KR102673083B1

KR102673083B1 - 통신 시스템의 스펙트럼 쉐어링을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102673083B1
Application number: KR1020190130276A
Authority: KR
Inventors: 허성욱; 김대중; 김재열; 전남열; 임원우
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2024-06-11
Also published as: KR20210046499A

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 개시의 발명은 통신 시스템의 송신기의 방법으로, 메시지가 제1 통신 시스템 또는 제2 통신 시스템을 위한 것인지 지시하는 지시자를 포함하는 상기 메시지를 생성하고 상기 메시지를 수신기로 전송하는 단계를 포함한다.

Description

통신 시스템의 스펙트럼 쉐어링을 위한 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR SPECTRUM SHARING IN COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 통신 시스템에서 서로 다른 통신 시스템의 스펙트럼 쉐어링을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 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(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(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 FSK and QAM 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.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

종래 이동 통신 서비스를 제공하는 기지국(base station)은 기지국의 데이터 처리부(digital unit, 또는 distributed unit, DU)와 무선 송수신부(radio unit 또는 remote unit, RU)가 함께 셀 사이트에 설치되는 일체형의 형태였다. 그러나 이러한 형태의 기지국은 사용자 및 트래픽의 증가에 따른 다수의 셀 사이트를 구축하고자 하는 이동 통신 사업자의 니즈에 적합하지 않았으므로, 이를 개선한 C-RAN(centralized RAN(radio access network) 또는 cloud RAN) 구조가 등장하게 되었다. C-RAN은 DU를 하나의 물리적 장소에 집중적으로 배치하고, 실제 단말과 무선 신호를 송수신하는 셀 사이트에는 RU만을 남겨두는 구조로, DU와 RU간은 광케이블 또는 동축 케이블로 연결될 수 있다. 또한 RU와 DU가 분리되면서 이들간의 통신을 위한 인터페이스 규격이 필요해졌으며 현재 CPRI (Common Public Radio Interface) 등의 규격이 RU와 DU간에 사용되고 있다. 또한 3GPP (3rd Generation Partnership Project)에서도 이러한 기지국 구조가 규격화되고 있으며, 5G 시스템에 적용될 수 있는 개방형 네트워크 표준인 O-RAN(Open Radio Access Network)이 연구되고 있다.

또한 무선 데이터 트래픽의 수요를 충족시키기 위해 현재 5세대 통신 시스템 (이하 5G 시스템, NR(new radio 또는 next radio) 시스템 등과 혼용될 수 있다)이 연구되고 있으며, 5G 시스템을 통해 높은 데이터 전송률의 서비스를 사용자에게 제공할 수 있을 것으로 기대되고 있으며, 또한 사물 인터넷 및 특정한 목적으로 높은 신뢰도를 요구하는 서비스 등의 다양한 목적을 가진 무선 통신 서비스가 제공될 수 있을 것으로 전망된다.

O-RAN을 이용한 기지국이 주파수 대역에서 동적으로 LTE 및 NR 시스템에 자원을 할당해 운용하고자 할 경우, 이를 효과적으로 운용할 방법이 필요하다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 통신 시스템의 송신기의 방법에 있어서, 메시지가 제1 통신 시스템 또는 제2 통신 시스템을 위한 것인지 지시하는 지시자를 포함하는 상기 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 메시지를 수신기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 통신 시스템의 수신기의 방법에 있어서, 송신기로부터 메시지가 제1 통신 시스템 또는 제2 통신 시스템을 위한 것인지 지시하는 지시자를 포함하는 상기 메시지를 수신하는 단계; 상기 메시지가 제1 통신 시스템을 위한 것인지 또는 제2 통신 시스템을 위한 것인지 확인하는 단계; 및 상기 확인 결과에 따라 상기 메시지에 포함된 정보에 따라 스케줄링 또는 신호 송신 중 적어도 하나의 동작을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 통신 시스템의 송신기에 있어서, 연결부; 및 메시지가 제1 통신 시스템 또는 제2 통신 시스템을 위한 것인지 지시하는 지시자를 포함하는 상기 메시지를 생성하고, 상기 메시지를 수신기로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 통신 시스템의 수신기에 있어서, 연결부; 및 송신기로부터 메시지가 제1 통신 시스템 또는 제2 통신 시스템을 위한 것인지 지시하는 지시자를 포함하는 상기 메시지를 수신하고, 상기 메시지가 제1 통신 시스템을 위한 것인지 또는 제2 통신 시스템을 위한 것인지 확인하고, 상기 확인 결과에 따라 상기 메시지에 포함된 정보에 따라 스케줄링 또는 신호 송신 중 적어도 하나의 동작을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 주파수 대역을 동적으로 할당하는 방법에 따르면, 기지국은 효과적으로 LTE 및 NR 시스템을 위한 자원을 할당함으로써 주파수 및 시간 자원이 효율적으로 사용되도록 할 수 있다.

도 1는 O-RAN 네트워크 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 RU와 DU를 통한 하위 레이어 기능 분할(low layer function split)의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 O-RU와 O-DU 사이에서 전송되는 메시지의 포맷을 도시한 도면이다.
도 4는 이더넷 메시지의 규격을 상세히 도시한 도면이다.
도 5는 eCPRI 헤더의 포맷을 도시한 도면이다.
도 6은 C-plane 및 U-plane 메시지를 통해 스케줄링 및 빔포밍 명령이 전달되는 흐름을 도시한 도면이다.
도 7은 섹션 타입 1의 C-plane 메시지 포맷을 도시한 도면이다.
도 8은 섹션 확장에 대해 기술한 도면이다.
도 9는 LTE 또는 NR을 지원하는 O-DU와 O-RU의 설정 방법을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 12은 본 발명의 제3 실시예를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예를 도시한 도면이다.
도 14는 동적 스펙트럼 쉐어링을 지원하는 RU와 DU의 일례를 도시한 도면이다.
도 15는 RU에서 수행되는 LTE 및 NR의 low-PHY 프로세스의 차이를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예를 수행하는 송신기의 동작을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예를 수행하는 수신기의 동작을 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명을 수행할 수 있는 O-RU와 O-DU의 장치를 도시한 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

이하 본원발명에서 상향링크(uplink, UL)는 단말이 기지국으로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선 링크를 의미하고, 하향링크(downlink, DL)는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선 링크를 의미한다. 또한 기지국은 단말의 자원 할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS(Base Station), gNB(generation Node B) 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어 시스템을 포함할 수 있다.

무선 데이터 트래픽의 수요를 충족시키기 위해 5세대 통신 시스템이 상용화되어, 4G 시스템과 같이 5G 시스템을 통해 높은 데이터 전송률의 서비스를 사용자에게 제공하고 있고 또한 사물 인터넷 및 특정한 목적으로 높은 신뢰도를 요구하는 서비스 등의 다양한 목적을 가진 무선 통신 서비스가 제공될 수 있을 것으로 전망된다.

현재 4세대 통신 시스템 및 5세대 시스템 등이 혼용된 네트워크 시스템을 지원하기 위해 사업자들과 장비 제공 업체들이 모여 설립한 O-RAN 얼라이언스 (Open Radio Access Network Alliance) 에서는 기존 3GPP 규격 기반으로 신규 네트워크 요소(network element, NE)와 인터페이스 규격을 정의하여 O-RAN(Open Radio Access Network) 구조가 등장하게 되었다. O-RAN은 기존의 3GPP NE인 RU, DU, CU-CP(central unit-control plane), CU-UP(central unit-user plane)를 각각 O-RU, O-DU, O-CU-CP, O-CU-UP라고 새로이 정의하고(이를 통합해서 O-RAN 기지국이라 칭할 수 있다), 그 외 추가로 RIC (near-real-time RAN Intelligent Controller) 와 NRT-RIC (non-real-time RAN Intelligent Controller)를 규격화했다. 각각 O-DU 와 RIC간, O-CU-CP와 RIC간, O-CU-UP와 RIC간은 이더넷(Ethernet)로 연결될 수 있다. 또한 각각 O-DU 와 RIC간, O-CU-CP와 RIC간, O-CU-UP와 RIC간의 통신을 위한 인터페이스 규격이 필요해졌으며 현재 E2-DU, E2-CU-CP, E2-CU-UP 등의 규격이 O-DU, O-CU-CP, O-CU-UP와 RIC 간에 사용될 수 있다.

도 1는 O-RAN 네트워크 시스템을 도시한 도면이다. 도 1에 따르면, O-RAN 네트워크는 기존의 4G, 5G 시스템의 eNB, gNB 기능을 논리적으로 분리한 표준으로 O-RAN 표준에서는 NRT-RIC(110), O-RAN gNB(100) 내의 RIC(120), O-CU-CP(130), O-CU-UP(140), O-DU(150) 및 O-RU(160) 등이 정의되었다.

NRT-RIC(110)은 실시간이 아닌(non-real-time) 제어 및 RAN 요소 및 자원의 최적화, 모델트레이닝 및 업데이트 등을 가능하게 하는 논리적 노드이며, 신규로 정의된 RIC(120)은 하나의 물리적 장소에 집중적으로 서버를 배치해서, E2 인터페이스를 통해 O-DU(150), O-CU-CP(130), O-CU-UP(140) 등으로부터 수집된 데이터를 기반으로 실시간에 가까운(near-real-time) 제어 및 RAN 요소 및 자원의 최적화를 가능하게 하는 논리적 노드이다. O-CU-CP(130) 및 O-CU-UP(140)를 포함하는 O-CU는 RRC(radio resource control), SDAP(service data adaptation protocol), PDCP(packet data convergence protocol) 프로토콜의 기능을 제공하는 논리적 노드(logical node)로, O-CU-CP(130)는 RRC 및 PDCP의 제어 평면 부분의 기능을 제공하는 논리적 노드이고, O-CU-UP(140)는 SDAP 및 PDCP의 사용자 평면 부분의 기능을 제공하는 논리적 노드이다. O-CU-CP(130)은 5G 망(5G core)에 포함된 AMF(access and mobility management function)와 NGAP 인터페이스로 연결되어 있다. O-DU(150)는 RLC, MAC, 상위 물리 계층(high-PHY)의 기능을 제공하는 논리적 노드이고, O-DU(150)에 연결된 O-RU(160)는 하위 물리 계층(low-PHY) 기능 및 RF 프로세싱을 제공하는 논리적 노드이다. 상기 도 1에서는 각 논리적 노드가 단수로 도시되었으나, 각 논리적 노드는 복수개 연결될 수 있으며, 일례로 하나의 O-DU(150)에는 복수의 O-RU(160)이 연결될 수 있으며, 하나의 O-CU-UP(140)에는 복수의 O-DU(150)이 연결될 수 있다.

본 발명은 상기 기술된 각 노드의 명칭에 의해 제한되지 않으며, 상기 기술된 기능을 수행하는 논리적 노드 또는 엔티티(entity)의 경우 본 발명의 구성이 적용될 수 있다. 또한 상기 논리적 노드는 물리적으로 같은 위치 또는 다른 위치에 위치할 수 있으며, 같은 물리적 장치(일례로 프로세서, 제어부 등)에 의해 그 기능이 제공되거나 또는 다른 물리적 장치에 의해 그 기능이 제공될 수 있다. 일례로, 하나의 물리적 장치에서 가상화를 통해 상기 기술된 적어도 하나의 논리적 노드의 기능이 제공될 수 있다. 이하 O-DU는 DU와, O-RU는 RU와 혼용될 수 있다.

도 2는 RU와 DU를 통한 하위 레이어 기능 분할(low layer function split)의 일례를 도시한 도면이다. RU와 DU는 프론트홀(fronthaul, FH) 으로 연결될 수 있다. 이 때 RU와 DU는 각각 물리 계층(physical layer)의 기능을 나눠 수행할 수 있다.

4G 또는 5G 통신 시스템에서 하향링크를 위한 물리 계층에서는 MAC 레이어(236)에서 하향링크 데이터를 수신해 수신한 데이터에 대한 채널 코딩 및 스크램블링이 수행되고(234), 스크램블링이 수행된 데이터에 대한 변조가 수행된 후(232) 변조 심볼의 레이어 매핑이 수행된다(230). 각 레이어에 매핑된 변조 심볼은 각 안테나 포트에 매핑되고(228), 해당되는 자원 요소(resource element, RE, 하나의 부반송파(subcarrier) 및 하나의 심볼로 구성된 자원의 할당 단위)에 매핑(226)된 후 디지털 빔포밍(이는 프리코딩과 혼용될 수 있다)이 수행되고(224), IFFT(Inverse fast Fourier transform)이 수행되어 시간 도메인 신호로 변형된 후 CP(cyclic prefix)가 부가(222)되어 RF(220)에서 반송 주파수에 실려 안테나를 통해 단말로 전송된다. 또한 4G 또는 5G 통신 시스템에서 상향링크를 위한 물리 계층에서는 안테나를 통해 수신된 반송 주파수의 신호가 RF(240)에서 기저대역 신호로 변환되고, 상기 변환된 신호가 CP 제거 및 FFT를 통해 주파수 도메인 신호로 변형(242)되고, 적용되었던 디지털 빔포밍을 역으로 적용해 상향링크 신호를 컴바이닝(combining)하고(244), 상향링크 신호가 매핑되었던 RE에서 신호를 디매핑(246)해 채널 추정(248)을 수행하고, 레이어 디매핑(250)을 수행해 정렬된 변조 심볼을 복조하고(252), 복조 결과 획득된 비트 시퀀스를 디스크램블링하고 디코딩해 정보 비트를 획득한다(254). 이후 상기 정보 비트들은 MAC 레이어(256)로 전달된다.

이 때, 하위 레이어 기능 분할에는 다양한 옵션이 존재하며, 도 2에는 그 일례로 옵션 6(212), 옵션 7-3(210), 옵션 7-2(208), 옵션 7-2x 카테고리 B(202), 옵션 7-2x 카테고리 A(200), 옵션 7-1(206) 및 옵션 8(204)가 도시되어 있다. 이 때 하나의 옵션을 기준으로 오른쪽에 위치하는 기능은 DU에서 수행되고, 왼쪽에 위치하는 기능은 RU에서 수행되는 것으로 이해될 수 있다. 일례로 LTE 시스템의 CPRI는 옵션 8에 해당하며, 하향링크의 경우 DU에서 도 3에 도시된 물리 계층의 모든 과정이 수행된 신호가 RU로 FH를 통해 전송되며, RU에서는 수신한 신호를 아날로그 신호로 변환해 단말로 전송하는 과정만이 수행된다. 그러나 이와 같이 DU에서 수행하는 기능이 많을수록 필요한 프론트홀의 대역폭이 커지므로, O-RAN에서는 옵션 7-2x 카테고리 B(202), 옵션 7-2x 카테고리 A(200)이 지원될 수 있다.

구체적으로 옵션 7-2x 의 카테고리 A(200)는 O-DU로부터 O-RU가 수신한 데이터의 프리코딩을 처리할 수 없는 O-RU의 능력 카테고리(capability category)이고 옵션 7-2x 의 카테고리 B(202)는 O-DU로부터 O-RU가 수신한 데이터의 프리코딩을 처리할 수 있는 O-RU의 능력 카테고리에 해당한다. O-DU는 8개의 전송 스트림 이하에 대해서는 카테고리 A O-RU를 지원하여야 한다. 즉 O-DU는 8개의 전송 스트림까지의 프리코딩을 지원한다고 할 수 있다. 이 때 옵션 7-2x 카테고리 B(202)가 적용될 경우 O-DU에서는 레이어 매핑까지 마친 변조 심볼에 대한 정보 및 빔포밍 정보를 O-RU로 전송하며, O-RU에서는 변조 심볼에 빔포밍을 적용해 아날로그 신호로 변환해 이를 단말로 안테나를 통해 전송하게 된다.

상기 옵션 7-2x의 O-DU에서 O-RU로 전송되어야 하는 정보의 종류에는 4가지가 있다. M-plane (management-plane)에서 전송되는 정보는 비실시간 전송으로 DL와 UL 양방향으로 전송되고, 이는 O-DU와 O-RU 사이의 최초 설정(initial setup)이나 리셋(reset 또는 재설정) 등을 위한 정보이다. S-plane(synchronization-plane)에서 전송되는 정보는 실시간으로 전송되고, 이는 O-DU와 O-RU 사이의 동기화 또는 타이밍을 맞추기 위한 정보이다. C-plane(control-plane)에서 전송되는 정보는 실시간 전송으로 DL 방향으로 전송되고, O-DU가 O-RU에게 스케줄링 및/또는 빔포밍 명령을 전송하기 위한 정보이다. U-plane(user-plane)에서 전송되는 정보는 실시간 전송으로 DL와 UL 양방향으로 전송되고, 이는 DL 주파수 도메인 IQ 데이터(SSB(synchronization signal block) 및 기준 신호를 포함), U-plane에서는 UL 주파수 도메인 IQ 데이터(사운딩 기준 신호 등 기준 신호를 포함) 및 PRACH(physical random access channel)에 대한 주파수 도메인 IQ 데이터가 전송된다. 상기 정보 또는 데이터는 메시지와 혼용될 수 있다.

다음으로는 O-RU와 O-DU 사이에서 전송되는 정보에 대해 보다 구체적으로 기술한다. 도 3은 O-RU와 O-DU 사이에서 전송되는 메시지의 포맷을 도시한 도면이다. O-RU와 O-DU는 이더넷으로 연결되며, 상기 이더넷 메시지의 규격은 300과 같다. 상기 이더넷 메시지의 페이로드에는 각 플레인에 따른 포맷의 메시지가 포함되며, 일례로 C-plane의 포맷은 330과 같다. 상기 C-plane 포맷(330)에는 eCPRI (enhanced CPRI) 헤더(310) 및 O-RAN 헤더(320)가 포함된다. 또한 페이로드에는 U-plane 포맷(340) 또는 다른 플레인에 따른 포맷의 정보가 포함될 수 있다.

도 4는 이더넷 메시지의 규격을 상세히 도시한 도면이다. 상기 이더넷 메시지의 헤더에는 Destination MAC address(400)은 DL의 경우 RU 또는 MMU(massive MIMO unit)의 public address를 지시하고, UL의 경우 DU의 채널 카드(channel card, 이는 스케줄링을 담당하는 MAC(medium access control) 계층의 동작 및 high-PHY(상위 물리계층)의 동작 및 RU와 DU 사이의 인터페이스에 따라 데이터 형식을 변환시키는 동작을 수행할 수 있다)의 특정 port의 public address를 지시한다. Source MAC Address(410)은 UL의 경우 RU 또는 MMU의 public address 를 지시하고, DL의 경우 DU의 채널 카드의 특정 port의 public address를 지시한다.

VLAN Tag(420)은 4 bytes로, C, U, 또는 S-plane message를 서로 다른 VLAN tag에 매핑하여 관리할 수 있도록 한다. VLAN(virtual LAN) Tag에 포함된 TPID(Tag protocol identifier)는 16 bits로 IEEE 802.1Q tag 프레임으로 프레임을 식별하기 위해 0x8100의 값으로 설정된다. 이 필드는 tag되지 않은 프레임에서 Ethertype/Length 필드와 같은 위치에 위치하므로 tag되지 않은 프레임과 일반 프레임을 구별하는데 사용된다. 역시 VLAN Tag에 포함된 TCI(Tag control information)는 16 bits로 다음 3개의 필드를 포함한다. PCP (Priority code point)는 3 bits로 프레임의 우선 순위를 표현한다. DEI (Drop eligible indicator)는 1 bit로 PCP와는 별개로 사용되거나, 또는 결합해서 쓰이며 트래픽이 혼잡해질 때 제거되면 좋은 프레임들이 구분되도록 한다. VID (VLAN identifier) 는 12 bits로 VLAN이 어느 프레임에 속하는지를 지시하는 필드이다. Reserved 값인 0x000, 0xFFF를 제외한 다른 모든 값들은 VLAN 식별자들로 사용되며 최대 4,094개의 VLAN까지 허용된다. 예비값 0x000은 프레임이 어떠한 VLAN에도 속하지 않음을 나타내며, 이 경우 802.1Q는 우선 순위만 지정하고 이를 우선 순위 태그(priority tag)로 참조할 수 있다. Type/Length (Ethertype)는 eCPRI를 위한 것이므로 0xAEFE 으로 고정된 값으로 설정된다.

페이로드(440)에는 도 3에 도시된 대로 eCPRI 헤더를 포함하는 각 플레인 포맷에 따른 메시지가 포함될 수 있다. 상기 도 4에 관련해 기술된 각 필드 또는 정보의 내용은 반드시 모든 필드가 포함되어야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 생략되거나 또는/및 다른 필드가 추가되어 본 발명이 수행될 수 있다.

도 5는 eCPRI 헤더의 포맷을 도시한 도면이다. eCPRI 헤더는 전송 헤더(transport header)로 이더넷 페이로드(도 4의 440)의 앞쪽에 위치한다. eCPRI 헤더는 총 8 bytes로 ecpriVersion (500)은 4 bits로 0001b 의 고정된 값이 사용되고, ecpriReserved (510)은 3 bits로 0000b 의 고정된 값이 사용되고, ecpriConcatenation (520)은 1 bit로 0b 의 고정된 값이 사용되고 ecpriMessage (530)은 1 byte로 메시지의 타입을 지시한다. U-plane의 경우 0000 0000b (0x0)의 값이 사용되고, C-plane의 경우 0000 0010b(0x2)의 값이 사용되고, eCPRI 지연 측정(delay measurement)의 경우 0000 0101b (0x5)의 값이 사용될 수 있다.

ecpriPayload (540)은 2 bytes로 페이로드의 크기를 바이트로 나타내고, ecpriRtcid / ecpriPcid (550)은 2 bytes로 M-plane 설정을 통해서 아래 기술된 필드 별 비트 수 설정이 가능하다. ecpriRtcid / ecpriPcid (550)에 포함되는 CU_Port_ID (x bits)는 RU의 채널 카드가 구분되도록 하며 이 때 모뎀(Modem)까지도 구분되도록 할 수 있다. 이 경우 채널 카드 구분을 위해 2 bits가 사용되고 모뎀 구분을 위해 2 bits가 사용될 수 있다. BandSector_ID (y bits)는 해당되는 셀(cell) 또는 섹터(sector)를 지시할 수 있다. CC_ID (z bits)는 해당되는 구성 반송파(component carrier)를 지시할 수 있다. RU_Port_ID (w bits)는 레이어(layer), 안테나 등이 구분되도록 설정될 수 있다.

ecpriSeqid (560)은 2 bytes로 ecpriRtcid/ecpriPcid(550) 별로 관리되는 시퀀스 식별자(sequence ID)로, Sequence ID 및 subsequence ID가 별도로 관리된다. Subsequence ID를 이용하면 무선-전송 레벨 단편화(Radio-transport-level fragmentation)가 가능하다. 상기 도 5에 관련해 기술된 각 필드 또는 정보의 내용은 반드시 모든 필드가 포함되어야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 생략되거나 또는/및 다른 필드가 추가되어 본 발명이 수행될 수 있다.

다음은 C-plane 메시지에 대해 자세히 기술한다. 도 6은 C-plane 및 U-plane 메시지를 통해 스케줄링 및 빔포밍 명령이 전달되는 흐름을 도시한 도면이다. 도 6에 따르면, O-DU(604)는 O-RU(602)로 슬롯 #n의 U-plane 데이터를 위한 제어 메시지(C-plane) 메시지를 전송한다(600). 상기 C-plane 메시지는 eCPRI 메시지 type 2로, 6 개의 sectionType 메시지로 섹션(section)에 대한 할당 정보 및 각 섹션에 해당하는 빔포밍 정보를 전달한다. 섹션이란 한 슬롯 내에서 동일 빔 패턴(beam pattern)을 가진 RB 자원이 연속 할당된 영역을 의미하며, 섹션 별로 U-plane의 데이터가 전달될 수 있다. 일반적으로 하나의 섹션은 주파수 축에서 12 개의 RE(또는 부반송파) (즉 1 자원 블록(resource block, RB) 내지 273RB를 포함할 수 있고, 시간 축으로 1 symbol 내지 14 symbol 인 직사각형이 될 수 있다. 이는 연속적이거나 비연속적인 할당을 포함할 수 있다. 만약 12개의 RE(1RB) 내에서 적용하는 빔이 달라지는 경우 하나의 섹션은 다른 비트 패턴을 가지는 다수의 REMask에 따라 구분될 수 있다.

섹션 타입은 아래와 같이 6가지가 지원될 수 있다.

sectionType=0 : DL 유휴/가드 구간을 지시하며 이는 전력 절감을 위한 전송 블랭킹(transmission blanking)을 위한 것이다.

sectionType=1 : DL 및 UL 채널의 RE에 빔포밍 인덱스(beamforming index)나 가중치(weight)를 매핑하는데 사용되며, 이는 O-RAN에서 mandatory로 지원되는 빔포밍 방식이다.

sectionType=3 : PRACH 와 뉴머롤로지가 혼용된(mixed-numerology) 채널의 RE에 빔포밍 인덱스나 웨이트를 매핑하는데 사용된다.

sectionType=5 : RU가 실시간 빔포밍 가중치 계산을 할 수 있도록 UE 스케줄링 정보를 전달하는데 사용되며, 이는 O-RAN에서 optional으로 지원되는 빔포밍 방식이다.

sectionType=6 : RU가 실시간 빔포밍 가중치 계산을 할 수 있도록 주기적으로 UE 채널 정보를 전달하는데 사용되며, 이는 O-RAN에서 optional으로 지원되는 빔포밍 방식이다.

sectionType=7 : 이는 LAA (licensed assisted access) 지원에 사용된다.

상기 C-plane 메시지를 전송한 O-DU(604)는 U-plane 메시지로 슬롯 #n의 각 OFDM 심볼을 위한 IQ 데이터를 전송한다(610, 612, 614). U-Plane 메시지는 eCPRI 메시지 type 0을 이용하여 사용자에 대한 IQ 데이터(및 기준 신호, SSB)와 PRACH IQ 데이터를 전달한다. 상기 U-plane 데이터에는 두 가지의 데이터 포맷이 존재하며, DL/UL user data, static data format의 경우 IQ 포맷과 압축 방법이 고정된 방식으로, RU의 초기화 시점에 M-Plane 메시지로 IQ 포맷과 압축 방법이 설정된다. DL/UL user data, dynamic data format의 경우 IQ format 과 압축 방법이 동적으로 변경될 수 있으며, 이는 DL U-Plane 메시지 및 UL C-Plane메시지에 의해 설정된다.

이후 O-DU(604)는 O-RU(602)로 슬롯 #n+1의 U-plane 데이터를 위한 C-plane 메시지를 전송한다(620). 이후 O-DU(604)는 O-RU(602)로 U-plane 메시지로 슬롯 #n+1의 각 OFDM 심볼을 위한 IQ 데이터를 전송한다(630, 632, 634).

상기 도 6에서는 DL 전송의 경우를 도시하였으나, UL 전송 역시 이와 유사하게 수행될 수 있다. 구체적으로 O-DU는 C-plane 메시지를 전송하고, 이를 수신한 O-RU는 O-DU로 U-plane 메시지로 해당하는 슬롯의 각 심볼에 대한 IQ 데이터를 전송한다.

도 7은 섹션 타입 1의 C-plane 메시지 포맷을 도시한 도면이다. transport header(700)은 도 5에 도시했던 eCPRI 헤더 또는 IEEE-1914.3에 따른 정보일 수 있다. dataDirection (702)는 데이터(즉 해당하는 U-plane 메시지)의 방향을 지시하며, 0은 UL, 1은 DL을 지시한다. filterIndex (704)는 RU의 채널 필터(channel filter)를 지시하며, 0x1으로 설정될 수 있다. frameId (706)은 10ms 단위의 특정 프레임을 지시한다. SubframeId (708)은 해당하는 프레임 내의 1ms 단위의 특정 서브프레임을 지시한다. slotId (710)은 해당하는 프레임 내의 특정 슬롯을 지시한다.

numberOfsections (714)는 해당 메시지가 지시하는 섹션의 수를 지시한다. SectionType (716)은 섹션이 어떤 타입인지 지시하며, 하나의 C-plane 메시지는 하나의 섹션 타입만을 가질 수 있다. udCompHdr (718)은 해당 메시지의 모든 섹션의 IQ 데이터를 위한 IQ 비트의 너비(bit) 및 압축 방법을 지시한다. 구체적으로 upper 4 bits는 iqWidth로 1 내지 16 bits를 지시하고, lower 4 bits는 압축 방법을 지시하는 compMeth 이다. 상기 기술한 702 내지 718은 해당 메시지에서 공통적으로 적용되는 어플리케이션 헤더(application header)(740)으로, 모든 C-plane 메시지에 유사하게 적용된다.

섹션 타입 1의 C-plane 메시지는 임의의 섹션에 대한 정보를 포함한다. SectionID (722)은 섹션의 ID를 지시하며, 이는 C-plane 메시지와 U-plane 메시지의 매칭을 위해 사용될 수 있다. rb (724) 는 어떤 PRB가 사용되는지 지시하며, 0은 모든 PRB가 사용됨을 지시하고, 1은 2개마다 하나의 PRB(every other PRB)가 사용됨을 지시할 수 있다. StartPrbc (726)은 해당 섹션의 첫 PRB를 지시하는데 사용되며, numPrbc (728)은 해당 섹션의 PRB의 수를 지시하는데 사용된다. reMask (730)은 해당 PRB에서 특정 빔에 해당하는 RE (또는 부반송파)를 지시하는 비트 패턴으로, reMask를 통해 1개의 PRB 내에 서로 다른 빔이 적용될 수 있다. numSymbol (732)는 해당 섹션에 해당하는 심볼의 수를 지시하며, ef (734)는 빔포밍 가중치 제공 여부를 지시하며, 0은 빔포밍 가중치가 제공되지 않음을 지시하고, 1은 빔 식별자(beamId)에 따른 웨이트가 제공됨을 지시할 수 있다. beamId (738)은 해당 섹션을 위해 미리 정의된 가중치 테이블의 특정 인덱스를 지시한다. 상기 기술한 722 내지 738을 각 섹션을 위한 섹션 헤더(section header)(742)으로 칭할 수 있다.

또한 상기 C-plane 메시지에는 섹션 확장(section extension)이 포함될 수 있으며, 섹션 확장 포함 여부는 ef(720)에 의해 지시될 수 있다. 상기 도 7에 관련해 기술된 각 필드 또는 정보의 내용은 반드시 모든 필드가 포함되어야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 생략되거나 또는/및 다른 필드가 추가되어 본 발명이 수행될 수 있다.

도 8은 섹션 확장에 대해 기술한 도면이다. 도 8에 따르면, C-plane 메시지에는 전송 헤더(820), 어플리케이션 헤더(830), 하나 이상의 섹션 헤더(840)가 포함될 수 있으며, 섹션 확장(810)이 포함될 수 있다. 섹션 헤더(840)에 포함된 ef (800)은 섹션 확장이 포함되는지 아닌지 지시할 수 있으며, 섹션 확장이 존재할 경우 그 자세한 내용은 다음과 같다.

섹션 확장(810)은 다음과 같은 필드를 포함할 수 있다. ef (850)은 다른 섹션 확장이 뒤따라 포함되었는지 여부를 지시하고, extType (852)는 섹션 확장의 종류를 지시한다. 섹션 확장의 종류는 빔포밍 가중치를 전달하거나, 또는 빔포밍 속성(beamforming attributes)를 전달하거나, 프리코딩 설정 및 파라미터를 전달하거나, 변조 압축(modulation compression) 관련 파라미터를 전달하거나, 연속적이지 않은 PRB 할당에 대한 정보를 전달하거나, 복수의 eAxC(extended antenna-carrier, 1개의 독립적인 안테나 소자에서 1개의 캐리어의 수신 또는 송신에 필요한 디지털 베이스밴드 사용자-평면으로 이는 각 레이어에 대한 전송을 의미할 수 있다)를 목적지로 하는 경우를 위한 것이 있을 수 있다. extLen (854)는 해당 섹션 확장의 4 bytes 단위의 길이를 지시하고, 섹션 확장(810)에는 4 bytes 단위의 정렬을 위한 제로 패딩(858)이 포함될 수 있다. 상기 도 8에 관련해 기술된 각 필드 또는 정보의 내용은 반드시 모든 필드가 포함되어야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 생략되거나 또는/및 다른 필드가 추가되어 본 발명이 수행될 수 있다.

상기 기술한 섹션 타입 1에 따른 C-plane 메시지 외에도 상기 기술한 바와 같은 섹션 타입에 해당하는 C-plane 메시지가 존재할 수 있으며, 각 섹션 타입의 목적에 따라 서로 같거나 다른 필드 또는 정보를 포함하고 있을 수 있다.

도 9는 LTE 또는 NR을 지원하는 O-DU와 O-RU의 설정 방법을 도시한 도면이다. 도 9에 따르면, O-RU(900)과 O-DU(910)은 eCPRI 인터페이스로 연결되고, O-RU(900)은 비실시간 정보인 M-plane 메시지를 통해 자신이 LTE를 지원하는 O-RU인지 NR을 지원하는 O-RU인지 전달한다. 이러한 정보를 수신한 O-DU(910)은 LTE 스케줄러(912)로 동작하여 LTE 자원에서 신호를 송수신(922)하거나 NR 스케줄러(914)로 동작하여 NR 자원에서 신호를 송수신(924)한다. 즉 LTE 시스템을 위한 O-DU와 O-RU, NR 시스템을 위한 O-DU와 O-RU가 각각 독립적으로 동작할 수 있다.또한 도 9에는 O-RU의 M-plane이 하나인 것으로 도시되었으나, LTE 시스템을 위한 O-RU와 NR 시스템을 위한 O-RU의 M-plane은 별개로 존재할 수 있다.

주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위해, 동적 스펙트럼 쉐어링(dynamic spectrum sharing, DSS)를 지원할 수 있다. 동적 스펙트럼 쉐어링은 LTE와 NR 시스템이 동일 주파수 대역(스펙트럼)을 실시간으로 공유하는 방식으로, 스펙트럼 쉐어링을 지원하기 위해 RU와 DU 간의 eCPRI 인터페이스로 전송되는 정보가 LTE 시스템을 위한 것인지 NR 시스템을 위한 것인지 실시간으로 전달되는 C-plane (또는 U-plane) 메시지로 지시할 수 있다.

아래에서는 구체적으로 LTE 또는 NR 시스템을 위한 정보인지 지시하는 정보를 실시간 메시지를 이용해 전달하는 방법을 기술한다.

도 10은 본 발명의 제1 실시예를 도시한 도면이다. 도 10에 따르면, 전송 헤더(1000)에 포함된 Octet 1의 ecpriReserved 의 3 bits 중 1bit를 LTE/NR 구분자(interfaceName)(1010)으로 활용할 수 있다. 도 10에서는 LTE/NR 구분자의 위치가 5번째 비트로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고 LTE/NR 구분자의 위치는 ecpriReserved 의 3 bits 중 한 비트의 위치가 될 수 있으며, LTE/NR 구분자는 일례로 0으로 설정된 경우 LTE, 1으로 설정된 경우 NR 시스템을 위한 메시지임을 지시할 수 있으며 반대의 경우 또한 가능하다. 또한 특정 시스템을 위한 메시지일 경우 LTE/NR 구분자가 설정되고 그렇지 않을 경우 LTE/NR 구분자가 설정되지 않는 것도 가능하다. 또한 상기 일례가 아니더라도 전송 헤더 중 1비트를 LTE/NR 구분자로 활용할 수 있다.

제1 실시예에 따를 경우 일례로 O-DU는 전송 헤더를 상기 기술된 바와 같이 LTE 시스템을 지시하는 LTE/NR 구분자를 포함하도록 설정해 O-RU로 전송할 수 있다. 상기 전송 헤더를 포함한 메시지를 수신한 O-RU는 전송 헤더를 확인함으로써 상기 전송 헤더를 포함하는 메시지가 LTE를 위한 것임을 확인하고, 상기 메시지가 C-plane 메시지일 경우 상기 메시지가 스케줄링하는 섹션들이 LTE 자원 할당에 관련된 것임을 확인하고 U-plane 메시지를 통해 전송되는 상기 메시지에서 스케줄링하는 섹션들의 데이터를 LTE 시스템의 low-PHY 프로세스에 따라 처리한다. 상기 메시지가 U-plane 메시지일 경우 O-RU는 상기 U-plane 메시지에 포함된 데이터를 LTE 시스템의 low-PHY 프로세스에 따라 처리한다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예를 도시한 도면이다. 도 11에 따르면, C-plane 메시지의 어플리케이션 헤더(1100)에 포함된 Octet 16의 reserved의 8 bits 중 1bit를 LTE/NR 구분자(interfaceName)(1110)로 활용할 수 있다. 도 11에서는 LTE/NR 구분자의 위치가 1번째 비트로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고 LTE/NR 구분자의 위치는 reserved 의 8 bits 중 한 비트의 위치가 될 수 있으며, LTE/NR 구분자는 일례로 0으로 설정된 경우 LTE, 1으로 설정된 경우 NR 시스템을 위한 메시지임을 지시할 수 있으며 반대의 경우 또한 가능하다. 또한 특정 시스템을 위한 메시지일 경우 LTE/NR 구분자가 설정되고 그렇지 않을 경우 LTE/NR 구분자가 설정되지 않는 것도 가능하다. 또한 상기 일례가 아니더라도 C-plane 메시지의 어플리케이션 헤더 중 1비트를 LTE/NR 구분자로 활용할 수 있다.

제2 실시예에 따를 경우 일례로 O-DU는 C-plane 메시지의 어플리케이션 헤더를 상기 기술된 바와 같이 NR 시스템을 지시하는 LTE/NR 구분자를 포함하도록 설정해 O-RU로 전송할 수 있다. 상기 어플리케이션 헤더를 포함한 C-plane 메시지를 수신한 O-RU는 어플리케이션 헤더를 확인함으로써 상기 어플리케이션 헤더를 포함하는 C-plane 메시지가 NR를 위한 것임을 확인하고, 상기 C-plane 메시지가 스케줄링하는 섹션들이 NR 자원 할당에 관련된 것임을 확인하고 U-plane 메시지를 통해 전송되는 상기 C-plane 메시지에서 스케줄링하는 섹션들의 데이터를 NR 시스템의 low-PHY 프로세스에 따라 처리한다.

도 12는 본 발명의 제3 실시예를 도시한 도면이다. 도 12에 따르면, C-plane 메시지의 섹션 헤더(즉, 각 섹션에 대한 정보의 집합)(1200)에 LTE/NR 구분자(interfaceName)(1210)가 추가될 수 있다. 구체적으로, reserved bits 가 있다면 그 중 1bit가 LTE/NR 구분자(interfaceName)로 활용될 수 있으며, reserved bits가 없다면 (4 bytes의 정렬을 위해) 4 byte의 reserved bits 가 추가되고 그 중 1bit가 LTE/NR 구분자(interfaceName)로 활용될 수 있다. 도 12에서는 LTE/NR 구분자의 위치가 추가된 reserved bits 중 1번째 비트로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고 LTE/NR 구분자의 위치는 reserved bits 중 미리 정해진 위치가 될 수 있으며, LTE/NR 구분자는 일례로 0으로 설정된 경우 LTE, 1으로 설정된 경우 NR 시스템을 위한 메시지임을 지시할 수 있으며 반대의 경우 또한 가능하다. 또한 특정 시스템을 위한 메시지일 경우 LTE/NR 구분자가 설정되고 그렇지 않을 경우 LTE/NR 구분자가 설정되지 않는 것도 가능하다. 또한 상기 일례가 아니더라도 C-plane 메시지의 섹션 헤더 중 1비트를 LTE/NR 구분자로 활용할 수 있다. 또한 상기 LTE/NR 구분자는 상기 C-plane 메시지에 하나만 포함될 수도 있으며, 이 경우 상기 C-plane 메시지가 스케줄링하는 모든 섹션에 상기 LTE/NR 구분자가 지시하는 내용이 적용될 수 있다.

제3 실시예에 따를 경우 일례로 O-DU는 하나 이상의 섹션을 스케줄링하는 C-plane 메시지의 각 섹션 헤더를 상기 기술된 바와 같이 NR 시스템을 지시하는 LTE/NR 구분자를 포함하도록 설정해 O-RU로 전송할 수 있다. 상기 C-plane 메시지를 수신한 O-RU는 각 섹션에 대한 섹션 헤더를 확인함으로써 각 섹션이 LTE 또는 NR 자원 할당을 위한 것임을 확인하고, U-plane 메시지를 통해 전송되는 각 섹션들의 데이터를 섹션 헤더에서 지시한 대로 LTE 시스템의 low-PHY 프로세스 또는 NR 시스템의 low-PHY 프로세스에 따라 처리한다.

도 13은 본 발명의 제4 실시예를 도시한 도면이다. 도 13에 따르면, C-plane 메시지의 섹션 확장 (1300)을 통해 LTE/NR 구분자(interfaceName)(1310)가 추가될 수 있다. 구체적으로, 확장 타입 (ExtType) = 10으로 LTE/NR 구분자(interfaceName)가 추가될 수 있으며, 이 때 extLen (1320) 은 0x10으로 설정되고 (즉 1개의 4 bytes), interfaceName(1310)이 설정될 수 있다. 나머지는 reserved bits 또는 제로 패딩으로 채워질 수 있다. 도 13에서는 LTE/NR 구분자의 위치가 Octet M+2의 1번째 비트로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고 LTE/NR 구분자의 위치는 미리 정해진 위치가 될 수 있다. LTE/NR 구분자는 일례로 0으로 설정된 경우 LTE, 1으로 설정된 경우 NR 시스템을 위한 메시지임을 지시할 수 있으며 반대의 경우 또한 가능하다. 또한 특정 시스템을 위한 메시지일 경우 LTE/NR 구분자가 설정되고 그렇지 않을 경우 LTE/NR 구분자가 설정되지 않는 것도 가능하다. 또한 상기 일례가 아니더라도 C-plane 메시지의 섹션 헤더 중 1비트를 LTE/NR 구분자로 활용할 수 있다. 또한 상기 LTE/NR 구분자는 상기 C-plane 메시지에 1개만 포함될 수도 있으며, 이 경우 상기 C-plane 메시지가 스케줄링하는 모든 섹션에 상기 LTE/NR 구분자가 지시하는 내용이 적용될 수 있다.

제4 실시예에 따를 경우 일례로 O-DU는 하나 이상의 섹션을 스케줄링하는 C-plane 메시지의 각 섹션에 대한 섹션 확장을 상기 기술된 바와 같이 NR 시스템을 지시하는 LTE/NR 구분자를 포함하도록 설정해 O-RU로 전송할 수 있다. 상기 C-plane 메시지를 수신한 O-RU는 각 섹션에 대한 섹션 확장을 확인함으로써 각 섹션이 LTE 또는 NR 자원 할당을 위한 것임을 확인하고, U-plane 메시지를 통해 전송되는 각 섹션들의 데이터를 섹션 확장에서 지시한 대로 LTE 시스템의 low-PHY 프로세스 또는 NR 시스템의 low-PHY 프로세스에 따라 처리한다.

상기 제1 내지 제4 실시예는 하나 이상의 실시예가 결합해 사용될 수 있으며, 상기 실시예가 결합해 사용될 경우 특정 실시예에 따른 LTE/NR 구분자가 더 우선 순위가 높을 수 있다. 일례로 제2 실시예와 제3 실시예가 함께 사용될 경우, 제2 실시예에 따라 C-plane 메시지의 어플리케이션 헤더에 포함된 LTE/NR 구분자가 LTE를 지시하더라도 제3 실시예에 따라 각 섹션에 해당하는 섹션 헤더에 포함된 LTE/NR 구분자가 NR을 지시할 경우 O-RU는 상기 섹션이 NR 시스템의 자원 할당을 지시하는 것이라고 확인할 수 있다. 또는 그 반대도 가능하다.

도 14는 동적 스펙트럼 쉐어링을 지원하는 RU와 DU의 일례를 도시한 도면이다. 이 때 DU(1410) 내에 위치한 프론트홀 스위칭 유닛(fronthaul switching unit, 1420)은 상기 C-plane 메시지를 수신해 상기 C-plane 메시지 및 상응하는 U-plane 메시지가 LTE 시스템을 위한 것인지 NR 시스템을 위한 것인지 판단할 수 있다. 또한 프론트홀 스위칭 유닛(1420)은 수신한 메시지를 처리해 LTE 시스템을 위한 low-PHY 유닛(1430) 또는 NR 시스템을 위한 low-PHY 유닛(1440)이 스케줄링에 따른 데이터 송수신을 수행하도록 할 수 있다. 또한 프론트홀 스위칭 유닛(1420)은 LTE 시스템을 위한 low-PHY 유닛(1030) 또는 NR 시스템을 위한 low-PHY 유닛(1440)으로부터 수신한 LTE 또는 NR 데이터 또는 DU(1410)을 위한 제어 정보를 메시지로 생성해 RU(1400)으로 전달할 수 있다. 또한 조속한 처리를 위해 상기 프론트홀 스위칭 유닛은 FPGA(field-programmable gate array)로 구현될 수 있다.

도 15는 RU에서 수행되는 LTE 및 NR의 low-PHY 프로세스의 차이를 도시한 도면이다. 도 15에 따르면, RU(1160)에 포함되는 LTE 및 NR의 low-PHY 동작은 서로 IFFT 및 위상 보상(phase compensation) 동작에서 차이가 있다. 구체적으로, IFFF 동작의 경우 IFFT 를 위해 입력된 n_Tone 개의 데이터들은 n_FFT 크기의 그리드(grid)에서 리오더링(re-ordering) 되며, 이때 NR과 LTE 프로세스에서는 데이터가 리오더링되는 방식에 차이가 있다. NR(1500)의 경우 k0 라고 하는 오프셋(offset)을 이용해서 리오더링 위치가 조절될 수 있으며(1510), LTE(1530)의 경우 DC 캐리어 (direct current subcarrier) 기준으로 나누어 리오더링이 수행되고 이 때 DC 캐리어의 위치에 '0'이 삽입된다(DC-nulling). 또한 NR(1500)에는 복조시 위상 잡음을 제거하는 위상 보상 동작이 수행되나(1520), LTE(1530)에서는 수행되지 않는다.

도 16은 본 발명의 실시예를 수행하는 송신기의 동작을 도시한 도면이다. DL 전송의 경우 송신기는 O-DU가 될 수 있으며 수신기는 O-RU가 될 수 있으며, UL 전송의 경우 그 역 또한 가능하다. 도 16에 따르면, 송신기는 동적 스펙트럼 쉐어링을 적용한 LTE 및 NR 스케줄링의 결과에 따라 본 발명의 제1 내지 제4 실시예 중 적어도 하나의 실시예에 따라 LTE/NR 구분자를 포함하는 C-plane 또는 U-plane 메시지를 생성한다(1600). 송신기는 상기 생성한 메시지를 수신기로 전송한다(1610).

도 17은 본 발명의 실시예를 수행하는 수신기의 동작을 도시한 도면이다. DL 전송의 경우 수신기는 O-RU가 될 수 있으며 송신기는 O-DU가 될 수 있으며 UL 전송의 경우 그 역 또한 가능하다. 도 17에 따르면, 수신기는 송신기로부터 C-plane 또는 U-plane 메시지를 수신한다(1700). 수신기는 본 발명의 제1 내지 제4 실시예 중 적어도 하나의 실시예에 따라 각 메시지가 LTE 또는 NR에 대한 것인지, 또는 스케줄링된 섹션이 LTE 또는 NR에 대한 것인 것인지 확인한다(1710). 이후 수신기는 상기 확인 결과에 따라 신호 송수신을 수행하며, 특히 DL 전송의 경우 수신기(즉 O-DU)는 상기 스케줄링된 섹션이 LTE 시스템에 대한 것인 것인지 NR 시스템에 대한 것인지에 따라 도 15의 내용에 따라 서로 다른 신호 처리 프로세스를 수행하게 된다.

도 18은 본 발명을 수행할 수 있는 O-RU와 O-DU의 장치를 도시한 블록도이다. 도 18에 따르면, O-RU(1800)는 송수신부(1810), 제어부(1820), 연결부(1830) 및 저장부(1840)를 포함한다. 다만, O-RU(1800)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니며 예를 들어, O-RU(1800)는 도시한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 송수신부(1810), 저장부(1830), 및 제어부(1820) 등이 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.

송수신부(1810)는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(1810)는 전송되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(1810)의 일 실시예일뿐이며, 송수신부(1810)의 구성 요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 송수신부(1810)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 제어부(1820)로 출력하고, 제어부(1820)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 또한 송수신부(1810)는 LTE 시스템을 위한 RF 송수신기와 NR 시스템을 위한 RF 송수신기를 개별로 구비하거나, 또는 하나의 송수신기로 LTE 및 NR의 물리 계층 프로세싱을 수행할 수 있다.

저장부(1840)는 O-RU의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1840)는 O-RU가 송수신하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(1840)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(1840)는 복수 개일 수 있다.

제어부(1820)는 전술한 본 개시의 실시예에 따라 O-RU(1800)가 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1820)는 O-DU(1850)로부터 연결부(1830)을 통해 수신한 C-plane 메시지 및 U-plane 메시지에 따라 단말과 LTE 또는 NR 신호를 송수신할 수 있다. 제어부(1820)는 복수개일 수 있으며, 제어부(1820)는 저장부(1840)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 O-RU(1800)의 구성 요소 제어 동작을 수행할 수 있다.

연결부(1830)은 O-RU(1800)과 O-DU(1850)를 연결하는 장치로, 메시지 송수신을 위한 물리 계층 프로세싱 및 O-DU(1850)로 메시지를 전송하고, O-DU(1850)로부터 메시지를 수신하는 동작을 수행할 수 있다.

O-DU(1850)는 제어부(1870), 연결부(1860) 및 저장부(1880)를 포함한다. 다만, O-DU(1850)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니며 예를 들어, O-DU(1850)는 도시한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 연결부(1860), 저장부(1880), 및 제어부(1870) 등이 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.

제어부(1860)는 전술한 본 개시의 실시예에 따라 O-DU(1850)가 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1860)는 O-RU(1800)로 전송할 C-plane 메시지 및 U-plane 메시지를 생성해 연결부(1860)을 통해 O-RU(1800)으로 메시지를 전송할 수 있다. 제어부(1860)는 복수개일 수 있으며, 제어부(1860)는 저장부(1880)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 O-DU(1850)의 구성 요소 제어 동작을 수행할 수 있다.

연결부(1860)은 O-RU(1800)과 O-DU(1850)를 연결하는 장치로, 메시지 송수신을 위한 물리 계층 프로세싱 및 O-RU(1800)로 메시지를 전송하고, O-RU(1800)로부터 메시지를 수신하는 동작을 수행할 수 있다.

상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 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 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시 예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 개시의 일 실시 예와 다른 일 실시 예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 제1 실시예와 제2 실시예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국이 운용될 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템의 송신기에 의해 수행되는 방법에 있어서,
메시지가 제1 통신 시스템 또는 제2 통신 시스템을 위한 것인지 지시하는 지시자를 포함하는 상기 메시지를 생성하는 단계; 및
상기 메시지를 수신기로 전송하는 단계를 포함하며,
상기 지시자는 어플리케이션 헤더, 섹션 헤더 또는 섹션 확장 중 적어도 하나에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 통신 시스템은 LTE (Long-term evolution) 시스템이고, 상기 제2 통신 시스템은 NR(New radio) 시스템인 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템의 수신기에 의해 수행되는 방법에 있어서,
송신기로부터, 메시지가 제1 통신 시스템 또는 제2 통신 시스템을 위한 것인지 지시하는 지시자를 포함하는 상기 메시지를 수신하는 단계;
상기 메시지가 제1 통신 시스템을 위한 것인지 또는 제2 통신 시스템을 위한 것인지 확인하는 단계; 및
상기 확인 결과에 기반하여, 상기 메시지에 포함된 정보에 따라 스케줄링 또는 신호 송신 중 적어도 하나의 동작을 수행하는 단계를 포함하며,
상기 지시자는 어플리케이션 헤더, 섹션 헤더 또는 섹션 확장 중 적어도 하나에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제4항에 있어서,
상기 제1 통신 시스템은 LTE (Long-term evolution) 시스템이고, 상기 제2 통신 시스템은 NR(New radio) 시스템인 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템의 송신기에 있어서,
연결부; 및
제어부를 포함하며, 상기 제어부는,
메시지가 제1 통신 시스템 또는 제2 통신 시스템을 위한 것인지 지시하는 지시자를 포함하는 상기 메시지를 생성하고, 상기 메시지를 수신기로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 지시자는 어플리케이션 헤더, 섹션 헤더 또는 섹션 확장 중 적어도 하나에 포함되는 것을 특징으로 하는 송신기.
삭제
제7항에 있어서,
상기 제1 통신 시스템은 LTE (Long-term evolution) 시스템이고, 상기 제2 통신 시스템은 NR(New radio) 시스템인 것을 특징으로 하는 송신기.
무선 통신 시스템의 수신기에 있어서,
연결부; 및
제어부를 포함하며, 상기 제어부는,
송신기로부터 메시지가 제1 통신 시스템 또는 제2 통신 시스템을 위한 것인지 지시하는 지시자를 포함하는 상기 메시지를 수신하고, 상기 메시지가 제1 통신 시스템을 위한 것인지 또는 제2 통신 시스템을 위한 것인지 확인하고, 상기 확인 결과에 기반하여, 상기 메시지에 포함된 정보에 따라 스케줄링 또는 신호 송신 중 적어도 하나의 동작을 수행하도록 제어하며,
상기 지시자는 어플리케이션 헤더, 섹션 헤더 또는 섹션 확장 중 적어도 하나에 포함되는 것을 특징으로 하는 수신기.
삭제
제10항에 있어서,
상기 제1 통신 시스템은 LTE (Long-term evolution) 시스템이고, 상기 제2 통신 시스템은 NR(New radio) 시스템인 것을 특징으로 하는 수신기.