KR20140046169A - 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20140046169A KR1020120112266A KR20120112266A KR20140046169A KR 20140046169 A KR20140046169 A KR 20140046169A KR 1020120112266 A KR1020120112266 A KR 1020120112266A KR 20120112266 A KR20120112266 A KR 20120112266A KR 20140046169 A KR20140046169 A KR 20140046169A
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이병하
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법에 있어서, 원격 무선 헤더(RRH: Remote Radio Header)의 정보를 기반으로 가상 필드를 생성하는 과정과, 상기 가상 필드 내에 미리 설정된 간격으로 그리드(grid)들을 생성하는 과정과, 상기 grid들 각각을 가상 사용자 단말기로 간주하여 상기 가상 사용자 단말기들 각각에 대한 서빙 RRH를 결정하여 가상 커버리지 맵(Virtual Coverage Map)을 생성하는 과정과, 상기 가상 커버리지 맵에 포함되어 있는 grid들 중 RRH들 간 경계 영역에 위치하는 grid들을 경계 영역 grid들로 결정하는 과정과, 1개의 셀 당 상기 무선 통신 시스템에서 허용하는 최대 서브 셀 개수 이하로 서브 셀들을 포함하도록 셀을 구성하고, 상기 경계 영역 grid들로 결정된 grid들 중 동일 셀에 포함되는 경계 영역 grid들을 경계 영역 grid들에서 제외시키고, 가능한 모든 서브 셀 그룹핑(groping) 조합들 중 최종적으로 경계 영역 grid들의 개수가 최소인 서브 셀 그룹핑 조합을 선택하는 과정과, 상기 선택한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONFIGURING CELL IN RADIO COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 사용자 단말기(UE: User Equipment)의 핸드오버(handover) 횟수를 최소화시키는 셀 구성 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 무선 통신 시스템은 셀룰라(cellular) 통신 시스템 형태로 구현되어 있으며, 상기 셀룰라 통신 시스템은 기지국(Node B)별로 섹터(sector) 구조를 가지는 형태로 운용되고 있다. 상기 셀룰라 통신 시스템에서는 셀(cell)별로 다수개의 무선 유닛(radio unit)들이 존재할 수 있지만, 상기 다수개의 무선 유닛들이 상호간에 공간적으로 분리되어 위치하고 있지는 않다.
따라서, 현재 셀룰라 통신 시스템에서는 일반적으로 네트워크가 설치될 영역의 셀 용량(cell capacity)과, 셀 커버리지(coverage) 등과 같은 다양한 파라미터(parameter)들을 분석하여 기지국의 설치 위치를 결정한다. 또한, 셀 용량이 부족하거나, 혹은 커버리지 홀(coverage hole) 등과 같은 문제로 인해 추가적으로 기지국을 설치해야 할 경우에는 이미 구성되어 있는 셀에 위치하는 사용자 단말기(UE: User Equipment)들에 추가적으로 발생할 수 있는 간섭 등을 고려하여 상기 추가 기지국의 설치 위치를 결정해야 한다.
도 1은 일반적인 셀룰라 통신 시스템의 셀 구성 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이 셀룰라 통신 시스템에서 셀이 구성되어 있는 상태에서, 특정 셀(100)의 셀 용량이 부족할 경우, 추가적으로 설치되는 셀(111)은 일 예로, 피코 셀(pico cell), 펨토 셀(femto cell) 등과 같이 비교적으로 작은 셀 커버리지를 추구하는 셀이 아닐 경우 인접 셀들에 추가적인 간섭을 제공하게 된다. 따라서, 이런 추가적인 간섭으로 인해 상기 셀룰라 통신 시스템의 전체 네트워크 용량을 감소시키게 되는 경우가 발생할 수 있다.
한편, 상기 셀룰라 통신 시스템의 셀 내에서 중계기(relay)를 운용할 경우 무선 유닛이 공간적으로 분리되면서 셀 커버리지 확장과 셀 커버리지 내의 강전계 영역 확장을 가능하게 한다. 그러나, 상기 중계기는 기본적으로 동일한 신호를 반복 송신하는 방식을 사용하기 때문에 셀 커버리지 확장은 가능하게 하지만, 전체 네트워크 용량을 증가시킬 수는 없다.
따라서, 셀룰라 통신 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서 이미 설치되어 있는 기존 셀들에 간섭을 발생시키지 않으면서도, 셀 커버리지 확장이 가능하고, 또한 전체 네트워크 용량을 증가시키는 것이 가능한 형태로 셀을 설치하는 셀 구성 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 사용자 단말기의 핸드오버 횟수를 최소화시키면서 추가적으로 셀을 설치하는 것을 가능하게 하는 셀 구성 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 이미 설치되어 있는 기존 셀들에 간섭을 발생시키지 않으면서 추가적으로 셀을 설치하는 것을 가능하게 하는 셀 구성 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 셀 커버리지 확장이 가능하고, 또한 전체 네트워크 용량을 증가시키는 것을 가능하도록 추가적으로 셀을 설치하는 것을 가능하게 하는 셀 구성 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 이미 설치되어 있는 기존 셀들에 간섭을 발생시키지 않으면서도, 셀 커버리지 확장이 가능하고, 또한 전체 네트워크 용량을 증가시키는 것을 가능하도록 추가적으로 셀을 설치하는 것을 가능하게 하는 셀 구성 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명에서 제안하는 장치는; 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치에 있어서, 원격 무선 헤더(RRH: Remote Radio Header)의 정보를 기반으로 가상 필드를 생성하고, 상기 가상 필드 내에 미리 설정된 간격으로 그리드(grid)들을 생성하고, 상기 grid들 각각을 가상 사용자 단말기로 간주하여 상기 가상 사용자 단말기들 각각에 대한 서빙 RRH를 결정하여 가상 커버리지 맵(Virtual Coverage Map)을 생성하고, 상기 가상 커버리지 맵에 포함되어 있는 grid들 중 RRH들 간 경계 영역에 위치하는 grid들을 경계 영역 grid들로 결정하고, 1개의 셀 당 상기 무선 통신 시스템에서 허용하는 최대 서브 셀 개수 이하로 서브 셀들을 포함하도록 셀을 구성하고, 상기 경계 영역 grid들로 결정된 grid들 중 동일 셀에 포함되는 경계 영역 grid들을 경계 영역 grid들에서 제외시키고, 가능한 모든 서브 셀 그룹핑(groping) 조합들 중 최종적으로 경계 영역 grid들의 개수가 최소인 서브 셀 그룹핑 조합을 선택하고, 상기 선택한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성하는 제어기를 포함한다.
본 발명에서 제안하는 다른 장치는; 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치에 있어서, 원격 무선 헤더(RRH: Remote Radio Header)가 설치된 신규 서브 셀의 서브 셀 정보를 검출하고, 기존 서브 셀들의 셀 구성 정보를 검출하고, 미리 설정한 경로 손실 함수와 안테나 파라미터 및 송신 전력 정보를 사용하여 상기 기존 서브 셀들에서 상기 신규 서브 셀로의 수신 전력을 검출하고, 상기 무선 통신 시스템에서 생성 가능한 모든 셀 구성 조합들을 대상으로 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 최소화시키면서도, 상기 신규 서브 셀로의 수신 전력의 합을 최소화시키는 서브 셀 그룹핑(groping) 조합을 검출하고, 상기 검출한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성하는 제어기를 포함한다.
본 발명에서 제안하는 또 다른 장치는; 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치에 있어서, 상기 무선 통신 시스템이 포함하는 서브 셀들간 사용자 단말기의 이동 정보를 수집하고, 미리 설정된 자동 최적화 셀 구성 주기에 도달하였을 경우 상기 사용자 단말기 이동 정보를 사용하여, 상기 무선 통신 시스템에서 생성 가능한 모든 셀 구성 조합들을 대상으로 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 최소화시키는 서브 셀 그룹핑(groping) 조합을 검출하고, 상기 검출한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성하는 제어기를 포함한다.
본 발명에서 제안하는 방법은; 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법에 있어서, 원격 무선 헤더(RRH: Remote Radio Header)의 정보를 기반으로 가상 필드를 생성하는 과정과, 상기 가상 필드 내에 미리 설정된 간격으로 그리드(grid)들을 생성하는 과정과, 상기 grid들 각각을 가상 사용자 단말기로 간주하여 상기 가상 사용자 단말기들 각각에 대한 서빙 RRH를 결정하여 가상 커버리지 맵(Virtual Coverage Map)을 생성하는 과정과, 상기 가상 커버리지 맵에 포함되어 있는 grid들 중 RRH들 간 경계 영역에 위치하는 grid들을 경계 영역 grid들로 결정하는 과정과, 1개의 셀 당 상기 무선 통신 시스템에서 허용하는 최대 서브 셀 개수 이하로 서브 셀들을 포함하도록 셀을 구성하고, 상기 경계 영역 grid들로 결정된 grid들 중 동일 셀에 포함되는 경계 영역 grid들을 경계 영역 grid들에서 제외시키고, 가능한 모든 서브 셀 그룹핑(groping) 조합들 중 최종적으로 경계 영역 grid들의 개수가 최소인 서브 셀 그룹핑 조합을 선택하는 과정과, 상기 선택한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성하는 과정을 포함한다.
본 발명에서 제안하는 다른 방법은; 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법에 있어서, 원격 무선 헤더(RRH: Remote Radio Header)가 설치된 신규 서브 셀의 서브 셀 정보를 검출하는 과정과, 기존 서브 셀들의 셀 구성 정보를 검출하는 과정과, 미리 설정한 경로 손실 함수와 안테나 파라미터 및 송신 전력 정보를 사용하여 상기 기존 서브 셀들에서 상기 신규 서브 셀로의 수신 전력을 검출하는 과정과, 상기 무선 통신 시스템에서 생성 가능한 모든 셀 구성 조합들을 대상으로 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 최소화시키면서도, 상기 신규 서브 셀로의 수신 전력의 합을 최소화시키는 서브 셀 그룹핑(groping) 조합을 검출하는 과정과, 상기 검출한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성하는 과정을 포함한다.
본 발명에서 제안하는 또 다른 방법은; 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법에 있어서, 상기 무선 통신 시스템이 포함하는 서브 셀들간 사용자 단말기의 이동 정보를 수집하는 과정과, 미리 설정된 자동 최적화 셀 구성 주기에 도달하였을 경우 상기 사용자 단말기 이동 정보를 사용하여, 상기 무선 통신 시스템에서 생성 가능한 모든 셀 구성 조합들을 대상으로 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 최소화시키는 서브 셀 그룹핑(groping) 조합을 검출하는 과정과, 상기 검출한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성하는 과정을 포함한다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 사용자 단말기의 핸드오버 횟수를 최소화시키면서 추가적으로 셀을 설치하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 이미 설치되어 있는 기존 셀들에 간섭을 발생시키지 않으면서 추가적으로 셀을 설치하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 셀 커버리지 확장이 가능하고, 또한 전체 네트워크 용량을 증가시키는 것을 가능하도록 추가적으로 셀을 설치하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 이미 설치되어 있는 기존 셀들에 간섭을 발생시키지 않으면서도, 셀 커버리지 확장이 가능하고, 또한 전체 네트워크 용량을 증가시키는 것을 가능하도록 추가적으로 셀을 설치하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 셀룰라 통신 시스템의 셀 구성 과정을 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 3개의 RRH들이 설치된 필드에서 생성된 가상 커버리지 맵을 사용하여 초기에 셀을 구성하는 방법을 개략적으로 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치가 3개의 RRH들이 설치된 필드에서 생성된 가상 커버리지 맵을 사용하여 초기에 셀을 구성하는 과정을 개략적으로 도시한 순서도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 초기 셀 구성이 완료된 후 RRH 추가 설치에 따라 자동으로 셀을 구성하는 과정을 개략적으로 도시한 순서도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 초기 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후, 혹은 상기 자동 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후 새로운 서브 셀의 추가 여부에 상관없이, 무선 통신 시스템이 운용되는 중에 셀을 최적화시켜 구성하는 과정을 개략적으로 도시한 순서도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 셀 구성(cell configuration) 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 사용자 단말기(UE: User Equipment)의 핸드오버(handover) 횟수를 최소화시키면서 추가적으로 셀을 설치하는 것을 가능하게 하는 셀 구성 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 이미 설치되어 있는 기존 셀들에 간섭을 발생시키지 않으면서 추가적으로 셀을 설치하는 것을 가능하게 하는 셀 구성 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 셀 커버리지(cell coverage) 확장이 가능하고, 또한 전체 네트워크 용량(capacity)을 증가시키는 것을 가능하도록 추가적으로 셀을 설치하는 것을 가능하게 하는 셀 구성 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 이미 설치되어 있는 기존 셀들에 간섭을 발생시키지 않으면서도, 셀 커버리지 확장이 가능하고, 또한 전체 네트워크 용량을 증가시키는 것을 가능하도록 추가적으로 셀을 설치하는 것을 가능하게 하는 셀 구성 장치 및 방법을 제안한다.
먼저, 서브 셀 그룹핑(subcell grouping) 방식에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 1개의 셀은 적어도 1개의 서브 셀을 포함할 수 있으며, 동일한 제어 채널(control channel)을 사용하는, 적어도 1개의 서브 셀을 포함하는 그룹을 '서브 셀 그룹'이라 칭하기로 한다.
상기 서브 셀 그룹핑 방식은 네트워크(network)에 분산 설치된 원격 무선 헤더(RRH: Remote Radio Header, 이하 'RRH'라 칭하기로 한다)들을 사용하여 운용되는 무선 통신 시스템에서 동일 제어 채널을 사용하는 서브 셀 그룹을 결정하는 방식을 나타낸다.
셀 별로 다수의 서브 셀들을 포함할 수 있는 셀 구성 방식에서 셀을 구성하는 서브 셀들의 집합이 변경되면, 셀 커버리지가 변경되고, 이렇게 셀 커버리지가 변경됨으로 인해 네트워크 내의 outage 발생 횟수 및 핸드오버 발생 횟수 역시 변경될 수 있다. 즉, 다수의 서브 셀들이 1개의 셀을 구성할 경우, 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 컴바이닝(combining) 효과에 의해 서브 셀들 각각이 독립적으로 셀을 구성하는 경우에 비해 항상 outage 발생 확률을 감소시킬 수 있고, 또한 무선 통신 시스템이 포함하는 셀들의 개수가 동일할 경우 서브 셀 집합이 변경됨으로 인해 발생되는 outage 발생 확률의 변화가 비교적 작기 때문에 상기 서브 셀 그룹핑 방식은 네트워크 내에 커버리지 홀(coverage hole)이 존재하지 않도록 RRH들 각각이 설치되었다고 가정함으로써 핸드오버 발생 횟수를 최소화시킬 수 있다. 여기서, 네트워크, 즉 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수는 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
상기 수학식 1에서, TotalHO는 네트워크의 전체 핸드오버 발생 횟수를 나타내며,
Figure pat00002
은 상기 네트워크가 포함하는 전체 셀들의 개수를 나타내며,
Figure pat00003
는 i번째 셀로부터 j번째 셀로 수행된 j번째 셀의 핸드인(hand in) 횟수를 나타내며,
Figure pat00004
은 j번째 셀로부터 i번째 셀로 수행된 j번째 셀의 핸드아웃(hand out) 횟수를 나타낸다. 여기서, 1개의 셀에 존재하는 액티브(active) 사용자 단말기의 개수가 항상 일정하다고 가정하면, 상기 수학식 1에 나타낸
Figure pat00005
는
Figure pat00006
와 동일하게 되고, 따라서 상기 수학식 1은 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00007
또한, 사용자 단말기가 핸드오버 동작을 수행하는 중에 핑퐁(ping pong) 현상이 발생하지 않고, 항상 사용자 단말기의 핸드오버 동작 수행이 성공하고, 전체 사용자 단말기들 중 셀 경계(edge) 영역에 위치하는 사용자 단말기들만 동일한 확률로 핸드오버 동작 수행을 시도한다고 가정할 경우, 상기 수학식 2는 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00008
상기 수학식 3에서,
Figure pat00009
는 핸드오버 발생 확률을 나타내고,
Figure pat00010
는 j번째 셀의 경계 영역에 존재하는 사용자 단말기들 중 i번째 셀의 경계 영역에 오버랩(overlap)되어 존재하는 사용자 단말기의 개수를 나타낸다.
또한, 상기 네트워크의 전체 핸드오버 횟수를 최소화시키기 위해 상기 수학식 3과 서브 셀 텀(term)을 사용하여 하기 수학식 4를 도출할 수 있다.
Figure pat00011
상기 수학식 4에서
Figure pat00012
는 j번째 셀이 포함하는 서브 셀들의 개수를 나타내며,
Figure pat00013
는 j번째 셀이 포함하는 k번째 서브 셀의 경계 영역들 중 i번째 셀이 포함하는 l번째 서브 셀과
Figure pat00014
오버랩되는 경계 영역들의 개수를 나타낸다. 또한, 상기 수학식 4에서, 는 상기 수학식 3에서 나타낸 바와 같이 핸드오버 발생 확률을 나타내며, 서브 셀 그룹핑 방식과 관계없이 고정값으로 설정된다. 따라서, 상기 수학식 4는 하기 수학식 5와 같이 변경하여 나타낼 수 있다.
Figure pat00015
따라서, 상기 서브 셀 그룹핑 방식은 상기 수학식 5에 나타낸 바와 같은 함수의 함수값이 최소가 되도록 서브 셀 그룹을 생성하고, 상기 생성된 서브 셀 그룹을 상기 무선 통신 시스템이 포함하는 각 셀에 할당되도록 하는 방식이며, 따라서 본 발명의 실시예에서 제안하는 서브 셀 그룹핑 방식을 사용할 경우 네트워크의 전체 핸드오버 발생 횟수가 최소화되는 형태로 셀 구성이 가능하게 되는 것이다. 그러면 여기서 본 발명의 실시예에 따른 셀 구성 방법에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 셀 구성 방법은 크게 3가지 방법들, 즉 최초로 셀들이 구성될 경우에 사용되는 초기 셀 구성 방법 및 상기 초기 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후, 새로운 서브 셀이 추가될 경우에 사용되는 자동 셀 구성 방법 및 상기 초기 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후, 혹은 상기 자동 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후 새로운 서브 셀의 추가 여부에 상관없이 사용되는 자동 최적화 셀 구성 방법으로 구분될 수 있으며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
(1) 초기 셀 구성 방법
먼저, 분산형 다중 RRH가 설치되어 최초로 셀이 구성될 경우, 무선 통신 시스템의 네트워크가 실제 서비스를 제공하기 이전의 상태이므로 셀 구성 장치는 RRH들 각각의 설치 위치를 고려하여 셀을 구성한다. 여기서, 상기 셀 구성 장치는 상기 무선 통신 시스템이 포함하는 전체 셀들에 대한 셀 구성 동작을 수행하는 장치로서, 별도의 장치로서 구현될 수도 있고, 기지국 제어기, 혹은 기지국들에 포함된 장치로서 구현될 수도 있음은 물론이다. 설치된 RRH의 필드(field) 내에 가상(virtual) 사용자 단말기인 그리드(grid, 이하 'grid'라 칭하기로 한다)를 생성함으로써 가상 커버리지 맵(Virtual Coverage Map)을 생성한다. 여기서, 상기 가상 커버리지 맵은 상기 RRH들 각각에 대한 송신 전력과, 안테나 이득(gain) 및 경로 손실(path loss)을 가상의 값으로 미리 설정한 후, 각 grid가 신호 세기, 일 예로 신호 대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference and Noise Ratio, 이하 ' SINR'이라 칭하기로 한다)와, 캐리어 대 간섭 잡음비(CINR: Carrier to Interference and Noise Ratio, 이하 ' SINR'이라 칭하기로 한다)와, 채널 품질 지시자(CQI: Channel Quality Indicator, 이하 'CQI'라 칭하기로 한다)와, 수신 신호 세기 지시자(RSSI: Received Signal Strength Indicator, 이하 'RSSI'라 칭하기로 한다) 등과 같은 신호 세기가 최대인 기준 신호(reference signal), 일 예로 파일럿(pilot) 신호 등과 같은 기준 신호를 송신한 RRH를 서빙(serving) RRH로 선택함으로써 상기 RRH들 각각이 해당 grid들을 포함하도록 작성된다. 즉, 상기 가상 커버리지 맵은 RRH 별로 해당 RRH를 서빙 RRH로 선택한 grid들이 포함되도록 생성된다.
상기에서 설명한 바와 같이 생성된 가상 커버리지 맵에서 셀들 간의 경계 영역에 존재하는 경계 영역 grid를 결정한다.
다음으로 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 3개의 RRH들이 설치된 필드에서 생성된 가상 커버리지 맵을 사용하여 초기에 셀을 구성하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 3개의 RRH들이 설치된 필드에서 생성된 가상 커버리지 맵을 사용하여 초기에 셀을 구성하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이 가상 커버리지 맵에는 3개의 RRH들, 즉 RRH0(211)와, RRH1(213)와, RRH2(215)가 설치된 필드에 위치하는 grid 및 경계 영역 grid가 포함되어 있다. 이렇게, 가상 커버리지 맵 생성이 완료되면 1개의 셀 당 상기 무선 통신 시스템에서 허용 가능한 최대 서브 셀 개수 이하의 서브 셀들을 포함하도록 셀 구성 동작을 수행하여 각 셀이 포함하는 경계 영역 grid의 개수를 검출한다. 여기서, 동일한 셀에 포함되는 서브 셀들간의 경계 영역 grid는 셀들간 경계 영역 grid로서 검출되지 않도록 상기 서브 셀들간의 경계 영역 grid는 셀들간 경계 영역 grid에서 제외시키는 형태로 셀 구성 동작을 수행한다.
이런 식으로 셀 구성을 변경시켜 가면서 셀 구성 동작을 반복 수행함으로써, 셀들간 경계 영역 grid 개수를 최소화시키도록 셀 구성을 최종적으로 결정한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 셀들간 경계 영역 grid 개수를 최소화되도록 셀이 구성되는 것이다.
도 2에서는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 3개의 RRH들이 설치된 필드에서 생성된 가상 커버리지 맵을 사용하여 초기에 셀을 구성하는 방법에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 3개의 RRH들이 설치된 필드에서 생성된 가상 커버리지 맵을 사용하여 초기에 셀을 구성하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치가 3개의 RRH들이 설치된 필드에서 생성된 가상 커버리지 맵을 사용하여 초기에 셀을 구성하는 과정을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 311단계에서 상기 셀 구성 장치는 최초로 RRH가 설치되면, 상기 최초로 설치된 RRH의 RRH 정보, 일 예로 RRH의 위치 정보 및 안테나 관련 정보를 검출하고 313단계로 진행한다. 상기 RRH의 위치 정보 및 안테나 관련 정보는 다양한 파라미터(parameter)들을 포함할 수 있으며, 상기 RRH의 위치 정보 및 안테나 관련 정보가 포함하는 파라미터들 자체는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 RRH 정보의 입력 형태는 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 상기 RRH 정보의 입력 형태 자체는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 313단계에서 상기 셀 구성 장치는 상기 최초로 설치된 RRH의 RRH 정보를 검출함에 따라 상기 RRH 정보가 포함하는 RRH 위치 정보를 기반으로 가상 필드를 생성하고 315단계로 진행한다. 상기 315단계에서 상기 셀 구성 장치는 상기 생성된 가상 필드 내에 미리 설정된 간격, 일 예로 등 간격으로 grid들을 생성하고 317단계로 진행한다. 상기 317단계에서 상기 셀 구성 장치는 상기 생성된 grid들 각각을 가상 사용자 단말기로 간주하여 상기 가상 사용자 단말기들 각각에 대한 SINR 을 계산하고, 상기 계산된 SINR들 중 가장 큰 SINR을 가지는 기준 신호를 송신한 RRH가 해당 가상 사용자 단말기에 대한 서빙 RRH로 결정되는 가상 커버리지 맵을 생성하고 319단계로 진행한다.
상기 319단계에서 상기 셀 구성 장치는 상기 가장 커버리지 맵에 포함되어 있는 grid들 중 RRH들 간 경계 영역에 위치하는 grid들을 선택하고, 상기 선택된 grid들을 경계 영역 grid들로 결정한 후 321단계로 진행한다. 상기 321단계에서 상기 셀 구성 장치는 1개의 셀 당 상기 무선 통신 시스템에서 허용하는 최대 서브 셀 개수 이하로 서브 셀들을 포함하도록 셀들을 구성하고, 상기 경계 영역 grid들로 결정된 grid들 중 동일한 셀에 포함되는 경계 영역 grid들을 경계 영역 grid들에서 제외시키고, 상기 무선 통신 시스템에서 가능한 모든 서브 셀 그룹핑 조합들 중에서 경계 영역 grid들의 개수가 최소인 서브 셀 그룹핑 조합을 선택하고 323단계로 진행한다.
상기 323단계에서 상기 셀 구성 장치는 상기 선택한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 최종적으로 셀을 구성하고 종료한다.
(2) 자동 셀 구성 방법
상기 자동 셀 구성 방법은 초기 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후, 무선 통신 시스템에 새로운 서브 셀이 추가될 경우 사용되는 셀 구성 방법이며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 초기 셀 구성 방법을 사용하여 셀 구성이 완료되고, 상기 완료된 셀 구성에 상응하게 무선 네트워크가 운용되고 있는 상태에서 커버리지 홀(coverage hole) 또는 용량(capacity) 부족 등과 같은 다양한 이유들로 인해 서브 셀을 추가로 설치해야 할 경우, 셀 구성 장치는 추가로 설치되는 서브 셀 뿐만 아니라 이미 운용되고 있는 기존의 서브 셀들을 포함하여 새로운 형태로 셀을 구성해야 한다.
이 경우, 상기 셀 구성 장치는 기본적으로는 상기 수학식 5에서 설명한 바와 같은 서브 셀 그룹핑 방식을 사용하여 셀 구성 동작을 수행하지만, 초기 셀 구성 방법과는 달리 가상 커버리지 맵 생성 등과 같이 상기 무선 통신 시스템의 네트워크 로드(load)가 큰 프로세스(process)를 가능한 한 수행하지 않도록 셀 구성 동작을 수행해야 한다. 즉, 상기 자동 셀 구성 방법은 네트워크 로드를 최소화시키도록 셀을 구성하는 형태로 구현되며, 임의의 k번째 서브 셀의 경계 영역들 중 k'번째 셀과 오버랩되는 경계 영역들의 개수는 k번째 서브 셀에서 k'번째 서브 셀의 수신 전력과 비례한다고 가정하면 상기 수학식 5는 하기 수학식 6과 같이 근사화시켜 나타낼 수 있다.
Figure pat00016
상기 수학식 6에서, eNBindex는 서브 셀이 추가되는 향상된 기지국(eNB: enhance Node B, 이하 'eNB'라 칭하기로 한다)의 인덱스(index)를 나타내며,
Figure pat00017
는 i번째 eNB가 관리하는 셀에 포함하는 서브 셀들의 개수를 나타내며,
Figure pat00018
는 k'번째 서브 셀에서 k번째 서브 셀의 수신 전력을 나타낸다.
따라서, 상기 셀 구성 장치는 상기 수학식 6을 사용하여 새롭게 추가된 서브 셀 k에서 가능한 한 모든 서브 셀 그룹핑들을 검출하고, 상기 검출한 서브 셀 그룹핑들 중 그 경계 영역 grid들의 개수가 최소인 서브 셀 그룹핑을 선택하고, 상기 선택한 서브 셀 그룹핑을 사용하여 셀을 구성하게 된다.
다음으로 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 초기 셀 구성이 완료된 후 RRH 추가 설치에 따라 자동으로 셀을 구성하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 초기 셀 구성이 완료된 후 RRH 추가 설치에 따라 자동으로 셀을 구성하는 과정을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 411단계에서 상기 셀 구성 장치는 초기 셀 구성이 완료된 후 RRH가 추가로 설치되면, 상기 추가로 설치된 RRH가 위치하는 서브 셀의 서브 셀 정보, 일 예로 서브 셀의 위치 정보 및 안테나 관련 정보를 검출하고 413단계로 진행한다. 상기 서브 셀의 위치 정보 및 안테나 관련 정보는 다양한 파라미터들을 포함할 수 있으며, 상기 서브 셀의 위치 정보 및 안테나 관련 정보가 포함하는 파라미터들 자체는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 서브 셀 정보의 입력 형태는 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 상기 서브 셀 정보의 입력 형태 자체는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 413단계에서 상기 셀 구성 장치는 이미 구성되어 있는 기존 서브 셀들의 셀 구성 정보를 검출하고 415단계로 진행한다. 여기서, 기존 서브 셀들의 셀 구성 정보는 다양한 파라미터들을 포함할 수 있으며, 상기 기존 서브 셀들의 셀 구성 정보가 포함하는 파라미터들 자체는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 415단계에서 상기 셀 구성 장치는 미리 가정하여 설정한 경로 손실 함수와, 안테나 파라미터 및 송신 전력 정보를 사용하여 기존 서브 셀들에서 추가로 설치된 서브 셀로의 수신 전력을 검출하고 417단계로 진행한다. 상기 417단계에서 상기 셀 구성 장치는 상기 무선 통신 시스템에서 생성 가능한 모든 셀 구성 조합들을 대상으로 하여 상기 수학식 6의 조건을 만족하면서도, 상기 추가로 설치된 서브 셀로의 수신 전력의 합을 최소화시킬 수 있는 서브 셀 그룹핑 조합을 검출하고 419단계로 진행한다. 상기 419단계에서 상기 셀 구성 장치는 상기 선택한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성한 후 종료한다.
(3) 자동 최적화 셀 구성 방법
상기 자동 최적화 셀 구성 방법은 초기 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후, 혹은 상기 자동 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후 새로운 서브 셀의 추가 여부에 상관없이 사용되는 셀 구성 방법이며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 자동 최적화 셀 구성 방법은 초기 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후, 혹은 자동 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후 무선 통신 시스템이 운용되는 중에 무선 환경 변화를 적응적으로 반영하여 서브 셀 그룹핑을 최적화시키기 위해 수행된다. 즉, 셀 구성 장치는 초기 셀 구성 방법을 사용하여 셀을 구성한 후, 혹은 자동 셀 구성 방법을 사용하여 셀을 구성한 후 무선 통신 시스템이 운용되는 중에 획득된, 서브 셀들간 사용자 단말기의 이동 정보, 일 예로 핸드오버 횟수를 기반으로 최적화된 셀 구성 동작을 수행한다. 여기서, 상기 무선 통신 시스템에서 사용자 단말기의 서브 셀들간 핸드오버 횟수를 상기 수학식 5에 반영시킬 경우 상기 수학식 5는 하기 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00019
상기 수학식 7에서,
Figure pat00020
는 k'번째 서브 셀의 서비스 커버리지 영역에서 k번째 서브 셀의 서비스 커버리지 영역으로 이동한 사용자 단말기들의 개수를 나타낸다.
따라서, 상기 셀 구성 장치는 상기 무선 통신 시스템에서 가능한 모든 셀 구성 조합들을 대상으로 하여 상기 수학식 7에 나타낸 바와 같은 함수의 함수값이 최소가 되는 서브 셀 그룹핑을 선택하고, 그 선택한 서브 셀 그룹핑을 사용하여 셀을 구성한다.
다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 초기 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후, 혹은 상기 자동 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후 새로운 서브 셀의 추가 여부에 상관없이, 무선 통신 시스템이 운용되는 중에 셀을 최적화시켜 구성하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 초기 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후, 혹은 상기 자동 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후 새로운 서브 셀의 추가 여부에 상관없이, 무선 통신 시스템이 운용되는 중에 셀을 최적화시켜 구성하는 과정을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 511단계에서 상기 셀 구성 장치는 초기 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후, 혹은 상기 자동 셀 구성 방법이 사용되어 셀이 구성된 후 새로운 서브 셀의 추가 여부에 상관없이, 무선 통신 시스템이 운용되는 중에 무선 환경 변화를 적응적으로 반영함으로써 서브 셀 그룹핑을 최적화시키기 위해 상기 무선 통신 시스템이 포함하는 서브 셀들간 사용자 단말기의 이동 정보를 지속적으로 수집하고 513단계로 진행한다. 여기서, 상기 사용자 단말기의 이동 정보는 사용자 단말기의 핸드오버 횟수 등을 포함할 수 있다.
상기 513단계에서 상기 셀 구성 장치는 미리 설정되어 있는 자동 최적화 셀 구성 주기에 도달하였는지 검사하고, 상기 검사 결과 상기 자동 최적화 셀 구성 주기에 도달하였을 경우 상기 셀 구성 장치는 515단계로 진행한다. 상기 515단계에서 상기 셀 구성 장치는 상기 무선 통신 시스템들이 포함하는 서브 셀들 각각에 대한 사용자 단말기 이동 정보를 사용하여 상기 무선 통신 시스템에서 가능한 모든 셀 구성 조합들을 대상으로 하여 상기 수학식 7의 조건을 만족하는 서브 셀 그룹핑 조합을 검출하고 517단계로 진행한다.
상기 517단계에서 상기 셀 구성 장치는 상기 선택한 서브 셀 그룹핑 조합을 적용할 경우의 사용자 단말기의 핸드오버 횟수와 현재 운용중인 서브 셀 그룹핑에서의 사용자 단말기의 핸드오버 횟수의 비를 검출하고 519단계로 진행한다. 상기 519단계에서 상기 셀 구성 장치는 상기 검출된 비, 즉 상기 선택한 서브 셀 그룹핑 조합을 적용할 경우의 사용자 단말기의 핸드오버 횟수와 현재 운용중인 서브 셀 그룹핑에서의 사용자 단말기의 핸드오버 횟수의 비가 미리 설정되어 있는 임계값 미만인지 검사한다. 여기서, 도 5에서는 편의상 상기 선택한 서브 셀 그룹핑을 적용할 경우의 사용자 단말기의 핸드오버 횟수와 현재 운용중인 서브 셀 그룹핑에서의 사용자 단말기의 핸드오버 횟수의 비를 "Num HO rate"로 도시하였음에 유의하여야만 한다.
상기 519단계에서 검사 결과 상기 선택한 서브 셀 그룹핑 조합을 적용할 경우의 사용자 단말기의 핸드오버 횟수와 현재 운용중인 서브 셀 그룹핑에서의 사용자 단말기의 핸드오버 횟수의 비가 상기 임계값 미만일 경우 상기 셀 구성 장치는 521단계로 진행한다. 상기 521단계에서 상기 셀 구성 장치는 상기 선택된 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성한 후 종료한다.
한편, 상기 519단계에서 검사 결과 상기 선택한 서브 셀 그룹핑 조합을 적용할 경우의 사용자 단말기의 핸드오버 횟수와 현재 운용중인 서브 셀 그룹핑에서의 사용자 단말기의 핸드오버 횟수의 비가 상기 임계값 이상일 경우 상기 셀 구성 장치는 상기 선택한 서브 셀 그룹핑을 폐기하고, 현재 운용하고 있는 서브 셀 그룹핑 조합, 즉 현재의 셀 구성을 유지한다.
다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 셀 구성 장치는 송신기(611)와, 제어기(613)와, 수신기(615)와, 메모리(617)를 포함한다.
상기 제어기(613)는 상기 셀 구성 장치의 전반적인 동작을 수행하며, 특히 상기 셀 구성 장치가 도 2 내지 도 5에서 설명한 바와 같은 셀 구성 방법들, 즉 초기 셀 구성 방법과, 자동 셀 구성 방법 및 자동 최적화 셀 구성 방법에 상응하는 동작을 수행하도록 제어하며, 따라서 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(611)는 상기 제어기(613)의 제어에 따라 각종 신호 및 메시지를 송신하며, 상기 수신기(615)는 상기 제어기(613)의 제어에 따라 각종 신호 및 메시지를 수신한다.
또한, 상기 메모리(617)는 상기 셀 구성 장치가 도 2 내지 도 5에서 설명한 바와 같은 셀 구성 방법들에 상응하는 동작을 수행하기 위한 각종 프로그램들과, 수학식들 및 데이터를 저장하고, 상기 도 2 내지 도 5에서 설명한 바와 같은 셀 구성 방법들에 상응하는 동작을 수행하는 중에 발생한 데이터를 저장한다.
한편, 도 6에는 상기 송신기(611)와, 제어기(613)와, 수신기(615)와, 메모리(617)가 별도의 유닛(unit)들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 송신기(611)와, 제어기(613)와, 수신기(615)와, 메모리(617)가 1개의 유닛으로 통합 구현될 수도 있음은 물론이다.
편 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 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (30)

  1. 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법에 있어서,
    원격 무선 헤더(RRH: Remote Radio Header)의 정보를 기반으로 가상 필드를 생성하는 과정과,
    상기 가상 필드 내에 미리 설정된 간격으로 그리드(grid)들을 생성하는 과정과,
    상기 grid들 각각을 가상 사용자 단말기로 간주하여 상기 가상 사용자 단말기들 각각에 대한 서빙 RRH를 결정하여 가상 커버리지 맵(Virtual Coverage Map)을 생성하는 과정과,
    상기 가상 커버리지 맵에 포함되어 있는 grid들 중 RRH들 간 경계 영역에 위치하는 grid들을 경계 영역 grid들로 결정하는 과정과,
    1개의 셀 당 상기 무선 통신 시스템에서 허용하는 최대 서브 셀 개수 이하로 서브 셀들을 포함하도록 셀을 구성하고, 상기 경계 영역 grid들로 결정된 grid들 중 동일 셀에 포함되는 경계 영역 grid들을 경계 영역 grid들에서 제외시키고, 가능한 모든 서브 셀 그룹핑(groping) 조합들 중 최종적으로 경계 영역 grid들의 개수가 최소인 서브 셀 그룹핑 조합을 선택하는 과정과,
    상기 선택한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성하는 과정을 포함하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RRH의 정보는 상기 RRH의 위치 정보 및 안테나 관련 정보를 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가상 사용자 단말기들 각각에 대한 서빙 RRH는 각 RRH에 대한 송신 전력과, 안테나 이득 및 경로 손실을 가상의 값으로 설정되어 있는 상태에서, 상기 가상 사용자 단말기들 각각에 대해 수신 기준 신호의 세기가 최대인 RRH를 나타냄을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 서브 셀 그룹핑 조합은 서브 셀 그룹핑 방식을 사용하여 생성되는 서브 셀 그룹을 나타내며,
    상기 서브 셀 그룹핑 방식은 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수가 최소가 되도록 서브 셀 그룹을 생성하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 서브 셀 그룹핑 조합은 서브 셀 그룹핑 방식을 사용하여 생성되는 서브 셀 그룹을 나타내며,
    상기 서브 셀 그룹핑 방식은 하기 수학식에 나타낸 함수의 함수값이 최소가 되도록 서브 셀 그룹을 생성하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
    <수학식>
    Figure pat00021

    상기 수학식에서, TotalHO는 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 나타내며,
    Figure pat00022
    은 상기 무선 통신 시스템이 포함하는 전체 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00023
    는 j번째 셀이 포함하는 서브 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00024
    는 j번째 셀이 포함하는 k번째 서브 셀의 경계 영역들 중 i번째 셀이 포함하는 l번째 서브 셀과 오버랩되는 경계 영역들의 개수를 나타냄.
  6. 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법에 있어서,
    원격 무선 헤더(RRH: Remote Radio Header)가 설치된 신규 서브 셀의 서브 셀 정보를 검출하는 과정과,
    기존 서브 셀들의 셀 구성 정보를 검출하는 과정과,
    미리 설정한 경로 손실 함수와 안테나 파라미터 및 송신 전력 정보를 사용하여 상기 기존 서브 셀들에서 상기 신규 서브 셀로의 수신 전력을 검출하는 과정과,
    상기 무선 통신 시스템에서 생성 가능한 모든 셀 구성 조합들을 대상으로 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 최소화시키면서도, 상기 신규 서브 셀로의 수신 전력의 합을 최소화시키는 서브 셀 그룹핑(groping) 조합을 검출하는 과정과,
    상기 검출한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성하는 과정을 포함하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 신규 서브 셀의 서브 셀 정보는 상기 신규 서브 셀의 위치 정보 및 안테나 관련 정보를 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 서브 셀 그룹핑 조합은 서브 셀 그룹핑 방식을 사용하여 생성되는 서브 셀 그룹을 나타내며,
    상기 서브 셀 그룹핑 방식은 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수가 최소가 되도록 서브 셀 그룹을 생성하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 서브 셀 그룹핑 조합은 서브 셀 그룹핑 방식을 사용하여 생성되는 서브 셀 그룹을 나타내며,
    상기 서브 셀 그룹핑 방식은 하기 수학식에 나타낸 함수의 함수값이 최소가 되도록 서브 셀 그룹을 생성하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
    <수학식>
    Figure pat00025

    상기 수학식에서, TotalHO는 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 나타내며,
    Figure pat00026
    은 상기 무선 통신 시스템이 포함하는 전체 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00027
    는 j번째 셀이 포함하는 서브 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00028
    는 j번째 셀이 포함하는 k번째 서브 셀의 경계 영역들 중 i번째 셀이 포함하는 l번째 서브 셀과 오버랩되는 경계 영역들의 개수를 나타냄.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 최소화시키는 서브 셀 그룹핑 조합은 하기 수학식을 만족하도록 선택된 서브 셀 그룹핑 조합임을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
    <수학식>
    Figure pat00029

    상기 수학식에서, TotalHO는 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 나타내며, eNBindex는 서브 셀이 추가되는 향상된 기지국(eNB: enhance Node B)의 인덱스(index)를 나타내며,
    Figure pat00030
    는 i번째 eNB가 관리하는 셀에 포함하는 서브 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00031
    는 k'번째 서브 셀에서 k번째 서브 셀의 수신 전력을 나타냄.
  11. 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템이 포함하는 서브 셀들간 사용자 단말기의 이동 정보를 수집하는 과정과,
    미리 설정된 자동 최적화 셀 구성 주기에 도달하였을 경우 상기 사용자 단말기 이동 정보를 사용하여, 상기 무선 통신 시스템에서 생성 가능한 모든 셀 구성 조합들을 대상으로 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 최소화시키는 서브 셀 그룹핑(groping) 조합을 검출하는 과정과,
    상기 검출한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성하는 과정을 포함하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 사용자 단말기의 이동 정보는 상기 사용자 단말기의 핸드오버 횟수를 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 서브 셀 그룹핑 조합은 서브 셀 그룹핑 방식을 사용하여 생성되는 서브 셀 그룹을 나타내며,
    상기 서브 셀 그룹핑 방식은 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수가 최소가 되도록 서브 셀 그룹을 생성하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 서브 셀 그룹핑 조합은 서브 셀 그룹핑 방식을 사용하여 생성되는 서브 셀 그룹을 나타내며,
    상기 서브 셀 그룹핑 방식은 하기 수학식에 나타낸 함수의 함수값이 최소가 되도록 서브 셀 그룹을 생성하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
    <수학식>
    Figure pat00032

    상기 수학식에서, TotalHO는 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 나타내며,
    Figure pat00033
    은 상기 무선 통신 시스템이 포함하는 전체 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00034
    는 j번째 셀이 포함하는 서브 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00035
    는 j번째 셀이 포함하는 k번째 서브 셀의 경계 영역들 중 i번째 셀이 포함하는 l번째 서브 셀과 오버랩되는 경계 영역들의 개수를 나타냄.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 최소화시키는 서브 셀 그룹핑 조합은 하기 수학식을 만족하도록 선택된 서브 셀 그룹핑 조합임을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 방법.
    <수학식>
    Figure pat00036

    상기 수학식에서, TotalHO는 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 나타내며, eNBindex는 서브 셀이 추가되는 향상된 기지국(eNB: enhance Node B)의 인덱스(index)를 나타내며,
    Figure pat00037
    는 i번째 eNB가 관리하는 셀에 포함하는 서브 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00038
    는 k'번째 서브 셀에서 k번째 서브 셀의 수신 전력을 나타내며,
    Figure pat00039
    는 k'번째 서브 셀의 서비스 커버리지 영역에서 k번째 서브 셀의 서비스 커버리지 영역으로 이동한 사용자 단말기들의 개수를 나타냄.
  16. 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치에 있어서,
    원격 무선 헤더(RRH: Remote Radio Header)의 정보를 기반으로 가상 필드를 생성하고,
    상기 가상 필드 내에 미리 설정된 간격으로 그리드(grid)들을 생성하고,
    상기 grid들 각각을 가상 사용자 단말기로 간주하여 상기 가상 사용자 단말기들 각각에 대한 서빙 RRH를 결정하여 가상 커버리지 맵(Virtual Coverage Map)을 생성하고,
    상기 가상 커버리지 맵에 포함되어 있는 grid들 중 RRH들 간 경계 영역에 위치하는 grid들을 경계 영역 grid들로 결정하고,
    1개의 셀 당 상기 무선 통신 시스템에서 허용하는 최대 서브 셀 개수 이하로 서브 셀들을 포함하도록 셀을 구성하고, 상기 경계 영역 grid들로 결정된 grid들 중 동일 셀에 포함되는 경계 영역 grid들을 경계 영역 grid들에서 제외시키고, 가능한 모든 서브 셀 그룹핑(groping) 조합들 중 최종적으로 경계 영역 grid들의 개수가 최소인 서브 셀 그룹핑 조합을 선택하고,
    상기 선택한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성하는 제어기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 RRH의 정보는 상기 RRH의 위치 정보 및 안테나 관련 정보를 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 가상 사용자 단말기들 각각에 대한 서빙 RRH는 각 RRH에 대한 송신 전력과, 안테나 이득 및 경로 손실을 가상의 값으로 설정되어 있는 상태에서, 상기 가상 사용자 단말기들 각각에 대해 수신 기준 신호의 세기가 최대인 RRH를 나타냄을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 서브 셀 그룹핑 조합은 서브 셀 그룹핑 방식을 사용하여 생성되는 서브 셀 그룹을 나타내며,
    상기 서브 셀 그룹핑 방식은 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수가 최소가 되도록 서브 셀 그룹을 생성하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 서브 셀 그룹핑 조합은 서브 셀 그룹핑 방식을 사용하여 생성되는 서브 셀 그룹을 나타내며,
    상기 서브 셀 그룹핑 방식은 하기 수학식에 나타낸 함수의 함수값이 최소가 되도록 서브 셀 그룹을 생성하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
    <수학식>
    Figure pat00040

    상기 수학식에서, TotalHO는 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 나타내며,
    Figure pat00041
    은 상기 무선 통신 시스템이 포함하는 전체 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00042
    는 j번째 셀이 포함하는 서브 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00043
    는 j번째 셀이 포함하는 k번째 서브 셀의 경계 영역들 중 i번째 셀이 포함하는 l번째 서브 셀과 오버랩되는 경계 영역들의 개수를 나타냄.
  21. 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치에 있어서,
    원격 무선 헤더(RRH: Remote Radio Header)가 설치된 신규 서브 셀의 서브 셀 정보를 검출하고,
    기존 서브 셀들의 셀 구성 정보를 검출하고,
    미리 설정한 경로 손실 함수와 안테나 파라미터 및 송신 전력 정보를 사용하여 상기 기존 서브 셀들에서 상기 신규 서브 셀로의 수신 전력을 검출하고,
    상기 무선 통신 시스템에서 생성 가능한 모든 셀 구성 조합들을 대상으로 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 최소화시키면서도, 상기 신규 서브 셀로의 수신 전력의 합을 최소화시키는 서브 셀 그룹핑(groping) 조합을 검출하고,
    상기 검출한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성하는 제어기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 신규 서브 셀의 서브 셀 정보는 상기 신규 서브 셀의 위치 정보 및 안테나 관련 정보를 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 서브 셀 그룹핑 조합은 서브 셀 그룹핑 방식을 사용하여 생성되는 서브 셀 그룹을 나타내며,
    상기 서브 셀 그룹핑 방식은 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수가 최소가 되도록 서브 셀 그룹을 생성하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 서브 셀 그룹핑 조합은 서브 셀 그룹핑 방식을 사용하여 생성되는 서브 셀 그룹을 나타내며,
    상기 서브 셀 그룹핑 방식은 하기 수학식에 나타낸 함수의 함수값이 최소가 되도록 서브 셀 그룹을 생성하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
    <수학식>
    Figure pat00044

    상기 수학식에서, TotalHO는 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 나타내며,
    Figure pat00045
    은 상기 무선 통신 시스템이 포함하는 전체 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00046
    는 j번째 셀이 포함하는 서브 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00047
    는 j번째 셀이 포함하는 k번째 서브 셀의 경계 영역들 중 i번째 셀이 포함하는 l번째 서브 셀과 오버랩되는 경계 영역들의 개수를 나타냄.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 최소화시키는 서브 셀 그룹핑 조합은 하기 수학식을 만족하도록 선택된 서브 셀 그룹핑 조합임을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
    <수학식>
    Figure pat00048

    상기 수학식에서, TotalHO는 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 나타내며, eNBindex는 서브 셀이 추가되는 향상된 기지국(eNB: enhance Node B)의 인덱스(index)를 나타내며,
    Figure pat00049
    는 i번째 eNB가 관리하는 셀에 포함하는 서브 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00050
    는 k'번째 서브 셀에서 k번째 서브 셀의 수신 전력을 나타냄.
  26. 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템이 포함하는 서브 셀들간 사용자 단말기의 이동 정보를 수집하고,
    미리 설정된 자동 최적화 셀 구성 주기에 도달하였을 경우 상기 사용자 단말기 이동 정보를 사용하여, 상기 무선 통신 시스템에서 생성 가능한 모든 셀 구성 조합들을 대상으로 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 최소화시키는 서브 셀 그룹핑(groping) 조합을 검출하고,
    상기 검출한 서브 셀 그룹핑 조합을 사용하여 셀을 구성하는 제어기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 사용자 단말기의 이동 정보는 상기 사용자 단말기의 핸드오버 횟수를 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 서브 셀 그룹핑 조합은 서브 셀 그룹핑 방식을 사용하여 생성되는 서브 셀 그룹을 나타내며,
    상기 서브 셀 그룹핑 방식은 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수가 최소가 되도록 서브 셀 그룹을 생성하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 서브 셀 그룹핑 조합은 서브 셀 그룹핑 방식을 사용하여 생성되는 서브 셀 그룹을 나타내며,
    상기 서브 셀 그룹핑 방식은 하기 수학식에 나타낸 함수의 함수값이 최소가 되도록 서브 셀 그룹을 생성하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
    <수학식>
    Figure pat00051

    상기 수학식에서, TotalHO는 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 나타내며,
    Figure pat00052
    은 상기 무선 통신 시스템이 포함하는 전체 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00053
    는 j번째 셀이 포함하는 서브 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00054
    는 j번째 셀이 포함하는 k번째 서브 셀의 경계 영역들 중 i번째 셀이 포함하는 l번째 서브 셀과 오버랩되는 경계 영역들의 개수를 나타냄.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 최소화시키는 서브 셀 그룹핑 조합은 하기 수학식을 만족하도록 선택된 서브 셀 그룹핑 조합임을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 셀 구성 장치.
    <수학식>
    Figure pat00055
    상기 수학식에서, TotalHO는 상기 무선 통신 시스템의 전체 핸드오버 발생 횟수를 나타내며, eNBindex는 서브 셀이 추가되는 향상된 기지국(eNB: enhance Node B)의 인덱스(index)를 나타내며,
    Figure pat00056
    는 i번째 eNB가 관리하는 셀에 포함하는 서브 셀들의 개수를 나타내며,
    Figure pat00057
    는 k'번째 서브 셀에서 k번째 서브 셀의 수신 전력을 나타내며,
    Figure pat00058
    는 k'번째 서브 셀의 서비스 커버리지 영역에서 k번째 서브 셀의 서비스 커버리지 영역으로 이동한 사용자 단말기들의 개수를 나타냄.
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