KR101104490B1 - 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법 - Google Patents

멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법에 관한 것으로, 특히 기지국 커버리지 내에서 사용자 밀도가 높을 때는 다수의 중계기를 동작시켜 기지국 서비스 용량을 증가시키고, 사용자 밀도가 낮을 때는 소수의 중계기를 동작시키거나 또는 모든 중계기를 오프(OFF)하여 전형적인 기지국의 시스템으로만 동작하도록 함으로써, 셀룰러 멀티홉 네트워크 환경에서 무선 중계기가 소비하는 에너지를 절감 및 최적화할 수 있는 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법에 관한 것이다.
본 발명인 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법을 이루는 구성수단은, 기지국이 일정한 주기 동안의 커버리지 내의 평균 시스템 용량을 계산하는 평균 시스템 용량 계산 단계, 상기 평균 시스템 용량에 따라 기지국 커버리지 내의 중계기를 온 또는 오프시키는 중계기 온/오프 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법{RELAY STATION ON／OFF METHOD IN THE MULTIHOP CELLULAR NETWORK}
본 발명은 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법에 관한 것으로, 특히 기지국 커버리지 내에서 사용자 밀도가 높을 때는 다수의 중계기를 동작시켜 기지국 서비스 용량을 증가시키고, 사용자 밀도가 낮을 때는 소수의 중계기를 동작시키거나 또는 모든 중계기를 오프(OFF)하여 전형적인 기지국의 시스템으로만 동작하도록 함으로써, 셀룰러 멀티홉 네트워크 환경에서 무선 중계기가 소비하는 에너지를 절감 및 최적화할 수 있는 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법에 관한 것이다.
일반적으로 셀룰러 이동통신 시스템은 셀 단위의 커버리지로 각 기지국 서비스 영역이 나누어지며, 다수의 셀들이 네트워크를 구성한다. 각 셀의 중앙에는 하나의 기지국이 위치하며 자신의 커버리지 안에 있는 단말들에게 무선 서비스를 제공한다.
하지만, 차세대 이동통신 시스템은 높은 주파수 대역을 사용하면서 기지국 서비스 용량을 향상시키기 위해 주파수 재사용 계수 1을 사용한다. 따라서 기지국 커버리지 외곽 지역이나 고층건물로 인한 음영지역에서 신호간섭(Co-channel interference)과 경로손실(Path loss)로 인한 신호 대 잡음비(Signal to interference and noise ratio: SINR)가 낮아지게 되어 단말이 수신하는 서비스 품질에 치명적인 영향을 받게 된다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 셀룰러 시스템에서 다양한 연구가 진행되어 왔으며, 멀티홉 무선 중계기를 도입하는 방법은 그 중 하나이다. 셀룰러 멀티홉 네트워크는 전형적인 셀룰러 시스템의 셀 외곽지역에 중계기를 배치하여 전송률을 향상시킬 수 있으며, 트래픽 밀도가 낮은 교외지역에 중계기를 배치하여 기지국의 여유자원을 데이터 중계에 이용함으로써 기지국 커버리지를 확장하는 기술이다.
따라서, 셀룰러 멀티홉 네크워크에서는 기지국 커버리지 안쪽에 위치한 단말은 기지국으로부터 싱글홉 (Single-hop) 서비스를 제공받으며, 기지국 외곽지역의 단말은 기지국이 무선 중계기로 데이터를 전송하면 중계기는 수신한 데이터를 단말에게 중계하는 방식으로 2홉 이상의 멀티홉 서비스를 제공 받는다.
이와 같은 무선 중계 기술은 4세대 이동통신 후보기술인 3GPP Long Term Evolution (LTE)-Advanced와 IEEE 802.16m 기반의 WiBro evolution 기술에서도 도입을 고려하고 있다.
근거리 무선 통신망 (Wireless Local Area Network: WLAN)과 원거리 이동통신망 (Wide Area Network: WAN)의 사이에 위치한 IEEE802.16 표준 기반의 무선 도시지역 통신망 기술 (Matropolitan Area Network: MAN)인 모바일 와이맥스 시스템에서도 무선 중계기를 도입하여 전송률을 향상시키려는 IEEE 802.16j 표준이 진행되어 2009년 6월에 완성되었다.
셀룰러 멀티홉 시스템은 무선 중계기를 이용하여 기지국의 성능을 향상시키고 커버리지를 확장할 수 있는 장점이 있지만, 중계기 배치로 인해 에너지 소비가 증가하게 된다. 특히, 늦은 밤이나 새벽과 같이 사용자 밀도가 낮은 시간에도 중계기가 온(ON) 상태로 동작할 경우에는 에너지 낭비만 발생하게 된다.
따라서, 트래픽 밀도에 따라서 중계기를 적응적으로 온(ON) 또는 오프(OFF) 하는 기술이 필요한 실정이다. 이동통신 시스템에서 네트워크 장치들이 소비하는 에너지 소비량이 전체 소비량의 99%를 차지한다. 최근 무선 중계기를 도입하여 기지국의 성능을 향상시키려는 셀룰러 멀티홉 네트워크와 관련한 연구가 활발히 진행되었으며, LTE-advanced와 IEEE802.16m 기반 모바일 와이맥스 같은 IMT-advanced 시스템에서도 중계기를 도입한 셀룰러 멀티홉 시스템을 고려하기 때문에 향후 이동통신 네트워크 장치들의 에너지 소비량은 더 증가할 것으로 예상된다. 하지만, 현재까지 에너지 절감을 위한 연구는 대부분 단말 측면에서 연구되었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 기지국 커버리지 내에서 사용자 밀도가 높을 때는 다수의 중계기를 동작시켜 기지국 서비스 용량을 증가시키고, 사용자 밀도가 낮을 때는 소수의 중계기를 동작시키거나 또는 모든 중계기를 오프(OFF)하여 전형적인 기지국의 시스템으로만 동작하도록 함으로써, 셀룰러 멀티홉 네트워크 환경에서 무선 중계기가 소비하는 에너지를 절감 및 최적화할 수 있는 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 달성하기 위하여 제안된 본 발명인 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법을 이루는 구성수단은, 기지국이 일정한 주기 동안의 커버리지 내의 평균 시스템 용량을 계산하는 평균 시스템 용량 계산 단계, 상기 평균 시스템 용량에 따라 기지국 커버리지 내의 중계기를 온 또는 오프시키는 중계기 온/오프 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 평균 시스템 용량은 상기 기지국 커버리지 내에 위치한 단말들의 트래픽양을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중계기 온/오프 단계는, 상기 계산된 평균 시스템 용량과 중계기수-시스템용량 매칭 테이블을 대비하는 과정, 온 또는 오프시킬 중계기 수를 결정하는 과정, 온 또는 오프시킬 중계기를 결정하는 과정 및 상기 온 또는 오프시킬 중계기로 결정된 해당 중계기를 온 또는 오프시키는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 온 시킬 중계기를 결정하는 과정은, 상기 기지국이 커버리지 내의 모든 오프 상태의 중계기들에게 웨이크업(wakeup) 요청 메시지를 전송하는 과정, 상기 웨이크업 요청 메시지를 전송받은 중계기들이 응답 메시지를 상기 기지국에 전송한 후, 일정 주기 동안 단말들이 기지국으로 전송하는 데이터의 파일롯 채널을 수신하여 단말들과 중계기들 사이의 SINR 값을 계산하는 과정, 상기 계산된 단말들의 SINR값들과 식별정보를 상기 중계기들이 기지국으로 전송하는 과정, 상기 기지국이 전송받은 SINR값들을 비교 분석하여 온 시킬 중계기를 결정하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 온 시킬 중계기를 결정하는 과정은, 상기 기지국이 커버리지 내의 중계기들 사이의 간섭과 이웃한 셀 내의 중계기로부터 오는 간섭을 고려하여 온 시킬 중계기를 결정하는 과정인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 온 시킬 중계기를 결정하는 과정을 통하여 결정된 중계기를 온 시키는 과정은, 상기 기지국이 상기 온 시킬 중계기의 식별정보를 포함한 온 요청 메시지를 상기 중계기들에게 전송하는 과정, 상기 온 요청 메시지를 전송받은 중계기들은 상기 온 요청 메시지에 자신의 식별정보가 포함되어 있으면 온 상태로 동작하고, 자신의 식별정보가 포함되어 있지 않으면 계속 오프 상태로 동작하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 오프 시킬 중계기를 결정하는 과정은, 상기 기지국이 커버리지 내에 있는 온 상태의 중계기들이 이웃한 셀로부터 받는 간섭 정도를 고려하여 오프시킬 중계기를 결정하는 과정인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 오프 시킬 중계기를 결정하는 과정을 통하여 결정된 중계기를 오프 시키는 과정은, 상기 기지국이 상기 오프시킬 중계기의 식별정보를 포함한 오프 요청 메시지를 상기 중계기들에게 전송하는 과정, 상기 오프 요청 메시지를 전송받은 중계기들은 상기 오프 요청 메시지에 자신의 식별정보가 포함되어 있으면 오프 상태로 동작하고, 자신의 식별정보가 포함되어 있지 않으면 계속 온 상태로 동작하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제 및 수단을 가지는 본 발명인 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법에 의하면, 기지국 커버리지 내에서 사용자 밀도가 높을 때는 다수의 중계기를 동작시켜 기지국 서비스 용량을 증가시키고, 사용자 밀도가 낮을 때는 소수의 중계기를 동작시키거나 또는 모든 중계기를 오프(OFF)하여 전형적인 기지국의 시스템으로만 동작하도록 하기 때문에, 셀룰러 멀티홉 네트워크 환경에서 무선 중계기가 소비하는 에너지를 절감 및 최적화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 셀룰러 멀티홉 시스템 토폴로지에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명인 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법을 수행하기 위한 절차도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 수단 및 효과를 가지는 본 발명인 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에서 에너지 소비절감의 방법을 설명하기 위한 하나의 예로, Transparent 방식의 셀룰러 멀티홉 시스템 토폴로지에 대한 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 각 토폴로지의 중앙에 위치한 기지국(200)은 기지국 제어센터(150), 그리고 백본(100)과 유선으로 연결되어 있으며, 멀티홉 중계기(300)는 무선으로 연결된다.
기지국은 커버리지 내에 위치한 단말들 사이의 SINR값 그리고 트래픽양을 실시간으로 모니터링할 필요가 있으며, 기지국의 스케줄러는 단말들에게 서비스를 제공하는데 있어 싱글홉 또는 2홉으로 송수신하는 방법 중에서 효율적인 방법을 선택한다.
따라서, 기지국은 스케줄링의 효율을 위해 중앙집중식 스케줄링 방식을 이용한다. 만약, 기지국이 스케줄링을 수행하는데 있어 미리 정해진 평균 시스템 용량의 경계값보다 높아지면 가장 최적 시스템 운영을 위해 필요한 중계기 수를 결정하고 ON (또는 OFF) 하려는 중계기를 선택한다.
상기와 같은 셀룰러 멀티홉 시스템 토폴로지에 대한 구성도에서 수행되는 본 발명인 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법에 관한 절차도가 도 2에 도시되어 있다. 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기지국은 일정한 주기 동안의 커버리지 내의 평균 시스템 용량을 계산하는 평균 시스템 용량 계산 단계를 수행한다(S10). 이때 상기 평균 시스템 용량은 사전에 세팅된 주기 동안 수집되는 시스템 용량의 평균값이다. 상기 평균 시스템 용량은 상기 기지국 커버리지 내에 위치한 단말들의 트래픽 양을 이용하여 계산된다.
상기와 같이 사전에 세팅된 주기동안에서 상기 기지국 커버리지 내의 평균 시스템 용량이 계산되면, 상기 평균 시스템 용량에 따라 기지국 커버리지 내의 중계기를 온 또는 오프시키는 중계기 온/오프 단계를 수행한다. 이에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 중계기 온/오프 단계는 먼저 상기 계산된 평균 시스템 용량과 중계기수-시스템용량 매칭 테이블을 대비한 후, 온 또는 오프시킬 중계기 수를 결정한다(S20). 그런 다음 온 또는 오프시킬 중계기를 결정하여 해당 중계기를 온 또는 오프시키는 동작을 수행한다.
상기 중계기수-시스템용량 매칭 테이블은 사전에 만들어져 상기 기지국의 저장 수단에 저장되어 있는 매칭 테이블로서, 중계기 수에 따른 시스템 용량값을 매칭시킨 테이블이다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 기지국 커버리지 내에 존재하는 중계기들 중에서 온 상태에 있는 중계기 수로 시스템을 운용하는 경우, 기지국 커버리지 내에서 서비스가 가능한 최대 시스템 용량값을 상기 온 상태에 있는 중계기 수를 매칭시킨 테이블을 상기 중계기수-시스템 용량 매칭 테이블로 정의한다.
상기 중계기수-시스템 용량 매칭 테이블의 일 예를 아래 표 1에서 보여준다.
중계기 수 1 2 3 ........... N
시스템 용량 10 20 30 ........... X
상기 표1을 참조하여 더 구체적으로 설명하면, 기지국 커버리지 내의 중계기들 중에서 한개의 중계기로만 시스템을 운용하는 경우 서비스를 원활하게 하기 위한 최대 시스템 용량값은 10이고, 2개의 중계기로 운용하는 경우 서비스를 원활하게 하기 위한 최대 시스템 용량값은 20이며, 3개의 중계기로 운용하는 경우 서비스를 원활하게 하기 위한 최대 시스템 용량값은 30이다는 것을 예시하고 있다.
일 예로, 하나의 중계기로 시스템을 운영하고 있는 상황에서, 일정 주기동안 시스템 용량을 체크하여 계산된 평균 시스템 용량값이 10을 넘어서는 경우에는 더 이상 한개의 중계기만으로는 서비스를 원활하게 운용할 수 없기 때문에, 서비스를 원활하게 하기 위하여 2개의 중계기가 온 상태로 운용되어야 한다. 따라서, 이 경우에는 기존 온(ON) 상태에 있는 중계기에 추가하여 중계기 하나를 더 온(ON) 시키는 절차를 수행하는 것이다.
이와 같은 방법을 통하여 온 또는 오프시킬 중계기 수를 결정하고, 그 이후에는 중계기를 추가적으로 온 시키는 경우 또는 온 상태에 있는 중계기들 중 일부를 오프(OFF)시키는 경우에 따라, 온 또는 오프시킬 중계기를 결정하고, 온 또는 오프시킬 중계기로 결정된 해당 중계기를 온 또는 오프하는 과정을 수행한다.
상기 중계기를 추가적으로 온(ON)시키는 것으로 결정된 경우에는, 먼저 상기 기지국이 커버리지 내의 모든 오프 상태의 중계기들에게 웨이크업(wakeup) 요청 메시지를 전송한다(S31). 그러면, 상기 웨이크업 요청 메시지를 전송받은 중계기들이 응답 메시지를 상기 기지국에 전송한 후, 일정 주기 동안 단말들이 기지국으로 전송하는 데이터의 파일롯 채널을 수신하여 단말들과 중계기들 사이의 SINR 값을 계산한다(S33). 그런 후, 상기 중계기들은 상기 계산된 단말들의 SINR값들과 식별정보를 상기 기지국으로 전송한다(S35). 그러면, 상기 기지국이 전송받은 SINR값들을 비교 분석하여 온 시킬 중계기를 결정하여 해당 중계기를 온 시키는 과정을 수행한다(S37).
여기서, 상기 중계기가 기지국으로 전송하는 식별정보는 상기 단말을 식별할 수 있는 정보이면 모두 해당될 수 있다. 즉, 단말을 식별할 수 있는 고유번호(ID) 또는 그 이외의 구별 데이터일 수 있다. 더 구체적으로, 단말의 고유번호(ID) 정보를 확인할 수 있는 경우에는 상기 고유번호(ID)를 식별정보로 하여 상기 중계기는 상기 기지국에 전송하고, 단말의 고유번호(ID)를 확인할 수 없는 경우에는 OFDMA 프레임에서 해당 단말이 사용한 부반송파의 위치와 시간을 식별 정보로 하여 상기 중계기는 상기 기지국에 전송하여 단말을 식별할 수 있도록 한다.
더 구체적으로 설명하면, 기지국이 시스템 용량을 증가시키기 위해 추가적으로 중계기 온(ON)을 결정하면, 기지국은 커버리지 내의 모든 오프(OFF) 상태의 중계기(310)에게 웨이크업(wakeup) 요청 메시지(RS_WAKEUP_REQ 메시지)를 전송한다.
이때 오프(OFF) 상태의 중계기들은 기지국으로부터 전송되는 웨이크업 요청 메시지 유무를 확인하기 위해 주기적으로 깨어나는 동작(Wakeup)을 수행하며 기지국은 중계기가 웨이크업(Wakeup)된 상태일 때 메시지를 전송한다.
상기 웨이크업 요청 메시지를 수신한 중계기들은 응답 메시지를 기지국으로 전송하고, 일정 시간 동안 단말이 기지국으로 전송하는 데이터의 파일롯 채널을 수신하여 단말과 중계기 사이의 SINR값을 측정한다.
중계기들은 일정 시간이 지난 후, 단말로부터 수신한 SINR값이 미리 정해진 경계값 이상인 단말들의 SINR값과 단말의 식별정보를 기지국으로 전송한다. 기지국은 중계기들로부터 수신한 단말들의 정보를 이용하여, 해당 단말들에게 전송하려는 데이터를 기지국이 단말에게 싱글홉으로 전송하는 방법과 중계기를 통하여 2홉으로 전송하는 방법 중에서 채널 변조 및 코딩(Modulation and Coding scheme: MCS) 레벨에 따른 기지국 성능에 있어 가장 효율적인 방법을 선택하며 이때 동작시킬 중계기들을 결정한다.
예를 들어, MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨에 따라 싱글홉이 사용하는 자원량이 2홉에서 사용하는 자원량보다 적으면, 중계기를 거치지 않고 기지국에서 싱글홉으로 단말에 데이터를 전송하고, 그 반대인 경우에는 기지국은 중계기를 거쳐 단말에 데이터를 전송한다. 즉, 기지국은 싱글홉과 2홉에서 사용하는 자원량 중, 더 적은 자원량을 이용하는 경로(Path)를 이용하여 데이터를 단말에 전송한다.
상기 중계기가 기지국으로 전송하는 식별정보는 상기 단말을 식별할 수 있는 정보이면 모두 해당될 수 있다. 즉, 단말을 식별할 수 있는 고유번호(ID) 또는 그 이외의 구별 데이터일 수 있다. 더 구체적으로, 단말의 고유번호(ID) 정보를 확인할 수 있는 경우에는 상기 고유번호(ID)를 식별정보로 하여 상기 중계기는 상기 기지국에 전송하고, 단말의 고유번호(ID)를 확인할 수 없는 경우에는 OFDMA 프레임에서 해당 단말이 사용한 부반송파의 위치와 시간을 식별 정보로 하여 상기 중계기는 상기 기지국에 전송하여 단말을 식별할 수 있도록 한다.
한편, 상기 기지국은 커버리지 내의 중계기들 사이의 간섭과 이웃한 셀 내의 중계기로부터 오는 간섭을 고려하여 온(ON)시킬 중계기를 결정할 수 있다. 즉, 기지국 커버리지 내의 중계기들 사이의 간섭이 작고, 이웃한 셀 내의 중계기로부터 오는 간섭이 작은 중계기를 우선적으로 온(ON)시키는 것으로 결정한다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 중계기 온(ON)을 결정하는 방법에서 동일한 셀 내의 중계기들 사이 간섭(Intra-cell interference)과 이웃한 셀의 중계기로부터 오는 간섭(Inter-cell interference)의 영향을 최소화하기 위해 기지국 제어센터 (Base station controler: BSC)에 Self organizing network (SON) 서버를 배치하여 해당정보를 실시간으로 운영한다.
여기서, 상기 SON 서버는 기지국제어센터에 위치하여 실시간으로 각 기지국의 상태 정보를 수집하여 최적 운영을 위한 기능을 수행하고, 상기 기지국은 온시킬 중계기를 결정함에 있어, 상기 SON 서버에서 수집한 정보를 이용한다.
기지국은 SON 서버의 정보를 이용하여 이웃한 셀로부터 오는 간섭영향이 작은 중계기의 온(ON)을 우선적으로 결정한다. 기지국은 결정된 중계기를 온(ON) 하기 위해 온(ON) 요청 메시지 메시지를 모든 기지국으로 전송하며, 중계기들은 기지국으로부터 수신한 메시지에 자신의 ID가 없으면 오프(OFF) 상태의 슬립(sleep) 모드로 동작하고 ID가 있다면 온(ON) 상태로 계속 동작하여 단말들에게 서비스를 제공한다.
즉, 상기 기지국이 상기 온 시킬 중계기의 식별정보를 포함한 온 요청 메시지를 상기 중계기들에게 전송하면, 상기 온 요청 메시지를 전송받은 중계기들은 상기 온 요청 메시지에 자신의 식별정보가 포함되어 있으면 온 상태로 동작하고, 자신의 식별정보가 포함되어 있지 않으면 계속 오프 상태로 동작한다.
다음은 현재 온(ON) 상태에 있는 중계기들 중 1개 또는 그 이상을 오프시키는 것으로 결정된 경우에는, 상기 기지국이 커버리지 내에 있는 온 상태의 중계기들이 이웃한 셀로부터 받는 간섭 정도를 고려하여 오프시킬 중계기를 결정한 후, 결정된 중계기를 오프시키는 동작을 수행한다(S41, S43, S45).
상기 기지국은 이웃한 셀로부터 받는 간섭 정도가 큰 순서대로 오프시킬 중계기를 결정한다. 즉, 현재 온 상태에 있는 중계기들 중에서 한 개만 오프시키는 경우에는 이웃한 셀로부터 받는 간섭 정도가 가장 큰 중계기를 오프시키고, 2개의 중계기를 오프시키는 경우에는 이웃한 셀로부터 받는 간섭 정도가 가장 큰 중계기와 다음으로 큰 중계기를 오프시킨다.
상기 중계기를 오프시키는 과정은 먼저 상기 기지국이 상기 오프시킬 중계기의 식별정보를 포함한 오프 요청 메시지를 상기 중계기들에게 전송하면, 상기 오프 요청 메시지를 전송받은 중계기들은 상기 오프 요청 메시지에 자신의 식별정보가 포함되어 있으면 오프 상태로 동작하고, 자신의 식별정보가 포함되어 있지 않으면 계속 온 상태로 동작하는 과정을 수행한다.
상기와 같이 일부 중계기를 오프(OFF)시키는 방법에서도 BSC에 위치한 SON 서버로부터 온(ON) 상태의 중계기 정보를 참고하여 이웃한 셀로부터 오는 간섭영향이 가장 높은 중계기의 오프(OFF)를 우선적으로 결정한다. 기지국은 중계기들에게 오프 요청 메시지를 전송하며, 각 중계기들은 수신한 메시지에 자신의 ID가 존재하지 않으면 온(ON) 상태로 계속 동작하고 ID가 존재하면 오프 응답 메시지를 기지국으로 전송한 후 오프(OFF) 모드로 동작한다. 이 경우 기지국은 중계기를 통해 2홉으로 데이터를 전송하던 단말들에게 싱글홉 서비스를 제공하는 것으로 전환한다.
100 : 백본 150 : 기지국제어센터
200 : 기지국 300 : 중계기

Claims (8)

  1. 기지국이 일정한 주기 동안의 커버리지 내의 평균 시스템 용량을 계산하는 평균 시스템 용량 계산 단계;
    상기 평균 시스템 용량에 따라 기지국 커버리지 내의 중계기를 온 또는 오프시키는 중계기 온/오프 단계를 포함하고,
    상기 중계기 온/오프 단계는,
    상기 계산된 평균 시스템 용량과 중계기수-시스템용량 매칭 테이블을 대비하는 과정, 온 또는 오프시킬 중계기 수를 결정하는 과정, 온 또는 오프시킬 중계기를 결정하는 과정 및 상기 온 또는 오프시킬 중계기로 결정된 해당 중계기를 온 또는 오프시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 평균 시스템 용량은 상기 기지국 커버리지 내에 위치한 단말들의 트래픽양을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 온 시킬 중계기를 결정하는 과정은,
    상기 기지국이 커버리지 내의 모든 오프 상태의 중계기들에게 웨이크업(wakeup) 요청 메시지를 전송하는 과정, 상기 웨이크업 요청 메시지를 전송받은 중계기들이 응답 메시지를 상기 기지국에 전송한 후, 일정 주기 동안 단말들이 기지국으로 전송하는 데이터의 파일롯 채널을 수신하여 단말들과 중계기들 사이의 SINR 값을 계산하는 과정, 상기 계산된 단말들의 SINR값들과 식별정보를 상기 중계기들이 기지국으로 전송하는 과정, 상기 기지국이 전송받은 SINR값들을 비교 분석하여 온 시킬 중계기를 결정하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 온 시킬 중계기를 결정하는 과정은,
    상기 기지국이 커버리지 내의 중계기들 사이의 간섭과 이웃한 셀 내의 중계기로부터 오는 간섭을 고려하여 온 시킬 중계기를 결정하는 과정인 것을 특징으로 하는 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법.

  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 상기 온 시킬 중계기를 결정하는 과정을 통하여 결정된 중계기를 온 시키는 과정은,
    상기 기지국이 상기 온 시킬 중계기의 식별정보를 포함한 온 요청 메시지를 상기 중계기들에게 전송하는 과정, 상기 온 요청 메시지를 전송받은 중계기들은 상기 온 요청 메시지에 자신의 식별정보가 포함되어 있으면 온 상태로 동작하고, 자신의 식별정보가 포함되어 있지 않으면 계속 오프 상태로 동작하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 오프 시킬 중계기를 결정하는 과정은,
    상기 기지국이 커버리지 내에 있는 온 상태의 중계기들이 이웃한 셀로부터 받는 간섭 정도를 고려하여 오프시킬 중계기를 결정하는 과정인 것을 특징으로 하는 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 오프 시킬 중계기를 결정하는 과정을 통하여 결정된 중계기를 오프 시키는 과정은,
    상기 기지국이 상기 오프시킬 중계기의 식별정보를 포함한 오프 요청 메시지를 상기 중계기들에게 전송하는 과정, 상기 오프 요청 메시지를 전송받은 중계기들은 상기 오프 요청 메시지에 자신의 식별정보가 포함되어 있으면 오프 상태로 동작하고, 자신의 식별정보가 포함되어 있지 않으면 계속 온 상태로 동작하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티홉 셀룰러 네트워크에서 중계기 온/오프 방법.
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