KR101663062B1

KR101663062B1 - 기지국을 동작시키는 방법 및 기지국

Info

Publication number: KR101663062B1
Application number: KR1020167002532A
Authority: KR
Inventors: 지크프리트 클라인
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2016-10-06
Also published as: KR20160018836A; US20130115891A1; EP2405686B1; WO2012004042A1; CN102960012B; EP2405686A1; US9408089B2; KR20130023332A; JP2013541862A; CN102960012A

Abstract

본 발명은 셀룰러 통신 네트워크의 기지국(100)을 동작시키는 방법에 관한 것으로, 여기에서 상기 기지국(100)은 적어도 하나의 안테나(110)를 포함하며, 상기 방법은 상기 안테나(110)의 및/또는 상기 안테나의 빔 패턴의 경사각(θ)을 조정하는 단계(200)를 포함하며, 상기 조정 단계(200)는 상기 안테나(110)와 연관된 단일 송신의 품질을 특성화하는 품질 측정 값에 의존하여 수행된다.

Description

기지국을 동작시키는 방법 및 기지국{METHOD OF OPERATING A BASE STATION AND BASE STATION}

본 발명은 셀룰러 통신 네트워크를 위한 기지국을 동작시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 셀룰러 통신 네트워크를 위한 기지국에 관한 것이다.

셀룰러 통신 네트워크들을 위한 종래의 기지국들은 현장에서 상기 기지국의 설치 동안 장착되고 조정되는 하나 이상의 안테나들을 가진 안테나 시스템들을 포함한다. 특히, 상기 안테나의 특징적 빔 패턴의 주요 빔 방향 및 수평면 사이의 경사각은 상기 설치 동안 서비스 기술자들에 의해 수동으로 조정된다. 상기 설치 후, 상기 경사각은 고정된 채로 유지된다.

보다 정교한 기지국 및 상기 기지국의 동작 특성들에 관한 증가된 유연성을 제공하는 기지국을 동작시키는 방법을 제공하기 위한 요구가 존재한다.

본 발명에 따르면, 기지국을 동작시키는 상기 언급된 방법에 관하여, 본 목적은: 상기 안테나의 및/또는 상기 안테나의 빔 패턴의 경사각을 조정하는 것에 의해 달성되며, 상기 조정 단계는 상기 안테나와 연관된 신호 송신의 품질을 특성화하는 품질 측정에 의존하여 수행된다. 본 발명의 상기 품질 측정에 의존한 상기 경사각의 조정은 유리하게는 상기 기지국을 동작시키기 위한 부가적인 자유도를 제공한다. 따라서, 상기 기지국에 의해 서빙된 단말기들을 통한 계속 진행 중인 데이터 송신은 실시간 또는 적어도 거의 실시간 방식으로 최적화될 수 있으며, 즉 상기 경사각은 상기 진행 중인 데이터 송신을 특성화하는 품질 측정을 향상시키기 위해 진행 중인 데이터 송신 동안 변경될 수 있다.

특히, 일 실시예에 따르면, 상기 경사각 조정은, 동적으로, 즉 그 경사각이 조정되는 안테나를 통해 계속 진행 중인 데이터 송신을 중단하지 않고, 수행된다.

바람직하게는, 신호대 잡음 플러스 간섭 비(SINR)는 신호 송신의 품질을 평가하기 위해 품질 측정으로서 상기 기지국에 의해 사용된다. 물론, 비트 에러 레이트(BER)와 같은 다른 적절한 파라미터들이 또한 상기 기지국 및 단말기 사이에서의 신호 송신의 품질을 특성화하기 위해 사용될 수 있다.

대안적으로, 또는 상기 언급된 방법들에 부가하여, 단말기로부터 상기 기지국으로 송신된 업링크 신호는 신호 송신의 품질을 특성화하는 품질 측정으로서 상기 기지국에 의해 이용될 수 있다. 특히, 예로서, 위상-제어된 안테나 시스템의 경우에서와 같이 복수의 안테나 요소들을 갖춘다면, 상기 기지국은 예로서, 그 자체로 알려진 도착 방향(direction of arrival, DoA) 추정이라는 의미에서, 그것들의 위상 차들에 관한 업링크 방향으로 수신된 신호들을 분석할 수 있다. 즉, 상기 DoA 파라미터에 관한 수신된 업링크 송신들을 평가하는 것으로부터, 상기 기지국은 상기 업링크 송신을 위해 사용되어온 경사각이 아직 최적이 아니거나 또는 예로서 이전 설정된 경사각에 대한 적어도 몇몇 향상을 산출해왔다고 결론을 내릴 수 있다. 따라서, 상기 DoA 파라미터를 분석함으로써, 상기 기지국이 상기 경사각을 추가로 변경함으로써 향상이 달성될 수 있는지 여부를 정확하게 평가하기 위한 추가 자유도가 제공된다.

일반적으로, 상기 경사각의 조정은 상이한 방식들로 수행될 수 있다. 첫 번째로, 상기 기지국의 안테나가 상기 안테나의 안테나 요소에 공급된 적어도 하나의 신호의 위상을 변경함으로써 동적으로 제어될 수 있는 (보통 대응하는 안테나 제어기에 의해 행해지는) 빔 패턴을 갖는 위상-제어된 안테나이면, 상기 경사각의 조정은 가능하게는 상기 빔 패턴을 그에 맞게 제어함으로써 달성될 수 있다. 즉, 상기 안테나는 상기 빔 패턴의 주요 로브(lobe)의 축 및 수평면 사이의 경사각을 변경하기 위해 전기적으로 제어될 수 있다.

두 번째로, 상기 기지국의 안테나가 위상-제어된 안테나가 아니라 오히려 상기 빔 패턴 및 특히 상기 주요 로브 축의 경사각을 전기적으로 제어하는 가능성이 없는 종래의 안테나이면, 상기 실시예들의 의미에서 경사각 조정은 예로서, 상기 빔 패턴의 주요 로브에 의해 한정된 전파의 방향에 실질적으로 수직하여 연장하는 수평면에서의 축과 같은 미리 결정된 축 주위로 안테나를 회전시키는 기계적 구동 수단에 의해 달성될 수 있다. 물론, 전술된 방법들의 조합이 또한 경사각 조정을 위해 이용될 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 기지국을 동작시키는 방법은 다음의 단계들,

- 미리 결정된 양만큼 상기 경사각을 증가시키거나 또는 감소시킴으로써 상기 경사각을 조정하는 단계,

- 상기 조정 후 상기 품질 측정 값을 결정하는 단계, 및

- 상기 품질 측정이 증가되었는지 여부를 평가하는 단계를 포함한다.

상기 품질 측정이 조정 제 1 단계 후 실질적으로 이미 증가되었다면, 상기 프로세스는 종료할 것이다. 상기 품질 측정 증가 또는 감소는 조정 이전에 획득되어 온 대응하는 값과 상기 조정 후 획득된 상기 품질 측정 값을 비교함으로써 결정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 조정, 결정 및 평가의 상기 단계들은 미리 결정된 최대 수의 반복들 동안 또는 상기 품질 측정 미리 결정된 증가가 검출될 때까지 반복된다는 것이 제안된다.

추가의 유리한 실시예에 따르면, 상기 경사각이 상기 조정 단계에서 증가되거나 또는 감소되는 양은: 상기 기지국의 동작 파라미터들, 반복들의 현재 수, 반복들의 최대 수, 상기 품질 측정 현재 값, 조정 이전 단계 이전에 획득된 상기 품질 측정 값, 랜덤 이벤트 또는 의사-랜덤 이벤트 중 적어도 하나에 기초하여 결정된다.

- 현재 서빙된 단말기들/사용자들의 수,

- 현재 서빙된 몇몇 또는 모든 사용자 연결들에 대한, 평균 신호 대 잡음 플러스 간섭 비(SINR),

- 상기 기지국에 의해 현재 서빙되는 상기 단말기들 및 상기 기지국 사이에서의 거리들의 분포와 같은 상기 기지국의 동작 파라미터들을 고려하는 것은,

유리하게는 상기 기지국의 특정 동작 시나리오에 상기 실시예들에 따른 조정을 정확하게 적응시키는 것을 가능하게 한다.

예로서, 비교적 높은 수의 단말기들이 서빙된다면 그리고 그것들의 거리 분포가 다소 고르다면, 즉 기지국에 대한 많은 상이한 거리들에서 많은 단말기들이 존재한다면, 상기 경사각의 조정을 수행하는 것은 경사각 조정을 위해 고려된 상기 안테나에 의해 서빙된 셀 또는 섹터의 경계들에 위치되는 단일 단말기들과 연관된 SINR 값의 갑작스러운 열화를 회피하기 위해 상기 경사각에 대한 비교적 작은 변화들을 갖고 시작되어야 한다는 결론을 낼 수 있다.

그러나, 거리 분포가 예로서, 다수의 단말기들이 상기 기지국에 대해 적정한 거리 내에 위치되는 것을 의미하는 중간 거리 값들에서 피크를 가진다면, 상기 경사각의 조정을 수행하는 것은 단지 상기 경사각의 실질적인 변경이 이들 다수의 단말기들에 영향을 미치기 때문에 상기 경사각에 대해 비교적 큰 변화들을 갖고 시작될 것이라는 결론을 낼 수 있다.

유리하게는, 원하는 값으로 수렴되는 품질 측정을 설명하기 위해 반복마다 조정의 단계 동안 상기 경사각이 변경되는 양을 변경하는 것이 또한 가능하다. 즉, 상기 경사각이 변경되는 양은 제 1 반복으로부터 다음 반복으로 감소될 수 있다.

추가 예로서, 상기 경사각이 조정 단계 동안 변경되는 양은 조정 마지막 단계 이전에 획득된 SINR 및 조정 마지막 단계 후 획득된 SINR의 차이에 의존하여 또한 선택될 수 있다.

랜덤 이벤트들 또는 의사-랜덤 이벤트들은 또한 상기 경사각이 변경되는 양이 결정될 수 있는 기초를 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 기지국에 의해 검출가능한 실제 랜덤 이벤트들은 새로운 단말기의 도착 시간 또는 단말기와의 데이터 연결의 지속 기간인 반면, 의사-랜덤 이벤트들은 그 자체로 알려진 방식으로 상기 기지국의 처리 수단에 의해 생성될 수 있다. 랜덤 이벤트들 또는 의사-랜덤 이벤트들의 고려는 예로서, 통계적 최적화 알고리즘들을 수행하기 위해 유용할 수 있으며, 이러한 알고리즘은 추가 실시예에 따르면, 상기 기지국의 고려된 안테나에 의해 서빙되는 모든 단말기들의 평균 SINR과 같은, 미리 결정된 타겟 함수 또는 적합도 함수에 따라 최적의 경사각을 결정하기 위해 또한 이용될 수 있다.

추가의 유리한 실시예에 따르면, 상기 실시예들에 따른 상기 경사각의 조정이 의존하는 상기 품질 측정, 예로서 상기 SINR은 상기 안테나를 통해 상기 기지국에 의해 서빙되는 적어도 하나의 단말기로부터 수신된 피드백 정보에 기초하여 결정된다. 예를 들면, 상기 기지국에 의해 서빙되는 단말기는 상기 기지국으로부터의 다운링크 데이터 송신을 위해 결정된 SINR 값을 직접 포워딩할 수 있다.

추가의 유리한 실시예에 따르면, 상기 기지국은 그 각각이 예로서 약 120°의 섹터와 같은, 특정 공간 섹터를 서빙하는 복수의 안테나들을 포함하며, 상기 조정 단계는 단지 각각 한 번에 하나의 안테나 또는 연관된 섹터를 위해 수행되어, 그에 따라 이웃하는 섹터들의 경사각들의 동시 튜닝을 회피한다.

추가의 유리한 실시예에 따르면, 상기 조정 단계는 미리 결정된 스케줄, 상기 기지국의 또는 이웃하는 기지국의 동작 파라미터들, 랜덤 이벤트 중 적어도 하나에 따라 반복된다. 즉, 자체가 다양한 반복들을 포함할 수 있는, 상기 실시예들에 따른 상기 조정 프로세스는 한 시간에 두 번 등과 같이, 주기적으로 수행될 수 있다. 상기 실시예들에 따라 랜덤하게 또는 상기 기지국의 안테나에 의해 서빙되는 미리 결정된 수의 단말기들이 초과되는 경우들에, 상기 조정 프로세스를 수행하는 것이 또한 가능하다. 기지국은 또한 상기 조정 프로세스의 수행을 위해 이웃하는 기지국의 동작 파라미터들을 고려할 수 있다.

본 발명의 목적에 대한 추가 해결책은 청구항 9에 따른 기지국에 의해 제공된다. 상기 기지국은 상기 안테나와 연관된 신호 송신의 품질을 특성화하는 품질 측정에 의존하여 상기 안테나의 및/또는 상기 안테나의 빔 패턴의 경사각을 조정하도록 구성된다.

본 발명의 추가 유리한 실시예는 종속 청구항들에 제공된다.

본 발명의 추가 특징들, 양상들 및 이점들은 도면들을 참조하여 다음의 상세한 설명에 제공된다.

본 발명에 따른 기지국은 안테나와 연관된 신호 송신의 품질을 특성화하는 품질 측정에 의존하여 상기 안테나의 및/또는 상기 안테나의 빔 패턴의 경사각을 조정하도록 구성되며, 상기 경사각 조정은, 동적으로, 즉 그 경사각이 조정되는 안테나를 통해 계속 진행 중인 데이터 송신을 중단하지 않고 수행될 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 기지국의 단순화된 블록도.
도 2는 일 실시예에 따른 기지국을 동작시키는 방법의 단순화된 흐름도.
도 3은 추가 실시예에 따라 기지국을 동작시키는 방법의 단순화된 흐름도.

도 1은 셀룰러 통신 네트워크의 기지국(100)의 단순화된 블록도를 도시한다. 상기 기지국(100)은 그 자체가 알려진 방식으로 각각의 데이터 통신 세션들을 유지함으로써 이동 사용자 단말기들과 같은 복수의 단말기들(도시되지 않음)을 서빙할 수 있다. 예를 들면, 상기 기지국(100)은 다음의 표준들 중 적어도 하나에 따라 동작할 수 있다: GSM(Global System for Mobile Communiations), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), LTE(Long Term Evolution), WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access), WLAN(Wireless Local Area Network).

상기 기지국(100)은 그것의 특징적 빔 패턴이 점선 형상(111)에 의해 상징되는 안테나(110)를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 상기 안테나(110)는 그것의 빔 패턴(111) 또는 상기 주요 로브의 축(112)이 연장하는 빔 패턴(111)의 주요 로브의 적어도 한 방향을 재구성하기 위해 전기적으로 제어될 수 있다. 즉, 도 1로부터 파악될 수 있는 바와 같이 주요 로브의 축(112) 및 지면에 평행하는 가상 평면(P) 사이의 각도로서 한정되는, 상기 안테나(110)의, 보다 정확하게는 그것의 주요 로브(112)의 경사각(θ)은 전기적으로 제어될 수 있다. 이것은 예로서 또한 상기 기지국(100)의 기본 동작을 제어하는 처리 수단(120)에 의해 달성된다. 게다가, 상기 처리 수단(120)은 또한 도 2 및 도 3을 참조하여 이하에 설명된 실시예들에 따른 방법을 수행하도록 구성된다.

추가 실시예에 따르면, 상기 기지국(100)은 전자적으로 제어될 수 없는 빔 패턴을 갖는 안테나(110)를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 상기 경사각(θ)은 예로서 도 1의 도면 평면에 수직인 축 주위로 안테나(110)를 회전시킴으로써 영향을 받는다. 이를 위해, 전기 기계 액추에이터는 상기 안테나(110)의 지지부에 제공될 수 있으며, 여기에서 상기 액추에이터는 상기 기지국(100)의 처리 수단(120)에 의해 제어된다. 기계적 구동부와 (경사각(θ)에 관해) 전기적으로 제어가능한 안테나(110)의 조합이 또한 가능하다.

그 안테나들이 상기 기지국의 설치 동안 미리 결정되고 고정된 경사각(θ)을 갖고 실장되는 종래의 기지국들과 달리, 일 실시예에 따른 상기 기지국(100)은 상기 안테나와 연관된 신호 송신의 품질을 특성화하는 품질 특성에 의존하여, 상기 안테나(110)의 및/또는 그것의 빔 패턴(111) 각각의 경사각(θ)을 조정하도록 구성된다.

특히, 일 실시예에 따르면, 상기 경사각 조정은 동적으로, 즉 그 경사각(θ)이 조정되는 상기 안테나(110)를 통해 계속 진행 중인 데이터 송신을 중단하지 않고 수행된다.

따라서, 기지국(100)은 상기 기지국(100)에 의해 서빙되는 상기 단말기들(도시되지 않음)을 갖고 계속 진행 중인 통신 프로세스들에 상기 빔 패턴(111)에 의해 한정된 무선 커버리지 영역을 동적으로 적응시킬 수 있다. 이러한 식으로, 상기 기지국(100) 및 그것의 단말기들 사이에서의 데이터 송신의 품질은 잠재적으로 향상될 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 신호대 잡음 플러스 간섭 비(SINR)는 신호 송신의 품질을 평가하기 위해 품질 측정으로서 상기 기지국(100)에 의해 사용된다. 물론, 비트 에러 레이트(BER) 또는 LTE 시스템들로부터 알려진 CQI(채널 품질 표시자) 보고들과 같은 다른 적절한 파라미터들이 또한 상기 기지국(100) 및 단말기 사이에서의 신호 송신의 품질을 특성화하기 위해 사용될 수 있다.

예를 들면, 상기 기지국(100)은, 바람직하게는 주기적으로 연결된 이동 단말기로부터 피드백 정보를 수신할 수 있으며, 상기 피드백 정보는 상기 기지국(100)으로부터 데이터를 수신하는 프로세스를 위해 상기 단말기에 의해 결정된 SINR 값을 표현한다. 이러한 피드백 정보에 기초하여, 상기 기지국(100)의 프로세싱 수단(120)은 상기 단말기(들)로의 다운링크 방향에서의 신호 송신의 품질을 평가할 수 있다.

도 2의 플로우-차트는 상기 기지국(100)을 동작시키는 방법의 바람직한 실시예를 도시한다. 제 1 단계(200)에서, 상기 경사각(θ)은 예로서, 상기 기지국(100)의 초기화시 상기 처리 수단(120)에 의해 한정될 수 있는 초기 경사각 값으로부터 시작하는 미리 결정된 양만큼 조정된다.

단계(200)에서 상기 경사각(θ)을 조정한 후, 단계(210)에서, 기지국(100), 보다 정확하게는 상기 처리 수단(120)은 적어도 특정 단말기에 대해 다운링크 채널에 대한 다운링크 송신 품질을 특성화하는 품질 측정으로서 SINR 값을 결정한다. 상기 SINR 또는 복수의 단말기들에 대한 다운링크 송신 품질을 나타내는 또 다른 적절한 품질 측정을 결정하거나 또는, 상기 기지국(100)에 의해 현재 서빙된 복수의 단말기들에 대한 평균 SINR과 같은 평균 품질 측정을 결정하는 것이 또한 가능하다.

단계(220)에서, 상기 기지국(100)의 처리 수단(120)은 이전 단계(210)에서 획득되어온 상기 품질 측정이 증가되었는지 여부를 평가한다. 상기 품질 측정 증가 또는 감소는 상기 조정(200) 후, 즉 단계(210) 동안 획득된 상기 품질 측정 값을 조정(200) 이전에 획득된 대응하는 품질 측정 값과 비교함으로써 결정될 수 있다.

이러한 식으로, 상기 기지국(100)은 단계(200)에 수행된 상기 경사각(θ)의 조정이 신호 송신 품질에 관한 향상을 산출하는지 여부를 정확하게 평가할 수 있다.

그렇지 않다면, 즉 조정(200) 후에 획득된 상기 SINR이 조정(200) 이전에 설정된 오래된 경사각에 대하여 증가되지 않는다면, 상기 단계들(200, 210, 220)은 미리 결정된 수의 반복들 동안 반복될 수 있다. 이들 반복들 동안, 상기 경사각(θ)이 단계(200) 내에서 조정되는 양, 뿐만 아니라 조정 방향, 즉 현재 경사각(θ)이 증가되는지 여부 또는 그것이 단계(200) 내에서 상기 양만큼 감소되는지 여부를 변경하는 것이 또한 가능하다.

일 실시예에 따르면, 그것의 초기 값으로부터 시작하여, 상기 경사각(θ)은 예로서, 조정 단계마다 그것의 전체 설정 범위의 2% 만큼 변경될 수 있다. 주어진 조정 메커니즘(전기적 빔 형성 또는 상기 안테나(110)를 기계적으로 구동하는 것)에 의해 구현될 수 있는 임의의 다른 조정 단계들이 또한 적용될 수 있다.

바람직하게는, 단계들(200, 210, 220)의 반복적 실행은 미리 결정된 최대 수의 반복들이 도달된다면 종료된다. 대안적으로, 상기 반복들은 또한 단계(220)에서 상기 평가에 의해, SINR에 관한 상당한 향상이 달성되었다면 종료될 수 있다.

물론, 추가적인 특히 바람직한 실시예에 따르면, 상기 단계들(200, 210, 220)은 연속적으로, 즉 특정 수의 반복들 후에 종료하지 않고 반복될 수 있다. 이러한 변형은 유리하게는 주위를 로밍하는 많은 단말기들을 가진 셀룰러 통신들 네트워크의 통상적으로 매우 동적인 구조를 설명한다. 상기 실시예들에 따른 방법을 계속해서 반복함으로써, 기지국은 항상 현재 서빙되는 단말기들에 대한 최적의 경사각을 설정하려고 노력한다는 것이 보장되며, 즉, 경사각의 연속적인 향상 및 적응이 가능하게 된다.

도 3은 기지국(100)(도 1)을 동작시키는 방법의 추가 실시예의 플로우-차트를 설명한다.

제 1 단계(300)에서, 특정 단말기로의 다운링크 연결을 위해 결정된 SINR의 현재 값은 그것의 단말기들로부터 상기 기지국(100)에서 수신된 대응하는 피드백 정보를 평가하는 처리 수단(120)에 의해 획득된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 예로서 복수의 단말기들에 걸쳐 평균된 다운링크 송신 품질을 나타내는 평균 SINR 값이 또한 고려될 수 있다.

단계(310)에서, 상기 처리 수단(120)은, 어떤 양(△θ)만큼 상기 안테나(110)의 현재 경사각(θ)이 조정될지를 결정한다. 부가적으로, 단계(310)에서, 현재 경사각(θ)의 조정 방향이 또한 결정될 수 있으며, 즉 상기 양(△θ) 만큼 현재 경사각(θ)을 증가시킬지 또는 감소시킬지 결정될 수 있다.

추가의 유리한 실시예에 따르면, 조정의 다음 단계(320)에서 상기 경사각이 증가되거나 또는 감소되는 양(△θ)이, 상기 기지국(100)의 동작 파라미터들, 반복들의 현재 수, 반복들의 최대 수, 상기 품질 측정 현재 값, 조정 이전 단계 이전에 획득된 상기 품질 측정 값, 랜덤 이벤트 또는 의사-랜덤 이벤트 중 적어도 하나에 기초하여 결정된다.

- 현재 서빙되는 단말기들/사용자들의 수,

- 현재 서빙되는 몇몇 또는 모든 사용자 연결들/단말기들에 대한 평균 신호 대 잡음 플러스 간섭비(SINR),

- 상기 기지국에 의해 현재 서빙되는 상기 단말기들 및 상기 기지국 사이에서의 거리들의 분포와 같은 상기 기지국(100)의 동작 파라미터들을 고려하는 것은 유리하게는 조정(320)을 상기 기지국(100)의 특정 동작 시나리오에 정확하게 적응시키는 것을 가능하게 한다.

예로서, 비교적 매우 많은 수의 단말기들이 서빙된다면 그리고 그것들의 거리 분포가 다소 고르다면, 즉 상기 기지국(100)에 대해 많은 상이한 거리들에 많은 단말기들이 존재한다면, 상기 경사각(θ)의 조정을 수행하는 것은 경사각 조정을 위해 고려된 상기 안테나(110)에 의해 서빙된 상기 셀 또는 상기 섹터의 경계들에 위치되는 단일 단말기들과 연관된 SINR 값들의 갑작스러운 열화를 회피하기 위해 상기 경사각(θ)에 대한 비교적 작은 변화들(△θ)을 갖고 시작되어야 한다는 결론을 낼 수 있다.

그러나, 상기 거리 분포가, 예로서 다수의 단말기들이 상기 기지국(100)에 대해 적정한 거리 내에 위치됨을 의미하는, 중간 거리 값들에서 피크를 가진다면, 상기 경사각(θ)의 조정을 수행하는 것은 상기 경사각(θ)의 오로지 실질적인 변경이 이들 다수의 단말기들에 영향을 미치는, 즉 SINR 향상을 이끌 수 있기 때문에 상기 경사각(θ)에 대한 비교적 큰 변화들(△θ)을 갖고 시작될 수 있다는 결론을 낼 수 있다.

유리하게는, 상기 경사각(θ)이 원하는 값으로 수렴되는 품질 측정을 설명하기 위해 반복마다 조정 단계(320) 동안 변경되는 양(△θ)을 변경하는 것이 또한 가능하다. 즉, 상기 경사각(θ)이 변화되는 양(△θ)은 제 1 반복으로부터 다음 반복으로 감소될 수 있다.

추가 예로서, 상기 경사각(θ)이 조정 단계(320) 동안 변화되는 양(△θ)이 또한 조정의 마지막 단계(320) 이전에 획득된 SINR과 조정(320)의 마지막 단계 후 획득된 SINR의 차이에 의존하여 선택될 수 있다.

랜덤 이벤트 또는 의사-랜덤 이벤트들은 또한 상기 경사각(θ)이 변화되는 양(△θ)이 결정될 수 있는 기초를 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 기지국(100)에 의해 검출가능한 실제 랜덤 이벤트들은 새로운 단말기의 도착시간 또는 단말기들과의 데이터 연결의 지속 기간인 반면, 의사-랜덤 이벤트들은 그 자체가 알려진 방식으로 그것의 처리 수단(120)에 의해 생성될 수 있다. 랜덤 이벤트들 또는 의사-랜덤 이벤트들의 고려사항은 예로서, 통계적 최적화 알고리즘들을 수행하기 위해 유용할 수 있으며, 이러한 알고리즘은 추가 실시예에 따르면, 예로서 상기 기지국(100)의 고려된 안테나(110)에 의해 서빙된 모든 단말기들의 평균 SINR과 같은, 미리 결정된 타겟 함수 또는 적합도 함수에 따른 최적의 경사각을 결정하기 위해 이용될 수 있다.

상기 경사각(θ)이 조정되는 양(△θ)을 결정하는 단계(310) 후에, 이러한 조정은 각각 안테나의 빔 패턴 또는 기계적 드라이브의 각각의 제어를 실시하는 상기 처리 수단(120)에 의해 후속 단계(320)에 적용된다.

단계(330)에서, 즉 단계(320)의 조정 결과로서 획득된 현재 SINR이 결정되며(단계(340)를 참조) 조정 이전에 단계(300)에서 획득된 오래된 SINR 값과 비교된다. 단계(340)의 평가가 현재 SINR이 오래된 SINR을 초과한다는 것을 산출한다면, 프로세스는 동일한 방향에서 상기 경사각(θ)의 추가 조정을 위해 단계(320)로 분기한다. 대안적으로, 상기 경사각(θ)이 미래에 조정되는 특정 양(△θ)을 변경하는 것이 요구된다면, 상기 프로세스는 또한 단계(320) 대신에 단계(310)로 분기하며, 그에 의해 상기 조정 파라미터(△θ)의 새로운 결정이 가능하게 되며, 블록(340)으로부터 블록(310)으로의 점선 화살표를 참조하자.

그러나, 단계(340)의 평가가 현재 SINR이 오래된 SINR이하라고 산출하면, 프로세스는 단계(350)로 분기하며, 여기에서 조정 전략이 검토된다. 예를 들면, 단계(350)에서, 상기 조정 방향, 즉 상기 조정 파라미터(△θ)의 부호가 변화될 수 있다. 그 후, 상기 프로세스는 상기 조정 파라미터(△θ)의 절대 값을 결정하기 위해 단계(310)를 계속할 수 있다. 그 후, 단계(320)에서, 상기 경사각(θ)의 추가 조정이 실시된다.

상기 경사각(θ)을 위한 특정 최적화 전략에 의존하여, 물론, 단계(350) 내에서 상기 조정 파라미터(△θ)에 대한 추가 변화들을 수행하는 것이 가능하다. 또한 예로서 기지국(100) 등의 동작 조건들에서의 변화를 설명하기 위해, 단계(350) 내에서 최적화 전략을 동적으로 변경하는 것이 가능하다.

추가 실시예에 따르면, 상기 도 2 및 도 3에 대하여 위에서 예시적으로 설명된 조정 프로세스들이 또한 상기 처리 수단(120)에 저장되거나 또는 상기 기지국(100)이 속하는 네트워크의 중앙국에 의해 한정된 미리 결정된 스케줄에 따라 반복될 수 있다.

상기 도 2 및 도 3에 대하여 위에서 예시적으로 설명된 바와 같은 조정 프로세스들의 적용이 또한 기지국(100)의 동작 파라미터들에 의해 트리거될 수 있다. 즉, 동시에 서빙된 단말기들의 수가 미리 결정된 임계값을 초과하거나 또는 그 아래로 떨어질 때마다, 상기 기지국(100)은 단계들(200 내지 220) 또는 단계들(300 내지 350) 또는 그 조합을 수행할 수 있다.

상기 기지국(100)이 이웃하는 기지국의 동작 파라미터들, 즉 상기 이웃하는 기지국 등의 부하에 의존하여 도 2 및 도 3에 대하여 위에서 예시적으로 설명된 조정 프로세스들을 수행하는 것이 또한 가능하다.

복수의 단말기들의 평균 SINR이 단계들(220, 340)에 대한 품질 측정으로서 사용되는, 특히 바람직한 실시예에 따르면, 도 2 및 도 3에 대하여 위에서 예시적으로 설명된 조정 프로세스들은 기지국(100)이, 상기 경사각의 조정이 송신 품질의 향상을 야기하는지 여부를 정확히 판단할 수 있도록 고려된 단말기들로부터의 상당한 양의 SINR 데이터를 수집하는 경우에만 행해진다.

경사각 조정에 대한 본 발명의 원리는 또한 하나 이상의 안테나(110)를 포함하는 기지국들(100)로 확대될 수 있으며, 여기에서 상기 복수의 안테나들의 각각은 그것의 무선 커버리지를 가진 상이한 공간 섹터를 서빙한다. 이들 실시예들에서, 상기 조정 단계(200) 및 다음 단계들(210, 220)은 바람직하게는 단지 한 번에, 각각 하나의 안테나(110) 또는 하나의 연관된 섹터를 위해 수행된다.

상기 설명된 실시예들은 셀룰러 통신 네트워크들의 기지국들(100)에 제한되지 않는다. 경사각 조정 본 발명의 원리는 오히려 이 예로서 전기적으로 또는 전기 기계적으로 제어될 수 있는 경사각(또는 대응하는 빔 패턴의 주요 로브(111)의 경사각)을 갖는 적어도 하나의 안테나를 가진 임의의 기지국에 적용될 수 있다. 통상적으로, 상기 원리는 GSM-, UMTS-, LTE-, 및 WiMAX- 기지국들에 적용될 수 있다.

유리하게는, 본 발명의 원리의 적용은 새로운 플래닝을 위해 요구된 노력을 감소시키고 네트워크 견고성을 증가시킨다. 게다가, 상기 기지국(100) 또는 그것의 처리 수단(120)이 본 발명의 원리를 적용할 수 있기 때문에, 변화하는 환경들 및 동작 조건들에 대한 무선 액세스 네트워크의 분산된 적응이 가능하게 된다.

설명 및 도면들은 단지 본 발명의 원리들을 설명한다. 따라서, 이 기술분야의 숙련자들은 비록 여기에 명확하게 설명되거나 또는 도시되지 않았지만, 본 발명의 원리들을 구현하며 그 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 장치들을 안출할 수 있을 것임이 이해될 것이다. 더욱이, 여기에 나열된 모든 예들은 원칙적으로 단지 교육적인 목적들을 위해 본 기술을 발전시키기 위해 본 발명자(들)에 의해 기여된 개념들 및 본 발명의 원리들을 이해하는데 판독자를 돕도록 명확하게 의도되며 이러한 구체적으로 열거된 예들 및 조건들에 제한되지 않는 것으로서 해석되어야 한다. 게다가, 본 발명의 원리들, 양상들 및 실시예들, 뿐만 아니라 그 특정 예들을 나열한 여기에서의 모든 문장들은 그 등가물들을 포함하도록 의도된다.

'프로세서들'로서 라벨링된 임의의 기능 블록들을 포함한 도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 전용 하드웨어 뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 연관되어 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어의 사용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능들은 단일 전용 프로세서에 의해, 단일 공유 프로세서에 의해, 또는 그 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서들에 의해 제공될 수 있다. 게다가, 상기 용어 '프로세서' 또는 '제어기'의 명시적인 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 배타적으로 나타내도록 해석되지 않아야 하며, 제한되지 않고 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 네트워크 프로세서, 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램가능한 게이트 어레이(FPGA), 소프트웨어를 저장하기 위한 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 비 휘발성 저장장치를 암시적으로 포함할 수 있다. 종래의 및/또는 관습적인 다른 하드웨어가 또한 포함될 수 있다. 유사하게는, 도면들에 도시된 임의의 스위치들은 단지 개념적이다. 그것들의 기능은 프로그램 로직의 동작을 통해, 전용 로직을 통해, 프로그램 제어 및 전용 로직의 상호작용, 또는 심지어 수동으로 실행될 수 있으며, 특정 기술이 문맥으로부터 보다 구체적으로 이해되는 바와 같이 구현자에 의해 선택가능하다.

100: 기지국 110: 안테나
111: 빔 패턴 112: 주요 로브
120: 처리 수단

Claims

셀룰러 통신 네트워크를 위한 기지국(100)을 동작시키는 방법으로서, 상기 기지국(100)은 적어도 하나의 안테나(110)를 포함하고, 상기 방법은 상기 안테나(110) 및/또는 상기 안테나의 빔 패턴의 경사각을 조정하는 단계(200)를 포함하고, 상기 조정하는 단계(200)는 상기 안테나(110)와 연관된 신호 송신의 품질을 특성화하는 품질 측정에 종속하여 수행되는, 상기 방법에 있어서:
상기 경사각을 증가시키거나 또는 감소시킴으로써 상기 경사각을 조정하는 단계(200),
상기 조정하는 단계(200) 후 상기 품질 측정 값을 결정하는 단계(210),
상기 품질 측정 값이 증가되는지 여부를 평가하는 단계(220)를 포함하고,
상기 안테나(110)의 현재 경사각이 조정되어야 할 양이 결정되고(310), 상기 수행되는 경사각의 조정이 상기 품질 측정에 관하여 향상을 가져오지 않았다면 상기 조정하는 단계(200), 결정하는 단계(210) 및 평가하는 단계(220)가 반복되고,
상기 기지국(100)은 각각이 특정 섹터를 서빙하는 복수의 안테나들(110)을 포함하며, 상기 조정하는 단계(200)는 한 번에 하나의 안테나(110) 또는 하나의 연관된 섹터 각각에 대해 오로지 수행되는, 기지국을 동작시키는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 조정하는 단계(200), 결정하는 단계(210), 및 평가하는 단계(220)는 미리 결정된 최대 수 동안 반복되거나 미리 결정된 상기 품질 측정 값의 증가가 검출될 때까지 반복되는, 기지국을 동작시키는 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 조정하는 단계(200)에서 상기 경사각이 증가되거나 감소되는 양은, 상기 기지국(100)의 동작 파라미터들, 반복들의 현재 수, 반복들의 최대 수, 상기 품질 측정의 현재 값, 앞선 조정 단계 이전에 획득된 상기 품질 측정 값 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는(310), 기지국을 동작시키는 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 품질 측정은 상기 안테나(110)를 통해 상기 기지국(100)에 의해 서빙되는 적어도 하나의 단말기로부터 수신된 피드백 정보에 기초하여 결정되는, 기지국을 동작시키는 방법.
삭제
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정하는 단계(200)는, 미리 결정된 스케줄, 상기 기지국(100)의 또는 이웃하는 기지국의 동작 파라미터들, 랜덤 이벤트 중 적어도 하나에 따라 반복되는, 기지국을 동작시키는 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정하는 단계(200)는 동적으로 수행되는, 기지국을 동작시키는 방법.
셀룰러 통신 네트워크를 위한 기지국(100)에 있어서,
상기 기지국(100)은 적어도 하나의 안테나(110)를 포함하며, 상기 기지국(100)은 상기 안테나(110)와 연관된 신호 송신의 품질을 특성화하는 품질 측정에 종속하여 상기 안테나(110) 및/또는 상기 안테나의 빔 패턴의 경사각을 조정(200)하도록 구성되고,
상기 기지국(100)은 상기 경사각을 증가시키거나 또는 감소시킴으로써 상기 경사각을 조정(200)하고, 상기 조정(200) 후 상기 품질 측정 값을 결정(210)하고, 상기 품질 측정 값이 증가되는지 여부를 평가(220)하도록 구성되고,
상기 안테나(110)의 현재 경사각이 조정되어야 할 양이 결정되고(310), 상기 수행되는 경사각의 조정이 상기 품질 측정에 관하여 향상을 가져오지 않았다면 상기 조정하는 단계(200), 결정하는 단계(210) 및 평가하는 단계(220)가 반복되고,
상기 기지국(100)은 각각이 특정 섹터를 서빙하는 복수의 안테나들(110)을 포함하고, 상기 기지국은 한 번에 하나의 안테나(110) 또는 하나의 연관된 섹터 각각에 대해 오로지 상기 조정하는 단계(200)를 수행하도록 구성되는, 셀룰러 통신 네트워크를 위한 기지국.
제 8 항에 있어서,
상기 기지국(100)은 상기 조정하는 단계(200), 결정하는 단계(210) 및 평가하는 단계(220)를 미리 결정된 최대 수 동안 반복하거나 미리 결정된 상기 품질 측정 값의 증가가 검출될 때까지 반복하도록 구성되는, 셀룰러 통신 네트워크를 위한 기지국.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 기지국(100)은, 상기 조정하는 단계(200)에서, 상기 기지국(100)의 동작 파라미터들, 반복들의 현재 수, 반복들의 최대 수, 상기 품질 측정의 현재 값, 앞선 조정 단계 이전에 획득된 상기 품질 측정 값 중 적어도 하나에 기초하여 상기 경사각이 증가되거나 감소되는 양을 결정하도록 구성되는, 셀룰러 통신 네트워크를 위한 기지국.
제 8 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기지국(100)은 상기 안테나(110)를 통해 상기 기지국(100)에 의해 서빙되는 적어도 하나의 단말기로부터 수신된 피드백 정보에 기초하여 상기 품질 측정을 결정하도록 구성되는, 셀룰러 통신 네트워크를 위한 기지국.
삭제
제 8 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기지국(100)은 동적으로 상기 조정하는 단계(200)를 수행하도록 구성되는, 셀룰러 통신 네트워크를 위한 기지국.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정하는 단계(200)는, 상기 안테나(110)을 통해 계속 진행 중인 데이터 송신을 중단하지 않고, 동적으로 수행되는, 기지국을 동작시키는 방법.
제 8 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기지국(100)은, 상기 안테나(110)을 통해 계속 진행 중인 데이터 송신을 중단하지 않고, 동적으로 상기 조정하는 단계(200)를 수행하도록 구성되는, 셀룰러 통신 네트워크를 위한 기지국.