KR102441024B1 - 기지국 전원 절감 장치 및 방법 - Google Patents

기지국 전원 절감 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기지국의 근거리에 복수의 서빙 단말이 모여있는 정도에 따라 출력전력을 제어하여 기지국의 전원을 절감하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기지국 전원 절감 장치는, 상기 복수의 서빙 단말과 상기 기지국 사이의 거리를 기초로 상기 기지국의 단말 밀집도를 계산하는 단말 밀집도 산출부; 주변 기지국과 단말 밀집도를 상호 교환하고 상기 기지국의 단말 밀집도와 상기 주변 기지국의 단말 밀집도를 비교하여 최대 단말 밀집도를 산출하는 단말 밀집도 비교부; 및 상기 단말 밀집도 비교부에서 산출된 결과에 기초하여 상기 기지국의 출력전력을 변경하는 출력전력 제어부;를 포함한다.

Description

기지국 전원 절감 장치 및 방법{Apparatus and Method for Power Saving of Base Station}
본 발명은 기지국의 전력 사용량 절감을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 인접하는 기지국들이 상호 협동하여 기지국의 소비전력을 절감할 수 있는 기지국 전원 절감 장치 및 방법에 관한 것이다.
전 세계적으로 지구 환경 문제에 대해 심각한 경각심을 갖고 환경 규제를 강화하는 추세이며, 산업 전반에서 저 탄소 배출을 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 노력은 특정 분야에 한정되지 않으며 통신 네트워크 분야에서도 필요하다.
현재 기지국(base station)은 일정한 송출 출력(total power)으로 서비스 커버리지에 위치하는 서빙 단말에 무선 통신 서비스를 제공하고 있다. 한편, 서빙 단말들은 서빙 기지국에 근접하거나 원거리에 위치하며 또한 시간에 따라 위치를 변경하면서 무선 통신 서비스를 받고 있는데, 현재 각 기지국들은 일정한 전력을 소비하면서 고정된 서비스 커버리지를 제공하고 있다.
이에, 서빙 단말에 제공하는 무선 통신 서비스의 품질은 유지하면서도 상황에 따라 기지국의 소비전력을 유동적으로 변경하여 환경 문제를 개선하고 기지국의 관리비용을 절감할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
한국 공개특허공보 제10-2012-0029815호, "이동통신 단말의 전원절감을 위한 이동통신 시스템 절전 모드 제어 방법"
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 인접하는 기지국 상호 간 협동으로 단말의 밀집도가 가장 높은 기지국의 출력전력을 감소시키고 해당 기지국의 경계영역에 위치하는 소수의 단말은 인접 기지국으로 핸드오버 되도록 하여 무선 통신 서비스의 품질은 유지하면서 기지국의 소비전력은 절감할 수 있는 기지국 전원 절감 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
일 측면에 따른, 기지국의 근거리에 복수의 서빙 단말이 모여있는 정도에 따라 출력전력을 제어하여 기지국의 전원을 절감하는 장치는, 상기 복수의 서빙 단말과 상기 기지국 사이의 거리를 기초로 상기 기지국의 단말 밀집도를 계산하는 단말 밀집도 산출부; 주변 기지국과 단말 밀집도를 상호 교환하고 상기 기지국의 단말 밀집도와 상기 주변 기지국의 단말 밀집도를 비교하여 최대 단말 밀집도를 산출하는 단말 밀집도 비교부; 및 상기 단말 밀집도 비교부에서 산출된 결과에 기초하여 상기 기지국의 출력전력을 변경하는 출력전력 제어부;를 포함한다.
상기 단말 밀집도 산출부는, 상기 기지국의 서비스 커버리지 내 단말의 개수 대비 임계영역 내 단말의 개수 비율에 기초하여 상기 단말 밀집도를 계산하고 상기 임계영역은, 상기 기지국을 중심으로 상기 서비스 커버리지보다 더 작은 반경을 갖는 영역일 수 있다.
상기 출력전력 제어부는, 상기 기지국의 단말 밀집도가 상기 최대 단말 밀집도에 해당하면 상기 기지국의 출력전력을 기설정된 값으로 감소시켜 서비스 커버리지를 줄일 수 있다.
상기 출력전력 제어부는, 상기 기지국의 단말 밀집도가 상기 최대 단말 밀집도에 해당하지 않고 상기 기지국의 현재 서비스 커버리지가 축소된 서비스 커버리지에 해당하면 상기 기지국의 출력전력을 높여 서비스 커버리지를 회복시킬 수 있다.
상기 임계영역은, 상기 감소된 출력전력에 의해 서비스되는 커버리지에 대응할 수 있다.
상기 단말 밀집도 산출부는, 상기 복수의 서빙 단말로부터 제어채널을 통해 송신되는 신호를 분석하여 상기 복수의 서빙 단말과 상기 기지국 사이의 거리를 계산할 수 있다.
다른 측면에 따른, 기지국이 상기 기지국의 근거리에 복수의 서빙 단말이 모여있는 정도에 따라 출력전력을 제어하여 기지국의 전원을 절감하는 방법은, 상기 복수의 서빙 단말과 상기 기지국 사이의 거리를 기초로 상기 기지국의 단말 밀집도를 계산하는 단계; 주변 기지국과 단말 밀집도를 상호 교환하고 상기 기지국의 단말 밀집도와 상기 주변 기지국의 단말 밀집도를 비교하여 최대 단말 밀집도를 산출하는 단계; 및 상기 최대 단말 밀집도에 기초하여 상기 기지국의 출력전력을 변경하는 단계;를 포함한다.
상기 단말 밀집도를 계산하는 단계는, 상기 기지국의 서비스 커버리지 내 단말의 개수 대비 임계영역 내 단말의 개수 비율에 기초하여 상기 단말 밀집도를 계산하고 상기 임계영역은, 상기 기지국을 중심으로 상기 서비스 커버리지보다 더 작은 반경을 갖는 영역일 수 있다.
상기 기지국의 출력전력을 변경하는 단계는, 상기 기지국의 단말 밀집도가 상기 최대 단말 밀집도에 해당하면 상기 기지국의 출력전력을 기설정된 값으로 감소시켜 서비스 커버리지를 줄일 수 있다.
상기 기지국의 출력전력을 변경하는 단계는, 상기 기지국의 단말 밀집도가 상기 최대 단말 밀집도에 해당하지 않고 상기 기지국의 현재 서비스 커버리지가 축소된 서비스 커버리지에 해당하면 상기 기지국의 출력전력을 높여 서비스 커버리지를 회복시킬 수 있다.
상기 임계영역은, 상기 감소된 출력전력에 의해 서비스되는 커버리지에 대응할 수 있다.
상기 단말 밀집도를 계산하는 단계는, 상기 복수의 서빙 단말로부터 제어채널을 통해 송신되는 신호를 분석하여 상기 복수의 서빙 단말과 상기 기지국 사이의 거리를 계산할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 서빙 단말에 제공되는 무선 통신 서비스의 품질은 유지하면서 기지국의 소비전력을 상황에 맞게 증감함으로써 에너지 절감효과뿐만 아니라 앰프 수명을 늘려 기지국의 관리비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 전원 절감 시스템을 설명하는 개념도이다.
도 2는 도 1의 기지국의 전원 절감 기능을 설명하는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 전원 절감 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명의 도면과 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
한편, 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다.
그러면 도면을 참고하여 본 발명의 기지국 전원 절감 장치 및 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 전원 절감 시스템을 설명하는 개념도이다. 도 1을 참고하면, 기지국 전원 절감 시스템은 기지국(100), 그리고 서빙 단말(200)을 포함할 수 있다.
기지국(100)은 일정한 셀(cell) 내에서 LTE(Long Term Evolution) 기간망과 서빙 단말(200) 사이의 인터페이스 기능을 수행하며, 단말 밀집도에 따라 출력전력을 증감하여 전원 절감 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 셀(cell)은 기지국(100)이 무선 통신 서비스를 제공할 수 있는 서비스 커버리지이다.
도 1을 참고하면, 인접하는 복수의 기지국들(100: 100_a, 100_b, 100_c, 100_d)은 기설정된 주기마다 ×2 인터페이스를 통해 단말 밀집도를 상호 교환하고, 각 기지국(100)은 주변 기지국(100)로부터 수신한 단말 밀집도와 자신의 단말 밀집도를 비교하여 최대 단말 밀집도를 산출할 수 있다. 여기서, 단말 밀집도는 복수의 서빙 단말(200: 200_1, 200_2, …, 200_n)이 기지국(100)의 근거리에 모여있는 정도이며, 최대 단말 밀집도는 비교되는 복수의 단말 밀집도 중에서 상대적으로 가장 높은 정도를 보이는 단말 밀집도이다.
예를 들어, 최대 단말 밀집도를 갖는 제1 기지국(100_a)은 출력전력을 감소시켜 서비스 커버리지를 축소할 수 있다(A->B). 이후, 서비스 커버리지 내 서빙 단말(200)의 이동으로 서비스 커버리지를 축소하였던 제1 기지국(100_a)의 단말 밀집도가 최대 단말 밀집도가 아닌 경우, 제1 기지국(100_a)은 출력전력을 증가시켜 서비스 커버리지를 이전 영역으로 회복시킬 수 있다(B->A). 보다 상세한 설명은 이하 도 2와 함께 설명한다.
서빙 단말(200)은 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network) 등과 같은 무선 접속 네트워크(RAN)를 통해 코어 네트워크(core network)를 구성하는 네트워크 노드들 또는 다른 단말과 통신을 하기 위한 장치이다. 이러한 서빙 단말(200)은 이동 가능한 장치일 수 있으며, 셀룰러 전화, 디지털 휴대정보 단말기(PDA), 스마트폰 등과 같은 무선 환경에서 동작할 수 있는 임의의 사용자 디바이스를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한하지 않으며 무선 접속하여 동작하는 장치이면 관계없다.
예를 들어, 서빙 단말(200)은 서비스 커버리지 내에 위치하여 기지국(100)으로부터 무선 통신 서비스를 제공받는 복수의 서빙 단말(200: 200_1, 200_2, …, 200_n)을 포함할 수 있다. 도 1을 참고하면, 제1 기지국(100_a)이 출력전력을 감소시켜 서비스 커버리지를 축소하는 경우(A->B), 서비스 커버리지 경계에 위치하는 서빙 단말들(200_6, 200_7, 200_8)은 제1 기지국(100_a)의 주변 기지국(100)인 제2 기지국(100_b) 또는 제3 기지국(100_c)의 새로운 통화 채널에 자동 동조되어 무선 통신 서비스를 계속해서 제공받을 수 있다(핸드오버, hand over).
도 2는 도 1의 기지국의 전원 절감 기능을 설명하는 블럭도이다. 도 2를 참고하면, 기지국(100)은 단말 밀집도 산출부(110), 단말 밀집도 비교부(130), 그리고 출력전력 제어부(150)를 포함할 수 있다.
단말 밀집도 산출부(110)는, 복수의 서빙 단말(200: 200_1, 200_2, …, 200_n)이 셋업시 제어채널(control channel)을 통해 송신하는 신호(ex, Time Advanced, RTT 값)를 분석하여 복수의 서빙 단말(200: 200_1, 200_2, …, 200_n)과 기지국(100) 사이의 거리를 각각 계산할 수 있다. 도 1을 참고하면, 제1 기지국(100_a)은 서비스 커버리지(A) 내에 위치하는 복수의 단말들(200_1, 200_2, …, 200_8)이 송신하는 신호를 분석하여 제1 기지국(100_a)과 복수의 단말들(200_1, 200_2, …, 200_8) 사이의 거리를 계산할 수 있다.
단말 밀집도 산출부(110)는, 복수의 서빙 단말(200: 200_1, 200_2, …, 200_n)과 기지국(100) 사이의 각 거리를 기초로 기지국(100)의 단말 밀집도를 계산할 수 있다. 예를 들어, 단말 밀집도 산출부(110)는, 기지국(100)의 서비스 커버리지 내 단말의 개수 대비 임계영역 내 단말의 개수 비율에 기초하여 백분율(%)로 단말 밀집도를 계산할 수 있다. 여기서, 임계영역은 기지국(100)을 중심으로 서비스 커버리지보다 더 작은 반경을 갖는 영역으로, 관리자에 의해 임의의 값으로 설정될 수 있다.
도 1을 참고하면, 단말 밀집도 산출부(110)는, 서비스 커버리지(A) 내에 위치하는 복수의 단말들(200_1, 200_2, …, 200_8)의 개수(ex, 8대) 대비 임계영역(B) 내에 위치하는 복수의 단말들(200_1, 200_2, …, 200_5)의 개수(ex, 5대)의 비율에 기초하여 백분율로 단말의 밀집도를 산출할 수 있다(5/8×100=62.5%).
단말 밀집도 비교부(130)는 주변 기지국과 단말 밀집도 정보를 ×2 인터페이스를 통해 교환하고 최대 단말 밀집도를 산출할 수 있다. 도 1에는 4개의 기지국(100_a, 100_b, 100_c, 100_d)만을 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 특정 기지국(100)을 중심으로 주변 기지국(100)의 개수 및 종류도 다양하게 설정될 수 있다. 또한, 기지국(100) 상호 간 단말 밀집도 정보를 교환하는 인터페이스를 ×2 인터페이스로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 경로를 포함할 수 있다.
도 1을 참고하면, 제1 기지국(100_a) 내지 제4 기지국(100_d)의 서비스 커버리지 내 서빙 단말(200) 개수가 모두 8대로 동일하고, 임계 영역 내 서빙 단말(200) 개수가 각각 5대, 2대, 3대, 1대라고 가정하면, 제1 기지국(100_a) 내지 제4 기지국(100_d)의 단말 밀집도는 순서대로 62.5%(5/8×100), 25%(2/8×100), 37.5%(3/8×100), 그리고 12.5%(1/8×100)이다.
제1 기지국(100_a)의 단말 밀집도 비교부(130)는 주변 기지국인 제2 기지국(100_b) 및 제3 기지국(100_c)과 단말 밀집도 정보를 교환하고, 자신의 단말 밀집도(62.5%)와 주변 기지국들의 단말 밀집도(25%, 37.5%)를 비교하여(62.5%> 37.5%> 25%) 최대 단말 밀집도를 갖는 기지국을 제1 기지국(100_a)으로 산출할 수 있다. 또한, 제2 기지국(100_b)은 주변 기지국인 제1 기지국(100_a), 제3 기지국(100_c) 및 제4 기지국(100_d)과 단말 밀집도 정보를 교환하고, 자신의 단말 밀집도(25%)와 주변 기지국들의 단말 밀집도(62.5%, 37.5%, 12.5%)를 비교하여(62.5%> 37.5%> 25%> 12.5%) 최대 단말 밀집도를 갖는 기지국을 제1 기지국(100_a)으로 산출할 수 있다. 제3 기지국(100_c)은 주변 기지국인 제1 기지국(100_a), 제2 기지국(100_b) 및 제4 기지국(100_d)과 단말 밀집도 정보를 교환하고, 자신의 단말 밀집도(37.5%)와 주변 기지국들의 단말 밀집도(62.5%, 25%, 12.5%)를 비교하여(62.5%> 37.5%> 25%> 12.5%) 최대 단말 밀집도를 갖는 기지국을 제1 기지국(100_a)으로 산출할 수 있다. 제4 기지국(100_d)은 주변 기지국인 제2 기지국(100_b) 및 제3 기지국(100_c)과 단말 밀집도 정보를 교환하고, 자신의 단말 밀집도(12.5%)와 주변 기지국들의 단말 밀집도(25%, 37.5%)를 비교하여(37.5%> 25%> 12.5%) 최대 단말 밀집도를 갖는 기지국을 제3 기지국(100_c)으로 산출할 수 있다.
출력전력 제어부(150)는 단말 밀집도 비교부(130)에서 산출된 최대 단말 밀집도 결과를 기초로 기지국(100)의 출력전력을 변경할 수 있다. 예를 들어, 출력전력 제어부(150)는 최대 단말 밀집도 산출 결과, 당해 기지국(100)이 최대 단말 밀집도를 갖는 경우 출력전력을 기설정된 값으로 감소시켜 서비스 커버리지를 축소시킬 수 있으며, 감소된 서비스 커버리지는 단말 밀집도 산출 시 기준이 된 임계영역에 대응할 수 있다. 즉, 임계영역은, 최대 단말 밀집도 산출결과에 따라 감소된 기지국(100)의 출력전력에 의해 서비스되는 커버리지에 대응할 수 있다.
도 1을 참고하면, 4개의 기지국(100_a, 100_b, 100_c, 100_d)들에서 각각 산출된 최대 단말 밀집도를 살펴보면, 제1 기지국(100_a) 내지 제3 기지국(100_c)에서는 모두 제1 기지국(100_a)의 단말 밀집도가, 제4 기지국(100_d)에서는 제3 기지국(100_c)의 단말 밀집도가 최대 단말 밀집도로 산출된다. 따라서, 제1 기지국(100_a)의 출력전력 제어부(150)만 출력전력을 기설정된 값으로 감소시켜 서비스 커버리지를 축소시킬 수 있다(A->B). 제4 기지국(100_d)은 자신의 기지국(100)이 아닌 주변 기지국 중 하나인 제3 기지국(100_c)의 단말 밀집도가 최대 단말 밀집도로 산출되므로, 스스로 출력전력을 감소시키지 않는다.
예를 들어, 출력전력 제어부(150)는 출력전력을 절반(ex, 40W -> 20W)으로 줄일 수 있고, 이때 서비스 커버리지는 3dB 감소하는데, 제1 기지국(100_a)의 커버리지를 많이 줄이지 않으면서도 출력전력은 절반으로 낮출 수 있는 효과를 갖는다. 이때, 제1 기지국(100_a)과 제2 기지국(100_b)의 핸드오버 중첩구간에 위치하던 서빙 단말(200_7, 200_8)은 제2 기지국(100_b)의 서비스 커버리지로 핸드오버하여 제2 기지국(100_b)을 통해 무선 통신 서비스를 계속해서 제공받고, 제1 기지국(100_a)과 제3 기지국(100_c)의 핸드오버 중첩구간에 위치하던 서빙 단말(200_6)은 제3 기지국(100_c)의 서비스 커버리지로 핸드오버하여 제3 기지국(100_c)을 통해 무선 통신 서비스를 계속해서 제공받을 수 있다.
또한, 출력전력 제어부(150)는 당해 기지국(100)이 최대 단말 밀집도를 갖지 않는 경우에는 현재 기지국(100)의 서비스 커버리지가 축소된 서비스 커버리지에 해당하는지를 더 판단한다. 축소된 커버리지에 해당하는 경우, 출력전력 제어부(150)는 당해 기지국(100)의 출력전력을 높여 서비스 커버리지를 이전 영역만큼 회복시킬 수 있다. 도 1을 참고하면, 제1 기지국(100_a)의 현재 서비스 커버리지가 도 1의 B에 해당하고, 주변 기지국들과 단말 밀집도를 비교한 결과 당해 기지국(100)인 제1 기지국(100_a)이 최대 단말 밀집도를 갖지 않는 것으로 가정시, 출력전력 제어부(150)는 출력전력을 높여 서비스 커버리지를 도 1의 A까지 회복시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 전원 절감 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 1 내지 도 3을 참고하면, 기지국(100)은 주변 기지국들과 일정 주기마다 단말 밀집도 정보를 교환하여 최대 단말 밀집도를 산출하고, 산출된 최대 단말 밀집도에 기초하여 기지국(100)의 출력전력을 제어하여 전원을 절감할 수 있다.
기지국(100)은, 복수의 서빙 단말(200: 200_1, 200_2, …, 200_n)이 셋업시 제어채널(control channel)을 통해 송신하는 신호(ex, Time Advanced, RTT 값)를 분석하여 복수의 서빙 단말(200: 200_1, 200_2, …, 200_n)과 기지국(100) 사이의 거리를 각각 계산할 수 있다. 도 1 및 도 3을 참고하면, 제1 기지국(100_a)은 서비스 커버리지(A) 내에 위치하는 복수의 단말들(200_1, 200_2, …, 200_8)이 송신하는 신호를 분석하여 제1 기지국(100_a)과 복수의 단말들(200_1, 200_2, …, 200_8) 사이의 거리를 계산할 수 있다.
기지국(100)은, 복수의 서빙 단말(200: 200_1, 200_2, …, 200_n)과 기지국(100) 사이의 각 거리를 기초로 기지국(100)의 단말 밀집도를 계산할 수 있다(S31). 예를 들어, 기지국(100)은, 서비스 커버리지 내 단말의 개수 대비 임계영역 내 단말의 개수 비율에 기초하여 백분율(%)로 단말 밀집도를 계산할 수 있다. 여기서, 임계영역은 기지국(100)을 중심으로 서비스 커버리지보다 더 작은 반경을 갖는 영역으로, 관리자에 의해 임의의 값으로 설정될 수 있다.
도 1을 참고하면, 기지국(100)은, 서비스 커버리지(A) 내에 위치하는 복수의 단말들(200_1, 200_2, …, 200_8)의 개수(ex, 8대) 대비 임계영역(B) 내에 위치하는 복수의 단말들(200_1, 200_2, …, 200_5)의 개수(ex, 5대)의 비율에 기초하여 백분율로 단말의 밀집도를 산출할 수 있다(5/8×100=62.5%).
다음으로, 기지국(100)은, 주변 기지국과 단말 밀집도 정보를 ×2 인터페이스를 통해 교환하고 최대 단말 밀집도를 산출할 수 있다(S32). 한편, 기지국(100) 상호 간 단말 밀집도 정보를 교환하는 인터페이스를 ×2 인터페이스로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 경로를 포함할 수 있다.
도 1을 참고하면, 제1 기지국(100_a) 내지 제4 기지국(100_d)의 서비스 커버리지 내 서빙 단말(200) 개수가 모두 8대로 동일하고, 임계 영역 내 서빙 단말(200) 개수가 각각 5대, 2대, 3대, 1대라고 가정하면, 제1 기지국(100_a) 내지 제4 기지국(100_d)의 단말 밀집도는 순서대로 62.5%(5/8×100), 25%(2/8×100), 37.5%(3/8×100), 그리고 12.5%(1/8×100)이다. 도 1에는 4개의 기지국(100_a, 100_b, 100_c, 100_d)만을 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 특정 기지국(100)을 중심으로 주변 기지국(100)의 개수 및 종류도 다양하게 설정될 수 있다.
제1 기지국(100_a)은 주변 기지국인 제2 기지국(100_b) 및 제3 기지국(100_c)과 단말 밀집도 정보를 교환하고, 자신의 단말 밀집도(62.5%)와 주변 기지국들의 단말 밀집도(25%, 37.5%)를 비교하여(62.5%> 37.5%> 25%) 최대 단말 밀집도를 갖는 기지국을 제1 기지국(100_a)으로 산출할 수 있다. 또한, 제2 기지국(100_b)은 주변 기지국인 제1 기지국(100_a), 제3 기지국(100_c) 및 제4 기지국(100_d)과 단말 밀집도 정보를 교환하고, 자신의 단말 밀집도(25%)와 주변 기지국들의 단말 밀집도(62.5%, 37.5%, 12.5%)를 비교하여(62.5%> 37.5%> 25%> 12.5%) 최대 단말 밀집도를 갖는 기지국을 제1 기지국(100_a)으로 산출할 수 있다. 제3 기지국(100_c)은 주변 기지국인 제1 기지국(100_a), 제2 기지국(100_b) 및 제4 기지국(100_d)과 단말 밀집도 정보를 교환하고, 자신의 단말 밀집도(37.5%)와 주변 기지국들의 단말 밀집도(62.5%, 25%, 12.5%)를 비교하여(62.5%> 37.5%> 25%> 12.5%)최대 단말 밀집도를 갖는 기지국을 제1 기지국(100_a)으로 산출할 수 있다. 제4 기지국(100_d)은 주변 기지국인 제2 기지국(100_b) 및 제3 기지국(100_c)과 단말 밀집도 정보를 교환하고, 자신의 단말 밀집도(12.5%)와 주변 기지국들의 단말 밀집도(25%, 37.5%)를 비교하여(37.5%> 25%> 12.5%) 최대 단말 밀집도를 갖는 기지국을 제3 기지국(100_c)으로 산출할 수 있다.
다음으로, 기지국(100)은, 산출된 최대 단말 밀집도 결과를 기초로 기지국(100)의 출력전력을 변경할 수 있다. 우선, 기지국(100)은, 최대 단말 밀집도 산출 결과 당해 기지국(100)이 최대 단말 밀집도를 갖는지를 판단한다(S33). 즉, 기지국(100)은, 주변 기지국들보다 임계영역 내에 존재하는 서빙 단말(200) 비율이 가장 큰 경우에 해당하는지를 판단할 수 있다.
최대 단말 밀집도를 갖는 경우(S33, Yes), 기지국(100)은 출력전력을 기설정된 값으로 감소시켜 서비스 커버리지를 축소시킬 수 있다(S34). 이때, 감소된 서비스 커버리지는 단말 밀집도 산출 시 기준이 된 임계영역에 대응할 수 있다. 즉, 임계영역은, 최대 단말 밀집도 산출결과에 따라 기지국(100)의 감소된 출력전력에 의해 서비스되는 커버리지에 대응할 수 있다.
도 1을 참고하면, 4개의 기지국(100_a, 100_b, 100_c, 100_d)들에서 각각 최대 단말 밀집도 산출결과, 제1 기지국(100_a) 내지 제3 기지국(100_c)에서는 모두 제1 기지국(100_a)이, 제4 기지국(100_d)에서는 제3 기지국(100_c)이 최대 단말 밀집도를 갖는 기지국(100)으로 산출되므로, 제1 기지국(100_a)만 출력전력을 기설정된 값으로 감소시켜 서비스 커버리지를 축소시킬 수 있다(A->B).
예를 들어, 도 1을 참고하면, 제1 기지국(100_a)은 출력전력을 절반(ex, 40W -> 20W)으로 줄일 수 있고, 이때 서비스 커버리지는 3dB 감소하는데, 제1 기지국(100_a)의 커버리지는 많이 줄이지 않으면서도 출력전력은 절반으로 낮출 수 있는 효과를 갖는다. 이때, 제1 기지국(100_a)과 제2 기지국(100_b)의 핸드오버 중첩구간에 위치하던 서빙 단말(200_7, 200_8)은 제2 기지국(100_b)의 서비스 커버리지로 핸드오버하여 제2 기지국(100_b)을 통해 무선 통신 서비스를 계속해서 제공받고, 제1 기지국(100_a)과 제3 기지국(100_c)의 핸드오버 중첩구간에 위치하던 서빙 단말(200_6)은 제3 기지국(100_c)의 서비스 커버리지로 핸드오버하여 제3 기지국(100_c)을 통해 무선 통신 서비스를 계속해서 제공받을 수 있다.
최대 단말 밀집도를 갖지 않는 경우(S33, No), 기지국(100)은, 현재 기지국(100)의 서비스 커버리지가 출력전력 감소로 축소된 서비스 커버리지에 해당하는지를 더 판단할 수 있다(S35).
축소된 커버리지에 해당하는 경우(S35, Yes), 기지국(100)은 기지국(100)의 출력전력을 높여 서비스 커버리지를 이전 영역만큼 회복시킬 수 있다(S36). 도 1을 참고하면, 제1 기지국(100_a)의 현재 서비스 커버리지가 축소된 서비스 커버리지인 도 1의 B에 해당하고, 주변 기지국들과 단말 밀집도를 비교한 결과 당해 기지국(100)인 제1 기지국(100_a)이 최대 단말 밀집도를 갖지 않는 것으로 가정시, 제1 기지국(100_a)은 출력전력을 높여 서비스 커버리지를 도 1의 A까지 회복시킬 수 있다.
축소된 커버리지에 해당하지 않는 경우(S35, No), 기지국(100)은 기존 출력 전압을 유지할 수 있다(S37).
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100: 기지국 전원 절감 장치 110: 단말 밀집도 산출부
130: 단말 밀집도 비교부 150: 출력전력 제어부

Claims (12)

  1. 기지국의 근거리에 복수의 서빙 단말이 모여있는 정도에 따라 출력전력을 제어하여 기지국의 전원을 절감하는 장치에 있어서,
    상기 복수의 서빙 단말과 상기 기지국 사이의 거리를 기초로 상기 복수의 서빙 단말이 상기 기지국의 근거리에 모여있는 정도인 상기 기지국의 단말 밀집도를 계산하는 단말 밀집도 산출부;
    주변 기지국과 단말 밀집도를 상호 교환하고 상기 기지국의 단말 밀집도와 상기 주변 기지국의 단말 밀집도를 비교하여 최대 단말 밀집도를 산출하는 단말 밀집도 비교부; 및
    상기 단말 밀집도 비교부에서 산출된 결과에 기초하여, 상기 기지국의 단말 밀집도가 상기 최대 단말 밀집도에 해당하면 상기 기지국의 출력전력을 감소시켜 상기 기지국의 서비스 커버리지를 축소시키는 출력전력 제어부;를 포함하고,
    상기 기지국의 단말 밀집도가 상기 최대 단말 밀집도에 해당하면, 상기 기지국 및 상기 주변 기지국 중 상기 기지국의 서비스 커버리지가 축소되고,
    상기 기지국의 서비스 커버리지가 축소되면, 상기 기지국의 서비스 커버리지 내 핸드오버 중첩구간에 위치하는 서빙 단말은 주변 기지국으로 핸드오버되는
    기지국 전원 절감 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말 밀집도 산출부는,
    상기 기지국의 서비스 커버리지 내 단말의 개수 대비 임계영역 내 단말의 개수 비율에 기초하여 상기 단말 밀집도를 계산하고
    상기 임계영역은, 상기 기지국을 중심으로 상기 서비스 커버리지보다 더 작은 반경을 갖는 영역인 것을 특징으로 하는 기지국 전원 절감 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 출력전력 제어부는,
    상기 기지국의 단말 밀집도가 상기 최대 단말 밀집도에 해당하면 상기 기지국의 출력전력을 기설정된 값으로 감소시켜 서비스 커버리지를 축소시키는 것을 특징으로 하는 기지국 전원 절감 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 출력전력 제어부는,
    상기 기지국의 단말 밀집도가 상기 최대 단말 밀집도에 해당하지 않고 상기 기지국의 현재 서비스 커버리지가 축소된 서비스 커버리지에 해당하면 상기 기지국의 출력전력을 높여 서비스 커버리지를 회복시키는 것을 특징으로 하는 기지국 전원 절감 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 임계영역은,
    상기 감소된 출력전력에 의해 서비스되는 커버리지에 대응하는 것을 특징으로 하는 기지국 전원 절감 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단말 밀집도 산출부는,
    상기 복수의 서빙 단말로부터 제어채널을 통해 송신되는 신호를 분석하여 상기 복수의 서빙 단말과 상기 기지국 사이의 거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 기지국 전원 절감 장치.
  7. 기지국이 상기 기지국의 근거리에 복수의 서빙 단말이 모여있는 정도에 따라 출력전력을 제어하여 기지국의 전원을 절감하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 서빙 단말과 상기 기지국 사이의 거리를 기초로 상기 복수의 서빙 단말이 상기 기지국의 근거리에 모여있는 정도인 상기 기지국의 단말 밀집도를 계산하는 단계;
    주변 기지국과 단말 밀집도를 상호 교환하고 상기 기지국의 단말 밀집도와 상기 주변 기지국의 단말 밀집도를 비교하여 최대 단말 밀집도를 산출하는 단계; 및
    상기 최대 단말 밀집도에 기초하여 상기 기지국의 출력전력을 변경하는 단계;를 포함하고,
    상기 최대 단말 밀집도에 기초하여 상기 기지국의 출력전력을 변경하는 단계는,
    상기 기지국의 단말 밀집도가 상기 최대 단말 밀집도에 해당하면 상기 기지국의 출력전력을 감소시켜 상기 기지국의 서비스 커버리지를 축소시키는 단계;를 포함하고,
    상기 기지국의 단말 밀집도가 상기 최대 단말 밀집도에 해당하면, 상기 기지국 및 상기 주변 기지국 중 상기 기지국의 서비스 커버리지가 축소되고,
    상기 기지국의 서비스 커버리지가 축소되면, 상기 기지국의 서비스 커버리지 내 핸드오버 중첩구간에 위치하는 서빙 단말은 주변 기지국으로 핸드오버되는
    기지국 전원 절감 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 단말 밀집도를 계산하는 단계는,
    상기 기지국의 서비스 커버리지 내 단말의 개수 대비 임계영역 내 단말의 개수 비율에 기초하여 상기 단말 밀집도를 계산하고
    상기 임계영역은, 상기 기지국을 중심으로 상기 서비스 커버리지보다 더 작은 반경을 갖는 영역인 것을 특징으로 하는 기지국 전원 절감 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기지국의 서비스 커버리지를 축소시키는 단계는,
    상기 기지국의 단말 밀집도가 상기 최대 단말 밀집도에 해당하면 상기 기지국의 출력전력을 기설정된 값으로 감소시켜 서비스 커버리지를 축소시키는 것을 특징으로 하는 기지국 전원 절감 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기지국의 출력전력을 변경하는 단계는,
    상기 기지국의 단말 밀집도가 상기 최대 단말 밀집도에 해당하지 않고 상기 기지국의 현재 서비스 커버리지가 축소된 서비스 커버리지에 해당하면 상기 기지국의 출력전력을 높여 서비스 커버리지를 회복시키는 것을 특징으로 하는 기지국 전원 절감 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 임계영역은,
    상기 감소된 출력전력에 의해 서비스되는 커버리지에 대응하는 것을 특징으로 하는 기지국 전원 절감 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 단말 밀집도를 계산하는 단계는,
    상기 복수의 서빙 단말로부터 제어채널을 통해 송신되는 신호를 분석하여 상기 복수의 서빙 단말과 상기 기지국 사이의 거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 기지국 전원 절감 방법.
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