KR20220099058A - 스몰셀 클러스터 네트워크 환경에서 son 기능 적용 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

스몰셀 클러스터 네트워크 환경에서 son 기능 적용 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

이동통신 네트워크의 SON 서버의 동작 방법은 스몰셀 클러스터를 구성하는 복수의 스몰셀 기지국들 각각으로부터 성능 데이터를 수집하는 단계; 상기 수집된 성능 데이터로부터 성능 저하의 발생이 감지된 경우 상기 성능 저하의 원인을 분석하는 단계; 상기 성능 저하의 원인에 따라 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 SON 기능의 실행을 상기 복수의 스몰셀 기지국들 중 적어도 하나에게 명령하는 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

스몰셀 클러스터 네트워크 환경에서 SON 기능 적용 방법 및 이를 위한 장치{Method for applying SON function in small cell cluster network environment, and apparatus for the same}
본 발명은 스몰셀 클러스터(small cell cluster)를 포함하는 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스몰셀 클러스터를 포함하는 네트워크 환경에서 네트워크 성능 저하가 발생하였을 경우에 네트워크 복구를 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
최근 인터넷과 인터넷 기반의 각종 서비스들로의 무선 접속이 증가함에 따라 향상된 사용자 경험을 제공하고자 하는 움직임이 일어나고 있다. 광대역 이동통신 네트워크에서의 대역 효율성과 커버리지는 네트워크의 경제성을 결정하는 주요 요소들로 이들에 대한 효율적인 운용과 관리를 통해서 오퍼레이터들의 CAPEX와 OPEX를 줄이기 위한 노력을 하고 있다. 표준화 단체인 3GPP에서는 효율적인 운용과 관리를 위한 핵심 기술로서 자동 구성 네트워크(SON, Self-Organizing Network) 기술에 대한 표준화를 진행해 오고 있다.
주변 상황에 자동적으로 적응하여 스스로 네트워크를 구성하는 SON 기술은 통신망 커버리지 및 전송 용량 확장의 경제성 문제를 해결하고, 네트워크 운용과 네트워크 관리의 경제적 효율성을 높이는 것을 목적으로 한다. SON 기술은 물리적인 설치 이후에 전원 만을 공급하고 자동적으로 주변 환경에 적응하여 코어 망에 접속 등을 하도록 통신망을 구성하고 운용한다. 주요 특성은 크게 자율 구성(self-configuration), 자율 최적화(self-optimization), 자율 치유(self-healing) 등 세가지로 나눌 수 있다. 자율 구성(self-configuration)은 전원 공급만으로 스스로 IP 주소 등 기타 물리적 파라미터들을 설정하고 코어 망과 연결하여 자동 구성 네트워크(SON)을 만들고 통신이 가능하게 만드는 기능을 말한다. 자율 최적화(self-optimization)는 주변 환경의 변화에 따라 각종 파라미터들을 최적화 하여 망의 전송 성능을 높이고, 망 자원의 효율적인 관리를 위한 기능을 말한다. 자율 치유(self-healing)는 망 내의 전송 실패 및 전송 지연 등의 장애요소를 스스로 발견하고 이를 치유하는 기능이다.
SON 기술은 PCI 자동 구성(automated PCI assignment), 부하 균형(MLB, mobility load balancing), 핸드오버 최적화(MRO, mobility robustness optimization), 커버리지 및 용량 최적화(CCO, coverage & capacity optimization), 셀 아웃티지 보상(COC, cell outage compensation), 에너지 절약(ES, energy saving), 셀간 간섭 완화(ICIC, inter-cell interference control) 등의 기능들을 포함하고 있다.
이러한 SON 주요 기능들은 인스턴스 형태로 기지국에서 실행이 가능하고 다른 SON 기능과 별개로 독립적으로 기능을 수행한다. 여러 개의 SON 기능들이 동시에 수행을 하면서 동일한 파라미터에 접근하거나 상반되는 정책(policy)를 적용함으로써 오히려 네트워크 성능을 저하시키는 문제가 발생될 수 있다. 따라서 이러한 SON 기능들을 조정하고 네트워크 문제에 따라 최적의 SON 기능을 선택하는 방법이 필요하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 스몰셀 클러스터를 포함하는 이동통신 시스템에서 네트워크 성능 저하를 SON 기능을 적용하여 복구하는 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 스몰셀 클러스터를 포함하는 이동통신 시스템에서 네트워크 성능 저하를 SON 기능을 적용하여 복구하는 장치들(즉, SON 서버 및 SON 서버와 연동하는 스몰셀 기지국)을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 이동통신 네트워크의 SON 서버의 동작 방법으로서, 스몰셀 클러스터를 구성하는 복수의 스몰셀 기지국들 각각으로부터 성능 데이터를 수집하는 단계; 상기 수집된 성능 데이터로부터 성능 저하의 발생이 감지된 경우 상기 성능 저하의 원인을 분석하는 단계; 상기 성능 저하의 원인에 따라 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 SON 기능의 실행을 상기 복수의 스몰셀 기지국들 중 적어도 하나에게 명령하는 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 SON 서버의 동작 방법은 상기 선택된 SON 기능의 실행 이후에, 상기 복수의 스몰셀 기지국들 각각으로부터 성능 데이터를 재수집하여 성능 저하가 복구되었는지를 검증하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터를 구성하는 특정 셀에서 발생되고 PCI(physical cell identity) 혼동(confusion)이 상기 성능 저하의 원인으로 판단되면, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 PCI 자동 구성(automated PCI assignment) 기능이 선택될 수 있다.
상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 PCI 충돌(collision)이 상기 성능 저하의 원인으로 판단되면, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 PCI 자동 구성 기능이 선택될 수 있다.
상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 인접 셀이 power off 상태이고 에너지 절약(ES, energy saving) 기능이 실행 중이 아니라면, 셀 아웃티지(cell outage)가 상기 성능 저하의 원인으로 판단될 수 있다.
상기 성능 저하의 원인이 셀 아웃티지로 판단된 경우, 다수의 인접 셀들이 존재하면 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 셀 아웃티지 보상(COC, Cell outage compensation) 기능이 선택되고, 다수의 인접 셀들이 존재하지 않으면 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 기지국 추가 기능이 선택될 수 있다.
상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 인접 셀의 수신 신호 세기가 기준치 이상이면 인접 셀 간섭(inter-cell interference)이 상기 성능 저하의 원인으로 판단되고, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 인접 셀 간섭 완화 기능(ICIC, inter-cell interference control) 기능이 선택될 수 있다.
상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 핸드오버 실패율이 기준치 이상이면 핸드오버 실패가 상기 성능 저하의 원인으로 판단되고, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 MRO(mobility robustness optimization)기능이 선택될 수 있다.
상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 서빙 셀의 부하가 기준치 이상이면 셀 오버로드(overload)가 상기 성능 저하의 원인으로 판단되고, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 MLB(mobility load balancing)기능이 선택될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 이동통신 네트워크에 포함된 스몰셀 클러스터를 구성하는 스몰셀 기지국의 동작 방법으로, 성능 데이터를 SON(self-organizing network) 서버로 보고하는 단계; 상기 수집된 성능 데이터로부터 성능 저하의 발생이 감지된 경우, 상기 SON 서버로부터 상기 성능 저하를 복구하기 위해 선택된 SON 기능의 실행을 명령하는 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 SON 기능의 실행 이후에 상기 성능 저하가 복구되었는지를 검증하기 위한 성능 데이터를 상기 SON 서버로 보고하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 성능 데이터는 미리 설정된 주기, 상기 SON 서버로부터 설정된 주기, 또는 상기 SON 서버로부터의 요청에 따라서 상기 SON 서버로 보고될 수 있다.
상기 SON 기능은 PCI 자동 구성(automated PCI assignment) 기능, 셀 아웃티지 보상(COC, Cell outage compensation) 기능, 기지국 추가 기능, 인접 셀 간섭 완화 기능(ICIC, inter-cell interference control) 기능, MRO(mobility robustness optimization) 기능, 및 MLB(mobility load balancing) 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 이동통신 네트워크의 SON(self-organizing network) 서버로서, 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 적어도 하나의 명령어를 저장하는 메모리를 포함하여 구성되고, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 명령어는 상기 SON 서버가: 스몰셀 클러스터를 구성하는 복수의 스몰셀 기지국들 각각으로부터 성능 데이터를 수집하고; 상기 수집된 성능 데이터로부터 성능 저하의 발생이 감지된 경우 상기 성능 저하의 원인을 분석하고; 상기 성능 저하의 원인에 따라 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능을 선택하고; 및 상기 선택된 SON 기능의 실행을 상기 복수의 스몰셀 기지국들 중 적어도 하나에게 명령하는 메시지를 전송하도록 할 수 있다.
상기 적어도 하나의 명령어는 상기 SON 서버가 상기 선택된 SON 기능의 실행 이후에, 상기 복수의 스몰셀 기지국들 각각으로부터 성능 데이터를 재수집하여 성능 저하가 복구되었는지를 검증하도록 할 수 있다.
상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터를 구성하는 특정 셀에서 발생되고 PCI(physical cell identity) 혼동(confusion)이 상기 성능 저하의 원인으로 판단되면, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 PCI 자동 구성 기능이 선택되고, 상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 PCI 충돌(collision)이 상기 성능 저하의 원인으로 판단되면, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 PCI 자동 구성 기능이 선택될 수 있다.
상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 인접 셀이 power off 상태이고 에너지 절약(ES, energy saving) 기능이 실행 중이 아니라면 셀 아웃티지(cell outage)가 성능 저하의 원인으로 판단될 수 있다.
상기 성능 저하의 원인이 셀 아웃티지로 판단된 경우, 다수의 인접 셀들이 존재하면 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 셀 아웃티지 보상(COC, Cell outage compensation) 기능이 선택되고, 다수의 인접 셀들이 존재하지 않으면 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 기지국 추가 기능이 선택될 수 있다.
상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 인접 셀의 수신 신호 세기가 기준치 이상이면 인접 셀 간섭(inter-cell interference)이 상기 성능 저하의 원인으로 판단되고, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 인접 셀 간섭 완화 기능(ICIC, inter-cell interference control) 기능이 선택될 수 있다.
상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생한 경우, 핸드오버 실패율이 기준치 이상이면 핸드오버 실패가 상기 성능 저하의 원인으로 판단되고, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 MRO(mobility robustness optimization)기능이 선택될 수 있다.
상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생한 경우, 서빙 셀의 부하가 기준치 이상이면 셀 오버로드가 상기 성능 저하의 원인으로 판단되고, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 MLB(mobility load balancing)기능이 선택될 수 있다.
본 발명의 실시예들을 이용하면, 스몰셀 클러스터를 포함하는 이동통신 시스템에서 셀 에지(edge) 단말의 RLF(radio link failure) 발생 등 네트워크 성능 저하가 발생했을 경우, 네트워크 복구를 위한 최적의 SON 기능을 적용하여 네트워크 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 적용될 이동 통신 네트워크의 구조를 도시한 개념도이다.
도 2는 스몰셀 클러스터에서 커버리지 홀(coverage hole)의 발생을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 스몰셀 클러스터 네트워크에서 본 발명의 일 실시예에 따른 스몰셀 클러스터와 SON 서버 간의 성능 저하 복구 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스몰셀 클러스터와 SON 서버 간의 성능 저하 복구 절차에서 성능 저하 원인 분석 절차를 설명하기 위한 순서도들이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스몰셀 클러스터와 SON 서버 간의 SON 기능 선택 절차를 설명하기 위한 순서도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 적용될 이동 통신 네트워크의 구조를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명이 적용될 이동통신 네트워크는 매크로 기지국의 영역 내에 스몰셀 기지국들이 클러스터들(120-1 내지 120-3)을 구성하고 있는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 5G 이동통신 네트워크(예컨대, NR(new radio) 이동통신 네트워크)는 이동 단말(예컨대, user equipment(UE))(110) 및 이동 단말(110)과 제어 신호 및 사용자 데이터를 전송하는 기능을 수행하는 좁은 커버리지(coverage)을 담당하는 여러 개의 스몰셀 기지국들을 포함하는 스몰셀 클러스터들(120-1 내지 120-3)로 구성될 수 있다. 매크로 기지국과 스몰셀 기지국들은 5G 코어망(core network, 미도시)과 연결되어 외부망과 연동할 수 있다.
한편, 각 스몰셀 기지국 클러스터는 SON(self-organizing network) 서버(130)와 연결된다. SON 서버(130)는 각 스몰셀 기지국의 환경 설정, 각 스몰셀 기지국에 대한 성능 정보 수집 및 장애 관리 등의 다양한 SON 기능을 수행할 수 있다.
한편, 각각의 스몰셀 기지국들은 좁은 커버리지만을 커버할 수 있으므로, 스몰셀 클러스터를 구성하는 스몰셀 기지국들의 커버리지들 사이에 빈 공간인 커버리지 홀(coverage hole)이 발생될 수 있다.
도 2는 스몰셀 클러스터에서 커버리지 홀(coverage hole)의 발생을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 하나의 스몰셀 클러스터를 형성하는 스몰셀 기지국들의 사이에 커버리지 홀(121)이 발생한 경우가 도시되어 있다. 이동 단말(110)이 해당 커버리지 홀(121)에 진입하면 RLF(radio link failure)가 발생하게 되어, 이동 단말(110)이 진행 중이었던 서비스가 중단되는 서비스 품질 저하가 발생할 수 있다.
도 3은 스몰셀 클러스터 네트워크에서 본 발명의 일 실시예에 따른 스몰셀 클러스터와 SON 서버 간의 성능 저하 복구 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 3에서, 스몰셀 기지국 클러스터(120)는 앞서 도 1을 통해 설명된 네트워크 구조에서 하나의 스몰셀 기지국 클러스터들(120-1 내지 120-3) 중 하나일 수 있다. SON 서버(130)는 스몰셀 기지국 클러스터(120) 뿐 아니라 자신이 관리하에 있는 모든 스몰셀 기지국 클러스터들과 본 발명의 일 실시예에 따른 성능 저하 복구 절차를 수행할 수 있다.
한편, SON 서버(130)와 스몰셀 기지국 클러스터(120) 간의 통신은 스몰셀 기지국 클러스터(120)를 구성하는 스몰셀 기지국들 각각과 SON 서버(130) 간의 통신을 의미한다.
도 3을 참조하면, SON 서버(130)는 스몰셀 기지국 클러스터(120)로부터 성능 저하 이벤트 발생을 모니터링하기 위해 성능 데이터를 수집할 수 있다(S310). 상기 성능 데이터는 미리 설정된 주기(periodicity) 또는 상기 SON 서버(130)가 스몰셀 클러스터(120)를 구성하는 스몰셀 기지국들에게 설정한 주가에 따라서 주기적을 설정될 수 있다. 또는, 상기 SON 서버(130)의 요청에 따라서 상기 스몰셀 기지국 클러스터(120)를 구성하는 스몰셀 기지국들이 성능 데이터를 SON 서버(130)로 제공할 수 있다. 이때, 수집되는 성능 데이터는 예를 들어 호 단절율(call drop rate), 핸드오버 실패율, 각 스몰셀 기지국의 부하(load), 인접 셀 간섭(inter-cell interference)(즉, 인접셀 신호 수신 세기 등) 등의 다양한 지표 값들을 포함할 수 있다.
SON 서버(130)가 수집된 스몰셀 기지국들의 성능 데이터로부터 특정 성능 저하의 발생을 감지했을 경우 성능 저하 이벤트가 트리거 될 수 있다(S320). SON 서버(130)는 성능 저하 이벤트가 트리거 되면 이 성능 저하가 어떠한 요인에 의해 발생했는지 원인을 분석할 수 있다(S330). 이때, SON 서버(130)가 수행하는 성능 저하의 원인 분석 절차의 상세는 후술된다.
다음으로, SON 서버(130)는 성능 저하 원인에 따라 성능 저하를 복구할 수 있는 최적의 SON 기능을 선택할 수 있다(S340). 이때, SON 서버(130)가 수행하는 최적의 SON 기능 선택 절차의 상세는 후술된다.
SON 서버(130)는 선택된 성능 복구를 위한 SON 기능의 실행을 스몰셀 기지국 클러스터에게 명령하는 메시지를 전송할 수 있다(S350). 이때, 선택된 SON 기능에 따라서 상기 SON 서버의 명령 메시지는 상기 스몰셀 기지국 클러스터를 구성하는 하나의 스몰셀 기지국 또는 다수의 스몰셀 기지국들로 전송될 수 있다.
SON 서버(130)는 선택된 SON 기능의 실행 후 발생한 성능 데이터를 스몰셀 기지국 클러스터로부터 수집할 수 있다(S360). 예를 들면, 단계(S360)에서 수집되는 성능 데이터는 단계(S310)에서 수집되는 성능 데이터와 동일한 종류의 지표 값들일 수 있다. 또는, 단계(S320)에서 성능 저하 이벤트를 트리거한 원인이 된 성능 데이터 지표가 단계(S360)에서 수집될 수 있다. 즉, SON 기능의 실행에 의해서 성능 지표가 개선되었는지를 검증하기 위한 목적이다. SON 서버(130)는 수집된 성능 데이터를 기반으로 성능 복구에 대한 검증을 실시할 수 있다(S370).
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스몰셀 클러스터와 SON 서버 간의 성능 저하 복구 절차에서 성능 저하 원인 분석 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
즉, 도 4a 및 도 4b는 앞서 설명된 도 3의 절차(S330)를 상세히 설명하기 위한 순서도이다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, SON 서버(130)는 성능 저하 이벤트가 트리거되면 검출된 성능 저하가 스몰셀 클러스터 전체적인 성능 저하인지 또는 스몰셀 클러스터를 구성하는 개별 스몰셀 기지국의 성능 저하인지를 검사할 수 있다(S410).
탐지된 성능 저하가 스몰셀 클러스터의 전체적인 성능 저하가 아니고 특정 셀에서의 성능 저하로 판단되었다면, SON 서버(130)는 PCI(physical cell identity) 혼동(PCI confusion) 보고가 있었는지를 확인할 수 있다(S411). 특정 셀의 PCI 혼동에 대한 보고가 있었다면 PCI 혼동이 성능 저하 원인으로 결정될 수 있다(S412).
한편, 단계(S410)에서 탐지된 성능 저하가 스몰셀 클러스터의 전체적인 성능 저하인 것으로 판단되었다면, SON 서버(130)는 PCI 충돌(PCI collision) 보고가 있었는지를 확인할 수 있다(S420). 특정 셀로부터의 PCI 충돌에 대한 보고가 있었다면 PCI 충돌이 성능 저하의 원인으로 결정될 수 있다(S421).
만약, PCI 충돌에 대한 보고가 없었다면 SON 서버(130)는 클러스터 내 인접 셀이 전원 off(power Off) 상태로 있는지를 확인할 수 있다(S430). 인접 셀의 Power Off가 있었다면, SON 서버(130)는 현재 에너지 절약(ES, energy saving) 기능이 스몰셀 클러스터에서 실행 중인지를 확인할 수 있다(S431). 현재 ES 기능이 스몰셀 클러스터에서 실행 중이 아니라면, SOL 서버(130)는 셀 아웃티지(cell outage)를 성능 저하 원인으로 결정할 수 있다(S432). 한편, 현재 ES 기능이 스몰셀 클러스터에서 실행 중이라면, SON 서버(130)는 커버리지 홀을 성능 저하 원인으로 결정할 수 있다(S433).
다음으로, 클러스터 내 인접 셀이 전원 off 상태에 있지 않다면, SON서버(130)는 인접 셀의 수신 세기가 높은지를 검사할 수 있다(S440). 인접 셀의 수신 세기가 기준치 이상이면, SON 서버(130)는 인접 셀 간섭(inter-cell interference)을 성능 저하 원인으로 결정할 수 있다(S441).
한편, 인접 셀의 수신 세기가 정상이라면, SON 서버(130)는 핸드오프 실패율이 높은지를 확인할 수 있다(S450). 핸드오프 실패율이 기준치 이상이면, SON 서버(130)는 핸드오프 실패를 성능 저하 원인으로 결정할 수 있다(S451).
핸드오프 실패율이 정상적인 범위 내에 있다면, SON 서버(130)는 서빙 셀의 부하(load)가 높은지를 확인할 수 있다(S460). 서빙 셀의 부하가 기준치 이상이라면, SON 서버(130)는 셀 오버로드를 성능 저하 원인으로 결정할 수 있다(S461).
서빙 셀의 부하가 정상적인 범위 내에 있다면, SON 서버는 최종적으로 커버리지 홀을 성능 저하 원인으로 결정할 수 있다(S470).
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스몰셀 클러스터와 SON 서버 간의 SON 기능 선택 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
즉, 도 5a 및 도 5b는 앞서 설명된 도 3의 절차(S340)를 상세히 설명하기 위한 순서도이다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, SON 서버(130)는 성능 저하 원인이 결정되면, 성능 저하 원인이 커버리지 홀인지 확인할 수 있다(S510). 성능 저하 원인이 커버리지 홀이라면 현재 ES 기능이 실행 중인지 확인할 수 있다(S511). ES 기능이 실행 중이라면, SON 서버(130)는 ES 기능을 최적의 SON 기능으로 선택할 수 있다(S512). ES 기능이 실행 중이 아니라면 CCO(coverage & capacity optimization) 기능을 최적의 SON 기능으로 선택할 수 있다(S513).
SON 서버(130)는 성능 저하 원인이 PCI 충돌이나 혼동인지 확인할 수 있다(S520). 성능 저하 원인이 PCI 충돌이나 혼동이라면, SON 서버(130)는 PCI 자동 구성(automated PCI assignment) 기능을 최적의 SON 기능으로 선택할 수 있다(S521).
SON 서버(130)는 성능 저하 원인이 셀 아웃티지인지 확인할 수 있다(S530). 성능 저하 원인이 셀 아웃티지라면, SON 서버(130)는 다수의 인접 셀들이 존재하는지 확인할 수 있다(S531). 다수의 인접 셀이 존재한다면, SON 서버(130)는 COC(cell outage compensation) 기능을 최적의 SON 기능으로 선택할 수 있다(S532). 다수의 인접 셀이 존재하지 않는다면, SON 서버(130)는 새로운 기지국을 추가하기 위한 기지국 추가(cell addition)를 최적의 SON 기능으로 선택할 수 있다(S533).
SON 서버(130)는 성능 저하 원인이 인접 셀 간섭인지 확인할 수 있다(S540). 성능 저하 원인이 인접 셀 간섭이라면, SON 서버(130)는 인접 셀 간섭 완화(inter-cell interference control) 기능을 최적의 SON 기능으로 선택할 수 있다(S541).
SON 서버(130)는 성능 저하 원인이 핸드오프 실패인지 확인할 수 있다(S550). 성능 저하 원인이 핸드오프 실패라면, SON 서버(130)는 MRO(mobility robustness optimization) 기능을 최적의 SON 기능으로 선택할 수 있다(S551).
마지막으로, SON 서버(130)는 성능 저하 원인이 셀 오버로드인지 확인할 수 있다(S560). 성능 저하 원인이 셀 오버로드라면, SON 서버(130)는 MLB(mobility load balancing) 기능을 최적의 SON 기능으로 선택할 수 있다(S561).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6에서 예시되는 장치는 본 발명의 실시예들에 따른 방법을 수행하기 위한 장치(예컨대, SON 서버 또는 스몰셀 기지국)일 수 있다. SON 서버(130)는 상기 스몰셀 기지국 클러스터들이 존재하는 매크로 기지국 영역의 매크로 기지국에 포함되어 존재할 수도 있고, 코어망에 위치할 수 있다. SON 서버(130)는 물리적으로 분리된 별개의 서버로 존재할 수도 있고, 논리적인 노드로서 코어망에 존재하는 엔티티들 중 하나에 존재하거나, 매크로 기지국내에 존재할 수 있다.
도 6를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 장치(600)는 적어도 하나의 프로세서(610), 메모리(620) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(630)를 포함할 수 있다. 또한, 장치(600)는 입력 인터페이스 장치(640), 출력 인터페이스 장치(650), 저장 장치(660) 등을 더 포함할 수 있다. 장치(600)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(670)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(610)는 메모리(620) 및 저장 장치(660) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(610)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(620) 및 저장 장치(660) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(620)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬, 램, 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 이동통신 네트워크의 SON(self-organizing network) 서버의 동작 방법으로서,
    스몰셀 클러스터를 구성하는 복수의 스몰셀 기지국들 각각으로부터 성능 데이터를 수집하는 단계;
    상기 수집된 성능 데이터로부터 성능 저하의 발생이 감지된 경우 상기 성능 저하의 원인을 분석하는 단계;
    상기 성능 저하의 원인에 따라 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 SON 기능의 실행을 상기 복수의 스몰셀 기지국들 중 적어도 하나에게 명령하는 메시지를 전송하는 단계를 포함하는,
    SON 서버의 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 선택된 SON 기능의 실행 이후에, 상기 복수의 스몰셀 기지국들 각각으로부터 성능 데이터를 재수집하여 성능 저하가 복구되었는지를 검증하는 단계를 추가로 포함하는,
    SON 서버의 동작 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터를 구성하는 특정 셀에서 발생되고 PCI(physical cell identity) 혼동(confusion)이 상기 성능 저하의 원인으로 판단되면, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 PCI 자동 구성(automated PCI assignment) 기능이 선택되는,
    SON 서버의 동작 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 PCI 충돌(collision)이 상기 성능 저하의 원인으로 판단되면, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 PCI 자동 구성 기능이 선택되는,
    SON 서버의 동작 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 인접 셀이 power off 상태이고 에너지 절약(ES, energy saving) 기능이 실행 중이 아니라면, 셀 아웃티지(cell outage)가 상기 성능 저하의 원인으로 판단되는,
    SON 서버의 동작 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 성능 저하의 원인이 셀 아웃티지로 판단된 경우, 다수의 인접 셀들이 존재하면 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 셀 아웃티지 보상(COC, Cell outage compensation) 기능이 선택되고, 다수의 인접 셀들이 존재하지 않으면 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 기지국 추가 기능이 선택되는,
    SON 서버의 동작 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 인접 셀의 수신 신호 세기가 기준치 이상이면 인접 셀 간섭(inter-cell interference)이 상기 성능 저하의 원인으로 판단되고, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 인접 셀 간섭 완화 기능(ICIC, inter-cell interference control) 기능이 선택되는,
    SON 서버의 동작 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 핸드오버 실패율이 기준치 이상이면 핸드오버 실패가 상기 성능 저하의 원인으로 판단되고, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 MRO(mobility robustness optimization)기능이 선택되는,
    SON 서버의 동작 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 서빙 셀의 부하가 기준치 이상이면 셀 오버로드(overload)가 상기 성능 저하의 원인으로 판단되고, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 MLB(mobility load balancing)기능이 선택되는,
    SON 서버의 동작 방법.
  10. 이동통신 네트워크에 포함된 스몰셀 클러스터를 구성하는 스몰셀 기지국의 동작 방법으로,
    성능 데이터를 SON(self-organizing network) 서버로 보고하는 단계;
    상기 수집된 성능 데이터로부터 성능 저하의 발생이 감지된 경우, 상기 SON 서버로부터 상기 성능 저하를 복구하기 위해 선택된 SON 기능의 실행을 명령하는 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 SON 기능의 실행 이후에 상기 성능 저하가 복구되었는지를 검증하기 위한 성능 데이터를 상기 SON 서버로 보고하는 단계를 포함하는,
    스몰셀 기지국의 동작 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 성능 데이터는 미리 설정된 주기, 상기 SON 서버로부터 설정된 주기, 또는 상기 SON 서버로부터의 요청에 따라서 상기 SON 서버로 보고되는,
    스몰셀 기지국의 동작 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 SON 기능은 PCI 자동 구성(automated PCI assignment) 기능, 셀 아웃티지 보상(COC, Cell outage compensation) 기능, 기지국 추가 기능, 인접 셀 간섭 완화 기능(ICIC, inter-cell interference control) 기능, MRO(mobility robustness optimization) 기능, 및 MLB(mobility load balancing) 중 적어도 하나인,
    스몰셀 기지국의 동작 방법.
  13. 이동통신 네트워크의 SON(self-organizing network) 서버로서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 실행되는 적어도 하나의 명령어를 저장하는 메모리를 포함하여 구성되고, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 명령어는 상기 SON 서버가:
    스몰셀 클러스터를 구성하는 복수의 스몰셀 기지국들 각각으로부터 성능 데이터를 수집하고;
    상기 수집된 성능 데이터로부터 성능 저하의 발생이 감지된 경우 상기 성능 저하의 원인을 분석하고;
    상기 성능 저하의 원인에 따라 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능을 선택하고; 및
    상기 선택된 SON 기능의 실행을 상기 복수의 스몰셀 기지국들 중 적어도 하나에게 명령하는 메시지를 전송하도록 하는,
    SON 서버.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령어는 상기 SON 서버가
    상기 선택된 SON 기능의 실행 이후에, 상기 복수의 스몰셀 기지국들 각각으로부터 성능 데이터를 재수집하여 성능 저하가 복구되었는지를 검증하도록 하는,
    SON 서버.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터를 구성하는 특정 셀에서 발생되고 PCI(physical cell identity) 혼동(confusion)이 상기 성능 저하의 원인으로 판단되면, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 PCI 자동 구성 기능이 선택되고, 상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 PCI 충돌(collision)이 상기 성능 저하의 원인으로 판단되면, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 PCI 자동 구성 기능이 선택되는,
    SON 서버.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 인접 셀이 power off 상태이고 에너지 절약(ES, energy saving) 기능이 실행 중이 아니라면 셀 아웃티지(cell outage)가 성능 저하의 원인으로 판단되는,
    SON 서버.
  17. 청구항 13에 있어서,
    상기 성능 저하의 원인이 셀 아웃티지로 판단된 경우, 다수의 인접 셀들이 존재하면 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 셀 아웃티지 보상(COC, cell outage compensation) 기능이 선택되고, 다수의 인접 셀들이 존재하지 않으면 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 기지국 추가 기능이 선택되는,
    SON 서버.
  18. 청구항 13에 있어서,
    상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생되고 인접 셀의 수신 신호 세기가 기준치 이상이면 인접 셀 간섭(inter-cell interference)이 상기 성능 저하의 원인으로 판단되고, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 인접 셀 간섭 완화 기능(ICIC, inter-cell interference control) 기능이 선택되는,
    SON 서버.
  19. 청구항 13에 있어서,
    상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생한 경우, 핸드오버 실패율이 기준치 이상이면 핸드오버 실패가 상기 성능 저하의 원인으로 판단되고, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 MRO(mobility robustness optimization)기능이 선택되는,
    SON 서버.
  20. 청구항 13에 있어서,
    상기 성능 저하가 상기 스몰셀 클러스터 전체에서 발생한 경우, 서빙 셀의 부하가 기준치 이상이면 셀 오버로드가 상기 성능 저하의 원인으로 판단되고, 상기 성능 저하를 복구하기 위한 SON 기능으로 MLB(mobility load balancing)기능이 선택되는,
    SON 서버.
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