KR20120074241A

KR20120074241A - 다중 기능 단말에 의한 셀 최적화 방법

Info

Publication number: KR20120074241A
Application number: KR1020110142080A
Authority: KR
Inventors: 김성경; 김은경; 장성철; 이현; 윤철식
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2012-07-05

Abstract

본 발명의 셀 최적화 방법은 다중 기능 단말에 의한 셀 최적화 방법으로서, 제1 단말이 제2 단말에게 스캐닝 방송 메시지를 방송하는 단계, 상기 제1 단말이 상기 제2 단말에게 링크 응답 메시지를 방송하는 단계, 그리고 기지국의 요청에 따라 기지국 역할 등급이 가장 높은 단말이 기지국 기능을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

다중 기능 단말에 의한 셀 최적화 방법{METHOD FOR OPTIMIZATION CELL BY MULTI MODE TERMINAL}

본 발명은 다중 기능 단말에 의한 셀 최적화 방법에 관한 것이다.

재난이나 재해가 발생하는 경우에는 중요한 사회 기반 시설이 파괴되거나 손상될 수 있다. 사회 기반 시설에는 무선 전화, 유선 전화 및 인터넷 네트워크 등 다양한 통신 시설이 중요한 기반 시설로 꼽히는 바, 이러한 통신 시설이 파괴되거나 손상되면 재난이나 재해 발생 상황에 사회 혼잡도를 높이고 사회 복구력을 낮출 수 있다. 따라서 이러한 경우 통신 시설을 빨리 복구하거나 대체할 수단을 마련하는 것이 중요하다.

통신 시설 중 기지국은 통신 업무를 수행하는 핵심적인 시설로서, 단말로부터 데이터를 수신하거나 데이터를 단말에게 전달한다. 재해 또는 재난 시에 이러한 기지국이 손상되는 경우, 기지국의 역할을 대체할 수 있는 수단을 마련하는 것은 통신 복구에 중요한 요소이다.

본 발명이 해결하려는 과제는 통신 시스템에서 단말이 기지국의 역할을 수행하여 셀을 구성하고 셀을 최적화하여 원활한 통신 업무를 수행할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 셀 최적화 방법은 다중 기능 단말에 의한 셀 최적화 방법으로서, 제1 단말이 제2 단말에게 스캐닝 방송 메시지를 방송하는 단계, 상기 제1 단말이 상기 제2 단말에게 링크 응답 메시지를 방송하는 단계, 그리고 기지국의 요청에 따라 기지국 역할 등급이 가장 높은 단말이 기지국 기능을 수행하는 단계를 포함한다.

상기 스캐닝 방송 메시지는 상기 제1 단말의 전력 성능을 포함할 수 있다.

상기 스캐닝 방송 메시지는 상기 제1 단말의 배터리 수준을 포함할 수 있다.

상기 링크 응답 메시지는 제1 단말의 기지국 역할 등급을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 셀 최적화 방법은 다중 기능 단말에 의한 셀 최적화 방법으로서, 기지국 모드로 운용되고 있는 상기 다중 기능 단말이 다른 단말에게 후보 단말 리스트를 포함하는 동적 링크 테스트 요청 메시지를 방송하는 단계, 상기 후보 단말 리스트의 순서에 따라 상기 다른 단말로부터 링크 테스트 시퀀스(Link Test Sequence, LTS)를 수신하는 단계, 그리고 상기 다중 기능 단말이 기지국 모드 운용 단말의 변경이 필요하다고 판단하는 경우 선정된 단말에게 기지국 모드 변경을 요청하는 단계를 포함한다.

상기 동적 링크 테스트 요청 메시지는 상기 링크 테스트 시퀀스의 송신 전력 정보를 포함할 수 있다.

상기 다중 기능 단말이 다른 단말에게 상기 선정된 단말로의 핸드오버를 유도하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 통신 시스템에서 통신 시스템에서 단말이 기지국의 역할을 수행하여 셀을 구성하고 셀을 최적화하여 원활한 통신 업무를 수행할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 셀 최적화 방법에 따라 최적화된 셀의 한 예를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 셀 최적화 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀 구성 방법을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 후보 단말의 링크 테스트 절차를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 기지국 모드 역할을 전환하는 방법을 도시하는 도면이다.

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, 이동국(mobile station, MS)은 단말(terminal), 이동 단말(mobile terminal, MT), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장치(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, MT, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

또한, 기지국(base station, BS)은 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 셀 최적화 방법에 따라 최적화된 셀의 한 예를 도시하는 도면이다. 도 1에서 단말은 경우에 따라 기지국 또는 중계국으로 동작할 수 있는 다중 기능 단말이거나 일반 기능 단말이다.

도 1에서 모든 단말(1110, 1120, 1130, 1140)은 싱글 주파수(single frequency)를 사용하며, 모든 단말(1110, 1120, 1130, 1140)은 자신의 원 홉 단말의 목록을 갖고 있다. 단말(1110, 1120, 1130) 각각 통신 반경을 갖는다. 또한 셀 최적화 구성을 위하여 직접 모드 통신(direct mode operation, DMO)이나 기존의 다중 기능 단말 모드 통신(multi mode operation, MMO)을 사용할 수 있다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 셀 최적화 방법을 도시하는 흐름도이다.

도 2를 참고하면, 먼저 단말(1110)는 자신의 원 홉 유저, 즉 단말(1120)을 발견한 후에 스캐닝 방송 메시지(SCN-ADV message)를 방송한다(S2210). 만일 기존의 다중 기능 단말 모드 통신이 운영 중일 경우에는 기지국의 역할을 하는 단말(1110)이 이러한 단계를 시작한다. 이때 스캐닝 방송 메시지(SCN-ADV message)는 이웃 목록(neighbor list), 메시지의 전송 전력, 자신의 전력 성능(power capability), 예를 들어 최대 전력, 배터리 레벨 및 스캐닝 방송 메시지 전송 인터벌을 포함한다.

그런 후 스캐닝 방송 메시지를 수신한 단말(1120)은 스캐닝 방송 메시지의 이웃 목록의 순서에 따라 스캐닝 방송 메시지를 다시 전송한다(S2220).

이때 직접 모드 통신의 통신 링크를 사용하는 경우 이전 단말(1110)의 스캐닝 방송 메시지 내의 이웃들 모두가 자신과 최대의 투 홉 이내의 관계에 있을 경우 해당 단말은 새로운 이웃을 스캐닝 방송 메시지에 추가할 수 있다(S2230). 즉 MMO 셀을 투홉으로 제한할 경우이다.

일반적인 모드 통신(TMO)의 통신 링크를 사용하는 경우에는, 중계국 기능을 하는 단말은 자신의 하부 단말들을 새로운 이웃으로 스캐닝 방송 메시지에 추가할 수 있다.

자신의 전송 순서가 아닌 단말들은 스캐닝 방송 메시지를 수신하고 해당 링크의 퀄러티를 측정한다.

이어서 스캐닝 방송 메시지 내의 모든 이웃 목록의 전송이 완료되면 단말(1110)는 링크 응답 메시지(LINK-REP message)를 방송한다(S2240). 링크 응답 메시지는 자신의 역할 등급, 링크 홀 개수 즉 릴레이 링크 개수 및 이웃 목록을 포함한다. 여기서 역할 등급을 위하여 링크 퀄러티 및 전력 레벨 등을 고려한 등급 계산 함수가 필요할 수 있다.

그런 후 링크 응답 메시지에 포함된 이웃 목록의 순서에 따라 링크 응답 메시지를 수신한 단말(1150)들이 링크 응답 메시지를 방송한다(S2250).

그 결과 가장 역할 등급이 높은 단말이 기지국 기능을 수행한다. 즉 단말(X)는 해당 단말에게 기지국 기능 전환을 요청한다(S2260).

이제 도 3 내지 도 5를 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀 최적화 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀 구성 방법을 도시하는 도면이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 후보 단말의 링크 테스트 절차를 도시하는 도면이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 기지국 모드 역할을 전환하는 방법을 도시하는 도면이다.

도 3의 셀 최적화 방법은 복수개의 다중 기능 단말이 셀에 존재할 경우 가장 최적의 기지국 모드 운용 단말을 선택하는 방법에 관한 것이다. 이러한 동적 역할 전환(dynamic role change) 방법은 셀 운용 시 초기에 수행되거나 주기적 또는 필요 시점에서 수행될 수 있다.

먼저 기지국 모드로 운용 중인 다중 기능 단말(1110)이 동적 링크 테스트 요청(Dynamic Link Test Request, DLT-REQ)메시지를 모든 단말에게 방송한다(S310). 동적 링크 테스트 요청(DLT-REQ) 메시지에는 후보 단말 목록이 포함될 수 있다. 후보 단말 목록은 현재 기지국 모드로 운용중인 단말(1110)의 1-홉 하부 단말 리스트 중 기지국 모드 운용 가능성이 높은 다중 기능 단말들만을 선별할 수 있다. 이때, 선별 기준은 다중 기능 단말의 잔여 배터리 수명 및 기지국 모드를 위한 기능들의 제공 여부일 수 있다.

또한 동적 링크 테스트 요청(DLT-REQ) 메시지는 링크 테스트 시퀀스(Link Test Sequence, LTS) 송신 전력 및 링크 테스트 시퀀스 전송 스케줄링 정보를 포함할 수 있다. 이때, LTS 전송 스케줄링 정보는 기지국 모드로 운용 가능한 후보 단말의 링크 테스트 시퀀스를 전송하기 위해 할당된 하향링크 고정 무선 자원으로서, 자원 할당 크기, 자원 할당 주기, 자원 할당 시작 프레임 인덱스 등이 포함될 수 있다. 후보 단말들은 자신의 순번에 해당하는 고정 무선 자원 위치에서 링크 테스트 시퀀스를 전송한다.

또한 동적 링크 테스트 요청(DLT-REQ) 메시지는 동적 링크 테스트 보고 메시지의 보고 기준, 예를 들어, 신호 대 간섭 잡음비(Carrier to Interference and Noise Ratio, CINR)의 임계값(threshold), CINR 편차(deviation) 등 동적 링크 테스트 보고(DLT-REP) 메시지를 송신하는 단말을 선별하기 위한 것이다. 예를 들어, 후보 단말들의 LTS CINR 측정 결과 특정 CINR 레벨 이상인 후보 단말이 존재하는 경우, 즉 링크 상태가 특정 수준 이상인 경우 후보 단말들의 LTS CINR 측정 결과의 분포가 퍼져있는 경우에 해당하는 단말의 측정 결과를 보고 받는다.

이어서, 도 4와 같이 동적 링크 테스트 요청(DLT-REQ) 메시지에 포함되어 있는 후보 단말 리스트의 순서에 따라 각 단말(1110-1160)은 할당된 위치의 하향링크 프레임에서 정해진 송신전력으로 LTS를 전송한다. LTS를 전송하지 않는 나머지 모든 단말들은 해당 프레임 위치에서 LTS의 CINR을 측정한다.

그런 후 동적 링크 테스트 보고(DLT-REP) 메시지의 보고 기준을 만족하는 단말들이 상향링크를 통해 단말(1110)에게 측정 결과를 보고한다

결과를 보고받은 단말(1110)은 기지국 모드 운용 단말의 변경이 필요하다고 판단되면, 해당 다중 기능 단말(1140)에게 기지국 모드 기능 협상과 함께 기지국 모드 변경을 요청한다. 도 5와 같이 단말(1140)은 자신의 배터리 수명 및 기지국 모드 기능 제공이 가능하다고 판단하면 이를 수락하고, 기지국 역할을 수행한다. 이때, 단말(1110)은 새로운 기지국 모드 단말(1140)에게 하부 단말들(1120, 1130, 1150, 1160)의 연결 설정 정보 및 트래픽 설정 정보 및 암호화 정보 등을 전달하고 하부 단말들(1120, 1130, 1150, 1160)에게는 단말(1140)로의 그룹 핸드오버를 유도할 수 있다.

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

다중 기능 단말에 의한 셀 최적화 방법으로서,
제1 단말이 제2 단말에게 스캐닝 방송 메시지를 방송하는 단계,
상기 제1 단말이 상기 제2 단말에게 링크 응답 메시지를 방송하는 단계, 그리고
기지국의 요청에 따라 기지국 역할 등급이 가장 높은 단말이 기지국 기능을 수행하는 단계
를 포함하는 셀 최적화 방법.
제1항에서,
상기 스캐닝 방송 메시지는 상기 제1 단말의 전력 성능을 포함하는 셀 최적화 방법.
제2항에서,
상기 스캐닝 방송 메시지는 상기 제1 단말의 배터리 수준을 포함하는 셀 최적화 방법.
제1항에서,
상기 링크 응답 메시지는 제1 단말의 기지국 역할 등급을 포함하는 셀 최적화 방법.
다중 기능 단말에 의한 셀 최적화 방법으로서,
기지국 모드로 운용되고 있는 상기 다중 기능 단말이 다른 단말에게 후보 단말 리스트를 포함하는 동적 링크 테스트 요청 메시지를 방송하는 단계,
상기 후보 단말 리스트의 순서에 따라 상기 다른 단말로부터 링크 테스트 시퀀스(Link Test Sequence, LTS)를 수신하는 단계, 그리고
상기 다중 기능 단말이 기지국 모드 운용 단말의 변경이 필요하다고 판단하는 경우 선정된 단말에게 기지국 모드 변경을 요청하는 단계
를 포함하는 셀 최적화 방법.
제5항에서,
상기 동적 링크 테스트 요청 메시지는 상기 링크 테스트 시퀀스의 송신 전력 정보를 포함하는 셀 최적화 방법.
제5항에서,
상기 다중 기능 단말이 다른 단말에게 상기 선정된 단말로의 핸드오버를 유도하는 단계를 더 포함하는 셀 최적화 방법.