KR101631411B1 - 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 방법 및 장치 - Google Patents

2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 방법 및 장치 Download PDF

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곽경섭
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 방법 및 장치가 제시된다. 본 발명에서 제안하는 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 방법은 푸아송 포인트 프로세스를 따르는 매크로셀 커버리지 영역을 설정하는 단계, 매크로셀 커버리지 영역 내에 2차 클러스터 프로세스에 따르는 펨토셀을 그룹화하는 단계, 상기 매크로셀 및 상기 펨토셀을 포함하는 2계층 네트워크 모델을 이용하여 다운링크 커버리지 확률 및 평균 달성 속도를 유도하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 방법 및 장치{Method and System for Two-Tier Heterogeneous Cellular Communication Network Model}
본 발명은 두 계층으로 형성된 네트워크를 위한 새로운 모델링 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근 무선 이동 통신을 통한 다양한 멀티미디어 서비스에 대한 수요가 증가함에 따라 셀룰러 시스템에서 시스템 용량 증대를 통한 성능 향상을 얻을 수 있는 방안의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이에 실내환경에서 펨토셀 기술은 시스템 용량을 증대시키고 음영지역을 해소할 수 있는 효과적인 해결책으로 제시되고 있으며, 실내외 환경에서 저렴한 백홀 연결성과 간편한 설치 비용 등의 장점으로 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다.
펨토셀 기술은 두가지 종류의 접속 방식 기술이 존재하며, 각각 개방형 접속 방식과 폐쇄형 접속 방식으로 나눌 수 있다. 개방형 접속 방식은 사용자가 계층에 관계없이 매크로셀과 펨토셀 중 사용자에게 가장 효율적인 계층에 접속하는 방식이며, 폐쇄형 접속 방식은 각 계층에 사용이 허가된 사용자만 해당 계층에 접속하는 기법으로 이 경우 서비스 운영자는 쉽게 무선 자원과 사용자 보안을 관리할 수 있으며 무선 품질이 낮은 지역에 소형셀 설치를 통하여 간단하게 사용자의 성능향상을 얻을 수 있다. 하지만, 이 경우 계층간 동일한 주파수 자원의 사용으로 인하여 타 사용자에게 심각한 간섭을 미칠 수 있다는 단점이 존재한다. 특히 매크로셀의 신호가 약한 실내 지역에 펨토셀이 설치되어 있을 경우, 펨토셀에 허가된 사용자들은 좋은 품질의 무선환경을 제공받지만, 근처에 허가 받지 않은 매크로셀 사용자가 존재하게 되면 이로 인하여 펨토셀은 매크로셀에 의하여 발생한 음영 지역에 존재하게 된다. 이와 같은 매크로셀과 펨토셀간의 간섭 문제를 해결하기 위해서 여러 가지 방법이 연구되어 해결책으로 제시되었다.
그 중 첫 번째 방식은 자원의 할당을 통한 계층간의 간섭을 회피하는 방법이다. 계층간에 서로 간섭 영향을 주지 않기 위해서 직교성을 유지하도록 계층간 자원의 할당을 하는 방식으로 이 경우 계층간 직교성으로 인하여 계층간 간섭의 효율적인 제거가 가능하지만 자원의 분할 사용으로 인하여 자원 사용의 효율성이 감소하여 전체적인 전송률 감소를 보이게 된다.
두 번째 방식은 스케줄링을 통한 전력 조절을 활용하여 간섭을 제어하는 기법이다. 이 경우에는 중앙의 제어기에서 매크로셀과 펨토셀의 기지국과 사용자가 최적의 성능을 얻을 수 있도록 전력을 조절하는 방식으로 무선 자원의 최대한 사용이 가능하지만 중앙 제어기에 모든 계층의 정보를 보내야 하기 때문에 백홀 오버헤드가 존재하며, 제어기에서 각 기지국과 사용자별 최적의 전력할당을 하기 위하여 큰복잡도의 계산량을 가지는 단점이 존재한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 두 계층으로 형성된 네트워크를 위한 새로운 모델링 방법 및 장치를 제공하는데 있다. 제안하는 방법에 따르면, 매크로셀 분포는 푸아송 포인트 프로세스를 따르고, 펨토셀 분포는 2차 클러스터 프로세스를 따르고, 펨토셀(femtocells)은 그룹화되고, 상기 그룹화된 펨토셀의 밀도는 매크로 셀 커버리지 영역의 고리 영역(annular region)보다 높다. 그리고, 다운 링크 커버리지 확률 및 평균 달성 속도는 제안된 2계층 네트워크 모델을 사용하여 유도된다.
일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 방법은 푸아송 포인트 프로세스를 따르는 매크로셀 커버리지 영역을 설정하는 단계, 매크로셀 커버리지 영역 내에 2차 클러스터 프로세스에 따르는 펨토셀을 그룹화하는 단계, 상기 매크로셀 및 상기 펨토셀을 포함하는 2계층 네트워크 모델을 이용하여 다운링크 커버리지 확률 및 평균 달성 속도를 유도하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 그룹화된 펨토셀의 밀도는 상기 매크로 셀 커버리지 영역의 고리 영역(annular region)보다 높다.
상기 매크로셀은 미리 정해진 전송전력에서 동작하고, 상기 매크로셀의 매크로유저는 상기 매크로 셀 커버리지 영역에 균일하게 흩어져 있다.
상기 다운링크 커버리지 확률은 목표 임계값보다 큰 결과 신호의 간섭 비의 확률로 정의하고, 상기 평균 달성 속도는 평균 데이터 비율을 고려하고, 하기식
Figure 112015029765100-pat00001
을 이용하여 계산하고, 여기에서 SINR은 신호 대 간섭 및 잡음 비를 나타낸다.
또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 시스템은 푸아송 포인트 프로세스를 따르는 매크로셀 커버리지 영역을 설정하는 매크로셀 커버리지 영역 설정부, 매크로셀 커버리지 영역 내에 2차 클러스터 프로세스에 따르는 펨토셀을 그룹화하는 펨토셀 그룹화부, 상기 매크로셀 및 펨토셀을 포함하는 2계층 네트워크 모델을 이용하여 다운링크 커버리지 확률 및 평균 달성 속도를 유도하는 유도부를 포함할 수 있다.
상기 펨토셀 그룹화부는 상기 그룹화된 펨토셀의 밀도가 상기 매크로 셀 커버리지 영역의 고리 영역(annular region)보다 높도록 그룹화할 수 있다.
상기 매크로셀 커버리지 영역 설정부는 상기 매크로셀이 미리 정해진 전송전력에서 동작하고, 상기 매크로셀의 매크로유저가 상기 매크로 셀 커버리지 영역에 균일하게 흩어져 있도록 설정한다.
본 발명의 실시예들에 따르면 매크로셀 분포는 푸아송 포인트 프로세스를 따르고, 펨토셀 분포는 2차 클러스터 프로세스를 따르고, 펨토셀(femtocells)은 그룹화되고, 상기 그룹화된 펨토셀의 밀도는 매크로 셀 커버리지 영역의 고리 영역(annular region)보다 높다. 그리고, 다운 링크 커버리지 확률 및 평균 달성 속도는 제안된 2계층 네트워크 모델을 사용하여 유도될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2계층 네트워크의 매크로셀 및 펨토셀을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 매크로 유저의 잠재적 간섭을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토유저의 잠재적 간섭을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버리지 확률을 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2계층 네트워크의 매크로셀 및 펨토셀을 나타내는 도면이다.
먼저, 2계층 모델의 매크로셀(Macrocell)(110) 계층은 매크로셀 분포가 강도
Figure 112015029765100-pat00002
를 갖는 동질의 PPP
Figure 112015029765100-pat00003
를 따른다고 가정한다. 그리고, 커버리지 영역은 보로노이 셀(Voronoi cell)을 만든다. 각 매크로셀 기지국(macrocell BS)(111) 다시 말해, 매크로 기반 기지국(111)은 일부 고정 전송 전력
Figure 112015029765100-pat00004
에서 동작한다. 여기에서 각 매크로유저는 전체면에 균일하게 흩어져 있어져 있다고 가정한다.
다음으로 펨토셀 클러스터(Femtocell cluster)(120) 계층은 다음을 가정한다.
1. 펨토셀 클러스터(Femtocell cluster)(120)는 그룹화된다.
2. 이러한 그룹들의 대부분은 상기 매크로셀 커버리지 영역의 고리 영역(annular region)에 위치한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 방법은 푸아송 포인트 프로세스를 따르는 매크로셀 커버리지 영역을 설정하는 단계(210), 매크로셀 커버리지 영역 내에 2차 클러스터 프로세스에 따르는 펨토셀을 그룹화하는 단계(220), 상기 매크로셀 및 상기 펨토셀을 포함하는 2계층 네트워크 모델을 이용하여 다운링크 커버리지 확률 및 평균 달성 속도를 유도하는 단계(230)를 포함할 수 있다.
상기 그룹화된 펨토셀의 밀도는 상기 매크로 셀 커버리지 영역의 고리 영역(annular region)보다 높다. 그리고, 상기 매크로셀은 미리 정해진 전송전력에서 동작하고, 상기 매크로셀의 매크로유저는 상기 매크로 셀 커버리지 영역에 균일하게 흩어져 있는 것을 특징으로 한다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 도 1은 매크로셀 커버리지 영역 내의 상기 펨토셀 분포의 제안된 모델을 나타내는 도면이다. 단순히, 매크로 셀 커버리지 영역은 보로노이 셀(Voronoi cell)이지만, 이것은 펨토셀 분포를 만들기 위한 반경
Figure 112015029765100-pat00005
을 갖는 대략 동일한 원형으로 간주된다. 위에서 설명한 두 가지 조건에 기반하여, 상기 펨토셀 분포는 상기 2차 클러스터 프로세스 (SOCP)
Figure 112015029765100-pat00006
를 따른다고 가정한다. SOCP 의 상위 점은 매크로셀이고, 1차 클러스터의 중심을 대표할 수 있다. 이러한 일차 클러스터 포인트는 2차 클러스터들의 중심을 나타낸다. 1차 클러스터의 각 포인트는 등방성(isotropically centered)을 중심으로 한 역 가우스 분포를 이용하여 흩어진다고 간주한다.
Figure 112015029765100-pat00007
,
여기에서,
Figure 112015029765100-pat00008
이고,
Figure 112015029765100-pat00009
은 가우시안 분포의 표준 편차이다. 2차 클러스터들 또한
Figure 112015029765100-pat00010
의 포인트의 평균수를 갖는 iid 이다. 이러한2차 클러스터 포인트들은 펨토셀이다. 각 펨토셀은 펨토셀 클러스터 내에 균일하게 흩어져 있고, 상기 pdf는 아래와 같이 주어진다.
Figure 112015029765100-pat00011
,
여기에서
Figure 112015029765100-pat00012
및
Figure 112015029765100-pat00013
는 상기 펨토셀의 반경이다. 각 펨토기반 기지국은 일부 고정 전원
Figure 112015029765100-pat00014
에서 동작한다. 각 펨토유저는 펨토셀을 제공하는 반경
Figure 112015029765100-pat00015
의 커버리지 영역 내에 흩어져 있다고 간주한다.
2차 클러스터링의 포인트 프로세스:
상기 SOCP는 더 높은 차수의 클러스터 포이트 프로세스이다. 함수
Figure 112015029765100-pat00016
,
Figure 112015029765100-pat00017
및
Figure 112015029765100-pat00018
에 대한 SOCPφ의 공간
Figure 112015029765100-pat00019
에서 조건부 확률 발생 기능 및 확률 생성 기능은 각각 아래와 같다.
Figure 112015029765100-pat00020
, 및
Figure 112015029765100-pat00021
Figure 112015029765100-pat00022
여기에서 λ는 상기 상위 포인트 프로세스의 강도이고,
Figure 112015029765100-pat00023
에서 i = 1, 2 이고, 각각의 i차 클러스터에서 포인트들의 수의 순간-발생 함수(moment-generating function)이다. 다시,
Figure 112015029765100-pat00024
및
Figure 112015029765100-pat00025
는 1차 클러스터 및 2차 클러스터의 포인트의 각각 확률 밀도 함수(pdf: probability density function)를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
본 실시예에 따른 네트워크 모델링 시스템(300)은 프로세서(310), 버스(320), 네트워크 인터페이스(330), 메모리(340) 및 데이터베이스(350)를 포함할 수 있다. 메모리(340)는 운영체제(341) 및 2계층 이기종 셀룰러 통신 루틴(342)을 포함할 수 있다. 프로세서(310)는 매크로셀 커버리지 영역 설정부(311), 펨토셀 그룹화부(312), 유도부(313)를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서 네트워크 모델링 시스템(300)은 도 3의 구성요소들보다 더 많은 구성요소들을 포함할 수도 있다. 그러나, 대부분의 종래기술적 구성요소들을 명확하게 도시할 필요성은 없다. 예를 들어, 네트워크 모델링 시스템(300)은 디스플레이나 트랜시버(transceiver)와 같은 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다.
메모리(340)는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체로서, RAM(random access memory), ROM(read only memory) 및 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(340)에는 운영체제(341)와 2계층 이기종 셀룰러 통신 루틴(342)을 위한 프로그램 코드가 저장될 수 있다. 이러한 소프트웨어 구성요소들은 드라이브 메커니즘(drive mechanism, 미도시)을 이용하여 메모리(340)와는 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체로부터 로딩될 수 있다. 이러한 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체는 플로피 드라이브, 디스크, 테이프, DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체(미도시)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 소프트웨어 구성요소들은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체가 아닌 네트워크 인터페이스(330)를 통해 메모리(340)에 로딩될 수도 있다.
버스(320)는 네트워크 모델링 시스템(300)의 구성요소들간의 통신 및 데이터 전송을 가능하게 할 수 있다. 버스(320)는 고속 시리얼 버스(high-speed serial bus), 병렬 버스(parallel bus), SAN(Storage Area Network) 및/또는 다른 적절한 통신 기술을 이용하여 구성될 수 있다.
네트워크 인터페이스(330)는 네트워크 모델링 시스템(300)을 컴퓨터 네트워크에 연결하기 위한 컴퓨터 하드웨어 구성요소일 수 있다. 네트워크 인터페이스(330)는 네트워크 모델링 시스템(300)은 무선 또는 유선 커넥션을 통해 컴퓨터 네트워크에 연결시킬 수 있다.
데이터베이스(350)는 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링을 위해 필요한 모든 정보를 저장 및 유지하는 역할을 할 수 있다. 도 3에서는 네트워크 모델링 시스템(300)의 내부에 데이터베이스(350)를 구축하여 포함하는 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 시스템 구현 방식이나 환경 등에 따라 생략될 수 있고 혹은 전체 또는 일부의 데이터베이스가 별개의 다른 시스템 상에 구축된 외부 데이터베이스로서 존재하는 것 또한 가능하다.
프로세서(310)는 기본적인 산술, 로직 및 네트워크 모델링 시스템(300)의 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 명령은 메모리(340) 또는 네트워크 인터페이스(330)에 의해, 그리고 버스(320)를 통해 프로세서(310)로 제공될 수 있다. 프로세서(310)는 매크로셀 커버리지 영역 설정부(311), 펨토셀 그룹화부(312), 유도부(313)를 위한 프로그램 코드를 실행하도록 구성될 수 있다. 이러한 프로그램 코드는 메모리(340)와 같은 기록 장치에 저장될 수 있다.
매크로셀 커버리지 영역 설정부(311), 펨토셀 그룹화부(312), 유도부(313)는 도 2의 단계들(210~240)을 수행하기 위해 구성될 수 있다.
네트워크 모델링 시스템(300)은 매크로셀 커버리지 영역 설정부(311), 펨토셀 그룹화부(312), 유도부(313)를 포함할 수 있다.
매크로셀 커버리지 영역 설정부(311)는 푸아송 포인트 프로세스를 따르는 매크로셀 커버리지 영역을 설정할 수 있다. 매크로셀 커버리지 영역 설정부(311)는 상기 매크로셀이 미리 정해진 전송전력에서 동작하고, 상기 매크로셀의 매크로유저는 상기 매크로 셀 커버리지 영역에 균일하게 흩어져 있도록 설정할 수 있다.
펨토셀 그룹화부(312)는 매크로셀 커버리지 영역 내에 2차 클러스터 프로세스에 따르는 펨토셀을 그룹화할 수 있다. 펨토셀 그룹화부(312)는 그룹화된 펨토셀의 밀도가 상기 매크로 셀 커버리지 영역의 고리 영역(annular region)보다 높도록 그룹화할 수 있다.
유도부(313)는 상기 매크로셀 및 펨토셀을 포함하는 2계층 네트워크 모델을 이용하여 다운링크 커버리지 확률 및 평균 달성 속도를 유도할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 매크로 유저의 잠재적 간섭을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토유저의 잠재적 간섭을 나타내는 도면이다.
다음으로, 시스템 성능 매트릭스에 대하여 설명한다.
커버리지 확률: 상기 커버리지 확률은 목표 임계값보다 큰 결과 신호의 간섭 비의 확률로 정의된다.
평균 달성 속도: 우리는 주로 평균 데이터 비율 달성을 고려하고, 공식
Figure 112015029765100-pat00026
에 의해 계산될 수 있다. 여기에서 SINR은 신호 대 간섭 및 잡음 비를 의미한다. <표 1>은 성능에 대한 시스템 파라미터를 나타낸 표이다.
<표 1>
Figure 112015029765100-pat00027

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버리지 확률을 나타내는 그래프이다.
도 6는 α=4 이고, C1=15이고, C2=3 일 때의 커버리지 확률을 나타내는 그래프이다. 먼저, 매크로유저 케이스에 대한 커버리지의 확률은 간섭의 라플라스 변환
Figure 112015029765100-pat00028
의 텀으로 나타낼 수 있다.
Figure 112015029765100-pat00029
,
여기에서,
Figure 112015029765100-pat00030
및
Figure 112015029765100-pat00031
는 매크로셀 기반 기지국 및 매크로 유저의 제공 거리를 나타낸다.
Figure 112015029765100-pat00032
where
Figure 112015029765100-pat00033
및
Figure 112015029765100-pat00034
.
여기에서
Figure 112015029765100-pat00035
는
Figure 112015029765100-pat00036
의 확률 발생 함수를 나타내고, 아래 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015029765100-pat00037
,
여기에서
Figure 112015029765100-pat00038
.
Figure 112015029765100-pat00039

그리고, 평균 달성 비율은 아래와 같이 주어진다.
Figure 112015029765100-pat00040
Figure 112015029765100-pat00041
펨토 유저 케이스의 경우, 임의로 선택된 펨토 유저의 커버리지 확률은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015029765100-pat00042
,
여기에서,
Figure 112015029765100-pat00043
및
Figure 112015029765100-pat00044
은 매크로셀 기반 기지국 및 펨토 유저의 제공 거리를 나타낸다.
Figure 112015029765100-pat00045
Figure 112015029765100-pat00046
.
여기에서,
Figure 112015029765100-pat00047
는
Figure 112015029765100-pat00048
의 조건부 확률 발생 함수를 나타내고, 아래와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015029765100-pat00049
,
여기에서
Figure 112015029765100-pat00050
이고,
Figure 112015029765100-pat00051
Figure 112015029765100-pat00052
Figure 112015029765100-pat00053
평균 달성 비율은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015029765100-pat00054
=
Figure 112015029765100-pat00055
Figure 112015029765100-pat00056

표 2는 실시예에 따른 평균 달성 속도를 나타내는 표이다.
<표 2>
Figure 112015029765100-pat00057
본 발명에서는 2-계층 이기종 네트워크를 위한 새로운 모델을 제안한다. 여기에서 펨토셀 그룹 및 이것의 방향이 실현되고, 커버리지 확률 및 평균 달성 비율은 설계의 유용성 및 2계층 네트워크 분석의 유용성을 유도할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (7)

  1. 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 방법에 있어서,
    푸아송 포인트 프로세스를 따르는 매크로셀 커버리지 영역을 설정하는 단계;
    매크로셀 커버리지 영역 내에 2차 클러스터 프로세스에 따르는 펨토셀을 그룹화하는 단계; 및
    상기 매크로셀 및 상기 펨토셀을 포함하는 2계층 네트워크 모델을 이용하여 다운링크 커버리지 확률 및 평균 달성 속도를 유도하는 단계
    를 포함하는 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그룹화된 펨토셀의 밀도는 상기 매크로 셀 커버리지 영역의 고리 영역(annular region)보다 높은 것을 특징으로 하는 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 매크로셀은 미리 정해진 전송전력에서 동작하고, 상기 매크로셀의 매크로유저는 상기 매크로 셀 커버리지 영역에 균일하게 흩어져 있는 것을 특징으로 하는 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다운링크 커버리지 확률은 목표 임계값보다 큰 결과 신호의 간섭 비의 확률로 정의하고, 상기 평균 달성 속도는 평균 데이터 비율을 고려하고, 하기식
    Figure 112016015327155-pat00065

    을 이용하여 계산하고, 여기에서 SINR은 신호대 간섭 및 잡음 비를 나타내는 것을 특징으로 하는 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 방법.
  5. 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 시스템에 있어서,
    푸아송 포인트 프로세스를 따르는 매크로셀 커버리지 영역을 설정하는 매크로셀 커버리지 영역 설정부;
    매크로셀 커버리지 영역 내에 2차 클러스터 프로세스에 따르는 펨토셀을 그룹화하는 펨토셀 그룹화부; 및
    상기 매크로셀 및 펨토셀을 포함하는 2계층 네트워크 모델을 이용하여 다운링크 커버리지 확률 및 평균 달성 속도를 유도하는 유도부
    를 포함하는 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 펨토셀 그룹화부는,
    상기 그룹화된 펨토셀의 밀도가 상기 매크로 셀 커버리지 영역의 고리 영역(annular region)보다 높도록 그룹화하는 것을 특징으로 하는 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 매크로셀 커버리지 영역 설정부는,
    상기 매크로셀이 미리 정해진 전송전력에서 동작하고, 상기 매크로셀의 매크로유저가 상기 매크로 셀 커버리지 영역에 균일하게 흩어져 있도록 설정하는 것을 특징으로 하는 2계층 이기종 셀룰러 통신 네트워크 모델링 시스템.
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