KR101018695B1 - Femtocell base-station and Method for controlling the femtocell network - Google Patents

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Abstract

펨토셀 기지국 및 펨토셀 네트워크의 제어 방법이 개시된다. 제1 펨토셀 기지국 및 제2 펨토셀 기지국을 포함하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법은 제1 펨토셀 기지국에서 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 주기적으로 전송하는 단계, 제2 펨토셀 기지국에서 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 적어도 1회 이상 수신하는 단계, 상기 제2 펨토셀 기지국이 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 기 설정된 횟수 이상 수신한 경우, 상기 제2 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 포함하는 메시지를 상기 제1 펨토셀 기지국으로 전송하는 단계, 및 상기 제1 펨토셀 기지국이 상기 제2 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보에 기초하여 상기 제1 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 갱신하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 복수의 펨토셀 기지국이 사용자 접근 권한 정보를 공유할 수 있게 된다. Disclosed are a control method of a femtocell base station and a femtocell network. In a control method of a femtocell network including a first femtocell base station and a second femtocell base station, the first femtocell base station periodically transmits unique information of the first femtocell base station, and a second femtocell base station inherent of the first femtocell base station. Receiving the information at least once, and when the second femtocell base station has received the predetermined information of the first femtocell base station more than a predetermined number of times, the message including the user access authority information of the second femtocell base station; Transmitting to a first femtocell base station, and updating, by the first femtocell base station, user access authority information of the first femtocell base station based on user access authority information of the second femtocell base station. According to the present invention, a plurality of femtocell base stations can share user access authority information.

펨토셀, 서비스 클러스터, 사용자 접근 권한 정보, CSG, 대칭 다항식 Femtocell, Service Cluster, User Access Information, CSG, Symmetric Polynomial

Description

펨토셀 기지국 및 펨토셀 네트워크의 제어 방법{Femtocell base-station and Method for controlling the femtocell network}Femtocell base-station and method for controlling the femtocell network

본 발명의 일실시예들은 펨토셀 기지국 및 펨토셀 네트워크의 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 펨토셀 서비스의 활용도와 이용 편의성을 높일 수 있는 펨토셀 네트워크의 제어 방법 및 이를 위한 펨토셀 기지국에 관한 것이다. One embodiment of the present invention relates to a control method of a femtocell base station and a femtocell network, and more particularly, to a control method of a femtocell network and a femtocell base station for improving femtocell service utilization and ease of use.

이동통신의 급속한 발전과 함께, 사용자의 요구는 음성통화 중심의 연결성 확보라는 서비스에 대한 기본적인 사항에서 멀티미디어 통신을 쾌적하게 즐기고자 하는 고속 서비스에 대한 기대로 옮겨가고 있다. 하지만, 주파수 대역이 한정되어있는 상황에서 기존의 이동통신 서비스 구조를 유지하면서 증대된 사용자의 요구를 충족시키기에는 한계가 있다. 따라서, 이러한 문제점에 대한 대안으로서 등장하게 된 것이 펨토셀(Femtocell) 기술이다.With the rapid development of mobile communication, the user's demand is shifting from the basic matter of the service of securing voice call-centered connectivity to the expectation of high-speed service to enjoy multimedia communication comfortably. However, in a situation where the frequency band is limited, there is a limit to satisfy the increased user demand while maintaining the existing mobile communication service structure. Thus, the femtocell technology has emerged as an alternative to this problem.

펨토셀은 1,000조 분의 1(10-15)을 뜻하는 "펨토(femto)"와, 이동통신에 있어 하나의 기지국이 담당하는 서비스 구역 단위인 "셀(cell)"을 합친 조어로서, 펨토셀 기지국은 가정이나 사무실 등 실내에서 사용되는 초소형 이동 통신용 기지국을 의미한다. A femtocell is a term that combines "femto", which means one thousandth of a trillion ( 10-15 ), and "cell", which is a service area unit of one base station in mobile communication. Means a very small base station for mobile communication used indoors, such as home or office.

펨토셀 기술은 본래 이동 전화의 실내 음영지역(shadow area)을 해소하기 위해 개발된 기술로서, 펨토셀 기지국은 매크로셀 기지국의 관할 영역(cell coverage)내에 위치한다. 이 때, 복수의 펨토셀 기지국은 매크로셀 기지국의 제어 하에 동작할 수 있다. 이와 같이 복수의 펨토셀 기지국을 포함하여 구성되는 네트워크를 "펨토셀 네트워크"라고 한다. Femtocell technology was originally developed to solve indoor shadow areas of mobile phones, where femtocell base stations are located within the cell coverage of a macrocell base station. In this case, the plurality of femtocell base stations may operate under the control of the macro cell base station. As described above, a network including a plurality of femtocell base stations is called a "femtocell network".

도 1은 펨토셀 네트워크의 개념을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining the concept of a femtocell network.

도 1에 도시된 바와 같이, 펨토셀 네트워크는 수 km 단위의 영역(coverage)을 관할하는 기존의 매크로셀 기지국(110) 이외에 하나의 가정 내지 직장과 같이 작은 영역을 관할하는 복수의 펨토셀 기지국(120 내지 180)을 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIG. 1, a femtocell network includes a plurality of femtocell base stations 120 to 120 that cover a small area such as one home or a workplace, in addition to the existing macrocell base station 110 that covers a few km of coverage. 180).

복수의 펨토셀 기지국(120 내지 180)을 이용하여 가정 내지 직장 단위로 펨토셀 서비스를 제공한다면, 하나의 매크로셀 기지국(110)이 이동 통신 서비스를 제공하여야 하는 사용자 단말(즉, 이동 단말)의 수가 줄어들게 되므로, 이동통신 서비스 업체에서는 불필요한 매크로셀 기지국의 추가를 방지할 수 있어 매크로셀 기지국의 설치에 소요되는 비용을 절약할 수 있고, 사용자는 고속, 고품질의 이동통신 서비스를 가정과 직장에서 지원받을 수 있게 된다. If femtocell services are provided on a home-to-work basis using a plurality of femtocell base stations 120 to 180, the number of user terminals (ie, mobile terminals) for which one macrocell base station 110 should provide mobile communication services may be reduced. Therefore, a mobile communication service provider can prevent unnecessary addition of a macro cell base station, thereby reducing the cost of installing a macro cell base station, and allowing a user to receive high-speed, high-quality mobile communication service at home and at work. do.

그런데, 펨토셀 기지국은 기본적으로 사용자가 직접 가정이나 직장 등 필요한 장소에 설치하여야 하므로, 설치와 동시에 펨토셀 기지국이 자동으로 구성(configuration)되어야 한다. 이를 위해, 기존 펨토셀 기지국의 구성 기법에서 는 펨토셀 기지국이 인터넷 공용 네트워크를 통하여 이동통신 서비스 사업자의 코어 네트워크(core network)에 접근(access)하여 자동 구성에 필요한 정보를 주기적으로 획득하였다. 즉, 코어 네트워크에서 모든 펨토셀 기지국을 관리하고 각 기지국에 필요한 정보를 제공하는 중앙 집중형 방식이 사용되었다. By the way, the femtocell base station should be installed in the necessary place, such as a home or work directly by the user basically, the femtocell base station should be automatically configured (configuration) at the same time as installation. To this end, in the conventional configuration method of the femtocell base station, the femtocell base station periodically accesses the core network of the mobile communication service provider through the Internet public network to obtain information necessary for automatic configuration. In other words, a centralized method that manages all femtocell base stations in the core network and provides the necessary information to each base station is used.

그러나, 매크로셀 기지국에 비해 펨토셀 기지국은 관리해야 할 기지국의 숫자가 많으며 이는 사용자 수에 비례하여 급증할 것으로 예상된다. 따라서, 이러한 한계점을 고려한 펨토셀에서의 확장성 보장이 요구된다. However, the femtocell base station has a larger number of base stations to manage than the macro cell base station, which is expected to increase in proportion to the number of users. Therefore, there is a need for ensuring scalability in femtocells considering these limitations.

또한, 각 펨토셀 기지국은 접근제어를 위해 자신에게 연결할 수 있는 사용자 리스트인 페 가입자 그룹(CSG: Closed Subscriber Group)을 구성하여 유지하게 되는데, 사용자가 하나 이상의 펨토셀 기지국에 접근 하고자 할 때는 접근 가능한 모든 CSG에 자신을 미리 등록하거나, 오랜 시간이 걸리는 전인증(Full Authentication) 과정을 통하여 코어 네트워크로부터 접근허가 결정을 요청해야 한다는 문제점 또한 존재한다.In addition, each femtocell base station configures and maintains a closed subscriber group (CSG), which is a list of users that can be connected to itself for access control. When a user wants to access one or more femtocell base stations, all accessible CSGs In addition, there is a problem in that it is necessary to register itself in advance or request an access decision from the core network through a long time full authentication process.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 복수의 펨토셀 기지국이 사용자 접근 권한 정보를 공유할 수 있도록 하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법 및 이에 적용 가능한 펨토셀 기지국을 제안하고자 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention proposes a control method of a femtocell network and a femtocell base station applicable to the multiple femtocell base station to share the user access authority information.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 제1 펨토셀 기지국 및 제2 펨토셀 기지국을 포함하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법에 있어서, 제1 펨토셀 기지국에서 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 주기적으로 전송하는 단계, 제2 펨토셀 기지국에서 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 적어도 1회 이상 수신하는 단계, 상기 제2 펨토셀 기지국이 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 기 설정된 횟수 이상 수신한 경우, 상기 제2 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 포함하는 메시지를 상기 제1 펨토셀 기지국으로 전송하는 단계, 및 상기 제1 펨토셀 기지국이 상기 제2 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보에 기초하여 상기 제1 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 갱신하는 단계를 포함하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법이 제공된다. According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, in a control method of a femtocell network comprising a first femtocell base station and a second femtocell base station, the unique information of the first femtocell base station in the first femtocell base station Periodically transmitting the at least one unique information of the first femtocell base station at a second femtocell base station, and at least one predetermined number of times at which the second femtocell base station receives the unique information of the first femtocell base station. In the case, transmitting a message including user access authority information of the second femtocell base station to the first femtocell base station, and the first femtocell base station based on the user access authority information of the second femtocell base station; Femtocell network comprising updating user access rights information of the femtocell base station This control method is provided.

이 경우, 펨토셀 네트워크의 제어 방법은 상기 제1 펨토셀 기지국이 적어도 하나의 제3 펨토셀 기지국으로 상기 갱신된 제1 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 펨토셀 기지국 및 상기 적어도 하나의 제3 펨토셀 기지국은 동일한 사용자 접근 권한 정보를 공유하는 펨토셀 기지 국 그룹에 속하는 것 일 수 있다. In this case, the control method of the femtocell network further includes the step of transmitting the user access authority information of the updated first femtocell base station to the at least one third femtocell base station, the first femtocell base station and The at least one third femtocell base station may belong to a group of femtocell base stations that share the same user access authority information.

또한, 상기 제2 펨토셀 기지국에서 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 적어도 1회 이상 수신하는 단계는 상기 제1 펨토셀 기지국으로부터 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 직접 수신하거나 또는 상기 제1 펨토셀 기지국으로부터 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 수신한 이동 단말로부터 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 수신할 수 있다. The receiving of the at least one or more times unique information of the first femtocell base station by the second femtocell base station may directly receive the unique information of the first femtocell base station from the first femtocell base station or from the first femtocell base station. The unique information of the first femtocell base station may be received from the mobile terminal that has received the unique information of the first femtocell base station.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 복수의 펨토셀 기지국을 포함하는 펨토셀 네트워크를 제어하는 방법에 있어서, 복수의 펨토셀 기지국을 펨토셀 기지국 그룹으로 그룹핑하는 단계, 및 상기 펨토셀 기지국 그룹을 구성하는 상기 복수의 펨토셀 기지국이 사용자 접근 권한 정보를 공유하도록 제어하는 단계를 포함하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법이 제공된다. In addition, according to an embodiment of the present invention, in a method for controlling a femtocell network including a plurality of femtocell base stations, grouping a plurality of femtocell base stations into a femtocell base station group, and the plurality of femtocell base station groups A control method of a femtocell network is provided, the method comprising: controlling a femtocell base station of a user to share user access authority information.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 펨토셀 기지국에 있어서, 다른 펨토셀 기지국의 고유 정보를 적어도 1회 이상 수신하는 수신부, 상기 수신부에서 상기 다른 펨토셀 기지국의 고유 정보를 기 설정된 횟수 이상 수신한 경우, 상기 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 포함하는 메시지를 생성하는 메시지 생성부, 및 상기 생성된 메시지를 상기 다른 펨토셀 기지국으로 전송하는 전송부를 포함하는 펨토셀 기지국이 제공된다.In addition, according to an embodiment of the present invention, in the femtocell base station, when receiving the unique information of the other femtocell base station at least one or more times, the receiving unit receives the unique information of the other femtocell base station more than a predetermined number of times, A femtocell base station is provided that includes a message generator for generating a message including user access authority information of the femtocell base station, and a transmitter for transmitting the generated message to the other femtocell base station.

본 발명에 따르면, 복수의 펨토셀 기지국이 사용자 접근 권한 정보를 공유할 수 있게 된다. According to the present invention, a plurality of femtocell base stations can share user access authority information.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자는 소지하는 이동 단말을 복수의 펨토셀 기지국 중 어느 하나의 펨토셀 기지국에만 등록함으로써, 복수의 펨토셀 기지국 모두에 자유롭게 접근할 수 있게 되어 사용자 편의성이 증대된다. Further, according to an embodiment of the present invention, the user can register his mobile terminal only with one of the femtocell base stations of the plurality of femtocell base stations, thereby freely accessing all of the plurality of femtocell base stations, thereby increasing user convenience.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

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 또 는 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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, one or more other It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate a thorough understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same means regardless of the number of the drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 펨토셀 네트워크의 제어 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 이하, 도 2를 참고하여 각 단계별로 수행되는 과정을 상세히 설명하기로 한다. 2 is a flowchart illustrating the overall flow of a control method of a femtocell network according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a process performed in each step will be described in detail with reference to FIG. 2.

먼저, 단계(S210)에서는 제1 펨토셀 기지국에서 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 주기적으로 전송(내지 브로드캐스트(broadcast))한다. First, in step S210, the first femtocell base station periodically transmits (or broadcasts) unique information of the first femtocell base station.

여기서, 제1 펨토셀 기지국은 펨토셀 네트워크를 구성하는 복수의 펨토셀 기지국 중에서 어느 하나의 펨토셀 기지국을 의미하는 것이다. 따라서, 단계(S210) 에서는 펨토셀 네트워크를 구성하는 모든 펨토셀 기지국들이 자신의 고유 정보를 주기적으로 브로드캐스트한다. Here, the first femtocell base station means any one femtocell base station among a plurality of femtocell base stations constituting the femtocell network. Therefore, in step S210, all femtocell base stations constituting the femtocell network periodically broadcast their own information.

펨토셀 기지국의 고유 정보는 펨토셀 기지국을 식별하기 위한 정보로서, 당해 펨토셀 기지국 이외의 다른 펨토셀 기지국이 당해 펨토셀 기지국을 인식할 수 있도록 하기 위해 이용되는 정보이다.The unique information of the femtocell base station is information for identifying the femtocell base station, and is information used to enable the femtocell base station other than the femtocell base station to recognize the femtocell base station.

이 때, 펨토셀 네트워크를 구성하는 복수의 펨토셀 기지국은 서로 다른 고유 정보를 주기적으로 브로드캐스트 할 수 있다. In this case, the plurality of femtocell base stations constituting the femtocell network may periodically broadcast different unique information.

또한, 각각의 펨토셀 기지국에서 주기적으로 전송되는 고유 정보는 전송되는 시간에 따라 서로 상이할 수 있다. 즉, 복수의 펨토셀 기지국 각각은 매 시간마다 서로 다른 고유 정보를 주기적으로 전송할 수 있다. In addition, the unique information periodically transmitted from each femtocell base station may be different from each other according to the transmission time. That is, each of the plurality of femtocell base stations may periodically transmit different unique information every hour.

또한, 제1 펨토셀 기지국은 펨토셀 네트워크를 구성하는 복수의 펨토셀 기지국 중에서 적어도 하나의 펨토셀 기지국과 펨토셀 기지국 그룹을 형성할 수 있다. 펨토셀 기지국 그룹에 속하는 펨토셀 기지국은 아래에서 설명하는 사용자 접근 권한 정보를 공유할 수 있다. 이하에서는 펨토셀 기지국 그룹을 "서비스 클러스터(Service Cluster)"로, 서비스 클러스터에 속하는 펨토셀 기지국 중에서 제1 펨토셀 기지국을 제외한 적어도 하나의 다른 펨토셀 기지국을 "제3 펨토셀 기지국"으로 칭하기로 한다(여기서, 제1 펨토셀 기지국과 적어도 하나의 제3 펨토셀 기지국들 역시 단계(S210) 및 아래에서 설명하는 단계(S220) 내지 단계(S260)에 따라 서비스 클러스터를 구성하는 것으로 가정한다). Also, the first femtocell base station may form at least one femtocell base station and a femtocell base station group among a plurality of femtocell base stations constituting the femtocell network. The femtocell base station belonging to the femtocell base station group may share user access authority information described below. Hereinafter, a femtocell base station group will be referred to as a "service cluster" and at least one other femtocell base station except for the first femtocell base station among the femtocell base stations belonging to the service cluster will be referred to as a "third femtocell base station". It is assumed that the first femtocell base station and the at least one third femtocell base stations also form a service cluster according to step S210 and steps S220 to S260 described below).

단계(S220)에서는 제2 펨토셀 기지국이 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 적 어도 1회 이상 수신한다.In step S220, the second femtocell base station receives at least one or more times unique information of the first femtocell base station.

여기서, 제2 펨토셀 기지국은 펨토셀 네트워크를 구성하는 복수의 펨토셀 기지국 중에서 서비스 클러스터에 포함되지 않는 펨토셀 기지국을 의미한다. Here, the second femtocell base station means a femtocell base station not included in the service cluster among the plurality of femtocell base stations constituting the femtocell network.

또한, 앞서 언급한 바와 같이, 제1 펨토셀 기지국은 자신의 고유 정보를 주기적으로 전송하므로, 제2 펨토셀 기지국은 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 적어도 1회 이상 수신할 수 있다. In addition, as mentioned above, since the first femtocell base station periodically transmits its own information, the second femtocell base station may receive at least one time of the unique information of the first femtocell base station.

본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S220)에서 제2 펨토셀 기지국은 제1 펨토셀 기지국으로부터 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 직접 수신할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in step S220, the second femtocell base station may directly receive unique information of the first femtocell base station from the first femtocell base station.

또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 단계(S220)에서 제2 펨토셀 기지국은 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 수신한 이동 단말로부터 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 수신할 수 있다. Further, according to another embodiment of the present invention, in step S220, the second femtocell base station may receive the unique information of the first femtocell base station from the mobile terminal that has received the unique information of the first femtocell base station.

즉, 제1 펨토셀 기지국에서 브로드캐스트된 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보는 제1 펨토셀 기지국과 인접한 다른 펨토셀 기지국뿐만 아니라, 제1 펨토셀 기지국과 무선 통신을 수행하는 이동 단말에서도 수신할 수 있는데, 이동 단말이 제1 펨토셀 기지국으로부터 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 수신한다면, 이동 단말은 수신한 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 저장하고, 차후 제2 펨토셀 기지국의 관할 영역에 진입한 때에, 이를 제2 펨토셀 기지국으로 전송할 수 있다. 다시 말해, 제2 펨토셀 기지국은 ANR(Automatic Neighbor Relation) 방식에 따라 이동 단말로부터 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 수신할 수 있다. That is, the unique information of the first femtocell base station broadcast from the first femtocell base station can be received not only by other femtocell base stations adjacent to the first femtocell base station, but also by a mobile terminal performing wireless communication with the first femtocell base station. If receiving the unique information of the first femtocell base station from the first femtocell base station, the mobile station stores the received unique information of the first femtocell base station, and when entering the jurisdiction area of the second femtocell base station, the second femtocell It can transmit to the base station. In other words, the second femtocell base station may receive unique information of the first femtocell base station from the mobile terminal according to an Automatic Neighbor Relation (ANR) scheme.

단계(S230)에서는 제2 펨토셀 기지국이 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 기 설정된 횟수 이상 수신한 경우, 제2 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한(User Access Authority) 정보를 포함하는 메시지를 제1 펨토셀 기지국으로 전송한다. In step S230, when the second femtocell base station receives the unique information of the first femtocell base station more than a predetermined number of times, a message including user access authority information of the second femtocell base station to the first femtocell base station send.

여기서, "제2 펨토셀 기지국이 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 특정 횟수 이상 수신"하는 것은 제1 펨토셀 기지국을 사용하는 사용자와 제2 펨토셀 기지국을 사용하는 사용자 사이에는 밀접한 관계가 있음을 의미하는 것이다. Here, “the second femtocell base station receives the specific information of the first femtocell base station more than a certain number of times” means that there is a close relationship between the user who uses the first femtocell base station and the user who uses the second femtocell base station. .

일례로, 제2 펨토셀 기지국이 제1 펨토셀 기지국으로부터 직접 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 수신한다면, 제1 펨토셀 기지국과 제2 펨토셀 기지국은 지리적으로 인접하여 설치될 가능성이 높다. 이 경우, 제1 펨토셀 기지국의 사용자는 제1 펨토셀 기지국과 인접한 제2 펨토셀 기지국으로 이동할 가능성이 높으므로, 제1 펨토셀 기지국의 사용자와 제2 펨토셀 기지국의 사용자 간에는 밀접한 관계(즉, 제1 펨토셀 기지국의 사용자와 제2 펨토셀 기지국의 사용자가 중복됨)가 존재할 가능성이 높다. For example, if the second femtocell base station receives the unique information of the first femtocell base station directly from the first femtocell base station, the first femtocell base station and the second femtocell base station is likely to be installed geographically adjacent. In this case, since the user of the first femtocell base station is likely to move to the second femtocell base station adjacent to the first femtocell base station, a close relationship between the user of the first femtocell base station and the user of the second femtocell base station (ie, the first femtocell base station). And a user of the second femtocell base station overlap).

또한, 다른 일례로, 제2 펨토셀 기지국이 제1 펨토셀 기지국의 관할 영역에 위치하였던 이동 단말로부터 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 수신한다면, 사용자가 제1 펨토셀 기지국의 관할 영역에서 제2 펨토셀 관할 영역으로 이동한 것이고, 이와 같은 고유 정보의 수신 횟수가 많다면, 사용자는 제1 펨토셀 기지국의 관할 영역에서 제2 펨토셀 기지국의 관할 영역으로 자주 이동하는 것을 의미하게 되므로, 제1 펨토셀 기지국의 사용자와 제2 펨토셀 기지국의 사용자 간에 밀접한 관계가 존재할 가능성이 높다. Further, as another example, if the second femtocell base station receives the unique information of the first femtocell base station from the mobile terminal located in the jurisdiction of the first femtocell base station, the user in the jurisdiction of the first femtocell base station in the second femtocell jurisdiction If the number of times of receiving such unique information is large, it means that the user frequently moves from the jurisdiction of the first femtocell base station to the jurisdiction of the second femtocell base station. There is a high possibility that a close relationship exists between users of two femtocell base stations.

따라서, 단계(S230)에서는 제2 펨토셀 기지국이 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 기 설정된 횟수 이상 수신한 경우, 제1 펨토셀 기지국의 사용자와 제2 펨토셀 기지국의 사용자 간에 밀접한 관계가 있는 것으로 판단하여, 제2 펨토셀 기지국이 자신의 사용자 접근 권한 정보를 포함하는 메시지를 제1 펨토셀 기지국으로 전송하도록 제어한다. Therefore, in step S230, when the second femtocell base station receives the specific information of the first femtocell base station more than a predetermined number of times, it is determined that there is a close relationship between the user of the first femtocell base station and the user of the second femtocell base station, Controls the second femtocell base station to transmit a message including its user access authority information to the first femtocell base station.

여기서, 사용자 접근 권한 정보는 펨토셀 기지국이 자신으로의 접근(access)을 허용하는 사용자에 관한 정보를 의미한다. 일례로서, 사용자 접근 권한 정보는 폐 가입자 그룹(CSG: Closed Subscriber Group) 정보일 수 있다. Here, the user access authority information means information about a user that the femtocell base station allows access to. As an example, the user access right information may be closed subscriber group (CSG) information.

단계(S240)에서는 제1 펨토셀 기지국이 제2 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보에 기초하여 제1 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 갱신한다. In step S240, the first femtocell base station updates the user access authority information of the first femtocell base station based on the user access authority information of the second femtocell base station.

일례로서, 제1 펨토셀 기지국은 자신의 사용자 접근 권한 정보와 수신된 제2 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 비교하여, 누락된 사용자가 있는 경우, 자신의 사용자 접근 권한 정보에 누락된 사용자를 추가할 수 있다. As an example, the first femtocell base station compares its user access authority information with the received user access authority information of the received second femtocell base station and, if there is a missing user, adds the missing user to its user access authority information. Can be.

단계(S250)에서는 제1 펨토셀 기지국이 제1 펨토셀 기지국이 적어도 하나의 제3 펨토셀 기지국으로 갱신된 제1 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 전송한다. In step S250, the first femtocell base station transmits user access authority information of the first femtocell base station, from which the first femtocell base station is updated to at least one third femtocell base station.

이에 따라, 서비스 클러스터에 속하는 모든 펨토셀 기지국은 갱신된 사용자 접근 권한 정보를 공유하게 된다. Accordingly, all femtocell base stations belonging to the service cluster share the updated user access right information.

또한, 단계(S230)에서 제2 펨토셀 기지국이 제1 펨토셀 기지국으로 자신의 사용자 접근 권한 정보를 전송하였으므로, 제2 펨토셀 기지국 역시 제1 펨토셀 기지국 및 적어도 하나의 제3 펨토셀 기지국과 사용자 접근 권한 정보를 공유하여야 한다. In addition, since the second femtocell base station transmits its user access right information to the first femtocell base station in step S230, the second femtocell base station also transmits the user access right information with the first femtocell base station and at least one third femtocell base station. Must be shared.

따라서, 단계(S260)에서는 제1 펨토셀 기지국이 제2 펨토셀 기지국으로 갱신된 제1 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 전송한다. 이 경우, 단계(S230)에서 제2 펨토셀 기지국이 제1 펨토셀 기지국으로 전송한 메시지는 "서비스 클러스터 가입 요청 메시지"로 해석될 수 있다. Therefore, in step S260, the first femtocell base station transmits the updated user access authority information of the first femtocell base station to the second femtocell base station. In this case, the message transmitted by the second femtocell base station to the first femtocell base station in step S230 may be interpreted as a "service cluster join request message".

이에 따라, 제1 펨토셀 기지국, 제2 펨토셀 기지국 및 적어도 하나의 제3 펨토셀 기지국이 하나의 서비스 클러스터를 구성하여 사용자 접근 권한 정보를 공유하게 되고, 사용자는 소지하는 이동 단말을 서비스 클러스터에 속하는 복수의 펨토셀 기지국 중 어느 하나의 펨토셀 기지국에만 등록함으로써, 서비스 클러스터에 속하는 모든 펨토셀 기지국에 자유롭게 접근할 수 있게 되어 사용자 편의성이 증대된다. Accordingly, the first femtocell base station, the second femtocell base station, and the at least one third femtocell base station form one service cluster to share user access authority information, and the user owns a plurality of mobile terminals belonging to the service cluster. By registering only one femtocell base station among the femtocell base stations, all femtocell base stations belonging to the service cluster can be freely accessed, thereby increasing user convenience.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 복수의 펨토셀 기지국들은 코어 네트워크의 도움 없이 펨토셀 기지국들과 사용자 단말들의 상호작용만을 통하여 서비스 클러스터를 구성하고 안전한 통신을 위한 암호화 키를 생성할 수 있기 때문에, 이동통신 사업자 측면에서도 확장성 있는 펨토셀 서비스를 제공할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since a plurality of femtocell base stations can configure a service cluster and generate an encryption key for secure communication only through the interaction of the femtocell base stations and user terminals without assistance of the core network. Mobile carriers can also provide scalable femtocell services.

본 발명의 일실시예에 따르면, 펨토셀 네트워크를 구성하는 복수의 펨토셀 기지국 각각은 자신들과 대응되는 고유의 대칭 다항식(symmetric polynomials )을 구비하고, 이에 기초하여 고유 정보를 생성할 수 있다. 다시 말해, 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보는 제1 펨토셀 기지국과 대응되는 대칭 다항식에 기초하여 생성될 수 있다. According to one embodiment of the invention, each of the plurality of femtocell base stations included in a femtocell network is unique symmetric polynomial corresponding to them (symmetric polynomials ) , and based on the generated unique information. In other words, the unique information of the first femtocell base station may be generated based on a symmetric polynomial corresponding to the first femtocell base station.

이하에서는 도 3을 참고하여 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보가 대칭 다항식에 기초하여 생성되는 경우의 펨토셀 네트워크의 제어 방법에 관한 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention for a control method of a femtocell network when the unique information of the first femtocell base station is generated based on a symmetric polynomial will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라서, 대칭 다항식에 기초하여 펨토셀 기지국의 고유 정보가 생성되는 경우의 펨토셀 네트워크의 제어 방법에 관한 흐름을 도시한 순서도이다. 이하, 도 3을 참고하여 각 단계별로 수행되는 과정을 상세히 설명하기로 한다. FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for controlling a femtocell network when unique information of a femtocell base station is generated based on a symmetric polynomial according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a process performed in each step will be described in detail with reference to FIG. 3.

먼저, 단계(S310)에서는 코어 네트워크에서 펨토셀 네트워크를 구성하는 복수의 펨토셀 기지국에 대한 대칭 다항식을 생성하고, 생성된 대칭 다항식을 복수의 펨토셀 기지국 각각으로 전송한다. First, in step S310, a symmetric polynomial is generated for a plurality of femtocell base stations constituting a femtocell network in a core network, and the generated symmetric polynomial is transmitted to each of the plurality of femtocell base stations.

이 때, 코어 네트워크는 아래의 수학식 1과 같이 표현되는 메시지의 형태로 대칭 다항식을 복수의 펨토셀 기지국 각각으로 전송할 수 있다. In this case, the core network may transmit a symmetric polynomial to each of the plurality of femtocell base stations in the form of a message expressed as in Equation 1 below.

Figure 112009046656820-pat00001
Figure 112009046656820-pat00001

여기서, MSGinit , i는 코어 네트워크에서 i번째 펨토셀 기지국으로 전송되는 메시지, Cid는 복수의 펨토셀 기지국의 상위에 존재하는 매크로셀 기지국의 아이디(ID: identification), Pi(x)는 i번째 펨토셀 기지국의 대칭 다항식, MK는 마스터 키(MK: Master Key), EMK< >는 < >내의 정보를 마스터 키로 암호화함을 의미한다. 이 때, 마스터 키는 코어 네트워크와 복수의 펨토셀 기지국이 공유한다. Here, MSG init , i is a message transmitted from the core network to the i-th femtocell base station, C id is the ID (ID: identification) of the macrocell base station existing on the plurality of femtocell base station, P i (x) is the i-th A symmetric polynomial of a femtocell base station, MK means a master key (MK) and E MK <> means that information in <> is encrypted with a master key. At this time, the master key is shared by the core network and the plurality of femtocell base stations.

본 발명의 일실시예에 따르면, 대칭 다항식은 복수의 펨토셀 기지국 각각에서 직접 생성될 수도 있는데, 만약 대칭 다항식이 펨토셀 기지국에서 생성된다면, 단계(S310)은 수행되지 않는다. According to one embodiment of the present invention, a symmetric polynomial may be generated directly at each of the plurality of femtocell base stations. If the symmetric polynomial is generated at the femtocell base station, step S310 is not performed.

다음으로, 단계(S320)에서는 i번째 펨토셀 기지국이 대칭 다항식에 기초하여 고유 정보를 생성하고, 생성된 고유 정보를 주기적으로 브로드캐스트한다(여기서, "i번째 펨토셀 기지국"은 도 2의 "제1 펨토셀 기지국"과 대응됨). 이 때, 고유 정보는 파일럿(pilot) 신호와 함께 일정 시간 간격으로 브로드캐스트될 수 있다. Next, in step S320, the i-th femtocell base station generates unique information based on the symmetric polynomial, and periodically broadcasts the generated unique information (wherein the "i-th femtocell base station" is the "first" in FIG. 2. Corresponding to a femtocell base station ". At this time, the unique information may be broadcast at a predetermined time interval together with the pilot signal.

본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S320)에서는 i번째 펨토셀 기지국은 자신의 타임 스탬프(time stamp) 값을 대칭 다항식에 대입하여 주기적으로 전송되는 고유 정보를 생성할 수 있다. 타임 스탬프 값은 시간에 따라 변화하므로, i번째 펨토셀 기지국은 매 시간 마다 상이한 고유 정보를 생성하고, 생성된 고유 정보를 주기적으로 브로드캐스트할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in step S320, the i-th femtocell base station may generate unique information periodically transmitted by substituting its time stamp value into a symmetric polynomial. Since the time stamp value changes with time, the i-th femtocell base station may generate different unique information every hour and periodically broadcast the generated unique information.

단계(S330)에서는 j번째 펨토셀 기지국이 i번째 펨토셀 기지국의 고유 정보를 적어도 1회 이상 수신한다(여기서, "j번째 펨토셀 기지국"은 도 2의 "제2 펨토셀 기지국"과 대응됨). In step S330, the j th femtocell base station receives at least one or more times unique information of the i th femtocell base station (wherein the “j th femtocell base station” corresponds to the “second femtocell base station” of FIG. 2).

이 때, 도 2에서 설명한 바와 마찬가지로, 단계(S330)에서 j번째 펨토셀 기지국은 i번째 펨토셀 기지국으로부터 i번째 펨토셀 기지국의 고유 정보를 직접 수신할 수도 있고, i번째 펨토셀 기지국의 고유 정보를 수신한 이동 단말로부터 i번째 펨토셀 기지국의 고유 정보를 전달받을 수도 있다. In this case, as described with reference to FIG. 2, in step S330, the j th femtocell base station may directly receive the unique information of the i th femtocell base station from the i th femtocell base station, or the mobile terminal receives the unique information of the i th femtocell base station. Unique information of the i th femtocell base station may be received from the terminal.

단계(S340)에서는 j번째 펨토셀 기지국이 기 설정된 횟수 이상으로 i번째 펨토셀 기지국의 고유 정보를 수신한 경우, 기 설정된 횟수만큼의 고유 정보를 이용하여 다항식 보간법(Polynomial Interpolation)에 따라 i번째 펨토셀 기지국과 대응되는 대칭 다항식을 예측한다. In step S340, when the j th femtocell base station receives the unique information of the i th femtocell base station more than a preset number of times, the i th femtocell base station and the i th femtocell base station according to the polynomial interpolation method using the unique information of the preset number of times. Predict the corresponding symmetric polynomial.

이 경우, 본 발명의 일실시예에 따르면, 기 설정된 횟수는 i번째 펨토셀 기지국의 대칭 다항식의 차수(degree)보다 크거나 같을 수 있다. In this case, according to an embodiment of the present invention, the preset number may be greater than or equal to the degree of the symmetric polynomial of the i th femtocell base station.

즉, i번째 펨토셀 기지국의 고유 정보는 i번째 펨토셀 기지국의 대칭 다항식의 해(solution)이므로, i번째 대칭 다항식의 차수가 S라면, i번째 펨토셀 기지국의 대칭 다항식을 예측하기 위해서는 i번째 펨토셀 기지국의 고유 정보가 최소 S개 필요하다. 따라서, 단계(S340)에서 j번째 펨토셀 기지국은 i번째 펨토셀 기지국의 고유 정보를 S회 이상 수신하고, 수신된 S개 이상의 고유 정보를 이용하여 i번째 펨토셀 기지국의 대칭 방정식을 예측한다. That is, since the intrinsic information of the i th femtocell base station is a solution of the symmetric polynomial of the i th femtocell base station, if the order of the i th symmetric polynomial is S, the i th femtocell base station of the i th femtocell base station needs to be predicted. At least S unique information is required. Therefore, in step S340, the j th femtocell base station receives the unique information of the i th femtocell base station at least S times, and predicts the symmetry equation of the i th femtocell base station using the received S or more unique information.

단계(S350)에서는 j번째 펨토셀 기지국이 예측된 i번째 펨토셀 기지국의 대칭 방정식에 기 설정된 값을 대입하여 암호화 키를 생성한다. In operation S350, the j-th femtocell base station generates an encryption key by substituting a predetermined value into a symmetric equation of the predicted i-th femtocell base station.

일례로, 단계(S350)에서는 예측된 i번째 펨토셀 기지국의 대칭 다항식에 "0"의 값을 대입하여 암호화 키를 생성할 수 있다. For example, in operation S350, an encryption key may be generated by substituting a value of "0" into the symmetric polynomial of the predicted i th femtocell base station.

다른 일례로, 단계(S310)가 수행되는 경우, 단계(S350)에서는 예측된 i번째 펨토셀 기지국의 대칭 다항식에 기 설정된 값을 대입한 결과값과 코어 네트워크 및 복수의 펨토셀 기지국이 공유하는 마스터 키 값에 대해 배타적 논리합(XOR: exclusive OR) 연산을 수행하여 암호화 키를 생성할 수 있다. 이는 아래의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다. As another example, when step S310 is performed, in step S350, a result of substituting a preset value into a symmetric polynomial of the predicted i th femtocell base station and a master key value shared by the core network and the plurality of femtocell base stations are shared. An encryption OR may be generated by performing an exclusive OR operation on. This may be expressed as Equation 2 below.

Figure 112009046656820-pat00002
Figure 112009046656820-pat00002

여기서, Kj는 생성된 암호화 키,

Figure 112009046656820-pat00003
는 배타적 논리합 연산을 각각 의미한다. Where K j is the generated encryption key,
Figure 112009046656820-pat00003
Denotes an exclusive OR operation, respectively.

단계(S360)에서는 j번째 펨토셀 기지국이 생성된 암호화 키를 이용하여 j번째 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 암호화하여 메시지를 생성하고, 생성된 메시지를 i번째 펨토셀 기지국으로 전송한다. In step S360, the j th femtocell base station encrypts the user access authority information of the j th femtocell base station using the generated encryption key, and generates a message, and transmits the generated message to the i th femtocell base station.

앞서 설명하였듯이, 암호화 키는 i번째 펨토셀 기지국의 대칭 다항식에 기초하여 생성된 것이므로, i번째 펨토셀 기지국은 암호화된 메시지를 복원하여 j번째 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 추출할 수 있다. As described above, since the encryption key is generated based on the symmetric polynomial of the i th femtocell base station, the i th femtocell base station may extract the user access authority information of the j th femtocell base station by restoring the encrypted message.

본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S360)에서는 j번째 펨토셀 기지국의 아 이디(ID: identification), j번째 펨토셀 기지국의 IP 주소 및 j번째 펨토셀 기지국의 물리적 위치 정보 중에서 적어도 하나를 더 암호화하여 메시지를 생성할 수 있다. 이 경우, 생성된 메시지는 아래의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in step S360, at least one of an ID (ID: identification) of the j th femtocell base station, an IP address of the j th femtocell base station, and the physical location information of the j th femtocell base station is further encrypted. You can create a message. In this case, the generated message may be expressed as in Equation 3 below.

Figure 112009046656820-pat00004
Figure 112009046656820-pat00004

여기서, MSG--join , j는 j번째 펨토셀 기지국에서 i번째 펨토셀 기지국으로 전송되는 메시지, Fid는 j번째 펨토셀 기지국의 아이디(ID: identification), Finfo는 j번째 펨토셀 기지국의 IP 주소 및 j번째 펨토셀 기지국의 물리적 위치 정보와 같은 j번째 펨토셀 기지국의 위치 관련 정보를 의미한다. Where MSG-- join , j is a message transmitted from the j th femtocell base station to the i th femtocell base station, F id is the ID of the j th femtocell base station, and F info is the IP address of the j th femtocell base station and j The position-related information of the j-th femtocell base station, such as the physical location information of the first femtocell base station.

마지막으로 단계(S370)에서는 i번째 펨토셀 기지국이 수신한 j번째 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 이용하여 서비스 클러스터에 속하는 복수의 펨토셀 기지국이 공유하는 사용자 접근 권한 정보를 갱신하고, 갱신된 사용자 접근 권한 정보를 포함하는 갱신 메시지를 서비스 클러스터에 속하는 적어도 하나의 다른 펨토셀 기지국으로 전송한다. 이 경우, 갱신 메시지는 아래의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다. Finally, in step S370, the user access authority information shared by the plurality of femtocell base stations belonging to the service cluster is updated by using the user access authority information of the j th femtocell base station received by the i th femtocell base station, and the updated user access authority. The update message including the information is transmitted to at least one other femtocell base station belonging to the service cluster. In this case, the update message may be expressed as Equation 4 below.

Figure 112009046656820-pat00005
Figure 112009046656820-pat00005

여기서, MSG--update는 갱신 메시지, Lupdate는 갱신된 서비스 클러스터의 맴버 리스트를 의미한다. 이 때, Lupdate에는 j번째 펨토셀 기지국의 정보가 더 포함된다. Here, MSG-- update is an update message and L update is a member list of the updated service cluster. At this time, L update further includes information of the j th femtocell base station.

도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 펨토셀 네트워크의 제어 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 이하, 도 4를 참고하여 각 단계별로 수행되는 과정을 상세히 설명하기로 한다. 4 is a flowchart illustrating an overall flow of a control method of a femtocell network according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, a process performed in each step will be described in detail with reference to FIG. 4.

먼저, 단계(S410)에서는 펨토셀 네트워크를 구성하는 복수의 펨토셀 기지국 중에서 일부 펨토셀 기지국을 펨토셀 기지국 그룹으로 그룹핑한다. First, in step S410, some of the femtocell base stations among the femtocell base stations constituting the femtocell network are grouped into a femtocell base station group.

본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S410)에서는 복수의 펨토셀 기지국의 지리적 인접성 및 복수의 펨토셀 기지국의 사용자의 연관성 중에서 적어도 하나에 기초하여 복수의 펨토셀 기지국 중에서 일부의 펨토셀 기지국을 펨토셀 기지국 그룹(즉, 서비스 클러스터)으로 그룹핑할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in step S410, the femtocell base station group of the femtocell base station among the plurality of femtocell base stations based on at least one of the geographic proximity of the plurality of femtocell base stations and the user association of the plurality of femtocell base stations; That is, it can be grouped into a service cluster.

다음으로, 단계(S420)에서는 펨토셀 기지국 그룹을 구성하는 일부의 펨토셀 기지국이 사용자 접근 권한 정보를 공유하도록 제어한다. Next, in step S420, some of the femtocell base stations constituting the femtocell base station group are controlled to share user access authority information.

이에 따라, 사용자는 소지하는 이동 단말을 서비스 클러스터에 속하는 일부 의 펨토셀 기지국 중 어느 하나의 펨토셀 기지국에만 등록함으로써, 서비스 클러스터에 속하는 모든 펨토셀 기지국에 자유롭게 접근할 수 있게 되고, 펨토셀 네트워크의 활용도를 높일 수 있게 된다. Accordingly, the user can register his mobile terminal only to one of the femtocell base stations of some of the femtocell base stations belonging to the service cluster, thereby freely accessing all the femtocell base stations belonging to the service cluster, and increase the utilization of the femtocell network. Will be.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 펨토셀 기지국의 상세한 구성을 도시한 블록도이다. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of a femtocell base station according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 펨토셀 기지국은 도 2에서 설명한 제2 펨토셀 기지국과 대응된다. The femtocell base station shown in FIG. 5 corresponds to the second femtocell base station described in FIG. 2.

도 5를 참고하면, 펨토셀 기지국(500)은 수신부(510), 메시지 생성부(520), 및 전송부(530)를 포함하여 구성된다. 이하 각 구성 요소 별로 그 기능을 상술한다. Referring to FIG. 5, the femtocell base station 500 includes a receiver 510, a message generator 520, and a transmitter 530. Hereinafter, the function of each component will be described in detail.

수신부(510)는 다른 펨토셀 기지국의 고유 정보를 적어도 1회 이상 수신한다. The receiver 510 receives at least one time of unique information of another femtocell base station.

본 발명의 일실시예에 따르면, 수신부(510)는 다른 펨토셀 기지국으로부터 다른 펨토셀 기지국의 고유 정보를 직접 수신하거나 또는 다른 펨토셀 기지국으로부터 고유 정보를 수신한 이동 단말로부터 고유 정보를 전달받을 수도 있다. According to an embodiment of the present invention, the receiver 510 may directly receive unique information of another femtocell base station from another femtocell base station or receive unique information from a mobile terminal that has received unique information from another femtocell base station.

메시지 생성부(520)는 수신부(510)에서 다른 펨토셀 기지국의 고유 정보를 기 설정된 횟수 이상 수신한 경우, 펨토셀 기지국(500)의 사용자 접근 권한 정보를 포함하는 메시지를 생성한다. The message generator 520 generates a message including user access authority information of the femtocell base station 500 when the receiver 510 receives more than a predetermined number of unique information of another femtocell base station.

전송부(530)는 생성된 메시지를 다른 펨토셀 기지국으로 전송한다.The transmitter 530 transmits the generated message to another femtocell base station.

본 발명의 일실시예에 따르면, 다른 펨토셀 기지국의 고유 정보는 상기 다른 펨토셀 기지국과 대응되는 대칭 다항식에 기초하여 생성될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, unique information of another femtocell base station may be generated based on a symmetric polynomial corresponding to the other femtocell base station.

이 경우, 상기 기 설정된 횟수는 다른 펨토셀 기지국과 대응되는 대칭 다항식의 차수보다 크거나 같을 수 있고, 메시지 생성부(520)는 기 설정된 횟수 이상으로 수신된 고유 정보를 이용하여 다항식 보간법에 따라 다른 펨토셀 기지국과 대응되는 대칭 다항식을 예측하고, 예측된 대칭 다항식에 기 설정된 값을 대입하여 암호화 키를 생성하고, 생성된 암호화 키를 이용하여 펨토셀 기지국(500)의 사용자 접근 권한 정보를 암호화하여 상기 메시지를 생성할 수 있다. In this case, the preset number may be greater than or equal to the order of the symmetric polynomial corresponding to the other femtocell base station, and the message generator 520 may use another unique femtocell according to the polynomial interpolation method using the received unique information. Predict a symmetric polynomial corresponding to the base station, generate an encryption key by substituting a predetermined value into the predicted symmetric polynomial, and encrypt the user access authority information of the femtocell base station 500 using the generated encryption key to generate the message. Can be generated.

지금까지, 본 발명의 일실시예에 따른 펨토셀 기지국의 실시예들에 대해 설명하였고, 앞서 도 2 내지 도 4에서 설명한 펨토셀 기지국의 제어 방법의 각 단계에서 수행되는 과정이 본 실시예에도 그대로 적용 가능하므로, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.Up to now, the embodiments of the femtocell base station according to an embodiment of the present invention have been described, and the process performed in each step of the control method of the femtocell base station described in FIGS. 2 to 4 can be applied to the present embodiment as it is. Therefore, more detailed description will be omitted.

본 발명의 실시예들은 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), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 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 일실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Embodiments of the present invention 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. Examples of program instructions such as magneto-optical, ROM, RAM, flash memory, etc. may be executed by a computer using an interpreter as well as machine code such as produced by a compiler. Contains high-level language codes. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of one embodiment of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like. For those skilled in the art to which the present invention pertains, various modifications and variations are possible. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims as well as the claims to be described later will belong to the scope of the present invention. .

도 1은 펨토셀 네트워크의 개념을 설명하기 위한 도면. 1 is a view for explaining the concept of a femtocell network.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 펨토셀 네트워크의 제어 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도.2 is a flowchart illustrating the overall flow of a control method of a femtocell network according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라서, 대칭 다항식에 기초하여 펨토셀 기지국의 고유 정보가 생성되는 경우의 펨토셀 네트워크의 제어 방법에 관한 흐름을 도시한 순서도.3 is a flowchart illustrating a method for controlling a femtocell network in the case where unique information of a femtocell base station is generated based on a symmetric polynomial according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 펨토셀 네트워크의 제어 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도.4 is a flowchart illustrating the overall flow of a control method of a femtocell network according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 펨토셀 기지국의 상세한 구성을 도시한 블록도. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of a femtocell base station according to an embodiment of the present invention.

Claims (18)

제1 펨토셀 기지국 및 제2 펨토셀 기지국을 포함하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법에 있어서,In the control method of a femtocell network comprising a first femtocell base station and a second femtocell base station, 제1 펨토셀 기지국에서 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 주기적으로 전송하는 단계;Periodically transmitting, by a first femtocell base station, the unique information of the first femtocell base station; 제2 펨토셀 기지국에서 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 적어도 1회 이상 수신하는 단계; Receiving at least one or more times unique information of the first femtocell base station by a second femtocell base station; 상기 제2 펨토셀 기지국이 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 기 설정된 횟수 이상 수신한 경우, 상기 제2 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 포함하는 메시지를 상기 제1 펨토셀 기지국으로 전송하는 단계; 및 When the second femtocell base station receives the unique information of the first femtocell base station more than a predetermined number of times, transmitting a message including user access authority information of the second femtocell base station to the first femtocell base station; And 상기 제1 펨토셀 기지국이 상기 제2 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보에 기초하여 상기 제1 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 갱신하는 단계Updating, by the first femtocell base station, user access authority information of the first femtocell base station based on user access authority information of the second femtocell base station; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법.Control method of a femtocell network comprising a. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 펨토셀 기지국이 적어도 하나의 제3 펨토셀 기지국으로 상기 갱신된 제1 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 전송하는 단계Transmitting, by the first femtocell base station, user access authority information of the updated first femtocell base station to at least one third femtocell base station; 를 더 포함하고, More, 상기 제1 펨토셀 기지국 및 상기 적어도 하나의 제3 펨토셀 기지국은 동일한 사용자 접근 권한 정보를 공유하는 펨토셀 기지국 그룹에 속하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법. And the first femtocell base station and the at least one third femtocell base station belong to a group of femtocell base stations that share the same user access authority information. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제1 펨토셀 기지국이 상기 제2 펨토셀 기지국으로 상기 갱신된 제1 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 전송하는 단계Transmitting, by the first femtocell base station, the user access right information of the updated first femtocell base station to the second femtocell base station; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법. The control method of the femtocell network, characterized in that it further comprises. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 펨토셀 기지국에서 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 적어도 1회 이상 수신하는 단계는 Receiving the unique information of the first femtocell base station at least once in the second femtocell base station 상기 제1 펨토셀 기지국으로부터 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 직접 수신하거나 또는 상기 제1 펨토셀 기지국으로부터 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 수신한 이동 단말로부터 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법. Receiving the unique information of the first femtocell base station from the mobile station that directly receives the unique information of the first femtocell base station from the first femtocell base station or from the first femtocell base station received the unique information of the first femtocell base station Method of controlling a femtocell network, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주기적으로 전송되는 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보는 상기 제1 펨토셀 기지국과 대응되는 대칭 다항식(symmetric polynomials)에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법. The unique information of the periodically transmitted femtocell base station is generated based on symmetric polynomials (symmetric polynomials) corresponding to the first femtocell base station. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 기 설정된 횟수는 상기 제1 펨토셀 기지국과 대응되는 대칭 다항식의 차수(degree)보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법. And said predetermined number of times is greater than or equal to a degree of a symmetric polynomial corresponding to the first femtocell base station. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제2 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 포함하는 메시지를 상기 제1 펨토셀 기지국으로 전송하는 단계는The step of transmitting a message including the user access authority information of the second femtocell base station to the first femtocell base station 상기 기 설정된 횟수 이상으로 수신된 고유 정보를 이용하여 다항식 보간법(Polynomial Interpolation)에 따라 상기 제1 펨토셀 기지국과 대응되는 대칭 다항식을 예측하는 단계;Predicting a symmetric polynomial corresponding to the first femtocell base station according to polynomial interpolation using the unique information received more than the predetermined number of times; 상기 예측된 대칭 다항식에 기 설정된 값을 대입하여 암호화 키를 생성하는 단계; 및 Generating an encryption key by assigning a predetermined value to the predicted symmetric polynomial; And 상기 암호화 키를 이용하여 상기 제2 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 암호화하여 상기 메시지를 생성하는 단계Generating the message by encrypting user access right information of the second femtocell base station using the encryption key; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법.Control method of a femtocell network comprising a. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 메시지를 생성하는 단계는 상기 제2 펨토셀 기지국의 아이디(ID: identification), 상기 제2 펨토셀 기지국의 IP 주소 및 상기 제2 펨토셀 기지국의 물리적 위치 정보 중에서 적어도 하나를 더 암호화하여 상기 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법.The generating of the message may further include encrypting at least one of an ID of the second femtocell base station, an IP address of the second femtocell base station, and physical location information of the second femtocell base station to generate the message. Method of controlling a femtocell network, characterized in that. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 대칭 다항식은 코어 네트워크로부터 전송된 것이고, The symmetric polynomial is from a core network, 상기 암호화 키를 생성하는 단계는 Generating the encryption key 상기 예측된 대칭 다항식에 기 설정된 값을 대입한 결과값과 상기 코어 네트워크, 상기 제1 펨토셀 기지국, 및 상기 제2 펨토셀 기지국이 공유하는 마스터 키에 대해 배타적 논리합(XOR: exclusive OR) 연산을 수행하여 상기 암호화 키를 생성하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법.An exclusive OR (XOR) operation is performed on a master key shared by the core network, the first femtocell base station, and the second femtocell base station by substituting a predetermined value into the predicted symmetric polynomial. And generating the encryption key. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제1 펨토셀 기지국의 고유 정보는 상기 대칭 다항식에 상기 제1 펨토셀 기지국의 타임 스탬프(time stamp) 값을 대입하여 생성되는 것을 특징으로 하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법.The unique information of the first femtocell base station is generated by substituting a time stamp value of the first femtocell base station into the symmetric polynomial. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 사용자 접근 권한 정보는 폐 가입자 그룹(CSG: Closed Subscriber Group) 정보인 것을 특징으로 하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법. The user access authority information is a control method of a femtocell network, characterized in that the closed subscriber group (CSG) information. 복수의 펨토셀 기지국을 포함하는 펨토셀 네트워크를 제어하는 방법에 있어서, In the method for controlling a femtocell network comprising a plurality of femtocell base station, 복수의 펨토셀 기지국 중에서 일부의 펨토셀 기지국 그룹을 펨토셀 기지국 그룹으로 그룹핑하는 단계; 및Grouping some femtocell base station groups into a femtocell base station group among the plurality of femtocell base stations; And 상기 펨토셀 기지국 그룹을 구성하는 상기 일부의 펨토셀 기지국이 사용자 접근 권한 정보를 공유하도록 제어하는 단계Controlling some of the femtocell base stations constituting the femtocell base station group to share user access authority information 를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법. Control method of a femtocell network comprising a. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 상기 펨토셀 기지국 그룹으로 그룹핑하는 단계는Grouping into the femtocell base station group 상기 복수의 펨토셀 기지국의 지리적 인접성 및 상기 복수의 펨토셀 기지국의 사용자의 연관성 중에서 적어도 하나에 기초하여 상기 복수의 펨토셀 기지국 중에서 일부의 펨토셀 기지국을 상기 펨토셀 기지국 그룹으로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 네트워크의 제어 방법. The control of the femtocell network, characterized in that a group of the femtocell base station of the plurality of femtocell base station among the plurality of femtocell base station based on at least one of the geographic proximity of the plurality of femtocell base station and the user association of the plurality of femtocell base station. Way. 펨토셀 기지국에 있어서, In a femtocell base station, 다른 펨토셀 기지국의 고유 정보를 적어도 1회 이상 수신하는 수신부;A receiver which receives at least one time of unique information of another femtocell base station; 상기 수신부에서 상기 다른 펨토셀 기지국의 고유 정보를 기 설정된 횟수 이상 수신한 경우, 상기 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 포함하는 메시지를 생성하는 메시지 생성부; 및 A message generator configured to generate a message including user access authority information of the femtocell base station when the receiver receives unique information of the other femtocell base station more than a preset number of times; And 상기 생성된 메시지를 상기 다른 펨토셀 기지국으로 전송하는 전송부Transmitter for transmitting the generated message to the other femtocell base station 를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국.Femtocell base station comprising a. 제14항에 있어서, The method of claim 14, 상기 수신부는 The receiving unit 상기 다른 펨토셀 기지국으로부터 상기 다른 펨토셀 기지국의 고유 정보를 직접 수신하거나 또는 상기 다른 펨토셀 기지국으로부터 상기 다른 펨토셀 기지국의 고유 정보를 수신한 이동 단말로부터 상기 다른 펨토셀 기지국의 고유 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국. Femtocell, characterized in that receiving the unique information of the other femtocell base station directly from the other femtocell base station or from the mobile terminal receiving the unique information of the other femtocell base station from the other femtocell base station Base station. 제14항에 있어서, The method of claim 14, 상기 다른 펨토셀 기지국의 고유 정보는 상기 다른 펨토셀 기지국과 대응되는 대칭 다항식에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국. The unique information of the other femtocell base station is generated based on a symmetric polynomial corresponding to the other femtocell base station. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 기 설정된 횟수는 상기 다른 펨토셀 기지국과 대응되는 대칭 다항식의 차수보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국. The predetermined number of times femtocell base station, characterized in that greater than or equal to the order of the symmetric polynomial corresponding to the other femtocell base station. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 메시지 생성부는The message generating unit 상기 기 설정된 횟수 이상으로 수신된 고유 정보를 이용하여 다항식 보간법에 따라 상기 다른 펨토셀 기지국과 대응되는 대칭 다항식을 예측하고, 상기 예측된 대칭 다항식에 기 설정된 값을 대입하여 암호화 키를 생성하고, 상기 암호화 키를 이용하여 상기 펨토셀 기지국의 사용자 접근 권한 정보를 암호화하여 상기 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국. Predict a symmetric polynomial corresponding to the other femtocell base station according to the polynomial interpolation method using the unique information received more than the predetermined number of times, generate an encryption key by substituting a predetermined value to the predicted symmetric polynomial, and encrypt the encryption. The femtocell base station, characterized in that for generating the message by encrypting the user access authority information of the femtocell base station using a key.
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