KR20140044581A - 셀 정전 검출 및 송신 전력 조절 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셀 정전 검출 및 송신 전력 조절 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 셀 정전 검출 방법은, 단말 또는 인접 기지국으로부터 무선 링크 실패(RLF) 메시지를 수신하는 과정과, 상기 메시지에 포함된, RLF 발생 이전의 단말의 서빙 셀과 인접 셀들에 대한 RSRP(reference signal received power)와 RSRQ(reference signal received quality)를 획득하는 과정과, 상기 획득한 RSRP와 RSRQ를 이용하여 상기 서빙 셀의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 계산하는 과정과, 상기 획득한 RSRP와 RSRQ를 이용하여 상기 단말의 인접 셀들 중 상기 RSRP값이 가장 큰 베스트 인접 셀에 대한 SINR을 계산하는 과정과, 상기 서빙 셀과 상기 베스트 인접 셀 중 SINR 값이 큰 베스트 셀의 SINR값과 미리 설정된 기준값을 비교하여 셀 정전 여부를 판단하는 과정을 포함한다.

Description

셀 정전 검출 및 송신 전력 조절 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CELL OUTAGE DETEION AND TRANSMIT POWER CONTROL}
본 발명은 셀 커버리지 최적화를 위한 셀 정전 검출 및 송신 전력 조절 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 기지국은 신호의 세기와, 인접 셀들로부터의 간섭 신호의 세기, 데이터 레이트 정보를 셀 가장자리(edge)에 위치한 단말(UE)들로부터 수신하고, 이렇게 수신한 정보들을 토대로 각 셀의 송신 전력을 조절한다.
이러한 송신 전력 조절 기술을 이용하면 현재 서비스(in-service) 상태인 셀 가장자리에 위치한 단말들의 스루풋(throughput)을 향상시킬 수 있다. 그런데 종래의 송신 전력 기술은 셀 정전(cell outage) 검출과 셀 정전 보상을 전혀 고려하고 있지 않기 때문에 서비스가 제공되지 않는(out-of-service) 상태의 셀 커버리지는 조절할 수가 없다.
한편, 시스템 설치 시 망 운영자는 서비스 품질을 보장하기 위하여 셀 정전 해소를 위한 커버리지 최적화 과정을 수행한다. 셀 정전은 서빙 셀로부터의 수신 신호 세기가 낮거나, 인접 셀들로부터의 간섭 신호 세기가 높은 경우에 발생하므로 셀의 송신 전력 조절을 통해 셀 정전 문제를 해결할 수 있다. 이를 위해 현재는 드라이브 테스트(drive test)와 같은 수동적인 방식을 통해 셀 정전이 발생한 위치와 수신 신호 세기 등의 셀 정전 관련 정보를 수집하고, 수집된 정보를 기초로 셀 정전 발생 지역에 위치한 셀들의 송신 전력을 조절한다. 이런 방식의 셀 커버리지 최적화 과정은 수동으로 이루어지므로 많은 시간과 인력을 요구하므로 비효율적일 뿐만 아니라 성능 또한 만족스럽지 못하다. 그러므로 시스템에서 자동으로 셀 정전을 검출하고 보상함으로써 셀의 송신 전력 조절하는 방안이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 셀 정전 검출 방법 및 장치와 셀 정전 보상을 위한 셀 송신 전력 조절 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 기지국이 셀 정전을 검출하는 방법은, 단말 또는 인접 기지국으로부터 무선 링크 실패(RLF) 메시지를 수신하는 과정과, 상기 메시지에 포함된, RLF 발생 이전의 단말의 서빙 셀과 인접 셀들에 대한 RSRP(reference signal received power)와 RSRQ(reference signal received quality)를 획득하는 과정과, 상기 획득한 RSRP와 RSRQ를 이용하여 상기 서빙 셀의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 계산하는 과정과, 상기 획득한 RSRP와 RSRQ를 이용하여 상기 단말의 인접 셀들 중 상기 RSRP값이 가장 큰 베스트 인접 셀에 대한 SINR을 계산하는 과정과, 상기 서빙 셀과 상기 베스트 인접 셀 중 SINR 값이 큰 베스트 셀의 SINR값과 미리 설정된 기준값을 비교하여 셀 정전 여부를 판단하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 시스템 매니저에서 셀 정전 보상을 위한 송신 전력을 결정하는 방법은, 기지국으로부터 셀 정전 및 단말의 입출(In/Out) 횟수와 관련된 통계 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보를 토대로 기존에 저장된 정보를 갱신하는 과정과, 상기 수신한 통계 정보를 토대로 셀 별 평균 셀 정전 발생 횟수를 계산하는 과정과, 상기 셀 별로 셀 정전 보상을 위한 송신 전력을 결정하는 과정과, 상기 결정한 송신 전력을 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 셀 정전을 검출하는 기지국 장치는, 단말 또는 인접 기지국으로부터 무선 링크 실패(RLF) 메시지를 수신하는 수신부와, 상기 메시지에 포함된, RLF 발생 이전의 단말의 서빙 셀과 인접 셀들에 대한 RSRP(reference signal received power)와 RSRQ(reference signal received quality)를 획득하고, 상기 획득한 RSRP와 RSRQ를 이용하여 상기 서빙 셀의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 계산하고, 상기 획득한 RSRP와 RSRQ를 이용하여 상기 단말의 인접 셀들 중 상기 RSRP값이 가장 큰 베스트 인접 셀에 대한 SINR을 계산하고, 상기 서빙 셀과 상기 베스트 인접 셀 중 SINR 값이 큰 베스트 셀의 SINR값과 미리 설정된 기준값을 비교하여 셀 정전 여부를 판단하는 셀 정전 발생 검출부를 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 셀 정전 보상을 위한 송신 전력을 결정하는 시스템 매니저 장치는, 기지국으로부터 셀 정전 및 단말의 입출(In/Out) 횟수와 관련된 통계 정보를 수신하는 수신부와, 상기 수신된 정보를 토대로 기존에 저장된 정보를 갱신하고, 상기 수신한 통계 정보를 토대로 셀 별 평균 셀 정전 발생 횟수를 계산하고, 상기 셀 별로 셀 정전 보상을 위한 송신 전력을 결정하는 송신전력 결정부와, 상기 결정한 송신 전력을 상기 기지국으로 전송하는 송신부를 포함한다.
본 발명에 따르면 RLF(radio link failure) 발생 전에 단말의 서빙 셀과 인접 셀들에 대한 단말의 서빙 셀과 인접 셀들에 대한 RSRP(reference signal received power)/RSRQ(reference signal received quality) 정보를 이용하여 셀 정전을 검출함으로써 셀 정전 검출 확률을 높일 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 RLF 발생 전에 단말의 서빙 셀과 인접 셀들에 대한 RSRP/RSRQ 정보를 이용하여 셀의 송신 전력을 조절함으로써 셀 정전 발생 영역을 해소할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 시스템에서 자동으로 셀 정전 검출 및 송신 전력 조절 기능을 수행하므로 드라이브 테스트를 이용하는 수동 방식과 비교하여 셀 커버리지 최적화에 소요되는 시간과 인력을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크의 구성을 간략히 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 셀 정전 검출 및 보상에 대한 전체적인 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 셀 정전 발생 검출 관련 상세 동작을 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 셀 정전 보상을 위한 셀의 송신 전력 변화량을 산출하는 동작을 도시한 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 셀 정전 발생 횟수 및 송신 전력 변화량 합에 대한 통계 수집 과정을 도시한 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 매니저에서 수행되는 셀 정전 보상을 위한 송신 전력 조절 동작을 도시한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 장치를 도시한 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 매니저 장치를 도시한 도면
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.
본 발명에서는 RLF (radio link failure) 발생 전에 단말의 서빙 셀과 인접 셀들에 대한 RSRP (reference signal received power)/RSRQ (reference signal received quality) 정보를 이용하여 셀 정전을 검출하고, 셀들의 송신 전력을 조절함으로써 셀 정전을 보상하는 방안을 제안한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크의 구성을 간략히 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명을 적용하기 위한 네트워크는 다수의 기지국(111 내지 114)과 시스템 매니저(120)를 포함한다. 도 1에서는 편의상 하나의 기지국이 하나의 셀을 관리하는 것으로 도시하였다. 기지국(111 내지 114)은 셀 정전을 검출하고, 단말로부터 셀 정전과 관련된 정보를 수집하여 시스템 매니저(120)에게 전달한다. 시스템 매니저(120)는 코어 망(도시하지 않음)에 위치하며, 기지국(110)으로부터 수집된 정보를 토대로 셀 정전 보상을 위해 각 셀의 송신 전력을 조절한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 셀 정전 검출 및 보상에 대한 전체적인 동작을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, N개의 기지국(211,212)은 202 단계에서 셀 정전을 검출하고, 셀 정전 보상을 위한 송신 전력의 변화량을 산출하며, 셀 정전이 발생한 횟수와 송신 전력 변화량의 합을 수집한다. 또한 각 셀에 대한 단말의 입출(in/out) 발생 횟수도 수집한다. 이러한 정보 수집 과정은 타이머가 시작(201)된 후 종료될 때(203)까지의 미리 정해진 시간에 대해 이루어진다. 타이머가 종료되면(203), 각 기지국(211,212)은 204 단계에서 자신이 관리하는 셀에 대해 정해진 기간 동안 수집된 정보들을 INFO_REPORT 메시지에 삽입해서 시스템 매니저(220)에게 전달한다.
시스템 매니저(220)는 각 셀에 대한 셀 정전 발생 횟수, 총 송신 전력 변화량 및 단말의 In/Out 발생 횟수 정보를 관리하며, 기지국들(211,212)로부터 수신된 INFO_REPORT 메시지 내에 포함된 정보들을 토대로 각 셀에 대한 셀 정전 발생 횟수, 총 송신 전력 변화량 및 단말의 In/Out 발생 횟수 정보를 갱신한다. 그리고 상기 갱신된 정보를 토대로 205 단계에서 상기 INFO_REPORT 메시지를 전송한 기지국이 관리하는 셀들의 송신 전력을 조절한다. 206 단계에서는 INFO_REPORT 메시지를 전송한 해당 기지국이 관리하는 각 셀에 대한 송신 전력을 포함한 CELL_TX_POWER_RECONFIGURATION 메시지를 전달한다. 각 기지국(211,212)은 207 단계에서 CELL_TX_POWER_RECONFIGURATION 메시지에 포함된 송신 전력을 해당 셀의 송신 전력으로 설정한다. 상기 과정은 소정 주기로 계속 반복된다.
다음, 본 발명의 실시예에 따른 셀 정전 검출 방법에 대해 상세하게 설명한다.
셀 정전 검출은 각 셀을 관리하는 기지국에서 수행된다. 셀 정전 검출은 셀 정전 발생 검출 기능, 셀 정전 보상을 위한 셀의 송신 전력 변화량 산출 기능, 그리고 셀 정전 및 단말의 In/Out 관련 통계 수집 및 보고 기능으로 구성된다. 기지국은 RLF 발생 검출 시, 셀 정전 발생 검출 기능을 수행한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 셀 정전 발생 검출 관련 상세 동작을 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 기지국은 301 단계에서 단말로부터의 RLF 보고 또는 인접 기지국으로부터의 RLF_INDICATION 메시지를 통해 RLF 발생을 검출한다. 기지국은 302 단계에서 상기 수신한 RLF report 또는 RLF_INDICATION 메시지 내에 포함되어 있는, RLF 발생 전 단말의 서빙 셀과 인접 셀들에 대한 RSRP/RSRQ 정보를 획득한다.
기지국은 303 단계에서 수학식 1을 이용하여 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio: SINR rlf_servcell )을 계산한다.
Figure pat00001
상기 수학식에서 RSRQrlf_servcell는 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 RSRQ이다. 또한 기지국은 304 단계에서 수학식 2를 이용하여 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 SINR(SINRbest_nbrcell)을 계산한다. 여기서, 베스트 인접 셀은 RLF 발생 전 단말의 인접 셀들 중에서 가장 큰 RSRP 값을 갖는 인접 셀을 의미한다.
Figure pat00002
상기 수학식에서 RSRP rlf_servcell 는 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 RSRP이고, RSRQ rlf_servcell 는 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 RSRQ이고, RSRP best_nbrcell 는 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 RSRP이며, RSRQ best_nbrcell 는 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 RSRQ이다.
이후 기지국은 305 단계에서 셀 정전 여부를 판단한다. 기지국은 베스트 셀의 SINR 값이 미리 설정된 SINR outage 이하인 경우 베스트 셀에서 셀 정전이 발생한 것으로 판단한다. 여기서, 베스트 셀은 서빙 셀과 베스트 인접 셀 중에서 SINR 값이 큰 셀을 의미한다.
기지국은 도 3의 과정을 통해 셀 정전 발생이 검출되면 해당 셀에 대한 정전 보상을 위해 송신 전력 변화량을 산출한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 셀 정전 보상을 위한 셀의 송신 전력 변화량을 산출하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 기지국은 401 단계에서 RLF report 또는 RLF_INDICATION 메시지를 통해 획득한 RSRP/RSRQ 정보를 이용하여 다음 수학식 3과 같이 분석함수(AnalysisFunction)를 생성한다.
Figure pat00003
상기 수학식에서 RSRP rlf_servcell 는 RLF 발생 전 단의 서빙 셀에 대한 RSRP이고, RSRQ rlf_servcell 는 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 RSRQ이고, RSRP best_nbrcell 는 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 RSRP이고, RSRQ best_nbrcell 는 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 RSRQ이며, RSRP i 는 RLF 발생 전 단말의 셀 i에 대한 RSRP이다.
이후 기지국은 402 단계에서 미리 정해진 우선순위에 따라 수학식 4를 만족하는 셀의 최소 송신 전력 변화량을 산출한다.
Figure pat00004
이때 우선순위는 다음과 같이 정해질 수 있다.
우선 순위 1: RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 송신 전력 증가
우선 순위 2: RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 송신 전력 증가와 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 송신 전력 감소
우선 순위 3: RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 송신 전력 감소
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 셀 정전 발생 횟수 및 송신 전력 변화량 합에 대한 통계 수집 과정을 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 기지국은 도 4의 과정을 통해 셀 정전 보상을 위한 해당 셀의 송신 전력 변화량을 산출한 후, 501 단계에서 송신 전력 변화량이 산출된 셀에 대한 정전 발생 횟수를 1 증가시키고, 502 단계에서 송신 전력 변화량이 산출된 셀에 대한 송신 전력 변화량 합을 다음 수학식 5에 따라 갱신한다.
Figure pat00005
상기 도 5의 셀 정전 발생 횟수 및 송신 전력 변화량 합에 대한 통계 수집 과정은 타이머를 구동함으로써 미리 정해진 기간 동안 수행한다.
이후 기지국은 정해진 기간 동안 다음과 같은 event 발생 시 관련 셀에 대한 단말의 In/Out 발생 횟수를 1 증가시켜 단말의 In/Out 발생 횟수 통계를 수집한다.
l 단말이 해당 셀로 진입(Hand-in)하는 경우
l 단말이 핸드오버 실패나 다른 실패로 인해 해당 셀로의 RRC Connection Reestablishment 과정 수행하는 경우
l 단말이 해당 셀에서 다른 셀로의 핸드오버를 시도하는 경우. 핸드오버 시도는 해당 셀이 HANDOVER REQUEST 메시지를 다른 셀로 전송하는 것을 의미한다.
l 단말이 해당 셀이 서빙 셀인 상태에서 TooLateHORLFBeforeTriggering하는 경우. TooLateHORLFBeforeTriggering은 서빙 셀이 단말로부터 측정 보고(measurement report) 메시지를 수신하기 전에 서빙 셀과 단말 사이에 RLF 가 발생 한 경우를 의미한다.
상기 타이머가 정지되어 정해진 기간이 만료되면 기지국은 자신이 관리하는 셀들에 대해 수집된 셀 정전 및 단말의 In/Out 통계 정보를 INFO_REPORT 메시지를 통해 시스템 매니저에게 전송한다.
표 1은 본 발명의 실시예에 따른 INFO_REPORT 메시지 형식에 대한 예이다.
Figure pat00006
이후 기지국은 자신이 관리하는 셀들에 대한 통계 수집을 위해 셀 정전 및 단말의 In/Out 관련 통계 값들을 초기화 시키고 다시 타이머를 구동시킨다.
다음, 본 발명의 실시예에 따른 셀 정전 보상을 위한 셀의 송신 전력 조절 방법에 대해 설명한다.
시스템 매니저는 INFO_REPORT 메시지를 통해 상기 메시지를 전송한 기지국이 관리하는 셀들에 대한 셀 정전 및 단말의 In/Out 관련 통계 정보를 수신하면 셀 정전 보상을 위한 해당 셀의 송신 전력 조절 과정을 수행한다.
또한 시스템 매니저는 INFO_REPORT 메시지를 전송한 기지국이 관리하는 셀들에 대한 셀 정전 관련 통계 정보(즉, 셀 정전 발생 횟수, 송신 전력 변화량 합) 및 단말의 In/Out 발생 횟수를 저장한다. 해당 셀에 대한 셀 정전 발생 횟수는 현재까지 저장된 해당 셀의 셀 정전 발생 횟수의 합에 상기 수집된 셀 정전 발생 횟수를 더한 값으로 갱신된다. 마찬가지로 해당 셀에 대한 셀 정전 보상을 위한 총 송신 전력 변화량의 합은 현재까지 저장된 총 송신 전력 변화량의 합에 상기 수집된 송신 전력 변화량의 합을 더한 값으로 갱신된다.
또한 시스템 매니저는 수집된 정보를 기초로 INFO_REPORT 메시지를 전송한 기지국이 관리하는 각각의 셀에 대하여 현재 송신 전력에 대한 평균 셀 정전 발생 횟수를 다음 수학식 6 같이 계산한다.
Figure pat00007
또한 시스템 매니저는 수집된 정보를 기초로 INFO_REPORT 메시지를 전송한 기지국이 관리하는 셀들에 대하여 셀 정전 보상을 위한 송신 전력 결정 과정을 수행한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 매니저에서 수행되는 셀 정전 보상을 위한 송신 전력 조절 동작을 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 601 단계에서 시스템 매니저는 송신 전력 결정 과정을 수행하지 않은 셀들 중에서 현재 송신 전력에 대한 평균 셀 정전 발생 횟수 값이 가장 큰 셀을 선택한다. 602 단계에서는 601 단계에서 선택된 셀에 대한 후보 송신 전력을 다음 수학식 7 같이 계산한다.
Figure pat00008
단, 후보 송신 전력이 셀의 최대 송신 전력 이상이면, 후보 송신 전력 = 셀의 최대 송신 전력이고, 후보 송신 전력이 셀의 최소 송신 전력 이하이면, 후보 송신 전력 = 셀의 최소 송신 전력임
다음, 603 단계에서 현재 송신 전력과 후보 송신 전력을 이용하여 601 단계에서 선택된 셀에 대한 후보 최소/최대 송신 전력을 다음 수학식 8과 같이 계산한다.
Figure pat00009
604 단계에서는 다음과 같은 우선순위에 따라 [후보 최소 송신 전력, 후보 최대 송신 전력] 범위 내에서 601 단계에서 선택된 셀에 대한 임시 송신 전력을 결정한다.
우선 순위 1: 평균 셀 정전 발생 횟수가 현재 대비 작은 송신 전력 중 후보 송신 전력과 가장 가까운 송신 전력 선택
우선순위 2: 현재 송신 전력과 가장 가까운 평균 셀outage 발생 횟수 통계가 없는 송신 전력 선택
우선순위 3: 현재 송신 전력을 임시 송신 전력으로 선택
예를 들어, 전송 전력 별 평균 셀 정전 발생 횟수가 표 2와 같을 때, 현재 송신 전력 = 39dBm 이고, 후보 송신 전력 = 43dBm 이면, 우선순위 1에 따라 임시 송신 전력 = 41dBm 으로 설정된다. 또한 현재 송신 전력 = 43dBm 이고 후보 송신 전력 = 39dBm 이면, 우선순위 1에 따라 임시 송신 전력 = 39dBm 으로 설정된다.
전송 전력 39dBm 40dBm 41dBm 42dBm 43dBm
평균 셀outage 발생 횟수 0.5 0.2 0.3 NULL 0.7
또한 셀의 전송 전력 별 평균 정전 발생 횟수가 표 3과 같은 경우, 현재 송신 전력 = 39dBm 이고 후보 송신 전력 = 43dBm 이면, 우선순위 2에 따라 임시 송신 전력 = 40dBm 으로 설정된다.
전송 전력 39dBm 40dBm 41dBm 42dBm 43dBm
평균 셀outage 발생 횟수 0.5 NULL 0.7 NULL 0.6
또한 셀의 전송 전력 별 평균 정전 발생 횟수가 표 4와 같은 경우, 현재 송신 전력 = 43dBm 이고 후보 송신 전력 = 39dBm 일 때, 우선순위 2에 따라 임시 송신 전력 = 42dBm 으로 설정된다.
전송 전력 39dBm 40dBm 41dBm 42dBm 43dBm
평균 셀outage 발생 횟수 0.6 NULL 0.7 NULL 0.5
상기 표 2 내지 표 4에서 NULL 은 해당 송신 전력에 대한 평균 셀 정전 발생 횟수에 대한 통계가 없는 상태를 나타낸다.
605 단계에서는 인접 셀들의 송신 전력 변경 여부를 고려하여 601 단계에서 선택된 셀에 대한 최종 송신 전력 선택한다. 즉, 인접 셀들 중에서 이미 최종 송신 전력 감소가 결정된 셀이 존재하는 경우, 최종 송신 전력 = 현재 송신 전력 설정하고, 인접 셀들 중에서 최종 송신 전력 감소가 결정된 셀이 존재하지 않는 경우, 최종 송신 전력 = 임시 송신 전력 설정한다.
시스템 매니저는 INFO_REPORT 메시지를 전송한 기지국이 관리하는 모든 셀들에 대한 송신 전력 결정이 완료 될 때까지 601 내지 605 단계의 과정을 반복한다.
시스템 매니저는 도 6의 과정을 통해 결정한 셀들의 최종 송신 전력을 CELL_TX_POWER_RECONFIGURATION 메시지를 통해 전달한다. 표 5는 CELL_TX_POWER_RECONFIGURATION 메시지 형식에 대한 예시이다.
Figure pat00010
시스템 매니저로부터 CELL_TX_POWER_RECONFIGURATION 메시지를 수신한 기지국은 자신이 관리하는 각각의 셀에 대하여 현재 전송 전력과 CELL_TX_POWER_RECONFIGURATION 메시지 내에 포함되어 있는 최종 송신 전력을 비교하고, 두 값이 다른 경우 CELL_TX_POWER_RECONFIGURATION 메시지 내에 포함되어 있는 해당 최종 송신 전력을 해당 셀의 송신 전력으로 설정한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 구성을 간략히 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 수신부(710)는 단말 또는 인접한 다른 기지국으로부터 RLF를 보고하는 메시지를 수신하고 셀 정전 발생 검출부(720)와 셀 송신 전력 변화량 산출부(730)로 전달한다. 셀 정전 발생 검출부(720)는 도 3에 도시한 과정을 통해 셀 정전 여부를 판단하여 송신부(750)로 전달한다. 셀 송신전력 변화량 산출부(730)는 수신부(710)와 셀 정전 발생 검출부(720)로부터 수신한 정보를 토대로 도 4에 도시한 과정을 통해 셀 정전 보상을 위한 셀의 송신 전력 변화량을 산출하여 송신부(750)로 전달한다. 통계 수집부(750)는 도 5에 도시한 과정을 통해 셀 정전 발생 횟수 및 송신 전력 변화량의 합에 대한 통계를 수집하고, 또한 단말의 In/Out 발생 횟수에 대한 통계를 수집하여 송신부(750)로 전달한다. 송신부(750)는 셀 송신 전력 변화량 산출부(730)와 통계 수집부(740)에서 전달된 정보들을 표 1과 같이 INFO_REPORT 메시지를 통해 시스템 매니저로 전달한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 매니저의 구성을 간략히 도시한 것이다.
도 8을 참조하면, 수신부(810)는 기지국들로부터 INFO_REPORT 메시지를 수신하고, 송신전력 결정부(810)는 INFO_REPORT 메시지에 포함된 셀 정전 및 단말의 In/Out 관련 통계를 저장부(도시하지 않음)에 저장하고, 수학식 5와 같이 평균 셀 정전 발생 횟수를 계산하고, 도 6에 도시한 과정을 통해 셀 정전 보상을 위한 셀의 송신 전력을 결정한다. 송신부(830)는 송신전력 결정부(820)에서 결정한 셀의 송신전력을 표 5와 같은 CELL_TX_POWER_RECONFIGURATION 메시지를 통해 기지국으로 전송한다.
전술한 실시예들은 본 발명의 예시로서 이해될 것이다. 위의 실시예들 중 어느 하나와 연관되어 기술된 모든 특징은 단독으로 이용되거나 기술된 다른 특징들과 조합하여 이용될 수 있으며, 실시예들 중 다른 실시예의 하나 또는 그 이상의 특징들과 조합하여 이용되거나 실시예들 중 다른 실시예들의 조합으로 이용될 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명이 특정한 실시예들을 참조하여 도시되고 설명되었지만, 당업자는 첨부된 청구항들 및 그와 동등한 것들에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항들에 있어 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (30)

  1. 기지국이 셀 정전을 검출하는 방법에 있어서,
    단말 또는 인접 기지국으로부터 무선 링크 실패(RLF) 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 메시지에 포함된, RLF 발생 이전의 단말의 서빙 셀과 인접 셀들에 대한 RSRP(reference signal received power)와 RSRQ(reference signal received quality)를 획득하는 과정과,
    상기 획득한 RSRP와 RSRQ를 이용하여 상기 서빙 셀의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 계산하는 과정과,
    상기 획득한 RSRP와 RSRQ를 이용하여 상기 단말의 인접 셀들 중 상기 RSRP값이 가장 큰 베스트 인접 셀에 대한 SINR을 계산하는 과정과,
    상기 서빙 셀과 상기 베스트 인접 셀 중 SINR 값이 큰 베스트 셀의 SINR값과 미리 설정된 기준값을 비교하여 셀 정전 여부를 판단하는 과정을 포함하는 셀 정전 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서빙 셀의 SINR을 계산하는 과정은, 다음 수학식에 따라 계산됨을 특징으로 하는 셀 정전 검출 방법.
    SINRrlf_servcell = RSRQrlf_servcell / (1 -RSRQrlf_servcell)
    상기 수학식에서 RSRQrlf_servcell는 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 RSRQ임.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베스트 인접 셀의 SINR을 계산하는 과정은, 다음 수학식에 따라 계산됨을 특징으로 하는 셀 정전 검출 방법.
    SINRbest_nbrcell = RSRPbest_nbrcell * RSRQrlf_servcell / (RSRPrlf_servcell - RSRPbest_nbrcell * RSRQrlf_servcell)
    상기 수학식에서 RSRP rlf_servcell 는 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 RSRP이고, RSRQ rlf_servcell 는 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 RSRQ이고, RSRP best_nbrcell 는 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 RSRP이며, RSRQ best_nbrcell 는 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 RSRQ임.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 셀 정전 여부를 판단하는 과정은,
    상기 베스트 셀의 SINR 값이 상기 임계값 이하인 경우 상기 베스트 셀에서 셀 정전이 발생한 것으로 판단함을 특징으로 하는 셀 정전 검출 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 획득한 RSRP와 RSRQ를 이용하여 셀 정전 보상을 위한 송신 전력 변화량을 산출하는 과정과,
    상기 서빙 셀과 인접 셀들의 셀 정전 발생 횟수와 송신 전력 변화량의 합에 대한 통계를 수집하는 과정과,
    상기 단말의 해당 셀에 대한 입출(In/Out) 횟수에 대한 통계를 수집하는 과정과,
    상기 산출한 송신 전력 변화량과 상기 수집한 통계들을 시스템 매니저로 보고하는 과정을 더 포함하는 셀 정전 검출 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 송신 전력 변화량을 산출하는 과정은,
    다음 수학식에 따라 분석함수(AnalysisFunction)를 생성하는 과정과,
    Figure pat00011

    미리 정해진 우선순위에 따라 상기 분석함수값이 상기 임계값 이하인 최소 송신 전력 변화량을 산출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 셀 정전 검출 방법,
    상기 수학식에서 RSRP rlf_servcell 는 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 RSRP이고, RSRQ rlf_servcell 는 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 RSRQ이고, RSRP best_nbrcell 는 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 RSRP이고, RSRQ best_nbrcell 는 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 RSRQ이며, RSRP i 는 RLF 발생 전 단말의 셀 i에 대한 RSRP임.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 우선순위는, 먼저 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 송신 전력을 증가시키고, 다음으로 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 송신 전력을 증가시키는 동시에 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 송신 전력을 감소시키고, 마지막으로 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 송신 전력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 셀 정전 검출 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 단말의 해당 셀에 대한 입출(In/Out) 횟수에 대한 통계를 수집하는 과정은,
    상기 단말이 상기 해당 셀로 진입하거나, 상기 단말이 해당 셀로의 RRC 연결 재설정 과정을 수행하거나, 상기 단말이 상기 해당 셀에서 다른 셀로의 핸드오버를 시도하거나, 상기 해당 셀이 서빙 셀인 경우에 상기 서빙 셀이 상기 단말로부터 측정 보고 메시지를 수신하기 전에 RLF가 발생한 경우에 상기 해당 셀에 대한 입출(In/Out) 횟수를 1 증가시킴을 특징으로 하는 셀 정전 검출 방법.
  9. 시스템 매니저에서 셀 정전 보상을 위한 송신 전력을 결정하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 셀 정전 및 단말의 입출(In/Out) 횟수와 관련된 통계 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보를 토대로 기존에 저장된 정보를 갱신하는 과정과,
    상기 수신한 통계 정보를 토대로 셀 별 평균 셀 정전 발생 횟수를 계산하는 과정과,
    상기 셀 별로 셀 정전 보상을 위한 송신 전력을 결정하는 과정과,
    상기 결정한 송신 전력을 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 송신 전력 결정 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 셀 별 평균 셀 정전 발생 횟수를 계산하는 과정은, 다음 수학식에 따라 계산됨을 특징으로 하는 송신 전력 결정 방법.
    평균 셀 정전 발생 횟수 = a * 평균 셀 정전 발생 횟수 + (1 - a) * 셀 정전 발생 횟수의 합/ 단말의 (In/Out) 발생 횟수의 합
  11. 제9항에 있어서,
    상기 송신 전력을 결정하는 과정은,
    해당 셀에 대한 현재 송신전력에 대한 평균 셀 정전 발생 횟수가 가장 큰 셀을 선택하는 과정과,
    상기 현재 송신 전력과 상기 수신한 통계 정보를 토대로 상기 선택된 셀에 대한 후보 송신 전력을 계산하는 과정과,
    상기 현재 송신 전력과 상기 후보 송신 전력을 이용하여 상기 선택된 셀에 대한 후보 최대 송신 전력과 후보 최소 송신 전력을 계산하는 과정과,
    상기 후보 최대 송신 전력과 후보 최소 송신 전력의 범위 내에서 미리 정해진 우선순위에 따라 상기 선택된 셀에 대한 임시 송신 전력을 결정하는 과정과,
    상기 인접 셀들의 송신 전력 변경 여부를 고려하여 상기 선택된 셀에 대한 최종 송신 전력을 결정하는 과정을 포함하는 송신 전력 결정 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 후보 송신 전력은 다음 수학식
    후보 송신 전력 = 현재 송신 전력 + 총 송신 전력 변화량 합 / 셀 정전 발생 횟수 합에 의해 계산되고,
    상기 후보 송신 전력이 상기 선택된 셀의 최대 송신 전력 이상이면 상기 후보 송신 전력 = 셀의 최대 송신 전력으로 결정되고, 상기 후보 송신 전력이 상기 선택된 셀의 최소 송신 전력 이하이면, 상기 후보 송신 전력 = 셀의 최소 송신 전력으로 결정됨을 특징으로 하는 송신 전력 결정 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 선택된 셀에 대한 후보 최대 송신 전력과 후보 최소 송신 전력을 계산하는 과정은,
    상기 선택된 셀의 현재 송신 전력에 대한 단말의 입출 횟수가 임계값 이상인 경우, 상기 현재 송신 전력과 상기 후보 송신 전력 중 최소값을 상기 후보 최소 송신 전력으로 결정하고, 상기 현재 송신 전력과 상기 후보 송신 전력 중 최대값을 상기 후보 최대 송신 전력으로 결정하며,
    상기 선택된 셀의 현재 송신 전력에 대한 단말의 입출 횟수가 임계값 미만인 경우, 상기 현재 송신 전력을 상기 후보 최소 송신 전력과 상기 후보 최대 송신 전력으로 결정함을 특징으로 하는 송신 전력 결정 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 우선순위는, 먼저 상기 평균 셀 정전 발생 횟수가 현재보다 작은 송신 전력 중 상기 후보 송신 전력과 가장 가까운 송신 전력을 상기 임시 송신 전력으로 결정하고, 다음으로 상기 현재 송신 전력과 가장 가까운 평균 셀 정전 발생 횟수 통계가 없는 송신 전력을 상기 임시 송신 전력으로 결정하며, 최종적으로 상기 현재 송신 전력을 상기 임시 송신 전력으로 결정함을 특징으로 하는 송신 전력 결정 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 선택된 셀에 대한 최종 송신 전력을 결정하는 과정은,
    상기 인접 셀들 중에서 최종 송신 전력의 감소가 결정된 셀이 존재하는 경우에는 상기 현재 송신 전력을 상기 최종 송신 전력으로 결정하고,
    상기 인접 셀들 중에서 최종 송신 전력의 감소가 결정된 셀이 존재하지 않는 경우에는 상기 임시 송신 전력을 상기 최종 송신 전력으로 결정함을 특징으로 하는 송신 전력 결정 방법.
  16. 셀 정전을 검출하는 기지국 장치에 있어서,
    단말 또는 인접 기지국으로부터 무선 링크 실패(RLF) 메시지를 수신하는 수신부와,
    상기 메시지에 포함된, RLF 발생 이전의 단말의 서빙 셀과 인접 셀들에 대한 RSRP(reference signal received power)와 RSRQ(reference signal received quality)를 획득하고, 상기 획득한 RSRP와 RSRQ를 이용하여 상기 서빙 셀의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 계산하고, 상기 획득한 RSRP와 RSRQ를 이용하여 상기 단말의 인접 셀들 중 상기 RSRP값이 가장 큰 베스트 인접 셀에 대한 SINR을 계산하고, 상기 서빙 셀과 상기 베스트 인접 셀 중 SINR 값이 큰 베스트 셀의 SINR값과 미리 설정된 기준값을 비교하여 셀 정전 여부를 판단하는 셀 정전 발생 검출부를 포함하는 기지국 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 셀 정전 발생 검출부는, 다음 수학식에 따라 상기 서빙 셀의 SINR을 계산하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
    SINRrlf_servcell = RSRQrlf_servcell / (1 -RSRQrlf_servcell)
    상기 수학식에서 RSRQ rlf_servcell 는 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 RSRQ임.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 셀 정전 발생 검출부는, 다음 수학식에 따라 상기 베스트 인접 셀의 SINR을 계산하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
    SINRbest_nbrcell = RSRPbest_nbrcell * RSRQrlf_servcell / (RSRPrlf_servcell - RSRPbest_nbrcell * RSRQrlf_servcell)
    상기 수학식에서 RSRP rlf_servcell 는 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 RSRP이고, RSRQ rlf_servcell 는 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 RSRQ이고, RSRP best_nbrcell 는 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 RSRP이며, RSRQ best_nbrcell 는 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 RSRQ임.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 셀 정전 발생 검출부는, 상기 베스트 셀의 SINR 값이 상기 임계값 이하인 경우 상기 베스트 셀에서 셀 정전이 발생한 것으로 판단함을 특징으로 하는 기지국 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 획득한 RSRP와 RSRQ를 이용하여 셀 정전 보상을 위한 송신 전력 변화량을 산출하는 셀 송신전력 변화량 산출부와,
    상기 서빙 셀과 인접 셀들의 셀 정전 발생 횟수와 송신 전력 변화량의 합에 대한 통계를 수집하고, 상기 단말의 해당 셀에 대한 입출(In/Out) 횟수에 대한 통계를 수집하는 통계 수집부와,
    상기 산출한 송신 전력 변화량과 상기 수집한 통계들을 시스템 매니저로 보고하는 송신부를 더 포함하는 기지국 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 송신 전력 변화량 산출부는,
    다음 수학식에 따라 분석함수(AnalysisFunction)를 생성하고,
    Figure pat00012


    미리 정해진 우선순위에 따라 상기 분석함수값이 상기 임계값 이하인 최소 송신 전력 변화량을 산출함을 특징으로 하는 기지국 장치,
    상기 수학식에서 RSRP rlf_servcell 는 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 RSRP이고, RSRQ rlf_servcell 는 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 RSRQ이고, RSRP best_nbrcell 는 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 RSRP이고, RSRQ best_nbrcell 는 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 RSRQ이며, RSRP i 는 RLF 발생 전 단말의 셀 i에 대한 RSRP임.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 우선순위는, 먼저 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 송신 전력을 증가시키고, 다음으로 RLF 발생 전 단말의 서빙 셀에 대한 송신 전력을 증가시키는 동시에 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 송신 전력을 감소시키고, 마지막으로 RLF 발생 전 단말의 베스트 인접 셀에 대한 송신 전력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 통계 수집부는,
    상기 단말이 상기 해당 셀로 진입하거나, 상기 단말이 해당 셀로의 RRC 연결 재설정 과정을 수행하거나, 상기 단말이 상기 해당 셀에서 다른 셀로의 핸드오버를 시도하거나, 상기 해당 셀이 서빙 셀인 경우에 상기 서빙 셀이 상기 단말로부터 측정 보고 메시지를 수신하기 전에 RLF가 발생한 경우에 상기 해당 셀에 대한 입출(In/Out) 횟수를 1 증가시킴으로써 상기 단말의 해당 셀에 대한 입출(In/Out) 횟수에 대한 통계를 수집함을 특징으로 하는 기지국 장치.
  24. 셀 정전 보상을 위한 송신 전력을 결정하는 시스템 매니저 장치에 있어서,
    기지국으로부터 셀 정전 및 단말의 입출(In/Out) 횟수와 관련된 통계 정보를 수신하는 수신부와,
    상기 수신된 정보를 토대로 기존에 저장된 정보를 갱신하고, 상기 수신한 통계 정보를 토대로 셀 별 평균 셀 정전 발생 횟수를 계산하고, 상기 셀 별로 셀 정전 보상을 위한 송신 전력을 결정하는 송신전력 결정부와,
    상기 결정한 송신 전력을 상기 기지국으로 전송하는 송신부를 포함하는 시스템 매니저 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 송신전력 결정부는,
    다음 수학식에 따라 상기 셀 별 평균 셀 정전 발생 횟수를 계산함을 특징으로 하는 시스템 매니저 장치.
    평균 셀 정전 발생 횟수 = a * 평균 셀 정전 발생 횟수 + (1 - a) * 셀 정전 발생 횟수의 합/ 단말의 (In/Out) 발생 횟수의 합.
  26. 제24에 있어서,
    상기 송신 전력 결정부는,
    해당 셀에 대한 현재 송신전력에 대한 평균 셀 정전 발생 횟수가 가장 큰 셀을 선택하고, 상기 현재 송신 전력과 상기 수신한 통계 정보를 토대로 상기 선택된 셀에 대한 후보 송신 전력을 계산하고, 상기 현재 송신 전력과 상기 후보 송신 전력을 이용하여 상기 선택된 셀에 대한 후보 최대 송신 전력과 후보 최소 송신 전력을 계산하고, 상기 후보 최대 송신 전력과 후보 최소 송신 전력의 범위 내에서 미리 정해진 우선순위에 따라 상기 선택된 셀에 대한 임시 송신 전력을 결정하고, 상기 인접 셀들의 송신 전력 변경 여부를 고려하여 상기 선택된 셀에 대한 최종 송신 전력을 결정함을 특징으로 하는 시스템 매니저 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 송신전력 결정부는,
    다음 수학식
    후보 송신 전력 = 현재 송신 전력 + 총 송신 전력 변화량 합 / 셀 정전 발생 횟수 합
    에 의해 상기 후보 송신 전력을 계산하고,
    상기 후보 송신 전력이 상기 선택된 셀의 최대 송신 전력 이상이면 상기 후보 송신 전력 = 셀의 최대 송신 전력으로 결정되고, 상기 후보 송신 전력이 상기 선택된 셀의 최소 송신 전력 이하이면, 상기 후보 송신 전력 = 셀의 최소 송신 전력으로 결정함을 특징으로 하는 시스템 매니저 장치.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 송신전력 결정부는,
    상기 선택된 셀의 현재 송신 전력에 대한 단말의 입출 횟수가 임계값 이상인 경우, 상기 현재 송신 전력과 상기 후보 송신 전력 중 최소값을 상기 후보 최소 송신 전력으로 결정하고, 상기 현재 송신 전력과 상기 후보 송신 전력 중 최대값을 상기 후보 최대 송신 전력으로 결정하며,
    상기 선택된 셀의 현재 송신 전력에 대한 단말의 입출 횟수가 임계값 미만인 경우, 상기 현재 송신 전력을 상기 후보 최소 송신 전력과 상기 후보 최대 송신 전력으로 결정함을 특징으로 하는 시스템 매니저 장치.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 우선순위는, 먼저 상기 평균 셀 정전 발생 횟수가 현재보다 작은 송신 전력 중 상기 후보 송신 전력과 가장 가까운 송신 전력을 상기 임시 송신 전력으로 결정하고, 다음으로 상기 현재 송신 전력과 가장 가까운 평균 셀 정전 발생 횟수 통계가 없는 송신 전력을 상기 임시 송신 전력으로 결정하며, 최종적으로 상기 현재 송신 전력을 상기 임시 송신 전력으로 결정함을 특징으로 하는 시스템 매니저 장치.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 송신전력 결정부는,
    상기 인접 셀들 중에서 최종 송신 전력의 감소가 결정된 셀이 존재하는 경우에는 상기 현재 송신 전력을 상기 최종 송신 전력으로 결정하고, 상기 인접 셀들 중에서 최종 송신 전력의 감소가 결정된 셀이 존재하지 않는 경우에는 상기 임시 송신 전력을 상기 최종 송신 전력으로 결정함을 특징으로 하는 시스템 매니저 장치.

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