KR101933647B1 - 소형 기지국 장치 및 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법 - Google Patents

소형 기지국 장치 및 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 펨토셀, 피코셀 등과 같은 소형 기지국 장치가 제한적인 공간에서 이용되는 특성을 감안하여, 소형 기지국 장치에서 송신하는 신호의 송신 프레임 중 접속된 단말장치의 개수를 기초로 사용 지정된 최소한의 서브 프레임을 송신하는 구간에서만 송신부의 전원을 온 시키고 그 외의 나머지 서브 프레임 송신 구간에서는 송신부의 전원을 오프 시키고, 더 나아가 CPU 및 DSP와 같은 전력 소모가 비교적 큰 기능부를 절전모드로 전환시킴으로써, 소형 기지국 장치의 기지국으로서의 기능을 보장하면서 전력 소모를 효과적으로 절감시킬 수 있는 소형 기지국 장치 및 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법을 개시하고 있다.

Description

소형 기지국 장치 및 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법{FEMTOCELL BASE STATION AND POWER SAVING METHOD THEREOF}
본 발명은 소형 기지국 장치 및 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펨토셀, 피코셀 등과 같은 소형 기지국 장치가 제한적인 공간에서 이용되는 특성을 감안하여, 소형 기지국 장치에서 송신하는 신호의 송신 프레임 중 접속된 단말장치의 개수를 기초로 사용 지정된 최소한의 서브 프레임을 송신하는 구간에서만 송신부의 전원을 온 시키고 그 외의 나머지 서브 프레임 송신 구간에서는 송신부의 전원을 오프 시키고, 더 나아가 CPU 및 DSP와 같은 전력 소모가 비교적 큰 기능부를 절전모드로 전환시킴으로써, 소형 기지국 장치의 기능을 보장하면서 전력 소모를 효과적으로 절감시킬 수 있는 소형 기지국 장치 및 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법에 관한 것이다.
펨토셀(Femto Cell)이란 초소형, 저전력의 가정, 사무실용 옥내 기지국을 의미하며, 광대역 라우터에 연결하는 소형 기지국으로서 음성 및 데이터를 서비스하는 무선통신시스템을 말한다. 이러한 펨토셀의 장점으로는 음영지역을 해소하는 측면에서 셀 커버리지 증가, 인프라 구축 측면에서 비용 등을 감소시킬 수 있다.
펨토셀은, 펨토 기지국이라 불릴 수 있으며 이름에서 알 수 있듯이 일반 매크로 기지국의 거의 모든 기능을 수행할 수 있다.
이러한 펨토셀 기지국 중 주파수분활 다중화(FDD) 기술을 적용한 펨토셀 기지국은, 송신 주파수와 수신 주파수가 서로 분리되어 있기 때문에 송출 시 지속적으로 RF 송신부를 이루고 있는 주요소자인 전력증폭기 모듈(PAM: Power Amplifier Module) 및 트랜시버를 온(on)시킨 상태를 유지하고 있다.
한편, 펨토셀은, 특성상 공간적으로 제한적인 곳, 즉, 소규모 사업장, 커피숍, 음식점 등에서 사용하기 위하여 고려된 무선통신시스템이다. 이러한 제한적인 장소에 설치된 소용량의 펨토 기지국에는 시간대별로 접속되어 있는 단말에 수가 다양하게 변화하는 특성을 갖는다. 즉, 근무시간이나 영업시간에는 다수의 단말들이 불규칙적으로 접속되어 있어 전력 감소 효율이 크지 않지만, 퇴근 후나 영업시간 이후에는 펨토 기지국에 접속된 단말의 수가 아주 작거나 하나도 없을 확률이 높다.
헌데, 이처럼 펨토 기지국에 접속된 단말의 수가 아주 작거나 하나도 없을 확률을 전혀 고려하지 않고, 기존의 펨토 기지국은 연속해서 RF 송신부를 온(on)시킨 상태를 유지하기 때문에 불필요한 전력소모가 발생 할 수밖에 없다.
따라서, 본 발명에서는, 펨토 기지국의 전력 소모를 효과적으로 절감할 수 있는 방안을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은 펨토셀, 피코셀 등과 같은 소형 기지국 장치가 제한적인 공간에서 이용되는 특성을 감안하여, 소형 기지국 장치에서 송신하는 신호의 송신 프레임 중 접속된 단말장치의 개수를 기초로 사용 지정된 최소한의 서브 프레임을 송신하는 구간에서만 송신부의 전원을 온 시키고 그 외의 나머지 서브 프레임 송신 구간에서는 송신부의 전원을 오프 시키고, 더 나아가 CPU 및 DSP와 같은 전력 소모가 비교적 큰 기능부를 절전모드로 전환시킴으로써, 소형 기지국 장치의 기능을 보장하면서 전력 소모를 효과적으로 절감시키는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 소형 기지국 장치는, 접속된 단말장치의 개수를 확인하는 단말개수확인부; 상기 확인한 단말장치의 개수를 기초로 송신 프레임에 포함된 다수의 서브 프레임 중 데이터를 송신하도록 지정되는 적어도 하나의 서브 프레임을 확인하는 서브프레임확인부; 및 상기 적어도 하나의 서브 프레임에 대응되는 제1구간에서 상기 송신 프레임을 송신하는 송신부의 전원을 온시키며 상기 다수의 서브 프레임 중 상기 적어도 하나의 서브 프레임을 제외한 나머지 서브 프레임에 대응되는 제2구간에서는 상기 송신부의 전원을 오프시키는 송신제어부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 서브 프레임은, 상기 확인된 단말장치의 개수가 0인 경우, 접속되지 않은 단말장치가 상기 소형 기지국 장치에 접속하는데 필요한 데이터를 송신하도록 지정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 서브 프레임은, 상기 확인된 단말장치의 개수가 0이 아닌 경우, 상기 접속된 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스에 관련된 데이터를 송신하도록 지정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 접속되지 않은 단말장치가 상기 소형 기지국 장치에 접속하는데 필요한 데이터를 생성하는 장치제어부를 더 포함하고, 상기 장치제어부는 상기 데이터를 생성하는데 필요한 파라미터를 상기 송신제어부로 제공한 후 절전모드로 전환될 수 있다.
바람직하게는, 상기 장치제어부는, 상기 파라미터에 대한 변경 이벤트 및 상기 단말장치의 개수에 대한 변경 이벤트 중 적어도 어느 하나의 이벤트가 발생하면, 상기 절전모드로 전환되기 이전의 상태로 복귀할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 접속된 단말장치의 개수를 확인하는 단말개수 확인단계; 상기 확인한 단말장치의 개수를 기초로 송신 프레임에 포함된 다수의 서브 프레임 중 데이터를 송신하도록 지정되는 적어도 하나의 서브 프레임을 확인하는 서브프레임 확인단계; 및 상기 적어도 하나의 서브 프레임에 대응되는 제1구간에서 상기 송신 프레임을 송신하는 송신부의 전원을 온시키며 상기 다수의 서브 프레임 중 상기 적어도 하나의 서브 프레임을 제외한 나머지 서브 프레임에 대응되는 제2구간에서는 상기 송신부의 전원을 오프시키는 송신 제어단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 확인된 단말장치의 개수가 0인 경우, 접속되지 않은 단말장치가 상기 소형 기지국 장치에 접속하는데 필요한 데이터를 생성하는 장치제어부에서 상기 데이터를 생성하는데 필요한 파라미터를 확인하는 단계; 및 상기 장치제어부를 절전모드로 전환시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 파라미터에 대한 변경 이벤트 및 상기 단말장치의 개수에 대한 변경 이벤트 중 적어도 어느 하나의 이벤트가 발생하면, 상기 장치제어부를 상기 절전모드로 전환되기 이전의 상태로 복귀시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
이에, 본 발명의 소형 기지국 장치 및 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법에 의하면, 펨토셀, 피코셀 등과 같은 소형 기지국 장치가 제한적인 공간에서 이용되는 특성을 감안하여, 소형 기지국 장치에서 송신하는 신호의 송신 프레임 중 접속된 단말장치의 개수를 기초로 사용 지정된 최소한의 서브 프레임을 송신하는 구간에서만 송신부의 전원을 온 시키고 그 외의 나머지 서브 프레임 송신 구간에서는 송신부의 전원을 오프 시키고, 더 나아가 CPU 및 DSP와 같은 전력 소모가 비교적 큰 기능부를 절전모드로 전환시킴으로써, 소형 기지국 장치의 기능을 보장하면서 전력 소모를 효과적으로 절감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 송신제어부 및 장치제어부 간의 절전모드 전환 관련 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법을 나타내는 동작 흐름도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법의 추가된 절전모드 전환 및 정상모드 복귀 관련 실시예를 더 보여주는 동작 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 기지국 장치를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소형 기지국 장치(100)는, 접속된 단말장치의 개수를 확인하는 단말개수확인부(120)와, 확인한 단말장치의 개수를 기초로 송신 프레임에 포함된 다수의 서브 프레임 중 데이터를 송신하도록 지정되는 적어도 하나의 서브 프레임을 확인하는 서브프레임확인부(130)와, 상기 적어도 하나의 서브 프레임에 대응되는 제1구간에서 상기 송신 프레임을 송신하는 송신부(110)의 전원을 온시키며 상기 다수의 서브 프레임 중 상기 적어도 하나의 서브 프레임을 제외한 나머지 서브 프레임에 대응되는 제2구간에서는 송신부(110)의 전원을 오프시키는 송신제어부(140)를 포함한다.
여기서, 본 발명에 따른 소형 기지국 장치는, 펨토셀, 피코셀과 같은 소형 셀을 구축하는 기지국장치를 포함하는 것이 바람직하다.
이에, 본 발명에 따른 소형 기지국 장치(100)는, 사용자 혹은 설치 관리자에 의해서 건물, 가정, 지하철과 같은 특정 공간에 설치되고 backhaul을 통해 외부 장치(예 : 광대역 라우터)에 연결되어, 자신이 커버하는 소형 셀(예 : 펨토 셀) 내의 접속된 단말장치로 음성 및 데이터 등의 통신 서비스를 제공할 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 소형 기지국 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 안테나(1) 및 안테나(1)를 통해 무선 신호를 송신 및 수신하여 처리하는 듀플렉스(50), backhaul을 통해 외부로부터 수신되는 신호를 처리하는 장치제어부(170) 및 장치제어부(170)에서 처리된 하향 신호를 자신이 커버하는 소형 셀(예 : 펨토 셀)로 송신 가능하도록 처리하여 듀플렉스(50)로 제공하는 송신부(110) 및 듀플렉스(50)로부터 제공되는 상향 신호를 장치제어부(170)에 제공 가능하도록 처리하는 수신부(180)를 포함할 수 있다.
여기서 장치제어부(170)는 일반적인 펨토셀, 피코셀과 같은 소형 셀을 구축하는 기지국장치에서 CPU 및 DSP를 포함하는 구성에 대응된다. L2, L3 Layer를 처리하는 CPU 및 L1 Layer가 구현되어있는 DSP 에서도 비교적 전력 소모의 비중이 크다.
송신부(110)는, 일반적인 펨토셀, 피코셀과 같은 소형 셀을 구축하는 기지국장치의 해당 구성에 대응된다.
예를 들면, 송신부(110)는, 아날로그 디지털 변환기(ADC: Analog to Digital Converter), 디지털 아날로그 변환기(DAC: Digital to Analog Converter), 이득제어(Gain Control), 주파수 변환, 디지털 제어 필터(Filter) 기능들을 담당하는 트랜시버, 높은 무선 주파수로 증폭하는 전력증폭기 모듈(PAM), 수신신호에 대해서 잡음을 최소화하고 원하는 주파수만 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier) 등으로 구성될 수 있다. 여기서, 송신부(110)의 전력증폭기 모듈 및 트랜시버가 차지하는 전력 소모의 비중이 크다.
단말개수확인부(120)는, 소형 기지국 장치(100)에 접속된 단말장치의 개수를 확인한다.
예를 들면, 단말개수확인부(120)는, 소형 기지국 장치(100)에 단말장치가 접속 동작(예 : 랜덤 액세스)에 따라 접속되면 접속 단말장치의 개수의 카운트를 증가시키고, 접속 단말장치의 접속이 해지되면 접속 단말장치의 개수의 카운트를 감소시키는 방식으로, 접속된 단말장치의 개수를 지속적으로 모니터링하여 접속된 단말장치의 개수를 확인할 수 있다.
물론, 전술의 방식 이외에도 단말개수확인부(120)는, 통신 장비로서의 소형 기지국 장치(100)에 접속된 단말장치의 개수를 확인할 수 있는 기존의 다양한 방식들 중 하나를 채택할 수 있을 것이다.
서브프레임확인부(130)는, 송신 프레임을 기 설정된 다수의 서브 프레임으로 구분하고, 단말개수확인부(120)에서 확인한 단말장치의 개수를 기초로 상기 구분한 다수의 서브 프레임 중 데이터 송신이 지정된 적어도 하나의 서브 프레임을 확인한다.
예를 들면, 서브프레임확인부(130)는, 송신부(110)에서 송신하게 되는 신호의 특정 시간단위(예 : 10ms)에 따른 송신 프레임 마다, 해당 송신 프레임을 기 설정된 특정 서브시간단위(예 : 1ms)에 따른 다수의 서브 프레임으로 구분할 수 있다.
이에, 서브프레임확인부(130)는, 단말개수확인부(120)에서 확인한 단말장치의 개수를 기초로 상기 구분한 다수의 서브 프레임 중 데이터 송신이 지정된 적어도 하나의 서브 프레임을 확인한다.
보다 구체적으로 설명하면, 서브프레임확인부(130)는, 확인된 단말장치의 개수가 특정 제1개수인 경우, 송신 프레임을 구분한 다수의 서브 프레임 중 비 접속된 단말장치에 대하여 접속 동작을 제공하기 위한 특정 데이터 송신이 지정된 적어도 하나의 서브 프레임을 확인한다.
즉, 서브프레임확인부(130)는, 단말개수확인부(120)에서 확인된 단말장치의 개수가 특정 제1개수 예를 들어 0개인 경우, 송신 프레임에 대응하여 구분된 다수의 서브 프레임 중 비 접속된 단말장치에 대하여 접속 동작(예 : 랜덤 액세스)을 제공하기 위한 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)가 송신 지정된 적어도 하나의 서브 프레임을 확인할 수 있다.
즉, 서브프레임확인부(130)에서 확인되는 적어도 하나의 서브 프레임은, 확인된 단말장치의 개수가 0인 경우, 접속되지 않은 단말장치가 소형 기지국 장치(100)에 접속하는데 필요한 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)를 송신하도록 지정된 것을 의미한다.
예를 들면, 본 발명의 소형 기지국 장치(100)가 주파수분활 다중화(FDD) 기술을 적용한 LTE 펨토셀 기지국장치이고 10ms 단위의 송신 프레임을 기 설정된 다수의 서브 프레임(예 : 1ms)로 구분한 경우, #0 및 #5 서브 프레임이 접속 동작(예 : 랜덤 액세스)을 제공하기 위한 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)가 송신 지정된 서브 프레임일 것이다.
이에, 서브프레임확인부(130)는, 단말개수확인부(120)에서 확인된 단말장치의 개수가 0개인 경우, 송신 프레임에 대응하는 다수의 서브 프레임 중 비 접속된 단말장치에 대하여 접속 동작(예 : 랜덤 액세스)을 제공하기 위한 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)가 송신 지정된 #0 및 #5 서브 프레임을 확인할 수 있다.
한편, 서브프레임확인부(130)는, 확인된 단말장치의 개수가 특정 제2개수인 경우, 상기 다수의 서브 프레임 중 접속된 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스에 대응하여 데이터 송신이 지정된 적어도 하나의 서브 프레임을 확인한다.
즉, 서브프레임확인부(130)는, 단말개수확인부(120)에서 확인된 단말장치의 개수가 특정 제2개수 예를 들어 1개 이상인 경우, 송신 프레임에 대응하여 구분된 다수의 서브 프레임 중 현재 접속된 상태의 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스(예 : 음성 또는 데이터)에 대응하여 데이터 송신이 지정된 적어도 하나의 서브 프레임을 확인할 수 있다.
즉, 서브프레임확인부(130)에서 확인되는 적어도 하나의 서브 프레임은, 확인된 단말장치의 개수가 0이 아닌 경우, 접속된 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스에 관련된 데이터를 송신하도록 지정된 것을 의미한다.
예를 들면, 본 발명의 소형 기지국 장치(100)가 주파수분활 다중화(FDD) 기술을 적용한 LTE 펨토셀 기지국장치이고 10ms 단위의 송신 프레임을 기 설정된 다수의 서브 프레임(예 : 1ms)로 구분한 경우, 현재 접속된 단말장치에서 이용 중인 음성 통신 서비스(예 : 전화 통화)에 대응하여 #a, #b, #c, #d (여기서, a,b,c,d 는 0 ~ 9에 속함) 서브 프레임이 데이터 송신이 지정된 서브 프레임일 수 있고, 접속된 단말장치에서 이용 중인 데이터 통신 서비스(예 : 파일 다운로드)에 대응하여 #e, #f, #g, #h (여기서, e,f,g,h 는 0 ~ 9에 속함) 서브 프레임이 데이터 송신이 지정된 서브 프레임일 수 있다.
이에, 서브프레임확인부(130)는, 단말개수확인부(120)에서 확인된 단말장치의 개수가 1개 이상인 경우, 송신 프레임에 대응하여 구분된 다수의 서브 프레임 중 접속된 상태의 단말장치에 이용 중인 통신 서비스(예 : 음성 또는 데이터)에 대응하여 데이터 송신이 지정된 #a, #b, #c, #d 서브 프레임 또는 #e, #f, #g, #h 서브 프레임을 확인할 수 있다.
송신제어부(150)는, 송신 프레임에 대응하여 구분된 상기 다수의 서브 프레임 중 상기 확인된 적어도 하나의 서브 프레임을 송신하는 제1구간을 제외한 나머지 서브 프레임을 송신하는 제2구간에서, 상기 송신 프레임을 송신하는 송신부(110)의 전원을 오프시킨다.
보다 구체적으로 설명하면, 전술과 같이 서브프레임확인부(130)는, 단말개수확인부(120)에서 확인된 단말장치의 개수가 0개인 경우, 송신 프레임에 대응하여 구분한 다수의 서브 프레임 중 비 접속된 단말장치에 대하여 접속 동작(예 : 랜덤 액세스)을 제공하기 위한 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)가 송신 지정된 #0 및 #5 서브 프레임을 확인할 수 있다.
이 경우, 송신제어부(150)는, 송신부(110)를 통해 신호 즉 10ms 단위의 송신 프레임을 송신할 시, 송신 프레임에 대응하여 구분된 다수의 서브 프레임 중 상기 확인된 적어도 하나의 서브 프레임 즉 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지) 송신이 지정된 #0 및 #5 서브 프레임을 송신하는 제1구간에는 송신부(110)의 전원, 특히 송신부(110)의 전력증폭기 모듈 및 트랜시버의 전원을 온 시키고, 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지) 송신이 지정된 #0 및 #5 서브 프레임을 제외한 나머지 서브 프레임을 송신하는 제2구간에서 송신부(110)의 전원, 특히 송신부(110)의 전력증폭기 모듈 및 트랜시버의 전원을 오프시킬 수 있다.
이는, 소형 기지국 장치(100)에 접속된 단말장치가 없는 경우, 불특정의 비 접속 단말장치가 언제라도 소형 기지국 장치(100)에 접속할 수 있도록 접속 동작(예 : 랜덤 액세스)을 제공하기 위한 최소한의 특정 데이터, 즉 동기 신호 및 방송 메시지 만을 송신 지정된 서브 프레임을 통해 송출하고, 나머지 서브 프레임은 송출하지 않기 위함이다.
이에, 장치제어부(170)는, 정상적으로 기 설정된 파라미터에 따라 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)를 생성하고, 장치제어부(170)에서 생성된 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)가 송신이 지정된 #0 및 #5 서브 프레임에 실려 송신부(110)를 거쳐 송출될 것이다.
또한, 전술과 같이 서브프레임확인부(130)는, 단말개수확인부(120)에서 확인된 단말장치의 개수가 1개 이상인 경우, 송신 프레임에 대응하여 구분한 다수의 서브 프레임 중 접속된 상태의 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스(예 : 음성 또는 데이터)와 관련된 데이터를 송신하도록 지정된 적어도 하나의 서브 프레임(예 : #a, #b, #c, #d 서브 프레임)을 확인할 수 있다.
이 경우, 송신제어부(150)는, 송신부(110)를 통해 신호 즉 10ms 단위의 송신 프레임을 송신할 시, 송신 프레임에 대응하여 구분한 다수의 서브 프레임 중 상기 확인된 적어도 하나의 서브 프레임 즉 데이터 송신 지정된 #a, #b, #c, #d 서브 프레임을 송신하는 제1구간에는 송신부(110)의 전원, 특히 송신부(110)의 전력증폭기 모듈 및 트랜시버의 전원을 온 시키고, 데이터 송신 지정된 #a, #b, #c, #d 서브 프레임을 제외한 나머지 서브 프레임을 송신하는 제2구간에서 송신부(110)의 전원, 특히 송신부(110)의 전력증폭기 모듈 및 트랜시버의 전원을 오프(off)시킬 수 있다.
이는, 소형 기지국 장치(100)에 접속된 단말장치가 존재하는 경우, 접속된 단말장치에 필요한 통신 서비스를 제공하기 위한 최소한의 데이터 송신 지정된 서브 프레임만을 송출하고 나머지 서브 프레임을 송출하지 않기 위함이다.
이에, 장치제어부(170)는, 정상적으로 접속된 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스에 따른 데이터를 처리하고, 장치제어부(170)에서 처리된 데이터가 송신 지정된 #a, #b, #c, #d 서브 프레임에 실려 송신부(110)를 거쳐 송출될 것이다.
여기서, 송신제어부(150)는, 확인된 단말장치의 개수가 1개 이상인 경우, 접속된 상태의 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스(예 : 음성 또는 데이터)와 관련된 데이터를 송신하도록 지정된 적어도 하나의 서브 프레임(예 : #a, #b, #c, #d 서브 프레임) 뿐 아니라, 소형 기지국 장치(100)에 접속되지 않은 단말장치에 대하여 접속 동작(예 : 랜덤 액세스)을 제공하기 위한 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)가 송신되도록 지정된 #0 및 #5 서브 프레임 역시 확인하고, 확인한 서브 프레임(예 : #a, #b, #c, #d 서브 프레임) 및 #0 및 #5 서브 프레임을 송신하는 제1구간에서 송신부(110)의 전원을 온시키고, 확인한 서브 프레임(예 : #a, #b, #c, #d 서브 프레임) 및 #0 및 #5 서브 프레임를 제외한 나머지 서브 프레임을 송신하는 제2구간에서는 송신부(110)의 전원을 오프시킬 수도 있다.
여기서, 본 발명에 따른 소형 기지국 장치(100)는, 접속된 단말장치의 개수와 현재의 필요한 장치제어부(170)의 CPU 부하(load)를 분석하여, 분석 결과에 따라 CPU의 Clock 속도를 조절함으로써 소모전력을 줄이는 구성을 더 포함할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 소형 기지국 장치(100)는, CPU는 현재의 필요한 Load를 분석하여 CPU의 Clock 속도 조절이 필요할 경우, 송신제어부(140)의 PLL제어 블록에 필요한 클럭(Clock) 속도 값을 설정한다. 송신제어부(140)는 PLL 제어 블록에 이전과 다른 값이 입력되면 CPU 제어 블록을 통해 CPU에 Halt 명령을 내려 보낸다. Halt 명령을 받아 CPU가 동작을 멈추면, 송신제어부(140)의 PLL 제어블록은, PLL 설정 값을 CPU의 PLL 제어 블록으로 입력하고, CPU의 Clock이 원하는 Clock으로 변경 됨이 CPU의 PLL 제어 블록에서 확인이 되면 CPU의 Halt 명령을 취소하여 CPU가 변경된 Clock으로 동작하도록 할 수 있다.
한편 더 나아가, 본 발명에 따르는 소형 기지국 장치(100)에서 장치제어부(170)는, 단말개수확인부(120)에서 확인된 단말장치의 개수가 전술의 특정 제1개수(예 : 0개)인 경우, 비 접속된 단말장치에 대하여 접속 동작을 제공하기 위한 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)를 생성하는 파라미터를 송신제어부(140)로 제공한 후 절전모드로 전환될 수 있다.
이에, 송신제어부(140)는, 전술과 같이 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지) 송신이 지정된 #0 및 #5 서브 프레임 을 송신하는 상기 제1구간에, 장치제어부(170)로부터 제공된 파라미터를 기초로 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)를 자체적으로 생성하여 송신부(110)로 제공할 수 있다.
이에, 소형 기지국 장치(100)에 접속된 단말장치가 없는 경우, 장치제어부(170)는 절전모드로 전환되어 전력 소모를 줄이고, 동기 신호 및 방송 메시지를 생성하는 파라미터를 제공받은 송신제어부(140)가 전술과 같이 송신부(110)의 제1구간 및 제2구간 별 전원 온/오프를 제어함과 동시에 0 및 #5 서브 프레임의 제1구간에서 파라미터를 이용하여 동기 신호 및 방송 메시지를 생성하여 송신부(110)로 제공하게 된다.
이때, 송신제어부(140)는, 절전모드로 전환된 장치제어부(170) 특히 CPU 및 DSP 로의 전원을 오프시키는 것도 가능할 것이다.
여기서, 도 2를 참조하여 설명하면, 장치제어부(170)는, 비 접속된 단말장치에 대하여 접속 동작을 제공하기 위한 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)를 생성하는 파라미터를 송신제어부(140)로 제공한 후 절전모드로 전환되기에 앞서, 이후 빠른 정상모드로의 복귀를 위해 저장장치(180)에 현재 장치제어부(170)의 동작상태를 저장하고, 절전모드 전환을 송신제어부(140)의 상태 레지스터에 입력한다.
이에, 송신제어부(140)는 상태 레지스터의 상태가 절전모드일 경우 전원 제어 블록을 통해서 장치제어부(170) 특히 장치제어부(170)의 중앙처리장치(CPU)와 디지털 신호처리(DSP)에 입력되는 전원을 오프(off)하여 최소한의 전력이 소비되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 송신제어부(140)는, 상기 파라미터에 대한 변경 이벤트 및 상기 단말장치의 개수에 대한 변경 이벤트 중 적어도 어느 하나의 이벤트가 발생하면, 장치제어부(170)를 상기 절전모드로 전환되기 이전의 상태로 복귀시킬 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 소형 기지국 장치(100)는, 이벤트감시부(150)를 더 포함할 수 있다.
이벤트감시부(150)는, backhaul을 통해 외부의 상위 네트워크(예 : 이동통신 코어망)로부터 방송 메시지의 변경을 수신하는 경우 파라미터에 대한 변경 이벤트로 인지할 수 있다. 또는, 이벤트감시부(150)는, 수신부(180)를 통해 확인되는 상향 신호의 세기 및 잡음 신호의 세기 등을 측정하여 일정 이상 값을 가지게 되면 펨토 셀의 단말장치 개수에 대한 변경 이벤트로 인지할 수 있다.
이에, 송신제어부(140)는, 이벤트감시부(150)의 인지 결과를 근거로 파라미터에 대한 변경 이벤트 및 단말장치의 개수에 대한 변경 이벤트 중 적어도 어느 하나의 이벤트가 발생한다고 판단되면, 장치제어부(170)를 절전모드에서 정상모드로 전환되도록 한다. 물론, 송신제어부(140)는, 장치제어부(170)의 전원을 오프시킨 상태라면 전원 역시 온 시킬 것이다.
이에, 장치제어부(170) 특히 장치제어부(170)의 CPU 및 DSP는, 저장장치(180)에 저장해 둔 동작상태를 획득하고, 획득한 동작상태를 반영하여 절전모드로 전환되기 직전의 동작상태로 빠르게 복귀할 수 있다.
여기서, 외부의 상위 네트워크(예 : 이동통신 코어망)로부터의 방송 메시지에 대한 변경 이벤트에 따른 장치제어부(170)의 정상모드 복귀인 경우, 장치제어부(170)는, 수신된 방송 메시지 변경에 따른 방송 메시지를 생성하는 일반적인 동작을 수행할 것이다.
이때, 여전히 접속된 단말장치의 개수가 0개이므로, 장치제어부(170)는, 전술과 동일하게, 금번 변경된 방송 메시지 및 동기 신호를 생성하기 위한 파라미터를 송신제어부(140)로 다시 제공하고, 절전모드로 전환될 것이고, 송신제어부(140)는 전술과 동일하게 0 및 #5 서브 프레임의 제1구간에서 파라미터를 이용하여 동기 신호 및 방송 메시지를 생성하여 송신부(110)로 제공할 것이다.
한편, 단말장치 개수에 대한 변경 이벤트에 따른 장치제어부(170)의 정상모드 복귀인 경우, 장치제어부(170)는, 정상적으로 단말개수 변경에 따른 현재 접속된 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스에 따른 데이터를 처리하고, 더불어 송신제어부(140)는, 접속된 단말장치의 개수가 1개 이상이므로, 이에 대응하여 전술한 바와 같이 현재 접속된 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스에 대응하여 데이터 송신 지정된 #a, #b, #c, #d 서브 프레임을 제외한 나머지 서브 프레임을 송신하는 제2구간에서만 송신부(110)의 전원, 특히 송신부(110)의 전력증폭기 모듈 및 트랜시버의 전원을 오프(off)시킬 것이다.
따라서, 장치제어부(170)에서 처리된 데이터가 송신 지정된 #a, #b, #c, #d 서브 프레임에 실려 송신부(110)를 거쳐 송출될 것이다.
한편, 전술에서 설명하면 본 발명의 소형 기지국 장치(100)에 포함된 단말개수확인부(120)와, 서브프레임확인부(130)와, 송신제어부(150)와, 이벤트감시부(150) 중 적어도 어느 하나의 기능부는, 하나의 유닛(160)으로 구성될 수 있으며, 하나의 유닛(160)은 MAC(Medium Access Control) 스케줄러를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 소형 기지국 장치에 따르면, 펨토셀, 피코셀 등과 같은 소형 기지국 장치가 제한적인 공간에서 이용되는 특성을 감안하여, 소형 기지국 장치에서 송신하는 신호의 송신 프레임 중 접속된 단말장치의 개수를 기초로 사용 지정된 최소한의 서브 프레임을 송신하는 구간에서만 송신부의 전원을 온 시키고 그 외의 나머지 서브 프레임 송신 구간에서는 송신부의 전원을 오프 시키고, 더 나아가 CPU 및 DSP와 같은 전력 소모가 비교적 큰 기능부를 절전모드로 전환시킴으로써, 소형 기지국 장치의 기지국으로서의 기능을 보장하면서 전력 소모를 효과적으로 절감시킬 수 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법의 동작 흐름을 설명하도록 한다.
먼저, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 소형 기지국 장치(100)의 전원이 온 된다(S100). 이에, 소형 기지국 장치(100)의 RF 유닛에 대응되는 송신부(110)의 송신 기능이 정상적으로 동작되는 온(on)되고 전원이 공급되는 상태가 될 것이다.
이 후, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 소형 기지국 장치(100)에 접속된 단말장치의 개수를 확인한다(S110).
예를 들면, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 소형 기지국 장치(100)에 단말장치가 접속 동작(예 : 랜덤 액세스)에 따라 접속되면 접속 단말장치의 개수의 카운트를 증가시키고, 접속 단말장치의 접속이 해지되면 접속 단말장치의 개수의 카운트를 감소시키는 방식으로, 접속된 단말장치의 개수를 지속적으로 모니터링하여 접속된 단말장치의 개수를 확인할 수 있다.
물론, 전술의 방식 이외에도 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 통신 장비로서의 소형 기지국 장치(100)에 접속된 단말장치의 개수를 확인할 수 있는 기존의 다양한 방식들 중 하나를 채택할 수 있을 것이다.
그리고, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 송신부(110)에서 송신하게 되는 신호의 특정 시간단위(예 : 10ms)에 따른 송신 프레임 마다, 해당 송신 프레임을 기 설정된 특정 서브시간단위(예 : 1ms)에 따른 다수의 서브 프레임으로 구분할 수 있다(S120).
여기서, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 전술의 S110단계와 S120단계 중 어느 단계를 먼저 수행하는지는 중요하지 않다. 즉, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, S120단계 수행 후 S110단계를 수행할 수도 있고, 또는 S110단계와 S120단계를 동시에 병행 수행할 수도 있다.
그리고, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 확인한 단말장치의 개수를 기초로 상기 구분한 다수의 서브 프레임 중 데이터 송신이 지정된 적어도 하나의 서브 프레임을 확인한다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 확인된 단말장치의 개수가 특정 제1개수인지 판단하고(S130), 특정 제1개수인 경우(S130의 Yes), 상기 다수의 서브 프레임 중 비 접속된 단말장치에 대하여 접속 동작을 제공하기 위한 특정 데이터 송신이 지정된 적어도 하나의 서브 프레임을 확인한다(S140).
즉, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, S110단계에서 확인된 단말장치의 개수가 특정 제1개수 예를 들어 0개인 경우, 송신 프레임에 대응하여 구분된 다수의 서브 프레임 중 비 접속된 단말장치에 대하여 접속 동작(예 : 랜덤 액세스)을 제공하기 위한 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)가 송신 지정된 적어도 하나의 서브 프레임을 확인할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 소형 기지국 장치(100)가 주파수분활 다중화(FDD) 기술을 적용한 LTE 펨토셀 기지국장치이고 10ms 단위의 송신 프레임을 기 설정된 다수의 서브 프레임(예 : 1ms)로 구분한 경우, #0 및 #5 서브 프레임이 접속 동작(예 : 랜덤 액세스)을 제공하기 위한 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)가 송신 지정된 서브 프레임일 것이다.
이에, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 확인된 단말장치의 개수가 0개인 경우, 송신 프레임에 대응하는 다수의 서브 프레임 중 비 접속된 단말장치에 대하여 접속 동작(예 : 랜덤 액세스)을 제공하기 위한 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)가 송신 지정된 #0 및 #5 서브 프레임을 확인할 수 있다.
그리고 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 송신 프레임에 대응하여 구분된 상기 다수의 서브 프레임 중 상기 확인된 적어도 하나의 서브 프레임을 송신하는 제1구간을 제외한 나머지 서브 프레임을 송신하는 제2구간에서, 상기 송신 프레임을 송신하는 송신부(110)의 전원을 오프시킨다(S150).
보다 구체적으로 설명하면, 전술과 같이 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 확인된 단말장치의 개수가 0개인 경우, 송신 프레임에 대응하여 구분한 다수의 서브 프레임 중 비 접속된 단말장치에 대하여 접속 동작(예 : 랜덤 액세스)을 제공하기 위한 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)를 송신하도록 지정된 #0 및 #5 서브 프레임을 확인할 수 있다.
이 경우, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 송신부(110)를 통해 신호 즉 10ms 단위의 송신 프레임을 송신할 시, 송신 프레임에 대응하여 구분된 다수의 서브 프레임 중 상기 확인된 적어도 하나의 서브 프레임 즉 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지) 송신이 지정된 #0 및 #5 서브 프레임을 송신하는 제1구간에는 송신부(110)의 전원, 특히 송신부(110)의 전력증폭기 모듈 및 트랜시버의 전원을 온 시키고, 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지) 송신이 지정된 #0 및 #5 서브 프레임을 제외한 나머지 서브 프레임을 송신하는 제2구간에서 송신부(110)의 전원, 특히 송신부(110)의 전력증폭기 모듈 및 트랜시버의 전원을 오프시킬 수 있다.
이는, 소형 기지국 장치(100)에 접속된 단말장치가 없는 경우, 불특정의 비 접속 단말장치가 언제라도 소형 기지국 장치(100)에 접속할 수 있도록 접속 동작(예 : 랜덤 액세스)을 제공하기 위한 최소한의 특정 데이터, 즉 동기 신호 및 방송 메시지 만을 송신 지정된 서브 프레임을 통해 송출하고, 나머지 서브 프레임은 송출하지 않기 위함이다.
이에, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 장치제어부(170)에서 정상적으로 기 설정된 파라미터에 따라 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)를 생성하고, 장치제어부(170)에서 생성된 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)가 송신이 지정된 #0 및 #5 서브 프레임에 실려 송신부(110)를 거쳐 송출될 것이다.
한편, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, S130의 판단 결과 확인된 단말장치의 개수가 특정 제1개수가 아니고 특정 제2개수인 경우(S160단계의 Yes), 상기 다수의 서브 프레임 중 접속된 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스에 대응하여 데이터 송신이 지정된 적어도 하나의 서브 프레임을 확인한다(S170).
즉, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, S110단계에서 확인된 단말장치의 개수가 특정 제2개수 예를 들어 1개 이상인 경우, 송신 프레임에 대응하여 구분된 다수의 서브 프레임 중 현재 접속된 상태의 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스(예 : 음성 또는 데이터)와 관련된 데이터를 송신하도록 지정된 적어도 하나의 서브 프레임을 확인할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 소형 기지국 장치(100)가 주파수분활 다중화(FDD) 기술을 적용한 LTE 펨토셀 기지국장치이고 10ms 단위의 송신 프레임을 기 설정된 다수의 서브 프레임(예 : 1ms)로 구분한 경우, 현재 접속된 단말장치에서 이용 중인 음성 통신 서비스(예 : 전화 통화)에 대응하여 #a, #b, #c, #d (여기서, a,b,c,d 는 0 ~ 9에 속함) 서브 프레임이 데이터 송신이 지정된 서브 프레임일 수 있고, 접속된 단말장치에서 이용 중인 데이터 통신 서비스(예 : 파일 다운로드)에 대응하여 #e, #f, #g, #h (여기서, e,f,g,h 는 0 ~ 9에 속함) 서브 프레임이 데이터 송신이 지정된 서브 프레임일 수 있다.
이에, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 확인된 단말장치의 개수가 1개 이상인 경우, 송신 프레임에 대응하여 구분된 다수의 서브 프레임 중 접속된 상태의 단말장치에 이용 중인 통신 서비스(예 : 음성 또는 데이터)와 관련된 데이터를 송신하도록 지정된 #a, #b, #c, #d 서브 프레임 또는 #e, #f, #g, #h 서브 프레임을 확인할 수 있다.
그리고, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 송신 프레임에 대응하여 구분된 상기 다수의 서브 프레임 중 S170단계를 통해 확인된 적어도 하나의 서브 프레임을 송신하는 제1구간을 제외한 나머지 서브 프레임을 송신하는 제2구간에서, 상기 송신 프레임을 송신하는 송신부(110)의 전원을 오프시킨다(S180).
예를 들어, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 전술과 같이 확인된 단말장치의 개수가 1개 이상인 경우, 송신 프레임에 대응하여 구분한 다수의 서브 프레임 중 접속된 상태의 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스(예 : 음성 또는 데이터)에 대응하여 데이터 송신 지정된 적어도 하나의 서브 프레임(예 : #a, #b, #c, #d 서브 프레임)을 확인할 수 있다.
이 경우, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 송신부(110)를 통해 신호 즉 10ms 단위의 송신 프레임을 송신할 시, 송신 프레임에 대응하여 구분한 다수의 서브 프레임 중 상기 확인된 적어도 하나의 서브 프레임 즉 데이터 송신 지정된 #a, #b, #c, #d 서브 프레임을 송신하는 제1구간에는 송신부(110)의 전원, 특히 송신부(110)의 전력증폭기 모듈 및 트랜시버의 전원을 온 시키고, 데이터 송신 지정된 #a, #b, #c, #d 서브 프레임을 제외한 나머지 서브 프레임을 송신하는 제2구간에서 송신부(110)의 전원, 특히 송신부(110)의 전력증폭기 모듈 및 트랜시버의 전원을 오프(off)시킬 수 있다.
이는, 소형 기지국 장치(100)에 접속된 단말장치가 존재하는 경우, 접속된 단말장치에 필요한 통신 서비스를 제공하기 위한 최소한의 데이터 송신 지정된 서브 프레임만을 송출하고 나머지 서브 프레임을 송출하지 않기 위함이다.
이에, 장치제어부(170)는, 정상적으로 접속된 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스에 따른 데이터를 처리하고, 장치제어부(170)에서 처리된 데이터가 송신 지정된 #a, #b, #c, #d 서브 프레임에 실려 송신부(110)를 거쳐 송출될 것이다.
그리고, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, S150단계 또는 S180단계 수행 후, 소형 기지국 장치(100)의 전원이 오프되는지 확인하고(S190), 오프되지 않으면 전술과 같은 S130단계로 복귀하여 매 송신 프레임 마다 단말장치의 개수에 대응하여 이후 동작을 수행할 수 있다.
한편, 도 4를 참조하여, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법에서 장치제어부(170)의 절전모드 전환에 대한 실시예를 더 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 전술의 S140단계에서와 같이 단말장치의 개수가 0개 임에 따른 데이터 송신이 지정된 서브 프레임을 확인하면, 장치제어부(170)에서 소형 기지국 장치(100)에 접속되지 않은 단말장치에 대하여 접속 동작을 제공하기 위한 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)를 생성하는 파라미터를 확인할 수 있다(S142).
그리고, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 장치제어부(170) 특히 장치제어부(170)의 CPU 및 DSP를 절전모드로 전환시킨다(S144). 이때, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 절전모드로 전환된 장치제어부(170) 특히 CPU 및 DSP 로의 전원을 오프시키는 것도 가능할 것이다.
그리고, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 전술과 같이 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지) 송신이 지정된 #0 및 #5 서브 프레임 을 송신하는 상기 제1구간에, 장치제어부(170)로부터 확인한 파라미터를 기초로 특정 데이터(예 : 동기 신호, 방송 메시지)를 자체적으로 생성하여 송신부(110)로 제공할 수 있다(S146).
이에, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법에 의하면, 소형 기지국 장치(100)에 접속된 단말장치가 없는 경우, 장치제어부(170)는 절전모드로 전환되어 전력 소모를 줄이고, 동기 신호 및 방송 메시지를 생성하는 파라미터를 제공받은 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법, 특히 송신제어부(140)가 전술과 같이 송신부(110)의 제1구간 및 제2구간 별 전원 온/오프를 제어함과 동시에 0 및 #5 서브 프레임의 제1구간에서 파라미터를 이용하여 동기 신호 및 방송 메시지를 생성하여 송신부(110)로 제공하게 된다.
이 후, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 전술의 도 3에 도시된 S150단계를 수행함으로써, 자체 생성된 동기 신호 및 방송 메시지를 0 및 #5 서브 프레임의 제1구간에 송출할 것이다.
그리고, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 상기 파라미터에 대한 변경 이벤트 및 상기 단말장치의 개수에 대한 변경 이벤트 중 적어도 어느 하나의 이벤트가 발생하면, 장치제어부(170)를 상기 절전모드로 전환되기 이전의 상태로 복귀시킬 수 있다.
이를 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, backhaul을 통해 외부의 상위 네트워크(예 : 이동통신 코어망)로부터 방송 메시지의 변경을 수신하는 경우 파라미터에 대한 변경 이벤트로 인지할 수 있다. 또는, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 수신부(180)를 통해 확인되는 상향 신호의 세기 및 잡음 신호의 세기 등을 측정하여 일정 이상 값을 가지게 되면 펨토 셀의 단말장치 개수에 대한 변경 이벤트로 인지할 수 있다.
이에, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 인지 결과를 근거로 파라미터에 대한 변경 이벤트 및 단말장치의 개수에 대한 변경 이벤트 중 적어도 어느 하나의 이벤트가 발생한다고 판단되면, 장치제어부(170)를 절전모드에서 정상모드로 전환되도록 한다(S154). 물론, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 장치제어부(170)의 전원을 오프시킨 상태라면 전원 역시 온 시킬 것이다.
여기서, 외부의 상위 네트워크(예 : 이동통신 코어망)로부터의 방송 메시지에 대한 변경 이벤트에 따른 장치제어부(170)의 정상모드 복귀인 경우, 장치제어부(170)는, 수신된 방송 메시지 변경에 따른 방송 메시지를 생성하는 일반적인 동작을 수행할 것이다.
이때, 여전히 접속된 단말장치의 개수가 0개이므로, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법에 의하면, S130단계 및 S140단계를 수행하고, S142단계를 거쳐 금번 변경된 방송 메시지 및 동기 신호를 생성하기 위한 파라미터를 장치제어부(170)에서 다시 확인하고, 장치제어부(170)를 절전모드로 전환시킬 것이고, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법, 특히 송신제어부(140)는 전술과 동일하게 0 및 #5 서브 프레임의 제1구간에서 파라미터를 이용하여 동기 신호 및 방송 메시지를 생성하여 송신부(110)로 제공할 것이다.
한편, 단말장치 개수에 대한 변경 이벤트에 따른 장치제어부(170)의 정상모드 복귀인 경우, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법에 의하면, 장치제어부(170)는, 정상적으로 단말개수 변경에 따른 현재 접속된 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스에 따른 데이터를 처리하고, 더불어 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법은, 접속된 단말장치의 개수가 1개 이상이므로, S130단계 및 S140단계를 거쳐 현재 접속된 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스에 대응하여 데이터 송신 지정된 #a, #b, #c, #d 서브 프레임을 제외한 나머지 서브 프레임을 송신하는 제2구간에서만 송신부(110)의 전원, 특히 송신부(110)의 전력증폭기 모듈 및 트랜시버의 전원을 오프(off)시킬 것이다.
따라서, 본 발명의 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법에 의하면, 장치제어부(170)에서 처리된 데이터가 송신 지정된 #a, #b, #c, #d 서브 프레임에 실려 송신부(110)를 거쳐 송출될 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법에 따르면, 펨토셀, 피코셀 등과 같은 소형 기지국 장치가 제한적인 공간에서 이용되는 특성을 감안하여, 소형 기지국 장치에서 송신하는 신호의 송신 프레임 중 접속된 단말장치의 개수를 기초로 사용 지정된 최소한의 서브 프레임을 송신하는 구간에서만 송신부의 전원을 온 시키고 그 외의 나머지 서브 프레임 송신 구간에서는 송신부의 전원을 오프 시키고, 더 나아가 CPU 및 DSP와 같은 전력 소모가 비교적 큰 기능부를 절전모드로 전환시킴으로써, 소형 기지국 장치의 기지국으로서의 기능을 보장하면서 전력 소모를 효과적으로 절감시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 펨토셀 관리 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 본 발명을 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 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명에 따른 소형 기지국 장치 및 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법에 따르면, 펨토셀, 피코셀 등과 같은 소형 기지국 장치가 제한적인 공간에서 이용되는 특성을 감안하여, 소형 기지국 장치에서 송신하는 신호의 송신 프레임 중 접속된 단말장치의 개수를 기초로 사용 지정된 최소한의 서브 프레임을 송신하는 구간에서만 송신부의 전원을 온 시키고 그 외의 나머지 서브 프레임 송신 구간에서는 송신부의 전원을 오프 시키고, 더 나아가 CPU 및 DSP와 같은 전력 소모가 비교적 큰 기능부를 절전모드로 전환시킴으로써, 소형 기지국 장치의 기지국으로서의 기능을 보장하면서 전력 소모를 효과적으로 절감시킨다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100 : 소형 기지국 장치
110 : 송신부 120 : 단말개수확인부
130 : 서브프레임확인부 140 : 송신제어부
150 : 이벤트감시부 170 : 장치제어부

Claims (8)

  1. 소형 기지국 장치로서,
    접속된 단말장치의 개수를 확인하는 단말개수확인부;
    상기 확인한 단말장치의 개수를 기초로 송신 프레임에 포함된 다수의 서브 프레임 중 데이터를 송신하도록 지정되는 적어도 하나의 서브 프레임을 확인하는 서브프레임확인부;
    상기 적어도 하나의 서브 프레임에 대응되는 제1구간에서 상기 송신 프레임을 송신하는 송신부의 전원을 온시키며 상기 다수의 서브 프레임 중 상기 적어도 하나의 서브 프레임을 제외한 나머지 서브 프레임에 대응되는 제2구간에서는 상기 송신부의 전원을 오프시키는 송신제어부; 및
    접속되지 않은 단말장치가 소형 기지국 장치에 접속하는데 필요한 데이터를 생성하는 장치제어부를 포함하고,
    상기 장치제어부는,
    상기 확인된 단말장치의 개수가 특정 개수인 경우, 접속되지 않은 단말장치가 소형 기지국 장치에 접속하는데 필요한 데이터를 생성하는데 필요한 파라미터를 확인하여 상기 송신제어부로 제공하고 절전모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 소형 기지국 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 서브 프레임은,
    상기 확인된 단말장치의 개수가 0인 경우, 접속되지 않은 단말장치가 상기 소형 기지국 장치에 접속하는데 필요한 데이터를 송신하도록 지정되는 것을 특징으로 하는 소형 기지국 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 서브 프레임은,
    상기 확인된 단말장치의 개수가 0이 아닌 경우, 상기 접속된 단말장치에서 이용 중인 통신 서비스에 관련된 데이터를 송신하도록 지정되는 것을 특징으로 하는 소형 기지국 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치제어부는,
    상기 파라미터에 대한 변경 이벤트 및 상기 단말장치의 개수에 대한 변경 이벤트 중 적어도 어느 하나의 이벤트가 발생하면, 상기 절전모드로 전환되기 이전의 상태로 복귀하는 것을 특징으로 하는 소형 기지국 장치.
  6. 접속된 단말장치의 개수를 확인하는 단말개수 확인단계;
    상기 확인한 단말장치의 개수를 기초로 송신 프레임에 포함된 다수의 서브 프레임 중 데이터를 송신하도록 지정되는 적어도 하나의 서브 프레임을 확인하는 서브프레임 확인단계; 및
    상기 적어도 하나의 서브 프레임에 대응되는 제1구간에서 상기 송신 프레임을 송신하는 송신부의 전원을 온시키며 상기 다수의 서브 프레임 중 상기 적어도 하나의 서브 프레임을 제외한 나머지 서브 프레임에 대응되는 제2구간에서는 상기 송신부의 전원을 오프시키는 송신 제어단계를 포함하며,
    상기 확인된 단말장치의 개수가 특정 개수인 경우, 접속되지 않은 단말장치가 소형 기지국 장치에 접속하는데 필요한 데이터를 생성하는 장치제어부에서 상기 데이터를 생성하는데 필요한 파라미터를 확인하는 단계; 및
    상기 장치제어부를 절전모드로 전환시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 파라미터에 대한 변경 이벤트 및 상기 단말장치의 개수에 대한 변경 이벤트 중 적어도 어느 하나의 이벤트가 발생하면, 상기 장치제어부를 상기 절전모드로 전환되기 이전의 상태로 복귀시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 기지국 장치의 전력 절감 방법.
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