KR20090095414A

KR20090095414A - 통신 시스템에서 기지국의 장애 감지 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20090095414A
Application number: KR1020080020743A
Authority: KR
Inventors: 정진관; 김정대; 강현구; 황동오
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2009-09-09

Abstract

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 네트워크 관리 시스템(NMS)이 제1기지국의 장애 발생을 감지하는 방법에 있어서, 제2기지국에게 상기 제1기지국의 신호를 수신하고, 수신한 신호의 세기를 상기 NMS로 보고하도록 통보하는 과정과, 상기 제2기지국으로부터 상기 제1기지국의 신호 세기의 값을 수신하는 과정과, 현재 시점까지 수신한 신호 세기 값의 평균을 연산하는 과정과, 상기 평균 연산에 따라 결정되는 제1평균값과, 이전 시점까지 수신한 신호 세기 값의 평균 연산에 따라 결정되는 제2평균값을 비교하는 과정과, 상기 제1평균값과 제2평균값이 서로 다른 경우 상기 제1기지국에 장애가 발생하였음을 결정하는 과정을 포함한다.

네트워크 관리 시스템, 기지국 장애, over the air receiver

Description

통신 시스템에서 기지국의 장애 감지 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING FAULT OF A BASE STATION IN A COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 통신 시스템에서 기지국(Base station)의 장애를 감지하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 기지국은 기저대역 신호 처리, 유선 신호와 무선 신호간 변환 처리 및 무선 신호의 송수신을 수행함으로써 이동국(Mobile station)에게 통신 서비스를 제공한다. 따라서 상기 기지국에 장애가 발생되면 다수의 이동국들이 통신 서비스를 제공받지 못하는 사태가 발생할 수 있다.

이에 따라, 상기 기지국의 장애를 감지하는 다양한 방안들이 제안되고 있다. 상기 기지국의 장애 감지를 위한 다양한 방안들 중 다음과 같은 두가지 방안에 대해 설명하기로 한다.

첫번째 방안으로, 기지국이 자체 내장된 장애 감지 기능을 이용하여 장애를 감지하는 방안이다. 상기 첫번째 방안은 상기 기지국에 내장된 유닛(unit)들 중 적어도 어느 하나에 장애 발생이 감지되면, 상기 기지국의 운영 및 관리(OAM: Operation and Management) 블록(block)이 장애 발생 정보를 수집하여 네트워크 관리 시스템(NMS: Network Management System)으로 수집된 장애 정보를 송신하는 방안이다.

두번째 방안으로, 트래픽(traffic) 통계 결과를 이용하여 장애를 감지하는 방안이다. 상기 두번째 방안은 상기 기지국의 트래픽 통계 데이터를 판별하여 상기 기지국의 장애 발생 유무를 판별하는 방안이다. 일반적으로 기지국 관리자는 소통률, 호 드롭률(call drop rate), 핸드오버(handover) 성공률 등의 트래픽 통계 데이터를 관리하고 있으며, 각 항목별로 장애 발생 유무를 판별하기 위한 기준치가 정해져 있다. 따라서 상기 기지국 관리자는 일정 시간동안 상기 트래픽 통계 데이터가 상기 기준치를 만족시키지 못할 경우 상기 기지국에 장애가 발생하였다고 판별하고 이에 대한 조취를 취하게 된다.

상기 첫번째 방안은 기지국의 장애 발생시 즉각적인 감지가 가능하다는 장점이 있으나, 장애 발생 수집 항목이 제한되어 있다는 단점이 있다. 다시 말하자면, 상기 기지국은 다수의 유닛들이 내장되어 있지만, 상기 장애 발생 수집 항목은 상기 다수의 유닛들 중 일부의 유닛들에만 해당하는 경우가 있을 수 있다. 따라서 상기 장애 발생 수집 항목에서 제외된 유닛들이나 기지국의 장애 관리 대상이 아닌 급전선, 안테나 등에 장애가 발생한 경우에는 장애 발생 감지가 되지 않는 문제점이 있다.

하지만, 상기 두번째 방안은 기지국 관리자가 계속적으로 기지국의 상태를 체크(check)하고 있어야만 한다는 문제점이 있다. 또한, 상기 트래픽 통계 데이터는 일정 시간 이상 수집되어야만 의미있게 된다. 따라서 상기 기지국의 특정 유닛에 장애가 발생한 경우 즉각적인 장애 발생 감지가 불가능하다는 문제점이 있다.

본 발명은 통신 시스템에서 자동적으로 기지국의 장애 발생을 감지하는 시스템 및 방법을 제공한다.

본 발명의 제1방법은, 통신 시스템에서, 네트워크 관리 시스템(NMS)이 제1기지국의 장애 발생을 감지하는 방법에 있어서, 제2기지국에게 상기 제1기지국의 신호를 수신하고, 수신한 신호의 세기를 상기 NMS로 보고하도록 통보하는 과정과, 상 기 제2기지국으로부터 상기 제1기지국의 신호 세기의 값을 수신하는 과정과, 현재 시점까지 수신한 신호 세기 값의 평균을 연산하는 과정과, 상기 평균 연산에 따라 결정되는 제1평균값과, 이전 시점까지 수신한 신호 세기 값의 평균 연산에 따라 결정되는 제2평균값을 비교하는 과정과, 상기 제1평균값과 제2평균값이 서로 다른 경우 상기 제1기지국에 장애가 발생하였음을 결정하는 과정을 포함한다.

본 발명의 제2방법은, 통신 시스템에서, 제1기지국의 신호 송수신 방법에 있어서, 네트워크 관리 시스템(NMS)으로부터 제2기지국의 신호를 수신하고, 수신한 신호의 세기를 상기 NMS로 보고하도록 통보받는 과정과, 상기 제2기지국의 신호를 하향링크 신호 송신 시구간동안 혹은 하향링크 신호 송신에 이용하도록 설정되어 있던 주파수 대역에서 수신하는 과정과, 수신한 신호의 세기 값을 상기 NMS로 송신하는 과정을 포함한다.

본 발명의 시스템은, 통신 시스템에 있어서, 제1기지국과, 제2기지국과, 네트워크 관리 시스템(NMS)을 포함하며, 상기 NMS는 상기 제2기지국에게 상기 제1기지국의 신호를 수신하고, 수신한 신호의 세기를 통보하도록 제어하는 제어부와, 상기 제2기지국으로부터 상기 제1기지국의 수신 신호 세기의 값을 수신하는 결과 수집부와, 현재 시점까지 수신한 신호 세기 값의 평균을 연산하는 결과 처리부와, 상기 평균 연산에 따라 결정되는 제1평균값과 이전 시점까지 수신한 신호 세기 값의 평균 연산에 따라 결정되는 제2평균값을 비교하고, 상기 제1평균값과 제2평균값이 서로 다른 경우 상기 제1기지국에 장애가 발생하였음을 결정하는 장애 판별부를 포함한다.

본 발명은 통신 시스템에서 특정 기지국이 다른 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기를 네트워크 관리 시스템(NMS: Network Management System)으로 보고하고, 상기 NMS가 기지국의 장애 발생을 감지함으로써 기지국의 장애 발생을 광범위하고도 신속하게 감지할 수 있는 이점이 있다. 또한, 기지국 관리자가 일일이 기지국 장애 발생을 체크하고 있지 않더라도 자동적으로 기지국의 장애 발생을 감지할 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 본 발명의 동작을 이해하는데 필요한 부분만을 설명하며 그 이외의 배경 기술은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략한다.

본 발명은 통신 시스템에서 특정 기지국은 다른 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기를 네트워크 관리 시스템(Network Management System, 이하 'NMS'라 칭함)

로 보고하고, 상기 NMS가 기지국의 장애 발생을 감지하는 시스템 및 방법을 제안한다.

이에 따라, 상기 특정 기지국은 종래의 첫번째 장애 발생 감지 방안에서 설명한 바와 같이, 제한적인 장애 발생 수집 항목보다 광범위한 항목, 즉 기지국 장 비들 자체의 장애 감지 뿐만 아니라 급전선 및 안테나의 장애까지도 감지할 수 있다. 뿐만 아니라 종래의 두번째 장애 발생 감지 방안에서 설명한 바와 같이, 기지국 관리자가 계속적으로 기지국의 상태를 체크하고 있지 않고 자동적으로 기지국의 장애 발생을 감지할 수 있다. 또한, 종래의 두번째 장애 발생 감지 방안에서의 일정 시간보다 짧은 시간내에서 상기 특정 기지국의 장애 발생을 감지함으로써, 상기 종래의 두번째 장애 발생 감지 방안에서 소요되는 장애 발생 감지 시간보다 상기 특정 기지국의 장애 발생 감지에 필요로 되는 소요 시간이 줄어들게 된다.

이하에서는 일 례로 OTAR(Over The Air Receiver) 기능을 이용하여 기지국의 장애를 감지하는 방안에 대해 설명하기로 한다. 상기 OTAR 기능은 기지국의 자체 구성(self-configuration)을 위한 필수 기술 중 하나이다. 상기 OTAR 기능이 적용된 기지국은 OTAR 모드로 동작하는 동안 마치 이동국과 같이 다른 기지국의 신호를 수신할 수 있다.

예컨대, 주파수 분할 다중(FDD: Frequency Division Duplex) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 상기 OTAR 기능이 적용된 기지국은 송수신 주파수간 절체(switching)를 통해 다른 기지국의 신호를 수신한다. 또한, 시간 분할 다중(TDD: Time Division Duplex) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 상기 OTAR 기능이 적용된 기지국은 송수신 시간간 절체를 통해 원래의 송신 시구간동안 다른 기지국의 신호를 수신한다.

따라서 본 발명에서는 OTAR 기능이 지원되는 통신 시스템을 일 례로 설명하기로 하지만, 본 발명은 송수신 주파수간 절체 혹은 송수신 시구간간 절체를 통해 특정 기지국이 다른 기지국의 신호를 수신할 수 있는 모든 통신 시스템에 적용 가능함을 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기지국과 NMS의 장치 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 제1기지국(100-1)과 제2기지국(100-2)은 각각 OTAR 측정부(102-1, 102-2)를 포함한다. 또한, NMS(140)는 OTAR 제어부(142)와, OTAR 결과 수집부(144)와, OTAR 결과 처리부(146)와, 장애 판별부(148)를 포함한다.

상기 NMS(140)의 OTAR 제어부(142)는 특정 기지국이 OTAR 기능을 수행할 수 있도록 제어한다. 즉, 상기 OTAR 제어부(142)는 특정 기지국이 송수신 주파수간 절체 혹은 송수신 시구간간 절체를 통해 다른 기지국의 신호를 수신할 수 있도록 제어하는 역할을 수행한다. 이에 따라, 상기 OTAR 제어부(142)는 OTAR 수행 시간, OTAR 수행 주기, OTAR 수행에 이용되는 주파수 대역 및 프리앰블 인덱스(preamble index)등을 결정하고, 결정된 정보를 상기 제1기지국(100-1) 및 제2기지국(100-2)에 통보한다. 이 때 상기 OTAR 제어부(142)는 상기 제1기지국(100-1) 및 제2기지국(100-2)간 OTAR 수행 시간을 서로 다르게 조정하여 서로의 OTAR 결과에 영향을 주지 않도록 설정할 수 있다.

상기 NMS(140)로부터 상기 결정된 정보를 통보받은 상기 제1기지국(100-1) 및 제2기지국(100-2)은 주파수 대역간 절체를 통해 다른 기지국의 신호를 수신하거나 혹은 신호 송수신 시간을 절체하여 다른 기지국의 신호를 수신한다. 예를 들어, 상기 제1기지국(100-1)은 상기 제2기지국(100-2)의 신호를 수신할 수 있으며, 상기 제2기지국(100-2)은 상기 제1기지국(100-1)의 신호를 수신할 수 있다.

상기 제1기지국(100-1) 및 제2기지국(100-2) 각각은 수신한 신호의 세기를 측정하고, 측정된 신호 세기 결과를 NMS(140)의 OTAR 결과 수집부(144)로 송신한다. 여기서, 상기 신호 세기 결과는 신호대잡음비(SNR: Signal to Noise Ration)가 될 수 있다.

상기 OTAR 결과 수집부(144)는 상기 제1기지국(100-1) 및 제2기지국(100-2)로부터 수신한 신호 세기 측정값을 OTAR 결과 처리부(146)로 송신한다.

상기 OTAR 결과 처리부(146)는 상기 OTAR 결과 수집부(144)로부터 수신한 신호 세기 측정값을 일정 시간동안 누적한 후 평균을 취한다. 예를 들어, 상기 OTAR 결과 처리부(146)가 t-1 시점까지의 수신한 신호 세기 측정값을 고려하여 평균한 값이 있고, t 시점에서 상기 OTAR 결과 수집부(144)로부터 신호 세기 측정값을 수신한 경우 t-1 시점까지 누적된 신호 세기값에 상기 t 시점에서 수신한 신호 세기 값을 가산한 후 현재 시점까지의 평균 연산을 수행한다.

일반적으로, 기지국에 발생한 장애도 없고 채널 상태가 일정하게 유지되는 경우, 상기 신호 세기 측정 결과는 항상 일정한 값을 유지하게 된다. 그러나, 섀도잉(shadowing), 경로 손실(path loss), 고속 페이딩(fast fading)과 같은 채널의 특성상 채널 상태는 변화할 수 있다. 하지만 이러한 채널의 변화에 대해 일정 시간동안 평균을 취하게 되면 채널 상태는 항상 일정한 값으로 수렴하게 된다. 따라서 상기 OTAR 결과 처리부(146)는 상기 수렴된 값을 가지는 채널 상태 정보를 장애 판별부(148)로 송신한다.

상기 장애 판별부(148)는 상기 OTAR 결과 처리부(146)로부터 수신한 t t시점에서의 평균값과, t-1 시점까지의 평균값을 비교한다. 비교 결고, 두 값이 상이한 경우거나 혹은 두 값의 차이가 일정 범위값을 벗어나는 경우 상기 장애 판별부(148)는 특정 기지국에 장애가 발생하였음을 인지하게 된다.

만약, 상기 제1기지국(100-1)이 상기 제2기지국(100-2)의 신호를 수신하고, 수신한 신호의 세기를 NMS(140)로 보고하고, 상기 장애 판별부(148)가 보고받은 결과를 고려하여 특정 기지국에 장애가 발생하였다고 인지하게 되는 경우, 상기 특정 기지국은 제2기지국(100-2)이 될 수 있다.

한편, 상기 NMS(140)는 장애 발생 가능성이 일정 기준보다 높은 기지국, 일 례로 제1기지국(100-1)의 장애 발생을 신뢰성 있고도 신속하게 감지하기 위해 상기 제2기지국(100-2)의 OTAR 수행 주기, 즉 상기 제2기지국(100-2)이 상기 제1기지국(100-1)의 신호를 수신하는 주기를 기준 주기보다 짧게 설정할 수 있다. 이와는 달리, 상기 NMS(140)가 상기 OTAR 수행 주기를 일정 기준보다 길게 설정하는 경우 상기 설정된 OTAR 수행 주기를 적용한 기지국은 트래픽(traffic) 송신 단절 시간을 줄일 수 있다. 즉, 기지국은 OTAR 모드로 동작하기 위해 하향링크 신호 송신 시간 혹은 하향링크 신호 송신에 사용되는 주파수 대역을 다른 기지국의 신호를 수신하는데 사용하기 때문에 해당 하향링크 신호 송신 시간 혹은 하향링크 신호 송신에 사용되는 주파수 대역에서는 신호를 송신할 수 없게 된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 NMS의 기지국 장애 발생 여부 판별 절차를 도시한 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 202단계에서 NMS는 OTAR 기능을 수행하기 위해 필요한 파라미터들의 값을 결정하고 204단계로 진행한다. 상기 파라미터들로는 기지국이 OTAR 기능을 수행하여야 할 OTAR 수행 시간, OTAR 수행 주기, OTAR 기능을 수행할 주파수 대역 및 프리앰블 인덱스가 있다. 상기 204단계에서 상기 NMS는 결정된 파라미터들의 값이 포함된 파라미터 정보를 OTAR 기능을 수행할 대상 기지국들에 통보하고 206단계로 진행한다. 상기 206단계에서 상기 NMS는 상기 대상 기지국들로부터 OTAR 결과, 즉 다른 기지국의 신호 세기를 측정한 결과를 수집하고 208단계로 진행한다. 상기 208단계에서 상기 NMS는 수집한 신호 세기 측정 결과를 이용하여 현재까지의 채널에 대한 평균값을 연산하고 210단계로 진행한다. 상기 210단계에서 상기 NMS는 기저장하고 있던 이전 평균값과 상기 210단계에서 연산된 현재 평균값이 서로 다른지 판별한다. 두 값이 서로 다른 값인 경우 212단계에서 상기 NMS는 특정 기지국에 장애가 발생하였음을 인지하고, 두 값이 서로 동일한 경우 202단계부터 다시 수행된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 OTAR 모드 수행 절차를 도시한 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 302단계에서 기지국은 NMS로부터 파라미터 정보를 수신하고 304단계로 진행한다. 상기 304단계에서 상기 기지국은 다른 기지국의 신호를 수신하고 306단계로 진행한다. 상기 306단계에서 상기 기지국은 수신한 신호의 세기를 측정하고 308단계로 진행한다. 상기 308단계에서 상기 기지국은 신호 세기 측정 결과를 NMS로 송신한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기지국과 NMS의 장치 구조를 도시한 도면

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 NMS의 기지국 장애 발생 여부 판별 절차를 도시한 흐름도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 OTAR 모드 수행 절차를 도시한 흐름도

Claims

통신 시스템에서, 네트워크 관리 시스템(NMS)이 제1기지국의 장애 발생을 감지하는 방법에 있어서,

제2기지국에게 상기 제1기지국의 신호를 수신하고, 수신한 신호의 세기를 상기 NMS로 보고하도록 통보하는 과정과,

상기 제2기지국으로부터 상기 제1기지국의 신호 세기의 값을 수신하는 과정과,

현재 시점까지 수신한 신호 세기 값의 평균을 연산하는 과정과,

상기 평균 연산에 따라 결정되는 제1평균값과, 이전 시점까지 수신했던 신호 세기 값의 평균 연산에 따라 결정된 제2평균값을 비교하는 과정과,

상기 제1평균값과 제2평균값이 서로 다른 경우 상기 제1기지국에 장애가 발생하였음을 결정하는 과정을 포함하는 기지국의 장애 발생 감지 방법.
제1항에 있어서, 상기 통보하는 과정은;

상기 제2기지국이 상기 제1기지국의 신호를 수신하여야 하는 시간, 상기 제2기지국이 상기 제1기지국의 신호를 수신하여야 하는 주기 및 상기 제2기지국이 상기 제1기지국의 신호를 수신하는데 이용되는 주파수 대역 중 적어도 하나를 상기 제2기지국으로 통보하는 과정임을 특징으로 하는 기지국의 장애 발생 감지 방법.
제2항에 있어서,

상기 제2기지국이 상기 제1기지국의 신호를 수신하여야 하는 시간은 상기 제2기지국이 하향링크 신호를 송신하도록 설정되어 있던 시간임을 특징으로 하는 기지국의 장애 발생 감지 방법.
제2항에 있어서,

상기 제2기지국이 상기 제1기지국의 신호를 수신하는데 이용되는 주파수 대역은 상기 제2기지국이 하향링크 신호 송신에 이용하도록 설정되어 있던 주파수 대역임을 특징으로 하는 기지국의 장애 발생 감지 방법.
통신 시스템에서, 제1기지국의 신호 송수신 방법에 있어서,

네트워크 관리 시스템(NMS)으로부터 제2기지국의 신호를 수신하고, 수신한 신호의 세기를 상기 NMS로 보고하도록 통보받는 과정과,

상기 제2기지국의 신호를 하향링크 신호 송신 시구간동안 혹은 하향링크 신호 송신에 이용하도록 설정되어 있던 주파수 대역에서 수신하는 과정과,

수신한 신호의 세기 값을 상기 NMS로 송신하는 과정을 포함하는 기지국의 신 호 송수신 방법.
제5항에 있어서, 상기 통보받는 과정은;

상기 제1기지국이 상기 제2기지국의 신호를 수신하여야 하는 시간, 상기 제1기지국이 상기 제2기지국의 신호를 수신하여야 하는 주기 및 상기 제1기지국이 상기 제2기지국의 신호를 수신하는데 이용되는 주파수 대역 중 적어도 하나를 통보받는 과정임을 특징으로 하는 기지국의 신호 송수신 방법.
통신 시스템에 있어서,

제1기지국과, 제2기지국과, 네트워크 관리 시스템(NMS)을 포함하며,

상기 NMS는 상기 제2기지국에게 상기 제1기지국의 신호를 수신하고, 수신한 신호의 세기를 통보하도록 제어하는 제어부와, 상기 제2기지국으로부터 상기 제1기지국의 수신 신호 세기의 값을 수신하는 결과 수집부와, 현재 시점까지 수신한 신호 세기 값의 평균을 연산하는 결과 처리부와, 상기 평균 연산에 따라 결정되는 제1평균값과 이전 시점까지 수신한 신호 세기 값의 평균 연산에 따라 결정되는 제2평균값을 비교하고, 상기 제1평균값과 제2평균값이 서로 다른 경우 상기 제1기지국에 장애가 발생하였음을 결정하는 장애 판별부를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템.
제7항에 있어서,

상기 제어부는 상기 제2기지국이 상기 제1기지국의 신호를 수신하여야 하는 시간, 상기 제2기지국이 상기 제1기지국의 신호를 수신하여야 하는 주기 및 상기 제2기지국이 상기 제1기지국의 신호를 수신하는데 이용되는 주파수 대역 중 적어도 하나를 포함하여 상기 제2기지국에게 통보함을 특징으로 하는 통신 시스템.
제8항에 있어서,

상기 제2기지국이 상기 제1기지국의 신호를 수신하여야 하는 시간은 상기 제2기지국이 하향링크 신호를 송신하도록 설정되어 있던 시간임을 특징으로 하는 통신 시스템.
제8항에 있어서,

상기 제2기지국이 상기 제1기지국의 신호를 수신하는데 이용되는 주파수 대역은 상기 제2기지국이 하향링크 신호 송신에 이용하도록 설정되어 있던 주파수 대역임을 특징으로 하는 통신 시스템.
제7항에 있어서,

상기 제2기지국은 상기 NMS로부터 상기 제1기지국의 신호를 수신하고, 수신한 신호의 세기를 상기 NMS로 보고하도록 통보받고, 상기 제1기지국의 신호를 하향링크 신호 송신 시구간동안 혹은 하향링크 신호 송신에 이용하도록 설정되어 있던 주파수 대역에서 수신하고, 수신한 신호의 세기 값을 상기 NMS로 송신하는 측정부를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템.