KR102682085B1 - 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 접속망(RAN)에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 기존에는 네트워크 운영자가 기지국 구축 환경을 고려하여 수동으로 기지국별 셀 동작모드를 수동으로 설정하여 최적화했으나, 본 발명을 활용하면 기지국 구축 이후 수집된 정보들을 기반으로 자동 최적화가 가능하며 기지국 환경 변화에 자동 대응이 가능하여 셀 동작모드 자동 최적화를 통한 운영비용(OPEX)을 절감시킬 수 있다.
Description
본 발명은 무선 접속망(RAN)에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법 및 시스템에 관한 것이다.
도 1은 기본적인 무선 접속망(RAN) 아키텍처 구성을 나타내는 도면으로서, LTE, NR 등 RAN(Radio Access Network)는 도 1에서와 같이 백홀과 연결되어 베이스밴드(baseband) 신호처리를 하는 DU(Digital Unit)와 무선 신호를 송수신하는 RU(Radio Unit)로 구성되며, 이들은 프론트홀 인터페이스를 통해 연동된다. DU는 BBU(Baseband Unit)로 불리기도 하며, 구성에 따라 CU(Central Unit), DU 분리형 또는 일체형 장비 구성이 가능하다. 본 발명에서는 DU로 통칭하여 지칭하며, RU는 AAU(Active Antenna Unit), RRH(Remote Radio Head), RRU(Remote Radio Unit)을 포함하여 지칭한다.
기존 RAN 장비는 네트워크 관리 시스템(NMS, Network Management System)을 통해 구축 환경에 적합하게 셀 동작 모드를 수동으로 변경하여 서비스 품질을 개선할 수 있으나, 이를 실시간으로 사용자 환경에 적합한 자동 최적화 기능은 제공하지 못하고 있다.
이러한 기존 RAN 한계점을 개선하기 위하여 AI/ML(인공지능/머신러닝)을 도입한 RAN 자동 최적화에 대한 논의가 3GPP, O-RAN Alliance등 표준화 단체를 통해 이루어지고 있다. 특히 O-RAN Alliance에서는 3GPP 표준을 수용하면서 RAN 지능화, 개방형 인터페이스, RAN 장비 가상화 등을 주요 특징으로 한 차세대 RAN 기술에 대한 표준화 작업을 활발히 추진중이다.
본 발명은 전술한 필요성 및/또는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
또한, 기존에는 네트워크 운영자가 기지국 구축 환경을 고려하여 수동으로 기지국별 셀 동작모드를 수동으로 설정하여 최적화했으나, 본 발명의 단말의 이동환경을 고려한 실시간 셀 모드 최적화 방법을 활용하면 기지국 구축 이후 수집된 정보들을 기반으로 자동 최적화가 가능하며 기지국 환경 변화에 자동으로 대응할 수 있도록 한 무선 접속망(RAN)에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법 및 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법의 일측면에 따르면, 서비스 관리 조정기(SMO)는 다수의 기지국으로부터 기지국별 상태 및 품질 정보를 수집하는 단계; 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)는 서비스 관리 조정기(SMO)에 수집된 정보들 중 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책 수립에 필요한 정보를 선택적으로 추출하여 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 수립하는 단계; 비실시간 제어기에서 수립한 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 근접 실시간 제어기(Near-Real time RIC)로 전달하는 단계; 근접 실시간 제어기는 다수의 기지국으로 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책 수행에 필요한 데이터 요청 메시지를 전달하여 기지국별 셀 동작모드 최적화에 필요한 파라미터 정보를 전달받는 단계; 근접 실시간 제어기는 다수의 기지국으로부터 전달받은 파라미터 정보들을 확인하고 비실시간 제어기에서 수립한 정책에 맞게 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값을 결정하여 각 기지국으로 전달하는 단계; 및 각 기지국은 근접 실시간 제어기에서 전달받은 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값에 기초하여 셀 동작모드를 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 서비스 관리 조정기(SMO)는 다수의 기지국으로부터 기지국별 상태 및 품질 정보를 수집하는 단계에서, 상기 기지국별 상태 및 품질 정보는 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 정보, 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함할 수 있다.
상기 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)는 서비스 관리 조정기(SMO)에 수집된 정보들 중 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책 수립에 필요한 정보를 선택적으로 추출하여 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 수립하는 단계에서, 상기 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)는 추출된 정보를 기반으로 기지국별 이동환경을 추정하고 단말 접속에 대한 통계 정보를 이용하여 기지국별 동작모드를 변경하는 기준치를 정해 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 수립할 수 있다.
상기 추출된 정보는 물리적 셀 ID(Physical Cell ID) 및 총복사전력(Total Radiated Power)별 셀 동작모드, 기지국별 단말 이동속도, 접속된 단말 수, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 건 수 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함할 수 있다.
상기 기지국별 이동환경은 기지국별 접속된 단말들의 평균 이동속도 정보를 활용하거나 기지국별 단위 시간당 핸드오버 발생 건 수를 활용하여 추정할 수 있다.
상기 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책은 셀 동작모드를 서로 다른 물리적 셀 ID(Physical Cell ID)로 설정하는 단독 셀 모드나 동일한 물리적 셀 ID(Physical Cell ID)로 설정하는 공유 셀 모드로 변경하는 기준일 수 있다.
상기 비실시간 제어기에서 수립한 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 근접 실시간 제어기(Near-Real time RIC)로 전달하는 단계에서, 상기 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책은 상기 비실시간 제어기가 결정한 기지국 최적화 설정값, 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 정보, 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 정보, 상기 근접 실시간 제어기가 기지국 최적화를 수행하는 주기 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함할 수 있다.
상기 근접 실시간 제어기는 다수의 기지국으로 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책 수행에 필요한 데이터 요청 메시지를 전달하여 기지국별 셀 동작모드 최적화에 필요한 파라미터 정보를 전달받는 단계에서, 상기 요청 메시지는 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 정보, 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 정보, 기지국이 해당 정보들을 업데이트하여 상기 근접 실시간 제어기로 전달하는 주기 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함할 수 있다.
상기 근접 실시간 제어기는 다수의 기지국으로부터 전달받은 파라미터 정보들을 확인하고 비실시간 제어기에서 수립한 정책에 맞게 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값을 결정하여 각 기지국으로 전달하는 단계에서, 상기 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값은 기지국별 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 시스템의 일측면에 따르면, 다수의 기지국; 상기 다수의 기지국으로부터 기지국별 상태 및 품질 정보를 수집하는 서비스 관리 조정기(SMO); 상기 서비스 관리 조정기(SMO)에 수집된 정보들 중 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책 수립에 필요한 정보를 선택적으로 추출하여 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 수립하는 비실시간 제어기(Non-Real time RIC); 및 상기 비실시간 제어기에서 전달된 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책 수행에 필요한 데이터 요청 메시지를 상기 다수의 기지국으로 전달하여 기지국별 셀 동작모드 최적화에 필요한 파라미터 정보를 전달받는 근접 실시간 제어기를 포함하고, 상기 근접 실시간 제어기는 상기 다수의 기지국으로부터 전달받은 파라미터 정보들을 확인하고 상기 비실시간 제어기에서 수립한 정책에 맞게 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값을 결정하여 각 기지국으로 전달하며, 각 기지국은 상기 근접 실시간 제어기에서 전달받은 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값에 기초하여 셀 동작모드를 변경할 수 있다.
상기 기지국별 상태 및 품질 정보는 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 정보, 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함할 수 있다.
상기 비실시간 제어기는 추출된 정보를 기반으로 기지국별 이동환경을 추정하고 단말 접속에 대한 통계 정보를 이용하여 기지국별 동작모드를 변경하는 기준치를 정해 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 수립할 수 있다.
상기 추출된 정보는 물리적 셀 ID(Physical Cell ID) 및 송수신 포인트(Transmission and Reception Point) 별 셀 동작모드, 기지국별 단말 이동속도, 접속된 단말 수, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 건 수 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함할 수 있다.
상기 기지국별 이동환경은 기지국별 접속된 단말들의 평균 이동속도 정보를 활용하거나 기지국별 단위 시간당 핸드오버 발생 건 수를 활용하여 추정할 수 있다.
상기 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책은 셀 동작모드를 서로 다른 물리적 셀 ID(Physical Cell ID)로 설정하는 단독 셀 모드나 동일한 물리적 셀 ID(Physical Cell ID)로 설정하는 공유 셀 모드로 변경하는 기준일 수 있다.
상기 비실시간 제어기에서 수립한 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책은 상기 비실시간 제어기가 결정한 기지국 최적화 설정값, 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 정보, 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 정보, 상기 근접 실시간 제어기가 기지국 최적화를 수행하는 주기 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함할 수 있다.
상기 요청 메시지는 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 정보, 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 정보, 기지국이 해당 정보들을 업데이트하여 상기 근접 실시간 제어기로 전달하는 주기 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함할 수 있다.
상기 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값은 기지국별 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의하면, 기존에는 네트워크 운영자가 기지국 구축 환경을 고려하여 수동으로 기지국별 셀 동작모드를 수동으로 설정하여 최적화했으나, 본 발명을 활용하면 기지국 구축 이후 수집된 정보들을 기반으로 자동 최적화가 가능하며 기지국 환경 변화에 자동 대응이 가능하여 셀 동작모드 자동 최적화를 통한 운영비용(OPEX)을 절감시킬 수 있다.
또한, 셀 별로 접속된 단말들의 이동 환경과 트래픽 통계를 추정하여 지하철/고속도로 등 단말의 이동이 많은 지역에 대해서는 Copy Cell(또는 Shared Cell) 모드로 자동 변환하여 핸드오버 발생 횟수를 줄여 잦은 핸드오버(HO)에 의한 서비스 지연을 완화시킬 수 있다. 반면에 단말의 이동성이 크지 않은 기지국 환경의 경우 해당 기지국들을 단독 셀 모드로 자동 변환하여 서비스 가능한 전체 용량을 향상시킬 수 있다. 즉, 핸드오버(HO) 최소화를 통한 저지연 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 기본적인 무선 접속망(RAN) 아키텍처 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 O-RAN 아키텍처를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단말 이동성을 고려한 셀 모드 자동 최적화 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 1은 기본적인 무선 접속망(RAN) 아키텍처 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 O-RAN 아키텍처를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단말 이동성을 고려한 셀 모드 자동 최적화 프로세스를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 O-RAN 아키텍처를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, O-RAN(Open Radio Access Network) 아키텍처에서 서비스 관리 조정기(SMO, Service Management and Orchestration)(100)는 O1 인터페이스를 통해 FCAPS(오류(Fault), 설정(Configuration), 계정관리(Accounting), 성능(Performance), 보안(Security)) 관리(Management) 목적으로 기지국에 관련된 각종 데이터를 수집할 수 있다.
서비스 관리 조정기(SMO)(100)는 다수의 기지국으로부터 기지국별 상태 및 품질 정보를 수집할 수 있다.
비실시간 제어기(Non-Real time RIC(RAN Intelligent Controller))(110)는 서비스 관리 조정기(SMO)(100)에 수집된 데이터들 중 특정 목적에 맞는 데이터들을 추출하여 기지국을 최적화하기 위한 정책을 수립하고 이를 A1 인터페이스를 통해 근접 실시간 제어기(Near-Real time RIC)(200)에 전달할 수 있다.
비실시간 제어기(Non-RT RIC)(110)는 서비스 관리 조정기(SMO)(100)에 수집된 정보들 중 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책 수립에 필요한 정보를 선택적으로 추출하여 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 수립할 수 있다.
근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)(200)는 E2 인터페이스를 통해 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)(110)에서 수립한 기지국 최적화 정책에 맞게 기지국 장비를 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)(200)는 비실시간 제어기(Non-RT RIC)(110)에서 전달된 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책 수행에 필요한 데이터 요청 메시지를 다수의 기지국으로 전달하여 기지국별 셀 동작모드 최적화에 필요한 파라미터 정보를 전달받을 수 있다.
근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)(200)는 다수의 기지국으로부터 전달받은 파라미터 정보들을 확인하고 비실시간 제어기(Non-RT RIC)(110)에서 수립한 정책에 맞게 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값을 결정하여 각 기지국으로 전달할 수 있다.
각 기지국은 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)(200)에서 전달받은 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값에 기초하여 셀 동작모드를 변경할 수 있다.
하지만, 아직까지 3GPP 및 O-RAN Alliance에서 구체적인 RAN 최적화에 대한 구체적인 방법은 아직 논의된 바 없으며, 본 발명에서는 NMS 또는 SMO에 수집된 각종 RAN 정보들을 기반으로 단말의 이동환경을 고려한 서비스 품질 개선방안에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단말 이동성을 고려한 셀 모드 자동 최적화 프로세스를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 기지국 장비(eNB/gNB)는 O1 인터페이스를 통해 상태 메시지를 서비스 관리 조정기(SMO)로 전달할 수 있다. 여기서, O1 인터페이스를 통해 서비스 관리 조정기(SMO)로 전달되는 상태 메시지에는 물리적 셀 ID(PCI, Physical Cell ID), 송수신 포인트(TRP, Transmission and Reception Point) 정보, 셀 동작 모드, 리소스 블록(RB, Resource Block) 사용량, 핸드오버(HO) 발생 정보 등 기지국별 상태에 대한 정보와 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 등의 정보가 포함될 수 있다.
이어서, 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)는 서비스 관리 조정기(SMO)에 수집된 정보들 중 셀 동작 모드 자동 최적화 정책 수립에 필요한 정보를 선택적으로 추출할 수 있다. 여기서, 셀 동작 모드 자동 최적화 정책이란 셀 동작 모드(단독 셀 모드, Copy Cell(또는 Shared Cell))를 변경하는 기준을 의미할 수 있다. 단독 셀 모드는 기지국이 서로 다른 물리적 셀 ID(Physical Cell ID)로 설정되는 모드이고, 공유 셀 모드(Copy Cell 또는 Shared Cell)는 기지국이 동일한 물리적 셀 ID(Physical Cell ID)로 설정되는 모드일 수 있다. 그리고, 추출된 데이터에는 물리적 셀 ID(PCI, Physical Cell ID) 및 송수신 포인트(Transmission and Reception Point) 별 셀 동작 모드 정보와, 기지국별 단말 이동속도, 접속된 단말 수, 리소스 블록(RB, Resource Block) 사용량, 핸드오버(HO) 발생 건 수 등 통계정보가 포함될 수 있다.
이어서, 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)에서 셀 동작 모드 자동 최적화 정책을 수립할 수 있다. 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)는 수집된 데이터들을 기반으로 기지국별 이동환경을 추정하고, 단말 접속에 대한 통계 정보를 이용하여 셀 동작 모드를 변경하는 기준치를 수립할 수 있다.(본 기준치 수립을 정책 수립이라고 표현함)
상기 기지국별 이동환경 추정은 기지국 장비(eNB/gNB)에서 O1 인터페이스를 통해 상태 메시지를 서비스 관리 조정기(SMO)로 전달하는 과정에서 O1 인터페이스를 통해 수집한 기지국별 단말의 평균 이동속도 정보를 활용할 수 있고, 해당 정보가 수집되지 않을 경우 기지국별 단위 시간당 핸드오버(HO) 발생 건 수를 대체하여 활용할 수 있다.
예를 들어, 기지국에 접속한 단말들의 평균 이동속도가 A km/h 를 초과하고, 해당 기지국과 핸드오버(HO)가 발생한 주변 기지국들의 RB(Resource Block) 사용량 합이 B 이하이고, 해당 기지국과 핸드오버(HO)가 발생한 주변 기지국에 접속된 단말 수 합이 C 이하일 경우 해당 기지국과 핸드오버(HO)가 발생한 주변 기지국들을 Copy Cell 또는 Shared Cell로 설정(동일 PCI로 설정)하여 핸드오버(HO)가 자주 발생하지 않도록 정책 수립(비실시간 제어기(Non-Real time RIC)에서 A, B, C 값을 결정)하고, 반대로 위 조건에 해당하지 않을 경우 기지국을 단독 셀 모드로 설정하여(서로 다른 PCI로 설정) 서비스 가능한 용량을 개선할 수 있다.
예를 들어, 기지국에 접속한 단말들의 단위 시간당 핸드오버(HO) 발생 건 수가 D 이상이고, 해당 기지국과 핸드오버(HO)가 발생한 주변 기지국들의 RB(Resource Block) 사용량 합이 B 이하이고, 해당 기지국과 핸드오버(HO)가 발생한 주변 기지국에 접속된 단말 수 합이 C 이하일 경우 해당 기지국과 핸드오버(HO)가 발생한 주변 기지국들을 Copy Cell 또는 Shared Cell로 설정(동일 PCI로 설정)하여 핸드오버(HO)가 자주 발생하지 않도록 정책 수립(비실시간 제어기(Non-Real time RIC)에서 D, B, C 값을 결정)을 하고, 반대로 위 조건에 해당하지 않을 경우 기지국을 단독 셀 모드로 설정하여(서로 다른 PCI로 설정) 서비스 가능한 용량을 개선할 수 있다.
이어서, 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)에서 결정한 셀 최적화 정책을 A1 인터페이스를 통해 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)로 전달할 수 있다. A1 인터페이스를 통해 전달되는 메시지에는 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)에서 셀 동작 모드 자동 최적화 정책을 수립하는 과정에서 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)가 결정한 상기 A, B, C, D 등 기지국 최적화 설정값이 포함될 수 있다.
또한, A1 인터페이스를 통해 전달되는 메시지에는 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)에서 기지국들을 실시간으로 최적화하기 위하여 기지국으로부터 수집해야 하는 파라미터 정보(물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point) 정보, 셀 동작 모드, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, HO(핸드오버) 발생 정보 등 기지국 상태에 대한 정보와 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 등 정보)를 포함할 수 있다.
또한, A1 인터페이스를 통해 전달되는 메시지에는 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)가 기지국 최적화를 수행하는 주기 정보가 포함될 수 있다.
이어서, 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)는 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)에서 수립한 최적화 정책을 수행할 수 있다.
즉, 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)는 기지국 장비(eNB/gNB)로 E2 인터페이스를 통해 최적화 정책 수행에 필요한 데이터 요청 메시지를 전달할 수 있다. 상기 요청 메시지에는 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point) 정보, 셀 동작 모드, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, HO(핸드오버) 발생 정보 등 기지국별 상태에 대한 정보와 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 등의 수집이 필요한 정보가 포함될 수 있다. 또한, 상기 요청 메시지에는 기지국이 해당 정보들을 업데이트하여 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)로 전달하는 주기 정보를 포함할 수 있다.
이어서, 기지국은 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)에서 요청한 최적화에 필요한 파라미터 값들을 E2 인터페이스를 통해 전달할 수 있다.
이어서, 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)는 다수의 기지국들로부터 전달받은 정보들을 확인하고, 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)에서 수립한 정책에 맞게 기지국별 셀 모드 최적화 설정값을 결정하고 이를 E2 인터페이스를 통해 기지국에 전달할 수 있다. 기지국 최적화 설정값을 전달하는 메시지에는 기지국 장비별 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point) 정보, 셀 동작 모드를 포함할 수 있다.
예를 들어, 기지국으로부터 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)에 수집된 정보에서 기지국에 접속한 단말들의 평균 이동속도가 A km/h 를 초과하고, 해당 기지국과 핸드오버(HO)가 발생한 주변 기지국들의 RB 사용량 합이 B 이하이고, 해당 기지국과 핸드오버(HO)가 발생한 주변 기지국에 접속된 단말 수 합이 C 이하일 경우 해당 기지국과 핸드오버(HO)가 발생한 주변 기지국들을 Copy Cell(또는 Shared Cell)로 설정값을 결정하고, 반대로 위 조건에 해당하지 않는 기지국은 단독 셀 모드로 설정값을 결정하여 기지국에 전달할 수 있다.
예를 들어, 기지국에 접속한 단말들의 단위 시간당 핸드오버(HO) 발생 건 수가 D 이상이고, 해당 기지국과 핸드오버(HO)가 발생한 주변 기지국들의 RB 사용량 합이 B 이하이고, 해당 기지국과 핸드오버(HO)가 발생한 주변 기지국에 접속된 단말 수 합이 C 이하일 경우 해당 기지국과 핸드오버(HO)가 발생한 주변 기지국들을 Copy Cell(또는 Shared Cell)로 설정값을 결정하고, 반대로 위 조건에 해당하지 않는 기지국은 단독 셀 모드로 설정값을 결정하여 기지국에 전달할 수 있다.
이어서, 기지국은 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)가 결정하여 E2 인터페이스를 통해 전달한 최적화 설정값을 활용하여 셀 동작 모드를 변경할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 단말의 이동환경을 고려한 기지국 동작 모드 자동 최적화 방안을 제시할 수 있다. 기존에는 네트워크 운영자가 기지국 구축 환경을 고려하여 수동으로 기지국별 셀 동작모드를 수동으로 설정하여 최적화했으나, 본 발명을 활용하면 기지국 구축 이후 수집된 정보들을 기반으로 자동 최적화가 가능하며 기지국 환경 변화에 자동 대응이 가능할 수 있다.
즉, 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)는 기지국별로 접속한 단말들의 이동 환경을 추정하고, RB 사용량 등의 품질 통계 정보를 이용하여 셀 동작 모드 변경 기준치를 결정할 수 있다. 또한, 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)에서 결정한 셀 자동 최적화 정책을 A1 인터페이스를 통해 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)로 전달할 수 있다. 여기서, A1 인터페이스를 통해 전달되는 메시지에는 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)가 결정한 기지국 최적화 설정값이 포함될 수 있다. 또한, A1 인터페이스를 통해 전달되는 메시지에는 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)에서 최적화 정책 수행을 위하여 기지국으로부터 수집해야 하는 파라미터 정보(물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point) 정보, IP 주소, Port ID, 셀 동작 모드, 단말들의 이동속도, 단말의 위치 등)와 파라미터 수집을 하는 주기 정보가 포함될할 수 있다.
이에 따라, 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)는 E2 인터페이스를 통해 최적화 정책 수행에 필요한 파라미터들을 기지국에 알리고 이들을 수집하여 실시간으로 기지국 최적화 값을 결정하여 기지국에 전달할 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100 : 서비스 관리 조정기(SMO)
110 : 비실시간 제어기(Non-RT RIC)
200 : 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)
110 : 비실시간 제어기(Non-RT RIC)
200 : 근접 실시간 제어기(Near-RT RIC)
Claims (18)
- 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법으로서,
서비스 관리 조정기(SMO)는 다수의 기지국으로부터 기지국별 상태 및 품질 정보를 수집하는 단계;
비실시간 제어기(Non-Real time RIC)는 서비스 관리 조정기(SMO)에 수집된 정보들 중 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책 수립에 필요한 정보를 선택적으로 추출하여 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 수립하는 단계;
비실시간 제어기에서 수립한 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 근접 실시간 제어기(Near-Real time RIC)로 전달하는 단계;
근접 실시간 제어기는 다수의 기지국으로 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책 수행에 필요한 데이터 요청 메시지를 전달하여 기지국별 셀 동작모드 최적화에 필요한 파라미터 정보를 전달받는 단계;
근접 실시간 제어기는 다수의 기지국으로부터 전달받은 파라미터 정보들을 확인하고 비실시간 제어기에서 수립한 정책에 맞게 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값을 결정하여 각 기지국으로 전달하는 단계; 및
각 기지국은 근접 실시간 제어기에서 전달받은 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값에 기초하여 셀 동작모드를 변경하는 단계를 포함하고,
상기 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)는 서비스 관리 조정기(SMO)에 수집된 정보들 중 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책 수립에 필요한 정보를 선택적으로 추출하여 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 수립하는 단계에서,
상기 비실시간 제어기(Non-Real time RIC)는 추출된 정보를 기반으로 기지국별 이동환경을 추정하고 단말 접속에 대한 통계 정보를 이용하여 기지국별 동작모드를 변경하는 기준치를 정해 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 수립하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 서비스 관리 조정기(SMO)는 다수의 기지국으로부터 기지국별 상태 및 품질 정보를 수집하는 단계에서,
상기 기지국별 상태 및 품질 정보는 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 정보, 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 추출된 정보는 물리적 셀 ID(Physical Cell ID) 및 송수신 포인트(Transmission and Reception Point) 별 셀 동작모드, 기지국별 단말 이동속도, 접속된 단말 수, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 건 수 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 기지국별 이동환경은 기지국별 접속된 단말들의 평균 이동속도 정보를 활용하거나 기지국별 단위 시간당 핸드오버 발생 건 수를 활용하여 추정하는 것을 특징으로 하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책은 셀 동작모드를 서로 다른 물리적 셀 ID(Physical Cell ID)로 설정하는 단독 셀 모드나 동일한 물리적 셀 ID(Physical Cell ID)로 설정하는 공유 셀 모드로 변경하는 기준인 것을 특징으로 하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 비실시간 제어기에서 수립한 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 근접 실시간 제어기(Near-Real time RIC)로 전달하는 단계에서,
상기 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책은 상기 비실시간 제어기가 결정한 기지국 최적화 설정값, 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 정보, 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 정보, 상기 근접 실시간 제어기가 기지국 최적화를 수행하는 주기 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 근접 실시간 제어기는 다수의 기지국으로 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책 수행에 필요한 데이터 요청 메시지를 전달하여 기지국별 셀 동작모드 최적화에 필요한 파라미터 정보를 전달받는 단계에서,
상기 요청 메시지는 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 정보, 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 정보, 기지국이 해당 정보들을 업데이트하여 상기 근접 실시간 제어기로 전달하는 주기 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 근접 실시간 제어기는 다수의 기지국으로부터 전달받은 파라미터 정보들을 확인하고 비실시간 제어기에서 수립한 정책에 맞게 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값을 결정하여 각 기지국으로 전달하는 단계에서,
상기 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값은 기지국별 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법.
- 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 시스템으로서,
다수의 기지국;
상기 다수의 기지국으로부터 기지국별 상태 및 품질 정보를 수집하는 서비스 관리 조정기(SMO);
상기 서비스 관리 조정기(SMO)에 수집된 정보들 중 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책 수립에 필요한 정보를 선택적으로 추출하여 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 수립하는 비실시간 제어기(Non-Real time RIC); 및
상기 비실시간 제어기에서 전달된 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책 수행에 필요한 데이터 요청 메시지를 상기 다수의 기지국으로 전달하여 기지국별 셀 동작모드 최적화에 필요한 파라미터 정보를 전달받는 근접 실시간 제어기를 포함하고,
상기 근접 실시간 제어기는 상기 다수의 기지국으로부터 전달받은 파라미터 정보들을 확인하고 상기 비실시간 제어기에서 수립한 정책에 맞게 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값을 결정하여 각 기지국으로 전달하며,
각 기지국은 상기 근접 실시간 제어기에서 전달받은 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값에 기초하여 셀 동작모드를 변경하고,
상기 비실시간 제어기는,
추출된 정보를 기반으로 기지국별 이동환경을 추정하고 단말 접속에 대한 통계 정보를 이용하여 기지국별 동작모드를 변경하는 기준치를 정해 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책을 수립하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 시스템.
- 청구항 10에 있어서,
상기 기지국별 상태 및 품질 정보는 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 정보, 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 시스템.
- 삭제
- 청구항 10에 있어서,
상기 추출된 정보는 물리적 셀 ID(Physical Cell ID) 및 송수신 포인트(Transmission and Reception Point) 별 셀 동작모드, 기지국별 단말 이동속도, 접속된 단말 수, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 건 수 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 시스템.
- 청구항 10에 있어서,
상기 기지국별 이동환경은 기지국별 접속된 단말들의 평균 이동속도 정보를 활용하거나 기지국별 단위 시간당 핸드오버 발생 건 수를 활용하여 추정하는 것을 특징으로 하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 시스템.
- 청구항 10에 있어서,
상기 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책은 셀 동작모드를 서로 다른 물리적 셀 ID(Physical Cell ID)로 설정하는 단독 셀 모드나 동일한 물리적 셀 ID(Physical Cell ID)로 설정하는 공유 셀 모드로 변경하는 기준인 것을 특징으로 하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 시스템.
- 청구항 10에 있어서,
상기 비실시간 제어기에서 수립한 기지국별 셀 동작모드 최적화 정책은 상기 비실시간 제어기가 결정한 기지국 최적화 설정값, 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 정보, 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 정보, 상기 근접 실시간 제어기가 기지국 최적화를 수행하는 주기 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 시스템.
- 청구항 10에 있어서,
상기 요청 메시지는 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드, 리소스 블록(Resource Block) 사용량, 핸드오버 발생 정보, 기지국별 접속된 단말들의 이동속도, 단말 수 정보, 기지국이 해당 정보들을 업데이트하여 상기 근접 실시간 제어기로 전달하는 주기 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 시스템.
- 청구항 10에 있어서,
상기 기지국별 셀 동작모드 최적화 설정값은 기지국별 물리적 셀 ID(Physical Cell ID), 송수신 포인트(Transmission and Reception Point), 셀 동작 모드 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 시스템.
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| KR1020210132661A KR102682085B1 (ko) | 2021-10-06 | 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법 및 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210132661A KR102682085B1 (ko) | 2021-10-06 | 무선 접속망에서 단말의 이동환경을 고려한 셀 동작모드 최적화 방법 및 시스템 |
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|---|---|
| KR20230049459A KR20230049459A (ko) | 2023-04-13 |
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|---|---|---|---|---|
| US20210258866A1 (en) | 2020-05-05 | 2021-08-19 | Intel Corporation | Resource allocation and activation/deactivation configuration of open radio access network (o-ran) network slice subnets |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210258866A1 (en) | 2020-05-05 | 2021-08-19 | Intel Corporation | Resource allocation and activation/deactivation configuration of open radio access network (o-ran) network slice subnets |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| O-RAN Minimum Viable Plan and Acceleration towards Commercialization (O-RAN ALLIANCE, 2021.6.29., https://www.o-ran.org/resources) |
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