KR20110073150A - 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치 및 방법이 개시된다. 기지국의 최대 전송전력 세기를 결정하는 방법은 상기 기지국에서 전송되는 기지국 신호의 전송전력 세기 및 상기 기지국의 적어도 하나의 이웃 기지국에서 전송되는 이웃 기지국 신호의 전송전력 세기와 상기 기지국 신호를 수신하는 복수의 단말에서의 수신신호 품질간의 관계(전송전력 세기-수신신호 품질 관계)를 도출하는 단계; 상기 전송전력 세기-수신신호 품질 관계, 및 미리 설정된 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률(Data Rate)에 기초하여 상기 전송전력 세기와 상기 기지국이 상기 복수의 단말로 전송할 수 있는 전체 데이터량간의 관계(전송전력 세기-전체 데이터량 관계)를 도출하는 단계; 상기 전체 데이터량이 최대가 되도록 하는 상기 기지국의 전송전력 세기 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 전송전력 세기를 연산하는 단계; 및 상기 연산된 기지국의 전송전력 세기를 상기 기지국의 최대 전송전력 세기로 결정하는 단계를 포함한다.

Description

기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING MAXIMUM TRANSMIT POWER OF BASESTATION}
본 발명의 일실시예들은 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전체 네트워크 성능을 향상시키기 위해 기지국이 관할하는 셀의 네트워크 상황에 따라 기지국의 최대 전송전력의 세기를 결정할 수 있도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT 핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호 : 2009-F-045-01, 과제명 : 미래형 초소형셀 무선 자율 네트워크 기술 개발].
셀룰러(Cellular) 방식의 무선 통신 시스템에서 다수의 기지국들 각각은 자신의 셀(Cell) 영역에 위치한 단말들과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 이 때, 기지국의 셀의 크기는 기지국이 전송하는 기지국 신호의 최대 전송출력 세기에 따라 결정된다. 즉, 기지국의 셀 영역의 크기는 기지국의 최대 전송출력의 세기에 비례하여 커진다.
한편, 특정 지역 내에 많은 수의 단말이 존재하면(즉, 기지국이 데이터를 전송해야 할 단말의 개수가 많아지면), 기지국과 단말 사이의 무선 채널의 상태는 나빠지게 되고, 이에 따라 단말은 기지국과 원활하게 무선 통신을 수행할 수 없게 된다. 즉, 무선 채널의 상태는 단말의 이동(즉, 기지국의 셀 영역에 포함되는 단말의 개수)에 따라 변화하게 된다.
그런데, 종래에는, 각각의 기지국의 최대 전송출력 세기(즉, 기지국의 셀 영역의 크기)는 기지국의 설치 단계에서 결정된 후 그 값을 계속 유지시키는 방법을 사용하였는데, 이는 변화하는 네트워크 상황(셀 영역으로의 단말의 유입/유출)에 유연하게 대처할 수 없다는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 기지국이 관할하는 셀의 네트워크 상황에 따라 기지국의 최대 전송전력의 세기를 결정할 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제안하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 기지국의 최대 전송전력 세기를 결정하는 방법에 있어서, 상기 기지국에서 전송되는 기지국 신호의 전송전력 세기 및 상기 기지국의 적어도 하나의 이웃 기지국에서 전송되는 이웃 기지국 신호의 전송전력 세기와 상기 기지국 신호를 수신하는 복수의 단말에서의 수신신호 품질간의 관계(전송전력 세기-수신신호 품질 관계)를 도출하는 단계; 상기 전송전력 세기-수신신호 품질 관계, 및 미리 설정된 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률(Data Rate)에 기초하여 상기 전송전력 세기와 상기 기지국이 상기 복수의 단말로 전송할 수 있는 전체 데이터량간의 관계(전송전력 세기-전체 데이터량 관계)를 도출하는 단계; 상기 전체 데이터량이 최대가 되도록 하는 상기 기지국의 전송전력 세기 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 전송전력 세기를 연산하는 단계; 및 상기 연산된 기지국의 전송전력 세기를 상기 기지국의 최대 전송전력 세기로 결정하는 단계를 포함하는 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 방법이 제공된다.
이 경우, 상기 수신신호 품질은 신호 대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 기지국의 최대 전송전력 세기를 결정하기 위한 장치에 있어서, 상기 기지국에서 전송되는 기지국 신호의 전송전력 세기 및 상기 기지국의 적어도 하나의 이웃 기지국에서 전송되는 이웃 기지국 신호의 전송전력 세기와 상기 기지국 신호를 수신하는 복수의 단말에서의 수신신호 품질간의 관계(전송전력 세기-수신신호 품질 관계)를 도출하는 전송전력 세기-수신신호 품질 관계 도출부; 상기 전송전력 세기-수신신호 품질 관계, 및 미리 설정된 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률(Data Rate)에 기초하여 상기 전송전력 세기와 상기 기지국이 상기 복수의 단말로 전송할 수 있는 전체 데이터량간의 관계(전송전력 세기-전체 데이터량 관계)를 도출하는 전송전력 세기-전체 데이터량 관계 도출부; 및 상기 전체 데이터량이 최대가 되도록 하는 상기 기지국의 전송전력 세기 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 전송전력 세기를 연산하고, 상기 연산된 기지국의 전송전력 세기를 를 상기 기지국의 최대 전송전력 세기로 결정하는 전송전력 세기 결정부를 포함하는 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 기지국이 관할하는 셀의 네트워크 상황에 따라 기지국의 최대 전송전력의 세기를 결정할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
도 2 및 도 3은 복수의 단말에 대한 SINR 분포 그래프의 일례를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 미리 설정된 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 기대 유틸리티 함수의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 전송전력 세기 결정 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
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.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치(100)는 전송전력 세기-수신신호 품질 관계 도출부(110), 전송전력 세기-전체 데이터량 관계 도출부(120), 및 전송전력 세기 결정부(130)을 포함할 수 있다. 이하, 도 1을 참고하여 각 구성 요소 별 기능을 상술하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치(100)는 셀룰러 네트워크를 구성하는 복수의 기지국 각각에 설치될 수도 있고, 복수의 기지국을 제어하는 중앙 서버상에 설치될 수도 있다.
기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치(100)가 기지국에 설치되는 경우 복수의 기지국 각각은 자신이 전송하는 기지국의 최대 전송전력 세기를 결정한다. 반대로, 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치(100)가 중앙 서버 상에 설치되는 경우, 중앙 서버는 복수의 기지국에 대한 최대 전송전력 세기를 결정하고, 이를 복수의 기지국으로 통지한다.
본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치가 기지국에 설치되는 일례를 중심으로 설명하기로 한다.
전송전력 세기-수신신호 품질 관계 도출부(110)는 "기지국에서 전송되는 신호(이하, "기지국 신호"라고 한다)의 전송전력 세기 및 기지국의 적어도 하나의 이웃 기지국에서 전송되는 기지국 신호(이하, "이웃 기지국 신호"라고 한다)의 전송전력 세기"와 "기지국 신호를 수신하는 복수의 단말에서의 수신신호 품질"간의 관계(전송전력 세기-수신신호 품질 관계)를 도출한다.
단말은 자신이 속한 셀 영역을 관할하는 기지국(서빙(Serving) 기지국)뿐만 아니라 서빙 기지국의 이웃 기지국으로부터도 기지국 신호를 수신한다. 이 때, 이웃 기지국으로부터 수신된 이웃 기지국 신호는 서빙 기지국으로부터 전송된 기지국 신호에 대해 간섭으로 작용한다. 따라서, 단말에서의 상기 기지국 신호의 수신 품질은 서빙 기지국 및 이웃 기지국의 전송전력 세기 값이 어떠한 값을 갖는지에 따라 변화하게 된다. 따라서, 전송전력 세기-수신신호 품질 관계 도출부(110)는 기지국의 최대 전송전력 세기를 측정하기 위해, 먼저 기지국이 전송하는 "기지국 신호의 전송전력 세기 및 이웃 기지국이 전송하는 이웃 기지국 신호의 전송전력 세기"와 "단말에서의 수신신호 품질" 간의 관계를 도출한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 수신신호 품질은 신호 대 간섭 잡음 비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio)를 포함할 수 있다.
수신신호의 품질이 SINR로 표현되는 경우, 본 발명의 일실시예에 따르면, 기지국 신호를 수신하는 복수의 단말 각각에 대한 전송전력 세기-수신신호 품질 관계는 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00001
여기서
Figure pat00002
은 수신신호 품질인 신호 대 간섭 잡음비,
Figure pat00003
는 기지국과 단말 간의 안테나 이득(Gain),
Figure pat00004
은 기지국 신호의 전송출력 세기,
Figure pat00005
는 단말이 수신한 잡음의 세기,
Figure pat00006
는 기지국의 적어도 하나의 이웃 기지국 중에서 i번째 이웃 기지국과 단말 사이의 안테나 이득,
Figure pat00007
는 i번째 이웃 기지국에서 전송된 이웃 기지국 신호의 전송출력 세기,
Figure pat00008
은 적어도 하나의 이웃 기지국의 개수,
Figure pat00009
은 단말에서의 기지국 신호의 수신 세기,
Figure pat00010
는 i번째 이웃 기지국에서 수신된 이웃 기지국 신호에 대한 단말에서의 수신 세기를 각각 의미한다.
이 때, "
Figure pat00011
및
Figure pat00012
"와
Figure pat00013
간의 관계를 도출하기 위해서는
Figure pat00014
,
Figure pat00015
, 및
Figure pat00016
를 연산하여야 한다.
이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따르면, 전송전력 세기-수신신호 품질 관계 도출부(110)는 기지국에서 전송된 파일럿 신호를 수신한 단말이 측정한 파일럿 신호의 SINR, 기지국에서 전송된 파일럿 신호의 전송전력 세기, 적어도 하나의 이웃 기지국에서 전송된 파일럿 신호의 전송전력 세기를 이용하여
Figure pat00017
,
Figure pat00018
, 및
Figure pat00019
을 연산할 수 있다. 이 때, 단말이 측정한 파일럿 신호들의 SINR는 단말로부터 직접 전송된 것일 수 있다.
즉, 상기의 수학식 1의
Figure pat00020
,
Figure pat00021
, 및
Figure pat00022
에 대해 각각 "단말에서 측정된 파일럿 신호의 SINR", "기지국에서 전송된 파일럿 신호의 전송전력 세기", 및 "적어도 하나의 이웃 기지국에서 전송된 파일럿 신호의 전송전력 세기"를 대입하면, 상기의 수학식 1은
Figure pat00023
,
Figure pat00024
, 및
Figure pat00025
를 변수로 하는 일차 다항식이 되므로(변수: n+2 개), n+2개의 일차다항식을 연립하여 연산함으로써,
Figure pat00026
,
Figure pat00027
, 및
Figure pat00028
를 연산할 수 있다.
일례로서, 상기의 방법을 통해 연산된
Figure pat00029
,
Figure pat00030
, 및
Figure pat00031
를 상기의 수학식 1에 대입하고,
Figure pat00032
, 및
Figure pat00033
에 특정 값을 대입하면, 복수의 단말은 도 2에 도시된 그래프와 같은 SINR 분포를 가질 수 있다(이산 단말 분포). 이 때,
Figure pat00034
값이 커질수록 도 2에 도시된 그래프는 보다 오른쪽으로 치우치게 되고,
Figure pat00035
값이 작아질수록 도 2에 도시된 그래프는 보다 왼쪽으로 치우치게 된다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 전송전력 세기-수신신호 품질 관계 도출부(110)는 이전 시점에서 기지국이 전송하였던 기지국 신호의 전송출력 세기, 이전 시점에서 복수의 단말에서 측정된 기지국 신호의 SINR, 이전 시점에서 적어도 하나의 이웃 기지국이 전송하였던 이웃 기지국 신호의 전송출력 세기를 이용하여
Figure pat00036
,
Figure pat00037
, 및
Figure pat00038
를 연산할 수 있다. 다시 말해, 전송전력 세기-수신신호 품질 관계 도출부(110)는 각 기지국의 전송 이력(History) 내지 누적 통계값을 활용하여
Figure pat00039
,
Figure pat00040
, 및
Figure pat00041
를 연산할 수 있다.
여기서, "이전 시점"은 현재 시점으로부터 일정 시간(기간) 이내의 시간을 의미하는 것으로서, 일정 시간(기간)은 단위, 일 단위, 주 단위, 월 단위 등과 같이 다양하게 설정될 수 있다.
즉, 전송전력 세기-수신신호 품질 관계 도출부(110)는 상기의 수학식 1의
Figure pat00042
,
Figure pat00043
, 및
Figure pat00044
에 대해 각각 "이전 시점에서 복수의 단말에서 측정된 기지국 신호의 SINR", "이전 시점에서 기지국이 전송하였던 기지국 신호의 전송출력 세기", 및 "이전 시점에서 적어도 하나의 이웃 기지국이 전송하였던 이웃 기지국 신호의 전송출력 세기"를 대입하여,
Figure pat00045
,
Figure pat00046
, 및
Figure pat00047
를 변수로 하는 n+2개의 일차 다항식을 구하고, 이를 연립 연산함으로써,
Figure pat00048
,
Figure pat00049
, 및
Figure pat00050
를 연산할 수 있다.
일례로서, 1주일 간의 누적 통계값을 통해 연산된
Figure pat00051
,
Figure pat00052
, 및
Figure pat00053
를 상기의 수학식 1에 대입하고,
Figure pat00054
, 및
Figure pat00055
에 특정 값을 대입하면, 복수의 단말은 도 3에 도시된 그래프와 같은 SINR 분포를 가질 수 있다(연속 단말 분포). 이 경우에도,
Figure pat00056
값이 커질수록 도 3에 도시된 그래프는 보다 오른쪽으로 치우치게 되고,
Figure pat00057
값이 작아질수록 도 3에 도시된 그래프는 보다 왼쪽으로 치우치게 된다.
전송전력 세기-전체 데이터량 관계 도출부(120)는 전송전력 세기-수신신호 품질 관계, 및 미리 설정된 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률(Data Rate)에 기초하여 기지국에서 전송될 기지국 신호의 전송전력 세기와 기지국이 자신의 셀 영역 내에 속하는 복수의 단말로 전송할 수 있는 전체 데이터량(즉, 기지국의 기대 데이터량)간의 관계(전송전력 세기-전체 데이터량 관계)를 도출한다.
미리 설정된 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률은 특정 수신신호 품질 값에서 기지국이 단말로 전송할 수 있는 최대 데이터 전송률을 의미하는 것으로서, 미리 설정된 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률은 샤논 용량(Shannon Capacity)에 기초하여 설정될 수도 있고, 기지국과 단말간의 무선 통신 기술의 종류(일례로, WiMAX, Wi-Fi, CDMA, WCDMA 등)에 따라서 무선 통신 표준에 설정되어 있는 최대 데이터 전송량에 따라 서로 다르게 설정될 수 있다.
일례로서, 수신신호 품질이 SINR을 포함하는 경우, 샤논 용량에 기초한 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률은 도 4에 도시된 그래프와 같이 표현될 수 있다. 다른 일례로서, 무선 통신 기술이 WIMAX인 경우, 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률은 도 5에 도시된 그래프와 같이 표현될 수 있다(IEEE 802.16e).
도 2 내지 도 5를 참고하면, 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률과 전송전력 세기-수신신호 품질 관계는 모두 수신신호 품질(SINR)을 X축으로 하고 있으므로, 본 발명의 일실시예에 따르면, 전송전력 세기-전체 데이터량 관계 도출부(120)는 "전송전력 세기-수신신호 품질 관계"와 "미리 설정된 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률"를 곱함으로써 기지국이 전송할 수 있는 전체 데이터량과 기지국의 전송전력 세기(및, 이웃 기지국의 전송전력 세기)와의 관계를 도출할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 전송전력 세기-전체 데이터량 관계에 관한 함수를 기대 유틸리티(Expected Utility) 함수라 칭하기로 한다.
예를 들어, 전송전력 세기-수신신호 품질 관계가 도 2에 도시된 그래프와 같이 표현되고, 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률이 도 5에 도시된 그래프와 같이 표현되는 경우, 기대 유틸리티 함수는 도 6에 도시된 그래프와 같이 표현된다. 이 때, 그래프의 면적이 기지국이 복수의 단말로 전송할 수 있는 전체 데이터량이 된다.
전송전력 세기 결정부(130)는 기지국이 복수의 단말로 전송할 수 있는 전체 데이터량이 최대가 되도록 하는 기지국의 전송전력 세기 및 이웃 기지국의 전송전력 세기를 연산하고, 연산된 기지국의 전송전력 세기를 기지국의 최대 전송전력 세기로 결정한다.
즉, 앞서 설명한 바와 같이, 기지국의 전송전력 세기(
Figure pat00058
) 및 이웃 기지국의 전송전력 세기(
Figure pat00059
)에 따라 단말들의 수신신호 품질(SINR) 분포가 변화하게 되므로, 도 6에 도시된 그래프의 면적(전체 데이터량) 역시 기지국의 전송전력 세기 및 이웃 기지국의 전송전력 세기에 따라 변화하게 된다. 따라서, 전송전력 세기 결정부(130)는 이와 같은 그래프의 면적(전체 데이터량)을 최대가 되도록 하는 기지국의 전송전력 세기 및 이웃 기지국의 전송전력 세기를 연산하고, 연산된 기지국의 전송전력 세기를 기지국의 전송전력 세기로 결정한다.
만약, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 최대 전송전력 결정 장치(100)가 중앙 서버에 설치되어 사용되는 경우, 연산된 기지국의 전송전력 세기 및 이웃 기지국의 전송전력 세기는 각각 대응되는 기지국의 최대 전송전력 세기로 결정된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 전송전력 세기 결정부(130)는 전체 탐색(Exhaustive Search) 기법 또는 경사 기법(Gradient Method) 중에서 어느 하나를 이용하여 전체 데이터량이 최대가 되도록 하는 기지국의 전송전력 세기 및 이웃 기지국의 전송전력 세기를 연산할 수 있다.
전체 탐색 기법은 특정 스텝(step) 단위로 기지국의 전송전력 세기 및 이웃 기지국의 전송전력 세기를 변경해가면서, 모든 가능한 기지국의 전송전력 세기 및 이웃 기지국의 전송전력 세기에 대한 기대 유틸리티 값(전체 데이터량)을 연산하는 기법이다. 셀룰러 네트워크의 규모가 큰 경우, 연산 시간이 길어질 수도 있지만, 기지국과 인접한 일부의 이웃 기지국에 대한 정보만을 사용하는 경우, 연산 시간을 단축시킬 수도 있다.
경사법은 기지국의 전송전력 세기 및 이웃 기지국의 전송전력 세기 중에서 어느 하나의 기지국(제1 기지국)의 전송전력 세기를 먼저 변경시켜가면서, 기대 유틸리티 값을 최대로 하는 제1 기지국의 전송전력 세기를 연산하고, 그 후, 다른 하나의 기지국(제2 기지국)의 전송전력 세기를 변경시켜가면서 기대 유틸리티 값을 최대로 하는 제2 기지국의 전송전력 세기를 연산하는 기법이다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 최대 전송전력 결정 장치(100)를 이용하여 기지국의 최대 전송전력 세기를 결정하는 경우, 셀룰러 네트워크 상에의 기지국의 추가/제거, 단말 분포의 큰 변화, 및 핫스팟(hop spot)의 생성/소멸 등의 네트워크의 변화에 대해 유연하게 대처할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 전송전력 세기 결정 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 이하, 도 7을 참고하여 각 단계별로 수행되는 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 단계(S710)에서는 기지국에서 전송되는 기지국 신호의 전송전력 세기 및 기지국의 적어도 하나의 이웃 기지국에서 전송되는 이웃 기지국 신호의 전송전력 세기와 기지국 신호를 수신하는 복수의 단말에서의 수신신호 품질간의 관계(전송전력 세기-수신신호 품질 관계)를 도출한다.
이 때, 수신신호 품질은 신호 대 간섭 잡음 비(SINR)를 포함한다면, 복수의 단말 각각에 대한 상기 전송전력 세기-수신신호 품질 관계는 상기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
단계(S720)에서는 도출된 전송전력 세기-수신신호 품질 관계, 및 미리 설정된 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률에 기초하여 전송전력 세기와 기지국이 복수의 단말로 전송할 수 있는 전체 데이터량간의 관계(전송전력 세기-전체 데이터량 관계)를 도출한다.
이 때, 미리 설정된 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률은 샤논 용량에 기초하여 설정될 수도 있고, 기지국과 단말간의 무선 통신 기술의 종류에 따라서 무선 통신 표준에 설정되어 있는 최대 데이터 전송량에 따라 서로 다르게 설정될 수 있다.
단계(S7730)에서는 전체 데이터량이 최대가 되도록 하는 기지국의 전송전력 세기 및 적어도 하나의 이웃 기지국의 전송전력 세기를 연산하고, 단계(S740)에서는 연산된 기지국의 전송전력 세기를 상기 기지국의 최대 전송전력 세기로 결정한다. 이를 위해 전체 탐색 기법 또는 경사법이 사용될 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 기지국의 전송전력 세기 결정 방법의 실시예들에 대하여 설명하였고, 앞서 도 1 내지 도 6에서 설명한 기지국의 전송전력 세기 결정 장치(100)에 관한 구성이 본 실시예에도 그대로 적용 가능하다. 이에, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 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), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 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 일실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (11)

  1. 기지국의 최대 전송전력 세기를 결정하는 방법에 있어서,
    상기 기지국에서 전송되는 기지국 신호의 전송전력 세기 및 상기 기지국의 적어도 하나의 이웃 기지국에서 전송되는 이웃 기지국 신호의 전송전력 세기와 상기 기지국 신호를 수신하는 복수의 단말에서의 수신신호 품질간의 관계(전송전력 세기-수신신호 품질 관계)를 도출하는 단계;
    상기 전송전력 세기-수신신호 품질 관계, 및 미리 설정된 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률(Data Rate)에 기초하여 상기 전송전력 세기와 상기 기지국이 상기 복수의 단말로 전송할 수 있는 전체 데이터량간의 관계(전송전력 세기-전체 데이터량 관계)를 도출하는 단계;
    상기 전체 데이터량이 최대가 되도록 하는 상기 기지국의 전송전력 세기 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 전송전력 세기를 연산하는 단계; 및
    상기 연산된 기지국의 전송전력 세기를 상기 기지국의 최대 전송전력 세기로 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신신호 품질은 신호 대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 단말 각각에 대한 상기 전송전력 세기-수신신호 품질 관계는 아래의 수학식과 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 방법.

    Figure pat00060


    여기서
    Figure pat00061
    은 상기 수신신호 품질에 포함되는 신호 대 간섭 잡음 비,
    Figure pat00062
    는 상기 기지국과 상기 단말 간의 안테나 이득(Gain),
    Figure pat00063
    은 상기 기지국 신호의 전송출력 세기,
    Figure pat00064
    는 상기 단말이 수신한 잡음의 세기,
    Figure pat00065
    는 상기 적어도 하나의 이웃 기지국 중에서 i번째 이웃 기지국과 상기 단말 사이의 안테나 이득,
    Figure pat00066
    는 상기 i번째 이웃 기지국에서 전송된 이웃 기지국 신호의 전송출력 세기,
    Figure pat00067
    은 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 개수를 각각 의미함.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기지국 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국에서 파일럿 신호를 상기 복수의 단말로 전송하는 단계;
    상기 복수의 단말에서 측정된 상기 파일럿 신호의 SINR을 상기 복수의 단말로부터 수신하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 이웃 기지국에서 전송된 파일럿 신호의 전송전력 세기를 상기 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터 수신하는 단계
    를 더 포함하되,
    상기 전송전력 세기-수신신호 품질 관계를 도출하는 단계는
    상기 측정된 파일럿 신호의 SINR, 상기 기지국에서 전송된 파일럿 신호의 전송전력 세기, 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국에서 전송된 파일럿 신호의 전송전력 세기를 이용하여 상기 단말에서의 잡음 신호의 세기, 상기 기지국과 상기 단말간의 안테나 이득, 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국과 상기 단말간의 안테나 이득을 연산하는 것을 특징으로 하는 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 전송전력 세기-수신신호 품질 관계를 도출하는 단계는
    이전 시점에서 상기 기지국이 전송하였던 기지국 신호의 전송출력 세기, 상기 이전 시점에서 상기 복수의 단말에서 측정된 상기 기지국 신호의 SINR, 상기 이전 시점에서 상기 적어도 하나의 이웃 기지국이 전송하였던 이웃 기지국 신호의 전송출력 세기를 이용하여 상기 단말에서의 잡음 신호의 세기, 상기 기지국과 상기 단말간의 안테나 이득, 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국과 상기 단말간의 안테나 이득을 연산하는 것을 특징으로 하는 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률 정보는
    샤논 용량(Shannon Capacity)에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률 정보는
    상기 기지국과 상기 기지국의 셀 영역에 속하는 복수의 단말간의 무선 통신 기술의 종류에 따라 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기지국의 전송전력 세기 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 전송전력 세기를 연산하는 단계는
    전체 탐색(Exhaustive Search) 기법 또는 경사 기법(Gradient Method) 중에서 어느 하나를 이용하여 상기 전체 데이터량이 최대가 되도록 하는 상기 기지국의 전송전력 세기를 연산하는 것을 특징으로 하는 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 방법.
  9. 기지국의 최대 전송전력 세기를 결정하기 위한 장치에 있어서,
    상기 기지국에서 전송되는 기지국 신호의 전송전력 세기 및 상기 기지국의 적어도 하나의 이웃 기지국에서 전송되는 이웃 기지국 신호의 전송전력 세기와 상기 기지국 신호를 수신하는 복수의 단말에서의 수신신호 품질간의 관계(전송전력 세기-수신신호 품질 관계)를 도출하는 전송전력 세기-수신신호 품질 관계 도출부;
    상기 전송전력 세기-수신신호 품질 관계, 및 미리 설정된 수신신호 품질 별 최대 데이터 전송률에 기초하여 상기 전송전력 세기와 상기 기지국이 상기 복수의 단말로 전송할 수 있는 전체 데이터량간의 관계(전송전력 세기-전체 데이터량 관계)를 도출하는 전송전력 세기-전체 데이터량 관계 도출부; 및
    상기 전체 데이터량이 최대가 되도록 하는 상기 기지국의 전송전력 세기 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 전송전력 세기를 연산하고, 상기 연산된 기지국의 전송전력 세기를 를 상기 기지국의 최대 전송전력 세기로 결정하는 전송전력 세기 결정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 수신신호 품질은 신호 대 간섭 잡음비를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 단말 각각에 대한 상기 전송전력 세기-수신신호 품질 관계는 아래의 수학식과 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 기지국의 최대 전송전력 세기 결정 장치.

    Figure pat00068


    여기서
    Figure pat00069
    은 상기 수신신호 품질에 포함되는 신호 대 간섭 잡음 비,
    Figure pat00070
    는 상기 기지국과 상기 단말 간의 안테나 이득(Gain),
    Figure pat00071
    은 상기 기지국 신호의 전송출력 세기,
    Figure pat00072
    는 상기 단말이 수신한 잡음의 세기,
    Figure pat00073
    는 상기 적어도 하나의 이웃 기지국 중에서 i번째 이웃 기지국과 상기 단말 사이의 안테나 이득,
    Figure pat00074
    는 상기 i번째 이웃 기지국에서 전송된 이웃 기지국 신호의 전송출력 세기,
    Figure pat00075
    은 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 개수를 각각 의미함.
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KR100986142B1 (ko) * 2007-06-29 2010-10-07 삼성전자주식회사 무선통신 시스템에서 소형 기지국의 송신전력 설정 장치 및방법
KR101386066B1 (ko) * 2007-09-10 2014-04-17 삼성전자주식회사 셀 커버리지 제어 방법 및 그 시스템
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