KR101437369B1 - 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템 및 방법 - Google Patents

펨토셀 간 통신자원 공유 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템은, ISP(Internet Service Provider) 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하기 위한 적어도 둘 이상의 펨토셀을 포함하며, 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 어느 하나로 구현되는 마스터 펨토셀은 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 통신부하를 모니터링한 후, 모니터링 결과를 토대로 적어도 둘 이상의 펨토셀의 상호 간 통신자원에 대한 공유를 설정하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 펨토셀 간의 상호 연결 및 연동을 통해 각 서비스 제공영역에 대한 통신환경에 따라 원활한 서비스 제공을 위한 통신자원을 효율적으로 지원할 수 있다.
펨토셀, 초소형 기지국, 통신자원

Description

펨토셀 간 통신자원 공유 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SHARING COMMUNICATION RESOURCES AMONG FEMTO CELL}
본 발명은 초소형 기지국인 펨토셀에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펨토셀의 고유의 자원인 채널자원, RF 출력 및 주파수를 포함하는 통신자원을 확장하여 해당 서비스 제공영역에 대한 이동통신 서비스의 질을 높이기 위해 적어도 둘 이상의 펨토셀 상호 간의 통신자원을 공유하기 위한 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템 및 방법에 관한 것이다.
기존의 이동통신 서비스는 음성 서비스 위주의 사업 모델을 중심으로 진행되어 왔다. 그러나 최근 HSDPA, Mobile WiMAX 등의 다양한 고속 데이터 서비스 시스템이 등장하면서 무선 데이터 서비스 위줄 사업의 무게 중심이 옮겨가고 있다.
그러나 이러한 고속 데이터 서비스를 제공하는 시스템도 채널 용량이 수 Mbps에 불과하며, 이러한 채널용량을 기지국 커버리지 내에 위치한 수백명의 사용자가 나눠쓰게 됨으로써 개인당 가용한 다운로드(Download)속도는 수십~수백 Kbps에 불과하다. 따라서 유선 및 무선랜의 수십Mbps 속도를 경험한 사용자들에게는 만족도 측면에서 크게 떨어지는 실정이다.
이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 반도체 기술의 발전에 따라, 저렴하게 제작 가능하며, 가정 또는 실내에 설치하여 소수의 사용자(1~4 내외)가 사용함으로써 이동통신 시스템에서도 가입자당 수 Mbps에 달하는 전송용량을 제공하기 위한 시도가 이루어지고 있다.
이와 관련하여, 최근에는 옥내에 설치되어 1~4명 정도의 가입자를 대상으로 서비스하기 위한 개인용 기지국인 펨토셀(Femtocell)이 제안되고 있다. 이러한, 펨토셀은 1,000조 분의 1(10의-15 제곱)을 뜻하는 펨토(Femto)와 이동통신에서 1개 기지국이 담당하는 서비스 구역 단위를 뜻하는 셀(Cell)을 합친 것으로서, 기존 이동통신 서비스 반경보다 훨씬 작은 지역을 커버하는 서비스를 지칭하는 것으로, DSL모뎀처럼 생긴 초소형 기지국을 가정 내 유선IP 망에 연결해 휴대폰으로 유무선통신을 자유롭게 사용할 수 있게 해 준다. 아울러, 옥내 중계기를 통하지 않고 곧바로 기지국에서 교환기로 이동통신데이터를 전송하기 때문에 통신사업자는 네트워크 구축 비용을 절감하면서 주파수 부하를 줄이고 통화품질까지 향상시킬 수 있으며, 음성통화뿐 아니라 와이파이같은 초고속인터넷 서비스 또한 제공할 수 있다.
펨토셀이 설치, 운용될 주요 장소는 가정 및 소규모 사무실로 예상된다. 사용목적, 출력, 크기 등을 감안할 경우 적절한 커버리지 형성, 설치운용의 편이성 등을 위하여 집안에서는 거실에 장착될 가능성이 높고 사무실에서는 사무실내 벽면에 설치될 가능성이 크다. 이러한 펨토셀은 10~20 만원 정도의 저렴한 비용과 펨토셀이 가지는 다양한 장점을 감안할 때 향후 수만내지 수십만대의 대규모 수량이 사용될 가능성이 높다.
또한, 이동통신 서비스가 3G, 3.5G 등의 데이터 통신속도가 증대된 차세대 네트워크로 진화함에 따라 무선 데이터 수요가 비약적으로 증가하고 있으며, 이를 위한 효율적인 수용을 위해 마이크로 셀(Micro Cell), 피코 셀(Pico Cell), 펨토셀(Femto Cell) 등의 초소형 기지국을 이용한 소규모 서비스 제공영역을 기반으로 향상된 데이터 용량을 제공하는 방안이 보편화되고 있다.
그러나, 이러한 초소형 기지국은 최소한의 필요만큼 설계된 용량 및 출력, 주파수 등의 자원만을 갖고 있으므로, 향후 가입자 및 트래픽이 증대될 경우 이를 충분히 수용하기에는 부족하여 신규 용량의 기지국 형상을 지속적으로 개발하여 대체하여야 한다는 제약사항을 갖고 있다고 볼 수 있다.
이는, 이동통신 사업자 입장에서 보았을 때 지속적으로 새로운 용량의 신규 기지국으로 대체하여야 하며, 다수 종류의 기지국 타입의 운용이 불가피함에 따라 투자비 및 운용비용을 증가하여야 하는 부담이 될 것이다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안이 도입되어야 할 시점이다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 펨토셀의 고유의 자원인 채널자원, RF 출력 및 주파수를 포함하는 통신자원을 확장하여 해당 서비스 제공영역에 대한 이동통신 서비스의 질을 높이기 위해 적어도 둘 이상의 펨토셀 상호 간의 통신자원을 공유하기 위한 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 어느 하나를 마스터 펨토셀로 구현하고, 마스터 펨토셀을 통해 구비중인 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 통신부하를 모니터링한 후, 모니터링 결과에 따라 적어도 둘 이상의 펨토셀 간 통신자원을 공유하기 위한 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 적어도 둘 이상의 펨토셀을 제어하기 위한 펨토셀 제어장치를 구비하고, 펨토셀 제어장치를 통해 구비중인 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 통신부하를 모니터링한 후, 모니터링 결과에 따라 적어도 둘 이상의 펨토셀 간 통신자원을 공유하기 위한 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템, ISP(Internet Service Provider) 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하기 위한 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 및 마스터 펨토셀을 포함하고, 상기 서브 펨토셀은 상기 서비스 제공영역에 위치한 사용자 단말과 통신 연동하여 상기 이동통신 서비스를 제공하며, 상기 마스터 펨토셀은 상기 통신 연동으로 형성되는 통신부하를 제공받아 상기 서브 펨토셀에 대한 서비스 실행레벨을 모니터링하고, 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨 이하인 경우에는 상기 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 및 상기 마스터 펨토셀 중 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀을 설정하여 상기 서브 펨토셀과의 통신자원(채널자원, RF(Radio Frequency) 출력 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 포함)에 대한 공유를 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 마스터 펨토셀은 기 설정된 공유설정 주기 또는 실시간에 따라 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀 간 상기 통신자원의 공유를 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 마스터 펨토셀은 상기 마스터 펨토셀에 대한 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨 이하인 경우, 상기 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 중 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀을 설정하여 상기 통신자원의 공유를 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 마스터 펨토 셀은, ISP(Internet Service Provider) 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하기 위한 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 어느 하나로 구현되며, 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀이 형성하는 통신부하를 제공받아 상기 서브 펨토셀에 대한 서비스 실행레벨을 모니터링하기 위한 통신부하 검출부 및 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨 이하인 경우, 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀을 설정하여 상기 서브 펨토셀과의 통신자원(채널자원, RF(Radio Frequency) 출력 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 포함)에 대한 공유를 설정하기 위한 공유설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 마스터 펨토셀은 상기 서비스 제공영역에 대한 트래픽을 수용하고 처리하기 위한 채널자원부 및 상기 서비스 제공영역에 대해 상기 이동통신 서비스 기반의 송수신 신호를 무선통신으로 처리하기 위한 무선통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다..
바람직하게는, 상기 공유설정부는 상기 통신부하가 상기 서비스 제공영역에 대한 트래픽인 경우, 상기 서브 펨토셀과 상기 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀에 대한 상기 채널자원의 공유를 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 공유설정부는 상기 통신부하가 상기 서비스 제공영역에 대한 무선통신 수신 무응답률인 경우, 상기 서브 펨토셀과 상기 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀에 대한 상기 RF 출력의 공유를 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 공유설정부는 상기 통신부하가 상기 서비스 제공영역에 대한 주파수 미사용률인 경우, 상기 서브 펨토셀과 상기 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀에 대한 상기 주파수의 공유를 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 공유설정부는 상기 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀 중 최소값으로 상기 통신부하를 형성하는 단일의 펨토셀과 상기 서브 펨토셀 간의 상기 통신자원에 대한 공유를 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 공유설정부는 상기 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀 중 기 설정된 수의 펨토셀과 상기 서브 펨토셀 간의 상기 통신자원에 대한 공유를 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 공유설정부는 상기 마스터 펨토셀에 대한 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨 이하인 경우, 상기 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 중 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀을 설정하여 상기 통신자원의 공유를 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 관점에 따른 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템은, 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 및 마스터 펨토셀이 ISP(Internet Service Provider) 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하는 서 비스 제공단계, 상기 마스터 펨토셀이 상기 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 및 상기 마스터 펨토셀에 대한 통신부하를 제공받아 각각의 서비스 실행레벨을 모니터링하는 모니터링 단계 및 모니터링 결과를 토대로 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨 이하인 펨토셀과, 상기 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 및 상기 마스터 펨토셀 중 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀에 대한 통신자원의 공유를 설정하는 공유설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 펨토셀 간 통신자원 공유 방법은 상기 마스터 펨토셀이 기 설정된 공유설정 주기 또는 실시간에 따라 상기 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 및 마스터 펨토셀 간 상기 통신자원의 공유를 재설정하는 서비스 재설정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 관점에 따른 펨토셀 제어장치는, ISP(Internet Service Provider) 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하기 위한 적어도 둘 이상의 펨토셀 및 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀이 상기 서비스 제공영역에 위치한 사용자 단말과 통신 연동하여 형성하는 통신부하를 제공받아 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 서비스 실행레벨을 모니터링하고, 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨 이하인 펨토셀이 발생하면 상기 적어도 하나 이상의 펨토셀 중 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀을 설정하여 상호 간 통신자원(채널자원, RF(Radio Frequency) 출력 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 포함)에 대한 공유를 설정하기 위한 펨토셀 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 펨토셀 제어장치는 기 설정된 공유설정 주기 또는 실시간에 따라 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀 간 상기 통신자원의 공유를 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 5 관점에 따른 펨토셀 간 통신자원 공유 방법은, ISP(Internet Service Provider) 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하는 적어도 둘 이상의 펨토셀이 형성하는 통신부하를 제공받아 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 서비스 실행레벨을 모니터링하기 위한 통신부하 검출부 및 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨 이하인 펨토셀이 발생하는 경우, 상기 적어도 하나 이상의 펨토셀 중 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀을 설정하여 상호 간 통신자원(채널자원, RF(Radio Frequency) 출력 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 포함)에 대한 공유를 설정하기 위한 공유설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 공유설정부는 상기 통신부하가 상기 서비스 제공영역에 대한 트래픽인 경우, 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨 이하인 펨토셀과 상기 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀에 대한 상기 채널자원의 공유를 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 공유설정부는 상기 통신부하가 상기 서비스 제공영역에 대한 무선통신 수신 무응답률인 경우, 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨 이하인 펨토셀과 상기 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀에 대한 상기 RF 출력의 공유를 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 공유설정부는 상기 통신부하가 상기 서비스 제공영역에 대한 주파수 미사용률인 경우, 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨 이하인 펨토셀과 상기 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀에 대한 상기 주파수의 공유를 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 6 관점에 따른 펨토셀 간 통신자원 공유 방법은, 적어도 둘 이상의 펨토셀이 ISP(Internet Service Provider) 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하는 서비스 제공단계, 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀과 연결된 펨토셀 제어장치가 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 통신부하를 제공받아 각각의 서비스 실행레벨을 모니터링하는 모니터링 단계 및 모니터링 결과를 토대로 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨 이하인 펨토셀과, 상기 적어도 하나 이상의 펨토셀 중 상기 서비스 실행레벨이 기 설정된 레벨을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀에 대한 통신자원의 공유를 설정하는 공유설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 펨토셀 간 통신자원 공유 방법은 상기 펨토셀 제어장치가 기 설정된 공유설정 주기 또는 실시간에 따라 상기 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 및 마스터 펨토셀 간 상기 통신자원의 공유를 재설정하는 서비스 재설정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에서는 펨토셀의 고유의 자원인 채널자원, RF 출력 및 주파수를 포함하는 통신자원을 확장하여 해당 서비스 제공영역에 대한 이동통신 서비스의 질을 높이기 위해 적어도 둘 이상의 펨토셀 상호 간의 통신자원을 공유하기 위한 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템 및 방법을 제공함으로써, 펨토셀 간의 상호 연결 및 연동을 통해 각 서비스 제공영역에 대한 통신환경에 따라 원활한 서비스 제공을 위한 통신자원을 효율적으로 지원할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명에 따른 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템의 구성도이다. 도 1에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템은 ISP(Internet Service Provider) 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당하는 각각의 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하기 위한 적어도 둘 이상의 펨토셀(즉, 제 1 펨토셀(100), 제 2 펨토셀(200) 및 제 N 펨토셀(300))을 포함한다.
여기서, 상기 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템은 구비중인 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 어느 하나를 마스터 펨토셀(200)(예컨데, 제 2 펨토셀(200))로 구현한 후, 마스터 펨토셀(200)에 구비중인 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 통신부하를 모니터링하고, 모니터링 결과를 토대로 적어도 둘 이상의 펨토셀의 상호 간 통신자원에 대한 공유를 설정하는 기능을 구현하게 된다.
이와 같은 마스터 펨토셀(200)은 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 통신부하를 모니터링하여 형성되는 모니터링 결과에 따라, 통신부하가 많이 걸리는 펨토셀이 담당하는 서비스 제공영역에 대한 이동통신 서비스의 질을 향상시키기 위해, 구비중인 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 각각의 통신자원을 공유함으로써 신규 형성되는 통신자원을 토대로 통신부하가 많이 걸리는 펨토셀이 이동통신 서비스를 제공하도록 설정한다.
더욱 상세하게는, 마스터 펨토셀(200)은 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 각각의 통신부하를 모니터링하기 위한 통신부하 검출부(210) 및 모니터링 결과를 토대로 적어도 둘 이상의 펨토셀의 상호 간 통신자원에 대한 공유을 설정하기 위한 공유설정부(220)를 포함한다.
더욱 바람직하게는, 마스터 펨토셀(200)도 구비중인 적어도 하나 이상의 펨토셀 중 하나이므로, 해당하는 서비스 제공영역에 대한 트래픽을 수용하고 처리하기 위한 채널자원부(230) 및 상기 서비스 제공영역에 대해 이동통신 서비스 기반의 송수신 신호를 무선통신으로 처리하기 위한 무선통신부(240)를 더 포함하여 통상의 다른 펨토셀과 같은 기능도 실행한다.
상기에서 언급하고 있는 통신자원이라 함은 초소형 기지국, 즉 펨토셀의 고유 자원인 채널자원, RF(Radio Frequency) 출력 및 주파수 등을 포함하는 다양한 기지국 자원을 일컫는 것이며, 채널자원, RF 출력 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 포함하게 된다.
더 나아가, 마스터 펨토셀(200)의 구성 중 공유설정부(220)는 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 어느 하나 이상의 펨토셀에 대한 통신부하가 기 설정된 임계값보다 증가하는 경우, 구비중인 적어도 둘 이상의 펨토셀(즉, 구비중인 모든 펨토셀들)에 대한 각각의 통신자원을 모두 공유하여 통신부하가 많이 걸린 펨토셀에 대한 통신자원을 지원한다.
한편, 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 어느 하나 이상의 펨토셀에 대한 통신부하가 기 설정된 임계값보다 증가하는 경우, 통신부하가 많이 걸린 펨토셀을 제 1 펨토셀(100)로 하고, 구비중인 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 통신부하가 임계값보다 작은 펨토셀을 제 2 펨토셀(200)로 설정한 후, 제 1 펨토셀(100) 및 제 2 펨토셀(200)에 대한 통신자원을 상호 공유하여 상기 제 1 펨토셀(100)에 대한 통신자원을 지원하는 것으로 설정하는 것도 가능하다.
이하에서는, 보다 상세한 설명을 위해 '적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 공유 설정'을 일례로 하여 상술하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템을 통해 통신자원이 공유되는 일실시 예를 도시한 개념도이다. 도 2에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 공유설정부(220)는 통신부하가 많이 걸리는 펨토셀에서의 통신부하가 해당 서비스 제공영역에 대한 트래픽인 경우, 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 채널자원을 공유를 설정함에 따라 트래픽이 많이 걸리는 펨토셀에 대한 트래픽을 완화한다.
도 3은 도 1에 도시된 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템을 통해 통신자원이 공유되는 다른 실시 예를 도시한 개념도이다. 도 3에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 공유설정부(220)는 통신부하가 많이 걸리는 펨토셀에서의 통신부하가 해당 서비스 제공영역에 대한 트래픽에 대한 것이며, 상기 서비스 제공영역에 대한 무선통신 수신 무응답률도 포함하는 경우, 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 채널자원 및 RF 출력을 상호 공유하도록 설정함으로써 트래픽이 많이 걸리는 펨토셀에 대한 트래픽을 완화할 뿐만 아니라, 상기 서비스 제공영역을 확장하게 된다.
도 4는 도 1에 도시된 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템을 통해 통신자원이 공유되는 또 다른 실시 예를 도시한 개념도이다. 도 4에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 공유설정부(220)는 통신부하가 많이 걸리는 펨토셀에서의 통신부하가 해당 서비스 제공영역에 대한 트래픽에 대한 것일 뿐만 아니라, 상기 서비스 제공영역에 대한 무선통신 수신 무응답률 및 주파수 미사용률도 포함하는 경우, 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 채널자원, RF 출력 및 주파수를 모두 상호 공유하도록 설정함으로써, 트래픽이 많이 걸리는 펨토셀에 대한 트래픽을 완화하고, 상기 서비스 제 공영역에 대한 확장 및 다양한 주파수를 토대로 하는 서비스 제공을 하게 된다.
도 5는 도 1에 도시된 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템의 동작과정을 나타내는 순서도이다. 도 5에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 펨토셀 간 통신자원 공유 방법은 적어도 둘 이상의 펨토셀(즉, 제 1 펨토셀(100), 제 2 펨토셀(200)인 마스터 펨토셀(200), 제 N 펨토셀(300))이 ISP 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하는 것으로 진행된다(S100).
이후로, 마스터 펨토셀(200)은 구비중인 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 각각의 통신부하를 모니터링한다(S102).
상기 S102 단계에서의 모니터링 결과로 제 1 펨토셀(100)에 대한 통신부하가 많이 걸리는 것으로 확인되는 경우(S104), 구비중인 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 각각의 통신자원을 공유되도록 설정한 후(S106), 공유 설정된 통신자원을 토대로 제 1 펨토셀(100)이 이동통신 서비스를 실행할 수 있도록 하기 위한 설정을 한다(S108).
이후로, 제 1 펨토셀(100)은 공유 설정된 통신자원을 토대로 이동통신 서비스를 실행한다(S110).
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템의 구성도이다. 도 6에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 펨토셀 간 통신자원 공유 시스 템은 ISP 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하기 위한 적어도 둘 이상의 펨토셀(즉, 제 1 펨토셀(400), 제 2 펨토셀(500) 및 제 N 펨토셀(600)), 및 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 통신부하를 모니터링한 후 모니터링 결과를 토대로 적어도 둘 이상의 펨토셀의 상호 간 통신자원에 대한 공유를 설정하기 위한 펨토셀 제어장치(700)를 포함한다.
여기서, 펨토셀 제어장치(700)는 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 각각의 통신부하를 모니터링하기 위한 통신부하 검출부(710) 및 모니터링 결과를 토대로 적어도 둘 이상의 펨토셀의 상호 간 통신자원에 대한 공유를 설정하기 위한 공유설정부(720)를 포함하여 구현된다.
도 7은 도 6에 도시된 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템의 동작과정을 나타내는 순서도이다. 도 7에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 펨토셀 간 통신자원 공유 방법은 적어도 둘 이상의 펨토셀(즉, 제 1 펨토셀(400), 제 2 펨토셀(500), 제 N 펨토셀(600))이 ISP 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하는 것으로 진행된다(S200).
이후로, 펨토셀 제어장치(700)는 구비중인 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 각각의 통신부하를 모니터링한다(S202).
상기 S202 단계에서의 모니터링 결과로 제 1 펨토셀(400)에 대한 통신부하가 많이 걸리는 것으로 확인되는 경우(S204), 구비중인 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 각각의 통신자원을 공유되도록 설정한 후(S206), 공유 설정된 통신자원을 토대로 제 1 펨토셀(400)이 이동통신 서비스를 실행할 수 있도록 하기 위한 설정을 한다(S208).
이후로, 제 1 펨토셀(400)은 공유 설정된 통신자원을 토대로 이동통신 서비스를 실행한다(S210).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명은 펨토셀의 고유의 자원인 채널자원, RF 출력 및 주파수를 포함하는 통신자원을 확장하여 해당 서비스 제공영역에 대한 이동통신 서비스의 질을 높이기 위해 적어도 둘 이상의 펨토셀 상호 간의 통신자원을 공유하기 위한 것임에 따라, 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템을 통해 통신자원이 공유되는 일실시 예를 도시한 개념도,
도 3은 도 1에 도시된 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템을 통해 통신자원이 공유되는 다른 실시 예를 도시한 개념도,
도 4는 도 1에 도시된 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템을 통해 통신자원이 공유되는 또 다른 실시 예를 도시한 개념도,
도 5는 도 1에 도시된 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템의 동작과정을 나타내는 순서도,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템의 구성도, 및
도 7은 도 6에 도시된 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템의 동작과정을 나타내는 순서도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100, 400: 제 1 펨토셀 200, 500 : 제 2 펨토셀
210, 710 : 통신부하 검출부 220, 720 : 공유설정부
230 : 채널자원부 240 : 무선통신부
300, 600 : 제 N 펨토셀 700 : 펨토셀 제어장치

Claims (21)

  1. ISP(Internet Service Provider) 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하기 위한 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 및 마스터 펨토셀을 포함하고,
    상기 서브 펨토셀은,
    상기 서비스 제공영역에 위치한 사용자 단말과 통신 연동하여 상기 이동통신 서비스를 제공하며,
    상기 마스터 펨토셀은,
    상기 통신 연동으로 형성되는 통신부하를 제공받아 상기 서브 펨토셀 각각에 대한 서비스 실행레벨을 모니터링하고, 서비스 실행레벨이 기 설정된 제1임계값 이하인 제1펨토셀이 확인되면, 상기 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 및 마스터 펨토셀 중 서비스 실행레벨이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 적어도 하나 이상의 제2펨토셀을 감지하여, 상기 감지된 적어도 하나 이상의 제2펨토셀의 통신 자원(채널자원, RF(Radio Frequency) 출력 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 포함)을 상기 제1펨토셀과 공유하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 마스터 펨토셀은
    기 설정된 공유설정 주기 또는 실시간에 따라 상기 통신 자원의 공유를 설정하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 마스터 펨토셀은
    상기 마스터 펨토셀에 대한 상기 서비스 실행레벨이 상기 제1임계값 이하인 경우, 상기 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 중 상기 서비스 실행레벨이 상기 제2임계값을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀을 설정하여 상기 마스터 펨토셀과의 통신자원의 공유를 설정하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템.
  4. ISP(Internet Service Provider) 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하기 위한 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 어느 하나로 구현되며,
    상기 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀이 형성하는 통신부하를 제공받아 상기 서브 펨토셀에 대한 서비스 실행레벨을 모니터링하기 위한 통신부하 검출부; 및
    상기 통신부하 검출부의 모니터링 결과, 서비스 실행레벨이 기 설정된 제1임계값 이하인 제1펨토셀이 확인되면, 상기 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 및 마스터 펨토셀 중 서비스 실행레벨이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 적어도 하나 이상의 제2펨토셀을 감지하여, 상기 감지된 적어도 하나 이상의 제2펨토셀의 통신 자원(채널자원, RF(Radio Frequency) 출력 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 포함)을 상기 제1펨토셀과 공유하도록 설정하기 위한 공유설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터 펨토셀.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 마스터 펨토셀은
    상기 서비스 제공영역에 대한 트래픽을 수용하고 처리하기 위한 채널자원부; 및
    상기 서비스 제공영역에 대해 상기 이동통신 서비스 기반의 송수신 신호를 무선통신으로 처리하기 위한 무선통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터 펨토셀.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 공유설정부는
    상기 통신부하가 상기 서비스 제공영역에 대한 트래픽인 경우, 상기 제1펨토셀과 상기 적어도 하나 이상의 제2펨토셀에 대한 상기 채널자원의 공유를 설정하는 것을 특징으로 하는 마스터 펨토셀.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 공유설정부는
    상기 통신부하가 상기 서비스 제공영역에 대한 무선통신 수신 무응답률인 경우, 상기 제1펨토셀과 상기 적어도 하나 이상의 제2펨토셀에 대한 상기 RF 출력의 공유를 설정하는 것을 특징으로 하는 마스터 펨토셀.
  8. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 공유설정부는
    상기 통신부하가 상기 서비스 제공영역에 대한 주파수 미사용률인 경우, 상기 제1펨토셀과 상기 적어도 하나 이상의 제2펨토셀에 대한 상기 주파수의 공유를 설정하는 것을 특징으로 하는 마스터 펨토셀.
  9. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 공유설정부는
    상기 적어도 하나 이상의 제2펨토셀 중 최소값으로 상기 통신부하를 형성하는 단일의 펨토셀과 상기 제1펨토셀 간의 상기 통신자원에 대한 공유를 설정하는 것을 특징으로 하는 마스터 펨토셀.
  10. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 공유설정부는
    상기 적어도 하나 이상의 제2펨토셀 중 기 설정된 수의 펨토셀과 상기 제1펨토셀 간의 상기 통신자원에 대한 공유를 설정하는 것을 특징으로 하는 마스터 펨토셀.
  11. 제 5 항에 있어서, 상기 공유설정부는
    상기 마스터 펨토셀에 대한 상기 서비스 실행레벨이 상기 제1임계값 이하인 경우, 상기 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 중 상기 서비스 실행레벨이 상기 제2임계값을 초과하는 어느 하나 이상의 펨토셀을 설정하여 상기 마스터 펨토셀과의 통신자원의 공유를 설정하는 것을 특징으로 하는 마스터 펨토셀.
  12. 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 및 마스터 펨토셀이 ISP(Internet Service Provider) 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하는 서비스 제공단계;
    상기 마스터 펨토셀이 상기 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 및 상기 마스터 펨토셀에 대한 통신부하를 제공받아 각각의 서비스 실행레벨을 모니터링하는 모니터링 단계; 및
    모니터링 결과를 토대로 서비스 실행레벨이 기 설정된 제1임계값 이하인 제1펨토셀이 확인되면, 상기 적어도 하나 이상의 서브 펨토셀 및 상기 마스터 펨토셀 중 서비스 실행레벨이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 적어도 하나 이상의 제2펨토셀을 감지하여, 상기 감지된 적어도 하나 이상의 제2펨토셀의 통신 자원(채널자원, RF(Radio Frequency) 출력 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 포함)을 상기 제1펨토셀과 공유하도록 설정하는 공유설정 단계를 포함하는 펨토셀 간 통신자원 공유 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 펨토셀 간 통신자원 공유 방법은
    상기 마스터 펨토셀이 기 설정된 공유설정 주기 또는 실시간에 따라 상기 제1펨토셀 및 상기 상기 적어도 하나 이상의 제2펨토셀 간 상기 통신자원의 공유를 재설정하는 서비스 재설정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 간 통신자원 공유 방법.
  14. ISP(Internet Service Provider) 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하기 위한 적어도 둘 이상의 펨토셀; 및
    상기 적어도 둘 이상의 펨토셀이 상기 서비스 제공영역에 위치한 사용자 단말과 통신 연동하여 형성하는 통신부하를 제공받아 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 서비스 실행레벨을 모니터링하고, 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 서비스 실행레벨이 기 설정된 제1임계값 이하인 제1펨토셀이 확인되면, 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 서비스 실행레벨이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 적어도 하나 이상의 제2펨토셀을 감지하여, 상기 감지된 적어도 하나 이상의 제2펨토셀의 통신 자원(채널자원, RF(Radio Frequency) 출력 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 포함)을 상기 제1펨토셀과 공유하도록 설정하기 위한 펨토셀 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 펨토셀 제어장치는
    기 설정된 공유설정 주기 또는 실시간에 따라 상기 통신자원의 공유를 설정하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 간 통신자원 공유 시스템.
  16. ISP(Internet Service Provider) 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하는 적어도 둘 이상의 펨토셀이 형성하는 통신부하를 제공받아 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 서비스 실행레벨을 모니터링하기 위한 통신부하 검출부; 및
    서비스 실행레벨이 기 설정된 제1임계값 이하인 제1펨토셀이 확인되면, 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 서비스 실행레벨이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 적어도 하나 이상의 제2펨토셀을 감지하여, 상기 감지된 적어도 하나 이상의 제2펨토셀의 통신 자원(채널자원, RF(Radio Frequency) 출력 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 포함)을 상기 제1펨토셀과 공유하도록 설정하기 위한 공유설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 제어장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 공유설정부는
    상기 통신부하가 상기 서비스 제공영역에 대한 트래픽인 경우, 상기 제1펨토셀 및 상기 적어도 하나 이상의 제2펨토셀에 대한 상기 채널자원의 공유를 설정하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 제어장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 공유설정부는
    상기 통신부하가 상기 서비스 제공영역에 대한 무선통신 수신 무응답률인 경우, 상기 제1펨토셀 및 상기 적어도 하나 이상의 제2펨토셀에 대한 상기 RF 출력의 공유를 설정하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 제어장치.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 공유설정부는
    상기 통신부하가 상기 서비스 제공영역에 대한 주파수 미사용률인 경우, 상기 제1펨토셀 및 상기 적어도 하나 이상의 제2펨토셀에 대한 상기 주파수의 공유를 설정하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 제어장치.
  20. 적어도 둘 이상의 펨토셀이 ISP(Internet Service Provider) 사업자로부터 제공되는 인터넷 회선을 토대로 이동통신 시스템과 연결되어 해당 서비스 제공영역에 이동통신 서비스를 제공하는 서비스 제공단계;
    상기 적어도 둘 이상의 펨토셀과 연결된 펨토셀 제어장치가 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀에 대한 통신부하를 제공받아 각각의 서비스 실행레벨을 모니터링하는 모니터링 단계; 및
    모니터링 결과를 토대로 서비스 실행레벨이 기 설정된 제1임계값 이하인 제1펨토셀이 확인되면, 상기 적어도 둘 이상의 펨토셀 중 서비스 실행레벨이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 적어도 하나 이상의 제2펨토셀을 감지하여, 상기 감지된 적어도 하나 이상의 제2펨토셀의 통신 자원(채널자원, RF(Radio Frequency) 출력 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 포함)을 상기 제1펨토셀과 공유하도록 설정하는 공유설정 단계를 포함하는 펨토셀 간 통신자원 공유 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 펨토셀 간 통신자원 공유 방법은
    상기 펨토셀 제어장치가 기 설정된 공유설정 주기 또는 실시간에 따라 상기 제1펨토셀 및 상기 제2펨토셀 간 상기 통신자원의 공유를 재설정하는 서비스 재설정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 간 통신자원 공유 방법.
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