KR101475082B1 - 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법 - Google Patents

가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법에 관한 것으로, 기존의 휴리스틱적인 무작위적 해 집합 탐색 방법에서 탈피하여, 실제 엔지니어가 무선망 최적화를 수행하듯이 규칙(논리적인 판단)에 기반하여 무선망 최적화를 수행함으로써, 무선망 최적화에 따른 계산 복잡도를 최소화하기 위한, 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 무선망 최적화 방법에 있어서, 무선망 최적화 대상 지역을 가상 단말로 표현하는 단계; 상기 가상 단말에서의 수신 신호 세기와 신호대잡음비를 예측하는 단계; 제 1 임계치(THRESHOLD) 이하의 수신 신호 세기로 인한 서비스 불가 지점에 대해서 상기 가상 단말과 주변 기지국 간의 전파 상태를 분류하여 규칙 기반으로 무선망 최적화를 수행하는 제 1 무선망 최적화 단계; 및 제 2 임계치(THRESHOLD) 이하의 신호대잡음비로 인한 서비스 불가 지점들에 대해서 상기 가상 단말과 상기 주변 기지국 간의 전파 상태를 분류하여 규칙 기반으로 무선망 최적화를 수행하는 제 2 무선망 최적화 단계를 포함한다.
무선망 최적화, 가상 단말, 규칙 기반, 수신 신호 세기, 신호대잡음비, 기지국 분류, 커버리지 향상, 적용

Description

가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법{RULE-BASED WIRELESS NETWORK OPTIMIZATION METHOD USING VIRTUAL MOBILES}
본 발명은 단시간 내에 최상의 자동 무선망 최적화 결과를 얻기 위한, 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현재의 기술로는 그 문제가 너무 복잡하여 무선망 최적화 계산을 위해 오랜 시간이 요구되고 있는 무선망 최적화 문제를 가상 단말을 이용하고 규칙에 기반하여 단시간 내에 해결하기 위한, 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 무선 네트워크 최적화란 기지국 안테나의 방향과 틸트 및 전파 세기 등과 같은 파라미터의 설정값을 변경하여 가입자에게 제공되는 통신 서비스 품질을 최적화하고 통화가 불통될 확률을 최소화하기 위한 일련의 절차를 의미한다.
그러므로 무선 네트워크 최적화에 소요되는 계산 복잡도는 최적화될 파라미 터들의 수에 의해 결정된다. 일반적인 경우 최적화의 대상이 되는 파라미터들은 기지국 안테나의 방향과 틸트 및 신호 세기를 결정하는 전파 세기와 같은 파라미터들을 포함한다.
이러한 무선망 최적화를 자동화하기 위해 현재 많은 자동화 툴들이 개발되고 있고, 또한 새로운 방법들이 제안되고 있다. 그러나 무선망 최적화 문제 자체가 비선형 문제(Non-Linear Problem)이며, 일반적으로 해를 구하는데 많은 시간이 요구되는 "NP-Hard" 문제로 알려져 있다. 즉, 일반 비선형 문제는 실시간에 해결이 불가능하다.
따라서 이러한 무선망 최적화 문제를 해결하기 위해 기존의 무선망 최적화 방법에서는 무선망 최적화를 위해 유전자 알고리즘과 같은 휴리스틱적인 방식을 이용하여 해 집합을 탐색하는 방법을 사용하거나, 계산 속도 향상을 위해 많은 컴퓨터를 연결하여 C/PVM(Parallel Virtual Machine) 병렬 연산 방법을 사용하였다.
그러나 이러한 여러 가지 노력에도 불구하고, 무선망 최적화에 있어 필요한 계산 복잡도가 너무 높았기 때문에, 기존의 무선망 최적화 방식으로는 현실적인 시간 내에 의미 있는 결과를 얻을 수가 없었다.
즉, 상기와 같은 종래 기술은 무선망 최적화에 따른 계산 복잡도로 인하여 무선망 최적화 계산에 장시간이 소요되는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.
따라서 본 발명은 기존의 휴리스틱적인 무작위적 해 집합 탐색 방법에서 탈피하여, 실제 엔지니어가 무선망 최적화를 수행하듯이 규칙(논리적인 판단)에 기반하여 무선망 최적화를 수행함으로써, 무선망 최적화에 따른 계산 복잡도를 최소화하기 위한, 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 무선망 최적화 방법에 있어서, 무선망 최적화 대상 지역을 가상 단말로 표현하는 단계; 상기 가상 단말에서의 수신 신호 세기와 신호대잡음비를 예측하는 단계; 제 1 임계치(THRESHOLD) 이하의 수신 신호 세기로 인한 서비스 불가 지점에 대해서 상기 가상 단말과 주변 기지국 간의 전파 상태를 분류하여 규칙 기반으로 무선망 최적화를 수행하는 제 1 무선망 최적화 단계; 및 제 2 임계치(THRESHOLD) 이하의 신호대잡음비로 인한 서비스 불가 지점들에 대해서 상기 가상 단말과 상기 주변 기지국 간의 전파 상태를 분류하여 규칙 기반으로 무선망 최적화를 수행하는 제 2 무선망 최적화 단계를 포함한다.
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상기와 같은 본 발명은, 기존의 휴리스틱적인 무작위적 해 집합 탐색 방법에서 탈피하여, 실제 엔지니어가 무선망 최적화를 수행하듯이 규칙(논리적인 판단)에 기반하여 자동으로 무선망 최적화를 수행함으로써, 무선망 최적화에 따른 계산 복잡도를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 일반적으로 많이 사용되는 무선망에 대한 최적화 목표들 모두에 대하여 사용 가능하며, 선택된 무선망 최적화 목표에 따라 그 계산량이 크게 변화하지 않는다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있 는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명이 적용되는 무선망 최적화 시스템의 일실시예 구성도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 무선망 최적화 시스템은, 본 발명에 필요한 연산을 수행하는 컴퓨터(11), 데이터나 명령 등을 입력하기 위한 입력장치인 키보드(12)와 마우스(13), 및 연산 결과를 출력하기 위한 출력장치인 프린터(14)를 포함한다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 무선망 최적화 시스템의 컴퓨터(11)는, 중앙처리장치(15)와, 상기 중앙처리장치(15)에 연결된 주기억장치(16)와, 상기 주기억장치(16)에 연결된 보조기억장치(17)와, 상기 주기억장치(16)에 연결된 주변장치(18)를 구비한다.
이처럼, 본 발명이 적용되는 무선망 최적화 시스템은, 컴퓨터의 전체 동작을 제어하고 관리하는 중앙처리장치(15), 상기 중앙처리장치(15)에서 수행되는 프로그램을 저장하고 작업 수행 중에 이용되는 또는 작업 수행 중에 발생되는 각종 데이터를 저장하는 주기억장치(16)와 보조기억장치(17), 및 사용자와의 데이터 입/출력 을 위한 입/출력 장치(12 내지 14)와, 통신 인터페이스 등을 위한 주변장치(18)를 포함한다.
그리고 상기 보조기억장치(17)는 대량의 데이터를 저장하는 역할을 하며, 상기 입/출력 장치(12 내지 14)는 일반적인 키보드(12), 마우스(13), 디스플레이 장치, 및 프린터(14) 등을 포함한다.
그러나 상기한 바와 같은 구성을 갖는 컴퓨터 하드웨어 환경은 당해 분야에서 이미 주지된 기술에 지나지 아니하므로 여기에서는 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 상기와 같은 하드웨어 시스템의 주기억장치(16)에는 실제 엔지니어가 무선망 최적화를 수행하듯이 규칙(논리적인 판단)에 기반하여 무선망 최적화를 수행하여 무선망 최적화에 따른 계산 복잡도를 최소화하는 무선망 최적화 알고리즘이 저장되어 있으며, 상기 중앙처리장치(15)의 제어에 따라 수행된다.
본 발명에서 이루고자 하는 알고리즘, 즉 실제 엔지니어가 무선망 최적화를 수행하듯이 규칙(논리적인 판단)에 기반하여 무선망 최적화를 수행하는 무선망 최적화 알고리즘은, 무선망 최적화 대상 지역을 가상 단말로 표현하고, 상기 가상 단말에서의 수신 신호 세기와 신호대잡음비를 예측하며, 제 1 임계치(THRESHOLD) 이하의 수신 신호 세기로 인한 서비스 불가 지점에 대해서 상기 가상 단말과 주변 기지국 간의 전파 상태를 분류하여 규칙 기반으로 제 1 무선망 최적화를 수행하고, 제 2 임계치(THRESHOLD) 이하의 신호대잡음비로 인한 서비스 불가 지점들에 대해서 상기 가상 단말과 상기 주변 기지국 간의 전파 상태를 분류하여 규칙 기반으로 제 2 무선망 최적화를 수행하는 알고리즘이다.
한편, 본 발명에 따른 이하의 일실시예에서는 편의상 설명을 간단하게 하기 위해, 가장 일반적으로 사용되는 무선망 최적화 목표인 커버리지를 최적화 기준으로 사용하기로 하나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님을 미리 밝혀둔다. 이처럼, 무선망 최적화 목표인 커버리지를 최적화 기준으로 사용하는 경우의 목적 함수는 다음의 [수학식 1]과 같이 정의할 수 있다.
Maximize
Figure 112008065702406-pat00001
Subject to:
Figure 112008065702406-pat00002
여기서, xi는 최적화할 안테나의 파라미터이고, f()는 최적화할 파라미터들을 입력으로 받아 대상 영역의 커버리지를 돌려주는 함수이다. 그리고 n은 대상 안테나들(antennas)과 최적화할 파라미터의 수에 따라 결정된다. 상기 [수학식 1]의 목적 함수는 함수 f()를 최대화하는 파라미터들의 조합을 찾는 것이다. 여기서,
Figure 112008065702406-pat00003
는 "모든 i에 대하여"를 의미하고, li와 ki는 파라미터 xi의 종류와 다른 현실적인 제한에 의해 결정된다. 예를 들면, 안테나의 설치 위치에 따라 안테나의 틸트 각도가 제한될 수 있다. 이때, 무선망 최적화 문제의 해 집합의 크기는
Figure 112008065702406-pat00004
또는
Figure 112008065702406-pat00005
이 된다. 여기서, Ri는 파라미터 xi의 정밀도이다. 그리고 A는 기지국에 설치된 안테나의 수, M은 기지국의 수, P는 최적화할 안테나의 파라미터 수이다.
한편, 본 발명에서는 각각의 기지국의 위치와 초기 안테나 파라미터들은 이미 결정되어 있다고 가정하며, 각 무선망 최적화 대상 지역이 가상의 단말 위치로 표현되며, 기지국과 가상 단말 사이의 지리 정보가 이용 가능하여 가상 단말이 기지국으로부터 LOS(Line-of-Sight) 위치에 있는지, PLOS(Partial LOS) 위치에 있는지, NLOS(Non-LOS) 위치에 있는지 판단이 가능하다고 가정한다. 그리고 전파해석 방법을 이용하여 각 가상 단말에서의 수신 신호 세기와 신호대잡음비(SNR) 값을 예측가능하다고 가정한다.
한편, 일반적으로 서비스가 되지 않는 커버리지 홀(coverage hole)은 낮은 수신 신호 세기 또는 낮은 신호대잡음비 때문에 생기게 된다. 따라서 무선망 최적화는 이러한 커버리지 홀을 없애기 위해 사용되며, 결국은 낮은 수신 신호 세기를 갖는 지역과 낮은 신호대잡음비를 갖는 지역의 면적을 줄이기 위해서 안테나를 조정하게 된다.
그리고 일반적으로 현재 엔지니어에 의해 수행되는 무선망 최적화의 경우, 어느 한 지점이 낮은 수신 신호 세기 때문에 서비스가 이루어지지 않는다면, 엔지니어는 해당 지점에 출동하여 주위의 기지국 안테나들을 확인하고, 가능한 한 해당 지점과 LOS 상태인 기지국의 안테나를 조정하여, 해당 지점의 수신 신호 세기가 제 1 임계치(THRESHOLD) 이상이 되도록 한다.
따라서 본 발명에서는, 현재 엔지니어에 의해서 수동으로 수행되는 무선망 최적화 방식과 달리, 무선망 최적화 대상 지역을 가상 단말로 표현하고, 가상 단말에서의 수신 신호 세기와 신호대잡음비를 예측하여 계산하고, 커버리지 홀을 발견하는 경우 상기 커버리지 홀이 발생한 이유를 찾아서 그 무선망 최적화 대상 지점이 낮은 수신 신호 세기 때문에 서비스가 이루어지지 않는다면, 주위의 기지국 안테나들을 확인하여 가능한 한 해당 무선망 최적화 대상 지점과 LOS 상태인 기지국의 안테나를 조정함으로써, 해당 무선망 최적화 대상 지점의 수신 신호 세기가 제 1 임계치(THRESHOLD) 이상이 되도록 한다. 그리고 만약 어느 한 무선망 최적화 대상 지점이 낮은 신호대잡음비 때문에 서비스가 이루어지지 않는다면, 주위의 기지국 안테나들을 확인하여 가능한 한 해당 무선망 최적화 대상 지점과 LOS 상태인 기지국의 안테나를 조정함으로써, 해당 무선망 최적화 대상 지점의 신호대잡음비가 제 2 임계치(THRESHOLD) 이상이 되도록 한다.
본 발명에 따른 기본적인 자동 무선망 최적화 방법은 전술한 바와 같지만, 기지국 안테나의 조정이 전체 무선망에 미치는 영향을 고려하여, 해당 무선망 최적화 대상 지점에 있어 수신 신호 세기 또는 신호대잡음비에 대해 개선 효과가 있더라도, 전체 무선망의 효율이 떨어진다면 해당 기지국 안테나의 조정은 적용되지 않아야 한다.
따라서 본 발명에 따른 자동 무선망 최적화 방법에서는 커버리지 홀을 없애 기 위한 기지국 안테나 조정 방안을 찾은 후에, 무선망 최적화의 대상이 되는 영역의 모든 가상 단말 위치에 대하여 서비스가 가능한지 또는 서비스가 불가능한지 여부를 판단한 후에, 커버리지 즉, 서비스 가능 비율을 평가하여 전체 무선망 최적화 대상 영역에 대한 서비스 가능 비율이 올라가는 경우에만 해당 기지국 안테나 조정 방안을 적용하게 된다.
다음으로, 첨부된 도 2 내지 도 4b를 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법에 대한 전체 흐름도이다.
전술한 바와 같이, 커버리지 홀은 낮은 수신 신호 세기 또는 낮은 신호대잡음비 때문에 생기게 된다. 따라서 이러한 수신 신호 세기와 신호대잡음비를 각각 최적화해주기 위해, 본 발명에서는 제 1 및 제 2 무선망 최적화 과정(도 3a, 도 3b, 도 4a, 도 4b 참조)을 수행한다.
먼저, 무선망 최적화 대상 지역을 가상 단말로 표현한다(201). 즉, 각 무선망 최적화 대상 지역이 가상의 단말 위치로 표현된다.
그리고 가상 단말에서의 수신 신호 세기와 신호대잡음비를 예측한다(202). 즉, 기존의 전파해석 방법을 이용하여 각 가상 단말에서의 수신 신호 세기와 신호대잡음비(SNR) 값을 예측한다.
그리고 제 1 임계치(THRESHOLD) 이하의 수신 신호 세기로 인한 서비스 불가 지점에 대해서 가상 단말과 주변 기지국 간의 전파 상태를 분류하여 규칙 기반으로 무선망 최적화를 수행한다(203). 즉, 가상 단말에서 서비스가 이루어지지 않는 이유를 찾아서 그 무선망 최적화 대상 지점이 낮은 수신 신호 세기 때문에 서비스가 이루어지지 않는다면, 주변 기지국과 가상 단말 사이의 지리 정보를 이용하여 해당 가상 단말을 기준으로 주변 기지국을 LOS(Line-of-Sight), 또는 PLOS(Partial LOS), 또는 NLOS(Non-LOS)로 분류하여 규칙을 기반으로 가능한 한 해당 무선망 최적화 대상 지점과 LOS 상태인 기지국의 안테나를 조정함으로써, 해당 무선망 최적화 대상 지점의 수신 신호 세기가 제 1 임계치(THRESHOLD) 이상이 되도록 한다. 이때, 무선망 최적화 대상 영역에 대하여 서비스 가능 비율을 평가하여 전체 무선망 최적화 대상 영역에 대한 서비스 가능 비율이 상승되는 경우에만 해당 기지국 안테나 조정 방안을 적용한다.
그리고 제 2 임계치(THRESHOLD) 이하의 신호대잡음비로 인한 서비스 불가 지점들에 대해서 가상 단말과 주변 기지국 간의 전파 상태를 분류하여 규칙 기반으로 무선망 최적화를 수행한다(204). 즉, 가상 단말에서 서비스가 이루어지지 않는 이유를 찾아서 그 무선망 최적화 대상 지점이 신호대잡음비 때문에 서비스가 이루어지지 않는다면, 주변 기지국과 가상 단말 사이의 지리 정보를 이용하여 해당 가상 단말을 기준으로 주변 기지국을 LOS(Line-of-Sight), 또는 PLOS(Partial LOS), 또는 NLOS(Non-LOS)로 분류하여 규칙을 기반으로 가능한 한 해당 무선망 최적화 대상 지점과 LOS 상태인 기지국의 안테나를 조정함으로써, 해당 무선망 최적화 대상 지점의 신호대잡음비가 제 2 임계치(THRESHOLD) 이상이 되도록 한다. 여기서도, 무선망 최적화 대상 영역에 대하여 서비스 가능 비율을 평가하여 전체 무선망 최적화 대상 영역에 대한 서비스 가능 비율이 상승되는 경우에만 해당 기지국 안테나 조정 방안을 적용한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법 중 제 1 무선망 최적화 과정에 대한 상세 흐름도이다.
먼저, 아직 무선망 최적화가 수행되지 않는 가상 단말들 중에서, 낮은 수신 신호 세기 때문에 문제가 되는 가상 단말을 하나 결정한다. 즉, 이전에 제 1 무선망 최적화 과정에 사용되지 않은 낮은 베스트 수신 신호 세기(Best Received Signal Power, 베스트 서버로부터의 수신 신호 세기를 의미함) 값을 갖는 무선망 최적화 대상 지점을 결정한다(301).
이후에, 기존의 전파전파 시뮬레이션을 이용하여 해당 무선망 최적화 대상 지점에 전파가 수신되는 기지국들을 찾는다(302).
이후에, 지리정보를 이용하여, 상기 찾은 기지국들을 해당 무선망 최적화를 수행할 지점에 대해 LOS, 또는 PLOS, 또는 NLOS로 분류한다. 즉, 지리정보를 이용하여, 해당 무선망 최적화 대상 지점을 기준으로 상기 찾은 기지국들을 LOS, 또는 PLOS, 또는 NLOS로 분류한다(303). 여기서, LOS는 해당 기지국과 가상 단말 사이에 프레즈넬 존(Fresnel Zone)이 확보되는 경우이고, PLOS는 해당 기지국과 가상 단말 사이에 프레즈넬 존(Fresnel Zone)은 확보되지 않지만 직선은 확보되는 경우이다. 그리고 NLOS는 해당 기지국과 가상 단말 사이에 프레즈넬 존(Fresnel Zone)은 물론 직선도 확보되지 않는 경우이다.
이렇게 기지국들을 분류한 후에, "USED"로 마크되지 않은 LOS인 기지국이 있 는지를 확인하여(305), LOS인 기지국이 있으면 LOS인 기지국부터 조정을 시도한다. 즉, LOS인 기지국이 있으면 무선망 최적화 대상 위치를 향하도록 해당 기지국의 안테나를 조정하고 해당 기지국을 "USED"로 마크한 후에(306) "309" 과정으로 진행한다.
한편, 상기 확인 결과(305), LOS인 기지국이 없으면 "USED"로 마크되지 않은 PLOS인 기지국이 있는지를 확인하여(307), PLOS인 기지국이 없으면 "312" 과정으로 진행하고, PLOS인 기지국이 있으면 PLOS인 기지국부터 조정을 시도한다. 즉, PLOS인 기지국이 있으면 무선망 최적화 대상 위치를 향하도록 해당 기지국의 안테나를 조정하고 해당 기지국을 "USED"로 마크한 후에(308) "309" 과정으로 진행한다.
이렇게 기지국 안테나 조정 과정(306, 308))을 수행한 후에, 무선망 최적화 대상 지점에서의 수신 신호 세기를 확인한다(309). 즉, 무선망 최적화 대상 지점에서의 예측 베스트 수신 신호 세기(Best Received Signal Power) 값이 제 1 임계치(THRESHOLD) 이상인지를 확인하여(309), 제 1 임계치 미만이면 "305" 과정으로 진행하고, 제 1 임계치 이상이면 해당 기지국 안테나 조정이 무선망 최적화 대상 영역의 전체적인 커버리지를 향상시켰는지를 확인한다(310). 즉, 전체 무선망 최적화 영역의 지점들에 대해 커버리지가 향상되었는지를 확인하여(310), 커버리지가 향상되지 않았으면 해당 기지국 안테나 조정을 적용하지 않고 "305" 과정으로 진행하고, 무선망 최적화 대상 지역의 전체적인 커버리지를 향상시킨 경우에만 해당 기지국 안테나 조정(설정)을 적용한다(311).
이후, 전술한 바와 같은 제 1 무선망 최적화 과정을 모든 낮은 수신 신호 세 기 때문에 문제가 되는 가상 단말들에 대해서 수행한 후(312), 제 2 무선망 최적화 과정으로 진행한다. 즉, 낮은 베스트 수신 신호 세기(Best Received Signal Power) 값을 갖는 무선망 최적화 대상 지점들 모두에 대해 제 1 무선망 최적화 과정이 실행되었는지를 확인하여(312), 실행되지 않았으면 "301" 과정으로 진행하고, 실행되었으면 도 4a 및 도 4b의 제 2 무선망 최적화 과정으로 진행한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법 중 제 2 무선망 최적화 과정에 대한 상세 흐름도이다.
먼저, 아직 무선망 최적화가 수행되지 않는 가상 단말들 중에서, 낮은 신호대잡음비 때문에 문제가 되는 가상 단말을 하나 결정한다. 즉, 이전에 제 2 무선망 최적화 과정에 사용되지 않은 낮은 신호대잡음비(SNR) 값을 갖는 무선망 최적화 대상 지점을 결정한다(401).
이후에, 기존의 전파전파 시뮬레이션을 이용하여 해당 무선망 최적화 대상 지점에 전파가 수신되는 기지국들을 찾는다. 즉, 기존의 전파전파 시뮬레이션을 이용하여 해당 무선망 최적화 대상 지점에 제 1 임계치(THRESHOLD) 이상의 수신 신호 세기를 갖는 전파가 수신되는 기지국들을 찾는다(402).
이후에, 지리정보를 이용하여, 상기 찾은 기지국들을 해당 무선망 최적화를 수행할 지점에 대해 LOS, 또는 PLOS, 또는 NLOS로 분류한다. 즉, 지리정보를 이용하여, 해당 무선망 최적화 대상 지점을 기준으로 상기 찾은 기지국들을 LOS, 또는 PLOS, 또는 NLOS로 분류한다(403).
이렇게 기지국들을 분류한 후에, "USED"로 마크되지 않은 NLOS인 기지국이 있는지를 확인하여(404), NLOS인 기지국이 있으면 NLOS인 기지국을 고정시키고 다른 기지국들의 조정을 시도한다. 즉, NLOS인 기지국이 있으면 해당 대상 NLOS 기지국을 "USED"로 마크하고, 해당 대상 기지국을 고정한 다음에, 다른 LOS 또는 PLOS 기지국들의 안테나 방향 및 틸트를 조정하여 무선망 최적화 대상 지역의 SNR이 제 2 임계치(THRESHOLD) 이상이 되도록 한 후에(405) "410" 과정으로 진행한다.
한편, 상기 확인 결과(404), NLOS인 기지국이 없으면 "USED"로 마크되지 않은 PLOS인 기지국이 있는지를 확인하여(406), PLOS인 기지국이 있으면 PLOS인 기지국을 고정시키고 다른 기지국들의 조정을 시도한다. 즉, PLOS인 기지국이 있으면 해당 대상 PLOS 기지국을 "USED"로 마크하고, 해당 대상 기지국을 고정한 다음에, 다른 LOS 또는 PLOS 기지국들의 안테나 방향 및 틸트를 조정하여 무선망 최적화 대상 지역의 SNR이 제 2 임계치(THRESHOLD) 이상이 되도록 한 후에(407) "410" 과정으로 진행한다.
한편, 상기 확인 결과(406), PLOS인 기지국이 없으면 "USED"로 마크되지 않은 LOS인 기지국이 있는지를 확인하여(408), LOS인 기지국이 없으면 "415" 과정으로 진행하고, LOS인 기지국이 있으면 LOS인 기지국을 고정시키고 다른 기지국들의 조정을 시도한다. 즉, LOS인 기지국이 있으면 해당 대상 LOS 기지국을 "USED"로 마크하고, 해당 대상 기지국을 고정한 다음에, 다른 LOS 또는 PLOS 기지국들의 안테나 방향 및 틸트를 조정하여 무선망 최적화 대상 지역의 SNR이 제 2 임계치(THRESHOLD) 이상이 되도록 한 후에(409) "410" 과정으로 진행한다.
이렇게 기지국 안테나 조정 과정(405, 407, 409))을 수행한 후에, 전체 무선 망 최적화 영역의 지점들에 대해 커버리지가 향상되었는지를 확인하여(410), 커버리지가 향상되었으면 "404" 과정으로 진행하고, 커버리지가 향상되지 않았으면 다른 기지국들의 안테나 조정을 모두 원래대로 되돌리고, 대상 기지국의 안테나를 조정하여 무선망 최적화를 시도한다. 즉, 무선망 최적화 대상 지역의 전체적인 커버리지를 향상시키는 기지국 안테나 조정 방안을 찾지 못한 경우에는, 다른 기지국들의 안테나 방향 및 틸트를 원래대로 되돌린 후에 대상 기지국의 안테나 방향 및 틸트를 조정하여 무선망 최적화 대상 지점을 지향하도록 한다(411).
이후, 무선망 최적화 대상 지역의 SNR이 제 2 임계치(THRESHOLD) 이상인지를 확인하여(412), 제 2 임계치 미만이면 "401" 과정으로 진행하고, 제 2 임계치 이상이면 전체 무선망 최적화 영역의 지점들에 대해 커버리지가 향상되었는지를 확인하여(413), 커버리지가 향상되지 않았으면 "401" 과정으로 진행하고, 커버리지가 향상되었으면 해당 기지국 안테나 조정(설정)을 적용한다(414). 다시 말하면, 무선망 최적화 대상 지점에서의 신호대잡음비를 확인하고, 해당 기지국 안테나 조정이 무선망 최적화 대상 지역의 전체적인 커버리지를 향상시켰는지를 확인하여, 무선망 최적화 대상 지역의 전체적인 커버리지를 향상시킨 경우에만 해당 기지국 안테나 조정(설정)을 적용한다.
이후, 전술한 바와 같은 제 2 무선망 최적화 과정을 모든 낮은 신호대잡음비 때문에 문제가 되는 가상 단말들에 대해서 수행한 후(415), 제 1 무선망 최적화 과정으로 진행한다. 즉, 낮은 신호대잡음비(SNR) 값을 갖는 무선망 최적화 대상 지점들 모두에 대해 제 2 무선망 최적화 과정이 실행되었는지를 확인하여(415), 실행되 지 않았으면 "401" 과정으로 진행하고, 실행되었으면 도 3a 및 도 3b의 제 1 무선망 최적화 과정으로 진행한다.
한편, 전술한 바와 같은 기본적인 무선망 최적화 방법은 외에도, 제 2 무선망 최적화 과정을 통해 낮은 수신 신호 세기 때문에 문제가 되는 가상 단말들이 생겼다면 다시 제 1 무선망 최적화 과정으로 돌아가서 제 1 무선망 최적화 과정을 수행하고, 여기서 또 새로운 낮은 신호대잡음비 때문에 문제가 되는 가상 단말들이 생겼다면 다시 제 2 무선망 최적화 과정을 수행하는 반복적인 방법으로 무선망 최적화를 수행할 수도 있다.
한편, 제 2 무선망 최적화 과정까지 모두 수행한 이후에도 더 이상의 무선망 최적화가 필요한 경우에는 기존과 같이 유전자 알고리즘과 같은 휴리스틱한 방식을 이용하여 제 3 무선망 최적화 과정을 더 수행할 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
본 발명은 무선망 최적화 시스템 등을 구현하는데 이용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명이 적용되는 무선망 최적화 시스템의 일실시예 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법에 대한 전체 흐름도이고,
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법 중 제 1 무선망 최적화 과정에 대한 상세 흐름도이고,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법 중 제 2 무선망 최적화 과정에 대한 상세 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 컴퓨터 12 : 키보드
13 : 마우스 14 : 프린터
15 : 중앙처리장치 16 : 주기억장치
17 : 보조기억장치 18 : 주변장치

Claims (5)

  1. 무선망 최적화 방법에 있어서,
    무선망 최적화 대상 지역을 가상 단말로 표현하는 단계;
    상기 가상 단말에서의 수신 신호 세기와 신호대잡음비를 예측하는 단계;
    제 1 임계치(THRESHOLD) 이하의 수신 신호 세기로 인한 서비스 불가 지점에 대해서 상기 가상 단말과 주변 기지국 간의 전파 상태를 분류하여 규칙 기반으로 무선망 최적화를 수행하는 제 1 무선망 최적화 단계; 및
    제 2 임계치(THRESHOLD) 이하의 신호대잡음비로 인한 서비스 불가 지점들에 대해서 상기 가상 단말과 상기 주변 기지국 간의 전파 상태를 분류하여 규칙 기반으로 무선망 최적화를 수행하는 제 2 무선망 최적화 단계
    를 포함하는 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 무선망 최적화 단계는,
    상기 제 1 임계치(THRESHOLD) 이하의 수신 신호 세기 때문에 상기 가상 단말에서 서비스가 이루어지지 않음에 따라, 상기 주변 기지국과 상기 가상 단말 사이의 지리 정보를 이용하여 상기 가상 단말을 기준으로 상기 주변 기지국을 LOS(Line-of-Sight), 또는 PLOS(Partial LOS), 또는 NLOS(Non-LOS)로 분류하는 과정;
    규칙을 기반으로 상기 가상 단말에서의 수신 신호 세기가 상기 제 1 임계치(THRESHOLD) 이상이 되도록 기지국 안테나를 조정하는 기지국 안테나 조정 과정; 및
    서비스 가능 비율을 평가하여 전체 무선망 최적화 대상 영역에 대한 서비스 가능 비율이 상승되는 경우에만 상기 기지국 안테나 조정 과정을 적용하는 과정
    을 포함하는 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 무선망 최적화 단계는,
    상기 제 2 임계치(THRESHOLD) 이하의 신호대잡음비 때문에 상기 가상 단말에서 서비스가 이루어지지 않음에 따라, 상기 주변 기지국과 상기 가상 단말 사이의 지리 정보를 이용하여 상기 가상 단말을 기준으로 상기 주변 기지국을 LOS(Line-of-Sight), 또는 PLOS(Partial LOS), 또는 NLOS(Non-LOS)로 분류하는 과정;
    규칙을 기반으로 상기 가상 단말에서의 신호대잡음비가 상기 제 2 임계치(THRESHOLD) 이상이 되도록 기지국 안테나를 조정하는 기지국 안테나 조정 과정; 및
    서비스 가능 비율을 평가하여 전체 무선망 최적화 대상 영역에 대한 서비스 가능 비율이 상승되는 경우에만 상기 기지국 안테나 조정 과정을 적용하는 과정
    을 포함하는 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기지국 안테나 조정 과정은,
    대상 기지국을 고정한 후에, 다른 LOS 또는 PLOS 기지국들의 안테나 방향 및 틸트를 조정하여 상기 가상 단말에서의 SNR이 상기 제 2 임계치 이상이 되도록 하는 한 후에, 상기 전체 무선망 최적화 대상 영역에 대해 커버리지가 향상되지 않음에 따라 상기 LOS 또는 PLOS 기지국들의 안테나 조정을 모두 원래대로 되돌리고 상기 대상 기지국의 안테나 방향 및 틸트가 상기 가상 단말을 지향하도록 조정하여 상기 가상 단말의 SNR이 상기 제 2 임계치 이상이 되도록 하는 가상 단말을 이용한 규칙 기반의 무선망 최적화 방법.
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