목차1 가장 간섭이 작은 PCI 찾는 방법2 PCI 자동 할당에 사용되는 상태 천이와 구현 파일3 ANR 구성에 사용되는 메시지 내용, API4 PRACH 최적화 대상이 되는 파라미터5 Self healing: 구체적인 장애 감지 및 복구 방법

1 가장 간섭이 작은 PCI 찾는 방법단말이 기지국의 신호를 구별 하도록 하기 위해서, 기지국은 서명 수열을 참조하는 PCI (Physical Cell ID) 를 할당 받는다. 3GPP TS 36.211 에 정의된 LTE 규격에 따르면, 고유의 PCI 는 504 가 있다. 이 PCI 는 168 개의 그룹으로 나누어 진다. 각 그룹에는 3 개의 고요한 PCI 가 존재한다. 이를 달리 표현하면 다음과 같이 1 차 적인 ID 와 2 차 적인 ID 로 구분한다.PCI = 3*N_ID_1 + N_ID_2 N_ID_1 는 0~167 의 값이며, 셀 ID 그룹을 나타낸다. N_ID_2 는 0~2 의 값이며, 셀 그룹 내의 ID 을 나타낸다.

위의 방법으로 계산된 PCI 는 각각의 eNB 에 설치 단계에서 할당된다. 할당 받은 PCI 를 기반으로 eNB 는 다운링크 프리앰블에 PCI 를 전송한다. 서비스 영역내의 단말은 프리앰블을 수신하고 기지국을 구별한다. 그러나 PCI 는 여러 셀에서 재 사용되므로 단말이 동일한 PCI 를 획득하는 경우가 있을 수 있다. 사용 가능한 PCI 수는 504 개로 제한되기 때문에 사업자는 단말이 하향 링크를 수신하는 범위내의 셀간에 PCI 할당이 겹치지 않도록 주의를 기울여야 한다. 일반적인 사업자는 매크로 셀의 경우에는 오프라인으로 수행되는 설계 도구를 사용하거나 수동으로 PCI 를 결정한다.

2 PCI 자동 할당에 사용되는 상태 천이와 구현 파일PCI 자동 할당은 SON 의 FSM (Finite State Machine) 에서 각각의 ID 별로 수행된다. FSM 의 동작을 그림으로 표시하면 다음의 그림과 같다. 각 상태의 동작은 다음과 같다.

DISABLED: OAM 에 의해서 초기화 된 상태 OAM 으로 부터 ENBALE_DISABLE_REQ 의 인자를 ENABLE 로 받으면

ENABLE_IN_PROGRESS 상태로 천이한다.

ENABLE_IN_PROGRESS: OAM 의 요청으로 PCI 자동 할당이 시작된 상태 NMM (Network Monitor Module) 에 PCI 스캔을 요청하고 응답을

기다린다. PCI 스캔 요청의 응답이 REG 상태이면 해당 PCI 가 다른 셀에서

사용중인 것으로 검출되어 DISABLE_IN_PROGRESS 상태로 천이한다. PCI 스캔 요청의 응답이 DEREG 상태이면 해당 PCI 가 다른 셀에서 사용

하지 않은 것으로 판단하고 ENABLED 상태로 천이한다.

ENABLED: 자동 할당된 PCI 를 사용하는 상태 OAM 으로 부터 RESELCTION_REQ 를 받으면

SEL_RESEL_IN_PROGRESS 상태로 천이한다.

SEL_RESEL_IN_PROGRESS: PCI 를 재 할당하는 단계 기존에 사용하던 PCI 의 충돌을 NMM 으로 부터 확인한다. 충돌이 있는 것으로 확인 되면 DISABLE_IN_PROGRESS 상태가 된다. 충돌이 없는 것으로 확인 되면 ENABLED 상태가 된다.

위에서 설명한 기능은 다음의 폴더에 구현 되어 있으며 각각의 C 소스와 헤더 파일의 주요 내용은 다음과 같다.|-- Makefile : 자동 실행 파일 생성을 위한 스크립트|-- include : C 소스에서 사용하는 심볼을 정의한 헤더 파일을 모아 놓은 폴더| |-- son_apps_acf.h : NMM 모듈을 구동을 위한 헤더 파일| |-- son_apps_common_intf.h : 하위 (NMM 및 RRM) 의 공통 인터페이스를 위한 헤더 파일| |-- son_apps_fsm.h : FSM 을 위한 헤더 파일| |-- son_apps_intf.h : 상위 OAM 인터페이스를 위한 헤더 파일

| `-- son_apps_pci.h : PCI 자동 설정 주 기능 동작을 위한 헤더 파일`-- src |-- son_apps_acf.c : NMM 모듈을 구동을 위한 C 소스 파일 |-- son_apps_common_intf.c : 하위 (NMM 및 RRM) 의 공통 인터페이스를 위한 C 소스 파일 |-- son_apps_fsm.c : FSM 을 위한 C 소스 파일 |-- son_apps_msg_handler.c : 외부로부터의 메시지를 처리하는 함수를 위한 C 소스 파일 `-- son_apps_pci.c : PCI 자동 설정 주 기능 동작을 위한 C 소스 파일

3 ANR 구성에 사용되는 메시지 내용, APISONANR_ENABLE_REQ : OAM 이 SON 에게 ANR 을 활성화 하라는 요청 메시지SONANR_DISABLE_REQ : OAM 이 SON 에게 ANR 을 비 활성화 하라는 요청 메시지SONANR_NR_ADD_REQ : OAM 이 SON 에게 인접 셀 정보를 추가하라는 요청 메시지SONANR_NR_DELETE_REQ : OAM 이 SON 에게 인접 셀 정보를 삭제하라는 요청 메시지SONANR_NR_UPDATE_REQ : OAM 이 SON 에게 인접 셀 정보 갱신하라는 요청 메시지SONANR_NR_RETRIEVE_REQ : OAM 이 SON 에게 인접 셀 정보 조회하는 요청 메시지SONANR_SON_MEAS_CONFIG_REQ : SON 이 RRM 에게 ANR 을 위해 단말에 측정 설정을 요청 메시지SONANR_MODIFY_UE_COUNT_REQ : SON 이 RRM 에게 ANR 을 위해 사용할 단말의 수를 설정하는 요청 메시지SONANR_MODIFY_MEAS_REPORTING_INTERVAL_REQ : SON 이 RRM 에게 단말의 측정 보고 주기를 변경하는 요청 메시지SONANR_NR_DELETE_FROM_REMOVE_LIST_REQ : 인접 셀로 검출되어서 NR 제거 리스트에서 지우라는 요청 메시지SON_ANR_RRM_MEAS_CONFIG_OBJ_REMOVE_REQ : SON 이 RRM 에서 측정 관련 설정을 지우라는 요청 메시지

RRM_SON_CELL_STATE_CHANGE_IND : RRM 이 SON 에게 셀 상태가 바뀌었음을 알리는 메시지RRM_SON_MEAS_CONFIG_RESP : RRM 이 SON 에게 SONANR_SON_MEAS_CONFIG_REQ 의 응답 메시지RRM_SON_MEAS_RESULTS_IND : RRM 이 SON 에게 SONANR_SON_MEAS_CONFIG_REQ 의 주기적인 보고 메시지RRM_SON_HO_REPORT : RRM 이 SON 에게 핸드오버 출발지 셀로 이벤트 발생을 보고하는 메시지

RRM_SON_HO_ATTEMPT : RRM 이 SON 에게 핸드오버가 목적지 셀로 시도 되었음을 보고하는 메시지RRM_SON_HO_FAILURE_REPORT : RRM 이 SON 에게 핸드오버가 실패했음을 보고하는 메시지RRM_SON_MEAS_CONFIG_OBJ_REMOVE_RESP : RRM 이 SON 에게 SON_ANR_RRM_MEAS_CONFIG_OBJ_REMOVE_REQ 응답 메시지

ANR 기능은 다음의 폴더에 구현 되어 있으며 각각의 C 소스와 헤더 파일의 주요 내용은 다음과 같다.|-- Makefile : 자동 실행 파일 생성을 위한 스크립트|-- include : C 소스에서 사용하는 심볼을 정의한 헤더 파일을 모아 놓은 폴더| |-- son_anr_ctxt_mgr.h : ANR 데이터 관리를 위한 헤더 파일| |-- son_anr_fsm.h : FSM 을 위한 헤더 파일| |-- son_anr_intf.h : 외부 인터페이스를 위한 헤더 파일| |-- son_anr_table.h : ANR hash table 과 링크 리스트를 위한 헤더 파일| `-- son_anr_utils.h : ANR 유틸리티를 위한 헤더 파일`-- src |-- son_anr_ctxt_mgr.c : ANR 데이터 관리를 위한 C 소스 파일 |-- son_anr_fsm.c : FSM 을 위한 C 소스 파일 |-- son_anr_msg_handler.c : 외부로부터의 메시지를 처리하는 함수를 위한 C 소스 파일 |-- son_anr_table.c : ANR hash table 과 링크 리스트를 위한 C 소스 파일 `-- son_anr_utils.c : ANR 유틸리티를 위한 C 소스 파일

추가: ANR 기능을 위해 사용되는 NMM (Network Monitor Mode) 는 다음과 같은 파일로 구성되어 있다.|-- Makefile : 자동 실행 파일 생성을 위한 스크립트|-- include : C 소스에서 사용하는 심볼을 정의한 헤더 파일을 모아 놓은 폴더| |-- son_nmm.h : NMM 에 사용되는 상수를 정의한 파일| |-- son_nmm_fsm.h : NMM 의 FSM 을 정의한 헤더 파일| |-- son_nmm_phy_api.h : NMM 과 PHY 의 API 헤더 파일`-- src |-- son_nmm.c : NMM 동작의 메인 함수를 포함하는 C 소스 파일 |-- son_nmm_fsm.c : NMM 의 FSM 동작을 구현한 C 소스 파일 |-- son_nmm_phy_api.c : NMM 과 PHY 의 메시지 처리하는 C 소스 파일

NMM 모듈은 인접 셀 스캔을 위해 PHY 에 요청 메시지를 보내고 응답을 받는다. 각각의 여기에 사용되는 API 는 다음과 같다. - 함수: son_phy_send_son_phy_rssi_meas_req ( ) - 파라미터: son_phy_rssi_meas_req_t *p_son_phy_rssi_meas_req - 설명: This function sends the rssi measurement request to phy.

- 함수: son_phy_send_son_phy_cell_search_req ( ) - 파라미터: son_phy_cell_search_req_t *p_son_phy_cell_search_req - 설명: This function sends the cell search request to phy.

- 함수: son_phy_send_son_phy_pbch_config_req ( ) - 파라미터: son_phy_pbch_config_req_t *p_son_phy_pbch_config_req - 설명: This function sends the pbch configuration request to phy.

- 함수: son_phy_send_son_phy_sib1_config_req ( ) - 파라미터: son_phy_sib1_config_req_t *p_son_phy_sib1_config_req - 설명: This function sends the sib1 configuration request to phy.

- 함수: son_phy_send_son_phy_bcch_config_req - 파라미터: son_phy_bcch_config_req_t *p_son_phy_bcch_config_req - 설명: This function sends the bcch configuration request to phy.

- 함수: son_phy_send_son_phy_stop_rssi_meas_req - 파라미터: son_phy_stop_rssi_meas_req_t *p_son_phy_stop_rssi_meas_req - 설명: This function sends the stop rssi measurement request to phy.

- 함수: son_phy_send_son_phy_stop_cell_search_req - 파라미터: son_phy_stop_cell_search_req_t *p_son_phy_stop_cell_search_req - 설명: This function sends the stop cell search request to phy.

- 함수: son_phy_send_son_phy_stop_pbch_req - 파라미터: son_phy_stop_pbch_req_t *p_son_phy_stop_pbch_req - 설명: This function sends the stop pbch request to phy.

- 함수: son_phy_send_son_phy_stop_bcch_req - 파라미터: son_phy_stop_bcch_req_t *p_son_phy_stop_bcch_req - 설명: This function sends the stop bcch request to phy.

추가:4 Air sync 및 Sniff 기능ANR 을 구현하는 방법은 단말로부터의 측정 결과를 이용하는 방법과 HeNB 의 Sniff 기능을 이용하는 방법이 있다. 단말의 측정 결과를 이용하는 방법은 서비스의 중단 없이 인접 셀 정보를 구성할 수 있는 장점이 있으나, 셀 내의 단말이 측정 기능을 지원하지 않으면 ANR 을 구성할 수 없다. HeNB 의 Sniff 기능을 이용한 방법은

Sniff 동안 셀 내의 서비스가 중단되는 단점이 있으나, 그러나 셀 내의 단말이 측정 기능을 지원하지 않아도 ANR 을 구성할 수 있다.

앞서 설명한 PCI 자동 할당과 HeNB 의 Sniff 을 이용한 ANR 기능은 기지국의 수신기를 단말로부터의 신호를 받는 모드에서 다른 기지국의 신호를 받는 모드로 변경해야 한다. 다른 기지국의 신호를 수신하는 모드의 동작 절차의 단계는 다음과 같다.

1. AIC_RX_FRAMER write received samples internal dual port SRAM buffer

2. AIC_RX_DMA controller waits to accumulated received samples

3. AIC_RX_DMA controller copies received samples to system memory

3. CPU SW correlates received samples with expected PSS to get slot timing

4. CPU SW correlates received samples with expected SSS to get 10 ms frame timing

5. CPU SW decodes MIB using convert_mib() in sib_decoder.cMIB 는 다음의 그림과 같이 40 ms 마다 반복된다.

6. CPU SW get SFN, BW, cell ID info from MIBMIB 는 다음과 같은 정보를 포함한다.

7. CPU SW get SIB scheduling info from SIB 1

SIB 1 은 다음과 같이 다른 SIB 의 스케줄링 정보를 가지고 있다.

8. CPU SW get RACH info from SIB 2SIB 2 는 다음과 같이 UL RACH 관련 정보를 전달한다.i) Access Barring Information - Access Probability factor, Access Class Baring List, Access Class Baring Timeii) Semi static Common Channel Configuration - Random Access Parameter, PRACH Configurationiii) UL frequency Information - UL EARFCN, UL Bandwidth, additional emmissioniv) MBSFN Configuration

7. CPU SW decides 1 s timing from SFN

8. CPU SW assert interrupt to 1PPS via GPIO to adjust timing for next operation

5 PRACH 최적화 대상이 되는 파라미터3GPP 36.902 4.7 에 정의된 RACH 최적화 대상이 되는 파라미터는 다음과 같다.PRACH Configuration Index

단말이 PRACH 를 어느 sub-frame 에서 전송하는지를 결정하는 파라미터로 다음의 성능에 영향을 준다. - access probability - access delay probability - PUSCH loadPRACH Transmission Power Control Parameters단말이 얼마 만큼의 송신 전력으로 PRACH 를 보낼 것인지를 결정하는 파라미터로 다음의 성능에 영향을 준다. UL 간섭에 영향을 주기 때문에 빠른 응답이 필요하다. - access probability - access delay probability - uplink inter-cell interferenceRACH Backoff Parameter단말이 RACH 절차 실패 후 얼마 후에 재 시도를 할 것인가를 결정하는 다음의 성능에 영향을 준다. - access probability - momentary RACH loadRACH Preamble Split각각의 셀은 핸드오버 정도를 고려해서 전용 RACH 얼마의 프리앰블을 할당한다. 이 값은 다음의 성능에 영향을 준다. - Handover failure at target cell - Handover failure timer T304 와 함께 조정되어야 한다.Root Sequence IndexRACH 시도에서 사용하는 코드 인덱스이다. 코드 인덱스 인접 셀과 중복되지 않게 않게 결정해야 한다. eNB 는 X2 인터페이스를 통해서 인접 셀과 관련 정보를 교환하고 최적화 한다. 이 값은 다음의 성능에 영향을 미친다. - access probability - access delay probability

RACH 최적화 기능은 다음의 폴더에 구현 되어 있으며 각각의 C 소스와 헤더 파일의 주요 내용은 다음과 같다.|-- Makefile : 자동 실행 파일 생성을 위한 스크립트|-- include : C 소스에서 사용하는 심볼을 정의한 헤더 파일을 모아 놓은 폴더| |-- son_rach_opt_ctxt_mgr.h : RACH 최적화 데이터 관리를 위한 헤더 파일| |-- son_rach_opt_fsm.h : FSM 을 위한 헤더 파일| `-- son_rach_opt_intf.h : 외부 인터페이스를 위한 헤더 파일`-- src |-- son_rach_opt_ctxt_mgr.c : RACH 최적화 데이터 관리를 위한 C 소스 파일 |-- son_rach_opt_fsm.c : FSM 을 위한 C 소스 파일 `-- son_rach_opt_msg_handler.c : 외부로부터의 메시지를 처리하는 함수를 위한 C 소스 파일

6 Self healing: 구체적인 장애 감지 및 복구 방법셀 장애 진단은 셀이 더 이상 정상적으로 동작하지 않음을 보여주는 보여 주는 증거와 정보를 바탕으로 수행된다. eNB 가 백홀의 고장으로 코어망과 통신이 되지 않는 경우에는 eNB 자체적으로 리셋등의 방법으로 복구를 해야 할 것이다.

장애 진단은 단순한 경보나 상태 천이 이외에 비정상적인 통계로 수행 되어야 한다. 가장 가치 있는 감지 방법은 셀 단위의 일, 주, 월별 통계를 기반으로 수행된다. 셀 통계의 급격한 변화는 잠재한 장애의 징후이다.

일반적인 장애 진단에서 복구의 과정을 그림으로 표현하면 다음의 그림과 같다. 이 그림은 장애 진단 (Cell Outage Detection), 장애 관리 (Fault Management), 장애 복구 (Cell Outage Compensation) 의 과정을 보여주고 있다. 주요 기능은 다음과 같다. - 장애 관리로 수집된 정보 - 잠재적인 장애 검출 통계 - 인접 셀의 보고 - 셀은 정상이만 코어망에서 수집되는 정보는 비 정상인 경우

위의 방법으로 수집된 장애 조건은 장애 진단으로 보내진다. 장애 진단은 심각성을 판단해서 복구가 필요 없는 경우에는 다시 장애 진단을 위한 분석을 하도록 하고, 복구가 필요하면 필요한 절차를 수행한다. 복구 절차는 다음과 같다. 1. 가용한 데이터를 분석한다. 2. 오류 조건을 확인한다. 3. 장애 관리 잘차를 적용한다. 4. 장애 복구가 절차가 필요한지 판단한다. 5. 셀 상태를 모니터 한다. 6. 셀 상태가 변경 (Good -> Bad) 되었는지 확인한다. 7. 셀이 서비스가 되는지 확인한다. 8. 셀이 서비스가 되지 않으므로 출력을 비 활성화 한다. 9. 인접 셀의 영역을 확장해서 임시 복구 한다. 10. 자기 셀의 다시 상태를 모니터 한다. 11. 셀의 상태가 변경 (Bad -> Good) 되었는지 확인한다. 12. 셀이 서비스가 되는지 확인한다. 13. 서비스가 되므로 초기화 한다 14. 인접 셀을 원래의 서비스 영역으로 되돌린다. 15. 다시 가용한 데이터를 분석한다.