KR20100058186A - 기지국 형상제어 장치, 시스템 및 방법 - Google Patents

기지국 형상제어 장치, 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기지국 형상제어 장치, 시스템 및 방법에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 기지국 형상제어 장치는 표준규격을 선정하는 사용자의 요청을 입력받는 사용자 인터페이스부; 및 SDR(Software Defined Radio) 기술에 기반하여 외부 버스로 연결된 저장부로부터 상기 선정된 표준규격의 프로그램을 수신하여 호스트 인터페이스를 통해 각 기능블록으로 다운로드시키는 중앙 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure P1020080116911
기지국 형상제어, SDR, 기지국 재구성, 플랫폼 재구성, 통신규격

Description

기지국 형상제어 장치, 시스템 및 방법{Apparatus, System and Method for Base Station Type Control}
본 발명은 기지국의 형상제어에 관한 것으로서, 구체적으로는 소프트웨어 업그레이드를 통해서 원하는 규격의 기지국을 구현할 수 있는 기지국 형상제어 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-001-03, 과제명: 4세대 이동통신을 위한 적응 무선접속 및 전송 기술개발].
종래의 이동통신 기지국은 특정 규격만을 지원하여 한정적인 서비스를 지원하였다. 그런데, 표준화가 진행중인 차세대 이동통신 규격은 서비스 용량 증가와 함께 다양한 프로파일을 지원을 권고하고 있다.
때문에, 차세대 이동통신 규격을 지원하기 위한 기지국은 동일한 하드웨어를 새로운 시스템에 대한 프로파일로 재구성할 수 있는 유연성을 필요로 한다. 이러한 유연성은 하드웨어 플랫폼 상에 객체지향구조 응용소프트웨어를 다운로드하여 다양한 통신이 가능하게 하는 SDR(Software Defined Radio, 소프트웨어 정의 무선) 기 술을 통하여 구현하고자하는 노력이 전개되고 있다.
그러나, 종래 제안되는 구성은 기지국 내의 각 기능블록별로 모든 소프트웨어 계층들이 탑재되므로 하드웨어 및 소프트웨어의 복잡도 및 구현 가격이 상승하고, 재구성 절차 또한 복잡하게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 SDR(Software Defined Radio) 기술에 기반하여 하드웨어 재구성없이도 소프트웨어 업그레이드를 통해서 원하는 규격의 기지국을 구현할 수 있는 기지국 형상제어 장치, 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 각 기능블록에 대한 소프트웨어 계층을 별도로 구성하지 않고도 통합관리할 수 있는 기지국 형상제어 장치, 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
전술한 문제점을 해결하고자, 본 발명의 일면에 따른 기지국 형상제어 장치는 표준규격을 선정하는 사용자의 요청을 입력받는 사용자 인터페이스부; 및 SDR(Software Defined Radio) 기술에 기반하여 외부 버스로 연결된 저장부로부터 상기 선정된 표준규격의 프로그램을 수신하여 호스트 인터페이스를 통해 각 기능블록으로 다운로드시키는 중앙 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 기지국 형상제어 시스템은, 각 표준규격에 대응하는 프로그램을 저장하는 서버; 및 SDR(Software Defined Radio) 기술에 기반하여 외부 버스로 연결되는 상기 서버로부터 선정된 표준규격의 프로그램을 전송받아, 호스트 인터페이스를 통해 각 기능블록으로 다운로드시키는 기지국 형상제어 장치를 포함하되, 상기 다운로드된 프로그램을 이용하여 상기 선정된 표준규격에 대한 기지국을 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 기지국 형상제어 방법은, 다수의 표준규격 중 원하는 표준규격을 선정하는 단계; SDR(Software Defined Radio) 기술에 기반하여 외부 버스로부터 상기 선정된 표준규격의 프로그램을 수신하는 단계; 및 상기 수신된 프로그램을 호스트 인터페이스를 통해 기지국의 각 기능블록으로 다운로드시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기지국에 SDR((Software Defined Radio) 기술을 적용하여 동일한 하드웨어를 사용하여도 다양한 표준규격을 지원할 수 있어 유연할 뿐만 아니라, 각 기능블록에 대한 소프트웨어 계층을 통합관리할 수 있어 하드웨어와 소프트웨어의 구조를 간략화할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 형상제어 장치를 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기지국 형상제어 장치(10)는 사용자 인터페이스부(110) 및 중앙 연산부(CPU)(120)를 포함한다.
사용자 인터페이스부(110)는 표준규격을 선정하는 사용자의 요청을 입력받는다. 여기서, 사용자의 요청은 프로그램의 다운로드 위치, 인증 정보 및 통신 방식 중 적어도 하나를 포함한다.
여기서, 표준규격은 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access),WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 등 다양한 유무선 통신 규격일 수 있다.
중앙 연산부(120)는 저장부(140)에 저장된 표준규격의 프로그램 중에서 선정된 표준규격의 프로그램을 수신하여 기지국을 구성하는 각 기능블록(130)에 다운로드한다.
중앙 연산부(120)는 미들웨어, 운영체제, 응용 프로그램을 포함한다. 미들웨어는 프로그램을 상기 각 기능블록으로 다운로드를 하기위한 유연한 통합 환경을 제공하며, 운영체제는 미들웨어에 의해 제공되는 통합 환경에서 저장부(140)로부터의 수신된 프로그램을 각 기능블록으로 다운로드한다. 그리고, 응용 프로그램은 미들웨어의 클라이언트 프로그램으로 사용자의 요청에 따른 설정 변경이나, 운용보전을 위하여 사용될 수 있다. 여기서, 운영체제(OS)는 실시간 운영체제인 RTOS(Real Time Operating System)일 수 있다.
각 기능블록(130)은 상기 다운로드된 프로그램을 이용하여 선정된 표준규격의 기지국으로 재구성되며, L3/L2 보드, 신호를 변조하고 신호를 복조하는 모뎀 및 무선신호를 처리하는 무선 송수신기 중 적어도 하나를 포함한다. 여기서, 무선 송수기는 중간주파수신호를 처리하는 디지털 IF 송수신기 및 고주파신호를 처리하는 RF 송수신기 중 적어도 하나를 포함한다.
저장부(140)는 다수의 표준규격 프로그램들 및 다수의 새로운 버전 프로그램 들을 저장하는 대용량 스토리지 또는 다수의 표준규격 프로그램들 및 다수의 새로운 버전 프로그램들을 저장하는 인터넷 서버일 수 있다. 이때, 저장부(210)는 대용량 스토리지일 경우 중앙 연산부(120)와 병렬 버스를 통하여 연결될 수 있으며, 인터넷 서버일 경우 중앙 연산부(120)와 IP 통신용 버스를 통하여 연결될 수 있다.
이같이, 본 발명에 따른 기지국 형상제어 장치(10)는 표준규격에 따라 프로그램을 설계하여 저장부(140)에 미리 저장해두고, 해당 표준규격의 프로그램을 저장부(140)로부터 수신하여 각 기능블록(130)으로 다운로드함으로써 각 기능블록(130)을 하드웨어적으로 변경하지 않아도 원하는 표준규격의 기지국을 재구성할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명은 기지국 형상제어 장치(10)의 중앙 연산부(120)를 이용하여 프로그램을 다운로드하기 때문에, 각 기능블록(130)에는 별도의 운영체제, 미들웨어 및 응용 프로그램 계층을 구비할 필요가 없다.
이하, 도 1의 중앙 연산부(120)에 대응되는 기지국 형상제어 장치를 이용하는 기지국 형상제어 시스템에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 형상제어 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기지국 형상제어 시스템(20)은 서버(210), 사용자 인터페이스부(220), 기지국 형상제어 장치(230), 각 기능블록(240)을 포함한다.
서버(210)는 기지국 형상제어 장치(240)와 IP 통신용 인터페이스 등의 외부 버스를 통하여 연결되는 외부의 서버일 수 있다.
서버(210)는 각 표준규격에 대응하는 프로그램들 및 새로운 버전 프로그램들 을 저장하는데, 표준규격은 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access),WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 등 다양한 유무선 통신 규격일 수 있다.
여기서, 프로그램은 각 표준규격의 기지국을 구성하기 위한 운영체제(Operating System), 미들웨어(Middleware), 응용 프로그램(User Application) 및 펌웨어 중 적어도 하나를 포함하며, 각 표준규격의 프로그램은 버전별로 관리될 수 있다.
사용자 인터페이스부(220)는 원하는 표준규격, 프로그램의 다운로드 위치, 인증 정보 및 통신 방식 중 적어도 하나에 대한 사용자의 요청을 입력받아 기지국 형상제어 장치(230)로 전달한다.
기지국 형상제어 장치(230)는 사용자 요청에 따라 선정된 표준규격의 프로그램을 서버(210)로부터 수신하여 각 기능블록(240)에 다운로드한다. 상세하게는, 기지국 형상제어 장치의 미들웨어는 서버(210)로부터의 프로그램의 다운로드를 위한 유연한 통합 환경을 설정하고, 기지국 형상제어 장치의 운영체제가 설정된 통합 환경에서 서버(210)로부터의 선정된 표준규격의 프로그램을 호스트 인터페이스(Host I/F)를 통하여 각 기능블록(240)으로 다운로드시킨다. 이때, 호스트 인터페이스는 HPI(Host Parallel Interface) 및 JTAG(Joint Test Action Group) 중 적어도 하나일 수 있다.
각 기능블록(240)은 기지국의 통신에 필요한 신호해석, 신호처리, 신호 송수 신 등을 수행하며, L3/L2 보드, 모뎀 및 무선 송수신기 중 적어도 하나를 포함한다.
각 기능블록(240)은 FPGA(Field Programmable Gate Array) 및 DSP(Digital Signal Processor) 중 적어도 하나를 포함하는데, 기지국 형상제어 장치(230)로부터 다운로드받은 프로그램을 FPGA 또는 DSP의 롬에 저장하여 선정된 규격의 기지국데 대한 동작을 수행할 수 있다.
이 같이 본 발명에 따르면, 하드웨어의 변경없이도 기지국을 제어하는 소프트웨어를 변경시켜 다양한 표준규격을 지원하는 기지국으로 이용할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 도 2의 기지국 형상제어 장치(230)가 기지국의 형상을 제어하는 방법에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국 형상제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 기지국 형상제어 장치(230)는 사용자 인터페이스부(220)를 통한 사용자 요청에 따라 다수의 표준규격 중 원하는 표준규격을 선정한다(S310). 여기서, 기지국 형상제어 시스템(20)은 다수의 표준규격에 대한 프로그램을 미리 저장해두고, 저장된 프로그램을 기지국 형상제어에 사용하는 것이다. 이때, 기지국 형상제어 장치(230)는 선정된 표준규격이 사용되고 있는 표준규격과 동일한지를 확인하고, 확인결과 동일하면 해당 사용자 입력을 무시하여 이하의 기지국 형상제어 과정을 수행하지 않는다. 반면, 확인결과 동일하지 않으면, 이하의 기지국 형상제어 과정을 수행하여 선정된 표준규격의 기지국으로 이용할 수 있다.
이어서, 기지국 형상제어 장치(230)는 서버(210)로부터 선정된 표준규격의 프로그램을 수신한다(S320). 이때, 기지국 형상제어 장치(230)는 서버(210)에서 설정된 표준규격에 대응하는 프로그램을 검색한 다음, 검색된 프로그램을 수신할 수 있다.
그리고, 기지국 형상제어 장치(230)는 호스트 인터페이스를 통하여 수신한 프로그램을 기지국의 각 기능블록(240)으로 다운로드시킨다(S330). 이때, 호스트 인터페이스는 HPI(Host Parallel Interface) 및 JTAG(Joint Test Action Group) 중 적어도 하나일 수 있다.
그 다음으로, 각 기능블록(240)는 다운로드한 프로그램을 이용하여 선정된 표준규격의 기지국으로 재구성되어(S340), 선정된 표준규격에 대응하는 기지국으로 동작할 수 있다.
이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허 청구범위의 기재에 의하여 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 형상제어 장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 형상제어 시스템을 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국 형상제어 방법을 도시한 흐름도.

Claims (20)

  1. 표준규격을 선정하는 사용자의 요청을 입력받는 사용자 인터페이스부; 및
    SDR(Software Defined Radio) 기술에 기반하여 외부 버스로 연결된 저장부로부터 상기 선정된 표준규격의 프로그램을 수신하여 호스트 인터페이스를 통해 각 기능블록으로 다운로드시키는 중앙 연산부
    를 포함하는 기지국 형상제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 기능블록은,
    상기 다운로드된 프로그램을 이용하여 상기 선정된 표준규격의 기지국으로 재구성되는 것인 기지국 형상제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 저장부는,
    다수의 상기 표준규격 프로그램들 및 다수의 새로운 버전 프로그램들을 저장하는 대용량 스토리지; 및
    다수의 상기 표준규격 프로그램들 및 다수의 새로운 버전 프로그램들을 저장하는 인터넷 서버
    중 적어도 하나를 포함하는 것인 기지국 형상제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 사용자의 요청은,
    상기 프로그램의 다운로드 위치, 인증 정보 및 통신 방식 중 적어도 하나를 포함하는 것인 기지국 형상제어 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 각 기능블록은,
    신호를 변조하고 신호를 복조하는 모뎀인 것인 기지국 형상제어 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 각 기능블록은,
    중간주파수신호를 처리하는 디지털 IF 송수신기 및 고주파신호를 처리하는 RF 송수신기 중 적어도 하나를 포함하는 것인 기지국 형상제어 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 중앙 연산부는,
    상기 프로그램을 상기 각 기능블록으로 다운로드하기위한 유연한 통합 환경을 제공하는 미들웨어; 및
    상기 미들웨어에 의해 제공되는 통합 환경에서 상기 저장부로부터의 수신된 프로그램을 상기 각 기능블록으로 다운로드시키는 운영체제
    를 포함하는 것인 기지국 형상제어 장치.
  8. 각 표준규격에 대응하는 프로그램을 저장하는 서버;
    SDR(Software Defined Radio) 기술에 기반하여 외부 버스로 연결되는 상기 서버로부터 선정된 표준규격의 프로그램을 전송받아, 호스트 인터페이스를 통해 각 기능블록으로 다운로드시키는 기지국 형상제어 장치를 포함하되,
    상기 다운로드된 프로그램을 이용하여 상기 선정된 표준규격에 대한 기지국을 구성하는 것인 기지국 형상제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 각 기능블록은,
    상기 다운로드된 프로그램을 이용하여 상기 선정된 표준규격에 대한 기지국으로 동작하는 L3/L2 보드, 모뎀 및 무선 송수신기 중 적어도 하나를 포함하는 것인 기지국 형상제어 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 각 기능블록은,
    FPGA(Field Programmable Gate Array) 칩 및 DSP(Digital Signal Processor) 중 적어도 하나를 포함하는 것인 기지국 형상제어 시스템.
  11. 제9항에 있어서, 상기 기지국 형상제어 장치는,
    상기 서버로부터의 프로그램의 다운로드를 위한 유연한 통합 환경을 제공하는 미들웨어; 및
    상기 미들웨어에 의해 제공되는 통합 환경에서 상기 서버로부터의 프로그램을 상기 호스트 인터페이스를 통해 상기 각 기능블록에 다운로드시키는 운영체제
    를 포함하는 것인 기지국 형상제어 시스템.
  12. 제11항에 있어서,상기 호스트 인터페이스는,
    HPI(Host Parallel Interface) 및 JTAG(Joint Test Action Group) 중 적어도 하나를 포함하는 것인 기지국 형상제어 시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 프로그램의 다운로드 위치, 인증 정보 및 통신 방식 중 적어도 하나에 대한 사용자의 요청을 입력받는 사용자 인터페이스부
    를 더 포함하는 기지국 형상제어 시스템.
  14. 다수의 표준규격 중 원하는 표준규격을 선정하는 단계;
    SDR(Software Defined Radio) 기술에 기반하여 외부 버스로부터 상기 선정된 표준규격의 프로그램을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 프로그램을 호스트 인터페이스를 통해 기지국의 각 기능블록으로 다운로드시키는 단계
    를 포함하는 기지국 형상제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 다운로드된 프로그램을 이용하여 상기 선정된 표준규격의 기지국으로 재구성되는 단계
    를 더 포함하는 기지국 형상제어 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 선정된 표준규격이 상기 기지국에 현재 사용되고 있는 표준규격과 동일한지를 확인하는 단계를 더 포함하되,
    상기 확인결과 동일하면, 상기 수신하는 단계 및 상기 다운로드시키는 단계를 수행하지 않는 것인 기지국 형상제어 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 수신하는 단계는,
    상기 외부 버스에 연결된 저장부에서 상기 선정된 표준규격의 프로그램이 검색되는 단계; 및
    상기 검색된 프로그램을 수신하는 단계
    를 포함하는 것인 기지국 형상제어 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 다운로드시키는 단계는,
    미들웨어를 통해 프로그램의 다운로드를 위한 유연한 통합 환경을 제공하는 단계; 및
    상기 미들웨어에 의해 제공되는 통합 환경에서, 운영체제가 프로그램을 상기 각 기능블록에 다운로드시키는 단계
    를 포함하는 것인 기지국 형상제어 방법.
  19. 제14항에 있어서, 상기 호스트 인터페이스는,
    HPI(Host Parallel Interface) 및 JTAG(Joint Test Action Group) 중 적어도 하나를 포함하는 것인 기지국 형상제어 방법.
  20. 제14항에 있어서, 상기 각 기능블록은,
    L3/L2 보드, 모뎀 및 무선 송수신기 중 적어도 하나를 포함하는 것인 기지국 형상제어 방법.
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