KR101309614B1 - 지능형 통합 기지국 및 그 운용 방법 - Google Patents

지능형 통합 기지국 및 그 운용 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지능형 통합 기지국 및 그 운용 방법에 관한 것으로, 상기 지능형 통합 기지국은, 서로 다른 통신 규격을 지원하는 복수의 인터페이스를 포함하는 인터페이스부; 상기 인터페이스부에 포함된 복수의 인터페이스 중에서, 사용자 단말 정보, 인터페이스 정보 및 서비스 품질 정보를 고려하여 하나의 인터페이스를 선택하고, 상기 선택된 인터페이스로의 사용자 단말의 접속을 제어하는 제어부; 및 상기 제어부에 의해 선택된 인터페이스와 유선 네트워크를 연결하는 코어 네트워크 접속부를 포함하여 구성된다.
Figure R1020090128760
지능형, 기지국, 통신 규격, 통합, 펨토셀

Description

지능형 통합 기지국 및 그 운용 방법 {SMART ALL-IN-ONE BASE STATION AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 발명은 지능형 통합 기지국 및 그 운용 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 이동통신 규격 및 무선통신 규격을 모두 지원가능 하면서, 다양한 규격을 지원하는 인터페이스들 중 최적의 인터페이스를 선택하여 이를 통해 사용자에게 서비스를 제공함으로써 사용자가 요구하는 링크 품질 및 데이터 속도를 보장하고 사용자의 편리성과 신뢰성을 향상시키기 위한 기술에 관한 것이다.
펨토셀(FemtoCell)은 가정이나 사무실 등과 같은 실내 공간에 설치될 수 있는 초 이동통신 기지국으로, 이동전화와 유선 네트워크를 연결하여 이동통신 서비스의 음영 지역을 해소하고, 유·무선 융합 서비스를 위한 실내 통신 인프라 및 옥내 통신 허브로서 활용할 수 있는 기술이다. 이러한 펨토셀을 기반으로 한 통합 기지국은 가정, 사무실, 백화점 및 대중교통기관 내에서 이동전화망(예를 들어, 3G LTE, WCDMA, WiMAX, WiBro 등)과 근거리 무선통신망 (802.11계열 무선랜, 802.15계열 근거리 무선통신, 60GHz 기반 무선랜 등)을 유선 네트워크(인터넷망, CATV망 등)에 연결하여 저렴한 비용으로 고품질 유·무선 융합서비스를 실현할 수 있는 초 이동통신 통합 기지국이 될 수 있다.
그러나, 현재 펨토셀 기반의 통합 기지국이 다양한 통신 규격 중에서 사용자 단말의 요구 및 통신 환경을 반영하여 가장 적합한 통신 규격을 선택하고 이를 통해 서비스를 제공할 수 있도록 하는 기술은 존재하지 않는 실정이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다양한 이동통신 규격 및 무선통신 규격을 모두 지원가능 하면서도, 다양한 규격을 지원하는 인터페이스들 중 최적의 인터페이스를 선택하여 이를 통해 사용자에게 서비스를 제공함으로써 사용자가 요구하는 링크 품질 및 데이터 속도를 보장하고 사용자의 편리성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 지능형 통합 기지국 및 그 운용 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의한 지능형 통합 기지국은, 서로 다른 통신 규격을 지원하는 복수의 인터페이스를 포함하는 인터페이스부; 상기 인터페이스부에 포함된 복수의 인터페이스 중에서, 사용자 단말 정보, 인터페이스 정보 및 서비스 품질 정보를 고려하여 하나의 인터페이스를 선택하고, 상기 선택된 인터페이스로의 사용자 단말의 접속을 제어하는 제어부; 및 상기 제어부에 의해 선택된 인터페이스와 유선 네트워크를 연결하는 코어 네트워크 접속부를 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 의한 지능형 통합 기지국의 운용 방법은, 지능형 통합 기지국에 포함한 복수의 인터페이스의 용량 및 간 섭을 초기화하는 단계; 사용자 단말에서 지원 가능한 통신 규격을 인식하여, 상기 사용자 단말로 접속 가능한 인터페이스 정보를 전송하는 단계; 상기 접속 가능한 인터페이스의 간섭 및 용량을 측정하는 단계; 상기 측정된 간섭 및 용량이 기 설정된 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 측정된 간섭 및 용량이 기 설정된 조건을 만족하면, 상기 사용자 단말의 링크 품질 및 데이터 속도가 기 설정된 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 링크 품질 및 데이터 속도가 기 설정된 조건을 만족하면, 상기 접속 가능한 인터페이스를 통해 통신 서비스를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 하나의 지능형 통합 기지국을 통해서 다양한 이동통신 규격 및 무선통신 규격을 모두 지원할 수 있으며, 다양한 통신 규격 중 사용자 단말의 요구 사항 및 통신 환경에 따라 가장 적합한 통신 규격을 지원하는 인터페이스를 선택하여 이를 통해 서비스를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 지능형 통합 기지국은 사용자가 요구하는 링크 품질 및 데이터 속도가 보장된 최상의 통신 서비스를 제공할 수 있으며 사용자의 편리성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설 명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명에 의한 지능형 통합 기지국은 가정, 사무실, 백화점, 기차, 버스 등의 실내 환경에 설치되어 다양한 통신 규격을 지원하는 복수개의 인터페이스들 중 최적의 통신 환경을 제공하는 인터페이스를 선택함으로써 최상의 통신 서비스를 제공하기 위한 것으로, 다중모드 단말뿐 아니라 단일모드 단말의 경우에도 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 의한 지능형 통합 기지국의 구성도로서, 지능형 통합 기지국(100)은 다양한 이동통신 규격에 따른 통신 서비스를 제공하기 위한 이동통신 인터페이스부(110), 다양한 무선통신 규격에 따른 통신 서비스를 제공하기 위한 무선통신 인터페이스부(120), 이동통신 인터페이스부 (110)와 무선통신 인터 페이스부(120)에 포함된 다양한 통신 규격을 지원하는 인터페이스들 중 최적의 인터페이스를 선택하여 사용자 단말의 접속을 제어하는 제어부(130) 및 제어부(130)에 의해 선택된 인터페이스와 유선 네트워크를 연결하는 코어 네트워크 접속부(140)를 포함하여 구성된다.
이동통신 인터페이스부(110)는 다양한 이동통신 규격을 지원하는 복수의 인터페이스를 포함하여 구성되며, 예를 들어 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)(111), LTE(Long Term Evolution)(112) 및 WiMax/WiBro(113) 등의 이동통신 규격을 지원하는 인터페이스들을 포함할 수 있다. 여기서, 각각의 이동통신 규격을 지원하는 인터페이스들은 해당 분야에서 당업자에게 널리 알려진 통상의 기술에 의해 구현될 수 있는 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
무선통신 인터페이스부(120)는 다양한 무선통신 규격을 지원하는 복수의 인터페이스를 포함하여 구성되며, 예를 들어 802.11계열 무선랜(121), 802.15계열 근거리 무선통신(122) 및 60GHz무선랜(123) 등의 무선통신 규격을 지원하는 인터페이스들을 포함할 수 있다. 여기서, 각각의 무선통신 규격을 지원하는 인터페이스들은 해당 분야에서 당업자에게 널리 알려진 통상의 기술에 의해 구현될 수 있는 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제어부(130)는 이동통신 인터페이스부(110)와 무선통신 인터페이스부 (120)에 포함된 다양한 통신 규격을 지원하는 인터페이스들 중 최적의 인터페이스를 선택하여 접속을 제어하기 위한 것으로, 보다 상세하게는 인터페이스 용량 및 간섭 계산부(131), 최적 인터페이스 선택 및 접속 제어부(132) 및 최적 인터페이스 처리 송수신부(133)를 포함하여 구성될 수 있다.
인터페이스 용량 및 간섭 계산부(131)는 이동통신 인터페이스부(110)와 무선통신 인터페이스부(120)에 포함된 각 인터페이스의 용량 및 간섭을 계산하여 그 결과를 최적 인터페이스 선택 및 접속 제어부(132)로 전달한다. 여기서, 인터페이스의 용량과 간섭의 계산은 종래에 알려진 다양한 알고리즘에 의해 수행될 수 있다.
최적 인터페이스 선택 및 접속 제어부(132)는 사용자 단말 모드(즉, 사용자 단말이 지원하는 통신 규격), 인터페이스의 용량과 간섭, 통신 링크 품질, 데이터 속도, 사용자 단말의 범위, 유휴 인터페이스 및 인접한 가용 기지국 등을 고려하여 최적의 인터페이스를 선택하고 접속을 제어한다.
최적 인터페이스 처리 송수신부(133)는 최적 인터페이스 선택 및 접속 제어부(132)에 의해 선택된 최적 인터페이스 정보를 인접한 지능형 통합 기지국, 매크로셀 기지국 및 사용자 단말 등으로 통보해 주고 이에 대한 응답을 수신한다.
상술한 바와 같은 구성을 포함하는 제어부(130)는, 우선 사용자 단말이 접속한 인터페이스의 용량과 간섭을 계산하여 해당 인터페이스의 용량이 부족하거나 간섭이 기 정해진 기준을 초과하는 경우, 또는 인터페이스의 용량과 간섭은 적절하나 링크 품질 또는 데이터 속도가 요구 조건을 만족시키지 못한 경우에, 사용자 단말 모드, 사용자 단말의 범위, 유휴 인터페이스 및 인접한 지능형 통합 기지국 등을 고려하여 최적의 인터페이스를 선택하게 된다.
또한, 제어부(130)는 사용자 단말의 우선순위에 따라, 최우선권을 가진 사용자 단말이 요구하는 최대 서비스를 제공받을 수 있도록 다중모드의 규격을 지원할 수도 있다.
코어 네트워크 접속부(140)는 이동통신 인터페이스부(110)와 무선통신 인터페이스부(120)를 인터넷망, CATV 등의 유선 네트워크에 연결시킨다.
비록 도 1에는 도시되지 않았지만, 지능형 통합 기지국(100)은, 종래의 기지국에 구비되어 각 통신 규격의 데이터를 처리 및 제어하는 MAC과 데이터를 저장하기 위한 메모리 등을 더 포함할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 의한 지능형 통합 기지국이 매크로셀과 펨토셀 내에서 서비스를 제공하는 일 예를 도시하는 도면이다.
도 2을 참조하여 설명하면, 매크로셀 기지국(210)에 의해 서비스가 제공되는 매크로셀(200) 내에 펨토셀 기반의 지능형 통합 기지국에 의해 서비스가 제공되는 펨토셀(220, 230)이 중첩되며, 펨토셀(230)에 위치한 다중모드 사용자(231)와 단일모드 사용자(232)는 해당 펨토셀(230)의 지능형 통합 기지국을 통해 서비스를 제공받게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 측면에 의한 지능형 통합 기지국의 운용 과정의 흐름도이다.
본 발명에 의한 지능형 통합 기지국의 동작이 개시되면, 지능형 통합 기지국에 포함되어 다양한 이동통신 규격 또는 무선통신 규격을 지원하는 각 인터페이스들의 용량 및 간섭을 초기화한다(S310).
이후, 지능형 통합 기지국은 사용자 단말에서 지원 가능한 통신 규격을 인식한 후(S320), 사용자 단말로 접속 가능한 인터페이스 후보 정보를 전송한다 (S330).
이후, 사용자 단말이 지능형 통합 기지국에 접속하면(S340), 상기 접속 가능한 인터페이스 후보로 선정된 인터페이스의 간섭 및 용량을 측정한다(S350).
이후, 측정된 인터페이스의 간섭 및 용량이 적절한지 여부, 다시 말해 인터페이스의 간섭이 기 정해진 기준을 초과하거나 인터페이스의 용량이 부족한지 여부를 판단한다(S360).
또한, 측정된 인터페이스의 간섭 및 용량이 적절한 경우에는 사용자의 링크 품질 및 데이터 속도가 요구 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S370).
판단 결과, 인터페이스의 간섭 및 용량이 적절하고 링크 품질과 데이터 속도 역시 요구 조건을 만족하는 경우, 후보로 선정된 인터페이스를 통해 통신 서비스를 제공하게 된다(S371).
반면, 측정된 인터페이스의 간섭 또는 용량이 부적절하거나, 사용자의 링크 품질 또는 데이터 속도가 요구 조건을 만족하지 않는 경우, 사용자 단말이 지원하는 통신 규격, 사용자 단말의 범위, 유휴 인터페이스 및 인접한 가용 기지국 등의 정보를 고려하여 최적의 인터페이스를 계산한다(S380). 이때, 해당 지능형 통합 기지국 내에 대체 가능한 유효 인터페이스가 있는 경우 이를 선택하며, 없을 경우 인접한 지능형 통합 기지국을 선택할 수 있다.
이후, 최적의 인터페이스 후보 정보를 인접한 지능형 통합 기지국, 매크로셀 기지국 및 사용자 단말 등으로 전송하며(S381), 이에 따라 사용자 단말은 최적의 통신 규격을 지원하는 인터페이스를 선택하여 통신 서비스를 제공받을 수 있다(S382).
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 의한 지능형 통합 기지국의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 측면에 의한 지능형 통합 기지국이 매크로셀과 펨토셀 내에서 서비스를 제공하는 일 예를 도시하는 도면, 그리고
도 3은 본 발명의 다른 측면에 의한 지능형 통합 기지국의 운용 과정의 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 지능형 통합 기지국
110: 이동통신 인터페이스부
120: 무선통신 인터페이스부
130: 제어부
140: 코어 네트워크 접속부

Claims (7)

  1. 서로 다른 통신 규격을 지원하는 복수의 인터페이스를 포함하는 인터페이스부;
    상기 인터페이스부에 포함된 복수의 인터페이스 중에서, 사용자 단말 정보, 인터페이스 정보 및 서비스 품질 정보를 고려하여 하나의 인터페이스를 선택하고, 상기 선택된 인터페이스로의 사용자 단말의 접속을 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부에 의해 선택된 인터페이스와 유선 네트워크를 연결하는 코어 네트워크 접속부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 인터페이스부에 포함된 복수의 인터페이스의 용량 및 간섭을 계산하는 인터페이스 용량 및 간섭 계산부;
    상기 인터페이스 용량 및 간섭 계산부에 의해 계산된 인터페이스의 용량 및 간섭과, 사용자 단말의 모드 및 범위, 통신 링크 품질, 데이터 속도, 유휴 인터페이스 및 인접 가용 기지국 정보를 고려하여 최적 인터페이스를 선택하고 사용자 단말의 접속을 제어하는 최적 인터페이스 선택 및 접속 제어부; 및
    상기 선택된 최적 인터페이스 정보를 인접한 지능형 통합 기지국, 매크로셀 기지국 및 사용자 단말로 통보하는 최적 인터페이스 처리 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 기지국.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 인터페이스부는,
    서로 다른 이동통신 규격을 지원하는 복수의 이동통신 인터페이스를 포함하는 이동통신 인터페이스부; 및
    서로 다른 무선통신 규격을 지원하는 복수의 무선통신 인터페이스를 포함하는 무선통신 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 기지국.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이동통신 인터페이스부는,
    WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), WiMax 및 WiBro 중에서 선택된 이동통신 규격을 지원하는 복수의 이동통신 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 기지국.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 무선통신 인터페이스부는,
    802.11계열 무선랜, 802.15계열 근거리 무선통신 및 60GHz무선랜 중에서 선택된 복수의 무선통신 규격을 지원하는 복수의 무선통신 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 기지국.
  5. 삭제
  6. 지능형 통합 기지국에 포함한 복수의 인터페이스의 용량 및 간섭을 초기화하는 단계;
    사용자 단말에서 지원 가능한 통신 규격을 인식하여, 상기 사용자 단말로 접속 가능한 인터페이스 정보를 전송하는 단계;
    상기 접속 가능한 인터페이스의 간섭 및 용량을 측정하는 단계;
    상기 측정된 간섭 및 용량이 기 설정된 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 측정된 간섭 및 용량이 기 설정된 조건을 만족하면, 상기 사용자 단말의 링크 품질 및 데이터 속도가 기 설정된 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 링크 품질 및 데이터 속도가 기 설정된 조건을 만족하면, 상기 접속 가능한 인터페이스를 통해 통신 서비스를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 기지국의 운용 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 측정된 간섭 또는 용량이 기 설정된 조건을 만족하지 않거나, 상기 링크 품질 또는 데이터 속도가 기 설정된 조건을 만족하지 않으면,
    사용자 단말의 모드 및 범위, 유휴 인터페이스 및 인접 가용 기지국 정보를 고려하여 최적 인터페이스를 선택하는 단계;
    상기 선택된 최적 인터페이스 정보를 인접한 지능형 통합 기지국, 매크로셀 기지국 및 상기 사용자 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 선택된 최적 인터페이스를 통해 통신 서비스를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 기지국의 운용 방법.
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