KR20140051010A - 기지국제어장치 및 기지국제어장치의 동작 방법 - Google Patents

기지국제어장치 및 기지국제어장치의 동작 방법 Download PDF

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KR20140051010A
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Abstract

본 발명은, 기 설정된 파라미터를 기초로 단말에 무선자원을 분배하는 기지국에 대하여, 인접기지국의 부하 상황(단말 개수, 셀경계영역의 단말 개수, 무선자원이용율)을 확인하고 확인된 인접기지국의 부하 상황에서 기지국이 기 설정된 최적의 분배편중도를 갖도록 하기 위한 파라미터를 결정하여 기지국에 제공함으로써, 기지국이 결정/제공된 파라미터를 기초로 단말에 무선자원을 분배할 수 있도록 하여 결국 기지국이 인접기지국의 부하에 의해 변경될 수 있는 신호의 간섭정도와 상관없이 무선자원 분배의 분배편중도 즉 단말 간 형평성(fairness)을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 기지국제어장치 및 기지국제어장치의 동작 방법을 개시하고 있다.

Description

기지국제어장치 및 기지국제어장치의 동작 방법{BASE STATION MANAGEMENT APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 기지국제어장치 및 기지국제어장치의 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 기지국이 단말에 무선자원을 분배함에 있어서 인접기지국의 부하에 의해 변경되는 신호의 간섭정도와 상관없이 무선자원 분배의 단말 간 형평성(fairness)을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 기지국제어장치 및 기지국제어장치의 동작 방법에 관한 것이다.
최근 국내 이동통신은 LTE(Long Term Evolution) 망의 성장으로 3G 서비스인 WCDMA에서 그 중심이 LTE 망으로 이동하고 있다.
LTE 기지국은, 무선자원을 접속된 단말에 분배/할당하는 운용 방식에 있어서, 무선자원 분배의 단말 간 형평성을 고려하고 있다. 단말 간 형평성이란, 기지국이 무선자원을 각 단말들에게 얼마나 형평성 있게 배분하고 있는지를 나타낸다.
헌데, 기지국 입장에서, 단말 간 형평성을 높이고자 모든 단말에게 균등하게 무선자원을 분배하게 되면, 단말 간 형평성은 좋아지지만 수신환경(무선 채널 환경, 간섭 신호 유입량)이 좋지 못한 단말에게도 많은 무선자원을 분배하게 되므로 모든 단말의 평균 전송률은 저하되며, 반면 수신환경이 좋은 단말에게 상대적으로 많은 무선자원을 분배하게 되면, 모든 단말의 평균 전송률은 좋아지지만 단말 간 형평성이 저하되는 문제점이 있다.
이에, 대부분의 LTE 기지국은, 모든 단말의 평균 전송률과 단말 간 형평성을 동시에 확보하기 위한 균형적 형평성(proportional fairness) 스케줄링 방법을 이용하고 있다.
즉, 기존의 LTE 기지국은, 일반적으로 모든 단말의 평균 전송률 및 단말 간 형평성의 중요도를 동등하게 하는 파라미터를 고정적으로 설정함으로써, 이처럼 고정 설정된 파라미터를 기초로 접속된 단말들에 무선자원을 분배하고 있다.
헌데, 단말 간 형평성은, 인접한 다른 기지국의 부하에 의한 신호의 간섭정도가 변경되면 이에 영향을 받게 된다. 즉, 기존의 LTE 기지국이 전술과 같이 고정 설정된 파라미터를 이용하여 단말들에 무선자원을 분배하면, 인접한 다른 기지국의 간섭정도가 변경됨으로 인해서 단말 간 형평성이 유지되지 못하는 문제점이 있다.
즉, LTE 기지국에서 고정 설정된 파라미터를 이용하여 단말들에 무선자원을 분배하면, 인접한 다른 기지국의 간섭정도가 심해지면 접속된 하위 5% 단말에 무선자원이 할당되는 기회가 줄어드는 반면, 나머지 단말들에게 무선자원이 할당되는 기회가 증가하여 단말 간 형평성이 저하되고, 반면 인접한 다른 기지국의 간섭정도가 작아지면 5% 단말에 무선자원이 할당되는 기회가 증가하여 단말 간 형평성이 좋아지게 되어, 인접한 다른 기지국의 간섭정도가 변경됨으로 인해서 단말 간 형평성이 일정하게 유지되지 못하게 되는 것이다.
따라서, 본 발명에서는, 전술의 문제점을 해결하고자, 기지국이 단말에 무선자원을 분배함에 있어서 인접기지국의 부하에 의해 변경되는 신호의 간섭 정도와 상관없이 무선자원 분배의 단말 간 형평성을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 방안을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은 기지국이 단말에 무선자원을 분배함에 있어서 인접기지국의 부하에 의해 변경되는 신호의 간섭정도와 상관없이 무선자원 분배의 단말 간 형평성을 일정하게 유지할 수 있도록 하여, 기지국의 무선자원 운용 측면에서 최적의 단말 간 형평성을 보장할 수 있도록 하는 기지국제어장치 및 기지국제어장치의 동작 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 기지국제어장치는, 기 설정된 파라미터를 기초로 단말에 무선자원을 분배하는 특정 기지국에 인접한 인접기지국을 확인하는 인접기지국확인부; 상기 인접기지국의 부하관련정보를 확인하는 부하관련정보확인부; 상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보에 기초하여, 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터를 결정하는 파라미터결정부; 및 상기 결정된 파라미터를 상기 특정 기지국으로 제공하여 상기 특정 기지국이 상기 결정된 파라미터를 기초로 상기 단말에 무선자원을 분배하도록 하여, 상기 인접기지국의 부하관련정보가 변경되더라도 상기 특정 기지국이 상기 무선자원 분배와 관련하여 상기 기 설정된 분배편중도를 갖도록 할 수 있는 파라미터제공부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 분배편중도는, 상기 무선자원 분배와 관련하여, 상기 특정 기지국에 접속된 모든 단말에 대한 평균전송률 및 상기 모든 단말 중에서 전송률이 가장 낮은 단말부터 순차적으로 선택된 일부 단말에 대한 평균전송률을 이용하여 계산될 수 있다.
바람직하게는, 상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보는, 상기 인접기지국에 접속되는 단말의 개수, 상기 인접기지국에 접속되는 단말 중 상기 인접기지국의 셀경계영역에 위치하는 단말의 개수 및 상기 인접기지국에 접속된 단말에 의해 이용되는 무선자원이용률 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 파라미터결정부는, 인접기지국의 부하관련정보 별로 상기 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터가 맵핑된 정보에서, 상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보에 대응하는 파라미터를 추출하여 결정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 파라미터제공부는, 상기 확인한 인접기지국의 개수가 변경되는 경우, 또는 상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보가 특정값 이상 변경되는 경우, 또는 기 설정된 주기에 도달한 경우에 상기 결정된 파라미터를 상기 특정 기지국으로 제공할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 기지국제어장치의 동작 방법은, 기 설정된 파라미터를 기초로 단말에 무선자원을 분배하는 특정 기지국에 인접한 인접기지국을 확인하는 인접기지국확인단계; 상기 인접기지국의 부하관련정보를 확인하는 부하관련정보확인단계; 상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보에 기초하여, 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터를 결정하는 파라미터결정단계; 및 상기 결정된 파라미터를 상기 특정 기지국으로 제공하여 상기 특정 기지국이 상기 결정된 파라미터를 기초로 상기 단말에 무선자원을 분배하도록 하여, 상기 인접기지국의 부하관련정보가 변경되더라도 상기 특정 기지국이 상기 무선자원 분배와 관련하여 상기 기 설정된 분배편중도를 갖도록 할 수 있는 파라미터제공단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보는, 상기 인접기지국에 접속되는 단말의 개수, 상기 인접기지국에 접속되는 단말 중 상기 인접기지국의 셀경계영역에 위치하는 단말의 개수 및 상기 인접기지국에 접속된 단말에 의해 이용되는 무선자원이용률 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 파라미터결정단계는, 인접기지국의 부하관련정보 별로 상기 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터가 맵핑된 정보에서, 상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보에 대응하는 파라미터를 추출하여 결정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 파라미터제공단계는, 상기 확인한 인접기지국의 개수가 변경되는 경우, 또는 상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보가 특정값 이상 변경되는 경우, 또는 기 설정된 주기에 도달한 경우에 상기 결정된 파라미터를 상기 특정 기지국으로 제공할 수 있다.
이에, 본 발명의 기지국제어장치 및 기지국제어장치의 동작 방법에 의하면, 기지국이 단말에 무선자원을 분배함에 있어서 인접기지국의 부하에 의해 변경되는 신호의 간섭정도와 상관없이 무선자원 분배의 단말 간 형평성(fairness)을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국제어장치가 포함된 통신 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국제어장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국제어장치가 포함된 통신 시스템의 동작 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국제어장치의 동작 방법을 나타내는 제어 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국제어장치가 포함된 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기지국제어장치가 포함된 통신 시스템은, 자신에 연결된 단말에 통신 서비스를 제공하는 다수의 기지국(100)과, 기지국제어장치(200)를 포함한다.
다수의 기지국(100)은, LTE 망을 기반으로 통신 서비스를 제공하기 위한 펨토셀, 피코셀과 같은 소형 셀을 구축하는 소형기지국 및 매크로 셀을 구축하는 매크로기지국을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 다수의 기지국(100)으로서 기지국1,2,3을 언급하도록 한다.
본 발명에 따른 기지국제어장치(200)는, 특정 기지국에 인접한 인접기지국을 확인하고, 확인한 인접기지국의 부하관련정보를 확인한다.
여기서, 특정 기지국은 다수의 기지국(100) 중 적어도 하나의 기지국을 의미한다. 그리고, 인접기지국은 다수의 기지국(100) 중 전술의 특정 기지국에 인접하여 간섭을 발생시킬 수 있는 기지국을 의미한다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 특정 기지국으로서 기지국1을 언급하도록 하고 기지국1의 인접기지국으로서 기지국2,3을 언급하도록 하겠다.
이에 기지국제어장치(200)는, 특정 기지국 즉 기지국1에 인접한 인접기지국으로서 기지국2,3을 확인할 수 있고, 인접기지국으로서 확인한 기지국2,3의 부하관련정보를 확인한다.
예컨대, 다수의 기지국(100)에 포함되는 기지국 각각은, 자신의 부하관련정보를 주기적으로 또는 요청에 의해 기지국제어장치(200)에 보고할 수 있다.
이에 기지국제어장치(200)는, 다수의 기지국(100)에 포함되는 기지국 각각으로부터 부하관련정보를 수집하여 관리할 수 있다.
따라서, 기지국제어장치(200)는, 특정 기지국 즉 기지국1에 인접한 인접기지국으로서 기지국2,3을 확인하면, 전술과 같이 수집/관리하는 각 기지국의 부하관련정보로부터 인접기지국으로서 확인한 기지국2,3의 부하관련정보를 확인할 수 있다.
한편, 기지국1은, 자신에 기 설정된 파라미터를 기초로 자신에 접속된 단말 각각에 무선자원을 분배한다.
예컨대, 기지국1은, 무선자원(주파수자원 및 시간자원)을 접속된 단말에 분배/할당하는 운용 방식에 있어서, 자신에 접속된 모든 단말의 평균 전송률과 단말 간 형평성(이하에서는 분배편중도라 함)을 동시에 확보하기 위한 균형적 형평성(proportional fairness) 스케줄링 방법을 이용할 수 있다.
여기서, 균형적 형평성 스케줄링 방법을 간단히 설명하면, 기지국에 접속된 각 단말에 대하여 아래의 수식1에 따른 우선순위를 결정하고, 이처럼 결정한 각 단말의 우선순위에 따라서 자원을 분배하는 방식이다.
수식1.
Figure pat00001
여기서,
Figure pat00002
은 j번째 단말의 우선순위이며,
Figure pat00003
는 j번째 단말의 특정 기간 동안의 평균전송률이며,
Figure pat00004
j번째 단말의 현재 예측 전송률이다. 그리고, α는 전술한 모든 단말의 평균전송률에 대한 중요도를 조정하기 위한 파라미터이고, β는 전술한 분배편중도에 대한 중요도를 조정하기 위한 파라미터이다.
즉, 기지국1은, 균형적 형평성 스케줄링 방법에 따라, 자신에 접속된 각 단말에 대하여 자신에 기 설정된 파라미터 즉 전술의 파라미터 α 및 β를 기초로 전술의 수식1에 따라 우선순위를 결정하고, 결정한 각 단말의 우선순위에 따라서 무선자원을 분배하고 있다.
다시 본 발명의 기지국제어장치(200)를 설명하면, 전술과 같이 확인한 기지국2,3의 부하관련정보에 기초하여, 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터를 결정한다. 그리고 기 설정된 분배편중도는, 특정 주체에 의해 최적의 분배편중도로서 선택되어 설정된 값인 것이 바람직하다.
여기서, 분배편중도는, 기지국이 무선자원을 접속된 각 단말들에게 얼마나 형평성 있게 배분하고 있는지를 나타낸다.
이러한 분배편중도는, 일반적으로, 기지국에 접속된 모든 단말에 대한 평균전송률 및 상기 모든 단말 중에서 전송률이 가장 낮은 단말부터 순차적으로 선택된 일부 단말에 대한 평균전송률을 이용하여 계산될 수 있다.
이때, 전송률이 가장 낮은 단말부터 순차적으로 선택된 일부 단말은, 해당 기지국에 접속된 모든 단말 중 전송률이 가장 낮은 5% 단말을 의미할 수 있다.
이에 기지국1을 언급하여 보다 구체적으로는, 분배편중도는, 기지국1에 접속된 하위 5% 단말의 평균전송률 대비 접속된 모든 단말의 평균전송률을 기초로 아래의 수식2에 따라 계산될 수 있다.
수식2. 분배편중도 = 하위 5% 단말의 평균전송률/ 모든 단말의 평균전송률
물론, 분배편중도는, 전술의 수식2가 아닌 기존의 다양한 분배편중도 계산 방식을 통해서도 계산될 수 있다.
헌데, 이러한 기지국1의 분배편중도는, 인접기지국 즉 기지국2,3의 부하 변동에 따라 변경되는 신호의 간섭정도에 의해 일정하게 유지되지 못하는 문제점이 있다.
이에, 기지국제어장치(200)는, 확인한 기지국2,3의 부하관련정보에 기초하여, 기지국1이 기 설정된 분배편중도 즉 최적의 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터 즉 전술의 파라미터 α 및 β를 결정하게 된다.
그리고, 기지국제어장치(200)는, 전술에서 결정된 파라미터 α 및 β를 기지국1로 제공하여 기지국1이 결정된 파라미터 α 및 β를 기초로 단말 각각에 무선자원을 분배하도록 하여, 인접기지국 즉 기지국2,3의 부하관련정보가 변경되더라도 기지국1이 무선자원 분배와 관련하여 최적의 분배편중도를 유지할 수 있도록 한다.
이하에서는, 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국제어장치의 구성을 보다 구체적으로 설명하도록 하겠다.
본 발명에 따른 기지국제어장치(200)는, 기 설정된 파라미터를 기초로 단말에 무선자원을 분배하는 특정 기지국에 인접한 인접기지국을 확인하는 인접기지국확인부(210)와, 상기 인접기지국의 부하관련정보를 확인하는 부하관련정보확인부(220)와, 상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보에 기초하여, 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터를 결정하는 파라미터결정부(230)와, 상기 결정된 파라미터를 상기 특정 기지국으로 제공하여 상기 특정 기지국이 상기 결정된 파라미터를 기초로 상기 단말에 무선자원을 분배하도록 하여, 상기 인접기지국의 부하관련정보가 변경되더라도 상기 특정 기지국이 상기 무선자원 분배와 관련하여 상기 기 설정된 분배편중도를 갖도록 할 수 있는 파라미터제공부(240)를 포함한다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 특정 기지국으로서 기지국1을 언급하도록 하고 기지국1의 인접기지국으로서 기지국2,3을 언급하도록 하겠다.
인접기지국확인부(210)는, 기 설정된 파라미터를 기초로 단말에 무선자원을 분배하는 특정 기지국 즉 기지국1에 인접한 인접기지국 즉 기지국2,3을 확인한다.
이때, 인접기지국확인부(210)는, 통신 시스템에 포함된 다수의 기지국(100) 각각을 관리/제어하는 네트워크장비(예 : EMS, NMS 등)와의 연동을 통해 획득되는 정보를 기초로 다수의 기지국(100) 각각의 인접기지국정보(예 : 네이버리스트)를 관리하는 정보DB(미도시) 또는 저장매체(미도시)로부터, 기지국1의 인접기지국 즉 기지국2,3을 확인할 수 있다.
물론, 인접기지국확인부(210)는, 기지국1로부터 직접 인접기지국정보를 수신함으로써 기지국1의 인접기지국 즉 기지국2,3을 확인하는 것도 가능할 것이다.
부하관련정보확인부(220)는, 전술의 확인한 인접기지국 즉 기지국2,3의 부하관련정보를 확인한다.
예컨대, 기지국제어장치(200)는, 전술과 같이 다수의 기지국(100)에 포함되는 기지국 각각으로부터 부하관련정보를 수집하여 관리할 수 있다.
이에 부하관련정보확인부(220)는, 기지국1에 인접한 인접기지국으로서 확인된 기지국2,3과 관련하여 수집/관리하는 각 기지국의 부하관련정보로부터, 기지국2,3의 부하관련정보를 확인할 수 있다.
여기서, 부하관련정보에는, 기지국 자신에 접속된 단말의 개수, 기지국 자신에 접속되는 단말 중 기지국 자신의 셀 영역의 셀경계영역에 위치하는 단말의 개수 및 기지국 자신에 접속된 단말에 의해 이용되는 무선자원이용률 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
이에, 기지국2를 언급하여 설명하면 부하관련정보확인부(220)에서 확인한 기지국2의 부하관련정보에는, 기지국2로부터 수신한 부하관련정보로부터 획득된 정보 즉, 기지국2에 접속되는 단말의 개수, 기지국2에 접속되는 단말 중 기지국2의 셀경계영역에 위치하는 단말의 개수 및 기지국2에 접속된 단말에 의해 이용되는 무선자원이용률이 포함될 수 있다.
파라미터결정부(230)는, 확인한 인접기지국 즉 기지국2,3의 부하관련정보에 기초하여, 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터를 결정한다.
여기서, 기 설정된 분배편중도는, 특정 주체에 의해 최적의 분배편중도로서 선택되어 설정된 값인 것이 바람직하다.
파라미터제공부(240)는, 결정된 파라미터를 기지국1으로 제공하여 기지국1이 상기 결정된 파라미터를 기초로 단말에 무선자원을 분배하도록 한다.
무선 환경에서는, 기지국1에 인접한 기지국2,3의 부하가 증가하면 즉, 기지국2,3에 접속된 단말의 개수 특히 셀경계영역에 위치하는 단말의 개수가 많아지거나 또는 기지국2에 접속된 단말에 의해 이용되는 무선자원이용률이 커지는 경우, 기지국2,3의 신호에 의해 기지국1이 영향을 받게 되는 신호의 간섭정도가 커지게 되고, 반대로 기지국2,3의 부하가 감소하면 기지국2,3의 신호에 의해 기지국1이 영향을 받게 되는 신호의 간섭정도가 작아지게 된다.
이처럼, 인접한 기지국2,3의 부하가 감소하여 기지국1에 영향을 미치는 신호의 간섭정도가 작아지게 되면 기지국1의 분배편중도는 목표하는 최적의 분배편중도로 유지되기 쉽지만, 인접한 기지국2,3의 부하가 증가하여 기지국1에 영향을 미치는 신호의 간섭정도가 커지게 되면 기지국1의 분배편중도는 목표하는 최적의 분배편중도로 유지되기 어렵다.
이에, 파라미터결정부(230)는, 기지국2,3의 부하관련정보에 기초하여 기지국1이 기 설정된 분배편중도 즉 최적의 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터를 결정함으로써, 기지국2,3의 부하가 변동(증가 또는 감소)함에 따라서 신호의 간섭정도가 변경되더라도 기지국1이 최적의 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터를 결정할 수 있다.
파라미터결정부(230)는, 인접기지국의 부하관련정보 별로 전술의 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터가 맵핑된 정보를 보유한다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 전술한 바와 같이 기지국1의 분배편중도는 수식2에 따라서 계산될 수 있고, 이러한 분배편중도는 기지국1이 접속된 각 단말에 어떤 우선순위로 무선자원을 분배하는지에 따라 달라질 수 있다.
결국, 전술의 수식1에서의 파라미터 α 및 β를 어떤 값으로 결정하는지 즉, 분배편중도에 대한 중요도 및 모든 단말의 평균 전송률에 대한 중요도를 어떤 정도로 결정하는지에 따라서, 기지국1이 각 단말에 대하여 결정하는 우선순위가 달라지게 되고 결과적으로 무선자원 분배에 따른 분배편중도 역시 달라지게 된다.
이에, 전술의 맵핑된 정보를 보다 구체적으로 설명하면, 인접기지국의 부하관련정보 별로 전술의 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터 α 및 β 값이 맵핑되어 있고, 이러한 맵핑 정보는 각기 상이한 분배편중도 별로 각각 구성되는 것이 바람직하다.
이에, 파라미터결정부(230)는, 각기 상이한 분배편중도 별로 각각 구성되는 맵핑 정보 중에서 전술의 기 설정된 분배편중도의 맵핑 정보를 확인하고, 확인된 맵핑 정보에서 기지국2,3의 부하관련정보에 맵핑된 파라미터 α 및 β 값을 추출하여 결정할 수 있다.
파라미터제공부(240)는, 파라미터결정부(230)에서 결정된 파라미터를 기지국1으로 제공한다.
이에, 기지국1은 자신에 기 설정된 파라미터 α 및 β를 본 발명의 기지국제어장치(200)로부터 제공되는 전술의 결정된 파라미터 α 및 β로 변경함으로써, 전술의 결정된 파라미터 α 및 β를 기초로 단말에 무선자원을 분배할 것이고, 이와 같은 무선자원 분배의 결과로서 확인되는 기지국1의 분배편중도는 전술의 기 설정된 분배편중도를 갖게 될 것이다.
한편, 파라미터제공부(240)는, 확인한 인접기지국의 개수가 변경되는 경우, 또는 확인한 인접기지국의 부하관련정보가 특정값 이상 변경되는 경우, 또는 기 설정된 주기에 도달한 경우에 파라미터결정부(230)에서 결정된 파라미터를 기지국1로 제공할 수 있다.
즉, 확인한 인접기지국 즉 기지국2,3 중 하나가 없어지거나 또 다른 기지국4가 인접기지국으로서 확인되는 경우, 또는 기지국2,3 중 적어도 하나의 부하관련정보(단말 개수, 셀경계영역의 단말 개수, 무선자원이용율)이 특정값 이상 변경되는 것이 확인된 경우, 파라미터결정부(230)에서 전술과 같이 파라미터 α 및 β를 결정하고, 이에 파라미터제공부(240)는 파라미터결정부(230)에서 결정된 파라미터 α 및 β를 기지국1로 제공할 수 있다.
또는, 기 설정된 주기 마다 파라미터결정부(230)에서 전술과 같이 파라미터 α 및 β를 결정하고, 이에 파라미터제공부(240)는 파라미터결정부(230)에서 결정된 파라미터 α 및 β를 기지국1로 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 기지국제어장치는, 기 설정된 파라미터를 기초로 단말에 무선자원을 분배하는 기지국에 대하여, 인접기지국의 부하 상황(단말 개수, 셀경계영역의 단말 개수, 무선자원이용율)을 확인하고 확인된 인접기지국의 부하 상황에서 기지국이 기 설정된 최적의 분배편중도를 갖도록 하기 위한 파라미터를 결정하여 기지국1에 제공함으로써, 기지국이 결정/제공된 파라미터를 기초로 단말에 무선자원을 분배할 수 있도록 하여 결국 기지국이 인접기지국의 부하에 의해 변경될 수 있는 신호의 간섭정도와 상관없이 무선자원 분배의 분배편중도 즉 단말 간 형평성(fairness)을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 효과를 도출한다.
이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 기지국제어장치의 동작 방법을 설명하도록 한다.
먼저 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 기지국제어장치가 포함한 통신 시스템의 동작 흐름을 설명하도록 한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 다수의 기지국(100) 중 기지국1을 언급하여 본 발명을 설명하고 기지국1의 인접기지국으로서 기지국2,3을 언급하도록 하겠다.
다수의 기지국(100)에 포함되는 기지국1,2,3은, 자신의 부하관련정보를 주기적으로 또는 요청에 의해 기지국제어장치(200)에 보고할 수 있다(S10,S11,S12).
기지국1은, 자신에 기 설정된 파라미터를 기초로 자신에 접속된 단말 각각에 무선자원을 분배한다(S15). 예컨대, 기지국1은, 균형적 형평성 스케줄링 방법에 따라, 자신에 접속된 각 단말에 대하여 자신에 기 설정된 파라미터 즉 전술의 파라미터 α 및 β를 기초로 전술의 수식1에 따라 우선순위를 결정하고, 결정한 각 단말의 우선순위에 따라서 무선자원을 분배할 수 있다.
한편, 기지국제어장치(200)는, 기지국1에 인접한 인접기지국 예컨대 기지국2,3을 확인한다(S20).
그리고, 기지국제어장치(200)는, 인접기지국으로서 확인한 기지국2,3의 부하관련정보를 확인하고, 확인한 기지국2,3의 부하관련정보에 기초하여, 기지국1이 기 설정된 분배편중도 갖도록 하는 파라미터를 결정한다(S30).
예컨대, 기지국제어장치(200)는, 전술과 같이 수집/관리하는 각 기지국의 부하관련정보로부터 인접기지국으로서 확인한 기지국2,3의 부하관련정보를 확인할 수 있다.
그리고, 기지국제어장치(200)는, 확인한 기지국2,3의 부하관련정보에 기초하여, 기지국1이 기 설정된 분배편중도 즉 최적의 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터 즉 전술의 파라미터 α 및 β를 결정하게 된다.
그리고, 기지국제어장치(200)는, 전술에서 결정된 파라미터 α 및 β를 기지국1로 제공한다(S40).
이에 기지국1은 결정된 파라미터 α 및 β를 기초로 단말 각각에 무선자원을 분배하도록 하여(S50), 인접기지국 즉 기지국2,3의 부하관련정보가 변경되더라도 기지국1이 무선자원 분배와 관련하여 최적의 분배편중도를 유지할 수 있을 것이다.
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국제어장치의 동작 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 기지국제어장치의 동작 방법은, 다수의 기지국(100)에 포함되는 기지국 각각으로부터 부하관련정보를 수집하여 관리할 수 있다(S100).
여기서, 부하관련정보에는, 기지국 자신에 접속된 단말의 개수, 기지국 자신에 접속되는 단말 중 기지국 자신의 셀 영역의 셀경계영역에 위치하는 단말의 개수 및 기지국 자신에 접속된 단말에 의해 이용되는 무선자원이용률 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 기지국제어장치의 동작 방법은, 다수의 기지국(100) 중 특정 기지국, 예컨대 기지국1의 인접기지국을 확인한다(S110).
그리고 본 발명에 따른 기지국제어장치의 동작 방법은, 전술의 확인한 인접기지국 예컨대 기지국2,3의 부하관련정보를 확인한다(S120).
이에, 본 발명에 따른 기지국제어장치의 동작 방법은, 확인한 인접기지국 즉 기지국2,3의 부하관련정보에 기초하여, 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터를 결정한다(S130). 여기서, 기 설정된 분배편중도는, 특정 주체에 의해 최적의 분배편중도로서 선택되어 설정된 값인 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따른 기지국제어장치의 동작 방법은, 기지국2,3의 부하관련정보에 기초하여 기지국1이 기 설정된 분배편중도 즉 최적의 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터를 결정함으로써, 기지국2,3의 부하가 변동(증가 또는 감소)함에 따라서 신호의 간섭정도가 변경되더라도 기지국1이 최적의 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터를 결정할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 기지국제어장치의 동작 방법은, 인접기지국의 부하관련정보 별로 전술의 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터가 맵핑된 정보를 보유한다.
이처럼 맵핑된 정보를 보다 구체적으로 설명하면, 인접기지국의 부하관련정보 별로 전술의 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터 α 및 β 값이 맵핑되어 있고, 이러한 맵핑 정보는 각기 상이한 분배편중도 별로 각각 구성되는 것이 바람직하다.
이에, 본 발명에 따른 기지국제어장치의 동작 방법은, 각기 상이한 분배편중도 별로 각각 구성되는 맵핑 정보 중에서 전술의 기 설정된 분배편중도의 맵핑 정보를 확인하고, 확인된 맵핑 정보에서 기지국2,3의 부하관련정보에 맵핑된 파라미터 α 및 β 값을 추출하여 결정할 수 있다.
본 발명에 따른 기지국제어장치의 동작 방법은, S130단계에서 결정된 파라미터를 기지국1으로 제공한다(S140).
이에, 기지국1은 자신에 기 설정된 파라미터 α 및 β를 제공되는 전술의 결정된 파라미터 α 및 β로 변경함으로써, 전술의 결정된 파라미터 α 및 β를 기초로 단말에 무선자원을 분배할 것이고, 이와 같은 무선자원 분배의 결과로서 확인되는 기지국1의 분배편중도는 전술의 기 설정된 분배편중도를 갖게 될 것이다.
한편, 본 발명에 따른 기지국제어장치의 동작 방법은, 확인한 인접기지국의 개수가 변경되는 경우, 또는 확인한 인접기지국의 부하관련정보가 특정값 이상 변경되는 경우, 또는 기 설정된 주기에 도달한 경우에, 전술의 S130~S140단계를 수행할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 기지국제어장치의 동작 방법은, 확인한 인접기지국 즉 기지국2,3 중 하나가 없어지거나 또 다른 기지국4가 인접기지국으로서 확인되는 경우, 또는 기지국2,3 중 적어도 하나의 부하관련정보(단말 개수, 셀경계영역의 단말 개수, 무선자원이용율)이 특정값 이상 변경되는 것이 확인된 경우, 전술과 같이 파라미터 α 및 β를 결정하고, 결정된 파라미터 α 및 β를 기지국1로 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 기지국제어장치의 동작 방법은, 기 설정된 파라미터를 기초로 단말에 무선자원을 분배하는 기지국에 대하여, 인접기지국의 부하 상황(단말 개수, 셀경계영역의 단말 개수, 무선자원이용율)을 확인하고 확인된 인접기지국의 부하 상황에서 기지국이 기 설정된 최적의 분배편중도를 갖도록 하기 위한 파라미터를 결정하여 기지국1에 제공함으로써, 기지국이 결정/제공된 파라미터를 기초로 단말에 무선자원을 분배할 수 있도록 하여 결국 기지국이 인접기지국의 부하에 의해 변경될 수 있는 신호의 간섭정도와 상관없이 무선자원 분배의 분배편중도 즉 단말 간 형평성(fairness)을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 효과를 도출한다.
본 발명의 일실시예에 따른 기지국제어장치의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명에 따른 기지국제어장치 및 기지국제어장치의 동작 방법에 따르면, 기지국이 단말에 무선자원을 분배함에 있어서 인접기지국의 부하에 의해 변경되는 신호의 간섭정도와 상관없이 무선자원 분배의 단말 간 형평성(fairness)을 일정하게 유지할 수 있도록 한다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100 : 다수의 기지국 200 : 기지국제어장치

Claims (9)

  1. 기 설정된 파라미터를 기초로 단말에 무선자원을 분배하는 특정 기지국에 인접한 인접기지국을 확인하는 인접기지국확인부;
    상기 인접기지국의 부하관련정보를 확인하는 부하관련정보확인부;
    상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보에 기초하여, 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터를 결정하는 파라미터결정부; 및
    상기 결정된 파라미터를 상기 특정 기지국으로 제공하여 상기 특정 기지국이 상기 결정된 파라미터를 기초로 상기 단말에 무선자원을 분배하도록 하여, 상기 인접기지국의 부하관련정보가 변경되더라도 상기 특정 기지국이 상기 무선자원 분배와 관련하여 상기 기 설정된 분배편중도를 갖도록 할 수 있는 파라미터제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배편중도는,
    상기 무선자원 분배와 관련하여, 상기 특정 기지국에 접속된 모든 단말에 대한 평균전송률 및 상기 모든 단말 중에서 전송률이 가장 낮은 단말부터 순차적으로 선택된 일부 단말에 대한 평균전송률을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 기지국제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보는,
    상기 인접기지국에 접속되는 단말의 개수, 상기 인접기지국에 접속되는 단말 중 상기 인접기지국의 셀경계영역에 위치하는 단말의 개수 및 상기 인접기지국에 접속된 단말에 의해 이용되는 무선자원이용률 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국제어장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 한 항에 있어서,
    상기 파라미터결정부는,
    인접기지국의 부하관련정보 별로 상기 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터가 맵핑된 정보에서, 상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보에 대응하는 파라미터를 추출하여 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국제어장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 한 항에 있어서,
    상기 파라미터제공부는,
    상기 확인한 인접기지국의 개수가 변경되는 경우, 또는 상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보가 특정값 이상 변경되는 경우, 또는 기 설정된 주기에 도달한 경우에 상기 결정된 파라미터를 상기 특정 기지국으로 제공하는 것을 특징으로 하는 기지국제어장치.
  6. 기 설정된 파라미터를 기초로 단말에 무선자원을 분배하는 특정 기지국에 인접한 인접기지국을 확인하는 인접기지국확인단계;
    상기 인접기지국의 부하관련정보를 확인하는 부하관련정보확인단계;
    상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보에 기초하여, 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터를 결정하는 파라미터결정단계; 및
    상기 결정된 파라미터를 상기 특정 기지국으로 제공하여 상기 특정 기지국이 상기 결정된 파라미터를 기초로 상기 단말에 무선자원을 분배하도록 하여, 상기 인접기지국의 부하관련정보가 변경되더라도 상기 특정 기지국이 상기 무선자원 분배와 관련하여 상기 기 설정된 분배편중도를 갖도록 할 수 있는 파라미터제공단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국제어장치의 동작 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보는,
    상기 인접기지국에 접속되는 단말의 개수, 상기 인접기지국에 접속되는 단말 중 상기 인접기지국의 셀경계영역에 위치하는 단말의 개수 및 상기 인접기지국에 접속된 단말에 의해 이용되는 무선자원이용률 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국제어장치의 동작 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 파라미터결정단계는,
    인접기지국의 부하관련정보 별로 상기 기 설정된 분배편중도를 갖도록 하는 파라미터가 맵핑된 정보에서, 상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보에 대응하는 파라미터를 추출하여 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국제어장치의 동작 방법.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 파라미터제공단계는,
    상기 확인한 인접기지국의 개수가 변경되는 경우, 또는 상기 확인한 인접기지국의 부하관련정보가 특정값 이상 변경되는 경우, 또는 기 설정된 주기에 도달한 경우에 상기 결정된 파라미터를 상기 특정 기지국으로 제공하는 것을 특징으로 하는 기지국제어장치의 동작 방법.
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