KR102322042B1 - 비선형 노이즈에 의한 광 신호의 왜곡을 방지하는 호스트 장치 및 상기 호스트 장치를 포함하는 분산형 안테나 시스템 - Google Patents

비선형 노이즈에 의한 광 신호의 왜곡을 방지하는 호스트 장치 및 상기 호스트 장치를 포함하는 분산형 안테나 시스템 Download PDF

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Abstract

일실시예에 따른 호스트 장치는 호스트 장치와 연결된 아날로그 광 링크(예를 들어, 분산형 안테나 시스템의 아날로그 광 링크)에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분의 주파수에 기초하여 결정된 중간 주파수를 사용할 수 있다. 더 나아가서, 일실시예에 따른 호스트 장치는 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분을 전치 보상할 수 있다.

Description

비선형 노이즈에 의한 광 신호의 왜곡을 방지하는 호스트 장치 및 상기 호스트 장치를 포함하는 분산형 안테나 시스템{A HOST DEVICE PREVENTING DISTORTION OF AN OPTICAL SIGNAL DUE TO NON-LINEAR NOISE AND A DISTRIBUTED ANTENNA SYSTEM COMPRISING THE HOST DEVICE}
본 발명은 광 신호를 사용하는 네트워크 시스템에 관한 것이다.
4K 비디오 스트리밍 서비스 등을 통해 대용량의 모바일 컨텐츠를 사용하는 것이 증가함에 따라, 이동 통신 시스템에서 요구되는 데이터 트래픽이 폭발적으로 증가하고 있다. 증가된 데이터 트래픽을 수용하기 위하여, 스몰 셀에 기반한 클라우드 라디오 액세스 네트워크(C-RAN)이 배치되었다. 증가된 데이터 트래픽의 대부분은 실내에 존재하는 단말로부터 발생되는 모바일 데이터 트래픽이다.
본 발명은 실내에 존재하는 단말에 이동 통신 서비스를 제공하는 분산형 안테나 시스템을 제안한다.
본 발명은 아날로그 광 링크를 이용하여 실내에 존재하는 단말의 데이터 트래픽을 효과적으로 수용하는 분산형 안테나 시스템을 제안한다.
본 발명은 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 비선형 노이즈에 의한 광 신호의 왜곡을 방지하도록 설정된 중간 주파수를 사용하는 분산형 안테나 시스템 및 분산형 안테나 시스템에 포함된 호스트 장치를 제안한다.
본 발명은 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 비선형 노이즈를 전치 보상하는 호스트 장치를 제안한다.
일실시예에 따르면, 리모트 라디오 헤드들과 연결된 호스트 장치에서 수행되는 아날로그 전기 신호 처리 방법에 있어서, 상기 리모트 라디오 헤드(RRH, Remote Radio Head)들 각각으로부터 아날로그 전기 신호들을 수신하는 단계, 상기 리모트 라디오 헤드들에 대응하는 중간 주파수 변환기들 각각에서, 상기 아날로그 전기 신호들을 중간 주파수에 할당하는 단계, 채널 어그리게이터(channel aggregator)에서, 상기 중간 주파수에 할당된 아날로그 전기 신호들을 다중화하는 단계, 전치 보상기에서, 상기 호스트 장치와 연결된 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 중간 주파수 이상의 고조파 성분을 제거하기 위하여, 상기 다중화된 아날로그 전기 신호에 전치 보상을 수행하는 단계 및 아날로그 광 전송기에서, 상기 전치 보상이 수행된 아날로그 전기 신호를 상기 아날로그 광 링크로 출력되는 아날로그 광 신호로 변환하는 단계를 포함하는 아날로그 전기 신호 처리 방법이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 전치 보상을 수행하는 단계는, 서로 다른 신호 경로들로 상기 다중화된 아날로그 전기 신호를 분배함으로써, 상기 다중화된 아날로그 전기 신호로부터 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 획득하는 아날로그 전기 신호 처리 방법이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 전치 보상을 수행하는 단계는, 신호 증폭기에서, 상기 다중화된 아날로그 전기 신호를 증폭하는 단계, 제곱 처리기(squaring processor)에서, 상기 다중화된 아날로그 전기 신호에 대응하는 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 획득하는 단계 및 감산 처리기(subtraction processor)에서, 상기 증폭된 아날로그 전기 신호로부터, 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 차감하는 단계를 포함하는 아날로그 전기 신호 처리 방법이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 중간 주파수는, 상기 아날로그 전기 신호들 각각에 대응하여 설정되고, 상기 아날로그 전기 신호들 사이의 주파수 간격, 상기 아날로그 전기 신호들 각각의 대역폭 및 상기 아날로그 전기 신호들의 중심 주파수 중에서 가장 작은 중심 주파수에 기초하여 결정되는 아날로그 전기 신호 처리 방법이 제공된다.
일실시예에 따르면, 리모트 라디오 헤드들과 연결된 호스트 장치에서 수행되는 아날로그 전기 신호 처리 방법에 있어서, 상기 리모트 라디오 헤드(RRH, Remote Radio Head)들 각각으로부터 아날로그 전기 신호들을 수신하는 단계, 상기 리모트 라디오 헤드들에 대응하는 중간 주파수 변환기들 각각에서, 상기 아날로그 전기 신호들을 중간 주파수에 할당하는 단계, 채널 어그리게이터(channel aggregator)에서, 상기 중간 주파수에 할당된 아날로그 전기 신호들을 다중화하는 단계, 아날로그-디지털 변환기에서, 상기 다중화된 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하는 단계, 전치 보상기에서, 상기 호스트 장치와 연결된 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 중간 주파수 이상의 고조파 성분을 제거하기 위하여, 상기 디지털 전기 신호에 전치 보상을 수행하는 단계, 디지털-아날로그 변환기에서, 상기 전치 보상이 수행된 디지털 전기 신호를 아날로그 전기 신호로 변환하는 단계 및 아날로그 광 전송기에서, 상기 변환된 아날로그 전기 신호를 상기 아날로그 광 링크로 출력되는 아날로그 광 신호로 변환하는 단계를 포함하는 아날로그 전기 신호 처리 방법이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 전치 보상을 수행하는 단계는, 서로 다른 신호 경로들로 상기 디지털 전기 신호를 분배함으로써, 상기 디지털 전기 신호로부터 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 획득하는 아날로그 전기 신호 처리 방법이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 전치 보상을 수행하는 단계는, 신호 증폭기에서, 상기 디지털 전기 신호를 증폭하는 단계, 제곱 처리기에서, 상기 디지털 전기 신호에 대응하는 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 획득하는 단계 및 감산 처리기에서, 상기 증폭된 디지털 전기 신호로부터, 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 차감하는 단계를 포함하는 아날로그 전기 신호 처리 방법이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 중간 주파수는, 상기 아날로그 전기 신호들 각각에 대응하여 설정되고, 상기 아날로그 전기 신호들 사이의 주파수 간격, 상기 아날로그 전기 신호들 각각의 대역폭 및 상기 아날로그 전기 신호들의 중심 주파수 중에서 가장 작은 중심 주파수에 기초하여 결정되는 아날로그 전기 신호 처리 방법이 제공된다.
일실시예에 따르면, 리모트 라디오 헤드들과 연결된 호스트 장치에 있어서, 상기 리모트 라디오 헤드들에 대응하고, 상기 리모트 라디오 헤드들 각각으로부터 수신한 아날로그 전기 신호들의 주파수를, 상기 리모트 라디오 헤드들 각각에 대응하는 중간 주파수로 변환하는 중간 주파수 변환기들, 상기 중간 주파수 변환기들에서 출력되는 아날로그 전기 신호들을 다중화하는 채널 어그리게이터, 상기 호스트 장치와 연결된 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 중간 주파수 이상의 고조파 성분을 제거하기 위하여, 상기 다중화된 아날로그 전기 신호에 전치 보상을 수행하는 전치 보상기 및 상기 전치 보상이 수행된 아날로그 전기 신호를 상기 아날로그 광 링크로 출력되는 아날로그 광 신호로 변환하는 아날로그 광 전송기를 포함하는 호스트 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 전치 보상기는, 상기 다중화된 아날로그 전기 신호를 증폭하는 신호 증폭기, 상기 다중화된 아날로그 전기 신호에 대응하는 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 획득하는 제곱 처리기 및 상기 증폭된 아날로그 전기 신호로부터, 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 차감하는 감산 처리기를 포함하는 호스트 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 중간 주파수는, 상기 아날로그 전기 신호들 각각에 대응하여 설정되고, 상기 아날로그 전기 신호들 사이의 주파수 간격, 상기 아날로그 전기 신호들 각각의 대역폭 및 상기 아날로그 전기 신호들의 중심 주파수 중에서 가장 작은 중심 주파수에 기초하여 결정되는 호스트 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 실내에 존재하는 단말에 이동 통신 서비스를 제공할 수 있다.
일실시예에 따르면, 아날로그 광 링크를 이용하여 실내에 존재하는 단말의 데이터 트래픽을 효과적으로 수용할 수 있다.
일실시예에 따르면, 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 비선형 노이즈에 의한 광 신호의 왜곡을 방지하도록 설정된 중간 주파수를 사용할 수 있다.
일실시예에 따르면, 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 비선형 노이즈를 전치 보상할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 분산형 안테나 시스템(DAS, Distributed Antenna System)의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 분산형 안테나 시스템에서 비선형 노이즈의 주파수 성분을 고려하여 사용하는 중간 주파수를 설명하기 위한 예시적인 그래프이다.
도 3은 일실시예에 따른 호스트 장치에서 RRH로부터 수신한 변조 신호로부터 생성한 아날로그 광 신호의 중간 주파수 성분을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다른 일실시예에 따른 호스트 장치에서 RRH로부터 수신한 변조 신호로부터 생성한 아날로그 광 신호의 중간 주파수 성분을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 호스트 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 또 다른 일실시예에 따른 호스트 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일실시예에 따른 분산형 안테나 시스템(DAS, Distributed Antenna System)의 구조를 도시한 도면이다. 분산형 안테나 시스템은 실내에서 발생되는 모바일 데이터 트래픽을 수용할 수 있다. 분산형 안테나 시스템은 빌딩 및 터널과 같은 실내 환경에서 음영 지역 없이 경제적으로 이동통신 서비스를 제공할 수 있다. 분산형 안테나 시스템은 무선 신호의 무선 주파수 및 기저 주파수 사이의 중간 주파수를 사용할 수 있다. 분산형 안테나 시스템에서 요구되는 데이터 트래픽의 양은 기저 대역의 이동 통신 신호의 대역폭과 일치할 수 있다. 분산형 안테나 시스템에서 요구되는 데이터 트래픽의 양이 기저 대역의 이동 통신 신호의 대역폭과 일치하는 경우, 네트워크의 구축 및 운용에 따른 비용이 절감될 수 있다.
도 1을 참고하면, 네트워크를 통해 다양한 정보 통신 서비스를 제공하는 서비스 제공자의 코어 네트워크와 연결되는 복수의 베이스밴드 유닛(BBU, Base Band Unit)(110)이 일실시예에 따른 분산형 안테나 시스템과 연결될 수 있다. 복수의 베이스 밴드 유닛(110)은 하나의 베이스밴드 유닛 풀(BBU pool)에 포함될 수 있다. 복수의 베이스 밴드 유닛(110)은 기저 대역의 광 신호를 생성할 수 있다. 복수의 베이스 밴드 유닛(110)은 네트워크의 가입자에게 정보 통신 서비스를 제공하기 위한 통신 디바이스가 설치된 전화국(CO, Central Office)에 포함될 수 있다.
도 1을 참고하면, 일실시예에 따른 분산형 안테나 시스템은 복수의 베이스 밴드 유닛(110)과 광 분배 네트워크(ODN, Optical Distributed Network)를 통해 연결되는 하나 이상의 리모트 라디오 헤드(RRH, Remote Radio Head)(120)를 포함할 수 있다. ODN은 광 섬유를 전송 매체로써 포함할 수 있다. 복수의 RRH(120)가 ODN에 연결되는 경우, ODN은 복수의 RRH(120)에 복수의 베이스 밴드 유닛(110)의 광 신호를 균일한 세기로 분배하는 광 스플리터를 포함할 수 있다.
도 1을 참고하면, 일실시예에 따른 분산형 안테나 시스템은 하나 이상의 RRH(120)와 연결되는 모바일 호스트 장치(MHU, Mobile Host Unit)(130)를 포함할 수 있다. 모바일 호스트 장치(130)는 RRH(120)에서 출력되는 기저 대역의 전기 신호를 중간 주파수를 가지는 전기 신호로써, 사용자의 단말이 수신할 수 있는 무선 신호의 아날로그 파형으로 데이터를 나타내는 아날로그 전기 신호로 변환할 수 있다. 변환된 아날로그 전기 신호는 아날로그 광 신호로 변환된 다음, 분산형 안테나 시스템을 구성하는 아날로그 광 링크로 출력될 수 있다.
도 1을 참고하면, 일실시예에 따른 분산형 안테나 시스템은 MHU(130)와 연결되고, 아날로그 광 신호를 사용자에게 제공되는 무선 신호로 변환하는 리모트 호스트 장치(RHU, Remote Host Unit)(140)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, MHU(130) 및 RHU(140)는 아날로그 광 링크로 연결될 수 있다. MHU(130)의 아날로그 광 신호가 아날로그 광 링크에서 진행되면서, 아날로그 광 신호가 비선형 노이즈에 의해 왜곡될 수 있다.
아날로그 광 링크에서, 아날로그 광 신호에 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 아날로그 광 신호의 주파수 이상의 고조파 성분이 아날로그 광 신호에 결합됨으로써, 비선형 노이즈가 발생될 수 있다. 비선형 노이즈는 광 링크에서 광 신호의 분산 및 첩의 상호 작용에 의해 발생될 수 있다. 또한, 비선형 노이즈는 MHU(130) 및 RHU(140)의 RF 신호를 처리하는 RF 증폭기와 같은 RF 소자에서 발생될 수 있다. 일실시예에 따른 MHU(130) 및 RHU(140)는 아날로그 광 링크에서 발생되는 비선형 노이즈를 전치 보상할 수 있다. 바꾸어 말하면, 아날로그 광 링크에서 전파되는 아날로그 광 신호는 아날로그 광 링크에서 발생되는 비선형 노이즈를 보상하는 주파수 성분을 포함할 수 있다. 더 나아가서, 일실시예에 따른 분산형 안테나 시스템은 비선형 노이즈로 인한 아날로그 광 신호의 왜곡을 회피하기 위하여, 분산형 안테나 시스템은 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 아날로그 광 신호의 주파수 이상의 고조파 성분이 결합되는 주파수 범위를 제외한 나머지 주파수를 중간 주파수로 사용할 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 분산형 안테나 시스템에서 비선형 노이즈의 주파수 성분을 고려하여 사용하는 중간 주파수를 설명하기 위한 예시적인 그래프이다.
분산형 안테나 시스템의 MHU, RHU와 같은 호스트 장치가 RRH로부터 수신하는 아날로그 전기 신호는 서로 다른 N개의 주파수를 가지는 변조 신호(아날로그 전기 신호)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따른 호스트 장치는 아날로그 전기 신호의 주파수를 중간 주파수 범위의 아날로그 광 신호로 변환할 수 있다. 변환된 아날로그 광 신호는 아날로그 광 링크를 통해 전송될 수 있다. 아날로그 광 신호는 아날로그 전기 신호에 포함된 N개의 변조 신호들의 주파수 각각에 대응하는 N개의 중간 주파수 성분을 포함할 수 있다. 이하에서는, 아날로그 광 신호에 포함된 N개의 중간 주파수 성분의 주파수를 가장 작은 주파수부터 f1, f2, ..., fN이라 한다.
2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분이 아날로그 광 신호에 포함된 중간 주파수 성분에 의해 생성될 수 있다. 아날로그 광 신호에 포함된 중간 주파수 성분들의 주파수 f1 내지 fN에 대하여, 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분의 주파수 및 아날로그 광 신호의 주파수 이상의 고조파 성분의 주파수 fdist는 수학식 1과 같이 결정될 수 있다.
Figure 112017118923758-pat00001
수학식 1의 fj 및 fk는 중간 주파수 성분들의 주파수 f1 내지 fN에 포함될 수 있다. 수학식 1의 f1은 아날로그 광 신호에 포함된 N개의 중간 주파수 성분 중에서 가장 작은 성분의 주파수이다. B는 중간 주파수 성분의 신호 대역폭이고, fspc는 중간 주파수 성분들 사이의 주파수 간격이다.
도 2를 참고하면, 아날로그 광 신호에 포함된 중간 주파수 성분 중에서, 주파수가 fj인 fj 중간 주파수 성분(210) 및 주파수가 fk인 fk 중간 주파수 성분(220)이 도시된다. 도 2를 참고하면, fj 중간 주파수 성분(210) 및 fk 중간 주파수 성분(220)으로부터 발생되는 비선형 왜곡으로써, 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분(230, 240)이 도시된다. 수학식 1을 참고하면, 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분(230, 240)은 fj - fk 성분으로써, m=1일 때의 주파수 성분 - B < fdist < +B 부터 m=N일 때의 주파수 성분 (N - 1)fspc - B < fdist < (N - 1)fspc + B 를 포함할 수 있다. 즉, 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분(230, 240)이 발생되는 주파수 범위는 -B 이상 (N - 1)fspc + B 이하일 수 있다.
도 2를 참고하면, fj 중간 주파수 성분(210) 및 fk 중간 주파수 성분(220)으로부터 발생되는 비선형 왜곡으로써, 고조파 성분(250, 260, 270)이 도시된다. 수학식 1을 참고하면, 고조파 성분(250, 260, 270)은 fj + fk 성분으로써, m=1일 때의 주파수 성분 2f1 - B < fdist < 2f1 + B 부터 m= 2N-1일 때의 주파수 성분 2f1 + (2N - 2)fspc - B < fdist < 2f1 + (2N - 2)fspc + B 를 포함할 수 있다. 즉, 고조파 성분(250, 260, 270)이 발생되는 주파수 범위는 2f1 - B 이상 2f1 + (2N - 2)fspc + B 이하일 수 있다.
일실시예에 따른 호스트 장치는 상술한 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분(230, 240) 및 고조파 성분(250, 260, 270)이 아날로그 광 신호의 중간 주파수와 이루는 관계를 이용하여, 아날로그 광 신호의 중간 주파수를 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분(230, 240) 및 고조파 성분(250, 260, 270)이 발생되는 주파수 범위를 제외한 나머지 주파수 범위에 할당할 수 있다. 또한, 호스트 장치는 아날로그 광 신호에 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분(230, 240) 및 고조파 성분(250, 260, 270)을 보상하는 주파수 성분을 결합함으로써, 아날로그 광 링크(예를 들어, 분산형 안테나 시스템의 링크)에서 발생되는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분(230, 240) 및 고조파 성분(250, 260, 270)을 사전에 보상할 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 호스트 장치에서 RRH로부터 수신한 변조 신호로부터 생성한 아날로그 광 신호의 중간 주파수 성분을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참고하면, 일실시예에 따른 호스트 장치는 RRH로부터 수신한 N개의 변조 신호들 각각에 대응하는 N개의 중간 주파수 성분을 주파수 범위(310)에 할당할 수 있다. N개의 중간 주파수 성분 각각은 신호 대역폭 B를 가지고, 동일한 주파수 간격 fspc 만큼 서로 이격될 수 있다. 따라서, 주파수 범위(310)의 크기는 최소 (N - 1)fspc + B일 수 있다.
일실시예에 따르면, 호스트 장치가 중간 주파수 성분을 할당하는 주파수 범위(310)는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분이 포함되는 주파수 범위(320) 및 고조파 성분이 포함되는 주파수 범위(330)의 사이의 주파수 범위일 수 있다. 따라서, 주파수 범위(310)의 최소 주파수는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분이 포함되는 주파수 범위(320)의 최대 주파수 이상이고, 주파수 범위(310)의 최대 주파수는 고조파 성분이 포함되는 주파수 범위(330)의 최소 주파수 이하일 수 있다.
상술한 바와 같이, 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분이 발생되는 주파수 범위는 -B 이상 (N - 1)fspc + B 이하이므로, 주파수 범위(320)의 최대 주파수는 (N - 1)fspc + B일 수 있다. 즉, 양의 주파수 영역에서, 2차 비선형 왜곡 성분이 포함되는 주파수 범위(320)의 크기는 주파수 범위(310)의 크기와 일치할 수 있다. 또한, 주파수 범위(310)의 최소 주파수는 (N - 1)fspc + B일 수 있다.
상술한 바와 같이, 고조파 성분이 발생되는 주파수 범위는 2f1 - B 이상 2f1 + (2N - 2)fspc + B 이하이므로, 주파수 범위(330)의 최소 주파수는 2f1 - B일 수 있다. 따라서, 주파수 범위(310)의 최대 주파수는 2f1 - B일 수 있다. 또한, 주파수 범위(330)의 크기는 (2N - 2)fspc + 2B = 2 × ((N - 1)fspc + B), 즉, 주파수 범위(310)의 크기의 2배일 수 있다.
도 3을 참고하면, 아날로그 광 신호에 포함된 N개의 중간 주파수 성분의 주파수를 가장 작은 주파수부터 f1, f2, ..., fN이라 하는 경우, 주파수 범위(310)의 최소 주파수는 f1 - B/2이고, 주파수 범위(310)의 최대 주파수는 fN + B/2 = f1 + (N-1)fspc + B/2 이다. 주파수 범위(310)의 최소 주파수는 f1 - B/2 및 주파수 범위(310)의 최대 주파수는 f1 + (N-1)fspc + B/2를 이용하여, 상술한 주파수 범위(310)가 주파수 범위(320) 및 주파수 범위(330)의 사이의 주파수 범위에 포함되기 위한 조건을 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112017118923758-pat00002
수학식 2는 수학식 3과 같이 정리될 수 있다.
Figure 112017118923758-pat00003
N개의 중간 주파수 성분 각각이 동일한 주파수 간격 fspc 만큼 서로 이격되는 경우, 상술한 바와 같이, 주파수 범위(310)의 크기, 즉, 아날로그 광 신호의 전체 대역폭 Total BW = (N - 1)fspc + B이다. 수학식 3으로부터, 아날로그 광 신호의 전체 대역폭 Total BW는 수학식 4와 같이 결정될 수 있다.
Figure 112017118923758-pat00004
중간 주파수 성분들이 2차 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분과 중첩되지 않도록, 일실시예에 따른 호스트 장치는 수학식 4를 만족하는 주파수 범위(310)에, RRH로부터 수신한 변조 신호들 각각에 대응하는 중간 주파수 성분들을 할당할 수 있다.
도 4는 다른 일실시예에 따른 호스트 장치에서 RRH로부터 수신한 변조 신호로부터 생성한 아날로그 광 신호의 중간 주파수 성분(410, 411, 412, 413)을 설명하기 위한 도면이다. 다른 일실시예에 따르면, 호스트 장치는 RRH로부터 수신한 N개의 변조 신호들 각각에 대응하는 N개의 중간 주파수 성분(410, 411, 412, 413)을, 2차 상호 변조 왜곡 성분들(420, 421, 422, 423)의 사이의 주파수에 할당할 수 있다.
도 2에서 설명한 바와 같이, 2차 상호 변조 왜곡 성분들(420, 421, 422, 423)은 중간 주파수 성분(410, 411, 412, 413)들 사이의 신호 간격 fspc 만큼 서로 이격되고, 중간 주파수 성분(410, 411, 412, 413)들 각각의 신호 대역폭 B의 2배인 신호 대역폭을 가질 수 있다. 따라서, 호스트 장치는 중간 주파수 성분(410, 411, 412, 413)들 사이의 신호 간격 fspc를 신호 대역폭 B의 3배 이상으로 결정함으로써, 2차 상호 변조 왜곡 성분들(420, 421, 422, 423) 사이의 주파수 간격이 중간 주파수 성분(410, 411, 412, 413)들 각각의 신호 대역폭 B 이상이 되도록 만들 수 있다.
또한, 도 2를 참고하면, 2차 상호 변조 왜곡 성분들(420, 421, 422, 423)의 중심 주파수는 직류를 기준으로 fspc 만큼 이격되어 있으므로, 호스트 장치는 중간 주파수 성분(410, 411, 412, 413)들의 중간 주파수 fm을 수학식 5와 같이 결정할 수 있다.
Figure 112017118923758-pat00005
요약하면, 호스트 장치는 아날로그 광 신호를 생성하면서, (1) 중간 주파수 성분(410, 411, 412, 413)들 사이의 신호 간격을 중간 주파수 성분(410, 411, 412, 413)들 각각의 신호 대역폭의 3배 이상으로 설정하고, (2) 직류를 기준으로 중간 주파수 성분(410, 411, 412, 413)들 사이의 신호 간격의 절반이 되는 주파수부터 신호 간격마다 중간 주파수 성분(410, 411, 412, 413)들의 중심 주파수를 할당함으로써, 중간 주파수 성분(410, 411, 412, 413)들이 2차 상호 변조 왜곡 성분(420, 421, 422, 423)들의 사이의 주파수 간격에 포함되게 만들 수 있다. 따라서, 호스트 장치는, 중간 주파수 성분(410, 411, 412, 413)들이 2차 상호 변조 왜곡 성분(420, 421, 422, 423)들을 회피하게 만들 수 있다.
도 2 내지 도 4에서 설명한 바와 같이, 일실시예에 따른 호스트 장치는 아날로그 광 신호에 포함되는 중간 주파수 성분(410, 411, 412, 413)들이 2차 상호 변조 왜곡 성분(420, 421, 422, 423)들 및 고조파 성분들과 중첩되지 않게 만들 수 있다. 더 나아가서, 호스트 장치는 아날로그 광 신호에 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분(420, 421, 422, 423)들 및 고조파 성분들을 보상하는 주파수 성분을 결합할 수 있다.
도 5는 일실시예에 따른 호스트 장치(520)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
호스트 장치(520)는 하나 이상의 RRH로부터 아날로그 전기 신호를 수신할 수 있다. 도 5를 참고하면, N개의 RRH들(510)로부터 서로 다른 N개의 아날로그 전기 신호를 수신하는 것으로 가정하자. N개의 RRH들(510)은 서로 다른 주파수를 이용하여 N개의 아날로그 전기 신호들을 호스트 장치(520)로 전송할 수 있다. N개의 RRH들(510)로부터 수신한 N개의 아날로그 전기 신호들은 호스트 장치(520)와 연결된 사용자 단말에 제공될 수 있는 모바일 신호를 포함할 수 있다.
도 5를 참고하면, 일실시예에 따른 호스트 장치(520)는 N개의 RRH들(510) 각각에 대응하는 N개의 중간 주파수 변환기들(521)을 포함할 수 있다. N개의 중간 주파수 변환기들(521) 각각은 수신한 아날로그 전기 신호들의 주파수를 호스트 장치(520)와 연결된 아날로그 광 링크(예를 들어, 분산형 안테나 시스템의 아날로그 광 링크)에서 사용되는 중간 주파수로 변환할 수 있다. 바꾸어 말하면, N개의 중간 주파수 변환기들(521) 각각은 아날로그 전기 신호를 대응하는 중간 주파수에 할당할 수 있다. 중간 주파수는 N개의 RRH들(510) 각각에 매칭되도록 설정될 수 있다. 따라서, N개의 RRH들(510) 각각에 대응하는 N개의 중간 주파수 변환기들(521)은, 아날로그 전기 신호의 주파수를 대응하는 RRH에 대응하는 중간 주파수로 변환할 수 있다.
도 2 내지 도 4에서 설명한 바와 같이, N개의 중간 주파수 변환기들(521)이 사용하는 N개의 중간 주파수는 2차 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분과 중첩되지 않도록 설정될 수 있다. 예를 들어, N개의 중간 주파수는 수학식 4를 만족하는 주파수 범위 내에 포함될 수 있다. 또 다른 예로, N개의 중간 주파수는 N개의 중간 주파수들 각각의 신호 대역폭 및 N개의 중간 주파수들 사이의 주파수 간격에 기초하여 발생되는 2차 상호 변조 왜곡 성분들 사이에 포함될 수 있다.
도 5를 참고하면, 일실시예에 따른 호스트 장치(520)는 N개의 중간 주파수 변환기들(521)에서 출력되는 중간 주파수를 가지는 아날로그 전기 신호들을 다중화하는 채널 어그리게이터(channel aggregator)(522)를 포함할 수 있다. 바꾸어 말하면, 채널 어그리게이터(522)는 N개의 중간 주파수 변환기들(521) 각각의 신호 경로를 하나의 신호 경로로 결합할 수 있다. 채널 어그리게이터(522)에서 출력되는 아날로그 전기 신호는 N개의 중간 주파수 변환기들(521) 각각에 대응하는 N개의 중간 주파수 성분을 포함할 수 있다.
도 5를 참고하면, 호스트 장치(520)와 연결된 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분을 제거하기 위하여, 일실시예에 따른 호스트 장치(520)는 채널 어그리게이터(522)에서 다중화된 아날로그 전기 신호에 전치 보상을 수행하는 전치 보상기(523)를 포함할 수 있다. 전치 보상기(523)는 아날로그 전기 신호를 서로 다른 방식으로 처리하는 복수의 신호 경로를 포함할 수 있다. 복수의 신호 경로 중 어느 하나는 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분에 대응하는 주파수 성분을 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 5를 참고하면, 전치 보상기(523)는 다중화된 아날로그 전기 신호에 대하여 제곱 처리(squaring process)를 수행하는 제곱 처리기(525)를 포함할 수 있다. 제곱 처리기(525)는 복수의 신호 경로 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 제곱 처리기(525)는 제곱 함수를 이용하여, 다중화된 아날로그 전기 신호에 대응하는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분을 획득할 수 있다. 보다 구체적으로, 다중화된 아날로그 전기 신호를 시간 t에 대한 함수 x(t)라 하면, 제곱 처리기(525)는 제곱 함수 {x(t)}2을 이용하여, 아날로그 전기 신호의 진폭 및 위상을 변경할 수 있다. 제곱 처리기(525)는 아날로그 전기 신호의 진폭 및 위상이 제곱된 신호로부터, 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분을 획득할 수 있다.
도 2에서 설명한 아날로그 전기 신호의 중간 주파수 및 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분의 주파수 간의 관계에 기초하여, 제곱 처리기(525)는 다중화된 아날로그 전기 신호에 대응하는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분을 획득할 수 있다. 마찬가지로, 도 2에서 설명한 아날로그 전기 신호의 중간 주파수 및 고조파 성분의 주파수 간의 관계에 기초하여, 제곱 처리기(525)는 다중화된 아날로그 전기 신호에 대응하는 고조파 성분을 획득할 수 있다.
도 5를 참고하면, 전치 보상기(523)는 다중화된 아날로그 전기 신호를 증폭하는 신호 증폭기(524)를 포함할 수 있다. 신호 증폭기(524)는 복수의 신호 경로 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 신호 증폭기(524)는 분산형 안테나 시스템을 통해 사용자 단말에 제공되는 무선 신호를 생성하는데 이용되는 아날로그 전기 신호를 증폭하는 RF 증폭기일 수 있다. 신호 증폭기(524)는 아날로그 전기 신호의 크기를 무선 신호의 크기에 기초하여 증폭할 수 있다. 무선 신호의 크기는 사용자 단말이 수신할 수 있는 안테나의 규격 또는 분산형 안테나 시스템에서 요구되는 무선 신호의 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 상술한 신호 증폭기(524) 및 제곱 처리기(525)는 서로 다른 신호 경로에 포함되어, 다중화된 아날로그 전기 신호를 독립적으로 처리할 수 있다.
도 5를 참고하면, 전치 보상기(523)는 신호 증폭기(524)에서 증폭된 아날로그 전기 신호로부터, 제곱 처리기(525)에서 획득된 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분을 차감하는 감산 처리기(526)를 포함할 수 있다. 감산 처리기(526)는 뺄셈 연산을 이용하여, 서로 다른 신호 경로들(예를 들어, 신호 증폭기(524)를 포함하는 신호 경로 및 제곱 처리기(525)를 포함하는 신호 경로)을 결합할 수 있다. 뺄셈 연산이 사용되므로, 감산 처리기(526)에서 출력되는 아날로그 전기 신호는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분과 주파수 및 진폭의 절대값은 같지만, 진폭의 부호는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분과 반대인 주파수 성분을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 감산 처리기(526)에서 출력되는 아날로그 전기 신호는 고조파 성분과 주파수 및 진폭의 절대값은 같지만, 진폭의 부호는 고조파 성분과 반대인 주파수 성분을 포함할 수 있다.
도 5를 참고하면, 일실시예에 따른 호스트 장치(520)는 전치 보상기(523)에서 출력되는 아날로그 전기 신호를 호스트 장치(520)와 연결된 아날로그 광 링크에서 사용되는 아날로그 광 신호로 변환하는 아날로그 광 전송기(527)를 포함할 수 있다. 아날로그 광 전송기(527)는 레이저 다이오드를 이용하여 아날로그 전기 신호를 아날로그 광 신호로 변환할 수 있다. 아날로그 광 전송기(527)에서 출력되는 아날로그 광 신호는 호스트 장치(520)와 연결된 또 다른 호스트 장치(예를 들어, 도 1의 RHU(140)) 또는 사용자 단말로 무선 신호를 전송하는 안테나로 전송될 수 있다. 따라서, 아날로그 광 전송기(527)에서 출력되는 아날로그 광 신호는 사용자 단말로 제공되는 무선 신호를 생성하는데 이용될 수 있다.
도 5를 참고하면, 전치 보상기(523)에서 아날로그 광 전송기(527)로 전송되는 아날로그 전기 신호는 감산 처리기(526)에서 출력되는 아날로그 전기 신호일 수 있다. 따라서, 아날로그 광 전송기(527)에서 출력되는 아날로그 광 신호는 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분을 보상하는 주파수 성분(즉, 주파수 및 진폭의 절대값은 같으면서, 진폭의 부호는 반대인 주파수 성분)을 포함할 수 있다. 따라서, 아날로그 광 링크에서 발생되는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분이 아날로그 광 신호에 포함된 상기 주파수 성분과 결합됨으로써, 아날로그 광 링크에서 발생되는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분이 전치 보상될 수 있다. 바꾸어 말하면, 감산 처리기(526)는 뺄셈 연산을 이용하여, 아날로그 광 링크에서 생성될 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분을 사전에 제거할 수 있다.
상술한 전치 보상기(523)의 동작은 아날로그 전기 신호뿐만 아니라, 디지털 전기 신호에 대해서도 수행될 수 있다. 이하에서는 도 6을 참고하여, 전치 보상이 디지털 전기 신호에 대해서 수행되는 동작을 설명한다.
도 6은 또 다른 일실시예에 따른 호스트 장치(620)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참고하면, 호스트 장치(620)는 N개의 RRH들(610)로부터 수신한 서로 다른 N개의 아날로그 전기 신호를, N개의 RRH들(610) 각각에 대응하는 N개의 중간 주파수 변환기들(621)에 입력할 수 있다. N개의 중간 주파수 변환기들(621)이 N개의 RRH들(610) 각각에 대응하는 N개의 아날로그 전기 신호 각각의 주파수를, N개의 RRH들(510) 각각에 대응하는 중간 주파수로 변환하는 것은 도 5에서 설명한 바와 같다. 도 2 내지 도 4에서 설명한 바와 같이, 중간 주파수는 2차 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분과 중첩되지 않는 주파수로 결정될 수 있다. N개의 중간 주파수 변환기들(621) 각각에서 출력된 아날로그 전기 신호들은 채널 어그리게이터(622)에 의해 다중화될 수 있다.
도 6을 참고하면, 일실시예에 따른 호스트 장치(620)는 채널 어그리게이터(622)에서 다중화된 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(ADC, Analog-Digital Converter)(628)를 포함할 수 있다. 아날로그-디지털 변환기(628)에서 출력되는 디지털 전기 신호는 N개의 중간 주파수 변환기들(621) 각각에 대응하는 N개의 중간 주파수 성분을 포함할 수 있다.
도 6을 참고하면, 호스트 장치(620)와 연결된 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분을 제거하기 위하여, 일실시예에 따른 호스트 장치(620)는 디지털 전기 신호에 전치 보상을 수행하는 전치 보상기(623)를 포함할 수 있다. 전치 보상기(623)는 디지털 전기 신호를 서로 다른 방식으로 처리하는 복수의 신호 경로를 포함할 수 있다. 복수의 신호 경로 중 어느 하나는 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분에 대응하는 주파수 성분을 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 6을 참고하면, 전치 보상기(623)는 디지털 전기 신호에 대하여 제곱 처리(squaring process)를 수행하는 제곱 처리기(625)를 포함할 수 있다. 제곱 처리기(625)는 복수의 신호 경로 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 제곱 처리기(625)는 디지털 전기 신호에 대응하는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분을 획득할 수 있다. 도 2에서 설명한 아날로그 전기 신호의 중간 주파수 및 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분의 주파수 간의 관계에 기초하여, 제곱 처리기(625)는 디지털 전기 신호에 대응하는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분을 획득할 수 있다. 마찬가지로, 도 2에서 설명한 아날로그 전기 신호의 중간 주파수 및 고조파 성분의 주파수 간의 관계에 기초하여, 제곱 처리기(522)는 디지털 전기 신호에 대응하는 고조파 성분을 획득할 수 있다.
도 6을 참고하면, 전치 보상기(623)는 디지털 전기 신호를 증폭하는 신호 증폭기(624)를 포함할 수 있다. 신호 증폭기(624)는 복수의 신호 경로 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 신호 증폭기(624)는 분산형 안테나 시스템을 통해 사용자 단말에 제공되는 무선 신호의 크기에 기초하여, 디지털 전기 신호를 증폭하는 RF 증폭기일 수 있다. 무선 신호의 크기는 사용자 단말이 수신할 수 있는 안테나의 규격 또는 분산형 안테나 시스템에서 요구되는 무선 신호의 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 상술한 신호 증폭기(624) 및 제곱 처리기(625)는 서로 다른 신호 경로에 포함되어, 디지털 전기 신호를 독립적으로 처리할 수 있다.
도 6을 참고하면, 전치 보상기(623)는 신호 증폭기(624)에서 증폭된 디지털 전기 신호로부터, 제곱 처리기(625)에서 획득된 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분을 차감하는 감산 처리기(626)를 포함할 수 있다. 감산 처리기(626)는 뺄셈 연산을 이용하여, 서로 다른 신호 경로들(예를 들어, 신호 증폭기(624)를 포함하는 신호 경로 및 제곱 처리기(625)를 포함하는 신호 경로)을 결합할 수 있다. 뺄셈 연산이 사용되므로, 감산 처리기(626)에서 출력되는 디지털 전기 신호는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분과 주파수 및 진폭의 절대값은 같지만, 진폭의 부호는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분과 반대인 주파수 성분을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 감산 처리기(626)에서 출력되는 디지털 전기 신호는 고조파 성분과 주파수 및 진폭의 절대값은 같지만, 진폭의 부호는 고조파 성분과 반대인 주파수 성분을 포함할 수 있다.
도 6을 참고하면, 일실시예에 따른 호스트 장치(620)는 전치 보상기(623)에 의해 전치 보상이 수행된 디지털 전기 신호를 아날로그 전기 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기(DAC, Digital-Analog Converter)(629)를 포함할 수 있다. 따라서, 전치 보상기(623)에서 생성된 디지털 도메인의 주파수 성분으로써, 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분을 전치 보상하는 주파수 성분이 아날로그 도메인의 주파수 성분으로 변경될 수 있다.
도 6을 참고하면, 일실시예에 따른 호스트 장치(620)는 디지털-아날로그 변환기(629)에서 출력되는 아날로그 전기 신호를 호스트 장치(620)와 연결된 아날로그 광 링크에서 사용되는 아날로그 광 신호로 변환하는 아날로그 광 전송기(627)를 포함할 수 있다. 아날로그 광 전송기(627)에서 출력되는 아날로그 광 신호는 호스트 장치(620)와 연결된 또 다른 호스트 장치(예를 들어, 도 1의 RHU(140)) 또는 사용자 단말로 무선 신호를 전송하는 안테나로 전송될 수 있다. 따라서, 아날로그 광 전송기(627)에서 출력되는 아날로그 광 신호는 사용자 단말로 제공되는 무선 신호를 생성하는데 이용될 수 있다.
요약하면, 일실시예에 따른 호스트 장치는 호스트 장치와 연결된 아날로그 광 링크(예를 들어, 분산형 안테나 시스템의 아날로그 광 링크)에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분을 회피하는 중간 주파수를 사용할 수 있다. 더 나아가서, 호스트 장치는 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 고조파 성분을 전치 보상할 수 있다.
실시예들에서 설명된 구성요소들은 하나 이상의 DSP (Digital Signal Processor), 프로세서 (Processor), 컨트롤러 (Controller), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array)와 같은 프로그래머블 논리 소자 (Programmable Logic Element), 다른 전자 기기들 및 이것들의 조합 중 하나 이상을 포함하는 하드웨어 구성 요소들(hardware components)에 의해 구현될 수 있다. 실시예들에서 설명된 기능들(functions) 또는 프로세스들(processes) 중 적어도 일부는 소프트웨어(software)에 의해 구현될 수 있고, 해당 소프트웨어는 기록 매체(recording medium)에 기록될 수 있다. 실시예들에서 설명된 구성요소들, 기능들 및 프로세스들은 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110: BBU
120: RRH
130: MHU
140: RHU

Claims (11)

  1. 리모트 라디오 헤드들과 연결된 호스트 장치에서 수행되는 아날로그 전기 신호 처리 방법에 있어서,
    상기 리모트 라디오 헤드(RRH, Remote Radio Head)들 각각으로부터 아날로그 전기 신호들을 수신하는 단계;
    상기 리모트 라디오 헤드들에 대응하는 중간 주파수 변환기들 각각에서, 상기 아날로그 전기 신호들을 중간 주파수에 할당하는 단계;
    채널 어그리게이터(channel aggregator)에서, 상기 중간 주파수에 할당된 아날로그 전기 신호들을 다중화하는 단계;
    전치 보상기에서, 상기 호스트 장치와 연결된 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 중간 주파수 이상의 고조파 성분을 제거하기 위하여, 상기 다중화된 아날로그 전기 신호에 전치 보상을 수행하는 단계; 및
    아날로그 광 전송기에서, 상기 전치 보상이 수행된 아날로그 전기 신호를 상기 아날로그 광 링크로 출력되는 아날로그 광 신호로 변환하는 단계
    를 포함하는 아날로그 전기 신호 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전치 보상을 수행하는 단계는,
    서로 다른 신호 경로들로 상기 다중화된 아날로그 전기 신호를 분배함으로써, 상기 다중화된 아날로그 전기 신호로부터 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 획득하는 아날로그 전기 신호 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전치 보상을 수행하는 단계는,
    신호 증폭기에서, 상기 다중화된 아날로그 전기 신호를 증폭하는 단계;
    제곱 처리기(squaring processor)에서, 상기 다중화된 아날로그 전기 신호에 대응하는 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 획득하는 단계; 및
    감산 처리기(subtraction processor)에서, 상기 증폭된 아날로그 전기 신호로부터, 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 차감하는 단계
    를 포함하는 아날로그 전기 신호 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중간 주파수는,
    상기 아날로그 전기 신호들 각각에 대응하여 설정되고, 상기 아날로그 전기 신호들 사이의 주파수 간격, 상기 아날로그 전기 신호들 각각의 대역폭 및 상기 아날로그 전기 신호들의 중심 주파수 중에서 가장 작은 중심 주파수에 기초하여 결정되는 아날로그 전기 신호 처리 방법.
  5. 리모트 라디오 헤드들과 연결된 호스트 장치에서 수행되는 아날로그 전기 신호 처리 방법에 있어서,
    상기 리모트 라디오 헤드(RRH, Remote Radio Head)들 각각으로부터 아날로그 전기 신호들을 수신하는 단계;
    상기 리모트 라디오 헤드들에 대응하는 중간 주파수 변환기들 각각에서, 상기 아날로그 전기 신호들을 중간 주파수에 할당하는 단계;
    채널 어그리게이터(channel aggregator)에서, 상기 중간 주파수에 할당된 아날로그 전기 신호들을 다중화하는 단계;
    아날로그-디지털 변환기에서, 상기 다중화된 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하는 단계;
    전치 보상기에서, 상기 호스트 장치와 연결된 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 중간 주파수 이상의 고조파 성분을 제거하기 위하여, 상기 디지털 전기 신호에 전치 보상을 수행하는 단계;
    디지털-아날로그 변환기에서, 상기 전치 보상이 수행된 디지털 전기 신호를 아날로그 전기 신호로 변환하는 단계; 및
    아날로그 광 전송기에서, 상기 변환된 아날로그 전기 신호를 상기 아날로그 광 링크로 출력되는 아날로그 광 신호로 변환하는 단계
    를 포함하는 아날로그 전기 신호 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전치 보상을 수행하는 단계는,
    서로 다른 신호 경로들로 상기 디지털 전기 신호를 분배함으로써, 상기 디지털 전기 신호로부터 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 획득하는 아날로그 전기 신호 처리 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 전치 보상을 수행하는 단계는,
    신호 증폭기에서, 상기 디지털 전기 신호를 증폭하는 단계;
    제곱 처리기에서, 상기 디지털 전기 신호에 대응하는 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 획득하는 단계; 및
    감산 처리기에서, 상기 증폭된 디지털 전기 신호로부터, 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 차감하는 단계
    를 포함하는 아날로그 전기 신호 처리 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 중간 주파수는,
    상기 아날로그 전기 신호들 각각에 대응하여 설정되고, 상기 아날로그 전기 신호들 사이의 주파수 간격, 상기 아날로그 전기 신호들 각각의 대역폭 및 상기 아날로그 전기 신호들의 중심 주파수 중에서 가장 작은 중심 주파수에 기초하여 결정되는 아날로그 전기 신호 처리 방법.
  9. 리모트 라디오 헤드들과 연결된 호스트 장치에 있어서,
    상기 리모트 라디오 헤드들에 대응하고, 상기 리모트 라디오 헤드들 각각으로부터 수신한 아날로그 전기 신호들의 주파수를, 상기 리모트 라디오 헤드들 각각에 대응하는 중간 주파수로 변환하는 중간 주파수 변환기들;
    상기 중간 주파수 변환기들에서 출력되는 아날로그 전기 신호들을 다중화하는 채널 어그리게이터;
    상기 호스트 장치와 연결된 아날로그 광 링크에서 발생될 수 있는 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 중간 주파수 이상의 고조파 성분을 제거하기 위하여, 상기 다중화된 아날로그 전기 신호에 전치 보상을 수행하는 전치 보상기; 및
    상기 전치 보상이 수행된 아날로그 전기 신호를 상기 아날로그 광 링크로 출력되는 아날로그 광 신호로 변환하는 아날로그 광 전송기
    를 포함하는 호스트 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전치 보상기는,
    상기 다중화된 아날로그 전기 신호를 증폭하는 신호 증폭기;
    상기 다중화된 아날로그 전기 신호에 대응하는 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 획득하는 제곱 처리기; 및
    상기 증폭된 아날로그 전기 신호로부터, 상기 2차 비선형 상호 변조 왜곡 성분 및 상기 고조파 성분을 차감하는 감산 처리기
    를 포함하는 호스트 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 중간 주파수는,
    상기 아날로그 전기 신호들 각각에 대응하여 설정되고, 상기 아날로그 전기 신호들 사이의 주파수 간격, 상기 아날로그 전기 신호들 각각의 대역폭 및 상기 아날로그 전기 신호들의 중심 주파수 중에서 가장 작은 중심 주파수에 기초하여 결정되는 호스트 장치.
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