KR101515296B1 - Lte 이동통신에서 기지국 선택 방법 및 이를 실행하는 중계 시스템 - Google Patents

Lte 이동통신에서 기지국 선택 방법 및 이를 실행하는 중계 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 선택 중계 시스템은 안테나 제어 신호에 따라 지향 방향을 변경하여 해당 방향에 대한 기지국을 지향하는 도너 안테나 및 상기 도너 안테나에 안테나 제어 신호를 전송하여 상기 도너 안테나의 지향 방향을 변경시키면서 복수의 기지국들 중 각각의 방향에 대한 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 중 적어도 하나를 측정하여 복수의 기지국들 중 좋은 품질의 신호를 수신하기 위한 기지국의 방향으로 상기 도너 안테나의 지향 방향이 고정되도록 제어하는 중계기를 포함하고, 상기 기지국의 신호 품질 파라미터는 상기 기지국으로부터 수신한 신호의 분석을 통해 획득되며, 상기 기지국의 무선 자원 사용량은 상기 기지국의 물리적인 다운링크 제어 채널을 통해 제공받은 무선 자원의 할당 정보를 분석을 통해 획득된다.

Description

LTE 이동통신에서 기지국 선택 방법 및 이를 실행하는 중계 시스템{METHOD OF SELECTING BASE STATION IN LTE MOBILE COMMUNICATION AND SYSTEM RELAYING THE SAME}
본 발명은 LTE 이동통신에서 기지국 선택 방법 및 이를 실행하는 중계 시스템에 관한 것이다.
이동통신 신호가 미약한 장소에서 이동통신 전화기의 통신이 가능하도록 하기 위해서 이동통신 중계기가 이용 되어 왔다. 중계기는 기지국과 단말 사이에 전파가 미약하거나 도달하지 못하는 곳에 위치하여 그 지역에 양호한 신호를 제공 함으로서 안정적인 무선 통신 서비스를 가능하게 하는 장치를 말한다.
일반적으로, 중계 시스템은 전계 강도가 강한 방향으로 도너 안테나(Donner Antenna)를 설치하여 도너 안테나로 유입된 신호를 중계기로 공급하고, 신호를 적절하게 증폭하여 서비스 안테나(Service Antenna)로 공급한다. 이런 경우 도너 안테나에 유입되는 신호는 기지국들 간의 간섭 및 지향하는 기지국의 무선 자원의 여유를 고려하지 않음으로 인해 서비스 지역 내에서 전계 강도는 강하나 통신 속도가 저하되거나 통신 불능 상태가 발생하게 된다. 특히 요즘 이동 통신에서는 음성보다는 데이터 위주의 서비스를 하고 있어 통신 속도 문제가 이슈가 되고 있으나 이런 점에서 기존에 전계 강도 기반으로 서비스 하는 중계기들은 한계를 가지고 있다. 즉 현재의 중계 시스템은 전계 강도보다 통신 속도를 개선 시켜야 하는 이슈를 안고 있다.
본 발명의 일 실시예는 도너 안테나의 빔 폭을 최적화하여 기지국들 간의 간섭을 최소화하고 도너 안테나의 빔의 방향을 제어할 수 있도록하여 각 방향에 따라 수신되는 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선자원 사용량을 분석한 결과를 기초하여 도너 안테나의 방향을 최적으로 설정함으로써 설치 및 유지 관리 비용도 절감할 수 있고 도너 안테나와 인접 기지국과의 최적 지향점을 항상 유지 시킬 수 있는 LTE 이동통신에서 중계할 기지국을 선택하는 방법 및 이를 실행하는 중계 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 도너 안테나를 기지국 신호의 수신이 양호한 곳에 설치하고 중계기가 도너 안테나의 빔 방향에 따른 기지국들 간의 간섭을 측정하고 최적의 방향으로 빔 방향을 제어하고 주기적으로 현재 서비스 중인 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원의 사용량을 측정하여 통신 속도를 최적으로 할 수 있도록 LTE 이동통신에서 중계할 기지국을 선택하는 방법 및 이를 실행하는 중계 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예들 중에서, 기지국 선택 중계 시스템은 안테나 제어 신호에 따라 지향 방향을 변경하여 해당 방향에 대한 기지국을 지향하는 도너 안테나 및 상기 도너 안테나에 안테나 제어 신호를 전송하여 상기 도너 안테나의 지향 방향을 변경시키면서 복수의 기지국들 중 각각의 방향에 대한 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 중 적어도 하나를 측정하여 복수의 기지국들 중 좋은 품질의 신호를 수신하기 위한 기지국의 방향으로 상기 도너 안테나의 지향 방향이 고정되도록 제어하는 중계기를 포함하고, 상기 기지국의 신호 품질 파라미터는 상기 기지국으로부터 수신한 신호의 분석을 통해 획득되며, 상기 기지국의 무선 자원 사용량은 상기 기지국의 물리적인 다운링크 제어 채널을 통해 제공받은 무선 자원의 할당 정보를 분석을 통해 획득된다.
실시예들 중에서, 복수의 기지국들 중 좋은 품질의 신호를 수신하기 위한 기지국을 향하도록 도너 안테나의 지향 방향을 제어하는 중계기에서 실행되는 기지국 선택 방법은 상기 도너 안테나의 지향 방향을 변경시키면서 복수의 기지국들 중 각각의 방향에 대한 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 중 적어도 하나를 측정하는 단계 및 상기 복수의 기지국들 중 좋은 품질의 신호를 수신하기 위한 기지국의 방향으로 상기 도너 안테나의 지향 방향이 고정되도록 제어하는 단계를 포함하고, 상기 기지국의 신호 품질 파라미터는 상기 기지국으로부터 수신한 신호의 분석을 통해 획득되며, 상기 기지국의 무선 자원 사용량은 상기 기지국의 물리적인 다운링크 제어 채널을 통해 제공받은 무선 자원의 할당 정보를 분석을 통해 획득된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도너 안테나의 빔 폭을 최적화하여 기지국들 간의 간섭을 최소화하고 도너 안테나의 빔의 방향을 제어할 수 있도록하여 각 방향에 따라 수신되는 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선자원 사용량을 분석한 결과를 기초하여 도너 안테나의 방향을 최적으로 설정함으로써 설치 및 유지 관리 비용도 절감할 수 있고 도너 안테나와 인접 기지국과의 최적 지향점을 항상 유지 시킬 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예는 도너 안테나를 기지국 신호의 수신이 양호한 곳에 설치하고 중계기가 도너 안테나의 빔 방향에 따른 기지국들 간의 간섭을 측정하고 최적의 방향으로 빔 방향을 제어하고 주기적으로 현재 서비스 중인 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원의 사용량을 측정하여 통신 속도를 최적으로 할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 선택 중계 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 중계기의 내부 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 기지국 선택 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기지국 선택 방법의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 기지국 선택 방법의 또 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 선택 중계 시스템의 중계기는 복수의 기지국들 중 좋은 품질의 신호를 수신하기 위한 기지국을 향하도록 도너 안테나의 지향 방향을 제어한다. 이를 위해, 중계기는 도너 안테나의 각각의 지향 방향에 대해서 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량을 각각 평가한다.
이하에서는, 복수의 기지국들 중 좋은 품질의 신호를 수신하기 위한 기지국을 향하도록 도너 안테나의 지향 방향을 제어하는 중계기가 기지국의 무선 자원 사용량을 평가하는데 사용되는 무선 자원 할당 정보에 대해서 설명하기로 한다.
LTE(Long Term Evolution) 이동통신은 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplex Access)를 사용하며, OFDMA는 OFDM을 기본적인 전송 방식으로 취하면서 서로 다른 사용자에게 서로 다른 부 반송파를 할당하는 방식으로 여러 사용자를 지원하는 시스템이다. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 다중 반송파(Multi-Carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식이다. OFDM은 직렬로 입력되는 심벌(Symbol)열을 병렬로 변환하여 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 부 반송파(sub-carrier)들, 즉 다수의 부 반송파 채널(sub-carrier channel)들로 변조하여 전송하는 다중반송파 변조(Multi Carrier Modulation: MCM)방식의 일종이다.
3G 이후의 이동통신 시스템에서 대부분의 고속 패킷 서비스 병목 현상은 하향링크에서 발생하며 따라서 기지국의 데이터 점유 상태를 판단하는 기준은 하향링크가 된다. W-CDMA 및 LTE 이동통신시스템에서는 하향링크의 물리채널(Physical channel)에 물리적인 다운링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)이 있다.
물리적인 다운링크 제어 채널의 역할은 하향링크 무선자원의 할당 정보와 상향링크 무선자원 부여 정보와 폐루프 전력 제어 정보를 단말에 전송하는 것이며 공용 채널에 해당한다. 따라서 LTE 중계 시스템에서 PDCCH를 복조하게 되면 현재 중계기가 서비스하고 있는 기지국의 하향링크 무선 자원의 점유 상태를 파악할 수 있게 된다.
하지만, 물리적인 다운링크 제어 채널로 매핑(mapping)되는 DCI(Downlink Control Information) 정보의 인코딩 과정에서 각 단말이 식별할 수 있는 RNTI(Radio Network Temporary Indicator)를 사용하여 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 생성하기 때문에, 연결된 단말들의 RNTI에 대한 정보를 가지고 있지 않은 중계기에서는 CRC를 체크하여 물리적인 다운링크 제어 채널의 복조를 통해 획득한 무선 자원 할당 정보의 정확성 유무를 판단할 수 없다. 이를 위하여 중계기는 스펙트럼 분석을 하여 물리적인 다운링크 제어 채널의 복조를 통해 획득한 무선 자원 할당 정보의 정확성 유무를 판단한다.
스펙트럼 분석과정에서, 중계기는 물리적인 다운링크 제어 채널을 복조하여 획득한 하향링크 무선 자원 할당 정보를 분석하여 정보의 정확성 여부를 판단할 수 있다. 물리적인 다운링크 제어 채널을 복조하여 획득한 결과와 병행하지 않은 스펙트럼 분석은 중계기로 유입된 신호가 중계하고자 하는 기지국의 신호인지 인접 기지국의 신호인지 구별할 수 없지만 물리적인 다운링크 제어 채널을 복조하여 획득한 정보는 그러한 구별을 가능하게 한다.
물론, 물리적인 다운링크 제어 채널을 복조하여 획득한 하향링크 무선 자원 할당에 대한 정보가 정확하지 않으면 분석된 스펙트럼 결과와 일치하지 않거나 중계기로 하여금 잘못된 판단을 내릴 수 있는 원인이 될 수도 있다.
그러나 전술한 바와 같이, 본 발명은 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과를 기본적으로 담보하고 있으며 중계할 기지국의 선택은 한 두 프레임의 결과를 바탕으로 이루어지는 것이 아니기 때문에 중계기가 오판한 가능성은 매우 희박하다. 더불어 물리적인 다운링크 제어 채널로부터 잘못 복조된 하향링크 무선자원 할당 정보가 스펙트럼 분석결과와 일치할 확률은 더욱 낮으며, 스펙트럼 결과와 일치하지 않는 경우 물리적인 다운링크 제어 채널로부터 복조된 결과는 버려진다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 선택 중계 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 기지국 선택 중계 시스템은 도너 안테나(100) 및 중계기(200)를 포함한다. 도 1의 실시예에는 도너 안테나(100)는 중계기(200)와 분리되어 중계기(200)의 외부에 설치된 경우를 도시하였으나, 실시예에 따라 도너 안테나(100)는 중계기(200)의 내부에 설치될 수 있다. 도 1의 도너 안테나(100)는 중계기(200) 쪽을 향해 설치되거나 중계기(200) 쪽과 다른 방향을 향해 설치될 수 있다.
도너 안테나(100)는 기지국(400)과 데이터를 송수신하기 위해 도너 안테나(100)의 지향 방향이 기지국(400)을 향하도록 설치된다. 도너 안테나(100)는 기지국(400)으로부터 신호를 수신하고, 수신한 신호를 중계기(200)에 제공한다. 일 실시예에서, 도너 안테나(100)는 복수의 기지국들 중 무선 신호를 가장 효율적으로 수신할 수 있는 기지국(400)으로부터 무선 신호를 수신할 수 있다.
도너 안테나(100)는 안테나 제어 신호에 따라 지향 방향을 변경한다. 지향 방향은 도너 안테나(100)의 빔 지향각 변경 방법 및 도너 안테나(100)가 지향 각도로 향하도록 회전하는 방법 중 적어도 하나를 이용하여 변경될 수 있다. 이러한 과정을 통해 중계기(200)에 의해 기지국(400)으로부터 높은 품질의 신호를 수신할 수 있는 방향으로 결정되면, 도너 안테나(100)의 지향 방향은 해당 방향으로 변경한다.
중계기(200)는 도너 안테나(100)로부터 무선 신호를 수신하여 실내에 있는 단말기(500)에 제공한다. 이를 위해, 중계기(200)는 도너 안테나(100)에 안테나 제어 신호를 제공하여 도너 안테나(100)의 지향 방향을 변경시키면서 복수의 기지국들 중 각각의 방향에 대한 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 중 적어도 하나를 측정한다. 중계기(200)는 복수의 기지국들 중 좋은 품질의 신호를 수신하기 위한 기지국의 방향으로 도너 안테나(100)의 지향 방향이 고정되도록 제어한다.
도 2는 도 1에 있는 중계기의 내부 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 중계기(200)는 서비스 안테나(210), 측정부(220), 아이솔레이션 측정부(230), 데이터 분석부(240), 평가 결과 데이터베이스(250) 및 안테나 제어 신호 생성부(260)를 포함한다.
서비스 안테나(210)는 도너 안테나(100)로부터 무선 신호를 수신하고, 수신한 무선 신호를 아이솔레이션 측정부(230)에 제공한다.
측정부(220)는 도너 안테나(100)가 지향하는 방향에 있는 기지국의 신호 품질 파라미터를 수신한다. 측정부(220)는 기지국의 신호 품질 파라미터를 데이터 분석부(240)에 제공한다.
측정부(220)는 도너 안테나(100)가 기지국의 물리적인 다운링크 제어 채널을 통해 제공받은 무선 자원의 할당 정보를 수신한다. 측정부(220)는 무선 자원의 할당 정보를 데이터 분석부(240)에 제공한다.
아이솔레이션 측정부(230)는 서비스 안테나(210)로부터 수신한 무선 신호를 이용하여 도너 안테나(100)와 서비스 안테나(210) 사이의 궤환 신호를 분석하기 위한 아이솔레이션을 측정한다. 아이솔레이션 측정부(230)는 측정한 도너 안테나(100)와 서비스 안테나(210) 사이의 아이솔레이션을 데이터 분석부(240)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 아이솔레이션 측정부(230)는 서비스 안테나(210)로부터 수신한 무선 신호의 세기를 측정하고, 기 구축된 아이솔레이션 테이블에서 해당 신호에 해당하는 아이솔레이션을 추출하여 도너 안테나(100)와 서비스 안테나(210) 사이의 아이솔레이션 측정할 수 있다.
데이터 분석부(240)는 측정부(220)로부터 도너 안테나(100)가 지향하는 각각의 방향에 대한 기지국의 신호 품질 파라미터를 수신하여 평가한다. 데이터 분석부(240)는 각각의 방향에 대한 기지국의 신호 품질 파라미터를 평가한 평가 결과를 평가 결과 데이터베이스(250)에 제공한다.
데이터 분석부(240)는 도너 안테나(100)의 지향 방향에서 측정된 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과에 따라 도너 안테나(100)의 방향 변경 요청을 안테나 제어 신호 생성부(260)에 제공한다. 여기에서, 신호 품질 파라미터는 기지국과 중계기 사이의 수신 전계 강도(RSSI: Received Signal Strength Indicator), 참조 신호 수신 전력(RSRP: Reference Signal Received Power) 및 신호 대 간섭 및 잡음비(SINR: Interference Plus Noise Ratio) 중 적어도 하나를 포함한다.
일 실시예에서, 데이터 분석부(240)는 도너 안테나(100)의 지향 방향에 대해서 기지국의 신호 품질 파라미터를 측정하여 평가하고, 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 특정 임계값 이상인 경우 도너 안테나(100)의 방향 변경 요청을 안테나 제어 신호 생성부(260)에 제공하지 않을 수 있다.
다른 일 실시예에서, 데이터 분석부(240)는 도너 안테나(100)의 지향 방향에 대해서 기지국의 신호 품질 파라미터를 측정하여 평가하고, 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 특정 임계값 이하인 경우 도너 안테나(100)의 방향 변경 요청을 안테나 제어 신호 생성부(260)에 제공할 수 있다.
이러한 실시예에서, 데이터 분석부(240)는 기 설정된 시간 간격 또는 실시간으로 도너 안테나(100)의 지향 방향에 대해서 기지국의 신호 품질 파라미터를 측정하여 평가하고, 평가 결과가 특정 임계값 이하인 경우 도너 안테나(100)의 방향 변경 요청을 안테나 제어 신호 생성부(260)에 제공할 수 있다.
데이터 분석부(240)는 도너 안테나(100)가 지향하는 각각의 방향에 대한 기지국의 무선 자원 사용량 중 적어도 하나를 측정하여 평가한다. 데이터 분석부(240)는 각각의 방향에 대한 기지국의 무선 자원 사용량을 평가한 평가 결과를 평가 결과 데이터베이스(250)에 제공한다.
데이터 분석부(240)는 측정부(220)로부터 도너 안테나(100)의 지향 방향에 대해서 기지국의 무선 자원 사용량을 수신하여 평가한다.
일 실시예에서, 데이터 분석부(240)는 기지국의 물리적인 다운링크 제어 채널을 통해 제공받은 무선 자원의 할당 정보를 분석하여(예를 들어, 스펙트럼 분석하여) 기지국의 무선 자원 사용량을 평가할 수 있다. 여기에서, 데이터 분석부(240)는 사용자 각각에게 할당된 부반송파(Sub-carrier)들의 개수를 카운트하여 무선 자원 사용량을 평가할 수 있다.
실시예에서, 데이터 분석부(240)는 사용자 각각에게 할당된 부반송파들의 개수가 많을수록 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과를 낮게 평가할 수 있다. 실시예에서, 데이터 분석부(240)는 사용자 각각에게 할당된 부반송파들의 개수가 적을수록 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과를 높게 평가할 수 있다.
이와 같이, 데이터 분석부(240)가 부반송파들의 개수를 카운트하여 무선 자원 사용량을 평가하는 이유는 다음과 같다. LTE 이동통신 시스템의 경우 OFDMA를 사용하기 때문에 무선 자원의 할당은 RE라 부르는 부반송파를 기본으로 사용자에게 스펙트럼을 할당하는 방식을 택하고 있기 때문이다.
데이터 분석부(240)는 도너 안테나(100)의 지향 방향에서 측정한 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과에 따라 도너 안테나(100)의 방향 변경 요청을 안테나 제어 신호 생성부(260)에 제공한다.
일 실시예에서, 데이터 분석부(240)는 도너 안테나(100)의 지향 방향에 대해서 기지국의 무선 자원 사용량을 측정하여 평가하고, 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 특정 임계값 이상인 경우 따라 도너 안테나(100)의 방향 변경 요청을 안테나 제어 신호 생성부(260)에 제공하지 않을 수 있다.
다른 일 실시예에서, 데이터 분석부(240)는 도너 안테나(100)의 지향 방향에 대해서 기지국의 무선 자원 사용량을 측정하여 평가하고, 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과가 특정 임계값 이하인 경우 평가 결과를 안테나 제어 신호 생성부(260)에 제공할 수 있다. 이러한 실시예에서, 데이터 분석부(240)는 기 설정된 시간 간격 또는 실시간으로 도너 안테나(100)의 지향 방향에 대해서 기지국의 무선 자원 사용량을 측정하여 평가하고, 평가 결과가 특정 임계값 이하인 경우 도너 안테나(100)의 방향 변경 요청을 안테나 제어 신호 생성부(260)에 제공할 수 있다.
데이터 분석부(240)는 아이솔레이션 측정부(230)로부터 수신한 도너 안테나(100)와 서비스 안테나(210) 사이의 궤환 신호를 제거하여 중계기의 이득을 제어한다.
평가 결과 데이터베이스(250)에는 데이터 분석부(240)에 의해 평가된 도너 안테나(100)가 지향하는 각각의 방향에 대한 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 각각의 평가 결과가 저장된다.
일 실시예에서, 평가 결과 데이터베이스(250)에는 도너 안테나(100)가 지향하는 각각의 방향 별로 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 각각의 평가 결과가 저장될 수 있다.
평가 결과 데이터베이스(250)는 데이터 분석부(240)에 의한 평가 결과가 변경될 때마다 갱신된다.
일 실시예에서, 평가 결과 데이터베이스(250)는 각각의 방향에서 측정된 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과가 변경될 때마다 갱신될 수 있다.
안테나 제어 신호 생성부(260)는 도너 안테나(100)의 지향 방향을 결정할 시 평가 결과 데이터베이스(250)로부터 독출한 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 각각의 평가 결과를 고려하여 도너 안테나(100)의 지향 방향을 결정하여 안테나 제어 신호를 생성한다.
일 실시예에서, 안테나 제어 신호 생성부(260)는 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 특정 임계값 이상이고 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과가 특정 임계값 이상이면 해당 방향을 최적의 방향으로 결정한다. 예를 들어, 안테나 제어 신호 생성부(260)는 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 좋고 기지국의 무선 자원 사용량이 적은 경우 해당 방향을 최적의 방향으로 결정할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 안테나 제어 신호 생성부(260)는 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 특정 임계값 이상이지만 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과가 특정 임계값 이하이면 해당 방향을 최적의 방향으로 결정하지 않는다. 예를 들어, 안테나 제어 신호 생성부(260)는 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 좋지만 기지국의 무선 자원 사용량이 너무 많은 경우 해당 방향을 최적의 방향으로 결정하지 않을 수 있다.
또 다른 일 실시예에서, 안테나 제어 신호 생성부(260)는 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 특정 임계값 이하이고 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과가 특정 임계값 이하이면 해당 방향을 최적의 방향으로 결정하지 않는다. 예를 들어, 안테나 제어 신호 생성부(260)는 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 좋지 않고 기지국의 무선 자원 사용량이 너무 많은 경우 해당 방향을 최적의 방향으로 결정하지 않을 수 있다.
안테나 제어 신호 생성부(260)는 평가 결과 데이터베이스(250)로부터 독출한 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 각각의 평가 결과를 이용하여 특정 방향으로 도너 안테나(100)의 지향 방향이 고정되도록 제어한다.
일 실시예에서, 안테나 제어 신호 생성부(260)는 평가 결과 데이터베이스(250)로부터 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 각각의 평가 결과를 독출하여 각각의 방향 중 평가 결과가 좋은 방향으로 도너 안테나(100)의 지향 방향이 고정되도록 제어할 수 있다.
안테나 제어 신호 생성부(260)는 데이터 분석부(240)로부터 도너 안테나(100)의 지향 방향 변경 요청을 수신하면 도너 안테나(100)의 지향 방향이 변경되도록 제어한다.
일 실시예에서, 안테나 제어 신호 생성부(260)는 데이터 분석부(240)로부터 도너 안테나(100)의 지향 방향 변경 요청을 수신하면 평가 결과 데이터베이스(250)로부터 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 각각의 평가 결과를 독출하여 각각의 방향 중 평가 결과가 좋은 방향으로 도너 안테나(100)의 지향 방향이 고정되도록 제어할 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 기지국 선택 방법에 대하여 설명한다. 후술할 기지국 선택 방법은 전술한 중계기(200)에서 수행되므로, 서로 상응하는 내용에 대해서는 중복하여 설명하지 않으나, 당업자는 전술한 기재로부터 본 발명에 따른 기지국 선택 방법의 일 실시예를 이해할 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 기지국 선택 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3에 개시된 일 실시예는 도너 안테나의 지향 방향을 변경시키면서 각각의 방향에서 측정된 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량을 평가한 평가 결과를 데이터베이스로 구축할 수 있는 일 실시예에 관한 것이다.
도 1 및 도 3을 참조하여 기지국 선택 방법의 일 실시예에 대하여 더 상세히 설명하면, 중계기(200)는 도너 안테나(100)의 지향 방향을 변경시키면서 복수의 기지국들 중 각각의 방향에 대한 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 중 적어도 하나를 측정한다(단계 S310).
중계기(200)는 도너 안테나(100)의 각각의 방향에서 측정된 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량을 각각 평가한다(단계 S320).
중계기(200)는 도너 안테나(100)의 각각의 방향에서 측정된 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과를 내부의 평가 결과 데이터베이스에 저장한다(단계 S330).
중계기(200)는 각각의 방향에서 측정된 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과가 변경되면 평가 결과 데이터베이스를 갱신한다(단계 S340).
도 4는 본 발명에 따른 기지국 선택 방법의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에 개시된 다른 일 실시예는 기 구축된 평가 결과 데이터베이스로부터 평가 결과를 독출하여 각각의 방향 중 평가 결과가 좋은 방향으로 도너 안테나의 지향 방향을 결정할 수 있는 일 실시예에 관한 것이다.
도 1 및 도 4를 참조하여 기지국 선택 방법의 일 실시예에 대하여 더 상세히 설명하면, 중계기(200)는 기 구축된 평가 결과 데이터베이스로부터 도너 안테나(100) 각각의 방향에서 측정한 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과를 독출한다(단계 S410). 중계기(200)는 기 구축된 평가 결과 데이터베이스로부터 독출한 각각의 방향에 대한 평가 결과 중 평가 결과가 좋은 방향을 결정한다(단계 S420). 중계기(200)는 해당 방향으로 도너 안테나(100)의 지향 방향이 고정되도록 제어한다(단계 S430).
단계 S420에 대한 일 실시예에서, 일 실시예에서, 중계기(200)는 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 특정 임계값 이상이고 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과가 특정 임계값 이상이면 해당 방향을 최적의 방향으로 결정한다. 예를 들어, 중계기(200)는 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 좋고 기지국의 무선 자원 사용량이 적은 경우 해당 방향을 최적의 방향으로 결정할 수 있다.
단계 S420에 대한 다른 일 실시예에서, 중계기(200)는 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 특정 임계값 이상이지만 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과가 특정 임계값 이하이면 해당 방향을 최적의 방향으로 결정하지 않는다. 예를 들어, 안테나 제어 신호 생성부(260)는 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 좋지만 기지국의 무선 자원 사용량이 너무 많은 경우 해당 방향을 최적의 방향으로 결정하지 않을 수 있다.
단계 S430에 대한 또 다른 일 실시예에서, 중계기(200)는 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 특정 임계값 이하이고 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과가 특정 임계값 이하이면 해당 방향을 최적의 방향으로 결정하지 않는다. 예를 들어, 중계기(200)는 기지국의 신호 품질 파라미터의 평가 결과가 좋지 않고 기지국의 무선 자원 사용량이 너무 많은 경우 해당 방향을 최적의 방향으로 결정하지 않을 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 기지국 선택 방법의 또 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5에 개시된 또 다른 일 실시예는 도너 안테나의 지향 방향에서 측정된 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 각각 의 평가 결과에 좋지 않으면 평가 결과 데이터베이스를 참조하여 도너 안테나의 지향 방향을 변경할 수 있는 일 실시예에 관한 것이다.
도 1 및 도 5를 참조하여 기지국 선택 방법의 일 실시예에 대하여 더 상세히 설명하면, 중계기(200)는 도너 안테나(100)의 지향 방향에서 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량을 측정한다(단계 S510). 중계기(200)는 도너 안테나(100)의 지향 방향에서 측정된 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 각각을 평가한다(단계 S520). 중계기(200)는 도너 안테나(100)의 지향 방향에서 측정된 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 각각의 평가 결과와 특정 임계값을 비교한다(단계 S530). 중계기(200)는 도너 안테나(100)의 지향 방향에서 측정된 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 각각의 평가 결과가 특정 임계값 이하이면(단계 S540), 평가 결과 데이터베이스로부터 평가 결과를 독출하여 각각의 방향 평가 결과가 좋은 방향으로 도너 안테나(100)의 지향 방향이 고정되도록 제어한다(단계 S550).
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 도너 안테나
200: 중계기
210: 서비스 안테나
220: 수신 신호 측정부
230: 아이솔레이션 측정부
240: 데이터 분석부
250: 평가 결과 데이터베이스
260: 안테나 제어 신호 생성부

Claims (10)

  1. LTE (Long Term Evolution) 이동통신에서 기지국 선택 중계 시스템에 있어서,
    안테나 제어 신호에 따라 지향 방향을 변경하여 해당 방향에 대한 기지국을 지향하는 도너 안테나; 및
    상기 도너 안테나에 안테나 제어 신호를 전송하여 상기 도너 안테나의 지향 방향을 변경시키면서 복수의 기지국들 중 각각의 방향에 대한 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 중 적어도 하나를 측정하여 복수의 기지국들 중 좋은 품질의 신호를 수신하기 위한 기지국의 방향으로 상기 도너 안테나의 지향 방향이 고정되도록 제어하는 중계기를 포함하고,
    상기 기지국의 신호 품질 파라미터는 상기 기지국으로부터 수신한 신호의 분석을 통해 획득되며, 상기 기지국의 무선 자원 사용량은 상기 LTE 이동통신의 물리적인 다운링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)을 통해 제공받은 무선 자원의 할당 정보를 분석하여 획득되고,
    상기 중계기는
    상기 도너 안테나의 지향 방향을 변경시키면서 각각의 방향에서 측정된 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량을 각각 평가한 평가 결과를 내부의 평가 결과 데이터베이스에 저장하고,
    상기 각각의 방향에서 측정된 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과가 변경될 때마다 상기 평가 결과 데이터베이스를 갱신시키는 것을 특징으로 하는 기지국 선택 중계 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국의 신호 품질 파라미터는
    RSSI(Received Signal Strength Indicator), RSRP(Reference Signal Received Power) 및 SINR(Interference Plus Noise Ratio) 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 기지국의 무선 자원 사용량은
    사용자 각각에게 할당된 부반송파(Sub-carrier)들의 개수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국 선택 중계 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중계기는
    상기 평가 결과 데이터베이스로부터 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 각각의 평가 결과를 독출하여 각각의 방향 중 평가 결과가 좋은 방향으로 상기 도너 안테나의 지향 방향이 고정되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국 선택 중계 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중계기는
    상기 도너 안테나의 지향 방향에서 측정된 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량을 각각 평가하고, 상기 각각의 평과 결과가 특정 임계값 이하인 경우 상기 평가 결과 데이터베이스로부터 평가 결과를 독출하여 각각의 방향 중 평가 결과가 좋은 방향으로 상기 도너 안테나의 지향 방향이 고정되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국 선택 중계 시스템.
  6. LTE (Long Term Evolution) 이동통신에서 복수의 기지국들 중 좋은 품질의 신호를 수신하기 위한 기지국을 향하도록 도너 안테나의 지향 방향을 제어하는 중계기에서 실행되는 기지국 선택 방법에 있어서,
    상기 도너 안테나의 지향 방향을 변경시키면서 복수의 기지국들 중 각각의 방향에 대한 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 중 적어도 하나를 측정하는 단계; 및
    상기 복수의 기지국들 중 좋은 품질의 신호를 수신하기 위한 기지국의 방향으로 상기 도너 안테나의 지향 방향이 고정되도록 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 기지국의 신호 품질 파라미터는 상기 기지국으로부터 수신한 신호의 분석을 통해 획득되며, 상기 기지국의 무선 자원 사용량은 상기 LTE 이동통신의 물리적인 다운링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)을 통해 제공받은 무선 자원의 할당 정보를 분석하여 획득되고,
    상기 각각의 방향에 대한 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 중 적어도 하나를 측정하는 단계는
    상기 도너 안테나의 지향 방향을 변경시키면서 각각의 방향에서 측정된 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량을 각각 평가한 평가 결과를 내부의 평가 결과 데이터베이스에 저장하는 단계; 및
    상기 각각의 방향에서 측정된 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량의 평가 결과가 변경될 때마다 상기 평가 결과 데이터베이스를 갱신시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 선택 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기지국의 신호 품질 파라미터는
    RSSI(Received Signal Strength Indicator), RSRP(Reference Signal Received Power) 및 SINR(Interference Plus Noise Ratio) 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 기지국의 무선 자원 사용량은
    사용자 각각에게 할당된 부반송파(Sub-carrier)들의 개수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국 선택 방법.
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 도너 안테나의 지향 방향이 고정되도록 제어하는 단계는
    상기 평가 결과 데이터베이스로부터 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량 각각의 평가 결과를 독출하여 각각의 방향 중 평가 결과가 좋은 방향으로 상기 도너 안테나의 지향 방향이 고정되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국 선택 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 도너 안테나의 지향 방향이 고정되도록 제어하는 단계는
    상기 도너 안테나의 지향 방향에서 측정된 기지국의 신호 품질 파라미터 및 기지국의 무선 자원 사용량을 각각 평가하는 단계; 및
    상기 각각의 평과 결과가 특정 임계값 이하인 경우 상기 평가 결과 데이터베이스로부터 평가 결과를 독출하여 각각의 방향 중 평가 결과가 좋은 방향으로 상기 도너 안테나의 지향 방향이 고정되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 선택 방법.
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