KR101268940B1 - 통신 시스템에서 펨토 기지국 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에 있어서, 펨토 기지국이 사용자 단말기와의 인터페이스를 제공하고, 매크로 기지국 혹은 중계기와의 인터페이스를 제공하고, 코어 네트워크와의 인터페이스를 제공한다.
펨토 기지국, 펨토 기지국 모드, 중계 모드, 펨토 기지국 미등록 UE, 매크로 기지국 용량 공유, 동기 제공, 자원 관리, FA 적응적 설정

Description

통신 시스템에서 펨토 기지국 및 그 제어 방법{FEMTO ACCESS POINT IN A COMMUNICATION SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 통신 시스템에서 펨토(femto) 기지국(AP: Access Point) 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
통신 시스템은 사용자 단말기(UE: User Equipment, 이하 'UE'라 칭하기로 한다)들에게 다양한 고속 대용량 서비스를 제공하는 형태로 발전해나가고 있다. 특히, 통신 시스템에서는 전체 시스템 용량을 증대시키고, 서비스 품질을 향상시키기 위해 음영 영역을 서비스하는 것이 중요한 요소로 작용하는데, 이는 기지국의 서비스 영역 확장과 기지국의 용량 증대에 매우 중요한 영향을 끼치기 때문이다. 상기 음영 영역을 서비스하는 방식들은 다양하게 존재하는데, 그 중 대표적인 방식이 매크로(macro) 기지국과의 인터페이스를 제공하는 중계기를 사용하는 방식과 코어 네트워크(CN: Core Network)와의 인터페이스를 제공하는 펨토 기지국을 사용하는 방식이다.
상기 중계기는 크게 반복기(repeater)와 릴레이(relay)로 구분되며, 상기 반복기는 기지국으로부터 수신한 다운링크(downlink) 신호를 그대로 UE로 송신하고, 상기 UE 로부터 수신한 업링크(uplink) 신호를 그대로 상기 기지국으로 송신한다. 이에 반해, 상기 릴레이는 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 디지털 신호로 디코딩(decoding)하고, 상기 디코딩된 신호를 다시 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 신호로 생성하여 UE로 송신하고, 상기 UE 로부터 수신한 업링크 신호를 디코딩하고, 상기 디코딩된 신호를 다시 RF 주파수 신호로 생성하여 상기 기지국으로 송신한다.
또한, 상기 펨토 기지국은 현재까지 제안되어 있는 기지국들 중 가장 작은 사이즈를 가지는 기지국으로서, 일반적인 기지국(이하 '매크로(macro) 기지국'이라 칭하기로 한다)과 독립된 사무실, 주거지, 빌딩 등의 소규모 통신 영역인 펨토셀 영역에 존재하는 소수의 UE 들에게 통신 서비스를 제공한다. 즉, 상기 펨토 기지국은 음영 영역을 서비스할 수 있을 뿐만 아니라 매크로 기지국의 로드(load)를 감소시킴으로써, 매크로 기지국의 용량을 공유하는 중계기와 달리 서비스 사업자의 서비스 용량을 증가시킬 수 있다.
한편, 통신 시스템에서는 가입자 그룹과 서비스 사업자를 구분해야 하는데, 이에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 통신 시스템이 광대역 부호 분할 다중 접속(WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access, 이하 'CDMA'라 칭하기로 한다) 통신 시스템인 경우를 가정하기로 한다. 상기 WCDMA 통신 시스템에서는 공중 육상 이동 네트워 크(PLMN: Public Land Mobile Network, 이하 'PLMN'라 칭하기로 한다) 식별자(ID: IDentifier, 이하 'ID'라 칭하기로 한다)를 사용하여 서비스 사업자를 구분하며, 가입자 식별자(IMSI: International Mobile Station Identity, 이하 'IMSI'라 칭하기로 한다)를 사용하여 서비스 가입자를 구분한다. 그러나, 상기 펨토 기지국을 통한 서비스는 기존의 매크로 기지국을 통한 서비스와는 과금 체계가 달라질 수 있으므로 펨토 기지국을 통한 서비스 가입자 그룹을 별개로 관리할 필요가 있다. 따라서, 펨토 기지국에서는 펨토 기지국 자체의 가입자 그룹 ID를 사용하여 가입자 그룹을 구분한다.
여기서, 상기 가입자 그룹 ID는 일 예로 CSG(Closed Subscriber Group)-ID로 구현될 수도 있다. 그러나, 펨토 기지국을 도입하기 이전에 이미 사용되고 있는 종래의 UE는 CSG-ID를 지원하지 못할 수 있다. 따라서, Backward Compatibility를 위해 CSG-ID를 지원하지 못하는, 종래의 UE에 서비스를 제공할 수 있는 방안이 상기 펨토 기지국에서 고려되어야 함은 물론이며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
그러면 여기서, 도 1을 참조하여 일반적인 WCDMA 통신 시스템에서 펨토 기지국이 가입자 그룹 ID를 사용하여 서비스를 제공하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 WCDMA 통신 시스템에서 펨토 기지국이 가입자 그룹 ID를 사용하여 서비스를 제공하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 설명하기에 앞서, 상기 가입자 그룹 ID가 CSG-ID라고 가정하기로 한 다.
도 1을 참조하면, 먼저 펨토 기지국(111)과 UE 1(113)은 동일한 가입자 그룹으로 등록되어 있고, UE 2(115)는 상기 펨토 기지국(111)과 상이한 가입자 그룹으로 등록되어 있다고 가정하기로 한다. 즉, 상기 펨토 기지국(111)과 UE 1(113)은 CSG-ID "A"를 사용하고, UE 2(115)는 CSG-ID "B"를 사용한다고 가정하기로 한다.
이 경우, 상기 UE 1(113)은 서비스 사업자가 제공하는 모든 서비스를 제공받을 수 있다. 하지만, 상기 UE 2(115)는 매크로 기지국에 캠프 온(Camp On, 이하 'Camp on'이라 칭하기로 한다)하지 못할 경우, 상기 펨토 기지국(111)에 Camp On 할 수 있으나, 상기 펨토 기지국(111)과 상이한 가입자 그룹으로 등록되어 있기 때문에 긴급 호(emergency call)를 제외한 모든 서비스를 제공받을 수 없게 된다. 즉, 상기 UE 2(115)가 존재하고 있는 영역(117)이 밀폐된 공간이고, 외부 셀의 신호가 전혀 인가되지 못할 경우, 상기 UE 2(115)는 전혀 서비스를 제공받을 수 없게 된다.
한편, 현재 전 세계 사업자와, 부품 벤더(vendor)와, 시스템 벤더 들의 경향으로 미루어 보아 가정 서비스용 펨토 기지국은 보통 최대 4개의 UE에게 동시에 펨토 기지국 서비스를 제공할 수 있도록 표준을 정의해나가고 있으며, 최대 8개의 UE에게 동시에 펨토 기지국 서비스를 제공할 수 있도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
1.
상기에서 설명한 바와 같이 펨토 기지국은 음영 영역을 해소하고, 서비스 용량을 확대하기 위해 제안된 장치임에도 불구하고, 도 1에서 설명한 바와 같이 펨토 기지국과 동일한 가입자 그룹에 등록되어 있지 않은 UE는 펨토 기지국으로부터 어떤 서비스도 제공받지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
이렇게, 펨토 기지국과 동일한 가입자 그룹에 등록되어 있지 않은 UE에게 서비스가 제공되지 못하는 경우를 방지하기 위해 별도의 중계기를 설치하여 펨토 기지국과 동일한 가입자 그룹에 등록되어 있지 않은 UE에게 서비스를 제공받도록 할 수도 있다. 여기서, 상기 중계기는 반복기(repeater)와 릴레이(relay)를 포함한다. 하지만, 이 경우에는 서비스 사업자가 상기 별도의 중계기 설치로 인한 비용 상승을 부담해야한다는 문제점이 발생한다.
따라서, 추가적으로 중계기 등과 같은 별도의 장치를 설치하지 않으면서도 펨토 기지국과 상이한 가입자 그룹에 등록되어 있는 UE에게도 서비스를 제공하여 서비스 단절 문제를 해결할 수 있는 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
또한, 상기에서 설명한 바와 같이 최대 4개의 UE가 동시에 펨토 기지국 서비스를 제공받을 수 있음에도 불구하고, 특정 시점에서 동시에 음성 통화가 집중되거나, 혹은 특정 시점에서 동시에 고속 데이터 서비스가 집중될 경우 상기 펨토 기지국의 용량을 초과하게 된다. 이 경우, 펨토 기지국의 용량 초과로 인해 일부 UE들에 대해서는 음성 통화나 고속 데이터 서비스를 제공할 수 없는 경우가 발생하게 된다.
따라서, 펨토 기지국의 용량을 초과할 경우에도 UE들에게 정상적으로 서비스를 제공해주기 위한 방안에 대한 필요성 역시 대두되고 있다.
본 발명은 통신 시스템에서 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 통신 시스템에서 사용자 단말기와의 인터페이스를 제공하고, 매크로 기지국과의 인터페이스를 제공하고, 코어 네트워크와의 인터페이스를 제공할 수 있는 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 펨토 기지국 미등록 UE에게 서비스를 제공할 수 있는 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 서비스 영역을 확장할 수 있는 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 매크로 기지국의 용량을 공유할 수 있는 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 사용할 자원을 적응적으로 설정할 수 있는 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 별도의 추가 유닛 없이도 동기를 제공할 수 있는 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 다수의 유닛들이 무선 주파수 처리 유닛을 공유할 수 있는 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다.
본 발명에서 제안하는 펨토 기지국은; 사용자 단말기와의 인터페이스를 제공하고, 매크로 기지국 혹은 중계기와의 인터페이스를 제공하고, 코어 네트워크와의 인터페이스를 제공한다.
특히, 상기 펨토 기지국은; 상기 매크로 기지국 혹은 중계기로부터 수신되는 다운링크 신호인 제1다운링크 신호를 결합/분배 유닛으로 출력하고, 상기 결합/분배 유닛에서 출력하는 업링크 신호를 상기 매크로 기지국 혹은 중계기로 중계하는 중계 유닛과, 상기 코어 네트워크로부터 수신되는 다운링크 신호인 제2다운링크 신호를 상기 결합/분배 유닛으로 출력하고, 상기 결합/분배 유닛에서 출력하는 업링크 신호를 상기 코어 네트워크로 송신하는 펨토 기지국 유닛과, 상기 제1다운링크 신호와 상기 제2다운링크 신호를 결합하여 상기 사용자 단말기로 송신되도록 출력하는 결합 유닛과, 상기 사용자 단말기로부터 수신되는 업링크 신호를 상기 중계 유닛과 펨토 기지국 유닛으로 분배하는 분배 유닛과, 상기 결합 유닛에서 출력하는 신호를 무선 주파수 처리하여 상기 사용자 단말기로 송신하는 무선 주파수 송신 유닛과, 상기 분배 유닛에서 출력하는 신호를 무선 주파수 처리하여 상기 중계 유닛 혹은 펨토 기지국 유닛으로 출력하는 무선 주파수 수신 유닛을 포함한다.
또한, 상기 펨토 기지국은; 상기 중계 유닛과 상기 펨토 기지국 유닛 각각에서 출력하는 신호를 사용하여 제어 동작을 수행하는 제어 유닛을 더 포함하며, 상기 제어 유닛은 상기 사용자 단말기가 상기 펨토 기지국에 등록되어 있는지 여부에 상응하게 상기 중계 유닛을 사용하여 서비스를 제공할 것인지, 혹은 상기 펨토 기지국 유닛을 사용하여 서비스를 제공할 것인지 결정함을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 펨토 기지국의 제어 방법은; 사용자 단말기와의 인터페이스를 제공하고, 매크로 기지국 혹은 중계기와의 인터페이스를 제공하고, 코어 네트워크와의 인터페이스를 제공하는 과정을 포함한다.
특히, 상기 사용자 단말기와의 인터페이스를 제공하고, 기지국과의 인터페이스를 제공하고, 코어 네트워크와의 인터페이스를 제공하는 과정은; 상기 매크로 기지국 혹은 중계기 중 하나로부터 수신되는 다운링크 신호인 제1다운링크 신호와 상기 코어 네트워크로부터 수신되는 다운링크 신호인 제2다운링크 신호를 결합하여 결합 신호를 생성하는 과정과, 상기 결합 신호를 무선 주파수 처리하여 상기 사용자 단말기로 송신하는 과정과, 상기 사용자 단말기로부터 수신되는 업링크 신호를 상기 매크로 기지국 혹은 중계기 중 하나로 중계하거나, 혹은 상기 사용자 단말기로부터 수신되는 업링크 신호를 상기 코어 네트워크로 송신하는 과정을 포함한다.
또한, 상기 펨토 기지국의 제어 방법은; 상기 제1다운링크 신호와, 상기 제2다운링크 신호와, 상기 업링크 신호를 사용하여 제어 동작을 수행하는 과정을 더 포함하며, 상기 제1다운링크 신호와, 상기 제2다운링크 신호와, 상기 업링크 신호를 사용하여 제어 동작을 수행하는 과정은; 상기 사용자 단말기가 상기 펨토 기지국에 등록되어 있는지 여부를 결정하는 과정과, 상기 사용자 단말기가 상기 펨토 기지국에 등록되어 있는지 여부에 대한 결정 결과에 상응하게 상기 사용자 단말기에게 중계 모드를 사용하여 서비스를 제공할 것인지, 혹은 펨토 기지국 모드를 사용하여 서비스를 제공할 것인지 결정하는 과정을 포함한다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.
(1) 본 발명은 사용자 단말기와의 인터페이스를 제공하고, 매크로 기지국과의 인터페이스를 제공하고, 코어 네트워크와의 인터페이스를 제공할 수 있다는 효과를 가진다.
(2) 본 발명은 펨토 기지국 미등록 UE에게 서비스를 제공할 수 있다는 효과를 가진다.
(3) 본 발명은 서비스 영역을 확장할 수 있다는 효과를 가진다.
(4) 본 발명은 펨토 기지국이 중계 유닛과 펨토 기지국 유닛을 포함할 경우, 상기 중계 유닛이 매크로 기지국 혹은 중계기로부터 수신하는 다운링크 신호인 제1다운링크 신호와 상기 펨토 기지국 유닛이 코어 네트워크로부터 수신하는 다운링크 신호인 제2다운링크 신호가 결합되고, 사용자 단말기로부터 수신되는 업링크 신호가 상기 중계 유닛과 펨토 기지국 유닛으로 분배되는데, 상기 결합 및 분배가 UE 인터페이스 유닛의 어느 부분에서 수행되는지에 따라, 그리고 UE 인터페이스 유닛의 형태에 따라 상기 결합 및 분배 이후의 물리적 유닛들을 공유할 수 있다는 효과를 가진다.
(5) 본 발명은 별도의 추가 유닛 없이도 동기를 제공할 수 있다는 효과를 가진다.
(6) 본 발명은 펨토 기지국이 현재 사용 가능한 용량을 모두 사용하고 있을 경우에도 UE에게 서비스를 제공할 수 있다는 효과를 가진다. 즉, 본 발명은 펨토 기지국이 매크로 기지국의 용량을 공유할 수 있도록 하여 UE에게 서비스를 제공할 수 있도록 한다.
(7) 본 발명은 펨토 기지국에서 사용할 자원을 적응적으로 설정할 수 있다는 효과를 가진다. 즉, 본 발명은 펨토 기지국의 중계 유닛과 펨토 기지국 유닛에서 사용하는 할당 주파수(FA: Frequency Assignment)를 상이하게 설정하는 것을 가능하게 함으로써 전체 서비스 용량을 증가시킬 수 있다는 효과를 가진다.
(8) 본 발명은 펨토 기지국이 포함하는 중계 유닛과 펨토 기지국 유닛이 UE 인터페이스 유닛의 기저 대역 신호 처리 유닛에서 결합 및 분배 동작을 수행할 경우, 상기 (4)에서 설명한 바와 같은 결합 및 분배 이후의 물리적 세부 유닛을 공유할 수 있다는 효과 이외에도 상기 결합 및 분배를 위한 별도의 유닛이 필요하지 않다는 효과를 가진다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 펨토(femto) 기지국(AP: Access Point) 및 그 제어 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 통신 시스템에서 사용자 단말기와의 인터페이스를 제공하고, 매크로 기지국과의 인터페이스를 제공하고, 코어 네트워크와의 인터페이스를 제공 할 수 있는 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 상이한 가입자 그룹에 등록되어 있는 사용자 단말기(UE: User Equipment, 이하 'UE'라 칭하기로 한다)에게 서비스를 제공할 수 있는 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 서비스 영역(service area)을 확장할 수 있는 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 매크로(macro) 기지국의 용량을 공유할 수 있는 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 사용할 자원을 적응적으로 설정할 수 있는 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 별도의 추가 유닛 없이도 동기를 제공할 수 있는 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 설명하기에 앞서, 상기 이동 통신 시스템은 광대역 부호 분할 다중 접속(WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access, 이하 'WCDMA'라 칭하기로 한다) 통신 시스템이라고 가정하기로 한다. 물론, 본 발명에서는 상기 이동 통신 시스템을 WCDMA 통신 시스템으로 가정하여 설명하지만, 상기 이동 통신 시스템은 상기 WCDMA 통신 시스템 뿐만 아니라 부호 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 통신 시스템과, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 통신 시스템과, Mobile WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 통신 시스템과, UMB(Ultra Mobile Broadband) 통신 시스템과, LTE(Long Term Evolution) 통신 시스템과 같은 다양한 통신 시스템이 될 수 있음은 물론이다.
도 2를 참조하면, 상기 이동 통신 시스템은 이동 교환기(MSC: Mobile services Switching Center, 이하 'MSC'라 칭하기로 한다)(211)와, 서비스 패킷 무선 서비스 지원 노드(SGSN: Serving GPRS(General Packet Radio Service) Support Node, 이하 'SGSN'이라 칭하기로 한다)(213)와, 펨토 기지국 게이트 웨이(FAP(Femto Access Point)-GW(GateWay), 이하 'FAP-GW'라 칭하기로 한다)(215)와, 일반 인터넷 프로토콜(generic IP(Internet Protocol)) 억세스 네트워크(access network)(217)와, 무선 네트워크 제어기(RNC: Radio Network Controller, 이하 'RNC'라 칭하기로 한다)(219)와, 매크로 기지국(221)과, 펨토 기지국(223)과, UE(225)를 포함한다. 여기서, 상기 일반 IP 억세스 네트워크(217)는 일 예로 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)이라고 가정하기로 한다.
상기 펨토 기지국(223)은 UE(225)와의 인터페이스를 제공하고, 기지국(223)과의 인터페이스를 제공하고, 코어 네트워크(CN: Core Network)와의 인터페이스를 제공할 수 있는 펨토 기지국 및 그 제어 방법을 제안한다. 상기 펨토 기지국(223)은 중계 모드와 펨토 기지국 모드의 두 가지 모드로 동작 가능하다. 여기서, 상기 중계 모드는 상기 펨토 기지국(223)이 중계 서비스를 제공하는 모드이며, 상기 펨토 기지국 모드는 상기 펨토 기지국(223)이 펨토 기지국 서비스를 제공하는 모드이다. 상기 중계 모드와 펨토 기지국 모드 각각에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 펨토 기지국(223)은 중계 모드와 펨토 기지국 모드의 두 가지 모드를 동시에 수행한다. 즉, 상기 펨토 기지국(223)은 특정 시점에서 상기 중계 모드와 펨토 기지국 모드의 두 가지 모드 중 어느 한 모드로만 동작하는 것이 아니라 상기 중계 모드와 펨토 기지국 모드의 두 가지 모드 모두로 동작하는 것이다. 결과적으로, 설명의 편의를 위해 상기 펨토 기지국(223)이 중계 서비스를 제공할 경우의 동작을 중계 모드 동작으로 정의한 것이며, 상기 펨토 기지국(223)이 펨토 기지국 서비스를 제공할 경우의 동작을 펨토 기지국 모드 동작으로 정의한 것일 뿐, 상기 펨토 기지국(223)이 중계 모드와 펨토 기지국 모드를 별개로 하여 특정 시점에서 어느 한 모드로만 동작하는 것이 아님은 물론이다.
먼저, 상기 펨토 기지국(223)이 중계 모드로 동작할 경우, 상기 펨토 기지국(223)은 서킷 서비스(CS: Circuit Service)를 제공하기 위해 상기 매크로 기지국(221)으로 억세스한 후, 상기 RNC(219)를 통해 상기 MSC(211)로 억세스한다. 또한, 상기 펨토 기지국(223)이 중계 모드로 동작할 경우, 상기 펨토 기지국(223)은 패킷 서비스(PS: Packet Service)를 제공하기 위해 상기 매크로 기지국(221)으로 억세스한 후, 상기 SGSN(213)에 억세스한다.
다음으로, 상기 펨토 기지국(223)이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우, 상기 펨토 기지국(223)은 서킷 서비스를 제공하기 위해 상기 일반 IP 억세스 네트워크(217)를 통해 FAP-GW(215)에 억세스한 후, 상기 MSC(211)로 억세스한다. 또한, 상기 펨토 기지국(223)이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우, 상기 펨토 기지국(223)은 패킷 서비스를 제공하기 위해 상기 일반 IP 억세스 네트워크(217)를 통해 FAP-GW(215)에 억세스한 후, 상기 SGSN(213)에 억세스한다.
도 2에서 상기 펨토 기지국(223)을 제외한 MSC(211)와, SGSN(213)와, FAP-GW(215)와, 일반 인터넷 프로토콜 억세스 네트워크(217)와, RNC(219)와, 매크로 기지국(221)과, UE(225)의 동작은 일반적인 WCDMA 통신 시스템에서의 동작과 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
다음으로 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 펨토 기지국은 매크로 기지국/중계기 인터페이스 유닛(311)과, 중계 유닛(313)과, 중계/분배 유닛(315)과, UE 인터페이스 유닛(317)과, 펨토 기지국 유닛(319)과, 코어 네트워크 인터페이스 유닛(321)과, 제어 유닛(323)을 포함한다. 상기 펨토 기지국은 그 제공하는 서비스에 따라 상기 제어 유닛(323)을 포함하지 않아도 되는데, 상기 펨토 기지국이 상기 제어 유닛(323)을 포함하지 않는 경우에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 매크로 기지국/중계기 인터페이스 유닛(311)은 매크로 기지국 혹은 중계기와 상기 펨토 기지국과의 인터페이스 동작을 수행하는 유닛으로서, 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 인터페이스와, 마이크로 웨이브(microwave) 인터페이스 등과 같은 무선 인터페이스를 사용하여 매크로 기지국 혹은 중계기와 상기 펨토 기지국과의 인터페이스 동작을 수행하거나, 혹은 광 인터페이스와, 기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet) 인터페이스와, UTP(Unshielded Twisted Pair) 인터페이스 등과 같은 유선 인터페이스를 사용하여 매크로 기지국 혹은 중계기와 상기 펨토 기지국과의 인터페이스 동작을 수행할 수 있다.
상기 UE 인터페이스 유닛(317)은 UE와 상기 펨토 기지국과의 인터페이스 동작을 수행하는 유닛으로서, RF 인터페이스 유닛과 같은 무선 인터페이스를 사용하여 UE와 상기 펨토 기지국과의 인터페이스 동작을 수행하거나, 혹은 RF 동축 케이블(coaxial cable)과 같은 유선 인터페이스를 사용하여 UE와 상기 펨토 기지국과의 인터페이스 동작을 수행할 수 있다.
상기 코어 네트워크 인터페이스 유닛(321)은 코어 네트워크와 상기 펨토 기지국과의 인터페이스 동작을 수행하는 유닛으로서, Xdsl(x Digital Subscriber Line) 인터페이스와, HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable) 인터페이스와, LAN(Local Area Network) 인터페이스와, FTTH(Fiber To The Home) 인터페이스 등과 같은 유선 인터페이스를 사용하여 코어 네트워크와 상기 펨토 기지국과의 인터페이스 동작을 수행할 수 있다.
또한, 상기 결합/분배 유닛(315)은 상기 중계 유닛(313)에서 UE로 중계하고자 하는 다운링크 신호와 상기 펨토 기지국 유닛(319)에서 UE로 송신하고자 하는 다운링크 신호를 결합하고, UE로부터 수신되는 업링크 신호를 상기 중계 유닛(313)과 펨토 기지국 유닛(319)으로 분배한다.
상기 펨토 기지국은 펨토 기지국 모드와 중계 모드의 두 가지 모드로 동작할 수 있는데, 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우와 중계 모드로 동작할 경우 각각에 대해서 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우에 대해서 설명하면 다음과 같다.
상기 펨토 기지국은 서킷 서비스를 제공하기 위해 일반 IP 억세스 네트워크를 통해 FAP-GW에 억세스한 후, MSC로 억세스한다. 또한, 상기 펨토 기지국은 패킷 서비스를 제공하기 위해 상기 일반 IP 억세스 네트워크를 통해 FAP-GW에 억세스한 후, SGSN에 억세스한다.이에 대해서 구체적으로 설명하면, 먼저 상기 코어 네트워크 인터페이스 유닛(321)은 코어 네트워크로부터 UE를 타겟으로 하는 다운링크(downlink) 신호를 수신하고, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 펨토 기지국 유닛(319)으로 출력한다. 상기 펨토 기지국 유닛(319)은 상기 코어 네트워크 인터페이스 유닛(321)에서 출력한 다운링크 신호를 입력하여 신호 처리한 후 상기 결합/분배 유닛(315)으로 출력한다. 상기 결합/분배 유닛(315)은 상기 펨토 기지국 유닛(319)에서 출력한 신호를 상기 중계 유닛(313)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 UE 인터페이스 유닛(317)을 통해 상기 UE로 송신한다.
또한, 상기 UE 인터페이스 유닛(317)은 UE로부터 업링크(uplink) 신호를 수신하고, 상기 수신한 업링크 신호를 상기 결합/분배 유닛(315)으로 출력한다. 상기 결합/분배 유닛(315)은 상기 UE 인터페이스 유닛(317)에서 출력한 신호를 상기 펨토 기지국 유닛(319)으로 출력한다. 상기 펨토 기지국 유닛(319)은 상기 결합/분배 유닛(315)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 코어 네트워크 인터페이스 유닛(321)을 통해 해당 목적지(destination)로 송신한다. 즉, 상기 펨토 기지국은 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 종래의 펨토 기지국에서 수행하는 동작과 동일한 동 작을 수행할 수 있다.
두 번째로, 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우에 대해서 설명하면 다음과 같다.
상기 펨토 기지국은 서킷 서비스를 제공하기 위해 상기 매크로 기지국으로 억세스한 후, RNC를 통해 MSC로 억세스한다. 또한, 상기 펨토 기지국은 패킷 서비스를 제공하기 위해 상기 매크로 기지국으로 억세스한 후, 상기 SGSN에 억세스한다.
이에 대해서 구체적으로 설명하면, 먼저 상기 매크로 기지국/중계기 인터페이스 유닛(311)은 매크로 기지국 혹은 중계기로부터 UE를 타겟으로 하는 다운링크 신호를 수신하고, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 중계 유닛(313)으로 출력한다. 상기 중계 유닛(313)은 상기 매크로 기지국/중계기 인터페이스 유닛(311)에서 출력한 다운링크 신호를 상기 결합/분배 유닛(315)으로 출력한다. 상기 결합/분배 유닛(315)은 상기 중계 유닛(313)에서 출력한 신호와 상기 펨토 기지국 유닛(319)에서 출력한 신호를 결합한 후 상기 UE 인터페이스 유닛(317)을 통해 상기 UE로 중계한다.
또한, 상기 UE 인터페이스 유닛(317)은 상기 UE로부터 업링크 신호를 수신하고, 상기 수신한 업링크 신호를 상기 결합/분배 유닛(315)으로 출력한다. 상기 결합/분배 유닛(315)은 상기 UE 인터페이스 유닛(317)에서 출력한 신호를 상기 중계 유닛(313)으로 출력한다. 상기 중계 유닛(313)은 상기 결합/분배 유닛(315)에서 출력한 신호를 상기 매크로 기지국/중계기 인터페이스 유닛(311)을 통해 상기 매크로 기지국 혹은 중계기로 중계한다. 즉, 상기 펨토 기지국은 종래의 중계기에서 수행하는 동작과 동일한 동작을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 중계기는 반복기(repeater)와 릴레이(relay)를 포함한다.
한편, 도 3에서는 상기 펨토 기지국이 다수의 유닛을 포함하는 형태로, 즉 매크로 기지국/중계기 인터페이스 유닛(311)과, 중계 유닛(313)과, 중계/분배 유닛(315)과, UE 인터페이스 유닛(317)과, 펨토 기지국 유닛(319)과, 코어 네트워크 인터페이스 유닛(321)과, 제어 유닛(323))을 포함하는 형태로 구현되는 경우를 일 예로 하여 설명하였으나, 상기 매크로 기지국/중계기 인터페이스 유닛(311)과, 중계 유닛(313)과, 중계/분배 유닛(315)과, UE 인터페이스 유닛(317)과, 펨토 기지국 유닛(319)과, 코어 네트워크 인터페이스 유닛(321)과, 제어 유닛(323)은 한 개의 유닛으로 구현될 수도 있음은 물론이다.
또한, 상기 펨토 기지국(311)이 그 내부에 상기 매크로 기지국/중계기 인터페이스 유닛(311)과, 중계 유닛(313)과, 중계/분배 유닛(315)과, UE 인터페이스 유닛(317)과, 펨토 기지국 유닛(319)과, 코어 네트워크 인터페이스 유닛(321)과, 제어 유닛(323)을 포함하지 않아도, 상기 매크로 기지국/중계기 인터페이스 유닛(311)과, 중계 유닛(313)과, 중계/분배 유닛(315)과, UE 인터페이스 유닛(317)과, 펨토 기지국 유닛(319)과, 코어 네트워크 인터페이스 유닛(321)과, 제어 유닛(323) 각각이 유/무선 근거리 통신 장치, 일 예로 유선 케이블과, ISM(Industrial Scientific and Medical equipment) band 모뎀과, Zigbee와, Bluetooth와 UWB(Ultra WideBand) 등과 같은 유/무선 근거리 통신 장치를 구비하여 유닛간에 제어 메시지(control message)를 송수신할 수 있을 경우, 상기 펨토 기지국 외부에 별도의 유닛으로 구현될 수도 있다. 상기 매크로 기지국/중계기 인터페이스 유닛(311)과, 중계 유닛(313)과, 중계/분배 유닛(315)과, UE 인터페이스 유닛(317)과, 펨토 기지국 유닛(319)과, 코어 네트워크 인터페이스 유닛(321)과, 제어 유닛(323) 각각의 구조 및 구체적인 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
다음으로 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 서비스 제공 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 서비스 제공 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 서비스 영역은 매크로 기지국이 서비스를 제공하는 영역을 나타내고, 음영 영역(non-service area)은 매크로 기지국이 서비스를 제공하지 못하는 영역을 나타낸다.
만일, 상기 음영 영역에 종래의 펨토 기지국만 설치되어 있다고 가정하면, UE에게 서비스를 제공할 수 없는 상황이 발생하게 된다. 즉, 종래의 펨토 기지국과 UE가 동일한 가입자 그룹으로 등록되어 있지 않을 경우, 상기 음영 영역에 존재하는 UE는 종래의 펨토 기지국에 캠프 온(Camp On, 이하 'Camp on'이라 칭하기로 한다) 한다고 하더라도 긴급 호(emergency call)를 제외한 모든 서비스를 제공받을 수 없게 된다. 여기서, 상기 펨토 기지국과 UE가 동일한 가입자 그룹으로 등록되어 있지 않은 경우에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 펨토 기지국은 펨토 기지국 자체의 가입자 그룹 식별자(ID: IDentifeir, 이하 'ID'라 칭하기로 한다)를 사용하여 가입자 그룹을 구분한다. 여기서, 상기 가입자 그룹 ID는 일 예로 CSG(Closed Subscriber Group)-ID로 구현될 수도 있다. 이 경우, 상기 펨토 기지국과 UE가 동일한 가입자 그룹으로 등록되어 있지 않은 경우는 (1) UE가 펨토 기지국을 도입하기 이전에 이미 사용되고 있는, 종래의 UE이기 때문에 CSG-ID 자체를 갖고 있지 않은 경우, (2) UE가 CSG-ID를 갖고는 있지만, 그 갖고 있는 CSG-ID가 펨토 기지국에 등록되어 있는 CSG-ID가 아닌 경우 등이 있다.
한편, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국/중계기 인터페이스 유닛(411)과, 중계 유닛(413)과, 중계/분배 유닛(415)과, UE 인터페이스 유닛(417)과, 펨토 기지국 유닛(419)과, 코어 네트워크 인터페이스 유닛(421)과, 제어 유닛(423)을 포함한다.
그런데, 본 발명에서 제안하는 펨토 기지국, 즉 펨토 기지국은 종래의 펨토 기지국과 동일한 동작을 수행할 수 있는 모드인 펨토 기지국 모드 뿐만 아니라 중계 동작을 수행할 수 있는 중계 모드로도 동작할 수 있기 때문에, 매크로 기지국/중계기 인터페이스 유닛(411)을 통해 매크로 기지국 혹은 중계기로부터 다운링크 신호를 수신하고, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 중계/분배 유닛(415)으로 출력하고, 상기 중계/분배 유닛(415)은 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 중계 유닛(413)으로 출력하고, 상기 중계 유닛(413)은 상기 중계/분배 유닛(415)에서 출력 한 다운링크 신호를 UE 인터페이스 유닛(417)을 통해 UE로 중계함으로써 UE가 지속적으로 서비스를 제공받을 수 있도록 한다. 즉, 상기 펨토 기지국은 상기 펨토 기지국과 동일한 가입자 그룹으로 등록되어 있지 않은 UE라고 하더라도 중계 모드 동작을 수행함으로써 해당 UE에게 서비스를 제공할 수 있다.
그러면 여기서, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 서비스 개시 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 서비스 개시 과정을 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 511단계에서 상기 펨토 기지국은 파워 온(power on)됨에 따라 다운링크 탐색 동작을 수행하고 513단계로 진행한다. 여기서, 상기 다운링크 탐색 동작이라 함은 (1) 각 FA별로 수신되는 모든 매크로 기지국의 다운링크 신호를 수신하고, (2) 상기 수신한 모든 매크로 기지국의 다운링크 신호 각각의 신호 품질을 측정하고, (3) 상기 수신한 모든 매크로 기지국의 다운링크 신호 각각을 디코딩(decoding)하여 해당 매크로 기지국의 공중 육상 이동 네트워크(PLMN: Public Land Mobile Network, 이하 'PLMN'이라 칭하기로 한다) 식별자(ID: IDentifier, 이하 'ID'라 칭하기로 한다)와 위치 정보를 검출하는 동작을 나타낸다. 여기서, 상기 신호 품질은 일 예로 Ec/Io(the Energy per Chip over the Interface noise)와, RSCP(Received Signal Code Power) 등이 될 수 있다.
그러면 여기서, 상기 다운링크 탐색 동작을 수행하는 유닛에 대해서 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, 상기 펨토 기지국이 제어 유닛을 포함하는 경우, 상기 다운링크 탐색 동작은 펨토 기지국 유닛에서 수행될 수도 있고, 중계 유닛에서 수행될 수도 있다. 즉, 상기 다운링크 탐색 동작을 수행하는 유닛은 상기 제어 유닛의 제어에 따라 결정된다.
두 번째로, 상기 펨토 기지국이 제어 유닛을 포함하지 않는 경우, 상기 다운링크 탐색 동작은 중계 유닛에서만 수행될 수 있다.
한편, 상기 펨토 기지국이 PLMN ID를 검출하는 이유는 상기 펨토 기지국이 서비스할 수 있는서비스 사업자의 PLMN ID가 존재하지 경우, 중계 모드 동작을 중단하기 위해서이다. 따라서, 상기 펨토 기지국이 서비스할 수 있는 서비스 사업자의 PLMN ID가 존재할 경우 상기 펨토 기지국의 등록 여부에 상관없이 상기 511단계에서 직접 517 단계로 진행할 수 있다.
또한, 상기 펨토 기지국이 제어 유닛을 포함하지 않는 경우, 중계 유닛을 셋업하는 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 서비스 사업자에 의해 미리 설정되어 있는 셋업 파라미터들을 별도의 저장 유닛(도시하지 않음)에 저장되어 있을 경우 상기 펨토 기지국은 상기 513단계 전 또는 후에 상기 저장되어 있는 셋업 파라미터들을 사용하여 상기 중계 유닛을 자동으로 설정한다. 이와는 달리, 상기 셋업 파라미터들이 별도의 저장 유닛에 저장되어 있지 않을 경우, 상기 펨토 기지국은 상기 중계 유닛을 펨토 기지국 설치시 매뉴얼(manual)적으로 설정할 수도 있다.
또한, 상기 다운링크 탐색 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것 이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 513단계에서 상기 펨토 기지국은 등록 동작을 수행하고 515단계로 진행한다. 상기 등록 동작이라 함은 코어 네트워크에 상기 펨토 기지국을 등록하는 동작을 나타내며, 상기 펨토 기지국은 등록 동작 수행을 통해 FAP-GW로부터 기존의 펨토 기지국 셋업과 관련된 파라미터를 획득할 수 있다. 상기 기지국 셋업과 관련된 파라미터는 펨토 기지국이 기존에 셋업한 FA에 대한 정보를 포함한다. 이 경우 상기 기존에 셋업한 FA가 펨토 기지국 유닛이 사용할 FA로 결정된다.
물론, 상기 펨토 기지국이 제어 유닛을 포함할 경우, 상기 다운링크 탐색 동작 수행 결과 상기 기존에 셋업한 FA가 현재 펨토 기지국 유닛이 사용할 FA로 적절하지 않을 경우, 상기 펨토 기지국은 하기에서 설명할 셋업 동작 수행시 펨토 기지국 유닛에서 사용할 FA를 결정할 수도 있음은 물론이다. 여기서, 상기 펨토 기지국이 등록 동작 수행시 획득되는, 기존에 셋업한 FA 정보를 사용하여 펨토 기지국 유닛이 사용할 FA를 결정할 지 혹은 셋업 동작 수행에 따라 획득되는 FA를 펨토 기지국 유닛이 사용할 FA를 결정할 지는 서비스 사업자의 주파수 사용 정책에 따라 변경 가능하다.
또한, 상기 펨토 기지국의 등록 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 515단계에서 상기 펨토 기지국은 제어 유닛을 통해 셋업(set up) 동작을 수행하고 517단계로 진행한다. 여기서, 상기 셋업 동작은 (1) 상기 펨토 기지국의 PLMN ID와 동일한 PLMN ID를 가지는 다운링크 신호들 중 최고 신호 품질을 가지 는 다운링크 신호를 송신한 할당 주파수(FA: Frequency Assignment, 이하 'FA'라 칭하기로 한다)를 검출하고, (2) 상기 검출한 FA를 중계 유닛에서 사용할 FA로 결정하고, (3) 상기 펨토 기지국의 PLMN ID와 동일한 PLMN ID를 가지는 다운링크 신호들 중 상기 최고 신호 품질을 가지는 다운링크 신호를 제외한, 나머지 다운링크 신호들을 송신한 FA들 중 한 개를 펨토 기지국 유닛에서 사용할 FA로 결정하는 동작을 나타낸다. 여기서, 상기 펨토 기지국이 상기 펨토 기지국 유닛에서 사용할 FA를 결정하는 동작은 상기 셋업 동작에서 제외될 수도 있는데, 이 경우는 상기 513단계에서 설명한 바와 같이 서비스 사업자의 주파수 사용 정책이 등록 동작 수행시에 획득되는, 기존 펨토 기지국의 FA 정보를 사용하여 펨토 기지국 유닛에서 사용할 FA를 결정하기로 셋업되어 있는 경우이다.
상기의 설명에서는 상기 중계 유닛에서 사용할 FA의 개수를 일 예로 한 개로 하여 설명하였으나, 상기 중계 유닛에서 사용할 FA의 개수는 다수개가 될 수도 있음은 물론이다. 이렇게, 상기 중계 유닛에서 사용할 FA의 개수가 다수개가 될 경우에는, 상기 펨토 기지국의 PLMN ID와 동일한 PLMN ID를 가지는 다운링크 신호들 중 상기 최고 신호 품질을 가지는 다운링크 신호를 포함하는, 적어도 두 개의 다운링크 신호를 송신한 FA들이 상기 중계 유닛에서 사용할 FA로 결정된다.
한편, 상기 중계 유닛의 타입이 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 반복기 타입일 경우 상기 셋업 동작 중 상기 중계 유닛에서 사용할 FA를 결정하는 동작은 생략된다. 또한, 상기 중계 유닛의 타입이 중간 주파수(IF: Inter Frequency, 이하 'IF'라 칭하기로 한다) 방식을 사 용하는 반복기 타입일 경우에는 상기 중계 유닛이 사용하는 대역폭(bandwidth)이 고정되어 있기 때문에 상기 중계 유닛에서 사용할 FA의 개수를 가변할 수 없다. 상기 중계 유닛의 타입들에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 517단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛을 통해 셋업 동작을 수행함에 따라 중계 유닛에 대한 셋업이 완료되었으므로, 중계 서비스를 제공 시작하고 519단계로 진행한다. 상기 519단계에서 상기 펨토 기지국은 펨토 기지국 서비스를 제공 시작한다.
그러면 여기서, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국이 등록 동작을 수행하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국이 등록 동작을 수행하는 방법을 도시한 신호 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 펨토 기지국(600)은 초기화 동작을 수행한 후(611단계) 보안 게이트웨이(SeGW: Security Gate Way, 이하 'SeGW'라 칭하기로 한다)(630)와 보안 터널(secure tunnel)을 생성한다(613단계). 여기서, 상기 초기화 동작은 도 5에서 설명한 바와 같이 상기 펨토 기지국(600)과 관련된 파라미터를 초기화하고, 다운링크 탐색 동작을 수행할 때까지의 동작을 나타낸다.
상기 펨토 기지국(600)은 상기 SeGW(630)와 보안 터널을 생성한 후 FAP-GW(650)와 TR-069 세션(session)을 생성한다(615단계). 여기서, TR-069는 펨토 기지국 관리 프로토콜(protocol)로서, 네트워크 세팅(setting), 디바이스(device) 세팅, 구성 파일 다운로드(configuration file download) 등과 같은 절차를 수행하는 프로토콜을 나타낸다. 상기 펨토 기지국(600)은 상기 TR-069 세션을 통해 상기 펨토 기지국(400)의 FAP-GW를 검색하기 위한 DISCOVER REQUEST 메시지를 FAP-GW(650)로 송신한다(617단계). 여기서, 상기 DISCOVER REQUEST 메시지는 상기 펨토 기지국(600)의 위치 확인을 위한 인접 매크로 기지국의 셀 식별자(Cell ID) 정보와, 상기 펨토 기지국(600)의 펨토 기지국 ID 등을 포함할 수 있다.
상기 펨토 기지국(600)으로부터 DISCOVER REQUEST 메시지를 수신한 FAP-GW(650)는 상기 FAP-GW(650) 자신이 상기 펨토 기지국(600)의 서빙(serving) FAP-GW임을 확인하고, 상기 DISCOVER REQUEST 메시지에 대한 응답 메시지인 DISCOVER ACCEPT 메시지를 상기 펨토 기지국(600)으로 송신한다(619단계). 여기서, 상기 DISCOVER ACCEPT 메시지는 상기 FAP-GW(650)에 대한 정보와, 상기 펨토 기지국(600)이 사용할 FA에 관련된 정보와 같은 펨토 기지국 관련 파라메터들이 포함될 수 있다.
한편, 상기 FAP-GW(650)는 상기 FAP-GW(650) 자신이 상기 펨토 기지국(600)의 서빙 FAP-GW가 될 수 없을 경우에는 CN(도시하지 않음)을 통해 상기 펨토 기지국(600)의 서빙 FAP-GW가 될 수 있는 다른 FAP-GW(도시하지 않음)를 검색한다. 상기 검색 결과 상기 펨토 기지국(600)의 서빙 FAP-GW가 될 수 있는 다른 FAP-GW가 존재할 경우, 상기 FAP-GW(650)는 상기 다른 FAP-GW 대한 정보와, 상기 펨토 기지국(600)이 사용할 FA에 관련된 정보와 같은 펨토 기지국 관련 파라메터들을 포함하는 DISCOVER ACCEPT 메시지를 상기 펨토 기지국(600)으로 송신한다.
이와는 달리, 상기 검색 결과 상기 펨토 기지국(600)의 서빙 FAP-GW가 될 수 있는 다른 FAP-GW가 존재하지 않을 경우, 상기 FAP-GW(650)는 상기 펨토 기지국(600)으로 DISCOVER REJECT 메시지를 송신할 수도 있다(619 단계). 상기 DISCOVER REJECT 메시지는 상기 펨토 기지국(600)이 거절된 이유를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
상기 펨토 기지국(600)은 상기 FAP-GW(650)로부터 DISCOVER ACCEPT 메시지(혹은 DISCOVER REJECT 메시지)를 수신하면, 상기 TR-069 세션을 종료한다(621단계).
또한, 상기 펨토 기지국(600)은 서빙 FAP-GW인 FAP-GW(650)에 등록하기 위한 절차를 수행해야하는데, 이를 위해 상기 펨토 기지국(600)은 상기 FAP-GW(650)와 트랜스포트 세션(transport session)을 생성한다(623단계). 여기서, 상기 펨토 기지국(600)은 일 예로 스트리밍 제어 전송 프로토콜(SCTP: Stream Control Transmission Protocol)을 사용하여 상기 FAP-GW(650)와 트랜스포트 세션을 생성한다. 상기 펨토 기지국(600)은 상기 FAP-GW(650)와 트랜스포트 세션을 생성한 후 상기 FAP-GW(650)로 펨토 기지국 등록 요구(FAP REGISTER REQUEST) 메시지를 송신한다(625단계). 여기서, 상기 펨토 기지국 등록 요구 메시지는 상기 펨토 기지국(600)의 위치 정보와 펨토 기지국 ID 등을 포함할 수 있다.
상기 FAP-GW(650)는 상기 펨토 기지국(600)으로부터 펨토 기지국 등록 요구 메시지를 수신함에 따라, 상기 펨토 기지국(600)에 대한 인증 동작을 수행하고, 상기 인증 동작 수행 결과 상기 펨토 기지국(600)이 정당한 펨토 기지국일 경우 상기 펨토 기지국(600)을 등록한 후 상기 펨토 기지국(600)으로 펨토 기지국 등록 수 락(FAP REGISTER ACCEPT) 메시지를 송신한다(627단계).
이와는 달리 상기 FAP-GW(650)가 상기 펨토 기지국(600)에 대해 인증 동작을 수행한 결과 상기 펨토 기지국(600)이 정당한 펨토 기지국이 아닐 경우, 상기 FAP-GW(650)는 상기 펨토 기지국(600)으로 펨토 기지국 등록 거절(FAP REGISTER REJECT) 메시지를 송신한다(627단계). 상기 펨토 기지국 등록 거절 메시지는 상기 펨토 기지국(600)이 등록 거절된 이유에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
상기와 같은 등록 과정을 수행한 후 또는 등록 과정을 수행중인 경우라도 상기 펨토 기지국(600)이 포함하는 제어 유닛이 중계 유닛의 다운링크 탐색 동작을 통해 획득한 파라미터와 임의의 FAP-GW, 즉 FAP-GW(650)로부터 수신한 펨토 기지국 셋업 파라미터가 일치하지 않는다고 판단할 경우, 상기 펨토 기지국(600)은 상기 FAP-GW(650)에 펨토 기지국 셋업 파라미터의 변경을 요청할 수 있다. 일 예로, 상기 FAP-GW(650)가 특정 FA를 사용하도록 펨토 기지국 셋업 파라미터를 저장하고 있으나, 초기 또는 운용 상 전파 환경의 변화로 상기 특정 FA를 사용하는 것이 서비스 품질을 저하시킬 수 있다고 판단한 경우, 상기 펨토 기지국(600)은 상기 특정 FA를 변경시키기 위해 셋업 파라미터 변경 요구(SETUP PARAMETER CHANGE REQUEST) 메시지를 송신할 수 있다(627단계). 여기서, 상기 셋업 파라미터 변경 요구 메시지는 상기 펨토 기지국(600)이 원하는 FA에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 펨토 기지국(600)으로부터 셋업 파라미터 변경 요구 메시지를 수신한 FAP-GW(650)는 상기 셋업 파라미터 변경 요구 메시지에 대한 응답 메시지인 셋업 파라미터 변경 응답(SETUP PARAMETER CHANGE RESPONSE) 메시지 혹은 셋업 파라미터 변경 거절(SETUP PARAMETER CHANGE REJECT) 메시지를 송신할 수 있다(631단계). 여기서, 상기 셋업 파라미터 변경 거절 메시지는 거절 사유에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
한편, 도 6에서는 상기 SeGW(630)와 FAP-GW(650)가 별도의 장치로 구현되어 있는 경우를 일 예로 하여 상기 펨토 기지국(600)이 등록 동작을 수행하는 방법에 대해서 설명하였으나, 상기 SeGW(630)와 FAP-GW(650)는 한 개의 장치로 구현 가능함은 물론이다.
다음으로 도 7 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 펨토 기지국에 미등록 되어 있는 UE로 서비스를 제공하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 이하, 설명의 편의상 상기 펨토 기지국에 미등록 되어 있는 UE를 '펨토 기지국 미등록 UE'라 칭하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 펨토 기지국 미등록 UE에 대한 서비스를 제공하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 설명하기에 앞서, 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 등록 여부를 사용하여 상기 펨토 기지국을 통해 서비스를 제공받는 가입자들을 제한하는 이유는 다음과 같다.
첫 번째로, 상기 펨토 기지국은 일반적으로 사무실, 주거지, 빌딩 등의 소규모 통신 영역인 펨토셀 영역에 설치되어 상기 펨토셀 영역에 존재하는 가입자들에게 우수한 음성 서비스 및 고속 데이터 서비스를 제공한다. 특히, 최근 대용량 컨텐츠(contents)를 제공하는 서비스가 증가하게 되면서 고속 데이터 서비스에 대한 수요는 점점 증가하고 있다. 이 경우, 상기 펨토 기지국에 정식으로 등록되어 있는 UE(이하, 이하 '펨토 기지국 등록 UE'라 칭하기로 한다)가 아닌 임의의 UE, 즉 펨토 기지국 미등록 UE가 상기 펨토 기지국에 Camp On하여 서비스를 제공받을 수 있다면, 상기 펨토 기지국 등록 UE는 상기 펨토 기지국 미등록 UE로 인해 대량의 트래픽(traffic) 자원을 부당하게 잃게 되어 시간적, 금전적인 손해를 입을 수 있다.
특히, 기지국 운용 알고리즘에 있어 펨토 기지국이 매크로 기지국에 비해 높은 우선 순위를 가질 경우, 상기 펨토 기지국의 서비스 영역과 상기 매크로 기지국의 서비스 영역이 오버랩(overlap)되는 영역에서는 상기 펨토 기지국 미등록 UE가 상기 펨토 기지국에 Camp On 할 가능성이 높아진다. 상기 기지국 운용 알고리즘은 일 예로 HCS(Hierarchical Cell Structure)가 될 수 있으며, 상기 기지국 운용 알고리즘 자체는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
따라서, 상기 펨토 기지국은 펨토 기지국 미등록 UE가 상기 펨토 기지국에 Camp On하는 경우를 방지하기 위해서 CSG-ID를 사용하며, 상기 CSG-ID를 사용하여 상기 펨토 기지국 등록 UE에 대해서만 Camp On을 허락함으로써 상기 펨토 기지국 미등록 UE로 인한 부당한 트래픽 자원 손실을 방지하게 된다. 그러나, 펨토 기지국이 도입되기 이전의, 종래의 UE는 CSG-ID 자체가 없기 때문에, 펨토 기지국에 별도의 접속 제어를 통하여 Camp On할 수 있다.
하지만, 상기 펨토 기지국 미등록 UE의 경우 매크로 기지국의 음영 지역에 설치된 해당 펨토 기지국을 통해 서비스를 제공받을 수 없기 때문에, 정상적인 서 비스를 제공받는 것이 불가능했다. 따라서, 본 발명에서는 펨토 기지국 미등록 UE라고 할지라도 펨토 기지국을 통해 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 방법을 제안하는 것이다.
그러면 여기서, 도 7을 참조하여 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 미등록 UE에 대해 서비스를 제공하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 먼저 UE 1(719)은 CSG-ID 'A'를 사용하고, UE 2(721)는 CSG-ID 'B'를 사용하고, 상기 UE 1(719)은 펨토 기지국 미등록 UE이고, UE 2(721)은 펨토 기지국 등록 UE라고 가정하기로 한다. 종래의 경우라면 상기 UE 1(719)은 펨토 기지국 미등록 UE이기 때문에 펨토 기지국(713)을 통해 서비스를 제공받을 수 없었지만, 상기 펨토 기지국(713)은 중계 모드 동작을 수행하여 펨토 기지국 미등록 UE인 UE 1(719)에 대해서도 서비스를 제공할 수 있다. 즉, 상기 펨토 기지국(713)은 상기 UE 1(719)가 매크로 기지국(711)(혹은 중계기(도시하지 않음))을 통해 서비스를 제공받을 수 있도록 한다.
이에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 펨토 기지국(713)은 매크로 기지국(711)에서 수신한 다운링크 신호를 상기 UE 1(719)로 중계하고, 상기 UE 1(719)에서 수신한 업링크 신호를 상기 펨토 기지국(713)으로 중계한다. 또한, 상기 펨토 기지국(713)은 펨토 기지국 모드 동작을 수행하여 펨토 기지국 등록 UE인 UE 2(721)에 대한 서비스를 제공한다.
결과적으로, 상기 펨토 기지국(713)은 펨토 기지국 등록 UE뿐만 아니라 펨토 기지국 미등록 UE에 대해서도 서비스를 제공할 수 있으며, 따라서 펨토 기지국 미 등록 UE는 끊김없는 정상적인 서비스를 제공받을 수 있게 된다.
그러면 여기서 도 8을 참조하여 도 7의 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 펨토 기지국 미등록 UE에 대한 서비스를 제공하는 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 펨토 기지국 미등록 UE에 대한 서비스 제공 과정을 도시한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 먼저 811단계에서 상기 펨토 기지국은 UE로부터 UE 등록 요구(UE REGISTER REQUEST) 메시지를 수신하고 813단계로 진행한다. 여기서, 상기 UE 등록 요구 메시지는 상기 UE의 UE ID를 포함하며, 상기 UE ID는 일 예로 IMSI(International Mobile Subscriber Identity) 혹은 TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identify) 등이 될 수 있다. 여기서, 상기 TMSI는 에어 인터페이스(air interface)상에 IMSI가 노출되는 것을 최소화하기 위해 사용되며, 최초 위치 등록시 IMSI 대신 TMSI가 UE별로 할당될 수 있다. 따라서, 이후에 UE ID는 TMSI로 사용될 수 있다. 상기 813단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 UE가 CSG-ID를 갖고 있는 UE인지 검사한다.
상기 검사 결과 상기 UE가 CSG-ID를 갖고 있는 UE일 경우 상기 펨토 기지국은 815단계로 진행한다. 상기 815단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 UE가 갖고 있는 CSG-ID가 상기 펨토 기지국에 등록된 CSG-ID인지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 UE가 갖고 있는 CSG-ID가 상기 펨토 기지국에 등록된 CSG-ID일 경우 상기 펨토 기지국은 817단계로 진행한다.
상기 817단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 UE가 컨텍스트(context)-ID를 갖고 있는 UE인지 검사한다. 여기서, 상기 컨텍스트-ID는 상기 펨토 기지국에 연결되어 있는 FAP-GW가 전체 펨토 기지국에 접속되어 있는 모든 UE를 관리하기 위해 부여하는 ID로서 사용된다. 또한, 상기 펨토 기지국이 상기 UE가 컨텍스트-ID를 갖고 있는 UE인지 검사하는 이유는 상기 UE가 상기 펨토 기지국이 연결되어 있는 FAP-GW에 등록된 UE인지 검사하기 위해서이다.
상기 검사 결과 상기 UE가 컨텍스트-ID를 갖고 있는 UE일 경우 상기 펨토 기지국은 819단계로 진행한다. 상기 819단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 UE가 이미 FAP-GW에 등록되어 있는 UE이므로, 상기 UE로 UE 등록 수락 메시지를 송신하고, 상기 UE에 대해 서비스를 제공할 준비를 완료한다.
한편, 상기 813단계에서 검사 결과 상기 UE가 CSG-ID를 갖고 있는 UE가 아닐 경우 상기 펨토 기지국은 821단계로 진행한다. 상기 821단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 UE가 컨텍스트-ID를 갖고 있는 UE인지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 UE가 컨텍스트-ID를 갖고 있는 UE가 아닐 경우 상기 펨토 기지국은 823단계로 진행한다. 여기서, CSG-ID도 없고, 컨텍스트-ID도 없다는 것은 해당 UE는 FAP-GW에 등록된 적이 없는 UE라는 것을 나타낸다. 상기 823단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 UE가 펨토 기지국 서비스를 제공받을 수 있도록 등록되어 있는 UE인지 검사한다. 즉, 상기 펨토 기지국은 상기 UE가 상기 펨토 기지국이 제공하는 펨토 기지국 서비스를 제공받을 수 있는 UE인지 검사한다. 여기서, 상기 펨토 기지국이 상기 UE가 상기 펨토 기지국이 제공하는 펨토 기지국 서비스를 제공받을 수 있는 UE인지 검사 하는 이유는 backward compatibility 제공을 위해서이며, 만약 UE가 상기 펨토 기지국이 도입되기 이전의, 종래의 UE일 경우라도 해당 UE에 대해서 펨토 기지국 서비스를 제공하기 위해서이다.
상기 검사 결과 상기 UE가 상기 펨토 기지국 서비스를 제공받을 수 있도록 등록되어 있는 UE가 아닐 경우 상기 펨토 기지국은 825단계로 진행한다. 상기 825단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 UE에 대한 억세스 제어(access control) 동작을 수행하고 827단계로 진행한다. 여기서, 상기 억세스 제어 동작을 수행한다 함은 상기 UE가 미등록 UE라는 것을 나타내기 위한 메시지와, 매크로 기지국과 셀 재선택(cell reselection) 동작을 수행하기 위한 메시지를 생성하고, 상기 생성된 메시지들을 UE로 송신하는 동작을 나타낸다. 상기 827단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 UE에 대해서는 펨토 기지국 서비스를 제공하는 것이 불가능하므로 상기 UE에 대해서는 중계 서비스를 제공한다.
한편, 상기 825단계에서 검사 결과 상기 펨토 기지국 서비스를 제공받을 수 있도록 등록되어 있는 UE일 경우 상기 펨토 기지국은 829단계로 진행한다. 상기 829단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 FAP-GW에 상기 UE를 등록시키기 위해서 상기 FAP-GW로 UE 등록 요구 메시지를 송신하고 831단계로 진행한다. 여기서, 상기 UE 등록 요구 메시지는 상기 UE의 IMSI를 포함할 수 있다. 상기 831단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 FAP-GW로부터 상기 UE 등록 요구 메시지에 대한 응답 메시지인 UE 등록 수락 메시지를 수신하고 819단계로 진행한다. 여기서, 상기 UE 등록 수락 메시지는 컨텍스트-ID를 포함한다.
한편, 상기 821단계에서 검사 결과 상기 UE가 컨텍스트-ID를 갖고 있는 UE일 경우 상기 펨토 기지국은 833단계로 진행한다. 상기 833단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 UE가 펨토 기지국 서비스를 제공받을 수 있도록 등록되어 있는 UE인지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 UE가 상기 펨토 기지국 서비스를 제공받을 수 있도록 등록되어 있는 UE가 아닐 경우 상기 펨토 기지국은 827단계로 진행한다.
한편, 상기 833단계에서 검사 결과 상기 펨토 기지국 서비스를 제공받을 수 있도록 등록되어 있는 UE일 경우 상기 펨토 기지국은 819단계로 진행한다.
한편, 상기 815단계에서 검사 결과 상기 UE가 갖고 있는 CSG-ID가 상기 펨토 기지국에 등록된 CSG-ID가 아닐 경우 상기 펨토 기지국은 827단계로 진행한다. 또한, 상기 817단계에서 검사 결과 상기 UE가 컨텍스트-ID를 갖고 있는 UE가 아닐 경우 상기 펨토 기지국은 829단계로 진행한다.
다음으로 도 9와, 도 10a-도10b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 제어 유닛을 포함할 경우, 상기 펨토 기지국이 상기 제어 유닛을 사용하여 매크로 기지국과 용량(capacity)을 공유하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 매크로 기지국과 용량을 공유하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 설명하기에 앞서, 본 발명에서 펨토 기지국이 매크로 기지국과 용량을 공유하도록 제안하는 이유에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 현재 전 세계 사업자와, 부품 벤더(vendor)와, 시스템 벤더 들의 경향으로 미루어 보아 가정 서비스용 펨토 기지국은 보통 최대 4개의 UE에게 동시에 펨 토 기지국 서비스를 제공할 수 있도록 표준을 정의해나가고 있으며, 최대 8개의 UE에게 동시에 펨토 기지국 서비스를 제공할 수 있도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 최대 4개의 UE가 동시에 펨토 기지국 서비스를 제공받을 수 있음에도 불구하고, 특정 시점에서 동시에 음성 통화가 집중되거나, 혹은 특정 시점에서 동시에 고속 데이터 서비스가 집중될 경우 상기 펨토 기지국의 용량을 초과하게 된다. 이 경우, 펨토 기지국의 용량 초과로 인해 일부 UE들에 대해서는 음성 통화나 고속 데이터 서비스를 제공할 수 없는 경우가 발생하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 펨토 기지국의 용량을 초과할 경우에도 UE들에게 정상적으로 서비스를 제공해주기 위해 펨토 기지국이 매크로 기지국과 용량을 공유하는 방안을 제안하는 것이다.
도 9를 참조하면, 먼저 펨토 기지국(911)은 일 예로 최대 2 개의 동시 접속 UE들에게 펨토 기지국 서비스를 제공할 수 있다고 가정하기로 하며, 상기 펨토 기지국(911)이 UE 1(917)과 UE2(919)에게 펨토 기지국 서비스를 제공함에 따라 상기 펨토 기지국(911) 자신의 용량을 모두 사용하고 있다고 가정하기로 한다.
이렇게 상기 펨토 기지국(911)이 UE 1(917)과 UE2(919)에게 펨토 기지국 서비스를 제공하고 있는 중에 UE3(921)에게 펨토 기지국 서비스를 제공해야하는 경우가 발생하면, 상기 펨토 기지국(911)의 용량 초과로 인해 상기 펨토 기지국 서비스를 UE3(921)에게 제공하는 것은 불가능하게 된다. 따라서, 상기 펨토 기지국(911)은 중계 유닛(913)을 통해 상기 UE3(921)에게 중계 서비스를 제공한다. 그러면 상 기 UE3(921)는 매크로 기지국(923)에 Camp On하여 정상적으로 서비스를 제공받을 수 있다.
한편, 상기 펨토 기지국(911)이 상기 매크로 기지국(923)에 비해 높은 우선 순위를 가지기 때문에, 상기 UE 1(917) 혹은 UE2(919)에 대한 펨토 기지국 서비스가 종료되어 상기 펨토 기지국(911)에 가용 용량이 발생하게 되면, 상기 중계 서비스를 제공받고 있는 UE3(921)은 다시 상기 펨토 기지국(911)으로 Camp On하여 펨토 기지국 서비스를 제공받는다.
상기에서 설명한 바와 같이 종래에는 펨토 기지국에 가용 용량이 존재하지 않을 경우 일부 UE들이 펨토 기지국 서비스를 제공받지 못해 아예 서비스를 제공받지 못하는 경우가 발생하였었는데, 본 발명의 일 실시예에서는 펨토 기지국에 가용 용량이 존재하지 않더라도 중계 서비스를 제공하여 UE들에 대해 서비스 끊김 현상이 발생하는 경우를 방지한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 펨토 기지국이 매크로 기지국과 용량을 공유함으로써 전체 시스템의 용량을 증가시키는 효과를 가져온다.
그러면 여기서 도 10a-도10b를 참조하여 도 9의 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 매크로 기지국과 용량을 공유하는 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 10a-도10b는 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 매크로 기지국과 용량을 공유하는 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
도 10a-도10b를 설명하기에 앞서, 도 10a-도10b에서는 펨토 기지국이 총 3개 의 유닛들, 즉 펨토 기지국 유닛과, 중계 유닛과, 제어 유닛으로 구현된 경우를 일 예로 하여 펨토 기지국이 매크로 기지국과 용량을 공유하는 과정에 대해서 설명하지만, 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 매크로 기지국과 용량을 공유하는 과정은 상기 기지국 유닛과, 중계 유닛과, 제어 유닛이 1개의 유닛으로 구현될 경우에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
도 10a-도10b를 참조하면, 먼저 중계 유닛(1050)은 다운링크 탐색 동작을 수행하고, 그 다운링크 탐색 동작 수행 결과를 포함하는 매크로 인접 셀 스캔 정보(Macro neighbor cell scan information) 및 인접 기지국에 대한 정보 메시지를 제어 유닛(1040)으로 송신한다(1011단계). 상기 다운링크 탐색 동작에 대해서는 이미 설명한 바 있으므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 도 5에서 설명한 바와 같이 펨토 기지국(1020)이 셋업 동작을 수행하는 중에 인접 매크로 기지국의 셀 정보를 획득할 수도 있다.
한편, 제어 유닛(1040)은 펨토 기지국(1020)이 FAP-GW(1060)에 등록을 완료하고 서비스를 시작하면 UE에게 주기적으로 상기 펨토 기지국(1020)의 시스템 정보 및 인접 기지국 정보를 포함하는 방송 정보를 제공하기 위해 방송 채널(BCH : Broadcast Channel, 이하 'BCH'라 칭하기로 한다) 데이터 프레임(BCH Data Frame)을 생성하여 펨토 기지국 유닛(1030)으로 송신한다(1013단계). 상기 펨토 기지국 유닛(1030)은 상기 제어 유닛(1040)으로부터 BCH 데이터 프레임을 수신함에 따라 상기 BCH 데이터 프레임을 물리 채널 신호, 즉 제1공통 제어 물리 채널(PCCPCH : Primary Common Control Physical Channel, 이하 'PCCPCH'라 칭하기로 한다)신호로 생성한 후 방송한다.(1015단계)
한편, UE(1010)는 주변에 펨토 기지국이 존재하는지 확인하기 위해 주기적으로 스캐닝(scanning) 동작을 수행할 수 있다(1017단계). 상기 스캐닝 동작은 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 UE(1010)는 상기 스캐닝 동작을 수행한 결과 주변에 펨토 기지국이 존재함을 확인하면 상기 펨토 기지국(1020)에 Camp On 하기 위해 무선 자원 제어(RRC: Radio Resource Control, 이하 'RRC'라 칭하기로 한다) 초기 직접 전송(RRC Initial Direct Transfer, 이하 'RRC Initial Direct Transfer'라 칭하기로 한다) 메시지를 펨토 기지국 유닛(1030)으로 송신한다(1019단계). 여기서, 상기 RRC Initial Direct Transfer 메시지는 상기 UE(1010)에 대한 위치 업데이트(update) 정보와, 상기 UE(1010)가 펨토 기지국(1020)에 등록하기를 원하는 UE 등록 요구 정보가 포함된다. 상기 UE(1010)로부터 RRC Initial Direct Transfer 메시지를 수신한 펨토 기지국 유닛(1030)은 상기 RRC Initial Direct Transfer 메시지에 포함되어 있는 정보를 업링크 데이터 프레임(UL(UpLink) Data Frame)으로 생성하고, 상기 생성한 업링크 데이터 프레임을 제어 유닛(1040)으로 송신한다(1021단계).
상기 제어 유닛(1040)은 상기 펨토 기지국 유닛(1030)으로부터 업링크 데이터 프레임을 수신함에 따라, 상기 UE(1010)에 대한 인증 동작을 수행한다(1023단계). 상기 인증 동작 수행 결과 상기 제어 유닛(1040)은 상기 UE(1010)가 정당한 UE일 경우 FAP-GW(1060)로 UE 등록 요구 메시지를 송신한다(1025단계). 여기서, 상 기 UE 등록 요구 메시지는 상기 UE(1010)의 IMSI를 포함한다.
이와는 달리 상기 1019단계에서 인증 동작 수행 결과 상기 UE(1010)가 정당한 UE가 아닐 경우 상기 제어 유닛(1040)은 상기 펨토 기지국 유닛(1030)으로 업링크 데이터 프레임에 대한 응답인 다운링크 데이터 프레임(DL(DownLink) Data Frame)을 송신하고(도시하지 않음), 상기 펨토 기지국 유닛(1030)은 상기 제어 유닛(1040)으로부터 다운링크 데이터 프레임을 수신함에 따라 상기 UE(1010)로 RRC Initial Direct Transfer에 대한 응답 메시지인 RRC 초기 직접 전송 응답(RRC Initial Direct Transfer Response, 이하 'RRC Initial Direct Transfer Response'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(도시하지 않음). 여기서, 상기 UE(1010)가 정당한 UE가 아닐 경우에는 상기 다운링크 데이터 프레임 및 RRC Initial Direct Transfer Response 모두에 상기 UE(1010)에 대한 인증 동작에 실패하였음을 나타내는 정보가 포함된다.
상기 FAP-GW(1060)는 상기 제어 유닛(1040)으로부터 UE 등록 요구 메시지를 수신함에 따라 상기 UE(1010)의 IMSI 값을 포함하는 정보를 바탕으로 상기 UE가 서비스를 받을 수 있는 UE인지를 확인하는 억세스 제어 동작을 수행한다(1027단계). 상기 FAP-GW(1060)는 상기 UE(1010)에 대한 억세스 제어 동작을 수행한 후, 상기 UE(1010)가 서비스를 받을 수 있는 UE 인지 확인하고, 그 결과에 따라 상기 제어 유닛(1040)으로 UE 등록 수락/거절 메시지를 송신한다(1029단계). 여기서, 상기 UE 등록 수락 메시지는 컨텍스트 ID를 포함한다.
상기 제어 유닛(1040)은 상기 FAP-GW(1060)로부터 UE 등록 수락 메시지를 수 신함에 따라, 상기 펨토 기지국 유닛(1030)으로 업링크 데이터 프레임에 대한 응답인 다운링크 데이터 프레임을 송신한다(1031단계). 상기 펨토 기지국 유닛(1030)은 상기 제어 유닛(1040)으로부터 다운링크 데이터 프레임을 수신함에 따라 상기 UE(1010)로 RRC Initial Direct Transfer에 대한 응답 메시지인 RRC Initial Direct Transfer Response 메시지를 송신한다(1033단계). 여기서, 상기 RRC Initial Direct Transfer Response 메시지는 컨텍스트 ID를 포함한다.
상기에서 설명한 바와 같은 과정을 통해 펨토 기지국(1020)에 등록된 UE(1010)가 서비스를 제공받기 위해서는 RRC 연결(connection)을 통한 요청 서비스와 관련된 자원을 할당받아야 하는데, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 UE(1010)는 상기 펨토 기지국(1020)과 RRC 연결(connection)을 셋업하기 위해 상기 펨토 기지국 유닛(1030)으로 RRC 연결 요구(RRC Connection Request, 이하 'RRC Connection Request'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(1035단계). 상기 펨토 기지국 유닛(1030)은 상기 UE(1010)로부터 RRC Connection Request 메시지를 수신함에 따라 상기 제어 유닛(1040)으로 랜덤 억세스 채널(RACH: Random Access Channel, 이하 'RACH'라 칭하기로 한다) 데이터 프레임(RACH Data Frame)을 송신한다(1037단계).
상기 제어 유닛(1040)은 상기 펨토 기지국 유닛(1030)으로부터 RACH 데이터 프레임을 수신함에 따라 상기 펨토 기지국 유닛(1030)으로 무선 링크 셋업 요구(Radio Link Setup Request, 이하 'Radio Link Setup Request'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(1039단계). 상기 펨토 기지국 유닛(1030)은 상기 제어 유닛(1040)으로부터 Radio Link Setup Request 메시지를 수신함에 따라 상기 제어 유닛(1040)으로 상기 Radio Link Setup Request 메시지에 대한 응답 메시지인 무선 링크 셋업 응답(Radio Link Setup Response, 이하 'Radio Link Setup Response'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(1041단계).
상기 제어 유닛(1040)은 상기 펨토 기지국 유닛(1030)으로부터 Radio Link Setup Response 메시지를 수신함에 따라 상기 펨토 기지국 유닛(1030)으로 고속 억세스 채널(FACH: Fast Access Channel, 이하 'FACH'라 칭하기로 한다) 데이터 프레임을 송신한다(1043단계). 상기 펨토 기지국 유닛(1030)은 상기 제어 유닛(1040)으로부터 FACH 데이터 프레임을 수신함에 따라 상기 UE(1010)로 상기 RRC Connection Request 메시지에 대한 응답 메시지인 RRC 연결 셋업(RRC Connection Setup, 이하 'RRC Connection Setup'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(1045단계).
상기 UE(1010)는 상기 펨토 기지국 유닛(1030)으로부터 RRC Connection Setup 메시지를 수신함에 따라 RRC 연결을 셋업한 후 상기 펨토 기지국 유닛(1030)으로 RRC 연결 완료(RRC Connection Complete, 이하 'RRC Connection Complete'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(1047단계). 상기 펨토 기지국 유닛(1030)은 상기 UE(1010)로부터 RRC Connection Complete 메시지를 수신함에 따라 상기 제어 유닛(1040)으로 상기 UE(1010)에 대한 RRC 연결이 완료되었음을 나타내는 정보를 포함하는 업링크 데이터 프레임을 송신한다(1049단계).
한편, 상기 UE(1010)는 인접 매크로 기지국들과 초기 획득(initial acquisition) 동작을 미리 수행할 수도 있다(1051단계). 여기서, 상기 UE(1010)가 인접 매크로 기지국들과 초기 획득 동작을 미리 수행하는 이유는 만약 상기 펨토 기지국(1020)의 용량 초과로 인해 상기 UE(1010)가 상기 펨토 기지국(1020)으로부터 펨토 기지국 서비스를 제공받지 못하고 중계 서비스를 제공받을 경우, 해당 매크로 기지국과 더 빨리 통신을 개시하기 위함이다. 즉, 상기 UE(1010)가 상기 펨토 기지국(1020)의 용량 초과로 인해 특정 매크로 기지국과 통신을 수행하게 될 경우, 상기 초기 획득 동작 수행으로 인해 통신이 지연되는 것을 방지하기 위해 상기 UE(1010)는 인접 매크로 기지국들과 초기 획득 동작을 미리 수행하는 것이다.
상기 UE(1010)는 음성 통화 서비스를 제공받고자 할 경우 상기 펨토 기지국 유닛(1030)으로 RRC Initial Direct Transfer 메시지를 송신한다(1053단계). 여기서, 상기 RRC Initial Direct Transfer 메시지는 호 관리 서비스 요구(CM(Call Management Service Request) 정보를 포함한다. 상기 UE(1010)로부터 RRC Initial Direct Transfer 메시지를 수신한 펨토 기지국 유닛(1030)은 상기 RRC Initial Direct Transfer 메시지에 포함되어 있는 정보를 업링크 데이터 프레임으로 생성하고, 상기 생성한 업링크 데이터 프레임을 제어 유닛(1040)으로 송신한다(1055단계).
상기 제어 유닛(1040)은 상기 펨토 기지국 유닛(1030)으로부터 업링크 데이터 프레임을 수신함에 따라, 상기 펨토 기지국(1020)의 가용 용량을 확인한다(1057단계). 상기 펨토 기지국(1020)의 가용 용량을 확인한 결과 상기 UE(1010)에 대한 음성 통화 서비스 제공이 불가능할 경우, 상기 제어 유닛(1040)은 상기 UE(1010)를 상기 펨토 기지국(1020)이 펨토 기지국 서비스를 제공하는 UE들에서 제외시키기 위해 상기 FAP-GW(1060)로 UE 해제 요구(UE Release Request, 이하 'UE Release Request'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(1059단계). 여기서, 상기 UE Release Request 메시지는 상기 UE(1010)의 IMSI 혹은 컨텍스트 ID를 포함한다.
또한, 상기 제어 유닛(1040)은 상기 UE(1010)를 상기 펨토 기지국(1020)이 아닌 매크로 기지국을 통해 서비스를 제공받도록 하기 위해서 상기 펨토 기지국 유닛(1030)으로 다운링크 데이터 프레임을 송신한다(1061단계). 여기서, 상기 다운링크 데이터 프레임은 상기 UE(1010)가 매크로 기지국으로 핸드오버할 것을 명령하는 정보를 포함한다. 상기 펨토 기지국 유닛(1030)은 상기 제어 유닛(1040)으로부터 다운링크 데이터 프레임을 수신함에 따라 상기 UE(1010)로 RRC 직접 전송(RRC Direct Transfer, 이하 'RRC Direct Transfer'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(1063단계). 여기서, 상기 RRC Direct Transfer 메시지 역시 상기 UE(1010)가 매크로 기지국으로 핸드오버할 것을 명령하는 정보를 포함한다.
한편, 상기 FAP-GW(1060)는 상기 제어 유닛(1040)으로부터 UE Release Request 메시지를 수신함에 따라 상기 UE(1010)에 대한 UE 해제와 관련된 억세스 제어 동작을 수행한다(1065단계). 상기 FAP-GW(1060)는 상기 UE(1010)에 대한 억세스 제어 동작을 수행한 후 상기 제어 유닛(1040)으로 상기 UE Release Request 메시지에 대한 응답 메시지인 UE 해제 수락(UE Release Accept, 이하 'UE Release Accept'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(1067단계).
한편, 상기 UE(1010)는 상기 유닛(1040)으로부터 RRC Direct Transfer 메시 지를 수신함에 따라 상기 펨토 기지국(1020)을 통해 펨토 기지국 서비스를 제공받을 수 없고, 매크로 기지국을 통해 서비스를 제공받아야함을 인지하게 된다. 따라서, 상기 UE(1010)는 셀 재선택(cell reselection) 동작을 수행한다(1069단계). 상기 UE(1010)는 상기 셀 재선택 동작 수행 결과 선택된 매크로 기지국으로부터 서비스를 제공받기 위해 상기 중계 유닛(1050)으로 RRC Initial Direct Transfer 메시지를 송신한다(1071단계). 이후, 상기 UE(1010)는 해당 매크로 기지국을 통해 서비스를 제공받는다. 즉, 상기 펨토 기지국(1020)은 상기 UE(1010)가 선택한 매크로 기지국에서 수신되는 다운링크 신호를 상기 UE(1010)로 중계하고, 상기 UE(1010)로부터 수신되는 업링크 신호를 상기 UE(1010)가 선택한 매크로 기지국으로 중계한다.
이후, 상기 UE(1010)는 상기 펨토 기지국(1020)이 매크로 기지국에 비해 우선 순위가 높기 때문에 상기 음성 통화 서비스를 제공받는 것이 종료되면 다시 상기 펨토 기지국(1020)에 등록하기 위해 상기 1011단계 내지 1033단계의 동작을 반복한다.
한편, 도 10a-도 10b에서는 상기 UE(1010)가 초기에 아이들 모드에 존재하는 경우를 가정하여 RRC 연결 셋업 과정, 즉 1035단계 내지 1047단계의 과정을 수행하는 경우를 설명하였으나, 만약 상기 UE(1010)가 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에 존재하는 경우라면 상기 RRC 연결 셋업 과정은 수행하지 않아도 됨은 물론이다.
다음으로 도 11 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기 지국의 자원 관리 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 자원 관리 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11을 설명하기에 앞서, 상기 펨토 기지국은 펨토 기지국 유닛(1113)과, 중계 유닛(1111)과, 제어 유닛을 포함하는데, 상기 제어 유닛은 상기 중계 유닛(1111)에 포함될 수도 있고, 상기 펨토 기지국 유닛(1113)에 포함될 수도 있어 도 11에 별도로 도시하지 않았음에 유의하여야만 한다. 여기서, 상기 제어 유닛은 상기 펨토 기지국의 자원을 관리한다. 또한, 도 11에서는 설명의 편의를 위해 상기 펨토 기지국이 포함하는 UE 인터페이스 유닛(도시하지 않음)이 포함하는 안테나들을 분리하여 도시하였음에 유의하여야만 한다. 또한, 상기 펨토 기지국 유닛이 한 개의 FA를 사용하고, 중계 유닛이 한 개의 FA를 사용하는 것을 기본으로 하지만, 서비스 사업자 요구에 따라 상기 중계 유닛이 두 개 이상의 FA를 사용할 수도 있다고 가정하기로 한다. 또한, 상기 중계 유닛과 펨토 기지국 유닛 각각은 다운링크 탐색 동작을 수행할 수 있고, 상기 펨토 기지국 유닛과 중계 유닛 각각은 RF 경로 혹은 기저 대역 (base band) I(In-phase)/Q(Qurdrature phase) 경로, 디지털 제어 경로를 사용하여 연결되어 있다고 가정하기로 한다. 여기서, 상기 다운링크 탐색 동작은 미리 설정되어 있는 주파수 단위, 일 예로 200[kHz] 단위 혹은 FA 단위로 수행된다고 가정하기로 한다.
도 11을 참조하면, 먼저 서비스 사업자는 총 4개, 즉 FA1 내지 FA4의 총 4개의 FA를 사용할 수 있고, 그 중에서 FA2와 FA3이 실제 사용되고, FA2를 통해서 송 신되는 다운링크 신호의 신호 품질이 제일 양호하다고 가정하기로 하며, 중계 유닛(1111)이 다운링크 탐색 동작을 수행한다고 가정하기로 한다. 이렇게, 상기 중계 유닛(1111)이 다운링크 탐색 동작을 수행하기 위해서는 상기 중계 유닛(1111)은 채널 신호를 디코딩할 수 있는 디지털 신호 프로세서(DSP: Digital Signal Processor, 이하 'DSP'라 칭하기로 한다)를 포함해야만 하며, 상기 DSP는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 혹은 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)을 사용하여 구현 가능하다.
상기 중계 유닛(1111)은 상기 다운링크 탐색 동작을 수행한 후, 셋업 동작을 수행한다. 즉, 상기 중계 유닛(1111)은 펨토 기지국의 PLMN ID와 동일한 PLMN ID를 가지는 다운링크 신호들 중 최고 신호 품질을 가지는 다운링크 신호를 송신한 FA를 상기 중계 유닛(1111)이 사용할 FA로 결정하고, 상기 펨토 기지국의 PLMN ID와 동일한 PLMN ID를 가지는 다운링크 신호들 중 상기 최고 신호 품질을 가지는 다운링크 신호를 제외한, 나머지 다운링크 신호들을 송신한 FA들 중 한 개를 펨토 기지국 유닛(1113)에서 사용할 FA로 결정한다고 가정하기로 한다.
도 11에서는 FA2를 통해서 송신되는 다운링크 신호의 품질이 제일 양호하다고 가정하였으므로, 상기 중계 유닛(1111)은 상기 FA2를 상기 중계 유닛(1111)이 사용할 FA로 결정하고, FA3을 상기 펨토 기지국 유닛(1113)이 사용할 FA로 결정한다. 그리고, 상기 중계 유닛(1111)은 상기 펨토 기지국 유닛(1113)으로 상기 중계 유닛(1111)이 상기 펨토 기지국 유닛(1113)에서 사용하기로 결정한 FA에 대한 정보를 송신한다. 그러면, 상기 펨토 기지국 유닛(1113)은 상기 중계 유닛(1111)에서 송신한 FA 정보에 상응하게 상기 펨토 기지국 유닛(1113) 자신이 사용할 FA를 설정한다.
상기에서는 상기 다운링크 탐색 동작 및 셋업 동작이 상기 중계 유닛(1111)에서 수행되는 경우를 일 예로 설명하였지만, 상기 다운링크 탐색 동작 및 셋업 동작이 상기 펨토 기지국 유닛(1113)이 포함하는 DSP에서 수행되는 동작과 중복되는 면도 있고, 상기 중계 유닛(1111)이 DSP를 포함하는 것은 그 가격적인 면에서 부담을 초래할 수도 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 다운링크 탐색 동작 및 셋업 동작이 상기 중계 유닛(1111) 뿐만 아니라 펨토 기지국 유닛(1113)에서도 수행될 수 있도록 한다.
또한, 상기 중계 유닛(1111)이 다운링크 탐색 동작 및 셋업 동작을 수행함에 있어 발생될 수 있는 문제점은 상기 중계 유닛(1111)이 매크로 기지국의 다운링크 RF 신호를 그대로 펨토 기지국 유닛(1113)에 전달하여 상기 펨토 기지국 유닛(1113)의 다운링크 신호 수신 기능을 사용하거나, 상기 중계 유닛(1111)이 다운링크 신호를 직접 변환함으로써 기저대역 I/Q 신호를 펨토 기지국 유닛(1113)에 전달함으로써 해결될 수도 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 중계 유닛(1111)과 펨토 기지국 유닛(1113)이 서로 다른 FA를 사용하는 이유는 자원 관리의 필요성 때문이다. 만일 펨토 기지국 유닛(1113)이 매크로 기지국과 동일한 FA를 사용한다고 가정하면, 매크로 기지국의 신호가 상기 펨토 기지국 유닛(1113)에 영향을 줄 수 있고, 상기 펨토 기지국 유닛(1113)의 신호가 상기 매크로 기지국에 영향을 줄 수 있다. 이 경우, 상기 매크 로 기지국에 Camp On되어 있는 UE들의 신호가 상기 펨토 기지국 유닛(1113)에 영향을 줄 수 있고, 상기 펨토 기지국 유닛(1113)의 신호가 상기 매크로 기지국에 Camp On되어 있는 UE들에 영향을 줄 수 있다.
결과적으로, 상기 펨토 기지국 유닛(1113)과 매크로 기지국간의 상호 관계와, 상기 펨토 기지국 유닛(1113)과 상기 매크로 기지국에 Camp On되어 있는 UE들간의 상호 관계는 데이터 처리량(data throughput) 등의 용량 감소를 초래하게 되는데, 따라서 본 발명에서는 중계 유닛(1111)과 펨토 기지국 유닛(1113)이 서로 다른 FA를 사용하도록 하는 것이다. 즉, 중계 유닛(1111)에서 사용하는 FA와 펨토 기지국 유닛(1113)이 사용하는 FA를 서로 다르게 설정함으로써 중계 유닛(1111)과 펨토 기지국 유닛(1113)이 상호간에 영향을 주지않도록 하여 전체 서비스 용량을 증가시킬 수 있다. 특히, 상기에서 설명한 바와 같은 자원 관리 방법은 미국과 같이 동일한 서비스 사업자라고 할 지라도 주마다 사용하는 주파수가 다른 경우, 펨토 기지국 소유자가 주를 이동해서 펨토 기지국 서비스를 제공받고자 할 경우 큰 장점을 가진다.
따라서, 본 발명에서 제안하는 펨토 기지국의 자원 관리 방법은 상기 펨토 기지국이 설치된 지점에서 매크로 기지국 신호를 사용하여 펨토 기지국 유닛과 중계 유닛이 사용할 FA를 적응적으로 설정하도록 함으로써 중계 유닛과 펨토 기지국 유닛이 상호간에 영향을 주지않도록 하여 전체 서비스 용량을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 펨토 기지국의 상황에 적합한 서비스 구성을 셋업할 수 있다는 이점을 가진다.
그러면 여기서 도 12를 참조하여 도 11의 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 자원 관리 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 자원을 관리하는 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 먼저 1211단계에서 펨토 기지국은 미리 설정되어 있는 주파수 단위, 일 예로 200[kHz] 단위로 혹은 FA 단위로 모든 매크로 기지국의 다운링크 신호를 수신하고 1213단계로 진행한다. 상기 1213단계에서 상기 펨토 기지국은 수신한 다운링크 신호 분석 동작을 수행하고 1215단계로 진행한다. 여기서, 상기 다운링크 신호 분석 동작은 상기 수신한 다운링크 신호의 신호 품질을 측정하고, 상기 수신한 다운링크 신호를 디코딩하여 해당 매크로 기지국의 PLMN ID와 위치 정보를 검출하는 동작을 나타낸다. 또한, 상기 신호 품질은 일 예로 Ec/Io와, RSCP 등이 될 수 있다.
상기 1215단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 분석된 다운링크 신호의 PLMN ID가 상기 펨토 기지국의 PLMN ID와 동일한지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 분석된 다운링크 신호의 PLMN ID가 상기 펨토 기지국의 PLMN ID와 동일하지 않을 경우 상기 펨토 기지국은 1213단계로 되돌아간다.
한편, 상기 1215단계에서 검사 결과 상기 분석된 다운링크 신호의 PLMN ID가 상기 펨토 기지국의 PLMN ID와 동일할 경우 1217단계로 진행한다. 상기 1217단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 펨토 기지국의 PLMN ID와 동일한 PLMN ID를 가지는 다운링크 신호의 정보, 즉, 해당 매크로 기지국의 PLMN ID와 위치 정보를 저장하고 1219단계로 진행한다. 여기서, 상기 1211단계 내지 1219단계의 동작이 내용이 다운링크 탐색 동작이 되는 것이다.
상기 1219단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 다운링크 탐색 동작이 완료되었는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 다운링크 탐색 동작이 완료되었을 경우 상기 펨토 기지국은 1221단계로 진행한다. 상기 1221단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 다운링크 탐색 동작 수행 결과에 따라 상기 펨토 기지국의 PLMN ID와 동일한 PLMN ID를 가지는 다운링크 신호들 중 최고 신호 품질을 가지는 다운링크 신호를 송신한 FA를 검출하고, 상기 검출한 FA를 중계 유닛에서 사용할 FA로 결정한 후 1221단계로 진행한다.
상기 1223단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 펨토 기지국의 PLMN ID와 동일한 PLMN ID를 가지는 다운링크 신호들 중 상기 최고 신호 품질을 가지는 다운링크 신호를 제외한, 나머지 다운링크 신호들을 송신한 FA들 중 한 개를 펨토 기지국 유닛에서 사용할 FA로 결정한다. 여기서, 상기 1221단계 내지 1223단계의 동작이 내용이 다운링크 탐색 동작이 되는 것이다.
한편, 도 5에서 설명한 바와 같이, 서비스 사업자의 주파수 사용 정책에 따라 펨토 기지국이 사용할 FA가 정해져 있는 경우, 상기 1223 단계와 상기 1221 단계는 그 순서가 서로 바뀔 수 있다. 특히, 상기 1223 단계에서는 펨토 기지국이 사용하도록 정의된 FA와 동일한 FA를 사용하는 경우를 일 예로 하여 설명하였지만 상기 펨토 기지국의 중계 유닛을 거치지 않는 매크로 기지국 신호가 아주 양호해서 펨토 기지국의 커버리지가 충분하게 보장되지 않을 경우, 상기 펨토 기지국 유닛에 서 사용할 가장 좋은 FA를 결정한 후, 도 6에서 설명한 바와 같이 셋업 파라미터 변경 요구 메시지를 FAP-GW에 송신하여 상기 셋업 파라미터를 변경할 수도 있음은 물론이다.
상기의 설명에서는 상기 중계 유닛에서 사용할 FA의 개수를 일 예로 한 개로 하여 설명하였으나, 상기 중계 유닛에서 사용할 FA의 개수는 다수개가 될 수도 있음은 물론이다. 이렇게, 상기 중계 유닛에서 사용할 FA의 개수가 다수개가 될 경우에는, 상기 펨토 기지국의 PLMN ID와 동일한 PLMN ID를 가지는 다운링크 신호들 중 상기 최고 신호 품질을 가지는 다운링크 신호를 포함하는, 적어도 두 개의 다운링크 신호를 송신한 FA들이 상기 중계 유닛에서 사용할 FA로 결정된다.
한편, 상기 중계 유닛의 타입이 RF 방식을 사용하는 반복기 타입일 경우 상기 셋업 동작 중 상기 중계 유닛에서 사용할 FA를 결정하는 동작은 생략된다. 또한, 상기 중계 유닛의 타입이 IF 방식을 사용하는 반복기 타입일 경우에는 상기 중계 유닛이 사용하는 대역폭이 고정되어 있기 때문에 상기 중계 유닛에서 사용할 FA의 개수를 가변할 수 없다. 상기 중계 유닛의 타입들에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
결과적으로, 도 11 내지 도 12에서 설명한 자원 관리 방법은 펨토 기지국이 중계 유닛 및 펨토 기지국 유닛에서 사용할 FA를 적응적으로 설정하는 것을 가능하도록 하여 전체 서비스 용량을 증가시키고, 펨토 기지국의 상황에 적합한 서비스 구성을 셋업할 수 있도록 한다.
한편, 상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 펨토 기지국은 매크 로 기지국과 용량을 공유하고, 자원을 관리하기 위해서 필수적으로 서비스 사업자 ID, 즉 PLMN ID와 매크로 기지국의 위치 정보를 획득할 수 있어야만 한다. 상기 펨토 기지국에서 PLMN ID와 매크로 기지국의 위치 정보를 획득하는 것은 다음과 같은 이유로 매우 중요하다.
첫 번째로, 서비스 사업자가 펨토 기지국이 미리 설정되어 있는 국가나 미리 설정되어 있는 지역 이외에서 사용되는 것을 허용하지 않고자 할 경우, 상기 PLMN ID를 사용하여 상기 펨토 기지국이 상기 미리 설정되어 있는 국가나 미리 설정되어 있는 지역을 이탈했을 경우 상기 펨토 기지국을 동작하지 않도록 할 수 있다.
두 번째로, 동일한 서비스 사업자에 의해 펨토 기지국 서비스가 제공되고 있지만, 해당 지역마다 사용하는 주파수가 다를 경우 매크로 기지국의 위치 정보를 사용하여 펨토 기지국이 자신의 상황에 적합한 서비스 구성을 셋업할 수 있다.
세 번째로, 펨토 기지국은 긴급(emergency) 상황이 발생하였을 경우, 매크로 기지국으로부터 재난 방송을 수신하거나, 이와는 반대로 매크로 기지국으로 상기 펨토 기지국의 긴급 상황을 자동으로 통보할 수 있어야만 한다. 이 경우, 상기 펨토 기지국은 펨토 기지국 자신의 위치 정보를 획득하고 있어야만 하는데, 상기 펨토 기지국이 포함하는 중계 유닛으로부터 매크로 기지국의 위치 정보를 획득할 수 있으면 펨토 기지국의 위치 정보 역시 간편하면서도, 안정적으로 획득할 수 있다.
네 번째로, 중계기의 경우 일반적으로 서비스 사업자 인식 기능과 이에 수반한 네트워크 관리 시스템(NMS: Network Management System, 이하 'NMS'라 칭하기로 한다) 기능이 요구되는 경우가 많다. 그런데, 상기 펨토 기지국이 포함하는 중계 유닛은 상기 펨토 기지국 유닛과 연동하기 때문에 PLMN ID를 자동으로 획득할 수 있고, 상기 펨토 기지국이 포함하는 코어 네트워크 연결 포트를 통해 NMS 기능을 수행함으로써, 일반적인 무선 연결에 따라 NMS 기능을 수행하는 경우에 비해 보다 안정적인 서비스를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 무선 네트워크의 로드를 감소시킬 수도 있다.
그러면 여기서 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 서비스 사업자 ID 셀 ID를 획득하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 서비스 사업자 ID와 셀 ID를 획득하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 13을 설명하기에 앞서, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 펨토 기지국이 제어 유닛을 포함하지 않는 경우, 중계 유닛과 펨토 기지국 각각은 독립적으로 서비스 사업자 ID, 즉 PLMN ID와 셀 ID를 획득하는 동작을 수행할 수 있다. 그 이유는 상기 중계 유닛의 경우, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 펨토 기지국 주변에 상기 펨토 기지국이 서비스를 제공하는 서비스 사업자의 PLMN ID를 가지고 있는 매크로 기지국이 존재하지 않을 경우, 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작하는 것을 방지하기 위해서 PLMN ID를 획득해야하며, 이와는 달리 상기 펨토 기지국 유닛의 경우, 상기에서 설명한 바와 같이 펨토 기지국 등록 과정에서 상기 펨토 기지국 자신의 위치 확인을 위해 주변 매크로 기지국의 정보(셀 ID를 포함)가 필요하기 때문이다.
또한, 도 13을 설명하기에 앞서, 상기 셀 ID는 하나의 PLMN 내에서 셀을 구 분하는 유일한 ID로서, 일 예로 28비트로 구현될 수 있다. 상기 셀 ID가 CN에 등록되어 있으므로, 펨토 기지국은 셀 ID를 획득함으로써 해당 셀의 위치 정보를 알 수 있게 된다. 여기서 상기 셀에 대해서 설명하면, 일 예로 매크로 기지국이 3 섹터 구조 혹은 단일 섹터 구조를 가지는 경우, 해당 섹터들 각각이 셀이 될 수 있다., 또한, 매크로 기지국이각 섹터에서 다수의 FA를 사용할 수 있는데, 이 경우 다수의 FA 각각이 셀이 될 수 있다. 상기 셀 자체는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 더 이상의 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 13을 참조하면, 먼저 1311단계에서 펨토 기지국은 미리 설정되어 있는 주파수 단위, 일 예로 200[kHz] 단위로 혹은 FA 단위로 모든 매크로 기지국의 다운링크 신호를 수신하고 1313단계로 진행한다. 상기 1313단계에서 상기 펨토 기지국은 수신한 매크로 기지국의 다운링크 신호에서 제1공통 파일럿 채널(P-CPICH: Primary Common PIlot Channel, 이하 'P-CPICH'라 칭하기로 한다) 신호를 검출하고, 상기 P-CPICH 신의 신호 품질, 일 예로 Ec/Io와 RSCP를 측정한 후 1315단계로 진행한다.
상기 1315단계에서 상기 펨토 기지국은 최고 신호 품질을 가지는 P-CPICH 신호가 포함되어 있는 다운링크 신호(이하, '기준 다운링크 신호'라 칭하기로 한다)로부터 제1동기 채널(P-SCH: Primary Synchronization CHannel, 이하 'P-SCH'라 칭하기로 한다) 신호를 검출하고, 상기 P-SCH 신호를 사용하여 슬럿 타이밍(slot timing) 정보를 획득할 수 있는지 검사한다. 상기 검사 결과 슬럿 타이밍을 획득할 수 없을 경우 상기 펨토 기지국은 1311단계로 되돌아간다.
한편, 상기 1315단계에서 검사 결과 슬럿 타이밍을 획득할 수 있을 경우 상 기 펨토 기지국은 1317단계로 진행한다. 상기 1317단계에서 상기 펨토 기지국은 슬럿 타이밍을 획득하였으므로. 상기 기준 다운링크 신호로부터 제2동기 채널(S-SCH: Secondary Synchronization CHannel, 이하 'S-SCH'라 칭하기로 한다) 신호를 검출하고, 상기 S-SCH를 사용하여 프레임 경계(frame boundary)와 제1스크램블링 코드(PSC: Primary Scrambling Code, 이하 'PSC'라 칭하기로 한다) 그룹 정보를 획득하고 1319단계로 진행한다.
상기 1319단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 기준 다운링크 신호로부터 CPICH 신호를 검출하고, 상기 CPICH 신호를 사용하여 PSC를 획득하고 1321단계로 진행한다. 상기 1321단계에서 상기 펨토 기지국은 상기 기준 다운링크 신호로부터 제1공통 제어 물리 채널(P-CCPCH: Primary Common Control Physical Channel, 이하 'P-CCPCH'라 칭하기로 한다) 신호를 검출하고, 상기 P-CCPCH 신호를 디코딩하여 PLMN ID를 포함하는 시스템 정보를 획득하고 1323단계로 진행한다. 상기 1323단계에서 상기 펨토 기지국은 PLMN ID와 셀 ID 획득 동작이 완료되었는지 검사한다. 상기 검사 결과 PLMN ID와 셀 ID 획득 동작이 완료되지 않았을 경우 상기 펨토 기지국은 1311단계로 되돌아간다.
한편, 일반적으로 펨토 기지국은 정밀한 기준 신호(reference signal)를 필요로 한다. 하지만 가격 및 크기 등과 같은 여러 가지 조건 등을 고려해 볼 때 펨토 기지국에서는 비교적 고가인 발진기(oscillator)를 사용할 수 없기 때문에 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)-1588 표준의 동기 모듈(module), 혹은 GPS(Global Positioning System), 혹은 AGPS(Assisted Global Positioning System)을 사용하는 것을 검토하고 있다. 하지만, 상기 IEEE-1588 표준의 동기 모듈과, GPS와 AGPS 모두는 펨토 기지국에 추가적으로 구비되어야만 하는 별도의 유닛이다.
따라서, 본 발명에서는 별도의 유닛 추가 없이도 정밀한 기준 신호를 생성할 수 있도록 하는 동기 제공 방법을 제안한다. 즉, 본 발명은 일반적으로 음영 영역에서 서비스를 제공하는 펨토 기지국이 별도의 추가 유닛 없이도 매크로 기지국과 정확하게 동기되는, 정밀한 기준 신호를 생성하는 것을 가능하게 한다.
그러면 여기서 도 14 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 동기 제공 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 14 내지 도 16을 설명하기에 앞서, 상기 펨토 기지국에서 동기를 제공하는 동작은 상기 펨토 기지국이 제어 유닛을 포함하는지 여부에 상관없이 상기 펨토 기지국에서 사용할 기준 신호를 생성하는 동작이므로 상기 펨토 기지국의 동기 제공 동작은 상기 중계 유닛 또는 펨토 기지국 유닛 중 어느 하나에서만 수행되면 된다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국에서 기준 신호를 제공하는 기준 신호 생성 유닛의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 상기 기준 신호 생성 유닛은 매크로 기지국 신호 변환 유닛(1511), 동기 검출 유닛(1513)과, 카운터(counter) 및 클럭(clock) 생성 유닛(1515)과 크리스탈(crystal) 발진기(1517)를 포함한다.
먼저, 상기 매크로 기지국 신호 변환 유닛(1511)은 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 입력하고, 상기 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 기저대역 신호로 변환한 후 상기 동기 검출 유닛(1513)으로 출력한다. 상기 동기 검출 유닛(1513)은 상기 매크로 기지국 신호 변환 유닛(1511)에서 출력한 신호를 입력하여 매크로 기지국의 동기 신호를 검출한 후 상기 카운터 및 클럭 생성 유닛(1515)으로 출력한다. 여기서, 상기 매크로 기지국의 동기 신호는 P-SCH로부터 검출할 수 있는데, 상기 P-SCH은 10[ms] 주기의 프레임(frame)마다 15개의 슬럿들을 포함하므로, 프레임당 15개의 슬럿 타이밍 신호를 포함한다.
상기 카운터 및 클럭 생성 유닛(1515)은 상기 동기 검출 유닛(1513)에서 출력한 매크로 기지국의 동기 신호를 입력하여 크리스탈 클럭으로 카운팅하고, 따라서 미리 설정된 시구간 동안 몇 개의 크리스탈 클럭이 존재하는지 검출한다. 상기 카운터 및 클럭 생성 유닛(1515)은 상기 검출한 클럭의 개수를 사용하여 기준 클럭을 생성하기 위해 상기 크리스탈 발진기(1517)의 클럭 몇 개가 소요되는지 계산한다. 그리고, 상기 카운터 및 클럭 생성 유닛(1515)은 상기 계산한 크리스탈 발진기(1517)의 클럭 개수에 따라 기준 클럭을 생성한다.
한편, 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국의 다운링크 신호를 실시간으로 모니터링할 수 있을 경우 그에 상응하게 실시간으로 기준 클럭을 보정할 수도 있음은 물론이다. 또한, 상기 기준 신호 생성 유닛은 최초에는 미리 설정되어 있는 디폴트(default) 카운팅 값을 사용하여 기준 클럭을 생성하고, 이후 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신할 수 있을 때부터 상기에서 설명한 바와 같이 기준 클럭을 생성한다.
또한, 상기 기준 신호 생성 유닛이 기준 클럭을 생성하는 중에 매크로 기지 국으로부터 다운링크 신호를 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있는데, 이 경우에는 상기 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하지 못하게 된 시점 이전에 계산한 크리스탈 발진기(1517)의 클럭 개수에 따라 기준 클럭을 생성한다.
그러면 여기서 도 15를 참조하여 상기 도 14에서 설명한 P-SCH 신호와, 상기 크리스탈 발진기(1517)의 클럭과, 상기 카운터 및 클럭 생성 유닛(1515)에서 생성하는 기준 클럭의 관계에 대해서 설명하기로 한다.
도 15는 P-SCH 신호와, 크리스탈 발진기(1517)의 클럭과, 카운터 및 클럭 생성 유닛(1515)에서 생성하는 기준 클럭의 관계를 도시한 타이밍도이다.
도 15를 참조하면, P-SCH 신호와 크리스탈 발진기(1517)의 클럭을 사용하여 기준 클럭이 생성됨을 알 수 있다.
다음으로 도 16을 참조하여 도 14의 기준 신호 생성 유닛이 기준 클럭을 생성하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 16은 도 14의 기준 신호 생성 유닛이 기준 클럭을 생성하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 16을 참조하면, 먼저 1711단계에서 상기 기준 신호 생성 유닛은 P-SCH 신호가 수신되었는지 검사한다. 상기 검사 결과 P-SCH 신호가 수신되지 않았을 경우 상기 기준 신호 생성 유닛은 1713단계로 진행한다. 여기서, 상기 P-SCH 신호가 수신되지 않는 경우는 상기 기준 신호 생성 유닛이 초기화되어 처음으로 기준 클럭을 생성하는 경우, 혹은 상기 기준 신호 생성 유닛이 기준 클럭을 생성하는 중에 매크로 기지국으로부터 P-SCH 신호를 수신하지 못하는 경우의 두 가지 경우가 존재할 수 있다.
상기 1713단계에서 상기 기준 신호 생성 유닛은 P-SCH 신호가 수신되지 않았으므로 디폴트 카운팅 값 혹은 상기 매크로 기지국으로부터 P-SCH 신호를 수신하지 못하게 된 시점 이전에 계산한 크리스탈 발진기의 클럭 개수를 크리스탈 발진기의 클럭 개수로 설정하고 1723단계로 진행한다. 여기서, 상기 크리스탈 발진기의 클럭 개수가 디폴트 카운팅 값으로 설정되는 경우는 상기 기준 신호 생성 유닛이 초기화되어 처음으로 기준 클럭을 생성하는 경우이고, 상기 크리스탈 발진기의 클럭 개수가 상기 매크로 기지국으로부터 P-SCH 신호를 수신하지 못하게 된 시점 이전에 계산한 크리스탈 발진기의 클럭 개수로 설정되는 경우는 상기 기준 신호 생성 유닛이 기준 클럭을 생성하는 중에 매크로 기지국으로부터 P-SCH 신호를 수신하지 못하는 경우이다.
한편, 상기 1711단계에서 검사 결과 P-SCH 신호가 수신되었을 경우 상기 기준 신호 생성 유닛은 1715단계로 진행한다. 상기 1715단계에서 상기 기준 신호 생성 유닛은 상기 수신한 P-SCH 신호로부터 슬럿 타이밍 신호를 획득하고 1717단계로 진행한다. 상기 1717단계에서 상기 기준 신호 생성 유닛은 슬럿 타이밍 신호의 간격을 카운팅하고 1719단계로 진행한다. 상기 1719단계에서 상기 기준 신호 생성 유닛은 상기 카운팅한 클럭의 개수를 사용하여 미리 설정된 시구간 동안 몇 개의 크리스탈 클럭이 존재하는지 검출하고 1721단계로 진행한다.
상기 1721단계에서 상기 기준 신호 생성 유닛은 상기 계산한 크리스탈 클럭의 개수를 사용하여 기준 클럭을 생성하기 위해 크리스탈 발진기의 클럭 몇 개가 소요되는지 계산하고 1723단계로 진행한다. 상기 1723단계에서 상기 기준 신호 생성 유닛은 상기 계산한 크리스탈 발진기의 클럭 개수에 따라 기준 클럭을 생성하고 1725단계로 진행한다.
상기 1725단계에서 상기 기준 신호 생성 유닛은 미리 설정되어 있는 설정 시간이 경과되었는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 설정 시간이 경과되었을 경우 상기 기준 신호 생성 유닛은 상기 1711단계로 되돌아간다. 여기서, 상기 설정 시간은 상기 기준 클럭을 보정하기 위해 결정되어 있는 시간이며, 상기 펨토 기지국의 상황에 맞게 가변 가능함은 물론이다. 즉, 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국의 다운링크 신호를 실시간으로 모니터링할 수 있기 때문에 상기 설정 시간마다 상기 기준 클럭을 보정하는 것이다.
도 1 내지 도 16에서 설명한 바와 같이 펨토 기지국이 동작하게 되면, 상기 펨토 기지국은 사용자 단말기와의 인터페이스를 제공하고, 매크로 기지국과의 인터페이스를 제공하고, 코어 네트워크와의 인터페이스를 제공할 수 있게 된다.
다음으로 도 17 내지 도 27을 참조하여 본 발명에서 제안하는 펨토 기지국 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1811)과, 중계 유닛(1813)과, 결합 유닛(1821)과, 다운링크 RF 송신 유닛(1823)과, 안테나(1825)와, 듀플렉서(1827)와, 업링크 RF 수신 유닛(1829)와, 분배 유 닛(1831)과, 제어 유닛(1833)과, 펨토 기지국 유닛(1835)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(1843)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(1813)은 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(1815)과, 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(1817)과, 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(1819)을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(1835)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1841)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1839)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1837)을 포함한다.
먼저, 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1811)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(1815)으로 출력하거나, 혹은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(1815)으로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 송신한다.
상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(1815)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1811)에서 출력한 다운링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(1817)으로 출력하거나, 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(1817)에서 출력한 업링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1811)으로 출력한다. 여기서, 상기 매크로 기지국 신호로 1차 변환한다는 것은 다운링크일 경우에는 RF 신호를 IF 대역 신호 혹은 기저 대역 신호로 변환하고, 업링크일 경우에는 IF 대역 신호 혹은 기저 대역 신호를 RF 신호로 변환하는 것을 나타낸다. 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(1817)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(1815)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(1819)으로 출력하거 나, 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(1819)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(1815)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(1819)은 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(1817)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(1821)으로 출력하거나, 상기 분배 유닛(1831)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(1817)으로 출력한다. 여기서, 상기 매크로 기지국 신호로 2차 변환한다는 것은 다운링크일 경우에는 IF 대역 신호 혹은 기저 대역 신호를 RF 신호로 변환하고, 업링크일 경우에는 RF 신호를 IF 대역 신호 혹은 기저 대역 신호로 변환하는 것을 나타낸다.
상기 결합 유닛(1821)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(1819)에서 출력한 신호와 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1837)에서 출력한 신호를 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1823)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1823)은 상기 결합 유닛(1821)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(1827)로 출력한다. 상기 듀플렉서(1827)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1823)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 안테나(1825)를 통해 해당 UE로 송신한다.
한편, 상기 안테나(1825)를 통해 UE로부터 수신된 신호는 상기 듀플렉서(1827)로 출력되고, 상기 듀플렉서(1827)는 상기 안테나(1825)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(1829)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(1829)은 상기 듀플렉서(1827)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(1831)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(1831)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(1829)에서 출력한 신호를 분배한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(1819)과 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1837)으로 출력한다. 여기서, 상기 분배 유닛(1831)은 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 중계 유닛(1813)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(1819)으로 출력하는 것이고, 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 펨토 기지국 유닛(1835)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1837)으로 출력하는 것이다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1837)은 상기 분배 유닛(1831)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1839)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1839)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 분배 유닛(1831)으로 출력한다. 여기서, 상기 코어 네트워크 신호로 2차 변환한다는 것은 다운링크일 경우 기저대역 디지털 신호를 RF 신호로 변환하고, 업링크이리 경우 RF 신호를 기저대역 디지털 신호롤 변환하는 것을 나타낸다.
상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1839)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1837)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1841)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1841)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1837) 으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1841)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1839)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(1843)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(1843)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1839)으로 출력한다. 여기서, 상기 코어 네트워크 신호로 1차 변환한다는 것은 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)와 같은 네트워크 프로토콜 신호에서 무선 서비스에 관련된 데이터를 추출한 후 기저대역 디지털 신호로 변환하고, 업링크의 경우 기저대역 디지털 신호를 네트워크 프로토콜에 상응하게 변환하는 것을 나타낸다.
상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(1843)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1841)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1841)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(1833)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1811)과, 중계 유닛(1813)과, 다운링크 RF 송신 유닛(1823)과, 업링크 RF 수신 유닛(1829)과, 펨토 기지국 유닛(1835)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(1843)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(1833)은 중계 유닛(1813)과 펨토 기지국 유닛(1835)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(1833)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(1833)을 포함하지 않을 수도 있다. 그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1811)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(1815)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(1815)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1811)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(1817)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(1817)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(1815)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(1819)으로 출력한다. 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(1819)은 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(1817)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(1821)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(1821)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(1819)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1837)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1823)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1823)은 상기 결합 유닛(1821)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상 기 듀플렉서(1827)로 출력한다. 상기 듀플렉서(1827)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1823)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(1825)를 통해 해당 UE로 중계한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(1825)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(1825)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(1827)로 출력된다. 상기 듀플렉서(1827)는 상기 안테나(1825)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(1829)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(1829)은 상기 듀플렉서(1827)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(1831)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(1831)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(1829)에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(1819)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(1819)은 상기 분배 유닛(1831)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(1817)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(1817)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(1819)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(1815)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(1815)은 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(1817)에서 출 력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1811)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1811)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(1815)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(1843)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1841)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1841)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(1843)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1839)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1839)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1841)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1837)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1837)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1839)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(1821)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(1821)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1837) 에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(1819)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1823)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1823)은 상기 결합 유닛(1821)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(1827)로 출력한다. 상기 듀플렉서(1827)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1823)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(1825)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(1825)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(1825)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(1827)로 출력된다. 상기 듀플렉서(1827)는 상기 안테나(1825)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(1829)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(1829)은 상기 듀플렉서(1827)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(1831)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(1831)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(1829)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1837)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1837)은 상기 분배 유닛(1831)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1839)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1839)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1837)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1841)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1841)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1839)에서 출 력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(1843)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(1843)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1841)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신한다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 18을 설명하기에 앞서, 도 18에 도시되어 있는 펨토 기지국 내부 구조는 중계 유닛이 RF 방식 반복기 타입으로 구현되어 있을 경우의 펨토 기지국 내부 구조임에 유의하여야만 한다. 또한, 중계 유닛이 RF 방식 반복기 타입으로 구현될 경우에는, 상기 중계 유닛이 기저대역 신호를 해석할 수 있는 DSP를 포함하지 않기 때문에 별도로 DSP를 포함시키거나, 혹은 펨토 기지국 유닛에 포함되어 있는 DSP를 사용해야한다. 도 18에서는 상기 중계 유닛이 DSP를 포함하지 않고, 펨토 기지국 유닛에 포함되어 있는 DSP를 사용한다고 가정하기로 한다.
도 18을 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1911)과, 중계 유닛(1913)과, 결합 유닛(1917)과, 다운링크 RF 송신 유닛(1919)과, 안테나(1921)와, 듀플렉서(1923)와, 업링크 RF 수신 유닛(1925)과, 분배 유닛(1927)과, 제어 유닛(1929)과, 매크로 기지국 신호 변환 유닛(1931)과, 펨토 기지국 유닛(1933)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(1941)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(1913)은 RF 채널 필터 유닛(1915) 을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(1933)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1939)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1937)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1935)을 포함한다. 여기서, 상기 RF 채널 필터 유닛(1915)은 채널 필터와 증폭기를 포함한다.
먼저, 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1911)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 RF 채널 필터 유닛(1915)으로 출력하거나, 혹은 상기 RF 채널 필터 유닛(1915)으로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 송신한다.
상기 RF 채널 필터 유닛(1915)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1911)에서 출력한 신호를 RF 채널 필터링하여 RF 신호만을 추출한 후 상기 결합 유닛(1917)과 상기 매크로 기지국 신호 변환 유닛(1931)으로 출력하거나, 상기 분배 유닛(1927)에서 출력한 신호를 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1911)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(1917)은 상기 RF 채널 필터 유닛(1915)에서 출력한 신호와 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1935)에서 출력한 신호를 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1919)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1919)은 상기 결합 유닛(1917)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(1923)로 출력한다. 상기 듀플렉서(1923)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1919)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 안테나(1921)를 통해 해당 UE로 송신한다.
한편, 상기 안테나(1921)를 통해 UE로부터 수신된 신호는 상기 듀플렉서(1923)로 출력되고, 상기 듀플렉서(1923)는 상기 안테나(1921)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(1925)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(1925)은 상기 듀플렉서(1923)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(1927)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(1927)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(1925)에서 출력한 신호를 분배한 후 상기 RF 채널 필터 유닛(1915)과 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1935)으로 출력한다. 여기서, 상기 분배 유닛(1927)은 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 중계 유닛(1913)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 RF 채널 필터 유닛(1915)으로 출력하는 것이고, 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 펨토 기지국 유닛(1933)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1935)으로 출력하는 것이다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1935)은 상기 분배 유닛(1927)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1937)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1937)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 분배 유닛(1927)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1937)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1935)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1939)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1939)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1935)으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1939)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1937)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(1941)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(1941)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1937)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(1941)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1939)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1939)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(1929)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1911)과, 다운링크 RF 송신 유닛(1919)과, 업링크 RF 수신 유닛(1925)과, 펨토 기지국 유닛(1933)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(1941)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(1929)은 펨토 기지국 유닛(1933)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(1929)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(2029)을 포함하지 않을 수도 있다.
또한, 상기 매크로 기지국 신호 변환 유닛(1931)은 상기 RF 채널 필터 유닛(1915)에서 출력한 신호를 입력하여 매크로 기지국 신호로 변환하여 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1937)으로 출력한다. 즉, 상기 중계 유닛(1913)이 DSP를 포함하고 있지 않기 때문에 매크로 기지국 신호의 해석에 상기 코어 네트워 크 신호 프로세서 유닛(1937)을 사용하는 것이다.
그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1911)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 후 상기 RF 채널 필터 유닛(1915)으로 출력한다. 상기 RF 채널 필터 유닛(1915)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1911)에서 출력한 신호를 RF 채널 필터링하여 RF 신호로 변환한 후 상기 결합 유닛(1917)과 매크로 기지국 신호 변환 유닛(1931)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(1917)은 상기 RF 채널 필터 유닛(1915)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1835)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1919)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1919)은 상기 결합 유닛(1917)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(1923)로 출력한다. 상기 듀플렉서(1923)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1919)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(1921)를 통해 해당 UE로 중계한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(1921)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(1921)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(1923)로 출력된다. 상기 듀플렉서(1923)는 상기 안테나(1921)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(1925)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(1925)은 상기 듀플렉서(1923)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(1927)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(1927)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(1925)에서 출력한 신호를 상기 RF 채널 필터 유닛(1915)으로 출력한다. 상기 RF 채널 필터 유닛(1915)은 상기 분배 유닛(1927)에서 출력한 신호를 RF 채널 필터링하여 RF 신호로 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1911)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(1911)은 상기 RF 채널 필터 유닛(1915)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(1941)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1939)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1939)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(1941)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1937)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1937)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1939)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1935)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1935)은 상기 코어 네트워 크 신호 프로세서 유닛(1937)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(1917)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(1917)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1935) 에서 출력한 신호를 상기 RF 채널 필터 유닛(1915)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1919)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1919)은 상기 결합 유닛(1917)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(1923)로 출력한다. 상기 듀플렉서(1923)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(1919)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(1921)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(1921)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(1921)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(1923)로 출력된다. 상기 듀플렉서(1923)는 상기 안테나(1921)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(1925)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(1925)은 상기 듀플렉서(1923)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(1927)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(1927)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(1925)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1935)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1935)은 상기 분배 유닛(1927)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로 세서 유닛(1937)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1937)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(1935)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1939)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1939)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(1937)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(1941)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(1941)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(1939)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신한다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 19를 설명하기에 앞서, 도 19에 도시되어 있는 펨토 기지국 내부 구조는 중계 유닛이 RF 방식 반복기 타입으로 구현되어 있을 경우의 펨토 기지국 내부 구조임에 유의하여야만 한다. 또한, 중계 유닛이 RF 방식 반복기 타입으로 구현될 경우에는, 상기 중계 유닛이 기저대역 신호를 해석할 수 있는 DSP를 포함하지 않기 때문에 별도로 DSP를 포함시키거나, 혹은 펨토 기지국 유닛에 포함되어 있는 DSP를 사용해야한다. 도 19에서는 상기 중계 유닛이 DSP를 별도로 포함한다고 가정하기로 한다.
도 19를 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2011)과, 중계 유닛(2013)과, 결합 유닛(2017)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2019)과, 안테나(2021)와, 듀플렉서(2023)와, 업링크 RF 수신 유닛(2025)과, 분배 유닛(2027)과, 제어 유닛(2029)과, 펨토 기지국 유닛(2035)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2043)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(2013)은 RF 채널 필터 유닛(2015)과, 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2031)과, 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2033)을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(2035)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2041)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2039)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2037)을 포함한다.
먼저, 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2011)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 RF 채널 필터 유닛(2015)으로 출력하거나, 혹은 상기 RF 채널 필터 유닛(2015)으로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 송신한다.
상기 RF 채널 필터 유닛(2015)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2011)에서 출력한 신호를 RF 채널 필터링하여 RF 신호로 생성한 후 상기 결합 유닛(2017)과 상기 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2031)으로 출력하거나, 상기 분배 유닛(2027)에서 출력한 신호를 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2011)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2017)은 상기 RF 채널 필터 유닛(2015)에서 출력한 신호와 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2037)에서 출력한 신호를 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2019)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2019)은 상기 결합 유닛(2017)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2023)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2023)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2019)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 안테나(2021)를 통해 해당 UE로 송신한 다.
한편, 상기 안테나(2021)를 통해 UE로부터 수신된 신호는 상기 듀플렉서(2023)로 출력되고, 상기 듀플렉서(2023)는 상기 안테나(2021)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2025)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2025)은 상기 듀플렉서(2023)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2027)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2027)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2025)에서 출력한 신호를 분배한 후 상기 RF 채널 필터 유닛(2015)과 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2037)으로 출력한다. 여기서, 상기 분배 유닛(2027)은 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 중계 유닛(2013)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 RF 채널 필터 유닛(2015)으로 출력하는 것이고, 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 펨토 기지국 유닛(2035)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2037)으로 출력하는 것이다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2037)은 상기 분배 유닛(2027)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2039)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2039)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 분배 유닛(2027)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2039)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2037)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2041)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유 닛(2041)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2037)으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2041)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2039)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2043)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2043)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2039)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2043)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2041)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2041)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(2029)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2011)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2019)과, 업링크 RF 수신 유닛(2025)과, 펨토 기지국 유닛(2035)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2043)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(2029)은 펨토 기지국 유닛(2035)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(2029)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(2133)을 포함하지 않을 수도 있다. 또한, 상기 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2031)은 상기 RF 채널 필터 유닛(2015)에서 출력한 신호를 입력하여 매크로 기지국 신호로 변환하여 상기 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2033)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2033)은 상기 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2031)에서 출력한 신호를 해석하여 상기 제어 유닛(2029)으로 출력한다.
그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2011)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 후 상기 RF 채널 필터 유닛(2015)으로 출력한다. 상기 RF 채널 필터 유닛(2015)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2011)에서 출력한 신호를 RF 채널 필터링하여 RF 신호로 변환한 후 상기 결합 유닛(2017)과 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2031)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2017)은 상기 RF 채널 필터 유닛(2015)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2037)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2019)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2019)은 상기 결합 유닛(2017)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2023)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2023)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2019)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2021)를 통해 해당 UE로 중계한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하 기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2021)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2021)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2023)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2023)는 상기 안테나(2021)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2025)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2025)은 상기 듀플렉서(2023)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2027)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2027)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2025)에서 출력한 신호를 상기 RF 채널 필터 유닛(2015)으로 출력한다. 상기 RF 채널 필터 유닛(2015)은 상기 분배 유닛(2027)에서 출력한 신호를 RF 채널 필터링하여 RF 신호로 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2011)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2011)은 상기 RF 채널 필터 유닛(2015)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(2043)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2041)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2041)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2043)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2039)으로 출력한다. 상기 코어 네 트워크 신호 프로세서 유닛(2039)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2041)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2037)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2037)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2039)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2017)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2017)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2037) 에서 출력한 신호를 상기 RF 채널 필터 유닛(2015)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2019)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2019)은 상기 결합 유닛(2017)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2023)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2023)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2019)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2021)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2021)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2021)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2023)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2023)는 상기 안테나(2021)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2025)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2025)은 상기 듀플렉서(2023)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2027)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2027)은 상기 업링크 RF 수신 유 닛(2025)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2037)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2037)은 상기 분배 유닛(2027)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2039)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2039)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2037)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2041)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2041)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2039)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2043)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2043)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2041)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신한다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 20을 설명하기에 앞서, 도 20에 도시되어 있는 펨토 기지국 내부 구조는 중계 유닛이 IF 방식 반복기 타입으로 구현되어 있을 경우의 펨토 기지국 내부 구조임에 유의하여야만 한다. 또한, 중계 유닛이 IF 방식 반복기 타입으로 구현될 경우에는, 상기 중계 유닛이 기저대역 신호를 해석할 수 있는 DSP를 포함하지 않기 때문에 별도로 DSP를 포함시키거나, 혹은 펨토 기지국 유닛에 포함되어 있는 DSP를 사용해야한다. 도 20에서는 상기 중계 유닛이 DSP를 포함하지 않고, 펨토 기지국 유닛에 포함되어 있는 DSP를 사용한다고 가정하기로 한다.
도 20을 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유 닛(2111)과, 중계 유닛(2113)과, 결합 유닛(2121)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2123)과, 듀플렉서(2125)와, 안테나(2127)와, 업링크 RF 수신 유닛(2129)과, 분배 유닛(2131)과, 제어 유닛(2133)과, 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2135)과, 펨토 기지국 유닛(2137)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2145)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(2113)은 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2115)과, IF 채널 필터 유닛(2117)과, 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119)을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(2137)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2143)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2141)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2139)을 포함한다. 또한, 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2115)과 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119) 각각은 다운 컨버팅(down converting) 유닛과 업 컨버팅(up converting) 유닛을 포함하며, 상기 IF 채널 필터 유닛(2117)은 채널 필터에 의한 이득 보상을 위해 증폭 유닛(amplifying unit)과 IF 채널 필터를 포함한다. 여기서, 상기 IF 채널 필터는 표면 탄성파(SAW: Surface Acoustic Wave, 이하 'SAW'라 칭하기로 한다) 필터가 될 수 있다.
먼저, 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2111)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2115)으로 출력하거나, 혹은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2115)으로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 송신한다.
상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2115)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2111)에서 출력한 다운링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 IF 채널 필터 유닛(2117)으로 출력하거나, 상기 IF 채널 필터 유닛 (2117)에서 출력한 업링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2111)으로 출력한다.
상기 매크로 IF 채널 필터 유닛(2117)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2115)에서 출력한 신호를 IF 채널 필터링한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119)과 상기 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2135)으로 출력하거나, 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119)에서 출력한 신호를 IF 채널 필터링 한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2115)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119)은 상기 IF 채널 필터 유닛(2117)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2121)으로 출력하거나, 상기 분배 유닛(2131)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 IF 채널 필터 유닛(2117)으로 출력한다. 상기 결합 유닛(2121)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119)에서 출력한 신호와 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2139)에서 출력한 신호를 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2123)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2123)은 상기 결합 유닛(2121)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2125)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2125)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2123)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 안테나(2127)를 통해 해당 UE로 송신한다.
한편, 상기 안테나(2127)를 통해 UE로부터 수신된 신호는 상기 듀플렉서(2125)로 출력되고, 상기 듀플렉서(2125)는 상기 안테나(2127)에서 출력한 신호 를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2129)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2129)은 상기 듀플렉서(2125)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2131)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2131)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2129)에서 출력한 신호를 분배한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119)과 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2139)으로 출력한다. 여기서, 상기 분배 유닛(2131)은 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 중계 유닛(2113)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119)으로 출력하는 것이고, 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 펨토 기지국 유닛(2137)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2139)으로 출력하는 것이다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2139)은 상기 분배 유닛(2131)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2141)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2141)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 분배 유닛(2131)으로 출력한다.
상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2141)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2139)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2143)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2143)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2139) 으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2143)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2141)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2145)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2145)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2141)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2145)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2143)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2143)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(2133)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2111)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2123)과, 업링크 RF 수신 유닛(2129)과, 펨토 기지국 유닛(2137)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2145)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(2133)은 펨토 기지국 유닛(2137)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(2133)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(2233)을 포함하지 않을 수도 있다. 또한, 상기 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2135)은 상기 IF 채널 필터 유닛(2117)에서 출력한 신호를 입력하여 매크로 기지국 신호로 변환하여 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2141)으로 출력한다. 즉, 상기 중계 유닛(2113)이 DSP를 포함하고 있지 않기 때문에 매크로 기지국 신호의 해석에 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2141)을 사용하는 것이다.
그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2111)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2115)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2115)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2111)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 IF 채널 필터 유닛(2117)으로 출력한다. 상기 IF 채널 필터 유닛(2117)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2115)에서 출력한 신호를 IF 채널 필터링한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119)과 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2135)으로 출력한다. 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119)은 상기 IF 채널 필터 유닛(2117)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2121)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2121)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2139)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2123)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2123)은 상기 결합 유닛(2121)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상 기 듀플렉서(2125)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2125)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2123)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2127)를 통해 해당 UE로 중계한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2127)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2127)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2125)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2125)는 상기 안테나(2127)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2129)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2129)은 상기 듀플렉서(2125)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2131)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2131)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2129)에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119)은 상기 분배 유닛(2131)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 IF 채널 필터 유닛(2117)으로 출력한다. 상기 IF 채널 필터 유닛(2117)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119)에서 출력한 신호를 IF 채널 필터링한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2115)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2115)은 상기 IF 채널 필터 유닛(2117)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2111)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2111)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2115)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(2145)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2143)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2143)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2145)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2141)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2141)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2143)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2139)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2139)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2141)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2121)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2121)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2139) 에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2119)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2123)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2123)은 상기 결합 유닛(2121)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상 기 듀플렉서(2125)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2125)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2123)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2127)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2127)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2127)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2125)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2125)는 상기 안테나(2127)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2129)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2129)은 상기 듀플렉서(2125)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2131)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2131)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2129)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2139)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2139)은 상기 분배 유닛(2131)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2141)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2141)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2139)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2143)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2143)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2141)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유 닛(2145)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2145)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2143)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신한다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 21을 설명하기에 앞서, 도 21에 도시되어 있는 펨토 기지국 내부 구조는 중계 유닛이 IF 방식 반복기 타입으로 구현되어 있을 경우의 펨토 기지국 내부 구조임에 유의하여야만 한다. 또한, 중계 유닛이 IF 방식 반복기 타입으로 구현될 경우에는, 상기 중계 유닛이 기저대역 신호를 해석할 수 있는 DSP를 포함하지 않기 때문에 별도로 DSP를 포함시키거나, 혹은 펨토 기지국 유닛에 포함되어 있는 DSP를 사용해야한다. 도 21에서는 상기 중계 유닛이 DSP를 별도로 포함한다고 가정하기로 한다.
도 21을 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2211)과, 중계 유닛(2213)과, 결합 유닛(2221)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2223)과, 듀플렉서(2225)와, 안테나(2227)와, 업링크 RF 수신 유닛(2229)과, 분배 유닛(2231)과, 제어 유닛(2233)과, 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2235)과, 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2237)과, 펨토 기지국 유닛(2239)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2247)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(2213)은 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2215)과, IF 채널 필터 유닛(2217)과, 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219)을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(2239)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2245)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2243)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2241)을 포함한다.
또한, 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2215)과 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219) 각각은 다운 컨버팅 유닛과 업 컨버팅 유닛을 포함하며, 상기 IF 채널 필터 유닛(2217)은 채널 필터에 의한 이득 보상을 위해 증폭 유닛과 IF 채널 필터를 포함한다. 여기서, 상기 IF 채널 필터는 SAW 필터가 될 수 있다.
먼저, 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2211)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2215)으로 출력하거나, 혹은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2215)으로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 송신한다.
상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2215)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2211)에서 출력한 다운링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 IF 채널 필터 유닛(2217)으로 출력하거나, 상기 IF 채널 필터 유닛 (2217)에서 출력한 업링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2211)으로 출력한다.
상기 IF 채널 필터 유닛(2217)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2215)에서 출력한 신호를 IF 채널 필터링한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219)과 상기 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2235)으로 출력하거나, 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219)에서 출력한 신호를 IF 채널 필터링 한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2215)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219)은 상기 IF 채널 필터 유 닛(2217)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2221)으로 출력하거나, 상기 분배 유닛(2231)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 IF 채널 필터 유닛(2217)으로 출력한다. 상기 결합 유닛(2221)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219)에서 출력한 신호와 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2241)에서 출력한 신호를 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2223)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2223)은 상기 결합 유닛(2221)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2225)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2225)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2223)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 안테나(2227)를 통해 해당 UE로 송신한다.
한편, 상기 안테나(2227)를 통해 UE로부터 수신된 신호는 상기 듀플렉서(2225)로 출력되고, 상기 듀플렉서(2225)는 상기 안테나(2227)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2229)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2229)은 상기 듀플렉서(2225)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2231)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2231)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2229)에서 출력한 신호를 분배한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219)과 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2241)으로 출력한다. 여기서, 상기 분배 유닛(2231)은 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 중계 유닛(2213)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219)으로 출력하는 것이고, 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 펨토 기지국 유닛(2239)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로 부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2241)으로 출력하는 것이다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2241)은 상기 분배 유닛(2231)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2243)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2243)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 분배 유닛(2231)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2243)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2241)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2245)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2245)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2241)으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2245)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2243)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2247)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2247)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2243)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2247)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2245)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2245)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(2233)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2211) 과, 다운링크 RF 송신 유닛(2223)과, 업링크 RF 수신 유닛(2229)과, 펨토 기지국 유닛(2239)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2247)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(2233)은 펨토 기지국 유닛(2239)과 상기 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2237)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(2233)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(2233)을 포함하지 않을 수도 있다.
또한, 상기 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2235)은 상기 IF 채널 필터 유닛(2217)에서 출력한 신호를 입력하여 매크로 기지국 신호로 변환하여 상기 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2237)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2237)은 상기 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2235)에서 출력한 신호를 해석하여 상기 제어 유닛(2233)으로 출력한다.
그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2211)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2215)으로 출력한 다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2215)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2211)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 IF 채널 필터 유닛(2217)으로 출력한다. 상기 IF 채널 필터 유닛(2217)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2215)에서 출력한 신호를 IF 채널 필터링한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219)과 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2235)으로 출력한다. 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219)은 상기 IF 채널 필터 유닛(2217)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2221)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2221)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2241)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2223)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2223)은 상기 결합 유닛(2221)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2225)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2225)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2223)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2227)를 통해 해당 UE로 중계한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2227)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2227)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2225)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2225)는 상기 안테나(2227)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2229)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2229)은 상기 듀플렉서(2225)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2231)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2231)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2229)에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219)은 상기 분배 유닛(2231)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 IF 채널 필터 유닛(2217)으로 출력한다. 상기 IF 채널 필터 유닛(2217)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219)에서 출력한 신호를 IF 채널 필터링한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2215)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2215)은 상기 IF 채널 필터 유닛(2217)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2211)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2211)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2215)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(2247)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2245)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2245)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2247)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2243)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2243)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2245)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2241)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2241)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2243)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2221)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2221)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2241) 에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2219)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2223)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2223)은 상기 결합 유닛(2221)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2225)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2225)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2223)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2227)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2227)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2227)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2225)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2225)는 상기 안테나(2227)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2229)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2229)은 상기 듀플렉서(2225)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2231)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2231)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2229)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2241)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2241)은 상기 분배 유닛(2231)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2243)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2243)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2241)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2245)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2245)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2243)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2247)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2247)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2245)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신한다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 22를 설명하기에 앞서, 도 22에 도시되어 있는 펨토 기지국 내부 구조는 중계 유닛이 디지털 필터링(digital filtering) 방식 반복기 타입으로 구현되어 있을 경우의 펨토 기지국 내부 구조임에 유의하여야만 한다. 또한, 중계 유닛이 디지털 필터링 방식 반복기 타입으로 구현될 경우에는, 상기 중계 유닛이 기저대역 신 호를 해석할 수 있는 DSP를 포함하기 때문에 중계 유닛에서도 매크로 기지국 신호를 해석할 수 있다. 다만, 비용 등과 같은 문제로 인해서 상기 중계 유닛에서 매크로 기지국 신호를 해석하지 못할 경우에는 펨토 기지국 유닛에 포함되어 있는 DSP를 사용해야한다. 도 22에서는 상기 중계 유닛이 매크로 기지국 신호를 해석할 수 있다고 가정하기로 한다.
도 22를 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2311)과, 중계 유닛(2313)과, 결합 유닛(2323)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2325)과, 듀플렉서(2327)와, 안테나(2329)와, 업링크 RF 수신 유닛(2331)과, 분배 유닛(2333)과, 제어 유닛(2335)과, 펨토 기지국 유닛(2337)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2345)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(2313)은 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2315)과, 디지털 필터 유닛(2317)과, 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2319)과, 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(2337)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2343)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2341)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2339)을 포함한다. 또한, 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2315)과 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321) 각각은 다운 컨버팅 유닛과 업 컨버팅 유닛을 포함한다.
먼저, 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2311)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2315)으로 출력하거나, 혹은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2315)으로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 송신한다.
상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2315)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2311)에서 출력한 다운링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 디지털 필터 유닛(2317)으로 출력하거나, 상기 디지털 필터 유닛 (2317)에서 출력한 업링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2311)으로 출력한다.
상기 디지털 필터 유닛(2317)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2315)에서 출력한 신호를 디지털 필터링한 후 상기 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2319)과 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)으로 출력하거나, 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)에서 출력한 신호를 디지털 필터링 한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2315)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)은 상기 디지털 필터 유닛(2317)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2323)으로 출력하거나, 상기 분배 유닛(2333)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 디지털 필터 유닛(2317)으로 출력한다. 상기 결합 유닛(2323)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)에서 출력한 신호와 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2339)에서 출력한 신호를 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2325)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2325)은 상기 결합 유닛(2323)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2327)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2327)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2325)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 안테나(2329)를 통해 해당 UE로 송신한다.
한편, 상기 안테나(2329)를 통해 UE로부터 수신된 신호는 상기 듀플렉서(2327)로 출력되고, 상기 듀플렉서(2327)는 상기 안테나(2329)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2331)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2331)은 상기 듀플렉서(2327)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2333)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2333)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2331)에서 출력한 신호를 분배한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)과 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2239)으로 출력한다. 여기서, 상기 분배 유닛(2333)은 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 중계 유닛(2313)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)으로 출력하는 것이고, 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 펨토 기지국 유닛(2337)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2339)으로 출력하는 것이다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2239)은 상기 분배 유닛(2333)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2341)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2341)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 분배 유닛(2333)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2341)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2339)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2343)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유 닛(2343)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2339)으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2343)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2341)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2345)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2345)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2341)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2345)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2343)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2343)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(2335)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2311)과, 중계 유닛(2313)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2325)과, 업링크 RF 수신 유닛(2331)과, 펨토 기지국 유닛(2337)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2345)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(2335)은 펨토 기지국 유닛(2337)과 상기 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2319)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(2335)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(2335)을 포함하지 않을 수도 있다. 또한, 상기 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2319)은 상기 디지털 필터 유닛(2317)에서 출력한 신호를 해석하여 상기 제어 유닛(2335)으로 출력한다.
그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2311)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2315)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2315)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2311)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 디지털 필터 유닛(2317)으로 출력한다. 상기 디지털 필터 유닛(2317)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2315)에서 출력한 신호를 디지털 필터링한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)과 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2319)으로 출력한다. 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)은 상기 디지털 필터 유닛(2317)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2323)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2323)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2339)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2325)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2325)은 상기 결합 유닛(2323)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2327)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2327)는 상기 다운링크 RF 송신 유 닛(2325)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2329)를 통해 해당 UE로 중계한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2329)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2329)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2327)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2327)는 상기 안테나(2329)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2331)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2331)은 상기 듀플렉서(2327)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2333)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2333)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2331)에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)은 상기 분배 유닛(2333)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 디지털 필터 유닛(2317)으로 출력한다. 상기 디지털 필터 유닛(2317)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)에서 출력한 신호를 디지털 필터링한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2315)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2315)은 상기 디지털 필터 유닛(2317)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2311)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2311)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2315)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(2345)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2343)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2343)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2345)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2341)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2341)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2343)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2339)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2339)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2341)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2323)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2323)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2339) 에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2325)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2325)은 상기 결합 유닛(2323)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2327)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2327)는 상기 다운링크 RF 송신 유 닛(2325)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2329)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2329)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2329)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2327)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2327)는 상기 안테나(2329)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2331)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2331)은 상기 듀플렉서(2327)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2333)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2333)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2331)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2339)으로 출력한다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2339)은 상기 분배 유닛(2333)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2341)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2341)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2339)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2343)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2343)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2341)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유 닛(2345)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2345)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2343)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신한다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 23을 설명하기에 앞서, 도 23에 도시되어 있는 펨토 기지국 내부 구조는 중계 유닛이 디지털 필터링 방식 반복기 타입으로 구현되어 있을 경우의 펨토 기지국 내부 구조임에 유의하여야만 한다. 또한, 중계 유닛이 디지털 필터링 방식 반복기 타입으로 구현될 경우에는, 상기 중계 유닛이 기저대역 신호를 해석할 수 있는 DSP를 포함하기 때문에 중계 유닛에서도 매크로 기지국 신호를 해석할 수 있다. 다만, 비용 등과 같은 문제로 인해서 상기 중계 유닛에서 매크로 기지국 신호를 해석하지 못할 경우에는 펨토 기지국 유닛에 포함되어 있는 DSP를 사용해야한다. 도 23에서는 상기 중계 유닛이 펨토 기지국 유닛에 포함되어 있는 DSP를 사용한다고 가정하기로 한다.
도 23을 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2411)과, 중계 유닛(2413)과, 결합 유닛(2421)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2423)과, 듀플렉서(2425)와, 안테나(2427)와, 업링크 RF 수신 유닛(2429)과, 분배 유닛(2431)과, 제어 유닛(2433)과, 펨토 기지국 유닛(2435)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2443)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(2413)은 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2415)과, 디지털 필터 유닛(2417)과, 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419)을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(2435)은 제1코어 네트워크 신호 변 환 유닛(2441)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2439)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2437)을 포함한다. 또한, 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2415)과 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419) 각각은 다운 컨버팅 유닛과 업 컨버팅 유닛을 포함한다.
먼저, 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2411)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2415)으로 출력하거나, 혹은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2415)으로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 송신한다.
상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2415)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2411)에서 출력한 다운링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 디지털 필터 유닛(2417)으로 출력하거나, 상기 디지털 필터 유닛 (2417)에서 출력한 업링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2411)으로 출력한다.
상기 디지털 필터 유닛(2417)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2415)에서 출력한 신호를 디지털 필터링한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419)으로 출력하거나, 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419)에서 출력한 신호를 디지털 필터링 한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2415)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419)은 상기 디지털 필터 유닛(2417)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유 닛(2421)으로 출력하거나, 상기 분배 유닛(2431)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 디지털 필터 유닛(2417)으로 출력한다. 상기 결합 유닛(2421)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419)에서 출력한 신호와 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2437)에서 출력한 신호를 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2423)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2423)은 상기 결합 유닛(2421)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2425)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2425)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2423)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 안테나(2427)를 통해 해당 UE로 송신한다.
한편, 상기 안테나(2427)를 통해 UE로부터 수신된 신호는 상기 듀플렉서(2425)로 출력되고, 상기 듀플렉서(2425)는 상기 안테나(2427)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2429)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2429)은 상기 듀플렉서(2425)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2431)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2431)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2429)에서 출력한 신호를 분배한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419)과 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2437)으로 출력한다. 여기서, 상기 분배 유닛(2431)은 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 중계 유닛(2413)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419)으로 출력하는 것이고, 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 펨토 기지국 유닛(2435)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2437)으로 출력 하는 것이다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2437)은 상기 분배 유닛(2431)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2439)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2439)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 분배 유닛(2431)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2439)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2437)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2441)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2441)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2437)으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2441)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2439)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2443)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2443)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2439)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2443)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2441)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2441)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(2433)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2411)과, 중계 유닛(2413)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2423)과, 업링크 RF 수신 유 닛(2429)과, 펨토 기지국 유닛(2435)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2443)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(2433)은 펨토 기지국 유닛(2435)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(2433)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(2433)을 포함하지 않을 수도 있다.
그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2411)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2415)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2415)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2411)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 디지털 필터 유닛(2417)으로 출력한다. 상기 디지털 필터 유닛(2417)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2415)에서 출력한 신호를 디지털 필터링한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419)으로 출력한다. 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419)은 상기 디지털 필터 유닛(2417)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2421)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2421)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2437)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2423)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2423)은 상기 결합 유닛(2421)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2425)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2425)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2423)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2427)를 통해 해당 UE로 중계한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2427)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2427)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2425)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2425)는 상기 안테나(2427)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2429)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2429)은 상기 듀플렉서(2425)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2431)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2431)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2429)에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419)은 상기 분배 유닛(2431)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 디지털 필터 유닛(2417)으로 출력한다. 상기 디지털 필터 유닛(2417)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419)에서 출력한 신호를 디지털 필터링한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2415)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2415)은 상기 디지털 필터 유닛(2417)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2411)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2411)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2415)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(2443)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2441)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2441)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2443)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2439)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2439)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2441)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2437)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2437)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2439)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2421)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2421)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2437) 에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2419)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2423)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2423)은 상기 결합 유닛(2421)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2425)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2425)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2423)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2427)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2427)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2427)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2425)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2425)는 상기 안테나(2427)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2429)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2429)은 상기 듀플렉서(2425)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2431)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2431)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2429)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2437)으로 출력한다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2437)은 상기 분배 유닛(2431)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로 세서 유닛(2439)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2439)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2437)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2441)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2441)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2439)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2443)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2443)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2441)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신한다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 24를 설명하기에 앞서, 도 24에 도시되어 있는 펨토 기지국 내부 구조는 중계 유닛이 광 중계기 방식 반복기 타입으로 구현되어 있을 경우의 펨토 기지국 내부 구조임에 유의하여야만 한다. 또한, 중계 유닛이 광 중계기 방식 반복기 타입으로 구현될 경우에는, 상기 중계 유닛이 기저대역 신호를 해석할 수 있는 DSP를 포함하기 때문에 중계 유닛에서도 매크로 기지국 신호를 해석할 수 있다. 다만, 비용 등과 같은 문제로 인해서 상기 중계 유닛에서 매크로 기지국 신호를 해석하지 못할 경우에는 펨토 기지국 유닛에 포함되어 있는 DSP를 사용해야한다. 도 24에서는 상기 중계 유닛이 매크로 기지국 신호를 해석할 수 있다고 가정하기로 한다.
도 24를 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2511)과, 중계 유닛(2513)과, 결합 유닛(2523)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2525)과, 듀플렉서(2527)와, 안테나(2529)와, 업링크 RF 수신 유닛(2531)과, 분배 유 닛(2533)과, 제어 유닛(2535)과, 펨토 기지국 유닛(2537)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2545)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(2513)은 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2515)과, 신호 프로세서 유닛(2517)과, 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2519)과, 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2521)을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(2537)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2543)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2541)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2539)을 포함한다.
또한, 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2315)은 광 송수신 유닛을 포함하며, 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2321)은 다운 컨버팅 유닛과 업 컨버팅 유닛을 포함한다.
먼저, 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2511)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2515)으로 출력하거나, 혹은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2515)으로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 송신한다.
상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2515)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2511)에서 출력한 다운링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 신호 프로세서 유닛(2517)으로 출력하거나, 상기 신호 프로세서 유닛 (2517)에서 출력한 업링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2511)으로 출력한다.
상기 신호 프로세서 유닛 (2517)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2515)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 매크로 기지국 신호 변환 유 닛(2519)과 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2521)으로 출력하거나, 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2521)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2515)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2521)은 상기 신호 프로세서 유닛 (2517)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2523)으로 출력하거나, 상기 분배 유닛(2533)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 신호 프로세서 유닛 (2517)으로 출력한다. 상기 결합 유닛(2523)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2521)에서 출력한 신호와 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2539)에서 출력한 신호를 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2525)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2525)은 상기 결합 유닛(2523)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2527)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2527)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2525)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 안테나(2529)를 통해 해당 UE로 송신한다.
한편, 상기 안테나(2529)를 통해 UE로부터 수신된 신호는 상기 듀플렉서(2527)로 출력되고, 상기 듀플렉서(2527)는 상기 안테나(2529)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2531)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2531)은 상기 듀플렉서(2527)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2533)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2533)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2531)에서 출력한 신호를 분배한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2521)과 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2259)으로 출력한다. 여기서, 상기 분배 유닛(2533)은 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 중계 유닛(2513)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2521)으로 출력하는 것이고, 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 펨토 기지국 유닛(2537)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2539)으로 출력하는 것이다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2539)은 상기 분배 유닛(2533)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2541)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2541)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 분배 유닛(2533)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2541)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2539)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2543)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2543)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2539)으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2543)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2541)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2545)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2545)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2541)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2545)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2543)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2543)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(2535)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2511)과, 중계 유닛(2513)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2525)과, 업링크 RF 수신 유닛(2531)과, 펨토 기지국 유닛(2537)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2545)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(2535)은 펨토 기지국 유닛(2537)과 상기 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2519)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(2535)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(2535)을 포함하지 않을 수도 있다.
또한, 상기 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2519)은 상기 신호 프로세서 유닛(2517)에서 출력한 신호를 해석하여 상기 제어 유닛(2535)으로 출력한다.
그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2511)은 매크로 기지국으로부터 다운 링크 신호를 수신한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2515)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2515)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2511)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 신호 프로세서 유닛 (2517)으로 출력한다. 상기 신호 프로세서 유닛 (2517)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2515)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2521)과 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2519)으로 출력한다. 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2521)은 상기 신호 프로세서 유닛 (2517)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2523)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2523)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2521)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2539)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2525)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2525)은 상기 결합 유닛(2523)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2527)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2527)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2525)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2529)를 통해 해당 UE로 중계한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2529)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상 기 안테나(2529)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2527)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2527)는 상기 안테나(2529)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2531)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2531)은 상기 듀플렉서(2527)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2533)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2533)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2531)에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2521)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2521)은 상기 분배 유닛(2533)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 신호 프로세서 유닛(2517)으로 출력한다. 상기 신호 프로세서 유닛 (2517)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2521)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2515)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2515)은 상기 신호 프로세서 유닛 (2517)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2511)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2511)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2515)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(2545)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신 호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2543)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2543)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2545)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2541)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2541)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2543)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2539)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2539)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2541)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2523)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2523)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2539) 에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2521)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2525)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2525)은 상기 결합 유닛(2523)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2527)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2527)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2525)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2529)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2529)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상 기 안테나(2529)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2527)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2527)는 상기 안테나(2529)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2531)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2531)은 상기 듀플렉서(2527)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2533)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2533)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2531)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2539)으로 출력한다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2539)은 상기 분배 유닛(2533)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2541)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2541)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2539)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2543)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2543)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2541)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2545)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2545)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2543)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신한다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 25를 설명하기에 앞서, 도 25에 도시되어 있는 펨토 기지국 내부 구조는 중계 유닛이 광 중계기 방식 반복기 타입으로 구현되어 있을 경우의 펨토 기지국 내부 구조임에 유의하여야만 한다. 또한, 중계 유닛이 광 중계기 방식 반복기 타입으로 구현될 경우에는, 상기 중계 유닛이 기저대역 신호를 해석할 수 있는 DSP를 포함하기 때문에 중계 유닛에서도 매크로 기지국 신호를 해석할 수 있다. 다만, 비용 등과 같은 문제로 인해서 상기 중계 유닛에서 매크로 기지국 신호를 해석하지 못할 경우에는 펨토 기지국 유닛에 포함되어 있는 DSP를 사용해야한다. 도 25에서는 상기 중계 유닛이 펨토 기지국 유닛에 포함되어 있는 DSP를 사용한다고 가정하기로 한다.
도 25를 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2611)과, 중계 유닛(2613)과, 결합 유닛(2621)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2623)과, 듀플렉서(2625)와, 안테나(2627)와, 업링크 RF 수신 유닛(2629)과, 분배 유닛(2631)과, 제어 유닛(2633)과, 펨토 기지국 유닛(2635)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2643)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(2613)은 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2615)과, 신호 프로세서 유닛(2617)과, 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(2635)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2641)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2639)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2637)을 포함한다. 또한, 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2615)은 광 송수신 유닛을 포함하며, 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)은 다운 컨버팅 유닛과 업 컨버팅 유닛을 포함한다.
먼저, 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2611)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2615)으로 출력 하거나, 혹은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2615)으로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 송신한다.
상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2615)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2611)에서 출력한 다운링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 신호 프로세서 유닛(2617)으로 출력하거나, 상기 신호 프로세서 유닛 (2617)에서 출력한 업링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2611)으로 출력한다.
상기 신호 프로세서 유닛 (2617)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2615)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)으로 출력하거나, 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)에서 출력한 신호를 디지털 필터링 한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2615)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)은 상기 신호 프로세서 유닛 (2617)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2621)으로 출력하거나, 상기 분배 유닛(2631)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 신호 프로세서 유닛 (2617)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2621)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)에서 출력한 신호와 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2637)에서 출력한 신호를 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2623)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2623)은 상기 결합 유닛(2621)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상 기 듀플렉서(2625)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2625)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2623)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 안테나(2627)를 통해 해당 UE로 송신한다.
한편, 상기 안테나(2627)를 통해 UE로부터 수신된 신호는 상기 듀플렉서(2625)로 출력되고, 상기 듀플렉서(2625)는 상기 안테나(2627)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2629)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2629)은 상기 듀플렉서(2625)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2631)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2631)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2629)에서 출력한 신호를 분배한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)과 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2637)으로 출력한다. 여기서, 상기 분배 유닛(2631)은 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 중계 유닛(2613)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)으로 출력하는 것이고, 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 펨토 기지국 유닛(2635)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2637)으로 출력하는 것이다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2637)은 상기 분배 유닛(2631)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2639)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2639)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 분배 유닛(2631)으로 출력한다.
상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2639)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2637)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2641)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2641)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2637)으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2641)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2639)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2643)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2643)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2639)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2643)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2641)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2641)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(2633)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2611)과, 중계 유닛(2613)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2623)과, 업링크 RF 수신 유닛(2629)과, 펨토 기지국 유닛(2635)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2643)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(2633)은 펨토 기지국 유닛(2635)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(2633)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(2633)을 포함하지 않을 수도 있다.
그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2611)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2615)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2615)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2611)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 신호 프로세서 유닛 (2617)으로 출력한다. 상기 신호 프로세서 유닛 (2617)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2615)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)으로 출력한다. 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)은 상기 신호 프로세서 유닛 (2617)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2621)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2621)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2637)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2623)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2623)은 상기 결합 유닛(2621)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상 기 듀플렉서(2625)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2625)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2623)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2627)를 통해 해당 UE로 중계한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2627)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2627)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2625)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2625)는 상기 안테나(2627)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2629)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2629)은 상기 듀플렉서(2625)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2631)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2631)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2629)에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)은 상기 분배 유닛(2631)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 신호 프로세서 유닛 (2617)으로 출력한다. 상기 신호 프로세서 유닛 (2617)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2615)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2615)은 상기 신호 프로세서 유닛(2617)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2611)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2611)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2615)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(2643)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2641)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2641)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2643)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2639)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2639)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2641)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2637)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2637)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2639)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2621)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2621)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2637) 에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2619)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2623)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2623)은 상기 결합 유닛(2621)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상 기 듀플렉서(2625)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2625)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2623)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2627)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2627)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2627)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2625)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2625)는 상기 안테나(2627)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2629)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2629)은 상기 듀플렉서(2625)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2631)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2631)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2629)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2637)으로 출력한다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2637)은 상기 분배 유닛(2631)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2639)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2639)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2637)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2641)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2641)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2639)에서 출 력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2643)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2643)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2641)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신한다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 26을 설명하기에 앞서, 도 26에 도시되어 있는 펨토 기지국 내부 구조는 중계 유닛이 릴레이 타입으로 구현되어 있을 경우의 펨토 기지국 내부 구조임에 유의하여야만 한다. 또한, 중계 유닛이 릴레이 타입으로 구현될 경우에는, 상기 중계 유닛이 기저대역 신호를 해석할 수 있는 DSP를 포함하기 때문에 중계 유닛에서도 매크로 기지국 신호를 해석할 수 있다. 다만, 비용 등과 같은 문제로 인해서 상기 중계 유닛에서 매크로 기지국 신호를 해석하지 못할 경우에는 펨토 기지국 유닛에 포함되어 있는 DSP를 사용해야한다. 도 26에서는 상기 중계 유닛이 매크로 기지국 신호를 해석할 수 있다고 가정하기로 한다.
도 26을 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2711)과, 중계 유닛(2713)과, 결합 유닛(2723)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2725)과, 듀플렉서(2727)와, 안테나(2729)와, 업링크 RF 수신 유닛(2731)과, 분배 유닛(2733)과, 제어 유닛(2735)과, 펨토 기지국 유닛(2737)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2745)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(2713)은 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2715)과, 디지털 신호 프로세서 유닛(2717)과, 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2719)과, 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721)을 포함하고, 상기 펨 토 기지국 유닛(2737)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2743)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2741)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2739)을 포함한다. 또한, 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2715)와 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721) 각각은 다운 컨버팅 유닛과 업 컨버팅 유닛을 포함한다.
먼저, 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2711)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2715)으로 출력하거나, 혹은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2715)으로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 송신한다.
상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2715)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2711)에서 출력한 다운링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 디지털 신호 프로세서 유닛(2717)으로 출력하거나, 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2717)에서 출력한 업링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2711)으로 출력한다.
상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2717)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2715)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 매크로 기지국 신호 변환 유닛(2719)과 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721)으로 출력하거나, 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2715)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721)은 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2717)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유 닛(2723)으로 출력하거나, 상기 분배 유닛(2733)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2717)으로 출력한다. 상기 결합 유닛(2723)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721)에서 출력한 신호와 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2739)에서 출력한 신호를 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2725)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2725)은 상기 결합 유닛(2723)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2727)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2727)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2725)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 안테나(2729)를 통해 해당 UE로 송신한다.
한편, 상기 안테나(2729)를 통해 UE로부터 수신된 신호는 상기 듀플렉서(2727)로 출력되고, 상기 듀플렉서(2727)는 상기 안테나(2729)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2731)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2731)은 상기 듀플렉서(2727)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2733)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2733)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2731)에서 출력한 신호를 분배한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721)과 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2729)으로 출력한다. 여기서, 상기 분배 유닛(2733)은 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 중계 유닛(2713)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721)으로 출력하는 것이고, 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 펨토 기지국 유닛(2737)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로 부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2739)으로 출력하는 것이다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2739)은 상기 분배 유닛(2733)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2741)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2741)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 분배 유닛(2733)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2741)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2739)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2743)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2743)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2739)으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2743)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2741)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2745)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2745)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2741)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2745)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2743)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2743)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(2735)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2711) 과, 중계 유닛(2713)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2725)과, 업링크 RF 수신 유닛(2731)과, 펨토 기지국 유닛(2737)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2745)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(2735)은 펨토 기지국 유닛(2737)과 상기 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2719)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(2735)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(2735)을 포함하지 않을 수도 있다.
또한, 상기 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2719)은 상기 디지털 신호 프로세서 유닛(2717)에서 출력한 신호를 해석하여 상기 제어 유닛(2735)으로 출력한다.
그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2711)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2715)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2715)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2711)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2717)으로 출력한다. 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2717)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2715)에서 출력한 신호를 신호 처 리한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721)과 매크로 기지국 신호 해석 유닛(2719)으로 출력한다. 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721)은 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2717)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2723)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2723)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2739)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2725)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2725)은 상기 결합 유닛(2723)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2727)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2727)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2725)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2729)를 통해 해당 UE로 중계한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2729)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2729)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2727)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2727)는 상기 안테나(2729)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2731)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2731)은 상기 듀플렉서(2727)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2733)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2733)은 상기 업링크 RF 수신 유 닛(2731)에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721)은 상기 분배 유닛(2733)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 디지털 신호 프로세서 유닛(2717)으로 출력한다. 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2717)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2715)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2715)은 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2717)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2711)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2711)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2715)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(2745)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2743)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2743)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2745)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2741)으로 출력한다. 상기 코어 네 트워크 신호 프로세서 유닛(2741)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2743)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2739)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2739)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2741)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2723)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2723)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2739) 에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2721)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2725)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2725)은 상기 결합 유닛(2723)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2727)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2727)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2725)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2729)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2729)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2729)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2727)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2727)는 상기 안테나(2729)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2731)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2731)은 상기 듀플렉서(2727)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2733)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2733)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2731)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2739)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2739)은 상기 분배 유닛(2733)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2741)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2741)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2739)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2743)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2743)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2741)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2745)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2745)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2743)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신한다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 27을 설명하기에 앞서, 도 27에 도시되어 있는 펨토 기지국 내부 구조는 중계 유닛이 릴레이 타입으로 구현되어 있을 경우의 펨토 기지국 내부 구조임에 유의하여야만 한다. 또한, 중계 유닛이 릴레이 타입으로 구현될 경우에는, 상기 중계 유닛이 기저대역 신호를 해석할 수 있는 DSP를 포함하기 때문에 중계 유닛에서도 매크로 기지국 신호를 해석할 수 있다. 다만, 비용 등과 같은 문제로 인해서 상기 중계 유닛에서 매크로 기지국 신호를 해석하지 못할 경우에는 펨토 기지국 유닛에 포함되어 있는 DSP를 사용해야한다. 도 27에서는 상기 중계 유닛이 펨토 기지국 유 닛에 포함되어 있는 DSP를 사용한다고 가정하기로 한다.
도 27을 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2811)과, 중계 유닛(2813)과, 결합 유닛(2821)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2823)과, 듀플렉서(2825)와, 안테나(2827)와, 업링크 RF 수신 유닛(2829)과, 분배 유닛(2831)과, 제어 유닛(2833)과, 펨토 기지국 유닛(2835)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2843)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(2813)은 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2815)과, 디지털 신호 프로세서 유닛(2817)과, 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819)을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(2835)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2841)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2839)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2837)을 포함한다.
또한, 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2815)과 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819) 각각은 다운 컨버팅 유닛과 업 컨버팅 유닛을 포함한다.
먼저, 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2811)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2815)으로 출력하거나, 혹은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2815)으로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 송신한다.
상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2815)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2811)에서 출력한 다운링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 디지털 신호 프로세서 유닛(2817)으로 출력하거나, 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2817)에서 출력한 업링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상 기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2811)으로 출력한다.
상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2817)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2815)에서 출력한 신호를 디지털 신호 처리한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819)으로 출력하거나, 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819)에서 출력한 신호를 디지털 신호 처리한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2815)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819)은 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2817)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2821)으로 출력하거나, 상기 분배 유닛(2831)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2817)으로 출력한다. 상기 결합 유닛(2821)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819)에서 출력한 신호와 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2837)에서 출력한 신호를 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2823)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2823)은 상기 결합 유닛(2821)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2825)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2825)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2823)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 안테나(2827)를 통해 해당 UE로 송신한다.
한편, 상기 안테나(2827)를 통해 UE로부터 수신된 신호는 상기 듀플렉서(2825)로 출력되고, 상기 듀플렉서(2825)는 상기 안테나(2827)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2829)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2829)은 상기 듀플렉서(2825)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2831)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2831)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2829)에서 출력한 신호를 분배한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819)과 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2837)으로 출력한다. 여기서, 상기 분배 유닛(2831)은 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 중계 유닛(2813)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819)으로 출력하는 것이고, 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 펨토 기지국 유닛(2835)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2837)으로 출력하는 것이다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2837)은 상기 분배 유닛(2831)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2839)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2839)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 분배 유닛(2831)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2839)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2837)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2841)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2841)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2837)으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2841)은 상기 코어 네트워크 신호 프 로세서 유닛(2839)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2843)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2843)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2839)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2843)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2841)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2841)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(2833)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2811)과, 중계 유닛(2813)과, 다운링크 RF 송신 유닛(2823)과, 업링크 RF 수신 유닛(2829)과, 펨토 기지국 유닛(2835)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2843)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(2833)은 펨토 기지국 유닛(2835)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(2833)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(2833)을 포함하지 않을 수도 있다.
그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2811)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2815)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2815)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2811)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2817)으로 출력한다. 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2817)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2815)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819)으로 출력한다. 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819)은 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2817)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2821)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2821)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2837)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2823)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2823)은 상기 결합 유닛(2821)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2825)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2825)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2823)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2827)를 통해 해당 UE로 중계한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2827)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2827)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2825)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2825)는 상기 안테나(2827)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2829)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2829)은 상기 듀플렉서(2825)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2831)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2831)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2829)에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819)은 상기 분배 유닛(2831)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 디지털 신호 프로세서 유닛 (2817)으로 출력한다. 상기 디지털 신호 프로세서 유닛 (2817)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2815)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2815)은 상기 디지털 신호 프로세서 유닛(2817)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2811)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2811)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2815)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(2843)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2841)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2841)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2843)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2839)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2839)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2841)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2837)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2837)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2839)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(2821)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(2821)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2837) 에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2819)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2823)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2823)은 상기 결합 유닛(2821)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(2825)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2825)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(2823)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(2827)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2827)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2827)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(2825)로 출력된다. 상기 듀플렉서(2825)는 상기 안테나(2827)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(2829)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(2829)은 상기 듀플렉서(2825)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(2831)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(2831)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(2829)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2837)으로 출력한다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2837)은 상기 분배 유닛(2831)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2839)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2839)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2837)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2841)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2841)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2839)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2843)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2843)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2841)에서 출력한 신호를 코어 네트워크으로 송신한다.
상기에서 설명한 바와 같이 도 17 내지 도 27에 도시되어 있는 펨토 기지국 구조에서는 RF 송수신 유닛에서 출력되는 신호는 중계 유닛 바로 다음에서 결합되거나 혹은 펨토 기지국 유닛 바로 전에서 분배된다.
하지만, 이와는 달리 펨토 기지국은 RF 송수신 유닛에서 출력되는 신호를 듀플렉서 바로 다음에서 결합하거나 혹은 분배하도록 할 수도 있고, RF 송수신 유닛에서 출력되는 신호를 기저대역 신호 처리 유닛에서 결합하거나 혹은 분배하도록 할 수도 있다. 여기서, RF 송수신 유닛에서 출력되는 신호가 기저대역 신호 처리 유닛에서 결합되거나 혹은 분배되도록 한다는 것은 중계 유닛에서 출력되는 기저 대역 신호를 펨토 기지국 유닛에서 결합되거나 혹은 분배되도록 한다는 것을 나타낸다.
그러면 여기서 도 28을 참조하여 RF 송수신 유닛에서 출력되는 신호를 듀플렉서 바로 다음에서 결합하거나 혹은 분배하도록 할 수 있는 펨토 기지국 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 28을 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2911)과, 중계 유닛(2913)과, 중계 유닛 RF 송수신 유닛(2921)과, 듀플렉서(2923)와, 안테나(2925)와, 분배/결합 유닛(2927)과, 듀플렉서(2929)와, 펨토 기지국 유닛 RF 송수신 유닛(2931)과, 제어 유닛(2933)과, 펨토 기지국 유닛(2935)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2943)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(2913)은 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2915)과, 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(2917)과, 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2919)을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(2935)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2941)과, 코어 네트워크 신 호 프로세서 유닛(2939)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2937)을 포함한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2911)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2915)으로 출력하거나, 혹은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2915)으로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 송신한다.
상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2915)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2911)에서 출력한 다운링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(2917)으로 출력하거나, 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(2917)에서 출력한 업링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2911)으로 출력한다.
상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(2917)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2915)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2919)으로 출력하거나, 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2919)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2915)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2919)은 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(2917)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 중계 유닛 RF 송수신 유닛(2921)으로 출력하거나, 상기 중계 유닛 RF 송수신 유닛(2921)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(2917)으로 출력한다. 상기 중계 유닛 RF 송수신 유 닛(2921)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2919)에서 출력한 신호를 입력하여 증폭한 후 상기 듀플렉서(2923)로 출력하거나, 상기 듀플렉서(2923)에서 출력한 신호를 입력하여 증폭한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2919)으로 출력한다. 여기서, 상기 중계 유닛 RF 송수신 유닛(2921)은 업링크 패스와 다운링크 패스를 포함한다. 상기 듀플렉서(2923)는 상기 중계 유닛 RF 송수신 유닛(2921)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 결합/분배 유닛(2927)으로 출력하거나, 상기 결합/분배 유닛(2927)에서 출력하는 신호를 해당하는 시점에서 상기 중계 유닛 RF 송수신 유닛(2921)로 출력한다.
상기 결합/분배 유닛(2927)은 상기 듀플렉서(2923)에서 출력한 신호와 상기 듀플렉서(2929)에서 출력한 신호를 결합하여 상기 안테나(2925)를 통해 해당 UE로 송신하거나, 혹은 해당 UE로부터 상기 안테나(2925)를 통해 신호를 수신하고, 상기 안테나(2925)를 통해 수신한 신호를 분배하여 상기 듀플렉서(2923) 혹은 상기 듀플렉서(2929)로 출력한다.
상기 듀플렉서(2929)는 상기 결합/분배 유닛(2927)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 펨토 기지국 유닛 RF 송수신 유닛(2931)으로 출력하거나, 상기 펨토 기지국 유닛 RF 송수신 유닛(2931)에서 출력하는 신호를 해당하는 시점에서 상기 결합/분배 유닛(2927)으로 출력한다.
상기 펨토 기지국 유닛 RF 송수신 유닛(2931)은 상기 듀플렉서(2929)에서 출력한 신호를 증폭한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2937)으로 출력하거나, 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2937)에서 출력한 신호를 증폭한 후 상 기 듀플렉서(2929)로 출력한다. 여기서, 상기 펨토 기지국 유닛 RF 송수신 유닛(2931)은 업링크 패스와 다운링크 패스를 포함한다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2937)은 상기 펨토 기지국 유닛 RF 송수신 유닛(2931)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2939)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2939)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 펨토 기지국 유닛 RF 송수신 유닛(2931)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2939)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2937)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2941)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2941)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2937)으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2941)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2939)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2943)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2943)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2939)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2943)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2941)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2941)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(2933)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2911) 과, 중계 유닛(2913)과, 펨토 기지국 유닛(2935)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(2943)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(2933)은 상기 중계 유닛(2913)과 펨토 기지국 유닛(2935)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(2933)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(2933)을 포함하지 않을 수도 있다.
그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2911)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2915)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2915)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2911)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛 (2917)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛 (2917)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2915)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2919)으로 출력한다. 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2919)은 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛 (2917)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 중계 유 닛 RF 송수신 유닛(2921)로 출력한다.
상기 중계 유닛 RF 송수신 유닛(2921)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2919)에서 출력한 신호를 증폭한 후 상기 듀플렉서(2923)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2923)는 상기 중계 유닛 RF 송수신 유닛(2921)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 분배/결합 유닛(2927)로 출력한다. 상기 분배/결합 유닛(2927)은 상기 듀플렉서(2923)에서 출력한 신호를 상기 듀플렉서(2929)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 안테나(2925)를 통해 해당 UE로 중계한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2925)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2925)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 분배/결합 유닛(2927)으로 출력된다. 상기 분배/결합 유닛(2927)은 상기 안테나(2925)를 통해 수신된 업링크 신호를 상기 듀플렉서(2923)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2923)는 상기 분배/결합 유닛(2927)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 중계 유닛 RF 송수신 유닛(2921)으로 출력한다. 상기 중계 유닛 RF 송수신 유닛(2921)은 상기 듀플렉서(2923)에서 출력한 신호를 증폭한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2919)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2919)은 상기 중계 유닛 RF 송수신 유닛(2921)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(2917)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(2917)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(2919)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2915)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2915)은 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛 (2917)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2911)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(2911)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(2915)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(2943)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2941)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2941)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2943)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2939)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2939)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2941)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2937)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2937)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2939)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 펨토 기지국 유닛 RF 송수신 유닛(2931)으로 출력한다.
상기 펨토 기지국 유닛 RF 송수신 유닛(2931)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2937)에서 출력한 신호를 증폭한 후 상기 듀플렉서(2929)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2929)는 상기 펨토 기지국 유닛 RF 송수신 유닛(2931)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 분배/결합 유닛(2927)으로 출력한다. 상기 분배/결합 유닛(2927)은 상기 듀플렉서(2929)에서 출력한 신호를 상기 듀플렉서(2923)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 안테나(2825)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(2925)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(2925)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 분배/결합 유닛(2927)으로 출력된다. 상기 분배/결합 유닛(2927)은 상기 안테나(2925)를 통해 수신된 업링크 신호를 상기 듀플렉서(2929)로 출력한다. 상기 듀플렉서(2929)는 상기 분배/결합 유닛(2927)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 펨토 기지국 유닛 RF 송수신 유닛(2931)으로 출력한다. 상기 펨토 기지국 유닛 RF 송수신 유닛(2931)은 상기 듀플렉서(2929)에서 출력한 신호를 증폭한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2937)으로 출력한다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2937)은 상기 펨토 기지국 유닛 RF 송수신 유닛(2931)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2939)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2939)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(2937)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2941)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2941)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(2939)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2943)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(2943)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(2941)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신한다.
다음으로 도 29 내지 도 30을 참조하여 RF 송수신 유닛에서 출력되는 신호를 기저대역 신호 처리 유닛에서 결합하거나 혹은 분배하도록 할 수 있는 펨토 기지국 내부에 대해서 설명하기로 한다.
도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 29를 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3011)과, 중계 유닛(3013)과, 다운링크 RF 송신 유닛(3019)과, 듀플렉서(3021)와, 안테나(3023)와, 업링크 RF 수신 유닛(3025)과, 제어 유닛(3027)과, 펨토 기지국 유닛(3029)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3037)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(3013)은 매크로 기지국 신호 1차 변환 유닛(3015)과, 디지털 필터 유닛(3017)을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(3029)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3035)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)을 포함한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3011)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3015)으로 출력하거나, 혹은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3015)으로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 송신한다.
상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3015)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3011)에서 출력한 다운링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 디지털 필터 유닛(3017)으로 출력하거나, 상기 디지털 필터 유닛(3017)에서 출력한 업링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3011)으로 출력한다.
상기 디지털 필터 유닛(3017)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3015)에서 출력한 신호를 디지털 필터링한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)에서 출력한 신호를 입력하여 디지털 필터링한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3015)으로 출력한다.
상기 다운링크 RF 송신 유닛(3019)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)에서 출력한 신호를 RF 처리한 후 상기 듀플렉서(3021)로 출력한다. 상기 듀플렉서(3021)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3019)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(3023)를 통해 해당 UE로 송신하거나, 상기 안테나(3023)를 통해 수신된 신호를 상기 업링크 RF 수신 유닛(3025)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수 신 유닛(3025)은 상기 듀플렉서(3021)에서 출력된 신호를 RF 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)로 출력한다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)는 상기 업링크 RF 수신 유닛(3025)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 업링크 RF 수신 유닛(3025)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3035)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3035)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)으로 출력한다. 또한, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)은 상기 디지털 필터 유닛(3015)에서 출력한 신호를 결합하여 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)을 통해 상기 업링크 RF 수신 유닛(3025)으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3035)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3037)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3037)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3037)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3035)에서 출력한 신 호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3035)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(3027)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3011)과, 중계 유닛(3013)과, 펨토 기지국 유닛(3029)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3037)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(3027)은 상기 펨토 기지국 유닛(3029)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(3027)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(3027)을 포함하지 않을 수도 있다.
한편, 도 29에서는 상기 디지털 필터 유닛(3017)과 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)을 별도로 구현한 경우를 일 예로 하여 설명하였으나, 상기 디지털 필터 유닛(3017)과 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)이 한 개의 유닛으로 구현될 수도 있음은 물론이다.
또한, 도 29에 도시되어 있는 펨토 기지국의 내부 구조는 RF 송수신 유닛에서 출력되는 신호를 기저대역 신호 처리 유닛에서 결합하거나 혹은 분배하도록 해야하기 때문에, 중계 유닛이 기저대역 디지털 신호 프로세서를 포함할 수 없는 RF 방식 혹은 IF 방식으로 구현될 경우에는 도 29에 도시되어 있는 펨토 기지국 내부 구조를 구현할 수 없다.
그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3011)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3015)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3015)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3011)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 디지털 필터 유닛(3017)으로 출력한다. 상기 디지털 필터 유닛(3017)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3015)에서 출력한 신호를 디지털 필터링한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)으로 출력한다.
상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)은 상기 디지털 필터 유닛(3017)에서 출력한 신호를 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)에서 출력하는 신호와 결합한 후, 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)을 통해 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3019)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3019)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)에서 출력한 신호를 RF 처리한 후 상기 듀플렉서(3021)로 출력한다. 상기 듀플렉서(3021)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3019)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(3023)를 통해 해당 UE로 송신한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하 기로 한다.
먼저, 상기 안테나(3023)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(3023)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(3021)로 출력된다. 상기 듀플렉서(3021)는 상기 안테나(3023)를 통해 수신된 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(3025)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(3025)은 상기 듀플렉서(3021)에서 출력한 신호를 RF 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)을 통해 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)은 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 디지털 필터 유닛(3017)으로 출력한다. 상기 디지털 필터 유닛(3017)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)에서 출력한 신호를 디지털 필터링한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3015)로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3015)은 상기 디지털 필터 유닛(3017)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3011)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3011)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3015)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(3037)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신 호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3035)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3035)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(3037)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3035)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3019)으로 출력한다.
상기 다운링크 RF 송신 유닛(3019)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)에서 출력한 신호를 RF 처리한 후 상기 듀플렉서(3021)로 출력한다. 상기 듀플렉서(3021)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3019)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 안테나(3023)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(3023)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(3023)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(3021)로 출력된다. 상기 듀플렉서(3021)는 상기 안테나(3023)를 통해 수신된 신호를 해당하는 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(3025)으로 출력된다. 상기 업링크 RF 수신 유 닛(3025)은 상기 듀플렉서(3021)에서 출력한 신호를 RF 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)으로 출력한다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(3025)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3033)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3031)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3035)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3035)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3031)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(3037)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(3037)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3035)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신한다.
도 30은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 30을 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3111)과, 중계 유닛(3113)과, 다운링크 RF 송신 유닛(3119)과, 듀플렉서(3121)와, 안테나(3123)와, 업링크 RF 수신 유닛(3125)과, 제어 유닛(3127)과, 펨토 기지국 유닛(3129)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3137)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(3113)은 매크로 기지국 신호 1차 변환 유닛(3115)과, 디지털 신호 프로세서 유닛(3117)을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(3129)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3135)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)을 포함한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3111)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3115)으로 출력하거나, 혹은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3115)으로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 송신한다.
상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3115)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3111)에서 출력한 다운링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 디지털 신호 프로세서 유닛(3117)으로 출력하거나, 상기 디지털 신호 프로세서 유닛(3117)에서 출력한 업링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3111)으로 출력한다.
상기 디지털 신호 프로세서 유닛(3117)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3115)에서 출력한 신호를 디지털 필터링한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)에서 출력한 신호를 입력하여 디지털 필터링한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3115)으로 출력한다.
상기 다운링크 RF 송신 유닛(3119)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)에서 출력한 신호를 RF 처리한 후 상기 듀플렉서(3121)로 출력한다. 상기 듀플렉서(3121)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3119)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(3123)를 통해 해당 UE로 송신하거나, 상기 안테나(3123)를 통해 수신된 신호를 상기 업링크 RF 수신 유닛(3125)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(3125)은 상기 듀플렉서(3121)에서 출력된 신호를 RF 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)로 출력한다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)는 상기 업링크 RF 수신 유닛(3125)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 업링크 RF 수신 유닛(3125)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3135)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3135)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)으로 출력한다. 또한, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)은 상기 디지털 필터 유닛(3115)에서 출력한 신호를 결합하여 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)을 통해 상기 업링크 RF 수신 유닛(3125)으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3135)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3137)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3137)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3137)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3135)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3135)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(3127)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3111)과, 중계 유닛(3113)과, 펨토 기지국 유닛(3129)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3137)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(3127)은 상기 펨토 기지국 유닛(3129)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(3127)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(3127)을 포함하지 않을 수도 있다.
한편, 도 30에서는 상기 디지털 신호 프로세서 유닛(3117)과 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)을 별도로 구현한 경우를 일 예로 하여 설명하였으나, 상기 디지털 신호 프로세서 유닛(3117)과 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)이 한 개의 유닛으로 구현될 수도 있음은 물론이다.
또한, 도 30에 도시되어 있는 펨토 기지국의 내부 구조는 RF 송수신 유닛에서 출력되는 신호를 기저대역 신호 처리 유닛에서 결합하거나 혹은 분배하도록 해야하기 때문에, 중계 유닛이 기저대역 디지털 신호 프로세서를 포함할 수 없는 RF 방식 혹은 IF 방식으로 구현될 경우에는 도 29에 도시되어 있는 펨토 기지국 내부 구조를 구현할 수 없다.
그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3111)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3115)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3115)은 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3111)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 디지털 신호 프로세서 유닛(3117)으로 출력한다. 상기 디지털 신호 프로세서 유닛(3117)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3115)에서 출력한 신호를 디지털 필터링한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)으로 출력한다.
상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)은 상기 디지털 신호 프로세서 유닛(3117)에서 출력한 신호를 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)에서 출력하는 신호와 결합한 후, 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)을 통해 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3119)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3119)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)에서 출력한 신호를 RF 처리한 후 상기 듀플렉서(3121)로 출력한다. 상기 듀플렉서(3121)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3119)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(3123)를 통해 해당 UE로 송신한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(3123)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(3123)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(3121)로 출력된다. 상기 듀플렉서(3121)는 상기 안테나(3123)를 통해 수신된 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(3125)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(3125)은 상기 듀플렉서(3121)에서 출력한 신호를 RF 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)을 통해 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)은 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 디지털 신호 프로세서 유닛(3117)으로 출력한다. 상기 디지털 신호 프로세서 유닛(3117)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)에서 출력한 신호를 디지털 필터링한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3115)로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3115)은 상기 디지털 필터 유닛(3117)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3111)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3111)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3115)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해 서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(3137)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3135)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3135)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(3137)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3135)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3119)으로 출력한다.
상기 다운링크 RF 송신 유닛(3119)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)에서 출력한 신호를 RF 처리한 후 상기 듀플렉서(3121)로 출력한다. 상기 듀플렉서(3121)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3119)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 안테나(3123)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(3123)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(3123)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(3121)로 출력된다. 상기 듀플렉서(3121)는 상기 안테나(3123)를 통해 수신된 신호를 해당하는 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(3125)으로 출력된다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(3125)은 상기 듀플렉서(3121)에서 출력한 신호를 RF 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)으로 출력한다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(3125)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3135)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3135)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3131)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(3137)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(3137)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3135)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신한다.
도 31은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 31을 설명하기에 앞서, 도 18에 도시되어 있는 펨토 기지국 내부 구조는 중계 유닛이 마이크로 웨이브 방식 반복기 타입으로 구현되어 있을 경우의 펨토 기지국 내부 구조임에 유의하여야만 한다. 도 31에 도시되어 있는 펨토 기지국 내부 구조는 중계 유닛이 RF 방식으로 구현될 경우에는 적용하는 것이 불가능하다.
도 31을 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 마이크로 웨이브 신호 송수신 유닛(3211)과, 중계 유닛(3213)과, 결합 유닛(3221)과, 다운링크 RF 송신 유닛(3223)과, 안테나(3225)와, 듀플렉서(3227)와, 업링크 RF 수신 유닛(3229)와, 분배 유닛(3231)과, 제어 유닛(3233)과, 펨토 기지국 유닛(3235)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3243)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(3213)은 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3215)과, 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(3217)과, 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(3219)을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(3235)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3241)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3239)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3237)을 포함한다.
먼저, 상기 매크로 기지국 마이크로웨이브 신호 송수신 유닛(3211)은 마이크로 웨이브 반복기로부터 다운링크 신호를 수신하여 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3215)으로 출력하거나, 혹은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3215)으로부터 수신한 업링크 신호를 마이크로 웨이브 반복기로 송신한다.
상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3215)은 상기 매크로 기지국 마이크로 웨이브 신호 송수신 유닛(3211)에서 출력한 다운링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(3217)으로 출력하거나, 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(3217)에서 출력한 업링크 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 마이크로 웨이브 신호 송수신 유닛(3211)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(3217)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3215)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(3219)으로 출력하거나, 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(3219)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3215)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(3219)은 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(3217)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(3221)으로 출력하거나, 상기 분배 유닛(3231)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(3217)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(3221)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(3219)에서 출력한 신호와 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3237)에서 출력한 신호를 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3223)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3223)은 상기 결합 유닛(3221)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(3227)로 출력한다. 상기 듀플렉서(3227)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3223)에서 출력한 신호를 해당하는 시점에서 상기 안테나(3225)를 통해 해당 UE로 송신한다.
한편, 상기 안테나(3225)를 통해 UE로부터 수신된 신호는 상기 듀플렉서(3227)로 출력되고, 상기 듀플렉서(3227)는 상기 안테나(3225)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(3229)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(3229)은 상기 듀플렉서(3227)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(3231)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(3231)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(3229)에서 출력한 신호를 분배한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(3219)과 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3237)으로 출력한다. 여기서, 상기 분배 유닛(3231)은 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 중계 유닛(3213)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(3219)으로 출력하는 것이고, 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호가 상기 펨토 기지국 유닛(3235)을 통해 송신되어야할 경우에는 상기 UE로부터 수신한 업링크 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3237)으로 출력하는 것이다.
상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3237)은 상기 분배 유닛(3231)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3239)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3239)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 분배 유닛(3231)으로 출력한다.
상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3239)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3237)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3241)으로 출력하거나, 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3241)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3237)으로 출력한다.
상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3241)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3239)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3243)으로 출력하거나, 상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3243)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3239)으로 출력한다.
상기 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3243)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3241)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신하거나, 상기 코어 네트워크로부터 수신된 신호를 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3241)으로 출력한다.
또한, 상기 제어 유닛(3233)은 상기 매크로 기지국 마이크로 웨이브 신호 송수신 유닛(3211)과, 중계 유닛(3213)과, 다운링크 RF 송신 유닛(3223)과, 업링크 RF 수신 유닛(3229)과, 펨토 기지국 유닛(3235)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3243)의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제어 유닛(3233)은 중계 유닛(3213)과 펨토 기지국 유닛(3235)에서 출력하는 신호를 입력받아 각종 제어 동작을 수행한다. 상기 제어 유닛(3233)이 수행하는 각종 제어 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 30을 참조하면, 상기 펨토 기지국은 매크로 기지국 신호 송수신 유닛(3111)과, 중계 유닛(3113)과, 다운링크 RF 송신 유닛(3119)과, 듀플렉서(3121)와, 안테나(3123)와, 업링크 RF 수신 유닛(3125)과, 제어 유닛(3127)과, 펨토 기지국 유닛(3129)과, 코어 네트워크 신호 송수신 유닛(3137)을 포함한다. 여기서, 상기 중계 유닛(3113)은 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3115)과, 디지털 신호 프로세서 유닛(3117)을 포함하고, 상기 펨토 기지국 유닛(3129)은 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3135)과, 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3133)과, 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3131)을 포함한다.
한편, 상기 각종 제어 동작과 관련된 파라미터들에 대한 설정이 서비스 사업자에 의해 결정되어 있고, 상기 펨토 기지국이 상기에서 설명한 바와 같은 제한된 서비스만 제공할 경우 상기 펨토 기지국은 상기 제어 유닛(3233)을 포함하지 않을 수도 있다.
그러면 여기서, 첫 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 매크로 기지국 마이크로웨이브 신호 송수신 유닛(3211)은 매크로 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3215)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3215)은 상기 매크로 기지국 마이크로 웨이브 신호 송수신 유닛(3211)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(3217)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(3217)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3215)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(3219)으로 출력한다. 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(3219)은 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(3217)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(3221)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(3221)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(3219)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3237)에서 출력한 신호와 결 합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3223)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3223)은 상기 결합 유닛(3221)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(3227)로 출력한다. 상기 듀플렉서(3227)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3223)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(3225)를 통해 해당 UE로 중계한다.
두 번째로 상기 펨토 기지국이 중계 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 매크로 기지국으로 중계하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(3225)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(3225)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(3227)로 출력된다. 상기 듀플렉서(3227)는 상기 안테나(3225)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(3229)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(3229)은 상기 듀플렉서(3227)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(3231)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(3231)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(3229)에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(3219)으로 출력한다.
상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(3219)은 상기 분배 유닛(3231)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 2차 변환한 후 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(3217)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(3217)은 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(3219)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3215)으로 출력한다. 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3215)은 상기 매크로 기지국 신호 프로세서 유닛(3217)에서 출력한 신호를 매크로 기지국 신호로 1차 변환한 후 상기 매크로 기지국 마이크로 웨이브 신호 송수신 유닛(3211)으로 출력한다. 상기 매크로 기지국 마이크로 웨이브 신호 송수신 유닛(3211)은 상기 제1매크로 기지국 신호 변환 유닛(3215)에서 출력한 신호를 해당 매크로 기지국(혹은 중계기)으로 중계한다.
세 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 코어 네트워크로부터 수신한 다운링크 신호를 UE로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 코어 네트워크 송수신 유닛(3243)은 코어 네트워크로부터 다운링크 신호를 수신한 후, 상기 수신한 다운링크 신호를 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3241)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3241)은 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(3243)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3239)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3239)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3241)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3237)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3237)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3239)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 결합 유닛(3221)으로 출력한다.
상기 결합 유닛(3221)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3237) 에서 출력한 신호를 상기 제2매크로 기지국 신호 변환 유닛(3219)에서 출력한 신호와 결합한 후 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3223)으로 출력한다. 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3223)은 상기 결합 유닛(3221)에서 출력한 신호를 RF 송신 신호 처리한 후 상기 듀플렉서(3227)로 출력한다. 상기 듀플렉서(3227)는 상기 다운링크 RF 송신 유닛(3223)에서 출력한 신호를 해당 시점에서 상기 안테나(3225)를 통해 해당 UE로 송신한다.
네 번째로 상기 펨토 기지국이 펨토 기지국 모드로 동작할 경우 상기 펨토 기지국이 UE로부터 수신한 업링크 신호를 코어 네트워크로 송신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 안테나(3225)를 통해 해당 UE로부터 업링크 신호가 수신되면, 상기 안테나(3225)를 통해 수신된 업링크 신호는 상기 듀플렉서(3227)로 출력된다. 상기 듀플렉서(3227)는 상기 안테나(3225)에서 출력한 업링크 신호를 해당 시점에서 상기 업링크 RF 수신 유닛(3229)으로 출력한다. 상기 업링크 RF 수신 유닛(3229)은 상기 듀플렉서(3227)에서 출력한 신호를 RF 수신 신호 처리한 후 상기 분배 유닛(3231)으로 출력한다. 상기 분배 유닛(3231)은 상기 업링크 RF 수신 유닛(3229)에서 출력한 신호를 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3237)으로 출력한다. 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3237)은 상기 분배 유닛(3231)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 2차 변환한 후 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3239)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3239)은 상기 제2코어 네트워크 신호 변환 유닛(3237)에서 출력한 신호를 신호 처리한 후 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3241)으로 출력한다. 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3241)은 상기 코어 네트워크 신호 프로세서 유닛(3239)에서 출력한 신호를 코어 네트워크 신호로 1차 변환한 후 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(3243)으로 출력한다. 상기 코어 네트워크 송수신 유닛(3243)은 상기 제1코어 네트워크 신호 변환 유닛(3241)에서 출력한 신호를 코어 네트워크로 송신한다.
한편, 상기에서는 도 17 내지 도 31을 설명함에 있어 이동 통신 시스템이 주파수 분할 듀플렉스(FDD: Frequency Division Duplex, 이하 'FDD'라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템일 경우를 가정하였었다. 따라서, 상기 이동 통신 시스템이 FDD 방식을 사용하기 때문에 도 17 내지 도 31에 도시되어 있는 펨토 기지국은 듀플렉서를 포함한다. 하지만, 상기 이동 통신 시스템이 시간 분할 듀플렉스(TDD: Time Division Duplex, 이하 'TDD'라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템일 경우 FDD 방식을 사용하는 이동 통신 시스템과는 달리 펨토 기지국이 듀플렉서를 포함할 필요가 없다.
따라서, 도 17 내지 도 31에 도시되어 있는 펨토 기지국은 상기 이동 통신 시스템이 FDD 방식을 사용하는 이동 통신 시스템인지 혹은 TDD 방식을 사용하는 이동 통신 시스템인지에 따라 듀플렉서를 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있음은 물론이다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술 하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 일반적인 WCDMA 통신 시스템에서 펨토 기지국이 가입자 그룹 ID를 사용하여 서비스를 제공하는 방법을 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 서비스 제공 방법을 개략적으로 도시한 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 서비스 개시 과정을 도시한 순서도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국이 등록 동작을 수행하는 방법을 도시한 신호 흐름도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 펨토 기지국 미등록 UE에 대한 서비스를 제공하는 방법을 개략적으로 도시한 도면
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 펨토 기지국 미등록 UE에 대한 서비스 제공 과정을 도시한 순서도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 매크로 기지국과 용량을 공유하는 방법을 개략적으로 도시한 도면
도 10a-도10b는 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 매크로 기지국과 용량을 공유하는 과정을 도시한 신호 흐름도
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 자원 관리 방법을 개략적으로 도시한 도면
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 자원을 관리하는 과정을 도시한 신호 흐름도
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국이 서비스 사업자 ID와 셀 ID를 획득하는 과정을 도시한 순서도
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국에서 기준 신호를 제공하는 기준 신호 생성 유닛의 내부 구조를 도시한 도면
도 15는 P-SCH 신호와, 크리스탈 발진기(1517)의 클럭과, 카운터 및 클럭 생성 유닛(1515)에서 생성하는 기준 클럭의 관계를 도시한 타이밍도
도 16은 도 14의 기준 신호 생성 유닛이 기준 클럭을 생성하는 과정을 도시한 순서도
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 30은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면
도 31은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 기지국의 내부 구조를 도시한 도면

Claims (29)

  1. 통신 시스템에 있어서,
    사용자 단말기와의 인터페이스를 제공하고,
    매크로 기지국 혹은 중계기와의 인터페이스를 제공하고,
    이동 교환기를 포함하는 코어 네트워크와의 인터페이스를 제공하고,
    상기 매크로 기지국과의 인터페이스는 유선 인터페이스와 무선 인터페이스 중 적어도 한 개를 포함하고,
    상기 중계기와의 인터페이스는 상기 유선 인터페이스와 무선 인터페이스 중 적어도 한 개를 포함함을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매크로 기지국 혹은 중계기로부터 수신되는 다운링크 신호인 제1다운링크 신호를 결합/분배 유닛으로 출력하고, 상기 결합/분배 유닛에서 출력하는 업링크 신호를 상기 매크로 기지국 혹은 중계기로 중계하는 중계 유닛과,
    상기 코어 네트워크로부터 수신되는 다운링크 신호인 제2다운링크 신호를 상기 결합/분배 유닛으로 출력하고, 상기 결합/분배 유닛에서 출력하는 업링크 신호를 상기 코어 네트워크로 송신하는 펨토 기지국 유닛과,
    상기 제1다운링크 신호와 상기 제2다운링크 신호를 결합하여 상기 사용자 단말기로 송신되도록 출력하는 결합 유닛과,
    상기 사용자 단말기로부터 수신되는 업링크 신호를 상기 중계 유닛과 펨토 기지국 유닛으로 분배하는 분배 유닛과,
    상기 결합 유닛에서 출력하는 신호를 무선 주파수 처리하여 상기 사용자 단 말기로 송신하는 무선 주파수 송신 유닛과,
    상기 분배 유닛에서 출력하는 신호를 무선 주파수 처리하여 상기 중계 유닛 혹은 펨토 기지국 유닛으로 출력하는 무선 주파수 수신 유닛을 포함하는 펨토 기지국.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중계 유닛은 미리 설정된 주파수 단위 혹은 할당 주파수(FA: Frequency Assignment) 단위로 모든 매크로 기지국의 다운링크 신호를 수신하고, 상기 수신한 다운링크 신호들 중 최고 신호 품질을 가지는 기준 다운링크 신호를 사용하여 서비스 사업자 식별자와 셀 식별자를 검출함을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  4. 제2항에 있어서,
    기준 신호를 생성하는 기준 신호 생성 유닛을 더 포함하며,
    상기 기준 신호 생성 유닛은 상기 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호에서 동기 신호를 검출하고, 상기 동기 신호를 사용하여 상기 펨토 기지국에서 사용할 기준 신호로 생성함을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  5. 제2항에 있어서,
    기준 클럭을 생성하는 기준 신호 생성 유닛을 더 포함하며,
    상기 기준 신호 생성 유닛은;
    상기 매크로 기지국으로부터 수신되는 다운링크 신호를 기저 대역 신호로 변환하여 제1신호로 생성하는 매크로 기지국 신호 변환 유닛과,
    상기 제1신호에서 상기 매크로 기지국의 동기 신호를 검출하는 동기 검출 유닛과,
    크리스탈 발진기와,
    상기 동기 신호를 사용하여 미리 설정된 시구간 동안 존재하는 크리스탈 클럭의 개수를 검출하고, 상기 검출한 크리스탈 클럭의 개수를 사용하여 기준 클럭을 생성하기 위해 필요한 상기 크리스탈 발진기의 클럭 개수를 계산하고, 상기 계산한 크리스탈 발진의 클럭 개수에 따라 기준 클럭을 생성하는 카운터 및 클럭 생성 유닛을 포함함을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 중계 유닛과 상기 펨토 기지국 유닛 각각에서 출력하는 신호를 사용하여 제어 동작을 수행하는 제어 유닛을 더 포함하며,
    상기 제어 유닛은 상기 사용자 단말기가 상기 펨토 기지국에 등록되어 있는지 여부에 상응하게 상기 중계 유닛을 사용하여 서비스를 제공할 것인지, 혹은 상 기 펨토 기지국 유닛을 사용하여 서비스를 제공할 것인지 결정함을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 펨토 기지국이 상기 펨토 기지국에서 사용 가능한 용량을 모두 사용하고 있을 경우, 상기 사용자 단말기에게 상기 중계 유닛을 사용하여 서비스를 제공하기로 결정함을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 중계 유닛은 적어도 한 개의 할당 주파수(FA: Frequency Assignment)를 사용하며,
    상기 제어 유닛은 상기 중계 유닛에서 사용하는 FA와 상기 펨토 기지국 유닛에서 사용하는 FA가 상이하도록 제어함을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중계 유닛에서 사용하는, 적어도 한 개의 FA는 매크로 기지국의 FA들 중 최고 신호 품질을 가지는 다운링크 신호를 송신한 FA를 포함하며,
    상기 펨토 기지국 유닛에서 사용하는 FA는 상기 매크로 기지국의 FA들 중 상기 중계 유닛에서 사용하는, 적어도 한 개의 FA를 제외한 FA들 중 하나임을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 펨토 기지국 유닛에서 사용하는 FA는 상기 펨토 기지국이 등록 동작을 수행함에 따라 획득되는 FA 정보에 상응하는 FA이거나, 상기 매크로 기지국의 FA들 중 상기 중계 유닛에서 사용하는, 적어도 한 개의 FA를 제외한 FA들 중 하나임을 특징으로 하며,
    상기 중계 유닛에서 사용하는, 적어도 한 개의 FA는 상기 매크로 기지국의 FA들 중 최고 신호 품질을 가지는 다운링크 신호를 송신한 FA를 포함함을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 중계 유닛은 미리 설정된 주파수 단위 혹은 할당 주파수(FA: Frequency Assignment) 단위로 모든 매크로 기지국의 다운링크 신호를 수신하고, 상기 수신한 다운링크 신호들 중 최고 신호 품질을 가지는 기준 다운링크 신호를 사용하여 서비스 사업자 식별자와 셀 식별자를 검출함을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  12. 제6항에 있어서,
    기준 신호를 생성하는 기준 신호 생성 유닛을 더 포함하며,
    상기 기준 신호 생성 유닛은 상기 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호에서 동기 신호를 검출하고, 상기 동기 신호를 사용하여 상기 펨토 기지국에서 사용할 기준 신호로 생성함을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  13. 제6항에 있어서,
    기준 클럭을 생성하는 기준 신호 생성 유닛을 더 포함하며,
    상기 기준 신호 생성 유닛은;
    상기 매크로 기지국으로부터 수신되는 다운링크 신호를 기저 대역 신호로 변환하여 제1신호로 생성하는 매크로 기지국 신호 변환 유닛과,
    상기 제1신호에서 상기 매크로 기지국의 동기 신호를 검출하는 동기 검출 유닛과,
    크리스탈 발진기와,
    상기 동기 신호를 사용하여 미리 설정된 시구간 동안 존재하는 크리스탈 클럭의 개수를 검출하고, 상기 검출한 크리스탈 클럭의 개수를 사용하여 기준 클럭을 생성하기 위해 필요한 상기 크리스탈 발진기의 클럭 개수를 계산하고, 상기 계산한 크리스탈 발진의 클럭 개수에 따라 기준 클럭을 생성하는 카운터 및 클럭 생성 유닛을 포함함을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  14. 펨토 기지국의 제어 방법에 있어서,
    사용자 단말기와의 인터페이스를 제공하고, 매크로 기지국 혹은 중계기와의 인터페이스를 제공하고, 이동 교환기를 포함하는 코어 네트워크와의 인터페이스를 제공하는 과정을 포함하며,
    상기 매크로 기지국과의 인터페이스는 유선 인터페이스와 무선 인터페이스 중 적어도 한 개를 포함하고,
    상기 중계기와의 인터페이스는 상기 유선 인터페이스와 무선 인터페이스 중 적어도 한 개를 포함함을 특징으로 하는 펨토 기지국의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 사용자 단말기와의 인터페이스를 제공하고, 기지국과의 인터페이스를 제공하고, 코어 네트워크와의 인터페이스를 제공하는 과정은;
    상기 매크로 기지국 혹은 중계기 중 하나로부터 수신되는 다운링크 신호인 제1다운링크 신호와 상기 코어 네트워크로부터 수신되는 다운링크 신호인 제2다운링크 신호를 결합하여 결합 신호를 생성하는 과정과,
    상기 결합 신호를 무선 주파수 처리하여 상기 사용자 단말기로 송신하는 과정과,
    상기 사용자 단말기로부터 수신되는 업링크 신호를 상기 매크로 기지국 혹은 중계기 중 하나로 중계하거나, 혹은 상기 사용자 단말기로부터 수신되는 업링크 신 호를 상기 코어 네트워크로 송신하는 과정을 포함하는 펨토 기지국의 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    미리 설정된 주파수 단위 혹은 할당 주파수(FA: Frequency Assignment) 단위로 모든 매크로 기지국의 다운링크 신호를 수신하는 과정과,
    상기 수신한 다운링크 신호들 중 최고 신호 품질을 가지는 기준 다운링크 신호를 사용하여 서비스 사업자 식별자와 셀 식별자를 검출하는 과정을 더 포함하는 펨토 기지국의 제어 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호에서 동기 신호를 검출하는 과정과,
    상기 동기 신호를 사용하여 상기 펨토 기지국에서 사용할 기준 신호를 생성하는 과정을 더 포함하는 펨토 기지국의 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 매크로 기지국으로부터 수신되는 다운링크 신호를 기저 대역 신호로 변 환하여 제1신호로 생성하는 과정과,
    상기 제1신호에서 상기 매크로 기지국의 동기 신호를 검출하는 과정과,
    상기 동기 신호를 사용하여 미리 설정된 시구간 동안 존재하는 크리스탈 클럭의 개수를 검출하는 과정과,
    상기 검출한 크리스탈 클럭의 개수를 사용하여 기준 클럭을 생성하기 위해 필요한 크리스탈 발진기의 클럭 개수를 계산하는 과정과,
    상기 계산한 크리스탈 발진의 클럭 개수에 따라 기준 클럭을 생성하는 과정을 포함하는 펨토 기지국의 제어 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 제1다운링크 신호와, 상기 제2다운링크 신호와, 상기 업링크 신호를 사용하여 제어 동작을 수행하는 과정을 더 포함하는 펨토 기지국의 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1다운링크 신호와, 상기 제2다운링크 신호와, 상기 업링크 신호를 사용하여 제어 동작을 수행하는 과정은;
    상기 사용자 단말기가 상기 펨토 기지국에 등록되어 있는지 여부를 결정하는 과정과,
    상기 사용자 단말기가 상기 펨토 기지국에 등록되어 있는지 여부에 대한 결정 결과에 상응하게 상기 사용자 단말기에게 중계 모드를 사용하여 서비스를 제공할 것인지, 혹은 펨토 기지국 모드를 사용하여 서비스를 제공할 것인지 결정하는 과정을 포함하는 펨토 기지국의 제어 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 제1다운링크 신호와, 상기 제2다운링크 신호와, 상기 업링크 신호를 사용하여 제어 동작을 수행하는 과정은;
    상기 펨토 기지국이 상기 펨토 기지국에서 사용 가능한 용량을 모두 사용하고 있을 경우, 상기 사용자 단말기에게 중계 모드를 사용하여 서비스를 제공하기로 결정하는 과정을 포함하는 펨토 기지국의 제어 방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 사용자 단말기에게 중계 모드를 사용하여 서비스를 제공할 경우 적어도 한 개의 할당 주파수(FA: Frequency Assignment)가 사용되며,
    상기 사용자 단말기에게 중계 모드를 사용하여 서비스를 제공할 경우 사용되는, 적어도 한 개의 FA와 상기 사용자 단말기에게 펨토 기지국 모드를 사용하여 서비스를 제공할 경우 사용되는 FA는 상이함을 특징으로 하는 펨토 기지국의 제어 방 법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 사용자 단말기에게 중계 모드를 사용하여 서비스를 제공할 경우 사용되는, 적어도 한 개의 FA는 매크로 기지국의 FA들 중 최고 신호 품질을 가지는 다운링크 신호를 송신한 FA를 포함하며,
    상기 사용자 단말기에게 펨토 기지국 모드를 사용하여 서비스를 제공할 경우 사용되는 FA는 상기 매크로 기지국의 FA들 중 상기 사용자 단말기에게 중계 모드를 사용하여 서비스를 제공할 경우 사용되는, 적어도 한 개의 FA를 제외한 FA들 중 하나임을 특징으로 하는 펨토 기지국의 제어 방법.
  24. 제16항에 있어서,
    상기 사용자 단말기에게 펨토 기지국 모드를 사용하여 서비스를 제공할 경우 사용되는 FA는 상기 펨토 기지국이 등록 동작을 수행함에 따라 획득되는 FA 정보에 상응하는 FA이거나, 상기 매크로 기지국의 FA들 중 상기 사용자 단말기에게 중계 모드를 사용하여 서비스를 제공할 경우 사용되는, 적어도 한 개의 FA를 제외한 FA들 중 하나임을 특징으로 하며,
    상기 사용자 단말기에게 중계 모드를 사용하여 서비스를 제공할 경우 사용되 는, 적어도 한 개의 FA는 상기 매크로 기지국의 FA들 중 최고 신호 품질을 가지는 다운링크 신호를 송신한 FA를 포함함을 특징으로 하는 펨토 기지국의 제어 방법.
  25. 제16항에 있어서,
    미리 설정된 주파수 단위 혹은 할당 주파수(FA: Frequency Assignment) 단위로 모든 매크로 기지국의 다운링크 신호를 수신하는 과정과,
    상기 수신한 다운링크 신호들 중 최고 신호 품질을 가지는 기준 다운링크 신호를 사용하여 서비스 사업자 식별자와 셀 식별자를 검출하는 과정을 더 포함하는 펨토 기지국의 제어 방법.
  26. 제16항에 있어서,
    상기 매크로 기지국으로부터 수신한 다운링크 신호에서 동기 신호를 검출하는 과정과,
    상기 동기 신호를 사용하여 상기 펨토 기지국에서 사용할 기준 신호를 생성하는 과정을 더 포함하는 펨토 기지국의 제어 방법.
  27. 제16항에 있어서,
    상기 매크로 기지국으로부터 수신되는 다운링크 신호를 기저 대역 신호로 변환하여 제1신호로 생성하는 과정과,
    상기 제1신호에서 상기 매크로 기지국의 동기 신호를 검출하는 과정과,
    상기 동기 신호를 사용하여 미리 설정된 시구간 동안 존재하는 크리스탈 클럭의 개수를 검출하는 과정과,
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