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KR20170006873A - Multi-small cell multi-band distributed antenna systems - Google Patents

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KR20170006873A
KR20170006873A KR1020150098210A KR20150098210A KR20170006873A KR 20170006873 A KR20170006873 A KR 20170006873A KR 1020150098210 A KR1020150098210 A KR 1020150098210A KR 20150098210 A KR20150098210 A KR 20150098210A KR 20170006873 A KR20170006873 A KR 20170006873A
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small cell
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mimo
distributed antenna
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장대엽
이경수
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(주)에이더블유에스아이
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Abstract

본 발명은 복수의 스몰셀들과, 상기 모듈을 제어하는 스몰셀 컨트롤러 및 상기 복수의 스몰셀들 각각으로부터 RF신호를 전달받아 광신호로 변환시키는 메인허브유닛(MHU)을 포함하며, 상기 스몰셀 컨트롤러는 복수의 사업자들과 전기적으로 연결되어 상기 사업자들 각각을 적어도 하나의 스몰셀과 매칭시키도록 형성되는 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템을 제공한다.
이러한 시스템에 따르면 각 사업자마다 별도의 기지국을 구축할 필요없이 하나의 시스템을 이용하여 이동통신 서비스를 제공할 수 있으므로 설비구축 비용을 획기적으로 줄일 수 있다. The present invention includes a plurality of small cells, a small cell controller for controlling the module, and a main hub unit (MHU) for receiving an RF signal from each of the plurality of small cells and converting the RF signal into an optical signal, The controller provides a multi-small cell multi-band distributed antenna system that is electrically connected to a plurality of carriers to match each of the carriers with at least one small cell.
According to such a system, it is possible to provide a mobile communication service using one system without having to construct a separate base station for each business, which can drastically reduce facility construction cost.

Description

멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템{MULTI-SMALL CELL MULTI-BAND DISTRIBUTED ANTENNA SYSTEMS}[0001] MULTI-SMALL CELL MULTI-BAND DISTRIBUTED ANTENNA SYSTEMS [0002]

본 발명은 이동통신 인빌딩(In-building) 멀티 스몰셀들(Multi-Small Cell)을 이용하여 구현되는 멀티밴드 분산 안테나 시스템(Multi-Band DAS)에 관한 것이다. The present invention relates to a multi-band distributed antenna system (Multi-Band DAS) implemented using in-building multi-small cells.

종래 이동통신 사업자들이 이동통신 서비스를 제공하기 위해 싱글 오퍼레이터 액티브 다스 시스템(Single-Operator Active DAS)을 사용하였다. 도 1에는 이러한 종래 시스템의 개괄이 도시되어 있다. Conventional mobile communication companies have used a single operator Active DAS to provide mobile communication services. An overview of such a conventional system is shown in Fig.

도 1을 참조하면, 종래의 시스템에서 각 사업자는 별개의 기지국의 RRH(Remote Radio Head)를 통해 각각의 DAS 시스템을 구축하였다. 보다 구체적으로, 사업자 1은 광케이블(fiber optic cable)을 통해 연결된 RRH로 시그널 및 사용자 데이터를 송/수신 받는다. 사업자 1에 연동한 RRH는 RF 시그널을 MHU(Main Hub Unit) 송/수신하며 MHU는 RF 시그널을 광신호로 변환한 후 RAU(Radio Access Unit)로 전송한다.Referring to FIG. 1, in a conventional system, each provider constructs each DAS system through a remote radio head (RRH) of a separate base station. More specifically, the carrier 1 receives and transmits signals and user data to the RRH connected through a fiber optic cable. The RRH linked to the provider 1 transmits / receives the RF signal to the MHU (Main Hub Unit), and the MHU converts the RF signal to the optical signal and transmits it to the RAU (Radio Access Unit).

마찬가지로 다른 사업자 2나 사업자 3이 이동통신 서비스를 제공하기 위해서는 각각 별개의 기지국의 RRH를 사용하여야 하므로 시스템 설비 구축을 위한 비용이 중복 투자되게 되어 투자효율성 저해요인이 된다. Likewise, in order to provide the mobile communication service by the other business 2 or 3, the RRH of the separate base station must be used, and thus the cost for constructing the system facility is overlapped and the investment efficiency is hindered.

또한, 각각의 RRH는 제한된 용량을 가지고 있어서 가입자 체감품질 향상을 위한 용량 증설용 RRH를 추가해야만 한다. 그러나 RRH를 증설하기 위해서는 적지 않은 비용이 소요되기 때문에 현재 통신업계에서는 스몰셀을 다중으로 설치하여 이를 해결하고자 하는 시도가 이루어지고 있다(특허문헌 1 참조). In addition, each RRH has a limited capacity, so it has to add RRH for capacity expansion to improve the quality of the subscriber. However, in order to increase the RRH, a small amount of cost is required, and therefore, attempts have been made to solve the problem by installing multiple small cells in the telecommunication industry (see Patent Document 1).

하지만, 이러한 경우에도 각 사업자마다 별도의 스몰셀을 연결해야 하는 등 설비 구축 비용의 중복 투자 및 자원의 낭비가 이루어지는 문제점이 여전히 존재한다. However, even in such a case, there is still a problem that redundant investment of facility construction costs and waste of resources are incurred because a separate small cell must be connected to each business.

대한민국 등록특허 10-0923411Korea Patent No. 10-0923411

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인빌딩(In-building) 멀티 스몰셀들(Multi-Small Cell)을 이용하여 멀티밴드 분산 안테나 시스템(Multi-Band DAS)을 제공함에 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a multi-band distributed antenna system (Multi-Band DAS) using in-building multi-small cells. have.

전술한 본 발명의 목적은, 복수의 스몰셀들과, 상기 모듈을 제어하는 스몰셀 컨트롤러 및 상기 복수의 스몰셀들 각각으로부터 RF신호를 전달받아 광신호로 변환시키는 메인허브유닛(MHU)을 포함하며, 상기 스몰셀 컨트롤러는 하나 이상의 사업자들과 전기적으로 연결되어 상기 사업자들 각각을 적어도 하나 이상의 스몰셀과 매칭시키도록 형성되는 멀티밴드 분산 안테나 시스템을 제공함에 의해 달성될 수 있다.The above-described object of the present invention is achieved by a wireless communication system including a plurality of small cells, a small cell controller for controlling the module, and a main hub unit (MHU) for receiving an RF signal from each of the plurality of small cells and converting the RF signal into an optical signal And the small cell controller is electrically connected to one or more operators so as to match each of the carriers with at least one small cell.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 하나 이상의 사업자들과 상기 스몰셀 컨트롤러를 연결하는 연결모듈을 더 포함하며, 상기 연결모듈은 외부 인터넷 망과 연결되는 PDN GW(Packet Data Network Gateway)와, 상기 PDN GW와 연결되어 유저 플레인 데이터(User Plane Data)를 전송하는 Serving GW(Gateway)와, 상기 Serving GW와 스몰셀 컨트롤러 사이 컨트롤 플레인 시그날링(Control Plane Signaling)을 전송하는 MME(Mobility Management Entity)를 포함한다. According to a preferred aspect of the present invention, there is further provided a connection module for connecting the at least one service provider and the small cell controller, wherein the connection module comprises a PDN GW (Packet Data Network Gateway) connected to an external Internet network, And a Mobility Management Entity (MME) for transmitting Control Plane Signaling between the Serving GW and the Small Cell Controller. The Serving GW includes a Serving GW for transmitting user plane data, do.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 MHU에 연결되는 건물에서 복수의 EPS(Electric Pipe Shaft)실을 포함하며, 각각의 EPS실은 상기 MHU로부터 분배받은 광신호를 RF 신호로 변환하는 RAU(Radio Access Unit)와 PIM(Passive Inter-Modulation) 억제장치 및 상기 변환된 RF 신호 중 메인신호와 MIMO 신호를 구분하여 전송하는 MU(Main Unit)을 포함한다. According to another preferred aspect of the present invention, a building connected to the MHU includes a plurality of EPS (Electric Pipe Shaft) rooms, each EPS room having a RAU (Radio Access Unit), a PIM (Passive Inter-Modulation) suppression device, and an MU (Main Unit) for separating and transmitting the main signal and the MIMO signal among the converted RF signals.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 MU는 상기 메인신호와 MIMO 신호를 통합하여 단일선로로 전송할 수 있도록 형성된다. According to another preferred aspect of the present invention, the MU is formed so as to transmit the main signal and the MIMO signal as a single line.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 RAU가 설치된 모든 EPS 실에 다중대역 신호합성시 발생하는 신호왜곡을 억제할 수 있는 멀티밴드 PIM 억제 장치를 더 포함한다. According to another preferred aspect of the present invention, the apparatus further includes a multi-band PIM suppression device capable of suppressing signal distortion occurring in the synthesis of multi-band signals in all EPS rooms equipped with the RAU.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 멀티밴드 PIM 억제 장치는 적어도 세 개의 연결부를 구비하는 방향성 결합기를 포함하며 상기 방향성 결합기의 결합도(Coupling rate)와 방향도(Directivity)에 의한 신호 감쇄 차이를 이용하여 PIM을 억제한다. According to another preferred aspect of the present invention, the multi-band PIM suppression apparatus includes a directional coupler having at least three connection portions, and the signal attenuation difference due to the coupling rate and the directivity of the directional coupler To suppress the PIM.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 MU부터 전송받은 신호를 사용자 단말기로 전송하는 SU(Service Unit) 통합 광대역 MIMO 안테나 장치를 포함하며, 상기 SU 통합 광대역 MIMO 안테나 장치는 SU와 광대역 MIMO 안테나가 중첩된 하나의 모듈을 이루도록 형성된다. According to another preferred aspect of the present invention, there is provided an SU (SUBSTITUTE UNIT) integrated broadband MIMO antenna apparatus for transmitting a signal received from the MU to a user terminal, wherein the SU integrated broadband MIMO antenna apparatus comprises SU and a wideband MIMO antenna And are formed so as to form one superimposed module.

본 발명에 따른 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템에 의하면, 하나 이상의 사업자들이 하나의 스몰셀 컨트롤러에 연결되어 하나의 멀티밴드 다스(Multi-Band DAS) 시스템을 형성한다. 이러한 시스템에 따르면 각 사업자마다 별도의 RRH 및 안테나를 구축할 필요없이 하나의 시스템 및 시설물을 이용하여 이동통신 서비스를 제공할 수 있으므로 설비구축 비용을 획기적으로 줄일 수 있다. According to the multi-small cell multi-band distributed antenna system of the present invention, one or more operators are connected to one small cell controller to form one multi-band DAS system. According to such a system, the mobile communication service can be provided using one system and facilities without having to construct a separate RRH and antenna for each provider, and thus the facility construction cost can be drastically reduced.

또한, 본 발명에 따른 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템에 의하면, 사업자들은 스몰셀 컨트롤러에 의해 컨트롤 되는 복수의 스몰셀들을 사용하여 이동통신 서비스를 제공하므로 동일비용 RRH에 비해 무선용량을 대폭 확장할 수 있다. In addition, according to the multi-small cell multi-band distributed antenna system of the present invention, since the mobile communication service is provided by using a plurality of small cells controlled by the small cell controller, the wireless capacity can be greatly expanded compared to the same cost RRH .

또한, 본 발명에 따른 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템에 의하면, 스몰셀 컨트롤러에 의하여 인빌딩 동적 부하분산 기술을 구현하므로 건물내 트래픽을 효율적으로 수용하고 사용자 체감 품질을 향상시킬 수 있다. Also, according to the multi-small cell multi-band distributed antenna system of the present invention, since the in-building dynamic load balancing technique is implemented by the small cell controller, the traffic in the building can be efficiently accommodated and the user experience quality can be improved.

또한, 본 발명에 따른 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템에 의하면, SU(Service Unit) 통합 광대역 MIMO 안테나를 포함하여 설비 비용을 줄이고 건물의 미관을 향상시키며 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다. Also, according to the multi-small cell multi-band distributed antenna system according to the present invention, it is possible to reduce the equipment cost, improve the beauty of the building, and improve the stability of the system by including the SU (Service Unit) integrated wideband MIMO antenna.

아울러, 본 발명에 따른 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템에 의하면, PIM 억제 장치 및 인빌딩 단일선로 MIMO 확장장치를 포함하여 복수의 사업자가 하나의 스몰셀 컨트롤러로 연결되어 서비스를 제공하는 경우에도 전파의 왜곡이 없이 높은 품질의 서비스를 제공할 수 있다.In addition, according to the multi-small cell multi-band distributed antenna system of the present invention, even when a plurality of operators are connected to a single small cell controller to provide a service including a PIM suppression device and an inbuilding single line MIMO extension device, It is possible to provide a high-quality service without distortion.

도 1은 종래의 Single-Operator Active DAS 시스템을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 Multi-Operator Active DAS 시스템을 나타낸 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템의 개념도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 스몰셀의 동적 부하 분산 알고리즘을 나타낸 개념도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 SU(Service Unit) 통합 광대역 MIMO 안테나 장치를 나타낸 개념도.
도 6은 본 발명에 적용되는 인빌딩 단일선로 MIMO 확장장치의 개념도.
도 7은 본 발명에 적용되는 PIM 억제 장치의 개념도.1 is a conceptual diagram illustrating a conventional Single-Operator Active DAS system.
2 is a conceptual diagram illustrating a Multi-Operator Active DAS system according to an embodiment of the present invention;
3 is a conceptual diagram of a multi-small cell multi-band distributed antenna system according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are conceptual diagrams illustrating a dynamic load balancing algorithm of a multi-small cell according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are conceptual diagrams illustrating a SU (Service Unit) integrated wideband MIMO antenna apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram of an in-building single-line MIMO extension device applied to the present invention;
7 is a conceptual diagram of a PIM suppression device applied to the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the embodiments described below are only for explanation of the embodiments of the present invention so that those skilled in the art can easily carry out the invention, It does not mean anything. In describing various embodiments of the present invention, the same reference numerals are used for components having the same technical characteristics.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 Multi-Operator Active DAS (200) 시스템을 나타낸 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating a Multi-Operator Active DAS 200 system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템(Multi-Band DAS, 100)은 Multi-Operator Active DAS (200)를 포함한다. Referring to FIG. 2, a multi-cell multi-band distributed antenna system (Multi-Band DAS) 100 includes a Multi-Operator Active DAS 200.

도시된 바에 따르면, Multi-Operator Active DAS (200)는 복수의 스몰셀들 및 스몰셀들을 제어하는 스몰셀 컨트롤러가 연동된 모듈을 포함한다. As shown, the Multi-Operator Active DAS 200 includes a module in which a plurality of small cells and a small cell controller controlling small cells are interlocked.

스몰셀 결합 모듈은 인터넷 망, 복수의 사업자들 및 MHU(Main Hub Unit)과 연결된다. 보다 구체적으로, 스몰셀 컨트롤러는 하나 이상의 이동통신 사업자들과 전기적으로 연결되어 각 사업자들을 적어도 하나 이상의 스몰셀과 매칭시킨다. 스몰셀 컨트롤러는 트래픽 상황을 파악하여 한 사업자를 복수의 스몰셀들과 매칭시킬 수 있고, 통신(트래픽) 상황에 따라 한 사업자와 연결되는 스몰셀을 다른 스몰셀로 변경할 수 있다. The small cell coupling module is connected to the Internet network, a plurality of carriers and an MHU (Main Hub Unit). More specifically, the small cell controller is electrically connected to one or more mobile communication providers to match each provider with at least one small cell. The small cell controller can identify a traffic situation to match a single operator with a plurality of small cells, and change a small cell connected to one operator to another small cell according to a communication (traffic) situation.

MHU는 스몰셀 모듈로부터 전송받은 RF 신호를 광신호로 변환하여 각각의 RAU(Radio Access Unit)로 전송한다. MHU는 복수의 스몰셀들 각각으로부터 전송받은 신호들을 구분하여 전송할 수 있다. 다시 말해, 하나의 MHU가 복수의 스몰셀들과 연결되어 각 스몰셀들로부터 전송된 신호들을 분리하여 각 RAU로 전송한다. The MHU converts the RF signal received from the small cell module into an optical signal and transmits it to each RAU (Radio Access Unit). The MHU can transmit signals received from each of the plurality of small cells separately. In other words, one MHU is connected to a plurality of small cells to separate signals transmitted from each small cell and transmit them to each RAU.

각 RAU는 MHU로부터 전송받은 광신호를 다시 RF 신호로 변환하여 각 SU 결합 안테나로 전달한다.Each RAU converts the optical signal received from the MHU into an RF signal and transmits it to each SU-coupled antenna.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템(100)의 개념도이다. 3 is a conceptual diagram of a multi-small cell multi-band distributed antenna system 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템(100)은 연결모듈과, Multi-Operator Active DAS (200)와, 복수의 EPS(Electric Pipe Shaft) 실과, 각 EPS 실과 연결되는 안테나들을 포함할 수 있다. 3, the multi-small cell multi-band distributed antenna system 100 includes a connection module, a Multi-Operator Active DAS 200, a plurality of EPS (Electric Pipe Shaft) rooms, and antennas connected to respective EPS rooms can do.

연결모듈은 복수의 사업자들과 스몰셀 연동 모듈을 연결한다. The connection module connects the small cell interworking module with a plurality of providers.

연결모듈은 외부 인터넷 망과 연결되는 PDN GW(Packet Data Network Gateway)와, PDN GW와 연결되어 유저 플레인 데이터(User Plane Data)를 전송하는 Serving GW(Gateway)와, Serving GW와 스몰셀 컨트롤러 사이 데이터를 전송하는 MME(Mobility Management Entity) 등을 포함할 수 있다. The connection module includes a PDN GW (Packet Data Network Gateway) connected to the external Internet network, a Serving GW (Gateway) connected to the PDN GW to transmit user plane data (Data), a data link between the Serving GW and the small cell controller And an MME (Mobility Management Entity) for transmitting the MME.

PDN GW는 LTE EPC(Evolved Packet Core) 시스템의 하나로 User Plane data와 Control Plane signaling을 외부 인터넷 망과 연동시키며, Serving GW는 LTE EPC 시스템의 하나로 User Plane data를 전송한다. 또한, MME는 LTE EPC 시스템의 하나로 Control Plane signaling을 전달한다. The PDN GW is an LTE EPC (Evolved Packet Core) system, which links user plane data and control plane signaling with the external Internet network. Serving GW transmits user plane data as one of the LTE EPC systems. In addition, MME delivers Control Plane signaling as one of the LTE EPC systems.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르는 연결모듈은 PDN GW, Serving GW, MME 등을 사용하여 하나 이상의 사업자와 스몰셀 결합 모듈 사이의 데이터 전송을 매개할 수 있다. As described above, the connection module according to an embodiment of the present invention can mediate data transmission between one or more providers and the small cell combining module using a PDN GW, Serving GW, MME, or the like.

복수의 EPS 실 각각은 RAU(Radio Access Unit) 및 MU(Main Unit)을 포함한다. Each of the plurality of EPS rooms includes a Radio Access Unit (RAU) and a Main Unit (MU).

RAU는 MHU로부터 분배받은 광신호를 다시 RF 신호로 변환한다. The RAU converts the optical signal received from the MHU back into an RF signal.

MU는 RAU에 의해 변환된 RF 신호를 메인신호와 MIMO 신호로 구분하여 전송한다. 보다 구체적으로, MU는 사업자 통합 단일선로 MIMO 시스템의 하나로, 2G,3G,LTE의 메인신호는 바이패스(Bypass) 시키고 LTE의 MIMO 신호는 RF 에서 IF로 변환하여 SU로 전달하고, SU는 IF 에서 RF로 변환하여 안테나로 전송한다. The MU separates the RF signal converted by the RAU into a main signal and a MIMO signal and transmits the RF signal. More specifically, the MU is an integrated single-line MIMO system, which converts the main signals of 2G, 3G, and LTE to by-pass and converts the MIMO signals of LTE into RF to IF, RF, and transmits it to the antenna.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, EPS 실의 모든 RAU에는 멀티밴드 PIM 억제 장치(600)를 포함할 수 있다. 멀티밴드 PIM 억제 장치(600)는 다중대역 신호합성 시 발생하는 신호왜곡을 억제한다. 이에 대해서는 도 7을 참조하여 다시 설명한다. In accordance with another embodiment of the present invention, all RAUs in the EPS room may include a multi-band PIM suppression device 600. The multi-band PIM suppression apparatus 600 suppresses the signal distortion occurring in the synthesis of the multi-band signal. This will be described again with reference to FIG.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, EPS 실과 안테나 사이에는 인빌딩 단일선로 MIMO 확장 장치가 배치될 수 있다. 인빌딩 단일선로 MIMO 확장 장치는 기존 사업자별 2중으로 LTE MIMO 선로를 구축하던 것을 단일 선로로 통합할 수 있게 함으로써 투자비용을 절감시킨다. According to another embodiment of the present invention, an inbuilding single line MIMO extending device may be disposed between the EPS room and the antenna. In-building single-line MIMO expansion device reduces the investment cost by integrating the existing LTE MIMO line construction into a single line.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 스몰셀의 동적 부하 분산 알고리즘(300)을 나타낸 개념도이다. FIGS. 4A and 4B are conceptual diagrams illustrating a dynamic load balancing algorithm 300 of a multi-small cell according to an embodiment of the present invention.

도시된 바에 따르면, 도 4a에서는 주간에 각 스몰셀에 걸리는 트래픽을 반영하여 스몰셀들을 분배한 상태를 도시하고 있으며 도 4b에서는 야간에 각 스몰셀에 걸리는 트래픽을 반영하여 스몰셀들을 재분배한 상태를 도시하고 있다. 즉, 스몰셀 컨트롤러는 트래픽 상황을 고려하여 실시간으로 스몰셀의 분배를 변경할 수 있다. 4A shows a state in which small cells are distributed by reflecting traffic to each small cell during a day, and FIG. 4B shows a state in which small cells are redistributed by reflecting traffic to each small cell at night. Respectively. That is, the small cell controller can change the distribution of small cells in real time in consideration of traffic conditions.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 스몰셀 컨트롤러는 특정 시각에서 스몰셀 트래픽 상황을 파악하여 동적 부하를 분산시킨다. 스몰셀 컨트롤러는 Active UE, PRB Usage, 일정시간 RRC Connection 회수량 등의 데이터를 사용하여 각 스몰셀의 트래픽 상황을 파악할 수 있다. Referring to FIGS. 4A and 4B, the small cell controller grasps the small cell traffic situation at a specific time and distributes the dynamic load. The small cell controller can grasp the traffic situation of each small cell by using data such as Active UE, PRB Usage, and a predetermined time RRC connection count.

이러한 인빌딩 동적 부하 분산 기술은 건물 내 트래픽을 효율적으로 수용하고 사용자 체감 품질을 향상시킨다. 다시 말해, 본 발명에 따르면 건물내 트래픽 발생량(동시 접속 단말기 수의 변화 등)에 따라 무선 자원을 동적 할당하여 서비스 품질을 향상시킬 수 있다. This in-building dynamic load balancing technology efficiently accommodates traffic in buildings and improves user experience quality. In other words, according to the present invention, the quality of service can be improved by dynamically allocating radio resources according to the amount of traffic generated in the building (change in the number of simultaneously-connected terminals, etc.).

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 SU(Service Unit) 통합 광대역 MIMO 안테나 장치(400)를 나타낸 개념도이다. 5A and 5B are conceptual diagrams illustrating an SU (Service Unit) integrated wideband MIMO antenna apparatus 400 according to an embodiment of the present invention.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, SU 통합 광대역 MIMO 안테나 장치(400)는 광대역 MIMO 안테나(410)와 SU(420)가 결합되어 하나의 모듈을 구성한다. 5A and 5B, the SU integrated broadband MIMO antenna apparatus 400 is combined with the wideband MIMO antenna 410 and the SU 420 to form one module.

본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 MIMO 안테나(410)는 700MHz 내지 2600MHz 범위의 신호를 수용할 수 있도록 형성된다. The wideband MIMO antenna 410 according to an embodiment of the present invention is formed to be capable of receiving signals in the range of 700 MHz to 2600 MHz.

종래에는 통신사마다 별개의 SU와 광대역 MIMO 안테나를 설치하였다. 따라서, 복수의 통신사 서비스를 제공받고자 하는 경우 많은 수의 SU와 안테나가 설치되어야 하였다. 이를 위해 많은 설비 투자비용이 들고 건물의 미관이 나빠지며 서비스 품질 안정성 또한 저하되는 문제가 존재하였다. Conventionally, a separate SU and a wideband MIMO antenna are provided for each communication company. Therefore, a large number of SUs and antennas have to be installed in order to provide a plurality of service providers. To this end, there is a problem that a lot of facility investment costs, deteriorating the beauty of the building, and deteriorating the service quality stability.

하지만, 도 5a 및 도 5b에 도시된 본 발명의 SU 통합 광대역 MIMO 안테나 장치(400)에 따르면 하나의 모듈만으로 하나 이상의 사업자의 서비스를 제공할 수 있으므로 이러한 문제점들을 해결할 수 있다. However, according to the SU integrated wideband MIMO antenna apparatus 400 of the present invention shown in FIGS. 5A and 5B, it is possible to provide services of more than one provider with only one module, thereby solving these problems.

도 6은 본 발명에 적용되는 인빌딩 단일선로 MIMO 확장장치(500)의 개념도이다.6 is a conceptual diagram of an in-building single-line MIMO extending apparatus 500 applied to the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명은 LTE(Long Term Evolution) 통신 시스템과 같은 다중 접속 방식의 무선 통신 시스템에 적용되는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 신호를 LTE(Main), WCDMA, CDMA 1X 등과 같은 다른 주파수 대역 또는 다른 통신 방식의 신호와 함께 단일 케이블을 사용하여 일정 거리 확장할 수 있는 MIMO 신호 확장 장치를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the present invention provides a method for transmitting a Multiple Input Multiple Output (MIMO) signal applied to a wireless communication system of a multiple access scheme, such as an LTE (Long Term Evolution) communication system, And may include a MIMO signal extender capable of extending a certain distance using a single cable with a frequency band or other communication type of signal.

종래에는 사업자별로 이중 선로를 확보하여야 했다. 즉, 각 사업자는 메인신호를 전송하기 위한 선로 및 MIMO 신호를 전송하기 위한 선로를 따로 확보해야 했다. 예를 들어, 3개의 사업자가 이동통신 서비스를 제공하기 위해서는 3개의 이중선로(총 6개 선로)를 구비하여야 하므로 건물의 미관을 해치고 서비스의 안정성을 떨어뜨린다는 문제가 있었다.Conventionally, it was necessary to secure a dual track for each operator. In other words, each operator had to secure a line for transmitting the main signal and a line for transmitting the MIMO signal. For example, in order for three operators to provide mobile communication services, three double lines (six lines in total) must be provided, thereby deteriorating the aesthetics of buildings and degrading service stability.

하지만, 도 6에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면 MU(Main Unit)와 SU(Service Unit)가 단일선로로 연결되므로, 한 개의 선로를 통해 다중 사업자들이 서비스를 제공할 수 있게 된다. However, according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 6, since a MU (Main Unit) and an SU (Service Unit) are connected by a single line, multiple service providers can provide services through one line.

상기 실시예에서는 하나의 스몰셀에 하나의 MIMO 신호 확장 장치가 연동된 구성이 개시되어 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 하나의 스몰셀에 복수의 MIMO 신호 확장 장치가 연동되도록 형성될 수도 있다. In this embodiment, one MIMO signal expander is interlocked with one small cell. However, according to another embodiment of the present invention, a plurality of MIMO signal expanders may be interlocked with one small cell .

도 7은 본 발명에 적용되는 PIM 억제 장치(600)의 개념도이다. 7 is a conceptual diagram of a PIM suppression apparatus 600 applied to the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명은 Directional Coupler의 Directivity를 이용하여 Multi-Band PIM을 억제하는 장치를 포함할 수 있다. 이에 따르면, Directional Coupler의 Directivity를 이용하여 Tx 신호의 PIM의 크기를 줄여 Rx 신호와 구분할 수 있으며, 이를 통해 종래 여러 개의 선로를 통해 주고 받던 신호를 단일 선로를 통해 전송하는 것이 가능하다.Referring to FIG. 7, the present invention can include a device for suppressing multi-band PIM using directivity of Directional Coupler. Accordingly, it is possible to distinguish the Rx signal by reducing the size of the PIM of the Tx signal using the directivity of the directional coupler. Thus, it is possible to transmit a signal transmitted through several lines through a single line.

보다 구체적으로, PIM 억제 장치(600)는 적어도 세 개의 연결부를 구비하는 방향성 결합기를 포함하며, 방향성 결합기는 RAU 입력부와 전기적으로 연결되는 제1 연결부와, 안테나와 전기적으로 연결되는 제2 연결부와, 상기 제1 연결부를 통해 입력된 신호의 PIM을 억제하여 상기 제2 연결부를 통해 입력되는 신호를 RAU 수신부로 전달하는 제3 연결부를 포함한다. More specifically, the PIM suppression apparatus 600 includes a directional coupler having at least three connection portions, and the directional coupler includes a first connection portion electrically connected to the RAU input portion, a second connection portion electrically connected to the antenna, And a third connection unit for suppressing the PIM of the signal input through the first connection unit and transmitting a signal input through the second connection unit to the RAU reception unit.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따르는 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템(100)은 하나 이상의 사업자들이 하나의 스몰셀 컨트롤러에 연결되어 하나의 멀티밴드 다스(Multi-Band DAS) 시스템을 형성한다. 이러한 시스템에 따르면 각 사업자마다 별도의 RRH를 구축할 필요없이 하나의 시스템을 이용하여 이동통신 서비스를 제공할 수 있으므로 설비구축 비용을 획기적으로 줄일 수 있다. In the multi-small cell multi-band distributed antenna system 100 according to at least one embodiment of the present invention configured as described above, one or more carriers are connected to one small cell controller to form one multi-band DAS system . According to this system, it is possible to provide a mobile communication service using one system without having to construct a separate RRH for each service provider, so that facility construction cost can be drastically reduced.

또한, 사업자들은 스몰셀 컨트롤러에 의해 컨트롤 되는 복수의 스몰셀들을 사용하여 이동통신 서비스를 제공하므로 동일비용 RRH에 비해 무선용량을 대폭 확장할 수 있으며, 스몰셀 컨트롤러에 의한 인빌딩 동적 부하분산 기술에 의해 건물내 트래픽을 효율적으로 수용하고 사용자 체감 품질을 향상시킬 수 있다. In addition, since operators provide mobile communication services using a plurality of small cells controlled by a small cell controller, the radio capacity can be greatly expanded compared to the same cost RRH, and in-building dynamic load balancing technology Thereby effectively accommodating the traffic in the building and improving the user experience quality.

또한, SU(Service Unit) 통합 광대역 MIMO 안테나를 포함하여 설비 비용을 줄이고 건물의 미관을 향상시키며 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다. In addition, a SU (Service Unit) integrated broadband MIMO antenna can be included to reduce equipment costs, improve the aesthetics of the building, and improve system stability.

아울러, 본 발명에 따른 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템(100)은 PIM 억제 장치(600) 및 인빌딩 단일선로 MIMO 확장장치(500)를 포함하여 복수의 사업자가 하나의 스몰셀 컨트롤러로 연결되어 서비스를 제공하는 경우에도 전파의 왜곡이 없이 높은 품질의 서비스를 제공할 수 있다는 장점이 있다. In addition, the multi-small cell multi-band distributed antenna system 100 according to the present invention includes a PIM suppression apparatus 600 and an in-building single-line MIMO extension apparatus 500, and a plurality of operators are connected to one small cell controller Even when the service is provided, it is possible to provide a high quality service without distortion of the radio wave.

이상에서 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

100 : 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템
200 : Multi-Operator Active DAS
300 : 멀티 스몰셀의 동적 부하 분산 알고리즘
400 : SU(Service Unit) 통합 광대역 MIMO 안테나 장치
500 : 인빌딩 단일선로 MIMO 확장장치
600 : 멀티밴드 PIM 억제 장치100: Multi-small cell multi-band distributed antenna system
200: Multi-Operator Active DAS
300: Dynamic Load Balancing Algorithm of Multi-Small Cell
400: SU (Service Unit) Integrated Broadband MIMO Antenna Unit
500: Building Single Line MIMO Extension Device
600: Multiband PIM suppression device

Claims (7)

복수의 스몰셀들;
상기 모듈을 제어하는 스몰셀 컨트롤러; 및
상기 복수의 스몰셀들 각각으로부터 RF신호를 전달받아 광신호로 변환시키는 메인허브유닛(MHU)을 포함하며,
상기 스몰셀 컨트롤러는 복수의 사업자들과 전기적으로 연결되어 상기 사업자들 각각을 적어도 하나 이상의 스몰셀과 매칭시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템.A plurality of small cells;
A small cell controller for controlling the module; And
And a main hub unit (MHU) for converting an RF signal received from each of the plurality of small cells into an optical signal,
Wherein the small cell controller is electrically connected to a plurality of carriers so as to match each of the carriers with at least one small cell. 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 사업자들과 상기 스몰셀 컨트롤러를 연결하는 연결모듈을 더 포함하며, 상기 연결모듈은 외부 인터넷 망과 연결되는 PDN GW(Packet Data Network Gateway)와, 상기 PDN GW와 연결되어 유저 플레인 데이터(User Plane Data)를 전송하는 Serving GW(Gateway)와, 상기 Serving GW와 스몰셀 컨트롤러 사이 컨트롤 플레인 시그널링(Control Plane Signaling)을 전송하는 MME(Mobility Management Entity)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템.The method according to claim 1,
And a connection module for connecting the plurality of operators to the small cell controller, wherein the connection module comprises: a PDN GW (Packet Data Network Gateway) connected to an external Internet network; And a MME (Mobility Management Entity) for transmitting control plane signaling between the Serving GW and the small cell controller. The multi-cell multi- Band distributed antenna system. 청구항 1에 있어서,
상기 MHU에 연결되는 복수의 EPS(Electric Pipe Shaft)실을 포함하며, 각각의 EPS실은 상기 MHU로부터 분배받은 광신호를 RF 신호로 변환하는 RAU(Radio Access Unit) 및 상기 변환된 RF 신호 중 메인신호와 MIMO 신호를 구분하여 전송하는 MU(Main Unit)을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템.The method according to claim 1,
Wherein each EPS room comprises a RAU (Radio Access Unit) for converting an optical signal distributed from the MHU into an RF signal, and a main signal unit And a MU (Main Unit) for transmitting the MIMO signals separately. 청구항 3에 있어서,
상기 MU는 상기 메인신호와 MIMO 신호를 통합하여 단일선로로 전송할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템.The method of claim 3,
Wherein the MU is formed so that the main signal and the MIMO signal can be combined and transmitted as a single line. 청구항 3에 있어서,
상기 복수의 EPS 실에 있는 모든 RAU에는 다중대역 신호합성시 발생하는 신호왜곡을 억제할 수 있는 멀티밴드 PIM 억제 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템.The method of claim 3,
Wherein all the RAUs in the plurality of EPS rooms include a multi-band PIM suppression device capable of suppressing signal distortion occurring in the synthesis of a multi-band signal. 청구항 5에 있어서,
상기 멀티밴드 PIM 억제 장치는 적어도 세 개의 연결부를 구비하는 방향성 결합기를 포함하며 상기 방향성 결합기의 결합도(Coupling rate)와 방향도(Directivity)에 의한 신호 감쇄 차이를 이용하여 PIM을 억제하는 것을 특징으로 하는 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템.The method of claim 5,
The multi-band PIM suppression apparatus includes a directional coupler having at least three connection portions, and suppresses PIM by using a difference in signal attenuation due to a coupling rate and a directivity of the directional coupler. Multi - cell Multi - band Distributed Antenna System. 청구항 3에 있어서,
상기 MU부터 전송받은 신호를 사용자 단말기로 전송하는 SU(Service Unit) 통합 광대역 MIMO 안테나 장치를 포함하며, 상기 SU 통합 광대역 MIMO 안테나 장치는 SU와 광대역 MIMO 안테나가 중첩된 하나의 모듈을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티스몰셀 멀티밴드 분산 안테나 시스템.The method of claim 3,
(SU) integrated wide band MIMO antenna apparatus for transmitting a signal received from the MU to a user terminal, wherein the SU integrated broadband MIMO antenna apparatus is formed as a single module in which an SU and a wideband MIMO antenna are stacked A multi - small cell multi - band distributed antenna system.
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