WO2023059031A1 - 무선 통신 시스템에서 프론트홀 전송을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 프론트홀 전송을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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전남열
이건욱
고재연
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
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    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/20—Interfaces between hierarchically similar devices between access points

Definitions

  • the present disclosure relates to a wireless communication system, for example, to an apparatus and method for fronthaul transmission in a wireless communication system.
  • the 5G communication system or the pre-5G communication system is called a beyond 4G network communication system or a long term evolution (LTE) system and a post LTE system.
  • LTE long term evolution
  • an evolved small cell an advanced small cell, a cloud radio access network (cloud RAN), and an ultra-dense network
  • D2D device to device communication
  • wireless backhaul moving network
  • cooperative communication coordinated multi-points (CoMP), and interference cancellation etc.
  • FQAM hybrid frequency shift keying and quadrature amplitude modulation
  • SWSC sliding window superposition coding
  • ACM advanced coding modulation
  • FBMC filter bank multi carrier
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • a base station may be divided into a digital unit (DU) and a radio unit (RU), a front haul for communication between the DU and the RU is defined, and transmission through the front haul is required.
  • DU digital unit
  • RU radio unit
  • a front haul for communication between the DU and the RU is defined, and transmission through the front haul is required.
  • Embodiments of the present disclosure provide an apparatus and method for an enhanced common public radio interface (eCPRI) based Global System for Mobile Communications (GSM) fronthaul interface.
  • eCPRI enhanced common public radio interface
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • embodiments of the present disclosure provide an apparatus and method for forwarding a GSM packet in an eCPRI-based fronthaul interface of an open (O)-radio access network (RAN) in a wireless communication system.
  • O open
  • RAN radio access network
  • embodiments of the present disclosure provide an apparatus and method for mapping an extended antenna-carrier (eAxC) to a transmission/reception port of a GSM in a wireless communication system.
  • eAxC extended antenna-carrier
  • a method performed by a distributed unit (DU) in a wireless communication system includes a process of generating a frame of Global System for Mobile Communications (GSM) and packetization of the frame of the GSM based on the frame, obtaining a GSM packet corresponding to the time slot of the frame, and transmitting a message including the GSM packet through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface to a radio unit (RU) ), wherein the message may include at least one of data corresponding to the GSM packet, information on the number of the frame, and information on the number of the time slot.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • eCPRI enhanced common public radio interface
  • a method performed by a radio unit (RU) in a wireless communication system includes a GSM packet corresponding to a time slot in a frame of Global System for Mobile Communications (GSM) receiving a message from a distributed unit (DU) through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface, and transmitting the GSM packet to a terminal in the time slot based on the message, ,
  • the message may include at least one of data corresponding to the GSM packet, information on the number of the frame, and information on the number of the time slot.
  • an apparatus of a distributed unit (DU) in a wireless communication system includes at least one transceiver and at least one processor coupled to the at least one transceiver, and the at least one processor generates a frame of GSM (Global System for Mobile Communications), obtains a GSM packet corresponding to a time slot of the frame based on packetization of the frame of the GSM, and includes the GSM packet is configured to transmit a message to a radio unit (RU) through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface, wherein the message includes data corresponding to the GSM packet, information on the number of the frame, the It may include at least one of information on the number of time slots.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • a radio unit (RU) device in a wireless communication system includes at least one transceiver and at least one processor coupled to the at least one transceiver, and the at least one processor transmits a message including a GSM packet corresponding to a time slot in a frame of Global System for Mobile Communications (GSM) from a distributed unit (DU) through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface. and transmit the GSM packet to a terminal in the time slot based on the message, wherein the message includes data corresponding to the GSM packet, information about the number of the frame, and information about the number of the time slot. It may include at least one or more of the information.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • DU distributed unit
  • eCPRI enhanced common public radio interface
  • a method performed by a radio unit (RU) in a wireless communication system includes a process of receiving a frame of Global System for Mobile Communications (GSM) from a terminal, and a packet of the frame of the GSM A process of obtaining a GSM packet corresponding to a time slot of the frame based on the frame, and a DU (a message including the GSM packet) through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface. distributed unit), and the message may include at least one of data corresponding to the GSM packet, information about the number of the frame, and information about the number of the time slot.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • eCPRI enhanced common public radio interface
  • a method performed by a distributed unit (DU) in a wireless communication system includes a GSM packet corresponding to a time slot in a frame of Global System for Mobile Communications (GSM). receiving a message from a radio unit (RU) through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface, and transmitting the GSM packet to an upper node in the time slot based on the message
  • the message may include at least one of data corresponding to the GSM packet, information about the number of the frame, and information about the number of the time slot.
  • an apparatus of a radio unit (RU) in a wireless communication system includes at least one transceiver and at least one processor coupled to the at least one transceiver, and the at least one A processor receives a frame of Global System for Mobile Communications (GSM) from a terminal, obtains a GSM packet corresponding to a time slot of the frame based on packetization of the frame of the GSM, and It is configured to transmit a message including a packet to a distributed unit (DU) through an enhanced common public radio interface (eCPRI) based fronthaul interface, wherein the message includes data corresponding to the GSM packet and information about the number of the frame. information and information about the number of the time slot.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • an apparatus of a distributed unit (DU) in a wireless communication system includes at least one transceiver and at least one processor coupled to the at least one transceiver, and the at least one The processor transmits a message including a GSM packet corresponding to a time slot in a frame of Global System for Mobile Communications (GSM) to a radio unit (RU) through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface. and transmits the GSM packet to an upper node in the time slot based on the message, wherein the message includes data corresponding to the GSM packet, information about the number of the frame, and the number of the time slot. It may include at least one or more of the information about.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • eCPRI enhanced common public radio interface
  • Apparatus and method according to various embodiments of the present disclosure support multi-radio access technology (RAT) through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface for Global System for Mobile Communications (GSM) provides efficient deployment.
  • RAT multi-radio access technology
  • eCPRI enhanced common public radio interface
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • An apparatus and method according to various embodiments of the present disclosure enable efficient transmission with a small capacity compared to a CPRI-based interface through mapping between a GSM packet and an extended antenna-carrier (eAxC).
  • eAxC extended antenna-carrier
  • An apparatus and method according to various embodiments of the present disclosure enable efficient message transmission through a message format for transmitting a control plane message and a user plane message for GSM at once.
  • FIG. 1A illustrates a wireless communication system according to various embodiments.
  • FIG. 1B illustrates an example of a fronthaul structure according to functional separation of base stations according to various embodiments.
  • FIG. 2 illustrates a configuration of a digital unit (DU) according to various embodiments.
  • FIG 3 illustrates a configuration of a radio unit (RU) according to various embodiments.
  • CPRI common public radio interface
  • GSM global system for mobile communications
  • 5B illustrates an example of an enhanced CPRI (eCPRI)-based fronthaul interface for new radio (NR) or long term evolution (LTE) according to various embodiments.
  • eCPRI enhanced CPRI
  • NR new radio
  • LTE long term evolution
  • FIG. 6 illustrates an example of a functional configuration of a virtualized distributed unit (vDU) according to various embodiments.
  • vDU virtualized distributed unit
  • FIG. 7 illustrates an example of an eCPRI-based fronthaul interface for GSM according to various embodiments.
  • FIG 8 illustrates an example of an RU for multi-radio access technology (RAT) according to various embodiments.
  • RAT multi-radio access technology
  • FIG. 9 illustrates an example of function split in an eCPRI-based fronthaul interface for GSM according to various embodiments.
  • FIG. 10 illustrates a flowchart of signaling between DUs and RUs in an eCPRI-based fronthaul interface for GSM according to various embodiments.
  • FIG. 11 illustrates an example of a protocol stack between a DU and an RU in an eCPRI-based fronthaul interface for GSM according to various embodiments.
  • FIG. 12A illustrates an example of a downlink message for a GSM packet in an eCPRI-based fronthaul interface for GSM according to various embodiments.
  • FIG. 12B illustrates an example of an uplink message for a GSM packet in an eCPRI-based fronthaul interface for GSM according to various embodiments.
  • FIG. 13 illustrates an example of mapping between a GSM packet and an extended antenna-carrier (eAxC) according to various embodiments.
  • eAxC extended antenna-carrier
  • signals e.g., message, information, preamble, signal, signaling, sequence, stream
  • terms indicating paths e.g., port
  • paths e.g., port
  • subframe radio frame
  • subcarrier RE
  • RB resource block
  • BWP bandwidth part
  • opportunity operation state
  • Terminology e.g. step, operation, procedure
  • term referring to data e.g.
  • DCI downlink control information
  • MAC CE medium access control control element
  • RRC radio resource control
  • an expression of more than or less than may be used to determine whether a specific condition is satisfied or fulfilled, but this is only a description for expressing an example, and more or less description not to exclude Conditions described as 'above' may be replaced with 'exceeds', conditions described as 'below' may be replaced with 'below', and conditions described as 'above and below' may be replaced with 'above and below'.
  • the present disclosure describes various embodiments using terms used in various communication standards (eg, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), extensible radio access network (xRAN), and open-radio access network (O-RAN))
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • xRAN extensible radio access network
  • OF-RAN open-radio access network
  • a 'slot' may have different meanings depending on a supported communication system.
  • 'slot' refers to 14 symbols (or group of symbols).
  • the 3GPP standard of LTE refers to 7 symbols for 'slot'.
  • a 'slot' in GSM is a time slot, and 8 time slots correspond to one timed division multiplexing access (TDMA) frame.
  • TDMA timed division multiplexing access
  • the meaning of a slot may be different depending on the communication system.
  • a “slot” has a correlation with an LTE “transmission time interval (TTI)” defined by 3GPP.
  • TTI transmission time interval
  • 1A illustrates a wireless communication system according to various embodiments.
  • 1A illustrates a base station 110, a terminal 120, and a terminal 130 as some of nodes using a radio channel in a wireless communication system.
  • FIG. 1A shows only one base station, other base stations identical or similar to the base station 110 may be further included.
  • Base station 110 is a network infrastructure that provides wireless access to terminals 120 and 130 .
  • the base station 110 has a (ie, specific) coverage defined as a certain geographical area based on a distance over which a signal can be transmitted.
  • the base station 110 includes 'access point (AP)', 'eNodeB (eNB)', '5G node (5th generation node)', 'next generation nodeB (next generation nodeB)' in addition to the base station.
  • AP access point
  • eNB 'eNodeB
  • gNB 'wireless point'
  • TRP transmission/reception point
  • Each of the terminal 120 and terminal 130 is a device used by a user and communicates with the base station 110 through a radio channel.
  • a link from the base station 110 to the terminal 120 or terminal 130 is downlink (DL), and a link from the terminal 120 or terminal 130 to the base station 110 is uplink (UL) ) is referred to as
  • the terminal 120 and the terminal 130 may perform communication through a mutual wireless channel.
  • a device-to-device link (D2D) between the terminal 120 and the terminal 130 is referred to as a sidelink, and the sidelink may be used interchangeably with the PC5 interface.
  • at least one of the terminal 120 and the terminal 130 may be operated without user involvement.
  • each of the terminal 120 and the terminal 130 is a device that performs machine type communication (MTC) and may not be carried by a user.
  • MTC machine type communication
  • each of the terminal 120 and the terminal 130 is a terminal other than 'user equipment (UE)', 'customer premises equipment' (CPE), 'mobile station' ', 'subscriber station', 'remote terminal', 'wireless terminal', 'electronic device', or 'user device' or equivalent or It may be referred to as other terms having a similar technical meaning.
  • the base station 110, the terminal 120, and the terminal 130 may perform beamforming.
  • the base station and the terminal can transmit and receive radio signals in a relatively low frequency band (eg, frequency range 1 (FR1) of NR).
  • the base station and the terminal can transmit and receive radio signals in a relatively high frequency band (eg, FR2 of NR, mmWave band (eg, 28 GHz, 30 GHz, 38 GHz, 60 GHz)).
  • FR2 of NR, mmWave band eg, 28 GHz, 30 GHz, 38 GHz, 60 GHz
  • the base station 110 may perform communication with the terminal 120 within a frequency range corresponding to FR1.
  • the base station may perform communication with the terminal 130 within a frequency range corresponding to FR2.
  • the base station 110, the terminal 120, and the terminal 130 may perform beamforming.
  • beamforming may include transmit beamforming and receive beamforming.
  • the base station 110, the terminal 120, and the terminal 130 may assign directivity to a transmitted signal or a received signal.
  • the base station 110 and the terminals 120 and 130 may select serving beams through a beam search or beam management procedure. After the serving beams are selected, communication may be performed through a resource having a QCL relationship with a resource transmitting the serving beams.
  • the first antenna port and the second antenna port are said to be in a QCL relationship.
  • a wide range of properties are delay spread, doppler spread, doppler shift, average gain, average delay, spatial receiver parameter may include at least one of them.
  • a UE may or may not perform beamforming.
  • the base station may or may not perform beamforming. That is, only one of the base station and the terminal may perform beamforming, or both the base station and the terminal may not perform beamforming.
  • embodiments of the present disclosure may also be applied to an integrated access and backhaul (IAB) node as a newly introduced relay node.
  • IAB integrated access and backhaul
  • the base station-related description described in this disclosure may be applied to a DU of an IAB node, and the terminal-related description described in this disclosure may be applied to a mobile terminal (MT) of an IAB node in the same or similar manner.
  • MT mobile terminal
  • a beam refers to a spatial flow of a signal in a radio channel, and is formed by one or more antennas (or antenna elements), and this formation process may be referred to as beamforming.
  • Beamforming may include analog beamforming and digital beamforming (eg, precoding).
  • Reference signals transmitted based on beamforming include, for example, a demodulation-reference signal (DM-RS), a channel state information-reference signal (CSI-RS), and a synchronization signal/physical broadcast channel (SS/PBCH).
  • DM-RS demodulation-reference signal
  • CSI-RS channel state information-reference signal
  • SS/PBCH synchronization signal/physical broadcast channel
  • SRS sounding reference signal
  • an IE such as a CSI-RS resource or an SRS-resource may be used, and this configuration may include information associated with a beam.
  • Beam-related information refers to whether a corresponding configuration (eg, CSI-RS resource) uses the same spatial domain filter as another configuration (eg, another CSI-RS resource within the same CSI-RS resource set) or different It may mean whether a spatial domain filter is used, or which reference signal is quasi-co-located (QCL), and if so, what type (eg, QCL type A, B, C, or D).
  • each base station includes a digital processing unit (or DU (digital unit)) and a radio frequency (RF) processing unit (RF processing unit, or RU (radio unit)). It was installed to include the functions of unit)).
  • RF radio frequency
  • the DU and RU of the base station are separated, one or more RUs are connected to one DU through a wired network, and one geographically distributed (distributed) one to cover a specific area A structure in which the above RUs are arranged has been provided.
  • arrangement structures and extension examples of base stations according to various embodiments of the present disclosure are described with reference to FIG. 1B.
  • FIG. 1B illustrates an example of a fronthaul structure according to functional separation of base stations according to various embodiments.
  • Fronthaul refers to a link between entities between a wireless LAN and a base station, unlike backhaul between a base station and a core network.
  • 1B shows an example of a fronthaul structure between one DU 160 and one RU 180, but this is only for convenience of description and the present disclosure is not limited thereto.
  • an embodiment of the present disclosure may also be applied to a fronthaul structure between one DU and a plurality of RUs.
  • an embodiment of the present disclosure may be applied to a fronthaul structure between one DU and two RUs.
  • an embodiment of the present disclosure may be applied to a fronthaul structure between one DU and three RUs.
  • the base station 110 may include a DU 160 and an RU 180.
  • the fronthaul 170 between the DU 160 and the RU 180 may be operated through an F x interface.
  • interfaces such as eCPRI (enhanced common public radio interface) and ROE (radio over ethernet) may be used.
  • the DU performs functions for packet data convergence protocol (PDCP), radio link control (RLC), media access control (MAC), and physical (PHY)
  • PDCP packet data convergence protocol
  • RLC radio link control
  • MAC media access control
  • PHY physical
  • the RU may be implemented to perform more functions for the PHY layer in addition to a radio frequency (RF) function.
  • RF radio frequency
  • the DU 160 may be in charge of higher layer functions of a wireless network.
  • the DU 160 may perform a function of a MAC layer and a part of a PHY layer.
  • a part of the PHY layer is performed at a higher level among the functions of the PHY layer, for example, channel encoding (or channel decoding), scrambling (or descrambling), modulation (or demodulation), layer mapping (layer mapping) (or layer demapping).
  • O-RAN DU O-DU
  • the DU 160 may be replaced with a first network entity for a base station (eg, gNB) in embodiments of the present disclosure, if necessary.
  • the RU 180 may be in charge of lower layer functions of a wireless network.
  • the RU 180 may perform part of a PHY layer and an RF function.
  • part of the PHY layer is performed at a relatively lower level than the DU 160 among the functions of the PHY layer.
  • IFFT conversion or FFT conversion
  • CP insertion CP removal
  • digital beamforming can include An example of this specific functional separation is detailed in FIG. 4 .
  • the RU 180 includes an 'access unit (AU)', an 'access point (AP)', a 'transmission/reception point (TRP)', and a 'remote radio head (RRH)'.
  • AU 'access unit
  • AP 'access point
  • TRP 'transmission/reception point
  • RRH 'remote radio head
  • the RU 180 when the RU 180 complies with the O-RAN standard, it may be referred to as an O-RU (O-RAN RU).
  • the DU 180 may be represented by being replaced with a second network entity for a base station (eg, gNB) in embodiments of the present disclosure, if necessary.
  • a base station is described as including a DU and an RU in FIG. 1B, various embodiments of the present disclosure are not limited thereto.
  • a base station is configured to perform a function of a centralized unit (CU) configured to perform a function of an upper layer (eg, packet data convergence protocol (PDCP), RRC) of an access network and a function of a lower layer
  • a distributed unit may include a digital unit (DU) and a radio unit (RU) of FIG. 1 .
  • base stations may be implemented in a structure in which CU, DU, and RU are arranged in order.
  • An interface between a CU and a distributed unit (DU) may be referred to as an F1 interface.
  • a centralized unit may be connected to one or more DUs and may be in charge of functions of a higher layer than the DU.
  • the CU may be in charge of radio resource control (RRC) and packet data convergence protocol (PDCP) layer functions, and the DU and RU may be in charge of lower layer functions.
  • the DU performs some functions (high PHY) of radio link control (RLC), media access control (MAC), and physical (PHY) layers, and the RU performs other functions (low PHY) of the PHY layer.
  • a digital unit may be included in a distributed unit (DU) according to a distributed deployment implementation of a base station.
  • a DU digital unit
  • an RU operations of a DU (digital unit) and an RU are described, but various embodiments of the present disclosure are based on a base station deployment including a CU or a deployment in which a DU is directly connected to a core network (i.e., a CU It can be applied to both the base station (e.g., NG-RAN node), which is one entity, and the DU is integrated and implemented).
  • NG-RAN node e.g., NG-RAN node
  • FIG. 2 illustrates a configuration of a digital unit (DU) in a wireless communication system according to various embodiments.
  • the configuration illustrated in FIG. 2 can be understood as a configuration of the DU 160 in FIG. 1B as part of a base station.
  • Terms such as '... unit' and '... unit' used below refer to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software. there is.
  • the DU 160 includes a communication unit (including communication circuitry, 210), a storage unit 220, and a control unit (including various processing and/or control circuitry, 230).
  • the communication unit 210 may include various communication circuits and perform functions for transmitting and receiving signals in a wired communication environment.
  • the communication unit 210 may include a wired interface for controlling a direct connection between devices through a transmission medium (eg, copper wire or optical fiber).
  • a transmission medium eg, copper wire or optical fiber
  • the communication unit 210 may transmit an electrical signal to another device through a copper wire or perform conversion between an electrical signal and an optical signal.
  • the communication unit 210 may be connected to a radio unit (RU).
  • the communication unit 210 may be connected to a core network or to a distributed CU.
  • the communication unit 210 may perform functions for transmitting and receiving signals in a wireless communication environment.
  • the communication unit 210 may perform a conversion function between a baseband signal and a bit string according to the physical layer standard of the system.
  • the communication unit 210 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit stream.
  • the communication unit 210 restores the received bit stream by demodulating and decoding the baseband signal.
  • the communication unit 210 may include a plurality of transmission/reception paths.
  • the communication unit 210 may be connected to a core network or connected to other nodes (eg, integrated access backhaul (IAB)).
  • IAB integrated access backhaul
  • the communication unit 210 may transmit and receive signals.
  • the communication unit 210 may include at least one transceiver.
  • the communication unit 210 may transmit a synchronization signal, a reference signal, system information, a message, a control message, a stream, control information, or data.
  • the communication unit 210 may perform beamforming.
  • the communication unit 210 transmits and receives signals as described above. Accordingly, all or part of the communication unit 210 may be referred to as a 'transmitting unit', a 'receiving unit' or a 'transceiving unit'. In addition, in the following description, transmission and reception performed through a radio channel are used to mean that the above-described processing is performed by the communication unit 210.
  • the communication unit 210 may further include a backhaul communication unit for connecting to a core network or another base station.
  • the backhaul communication unit provides an interface for communicating with other nodes in the network. That is, the backhaul communication unit converts a bit string transmitted from a base station to another node, for example, another access node, another base station, an upper node, a core network, etc., into a physical signal, and converts a physical signal received from another node into a bit string. convert
  • the storage unit 220 stores data such as a basic program for operation of the DU 160, an application program, and setting information.
  • the storage unit 220 may include a memory.
  • the storage unit 220 may include volatile memory, non-volatile memory, or a combination of volatile and non-volatile memories. And, the storage unit 220 provides the stored data according to the request of the control unit 230.
  • the controller 230 may include various processing and/or control circuits and controls overall operations of the DU 160 .
  • the control unit 230 transmits and receives signals through the communication unit 210 (or through the backhaul communication unit).
  • the control unit 230 writes and reads data in the storage unit 220 .
  • the control unit 230 may perform functions of a protocol stack required by communication standards.
  • the controller 230 may include at least one processor.
  • the configuration of the DU 160 shown in FIG. 2 is only an example, and an example of a DU performing various embodiments of the present disclosure is not limited from the configuration shown in FIG. 2 . According to various embodiments, some configurations may be added, deleted, or changed.
  • FIG. 3 illustrates a configuration of a radio unit (RU) in a wireless communication system according to various embodiments.
  • the configuration illustrated in FIG. 3 may be understood as a configuration of the RU 180 in FIG. 1B as part of a base station.
  • Terms such as '... unit' and '... unit' used below refer to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software. there is.
  • the RU 180 includes a communication unit (including communication circuitry, 310), a storage unit 320, and a control unit (including various processing and/or control circuitry, 330).
  • a communication unit including communication circuitry, 310
  • a storage unit 320 includes various processing and/or control circuitry, 330.
  • a control unit including various processing and/or control circuitry, 330.
  • the communication unit 310 may include various communication circuits and performs functions for transmitting and receiving signals through a wireless channel. For example, the communication unit 310 up-converts a baseband signal into an RF band signal, transmits the signal through an antenna, and down-converts an RF band signal received through the antenna into a baseband signal.
  • the communication unit 310 may include a transmit filter, a receive filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a digital-to-analog converter (DAC), and an analog-to-digital converter (ADC).
  • the communication unit 310 may include a plurality of transmission/reception paths. Furthermore, the communication unit 310 may include an antenna unit. The communication unit 310 may include at least one antenna array composed of a plurality of antenna elements. In terms of hardware, the communication unit 310 may include a digital circuit and an analog circuit (eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)). Here, the digital circuit and the analog circuit may be implemented in one package. Also, the communication unit 310 may include a plurality of RF chains. The communication unit 310 may perform beamforming. The communication unit 310 may apply a beamforming weight to the signal in order to give the signal to be transmitted and received a direction according to the setting of the control unit 330 . According to an embodiment, the communication unit 310 may include a radio frequency (RF) block (or RF unit).
  • RF radio frequency
  • the communication unit 310 may transmit and receive signals.
  • the communication unit 310 may include at least one transceiver.
  • the communication unit 310 may transmit a downlink signal.
  • the downlink signal includes a synchronization signal (SS), a reference signal (RS) (e.g. cell-specific reference signal (CRS), demodulation (DM)-RS), system information (e.g. MIB, SIB, It may include remaining system information (RMSI), other system information (OSI), configuration message, control information, or downlink data.
  • RS synchronization signal
  • RS reference signal
  • DM demodulation
  • MIB cell-specific reference signal
  • SIB system information
  • RMSI remaining system information
  • OSI system information
  • configuration message e.g., control information, or downlink data.
  • the communication unit 310 may receive an uplink signal.
  • the uplink signal includes a random access related signal (e.g., random access preamble (RAP) (or Msg1 (message 1)), Msg3 (message 3)), a reference signal (e.g., SRS (sounding reference signal), DM) -RS), or a power headroom report (PHR).
  • RAP random access preamble
  • Msg1 messages 1
  • Msg3 messages 3
  • a reference signal e.g., SRS (sounding reference signal), DM) -RS
  • PHR power headroom report
  • the communication unit 310 transmits and receives signals as described above. Accordingly, all or part of the communication unit 310 may be referred to as a 'transmitting unit', a 'receiving unit' or a 'transceiving unit'. Also, in the following description, transmission and reception performed through a radio channel are used to mean that the above-described processing is performed by the communication unit 310.
  • the storage unit 320 stores data such as a basic program for operation of the RU 180, an application program, and setting information.
  • the storage unit 320 may include volatile memory, non-volatile memory, or a combination of volatile and non-volatile memories. And, the storage unit 320 provides the stored data according to the request of the control unit 330. According to an embodiment, the storage unit 320 may include a memory for conditions, commands, or setting values related to the SRS transmission method.
  • the controller 330 may include various processing and/or control circuits, and controls overall operations of the RU 180. For example, the control unit 330 transmits and receives signals through the communication unit 310 . Also, the control unit 330 writes and reads data in the storage unit 320 . Also, the control unit 330 may perform protocol stack functions required by communication standards. To this end, the controller 330 may include at least one processor. In various embodiments, the controller 330 may configure the SRS to be transmitted to the DU 160 based on an antenna number. Also, in various embodiments, the control unit 330 may be configured to transmit the SRS to the DU 160 after uplink transmission.
  • the conditional command or set value according to the SRS transmission method is a command set or code stored in the storage unit 320, or a command/code or command/code at least temporarily residing in the control unit 330, and the control unit 330 ) may be a storage space for storing commands/codes, or may be part of a circuit constituting the control unit 330.
  • the controller 330 may include various modules for performing communication. According to various embodiments, the control unit 330 may control the RU 180 to perform operations according to various embodiments described later.
  • FIG. 4 illustrates an example of function split according to various embodiments.
  • wireless communication technology develops (e.g., 5G ( 5th generation) communication system (or introduction of NR (new radio) communication system)
  • the frequency band used increases more and more, and the cell radius of the base station becomes very small)
  • the number of RUs required to be installed further increased
  • the amount of transmitted data increased by more than 10 times, and the transmission capacity of the wired network transmitted through the fronthaul greatly increased. Therefore, in order to reduce the transmission capacity of the wired network and the installation cost of the wired network, some functions of the modem of the DU may be significantly increased in the 5G communication system.
  • Techniques have been proposed to lower the transmission capacity of fronthaul by transferring to , and these techniques may be referred to as 'function split'.
  • a method of extending the role of the RU responsible for only the RF function to some functions of the physical layer is considered.
  • the throughput of the RU increases, so the transmission bandwidth in the fronthaul increases, and at the same time, delay time requirement constraints due to response processing may be lowered.
  • the virtualization gain decreases and the size/weight/cost of the RU increases.
  • the base station In the case of downlink (DL) transmitting a signal to a terminal through a wireless network, the base station sequentially performs channel encoding/scrambling, modulation, layer mapping, antenna mapping, RE mapping, digital beamforming (eg, precoding), IFFT conversion/CP insertion, and RF conversion can be performed.
  • DL downlink
  • UL uplink
  • the base station In the case of uplink (UL) receiving signals from a terminal through a wireless network, the base station sequentially performs RF conversion, FFT conversion/CP removal, digital beamforming (pre-combining), and RE decoder. Mapping, channel estimation, layer demapping, demodulation, and decoding/desscrambling can be performed. Separation of uplink functions and downlink functions may be defined in various types according to the need between vendors, discussions on standards, and the like according to the above-described trade-off.
  • the first functional separation 405 can be a separation of RF function and PHY function.
  • the first functional separation is that the PHY function in the RU is not substantially implemented, and may be referred to as Option 8, for example.
  • the second function separation 410 allows the RU to perform IFFT transform/CP insertion on DL and FFT transform/CP removal on UL of the PHY functions, and the DU to perform the remaining PHY functions.
  • the second function separation 410 may be referred to as Option 7-1.
  • the third function separation 420a allows the RU to perform IFFT conversion/CP insertion in DL and FFT conversion/CP removal in UL and digital beamforming of the PHY function, and the DU to perform the remaining PHY functions.
  • the third functional separation 420a may be referred to as Option 7-2x Category A.
  • Fourth function separation (420b) The RU performs up to digital beamforming in both DL and UL, and the DU performs higher PHY functions after digital beamforming.
  • the fourth functional separation 420b may be referred to as Option 7-2x Category B.
  • the fifth function separation 425 allows the RU to perform RE mapping (or RE demapping) in both the DL and UL, and the DU to perform upper PHY functions after RE mapping (or RE demapping).
  • the fifth function separation 425 may be referred to as Option 7-2.
  • the sixth functional separation 430 allows the RU to perform up to modulation (or demodulation) in both DL and UL, and the DU to perform subsequent higher PHY functions up to modulation (or demodulation).
  • the sixth functional separation 430 may be referred to as Option 7-3.
  • the seventh function separation 440 allows the RU to perform encoding/scrambling (or decoding/desrambling) in both DL and UL, and the DU to perform subsequent higher PHY functions up to modulation (or demodulation).
  • the seventh functional separation 440 may be referred to as Option 6.
  • function separation in a relatively high layer may be required to reduce fronthaul capacity.
  • functional separation eg, the sixth functional separation 430
  • the DU Appropriate separation of functions may be required according to the arrangement and implementation method of the RU and the RU.
  • the third function separation 420a or lower function Separation eg, second functional separation 410
  • the fourth functional separation 420b or higher functional separation eg, the sixth functional separation 430
  • embodiments in the present disclosure are described based on the third functional separation 420a (category A) or the fourth functional separation 420b (category B) for performing the beamforming process in the RU unless otherwise limited.
  • configuration of an embodiment through different functional separations is not excluded.
  • the functional configuration, signaling, or operation of FIGS. 5A to 13 described below may be applied not only to the third functional separation 420a or the fourth functional separation 420b but also to other functional separations.
  • eCPRI and O-RAN standards are exemplified as fronthaul interfaces. is described negatively.
  • An eCPRI header, an O-RAN header, and additional fields may be included in the Ethernet payload of the message.
  • various embodiments of the present disclosure are described using standard terms of eCPRI or O-RAN, but other expressions having equivalent or similar meanings to each term may be substituted for various embodiments of the present disclosure.
  • Ethernet and eCPRI which are easy to share with the network, can be used.
  • An eCPRI header and an O-RAN header may be included in the Ethernet payload.
  • the eCPRI header may be positioned in front of the Ethernet payload.
  • the contents of the eCPRI header are as follows.
  • l ecpriRtcid / ecpriPcid (2 bytes): x, y, z can be configured through a management plane (M-plane).
  • M-plane management plane
  • This field may indicate a transmission path (extended antenna-carrier (eAxC) in eCPRI) of a control message according to various embodiments during multi-layer transmission.
  • n CU_Port_ID (x bits): Identifies the channel card. Can be distinguished including Modem (2 bits for channel card, 2 bits for Modem)
  • n CC_ID (z bits): classified according to component carrier
  • n RU_Port_ID (w bits): classified according to layer, T, antenna, etc.
  • Sequence ID is managed for each ecpriRtcid/ecpriPcid, and Sequence ID and subsequence ID are separately managed. Radio-transport-level fragmentation is possible using Subsequence ID (different from Application-level fragmentation)
  • Fronthaul application protocols include a control plane (C-plane), a user plane (U-plane), a synchronization plane (S-plane), and a management plane (M -plane) may be included.
  • C-plane control plane
  • U-plane user plane
  • S-plane synchronization plane
  • M -plane management plane
  • the control plane may be configured to provide scheduling information and beamforming information through a control message.
  • the user plane may include user downlink data (IQ data or SSB/RS), uplink data (IQ data or SRS/RS), or PRACH data.
  • IQ data or SSB/RS user downlink data
  • IQ data or SRS/RS uplink data
  • PRACH PRACH data.
  • the above-described weight vector of beamforming information may be multiplied by user data.
  • a sync plane can be related to timing and synchronization.
  • the management plane may be related to initial setup, non-realtime reset or reset, and non-realtime report.
  • Section Type may indicate the purpose of a control message transmitted in the control plane.
  • the purpose of each section type is as follows.
  • n sectionType 0: DL idle/guard periods - Used for Tx blanking for power saving
  • n sectionType 1: Maps BF index or weight (O-RAN mandatory BF method) to RE of DL/UL channel
  • n sectionType 2: reserved
  • n sectionType 3: Beamforming index or weight is mapped to PRACH and RE of mixed-numerology channel
  • n sectionType 4: reserved
  • n sectionType 7: used for LAA support
  • the eCPRI-based fronthaul interface currently used in O-RAN supports the LTE communication system and the NR communication system. As it becomes possible to support multi-cell with a small number by virtualizing DUs, other communication systems may also be required for a scheme to be supported by DUs. According to various embodiments of the present disclosure, the eCPRI-based fronthaul interface may support global system for mobile communications (GSM).
  • GSM global system for mobile communications
  • GSM global system for mobile communications
  • WCDMA wideband code division multiple access
  • CDMA code division multiple access
  • GSM is a second generation communication standard and is a communication method based on timed division multiplexing access (TDMA).
  • CPRI supports GSM. Based on the fronthaul interface of CPRI, a method for applying GSM to eCPRI of O-RAN is described. Hereinafter, the difference between CPRI and eCPRI is described through FIGS. 5A and 5B.
  • CPRI common public radio interface
  • GSM global system for mobile communications
  • CPRI means a protocol interface for transmitting a radio waveform between a radio remote unit (RRU) and a baseband unit (BBU).
  • RRU radio remote unit
  • BBU baseband unit
  • the CPRI-based fronthaul interface supports transmission in units of frames.
  • Each frame corresponds to an antenna-carrier (AxC).
  • the CPRI basic frame 510 includes a control part (eg, a control word) and a data part (eg, an IQ data block). Control information, management information, and synchronization information may be transmitted on the fronthaul interface through the CPRI subchannel (ie, control words of the CPRI frame).
  • the CPRI-based fronthaul interface may correspond to option 8 in the functional separation of FIG. 4 .
  • DU 520 may include a low-PHY functional block.
  • RU 530 may include only RF functional blocks.
  • DU 520 may correspond to BBU, and RU 530 may correspond to RRU. That is, in a structure in which the DU and RU are separated, the PHY function in the RU is not substantially implemented, and the RU may include only the RF function.
  • an eCPRI-based fronthaul interface for new radio (NR) or long term evolution (LTE) may be supported by O-RAN.
  • DU 160 may perform a high-PHY function
  • RU 180 may perform a low-PHY function.
  • the high-PHY function may include scrambling (or descrambling), modulation (or demodulation), layer mapping (or channel estimation), and RE mapping (or RE demapping).
  • the low-PHY functions may include iFFT and CP addition (or FFT and CP removal), DAC (or ADC).
  • the eCPRI-based fronthaul interface 170 may correspond to option 7-2x in the functional separation of FIG. 4 .
  • digital beamforming is not shown in FIG. 5B , digital beamforming may be performed in the DU 160 or the RU 180 according to an implementation method. For example, all digital beamforming may be performed in the DU 160 .
  • digital beamforming for DL may be performed in the DU 160 and digital beamforming for UL, that is, pre-combining may be performed in the RU 180.
  • the eCPRI-based fronthaul interface 170 supports control plane messages.
  • a control plane message includes real-time control information, and a section type is applied differently according to a target scenario.
  • the eCPRI-based fronthaul interface 170 supports user plane messages.
  • the user plane may include IQ data and may include a section type.
  • the eCPRI-based fronthaul interface 170 may support transmission in units of time slots.
  • a packet may correspond to eAxC.
  • eAxC may refer to a data flow for each carrier and each antenna in a sector.
  • a transmit path (or receive path) of a layer may correspond to an extended antenna-carrier (eAxC) in eCPRI.
  • eAxC may refer to a data flow for each carrier and each antenna in a sector.
  • eAxC may consist of a band sector ID, component carrier (CC) ID, RU port ID, and DU port ID.
  • FIG. 6 illustrates an example of a functional configuration of a virtualized distributed unit (vDU) according to various embodiments of the present disclosure.
  • vDU virtualized distributed unit
  • a DU 660 may be virtualized in a server 610 .
  • a virtualized DU 660 may be referred to as a vDU.
  • Virtualization refers to a technology for providing various functions in one device instead of a physical device by abstracting computer resources dependent on hardware.
  • a virtualized radio access network refers to a network to which a virtualization method is applied to a base station.
  • the functional separation 670 between the DU 660 and the RU 680 is exemplified by the functional separation Option 7-2x (category A or category B) of FIG. 4 (but is not limited thereto).
  • DU 660 may be in charge of a high-PHY function.
  • the RU 680 may be responsible for a low-PHY function.
  • the CU and DU may be implemented in a virtualization manner.
  • the virtualized CU 630 may be referred to as a vCU, and the virtualized DU 660 may be referred to as a vDU.
  • a vDU for a virtualized radio access network has been introduced.
  • vDU virtualized radio access network
  • vDU high performance and high flexibility are provided by supporting multi-cells with a small number of CPU cores.
  • vDU only supports LTE and NR.
  • an eCPRI-based fronthaul interface to support LTE and NR as well as other communication systems is required.
  • a vDU according to various embodiments of the present disclosure may support GSM.
  • An RU according to various embodiments of the present disclosure may support GSM.
  • An RU supporting multiple communication systems may be referred to as a multi-RAT RU.
  • a new function separation option different from the existing function separation may be required.
  • Embodiments of the present disclosure describe an eCPRI-based fronthaul interface for supporting multi-RAT RU and DU (or vDU). Embodiments of the present disclosure describe an eCPRI-based fronthaul interface that additionally supports a GSM communication system as well as an LTE communication system or a NR communication system.
  • GSM is exemplified as a communication system different from LTE and NR, the present disclosure does not exclude the application of other communication schemes (eg, wideband code division multiple access (WCDMA), code division multiple access (CDMA), etc.).
  • WCDMA wideband code division multiple access
  • CDMA code division multiple access
  • (1) fronthaul configuration and function separation, (2) GSM message format, and (3) eAxC ID mapping scheme for an eCPRI-based fronthaul interface for GSM are described with reference to FIGS. 7 to 13.
  • FIG. 7 illustrates an example of an eCPRI-based fronthaul interface for GSM according to various embodiments of the present disclosure.
  • a fronthaul configuration for GSM is described.
  • the DU 160 an O-DU is exemplified
  • the RU 180 an O-RU is exemplified.
  • a downlink packet is described as an example, but embodiments of the present disclosure can also be applied to uplink packets.
  • DU 160 may support Ethernet.
  • the DU 160 may communicate with the RU 180 through a Precision Time Protocol (PTP).
  • PTP is a protocol that enables hardware-based time stamping. PTP can support time synchronization for all devices on the Ethernet network.
  • the DU 160 may support the OAM 701 through a management plane (M-plane).
  • the OAM 701 may include 2G OAM and 4G/5G OAM.
  • 2G may include a GSM communication system.
  • 4G may include an LTE communication system.
  • 5G may include a NR communication system.
  • the DU 160 may deliver a data flow corresponding to eAxC to the RU or receive it from the RU through eCPRI.
  • eAxC for 2G and eAxC for 4G/5G can be distinguished.
  • 2G modem 703 may be configured to map GSM packets to eAxCs and forward them to the RU.
  • the 4G/5G modem 705 may be configured to map LTE or NR packets to eAxCs and forward them to the RU.
  • the RU 180 may communicate with the DU 160 through a Precision Time Protocol (PTP).
  • PTP Precision Time Protocol
  • the RU 180 may receive management messages by the 2G OAM 751 as well as the 4G/5G OAM through the management plane.
  • the RU 180 may receive data corresponding to eAxC through Ethernet and eCPRI.
  • data may include LTE packets or NR packets.
  • traffic transmitted through the fronthaul interface may include IQ samples.
  • the RU 180 may transmit a signal to an LTE wireless network or an NR wireless network based on the received IQ sample.
  • the data may include GSM packets.
  • traffic transmitted through the fronthaul interface may include a bitstream or an IQ sample.
  • the type of traffic being carried may vary. The type of traffic may depend on the number of cores in the DU and the fronthaul bandwidth capacity.
  • the RU 180 may transmit a signal to the GSM network based on the received IQ sample or bitstream.
  • the RU 180 may further include a radio module 753 for GSM.
  • LTE and NR can use the fronthaul interface of O-RAN, which is an eCPRI-based fronthaul interface.
  • O-RAN which is an eCPRI-based fronthaul interface.
  • eCPRI-based fronthaul interface configuration for GSM is required.
  • a multi-RAT RU may be used to simultaneously support GSM, LTE, and NR through one RU.
  • the functional configuration of the multi-RAT RU will be described with reference to FIG. 8 .
  • FIG. 8 illustrates an example of an RU for multi-radio access technology (RAT) according to various embodiments of the present disclosure.
  • the RU may be referred to as a multi-RAT RU.
  • option 8a among options of function separation of FIG. 9 to be described later is exemplified.
  • the RU may include an eCPRI-based fronthaul interface.
  • the application protocol of the RU is a control plane (C-plane), a user plane (U-plane), a synchronization plane (S-plane) 801, and a management plane (management plane, M-plane) 803. Protocols for the management plane and synchronization plane may be associated with Operation Administration Maintenance (OAM) 880 .
  • the management plane may relate to non-real time management operations between the RU and the DU.
  • the control plane and user plane 813 are shown as one functional block.
  • Synchronization for GSM packets may be performed using the sync plane of the O-RAN. Even if only GSM is serviced, synchronization using a sync plane can be performed.
  • a management plane of O-RAN or a ran information management system (RIMS) may be used.
  • Ethernet 805 and eCPRI 807 which are easy to share with the network, may be used.
  • eCPRI 807 control plane messages and user plane data can be transmitted between DUs and RUs.
  • the DU may transmit a control message to the RU in the control plane.
  • the DU may transmit IQ sample data to the RU in the user plane.
  • the RU may transmit the signal received from the DU to the RF block after processing the physical layer.
  • the CU-plane block of the DU may transmit the NR packet 810 to the RF block 870 via the NR low-PHY block 815 and the NR digital front end (DFE) 817.
  • DFE digital front end
  • the CU-plane block of the DU may transmit the LTE packet 830 to the RF block 870 via the LTE low-PHY block 835 and the LTE DFE 837.
  • packetization is supported to support GSM.
  • the RU may receive the GSM packet 850 through the Ethernet 805 and the eCPRI 807, and the received GSM packet may be forwarded to the deframer block 853.
  • the deframer block 853 may perform resampling of time samples of the GSM frame.
  • the deframer block 853 may forward the GSM packet 850 to the RF block 870 via the GSM DFE 857.
  • a DU may transmit a time sample of a GSM frame in units of packets using Ethernet and eCPRI protocols.
  • a transmitter eg, DU
  • the receiving end eg RU
  • the receiving end can distinguish the GSM packet from the LTE packet and the NR packet through the eAxC ID.
  • a DU may packetize a GSM frame received from a higher node (eg, CU, core network) and transmit the GSM packet to the RU.
  • the RU may packetize the GSM frame received from the UE and transmit the GSM packet to the DU.
  • FIG. 9 illustrates an example of function split in an eCPRI-based fronthaul interface for GSM according to various embodiments of the present disclosure.
  • Various function separation options may be used according to resource capacity and capability of DUs and RUs.
  • Physical layer functions in uplink may include resampling, pre-processing, demodulation, deciphering, and de-interleaving. Pre-processing may include modulation scheme detection, channel estimation, resource offset estimation, and quality measurement (eg, RSSI measurement). Demodulation may include interference whitening, pre-combining, pre-filtering, and equalization.
  • both modulation and demodulation may be performed in the RU.
  • a DU may be in charge of an encryption (or decryption) function, an interleaving (or deinterleaving) function, and a channel coding (or channel decoding) function. Based on the naming of the functional separation with FIG. 4 , the first functional separation 910 may be referred to as option 7a.
  • a message conveyed over the fronthaul interface may include one or more bitstreams.
  • the second functional separation 920 downlink modulation may be performed in the RU, and uplink demodulation may be performed in the DU.
  • a DU may be responsible for an encryption (or decryption) function, an interleaving (or deinterleaving) function, a channel coding (or channel decoding) function, and a demodulation function.
  • the DU may additionally perform a demodulation function compared to the first functional separation 910. Based on the naming of the functional separation with FIG. 4 , the second functional separation 920 may be referred to as option 7b.
  • a message conveyed over the fronthaul interface may include one or more bitstreams.
  • a message conveyed over the fronthaul interface may include one or more IQ samples. Since it is transmitted before demodulation based on the UL, the burden of the DU may be relatively increased compared to the first function separation 910.
  • resampling may be performed in the RU.
  • the RU may be responsible for an RF function and a resampling function. All low-PHY functions can be performed in DU. Based on the naming of the functional separation with FIG. 4 , the third functional separation 930 may be referred to as Option 8a.
  • a message conveyed over the fronthaul interface may include one or more IQ samples. Since all of the actual physical layer functions are performed in the DU, since it is transmitted before demodulation, the burden of the DU may be relatively increased compared to the first function separation 910 and the second function separation 920.
  • a fourth functional separation 940 resampling may be performed in the DU.
  • the RU may be in charge of only the RF function. Based on the naming of the functional separation with FIG. 4 , the fourth functional separation 940 may be referred to as option 8b.
  • a message conveyed over the fronthaul interface may include one or more IQ samples. Since all practical physical layer functions are performed in the DU and resampling is also performed in the DU, the burden of the DU may relatively increase compared to the third function separation 930.
  • the change of the RU in Option 7a and Option 7b is large.
  • the CPU load of the vDU may be relatively reduced compared to Option 8a and Option 8b.
  • the changes in the RU are relatively small in Option 8a and Option 8b.
  • the vDU's CPU burden is relatively large compared to Option 7a and Option 7b.
  • FIGS. 10 to 13 examples of message transmission, protocol stacks, and formats between DUs and RUs according to the above-described eCPRI-based fronthaul interface and functional separation for GSM are described.
  • FIG. 10 illustrates an example of signaling between a DU and an RU in an eCPRI-based fronthaul interface for GSM according to various embodiments of the present disclosure.
  • a DU supporting the eCPRI fronthaul interface for GSM is referred to as a GSM DU.
  • a 'slot' in GSM is a time slot, and 8 time slots correspond to one timed division multiplexing access (TDMA) frame.
  • TDMA timed division multiplexing access
  • Each time slot can have a duration of 3/5200 seconds (about 0.577 ms) and a time slot number between 0 and 7.
  • control plane message and a user plane message can be composed of one common message. Accordingly, control information and data may be included in one downlink message or one uplink message.
  • the common message may include a downlink signal or an uplink signal corresponding to control information (eg, frequency hopping, gain control, UL feedback information).
  • the GSM DU may transmit a downlink message to the RU.
  • the GSM DU may transmit a downlink message to the RU in a time slot (t 1 -t 0 ).
  • the downlink message may include downlink control information for the time slot t 1 .
  • the downlink message may include uplink control information for the time slot t 2 .
  • the downlink message may include DL data for time slots (t 1 -t 0 ).
  • the data may include IQ sample data.
  • data may include a bitstream.
  • the type of data may vary depending on the GSM functional separation between DU and RU (e.g. options of functional separation in FIG. 9).
  • the GSM DU may transmit a downlink message to the RU.
  • the GSM DU may transmit a downlink message to the RU in time slot t 1 .
  • the downlink message may include downlink control information for the time slot (t 1 +t 0 ).
  • the downlink message may include uplink control information for a time slot (t 2 +t 0 ).
  • the downlink message may include DL data for time slot t 1 .
  • the data may include IQ sample data.
  • data may include a bitstream.
  • the type of data may vary depending on the GSM functional separation between DU and RU (e.g. options of functional separation in FIG. 9).
  • the GSM DU may transmit an eCPRI-based message for each transceiver (TRX) in every time slot. That is, t 0 may indicate the length of a time slot.
  • TRX means each transceiver for the RF functional block of the RU.
  • the RU may perform downlink processing.
  • the RU may perform processing on the received downlink message. Thereafter, the RU may transmit a downlink message for the time slot (t 1 ) to the terminal.
  • the RU may perform uplink processing.
  • the RU may perform processing on an uplink message to be transmitted.
  • the RU may receive an uplink message for the time slot (t 2 ) from the terminal.
  • the RU may process the received UL message.
  • the RU may transmit an uplink message to the GSM DU.
  • the RU may transmit an uplink message to the GSM DU in time slot t 2 .
  • the uplink message may include UL feedback information for the time slot t 2 .
  • the uplink message may include UL data for time slot t 2 .
  • the data may include IQ sample data.
  • data may include a bitstream. The type of data may vary depending on the GSM functional separation between DU and RU (e.g. options of functional separation in FIG. 9).
  • FIG. 11 illustrates an example of a protocol stack between a DU and an RU in an eCPRI-based fronthaul interface for GSM according to various embodiments of the present disclosure.
  • the GSM DU may include a fronthaul application layer 1101, an eCPRI layer 1103, an Ethernet L2 layer 1105, and an Ethernet L1 layer 1107.
  • the RU may include a fronthaul application layer 1151, an eCPRI layer 1153, an Ethernet L2 layer 1155, and an Ethernet L1 layer 1157.
  • the Ethernet L2 layer 1105 can be associated with the Ethernet L2 layer 1155.
  • the Ethernet L1 layer 1107 can be associated with the Ethernet L1 layer 1157.
  • the eCPRI layer 1103 and the eCPRI layer 1153 may be associated.
  • each message may include an eCPRI header and an eCPRI payload.
  • An eCPRI-based message may include an eCPRI message, a payload size, an eAxC ID, and a sequence ID.
  • GSM packets may be passed between the fronthaul application layer 1101 and the fronthaul application layer 1151 .
  • GSM packets may be delivered as IQ sample data or in the form of a bit stream, according to the functional separation shown in FIG. 9 .
  • the GSM packet of the fronthaul application layer may include DL/UL IQ samples (or bitstream).
  • DL/UL IQ samples may contain user plane messages.
  • the GSM packet includes a frame number for the DL / UL IQ samples (or bitstream) and a time slot for the DL / UL IQ samples (or bitstream) can include This is because GSM supports frame-based transmission, but DUs perform packetization for delivery of GSM packets in an eCPRI-based fronthaul interface.
  • the GSM packet of the fronthaul application layer may include control information for DL or UL.
  • Control information may include a downlink control plane message.
  • a GSM packet may contain a frame number for the control information and a time slot for the control information.
  • the GSM packet of the fronthaul application layer may include UL report (feedback) information.
  • the UL report information may include an uplink control plane message.
  • a GSM packet may contain a frame number for the control information and a time slot for the control information.
  • FIG. 12A illustrates an example of a downlink message for a GSM packet in an eCPRI-based fronthaul interface for GSM according to various embodiments of the present disclosure.
  • a downlink message 1200 may include an eCPRI header and an eCPRI payload.
  • the eCPRI header may include 'ecpriVersion', 'ecpriMessage', 'ecpriPayload', 'gsmEaxcID', and 'sequenceID'.
  • 'ecpriVersion' represents the version of the eCPRI protocol.
  • 'ecpriMessage' represents the type of eCPRI message.
  • 'ecpriPayload' represents the payload size.
  • 'gsmEaxcID' may indicate an eAxC ID of a GSM packet according to various embodiments of the present disclosure.
  • eAxC may be allocated to the GSM packet in order to indicate a data flow for each TRX and each time slot of the GSM packet.
  • eAxC indicated by 'gsmEaxcID' may be used to identify an endpoint in the O-RU.
  • the eAxC ID value may be unique among all endpoints of the O-RU in the same direction (Tx or Rx).
  • 'sequenceID' can be used to identify and order messages within a message stream.
  • the first octet of 'sequenceID' may be used to check whether all messages have been received and rearrange messages that are out of order.
  • the second octet of 'sequenceID' may be used for reordering according to fragmentation.
  • a downlink message 1200 for a GSM packet in eCPRI may include downlink control information.
  • Downlink control information corresponds to 'DL control info'.
  • the octet size (ie, number of bytes) of downlink control information may be variable.
  • the downlink message 1200 for a GSM packet in eCPRI may include time information for downlink control information.
  • GSM supports frame-based transmission.
  • a frame may contain 8 time slots. If messages are configured in frame units in the CPRI-based fronthaul interface, they may be configured in time slot units in the eCPRI-based fronthaul interface.
  • the downlink message 1200 may further include frame number and time slot information. Information on the frame number corresponds to 'tdmaFrameNumber for DL control info'.
  • the information on the time slot may further include information on 'timeSlot for DL control info'.
  • time slot information may consist of 3 bits.
  • a downlink message 1200 for a GSM packet in eCPRI may include uplink control information.
  • Uplink control information corresponds to 'UL control info'.
  • the octet size (ie, number of bytes) of uplink control information may be variable.
  • the downlink message 1200 for a GSM packet in eCPRI may include time information for uplink control information. Similar to downlink control information, in order to indicate a GSM packet corresponding to a specific time slot in a frame, the downlink message 1200 may further include information on a frame number and a time slot.
  • Information on the frame number corresponds to 'tdmaFrameNumber for UL control info'.
  • the information on the time slot may further include information on 'timeSlot for UL control info'.
  • time slot information may consist of 3 bits.
  • a downlink message 1200 for a GSM packet in eCPRI may include downlink data.
  • Downlink data corresponds to 'iSample' and 'qSample'.
  • the size of the data area may be variable.
  • IQ data is exemplified as the format of downlink data in FIG. 12A, a field representing a bitstream may be used instead of 'iSample' and 'qSample' parts according to an embodiment of the present disclosure.
  • a field representing a bitstream can be used in functional separation according to option 7a or option 7b of FIG. 9, since the DU can deliver data to the RU in bitstream units.
  • the downlink message 1200 for a GSM packet in eCPRI may include time information for downlink data.
  • the downlink message 1200 may further include frame number and time slot information.
  • Information on the frame number corresponds to 'tdmaFrameNumber for DL IQ samples'.
  • Information on the time slot may further include information on 'timeSlot for DL IQ samples'.
  • time slot information may consist of 3 bits.
  • FIG. 12B illustrates an example of an uplink message for a GSM packet in an eCPRI-based fronthaul interface for GSM according to various embodiments of the present disclosure.
  • an uplink message 1250 may include an eCPRI header and an eCPRI payload.
  • the description of FIG. 12A may be applied to the field of the same name in the same or similar manner.
  • an uplink message 1250 for a GSM packet in eCPRI may include uplink report information.
  • Uplink report information corresponds to 'UL report info'.
  • the octet size (ie, the number of bytes) of uplink report information may be variable.
  • an uplink message 1250 for a GSM packet in eCPRI may include time information for uplink report information.
  • the uplink message 1250 may further include information about a frame number and a time slot.
  • Information on the frame number corresponds to 'tdmaFrameNumber for UL report info'.
  • Information on the time slot may further include information on 'timeSlot for UL report info'. In order to indicate one of 8 time slots, time slot information may consist of 3 bits.
  • an uplink message 1250 for a GSM packet in eCPRI may include uplink data.
  • Uplink data corresponds to 'iSample' and 'qSample'.
  • the size of the data area may be variable.
  • IQ data is exemplified as the format of uplink data in FIG. 12B, a field representing a bitstream may be used instead of 'iSample' and 'qSample' parts according to an embodiment of the present disclosure.
  • a field representing a bitstream may be used in functional separation according to option 7a of FIG. 9, since the RU can deliver data to the DU in bitstream units.
  • an uplink message 1250 for a GSM packet in eCPRI may include time information for uplink data.
  • the uplink message 1250 may further include information about a frame number and a time slot.
  • Information on the frame number corresponds to 'tdmaFrameNumber for UL IQ samples'.
  • Information on the time slot may further include information on 'timeSlot for UL IQ samples'.
  • time slot information may consist of 3 bits.
  • An eCPRI-based fronthaul interface for GSM may support one message in which a user plane message and a control plane message are integrated. That is, control information corresponding to the control plane message of the O-RAN standard (eg, 'DL control info', 'UL control info', 'UL report info' in FIG. 12a) and IQ sample data corresponding to the user plane message ( or bit stream) can be integrated into one message.
  • the UL report information may mean a control plane message transmitted from the RU to the DU.
  • control information for GSM may include information of an O-RAN standard control plane message.
  • the control information may include UE scheduling information.
  • the control information may include channel information.
  • the control information may include information on unused resource blocks or symbols.
  • the control information may include modulation and compression information.
  • the control information may include information about non-contiguous PRB allocation.
  • the control information may include information about DSS parameters.
  • the control information may include information about multi-port grouping.
  • the control information may include information about non-contiguous PRB allocation and frequency range.
  • the control information may include information about frequency hopping.
  • control information may include information about nulling layer information.
  • control information may include information about mixed numerology information.
  • control information may include information on a user port group indication.
  • control information may include information on uplink transmission management.
  • control information described above is illustrative and is not construed as limiting various embodiments of the present disclosure.
  • at least two or more of the above-described control information may be included in one message and transmitted.
  • 13 illustrates an example of mapping between a GSM packet and an extended antenna-carrier (eAxC) according to various embodiments of the present disclosure. 13 shows an example of a method for mapping GSM frames and eAxC IDs.
  • eAxC extended antenna-carrier
  • an eAxC ID 1310 of the O-RAN standard may include various subfields.
  • the eAxC ID is 2 bytes and may be subdivided as follows.
  • DU_Port_ID Used to distinguish the processing device in O-DU (eg another baseband card).
  • the O-DU allocates bits for DU_Port_ID and the O-RU can attach the same value to the user plane message carrying the data of the same sectionId it carries.
  • BandSector_ID Aggregated cell identifier (band and sector supported by O-RU).
  • CC_ID can be used to distinguish carrier components supported by O-RU.
  • RU_Port_ID Logical flows such as data layers or spatial streams, separate numerologies (eg PRACH (physical random access channel)) or signal channels that require special antenna allocation such as SRS. Can be used to specify logical flow. Assignment of DU_port_ID, BandSector_ID, CC_ID and RU_Port_ID as part of the eAxC ID may be performed by the O-DU through the management plane.
  • PRACH physical random access channel
  • GSM packets may be mapped to eAxC IDs.
  • the eAxC ID 1320 for GSM needs to be configured to correspond to the subfields of the existing eAxC ID 1310.
  • Each TRX of GSM may be mapped to an eAxC ID.
  • DUs can be assigned to eAxC IDs for each TRX port of GSM.
  • the eAxC ID of GSM may have the same bit length (eg, 16-bit) as the eAxC ID for the LTE packet or the NR packet.
  • the eAxC ID 1320 for GSM may include a plurality of subfields in a manner similar to the eAxC ID for an LTE packet or an NR packet.
  • the eAxC ID 1320 for GSM may include a radio access technology indicator, a carrier index, and an antenna index.
  • the eAxC ID 1320 for GSM may include a radio access technology indicator instead of DU_Port_ID.
  • the radio access technology indicator may indicate a RAT associated with a corresponding packet.
  • the radio access technology indicator may indicate GSM.
  • GSM may be indicated as at least one bit corresponding to DU_Port_ID indicates a designated value. That is, DU_Port_ID can be used for technology identification.
  • the DU_Port_ID of the GSM packet may be assigned a specific number.
  • a bit string corresponding to BandSector_ID may be ignored.
  • GSM may not use sectors. That is, in order to set the bit length of BandSector_ID to 16, a subfield corresponding to BandSector_ID of the eAxC ID 1310 for LTE or NR may be filled with an arbitrary value (eg, 0).
  • the carrier index of the eAxC ID 1320 for GSM may correspond to the CC ID of the eAxC ID 1310 for LTE or NR.
  • the antenna index of the eAxC ID 1320 for GSM may correspond to the RU_Port_ID of the eAxC ID 1310 for LTE or NR. As shown in FIG.
  • a DU receiving a GSM packet may interpret eAxC according to the manner specified for GSM.
  • the eAxC ID 1320 for GSM may be commonly used for downlink and uplink.
  • Performance of the eCPRI-based fronthaul interface for GSM and the existing CPRI-based fronthaul interface according to various embodiments of the present disclosure are shown in Table 2 below.
  • capacity means fronthaul bandwidth.
  • the 24-carrier capacity compared to the capacity per GSM carrier increases 24 times, but in the eCPRI interface, the 24-carrier capacity compared to the capacity per GSM carrier increases only 8 times.
  • the CPRI-based interface even though frequency hopping in units of 8 carriers is supported, all packets for 24 carriers must be transmitted.
  • the fronthaul bandwidth has capacity for 8 carriers. That is, the eCPRI interface can support GSM packet transmission between DU-RUs with a relatively small bandwidth.
  • a method performed by a distributed unit (DU) in a wireless communication system includes a process of generating a frame of Global System for Mobile Communications (GSM) and packetization of the frame of the GSM based on the frame, obtaining a GSM packet corresponding to the time slot of the frame, and transmitting a message including the GSM packet through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface to a radio unit (RU) ), wherein the message may include at least one of data corresponding to the GSM packet, information on the number of the frame, and information on the number of the time slot.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • eCPRI enhanced common public radio interface
  • the data may include IQ sample data according to modulation of the GSM packet or a bitstream corresponding to the GSM packet.
  • the GSM packet may include control information corresponding to a control plane (C-plane) and user data corresponding to a user plane (U-plane).
  • C-plane control plane
  • U-plane user plane
  • the DU may be in charge of modulation and demodulation functions, and the RU may be configured to be in charge of resampling of the GSM packet and RF functions.
  • the DU may be in charge of a resampling function of the GSM packet, and the RU may be in charge of an RF function of the GSM packet.
  • the DU is in charge of channel coding and channel decoding
  • the RU is in charge of modulation, demodulation, resampling and RF functions of the GSM packet. Can be configured to there is.
  • the DU is in charge of channel coding, channel decoding, and demodulation of the GSM packet
  • the RU is in charge of modulation, resampling, and RF functions of the GSM packet.
  • the message further includes an extended antenna-carrier (eAxC) ID (identifier) corresponding to the GSM packet allocated by the DU, the eAxC ID is 16-bit, and the eAxC The ID may indicate a radio access technology indicator for pointing to GSM, a carrier index, and an antenna index.
  • eAxC extended antenna-carrier
  • a method performed by a radio unit (RU) in a wireless communication system includes a GSM packet corresponding to a time slot in a frame of Global System for Mobile Communications (GSM) Receiving a message from a distributed unit (DU) through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface, and transmitting the GSM packet to a terminal in the time slot based on the message,
  • the message may include at least one of data corresponding to the GSM packet, information about the number of the frame, and information about the number of the time slot.
  • the data may include IQ sample data according to modulation of the GSM packet or a bitstream corresponding to the GSM packet.
  • the GSM packet may include control information corresponding to a control plane (C-plane) and user data corresponding to a user plane (U-plane).
  • C-plane control plane
  • U-plane user plane
  • the DU may be in charge of modulation and demodulation functions, and the RU may be configured to be in charge of resampling of the GSM packet and RF functions.
  • the DU may be in charge of a resampling function of the GSM packet, and the RU may be in charge of an RF function of the GSM packet.
  • the DU is in charge of channel coding and channel decoding
  • the RU is in charge of modulation, demodulation, resampling and RF functions of the GSM packet. Can be configured to there is.
  • the DU is in charge of channel coding, channel decoding, and demodulation of the GSM packet
  • the RU is in charge of modulation, resampling, and RF functions of the GSM packet.
  • the message further includes an extended antenna-carrier (eAxC) ID (identifier) corresponding to the GSM packet allocated by the DU, the eAxC ID is 16-bit, and the eAxC The ID may indicate a radio access technology indicator for pointing to GSM, a carrier index, and an antenna index.
  • eAxC extended antenna-carrier
  • an apparatus of a distributed unit (DU) in a wireless communication system includes at least one transceiver and at least one processor coupled to the at least one transceiver, and the at least one processor generates a frame of GSM (Global System for Mobile Communications), obtains a GSM packet corresponding to a time slot of the frame based on packetization of the frame of the GSM, and includes the GSM packet is configured to transmit a message to a radio unit (RU) through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface, wherein the message includes data corresponding to the GSM packet, information about the number of the frame, and the It may include at least one of information on the number of time slots.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • the data may include IQ sample data according to modulation of the GSM packet or a bitstream corresponding to the GSM packet.
  • the GSM packet may include control information corresponding to a control plane (C-plane) and user data corresponding to a user plane (U-plane).
  • C-plane control plane
  • U-plane user plane
  • the DU may be in charge of modulation and demodulation functions, and the RU may be configured to be in charge of resampling of the GSM packet and RF functions.
  • the DU may be in charge of a resampling function of the GSM packet, and the RU may be in charge of an RF function of the GSM packet.
  • the DU is in charge of channel coding and channel decoding
  • the RU is in charge of modulation, demodulation, resampling and RF functions of the GSM packet. Can be configured to there is.
  • the DU is in charge of channel coding, channel decoding, and demodulation of the GSM packet
  • the RU is in charge of modulation, resampling, and RF functions of the GSM packet.
  • the message further includes an extended antenna-carrier (eAxC) ID (identifier) corresponding to the GSM packet allocated by the DU, the eAxC ID is 16-bit, and the eAxC The ID may indicate a radio access technology indicator for pointing to GSM, a carrier index, and an antenna index.
  • eAxC extended antenna-carrier
  • a radio unit (RU) device in a wireless communication system includes at least one transceiver and at least one processor coupled to the at least one transceiver, and the at least one processor transmits a message including a GSM packet corresponding to a time slot in a frame of Global System for Mobile Communications (GSM) from a distributed unit (DU) through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface. and transmit the GSM packet to a terminal in the time slot based on the message, wherein the message includes data corresponding to the GSM packet, information about the number of the frame, and information about the number of the time slot. It may include at least one or more of the information.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • DU distributed unit
  • eCPRI enhanced common public radio interface
  • the data may include IQ sample data according to modulation of the GSM packet or a bitstream corresponding to the GSM packet.
  • the GSM packet may include control information corresponding to a control plane (C-plane) and user data corresponding to a user plane (U-plane).
  • C-plane control plane
  • U-plane user plane
  • the DU may be in charge of modulation and demodulation functions, and the RU may be configured to be in charge of resampling of the GSM packet and RF functions.
  • the DU may be in charge of a resampling function of the GSM packet, and the RU may be in charge of an RF function of the GSM packet.
  • the DU is in charge of channel coding and channel decoding
  • the RU is in charge of modulation, demodulation, resampling and RF functions of the GSM packet. Can be configured to there is.
  • the DU is in charge of channel coding, channel decoding, and demodulation of the GSM packet
  • the RU is in charge of modulation, resampling, and RF functions of the GSM packet.
  • the message further includes an extended antenna-carrier (eAxC) ID (identifier) corresponding to the GSM packet allocated by the DU, the eAxC ID is 16-bit, and the eAxC The ID may indicate a radio access technology indicator for pointing to GSM, a carrier index, and an antenna index.
  • eAxC extended antenna-carrier
  • a method performed by a radio unit (RU) in a wireless communication system includes a process of receiving a frame of Global System for Mobile Communications (GSM) from a terminal, and a packet of the frame of the GSM A process of obtaining a GSM packet corresponding to a time slot of the frame based on the frame, and a DU (a message including the GSM packet) through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface. distributed unit), and the message may include at least one of data corresponding to the GSM packet, information about the number of the frame, and information about the number of the time slot.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • eCPRI enhanced common public radio interface
  • a method performed by a distributed unit (DU) in a wireless communication system includes a GSM packet corresponding to a time slot in a frame of Global System for Mobile Communications (GSM). receiving a message from a radio unit (RU) through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface, and transmitting the GSM packet to an upper node in the time slot based on the message
  • the message may include at least one of data corresponding to the GSM packet, information about the number of the frame, and information about the number of the time slot.
  • an apparatus of a radio unit (RU) in a wireless communication system includes at least one transceiver and at least one processor coupled to the at least one transceiver, and the at least one A processor receives a frame of Global System for Mobile Communications (GSM) from a terminal, obtains a GSM packet corresponding to a time slot of the frame based on packetization of the frame of the GSM, and It is configured to transmit a message including a packet to a distributed unit (DU) through an enhanced common public radio interface (eCPRI) based fronthaul interface, wherein the message includes data corresponding to the GSM packet and information about the number of the frame. information and information about the number of the time slot.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • an apparatus of a distributed unit (DU) in a wireless communication system includes at least one transceiver and at least one processor coupled to the at least one transceiver, and the at least one The processor transmits a message including a GSM packet corresponding to a time slot in a frame of Global System for Mobile Communications (GSM) to a radio unit (RU) through an enhanced common public radio interface (eCPRI)-based fronthaul interface. and transmits the GSM packet to an upper node in the time slot based on the message, wherein the message includes data corresponding to the GSM packet, information about the number of the frame, and the number of the time slot. It may include at least one or more of the information about.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • eCPRI enhanced common public radio interface
  • a CPRI-based fronthaul interface has been used as a fronthaul interface for GSM control information, user data, management information, and synchronization information between a DU and an RU of a base station.
  • embodiments of the present disclosure may be used to support GSM even in an eCPRI-based fronthaul interface supporting LTE and NR.
  • Embodiments of the present disclosure provide a GSM fronthaul interface for vDU and multi-RAT RU support.
  • vDU efficiency is high and flexibility is improved by supporting multi-cell with a small number of CPU cores.
  • the multi-RAT RU can provide high efficiency by supporting GSM as well as LTE and NR with one RU.
  • An eCPRI-based fronthaul interface supports GSM as well as LTE and NR.
  • embodiments of the present disclosure provide function split for GSM in consideration of resources and capabilities of each DU and RU.
  • embodiments of the present disclosure provide a CPRI-based message for GSM.
  • embodiments of the present disclosure provide a method for generating an eAxC (extended antenna-carrier) ID for GSM based on CPRI.
  • antenna deployment can be simplified and efficiency increased with the support of the multi-RAT RU.
  • efficient message transmission can be achieved as packets can be delivered with fronthaul capacity in smaller units compared to the existing CPRI-based fronthaul interface.
  • timing adjustment in units of time slots is also possible.
  • the eCPRI interface for the GSM communication system has been described, but GSM is additionally supported to the interface supporting only the LTE communication system, or the interface supporting only the NR communication system Additional support for GSM may also be understood as an embodiment of the present disclosure. That is, the embodiments of the present disclosure are not construed as being limited to the fact that both LTE and NR are implemented in a DU or RU supporting GSM.
  • a computer readable storage medium storing one or more programs (software modules) may be provided.
  • One or more programs stored in a computer-readable storage medium are configured for execution by one or more processors in an electronic device.
  • the one or more programs include instructions that cause the electronic device to execute methods according to embodiments described in the claims or specification of the present disclosure.
  • Such programs may include random access memory, non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), and electrically erasable programmable ROM. (electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), magnetic disc storage device, compact disc-ROM (CD-ROM), digital versatile discs (DVDs), or other It can be stored on optical storage devices, magnetic cassettes. Alternatively, it may be stored in a memory composed of a combination of some or all of these. In addition, each configuration memory may be included in multiple numbers.
  • non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), and electrically erasable programmable ROM.
  • EEPROM electrically erasable programmable read only memory
  • CD-ROM compact disc-ROM
  • DVDs digital versatile discs
  • It can be stored on optical storage devices, magnetic cassettes. Alternatively, it may be stored in a memory composed of a combination of some or all of these.
  • each configuration memory may be included in multiple numbers.
  • the program is provided through a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or a storage area network (SAN), or a communication network consisting of a combination thereof. It can be stored on an attachable storage device that can be accessed. Such a storage device may be connected to a device performing an embodiment of the present disclosure through an external port. In addition, a separate storage device on a communication network may be connected to a device performing an embodiment of the present disclosure.
  • a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or a storage area network (SAN), or a communication network consisting of a combination thereof. It can be stored on an attachable storage device that can be accessed. Such a storage device may be connected to a device performing an embodiment of the present disclosure through an external port. In addition, a separate storage device on a communication network may be connected to a device performing an embodiment of the present disclosure.

Landscapes

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

Abstract

본 개시(disclosure)는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시의 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 DU(distributed unit)의 장치는, 적어도 하나의 송수신기와, 상기 적어도 하나의 송수신기와 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임을 생성하고, 상기 GSM의 프레임의 패킷화에 기반하여, 상기 프레임의 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 획득하고, 상기 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 RU(radio unit)에게 전송하도록 구성되고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 프론트홀 전송을 위한 장치 및 방법
본 개시(disclosure)는 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 예를 들어, 무선 통신 시스템에서 프론트홀(fronthaul) 전송을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(beyond 4G network) 통신 시스템 또는 LTE(long term evolution) 시스템 이후(post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 대역에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive multi-input multi-output, massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔포밍(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(device to device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(coordinated multi-points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(advanced coding modulation, ACM) 방식인 FQAM(hybrid frequency shift keying and quadrature amplitude modulation) 및 SWSC(sliding window superposition coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(filter bank multi carrier), NOMA(non orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
무선 통신 시스템에서 전송 용량이 증가함에 따라, 기지국을 기능적으로 분리하는 기능 분리(function split)가 적용되고 있다. 기능 분리에 따라, 기지국은 DU(digital unit)와 RU(radio unit)로 분리될 수 있으며, DU 및 RU간 통신을 위한 프론트홀(front haul)이 정의되고, 프론트홀을 통한 전송이 요구된다. DU 및 RU간 프론트홀 포트에 장애(failure)가 발생하는 경우, 제어 플레인(control plane) 혹은 사용자 플레인(user plane)과 연관된 안정성을 높이기 위한 방안이 요구된다.
본 개시(disclosure)의 실시예들은, eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반 GSM(Global System for Mobile Communications) 프론트홀 인터페이스를 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시의 실시예들은, 무선 통신 시스템에서, O(open)-RAN(radio access network)의 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서 GSM 패킷의 전달을 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시의 실시예들은, 무선 통신 시스템에서 GSM의 송수신 포트에 eAxC(extended antenna-carrier) 매핑을 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 DU(distributed unit)에 의해 수행되는 방법은, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임을 생성하는 과정과, 상기 GSM의 프레임의 패킷화에 기반하여, 상기 프레임의 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 획득하는 과정과, 상기 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 RU(radio unit)에게 전송하는 과정을 포함하고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 RU(radio unit)에 의해 수행되는 방법은, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임에서 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 DU(distributed unit)으로부터 수신하는 과정과, 상기 메시지에 기반하여 상기 GSM 패킷을 상기 시간 슬롯에서 단말에게 전송하는 과정을 포함하고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 DU(distributed unit)의 장치는, 적어도 하나의 송수신기와, 상기 적어도 하나의 송수신기와 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임을 생성하고, 상기 GSM의 프레임의 패킷화에 기반하여, 상기 프레임의 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 획득하고, 상기 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 RU(radio unit)에게 전송하도록 구성되고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보, 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 RU(radio unit)의 장치는, 적어도 하나의 송수신기와, 상기 적어도 하나의 송수신기와 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임에서 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 DU(distributed unit)으로부터 수신하고, 상기 메시지에 기반하여 상기 GSM 패킷을 상기 시간 슬롯에서 단말에게 전송하도록 구성되고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 RU(radio unit)에 의해 수행되는 방법은, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임을 단말로부터 수신하는 과정과, 상기 GSM의 프레임의 패킷화에 기반하여, 상기 프레임의 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 획득하는 과정과, 상기 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 DU(distributed unit)에게 전송하는 과정을 포함하고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 DU(distributed unit)에 의해 수행되는 방법은, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임에서 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 RU(radio unit)로부터 수신하는 과정과, 상기 메시지에 기반하여 상기 GSM 패킷을 상기 시간 슬롯에서 상위 노드에게 전송하는 과정을 포함하고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 RU(radio unit)의 장치에 있어서, 적어도 하나의 송수신기와, 상기 적어도 하나의 송수신기와 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임을 단말로부터 수신하고, 상기 GSM의 프레임의 패킷화에 기반하여, 상기 프레임의 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 획득하고, 상기 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 DU(distributed unit)에게 전송하도록 구성되고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 DU(distributed unit)의 장치에 있어서, 적어도 하나의 송수신기와, 상기 적어도 하나의 송수신기와 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임에서 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 RU(radio unit)로부터 수신하고, 상기 메시지에 기반하여 상기 GSM 패킷을 상기 시간 슬롯에서 상위 노드에게 전송하도록 구성되고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, GSM(Global System for Mobile Communications)을 위한 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반 프론트홀 인터페이스를 통해, 다중-RAT(multi-radio access technology)를 지원하는 효율적인 배치(deployment)를 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, GSM 패킷과 eAxC(extended antenna-carrier) 간의 매핑을 통해, CPRI 기반 인터페이스 대비 적은 용량으로 효율적으로 전송이 가능하게 한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은 GSM을 위한 제어 플레인 메시지와 사용자 플레인 메시지를 한 번에 전송하기 위한 메시지 포맷을 통해, 효율적으로 메시지를 전송할 수 있게 한다.
이 외에, 본 문서를 통해 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.
상술한 내용 및 다른 측면, 본 개시의 특정 실시예의 특징 및 이점은 첨부 도면과 함께 아래의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1a는 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 1b는 다양한 실시 예들에 따른 기지국의 기능적 분리에 따른 프론트홀(fronthaul) 구조의 예를 도시한다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 DU(digital unit)의 구성을 도시한다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 RU(radio unit)의 구성을 도시한다.
도 4는 다양한 실시 예들에 따른 기능 분리(function split)의 예를 도시한다.
도 5a는 다양한 실시 예들에 따른 GSM(global system for mobile communications)을 위한 CPRI(common public radio interface) 기반 프론트홀 인터페이스의 예를 도시한다.
도 5b는 다양한 실시 예들에 따른, NR(new radio) 혹은 LTE(long term evolution)을 위한 eCPRI(enhanced CPRI) 기반 프론트홀 인터페이스의 예를 도시한다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따른 vDU(virtualized distributed unit)의 기능적 구성의 예를 도시한다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스의 예를 도시한다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 다중 RAT(multi-radio access technology)을 위한 RU의 예를 도시한다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서 기능 분리(function split)의 예를 도시한다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서 DU와 RU 간 시그널링의 흐름도를 도시한다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서 DU와 RU 간 프로토콜 스택(protocol stack)의 예를 도시한다.
도 12a는 다양한 실시 예에 따른 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서 GSM 패킷을 위한 하향링크 메시지의 예를 도시한다.
도 12b는 다양한 실시 예에 따른 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서 GSM 패킷을 위한 상향링크 메시지의 예를 도시한다.
도 13은 다양한 실시 예에 따른 GSM 패킷과 eAxC(extended antenna-carrier) 간 매핑의 예를 도시한다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다양한 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
이하 설명에서 사용되는 신호를 지칭하는 용어(예: 메시지, 정보, 프리앰블, 신호, 시그널링(signaling), 시퀀스(sequence), 스트림(stream))), 경로를 지칭하는 용어(예: 포트(port), 스트림(stream), 레이어(layer), RU 포트, DU 포트, FH(fronthaul) 포트, 입력부, 출력부, 입력단, 출력단, 종단), 자원을 지칭하는 용어(예: 심볼(symbol), 슬롯(slot), 서브프레임(subframe), 무선 프레임(radio frame), 서브캐리어(subcarrier), RE(resource element), RB(resource block), BWP(bandwidth part), 기회(occasion)), 연산 상태를 위한 용어(예: 단계(step), 동작(operation), 절차(procedure)), 데이터를 지칭하는 용어(예: 패킷, 사용자 스트림, 정보(information), 비트(bit), 심볼(symbol), 코드워드(codeword)), 채널을 지칭하는 용어, 제어 정보를 지칭하는 용어(예: DCI(downlink control information), MAC CE(medium access control control element), RRC(radio resource control) signaling), 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등 또는 유사한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
또한, 본 개시에서, 특정 조건의 만족(satisfied), 충족(fulfilled) 여부를 판단하기 위해, 초과 또는 미만의 표현이 사용될 수 있으나, 이는 일 예를 표현하기 위한 기재일 뿐 이상 또는 이하의 기재를 배제하는 것이 아니다. '이상'으로 기재된 조건은 '초과', '이하'로 기재된 조건은 '미만', '이상 및 미만'으로 기재된 조건은 '초과 및 이하'로 대체될 수 있다.
또한, 본 개시는, 다양한 통신 규격(예: 3GPP(3rd Generation Partnership Project), xRAN(extensible radio access network), O-RAN(open-radio access network)에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
본 개시에서 '슬롯'이란 지원되는 통신 시스템에 따라 그 의미가 다를 수 있다. NR 통신 시스템에서, '슬롯'은 14개의 심볼들(혹은 심볼 그룹)을 지칭한다. NR 통신 시스템과 달리, LTE의 3GPP 규격에서는 '슬롯'에 대하여 7개의 심볼들을 지칭한다. GSM에서의'슬롯'은 시간 슬롯(time slot)으로서, 8개의 타임 슬롯들은 하나의 TDMA(timed division multiplexing access) 프레임(frame)에 대응한다. 다시 말해, 통신 시스템에 따라 슬롯의 의미는 다를 수 있다. 예를 들어, LTE 통신 시스템에서 "슬롯"은 3GPP에서 정의한 LTE "TTI(transmission time interval)"와 상관 관계가 있다.
도 1a는 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다. 도 1a은 무선 통신 시스템에서 무선 채널을 이용하는 노드(node)들의 일부로서, 기지국(110), 단말(120), 단말(130)을 예시한다. 도 1a는 하나의 기지국만을 도시하나, 기지국(110)과 동일 또는 유사한 다른 기지국이 더 포함될 수 있다.
기지국(110)은 단말들(120, 130)에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 기지국(110)은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는(즉, 특정한) 커버리지(coverage)를 가진다. 기지국(110)은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '지노드비(next generation nodeB, gNB)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등 또는 유사한한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
단말(120) 및 단말(130) 각각은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국(110)과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 기지국(110)에서 단말(120) 또는 단말(130)을 향하는 링크는 하향링크(downlink, DL), 단말(120) 또는 단말(130)에서 기지국(110)을 향하는 링크는 상향링크(uplink, UL)라 지칭된다. 또한, 단말(120) 및 단말(130)은 상호 간 무선 채널을 통해 통신을 수행할 수 있다. 이때, 단말(120) 및 단말(130) 간 링크(device-to-device link, D2D)는 사이드링크(sidelink)라 지칭되며, 사이드링크는 PC5 인터페이스와 혼용될 수 있다. 경우에 따라, 단말(120) 및 단말(130) 중 적어도 하나는 사용자의 관여 없이 운영될 수 있다. 즉, 단말(120) 및 단말(130) 중 적어도 하나는 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 예를 들어, 단말(120) 및 단말(130) 각각은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '고객 댁내 장치'(customer premises equipment, CPE), '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', 전자 장치(electronic device)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등 또는 유사한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
기지국(110), 단말(120), 단말(130)은 빔포밍을 수행할 수 있다. 기지국과 단말은 상대적으로 낮은 주파수 대역(예: NR의 FR1(frequency range 1))에서 무선 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 또한, 기지국과 단말은 상대적으로 높은 주파수 대역(예: NR의 FR2, 밀리미터 파(mmWave) 대역(예: 28GHz, 30GHz, 38GHz, 60GHz))에서 무선 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 기지국(110)은 단말(120)과 FR1에 대응하는 주파수 범위 내에서 통신을 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 기지국은 단말(130)과 FR2에 대응하는 주파수 범위 내에서 통신을 수행할 수 있다. 이때, 채널 이득의 향상을 위해, 기지국(110), 단말(120), 단말(130)은 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 여기서, 빔포밍은 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국(110), 단말(120), 단말(130)은 송신 신호 또는 수신 신호에 방향성(directivity)을 부여할 수 있다. 이를 위해, 기지국(110) 및 단말들(120, 130)은 빔 탐색(beam search) 또는 빔 관리(beam management) 절차를 통해 서빙(serving) 빔들을 선택할 수 있다. 서빙 빔들이 선택된 후, 이후 통신은 서빙 빔들을 송신한 자원과 QCL 관계에 있는 자원을 통해 수행될 수 있다.
제1 안테나 포트 상의 심볼을 전달한 채널의 광범위한(large-scale) 특성들이 제2 안테나 포트 상의 심볼을 전달한 채널로부터 추정될(inferred) 수 있다면, 제1 안테나 포트 및 제2 안테나 포트는 QCL 관계에 있다고 평가될 수 있다. 예를 들어, 광범위한 특성들은 지연 스프레드(delay spread), 도플러 스프레드(doppler spread), 도플러 쉬프트(doppler shift), 평균 이득(average gain), 평균 지연(average delay), 공간적 수신 파라미터(spatial receiver parameter) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 1a에서는 기지국 및 단말 모두가 빔포밍을 수행하는 것으로 가정하였으나, 본 개시의 다양한 실시 예들이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다양한 실시 예들에서, 단말은 빔포밍을 수행하거나 수행하지 않을 수 있다. 또한, 기지국은 빔포밍을 수행하거나 수행하지 않을 수 있다. 즉, 기지국 및 단말 중 어느 하나만 빔포밍을 수행하거나, 또는 기지국 및 단말 모두 빔포밍을 수행하지 않을 수도 있다.
도 1a에서는 기지국(110), 단말(120), 단말(130)이 예시되었으나, 새로이 도입된 릴레이 노드로서, IAB(integrated access and backhaul) 노드 또한 본 개시의 실시 예들이 적용될 수 있다. 본 개시에서 서술되는 기지국 관련 설명은 IAB 노드의 DU에 적용될 수 있고, 본 개시에서 서술되는 단말 관련 설명은 IAB 노드의 MT(mobile terminal)에 동일 또는 유사한 방식으로 적용될 수 있다.
본 개시에서 빔(beam)이란 무선 채널에서 신호의 공간적인 흐름을 의미하는 것으로서, 하나 이상의 안테나(혹은 안테나 엘리멘트들(antenna elements)들)에 의해 형성되고, 이러한 형성 과정은 빔포밍으로 지칭될 수 있다. 빔포밍은 아날로그 빔포밍과 디지털 빔포밍(예: 프리코딩)을 포함할 수 있다. 빔포밍에 기반하여 전송되는 기준 신호(reference signal)는, 예로, DM-RS(demodulation-reference signal), CSI-RS(channel state information-reference signal), SS/PBCH(synchronization signal/physical broadcast channel), SRS(sounding reference signal)를 포함할 수 있다. 또한, 각 기준 신호에 대한 구성(configuration)으로서, CSI-RS resource 혹은 SRS-resource 등과 같은 IE가 사용될 수 있으며, 이러한 구성은 빔과 연관된(associated with) 정보를 포함할 수 있다. 빔과 연관된 정보란, 해당 구성(예: CSI-RS resource)이 다른 구성(예: 동일한 CSI-RS resource set 내 다른 CSI-RS resource)과 동일한 공간 도메인 필터(spatial domain filter)를 사용하는지 아니면 다른 공간 도메인 필터를 사용하는지 여부, 또는 어떤 기준 신호와 QCL(quasi-co-located)되어 있는지, QCL 되어 있다면 어떤 유형(예: QCL type A, B, C, D)인지를 의미할 수 있다.
종래에, 비교적 기지국의 셀반경이 큰 통신 시스템에서, 각 기지국은 각 기지국이 디지털 처리부(digital processing unit, 또는 DU(digital unit)) 및 RF(radio frequency) 처리부(RF processing unit, 또는 RU(radio unit))의 기능을 포함하도록 설치되었다. 그러나, 4G(4th generation) 및/또는 그 이후의 통신 시스템에서 높은 주파수 대역이 사용되고, 기지국의 셀반경이 작아짐에 따라, 특정 지역을 커버하기 위한 기지국들의 수가 증가하였고, 증가된 기지국을 설치하기 위한 사업자의 설치 비용 부담이 증가하였다. 기지국의 설치 비용을 최소화 및/또는 감소시키기 위해, 기지국의 DU와 RU가 분리되어 하나의 DU에 하나 이상의 RU들이 유선 망을 통해 연결되고, 특정 지역을 커버하기위해 지형적으로 분산된(distributed) 하나 이상의 RU들이 배치되는 구조가 제공되었다. 이하, 도 1b를 통해 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 기지국의 배치 구조 및 확장 예들이 서술된다.
도 1b는 다양한 실시 예들에 따른 기지국의 기능적 분리에 따른 프론트홀(fronthaul) 구조의 예를 도시한다. 프론트홀이란, 기지국에서 코어망 사이의 백홀(backhaul)과 달리, 무선랜과 기지국 사이의 엔티티들 사이의 링크(link)를 지칭한다. 도 1b에서는 하나의 DU(160)와 하나의 RU(180) 사이의 프론트홀 구조의 예를 도시하나, 이는 설명의 편의를 위한 것에 불과하며 본 개시가 이에 제한되는 것이 아니다. 다시 말해서, 본 개시의 실시 예는 하나의 DU와 복수의 RU들 사이의 프론트홀 구조에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 실시 예는 하나의 DU와 2개의 RU들 사이의 프론트홀 구조에 적용될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시 예는 하나의 DU와 3개의 RU들 사이의 프론트홀 구조에도 적용될 수 있다.
도 1b를 참고하면, 기지국(110)은 DU(160)와 RU(180)을 포함할 수 있다. DU(160)과 RU(180) 사이의 프론트홀(170)은 Fx 인터페이스를 통해 운용될 수 있다. DU(160)과 RU(180) 사이의 프론트홀(170)의 운용을 위해, 예를 들어, eCPRI(enhanced common public radio interface), ROE(radio over ethernet)와 같은 인터페이스가 사용될 수 있다.
통신 기술이 발달함에 따라 모바일 데이터 트래픽이 증가하고, 이에 따라 디지털 유닛과 무선 유닛 사이의 프론트홀에서 요구되는 대역폭 요구량이 크게 증가하였다. C-RAN(centralized/cloud radio access network)와 같은 배치에서, DU는 PDCP(packet data convergence protocol), RLC(radio link control), MAC(media access control), PHY(physical)에 대한 기능들을 수행되고, RU는 RF(radio frequency) 기능에 더하여 PHY 계층에 대한 기능들을 보다 더 수행하도록 구현될 수 있다.
DU(160)은 무선 망의 상위 계층 기능을 담당할 수 있다. 예를 들어, DU(160)은 MAC 계층의 기능, PHY 계층의 일부를 수행할 수 있다. 여기서, PHY 계층의 일부란, PHY 계층의 기능들 중에서 보다 높은 단계에서 수행되는 것으로, 일 예로, 채널 인코딩(혹은 채널 디코딩), 스크램블링(혹은 디스크램블링), 변조(혹은 복조), 레이어 매핑(layer mapping)(혹은 레이어 디매핑)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, DU(160)이 O-RAN 규격에 따르는 경우, O-DU(O-RAN DU)로 지칭될 수 있다. DU(160)은, 필요에 따라 본 개시의 실시 예들에서 기지국(예: gNB)을 위한 제1 네트워크 엔티티로 대체되어 표현될 수 있다.
RU(180)은 무선 망의 하위 계층 기능을 담당할 수 있다. 예를 들어, RU(180)은 PHY 계층의 일부, RF 기능을 수행할 수 있다. 여기서, PHY 계층의 일부란, PHY 계층의 기능들 중에서 DU(160)보다 상대적으로 낮은 단계에서 수행되는 것으로, 일 예로, IFFT 변환(혹은 FFT 변환), CP 삽입(CP 제거), 디지털 빔포밍을 포함할 수 있다. 이러한 구체적인 기능 분리의 예는 도 4에서 자세히 서술된다. RU(180)은 '액세스 유닛(access unit, AU) ', '액세스 포인트(access point, AP)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)', '원격 무선 장비(remote radio head, RRH) ', '무선 유닛(radio unit, RU)' 또는 이와 동등 또는 유사한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. 일 실시 예에 따라, RU(180)이 O-RAN 규격에 따르는 경우, O-RU(O-RAN RU)로 지칭될 수 있다. DU(180)은, 필요에 따라 본 개시의 실시 예들에서 기지국(예: gNB)을 위한 제2 네트워크 엔티티로 대체되어 표현될 수 있다.
도 1b는 기지국이 DU와 RU를 포함하는 것으로 서술되었으나, 본 개시의 다양한 실시 예들은 이에 한정되지 않는다. 다양한 실시 예들에서, 기지국은 액세스 망의 상위 계층(upper layers)(예: PDCP(packet data convergence protocol, RRC))의 기능을 수행하도록 구성되는 CU(centralized unit)와 하위 계층의 기능을 수행하도록 구성되는 DU(distributed unit)에 따른 분산형 배치(distributed deployment)로 구현될 수 있다. 이 때, DU(distributed unit)는 도 1의 DU(digital unit)과 RU(radio unit)을 포함할 수 있다. 코어(예: 5GC(5G core) 혹은 NGC(next generation core)) 망과 무선망(RAN) 사이에서, 기지국은 CU, DU, RU 순으로 배치되는 구조로 구현될 수 있다. CU와 DU(distributed unit) 간 인터페이스는 F1 인터페이스로 지칭될 수 있다.
CU(centralized unit)는 하나 이상의 DU들과 연결되어, DU보다 상위 계층의 기능을 담당할 수 있다. 예를 들어, CU는 RRC(radio resource control) 및 PDCP(packet data convergence protocol) 계층의 기능을 담당하고, DU와 RU가 하위 계층의 기능을 담당할 수 있다. DU는, RLC(radio link control), MAC(media access control), PHY(physical) 계층의 일부 기능들(high PHY)을 수행하고, RU는 PHY 계층의 나머지 기능들(low PHY)을 담당할 수 있다. 또한, 일 예로, DU(digital unit)는 기지국의 분산형 배치 구현에 따라, DU(distributed unit)에 포함될 수 있다. 이하, 별도의 정의가 없는 한 DU(digital unit)와 RU의 동작들로 서술되나, 본 개시의 다양한 실시 예들은, CU를 포함하는 기지국 배치 혹은 DU가 직접 코어망과 연결되는 배치(즉, CU와 DU가 하나의 엔티티인 기지국(예: NG-RAN node)로 통합되어 구현) 모두에 적용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 DU(digital unit)의 구성을 도시한다. 도 2에 예시된 구성은 기지국의 일부로서 도 1b의 DU(160)의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '...부', '...기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2를 참고하면, DU(160)은 통신부(통신 회로를 포함, 210), 저장부(220), 제어부(다양한 프로세싱 및/또는 제어 회로를 포함, 230)를 포함한다.
통신부(210)는, 다양한 통신 회로를 포함할 수 있고, 유선 통신 환경에서, 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행할 수 있다. 통신부(210)는, 전송 매체(transmission medium)(예: 구리선, 광섬유)를 통해 장치와 장치간의 직접적인 연결을 제어하기 위한, 유선 인터페이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(210)는 구리선을 통해 다른 장치에게 전기적 신호를 전달하거나, 전기적 신호와 광신호간 변환을 수행할 수 있다. 통신부(210)는 RU(radio unit)과 연결될 수 있다. 통신부(210)는 코어망에 연결되거나 분산형 배치의 CU에 연결될 수 있다.
통신부(210)는 무선 통신 환경에서, 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 통신부(210)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부(210)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부(210)은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 통신부(210)는 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따라, 통신부(210)는 코어망에 연결되거나 다른 노드들(예: IAB(integrated access backhaul)과 연결될 수 있다.
통신부(210)은 신호를 송수신할 수 있다. 이를 위해, 통신부(210)은 적어도 하나의 송수신기(transceiver)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(210)은 동기 신호(synchronization signal), 기준 신호(reference signal), 시스템 정보, 메시지, 제어 메시지, 스트림, 제어 정보, 또는 데이터 등을 전송할 수 있다. 또한, 통신부(210)은 빔포밍을 수행할 수 있다.
통신부(210)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부(210)의 전부 또는 일부는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 통신부(210)에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
도 2에는 도시되지 않았으나, 통신부(210)은 코어망 혹은 다른 기지국과 연결되기 위한 백홀통신부를 더 포함할 수 있다. 백홀통신부는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부는 기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 다른 접속 노드, 다른 기지국, 상위 노드, 코어 네트워크 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
저장부(220)는 DU(160)의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부(220)는 메모리(memory)를 포함할 수 있다. 저장부(220)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부(220)는 제어부(230)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부(230)는 다양한 프로세싱 및/또는 제어 회로를 포함할 수 있고, DU(160)의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(230)는 통신부(210)를 통해(또는 백홀통신부를 통해) 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부(230)는 저장부(220)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부(230)는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(230)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 DU(160)의 구성은, 일 예일뿐, 도 2에 도시된 구성으로부터 본 개시의 다양한 실시 예들을 수행하는 DU의 예가 한정되지 않는다. 다양한 실시 예들에 따라, 일부 구성이 추가, 삭제, 변경될 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 RU(radio unit)의 구성을 도시한다. 도 3에 예시된 구성은 기지국의 일부로서 도 1b의 RU(180)의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '...부', '...기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 3을 참고하면, RU(180)은 통신부(통신 회로를 포함, 310), 저장부(320), 제어부(다양한 프로세싱 및/또는 제어 회로를 포함, 330)을 포함한다.
통신부(310)은 다양한 통신 회로를 포함할 수 있고, 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 통신부(310)은 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 통신부(310)은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC(digital-to-analog converter), ADC(analog-to-digital converter) 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(310)은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부(310)은 안테나부를 포함할 수 있다. 통신부(310)은 다수의 안테나 엘리멘트들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 통신부(310)은 디지털 회로 및 아날로그 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))로 구성될 수 있다. 여기서, 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로 구현될 수 있다. 또한, 통신부(310)은 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 통신부(310)은 빔포밍을 수행할 수 있다. 통신부(310)은, 송수신하고자 하는 신호에 제어부(330)의 설정에 따른 방향성을 부여하기 위해, 신호에 빔포밍 가중치를 적용할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 통신부(310)은 RF(radio frequency) 블록(또는 RF 부)을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(310)은 신호를 송수신할 수 있다. 이를 위해, 통신부(310)은 적어도 하나의 송수신기(transceiver)를 포함할 수 있다. 통신부(310)은 하향링크 신호를 송신할 수 있다. 하향링크 신호는 동기 신호(synchronization signal, SS), 기준 신호(reference signal, RS)(예: CRS(cell-specific reference signal), DM(demodulation)-RS), 시스템 정보(예: MIB, SIB, RMSI(remaining system information), OSI(other system information)), 설정 메시지(configuration message), 제어 정보(control information) 또는 하향링크 데이터 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(310)은 상향링크 신호를 수신할 수 있다. 상향링크 신호는 랜덤 액세스 관련 신호(예: 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble, RAP)(또는 Msg1(message 1)), Msg3(message 3)), 기준 신호(예: SRS(sounding reference signal), DM-RS), 또는 전력 헤드룸 보고(power headroom report, PHR) 등을 포함할 수 있다.
통신부(310)은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부(310)의 전부 또는 일부는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 통신부(310)에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
저장부(320)는 RU(180)의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부(320)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부(320)는 제어부(330)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 일 실시 예에 따라, 저장부(320)는 SRS 전송 방식과 관련되는 조건, 명령, 혹은 설정 값을 위한 메모리를 포함할 수 있다.
제어부(330)는 다양한 프로세싱 및/또는 제어 회로를 포함할 수 있고, RU(180)의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(330)는 통신부(310)를 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부(330)는 저장부(320)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부(330)는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(330)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 제어부(330)는 안테나 번호(antenna number)에 기반하여 SRS를 DU(160)에게 전송하도록 구성할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예들에서, 제어부(330)는 상향링크 전송 이후, SRS를 DU(160)에게 전송하도록 구성할 수 있다. SRS 전송 방식에 따른 조건 명령, 혹은 설정 값은 저장부(320)에 저장된 명령어 집합 또는 코드, 또는 적어도 일시적으로 제어부(330)에 상주된(resided) 명령어/코드 또는 명령어/코드이고, 제어부(330)는 명령어/코드를 저장한 저장 공간이거나, 또는, 제어부(330)을 구성하는 회로(circuitry)의 일부일 수 있다. 또한, 제어부(330)는 통신을 수행하기 위한 다양한 모듈들을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부(330)는 RU(180)가 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 기능 분리(function split)의 예를 도시한다. 무선 통신 기술이 발전함에 따라(예: 5G(5th generation) 통신 시스템(또는, NR(new radio) 통신 시스템의 도입), 사용 주파수 대역이 더욱 더 증가하였고, 기지국의 셀 반경이 매우 작아짐에 따라 설치가 요구되는 RU들의 수는 더욱 증가하였다. 또한, 5G 통신 시스템에서, 전송되는 데이터의 양이 크게는 10배이상 증가하여, 프론트홀로 전송되는 유선 망의 전송 용량은 크게 증가하였다. 이러한 요인들에 의해, 5G 통신 시스템에서 유선 망의 설치 비용은 매우 크게 증가할 수 있다. 따라서, 유선 망의 전송 용량을 낮추고, 유선 망의 설치 비용을 줄이기 위해, DU의 모뎀(modem)의 일부 기능들을 RU로 전가하여 프론트홀을 전송 용량을 낮추는 기술들이 제안되었고, 이러한 기술들은 '기능 분리(function split)'로 지칭될 수 있다.
DU의 부담을 줄이기 위해 RF 기능만을 담당하는 RU의 역할을 물리 계층의 일부 기능까지 확대하는 방안이 고려된다. 이 때, RU가 보다 높은 레이어의 기능들을 수행할수록, RU의 처리량이 증가하여 프론트홀에서의 전송 대역폭이 증가함과 동시에 응답 처리로 인한 지연시간 요구사항 제약이 낮아질 수 있다. 한편, RU가 보다 높은 레이어의 기능들을 수행할수록, 가상화 이득이 줄어들고, RU의 크기/무게/비용이 증가한다. 상술된 장점과 단점들의 트레이드-오프(trade-off)를 고려하여, 최적의 기능 분리를 구현할 것이 요구된다.
도 4를 참고하면, MAC 계층 이하의 물리 계층에서의 기능 분리들이 도시된다. 무선망을 통해 단말에게 신호를 전송하는 하향링크(downlink, DL)의 경우, 기지국은 순차적으로 채널 인코딩/스크램블링, 변조, 레이어 매핑, 안테나 매핑, RE 매핑, 디지털 빔포밍(예: 프리코딩), IFFT 변환/CP 삽입, 및 RF 변환을 수행할 수 있다. 무선망을 통해 단말로부터 신호를 수신하는 상향링크(uplink, UL)의 경우, 기지국은 순차적으로 RF 변환, FFT 변환/CP 제거, 디지털 빔포밍(프리-컴바이닝(pre-combining)), RE 디매핑, 채널 추정, 레이어 디매핑, 복조, 디코딩/디스크램블링을 수행할 수 있다. 상향링크 기능들 및 하향링크 기능들에 대한 분리는, 상술한 트레이드-오프에 따라 공급 업체들(vendors) 간 필요성, 규격 상의 논의 등에 의해 다양한 유형으로 정의될 수 있다.
제1 기능 분리(405)는 RF 기능과 PHY 기능의 분리일 수 있다. 제1 기능 분리는 실질적으로 RU 내 PHY 기능이 구현되지 않는 것으로서, 일 예로, Option 8로 지칭될 수 있다. 제2 기능 분리(410)는 RU가 PHY 기능의 DL에서 IFFT 변환/CP 삽입 및 UL에서 FFT 변환/CP 제거를 수행하고, DU가 나머지 PHY 기능들을 수행하도록 한다. 일 예로, 제2 기능 분리(410)는 Option 7-1로 지칭될 수 있다. 제3 기능 분리(420a)는 RU가 PHY 기능의 DL에서 IFFT 변환/CP 삽입 및 UL에서 FFT 변환/CP 제거 및 디지털 빔포밍을 수행하고, DU가 나머지 PHY 기능들을 수행하도록 한다. 일 예로, 제3 기능 분리(420a)는 Option 7-2x Category A로 지칭될 수 있다. 제4 기능 분리(420b) RU가 DL 및 UL 모두에서 디지털 빔포밍까지 수행하고, DU가 디지털 빔포밍 이후의 상위 PHY 기능들을 수행하도록 한다. 일 예로, 제4 기능 분리(420b)는 Option 7-2x Category B로 지칭될 수 있다. 제5 기능 분리(425)는 RU가 DL 및 UL 모두에서 RE 매핑(혹은 RE 디매핑)까지 수행하고, DU가 RE 매핑(혹은 RE 디매핑) 이후의 상위 PHY 기능들을 수행하도록 한다. 일 예로, 제5 기능 분리(425)는 Option 7-2 로 지칭될 수 있다. 제6 기능 분리(430)는 RU가 DL 및 UL 모두에서 변조(혹은 복조)까지 수행하고, DU가 변조(혹은 복조)까지 이후의 상위 PHY 기능들을 수행하도록 한다. 일 예로, 제6 기능 분리(430)는 Option 7-3로 지칭될 수 있다. 제7 기능 분리(440)는 RU가 DL 및 UL 모두에서 인코딩/스크램블링(혹은 디코딩/디스크램블링)까지 수행하고, DU가 변조(혹은 복조)까지 이후의 상위 PHY 기능들을 수행하도록 한다. 일 예로, 제7 기능 분리(440)는 Option 6으로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에 따라, FR1 MMU와 같이 대용량의 신호 처리가 예상되는 경우, 프론트홀 용량을 줄이기 위하여 상대적으로 높은 계층에서의 기능 분리(예: 제4 기능 분리(420b))가 요구될 수 있다. 또한, 너무 높은 계층에서의 기능 분리(예: 제6 기능 분리(430))는 제어 인터페이스가 복잡해지고, RU 내 다수의 PHY 처리 블록들이 포함되어 RU의 구현에 부담을 야기할 수 있기 때문에, DU와 RU의 배치 및 구현 방식에 따라 적절한 기능 분리가 요구될 수 있다.
일 실시 예에 따라, DU로부터 수신된 데이터의 프리코딩을 처리할 수 없는 경우(즉, RU의 프리코딩 능력(capability)에 한계가 있는 경우), 제3 기능 분리(420a) 혹은 그 이하의 기능 분리(예: 제2 기능 분리(410))가 적용될 수 있다. 반대로, DU로부터 수신된 데이터의 프리코딩을 처리할 능력이 있는 경우, 제4 기능 분리(420b) 혹은 그 이상의 기능 분리(예: 제6 기능 분리(430))이 적용될 수 있다. 이하, 본 개시에서 실시 예들은 별도의 한정이 없는 한 RU에서 빔포밍 처리를 수행하기 위한 제3 기능 분리(420a)(카테고리 A) 혹은 제4 기능 분리(420b)(카테고리 B)를 기준으로 서술되나, 다른 기능 분리들을 통한 실시 예 구성을 배제하는 것은 아니다. 후술되는 도 5a 내지 도 13의 기능적 구성, 시그널링 혹은 동작은 제3 기능 분리(420a) 혹은 제4 기능 분리(420b) 뿐만 아니라 다른 기능 분리에도 적용될 수도 있다.
본 개시의 실시 예들은, DU(예: 도 1b의 DU(160))와 RU(예: 도 1b의 RU(180)) 간 메시지 전송 시, 프론트홀 인터페이스로서 eCPRI 및 O-RAN의 규격이 예시적으로 서술된다. 메시지의 Ethernet payload에 eCPRI 헤더(header) 및 O-RAN 헤더, 그리고 추가적인 필드가 포함될 수 있다. 이하, eCPRI 또는 O-RAN의 규격 용어를 이용하여, 본 개시의 다양한 실시 예들이 서술되나 각 용어와 동등 또는 유사한 의미를 지닌 다른 표현들이 본 개시의 다양한 실시 예들에 대체되어 사용될 수 있다.
프론트홀의 전송 프로토콜(transport protocol)은, 네트워크와 공유가 용이한 이더넷(ethernet) 및 eCPRI가 사용될 수 있다. 이더넷 페이로드 내에 eCPRI 헤더와 O-RAN의 헤더가 포함될 수 있다. eCPRI 헤더는 이더넷 페이로드 앞단에 위치할 수 있다. eCPRI 헤더의 내용은 하기와 같다.
l ecpriVersion (4 bits): 0001b (fixed value)
l ecpriReserved (3 bits): 0000b (fixed value)
l ecpriConcatenation (1 bit): 0b (fixed value)
l ecpriMessage (1 byte): Message type
l ecpriPayload (2 bytes): Payload size in bytes
l ecpriRtcid / ecpriPcid (2 bytes): 관리 평면(management plane, M-plane)을 통해 x,y,z가 구성될 수 있다. 해당 필드는 다중-레이어 전송 시 다양한 실시 예들에 따른 제어 메시지의 전송 경로(eCPRI에서 eAxC(extended Antenna-carrier))를 나타낼 수 있다.
n CU_Port_ID (x bits): channel card를 구분. Modem까지 포함하여 구분 가능 (2 bits for channel card, 2 bits for Modem)
n BandSector_ID (y bits): Cell/Sector에 따라 구분
n CC_ID (z bits): Component carrier에 따라 구분
n RU_Port_ID (w bits): layer, T, antenna 등에 따라 구분
l ecpriSeqid (2 bytes): ecpriRtcid/ecpriPcid별로 sequence ID가 관리되며 Sequence ID 및 subsequence ID 별도 관리. Subsequence ID를 이용하면 Radio-transport-level fragmentation 가능 (Application-level fragmentation과 다름)
프론트홀의 애플리케이션 프로토콜(application protocol)은 제어 평면(control plane, C-plane), 사용자 평면(user plane, U-plane), 동기 평면(synchronization plane, S-plane), 및 관리 평면(management plane, M-plane)를 포함할 수 있다.
제어 평면은, 제어 메시지를 통해 스케줄링 정보와 빔포밍 정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 사용자 플레인은 사용자의 하향링크 데이터(IQ 데이터 혹은 SSB/RS), 상향링크 데이터(IQ 데이터 혹은 SRS/RS), 또는 PRACH 데이터를 포함할 수 있다. 상술된 빔포밍 정보의 가중치 벡터는 사용자의 데이터에 곱해질 수 있다. 동기 플레인은 타이밍 및 동기화와 관련될 수 있다. 관리 평면은 초기 설정(initial setup), 비실시간 재설정(non-realtime reset) 혹은 재설정(reset), 비실시간 보고(non-realtime report)와 관련될 수 있다.
제어 평면에서 전송되는 메시지의 유형을 정의하기 위해, Section Type이 정의된다. Section Type은 제어 평면에서 전송되는 제어 메시지의 용도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, Section Type 별 용도는 하기와 같다.
n sectionType=0: DL idle/guard periods - Power saveing을 위한 Tx blanking 용도
n sectionType=1: DL/UL 채널의 RE에 BF index나 weight (O-RAN mandatory BF 방식)를 매핑
n sectionType=2: reserved
n sectionType=3: PRACH 와 mixed-numerology 채널의 RE에 beamforming index나 weight를 매핑
n sectionType=4: reserved
n sectionType=5: RU가 실시간 BF weight 계산을 할 수 있도록 UE 스케쥴링 정보를 전달 (O-RAN optional BF 방식)
n sectionType=6: RU가 실시간 BF weight 계산을 할 수 있도록 주기적으로 UE 채널 정보를 전달 (O-RAN optional BF 방식)
n sectionType=7: LAA 지원에 사용
현재 O-RAN에서 이용되는 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스는 LTE 통신 시스템 및 NR 통신 시스템을 지원한다. DU를 가상화함으로써, 적은 수로 multi-cell을 지원하는 것이 가능해짐에 따라, 다른 통신 시스템 또한 DU에서 지원하기 위한 방안에 요구될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라, eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스는 GSM(global system for mobile communications)을 지원할 수 있다. 이하, 본 개시에서는 다른 통신 시스템으로 GSM을 예시하나, 다른 통신 방식(예: WCDMA(wideband code division multiple access), CDMA(code division multiple access) 등))의 적용을 배제하는 것은 아니다.
GSM이란 2세대 통신 규격으로, TDMA(timed division multiplexing access) 기반 통신 방식이다. CPRI는 GSM을 지원한다. CPRI의 프론트홀 인터페이스에 기반하여, O-RAN의 eCPRI에 GSM을 적용하기 위한 방안이 서술된다. 이하, 도 5a 및 도 5b를 통해, CPRI 및 eCPRI 간의 차이가 서술된다.
도 5a는 다양한 실시예에 따른 GSM(global system for mobile communications)을 위한 CPRI(common public radio interface) 기반 프론트홀 인터페이스의 예를 도시한다. CPRI는 RRU(radio remote unit)와 BBU(baseband unit) 사이에서 무선 파형을 전송하기 위한 프로토콜 인터페이스를 의미한다.
도 5a를 참고하면, CPRI 기반 프론트홀 인터페이스는 프레임 단위의 전송을 지원한다. 각 프레임은 AxC(antenna-carrier)에 대응한다. CPRI 기본 프레임(510)은 제어 부분(예: 제어 워드(control word))과 데이터 부분(예: IQ 데이터 블록)를 포함한다. CPRI의 서브채널(즉, CPRI 프레임의 제어 워드들)을 통해, 제어 정보, 관리(management) 정보, 동기(synchronization) 정보가 프론트홀 인터페이스 상에서 전송될 수 있다.
CPRI 기반 프론트홀 인터페이스는 도 4의 기능 분리에서 option 8에 대응할 수 있다. DU(520)는 low-PHY 기능 블록을 포함할 수 있다. RU(530)은 RF 기능 블록만을 포함할 수 있다. DU(520)는 BBU, RU(530)는 RRU에 대응할 수 있다. 즉, DU와 RU가 분리된 구조에서, 실질적으로 RU 내 PHY 기능이 구현되지 않고, RU는 RF 기능만을 포함할 수 있다.
도 5b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, NR(new radio) 혹은 LTE(long term evolution)을 위한 eCPRI(enhanced CPRI) 기반 프론트홀 인터페이스의 예를 도시한다. 일 실시 예에 따라, NR 또는 LTE 중 적어도 하나를 위한 eCPRI 기반의 프론트홀 인터페이스는 O-RAN에 의해 지원될 수 있다.
도 5b를 참고하면, DU(160)는 high-PHY 기능을 수행하고, RU(180)는 low-PHY 기능을 수행할 수 있다. high-PHY 기능은 스크램블링(혹은 디스크램블링), 변조(혹은 복조), 레이어 매핑(혹은 채널 추정), RE 매핑(혹은 RE 디매핑)을 포함할 수 있다. low-PHY 기능은 iFFT 및 CP 추가(혹은 FFT 및 CP 제거), DAC(혹은 ADC)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스(170)는 도 4의 기능 분리에서 option 7-2x에 대응할 수 있다. 도 5b에서는 디지털 빔포밍의 수행이 도시되지 않았으나, 디지털 빔포밍은 구현 방식에 따라 DU(160)에서 수행되거나 RU(180)에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 디지털 빔포밍은 모두 DU(160)에서 수행될 수 있다. 다른 예를 들어, DL을 위한 디지털 빔포밍은 DU(160)에서 수행되고, UL을 위한 디지털 빔포밍, 즉 pre-combining은 RU(180)에서 수행될 수 있다.
eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스(170)는 제어 플레인 메시지를 지원한다. 제어 플레인 메시지는 실시간 제어 정보를 포함하고, 타겟 시나리오(target scenario)에 따라 섹션 타입이 다르게 적용된다. eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스(170)는 사용자 플레인 메시지를 지원한다. 사용자 플레인은 IQ 데이터를 포함하고, 섹션 유형(section type)을 포함할 수 있다. eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스(170)는 시간 슬롯(time slot) 단위의 전송을 지원할 수 있다. eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스(170)에서 패킷은 eAxC에 대응할 수 있다. eAxC는 섹터에서 캐리어 별 안테나 별 데이터 플로우(data flow)를 지칭할 수 있다. 다시 말해, 레이어의 송신 경로(혹은 수신 경로)는 eCPRI에서 eAxC(extended Antenna-carrier)에 대응할 수 있다. eAxC는 섹터에서 캐리어 별 안테나 별 데이터 플로우(data flow)를 지칭할 수 있다. eAxC는 밴드 섹터 ID, CC(component carrier) ID, RU 포트 ID, DU 포트 ID로 구성될 수 있다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 vDU(virtualized distributed unit)의 기능적 구성의 예를 도시한다.
도 6을 참고하면, 서버(610)에 DU(660)가 가상화될 수 있다. 가상화된 DU(660)는 vDU로 지칭될 수 있다. 가상화(virtualization)란, 하드웨어에 종속된 컴퓨터 리소스를 추상화함으로써, 물리적인 장치 대신 하나의 장치 내에 다양한 기능들을 제공하기 위한 기술을 의미힌다. 본 개시에서 vRAN(virtualized radio access network)은 기지국에 가상화 방식이 적용된 네트워크를 의미한다.
DU(660)와 RU(680)간 기능 분리(670)는 도 4의 기능 분리인 Option 7-2x(카테고리 A 혹은 카테고리 B)가 예시된다(이에 제한되지 않는다). DU(660)는 high-PHY 기능을 담당할 수 있다. RU(680)는 low-PHY 기능을 담당할 수 있다.
기지국 별로 이뤄지던 처리 기능을 중앙 집중국에 설치된 가상화된 범용 네트워크 장비를 통해 통합적으로 처리함으로써, 효율이 높아진다. 기지국 장비를 소프트웨어를 통해 구현되므로 컴퓨터에서 응용프로그램을 설치·삭제하는 방식과 유사하게 자유로운 설치·삭제가 가능하다. CU(630), DU(660), RU(680)로 구별되는 RAN(radio access network)의 분산(distributed) 배치(deployment) 구조에서, CU 및 DU는 가상화 방식으로 구현될 수 있다. 가상화된 CU(630)는 vCU, 가상화된 DU(660)는 vDU로 지칭될 수 있다.
vRAN(virtualized radio access network)를 위한 vDU가 도입되었다. vDU에서는 적은 수의 CPU 코어로 멀티-셀을 지원함으로써, 고성능 및 높은 유연성이 제공된다. 현재 vDU는 LTE와 NR만을 지원한다. vRAN에 기초하여, LTE 및 NR 뿐만 아니라 다른 통신 시스템(예: GSM)을 지원하기 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스가 요구된다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 vDU는 GSM을 지원할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 RU는 GSM을 지원할 수 있다. 다중 통신 시스템을 지원하는 RU는 multi-RAT RU로 지칭될 수 있다. 이 때, vDU의 CPU 코어(core) 수의 제약으로 인해, 기존의 기능 분리와는 다른 새로운 기능 분리 옵션이 요구될 수 있다.
본 개시의 실시 예들은 multi-RAT RU 및 DU(또는 vDU) 지원을 위한 eCPRI 기반의 프론트홀 인터페이스를 설명한다. 본 개시의 실시 예들은, LTE 통신 시스템이나 NR 통신 시스템뿐만 아니라, 추가적으로 GSM 통신 시스템을 지원하는 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스를 설명한다. LTE 및 NR과 다른 통신 시스템으로서 GSM이 예시되나, 본 개시가 다른 통신 방식(예: WCDMA(wideband code division multiple access), CDMA(code division multiple access) 등))의 적용을 배제하는 것은 아니다. 이하, 도 7 내지 도 13을 통해, GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스를 위한, (1) 프론트홀 구성 및 기능 분리, (2) GSM 메시지 포맷, (3) eAxC ID의 매핑 방안이 서술된다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스의 예를 도시한다. 도 7에서는 GSM을 위한 프론트홀 구성이 서술된다. DU(160)로서, O-DU가 예시되고, RU(180)로서, O-RU가 예시된다. 이하, 각 계층 별 동작을 설명하기 위하여, 하향링크 패킷이 예로 서술되나, 상향링크 패킷에도 본 개시의 실시 예들이 적용될 수 있다.
도 7을 참고하면, DU(160)는 이더넷을 지원할 수 있다. DU(160)는 RU(180)과 PTP(Precision Time Protocol)를 통해 통신을 수행할 수 있다. PTP는 하드웨어 기반의 타임 스탬핑(time stamping)을 가능하게 하는 프로토콜이다. PTP는 이더넷 네트워크(Ethernet network)상의 모든 장치에 대해 시간적 동기화를 지원할 수 있다.
DU(160)는 관리 평면(M-plane)을 통해 OAM(701)을 지원할 수 있다. OAM(701)은 2G OAM, 4G/5G OAM을 포함할 수 있다. 예를 들어, 2G는 GSM 통신 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 4G는 LTE 통신 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 5G는 NR 통신 시스템을 포함할 수 있다.
DU(160)는 eCPRI를 통해 eAxC에 대응하는 데이터 흐름(data flow)를 RU에게 전달하거나, RU로부터 수신할 수 있다. 여기서, 2G를 위한 eAxC와 4G/5G를 위한 eAxC는 구별될 수 있다. 2G 모뎀(703)은 GSM 패킷을 eAxC에 매핑하고, 이를 RU에게 전달하도록 구성될 수 있다. 4G/5G 모뎀(705)은 LTE 혹은 NR 패킷을 eAxC에 매핑하고, 이를 RU에게 전달하도록 구성될 수 있다.
RU(180)는 PTP(Precision Time Protocol)를 통해 DU(160)과 통신을 수행할 수 있다. RU(180)는 관리 평면을 통해, 4G/5G OAM 뿐만 아니라, 2G OAM(751)에 의한 관리 메시지를 수신할 수 있다.
RU(180)는 이더넷 및 eCPRI를 통해, eAxC에 대응하는 데이터를 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 데이터는 LTE 패킷 혹은 NR 패킷을 포함할 수 있다. 이 때, 프론트홀 인터페이스를 통해 전달되는 트래픽은 IQ 샘플을 포함할 수 있다. RU(180)는 수신된 IQ 샘플에 기초하여, LTE 무선망 혹은 NR 무선망으로 신호를 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 데이터는 GSM 패킷을 포함할 수 있다. 이 때, 프론트홀 인터페이스를 통해 전달되는 트래픽은 비트스트림 혹은 IQ 샘플을 포함할 수 있다. GSM을 위한 프론트홀 인터페이스의 기능 분리에 따라, 전달되는 트래픽의 유형이 달라질 수 있다. 이러한 트래픽의 유형은 DU의 코어 수, 프론트홀 대역폭 용량에 의존적일 수 있다. RU(180)는 수신된 IQ 샘플 혹은 비트스트림에 기초하여, GSM 망으로 신호를 전송할 수 있다. RU(180)는 GSM을 위한 무선 모듈(753)을 더 포함할 수 있다.
LTE 및 NR은 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스인 O-RAN의 프론트홀 인터페이스를 이용할 수 있다. LTE 및 NR 과의 공존을 위하여, GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스 구성이 요구된다. 하나의 RU를 통해, GSM, LTE, 및 NR을 동시에 지원하기 위하 multi-RAT RU가 이용될 수 있다. 이하, 도 8을 통해 multi-RAT RU의 기능적 구성이 서술된다.
GSM을 위한 multi-RAT RU와 vDU를 위해, DU와 RU 간 새로운 기능 분리가 요구된다. 요구되는 코어 수와 프론트홀 용량에 기반한 GSM 용 기능 분리(function split)이 요구된다. DU 및 RU 각각의 자원, 능력(capability)에 기반하여 GSM 용 기능 분리(function split)가 제안된다. 이하, 도 9를 통해 GSM을 위한 기능 분리의 예들이 서술된다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 다중 RAT(multi-radio access technology)을 위한 RU의 예를 도시한다. 이하, RU는 multi-RAT RU로 지칭될 수 있다. 도 8에서는 후술하는 도 9의 기능 분리의 옵션들 중 option 8a가 예시된다.
도 8을 참고하면, RU는 eCPRI 기반의 프론트홀 인터페이스를 포함할 수 있다. RU의 애플리케이션 프로토콜(application protocol)은 제어 평면(control plane, C-plane), 사용자 평면(user plane, U-plane), 동기 평면(synchronization plane, S-plane)(801), 및 관리 평면(management plane, M-plane)(803)를 포함할 수 있다. 관리 평면 및 동기 평면을 위한 프로토콜은 OAM(Operation Administration Maintenance)(880)과 연관될 수 있다. 관리 평면은 RU와 DU 사이에서 비-실시간(non-real time) 관리 동작들과 관련될 수 있다. 제어 평면 및 사용자 평면(813)은 하나의 기능 블록으로 도시되었다.
O-RAN의 동기 평면을 이용하여 GSM 패킷을 위한 동기화가 수행될 수 있다. GSM만 서비스하더라도, 동기 평면을 이용한 동기화가 수행될 수 있다. GSM의 관리는 O-RAN의 관리 평면이 이용되거나 RIMS(ran information management system)이 이용될 수 있다.
RU의 프론트홀의 전송 프로토콜(transport protocol)은, 네트워크와 공유가 용이한 이더넷(ethernet)(805) 및 eCPRI(807)가 사용될 수 있다. eCPRI(807)를 통해 제어 평면의 메시지와 사용자 평면 데이터가 DU와 RU 사이에서 전송될 수 있다. 예를 들어, 하향링크 전송에서, DU는 RU에게 제어 평면에서 제어 메시지를 전송할 수 있다. DU는 RU에게 사용자 평면에서 IQ 샘플 데이터를 전송할 수 있다. RU는 DU로부터 수신된 신호를 물리 계층 처리 후, RF 블록에게 전송할 수 있다. 예를 들어, DU의 CU-평면 블록은 NR 패킷(810)을 NR low-PHY 블록(815) 및 NR DFE(digital front end) (817)를 거쳐, RF 블록(870)에게 전송할 수 있다. 또한, 예를 들어, DU의 CU-평면 블록은 LTE 패킷(830)을 LTE low-PHY 블록(835) 및 LTE DFE(837)를 거쳐, RF 블록(870)에게 전송할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, GSM의 지원을 위하여, 패킷화(packetizing)를 지원한다. 따라서, RU는 이더넷(805) 및 eCPRI(807)를 통해 GSM 패킷(850)을 수신하고, 수신된 GSM 패킷은 디프레이머(deframer) 블록(853)으로 전달될 수 있다. 디프레이머 블록(853)은 GSM 프레임의 타임 샘플(time sample)들의 리샘플링을 수행할 수 있다. 디프레이머 블록(853)은, GSM 패킷(850)을 GSM DFE(857)를 거쳐, RF 블록(870)에게 전달할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, DU는 GSM 프레임의 타임 샘플(time sample)을 이더넷 및 eCPRI 프로토콜을 이용하여 패킷 단위로 전송할 수 있다. 송신단(예: DU)은 eCPRI(예: eCPRI 1.0)의 시간 영역에서 IQ 샘플 데이터 전송을 통해 GSM 신호를 패킷화할 수 있다. 이 때, 수신단(예: RU)은 eAxC ID를 통해 GSM 패킷을 LTE 패킷 및 NR 패킷과 구별할 수 있다. 예를 들어, 하향링크 전송에서, DU는 상위 노드(예: CU, 코어망)으로부터 수신된 GSM 프레임을 패킷화하고, GSM 패킷을 RU에게 전송할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상향링크 전송에서, RU는 단말로부터 수신된 GSM 프레임을 패킷화하고, GSM 패킷을 DU에게 전송할 수 있다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서 기능 분리(function split)의 예를 도시한다. DU 및 RU의 자원(resource) 용량, 능력(capability)에 따라 다양한 기능 분리 옵션들이 이용될 수 있다.
도 9를 참고하면, 각 기능 분리의 왼쪽은 DU의 담당을 나타내고, 오른쪽은 RU의 담당을 나타낸다. 하향링크에서 물리 계층 기능은, 채널 인코딩, 인터리빙, 암호화(ciphering), 변조(modulation), 리샘플링(resampling)을 포함할 수 있다. 일 예로, 변조 방식은, GSMK(Gaussian low-pass-filtered Minimum Shift Keying), 8PSK(8=phase shift keying)이 이용될 수 있다. 상향링크에서 물리 계층 기능은, 리샘플링, 프리-프로세싱, 복조(demodulation), 해독(deciphering), 디인터리빙(de-interleaving)을 포함할 수 있다. 프리-프로세싱은, 변조 방식 검출, 채널 추정, 자원 오프셋 추정, 품질 측정(예: RSSI 측정)을 포함할 수 있다. 복조는, 간섭 화이트닝(interference whitening), 프리-컴바이닝(pre-combining), 프리-필터링(pre-filtering), 등화(equalization)를 포함할 수 있다.
제1 기능 분리(910)에서, 변조 및 복조는 모두 RU에서 수행될 수 있다. DU는 암호화(혹은 해독) 기능, 인터리빙(혹은 디인터리빙) 기능, 채널 코딩(혹은 채널 디코딩) 기능을 담당할 수 있다. 도 4와의 기능 분리의 명명에 기초하여, 제1 기능 분리(910)는 옵션 7a로 지칭될 수 있다. 제1 기능 분리(910)에서, 프론트홀 인터페이스를 통해 전달되는 메시지는 하나 이상의 비트스트림들을 포함할 수 있다.
제2 기능 분리(920)에서, 하향링크의 변조는 RU에서 수행되고, 상향링크의 복조는 DU에서 수행될 수 있다. DU는 암호화(혹은 해독) 기능, 인터리빙(혹은 디인터리빙) 기능, 채널 코딩(혹은 채널 디코딩) 기능, 복조 기능을 담당할 수 있다. 제2 기능 분리(920)에서, DU는 제1 기능 분리(910) 대비 복조 기능을 추가적으로 담당할 수 있다. 도 4와의 기능 분리의 명명에 기초하여, 제2 기능 분리(920)는 옵션 7b로 지칭될 수 있다. 제2 기능 분리(920)에서, DL의 경우, 프론트홀 인터페이스를 통해 전달되는 메시지는 하나 이상의 비트스트림들을 포함할 수 있다. 제2 기능 분리(920)에서, UL의 경우, 프론트홀 인터페이스를 통해 전달되는 메시지는 하나 이상의 IQ 샘플들을 포함할 수 있다. UL 기준으로 복조 전 전송이므로, 제1 기능 분리(910) 대비, DU의 부담이 상대적으로 증가할 수 있다.
제3 기능 분리(930)에서, 리샘플링은 RU에서 수행될 수 있다. RU는 RF 기능 및 리샘플링 기능을 담당할 수 있다. low-PHY 기능은 모두 DU에서 수행될 수 있다. 도 4와의 기능 분리의 명명에 기초하여, 제3 기능 분리(930)는 옵션 8a로 지칭될 수 있다. 제3 기능 분리(930)에서, 프론트홀 인터페이스를 통해 전달되는 메시지는 하나 이상의 IQ 샘플들을 포함할 수 있다. 실질적인 물리 계층 기능을 모두 DU에서 수행하는 바, 복조 전 전송이므로, 제1 기능 분리(910) 및 제2 기능 분리(920) 대비, DU의 부담이 상대적으로 증가할 수 있다.
제4 기능 분리(940)에서, 리샘플링은 DU에서 수행될 수 있다. RU는 RF 기능만을 담당할 수 있다. 도 4와의 기능 분리의 명명에 기초하여, 제4 기능 분리(940)는 옵션 8b로 지칭될 수 있다. 제4 기능 분리(940)에서, 프론트홀 인터페이스를 통해 전달되는 메시지는 하나 이상의 IQ 샘플들을 포함할 수 있다. 실질적인 물리 계층 기능을 모두 DU에서 수행하고, 리샘플링 또한 DU에서 수행되는 바, 제3 기능 분리(930) 대비, DU의 부담이 상대적으로 증가할 수 있다.
각 기능 분리에 따른 성능은 하기의 표 1과 같이 요약될 수 있다.
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표 1을 참고하면, low-PHY 기능이 RU에서 수행됨에 따라, 옵션 7a 및 옵션 7b에서 RU의 변경 사항은 크다. 옵션 7a 및 옵션 7b에서 vDU의 CPU 부담은 옵션 8a 및 옵션 8b 대비 상대적으로 감소할 수 있다. 반대로, low-PHY 기능이 DU에서 수행됨에 따라, 옵션 8a 및 옵션 8b에서 RU의 변경 사항은 상대적으로 작다. 옵션 8a 및 옵션 8b에서 vDU의 CPU 부담은 옵션 7a 및 옵션 7b 대비 상대적으로 크다.
이하, 도 10 내지 도 13에서는, 상술된 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스와 기능 분리에 따른, DU 및 RU 간 메시지 전송, 프로토콜 스택, 및 포맷의 예들이 서술된다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서 DU와 RU 간 시그널링의 예를 도시한다. 이하, GSM을 위한 eCPRI 프론트홀 인터페이스를 지원하는 DU는 GSM DU로 지칭된다. GSM에서의'슬롯'은 시간 슬롯(time slot)으로서, 8개의 타임 슬롯들은 하나의 TDMA(timed division multiplexing access) 프레임(frame)에 대응한다. 각 시간 슬롯은 3/5200초(약 0.577ms)의 지속 시간과, 0에서 7 사이의 시간 슬롯 번호를 가질 수 있다.
기존 O-RAN 메시지와 달리, GSM을 위한 eCPRI에서는 제어 평면 메시지와 사용자 평면 메시지가 하나의 공통 메시지(common message)로 구성될 수 있다. 따라서, 하나의 하향링크 메시지 혹은 상향링크 메시지에 제어 정보와 데이터가 포함될 수 있다. 공통 메시지는, 제어 정보(예: 주파수 호핑(frequency hopping), 이득 제어(gain control)), UL 피드백 정보)에 대응하는 하향링크 신호 혹은 상향링크 신호를 포함할 수 있다.
도 10을 참고하면, 동작(1001)에서, GSM DU는 하향링크 메시지를 RU에게 전송할 수 있다. GSM DU는 시간 슬롯(t1-t0)에서 하향링크 메시지를 RU에게 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 하향링크 메시지는 시간 슬롯(t1)에 대한 하향링크 제어 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 하향링크 메시지는 시간 슬롯(t2)에 대한 상향링크 제어 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 하향링크 메시지는 시간 슬롯(t1-t0)에 대한 DL 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터는 IQ 샘플 데이터를 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 데이터는 비트스트림을 포함할 수 있다. 데이터의 유형은 DU와 RU 간 GSM 기능 분리(예: 도 9의 기능 분리의 옵션들)에 따라 달라질 수 있다.
동작(1003)에서, GSM DU는 하향링크 메시지를 RU에게 전송할 수 있다. GSM DU는 시간 슬롯(t1)에서 하향링크 메시지를 RU에게 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 하향링크 메시지는 시간 슬롯(t1+t0)에 대한 하향링크 제어 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 하향링크 메시지는 시간 슬롯(t2+t0)에 대한 상향링크 제어 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 하향링크 메시지는 시간 슬롯(t1)에 대한 DL 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터는 IQ 샘플 데이터를 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 데이터는 비트스트림을 포함할 수 있다. 데이터의 유형은 DU와 RU 간 GSM 기능 분리(예: 도 9의 기능 분리의 옵션들)에 따라 달라질 수 있다.
GSM DU는 매 타임 슬롯마다 TRX(transceiver) 별로 eCPRI 기반 메시지를 전송할 수 있다. 즉, t0는 타임 슬롯의 길이를 나타낼 수 있다. TRX는 RU의 RF 기능 블록을 위한 각 트랜시버를 의미한다.
동작(1005)에서, RU는 하향링크 프로세싱을 수행할 수 있다. RU는 수신된 하향링크 메시지에 대한 프로세싱을 수행할 수 있다. 이후, RU는 시간 슬롯(t1)에 대한 하향링크 메시지를 서 단말에게 전송할 수 있다.
동작 (1007)에서, RU는 상향링크 프로세싱을 수행할 수 있다. RU는 송신할 상향링크 메시지에 대한 프로세싱을 수행할 수 있다. RU는 시간 슬롯(t2)에 대한 상향링크 메시지를 단말로부터 수신할 수 있다. RU는 수신된 상향링크 메시지를 처리할 수 있다.
동작(1009)에서, RU는 상향링크 메시지를 GSM DU에게 전송할 수 있다. RU는 시간 슬롯(t2)에서 상향링크 메시지를 GSM DU에게 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 상향링크 메시지는 시간 슬롯(t2)에 대한 UL 피드백 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 상향링크 메시지는 시간 슬롯(t2)에 대한 UL 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터는 IQ 샘플 데이터를 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 데이터는 비트스트림을 포함할 수 있다. 데이터의 유형은 DU와 RU 간 GSM 기능 분리(예: 도 9의 기능 분리의 옵션들)에 따라 달라질 수 있다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서 DU와 RU 간 프로토콜 스택(protocol stack)의 예를 도시한다. 도면의 아래에 위치할수록 하위 계층을 의미한다. 즉, 프론트홀 애플리케이션 계층 아래에 eCPRI 계층, 이더넷 L2 계층, 이더넷 L1 계층이 순차적으로 위치한다.
도 11을 참고하면, GSM DU는 프론트홀 애플리케이션 계층(1101), eCPRI 계층(1103), 이더넷 L2 계층(1105), 이더넷 L1 계층(1107)을 포함할 수 있다. RU는 프론트홀 애플리케이션 계층(1151), eCPRI 계층(1153), 이더넷 L2 계층(1155), 이더넷 L1 계층(1157)을 포함할 수 있다.
이더넷 통신을 통해, 이더넷 L2 계층(1105)은 이더넷 L2 계층(1155)과 연관될 수 있다. 이더넷 통신을 통해, 이더넷 L1 계층(1107)은 이더넷 L1 계층(1157)과 연관될 수 있다. eCPRI 기반 통신을 통해, eCPRI 계층(1103)과 eCPRI 계층(1153)은 연관될 수 있다.
eCPRI 기반 통신을 위해, 각 메시지는 eCPRI 헤더와 eCPRI 페이로드를 포함할 수 있다. eCPRI 기반 메시지는 eCPRI 메시지, 페이로드 크기, eAxC ID, 시퀀스 ID를 포함할 수 있다.
GSM 패킷은 프론트홀 애플리케이션 계층(1101)과 프론트홀 애플리케이션 계층(1151) 사이에서 전달될 수 있다. GSM 패킷은, 도 9에 도시된 기능 분리에 따라, IQ 샘플 데이터로 전달되거나 비트 스트림의 형태로 전달될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 프론트홀 애플리케이션 계층의 GSM 패킷은 DL/UL IQ 샘플들(혹은 비트스트림)을 포함할 수 있다. DL/UL IQ 샘플들은 사용자 평면 메시지를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, GSM 패킷은 상기 DL/UL IQ 샘플들(혹은 비트스트림)을 위한 프레임 번호(frame number) 및 상기 DL/UL IQ 샘플들(혹은 비트스트림)을 위한 시간 슬롯(time slot)을 포함할 수 있다. GSM은 프레임 기반 전송을 지원하지만, eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서 GSM 패킷의 전달을 위하여, DU가 패킷화를 수행하기 때문이다.
일 실시 예에 따라, 프론트홀 애플리케이션 계층의 GSM 패킷은 DL 혹은 UL을 위한 제어 정보를 포함할 수 있다. 제어 정보는 하향링크 제어 평면 메시지를 포함할 수 있다. 사용자 평면과 마찬가지로, GSM 패킷은 상기 제어 정보를 위한 프레임 번호 및 상기 제어 정보를 위한 시간 슬롯을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 프론트홀 애플리케이션 계층의 GSM 패킷은 UL 보고(피드백) 정보를 포함할 수 있다. UL 보고 정보는, 상향링크 제어 평면 메시지를 포함할 수 있다. 사용자 평면과 마찬가지로, GSM 패킷은 상기 제어 정보를 위한 프레임 번호 및 상기 제어 정보를 위한 시간 슬롯을 포함할 수 있다.
도 12a는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서 GSM 패킷을 위한 하향링크 메시지의 예를 도시한다.
도 12a를 참고하면, eCPRI 전송을 위해, 하향링크 메시지(1200)는 eCPRI 헤더 및 eCPRI 페이로드가 포함될 수 있다. eCPRI 헤더는, 'ecpriVersion', 'ecpriMessage', 'ecpriPayload', 'gsmEaxcID', 'sequenceID'를 포함할 수 있다.
'ecpriVersion'는 eCPRI 프로토콜의 버전을 나타낸다.
'ecpriMessage'는 eCPRI 메시지의 유형을 나타낸다.
'ecpriPayload'는 페이로드 크기를 나타낸다.
'gsmEaxcID'는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 GSM 패킷의 eAxC ID를 나타낼 수 있다. GSM 패킷의 TRX 별 시간 슬롯 별 데이터 흐름(data flow)을 지시하기 위하여, GSM 패킷에 eAxC가 할당될 수 있다. 'gsmEaxcID'에 의해 지시되는 eAxC는 O-RU 내 종점(endpoint)을 식별하는 데 사용될 수 있다. eAxC ID 값은 동일한 방향(Tx 또는 Rx)의 O-RU의 모든 종점들 중에서 고유할 수 있다. GSM 패킷의 eAxC 할당에 대한 구체적인 설계는 후술하는 도 13을 통해 서술된다.
'sequenceID'는 메시지 스트림 내에서 메시지를 식별하고 순서를 제공하기 위해 이용될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 'sequenceID'의 제1 옥텟은 모든 메시지가 수신되었는지 확인하고, 순서가 잘못된 메시지들을 다시 정렬하기 위해 이용될 수 있다. 또한, 'sequenceID'의 제2 옥텟은 분할(fragmentation)에 따른 재정렬(reordering)을 위해 이용될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, eCPRI에서 GSM 패킷을 위한 하향링크 메시지(1200)는 하향링크 제어 정보를 포함할 수 있다. 하향링크 제어 정보는 'DL control info'에 대응한다. 일 실시 예에 따라, 하향링크 제어 정보의 옥텟 크기(즉, bytes 수)는 가변적일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, eCPRI에서 GSM 패킷을 위한 하향링크 메시지(1200)는 하향링크 제어 정보를 위한 시간 정보를 포함할 수 있다. GSM은 프레임 기반 전송을 지원한다. 프레임은 8개의 시간 슬롯들을 포함할 수 있다. CPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서는 메시지가 프레임 단위로 구성되었다면, eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서는 시간 슬롯 단위로 구성될 수 있다. 프레임 중 특정 시간 슬롯에 대응하는 GSM 패킷을 나타내기 위하여, 하향링크 메시지(1200)는 프레임 번호와 시간 슬롯에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 프레임 번호에 대한 정보는 'tdmaFrameNumber for DL control info'에 대응한다. 시간 슬롯에 대한 정보는 'timeSlot for DL control info'에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 8개의 시간 슬롯들 중 하나를 지시하기 위하여, 시간 슬롯에 대한 정보는 3-bit로 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, eCPRI에서 GSM 패킷을 위한 하향링크 메시지(1200)는 상향링크 제어 정보를 포함할 수 있다. 상향링크 제어 정보는 'UL control info'에 대응한다. 일 실시 예에 따라, 상향링크 제어 정보의 옥텟 크기(즉, bytes 수)는 가변적일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, eCPRI에서 GSM 패킷을 위한 하향링크 메시지(1200)는 상향링크 제어 정보를 위한 시간 정보를 포함할 수 있다. 하향링크 제어 정보와 마찬가지로, 프레임 중 특정 시간 슬롯에 대응하는 GSM 패킷을 나타내기 위하여, 하향링크 메시지(1200)는 프레임 번호와 시간 슬롯에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 프레임 번호에 대한 정보는 'tdmaFrameNumber for UL control info'에 대응한다. 시간 슬롯에 대한 정보는 'timeSlot for UL control info'에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 8개의 시간 슬롯들 중 하나를 지시하기 위하여, 시간 슬롯에 대한 정보는 3-bit로 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, eCPRI에서 GSM 패킷을 위한 하향링크 메시지(1200)는 하향링크 데이터를 포함할 수 있다. 하향링크 데이터는 'iSample' 및 'qSample'에 대응한다. 일 실시 예에 따라, 데이터 영역의 크기는 가변적일 수 있다. 도 12a에서는 하향링크 데이터의 포맷으로써, IQ 데이터가 예시되었으나, 본 개시의 일 실시 예에 따라, 'iSample' 및 'qSample' 부분 대신 비트스트림을 나타내는 필드가 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 9의 옵션 7a 혹은 옵션 7b에 따른 기능 분리에서, DU는 RU에게 비트스트림 단위로 데이터를 전달할 수 있기 때문에, 비트스트림을 나타내는 필드가 이용될 수 있다
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, eCPRI에서 GSM 패킷을 위한 하향링크 메시지(1200)는 하향링크 데이터를 위한 시간 정보를 포함할 수 있다. 프레임 중 특정 시간 슬롯에 대응하는 GSM 패킷을 나타내기 위하여, 하향링크 메시지(1200)는 프레임 번호와 시간 슬롯에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 프레임 번호에 대한 정보는 'tdmaFrameNumber for DL IQ samples'에 대응한다. 시간 슬롯에 대한 정보는 'timeSlot for DL IQ samples'에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 8개의 시간 슬롯들 중 하나를 지시하기 위하여, 시간 슬롯에 대한 정보는 3-bit로 구성될 수 있다.
도 12b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서 GSM 패킷을 위한 상향링크 메시지의 예를 도시한다.
도 12b를 참고하면, eCPRI 전송을 위해, 상향링크 메시지(1250)는 eCPRI 헤더 및 eCPRI 페이로드가 포함될 수 있다. 동일한 이름의 필드에 도 12a의 설명이 동일 또는 유사한 방식으로 적용될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, eCPRI에서 GSM 패킷을 위한 상향링크 메시지(1250)는 상향링크 보고 정보를 포함할 수 있다. 상향링크 보고 정보는 'UL report info'에 대응한다. 일 실시 예에 따라, 상향링크 보고 정보의 옥텟 크기(즉, bytes 수)는 가변적일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, eCPRI에서 GSM 패킷을 위한 상향링크 메시지(1250)는 상향링크 보고 정보를 위한 시간 정보를 포함할 수 있다. 프레임 중 특정 시간 슬롯에 대응하는 GSM 패킷을 나타내기 위하여, 상향링크 메시지(1250)는 프레임 번호와 시간 슬롯에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 프레임 번호에 대한 정보는 'tdmaFrameNumber for UL report info'에 대응한다. 시간 슬롯에 대한 정보는 'timeSlot for UL report info'에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 8개의 시간 슬롯들 중 하나를 지시하기 위하여, 시간 슬롯에 대한 정보는 3-bit로 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, eCPRI에서 GSM 패킷을 위한 상향링크 메시지(1250)는 상향링크 데이터를 포함할 수 있다. 상향링크 데이터는 'iSample' 및 'qSample'에 대응한다. 일 실시 예에 따라, 데이터 영역의 크기는 가변적일 수 있다. 도 12b에서는 상향링크 데이터의 포맷으로써, IQ 데이터가 예시되었으나, 본 개시의 일 실시 예에 따라, 'iSample' 및 'qSample' 부분 대신 비트스트림을 나타내는 필드가 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 9의 옵션 7a에 따른 기능 분리에서, RU는 DU에게 비트스트림 단위로 데이터를 전달할 수 있기 때문에, 비트스트림을 나타내는 필드가 이용될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, eCPRI에서 GSM 패킷을 위한 상향링크 메시지(1250)는 상향링크 데이터를 위한 시간 정보를 포함할 수 있다. 프레임 중 특정 시간 슬롯에 대응하는 GSM 패킷을 나타내기 위하여, 상향링크 메시지(1250)는 프레임 번호와 시간 슬롯에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 프레임 번호에 대한 정보는 'tdmaFrameNumber for UL IQ samples'에 대응한다. 시간 슬롯에 대한 정보는 'timeSlot for UL IQ samples'에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 8개의 시간 슬롯들 중 하나를 지시하기 위하여, 시간 슬롯에 대한 정보는 3-bit로 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스는 사용자 평면 메시지와 제어 평면 메시지가 통합된 하나의 메시지를 지원할 수 있다. 즉, O-RAN 규격의 제어 평면 메시지에 대응하는 제어 정보(예: 도 12a의 'DL control info', 'UL control info', 'UL report info')와 사용자 평면 메시지에 대응하는 IQ 샘플 데이터(혹은 비트 스트림)은 하나의 메시지에 통합될 수 있다. UL 보고 정보는 RU가 DU에게 전달하는 제어 평면 메시지를 의미할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, GSM을 위한 제어 정보는 O-RAN 규격의 제어 평면 메시지의 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제어 정보는 UE 스케줄링 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제어 정보는 채널 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제어 정보는 사용되지 않는 자원 블록 혹은 심볼에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제어 정보는 변조 및 압축에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제어 정보는 비연속 PRB 할당에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제어 정보는 DSS 파라미터들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제어 정보는 다중 포트 그룹핑에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제어 정보는 비연속 PRB 할당과 주파수 범위에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제어 정보는 주파수 호핑에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제어 정보는 널링 레이어 정보에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제어 정보는 혼합 뉴멀로지 정보에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제어 정보는 사용자 포트 그룹 지시(user port group indication)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제어 정보는 상향링크 전송 관리(uplink transmission management)에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상술된 제어 정보들은 예시적인 것으로, 본 개시의 다양한 실시 예들을 제한하는 것으로 해석되지 않는다. 또한, 하나의 메시지에 상술된 제어 정보들 중 적어도 두 개 이상이 함께 포함되어 전송될 수도 있다.
도 13은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 GSM 패킷과 eAxC(extended antenna-carrier) 간 매핑의 예를 도시한다. 도 13에서는 GSM 프레임과 eAxC ID의 매핑 방안의 일 예가 도시된다. O-RAN 규격을 따르는 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서, LTE 패킷이나 NR 패킷을 위한 데이터 흐름은 eAxC ID와 연관될 수 있다.
도 13을 참고하면, O-RAN 규격의 eAxC ID(1310)는 다양한 서브필드들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, eAxC ID는 2 바이트로, 하기와 같이 세분화될 수 있다.
1) DU_Port_ID: O-DU에서 처리 장치를 구별하는 데 사용된다(예: 다른 베이스밴드 카드). O-DU는 DU_Port_ID를 위한 비트들을 할당하고 O-RU는 전달하는 동일한 sectionId의 데이터를 운반하는 사용자 평면 메시지에 동일한 값을 첨부할 수 있다.
2) BandSector_ID: 집계된(aggregated) 셀 식별자(O-RU가 지원하는 대역 및 섹터 구분).
3) CC_ID: O-RU에서 지원하는 캐리어 컴포넌트를 구별하기 위해 이용될 수 있다.
4) RU_Port_ID: 데이터 계층(data layers)이나 공간 스트림(spatial stream)과 같은 논리적 흐름, 별도의 수비학(예: PRACH(physical random access channel)) 또는 SRS와 같은 특수 안테나 할당이 필요한 신호 채널들과 같은 논리적 흐름을 지정하기 위해 이용될 수 있다. eAxC ID의 일부로서 DU_port_ID, BandSector_ID, CC_ID 및 RU_Port_ID의 할당은 관리 평면을 통해 O-DU에 의해 수행될 수 있다.
eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스에서, GSM을 위한 데이터 흐름을 제어하기 위해, GSM 패킷은 eAxC ID에 매핑될 수 있다. 따라서, 기존의 eAxC ID(1310)의 서브필드(subfield)들에 대응하도록, GSM을 위한 eAxC ID(1320)가 구성될 필요가 있다. GSM의 각 TRX는 eAxC ID에 매핑될 수 있다. DU는 GSM의 각 TRX 포트에 eAxC ID에 할당할 수 있다. 일 실시 예에 따라, GSM의 eAxC ID는 LTE 패킷이나 NR 패킷을 위한 eAxC ID와 동일한 비트 길이(예: 16-bit)로 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, GSM을 위한 eAxC ID(1320)는 LTE 패킷이나 NR 패킷을 위한 eAxC ID와 유사한 방식으로 복수의 서브필드들을 포함할 수 있다. GSM을 위한 eAxC ID(1320)는 무선 접속 기술(radio access technology) 지시자, 캐리어 인덱스, 안테나 인덱스를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, GSM을 위한 eAxC ID(1320)는 DU_Port_ID 대신 무선 접속 기술 지시자를 포함할 수 있다. 무선 접속 기술 지시자는 해당 패킷과 연관된 RAT를 나타낼 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 GSM 패킷을 위하여, 상기 무선 접속 기술 지시자는 GSM을 가리킬 수 있다. 예를 들어, DU_Port_ID에 대응하는 적어도 하나의 비트가 지정된 값을 가리킴에 따라, GSM이 지시될 수 있다. 즉, DU_Port_ID 는 기술 구분을 위해 사용될 수 있다. GSM 과 LTE/NR의 구분을 위해 GSM 패킷의 DU_Port_ID는 특정 숫자로 할당될 수 있다.
일 실시 예에 따라, BandSector_ID에 대응하는 비트열은 무시될 수 있다. GSM은 섹터를 이용하지 않을 수 있다. 즉, BandSector_ID는 비트 길이를 16으로 맞추기 위하여, LTE 혹은 NR을 위한 eAxC ID(1310)의 BandSector_ID에 대응하는 서브필드는 임의의 값(예: 0)으로 채워질 수 있다. 일 실시 예에 따라, GSM을 위한 eAxC ID(1320)의 캐리어 인덱스는 LTE 혹은 NR을 위한 eAxC ID(1310)의 CC ID에 대응할 수 있다. 일 실시 예에 따라, GSM을 위한 eAxC ID(1320)의 안테나 인덱스는 LTE 혹은 NR을 위한 eAxC ID(1310)의 RU_Port_ID에 대응할 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 두 서브필드들이 대응하더라도, 비트 길이는 다르게 구성될 수 있다. GSM 패킷을 수신하는 DU는, GSM을 위해 지정된 방식에 따라 eAxC를 해석할 수 있다. 일 실시 예에 따라, GSM을 위한 eAxC ID(1320)는 하향링크 및 상향링크 공통으로 이용될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 GSM을 위한 eCPRI 기반 프론트홀 인터페이스와 기존 CPRI 기반 프론트홀 인터페이스의 성능은 하기의 표 2와 같다.
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표 2를 참고하면, 용량은 프론트홀 대역폭을 의미한다. 8-캐리어의 주파수 호핑을 기준으로, 기존 CPRI 인터페이스에서는, GSM 캐리터당 용량 대비 24-캐리어 용량은 24배 증가하나, eCPRI 인터페이스에서는 GSM 캐리터당 용량 대비 24-캐리어 용량은 8배만 증가한다. CPRI 기반 인터페이스에서는 8-캐리어 단위의 주파수 호핑(frequency hopping)을 지원하더라도, 24 캐리어들에 대한 패킷들이 모두 전송되어야 한다. 그러나, eCPRI 기반 인터페이스에서는 캐리어 단위로 패킷을 전송할 수 있기 때문에, 24 캐리어들에 대한 패킷들이 전송되더라도, 프론트홀 대역폭은 8 개의 캐리어들에 대한 용량을 가진다. 즉, eCPRI 인터페이스에서는 상대적으로 작은 대역폭으로 DU-RU 간 GSM 패킷 전송을 지원할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 DU(distributed unit)에 의해 수행되는 방법은, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임을 생성하는 과정과, 상기 GSM의 프레임의 패킷화에 기반하여, 상기 프레임의 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 획득하는 과정과, 상기 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 RU(radio unit)에게 전송하는 과정을 포함하고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 데이터는 상기 GSM 패킷의 변조에 따른 IQ 샘플 데이터 혹은 상기 GSM 패킷에 대응하는 비트스트림을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 GSM 패킷은 제어 평면(control plane, C-plane)에 대응하는 제어 정보 및 사용자 평면(user plane, U-plane)에 대응하는 사용자 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 변조 및 복조 기능을 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 상기 GSM 패킷의 리샘플링(resampling) 기능을 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 채널 코딩 및 채널 디코딩을 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 변조(modulation), 복조(demodulation), 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 채널 코딩, 채널 디코딩, 상기 GSM 패킷의 복조(demodulation)를 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 변조(modulation), 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 메시지는, 상기 DU에 의해 할당되는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 eAxC(extended antenna-carrier) ID(identifier)를 더 포함하고, 상기 eAxC ID는 16-비트이며, 상기 eAxC ID는 GSM을 가리키기 위한 무선 접속 기술 지시자, 캐리어 인덱스, 및 안테나 인덱스를 가리킬 수 있다.
본 개시의 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 RU(radio unit)에 의해 수행되는 방법은, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임에서 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 DU(distributed unit)으로부터 수신하는 과정과, 상기 메시지에 기반하여 상기 GSM 패킷을 상기 시간 슬롯에서 단말에게 전송하는 과정을 포함하고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 데이터는 상기 GSM 패킷의 변조에 따른 IQ 샘플 데이터 혹은 상기 GSM 패킷에 대응하는 비트스트림을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 GSM 패킷은 제어 평면(control plane, C-plane)에 대응하는 제어 정보 및 사용자 평면(user plane, U-plane)에 대응하는 사용자 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 변조 및 복조 기능을 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 상기 GSM 패킷의 리샘플링(resampling) 기능을 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 채널 코딩 및 채널 디코딩을 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 변조(modulation), 복조(demodulation), 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 채널 코딩, 채널 디코딩, 상기 GSM 패킷의 복조(demodulation)를 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 변조(modulation), 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 메시지는, 상기 DU에 의해 할당되는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 eAxC(extended antenna-carrier) ID(identifier)를 더 포함하고, 상기 eAxC ID는 16-비트이며, 상기 eAxC ID는 GSM을 가리키기 위한 무선 접속 기술 지시자, 캐리어 인덱스, 및 안테나 인덱스를 가리킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 DU(distributed unit)의 장치는, 적어도 하나의 송수신기와, 상기 적어도 하나의 송수신기와 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임을 생성하고, 상기 GSM의 프레임의 패킷화에 기반하여, 상기 프레임의 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 획득하고, 상기 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 RU(radio unit)에게 전송하도록 구성되고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 데이터는 상기 GSM 패킷의 변조에 따른 IQ 샘플 데이터 혹은 상기 GSM 패킷에 대응하는 비트스트림을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 GSM 패킷은 제어 평면(control plane, C-plane)에 대응하는 제어 정보 및 사용자 평면(user plane, U-plane)에 대응하는 사용자 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 변조 및 복조 기능을 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 상기 GSM 패킷의 리샘플링(resampling) 기능을 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 채널 코딩 및 채널 디코딩을 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 변조(modulation), 복조(demodulation), 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 채널 코딩, 채널 디코딩, 상기 GSM 패킷의 복조(demodulation)를 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 변조(modulation), 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 메시지는, 상기 DU에 의해 할당되는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 eAxC(extended antenna-carrier) ID(identifier)를 더 포함하고, 상기 eAxC ID는 16-비트이며, 상기 eAxC ID는 GSM을 가리키기 위한 무선 접속 기술 지시자, 캐리어 인덱스, 및 안테나 인덱스를 가리킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 RU(radio unit)의 장치는, 적어도 하나의 송수신기와, 상기 적어도 하나의 송수신기와 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임에서 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 DU(distributed unit)으로부터 수신하고, 상기 메시지에 기반하여 상기 GSM 패킷을 상기 시간 슬롯에서 단말에게 전송하도록 구성되고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 데이터는 상기 GSM 패킷의 변조에 따른 IQ 샘플 데이터 혹은 상기 GSM 패킷에 대응하는 비트스트림을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 GSM 패킷은 제어 평면(control plane, C-plane)에 대응하는 제어 정보 및 사용자 평면(user plane, U-plane)에 대응하는 사용자 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 변조 및 복조 기능을 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 상기 GSM 패킷의 리샘플링(resampling) 기능을 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 채널 코딩 및 채널 디코딩을 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 변조(modulation), 복조(demodulation), 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 DU는 채널 코딩, 채널 디코딩, 상기 GSM 패킷의 복조(demodulation)를 담당하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 변조(modulation), 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 담당하는 담당하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 메시지는, 상기 DU에 의해 할당되는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 eAxC(extended antenna-carrier) ID(identifier)를 더 포함하고, 상기 eAxC ID는 16-비트이며, 상기 eAxC ID는 GSM을 가리키기 위한 무선 접속 기술 지시자, 캐리어 인덱스, 및 안테나 인덱스를 가리킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 RU(radio unit)에 의해 수행되는 방법은, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임을 단말로부터 수신하는 과정과, 상기 GSM의 프레임의 패킷화에 기반하여, 상기 프레임의 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 획득하는 과정과, 상기 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 DU(distributed unit)에게 전송하는 과정을 포함하고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 DU(distributed unit)에 의해 수행되는 방법은, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임에서 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 RU(radio unit)로부터 수신하는 과정과, 상기 메시지에 기반하여 상기 GSM 패킷을 상기 시간 슬롯에서 상위 노드에게 전송하는 과정을 포함하고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 RU(radio unit)의 장치에 있어서, 적어도 하나의 송수신기와, 상기 적어도 하나의 송수신기와 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임을 단말로부터 수신하고, 상기 GSM의 프레임의 패킷화에 기반하여, 상기 프레임의 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 획득하고, 상기 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 DU(distributed unit)에게 전송하도록 구성되고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 DU(distributed unit)의 장치에 있어서, 적어도 하나의 송수신기와, 상기 적어도 하나의 송수신기와 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임에서 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 RU(radio unit)로부터 수신하고, 상기 메시지에 기반하여 상기 GSM 패킷을 상기 시간 슬롯에서 상위 노드에게 전송하도록 구성되고, 상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
기존에는, 기지국의 DU와 RU 사이에서 GSM의 제어 정보, 사용자 데이터(user data), 관리 정보, 동기 정보를 위한 프론트홀 인터페이스로써, CPRI 기반의 프론트홀 인터페이스가 이용되었다. 그러나, LTE와 NR을 지원하는 eCPRI 기반의 프론트홀 인터페이스에서도 GSM을 지원하기 위하여, 본 개시의 실시 예들이 이용될 수 있다.
본 개시의 실시 예들은 vDU와 multi-RAT RU 지원을 위한 GSM 프론트홀 인터페이스를 제공한다. vDU에서는 적은 수의 CPU 코어(core)로 멀티-셀을 지원함으로써 효율이 높고, 유연성이 향상된다. multi-RAT RU는 하나의 RU로 LTE, NR 뿐만 아니라 GSM을 지원함으로써, 높은 효율성을 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 eCPRI 기반의 프론트홀 인터페이스는 LTE와 NR의 뿐만 아니라 GSM도 지원한다. 또한, 본 개시의 실시 예들은 DU와 RU 각각의 자원(resource), 능력(capability)을 고려하여, GSM을 위한 기능 분리(function split)를 제공한다. 또한, 본 개시의 실시 예들은 CPRI 기반의 GSM 용 메시지를 제공한다. 또한, 본 개시의 실시 예들은 CPRI 기반의 GSM 용 eAxC(extended antenna-carrier) ID의 생성 방안을 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따라, multi-RAT RU의 지원으로 안테나 배치(deployment)가 간소화되고 효율성이 높아질 수 있다. 또한, GSM을 위한 DU와 RU 간 기능 분리의 적절한 option을 통해 유연한 프론트홀 인터페이스의 운용이 가능하다. 특히, GSM 패킷 전송 시, 기존의 CPRI 기반의 프론트홀 인터페이스 대비 적은 단위로 프론트홀 용량으로 패킷 전달이 가능해짐에 따라, 효율적인 메시지 전송이 달성될 수 있다. 메시지 전송 시, 시간 슬롯(slot) 단위의 타이밍 조정 또한 가능해진다.
본 개시의 다양한 실시 예들에서는 LTE 통신 시스템 및 NR 통신 시스템에 더하여, GSM 통신 시스템을 위한 eCPRI 인터페이스가 서술되었나, LTE 통신 시스템만 지원하는 인터페이스에 GSM을 추가적으로 지원하거나, NR 통신 시스템만 지원하는 인터페이스에 GSM을 추가적으로 지원하는 것 또한 본 개시의 실시 예로써 이해될 수 있다. 즉, 본 개시의 실시 예들은 GSM을 지원하는 DU나 RU에 LTE 및 NR이 모두 구현되어 있을 것으로 제한 해석되지 않는다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편, 본 개시의 다양한 실시 예를 참조하고 도시하여 설명하였으나, 다양한 실시예는 이에 한정되지 않고, 예시적인 의도라는 것이 이해될 것이다. 첨부된 청구범위 및 그 균등물을 포함하는 본 개시의 진정한 사상 및 전체 범위를 벗어나지 않고, 형태 및 세부 사항의 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것이 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다. 본 개시에 기재된 어떠한 실시예(들)는 본 개시에 기재된 임의의 다른 실시예(들)와 함께 사용될 수 있음이 또한 이해될 것이다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 DU(distributed unit)에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임을 생성하는 과정과,
    상기 GSM의 프레임의 패킷화에 기반하여, 상기 프레임의 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 획득하는 과정과,
    상기 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 RU(radio unit)에게 전송하는 과정을 포함하고,
    상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 데이터는 상기 GSM 패킷의 변조에 따른 IQ 샘플 데이터 혹은 상기 GSM 패킷에 대응하는 비트스트림을 포함하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 GSM 패킷은 제어 평면(control plane, C-plane)에 대응하는 제어 정보 및 사용자 평면(user plane, U-plane)에 대응하는 사용자 데이터를 포함하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 DU는 변조 및 복조 기능을 수행하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 수행하도록 구성되는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 메시지는, 상기 DU에 의해 할당되는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 eAxC(extended antenna-carrier) ID(identifier)를 더 포함하고,
    상기 eAxC ID는 16-비트이며,
    상기 eAxC ID는 GSM을 가리키기 위한 무선 접속 기술 지시자, 캐리어 인덱스, 및 안테나 인덱스를 가리키는 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 RU(radio unit)에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임에서 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 DU(distributed unit)으로부터 수신하는 과정과,
    상기 메시지에 기반하여 상기 GSM 패킷을 상기 시간 슬롯에서 단말에게 전송하는 과정을 포함하고,
    상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 데이터는 상기 GSM 패킷의 변조에 따른 IQ 샘플 데이터 혹은 상기 GSM 패킷에 대응하는 비트스트림을 포함하는 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 GSM 패킷은 제어 평면(control plane, C-plane)에 대응하는 제어 정보 및 사용자 평면(user plane, U-plane)에 대응하는 사용자 데이터를 포함하는 방법.
  9. 청구항 6에 있어서, 상기 DU는 변조 및 복조 기능을 수행하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 수행하는 담당하도록 구성되는 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 메시지는, 상기 DU에 의해 할당되는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 eAxC(extended antenna-carrier) ID(identifier)를 더 포함하고,
    상기 eAxC ID는 16-비트이며,
    상기 eAxC ID는 GSM을 가리키기 위한 무선 접속 기술 지시자, 캐리어 인덱스, 및 안테나 인덱스를 가리키는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 DU(distributed unit)의 장치에 있어서,
    적어도 하나의 송수신기와,
    상기 적어도 하나의 송수신기와 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    GSM(Global System for Mobile Communications)의 프레임을 생성하고,
    상기 GSM의 프레임의 패킷화에 기반하여, 상기 프레임의 시간 슬롯(time slot)에 대응하는 GSM 패킷을 획득하고,
    상기 GSM 패킷을 포함하는 메시지를 eCPRI(enhanced common public radio interface) 기반의 프론트홀 인터페이스를 통해 RU(radio unit)에게 전송하도록 구성되고,
    상기 메시지는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 데이터, 상기 프레임의 번호에 대한 정보 및 상기 시간 슬롯의 번호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 데이터는 상기 GSM 패킷의 변조에 따른 IQ 샘플 데이터 혹은 상기 GSM 패킷에 대응하는 비트스트림을 포함하는 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 GSM 패킷은 제어 평면(control plane, C-plane)에 대응하는 제어 정보 및 사용자 평면(user plane, U-plane)에 대응하는 사용자 데이터를 포함하는 장치.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 DU는 변조 및 복조 기능을 수행하고, 상기 RU는 상기 GSM 패킷의 리샘플링(resampling) 및 RF 기능을 수행하도록 구성되는 장치.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 메시지는, 상기 DU에 의해 할당되는, 상기 GSM 패킷에 대응하는 eAxC(extended antenna-carrier) ID(identifier)를 더 포함하고,
    상기 eAxC ID는 16-비트이며,
    상기 eAxC ID는 GSM을 가리키기 위한 무선 접속 기술 지시자, 캐리어 인덱스, 및 안테나 인덱스를 가리키는 장치.
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