KR20140129522A - 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법 및 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 중앙 제어 장치 - Google Patents

네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법 및 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 중앙 제어 장치 Download PDF

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Abstract

복수의 기지국들을 포함하는 네트워크를 위한 중앙 제어 장치에서 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법 및 네트워크의 에너지 소모를 최적화하는 중앙 제어 장치가 제공된다. 일 실시예에 따르면, 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법은 적어도 하나의 제1 기지국과 구별되고, 서빙 중인 제2 기지국들 중 사용자 단말을 서빙하기 위한 제2 기지국을 선택하고, 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 변경에 의해 절감되는 에너지에 기초하여 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정할 수 있다.

Description

네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법 및 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 중앙 제어 장치{METHOD OF OPTIMIZING ENERGY CONSUMPTION OF NETWORK AND CENTRAL CONTROLLER OF OPTIMIZING ENERGY CONSUMPTION OF NETWORK}
아래의 실시예들은 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법 및 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 중앙 제어 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서 기지국의 용량(Capacity)은 트래픽 양이 가장 많은 시간 대에도 사용자에게 원활한 서비스를 제공할 수 있도록, 가장 많은 트래픽 양이 발생하는 시간 대의 트래픽 처리를 용이하게 할 수 있도록 하는 용량으로 설정된다. 그리고, 기지국은 트래픽 양이 상대적으로 적은 시간대에도 정상적인 서비스를 제공하기 위한 기본 동작들을 수행한다.
이러한 기본 동작들이 수행됨에 따라, 기지국에서는 상당한 양의 전력이 소모된다. 구체적으로, 기지국이 최대 트래픽을 처리하기 위해 100%의 기준 전력을 소모한다고 가정할 경우, 기지국에서 기준 전력 대비 약 52% 정도의 전력이 기본 동작 수행을 위해 계속 소모될 수 있다.
기지국은 기지국의 셀 커버리지 내에 트래픽이 전혀 존재하지 않는 경우에도, 기본 동작들의 수행으로 인해 계속적으로 전력을 소모하게 된다.
일 실시예에 따르면, 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법은 복수의 기지국들을 포함하는 네트워크를 위한 중앙 제어 장치에서 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법에 있어서, 적어도 하나의 제1 기지국과 구별되고, 서빙 중인 제2 기지국들 중 사용자 단말을 서빙하기 위한 제2 기지국을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 상기 변경에 의해 절감되는 에너지에 기초하여 상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자 단말을 서빙하기 위한 제2 기지국을 선택하는 단계는 상기 서빙 중인 제2 기지국들 중 출력 파워를 변경하지 않고 상기 사용자 단말을 수용할 수 있는 제2 기지국을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자 단말을 수용할 수 있는 제2 기지국을 선택하는 단계는 상기 사용자 단말을 서빙하는 데에 드는 에너지 소모량이 가장 적은 제2 기지국을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자 단말을 서빙하기 위한 제2 기지국을 선택하는 단계는 상기 서빙 중인 제2 기지국들 중 상기 출력 파워를 변경하지 않고 상기 사용자 단말을 수용할 수 있는 제2 기지국이 없는 경우, 상기 출력 파워를 높임으로써 상기 사용자 단말을 수용할 수 있는 적어도 하나의 제2 기지국이 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과를 기초로, 상기 사용자 단말을 수용할 수 있는 적어도 하나의 제2 기지국 중 상기 출력 파워를 높이기 위한 추가 에너지가 가장 적게 드는 제2 기지국을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 판단 결과, 상기 출력 파워를 높임으로써 상기 사용자 단말을 수용할 수 있는 제2 기지국이 없는 경우, 상기 적어도 하나의 제1 기지국을 이용하여 상기 사용자 단말을 서빙하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 제1 기지국을 통하여 상기 사용자 단말로부터 상기 사용자 단말의 상태 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 단계는 상기 사용자 단말의 상태 정보를 더 고려하여 상기 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자 단말의 상태 정보는 상기 사용자 단말의 현재 위치, 상기 사용자 단말이 필요로 하는 트래픽 수요 및 상기 사용자 단말에서 예상되는 서비스 지속 시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 상기 변경에 의해 절감되는 에너지를 계산하는 단계를 더 포함하고, 상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 단계는 상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경하기 위해 요구되는 에너지보다 상기 변경에 의해 절감되는 에너지가 더 크면, 상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경하는 단계는 상기 다른 제2 기지국의 상태를 수면 모드에서 활성화 모드로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하는 단계는 상기 다른 제2 기지국에게 상기 사용자 단말의 상태 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하는 단계는 상기 사용자 단말에게 상기 사용자 단말이 상기 다른 제2 기지국에 접속하는 데에 필요한 정보를 전송하는 단계; 상기 다른 제2 기지국에 접속하는 데에 필요한 정보를 기초로, 상기 사용자 단말이 상기 다른 제2 기지국으로부터 서빙 받음을 알리는 신호를 수신하는 단계; 및 상기 신호의 수신이 완료된 이후에 상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경을 완료한 이후에 상기 선택된 제2 기지국의 상태를 활성화 모드에서 수면 모드로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 제1 기지국은 상기 사용자 단말과 제어 신호를 주고받고, 상기 제2 기지국들은 상기 사용자 단말과 데이터를 주고받을 수 있다.
상기 적어도 하나의 제1 기지국은 활성화 모드로 동작하고, 상기 제2 기지국들은 활성화 모드 및 수면 모드 중 어느 하나의 모드로 동작할 수 있다.
상기 적어도 하나의 제1 기지국을 이용하여 상기 사용자 단말의 위치를 모니터링하는 단계; 및 상기 사용자 단말의 위치를 기초로, 상기 사용자 단말을 서빙하는 상기 다른 제2 기지국을 또 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 다른 제2 기지국을 또 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 단계는 상기 사용자 단말의 위치를 기초로, 서빙 중인 제2 기지국들 중 상기 사용자 단말을 서빙하기 위한 또 다른 제2 기지국을 선택하는 단계; 및 상기 다른 제2 기지국을 상기 또 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 상기 변경에 의해 절감되는 에너지에 기초하여 상기 다른 제2 기지국을 상기 또 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 중앙 제어 장치는 복수의 기지국들을 포함하는 네트워크에서 상기 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 중앙 제어 장치에 있어서, 적어도 하나의 제1 기지국과 구별되고, 서빙 중인 제2 기지국들 중 사용자 단말을 서빙하기 위한 제2 기지국을 선택하는 선택부; 및 상기 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 상기 변경에 의해 절감되는 에너지에 기초하여 상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 결정부를 포함할 수 있다.
상기 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 상기 변경에 의해 절감되는 에너지를 계산하는 계산부를 더 포함하고, 상기 결정부는 상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경하기 위해 요구되는 에너지보다 상기 변경에 의해 절감되는 에너지가 더 크면, 상기 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법이 수행되는 네트워크에 포함된 복수의 기지국들의 이중 구조(dual architecture)를 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 3은 일 실시예에 따른 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법에서 제2 기지국을 선택하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 5는 일 실시예에 따른 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법이 수행되는 네트워크의 초기 단계(initial stage)를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 네트워크 내로 새로운 사용자 단말(New User Terminal)이 들어온 경우를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 8은 중앙 제어 장치가 도 6의 네트워크 내로 들어온 새로운 사용자 단말을 수용(accommodation)하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 10은 도 6의 네트워크에서 에너지 소모를 최적화(optimizing)하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 네트워크에 포함된 사용자 단말, 기지국들과 중앙 제어 장치 간의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 네트워크의 에너지 소모를 최적화하는 중앙 제어 장치와 국소 관리 인터페이스의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 네트워크의 초기 단계(initial stage)에서 중앙 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 네트워크 내로 새로운 사용자 단말이 들어온 경우에 새로운 사용자 단말을 수용(accommodation)하기 위한 중앙 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 네트워크에서 에너지 소모를 최적화(optimizing)하기 위한 중앙 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 중앙 제어 장치의 블록도이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법이 수행되는 네트워크에 포함된 복수의 기지국들의 이중 구조(dual architecture)를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 네트워크는 주어진 영역을 서로 커버하여 사용자 단말에게 서비스를 제공할 수 있는 복수의 기지국들을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 기지국들은 (제어) 신호의 전송을 수행하는 시그널링 기지국(Signaling BS)(혹은 시그널 기지국(Signal BS))과 데이터 전송을 수행하는 데이터 기지국(Data BS)의 이중 구조로 구성될 수 있다.
시그널링 기지국(Signaling BS; sBS)은 넓은 커버리지(long coverage)를 갖고, 저전력(low power), 저용량(low throughput)으로 항상 켜져 있을 수 있다. 시그널링 기지국(sBS)은 네트워크 접속을 위한 세션 수립(session establishment), 핸드 오프(hand-off) 등을 위한 시그널링 등과 같이 제어 신호의 전송을 담당할 수 있다.
시그널링 기지국(sBS)은 사용자 단말(User Terminal)과 제어 신호를 주고받으며, 항상 활성화 모드로 동작할 수 있다. '활성화 모드'는 해당 기지국의 전원이 온(on) 상태로 켜져 있는 모드로 이해할 수 있다. 시그널링 기지국(sBS)은 예를 들어, 제1 기지국이라고 표시할 수 있다.
데이터 기지국(Data BS; dBS)은 좁은 커버리지(short coverage)를 가지고, 고전력(high power), 고용량(high throughput)으로 실제 트래픽 전송(application traffic service)을 담당할 수 있다. 데이터 기지국(dBS)은 시그널링 기지국(sBS)과 달리, 온(on)/오프(off)로 동작할 수 있으며, 불필요 시에 전력 절감을 위해 중앙 제어 장치에 의해 해당 기지국의 전원이 오프(off)될 수 있다.
다시 말해, 데이터 기지국(dBS)은 활성화 모드 및 수면 모드 중 어느 하나의 모드로 동작할 수 있다. '수면 모드'는 해당 기지국의 전원이 오프(off) 상태로 꺼져 있는 모드로 이해할 수 있다. 데이터 기지국(dBS)은 예를 들어, 제2 기지국이라고 표시할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치는 사용자 단말이 네트워크 안으로 이동함에 따라 적어도 하나의 제1 기지국을 통하여 사용자 단말로부터 사용자 단말의 상태 정보를 수신할 수 있다(210).
210에서 중앙 제어 장치는 사용자 단말로부터 수신한 사용자 단말의 상태 정보를 바탕으로 사용자 단말의 트래픽 수요를 파악할 수 있다. 이때, 중앙 제어 장치와 사용자 단말은 적어도 하나의 제1 기지국을 통해 제어 채널로 모니터링 메시지 및 제어 메시지를 교환할 수 있다. 사용자 단말의 상태 정보는 사용자 단말의 현재 위치, 사용자 단말이 필요로 하는 트래픽 수요 및 사용자 단말에서 예상되는 서비스 지속 시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
중앙 제어 장치는 적어도 하나의 제1 기지국과 구별되고, 현재 네트워크에서 서빙 중인 제2 기지국들 중 사용자 단말을 서빙하기 위한 제2 기지국을 선택할 수 있다(220). 중앙 제어 장치가 제2 기지국을 선택하는 구체적인 방법은 도 3을 참조하여 설명한다.
이후, 중앙 제어 장치는 네트워크 변화를 통한 에너지 절감량이 네트워크 변화에 소모되는 에너지량보다 크다고 판단 될 경우 네트워크를 변화시켜 네트워크의 에너지 소모를 최적화할 수 있다.
중앙 제어 장치가 네트워크의 에너지 소모를 최적화하는 방법은 다음과 같다.
중앙 제어 장치는 220에서 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 변경에 의해 절감되는 에너지를 계산할 수 있다(230).
230의 계산 결과를 바탕으로, 중앙 제어 장치는 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지보다 변경에 의해 절감되는 에너지가 더 큰지 여부를 판단할 수 있다(240).
240의 판단 결과, 220에서 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지보다 변경에 의해 절감되는 에너지가 더 크다면, 중앙 제어 장치는 220에서 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경할 수 있다(250).
반면에, 240에서 220에서 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지보다 변경에 의해 절감되는 에너지가 같거나 작다고 판단되면, 중앙 제어 장치는 220에서 선택된 제2 기지국을 변경하지 않고, 그대로 유지할 수 있다(260).
중앙 제어 장치는 250에서, 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정할 때, 사용자 단말의 상태 정보를 더 고려하여 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정할 수 있다.
도 2를 통해 설명한 네트워크의 에너지 최적화 과정은 네트워크 내로 새로운 사용자 단말이 인입된 경우뿐만 아니라, 사용자 단말이 네트워크 내에서 이동함에 따라 핸드오프((handoff)가 필요한 경우에도 동일하게 수행될 수 있다.
중앙 제어 장치는 적어도 하나의 제1 기지국을 이용하여 사용자 단말의 움직임을 모니터링한 후, 사용자 단말의 위치에 상당한 변화가 있을 경우 핸드오프를 수행할 수 있다.
이를 위해, 중앙 제어 장치는 적어도 하나의 제1 기지국을 이용하여 사용자 단말의 위치를 모니터링할 수 있다. 그리고, 중앙 제어 장치는 사용자 단말의 위치를 기초로, 사용자 단말을 서빙하는 다른 제2 기지국을 또 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정할 수 있다. 이때, 사용자 단말의 위치에 상당한 변화가 있어 해당 사용자 단말에 대한 핸드오프가 필요하다 하더라도, 중앙 제어 장치는 새로운 제2 기지국을 깨우지 않고 현재 서빙 중인 제2 기지국들을 이용하여 핸드오프가 필요한 사용자 단말을 서빙할 수 있다.
중앙 제어 장치는 사용자 단말의 위치를 기초로, 서빙 중인 제2 기지국들 중 사용자 단말을 서빙하기 위한 제2 기지국을 선택할 수 있다. 그리고, 중앙 제어 장치는 사용자 단말의 핸드오프를 위해 제2 기지국을 또 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지보다 변경에 의해 절감되는 에너지가 더 큰지 판단할 수 있다. 중앙 제어 장치는 변경에 의해 절감되는 에너지가 더 크다면, 제2 기지국을 또 다른 제2 기지국으로 변경하여 또 다른 제2 기지국이 사용자 단말을 서빙하도록 할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법에서 제2 기지국을 선택하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치는 사용자 단말을 서빙하기 위한 제2 기지국을 선택하기 위해 서빙 중인 제2 기지국들 중 출력 파워를 변경하지 않고 사용자 단말을 수용할 수 있는 제2 기지국이 있는지 여부를 판단할 수 있다(310).
310의 판단 결과, 출력 파워를 변경하지 않고 사용자 단말을 수용할 수 있는 제2 기지국이 있다면, 중앙 제어 장치는 이들(출력 파워를 변경하지 않고 사용자 단말을 수용할 수 있는 제2 기지국들) 중 사용자 단말을 서빙하는 데에 드는 에너지 소모량이 가장 적은 제2 기지국을 선택할 수 있다(320). 중앙 제어 장치는 320에서 선택된 제2 기지국을 이용하여 사용자 단말을 서빙할 수 있다(350).
반면에, 310의 판단 결과, 서빙 중인 제2 기지국들 중 출력 파워를 변경하지 않고 사용자 단말을 수용할 수 있는 제2 기지국이 없다면, 중앙 제어 장치는 출력 파워를 높임으로써 사용자 단말을 수용할 수 있는 적어도 하나의 제2 기지국이 있는지 여부를 판단할 수 있다(330).
330의 판단 결과, 출력 파워를 높임으로써 사용자 단말을 수용할 수 있는 적어도 하나의 제2 기지국이 있다면, 중앙 제어 장치는 이들(출력 파워를 높임으로써 사용자 단말을 수용할 수 있는 적어도 하나의 제2 기지국) 중 출력 파워를 높이기 위한 추가 에너지가 가장 적게 드는 제2 기지국을 선택할 수 있다(340). 중앙 제어 장치는 340에서 선택된 제2 기지국을 이용하여 사용자 단말을 서빙할 수 있다(350).
반면에, 330의 판단 결과, 출력 파워를 높임으로써 사용자 단말을 수용할 수 있는 적어도 하나의 제2 기지국이 없다면, 중앙 제어 장치는 적어도 하나의 제1 기지국을 이용하여 사용자 단말을 서빙할 수 있다(360).
도 4는 다른 실시예에 따른 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 4를 참조하면, 다른 실시예에 따른 중앙 제어 장치에서 410 내지 430의 과정은 도 2의 210 내지 230의 과정과 동일하므로 해당 부분의 설명을 참조하기로 한다.
중앙 제어 장치는 430에서의 계산 결과에 기초하여 420에서 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경할 지 여부를 결정할 수 있다(440).
440에서 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기로 결정한 경우, 중앙 제어 장치는 다른 제2 기지국의 상태를 수면 모드에서 활성화 모드로 변경할 수 있다(450). 이때, 다른 제2 기지국은 예를 들어, 네트워크 안으로 이동한 사용자 단말에 인접하나 오프(off)되어 수면 모드에 있던 제2 기지국일 수 있다. 만약, 다른 제2 기지국이 활성화 모드에서 서빙 중인 제2 기지국이라면, 중앙 제어 장치는 다른 제2 기지국의 활성화 모드를 그대로 유지할 수 있다.
중앙 제어 장치는 사용자 단말이 다른 제2 기지국에 접속하는 데에 필요한 정보를 사용자 단말에게 전송할 수 있다(460). 460에서 전송한 정보에 따라 사용자 단말은 다른 제2 기지국에 접속할 수 있다.
중앙 제어 장치는 사용자 단말을 서빙할 다른 제2 기지국에게 사용자 단말의 상태 정보를 전송할 수 있다(470).
다른 제2 기지국에 접속하여 서빙을 받게 된 사용자 단말 혹은 다른 제2 기지국은 중앙 제어 장치에게 다른 제2 기지국으로부터 서빙 받음을 알리는 신호를 전송할 수 있다.
이후, 중앙 제어 장치는 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경할 수 있다(480). 480에서 중앙 제어 장치는 사용자 단말에 대한 끊김없은 서비스(seamless service)의 제공을 보장하기 위해 다른 제2 기지국으로부터 서빙 받음을 알리는 신호의 수신이 완료된 이후에 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경할 수 있다.
상술한 450 내지 470의 과정은 도 4에 나타난 수행 과정에 반드시 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라 그 순서를 달리하여 수행될 수도 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법이 수행되는 네트워크의 초기 단계(initial stage)를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 네트워크에서 사용자 단말(User Terminal)은 시그널링 기지국(sBS)을 통해 중앙 제어 장치와 교신할 수 있는 별도의 저전력 제어 채널을 보유할 수 있다. 그리고, 사용자 단말 (User Terminal)은 기지국들(예를 들어, 데이터 기지국(dBS)들) 중 하나의 접속(association)하여 무선 서비스를 이용할 수 있다.
중앙 제어 장치는 주어진 시간에서 각 사용자 단말의 위치와 사용자 단말이 필요로 하는 트래픽 수요(혹은 트래픽 용량) 및 사용자 단말에서 예상되는 서비스 지속 시간 등에 따라 일부 기지국(예를 들어, 데이터 기지국)의 전원을 오프(off)시켜 수면 모드로 운용함으로써 에너지를 최적화할 수 있다.
도 5의 네트워크는 예를 들어, 이동 통신망이거나 이와 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 통신망일 수 있다. 네트워크의 초기 단계(initial stage)에서 중앙 제어 장치의 동작은 후술하는 도 13을 참조할 수 있다.
도 6은 도 5의 네트워크 내로 새로운 사용자 단말(New User Terminal)이 들어온 경우를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 도 5의 네트워크에서 기존 사용자 단말(Old User Terminal)들이 인접한 데이터 기지국들 및 시그널링 기지국들에 의해 서빙되는 상황에서 새로운 사용자 단말들(601, 602, 603, 604, 605, 606)이 네트워크 내로 들어온 경우를 살펴볼 수 있다.
도 7 내지 도 8은 중앙 제어 장치가 도 6의 네트워크 내로 들어온 새로운 사용자 단말을 수용(accommodation)하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 도 6의 네트워크 안으로 이동한 새로운 사용자 단말들(601, 602, 603, 604, 605, 606)이 시그널링 기지국들(710, 730)을 통해 네트워크와 연결된 것을 볼 수 있다. 새로운 사용자 단말들(601, 602, 603, 604, 605, 606)은 시그널링 기지국들(710, 730)을 통해 중앙 제어 장치와 통신할 수 있다. 새로운 사용자 단말들(601, 602, 603, 604, 605, 606)은 중앙 제어 장치에게 예를 들어, 사용자 단말의 위치와 필요한 트래픽 수요 및 예상 되는 서비스 지속 시간 등과 같은 상태 정보를 전송할 수 있다. 상태 정보는 'context information'이라고 부를 수도 있다.
도 8을 참조하면, 중앙 제어 장치는 우선 가능한 현재 네트워크의 상태 그대로 새로운 사용자 단말(601, 602, 603, 604, 605, 606)을 기존 사용자 단말들을 서빙하던 데이터 기지국들(810,830,850)에 연결시킴으로써 새로운 사용자 단말에 대하여 서비스가 끊김없이(seamless) 제공될 수 있도록 한다.
중앙 제어 장치는 현재 네트워크 상태에서 새로운 데이터 기지국을 켜지 않고 새로운 사용자 단말에게 서비스를 제공 할 수 있는 방법을 계산할 수 있다.
중앙 제어 장치는 먼저 1) 현재 네트워크에서 온(On) 상태로 서빙 중인 데이터 기지국들 중 출력 파워를 변경하지 않고 사용자 단말을 수용할 수 있는 데이터 기지국들을 선택할 수 있다. 그리고, 선택된 데이터 기지국들 중 최소의 추가 에너지를 필요로 하는 데이터 기지국, 다시 말해 사용자 단말을 서빙하는 데에 드는 에너지 소모량이 가장 적은 데이터 기지국을 선택하여 사용자 단말을 배정할 수 있다.
예를 들어, 데이터 기지국 810은 새로운 사용자 단말 601을, 데이터 기지국 830은 새로운 사용자 단말 602와 603를 서빙하기 위해 출력 파워를 변경하지 않고 사용자 단말을 수용할 수 있다고 하자. 이때, 중앙 제어 장치는 데이터 기지국 810 및 830에 새로운 사용자 단말 601 및 602와 603을 배정할 수 있다.
만약 1)번 방법으로 수용하지 못하는 단말이 있는 경우, 중앙 제어 장치는 2) 출력 파워(전송 출력)를 높임으로써 사용자 단말을 수용할 수 있는 데이터 기지국이 있는지 여부를 판단할 수 있다. 만약, 출력 파워를 높임으로써 사용자 단말을 수용할 수 있는 데이터 기지국이 있다면, 중앙 제어 장치는 데이터 기지국 중 최소의 추가 에너지가 필요한 데이터 기지국을 선택하여 사용자 단말을 배정할 수 있다. 새로운 사용자 단말이 배정된 데이터 기지국은 전송 출력을 높여 새로운 사용자 단말에게 필요한 서비스를 제공할 수 있다.
예를 들어, 데이터 기지국 850이 출력 파워를 높임으로써 새로운 사용자 단말 604, 605를 서빙할 수 있다면, 중앙 제어 장치는 데이터 기지국 850에 새로운 사용자 단말 604, 605를 배정할 수 있다.
만약, 1), 2)번 방법으로 수용하지 못하는 단말이 있는 경우, 중앙 제어 장치는 시그널링 기지국을 통해 직접 새로운 사용자 단말에게 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 새로운 사용자 단말 606을 1), 2)번 방법으로 수용하지 못하는 경우, 중앙 제어 장치는 시그널링 기지국 730을 통해 새로운 사용자 단말 606을 서빙할 수 있다. 이 경우 예를 들어, 음성 통화만 제공 하는 등 새로운 사용자 단말에 대한 일부 서비스가 제한될 수 있다.
중앙 제어 장치는 새로운 사용자 단말들을 1), 2), 3) 중 어느 방법으로 수용할 수 있을 지 결정할 수 있다. 그리고, 중앙 제어 장치는 새로운 사용자 단말들이 해당 기지국(예를 들어, 데이터 기지국 및 시그널링 기지국)에 접속하는 데에 필요한 정보를 시그널링 기지국을 통해 각 사용자 단말에게 전송할 수 있다. 이와 동시에, 중앙 제어 장치는 새로운 사용자 단말들을 수용할 해당 기지국들에게 각 사용자 단말들을 수용하는 데에 필요한 정보(예를 들어, 사용자 단말의 상태 정보 등)를 필요한 정보를 전송할 수 있다.
새로운 사용자 단말들과 해당 기지국들은 중앙 제어 장치의 지시에 따라 네트워크에 접속되어 서비스를 받을 수 있다.
네트워크 내로 새로운 사용자 단말이 들어온 경우에 새로운 사용자 단말을 수용(accepting)하기 위한 중앙 제어 장치와 기지국들 간의 동작은 후술하는 도 14를 참조할 수 있다.
상술한 바와 같이, 온(On) 상태로 서빙 중인 기지국들을 이용하여 새로운 사용자 단말에 대하여 서비스가 끊김없이 제공될 수 있도록 한 후, 중앙 제어 장치는 도 9 내지 도 10의 방법을 통해 네트워크를 변경함으로써 네트워크의 에너지 소모를 최적화할 수 있다.
도 9 내지 도 10은 도 6의 네트워크에서 에너지 소모를 최적화(optimizing)하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 8의 과정을 통해 일단 새로운 사용자 단말들이 네트워크에 수용되어 서비스를 받고 있는 상태에서 중앙 제어 장치는 사용자 단말에게 끊임없는 서비스(seamless service)를 제공하며 네트워크 상태를 변화하여 에너지를 최적화할 수 있다.
중앙 제어 장치는 각 사용자 단말의 위치와 트래픽 수요를 입력값으로 에너지 최적화 문제(Energy Optimization Problem)를 계산하여 에너지를 최소화하며, 사용자 단말의 트래픽 수요를 만족하는 기지국의 온-오프 상태(On-off state) 및 사용자 단말과 기지국 간의 매칭 관계(예를 들어, 어느 사용자 단말을 어느 기지국에 배정할 것인가)를 계산할 수 있다.
중앙 제어 장치는 새로운 기지국을 켜고(spike power), 새로운 사용자 단말을 기존 기지국에서 새로운 기지국으로 변경(재배치)하는 데에 요구되는 에너지를 계산할 수 있다. 예를 들어, 새로운 사용자 단말을 기존 기지국에서 새로운 기지국으로 변경하는 것과 같이 네트워크 상태를 변경하는 데에 드는 추가 에너지보다 네트워크 상태를 변경하여 절감할 수 있는 에너지가 더 크다면 중앙 제어 장치는 네트워크 상태를 변경하기로 결정할 수 있다.
중앙 제어 장치는 각 기지국 BSi를 켜는데 드는 전력 fi와 기지국 BSi가 최대로 지원할 수 있는 트래픽량 Ci를 파악할 수 있다. 중앙 제어 장치는 일정한 시간에 단말의 위치와 트래픽 수요에 기반하여 각 기지국 BSi 가 단말 uk의 트래픽 수요 dk 를 만족시켜 주는 데 드는 전력 Pi ,k를 계산할 수 있다.
에너지 최적화 문제(Energy Optimization Problem)는 아래의 [수학식 1]과 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00001
여기서, xi ,k는 사용자 단말 uk가 기지국 BSi에게 할당(assign)된 경우에 '1'이 될 수 있다. 그리고, yi는 기지국 BSi 가 온(On) 상태로 켜진 경우에 '1'이 될 수 있다. xi ,k 및 yi는 '0' 또는 '1'의 값을 가질 수 있다.
[수학식 1]은 i 번째 기지국 BSi가 k번째 사용자 단말 xi ,k의 트래픽 수요 dk를 만족시켜 주는 데 드는 전력 Pi ,k과 기지국(yi)를 온(On) 상태로 켜는데 드는 전력 fi를 최소함으로써 네트워크의 에너지를 최적화할 수 있음을 나타낸다.
또한, [수학식 1]에서 하나의 사용자 단말(xi ,k)이 요구하는 트래픽 수용(dk)의 총량은 하나의 기지국(yi)이 최대로 지원할 수 있는 트래픽 량(Ci)보다 같거나 작다. 이러한 관계는 아래의 [수학식 2]과 같이 표현할 수 있다.
Figure pat00002
중앙 제어 장치는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위해 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 기지국 변경에 의해 절감되는 에너지를 계산하고, 각 BS의 온(On)-오프(off) 상태(yi 값으로 판단) 및 각 단말을 어느 기지국 BSi에 배정할 지를 (xi ,k 값으로 판단) 결정할 수 있다.
중앙 제어 장치는 기지국들의 온(on)-오프(off) 상태를 제어하고, 사용자 단말들을 최적 기지국에 배치함으로써 서비스 품질(Quality of Service; QoS)를 보장하며 사용 전력을 줄일 수 있다.
네트워크 상태를 변경하기로 결정한 중앙 제어 장치는 먼저 새로운 사용자 단말을 수용할 기지국들을 준비시킬 수 있다. 중앙 제어 장치는 필요 시에 일부 기지국들의 상태를 수면 모드에서 활성화 모드로 변경시킬 수 있다. 그리고, 중앙 제어 장치는 새로운 사용자 단말들에게 새로운 기지국과 관련된 정보(예를 들어, 새로운 기지국으로의 접속에 필요한 정보 등)를 전송할 수 있다. 이와 함께, 중앙 제어 장치는 새로운 기지국에게 수용할 새로운 사용자 단말과 관련된 정보(예를 들어, 새로운 사용자 단말의 상태 정보)를 전송하여 새로운 사용자 단말들을 새로운 기지국에 재배치할 수 있다.
도 9에서 예를 들어, 중앙 제어 장치가 에너지 최적화 문제를 계산하여 데이터 기지국 910이 사용자 단말 602,603에게, 데이터 기지국 930이 사용자 단말 604, 605에게, 데이터 기지국 950이 새로운 사용자 단말 606에게 최적의 기지국으로 결정했다고 하자.
이때, 만약 데이터 기지국 910, 930 및 950이 수면 모드에 있었다면, 중앙 제어 장치는 각 데이터 기지국의 상태를 수면 모드에서 활성화 모드로 변경할 수 있다. 그 후, 중앙 제어 장치는 데이터 기지국 910, 930 및 950 각각에게 재배치(reassign)하도록 결정된 사용자 단말들(602,603, 604, 605, 606)과 관련된 정보를 전송할 수 있다. 이와 함께 중앙 제어 장치는 사용자 단말들 602,603에게는 데이터 기지국 910으로의 접속을 위한 정보를, 사용자 단말들 604, 605에게는 데이터 기지국 930으로의 접속을 위한 정보를, 사용자 단말 606에게는 데이터 기지국 950으로 접속을 위한 정보를 전송할 수 있다. 중앙 제어 장치는 사용자 단말들 602,603은 데이터 기지국 910으로, 사용자 단말들 604, 605는 데이터 기지국 930으로, 사용자 단말들 606는 데이터 기지국 950으로 재배치할 수 있다.
새로운 사용자 단말 혹은 새로운 기지국은 새로운 사용자 단말의 수용이 완료된 이후에 중앙 제어 장치에게 사용자 단말의 이동이 완료했음을 알릴 수 있다.
새로운 사용자 단말들에 대한 서비스의 단절을 막기 위해, 중앙 제어 장치는 새로운 사용자 단말들이 새로운 기지국으로 수용이 완료됨을 확인한 이후에 더 이상 사용하지 않는 기지국들의 상태를 활성화 모드에서 수면 모드로 전환시킬 수 있다.
예를 들어, 도 9에서 데이터 기지국 830에 수용되었던 새로운 단말 602, 603 및 기존 단말들이 도 10과 같이 새로운 데이터 기지국 910으로 재배치됨에 따라 데이터 기지국 830은 더 이상 사용되지 않는 것을 볼 수 있다. 따라서, 중앙 제어 장치는 더 이상 필요하지 않은 데이터 기지국 830의 상태를 활성화 모드에서 수면 모드로 전환하여 네트워크의 에너지 소모를 최적화할 수 있다.
네트워크에서 에너지 소모를 최적화(optimizing)하기 위한 중앙 제어 장치와 기지국 간의 동작은 후술하는 도 15를 참조할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 네트워크에 포함된 사용자 단말, 기지국들과 중앙 제어 장치 간의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 네트워크 내의 사용자 단말들을 서빙하는 각 시그널링 기지국 및 데이터 기지국은 백홀(Backhaul)을 통해 네트워크의 게이트웨이(GateWay; GW)와 연결될 수 있다. 관리 개체(Management Entity; ME)는 게이트웨이(GW)를 통해 시그널링 기지국(Signaling BS) 및 데이터 기지국(Data BS)과 연결될 수 있다. 관리 개체(Management Entity; ME)는 '중앙 제어 장치(Central Controller)'와 동일한 의미로 사용할 수 있다.
관리 개체(ME)는 시그널링 기지국을 통해 저전력 제어 채널로 기지국과 사용자 단말의 상태를 모니터링하고 필요 시에 네트워크 상태(예를 들어, 기지국의 상태)를 제어할 수 있다.
관리 개체(ME)는 주어진 영역 내의 모든 기지국의 위치를 파악하고, 주어진 영역 내의 모든 사용자 단말의 위치 및 사용자 단말의 트래픽 요구 또한 파악할 수 있다. 관리 개체(ME)는 사용자 단말의 트래픽 요구를 만족하며 네트워크의 에너지를 최소화하는 에너지 최적화 문제Energy Optimization Problem) 을 계산할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 네트워크의 에너지 소모를 최적화하는 중앙 제어 장치와 국소 관리 인터페이스의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 관리 개체(ME)(1210)는 게이트웨이(1220)를 통해 네트워크 내의 모든 기지국들(예를 들어, 시그널링 기지국(sBS)들(1230) 및 데이터 기지국(dBS)들(1240))에 연결될 수 있다.
시그널링 기지국(1230) 및 데이터 기지국(1240) 각각에는 국소 관리 인터페이스(Local Management Interface; LMI)(1250)가 존재할 수 있다.
국소 관리 인터페이스(1250)는 관리 개체(1210)와 통신을 통해 각 기지국을 모니터링하여 제어하고, 필요 시에 관리 개체(1210)의 제어 신호를 받아 기지국의 파워 상태를 온(On) 혹은 오프(Off)로 변환할 수 있다.
도 13은 네트워크의 초기 단계(initial stage)에서 중앙 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 네트워크는 2개의 시그널링 기지국들(1230)과 6개의 데이터 기지국들(1241, 1242, 1243, 1244, 1245, 1246)들을 포함할 수 있다. 관리 개체(ME)(1210)는 게이트웨이(1220)를 통해 각 기지국들을 모두 제어할 수 있다.
관리 개체(1210)는 각 주어진 시간에서 사용자 단말의 위치와 사용자 단말이 필요로 하는 트래픽 수요 및 사용자 단말에서 예상되는 서비스 지속 시간 등에 따라 일부 기지국(예를 들어, 데이터 기지국 1241, 1242, 1246)의 전원을 오프(off)시켜 수면 모드로 운용함으로써 에너지를 최적화할 수 있다.
도 14는 네트워크 내로 새로운 사용자 단말이 들어온 경우에 새로운 사용자 단말을 수용(accommodation)하기 위한 중앙 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14에서 사용자 단말(User Terminal; UT)(1270)이 네트워크 내로 들어오면, 시그널링 기지국(1230)은 사용자 단말(1270)의 인입을 감지하여 관리 개체(1210)에게 알리게 된다. 그러면, 관리 개체(1210)는 현재 온(On) 상태로 서빙 중인 데이터 기지국(1243)을 이용하여 사용자 단말(1270)을 서빙하도록 할 수 있다. 물론, 데이터 기지국(1241)이 사용자 단말(1270)에 인접한 데이터 기지국이기는 하다. 하지만, 사용자 단말(1270)에게 끊김 없는 서비스를 제공하기 위해, 관리 개체(1210)은 오프(Off) 상태로 꺼져 있던 데이터 기지국(1241)을 온(On) 상태로 변경하기 보다는 현재의 네트워크 상태를 그대로 유지하면서 사용자 단말(1270)을 서빙하도록 할 수 있다.
도 15는 네트워크에서 에너지 소모를 최적화(optimizing)하기 위한 중앙 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, 관리 개체(1210)는 사용자 단말(1270)이 네트워크에 수용되어 서비스를 받고 있는 상태에서 네트워크 상태를 변화하여 에너지를 최적화할 수 있다.
관리 개체(1210)는 사용자 단말(1270)의 위치와 트래픽 수요를 입력값으로 에너지 최적화 문제를 계산하여 에너지를 최소화하며, 사용자 단말의 트래픽 수요를 만족시키기 위하여 사용자 단말을 어느 기지국에 배정할 것인가를 결정할 수 있다.
에너지 최적화 문제를 계산한 결과, 네트워크 상태를 변경하기로 결정한 관리 개체(1210)는 먼저 새로운 사용자 단말(1270)을 수용할 기지국을 준비시킬 수 있다.
예를 들어, 도 15에서 데이터 기지국(1241)이 사용자 단말(1270)의 최적 기지국으로 결정되었다면, 관리 개체(1210)는 데이터 기지국(1241)의 상태를 수면 모드에서 활성화 모드로 변경시킬 수 있다. 그리고, 관리 개체(1210)는 사용자 단말(1270)에게 새로운 데이터 기지국(1241)과 관련된 정보를 전송할 수 있다.
이와 함께, 관리 개체(1210)는 데이터 기지국(1241)이 수용할 사용자 단말(1270)과 관련된 정보를 국소 관리 인터페이스(LMI)(1250)를 통해 데이터 기지국(1241)에게 전송할 수 있다. 이러한 과정을 통해 관리 개체(1210)는 데이터 기지국(1243)에 수용되어 있던 사용자 단말(1270)을 새로운 데이터 기지국(1241)에 재배치할 수 있다.
사용자 단말(1270)이 데이터 기지국(1241)으로 재배치가 완료된 이후에, 사용자 단말(1270) 혹은 데이터 기지국(1241)은 관리 개체(1210)에게 사용자 단말(1270)의 이동이 완료했음을 알릴 수 있다.
관리 개체(1210)는 사용자 단말(1270)들이 데이터 기지국(1241)으로 수용이 완료됨을 확인한 이후에 더 이상 사용하지 않는 데이터 기지국(1243)의 상태를 활성화 모드에서 수면 모드로 전환시킬 수 있다. 이를 통해, 관리 개체(1210)는 사용자 단말(1270)에 대한 서비스의 단절을 막는 동시에 네트워크의 에너지 소모를 최소화할 수 있다.
도 16은 일 실시예에 따른 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 중앙 제어 장치의 블록도이다.
도 16을 참조하면, 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치는 선택부(1610), 계산부(1630) 및 결정부(1650)를 포함할 수 있다.
선택부(1610)는 적어도 하나의 제1 기지국과 구별되고, 서빙 중인 제2 기지국들 중 사용자 단말을 서빙하기 위한 제2 기지국을 선택할 수 있다.
계산부(1630)는 선택부(1610)에서 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 변경에 의해 절감되는 에너지를 계산할 수 있다.
결정부(1650)는 계산부(1630)의 계산 결과, 다시 말해 선택부(1610)에서 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 변경에 의해 절감되는 에너지에 기초하여 선택부(1610)에서 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정할 수 있다. 결정부(1650)는 선택부(1610)에서 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위해 요구되는 에너지보다 변경에 의해 절감되는 에너지가 더 크면, 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 사용자 단말의 트래픽 수요에 맞춰 최소한의 기지국을 운용하여 무선 접속 서비스를 제공하고 서비스 품질(QoS)을 보장하는 동시에 기지국이 소모하는 에너지를 절감할 있다.
일 실시예에 따르면, 사용자 단말의 이동 등에 따른 네트워크 상태의 변화에 대응하여 사용자 단말을 우선적으로 수용한 후에 네트워크를 최적화하는 2단계 절차를 통해 사용자에게 끊임없는 서비스(seamless service)를 보장할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 2 단계 절차를 통해 사용자 단말에게 서비스를 제공함으로써 기지국의 온(On)-오프(Off)에 드는 시간, 에너지 최적화 문제를 푸는 시간에 관계 없이 끊임없는 서비스를 제공할 수 있다.
상술한 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 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.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1610: 선택부
1630: 계산부
1650: 결정부

Claims (20)

  1. 복수의 기지국들을 포함하는 네트워크를 위한 중앙 제어 장치에서 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법에 있어서,
    적어도 하나의 제1 기지국과 구별되고, 서빙 중인 제2 기지국들 중 사용자 단말을 서빙하기 위한 제2 기지국을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 상기 변경에 의해 절감되는 에너지에 기초하여 상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 단계
    를 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 단말을 서빙하기 위한 제2 기지국을 선택하는 단계는
    상기 서빙 중인 제2 기지국들 중 출력 파워를 변경하지 않고 상기 사용자 단말을 수용할 수 있는 제2 기지국을 선택하는 단계
    를 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사용자 단말을 수용할 수 있는 제2 기지국을 선택하는 단계는
    상기 사용자 단말을 서빙하는 데에 드는 에너지 소모량이 가장 적은 제2 기지국을 선택하는 단계
    를 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 사용자 단말을 서빙하기 위한 제2 기지국을 선택하는 단계는
    상기 서빙 중인 제2 기지국들 중 상기 출력 파워를 변경하지 않고 상기 사용자 단말을 수용할 수 있는 제2 기지국이 없는 경우,
    상기 출력 파워를 높임으로써 상기 사용자 단말을 수용할 수 있는 적어도 하나의 제2 기지국이 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과를 기초로, 상기 사용자 단말을 수용할 수 있는 적어도 하나의 제2 기지국 중 상기 출력 파워를 높이기 위한 추가 에너지가 가장 적게 드는 제2 기지국을 선택하는 단계
    를 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 판단 결과, 상기 출력 파워를 높임으로써 상기 사용자 단말을 수용할 수 있는 제2 기지국이 없는 경우,
    상기 적어도 하나의 제1 기지국을 이용하여 상기 사용자 단말을 서빙하는 단계
    를 더 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 기지국을 통하여 상기 사용자 단말로부터 상기 사용자 단말의 상태 정보를 수신하는 단계
    를 더 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 단계는
    상기 사용자 단말의 상태 정보를 더 고려하여 상기 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 단계
    를 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 사용자 단말의 상태 정보는
    상기 사용자 단말의 현재 위치, 상기 사용자 단말이 필요로 하는 트래픽 수요 및 상기 사용자 단말에서 예상되는 서비스 지속 시간 중 적어도 하나를 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 상기 변경에 의해 절감되는 에너지를 계산하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 단계는
    상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경하기 위해 요구되는 에너지보다 상기 변경에 의해 절감되는 에너지가 더 크면, 상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경하는 단계
    를 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경하는 단계는
    상기 다른 제2 기지국의 상태를 수면 모드에서 활성화 모드로 변경하는 단계
    를 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하는 단계는
    상기 다른 제2 기지국에게 상기 사용자 단말의 상태 정보를 전송하는 단계
    를 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하는 단계는
    상기 사용자 단말에게 상기 사용자 단말이 상기 다른 제2 기지국에 접속하는 데에 필요한 정보를 전송하는 단계;
    상기 다른 제2 기지국에 접속하는 데에 필요한 정보를 기초로, 상기 사용자 단말이 상기 다른 제2 기지국으로부터 서빙 받음을 알리는 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 신호의 수신이 완료된 이후에 상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경하는 단계
    를 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경을 완료한 이후에 상기 선택된 제2 기지국의 상태를 활성화 모드에서 수면 모드로 변경하는 단계
    를 더 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 기지국은
    상기 사용자 단말과 제어 신호를 주고받고,
    상기 제2 기지국들은
    상기 사용자 단말과 데이터를 주고받는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 기지국은
    활성화 모드로 동작하고,
    상기 제2 기지국들은
    활성화 모드 및 수면 모드 중 어느 하나의 모드로 동작하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 기지국을 이용하여 상기 사용자 단말의 위치를 모니터링하는 단계; 및
    상기 사용자 단말의 위치를 기초로, 상기 사용자 단말을 서빙하는 상기 다른 제2 기지국을 또 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 다른 제2 기지국을 또 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 단계는
    상기 사용자 단말의 위치를 기초로, 서빙 중인 제2 기지국들 중 상기 사용자 단말을 서빙하기 위한 또 다른 제2 기지국을 선택하는 단계; 및
    상기 다른 제2 기지국을 상기 또 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 상기 변경에 의해 절감되는 에너지에 기초하여 상기 다른 제2 기지국을 상기 또 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 단계
    를 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능 기록매체.
  19. 복수의 기지국들을 포함하는 네트워크에서 상기 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 중앙 제어 장치에 있어서,
    적어도 하나의 제1 기지국과 구별되고, 서빙 중인 제2 기지국들 중 사용자 단말을 서빙하기 위한 제2 기지국을 선택하는 선택부; 및
    상기 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 상기 변경에 의해 절감되는 에너지에 기초하여 상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경할지 여부를 결정하는 결정부
    를 포함하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 중앙 제어 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하기 위하여 요구되는 에너지 및 상기 변경에 의해 절감되는 에너지를 계산하는 계산부
    를 더 포함하고,
    상기 결정부는
    상기 선택된 제2 기지국을 상기 다른 제2 기지국으로 변경하기 위해 요구되는 에너지보다 상기 변경에 의해 절감되는 에너지가 더 크면, 상기 선택된 제2 기지국을 다른 제2 기지국으로 변경하는 네트워크의 에너지 소모를 최적화하기 위한 중앙 제어 장치.
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WO2023211244A1 (ko) * 2022-04-28 2023-11-02 삼성전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 기지국 에너지 소모를 감소시키는 방법 및 장치

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