네트워크 기본개념 학습(#2) Decoupling, D-RAN, C-RAN, V-RAN, O-RAN

ㆍ DL / UL Decoupling

- UL(UpLink) : 단말기의 PowerLimit으로 DL에 비해 좁은 커버리지

- DL(DownLink) : PowerLimit 없는 기지국. 넓은 커버리지

→ UL의 커버리지 좁다 → LowFrequency대역으로 커버리지를 넓힌다

 

ex) UL@1.8GHz / DL@3.5GHz Co-Site(Decoupling)를 사용해 기지국 커버리지 낭비를 없앤다.

→ 방법1 : 두개의 Cell이 각각 UL, DL을 송신하도록 한다.

→ 방법2 : 한 개의 Cell 내부에서 두 Frequency대역으로 나눠 UL, DL을 송신하도록 한다. (FDD)

 

ㆍFDD / TDD (신호 전송의 방식)

- FDD(Frequency Division Duplexing) : 한 Cell의 링크를 Frequency로 나눈다. UL/DL 두 링크로 나눔

   → 채널내에서 스펙트럼을 나눠씀. UL/DL의 특성이 달라야하므로 분석이 필요하고 복잡하고 비싸다.

- TDD(Time Division Duplexing) : 한 Cell 전체를 시간에따라 UL로, DL로 번갈아 씀.

   → DL/UL 전환시에 GuardPeriod의 영향이 있음. Slot간의 간섭 영향이 있음

 

※ Band에 따라 신호 전송방식이 정해져있다. (높을수록 TDD)

   ex. Band1의 2100MHz구간 → FDD

   ex. 3.5Ghz의 고주파 대역은 TDD

 

 

 

ㆍD-RAN / C-RAN의 Radio Network단 개념

1.[4G][5G] D-RAN : Distributed RAN (eNB개념 등장)          

  - eNB : RNC와 NodeB 개념을 합침.

    → 데이터 처리부(Controller)(DU : Digital Unit)

    → 무선 송신부(Node)(RU : Radio Unit)

  - 장비, 시설, 전력이 각 셀사이트마다 구축되어야함.

  cf) 3G는 중앙집중형 구조였음 : RNC에 Node B를 여럿 연결하여, RNC장애시 전부 장애발생의 위험  

      * Node B - RNC - CN(Core NW)

  cf) RNC(Radio Network Controller) : RAN의 구성요소. Node B기지국과 타 RNC간의 인터페이스 관리

 

2. [4G][5G] C-RAN : Centralized RAN / Cloud RAN

  - 다시 중앙집중형 구조로 회귀. Site별로 데이터 부하량 요구량이 달라서 유동적으로 컨트롤하기 위함.

★프로토콜 계층을 용도에 따라 유동적으로 배치함

 

  [4G] RRU BBU, 프로토콜 CPRI

  - Site RU ↔ Controller DU 중앙배치

  - RU(RRU) ↔ DU(BBU)

* 통신 프로토콜 : 대표적으로 CPRI(Common Public Radio Interface)

  [5G] RU DU CU, 프로토콜 CPRI, eCPRI)

  - gNB = { DataCenter에 CU(가상화될 수 있음) ↔ DU, DU, DU .. }

      * RU - FH(fronthaul) - { DU - MH(midhaul)  - CU } gNB Node B -BH(backhaul)-  NG Core

* 통신 프로토콜 : 대표적으로 CPRI, eCPRI(enhanced CPRI)

★프로토콜 계층을 용도에 따라 유동적으로 배치함

* gNB에서 Radio Protocols가 계층적으로 존재하고 CU에서는 각 gNB의 프로토콜 블록을 조절한다. (Options 다수)

* DU가 PHY프로토콜 레이어에서 DU/RU로 나뉠 수 있음. → BeamForming/Massive MIMO에 집중할수있는 RU로 구분하기위함 (AAU : Advanced Antena Unit)

 

3. V-RAN : C-RAN구조에서 CU를 가상화한 개념.

* 자원할당 동적/지능적, CU보드 고장시에도 가상화백업되어 문제 해결력도 확보 가능

 

4. O-RAN

* CU / DU / RU 전부 가상화 → 각 장비간의 유연한 호환이 가능하여 가격경쟁 및 타장비 혼합도 가능해질 수 있음