대용량 트래픽을 수용하기 위해 RoF 기반 이동통신 기지국에서의 DU 정합 장치는 기저대역 밴드 신호들을 광대역 멀티 IF 밴드의 중간주파수 신호로 상하향 변환해서 아날로그 멀티 IF신호를 효율적으로 생성하기 위한 광대역 Digital-IF 기술, 고속 DAC/ADC 적용 기술, UHD 구현 기술이 필요함
- 전세계 모바일 네트워크 평균 속도는 2012년 0.5 Mbps에서 2017년 3.9 Mbps로 7배 가량 증가할 전망. 한편 한국의 경우 2012년 2Mbps에서 17.4Mbps로 9배 가량 증가할 것으로 예상
- 현재의 CPRI 기반 클라우드 기지국의 경우 구조가 복잡하고 운영 비용이 고가이므로 차세대 클라우드 이동통신 기지국 구현 기술로는 부적합
- 기존 매크로 셀의 스몰 셀 화로 인한 백홀/프론트 홀 관련 인프라의 추가 구현 및 운용 비용이 증가
- 따라서, 보다 단순하고 경제적인 무선 프론트홀 구축을 위한 새로운 형태의 광통신 기술이 요구되고 있음
- 현재 상용 LTE 서비스는 하나의 RU 당 2.5Gbps(CPRI Option 3) 1채널이 필요하며, 광 파장 절감을 위해 CPRI MUX(2.5G x 4채널)를 사용
- LTE-Adv. 적용 시 하나의 Antenna에 20.65Gbps의 대역폭이 필요하므로, 2.46G(CPRI Option 3)급 12채널이 소요되어, 현재 인프라(CWDM core 망)로는 단 1개의 RU만 서비스 가능
- 기존 기술로 16 RU 수용 시 광섬유 16심이 필요하며, 이때 소요되는 금액은 장비 비용 2.0억원 + 광섬유 비용 128억원 (= 총 130억원) 소요
- 본 이전기술 적용 시 하나의 RU 당 하나의 파장(광 송수신기 모듈, IF=24)가 소요되어, 현재 인프라(CWDM core 망) 로 RU 16개 수용 가능
- 본 이전기술은 구조가 단순(디지털 신호처리, Framer, Serializer 등 불필요)하고, 최소 전송대역폭만 필요하므로 차세대 이동통신 기지국 기술로 적합
- IF 다중화에 의한 잡음, 아날로그 광신호의 비선형성 때문에 전송거리 제한 및 EVM 열화가 심함
- 장치 가격 및 인프라(광섬유) 구축 비용 동시 절감 가능, 또한 기존 COT/RT 구조 변경 불필요 (재활용). 비용은 장비 비용 1.1억원 + 광섬유 비용 8억원 (= 총 9.1억원) 소요
- 따라서, 기존 기술 대비 기지국 구축 비용을 130억원에서 9.1억원으로 약 1/15 수준 절감
- 다중화 개수 24개 확장 및 광링크 비선형 현상 개선으로 시스템 EVM 8% 이하 동시 만족(세계 최고)
- RoF를 통한 LTE 2x2 MIMO 기반의 DU 구현 가능
A. 기술명 : RoF 기반 대용량 DU 정합 장치 기술
- 12 IF 수용 가능한 DU 정합 장치 설계 및 구현 기술
- 3 Sector/2 FA 처리 가능한 대용량 DU 플랫폼 설계 기술
A. 기술명 : RoF 기반 대용량 DU 정합 장치 기술
- 대용량 DU 정합 장치 H/W 설계 및 구현 기술
- USRP(Universal Software Radio Peripheral) FPGA 설계 기술
- 광대역 digital-IF FPGA 설계 기술
- 고속 ADC/DAC 모듈 설계 기술
o 적용분야
- 본 이전기술은 LTE-Adv/5G 이동통신을 위한 기지국에 적용함
- LTE-Adv/5G, WiBro, WCDMA, GSM 복합신호 수용 기지국 기술로 활용함
- LTE-Adv Rel12에서 논의 중인 Macro와 Small Cell을 결합하여 가상화하는 Super Cell 기지국(대규모 스몰셀 구축)에 활용 가능함
- 본 기술의 주요 수요처는 이동통신 기지국 장비 제조업체, 통신 장비/모듈 개발업체 등임
o 기대효과
- 모바일 프론트홀 링크 및 디지털 처리부의 대용량화를 통한 모바일 트래픽 빅뱅 해결
- 기지국의 소형화를 통한 CAPEX/OPEX 절감으로 모바일 프론트홀 구축과 운용 비용 절감
- 모바일 신호 처리부의 단순화로 고속, 저지연 특성을 갖는 차세대 이동통신 서비스 활성화에 기여