KR101729873B1

KR101729873B1 - 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101729873B1
Application number: KR1020157012923A
Authority: KR
Inventors: 유에퀴안 왕; 술링 리; 빙 한
Original assignee: 다 탕 모바일 커뮤니케이션즈 이큅먼트 코포레이션 리미티드
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2017-04-24
Also published as: CN103052081B; US20150350923A1; US9730080B2; WO2014094431A1; EP2938115A4; JP2015534789A; KR20150084010A; JP5982579B2; CN103052081A; EP2938115A1; EP2938115B1

Abstract

본 발명은 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 및 장치를 제공하였고, 그중 링크 예산을 이용하여 진화 통신 시스템의 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하고; 네트워크 시뮬레이션을 이용하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하며; 상기 진화 통신 시스템과 대응되는 현재 네트워크 통신 시스템 중의 단말의 측정 보고 데이터 및 현재 네트워크 통신 시스템과 진화 통신 시스템의 수신 레벨 간의 관계를 이용하여, 동일한 계획 영역 내의 현재 네트워크 시스템이 처한 무선 환경에서 진화 통신 시스템의 수신 레벨 값을 산출하여 진화 통신 시스템의 모의 측정 커버리지 파라미터를 추정하며; 상기 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터, 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터 및 상기 모의 측정 커버리지 파라미터에 근거하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 커버리지 파라미터에 대하여 계획을 진행한다. 본 발명을 사용하여 네트워크 계획으로 하여금 더 정확하게 하고, 네트워크 구축 후 예상 커버리지 목표에 더 접근할 수 있게끔 한다.

Description

진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 방법 및 장치{Network coverage planning method and apparatus of evolution communication system}

본 발명은 이동 통신 기술 분야에 관한 것으로서, 특히 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래의 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 중에서 주요한 커버리지 계획수단은 링크 예산 및 시스템 시뮬레이션을 통해 이론적으로 추정하고 계획하는 것이고, 그중 각 원인으로 인해 이론상에서 획득한 커버리지 계획의 실제적 커버리지 효과가 예상의 목표에 도달하지 못하는 현상을 초래할 수 있으며, 예를 들어 복잡한 무선 환경(수목, 건축, 대형 차량의 차단물, 굴절 등) 및 사용자의 업무의 사용습관, 사용자의 분포 정황은 전파모형을 통하여 정확하게 모의하기가 매우 어려우며, 전파모형의 수정 테스트, 손실 추정, 방해 추정, 지도 정밀도 등에는 모두 불가피하게 오차가 존재한다. 또한 이론지도의 커버리지 계획은 네트워크 구축 전에 진행하기에, 실제적 테스트를 통하여 그 정확성을 검증할 수 없으며, 네트워크 계획 구축이 완성된 후, 계획이 예상 목표에 도달하지 못한 것을 발견하고 계획 설계를 수정할 경우, 매우 큰 대가를 지불하여야 한다.

따라서, 현재의 진화 통신 시스템에 대한 커버리지 계획 중에서, 네트워크 구축 후의 커버리지 성능이 예상 목표에 도달하지 못하는 현상이 왕왕 존재하고, 특히 네트워크 구축 후 개별적 영역의 커버리지가 좁아지고, 원래 계획 중의 연속가능하게 커버하는 영역의 가장자리 부분이 약하게 커버리지되어 사용자의 통화가 끊어지는 현상이 많이 발생하고, 또는 심도있는 커버리지 요구에 도달하지 못하여, 단말에 보고되는 수신 레벨 값이 차지하는 비중이 예상 요구에 도달하지 못하는 현상이 쉽게 발생한다. 이러한 문제는 모두 셀 스루풋, 엣지 속도(edge rate), 통화 중단율 등 KPI 지표에 비교적 큰 영향을 끼치며, 통신 네트워크 구축이 완성된 후, 다시 기지국 위치에 대한 수정, 보충 등 수단을 통하여 네트워크 커버리지 계획을 변경하면 비용이 높고, 수행하기 어려우며, 네트워크 운영에 불리한 영향을 가져다 준다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 네트워크 구축 후 이론에 기초한 커버리지 계획의 실제적 커버리지 효과가 예상 계획 목표에 도달하지 못하는 상황을 효과적으로 개선할 수 있고, 진화 통신 시스템의 커버리지 성능을 현저하게 향상시켜 네트워크 구축 후 예상한 커버리지 목표에 더 접근할 수 있는 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, A. 링크 예산(link budget)을 이용하여 진화 통신 시스템의 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하고; B. 네트워크 시뮬레이션을 이용하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하며; C. 상기 진화 통신 시스템과 대응되는 현재 네트워크 통신 시스템 중의 단말의 측정 보고 데이터 및 현재 네트워크 통신 시스템과 진화 통신 시스템의 수신 레벨 간의 관계를 이용하여, 동일한 계획 영역 내의 현재 네트워크 통신 시스템이 처한 무선 환경에서 진화 통신 시스템의 수신 레벨 값을 산출하여 진화 통신 시스템의 모의 측정 커버리지 파라미터(simulative measured coverage parameter)를 추정하며; D. 상기 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터, 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터 및 상기 모의 측정 커버리지 파라미터에 근거하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 커버리지 파라미터에 대하여 계획을 진행하는 것을 포함하는 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 방법을 제공하였다.

상기 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터는 단일 기지국의 최대 커버리지 거리, 기지국 사이 거리(station spacing) 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터는 전체 네트워크의 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하며; 상기 모의 측정 커버리지 파라미터는 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하며; 상기 전체 네트워크의 실제 커버리지 파라미터는 전체 네트워크의 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함할 수 있다.

상기 링크 예산을 이용하여 진화 통신 시스템의 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하는 것은 구체적으로: 단일의 기지국이 커버하는 엣지 속도와 엣지 수신 레벨을 고려하여, 각종 환경에서 단일 기지국의 최대 허용 경로 손실을 추정하고; 적합한 전파 모델 또는 전파 모델 수정 결과를 선택함으로써 무선 환경에서의 단일 기지국의 최대 커버리지 거리 또는 기지국 사이의 거리를 추정하는 것을 포함할 수 있다.

상기 네트워크 시뮬레이션을 이용하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하는 것은 구체적으로: 네트워크 계획 도구를 사용한 시뮬레이션을 진행하여 현재 네트워크 기지국 위치상의 진화 통신 시스템의 전체 네트워크 기준 신호 수신 전력의 시뮬레이션 결과 지도를 획득하고, 전체 네트워크 기준 신호 수신 전력의 시뮬레이션 지도에서 나타나는 커버리지 효과에 근거하여, 지도 내에서 기준 신호 수신 전력이 예정값 보다 큰 조건을 만족시키지 못하는 영역에 대하여 기지국 보충 계획을 수행하며, 기지국 보충 후 진화 통신 시스템의 기준 신호 수신 전력의 모의 분포가 예정 비율의 영역의 기준 신호 수신 전력값이 예정값보다 큰 조건을 만족할 때까지 커버리지 효과에 대한 시뮬레이션을 반복하여 진행하는 것을 포함할 수 있다.

상기 예정값은 -100dBm이고, 상기 예정 비율은 95%일 수 있다.

상기 현재 네트워크 통신 시스템과 진화 통신 시스템의 수신 레벨 사이의 관계는

식: RSRP = RSCP - PCCPCH 전력 + CRS 전력 - L_경로 손실 차

에 의해 결정되고, 여기서, PCCPCH 전력은 현재 네트워크 통신 시스템 중의 주요 공용 제어 물리 채널(Primary Common Control Physical Channel) 전력이고, CRS 전력은 진화 통신 시스템 중의 셀 기준 신호(Cell Reference Signal) 전력이며, L_경로 손실 차는 현재 네트워크 통신 시스템과 진화 통신 시스템의 경로 손실의 차이(difference)이며,

L_경로 손실 차는

식: L_경로 손실 차 = L_진화 - L_현재 네트워크,

식: L = 46.3 + 33.9 * log(f) - 13.82 * log(Hbs) - a(Hms) + (44.9 - 6.55 * log(Hbs)) * log(d) + Cm

에 의해 결정되고, 여기서, L는 경로 손실이고, L_진화는 진화 통신 시스템의 경로 손실이며, L_현재 네트워크는 현재 네트워크 통신 시스템의 경로 손실이며, f는 주파수이고, Hbs는 기지국의 높이이고, Hms는 단말의 높이이고, a(Hms)는 단말의 수정 인자이고, Cm는 도시(city) 수정 인자이며,

RSRP는 진화 통신 시스템의 수신 레벨이고,

식: RSRP = CRS 전력 + 안테나 이득 - 섀도우 페이딩 마진 - L_진화

에 의해 결정되며,

RSCP는 현재 네트워크 통신 시스템의 수신 레벨이고,

식: RSCP = PCCPCH 전력 + 안테나 이득 - 섀도우 페이딩 마진 - L_현재 네트워크

에 의해 결정될 수 있다.

상기 진화 통신 시스템은 TD-LTE 시스템이고, 상기 현재 네트워크 통신 시스템은 TD-SCDMA 시스템일 수 있다.

본 발명은 링크 예산을 이용하여 진화 통신 시스템의 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하기 위한 링크 예산 모듈; 네트워크 시뮬레이션을 이용하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하기 위한 네트워크 시뮬레이션 모듈; 진화 통신 시스템과 대응되는 현재 네트워크 통신 시스템 중의 단말의 측정 보고 데이터 및 현재 네트워크 통신 시스템과 진화 통신 시스템의 수신 레벨 간의 관계를 이용하여, 동일한 계획 영역 내의 현재 네트워크 통신 시스템이 처한 무선 환경에서 진화 통신 시스템의 수신 레벨 값을 산출하여 진화 통신 시스템의 모의 측정 커버리지 파라미터를 추정하기 위한 모의 측정 계산 모듈; 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터, 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터 및 상기 모의 측정 커버리지 파라미터에 근거하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 커버리지 파라미터를 계획하기 위한 종합 조절 모듈(comprehensive adjusting module)을 포함하는 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 장치를 더 제공한다.

상기 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터는 단일 기지국의 최대 커버리지 거리, 기지국 사이 거리 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터는 전체 네트워크의 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 모의 측정 커버리지 파라미터는 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 전체 네트워크의 실제 커버리지 파라미터는 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함할 수 있다.

상기 링크 예산 모듈은 추가적으로 단일의 기지국이 커버하는 엣지 속도와 엣지 수신 레벨을 고려하여, 각종 환경에서의 단일 기지국의 최대 허용 경로 손실를 추정하고; 적합한 전파 모델 또는 전파 모델 수정 결과를 선택함으로써 무선 환경에서의 단일 기지국의 최대 커버리지 거리 또는 기지국 사이 거리를 추정하는데 이용할 수 있다.

상기 네트워크 시뮬레이션 모듈은 추가적으로 네트워크 계획 도구를 사용한 시뮬레이션을 진행하여 현재 네트워크 기지국 위치상의 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 기준 신호 수신 전력의 시뮬레이션 결과 지도를 획득하고, 전체 네트워크의 기준 신호 수신 전력의 시뮬레이션 결과 지도에서 나타내는 커버리지 효과에 근거하여, 지도 내에서 기준 신호 수신 전력이 예정값 보다 큰 조건을 만족시키지 못하는 영역에 대하여 기지국 보충 계획을 수행하며, 기지국 보충 후 진화 통신 시스템의 기준 신호 수신 전력의 모의 분포가 예정 비율의 영역의 기준 신호 수신 전력이 예정값보다 큰 조건을 만족할 때까지 커버리지 효과에 대한 시뮬레이션을 반복하도록 구성될 수 있다.

상기 예정값은 -100dBm이고, 상기 예정 비율은 95%일 수 있다.

식: RSRP = RSCP - PCCPCH 전력 + CRS 전력 - L_경로 손실 차

L_경로 손실 차는

식: L_경로 손실 차 = L_진화 - L_현재 네트워크,

RSRP는 진화 통신 시스템의 수신 레벨이고,

에 의해 결정되며,

RSCP는 현재 네트워크 통신 시스템의 수신 레벨이고,

에 의해 결정되는 될 수 있다.

본 발명은 현재 네트워크 작동 통신 시스템에 대한 단말의 실제 측정 보고 데이터를 이용하여 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획을 진행하여 네트워크 커버리지 계획으로 하여금 보다 정확하게 하고, 네트워크 구축 후 이론에 기초한 커버리지 계획의 실제적 커버리지 효과가 예상 계획 목표에 도달하지 못하는 정황을 효과적으로 개선하여 네트워크 구축 후 예상한 커버리지 목표에 더 접근할 수 있게끔 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 방법의 흐름도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 장치의 구성도이다.

이하, 본 발명의 구체적 실시형태를 첨부된 도면과 실시예를 결합하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 A. 링크 예산을 이용하여 진화 통신 시스템의 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터, 즉 단일 기지국의 최대 커버리지 거리, 기지국 사이 거리, 안테나 높이 등 대략적인 기지국 규모 추정 파라미터를 획득하고; B. 네트워크 시뮬레이션을 이용하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하며; C. 상기 진화 통신 시스템과 대응되는 현재 네트워크 통신 시스템 중의 단말의 측정 보고 데이터(Measurement Report, MR이라고 약칭함) 및 현재 네트워크 통신 시스템과 진화 통신 시스템의 수신 레벨 간의 관계를 이용하여, 동일한 계획 영역 내의 현재 네트워크 통신 시스템이 처한 무선 환경에서 진화 통신 시스템의 수신 레벨 값을 산출하여 진화 통신 시스템의 모의 측정 커버리지 파라미터를 추정하며, 즉 현재 네트워크 측정 결과를 결합한 진화 통신 시스템의 커버리지 조건을 추정하며; D. 상기 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터, 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터 및 상기 모의 측정 커버리지 파라미터에 근거하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 커버리지 파라미터, 예를 들면 진화 통신 시스템의 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치, 안테나 높이등 파라미터에 대하여 커버리지 계획을 진행하는 것을 포함하는 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 방법을 제공한다.

상기 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터는 단일 기지국의 최대 커버리지 거리, 기지국 사이 거리 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터는 전체 네트워크의 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 모의 측정 커버리지 파라미터는 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 전체 네트워크의 실제 커버리지 파라미터는 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 링크 예산을 이용하여 획득한 진화 통신 시스템의 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터는 구체적으로 단일 기지국이 커버하는 엣지 속도와 엣지 수신 레벨을 고려하여, 각종 환경에서의 단일 기지국의 최대 허용 경로 손실를 추정하고; 적합한 전파 모델 또는 전파 모델 수정 결과를 선택함으로써 무선 환경에서의 단일 기지국의 최대 커버리지 거리 또는 기지국 사이 거리를 추정하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 네트워크 시뮬레이션을 이용하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하는 단계는 구체적으로: 네트워크 계획 도구를 사용한 시뮬레이션을 진행하여 현재 네트워크 기지국 위치상의 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 기준 신호 수신 전력의 시뮬레이션 결과 지도를 획득하고, 전체 네트워크의 기준 신호 수신 전력의 시뮬레이션 지도에서 나타내는 커버리지 효과에 근거하여, 지도 내에서 기준 신호 수신 전력이 예정값 보다 큰 조건을 만족시키지 못하는 영역에 대하여 기지국 보충 계획을 수행하며, 기지국 보충 후 진화 통신 시스템의 기준 신호 수신 전력의 모의 분포가 예정 비율의 영역의 기준 신호 수신 전력값이 예정값보다 큰 조건을 만족할 때까지 커버리지 효과에 대한 시뮬레이션을 반복하여 진행하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 예정값은 -100dBm이고, 상기 예정 비율은 95%인 것이 바람직하다.

식: RSRP = RSCP - PCCPCH 전력 + CRS 전력 - L_경로 손실 차

L_경로 손실 차는

식: L_경로 손실 차 = L_진화 - L_현재 네트워크,

RSRP는 진화 통신 시스템의 수신 레벨이고,

에 의해 결정되며,

RSCP는 현재 네트워크 통신 시스템의 수신 레벨이고,

에 의해 결정되는 것이 바람직하다.

도 2에서 도시한 바와 같이, 본 발명은 링크 예산을 이용하여 진화 통신 시스템의 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하는 링크 예산 모듈(1); 네트워크 시뮬레이션을 이용하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하는 네트워크 시뮬레이션 모듈(2); 진화 통신 시스템에 대응되는 현재 네트워크 통신 시스템 중의 단말의 측정 보고 데이터 및 현재 네트워크 통신 시스템과 진화 통신 시스템의 수신 레벨 간의 관계를 이용하여, 동일한 계획 영역 내의 현재 네트워크 통신 시스템이 처한 무선 환경에서 진화 통신 시스템의 수신 레벨 값을 산출하여 진화 통신 시스템의 모의 측정 커버리지 파라미터를 추정하는 모의 측정 계산 모듈(3); 상기 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터, 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터 및 상기 모의 측정 커버리지 파라미터에 근거하여, 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 파라미터에 대하여 계획을 진행하는 종합 조절 모듈(4)을 포함하는 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 장치를 제공한다.

상기 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터는, 단일 기지국의 최대 커버리지 거리, 기지국 사이 거리 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터는 전체 네트워크의 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 모의 측정 커버리지 파라미터는 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 전체 네트워크의 실제 커버리지 파라미터는 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 링크 예산 모듈은 추가적으로 단일 기지국이 커버하는 엣지 속도와 엣지 수신 레벨을 고려하여, 각종 환경에서의 단일 기지국의 최대 허용 경로 손실을 추정하고; 적합한 전파 모델 또는 전파 모델 수정 결과를 선택함으로써 무선 환경에서의 단일 기지국의 최대 커버리지 거리 또는 기지국 사이 거리를 추정하는데 이용하는 것이 바람직하다.

상기 네트워크 시뮬레이션 모듈은 추가적으로 네트워크 계획 도구를 사용한 시뮬레이션을 진행하여 현재 네트워크의 기지국 위치 상의 진화 통신 시스템의 전체 네트워크 기준 신호 수신 전력의 시뮬레이션 결과 지도를 획득하고, 전체 네트워크 기준 신호 수신 전력의 시뮬레이션 지도에서 나타내는 커버리지 효과에 근거하여, 지도 내에서 기준 신호 수신 전력이 예정값 보다 큰 조건을 만족시키지 못하는 영역에 대하여 기지국 보충 계획을 수행하며, 기지국 보충 후 진화 통신 시스템의 기준 신호 수신 전력의 모의 분포가 예정 비율의 영역의 기준 신호 수신 전력값이 예정값보다 큰 조건을 만족할 때까지 커버리지 효과에 대한 시뮬레이션을 반복하여 진행하는 것이 바람직하다.

상기 예정값은 -100dBm이고, 상기 예정 비율는 95%인 것이 바람직하다.

식: RSRP = RSCP - PCCPCH 전력 + CRS 전력 - L_경로 손실 차

L_경로 손실 차는

식: L_경로 손실 차 = L_진화 - L_현재 네트워크,

RSRP는 진화 통신 시스템의 수신 레벨이고,

에 의해 결정되며,

RSCP는 현재 네트워크 통신 시스템의 수신 레벨이고,

에 의해 결정되는 것이 바람직하다.

상기 진화 통신 시스템은 TD-LTE시스템이고, 상기 현재 네트워크 통신 시스템은 TD-SCDMA시스템인 것이 바람직하다.

이하, 현재 네트워크 3G 통신 시스템인 TD-SCDMA 시스템이 TD-LTE시스템으로 진화 업그레이드되는 것을 예로 들어 본 발명의 상기 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 방법을 사용하여 TD-LTE 네트워크 커버리지 계획을 진행하는 것에 대하여 설명하고, 즉 현재의 TD-SCDMA 시스템의 기지국 위치에 대한 계획 보충을 통하여 TD-LTE 시스템의 커버리지 계획을 실현한다.

먼저, 이론상의 링크 예산을 진행하여 TD-LTE 단일 기지국의 대략적인 커버리지 계획을 획득한다. 단일 기지국이 커버하는 엣지 속도 및 엣지 수신 레벨 이 두개 요구에 따라, 각종 환경에서의 단일 기지국의 최대 허용 경로 손실를 추정하고, 적합한 전파 모델 또는 전파 모델 수정 결과를 선택함으로써 무선 환경에서의 셀의 최대 커버리지 거리 등 파라미터를 획득함으로써 각각의 커버리지 환경에서의 기지국 개수 및 전체 네트워크의 전반적 규모를 획득한다.

둘째, 현재 네트워크 기지국 위치의 TD-LTE 전체 네트워크의 커버리지 모의 시뮬레이션을 진행한다. 네트워크 계획 도구를 사용하여 시뮬레이션을 진행하여 현재 네트워크인 TD-SCDMA 기지국 위치의 TD-LTE 전체 네트워크의 기준 신호의 수신 전력(Reference Signal Receiving Power, RSRP 이라고 약칭함) 시뮬레이션 결과 지도를 획득하고, 전체 네트워크의 RSRP 시뮬레이션 결과 지도에서 나타내는 커버리지 효과에 근거하여, 지도 중의 RSRP 가 예를 들어 -100dBm 보다 큰 조건을 만족시키지 못하는 영역에 대하여 기지국 보충 계획을 진행하며, 기지국 보충 후 다시 커버리지 효과에 대하여 시뮬레이션하며, LTE 네트워크의 RSRP 시뮬레이션 분포가 예를 들어 95%인 영역의 RSRP값이 -100dBm 보다 큰 조건을 만족할 때까지 반복한다.

셋째, TD-SCDMA 현재 네트워크 단말의 측정 보고(Measurement Report, MR이라고 약칭함)에 근거하여, TD-LTE 시스템의 수신 레벨을 추산한다.

COST231 HATA 모형의 경로 손실은 하기의

식 (1): L = 46.3 + 33.9 * log(f) - 13.82 * log(Hbs) - a(Hms) + (44.9 - 6.55 * log(Hbs)) * log(d) + Cm

의해 추산하고, 그중에서, L는 경로 손실이고, f는 주파수(단위: MHz)이고, Hbs는 기지국의 높이(단위: m)이고, Hms는 단말의 높이(단위: m)이고, a(Hms)는 단말의 수정 인자(단위: dB)이고, Cm는 도시 수정 인자(단위: dB)이다.

임의의 네트워크에서의 실제 작동 상황을 예로 들면, TD-LTE의 주파수를 2600MHz로 선택하고, TD-SCDMA의 주파수를 2016MHz로 선택하면:

식 (2): L_경로 손실 차 = L_lte - L_td = 33.9 * (lg(f_lte) - lg(f_td)) = 3.745(dB) 이고,

수신 레벨에 의해 계산하면:

식 (3): TD-LTE: RSRP = CRS 전력 + 안테나 이득 - 섀도우 페이딩 마진 - L_lte

식 (4): TD-SCDMA: RSCP = PCCPCH 전력 + 안테나 이득 - 섀도우 페이딩 마진 - L_td

이고, 그중에서, 두 개의 통신 시스템은 동일한 무선 환경에서 섀도우 페이딩 마진이 동일하며, 예를 들면, 이중 모듈의 FAD 안테나를 이용하면 안테나 이득은 동일하다. 셀 특정 기준 신호(CRS:Cell-specific reference signals)의 전력은 TD-LTE 시스템 중의 셀 기준 신호 전력이고, PCCPCH(Primary Common Control Physical Channel)의 전력은 TD-SCDMA 시스템 중의 주요 공용 제어 물리 채널 전력이며, 두 부분의 전력 값은 모두 네트워크 중에서 배치 가능하다. 따라서 TD-SCDMA와 TD-LTE의 수신 레벨 사이의 관계를 획득하면:

식 (5) : RSRP = RSCP - PCCPCH 전력 + CRS 전력 - L_경로 손실 차

즉, 식 (6): RSRP = RSCP - PCCPCH 전력 + CRS 전력 - 3.745 이다.

이상의 두개 시스템의 수신 레벨 사이의 관계에 의해, 현재 네트워크 중에 배치한 PCCPCH 전력, TD-LTE 중에 배치한 CRS 전력(일반적으로 네트워크 계획 초기 8개 안테나는 최대치 15dBm로 선택할 수 있음)를 식(6)에 대입하고, 계획 영역 내의 TD-SCDMA 현재 네트워크 중의 각 셀의 실제 측정 보고된 MR 데이터에 근거하여 각 셀의 TD-LTE RSRP 분포 정황을 추산할 수 있다.

이하 하나의 구체적인 계획을 예로 들면: 획득한 정상 작동의 TD-SCDMA 네트워크의 MR 데이터(즉 장기간 내의 대량의 현재 네트워크의 각 단말의 RSCP 샘플 값, 통신업체에서 제공)에 근거하여, 셀의95% 영역 커버리지율을 기준으로, 셀 커버리지 요구를 만족하는 RSCP 한계를 선별하고, 다시 식(6)의 TD-SCDMA와 TD-LTE의 수신 레벨의 관계에 따라 LTE 네트워크의 각 셀의 95% 영역 커버리지 비율의 RSRP값에 의해 제작한 RSRP 분포도를 추산한다. TD-LTE 네트워크 커버리지 요구에 따라: 목표 영역내의 95%이상의 공공 기준 신호 수신전력 RSRP는 -100dBm보다 크고, 건축물의 투과손실은 15dB로 선택하고, 추산한 후의 RSRP에 대하여 15dB의 여분을 남기며, 즉 커버리지를 만족하는 RSRP 한계는 -115dBm이다. 따라서 추산한 TD-LTE 네트워크 커버리지가 요구를 만족하지 못하는 영역에 대하여 기지국 위치를 보충하여 커버리지를 보강할 필요가 있다. 예를 들어, 실제 측정 MR에 의해 커버리지 계획을 추산하면 현재 네트워크 기지국 위치 상에 75개 기지국을 증가해야 하고, 55개 기지국은 이론 계획 제안에 따른 기지국 보충 영역과 겹치며, 다른 20개 보충 기지국은 본 방안을 사용하여 현재 네트워크 MR에 근거한 커버리지 계획이 전통적인 이론상의 커버리지 계획에 비해 더 증가한 기지국이다.

넷째, 링크 예산, 시뮬레이션, 현재 네트워크 실제 측정 MR 데이터 추산을 통해 세개 부분의 결과를 종합 분석하여 최종의 LTE 네트워크 커버리지 계획을 획득한다. 분석 결과, 전통적인 이론 계획 방법을 사용하여 계획한 기지국 개수는 본 방안의 현재 네트워크 측정 보고 계획을 결합한 기지국 개수보다 적으며, 통신업체에서 조직한 두 가지 방법에 따른 부동한 20개 기지국 위치에 대한 현지 감찰을 거쳐 전통 커버리지 계획 부분보다 많은 기지국 위치들은 실제로 대부분이 가리워지거나 또는 사람과 차들의 밀도가 큰 위치에 처해있는 것을 발견하였으나 소프트웨어 시뮬레이션은 이러한 요소들을 정확하게 모의할 수 없으며, 이는 이론상의 커버리지 계획의 불정확성을 초래하였다. 본 발명에서 TD-SCDMA 단말 측정을 사용하여 TD-LTE 네트워크 커버리지 계획을 진행하는 것을 통해 계획 영역 내에서 RSRP가 -100dBm보다 큰 점유비율은 전통 커버리지 계획 방안보다 3% 향상되었고, 커버리지 성능도 전통적인 계획 방법에 비해 현저히 향상되었다.

이로부터 알 수 있다시피, 진화 네트워크를 건설하는 초기에 본 발명의 이론과 현재 네트워크를 결합한 커버리지 계획 방법 및 장치를 사용함으로써 예상 계획과 네트워크를 건설한 후의 커버리지 성능의 차이를 효과적으로 감소시킬 수 있고, 커버리지 계획의 정확성을 향상하고, 진화 네트워크의 커버리지 성능의 개선과 향상을 가져오며, 본 발명은 또한 직접적으로 네트워크 계획 도구 소프트웨어에 사용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 방법 및 장치를 개시하였고, 현재 보편적으로 사용되고 있는 현재 네트워크 통신 시스템을 진화 통신 시스템으로 업그레이드 및 건설 해야하는 상황에서, 링크 예산과 네트워크 시뮬레이션을 통해 이론상의 네트워크 커버리지 계획을 진행하는 기초상에서, 현재 네트워크 통신 시스템의 단말의 실제 측정 MR 보고 값에 근거하여 진화 시스템의 수신 레벨을 추산하는 커버리지 계획 방법을 증가하였고, 이러한 방법은 간편하고도 직관적이며, 이후의 진화 통신 시스템 네트워크 커버리지 계획을 진행할 때, 이론에 기초한 커버리지 계획이 네트워크 구축 후 실제적 커버리지 효과가 예상 계획 목표에 도달하지 못하는 정황을 효과적으로 개선할 수 있고, 진화 통신 시스템의 커버리지 성능을 현저히 향상시킬 수 있고, 네트워크 구축 후 예상한 커버리지 목표에 더 접근할 수 있다.

이상의 실시형태는 본 발명을 설명하기 위해 제시한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 전제하에서 다양한 변화 및 변형이 가능하며, 따라서 모든 균등한 기술방안도 본 발명의 범위에 속하며, 본 발명의 특허 청구 범위는 응당 청구항에 의해 한정되어야 한다.

Claims

진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 방법에 있어서,
링크 예산(link budget)을 이용하여 진화 통신 시스템의 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하는 단계;
네트워크 시뮬레이션을 이용하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하는 단계;
상기 진화 통신 시스템과 대응되는 현재 네트워크 통신 시스템 중의 단말의 측정 보고 데이터 및 현재 네트워크 통신 시스템과 진화 통신 시스템의 수신 레벨 간의 관계를 이용하여, 동일한 계획 영역 내의 현재 네트워크 통신 시스템이 처한 무선 환경에서 진화 통신 시스템의 수신 레벨 값을 산출하여 진화 통신 시스템의 모의 측정 커버리지 파라미터(simulative measured coverage parameter)를 추정하는 단계;
상기 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터, 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터 및 상기 모의 측정 커버리지 파라미터에 근거하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 커버리지 파라미터를 계획하는 단계; 포함하고,
상기 현재 네트워크 통신 시스템과 진화 통신 시스템의 수신 레벨 사이의 관계는:
식: RSRP = RSCP - PCCPCH 전력 + CRS 전력 - L_경로 손실 차
에 의해 결정되고, 여기서, PCCPCH 전력은 현재 네트워크 통신 시스템 중의 주요 공용 제어 물리 채널(Primary Common Control Physical Channel) 전력이고, CRS 전력은 진화 통신 시스템 중의 셀 기준 신호(Cell Reference Signal) 전력이며, L_경로 손실 차는 현재 네트워크 통신 시스템과 진화 통신 시스템의 경로 손실의 차이(difference)인 것을 특징으로 하는 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 방법.
제1항에 있어서,
상기 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터는 단일 기지국의 최대 커버리지 거리, 기지국 사이 거리(station spacing) 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터는 전체 네트워크의 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 모의 측정 커버리지 파라미터는 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 전체 네트워크의 실제 커버리지 파라미터는 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 커버리지 계획 방법.
제2항에 있어서,
상기 링크 예산을 이용하여 진화 통신 시스템의 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하는 단계는 구체적으로: 단일의 기지국이 커버하는 엣지 속도와 엣지 수신 레벨을 고려하여, 모든 환경에서 단일 기지국의 최대 허용 경로 손실을 추정하고; 전파 모델 또는 전파 모델 수정 결과를 선택함으로써 무선 환경에서의 단일 기지국의 최대 커버리지 거리 또는 기지국 사이 거리를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 커버리지 계획 방법.
제1항에 있어서,
상기 네트워크 시뮬레이션을 이용하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하는 단계는 구체적으로: 네트워크 계획 도구를 사용한 시뮬레이션을 진행하여 현재 네트워크 기지국 위치상의 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 기준 신호 수신 전력의 시뮬레이션 결과 지도를 획득하고, 전체 네트워크의 기준 신호 수신 전력의 시뮬레이션 지도에서 나타내는 커버리지 효과에 근거하여, 지도 내에서 기준 신호 수신 전력이 예정값 보다 큰 조건을 만족시키지 못하는 영역에 대하여 기지국 보충 계획을 수행하며, 기지국 보충 후 진화 통신 시스템의 기준 신호 수신 전력의 모의 분포가 예정 비율의 영역의 기준 신호 수신 전력값이 예정값보다 큰 조건을 만족할 때까지 커버리지 효과에 대한 시뮬레이션을 반복하여 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 커버리지 계획 방법.
제4항에 있어서,
상기 예정값은 -100dBm이고, 상기 예정 비율은 95%인 것을 특징으로 하는 네트워크 커버리지 계획 방법.
제1항에 있어서,
L_경로 손실 차는
식: L_경로 손실 차 = L_진화 - L_현재 네트워크,
식: L = 46.3 + 33.9 * log(f) - 13.82 * log(Hbs) - a(Hms) + (44.9 - 6.55 * log(Hbs)) * log(d) + Cm
에 의해 결정되고, 여기서, L는 경로 손실이고, L_진화는 진화 통신 시스템의 경로 손실이며, L_현재 네트워크는 현재 네트워크 통신 시스템의 경로 손실이며, f는 주파수이고, Hbs는 기지국의 높이이고, Hms는 단말의 높이이고, a(Hms)는 단말의 수정 인자이고, Cm는 도시(city) 수정 인자이며,
RSRP는 진화 통신 시스템의 수신 레벨이고,
식: RSRP = CRS 전력 + 안테나 이득 - 섀도우 페이딩 마진 - L_진화
에 의해 결정되며,
RSCP는 현재 네트워크 통신 시스템의 수신 레벨이고,
식: RSCP = PCCPCH 전력 + 안테나 이득 - 섀도우 페이딩 마진 - L_현재 네트워크
에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 커버리지 계획 방법.
제1항 내지 제6항의 어느 한 항에 있어서,
상기 진화 통신 시스템은 TD-LTE 시스템이고, 상기 현재 네트워크 통신 시스템은 TD-SCDMA 시스템인 것을 특징으로 하는 네트워크 커버리지 계획 방법.
진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 장치에 있어서,
링크 예산을 이용하여 진화 통신 시스템의 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하기 위한 링크 예산 모듈;
네트워크 시뮬레이션을 이용하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터를 획득하기 위한 네트워크 시뮬레이션 모듈;
진화 통신 시스템과 대응되는 현재 네트워크 통신 시스템 중의 단말의 측정 보고 데이터 및 현재 네트워크 통신 시스템과 진화 통신 시스템의 수신 레벨 간의 관계를 이용하여, 동일한 계획 영역 내의 현재 네트워크 통신 시스템이 처한 무선 환경에서 진화 통신 시스템의 수신 레벨 값을 산출하여 진화 통신 시스템의 모의 측정 커버리지 파라미터를 추정하기 위한 모의 측정 계산 모듈;
단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터, 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터 및 상기 모의 측정 커버리지 파라미터에 근거하여 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 커버리지 파라미터를 계획하기 위한 종합 조절 모듈(comprehensive adjusting module)을 포함하고,
상기 현재 네트워크 통신 시스템과 진화 통신 시스템의 수신 레벨 사이의 관계는:
식: RSRP = RSCP - PCCPCH 전력 + CRS 전력 - L_경로 손실 차
에 의해 결정되고, 여기서, PCCPCH 전력은 현재 네트워크 통신 시스템 중의 주요 공용 제어 물리 채널(Primary Common Control Physical Channel) 전력이고, CRS 전력은 진화 통신 시스템 중의 셀 기준 신호(Cell Reference Signal) 전력이며, L_경로 손실 차는 현재 네트워크 통신 시스템과 진화 통신 시스템의 경로 손실의 차이(difference)인 것을 특징으로 하는 진화 통신 시스템의 네트워크 커버리지 계획 장치.
제8항에 있어서,
상기 단일 기지국의 이론상의 커버리지 파라미터는 단일 기지국의 최대 커버리지 거리, 기지국 사이 거리 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 전체 네트워크의 이론상의 커버리지 파라미터는 전체 네트워크의 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 모의 측정 커버리지 파라미터는 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하고; 상기 전체 네트워크의 실제 커버리지 파라미터는 커버리지 범위, 기지국 개수, 기지국 위치 및 안테나 높이를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 커버리지 계획 장치.
제9항에 있어서,
상기 링크 예산 모듈은 추가적으로 단일의 기지국이 커버하는 엣지 속도와 엣지 수신 레벨을 고려하여, 모든 환경에서의 단일 기지국의 최대 허용 경로 손실를 추정하고; 전파 모델 또는 전파 모델 수정 결과를 선택함으로써 무선 환경에서의 단일 기지국의 최대 커버리지 거리 또는 기지국 사이 거리를 추정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 네트워크 커버리지 계획 장치.
제8항에 있어서,
상기 네트워크 시뮬레이션 모듈은 추가적으로 네트워크 계획 도구를 사용한 시뮬레이션을 진행하여 현재 네트워크 기지국 위치상의 진화 통신 시스템의 전체 네트워크의 기준 신호 수신 전력의 시뮬레이션 결과 지도를 획득하고, 전체 네트워크의 기준 신호 수신 전력의 시뮬레이션 지도에서 나타내는 커버리지 효과에 근거하여, 지도 내에서 기준 신호 수신 전력이 예정값 보다 큰 조건을 만족시키지 못하는 영역에 대하여 기지국 보충 계획을 수행하며, 기지국 보충 후 진화 통신 시스템의 기준 신호 수신 전력의 모의 분포가 예정 비율의 영역의 기준 신호 수신 전력값이 예정값보다 큰 조건을 만족할 때까지 커버리지 효과에 대한 시뮬레이션을 반복하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 네트워크 커버리지 계획 장치.
제11항에 있어서,
상기 예정값은 -100dBm이고, 상기 예정 비율는 95%인 것을 특징으로 하는 네트워크 커버리지 계획 장치.
제8항에 있어서,
L_경로 손실 차는
식: L_경로 손실 차 = L_진화 - L_현재 네트워크,
식: L = 46.3 + 33.9 * log(f) - 13.82 * log(Hbs) - a(Hms) + (44.9 - 6.55 * log(Hbs)) * log(d) + Cm
에 의해 결정되고, 여기서, L는 경로 손실이고, L_진화는 진화 통신 시스템의 경로 손실이며, L_현재 네트워크는 현재 네트워크 통신 시스템의 경로 손실이며, f는 주파수이고, Hbs는 기지국의 높이이고, Hms는 단말의 높이이고, a(Hms)는 단말의 수정 인자이고, Cm는 도시(city) 수정 인자이며,
RSRP는 진화 통신 시스템의 수신 레벨이고,
식: RSRP = CRS 전력 + 안테나 이득 - 섀도우 페이딩 마진 - L_진화
에 의해 결정되며,
RSCP는 현재 네트워크 통신 시스템의 수신 레벨이고,
식: RSCP = PCCPCH 전력 + 안테나 이득 - 섀도우 페이딩 마진 - L_현재 네트워크
에 의해 결정되는 되는 것을 특징으로 하는 네트워크 커버리지 계획 장치.
제8항 내지 제13항의 어느 한 항에 있어서,
상기 진화 통신 시스템은 TD-LTE 시스템이고, 상기 현재 네트워크 통신 시스템은 TD-SCDMA 시스템인 것을 특징으로 하는 네트워크 커버리지 계획 장치.