KR20240079280A

KR20240079280A - 기지국 전력 저감 지원 방법 및 이를 지원하는 기지국 지원 장치

Info

Publication number: KR20240079280A
Application number: KR1020220161565A
Authority: KR
Inventors: 이헌석
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2022-11-28
Filing date: 2022-11-28
Publication date: 2024-06-05

Abstract

본 발명은 기지국의 안테나를 통해 신호를 송출하거나 수신하도록 지원하는 안테나 지원 모듈과 통신하는 통신 인터페이스, 상기 안테나 지원 모듈 제어를 위한 정보를 저장하는 메모리, 상기 통신 인터페이스 및 상기 메모리와 기능적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 사전 정의된 에너지 절약 모드 진입 조건이 만족되면, 상기 안테나 지원 모듈을 구성하는 복수개의 블록 전원부들 중 적어도 일부 블록 전원부를 전원과 물리적으로 분리하여, 상기 적어도 일부 블록 전원부를 턴-오프하도록 제어하고, 사전 정의된 에너지 절약 모드 진출 조건이 만족되면, 턴-오프된 적어도 일부 블록 전원부를 전원과 물리적으로 연결하여, 상기 적어도 일부 블록 전원부를 턴-온하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국 전력 저감을 지원하는 기지국 지원 장치 및 이를 기반으로 하는 기지국 전력 저감 방법, 이를 지원하는 안테나 지원 모듈에 관한 것이다.

Description

기지국 전력 저감 지원 방법 및 이를 지원하는 기지국 지원 장치{SUPPORTING Method for SAVING POWER of base station AND control DEVICE SUPPORTING THE SAME}

본 발명은, 무선 통신 시스템에서의 전력 저감에 관한 것이다.

통신 방식의 발전에 따라 LTE(long-term evolution) 통신 방식에서 5G 통신 방식으로 변화되고 있다. 새로운 통신 방식이 개발되어 적용되는 과정에서, 기존 통신 방식이 일정 기간 유지될 수 있다. 이에 따라, 최근에는 Stand Alone(SA) 및 Non-Stand Alone(NSA) 방식이 적용되고 있다. Stand Alone(SA) 방식은 5G 망(network)만을 사용하는 구조이고, Non-Stand Alone (NSA)는 5G망만이 아니라 기존 LTE망도 함께 사용하는 구조이다. 이러한 과도기적 방식인 EN-DC(EUTRA-NR Dual Connectivity) 구조에서 LTE망을 Master Cell(MeNB)로 운용하고, NR망을 Secondary Cell(SgNB)로 운용할 경우, 사용자 단말은 LTE망에 먼저 연결을 하고 LTE망에서 받은 정보들을 기반으로 NR망에도 접속할 수 있다.

상술한 통신 방식들을 지원하기 위하여 지역별로 기지국들을 설치하고, 설치된 기지국을 통하여 데이터를 송수신할 수 있다. 4G 또는 5G 통신 서비스 지원과 관련하여, 가장 많은 장비가 구축되고 전력 소모량의 대부분을 차지하는 장비는 Active Antenna Unit (AAU)이다. 이에 따라 전력 소모량을 줄이기 위해서 종래에는 scheduling을 통한 전력 분배를 사용해 왔다. 따라서, 전력 저감 기술을 최대한으로 적용하더라도 기지국의 AAU 장비에 대한 누설 전류가 발생하기 때문에, 지속적인 전력 소비가 발생하고 있다. 더불어, 누설 전류 사용으로 인하여 AAU 장비의 불량 발생이 증가하고 있다.

본 발명에서 도달하고자 하는 목적은 전력 절감 극대화를 위해 HW 전원 및 AAU 구조 설계 과정에서 AAU 전체 또는 적어도 부분적으로 턴-오프할 수 있도록 구성하고, 통신 서비스 지원 상황에 따라 전체 또는 적어도 부분적으로 AAU를 턴-오프할 수 있도록 함으로써, 기지국 운용에 소모되는 전력을 저감할 수 있도록 하는 기지국 전력 저감 지원 방법 및 이를 지원하는 제어 장치를 제공함에 있다.

기타, 다양한 소기 목적은 실시 예를 설명하는 과정에서 언급하기로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 지원 장치는 기지국의 안테나를 통해 신호를 송출하거나 수신하도록 지원하는 안테나 지원 모듈과 통신하는 통신 인터페이스, 상기 안테나 지원 모듈 제어를 위한 정보를 저장하는 메모리, 상기 통신 인터페이스 및 상기 메모리와 기능적으로 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는, 사전 정의된 에너지 절약 모드 진입 조건이 만족되면, 상기 안테나 지원 모듈을 구성하는 복수개의 블록 전원부들 중 적어도 일부 블록 전원부를 전원과 물리적으로 분리하여, 상기 적어도 일부 블록 전원부를 턴-오프하도록 제어하고, 사전 정의된 에너지 절약 모드 진출 조건이 만족되면, 턴-오프된 적어도 일부 블록 전원부를 전원과 물리적으로 연결하여, 상기 적어도 일부 블록 전원부를 턴-온하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 프로세서는 상기 기지국에 접속을 요청하는 사용자 단말들을 인접된 기지국에 접속하도록 제어하고, 상기 기지국에 접속 중인 사용자 단말이 있는 경우 인접된 기지국에 핸드오버하도록 처리하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 프로세서는, 상기 기지국의 동접자 수, 접속 유지 시간, PRB(physical resource block) 사용율 중 적어도 하나가 지정된 기준 값 미만인 경우 상기 에너지 절약 모드 진입 조건이 만족된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 프로세서는 사전 정의된 날짜 또는 요일과 시간이 도래한 경우 상기 에너지 절약 모드 진입 조건이 만족된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 프로세서는, 상기 기지국에 인접된 다른 기지국의 동접자 수, 접속 유지 시간, PRB(physical resource block) 사용율 중 적어도 하나가 지정된 기준 값 이상인 경우 상기 에너지 절약 모드 진출 조건이 만족된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 프로세서는 상기 에너지 절약 모드 진출 조건으로 사전 정의된 날짜 또는 요일과 시간이 도래한 경우 상기 적어도 일부 블록 전원부들을 턴-온하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 프로세서는, 상기 안테나 지원 모듈에 장애가 발생하거나 비정상 케이스가 발생한 경우 상기 안테나 지원 모듈에 포함된 전체 블록 전원부들을 턴-오프한 이후 다시 턴-온하는 리셋을 수행하여 상기 안테나 지원 모듈을 리부팅하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 예로서, 상기 기지국 지원 장치는 상기 안테나 지원 모듈과 연결된 디지털 유닛 또는 상기 디지털 유닛과 연결된 자가 구성 망 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한편, 상기 안테나 지원 모듈은 상기 디지털 유닛과 인터페이싱하는 인터페이스 모듈과, 안테나를 통해 송수신되는 신호의 처리를 지원하는 FPGA 모듈, RF 모듈 및 증폭기 모듈 중 적어도 하나의 모듈을 포함하고, 상기 블록 전원부들은 상기 인터페이스 모듈, FPGA 모듈, RF 모듈 및 증폭기 모듈 각각에 대응될 수 있다. 상기 리셋에 따른 리부팅은 상기 전체 모듈들의 턴-오프 및 턴-온 동작을 포함하고, 에너지 저감 진입 동작은 상기 FPGA 모듈, RF 모듈 및 증폭기 모듈 중 적어도 하나의 모듈의 턴-오프(예: 각 모듈에 할당된 디스에이블 핀의 턴-오프 또는 DC/DC 컨버터의 전원 공급 차단)를 포함할 수 있다.

일 예로서, 상기 안테나 지원 모듈은, 상기 복수개의 블록 전원부들 중 적어도 하나의 블록 전원부를 포함하는 복수개의 블록 그룹을 포함할 수 있다. 상기 복수개의 블록 그룹 각각은 상기 인터페이스 모듈, 상기 FPGA 모듈, 상기 RF 모듈 및 상기 증폭기 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 복수개의 블록 그룹들은 동일한 블록 전원부들을 포함하거나 또는 상기 4개의 모듈 중 일부 블록 전원부들만을 포함할 수도 있다. 예컨대, 상기 복수개의 블록 그룹 중 제1 블록 그룹에 포함되는 블록 전원부들의 개수 및 종류는 제2 블록 그룹에 포함되는 블록 전원부들의 개수 및 종류와 다를 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 기지국 전력 저감 지원 방법은, 5G(generation) 기지국의 안테나를 통해 신호를 송출하거나 수신하도록 지원하는 안테나 지원 모듈을 제어하여 기지국 전력 저감을 지원하는 방법에 있어서, 상기 안테나 지원 모듈의 비정상 케이스 발생 여부를 확인하는 단계, 상기 비정상 케이스 발생 시, 상기 안테나 지원 모듈을 구성하는 전체 블록 전원부들을 턴-오프한 후 다시 턴-온하여 리셋을 수행하는 단계, 상기 안테나 지원 모듈의 비정상 케이스 발생이 없는 경우, 에너지 절약 저감을 적용할 기준이 트래픽 기준인지 또는 스케줄 기준인지 확인하는 단계, 상기 적용 기준이 트래픽 기준인 경우, 상기 5G 기지국의 동접자 수, 접속 유지 시간, PRB(physical resource block) 사용율 중 적어도 하나가 사전 정의된 기준 값 미만인 경우, 상기 안테나 지원 모듈에 포함된 블록 전원부들 중 디지털 유닛과 통신하는 인터페이스 모듈을 제외한 나머지 모듈을 턴-오프하도록 제어하여 상기 에너지 절약 모드에 진입하는 단계, 상기 기지국에 인접된 다른 기지국의 동접자 수, 접속 유지 시간, PRB(physical resource block) 사용율 중 적어도 하나가 지정된 기준 값 이상인 경우 상기 턴-오프된 블록 전원부들을 턴-온하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 방법은, 상기 적용 기준이 스케줄 기준인 경우, 사전 정의된 날짜와 시간이 도래한 경우, 상기 안테나 지원 모듈에 포함된 블록 전원부들 중 디지털 유닛과 통신하는 인터페이스 모듈을 제외한 나머지 모듈을 턴-오프하도록 제어하여 상기 에너지 절약 모드에 진입하는 단계, 상기 에너지 절약 모드의 진출 조건으로 사전 정의된 날짜 또는 요일과 시간이 도래한 경우 상기 턴-오프된 블록 전원부들을 턴-온하는 단계를 포함할 수 있다.

이에, 본 발명의 기지국 전력 저감 지원 방법 및 이를 지원하는 기지국 지원 장치는 안테나 지원 모듈은 조건에 따라 부분적으로 턴-오프 및 턴-온하면서, 물리 스위치 또는 핀을 이용함으로써, 전력 절약 효과를 극대화하고, 사용자 단말의 핸드오버를 지원하여 끊김 없는 서비스 이용을 지원할 수 있다.

기타, 본 발명에 따른 다양한 효과는 실시 예의 설명들과 함께 언급할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 전력 저감과 관련한 시스템 환경의 한 예를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 지원 모듈의 세부 구성을 포함하는 무선 통신 시스템의 한 예를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 지원 장치 구성의 한 예를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 전력 저감 방법의 한 예를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 전력 저감 방법의 한 예를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 전력 저감과 관련한 ES 모드 진입과 진출 관련 설정의 한 예를 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.

이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 전력 저감 지원 기능은, 기지국의 안테나 운용에 필요한 안테나 지원 모듈의 전원 공급을 물리적으로 제어함으로써, 안테나 지원 모듈 운용에 필요한 전원을 절약하는 한편, 누설 전류의 발생을 개선할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 전력 저감 지원 기능은 사용자 단말의 접속에 대한 빠른 대응을 지원함으로써, 기지국 본연의 기능을 적응적으로 지원할 수 있다. 이와 관련하여, 이하에서는 기지국 전력 저감 지원 기능을 운용하는 무선 통신 시스템의 각 구성에 대해서 설명하기로 한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 전력 저감과 관련한 시스템 환경의 한 예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템(10)은 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(100), 제1 기지국(201)(마스터 기지국, MeNB) 및 제2 기지국(301)(세컨더리 기지국, SgNB), 기지국 지원 장치(500)(또는 적어도 자가 구성 망 장치(self-organizing network, SON)를 포함함)를 포함할 수 있다.

상기 제1 기지국(201)의 통신 커버리지는 제2 기지국(301)의 통신 커버리지보다 큰 영역을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 기지국(201)의 통신 커버리지는 복수개의 제2 기지국(301)의 통신 커버리지를 포함하는 영역을 가질 수 있다. 상기 제1 기지국(201)은 예컨대, 4G 코어(Core)망에 배치되는 4G(E-UTRAN) 기지국이 될 수 있으며, 제2 기지국(301)은 5G(New-Radio, NR)(또는 6G) 기지국이 될 수 있다. 무선 통신 시스템(10)에서 제1 기지국(201)은 제어신호를 처리하는 주 기지국(MeNB)역할을 하고, 제2 기지국(301)은 제1 기지국(201)으로부터 전달받은 제어신호를 기반으로 데이터를 처리하는 보조 기지국(SgNB)역할을 할 수 있다. 제2 기지국(301)은 제1 기지국(201)에 비해 커버리지(Coverage)는 작지만, 상대적으로 높은 주파수의 넓은 대역을 사용하기 때문에 높은 데이터 전송률(Data rate)을 가질 수 있다.

EN-DC가 지원되는 사용자 단말(100)은 기본적으로 제1 기지국(201)에 접속해 있으면서 조건에 따라 제2 기지국(301)의 추가/해제/변경(SgNB Addition/Release/Modification) 등의 절차를 통해 제2 기지국(301)의 높은 데이터 전송률(Data rate)을 가진 무선 자원을 사용할 수 있다. 예를 들면, EN-DC 무선 통신 시스템(10)에서 사용자 단말(100)이 제1 기지국(201)의 통신 커버리지 내에서 제2 기지국(301)의 통신 커버리지 내로 이동하면, 사용자 단말(100)은 제2 기지국 추가(SgNB Addition) 절차를 수행할 수 있고, EN-DC 무선 통신 시스템(10)에서 사용자 단말(100)이 제2 기지국(301)의 커버리지를 벗어나게 되면 제2 기지국 해제(SgNB Release) 절차를 수행할 수 있다. 상술한 바와 같이, EN-DC 무선 통신 시스템(10)에서 보조 기지국에 해당하는 제2 기지국 추가(SgNB Addition)를 통해서 사용자 단말(100)은 제1 기지국(201) 및 제2 기지국(301)에 다중 접속할 수 있으며, 이 때 보조 기지국으로 추가(SgNB Addition)된 베어러에 대해서 데이터 포워딩(Data Forwarding)이 지원될 수 있다. 예를 들면, LTE 시스템(또는 LTE 망) 내에서 사용자 단말(100)이 소스 기지국에서 타켓 기지국으로 핸드오버 할 때, 소스 기지국은 타켓 기지국에게 현재 단말의 설정 (Configuration) 정보를 전달하여 데이터 포워딩(Data Forwarding)을 지원할 수 있다. 데이터 포워딩(Data Forwarding)이란 소스 기지국에서 수신한 패킷(예를 들면, PDCP SDU)를 X2 인터페이스로 타켓 기지국에 포워딩하여 사용자 단말(100)에게 지연 없는 데이터 서비스를 제공하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 사용자 단말(100)은 제1 기지국(201) 또는 제2 기지국(301)에 접속하여 통신 서비스를 이용할 수 있다. 이와 관련하여, 사용자 단말(100)은 제1 기지국(201)에 접속할 수 있는 통신 모듈과, 제2 기지국(301)에 접속할 수 있는 통신 모듈을 포함하고, 사용자 설정 또는 실행할 어플리케이션의 특성에 따라 특정 기지국에 접속할 수 있다. 일 예로, 사용자 단말(100)은 제2 기지국(301)에 접속된 상태에서 운용하는 어플리케이션 및 제1 기지국(201) 또는 제2 기지국(301)에 관계없이 운용 가능한 어플리케이션을 포함할 수 있다.

상기 제1 기지국(201)은 예컨대, LTE 통신을 지원하는 안테나와, LTE 통신 지원 안테나를 통한 데이터를 송수신하는 무서 송수신부(radio unit, RU), 데이터를 처리하는 데이터 처리부 또는 디지털 유닛(digital unit, DU)을 포함할 수 있다.

상기 제2 기지국(301)은 신호 송수신을 위한 안테나와 안테나 운용을 지원하는 안테나 지원 모듈(300)(active antenna unit, AAU), 안테나 지원 모듈(300)을 제어하는 디지털 유닛(400)(digital unit, DU)을 포함할 수 있다.

상기 안테나 지원 모듈(300)(active antenna unit)은 제2 기지국(301)의 안테나의 지향 방향, 안테나를 통해 출력할 신호의 변환, 안테나를 통해 송출할 신호의 처리, 안테나를 통해 송출할 신호의 증폭, 신호 필터링을 수행할 수 있다. 이러한 안테나 지원 모듈(300)은 상술한 각각의 기능 지원을 위한 복수개의 회로 구성들과, 회로 구성들이 실장된 적어도 하나의 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 상기 인쇄회로기판은 물리적으로 구분되는 복수개의 기판들 또는 복수개의 레이어들을 포함할 수 있다. 일 예로서, 본 발명의 안테나 지원 모듈(300)은 하나의 기판으로 형성될 수도 있으나, 전원 공급을 부분적으로 할 수 있도록 복수개의 블록으로 마련될 수 있다. 복수개의 블록들은 전원 공급의 차단 또는 공급을 제어할 수 있는 물리 스위치 또는 활성화/비활성화 핀을 포함할 수 있다. 상기 안테나 지원 모듈(300)은 디지털 유닛(400) 제어에 대응하여 전원 공급이 제어될 수 있다.

상기 기지국 지원 장치(500)는 적어도 자가 구성 망 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 지원 장치(500)는 제2 기지국(301)의 안테나 지원 모듈(300)의 전원 절약을 위한 동작을 제어하는 장치로서, 자가 구성 망 장치를 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 기지국 지원 장치(500)는 디지털 유닛(400)에 포함되도록 설계될 수도 있다.

상기 디지털 유닛(400)은 기본적으로 하위 계층 기능을 기반으로 Low-PHY 계층 및 RF 처리를 호스팅할 수 있다. 또한, 디지털 유닛(400)은 기본적으로, 하위 계층 기능을 기반으로 RLC/MAC/High-PHY 계층을 호스팅할 수 있다. 디지털 유닛(400)은 기지국들(201, 301)의 셀 사이트 내에 각각 설치되어 상기 셀 사이트 내에 위치한 사용자 단말(100)과 무선 통신을 수행하는 장치로서, 사용자 단말(100)과 무선 신호 송수신 및 송수신되는 무선 신호의 필터링, 증폭, 아날로그/디지털 변환, 디지털/아날로그 변환 등의 RF 신호 처리 기능을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유닛(400)은 제2 기지국(301)을 통한 Critical/Major 알람 모니터 및 상/하향링크 무선자원 사용률, 접속자 수 등의 정보를 수집할 수 있다. 상기 디지털 유닛(400)은 수집된 정보를 기지국 지원 장치(500)에 전달할 수 있다.

상기 기지국 지원 장치(500)는 디지털 유닛(400)으로부터 제2 기지국(301) 운용과 관련한 정보를 수집하고, 수집된 정보를 바탕으로, 해당 제2 기지국(301)의 안테나 제어를 위한 안테나 지원 모듈(300)의 운용 제어를 위한 제어 정보(또는 정책)를 설정할 수 있다. 상기 기지국 지원 장치(500)는 설정한 제어 정보를 디지털 유닛(400)에 전달하고, 디지털 유닛(400)은 전달된 제어 정보에 대응하여 안테나 지원 모듈(300)의 전체 또는 부분별 전원 공급 제어를 수행할 수 있다. 상술한 동작 지원과 관련하여 기지국 지원 장치(500)는 복수개의 제2 기지국(301)들에 각각 배치된 디지털 유닛(400)들과 통신하고, 디지털 유닛(400)들 각각의 제어 정보를 생성하여 전달할 수 있다. 예컨대, 기지국 지원 장치(500)는 특정 사용자 단말(100)이 제2 기지국(301)들의 셀 사이트 내에 위치한 경우, 특정 제2 기지국(301)의 안테나 지원 모듈(300)의 전원 공급의 차단을 제어하면서, 전원이 공급되는 제2 기지국(301)의 셀 사이트로 사용자 단말(100)이 접속할 수 있도록 이동 처리(예: Hand-over)할 수 있다. 또는, 기지국 지원 장치(500)는 제2 기지국(301)의 안테나 지원 모듈(300)의 전원 공급 차단을 제어하는 동안, 제1 기지국(201) 운용을 위한 기지국 제어 장치와 통신하여, 제2 기지국(301)에 접속된 사용자 단말(100)의 이동을 처리할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템(10)은 사용되지 않는 제2 기지국(301) 또는 사용자 단말(100)의 이동이 가능한 제2 기지국(301)의 안테나 지원 모듈(300)의 전원 공급을 물리적으로 차단함으로써, 안테나 지원 모듈(300)에 공급되는 전원을 절약하는 한편, 누설 전류를 개선할 수 있다. 또한, 본 발명의 무선 통신 시스템(10)은 안테나 지원 모듈(300)의 전원 공급 및 차단을 부분적으로 제어함으로써, 해당 안테나 지원 모듈(300)의 전원 재공급 및 활성화를 제어하여, 사용자 단말(100)의 접속이 필요한 시점에 제2 기지국(301)의 빠른 대응을 지원할 수 있다. 이와 관련하여, 안테나 지원 모듈(300)의 구조에 대하여 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 지원 모듈의 세부 구성을 포함하는 무선 통신 시스템의 한 예를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 지원 모듈(300)은 제1 블록 전원부(310)(A Block 전원부), 제2 블록 전원부(320)(B Block 전원부), 제3 블록 전원부(330)(C Block 전원부), 제4 블록 전원부(340)(D Block 전원부) 및 안테나부(350)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 안테나 지원 모듈(300)은 복수의 전원을 가지는 복수개의 블록 그룹으로 구성될 수 있으며, 복수개의 블록 그룹들 각각은 예컨대, DU 인터페이스 블록(예: 제1 블록 전원부(310)), FPGA 블록(예: 제2 블록 전원부(320)), RFIC 블록(예: 제3 블록 전원부(330)), AMP 블록(예: 제4 블록 전원부(340)) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이하 설명에서는, 안테나 지원 모듈(300)이 하나의 블록 그룹(예: 제1 내지 제4 블록 전원부(310, 320, 330, 340))을 포함하는 구조를 예로 하여 설명하기로 한다.

일 예로서, 상기 안테나 지원 모듈(300)은, 상기 복수개의 블록 전원부들(310, 320, 330, 340) 중 적어도 하나의 블록 전원부를 포함하는 복수개의 블록 그룹을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 복수개의 블록 그룹 중 제1 블록 그룹에 포함되는 블록 전원부들의 개수 및 종류는 제2 블록 그룹에 포함되는 블록 전원부들의 개수 및 종류와 다를 수 있다.

상기 제1 블록 전원부(310)는 예컨대, 디지털 유닛(400)과의 인터페이싱을 수행하는 인터페이스 모듈의 역할을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 블록 전원부(310)는 옵틱 모듈 및 LINK 모듈을 포함할 수 있다. 상기 LINK 모듈은 FPGA 타입으로 형성될 수 있다. 제1 블록 전원부(310)는 전원 공급을 물리적으로 차단 또는 공급할 수 있는 제1 디스에이블 핀 또는 제1 물리 스위치를 포함할 수 있다. 상기 제1 디스에이블 핀 또는 제1 물리 스위치는 예컨대, 디지털 유닛(400)의 제어에 대응하여 물리적으로 제1 블록 전원부(310)의 전원 공급을 연결하거나 차단하도록 배치될 수 있다. 상술한 제1 블록 전원부(310)는 예컨대, 3.3V/1.8V/1.2V를 사용하도록 구성될 수 있다. 제1 블록 전원부(310)는 항상 디지털 유닛(400)과 연결되어 있어야 하므로 상시 턴-온 상태이며 안테나 지원 모듈(300)의 알람 상태나 restart 가 필요 할 때만 턴-오프될 수 있다.

상기 제2 블록 전원부(320)는 예컨대 FPGA 모듈이 될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 제2 블록 전원부(320)는 빔포밍 모듈 및 프론트 앤드 모듈을 포함할 수 있다. 상기 빔포밍 모듈 및 프론트 앤드 모듈은 FPGA 타입으로 생성될 수 있다. 제2 블록 전원부(320)는 전원 공급을 물리적으로 차단 또는 공급할 수 있는 제2 디스에이블 핀 또는 제2 물리 스위치를 포함할 수 있다. 상기 제2 디스에이블 핀 또는 제2 물리 스위치는 예컨대, 디지털 유닛(400)의 제어에 대응하여 물리적으로 제2 블록 전원부(320)의 전원 공급을 연결하거나 차단하도록 배치될 수 있다. 상술한 제2 블록 전원부(320)는 예컨대, 3.3V/1.8V/1.2V/1.0V 전원을 이용하도록 구성될 수 있다.

상기 제3 블록 전원부(330)는 예컨대 RF 모듈 이 될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 제2 블록 전원부(320)는 RFIC(radio frequency Integrated chip), DAC(digital to analog converter), ADC(analog to digital converter), 피드백 모듈 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 제3 블록 전원부(330)는 전원 공급을 물리적으로 차단 또는 공급할 수 있는 제3 디스에이블 핀 또는 제3 물리 스위치를 포함할 수 있다. 상기 제3 디스에이블 핀 또는 제3 물리 스위치는 예컨대, 디지털 유닛(400)의 제어에 대응하여 물리적으로 제3 블록 전원부(330)의 전원 공급을 연결하거나 차단하도록 배치될 수 있다. 상술한 제3 블록 전원부(330)는 예컨대, 3.3V/1.8V/1.2V 전원을 이용하도록 구성될 수 있다.

상기 제4 블록 전원부(340)는 예컨대 증폭기 모듈 이 될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 제4 블록 전원부(340)는 적어도 하나의 증폭기들을 포함할 수 있다. 제4 블록 전원부(340)는 전원 공급을 물리적으로 차단 또는 공급할 수 있는 제4 디스에이블 핀 또는 제4 물리 스위치를 포함할 수 있다. 상기 제4 디스에이블 핀 또는 제4 물리 스위치는 예컨대, 디지털 유닛(400)의 제어에 대응하여 물리적으로 제4 블록 전원부(340)의 전원 공급을 연결하거나 차단하도록 배치될 수 있다. 상술한 제4 블록 전원부(340)는 예컨대, 12V/9V 전원을 이용하도록 설계 가능하고 PCB layer와 DC/DC 부품을 분리하여 전원 공급이 가능하도록 구성될 수 있다.

상기 안테나부(350)는 적어도 하나의 필터 및 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 상기 안테나부(350)는 외부로부터 수신된 신호를 필터링한 후 제4 블록 전원부(340)에 전달하거나, 제4 블록 전원부(340)로부터 수신된 신호를 필터링한 후 출력할 수 있다.

상술한 제1 내지 제4 블록 전원부들(310, 320, 330, 340)은 디지털 유닛(400)과 안테나부(350) 사이에 순차적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 블록 전원부(310)는 디지털 유닛(400)과 제2 블록 전원부(320) 사이에 배치되고, 제2 블록 전원부(320)는 제1 블록 전원부(310)와 제3 블록 전원부(330) 사이에 배치되며, 제3 블록 전원부(330)는 제2 블록 전원부(320)와 제4 블록 전원부(340) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 안테나 지원 모듈(300)은 전력 절감 극대화를 위해 HW(hardware) 전원 및 구조 설계를 복수개의 블록 전원부들(310, 320, 330, 340)을 구분하고, 해당 전원부들 자체를 턴-온 또는 턴-오프하도록 설계될 수 있다.

상술한 안테나 지원 모듈(300)은 기지국 지원 장치(500)의 디지털 유닛(400)(또는 기지국 지원 장치(500))의 제어에 대응하여, 지정된 조건 만족 시, 전체 전력소모량의 대부분을 차지 하는 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340)에 공급되는 전원 자체를 turn-off하여 전력 절감을 극대화할 수 있다. 이 과정에서, 본 발명의 기지국 지원 장치(500)는 안테나 지원 모듈(300)의 턴-오프 이전에 해당 기지국에 접속 중인 사용자 단말(100)을 주변 셀로 핸드오버 시켜 서비스 상태를 Seamless하게 유지시키도록 제어할 수 있다. 그리고, 상기 기지국 지원 장치(500)는 안테나 지원 모듈(300)의 전력을 턴-온하는 조건이 만족되면, 안테나 지원 모듈(300) 중 제2 블록 전원부(320)를 먼저 턴-오한 이후 제3 블록 전원부(330) 및 제4 블록 전원부(340)를 턴-온하여 제2 기지국(301)에 접속하고자 하는 사용자 단말들의 증가에 적응적으로 대응하여 사용자들의 서비스 이용에 불편을 느끼지 않도록 하면서도 전력 절감을 극대화할 수 있다.

상술한 동작 지원과 관련하여, 본 발명의 안테나 지원 모듈(300)은 설계 과정에서, 제1 내지 제4 블록 전원부들(310, 320, 330, 340) 각각의 전원을 분리할 수 있도록 PCB 설계가 이루어질 수 있다. PCB 설계 후 안테나 지원 모듈(300)은 내부적으로 필요한 전원을 기능 블록으로 구분하여 PCB layer별로 전원을 분리할 수 있다. 이와 관련하여, 안테나 지원 모듈(300)은 전원 On/off를 하드웨어적으로 가능하게 하고 언제든지 또는 필요에 따라 제어하기 위해, 특정 핀이 있는 DC/DC Convertor 부품을 Block 단위로 각각 다르게 배치 및 운용할 수 있다.

한편, 상술한 설명에서는 안테나 지원 모듈(300)이 4개의 블록 전원부들(310, 320, 330, 340)을 포함하는 형태로 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것을 아니다. 예컨대, 상기 안테나 지원 모듈(300)은 4개 이상의 블록 전원부들로 구분될 수 있으며, 또한, 4개의 블록 전원부들(310, 320, 330, 340)이 통합되어 3개의 블록 전원부들 또는 2개의 블록 전원부들이 될 수도 있다. 본 발명에서, 안테나 지원 모듈(300)에 포함된 전원부들(310, 320, 330, 340)은 디지털 유닛(400)(또는 기지국 지원 장치(500))으로부터 전달되는 제어 정보에 대응하여 적어도 하나의 블록 전원부들(310, 320, 330, 340)의 전원이 차단되거나 공급될 수 있다.

상술한 본원 발명의 안테나 지원 모듈(300)의 구성 및 이의 운용 방식은 모든 정보와 네트워크 요소 제어를 주관할 수 있고 특정 동작 알고리즘을 AI화 해서 명령어를 실행시킬 수 있는 기지국 지원 장치(500)에서 관장하거나 또는 자가 구성 망 장치의 기능을 수행할 수 있는 디지털 유닛(400)에서 관장할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 지원 장치 구성의 한 예를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 지원 장치(500)는 통신 인터페이스(510), 메모리(530) 및 프로세서(550) 구성을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 기지국 지원 장치(500)는 앞서 설명한 바와 같이, 자가 구성 망 장치의 적어도 일부에 해당하거나 또는 디지털 유닛(400)의 적어도 일부에 해당할 수 있다.

상기 통신 인터페이스(510)는 기지국 지원 장치(500)의 통신 기능을 지원할 수 있다. 예컨대, 통신 인터페이스(510)는, 제1 기지국(201)의 기지국 제어 장치, 제2 기지국(301)의 기지국 제어 장치 또는 디지털 유닛(400)(또는 자가 구성 망 장치)과 통신 채널을 형성할 수 있다. 상기 통신 인터페이스(510)는 디지털 유닛(400)으로부터 Critical/Major 알람 모니터 및 상/하향링크 무선자원 사용률, 접속자 수 등의 정보를 수신하여 프로세서(550)에 전달할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스(510)는 주변에 인접된 복수개의 제2 기지국들로부터 Critical/Major 알람 모니터 및 상/하향링크 무선자원 사용률, 접속자 수 등의 정보를 수신하여 프로세서(550)에 전달할 수도 있다. 또한, 통신 인터페이스(510)는 제1 기지국(201) 운용과 관련한 운용 정보를 수신하여 프로세서(550)에 전달할 수 있다. 상술한 정보 수신과 관련하여, 상기 통신 인터페이스는 무선 또는 유선 등 다양한 방식의 통신 모듈을 포함할 수 있다.

상기 메모리(530)는 상기 기지국 지원 장치(500) 운용과 관련한 적어도 하나의 프로그램 또는 데이터를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(530)는 적어도 하나의 제2 기지국들의 통신 서비스 지원 상태에 대한 정보, 적어도 하나의 제2 기지국들의 이웃 셀 정보, 적어도 하나의 제2 기지국들의 전원 절약 진입 또는 진출 상태에 대한 정보를 저장할 수 있다.

상기 프로세서(550)는 상기 기지국 지원 장치(500) 운용에 필요한 신호의 전달과 처리 또는 처리 결과에 대한 저장을 수행할 수 있다. 한편, 상기 프로세서(550)는 본 발명의 안테나 지원 모듈의 전원 절약 기능 지원과 관련하여, 데이터 수집부(551), ES 제어부(552)를 포함할 수 있다.

상기 데이터 수집부(551)는 에너지 절약 모드(또는 ES 모드) 진입을 결정하기 위한 데이터 또는 에너지 절약 모드 진출을 결정하기 위한 데이터를 수집할 수 있다. 일 예로서, 데이터 수집부(551)는 ES 모드 진입과 관련하여 Critical/Major 알람 모니터 정보, 상/하향링크 무선자원 사용률, 접속자 수 정보 중 적어도 일부를 수집할 수 있다. 데이터 수집부(551)는 ES 모드 진출과 관련하여 주변 셀 사이트에 접속된 사용자 단말(100)의 수, 주변 셀 사이트의 상/하향링크 무선자원, 제2 기지국(301)을 통해 수행해야 할 통신 서비스 요청 신호의 수집 중 적어도 하나를 수집할 수 있다.

상기 ES 제어부(552)는 데이터 수집부(551)로부터 전달된 정보를 기반으로 안테나 지원 모듈(300)의 적어도 일부 블록 전원부들에 대한 전원 공급 제어를 수행할 수 있다. 일 예로서, ES 제어부(552)는 데이터 수집부(551)로부터 Critical/Major 알람 모니터 정보를 수집하는 경우, 안테나 지원 모듈(300)의 장애 또는 문제 발생으로 판단으로, 앞서 도 2에서 설명한 제1 내지 제4 블록 전원부들(310, 320, 330, 340) 전체 또는 제1 블록 전원부(310)의 리셋을 제어할 수 있다. 리셋과 관련하여, 디지털 유닛(400)의 안테나 지원 모듈(300) 제어를 위해 제1 블록 전원부(310)는 디지털 유닛(400)과 연결 상태를 유지해야 하기 때문에, 제1 블록 전원부(310) 항상 턴-온 상태를 유지하며, 안테나 지원 모듈(300)의 알람 상태나 restart 가 필요 할 때, 디지털 유닛(400) 제어에 대응하여 턴-오프되거나 또는 턴-오프 된 후 턴-온될 수 있다. 이에 대응하여, 상기 ES 제어부(552)는 리셋 기능 지원을 위해 제1 블록 전원부(310)를 턴-오프한 후 다시 턴-온하도록 제어할 수 있다. 또는, ES 제어부(552)는 안테나 지원 모듈(300)의 알람 상태에 대응하여 제1 블록 전원부(310)를 턴-오프하도록 제어할 수 있다. 또는, ES 제어부(552)는 제1 내지 제4 블록 전원부들(310, 320, 330, 340) 전체를 턴-오프한 후 다시 턴-온하도록 제어할 수도 있다.

상기 ES 제어부(552)는 ES 진입 환경에 따라 제1 내지 제4 블록 전원부들(310, 320, 330, 340) 중 적어도 일부 블록 전원부의 턴-오프를 제어할 수 있다. 여기서, 제1 블록 전원부(310)는 디지털 유닛(400)과의 통신을 위하여 턴-온 상태를 유지할 수 있다. 상기 ES 제어부(552)는 ES 진입 조건이 만족되는 경우, 해당 조건 만족 시작 시점에 제2 블록 전원부(320)를 턴-오프하고, 조건 만족이 유지되는 시간의 경과에 따라 제3 블록 전원부(330) 및 제4 블록 전원부(340)를 순차적으로 턴-오프할 수 있다. 또는, ES 제어부(552)는 지정된 시간이 도래한 경우, 일괄적으로 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340)을 모두 턴-오프하도록 제어하거나, 또는 지정된 시간 도래 시점부터 순차적으로 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340)을 턴-오프하도록 제어할 수 있다. 상술한 동작을 수행하는 과정에서, 턴-오프는 해당 블록 전원부들에 배치된 전원과 연결된 물리 스위치 또는 디스에이블 핀을 이용하여 전력 공급을 차단하는 동작으로서, 누설 전류의 손실을 방지할 수 있다.

상기 ES 제어부(552)는 ES 진출 조건이 만족되는지 확인할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 ES 제어부(552)는 데이터 수집부(551)가 전달한 정보를 분석하여, 제2 기지국(301)을 이용해야 하는 상황을 판단할 수 있다. ES 제어부(552)는 제2 기지국(301)의 이용이 필요한 시점에서 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340)을 모두 턴-온하고, 턴-온된 안테나 지원 모듈(300)을 이용하여 데이터 송수신을 처리할 수 있다. 이 동작에서, ES 제어부(552)는 진출 조건을 다단으로 설정하고, 단계별로 블록 전원부들을 부분적으로 턴-온하도록 제어할 수 있다. 또는, ES 제어부(552)는 지정된 시간이 도래하면 ES 진출 조건이 만족된 것으로 판단하고, 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340)을 일시에 턴-온하도록 제어할 수 있다. 또는, ES 제어부(552)는 지정된 시간 도래 시점을 기준으로 일정 시간 이내부터 순차적으로 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340)을 턴-온하도록 제어할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 지원 장치(500)는 안테나 지원 모듈(300)과 관련한 ES 진입이 필요한 경우, 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340)을 전원 분리 형태로 턴-오프함으로써, 전력 절감을 극대화할 수 있고, 안테나 지원 모듈(300)의 장애가 의심되거나 출력이 이상한 경우 등을 포함하는 비정상 케이스가 발생할 경우, 전체 블록 전원부들(또는 제1 블록 전원부(310))을 턴-오프 이후 다시 턴-온함으로써, 현장에서, 필요한 조치를 즉각적으로 수행함으로써, 안테나 지원 모듈(300)의 복구 시간을 개선할 수 있다.

이러한 본 발명의 기지국 지원 장치(500)는 각 블록 전원부들의 디스에이블 핀을 이용하여 턴-오프하기 때문에, 전원 차단 동작을 즉각적으로 실행할 수 있고, 자가 구성 망 장치와 같은 특정 모니터링 장치를 이용하여 전원 모니터링을 수행하여, 전원 공급이 필요한 시점에, 적절히 전원 공급이 가능하도록 지원할 수 있다. 추가로, 턴-오프 이전에 기지국 지원 장치(500)는 고객 관점에서 불편함이나 어려움이 발생하지 않도록 주변 셀 사이트로 핸드 오버시키도록 알고리즘을 설계하여 전력 절감 효과를 극대화하면서도 안정적인 통신 서비스를 지원할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 전력 저감 방법의 한 예를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 전력 저감 방법과 관련하여, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 401 단계에서, 안테나 지원 모듈(300)(AAU)을 턴-온 상태로 유지할 수 있다. 이와 관련하여, 안테나 지원 모듈(300)은 기지국 지원 장치(500)의 제어에 대응하여 디지털 유닛과의 인터페이싱을 수행하는 인터페이스 모듈, FPGA 모듈, RF 모듈 및 증폭기 모듈에 각각 전원을 공급할 수 있다.

403 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 에너지 절약(energy saving, ES) 모드 진입 조건이 만족되는지 확인할 수 있다. ES 진입 조건이 만족되지 않는 경우, 상기 프로세서(550)는 401 단계로 복귀하여 안테나 지원 모듈(300)을 턴-온 상태로 유지하면서, 해당 기지국(예: 제2 기지국(301))을 통한 사용자 단말(100)의 통신 서비스 지원을 처리할 수 있다. 상기 ES 진입 조건은 예컨대, 에너지 절약 기능이 적용되는 기지국(예: 제2 기지국(301))이 ES 진입이 가능한 조건을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 기지국(301)을 이용하는 사용자 단말(100)이 없거나 지정된 단말 수 이하이거나, 5G 어플리케이션 이용이 없는 조건을 포함할 수 있다. 또는, ES 진입 조건은 제2 기지국(301)에 접속한 사용자 단말이 인접된 다른 기지국(예: 제1 기지국(201) 또는 다른 제2 기지국)을 통해서도 통신 서비스 지원이 가능한 경우를 포함할 수 있다. 또는, ES 진입 조건은 사전 정의된 시간 도래를 포함할 수 있다.

ES 진입 조건이 만족되면, 405 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 신규 호 블록 및 접속 호의 이동 처리를 수행할 수 있다. 예컨대, 프로세서(550)는 제2 기지국(301)으로의 사용자 단말 접속을 거부하고, 사용자 단말의 접속이 요청되는 경우, 제2 기지국(301)의 통신 커버리지를 포함하는 다른 기지국(예: 제1 기지국(201))에 사용자 단말의 접속을 지원할 수 있다. 또한, 상기 프로세서(550)는 이미지 제2 기지국(301)에 접속 중인 사용자 단말들을 다른 기지국(예: 제2 기지국(301)의 통신 커버리지를 커버하는 제1 기지국(201) 또는 제2 기지국(301)의 통신 커버리지 내에 있으면서 다른 제2 기지국의 통신 커버리지에도 접속이 가능한 경우)에 사용자 단말들을 다른 기지국으로 핸드오버시킬 수 있다.

접속 호의 이동 처리가 완료되면, 407 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 안테나 지원 모듈(300)(AAU)의 턴-오프를 제어할 수 있다. 이 동작에서, 상기 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 안테나 지원 모듈(300)에 포함된 전체 전원 블록들 중 기지국 지원 장치(500)와의 인터페이싱을 위한 인터페이스 모듈을 제외하고 나머지 블록 전원부들(예: 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340))을 턴-오프하도록 제어할 수 있다. 또는, 프로세서(550)는 블록 전원부들(310, 320, 330, 340)의 턴-온 또는 턴-오프를 제어할 수 있는 물리 스위치들과의 인터페이스 모듈 또는 각 블록 전원부들(310, 320, 330, 340)의 전원 공급을 제어할 수 있는 디스에이블 핀 제어 루트만을 제외한 나머지 구성들을 모두 턴-오프하도록 제어할 수 있다.

다음으로, 409 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 에너지 절약(energy saving, ES) 모드의 진출 조건이 만족되는지 확인할 수 있다. ES 진출 조건이 만족되지 않는 경우, 407 단계로 분기하여 안테나 지원 모듈(300)의 턴-오프 상태를 유지하도록 제어할 수 있다. 상기 ES 진출 조건은 예컨대, 제2 기지국(301)에 인접된 다른 기지국의 셀 영역의 운용 상태가 사전 정의된 일정 비율 이상인 경우, 또는 사전 정의된 ES 진출 시간이 도래한 경우를 포함할 수 있다. 또는, ES 진출 조건은 제2 기지국(301)의 통신 커버리지 영역 내에 위치한 사용자 단말이 제2 기지국(301)이 지원할 수 있는 통신 서비스를 요청하는 경우를 포함할 수 있다.

ES 진출 조건이 만족되는 경우, 프로세서(550)는 401 단계로 분기하여 이하 동작을 재수행할 수 있다. 즉, 프로세서(550)는 안테나 지원 모듈(300)을 턴-온하도록 제어하고, 안테나 지원 모듈(300)을 통해 사용자 단말의 접속을 처리하고, 사용자 단말의 요청에 따른 통신 서비스 지원(예: 데이터 송수신)을 처리할 수 있다.

일 예로서, 상기 기지국 지원 장치(500)는 ES 진입 조건을 시간 기준으로 하거나, 트래픽 기준으로 할지 설정할 수 있는 항목을 제공할 수 있다 상기 기지국 지원 장치(500)는 항목 설정에 따라, 트래픽 기준 항목이 설정되면, 현재 해당 Cell의 PRB 사용률 or 동접자가 정해 놓은 범위 보다 작으면 barring 동작하여 신규호 유입을 막고 해당 Cell에 있는 가입자를 주변 Cell로 넘기거나 다른 RAT(ex: LTE)로 핸드오버를 시켜서 사용자 단말(100)의 통신 서비스를 끊김 없이 진행되도록 지원할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 전력 저감 방법의 한 예를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 전력 저감과 관련한 ES 모드 진입과 진출 관련 설정의 한 예를 나타낸 도면이다.

먼저, 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 전력 저감 방법과 관련하여, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 501 단계에서, Critical alarm이 발생하는지 확인할 수 있다. 크리티컬 알람(예: 안테나 지원 모듈(300)의 장애 발생이나 출력 이상에 따른 알람, 출력 Off 및 low Power 알람, Beamforming Fail 등 사전에 정의된 Critical 알람)이 발생한 경우, ES 모드 4에 따른 처리를 수행할 수 있다. 상기 ES 모드 4는 안테나 지원 모듈(300) 내 조치 불가로서 알람이 발생한 것으로 구분되고, 진입 조건으로 예컨대, 503 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 A Block(또는 도 2이 제1 블록 전원부(310))을 턴-오프한 후 다시 턴-온하도록 제어할 수 있다. 또는, 프로세서(550)는 A Block뿐만 아니라, B/C/D Block(또는 도 2의 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340))을 턴-오프한 후 다시 턴-온하는 리셋 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 이후, 505 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 신규 호 수용 및 501 단계부터 다시 모니터하는 동작을 수행할 수 있다.

501 단계에서 Critical alarm 발생이 없는 경우, 507 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 현재 적용될 정책이 스케줄 기반(Schedule Base)인지 또는 트래픽 기반(Traffic Base)인지 확인할 수 있다.

트래픽 기반인 경우, 509 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 PRB 사용률, 동접자수, 확인을 수행하고, 그에 따라 도 6에 나타낸 바와 같은, ES 모드 1/2/3 진입 조건이 만족하는지 확인할 수 있다. ES 진입 조건이 만족되지 않는 경우, 프로세서(550)는 초기 단계 예컨대, 501 단계 이전으로 분기하여 신규호 수용 및 모니터링 수행을 유지할 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 ES 모드 1, 2, 3과 관련하여, ES 모드 1의 진입 조건은 PRB 사용율이 10%이고, 동접자 수가 3이고, 유지 시간이 5분 이상인 경우, 동작으로 제4 블록 전원부(340)(또는 D Block 전원부)를 턴-오프하는 동작을 포함할 수 있다. ES 모드 1의 진출 조건은 주변 셀(예: 제1 기지국(201))의 PRB 사용율이 15%이고, 동접자 수가 5이고, 유지 시간이 5분 이상인 경우, 동작으로 제4 블록 전원부(340)(또는 D Block 전원부)를 턴-온하는 동작을 포함할 수 있다. ES 모드 1의 경우, 진출 조건이 되었을 때 가장 빨리 호를 수용할 수 있는 조건이 될 수 있다.

ES 모드 2의 진입 조건은 PRB 사용율이 5%이고, 동접자 수가 1이고, 유지 시간이 5분 이상인 경우, 동작으로 제3 블록 전원부(330)(또는 C Block 전원부)를 턴-오프하는 동작을 포함할 수 있다. ES 모드 2의 진출 조건은 주변 셀(예: 제1 기지국(201))의 PRB 사용율이 10%이고, 동접자 수가 3이고, 유지 시간이 5분 이상인 경우, 동작으로 제3 블록 전원부(330)(또는 C Block 전원부)를 턴-온하는 동작을 포함할 수 있다.

ES 모드 3의 진입 조건은 PRB 사용율이 0%이고, 동접자 수가 0이고, 유지 시간이 5분 이상인 경우, 동작으로 제2 블록 전원부(320)(또는 B Block 전원부)를 턴-오프하는 동작을 포함할 수 있다. ES 모드 3의 진출 조건은 주변 셀(예: 제1 기지국(201))의 PRB 사용율이 5%이고, 동접자 수가 1이고, 유지 시간이 5분 이상인 경우, 동작으로 제2 블록 전원부(320)(또는 B Block 전원부)를 턴-온하는 동작을 포함할 수 있다.

ES 모드 2 및 3의 진입 및 진출 조건은 전원 턴-오프를 더 많이 하는데 대신에 반응 속도가 느린 부분으로서, PRB 사용률, 동접자수, 유지시간을 고려하여 결정될 수 있으며, 도 6에서 예시한 PRB 사용율, 동접자 수 및 유지 시간 등은 관리자 또는 운용자가 상황에 맞게 조절될 수 있다.

상술한 PRB 사용률, 동접자수, 유지시간 등은 1주일전 값이나 이전 1시간 data등에 대한 딥 러닝을 수행하고 AI 동작 조건을 기반으로 ES 모드 1/2/3의 진입 또는 진출 조건에 적용할 수 있다. 이에 따라, 이전 일정 시간 이내의 제2 기지국(301) 운용 상황에 따라 상술한 ES 모드 진입 또는 진출 조건이 유동적으로 변경될 수도 있다.

ES 모드 1, 2, 3 진입 조건 구분에 따라, 511 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 신규호 유입 barring 및 해당 셀 가입자의 주변 셀 핸드 오버를 처리할 수 있다. 예컨대, 프로세서(550)는 제2 기지국(301)에 접속을 요청하는 사용자 단말의 접속 요청을 제1 기지국(201)에 전달하도록 처리함으로써, 새로 신규로 요청되는 신규 호 유입을 막고, 기존 제2 기지국(301)에 접속해 있는 사용자 단말(100)을 인접된 다른 셀(예: 제2 기지국(301)에서 제1 기지국(201))으로 핸드 오버시키도록 제어할 수 있다.

다음으로, 513 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 B/C/D Block(또는 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340))의 전원을 턴-오프하도록 제어할 수 있다. 515 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 주변 Cell PRB 사용률/동접자 수 확인 시, ES 모드 1/2/3의 진출 조건이 만족되는지 확인할 수 있다. 진출 조건이 만족되지 않는 경우, 프로세서(550)는 513 단계를 유지하면서, 안테나 지원 모듈(300)의 블록 전원부들(예: 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340))의 턴-오프 상태를 유지할 수 있다.

ES 모드 진출 조건이 만족되는 경우 517 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 B/C/D Block 전원부(또는 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340))를 턴-온하도록 제어할 수 있다.

한편, 507 단계에서, 스케줄 기반인 경우, 519 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 ES 진입 날짜 및 시간을 확인할 수 있다. 여기서, ES 진입 날짜 및 시간은 기지국 지원 장치(500)에 의해 사전 정의될 수 있다. 또는 기지국 지원 장치(500)에 포함된 자가 구성 망 장치가 제2 기지국(301)의 사용 현황을 누적하여 관리하고, 이에 대한 학습을 통하여 ES 진입이 가능한 날짜(또는 요일)와 시간을 설정할 수 있다. 또는, 상기 ES 진입이 가능한 날짜 또는, 시간은 시스템 관리자의 입력에 의해 결정될 수도 있다.

521 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 ES 진입이 요구되는 날짜와 시간이 도래했는지 확인할 수 있다. ES 진입 날짜 및 시간이 도래하지 않은 경우, 상기 프로세서(550)는 시작 단계로 분기하여 이하 동작을 재수행할 수 있다. 또는, 프로세서(550)는 안테나 지원 모듈(300)을 턴-온 상태로 유지하면서, 519 단계를 모니터링할 수 있다.

ES 진입 날짜 및 시간이 도래한 경우, 523 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 신규호 유입 barring 및 해당 셀의 가입자들(또는 사용자 단말(100)들)을 주변 셀로 핸드 오버시키도록 처리할 수 있다. 이러한 동작은 앞서 설명한 511 동작과 실질적으로 동일한 동작을 포함할 수 있다.

다음으로, 525 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 B/C/D Block 전원부(또는 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340))를 턴-오프하도록 제어할 수 있다. 527 단계에서, 기지국 지원 장치(500)의 프로세서(550)는 ES 진출 조건이 만족되는지 확인할 수 있다. 예컨대, 프로세서(550)는 ES 진출을 위한 날짜와 시간이 도래하는지 확인할 수 있다. ES 진출을 위한 날짜와 시간이 도래하지 않은 경우, 프로세서(550)는 525 단계 이전으로 분기하여 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340)의 턴-오프 상태를 유지할 수 있다. ES 진출을 위한 날짜와 시간이 도래한 경우, 상기 프로세서(550)는 517 단계로 분기하여, 해당 단계에 대한 동작을 수행할 수 있다. 517 단계 이후, 프로세서(550)는 505 단계로 분기하여 턴-온된 안테나 지원 모듈(300)을 이용하여 신규호를 수용하고 501 단계부터 다시 모니터링을 수행하도록 제어할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 지원 모듈(300)의 운용 제어 방식은, 안테나 지원 모듈(300)에서 소모 전력이 가장 많은 FPGA 모듈, RF 모듈, 증폭기 모듈 부분들에 해당하는 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340)을 부위별로 전원 분리 가능하도록 구성하고, 에너지 절약 모드에 대한 진입 및 진출 조건을 설정하여 운용할 수 있도록 DC/DC Converter 배치를 수행하고, DC/DC 컨버터들의 전원을 턴-오프하여 누설 전류 없이 에너지 절약을 극대화할 수 있도록 지원한다. 여기서, 본 발명의 디지털 유닛(400)과의 인터페이스 모듈(또는 제1 블록 전원부(310))는 안테나 지원 모듈(300)의 제2 내지 제4 블록 전원부들(320, 330, 340)의 전원을 턴-온할 수 있도록 하기 위하여 턴-온 상태를 유지하고, 장애 발생 또는 지정된 크리티컬 알람이 발생한 경우 리셋을 통한 리부팅을 위해 턴-오프 및 턴-온될 수 있도록 구성할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치의 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.

10: 무선 통신 시스템
100: 사용자 단말
201: 제1 기지국
300: 안테나 지원 모듈
301: 제2 기지국
400: 디지털 유닛
500: 기지국 지원 장치
510: 통신 인터페이스
530: 메모리
550: 프로세서

Claims

기지국의 안테나를 통해 신호를 송출하거나 수신하도록 지원하는 안테나 지원 모듈과 통신하는 통신 인터페이스;
상기 안테나 지원 모듈 제어를 위한 정보를 저장하는 메모리;
상기 통신 인터페이스 및 상기 메모리와 기능적으로 연결된 프로세서;를 포함하고,
상기 프로세서는,
사전 정의된 에너지 절약 모드 진입 조건이 만족되면, 상기 안테나 지원 모듈을 구성하는 복수개의 블록 전원부들 중 적어도 일부 블록 전원부를 전원과 물리적으로 분리하여, 상기 적어도 일부 블록 전원부를 턴-오프하도록 제어하고,
사전 정의된 에너지 절약 모드 진출 조건이 만족되면, 턴-오프된 적어도 일부 블록 전원부를 전원과 물리적으로 연결하여, 상기 적어도 일부 블록 전원부를 턴-온하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국 전력 저감을 지원하는 기지국 지원 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 기지국의 동접자 수, 접속 유지 시간, PRB(physical resource block) 사용율 중 적어도 하나가 지정된 기준 값 미만인 경우 상기 에너지 절약 모드 진입 조건이 만족된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기지국 전력 저감을 지원하는 기지국 지원 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 기지국에 접속을 요청하는 사용자 단말들을 인접된 기지국에 접속하도록 제어하고,
상기 기지국에 접속 중인 사용자 단말이 있는 경우 인접된 기지국에 핸드오버하도록 처리하는 것을 특징으로 하는 기지국 전력 저감을 지원하는 기지국 지원 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 기지국에 인접된 다른 기지국의 동접자 수, 접속 유지 시간, PRB(physical resource block) 사용율 중 적어도 하나가 지정된 기준 값 이상인 경우 상기 에너지 절약 모드 진출 조건이 만족된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기지국 전력 저감을 지원하는 기지국 지원 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 에너지 절약 모드 진입 조건으로 사전 정의된 날짜 또는 요일과 시간이 도래한 경우 상기 에너지 절약 모드 진입 조건이 만족된 것으로 판단하여 상기 적어도 일부 블록 전원부들을 턴-오프하도록 제어하고,
상기 에너지 절약 모드 진출 조건으로 사전 정의된 날짜 또는 요일과 시간이 도래한 경우 상기 적어도 일부 블록 전원부들을 턴-온하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국 전력 저감을 지원하는 기지국 지원 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 안테나 지원 모듈에 장애가 발생하거나 비정상 케이스가 발생한 경우 상기 안테나 지원 모듈에 포함된 전체 블록 전원부들을 턴-오프한 이후 다시 턴-온하는 리셋을 수행하여 상기 안테나 지원 모듈을 리부팅하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국 전력 저감을 지원하는 기지국 지원 장치.
제1항에 있어서,
상기 안테나 지원 모듈은, 상기 복수개의 블록 전원부들 중 적어도 하나의 블록 전원부를 포함하는 복수개의 블록 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 전력 저감을 지원하는 기지국 지원 장치.
5G(generation) 기지국의 안테나를 통해 신호를 송출하거나 수신하도록 지원하는 안테나 지원 모듈을 제어하여 기지국 전력 저감을 지원하는 방법에 있어서,
상기 안테나 지원 모듈의 비정상 케이스 발생 여부를 확인하는 단계;
상기 비정상 케이스 발생 시, 상기 안테나 지원 모듈을 구성하는 전체 블록 전원부들을 턴-오프한 후 다시 턴-온하여 리셋을 수행하는 단계;
상기 안테나 지원 모듈의 비정상 케이스 발생이 없는 경우, 에너지 절약 저감을 적용할 기준이 트래픽 기준인지 또는 스케줄 기준인지 확인하는 단계;
상기 적용 기준이 트래픽 기준인 경우, 상기 5G 기지국의 동접자 수, 접속 유지 시간, PRB(physical resource block) 사용율 중 적어도 하나가 사전 정의된 기준 값 미만인 경우, 상기 안테나 지원 모듈에 포함된 블록 전원부들 중 디지털 유닛과 통신하는 인터페이스 모듈을 제외한 나머지 모듈을 턴-오프하도록 제어하여 상기 에너지 절약 모드에 진입하는 단계;
상기 기지국에 인접된 다른 기지국의 동접자 수, 접속 유지 시간, PRB(physical resource block) 사용율 중 적어도 하나가 지정된 기준 값 이상인 경우 상기 턴-오프된 블록 전원부들을 턴-온하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 전력 저감 방법.
제8항에 있어서,
상기 적용 기준이 스케줄 기준인 경우, 사전 정의된 날짜와 시간이 도래한 경우, 상기 안테나 지원 모듈에 포함된 블록 전원부들 중 디지털 유닛과 통신하는 인터페이스 모듈을 제외한 나머지 모듈을 턴-오프하도록 제어하여 상기 에너지 절약 모드에 진입하는 단계;
상기 에너지 절약 모드의 진출 조건으로 사전 정의된 날짜 또는 요일과 시간이 도래한 경우 상기 턴-오프된 블록 전원부들을 턴-온하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 전력 저감 방법.