KR101230615B1 - The load balancing method in multi-mode femtocell and multi-mode femtocell therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로 다른 규격의 무선망을 제공하는 멀티모드 펨토 셀 기지국의 부하 분산 방법 및 이를 위한 멀티모드 펨토 셀 기지국에 관한 것으로, 본 발명에 따른 멀티모드 펨토 셀 기지국은 이종망간 이동성 정책 정보를 저장하는 저장 수단; 멀티모드 이동 단말에 대해 각각 서로 다른 규격의 무선망을 제공하며, 적어도 하나는 상기 이종망간 이동성 정책 정보 및 다른 무선망의 부하 정보에 기초하여 상기 멀티모드 이동 단말의 접속을 수락하거나 다른 무선망으로 접속을 천이시키는 복수의 무선 모듈; 및 상기 복수의 무선 모듈로부터 각 무선망의 부하 정보를 수집하고, 상기 복수의 무선 모듈의 요청에 따라 다른 무선망의 부하 정보를 응답하는 무선망 부하 관리 모듈;을 포함한다.The present invention relates to a load balancing method of a multimode femtocell base station providing a wireless network of different standards, and a multimode femtocell base station for the same. The multimode femtocell base station according to the present invention stores mobility policy information between heterogeneous networks. Storage means; A wireless network of different standards is provided for each of the multimode mobile terminals, and at least one of the multimode mobile terminals accepts the access of the multimode mobile terminal based on the inter-mobility mobility policy information and the load information of the other wireless network. A plurality of wireless modules for transitioning connections; And a wireless network load management module for collecting load information of each wireless network from the plurality of wireless modules and responding to load information of another wireless network according to requests of the plurality of wireless modules.

Description

멀티모드 펨토 셀 기지국의 부하 분산 방법 및 이를 위한 멀티모드 펨토 셀 기지국{THE LOAD BALANCING METHOD IN MULTI-MODE FEMTOCELL AND MULTI-MODE FEMTOCELL THEREFOR}Load balancing method of multi-mode femto cell base station and multi-mode femto cell base station for this purpose {THE LOAD BALANCING METHOD IN MULTI-MODE FEMTOCELL AND MULTI-MODE FEMTOCELL THEREFOR}

본 발명은 펨토 셀(Femto Cell)에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 서로 다른 규격의 무선망을 제공하는 멀티모드 펨토 셀에 관한 것이다. The present invention relates to a femto cell, and more particularly, to a multimode femto cell providing a wireless network of different standards.

스마트 폰 및 태블릿 PC의 출현으로 모바일 데이터 트래픽이 폭증하고 있으며, 이에 대응하기 위해 각 이동통신사업자들은 차세대 무선통신기술인 LTE(Long Term Evolution)를 상용화 진행 중이다. 그러나 LTE 기술만으로 폭증하는 모바일 데이터 트래픽을 모두 수용하는 것은 어렵다고 조사되고 있으며, 따라서 무선 랜(WiFi) 및 휴대인터넷(Mobile WiMAX) 등으로 무선망 확충을 꾀하고 있다.With the advent of smart phones and tablet PCs, mobile data traffic is exploding. To cope with this, mobile operators are commercializing LTE (Long Term Evolution), the next generation wireless communication technology. However, it is difficult to accommodate all the exploding mobile data traffic with LTE technology alone. Therefore, wireless networks (WiFi) and mobile WiMAX (Mobile WiMAX) are being expanded.

특히 WiFi가 망 부하를 감쇄시킬 수 있는 유력한 대책으로 이미 많은 사업자들이 WiFi 액세스 포인트의 현장 설치를 확대하고 있다. 더불어 많은 이동 단말들이 멀티 모드로 출시되고 있으며, 사용자들은 그들의 사용 패턴 혹은 요금제에 따라 적절한 무선망을 선택하여 사용하고 있다. 즉, 무선 데이터 요금에 민감한 사용자라면 무료로 서비스되고 있는 WiFi를 주로 이용할 것이고, 그렇지 않은 사용자는 이동성 등 서비스 품질이 높은 3G 혹은 4G와 같은 공중망을 이용하게 된다.In particular, many operators are already expanding the installation of WiFi access points as a viable countermeasure to reduce the network load. In addition, many mobile terminals are released in multi-mode, and users select and use an appropriate wireless network according to their usage pattern or plan. In other words, users who are sensitive to wireless data charges will mainly use WiFi, which is free of charge, and users who do not use wireless networks will use public networks such as 3G or 4G, which have high service quality such as mobility.

이와 같이 여러 종류의 무선망이 혼재하고 있는 상황에서 사업자는 각 무선망이 효율적으로 균등하게 사용되길 희망하나, 가입자들이 무선망을 선택하고 있는 현재의 상황에서는 특정 무선망으로 사용자들이 몰릴 수 있다. 예를 들면, 많은 스마트 폰 사용자들이 배터리 소모를 최소화하기 위해 평소 WiFi를 오프(OFF)한 상태에서 사용함에 따라, 많은 WiFi 액세스 포인트(AP:Access Point)를 설치했음에도 불구하고 해당 지역의 공중망 부하 감소 효과는 기대 이하라고 보고되고 있다.In this situation where various types of wireless networks are mixed, the operator hopes that each wireless network will be used effectively and evenly. However, in the current situation where subscribers select a wireless network, users may be driven to a specific wireless network. For example, as many smartphone users use WiFi off to minimize battery consumption, the local network load is reduced despite many WiFi Access Points (APs) installed. The effect is reported to be less than expected.

위와 같은 문제를 해결하기 위해 공중망 주파수를 그대로 이용하면서 데이터 오프로드(Data Offload) 효과를 낼 수 있는 펨토 셀이 중요 기술로 떠오르고 있으며, 따라서 각 사업자들은 모바일 데이터 폭증 지역에 WiFi 액세스 포인트 기능이 내장된 멀티모드 펨토 셀의 설치를 서두르고 있다. 여기서 멀티모드 펨토 셀이란 WiFi 액세스 포인트와 3G 혹은 4G가 결합된 듀얼모드 펨토 셀일 수가 있으며, 세 가지 무선망이 모두 결합된 트리플모드 펨토 셀일 수도 있다.In order to solve the above problems, femtocells that can use data offload while using the public network frequency are emerging as an important technology. Therefore, each operator has a built-in WiFi access point function in the mobile data explosion area. Installation of multimode femto cells is rushing. The multimode femto cell may be a dual mode femto cell in which a WiFi access point and 3G or 4G are combined, or a triple mode femto cell in which all three wireless networks are combined.

하지만 멀티모드 펨토 셀을 이용하여 모바일 데이터 폭증 지역의 데이터 분산 효과를 배가시킬 수는 있으나, 멀티모드 펨토 셀에서 운용하는 복수의 무선망 중 특정 무선망으로 사용자가 몰릴 수 있는 문제는 여전히 남아 있다. 더구나 펨토 셀은 가용 자원이 충분하지 않은 경우가 대부분이므로 사용자가 특정 무선망에 몰리게 되면 해당 무선망의 서비스 품질은 현저히 저하될 수밖에 없다.However, although the multi-mode femto cell can be used to double the data distribution effect in the mobile data explosion region, there is still a problem that a user can be driven to a specific wireless network among a plurality of wireless networks operated in the multi-mode femto cell. In addition, since femtocells often have insufficient resources, the quality of service of a wireless network is inevitably deteriorated when a user is concentrated on a specific wireless network.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 멀티모드 펨토 셀을 구축함에 있어서 멀티모드 펨토 셀 기지국 자체적으로 사용자별 최적의 무선망을 선택하여 이종망간 부하 분산을 수행하는 멀티모드 펨토 셀 기지국의 부하 분산 방법 및 이를 위한 멀티모드 펨토 셀 기지국을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in building a multi-mode femto cell multi-mode femto cell base station multi-mode femto cell to select the optimal wireless network per user to perform load balancing between heterogeneous networks An object of the present invention is to provide a load balancing method of a base station and a multimode femto cell base station for the same.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이종망간 부하 분산을 위한 멀티모드 펨토 셀 기지국은 이종망간 이동성 정책 정보를 저장하는 저장 수단; 멀티모드 이동 단말에 대해 각각 서로 다른 규격의 무선망을 제공하며, 적어도 하나는 상기 이종망간 이동성 정책 정보 및 다른 무선망의 부하 정보에 기초하여 상기 멀티모드 이동 단말의 접속을 수락하거나 다른 무선망으로 접속을 천이시키는 복수의 무선 모듈; 및 상기 복수의 무선 모듈로부터 각 무선망의 부하 정보를 수집하고, 상기 복수의 무선 모듈의 요청에 따라 다른 무선망의 부하 정보를 응답하는 무선망 부하 관리 모듈;을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a multimode femtocell base station for heterogeneous network load balancing, comprising: storage means for storing inter-network mobility policy information; A wireless network of different standards is provided for each of the multimode mobile terminals, and at least one of the multimode mobile terminals accepts the access of the multimode mobile terminal based on the inter-mobility mobility policy information and the load information of the other wireless network. A plurality of wireless modules for transitioning connections; And a wireless network load management module for collecting load information of each wireless network from the plurality of wireless modules and responding to load information of another wireless network according to requests of the plurality of wireless modules.

상기 이종망간 이동성 정책 정보는, 무선망별 수용 가입자 수를 포함하고, 상기 복수의 무선 모듈 중 적어도 하나는, 상기 멀티모드 이동 단말의 접속 시도시, 접속 중인 가입자 수가 해당 무선망의 수용 가입자 수 이상인 경우, 상기 멀티모드 이동 단말을 다른 무선망으로 접속 천이시킬 수 있다.The mobility policy information between heterogeneous networks includes the number of subscribers for each wireless network, and when at least one of the plurality of wireless modules attempts to access the multi-mode mobile terminal, the number of subscribers being connected is greater than or equal to the number of subscribers of the corresponding wireless network. The multi-mode mobile terminal can be connected to another wireless network.

또한, 상기 이종망간 이동성 정책 정보는, 무선망별 부하율 임계치를 포함하고, 상기 복수의 무선 모듈 중 적어도 하나는, 상기 멀티모드 이동 단말의 접속시, 해당 무선망의 부하율이 부하율 임계치보다 큰 경우, 상기 멀티모드 이동 단말을 다른 무선망 모듈로 접속 천이시킬 수 있다.The heterogeneous inter-network mobility policy information may include a load rate threshold for each wireless network, and when at least one of the plurality of wireless modules is connected to the multi-mode mobile terminal, when the load rate of the corresponding wireless network is greater than the load rate threshold, The multi-mode mobile terminal can connect to another wireless network module.

또한, 상기 이종망간 이동성 정책 정보는, 무선망별 접속 가능 가입자의 정보를 포함하고, 상기 복수의 무선 모듈 중 적어도 하나는, 상기 멀티모드 이동 단말이 상기 무선망별 접속 가능 가입자가 아닌 경우, 상기 멀티모드 이동 단말을 다른 무선 모듈로 접속 천이시킬 수 있다.The heterogeneous network mobility policy information may include information of a subscriber who can access each wireless network, and at least one of the plurality of wireless modules may be configured to perform the multi-mode mode when the multimode mobile terminal is not the subscriber who can access the wireless network. The mobile terminal may connect to another wireless module.

상기 복수의 무선 모듈 각각은, 상기 멀티모드 이동 단말을 상기 다른 무선망 모듈로 접속 천이시키기 위해, 접속 천이를 지시하는 메시지를 상기 멀티모드 이동 단말로 전송할 수 있다.Each of the plurality of wireless modules may transmit a message indicating a connection transition to the multimode mobile terminal in order to connect the multimode mobile terminal to the other wireless network module.

상기 접속 천이를 지시하는 메시지는, 접속 천이를 지시하는 파라미터를 포함하는 RRC 연결 거부 메시지(RRC Connection Reject)일 수 있다.The message indicating the connection transition may be an RRC connection reject message including a parameter indicating a connection transition.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 멀티모드 펨토 셀 기지국의 이종망간 부하 분산 방법은, (A) 멀티모드 이동 단말로부터 서로 다른 무선 규격의 복수의 무선망 중 어느 하나에 대한 접속 시도를 수신하는 단계; 및 (B) 이종망간 이동성 정책 정보에 기초하여 상기 멀티모드 이동 단말의 접속을 수락하거나 다른 무선망으로 접속 천이시키는 단계;를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, a method for load balancing between heterogeneous networks of a multimode femtocell base station includes: (A) an attempt to connect to any one of a plurality of wireless networks of different wireless standards from a multimode mobile terminal; Receiving; And (B) accepting the connection of the multimode mobile terminal or transitioning to another wireless network based on the inter-network mobility policy information.

상기 이종망간 이동성 정책 정보는, 무선망별 수용 가입자 수를 포함하고, 상기 (B) 단계는, 상기 멀티모드 이동 단말이 접속하는 무선망의 접속 중인 가입자 수가 해당 무선망의 수용 가입자 수 이상인 경우, 상기 멀티모드 이동 단말을 다른 무선망으로 접속 천이시킬 수 있다.The mobility policy information between heterogeneous networks includes the number of subscribers per wireless network, and in step (B), when the number of subscribers in the wireless network to which the multi-mode mobile terminal is connected is equal to or greater than the number of subscribers in the wireless network, The multi-mode mobile terminal can transition to another wireless network.

상기 이종망간 이동성 정책 정보는, 무선망별 부하율 임계치를 포함하고, 상기 (B) 단계는, 상기 멀티모드 이동 단말이 접속하는 무선망의 부하율이 부하율 임계치보다 큰 경우, 상기 멀티모드 이동 단말을 다른 무선망으로 접속 천이시킬 수 있다.The heterogeneous network mobility policy information includes a load rate threshold for each wireless network, and in the step (B), when the load rate of a wireless network to which the multimode mobile terminal is connected is greater than a load rate threshold, the multimode mobile terminal is transferred to another wireless network. Connection can be made to the network.

상기 이종망간 이동성 정책 정보는, 무선망별 접속 가능 가입자의 정보를 포함하고, 상기 (B) 단계는, 상기 멀티모드 이동 단말이 상기 무선망별 접속 가능 가입자가 아닌 경우, 상기 멀티모드 이동 단말을 다른 무선망으로 접속 천이시킬 수 있다.The mobility policy information between heterogeneous networks includes information of a subscriber who can access by wireless network, and in step (B), when the multimode mobile terminal is not the subscriber that can be accessed by wireless network, the multimode mobile terminal is connected to another wireless network. Connection can be made to the network.

상기 (B) 단계는, 상기 멀티모드 이동 단말을 상기 다른 무선망으로 접속 천이시키기 위해, 접속 천이를 지시하는 메시지를 상기 멀티모드 이동 단말로 전송할 수 있다.In the step (B), in order to connect the multi-mode mobile terminal to the other wireless network, a message indicating an access transition may be transmitted to the multi-mode mobile terminal.

본 발명은, 멀티모드 펨토 셀 기지국이 자체적으로 이종망간 부하 분산을 수행함으로써 별도의 이종망간 이동성 제어 서버의 복잡성 및 구현 어려움을 해소할 수 있다.The present invention can solve the complexity and implementation difficulties of a separate inter-network mobility control server by the multi-mode femto cell base station itself performs the load balancing between heterogeneous networks.

또한, 본 발명은 펨토 셀 지역에서 사용자들이 인위적인 무선망 선택을 하지 않아도 항상 최적의 무선망을 선택하여 이용할 수 있도록 한다.In addition, the present invention allows users to always select and use the optimal wireless network even in the femto cell area without the need for artificial wireless network selection.

또한, 본 발명은 WiFi 액세스 포인트 혹은 펨토 셀을 이용한 공중망의 망 부하 감쇄 효과를 극대화할 수 있다.In addition, the present invention can maximize the network load attenuation effect of the public network using a WiFi access point or femtocell.

또한, 본 발명은 WiFi 지역에서만 이동 단말의 WiFi 모뎀을 활성화시킴으로써 이동 단말의 배터리 소모를 줄일 수 있다.In addition, the present invention can reduce the battery consumption of the mobile terminal by activating the WiFi modem of the mobile terminal only in the WiFi region.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 셀을 포함하는 통신 시스템의 네트워크 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모드 펨토 셀 기지국에 이종망간 이동성 정책 정보를 다운로드하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모드 펨토 셀 기지국의 구성요소 간 신호 흐름을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모드 펨토 셀 기지국에서 이동 단말의 접속 무선망을 이종망으로 천이하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모드 펨토 셀 기지국이 이동 단말을 LTE 접속에서 WiFi 접속으로 천이시키는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모드 펨토 셀 기지국이 이동 단말을 LTE 접속에서 WCDMA 접속으로 천이시키는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모드 이동 단말에서의 WiFi 접속 제어를 위한 구성요소 간 신호 흐름도이다.1 is a diagram schematically illustrating a network configuration of a communication system including a femto cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method for downloading inter-network mobility policy information to a multimode femto cell base station according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a signal flow between components of a multimode femto cell base station according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of transitioning an access wireless network of a mobile terminal to a heterogeneous network in a multimode femto cell base station according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method in which a multimode femto cell base station transitions a mobile terminal from an LTE connection to a WiFi connection according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method for a multimode femto cell base station to transition a mobile terminal from an LTE connection to a WCDMA connection according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a configuration of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
8 is a signal flow diagram between components for controlling WiFi connection in a multi-mode mobile terminal according to one embodiment of the present invention.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.The foregoing and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: There will be. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 셀을 포함하는 통신 시스템의 네트워크 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a network configuration of a communication system including a femto cell according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 통신 시스템은 펨토 셀(Femto Cell), 매크로 셀(Macro Cell), IP 네트워크(130) 및 코어 네트워크를 포함하여 구성된다. 여기서 펨토 셀과 매크로 셀을 구분하여 도시하였지만 펨토 셀은 매크로 셀의 서비스 영역 내에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 1, a communication system includes a femto cell, a macro cell, an IP network 130, and a core network. Although the femto cell and the macro cell are illustrated separately, the femto cell may be located in the service area of the macro cell.

매크로 셀은 이동통신시스템의 통상적인 무선 접속 셀로서 무선 자원을 관리하는 기지국(140)을 포함한다. 매크로 셀의 기지국(140)은 해당 기지국(140)을 제어하는 기지국 제어기(RNC:Radio Network Controller)(150)에 연결되고 이동 단말(110)과 무선 통신을 수행하여 이동통신서비스를 제공한다.The macro cell is a typical radio access cell of a mobile communication system and includes a base station 140 that manages radio resources. The base station 140 of the macro cell is connected to a Radio Network Controller (RNC) 150 that controls the base station 140 and performs wireless communication with the mobile terminal 110 to provide a mobile communication service.

펨토 셀은 주로 가정이나 빌딩 내부와 같이 상기 매크로 셀의 전파가 열화되는 지역이나 음영 지역에서 이동통신서비스의 품질을 보장하기 위한 목적으로 또는 펨토존 서비스 등과 같이 저렴한 요금을 제공하기 위한 목적으로 활용되는 무선 접속 셀로서 범용 인터넷 회선(IP 네트워크(130))과 연결된 펨토 셀 기지국(120)(Femto AP)을 포함한다. The femto cell is mainly used for the purpose of guaranteeing the quality of mobile communication services in areas where shadows of the macro cell are degraded, such as homes or buildings, or for providing low rates such as femtozone services. A radio access cell includes a femto cell base station 120 (Femto AP) connected to a universal Internet line (IP network 130).

펨토 셀 내에 진입한 이동 단말(110)은 상기 펨토 셀 기지국(120)과 연결되어 상기 펨토 셀 기지국(120)을 통해 IP 네트워크(130)를 경유하여 코어 네트워크와 연결된다. 일반적으로 펨토 셀은 1개의 주파수를 지원하며, 매크로 셀(130)에 대한 간섭을 줄이기 위해 매크로 셀(130)과 다른 주파수를 사용할 수 있다. 또한, 펨토 셀 기지국(113)은 작은 커버리지를 갖기 때문에 작은 수의 동시 사용자 수를 지원한다.The mobile terminal 110 entering the femto cell is connected to the femto cell base station 120 and is connected to the core network via the femto cell base station 120 via the IP network 130. In general, a femto cell supports one frequency and may use a frequency different from that of the macro cell 130 to reduce interference with the macro cell 130. In addition, since the femto cell base station 113 has a small coverage, it supports a small number of concurrent users.

코어 네트워크는 데이터 서비스 및 음성 서비스를 제공하기 위한 이동통신시스템의 네트워크로서 상기 매크로 셀과는 교환기(MSC)(170) 또는 패킷 교환 노드(SGSN)(180)를 통해 연결되고, 상기 펨토 셀과는 IP 네트워크(130) 및 게이트웨이(GW)(160)를 통해 연결되어, 상기 매크로 셀 또는 상기 펨토 셀 내의 이동 단말(110)들로 통신 서비스를 제공한다. 도 1에서는 코어 네트워크의 구성요소로서 교환기(MSC)(170), 패킷 교환 노드(SGSN)(180), 게이트웨이(160)만을 도시하였지만 이외 홈 위치 등록기 등 통신 서비스를 위한 구성요소를 포함하고 이러한 코어 네트워크는 주지된 통신 네트워크 또는 차세대 통신 네트워크를 모두 포함할 수 있다.The core network is a network of a mobile communication system for providing a data service and a voice service, and is connected to the macro cell through an exchanger (MSC) 170 or a packet switched node (SGSN) 180 and is connected to the femto cell. It is connected through an IP network 130 and a gateway (GW) 160 to provide a communication service to the mobile terminal 110 in the macro cell or the femto cell. Although FIG. 1 illustrates only a switch (MSC) 170, a packet switched node (SGSN) 180, and a gateway 160 as a component of a core network, other core components include a component for a communication service such as a home location register. The network may include both known communication networks or next generation communication networks.

펨토 셀 관리 서버(190)는, 펨토 셀 기지국(120)을 관리하는 관리 장치로서, 펨토 셀 기지국(120)의 인증 처리, 활성화/비활성화 처리 등의 관리를 수행하고, 또한 펨토 셀 기지국(120)으로 이종망간 이동성 정책 정보를 해당 펨토 셀 기지국(120)의 초기 구동시 내려준다. 여기서 이종망간 이동성 정책 정보는, 무선망별 수용 가입자 수, 무선망별 접속 가능 가입자 정보인 화이트 리스트(White List), 무선망별 부하율 임계치, 무선망별 접속 우선 순위 등을 포함한다. The femto cell management server 190 is a management device for managing the femto cell base station 120, and performs management such as authentication processing, activation / deactivation processing, etc. of the femto cell base station 120, and also the femto cell base station 120. As a result, the inter-mobility mobility policy information is lowered upon initial driving of the femtocell base station 120. Here, the mobility policy information between heterogeneous networks includes a number of subscribers per wireless network, a white list which is accessible subscriber information for each wireless network, a load rate threshold for each wireless network, and a connection priority for each wireless network.

펨토 셀 기지국(120)은 복수의 서로 다른 규격의 무선망을 지원하는 멀티모드 펨토 셀 기지국으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)은 무선망 부하 관리 모듈(121)과 복수의 무선 모듈(123, 125, 127)을 포함한다. 본 실시예에서는 복수의 무선 모듈(123, 125, 127)로서 WiFi 모듈(123), WCDMA 모듈(125) 및 LTE 모듈(127)을 포함한다. 그러나 여기에 제한되는 것은 아니고 WiFi 모듈(123)과 WCDMA 모듈(125)만을 포함할 수도 있고, 또는 WiFi 모듈(123)과 LTE 모듈(127)만을 포함할 수 있으며, 또는 WCDMA 모듈(125)과 LTE 모듈(127)만을 포함할 수도 있다.The femto cell base station 120 is a multi-mode femto cell base station supporting a wireless network of a plurality of different standards, as shown in Figure 1, the multi-mode femto cell base station 120 according to the present embodiment is a wireless network load The management module 121 and the plurality of wireless modules 123, 125, and 127 are included. In the present embodiment, the plurality of wireless modules 123, 125, and 127 include a WiFi module 123, a WCDMA module 125, and an LTE module 127. However, the present invention is not limited thereto, and may include only the WiFi module 123 and the WCDMA module 125, or may include only the WiFi module 123 and the LTE module 127, or the WCDMA module 125 and the LTE. It may also include only the module 127.

복수의 무선 모듈(123, 125, 127)은 각 무선망 규격에 따라 무선 신호로 이동 단말(110)과 통신을 수행하고 무선 모듈(123, 125, 127) 각각은 이동 단말(110)과 통신하는 무선망의 부하 정보를 분석하여 주기적으로 또는 이벤트성으로 상기 무선망 부하 관리 모듈(121)로 전달한다. 여기서 상기 무선망의 부하 정보는 액티브(Active) 사용자 수, 평균 데이터 쓰루풋(Throughput), CPU 부하율 등이 포함된다. The plurality of wireless modules 123, 125, and 127 communicate with the mobile terminal 110 by a radio signal according to each wireless network standard, and each of the wireless modules 123, 125, and 127 communicates with the mobile terminal 110. The load information of the wireless network is analyzed and transmitted to the wireless network load management module 121 periodically or eventually. The load information of the wireless network may include the number of active users, average data throughput, CPU load rate, and the like.

또한, 복수의 무선 모듈(123, 125, 127)은, 이동 단말(110)이 접속을 시도하는 경우 상기 이종망간 이동성 정책 정보에 기초하여 해당 이동 단말(110)의 접속 수용 여부를 결정하고, 접속을 수용할 수 없는 경우, 무선망 부하 관리 모듈(121)로부터 다른 무선망의 부하 정보를 전달받아 그 전달받은 다른 무선망의 부하 정보 및 상기 이종망간 이동성 정책 정보를 토대로 다른 무선망으로 접속을 천이시킨다.In addition, when the mobile terminal 110 attempts to connect, the plurality of wireless modules 123, 125, and 127 determine whether to accept the connection of the mobile terminal 110 based on the heterogeneous network mobility policy information, and connect to the mobile terminal 110. If it is not possible to receive the information, and receives the load information of the other wireless network from the wireless network load management module 121 transitions the connection to another wireless network based on the load information of the other wireless network and the mobility information between the heterogeneous networks. Let's do it.

무선망 부하 관리 모듈(121)은, 상기 복수의 무선 모듈(123, 125, 127)로부터 주기적으로 또는 이벤트성으로 부하 정보를 수신하여 저장하고, 상기 복수의 무선 모듈(123, 125, 127) 각각으로부터 무선망 부하 정보 요청을 수신하는 경우 다른 무선망의 부하 정보를 응답한다. The wireless network load management module 121 receives and stores load information periodically or eventually from the plurality of wireless modules 123, 125, and 127, and each of the plurality of wireless modules 123, 125, and 127. When receiving the request for the wireless network load information from the response to the load information of the other wireless network.

바람직하게, 무선망 부하 관리 모듈(121)은 펨토 셀 기지국(120)의 초기 구동시 펨토 셀 관리 서버(190)로 상기 이종망간 이동성 정책 정보를 요청하여 수신하고 복수의 무선 모듈(123, 125, 127)이 참조할 수 있도록 저장 수단에 저장할 수 있다. Preferably, the wireless network load management module 121 requests and receives the inter-network mobility policy information from the femto cell management server 190 when the femto cell base station 120 is initially driven, and receives the plurality of wireless modules 123, 125,. 127 may be stored in the storage means for reference.

이하에서는 도 1의 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)에서 이종망간 이동성 정책 정보를 다운로드하는 과정 및 그 이종망간 이동성 정책 정보에 따라 이동 단말(110)의 접속을 천이하는 과정의 예를 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.Hereinafter, an example of downloading a heterogeneous mobility policy information from the multimode femtocell base station 120 of FIG. 1 and a process of transitioning the access of the mobile terminal 110 according to the heterogeneous network mobility policy information are shown in FIGS. It demonstrates with reference to 4.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)에 이종망간 이동성 정책 정보를 다운로드하는 방법을 설명하는 흐름도로, 도 2를 참조하면, 펨토 셀 관리 서버(190)는, 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)이 초기 구동(Start Up)되어 접속해 오면(S201), 이종망간 이동성 정책 정보를 상기 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)으로 다운로드한다(S203). 이후, 운용자에 의해 이종망간 이동성 정책 정보가 변경되어 펨토 셀 관리 서버(190)에 반영되면(S205), 펨토 셀 관리 서버(190)는 그 변경된 이종망간 이동성 정책 정보를 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)으로 전송하며 변경을 지시한다(S207). 이에 따라 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)은 저장되어 있던 기존 이종망간 이동성 정책 정보를 삭제하고 상기 펨토 셀 관리 서버(190)로부터 전송된 변경된 이종망간 이동성 정책 정보를 저장하는 업데이트를 수행한다(S209). 그리고 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)은 펨토 셀 관리 서버(190)로 이동성 정책 변경 응답을 전송한다(S211). 펨토 셀 기지국(120)은 그 수신된 이종망간 이동성 정책 정보를 저장 수단에 저장한다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a method for downloading heterogeneous network mobility policy information to a multimode femto cell base station 120 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the femto cell management server 190 includes: When the multimode femto cell base station 120 is initially driven (Start Up) and connected (S201), the heterogeneous network mobility policy information is downloaded to the multimode femto cell base station 120 (S203). Subsequently, when the heterogeneous mobility policy information is changed by the operator and reflected in the femto cell management server 190 (S205), the femto cell management server 190 transmits the changed heterogeneous network mobility policy information to the multimode femto cell base station 120. ) And instructs a change (S207). Accordingly, the multimode femto cell base station 120 deletes the existing heterogeneous inter-network mobility policy information stored therein and updates the stored heterogeneous inter-network mobility policy information transmitted from the femto cell management server 190 (S209). . The multimode femto cell base station 120 transmits a mobility policy change response to the femto cell management server 190 (S211). The femto cell base station 120 stores the received inter-network mobility policy information in storage means.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 구성요소 간 신호 흐름을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a signal flow between components of a multimode femto cell base station 120 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 복수의 무선 모듈(123, 125, 127) 각각은 주기적으로 또는 이벤트성으로 각 무선 모듈(123, 125, 127)의 무선망 부하 정보를 무선망 부하 관리 모듈(121)로 전달한다(S301). 이때, 각 무선 모듈(123, 125, 127)과 무선망 부하 관리 모듈(120) 간 통신은 IP 통신이 될 수도 있고, 공유 메모리를 이용할 수도 있다.Referring to FIG. 3, each of the plurality of radio modules 123, 125, and 127 of the multimode femto cell base station 120 may periodically load or load radio network load information of each radio module 123, 125, and 127. Transfer to the wireless network load management module 121 (S301). In this case, the communication between the wireless modules 123, 125, and 127 and the wireless network load management module 120 may be IP communication, or may use a shared memory.

이후, LTE 모듈(127)로 이동 단말(110)이 유입되어 접속을 시도하는 경우(S303), LTE 모듈(127)은 이종망간 이동성 정책 정보와 자신의 무선망 부하 정보를 참조하여 접속 수용 불가를 결정한다(S305). 예를 들어, 상기 이종망간 이동성 정책 정보를 참조할 때, 현재 LTE 무선망 접속 중인 가입자 수가 LTE 무선망 수용 가입자 수 이상일 경우, 상기 이동 단말(110)의 접속 수용 불가를 결정하거나, 현재 부하율(예컨대, 데이터 쓰루풋이나 CPU 부하율)이 상기 이종망간 이동성 정책 정보에 포함된 LTE 무선망 부하율 임계치를 상회할 경우 상기 이동 단말(110)의 접속 수용 불가를 결정한다.Subsequently, when the mobile terminal 110 flows into the LTE module 127 and attempts to access it (S303), the LTE module 127 refers to heterogeneous network mobility policy information and its own wireless network load information and thus cannot accept the connection. Determine (S305). For example, when referring to the mobility policy information between heterogeneous networks, when the number of subscribers currently connected to the LTE wireless network is greater than or equal to the number of LTE wireless network-accepting subscribers, the mobile terminal 110 determines that the mobile terminal 110 cannot accept the connection or the current load rate (eg, If the data throughput or CPU load rate is higher than the LTE wireless network load rate threshold included in the inter-network mobility policy information, it is determined that the mobile terminal 110 cannot accept the connection.

이와 같이 상기 이동 단말(110)의 접속 수용 불가를 결정한 LTE 모듈(127)은, 해당 이동 단말(110)을 다른 무선망으로 천이시키기 위해, 무선망 부하 관리 모듈(121)로 무선망 부하 정보 요청을 전송하고(S307), 무선망 부하 관리 모듈(121)로부터 다른 무선망의 부하 정보를 포함하는 부하 정보 응답을 수신한다(S309). 예컨대, WiFi 무선망의 부하 정보와 WCDMA 무선망 부하 정보를 수신한다.In this way, the LTE module 127 that determines that the mobile terminal 110 cannot accept the connection requests the wireless network load information to the wireless network load management module 121 in order to transition the mobile terminal 110 to another wireless network. In step S307, the wireless network load management module 121 receives a load information response including load information of another wireless network (S309). For example, the load information and the WCDMA wireless network load information of the WiFi wireless network are received.

그리고 나서, LTE 모듈(127)은 상기 수신된 다른 무선망의 부하 정보 그리고 상기 이종망간 이동성 정책 정보를 참조하여 WiFi 무선망이나 WCDMA 무선망으로 상기 이동 단말(110)을 천이시킨다(S311).Thereafter, the LTE module 127 transitions the mobile terminal 110 to the WiFi wireless network or the WCDMA wireless network with reference to the received load information of the other wireless network and the mobility policy information between the heterogeneous networks (S311).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)에서 이동 단말의 접속 무선망을 이종망으로 천이하는 방법을 설명하는 순서도이다. 도 4를 참조한 실시예에서, 이종망간 이동성 정책 정보에는 LTE 화이트 리스트, 각 무선망별 부하율 임계치, 무선망별 접속 우선 순위로서 LTE 접속의 경우 WiFi->WCDMA의 순서로 우선 순위 정보가 포함된 것을 가정한다. 4 is a flowchart illustrating a method of transitioning an access wireless network of a mobile terminal to a heterogeneous network in a multimode femto cell base station 120 according to an embodiment of the present invention. In the embodiment referring to FIG. 4, it is assumed that mobility policy information between heterogeneous networks includes priority information in order of LTE white list, load rate threshold for each wireless network, and access priority for each wireless network, in order of WiFi-> WCDMA. .

도 4에 도시된 바와 같이, 이동 단말(110)이 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 LTE 모듈(127)로 접속하는 경우, 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 LTE 모듈(127)은 이종망간 이동성 정책 정보에 LTE 화이트 리스트가 설정되어 있는지 확인한다(S401, S403).As shown in FIG. 4, when the mobile terminal 110 accesses the LTE module 127 of the multimode femtocell base station 120, the LTE module 127 of the multimode femtocell base station 120 is heterogeneous. It is checked whether the LTE white list is set in the mobility policy information (S401 and S403).

LTE 화이트 리스트가 설정되어 있는 경우, 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 LTE 모듈(127)은 그 LTE 화이트 리스트에 기초하여 상기 이동 단말(110)이 LTE 접속이 허용된 가입자 단말인지 확인한다(S405).When the LTE white list is set, the LTE module 127 of the multimode femtocell base station 120 determines whether the mobile terminal 110 is a subscriber station allowed for LTE access based on the LTE white list (S405). ).

상기 이동 단말(110)이 LTE 접속이 허용된 가입자 단말이거나, 또는 상기 단계 S401에서 LTE 화이트 리스트가 설정되어 있지 않은 경우, 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 LTE 모듈(127)은 이종망간 이동성 정책 정보에 포함된 LTE 부하율 임계치와 자신의 부하율을 비교하고(S407), 부하율이 LTE 부하율 임계치보다 작은 경우, LTE 접속을 수용한다(S409).When the mobile terminal 110 is a subscriber station allowed for LTE access or the LTE white list is not set in step S401, the LTE module 127 of the multimode femtocell base station 120 may have a heterogeneous mobility policy. The LTE load rate threshold included in the information is compared with its own load rate (S407). If the load rate is smaller than the LTE load rate threshold, the LTE connection is accepted (S409).

한편, 상기 단계 S405에서 확인한 결과, 이동 단말(110)이 LTE 접속이 허용되지 않은 가입자 단말이거나, LTE 부하율이 LTE 부하율 임계치보다 큰 경우, 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 LTE 모듈(127)은 무선망 부하 관리 모듈(121)로 다른 무선망의 부하 정보를 요청하여 수신하고, 그 수신된 다른 무선망의 부하 정보와 이종망간 이동성 정책 정보에 기초하여 상기 이동 단말(110)을 다른 무선망으로 천이시킨다. On the other hand, as a result of checking in step S405, if the mobile terminal 110 is a subscriber station that is not allowed to access the LTE, or the LTE load rate is greater than the LTE load rate threshold, the LTE module 127 of the multi-mode femto cell base station 120 is Request and receive load information of another wireless network to the wireless network load management module 121, and transfer the mobile terminal 110 to another wireless network based on the received load information of the other wireless network and mobility policy information between heterogeneous networks. Transition

구체적으로, LTE 모듈(127)은 이종망간 이동성 정책 정보에 포함된 무선망 접속 우선 순위에 기초하여 이동 단말(110)을 WiFi로 천이하기 위해 이종망간 이동성 정책 정보에 포함된 WiFi 부하율 임계치와 무선망 부하 관리 모듈(121)로부터 전달된 WiFi 무선망의 부하율을 비교한다(S411).Specifically, the LTE module 127 is a WiFi load threshold and the wireless network included in the heterogeneous mobility policy information to transition the mobile terminal 110 to WiFi based on the wireless network access priority included in the mobility policy information between heterogeneous networks. The load rate of the WiFi wireless network transmitted from the load management module 121 is compared (S411).

WiFi 무선망 부하율이 WiFi 부하율 임계치보다 작은 경우, 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 LTE 모듈(127)은 이동 단말(110)을 LTE 접속에서 WiFi 접속으로 천이시킨다(S413). If the WiFi wireless network load rate is less than the WiFi load threshold, the LTE module 127 of the multimode femto cell base station 120 transitions the mobile terminal 110 from the LTE connection to the WiFi connection (S413).

한편, 상기 단계 S411의 비교 결과, WiFi 무선망 부하율이 WiFi 부하율 임계치보다 큰 경우, 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 LTE 모듈(127)은 이동망간 이동성 정책 정보에 포함된 무선망 접속 우선 순위에 따라 이동 단말(110)을 LTE 접속에서 WCDMA 접속으로 천이시킨다(S415). 본 실시예에서 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)이 트리플모드이고 WCDMA의 우선순위가 가장 낮으므로, WCDMA 접속 천이 결정시 WCDMA 부하율을 판단하지 않는 것으로 설명한다.On the other hand, as a result of the comparison of the step S411, when the WiFi wireless network load rate is greater than the WiFi load rate threshold, the LTE module 127 of the multi-mode femtocell base station 120 to the wireless network access priority included in the mobility policy information between mobile networks Accordingly, the mobile terminal 110 transitions from the LTE connection to the WCDMA connection (S415). Since the multi-mode femto cell base station 120 is in the triple mode and the WCDMA has the lowest priority, the WCDMA load rate is not determined when determining the WCDMA access transition.

이하에서는 도 1의 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)에서 이종망간 이동성 정책 정보에 따라 이동 단말(110)로 하여금 무선망 접속을 천이하도록 지시하는 방법의 실시예를 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a method of instructing the mobile terminal 110 to transition a wireless network connection according to inter-network mobility policy information in the multimode femtocell base station 120 of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. do.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)이 이동 단말을 LTE 접속에서 WiFi 접속으로 천이시키는 방법을 설명하는 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of transitioning a mobile terminal from an LTE connection to a WiFi connection by the multimode femto cell base station 120 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 먼저 이동 단말(110)은 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)으로 LTE 접속을 시도한다. 구체적으로, 이동 단말(110)은 RRC 연결 설정 과정(Connection Setup) 과정을 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)과 진행하고(S501), 이 과정에서 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 LTE 모듈(127)은 도 4를 참조하여 설명한 방법과 같이 LTE 부하율 임계치와 현재 LTE 무선망 부하율을 비교하여 LTE 접속에서 WiFi 접속으로 천이를 결정한다(S503).Referring to FIG. 5, first, a mobile terminal 110 attempts an LTE connection to a multimode femto cell base station 120. In detail, the mobile terminal 110 performs an RRC connection setup process with the multimode femtocell base station 120 (S501). In this process, the LTE module 127 of the multimode femtocell base station 120 is performed. ) Determines the transition from the LTE connection to the WiFi connection by comparing the LTE load rate threshold and the current LTE wireless network load rate as in the method described with reference to FIG. 4 (S503).

이와 같이 LTE 접속에서 WiFi 접속으로 천이가 결정되면, 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 LTE 모듈(127)은 이동 단말(110)로 WiFi 접속으로 천이를 지시하는 파라미터를 포함하는 다운링크 정보 전송 메시지(DLInformationTransfer)를 전송한다(S505). 예컨대, 다운링크 정보 전달 메시지에 "Transfer to WiFi"의 텍스트를 파라미터로서 기록한다.As described above, when the transition from the LTE connection to the WiFi connection is determined, the LTE module 127 of the multimode femto cell base station 120 includes a downlink information transmission message including a parameter indicating a transition to the WiFi connection to the mobile terminal 110. (DLInformationTransfer) is transmitted (S505). For example, the text of "Transfer to WiFi" is recorded as a parameter in the downlink information transfer message.

이와 같이 WiFi 접속으로 천이를 지시하는 파라미터를 포함하는 다운링크 정보 전송 메시지(DLInformationTransfer)를 수신한 이동 단말(110)은, 상기 WiFi 접속으로 천이를 지시하는 파라미터에 기초하여 현재 연결 중인 접속을 해제한다. 즉, 이동 단말(110)은 RRC 연결 해제 과정(Connection Release) 과정을 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)과 진행한다(S507). 그리고 이동 단말(110)은 WiFi 모뎀을 켜고 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 WiFi 모듈(123)로 접속을 시도한다(S509).As such, the mobile terminal 110 receiving the downlink information transmission message (DLInformationTransfer) including the parameter indicating the transition to the WiFi connection releases the connection currently being connected based on the parameter indicating the transition to the WiFi connection. . That is, the mobile terminal 110 performs an RRC connection release process with the multimode femto cell base station 120 (S507). The mobile terminal 110 turns on the WiFi modem and attempts to access the WiFi module 123 of the multimode femtocell base station 120 (S509).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)이 이동 단말을 LTE 접속에서 WCDMA 접속으로 천이시키는 방법을 설명하는 흐름도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a method in which a multimode femto cell base station 120 transitions a mobile terminal from an LTE connection to a WCDMA connection according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 먼저 이동 단말(110)은 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)으로 LTE 접속을 시도한다. 구체적으로, 이동 단말(110)은 RRC 연결 설정 과정(Connection Setup) 과정을 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)과 진행하는데, 이때 이동 단말(110)은 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)으로 RRC 연결 요청 메시지(Connection Request)를 전송한다(S601).Referring to FIG. 6, first, a mobile terminal 110 attempts an LTE connection to a multimode femto cell base station 120. In detail, the mobile terminal 110 performs an RRC connection setup process with the multimode femtocell base station 120. In this case, the mobile terminal 110 requests an RRC connection to the multimode femtocell base station 120. A message (Connection Request) is transmitted (S601).

RRC 연결 요청 메시지를 수신한 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 LTE 모듈(127)은 이종망간 이동성 정책 정보를 토대로 LTE 접속에서 WCDMA 접속으로의 천이를 결정한다. 구체적으로, 도 4를 참조하여 설명한 실시예와 동일한 방식으로 펨토 셀 기지국(120)의 LTE 모듈(127)은 LTE 부하율 임계치와 현재 LTE 무선망 부하율을 비교하여 LTE 접속에서 WCDMA 접속으로 천이를 결정한다(S603).Upon receiving the RRC connection request message, the LTE module 127 of the multimode femto cell base station 120 determines a transition from the LTE access to the WCDMA connection based on the inter-mobility mobility policy information. Specifically, in the same manner as the embodiment described with reference to FIG. 4, the LTE module 127 of the femto cell base station 120 compares the LTE load rate threshold with the current LTE wireless network load rate to determine a transition from the LTE connection to the WCDMA connection. (S603).

이와 같이 LTE 접속에서 WCDMA 접속으로 천이가 결정되면, 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)은 이동 단말(110)로 WCDMA 접속으로 천이를 지시하는 한다. 구체적으로, 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 LTE 모듈(127)은 상기 RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답으로 RRC 연결 거부 메시지(Connection Reject)를 이동 단말(110)로 전송하면서 그 RRC 연결 거부 메시지에 WCDMA 접속으로 천이를 지시하는 파라미터, 예를 들어 "Redirectioninfo : UMTS"를 설정한다(S605).As described above, when the transition from the LTE connection to the WCDMA connection is determined, the multimode femto cell base station 120 instructs the mobile terminal 110 to transition to the WCDMA connection. In detail, the LTE module 127 of the multimode femto cell base station 120 transmits an RRC connection reject message to the mobile terminal 110 in response to the RRC connection request message, and transmits to the RRC connection reject message. A parameter indicating a transition to the WCDMA connection, for example, "Redirectioninfo: UMTS" is set (S605).

이와 같이 WCDMA 접속으로 천이를 지시하는 파라미터를 포함하는 RRC 연결 거부 메시지를 수신한 이동 단말(110)은, 상기 WCDMA 접속으로 천이를 지시하는 파라미터에 기초하여 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)의 WCDMA 모듈(125)로 접속을 시도한다(S607).As such, the mobile terminal 110 receiving the RRC connection rejection message including the parameter indicating the transition to the WCDMA connection is based on the WCDMA module of the multimode femtocell base station 120 based on the parameter indicating the transition to the WCDMA connection. A connection is attempted at 125 (S607).

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말(110)의 구성을 나타낸 도면이다. 7 is a diagram illustrating a configuration of a mobile terminal 110 according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 이동 단말(110)은 멀티모드 단말로서, 접속 제어 모듈(710)과 복수의 무선 모듈(720, 730, 740)을 포함한다. 본 실시예에서는 복수의 무선 모듈(720, 730, 740)로서 WiFi 모듈(720), WCDMA 모듈(730) 및 LTE 모듈(740)을 포함한다. 그러나 여기에 제한되는 것은 아니고 WiFi 모듈(720)과 WCDMA 모듈(730)만을 포함할 수도 있고, 또는 WiFi 모듈(720)과 LTE 모듈(740)만을 포함할 수 있으며, 또는 WCDMA 모듈(730)과 LTE 모듈(740)만을 포함할 수도 있다.Referring to FIG. 7, the mobile terminal 110 is a multi-mode terminal, and includes a connection control module 710 and a plurality of wireless modules 720, 730, and 740. In the present embodiment, the plurality of wireless modules 720, 730, and 740 include a WiFi module 720, a WCDMA module 730, and an LTE module 740. However, the present invention is not limited thereto, and may include only the WiFi module 720 and the WCDMA module 730, or may include only the WiFi module 720 and the LTE module 740, or the WCDMA module 730 and the LTE. It may also include only module 740.

복수의 무선 모듈(720, 730, 740)은 접속 제어 모듈(710)의 제어에 따라 각 무선망 규격에 따라 무선 신호로 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)과 통신을 수행한다. The plurality of radio modules 720, 730, and 740 communicate with the multimode femtocell base station 120 with a radio signal according to each radio network standard under the control of the access control module 710.

접속 제어 모듈(710)은, 복수의 무선 모듈(720, 730, 740) 중 적어도 하나의 무선 모듈(720, 730, 740)을 선택하여 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)으로 접속을 제어하되, 복수의 무선 모듈(720, 730, 740) 중 어느 하나가 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)로부터 접속 천이를 지시하는 파라미터를 수신하는 경우, 그 파라미터에 기초하여 현재 접속 중인 무선망과의 접속 과정을 종료하고 상기 파라미터에 대응하는 다른 무선망으로 접속을 천이한다.The access control module 710 selects at least one radio module 720, 730, 740 of the plurality of radio modules 720, 730, and 740 to control the connection to the multimode femtocell base station 120, When any one of the wireless modules 720, 730, and 740 receives a parameter indicating a connection transition from the multimode femtocell base station 120, the connection process with the wireless network currently connected is terminated based on the parameter. And the connection is transferred to another wireless network corresponding to the parameter.

접속 제어 모듈(710)에 있어서 LTE 접속으로부터 WCDMA 접속으로의 천이는 3GPP 규격에 의한 처리가 가능하지만, LTE 접속으로부터 WiFi 접속으로의 천이 또는 WCDMA 접속으로부터 WiFi 접속으로의 천이는 3GPP 규격에서 제시되어 있지 않기 때문에, 3GPP 접속과 Non-3GPP 접속 간 천이를 위해 별도의 처리 수단이 접속 제어 모듈(710)에 구현될 필요가 있다. 이러한 3GPP 접속과 Non-3GPP 접속 간 천이를 위한 별도의 처리 수단은 어플리케이션으로 구현되어 탑재될 수도 있고 이를 사용자가 제어할 수 있다. In the connection control module 710, the transition from the LTE connection to the WCDMA connection can be processed according to the 3GPP standard, but the transition from the LTE connection to the WiFi connection or the transition from the WCDMA connection to the WiFi connection is not described in the 3GPP standard. In this case, a separate processing means needs to be implemented in the connection control module 710 for the transition between the 3GPP connection and the Non-3GPP connection. A separate processing means for transitioning between the 3GPP connection and the Non-3GPP connection may be implemented and mounted as an application or controlled by the user.

상기 3GPP 접속과 Non-3GPP 접속 간 천이를 위한 별도의 처리 수단은 LTE 접속에서 WiFi 접속으로의 서비스 천이 또는 WCDMA 접속에서 WiFi 접속으로의 서비스 천이를 제어할 뿐만 아니라, 이동 단말(110)이 WiFi 서비스 지역에 있지 않은 경우 WiFi 모듈(720)의 WiFi 모뎀을 오프(off)시킴으로써 배터리 소모를 방지할 수도 있다.The separate processing means for the transition between the 3GPP connection and the Non-3GPP connection not only controls the service transition from the LTE connection to the WiFi connection or the service transition from the WCDMA connection to the WiFi connection, but also allows the mobile terminal 110 to perform the WiFi service. When not in the area, the battery module may be prevented by turning off the WiFi modem of the WiFi module 720.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모드 이동 단말에서의 WiFi 접속 제어를 위한 구성요소 간 신호 흐름도이다.8 is a signal flow diagram between components for controlling WiFi connection in a multi-mode mobile terminal according to one embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 멀티모드 이동 단말(110)은 WiFi 오프 상태이고, 멀티모드 이동 단말(110)의 접속 제어 모듈(710)은 WCDMA 모듈(730) 및 LTE 모듈(740)을 모니터링하여 멀티모드 펨토 셀 기지국(120)으로부터 WiFi 접속으로의 접속 천이를 지시하는 파라미터가 수신되는지 감시한다(S803). Referring to FIG. 8, the multi-mode mobile terminal 110 is in a WiFi off state, and the access control module 710 of the multi-mode mobile terminal 110 monitors the WCDMA module 730 and the LTE module 740 to multi-mode. It is monitored whether a parameter indicating the connection transition from the femto cell base station 120 to the WiFi connection is received (S803).

WiFi 접속으로의 접속 천이를 지시하는 파라미터가 수신된 것을 확인한 멀티모드 이동 단말(110)의 접속 제어 모듈(710)은, WiFi 모듈(720)로 접속 지시 명령(WiFi ON)을 전달하고, WiFi 모듈(720)은 WiFi 모뎀을 온(on)시켜 WiFi 접속을 시도한다(S805, S807).The connection control module 710 of the multi-mode mobile terminal 110 confirming that a parameter indicating a connection transition to the WiFi connection has been received, transmits a connection instruction command (WiFi ON) to the WiFi module 720, and sends a WiFi module. 720, the WiFi modem is turned on and attempts to connect to the WiFi (S805 and S807).

한편, 멀티모드 이동 단말(110)이 WiFi 서비스 영역을 벗어나는 경우, 멀티모드 이동 단말(110)은 다른 무선망, 즉 WCDMA 모듈(730)이나 LTE 모듈(740)을 통해 멀티모드 펨토 셀 기지국(710)으로 재접속한다. 따라서 멀티모드 이동 단말(110)의 접속 제어 모듈(710)은 WCDMA 모듈(730)이나 LTE 모듈(740)을 통한 데이터 전송(Data Transfer)을 감시함으로써 멀티모드 이동 단말(110)의 WiFi 서비스 영역 이탈을 판단할 수 있다(S809, S811).On the other hand, when the multi-mode mobile terminal 110 is out of the WiFi service area, the multi-mode mobile terminal 110 is a multi-mode femto cell base station 710 via another wireless network, that is, WCDMA module 730 or LTE module 740 Reconnect to). Accordingly, the access control module 710 of the multimode mobile terminal 110 leaves the WiFi service area of the multimode mobile terminal 110 by monitoring data transfer through the WCDMA module 730 or the LTE module 740. It may be determined (S809, S811).

이와 같이 멀티모드 이동 단말(110)이 WiFi 서비스 영역을 벗어나는 경우, 멀티모드 이동 단말(110)의 접속 제어 모듈(710)은 WiFi 모듈(720)로 턴 오프 명령(WiFi OFF)을 전달하고, WiFi 모듈(720)은 WiFi 모뎀을 오프(off)시켜 배터리의 소모를 방지한다(S813, S815).As such, when the multi-mode mobile terminal 110 leaves the WiFi service area, the access control module 710 of the multi-mode mobile terminal 110 transmits a turn off command (WiFi OFF) to the WiFi module 720, and the WiFi The module 720 turns off the WiFi modem to prevent battery drain (S813 and S815).

이상의 실시예를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 멀티모드 펨토 셀 기지국은 이종망간 부하 분산 기능을 내장함으로써 펨토 셀을 이용한 효율적인 데이터 오프로드(offload) 효과를 꾀할 수 있고, 사용자별 최적의 무선망 선택을 가능하게 하며, 공중망의 부하를 경감할 수 있다.As described with reference to the above embodiments, the multi-mode femto cell base station of the present invention can implement an efficient data offload effect using a femto cell by implementing a load balancing function between heterogeneous networks, and optimal wireless network for each user. It can make choices and reduce the load on the public network.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. The method of the present invention as described above may be embodied as a program and stored in a computer-readable recording medium (such as a CD-ROM, a RAM, a ROM, a floppy disk, a hard disk, or a magneto-optical disk).

본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다. While the specification contains many features, such features should not be construed as limiting the scope of the invention or the scope of the claims. In addition, the features described in the individual embodiments herein may be combined and implemented in a single embodiment. Conversely, various features described herein in a single embodiment may be implemented in various embodiments individually or in a suitable subcombination.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 아니된다. 어떤 환경에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.It is to be understood that, although the operations have been described in a particular order in the figures, it should be understood that such operations are performed in a particular order as shown, or that a series of sequential orders, or all described operations, . In some circumstances, multitasking and parallel processing may be advantageous. It should also be understood that the division of various system components in the above embodiments does not require such distinction in all embodiments. The above-described program components and systems can generally be implemented as a single software product or as a package in multiple software products.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.

120 : 멀티모드 펨토 셀 기지국 121 : 무선망 부하 관리 모듈
123 : WiFi 모듈 125 : WCDMA 모듈
127 : LTE 모듈120: multi-mode femto cell base station 121: wireless network load management module
123: WiFi module 125: WCDMA module
127: LTE module

Claims (14)

이종망간 부하 분산을 위한 멀티모드 펨토 셀 기지국에 있어서,
펨토 셀 관리 서버로부터 수신된 이종망간 이동성 정책 정보를 저장하는 저장 수단;
멀티모드 이동 단말에 대해 각각 서로 다른 규격의 무선망을 제공하며, 적어도 하나는 상기 이종망간 이동성 정책 정보 및 다른 무선망의 부하 정보에 기초하여 상기 멀티모드 이동 단말의 접속을 수락하거나 다른 무선망으로 접속을 천이시키는 복수의 무선 모듈; 및
상기 복수의 무선 모듈로부터 각 무선망의 부하 정보를 수집하고, 상기 복수의 무선 모듈의 요청에 따라 다른 무선망의 부하 정보를 응답하는 무선망 부하 관리 모듈;을 포함하고,
상기 복수의 무선 모듈 각각은,
상기 멀티모드 이동 단말을 상기 다른 무선망 모듈로 접속 천이시키기 위해, 접속 천이를 지시하는 메시지를 상기 멀티모드 이동 단말로 전송하는 멀티모드 펨토 셀 기지국. A multimode femto cell base station for heterogeneous load balancing,
Storage means for storing inter-network mobility policy information received from a femto cell management server;
A wireless network of different standards is provided for each of the multimode mobile terminals, and at least one of the multimode mobile terminals accepts the access of the multimode mobile terminal based on the inter-mobility mobility policy information and the load information of the other wireless network. A plurality of wireless modules for transitioning connections; And
A wireless network load management module that collects load information of each wireless network from the plurality of wireless modules and responds to load information of another wireless network according to a request of the plurality of wireless modules;
Each of the plurality of wireless modules,
A multimode femtocell base station for transmitting a message indicative of a connection transition to the multimode mobile terminal in order to connect the multimode mobile terminal to the other wireless network module. 제 1 항에 있어서,
상기 이종망간 이동성 정책 정보는, 무선망별 수용 가입자 수를 포함하고,
상기 복수의 무선 모듈 중 적어도 하나는, 상기 멀티모드 이동 단말의 접속 시도시, 접속 중인 가입자 수가 해당 무선망의 수용 가입자 수 이상인 경우, 상기 멀티모드 이동 단말을 다른 무선망으로 접속 천이시키는 것을 특징으로 하는 멀티모드 펨토 셀 기지국.The method of claim 1,
The heterogeneous mobility policy information includes the number of subscribers per wireless network,
At least one of the plurality of wireless modules, when attempting to access the multimode mobile terminal, transitions the multimode mobile terminal to another wireless network when the number of subscribers being connected is greater than or equal to the number of subscribers of the corresponding wireless network. Multimode femto cell base station. 제 1 항에 있어서,
상기 이종망간 이동성 정책 정보는, 무선망별 부하율 임계치를 포함하고,
상기 복수의 무선 모듈 중 적어도 하나는, 상기 멀티모드 이동 단말의 접속시, 해당 무선망의 부하율이 부하율 임계치보다 큰 경우, 상기 멀티모드 이동 단말을 다른 무선망 모듈로 접속 천이시키는 것을 특징으로 하는 멀티모드 펨토 셀 기지국.The method of claim 1,
The heterogeneous network mobility policy information includes a load ratio threshold for each wireless network,
At least one of the plurality of wireless modules, when the multi-mode mobile terminal is connected, when the load ratio of the wireless network is greater than the load rate threshold, the multi-mode mobile terminal is connected to another wireless network module, characterized in that the multi-transition Mode femto cell base station. 제 1 항에 있어서,
상기 이종망간 이동성 정책 정보는, 무선망별 접속 가능 가입자의 정보를 포함하고,
상기 복수의 무선 모듈 중 적어도 하나는, 상기 멀티모드 이동 단말이 상기 무선망별 접속 가능 가입자가 아닌 경우, 상기 멀티모드 이동 단말을 다른 무선 모듈로 접속 천이시키는 것을 특징으로 하는 멀티모드 펨토 셀 기지국.The method of claim 1,
The mobility policy information between heterogeneous networks includes information of a subscriber who can access by wireless network,
At least one of the plurality of radio modules, the multi-mode femto cell base station characterized in that the multi-mode mobile terminal is connected to the other wireless module when the multi-mode mobile terminal is not a subscriber capable of accessing the wireless network. 삭제delete 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접속 천이를 지시하는 메시지는, 접속 천이를 지시하는 파라미터를 포함하는 RRC 연결 거부 메시지(RRC Connection Reject)인 것을 특징으로 하는 멀티모드 펨토 셀 기지국.The method according to any one of claims 1 to 4,
The message indicating the connection transition is a multi-mode femto cell base station, characterized in that the RRC Connection Reject message (RRC Connection Reject) including a parameter indicating the connection transition. 서로 다른 무선 규격의 복수의 무선망을 제공하는 멀티모드 펨토 셀 기지국의 이종망간 부하 분산 방법에 있어서,
(A) 멀티모드 이동 단말로부터 서로 다른 무선 규격의 복수의 무선망 중 어느 하나에 대한 접속 시도를 수신하는 단계; 및
(B) 펨토 셀 관리 서버로부터 수신된 이종망간 이동성 정책 정보와 상기 복수의 무선망의 부하 정보에 기초하여 상기 멀티모드 이동 단말의 접속을 수락하거나 다른 무선망으로 접속 천이시키는 단계;를 포함하고,
상기 (B) 단계는, 상기 멀티모드 이동 단말을 상기 다른 무선망으로 접속 천이시키기 위해, 접속 천이를 지시하는 메시지를 상기 멀티모드 이동 단말로 전송하는 멀티모드 펨토 셀 기지국의 이종망간 부하 분산 방법.In the load balancing method between heterogeneous networks of a multimode femtocell base station providing a plurality of wireless networks of different wireless standards,
(A) receiving a connection attempt to any one of a plurality of wireless networks of different wireless standards from the multi-mode mobile terminal; And
(B) accepting the connection of the multi-mode mobile terminal or transitioning to another wireless network based on the inter-mobility mobility policy information received from the femtocell management server and the load information of the plurality of wireless networks;
In the step (B), in order to connect the multimode mobile terminal to the other wireless network, a heterogeneous network load balancing method of a multimode femtocell base station transmitting a message indicating a connection transition to the multimode mobile terminal. 제 7 항에 있어서,
상기 이종망간 이동성 정책 정보는, 무선망별 수용 가입자 수를 포함하고,
상기 (B) 단계는, 상기 멀티모드 이동 단말이 접속하는 무선망의 접속 중인 가입자 수가 해당 무선망의 수용 가입자 수 이상인 경우, 상기 멀티모드 이동 단말을 다른 무선망으로 접속 천이시키는 것을 특징으로 하는 멀티모드 펨토 셀 기지국의 이종망간 부하 분산 방법.The method of claim 7, wherein
The heterogeneous mobility policy information includes the number of subscribers per wireless network,
In the step (B), when the number of subscribers in the wireless network to which the multi-mode mobile terminal is connected is equal to or larger than the number of subscribers in the wireless network, the multi-mode mobile terminal is connected to another wireless network. A method for load balancing between heterogeneous networks of a mode femto cell base station. 제 7 항에 있어서,
상기 이종망간 이동성 정책 정보는, 무선망별 부하율 임계치를 포함하고,
상기 (B) 단계는, 상기 멀티모드 이동 단말이 접속하는 무선망의 부하율이 부하율 임계치보다 큰 경우, 상기 멀티모드 이동 단말을 다른 무선망으로 접속 천이시키는 것을 특징으로 하는 멀티모드 펨토 셀 기지국의 이종망간 부하 분산 방법.The method of claim 7, wherein
The heterogeneous network mobility policy information includes a load ratio threshold for each wireless network,
In the step (B), when the load ratio of the wireless network to which the multi-mode mobile terminal is connected is greater than a load rate threshold, the multi-mode femto cell base station is heterogeneous, wherein the multi-mode mobile terminal is connected to another wireless network. Manganese load balancing method. 제 7 항에 있어서,
상기 이종망간 이동성 정책 정보는, 무선망별 접속 가능 가입자의 정보를 포함하고,
상기 (B) 단계는, 상기 멀티모드 이동 단말이 상기 무선망별 접속 가능 가입자가 아닌 경우, 상기 멀티모드 이동 단말을 다른 무선망으로 접속 천이시키는 것을 특징으로 하는 멀티모드 펨토 셀 기지국의 이종망간 부하 분산 방법.The method of claim 7, wherein
The mobility policy information between heterogeneous networks includes information of a subscriber who can access by wireless network,
In the step (B), when the multimode mobile terminal is not a subscriber capable of accessing the radio network, the heterogeneous network load balancing of the multimode femtocell base station is characterized in that the multimode mobile terminal connects to another wireless network. Way. 삭제delete 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접속 천이를 지시하는 메시지는, 접속 천이를 지시하는 파라미터를 포함하는 RRC 연결 거부 메시지(RRC Connection Reject)인 것을 특징으로 하는 멀티모드 펨토 셀 기지국의 이종망간 부하 분산 방법.The method according to any one of claims 7 to 10,
The message indicating the connection transition is an RRC Connection Reject message (RRC Connection Reject) including a parameter indicating a connection transition, heterogeneous network load balancing method of a multi-mode femto cell base station. 삭제delete 삭제delete
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