KR102110142B1 - Distributed unit device, data stream delivery method, data stream conversion device - Google Patents
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Abstract
본 발명은, Massive MIMO 및 밀리미터파 기술 적용이 가능하도록 하는 5G 분리형 기지국 구조, 특히 하위 계층 분리 기지국에서의 무선모듈 내 데이터 스트림 전달 방안을 실현하는 기술을 제안한다.The present invention proposes a technique for realizing a data stream delivery method in a radio module in a 5G split base station structure, particularly in a lower layer split base station, which enables the application of Massive MIMO and millimeter wave technology.
Description
본 발명은, 기지국모듈 및 무선모듈을 분리하여 구성하는 분리형 기지국 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 무선모듈을 분리한 구조의 하위 계층 분리 기지국에서 무선모듈 내 데이터 스트림을 전달하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a separate base station technology configured by separating a base station module and a radio module, and more particularly, to a technology for transmitting a data stream in a radio module from a lower layer separation base station having a structure in which the radio module is separated. .
LTE 통신시스템에서 통신서비스의 종류 및 전송 요구 속도 등이 다양해짐에 따라, LTE 주파수 증설 및 5G 통신시스템으로의 진화가 활발하게 진행되고 있다. As the types of communication services and transmission request speeds in the LTE communication system are diversified, LTE frequency expansion and evolution to 5G communication systems are actively progressing.
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.5G communication system, eMBB (enhanced mobile broadband) / mMTC (massive machine type communications) / uRLLC (ultra-reliable and) while accommodating as many terminals as possible based on limited radio resources Low latency communications (high reliability and low latency communications) scenarios are supported.
그리고, 5G 기술에서는, 초고속/대용량 서비스를 지원하고자 대역폭을 확장하기 위한 방법으로 밀리미터파 주파수 대역을 활용하는 방안을 고려하고 있으며, 단위 대역폭에서의 데이터 전송률 즉 스펙트럼 효율을 높이 위한 방법으로 Massive MIMO 기술을 활용하는 방안을 고려하고 있다.In addition, in 5G technology, a method of using a millimeter wave frequency band as a method for extending a bandwidth to support an ultra-high-speed / large-capacity service is being considered. Massive MIMO technology is used as a method to increase the data transmission rate in a unit bandwidth, that is, spectrum efficiency. We are considering how to use.
한편, 기지국장치는 내부적인 기능에 따라 기지국모듈(DU : Digital Unit) 및 무선모듈(RU : Remote Unit)로 구분할 수 있으며, DU 및 RU를 분리하여 각각 원거리에 설치/구성하는 기지국 형태(이하, 분리형 기지국)가 등장하였다.On the other hand, the base station device can be classified into a base station module (DU: Digital Unit) and a radio module (RU: Remote Unit) according to internal functions, and separate and install / configure the DU and RU at remote locations (hereinafter, Detachable base station) has appeared.
이에, 도 1에 도시된 바와 같이, 5G 이전의 이동통신 In-building 망은, Baseband부의 모든 신호 처리가 DU 집중국인 기지국에서 이루어지고, 중계기 정합모듈을 거친 IF 신호를 도너(Donor)가 디지털 Optical Fiber Cable을 통해 광분산하고 리모트(Remote) 즉 RU가 RF급전선을 통해 안테나로 RF 신호를 분산하는 구조를 갖고 있다.Accordingly, as shown in FIG. 1, in the mobile communication in-building network prior to 5G, all signal processing of the baseband unit is performed at a base station that is a DU central station, and a donor digitally performs an IF signal that has passed through a repeater matching module. It has the structure of dispersing the light through the fiber cable and distributing the RF signal to the remote, that is, RU, through the RF feeder to the antenna.
그리고, 기존 In-building 망은, 공중선 Infra(RF급전선, 안테나, 분배기 등) 공유를 통해, 2G/3G/4G 대역의 신호를 모두 결합하여 서비스 제공하고 있다.In addition, the existing in-building network provides services by combining all signals in the 2G / 3G / 4G band through sharing the aerial infrastructure (RF feeder, antenna, distributor, etc.).
기존 In-building 망의 경우, 건물 내에 공중선 구축 작업이 복잡하고 난이하여, Traffic 밀집 공간 또는 중요 영역에 대해서만 한정적으로 2x2 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 안테나 구조를 채택할 뿐, 대부분(80% 이상) SISO(Single-Input Single-Output) 안테나 구조를 채택하고 있다.In the case of the existing in-building network, the construction of aerial antennas in the building is complicated and difficult, and only 2x2 multiple-input multiple-output (MIMO) antenna structures are adopted for traffic dense spaces or important areas. Above) SISO (Single-Input Single-Output) antenna structure is adopted.
또한, 기존 In-building 망의 경우, 구축되어 있는 공중선 Infra가 물리적으로 밀리미터파 대역의 초광대역 신호를 수용할 수 없다.In addition, in the case of the existing in-building network, the built-in aerial infrastructure cannot physically accommodate the millimeter wave band ultra-wideband signal.
따라서, 기존 In-building 망에서는, 전술의 5G 서비스를 제공하기 위해 Massive MIMO 및 밀리미터파 기술 적용이 필요하지만, 구조적 한계 때문에 적용할 수 없는 문제가 있다.Therefore, in the existing in-building network, it is necessary to apply Massive MIMO and millimeter wave technology to provide the above-mentioned 5G service, but there is a problem that cannot be applied due to structural limitations.
이에, 5G 서비스를 제공하기 위해 Massive MIMO 및 밀리미터파 기술 적용이 가능한, 새로운 In-building 망을 구현하는 방안 모색이 필요한 시점이다.Accordingly, it is time to find a way to implement a new in-building network that can be applied to Massive MIMO and millimeter wave technologies to provide 5G services.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, In-building 망에 Massive MIMO 및 밀리미터파 기술 적용이 가능하도록 하는 5G 분리형 기지국 구조, 특히 하위 계층 분리 기지국에서의 무선모듈 내 데이터 스트림 전달 방안을 제안하고자 한다.The present invention was created in view of the above circumstances, and the object to be reached in the present invention is to construct a 5G separated base station structure, particularly in a lower layer separated base station, to enable Massive MIMO and millimeter wave technology to be applied to an in-building network. I would like to propose a data stream delivery method in the wireless module.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 기지국의 무선통신장치는, RF 처리 기능 및 PHY 계층(Physical Layer)의 하위 처리 기능을 담당하는 2 이상의 하위무선모듈; 상기 2 이상의 하위무선모듈과 연결되어, PHY 계층의 상위 처리 기능을 담당하는 상위무선모듈; 및 상기 상위무선모듈 및 상기 2 이상의 하위무선모듈 사이에서, 상기 상위무선모듈로부터 전송되는 다수의 데이터 스트림을 하위무선모듈 단위로 변환하여 전달하고, 상기 2 이상의 하위무선모듈로부터 하위무선모듈 단위로 전송되는 다수의 데이터 스트림을 상위무선모듈 단위로 변환하여 전달하는 스트림변환모듈을 포함한다.In order to achieve the above object, a wireless communication device of a base station according to a first aspect of the present invention includes: two or more sub-wireless modules in charge of RF processing functions and sub-processing functions of a PHY layer; An upper wireless module connected to the two or more lower wireless modules and in charge of an upper processing function of the PHY layer; And between the upper wireless module and the two or more lower wireless modules, converts and transmits a plurality of data streams transmitted from the upper wireless module in units of lower wireless modules, and transmits from the two or more lower wireless modules in units of lower wireless modules. And a stream conversion module that converts and transmits a plurality of data streams in units of upper wireless modules.
구체적으로, 상기 스트림변환모듈은, 다운링크의 경우, 상기 상위무선모듈로부터 전송되는 다수의 데이터 스트림을 상기 2 이상의 하위무선모듈 별로 분배하고, 상기 분배한 하위무선모듈별 데이터 스트림을, 하위무선모듈 단위로 변환하여 각 하위무선모듈로 전달할 수 있다. Specifically, in the case of downlink, in the case of a downlink, the plurality of data streams transmitted from the upper wireless module are distributed for each of the two or more lower wireless modules, and the distributed data streams for the lower wireless modules are divided into lower wireless modules. It can be converted into units and delivered to each sub-wireless module.
구체적으로, 상기 스트림변환모듈은, 업링크의 경우, 상기 2 이상의 하위무선모듈로부터 전송되는 하위무선모듈별 데이터 스트림을, 상위무선모듈 단위로 변환하여 상기 상위무선모듈로 전달할 수 있다.Specifically, in the case of an uplink, the stream conversion module may convert a data stream for each lower wireless module transmitted from the two or more lower wireless modules in units of an upper wireless module and transmit the data stream to the upper wireless module.
구체적으로, 상기 2 이상의 하위무선모듈 각각이 형성하는 셀 영역은, 상기 기지국에 의해 형성되는 하나의 셀 커버리지에 속할 수 있다.Specifically, the cell region formed by each of the two or more lower wireless modules may belong to one cell coverage formed by the base station.
구체적으로, 상기 데이터 스트림에 포함되는 데이터 패킷의 페이로드에는, 상기 페이로드를 통해 전송하고자 하는 데이터에 대한 정보를 포함하는 공통필드가 구성되며, 상기 공통필드에는, 상기 상위무선모듈 또는 하위무선모듈이 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서를 나타내는 순서정보(Ordering information) 필드가 구성될 수 있다.Specifically, in the payload of the data packet included in the data stream, a common field including information about data to be transmitted through the payload is configured, and in the common field, the upper wireless module or the lower wireless module An ordering information field indicating an order for the data stream to be transmitted may be configured.
구체적으로, 상기 스트림변환모듈은, 상기 다운링크의 경우, 상기 분배한 하위무선모듈별 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드에서 상위무선모듈에 의한 순서값을 각 하위무선모듈 단위로 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서값으로 변환할 수 있다. Specifically, in the case of the downlink, the stream conversion module transmits the sequence value by the upper wireless module in the order information field in the data packet for each distributed lower wireless module data stream in units of each lower wireless module. It can be converted to an order value for a data stream.
구체적으로, 상기 스트림변환모듈은, 상기 업링크의 경우, 상기 2 이상의 하위무선모듈로부터 전송되는 하위무선모듈별 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드에서 각 하위무선모듈에 의한 순서값을 상기 다운링크 시 순서값 변환을 기반으로 역 변환할 수 있다. Specifically, the stream conversion module, in the case of the uplink, for the data stream for each sub-wireless module transmitted from the two or more sub-wireless modules, the sequence value by each sub-wireless module in the sequence information field in the data packet In the case of downlink, inverse transformation may be performed based on sequence value transformation.
구체적으로, 상기 상위무선모듈은, 상기 PHY 계층의 상위 처리 기능 및 MAC(Medium Access Control Layer) 계층 및 RLC 계층(Radio Link Control Layer)에서의 처리 기능을 담당하며, PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층 및 그 이상의 상위 계층 처리 기능을 포함하는 기지국모듈과 연결될 수 있다.Specifically, the upper wireless module is responsible for the upper processing function of the PHY layer and the processing function in the Medium Access Control Layer (MAC) layer and the Radio Link Control Layer (RLC layer), and the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer. And a base station module including higher layer processing functions.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 기지국의 무선통신장치에 적용되는 데이터스트림 변환장치는, 상기 무선통신장치의 상위무선모듈로부터 전송되는 다운링크의 데이터 패킷을 데이터 스트림으로 구분하여, 상기 기지국에 의해 형성되는 하나의 셀 커버리지에 속하는 2 이상의 셀 영역 별로 데이터 스트림을 분배하는 상위무선모듈연동부; 상기 분배한 셀 영역별 데이터 스트림을 하위무선모듈 단위로 변환하는 변환부; 및 상기 하위무선모듈 단위로 변환한 셀 영역별 데이터 스트림을, 상기 2 이상의 셀 영역 각각을 형성하는 상기 2 이상의 하위무선모듈로 전달하는 하위무선모듈연동부를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, the data stream converter applied to the wireless communication device of the base station according to the second aspect of the present invention divides the data packet of the downlink transmitted from the upper wireless module of the wireless communication device into a data stream. , An upper wireless module interworking unit that distributes data streams for each of two or more cell regions belonging to one cell coverage formed by the base station; A conversion unit for converting the distributed data streams for each cell region in units of lower wireless modules; And it may include a sub-wireless module interworking unit for transmitting the data stream for each cell area converted to the sub-wireless module unit to the two or more sub-wireless modules forming each of the two or more cell areas.
구체적으로, 상기 하위무선모듈연동부는, 상기 2 이상의 하위무선모듈로부터 전송되는 업링크의 데이터 패킷을 데이터 스트림으로 구분하여 상기 변환부로 인가하고, 상기 변환부는, 상기 인가되는 하위무선모듈 단위의 데이터 스트림을 상위무선모듈 단위로 변환하고, 상기 상위무선모듈연동부는, 상기 상위무선모듈 단위로 변환한 데이터 스트림을 상기 상위무선모듈로 전달할 수 있다. Specifically, the lower wireless module interlocking unit divides the uplink data packet transmitted from the two or more lower wireless modules into a data stream and applies it to the conversion unit, and the conversion unit, the data stream in units of the applied lower wireless module To the upper wireless module unit, and the upper wireless module interlocking unit may transmit a data stream converted to the upper wireless module unit to the upper wireless module.
구체적으로, 상기 데이터 패킷의 페이로드에는, 상기 페이로드를 통해 전송하고자 하는 데이터에 대한 정보를 포함하는 공통필드가 구성되며, 상기 공통필드에는, 상기 상위무선모듈 또는 하위무선모듈이 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서를 나타내는 순서정보(Ordering information) 필드가 구성될 수 있다.Specifically, in the payload of the data packet, a common field including information on data to be transmitted through the payload is configured, and in the common field, a data stream transmitted by the upper wireless module or the lower wireless module An ordering information field indicating an order for may be configured.
구체적으로, 상기 변환부 및 상기 하위무선모듈연동부는, 상기 2 이상의 셀 영역 별로 각기 구비되며, 상기 각 변환부는, 상기 다운링크의 경우, 상기 상위무선모듈연동부로부터 분배 인가되는 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드에서 상위무선모듈에 의한 순서값을 변환부가 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서값으로 변환할 수 있다. Specifically, the conversion unit and the lower wireless module interlocking unit are respectively provided for each of the two or more cell regions, and each conversion unit, in the case of the downlink, with respect to the data stream distributed from the upper wireless module interlocking unit, In the order information field in the data packet, the order value by the upper wireless module may be converted into the order value for the data stream transmitted by the converter.
구체적으로, 상기 각 변환부는, 상기 업링크의 경우, 상기 각 하위무선모듈연동부로부터 인가되는 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드에서 하위무선모듈에 의한 순서값을 상기 다운링크 시 순서값 변환을 기반으로 역 변환할 수 있다.Specifically, in the case of the uplink, each of the conversion units sets the sequence value by the lower wireless module in the sequence information field in the data packet with respect to the data stream applied from each lower wireless module interlocking unit in the downlink sequence value. You can do the inverse transformation based on the transformation.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 관점에 따른 데이터 스트림 전달 방법은, 기지국의 무선통신장치에서 RF 처리 기능 및 PHY 계층의 하위 처리 기능을 담당하는 2 이상의 하위무선모듈과 연결되어 PHY 계층의 상위 처리 기능을 담당하는 상위무선모듈이, 다수의 데이터 스트림을 전송하는 다운링크 전송단계; 상기 상위무선모듈 및 상기 2 이상의 하위무선모듈 사이에 구비되는 스트림변환모듈이, 상기 상위무선모듈로부터 전송되는 다수의 데이터 스트림을 상기 2 이상의 하위무선모듈 별로 분배하는 다운링크 분배단계; 및 상기 분배한 하위무선모듈별 데이터 스트림을, 하위무선모듈 단위로 변환하여 각 하위무선모듈로 전달하는 다운링크 전달단계를 포함한다.The data stream delivery method according to the third aspect of the present invention for achieving the above object is connected to two or more sub-wireless modules in charge of the RF processing function and the sub-processing function of the PHY layer in the wireless communication device of the base station. A downlink transmission step in which the upper wireless module in charge of the upper processing function transmits a plurality of data streams; A downlink distribution step in which the stream conversion module provided between the upper wireless module and the two or more lower wireless modules distributes a plurality of data streams transmitted from the upper wireless module for each of the two or more lower wireless modules; And a downlink delivery step of converting the distributed data streams for each sub-wireless module in units of sub-wireless modules and transmitting them to each sub-wireless module.
구체적으로, 상기 2 이상의 하위무선모듈이, 다수의 데이터 스트림을 전송하는 업링크 전송단계; 상기 스트림변환모듈이, 상기 2 이상의 하위무선모듈로부터 전송되는 하위무선모듈별 데이터 스트림을, 상위무선모듈 단위로 변환하여 상기 상위무선모듈로 전달하는 업링크 전달단계를 더 포함할 수 있다. Specifically, the two or more sub-wireless module, an uplink transmission step of transmitting a plurality of data streams; The stream conversion module may further include an uplink delivery step of converting a data stream for each lower wireless module transmitted from the two or more lower wireless modules into an upper wireless module unit and transmitting the data stream to the upper wireless module.
구체적으로, 상기 2 이상의 하위무선모듈 각각이 형성하는 셀 영역은, 상기 기지국에 의해 형성되는 하나의 셀 커버리지에 속할 수 있다. Specifically, the cell region formed by each of the two or more lower wireless modules may belong to one cell coverage formed by the base station.
구체적으로, 상기 데이터 스트림에 포함되는 데이터 패킷의 페이로드에는, 상기 페이로드를 통해 전송하고자 하는 데이터에 대한 정보를 포함하는 공통필드가 구성되며, 상기 공통필드에는, 상기 상위무선모듈 또는 하위무선모듈이 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서를 나타내는 순서정보(Ordering information) 필드가 구성될 수 있다. Specifically, in the payload of the data packet included in the data stream, a common field including information about data to be transmitted through the payload is configured, and in the common field, the upper wireless module or the lower wireless module An ordering information field indicating an order for the data stream to be transmitted may be configured.
구체적으로, 상기 다운링크 전달단계는, 상기 스트림변환모듈이, 상기 분배한 하위무선모듈별 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드에서 상위무선모듈에 의한 순서값을 각 하위무선모듈 단위로 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서값으로 변환할 수 있다. Specifically, in the downlink delivery step, the stream conversion module transmits the sequence value by the upper wireless module in the order information field in the data packet for each lower wireless module unit for the distributed lower wireless module data stream. Can be converted to an order value for the data stream.
구체적으로, 상기 업링크 전달단계는, 상기 스트림변환모듈이, 상기 2 이상의 하위무선모듈로부터 전송되는 하위무선모듈별 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드에서 각 하위무선모듈에 의한 순서값을 상기 다운링크 시 순서값 변환을 기반으로 역 변환할 수 있다.Specifically, in the uplink delivery step, the stream conversion module, for the data stream for each sub-wireless module transmitted from the two or more sub-wireless modules, the sequence value by each sub-wireless module in the sequence information field in the data packet The downlink can be inversely transformed based on the order value transformation.
이에, 본 발명의 무선통신장치 및 데이터 스트림 전달 방법, 데이터스트림 변환장치에 따르면, Massive MIMO 및 밀리미터파 기술 적용이 가능하도록 하는 5G 분리형 기지국 구조, 특히 하위 계층 분리 기지국에서의 무선모듈 내 데이터 스트림 전달 방안을 실현함으로써, In-building 망에 적용 시 차별적인 5G In-building 서비스 품질을 제공할 수 있는 효과를 도출한다.Accordingly, according to the wireless communication device and data stream delivery method of the present invention, a data stream conversion device, 5G separated base station structure to enable application of Massive MIMO and millimeter wave technology, in particular, data stream delivery in a wireless module in a lower layer separated base station By realizing the method, it derives the effect of providing differentiated 5G in-building service quality when applied to an in-building network.
도 1은 기존 In-building 망의 구조를 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 5G 분리형 기지국 구조를 보여주는 예시도이다.
도 3은 5G 분리형 기지국 구조에 적용 가능한 분리 옵션을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 5G 분리형 기지국에서 하위 계층 분리에 대한 세부 옵션(Option 7)을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선통신장치(gNB-DU)의 구성을 보여주는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터스트림 변환장치(Layer Split Hub)의 구성을 보여주는 예시도이다.
도 7은 본 발명에서 이용되는 프론트홀 인터페이스에서 정의하는 프레임 및 필드 구조를 보여주는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 데이터스트림 변환장치(Layer Split Hub)의 구성을 보여주는 예시도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 스트림 전달 방법의 흐름을 보여주는 흐름도이다.1 is an exemplary view showing the structure of an existing in-building network.
2 is an exemplary view showing a structure of a 5G isolated base station to which the present invention is applied.
3 is a view showing a separation option applicable to a 5G separated base station structure.
FIG. 4 is a diagram illustrating detailed options (Option 7) for lower layer separation in a 5G isolated base station to which the present invention is applied.
5 is an exemplary view showing a configuration of a wireless communication device (gNB-DU) according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view showing a configuration of a data stream converter (Layer Split Hub) according to a preferred embodiment of the present invention.
7 is an exemplary view showing a frame and field structure defined by a front hole interface used in the present invention.
8 is an exemplary view showing a configuration of a data stream converter (Layer Split Hub) according to another preferred embodiment of the present invention.
9 and 10 are flowcharts showing a flow of a data stream delivery method according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명은, 5G 통신시스템에서 이용하게 될 분리형 기지국(이하, 5G 분리형 기지국) 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a separate base station (hereinafter, 5G separate base station) technology to be used in a 5G communication system.
LTE 통신시스템에서 통신서비스의 종류 및 전송 요구 속도 등이 다양해짐에 따라, LTE 주파수 증설 및 5G 통신시스템으로의 진화가 활발하게 진행되고 있다. As the types of communication services and transmission request speeds in the LTE communication system are diversified, LTE frequency expansion and evolution to 5G communication systems are actively progressing.
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.5G communication system, eMBB (enhanced mobile broadband) / mMTC (massive machine type communications) / uRLLC (ultra-reliable and) while accommodating as many terminals as possible based on limited radio resources Low latency communications (high reliability and low latency communications) scenarios are supported.
그리고, 5G 기술에서는, 초고속/대용량 서비스를 지원하고자 대역폭을 확장하기 위한 방법으로 밀리미터파 주파수 대역을 활용하는 방안을 고려하고 있으며, 단위 대역폭에서의 데이터 전송률 즉 스펙트럼 효율을 높이 위한 방법으로 Massive MIMO 기술을 활용하는 방안을 고려하고 있다.In addition, in 5G technology, a method of using a millimeter wave frequency band as a method for extending a bandwidth to support an ultra-high-speed / large-capacity service is being considered. Massive MIMO technology is used as a method to increase the data transmission rate in a unit bandwidth, that is, spectrum efficiency. We are considering how to use.
한편, 기지국장치는 내부적인 기능에 따라 기지국모듈(DU : Digital Unit) 및 무선모듈(RU : Remote Unit)로 구분할 수 있으며, DU 및 RU를 분리하여 각각 원거리에 설치/구성하는 기지국 형태(이하, 분리형 기지국)가 등장하였다.On the other hand, the base station device can be classified into a base station module (DU: Digital Unit) and a radio module (RU: Remote Unit) according to internal functions, and separate and install / configure the DU and RU at remote locations (hereinafter, Detachable base station) has appeared.
도 1에 도시된 바와 같이, 5G 이전의 이동통신 In-building 망은, Baseband부의 모든 신호 처리가 DU 집중국인 기지국에서 이루어지고, 중계기 정합모듈을 거친 IF 신호를 도너(Donor)가 디지털 Optical Fiber Cable을 통해 광분산하고 리모트(Remote) 즉 RU가 RF급전선을 통해 안테나로 RF 신호를 분산하는 구조를 갖고 있다.As shown in FIG. 1, in the mobile communication in-building network prior to 5G, all signal processing of the baseband unit is performed at a base station that is a DU central station, and a donor is used to transmit an IF signal that has passed through a repeater matching module. It has the structure of dispersing the RF signal through and distributing the RF signal to the antenna through the RF feeder.
그리고, 기존 In-building 망은, 공중선 Infra(RF급전선, 안테나, 분배기 등) 공유를 통해 2G/3G/4G 대역의 신호를 모두 결합하여 서비스 제공하고 있다.In addition, the existing in-building network provides services by combining all signals in the 2G / 3G / 4G band through sharing the aerial infrastructure (RF feeder, antenna, distributor, etc.).
기존 In-building 망의 경우, 건물 내에 공중선 구축 작업이 복잡하고 난이하여, 대부분 SISO(Single-Input Single-Output) 안테나 구조를 채택하고 있다.In the case of the existing in-building network, the aerial construction work in the building is complicated and difficult, and most of them adopt a single-input single-output (SISO) antenna structure.
또한, 기존 In-building 망의 경우, 구축되어 있는 공중선 Infra가 물리적으로 밀리미터파 대역의 초광대역 신호를 수용할 수 없다.In addition, in the case of the existing in-building network, the built-in aerial infrastructure cannot physically accommodate the millimeter wave band ultra-wideband signal.
따라서, 기존 In-building 망에서는, 전술의 5G 서비스를 제공하기 위해 Massive MIMO 및 밀리미터파 기술 적용이 필요하지만, 구조적 한계 때문에 적용할 수 없는 문제가 있다.Therefore, in the existing in-building network, it is necessary to apply Massive MIMO and millimeter wave technology to provide the above-mentioned 5G service, but there is a problem that cannot be applied due to structural limitations.
이에, 5G 서비스를 제공하기 위해 Massive MIMO 및 밀리미터파 기술 적용이 가능한, 새로운 In-building 망을 구현하는 방안 모색이 필요한 시점이다.Accordingly, it is time to find a way to implement a new in-building network that can be applied to Massive MIMO and millimeter wave technologies to provide 5G services.
한편, 5G 통신시스템에서는, 분리형 기지국 역시, 무선모듈(RU)에 RF(Radio Frequency) 처리 기능 만 포함되어 무선모듈(RU)이 단순히 무선구간으로의 신호(데이터) 송수신 역할 만을 담당하던 기존과 달리, 무선모듈에 기지국모듈에서 담당하던 더 상위 계층에서의 처리 기능을 옮겨 무선모듈의 역할을 확장시키고자 한다.On the other hand, in the 5G communication system, the detachable base station also includes only a radio frequency (RF) processing function in the radio module (RU), and unlike the existing that the radio module (RU) simply plays a role of transmitting and receiving signals (data) to a radio section. In order to expand the role of the wireless module, the processing function in the upper layer, which was in charge of the base station module, is extended to the wireless module.
5G 분리형 기지국에서는, 기지국모듈을 CU(Central Unit)라 정의하고, 무선모듈을 DU(Distributed Unit)라고 정의하고 있다.In the 5G split base station, a base station module is defined as a central unit (CU), and a radio module is defined as a distributed unit (DU).
본 발명에서는, Massive MIMO 및 밀리미터파 기술 적용이 가능한 새로운 In-building 망을 구현하는데, 이러한 5G 분리형 기지국을 이용하고자 한다.In the present invention, to implement a new in-building network capable of applying Massive MIMO and millimeter wave technology, it is intended to use such a 5G isolated base station.
도 2에서는, 본 발명이 적용될 5G 분리형 기지국 구조를 보여주고 있다.In FIG. 2, a 5G isolated base station structure to which the present invention is applied is shown.
도 2에 도시된 바와 같이, 5G 분리형 기지국(100)에서 기지국모듈(CU, gNB-CU, 10)과 무선모듈(DU, gNB-DU, 50)를 분리하는 상위 계층 분리의 경우, 도 3에 도시된 분리 옵션들 중 Option 2로 합의된 상태이다. As illustrated in FIG. 2, in the case of upper layer separation separating the base station modules (CU, gNB-CU, 10) and radio modules (DU, gNB-DU, 50) from the 5G separated
따라서, 기지국모듈(gNB-CU, 10)에서는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층 및 RRC(Radio Resource Control) 계층의 처리 기능을 담당하게 된다.Therefore, the base station module (gNB-CU, 10) is responsible for the processing functions of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer and the Radio Resource Control (RRC) layer.
한편, 5G 분리형 기지국(100)에서 무선모듈(gNB-DU, 50)을 분리하는 하위 계층 분리의 경우, 현재 논의되고 있으며, 도 3에 도시된 분리 옵션들 중 PHY 계층(Physical Layer)의 사이를 분리하는 Option 7이 가장 유력시 되고 있다.On the other hand, in the case of the lower layer separation separating the radio module (gNB-DU, 50) from the 5G separated
이에, 도 2에 도시된 바와 같이, 무선모듈(gNB-DU, 50)은 PHY 계층의 사이를 분리하여 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20) 및 하위무선모듈(gNB-DU_L, 30)로 분리될 수 있다. Thus, as shown in Figure 2, the wireless module (gNB-DU, 50) is separated into the upper wireless module (gNB-DU_H, 20) and the lower wireless module (gNB-DU_L, 30) by separating between the PHY layer. Can be.
더 구체적으로 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, PHY 계층은 PHY 계층의 여러 처리 기능을 수행하는 여러 Processing Block들로 구성되어 있으며, Option 7은 DL 및 UL에 대해 세부 옵션들(Option 7-3/7-2/7-2a/7-1)로 나뉠 수 있다.More specifically, as illustrated in FIG. 4, the PHY layer is composed of several Processing Blocks that perform various processing functions of the PHY layer, and
이때, 도 4에서 하위 계층 분리를 위한 세부 옵션(Option 7-3/7-2/7-2a/7-1)에 따라, 점선 왼쪽의 Processing Block들은 High PHY로 정의하여 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)에서 담당하고, 점선 오른쪽의 Processing Block들은 Low PHY로 정의하여 하위무선모듈(gNB-DU_L, 30)에서 담당하게 된다.At this time, according to the detailed option (Option 7-3 / 7-2 / 7-2a / 7-1) for lower layer separation in FIG. 4, the processing blocks on the left side of the dotted line are defined as High PHY and the upper wireless module (gNB- DU_H, 20), and the processing blocks on the right of the dotted line are defined as Low PHY, and are handled by the lower wireless module (gNB-DU_L, 30).
본 발명은, 5G 분리형 기지국(100) 특히 5G 분리형 기지국(100)의 무선모듈(gNB-DU, 50)에 관한 것으로, 더 나아가 무선모듈(gNB-DU, 50) 내 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20) 및 하위무선모듈(gNB-DU_L, 30) 간 데이터 스트림 전달 방안을 제안하는 것이다.The present invention relates to a radio module (gNB-DU, 50) of a 5G
이하에서는, 도 5를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선통신장치(gNB-DU)에 대해 구체적으로 설명하겠다. Hereinafter, a wireless communication device (gNB-DU) according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5.
본 발명의 무선통신장치 즉 5G 분리형 기지국의 무선모듈(gNB-DU, 50)은, 2 이상의 하위무선모듈(30)과, 상위무선모듈(20), 2 이상의 하위무선모듈(30) 및 상위무선모듈(20) 사이에 위치하는 스트림변환모듈(40)을 포함한다.The wireless communication device of the present invention, that is, a wireless module (gNB-DU, 50) of a 5G separated base station, two or more
2 이상의 하위무선모듈(30)는, 각각 gNB-DU_L에 해당하며, RF 처리 기능 및 PHY 계층의 하위 처리 기능 즉 세부 옵션들(Option 7-3/7-2/7-2a/7-1)에 따른 도 4의 오른쪽 Processing Block들의 기능을 담당한다.The two or more
그리고, 각 하위무선모듈(gNB-DU_L)은, 셀 영역(Area)를 형성한다.And, each sub-wireless module (gNB-DU_L) forms a cell area (Area).
상위무선모듈(20)은, gNB-DU_H에 해당하며, 2 이상의 하위무선모듈(30)과 연결되어, PHY 계층의 상위 처리 기능 즉 세부 옵션들(Option 7-3/7-2/7-2a/7-1)에 따른 도 4의 왼쪽 Processing Block들의 기능을 담당한다.The
이때, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20) 및 2 이상의 하위무선모듈(30) 간에 전송되는 데이터 스트림은, 하위 계층 분리 구조가 Option 7-3/7-2/7-2a인 경우 Layer 단위일 것이고, Option 7-1인 경우 Antenna Port(TRX path) 단위일 것이다.At this time, the data stream transmitted between the upper wireless module (gNB-DU_H, 20) and two or more
보다 구체적으로, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)은, PHY 계층의 상위 처리 기능 및 MAC(Medium Access Control Layer) 계층 및 RLC 계층(Radio Link Control Layer)에서의 처리 기능을 담당하며, 5G 분리형 기지국(100)의 기지국모듈(gNB-CU, 10)과 연결된다.More specifically, the upper wireless module (gNB-DU_H, 20) is responsible for the upper processing function of the PHY layer and the processing function in the MAC (Medium Access Control Layer) layer and the RLC layer (Radio Link Control Layer), 5G separated It is connected to the base station module (gNB-CU, 10) of the
이에, 도 5에서 알 수 있듯이, 5G 분리형 기지국(100) 관점에서 보면, 기지국모듈(gNB-CU, 10)은, 다수의 무선모듈(gNB-DU)과 연결되어 무선모듈(gNB-DU) 별로 다수의 셀(Cell)을 운영할 수 있다.Thus, as can be seen in Figure 5, from the perspective of the 5G separated
그리고, 무선모듈(gNB-DU) 관점에서 보면, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)은, 2 이상의 하위무선모듈(30)과 연결되어 2 이상의 하위무선모듈 각각(1,2...N)이 형성하는 셀 영역(Area 1,2...N)으로 이루어진 셀(Cell 1)을 운영할 수 있으며, 이와 같은 방식으로 다수의 셀(Cell 1,2...L)을 운영할 수 있다. And, from a wireless module (gNB-DU) point of view, the upper wireless modules (gNB-DU_H, 20) are connected to two or more
여기서, 하나의 셀 영역(Area)은, 하나의 하위무선모듈(gNB-DU_L)에 의해 형성될 수 있고, 하나의 하위무선모듈(gNB-DU_L)을 복제한 형태의 하위무선모듈(gNB-DU_L) 다수 개에 의해 형성될 수도 있으며 이 경우 복제 형태의 하위무선모듈(gNB-DU_L) 다수 개는 Star 혹은 Casecade 구조로 연결/설치될 수 있다.Here, one cell area (Area) may be formed by one sub-wireless module (gNB-DU_L), and a sub-wireless module (gNB-DU_L) in the form of replicating one sub-wireless module (gNB-DU_L) ) It may be formed by multiple dogs. In this case, multiple sub-wireless modules (gNB-DU_L) in the form of replication may be connected / installed in a Star or Casecade structure.
본 발명에서는, 2 이상의 하위무선모듈(30) 및 상위무선모듈(20) 사이에 위치하는 스트림변환모듈(40, Layer Split Hub)를 새롭게 제안하고 있다.In the present invention, a stream conversion module 40 (layer split hub) positioned between two or more
스트림변환모듈(40)은, 도 5에서 알 수 있듯이, 다수의 셀(Cell 1,2...L) 별로 구비된다.The
다만, 이하에서는 설명의 편의 상, 셀(Cell 1)을 기준으로 설명하겠다.However, hereinafter, for convenience of description, it will be described based on the cell (Cell 1).
스트림변환모듈(40)은, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20) 및 2 이상의 하위무선모듈(30) 사이에서, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로부터 전송되는 다수의 데이터 스트림을 하위무선모듈 단위로 변환하여 전달하고, 2 이상의 하위무선모듈(30)로부터 하위무선모듈 단위로 전송되는 다수의 데이터 스트림을 상위무선모듈 단위로 변환하여 전달하는 역할을 담당한다.The
구체적으로, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로부터 다수의 데이터 스트림이 전송되는 다운링크의 경우를 설명하면 다음과 같다. Specifically, the case of a downlink in which a plurality of data streams are transmitted from the upper wireless module (gNB-DU_H, 20) is as follows.
스트림변환모듈(40)은, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로부터 전송되는 다수의 데이터 스트림을 2 이상의 하위무선모듈(1,2...N) 별로 분배한다.The
그리고, 스트림변환모듈(40)은, 분배한 하위무선모듈별 데이터 스트림을, 하위무선모듈 단위로 변환하여 각 하위무선모듈(1,2...N)로 전달한다.Then, the
한편, 2 이상의 하위무선모듈(30)로부터 다수의 데이터 스트림이 전송되는 업링크의 경우를 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, the case of uplink in which a plurality of data streams are transmitted from two or more
스트림변환모듈(40)은, 2 이상의 하위무선모듈(30)로부터 전송되는 하위무선모듈별 데이터 스트림을, 상위무선모듈 단위로 변환하여 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로 전달한다.The
본 발명에서는, 스트림변환모듈(40)이, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로부터 전송되는 다수의 데이터 스트림을 하위무선모듈 단위로 변환하고, 2 이상의 하위무선모듈(30)로부터 하위무선모듈 단위로 전송되는 다수의 데이터 스트림을 상위무선모듈 단위로 변환하기 위해, 상위무선모듈(gNB-DU_H) 및 하위무선모듈(gNB-DU_L) 사이에 정의하는 프론트홀 인터페이스(Fx 인터페이스)에 따른 필드 중 순서정보(Ordering information) 필드를 활용한다. In the present invention, the
보다 구체적으로 설명하면, 상위무선모듈(gNB-DU_H) 및 하위무선모듈(gNB-DU_L) 사이에 데이터 패킷 전송을 위해 정의된 프론트홀 인터페이스(Fx 인터페이스)에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같은 형태의 Ethernet 프레임포맷(A)를 채택하고 있다. More specifically, according to the front hole interface (Fx interface) defined for data packet transmission between the upper wireless module (gNB-DU_H) and the lower wireless module (gNB-DU_L), the form as shown in FIG. The Ethernet frame format (A) is adopted.
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.In this Ethernet frame format (A), Ethernet Framing conforms to IEEE 802.3, Destination Address means Destination MAC address, Source Address means Source MAC address, and Ethernet Type is a protocol type encapsulated in Ethernet Payload. Means, and the Frame Check Sequence means information for checking CRC between transmission and reception.
이에, 다운링크의 경우, 기지국모듈(gNB-CU, 10)은, Destination Address, Source Address, Ethernet Type 및 Frame Check Sequence를 구성하고 전송 대상인 데이터를 페이로드(Ethernet Payload)에 인캡슐레이션한 Ethernet 프레임포맷(A) 패킷 형태로 전송할 것이다.Accordingly, in the case of the downlink, the base station module (gNB-CU, 10) configures the Destination Address, Source Address, Ethernet Type, and Frame Check Sequence and encapsulates the data to be transmitted into the payload (Ethernet Payload). It will transmit in the format (A) packet format.
업링크의 경우도 마찬가지로, 무선모듈(gNB-DU, 50)은 Destination Address, Source Address, Ethernet Type 및 Frame Check Sequence를 구성하고 전송 대상인 데이터를 페이로드(Ethernet Payload)에 인캡슐레이션한 Ethernet 프레임포맷(A) 패킷 형태로 전송할 것이다.In the case of the uplink, the wireless module (gNB-DU, 50) configures the Destination Address, Source Address, Ethernet Type and Frame Check Sequence, and the Ethernet frame format encapsulating the data to be transmitted in the payload (Ethernet Payload). (A) It will transmit in packet form.
이러한 Ethernet 프레임포맷의 페이로드(Ethernet Payload)에는, 도 7의 (B)와 같이, 이 페이로드를 통해 전송하고자 하는 데이터에 대한 정보를 포함하는 공통필드(b)와, 실제 데이터가 포함되는 페이로드(Payload) 필드로 구성된다.The payload of the Ethernet frame format (Ethernet Payload), as shown in Figure 7 (B), the common field (b) containing information about the data to be transmitted through this payload, and the payload containing the actual data It consists of a Payload field.
구체적으로, 공통필드(b)에는, 전송 주체 즉 상위무선모듈(gNB-DU_H) 또는 하위무선모듈(gNB-DU_L)이 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서를 나타내는 순서정보(Ordering information) 필드가 포함되며, 이 외에도 Subtype 필드, flowID 필드, length 필드가 포함될 수 있다.Specifically, the common field (b) includes an ordering information field indicating an order for a data stream transmitted by a transmitting entity, that is, an upper wireless module (gNB-DU_H) or a lower wireless module (gNB-DU_L), , In addition, a Subtype field, a flowID field, and a length field may be included.
다운링크의 경우, 스트림변환모듈(40)은, 앞서 설명한 바와 같이, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로부터 전송되는 다수의 데이터 스트림을 2 이상의 하위무선모듈(1,2...N) 별로 분배한다.In the case of the downlink, the
이에, 스트림변환모듈(40)은, 분배한 하위무선모듈별 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드 즉 Ordering infor 필드에서 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)에 의한 순서값을 각 하위무선모듈 단위로 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서값으로 변환함으로써, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로부터 전송되는 다수의 데이터 스트림을 하위무선모듈 단위로 변환할 수 있다.Accordingly, the
한편, 업링크의 경우, 스트림변환모듈(40)은, 2 이상의 하위무선모듈(30)로부터 전송되는 하위무선모듈별 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 Ordering infor 필드에서 각 하위무선모듈에 의한 순서값을 다운링크 시 순서값 변환을 기반으로 역 변환함으로써, 2 이상의 하위무선모듈(30)로부터 하위무선모듈 단위로 전송되는 다수의 데이터 스트림을 상위무선모듈 단위로 변환할 수 있다.On the other hand, in the case of the uplink, the
이하에서는, 도 6을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터스트림 변환장치(Layer Split Hub, 도 5의 스트림변환모듈(40)) 구성을 구체적으로 설명하겠다.Hereinafter, with reference to FIG. 6, the configuration of a data stream converter (Layer Split Hub,
다만 이하에서는 설명의 편의를 위해, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로부터 전송되는 데이터 스트림의 개수(M)가 16개(M=16)이고, 4개의 하위무선모듈(30)에 의해 형성되는 4개(N=4)의 셀 영역(Area 1,2,3,4)으로 이루어진 셀(Cell 1)을 가정하여 설명하겠다. However, hereinafter, for convenience of description, the number (M) of data streams transmitted from the upper wireless module (gNB-DU_H, 20) is 16 (M = 16), and is formed by four
이 경우, 셀 영역(Area 1,2,3,4) 각각으로 분배되는 데이터 스트림의 개수를 mn(n=1,2,3,4)으로 정의하면, M(16)= m1 + m2 + m3 + m4로 정의할 수 있다.In this case, if the number of data streams distributed to each of the cell regions (
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 데이터스트림 변환장치(40)는, 상위무선모듈연동부로서의 MUX/DeMUX(42)와, 변환부(44)와, 하위무선모듈연동부(46)을 포함한다.As shown in FIG. 6, the data
먼저, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로부터 다수의 데이터 스트림이 전송되는 다운링크의 경우를 설명하겠다. First, the case of a downlink in which a plurality of data streams are transmitted from the upper wireless module (gNB-DU_H, 20) will be described.
MUX/Demux(42, 다운링크의 경우 MUX)는, 무선통신장치 즉 무선모듈(gNB-DU, 50)의 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로부터 전송되는 다운링크의 데이터 패킷을 데이터 스트림으로 구분하여, 5G 분리형 기지국(100)에 의해 형성되는 하나의 셀 커버리지(Cell 1)에 속하는 2 이상의 셀 영역 별로 데이터 스트림을 분배한다.MUX / Demux (42, in the case of downlink, MUX) is a data stream of a downlink data packet transmitted from an upper wireless module (gNB-DU_H, 20) of a wireless communication device, that is, a wireless module (gNB-DU, 50) as a data stream. Separately, data streams are distributed for each of two or more cell regions belonging to one cell coverage (Cell 1) formed by the 5G separated
즉, MUX(42)는, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로부터 전송되는 다운링크의 데이터 패킷 내 공통필드(b)에서 확인되는 flowID 필드 내 값을 근거로, 데이터 패킷을 데이터 스트림으로 구분할 수 있다. That is, the
이렇게 되면, MUX(42)는, 전술의 가정에 따라, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로부터 전송되는 16개의 데이터 스트림을 구분할 수 있다. In this case, the
그리고, MUX(42)는, 기 설정된 분배방법에 따라, 2 이상의 셀 영역 즉 전술의 가정에 따르면 4개의 셀 영역(Area 1,2,3,4) 별로 데이터 스트림을 분배한다.In addition, the
도 6에서는, 셀 영역(Area 1,2,3,4) 별로, 4개의 데이터 스트림을 분배하는 것을 일 예로서 도시하고 있다. In FIG. 6, four data streams are distributed for each cell area (
변환부(44)는, MUX(42)에서 분배한 셀 영역별 데이터 스트림을 하위무선모듈 단위로 변환한다.The
변환부(44)는, 2 이상의 셀 영역(Area 1,2,3,4) 별로 각기 구비될 수 있으며, 도 6에서는 Index Mapper/Demapper로 도시하고 있다.The
MUX(42)는, 기 설정된 분배방법에 따라서, 4개의 셀 영역(Area 1,2,3,4) 별로 4개의 데이터 스트림을 분배하여, 각 셀 영역의 Index Mapper/Demapper로 인가한다.The
이에, 변환부(44)로서의 각 셀 영역별 Index Mapper/Demapper(다운링크의 경우 Index Mapper)는, MUX(42)로부터 분배 인가되는 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드 즉 Ordering infor 필드에서 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)에 의한 순서값을 변환부 즉 Index Mapper 자신이 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서값으로 변환한다.Accordingly, the Index Mapper / Demapper for each cell area as the conversion unit 44 (the Index Mapper in the case of downlink) is used in the order information field in the data packet, that is, in the Ordering infor field, for the data stream distributed and applied from the
상위무선모듈(gNB-DU_H, 20) 입장에서는 16개의 데이터 스트림을 전송하고 있기 때문에, 상위무선모듈 단위의 데이터 스트림은 총 16개의 데이터 스트림을 의미한다.Since the upper wireless module (gNB-DU_H, 20) is transmitting 16 data streams, the data stream of the upper wireless module unit means a total of 16 data streams.
이에, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로부터 전송되는 16개의 데이터 스트림 각각에 포함되는 데이터 패킷 내 Ordering infor 필드에는, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)에 의한 상위무선모듈 단위의 순서값 즉 1~16이 포함되어 있을 것이다.Accordingly, in the ordering infor field in the data packet included in each of the 16 data streams transmitted from the upper wireless module (gNB-DU_H, 20), the order value of the upper wireless module unit by the upper wireless module (gNB-DU_H, 20) That is, 1 to 16 will be included.
각 셀 영역별 Index Mapper는, MUX(42)로부터 분배 인가되는 4개의 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 Ordering infor 필드에서 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)에 의한 순서값 즉 상위무선모듈 단위의 순서값을 Index Mapper 자신이 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서값 1~4로 변환하는 것이다.The index mapper for each cell area is the order value of the upper wireless module (gNB-DU_H, 20) in the ordering infor field in the data packet for the four data streams distributed and applied from the
이렇게 되면, 전술의 가정에 따라, 셀 영역(Area 1,2,3,4) 별로 구비된 각 Index Mapper에 의해서, 다음의 표1과 같이 Ordering infor 필드 내 순서값이 변환될 것이다. In this case, according to the above-mentioned assumptions, the order value in the ordering infor field will be converted as shown in Table 1 below by each index mapper provided for each cell area (
이때, Ordering infor 필드 내 순서값은, 하위 계층 분리의 구조가 Option 7-3/7-2/7-2a인 경우 Layer Index일 것이고, Option 7-1인 경우 Antenna Port(TRX path) Index일 것이다.At this time, the order value in the Ordering infor field will be the Layer Index when the structure of the lower layer separation is Option 7-3 / 7-2 / 7-2a, and the Antenna Port (TRX path) Index when the Option 7-1 is used. .
하위무선모듈연동부(46)는, 각 셀 영역별 Index Mapper에 의해 하위무선모듈 단위로 변환한 셀 영역별 데이터 스트림을, 각 셀 영역(Area 1,2,3,4)을 형성하는 각 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4)로 전달한다.The sub-wireless
하위무선모듈연동부(46)는, 셀 영역(Area 1,2,3,4) 별로 각기 구비될 수 있으며, 도 6에서는 Demux/Mux 로 도시하고 있다.The lower wireless
하위무선모듈연동부(46)로서의 각 셀 영역별 Demux/Mux는, 도 6에 도시된 바와 같이, 셀 영역 별로 Index Mapper/Demapper와 각기 연결되며 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4)와 각기 연결된다. As shown in FIG. 6, Demux / Mux for each cell area as the lower wireless
이에, 각 셀 영역별 Demux/Mux(다운링크의 경우 Demux)는, 각 셀 영역별 Index Mapper에 의해 하위무선모듈 단위로 변환한 셀 영역별 데이터 스트림을 인가 받으면, 디멀티플렉싱(Demultiplexing) 처리한 후 자신이 연결된 각 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4)로 전달한다.Accordingly, Demux / Mux for each cell area (Demux in the case of downlink) is demultiplexed (Demultiplexing) after receiving a data stream for each cell area converted by a sub-wireless module unit by an index mapper for each cell area. It is delivered to each sub-wireless module (gNB-
한편, 이하에서는 4개의 하위무선모듈(30)로부터 다수의 데이터 스트림이 전송되는 업링크의 경우를 설명하겠다. Meanwhile, hereinafter, a case of an uplink in which a plurality of data streams are transmitted from four
하위무선모듈연동부(46)로서의 각 셀 영역별 Demux/Mux(업링크의 경우 Mux)는, 자신과 연결된 각 하위무선모듈(gNB-DU_L)로부터 전송되는 업링크의 데이터 패킷을 데이터 스트림으로 구분하여 변환부(44)로 인가한다.Demux / Mux for each cell area as the sub-wireless module interlocking unit 46 (mux in the case of an uplink) classifies data packets of the uplink transmitted from each sub-wireless module (gNB-DU_L) connected to it into a data stream. And apply it to the
즉, 각 셀 영역별 Mux는, 자신과 연결된 각 하위무선모듈(gNB-DU_L)로부터 전송되는 업링크의 데이터 패킷 내 공통필드(b)에서 확인되는 flowID 필드 내 값을 근거로, 데이터 패킷을 데이터 스트림으로 구분할 수 있다. That is, each cell area Mux, based on the value in the flowID field identified in the common field (b) in the data packet of the uplink transmitted from each sub-wireless module (gNB-DU_L) connected to the data packet data It can be divided into streams.
이렇게 되면, 각 셀 영역별 Mux는, 전술의 가정에 따라, 하위무선모듈(gNB-DU_L)로부터 전송되는 4개(mn)의 데이터 스트림을 구분할 수 있다. In this case, the Mux for each cell region can distinguish four (m n ) data streams transmitted from the lower wireless module (gNB-DU_L) according to the assumptions described above.
그리고, 각 셀 영역별 Mux는, 구분한 4개(mn)의 데이터 스트림을 자신과 연결된 각 셀 영역별 Index Mapper/Demapper(업링크의 경우 Index Demapper)로 인가할 것이다. In addition, the Mux for each cell region will apply four (m n ) data streams as an index mapper / demapper (index demapper in the case of uplink) for each cell region connected to itself.
변환부(44)는, 인가되는 하위무선모듈 단위의 데이터 스트림 즉 각 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4)로부터 전송되는 4개 단위의 데이터 스트림들을, 상위무선모듈 단위 즉 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)이 전송하는 16개 단위의 데이터 스트림으로 변환한다.The
즉, 변환부(44)로서의 각 셀 영역별 Index Demapper는, 자신과 연결된 Mux로부터 인가되는 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드 즉 Ordering infor 필드에서 하위무선모듈(gNB-DU_L)에 의한 순서값을 다운링크 시 순서값 변환을 기반으로 역 변환한다.That is, the index demapper for each cell area as the
각 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4) 입장에서는 4개의 데이터 스트림을 전송하고 있기 때문에, 하위무선모듈 단위의 데이터 스트림은 총 4개의 데이터 스트림을 의미한다.Since each sub-wireless module (gNB-
이에, 각 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4)로부터 전송되는 4개(mn=4)의 데이터 스트림에 포함되는 각 데이터 패킷 내 Ordering infor 필드에는, 하위무선모듈(gNB-DU_L)에 의한 하위무선모듈 단위의 순서값 즉 1~4가 포함되어 있을 것이다.Accordingly, in the ordering infor field in each data packet included in four (m n = 4) data streams transmitted from each sub-wireless module (gNB-
각 셀 영역별 Index Demapper는, 자신과 연결된 Mux로부터 인가되는 4개의 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 Ordering infor 필드에서 하위무선모듈(gNB-DU_L)에 의한 하위무선모듈 단위의 순서값 1~4을, 다운링크 시 순서값 변환을 기반으로 역 변환하는 것이다.Index Demapper for each cell area, for 4 data streams applied from Mux connected to itself, in the ordering infor field in the data packet, the sub-wireless module (gNB-DU_L) order values 1 to 4 in units of sub-wireless modules In the case of downlink, inverse transformation is performed based on the sequence value transformation.
이렇게 되면, 전술의 가정에 따라, 셀 영역(Area 1,2,3,4) 별로 구비된 각 Index Demapper에 의해서, 다음의 표2와 같이 Ordering infor 필드 내 순서값이 변환될 것이다. In this case, according to the above-mentioned assumption, the order value in the ordering infor field will be converted by each Index Demapper provided for each cell area (
이때, Ordering infor 필드 내 순서값은, 하위 계층 분리의 구조가 Option 7-3/7-2/7-2a인 경우 Layer Index일 것이고, Option 7-1인 경우 Antenna Port(TRX path) Index일 것이다.At this time, the order value in the Ordering infor field will be the Layer Index when the structure of the lower layer separation is Option 7-3 / 7-2 / 7-2a, and the Antenna Port (TRX path) Index when the Option 7-1 is used. .
상위무선모듈연동부(42)로서의 MUX/Demux(42, 업링크의 경우 Demux)는, 상위무선모듈 단위로 변환된 16개의 데이터 스트림을, 디멀티플렉싱(Demultiplexing) 처리한 후 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로 전달한다.MUX / Demux (42, Demux in the case of uplink) as the upper wireless
이렇게 되면, 하나의 셀 커버리지(Cell 1)을 이루는 4개의 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4) 각각은 마치 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)과 각각 일대일 연결이 된 것처럼 동작하게 되고, 이로 인해 Massive MIMO를 통해 다수(M=16)의 데이터 스트림을 셀 영역 별로 분산하여 얻을 수 있는 스펙트럼 효율을 증대시키는 효과를 기대할 수 있다. In this case, each of the four lower wireless modules (gNB-
한편, 도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 데이터스트림 변환장치(Layer Split Hub)의 구성을 보여주고 있다.Meanwhile, FIG. 8 shows a configuration of a data stream converter (Layer Split Hub) according to another preferred embodiment of the present invention.
즉, 도 8에 도시된 실시예에 따른 데이터스트림 변환장치(40')는, Low PHY의 위치가 하위무선모듈(gNB-DU_L)에 있는 전술의 실시예와 달리, 데이터스트림 변환장치 내에 있는 구조이다.That is, the data stream converter 40 'according to the embodiment shown in FIG. 8 has a structure in the data stream converter unlike the above-described embodiment in which the position of the low PHY is in the lower wireless module (gNB-DU_L). to be.
도 5 및 도 6에 도시된 실시예에 따르면 본 발명의 데이터스트림 변환장치(40) 및 하위무선모듈(gNB-DU_L) 사이가 UTP 혹은 Optical Fiber Cable로 연결되며, 도 8에 도시된 실시예에 따르면 본 발명의 데이터스트림 변환장치(40') 및 하위무선모듈(gNB-DU_L) 사이가 Optical Fiber Cable로 연결될 것이다.According to the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, between the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 무선통신장치(gNB-DU) 및 데이터스트림 변환장치(Layer Split Hub)에 따르면, 밀리미터파 대역 수용이 가능한 5G 분리형 기지국 특히 하위 계층 분리 기지국에서, 상위무선모듈(gNB-DU_H) 및 하위무선모듈(gNB-DU_L)를 일대다로 연결하는 구조를 기반으로 Massive MIMO 환경과 같은 스펙트럼 효율을 얻을 수 있는 데이터 스트림 전달 기술을 실현하고 있다. As described above, according to the wireless communication device (gNB-DU) and data stream converter (Layer Split Hub) of the present invention, in the 5G isolated base station capable of accommodating millimeter wave band, especially in the lower layer separated base station, the upper wireless module ( Based on the structure of one-to-many connection of gNB-DU_H) and sub-wireless module (gNB-DU_L), data stream delivery technology capable of obtaining spectral efficiency such as Massive MIMO environment is realized.
이에, 본 발명의 방안(기술)을 In-building 망에 적용하게 되면, 망 구축이 복잡하고 난이한 공중선 대신 망 구축이 용이한 UTP 혹은 Optical Fiber Cable을 이용하여 Massive MIMO 및 밀리미터파 기술 적용이 가능한 새로운 In-building 망을 구현할 수 있기 때문에, 차별적인 5G In-building 서비스 품질을 제공할 수 있는 효과를 도출할 수 있다. Accordingly, when the method (technology) of the present invention is applied to an in-building network, it is possible to apply Massive MIMO and millimeter wave technology using UTP or Optical Fiber Cable, which is easy to build a network instead of a complicated and difficult aerial network. Since it is possible to implement a new in-building network, it is possible to derive the effect of providing differentiated 5G in-building service quality.
더 나아가, 본 발명에 따르면, 하나의 상위무선모듈(gNB-DU_H)에 크고 Heavy한 하나의 하위무선모듈(gNB-DU_L) 대신 다수의 작고 가벼운 하위무선모듈(gNB-DU_L)들을 동시에 연결하여 하나의 셀(Cell)을 형성할 수 있기 때문에, In-building 영역 내 여러 다양한 공간에 비용 효율적으로 5G 서비스를 제공할 수 있으며, 동일 셀(Cell)을 구성하는 하위무선모듈(gNB-DU_L) 간 Hand-over 불필요한 이점도 얻을 수 있고, 기존에 In-building 서비스를 위해 사용되었던 중계기 정합장치가 불필요하므로 구조 단순화 및 이에 따른 구축 비용 절감 효과까지 기대할 수 있다. Further, according to the present invention, instead of one large and heavy one lower wireless module (gNB-DU_L), one small and light lower wireless module (gNB-DU_L) connected to one upper wireless module (gNB-DU_H) at the same time, one Because it can form a cell, it is possible to provide 5G services cost-effectively to various spaces in the in-building area, and Hand between the sub-wireless modules (gNB-DU_L) constituting the same cell. -Over unnecessary advantage can be obtained, and since a repeater matching device that was previously used for in-building service is unnecessary, it is possible to simplify the structure and reduce the construction cost accordingly.
이하에서는 도 9 및 도 10을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 스트림 전달 방법을 설명하겠다.Hereinafter, a method of delivering a data stream according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
본 발명의 데이터 스트림 전달 방법은, 5G 분리형 기지국의 무선모듈(gNB-DU)에서 상위무선모듈(gNB-DU_H) 및 하위무선모듈(gNB-DU_L) 간 데이터 스트림 전달 기술에 관한 것이다. The data stream delivery method of the present invention relates to a data stream delivery technology between an upper wireless module (gNB-DU_H) and a lower wireless module (gNB-DU_L) in a radio module (gNB-DU) of a 5G split base station.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 도 6을 참조하여 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로부터 전송되는 데이터 스트림의 개수(M)가 16개(M=16)이고, 4개의 하위무선모듈(30)에 의해 형성되는 4개(N=4)의 셀 영역(Area 1,2,3,4)으로 이루어진 셀(Cell 1)을 가정하여 설명하겠다. Hereinafter, for convenience of description, with reference to FIG. 6, the number (M) of data streams transmitted from the upper wireless module (gNB-DU_H, 20) is 16 (M = 16), and the four lower wireless modules 30 A cell (Cell 1) composed of four (N = 4) cell regions (
먼저, 도 9를 참조하여, 본 발명의 데이터 스트림 전달 방법을 다운링크 기준으로 설명하겠다.First, referring to FIG. 9, a method for delivering a data stream of the present invention will be described based on downlink.
기지국모듈(gNB-CU, 10)로부터의 전송에 기인하여 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)이, 16개의 데이터 스트림 보다 정확히는 16개의 데이터 스트림에 속하는 데이터 패킷들을 전송한다(S10).Due to the transmission from the base station module (gNB-CU, 10), the upper wireless module (gNB-DU_H, 20) transmits data packets belonging to 16 data streams more accurately than 16 data streams (S10).
본 발명의 데이터 스트림 전달 방법에 따르면, 데이터스트림 변환장치(40)는, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로부터 전송되는 다운링크의 데이터 패킷 내 공통필드(b)에서 확인되는 flowID 필드 내 값을 근거로, 데이터 패킷을 16개의 데이터 스트림으로 구분할 수 있다(S20). According to the data stream delivery method of the present invention, the
그리고, 본 발명의 데이터 스트림 전달 방법에 따르면, 데이터스트림 변환장치(40)는, 기 설정된 분배방법에 따라, 2 이상의 셀 영역 즉 전술의 가정에 따르면 4개의 셀 영역(Area 1,2,3,4) 별로 데이터 스트림을 분배한다(S30).In addition, according to the data stream delivery method of the present invention, the
도 6에서는, 셀 영역(Area 1,2,3,4) 별로, 4개의 데이터 스트림을 분배하는 것을 일 예로서 도시하고 있다. In FIG. 6, four data streams are distributed for each cell area (
본 발명의 데이터 스트림 전달 방법에 따르면, 데이터스트림 변환장치(40)는, S30단계에서 분배한 셀 영역별 4개의 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드 즉 Ordering infor 필드에서 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)에 의한 상위무선모듈 단위(16개 단위)의 순서값을, 각 하위무선모듈 단위(4개 단위)로 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서값으로 변환한다(S40).According to the data stream delivery method of the present invention, the
이렇게 되면, 전술의 가정에 따라, 셀 영역(Area 1,2,3,4) 별로 구비된 각 Index Mapper에 의해서, 전술의 표1과 같이 Ordering infor 필드 내 순서값이 변환될 것이다. In this case, according to the above-mentioned assumption, the order value in the ordering infor field will be converted as shown in Table 1 above by each index mapper provided for each cell area (
그리고 본 발명의 데이터 스트림 전달 방법에 따르면, 데이터스트림 변환장치(40)는, 각 셀 영역(Area 1,2,3,4) 별로, 하위무선모듈 단위로 변환한 4개의 데이터 스트림을 디멀티플렉싱(Demultiplexing) 처리한 후, 각 셀 영역(Area 1,2,3,4)을 형성하는 각 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4)로 전달한다(S50).In addition, according to the data stream delivery method of the present invention, the
이에, 각 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4)에서는, 자신에게 전달되는 데이터(데이터 패킷)을 처리 및 무선 송출하여 자신이 형성하는 셀 영역 내 단말(미도시)로 전송할 것이다(S60).Accordingly, each sub-wireless module (gNB-
다음, 도 10을 참조하여 본 발명의 데이터 스트림 전달 방법을 업링크 기준으로 설명하겠다.Next, a method for delivering a data stream according to the present invention will be described with reference to FIG. 10 on an uplink basis.
각 셀 영역(Area 1,2,3,4)을 형성하는 각 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4)이, 자신이 형성하는 셀 영역 내 단말(미도시)로부터의 전송에 기인하여 4개의 데이터 스트림 보다 정확히는 4개의 데이터 스트림에 속하는 패킷들을 전송한다(S100).Each sub-wireless module (gNB-
이에, 본 발명의 데이터 스트림 전달 방법에 따르면, 데이터스트림 변환장치(40)는, 각 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4)로부터 전송되는 업링크의 데이터 패킷 내 공통필드(b)에서 확인되는 flowID 필드 내 값을 근거로, 데이터 패킷을 데이터 스트림으로 구분할 수 있다(S110). Accordingly, according to the data stream delivery method of the present invention, the
전술의 가정에 따르면, 데이터스트림 변환장치(40)는, 각 셀 영역(Area 1,2,3,4) 별로, 4개의 데이터 스트림을 구분할 수 있다.According to the above assumption, the
본 발명의 데이터 스트림 전달 방법에 따르면, 데이터스트림 변환장치(40)는, S110단계에서 구분한 셀 영역별 데이터 스트림, 즉 각 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4)로부터 전송되는 4개 단위의 데이터 스트림들을 상위무선모듈 단위 즉 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)이 전송하는 16개 단위의 데이터 스트림으로 변환한다(S120).According to the data stream delivery method of the present invention, the
구체적으로, 데이터스트림 변환장치(40)는, 각 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4)로부터 전송되는 4개 단위의 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 Ordering infor 필드에서 하위무선모듈(gNB-DU_L)에 의한 순서값을 다운링크 시 순서값 변환을 기반으로 역 변환하는 것이다.Specifically, the
각 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4) 입장에서는 4개의 데이터 스트림을 전송하고 있기 때문에, 하위무선모듈 단위의 데이터 스트림은 총 4개의 데이터 스트림을 의미한다.Since each sub-wireless module (gNB-
이에, 각 하위무선모듈(gNB-DU_L 1,2,3,4)로부터 전송되는 4개(mn=4)의 데이터 스트림에 포함되는 각 데이터 패킷 내 Ordering infor 필드에는, 하위무선모듈(gNB-DU_L)에 의한 하위무선모듈 단위의 순서값 즉 1~4가 포함되어 있을 것이다.Accordingly, in the ordering infor field in each data packet included in four (m n = 4) data streams transmitted from each sub-wireless module (gNB-
데이터스트림 변환장치(40)는, 각 셀 영역(Area 1,2,3,4) 별로 인가되는 4개의 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 Ordering infor 필드에서 하위무선모듈(gNB-DU_L)에 의한 하위무선모듈 단위의 순서값 1~4을, 다운링크 시 순서값 변환을 기반으로 역 변환하는 것이다.The
이렇게 되면, 전술의 가정에 따라, 셀 영역(Area 1,2,3,4) 별로 구비된 각 Index Demapper에 의해서, 전술의 표2와 같이 Ordering infor 필드 내 순서값이 변환될 것이다. In this case, according to the above-mentioned assumption, the order value in the ordering infor field will be converted as shown in Table 2 above by each Index Demapper provided for each cell area (
그리고 본 발명의 데이터 스트림 전달 방법에 따르면, 데이터스트림 변환장치(40)는, S120단계에서 상위무선모듈 단위로 변환된 16개의 데이터 스트림을 디멀티플렉싱(Demultiplexing) 처리한 후 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)로 전달한다(S130).In addition, according to the data stream delivery method of the present invention, the data
이에, 상위무선모듈(gNB-DU_H, 20)에서는, 자신에게 전달되는 데이터(데이터 패킷)을 처리 및 기지국모듈(gNB-CU, 10)로 전송할 것이다(S140).Accordingly, the upper wireless module (gNB-DU_H, 20) will transmit the data (data packet) transmitted to it to the base station module (gNB-CU, 10) (S140).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 무선통신장치(gNB-DU) 및 데이터스트림 변환장치(Layer Split Hub)에 따르면, 밀리미터파 대역 수용이 가능한 5G 분리형 기지국 특히 하위 계층 분리 기지국에서, 상위무선모듈(gNB-DU_H) 및 하위무선모듈(gNB-DU_L)를 일대다로 연결하는 구조를 기반으로 Massive MIMO 환경과 같은 스펙트럼 효율을 얻을 수 있는 데이터 스트림 전달 기술을 실현하고 있다. As described above, according to the wireless communication device (gNB-DU) and data stream converter (Layer Split Hub) of the present invention, in the 5G isolated base station capable of accommodating millimeter wave band, especially in the lower layer separated base station, the upper wireless module ( Based on the structure of one-to-many connection of gNB-DU_H) and sub-wireless module (gNB-DU_L), a data stream delivery technology capable of obtaining spectral efficiency such as Massive MIMO environment is realized.
이에, 본 발명의 방안(기술)을 In-building 망에 적용하게 되면, 망 구축이 복잡하고 난이한 공중선 대신 망 구축이 용이한 UTP 혹은 Optical Fiber Cable을 이용하여 Massive MIMO 및 밀리미터파 기술 적용이 가능한 새로운 In-building 망을 구현할 수 있기 때문에, 차별적인 5G In-building 서비스 품질을 제공할 수 있는 효과를 도출할 수 있다. Accordingly, when the method (technology) of the present invention is applied to an in-building network, it is possible to apply Massive MIMO and millimeter wave technology using UTP or Optical Fiber Cable, which is easy to build a network instead of a complicated and difficult aerial network. Since it is possible to implement a new in-building network, it is possible to derive the effect of providing differentiated 5G in-building service quality.
본 발명의 일 실시예에 데이터 스트림 전달 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.In one embodiment of the present invention, a data stream delivery method is implemented in a form of program instructions that can be executed through various computer means and can be recorded on a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes produced by a compiler. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the present invention, and vice versa.
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.The present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims below. Anyone with ordinary knowledge in the technical idea of the present invention extends to the extent that various modifications or modifications are possible.
본 발명의 무선통신장치 및 데이터 스트림 전달 방법, 데이터스트림 변환장치에 따르면, Massive MIMO 및 밀리미터파 기술 적용이 가능하도록 하는 5G 분리형 기지국 구조, 특히 하위 계층 분리 기지국에서의 무선모듈 내 데이터 스트림 전달 방안을 실현하는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.According to the wireless communication device, data stream delivery method, and data stream conversion device of the present invention, a 5G separated base station structure that enables the application of Massive MIMO and millimeter wave technology, in particular, a method of transmitting data stream in a wireless module in a lower layer separated base station In terms of realization, it is an invention with industrial applicability as it exceeds the limitations of the existing technology and not only the use of the related technology but also the commercial or sales potential of the applied device is sufficient and can be practiced clearly. to be.
100 : 분리형 기지국
10 : 기지국모듈 20 : 상위무선모듈
30 : 하위무선모듈 40 : 스트림변환모듈
50 : 무선모듈100: separate base station
10: base station module 20: high-level wireless module
30: lower wireless module 40: stream conversion module
50: wireless module
Claims (19)
RF 처리 기능 및 PHY 계층(Physical Layer)의 하위 처리 기능을 담당하는 2 이상의 하위무선모듈;
상기 2 이상의 하위무선모듈과 연결되어, PHY 계층의 상위 처리 기능을 담당하는 상위무선모듈; 및
상기 상위무선모듈 및 상기 2 이상의 하위무선모듈 사이에서, 다운링크의 경우 상기 상위무선모듈로부터 상위무선모듈 단위로 전송되는 다수의 데이터 스트림을 하위무선모듈 단위로 변환하여 전달하고, 업링크의 경우 상기 2 이상의 하위무선모듈로부터 하위무선모듈 단위로 전송되는 다수의 데이터 스트림을 다운링크 시 변환을 기반으로 상위무선모듈 단위로 역 변환하여 전달하는 스트림변환모듈을 포함하며,
상기 스트림변환모듈은,
다운링크의 경우, 상기 상위무선모듈로부터 전송되는 다수의 데이터 스트림을 상기 2 이상의 하위무선모듈 별로 분배한 하위무선모듈별 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드에서 상위무선모듈에 의한 순서값을 각 하위무선모듈 단위로 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서값으로 변환하여 각 하위무선모듈로 전달하고,
업링크의 경우, 상기 2 이상의 하위무선모듈로부터 전송되는 하위무선모듈별 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드에서 각 하위무선모듈에 의한 순서값을 상기 다운링크 시 순서값 변환을 기반으로 역 변환하여 상기 상위무선모듈로 전달하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.In the wireless communication device of the base station,
Two or more sub-wireless modules in charge of the RF processing function and the sub-processing function of the PHY layer;
An upper wireless module connected to the two or more lower wireless modules and in charge of an upper processing function of the PHY layer; And
Between the upper wireless module and the two or more lower wireless modules, in the case of a downlink, a plurality of data streams transmitted from the upper wireless module in units of a higher wireless module are converted and transmitted in units of lower wireless modules, and in the case of uplink, It includes a stream conversion module that inversely converts and transmits multiple data streams transmitted from two or more lower wireless modules in units of lower wireless modules in units of upper wireless modules based on conversion when downlinked.
The stream conversion module,
In the case of a downlink, for a data stream for each lower wireless module that distributes a plurality of data streams transmitted from the upper wireless module for each of the two or more lower wireless modules, the order value by the upper wireless module in the order information field in the data packet Converts the data stream transmitted in units of each sub-wireless module into an order value and transmits it to each sub-wireless module.
In the case of uplink, for a data stream for each sub-wireless module transmitted from the two or more sub-wireless modules, the sequence value by each sub-wireless module in the sequence information field in the data packet is reversed based on the sequence value conversion during the downlink. A wireless communication device characterized in that it is converted and transferred to the upper wireless module.
상기 2 이상의 하위무선모듈 각각이 형성하는 셀 영역은,
상기 기지국에 의해 형성되는 하나의 셀 커버리지에 속하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.According to claim 1,
The cell area formed by each of the two or more lower wireless modules is:
A wireless communication device characterized by belonging to one cell coverage formed by the base station.
상기 데이터 스트림에 포함되는 데이터 패킷의 페이로드에는, 상기 페이로드를 통해 전송하고자 하는 데이터에 대한 정보를 포함하는 공통필드가 구성되며,
상기 공통필드에는,
상기 상위무선모듈 또는 하위무선모듈이 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서를 나타내는 순서정보 필드가 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.According to claim 1,
A common field including information on data to be transmitted through the payload is configured in the payload of the data packet included in the data stream,
In the common field,
A wireless communication device comprising a sequence information field indicating an order for a data stream transmitted by the upper wireless module or the lower wireless module.
상기 상위무선모듈은,
상기 PHY 계층의 상위 처리 기능 및 MAC(Medium Access Control Layer) 계층 및 RLC 계층(Radio Link Control Layer)에서의 처리 기능을 담당하며,
PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층 및 그 이상의 상위 계층 처리 기능을 포함하는 기지국모듈과 연결되는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.According to claim 1,
The upper wireless module,
It is in charge of processing in the upper processing function of the PHY layer and the medium access control layer (MAC) layer and the radio link control layer (RLC layer).
A wireless communication device characterized in that it is connected to a base station module including a packet data convergence protocol (PDCP) layer and higher layer processing functions.
다운링크의 경우, 상기 무선통신장치의 상위무선모듈로부터 전송되는 다운링크의 데이터 패킷을 데이터 스트림으로 구분하여, 상기 기지국에 의해 형성되는 하나의 셀 커버리지에 속하는 2 이상의 셀 영역 별로 데이터 스트림을 분배하는 상위무선모듈연동부;
상위무선모듈 단위의 상기 분배한 셀 영역별 데이터 스트림을 하위무선모듈 단위로 변환하는 변환부; 및
상기 하위무선모듈 단위로 변환한 셀 영역별 데이터 스트림을, 상기 2 이상의 셀 영역 각각을 형성하는 상기 2 이상의 하위무선모듈로 전달하는 하위무선모듈연동부를 포함하며,
업링크의 경우, 상기 하위무선모듈연동부는, 상기 2 이상의 하위무선모듈로부터 전송되는 업링크의 데이터 패킷을 데이터 스트림으로 구분하여 상기 변환부로 인가하고,
상기 변환부는, 상기 인가되는 하위무선모듈 단위의 데이터 스트림을 다운링크 시 변환을 기반으로 상위무선모듈 단위로 역 변환하고,
상기 상위무선모듈연동부는, 상기 상위무선모듈 단위로 변환한 데이터 스트림을 상기 상위무선모듈로 전달하며,
다운링크의 경우, 상기 상위무선모듈로부터 전송되는 다수의 데이터 스트림을 상기 2 이상의 하위무선모듈 별로 분배한 하위무선모듈별 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드에서 상위무선모듈에 의한 순서값을 각 하위무선모듈 단위로 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서값으로 변환하여 각 하위무선모듈로 전달하고,
업링크의 경우, 상기 2 이상의 하위무선모듈로부터 전송되는 하위무선모듈별 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드에서 각 하위무선모듈에 의한 순서값을 상기 다운링크 시 순서값 변환을 기반으로 역 변환하여 상기 상위무선모듈로 전달하는 것을 특징으로 하는 데이터스트림 변환장치.In the apparatus applied to the wireless communication device of the base station,
In the case of the downlink, data packets of the downlink transmitted from the upper wireless module of the wireless communication device are divided into data streams, and data streams are distributed for each of two or more cell regions belonging to one cell coverage formed by the base station. Upper wireless module interlocking unit;
A conversion unit for converting the data stream for each distributed cell region in units of a higher wireless module into lower wireless module units; And
And a sub-wireless module interworking unit transferring the data stream for each cell region converted to the sub-wireless module unit to the two or more sub-wireless modules forming each of the two or more cell regions,
In the case of uplink, the lower wireless module interworking unit divides the data packets of the uplink transmitted from the two or more lower wireless modules into a data stream and applies them to the conversion unit,
The converter converts the data stream in the unit of the lower wireless module into the upper wireless module unit based on the downlink conversion.
The upper wireless module interlocking unit transmits a data stream converted in units of the upper wireless module to the upper wireless module,
In the case of a downlink, for a data stream for each lower wireless module in which a plurality of data streams transmitted from the upper wireless module are distributed for each of the two or more lower wireless modules, the order value by the upper wireless module in the order information field in the data packet Converts the data stream transmitted in units of each sub-wireless module into an order value and transmits it to each sub-wireless module.
In the case of uplink, for a data stream for each sub-wireless module transmitted from the two or more sub-wireless modules, the sequence value by each sub-wireless module in the sequence information field in the data packet is reversed based on the sequence value conversion during the downlink. Data stream conversion apparatus characterized in that it is converted and transferred to the upper wireless module.
상기 데이터 패킷의 페이로드에는, 상기 페이로드를 통해 전송하고자 하는 데이터에 대한 정보를 포함하는 공통필드가 구성되며,
상기 공통필드에는,
상기 상위무선모듈 또는 하위무선모듈이 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서를 나타내는 순서정보 필드가 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터스트림 변환장치.The method of claim 9,
A common field including information on data to be transmitted through the payload is configured in the payload of the data packet.
In the common field,
Data stream conversion apparatus characterized in that the order information field indicating the order of the data stream transmitted by the upper wireless module or the lower wireless module is configured.
상기 상위무선모듈 및 상기 2 이상의 하위무선모듈 사이에 구비되는 스트림변환모듈이, 상기 상위무선모듈로부터 전송되는 다수의 데이터 스트림을 상기 2 이상의 하위무선모듈 별로 분배하는 다운링크 분배단계; 및
상위무선모듈 단위의 상기 분배한 하위무선모듈별 데이터 스트림을, 하위무선모듈 단위로 변환하여 각 하위무선모듈로 전달하는 다운링크 전달단계를 포함하며,
업링크의 경우, 상기 스트림변환모듈이 상기 2 이상의 하위무선모듈로부터 하위무선모듈 단위로 전송되는 하위무선모듈별 데이터 스트림을, 다운링크 시 변환을 기반으로 상위무선모듈 단위로 역 변환하여 상기 상위무선모듈로 전달하는 업링크 전달단계를 더 포함하며,
상기 다운링크 전달단계는,
다운링크의 경우, 상기 상위무선모듈로부터 전송되는 다수의 데이터 스트림을 상기 2 이상의 하위무선모듈 별로 분배한 하위무선모듈별 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드에서 상위무선모듈에 의한 순서값을 각 하위무선모듈 단위로 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서값으로 변환하여 각 하위무선모듈로 전달하고,
상기 업링크 전달단계는,
업링크의 경우, 상기 2 이상의 하위무선모듈로부터 전송되는 하위무선모듈별 데이터 스트림에 대하여, 데이터 패킷 내 순서정보 필드에서 각 하위무선모듈에 의한 순서값을 상기 다운링크 시 순서값 변환을 기반으로 역 변환하여 상기 상위무선모듈로 전달하는 것을 특징으로 하는 데이터 스트림 전달 방법.In the case of a downlink, a wireless communication device of a base station is connected to two or more lower wireless modules responsible for the RF processing function and the lower processing function of the PHY layer, and the upper wireless module responsible for the higher processing function of the PHY layer has multiple data streams. Downlink transmission step of transmitting the;
A downlink distribution step in which the stream conversion module provided between the upper wireless module and the two or more lower wireless modules distributes a plurality of data streams transmitted from the upper wireless module for each of the two or more lower wireless modules; And
And a downlink delivery step of converting the distributed data stream for each lower wireless module in units of a higher wireless module, and converting the data stream for each lower wireless module to each lower wireless module,
In the case of uplink, the stream conversion module inversely converts the data stream for each lower wireless module transmitted from the two or more lower wireless modules in units of lower wireless modules to the upper wireless module unit based on the downlink conversion. Further comprising an uplink delivery step to deliver to the module,
The downlink delivery step,
In the case of a downlink, for a data stream for each lower wireless module that distributes a plurality of data streams transmitted from the upper wireless module for each of the two or more lower wireless modules, the order value by the upper wireless module in the order information field in the data packet Converts the data stream transmitted in units of each sub-wireless module into an order value and transmits it to each sub-wireless module.
The uplink delivery step,
In the case of uplink, for a data stream for each sub-wireless module transmitted from the two or more sub-wireless modules, the order value by each sub-wireless module in the sequence information field in the data packet is reversed based on the sequence value conversion during the downlink. A data stream delivery method characterized in that it is converted and transmitted to the upper wireless module.
상기 2 이상의 하위무선모듈 각각이 형성하는 셀 영역은,
상기 기지국에 의해 형성되는 하나의 셀 커버리지에 속하는 것을 특징으로 하는 데이터 스트림 전달 방법.The method of claim 14,
The cell area formed by each of the two or more lower wireless modules is:
A data stream delivery method, characterized in that it belongs to one cell coverage formed by the base station.
상기 데이터 스트림에 포함되는 데이터 패킷의 페이로드에는, 상기 페이로드를 통해 전송하고자 하는 데이터에 대한 정보를 포함하는 공통필드가 구성되며,
상기 공통필드에는,
상기 상위무선모듈 또는 하위무선모듈이 전송하는 데이터 스트림에 대한 순서를 나타내는 순서정보 필드가 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 스트림 전달 방법.The method of claim 14,
A common field including information on data to be transmitted through the payload is configured in the payload of the data packet included in the data stream,
In the common field,
A method for delivering a data stream, characterized in that an order information field indicating an order for a data stream transmitted by the upper wireless module or lower wireless module is configured.
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