WO2016017934A1 - 셀관리장치 및 셀관리장치의 동작 방법 - Google Patents

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WO2016017934A1
WO2016017934A1 PCT/KR2015/006567 KR2015006567W WO2016017934A1 WO 2016017934 A1 WO2016017934 A1 WO 2016017934A1 KR 2015006567 W KR2015006567 W KR 2015006567W WO 2016017934 A1 WO2016017934 A1 WO 2016017934A1
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WO
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cell
cells
virtual cell
virtual
small
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/006567
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English (en)
French (fr)
Inventor
류탁기
김영락
문성호
김태근
나민수
최수용
김태형
민경식
Original Assignee
에스케이텔레콤 주식회사
연세대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/02—Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
    • H04W16/04—Traffic adaptive resource partitioning
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/32—Hierarchical cell structures

Definitions

  • the present invention provides a cell management apparatus and a cell management apparatus that can satisfactorily balance the effects of improving inter-cell interference and increasing radio resource management efficiency in operating a virtual cell in a heterogeneous network environment where cells of different sizes coexist. It relates to a method of operation.
  • LTE-A Advanced communication system
  • TM-9 Transmission Mode 9
  • TM-10 is a CRS (Cell Specific Reference Signal) that supports channel estimation in TM-3 and TM-4 of the existing LTE system. Instead, CSI-RS (Channel State Information Reference Signal) and DMRS (Demodulation Reference Signal) are supported.
  • CRS Cell Specific Reference Signal
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • DMRS Demodulation Reference Signal
  • the same cell identifier (PCI: Physical Cell ID) is assigned to two or more adjacent cells.
  • the virtual cell can be formed, thereby improving the interference at the cell-to-cell boundary, and also allowing the UE to move without inter-cell handover in one virtual cell.
  • C2 and C3 are respectively provided for terminals located in an overlapping region where cells, such as C2 and C3, overlap.
  • small cells are irregularly formed and arranged as necessary, so that when operating a virtual cell for a small cell, the environment of the small cell Depending on factors (eg, number of small cells, distance between cells, traffic volume, etc.), the trade-off may occur greatly.
  • An object of the present invention is to manage a virtual cell in a heterogeneous network environment in which cells of different sizes coexist, and manage a cell that can satisfactorily balance the effects of improving inter-cell interference and increasing radio resource management efficiency.
  • An apparatus and a cell management apparatus are provided.
  • the load check unit for checking the total load associated with a plurality of cells;
  • a distance threshold value determining unit for differently determining a distance threshold between cells in the virtual cell based on the total load;
  • a virtual cell manager configured to operate two or more cells whose distance between cells among the plurality of cells satisfy the distance threshold value as one virtual cell by using the determined distance threshold value.
  • the distance threshold value may be determined to be larger as the total load is smaller.
  • the virtual cell operation unit operates in a different virtual cell operation method according to the total load, and operates two or more cells in which the distance between cells among the plurality of cells satisfies the distance threshold as one virtual cell. Can be.
  • the virtual cell operation method may include a first virtual cell operation method operated when the total load is greater than or equal to a preset reference value, and a second virtual cell operation method operated when the total load is not greater than or equal to the reference value. Can be.
  • the total load may be determined differently according to at least one of the total traffic amount accommodated in the plurality of cells and the total number of cells for the plurality of cells.
  • the virtual cell manager when the virtual cell manager operates in the first virtual cell management method, the virtual cell manager checks the priority based on the traffic amount for each of the plurality of cells, and among the plurality of cells, the highest priority cell. By sequentially selecting the cells in descending order from, it can be determined whether to operate as a virtual cell based on the distance threshold value.
  • the priority of each of the plurality of cells may be higher as the priority of a cell with less traffic volume.
  • the virtual cell manager when the virtual cell manager operates in the second virtual cell operating method, the virtual cell manager identifies at least one cell group pre-grouped in the plurality of cells, and among the at least one cell group, a cell in the cell group.
  • the virtual cell manager When there is a specific cell group having a distance within the distance threshold, cells in the specific cell group may be operated as one virtual cell.
  • the at least one cell group may be grouped in advance to operate as a virtual cell among the plurality of cells according to a predefined virtual cell grouping policy.
  • a method of operating a cell management apparatus includes a load checking step of checking a total load associated with a plurality of cells; A distance threshold value determining step of differently determining a distance threshold value between cells in a virtual cell based on the total load; And a virtual cell operation step of operating two or more cells whose distance between cells among the plurality of cells satisfying the distance threshold value as one virtual cell using the determined distance threshold value.
  • the virtual cell operation step operating in a different virtual cell operation method according to the total load, operating two or more cells in which the distance between cells among the plurality of cells satisfy the distance threshold value as one virtual cell can do.
  • the virtual cell operation method may include a first virtual cell operation method operated when the total load is greater than or equal to a preset reference value, and a second virtual cell operation method operated when the total load is not greater than or equal to the reference value. Can be.
  • the total load may be determined differently according to at least one of the total traffic amount accommodated in the plurality of cells and the total number of cells for the plurality of cells.
  • the virtual cell operation step when operating in the first virtual cell operation method, confirms the priority based on the traffic volume for each of the plurality of cells, the highest priority among the plurality of cells By sequentially selecting the cells in descending order from the cell, it is possible to determine whether to operate as a virtual cell based on the distance threshold value.
  • the virtual cell operation step when operating in the second virtual cell operation method, identifies at least one cell group pre-grouped in the plurality of cells, among the at least one cell group, within the cell group
  • cells in the specific cell group may be operated as one virtual cell.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a communication system environment to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a cell management apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 3 to 5 are flowcharts illustrating a method of operating a cell management apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a communication system environment to which the present invention is applied.
  • two or more cells are formed adjacent to each other in a communication system.
  • the communication system shown in FIG. 1 is included in the cell base station C100 of the macro base station 100 and the macro base station 100 forming the various base stations, that is, the macro cell C100, which form cells of different sizes.
  • Small base stations 1, 2 ... 9 forming the cells C1, C2 ... C9 may be applied to a heterogeneous network environment that coexists in the same region.
  • the macro base station 100 there may be several macro base stations including the macro base station 100, and as the small base stations 1, 2... 9 exist in the cell C100 of the macro base station 100, There may be at least one small base station in the cell of each macro base station. In addition, one base station may form several cells.
  • the small base stations 1, 2... 9 present in the cell C100 of the macro base station 100 are referred to. Reference will be made.
  • each base station that is, the macro base station 100 and the small base station (1, 2 ... 9) will be described by referring to each forming one cell.
  • the base station and the cells formed by the base station may be regarded as the same, and as described below, the macro base station 100 and the macro cell C100 are mixed and described for convenience of description, and each small base station 1, 2 ... 9) and each of the small cells C1, C2 ... C9 will be mixed.
  • the macro base station 100 and the small base station 1, 2... 9 may use coordinated multi-point (CoMP) technology.
  • CoMP coordinated multi-point
  • CoMP Cooperative communication
  • CoMP technologies there is a CoMP technology (hereinafter, referred to as a virtual cell CoMP technology) using a virtual cell concept.
  • Virtual cell CoMP technology can form one virtual cell by assigning the same cell identifier (PCI: Physical Cell ID) to two or more adjacent cells. This is a technology for allowing a terminal to move without handover between cells within a cell.
  • PCI Cell identifier
  • the virtual cell CoMP technology will be described in detail.
  • two or more adjacent cells such as the cell of FIG. 1 are utilized by utilizing CSI-RS and DMRS supported by a specific specification such as TM-9 and TM-10.
  • C2 the same cell identifier PCI may be assigned to the cell C3 to form one virtual cell V_C, C2 + C3.
  • the interference at the boundary between the cell C2 and the cell C3 is improved, and in addition, the cells C2 and C in one virtual cell V_C are improved.
  • C3 The UE can move without handover.
  • the cell C2 and the cell C3 are separated.
  • the same radio resources are allocated to the terminal in each of the cell C2 and the cell C3 to simultaneously provide the same communication service through the cell C2 and the cell C3.
  • a mode in which a base station in an LTE-A communication system simultaneously provides a terminal with the same communication service through two or more cells for example, a cell C2 and a cell C3, will be referred to as a virtual cell operation mode. .
  • an environment in which one virtual cell (V_C, C2 + C3) is formed by applying the same cell identifier (PCI) to two or more adjacent cells (for example, C2 and C3) as described above (hereinafter, referred to as a virtual cell environment)
  • PCI cell identifier
  • the terminal referred to in the present invention is a terminal of a specific specification, such as TM, which can use a communication service in a virtual cell environment in which a virtual cell V_C is formed by supporting the above-described specific specifications such as TM-9 and TM-10. It is assumed that it is a -9 terminal or a TM-10 terminal.
  • small cells are irregularly created and arranged as needed, so when operating a virtual cell for a small cell, environmental factors (eg, number of small cells, distance between cells, traffic) Volume, etc.), tradeoffs may occur largely.
  • the present invention proposes a method for balancing all effects of improving inter-cell interference and increasing radio resource management efficiency in operating a virtual cell in a heterogeneous network environment, and specifically, through a cell management apparatus. We want to realize that solution.
  • the load check unit 210 for confirming the total load associated with a plurality of cells, and based on the total load, the threshold threshold value between the cells in the virtual cell
  • the distance threshold value determination unit 220 determines differently and the distance threshold value determined, two or more cells in which the distance between cells satisfies the distance threshold value among the plurality of cells are managed as one virtual cell.
  • the virtual cell manager 230 is included.
  • the plurality of cells refers to cells that can be operated as a virtual cell by the cell management apparatus 200 of the present invention.
  • the plurality of cells are small cells, for example, small cells C1, C2 ... C9).
  • small cells C1, C2... C9 will be referred to as a plurality of cells.
  • the load checking unit 210 checks the total load associated with the plurality of cells, that is, the small cells C1, C2, ... C9.
  • between the macro base station 100 and the small base station (1, 2 ... 9) may be interconnected through a separate backhaul (Backhaul).
  • Backhaul backhaul
  • the macro base station 100 and the small base station 1, 2. .. 9) may correspond to each RU managed by one BU.
  • the macro base station 100 and the small base station (1, 2 ... 9) of the present invention can be interconnected by one BU, without a separate backhaul.
  • the cell management apparatus 200 of the present invention may collect information related to environmental factors of the small cell (hereinafter, referred to as small cell environmental information) through the aforementioned backhaul or BU connection.
  • the cell management apparatus 200 of the present invention has a direct connection relationship with each of the small base stations 1, 2 ... 9, without going through the above-mentioned backhaul or BU, and thus, the small cell environment information. You might collect it.
  • the small cell environment information the number of small cells, the distance between cells with other small cells for each small cell, the traffic volume of each small cell, the measurement information for each location measured by each terminal (eg SINR, RSRP, etc.), It may include a UE throughput or a Modulation and Coding Scheme (MCS) level of each terminal using a communication service through the virtual cell.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the small cell environment information may be information provided periodically or when a specific event occurs from a small base station of each small cell, and / or information managed by an administrator.
  • the cell management apparatus 200 of the present invention the number of small cells included in the macro cell (C100) (for example, nine), each small cell (C1, C2 ... C9) Distance between cells with other small cells for each cell, traffic volume of each small cell (C1, C2 ... C9), measurement information for each location in macro cell (C100) measured at each terminal (eg SINR, RSRP, etc.) ),
  • the small cell environment information including the processing performance or MCS level of each terminal using the communication service through the past virtual cell can be collected.
  • the load checking unit 210 may check the total load associated with the small cells (C1, C2 ... C9) based on the small cell environment information collected as described above.
  • the total load is at least of the total traffic volume accommodated in the plurality of cells, that is, the small cells C1, C2 ... C9, and the total number of cells for the plurality of cells, the small cells C1, C2 ... C9. Depending on one, it can be identified differently.
  • the load checking unit 210 may check the total traffic amount in which the traffic amounts of each of the small cells C1, C2, ... C9 are added, based on the small cell environment information collected as described above.
  • the load check unit 210 based on the small cell environment information collected as described above, the total number of cells for the small cells (C1, C2 ... C9), that is, the small size included in the macro cell (C100) You can check the number of cells (eg 9).
  • the load checking unit 210 checks the total load, which is different depending on at least one of the total traffic amount accommodated in the small cells C1, C2, C9, and the number of small cells (for example, nine). .
  • the total load checked by the load checking unit 210 is larger as the total amount of traffic accommodated in the small cells C1, C2, C9, C9, and the larger the number of small cells (eg, nine), Will be verified by value.
  • the distance threshold value determination unit 220 determines the distance threshold value ⁇ between cells in the virtual cell differently based on the total load checked by the load confirmation unit 210.
  • the distance threshold value ⁇ is determined as a smaller value as the total load is larger, and is determined as a larger value as the overall load is smaller.
  • the virtual cell manager 230 uses the distance threshold value determined by the distance threshold value determiner 220, and the distance between the cells among the plurality of cells, that is, the small cells C1, C2. Two or more cells satisfying ⁇ ) are operated as one virtual cell.
  • the virtual cell operation unit 230 determines that the distance between cells among the small cells C1, C2, C9, C9 is smaller than the total load, that is, the smaller the total load is. In addition, as the total load is smaller, two or more cells that satisfy the distance threshold value ⁇ determined as a large value are operated as one virtual cell.
  • the larger the total load among the small cells (C1, C2 ... C9) to operate more virtual cells the smaller the total load by operating less virtual cells, the total load
  • the larger the total load among the small cells (C1, C2 ... C9) to operate more virtual cells the smaller the total load by operating less virtual cells, the total load
  • only a suitable level of virtual cells can be operated to balance the effects of improving inter-cell interference and increasing radio resource management efficiency.
  • the virtual cell operating unit 230 operates in a different virtual cell operating method according to the total load checked by the load checking unit 210, and among the plurality of cells, that is, small cells C1, C2... C9. Two or more cells whose distance between cells satisfies the distance threshold ⁇ may be operated as one virtual cell.
  • the virtual cell management unit 230 operates in a different virtual cell operating method according to the total load checked by the load checking unit 210.
  • the virtual cell operation method may be classified into a first virtual cell operation method operated when the total load is greater than or equal to a preset reference value, and a second virtual cell operation method operated when the total load is not greater than the reference value. .
  • the virtual cell operation unit 230 operates in the first virtual cell operation method when the total load checked by the load confirmation unit 210 is greater than or equal to the reference value, and according to the first virtual cell operation method, the small cells C1 and C2.
  • the small cells C1 and C2. In C9), two or more cells whose distance between cells satisfies the distance threshold value ⁇ may be operated as one virtual cell.
  • the virtual cell operation unit 230 operates in the second virtual cell operation method when the total load checked by the load confirmation unit 210 is not greater than the reference value, and according to the second virtual cell operation method, the small cell C1. Two or more cells in which the distance between cells satisfies the distance threshold ⁇ may be operated as one virtual cell.
  • the first virtual cell operation method is a method of selecting a small cell to operate as a virtual cell according to the real-time or the latest traffic volume of each small cell and operating as the virtual cell.
  • the virtual cell manager 230 When operating in the first virtual cell operating method, the virtual cell manager 230 checks the priority based on the traffic volume for each of a plurality of cells, that is, small cells C1, C2, ... C9.
  • the virtual cell manager 230 may check the real-time or most recent traffic volume of each small cell C1, C2 ... C9 based on the small cell environment information collected as described above, Priority can be checked (updated) for each of the small cells C1, C2 ... C9 based on the traffic volume of the cells C1, C2 ... C9.
  • the small cell with a small traffic volume has a higher priority
  • the small cell with a large traffic volume has a lower priority
  • the virtual cell operation unit 230 confirms the priority of each of the small cells C1, C2 ... C9, the small cell having the highest priority among the small cells C1, C2 ... C9. Small cells are sequentially selected in order of decreasing priority.
  • the virtual cell manager 230 virtually selects the selected cell and the at least one cell when there is at least one small cell in which the distance to the selected small cell is within a distance threshold value ⁇ . Operate as a cell.
  • the virtual cell manager 230 selects the smallest cell having the highest priority among the small cells to which the cell identifier (PCI) is not assigned.
  • the virtual cell operation unit 230 In the state where there is no small cell to which the cell identifier (PCI) is assigned among the small cells C1, C2, ... C9, the virtual cell operation unit 230 has the smallest cell C2 having the highest priority. Will choose.
  • PCI cell identifier
  • the virtual cell manager 230 determines whether there is a small cell having a distance from the selected small cell C2 within a distance threshold value ⁇ .
  • the virtual cell operation unit 230 may be based on the small cell C2 based on the cell-to-cell distance with other small cells with respect to the small cell C2 that can be identified based on the small cell environment information collected as described above. It may be determined whether there is a small cell having a distance between and within a distance threshold value ⁇ .
  • the virtual cell operation unit 230 determines that there exists a small cell (eg, C3) having a distance from the small cell C2 within the distance threshold value ⁇ , the small cell C2 and the small cell.
  • a small cell eg, C3
  • PCI cell identifier
  • the virtual cell management unit 230 determines that there is no small cell whose distance to the small cell C2 is within the distance threshold value ⁇ , the individual cell identifier PCI in the small cell C2 is determined. By granting it can be operated as a general small cell (C2).
  • the virtual cell manager 230 selects the smallest cell having the highest priority among the small cells to which the cell identifier (PCI) is not assigned.
  • the virtual cell operation unit 230 may include: The small cells C1 having the highest priority will be selected among the small cells C1, C4, C5 ... C9 to which the cell identifier PCI is not assigned.
  • the virtual cell management unit 230 is not given a cell identifier (PCI)
  • the small cells C3 having the highest priority among the small cells C1, C3, C4, C5, C9 will be selected.
  • the virtual cell operating unit 230 is the small size described above. Like the cell C2, if there are small cells whose distance to the small cell C1 is within the distance threshold ⁇ , they will be operated as one virtual cell.
  • the virtual cell manager 230 stores the cell identifier PCI as described above until no small cell to which the cell identifier PCI is not assigned remains among the small cells C1, C2... C9. The smallest cell having the highest priority among the small cells which have not been assigned will be selected, and the operation of operating the small cell within the distance threshold value ⁇ and one virtual cell will be repeated.
  • the second virtual cell operation method is a method of determining whether or not to operate the virtual cell for each cell group by using the information of the grouping the small cells that can operate as a virtual cell in advance.
  • the virtual cell manager 230 When operating in the second virtual cell operating method, the virtual cell manager 230 identifies at least one cell group previously grouped in a plurality of cells, that is, small cells C1, C2, C9.
  • At least one cell group may be grouped in advance to operate as a virtual cell among a plurality of cells, that is, small cells C1, C2... C9, according to a predefined virtual cell grouping policy.
  • the virtual cell grouping policy is a first policy for grouping each cell group operable as a virtual cell based on a distance between cells of other small cells of each small cell, and different of each small cell.
  • It may include a third policy for grouping each cell group that can operate as a virtual cell based on the UE throughput or Modulation and Coding Scheme (MCS) level of each terminal used.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the virtual cell manager 230 based on the small cell environment information collected as described above, the small cell different for each small cell (C1, C2 ... C9) You can check the distance between cells.
  • the virtual cell manager 230 may group the small cells of the small cells C1, C2... C9 whose distances between each other are within a predetermined grouping distance into one group.
  • the virtual cell management unit 230 based on the small cell environment information collected as described above, small cells different for each small cell (C1, C2 ... C9) The distance between cells and the measured information (eg SINR, RSRP, etc.) mapped to each position in the macro cell C100 can be checked.
  • the measured information eg SINR, RSRP, etc.
  • the virtual cell operation unit 230 may store the measurement information (eg, SINR, RSRP, etc.) at the related position while the distance between each other among the small cells C1, C2, C9, etc. is within a preset grouping distance. Small cells satisfying the set grouping measurement may be grouped into one group.
  • the measurement information eg, SINR, RSRP, etc.
  • the virtual cell management unit 230 when the description according to the third policy, the virtual cell management unit 230, the virtual cell management unit 230, based on the small cell environment information collected as described above, each small cell (C1, C2) ... C9) The distance between cells with other small cells and terminal processing performance or MCS level when operating a virtual cell can be checked.
  • the virtual cell management unit 230 among the small cells (C1, C2 ... C9), the distance between each other within the predetermined grouping distance, the processing performance or MCS of each terminal using the communication service through the past virtual cell Small cells with the highest level may be grouped into one group.
  • the virtual cell operation unit 230 performs new or small cells in the macro cell C100 periodically or by operation of the small cells C1, C2, ... C9.
  • each group of cells may be updated by performing the aforementioned grouping process again.
  • the distance between cells in a cell group preferably means the farthest distance among the distances between cells in each cell group.
  • the virtual cell manager 230 when the virtual cell manager 230 operates in the second virtual cell operating method, at least one cell previously grouped with a plurality of cells, that is, the small cells C1, C2, C9, as described above. Check the group.
  • the virtual cell manager 230 may identify at least one cell group 1, 2, 3 previously grouped in the small cells C1, C2, ... C9.
  • the virtual cell manager 230 checks the cell groups 1, 2, and 3, the cell group 1, 2, 3 has a specific cell group in which the distance between the small cells in the cell group is within the distance threshold value ⁇ . Determine if it exists.
  • the virtual cell manager 230 may determine that the distance between the small cells in the cell group among the cell groups 1, 2, and 3 is the distance threshold value ⁇ ,. As a specific cell group within 20M), it can be determined that the cell groups 1 and 2 exist.
  • the virtual cell manager 230 may operate the small cells in the specific cell group, that is, each of the cell groups 1 and 2 as one virtual cell.
  • the virtual cell management unit 230 assigns the same cell identifier (for example, PCI 2) to the small cells in the cell group 1, that is, the small cell C2 and the small cell C3, thereby providing one virtual cell V_C.
  • the same cell identifier (for example, PCI 6) is assigned to the small cells in the cell group 2, that is, the small cell C6, the small cell C7, and the small cell C8. It can be operated.
  • the virtual cell operation unit 230 for the cell group 3 in which the distance between the small cells in the cell group is not within the distance threshold values ( ⁇ , 20M), is compared to each of the small cells C4 and C5 in the cell group 3.
  • Another cell identifier eg PCI 4,5
  • the virtual cell manager 230 assigns individual cell identifiers (eg, PCI 1,9) to each of the remaining small cells C1 and C9 that are not grouped into cell groups, thereby providing general small cells C1 and C9. Will operate.
  • the first virtual cell operation method is a method of selecting a small cell to be operated as a virtual cell and determining whether to operate as a virtual cell according to the real time or the most recent traffic volume of each small cell.
  • the virtual cell operation method is a method of determining whether or not to operate a virtual cell for each cell group using information grouping small cells that can operate as virtual cells in advance.
  • the virtual cell can be reflected most accurately because the traffic volume changes every moment.
  • the system complexity until deciding whether to operate is increased compared to the second virtual cell operation method, but the effect of increasing the overall system throughput will be very high.
  • the first virtual cell operation is used because it uses information grouped in advance in small cells that are expected to be statistically excellent (determined) based on various criteria.
  • the system will suffer somewhat from the overall throughput of the system, but the system complexity until the virtual cell is determined will be reduced.
  • the cell management apparatus 200 of the present invention proposes the first virtual cell operation method and the second virtual cell operation method described above, but when the overall load is greater than or equal to the reference value, the performance of the system is relatively high.
  • the characteristic effects of the first and second virtual cell operation methods are appropriately taken. Can be.
  • the cell management apparatus 200 is based on whether or not the total load (total traffic amount, number of small cells) of the small cells C1, C2, C9, etc. is higher than or equal to the reference value.
  • the virtual cell operation mode first first to display the traffic volume, the distance between cells, etc. of each small cell based on the distance threshold value ⁇ determined differently according to the total load
  • the virtual cell can be operated by optimally reflecting environmental factors (eg, number of small cells, distance between cells, traffic volume, etc.) of the small cell by operating the virtual cell in a manner considered appropriately according to the second).
  • the cell management apparatus 200 of the present invention in operating the virtual cell, especially in the operation of the virtual cell in a heterogeneous network environment where cells of different sizes coexist, improving inter-cell interference and increasing radio resource operation efficiency. All effects can be balanced.
  • FIGS. 3 to 5 For convenience of description, reference will be made to the aforementioned reference numerals of FIGS. 1 and 2.
  • the method of operating a cell management apparatus collects small cell environment information (S100).
  • S100 small cell environment information
  • the number of small cells included in the macro cell C100 for example, nine
  • Distance between cells with other small cells for each small cell (C1, C2, ... C9)
  • traffic volume of each small cell C1, C2 ... C9)
  • measurement information by location eg SINR, RSRP, etc.
  • past Small cell environment information including processing performance or MCS level of each terminal using a communication service may be collected through the virtual cell.
  • the total load is at least of the total traffic volume accommodated in the plurality of cells, that is, the small cells C1, C2 ... C9, and the total number of cells for the plurality of cells, the small cells C1, C2 ... C9. Depending on one, it can be identified differently.
  • the distance threshold value ⁇ between cells in the virtual cell is differently determined based on the total load identified in step S110 (S120).
  • the first virtual cell operation method when the total load determined in step S110 is greater than or equal to the reference value, the first virtual cell operation method is operated (S130 Yes), and the first virtual cell operation method is applied. Accordingly, two or more cells in which the distance between the cells among the small cells C1, C2... C9 satisfy the distance threshold value ⁇ may be operated as one virtual cell (S140).
  • the first virtual cell operation method is a method of selecting a small cell to operate as a virtual cell according to the real-time or the latest traffic volume of each small cell and operating as the virtual cell.
  • the operation method of the cell management apparatus when the total load is confirmed in step S110 is not more than the reference value operating in the second virtual cell operation method (S130 No), the second virtual cell operation According to the method, two or more cells in which the distance between the cells among the small cells C1, C2, ... C9 satisfy the distance threshold value ⁇ may be operated as one virtual cell (S150).
  • the second virtual cell operation method is a method of determining whether or not to operate a virtual cell for each cell group by using information grouping small cells that can operate as virtual cells in advance.
  • the traffic volume of each small cell (C1, C2, ... C9) can be confirmed based on the small cell environment information collected as described above. Priority can be checked (updated) for each of the small cells C1, C2 ... C9 based on the traffic volume of each small cell C1, C2 ... C9.
  • the small cell with a small traffic volume has a higher priority
  • the small cell with a large traffic volume has a lower priority
  • the method for operating a cell management apparatus may include: when the at least one small cell having a distance to the selected small cell is within a distance threshold value ⁇ exists, the selected cell and the at least one small cell. One cell is operated as one virtual cell.
  • the priority of each of the small cells (C1, C2, ... C9) is checked, the highest among the small cells to which the cell identifier (PCI) is not assigned.
  • the small cell of priority is selected (S142).
  • the operation method of the cell management apparatus is 1 having the highest priority.
  • the small cell C2 in the ranking will be selected.
  • the operation method of the cell management apparatus determines whether there is a small cell in which the distance to the selected small cell C2 is within the distance threshold value ⁇ (S143).
  • the operation method of the cell management apparatus is based on the cell-to-cell distance with other small cells for the small cell C2 that can be identified based on the small cell environment information collected as described above.
  • the distance threshold value ⁇ it is possible to determine whether there is a small cell whose distance to the small cell C2 is within the distance threshold value ⁇ .
  • the method for operating a cell management apparatus determines that there is a small cell (eg, C3) having a distance from the small cell C2 within a distance threshold value ⁇ (S143). Yes), the same cell identifier PCI may be assigned to the small cell C2 and the small cell C3 to operate as one virtual cell V_C (S145).
  • a small cell eg, C3 having a distance from the small cell C2 within a distance threshold value ⁇ (S143).
  • the same cell identifier PCI may be assigned to the small cell C2 and the small cell C3 to operate as one virtual cell V_C (S145).
  • the cell C2 may be given an individual cell identifier PCI to operate as a general small cell C2 (S144).
  • the operation method of the cell management apparatus checks whether there are small cells among the small cells C1, C2, ... C9 that are not provided with the cell identifier PCI (S146).
  • step S142 the smallest cell having the highest priority is selected among the small cells to which the aforementioned cell identifier (PCI) has not been given.
  • the operating method of the cell management apparatus when operating in the second virtual cell operation method (S130 No), pre-grouped in a plurality of cells, that is, small cells (C1, C2 ... C9) At least one cell group is identified (S152).
  • At least one cell group 1, 2, pre-grouped in small cells (C1, C2 ... C9), 3 can be confirmed.
  • the distance between the small cells in the cell group among the cell groups 1, 2 and 3 is the distance threshold value ( ⁇ ). It is determined whether a specific cell group within) is present (S154).
  • the operation method of the cell management apparatus may include a distance between the small cells in the cell group among the cell groups 1, 2, and 3. It can be determined that the cell groups 1 and 2 exist as a specific cell group within a distance threshold value ( ⁇ , 20M) (S154 Yes).
  • each cell group 1 and 2 may be operated as one virtual cell. have.
  • the operation method of the cell management apparatus by applying the same cell identifier (for example, PCI 2) to the small cells in the cell group 1, that is, small cell (C2) and small cell (C3) Operate as one virtual cell (V_C), and give the same cell identifier (eg PCI 6) to the small cells in the cell group 2, that is, small cell (C6), small cell (C7) and small cell (C8) one It can be operated as the virtual cell (V_C) of (S156).
  • the same cell identifier for example, PCI 2
  • PCI 3 Small cell
  • V_C virtual cell
  • the operation method of the cell management apparatus for the cell group 3 in which the distance between the small cells in the cell group is not within the distance threshold ( ⁇ , 20M) (S154 No), cell group 3
  • Each of the small cells (C4, C5) will be given a different cell identifier (eg PCI 4,5) to operate as a general small cells (C4, C5) (S158).
  • the operating method of the cell management apparatus by assigning a separate cell identifier (eg PCI 1,9) to each of the remaining small cells (C1, C9) that are not grouped in a cell group, It will operate as cells C1 and C9.
  • a separate cell identifier eg PCI 1,9
  • the operation method of the cell management apparatus proposes the first virtual cell operation method and the second virtual cell operation method described above, but if the overall load is greater than or equal to the reference value, the performance of the system ( By operating in the first virtual cell operation method with excellent throughput and operating in the second virtual cell operation method with relatively low system complexity when the overall load is not higher than the reference value, the characteristic effects of the first and second virtual cell operation methods are achieved. Can be appropriately taken.
  • the operation method of the cell management apparatus may be based on whether or not the total load (total traffic amount, number of small cells) of the small cells C1, C2, ... C9 is greater than or equal to the reference value. Therefore, it operates in a virtual cell operation mode (first or second) suitable for the virtual cell operation, based on the distance threshold value ⁇ determined differently according to the total load.
  • the virtual cell is optimized by optimally reflecting environmental factors (eg, number of small cells, distance between cells, traffic volume, etc.) of the small cell. It can be operated.
  • the method of operating a cell management apparatus in operating a virtual cell, especially in operating a virtual cell in a heterogeneous network environment where cells of different sizes coexist, inter-cell interference improvement and wireless All the effects of increased resource management efficiency can be balanced.
  • the method for operating a cell management apparatus may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks.
  • Magneto-optical media and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

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Abstract

본 발명은, 가상셀을 운용하는데 있어서 특히 서로 다른 크기의 셀이 공존하는 이기종 네트워크 환경에서 가상셀을 운용하는데 있어서, 셀 간 간섭 개선 및 무선자원 운용 효율 증대의 효과를 모두 균형 있게 충족시킬 수 있는 셀관리장치 및 셀관리장치의 동작 방법을 제안한다.

Description

셀관리장치 및 셀관리장치의 동작 방법
본 발명은, 서로 다른 크기의 셀이 공존하는 이기종 네트워크 환경에서 가상셀을 운용하는데 있어서, 셀 간 간섭 개선 및 무선자원 운용 효율 증대의 효과를 모두 균형 있게 충족시킬 수 있는 셀관리장치 및 셀관리장치의 동작 방법에 관한 것이다.
최근에는, 기존의 LTE 시스템 보다 더 넓은 대역을 지원할 수 있는 빠른 속도의 통신시스템으로서, LTE-A(Advanced) 통신시스템이 새롭게 등장하였다.
이러한 LTE-A 통신시스템의 기능 중 하나인 TM-9(Transmission Mode 9), TM-10은, 기존 LTE 시스템의 TM-3, TM-4에서 채널상태 추정을 위해 지원하는 CRS(Cell Specific Reference Signal) 대신 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal) 및 DMRS(Demodulation Reference Signal)를 지원하고 있다.
이에, LTE-A 통신시스템에서는, TM-9, TM-10에서 지원하는 CSI-RS신호 및 DMRS신호를 활용함으로써, 인접한 2 이상의 셀에 동일한 셀식별자(PCI:Physical Cell ID)를 부여하여 하나의 가상셀을 형성할 수 있으며, 이로 인해 셀 간 경계에서의 간섭이 개선되고, 더불어 하나의 가상셀 내에서 셀 간 핸드오버 없이 단말이 이동할 수 있게 된다.
이러한 LTE-A 통신시스템에서는, 2 이상의 셀에 동일한 셀식별자(PCI)을 부여하여 하나의 가상셀을 형성하기 때문에, 셀들 예컨대 C2 및 C3가 중첩되는 중첩영역에 위치하는 단말에 대해서는 C2 및 C3 각각에서 동일한 무선자원을 단말에 할당함으로써 C2 및 C3를 통해 동일한 통신서비스를 동시에 제공하도록 한다.
한편, LTE-A 통신시스템에서는, 중첩영역이 아닌 각 셀 C2, C3의 중앙영역에 위치하는 단말에 대해서는 각 셀 C2, C3에서 기존과 같이 별도의 무선자원을 단말에 할당함으로써 C2 또는 C3를 통해 통신서비스를 제공하도록 한다.
헌데, 전술과 같이 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용하는 경우, 셀 간 경계에서의 간섭이 개선되는 효과가 있는 반면, 주파수 재사용으로 인한 무선자원 운용 효율 증대 효과는 떨어지게 되는, 트레이드 오프가 발생하게 된다.
특히, 서로 다른 크기의 셀 즉 매크로셀 및 소형셀이 공존하는 이기종 네트워크 환경에서는, 필요에 따라 소형셀이 불규칙적으로 신설 및 배치되기 때문에, 소형셀을 대상으로 가상셀을 운용할 경우 소형셀의 환경적요인(예 : 소형셀 개수, 셀 간 거리, 트래픽량 등)에 따라 트레이드 오프가 크게 발생할 수 있다.
이에, 본 발명에서는, 가상셀을 운용함에 있어서 특히 이기종 네트워크 환경에서 가상셀을 운용함에 있어서, 셀 간 간섭 개선 및 무선자원 운용 효율 증대의 효과를 모두 균형 있게 충족시키고자 한다.
본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 서로 다른 크기의 셀이 공존하는 이기종 네트워크 환경에서 가상셀을 운용하는데 있어서, 셀 간 간섭 개선 및 무선자원 운용 효율 증대의 효과를 모두 균형 있게 충족시킬 수 있는 셀관리장치 및 셀관리장치의 동작 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치는, 다수의 셀과 관련된 전체 부하를 확인하는 부하확인부; 상기 전체 부하에 기초하여, 가상셀 내 셀 간의 거리임계값을 상이하게 결정하는 거리임계값결정부; 및 상기 결정한 거리임계값을 이용하여, 상기 다수의 셀 중에서 셀 간의 거리가 상기 거리임계값을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용하는 가상셀운용부를 포함한다.
구체적으로, 상기 거리임계값은, 상기 전체 부하가 작을수록 큰 값으로 결정될 수 있다.
구체적으로, 상기 가상셀운용부는, 상기 전체 부하에 따라 상이한 가상셀운용방식으로 동작하여, 상기 다수의 셀 중에서 셀 간의 거리가 상기 거리임계값을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용할 수 있다.
구체적으로, 상기 가상셀운용방식은, 상기 전체 부하가 기 설정된 기준치 이상인 경우 동작되는 제1가상셀운용방식과, 상기 전체 부하가 상기 기준치 이상이 아닌 경우 동작되는 제2가상셀운용방식을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 전체 부하는, 상기 다수의 셀에 수용되는 전체 트래픽량 및 상기 다수의 셀에 대한 총 셀개수 중 적어도 하나에 따라 상이하게 확인될 수 있다.
구체적으로, 상기 가상셀운용부는, 상기 제1가상셀운용방식으로 동작하는 경우, 상기 다수의 셀 각각에 대하여 트래픽량에 기초한 우선순위를 확인하고, 상기 다수의 셀 중에서, 가장 우선순위가 높은 셀부터 낮아지는 순서에 따라 순차적으로 셀을 선택하여, 상기 거리임계값을 기준으로 가상셀로 운용 여부를 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 다수의 셀 각각의 우선순위는, 트래픽량이 적은 셀의 우선순위일수록 높을 수 있다.
구체적으로, 상기 가상셀운용부는, 상기 제2가상셀운용방식으로 동작하는 경우, 상기 다수의 셀에서 미리 그룹핑된 적어도 하나의 셀그룹을 확인하고, 상기 적어도 하나의 셀그룹 중에서, 셀그룹 내 셀 간의 거리가 상기 거리임계값 이내인 특정 셀그룹이 존재하는 경우, 상기 특정 셀그룹 내 셀들을 하나의 가상셀로 운용할 수 있다.
구체적으로, 상기 적어도 하나의 셀그룹은, 기 정의된 가상셀그룹핑정책에 따라, 상기 다수의 셀 중 가상셀로 운용하기 위해 미리 그룹핑될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 다수의 셀과 관련된 전체 부하를 확인하는 부하확인단계; 상기 전체 부하에 기초하여, 가상셀 내 셀 간의 거리임계값을 상이하게 결정하는 거리임계값결정단계; 및 상기 결정한 거리임계값을 이용하여, 상기 다수의 셀 중에서 셀 간의 거리가 상기 거리임계값을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용하는 가상셀운용단계를 포함한다.
구체적으로, 상기 가상셀운용단계는, 상기 전체 부하에 따라 상이한 가상셀운용방식으로 동작하여, 상기 다수의 셀 중에서 셀 간의 거리가 상기 거리임계값을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용할 수 있다.
구체적으로, 상기 가상셀운용방식은, 상기 전체 부하가 기 설정된 기준치 이상인 경우 동작되는 제1가상셀운용방식과, 상기 전체 부하가 상기 기준치 이상이 아닌 경우 동작되는 제2가상셀운용방식을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 전체 부하는, 상기 다수의 셀에 수용되는 전체 트래픽량 및 상기 다수의 셀에 대한 총 셀개수 중 적어도 하나에 따라 상이하게 확인될 수 있다.
구체적으로, 상기 가상셀운용단계는, 상기 제1가상셀운용방식으로 동작하는 경우, 상기 다수의 셀 각각에 대하여 트래픽량에 기초한 우선순위를 확인하고, 상기 다수의 셀 중에서, 가장 우선순위가 높은 셀부터 낮아지는 순서에 따라 순차적으로 셀을 선택하여, 상기 거리임계값을 기준으로 가상셀로 운용 여부를 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 가상셀운용단계는, 상기 제2가상셀운용방식으로 동작하는 경우, 상기 다수의 셀에서 미리 그룹핑된 적어도 하나의 셀그룹을 확인하고, 상기 적어도 하나의 셀그룹 중에서, 셀그룹 내 셀 간의 거리가 상기 거리임계값 이내인 특정 셀그룹이 존재하는 경우, 상기 특정 셀그룹 내 셀들을 하나의 가상셀로 운용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치 및 셀관리장치의 동작 방법에 의하면, 서로 다른 크기의 셀이 공존하는 이기종 네트워크 환경에서 가상셀을 운용하는데 있어서, 셀 간 간섭 개선 및 무선자원 운용 효율 증대의 효과를 모두 균형 있게 충족시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 통신시스템 환경을 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법을 나타내는 동작 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 통신시스템 환경을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 통신시스템에서는 2 이상의 셀이 서로 인접하게 형성된다.
더욱이, 도 1에 도시된 통신시스템은, 서로 다른 크기의 셀을 형성하는 여러 기지국, 즉 매크로셀(C100)을 형성하는 매크로기지국(100)과 매크로기지국(100)의 셀 커버리지(C100)에 포함되는 셀(C1,C2...C9)을 형성하는 소형기지국(1,2...9)이 동일한 지역에 공존하는 이기종 네트워크 환경에 적용될 수 있다.
물론, 이기종 네트워크 환경에서는, 매크로기지국(100)을 비롯한 여러 개의 매크로기지국이 존재할 수 있고, 매크로기지국(100)의 셀(C100) 내에 소형기지국(1,2...9)이 존재하듯이, 각 매크로기지국의 셀 내에는 적어도 하나의 소형기지국이 존재할 수 있다. 또한, 하나의 기지국이 여러 개의 셀을 형성할 수도 있다.
다만, 설명의 편의를 위해, 이하에서는 도 1과 같이 하나의 매크로기지국(100)을 언급하여, 매크로기지국(100)의 셀(C100) 내에 존재하는 소형기지국(1,2...9)을 언급하여 설명하도록 한다. 그리고, 각 기지국 즉 매크로기지국(100) 및 소형기지국(1,2...9)은, 각기 하나의 셀을 형성하는 것으로 언급하여 설명하도록 하겠다.
따라서, 기지국과 그 기지국이 형성하는 셀은 서로 동일한 것으로 간주할 수 있으며, 이에 후술에서는 설명의 편의에 따라 매크로기지국(100)과 매크로셀(C100)을 혼용하여 설명하고, 각 소형기지국(1,2...9)과 각 소형셀(C1,C2...C9)을 혼용하여 설명하겠다.
이러한, 이기종 네트워크 환경에서 매크로기지국(100) 및 소형기지국(1,2...9)이 협력통신(Coordinated Multi Point, CoMP) 기술을 사용할 수 있다.
협력통신(이하, CoMP라 함) 기술은, 높은 셀 간 간섭을 겪는 단말 혹은 셀 경계영역(cell edge)에 위치한 (사용자)단말에게, 2 이상의 기지국이 협력 송수신을 수행함으로써 단말의 송수신 성능을 개선시키는 기술이다. 이러한 CoMP 기술은, 송수신 성능 하위의 단말을 대상으로 하는 성능 개선을 목적으로 한다.
CoMP 기술 중에서, 가상셀(virtual cell) 개념을 이용하는 CoMP 기술(이하, 가상셀 CoMP 기술이라 함)이 존재한다.
가상셀 CoMP 기술은, 인접한 2 이상의 셀에 동일한 셀식별자(PCI:Physical Cell ID)를 부여하여 하나의 가상셀을 형성할 수 있으며, 이로 인해 셀 간 경계에서의 간섭을 개선하고, 더불어 하나의 가상셀 내에서 셀 간 핸드오버 없이 단말이 이동할 수 있도록 하는 기술이다.
가상셀 CoMP 기술에 대해 구체적으로 설명하면, LTE-A 통신시스템에서는, 특정 사양, 예컨대 TM-9, TM-10에서 지원하는 CSI-RS 및 DMRS를 활용함으로써, 인접한 2 이상의 셀 예컨대 도 1의 셀(C2), 셀(C3)에 동일한 셀식별자(PCI)를 부여하여 하나의 가상셀(V_C, C2+C3)을 형성할 수 있다. 이와 같이, 가상셀(V_C, C2+C3)이 형성되면, 셀(C2) 및 셀(C3) 간 경계에서의 간섭이 개선되고, 더불어 하나의 가상셀(V_C) 내에서 셀(C2) 및 셀(C3) 간 핸드오버 없이 단말이 이동할 수 있게 된다.
즉, LTE-A 통신시스템에서는, 셀(C2), 셀(C3)에 동일한 셀식별자(PCI)을 할당하여 하나의 가상셀(V_C)을 형성하기 때문에, 셀(C2) 및 셀(C3) 간 중첩되는 중첩영역에 위치하는 단말에 대해서는 셀(C2) 및 셀(C3) 각각에서 동일한 무선자원을 단말에 할당함으로써 셀(C2) 및 셀(C3) 각각을 통해 동일한 통신서비스를 동시에 제공하도록 한다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, LTE-A 통신시스템 내 기지국에서 2 이상의 셀 예컨대 셀(C2) 및 셀(C3) 모두를 통해 동일한 통신서비스를 단말에 동시에 제공하는 모드를, 가상셀운용모드라고 하겠다.
한편, LTE-A 통신시스템에서는, 중첩영역이 아닌 각 셀(C2), 셀(C3)의 중앙영역에 위치하는 단말에 대해서는 각 셀(C2), 셀(C3)에서 기존과 같이 별도의 무선자원을 단말에 할당함으로써 셀(C2) 또는 셀(C3)를 통해 통신서비스를 제공하도록 한다.
본 발명은, 이처럼 인접한 2 이상의 셀(예 : C2,C3)에 동일한 셀식별자(PCI)를 부여하여 하나의 가상셀(V_C, C2+C3)을 형성한 환경(이하, 가상셀 환경이라 함)에 적용되는 발명이다.
따라서, 본 발명에서 언급되는 단말은, 전술한 특정 사양 예컨대 TM-9, TM-10에서 지원하여 가상셀(V_C)을 형성한 가상셀 환경에서 통신서비스를 이용할 수 있는 특정 사양의 단말, 예컨대 TM-9 단말, 또는 TM-10 단말인 것을 전제로 한다.
헌데, 가상셀 환경에서는, 셀 간 경계에서의 간섭이 개선되는 효과가 있는 반면, 주파수 재사용으로 인한 무선자원 운용 효율 증대 효과는 떨어지게 되는, 트레이드 오프가 발생하게 된다.
특히, 이기종 네트워크 환경에서는, 필요에 따라 소형셀이 불규칙적으로 신설 및 배치되기 때문에, 소형셀을 대상으로 가상셀을 운용할 경우 소형셀의 환경적요인(예 : 소형셀 개수, 셀 간 거리, 트래픽량 등)에 따라 트레이드 오프가 크게 발생할 수 있다.
이에, 본 발명에서는, 이기종 네트워크 환경에서 가상셀을 운용함에 있어서, 셀 간 간섭 개선 및 무선자원 운용 효율 증대의 효과를 모두 균형 있게 충족시킬 수 있는 방안을 제안하며, 구체적으로는 셀관리장치를 통해 그 방안을 실현하고자 한다.
이하에서는, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 구성을 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치(200)는, 다수의 셀과 관련된 전체 부하를 확인하는 부하확인부(210)와, 상기 전체 부하에 기초하여, 가상셀 내 셀 간의 거리임계값을 상이하게 결정하는 거리임계값결정부(220)와, 상기 결정한 거리임계값을 이용하여, 상기 다수의 셀 중에서 셀 간의 거리가 상기 거리임계값을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용하는 가상셀운용부(230)를 포함한다.
여기서, 다수의 셀이란, 본 발명의 셀관리장치(200)에 의해 가상셀로 운용될 수 있는 셀들을 의미한다.
전술에서 언급한 바와 같이, 본 발명이 서로 다른 크기의 셀이 공존하는 이기종 네트워크 환경에 적용되는 실시예에 따르면, 다수의 셀은 소형셀 예컨대 도 1에 도시된 소형셀(C1,C2...C9)일 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 다수의 셀로서 소형셀(C1,C2...C9)을 언급하겠다.
부하확인부(210)는, 다수의 셀 즉 소형셀(C1,C2...C9)과 관련된 전체 부하를 확인한다.
보다 구체적인 실시예를 설명하면, 매크로기지국(100) 및 소형기지국(1,2...9) 간에는, 별도의 백홀(Backhaul)을 통해 상호 연결될 수 있다.
또는, 무선자원을 관리하는 BU(Baseband Unit) 및 물리적인 신호 송수신을 담당하는 RU(Remote radio Unit)가 분리된 구조의 기지국 시스템을 고려하면, 매크로기지국(100) 및 소형기지국(1,2...9)은 하나의 BU에 의해 관리되는 각 RU에 해당될 수 있다. 이 경우라면, 본 발명의 매크로기지국(100) 및 소형기지국(1,2...9) 간에는, 별도의 백홀 없이도, 하나의 BU에 의해 상호 연결될 수 있다.
이에, 본 발명의 셀관리장치(200)는, 전술의 백홀 또는 BU에 의한 연결 관계를 통해서, 소형셀의 환경적요인과 관련된 정보(이하, 소형셀 환경정보라 함)를 수집할 수 있다.
물론, 본 발명의 셀관리장치(200)는, 전술의 백홀 또는 BU에 의한 연결 관계를 통하지 않고, 각 소형기지국(1,2...9)과 직접 연결 관계를 가짐으로써, 소형셀 환경정보를 수집할 수도 있을 것이다.
이때, 소형셀 환경정보는, 소형셀 개수, 각 소형셀 별로 다른 소형셀과의 셀 간 거리, 각 소형셀의 트래픽량, 각 단말에서 측정된 위치 별 측정정보(예 : SINR, RSRP 등), 가상셀을 통해 통신서비스를 이용한 각 단말의 처리성능(UE Throughput) 또는 MCS(Modulation and Coding Scheme)레벨 등을 포함할 수 있다.
이러한, 소형셀 환경정보는, 각 소형셀의 소형기지국으로부터 주기적으로 또는 특정 이벤트 발생 시 제공되는 정보, 및/또는 관리자에 의해 관리되는 정보일 수도 있다.
이에, 도 1을 언급하여 설명하면, 본 발명의 셀관리장치(200)는, 매크로셀(C100) 내에 포함되는 소형셀의 개수(예 : 9개), 각 소형셀(C1,C2...C9) 별로 다른 소형셀과의 셀 간 거리, 각 소형셀(C1,C2...C9)의 트래픽량, 각 단말에서 측정된 매크로셀(C100) 내의 위치 별 측정정보(예 : SINR, RSRP 등), 과거 가상셀을 통해 통신서비스를 이용한 각 단말의 처리성능 또는 MCS 레벨을 포함하는 소형셀 환경정보를 수집할 수 있다.
이에, 부하확인부(210)는, 전술과 같이 수집한 소형셀 환경정보를 기반으로, 소형셀(C1,C2...C9)과 관련된 전체 부하를 확인할 수 있다.
여기서, 전체 부하는, 다수의 셀 즉 소형셀(C1,C2...C9)에 수용되는 전체 트래픽량 및 다수의 셀 즉 소형셀(C1,C2...C9)에 대한 총 셀개수 중 적어도 하나에 따라서, 상이하게 확인될 수 있다.
예컨대, 부하확인부(210)는, 전술과 같이 수집한 소형셀 환경정보를 기반으로, 각 소형셀(C1,C2...C9)의 트래픽량을 모두 합한 전체 트래픽량을 확인할 수 있다.
한편, 부하확인부(210)는, 전술과 같이 수집한 소형셀 환경정보를 기반으로, 소형셀(C1,C2...C9)에 대한 총 셀개수 다시 말해 매크로셀(C100) 내에 포함되는 소형셀의 개수(예 : 9개)를 확인할 수 있다.
이에, 부하확인부(210)는, 소형셀(C1,C2...C9)에 수용되는 전체 트래픽량과 소형셀의 개수(예 : 9개) 중 적어도 하나에 따라 상이한, 전체 부하를 확인한다.
이는, 소형기지국 즉 소형셀에서 수용하는 트래픽량이 많을수록 부하가 크고 트래픽량이 적을수록 부하가 작은 것으로 간주할 수 있다는 점, 소형셀은 일반적으로 트래픽량이 많은 지역에 많은 개수가 배치되므로 소형셀의 개수가 많은 매크로셀의 지역일수록 부하가 클 것으로 예상되는 점에 기인한다고 할 수 있다.
따라서, 부하확인부(210)에서 확인되는 전체 부하는, 소형셀(C1,C2...C9)에 수용되는 전체 트래픽량이 많을 수록, 그리고 소형셀의 개수(예 : 9개) 많을 수록, 큰 값으로 확인될 것이다.
거리임계값결정부(220)는, 부하확인부(210)에서 확인되는 전체 부하에 기초하여, 가상셀 내 셀 간의 거리임계값(η)을 상이하게 결정한다.
여기서, 거리임계값(η)은, 전체 부하가 클수록 작은 값으로 결정되고, 전체 부하가 작을수록 큰 값으로 결정되는 것이 바람직하다.
이는, 가상셀로 운용 시 발생하는 트레이드 오프 즉 셀 간 간섭 개선의 효과와 무선자원 운용 효율 증대의 효과 중에서, 소형셀(C1,C2...C9) 전체에 걸리는 전체 부하가 클수록 상대적으로 무선자원 운용 효율 증대의 효과에 더 중점을 두는 것이 전체적인 시스템의 성능(throughput)에 좋기 때문이다.
또한, 가상셀로 운용 시 발생하는 트레이드 오프 즉 셀 간 간섭 개선의 효과와 무선자원 운용 효율 증대의 효과 중에서, 소형셀(C1,C2...C9) 전체에 걸리는 전체 부하가 작을수록 상대적으로 셀 간 간섭 개선의 효과에 더 중점을 두는 것이 전체적인 시스템의 성능에 좋기 때문이다.
가상셀운용부(230)는, 거리임계값결정부(220)에서 결정한 거리임계값을 이용하여, 다수의 셀 즉 소형셀(C1,C2...C9) 중에서 셀 간의 거리가 거리임계값(η)을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용한다.
다시 말해, 가상셀운용부(230)는, 소형셀(C1,C2...C9) 중에서, 셀 간의 거리가 전체 부하에 따라 유동적인 거리임계값(η) 즉 전체 부하가 클수록 작은 값으로 결정되고 전체 부하가 작을수록 큰 값으로 결정되는 거리임계값(η)을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용하는 것이다.
따라서, 본 발명의 셀관리장치(200)에 의하면, 소형셀(C1,C2...C9) 중에서 전체 부하가 클수록 가상셀을 많이 운용하고 전체 부하가 작을수록 가상셀을 적게 운용함으로써, 전체 부하에 따라 셀 간 간섭 개선 및 무선자원 운용 효율 증대의 효과를 모두 균형 있게 충족시킬 수 있는 적정 수준의 가상셀 만을 운용할 수 있게 된다.
더 나아가, 가상셀운용부(230)는, 부하확인부(210)에서 확인되는 전체 부하에 따라 상이한 가상셀운용방식으로 동작하여, 다수의 셀 즉 소형셀(C1,C2...C9) 중에서 셀 간의 거리가 거리임계값(η)을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용할 수도 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 가상셀운용부(230)는, 부하확인부(210)에서 확인되는 전체 부하에 따라 상이한 가상셀운용방식으로 동작한다.
예를 들면, 가상셀운용방식은, 전체 부하가 기 설정된 기준치 이상인 경우 동작되는 제1가상셀운용방식과, 전체 부하가 상기 기준치 이상이 아닌 경우 동작되는 제2가상셀운용방식으로 구분될 수 있다.
이에, 가상셀운용부(230)는, 부하확인부(210)에서 확인되는 전체 부하가 기준치 이상인 경우 제1가상셀운용방식으로 동작하여, 제1가상셀운용방식에 따라 소형셀(C1,C2...C9) 중에서 셀 간의 거리가 거리임계값(η)을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용할 수 있다.
반면, 가상셀운용부(230)는, 부하확인부(210)에서 확인되는 전체 부하가 기준치 이상이 아닌 경우 제2가상셀운용방식으로 동작하여, 제2가상셀운용방식에 따라 소형셀(C1,C2...C9) 중에서 셀 간의 거리가 거리임계값(η)을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용할 수 있다.
이때, 제1가상셀운용방식은, 각 소형셀의 실시간 또는 가장 최근의 트래픽량에 따라 가상셀로 운용할 소형셀을 선택하여 가상셀로 운용하는 방식이다.
이하에서는, 가상셀운용부(230)가 제1가상셀운용방식에 따라 동작하는 경우를 구체적으로 설명하겠다.
가상셀운용부(230)는, 제1가상셀운용방식으로 동작하는 경우, 다수의 셀 즉 소형셀(C1,C2...C9) 각각에 대하여 트래픽량에 기초한 우선순위를 확인한다.
즉, 가상셀운용부(230)는, 전술과 같이 수집한 소형셀 환경정보를 기반으로 각 소형셀(C1,C2...C9)의 실시간 또는 가장 최근의 트래픽량을 확인할 수 있고, 각 소형셀(C1,C2...C9)의 트래픽량에 기초하여 소형셀(C1,C2...C9) 각각에 대하여 우선순위를 확인(업데이트)할 수 있다.
이때, 소형셀(C1,C2...C9) 중에서, 트래픽량이 적은 소형셀일수록 우선순위가 높고 트래픽량이 많은 소형셀일수록 우선순위가 낮을 것이다.
이처럼, 가상셀운용부(230)는, 소형셀(C1,C2...C9) 각각에 대하여 우선순위를 확인하면, 소형셀(C1,C2...C9) 중에서 가장 높은 우선순위의 소형셀부터 우선순위가 낮아지는 순서에 따라 순차적으로 소형셀을 선택한다.
그리고, 가상셀운용부(230)는, 상기 선택한 소형셀과의 거리가 거리임계값(η) 이내인 적어도 하나의 소형셀이 존재하는 경우, 상기 선택한 셀 및 상기 적어도 하나의 셀을 하나의 가상셀로 운용한다.
예를 들어 설명하면, 소형셀(C1,C2...C9) 각각에 대한 우선순위가 다음 표1과 같다고 가정한다.
표 1
소형셀 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9
우선순위 3 1 2 4 5 6 7 8 9
가상셀운용부(230)는, 셀식별자(PCI)가 부여되지 않은 소형셀 중에서 가장 높은 우선순위의 소형셀을 선택한다.
아직 소형셀(C1,C2...C9) 중 셀식별자(PCI)가 부여된 소형셀이 없는 상태에서, 가상셀운용부(230)는, 우선순위가 가장 높은 1순위의 소형셀(C2)을 선택할 것이다.
이후, 가상셀운용부(230)는, 선택한 소형셀(C2)과의 거리가 거리임계값(η) 이내인 소형셀이 존재하는지 판단한다.
예컨대, 가상셀운용부(230)는, 전술과 같이 수집한 소형셀 환경정보를 기반으로 확인할 수 있는 소형셀(C2)에 대한 다른 소형셀과의 셀 간 거리에 기초하여, 소형셀(C2)과의 거리가 거리임계값(η) 이내인 소형셀이 존재하는지 판단할 수 있다.
만약, 가상셀운용부(230)는, 소형셀(C2)과의 거리가 거리임계값(η) 이내인 소형셀(예 : C3)이 존재하는 것으로 판단하면, 소형셀(C2) 및 소형셀(C3)에 동일한 셀식별자(PCI)를 부여하여 하나의 가상셀(V_C)로 운영할 수 있다.
반면, 가상셀운용부(230)는, 소형셀(C2)과의 거리가 거리임계값(η) 이내인 소형셀이 존재하지 않는 것으로 판단하면, 소형셀(C2)에 개별적인 셀식별자(PCI)를 부여하여 일반적인 소형셀(C2)로 운영할 수 있다.
이후, 가상셀운용부(230)는, 셀식별자(PCI)가 부여되지 않은 소형셀 중에서 가장 높은 우선순위의 소형셀을 선택한다.
예를 들어, 전술과 같이 소형셀(C2) 및 소형셀(C3)에 동일한 셀식별자(PCI)를 부여하여 하나의 가상셀(V_C)로 운영하는 경우라면, 가상셀운용부(230)는, 셀식별자(PCI)가 부여되지 않은 소형셀(C1,C4,C5...C9) 중에서 가장 높은 우선순위의 소형셀(C1)을 선택할 것이다.
한편, 전술과 같이 소형셀(C2)에 개별적인 셀식별자(PCI)를 부여하여 일반적인 소형셀(C2)로 운영하는 경우라면, 가상셀운용부(230)는, 셀식별자(PCI)가 부여되지 않은 소형셀(C1,C3,C4,C5...C9) 중에서 가장 높은 우선순위의 소형셀(C3)을 선택할 것이다.
소형셀(C2) 및 소형셀(C3)을 하나의 가상셀(V_C)로 운영하고, 이에 소형셀(C1)을 선택한 경우를 언급하여 설명하면, 가상셀운용부(230)는, 전술의 소형셀(C2)과 마찬가지로, 소형셀(C1)과의 거리가 거리임계값(η) 이내인 소형셀이 존재하면 이들을 하나의 가상셀로 운용할 것이다.
그리고, 가상셀운용부(230)는, 소형셀(C1,C2...C9) 중에서 셀식별자(PCI)가 미 부여된 소형셀이 남아 있지 않을 때까지, 전술과 같이 셀식별자(PCI)가 부여되지 않은 소형셀 중에서 가장 높은 우선순위의 소형셀을 선택하고 거리임계값(η) 이내인 소형셀과 하나의 가상셀로 운용하는 동작을 반복할 것이다.
한편, 제2가상셀운용방식은, 가상셀로 운영 가능한 소형셀들을 미리 그룹핑한 정보를 이용하여, 각 셀그룹에 대한 가상셀 운영 여부를 결정하는 방식이다.
이하에서는, 가상셀운용부(230)가 제2가상셀운용방식에 따라 동작하는 경우를 구체적으로 설명하겠다.
가상셀운용부(230)는, 제2가상셀운용방식으로 동작하는 경우, 다수의 셀 즉 소형셀(C1,C2...C9)에서 미리 그룹핑된 적어도 하나의 셀그룹을 확인한다.
여기서, 적어도 하나의 셀그룹은, 기 정의된 가상셀그룹핑정책에 따라, 다수의 셀 즉 소형셀(C1,C2...C9) 중 가상셀로 운용하기 위해 미리 그룹핑될 수 있다.
예를 들어 보다 구체적으로 설명하면, 가상셀그룹핑정책은, 각 소형셀의 다른 소형셀과의 셀 간 거리를 기준으로 가상셀로 운영 가능한 각 셀그룹을 그룹핑하는 제1정책, 각 소형셀의 다른 소형셀과의 셀 간 거리 및 각 단말에서 측정된 위치 별 측정정보(예 : SINR, RSRP 등)을 기준으로 가상셀로 운영 가능한 각 셀그룹을 그룹핑하는 제2정책, 가상셀을 통해 통신서비스를 이용한 각 단말의 처리성능(UE Throughput) 또는 MCS(Modulation and Coding Scheme)레벨을 기준으로 가상셀로 운영 가능한 각 셀그룹을 그룹핑하는 제3정책을 포함할 수 있다.
즉, 제1정책에 따른 경우를 설명하면, 가상셀운용부(230)는, 전술과 같이 수집한 소형셀 환경정보를 기반으로, 각 소형셀(C1,C2...C9) 별로 다른 소형셀과의 셀 간 거리를 확인할 수 있다.
이에, 가상셀운용부(230)는, 소형셀(C1,C2...C9) 중에서, 서로 간의 거리가 기 설정된 그룹핑거리 이내인 소형셀들을, 하나의 그룹으로 그룹핑할 수 있다.
한편, 제2정책에 따른 경우를 설명하면, 가상셀운용부(230)는, 전술과 같이 수집한 소형셀 환경정보를 기반으로, 각 소형셀(C1,C2...C9) 별로 다른 소형셀과의 셀 간 거리 및 매크로셀(C100) 내의 각 위치와 맵핑된 측정정보(예 : SINR, RSRP 등)를 확인할 수 있다.
이에, 가상셀운용부(230)는, 소형셀(C1,C2...C9) 중에서, 서로 간의 거리가 기 설정된 그룹핑거리 이내이면서 관련 위치에서의 측정정보(예 : SINR, RSRP 등)가 기 설정된 그룹핑측정치를 만족하는 소형셀들을, 하나의 그룹으로 그룹핑할 수 있다.
한편, 제3정책에 따른 경우를 설명하면, 가상셀운용부(230)는, 가상셀운용부(230)는, 전술과 같이 수집한 소형셀 환경정보를 기반으로, 각 소형셀(C1,C2...C9) 별로 다른 소형셀과의 셀 간 거리 및 가상셀 운용 시의 단말 처리성능 또는 MCS 레벨를 확인할 수 있다.
이에, 가상셀운용부(230)는, 소형셀(C1,C2...C9) 중에서, 서로 간의 거리가 기 설정된 그룹핑거리 이내이면서 과거 가상셀을 통해 통신서비스를 이용한 각 단말의 처리성능 또는 MCS 레벨이 가장 높은 소형셀들을, 하나의 그룹으로 그룹핑할 수 있다.
물론, 전술의 제1,2,3정책 외에도, 다양한 기준을 적용하여 소형셀(C1,C2...C9) 중 가장 가상셀로 운용하기에 적합한 소형셀들을 그룹으로 미리 그룹핑할 수 있다.
그리고, 가상셀운용부(230)는, 소형셀(C1,C2...C9)에 대하여, 주기적으로 또는 운용자의 조작에 의해, 또는 매크로셀(C100) 내에 소형셀이 신규 설치 또는 삭제되는 경우, 또는 매크로셀(C100) 내에 소형셀의 온/오프 상태가 바뀌는 경우, 전술의 그룹핑 과정을 재 수행하여 각 셀그룹을 업데이트할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 다음의 표2와 같이 소형셀이 미리 그룹핑된 경우를 가정하여 설명하겠다.
표 2
소형셀그룹 소형셀 셀식별자/운용모드 셀그룹 내 셀 간 거리
- C1 PCI 1/일반셀 -
- C9 PCI 9/일반셀 -
그룹1 C2 PCI 2/가상셀 17
C3 PCI 2/가상셀
그룹2 C6 PCI 6/가상셀 15
C7 PCI 6/가상셀
C8 PCI 6/가상셀
그룹3 C4 PCI 4/일반셀 25
C5 PCI 5/일반셀
여기서, 셀그룹 내 셀 간 거리는, 각 셀그룹 내 셀 간 거리 중 가장 먼 거리를 의미하는 것이 바람직하다.
이에, 가상셀운용부(230)는, 제2가상셀운용방식으로 동작하는 경우, 다수의 셀 즉 소형셀(C1,C2...C9)에 대하여 전술과 같이 미리 그룹핑되어 있는 적어도 하나의 셀그룹을 확인한다.
전술의 표2를 가정하면, 가상셀운용부(230)는, 소형셀(C1,C2...C9)에서 미리 그룹핑된 적어도 하나의 셀그룹1,2,3을 확인할 수 있다.
이처럼, 가상셀운용부(230)는, 셀그룹1,2,3을 확인하면, 셀그룹1,2,3 중에서 셀그룹 내 소형셀 간의 거리가 거리임계값(η) 이내인 특정 셀그룹이 존재하는지 판단한다.
예를 들어, 기 결정된 거리임계값(η)이 20미터인 경우라면, 가상셀운용부(230)는, 셀그룹1,2,3 중에서 셀그룹 내 소형셀 간의 거리가 거리임계값(η, 20M) 이내인 특정 셀그룹으로서, 셀그룹1,2가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
이처럼, 가상셀운용부(230)는, 특정 셀그룹이 존재하는 것으로 판단하면, 특정 셀그룹 즉 각 셀그룹1,2 내 소형셀들을 하나의 가상셀로 운용할 수 있다.
즉, 가상셀운용부(230)는, 셀그룹1 내 소형셀들 즉 소형셀(C2) 및 소형셀(C3)에 동일한 셀식별자(예 : PCI 2)를 부여하여 하나의 가상셀(V_C)로 운용하고, 셀그룹2 내 소형셀들 즉 소형셀(C6), 소형셀(C7) 및 소형셀(C8)에 동일한 셀식별자(예 : PCI 6)를 부여하여 하나의 가상셀(V_C)로 운용할 수 있다.
한편, 가상셀운용부(230)는, 셀그룹 내 소형셀 간의 거리가 거리임계값(η, 20M) 이내가 아닌 셀그룹3에 대해서는, 셀그룹3 내 각 소형셀(C4,C5)에 서로 다른 셀식별자(예 : PCI 4,5)를 부여하여 일반적인 소형셀(C4,C5)로 운영한다. 그리고, 가상셀운용부(230)는, 셀그룹으로 그룹핑되지 않은 나머지 소형셀(C1,C9) 각각에도 개별적인 셀식별자(예 : PCI 1,9)를 부여하여 일반적인 소형셀(C1,C9)로 운영할 것이다.
전술에서 알 수 있듯이, 제1가상셀운용방식은 각 소형셀의 실시간 또는 가장 최근의 트래픽량에 따라 가상셀로 운용할 소형셀을 선택하여 가상셀로 운영할지 여부를 결정하는 방식이고, 제2가상셀운용방식은 가상셀로 운영 가능한 소형셀들을 미리 그룹핑한 정보를 이용하여 각 셀그룹에 대한 가상셀 운영 여부를 결정하는 방식이다.
따라서, 본 발명에서 제안하는 제1가상셀운용방식에 따른다면, 각 소형셀의 트래픽량을 수시로 측정해야 하는 부담이 있는 반면, 매 순간 변화하는 트래픽량을 가장 정확하게 반영할 수 있기 때문에, 가상셀 운영 여부를 결정하기까지의 시스템 복잡도는 제2가상셀운용방식에 비해 증가하지만 전체적인 시스템의 성능(throughput)은 증대시키는 효과는 매우 높을 것이다.
한편, 본 발명에서 제안하는 제2가상셀운용방식에 따른다면, 다양한 기준을 바탕으로 통계적으로 가장 우수할 것으로 예상(판단)되는 소형셀들을 미리 그룹핑해둔 정보를 이용하기 때문에, 제1가상셀운용방식에 비해 전체적인 시스템의 성능(throughput) 면에서 다소 손해를 보지만 가상셀 운영 여부를 결정하기 까지의 시스템 복잡도는 낮아질 것이다.
따라서, 전술과 같이 본 발명의 셀관리장치(200)는, 전술의 제1가상셀운용방식 및 제2가상셀운용방식을 제안하되, 전체 부하가 기준치 이상인 경우 상대적으로 시스템의 성능(throughput)이 우수한 제1가상셀운용방식으로 동작하고, 전체 부하가 기준치 이상이 아닌 경우 상대적으로 시스템 복잡도가 낮은 제2가상셀운용방식으로 동작함으로써, 제1,2가상셀운용방식의 특징적 효과를 적절하게 취할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 셀관리장치(200)는, 소형셀(C1,C2...C9)의 전체 부하(전체 트래픽량, 소형셀 개수)가 기준치 이상인지 여부에 따라 그에 적합한 가상셀운용모드(제1 또는 제2)로 동작하여, 전체 부하에 따라 상이하게 결정되는 거리임계값(η)을 기준으로 각 소형셀의 트래픽량, 셀 간 거리 등을 가상셀운용모드(제1 또는 제2)에 따라 적절하게 고려한 방식으로 가상셀을 운영함으로써, 소형셀의 환경적요인(예 : 소형셀 개수, 셀 간 거리, 트래픽량 등)을 최적으로 반영하여 가상셀을 운용할 수 있다.
따라서, 본 발명의 셀관리장치(200)는, 가상셀을 운용하는데 있어서 특히 서로 다른 크기의 셀이 공존하는 이기종 네트워크 환경에서 가상셀을 운용하는데 있어서, 셀 간 간섭 개선 및 무선자원 운용 효율 증대의 효과를 모두 균형 있게 충족시킬 수 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법을 설명하도록 한다. 설명의 편의를 위해 전술한 도 1 및 도 2의 참조번호를 언급하여 설명하겠다.
먼저, 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 소형셀 환경정보를 수집한다(S100).
이하에서는 설명의 편의를 위해, 전술의 도 1을 참조한 실시예를 언급하여 설명하겠다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 매크로셀(C100) 내에 포함되는 소형셀의 개수(예 : 9개), 각 소형셀(C1,C2...C9) 별로 다른 소형셀과의 셀 간 거리, 각 소형셀(C1,C2...C9)의 트래픽량, 각 단말에서 측정된 매크로셀(C100) 내의 위치 별 측정정보(예 : SINR, RSRP 등), 과거 가상셀을 통해 통신서비스를 이용한 각 단말의 처리성능 또는 MCS 레벨을 포함하는 소형셀 환경정보를 수집할 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 전술과 같이 수집한 소형셀 환경정보를 기반으로, 소형셀(C1,C2...C9)과 관련된 전체 부하를 확인할 수 있다(S110).
여기서, 전체 부하는, 다수의 셀 즉 소형셀(C1,C2...C9)에 수용되는 전체 트래픽량 및 다수의 셀 즉 소형셀(C1,C2...C9)에 대한 총 셀개수 중 적어도 하나에 따라서, 상이하게 확인될 수 있다.
이후, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, S110단계에서 확인되는 전체 부하에 기초하여, 가상셀 내 셀 간의 거리임계값(η)을 상이하게 결정한다(S120).
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, S110단계에서 확인되는 전체 부하가 기준치 이상인 경우 제1가상셀운용방식으로 동작하여(S130 Yes), 제1가상셀운용방식에 따라 소형셀(C1,C2...C9) 중에서 셀 간의 거리가 거리임계값(η)을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용할 수 있다(S140).
이때, 제1가상셀운용방식은, 각 소형셀의 실시간 또는 가장 최근의 트래픽량에 따라 가상셀로 운용할 소형셀을 선택하여 가상셀로 운용하는 방식이다.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, S110단계에서 확인되는 전체 부하가 기준치 이상이 아닌 경우 제2가상셀운용방식으로 동작하여(S130 No), 제2가상셀운용방식에 따라 소형셀(C1,C2...C9) 중에서 셀 간의 거리가 거리임계값(η)을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용할 수 있다(S150).
이때, 제2가상셀운용방식은, 가상셀로 운영 가능한 소형셀들을 미리 그룹핑한 정보를 이용하여, 각 셀그룹에 대한 가상셀 운영 여부를 결정하는 방식이다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 셀관리 기능이 정지되지 않는 한(S160 No), 전술의 S100단계와 그 이후 단계들을 필요에 따라 지속적으로 반복 수행할 것이다.
이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법 중에서, S140단계 즉 제1가상셀운용방식으로 동작하는 과정을 구체적으로 설명하겠다.
본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 제1가상셀운용방식으로 동작하는 경우(S130 Yes), 다수의 셀 즉 소형셀(C1,C2...C9) 각각에 대하여 트래픽량에 기초한 우선순위를 확인한다(S141).
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 전술과 같이 수집한 소형셀 환경정보를 기반으로 각 소형셀(C1,C2...C9)의 트래픽량을 확인할 수 있고, 각 소형셀(C1,C2...C9)의 트래픽량에 기초하여 소형셀(C1,C2...C9) 각각에 대하여 우선순위를 확인(업데이트)할 수 있다.
이때, 소형셀(C1,C2...C9) 중에서, 트래픽량이 적은 소형셀일수록 우선순위가 높고 트래픽량이 많은 소형셀일수록 우선순위가 낮을 것이다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 소형셀(C1,C2...C9) 각각에 대하여 우선순위를 확인하면, 소형셀(C1,C2...C9) 중에서 가장 높은 우선순위의 소형셀부터 우선순위가 낮아지는 순서에 따라 순차적으로 소형셀을 선택한다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 상기 선택한 소형셀과의 거리가 거리임계값(η) 이내인 적어도 하나의 소형셀이 존재하는 경우, 상기 선택한 셀 및 상기 적어도 하나의 셀을 하나의 가상셀로 운용한다.
예를 들어 설명하면, 소형셀(C1,C2...C9) 각각에 대한 우선순위가 전술의 표1과 같다고 가정하여, 보다 구체적으로 설명하겠다.
본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 소형셀(C1,C2...C9) 각각에 대하여 우선순위를 확인하면, 셀식별자(PCI)가 부여되지 않은 소형셀 중에서 가장 높은 우선순위의 소형셀을 선택한다(S142).
아직 소형셀(C1,C2...C9) 중 셀식별자(PCI)가 부여된 소형셀이 없는 상태에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 우선순위가 가장 높은 1순위의 소형셀(C2)을 선택할 것이다.
이후, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 선택한 소형셀(C2)과의 거리가 거리임계값(η) 이내인 소형셀이 존재하는지 판단한다(S143).
예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 전술과 같이 수집한 소형셀 환경정보를 기반으로 확인할 수 있는 소형셀(C2)에 대한 다른 소형셀과의 셀 간 거리에 기초하여, 소형셀(C2)과의 거리가 거리임계값(η) 이내인 소형셀이 존재하는지 판단할 수 있다.
만약, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 소형셀(C2)과의 거리가 거리임계값(η) 이내인 소형셀(예 : C3)이 존재하는 것으로 판단하면(S143 Yes), 소형셀(C2) 및 소형셀(C3)에 동일한 셀식별자(PCI)를 부여하여 하나의 가상셀(V_C)로 운영할 수 있다(S145).
반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 소형셀(C2)과의 거리가 거리임계값(η) 이내인 소형셀이 존재하지 않는 것으로 판단하면(S143 No), 소형셀(C2)에 개별적인 셀식별자(PCI)를 부여하여 일반적인 소형셀(C2)로 운영할 수 있다(S144).
이후, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 소형셀(C1,C2...C9) 중 셀식별자(PCI)가 부여되지 않은 소형셀이 있는지 확인한다(S146).
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 소형셀(C1,C2...C9) 중에서 셀식별자(PCI)가 미 부여된 소형셀이 남아있는 한(S146 Yes), 전술의 셀식별자(PCI)가 부여되지 않은 소형셀 중에서 가장 높은 우선순위의 소형셀을 선택하는 S142단계로 진입하여 이후 과정을 반복 수행한다.
이하에서는, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법 중에서, S150단계 즉 제2가상셀운용방식으로 동작하는 과정을 구체적으로 설명하겠다.
본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 제2가상셀운용방식으로 동작하는 경우(S130 No), 다수의 셀 즉 소형셀(C1,C2...C9)에서 미리 그룹핑된 적어도 하나의 셀그룹을 확인한다(S152).
이하에서는, 전술의 표2와 같이 소형셀이 미리 그룹핑된 경우를 가정하여 설명하겠다.
전술의 표2를 가정하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 소형셀(C1,C2...C9)에서 미리 그룹핑된 적어도 하나의 셀그룹1,2,3을 확인할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 셀그룹1,2,3을 확인하면, 셀그룹1,2,3 중에서 셀그룹 내 소형셀 간의 거리가 거리임계값(η) 이내인 특정 셀그룹이 존재하는지 판단한다(S154).
예를 들어, 기 결정된 거리임계값(η)이 20미터인 경우라면, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 셀그룹1,2,3 중에서 셀그룹 내 소형셀 간의 거리가 거리임계값(η, 20M) 이내인 특정 셀그룹으로서, 셀그룹1,2가 존재하는 것으로 판단할 수 있다(S154 Yes).
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 특정 셀그룹이 존재하는 것으로 판단하면, 특정 셀그룹 즉 각 셀그룹1,2 내 소형셀들을 하나의 가상셀로 운용할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 셀그룹1 내 소형셀들 즉 소형셀(C2) 및 소형셀(C3)에 동일한 셀식별자(예 : PCI 2)를 부여하여 하나의 가상셀(V_C)로 운용하고, 셀그룹2 내 소형셀들 즉 소형셀(C6), 소형셀(C7) 및 소형셀(C8)에 동일한 셀식별자(예 : PCI 6)를 부여하여 하나의 가상셀(V_C)로 운용할 수 있다(S156).
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 셀그룹 내 소형셀 간의 거리가 거리임계값(η, 20M) 이내가 아닌 셀그룹3에 대해서는(S154 No), 셀그룹3 내 각 소형셀(C4,C5)에는 서로 다른 셀식별자(예 : PCI 4,5)를 부여하여 일반적인 소형셀(C4,C5)로 운영할 것이다(S158).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 셀그룹으로 그룹핑되지 않은 나머지 소형셀(C1,C9) 각각에도 개별적인 셀식별자(예 : PCI 1,9)를 부여하여 일반적인 소형셀(C1,C9)로 운영할 것이다.
전술과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 전술의 제1가상셀운용방식 및 제2가상셀운용방식을 제안하되, 전체 부하가 기준치 이상인 경우 상대적으로 시스템의 성능(throughput)이 우수한 제1가상셀운용방식으로 동작하고, 전체 부하가 기준치 이상이 아닌 경우 상대적으로 시스템 복잡도가 낮은 제2가상셀운용방식으로 동작함으로써, 제1,2가상셀운용방식의 특징적 효과를 적절하게 취할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 소형셀(C1,C2...C9)의 전체 부하(전체 트래픽량, 소형셀 개수)가 기준치 이상인지 여부에 따라 그에 적합한 가상셀운용모드(제1 또는 제2)로 동작하여, 전체 부하에 따라 상이하게 결정되는 거리임계값(η)을 기준으로 각 소형셀의 트래픽량, 셀 간 거리 등을 가상셀운용모드(제1 또는 제2)에 따라 적절하게 고려한 방식으로 가상셀을 운영함으로써, 소형셀의 환경적요인(예 : 소형셀 개수, 셀 간 거리, 트래픽량 등)을 최적으로 반영하여 가상셀을 운용할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 동작 방법은, 가상셀을 운용하는데 있어서 특히 서로 다른 크기의 셀이 공존하는 이기종 네트워크 환경에서 가상셀을 운용하는데 있어서, 셀 간 간섭 개선 및 무선자원 운용 효율 증대의 효과를 모두 균형 있게 충족시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 셀관리장치의 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.

Claims (15)

  1. 다수의 셀과 관련된 전체 부하를 확인하는 부하확인부;
    상기 전체 부하에 기초하여, 가상셀 내 셀 간의 거리임계값을 상이하게 결정하는 거리임계값결정부; 및
    상기 결정한 거리임계값을 이용하여, 상기 다수의 셀 중에서 셀 간의 거리가 상기 거리임계값을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용하는 가상셀운용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀관리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 거리임계값은,
    상기 전체 부하가 작을수록 큰 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 셀관리장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가상셀운용부는,
    상기 전체 부하에 따라 상이한 가상셀운용방식으로 동작하여, 상기 다수의 셀 중에서 셀 간의 거리가 상기 거리임계값을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용하는 것을 특징으로 하는 셀관리장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가상셀운용방식은,
    상기 전체 부하가 기 설정된 기준치 이상인 경우 동작되는 제1가상셀운용방식과, 상기 전체 부하가 상기 기준치 이상이 아닌 경우 동작되는 제2가상셀운용방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀관리장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전체 부하는,
    상기 다수의 셀에 수용되는 전체 트래픽량 및 상기 다수의 셀에 대한 총 셀개수 중 적어도 하나에 따라 상이하게 확인되는 것을 특징으로 하는 셀관리장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 가상셀운용부는,
    상기 제1가상셀운용방식으로 동작하는 경우, 상기 다수의 셀 각각에 대하여 트래픽량에 기초한 우선순위를 확인하고,
    상기 다수의 셀 중에서, 가장 우선순위가 높은 셀부터 낮아지는 순서에 따라 순차적으로 셀을 선택하여, 상기 거리임계값을 기준으로 가상셀로 운용 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 셀관리장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 다수의 셀 각각의 우선순위는,
    트래픽량이 적은 셀의 우선순위일수록 높은 것을 특징으로 하는 셀관리장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 가상셀운용부는,
    상기 제2가상셀운용방식으로 동작하는 경우, 상기 다수의 셀에서 미리 그룹핑된 적어도 하나의 셀그룹을 확인하고,
    상기 적어도 하나의 셀그룹 중에서, 셀그룹 내 셀 간의 거리가 상기 거리임계값 이내인 특정 셀그룹이 존재하는 경우, 상기 특정 셀그룹 내 셀들을 하나의 가상셀로 운용하는 것을 특징으로 하는 셀관리장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 셀그룹은,
    기 정의된 가상셀그룹핑정책에 따라, 상기 다수의 셀 중 가상셀로 운용하기 위해 미리 그룹핑 그룹핑되는 것을 특징으로 하는 셀관리장치.
  10. 다수의 셀과 관련된 전체 부하를 확인하는 부하확인단계;
    상기 전체 부하에 기초하여, 가상셀 내 셀 간의 거리임계값을 상이하게 결정하는 거리임계값결정단계; 및
    상기 결정한 거리임계값을 이용하여, 상기 다수의 셀 중에서 셀 간의 거리가 상기 거리임계값을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용하는 가상셀운용단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀관리장치의 동작 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 가상셀운용단계는,
    상기 전체 부하에 따라 상이한 가상셀운용방식으로 동작하여, 상기 다수의 셀 중에서 셀 간의 거리가 상기 거리임계값을 만족하는 2 이상의 셀을 하나의 가상셀로 운용하는 것을 특징으로 하는 셀관리장치의 동작 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가상셀운용방식은,
    상기 전체 부하가 기 설정된 기준치 이상인 경우 동작되는 제1가상셀운용방식과, 상기 전체 부하가 상기 기준치 이상이 아닌 경우 동작되는 제2가상셀운용방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀관리장치의 동작 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 전체 부하는,
    상기 다수의 셀에 수용되는 전체 트래픽량 및 상기 다수의 셀에 대한 총 셀개수 중 적어도 하나에 따라 상이하게 확인되는 것을 특징으로 하는 셀관리장치의 동작 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 가상셀운용단계는,
    상기 제1가상셀운용방식으로 동작하는 경우, 상기 다수의 셀 각각에 대하여 트래픽량에 기초한 우선순위를 확인하고,
    상기 다수의 셀 중에서, 가장 우선순위가 높은 셀부터 낮아지는 순서에 따라 순차적으로 셀을 선택하여, 상기 거리임계값을 기준으로 가상셀로 운용 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 셀관리장치의 동작 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 가상셀운용단계는,
    상기 제2가상셀운용방식으로 동작하는 경우, 상기 다수의 셀에서 미리 그룹핑된 적어도 하나의 셀그룹을 확인하고,
    상기 적어도 하나의 셀그룹 중에서, 셀그룹 내 셀 간의 거리가 상기 거리임계값 이내인 특정 셀그룹이 존재하는 경우, 상기 특정 셀그룹 내 셀들을 하나의 가상셀로 운용하는 것을 특징으로 하는 셀관리장치의 동작 방법.
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