중소기업 기술혁신개발사업

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보석 오
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1 휴대인터넷중계기 4G 포럼 (2004/12/10) 쏠리테크 CTO 이재학

2 목차 휴대인터넷중계기개요 TDD 중계기 Issue 사항 기지국 Interface 휴대인터넷 Network 구조 쏠리테크휴대인터넷중계기개발현황 2

3 중계기란 (What is Repeater)? 중계기요구사항 중계기유형 Link 중계기의구성 휴대인터넷중계기개요 3

4 What is Repeater? 기지국 중계기 중계기 (Repeater) 란음영지역의해소, 셀크기의확대를위하여경제적으로기지국 (BS) 신호를원격에위치한장소에전달하여가입자 (SS) 서비스가가능하도록하는장치이다. 중계국 4

5 중계기요구사항 경제성이보장되어야한다. (Economics) 기지국신호의품질을유지해야한다. (Transparency) 설치가간편하여야한다. (Easy Install) 운용및유지보수가쉬워야한다. (Easy O&M) 기지국품질에영향을주지않아야한다. (No Degradation) 용도 ( 필요 ) 에최적화되어야한다. 5

6 중계기유형 <Link 방식에따른분류 > Optic Cable Laser Microwave RF(Radio Freq.) IF(Intermediate Freq.) Freq. Converting < 위치 / 용도에따른분류 > In-Building Subway/Tunnel Underground BS Donor < 전송신호에따른분류 > Analog Repeater Digital Repeater < 출력에따른분류 > 소형 ( 소출력 ) 중계기중형 ( 중출력 ) 중계기대형 ( 대출력 ) 중계기 6

7 Link 중계기의구성 광중계기 기지국 기지국 정합 부 송신 수신 M/W, 변파중계기 Laser 중계기 수신 송신 안테나 정합 부 가입자 도너 리모트 Transmission Part 도너와리모트사이의 LINK 전송방식에따라중계기의종류를구분한다. 7

8 TDD 시스템특성 중계기별 Delay 특성 Guard Time과 Cell 반경 Tx to Rx Isolation Frame 검출 LNA 보호 TDD Issue 사항 8

9 TDD System 특성 DL 와 UL 가동일주파수사용 Switching에의한상, 하향 Path 결정 Tx와 Rx 간의 Isolation 확보필요 Coverage/Delay Management 필요 Transmission Delay System Delay Switching Delay Interference Management 필요 Synchronization and Delay 9

10 중계기별 Delay 특성 RF & M/W 중계기 Air 전송 Delay : 3.3usec/Km System Delay : 1usec + (SAW filter Delay) 아날로그광중계기 Optic 전송 Delay : 5usec/Km System Delay : 1usec 디지털광중계기 Optic 전송 Delay : 5usec/Km System Delay : 약 5usec 내외 Optic delay : Air Delay = 1.5 : 1 10

Guard time 과 Cell 반경 BS : Base Station SS : Subscriber Station RS : Repeater Station SS_B : Subscriber Station in BS Coverage SS_R : Subscriber Station in RS Coverage

11 Guard time 과 Cell 반경 BS : Base Station SS : Subscriber Station RS : Repeater Station SS_B : Subscriber Station in BS Coverage SS_R : Subscriber Station in RS Coverage Guard Time Downlink Uplink BS SS_B Tx to SS_B Rx form BS Coverage & 전송효율 Rx form SS_B Tx to BS RS Tx to SS_R Rx to SS_R SS_R Rx From RS Tx to RS 전송 Delay + System Delay 11

12 Delay Equalization 목적 BS와 RS Tx Timing Synchronization BS와 RS 사이의 Delay 차이제거 RS까지의 Link 전송거리확보 RS의 Coverage 확보 신호처리구성도 BS Signal + RS Delay DL Signal UL Signal RS Signal 12

동기화가된 Guard time 과 Cell 반경 BS : Base Station SS : Subscriber Station RS : Repeater Station SS_B : Subscriber Station in BS Coverage SS_R : Subscriber Station in RS

13 동기화가된 Guard time 과 Cell 반경 BS : Base Station SS : Subscriber Station RS : Repeater Station SS_B : Subscriber Station in BS Coverage SS_R : Subscriber Station in RS Coverage Guard Time Downlink Uplink BS Tx to SS_B Rx form SS_B SS_B RS Rx form BS Tx to SS_R Coverage & 전송효율 Tx to BS Rx to SS_R SS_R Rx From RS Tx to RS 전송 Delay + System Delay 13

14 Tx to Rx Isolation PA Digital 광인터페이스 Analog 광인터페이스 RF 인터페이스 B P F LNA Reverse Path Tx to Rx Isolation Forward 신호가무신호시에 Reverse Path로잡음레벨인가현상. 디지털광인터페이스 : A/D 및 D/A Noise + PA Gain < 80dBc. 아날로그광인터페이스 : LD Noise + PA Gain < 80dBc. RF 인터페이스 : Forward Gain < 100dBc 14

15 Frame 검출 PA Frame 동기검출및스위치제어 LNA B P F 기지국에서송신되는 Forward 신호를받아스위치신호를검출. PA 후단의스위치를제어하여 Tx to Rx Isolation 개선. LNA 전단의스위치를제어하여 Tx to Rx Isolation 개선 15

16 LNA 보호 PA Reverse Level 검출및스위치제어 B P F LNA OPEN 안테나 OPEN 시 Forward 의신호가 Reverse 로의인가를막아 LNA 보호. Reverse Level 을검출. LNA 전단의스위치를제어하여 LNA 보호 16

17 Digital I/Q Simplex RF Duplex RF 기지국 Interface 17

18 기지국 - 중계기인터페이스 D/A AMP PA Channel Card UPCU B P F A/D AMP DNCU LNA Digital I & Q Digital 광중계기 Simplex RF Analog 광중계기 M/W 중계기 Digital 광중계기 Duplex RF(Air) RF 중계기 18

19 Digital I&Q 인터페이스개요 기지국의모뎀 (Channel Card) 에서제공되는 I/Q 신호를중계기에제공 기지국의디지털부와 RF 부를분리한 BTS(SMART BTS) 구조가됨. 단점 장점 디지털데이터전송시 Clock 관련정보같이제공 중계기의클럭은전송데이터에서클럭신호를 Recovery 하여사용 연결되는신호의형태와신호규격정의필요 기지국제조사의인터페이스제공여부불투명 시스템설계에대한난이도존재 시스템의유연성, 확장성 BTS 와동일한성능제공 Delay Equalization 기능구현용이 전송으로인한신호품질저하없음. BTS BTS에확장성이부가된것과같음. 19

20 Simplex RF 인터페이스개요 Link 중계기의가장일반적인 Interface 임. 기지국의 UPCU/DNCU 의후단과접속 (UL/DL 별도연결 ) 입력단에서의 Isolation 확보용이 리모트에 Timing 신호를전달할수있는방안및해결책필요 Link 방식은시스템의성능및 Issue 사항을고려하여결정필요 ISSUE 사항 중계국에 Switch Timing 정보의제공방안 출력단 UL/DL Isolation 의확보 Delay Management 20

21 Duplex RF 인터페이스개요 기지국과 Air Interface RF 중계기 중계기에서는입력단과출력단에모두 Switching 기능필요기지국과가입자인터페이스단 Isolation의확보필요가입자와인터페이스되는단에서는 DL-to-UL Isolation의확보가필요별도의 DL/UL 스위칭 Time 정보필요 ISSUE 사항 Air Interface 조건에서 Switching Time 에대한정보제공방안 출력단 UL/DL Isolation 의확보 21

22 휴대인터넷 Network 구조 중계기 vs 소형기지국 Centralized Digital Unit with multiple RF Unit 휴대인터넷 Network 구조 22

23 Network 구조 휴대인터넷 Network 구조 기지국 + 중계기 기지국 + 소형기지국 Centralized digital part with multiple RF parts 기지국 vs. 중계기 Capacity or Coverage 23

24 소형기지국과중계기의경제성비교 장비가격측면 동일한출력을가정중계기는기지국에종속되는특징디지털광중계기는 Cascade의장점이있어저렴하게구성가능단일 Cell 내에가입자가많을경우소형기지국이경제적임가입자가적은 Cell이넓게분포할경우중계기가경제적임 유지보수및업그레이드측면 중계기를사용할경우에는기지국과중계기를동시에고려해야함 업그레이드는모두원격 Download 가되므로비슷함 24

25 Centralized Architecture α β optic β optic optic α optic γ β optic α optic Donor optic γ α optic α β optic optic α β optic γ 25

26 쏠리테크휴대인터넷중계기개발현황 개발종류. 아날로그광중계기. 디지털광중계기. 고출력RF중계기 주요장단점 장점 단점 아날로그광 Dynamic range 우수 Delay 제어난해 디지털광 Cascade 용이 Bandwidth 제한 고출력 RF 가격우수 Feedback Cancel 개선 필요 26

27 쏠리테크휴대인터넷중계기개발현황 진행사항. 사업자와공동개발 ( 용역과제 ). 각각의 Prototype 제작완료 향후진행방향. Wibro 기지국과인터페이스시험. 각사업자 RFP에따른장비개발. 사업자공용휴대인터넷중계기개발 27

28 디지털광중계기 함체기구와실장도 28

29 Satellite DMB Provide 감사합니다 Audio and Video! Contents Provide Full Mobility with Gap Fillers Tel) (02)

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¼º¿øÁø Ãâ·Â-1 Bandwidth Efficiency Analysis for Cooperative Transmission Methods of Downlink Signals using Distributed Antennas In this paper, the performance of cooperative transmission methods for downlink transmission