KR102172109B1 - 셀제어장치 및 셀 제어 방법 - Google Patents

셀제어장치 및 셀 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 매크로 셀 내 다수의 소형 셀이 구축된 무선 환경에서, 각 셀에서 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 전송되는 시스템정보블록(SIB, System Information Block)의 전송 빈도를 줄이거나, 또는 없애는 방식을 통해 시스템정보블록의 전송으로 인해 발생하는 이웃 셀 간섭을 제거함으로써, 각 셀에서의 데이터 처리 용량 및 속도를 향상시킬 수 있는 셀제어장치 및 셀 제어 방법을 제안한다.

Description

셀제어장치 및 셀 제어 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CELL CONTROL}
본 발명은 매크로 셀 내 다수의 소형 셀이 구축된 무선 환경에서, 각 셀에서 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 전송되는 시스템정보블록(SIB, System Information Block) 등 셀 커버리지 내 단말 유/무, 단말 수에 관계 없이 주기적으로 방송되는 제어신호의 전송 빈도를 줄이거나, 또는 없애는 방식을 통해 시스템정보블록의 전송으로 인해 발생하는 이웃 셀 간섭을 제거 및 소형 셀의 데이터 전송효율을 높이기 위한 방안에 관한 것이다.
LTE 통신시스템에서 통신서비스의 종류 및 전송 요구 속도 등이 다양해짐에 따라, LTE 주파수 증설 및 5G 통신시스템으로의 진화가 활발하게 진행되고 있다.
이와 관련하여, 5G 통신시스템에서는 데이터 트래픽 폭증을 해결하기 위한 방안으로서 예컨대, 헷넷(HetNet) 기술이 제안되고 있다.
이러한, 헷넷 기술은 하나의 매크로 셀(Macro Cell) 안에 다수의 소형 셀들을 구축하는 방식을 통해 데이터 처리 용량과 속도를 향상시키는 기술을 일컫는다.
여기서, 매크로 셀 및 소형 셀 각각에서는 이동통신 서비스 이용과 관련하여 단말에서 필요한 동작을 위해 예컨대, 시스템정보블록(SIB, System Information Block), 및 셀특정참조신호(CRS, Cell-specific Reference Signal) 등의 제어신호를 전송하게 된다.
그러나, 매크로 셀 및 소형 셀 각각에서 전송되는 위 제어신호는 셀 부하와 관계없이 항상 전송되어야만 하는 데, 특히 시스템정보블록의 경우, 브로드캐스팅 방식으로 전송이 이루어짐에 따라 이웃 셀 간섭(Inter Cell Interference)을 유발시키게 되어, 각 셀에서의 데이터 처리 용량 및 속도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
결국, 헷넷 기술을 따르는 무선 환경에서 데이터 처리 용량과 속도 향상을 기대하기 위해선 브로드캐스팅 방식으로 전송되는 시스템정보블록으로 인해 발생할 수 있는 이웃 셀 간섭을 최소화할 수 있는 방안의 모색이 필요하다 할 것이다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 매크로 셀 내 다수의 소형 셀이 구축된 무선 환경에서, 각 셀에서 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 전송되는 시스템정보블록(SIB, System Information Block) 등 셀 커버리지 내 단말 유/무, 단말 수에 관계 없이 주기적으로 방송되는 제어신호의 전송 빈도를 줄이거나, 또는 없애는 방식을 통해 시스템정보블록의 전송으로 인해 발생하는 이웃 셀 간섭을 제거 및 소형 셀의 데이터 전송효율을 높이는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 셀제어장치는, 매크로 셀 내 다수의 소형 셀이 위치하는 무선 환경에서 상기 매크로 셀로 접속된 단말의 수를 확인하는 확인부; 및 상기 단말의 수가 임계치 미만인 것으로 확인된 경우에는, 상기 다수의 소형 셀 각각에서 시스템정보블록이 전송되는 것을 제한하여 상기 매크로 셀을 통해서만 시스템정보블록이 브로드캐스팅 방식으로 전송되도록 하며, 상기 단말의 수가 임계치 이상인 경우에는, 상기 다수의 소형 셀 각각과 상기 매크로 셀 모두에서 시스템정보블록이 브로드캐스팅 방식으로 전송될 수 있도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 상기 제어부는, 상기 매크로 셀로 접속된 단말과 관련하여, 상기 다수의 소형 셀 중 특정 소형 셀로 이동 접속이 필요한 것을 판단되는 경우, 상기 특정 소형 셀과 관련된 시스템정보블록이 상기 매크로 셀을 통해 유니캐스트 방식으로 전송되도록 하여, 상기 특정 소형 셀과 관련된 시스템정보블록을 수신한 단말이 상기 특정 소형 셀로 이동 접속되도록 하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 상기 제어부는, 상기 매크로 셀의 하향링크 부하 및 상향링크 부하 중 적어도 하나가 임계치를 초과하며, 상기 단말로부터 보고되는 상기 특정 소형 셀의 기준신호수신전력이 임계치를 초과하는 경우에 상기 특정 셀로의 이동 접속이 필요한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 상기 유니캐스트 방식으로 전송되는 시스템정보블록은, 상기 특정 소형 셀 접속을 위한 제어정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 상기 유니캐스트 방식으로 전송되는 시스템정보블록은, RRC 접속 재구성(Radio Resource Control Connection Reconfiguration) 메시지를 포함하는 RRC 메시지를 통해 전송되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 제어 방법은, 기지국장치가, 매크로 셀 내 다수의 소형 셀이 위치하는 무선 환경에서 상기 매크로 셀로 접속된 단말의 수를 확인하는 확인단계; 및 상기 기지국장치가, 상기 단말의 수가 임계치 미만인 것으로 확인된 경우에는, 상기 다수의 소형 셀 각각에서 시스템정보블록이 전송되는 것을 제한하여 상기 매크로 셀을 통해서만 시스템정보블록이 브로드캐스팅 방식으로 전송되도록 하며, 상기 단말의 수가 임계치 이상인 경우에는, 상기 다수의 소형 셀 각각과 상기 매크로 셀 모두에서 시스템정보블록이 브로드캐스팅 방식으로 전송될 수 있도록 하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 상기 제어단계는, 상기 매크로 셀로 접속된 단말과 관련하여, 상기 다수의 소형 셀 중 특정 소형 셀로 이동 접속이 필요한 것을 판단되는 경우, 상기 특정 소형 셀과 관련된 시스템정보블록이 상기 매크로 셀을 통해 유니캐스트 방식으로 전송되도록 하여, 상기 특정 소형 셀과 관련된 시스템정보블록을 수신한 단말이 상기 특정 소형 셀로 이동 접속되도록 하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 상기 제어단계는, 상기 매크로 셀의 하향링크 부하 및 상향링크 부하 중 적어도 하나가 임계치를 초과하며, 상기 단말로부터 보고되는 상기 특정 소형 셀의 기준신호수신전력이 임계치를 초과하는 경우에 상기 특정 셀로의 이동 접속이 필요한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 상기 유니캐스트 방식으로 전송되는 시스템정보블록은, 상기 특정 소형 셀로의 접속을 위한 제어정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 상기 유니캐스트 방식으로 전송되는 시스템정보블록은, RRC 접속 재구성(Radio Resource Control Connection Reconfiguration) 메시지를 포함하는 RRC 메시지를 통해 전송되는 것을 특징으로 한다.
이에, 본 발명의 셀제어장치 및 셀 제어 방법에 따르면, 매크로 셀 내 다수의 소형 셀이 구축된 무선 환경에서, 각 셀에서 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 전송되는 시스템정보블록(SIB, System Information Block)의 전송 빈도를 줄이거나, 또는 없애는 방식을 통해 시스템정보블록의 전송으로 인해 발생하는 이웃 셀 간섭을 제거함으로써, 각 셀에서의 데이터 처리 용량 및 속도를 향상시키는 효과가 성취된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 환경을 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터정보블록이 전송되는 PBCH, 및 시스템정보블록이 전송되는 PDSCH와 관련된 라디오프레임 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀제어장치의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대(5G) 통신시스템에서 요구되는 통신성능을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀제어장치에서의 동작 흐름을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 일 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 환경을 도시하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 환경은 매크로 셀(MC) 내에 다수의 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7)이 구축되어, 예컨대, 5G 통신시스템에서의 핵심 기술인 헷넷(HetNet) 기술을 따르게 된다.
여기서, 셀제어장치(10)는 통상적으로 수 km 내외의 반경을 영역으로 하는 매크로 셀(MC)을 형성하여 매크로 셀(MC)에 위치하는 단말을 대상으로 이동통신 서비스를 제공하는 기지국장치를 일컫는 것으로 예컨대, NodeB, eNodeB가 이에 해당될 수 있다.
또한, 단말(UE#0)의 경우 예컨대, UE(User Equipment), MS(Mobile Station) 등 이동 또는 고정형 사용자 노드를 통칭할 수 있다.
각각의 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7)은 매크로 셀(MC) 영역과 중첩되는 각각의 영역에 통상적으로 수십 m 내외의 반경을 영역으로 하여 구축될 수 있으며, 이러한 소형 셀에는 예컨대, 펨토 셀, 피코 셀, 홈 노드 B, 및 홈 EnB 등이 해당될 수 있다.
배경기술에서 언급한 바와 같이 이상의 무선 환경에 위치하게 되는 각 셀에서는 단말이 이동통신 서비스를 이용하는데 필요한 제어신호인 예컨대, 시스템정보블록(SIB, System Information Block), 및 셀특정참조신호(CRS, Cell-specific Reference Signal) 등을 셀 부하와 관계 없이 전송하게 된다.
특히, 시스템정보블록의 경우, 각 셀에서 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식을 통해서 전송이 이루어지게 되며, 이처럼 전송되는 시스템정보블록은 이웃 셀 간섭(Inter Cell Interference)을 유발시키는 큰 요인으로 작용할 수 있다.
이와 관련하여, 각 셀에 위치한 단말은 예컨대, 전원 온(On)에 따른 단말의 초기화(Initiation)나, 호(Call) 접속 등 동작에 필요한 여러 파라미터를 각 셀로부터 수신되는 시스템 정보(System Information)로부터 얻을 수 있다.
위 시스템 정보는 크게 마스터정보블록(MIB, Master Information Block)과 앞서 언급한 다수의 시스템정보블록(SIB, System Information Block)으로 구성될 수 있다.
여기서, 마스터정보블록에는 예컨대, 각 시스템정보블록과 관련된 스케줄링 정보가 포함될 수 있으며, 다수의 시스템정보블록의 경우, 'SystemInformationBlockType 1(SIB #1)'메시지를 통해 전송되는 SIB1과, 'SystemInformation(SI)'메시지를 통해 전송되는 SIB2 내지 SIB11로 구분될 수 있다.
참고로, 아래 [표 1]에는 시스템 정보를 구성하고 있는 마스터정보블록과 다수의 시스템정보블록 각각에 대한 정의를 보여주고 있다.
system information blocks Description
MIB Carries physical layer information of LTE cell which in turn help receive further SIs, i.e. system bandwidth
SIB1 Contains information regarding whether or not UE is allowed to access the LTE cell. It also defines the scheduling of the other SIBs. carries cell ID, MCC, MNC, TAC, SIB mapping.
SIB2 Carries common channel as well as shared channel information. It also carries RRC, uplink power control, preamble power ramping, uplink Cyclic Prefix Length, sub-frame hopping, uplink EARFCN
SIB3 carries cell re-selection information as well as Intra frequency cell re-selection information
SIB4 carries Intra Frequency Neighbors(on same frequency); carries serving cell and neighbor cell frequencies required for cell reselection as well handover between same RAT base stations(GSM BTS1 to GSM BTS2) and different RAT base stations(GSM to WCDMA or GSM to LTE or between WCDMA to LTE etc.) . Covers E-UTRA and other RATs as mentioned
SIB5 Carries Inter Frequency Neighbors(on different frequency); carries E-UTRA LTE frequencies, other neighbor cell frequencies from other RATs. The purpose is cell reselection and handover.
SIB6 carries WCDMA neighbors information i.e. carries serving UTRA and neighbor cell frequencies useful for cell re-selection
SIB7 carries GSM neighbours information i.e. Carries GERAN frequencies as well as GERAN neighbor cell frequencies. It is used for cell re-selection as well as handover purpose.
SIB8 carries CDMA-2000 EVDO frequencies, CDMA-2000 neighbor cell frequencies.
SIB9 carries HNBID (Home eNodeB Identifier)
SIB10 carries ETWS prim. notification
SIB11 carries ETWS sec. notification
이러한 시스템 정보를 전송하기 위한 전송채널은 BCH(Broadcast Channel)이 사용되는 데, 물리채널로는 PBCH(Physical Broadcasting CHannel)과, PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)로 분리되어 사용될 수 있다.
이와 관련하여, 마스터정보블록은 PBCH를 통해 셀 내 전 영역에 브로드캐스팅되며, 시스템정보블록은 PDSCH를 이용한 RRC(Radio Resource Control) 메시지를 통해 셀 내 전 영역에 브로드캐스팅된다.
참고로, 도 2에는 마스터정보블록이 전송되는 PBCH, 및 시스템정보블록이 전송되는 PDSCH와 관련된 라디오프레임 구조를 보여주고 있다.
결국, 각 셀에 위치한 단말은 PBCH를 통해 마스터정보블록을 수신하고, 마스터정보블록에 포함된 정보를 이용하여 PBSCH를 토해 시스템정보블록을 수신할 수 있게 되는 것이다.
헌데, 시스템정보블록이 전송되는 PDSCH는 예컨대, PCH(Physical Channel)나, DLSCH(Downlink Shared Channel)을 통해서 전송되는 다른 신호 및 데이터가 함께 전송되는 공유채널로서, 여러 채널의 데이터가 시스템정보블록과 함께 전송되게 된다.
이로써, PDSCH을 통해 전송되는 시스템정보블록은 PDSCH을 통해 전송되는 여 타 트래픽에 영향을 줄 수 있음을 짐작할 수 있으며, 더욱이, 시스템정보블록을 전송하기 위한 전송방식의 경우, 앞서 언급한 바와 같이 셀 부하와 무관한 주기적인 브로드캐스팅 방식이 채택됨에 따라 이웃 셀 간섭(Inter Cell Interference)을 크게 유발시킬 수 있는 것이다.
이에, 본 발명의 일 실시예에서는 각 셀에서 브로드캐스팅 방식으로 전송되는 시스템정보블록의 전송 빈도를 줄이거나, 또는 없애 이웃 셀 간섭을 제거할 수 있는 새로운 방안을 제안하고자 하며, 이하에서는 이를 구현하기 위한 셀제어장치(10)의 구성에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀제어장치(10)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀제어장치(10)는 단말의 수를 확인하는 확인부(11), 시스템정보블록의 전송을 제어하는 제어부(12) 및 시스템정보블록을 전송하는 전송부(13)를 포함하는 구성을 가질 수 있다.
이상의 확인부(11), 제어부(12) 및 전송부(13)를 포함하는 셀제어장치(10)의 전체 구성 내지는 적어도 일부는 소프트웨어 모듈 또는 하드웨어 모듈 형태로 구현되거나, 소프트웨어 모듈과 하드웨어 모듈이 조합된 형태로 구현될 수 있다.
결국, 본 발명이 일 실시예에 따른 셀제어장치(10)는 위 구성들을 통해 각 셀에서 브로드캐스팅 방식으로 전송되는 시스템정보블록의 전송 빈도를 줄이거나, 또는 없애 이웃 셀 간섭을 제거할 수 있는 데, 이하에는 이를 위한 셀제어장치(10)의 각 구성에 대해 구체적으로 설명하기로 한다
한편, 셀제어장치(10) 내 각 구성에 대한 구체적인 설명에 앞서, 각 소형(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7)에서는 PSS(Primary Synchronization Signal)과 SSS(Secondary Synchronization Signal)를 전송함으로써, 이를 수신한 단말이 동기를 얻을 수 있도록 하는 것을 전제하기로 한다.
여기서, PSS는 예컨대, 이를 수신한 단말이 심벌 동기 또는 슬롯 동기를 얻기 위해 사용되며, SSS는 프레임 동기를 얻기 위해 사용될 수 있다.
참고로, 단말은 초기 셀 접속 과정에서 PSS/SSS를 통해 셀 ID를 추출할 수 있으며, 추출된 셀 ID를 이용하여 PBCH 복조를 위한 기준 신호(예: CRS)를 수신하여 PBCH를 통해 마스터정보블록을 수신할 수 있으며, 마스터정보블록 내 정보를 이용하여 PDSCH를 통해 시스템정보블록을 수신할 수 있게 된다.
또한, 셀제어장치(10)는 아래에 이어질 각 구성의 동작과는 무관하게 항상 시스템정보블록을 매크로 셀(MC) 내에 브로드캐스팅 방식으로 전송하고 있음이 전제된다.
확인부(11)는 단말의 수를 확인하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 확인부(11)는 매크로 셀(MC)에 접속된 단말의 수를 확인하게 된다.
여기서, 매크로 셀(MC)에 접속된 것으로 확인되는 단말의 수는, 각 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7) 각각에서 시스템블록정보를 전송할지 여부를 선택 제어하는 데 이용될 수 있다.
이때, 확인부(11)는 매크로 셀(MC) 내 접속된 단말의 수가, 예컨대, 임계치(예: 40)를 초과하는지 여부를 확인하게 된다.
여기서, 임계치(예: 40)는 예컨대, SIB#1 메시지의 전송주기(예: 40ms)와 관련될 수 있으며, 이에 제한되는 것이 아닌, 다양한 시스템정보블록과 관련된 파라미터의 적용을 통해서 기타 다양한 값으로 정의될 수 있음은 물론이다.
제어부(12)는 매크로 셀 및 각 소형 셀에서의 시스템정보블록의 전송을 제어하는 기능을 수해한다.
보다 구체적으로, 제어부(12)는 매크로 셀(MC)로 접속된 단말의 수가 확인되면, 확인된 단말의 수를 기초로 매크로 셀(MC) 및 각 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7)에서 시스템정보블록을 브로드캐스팅 방식으로 전송하는 것을 제어하게 된다.
이와 관련하여, 제어부(12)는 매크로 셀(MC)로 접속된 단말의 수가 임계치(예: 40) 미만인 것으로 확인된 경우에는, 전송부(13)가 시스템정보블록을 매크로 셀(MC)에 브로드캐스팅 방식으로 전송하도록 제어하게 된다.
이때, 제어부(12)는 다수의 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7) 각각에 대해서는, 시스템정보블록을 전송하지 않도록 제어함으로써, 시스템정보블록의 전송에 의해 발생할 수 있는 이웃 셀 간섭 및 전력 소모를 최소화하게 된다.
반면, 제어부(12)는 매크로 셀(MC)로 접속된 단말의 수가 임계치(예: 40) 이상인 것으로 확인된 경우에는 전송부(13)가 시스템정보블록을 매크로 셀(MC)에 브로드캐스팅 방식으로 전송하도록 제어함과 동시에, 다수의 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7) 각각에 대해서도 브로드캐스팅 방식으로 시스템정보블록을 함께 전송하도록 제어하게 된다.
여기서, 매크로 셀(MC)로 접속된 단말의 수가 임계치(예: 40) 미만이라는 것은, 매크로 셀(MC)로 접속된 단말의 수가 적다는 것을 의미하는 것으로서, 이 경우 매크로 셀(MC)과 각 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7) 모두가 시스템정보를 브로드캐스팅 방식으로 전송하게 된다면, 주파수 효율성이 크게 떨어지게 되며, 더욱이 이웃 셀 간섭 및 각 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7)에서의 전력 소모 또한 심화될 수 있음을 예상할 수 있다.
이에, 결정부(12)는 매크로 셀(MC)로 접속된 단말의 수가 충분한 경우에 한해서만, 매크로 셀(MC)과 각 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7) 모두가 시스템정보를 브로드캐스팅 방식으로 전송할 수 있도록 제어함으로써, 주파수 효율성을 유지시킬 수 있는 것이다.
또한, 제어부(12)는 매크로 셀(MC)로 접속된 단말에 대한 이동 접속을 제어하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 제어부(12)는 매크로 셀(MC)로 접속된 단말이 특정 소형 셀로 이동 접속하는 것이 필요한 경우, 전송부(13)로 하여금 상기 특정 셀과 관련된 시스템정보블록을 매크로 셀(MC)을 통해 유니캐스트 방식으로 전송하도록 제어함으로써, 해당 시스템정보블록을 수신한 단말이 상기 특정 소형 셀로 이동 접속할 수 있도록 한다.
이때, 제어부(12)는 예컨대, 매크로 셀(MC)의 하향링크 부하 및 상향링크 부하 중 적어도 하나가 임계치를 초과하며, 매크로 셀(MC)에 접속된 단말로부터 보고되는 상기 특정 소형 셀의 기준신호수신전력(예: RSRP/RSRQ)이 임계치를 초과하는 경우에 상기 특정 셀로의 이동 접속이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(12)는 매크로 셀(MC)의 하향링크 부하 및 상향링크 부하 중 적어도 하나가 임계치를 초과하는 경우, 매크로 셀(MC)의 부하 분산을 목적으로 매크로 셀(MC) 접속된 단말을 특정 소형 셀로 이동 접속하도록 유도할 수 있다.
이와 관련하여, 매크로 셀(MC)로 접속된 단말로부터 보고되는 각 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7)에서의 기준신호수신전력(RSRP, Reference Signal Received Power)을 확인하고, 기준신호수신전력의 크기가 임계치를 초과하는 특정 소형 셀이 존재하는 경우, 양호한 무선환경을 단말에 제공하기 위해 매크로 셀(MC)로 접속된 단말에 상기 특정 소형 셀과 관련된 시스템정보블록을 유니캐스트 방식으로 전송함으로써, 매크로 셀(MC)로 접속된 단말이 상기 특정 소형 셀로 이동 접속하도록 유도할 수 있는 것이다.
이처럼, 유니캐스트 방식으로 전송되는 시스템정보블록은, RRC 접속 재구성(Radio Resource Control Connection Reconfiguration) 메시지를 통해 전송되며, 이러한 시스템정보블록에는, 특정 소형 셀 접속과 관련된 제어정보(접속정보)가 포함될 수 있음은 물론일 것이다.
결국, 이러한 제어부(12)의 동작에 따르면, 매크로 셀(C)로 접속된 단말수가 적은 경우, 각 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7)에서는 시스템정보블록이 브로드캐스팅 방식으로 전송하지 않게 되며, 이처럼 각 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7)에서 시스템정보블록을 전송하지 않는 미 전송 상태가 유지되는 동안에는 이웃 셀 간섭 및 전력소모를 최소화할 수 있는 것이다.
이처럼, 이웃 셀 간섭이 제거되는 경우, 각 셀에서의 데이터 처리 용량 및 속도를 향상시킬 수 있으며, 이는, 도 4에 도시된 5G 차세대 통신시스템에서 요구되는 핵심 성능(Key Capability) 중 'User Experienced Data Rate' 및 'Spectral Efficiency'를 만족시킬 수 있음을 예상할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀제어장치(10)에 따르면, 매크로 셀(MC) 내 다수의 다수의 소형(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7)이 구축된 무선 환경에서, 각 셀에서 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 전송되는 시스템정보블록(SIB, System Information Block)의 전송 빈도를 줄이거나, 또는 없애는 방식을 통해 시스템정보블록의 전송으로 인해 발생하는 이웃 셀 간섭을 제거함으로써, 각 셀에서의 데이터 처리 용량 및 속도를 향상시키는 효과가 성취된다.
이하에서는, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 셀제어장치(10)에서의 동작 흐름을 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀제어장치(10)의 동작 흐름을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
먼저, 확인부(11)는 단계 'S10'에 따라 매크로 셀(MC)에 접속된 단말의 수를 확인한다.
여기서, 매크로 셀(MC)에 접속된 것으로 확인되는 단말의 수는, 각 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7) 각각에서 시스템블록정보를 전송할지 여부를 선택 제어하는 데 이용될 수 있다.
이때, 확인부(11)는 매크로 셀(MC) 내 접속된 단말의 수가, 예컨대, 임계치(예: 40)를 초과하는지 여부를 확인하게 된다.
여기서, 임계치(예: 40)는 예컨대, SIB#1 메시지의 전송주기(예: 40ms)와 관련될 수 있으며, 이에 제한되는 것이 아닌, 다양한 시스템정보블록과 관련된 파라미터의 적용을 통해서 기타 다양한 값으로 정의될 수 있음은 물론이다.
이어서, 제어부(12)는 매크로 셀(MC)로 접속된 단말의 수가 확인되면, 확인된 단말의 수를 기초로 매크로 셀(MC) 및 각 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7)에서 시스템정보블록을 브로드캐스팅 방식으로 전송하는 것을 제어하게 된다.
이와 관련하여, 제어부(12)는 단계 'S20' 및 'S30'에 따라 매크로 셀(MC)로 접속된 단말의 수가 임계치(예: 40) 미만인 것으로 확인된 경우에는, 전송부(13)가 시스템정보블록을 매크로 셀(MC)에 브로드캐스팅 방식으로 전송하도록 제어하게 된다.
이때, 제어부(12)는 다수의 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7) 각각에 대해서는, 시스템정보블록을 전송하지 않도록 제어함으로써, 시스템정보블록의 전송에 의해 발생할 수 있는 이웃 셀 간섭 및 전력 소모를 최소화하게 된다.
반면, 제어부(12)는 앞선 단계 'S20'을 통해 매크로 셀(MC)로 접속된 단말의 수가 임계치(예: 40) 이상인 것으로 확인된 경우에는 단계 'S40'에 따라 전송부(13)가 시스템정보블록을 매크로 셀(MC)에 브로드캐스팅 방식으로 전송하도록 제어함과 동시에, 다수의 소형 셀(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7) 각각에 대해서도 브로드캐스팅 방식으로 시스템정보블록을 함께 전송하도록 제어하게 된다.
나아가, 제어부(12)는 단계 'S50' 및 '60'에 따라 매크로 셀(MC)로 접속된 단말이 특정 소형 셀로 이동 접속하는 것이 필요한 경우, 전송부(13)로 하여금 시스템정보블록을 매크로 셀(MC)을 통해 유니캐스트 방식으로 전송하도록 제어함으로써, 해당 시스템정보블록을 수신한 단말이 상기 특정 소형 셀로 이동 접속할 수 있도록 한다.
이때, 제어부(12)는 예컨대, 매크로 셀(MC)의 하향링크 부하 및 상향링크 부하 중 적어도 하나가 임계치를 초과하며, 매크로 셀(MC)에 접속된 단말로부터 보고되는 상기 특정 소형 셀의 기준신호수신전력(예: RSRP/RSRQ)이 임계치를 초과하는 경우에 상기 특정 셀로의 이동 접속이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
이처럼, 유니캐스트 방식으로 전송되는 시스템정보블록은, RRC 접속 재구성(Radio Resource Control Connection Reconfiguration) 메시지를 통해 전송되며, 이러한 시스템정보블록에는, 특정 소형 셀 접속과 관련된 제어정보(접속정보)가 포함될 수 있음은 물론일 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀제어장치(10)에서의 동작 흐름에 따르면, 매크로 셀(MC) 내 다수의 다수의 소형(SC1, SC2, S3, SC4, SC5, SC6, 및 SC7)이 구축된 무선 환경에서, 각 셀에서 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 전송되는 시스템정보블록(SIB, System Information Block)의 전송 빈도를 줄이거나, 또는 없애는 방식을 통해 시스템정보블록의 전송으로 인해 발생하는 이웃 셀 간섭을 제거함으로써, 각 셀에서의 데이터 처리 용량 및 속도를 향상시키는 효과가 성취된다.
한편, 여기에 제시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명에 따른 셀제어장치 및 셀 제어 방법에 따르면 매크로 셀 내 다수의 소형 셀이 구축된 무선 환경에서, 각 셀에서 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 전송되는 시스템정보블록(SIB, System Information Block)의 전송 빈도를 줄이거나, 또는 없애는 방식을 통해 시스템정보블록의 전송으로 인한 이웃 셀 간섭을 제거할 수 있다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
10: 셀제어장치
11: 확인부 12: 제어부
13: 전송부

Claims (10)

  1. 매크로 셀 내 다수의 소형 셀이 위치하는 무선 환경에서 상기 매크로 셀로 접속된 단말의 수를 확인하는 확인부; 및
    상기 단말의 수가 임계치 미만인 것으로 확인된 경우에는, 상기 다수의 소형 셀 각각에서 시스템정보블록이 전송되는 것을 제한하여 상기 매크로 셀을 통해서만 시스템정보블록이 브로드캐스팅 방식으로 전송되도록 하며, 상기 단말의 수가 임계치 이상인 경우에는, 상기 다수의 소형 셀 각각과 상기 매크로 셀 모두에서 시스템정보블록이 브로드캐스팅 방식으로 전송될 수 있도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 매크로 셀로 접속된 단말과 관련하여, 상기 다수의 소형 셀 중 특정 소형 셀로 이동 접속이 필요한 것을 판단되는 경우, 상기 특정 소형 셀과 관련된 시스템정보블록이 상기 매크로 셀을 통해 유니캐스트 방식으로 전송되도록 하여, 상기 특정 소형 셀과 관련된 시스템정보블록을 수신한 단말이 상기 특정 소형 셀로 이동 접속되도록 하는 것을 특징으로 하는 셀제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 매크로 셀의 하향링크 부하 및 상향링크 부하 중 적어도 하나가 임계치를 초과하며, 상기 단말로부터 보고되는 상기 특정 소형 셀의 기준신호수신전력이 임계치를 초과하는 경우에 상기 특정 소형 셀로의 이동 접속이 필요한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 셀제어장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유니캐스트 방식으로 전송되는 시스템정보블록은,
    상기 특정 소형 셀 접속을 위한 제어정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀제어장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 유니캐스트 방식으로 전송되는 시스템정보블록은,
    RRC 접속 재구성(Radio Resource Control Connection Reconfiguration) 메시지를 포함하는 RRC 메시지를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 셀제어장치.
  6. 기지국장치가, 매크로 셀 내 다수의 소형 셀이 위치하는 무선 환경에서 상기 매크로 셀로 접속된 단말의 수를 확인하는 확인단계; 및
    상기 기지국장치가, 상기 단말의 수가 임계치 미만인 것으로 확인된 경우에는, 상기 다수의 소형 셀 각각에서 시스템정보블록이 전송되는 것을 제한하여 상기 매크로 셀을 통해서만 시스템정보블록이 브로드캐스팅 방식으로 전송되도록 하며, 상기 단말의 수가 임계치 이상인 경우에는, 상기 다수의 소형 셀 각각과 상기 매크로 셀 모두에서 시스템정보블록이 브로드캐스팅 방식으로 전송될 수 있도록 하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    상기 매크로 셀로 접속된 단말과 관련하여, 상기 다수의 소형 셀 중 특정 소형 셀로 이동 접속이 필요한 것을 판단되는 경우, 상기 특정 소형 셀과 관련된 시스템정보블록이 상기 매크로 셀을 통해 유니캐스트 방식으로 전송되도록 하여, 상기 특정 소형 셀과 관련된 시스템정보블록을 수신한 단말이 상기 특정 소형 셀로 이동 접속되도록 하는 것을 특징으로 하는 셀 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    상기 매크로 셀의 하향링크 부하 및 상향링크 부하 중 적어도 하나가 임계치를 초과하며, 상기 단말로부터 보고되는 상기 특정 소형 셀의 기준신호수신전력이 임계치를 초과하는 경우에 상기 특정 소형 셀로의 이동 접속이 필요한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 셀 제어 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 유니캐스트 방식으로 전송되는 시스템정보블록은,
    상기 특정 소형 셀로의 접속을 위한 제어정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 제어 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 유니캐스트 방식으로 전송되는 시스템정보블록은,
    RRC 접속 재구성(Radio Resource Control Connection Reconfiguration) 메시지를 포함하는 RRC 메시지를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 셀 제어 방법.
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