WO2015002350A1 - 이동통신 네트워크의 트래픽 부하 관리 방법 - Google Patents

이동통신 네트워크의 트래픽 부하 관리 방법 Download PDF

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WO2015002350A1
WO2015002350A1 PCT/KR2013/010039 KR2013010039W WO2015002350A1 WO 2015002350 A1 WO2015002350 A1 WO 2015002350A1 KR 2013010039 W KR2013010039 W KR 2013010039W WO 2015002350 A1 WO2015002350 A1 WO 2015002350A1
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WO
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cell
traffic load
threshold
mobile communication
service
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PCT/KR2013/010039
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Inventor
강창순
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창원대학교 산학협력단
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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a traffic load management method of a mobile communication network, and more particularly, to a traffic load management method capable of effectively saving power consumption of each base station in a cellular mobile communication network environment in which macrocells and microcells are overlapped and operated.
  • Next-generation mobile communication systems have a hierarchical structure in which micro cells (eg femtocells), small cells (eg picocells) and large cells (eg macrocells) overlap each other.
  • the next generation cellular cellular communication system provides various types of multimedia services as well as voice services.
  • voice traffic is generally transmitted at low power
  • high-speed multimedia traffic is transmitted at high power, which requires a lot of power at the base station.
  • the use of these services differs significantly by time zone (eg day and night) and by region (city and suburbs).
  • suburban areas or homes e.g., femtocell use
  • the base stations (cells) that provide them are always consuming a lot of power by operating the transceiver.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and to provide a traffic load control method that does not cause a coverage hole to users who receive a service from a specific base station.
  • Another object of the present invention is to provide a traffic load control method capable of reducing the total power consumption of a mobile communication network without causing the coverage hole.
  • a traffic control method of a mobile communication network comprising: (A) measuring a traffic load of a first cell and determining whether the traffic load is less than or equal to a first threshold; (B) handing over a terminal receiving a service from the first cell to one or more neighbor cells when the traffic load is less than or equal to a first threshold; And (C) blocking a transmitting device of the first cell when all terminals provided with the service by the first cell are handed over to a neighbor cell.
  • the traffic load of one or more cells neighboring the first cell is measured, and the step (A) or the step (B) may be performed only when the traffic load of all the cells is smaller than a second threshold. Can be.
  • step (B) the terminal may be handed over to a neighbor cell by changing the handover threshold of all the terminals serviced from the first cell.
  • step (B) may reduce the handover threshold of all terminals provided with the service from the first cell.
  • the method may further include determining whether the traffic load of one or more cells neighboring the first cell is greater than or equal to a second threshold after blocking the transmitting apparatus of the first cell; And (E-1) when the at least one traffic load value is greater than or equal to a second threshold in step (D-1), operating the transmitter of the first cell.
  • the first cell and one or more cells neighboring the first cell may be cells included in cell coverage of a specific macro cell.
  • (D-2) determining whether the traffic load according to the number of call attempts or the call attempt to the first cell is greater than or equal to a third threshold after blocking the transmission apparatus of the first cell; And (E-2) if the value is equal to or greater than a third threshold, operating the transmitter of the first cell.
  • the traffic load management method of the mobile communication network according to the preferred embodiment of the present invention has an effect of not inducing a coverage hole by inducing users to handover to a neighboring base station.
  • the total power consumption of the mobile communication network can be reduced by blocking the transmission apparatus of the specific base station.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a mobile communication system in which a macro cell network and a plurality of femtocell networks overlap;
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a traffic load control method of a mobile communication network according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a traffic load control method of a mobile communication network according to another embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • FIG. 1 illustrates a mobile communication system in which a macro cell network and a plurality of femtocell networks overlap.
  • the macro cell network basically consists of three entities, such as the macro cell base stations 201 and 202, the MME 312, and the mobile terminal 101.
  • the macro cell base stations 201 and 202 perform all radio access functions and exchange interference and traffic load information through the connection interface between the base stations.
  • the MME 3112 performs a mobility management function of the mobile terminals 101, and the like.
  • the femtocell network is composed of femtocell base stations 301, 302, 303, femto gateway 311, and the like.
  • the femtocell base stations 301, 302, and 303 perform a base station function to provide a small service area, and may be connected to the MME 312.
  • the traffic load of the mobile communication network is increasing rapidly.
  • the traffic load is not distributed evenly by cell, but has a characteristic of showing a lot of difference by region (or cell, sector) or time zone. That is, the number or traffic amount of users using the base station of the serving cell varies greatly depending on the cell (or sector).
  • a cell's base station serves a large number of users, while another cell (or sector) 's base station always operates the entire base station system despite a very small traffic load (or a small number of users). Or there is a problem that the power consumption efficiency is greatly reduced.
  • the present invention is to provide a method for reducing the power consumption while managing the traffic load on the mobile communication network by controlling the transmission device of each cell base station using the traffic load information for each cell.
  • the detailed description will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a traffic load control method of a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.
  • the traffic load control method measures the traffic load (L) of the first cell, the traffic load is a first threshold (L threshold ) Determining whether or not; (B) handing over a terminal receiving a service from the first cell to a neighbor cell when the traffic load is less than or equal to a first threshold; And (C) blocking a transmitting device of the first cell when all terminals provided with the service by the first cell are handed over to a neighbor cell.
  • the traffic load of a specific cell is measured (S210).
  • the specific cell is called a first cell.
  • a large cell or a macro cell
  • a small cell eg, a picocell, a femtocell, etc.
  • Various measurement values may be applied to the traffic load value measured through the S210 step. For example, a method of measuring the number of downlink or uplink packets or measuring the number of mobile terminals served from the first cell may be applied. In addition, various measurement values for estimating the traffic load of the first cell may be applied.
  • the first threshold value may be changed by an administrator.
  • a traffic load value capable of providing a good service may be applied even when the traffic load of the first cell is handed over to a neighbor cell. For example, even when the other cell receives all the traffic loads from the cell through the handover of the terminal, a load value that can be changed according to the surrounding network environment may be applied as a traffic load value that can provide a good quality service.
  • step S220 if it is determined in step S220 that the traffic load of the first cell is not equal to or less than a first threshold value, the resource is allocated to users within the available resource range through the load management for the first cell to support communication. (S230). That is, when the traffic load of the first cell is greater than the first threshold, the first cell provides the service to one or more mobile terminals as before without blocking the transmission device of the first cell. .
  • step S220 determines whether the traffic load of the first cell is less than or equal to the first threshold value. If it is determined in step S220 that the traffic load of the first cell is less than or equal to the first threshold value, one or more cells neighboring the first cell to the terminal receiving the service from the first cell (hereinafter, Handover to a second cell) (S240).
  • step S240 in the preferred embodiment applicable to the present invention, as a method of handing over the terminals to neighboring cells, a method of inducing handover of the terminal by changing a handover threshold of all serviced terminals is applied. Can be.
  • the terminal compares the signal strength received from the serving cell currently providing the service to the terminal and the strongest signal strength among the signals received from neighbor cells in order to determine whether to perform the handover.
  • Each terminal compares whether the signal strength of the neighboring cell is greater than a preset handover threshold (or handover hysteresis margin) than the signal strength of the serving cell, and if it is large, the information on the serving cell Report to the base station of. After the above process, the terminal handovers from the serving cell to another cell.
  • a preset handover threshold or handover hysteresis margin
  • all terminals served from the first cell determine whether the signal strength from the second cell is greater than the handover threshold than the signal strength from the first cell when determining whether to perform the handover, and the handover threshold is reduced.
  • each terminal easily performs handover to the second cell as compared to the previous (before the change of the handover threshold).
  • step S240 may induce each terminal to handover to the second cell by reducing the handover threshold of all the terminals provided with the service from the first cell.
  • all terminals receiving a service from the first cell can be handed over to the second cell.
  • each terminal may be handed over to the second cell even if the strength of the signal received from the second cell is weaker than that of the signal received from the first cell. .
  • step S240 various methods of handing over terminals may be applied, and the terminals serviced from the first cell may be handed over to neighboring second cells through the various methods.
  • step S240 measures the traffic load of one or more second cells neighboring the first cell and operates only when the traffic load of all the cells is less than a second threshold.
  • the threshold value of the traffic load that can provide a good quality service to a specific cell may be applied as the second threshold value, which is dependent on other characteristics such as the type of the specific cell (macrocell or microcell) and limit capacity. can be changed.
  • the traffic load of a cell neighboring the first cell exceeds a threshold (second threshold), but the traffic load of the first cell may be equal to or less than a first threshold. have.
  • second threshold the traffic load of the first cell
  • the traffic load of the second cell becomes larger, and as a result, the service of all the terminals provided with the service from the second cell. Quality falls below a certain level.
  • step S240 may be performed only when the second cell neighboring the first cell can provide a good quality of service to the terminals even when handovers are received from the terminals served by the first cell.
  • step S240 it is determined whether all terminals receiving the service from the first cell are handed over to neighboring second cells (S250). That is, it is determined whether there is a terminal that receives a service from the first cell.
  • various methods may be applied. For example, the number of downlink or uplink packets of the first cell, traffic load value, or service terminal list information may be utilized. Those skilled in the art can understand that various methods can be applied as the determination method that can be applied in the step S250.
  • step S250 If it is determined in step S250 that at least one terminal receives a service from the first cell, steps S210 to S240 may be repeated. At this time, in step S240 according to the preferred embodiment applicable to the present invention, the handover threshold of the terminal may be changed repeatedly. As an example, even when the handover threshold has already been changed (decreased), the handover threshold may be changed (decreased) in step S240.
  • steps S220 to S240 may be repeated or only step S240 may be repeated.
  • the repetitive configuration may be set by an administrator or the like and may be changed according to a network environment.
  • step S250 if it is determined in step S250 that no terminal receives a service from the first cell (that is, there is no terminal in cell coverage of the first cell), the transmission apparatus of the first cell is blocked. (S260).
  • step S260 the service operation of the first cell is blocked, thereby preventing power consumption.
  • a separate module that measures the number (or load) of attempting a call (or service) to the first cell may operate.
  • a means for measuring the traffic load of the first cell (the number (or load) of attempting a call (or service) to the first cell, etc.) through a module of another cell may be separately provided.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a traffic load control method of a mobile communication network according to another embodiment of the present invention.
  • the second threshold value may be changed according to other characteristics such as type (macrocell or microcell), limit capacity of the corresponding cells.
  • cells included in cell coverage of a specific macro cell may be applied to one or more cells neighboring the first cell.
  • a femtocell included in cell coverage of a first macro cell may be applied to the first cell.
  • a plurality of femtocells may be provided in addition to the first cell in cell coverage of the first macro cell.
  • a plurality of femtocells included in the cell coverage of the same macro cell are included in the same group.
  • step S310 it may be determined whether the traffic load of the second cells in the same group as the first cell that the transmitter has previously blocked is greater than or equal to the second threshold.
  • step S310 If it is determined in step S310 that at least one cell having a traffic load value greater than or equal to a second threshold value exists, the transmitting apparatus of the first cell is reactivated (S320).
  • the first cell may determine whether the handover threshold has been changed (reduced) before, and control the terminal receiving the service to restore the handover threshold to its original state.
  • the virtual wireless coverage of the first cell is restored to its original state, and it is possible to provide quality services to serviced terminals.
  • step S310 it may be determined whether the number of call attempts to the first cell or the traffic load according to the call attempts is greater than or equal to a third threshold (S330).
  • the step S330 may operate by measuring the traffic load value according to the number of call attempts or the call attempt to the first cell, even though the transmitting device is blocked through a separate module provided in the first cell.
  • various values may be applied as the third threshold value. For example, a value equal to the first threshold may be applied, and a value larger than the first threshold may be applied.
  • step S330 If it is determined in step S330 that the traffic load on the first cell is greater than or equal to a third threshold value, the transmitter of the first cell is restarted in the same manner as in step S320 (S340).
  • the traffic load distribution can be uniformed by reactivating the transmitting device of the first cell, thereby efficiently controlling power consumption.
  • the quality of service of the terminals can also be improved.
  • the first cell may determine whether the handover threshold has been changed (reduced) before, and control the terminal receiving the service to restore the handover threshold to its original state.
  • the virtual wireless coverage of the first cell is restored to its original state, and it is possible to provide quality services to serviced terminals.
  • the present invention can efficiently control the amount of power consumption while controlling the traffic load of the mobile communication network by using the above method.
  • the transmission device that operates unnecessarily through the above-described method reduces the total power consumption by blocking, and then evenly distributes the traffic load by restarting the blocked transmission device when the total traffic load becomes more than a predetermined level. Can be controlled.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 이동통신 네트워크의 트래픽 부하 관리 방법에 관한 것으로, 매크로 셀 및 마이크로 셀들이 중첩되어 운영되는 셀룰러 이동통신 네트워크 환경 하에서 각 기지국의 소비 전력을 효과적으로 절약할 수 있는 트래픽 부하 관리 방법에 관한 것이다.

Description

이동통신 네트워크의 트래픽 부하 관리 방법
본 발명은 이동통신 네트워크의 트래픽 부하 관리 방법에 관한 것으로, 매크로셀 및 마이크로셀들이 중첩되어 운영되는 셀룰러 이동통신 네트워크 환경 하에서 각 기지국의 소비 전력을 효과적으로 절약할 수 있는 트래픽 부하 관리 방법에 관한 것이다.
지구촌 환경 보호와 관련하여 전 세계적으로 중요한 이슈로 부각되고 있는 이산화 탄소(CO2) 방출 문제는 증가하는 전력 소비와 직결된다. 이와 관련하여 차세대 이동통신시스템에서는 소비전력을 효과적으로 줄일 수 있는 통신기술의 표준화에 많은 노력을 기울이고 있다. 특히 이동통신망에서 가장 많은 전력을 소비하는 기지국의 소비전력을 줄일수 있는 기술 개발이 절실히 요구된다.
차세대 이동통신시스템은 초소형 셀 (예, 펨토셀), 소형 셀 (예, 피코셀) 및 대형 셀 (예, 매크로셀)들이 서로 중첩되는 계층적 구조로 구성된다. 이러한 차세대 중첩 셀룰러 이동통신시스템에서는 음성 서비스뿐만 아니라 다양한 종류의 멀티미디어 서비스를 제공한다. 그런데 음성 트래픽은 일반적으로 낮은 전력으로 송신하는 반면에 고속 멀티미디어 트래픽은 높은 전력으로 송신하기 때문에 기지국에서 많은 소비 전력을 필요로 한다. 이러한 서비스 사용은 시간대별(예, 주간과 야간)과 지역별 (도심과 교외 등)로 크게 차이를 보인다. 특히 심야 시간대의 교외 지역이나 일반 가정(예, 펨토셀 사용)에서는 이러한 서비스 사용자들이 거의 없음에도 불구하고 이를 제공하는 기지국(셀)들은 항상 송수신기를 동작함으로써 많은 전력을 소비하게 된다.
상기 문제점을 해결하기 위해 많은 방법들이 제시되어 왔다. 예를 들어, 여러 개의 송수신 안테나를 사용하여 기지국의 송신전력을 줄이거나, 지역별/시간대별로 변화하는 트래픽 패턴 정보를 이용하여 각 기지국의 송신 장치를 제어하는 기술들이 제시되어 왔다.
그러나 상기와 같은 방법들에 있어서, 특정 기지국의 송신전력을 감소시키거나 송신 장치를 제어하는 동안에 상기 기지국으로부터 서비스 받던 사용자들(또는 모바일 단말기들)에게 서비스 불가 지역(이하 커버리지 홀이라 명명)을 초래하여 서비스 품질이 저하(예, 통화 단절 또는 서비스 중단)되는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특정 기지국으로부터 서비스를 제공받는 사용자들에게 커버리지 홀을 초래하지 않는 트래픽 부하 제어 방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 커버리지 홀을 초래하지 않음과 동시에 이동통신 네트워크의 전체 소비 전력량을 감소시킬 수 있는 트래픽 부하 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 이동통신 네트워크의 트래픽 제어 방법은 (A)제1 셀의 트래픽 부하를 측정하고, 상기 트래픽 부하가 제1 임계치 이하인지를 판단하는 단계; (B)상기 트래픽 부하가 제1 임계치 이하인 경우, 상기 제1 셀로부터 서비스를 제공받고 있는 단말기를 하나 또는 둘 이상의 이웃 셀로 핸드오버시키는 단계; 및 (C)상기 제1 셀에 의해 서비스를 제공받는 단말기가 이웃 셀로 모두 핸드오버 되면 상기 제1 셀의 송신장치를 차단하는 단계;를 포함한다.
이때, 상기 제1 셀에 이웃하는 하나 또는 둘 이상의 셀의 트래픽 부하를 측정하고, 상기 모든 셀들의 트래픽 부하가 제2 임계치보다 작은 경우에만, 상기 (A) 단계 또는 상기 (B) 단계를 수행할 수 있다.
상기 (B) 단계는, 상기 제1 셀로부터 서비스받는 모든 단말기의 핸드오버 임계치를 변경시킴으로써 단말기를 이웃 셀로 핸드오버 시킬 수 있다.
특히, 상기 (B) 단계는, 상기 제1 셀로부터 서비스를 제공받는 모든 단말기의 핸드오버 임계치를 감소시킬 수 있다.
또한, (D-1) 상기 제1 셀의 송신장치를 차단한 후, 상기 제1 셀과 이웃하는 하나 또는 둘 이상의 셀들의 트래픽 부하가 제2 임계치 이상인지를 판단하는 단계; 및 (E-1) 상기 (D-1) 단계에서 하나 이상의 트래픽 부하 값이 제2 임계치 이상인 경우, 상기 제1 셀의 송신장치를 작동시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 셀 및 상기 제1 셀과 이웃하는 하나 또는 둘 이상의 셀들은, 특정 매크로 셀의 셀 커버리지 내 포함되는 셀들일 수 있다.
또한, (D-2) 상기 제1 셀의 송신장치를 차단한 후, 상기 제1 셀로의 통화 시도 횟수 또는 통화 시도에 따른 트래픽 부하가 제3 임계치 이상인지를 판단하는 단계; 및 (E-2) 상기 값이 제3 임계치 이상인 경우, 상기 제1 셀의 송신장치를 작동시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 네트워크의 트래픽 부하 관리 방법은 사용자들에게 이웃하는 기지국으로의 핸드오버를 유도함으로써 커버리지 홀을 초래하지 않는다는 효과가 있다.
또한, 상기 핸드오버 유도를 통해 특정 기지국로부터 서비스를 제공받는 사용자가 모두 이웃 기지국으로 핸드오버 된 경우, 상기 특정 기지국의 송신장치를 차단함으로써 이동통신 네트워크의 전체 소비 전력량을 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 매크로셀 네트워크 및 복수 개의 펨토셀 네트워크가 중첩된 이동통신 시스템을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 네트워크의 트래픽 부하 제어 방법을 나타낸 흐름도, 및
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동통신 네트워크의 트래픽 부하 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 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.
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.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 매크로셀 네트워크 및 복수 개의 펨토셀 네트워크가 중첩된 이동통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 매크로셀 네트워크와 펨토셀 네트워크는 서로 중첩되어 구성될 수 있다. 매크로셀 네트워크는 기본적으로 매크로셀 기지국(201, 202), MME(312), 모바일 단말기(101) 등의 3가지 엔터티(entity)로 구성된다. 이때, 매크로셀 기지국(201, 202)은 모든 무선접속 기능을 수행하며 기지국간의 연결 인터페이스를 통하여 간섭 및 트래픽 부하 정보 등을 교환한다. MME(3112)은 모바일 단말기(101)들의 이동성 관리 기능 등을 수행한다. 반면에 펨토셀 네트워크는 펨토셀 기지국(301, 302, 303), 펨토 게이트웨이(311) 등으로 구성된다. 펨토셀 기지국(301, 302, 303)은 초소형 서비스 영역을 제공하는 기지국 기능을 수행하며, MME(312)와 접속할 수 있다.
한편 셀룰러 이동통신시스템에서 음성 서비스를 포함한 고속 데이터 서비스 및 고품질 영상 서비스 등의 사용자들이 증가함에 따라 이동통신망의 트래픽 부하도 급증하고 있다. 그런데 이러한 트래픽 부하는 셀별로 균등하게 분포하는 것이 아니라 지역(또는 셀, 섹터) 또는 시간대 별로 많은 차이를 보이는 특징이 있다. 즉, 셀(또는 섹터)에 따라 서빙 셀의 기지국을 이용하는 사용자들의 숫자나 트래픽 양이 크게 다르다. 따라서 어떤 셀의 기지국은 많은 사용자들에게 서비스를 제공해 주는 반면에 다른 셀(또는 섹터)의 기지국은 아주 적은 트래픽 부하(또는 소수에 불과한 사용자)에도 불구하고 기지국 시스템 전체를 항상 작동 시키기 때문에 사용하는 전력 또는 소비 전력 효율이 크게 저하되는 문제점이 있다.
이에, 본원 발명은 각 셀별 트래픽 부하 정보를 이용하여 각 셀 기지국의 송신 장치를 제어함으로써 이동통신 네트워크 상에서 트래픽 부하를 관리함과 동시에 소비 전력을 줄일 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 이하, 상세한 설명은 도 2 및 도 3을 통해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 네트워크의 트래픽 부하 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용가능한 바람직한 실시예에 따른 트래픽 부하 제어 방법은 (A)제1 셀의 트래픽 부하(L)를 측정하고, 상기 트래픽 부하가 제1 임계치(Lthreshold) 이하인지를 판단하는 단계; (B)상기 트래픽 부하가 제1 임계치 이하인 경우, 상기 제1 셀로부터 서비스를 제공받고 있는 단말기를 이웃 셀로 핸드오버시키는 단계; 및 (C)상기 제1 셀에 의해 서비스를 제공받는 단말기가 이웃 셀로 모두 핸드오버 되면 상기 제1 셀의 송신장치를 차단하는 단계;를 포함한다. 이하, 도 2의 각 단계에 대해서 상세히 설명한다.
먼저, 특정 셀의 트래픽 부하를 측정한다(S210). 이하, 상기 특정 셀을 제1 셀이라고 한다. 이때 상기 제1 셀로는 대형 셀(또는 매크로셀)이 적용될 수 있으며, 소형 셀(예컨대, 피코셀, 펨토셀 등)이 적용될 수도 있다.
상기 S210 단계를 통해 측정되는 트래픽 부하 값으로는 다양한 측정 값이 적용될 수 있다. 예를 들어, 다운링크 또는 업링크되는 패킷의 수를 측정하거나, 상기 제1 셀로부터 서비스 받는 모바일 단말기의 수를 측정하는 방법이 적용될 수 있다. 이외, 상기 제1 셀의 트래픽 부하 정도를 가늠할 수 있는 다양한 측정값들이 적용될 수 있다.
이어, 상기 S210 단계를 통해 측정된 트래픽 부하값이 제1 임계값(Lthreshold) 이하 인지를 판단한다(S220).
이때, 상기 제1 임계값으로는 상기 제1 셀의 트래픽 성능에 따라 다른 값이 적용될 수 있으며, 일 예로는 상기 제1 셀의 최대 트래픽 허용량의 5% 내지 10%에 해당되는 값이 적용될 수 있다. 또한, 상기 제1 임계값은 관리자에 의해 변경 가능하다.
또한, 상기 제1 임계값으로는 상기 제1 셀의 트래픽 부하가 주변 셀로 핸드오버되어도 양질의 서비스를 제공할 수 있는 트래픽 부하값이 적용될 수 있다. 예컨대, 다른 셀이 단말기의 핸드오버를 통해 상기 셀로부터 트래픽 부하를 모두 전달받을 경우에도 양질의 서비스를 제공할 수 있는 트래픽 부하값으로, 주변 네트워크 환경에 따라 변경 가능한 부하값이 적용될 수 있다.
이어, 상기 S220 단계를 통해 제1 셀의 트래픽 부하가 제1 임계값 이하가 아니라고 판단되면, 상기 제1 셀에 대한 부하 관리를 통해 가용 자원 범위 내에서 사용자들에게 자원을 할당하여 통신을 지원하도록 한다(S230). 즉, 상기 제1 셀의 트래픽 부하가 제1 임계값 보다 큰 경우, 상기 제1 셀의 송신 장치를 차단하지 않고 이전과 동일하게 상기 제1 셀이 하나 또는 둘 이상의 모바일 단말에 서비스를 제공하도록 한다.
반면, 상기 S220 단계를 통해 제1 셀의 트래픽 부하가 제1 임계값 이하라고 판단되면, 상기 제1 셀로부터 서비스를 제공받고 있는 단말기를 상기 제1 셀에 이웃하는 하나 또는 둘 이상의 셀(이하, 제2 셀이라 함)들로 핸드오버시킨다(S240).
상기 S240 단계에 있어, 본 발명에 적용가능한 바람직한 실시예에서 상기 단말기들을 이웃하는 셀들로 핸드오버시키는 방법으로는 서비스 받는 모든 단말기의 핸드오버 임계치를 변경시킴으로써 상기 단말기의 핸드오버를 유도하는 방법이 적용될 수 있다.
보다 구체적으로, 단말기는 핸드오버의 수행 여부를 판단하기 위하여 현재 상기 단말기에세 서비스를 제공하는 서빙셀로부터 수신되는 신호 세기와 이웃 셀들로부터 수신되는 신호 중에서 가장 강한 신호 세기를 비교한다. 각 단말기들은 이웃 셀의 신호 세기가 서빙 셀의 신호세기보다 기 설정되어 있는 핸드오버 임계치(또는, 핸드오버 히스테러시스 마진, Handover Hysteresis Margin)보다 큰 지를 비교하고, 클 경우 이에 대한 정보를 서빙 셀의 기지국에 보고하게 된다. 상기와 같은 일련의 과정을 거쳐 단말기는 서빙 셀에서 다른 셀로 핸드오버하게 된다.
그러므로, 제1 셀로부터 서비스받는 모든 단말기는 핸드오버의 수행 여부 판단시 제2 셀로부터의 신호세기가 제1 셀로부터의 신호세기보다 핸드오버 임계치보다 큰 지를 판단하게 되며, 상기 핸드오버 임계치가 감소하게 되면 각 단말기들은 이전(핸드오버 임계치의 변경 전) 대비 제2 셀로 쉽게 핸드오버를 수행하게 된다.
즉, 본 발명에 적용가능한 바람직한 실시예에 있어 상기 S240 단계는 제1 셀로부터 서비스를 제공받는 모든 단말기의 핸드오버 임계치를 감소시킴으로써 각 단말기들이 제2 셀로 핸드오버 하도록 유도할 수 있다.
또 다른 실시예에서는 상기 핸드오버 유도 방식과 달리, 강제적으로 제1 셀로부터 서비스를 제공받는 모든 단말기들을 제2 셀로 핸드오버 시킬 수 있다. 상기 실시예에서 핸드오버 임계치 값으로 음의 값이 적용될 경우, 제2 셀로부터 수신되는 신호의 세기가 제1 셀로부터 수신되는 신호의 세기보다 약한 경우라도 각 단말기들을 제2 셀로 핸드오버시킬 수 있다.
이외, 상기 S240 단계에서는 단말기들을 핸드오버시키는 다양한 방법이 적용될 수 있으며, 상기 다양한 방법을 통해 제1 셀로부터 서비스받는 단말기들을 이웃하는 제2 셀들로 핸드오버 시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 적용가능한 실시예에서 상기 S240 단계는 상기 제1 셀에 이웃하는 하나 또는 둘 이상의 제2 셀의 트래픽 부하를 측정하고, 상기 모든 셀들의 트래픽 부하가 제2 임계치보다 작은 경우에만 동작하도록 제어될 수 있다. 이때, 제2 임계치 값으로는 특정 셀이 양질의 서비스를 제공할 수 있는 트래픽 부하의 한계값이 적용될 수 있으며, 이는 상기 특정 셀의 종류(매크로셀 또는 마이크로셀), 한계 용량 등 기타 특성에 따라 변경될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 셀에 이웃하는 셀(이하, 제2 셀이라 함)의 트래픽 부하는 한계치(제2 임계치)를 초과하고 있으나, 상기 제1 셀의 트래픽 부하는 제1 임계값 이하일 수 있다. 이때, 상기 제1 셀로부터 서비스를 제공받는 단말기를 제2 셀로 모두 핸드오버하게 되면 상기 제2 셀의 트래픽 부하량은 더 커지게 되고, 결과적으로는 제2 셀로부터 서비스를 제공받는 모든 단말기의 서비스의 질은 일정 이하로 떨어지게 된다.
즉, 상기 S240 단계는 상기 제1 셀에 이웃하는 제2 셀이 상기 제1 셀로부터 서비스 받던 단말기들을 핸드오버 받을 경우라도 상기 단말기들에게 양질의 서비스를 제공할 수 있는 경우에만 수행될 수 있다.
상기 S240 단계의 핸드오버를 통해 상기 제1 셀로부터 서비스를 제공받는 단말기들이 모두 이웃하는 제2 셀들로 핸드오버 되었는지를 판단한다(S250). 즉, 상기 제1 셀로부터 서비스를 제공받는 단말기가 존재하는지를 판단한다.
이를 판단하는 방법으로는 다양한 방법이 적용될 수 있다. 예를 들어, 제1 셀의 다운링크 또는 업링크 패킷 수, 트래픽 부하값, 또는 서비스하는 단말기 리스트 정보 등을 활용할 수 있다. 상기 S250 단계에서 적용될 수 있는 판단 방법으로는 다양한 방법이 적용될 수 있음을 통상의 지식을 가진 자는 이해할 수 있다.
상기 S250 단계를 통해 제1 셀로부터 서비스를 제공받는 단말기가 하나라도 있다고 판단되는 경우, 상기 S210 내지 S240 단계를 반복할 수 있다. 이때, 본 발명에 적용가능한 바람직한 실시예에 따른 상기 S240 단계에서는 단말기의 핸드오버 임계치를 중복하여 변경할 수 있다. 일 예로, 핸드오버 임계치가 이미 변경(감소)된 경우에도 상기 S240 단계를 통해 상기 핸드오버 임계치는 중복하여 변경(감소)될 수 있다.
또는, 상기 S250 단계를 통해 특정 셀로부터 서비스를 제공받는 단말기가 하나라도 있다고 판단되는 경우, 상기 S220 내지 S240 단계를 반복할 수도 있으며, S240 단계만을 반복할 수 있다.
상기 반복 구성은 관리자 등에 의해 설정될 수 있으며, 네트워크 환경에 따라 변경될 수 있다.
반면, 상기 S250 단계를 통해 제1 셀로부터 서비스를 제공받는 단말기가 하나도 없다고 판단된 경우(즉, 제1 셀의 셀 커버리지 내 단말기가 존재하지 않는 경우), 상기 제1 셀의 송신 장치를 차단한다(S260).
즉, 상기 S260 단계에서는 제1 셀의 서비스 동작을 차단함으로써 이로 인한 전력 소비를 방지하는 효과가 있다.
이때, 상기 제1 셀의 송신 장치는 차단하더라도, 상기 제1 셀에 통화(또는 서비스)를 시도하는 횟수(또는 부하)를 측정하는 별도의 모듈은 작동할 수 있다.
또는, 다른 셀의 모듈을 통해 상기 제1 셀의 트래픽 부하(상기 제1 셀에 통화(또는 서비스)를 시도하는 횟수(또는 부하) 등)를 측정하는 수단을 별도로 제공할 수도 있다.
이하에서는, 도 3을 통해 상기 실시예에 따라 차단된 송신 장치를 재작동시키는 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동통신 네트워크의 트래픽 부하 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 실시예에 따라 제1 셀의 송신 장치가 차단된 경우, 상기 제1 셀과 이웃하는 하나 또는 둘 이상의 셀들의 트래픽 부하가 한계치(제2 임계치) 이상인지를 판단한다(S310). 이때, 상기 제2 임계치 값은 해당 셀 들의 종류(매크로셀 또는 마이크로셀), 한계 용량 등 기타 특성에 따라 변경될 수 있다.
본 발명에 적용가능한 실시예에서 상기 제1 셀과 이웃하는 하나 또는 둘 이상의 셀들로는 특정 매크로 셀의 셀 커버리지 내 포함되는 셀들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 셀로는 제1 매크로 셀의 셀 커버리지 내 포함되는 펨토셀이 적용될 수 있으며, 이때 상기 제1 매크로 셀의 셀 커버리지 내에는 상기 제1 셀 외에 복수 개의 펨토셀들이 구비될 수 있다. 편의상, 본 발명에서는 동일 매크로 셀의 셀 커버리지 내 구비되는 복수 개의 펨토셀들은 동일한 그룹 내 포함되어 있다고 한다.
이와 같이, 상기 S310 단계에서는 일전에 송신 장치가 차단된 제1 셀과 동일 그룹인 제2 셀들의 트래픽 부하가 제2 임계치 이상인지를 판단할 수 있다.
상기 S310 단계를 통해 트래픽 부하 값이 제2 임계치 이상인 셀이 하나 이상 존재하는 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 셀의 송신 장치를 재작동시킨다(S320).
즉, 송신 장치가 차단된 제1 셀과 동일 그룹에 속하는 펨토셀의 트래픽 부하가 증가하게 되면, 상기 제1 셀의 송신 장치를 재작동시킴으로써 트래픽 부하 분포를 고르게 할 수 있어 효율적으로 전력 소모량을 제어할 수 있을 뿐만 아니라 단말기들의 서비스 품질 또한 개선할 수 있다.
이때, 상기 제1 셀은 일전에 핸드오버 임계치를 변경(감소)하였는지를 판단하고, 서비스받고 있는 단말기들에게 핸드오버 임계치를 원래 상태로 복원하도록 제어할 수 있다.
상기와 같은 방법을 통해 제1 셀의 가상 무선 커버리지는 원래 상태로 복원하게 되고, 서비스 받는 단말기들에게 양질의 서비스를 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 적용가능한 다른 실시예에서는 상기 S310 단계와 달리, 상기 제1 셀로의 통화 시도 횟수 또는 통화 시도에 따른 트래픽 부하가 제3 임계치 이상인지를 판단할 수 있다(S330).
이때, 상기 S330 단계는 상기 제1 셀에 구비된 별도의 모듈을 통해 송신 장치가 차단되었음에도 불구하고 상기 제1 셀로의 통화 시도 횟수 또는 통화 시도에 따른 트래픽 부하 값을 측정함으로써 동작할 수 있다.
이때, 상기 제3 임계치 값으로는 다양한 값이 적용될 수 있다. 일 예로, 제1 임계치와 동일한 값이 적용될 수도 있으며, 상기 제1 임계치 보다는 큰 값이 적용될 수도 있다.
상기 S330 단계를 통해 상기 제1 셀에 대한 트래픽 부하가 제3 임계치 이상이라고 판단되면, 상기 S320 단계와 동일하게 상기 제1 셀의 송신 장치를 재작동시킨다(S340).
즉, 송신 장치가 차단된 제1 셀에 대해서 일정 이상의 통화 요청이 감지되면, 상기 제1 셀의 송신 장치를 재작동시킴으로써 트래픽 부하 분포를 고르게 할 수 있어 효율적으로 전력 소모량을 제어할 수 있을 뿐만 아니라 단말기들의 서비스 품질 또한 개선할 수 있다.
이때, 상기 제1 셀은 일전에 핸드오버 임계치를 변경(감소)하였는지를 판단하고, 서비스받고 있는 단말기들에게 핸드오버 임계치를 원래 상태로 복원하도록 제어할 수 있다.
상기와 같은 방법을 통해 제1 셀의 가상 무선 커버리지는 원래 상태로 복원하게 되고, 서비스 받는 단말기들에게 양질의 서비스를 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 상기와 같은 방법을 이용하여 이동통신 네트워크의 트래픽 부하를 제어함과 동시에 소비 전력량을 효율적으로 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기와 같은 방법을 통해 불필요하게 동작하는 송신 장치는 차단함으로써 전체 소모 전력량을 감소시키고, 이후 전체 트래픽의 부하량이 일정 이상이 되게 되면 차단되었던 송신 장치를 재작동시킴으로써 트래픽 부하의 분포를 고르게 제어할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. (A)제1 셀의 트래픽 부하를 측정하고, 상기 트래픽 부하가 제1 임계치 이하인지를 판단하는 단계;
    (B)상기 트래픽 부하가 제1 임계치 이하인 경우, 상기 제1 셀로부터 서비스를 제공받고 있는 단말기를 하나 또는 둘 이상의 이웃 셀로 핸드오버시키는 단계; 및
    (C)상기 제1 셀에 의해 서비스를 제공받는 단말기가 이웃 셀로 모두 핸드오버 되면 상기 제1 셀의 송신장치를 차단하는 단계;를 포함하는 이동통신 네트워크의 트래픽 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 셀에 이웃하는 하나 또는 둘 이상의 셀의 트래픽 부하를 측정하고, 상기 모든 셀들의 트래픽 부하가 제2 임계치보다 작은 경우에만,
    상기 (A) 단계 또는 상기 (B) 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 이동통신 네트워크의 트래픽 제어 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 (B) 단계는,
    상기 제1 셀로부터 서비스받는 모든 단말기의 핸드오버 임계치를 변경시킴으로써 단말기를 이웃 셀로 핸드오버 시키는 것을 특징으로 하는 이동통신 네트워크의 트래픽 제어 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 (B) 단계는,
    상기 제1 셀로부터 서비스를 제공받는 모든 단말기의 핸드오버 임계치를 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동통신 네트워크의 트래픽 제어 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    (D-1) 상기 제1 셀의 송신장치를 차단한 후, 상기 제1 셀과 이웃하는 하나 또는 둘 이상의 셀들의 트래픽 부하가 제2 임계치 이상인지를 판단하는 단계; 및
    (E-1) 상기 (D-1) 단계에서 하나 이상의 트래픽 부하 값이 제2 임계치 이상인 경우, 상기 제1 셀의 송신장치를 작동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 네트워크의 트래픽 제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 셀 및 상기 제1 셀과 이웃하는 하나 또는 둘 이상의 셀들은,
    특정 매크로 셀의 셀 커버리지 내 포함되는 셀들인 것을 특징으로 하는 이동통신 네트워크의 트래픽 제어 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    (D-2) 상기 제1 셀의 송신장치를 차단한 후, 상기 제1 셀로의 통화 시도 횟수 또는 통화 시도에 따른 트래픽 부하가 제3 임계치 이상인지를 판단하는 단계; 및
    (E-2) 상기 값이 제3 임계치 이상인 경우, 상기 제1 셀의 송신장치를 작동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 네트워크의 트래픽 제어 방법.
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