KR20150030085A - 액티브 안테나 시스템 기반의 셀 최적화 방법과, 이 방법을 수행하는 디지털 신호 처리 장치 및 무선 통신 시스템 - Google Patents

Abstract

액티브 안테나 시스템 기반의 셀 최적화 방법과, 이 방법을 수행하는 디지털 신호 처리 장치 및 무선 통신 시스템이 개시된다.
이 시스템의 복수의 액티브 안테나 시스템은 복수의 셀 각각에 위치하며, 패시브 안테나, 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나 및 무선 신호를 처리하는 무선 신호 처리 장치를 포함한다. 디지털 신호 처리 장치는 상기 복수의 안테나 시스템으로부터 수신되는 신호를 통해 복수의 셀별 트래픽을 파악하고, 상기 복수의 셀 중에서 일부 셀의 트래픽이 증가하는 경우 트래픽이 증가한 셀을 상기 액티브 안테나를 통해 복수의 셀로 수직 분할하여 수직 분할된 복수의 셀에 대해 상기 패시브 안테나 및 상기 무선 신호 처리 장치를 이용한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 이용한 추가 밴드를 통해 주파수 병합 서비스를 제공한다.

Description

액티브 안테나 시스템 기반의 셀 최적화 방법과, 이 방법을 수행하는 디지털 신호 처리 장치 및 무선 통신 시스템{Cell optimizing method based active antenna system, and digital signal processing apparatus and wireless communication system for performing the same}

본 발명은 액티브 안테나 시스템 기반의 셀 최적화 방법과, 이 방법을 수행하는 디지털 신호 처리 장치 및 무선 통신 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 무선 통신 시스템에서의 기지국은 크게 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부가 하나의 물리적 시스템 내에 함께 포함된다. 그러나 이러한 시스템은 모든 처리부를 포함하는 기지국을 셀에 다 설치하여야 하므로 셀 구축 및 운용 시 최적화에 한계점이 있어서 무선 용량의 개선이 어려웠다. 이를 개선하기 위해 무선 신호를 처리하는 RF(Radio Frequency) 구성과 안테나 구성만을 원격으로 분리하여 무선 신호 처리 장치(Radio Unit, 이하 "RU"라 함)를 구성하고, 복수 개의 RU를 하나의 디지털 신호 처리 장치(Digital Unit, 이하 "DU"라 함)에 연결하는 CCC(Cloud Communication Center) 기반의 망 구조가 사용된다.

한편, 최근 무선 통신 기술은 급격한 발전을 이루었으며, 이에 따라 통신 시스템 기술도 진화를 거듭하였고, 이 가운데 현재 4세대 이동통신 기술로 각광받는 시스템이 LTE(Long Term Evolution) 시스템이다. LTE 시스템에서는, 폭증하는 트래픽 수요를 충족시키기 위해 다양한 기술이 도입되었으며, 그 가운데 핵심 기술이 주파수 병합(Carrier Aggregation) 기술이다. 주파수 병합 기술이란 기존의 통신 시스템에서 단말과 기지국 사이에서 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주요 반송파(Primary Carrier)와 하나 혹은 복수 개의 2차 반송파(Secondary Carrier)를 사용하는 기술로써 2차 반송파의 갯수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다.

그런데, 다수의 셀이 각각 주파수 병합 서비스를 수행하는 중에 일부 셀에 트래픽이 증가하는 경우 비균질한 셀 구조가 되며, 이 경우 종래의 망 구조의 무선 통신 시스템에서는 RU가 패시브(passive) 안테나를 사용하여 기계식 안테나 틸팅(tilting)을 통한 수동적이며 제한적인 기지국 제어밖에 수행할 수 없어 비균질한 셀 구조로 인한 특정 셀의 부하를 분산시킬 수 있는 방법이 없다는 문제점이 있다.

따라서, 주파수 병합 서비스를 수행하는 망에서 셀 부하 분산 최적화를 수행할 수 있는 방안이 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 일부 셀에서의 트래픽 증가로 인한 부하 급증시에도 고가 장비인 DU의 추가적인 증설 없이 유연하고 신속한 부하 처리가 가능해지는 액티브 안테나 시스템 기반의 셀 최적화 방법과, 이 방법을 수행하는 디지털 신호 처리 장치 및 무선 통신 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따른 무선 통신 시스템은,

복수의 셀 각각에 위치하며, 패시브 안테나, 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나 및 무선 신호를 처리하는 무선 신호 처리 장치를 포함하는 복수의 액티브 안테나 시스템; 및 상기 복수의 안테나 시스템으로부터 수신되는 신호를 통해 복수의 셀별 트래픽을 파악하고, 상기 복수의 셀 중에서 일부 셀의 트래픽이 증가하는 경우 트래픽이 증가한 셀을 상기 액티브 안테나를 통해 복수의 셀로 수직 분할하여 수직 분할된 복수의 셀에 대해 상기 패시브 안테나 및 상기 무선 신호 처리 장치를 이용한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 이용한 추가 밴드를 통해 주파수 병합 서비스를 제공하는 디지털 신호 처리 장치를 포함한다.

여기서, 상기 복수의 셀 중에서 트래픽이 증가한 셀을 제외한 나머지 셀에 대해서는 주파수 병합 서비스 없이 상기 패시브 안테나를 통한 기본 밴드로만 무선 통신 서비스를 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액티브 안테나를 통해 수직 분할되어 형성되는 셀은 2개이며, 2개의 셀은 상기 액티브 안테나의 내부 빔에 의해 형성되는 내부 셀(inner cell)과 외부 빔에 의해 형성되는 외부 셀(outer cell)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디지털 신호 처리 장치는 분할되기 전의 셀의 PCI(Physical Cell Identification)와 분할되어 형성된 상기 외부 셀의 PCI를 동일하게 설정하지만, 상기 외부 셀의 PCI와는 상이하게 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 트래픽이 증가한 셀을 분할하기 전의 동작 모드를 제1 모드로 정의하고, 셀을 분할한 후의 동작 모드를 제2 모드로 정의하는 경우, 셀의 트래픽이 상기 제1 모드와 제2 모드 사이의 전환의 기준이 되는 임계 트래픽값 이상인 경우 상기 제2 모드로 전환하고, 제2 모드로 전환된 후 상기 셀의 트래픽이 상기 임계 트래픽값보다 작아지는 경우 다시 상기 제1 모드로 전환되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디지털 신호 처리 장치는 상기 액티브 안테나 시스템을 통해 단말로부터 수신되는 RSRP(Reference Signal Received Power), 스루풋 성능 측정치와 해당 셀의 무선 자원 부하 및 셀 용량 측정치를 사용하여 해당 셀의 트래픽을 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 모드에서 상기 디지털 신호 처리 장치는 상기 복수의 셀에 대해 상기 패시브 안테나를 통한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 통한 추가 밴드를 통한 주파수 병합 서비스를 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디지털 신호 처리 장치와 상기 액티브 안테나 시스템이 FDD(Frequency Division Duplex)와 TDD(Time Division Duplex)를 모두 지원하는 경우, 상기 수직 분할된 셀에 대해 기본 밴드는 기본인 FDD 모드로 유지하고, 추가 밴드는 TDD 모드로 설정하여 주파수 병합 서비스를 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디지털 신호 처리 장치의 외부 망에 대한 접속 처리를 수행하는 코어 시스템을 더 포함하며, 상기 코어 시스템은 상기 제1 모드와 상기 제2 모드 사이의 전환에 따른 셀의 변경으로 인한 각 셀에서의 이웃 셀 정보를 자동으로 갱신하기 위한 절차를 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 디지털 신호 처리 장치는,

서비스 영역에 설치되어 무선 신호를 처리하는 복수의 무선 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 복수의 무선 신호 처리 장치로부터의 무선 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치로서, 패시브 안테나, 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나와 상기 무선 신호 처리 장치를 포함하는 액티브 안테나 시스템을 통해 단말로부터 전달되는 신호를 병합하여 코어 시스템으로 전달하고, 상기 코어 시스템으로부터 전달되는 신호를 분리하여 상기 액티브 안테나 시스템을 통해 단말로 전달하는 신호 처리부; 상기 액티브 안테나 시스템을 통해 전달되는 단말의 신호 세기값과 셀 정보를 통해 복수의 셀의 셀별 트래픽을 산출하는 셀 트래픽 산출부; 및 상기 셀 트래픽 산출부에 의해 산출되는 셀별 트래픽에 기초하여 트래픽이 임계 트래픽값 이상이 되는 셀이 있는 것으로 판단되는 경우 트래픽이 상기 임계 트래픽값 이상이 되는 셀을 상기 액티브 안테나를 통해 복수의 셀로 수직 분할하여 수직 분할된 복수의 셀에 대해 상기 패시브 안테나를 통한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 통한 추가 밴드를 통해 주파수 병합 서비스를 제공하는 셀 최적화부를 포함한다.

여기서, 상기 셀 최적화부는 모든 셀에 대해 기본 밴드와 추가 밴드를 통한 주파수 병합 서비스를 제공하는 제1 모드와 트래픽이 상기 임계 트래픽 이상인 셀을 수직 분할하여 생성되는 복수의 셀에 대해서만 기본 밴드와 추가 밴드를 통한 주파수 병합 서비스를 제공하고, 트래픽이 상기 임계 트래픽보다 작은 셀에 대해서는 주파수 병합 서비스 없이 기본 밴드만을 사용하여 무선 통신 서비스를 제공하는 제2 모드 사이의 모드 전환을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 셀 최적화부는 셀의 트래픽이 상기 임계 트래픽값 이상인 셀이 있는 경우에 상기 제1 모드에서 상기 제2 모드로의 전환을 제어하고, 모든 셀의 트래픽이 상기 임계 트래픽값보다 작아지는 경우에 상기 제2 모드에서 상기 제1 모드로의 전환을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 셀 최적화 방법은,

무선 통신 시스템이 복수의 셀에 대한 최적화를 수행하는 방법으로서, 액티브 안테나 시스템－여기서 액티브 안테나 시스템은 패시브 안테나, 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나 및 무선 신호를 처리하는 무선 신호 처리 장치를 포함함－을 통해 단말로부터 수신되는 신호와 셀 자체 정보에 기초하여 복수의 셀별 트래픽을 산출하는 단계; 및 셀별 트래픽이 임계 트래픽값 이상인 셀이 있는 경우, 해당 셀을 상기 액티브 안테나를 통해 복수의 셀로 수직 분할하여 수직 분할된 복수의 셀에 대해 상기 패시브 안테나 및 상기 무선 신호 처리 장치를 이용한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 이용한 추가 밴드를 통해 주파수 병합 서비스를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 복수의 셀로의 수직 분할은 상기 액티브 안테나의 내부 빔을 사용하여 내부 셀을 형성하고, 외부 빔을 사용하여 외부 셀을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주파수 병합 서비스를 제공하는 단계는, 산출되는 셀별 트래픽 중에서 상기 임계 트래픽값 이상이 되는 트래픽이 있는지를 판단하는 단계; 상기 임계 트래픽값 이상이 되는 트래픽이 없는 것으로 판단되는 경우, 모든 셀에 대해 상기 패시브 안테나를 통한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 통한 추가 밴드를 통해 주파수 병합 서비스를 제공하는 제1 모드로 동작하는 단계; 및 상기 임계 트래픽값 이상이 되는 트래픽이 있는 것으로 판단되는 경우, 트래픽이 상기 임계 트래픽값 이상이 되는 셀을 상기 액티브 안테나를 통해 복수의 셀로 수직 분할하여 수직 분할된 복수의 셀에 대해 상기 패시브 안테나를 통한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 통한 추가 밴드를 통해 주파수 병합 서비스를 제공하고, 트래픽이 상기 임계 트래픽값보다 작은 셀에 대해 주파수 병합 서비스 없이 상기 패시브 안테나를 통해 기본 밴드로만 무선 통신 서비스를 제공하는 제2 모드로 동작하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 제2 모드로 동작하는 단계는, 상기 무선 통신 시스템이 상기 제1 모드로 동작 중인지를 판단하는 단계; 상기 무선 통신 시스템이 상기 제1 모드로 동작 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 제2 모드로의 전환을 결정하는 단계; 모든 셀을 주파수 병합을 수행하는 그룹의 셀과 주파수 병합을 수행하지 않는 셀로 분류하는 단계; 상기 주파수 병합을 수행하는 그룹의 셀에 대해서는 복수의 셀로 수직 분할하여 수직 분할된 복수의 셀에 대해 상기 패시브 안테나를 통한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 통한 추가 밴드를 통해 주파수 병합 서비스를 제공하도록 상기 액티브 안테나 시스템을 제어하고, 상기 주파수 병합을 수행하지 않는 그룹의 셀에 대해서는 주파수 병합 서비스 없이 상기 패시브 안테나를 통해 기본 밴드로만 무선 통신 서비스를 제공하도록 상기 액티브 안테나 시스템을 제어하는 단계; 및 각 셀에 대한 신호 처리를 수행하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 제1 모드로 동작하는 단계는, 상기 무선 통신 시스템이 상기 제2 모드로 동작 중인지를 판단하는 단계; 상기 무선 통신 시스템이 상기 제2 모드로 동작 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 모드로의 전환을 결정하는 단계; 모든 셀에 대해 기본 밴드와 추가 밴드를 통한 주파수 병합 서비스를 제공하도록 상기 액티브 안테나 시스템을 제어하는 단계; 및 각 셀에 대한 신호 처리를 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 일부 셀에서의 트래픽 증가로 인한 부하 급증시에도 고가 장비인 DU의 추가적인 증설 없이 액티브 안테나 시스템의 수직 빔 포밍을 이용해 가상 셀 분할을 하여 유연하고 신속하게 부하 처리가 가능해진다.

또한, 단말 및 이웃 셀로부터의 측정 데이터를 통해 자동으로 신속하게 셀 최적화를 판단하고 실행할 수 있다.

액티브 안테나의 빔 제어를 통해 셀별 부하를 분산하여 무선 통신 시스템의 전체 스루풋 증대 및 단말 전력 절감이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 CA Overlay 셀 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 2개의 셀에 대한 최적화 개념을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 DU의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 셀 최적화 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 셀 최적화에 따른 ANR 수행 방법의 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 명세서에서 기지국(base station, BS)은, 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 망 구조를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 망을 구성하는 각 셀(10, 20, 30, 40, 50, 60)들은 기본 밴드(예를 들어 1.8GHz)와 추가 밴드(예를 들어 2.1GHz)를 통해 주파수 병합(Carrier Aggregation, 이하 "CA"라고 함) 서비스를 제공한다. 여기서, 기본 밴드는 RU와 분리된 패시브 안테나를 통해 서비스되고, 추가 밴드는 RU가 포함된 액티브 안테나를 통해 서비스된다. 다만, 기본 및 추가 밴드 모두 RU가 내장된 2개 이상의 액티브 안테나를 포함하는 액티브 안테나 시스템을 통해서도 서비스 가능하다. 여기서, 추가 밴드는 1개 이상의 밴드로 확장 가능하며, 주파수 병합의 밴드 조합은 다양하게 구성될 수 있다.

한편, 도 1의 좌측 도면은 균일한 트래픽 상황에서의 셀(Normal Traffic Cell)(10, 20, 30, 40, 50, 60)들을 도시한 도면으로, 이러한 균일한 트래픽 상황에서는 모든 셀(10, 20, 30, 40, 50, 60)들이 CA로 서비스를 수행한다. 즉, 균일한 트래픽 상황에서의 셀(10, 20, 30, 40, 50, 60)들은 1.8GHz + 2.1GHz의 밴드로 주파수 병합 서비스를 제공한다. 이러한 균일한 트래픽 상황에서의 셀(10, 20, 30, 40, 50, 60)들의 동작 모드를 제1 모드로 한다.

그러나, 본 발명의 실시예에 따른 망 구조에서는 도 1의 우측 도면과 같이, 일부 셀(40, 50, 60)에 트래픽이 증가하는 상황에서는 해당 셀(High Traffic Cell)(40, 50, 60)에 대해 수직 빔포밍을 통한 가상 셀 분할을 수행하여 해당 셀(40, 50, 60)에서는 이전의 균일한 트래픽 상황에서보다 더 많은 트래픽이 수용 가능하도록 한다. 이 때, 상대적으로 트래픽이 크지 않은 균일한 트래픽 상황에서의 셀(10, 20, 30)들에 대해서는 CA를 수행하지 않고 기본 밴드 1개로만 서비스를 수행하도록 변경한다. 이러한 동작을 통해 일부 셀(40, 50, 60)들에서의 셀 분할로 인한 DU의 추가 확장이 불필요하게 된다. 이 때, 트래픽이 증가하지 않고 균일한 트래픽 상황의 셀I(10, 20, 30)들에 대해서는 CA를 오프하고 1.8GHz의 기본 밴드로만 서비스를 수행하지만, 트래픽이 증가한 셀(40, 50, 60)들에 대해서는 1.8GHz + 2.1GHz/2개의 수직 분할 셀의 빈드로 주파수 병합 서비스를 제공한다. 여기서, 균일한 트래픽의 셀(10, 20, 30)들은 CA-오프(off) 셀이라고 하고, 트래픽의 증가로 인한 수직 셀 분할을 수행하는 셀(40, 50, 60)들은 CA-온(on) 셀이라고 한다. 이과 같이 일부 셀(40, 50, 60)들의 트래픽 증가로 인해 그렇지 않은 셀들을 CA-오프 셀(10, 20, 30)로 변경하고, 트래픽 증가된 셀(40, 50, 60)을 CA-온 셀로 변경하여 서비스를 수행하는 모드를 제2 모드로 한다.

한편, 상기한 바와 같은 동작, 즉 트래픽의 증가로 인해 셀들을 CA-온 셀과 CA-오프 셀로 변경하여 서비스하는 동작은 DU(200)가 각 셀(10, 20, 30, 40, 50, 60)들의 트래픽 상황을 수집하여 일부 셀(40, 50, 60)의 트래픽이 임계 트래픽 이상으로 증가하는 경우에 자동으로 셀을 재구성하여 최적화하는 것이다.

도 2는 도 1에 도시된 2개의 셀에 대한 최적화 개념을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 셀(10, 20, 30, 40, 50, 60)들 중에서 2개의 셀(30, 40)을 예로 들어 본 발명의 실시예에 따른 셀 최적화 개념을 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 액티브 안테나 시스템(110, 120)과 디지털 신호 처리 장치(Digital Unit, 이하 'DU'라고 함)(200)를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 하나의 DU(200)에 다수의 액티브 안테나 시스템(110, 120, …)이 접속될 수 있다. 그리고, 2개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)은 그 구조 및 기능이 동일하므로 여기에서는 하나의 액티브 안테나 시스템(110)을 예로 들어 구체적으로 설명한다.

액티브 안테나 시스템(110)은 기본 밴드로 서비스를 제공하는데 사용되는 패시브 안테나(111)와, 무선 신호를 처리하는 부분으로서 DU(200)로부터 수신한 디지털 신호를 주파수 대역에 따라 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호로 변환하고 증폭하여 패시브 안테나(111)를 통해 송출하고 패시브 안테나(111)를 통해 수신되는 신호를 처리하여 DU(200)로 전달하는 RU(113), 그리고 추가 밴드로 서비스를 제공하는데 사용되는 액티브 안테나(112)를 포함한다. 여기서, RU(113)는 패시브 안테나(111)용으로, 액티브 안테나(112)는 DU(200)와의 사이의 신호 전달을 위해 RU를 내장하고 있으므로 별도로 도시하지 않는다.

액티브 안테나(112)는 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 안테나로써, 수직적 셀 분할 이외에도 전기적 틸팅(electrical tilting), 셀 분할(cell splitting), 분리된 Tx/Rx 틸팅(sparate Tx/Rx tilting), 캐리어용 틸팅(carrier specific tilting), 시스템용 틸팅(system specific tilting), 운용자용 틸팅(operator specific tilting) 등을 지원하며, 이러한 액티브 안테나(112)에 대해서는 이미 잘 알려져 있으므로 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.

DU(200)는 액티브 안테나(112)를 제어하여 수직적 셀 분할을 수행할 수 있다.

DU(200)는 무선 디지털 신호를 암호화 및 복호화 등의 처리를 수행하며, 상위의 코어 시스템(300)에 연결되어 있다. DU(200)는 RU(113)와 달리 서비스 대상 지역에 설치되는 것이 아니라 주로 통신 국사에 집중화되어 설치되는 서버로서, 가상화된 기지국이다.

기존의 통신 기지국은 이러한 RU(113) 및 DU(200) 각각에 대응하는 처리부를 하나의 물리적 시스템 내에 포함하고, 하나의 물리적 시스템이 서비스 대상 지역에 설치된다. 이에 반하여 본 발명의 실시예에 따른 시스템은 RU(113) 및 DU(200)를 물리적으로 분리하고, RU(113)만 서비스 대상 지역에 설치된다.

코어 시스템(300)은 DU(200)와 외부 망의 접속을 처리하며, 교환기(도시하지 않음) 등을 포함한다.

도 2를 참조하면, 셀(30)은 셀(40)의 트래픽 증가로 인해 CA-오프되는 셀로써, 해당 셀(30) 내에 위치하는 단말(31)에 대해 액티브 안테나 시스템(110)의 패시브 안테나(111)를 통해서 기본 밴드로만 무선 통신 서비스를 제공한다.

그러나, 셀(40)은 트래픽 증가로 인해 CA-온되는 셀이므로, 기본 밴드에 대해서는 패시브 안테나(121)를 통해 서비스 하지만, 추가 밴드에 대해서는 액티브 안테나(122)의 내부 빔 제어와 외부 빔 제어를 통해 2개의 수직적 셀, 즉 내부 셀(Inner cell)(41)과 외부 셀(Outer cell)(42)로 분할하여 각각을 통해 서비스를 제공한다. 따라서, 내부 셀(41)에 위치하는 단말(420)과 외부 셀(42)에 위치하는 단말(430)은 이전에는 동일한 셀(40)에 속하였지만 CA-온 셀로 변경된 후에는 각각이 서로 다른 셀(41, 42)에 속해 기본 밴드와 추가 밴드의 조합을 통해 각각 CA 서비스를 제공받게 된다. 상기 예를 들면, CA-오프 셀(30)에 대해서는 1.8GHz의 기본 밴드로만 서비스되지만, CA-온 셀(40)에 대해서는 1.8GHz의 기본 밴드와 2.1GHz의 추가 밴드를 사용하여 CA 서비스가 제공되며, 또한 각각의 CA 서비스가 수직 분할된 서로 다른 셀(41, 42)을 통해 서비스된다.

이 때, 상기한 바와 같이 트래픽 증가로 인해 각 셀(30, 40)을 CA-온 셀(40)과 CA-오프 셀(30)로 분류하여 동작하도록 하는 것은 DU(200)이며, 이러한 DU(200)는 각 단말(410, 420, 430)로부터 전달되는 신호와 또한 각 셀(30, 40)에서 전달되는 신호를 통해 상기한 분류 동작을 수행할 수 있다. 이에 대해서는 추후 구체적으로 설명한다.

또한, 각 셀(30, 40)은 물론 수직 분할된 셀(41, 42)은 서로 상이한 PCI(Physical Cell Identity, 이하 "PCI"라고 함)를 갖도록 설정된다. 이 때 셀(40)이 두 개의 셀(41, 42)로 분할되므로, 이들 중 하나의 셀, 예로 들어 외부 셀(42)은 기존의 셀(40)과 동일한 PCI를 가지는 것이 바람직하다.

한편, 상기와 같이 일부 셀(40)의 트래픽 증가로 인해 셀(30)을 CA-오프 셀로 변경하여 기본 밴드로만 서비스를 제공하고, 셀(40)을 수직적 분할을 통해 내부 셀(41)과 외부 셀(42)로 분할하여 CA-온 셀로 변경하여 기본 밴드와 추가 밴드를 통해 CA 서비스를 제공하는 제2 모드로 동작하다가, 상기한 일부 셀(40)의 트래픽이 감소하여 다시 균일한 트래픽 상황이 되는 때에는 다시 모든 셀(30, 40)을 이전의 균일한 트래픽 상태와 같이 다시 변경하여 기본 밴드와 추가 밴드를 사용한 CA 서비스를 제공하는 제1 모드로 다시 변경되어 동작할 수 있다. 즉, CA-오프 셀(30)에 대해서는 다시 CA-온 셀로 변경하여 기본 밴드와 추가 밴드를 통해 CA 서비스를 제공하게 되고, CA-온 셀(40)에 대해서는 수직 분할되었던 셀(41, 42)을 다시 하나의 셀(40)로 변경하여 하나의 셀(40)을 통한 기본 밴드와 추가 밴드로써 CA 서비스를 제공하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서는 일부 셀에서의 트래픽 증가로 인한 부하 급증시에도 DU(200)의 추가적인 증설 없이 액티브 안테나 시스템(110, 120)의 수직 빔 포밍을 이용해 가상 셀 분할을 하여 유연하게 부하 처리가 가능해진다.

도 3은 도 2에 도시된 DU(200)의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, DU(200)는 송수신부(210, 220), 신호 처리부(230), 셀 형상 저장부(240), 셀 트래픽 산출부(250) 및 셀 최적화부(260)를 포함한다. 도 3에서는 설명의 편의상 본 발명의 특징과 관련 없는 DU(200)의 일반적인 구성 및 그 동작에 대한 설명은 생략하였다. 즉, DU(200)는 무선 디지털 신호를 암호화 및 복호화 등의 처리를 수행하며, RU(113, 123)와 코어 시스템(300)의 제어에 따라 RU(113, 123)에 대한 제어를 수행하는 구성을 더 포함할 수 있음은 당연하다.

송수신부(210)는 액티브 안테나 시스템(110, 120)과 무선 신호를 송수신한다. 이러한 무선 신호는 RU(113, 123)가 단말로부터 수신하는 신호 세기값, 예를 들어 RSRP(Reference Signal Received Power), 스루풋 성능 측정치 등의 값과, 셀 자체의 무선 자원 부하, 셀 용량 측정치 등을 포함할 수 있다.

송수신부(220)는 코어 시스템(300)과 신호를 송수신한다.

신호 처리부(230)는 송수신부(210)와 송수신부(220) 사이에 접속되어 액티브 안테나 시스템(110, 120)과 코어 시스템(300) 사이의 신호 전달을 수행한다. 특히, 신호 처리부(230)는 송수신부(220)를 통해 코어 시스템(300)으로부터 전달되는 신호를 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)별로 분리하고, 또한 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)에 의해 형성되는 셀별로 분리하여 송수신부(210)를 통해 액티브 안테나 시스템(110, 120)으로 전달한다. 이와 반대로, 신호 처리부(230)는 송수신부(210)를 통해 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)으로부터 전달되는 신호를 병합하여 송수신부(220)를 통해 코어 시스템(300)으로 전달한다.

셀 형상 저장부(240)는 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)에 의해 형성되는 셀(30, 40)과 관련된 정보를 저장한다. 특히, 셀 형상 저장부(240)는 제1 모드로 동작하는 경우에는 두 개의 셀(30, 40) 관련 정보를 저장하지만, 제2 모드로 동작하는 경우에는 세 개의 셀(30, 41, 42) 관련 정보를 저장한다.

여기서 셀 관련 정보로는 셀 커버리지, 셀의 트래픽 정보, 제1 모드로 동작하여 두 개의 셀(30, 40)을 형성하기 위한 액티브 안테나(112, 122) 제어 정보, 제1 모드와 제2 모드 사이의 모드 전환의 기준이 되는 임계 트래픽 값 등이 있다.

셀 트래픽 산출부(250)는 송수신부(210)를 통해 액티브 안테나 시스템(110, 120)으로부터 수신되는 측정 데이터 및 통계치를 활용하여 트래픽을 산출한다. 본 발명의 실시예에 따른 측정 데이터 및 통계치는 단말로부터 수신되는 RSRP와 스루풋 성능 측정치, 그리고 각 셀로부터 수신되는 무선 자원 부하, 셀 용량 측정치 등이다.

셀 최적화부(260)는 셀 트래픽 산출부(250)에 의해 산출되는 셀(30, 40)들의 트래픽과 임계 트래픽값을 비교하여 임계 트래픽값 이상이 되는 트래픽이 발생하여 트래픽 부하가 증가한 셀이 있는 경우, 동작 모드를 제1 모드에서 제2 모드로의 모드 전환을 결정한다. 상기 예를 들면, 셀(40)의 트래픽이 증가하여 임계 트래픽값 이상이 되므로, 제2 모드로의 모드 전환을 결정한다. 이와 반대로, 제2 모드로 설정되어 동작되는 중에 셀(40)의 트래픽이 임계 트래픽값보다 작아지게 되어 해당 셀(40)의 트래픽 부하가 감소되면 다시 제2 모드에서 제1 모드로의 모드 전환을 결정하게 된다.

또한, 셀 최적화부(260)는 제2 모드로의 전환에 따라 셀(30)을 CA-오프시키고, 셀(40)을 CA-온시켜서 2개의 수직 셀(41, 42)로 분할하여 형성하기 위해 액티브 안테나 시스템(110, 120)을 제어하기 위한 제어 정보를 신호 처리부(230)를 통해 액티브 안테나 시스템(110, 120)으로 전달한다.

또한, 모드 설정부(260)는 제1 모드로의 전환에 따라 CA-오프된 셀(30)을 다시 CA 서비스를 제공하기 위해, 그리고 CA-온된 셀(41, 42)를 다시 하나의 셀(40)로 형성하기 위해 액티브 안테나 시스템(110, 120)을 제어하기 위한 제어 정보를 신호 처리부(230)를 통해 액티브 안테나 시스템(110, 120)으로 전달한다.

또한, 모드 설정부(260)는 설정되는 제1 모드 또는 제2 모드에 따라 신호 처리부(230)가 신호의 분리 및 병합을 수행하도록 제어를 수행한다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 셀 최적화 방법에 대해 설명한다.

먼저, DU(200)의 셀 트래픽 산출부(250)는 액티브 안테나 시스템(110, 120)을 통해 RSRP, 스루풋 성능 측정치, 무선 자원 부하, 셀 용량 측정치 등을 수신한다(S100). 그 후, 수신된 값들을 사용하여 셀(30, 40)별로 트래픽값을 산출한다(S110). 여기서, 각종의 측정 데이터 및 통계치를 사용하여 셀(30, 40)별 트래픽값을 산출하는 내용에 대해서는 이미 잘 알려져 있으므로 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.

다음, 셀 최적화부(260)는 셀 트래픽 산출부(250)에 의해 산출되는 셀(30, 40)별 트래픽값이 셀 형상 저장부(240)에 저장되어 있으면서 본 발명의 실시예에 따른 모드 전환의 기준이 되는 정보인 모드 전환 기준값, 즉 임계 트래픽값 이상인지를 판단한다(S120).

만약 셀(30)의 트래픽값은 임계 트래픽값보다 작으나 셀(40)의 트래픽값이 임계 트래픽값 이상인 것으로 판단되는 경우에는 해당 셀(40)의 트래픽의 부하가 커서 제2 모드로 동작하여야 하는 것을 나타내므로, 현재 무선 통신 시스템의 동작 모드가 제1 모드인지를 확인한다(S130).

만약 무선 통신 시스템의 동작 모드가 제1 모드인 경우에는 셀 최적화부(260)는 셀(40)의 트래픽 증가로 인해 제2 모드로 전환을 결정하고(S140), 셀 형상 저장부(230)에 저장되어 있는 정보에 기초하여 제2 모드에서 형성될 CA-오프 그룹에 속하는 셀(30)과 CA-온 그룹에 속하는 셀(40)을 결정한다(S150). 여기에서는 CA-오프 그룹에 하나의 셀(30)이 속하고 CA-온 그룹에 하나의 셀(40)만이 속하지만, 둘 이상의 다수의 셀로 구성되는 경우 각 CA-오프 그룹과 CA-온 그룹에는 각각 다수의 셀이 포함될 수 있다.

그 후, CA-온 그룹에 속하는 셀(40)에 대해서는 해당 셀(40) 대신에 수직 분할될 두 개의 셀(41, 42)을 형성하여야 하므로, 이 때 형성되는 두 개의 셀(41, 42) 관련 정보를 결정한다(S160). 이러한 셀(41, 42) 관련 정보로는 두 개의 셀(41, 42)의 커버리지, PCI 정보 등이 포함될 수 있다.

계속해서, 셀 최적화부(260)는 CA-오프 그룹의 셀(30)에 대해서는 CA를 오프하고 기본 밴드로만 서비스되도록 하기 위해 액티브 안테나 시스템(110)을 제어하기 위한 제어 정보를 액티브 안테나 시스템(110)으로 전달하고, CA-온 그룹의 셀(40)에 대해서는 CA를 온하고 해당 셀(40)을 두 개의 수직 셀(41, 42)로 분할한 후 기본 밴드와 추가 밴드를 사용하여 CA로 서비스하기 위해 액티브 안테나 시스템(120)을 제어하기 위한 제어 정보를 액티브 안테나 시스템(120)으로 전달한다(S170).

따라서, 액티브 안테나 시스템(110)은 DU(200)의 셀 최적화부(260)로부터의 제어 정보에 따라 액티브 안테나(112)의 사용을 중단하고, 패시브 안테나(111)만을 제어하여 기본 밴드로만 해당 셀(30)에 대한 무선 통신 서비스를 제공하고, 액티브 안테나 시스템(120)은 액티브 안테나(122)를 제어하여 내부 셀(41)과 외부 셀(42)을 형성한 후, 각 셀(41, 42)에 대해 기본 밴드와 추가 밴드를 사용하여 CA 서비스를 제공하게 된다.

그리고, 셀 최적화부(260)는 CA-온 그룹의 셀(30)과 CA-오프 그룹의 셀(41, 42) 관련 형상 정보를 셀 형상 저장부(240)에 저장한다(S180).

그 후, 셀 최적화부(260)는 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)을 통해 3개의 셀(30, 41, 42)과 코어 시스템(300) 사이의 신호 전송을 위해 신호 처리부(230)에 대한 제어를 수행한다(S190).

한편, 상기 단계(S130)에서 무선 통신 시스템의 동작 모드가 제2 모드로 동작 중인 경우에는 트래픽 부하가 높은 셀(40)에 대해 이미 CA-온 그룹의 셀(40)로 변경하여 서비스하고, 트래픽 부하가 높지 않은 셀(30)에 대해서는 CA-오프 그룹의 셀(30)로 변경하여 기본 밴드로만 서비스하고 있으므로 계속하여 제2 모드의 동작이 유지되도록 한다.

또한, 상기 단계(S120)에서 트래픽값이 임계 트래픽값 이상이 되는 셀이 없는 경우, 즉 모든 셀(30, 40)의 트래픽값이 임계 트래픽값보다 작아서 균일한 트래픽 상황인 경우에는 제1 모드로 동작하여야 하는 것을 나타내므로, 현재 무선 통신 시스템의 동작 모드가 제2 모드인지를 확인한다(S200).

만약 무선 통신 시스템의 동작 모드가 제2 모드인 경우에는 셀 최적화부(260)는 셀(40)의 트래픽 감소로 인해 제1 모드로 전환을 결정하고(S210), 셀 형상 저장부(230)에 저장되어 있는 정보에 기초하여 모든 셀(30, 40)에 대해 기본 밴드와 추가 밴드를 사용하는 CA 서비스를 제공하기 위해 액티브 안테나 시스템(110, 120)을 제어하기 위한 제어 정보를 액티브 안테나 시스템(110, 120)으로 전달한다(S220).

따라서, 액티브 안테나 시스템(110, 120)은 DU(200)의 셀 최적화부(260)로부터의 제어 정보에 따라 패시브 안테나(111, 121)를 사용하여 기본 밴드의 서비스를 제공하고, 액티브 안테나(112, 122)를 사용하여 추가 밴드의 서비스를 제공하는 CA 서비스를 제공하게 된다.

그리고, 셀 최적화부(260)는 제1 모드로 동작하는 모든 셀(30, 40) 관련 형상 정보를 셀 형상 저장부(240)에 저장한다(S230).

그 후, 셀 최적화부(260)는 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)을 통해 2개의 셀(30, 40)과 코어 시스템(300) 사이의 신호 전송을 위해 신호 처리부(230)에 대한 제어를 수행한다(S240).

한편, 상기 단계(S200)에서 무선 통신 시스템의 동작 모드가 이미 제1 모드로 동작 중인 경우에는 계속하여 제2 모드의 동작이 유지되도록 하면 된다.

한편, 상기한 바와 같이, 일부 셀(40)의 트래픽 증가로 인한 셀 최적화가 수행되는 경우 셀 분할에 의해 물리적인 셀이 추가되거나, 또는 추가된 셀이 다시 제거되므로, 이러한 셀의 변화로 인해 셀간 이웃 관계(Neighbor Relation)가 변경될 수 있다.

따라서, 이러한 셀의 변화로 인한 이웃 관계를 자동으로 변경하기 위해 ANR(Automatic Neighbor Relation) 절차가 수행될 필요가 있다.

이러한 ANR 절차는 도 5에 도시된 바와 같이, 코어 시스템(300)에 포함된 SON(Self Organizing Network) 서버(310)에 의해 수행되며, SON 서버(310)가 CA-온 그룹의 셀(40)에서 수직 분할된 셀(41, 42) 중에서 내부 셀(41)과 또한 이웃 셀(30)로 ANR 수행 지시를 전달하면(S200, S210), 각 내부 셀(41)과 이웃 셀(30)은 자신이 가지고 있는 NRT(Neighbor Relation Table)를 갱신하여 셀의 변화 정보를 저장하게 된다(S220, S230).

한편, 무선 통신 서비스의 동작은 FDD(Frequency Division Duplex)와 TDD(Time Division Duplex)로 구분될 수 있다. FDD는 DL/UL 트래픽이 대칭적이며 단말들의 이동이 큰 셀에서 효과가 크고, TDD는 DL/UL 트래픽이 비대칭적이고 부하가 큰 셀에서 더욱 효과가 크다.

본 발명의 실시예에 따른 DU(200)와 액티브 안테나 시스템(110, 120)이 FDD와 TDD 모두를 지원하는 경우 CA-온 그룹의 셀(41, 42)에 대해 기본 밴드는 기본인 FDD 모드로 유지하되 추가 밴드는 TDD 모드로 변경하여 FDD+TDD CA로 서비스할 수도 있다. 이것은 경기장 혹은 행사장 같이 업로드 트래픽이 많은 셀에서의 부하 분산에 더욱 효과가 있다.

한편, 상기에서는 트래픽이 증가한 셀(40)을 액티브 안테나 시스템(120)을 통해 두 개의 셀(41, 42)로 수직 분할하는 것으로만 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않고, 액티브 안테나 시스템(120)의 액티브 안테나(122)가 지원 가능한 경우 셋 이상의 셀로도 분할 가능하다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

1. 복수의 셀 각각에 위치하며, 패시브 안테나, 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나 및 무선 신호를 처리하는 무선 신호 처리 장치를 포함하는 복수의 액티브 안테나 시스템; 및
   상기 복수의 안테나 시스템으로부터 수신되는 신호를 통해 복수의 셀별 트래픽을 파악하고, 상기 복수의 셀 중에서 일부 셀의 트래픽이 증가하는 경우 트래픽이 증가한 셀을 상기 액티브 안테나를 통해 복수의 셀로 수직 분할하여 수직 분할된 복수의 셀에 대해 상기 패시브 안테나 및 상기 무선 신호 처리 장치를 이용한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 이용한 추가 밴드를 통해 주파수 병합 서비스를 제공하는 디지털 신호 처리 장치
   를 포함하는 무선 통신 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 셀 중에서 트래픽이 증가한 셀을 제외한 나머지 셀에 대해서는 주파수 병합 서비스 없이 상기 패시브 안테나를 통한 기본 밴드로만 무선 통신 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 액티브 안테나를 통해 수직 분할되어 형성되는 셀은 2개이며, 2개의 셀은 상기 액티브 안테나의 내부 빔에 의해 형성되는 내부 셀(inner cell)과 외부 빔에 의해 형성되는 외부 셀(outer cell)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 디지털 신호 처리 장치는 분할되기 전의 셀의 PCI(Physical Cell Identity)와 분할되어 형성된 상기 외부 셀의 PCI를 동일하게 설정하지만, 상기 외부 셀의 PCI와는 상이하게 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 트래픽이 증가한 셀을 분할하기 전의 동작 모드를 제1 모드로 정의하고, 셀을 분할한 후의 동작 모드를 제2 모드로 정의하는 경우, 셀의 트래픽이 상기 제1 모드와 제2 모드 사이의 전환의 기준이 되는 임계 트래픽값 이상인 경우 상기 제2 모드로 전환하고, 제2 모드로 전환된 후 상기 셀의 트래픽이 상기 임계 트래픽값보다 작아지는 경우 다시 상기 제1 모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 디지털 신호 처리 장치는 상기 액티브 안테나 시스템을 통해 단말로부터 수신되는 RSRP(Reference Signal Received Power), 스루풋 성능 측정치와 해당 셀의 무선 자원 부하 및 셀 용량 측정치를 사용하여 해당 셀의 트래픽을 산출하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
7. 제5항에 있어서,
   상기 제1 모드에서 상기 디지털 신호 처리 장치는 상기 복수의 셀에 대해 상기 패시브 안테나를 통한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 통한 추가 밴드를 통한 주파수 병합 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
8. 제1항에 있어서,
   상기 디지털 신호 처리 장치와 상기 액티브 안테나 시스템이 FDD(Frequency Division Duplex)와 TDD(Time Division Duplex)를 모두 지원하는 경우, 상기 수직 분할된 셀에 대해 기본 밴드는 기본인 FDD 모드로 유지하고, 추가 밴드는 TDD 모드로 설정하여 주파수 병합 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
9. 제5항에 있어서,
   상기 디지털 신호 처리 장치의 외부 망에 대한 접속 처리를 수행하는 코어 시스템을 더 포함하며,
   상기 코어 시스템은 상기 제1 모드와 상기 제2 모드 사이의 전환에 따른 셀의 변경으로 인한 각 셀에서의 이웃 셀 정보를 자동으로 갱신하기 위한 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
10. 서비스 영역에 설치되어 무선 신호를 처리하는 복수의 무선 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 복수의 무선 신호 처리 장치로부터의 무선 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치에 있어서,
    패시브 안테나, 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나와 상기 무선 신호 처리 장치를 포함하는 액티브 안테나 시스템을 통해 단말로부터 전달되는 신호를 병합하여 코어 시스템으로 전달하고, 상기 코어 시스템으로부터 전달되는 신호를 분리하여 상기 액티브 안테나 시스템을 통해 단말로 전달하는 신호 처리부;
    상기 액티브 안테나 시스템을 통해 전달되는 단말의 신호 세기값과 셀 정보를 통해 복수의 셀의 셀별 트래픽을 산출하는 셀 트래픽 산출부; 및
    상기 셀 트래픽 산출부에 의해 산출되는 셀별 트래픽에 기초하여 트래픽이 임계 트래픽값 이상이 되는 셀이 있는 것으로 판단되는 경우 트래픽이 상기 임계 트래픽값 이상이 되는 셀을 상기 액티브 안테나를 통해 복수의 셀로 수직 분할하여 수직 분할된 복수의 셀에 대해 상기 패시브 안테나를 통한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 통한 추가 밴드를 통해 주파수 병합 서비스를 제공하는 셀 최적화부
    를 포함하는 디지털 신호 처리 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 셀 최적화부는 모든 셀에 대해 기본 밴드와 추가 밴드를 통한 주파수 병합 서비스를 제공하는 제1 모드와 트래픽이 상기 임계 트래픽 이상인 셀을 수직 분할하여 생성되는 복수의 셀에 대해서만 기본 밴드와 추가 밴드를 통한 주파수 병합 서비스를 제공하고, 트래픽이 상기 임계 트래픽보다 작은 셀에 대해서는 주파수 병합 서비스 없이 기본 밴드만을 사용하여 무선 통신 서비스를 제공하는 제2 모드 사이의 모드 전환을 제어하는 디지털 신호 처리 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 셀 최적화부는 셀의 트래픽이 상기 임계 트래픽값 이상인 셀이 있는 경우에 상기 제1 모드에서 상기 제2 모드로의 전환을 제어하고,
    모든 셀의 트래픽이 상기 임계 트래픽값보다 작아지는 경우에 상기 제2 모드에서 상기 제1 모드로의 전환을 제어하는
    것을 특징으로 하는 디지털 신호 처리 장치.
13. 무선 통신 시스템이 복수의 셀에 대한 최적화를 수행하는 방법에 있어서,
    액티브 안테나 시스템－여기서 액티브 안테나 시스템은 패시브 안테나, 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나 및 무선 신호를 처리하는 무선 신호 처리 장치를 포함함－을 통해 단말로부터 수신되는 신호와 셀 자체 정보에 기초하여 복수의 셀별 트래픽을 산출하는 단계; 및
    셀별 트래픽이 임계 트래픽값 이상인 셀이 있는 경우, 해당 셀을 상기 액티브 안테나를 통해 복수의 셀로 수직 분할하여 수직 분할된 복수의 셀에 대해 상기 패시브 안테나 및 상기 무선 신호 처리 장치를 이용한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 이용한 추가 밴드를 통해 주파수 병합 서비스를 제공하는 단계
    를 포함하며,
    상기 복수의 셀로의 수직 분할은 상기 액티브 안테나의 내부 빔을 사용하여 내부 셀을 형성하고, 외부 빔을 사용하여 외부 셀을 형성하는 것을 특징으로 하는 셀 최적화 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 주파수 병합 서비스를 제공하는 단계는,
    산출되는 셀별 트래픽 중에서 상기 임계 트래픽값 이상이 되는 트래픽이 있는지를 판단하는 단계;
    상기 임계 트래픽값 이상이 되는 트래픽이 없는 것으로 판단되는 경우, 모든 셀에 대해 상기 패시브 안테나를 통한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 통한 추가 밴드를 통해 주파수 병합 서비스를 제공하는 제1 모드로 동작하는 단계; 및
    상기 임계 트래픽값 이상이 되는 트래픽이 있는 것으로 판단되는 경우, 트래픽이 상기 임계 트래픽값 이상이 되는 셀을 상기 액티브 안테나를 통해 복수의 셀로 수직 분할하여 수직 분할된 복수의 셀에 대해 상기 패시브 안테나를 통한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 통한 추가 밴드를 통해 주파수 병합 서비스를 제공하고, 트래픽이 상기 임계 트래픽값보다 작은 셀에 대해 주파수 병합 서비스 없이 상기 패시브 안테나를 통해 기본 밴드로만 무선 통신 서비스를 제공하는 제2 모드로 동작하는 단계
    를 포함하는 셀 최적화 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 모드로 동작하는 단계는,
    상기 무선 통신 시스템이 상기 제1 모드로 동작 중인지를 판단하는 단계;
    상기 무선 통신 시스템이 상기 제1 모드로 동작 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 제2 모드로의 전환을 결정하는 단계;
    모든 셀을 주파수 병합을 수행하는 그룹의 셀과 주파수 병합을 수행하지 않는 셀로 분류하는 단계;
    상기 주파수 병합을 수행하는 그룹의 셀에 대해서는 복수의 셀로 수직 분할하여 수직 분할된 복수의 셀에 대해 상기 패시브 안테나를 통한 기본 밴드와 상기 액티브 안테나를 통한 추가 밴드를 통해 주파수 병합 서비스를 제공하도록 상기 액티브 안테나 시스템을 제어하고, 상기 주파수 병합을 수행하지 않는 그룹의 셀에 대해서는 주파수 병합 서비스 없이 상기 패시브 안테나를 통해 기본 밴드로만 무선 통신 서비스를 제공하도록 상기 액티브 안테나 시스템을 제어하는 단계; 및
    각 셀에 대한 신호 처리를 수행하는 단계
    를 포함하는 셀 최적화 방법.
16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 모드로 동작하는 단계는,
    상기 무선 통신 시스템이 상기 제2 모드로 동작 중인지를 판단하는 단계;
    상기 무선 통신 시스템이 상기 제2 모드로 동작 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 모드로의 전환을 결정하는 단계;
    모든 셀에 대해 기본 밴드와 추가 밴드를 통한 주파수 병합 서비스를 제공하도록 상기 액티브 안테나 시스템을 제어하는 단계; 및
    각 셀에 대한 신호 처리를 수행하는 단계
    를 포함하는 셀 최적화 방법.

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