KR101211524B1

KR101211524B1 - 펨토셀의 이웃목록 설정 방법

Info

Publication number: KR101211524B1
Application number: KR1020110071572A
Authority: KR
Inventors: 윤수근; 이광수; 송수석; 김갑주
Original assignee: 콘텔라 주식회사
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2012-12-12

Abstract

펨토셀의 이웃목록 설정 방법이 개시된다. 본 발명의 펨토셀 기지국은 펨토셀 내의 모든 아이들 상태의 단말기들이 측정(Measurement On RACH) 동작을 수행하도록 임시 시스템 정보를 생성하여 브로드캐스트 채널(BCH)로 브로드캐스팅하고, 그에 따라 단말기가 제공하는 측정 결과에 기초하여 이웃목록을 설정할 수 있다. 이러한 이웃목록은 펨토셀 내의 불특정한 장소에 위치하는 단말기의 측정결과를 기초로 하므로, 스니퍼(Sniffer) 동작에 의해 구성된 이웃목록에 비하여 펨토셀이 처한 주변 셀 환경을 최대한 반영한 것이 되어, 운영자의 설정과정이 없더라도 최적의 이웃목록을 구성하는 자기 조직화 망(SON)을 구현할 수 있다.

Description

펨토셀의 이웃목록 설정 방법{Method for Setting Neighbor List by FemtoCell}

본 발명은 펨토셀(Femtocell)이 설치될 때 자기 조직화 망(SON: Self Organizing Network)을 실현하기 위해 스스로 최적의 이웃목록을 설정함으로써 이동성(Mobility) 최적화를 이루고자 하는 펨토셀의 이웃목록 설정 방법에 관한 것이다.

이미 최근의 이동통신 시스템은 하나의 중앙 집중식의 네트워크가 아닌 다양한 구성 단위들이 독립적이고 분산적으로 동작하는 시스템이 되었다. 예컨대, 이동통신망은 유선망과 결합하게 되고, 펨토셀(Femtocell)이라고 하는 유무선 복합형의 구성 단위들과 결합하게 되었다. 이에 따라, 각 구성들이 자발적이고 독립적으로 전체 시스템의 목적을 이루기 위한 자기 조직화(Self-Organization) 활동이 필요하며, 자기구성(Self-configuration)이나 자기적응(Self-optimization)과 같은 자동화 기능을 포함하는 자기조직화 망(SON: Self-organizing network)에 대한 관심이 펨토셀을 포함하는 이동통신 분야에서도 높아지고 있다.

펨토셀은 매우 작은 서비스용량(8ch ~ 32ch 정도)과 출력제한에 따른 좁은 서비스 범위(Service Area)를 특징으로 하는 초소형 셀이다. 작은 서비스 용량 때문에, 펨토셀 시스템은 매크로 셀(Macro Cell)의 신호 품질이 좋지 않은 음영지역이나 건물 안에서 특정 서비스에 가입한 사용자들에게 서비스할 목적으로 설치될 수 있다. 이러한 이유로, 복수 개의 펨토셀이 이미 설치되어 운용 중인 매크로 셀 내에 핫 스폿(Hot spot)의 형태로 설치될 수 있으며, 펨토셀의 수가 많아지면 매크로 셀의 전파환경이 영향을 받는다.

한편, 펨토셀은 망 운용자에 의해 셀 플래닝된 최적의 위치에 설치되지 않고 사용자에 의해 설치될 수도 있으므로, 펨토셀 기지국 스스로가 주변 매크로 셀의 신호상태와 시스템정보를 분석한 결과에 따라 그 출력의 세기를 적절하게 조절해야 하며, 자신의 시스템정보를 적당한 값으로 사용해야만 한다. 펨토셀에서의 자기 조직화란 이러한 상황에서 주변 셀 정보를 분석하여 최적의 서비스를 제공하는 것을 말하며, 자기 조직화는 기존 망의 전파환경이 새로 설치되는 펨토셀로 인하여 영향을 받기 때문에 더욱 중요하다.

기존 이동통신 망과 펨토셀 사이에는 자기조직화 망을 위한 프로토콜이 정의되어 있지 않기 때문에, 펨토셀은 보통 기존 노드(Node)와 메시지 송수신을 통해 자기조직화 망을 구성할 수 없다.

펨토셀의 스니퍼(Sniffer) 기능은 이러한 문제를 해결하기 위해 고안된 것이다. 스니퍼 동작은 먼저 구성된 주변 셀로부터 수신되는 신호를 분석하여, 필요한 시스템정보를 추출해서 이를 바탕으로 펨토셀의 시스템정보를 자동화하는 기능을 말한다.

앞서 언급했으나, 자기 조직화 망(SON)의 대상이 되는 정보들에는 펨토셀의 출력, 이웃목록(Neighbor List), PSC(Primary Scrambling Code), 시스템 정보(System Information)와 같은 것이 있으나, 단말기의 통화품질과 이동성에 가장 크게 연관되는 것은 이웃 목록의 구성이다.

'이웃 목록'이란, 이동통신 시스템에서 단말기로 전송되는 주변 셀들에 대한 정보로, 통화를 하지 않은 아이들(Idle) 상태의 단말기의 경우에는 브로드캐스트 채널(BCH: Broadcast Channel)로 송출되는 이웃목록을 토대로 셀을 옮길 수 있으며, 호 설정되어 통화 상태의 단말기는 핸드오버 등을 위한 시스템의 측정요구(Measurement Control)가 있을 때 이웃목록상의 셀에 대한 정보를 측정하게 되는 것이다.

이웃목록은 펨토셀의 설치 시, 운용자가 직접 주변 셀의 정보를 입력할 수 도 있지만, 빈번하게 설치되는 펨토셀의 운용 특성상 설치 때마다 주변 셀의 정보를 확인하여 운용자가 이를 반영한다는 것은 매우 비효율적이다. 또한 상위 망의 노드와 연동을 통해 구성하는 것은 표준화되어 있지 않기 때문에, 스니퍼를 이용한 자기조직화 망의 구성이 필요하며 현재 개발되어 있는 다수의 펨토셀이 이를 응용하고 있다.

도 1 및 도 2는 매크로 셀에 새로운 펨토셀이 설치될 때의 자기 조직화 망(SON) 이슈를 도시한 것으로, 도 1은 펨토셀이 하나의 매크로 셀 영역 안에 존재하는 경우이며, 도 2는 펨토셀이 다수의 매크로 셀과 인접하는 경우이다.

도 1을 참조하면, 펨토셀기지국(10)에 의한 펨토셀(C1)과, 제1 내지 제4 매크로 기지국(Node B)(11, 13, 15, 17)에 의한 제1 내지 제4 매크로 셀(M1, M2, M3, M4)이 도시되어 있다. 펨토셀기지국(10)은 스니퍼 동작 시 제1 매크로 셀(M1)의 제1 기지국(11)의 신호만을 검출할 수 있으며, 제1 기지국(11)의 신호만을 분석하여 자기 조직화 망을 진행하게 된다. 주변의 제2 내지 제4 기지국(13, 15, 17)의 신호는 스니퍼로 검출되지 않으므로, 이웃목록에는 PSC A만이 포함되어야 하지만, 펨토셀기지국(10)은 제1 기지국(11)의 이웃목록을 분석하여 제1 기지국(11) 주변에 제2 내지 제4 기지국(13, 15, 17)이 존재하고 있음을 알 수 있고 자신의 PSC를 제2 내지 제4 기지국(13, 15, 17)의 PSC와 중복되지 않는 적절한 값으로 결정할 수 있다.

도 2를 참조하면, 펨토셀기지국(20)에 의한 펨토셀(C2)과, 제5 내지 제8 매크로 기지국(21, 23, 25, 27)에 의한 제5 내지 제8 매크로 셀(M5, M6, M7, M8)이 도시되어 있다. 도 2의 경우, 펨토셀(C2)은 스니퍼 동작 시 제5 내지 제8 매크로 셀(M5 ~ M8)의 신호를 모두 검출할 수 있는 위치에 있으며, 검출된 제5 내지 제8 매크로 셀(M5 ~ M8)의 신호를 분석하여 자기 조직화 망을 진행하게 된다. 펨토셀(C2)은 제5 내지 제8 매크로 셀(M5 ~ M8)과 모두 인접하고 있으므로, 이웃목록에는 제5 내지 제8 매크로 셀(M5, M6, M7, M8)이 모두 포함된다.

도 1 및 2의 경우에는 펨토셀이 주변 셀의 신호를 검색하는 것만으로도 이웃목록를 구성하여 단말기의 이동성을 보장하는 자기 조직화 망의 예를 보인다. 그러나, 도 3의 예처럼 펨토셀 기지국(30)이 다수의 매크로 셀 신호가 불규칙하게 혼재하고 있는 지역에 설치된 경우는 조금 다르다.

또한, 셀 커버리지와 스니퍼 동작에 따른 검출범위의 차이는 펨토셀 기지국(30)의 출력 세기와 수신 감도의 차이에 의해서나 장애물 등에 따른 음영에 의하여 쉽게 발생할 수 있으며, 도 3은 펨토셀 기지국(30)의 주된 설치 지역인 매크로 셀의 음영지역이나 건물 안의 상황을 반영한 것과 같다. 펨토셀 기지국(30)의 커버리지인 펨토셀(C3a) 내에 점선으로 도시된 영역(C3b)은 스니퍼 동작 시 주변 셀의 신호가 검출될 수 있는 범위를 나타낸다.

도 3에 의하면, 스니퍼 동작으로 제10 매크로 셀(M10)과 제12 매크로 셀(M12)의 신호는 수신할 수 있으나 제9, 11, 13 매크로 셀(M9, M11, M13)의 신호는 수신할 수 없다. 다시 말해, 펨토셀 기지국(30)의 셀 커버리지(C3a)와 셀 커버리지가 상호 겹치는 매크로 셀(M9, M10, M11, M12) 중에 스니퍼 동작에 의해 그 셀 정보를 검출할 수 없는 셀(M9, M11)이 생긴다는 것이다.

따라서, 펨토셀 기지국(30)이 스스로 이웃 목록을 작성할 경우, 그 이웃 목록에는 PSC B와 D 만이 포함된다. 이로 인해, 펨토셀(C3a)에서 전화를 하는 가입자가 제10 매크로 셀(M10)과 제12 매크로 셀(M12)쪽으로 이동을 하면 핸드오버를 하여 호를 유지할 수 있으나, 그 외 매크로 셀(M9, M11, M13)로 이동을 하는 경우에는 이웃목록에 셀 정보가 존재하지 않기 때문에 핸드오버가 발생하지 못하고 호가 해제된다.

따라서, 펨토셀내에서 서비스를 받는 가입자가 이동을 하더라도 문제가 없기 위해선, 스니퍼로 직접 검출되지 않은 제9 매크로 셀(M9)과 제11 매크로 셀(M11)도 이웃목록에 구성되어야만 한다.

한편, 펨토셀은 1 개나 2 개의 주파수를 이용하여 서비스를 제공하는데, 기존 매크로 셀이 송출하고 있는 복수 개의 주파수 중에 하나와 공존하는 형태로 운용된다. 펨토셀이 보유해야 할 이웃 목록의 구성은 그러한 주파수 상황도 고려되어야 한다.

도 4는 도 3의 펨토셀과 관련된 매크로 셀의 FA(Frequency Assignment) 구성을 도시한 도면이다. 펨토셀 기지국(30)의 스니퍼 동작은 그 셀 중심부에서 이루어지므로, 펨토셀 기지국(30)이 스니퍼 동작으로 구성하게 되는 이종주파수 이웃 목록(Inter-Frequency Neighbor List)에는 신호 세기가 강한 순서대로 2FA [PSC D], 3FA [PSC D], 1FA [PSC D], 1FA [PSC B]가 포함된다.

단말기는 이종주파수간 검색(Inter-frequency Measurement) 중에 최대 2 개의 주파수에 대하여만 검출 동작을 수행할 수 있고 이웃목록에 등록된 순서에 따라 검출해야 하므로, 핸드오버를 위한 측정은 2FA [PSC D]와 3FA [PSC D]에 대하여만 진행되고, 1FA으로의 핸드오버는 일어나지 않게 된다. 중심부에서 통화를 하던 단말기의 핸드오버는 신호 세기가 충분한 2FA와 3FA로의 주파수간 하드 핸드오버가 이루어져 문제가 없다.

한편 주변부에서의 신호세기는 1FA [PSC B], 3FA [PSC B], 2FA [PSC B], 2FA [PSC D]의 순서를 가진다. 주변부에서 서비스를 받고 있는 단말기는 신호세기가 가장 좋은 1FA [PSC B]가 이웃목록의 순서상 검출대상에 들지 못하게 되므로 위치에 따라서는 핸드오버의 성공율이 떨어지고 실패할 수도 있다.

이와 같은 문제는 단순히 스니퍼 동작으로 이웃 목록을 구성해서는 해결되지 않는다. 펨토셀의 커버리지 전체를 대상으로 셀의 신호 세기 분포를 확인하고, 이종 주파수 이웃목록의 대상을 최적화시켜야 할 필요가 있는 것이다.

본 발명의 목적은 펨토셀(Femtocell)이 설치될 때 자기 조직화 망(SON: Self Organizing Network)을 실현하기 위해 스스로 최적의 이웃목록을 설정함으로써 이동성(Mobility) 최적화를 이루고자 하는 펨토셀의 이웃목록 설정 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 펨토셀 기지국의 이웃목록 설정 방법은, 임시 시스템 정보를 생성하되, 펨토셀 내의 모든 아이들 상태의 단말기들이 측정(Measurement On RACH) 동작을 수행하도록 상기 임시 시스템 정보의 제11 시스템정보블록(SIB 11)의 'MeasureOnRACH 정보요소'를 설정하는 단계와; 상기 임시 시스템 정보를 브로드캐스트 채널을 통해 상기 펨토셀로 브로드캐스팅하고, 상기 임시 시스템 정보에 따라 상기 측정을 수행한 결과를 RACH 채널을 통해 상기 아이들 상태의 단말기로부터 수신하는 단계와; 상기 측정결과를 기초로 최종 이웃목록을 생성하는 단계를 포함한다.

실시 예에 따라, 본 발명의 이웃목록 설정방법은 스니퍼 동작을 통해 주변 셀에 대한 정보를 획득하는 단계와; 상기 스니퍼 동작의 결과에 따라 1차 이웃목록을 구성하고, 상기 1차 이웃목록을 포함하는 기본 시스템 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 임시 시스템 정보는 상기 기본 시스템 정보 중 상기 제11 시스템정보블록(SIB 11)를 수정한 것이다.

나아가, 다른 실시 예에 따라, 상기 'MeasureOnRACH 정보요소'를 설정하는 단계는, 동일 주파수 측정(Intra-Frequency Measure on RACH) 동작과 이종 주파수 측정(Inter-Frequency Measure on RACH) 동작 중 적어도 하나를 수행하도록 상기 'MeasureOnRACH 정보요소'를 설정하는 것이 바람직하다.

또 다른 실시 예에 의하면, 상기 임시 시스템 정보의 제1 시스템정보블록(SIB 1)에는 상기 기본 시스템 정보에 포함된 지역코드 정보(LAC: Location Area Code)를 대신하여 임시 지역코드 정보가 설정된다. 이에 따라, 상기 단말기로부터 수신하는 단계는, 상기 임시 지역코드 정보에 따라 수행되는 상기 단말기의 위치등록 이벤트를 통해 이루어질 수 있다.

또 다른 실시 예에 의하면, 상기 임시 시스템 정보의 마스터 정보블록(MIB)에 설정된 Value Tag 정보는 상기 기본 시스템 정보에 포함된 Value Tag 정보와 다른 값으로 설정되어, 상기 단말기로 하여금 상기 임시 시스템 정보를 분석하여 상기 측정을 수행하도록 하는 것이 바람직하다.

상기의 이웃목록 생성방법은 상기 최종 이웃목록을 생성한 후에, 최종 시스템 정보를 상기 브로드캐스트 채널을 통해 상기 펨토셀로 브로드캐스팅하여 서비스를 재개시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 최종 시스템 정보는, 상기 기본 시스템 정보에서 상기 1차 이웃목록을 대신하여 상기 최종 이웃목록이 포함되고 상기 마스터 정보블록(MIB)의 Value Tag 정보가 다시 변경된 것일 수 있다.

본 발명의 펨토셀(FemtoCell) 시스템은 자신의 이웃 목록을 구성함에 있어서, 아이들(Idle) 상태의 단말기가 제공하는 측정결과를 이용함으로써 종래의 스니퍼(Sniffer) 동작만으로는 불충분한 자기 조직화 망(SON) 최적화 문제를 해결할 수 있다.

본 발명은 이러한 아이들 상태의 단말기의 측정을 위한 알고리즘을 'Measurement On RACH'을 이용하여 구현한다. 단말기는 펨토셀 내의 어느 위치에도 존재할 수 있으므로, 아이들 상태의 단말기가 수행한 측정(Measurement On RACH)의 결과는 종래의 스니퍼 동작 범위를 넘어서는 정보를 포함하게 되어, 효과적이면서 셀 운용 상황에 적합한 이웃목록을 구성할 수 있게 된다.

또한, 이러한 측정 정보는 각 주변 셀의 PSC(Primary Scrambling Code) 뿐만 아니라 주파수 정보와 단말기의 주된 밀집지역 등에 대한 정보를 모두 획득할 수 있어, 실제 상황에 최적인 이웃목록을 설정할 수 있게 된다.

결국, 본 발명에 따른 펨토셀은 종래의 스니퍼 방식에 비해 그 설치된 환경에서 단말기의 이동성 보장에 큰 향상을 가져 올 수 있다.

도 1 및 도 2는 스니퍼 동작으로 주변 셀 정보를 모두 검출할 수 있는 상태의 펨토셀을 도시한 도면,
도 3은 스니퍼 동작으로 주변 셀 정보를 모두 검출할 수 없는 상태의 펨토셀을 도시한 도면,
도 4는 도 3의 펨토셀과 관련된 매크로 셀의 FA 구성을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 이웃목록 설정방법의 설명에 제공되는 셀 구성도, 그리고
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 펨토셀 기지국의 이웃목록 설정방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 펨토셀 기지국(500)이 복수 개의 매크로 셀 사이에 설치된다. 설명의 편리를 위해, 매크로 셀들의 배치를 도 3의 그것과 동일하게 설정된 것으로 가정하여, 본 발명의 펨토셀 기지국(500) 주변에는 제9 내지 제13 매크로 셀(M9, M10, M11, M12, M13)이 배치되어 있다.

펨토셀 기지국(500)의 커버리지, 즉 펨토셀(C5)은 제9, 10, 11, 12 매크로 셀(M9, M10, M11, M12)과 일부가 겹치도록 배치되어 있는 상태이고, 스니퍼(Sniffer) 동작을 통해서는 여전히 제10 매크로 셀(M10)과 제12 매크로 셀(M12)의 신호만을 수신할 수 있다.

다만, 본 발명의 펨토셀 기지국(500)은 스니퍼 동작에 의하지 아니하고, 호가 설정되지 않은 아이들(Idle) 상태의 단말기(UE1 ~ UE7)에게 주변 셀 정보의 검출을 지시하고 그 검출결과를 이용하여 이웃목록(Neighbor List)을 재구성한다. 이러한 이웃 목록은 펨토셀 기지국(500)이 설사 운용자의 망 설계에 기초하여 설정된 것이 아니어도, 펨토셀(C5) 내에 위치하는 단말기(UE1 ~ UE7)에 대해 최대한의 이동성을 제공함으로써, 자기 조직화 망에 기여한다.

단말기(UE1 ~ UE7)를 통한 주변 셀 정보의 검출을 위해, 펨토셀 기지국(500)은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 25.331로 규정된 WCDMA(Wideband CDMA) 규약에 언급된 'Measurement On RACH'를 단말기(UE1 ~ UE7)에게 지시함으로써 아이들 상태의 단말기(UE1 ~ UE7)로 하여금 측정 결과를 제공하도록 하여, 주변 셀에 대한 정보를 검출한다. 이하에서는 'Measurement On RACH'를 간단히 'RACH 측정'이라 한다.

RACH 측정에 의하면, 아이들 상태의 단말기(UE1 ~ UE7)는 주변 셀 정보를 검출하여 그 검출 결과를 업링크(Uplink)에 사용되는 RACH(Random Access Channel) 트랜스포터 채널(Transport Channel)을 통해 펨토셀 기지국(500)으로 제공한다. RACH 트랜스포터 채널은 단말기가 기지국으로부터 전용 채널(Dedicated Channel)을 요청하기 위해 사용되는 업링크용 트랜스포터 채널이다.

RACH 측정을 통해 검출된 결과는 동일 주파수를 사용하는 주변 셀에 대한 검출 내역과 이종 주파수를 사용하는 셀에 대한 검출내역이 모두 포함되며, 위치등록이나 호 설정(Call Setup)을 시도할 때 사용되는 RRC 연결요청(RRC Connection Request) 메시지 내의 'Measurement Results on RACH Information' 항목에 포함되어 기지국으로 전달된다.

RACH 측정은 펨토셀 기지국(500)이 단말기(UE1 ~ UE7)에게 지시함으로써 수행된다. 펨토셀 기지국(500)은 브로드캐스트 채널(BCH: Broadcast Channel)로 송출하는 시스템 정보에 포함되는 제11 시스템정보블록(SIB 11: System Information Block 11)의 'MeasureOnRACH 정보요소'(MeasureOnRACH Information Element)를 설정함으로써 단말기(UE1 ~ UE7)에게 RACH 측정을 지시할 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 펨토셀 기지국(500)은 자기 조직화 망(SON)을 수행할 시점에 시스템정보블록(SIB)을 통해 펨토셀(C5)내에서 아이들 상태에 있는 모든 단말기(UE1 ~ UE7)에게 RACH 측정을 지시하고, 그 단말기들(UE1 ~ UE7)로 하여금 측정에 따라 주변 셀 정보를 검출 후 바로 위치등록을 시도하게 함으로서 검출된 내역을 수집하여 최적의 이웃 목록을 구성한다.

펨토셀 기지국(500)은 RACH 측정을 단말기(UE1 ~ UE7)에게 지시하기 위해, 제11 시스템정보블록(SIB 11)의 'MeasureOnRACH 정보요소'를 설정함과 더불어, 측정 대상이 되는 이웃 목록을 함께 전송해야 한다. 이 이웃 목록은 스니퍼 동작으로 구성한 목록이며, 이하에서는 다른 이웃 목록과 구분하기 위해 '1차 이웃목록'이라 한다. 1차 이웃 목록은 RACH 측정 결과를 기초로 최종 수정될 것이다.

이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 펨토셀 기지국(500)의 이웃목록 구성방법을 설명한다.

<스니퍼 동작에 의한 기본 시스템 정보 설정: S601, S603>

먼저, 펨토셀 기지국(500)은 스니퍼 동작을 수행하여 펨토셀 주변 셀들의 정보를 수집한다. 도 5의 경우, 제10 매크로 셀(M10)과 제12 매크로 셀(M12)의 정보가 스니퍼 동작을 통해 수집된다(S601).

펨토셀 기지국(500)은 수집된 정보를 분석하여 자신의 시스템 정보를 설정한다. 시스템 정보에는 마스터 정보블록(MIB: Master Information Block), 복수 개의 시스템정보블록(SIB: System Information Block) 및 펨토셀 자신의 PSC(Primary Scrambling Code)가 포함된다.

이때, 스니퍼 동작으로 구성한 1차 이웃목록이 제11 시스템정보블록(SIB 11)에 포함된다. 1차 이웃목록은 스니퍼 동작으로 파악된 주변 셀들의 이웃 목록을 취합하여 구성한 것이다. 예컨대, 도 5의 상황에서, 1차 이웃 목록에는 직접 획득한 제10 매크로 셀(M10)과 제12 매크로 셀(M12) 뿐만 아니라 제11 매크로 셀(M11)과 제13 매크로 셀(M13)이 포함된다(S603).

S601, 603 단계의 동작은 펨토셀 기지국(500)이 처음 설치되어 동작을 개시하는 과정임을 나타내고 있으나, 본 발명의 동작은 처음 설치되는 때에만 한정되는 것이 아니므로, S601, 603 단계의 동작이 본 발명의 필수적인 구성이 아니거나, S603 단계와 S605 단계 사이에 다른 프로세서가 개입될 수 있다.

<'임시 시스템 정보'의 생성: S605>

먼저, RACH 측정을 지시하고 그 측정결과를 제공받기 위해, 펨토셀 기지국(500)은 S603 단계에서 구성한 기본 시스템 정보 중 마스터 정보블록(MIB), 제1 시스템정보블록(SIB 1) 및 제11 시스템정보블록(SIB 11)을 수정하여 '임시 시스템 정보'를 생성한다.

제11 시스템정보블록(SIB 11)에는,

1) 1차 이웃 목록이 포함되고,

2) 단말기가 동일 주파수 측정(Intra-Frequency Measure on RACH) 동작과 이종 주파수 측정(Inter-Frequency Measure on RACH) 동작을 수행하도록, 'MeasureOnRACH 정보요소'의 설정이 변경된다.

또한, 제1 시스템정보블록(SIB 1)에서는 지역코드(LAC: Location Area Code)정보가 '임시 지역코드 정보'로 변경된다. 지역코드 정보가 변경되면, 단말기(UE1 ~ UE7)는 다시 위치등록을 시도하게 되고, 그 위치등록시에 RACH 측정 결과가 RACH 채널을 통해 펨토셀 기지국(500)으로 제공된다. 한편, 이러한 위치등록은 RACH 측정 결과를 제공받기 위해 임시적으로 이루어지는 것이므로, 지역코드 정보도 '임시 지역코드 정보'로 변경하는 것이다. 따라서, '임시 지역코드 정보'는 설정 가능한 값 중에서 펨토셀 기지국(500)이 실제로 사용하는 값과 다른 값이 된다.

마지막으로, 펨토셀(C5) 내의 단말기(UE1 ~ UE7)가 다음의 S607 단계를 통해 송출될 시스템 정보를 취득할 수 있도록, 마스터 정보블록(MIB)의 'Value Tag' 정보를 변경한다. 단말기(UE1 ~ UE7)는 마스터 정보블록의 'Value Tag' 정보가 변경된 것을 확인하고 새로 획득한 임시 시스템 정보를 파싱하여 처리하게 될 것이다.

<'Measurement On RACH' 지시: S607>

펨토셀 기지국(500)은 생성한 '임시 시스템 정보'를 브로드캐스트 채널(BCH)을 통해 펨토셀(C5) 내의 모든 단말기(UE1 ~ UE7)에게 제공한다.

<'Measurement On RACH' 수행: S609>

S607 단계의 RACH 측정 지시는 브로드캐스트 채널(BCH)을 통해 펨토셀(C5) 내의 모든 단말기에게 전송되고, 마스터 정보블록(MIB)의 'Value Tag' 정보가 변경되었기 때문에, 도 5의 경우 아이들 상태에 있는 제1 내지 제7 단말기(UE1 ~ UE7)가 모두 임시 시스템 정보를 분석하고 RACH 측정을 수행하게 된다.

<'Measurement On RACH' 수행 결과 수신: S611>

펨토셀(C5) 내의 단말기(UE1 ~ UE7)는 지역코드 정보가 변경됨에 따라 위치등록을 수행하게 되고, 펨토셀 기지국(500)은 위치등록 과정을 통해 RACH 측정 결과를 펨토셀(C5) 내의 모든 단말기(UE1 ~ UE7)로부터 획득한다. 이를 위해,

1) 우선 RACH 측정을 수행한 단말기(UE1 ~ UE7)에서 위치등록 이벤트가 발생하여,

2) 단말기(UE1 ~ UE7)는 해당 위치에서 측정한 결과를 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지에 포함하여 펨토셀 기지국(500)으로 전송한다.

<최종 이웃 목록의 생성: S613>

펨토셀 기지국(500)은 펨토셀(C5) 내의 모든 단말기(UE1 ~ UE7)로부터 수신한 측정 결과를 취합하고, 그 결과를 기초로 이전의 제1 이웃목록을 수정하여 '최종 이웃 목록'을 구성한다. 도 5의 경우, 최종 이웃목록에는 제13 매크로 셀(M13)이 포함되지 않게 되며, 제9 매크로 셀(M9)이 더 포함될 수 있다.

한편, 최종 이웃 목록의 구성은 주파수 배치와, 측정결과로 나타난 단말기 배치 등을 종합적으로 고려하여 본 발명이 특별히 한정하지 않는 다양한 알고리즘에 따라 구성할 수 있다.

<'최종 시스템 정보'의 생성: S615>

S613 단계에서 최종 이웃 목록을 기초로 임시 시스템 정보를 다시 수정하여 '최종 시스템 정보'를 생성하고, 브로드캐스트 채널을 통해 펨토셀(C5) 내의 단말기(UE1 ~ UE7)에게 다시 송출한다. '최종 시스템 정보'에는,

1) 제11 시스템정보블록(SIB 11)에 최종 이웃 목록이 포함되고,

2) 'Measurement On RACH' 동작 요구를 해제하도록, 제11 시스템정보블록(SIB 11)의 'MeasureOnRACH 정보요소'의 설정이 변경된다.

3) 제1 시스템정보블록(SIB 1)에는 임시 지역코드 정보를 대신하여 펨토셀 기지국(500)의 정상 지역코드 정보가 설정된다.

마지막으로, 단말기(UE1 ~ UE7)가 다시 송출된 시스템 정보를 취득할 수 있도록, 마스터 정보블록(MIB)의 Value Tag 정보가 변경된다.

최종 시스템 정보는 S603 단계에서 생성한 '기본 시스템 정보'에서, 1차 이웃목록을 대신하여 최종 이웃목록이 포함되고, 마스터 정보블록(MIB)의 Value Tag 정보가 변경된 것에 해당한다.

<'최종 시스템 정보'의 전송 및 서비스 재개시: S617>

펨토셀 기지국(500)은 생성한 '최종 시스템 정보'를 브로드캐스트 채널(BCH)을 통해 펨토셀(C5) 내의 모든 단말기(UE1 ~ UE7)에게 제공한다. 이로써, 펨토셀 기지국(500) 및 그 셀 내의 단말기(UE1 ~ UE7)는 자기 조직화 망(SON)의 결과에 따른 최적의 시스템 정보로 서비스를 시작할 수 있다.

이상의 방법을 통해 최적의 이웃목록을 구성함으로써, 펨토셀에 대한 자기 조직화 망이 실현된다.

앞서 설명한 바와 같이, 펨토셀 기지국(500)은 서비스 중에도 필요하면 S601 내지 S617 단계, 또는 S605 내지 S617 단계를 반복적으로 수행하여 최적의 자기 조직화 망을 달성할 수 있다. 예컨대, 1)주변 셀의 신규 설치/제거 등으로 시스템 정보의 변경이 필요한 경우, 2) 펨토셀 기지국(500)을 재가동한 때 뿐만 아니라, 일정한 주기로 반복할 수도 있다.

한편, 도 6에서 수행하는 MeasureOnRACH 동작 수행 중, 펨토셀(C5) 내에 위치해 있는 단말기의 수가 매우 적은 경우에는 수집할 수 있는 셀의 수가 적어지므로, 펨토셀의 자기 조직화 망 최적화가 정상적으로 이루어질 수 없다. 따라서, MeasureOnRACH 동작시 단말기의 수치가 부족한 경우나, 수집한 셀 검출 내역이 부족한 경우에는 도 6의 절차를 반복 수행하는 것으로 최적화를 수행할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims

펨토셀 기지국의 이웃목록 설정 방법에 있어서,
임시 시스템 정보를 생성하되, 펨토셀 내의 모든 아이들 상태의 단말기들이 측정(Measurement On RACH) 동작을 수행하도록 상기 임시 시스템 정보의 제11 시스템정보블록(SIB 11)의 'MeasureOnRACH 정보요소'를 설정하는 단계;
상기 임시 시스템 정보를 브로드캐스트 채널을 통해 상기 펨토셀로 브로드캐스팅하고, 상기 임시 시스템 정보에 따라 상기 단말기들이 상기 측정 동작을 수행한 결과인 측정결과를 RACH 채널을 통해 상기 아이들 상태의 단말기로부터 수신하는 단계; 및
상기 수신한 측정결과를 기초로 최종 이웃목록을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 이웃목록 설정 방법.
제1항에 있어서,
스니퍼 동작을 통해 주변 셀에 대한 정보를 획득하는 단계; 및
상기 스니퍼 동작의 결과에 따라 1차 이웃목록을 구성하고, 상기 1차 이웃목록을 포함하는 기본 시스템 정보를 생성하는 단계를 더 포함하고,
상기 임시 시스템 정보는 상기 기본 시스템 정보 중 상기 제11 시스템정보블록(SIB 11)를 수정한 것임을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 이웃목록 설정 방법.
제2항에 있어서,
상기 'MeasureOnRACH 정보요소'를 설정하는 단계는,
동일 주파수 측정(Intra-Frequency Measure on RACH) 동작과 이종 주파수 측정(Inter-Frequency Measure on RACH) 동작 중 적어도 하나를 수행하도록 상기 'MeasureOnRACH 정보요소'를 설정하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 이웃목록 설정 방법.
제2항에 있어서,
상기 임시 시스템 정보의 제1 시스템정보블록(SIB 1)에는 상기 기본 시스템 정보에 포함된 지역코드 정보(LAC: Location Area Code)를 대신하여 임시 지역코드 정보가 설정되고,
상기 단말기로부터 수신하는 단계는, 상기 임시 지역코드 정보에 따라 수행되는 상기 단말기의 위치등록 이벤트를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 이웃목록 설정 방법.
제2항에 있어서,
상기 임시 시스템 정보의 마스터 정보블록(MIB)에 설정된 Value Tag 정보는 상기 기본 시스템 정보에 포함된 Value Tag 정보와 다른 값으로 설정되어, 상기 단말기로 하여금 상기 임시 시스템 정보를 분석하여 상기 측정을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 이웃목록 설정 방법.
제2항에 있어서,
상기 최종 이웃목록을 생성한 후에, 최종 시스템 정보를 상기 브로드캐스트 채널을 통해 상기 펨토셀로 브로드캐스팅하여 서비스를 재개시하는 단계를 더 포함하고,
상기 최종 시스템 정보는,
상기 기본 시스템 정보에서 상기 1차 이웃목록을 대신하여 상기 최종 이웃목록이 포함되고 상기 임시 시스템 정보의 마스터 정보블록(MIB)의 Value Tag 정보가 다시 변경된 것임을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 이웃목록 설정 방법.