KR20120053148A - 다중 셀 무선 접속 시스템에서 로드 밸런싱 장치 및 방법 - Google Patents

다중 셀 무선 접속 시스템에서 로드 밸런싱 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 셀 무선 접속 시스템에서 로드 밸런싱에 대한 것으로, 로드 밸런싱 방법은, 송신 출력의 변경 크기를 결정하는 과정과, 송신 출력의 변경으로 인해 핸드오버하게 될 적어도 하나의 단말을 포함하는 핸드오버 후보 집합을 결정하는 과정과, 단말 분류 별 송신 출력 변경 후의 예상 이득들을 계산하는 과정과, 상기 예상 이득들을 이용하여 송신 출력의 변경 여부를 판단하는 과정을 포함한다.

Description

다중 셀 무선 접속 시스템에서 로드 밸런싱 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR LOAD BALANCING IN MULTIPLE CELL WIRELESS ACCESS SYSTEM}
본 발명은 다중 셀 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 특히, 다중 셀 무선 접속 시스템에서 셀 간 로드 밸런싱(load balancing)을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 접속 시스템은 사용자에게 무선 채널을 통해 통신 서비스를 제공하기 위한 것이다. 무선 접속 시스템은 사용자 단말과 무선 통신을 수행하는 다수의 기지국들을 포함한다. 상기 기지국들은 일정 범위의 지리적 영역 내에 위치한 단말들에게 무선 접속을 제공하며, 상기 지리적 영역을 셀(cell)이라 한다. 따라서, 단말들의 이동에 따라, 단말들 각각이 무선 접속을 제공받는 셀이 변화할 수 있다. 이에 따라, 각 셀에 위치하는 단말의 개수 또한 변화한다.
기지국은 자신의 셀 내에 위치한 단말들에게 무선 접속을 제공하고, 백홀(backhaul) 망을 통해 코어(core) 망과 통신을 수행하며 상기 단말의 데이터를 송수신한다. 따라서, 하나의 기지국에 많은 수의 단말들이 접속한 경우, 상기 기지국의 무선 채널은 물론 백홀 망의 용량을 초과하는 양의 트래픽이 발생할 수 있다. 이 경우, 서비스 품질이 저하될 수 있다.
따라서, 셀 간 부하의 불균형을 방지하여 서비스 품질을 유지하기 위해, 셀 간 로드 밸런싱을 이루기 위한 대안이 제시되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 다중 셀 무선 접속 시스템에서 셀 간 부하의 불균형을 방지하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 셀 무선 접속 시스템에서 시스템 데이터율이 증가하도록 기지국의 송신 출력을 조절하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 셀 무선 접속 시스템에서 송신 출력 변경 전 후의 이득을 비교하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 다중 셀 무선 접속 시스템에 로드 밸런싱을 위한 방법은, 송신 출력의 변경 크기를 결정하는 과정과, 송신 출력의 변경으로 인해 핸드오버하게 될 적어도 하나의 단말을 포함하는 핸드오버 후보 집합을 결정하는 과정과, 단말 분류 별 송신 출력 변경 후의 예상 이득들을 계산하는 과정과, 상기 예상 이득들을 이용하여 송신 출력의 변경 여부를 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 다중 셀 무선 접속 시스템에 로드 밸런싱을 위한 장치는, 로드 밸런싱을 위한 단말들의 측정 정보 및 기지국들의 상태 정보를 저장하는 저장부와, 송신 출력의 변경 크기를 결정하고, 송신 출력의 변경으로 인해 핸드오버하게 될 적어도 하나의 단말을 포함하는 핸드오버 후보 집합을 결정하고, 단말 분류 별 송신 출력 변경 후의 예상 이득들을 계산한 후, 상기 예상 이득들을 이용하여 송신 출력의 변경 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다중 셀 무선 접속 시스템에서 기지국의 송신 출력을 조절하여 셀 간 부하를 균일화함으로써, 전체적인 시스템 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 셀 무선 접속 시스템의 개략적인 구성을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 셀 무선 접속 시스템에서 로드 밸런싱 모듈의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 셀 무선 접속 시스템에서 로드 밸런싱 모듈의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 셀 무선 접속 시스템에서 로드 밸런싱 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 셀 무선 접속 시스템에서 로드 밸런싱 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 셀 무선 접속 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 셀 무선 접속 시스템에서 제어 서버의 블록 구성을 도시하는 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 다중 셀 무선 접속 시스템에서 셀 간 로드 밸런싱(load balancing)을 위한 기술에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 셀 무선 접속 시스템의 개략적인 구성을 도시하고 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 시스템은 단말(110), 기지국(120), 기지국 간 정보를 제어하는 제어 서버(130)를 포함한다.
단말들(120-1 내지 120-4)은 동시에 하나의 서빙 기지국과 접속 링크(connection link)를 가지며, 상기 접속 링크를 통해 상기 서빙 기지국과 데이터 전송을 수행한다. 또한, 상기 단말들(120-1 내지 120-4)은 이웃 기지국들에 대한 측정 링크(measurement link)를 가지며, 상기 측정 링크를 통해 상기 이웃 기지국들로부터의 수신 신호를 측정할 수 있다.
기지국들(120-1, 120-2)은 상기 단말들(120-1 내지 120-4)로 무선 접속을 제공한다. 상기 기지국들120-1, 120-2)은 링크(Link)2를 이용하여 직접 정보를 교환하거나, 또는, 상기 제어 서버(130)를 통하여 정보를 교환할 수 있다.
상기 제어 서버(130)는 각 기지국(120-1, 120-2)에 대한 제어가 중앙에서 이루어지는 중앙집중형의 경우, 각 기지국(120-1, 120-2)으로부터의 데이터 수집, 각 기지국의 동작 파라미터 결정 및 파라미터 변경 명령 전송의 역할을 담당한다. 상기 제어 서버(130)는 시스템의 종류에 따라 다른 명칭으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 서버(130)는 SON(Self Organization Network) 서버라 지칭될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 로드 밸런싱 과정은, 1)각 기지국과 단말 간의 정보 수집 과정 및 2)기지국의 송신 출력 결정 과정으로 구분된다. 이하 본 발명은 상기 정보 수집 과정 및 상기 송신 출력 결정 과정을 설명한다.
1) 기지국 정보 수집 과정
본 발명의 실시 예에 따른 로드 밸런싱을 위해 각 단말이 측정한 이웃 기지국으로부터의 신호 세기와 품질 정보가 요구된다. 단말은 현재의 서빙 기지국 및 단말에 임계치 이상의 크기로 신호가 도달하는 이웃 기지국(neighbor Base Station)에 대한 수신 전력(Received Power) 및 RSSI(Recieved Signal Strength Indicator)를 측정한다. 여기서, 상기 임계치는 구체적 실시 예에 따라 다르게 정해질 수 있다. 예를 들어, 상기 임계치는 열 잡음(thermal noise)의 크기일 수 있다.
각 기지국은 주기적으로 각 단말로부터 단말이 측정한 서빙 기지국 및 이웃 기지국에 대한 수신 전력 및 RSSI를 보고받는다. 이때, 상기 단말의 수신 전력 및 RSSI 측정 주기는 기지국으로의 보고 주기보다 짧으며, 이에 따라, 하나의 보고 주기 내에서 다수의 측정이 이루어진다. 기지국으로 보고 시, 상기 각 단말은 보고 주기 내에 측정된 신호의 평균을 보고할 수 있다. 만일, 보고 주기 내에 핸드오버(handover)가 발생하거나, 새로이 연결된 경우, 연결 링크(connection link)가 새로이 생성된 이후부터의 측정 값들의 평균이 보고된다.
단말에 의해 보고된 수신 전력 및 RSSI는 로드 밸런싱을 위한 송신 출력 결정에 사용된다. 이때, 상기 로드 밸런싱은 중앙집중형으로 수행되거나 또는 분산형으로 수행될 수 있다. 상기 중앙집중형 또는 상기 분산형에 따라 상기 단말에 의해 보고된 정보를 처리하는 기지국의 동작이 달라진다.
A. 중앙집중형의 경우 : 제어 서버에서 모든 로드 밸런싱 과정을 수행하는 경우이다. 각 기지국은 제어 서버로 단말로부터 보고받은 정보 및 현재 자신의 출력, 접속된 단말 개수 등을 보고한다. 이때, 기지국의 보고 주기는 단말의 보고 주기와 동일할 수 있으며, 직접 수집한 단말 정보를 전달한다.
B. 분산형의 경우 : 별도의 제어 서버가 활용되지 아니하는 경우로서, 각 기지국이 자신의 송신 출력을 결정하는 경우이다. 이 경우, 각 기지국은 n개의 이웃 기지국을 선택하고, n개의 이웃 기지국들로 로드 밸런싱을 위한 정보를 제공한다. 여기서, 이웃 기지국들로 제공되는 정보는 단말 보고 정보와 현재 기지국 출력, 접속된 단말 개수 등을 포함한다. 이때, 이웃 기지국 선택은 다음과 같이 수행된다.
선택되는 이웃 기지국 개수 n은 하기 <수학식 1>을 만족한다.
Figure pat00001
상기 <수학식 1>에서, Clink(Mbps)는 기지국 간 정보 교환을 위한 링크 용량(capacity), Ccpu는 기지국의 CPU(Centrol Process Unit) 동작 용량(capacity), Nms는 기지국이 한 번에 서비스 할 수 있는 최대 단말 개수, B는 단말이 측정한 수신 전력 및 RSSI의 전송을 위한 전송 규격 데이터량, f()는 CPU 연산량을 계산하는 함수를 의미한다.
상기 n은 시스템에 따라서 결정되고, 각 기지국은 이웃 기지국과의 정보 교환 내용에 따라 다음과 같은 실시 예들 중 하나에 따라 n개의 이웃 기지국들을 선택할 수 있다. 이때, 상기 n개의 이웃 기지국들은 각 기지국이 사용하는 주파수에 관계없이 선택될 수 있다. i.본 발명의 실시 예에 따라, 기지국이 직접 이웃 기지국에 대한 수신 신호 세기를 알 수 있는 경우, 상기 기지국은 수신 신호가 가장 센 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. ii.본 발명의 다른 실시 예에 따라, 기지국이 단말을 통해 이웃 기지국들에 대한 수신 신호 세기를 알 수 있는 경우, 상기 기지국은 상기 기지국으로부터 수신 신호 세기가 가장 큰 상위 단말들을 선택하고, 상기 상위 단말들이 측정한 이웃 기지국들에 대한 수신 신호 세기 중 가장 큰 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. iii.본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 기지국이 이웃 기지국의 위치 정보 및 송신 출력을 알 수 있는 경우, 상기 기지국은 해당 지역에 맞는 경로 손실(Path loss) 모델에 근거하여 상기 위치 정보 및 상기 송신 출력을 기반으로 각 이웃 기지국에 대한 예상 수신 신호 세기를 추정한 후, 예상 수신 신호 세기가 가장 큰 센 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. iv.본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 기지국이 이웃 기지국 위치 정보만을 획득할 수 있는 경우, 상기 기지국은 가장 거리가 가까운 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. v.본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 기지국이 이웃 리스트(Neighbor List) 및 핸드오버 정보만을 보유한 경우, 상기 기지국은 핸드오버의 발생 빈도가 높은 n개의 이웃 기지국들을 선택한다.
2)송신 출력 결정 과정
기지국의 송신 출력, 단말 개수, 단말 보고 정보를 제공받은 제어 서버 또는 기지국은 주기적으로 기지국의 송신 출력 결정 과정을 수행한다.
중앙집중형의 경우, 즉, 제어 서버가 송신 출력을 결정하는 경우, 상기 제어 서버는 기지국i로부터 정보를 제공받으면, 상기 기지국i에 대한 정보를 갱신하고, 상기 기지국i에 대한 송신 출력을 결정한다. 이때, 상기 기지국i의 송신 출력을 결정하기 위해 최근에 갱신된 이웃 기지국 정보가 사용된다.
분산형의 경우, 즉, 각 기지국이 자신의 송신 출력을 결정하는 경우, 기지국은 이웃 기지국들로 단말 보고 정보를 제공하기에 앞서 자신의 송신 출력을 결정한다. 따라서, 상기 기지국이 이웃 기지국에 전달하는 기지국 송신 출력은 변경된 송신 출력 값을 포함한다.
상기 송신 출력 결정 과정의 목표는 하기 <수학식 2>를 만족하는 것이다.
Figure pat00002
상기 <수학식 2>에서, 상기
Figure pat00003
는 기지국 인덱스, 상기
Figure pat00004
는 기지국 집합, 상기
Figure pat00005
는 단말 인덱스, 상기
Figure pat00006
는 기지국j에 접속된 단말 집합, 상기
Figure pat00007
는 기지국j에 접속된 단말i의 PF 지표(Propotional Fairness metric)(=log{데이터율})를 의미한다.
동시에, 상기 송신 출력의 변경은 하기 <수학식 3>을 만족해야 한다.
Figure pat00008
상기 <수학식 3>에서, 상기
Figure pat00009
는 기지국 인덱스, 상기
Figure pat00010
는 기지국 집합, 상기
Figure pat00011
는 단말 인덱스, 상기
Figure pat00012
는 기지국j에 접속된 단말 집합, 상기
Figure pat00013
는 송신 출력 변경 시점 인덱스, 상기
Figure pat00014
는 기지국j에 접속된 단말i의 데이터율(data rate)을 의미한다.
상기 <수학식 3>은 특정 지지국의 k번째 송신 출력이 k+1번째 송신 출력으로 변경되었을 때, 만족되어야 하는 조건을 나타낸다. 상기 <수학식 3>에 나타난 데이터율
Figure pat00015
은 하기 <수학식 4>와 같이 결정될 수 있다.
Figure pat00016
상기 <수학식 4>에서, 상기
Figure pat00017
는 기지국j에 접속된 단말i의 데이터율, 상기
Figure pat00018
는 송신 출력 변경 시점 인덱스, 상기
Figure pat00019
는 기지국j가 제공 가능한 용량(capacity), 상기
Figure pat00020
는 y명의 사용자에 대한 다중 사용자 다이버시티 이득(multi-user diversity gain), 상기
Figure pat00021
는 k번째 시점에서 기지국j에 접속된 단말 집합, 상기
Figure pat00022
는 k번째 시점에서 기지국j에 접속된 단말i의 평균 데이터율, 상기
Figure pat00023
는 기지국j에 접속된 단말i의 데이터율, 상기
Figure pat00024
는 기지국j 및 단말i 간 채널 이득, 상기
Figure pat00025
는 기지국j의 송신 출력, 상기
Figure pat00026
는 잡음 전력, 상기
Figure pat00027
는 단말i에 간섭을 주는 이웃 기지국 집합을 의미한다.
상기 <수학식 4>에 나타난 바와 같이, 평균 데이터율
Figure pat00028
가 상기 <수학식 4>의 데이터율
Figure pat00029
의 변수가 된다. 따라서, 출력 변경의 여부는 기지국의 송신 출력
Figure pat00030
의 변경이 상기 <수학식 3>을 만족하는지 여부에 따라 결정될 수 있다.
상술한 바와 같은 목표를 만족시키기 위해, 다음과 같이 송신 출력이 결정된다. 중앙집중형에 따라 제어 서버에 의해 기지국의 송신 출력이 결정되거나, 또는, 분산형에 따라 기지국에 의해 기지국의 송신 출력이 결정될 수 있으나, 송신 출력의 과정은 동일하다. 따라서, 이하 본 발명은 송신 출력의 결정 주체를 '로드 밸런싱 모듈(module)'로 지칭한다. 또한, 이하 본 발명은 송신 출력 결정의 대상이 되는 기지국을 '대상 기지국'이라 칭한다.
상기 로드 밸런싱 모듈은 송신 출력을 증가시키거나 또는 감소시키는 형식으로 송신 출력을 결정할 수 있다. 이때, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 로드 밸런싱 모듈은 해당 기지국의 부하(load)에 따라 증가 또는 감소 중 하나를 선택한 후, 송신 출력의 변경을 결정할 수 있다. 상기 부하에 따른 증가 또는 감소의 선택이 선행되는 경우, 상기 로드 밸런싱 모듈은 대상 기지국에 접속한 단말 개수를 이용하여 상기 증가 또는 감소를 선택한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 각 기지국의 접속 단말 개수들을 평균하고, 대상 기지국의 접속 단말 개수가 상기 평균값보다 크거나 같으면 송신 출력을 감소시킬 것을 판단하고, 대상 기지국의 접속 단말 개수가 상기 평균값보다 작으면 송신 출력을 증가시킬 것을 판단한다. 또는, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 로드 밸런싱 모듈은 증가 및 감소 모두의 송신 출력 변경을 고려한 후, 상대적으로 이득이 큰 형식으로 송신 출력의 변경을 결정할 수 있다. 여기서, 상기 이득의 판단은 구체적인 실시 예에 따라 달라지며, 예를 들어, PF(Propotional Fairness) 이득일 수 있다.
감소하는 형식의 송신 출력 변경은 다음과 같이 수행된다.
대상 기지국의 송신 출력을 감소시켜 부하를 이웃 기지국들로 분산시킬 목적으로, 로드 밸런싱 모듈은 상기 대상 기지국의 셀 내의 단말k에 대하여 요구 전력 스탭(required power step)을 결정한다. 예를 들어, 상기 전력 스탭은 하기 <수학식 5>와 같이 결정될 수 있다.
Figure pat00031
상기 <수학식 5>에서, 상기
Figure pat00032
는 단말k의 요구 전력 스탭, 상기
Figure pat00033
는 단말k의 기지국j에 대한 수신 신호 세기, 상기
Figure pat00034
는 기지국j의 사용 주파수 인덱스, 상기
Figure pat00035
는 단말k 및 기지국j 간 채널 품질을 의미한다.
상기 <수학식 5>와 같이 결정될 수 있는 상기 전력 스탭은 대상 기지국의 송신 출력 변경 시 핸드오버 트리거링(handover trigerring) 조건을 만족시킬 수 있는 최소의 출력 변경 값을 의미한다. 상기 핸드오버 트리거링의 조건은 로드 밸런싱 지표(metric)에 의해 핸드오버를 수행할 단말이 겪는 이웃 기지국으로부터의 RSSI 및 서빙 기지국으로부터의 RSSI가 미리 정의된 기준 전력 스탭 값 이하인 경우 만족된다.
상기 로드 밸런싱 모듈은 요구 전력 스탭들 중 최소의 요구 전력 스탭을 최소 스탭(minimum step)으로 설정한다. 이때, 상기 최소 스탭이 상기 미리 정의된 기준 전력 스탭 값보다 작은 경우, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 최소 스탭을 상기 미리 정의된 기준 전력 스탭 값과 동일하게 설정한다. 그리고, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 최소 스탭보다 작거나 같은 기준 전력 스탭 값을 가지는 적어도 하나의 단말을 핸드오버 후보 집합(handover candidate set)으로 설정한다. 단, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 최소 스탭은 최소의 요구 전력 스탭의 정수 n배값으로 설정될 수 있다. 이때, 상기 n은 PF 지표의 합의 변화량이 최대가 되도록, 예를 들어, 상기 <수학식 3>에서 양 변의 차이가 최대화되도록 결정됨이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 n의 값을 미리 정의된 범위에서 순차적으로 증가시키며 PF 지표의 합의 변화량이 최대가 되는 n을 검색한 후, 상기 최소 스탭을 결정할 수 있다.
상기 핸드오버 후보 집합에 속한 적어도 하나의 단말에 대하여, 상기 로드 밸런싱 모듈은 해당 단말이 핸드오버를 수행함으로써 얻을 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율에 대한 이익을 의미한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 하기 <수학식 6>과 같이 상기 핸드오버 후보 집합에 속한 적어도 하나의 단말이 얻을 이득, 즉, 예상 이득을 계산할 수 있다.
Figure pat00036
상기 <수학식 6>에서, 상기
Figure pat00037
은 핸드오버 후보 집합에 속한 단말의 예상 이득, 상기
Figure pat00038
는 기지국 집합,
Figure pat00039
는 기지국m에 접속된 단말 집합, 상기
Figure pat00040
는 핸드오버 후보 집합, 상기
Figure pat00041
는 기지국m에 접속된 단말i의 데이터율, 상기
Figure pat00042
는 송신 출력 변경 시점 인덱스를 의미한다.
또한, 상기 핸드오버 후보 집합에 속하지 아니한 적어도 하나의 단말에 대하여, 상기 로드 밸런싱 모듈은 해당 단말이 상기 핸드오버 후보 집합에 속한 단말이 핸드오버를 수행함으로써 얻을 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율에 대한 이익을 의미한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 하기 <수학식 7>과 같이 상기 핸드오버 후보 집합에 속하지 아니한 적어도 하나의 단말이 얻을 이득을 계산할 수 있다.
Figure pat00043
상기 <수학식 7>에서, 상기
Figure pat00044
은 핸드오버 후보 집합에 속하지 아니한 단말의 예상 이득, 상기
Figure pat00045
는 기지국 집합,
Figure pat00046
는 기지국j에 접속된 단말 집합, 상기
Figure pat00047
는 핸드오버 후보 집합, 상기
Figure pat00048
는 기지국j에 접속된 단말i의 데이터율, 상기
Figure pat00049
는 송신 출력 변경 시점 인덱스를 의미한다.
또한, 동일 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속한 적어도 하나의 단말에 대하여, 상기 로드 밸런싱 모듈은 해당 단말이 상기 핸드오버 후보 집합에 속한 단말이 핸드오버를 수행함으로써 얻을 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율에 대한 이익을 의미한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 하기 <수학식 8>과 같이 상기 동일 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속한 적어도 하나의 단말이 얻을 이득을 계산할 수 있다.
Figure pat00050
상기 <수학식 8>에서, 상기
Figure pat00051
은 동일 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속한 단말의 예상 이득, 상기
Figure pat00052
는 기지국 집합,
Figure pat00053
는 기지국m에 접속된 단말 집합, 상기
Figure pat00054
는 기지국j의 사용 주파수 인덱스, 상기
Figure pat00055
는 기지국m에 접속된 단말i의 데이터율, 상기
Figure pat00056
는 송신 출력 변경 시점 인덱스를 의미한다.
또한, 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속한 적어도 하나의 단말에 대하여, 상기 로드 밸런싱 모듈은 해당 단말이 상기 핸드오버 후보 집합에 속한 단말이 핸드오버를 수행함으로써 얻을 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율에 대한 이익을 의미한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 하기 <수학식 9>와 같이 상기 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속한 적어도 하나의 단말이 얻을 이득을 계산할 수 있다.
Figure pat00057
상기 <수학식 9>에서, 상기
Figure pat00058
은 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속한 단말의 예상 이득, 상기
Figure pat00059
는 기지국 집합,
Figure pat00060
는 기지국m에 접속된 단말 집합, 상기
Figure pat00061
는 기지국j의 사용 주파수 인덱스, 상기
Figure pat00062
는 기지국m에 접속된 단말i의 데이터율, 상기
Figure pat00063
는 송신 출력 변경 시점 인덱스를 의미한다.
상기 <수학식 6> 내지 상기 <수학식 9>를 통해 계산되는 이득은 상기 핸드오버 후보 집합에 속한 단말이 핸드오버를 수행한 경우를 가정한 예상 이득이다. 이때, 데이터율은 상기 <수학식 4>와 같이 결정될 수 있다. 상기 <수학식 4>와 같은 연산을 위해 상기 로드 밸런싱 모듈은 기지국들 간 채널 이득을 알아야하므로, 상기 로드 밸런싱 모듈은 단말이 각 기지국에 대하여 측정한 RSSI들을 이용하여 기지국들 간의 경로 손실(path loss)를 우선적으로 결정할 수 있다. 또한, 상기 예상 이득을 계산함에 있어서, 기지국의 송신 출력은 하기 <수학식 10>과 같이 적용된다.
Figure pat00064
상기 <수학식 10>에서, 상기
Figure pat00065
는 기지국j의 송신 출력, 상기
Figure pat00066
는 송신 출력 변경 시점 인덱스, 상기
Figure pat00067
은 송신 출력 변경 크기인 최소 스탭을 의미한다.
상술한 바와 같이 각 범위에 속한 단말들의 예상 이득들을 계산한 후, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 예상 이득들을 이용하여 상기 대상 기지국의 송신 출력 감소 여부를 판단한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 송신 출력의 감소 또는 송신 출력의 유지 중 시스템 전체의 관점에서 상대적으로 이득이 큰 것을 선택한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 하기 <수학식 11>과 같이 상기 송신 출력의 감소 여부를 판단할 수 있다.
Figure pat00068
상기 <수학식 11>에서, 상기
Figure pat00069
은 핸드오버 후보 집합에 속한 단말의 예상 이득, 상기
Figure pat00070
은 핸드오버 후보 집합에 속하지 아니한 단말의 예상 이득, 상기
Figure pat00071
은 동일 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속한 단말의 예상 이득, 상기
Figure pat00072
은 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속한 단말의 예상 이득을 의미한다.
상기 <수학식 11>에 나타난 판단 조건에서, 각 예상 이득에 대한 가중치는 모두 동일하다. 하지만, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 로드 밸런싱 모듈은 특정 예상 이득에 더 큰 가중치를 부여할 수 있다.
증가하는 형식의 송신 출력 변경은 다음과 같이 수행된다.
대상 기지국의 송신 출력을 증가시켜 부하를 집중시킬 목적으로, 로드 밸런싱 모듈은 각 이웃 기지국에 대하여 상기 감소하는 형식의 송신 출력 변경을 위한 최소 스탭들을 결정하고, 상기 최소 스탭들 중 최소값을 증가하는 형식의 송신 출력 변경을 위한 최소 스탭으로 설정한다. 그리고, 상기 로드 밸런싱 모듈은 이웃 기지국에 접속된 단말들 중 상기 최소 스탭보다 작은 요구 전력 스탭을 가지는 단말을 핸드오버 후보 집합에 포함시킨다.
상기 핸드오버 후보 집합에 속한 적어도 하나의 단말에 대하여, 상기 로드 밸런싱 모듈은 해당 단말이 핸드오버를 수행함으로써 얻을 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율에 대한 이익을 의미한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 하기 <수학식 12>와 같이 상기 핸드오버 후보 집합에 속한 적어도 하나의 단말이 얻을 이득을 계산할 수 있다.
Figure pat00073
상기 <수학식 12>에서, 상기
Figure pat00074
은 핸드오버 후보 집합에 속한 단말의 예상 이득, 상기
Figure pat00075
는 기지국 집합,
Figure pat00076
는 기지국m에 접속된 단말 집합, 상기
Figure pat00077
는 핸드오버 후보 집합, 상기
Figure pat00078
는 기지국m에 접속된 단말i의 데이터율, 상기
Figure pat00079
는 송신 출력 변경 시점 인덱스를 의미한다.
또한, 대상 기지국에 접속된 단말들 중 상기 핸드오버 후보 집합에 속하지 아니한 적어도 하나의 단말에 대하여, 상기 로드 밸런싱 모듈은 해당 단말이 상기 핸드오버 후보 집합에 속한 단말이 핸드오버를 수행함으로써 얻을 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율에 대한 이익을 의미한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 하기 <수학식 13>과 같이 상기 핸드오버 후보 집합에 속하지 아니한 적어도 하나의 단말이 얻을 이득을 계산할 수 있다.
Figure pat00080
상기 <수학식 13>에서, 상기
Figure pat00081
은 핸드오버 후보 집합에 속하지 아니한 단말의 예상 이득, 상기
Figure pat00082
는 기지국 집합,
Figure pat00083
는 기지국j에 접속된 단말 집합, 상기
Figure pat00084
는 핸드오버 후보 집합, 상기
Figure pat00085
는 기지국j에 접속된 단말i의 데이터율, 상기
Figure pat00086
는 송신 출력 변경 시점 인덱스를 의미한다.
또한, 동일 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속한 적어도 하나의 단말에 대하여, 상기 로드 밸런싱 모듈은 해당 단말이 상기 핸드오버 후보 집합에 속한 단말이 핸드오버를 수행함으로써 얻을 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율에 대한 이익을 의미한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 하기 <수학식 14>와 같이 상기 동일 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속한 적어도 하나의 단말이 얻을 이득을 계산할 수 있다.
Figure pat00087
상기 <수학식 14>에서, 상기
Figure pat00088
은 동일 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속한 단말의 예상 이득, 상기
Figure pat00089
는 기지국 집합,
Figure pat00090
는 기지국m에 접속된 단말 집합, 상기
Figure pat00091
는 기지국j의 사용 주파수 인덱스, 상기
Figure pat00092
는 기지국m에 접속된 단말i의 데이터율, 상기
Figure pat00093
는 송신 출력 변경 시점 인덱스를 의미한다.
또한, 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속한 적어도 하나의 단말에 대하여, 상기 로드 밸런싱 모듈은 해당 단말이 상기 핸드오버 후보 집합에 속한 단말이 핸드오버를 수행함으로써 얻을 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율에 대한 이익을 의미한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 하기 <수학식 15>와 같이 상기 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속한 적어도 하나의 단말이 얻을 이득을 계산할 수 있다.
Figure pat00094
상기 <수학식 15>에서, 상기
Figure pat00095
은 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속한 단말의 예상 이득, 상기
Figure pat00096
는 기지국 집합,
Figure pat00097
는 기지국m에 접속된 단말 집합, 상기
Figure pat00098
는 기지국j의 사용 주파수 인덱스, 상기
Figure pat00099
는 기지국m에 접속된 단말i의 데이터율, 상기
Figure pat00100
는 송신 출력 변경 시점 인덱스를 의미한다.
상기 <수학식 12> 내지 상기 <수학식 15>를 통해 계산되는 이득은 상기 핸드오버 후보 집합에 속한 단말이 핸드오버를 수행한 경우를 가정한 예상 이득이다. 이때, 데이터율은 상기 <수학식 4>와 같이 결정될 수 있다. 상기 <수학식 4>와 같은 연산을 위해 상기 로드 밸런싱 모듈은 기지국들 간 채널 이득을 알아야하므로, 상기 로드 밸런싱 모듈은 단말이 각 기지국에 대하여 측정한 RSSI들을 이용하여 기지국들 간의 경로 손실(path loss)를 우선적으로 결정할 수 있다. 또한, 상기 예상 이득을 계산함에 있어서, 기지국의 송신 출력은 하기 <수학식 16>과 같이 적용된다.
Figure pat00101
상기 <수학식 16>에서, 상기
Figure pat00102
는 기지국j의 송신 출력, 상기
Figure pat00103
는 송신 출력 변경 시점 인덱스, 상기
Figure pat00104
은 송신 출력 변경 크기인 최소 스탭을 의미한다.
상술한 바와 같이 각 범위에 속한 단말들의 예상 이득들을 계산한 후, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 예상 이득들을 이용하여 상기 대상 기지국의 송신 출력 감소 여부를 판단한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 송신 출력의 감소 또는 송신 출력의 유지 중 시스템 전체의 관점에서 상대적으로 이득이 큰 것을 선택한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 <수학식 11>과 같이 상기 송신 출력의 감소 여부를 판단할 수 있다. 상기 <수학식 11>에 나타난 판단 조건에서, 각 예상 이득에 대한 가중치는 모두 동일하다. 하지만, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 로드 밸런싱 모듈은 특정 예상 이득에 더 큰 가중치를 부여할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 셀 무선 접속 시스템에서 로드 밸런싱 모듈의 동작 절차를 도시하고 있다. 상기 도 2는 대상 기지국의 부하에 기초하여 송신 출력의 증가 또는 감소를 선택한 후, 증가 여부 또는 감소 여부를 결정하는 경우의 실시 예에 따른 동작 절차를 도시한다.
상기 도 2를 참고하면, 상기 로드 밸런싱 모듈은 201단계에서 대상 기지국의 부하에 기초하여 송신 출력의 증가 또는 감소를 선택한다. 즉, 상기 로드 밸런싱 모듈은 기지국들의 부하들을 이용하여 기준 값을 설정하고, 상기 대상 기지국의 부하와 상기 기준 값을 비교함으로써 상기 송신 출력의 증가 또는 감소를 선택한다. 예를 들어, 상기 기준 값은 상기 각 기지국들의 부하들의 평균값일 수 있다. 구체적으로, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 부하가 상기 기준 값보다 크거나 같은 경우 감소를 선택하고, 상기 부하가 상기 기준 값보다 작은 경우 증가를 선택한다.
상기 증가 또는 감소를 선택한 후, 상기 로드 밸런싱 모듈은 203단계로 진행하여 선택된 형식을 위한 최소 스탭을 결정한다. 상기 최소 스탭은 증가 또는 감소되는 송신 출력의 크기를 의미한다. 이를 위해, 상기 로드 밸런싱 모듈은 단말들이 핸드오버를 수행하기 위해 필요한 요구 전력 스탭들을 결정한 후, 상기 요구 전력 스탭들 중 최소값을 상기 최소 스탭으로 결정한다. 이때, 선택된 형식이 감소이면, 상기 요구 전력 스탭들은 상기 대상 기지국에 접속된 단말들에 대하여 결정된다. 반면, 선택된 형식이 증가이면, 상기 요구 전력 스탭들은 상기 대상 기지국의 이웃 기지국에 접속된 단말들에 대하여 결정된다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 요구 전력 스탭들 중 최소값에 미리 정의된 범위의 정수 n들을 곱하며 PF 지표의 합의 변화량이 최대가 되는 정수 n을 검색한 후, 상기 최소값 및 상기 n의 곱을 상기 최소 스탭으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 PF 지표의 합의 변화량이 최대가 되는 경우는 상기 <수학식 3>의 양변의 값이 차이가 최대가 되는 경우이다.
상기 최소 스탭을 결정한 후, 상기 로드 밸런싱 모듈은 205단계로 진행하여 핸드오버 후보 집합을 결정한다. 상기 핸드오버 후보 집합은 상기 최소 스탭 만큼 상기 대상 기지국의 송신 출력을 변경할 경우 핸드오버를 수행하게 되는 단말들의 집합을 의미한다. 이때, 선택된 형식이 감소이면 상기 핸드오버는 상기 대상 기지국에서 이웃 기지국으로의 핸드오버이고, 선택된 형식이 증가이면 상기 핸드오버는 상기 이웃 기지국에서 상기 대상 기지국으로의 핸드오버이다. 즉, 선택된 형식이 감소인 경우, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 대상 기지국에 접속된 단말들 중 상기 최소 스탭보다 작거나 같은 요구 전력 스탭을 가지는 단말들을 상기 핸드오버 후보 집합에 포함시킨다. 반면, 선택된 형식이 증가인 경우, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 대상 기지국의 이웃 기지국들에 접속된 단말들 중 상기 최소 스탭보다 작거나 같은 요구 전력 스탭을 가지는 단말들을 상기 핸드오버 후보 집합에 포함시킨다.
상기 핸드오버 후보 집합을 결정한 후, 상기 로드 밸런싱 모듈은 207단계로 진행하여 핸드오버 후보 집합 내 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율을 포함한다. 즉, 상기 로드 밸런싱 모듈은 송신 출력의 변경으로 인해 상기 핸드오버 후보 집합 내 적어도 하나의 단말이 핸드오버를 하는 경우, 핸드오버 전/후의 상기 핸드오버 후보 집합 내 적어도 하나의 단말의 데이터율 합 변화량을 계산한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 감소 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 6>과 같이, 증가 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 12>와 같이 상기 핸드오버 후보 집합 내 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산할 수 있다.
이어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 209단계로 진행하여 핸드오버 후보 집합 외 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율을 포함한다. 즉, 상기 로드 밸런싱 모듈은 송신 출력의 변경으로 인해 상기 핸드오버 후보 집합 내 적어도 하나의 단말이 핸드오버를 하는 경우, 핸드오버 전/후의 상기 핸드오버 후보 집합 외 적어도 하나의 단말의 데이터율 합 변화량을 계산한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 감소 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 7>과 같이, 증가 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 13>과 같이 상기 핸드오버 후보 집합 외 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산할 수 있다.
이어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 211단계로 진행하여 대상 기지국과 동일한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율을 포함한다. 즉, 상기 로드 밸런싱 모듈은 송신 출력의 변경으로 인해 상기 핸드오버 후보 집합 내 적어도 하나의 단말이 핸드오버를 하는 경우, 핸드오버 전/후의 상기 동일한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말의 데이터율 합 변화량을 계산한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 감소 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 8>과 같이, 증가 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 14>와 같이 상기 동일한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산할 수 있다.
이어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 213단계로 진행하여 대상 기지국과 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율을 포함한다. 즉, 상기 로드 밸런싱 모듈은 송신 출력의 변경으로 인해 상기 핸드오버 후보 집합 내 적어도 하나의 단말이 핸드오버를 하는 경우, 핸드오버 전/후의 상기 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말의 데이터율 합 변화량을 계산한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 감소 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 9>와 같이, 증가 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 15>와 같이 상기 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산할 수 있다.
상기 예상 이득들을 계산한 후, 상기 로드 밸런싱 모듈은 215단계로 진행하여 상기 예상 이득들을 이용하여 상기 203단계에서 선택된 형식으로 송신 출력을 변경할지 여부를 판단한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 송신 출력을 변경할 경우 및 송신 출력을 유지할 경우 중 시스템 전체의 관점에서 상대적으로 이득이 큰 것을 선택한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 예상 이득들의 합이 큰 경우를 선택할 수 있다. 이 경우, 상기 예상 이득들은 동일한 가중치로 합산되거나, 특정 예상 이득에 상대적으로 높은 가중치가 부여되어 합산될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 셀 무선 접속 시스템에서 로드 밸런싱 모듈의 동작 절차를 도시하고 있다. 상기 도 3은 송신 출력의 증가 또는 감소를 모두 고려한 후, 증가, 감소 또는 유지를 결정하는 경우의 실시 예에 따른 동작 절차를 도시한다.
상기 도 3을 참고하면, 상기 증가 또는 감소를 선택한 후, 상기 로드 밸런싱 모듈은 301단계로 진행하여 증가 형식 및 감소 형식 각각을 위한 최소 스탭들을 결정한다. 상기 최소 스탭은 증가 또는 감소되는 송신 출력의 크기를 의미한다. 이를 위해, 상기 로드 밸런싱 모듈은 단말들이 핸드오버를 수행하기 위해 필요한 요구 전력 스탭들을 결정한 후, 상기 요구 전력 스탭들 중 최소값을 상기 최소 스탭으로 결정한다. 이때, 감소 형식을 위한 최소 스탭 결정 시, 상기 요구 전력 스탭들은 상기 대상 기지국에 접속된 단말들에 대하여 결정된다. 반면, 증가 형식을 위한 최소 스탭 결정 시, 상기 요구 전력 스탭들은 상기 대상 기지국의 이웃 기지국에 접속된 단말들에 대하여 결정된다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 요구 전력 스탭들 중 최소값에 미리 정의된 범위의 정수 n들을 곱하며 PF 지표의 합의 변화량이 최대가 되는 정수 n을 검색한 후, 상기 최소값 및 상기 n의 곱을 상기 최소 스탭으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 PF 지표의 합의 변화량이 최대가 되는 경우는 상기 <수학식 3>의 양변의 값이 차이가 최대가 되는 경우이다.
상기 최소 스탭들을 결정한 후, 상기 로드 밸런싱 모듈은 303단계로 진행하여 증가 형식 및 감소 형식 각각을 위한 핸드오버 후보 집합들을 결정한다. 상기 핸드오버 후보 집합은 상기 최소 스탭 만큼 상기 대상 기지국의 송신 출력을 변경할 경우 핸드오버를 수행하게 되는 단말들의 집합을 의미한다. 이때, 감소 형식의 경우 상기 핸드오버는 상기 대상 기지국에서 이웃 기지국으로의 핸드오버이고, 증가 형식의 경우 상기 핸드오버는 상기 이웃 기지국에서 상기 대상 기지국으로의 핸드오버이다. 즉, 감소 형식의 경우, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 대상 기지국에 접속된 단말들 중 상기 최소 스탭보다 작거나 같은 요구 전력 스탭을 가지는 단말들을 상기 핸드오버 후보 집합에 포함시킨다. 그리고, 증가 형식의 경우, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 대상 기지국의 이웃 기지국들에 접속된 단말들 중 상기 최소 스탭보다 작거나 같은 요구 전력 스탭을 가지는 단말들을 상기 핸드오버 후보 집합에 포함시킨다.
상기 핸드오버 후보 집합들을 결정한 후, 상기 로드 밸런싱 모듈은 305단계로 진행하여 증가 형식 및 감소 형식 각각에 대하여 핸드오버 후보 집합 내 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율을 포함한다. 즉, 상기 로드 밸런싱 모듈은 송신 출력의 변경으로 인해 상기 핸드오버 후보 집합 내 적어도 하나의 단말이 핸드오버를 하는 경우, 핸드오버 전/후의 상기 핸드오버 후보 집합 내 적어도 하나의 단말의 데이터율 합 변화량을 계산한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 감소 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 6>과 같이, 증가 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 12>와 같이 상기 핸드오버 후보 집합 내 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산할 수 있다.
이어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 307단계로 진행하여 증가 형식 및 감소 형식 각각에 대하여 핸드오버 후보 집합 외 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율을 포함한다. 즉, 상기 로드 밸런싱 모듈은 송신 출력의 변경으로 인해 상기 핸드오버 후보 집합 내 적어도 하나의 단말이 핸드오버를 하는 경우, 핸드오버 전/후의 상기 핸드오버 후보 집합 외 적어도 하나의 단말의 데이터율 합 변화량을 계산한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 감소 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 7>과 같이, 증가 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 13>과 같이 상기 핸드오버 후보 집합 외 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산할 수 있다.
이어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 309단계로 진행하여 증가 형식 및 감소 형식 각각에 대하여 대상 기지국과 동일한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율을 포함한다. 즉, 상기 로드 밸런싱 모듈은 송신 출력의 변경으로 인해 상기 핸드오버 후보 집합 내 적어도 하나의 단말이 핸드오버를 하는 경우, 핸드오버 전/후의 상기 동일한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말의 데이터율 합 변화량을 계산한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 감소 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 8>과 같이, 증가 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 14>와 같이 상기 동일한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산할 수 있다.
이어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 311단계로 진행하여 증가 형식 및 감소 형식 각각에 대하여 대상 기지국과 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산한다. 여기서, 상기 이득은 데이터율을 포함한다. 즉, 상기 로드 밸런싱 모듈은 송신 출력의 변경으로 인해 상기 핸드오버 후보 집합 내 적어도 하나의 단말이 핸드오버를 하는 경우, 핸드오버 전/후의 상기 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말의 데이터율 합 변화량을 계산한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 감소 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 9>와 같이, 증가 형식의 송신 출력 변경의 경우 상기 <수학식 15>와 같이 상기 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말에 대한 예상 이득을 계산할 수 있다.
상기 예상 이득들을 계산한 후, 상기 로드 밸런싱 모듈은 315단계로 진행하여 상기 예상 이득들을 이용하여 송신 출력을 변경할지 여부를 판단한다. 다시 말해, 상기 로드 밸런싱 모듈은 송신 출력 증가, 송신 출력 감소 및 송신 출력 유지 중 하나를 선택한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 송신 출력의 증가, 감소, 유지의 경우들 중 시스템 전체의 관점에서 상대적으로 이득이 큰 것을 선택한다. 예를 들어, 상기 로드 밸런싱 모듈은 상기 예상 이득들의 합이 큰 경우를 선택할 수 있다. 이 경우, 상기 예상 이득들은 동일한 가중치로 합산되거나, 특정 예상 이득에 상대적으로 높은 가중치가 부여되어 합산될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 셀 무선 접속 시스템에서 로드 밸런싱 절차를 도시하고 있다. 상기 도 4는 제어 서버가 대상 기지국의 송신 출력을 결정하는 경우의 실시 예에 따른 로드 밸런싱 절차를 도시한다. 상기 도 4는 설명의 편의를 위해 하나의 단말 및 하나의 기지국을 도시하고 있으나, 다수의 단말들 및 다수의 기지국들이 존재하는 상황에도 동일하게 적용될 수 있다.
상기 도 4를 참고하면, 401단계에서, 단말(410)은 RSSI 및 수신 전력을 기지국(420)으로 보고한다. 여기서, 상기 기지국(420)은 상기 단말(410)의 서빙 기지국이며, 상기 RSSI 및 상기 수신 전력은 임계치 이상의 크기로 신호가 도달하는 이웃 기지국에 대하여 측정된 값이다. 예를 들어, 상기 임계치는 열 잡음의 크기일 수 있다. 그리고, 상기 RSSI 및 상기 수신 전력은 일정 시간 간격에 따라 주기적으로 보고된다.
403단계에서, 상기 기지국(420)는 상기 단말(410)로부터 보고된 측정 정보 및 상기 기지국(420)의 상태 정보를 제어 서버(430)로 제공한다. 여기서, 상기 상태 정보는 상기 기지국(420)의 현재 출력, 상기 기지국(420)에 접속된 단말 개수 등을 포함한다.
405단계에서, 상기 제어 서버(430)는 상기 기지국(420)의 송신 출력 변경 여부를 판단한다. 즉, 상기 제어 서버(430)는 상기 도 2에 도시된 절차 또는 상기 도 3에 도시된 절차에 따라 상기 기지국(420)의 송신 출력 변경 여부, 송신 출력 변경 형식을 결정한다. 이때, 상기 제어 서버(430)는 상기 기지국(420)로부터 제공된 정보 및 상기 기지국(420)의 이웃 기지국으로부터 제공된 정보를 이용한다. 여기서, 본 발명은 송신 출력의 증가 또는 감소가 결정됨을 가정한다.
407단계에서, 상기 제어 서버(430)는 상기 405단계에서 결정된 바에 따라 상기 기지국(420)으로 송신 출력의 변경을 지시한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 셀 무선 접속 시스템에서 로드 밸런싱 절차를 도시하고 있다. 상기 도 5는 대상 기지국이 직접 송신 출력을 결정하는 경우의 실시 예에 따른 로드 밸런싱 절차를 도시한다. 상기 도 5는 설명의 편의를 위해 하나의 단말 및 하나의 기지국을 도시하고 있으나, 다수의 단말들 및 다수의 기지국들이 존재하는 상황에도 동일하게 적용될 수 있다.
상기 도 5를 참고하면, 501단계에서, 단말(510)은 RSSI 및 수신 전력을 기지국(520)으로 보고한다. 여기서, 상기 기지국(520)은 상기 단말(510)의 서빙 기지국이며, 상기 RSSI 및 상기 수신 전력은 임계치 이상의 크기로 신호가 도달하는 이웃 기지국에 대하여 측정된 값이다. 예를 들어, 상기 임계치는 열 잡음의 크기일 수 있다. 그리고, 상기 RSSI 및 상기 수신 전력은 일정 시간 간격에 따라 주기적으로 보고된다.
503단계에서, 상기 기지국(520)은 상기 이웃 기지국들로부터 상기 이웃 기지국들 각각에 접속된 단말의 측정 정보 및 상기 이웃 기지국들 각각의 상태 정보를 수신한다. 여기서, 상기 측정 정보는 상기 이웃 기지국에 접속된 단말이 상기 이웃 기지국의 이웃 기지국들에 대하여 측정한 RSSI 및 수신 전력을 포함한다. 그리고, 상기 상태 정보는 상기 이웃 기지국의 현재 출력, 상기 이웃 기지국에 접속된 단말 개수 등을 포함한다.
505단계에서, 상기 기지국(520)은 상기 기지국(520)의 송신 출력 변경 여부를 판단한다. 즉, 상기 기지국(520)은 상기 도 2에 도시된 절차 또는 상기 도 3에 도시된 절차에 따라 상기 기지국(420)의 송신 출력 변경 여부, 송신 출력 변경 형식을 결정한다. 이때, 상기 기지국(520)은 상기 단말(510)로부터 제공된 정보 및 상기 이웃 기지국들으로부터 제공된 정보를 이용한다.
507단계에서, 상기 기지국(520)은 상기 505단계에서 결정된 바에 따라 송신 출력을 변경 또는 유지한다. 이어, 509단계에서, 상기 기지국(520)은 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 기지국(520)은 수신 신호 세기가 가장 센 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 기지국(520)은 가장 큰 수신 신호 세기를 측정한 상위 단말들이 측정한 이웃 기지국들에 대한 수신 신호 세기 중 가장 큰 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 상기 기지국(520)은 경로 손실(Path loss) 모델에 근거하여 예상된 수신 신호 세기가 가장 큰 센 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 상기 기지국(520)은 가장 거리가 가까운 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 상기 기지국(520)은 핸드오버의 발생 빈도가 높은 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. 이때, 상기 n개의 이웃 기지국들은 각 기지국이 사용하는 주파수에 관계없이 선택될 수 있다.
511단계에서, 상기 기지국(520)는 상기 기지국(520)에 접속된 단말들의 측정 정보 및 상기 기지국(520)의 상태 정보를 이웃 기지국들로 제공한다. 여기서, 상기 측정 정보는 상기 기지국(520)에 접속된 단말이 상기 기지국(520)의 이웃 기지국들에 대하여 측정한 RSSI 및 수신 전력을 포함한다. 그리고, 상기 상태 정보는 상기 기지국(520)의 현재 출력, 상기 기지국(520)에 접속된 단말 개수 등을 포함한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 셀 무선 접속 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF(Radio Frequency)처리부(610), 모뎀(620), 백홀통신부(630), 저장부(640), 제어부(650)를 포함한다.
상기 RF처리부(610)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(610)는 상기 모뎀(620)으로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(610)는 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC(Digital to Analog Convertor), ADC(Analog to Digital Convertor) 등을 포함할 수 있다.
상기 모뎀(620)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, OFDM(Orthgonal Frequency Division Multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 모뎀(620)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산 및 CP(Cyclic Prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 모뎀(620)은 상기 RF처리부(610)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 저장부(630)는 상기 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 송수신 트래픽 등의 데이터를 저장한다. 그리고, 상기 저장부(630)는 상기 제어부(650)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 특히, 상기 저장부(630)는 상기 기지국에 접속된 단말들로부터 보고된 측정 정보 및 이웃 기지국들로부터 제공된 상기 이웃 기지국들에 접속된 단말들의 측정 정보와 상기 이웃 기지국들의 상태 정보를 저장한다. 여기서, 상기 측정 정보는 단말의 이웃 기지국들에 대한 수신 전력, RSSI 등을 포함하며, 상기 상태 정보는 접속된 단말 개수, 현재 송신 출력 등을 포함한다.
상기 백홀통신부(640)는 상기 기지국이 망 내 다른 노드(예 : 제어 서버)와 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(640)는 상기 기지국에서 상기 다른 노드로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 제어부(650)는 상기 기지국의 전반적인 기능을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(650)는 송신 트래픽 패킷 및 메시지를 생성하여 상기 모뎀(620)으로 제공하고, 상기 모뎀(620)으로부터 제공되는 수신 트래픽 패킷 및 메시지를 해석한다.
특히, 상기 제어부(650)는 로드 밸런싱을 위한 정보 수집 기능을 수행한다. 즉, 상기 제어부(650)는 상기 기지국에 접속된 단말들로부터 보고되는 이웃 기지국들에 대한 수신 전력 및 RSSI를 수집한다. 이때, 상기 단말들은 임계치 이상의 크기로 신호가 도달하는 이웃 기지국들을 대상으로 수신 전력 및 RSSI를 측정한다. 예를 들어, 상기 임계치는 열 잡음(thermal noise)의 크기일 수 있다.
로드 밸런싱이 중앙집중형으로 수행되는 경우, 상기 제어부(650)는 단말들로부터 보고된 측정 정보 및 상기 기지국의 상태 정보를 상기 백홀통신부(630)를 통해 제어 서버로 제공한다. 반면, 로드 밸런싱이 분산형으로 수행되는 경우, 상기 제어부(650)는 상기 제어부(650)는 단말들로부터 보고된 측정 정보 및 상기 기지국의 상태 정보를 상기 백홀통신부(630)를 통해 n개의 이웃 기지국들로 제공하고, 상기 이웃 기지국들로 상기 이웃 기지국들에 접속된 단말들의 측정 정보 및 상기 이웃 기지국들의 상태 정보를 제공받는다. 이때, 상기 n개의 이웃 기지국들은 상기 제어부(650)의 선택에 의해 결정된다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(650)는 수신 신호 세기가 가장 센 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 제어부(650)는 가장 큰 수신 신호 세기를 측정한 상위 단말들이 측정한 이웃 기지국들에 대한 수신 신호 세기 중 가장 큰 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 상기 제어부(650)는 경로 손실(Path loss) 모델에 근거하여 예상된 수신 신호 세기가 가장 큰 센 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 상기 제어부(650)는 가장 거리가 가까운 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 상기 제어부(650)는 핸드오버의 발생 빈도가 높은 n개의 이웃 기지국들을 선택한다. 이때, 상기 n개의 이웃 기지국들은 각 기지국이 사용하는 주파수에 관계없이 선택될 수 있다.
상기 제어부(650) 내의 LBM(Load Balancing module)(652)는 로드 밸런싱 절차에 따라 상기 기지국의 송신 출력을 결정한다. 단, 상기 LBM(652)은 상기 로드 밸런싱이 분산형으로 수행되는 경우에 상기 기지국에 포함되며, 상기 로드 밸런싱이 중앙집중형으로 수행되는 경우에는 상기 기지국에 포함되지 아니할 수 있다. 즉, 상기 LBM(652)은 상기 로드 밸런싱이 분산형으로 수행되는 경우에만 포함되며, 상기 도 2 또는 상기 도 3과 같은 동작을 통해 상기 기지국의 송신 출력을 결정한다. 상기 LBM(652)의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 LBM(652)은 송신 출력의 변경 크기인 최소 스탭을 결정한다. 상기 최소 스탭은 단말의 핸드오버가 일어나는 요구 전력 스텝들 중 최소 값으로서, 송신 출력 증가의 경우 이웃 기지국에 접속된 단말들을 기준으로, 송신 출력 감소의 경우 대상 기지국에 접속된 단말들을 기준으로 결정된다. 상기 최소 스탭이 결정되면, 상기 LBM(652)은 단말들을 분류하고, 각 분류 별 송신 출력 변경 전/후의 이득 변화, 즉, 송신 출력 변경 후의 예상 이득들을 계산한 후, 상기 예상 이득들을 이용하여 송신 출력의 변경 여부를 판단한다. 여기서, 상기 분류는 송신 출력 변경으로 인해 핸드오버하게되는 단말들, 즉, 핸드오버 후보 집합에 속한 단말들, 대상 기지국에 접속된 단말들 중 상기 핸드오버 후보 집합에 속하지 아니하는 단말들, 동일 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 단말들, 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 단말들 중 적어도 하나의 분류를 포함한다. 예를 들어, 상기 예상 이득들은 상기 <수학식 6> 내지 상기 <수학식 9> 및 상기 <수학식 12> 내지 상기 <수학식 15>와 같이 계산될 수 있다.
이때, 상기 송신 출력의 변경 여부 판단은, 변경 형식의 선택 이후에 수행되거나 또는 모든 형식을 고려한 이후 가장 이득이 큰 형식으로 선택될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 LBM(652)은 대상 기지국의 부하량에 따라 송신 출력의 감소 및 증가 중 하나를 선택한 후, 선택된 형식에 따르는 경우의 예상 이득들을 계산하고, 예상 이득들에 기초하여 송신 출력의 변경 또는 유지를 판단한다. 또는, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 LBM(652)은 송신 전력을 감소시키는 경우 및 증가시키는 경우 각각에 대하여 예상 이득들을 계산하고, 예상 이득들에 기초하여 송신 출력의 감소, 증가 또는 유지 중 하나를 판단한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 셀 무선 접속 시스템에서 제어 서버의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제어 서버는 통신부(610), 저장부(620), 제어부(630)를 포함하여 구성된다.
상기 통신부(710)는 상기 제어 서버가 망 내 다른 노드와 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 통신부(710)는 상기 제어 서버에서 상기 다른 노드로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(720)는 상기 제어 서버의 동작을 위한 기본 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 그리고, 상기 저장부(730)는 상기 제어부(730)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 예를 들어, 상기 저장부(730)는 기지국들로부터 제공되는 상기 기지국들에 접속된 단말의 측정 정보 및 상기 기지국들의 상태 정보를 저장한다. 여기서, 상기 측정 정보는 단말의 이웃 기지국들에 대한 수신 전력, RSSI 등을 포함하며, 상기 상태 정보는 접속된 단말 개수, 현재 송신 출력 등을 포함한다.
상기 제어부(730)는 상기 제어 서버의 전반적인 기능들을 제어한다. 특히, 상기 제어부(730)는 로드 밸런싱을 위한 정보 수집 기능 및 송신 전력 결정 기능을 수행한다. 즉, 상기 제어부(750)는 기지국들로부터 제공되는 상기 기지국들에 접속된 단말의 측정 정보 및 상기 기지국들의 상태 정보를 수집한다. 그리고, 상기 제어부(750) 내의 LBM(752)는 로드 밸런싱 절차에 따라 각 기지국의 송신 출력을 결정한다. 즉, 상기 LBM(752)은 상기 도 2 또는 상기 도 3과 같은 동작을 통해 상기 기지국의 송신 출력을 결정한다. 상기 LBM(752)의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 LBM(752)은 송신 출력의 변경 크기인 최소 스탭을 결정한다. 상기 최소 스탭은 단말의 핸드오버가 일어나는 요구 전력 스텝들 중 최소 값으로서, 송신 출력 증가의 경우 이웃 기지국에 접속된 단말들을 기준으로, 송신 출력 감소의 경우 대상 기지국에 접속된 단말들을 기준으로 결정된다. 상기 최소 스탭이 결정되면, 상기 LBM(752)은 단말들을 분류하고, 각 분류 별 송신 출력 변경 전/후의 이득 변화, 즉, 송신 출력 변경 후의 예상 이득들을 계산한 후, 상기 예상 이득들을 이용하여 송신 출력의 변경 여부를 판단한다. 여기서, 상기 분류는 송신 출력 변경으로 인해 핸드오버하게되는 단말들, 즉, 핸드오버 후보 집합에 속한 단말들, 대상 기지국에 접속된 단말들 중 상기 핸드오버 후보 집합에 속하지 아니하는 단말들, 동일 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 단말들, 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 단말들 중 적어도 하나의 분류를 포함한다. 예를 들어, 상기 예상 이득들은 상기 <수학식 6> 내지 상기 <수학식 9> 및 상기 <수학식 12> 내지 상기 <수학식 15>와 같이 계산될 수 있다.
이때, 상기 송신 출력의 변경 여부 판단은, 변경 형식의 선택 이후에 수행되거나 또는 모든 형식을 고려한 이후 가장 이득이 큰 형식으로 선택될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 LBM(752)은 대상 기지국의 부하량에 따라 송신 출력의 감소 및 증가 중 하나를 선택한 후, 선택된 형식에 따르는 경우의 예상 이득들을 계산하고, 예상 이득들에 기초하여 송신 출력의 변경 또는 유지를 판단한다. 또는, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 LBM(752)은 송신 전력을 감소시키는 경우 및 증가시키는 경우 각각에 대하여 예상 이득들을 계산하고, 예상 이득들에 기초하여 송신 출력의 감소, 증가 또는 유지 중 하나를 판단한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (30)

  1. 다중 셀 무선 접속 시스템에 로드 밸런싱을 위한 방법에 있어서,
    송신 출력의 변경 크기를 결정하는 과정과,
    송신 출력의 변경으로 인해 핸드오버하게 될 적어도 하나의 단말을 포함하는 핸드오버 후보 집합을 결정하는 과정과,
    단말 분류 별 송신 출력 변경 후의 예상 이득들을 계산하는 과정과,
    상기 예상 이득들을 이용하여 송신 출력의 변경 여부를 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송신 출력의 변경 크기를 결정하는 과정은,
    단말들이 핸드오버를 수행하기 위해 필요한 요구 전력 스탭들을 결정하는 과정과,
    상기 요구 전력 스탭들 중 최소값을 상기 변경 크기로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    송신 출력을 감소시키고자 하는 경우, 상기 요구 전력 스탭들은 대상 기지국에 접속된 단말들에 기준하여 결정되고,
    송신 출력을 증가시키고자 하는 경우, 상기 요구 전력 스탭들은 상기 대상 기지국의 이웃 기지국에 접속된 단말들에 기준하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 핸드오버 후보 집합은, 상기 송신 출력의 변경 크기보다 작거나 같은 요구 전력 스탭을 가지는 단말들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단말 분류는, 상기 핸드오버 후보 집합에 속한 단말 그룹, 대상 기지국에 접속된 단말들 중 상기 핸드오버 후보 집합에 속하지 아니하는 단말 그룹, 동일 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 단말 그룹, 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 단말 그룹 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 예상 이득은, 상기 송신 출력의 변경 전/후의 데이터율 합의 변화량인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 송신 출력의 변경 여부를 판단하는 과정은,
    상기 송신 출력을 증가시킨 경우의 예상 이득들 합, 상기 송신 출력을 감소시킨 경우의 예상 이득들 합, 상기 송신 출력을 유지한 경우의 예상 이득들 합 중 가장 큰 예상 이득들 합에 대응되는 것을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 변경 크기를 결정하기에 앞서, 대상 기지국의 부하량에 따라 송신 출력의 형식을 선택하는 과정을 더 포함하며,
    상기 형식은, 증가 및 감소를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 송신 출력의 변경 여부를 판단하는 과정은,
    선택된 형식에 따라 상기 송신 출력을 변경한 경우의 예상 이득들 합, 상기 송신 출력을 유지한 경우의 예상 이득들 합 중 가장 큰 예상 이득들 합에 대응되는 것을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    기지국들로부터 상기 기지국들에 접속된 단말들의 측정 정보 및 상기 기지국들의 상태 정보를 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 측정 정보는, 상기 단말들이 이웃 기지국에 대하여 측정한 수신 전력 및 RSSI를 포함하고,
    상기 상태 정보는, 상기 기지국들의 현재 송신 출력 및 접속된 단말 개수를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    단말들로부터 상기 단말들의 측정 정보를 수신하는 과정과,
    이웃 기지국들로부터 상기 이웃 기지국들의 상태 정보를 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 측정 정보는, 상기 단말들이 이웃 기지국에 대하여 측정한 수신 전력 및 RSSI를 포함하고,
    상기 상태 정보는, 상기 기지국들의 현재 송신 출력 및 접속된 단말 개수를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 송신 출력의 변경 여부를 판단한 후, 이웃 기지국들을 선택하는 과정과,
    선택된 이웃 기지국들로 자신의 상태 정보 및 상기 단말들의 측정 정보를 제공하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 선택된 이웃 기지국들은, 수신 신호 세기가 가장 센 n개의 이웃 기지국들, 가장 큰 수신 신호 세기를 측정한 상위 단말들이 측정한 이웃 기지국들에 대한 수신 신호 세기 중 가장 큰 n개의 이웃 기지국들, 경로 손실(Path loss) 모델에 근거하여 예상된 수신 신호 세기가 가장 큰 센 n개의 이웃 기지국들, 가장 거리가 가까운 n개의 이웃 기지국들, 핸드오버의 발생 빈도가 높은 n개의 이웃 기지국들 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 다중 셀 무선 접속 시스템에 로드 밸런싱을 위한 장치에 있어서,
    로드 밸런싱을 위한 단말들의 측정 정보 및 기지국들의 상태 정보를 저장하는 저장부와,
    송신 출력의 변경 크기를 결정하고, 송신 출력의 변경으로 인해 핸드오버하게 될 적어도 하나의 단말을 포함하는 핸드오버 후보 집합을 결정하고, 단말 분류 별 송신 출력 변경 후의 예상 이득들을 계산한 후, 상기 예상 이득들을 이용하여 송신 출력의 변경 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는, 단말들이 핸드오버를 수행하기 위해 필요한 요구 전력 스탭들을 결정한 후, 상기 요구 전력 스탭들 중 최소값을 상기 변경 크기로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    송신 출력을 감소시키고자 하는 경우, 상기 요구 전력 스탭들은 대상 기지국에 접속된 단말들에 기준하여 결정되고,
    송신 출력을 증가시키고자 하는 경우, 상기 요구 전력 스탭들은 상기 대상 기지국의 이웃 기지국에 접속된 단말들에 기준하여 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 핸드오버 후보 집합은, 상기 송신 출력의 변경 크기보다 작거나 같은 요구 전력 스탭을 가지는 단말들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 단말 분류는, 상기 핸드오버 후보 집합에 속한 단말 그룹, 대상 기지국에 접속된 단말들 중 상기 핸드오버 후보 집합에 속하지 아니하는 단말 그룹, 동일 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 단말 그룹, 상이한 주파수를 사용하는 이웃 기지국에 접속된 단말 그룹 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 예상 이득은, 상기 송신 출력의 변경 전/후의 데이터율 합의 변화량인 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 송신 출력을 증가시킨 경우의 예상 이득들 합, 상기 송신 출력을 감소시킨 경우의 예상 이득들 합, 상기 송신 출력을 유지한 경우의 예상 이득들 합 중 가장 큰 예상 이득들 합에 대응되는 것을 선택함으로써 상기 송신 출력의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 변경 크기를 결정하기에 앞서, 대상 기지국의 부하량에 따라 송신 출력의 형식을 선택하며, 상기 형식은, 증가 및 감소를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제어부는, 선택된 형식에 따라 상기 송신 출력을 변경한 경우의 예상 이득들 합, 상기 송신 출력을 유지한 경우의 예상 이득들 합 중 가장 큰 예상 이득들 합에 대응되는 것을 선택함으로써, 상기 송신 출력의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제16항에 있어서,
    기지국들로부터 상기 기지국들에 접속된 단말들의 측정 정보 및 상기 기지국들의 상태 정보를 수신하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 측정 정보는, 상기 단말들이 이웃 기지국에 대하여 측정한 수신 전력 및 RSSI를 포함하고,
    상기 상태 정보는, 상기 기지국들의 현재 송신 출력 및 접속된 단말 개수를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제16항에 있어서,
    단말들로부터 상기 단말들의 측정 정보를 수신하는 모뎀과,
    이웃 기지국들로부터 상기 이웃 기지국들의 상태 정보를 수신하는 백홀 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 측정 정보는, 상기 단말들이 이웃 기지국에 대하여 측정한 수신 전력 및 RSSI를 포함하고,
    상기 상태 정보는, 상기 기지국들의 현재 송신 출력 및 접속된 단말 개수를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 송신 출력의 변경 여부를 판단한 후, 이웃 기지국들을 선택하고,
    상기 백홀 통신부는, 선택된 이웃 기지국들로 자신의 상태 정보 및 상기 단말들의 측정 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 선택된 이웃 기지국들은, 수신 신호 세기가 가장 센 n개의 이웃 기지국들, 가장 큰 수신 신호 세기를 측정한 상위 단말들이 측정한 이웃 기지국들에 대한 수신 신호 세기 중 가장 큰 n개의 이웃 기지국들, 경로 손실(Path loss) 모델에 근거하여 예상된 수신 신호 세기가 가장 큰 센 n개의 이웃 기지국들, 가장 거리가 가까운 n개의 이웃 기지국들, 핸드오버의 발생 빈도가 높은 n개의 이웃 기지국들 중 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
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