위해 정의된 특정 프레임포맷의 패킷 형태로 인캡슐레이션(Encapsulation)하여 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 특정 프레임포맷의 페이로드는,
    상기 페이로드를 통해 전송하고자 하는 데이터 또는 신호의 타입을 정의하는 서브타입(Subtype) 필드를 포함하는 공통필드와,
    상기 서브타입 필드로 정의한 타입의 데이터 또는 신호가 전송되는 페이로드 필드로 구성되는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 페이로드 필드에서는,
    무선신호 송수신과 관련된 무선제어신호(Radio Specific Control Signal)가 전송되는 경우,
    무선제어신호의 타입을 정의하는 서브 헤더(Control Sub-header) 및 무선제어신호를 전송하는 신호필드의 구조로 정의된 특정 무선제어 프레임포맷을 기반으로, 상기 무선제어신호가 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 페이로드 필드는,
    상기 페이로드 필드를 통해 전송하고자 하는 서로 다른 타입의 무선제어신호 개수에 따라서, 각 무선제어신호 별로 상기 무선제어 프레임포맷을 추가하여 정의하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    서브 헤더에는,
    상기 서브 헤더가 포함된 무선제어 프레임포맷 이후 다른 무선제어 프레임포맷의 다른 서브 헤더가 위치하는지 여부를 나타내는 플레그(flag) 필드가 정의되는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 통신모듈이 상기 무선모듈로 전송하는 무선제어신호의 타입은,
    각 심볼에 대하여 DL 또는 UL로 사용하도록 할당하는 DL/UL Configuration정보, 각 유저 별로 빔 포밍을 수행하기 위한 채널정보, 각 유저 별로 레이어(Layer) 및 리소스블록(RB:Resource Block)을 할당하는 스케줄링정보, 리소스블록(RB) 별로 유저 Specific RB인지 또는 브로드캐스팅 RB인지를 구분하는 비트맵정보, 및 PRACH (Physical Random Access Channel)에 대한 위치정보 중 적어도 하나로 구분되는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 무선모듈이 상기 통신모듈로 전송하는 무선제어신호의 타입은,
    각 유저 별로 I/Q 데이터의 비트 폭(width)을 줄여서 전송하기 위한 I/Q 데이터 Reference 정보, 각 유저 별로 레이어(Layer) 및 리소스블록(RB:Resource Block)을 할당하는 스케줄링정보 중 적어도 하나로 구분되는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  11. RF 처리 기능 및 PHY 계층(Physical Layer)에서의 처리 기능을 담당하는 기지국장치의 무선모듈과 연결되어, 상기 무선모듈에서 담당하는 처리 기능의 상위 계층 처리 기능을 담당하는 상기 기지국장치의 통신모듈이, 전송하기 위한 데이터 및 신호 중 적어도 하나를 처리하는 처리단계; 및
    상기 통신모듈이, 데이터 및 신호 중 적어도 하나를 패킷 기반으로 정의된 특정 인터페이스를 통해 상기 무선모듈로 전송하는 전송단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 및 신호 전송 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전송단계는,
    상기 통신모듈이, 데이터 및 신호 중 적어도 하나를, 상기 특정 인터페이스를 위해 정의된 특정 프레임포맷의 패킷 형태로 인캡슐레이션(Encapsulation)하여 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 및 신호 전송 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 특정 프레임포맷의 페이로드는,
    상기 페이로드를 통해 전송하고자 하는 데이터 또는 신호의 타입을 정의하는 서브타입(Subtype) 필드를 포함하는 공통필드와,
    상기 서브타입 필드로 정의한 타입의 데이터 또는 신호가 전송되는 페이로드 필드로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 및 신호 전송 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 페이로드 필드에서는,
    무선신호 송수신과 관련된 무선제어신호(Radio Specific Control Signal)가 전송되는 경우,
    무선제어신호의 타입을 정의하는 서브 헤더(Control Sub-header) 및 무선제어신호를 전송하는 신호필드의 구조로 정의된 특정 무선제어 프레임포맷을 기반으로, 상기 무선제어신호가 전송되는 것을 특징으로 하는 데이터 및 신호 전송 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 페이로드 필드는,
    상기 페이로드 필드를 통해 전송하고자 하는 서로 다른 타입의 무선제어신호 개수에 따라서, 각 무선제어신호 별로 상기 무선제어 프레임포맷을 추가하여 정의하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 데이터 및 신호 전송 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 통신모듈이 상기 무선모듈로 전송하는 무선제어신호의 타입은,
    각 심볼에 대하여 DL 또는 UL로 사용하도록 할당하는 DL/UL Configuration정보, 각 유저 별로 빔 포밍을 수행하기 위한 채널정보, 각 유저 별로 레이어(Layer) 및 리소스블록(RB:Resource Block)을 할당하는 스케줄링정보, 리소스블록(RB) 별로 유저 Specific RB인지 또는 브로드캐스팅 RB인지를 구분하는 비트맵정보, 및 PRACH (Physical Random Access Channel)에 대한 위치정보 중 적어도 하나로 구분되는 것을 특징으로 하는 데이터 및 신호 전송 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 무선모듈이 데이터 및 신호를 상기 특정 인터페이스를 통해 상기 통신모듈로 전송하는 단계를 더 포함하며;
    상기 무선모듈이 상기 통신모듈로 전송하는 무선제어신호의 타입은,
    각 유저 별로 I/Q 데이터의 비트 폭(width)을 줄여서 전송하기 위한 I/Q 데이터 Reference 정보, 각 유저 별로 레이어(Layer) 및 리소스블록(RB:Resource Block)을 할당하는 스케줄링정보 중 적어도 하나로 구분되는 것을 특징으로 하는 데이터 및 신호 전송 방법.
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