KR20100118948A - 기지국의 관리 장치 및 그의 관리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 기지국 관리 장치는 정지하거나 이동하는 기지국의 관리 장치로서, 인접 기지국으로부터 무선 환경에 대한 제1 정보를 획득하며, 백본망에 접속하여 상기 무선 환경에 대한 제2 정보를 획득하는 정보 획득부, 상기 제1 정보에 근거하여 상기 인접 기지국의 위치를 추정하는 위치 추정부, 그리고 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 중 적어도 하나에 근거하여 무선 자원을 선택하는 운용 조건 선택부를 포함한다.

Description

기지국의 관리 장치 및 그의 관리 방법{DEVICE FOR MANAGING OF BASE STATION AND METHOD FOR MANAGING THEREOF}
본 발명은 기지국의 관리 장치 및 그의 관리 방법에 관한 것이다.
일반적인 무선 이동 통신 시스템은 무선 환경을 고려하여 기지국들이 계획적으로고정 배치되어 있다. 이러한 기지국은 백본망(backbone network)에 접속하여 인접 기지국들과 정보를 교환한다.
그러나 이동하는 기지국을 고려한 무선 환경에서는 계획적으로 기지국을 배치하는 방법을 적용하는데 어려움이 있다. 이동하는 기지국을 포함하는 이동 통신 시스템에서는 무선 환경이 가변적이며, 기지국 사이에 정보를 교환하는 연결이 없을 수 있다. 따라서 기지국이 이동하거나정지하는 상황 및 기지국이 백본망에 연결되거나 백본망에 연결되지 않는 환경을 함께 고려하여, 기지국이 자율적으로 운용 조건을 관리하는 기술이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 변화하는 무선 환경을 인지하고 자율적으로 무선 운영 조건을 변경함으로써, 기지국을 효율적으로 관리하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 기지국 관리 장치는 정지하거나 이동하는 기지국의 관리 장치로서, 인접 기지국으로부터 무선 환경에 대한 제1 정보를 획득하며, 백본망에 접속하여 상기 무선 환경에 대한 제2 정보를 획득하는 정보 획득부, 상기 제1 정보에 근거하여 상기 인접 기지국의 위치를 추정하는 위치 추정부, 그리고 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 중 적어도 하나에 근거하여 무선 자원을 선택하는 운용 조건 선택부를 포함한다.
상기 제1 정보는 무선 수신기(over the air receiver, OTAR) 기능을 이용하여 획득한 정보일 수 있다.
상기 운용 조건 선택부는 주파수 및 섹터 선택부, 그리고 프리앰블 선택부를 포함할 수 있다.
상기 운용 조건 선택부는 상기 기지국과 상기 인접 기지국 사이의 최소 거리를 기초로 상기 무선 자원을 선택할 수 있다.
상기 주파수 및 섹터 선택부는 상기 최소 거리가 큰 주파수 대역을 선택하고, 상기 프리앰블 선택부는 상기 최소 거리가 큰 프리앰블을 선택할 수 있다.
상기 최소 거리는 상기 기지국의 서비스 반경에
Figure pat00001
을 곱한 값일 수 있다.
상기 운용 조건 선택부는 상기 제1 정보를 기초로 상기 무선 자원을 선택할 수 있다.
상기 주파수 및 섹터 선택부는 상기 제1 정보 중 반송파 대 간섭 잡음 비(carrier to interference noise ratio, CINR) 또는 수신 신호 강도 지표(received signal strength indicator, RSSI)의 최대값 또는 평균값을 근거로 한 측정값이 작은 주파수 대역을 선택하고, 상기 프리앰블 선택부는 상기 측정값이 작은 프리앰블을 선택할 수 있다.
상기 운용 조건 선택부는 서비스 품질 예측값을 기초로 상기 무선 자원을 선택할 수 있다.
상기 주파수 및 섹터 선택부는 상기 서비스 품질 예측값이 큰 주파수 대역을 선택하고, 상기 프리앰블 선택부는 상기 서비스 품질 예측값이 큰 프리앰블을 선택할 수 있다.
상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 중 적어도 하나에 근거하여 초기 전송 전력을 결정하는 전송 전력 결정부를 더 포함할 수 있다.
상기 초기 전송 전력은 상기 기지국의 서비스 반경에서 기대되는 신호 대 간섭비(signal to interference ratio, SINR) 및 RSSI를 근거로 결정될 수 있다.
상기 전송 전력 결정부는 상기 초기 전송 전력을 복수의 단계에 거쳐서 출력하게 할 수 있다.
상기 기지국의 상태에 따라 안테나를 섹터 안테나 또는 옴니 안테나로 운용하는 안테나 운용 상태 결정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국 관리 방법은 정지하거나 이동하는 기지국의 관리 장치의 관리 방법으로서, 인접 기지국으로부터 무선 환경에 대한 제1 정보를 획득하는 단계, 백본망에 접속하여 상기 무선 환경에 대한 제2 정보를 획득하는 단계, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보의 이력을 보완하는 단계, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 검증하는 단계, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 중 사용할 정보를 선택하는 단계, 상기 선택된 정보에 따라서 상기 기지국의 무선 자원을 선택하는 단계, 그리고 상기 선택된 무선 자원을 검증하는 단계를 포함한다.
상기 선택된 무선 자원을 검증하는 단계는, 인접 기지국이 동일한 무선 자원을 선택하지 않은 경우에는 상기 선택된 무선 자원을 사용하는 단계, 그리고 상기 인접 기지국이 동일한 무선 자원을 선택한 경우에는 상기 제1 정보를 획득하는 단계 및 상기 제2 정보를 획득하는 단계를 다시 반복하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 무선 자원은 주파수, 섹터 및 프리앰블을 포함할 수 있다.
상기 제1 정보는 무선 수신기(over the air receiver, OTAR) 기능을 이용하여 획득한 정보일 수 있다.
본 발명에 따르면 기지국이 변화하는 무선 환경을 인지하고 자율적으로 무선 운영 조건을 변경함으로써, 기지국을 효율적으로관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 통신 시스템을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 기지국 관리 장치를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 위치 추정부가 기지국의 위치를 예측하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 기지국의 관리 장치가 서비스 품질을 예측하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 기지국의 관리 방법을 도시하는 흐름도이다.
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.
본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS),이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(base station, BS)은, 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이제 도면을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 기지국의 관리 장치 및 관리 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 통신 시스템을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1을 참고하면, 이동 통신 시스템은 복수의 기지국(110, 120, 130)을 포함한다. 각 기지국(110, 120, 130)은 주변의 일정한 영역, 즉 셀에 존재하는 단말(도시하지 않음)과 무선 신호를 송수신하며 이동 통신을 서비스한다. 각 기지국(110, 120, 130)은 이동이 가능하다.
본 발명의 한 실시예에 따른 기지국은 200으로 표시한 부분에 위치하여 이웃하는 기지국(110, 120, 130)의 신호를 수신하여 무선 환경에 대한 정보를 획득한다. 기지국(200) 역시 이동이 가능하다.
이때 기지국(200)은 기지국의 자체 구성(self-configuration)을 위한 기술인 무선 수신기(over the air receiver, OTAR) 기능을 이용하여 인접 기지국(110, 120, 130)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 기지국(200)이 OTAR 모드로 동작하는 동안 기지국(200)이 마치 단말과 같이 다른 기지국의 신호를 수신할 수 있다. 기지국(200)이 OTAR 모드로 동작하는 경우에는 신호를 전송할 수 없다.
기지국(200)이 OTAR 기능을 수행하는 방법으로는예를 들어 A개의 프레임을 기지국(200)의 프리앰블(preamble)에 따라서 규칙적으로 구성할 수 있다. 프레임 번호 N과 프리앰블 인덱스 번호(I)를 다음 수학식 1과 같이 연관시킬 수 있다.
[수학식 1]
N mod A=I
수학식 1을 만족하는 조건에서 OTAR 기능이 수행될 수 있다.
또한 S개 섹터로 구성된 C개 셀로 구성되어 총 SxC개 프리앰블 인덱스를 갖는 시스템을 고려할 때, 프레임 번호 N과 셀을 연관시키는 방법으로 다음 수학식 2와 같은 위치에서 기지국(200)이 OTAR를 운용할 수 있다.
[수학식 2]
N mod C = IDCell
여기서 IDCell은 결정되는 셀의 식별자(identification, ID)를 의미한다.
한편, 기지국(200)은 이와는 달리 특별한 규칙 없이 임의로 선택된 프레임에서 OTAR 기능을 수행할 수도 있다. 이러한 경우에는 임의로 선택되는 프레임의 특성에 따라서 동작하는 기지국(200)의 운용 특성이 변경될 수 있다.
이제 도 2를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 기지국 관리 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 기지국 관리 장치를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2를 참고하면, 기지국 관리 장치(201)는 기지국(200)에 포함되어 있으며, 변화하는 무선 환경에 대한 정보를 획득하고 이를 기초로 기지국을 관리하는 장치로서, 정보 획득부(210), 위치 추정부(220), 운용 조건 선택부(230), 안테나 운용 상태 결정부(240) 및 전력 결정부(250)를 포함한다.
정보 획득부(210)는 OTAR 정보 및 백본 정보를 획득한다.
OTAR 정보는 앞서 설명한 OTAR 기능을 이용하여 인접 기지국(110, 120, 130)으로부터 신호를 수신하여 획득한 무선 환경에 대한 정보로서, 반송파 대 간섭 잡음 비(carrier to interference noise ratio, CINR), 반송파 대 간섭 비(carrier to interference ratio, CIR), 수신 신호 강도 지표(received signal strength indicator, RSSI) 및 프리앰블의 시간 지연(time delay) 등을 프리앰블 인덱스 별로 획득된다.
백본 정보는 기지국(200)이 백본망에 접속하여 백본망에 접속한 인접 기지국(110, 120, 130)으로부터 획득한 정보이며, 인접 기지국(110, 120, 130)의 위치, 섹터 안테나 방향 및 전송 전력 등이다.
위치 추정부(220)는 정보 획득부(210)가 획득한 OTAR 정보 중 시간 지연 정보에 근거하여 인접 기지국(110, 120, 130)의 위치를 추정한다. 이에 대하여 도 3을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 위치 추정부가 기지국의 위치를 예측하는 모습을 도시하는 도면이다.
정보 획득부(210)가 획득한OTAR 정보 중 시간 지연 정보에서 인접 기지국(110, 120, 130)의 위치를 추정하는 방법은 다중 측량을 요구한다. 즉 복수 개의 위치(21, 22, 23)에서 추정하고자 하는 목표 기지국(100)이 송신하는 신호를 수집하여 측정 위치 (21, 22, 23)별로 시간 지연을 확인한다. 복수 개의 위치(21, 22, 23)에서 위치를 추정하는 수식은 비선형 방정식이며수치 대입법으로 해결할 수 있다.
또한 위치 추정부(220)는 백본 정보로부터 인접 기지국(110, 120, 130)의 위치를 추정할 수 있는 바, 복수 개의 다른 기지국이 측정한 정보 및 자신이 측정한 정보를 기초로 목표 기지국(100)의 위치를 추정할 수 있다. 이때 기지국(200)은 목표 기지국(100)의 위치 측정 결과를 적어도 2개의 다른 기지국으로부터 공유하여 교환하여 자신이 측정한 결과와 함께 적어도 3개의 측정 정보를 생성할 수 있다.
기지국(200)이 백본망에 연결되어 있지 않은 경우에는 백본에서 측정 정보를 수집하지 못하므로, 도 3과 같이 복수 개의 위치(21, 22, 23)에서 측정을 복수 번 수행하여 목표 기지국(100)의 위치를 추정할 수 있다.
운용 조건 선택부(230)는 정보 획득부(210)가 획득한 정보를 기초로 기지국 운용 조건을 선택하여 기지국 구성(base station configuration)을 수행한다. 운용 조건 선택부(230)는 주파수 및 섹터 선택부(231) 및 프리앰블 선택부(232)를 포함한다.
운용 조건 선택부(230)는 기지국(200)과 인접 기지국(110, 120, 130)의 최소 거리를 기준으로 운용 조건을 선택할 수 있는 바 이에 대하여 먼저 설명한다.
주파수 및 섹터 선택부(231)는 주파수 재사용 계수(frequency reuse factor, FRF)를 미적용하는 경우에는 주파수 대역 별로 기지국(200)과 인접 기지국(110, 120, 130)과 유지해야 하는 최소 거리(Dm)(이하 '최소 거리'라고 한다) 획득하고, 최소 거리(Dm)가 큰 주파수 대역을 선정한다. 이때 최소 거리(Dm)는 다음 수학식 3과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 3]
Dm=
Figure pat00002
*R
여기서 R은 기지국(200)의 서비스 반경이다.
프리앰블 선택부(232)는 주파수 재사용 계수를 미적용하는 경우 프리앰블 인덱스 별로 최소 거리(Dm)을 획득하고, 최소 거리(Dm)가 큰 프리앰블 인덱스를 선택한다. 만일 프리앰블 인덱스 별로 최소 거리(Dm)가 동일하면 임의로 선택한다.
주파수 및 섹터 선택부(231)는 주파수 재사용 계수를 적용하는 경우에는 주파수/섹터 별로 최소 거리(Dm)가 큰 주파수/섹터를 선정한다.
프리앰블 선택부(232)는 주파수 재사용 계수를 적용하는 경우, 선택된 섹터에 해당하는 프리앰블 인덱스 별로 최소 거리(Dm)을 획득하고, 최소 거리(Dm)가 큰 프리앰블 인덱스를 선택한다. 만일 프리앰블 인덱스 별로 최소 거리(Dm)가 동일하면 임의로 선택한다.
한편, 운용 조건 선택부(230)는 OTAR 정보를 기초로 운용 조건을 선택할 수 있는 바 이제 이에 대하여 설명한다.
주파수 및 섹터 선택부(231)는 주파수 재사용 계수 미적용하는 경우에는, 주파수 대역별로 OTAR 정보 중 CINR 값 또는 RSSI 값의 최대 또는 평균값(이하 '측정값'이라 한다)을 획득하고, 측정값이 작은 주파수 대역을 선정한다.
프리앰블 선택부(232)는 주파수 재사용 계수를 미적용하는 경우, 프리앰블 인덱스 별로 측정값을 획득하고 측정값이 작은 프리앰블 인덱스를 선정하며, 측정값이 동일한 경우에는 임의로 선정한다.
주파수 및 섹터 선택부(231)는 주파수 재사용 계수 적용하는 경우에는, 주파수 및 섹터 별로 측정값을 획득하고, 측정값이 작은 주파수 및 섹터를 선정한다.
프리앰블 선택부(232)는 주파수 재사용 계수를 적용하는 경우, 선택된 섹터에 해당하는 프리앰블 인덱스 별로 측정값을 획득하고 측정값이 작은 프리앰블 인덱스를 선정하며, 측정값이 동일한 경우에는 임의로 선정한다.
한편, 운용 조건 선택부(230)는 서비스 품질 예측 정보를 기초로 운용 조건을 선택할 수 있는 바 이제 도 4를 참고하여 이에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 기지국의 관리 장치가 서비스 품질을 예측하는 모습을 도시하는 도면이다.
서비스 품질 예측은 인접 기지국(110)의 운용 정보, 즉 위치, 전송 전력 및 섹터 안테나 방향 등에서 서비스 제공이 예정된 영역에서 서비스 품질을 예측한다. 서비스 품질 예측값(service quality estimation value, SQEV)은 서비스 반경 영역에서 예측된 평균 CINR 값으로 정의한다.
도 4에는 지점(So)에서 서비스 반경(R)을 제공하는 기지국(200)이 서비스 품질을 예측하는 예가 도시되어 있다.
주파수 및 섹터 선택부(231)는 주파수 재사용 계수 미적용하는 경우에는, 주파수 대역별로 서비스 예측값을 획득하고, 서비스 예측값이 큰 주파수 대역을 선정한다.
프리앰블 선택부(232)는 주파수 재사용 계수를 미적용하는 경우, 프리앰블 인덱스 별로 서비스 예측값을 획득하고 서비스 예측값이 큰 프리앰블 인덱스를 선정하며, 서비스 예측값이동일한 경우에는 임의로 선정한다.
주파수 할당 및 섹터 선택부(231)는 주파수 재사용 계수 적용하는 경우에는, 주파수 및 섹터 별로 서비스 예측값을 획득하고, 서비스 예측값이 큰 주파수 및 섹터를 선정한다.
프리앰블 선택부(232)는 주파수 재사용 계수를 적용하는 경우, 선택된 섹터에 해당하는 프리앰블 인덱스 별로 서비스 예측값을 획득하고 측정값이 큰 프리앰블 인덱스를 선정하며, 측정값이 동일한 경우에는 임의로 선정한다.
다시 도 2를 참고하면, 안테나 운용 상태 결정부(240)는 기지국(200)이 이동하는 상태이거나고정되어 있는 상태에서 섹터 안테나 또는 옴니 안테나를 운용한다. 안테나 운용 상태 결정부(240)는 기지국(200)이 고정된 상태에서는 섹터 안테나로 운용하고, 기지국(200)이 이동하는 상태에서는 옴니 안테나로 운용할 수 있다.
섹터 안테나 운용 상태에서 기지국(200)은 OTAR 정보를 측정하고 섹터 무선 자원을 선택할 수 있으며, 옴니 안테나 운용 상태에서 기지국(200)은 OTAR 정보를 측정하고, 무선 자원을 선택할 수 있다.
섹터 안테나 운용 상태에서 섹터 별로 섹터 안테나에서 무선 자원이 변경될 수 있다.
옴니 안테나 운용 상태에서 무선 자원이 변경할 수 있다.
전송 전력 결정부(250)는 기지국(200)의 초기 전송 전력을 결정한다. 상세하게는 전송 전력 결정부(250)는 기지국(200)의 초기 전송 전력을 기지국(200)이 전송 가능한 최대 전력으로 설정할 수 있다.
이와는 달리 전송 전력 결정부(250)는 기지국(200)의 가상적인 서비스 반경(R)을 고려하여 무선 채널의 경로 손실 모델을 가정하여 초기 전송 전력을 결정할 수 있다. 이때 전송 전력 결정부(250)는 서비스 반경(R) 내의 모든 점에서 신호 대 간섭비(signal to interference ratio, SINR)가 목표값 이상이 되도록 전송 전력을 결정한다.
상세하게 설명하면, 전송 전력 결정부(250)는 인접 기지국(110, 120, 130)의 위치를 인지하지 못하는 경우에, 시간 지연 및 OTAR 정보를 기초로 초기 전송 전력을 결정할 수 있다. 이러한 방법은 수신 신호에서 각각의 인접 기지국(110, 120, 130)의 수신값이 아니라 수신된 모든 신호값을 기준으로 초기 전송 전력을 결정함으로써 인접 기지국(110, 120, 130)의 위치를 고려하지 못하는 단점을 보완한다.
인접 기지국(110)만을 고려하는 경우에 초기 전송 전력(PTX)는 다음 수학식 4와 같이 표현된다
[수학식 4]
Figure pat00003
여기서 RSSI는 초기 전송 전력을 결정하는 기지국(200)이 OTAR 정보로서 획득한 수신 신호 크기이며, SINRTARGET은 서비스 반경(R)에서 기대되는 목표 SINR값이며, d1은 기지국(200)과 기지국(110)사이 거리이며, 채널 경로 손실 모델은A + B log10(d)로 표현된다.
전송 전력 결정부(250)는 인접 기지국(110, 120, 130) 각각에 대하여 초기 전송 전력(PTX)을 계산하고, 그 중 최대값을 기지국(200)의 초기 전송 전력으로 결정한다.
이와는 달리 전송 전력 결정부(250)는 인접 기지국(110, 120, 130) 위치를 모두 인지하는 경우에는 인접 기지국(110, 120, 130)의 좌표, OTAR 정보, 섹터 안테나인 경우 안테나 방향 등을 기초로 초기 전송 전력을 결정할 수 있다. 이 때 전송 전력 결정부(250)는 인접 기지국(110, 120, 130)들을 모두 고려하여 가상 서비스 반경(R) 내 모든 위치에서 SINRTARGET이상이 예상되는 초기 전송 전력을 결정한다.
한편, 전송 전력 결정부(250)는 기지국(200)의 전송 전력을 복수의 단계에 거쳐서 출력할 때 각 단계에서의전력을 결정할 수 있다.
n 번째 단계에서의 전송 전력 P(n)은 전송하는 기지국(200)에서 서비스되는 단말과선택 사항인 인접 기지국(110, 120, 130)에서 관리되는 단말을 제외하면 기지국(200)이 서비스를 제공해야 하는 단말의 목록은 현재 서비스 되지 않는 단말 목록을 설정할 수 있다. 서비스 되지 않는 단말의 목록과 단말에서 보고된 측정값에 기반하여 (n+1) 번째 단계에서의 전송 전력 P(n+1)을 결정한다.
예를 들어 서비스되지 않는 단말이 존재하거나 전송 전력을 증가시키는조건에서는 다음 수학식 5에 따를 수 있다.
[수학식 5]
P(n+1) = P(n) + Pup
예를 들어 모든 단말이 서비스되고 전송 전력을 조절하지 않는 조건에서는다음 수학식 6을 따를 수 있다.
[수학식 6]
P(n+1)=P(n)
예를 들어 모든 단말이 서비스되며 전송 전력을 감소시켜야 하는 조건에서는 다음 수학식 7을 따를 수 있다.
[수학식 7]
P(n+1)=P(n) - Pdown
이 때 초기 전송 전력 즉 첫번째 단계에서의 전송 전력 P(0)은 앞서 설명한 바와 같이 측정 기반으로 결정된 초기 전송 전력을 따르거나 예측 기반으로 결정된 초기 전송 전력을 따를 수 있다. 만일 초기 전송 전력이 결정되지 않은 경우에는 다음 수학식 8과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 8]
P(0)=Pf+Pr
여기서 Pf는 서비스 반경에 근거한 고정된 전력 값이며, Pr은 기지국(200) 위치에서 측정된 수신 전력이다.
이제 도 5를 참고하여 본 발명의 기지국 관리 장치가 기지국을 관리하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 기지국의 관리 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 5를 참고하면, 먼저 기지국 관리 장치(201)는 무선 환경 정보를 획득한다(S510). 이 때 기지국 관리 장치(201)가 획득하는 무선 환경 정보는 OTAR 기능을 이용하여 획득하는 OTAR 정보 또는 백본망에 접속하여 인접 기지국(110, 120, 130)과 메시지를 교환하여 얻는 인접 기지국(110, 120, 130)의 운용 정보인 백본 정보 등일 수 있다. 인접 기지국(110, 120, 130)의 운용 정보는 인접 기지국(110, 120, 130)의 위치, 섹터 안테나 방향, 옴니 또는 섹터 별로 무선 자원 정보 및 전송 전력 등일 수 있다.
그런 후 기지국 관리 장치(201)는 획득한 무선 환경 정보에 대한 이력을 보완한다(S520). 기지국 관리 장치(201)가 획득한 무선 환경 정보는 최근의 값일수록 의미가 있으며, 위치 별로 측정값이 다를 수도 있다. 따라서 무선 환경 정보에 대한 이력을 위치 별 및 시간 별로 보완하는 과정이 필요하다. 다음 표 1과 같이 무선 환경 정보의 이력이 저장될 수 있다.
Figure pat00004
또한 실제로 획득한 무선 환경 정보가 다음 표 2와 같이 저장되어 이력 관리될 수 있다.
Figure pat00005
그런 후 기지국 관리 장치(201)는 획득한 무선 환경 정보를 검증한다(S530). 즉 표 2와 같이 저장한 이력에서 시간 지연 정보에 의하여 획득한 무선 환경 정보 이력이 유효한지 확인한다. 이러한 검증이 요구되는 경우는 기지국(200)이 백본망에 연결되지 않는 정지 상태 및 기지국(200)이 이동하는 상태에서 무선 환경 정보를 획득하여 사용하는 경우이다. 또한 기지국(200)이 백본망에 연결되어 있는 경우에도 획득한 무선 환경 정보가 이력 정보와 다른 경우에는 기지국(200)이 이동하는 상태임을 가정하고 검증 과정을 수행할 수 있다. 검증된 무선 환경 정보는 다음 표 3과 같이 표시될 수 있다
Figure pat00006
그런 후 기지국 관리 장치(201)는 무선 환경 정보를 선택한다(S540). 기지국(200)의 상태는 시간에 따라 가변적이므로 백본망에 연결되어 교환된 정보도 가변적이며, 백본망에 연결되어 있지 않은 경우 교환된 정보의 신뢰도는 감소한다. 따라서 상황에 따라서 가변되는 무선 환경 정보를 선택하는 과정이 필요하다.
Figure pat00007
표 4는 획득한 무선 환경 정보의 우선 순위를 나타낸다. 무선 환경 정보는 크게 백본망에서 교환된 정보(백본망 교환), OTAR 기능에 의해 측정된 정보(측정), 백본망 이력에서 획득된 정보(백본망 이력) 및 OTAR 기능에 의한 측정 이력(측정 이력)에서 획득된 정보로 구분될 수 있다. 이러한 분류에 따라 표 4와 같이 우선 순위를 부여할 수 있다.
이어서 기지국 관리 장치(201)는 선택된 무선 환경 정보에 따라서 운용할 무선 자원을 선택한다(S550). 본 단계는 앞서 설명한 운용 무선 자원 선택부(220)의 설명이 모두 적용될 수 있다.
그런 후 기지국 관리 장치(201)는 선택된 무선 자원에 대하여 검증 과정을 수행한다(S560). 즉 기지국 관리 장치(201)는 인접 기지국(110, 120, 130)이 동일한 무선 자원을 선택하지 않는 것으로 측정되면 선택한 무선 자원을 계속 사용한다. 인접 기지국(110, 120, 130)이 동일한 무선 자원을 선택하였고 무선 환경이 나쁠 것으로 예측되는 경우에는 다시 무선 환경 정보를 획득화는 단계(S510)를 수행할 수 있다. 이 경우 그 이후 단계(S520-S560)가 반복된다.
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 (18)

  1. 정지하거나 이동하는 기지국의 관리 장치로서,
    인접 기지국으로부터 무선 환경에 대한 제1 정보를 획득하며, 백본망에 접속하여 상기 무선 환경에 대한 제2 정보를 획득하는 정보 획득부,
    상기 제1 정보에 근거하여 상기 인접 기지국의 위치를 추정하는 위치 추정부, 그리고
    상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 중 적어도 하나에 근거하여 무선 자원을 선택하는 운용 조건 선택부
    를 포함하는 기지국 관리 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 정보는 무선 수신기(over the air receiver, OTAR) 기능을 이용하여 획득한 정보인 기지국 관리 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 운용 조건 선택부는
    주파수 및 섹터 선택부, 그리고
    프리앰블 선택부
    를 포함하는 기지국 관리 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 운용 조건 선택부는 상기 기지국과 상기 인접 기지국 사이의 최소 거리를 기초로 상기 무선 자원을 선택하는 기지국 관리 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 주파수 및 섹터 선택부는 상기 최소 거리가 큰 주파수 대역을 선택하고, 상기 프리앰블 선택부는 상기 최소 거리가 큰 프리앰블을 선택하는 기지국 관리 장치.
  6. 제4항에서,
    상기 최소 거리는 상기 기지국의 서비스 반경에
    Figure pat00008
    을 곱한 값인 기지국 관리 장치.
  7. 제3항에서,
    상기 운용 조건 선택부는 상기 제1 정보를 기초로 상기 무선 자원을 선택하는 기지국 관리 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 주파수 및 섹터 선택부는 상기 제1 정보 중 반송파 대 간섭 잡음 비(carrier to interference noise ratio, CINR) 또는 수신 신호 강도 지표(received signal strength indicator, RSSI)의 최대값 또는 평균값을 근거로 한 측정값이 작은 주파수 대역을 선택하고,
    상기 프리앰블 선택부는 상기 측정값이 작은 프리앰블을 선택하는 기지국 관리 장치.
  9. 제3항에서,
    상기 운용 조건 선택부는 서비스 품질 예측값을 기초로 상기 무선 자원을 선택하는 기지국 관리 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 주파수 및 섹터 선택부는 상기 서비스 품질 예측값이 큰 주파수 대역을 선택하고,
    상기 프리앰블 선택부는 상기 서비스 품질 예측값이 큰 프리앰블을 선택하는 기지국 관리 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 중 적어도 하나에 근거하여 초기 전송 전력을 결정하는 전송 전력 결정부를 더 포함하는 기지국 관리 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 초기 전송 전력은 상기 기지국의 서비스 반경에서 기대되는 신호 대 간섭비(signal to interference ratio, SINR) 및 RSSI를 근거로 결정되는 기지국 관리 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 전송 전력 결정부는 상기 초기 전송 전력을 복수의 단계에 거쳐서 출력하게 하는 기지국 관리 장치.
  14. 제1항에서,
    상기 기지국의 상태에 따라 안테나를 섹터 안테나 또는 옴니 안테나로 운용하는 안테나 운용 상태 결정부를 더 포함하는 기지국 관리 장치.
  15. 정지하거나 이동하는 기지국의 관리 장치의 관리 방법으로서,
    인접 기지국으로부터 무선 환경에 대한 제1 정보를 획득하는 단계,
    백본망에 접속하여 상기 무선 환경에 대한 제2 정보를 획득하는 단계,
    상기 제1 정보 및 상기 제2 정보의 이력을 보완하는 단계,
    상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 검증하는 단계,
    상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 중 사용할 정보를 선택하는 단계,
    상기 선택된 정보에 따라서 상기 기지국의 무선 자원을 선택하는 단계, 그리고
    상기 선택된 무선 자원을 검증하는 단계
    를 포함하는 기지국 관리 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 선택된 무선 자원을 검증하는 단계는,
    인접 기지국이 동일한 무선 자원을 선택하지 않은 경우에는 상기 선택된 무선 자원을 사용하는 단계, 그리고
    상기 인접 기지국이 동일한 무선 자원을 선택한 경우에는 상기 제1 정보를 획득하는 단계 및 상기 제2 정보를 획득하는 단계를 다시 반복하는 단계
    를 포함하는 기지국 관리 방법.
  17. 제15항에서,
    상기 무선 자원은 주파수, 섹터 및 프리앰블을 포함하는 기지국 관리 방법.
  18. 제15항에서,
    상기 제1 정보는 무선 수신기(over the air receiver, OTAR) 기능을 이용하여 획득한 정보인 기지국 관리 방법.
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