KR20190025518A - 셀간 간섭 제어를 위한 빔 전송 전력 조정 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
빔 전송 전력 조정 시스템이 서빙 기지국과 이웃 기지국의 빔 전송 전력을 조정하는 방법으로서, 서빙 기지국과 복수의 이웃 기지국들이 연동한 기지국 관리 장치로부터, 서빙 기지국과 복수의 이웃 기지국들이 각각 생성한 기지국 정보를 수신한다. 서빙 기지국이 생성한 기지국 정보를 토대로 서빙 기지국 또는 복수의 이웃 기지국들 중 선정된 전송 전력 조정 대상 기지국의 빔 전송 전력이 하향 조정되도록, 빔 전송 전력을 계산하고, 계산한 빔 전송 전력을 포함하는 빔 전송 전력 조정 신호를 기지국 관리 장치를 통해 서빙 기지국 또는 전송 전력 조정 대상 기지국으로 전달한다. 이때, 서빙 기지국에 의해 형성된 셀 영역에 위치한 단말은 복수의 이웃 기지국으로부터 전송되는 빔을 수신할 수 있다.
Description
본 발명은 셀간 간섭 제어를 위한 빔 전송 전력 조정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 무선 이동통신 시스템에서 기지국은 다수의 안테나 배열을 사용한 빔포밍 기술을 적용하여 신호를 송신한다. 무선 이동통신 시스템의 운용 효율화를 극대화시키기 위해서는 기존의 무선 이동통신 시스템에서와 같이 자동 구성 네트워크(SON: Self-Organizing Network)이 적용되어야 한다. 그러나, 다수의 빔을 하나의 셀로 구성하는 빔포밍 시스템에서는 각 빔 별 최적 운용 파라미터를 도출해야 하는 번거로움이 있다.
따라서, 본 발명은 빔포밍 기반의 차세대 이동통신 시스템에서 셀간 간섭에 의한 품질 저하를 최소화시키기 위해 각 빔의 출력 등을 조정하여 커버리지를 최적화하고, 기지국을 제어하는 EMS(Element Management System)에 최적 운용 파라미터를 전송하는 빔 전송 전력 조정 시스템 및 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징인 기지국들의 빔 전송 전력을 조정하는 시스템으로서,
서빙 기지국과 복수의 이웃 기지국들이 연동한 기지국 관리 장치로부터, 상기 서빙 기지국이 단말에 전송한 서빙 빔으로부터 계산된 빔 부하량, 상기 복수의 이웃 기지국들에 의한 간섭 세기, 그리고 상기 단말 위치 정보 중 적어도 하나를 포함하는 기지국 정보를 수신하는 기지국 정보 수집부, 상기 빔 부하량, 간섭 세기, 그리고 단말 위치 정보를 토대로 상기 서빙 기지국 또는 복수의 이웃 기지국들 중 빔 전송 전력 조정 대상 이웃 기지국으로 선정된 적어도 하나의 이웃 기지국이 조정할 빔 전송 전력을 계산하는 빔 출력 세기 계산부, 그리고 상기 빔 출력 세기 계산부가 계산한 빔 전송 전력 정보를 포함하여 빔 전송 전력 조정 신호를 생성하여 상기 기지국 관리 장치로 전달하는 제어 신호 생성부를 포함한다.
상기 빔 출력 세기 계산부는, 상기 빔 부하량이 미리 설정된 제1 임계값 보다 많으면, 상기 빔 영역에 위치한 단말에 미치는 상기 복수의 이웃 기지국들 각각의 간섭 세기들을 미리 설정한 제2 임계값과 비교할 수 있다.
상기 빔 출력 세기 계산부는, 상기 간섭 세기들 중 상기 제2 임계값 이상의 간섭 세기를 가지는 조정 대상 이웃 기지국들의 빔 전송 전력을 미리 설정한 단계에 따라 조정을 결정할 수 있다.
상기 빔 출력 세기 계산부는, 상기 조정을 결정한 빔 전송 전력으로 상기 조정 대상 이웃 기지국들이 빔을 전송할 경우 상기 단말로의 간섭 세기를 예측하고, 예측한 간섭 세기가 제3 임계값 이하이며 상기 조정 대상 이웃 기지국을 서빙 기지국으로 삼는 다른 단말로의 전송 속도 품질이 허용 범위 내에 포함되는지 확인할 수 있다.
상기 빔 출력 세기 계산부는, 상기 서빙 기지국의 부하량이 상기 제1 임계값 보다 적고 상기 단말의 위치가 셀 경계이면, 상기 단말이 위치한 셀을 기준으로 이웃 셀을 형성하는 이웃 기지국이 계산한 이웃 셀에서의 부하량이 미리 설정된 제4 임계값 이상인지 확인할 수 있다.
상기 빔 출력 세기 계산부는, 상기 이웃 셀에서의 부하량이 상기 제4 임계값 이하이면, 상기 서빙 기지국에 대한 빔 전송 전력 조정을 결정할 수 있다.
상기 빔 출력 세기 계산부는, 상기 이웃 셀에서의 부하량이 상기 제4 임계값 이상이면, 상기 단말이 위치한 셀 영역을 기지국 증설 영역으로 지정할 수 있다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 빔 전송 전력 조정 시스템이 서빙 기지국과 이웃 기지국의 빔 전송 전력을 조정하는 방법으로서,
상기 서빙 기지국과 복수의 이웃 기지국들이 연동한 기지국 관리 장치로부터, 상기 서빙 기지국과 복수의 이웃 기지국들이 각각 생성한 기지국 정보를 수신하는 단계, 상기 서빙 기지국이 생성한 기지국 정보를 토대로 상기 서빙 기지국 또는 복수의 이웃 기지국들 중 선정된 전송 전력 조정 대상 기지국의 빔 전송 전력이 조정되도록, 빔 전송 전력을 계산하는 단계, 그리고 상기 계산한 빔 전송 전력을 포함하는 빔 전송 전력 조정 신호를 생성하고, 상기 기지국 관리 장치를 통해 상기 서빙 기지국 또는 전송 전력 조정 대상 기지국으로 전달하는 단계를 포함하고, 상기 서빙 기지국이 전송한 복수의 빔 중 어느 하나의 빔에 의해 커버되는 빔 영역에 위치한 단말은 상기 복수의 이웃 기지국으로부터 전송되는 빔을 수신할 수 있다.
상기 기지국 정보는, 상기 어느 하나의 빔으로 처리하는 부하량, 상기 단말이 상기 서빙 기지국으로부터 수신한 서빙 기지국 수신 신호 세기, 이웃 기지국들부터 전송된 빔을 수신한 간섭 세기, 그리고 단말 위치 정보를 포함할 수 있다.
상기 빔 전송 전력을 계산하는 단계는, 상기 부하량이 미리 설정한 제1 임계값보다 많으면, 상기 단말이 위치한 빔 영역에서 상기 이웃 기지국들에 의한 간섭 세기 중 미리 설정한 제2 임계값 보다 큰 간섭 세기로 빔을 전송한 이웃 기지국이 있는지 확인하는 단계, 그리고 상기 제2 임계값 보다 큰 간섭 세기를 가지는 이웃 기지국이 있으면, 상기 이웃 기지국의 빔 전송 전력을 미리 설정된 조정 단계에 따라 조정을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 조정을 결정하는 단계 이후에, 상기 조정된 빔 전송 전력으로 상기 이웃 기지국이 빔을 전송할 경우, 상기 단말이 상기 이웃 기지국이 전송한 빔을 수신할 간섭 세기를 예측하는 단계, 예측한 간섭 세기가 미리 설정한 제3 임계값 이하이면, 상기 이웃 기지국을 서빙 기지국으로 삼는 다른 단말로의 제1 전송 속도 품질을 예측하는 단계, 그리고 상기 제1 전송 속도 품질이 미리 설정한 범위 내에 포함되면, 상기 기지국 관리 장치를 통해 상기 이웃 기지국으로 상기 조정된 빔 전송 전력의 정보를 전달할 수 있다.
상기 부하량이 상기 제1 임계값보다 적으면, 상기 단말 위치 정보를 토대로 상기 단말이 서빙 기지국과 이웃 기지국의 셀 경계에 위치하였는지 확인하는 단계, 상기 단말이 셀 경계에 위치해 있으면, 상기 셀 영역에 이웃한 이웃 셀에 위치한 적어도 하나의 단말들에 서비스를 제공하는 이웃 기지국의 이웃 셀에서의 부하량이 미리 설정한 제4 임계값보다 많은지 확인하는 단계, 그리고 상기 이웃 기지국의 부하량이 제4 임계값보다 많으면, 상기 단말의 위치를 기지국 증설 영역 지정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 조정을 결정하는 단계 이후에, 상기 조정된 빔 전송 전력으로 상기 이웃 기지국이 빔을 전송할 경우, 상기 단말이 상기 이웃 기지국이 전송한 빔을 수신할 간섭 세기를 예측하는 단계, 예측한 간섭 세기가 미리 설정한 제3 임계값 이하이면, 상기 이웃 기지국을 서빙 기지국으로 삼는 다른 단말로의 제1 전송 속도 품질을 예측하는 단계, 그리고 상기 제1 전송 속도 품질이 미리 설정한 범위 내에 포함되면, 상기 기지국 관리 장치를 통해 상기 이웃 기지국으로 상기 조정된 빔 전송 전력의 정보를 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 부하량이 상기 제1 임계값보다 적으면, 상기 단말 위치 정보를 토대로 상기 단말이 서빙 기지국과 이웃 기지국의 셀 경계에 위치하였는지 확인하는 단계, 상기 단말이 셀 경계에 위치해 있으면, 상기 셀 영역에 이웃한 이웃 셀에 위치한 적어도 하나의 단말들에 서비스를 제공하는 이웃 기지국의 이웃 셀에서의 부하량이 미리 설정한 제4 임계값보다 많은지 확인하는 단계, 그리고 상기 이웃 기지국의 부하량이 제4 임계값보다 많으면, 상기 단말의 위치를 기지국 증설 영역 지정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 이웃 기지국의 부하량이 상기 제4 임계값보다 적으면, 서빙 기지국의 빔 전송 전력의 조정을 결정하는 단계, 조정된 빔 전송 전력으로 상기 서빙 기지국이 빔을 전송할 경우, 상기 셀에 위치한 단말로의 제2 전송 속도 품질을 예측하는 단계, 상기 제2 전송 속도 품질이 미리 설정한 범위 내에 해당하면, 상기 기지국 관리 장치를 통해 상기 서빙 기지국으로 상기 조정된 빔 전송 전력의 정보를 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 각 빔의 출력 등을 조정하여 커버리지를 최적화하고, 기지국을 제어하는 기지국 관리 장치에 최적 운용 파라미터를 전송하여, 빔포밍 기반의 차세대 이동통신 시스템에서 셀간 간섭에 의한 품질 저하를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 빔 전송 전력 조정 시스템이 적용된 환경의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 빔 전송 전력 조정 시스템의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 빔 전송 전력 조정 방법에 대한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 빔 전송 전력 조정 시스템의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 빔 전송 전력 조정 방법에 대한 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 단말(terminal)은, 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이하, 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 빔 전송 전력 조정 시스템 및 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 빔 전송 전력 조정 시스템이 적용된 환경의 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 임의의 단말(400)이 세 개의 기지국(300-1∼300-3)에서 송출하는 신호를 모두 받을 수 있는 위치에 위치하고 있다고 가정한다. 그리고 해당 단말(400)은 제1 기지국(300-1)을 서빙 기지국으로 하고, 제1 기지국(300-1)에서 송신하는 복수의 빔 중 어느 하나의 빔(이하, '서빙 빔'이라 지칭함)을 받아 통신 서비스를 이용한다고 가정한다. 그리고 제2 기지국(300-2)과 제3 기지국(300-3)은 이웃 기지국이라 지칭하며, 이웃 기지국에서 전송하는 빔을 '이웃 빔'이라 지칭한다.
단말(400)이 위치한 빔 영역을 포함하여 기재된 숫자들은 각각 하나의 빔이 커버하는 영역의 빔 식별 정보를 의미한다. 설명의 편의를 위해, 기지국에서 송신하는 복수의 빔이 커버하는 영역들 중, 단말(400)을 기준으로 사방 9개의 빔이 커버하는 영역에만 빔 식별 정보를 기재하였으며, 단말(400)은 빔 식별 정보가 5인 영역에 위치한 것을 예로 하여 설명한다. 빔 식별 정보가 5에 위치한 단말(400)은 서빙 기지국(300-1) 뿐만 아니라, 이웃 기지국(300-2, 300-3)들에서 전송되는 빔도 수신할 수 있는 영역인 것을 예로 하여 설명한다.
EMS(Element Management System, 또는 '기지국 관리 장치'라고도 지칭함)(200)는 복수의 기지국(300-1∼300-3)들 및 빔 전송 전력 조정 시스템(100)과 연동한다. EMS(200)는 복수의 기지국(300-1~300-3)로부터 전송되는 기지국 정보를 빔 전송 전력 조정 시스템(100)으로 전달한다.
본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 서빙 기지국(300-1)으로부터 전송되는 기지국 정보를 빔 전송 전력 조정 시스템(100)으로 전달하는 것만을 예로 하여 설명한다. 그리고 EMS(200)는 빔 전송 전력 조정 시스템(100)에서 생성된 빔 전송 전력 조정 신호를 각 기지국(300-1∼300-3)으로 전달한다.
여기서, 기지국 정보는 기지국 정보를 전송한 서빙 기지국(300-1)의 식별 정보, 서빙 기지국(300-1)이 전송한 복수의 빔들이 각각 커버되는 복수의 빔 영역 각각에 대한 빔 식별 정보들 또는 위치 정보들, 그리고 빔 영역에 위치한 단말들이 수신한 빔을 이용하여 통신 서비스를 이용한 트래픽 사용량인 부하량, 복수의 빔 영역 중 어느 하나의 빔 영역에 위치한 단말(400)이 수신한 신호의 신호 세기, 단말(400)의 위치 정보(또는 빔 식별 정보) 등을 포함한다.
여기서 신호 세기는 서빙 기지국(300-1)에서 전송한 빔을 단말(400)이 수신한 서빙 빔의 신호 세기뿐만 아니라, 이웃 기지국(300-2, 300-3)들로부터 전송된 이웃 빔을 수신한 이웃 신호 세기도 포함되어 있다. 이웃 신호 세기는 단말(400)에 있어 간섭 세기로 작용한다.
그리고 부하량은 시간별로 단말(400)이 서빙 빔을 이용하여 얼마나 많은 트래픽을 사용하였는지 나타내는 시간별 트래픽 량을 기초로, 서빙 기지국(300-1)에서 계산한 단말(400)의 서빙 빔에 대한 트래픽 사용량을 의미한다. 서빙 기지국(300-1)이 단말(400)이 사용하는 트래픽 량을 토대로 부하량을 산출하는 방법은 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.
빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 EMS(200)로부터 수신한 기지국 정보를 토대로 단말(400)의 위치에 해당하는 빔 영역에서 서빙 기지국(300-1)이 산출한 부하량을 확인한다. 그리고, 확인한 부하량이 미리 설정된 임계값 이상의 부하량을 갖는 경우, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 이웃 기지국들(300-2, 300-3) 또는 서빙 기지국(300-1)의 빔 전송 전력을 조정하기로 결정한다.
그리고 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 조정된 빔 전송 전력을 포함하는 빔 전송 전력 조정 신호를 생성하여, EMS(200)를 통해 신호를 수신할 각 기지국(300-1~300-3)에 전송하도록 EMS(200)에 요청한다. 또한, 서빙 기지국(300-1)의 서빙 셀 경계에서 이웃 기지국(300-2, 300-3)의 부하량을 토대로, 기지국 증설 영역을 지정하기도 한다.
여기서, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 SON(Self-Organizing Network)으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 물리적으로 별도의 시스템으로 구현되거나 EMS(200) 또는 각 기지국(300-1∼300-3) 내에 하나의 구성 요소로 포함될 수도 있다. 본 발명의 실시예에서는 SON으로서 빔 전송 전력 조정 시스템(100)이 EMS(200)에 연동하여 구성되는 것을 예로하여 설명한다.
이와 같은 환경에서 빔 전송 전력을 조정하는 제어 신호를 생성하거나, 기지국 증설 영역을 지정하는 빔 전송 전력 조정 시스템(100)의 구조에 대해 도 2를 참조로 하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 빔 전송 전력 조정 시스템의 구조도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 기지국 정보 수집부(110), 빔 출력 세기 계산부(120), 그리고 제어 신호 생성부(130)를 포함한다.
기지국 정보 수집부(110)는 EMS(200)가 복수의 기지국(300-1∼300-3)으로부터 수신한 기지국 정보를 수신한다. 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 단말(400)의 서빙 기지국(300-1)으로부터 전송된 기지국 정보를 예를 들어 설명한다.
이때, 기지국 정보에는 기지국 정보를 전송한 서빙 기지국(300-1)의 식별 정보, 서빙 기지국(300-1)이 송출한 빔들이 전송되는 복수의 빔 영역 각각에 대한 빔별 식별 정보들, 그리고 각각의 빔 영역에서의 부하량, 복수의 빔 영역 중 어느 하나의 빔 영역에 위치한 단말(400)이 수신한 서빙 기지국(300-1)에 전송한 서빙 신호 세기와 복수의 이웃 기지국(300-2, 300-3)이 전송한 이웃 신호 세기들, 단말(400)의 위치 정보(또는 빔 식별 정보) 등을 포함한다.
빔 출력 세기 계산부(120)는 기지국 정보에 포함된 서빙 빔에 대한 부하량 정보와 미리 설정된 임계값을 비교하여, 부하량이 임계값을 초과하는지 확인한다. 그리고, 부하량이 임계값을 초과하면, 해당 빔 영역에서 단말(400)이 수신한 이웃 기지국(300-2, 300-3)에 대한 신호 세기(이하, 설명의 편의를 위하여 '간섭 세기'라 지칭함)와 미리 설정된 임계값을 비교하여, 임계값 이상의 세기를 나타내는 간섭 세기가 있는지 확인한다.
빔 출력 세기 계산부(120)는 임계값 이상의 간섭 세기를 나타낸 이웃 기지국이 있다면, 해당 이웃 기지국에서 빔을 전송할 때의 전력을 미리 설정된 단계에 따라 조정할 것을 결정한다. 빔 출력 세기 계산부(120)가 이웃 기지국에 전송할 빔 전송 전력을 조정하는 방법은 다양하므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.
또한, 빔 출력 세기 계산부(120)는 서빙 기지국(300-1)에 대한 빔 전송 전력을 조정할 수도 있다. 이는 단말(400)이 서빙 셀과 이웃 셀의 경계에 위치하고, 이웃 셀의 이웃 기지국 신호 세기가 미리 설정한 임계값을 넘기지 않을 경우에 해당한다. 이에 대해서는 이후 상세히 설명한다.
제어 신호 생성부(130)는 조정한 빔 전송 전력으로 서빙 기지국(300-1)과 이웃 기지국(300-2, 300-3)들이 빔을 단말(400)로 전송할 때, 간섭 세기가 임계값 이하가 될지 예측하여 계산한다. 예를 들어, 빔 출력 세기 계산부(120)는 각 기지국의 조정된 빔 전송 전력을 기반으로 단말의 빔 수신 세기를 예측한다. 그리고, 예측한 빔 수신 세기 중 가장 센 빔 수신 세기로 예측한 빔을 서빙 빔으로, 나머지를 이웃 빔(또는 간섭 빔)으로 결정한다.
빔 출력 세기 계산부(120)는 간섭 빔으로 결정한 모든 빔들의 간섭 세기의 합을 계산하여, 임계값 이하가 되는지를 예측할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 빔 수신 세기를 예측하는 방법, 그리고 서빙 기지국과 이웃 기지국을 결정하는 방법을 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.
빔 출력 세기 계산부(120)는 간섭 세기가 임계값보다 작으면, 단말(400)이 서빙 기지국(300-1)의 서빙 셀 경계에 위치하는지 확인한다. 만약 단말(400)이 서빙 셀 경계에 위치해 있다면, 이웃 기지국(300-2, 300-3)의 간섭 세기가 임계값 이상인지 확인한다. 임계값 이상이면 단말(400)이 위치한 영역을 증설 영역으로 지정한다.
제어 신호 생성부(130)는 빔 출력 세기 계산부(120)가 하향 조정한 빔 전송 전력 정보와 각각의 빔 전송 전력이 전달될 기지국(300-1∼300-3) 식별 정보를 포함하여 제어 신호를 생성한다. 그리고 생성한 제어 신호를 EMS(200)로 전달하여, 각 기지국(300-1∼300-3)에 전달되도록 한다.
또한, 제어 신호 생성부(130)는 빔 출력 세기 계산부(120)가 증설 영역으로 지정한 위치 정보를 포함하여, 기지국 증설 요청 신호를 생성한다. 그리고 생성한 기지국 증설 요청 신호를 EMS(200)로 전달하여 망 관리자의 단말(도면 미도시)로 전송하거나, 바로 망 관리자의 단말로 전송한다.
이상에서 설명한 빔 전송 전력 조정 시스템(100)이 각 기지국(300-1∼300-3)에 대한 빔 전송 전력을 조정하는 방법에 대해 도 3을 참조로 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 빔 전송 전력 조정 방법에 대한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 서빙 기지국(300-1)으로부터 통신 서비스를 제공받는 단말(400)이 위치한 셀 영역을 서빙 빔 영역으로 하여, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)이 이웃 기지국(300-2, 300-3)들과 서빙 기지국(300-1)의 빔 전송 전력을 조정한다고 가정한다. 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 각각의 기지국(300-1∼300-3)들로부터 생성된 기지국 정보를 EMS(200)를 통해 수집한다(S100). 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 S100 단계에서 수집한 복수의 기지국 정보 중 단말(400)에 대한 서빙 기지국(300-1)에서 전송한 기지국 정보를 토대로 서빙 기지국에서 전송한 빔으로 처리한 서빙 빔의 부하량을 확인한다(S101).
빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 확인한 부하량이 미리 설정한 제1 임계값 이상인지 판단한다(S102). 만약, 부하량이 제1 임계값 이하인 경우에는 빔 전송 전력 조정 절차를 종료한다.
그러나 부하량이 제1 임계값 이상인 경우, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 단말(400)이 빔 영역에 위치한 상태에서 이웃 기지국(300-2, 300-3)들이 전송한 빔을 수신한 간섭 세기들을 확인한다. 그리고 미리 설정한 제2 임계값 이상을 나타내는 간섭 세기가 적어도 하나 있는지 확인한다(S103).
만약 적어도 하나의 이웃 기지국들의 빔에 의한 간섭 세기가 제2 임계값 이상이면, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 제2 임계값 이상의 간섭 세기를 갖는 이웃 기지국(300-2, 300-3)들의 간섭 세기 순서로 정렬한다(S104). 그리고, 간섭 세기가 센 이웃 기지국(300-2, 300-3)들을 빔의 전송 전력을 조정할 조정 대상 이웃 기지국으로 선정한다(S105). 여기서 빔의 전송 전력은 하향 조정되거나 상향 조정될 수 있다.
빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 조정 대상 이웃 기지국으로 선정된 적어도 하나의 이웃 기지국(300-2, 300-3)들의 빔 전송 전력을 단계적으로 조정하는 것을 결정한다(S106). 본 발명의 실시예에서는 빔 전송 전력이 미리 설정된 복수의 단계를 토대로 빔 전송 전력이 결정되어 있는 것을 예로 하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다. 즉, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)이 조정 대상 이웃 기지국별로 빔 전송 전력을 계산할 수도 있다. 빔 전송 전력 조정 시스템(100)이 빔 전송 전력을 계산하는 실시예를 이용할 경우라도, 전송 전력을 계산하는 방법을 어느 하나로 한정하지 않는다.
S106 단계에서 조정 대상 이웃 기지국의 전송 빔 전력의 조정을 결정한 후, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 해당 이웃 기지국이 조정된 전송 빔 전력으로 빔을 전송할 경우, 해당 빔이 단말(400)에 미칠 간섭 세기를 예측한다(S107). 그리고 예측한 간섭 세기가 미리 설정한 제3 임계값 이하인지 확인한다(S108). 여기서, S107 단계에서 빔 전송 전력 조정 시스템(100)이 조정된 빔 전력으로 이웃 기지국이 빔을 전송할 경우, 단말(400)에 미칠 간섭 세기를 예측한다.
S108 단계에서 확인한 결과 이웃 기지국(300-2, 300-3)들이 조정된 빔 전송 전력으로 빔을 전송할 경우, 단말(400)이 전송되는 빔에 의해 간섭될 간섭 세기가 제3 임계값 이상인 경우, S104 단계의 절차부터 재 수행한다. 그러나 S108 단계에서 확인한 결과 간섭 세기가 제3 임계값 이하인 경우, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 조정 대상 이웃 기지국들의 제1 전송 속도 품질을 예측한다(S109).
즉, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 조정 대상 이웃 기지국인 이웃 기지국(300-2, 300-3)이 조정된 빔 전송 전력으로 빔을 전송할 경우, 해당 이웃 기지국(300-2, 300-3)을 서빙 기지국으로 삼는 단말들에 신호가 전송될 제1 전송 속도 품질을 예측한다. 여기서, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)이 제1 전송 속도 품질을 예측하는 방법은 서빙 기지국과 이웃 기지국 간의 예측된 신호 세기를 기반으로 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)을 산출한다. 그리고 빔 전송 전력 시스템(100)은 산출한 SINR에 대응되는 MCS(Modulation Coding Scheme) 등의 기지국 고유의 특성과 단말과 기지국 간의 MIMO(Multiple-Input and Multiple-Output) 상태를 반영하여 품질을 예측하는 것을 예로 하여 설명한다.
S108 단계에서 예측한 결과 제1 전송 속도 품질이 미리 설정한 허용 범위 내에 포함되는지 확인한다(S110). 만약 제1 전송 속도 품질이 허용 범위 내에 있다면, 빔 전송 전력을 하향 조정한다 하더라도 단말(400)에 안정적인 서비스 품질을 제공할 수 있다고 판단하여, 조정 대상 이웃 기지국으로 조정된 빔 전송 전력으로 빔을 전송하도록 빔 전송 전력 조정 신호를 생성하여 EMS(200)를 통해 이웃 기지국(300-2, 300-3)으로 전송한다(S111). 그러나, S110 단계에서 확인한 결과, 제1 전송 속도 품질이 허용 범위 내에 없다면, S104 단계부터 재 수행한다. 여기서, S111 단계의 절차가 종료되면, 이웃 기지국(300-2, 300-3)에서 송출하는 빔의 빔 커버리지가 축소된다.
한편, S103 단계에서 확인한 결과 빔 영역의 간섭 세기가 제2 임계값 보다 작은 경우, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 단말(400)이 서빙 기지국(300-1)의 셀 경계에 위치해 있는지 확인한다(S112). 이를 위해, S100 단계에서 수신한 기지국 정보에는 단말(400)의 위치 정보도 포함되어 있다.
S112 단계에서 확인한 결과 단말(400)이 셀 경계에 위치하지 않았다면, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 빔 전송 전력 조정 절차를 종료한다. 그러나, 단말(400)이 셀 경계에 위치한 것으로 확인하면, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 이웃 기지국이 계산한 부하량이 제4 임계값 이상인지 확인한다(S113). 여기서 이웃 기지국이 계산한 부하량은 셀 경계에 해당하는 이웃 셀을 형성하는 이웃 기지국이 해당 이웃 셀에서 계산한 부하량을 의미한다.
만약 이웃 셀에서의 이웃 기지국의 부하량이 제4 임계값 이상이면, 서빙 셀과 이웃 셀 모두 많은 트래픽이 유발되고 있는 영역으로 판단하여, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 단말(400)의 위치에 기지국의 신규 증설이 필요한 것으로 확인한다(S118). 그리고, 해당 위치에 대한 위치 정보를 포함하여 기지국 증설 요청 신호를 생성한다(S119).
그러나, S113 단계에서 확인한 결과, 이웃 셀에서 이웃 기지국의 부하량이 제4 임계값 보다 작을 경우, 서빙 기지국의 영역을 일부 줄여 이웃 기지국을 통해 단말(400)이 서비스를 제공받을 수 있도록, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 서빙 기지국(300-1)의 빔 전송 전력을 단계적으로 조정한다(S114). 그리고 하향 조정된 빔 전송 전력으로 서빙 기지국(300-1)이 빔을 전송할 경우, 서빙 신호 세기와 간섭 신호 세기의 관계를 예측하여 서빙 기지국의 서빙 셀에서의 제2 전송 속도 품질을 예측한다(S115).
S115 단계에서 예측한 제2 전송 속도 품질이 허용 범위 내에 포함되지 않을 경우, S114 단계 이후의 절차를 수행한다. 그러나, 제2 전송 속도 품질이 허용 범위 내에 포함되면, 빔 전송 전력 조정 시스템(100)은 서빙 기지국(300-1)으로 전송할 빔 전송 전력 조정 신호를 생성한 후, EMS(200)를 통해 서빙 기지국(300-1)으로 전송한다(S117). S117 단계가 완료되면 서빙 셀의 반경과 서빙 기지국(300-1)에 의한 커버리지가 축소된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Claims (13)
- 기지국들의 빔 전송 전력을 조정하는 시스템으로서,
서빙 기지국과 복수의 이웃 기지국들이 연동한 기지국 관리 장치로부터, 상기 서빙 기지국이 단말에 전송한 서빙 빔으로부터 계산된 빔 부하량, 상기 복수의 이웃 기지국들에 의한 간섭 세기, 그리고 상기 단말 위치 정보 중 적어도 하나를 포함하는 기지국 정보를 수신하는 기지국 정보 수집부,
상기 빔 부하량, 간섭 세기, 그리고 단말 위치 정보를 토대로 상기 서빙 기지국 또는 복수의 이웃 기지국들 중 빔 전송 전력 조정 대상 이웃 기지국으로 선정된 적어도 하나의 이웃 기지국이 조정할 빔 전송 전력을 계산하는 빔 출력 세기 계산부, 그리고
상기 빔 출력 세기 계산부가 계산한 빔 전송 전력 정보를 포함하여 빔 전송 전력 조정 신호를 생성하여 상기 기지국 관리 장치로 전달하는 제어 신호 생성부
를 포함하는 빔 전송 전력 조정 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 빔 출력 세기 계산부는,
상기 빔 부하량이 미리 설정된 제1 임계값 보다 많으면, 상기 빔 영역에 위치한 단말에 미치는 상기 복수의 이웃 기지국들 각각의 간섭 세기들을 미리 설정한 제2 임계값과 비교하는 빔 전송 전력 조정 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 빔 출력 세기 계산부는,
상기 간섭 세기들 중 상기 제2 임계값 이상의 간섭 세기를 가지는 조정 대상 이웃 기지국들의 빔 전송 전력을 미리 설정한 단계에 따라 조정을 결정하는 빔 전송 전력 조정 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 빔 출력 세기 계산부는,
상기 조정을 결정한 빔 전송 전력으로 상기 조정 대상 이웃 기지국들이 빔을 전송할 경우 상기 단말로의 간섭 세기를 예측하고, 예측한 간섭 세기가 제3 임계값 이하이며 상기 조정 대상 이웃 기지국을 서빙 기지국으로 삼는 다른 단말로의 전송 속도 품질이 허용 범위 내에 포함되는지 확인하는 빔 전송 전력 조정 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 빔 출력 세기 계산부는,
상기 서빙 기지국의 부하량이 상기 제1 임계값 보다 적고 상기 단말의 위치가 셀 경계이면, 상기 단말이 위치한 셀을 기준으로 이웃 셀을 형성하는 이웃 기지국이 계산한 이웃 셀에서의 부하량이 미리 설정된 제4 임계값 이상인지 확인하는 빔 전송 전력 조정 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 빔 출력 세기 계산부는,
상기 이웃 셀에서의 부하량이 상기 제4 임계값 이하이면, 상기 서빙 기지국에 대한 빔 전송 전력 조정을 결정하는 빔 전송 전력 조정 시스템. - 제6항에 있어서,
상기 빔 출력 세기 계산부는,
상기 이웃 셀에서의 부하량이 상기 제4 임계값 이상이면, 상기 단말이 위치한 셀 영역을 기지국 증설 영역으로 지정하는 빔 전송 전력 조정 시스템. - 빔 전송 전력 조정 시스템이 서빙 기지국과 이웃 기지국의 빔 전송 전력을 조정하는 방법으로서,
상기 서빙 기지국과 복수의 이웃 기지국들이 연동한 기지국 관리 장치로부터, 상기 서빙 기지국과 복수의 이웃 기지국들이 각각 생성한 기지국 정보를 수신하는 단계,
상기 서빙 기지국이 생성한 기지국 정보를 토대로 상기 서빙 기지국 또는 복수의 이웃 기지국들 중 선정된 전송 전력 조정 대상 기지국의 빔 전송 전력이 조정되도록, 빔 전송 전력을 계산하는 단계, 그리고
상기 계산한 빔 전송 전력을 포함하는 빔 전송 전력 조정 신호를 생성하고, 상기 기지국 관리 장치를 통해 상기 서빙 기지국 또는 전송 전력 조정 대상 기지국으로 전달하는 단계
를 포함하고,
상기 서빙 기지국이 전송한 복수의 빔 중 어느 하나의 빔에 의해 커버되는 빔 영역에 위치한 단말은 상기 복수의 이웃 기지국으로부터 전송되는 빔을 수신할 수 있는 빔 전송 전력 조정 방법. - 제8항에 있어서,
상기 기지국 정보는,
상기 어느 하나의 빔으로 처리하는 부하량, 상기 단말이 상기 서빙 기지국으로부터 수신한 서빙 기지국 수신 신호 세기, 이웃 기지국들부터 전송된 빔을 수신한 간섭 세기, 그리고 단말 위치 정보를 포함하는 빔 전송 전력 조정 방법. - 제9항에 있어서,
상기 빔 전송 전력을 계산하는 단계는,
상기 부하량이 미리 설정한 제1 임계값보다 많으면, 상기 단말이 위치한 빔 영역에서 상기 이웃 기지국들에 의한 간섭 세기 중 미리 설정한 제2 임계값 보다 큰 간섭 세기로 빔을 전송한 이웃 기지국이 있는지 확인하는 단계, 그리고
상기 제2 임계값 보다 큰 간섭 세기를 가지는 이웃 기지국이 있으면, 상기 이웃 기지국의 빔 전송 전력을 미리 설정된 조정 단계에 따라 조정을 결정하는 단계
를 포함하는 빔 전송 전력 조정 방법. - 제10항에 있어서,
상기 조정을 결정하는 단계 이후에,
상기 조정된 빔 전송 전력으로 상기 이웃 기지국이 빔을 전송할 경우, 상기 단말이 상기 이웃 기지국이 전송한 빔을 수신할 간섭 세기를 예측하는 단계,
예측한 간섭 세기가 미리 설정한 제3 임계값 이하이면, 상기 이웃 기지국을 서빙 기지국으로 삼는 다른 단말로의 제1 전송 속도 품질을 예측하는 단계, 그리고
상기 제1 전송 속도 품질이 미리 설정한 범위 내에 포함되면, 상기 기지국 관리 장치를 통해 상기 이웃 기지국으로 상기 조정된 빔 전송 전력의 정보를 전달하는 단계
를 포함하는 빔 전송 전력 조정 방법. - 제10항에 있어서,
상기 부하량이 상기 제1 임계값보다 적으면, 상기 단말 위치 정보를 토대로 상기 단말이 서빙 기지국과 이웃 기지국의 셀 경계에 위치하였는지 확인하는 단계,
상기 단말이 셀 경계에 위치해 있으면, 상기 셀 영역에 이웃한 이웃 셀에 위치한 적어도 하나의 단말들에 서비스를 제공하는 이웃 기지국의 이웃 셀에서의 부하량이 미리 설정한 제4 임계값보다 많은지 확인하는 단계, 그리고
상기 이웃 기지국의 부하량이 제4 임계값보다 많으면, 상기 단말의 위치를 기지국 증설 영역 지정하는 단계
를 포함하는 빔 전송 전력 조정 방법. - 제12항에 있어서,
상기 이웃 기지국의 부하량이 상기 제4 임계값보다 적으면, 서빙 기지국의 빔 전송 전력의 조정을 결정하는 단계,
조정된 빔 전송 전력으로 상기 서빙 기지국이 빔을 전송할 경우, 상기 셀에 위치한 단말로의 제2 전송 속도 품질을 예측하는 단계,
상기 제2 전송 속도 품질이 미리 설정한 범위 내에 해당하면, 상기 기지국 관리 장치를 통해 상기 서빙 기지국으로 상기 조정된 빔 전송 전력의 정보를 전달하는 단계
를 포함하는 빔 전송 전력 조정 방법.
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