KR20150145362A - Method and apparatus for operating cell for energy saving - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 셀 운영 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 에너지 절감을 위하여 셀을 운영하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for operating a cell, and more particularly, to a method and apparatus for operating a cell for energy saving.
전 세계 탄소 방출량의 2% 정도를 차지하고 있는 ICT(Information and Communication Technology) 산업은 기존의 음성 데이터 전송에서 점차 데이터 트래픽의 폭발이 예상되는 방향으로 발전하고 있으므로, 보다 높은 용량의 시스템을 요구하게 되어 결국 전보다 많은 양의 에너지 소모가 필요하게 된다. 이에 따라 에너지 효율성을 높이는 방안이 그 어떤 산업 분야보다 시급하다 할 수 있다. The information and communication technology (ICT) industry, which accounts for about 2% of the world's carbon emissions, is moving toward anticipation of explosion of data traffic in existing voice data transmission, A greater amount of energy consumption is required than before. As a result, energy efficiency is more urgent than any industrial sector.
차세대 이동 통신 시스템에서는 기존의 사람과 사람이 통신하는 D2D(Device to Device)뿐만 아니라 장비와 사람이 통신하는 MTH(Machine to Human) 또는 장비와 장비가 직접 통신하는 MTM(Machine to machine) 또는 MTC(Machine to Communication)등 직접 통신 단말들이 많이 구축되고 활용될 것으로 예상된다. D2D 단말들은 특정 환경에서 주어진 조건만 만족하는 사건이나 상황이 발생하면 트리거(trigger)되어, 단말들간에 D2D통신이 설정된다. 따라서 기존의 UE(user equipment)간의 통신과는 비교할 수 없을 정도의 시그널링(signaling)과 트래픽 폭주가 발생하게 되고, 이로 인해서 시스템의 과부하가 발생하여 소비 전력이 급격하게 늘어날 것으로 예상된다. In the next generation mobile communication system, not only a device to device (D2D) in which a person and a person communicate with each other, but also a machine to machine (MTH) for communicating equipment and a person or a machine to machine (MTM) Machine to Communication) are expected to be built and utilized. D2D terminals are triggered when an event or situation satisfying a given condition occurs in a specific environment, and D2D communication is established between the terminals. Therefore, signaling and traffic congestion are incomparably incomparable with communication between existing UEs (user equipment). As a result, the system is overloaded and power consumption is expected to increase rapidly.
특히, 무선 이동 통신 산업과 관련하여 LTE(long term evolution), LTE-A(LTE-Advanced) 시스템과 같이 기존의 음성 통신 서비스 기반의 시스템들이 용량 증대와 함께 고속/대용량의 데이터 통신에 적합한 시스템으로 진화하고 있다. 이에 따라 사용자들의 스마트폰, 스마트 TV 등의 사용이 증가하여 약 2015년경에는 트래픽의 양이 현 수준 대비 약 1000 배 이상 증가할 것으로 예상되고 있으며, 이는 곧 막대한 에너지 소모와 탄소방출에 따른 지구 환경 파괴를 의미한다. Especially, in the wireless mobile communication industry, existing voice communication service-based systems such as LTE (Long Term Evolution) and LTE-A (LTE-Advanced) systems are increasing in capacity and suitable for high speed / It is evolving. As a result, the use of smartphones and smart TVs will increase, and traffic volume is expected to increase more than 1,000 times compared to the current level by about 2015, which will result in enormous energy consumption and global environmental destruction caused by carbon emissions .
위에서 언급한 바와 같이 ICT 산업은 현재 산업 전반에 걸쳐 에너지 효율을 높이는 것이 가장 시급한 분야라 할 수 있다. 하지만 반대로 ICT 기술을 이용하여 다른 산업의 탄소 방출량을 줄일 수 있는 기술로도 각광을 받고 있다.As mentioned above, ICT industry is the most urgent area to increase energy efficiency throughout the industry at present. Conversely, ICT technology is also attracting attention as a technology that can reduce carbon emissions in other industries.
에너지 효율을 높이기 위하여, ES(Energy Saving) 관리 방법이 사용되는데, 이 방법은 각 셀들이 상호 정보를 교환하면서 ES 모드로 들어가기 위하여 해당 셀들이 스위치-오프(switch-off)를 수행하게 되면, 해당 셀에서 서비스 중이던 모든 가입자들은 서비스의 연속성을 보장받기 위하여 인접 특정 셀로 강제적으로 핸드오버를 수행하는 것을 기본 개념으로 하고 있다. 이때 핸드오버를 수행하기 위한 절차를 수행하기 위해서 시그널링의 송수신이 동시에 이루어지고, 트래픽에 대한 보장을 위하여 순간적으로 많은 트래픽이 핸드오버가 수용하는 셀에서 발생하게 되어 시스템의 성능이 저하되어 QoS(quality of service)를 보장하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다. In order to increase the energy efficiency, an ES (Energy Saving) management method is used. When each cell performs switch-off in order to enter the ES mode while mutually exchanging information, All subscribers in service in the cell are forced to perform handover to a neighboring specific cell in order to ensure continuity of service. At this time, in order to perform the procedure for performing the handover, the signaling is simultaneously transmitted and received. In order to guarantee the traffic, a large amount of traffic is instantly generated in the cells accommodated by the handover, of service can not be guaranteed.
또한 셀 주변의 경계 지역에서 서비스중인 트래픽에 대해서는 특정 셀이 오프상태가 되면 단말이 어떤 셀에도 접근 할 수 없는 상태에 놓여지게 되는 현상인 HC(Hole Coverage)가 발생하여, 서비스의 연속성을 보장할 수 없는 문제가 발생하게 된다. 이를 해결하기 위하여, ES 보상 중심의 셀이 셀 반경을 확장하여 셀 경계지역에서 발생할 수 있는 HC 문제를 해결하고자 하는 기법들이 제안되고 있다. 그러나 이런 기법은 서비스의 연속성은 보완할 수 있으나, ES 보상 셀이 셀 반경을 키우기 위해 송신 전력을 증대를 하여야 한다. 이것은 기지국이 많은 에너지를 소비하게 만드는 원인을 제공하기 때문에, 기지국의 ES 효율을 감소시키는 문제점이 발생한다. In addition, HC (Hole Coverage), which is a phenomenon in which the UE is placed in a state in which it can not access any cell, occurs when a specific cell is turned off for a service traffic in a border region around the cell, The problem can not be solved. In order to solve this problem, there have been proposed techniques for solving the HC problem that can occur in the cell boundary region by extending the cell radius of the cell centered by the ES compensation. However, this technique can compensate for the service continuity, but the ES compensating cell must increase the transmit power in order to increase the cell radius. This poses a problem of reducing the ES efficiency of the base station, since it provides a cause for the base station to consume a lot of energy.
본 발명이 해결하려는 과제는 이동 통신 시스템에서 에너지를 절감할 수 있는 셀 운영 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다. A problem to be solved by the present invention is to provide a cell operating method and apparatus for reducing energy in a mobile communication system.
위의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 셀 운영 방법은, 이동 통신 시스템에서 셀을 운영하는 방법에서, 셀 부하량을 측정하고, 측정되는 셀 부하량이 미리 설정된 제1 임계치 이하인 경우, ES(energy saving) 모드로 진입해야 하는 상태로 판단하는 단계; 셀 내에서 서비스 중인 트래픽들 중에서 D2D(device to device) 통신이 가능한 단말에 대해서, D2D 직접 통신을 설정하여 수행하는 단계; D2D 통신이 가능하지 않은 단말들에 대하여 마스터 셀로의 셀간 핸드오버를 수행하는 단계; 및 상기 셀간 핸드오버를 수행한 다음에 셀 부하량을 측정하고, 측정되는 셀 부하량이 미리 설정된 제2 임계치에 도달한 경우, 스위치 오프를 수행하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of operating a cell in a mobile communication system, the method comprising: measuring a cell load; and when the measured cell load is equal to or less than a predetermined first threshold, determining an energy saving mode; Establishing and performing D2D direct communication for a terminal capable of D2D (device to device) communication among traffic in service in a cell; Performing inter-cell handover to a master cell for terminals that are not capable of D2D communication; And measuring a cell load after performing the inter-cell handover, and performing switch-off when the measured cell load reaches a preset second threshold.
본 발명의 실시 예에 따르면, 트래픽 부하 분포가 일정 임계치 이하일때는 기지국내에서 서비스중인 트래픽들 중 직접 통신이 가능한 트래픽에 대해서는 직접 통신 절차를 통하여 서비스가 계속 유지되도록 하여 셀의 스위치 오프에 따른 HC가 없도록 할 수 있다. 그러므로 핸드오버를 수행할 때 발생하는 시그널링의 증대와 순간적으로 증대하는 트래픽의 폭주를 사전에 방지하고 기지국의 소비전력을 최소화할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, when the traffic load distribution is below a certain threshold value, the service is continuously maintained through the direct communication procedure for the traffic that can be directly communicated among the traffic in service in the base station, I can not. Therefore, it is possible to prevent an increase in signaling occurring at the time of performing the handover and congestion of the instantaneous increase in traffic, and to minimize the power consumption of the base station.
특히 D2D 통신을 통한 셀 전력 절감에 의하여, 기지국 셀의 스위치 오프를 통한 전력 절감의 임계치를 낮게 설정되게 하여, 가급적이면 기지국 셀의 스위치 오프 상태로 갈수 있는 확률을 높이게 될 뿐만 아니라 기지국 셀의 스위치 오프 시간을 오래 유지시켜 줄 수 있다. Particularly, by reducing the cell power through D2D communication, the threshold of power saving through switch-off of the base station cell is set to be low, thereby increasing the probability that the base station cell can be switched off as much as possible. You can keep your time long.
또한 서비스 중인 트래픽에 대해서 D2D 통신 이외에도, 셀 반경 확장 및 핸드오버를 수행함으로써, 전체 시스템의 시그널링과 트래픽 폭주로 인한 시스템 서비스 품질(QoS)의 저하를 사전에 예방하고, 기지국 전력제어를 통해 서비스 품질을 보장하고 소비전력 효율 극대화하여 전체적으로 시스템의 성능을 개선할 수 있다. In addition to the D2D communication for the traffic in service, cell radius extension and handover are performed to prevent system service quality (QoS) degradation due to signaling and traffic congestion of the entire system in advance, And maximize power consumption efficiency, thereby improving system performance as a whole.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신망 구성을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 운영 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 운영 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 운영 장치의 구조를 나타낸 도이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating a cell operating method according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a method of operating a cell according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a structure of a cell management apparatus according to an embodiment of the present invention.
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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
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.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 셀 운영 방법 및 그 장치에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method and an apparatus for operating a cell according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신망 구성을 나타낸 도이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.
첨부한 도 1에서와 같이, 기지국(1)은 복수의 단말(2)들에 하향 링크 신호를 송신하고, 각 단말들로부터 상향 링크 신호를 수신한다. LTE-Advanced를 이용한 장치간 통신(Device-to-Device, D2D) 환경에서, 각 단말 즉, D2D 단말(2)은 기지국(1)의 하향 링크 신호를 수신하고 상향링크 신호를 송신한다. 1, the
또한 단말(2)은 단말끼리 D2D 신호를 주고 받을 수 있으며, 단말과 단말 사이에 일대일 통신이 수행될 수 있으며, 또한 하나의 단말과 복수의 단말 사이에 일대다 통신이 수행될 수도 있다. Also, the
고속 전송(High data rate), 낮은 지연(Low latency), 그리고 패킷 최적화된(Packet-optimized) 무선 접속 기술을 지향하고, 저렴한 사용 요금으로 초고속 광대역 이동 멀티미디어 패킷 서비스를 제공하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템은 고속의 데이터 전송이 가능하고 IP 기반의 서비스가 가능한 통신 시스템일 수 있다. In order to provide a high-speed broadband mobile multimedia packet service with a high data rate, a low latency, and a packet-optimized wireless access technology at an inexpensive use rate, The mobile communication system according to the example may be a communication system capable of high-speed data transmission and capable of IP-based services.
이러한 이동 통신 시스템에서는 HetNet(Heterogeneous Networks)의 중첩된 셀 환경에서 운용되기 때문에, 전력절감 차원에서 서로 다른 시스템 또는 동일 시스템의 셀간의 정보교환으로 부하가 극히 적은 기지국 셀에 대해서는 스위치 오프를 통하여 에너지를 절감할 수 있는 운용 방법을 수행한다. In this mobile communication system, because it operates in the overlapping cell environment of HetNet (Heterogeneous Networks), information exchange between cells of different systems or the same system in terms of power saving, Perform a method of operation that can be saved.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 운영 방법을 나타낸 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating a cell operating method according to an embodiment of the present invention.
다양한 통신 시스템들이 도 2에서와 같이, 중첩되어 있는 셀 환경에서, 각 통신 운영자마다 고유한 서비스를 제공하기 위하여 망 사업자간의 기지국 설치가 기하급수적으로 늘어나게 되어, ICT(Information and Communication Technology) 분야의 에너지 사용량 즉, 전력 소비가 급격히 증가할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 에너지를 절감하기 위하여, ES(Energy Saving) 기반의 셀 운영을 수행한다. 2, in an overlapping cell environment, the base station installation between network operators exponentially increases in order to provide a service unique to each communication operator, so that the energy of information and communication technology (ICT) The usage amount, that is, the power consumption may increase sharply. In the embodiment of the present invention, an energy saving (ES) -based cell operation is performed in order to save energy.
각 셀에서 ES 모드로 들어가야 하는지에 대한 판단은 미리 설정된 임계치를 토대로 하는데, 이 임계치는 사전에 여러 가지 요소들을 고려하여 설정되며, "H-임계치"라고 명명될 수 있다. 시스템의 시그널이나 트래픽 등에 따른 부하량이 H-임계치가 되면 ES 모드로 들어가야 되는 상태로 판단된다. 이동 통신 시스템의 ES 효율을 극대화하고 서비스의 연속성을 보장하여, 시스템 성능을 향상하고 시스템의 전력 소모량을 최소화하기 위하여, 기존 셀에서 서비스중인 단말에 대해서 핸드오버를 강제적으로 수행하지 않고, 우선적으로 근거리에 존재하여 D2D(device to device) 통신이 가능한 단말에 대해서는 유선 자원의 활용 없이도 직접 통신이 가능한 장점을 최대한 살려서 서비스의 연속성을 보장한다. ES 모드로 들어가야 되는 상태로 판단되면, D2D 통신이 가능한 단말들이 있는지를 파악하여 D2D 통신이 가능한 트래픽 서비스에 대해서는 D2D 통신을 우선 수행하도록 허용한다. 이에 따라, 셀 경계 지역에서 서비스 중인 트래픽에 대해서는 핸드오버 시 수신 신호 세기가 작아서 발생할 수 있는 서비스 절단 문제를 개선할 수 있다.The determination as to whether or not to enter the ES mode in each cell is based on a preset threshold value, which is set in advance considering various factors and can be named "H-threshold ". It is judged that the system should enter the ES mode when the load due to the signal or traffic of the system becomes the H-threshold. In order to maximize the ES efficiency of the mobile communication system and guarantee the continuity of services, to improve the system performance and to minimize the power consumption of the system, the handover is not forcibly performed for the terminal in service in the existing cell, To ensure the continuity of service by maximizing the advantage of direct communication without using wired resources for terminals capable of D2D (device to device) communication. ES mode, it is determined whether or not there is a terminal capable of D2D communication, and the D2D communication is allowed to be performed first for a traffic service capable of D2D communication. Accordingly, the service disconnection problem that may occur due to the small received signal strength at the time of handover can be improved for the service traffic in the cell boundary region.
ES 모드로 들어가게 되면, 어느 셀이든 스위치 오프(switch-off)--스위치 오프는 서비스를 중단하고 서비스를 제공받던 단말들을 강제적으로 다른 셀로 핸드오버 시키는 것을 나타냄-- 하는 것이 기본적이다. 이 경우, 커버리지 홀(coverage hole, CH)의 문제가 없어야 함으로, 이것을 커버할 수 있는 주변 셀이 반드시 있어야 하며, 또는 동일 계위의 셀의 커버리지를 확장하여야 한다. 동일 계위의 셀의 커버리지를 확장하기 위하여, 도 2에서와 같이, 동일 계위의 여러 개의 셀들을 하나의 그룹으로 지정하고, 그룹에 포함되는 셀들 중에서 마스터 셀(master cell)을 사전에 미리 설정한다. 마스터 셀은 ES 모드로 들어가게 될 때 셀 커버리지를 확장하여 나머지 셀들의 커버리지도 제어할 수 있는 셀을 나타낸다. 마스터 셀이 ES 모드로 들어가게 되면, 마스터 셀은 주변 셀들의 트래픽 상태나 부하 등을 고려한 셀 확장을 하여, 주변 셀의 영역까지 제어할 수 있어야 한다. ES mode, it is essential that switch-off-switch-off of any cell indicates that the service is stopped and the terminals that have been served are forcibly handed over to another cell. In this case, there should be no problem with the coverage hole (CH), so there must be a surrounding cell that can cover it, or the coverage of the same rank cell should be extended. In order to extend the coverage of the cell of the same rank, several cells of the same rank are designated as one group and a master cell among the cells included in the group is preset in advance as shown in FIG. The master cell represents a cell that can expand the cell coverage and control the coverage of the remaining cells when entering the ES mode. When the master cell enters the ES mode, the master cell must expand the cell considering the traffic state or load of the neighboring cells, and control the area of the neighboring cell.
그리고 D2D 통신이 불가능한 트래픽에 대해서는 우선 시그널링이 보다 적은 셀로의 핸드오버를 수행하도록 제어한다. 이때, 셀간의 핸드오버는 사전에 지정하여 셀 커버리지를 확장한 마스터 셀간의 핸드오버를 수행하여, 서비스의 연속성을 보장하고, 기존의 중첩 셀 환경에서 발생할 수 있는 시스템간의 핸드오버 수행시 발생될 수 있는 순간적인 시그널링 증대 및 트래픽의 과부하를 완화한다. 이러한 과정을 통하여, 시그널링 및 트래픽 등에 따른 부하량이, ES 모드로 들어가기 위한 H-임계치 보다 더 작게 설정되는 효과가 유발되어, ES 모드로 들어갈 수 있는 확률을 높여 가급적이면 많은 셀의 스위치 오프를 통하여 ES 효율을 증대 시킬 수 있다. For traffic that can not communicate with D2D, control is firstly performed to perform handover to cells with less signaling. At this time, handover between cells is performed by performing handover between master cells that have extended cell coverage by designating in advance, ensuring continuity of service, and can be generated when performing inter-system handover that may occur in an existing overlapping cell environment Which mitigates instantaneous signaling increases and traffic overload. Through this process, the effect of setting the load according to the signaling and the traffic to be set to be smaller than the H-threshold for entering the ES mode is caused, thereby increasing the probability of entering the ES mode, The efficiency can be increased.
D2D 통신을 통한 전력소모가 기지국 셀을 동작시키면서 발생되는 전력소모보다 현저히 적기 때문에, 이동 통신 시스템의 에너지 최적화 운영 측면에서 가급적이면 D2D 통신을 수행하는 것이, 기지국 셀이 스위치 오프 상태로 동작하는 것에 비하여, 전력소비 절약측면에서 비교가 안될 정도로 효과가 좋다. 그러므로 가급적이면 직접 통신할 수 있는 단말에 대해서는 D2D 통신을 수행한다. Since power consumption through D2D communication is considerably less than power consumption generated by operating the base station cell, it is preferable to perform D2D communication as much as possible in terms of energy optimization operation of the mobile communication system, , It is effective enough not to be compared in terms of saving power consumption. Therefore, if possible, D2D communication is performed for terminals capable of direct communication.
그리고 시스템간의 핸드오버를 수행하는 것은 시그널링 증대와 트래픽의 처리의 복잡성이 증가한다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 트래픽 부하 분포가 미리 설정된 H-임계치에 도달할 때, 시스템 내에서 서비스중인 트래픽이 직접 통신이 가능한지를 판단하여 가능하다면 D2D 통신 절차를 통하여 서비스의 연속성을 유지되도록 한다. 그리고 셀의 스위치 오프에 따른 CH가 없도록, 미리 설정된 마스터 셀의 커버리지를 확장하고, 서비스의 연속성을 보장하기 위해 시스템간의 핸드오버보다 절차나 트래픽 처리가 용이한 셀간의 핸드오버를 유도한다. 이에 따라, 시스템간의 핸드오버가 수행될 때 발생하는 시그널링과 트래픽의 폭주를 사전에 방지할 수 있다. Performing handover between systems increases the signaling complexity and traffic complexity. Therefore, in the embodiment of the present invention, when the traffic load distribution reaches the preset H-threshold, it is determined whether the service traffic in the system is capable of direct communication, and if possible, the service continuity is maintained through the D2D communication procedure. To extend the coverage of the pre-established master cell so that there is no CH due to cell switch-off, and to ensure continuity of service, handover between cells is easier than handover between systems. Accordingly, it is possible to prevent signaling and traffic congestion which occur when a handover between systems is performed, in advance.
D2D 통신 수행 여부 판단 및 처리 그리고, 마스터 셀간의 셀간 핸드오버를 수행한 다음에, 스위치 오프를 수행할 것인지를 판단한다. 이 때, 다른 임계치를 사용할 수 있으며, 이를 "L-임계치"라고 명명할 수 있다. L-임계치는 사전에 시스템 운용 관점에서 사업자들이 통신 환경에 따라서 설정될 수도 있다. 여기서, L-임계치는 H-임계치보다 작게 설정된다. 셀간의 핸드오버가 이루어지도록 한 다음에, 셀의 부하량이 L-임계치까지 도달하게 되면, 즉, H-임계치에 도달하였던 셀의 부하량이 L-임계치까지 떨어지게 되면, 해당 셀은 스위치 오프를 수행한다. 그리고 셀은 최종적으로 스위치 오프 상태로 가면서 본 발명의 실시 예에 따른 ES 알고리즘을 완전히 수행하게 된다. 만약에, 셀의 부하량이 L-임계치에 도달하지 않으면, 본 발명의 실시 예에 따른 절차를 반복적으로 수행하여 스위치 오프 상태로 들어가는 조건이 되는지를 계속적으로 판단한다. D2D communication, and then performs inter-cell handover between the master cells, and then determines whether to perform switch-off. At this time, other thresholds may be used, which may be referred to as "L-threshold ". The L-threshold value may be set in advance by the operators in accordance with the communication environment from the viewpoint of system operation. Here, the L-threshold value is set to be smaller than the H-threshold value. When the load of the cell reaches the L-threshold, that is, when the load of the cell which has reached the H-threshold drops to the L-threshold, the cell switches off . Then, the cell finally goes to the switch-off state and completely performs the ES algorithm according to the embodiment of the present invention. If the load of the cell does not reach the L-threshold, the procedure according to the embodiment of the present invention is repeatedly performed to continuously judge whether or not the condition for entering the switch-off state is satisfied.
다음에는 위의 설명을 토대로, 본 발명의 실시 예에 따른 셀 운영 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of operating a cell according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the above description.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 운영 방법의 흐름도이다. 3 is a flowchart of a method of operating a cell according to an embodiment of the present invention.
먼저, 셀 운영 장치(1)는 셀의 부하를 주기적으로 체크한다(S100). 여기서 셀의 부하를 판단하는 파라미터로 여러가지 사용될 수 있는데, 서비스 품질(QoS), 서비스중인 단말의 수, 서비스를 위해 사용중인 유선 자원 사용량, 무선 자원 사용량, 송수신 데이터의 BER(Bit Error Rate) 또는 BLER(Block Error Rate), 송신 신호 세기, 수신 신호 세기, 단말기의 배터리 잔량 등이 포함된다. 본 발명의 실시 예에서는 셀 부하를 판단하기 위한 위의 복수의 파라미터들 중에서 적어도 하나의 파라미터를 고려하여 셀 부하량을 측정한다. First, the
셀 운영 장치(1)는 셀 부하량을 측정하여 미리 설정된 임계치와 비교한다(S110). 본 발명의 실시 예에서, 임계치는 제1 임계치인 H-임계치와 제2 임계치인 L-임계치가 사용된다. H-임계치는 시스템의 부하가 ES 모드 수행 절차로 들어가도 되는지를 판단하기 위한 최소한의 임계치이며, 부하량이 H-임계치 이하가 되면 본 발명의 실시 예에 따른 D2D 통신과 셀 확장을 통한 ES 알고리즘을 수행하기 시작한다. L-임계치는 ES 알고리즘을 수행한 후 최종적으로 해당 셀의 스위치 오프가 가능한지를 판단하기 위한 임계치이다. L-임계치는 H-임계치보다 작게 설정된다. 본 발명의 실시 예에 따른 임계치들은 적어도 사용중인 서비스가 미미하여 기지국 셀의 스위치 오프를 수행하여 기지국 셀의 전력 절감을 충분히 달성 할 수 있도록 설정되는 것이 좋다. 그렇지 않다면, 기지국 셀의 스위치 오프 후 다시 스위치를 온하게 되면 정상 동작 하기 위한 초기화 과정의 시간이 소요되어 다른 셀에 대한 과부하를 초래하게 되어 QoS의 저하를 초래하게 될 수도 있다.The
위에 기술된 바와 같이, 셀 운영 장치(1)는 셀 부하량을 측정하여 먼저 제1 임계치인 H-임계치와 비교한다. 셀 부하향이 H-임계치 이하로 떨어지면 ES 모드로 들어가야 되는 상태로 판단한다. As described above, the
ES 모드로 들어가기 전에, 셀 운영 장치(1)는 셀 내에서 서비스 중인 트래픽 중에서 D2D 통신이 가능한 단말이 있는지를 확인하고, 이러한 단말에 대한 정보를 획득한다(S120). 서비스되는 트래픽들에 대한 정보는 OAM(operation, administration, maintenance)이나 셀 내 특정 DB(database)에 저장될 수 있으며, 이러한 정보들을 토대로 D2D 통신이 가능한 단말들에 대한 정보를 획득한다. 즉, D2D 통신이 가능한 단말 정보 및 위치 정보 그리고, 인접 셀의 상태 정보를 획득한다. Before entering the ES mode, the
D2D 통신이 가능한 단말들에 대한 정보를 토대로, 셀 운영 장치(1)는 D2D 통신 가능한 단말간의 직접 통신을 위한 절차를 시작하며 D2D 통신 가능한 단말들에게 직접 통신을 위한 호 설정을 요청하고(S130, S140), D2D 통신 가능한 모든 단말에 대해서 직접 통신을 위한 절차를 설정 완료한다. 이때, D2D 통신 단말은 최소한의 송수신 할 수 있는 정보를 위해, 인접 셀과의 D2D 통신 트래픽을 종료하고, 셀의 통신 환경의 변화 정보를 교환할 수 있도록 신호 채널을 유지할 수도 있다. 일반적으로 직접 통신은 기지국이나 셀을 거치지 않고 단말간 트래픽 통신을 하기 때문에, 직접 통신 설정 시에만 시그널의 부하가 기존 셀에 영향을 미치지만 트래픽 설정이 완료되면, 기지국을 거치지 않기 때문에 기지국이 통신에 관여하지 않게 된다. 따라서 직접 통신이 가능한 단말들이 많을수록 D2D 통신이 이루어짐으로써, 기지국의 자원의 사용량은 감소하게 된다. 이러한 기지국의 자원 사용량 감소는 기지국의 전력 절감을 위한 ES 모드 판단을 위한 H-임계치에 반영되어, 기지국의 스위치 오프를 단행하기 위한 가능성을 높여줄 수 있다. Based on the information on the terminals capable of D2D communication, the
D2D 통신 가능한 모든 단말에 대해서 직접 통신을 위한 절차 설정이 완료되면, 셀 운영 장치(1)는 셀의 스위치 오프에 따른 HC가 없도록 하기 위하여, D2D 통신이 불가능한 트래픽에 대해서는 셀간의 핸드오버를 수행한다. 이를 위하여, 미리 지정된 마스터 셀로 스터 셀의 커버리지를 확장하고, 서비스의 연속성을 보장하기 위해 시스템간의 핸드오버보다 절차나 트래픽 처리가 용이한 셀간의 핸드오버를 수행한다. 구체적으로 셀 운영 장치(1)는 마스터 셀의 커버리지 확장이 가능한지를 판단하고(S150), 확장이 가능한 경우 마스터 셀로 커버리지 장을 요청하고(S160). D2D 통신이 불가능한 트래픽에 대해서는 셀간의 핸드오버를 수행한다(S170). 즉, 해당 트래픽에 관련된 단말로 마스터셀로의 핸드오버 수행을 요청하고, 해당 트래픽 관련 정보를 마스터 셀로 제공한다. 이와 같이, 셀간의 핸드오버 수행에 따라, 시스템간의 핸드오버가 수행될 때 발생하는 시그널링과 트래픽의 폭주를 사전에 방지할 수 있다. When the procedure for direct communication is completed for all terminals capable of communicating with the D2D, the
셀 운영 장치(1)는 D2D 통신과 마스터셀과의 셀간 핸드오버를 수행한 다음에, 자신의 셀에 대해서 스위치 오프를 진정으로 수행할 수 있는지를 판단한다. 이를 위하여, 현재 셀 부하량과 미리 설정된 L-임계치를 비교한다(S180). L-임계치는 사전에 시스템 운용 관점에서 사업자들이 통신 환경에 따라서 사전에 정의할 수도 있으며, H-임계치보다 작게 설정되어야 한다는 것이다. The
비교 결과, 현재 셀 부하량이 떨어져서 L-임계치까지 도달하게 되면(셀 부하량이 L-임계치 이하이면), 해당 셀에 대하여 스위치 오프를 수행하여야 하는 상태로 판단한다. 이 경우, OAM 같은 사업자 운용 정보에 스위치 오프 상태로 진입함을 통보하여, 상태가 기록되도록 한다. 셀 운영 장치(1)는 셀 부하량이 떨어져서 L-임계치까지 도달하면, 스위치 오프 상태로 동작함에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 ES 알고리즘 수행이 이루어진다(S190). As a result of the comparison, when the current cell load drops to reach the L-threshold (when the cell load is below the L-threshold), it is determined that the cell must be switched off. In this case, it is notified to the operator operation information such as the OAM that the switch-off state is entered, and the state is recorded. The
만약, 셀 부하량이 L-임계치에 도달하지 않으면, 셀 운영 장치(1)는 위의 절차(S100~S180)를 반복적으로 수행하여, 언제든지 스위치 오프 상태로 들어가는 조건이 되는지를 셀 부하량과 H-임계치 와 L-임계치를 비교하여 체크하고, 본 발명의 실시 예에 따른 셀 운영 방법을 수행한다. If the cell load does not reach the L-threshold, the
이러한 본 발명의 실시 예에 따르면, 셀 부하량에 따라 직접 통신을 통한 셀 전력 절감을 수행함으로써, 기지국 셀의 스위치 오프를 위한 전력 절감의 트래픽 임계치(L-임계치)를 수치적으로는 높게 설정되게 하는 효과가 발생한다. 그래서 가급적이면 기지국 셀의 스위치 오프 상태로 갈수 있는 확률을 높이게 될 뿐만 아니라, 기지국 셀의 스위치 오프 시간을 오래 유지시켜주는 효과가 발생하여 이동 통신 시스템의 기지국 셀의 전력절감을 효율적으로 증대시키는 결과를 가져오게 된다. According to the embodiment of the present invention, by performing cell power saving through direct communication according to the cell load, a traffic threshold value (L-threshold) for power saving for switching off the base station cell is numerically set to be high Effect occurs. Therefore, not only the probability of going to the switch-off state of the base station cell is raised, but also the switch-off time of the base station cell is maintained for a long time, thereby effectively increasing the power saving of the base station cell of the mobile communication system. .
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 운영 장치의 구조를 나타낸 도이다. 4 is a diagram illustrating a structure of a cell management apparatus according to an embodiment of the present invention.
첨부한 도 4에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 셀 운영 장치(1)는 셀 부하량 측정부(10), D2D 통신 단말 정보 획득부(20), D2D 통신 요청부(30), 셀 커버리지 확장부(40), 셀간 핸드오버 수행부(50), 스위치 오프 수행부(60), 그리고 에너지 절감 제어부(70)를 포함한다. 4, the
셀 부하량 측정부(10)는 셀의 부하를 측정한다. 미리 설정된 주기에 따라 주기적으로 측정할 수 있다. 셀 부하량 측정을 위한 파라미터로, 서비스 품질(QoS), 서비스중인 단말의 수, 서비스를 위해 사용중인 유선 자원 사용량, 무선 자원 사용량, 송수신 데이터의 BER 또는 BLER, 송신 신호 세기, 수신 신호 세기, 단말기의 배터리 잔량 중 적어도 하나가 사용된다. The cell
D2D 통신 단말 정보 획득부(20)는 셀 내에서 서비스 중인 트래픽 중에서 D2D 통신이 가능한 단말에 대한 정보를 획득한다. 셀 운영 장치(1)는 서비스되는 트래픽들에 대한 정보를 관리하는 데이터베이스를 포함할 수 있으며, 데이터 베이스에 서비스 트래픽별로 단말 정보, 위치 정보, 그리고 인접 셀들에 대한 정보가 저장될 수 있다. D2D 통신 단말 정보 획득부(20)는 셀 운영 장치(1)의 이러한 데이터베이스로부터 D2D 통신이 가능한 단말에 대한 정보를 획득하거나 또는 OAM 장치로부터 이러한 정보를 획득할 수 있다. The D2D communication terminal
D2D 통신 요청부(30)는 D2D 통신이 가능한 단말들에 대한 정보를 토대로, D2D 통신 가능한 단말들에게 직접 통신을 위한 호 설정을 하도록 요청하여, D2D 통신 가능한 모든 단말에 대해서 직접 통신을 위한 절차를 설정 완료한다. The D2D
셀 커버리지 확장부(40)는 셀 내에서 서비스 중인 트래픽 중에서 D2D 통신이 가능하지 않은 단말들에 대한 처리를 위하여, 미리 설정된 마스터 셀로 셀 커버리지 확장을 요청한다. 이때, 셀 커버리지 확장이 가능한지를 먼저 확인한 후 마스터 셀의 커버리지 확장을 수행할 수 있다. The cell
셀간 핸드오버 수행부(50)는 에너지 절감 제어부(70)로부터의 요청에 따라, 단말에 대하여 셀간 핸드오버를 수행한다. 특히, 셀 내에서 서비스 중인 트래픽 중에서 D2D 통신이 가능하지 않은 단말들에 대하여 셀간 핸드오버를 수행할 것을 요청하여, 이에 따라 해당 단말들이 마스터 셀로 핸드오버하도록 한다. The inter-cell
스위치 오프 수행부(60)는 에너지 절감 제어부(70)로부터의 요청에 따라 셀 스위치 오프를 수행한다. 해당 셀에서 서비스 중이던 모든 가입자들은 서비스의 연속성을 보장받기 위하여 시스템간 핸드오버를 수행한다. 스위치 오프 수행부(60)는 OAM 장치로 스위치 오프 상태로 진입함을 통보한 다음에 스위치 오프를 수행할 수 있다. The switch-off performing
한편, 에너지 절감 제어부(70)는 시스템의 전력 소모량을 최소화하기 위한 에너지 절감(ES)을 수행하며, 이를 위하여, ES 진입 판단부(71) 그리고 스위치 오프 판단부(72)를 포함한다. Meanwhile, the
ES 진입 판단부(71)는 셀 부하량 측정부(10)으로부터 제공되는 셀 부하량과 미리 설정된 제1 임계치인 H-임계치를 비교하여 ES 모드 수행 여부를 판단한다. 셀 부하량이 H-임계치 이하가 되면, ES 모드로 진입하는 상태로 판단한다. ES 모드로 진입하는 것으로 판단되면, D2D 통신 단말 정보 획득부(20), D2D 통신 요청부(30), 셀 커버리지 확장부(40), 셀간 핸드오버 수행부(50)로 각각 동작 신호를 출력하여 해당 동작을 수행하도록 한다. 이에 따라, 셀 내에서 서비스 중인 트래픽 중에서 D2D 통신이 가능한 단말들은 D2D 통신을 수행하게 되고, D2D 통신이 가능하지 않은 단말들은 마스터셀과의 셀간 핸드오버를 수행하게 된다. The ES
스위치 오프 판단부(72)는 ES 진입 모드 이후에, 셀 부하량 측정부(10)으로부터 제공되는 셀 부하량과 미리 설정된 제2 임계치인 L-임계치를 비교하여 스위치 오프 수행 여부를 판단한다. 셀 부하량이 L-임계치로 떨어지면, 스위치 오프를 수행하는 것으로 판단하고, 스위치 오프 수행부(60)로 동작 명령을 출력하여 스위치 오프가 수행되도록 한다. The switch-off judging
이러한 본 발명의 실시 예에 따르면, 직접 통신을 통한 셀 전력 절감을 이용함으로써 기지국 셀의 스위치 오프를 위한 전력 절감의 트래픽 L-임계치를 수치적으로는 높게 설정되게 하는 효과가 발생한다. 그래서 가급적이면 기지국 셀의 스위치 오프 상태로 갈수 있는 확률을 높이게 될 뿐만 아니라, 기지국 셀의 스위치 오프 시간을 오래 유지시켜주는 효과가 발생하여 이동 통신 시스템의 기지국 셀의 전력 절감을 효율적으로 증대시킬 수 있다. According to the embodiment of the present invention, by using the cell power saving through direct communication, the effect of making the traffic L-threshold value for power saving for switching off the base station cell numerically high occurs. Therefore, not only the probability of going to the switch-off state of the base station cell is increased, but also the switch-off time of the base station cell is maintained for a long time, thereby effectively reducing power consumption of the base station cell of the mobile communication system .
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only by the apparatus and method, but may be implemented through a program for realizing the function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded.
이상에서 본 발명의 실시 예에 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.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
Claims (1)
셀 부하량을 측정하고, 측정되는 셀 부하량이 미리 설정된 제1 임계치 이하인 경우, ES(energy saving) 모드로 진입해야 하는 상태로 판단하는 단계;
셀 내에서 서비스 중인 트래픽들 중에서 D2D(device to device) 통신이 가능한 단말에 대해서, D2D 직접 통신을 설정하여 수행하는 단계;
D2D 통신이 가능하지 않은 단말들에 대하여 마스터 셀로의 셀간 핸드오버를 수행하는 단계; 및
상기 셀간 핸드오버를 수행한 다음에 셀 부하량을 측정하고, 측정되는 셀 부하량이 미리 설정된 제2 임계치에 도달한 경우, 스위치 오프를 수행하는 단계
를 포함하는, 셀 운영 방법.
In a method of operating a cell in a mobile communication system,
Measuring a cell load and determining a state in which an energy saving mode should be entered when the measured cell load is less than or equal to a preset first threshold;
Establishing and performing D2D direct communication for a terminal capable of D2D (device to device) communication among traffic in service in a cell;
Performing inter-cell handover to a master cell for terminals that are not capable of D2D communication; And
Measuring a cell load after performing the inter-cell handover, and performing switch-off when the measured cell load reaches a preset second threshold
/ RTI >
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140074530A KR20150145362A (en) | 2014-06-18 | 2014-06-18 | Method and apparatus for operating cell for energy saving |
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KR1020140074530A KR20150145362A (en) | 2014-06-18 | 2014-06-18 | Method and apparatus for operating cell for energy saving |
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KR1020140074530A KR20150145362A (en) | 2014-06-18 | 2014-06-18 | Method and apparatus for operating cell for energy saving |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190076095A (en) * | 2017-12-21 | 2019-07-02 | 한국전자통신연구원 | Method and apparatus for distributed control for energy saving in small cell network |
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2014
- 2014-06-18 KR KR1020140074530A patent/KR20150145362A/en not_active Application Discontinuation
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