KR101749537B1 - method for operating base station in mobile telecommunication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 밀리미터파를 사용함으로써 기지국이 복수의 빔 스폿으로 구획되어 있는 5G 이동통신 시스템의 기지국에 적용되어 각 빔 스폿에 대응하는 모뎀의 송수신 모듈의 전력을 절감하면서도 저지연의 끊김 없는 서비스를 제공할 수 있도록 한 이동통신 시스템의 기지국 운용 방법에 관한 것이다.The present invention is applied to a base station of a 5G mobile communication system in which a base station is divided into a plurality of beam spots by using a millimeter wave, thereby reducing the power of a transmission / reception module of a modem corresponding to each beam spot, To a base station operating method of a mobile communication system.
Description
본 발명은 이동통신 시스템에서 기지국 운용 방법에 관한 것으로, 특히 밀리미터파를 사용함으로써 기지국이 복수의 빔 스폿으로 구획되어 있는 5G 이동통신 시스템의 기지국에 적용되어 각 빔 스폿에 대응하는 모뎀의 전원을 효율적으로 관리할 수 있도록 한 이동통신 시스템의 기지국 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a base station operating method in a mobile communication system, and more particularly to a base station of a 5G mobile communication system in which a base station is divided into a plurality of beam spots by using millimeter waves, To a base station operating method of a mobile communication system.
현재 ITU-R(International Telecommunication Union-Radiocommunication Sector)은 5G 네트워크 기반의 다양한 컨버전스 서비스에 대한 비전을 작성하고 있고, 정부에서도 2014년 1월 미래 이동통신 산업발전전략을 수립하였는바, 그 5대 핵심 서비스로 미래 SNS, 모바일 입체영상, 지능 서비스, 초고속 서비스 및 UHD/홀로그램을 선정한 바 있다.The International Telecommunication Union-Radiocommunication Sector (ITU-R) is currently developing a vision for various convergence services based on 5G networks. The government also established a strategy for developing future mobile communication industry in January 2014, Future SNS, Mobile Stereoscopic Image, Intelligent Service, High Speed Service and UHD / Hologram.
이 밖에도 유럽연합, 중국, 일본 및 우리나라 등에서는 5G 네트워크와 서비스를 논의하기 위한 전담기구를 마련하여 사용자에게 기가 비트급 초고속 전송을 제공하는 이동통신 기술의 혁신과 더불어 5G의 상용화 목표 시기인 2020년의 생활상을 반영한 사용자 중심의 5G 서비스에 대한 논의를 진행하고 있다.In addition, the European Union, China, Japan, and Korea have set up a dedicated organization to discuss 5G networks and services. In addition to innovations in mobile communication technologies that provide users with gigabit-class high-speed transmission, We are discussing user-oriented 5G service that reflects the life-style.
5G는 국제적으로 요구 사항 및 기술 규격이 아직 확정되지 않은 상황이나, 대략 5가지 관점에서 요구 사항이 정해질 것으로 예측된다.5G is expected to have requirements from approximately five perspectives, although international requirements and technical specifications have not yet been finalized.
- Ultra High Speed & Low Latency: LTE 대비 1000배 빠른 속도 및 수 ㎳ 이내의 초 저지연 응답, 실감형 콘텐츠.- Ultra High Speed & Low Latency: 1000 times faster than LTE and ultra low latency response within tens of ms, realistic contents.
- Massive/Seamless Connectivity: 1000배 많은 디바이스 및 트래픽 수용, 끊김 없는 연결성 보장.- Massive / Seamless Connectivity: 1000 times more devices and traffic, ensuring seamless connectivity.
- Intelligent/Flexible Network: 소프트웨어 기반 구조, 실시간 데이터 분석, 지능화/개인화된 서비스 제공.- Intelligent / Flexible Network: Provides software infrastructure, real-time data analysis, intelligent / personalized services.
- Reliable/Secure Operation: 99% 이상의 네트워크 지속성/신뢰성, Self-Healing/Reconfiguration.- Reliable / Secure Operation: More than 99% network continuity / reliability, Self-Healing / Reconfiguration.
Energy/Cost-Efficient Infra: LTE 대비 50~100배 수준의 에너지 효율성, 인프라/기기의 저 비용화.Energy / Cost-Efficient Infra: 50 ~ 100 times energy efficiency compared to LTE, infrastructure / equipment cost reduction.
한편, 5G 이동통신에서는 대용량 전송을 위해 최소 500㎒ 이상의 연속적인 광대역폭의 확보가 용이한 밀리미터파(mmWave) 주파수 대역, 예를 들어 10㎓ 내지 300㎓에 해당하는 주파수 대역의 사용이 폭넓게 검토되고 있다. 이러한 밀리미터파 주파수 대역의 전파는 자유 공간 손실이 심하고, 대기 및 강우 감쇠로 인한 손실이 크며, 직진성이 강하고, 회절 및 투과에 의한 전파 손실이 크기 때문에 안테나의 에너지를 집중시켜서 좁은 빔(narrow beam)의 형태로 방사된다.On the other hand, in the 5G mobile communication, the use of a frequency band corresponding to a millimeter wave (mmWave) frequency band, for example, 10 GHz to 300 GHz, in which continuous optical bandwidths of at least 500 MHz are easily secured for large- have. In this millimeter-wave frequency band, the electromagnetic waves are focused on a narrow beam by concentrating the energy of the antenna because of large free space loss, large loss due to atmospheric and rain attenuation, strong directivity, and large propagation loss due to diffraction and transmission. .
도 1은 본 발명의 방법에 적용될 수 있는 5G 이동통신 시스템의 기지국의 물리적인 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 5G 이동통신 시스템에서 하나의 기지국에 의해 커버되는 이동통신 셀(20)은, 예를 들어 행렬 형태로 배열된 복수(도 1의 예에서는 16개)의 빔 스폿(Beam Spot)으로 구획될 수 있고, 각각의 빔 스폿은 다시 이에 1대1 대응 또는 1대M(단, M은 복수) 대응되는 복수의 안테나 소자(10)에 의해 커버될 수 있다. 각 안테나 소자는 패치 안테나 또는 혼 안테나 등으로 구현될 수 있는데, 도 1에서는 이러한 안테나 소자들이 행렬 형태, 예를 들어 4*4의 행렬 형태로 배열되어 이루어진 안테나 어레이(10)를 예시하고 있다.1 is a physical block diagram of a base station of a 5G mobile communication system applicable to the method of the present invention. 1, a
전술한 구성에서, 후술하는 바와 같이 각각의 빔 스폿이 모뎀의 RF 송수신 모듈에 일대일 또는 일대다로 대응되어 관리되기 때문에 하나의 기지국에는 많은 RF 송수신 모듈이 구비되는바, 임의의 빔 스폿에 액티브(RRC-connected)된 단말이 없는 동안에는 이러한 RF 송수신 모듈을 절전(슬립) 모드로 동작시켜서 전력을 절감하면서도 저지연의 끊김 없는 서비스를 제공할 필요성이 대두되고 있다.In the above-described configuration, as described later, since each beam spot is managed in a one-to-one or one-to-many correspondence with the RF transmitting / receiving module of the modem, a single base station is provided with a large number of RF transmitting / receiving modules, There is a need to provide a low-latency seamless service while reducing power consumption by operating the RF transmission / reception module in a sleep mode while the RRC-connected UE is not present.
본 발명은 전술한 요구를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 밀리미터파를 사용함으로써 기지국이 복수의 빔 스폿으로 구획되어 있는 5G 이동통신 시스템의 기지국에 적용되어 각 빔 스폿에 대응하는 모뎀의 송수신 모듈의 전력을 절감하면서도 저지연의 끊김 없는 서비스를 제공할 수 있도록 한 이동통신 시스템의 기지국 운용 방법을 제공함을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a 5G mobile communication system in which a base station is divided into a plurality of beam spots by using millimeter waves, The present invention also provides a method of operating a base station of a mobile communication system,
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 운용 방법은 기지국이 복수의 안테나 소자가 송출하는 밀리미터파 빔에 의해 행렬 형태로 배열된 복수의 빔 스폿으로 구획되고, 각 빔 스폿에 RF 송수신 모듈을 포함하는 모뎀이 대응된 상태에서, 빔 스케줄링을 담당하는 빔 스케줄러에 의해 수행되되, 임의의 빔 스폿에 액티브된 단말이 없는 경우 당해 빔 스폿의 관할 모뎀을 절전 모드인 슬립 모드로 전환하는 (a) 단계; 액티브된 단말이 있는 각 빔 스폿으로부터 단말의 위치 정보를 획득하여 단말이 임의의 빔 스폿의 에지 영역에 위치하는지를 판단하는 (b) 단계; 상기 (b) 단계에서의 판단 결과, 단말이 임의의 빔 스폿의 에지 영역에 위치하는 경우 인접 빔 스폿이 동일 기지국에 속하는지 아니면 인접 기지국에 속하는지를 판단하는 (c) 단계; 상기 (c) 단계에서의 판단 결과, 상기 인접 빔 스폿이 동일 기지국에 속하고 또한 인접 빔 스폿의 관할 모뎀이 슬립 모드인 경우 당해 인접 빔 스폿의 관할 모뎀을 액티브 모드로 전환하는 (d) 단계 및 상기 (c) 단계에서의 판단 결과, 상기 인접 빔 스폿이 인접 기지국에 속한 경우 인접 기지국의 빔 스케줄러에 당해 단말의 위치 정보를 통보하는 (e) 단계를 포함하여 이루어지고, 상기 슬립 모드 상태인 모뎀의 송신 모듈을 정해진 시간 동안 주기적으로 활성화시키는 구성으로 이루어진다.
전술한 구성에서, 상기 단말의 위치 정보는 단말이 자체 GPS 수신기에서 검출한 후 송신한 지리 좌표 데이터인 것을 특징으로 한다.
상기 슬립 모드 상태인 모뎀의 송신 모듈을 40㎳마다 활성화시켜서 MIB(Master Information Block)을 전송함과 함께 80㎳마다 SIB(System Information)를 전송하며, 상기 슬립 모드 상태인 모뎀의 수신 모듈을 80㎳마다 활성화시켜서 단말로부터의 PRACH(Physical Random Access Channel) 수신을 대기하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for operating a base station in a mobile communication system, the method comprising: dividing a base station into a plurality of beam spots arranged in a matrix by a millimeter wave beam emitted from a plurality of antenna elements, The modem is operated by the beam scheduler responsible for beam scheduling in a state where the modem including the transmission / reception module is supported, and when there is no terminal active in any beam spot, the modem of the beam spot is switched to the power saving mode sleep mode (a); (B) obtaining location information of a terminal from each beam spot having an active terminal and determining whether the terminal is located in an edge region of an arbitrary beam spot; (C) determining whether an adjacent beam spot belongs to the same base station or an adjacent base station when the terminal is located in an edge region of an arbitrary beam spot as a result of the determination in the step (b); (D) when the neighboring beam spot belongs to the same base station and the neighboring beam spot is in a sleep mode as a result of the determining in the step (c), the neighboring beam spot is switched to an active mode; And (e) notifying the beam scheduler of the neighboring base station of the position information of the neighbor base station when the adjacent beam spot belongs to the neighbor base station as a result of the determining in the step (c) And periodically activates the transmission module of the mobile station for a predetermined period of time.
In the above-described configuration, the location information of the terminal is the geographical coordinate data transmitted after the terminal detects it in its own GPS receiver.
The MIB (Master Information Block) is transmitted every 40 ms, and the SIB (System Information) is transmitted every 80 ms. The reception module of the modem, which is in the sleep mode, , And waits for reception of a PRACH (Physical Random Access Channel) from the terminal.
본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 운용 방법에 따르면, 밀리미터파를 사용함으로써 복수의 빔 스폿으로 구획되어 있는 5G 이동통신 시스템의 기지국에 적용되어 각 빔 스폿에 대응하는 모뎀의 전력을 절감하되, 단말이 제공하는 위치 정보에 의거하여 단말의 이동 전에 미리 인접 빔 스폿의 모뎀을 액티브 모드로 동작시킴으로써 저지연의 끊김 없는 서비스를 제공할 수가 있다.According to the base station operating method of the mobile communication system of the present invention, the power of a modem corresponding to each beam spot is reduced by applying the millimeter wave to a base station of a 5G mobile communication system partitioned into a plurality of beam spots, It is possible to provide a continuous service with low delay by operating the modem of the adjacent beam spot in the active mode in advance before moving the terminal based on the provided location information.
도 1은 본 발명의 방법에 적용될 수 있는 5G 이동통신 시스템의 기지국의 물리적인 구성도.
도 2는 본 발명의 방법이 적용될 수 있는 5G 이동통신 시스템의 기지국 기능 블록도.
도 3은 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 운용 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 본 발명의 방법에서 슬립 모드로 동작 중인 모뎀의 송수신 모듈의 활성화 주기를 설명하기 위한 타이밍 차트.
도 5는 본 발명의 방법에서 단말이 에지 영역에 위치한 경우를 설명하기 위한 예시도.
도 6은 본 발명의 방법에서 또 다른 에지 영역 설정 방식을 설명하기 위한 예시도.1 is a physical configuration diagram of a base station of a 5G mobile communication system applicable to the method of the present invention.
2 is a functional block diagram of a base station of a 5G mobile communication system to which the method of the present invention can be applied;
3 is a flowchart illustrating a method of operating a base station in a mobile communication system according to the present invention.
4 is a timing chart for explaining an activation period of a transmission / reception module of a modem operating in a sleep mode in the method of the present invention.
5 is an exemplary diagram for explaining a case where a terminal is located in an edge area in the method of the present invention;
6 is an exemplary diagram for explaining another edge area setting method in the method of the present invention;
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 운용 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a base station operating method of a mobile communication system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하에서, 단말(user terminal)은, 사용자 장비(User Equipment: UE), 이동 단말(Mobile Terminal: MT), 이동국(Mobile Station: MS), 진보된 이동국(Advanced Mobile Station: AMS), 고신뢰성 이동국(High Reliability Mobile Station: HR-MS), 가입자국(Subscriber Station: SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station:PSS), 접근 단말(Access Terminal: AT) 등을 지칭할 수도 있고, 전술한 UE, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS 또는 AT 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.Hereinafter, a user terminal may be referred to as a user equipment (UE), a mobile terminal (MT), a mobile station (MS), an advanced mobile station (AMS) A High Reliability Mobile Station (HR-MS), a Subscriber Station (SS), a Portable Subscriber Station (PSS), an Access Terminal (AT) MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS or AT, and the like.
또한 기지국(Base Station: BS)은 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved Node B: eNB), 진보된 기지국(Advanced Base Station: ABS), 고신뢰성 기지국(High Reliability Base Station: HR-BS), 접근점(Access Point: AP), 무선 접근국(Radio Access Station: RAS), 송수신 기지국(Base Transceiver Station: BTS) 등을 지칭할 수도 있고, 전술한 노드B, eNB, BS, ABS, HR-BS AP, RAS 또는 BTS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In addition, a base station (BS) includes a Node B, an evolved Node B (eNB), an Advanced Base Station (ABS), a High Reliability Base Station ), An access point (AP), a radio access station (RAS), a base transceiver station (BTS), and the like. The Node B, the eNB, the BS, the ABS, -BS AP, RAS, or BTS, or the like.
도 2는 본 발명의 방법이 적용될 수 있는 5G 이동통신 시스템의 기지국 기능 블록도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 방법이 적용될 수 있는 5G 이동통신 시스템의 기지국은 크게 복수의 빔 스폿 각각에 대응되는 모뎀(110), 각 모뎀(110)에 대응되는 MAC(Media Access Control) 처리부(120), 각 MAC 처리부(120)와 통신하여 각 모뎀(110)의 전력을 제어하는 빔 스케줄러(130) 및 상위 레이어 처리부(140)를 포함하여 이루어질 수 있다.2 is a functional block diagram of a base station of a 5G mobile communication system to which the method of the present invention can be applied. 2, the base station of the 5G mobile communication system to which the method of the present invention can be applied includes a
전술한 구성에서, 각 모뎀(110)은 빔 안테나(미도시)를 각각 구비하여 아날로그 무선신호를 처리하는 송신(Tx) 모듈과 수신(Rx) 모듈 및 물리계층(physical layer) 처리부(이하 간단히 'PHY 처리부'라 한다)를 포함하여 이루어질 수 있다. 수신(Rx) 모듈은 안테나 어레이(10)를 통해 수신한 아날로그 형태의 RF 신호를 디지털 형태의 기저대역 신호로 변환한 후에 PHY 처리부에 전달하고, 송신(Tx) 모듈은 PHY 처리부로부터 전달받은 디지털 형태의 기저대역 신호를 아날로그 형태의 RF 신호로 변환한 후에 안테나 어레이(10)를 통해 무선으로 송신한다. PHY 처리부는 데이터 및 제어 신호에 대한 채널 코딩과 디코딩, 디지털 변/복조, 다중 안테나 매핑 및 무선 자원 매핑 등과 같은 일반적인 물리계층 기능을 수행한다.In the above-described configuration, each of the
다음으로, MAC 처리부(120)는 논리 채널과 전송 채널 사이의 매핑, 에러 정정, 복수의 단말에 대한 시간 및 주파수 자원의 분배 등과 같은 일반적인 MAC 계층 기능을 수행하고, 이외에도 자기 관할의 단말로부터 현재 위치 정보를 주기 또는 비주기적으로 보고받아 빔 스케줄러(130)에 보고하며, 빔 스케줄러(130)의 지시에 따라 모뎀(110)의 전원 동작 모드를 제어하는 기능을 수행한다. 모뎀(110)의 전원 동작 모드는 절전 모드에 대응되는 슬립 모드와 정상 동작 모드에 대응되는 액티브 모드로 구분될 수 있는데, 액티브 모드인 경우에는 모뎀의 RF 송수신 모듈에 상시 전원이 공급되는 반면에 슬립 모드인 경우에는 표준에 의해 정해진 주기 및 심볼 구간 동안에만 모뎀의 RF 송수신 모듈에 전원이 공급된다.Next, the
빔 스케줄러(130)는 각 MAC 처리부(120)로부터 액티브된 단말(임의 빔 스폿에 새로 진입하거나 아이들(idle) 상태에서 깨어나서 새롭게 자원 할당을 요구하는 단말을 포함)에 대한 정보를 전달받아 각 MAC 처리부(120)에 이들 단말에 대한 시간 및 주파수 자원의 할당을 지시한다. 빔 스케줄러(130)는 또한 MAC 처리부(120)로부터 액티브된 단말에 대한 위치 정보를 전달받아 인접 빔 또는 인접 기지국으로의 이동 가능성 여부를 판단, 즉 단말이 해당 빔 스폿의 에지 영역에 위치하는지를 판단한 후에 에지 영역에 위치하는 경우에는 해당 MAC 처리부(120)를 통해 인접 빔 관할 모뎀(110)을 액티브 모드로 전환시킬 것을 지시하거나 인접 기지국의 빔 스케줄러(130)에 단말의 위치 정보를 전달하여 해당 기지국이 핸드오버를 준비할 수 있도록 조치한다. 이를 위해 각 기지국의 빔 스케줄러(130)는 상호 연결되어 있다.The
다음으로, 상위 레이어 처리부(140)는 상위 PDCP 계층으로부터의 패킷 크기를 MAC 계층 크기로 맞추어 데이터로 전달하는 패킷의 단편화(Segmentation) 및 연접(Concatenation) 처리와 전송 오류 및 재전송 관리에 의해 데이터의 전송 신뢰성을 제고하는 RLC(Radio Link Control) 계층, IP 패킷 헤더의 압축 수행, 제어 메시지 및 사용자 데이터의 암호화 (Ciphering), 데이터 무결성 (Data Integrity) 및 핸드오버 동안에 데이터 손실 방지 등의 기능을 수행하는 PDCP(Packet Data Convegence Protocol) 계층 및 단말과 무선접속망 사이에서 무선 베어러(Radio Bearer) 설정, 재설정 및 해제와 관련된 기능들을 종합적으로 수행하는 RRC(Radio Resource Control) 계층을 포함하여 이루어질 수 있는바, 이러한 상위 레이어 처리부(140)는 LTE 또는 LTE-A 시스템, 즉 3G 또는 4G를 기준으로 한 것이기에 5G에서는 적절하게 변경될 수도 있을 것이다.Next, the upper
도 3은 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 운용 방법을 설명하기 위한 흐름도인바, 빔 스케줄러(130)가 주체가 되어 수행된다. 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 운용 방법에 따르면, 빔 스케줄러(130)는 각 빔 스폿을 관할하는 MAC 처리부(120)로부터 액티브된 단말(관할 빔 스폿에 새로 진입하거나 아이들(idle) 상태에서 깨어나서 새롭게 자원 할당을 요구하는 단말 포함)에 대한 정보를 전달받아 각 MAC 처리부(120)에 이들 단말에 대한 시간 및 주파수 자원의 할당을 지시한다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of operating a base station in a mobile communication system according to the present invention, and is performed by a
이 상태에서, 빔 스케줄러(130)는 액티브된 단말이 없는 빔 스폿이 존재하는지를 판단(단계 S10)한다, 단계 S10에서의 판단 결과, 액티브된 단말이 없는 빔 스폿이 존재하는 경우에 단계 S20으로 진행하여 관할 모뎀의 동작 모드를 액티브 모드에서 슬립 모드, 즉 절전 모드로 전환한다. 여기에서, MAC 처리부(120)는 단말의 최종 자원 할당 요구 시점부터 소정 시간, 예를 들어 10초가 경과하도록 자원 할당 요구가 없는 경우에는 당해 단말이 액티브 모드에서 아이들 모드(RRC-idle)로 전환하였다고 판단하고 그 정보를 빔 스케줄러(130)에 전달한다.In this state, the
다음으로, 단계 S30에서 빔 스케줄러(130)는 슬립 모드로 동작 중인 모뎀에 그 송수신 모듈이 짧은 시간 동안만 활성화되도록 해당 MAC 처리부(120)를 통해 주기적으로 지시한다.Next, in step S30, the
도 4는 본 발명의 방법에서 슬립 모드로 동작 중인 모뎀의 송수신 모듈의 활성화 주기를 설명하기 위한 타이밍 차트이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 빔 스케줄러(130)는 슬립 모드로 동작 중인 모뎀의 관할 빔 스폿에 새로운 단말이 추가되거나 또는 당해 빔 스폿에서 아이들 모드로 동작 중인 단말의 액티브 동작을 지원하기 위해 매 정해진 주기, 예를 들어 40㎳마다 해당 모뎀의 송신 모듈을 미리 정해진 시간(심볼) 동안만 활성화시켜 셀 시스템 정보 중 하나인 MIB(Master Information Block)을 전송하고, 매 80㎳마다 MIB와 또 다른 셀 시스템 정보 중 하나인 SIB(System Information)를 전송하며, 또한 예를 들어 매 80㎳를 기준으로 하여 LTE 표준에 의해 정해진 타이밍에 해당 모뎀의 수신 모듈을 활성화시켜서 단말로부터의 PRACH(Physical Random Access Channel) 수신을 대기한다. 도 4의 타이밍 차트는 LTE 표준을 예로 들어 설명한 것으로서, 5G에서는 적절하게 변경될 수 있을 것이기에 그 상세한 설명을 생략한다. 4 is a timing chart for explaining an activation period of a transmission / reception module of a modem operating in a sleep mode in the method of the present invention. As shown in FIG. 4, the
다시 도 3으로 돌아가서, 단계 S40에서는 새로 액티브된 단말, 즉 새롭게 추가된 단말이나 아이들 모드에서 액티브 전환된 단말이 존재하는지를 판단하는데, 존재하는 경우에는 단계 S50으로 진행하여 해당 모뎀을 액티브 모드로 전환시킨다. Returning to FIG. 3, in step S40, it is determined whether there is a newly active terminal, that is, a newly added terminal or a terminal that has been active-switched in the idle mode. If yes, the process proceeds to step S50 to switch the modem to the active mode .
한편, 단계 S10에서의 판단 결과, 기지국의 모든 모뎀이 액티브 모드로 동작 중인 경우에는 단계 S60으로 진행하여 각 빔 스폿에 존재하는 단말의 위치 정보를 주기적으로 획득하는데, 이러한 위치 정보는 단말이 자체적으로 구비한 GPS 수신기에 의해 검출하여 전송하는 지리 좌표 데이터가 될 수 있다.On the other hand, if it is determined in step S10 that all the modems of the base station are operating in the active mode, the process proceeds to step S60 to periodically acquire the location information of the terminals existing in the respective beam spots. And may be geographical coordinate data detected and transmitted by the provided GPS receiver.
다음으로, 단계 S70에서는 이러한 단말의 위치 정보에 의거하여 임의 빔 스폿의 에지 영역에 위치하는 단말이 존재하는지를 판단한다. 단계 S70에서의 판단 결과, 임의 빔 스폿의 에지 영역에 위치하는 단말이 존재하는 경우에는 다시 단계 S80을 수행하여 당해 에지 영역이 인접 기지국에 인접하고 있는지를 판단한다.Next, in step S70, it is determined whether or not there is a terminal located in an edge area of an arbitrary beam spot based on the location information of such terminal. If it is determined in step S70 that there is a terminal located in an edge area of an arbitrary beam spot, step S80 is performed again to determine whether the edge area is adjacent to the adjacent base station.
도 5는 본 발명의 방법에서 단말이 에지 영역에 위치한 경우를 설명하기 위한 예시도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 단말이 임의의 빔 스폿, 예를 들어 도 1에서 6번 빔 스폿에 위치하는 경우 전후좌우 및 대각 방향으로 총 8개의 인접 빔 스폿이 존재할 수 있고, 따라서 그 에지 영역도 총 8개가 존재할 수 있다. 한편, 빔 스케줄러(130)에는 각 빔 스폿의 경계, 즉 사각형의 각 꼭지점의 지리 좌표 및 그 에지 영역에 대한 지리 좌표가 미리 저장되어 있어서, 단말의 현재 위치에 따른 지리 좌표를 전달받는 즉시 단말이 서빙 빔 스폿의 어느 에지 영역에 존재하는지를 판단할 수가 있다.5 is an exemplary diagram illustrating a case where a terminal is located in an edge region in the method of the present invention. As shown in FIG. 5, when the terminal is located in any beam spot, for example, a beam spot of FIG. 1 to 6, a total of eight adjacent beam spots may exist in the front, rear, left and right and diagonal directions, There can be a total of eight. On the other hand, in the
예를 들어, 단말이 현재 6번 빔 스폿에 위치하여 서비스를 받고 있는 상태에서 남쪽 방향의 에지 영역(S)으로 이동한 경우에 빔 스케줄러(130)는 해당 단말이 향후 10번 빔 스폿으로 이동할 가능성이 있다고 판단한다. 마찬가지 방식으로 단말이 남서쪽 방향의 에지 영역(SW)으로 이동한 경우에 빔 스케줄러(130)는 당해 단말이 5번, 9번 및 10번 빔 스폿 중 하나로 이동할 가능성이 있다고 판단한다.For example, in a case where the terminal is currently positioned in the sixth beam spot and is in service and moved to the edge region S in the south direction, the
한편, 단말이 도 1의 4번, 8번, 12번 및 16번 빔 스폿의 동쪽 방향의 에지 영역(E)에 위치하는 경우에는 당해 단말이 인접 기지국에 인접한 에지 영역에 위치하여 인접 기지국으로 이동한 가능성이 있다고 판단한다.On the other hand, when the terminal is located in the edge area E in the east direction of the 4th, 8th, 12th and 16th beam spots in Fig. 1, the terminal is located in the edge area adjacent to the adjacent base station, I think there is a possibility.
단계 S80에서의 판단 결과, 단말이 위치하는 에지 영역이 인접 기지국에 인접한 에지 영역이 아닌 경우에는 다시 단계 S90으로 진행하여 인접 빔 스폿의 모뎀이 슬립 모드로 동작 중인지를 판단하는데, 슬립 모드로 동작 중인 경우에는 단계 S100으로 진행하여 해당 빔 스폿 모뎀을 액티브 모드로 전환시킨다. 반면에 단계 S80에서의 판단 결과, 단말이 위치하는 에지 영역이 인접 기지국에 인접한 에지 영역인 경우에는 당해 단말이 인접 기지국으로 이동할 가능성이 있기 때문에 인접 기지국의 빔 스케줄러(130)에 당해 단말의 위치 정보를 통보함으로써 핸드오버의 가능성을 준비시킨다.If it is determined in step S80 that the edge area where the terminal is located is not the edge area adjacent to the adjacent base station, the process proceeds to step S90 again to determine whether the modem of the adjacent beam spot is operating in the sleep mode. , The flow advances to step S100 to switch the beam spot modem to the active mode. On the other hand, if it is determined in step S80 that the edge region in which the mobile station is located is adjacent to the neighbor base station, the mobile station may move to the neighbor base station. Accordingly, the
이와 관련하여, 빔 스케줄러(130)는 인접 기지국의 빔 스케줄러로부터 단말의 위치 정보를 전달받는 경우 이에 인접한 빔 스폿을 확인한 후에 해당 빔 스폿의 모뎀이 슬립 모드로 동작하는 경우 즉시 액티브 모드로 동작시킨다.In this regard, when the
도 6은 본 발명의 방법에서 또 다른 에지 영역 설정 방식을 설명하기 위한 예시도이다. 도 6에 도시한 에지 영역 설정 방식에 따르면, 단말이 6번 빔 스폿의 북쪽 에지 영역(N)에 위치한 경우, 인접 빔 스폿은 1번, 2번, 3번, 5번 및 10번의 총 5개의 빔 스폿이 될 것이다. 마찬가지로 단말이 6번 빔 스폿의 남쪽 에지 영역(S)에 위치한 경우 인접 빔 스폿은 총 5개가 될 것이고, 단말이 동쪽 또는 서쪽 에지 영역(E 또는 W)에 위치한 경우 인접 빔 스폿은 각각 1개가 될 것이다.6 is an exemplary diagram for explaining another edge area setting method in the method of the present invention. According to the edge area setting method shown in FIG. 6, when the terminal is located in the north edge region N of the sixth beam spot, the adjacent beam spots are divided into five, i.e., first, second, third, fifth, It will be a beam spot. Similarly, when the terminal is located in the south edge region S of the sixth beam spot, the adjacent beam spots will be five in total, and when the terminal is located in the east or west edge region E or W, will be.
이상, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 운용 방법의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다. 예를 들어, 에지 영역의 설정 방식은 빔 스폿의 모양에 따라 적절하게 변형될 수 있을 것이다.While the preferred embodiments of the base station operating method of the mobile communication system of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims. For example, the setting method of the edge area may be appropriately modified according to the shape of the beam spot.
Claims (4)
임의의 빔 스폿에 액티브된 단말이 없는 경우 당해 빔 스폿의 관할 모뎀을 절전 모드인 슬립 모드로 전환하는 (a) 단계;
액티브된 단말이 있는 각 빔 스폿으로부터 단말의 위치 정보를 획득하여 단말이 임의의 빔 스폿의 에지 영역에 위치하는지를 판단하는 (b) 단계;
상기 (b) 단계에서의 판단 결과, 단말이 임의의 빔 스폿의 에지 영역에 위치하는 경우 인접 빔 스폿이 동일 기지국에 속하는지 아니면 인접 기지국에 속하는지를 판단하는 (c) 단계;
상기 (c) 단계에서의 판단 결과, 상기 인접 빔 스폿이 동일 기지국에 속하고 또한 인접 빔 스폿의 관할 모뎀이 슬립 모드인 경우 당해 인접 빔 스폿의 관할 모뎀을 액티브 모드로 전환하는 (d) 단계 및
상기 (c) 단계에서의 판단 결과, 상기 인접 빔 스폿이 인접 기지국에 속한 경우 인접 기지국의 빔 스케줄러에 당해 단말의 위치 정보를 통보하는 (e) 단계를 포함하여 이루어지며,
상기 슬립 모드 상태인 모뎀의 송신 모듈을 정해진 시간 동안 주기적으로 활성화시키는 이동통신 시스템의 기지국 운용 방법.A base station is divided into a plurality of beam spots arranged in a matrix by a millimeter wave beam emitted by a plurality of antenna elements, and in a state in which a modem including an RF transmission / reception module is associated with each beam spot, Lt; / RTI > is performed by the scheduler,
The method comprising: (a) switching, if there is no active terminal in a beam spot, a dominant modem of the beam spot to a sleep mode in a power saving mode;
(B) obtaining location information of a terminal from each beam spot having an active terminal and determining whether the terminal is located in an edge region of an arbitrary beam spot;
(C) determining whether an adjacent beam spot belongs to the same base station or an adjacent base station when the terminal is located in an edge region of an arbitrary beam spot as a result of the determination in the step (b);
(D) when the neighboring beam spot belongs to the same base station and the neighboring beam spot is in a sleep mode as a result of the determining in the step (c), the neighboring beam spot is switched to an active mode;
And (e) notifying the beam scheduler of the neighboring base station of the location information of the terminal when the adjacent beam spot belongs to the neighboring base station as a result of the determination in the step (c)
And activating the transmission module of the modem in the sleep mode periodically for a predetermined period of time.
상기 단말의 위치 정보는 단말이 자체 GPS 수신기에서 검출한 후 송신한 지리 좌표 데이터인 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 기지국 운용 방법.The method according to claim 1,
Wherein the location information of the terminal is the geographical coordinate data transmitted by the terminal after being detected by its own GPS receiver.
상기 슬립 모드 상태인 모뎀의 송신 모듈을 40㎳마다 활성화시켜서 MIB(Master Information Block)을 전송하고, 80㎳마다 SIB(System Information)를 전송하며,
상기 슬립 모드 상태인 모뎀의 수신 모듈을 80㎳마다 활성화시켜서 단말로부터의 PRACH(Physical Random Access Channel) 수신을 대기하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 기지국 운용 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Activates the transmission module of the modem in the sleep mode every 40 ms to transmit an MIB (Master Information Block), transmits SIB (System Information) every 80 ms,
And activating the reception module of the modem in the sleep mode every 80 ms to wait for reception of a Physical Random Access Channel (PRACH) from the MS.
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KR101957786B1 (en) * | 2017-12-18 | 2019-03-14 | 주식회사 이노와이어리스 | method for managing base station in mobile telecommunication system |
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Non-Patent Citations (1)
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박순기, 최용석, 김태중, "중앙 집중형 밀리미터파 기반 다중 스팟 빔 셀룰러 시스템", 한국통신학회논문지 제41권 제3호(2016.03.31.)* |
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