KR102430879B1 - 기지국 저전력 운용 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

기지국 저전력 운용 시스템 및 그 방법이 제공된다. 이 시스템은 매크로 셀을 서비스하는 주 기지국, 그리고 스몰 셀을 서비스하고, 상기 주 기지국의 요청에 따라 동작 전원을 활성화하는 복수의 보조 기지국을 포함하고, 상기 주 기지국은, 상기 복수의 보조 기지국 중에서 상기 단말과 데이터를 송수신할 적어도 하나의 보조 기지국의 동작 전원을 선택적으로 활성화시킨다.

Description

기지국 저전력 운용 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING BASE STATION WITH LOW-LEVEL POWER}
본 발명은 기지국 저전력 운용 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 4G 네트워크 이후(beyond 4G network), LTE 시스템 이후(post LTE)의 개선된 5G(fifth generation), Pre 5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다.
5G 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 특히 60기가(60GHz) 대역에서 고려되고 있으며, 이 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키도록 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
여기서, 초고주파(mmWave) 대역을 사용하는 5G 기지국은 사람 및 사물 변화에 따라 기지국 커버리지가 변경된다. 크게 두가지 변경 사례가 있다.
하나는 최번시 기지국 커버리지 변경이다. 사용자당 복수개의 접속 가능한 기지국 구축이 필요하다. 최번시에는 많은 사람, 사물 등 밀티미터파 전파를 방해 요소가 많아서 셀 커버리지가 감소된다. 따라서, 밀리미터파 신호의 사람 및 사물에 의한 차단을 고려한 설계를 필요로 한다.
다른 하나는 최한시 기지국 커버리지 변경이다. 최한시에는 전파를 방해하는 물체의 감소로 커버리지가 증가한다. 따라서, 불필요한 기지국은 동적 전원 오프로 전력 절감이 필요하다.
여기서, 최번시(Busy Hour)는 1일 중 호(呼)가 가장 많이 발생하는 1시간을 말하며, 최번시에 발생한 호수를 최번시 호수라고 한다. 1일중 호가 가장 많이 발생하는 1시간을 최번시라 하고, 최한시는 일일중 가장 호가 적은 시간을 말한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기지국 전원을 동적으로 제어하는 기지국 저전력 운용 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 특징에 따르면, 기지국 저전력 운용 시스템은 매크로 셀을 서비스하는 주 기지국, 그리고 스몰 셀을 서비스하고, 상기 주 기지국의 요청에 따라 동작 전원을 활성화하는 복수의 보조 기지국을 포함하고, 상기 주 기지국은, 최소 전원 상태에 있는 상기 복수의 보조 기지국 중에서 상기 단말과 데이터를 송수신할 적어도 하나의 보조 기지국의 동작 전원을 선택적으로 활성화시킨다.
상기 주 기지국은, 상기 단말로부터 데이터 다운로드 요청이 수신되면, 상기 복수의 보고 기지국 중에서 상기 단말의 위치에 인접한 적어도 하나의 보조 기지국의 동작 전원을 활성화시킬 수 있다.
상기 보조 기지국은, 상기 주 기지국보다 고속 데이터 서비스를 제공하고, 상기 주 기지국은, 상기 다운로드 요청된 데이터가 고속 데이터 서비스를 필요로 하는 경우, 상기 적어도 하나의 보조 기지국의 동작 전원을 활성화시킬 수 있다.
상기 주 기지국은, 상기 단말의 위치에 인접한 적어도 하나의 보조 기지국의 동작 전원을 활성화시키고, 상기 단말에게 주변 기지국 신호 감지 정보를 요청하여 수신하며, 동작 전원을 활성화 시킨 적어도 하나의 보조 기지국 중에서 상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함된 하나의 보조 기지국을 제외한 나머지 보조 기지국의 동작 전원을 비활성화시킬 수 있다.
상기 주 기지국은, 상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함된 보조 기지국이 둘 이상인 경우, 수신 신호 강도가 가장 높은 하나의 보조 기지국을 제외한 나머지 보조 기지국의 동작 전원을 비활성화시킬 수 있다.
상기 주 기지국은, 상기 동작 전원을 활성화 시킨 적어도 하나의 보조 기지국 중에서 상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함된 기지국이 없는 경우, 상기 단말의 위치에 인접한 영역을 확대하고, 확대된 영역을 커버하는 적어도 하나의 보조 기지국의 동작 전원을 활성화시키고, 상기 단말에게 주변 기지국 신호 감지 정보를 재요청하여 재수신하며, 상기 확대된 영역을 커버하는 적어도 하나의 보조 기지국 중에서 재수신된 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함되고 수신 신호 강도가 가장 높은 하나의 보조 기지국을 제외한 나머지 보조 기지국의 동작 전원을 비활성화 시킬 수 있다.
상기 주 기지국은, 제1 통신망을 커버하고, 상기 복수의 보조 기지국은, 상기 제1 통신망과 다른 제2 통신망을 커버할 수 있다.
상기 제1 통신망은 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE) 주파수 대역을 사용하는 통신망이고, 상기 제2 통신망은 밀리미터파(mmWave) 대역을 사용하는 통신망일 수 있다.
상기 복수의 보조 기지국은, 복수의 지향성 빔을 송신하는 빔포밍 기지국들일 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 매크로 셀을 서비스하는 주 기지국이 수행하는 기지국 저전력 운용 방법으로서, 단말로부터 데이터 다운로드 요청을 수신하는 단계, 그리고 스몰 셀을 서비스하는 적어도 하나의 보조 기지국 중에서 상기 단말과 인접한 적어도 하나의 보조 기지국의 동작 전원을 활성화시키는 단계를 포함하고, 상기 다운로드 요청된 데이터는, 상기 주 기지국 및 상기 동작 전원이 활성화된 적어도 하나의 보조 기지국을 통하여 상기 단말로 전송된다.
상기 활성화시키는 단계는, 복수의 보조 기지국 중에서 상기 단말의 현재 위치와 인접한 제1 영역에 포함된 적어도 하나의 보조 기지국의 동작 전원을 활성화시키는 단계, 상기 단말에게 주변 기지국 신호 감지 정보를 요청하여 수신하는 단계, 동작 전원을 활성화 시킨 적어도 하나의 보조 기지국 중에서 상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함된 적어도 하나의 보조 기지국을 선택하여 동작 전원을 활성화시키는 단계, 그리고 선택한 보조 기지국을 제외한 나머지 보조 기지국의 동작 전원을 비활성화시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 요청하여 수신하는 단계와 상기 선택하여 동작 전원을 활성화시키는 단계 사이에, 상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 활성화된 적어도 하나의 보조 기지국이 포함되어 있는지 판단하는 단계, 그리고 포함된 보조 기지국이 없는 경우, 상기 제1 영역보다 확대된 제2 영역에 포함된 적어도 하나의 보조 기지국의 동작 전원을 활성화시킨 후, 상기 주변 기지국 신호 감지 정보를 요청하여 수신하는 단계 및 상기 판단하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 비활성화시키는 단계는, 상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함된 보조 기지국이 둘 이상인 경우, 수신 신호 강도가 가장 높은 하나의 보조 기지국을 제외한 나머지 보조 기지국의 동작 전원을 비활성화시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 스몰 셀을 서비스하는 복수의 보조 기지국이 수행하는 기지국 저전력 운용 방법으로서, 최소 전원 상태에서 매크로 셀을 서비스하는 주 기지국으로부터 전원 온 명령을 수신하면, 기지국 동작 전원을 활성화하는 단계, 상기 주 기지국의 요청에 따라 상기 주 기지국에 연결된 단말 및 상기 주 기지국과 이중접속(Dual connectivity) 절차를 수행하는 단계, 그리고 상기 단말이 다운로드를 요청한 데이터를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 전원 온 명령은, 상기 단말이 상기 주 기지국에게 데이터 다운로드를 요청한 경우, 송신된다.
상기 활성화하는 단계 이후, 상기 보조 기지국의 신호가 상기 단말이 감지한 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함되지 않은 경우, 상기 주 기지국의 요청에 따라 상기 동작 전원을 비활성화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 주 기지국은, 레거시(Legacy) 주파수 대역을 사용하고, 상기 적어도 하나의 보조 기지국은, 상기 레거시 주파수 대역보다 데이터 전송 속도가 빠른 새로운 주파수 대역을 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 최한시에는 최소 전원으로 동작하고 필요시 기지국 동작 전원을 활성화시킴으로써, 5G 기지국의 불필요한 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 그리고 5G 기지국으로 인한 인접 셀의 간섭 유발을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 저전력 운용 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국들간 무선 인터페이스 프로토콜의 사용자 평면(User Plane)을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국들간 무선 인터페이스 프로토콜의 제어 평면(Control Plane)을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주 기지국과 보조 기지국의 커버리지 관계를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 기지국 저전력 운용 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국 저전력 운용 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 전원을 동적으로 제어하는 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 활성화되는 기지국 범위를 확대하는 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예 따른 기지국의 하드웨어 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은, 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), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은, 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 소형 기지국, 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS) 등을 지칭할 수도 있고, BS, ABS, HR-BS, 소형 기지국, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, HR-RS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이제, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 기지국 저전력 운용 시스템 및 그 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 저전력 운용 시스템을 나타내고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국들간 무선 인터페이스 프로토콜의 사용자 평면(User Plane)을 나타내고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국들간 무선 인터페이스 프로토콜의 제어 평면(Control Plane)을 나타내며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주 기지국과 보조 기지국의 커버리지 관계를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 기지국 저전력 운용 시스템은 매크로 셀(1)을 서비스하는 주(Master) 기지국(100), 스몰 셀(2)을 서비스하는 보조(Secondary) 기지국(200)을 포함한다.
이때, 주 기지국(100)은 디지털 유닛(Digital Unit, DU)(500), 코어망(300)에 위치한 집중 유닛(Central Unit, CU)(400)과 연결된다.
여기서, 디지털 유닛(DU)(500)과 집중 유닛(CU)(400)은 기지국 분리에 따른 구성으로서, 전화국과 같은 특정 지역에 집중 배치된다. 그리고 기지국의 계층 기능 중 PHY 계층의 상위 계층을 포함할 수 있다. 이런 경우, 기지국들(100, 200)은 서비스 지역에 배치되는 접속 유닛(Access Unit, AU), 안테나 유닛(Antenna Unit, AU), 무선 유닛(Radio Unit, RU)으로 구현된다.
단말(UE)(600)은 주 기지국(100) 및 보조 기지국(200)에 동시 접속하여 데이터 서비스를 제공받을 수 있으며, 이러한 동시 접속은 듀얼 커넥티비티(Dual Connectivity)를 통해 가능하다.
듀얼 커넥티비티는 RRC 연결(RRC CONNECTED) 단말이 비이상적인 백홀로 연결된 적어도 두 개의 서로 다른 네트워크 포인트들(마스터 기지국 및 세컨더리 기지국들)에 의해 제공되는 무선 자원을 사용하는 동작을 나타낸다.
듀얼 커넥티비티에서 주 기지국(100)은 단말(600)과 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 연결을 형성하고, 코어망(300)에 대해서 모빌리티 앵커(mobility anchor) 역할을 한다. 보조 기지국(200)은 듀얼 커넥티비티에서 주 기지국(100)과 구별되어 단말(600)에 추가적인 무선 자원을 제공하는 기지국으로서, 세컨더리 기지국(SeNB, Secondary eNB)에 해당한다.
주 기지국(100)은 제어 신호 및 데이터 신호를 전송하고, 보조 기지국(200)은 데이터 신호를 전송한다. 즉, 단말(600)은 주 기지국(100)과 보조 기지국(200) 간 상호 연동을 통해 데이터를 수신한다.
주 기지국(100)과 보조 기지국(200) 간 상호 연동을 위한 무선 인터페이스 프로토콜은 도 2 및 도 3과 같다.
주 기지국(100)은 매체접속제어(Medium Access Control, MAC) 계층, 무선링크제어(Radio Link Control, RLC) 계층, 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol, PDCP) 계층, 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 계층을 포함하고, 보조 기지국(200)은 MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층, SWI(Switching)/SPL(Splitting) 계층, 5G RRC 계층를 포함한다.
이때, 도 2는 사용자 평면을 나타내는데, 어플리케이션 계층에서 생성된 데이터 신호(예, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터)를 전송하기 위한 경로를 지칭한다. 도 2를 참조하면, 데이터 신호는 주 기지국(100)의 PDCP 계층과 보조 기지국(200)의 SWI/SPL 계층이 상호 연동하여 단말(600)로 전달된다.
도 3은 제어 평면을 나타내며, 단말(500)과 E-UTRAN 사이의 콜(call)을 관리하기 위하여 사용되는 제어 메시지를 전송하기 위한 경로를 지칭한다. 도 3을 참조하면, 주 기지국(100)은 SRB(signaling radio bearer)를 통해 제어 신호를 전송한다. 그리고 보조 기지국(200)과 데이터 신호를 연동하기 위해서 보조 기지국(200)의 5G RRC 계층과 주 기지국(100)의 PDCP 계층 간에 DRB(data radio bearer)를 연결한다. DRB는 데이터가 전송되는 베어러이다.
도 4를 참조하면, 하나의 주 기지국(100)이 서비스하는 매크로 셀(1)에는 복수의 보조 기지국(200)이 각각 서비스하는 스몰 셀(2)들이 포함된다.
주 기지국(100)이 커버하는 제1 통신망은 보조 기지국(200)이 커버하는 제2 통신망과 다르다. 이때, 제1 통신망은 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE) 주파수 대역을 사용하는 통신망이고, 제2 통신망은 밀리미터파(mmWave) 대역을 사용하는 통신망이다.
여기서, 보조 기지국(200)은 최한시에 전파를 방해하는 물체의 감소로 커버리지가 증가한다. 따라서, 최한시에는 기지국의 동적 전원 제어가 필요하다.
최한시에 주 기지국(100)은 매크로 셀(1) 내에 포함된 복수의 보조 기지국(200)들의 전원을 동적으로 제어하며, 그 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 기지국 저전력 운용 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 주 기지국(100)의 매크로 셀(1) 내에 위치하는 적어도 하나의 보조 기지국(200)은 최소 전원 상태이다(S101). 여기서, 최소 전원은 주 기지국(100)으로부터 전원 온 명령을 수신 할 수 있는 정도의 최소한의 전원으로 동작하는 상태로서, 완전한 전원 오프는 아니지만, 제대로 된 기지국 동작은 어려운 상태이다. 예를들면, 최소 전원으로 동작하는 상태인 보조 기지국은(200)은 단말(600)에게 신호를 전송하지 않으므로, 단말(600)은 그 보조 기지국(200)으로부터 수신되는 신호를 감지할 수 없다.
주 기지국(100)은 단말(600)과 RRC 연결되고(S103), 단말(600)로부터 데이터 다운로드 요청을 수신한다(S105).
주 기지국(100)은 다운로드 요청된 데이터가 듀얼 커넥티비티 조건을 충족하는지 판단한다(S107). 즉, 모든 데이터 다운로드 요청에 대해서 듀얼 커넥티비티를 수행하지 않고, 특정 조건일 때, 듀얼 커넥티비티를 수행할 수 있다. 예를들면, 고속 데이터 전송이 필요한 다운로드 요청인지를 판단할 수 있다.
주 기지국(100)은 듀얼 커넥티비티 조건을 충족하면, 다운로드를 요청한 단말(600)이 보조 기지국(200)에 접속이 가능한 단말인지를 판단한다(S109). 여기서, 보조 기지국(200)이 사용하는 밀리미터파 주파수 통신이 가능한 단말인지를 판단할 수 있다.
주 기지국(100)은 단말(600)이 보조 기지국에 접속가능하다고 판단되면, 주 기지국(100)이 보조 기지국(200)과 듀얼 커넥티비티 접속을 수행할 수 있는지를 판단한다(S111). 즉, 기지국간 상호 연동 인터페이스가 가능한지를 판단한다.
주 기지국(100)이 보조 기지국(200)과 듀얼 커넥티비티 접속이 가능하다고 판단되면, 주 기지국(100)은 현재 단말(600)의 위치를 확인하여 단말(600)에 인접한 적어도 하나의 보조 기지국(200)을 확인한다(S113).
주 기지국(100)은 S113 단계에서 확인한 적어도 하나의 보조 기지국(200)에게 전원 온 명령을 전송한다(S115).
적어도 하나의 보조 기지국(200)은 전원 온 명령이 수신되면, 전원 온 되고(S117), 주 기지국(100)에게 전원 온 응답을 전송한다(S119).
주 기지국(100)은 전원이 온 된 보조 기지국(200) 중 하나의 보조 기지국(200) 및 단말(600)과 듀얼 커넥티비티 접속 절차를 수행한다(S121).
그러면, 주 기지국(100)은 단말(600)이 요청한 데이터 신호를 보조 기지국(200)을 통하여 단말(600)로 전송한다(S123, S125).
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국 저전력 운용 방법을 나타낸 순서도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 전원을 동적으로 제어하는 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 전원을 온 시키는 커버리지를 확대하는 구성을 설명하기 위한 도면이다.
여기서, 도 6은 주 기지국(100)의 동작을 나타낸 것으로서, 도 5의 S113 단계 이후 동작을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 주 기지국(100)은 단말(600)과 인접한 적어도 하나의 보조 기지국에게 전원 온 명령을 전송한다(S201).
여기서, 도 7를 참조하면, 주 기지국(100)은 단말(600)의 현재 위치를 기준으로 기 정의된 반경을 가진 영역(A)에 위치한 적어도 하나의 보조 기지국(200) 또는 보조 기지국(200)이 커버하는 스몰 셀을 확인하여 동작 전원을 활성화시킨다.
주 기지국(100)은 단말(600)에게 주변 기지국으로부터 수신되는 신호 세기를 감지하도록 요청하여 주변 기지국 신호 감지 정보를 수신한다(S203).
주 기지국(100)은 S203 단계에서 수신된 주변 기지국 신호 감지 정보에 S201 단계에서 동작 전원을 활성화 시킨 보조 기지국들이 포함되었는지를 판단한다(S205).
포함되지 않은 경우, 주 기지국(100)은 단말(600)의 위치에 인접한 영역을 확대하고, 확대된 영역을 커버하는 적어도 하나의 보조 기지국(200)을 선정(S207)하여 전원 온 명령을 전송한다(S209).
여기서, 도 8을 참조하면, 동작 전원을 활성화시킬 영역이 A 영역에서 B 영역으로 확대되었다. 즉, 주 기지국(100)은 B 영역에 위치한 보조 기지국들(200)에게 전원 온 명령을 전송한다. 그리고 S203 단계부터 다시 시작하며, 단말(600)이 측정한 주변 기지국 신호 감지 정보에 전원 온된 기지국들이 적어도 하나 포함될때까지 S203 단계에서 S209 단계는 반복한다.
반면, S205 단계에서 포함된 경우, 보조 기지국(200)이 두개 이상인지를 판단한다(S211).
두개 이상으로 판단되면, 주변 기지국 신호 감지 정보에 기초하여 해당하는 보조 기지국들(200) 중에서 수신 강도가 가장 높게 측정된 하나의 보조 기지국을 제외하고 나머지 보조 기지국들에게 전원 오프 명령을 전송한다(S213). 그러면, 나머지 보조 기지국들은 다시 최소 전원 상태로 복귀한다.
주 기지국(100)은 S211 단계에서 판단된 하나의 보조 기지국(200) 또는 S213 단계에서 선정된 하나의 보조 기지국(200) 및 단말(600)과 듀얼 커넥티비티를 설정한다(S215).
도 9는 본 발명의 실시예 따른 기지국의 하드웨어 블록도로서, 주 기지국(100) 또는 보조 기지국(200) 각각의 하드웨어 구성을 나타낸다.
도 9를 참고하면, 주 기지국(100)의 하드웨어 구성(700) 또는 보조 기지국(200)의 하드웨어 구성(700)은 프로세서(701), 메모리 장치(703), 저장 장치(705), 적어도 하나의 통신 장치(707) 등을 포함하는 하드웨어로 구성되고, 지정된 장소에 하드웨어와 결합되어 실행되는 프로그램이 저장된다.
하드웨어 구성(700)은 본 발명을 실행할 수 있는 구성과 성능을 가진다. 프로그램은 도 1부터 도 8을 참고로 설명한 본 발명의 동작 방법을 구현한 명령어(instructions)를 포함하고, 프로세서(701)와 메모리 장치(703) 등의 하드웨어와 결합하여 본 발명을 구현한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

  1. 매크로 셀을 서비스하는 주 기지국, 그리고
    상기 매크로 셀 내에 포함되는 각각의 스몰 셀을 서비스하고, 상기 주 기지국으로부터 신호를 수신하기 위한 최소 전원 상태로 비활성화되며, 상기 주 기지국의 요청에 따라 신호를 송수신하기 위한 정상 상태로 활성화되는 복수의 보조 기지국을 포함하고,
    상기 주 기지국은,
    상기 복수의 보조 기지국 중에서 단말과 데이터를 송수신할 적어도 하나의 보조 기지국을 최소 전원 상태에서 정상 상태로 선택적으로 활성화시키고,
    상기 단말로부터 데이터 다운로드 요청이 수신되면, 상기 복수의 보조 기지국 중에서 상기 단말의 현재 위치를 기준으로 상기 단말과의 거리가 정해진 값 이내인 영역에 위치하는 적어도 하나의 보조 기지국을 선택하고, 선택된 적어도 하나의 보조 기지국을 정상 상태로 활성화시키는, 기지국 저전력 운용 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 선택된 적어도 하나의 보조 기지국은, 상기 주 기지국보다 고속 데이터 서비스를 제공하고,
    상기 주 기지국은,
    상기 다운로드 요청된 데이터가 고속 데이터 서비스를 필요로 할때, 상기 선택된 적어도 하나의 보조 기지국을 최소 전원 상태에서 정상 상태로 활성화시키는, 기지국 저전력 운용 시스템.
  3. 제1항에서,
    상기 주 기지국은,
    상기 단말로부터 미리 정해진 거리 이내에 위치하는 적어도 하나의 보조 기지국을 활성화시키고,
    상기 단말에게 주변 기지국 신호 감지 정보를 요청하며,
    상기 미리 정해진 거리 이내에 위치하는 상기 활성화된 적어도 하나의 보조 기지국 중에서 상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함되지 않은 적어도 하나의 보조 기지국을 비활성화시키는, 기지국 저전력 운용 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 주 기지국은,
    상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함된 활성화된 보조 기지국이 둘 이상인 경우, 수신 신호 강도가 높은 하나의 보조 기지국을 선택하고, 선택된 하나의 보조 기지국을 제외한 나머지 보조 기지국을 비활성화시키는, 기지국 저전력 운용 시스템.
  5. 제3항에서,
    상기 주 기지국은,
    상기 미리 정해진 거리 이내에 위치하는 상기 활성화된 적어도 하나의 보조 기지국 중에서 상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함된 보조 기지국이 없으면,
    상기 단말에 인접한 탐색 영역을 확대하고, 확대된 영역에서 적어도 하나의 보조 기지국을 활성화하며,
    상기 단말로부터 상기 단말이 상기 확대된 영역에서 획득한 주변 기지국 신호 감지 정보를 수신하고,
    상기 확대된 영역에서 활성화된 적어도 하나의 보조 기지국 중에서, 상기 확대된 영역에서 획득한 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함되지 않은 적어도 하나의 보조 기지국을 비활성화시키는, 기지국 저전력 운용 시스템.
  6. 제1항에서,
    상기 주 기지국은, 제1 통신 서비스를 제공하고,
    상기 복수의 보조 기지국은, 상기 제1 통신 서비스와 다른 제2 통신 서비스를 제공하는 기지국 저전력 운용 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 통신 서비스는, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE) 주파수 대역을 사용하고,
    상기 제2 통신 서비스는, 밀리미터파(mmWave) 대역을 사용하는, 기지국 저전력 운용 시스템.
  8. 제7항에서,
    상기 복수의 보조 기지국은,
    복수의 지향성 빔을 송신하는 빔포밍 기지국들인 기지국 저전력 운용 시스템.
  9. 매크로 셀을 서비스하는 주 기지국이 수행하는 기지국 저전력 운용 방법으로서,
    단말로부터 데이터 다운로드 요청을 수신하는 단계, 그리고
    신호를 수신하기 위한 최소 전원 상태에 있는 적어도 하나의 보조 기지국 중에서 상기 단말의 현재 위치를 기준으로 상기 단말과의 거리가 정해진 값 이내인 영역에 위치하는 적어도 하나의 보조 기지국을 선택하고, 선택된 적어도 하나의 보조 기지국을 단말과 신호를 송수신하기 위한 정상 상태로 활성화시키는 단계를 포함하고,
    상기 다운로드 요청된 데이터는,
    상기 주 기지국 및 상기 활성화된 적어도 하나의 보조 기지국을 통하여 상기 단말로 전송되는, 기지국 저전력 운용 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 활성화시키는 단계는,
    상기 복수의 보조 기지국 중에서 상기 단말의 현재 위치를 기준으로 상기 단말과의 거리가 제1값 이내인 제1 영역에 포함된 적어도 하나의 보조 기지국을 활성화시키는 단계,
    상기 단말에게 주변 기지국 신호 감지 정보를 요청하여 수신하는 단계,그리고
    상기 제1 영역에 포함된 상기 활성화된 적어도 하나의 보조 기지국 중에서 상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함되지 않은 적어도 하나의 보조 기지국을 비활성화시키는 단계
    를 포함하는, 기지국 저전력 운용 방법
  11. 제10항에서,
    상기 비활성화시키는 단계는,
    상기 제1 영역에 포함된 상기 활성화된 적어도 하나의 보조 기지국이 상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함되어 있는지 판단하는 단계,
    상기 제1 영역에 포함된 상기 활성화된 적어도 하나의 보조 기지국이 상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함되어 있으면, 상기 제1 영역에 포함된 상기 활성화된 적어도 하나의 보조 기지국 중에서 상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함되지 않은 적어도 하나의 보조 기지국을 비활성화시키는 단계,
    상기 제1 영역에 포함된 상기 활성화된 적어도 하나의 보조 기지국이 상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함되지 않은 경우, 상기 제1 영역보다 확대된 제2 영역에 포함된 적어도 하나의 보조 기지국을 활성화시키는 단계,
    상기 단말로부터 상기 제2 영역에서 상기 단말이 획득한 주변 기지국 신호 감지 정보를 수신하는 단계, 그리고
    상기 제2 영역에 포함된 상기 활성화된 적어도 하나의 보조 기지국 중에서 상기 제2 영역에서 상기 단말이 획득한 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함되지 않은 적어도 하나의 보조 기지국을 비활성화시키는 단계를 포함하고,
    상기 제2 영역은,
    상기 단말의 현재 위치를 기준으로 상기 단말과의 거리가 제2값 이내인 영역인, 기지국 저전력 운용 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 비활성화시키는 단계는,
    상기 주변 기지국 신호 감지 정보에 포함된 보조 기지국이 둘 이상인 경우, 수신 신호 강도가 가장 높은 하나의 보조 기지국을 제외한 나머지 보조 기지국을 비활성화시키는, 기지국 저전력 운용 방법.
  13. 제9항에서,
    상기 주 기지국은, 레거시(Legacy) 주파수 대역을 사용하고,
    상기 적어도 하나의 보조 기지국은, 상기 레거시 주파수 대역보다 데이터 전송 속도가 빠른 새로운 주파수 대역을 사용하는, 기지국 저전력 운용 방법.
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