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Detail

RoF based Digital Unit (DU) interface unit technologies

Manager
Chung Hwan Seok
Participants
Transaction Count
0
Year
2015
Project Code
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