O-RAN(Open-Radio Access Network)은 차세대 개방형 5G Fronthaul Interface
규격이다.

O-RAN Fronthaul Interface는 O-RAN Distributed Unit(O-DU)와 O-RAN Radio Unit(O-RU) 사이
중 PHY-High와 PHY-Low 구간 Option 7.2x가 표준으로 채택했다.

5G O-RAN 프로토콜은 O-RAN DU(O-DU)와 O-RAN RU(O-RU)간 eCPRI 또는 RoE 방식의 오픈
프로토콜을 의미한다.

Option이 낮아 질수록 전송용량을 줄어들고, latency는 증가한다.

에프알텍은 정부 과제를 통해 O-RAN Interface 기술을 확보 하였으며, O-RAN Interface를 적용한
제품 개발을 진행하고 있다.

CPRI(Common Public Radio Interface) 규격은 2003년에 제정되었으며, 주요
기지국 사업자 주도로 기지국 장비(DU: Digital Unit, RU: Radio Unit)간 신호 연동 인터페이스
규격을 표준화하여 공개한 프로토콜이다. 현재 CPRI version 7.0이 최신 버전이며, 24Gbps의 line-
rate에 대해 정의되어 있다.

DU와 RU는 CPRI 인터페이스를 통해 User Data, CPRI Control & Management Data, CPRI Frame
Synchronization를 주고 받는다. CPRI 표준은 DU와 RU간에 User Data를 전달하고 Control Plane
상의 제어 및 관리 정보를 주고 받을 프레임 구조를 정의하고, 프레임 내의 User Data가 실리는 위치와
오버헤드 바이트의 의미와 위치를 정의하고 있다.

User Data는 Baseband Digital IQ Stream의 형태로 CPRI Basic Frame 내 IQ Data Block에 실려
전달되며 RU는 이를 받아 아날로그로 변환하여 증폭 시킨 후 안테나를 통해 단말기로 전달합니다.
Control & Management 데이터와 동기 정보는 CPRI Sub-channel들(=Control Words)을 통해
전달되며 DU와 RU만 이 정보들을 이용한다.

에프알텍은 정부 과제와 꾸준한 개발을 통해 CPRI에 대한 인터페이스 기술을 확보 하였으며, CPRI
Interface가 가능한 제품 개발을 통해 표준 CPRI 프로토콜에 대한 검증을 완료하였다.

최근 많은 이동통신 사업자들은 Multi-band를 수용할 수 있는 제품에 대한 요구를 꾸준히 하고
있으며, Multi-band 수용은 시스템에 대한 소비전력을 증가 시켰다. 이것은 시스템 개발 및 유지에
사용되는 비용을 상승 시켰으며, 이동통신 사업자나 중계기 공급사에 상당한 부담으로 작용하고 있다.
따라서 Multi-band 중계 시스템의 효율을 개선하는 것이 상당히 중요한 이슈가 되었으며, 중계
시스템의 효율 개선은 소비전력 감소 및 시스템 싸이즈를 소형/경량화 할 수 있다.

시스템의 효율을 개선하는데 가장 핵심적인 역할을 하는 기술이 CFR(Crest Factor Reduction)과
DPD(Digital Pre-Distortion) 기술이다.

CFR은 입력 신호에 대한 DSP(Digital Signal Processing) 기술을
적용하여 다수의 주파수 성분을 갖는 신호가 합쳐질 때 발생하는 피크 파워(Peak Power) 성분을
신호 특성 저하 없이 감소시킬 수 있는 기술이다.
이것은 요구되는 신호의 정확성과 스펙트럼 규격을 유지하면서도 신호의 PAPR(Peak to Average
Power Ratio)을 감소시키는 효과가 있으며, 이로 인해 고출력 증폭기의 Back-off power를 낮게
가져갈 수 있으며, Amplifier의 종단 TR(Transistor)의 급수를 낮춰 소비전력 및 비용을 줄일 수 있는
기술이다.

DPD는 DSP(Digital Signal Processing) 기술을 적용하여 고출력 전력 증폭기의
선형성을 개선 시키는 기술이다. 고출력 증폭기 입력 신호에 대해 DSP 신호 처리 기법으로 증폭기
입력 신호에 대해 신호에 대한 역함수를 취함으로 비선형에 의한 신호 왜곡을 최소화 함으로 고출력
증폭기의 선형 특성을 개선하는 기술이다.

에프알텍은 2000년 중반부터 CFR/DPD에 대한 기술을 확보 하였으며, 이동통신 사업자에게 많은
제품을 공급하였다.

APD(Analog Pre-Distortion) 기술은 종래 DPD 기술과는 다른 방식으로 고출력 전력
증폭기의 선형성을 개선하는 기술이다. DPD 기술은 Feed-back 방식을 적용한 반면 APD 기술은
Feed-Forward 방식을 적용함으로 기존 Feed-Back 방식에 비해 고출력 전력 증폭기의 신뢰성을 좀더
확보한 기술을 적용하였으며, 더불어 고출력 전력 증폭기의 선형성을 개선하는 기술이다. 기존
전력증폭기(LPA, HPA)에 비해 상당히 높은 효율 특성을 가지며, 전력 증폭기 및 시스템을 소형 경량화
할 수 있는 기술이다. 또한 여러 밴드를 수용할 수 있는 시스템을 개발 가능하게 되었다.

APD의 신호 처리 방법은 전력 증폭기 입력 신호와 출력 신호를 모니터링하여 전력 증폭기를 지난
신호의 비선형 특성만큼의 신호에 대한 역함수를 취해 원신호에 더해 줌으로 전력 증폭기의 선형성을
개선한 기술이다. APD 기술은 적은 개발 비용으로 전력 증폭기의 선형성을 개선할 수 있는 기술이다.

에프알텍은 2000년 중반부터 APD에 대한 기술을 확보하였으며, APD 기술을 적용한 많은시스템을
이동통신 사업자에게 공급하였으며, 광대역 신호에 대해서도 우수한 성능을 가지고 있는 제품을 개발
하였다.

RF 중계기의 경우 Link Antenna와 Service Antenna 간 아이솔레이션 확보 문제로 옥외에서 사용할
수 없었다. 하지만 ICS(Interference Cancellation System) 기술은 DSP(Digital
Signal Processing) 기술을 이용하여 피드백 발진 신호를 검출하고 제거함으로 RF 중계기에서
발생되는 발진 문제를 해결하는 기술이다. DSP 블록은 최종 출력 신호에 대한 위상을 저장하고 출력된
신호의 일부가 다시 입력으로 들어올 경우 저장해둔 위산과 동일 위상 신호를 제거하는 원리로 발진
신호를 제거해 아이솔레이션을 확보하는 기술이다.

ICS 기술은 무선 환경 변화(차량, 건물, 바람)에 의한 무선 채널의 시간적 변화 특성을 정확히
트래킹하여 적용함으로 Isolation 변화에도 안정적으로 RF 중계기의 성능을 확보할 수 있는 기술이다.
따라서 ICS 중계기는 환경 변화로 인한 발진 신호를 실시간으로 제거할 수 있기 때문에 고출력 RF
중계기를 운용할 수 있다. ICS 중계기는 기존 RF 중계기와 다르게 옥외 환경에 설치가능하며, 네트워크
망을 cascade로 구현 가능하며, 기존 광중계기에 비해 장비 가격 및 설치 비용이 저렴하며, 유지보수가
간편하다는 장점이 있다.

에프알텍은 ICS 기술을 확보하고 있으며, 국내뿐만 아니라 해외 이동통신 사업자에게 ICS 제품을
공급 및 인증을 획득하였다.