KR101428637B1 - 그린 펨토셀들 및 이를 구현하는 방법들 - Google Patents

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Abstract

전력을 절약하기 위한 펨토셀은, 해당하는 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(geographic coverage area) 내에서 호출 비활성 및 데이터 비활성의 기간들 동안에 비활성이 되도록 구성된 송신기 모듈을 포함하고, 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역을 감시하도록 구성된 감시 장치를 포함하고, 셀룰러 핸드셋 장치가 기능하고 있고 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내에 위치되어 있을 때, 상기 펨토셀로의 호출 핸드오버(call handover)를 야기시키도록 구성된 제어기 모듈을 더 포함한다. 또한, 상기 펨토셀은 해당하는 매크로셀을 각각 갖는 하나 이상의 매크로셀 기지국들과 통신하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 매크로셀 기지국들은 셀룰러 핸드셋 장치 및 무선 네트워크 사이의 통신을 용이하게 하도록 구성된다.

Description

그린 펨토셀들 및 이를 구현하는 방법들{GREEN FEMTOCELLS AND METHODS OF IMPLEMENTING THE SAME}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 참조를 위해 그 전체가 본 명세서에 통합되는, 2011년 10월 18일자로 출원된 미국 특허 가출원 제61/548,662호의 이익을 주장한다.
발명의 분야
발명은 일반적으로 소규모 기지국(small scale base station)들(펨토셀(femtocell)들)에 관한 것으로, 더욱 구체적으로, 그린 펨토셀들의 구현들에 관한 것이다.
펨토셀들은 빌딩내 셀룰러 서비스(in-building cellular service)들을 증대시키도록 설계되며 사용자들에 의해 전형적으로 설치되는 소규모 기지국들이다. 펨토셀들은 전형적으로 이동 전화 네트워크들 내에서 이용되고, 전통적인 셀룰러 매크로셀(cellular macrocell)들보다 작은 영역들을 일반적으로 커버(cover)한다. 펨토셀들은 서비스 제공자들이 실내로 서비스 커버리지(service coverage)를 연장하고 용량을 증대시키도록 할 뿐만 아니라, 그렇지 않을 경우에 액세스(access)가 제한되거나 이용 불가능하게 될 다른 영역들로 서비스 커버리지를 연장하고 용량을 증대시키도록 한다. 그러나, 정상적인 동작 조건들 하에서, 펨토셀들은 일정하게 "ON"이고, 이것은 펨토셀의 송신기가 방송 채널(BCH : broadcast channel)과 파일럿 신호(pilot signal)를 모두 일정하게 송신하고 있음을 의미한다. 펨토셀들에 의한 이 일정한 송신은 임의의 셀룰러 핸드셋(UE)들이 능동적으로 호출에 능동적으로 관여되는지에 관계없이 발생한다. 그 결과, 펨토셀들에 의한 이 일정한 송신은 WiFi, 매크로셀들 또는 다른 펨토셀 송신들과 같은 다른 무선 장비와의 간섭을 야기시킬 수 있다. 주거 영역들에서의 펨토셀들의 이용은 극적으로 증가하고 있으므로, 펨토셀들에 의한 BCH 및 파일럿의 이 일정한 송신은 이 주거형 배치들과 관련된 추가적인 우려들을 생성한다. 예를 들어, 많은 개인들 및 그룹들은 특히, 밀집되게 거주하고 있는 주거 영역들에서, 펨토셀들에 의한 신호들의 계속적인 송신과 연관된 복사선(radiation)에 의해 야기되는 잠재적인 건강 위험들을 우려한다.
이동 통신용 글로벌 시스템(GSM : Global System for Mobile Communications), 2G, 3G 또는 LTE와 같은 현존하는 셀룰러 표준들에 따르면, 펨토셀들은 매크로셀 기지국(macrocell base station)들과 같이 작동하도록 구성될 수 있다. 이 구성에서, 펨토셀들은 애플리케이션을 고려할 경우에 정당화될 수 없는 상당한 양의 전력을 일반적으로 소비한다. 또한, 이 기존의 펨토셀들과 연관되는, BCH 및 파일럿의 일정한 송신은 상당한 전력 소비로 귀착된다. 이 큰 전력 소비는 기존의 펨토셀들의 광범위한 배치를 비교적 비효율적으로 만든다.
따라서, 전력을 절약하고, 복사선 방출을 제한하고, WiFi, 매크로셀들, 및/또는 다른 펨토셀들을 향한 간섭을 최소화하는 "그린(green)" 펨토셀에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명은 전력을 절약하고, 복사선 방출을 제한하고, WiFi, 매크로셀들, 및/또는 다른 펨토셀들을 향한 간섭을 최소화할 수 있는 펨토셀 및 이러한 펨토셀에서 전력을 절약하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에 따르면, 전력을 절약하기 위한 펨토셀(femtocell)이 제공되고, 상기 펨토셀은,
해당하는 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(geographic coverage area) 내에서 호출 비활성 및 데이터 비활성의 기간들 동안에 비활성이 되도록 구성된 송신기 모듈;
상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역을 감시하도록 구성된 감시 장치; 및
셀룰러 핸드셋 장치가 기능하고 있고 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내에 위치되어 있을 때, 상기 펨토셀로의 호출 핸드오버(call handover)를 야기시키도록 구성되고, 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내의 상기 셀룰러 핸드셋 장치를 관여시키는 호출 설정의 검출 후에, 상기 송신기 모듈을 활성화시키고, 상기 호출 핸드오버를 용이하게 하도록 구성된 제어기 모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 감시 장치는 상기 셀룰러 핸드셋 장치로부터 하나 이상의 매크로셀 기지국(macrocell base station)들로의 업링크(uplink)와, 하나 이상의 매크로셀 기지국들로부터 상기 셀룰러 핸드셋 장치로의 다운링크(downlink)를 감시하도록 더 구성된다.
바람직하게는, 상기 송신기 모듈은 상기 송신기 모듈을 활성화시키는 특수한 신호를 상기 셀룰러 핸드셋 장치로부터 수신하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 송신기 모듈이 활성화될 때, 상기 송신기 모듈은 방송 채널(BCH : broadcast channel) 및 파일럿(pilot)을 송신하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 제어기 모듈은 상기 셀룰러 핸드셋 장치의 위치와 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역을 비교하고, 상기 셀룰러 핸드셋 장치의 위치가 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내에 있을 때, 상기 송신기 모듈을 활성화하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 펨토셀은 해당하는 매크로셀을 갖는 매크로셀 기지국과 통신하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 제어기 모듈은 상기 매크로셀 기지국 및 상기 셀룰러 핸드셋 장치로 송신되는 랜덤 액세스(RACH)에 기초하여 상기 셀룰러 핸드셋 장치의 위치를 계산하도록 더 구성되고,
상기 위치는 상기 매크로셀 기지국으로 송신되는 RACH에 대한 해당하는 지연과, 상기 셀룰러 핸드셋 장치로 송신되는 RACH에 대한 해당하는 지연에 기초하여 계산된다.
바람직하게는, 펨토셀 신호 품질이 매크로셀 기지국 신호 품질보다 양호할 때, 상기 펨토셀로의 상기 호출 핸드오버가 수행된다.
바람직하게는, 상기 호출 핸드오버는 상기 셀룰러 핸드셋 장치를 관여시키는 호출 설정 이전에 발생한다.
바람직하게는, 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내의 상기 셀룰러 핸드셋 장치로부터의 웨이크-업(wake-up) 메시지의 수신 후에, 상기 제어기 모듈은 상기 송신기 모듈을 활성화하고, 상기 호출 핸드오버를 용이하게 하도록 더 구성된다.
일 측면에 따르면, 펨토셀에서 전력을 절약하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은,
상기 펨토셀을 전력 절약 상태로 설정하는 단계;
매크로셀 기지국이 검출되는지를 결정하기 위하여 상기 매크로 셀룰러 네트워크를 감시하는 단계;
검출된 매크로셀 기지국과 연관된 하나 이상의 방송 채널들을 관찰하는 단계;
셀룰러 핸드셋 장치를 관여시키는 호출 설정 메시지를 검출하는 단계;
상기 펨토셀을 상기 절약 상태로부터 동작 상태로 전환하는 단계;
상기 펨토셀로부터 방송 신호를 송신하는 단계; 및
상기 매크로셀 기지국으로부터 상기 펨토셀로의 호출 핸드오버를 야기시키는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 셀룰러 핸드셋 장치가 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내에 위치되어 있는지를 결정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 셀룰러 핸드셋 장치가 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내에 위치되어 있는지를 결정하는 단계는,
상기 매크로 셀룰러 네트워크 내의 상기 매크로셀 기지국과 상기 셀룰러 핸드셋 장치로 랜덤 액세스(RACH)를 송신하는 단계;
상기 매크로 셀룰러 네트워크 내의 상기 매크로셀 기지국으로 송신되는 RACH에 대한 해당하는 지연과, 상기 셀룰러 핸드셋 장치로 송신되는 RACH에 대한 해당하는 지연을 계산하는 단계; 및
상기 해당하는 지연들에 기초하여 상기 셀룰러 핸드셋 장치의 위치를 3각 측량하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은,
상기 셀룰러 핸드셋 장치의 위치를 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역과 비교하는 단계; 및
상기 셀룰러 핸드셋 장치의 위치가 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내에 있을 때, 상기 펨토셀 내에 포함된 송신기 모듈을 활성화하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 모니터링하는 단계는 상기 펨토셀의 위치를 결정하기 위하여, 상기 매크로 셀룰러 네트워크 내에 위치된 상기 매크로셀 기지국에 의해 수행되고,
상기 펨토셀을 상기 절약 상태로부터 상기 동작 상태로 전환하는 단계는 활성화 신호를 상기 펨토셀로 송신하는 상기 매크로셀 기지국에 의해 개시된다.
일 측면에 따르면, 펨토셀에서 전력을 절약하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은,
상기 펨토셀을 전력 절약 상태로 설정하는 단계;
셀룰러 핸드셋 장치가 호출 설정을 준비하고 있음을 상기 펨토셀에 통지하기 위하여, 상기 셀룰러 핸드셋 장치로부터 상기 펨토셀에서 특수한 신호를 수신하는 단계;
상기 펨토셀을 상기 절약 상태로부터 동작 상태로 전환하는 단계;
추가적인 펨토셀들이 근처에 있을 때, 상기 펨토셀들의 각각과 연관된 신호 품질에 기초하여 최적의 펨토셀을 결정하는 단계;
상기 최적의 펨토셀로의 호출 핸드오버를 트리거(trigger)하는 단계; 및
상기 셀룰러 핸드셋 장치가 상기 최적의 펨토셀을 통해 무선 네트워크와 통신하도록, 상기 최적의 펨토셀에 의해 상기 호출 설정을 처리하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 셀룰러 핸드셋으로부터 상기 펨토셀로의 업링크와, 상기 펨토셀로부터 상기 셀룰러 핸드셋 장치로의 다운링크는 상기 펨토셀 및 상기 셀룰러 핸드셋 장치에 의해 감시되도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 방법은,
상기 호출 설정이 상기 셀룰러 핸드셋 장치로의 호출 배달을 나타내는지 또는 상기 셀룰러 핸드셋 장치로부터의 호출 개시를 나타내는지를 확정하는 단계; 및
상기 호출 설정이 상기 셀룰러 핸드셋 장치로의 호출 배달을 나타내는 것으로 확정될 때, 매크로셀 기지국으로부터 상기 셀룰러 핸드셋 장치로 통지 신호를 송신하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 호출 핸드오버를 트리거하는 단계는 상기 매크로셀 기지국으로부터 상기 최적의 펨토셀로의 호출 핸드오버를 야기시키는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 펨토셀들의 각각과 연관된 상기 신호 품질은 상기 셀룰러 핸드셋 장치 및 상기 펨토셀들 각각과의 사이의 거리에 적어도 기초한다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 전력을 절약하고, 복사선 방출을 제한하고, WiFi, 매크로셀들, 및/또는 다른 펨토셀들을 향한 간섭을 최소화할 수 있는 펨토셀 및 이러한 펨토셀에서 전력을 절약하기 위한 방법을 구현할 수 있다.
발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 설명된다. 도면들에서, 유사한 참조 번호들은 동일하거나 기능적으로 유사한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 참조 번호의 가장 좌측 숫자(들)는 참조 번호가 처음 나타나는 도면을 식별한다.
도 1a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 그 내부에 위치된 펨토셀을 갖는 매크로 셀룰러 네트워크(macrocellular network)의 일부분의 블록도를 예시한다.
도 1b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 그 내부에 위치된 다수의 매크로셀 기지국들을 갖는 매크로 셀룰러 네트워크의 일부분의 블록도를 예시한다.
도 1c는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 이동 핸드셋(UE)의 3각 측량 처리(triangulation process)의 블록도를 예시한다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 현존하는 셀룰러 표준들에 따른 "그린" 펨토셀을 구현하기 위한 예시적인 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 "그린" 펨토셀을 제공하기 위한 대안적인 방법의 순서도이다.
발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 지금부터 설명될 것이다. 도면들에서, 같은 참조 번호들은 일반적으로 동일하고, 기능적으로 유사하고, 및/또는 구조적으로 유사한 구성요소들을 나타낸다. 구성요소가 처음 나타나는 도면은 참조 번호의 가장 좌측 숫자(들)에 의해 표시된다.
다음의 상세한 설명은 발명과 일치하는 예시적인 실시예들을 예시하기 위하여 첨부 도면들을 참조한다. "하나의 예시적인 실시예", "예시적인 실시예", "일례의 예시적인 실시예" 등에 대한 상세한 설명에서의 참조들은, 설명된 예시적인 실시예가 특정한 특징, 구조, 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 예시적인 실시예가 그 특정한 특징, 구조, 또는 특성을 반드시 포함하지 않을 수도 있음을 나타낸다. 또한, 이러한 어구들은 동일한 예시적인 실시예를 반드시 참조하는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징, 구조, 또는 특성이 예시적인 실시예와 관련하여 설명될 때, 명시적으로 설명되는지 여부에 관계없이 다른 예시적인 실시예들과 관련하여 이러한 특징, 구조, 또는 특성에 영향을 주는 것은 관련 기술(들)의 당업자들의 지식 내에 있다.
본 발명의 설명은 펨토셀들의 측면에서 설명되어야 하지만, 당업자들은 본 발명의 취지 및 범위로부터 이탈하지 않고도, 본 발명의 개시된 실시예들이 다른 기지국들 또는 이동 네트워크 요소들에 적용가능할 수 있음을 인식할 것이다.
펨토셀을 포함하는 예시적인 매크로 셀룰러 네트워크
도 1a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 그 내부에 위치된 펨토셀(102)을 갖는 매크로 셀룰러 네트워크(100)의 일부분의 블록도를 예시한다. 매크로 셀룰러 네트워크(100)는 하나 이상의 매크로셀 기지국들(104), 펨토셀(102), 및 하나 이상의 이동 핸드셋(UE)들을 포함한다.
매크로셀 기지국(macrocell base station)은 UE들과 통신하기 위하여 무선 네트워크들(예를 들어, GSM, CDMA 및 TDMA)에서 이용되는 전통적인 기지국이다. 매크로셀 기지국(104)은 연관된 매크로셀(106)을 가진다. 매크로셀(106) 내부에서, 매크로셀 기지국(104)으로부터 방송되는 신호는 이동 핸드셋(UE)(108)에 의해 수신 및 이용될 수 있다. 매크로셀 기지국(104)은 방송 채널(BCH)(110) 및 파일럿(112) 둘 모두를 연속적으로 송신하도록 구성된다. 매크로셀(106)에 진입하는 UE(108)는 BCH(110) 및 파일럿(112)을 검출할 수 있고, 그 다음으로, 매크로셀 기지국(104)에 등록될 수 있다. 매크로셀 기지국(104)이 BCH(110) 및 파일럿(112)을 송신하지 않은 경우, UE(108)는 만일 있다면, 어느 기지국들이 UE(108) 근처에 있는지를 결정할 수 없을 것이다. UE(108)는 이동 통신 네트워크와 통신하기 위하여 BCH(110) 및 파일럿(112)을 감시한다. 그러므로, 정상적인 동작들 하에서, UE(108)가 매크로셀(106) 내부에 있을 때, UE(108)는 매크로셀 기지국(104)에 등록된다.
UE들(108 및 124)은 표준 프로토콜들에 따라 하나 이상의 무선 네트워크들과 통신하도록 구성된 이동 핸드셋들이다. 실시예들에서, UE들(108 및 124)은 현존하는 이동 표준들(예를 들어, GSM, 2G, 3G 또는 LTE)에 의해 요구되는 기능성 이외의 적어도 일부 추가적인 기능성을 가질 수 있는 업데이트된 셀룰러 핸드셋들일 수 있다. 예를 들어, UE들(108 및 124)은 UE가 호출 설정(call setup)에서 관여하기 위해 준비하고 있는 하나 이상의 펨토셀들에 통지하도록 구성될 수 있는 특수한 신호의 송신을 지원할 수 있다. 특수한 신호는 펨토셀로부터 송신되는 랜덤 액세스(이하에서 논의됨)와 실질적으로 유사할 수 있다. 특수한 신호는, 그 내용이 매크로셀 기지국들에 적용가능하지 않으므로, 매크로 셀룰러 네트워크(100) 내에 존재할 수 있는 임의의 매크로셀 기지국들이 특수한 신호를 실질적으로 무시할 수 있도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 매크로셀(106)은 그 커버리지 영역(coverage area) 내부에서 완전히 또는 부분적으로 하나 이상의 펨토셀들을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 매크로셀(106)은 대략 수 킬로미터(kilometer)에 이르는 범위를 가질 수 있는 반면, 펨토셀들은 불과 수 미터(meter)의 범위를 가질 수 있다. 펨토셀(102)은 "그린" 펨토셀로서 동작하도록 구성된다. 따라서, 펨토셀(102)은 네트워크에서의 출현(occurrence)에 의해 트리거(trigger)될 때까지 더 낮은 전력 상태로 설정될 수 있다. 실시예들에서, 트리거는 그 커버리지 영역 내의 UE로의 또는 UE로부터의 호출 설정 신호의 존재이다. 대안적인 실시예들에서, 트리거는 UE로부터의 "웨이크-업(wake-up)" 메시지의 수신일 수 있다. 매크로셀(106) 내부의 펨토셀(102)은 UE(108)가 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(geographic coverage area)(126) 내로 이동할 때(도 1에서 제 2 UE(124)로서 도시됨), 미리 결정된 조건들 하에서 매크로셀 기지국(104)으로부터의 핸드오버(handover)를 야기시킬 수 있다. 핸드오버의 예는 진행 중인 호출 또는 데이터 세션(data session)을, 이동 통신 네트워크에 접속된 하나의 기지국(예를 들어, 매크로셀 기지국(104))으로부터 또 다른 기지국(예를 들어, 펨토셀(102))으로 전달하는 처리이다. 예를 들어, 펨토셀(102)이 "ON"으로 되어, 그 송신기가 활성화되고, 제 2 UE(124)가 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(126) 내에 위치될 때, 펨토셀(102)은 제 2 UE(124)를 관련시키는 현존하는 호출의 핸드오버를 야기시킬 수 있다. 다음으로, 제 2 UE(124)로의/제 2 UE(124)로부터의 통신들은 매크로셀 기지국(104)을 통해서가 아니라, 펨토셀(102)을 통과할 것이다.
일부 실시예들에서, 펨토셀(102)은 또한, UE들(예를 들어, UE(124))의 존재에 대하여 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(126)을 감시하도록 구성될 수 있는 감시 장치를 포함한다. 펨토셀(102)은 제어기 모듈을 더 포함하고, 제 2 UE(124)가 기능하고 있고(예를 들어, 제 2 UE(124)를 관련시키는 호출 설정의 존재) 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(126) 내에 위치될 때, 제어기 모듈은 제 2 UE(124)를 관련시키는 현존하는 호출의 핸드오버를 야기시키도록 구성될 수 있다. 또한, 제어기 모듈은 네트워크 내에서의 출현들에 따라 송신기를 활성화(activate) 및 비활성화(deactivate)하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 송신기는 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(126) 내에서 호출 비활성 및 데이터 비활성의 기간들 동안에 비활성일 수 있고, 실질적으로 모든 다른 상황들 동안에는 활성일 수 있다.
또한, 핸드오버는 펨토셀에 의해 개시될 수 있다. 이 실시예에서, 펨토셀(102)은 매크로셀 기지국(104)에 의해 송신되는 BCH(110) 및 파일럿(112)을 감시한다. 예를 들어, 펨토셀(102)은 BCH(110) 및 파일럿(112)의 존재를 검출하기 위하여 매크로 셀룰러 네트워크(100)(예를 들어, 업링크(uplink)(128) 및/또는 다운링크(downlink)(130))를 주기적으로 감시할 수 있다. 일부 배치들에서, 몇몇 상이한 매크로셀들의 기지국들은 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(126) 내에 커버리지를 제공할 수 있다. 따라서, 펨토셀(102)은 몇몇 기지국들에 대한 업링크들(128) 및/또는 다운링크들(130)을 감시하도록 구성될 수 있다.
이 업링크들 및/또는 다운링크들을 감시함으로써, 펨토셀(102)은 근처의 매크로셀 기지국 중의 하나에 의해 처리되는 호출 설정이 있는지를 결정하기 위하여 주변 환경을 "스니핑(sniffing)"할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 펨토셀(102)이 업링크들(128) 또는 다운링크들(130) 중의 하나를 통해 BCH(110) 또는 파일럿(112)을 검출하는지에 기초하여, 펨토셀(102)은 매크로셀 기지국의 존재를 검출한다. 그러므로, 호출 설정의 검출 이전에, 펨토셀(102)은 UE가 호출을 시작할 때에 UE에 의해 궁극적으로 이용될 정확한 채널뿐만 아니라, 검출된 매크로셀 기지국과 연관된 바로 그 BCH를 이미 알 수 있다. 펨토셀(102)은 그 다음으로, 제 2 UE(124)로의 호출 배달, 또는 제 2 UE(124)로부터의 호출 개시를 나타낼 수 있는 호출 설정 동안에 주변 환경을 스니핑하도록 구성된다.
따라서, 제 2 UE(124)가 매크로셀 기지국(104)과의 호출 설정에서 관여되는 것을 펨토셀(102)이 검출할 때, 펨토셀(102)은 자신을 "ON"으로 하고, 그 자신의 BCH 및 파일럿을 송신하기 시작한다. 다음으로, 제 2 UE(124)는 펨토셀(102)로부터 송신되는 BCH 및 파일럿을 검출할 수 있고, 펨토셀(102)과 연관된 신호 품질이 매크로셀 기지국(104)과 연관된 신호 품질보다 클 경우, 펨토셀(102)은 매크로셀 기지국(104)으로부터의 호출 핸드오버(call handover) 절차를 야기시킬 수 있다.
펨토셀이 "ON"된 후, UE 내부의 모듈은 핸드오버를 개시할 것인지를 결정한다. 이 핸드오버 처리 전반에 걸쳐, 펨토셀(102)은 UE(108)에게 매크로셀 기지국으로서 보일 수 있다. 그러므로, 제 2 UE(124)는 미리 정의된 특성들(예를 들어, 임계값보다 높은 신호 품질)을 만족시키는, 근처의 임의의 인접한 기지국들이 있는지를 결정하기 위하여 주변 영역을 감시할 수 있다. 제 2 UE(124)가 이 미리 정의된 기준을 만족시키는 인접하는 기지국(예를 들어, 펨토셀(102))이 있는 것을 검출할 때, 제 2 UE(124)는 제 2 UE(124)의 호출 또는 데이터 세션을 현재 처리하고 있는 기지국(예를 들어, 매크로셀 기지국(104))에 이것을 표시한다. 그 다음으로, 펨토셀(102)로의 호출 또는 데이터 세션의 전달이 개시될 수 있다.
또한, 펨토셀(102)은 오경보(false alarm) 상황들을 방지하도록 구성된다. 오경보의 예는 UE가 그 지리적 커버리지 영역 내부에 있지 않더라도, 펨토셀이 자신을 트리거하여 "ON"으로 될 때(예를 들어, 그 송신기를 동작가능하게 함)이다. 예를 들어, 매크로셀 기지국(104) 및 UE(108) 사이의 업링크(128) 및/또는 다운링크들(130)이 펨토셀(102)에 의해 검출되더라도, 펨토셀(102)은 서비스를 UE(108)에 제공할 수 없을 수도 있다. 이 오경보 상황들을 방지함으로써, 펨토셀(102)은 전력 소비, 복사선 방출들과, WiFi 또는 다른 펨토셀들을 향한 간섭도 더욱 감소시킬 수 있다. 이 장점들은 펨토셀(102)이 자신을 "ON"으로 전력을 공급해야 하는 사례(예를 들어, UE가 그 지리적 커버리지 영역 내부에 있지 않을 때)의 수를 감소시킬 수 있는 것의 결과일 수 있다.
또한, 도 1b를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 그 내부에 위치된 다수의 매크로셀 기지국들(예를 들어, 매크로셀 기지국들(104 및 114))을 갖는 매크로 셀룰러 네트워크(100)의 일부분의 블록도가 예시되어 있다.
매크로셀 네트워크에서, 매크로셀들은 종종 부분적으로 중첩된다. 그러므로, 중첩되는 커버리지 영역(116)에서 위치된 UE(108)는 매크로셀(118) 또는 매크로셀(106)의 어느 하나에 등록될 수 있다. UE(108)는 각각의 기지국과 연관된 신호 품질을 포함하는 메트릭(metric)들에 기초하여 이용가능한 기지국들 중으로부터 최적의 기지국을 선택한다. 일부 실시예들에서, 신호 품질은 UE(108)의 매크로셀 기지국으로부터의 거리의 함수인 신호 강도에 기초한 것일 수 있다.
오직 예시적인 목적들을 위하여, UE(108)는 매크로셀 기지국(104)으로부터의 BCH(110)가 최고의 신호 품질을 가진다고 결정할 수 있다. 그 다음으로, UE(108)는 매크로셀 기지국(104)을 통한 등록 처리를 수행할 수 있고, 이 등록 처리는 UE(108)가 매크로셀 기지국(104)에 등록되는 것으로 귀착된다. 그러므로, UE(108)는 그 후에 매크로셀 기지국(114)을 통해서가 아니라, 매크로셀 기지국(104)을 통해 이동 통신 네트워크와 통신할 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 오경보 상황들을 회피하기 위하여, 펨토셀은 검출된 UE가 펨토셀을 위한 커버리지 영역 내부에서 활성으로 있는지를 결정해야 한다. 위치들을 결정하기 위해 이용되는 하나의 기술은 3각 측량(triangulation)이다. 도 1c에는, 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, UE(140)의 3각 측량 처리의 블록도가 예시되어 있다.
실시예에서, 펨토셀(102)은 UE(140)의 위치를 결정하고 UE(140)의 위치와 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(126)을 비교하도록 구성된다. 펨토셀(102)이 그 자신의 위치를 알고 있으므로, 펨토셀(102)은 UE(140)의 위치를 결정할 수 있고, 또한, 매크로셀 기지국(104)의 위치를 결정할 수 있다. 이 몇몇 정보를 이용하면, 펨토셀(102)은 3각 측량을 통해 UE(140)의 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 펨토셀(102)은 랜덤 액세스(RACH)(132)를 매크로셀 기지국(104) 및 UE(140) 둘 모두에 송신하고, 각각의 송신된 RACH(132)에 대한 해당하는 왕복 지연(round-trip delay)들을 결정하도록 구성될 수 있다. 왕복 지연은 송신된 RACH(132) 및 복귀된 RACH(134)와 연관된 합성 지연(combined delay)이다. 다음으로, 펨토셀(102)은 UE(140)의 현재의 위치를 계산하기 위하여 왕복 지연 통계를 이용한다.
이론적인 조건들 하에서, UE(140)는 매크로셀 기지국(104)에 등록되므로, UE(140)로부터 그리고 매크로셀 기지국(104)으로부터의 해당하는 왕복 지연들은 동일해야 한다. 그러나, UE(140)가 매크로셀 기지국(104)과 나란히 배열되지 않음으로 인한 결과로 UE(140)와 연관된 추가적인 전파 지연(propagation delay)이 존재하므로, 매크로셀 기지국(104) 및 UE(140)로부터의 왕복 지연들은 실제로 동일하지 않다. 그러므로, 펨토셀(102)로부터 매크로셀 기지국(104)으로, 그 다음으로, UE(140) 및 다시 펨토셀(102)로의 왕복 지연(예를 들어, 도 1c에서 합성된 신호 경로(142)로서 도시됨)은 매크로셀 기지국(104)으로부터의 왕복 지연(예를 들어, 송신된 RACH(132)와 복귀된 RACH(134))과, 매크로셀 기지국(104)으로부터 UE(140)로의 신호(136) 및 UE(140)로부터 다시 매크로셀 기지국(104)으로의 신호(138)의 전파 지연을 포함한다.
그러므로, 매크로셀 기지국(104)의 위치가 알려져 있다면, 펨토셀(102) 및 UE(140) 사이의 왕복 지연(예를 들어, 송신된 RACH(132)와 복귀된 RACH(134))과, 합성된 신호 경로(142)의 왕복 지연도 측정함으로써, 펨토셀(102)은 UE(140)의 3각 측량을 수행할 수 있다. UE(140)의 위치를 이용하면, UE(140)가 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(126)의 외부에 위치되어 있다(도 1에서 UE(108)로서 도시됨)고 펨토셀(102)이 결정할 때, 펨토셀(102)은 업링크(128) 또는 다운링크들(130)을 검출하더라도 "ON"으로 되지 않을 것이므로, 펨토셀(102)은 오경보 상황들을 방지할 수 있다. 펨토셀(102)은 그것이 검출하는 모든 업링크(128) 및/또는 다운링크(130)에 대한 3각 측량을 수행할 수 있다. 따라서, UE(140)가 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(126) 내부에 위치되어 있을 때(도 1에서 제 2 UE(124)로서 도시됨), 펨토셀(102)은 오직 "ON"으로 되고 그 송신기를 동작가능하게 한다.
펨토셀(102)에 의해 수행되는 3각 측량 및 해당하는 오경보 방지는 UE(108) 및 제 2 UE(124)에 대해 투과성(transparent)이 있다. 따라서, UE(108) 및 제 2 UE(124)는 근처에 잠재적인 펨토셀들이 있을 수 있다는 것을 알지 못할 수 있다. 특히, 펨토셀(102)이 "ON" 될 때까지, UE(108) 및 제 2 UE(124)는 매크로셀 기지국(104)의 존재를 검출할 수 있을 뿐이다(UE(108)도 매크로셀 기지국(114)의 존재를 검출할 수 있음). 그러나, 펨토셀(102) 자체가 "ON"으로 되면, 제 2 UE(124)를 관련시키는 호출 설정이 발생한 직후에, 매크로셀 기지국(104)으로부터 펨토셀(102)로의 핸드오버가 수행될 수 있다. 그러나, 제 2 UE(124)가 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(126) 내에 있을 때, 그리고 제 2 UE(124)가 펨토셀(102)과 연관된 기준이 충족되는 것으로 결정할 때에는, 핸드오버만 발생한다.
펨토셀(102), 매크로셀 기지국(104), UE(108) 및 제 2 UE(124)에 대한 특정한 참조들은 오직 예시적인 목적들을 위한 것이다. 관련 기술(들)의 당업자들에게 명백한 바와 같이, 매크로 셀룰러 네트워크(100)는 다른 펨토셀들, 매크로셀들 및 UE를 포함할 수 있고, 이들 모두는 본 개시 내용의 취지 및 범위로부터 이탈하지 않으면서 매크로 셀룰러 네트워크(100) 내의 상이한 위치들에 위치될 수 있다.
현존하는 셀룰러 표준들에 따라 "그린" 펨토셀을 구현하는 예시적인 방법
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 "그린" 펨토셀을 구현하기 위한 예시적인 방법의 순서도이다. 개시 내용은 이 동작 설명에 한정되지 않는다. 오히려, 다른 동작 제어 흐름들이 본 개시 내용의 범위 및 취지 내에 있다는 것이 본 명세서에서의 교시 내용들로부터 관련 기술(들)의 당업자들에게 명백할 것이다. 다음의 논의는 도 2의 단계들을 설명한다. 도 2의 순서도는 도 1a 내지 도 1c의 실시예들을 참조하여 설명된다. 그러나, 방법(200)은 이 실시예들로 한정되지 않는다.
방법(200)은 단계(202)에서 시작하고, 이 단계(202)에서, 펨토셀(102)은 매크로 셀룰러 네트워크(100) 내의 희망하는 위치에 위치된다.
단계(204)에서, 펨토셀(102)은 절약 상태로 설정되어, 펨토셀(102)은 BCH 또는 파일럿의 어느 것을 송신하지 않는다. 일부 실시예들에서, 사용자는 펨토셀(102)을 절약 상태로 설정할 수 있는 반면, 다른 실시예들에서는, 네트워크가 펨토셀을 절약 상태로 설정할 수 있다. 펨토셀(102)은 또한 디폴트 세팅(default setting)에 기초하여 절약 상태로 설정될 수 있다.
다음으로, 단계(206) 또는 단계(212)로 진행하고, 이것에 기초하여, 셀은 궁극적으로 매크로 셀룰러 네트워크(100)를 감시할 것이다. 방법이 단계(206)로 진행하는 경우, 펨토셀(102)은 펨토셀(102)에 의해 검출되는 매크로셀 기지국들의 총 수를 결정하기 위하여 매크로 셀룰러 네트워크(100)를 감시한다.
단계(208)에서, 펨토셀(102)은 펨토셀(102)에 의해 검출되는 매크로셀들의 각각과 연관된 하나 이상의 방송 채널들을 관찰한다. 예를 들어, 펨토셀(102)이 매크로 셀룰러 네트워크(100) 내에 존재하는 매크로셀만이 매크로셀 기지국(104)이라고 결정하면, 펨토셀(102)은 매크로셀 기지국(104)과 연관된 방송 채널들을 나타내는 BCH(110) 및 파일럿(112)을 감시하도록 구성된다. 또한, 일부 실시예들에서, 이것은 펨토셀(102)이 업링크(128), 다운링크들(130), 또는 업링크(128) 및 다운링크들(130) 둘 모두를 감시하도록 구성될 것을 요구할 것이다.
단계(210)에서, 펨토셀(102)은 UE를 관여시키는 호출 설정이 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(126) 내부로부터 발생하였는지를 결정한다. 호출 설정은 UE로의 호출 배달일 수 있거나, UE로부터의 호출 개시를 위한 요청일 수 있다.
단계(220)에서, UE가 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(126) 내에 있지 않더라도, 펨토셀(102)이 자신을 트리거하여 "ON"으로 할 수 있는 사례들을 방지하기 위하여 오경보 방지 처리를 시작한다.
단계(230)에서, 펨토셀(102)은 UE의 현재의 위치를 결정한다. 펨토셀(102)의 위치를 결정하기 위한 하나의 기술은 3각 측량이다. 펨토셀(102)은 펨토셀(102)에 의해 검출되는 매크로셀 기지국들의 위치들을 확정한다. 그 다음으로, 펨토셀(102)은 RACH(132)를 송신하고, 매크로셀 기지국(104) 및 UE 둘 모두로부터의 결과적인 왕복 지연을 결정한다. 그 다음으로, 펨토셀(102)은 UE의 현재의 위치를 계산하기 위하여, 매크로셀 기지국(104) 및 UE 사이의 전파 지연과 함께, 그 자신의 위치, 매크로셀 기지국(104)의 알려진 위치, 및 이들 왕복 지연들을 이용할 수 있다. 예를 들어, 펨토셀(102)은 UE 및 펨토셀(102) 사이의 거리를 나타내는, UE로부터 나오는 복귀된 RACH(134)의 도착 시간을 측정함으로써, UE의 3각 측량을 수행할 수 있다.
단계(240)에서, UE의 현재의 위치에 기초하여, UE가 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(126) 내에 위치되어 있는지에 대한 판단이 행해진다. UE가 지리적 커버리지 영역(126) 내에 위치되지 않는 경우, 방법은 단계(208)로 복귀되고, 이 단계에서, 펨토셀(102)은 매크로 셀룰러 네트워크(100) 내에 존재하는 매크로셀 기지국들의 각각과 연관된 하나 이상의 방송 채널들을 관찰한다.
UE가 펨토셀 지리적 영역 내에 위치되는 경우, 방법은 단계(250)로 진행하고, 이 단계에서, 펨토셀(102)은 절약 상태로부터 동작 상태로 전환된다.
단계(260)에서, 펨토셀(102)은 하나 이상의 방송 채널들의 송신을 시작한다. 예를 들어, 하나 이상의 방송 채널들은 펨토셀(102)과 연관된 BCH 및 파일럿을 나타낼 수 있다.
단계(270)에서는, 매크로셀 기지국(104)으로부터 펨토셀(102)로의 핸드오버를 야기시키는 것인지에 대한 판단이 행해진다. 실시예에서, 그 판단에 대한 하나의 기초는 매크로셀 기지국(104) 및 펨토셀(102)의 상대적인 신호 품질들일 수 있다. 실시예에서, 펨토셀(102)은 매크로셀 기지국(104)보다는 제 2 UE(124)로부터의 더 짧은 거리에 위치될 수 있으므로, 펨토셀(102)의 신호 품질은 매크로셀 기지국(104)의 신호 품질보다 양호할 수 있다. 단계(270)에서의 결정이 "아니오"인 경우, 방법은 단계(208)로 복귀한다.
대안적으로, 호출을 핸드오버하는 것으로 결정이 행해지는 경우, 방법은 단계(280)로 진행한다.
단계(280)에서, UE가 매크로셀 기지국(104)으로부터 펨토셀(102)로의 호출 핸드오버를 트리거하여, 제 2 UE(124)는 펨토셀(102)을 통한 무선 네트워크와의 통신을 시작한다. 이에 따라, 펨토셀(102)은 매크로셀 기지국(104)에 의해 이전에 수행되고 있던 통신 기능성 중의 적어도 일부를 수행할 수 있다. 펨토셀(102)은 적어도 하나의 호출 또는 데이터 세션이 활성인 기간들 동안에 신호를 송신하기만 하도록 구성된다. 제 2 UE(124)는 호출 설정으로부터 대략 몇백 밀리초(millisecond) 내에 펨토셀(102)로의 호출 핸드오버를 트리거할 수 있다. 그러므로, 동작 상태로 전환하기만 함으로써, 그리고 호출 핸드오버를 트리거하기만 함으로써, 이 특별히 열거된 사례들에서, 펨토셀(102)은 전력을 절약하고, 복사선 방출을 감소시키고, WiFi를 향한, 다른 펨토셀들을 향한, 또는 매크로셀들을 향한 간섭을 최소화하도록 구성된다.
대안적으로, 단계(204) 후에, 매크로셀 기지국(104)이 펨토셀(102)의 위치를 결정하기 위하여 매크로 셀룰러 네트워크(100)의 감시를 수행하고 있는 경우, 방법은 단계(212)로 진행할 수 있다. 예를 들어, 펨토셀(102)은 매크로셀 기지국(104)으로 그 위치를 주기적으로 업데이트(update)하기 위해, 미리 결정된 간격들로 신호를 매크로셀 기지국(104)에 송신할 수 있다. 실시예에서, 이 미리 결정된 간격들은 서비스 제공자에 의해 설정될 수 있다. 또한, 이 미리 결정된 간격들은 일부의 예들을 제공하기 위하여, 매크로 셀룰러 네트워크(100) 내에서의 시각(time of day) 또는 검출된 UE들의 수와 같은, 다양한 인자들에 따라 변동될 수 있다. 일부 실시예들에서, 매크로셀 기지국(104)은 펨토셀(102)의 위치의 이전 지식을 소유할 수 있다. 그러므로, 매크로셀 기지국(104)은 펨토셀(102)의 위치를 얻기 위하여 매크로 셀룰러 네트워크(100)를 현재 감시하지 않아도 된다.
단계(214)에서, 매크로셀 기지국(104)은 UE로부터 호출 설정을 수신한다.
단계(216)에서, 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(126) 내에 위치된 UE로부터 호출 설정이 발생하였는지에 대한 결정이 행해진다. 상기 결정이 "아니오"인 경우, 방법은 단계(212)로 복귀한다. 상기 결정이 "예"인 경우, 방법은 단계(218)로 진행한다.
단계(218)에서, 매크로셀 기지국(104)은 활성화 신호를 펨토셀(102)에 송신함으로써 펨토셀(102)을 절약 상태로부터 동작 상태로 전환하도록 한다. 실시예에서, UE를 서비스할 수 있는 매크로 셀룰러 네트워크(100) 내에 다수의 펨토셀들이 있는 경우, 매크로셀 기지국(104)은 임의의 수의 그 펨토셀들을 "웨이크-업" 할 수 있다. 그 다음으로, 매크로셀 기지국(104)은 그 펨토셀들 중의 어느 것이 최고 신호 품질을 가지는지를 결정하기 위한 계산을 수행할 수 있고, 매크로셀 기지국(104)은 그 후에, 만약 있다면, 잔존하는 펨토셀들의 각각을 그 절약 상태들로 복귀시킬 수 있다. 다음으로, 방법은 단계(280)로 진행하고, 이 단계에서, UE는 매크로셀 기지국(104)으로부터 펨토셀(102)로의 호출 핸드오버를 트리거하여, 제 2 UE(124)는 펨토셀(102)을 통해 코어 이동 통신 네트워크와 통신하기 시작한다.
"그린" 펨토셀을 구현하는 예시적인 방법
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, "그린" 펨토셀을 제공하기 위한 대안적인 방법의 순서도이다. 개시 내용은 이 동작 설명으로 한정되지 않는다. 오히려, 다른 동작 제어 흐름들이 본 개시 내용의 범위 및 취지 내에 있다는 점은 본 명세서에서의 교시 내용들로부터 관련 기술(들)의 당업자들에게 명백할 것이다. 다음의 논의는 도 3의 단계들을 설명한다. 도 3의 순서도는 도 1a 내지 도 1c의 실시예들을 참조하여 설명된다. 그러나, 방법(300)은 이 실시예들로 한정되지 않는다.
방법(300)은 현존하는 이동 표준들(예를 들어, GSM, 2G, 3G 또는 LTE)에 의해 요구되는 기능성 이외의 적어도 일부 추가적인 기능성을 가질 수 있는 셀룰러 핸드셋(UE)의 업데이트된 버전(updated version)을 이용하여 구현될 수 있다.
방법(300)은 단계(302)에서 시작되고, 이 단계에서, 하나 이상의 펨토셀들은 매크로 셀룰러 네트워크(100) 내부의 희망하는 위치들에서 위치된다.
단계(304)에서, 하나 이상의 펨토셀들은 절약 상태로 설정되어, 하나 이상의 펨토셀들은 BCH 또는 파일럿의 어느 하나를 송신하지 않는다. 위에서 논의된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 사용자는 펨토셀(102)을 절약 상태로 설정할 수 있는 반면, 다른 실시예들에서는, 네트워크가 펨토셀을 절약 상태로 설정할 수 있다. 또한, 펨토셀(102)은 디폴트 세팅에 기초하여 절약 상태로 설정될 수 있다.
단계(306)에서, UE는 근처에 존재하는 셀들을 검출하기 위하여 매크로 셀룰러 네트워크(100)를 감시한다.
단계(352)에서는, UE가 호출 설정에서 관여하는 것을 시도하는 것인지와, 호출 설정이 UE로의 호출 배달을 나타내는 것인지에 대한 결정이 행해진다. 이 개시 내용에서 이전에 논의된 바와 같이, 호출 설정은 UE로의 호출 배달, 또는 UE로부터의 호출 개시 중의 어느 하나를 나타낼 수 있다. 상기 결정이 "예"인 경우, 방법은 단계(354)로 진행한다.
단계(354)에서, 매크로셀 기지국(104)은 통지 신호를 UE에 송신하고, 호출이 배달되는 것을 시도하고 있음을 통지한다. 그 다음으로, 방법은 단계(312)로 진행한다.
단계(312)에서, UE가 호출 설정에서 관여하는 것을 준비하고 있음을 하나 이상의 펨토셀들에 통지하기 위하여, UE는 특수한 신호를 송신한다. 특수한 신호는 위에서 논의된 바와 같이, 펨토셀(102)로부터 송신되는 RACH(132)와 실질적으로 유사할 수 있다. 그 내용이 매크로셀 기지국들에 적용가능하지 않으므로, 매크로 셀룰러 네트워크(100) 내에 존재할 수 있는 임의의 매크로셀 기지국들이 특수한 신호를 실질적으로 무시할 수 있도록, 상기 특수한 신호가 구성될 수 있다.
단계(322)에서, 이 신호의 수신 후에, 펨토셀(102)은 절약 상태로부터 동작 상태로 전환한다.
단계(332)에서, UE는 매크로 셀룰러 네트워크(100) 내에 위치된 하나 이상의 펨토셀들로부터 최적의 펨토셀을 결정한다. 구체적으로, 하나 이상의 펨토셀들의 각각은 BCH 및 파일럿을 송신하기 시작하고, 그 이후에, UE는 최적의 펨토셀을 결정할 수 있다. 실시예에서, 상기 결정을 위한 하나의 기초는 펨토셀들 각각의 상대적인 신호 품질들일 수 있다. 예를 들어, 하나의 펨토셀이 다른 펨토셀보다 UE로부터의 더 짧은 거리에서 위치될 수 있으므로, 하나의 펨토셀의 신호 품질은 또 다른 펨토셀의 신호 품질보다 양호할 수 있다.
단계(358)에서, 매크로셀 기지국(104)은 매크로셀 기지국(104)으로부터 최적의 펨토셀로의 호출 핸드오버를 트리거한다. 따라서, 최적의 펨토셀은 적어도 하나의 호출 또는 데이터 세션이 활성인 기간들 동안에 신호를 송신하기만 하도록 구성된다. 또한, 임의의 펨토셀들이 하나 이상의 펨토셀들로부터 잔존하는 경우, 나머지 펨토셀들은 절약 상태로 복귀되어, 이들은 더 이상 BCH 또는 파일럿 중의 어느 하나를 송신하지 않는다. 단계(358) 이후에, 방법은 단계(350)로 진행한다.
단계(350)에서는, 호출 설정이 완료되어, UE가 최적의 펨토셀을 통한 무선 네트워크와의 통신을 시작한다.
대안적으로, 단계(352)에서의 결정이 호출이 UE에 의해 개시되고 있다는 것인 경우, 방법은 단계(310)로 진행한다.
단계(310)에서는, UE가 호출을 개시하고 있는 것을 준비하고 있음을 하나 이상의 펨토셀들에 통지하기 위하여, UE는 특수한 신호를 송신한다. 특수한 신호는 위에서 논의된 바와 같이, 펨토셀(102)로부터 송신되는 RACH(132)와 실질적으로 유사할 수 있다. 그 내용이 매크로셀 기지국들에 적용가능하지 않으므로, 매크로 셀룰러 네트워크(100) 내에 존재할 수 있는 임의의 매크로셀 기지국들이 특수한 신호를 실질적으로 무시할 수 있도록, 상기 특수한 신호가 구성될 수 있다.
단계(320)에서, 이 신호의 수신 후에, 펨토셀(102)은 절약 상태로부터 동작 상태로 전환한다.
단계(330)에서, UE는 매크로 셀룰러 네트워크(100) 내에 위치된 하나 이상의 펨토셀들로부터 최적의 펨토셀을 결정한다. 구체적으로, 하나 이상의 펨토셀들의 각각은 BCH 및 파일럿을 송신하기 시작하고, 그 이후에, UE는 최적의 펨토셀을 결정할 수 있다. 단계(330) 이후에, 방법은 단계(350)로 진행하고, 이 단계에서, 호출 설정이 완료되어, UE는 최적의 펨토셀을 통한 무선 네트워크와의 통신을 시작한다.
결론
본 명세서에서 설명된 예시적인 실시예들은 예시적인 목적들을 위해 제공되고, 한정하는 것이 아니다. 다른 예시적인 실시예들이 가능하고, 발명의 취지 및 범위 내에서 예시적인 실시예들에 대한 수정들이 행해질 수 있다.
발명의 실시예들은 하드웨어(hardware), 펌웨어(firmware), 소프트웨어(software), 또는 그 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 발명의 실시예들은 하나 이상의 프로세서들에 의해 판독 및 실행될 수 있는, 기계-판독가능 매체(machine-readable medium) 상에 저장된 명령어(instruction)들로서 구현될 수도 있다. 기계-판독가능 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨팅 장치)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하거나 송신하기 위한 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계-판독가능 매체는 판독전용 메모리(ROM : read only memory); 랜덤 액세스 메모리(RAM : random access memory); 자기 디스크 저장 매체(magnetic disk storage media); 광 저장 매체(optical storage media); 플래시 메모리 장치들; 전기(electrical), 광(optical), 음향(acoustical) 또는 다른 형태들의 전파된 신호들(예를 들어, 반송파(carrier wave)들, 적외선 신호들, 디지털 신호들, 등), 및 그 외의 것들을 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴(routine)들, 명령어들은 어떤 동작들을 수행하는 것으로 본 명세서에서 설명될 수 있다. 그러나, 이러한 설명들은 단지 편의를 위한 것이고, 이러한 동작들은 실제로 컴퓨팅 장치들, 프로세서들, 제어기들, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴들, 명령어들 등을 실행하는 다른 장치들로부터 발생되는 것을 인식해야 한다.
요약서 부분이 아니라 상세한 설명 부분은 청구항들을 해독하기 위해 이용되도록 의도된 것이라는 것을 인식해야 한다. 요약서 부분은 발명의 하나 이상이지만, 전부는 아닌 예시적인 실시예들을 기술할 수 있고, 이에 따라, 발명 및 첨부된 청구항들을 여하튼 한정하도록 의도된 것이 아니다.
발명은 특정된 기능들 및 그 관계들의 구현을 예시하는 기능적인 구성 블록들의 도움으로 위에서 설명되었다. 이 기능적인 구성 블록들의 경계들은 설명의 편의를 위하여 본 명세서에서 임의로 정의되었다. 특정된 기능들 및 그 관계들이 적절하게 수행되는 한, 대안적인 경계들이 정의될 수 있다.
형태 및 상세한 내용에 있어서의 다양한 변경들은 발명의 취지 및 범위로부터 이탈하지 않으면서 본 명세서에서 행해질 수 있다는 것은 관련 기술(들)의 당업자들에게 명백할 것이다. 따라서, 발명은 상기 설명된 예시적인 실시예들 중의 임의의 것에 의해 한정되어야 하는 것이 아니라, 다음의 청구항들 및 그 등가물들에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims (15)

  1. 전력을 절약하기 위한 펨토셀(femtocell)로서,
    해당하는 펨토셀의 지리적 커버리지 영역(geographic coverage area) 내에서 호출 비활성 및 데이터 비활성의 기간들 동안에 비활성이 되도록 구성된 송신기 모듈;
    상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역을 감시하도록 구성된 감시 장치; 및
    셀룰러 핸드셋 장치가 기능하고 있고 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내에 위치되어 있을 때, 상기 펨토셀로의 호출 핸드오버(call handover)를 야기시키도록 구성되고, 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내의 상기 셀룰러 핸드셋 장치를 관여시키는 호출 설정의 검출 후에, 상기 송신기 모듈을 활성화시키고, 상기 호출 핸드오버를 용이하게 하도록 구성된 제어기 모듈을 포함하고,
    상기 펨토셀은 해당하는 매크로셀을 갖는 매크로셀 기지국과 통신하도록 구성되고,
    상기 제어기 모듈은 상기 매크로셀 기지국 및 상기 셀룰러 핸드셋 장치로 송신되는 랜덤 액세스(RACH)에 기초하여 상기 셀룰러 핸드셋 장치의 위치를 계산하도록 더 구성되고,
    상기 위치는 상기 매크로셀 기지국으로 송신되는 RACH에 대한 해당하는 지연과, 상기 셀룰러 핸드셋 장치로 송신되는 RACH에 대한 해당하는 지연에 기초하여 계산되는, 전력을 절약하기 위한 펨토셀.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 감시 장치는 상기 셀룰러 핸드셋 장치로부터 하나 이상의 매크로셀 기지국(macrocell base station)들로의 업링크(uplink)와, 하나 이상의 매크로셀 기지국들로부터 상기 셀룰러 핸드셋 장치로의 다운링크(downlink)를 감시하도록 더 구성되는, 전력을 절약하기 위한 펨토셀.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신기 모듈은 상기 송신기 모듈을 활성화시키는 특수한 신호를 상기 셀룰러 핸드셋 장치로부터 수신하도록 구성되는, 전력을 절약하기 위한 펨토셀.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 송신기 모듈이 활성화될 때, 상기 송신기 모듈은 방송 채널(BCH : broadcast channel) 및 파일럿(pilot)을 송신하도록 구성되는, 전력을 절약하기 위한 펨토셀.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기 모듈은 상기 셀룰러 핸드셋 장치의 위치와 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역을 비교하고, 상기 셀룰러 핸드셋 장치의 위치가 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내에 있을 때, 상기 송신기 모듈을 활성화하도록 구성되는, 전력을 절약하기 위한 펨토셀.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    펨토셀 신호 품질이 매크로셀 기지국 신호 품질보다 양호할 때, 상기 펨토셀로의 상기 호출 핸드오버가 수행되는, 전력을 절약하기 위한 펨토셀.
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 호출 핸드오버는 상기 셀룰러 핸드셋 장치를 관여시키는 호출 설정 이전에 발생하는, 전력을 절약하기 위한 펨토셀.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내의 상기 셀룰러 핸드셋 장치로부터의 웨이크-업(wake-up) 메시지의 수신 후에, 상기 제어기 모듈은 상기 송신기 모듈을 활성화하고, 상기 호출 핸드오버를 용이하게 하도록 더 구성되는, 전력을 절약하기 위한 펨토셀.
  11. 펨토셀에서 전력을 절약하기 위한 방법으로서,
    상기 펨토셀을 전력 절약 상태로 설정하는 단계;
    매크로셀 기지국이 검출되는지를 결정하기 위하여 매크로 셀룰러 네트워크를 감시하는 단계;
    검출된 매크로셀 기지국과 연관된 하나 이상의 방송 채널들을 관찰하는 단계;
    셀룰러 핸드셋 장치를 관여시키는 호출 설정 메시지를 검출하는 단계;
    상기 펨토셀을 상기 절약 상태로부터 동작 상태로 전환하는 단계;
    상기 펨토셀로부터 방송 신호를 송신하는 단계; 및
    상기 매크로셀 기지국으로부터 상기 펨토셀로의 호출 핸드오버를 야기시키는 단계를 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 셀룰러 핸드셋 장치가 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내에 위치되어 있는지를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 셀룰러 핸드셋 장치가 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내에 위치되어 있는지를 결정하는 단계는,
    상기 매크로 셀룰러 네트워크 내의 상기 매크로셀 기지국과 상기 셀룰러 핸드셋 장치로 랜덤 액세스(RACH)를 송신하는 단계;
    상기 매크로 셀룰러 네트워크 내의 상기 매크로셀 기지국으로 송신되는 RACH에 대한 해당하는 지연과, 상기 셀룰러 핸드셋 장치로 송신되는 RACH에 대한 해당하는 지연을 계산하는 단계; 및
    상기 해당하는 지연들에 기초하여 상기 셀룰러 핸드셋 장치의 위치를 3각 측량하는 단계를 포함하는, 펨토셀에서 전력을 절약하기 위한 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 셀룰러 핸드셋 장치의 위치를 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역과 비교하는 단계; 및
    상기 셀룰러 핸드셋 장치의 위치가 상기 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내에 있을 때, 상기 펨토셀 내에 포함된 송신기 모듈을 활성화하는 단계를 더 포함하는, 펨토셀에서 전력을 절약하기 위한 방법.
  15. 펨토셀에서 전력을 절약하기 위한 방법으로서,
    상기 펨토셀을 전력 절약 상태로 설정하는 단계;
    셀룰러 핸드셋 장치가 호출 설정을 준비하고 있음을 상기 펨토셀에 통지하기 위하여, 상기 셀룰러 핸드셋 장치로부터 상기 펨토셀에서 특수한 신호를 수신하는 단계;
    상기 펨토셀을 상기 절약 상태로부터 동작 상태로 전환하는 단계;
    추가적인 펨토셀들이 근처에 있을 때, 상기 펨토셀들의 각각과 연관된 신호 품질에 기초하여 최적의 펨토셀을 결정하는 단계;
    상기 최적의 펨토셀로의 호출 핸드오버를 트리거(trigger)하는 단계; 및
    상기 셀룰러 핸드셋 장치가 상기 최적의 펨토셀을 통해 무선 네트워크와 통신하도록, 상기 최적의 펨토셀에 의해 상기 호출 설정을 처리하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 셀룰러 핸드셋 장치가 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내에 위치되어 있는지를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 셀룰러 핸드셋 장치가 펨토셀의 지리적 커버리지 영역 내에 위치되어 있는지를 결정하는 단계는,
    상기 매크로 셀룰러 네트워크 내의 상기 매크로셀 기지국과 상기 셀룰러 핸드셋 장치로 랜덤 액세스(RACH)를 송신하는 단계;
    매크로 셀룰러 네트워크 내의 매크로셀 기지국으로 송신되는 RACH에 대한 해당하는 지연과, 상기 셀룰러 핸드셋 장치로 송신되는 RACH에 대한 해당하는 지연을 계산하는 단계; 및
    상기 해당하는 지연들에 기초하여 상기 셀룰러 핸드셋 장치의 위치를 3각 측량하는 단계를 포함하는, 펨토셀에서 전력을 절약하기 위한 방법.
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