KR101471676B1 - 셀 관리 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템 - Google Patents

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Abstract

CSG 펨토셀에 접속이 허용되지 않는 단말에 대해서도 접속 조건을 만족하면 CSG 펨토셀로의 접속을 허용할 수 있는 셀 관리 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템이 개시된다. 이 시스템 및 방법에 따르면, 폐쇄형 옥내용 기지국(CSG 기지국) 중 접속 조건을 만족하는 단말에게 접속을 허용하는 조건부 폐쇄형 옥내용 기지국(CCSG 기지국)의 리스트를 관리하고, 옥외용 기지국이 보고 조건 및 리포트 정보를 브로드캐스팅하고, 리포트 정보로서, 단말로부터 보고 조건에 부합하는 측정값과 옥내용 기지국 ID를 수신받아, 측정값을 바탕으로 단말 환경을 인지하고, 옥내용 기지국 ID와 CCSG 기지국 리스트를 비교하여 비교결과에 따라 해당 옥내용 기지국으로의 접속을 허용한다. 따라서, 단말이 해당 ID의 옥내용 기지국으로 핸드오버를 수행할 수 있다.
CSG, CCSG, 경로손실, 펨토셀, 매크로셀, 옥외용 기지국, 옥내용 기지국

Description

셀 관리 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템{CELL MANAGEMENT METHOD AND MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM FOR THE SAME}
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 접속 허용 조건을 만족하는 단말에 대해 CSG(Closed Subscriber Group) 펨토셀로 접속을 허용하는 셀 관리 방법에 관한 것이다.
최근에 통신 및 컴퓨터 네트워크, 반도체 기술의 비약적인 발전으로 인해 무선통신망을 이용한 다양한 서비스가 제공되고 있을 뿐만 아니라 수요자들의 요구 사항은 날이 갈수록 수준이 높아지고 있으며, 전세계 무선 인터넷 서비스 시장은 폭발적으로 증가하고 있는 추세이다. 이에 따라, 무선통신망을 이용한 이동통신 시스템에서 제공하는 서비스는 음성 서비스뿐만 아니라, 다양한 데이터를 전송하는 멀티미디어 통신 서비스로 발전해 가고 있다.
현재 CDMA(Code Division Multiple Access) 2000, EV-DO(Evolution Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), WLAN(Wireless Local Area Network)의 무선 데이터 서비스가 상용화되어, 최근 가정 내에서 휴대전화 이용과 모바일 데이터의 수요가 지속적으로 증가하고 있는데, 이러한 추세에 따라 옥내 브로드밴드 망을 통해 이동 통신 핵심망에 접속하도록 소형 이동통신 기지국을 옥내에 설치하여 이동통신 서비스를 제공하는 방법이 제안되고 있다. 이러한 소형 이동통신 기지국을 옥내용 기지국 또는 펨토(Femto) 기지국이라고 부른다.
현재 기존의 옥외용 기지국으로 이루어진 통신망에, 이러한 옥내용 기지국을 도입하여, 옥외용 기지국과 옥내용 기지국이 혼재하는 구성을 갖는 통신망 기술에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 통신망의 대표적인 예로, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에 의해 표준화가 활발히 진행 중인 LTE(Long Term Evolution) 통신망이 있다. 이러한 LTE 표준에 따른 망(이하 "LTE망")은, 구체적으로 다운링크에서는 100Mbps, 업링크에서는 50Mbps의 데이터 전송율을 가지고, 지연(Delay) 측면에서는 5ms 이내의 유저 데이터 대역폭에서 동작하며, 낮은 전송 지연 및 셀 경계에서의 향상된 전송 효율을 제공하게 된다.
일반적인 LTE망 구조는 옥외용 기지국(Macro-eNB(enhanced Node B)), 옥내용 기지국(Home-eNB), MME(Mobility Management Entity) 및 SON(Self Organizing&Optimizing Network) 서버를 포함한다. 옥내용 기지국이나 옥외용 기지국은 각각 독자적으로 코어망으로의 접속성을 가지므로, 단말(UE: User Equipment)은 통신을 위해 옥내용 기지국이나 옥외용 기지국 중 어느 하나를 통하여 통신할 수 있다. MME는 단말의 핸드오버 관리 및 호 처리 등을 수행하기 위하여 사용되는 개체이다. SON 서버는 옥외용/옥내용 기지국 설치 및 최적화를 수행하고 각 기지국에 필요한 기본 파라미터 또는 데이터를 제공하는 기능을 하는 임의의 서버이다. MME와 SON 서버의 기능은 하나의 네트워크 관리 장치에서 모두 수행할 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 LTE망에서, 옥내용 기지국 셀(펨토셀)로의 액세스는 특정 단말(가입자)에게로 제한될 수 있다. 구체적으로, 옥내용 기지국은 자신이 관리하는 펨토셀에 대한 정보인 SIB 1(System Information Block type 1)을 브로드캐스팅할 수 있는데, 이 SIB 1에는 해당 펨토셀로의 액세스가 제한되어 있는지 여부를 표시하는 CSG 지시자(Closed Subscriber Group indicator)가 포함되어 있다. 옥내용 기지국에 의해 브로드캐스팅된 SIB 1내의 CSG 지시자가 '참(True)'의 값을 가지면 특정 가입자만이 해당 펨토셀에 액세스할 수 있는 폐쇄형 방식으로 통신이 이루어지고(CSG: Closed Subscriber Group), '거짓'의 값을 가지면 모든 가입자가 해당 펨토셀에 액세스할 수 있는 개방형 방식으로 통신이 이루어진다(OSG: Opened Subscriber Group). CSG 지시자가 참의 값을 가지면, 단말은 자신이 액세스 가능한 펨토셀의 목록인 화이트 리스트(White List) 내에 해당 펨토셀이 포함되는 것으로 확인된 경우에만, 해당 펨토셀에 액세스할 수 있다.
이처럼 CSG는 특정 단말에게만 접속을 허용하고 이외의 단말은 어떤 경우에도 접속을 허용하지 않는다. 더욱이 CSG는 상향링크(UL: Up-Link) 및 다운링크(DL: Down-Link)의 경로손실(Pathloss)이 불균형인 단말에게도 결코 접속을 허용하지 않는다. 이에 따라 단말은 근접된 펨토셀에 접속하지 못하고 옥외용 기지국 셀(매크로셀)에 접속할 수 밖에 없으며, 옥외용 기지국(또는 매크로(Macro) 기지국)과의 상향링크 송신을 위하여 많은 파워를 소비하는 문제점이 있다. 또한, 단말과 옥외용 기지국간의 상향링크 송신은 옥내용 기지국의 상향링크에도 상당한 간섭(Interference)으로 작용하게 된다.
본 발명의 목적은 CSG 펨토셀에 접속이 허용되지 않는 단말에 대해서도 접속 조건을 만족하면 CSG 펨토셀로의 접속을 허용할 수 있는 셀 관리 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징에 따르면, CSG 펨토셀에 접속이 허용되지 않는 단말에 대해서도 접속 조건을 만족하면 CSG 펨토셀로의 접속을 허용할 수 있는 셀 관리 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템이 개시된다. 이 시스템 및 방법에 의하면, 폐쇄형 옥내용 기지국(CSG 기지국) 중 접속 조건을 만족하는 단말에게 접속을 허용하는 조건부 폐쇄형 옥내용 기지국(CCSG 기지국)의 리스트를 관리하고, 옥외용 기지국이 보고 조건 및 리포트 정보를 브로드캐스팅하고, 리포트 정보로서, 단말로부터 보고 조건에 부합하는 측정값과 옥내용 기지국 ID를 수신받아, 측정값을 바탕으로 단말 환경을 인지하고, 옥내용 기지국 ID와 CCSG 기지국 리스트를 비교하여 비교결과에 따라 해당 옥내용 기지국으로의 접속을 허용한다. 따라서, 단말이 해당 ID의 옥내용 기지국으로 핸드오버를 수행할 수 있다.
본 발명에 의하면, CSG 펨토셀 접속이 허용되지 않는 단말에게도 접속 조건(UL/DL 경로손실 불균형)을 만족하면 CSG 펨토셀 접속을 허용함으로써, 단말의 UL 파워를 절약할 수 있고, 옥외용 기지국 접속으로 인해 옥내용 기지국에 미치는 상향링크 간섭을 줄일 수 있는 이점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명이 실시될 수 있는 예시적인 이동통신망의 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 셀 관리 과정을 나타낸 흐름도이다.
일실시예에 있어서, 이동통신망은, 예컨대 GSM(Global System for Mobile communication), CDMA와 같은 2G 이동통신망, LTE망, WiFi와 같은 무선인터넷, WiBro(Wireless Broadband Internet) 및 WiMax(World Interoperability for Microwave Access)와 같은 휴대인터넷 또는 패킷 전송을 지원하는 이동통신망(예컨대, WCDMA 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동통신망, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 또는 HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)와 같은 3.5G 이동통신망, 또는 향후 개발될 4G 등) 및 옥외용 기지국(Macro-eNB), 옥내용 기지국(Home-eNB) 및 단말(UE)을 구성 요소로 포함하는 임의의 기타 이동통신망을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 이동통신망은 하나 이상의 네트워크 셀로 구성될 수 있고, 이동통신망에 서로 다른 종류의 네트워크 셀이 혼재할 수 있다. 이동통신망은 옥내에서 좁은 범위의 네트워크 셀(펨토셀)을 관리하는 옥내용 기지국(21~25), 옥외에서 넓은 범위의 셀(매크로셀)을 관리하는 옥외용 기지국(20), 단 말(10), SON(Self Organizing&optimizing Networks) 서버(30) 및 MME(40)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 각 구성요소의 개수는 예시적인 것으로, 본 발명이 실시될 수 있는 이동통신망의 각 구성요소의 개수가 도면에 도시된 개수에 제한되는 것은 아니다.
옥외용 기지국(Macro-eNB)(20)은, 예컨대 LTE망, WiFi망, WiBro망, WiMax망, WCDMA망, CDMA망, UMTS망, GSM망 등에서 사용될 수 있는, 예를 들어 1km 내외의 반경을 갖는 셀을 관리하는 매크로(Macro) 기지국의 특징을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
옥내용 기지국(Home-eNB)(21~25)은, 예컨대 LTE망, WiFi망, WiBro망, WiMax망, WCDMA망, CDMA망, UMTS망, GSM망 등에서 사용될 수 있는, 예를 들어 수십 m 내외의 반경을 갖는 셀을 관리하는 펨토(Femto) 기지국의 특징을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
이동통신망을 구성하는 네트워크 셀은 옥외용 기지국 셀(매크로셀) 및 옥내용 기지국 셀(펨토셀)을 포함할 수 있다. 매크로셀은 옥외용 기지국(20)에 의해 관리될 수 있고, 펨토셀은 옥내용 기지국(21~25)에 의해 관리될 수 있다.
옥내용 기지국(21~25)이나 옥외용 기지국(20)은 각각 독자적으로 코어망의 접속성을 가질 수 있다.
CSG(Closed Subscriber Group)는 특정한 속성을 지닌 옥내용 기지국(21~25)의 그룹을 의미한다. 이 그룹(CSG)에 속한 모든 옥내용 기지국(21~25)은 접속이 허가된 단말(10)에 대해서만 접속을 허용한다. 옥내용 기지국(21~25)이 관장하는 펨토셀에 속한 단말(10)은 화이트 리스트(White List)라는 옥내용 기지국 ID를 가지고 있으며, 화이트 리스트에 속한 옥내용 기지국에만 접속할 수 있고 이외의 옥내용 기지국에는 접속이 허용되지 않는다. 예컨대, 펨토셀에서, 옥내용 기지국(21~24)을 'CSG 기지국'으로 가정하고 옥내용 기지국(25)을 'OSG 기지국'으로 가정하면, OSG 기지국(25)이 화이트 리스트에 속한 옥내용 기지국이 된다. 따라서, OSG 기지국(25)에는 모든 단말의 접속이 가능하지만, CSG 기지국(21~24)에는 접속이 허가된 단말만이 접속 가능하다.
단말(10)이 OSG 기지국(25)에 접속하는 절차를 살펴보면 다음과 같다. 단말(10)은 옥내용 기지국(21~25)이 브로드캐스팅하는 SIB 1의 CSG 지시자를 바탕으로 해당 펨토셀로의 액세스가 제한되어 있는지 여부를 알 수 있다. 또한, 단말(10)이 옥내용 기지국 셀을 식별하는 식별자로는 물리계층에서의 셀 구분 인자인 물리계층 셀 식별자(PCI: Physical Cell Identity)와 이동통신망 내에서 고유한 셀 구분 인자인 전역 셀 식별자(CGI: Cell Global Identity)가 있다. 셀 식별자는 옥내용 기지국(21~25)이 브로드캐스팅하는 SIB 1에 포함되어 있다. 일실시예에 있어서, 단말(10)이 OSG 기지국(25)임을 탐지하면 옥외용 기지국(20)으로 보고하고, 단말(10)로부터 옥내용 기지국(25)의 탐지를 보고받은 옥외용 기지국(20)은 해당 단말(10)에게 탐지된 옥내용 기지국(25)로부터 수신한 SIB 1을 판독하여 해당 옥내용 기지국(25)의 셀 식별자(PCI or CGI)를 보고할 것을 명령하고, 단말(10)이 판독하여 알아낸 셀 식별자와 화이트 리스트에 기초하여 탐지된 옥내용 기지국(25)에 해당 단말(10)이 접속 가능한지를 판단한다. 탐지된 옥내용 기지국(25)에 해당 단 말(10)이 접속 가능한 것으로 판단되면 해당 옥내용 기지국(25)으로 핸드오버를 허용한다.
CCSG(Conditional Closed Subscriber Group)는 특정 사용자(단말)만의 접속이 허용되는 CSG 기지국(예컨대, 21~24)에 특정한 조건을 만족하는 외부 단말(10)의 접속을 허용하는 옥내용 기지국(예컨대, 21,22)의 그룹을 의미한다. 즉, CCSG는 CSG 기지국(21~24) 중 특정 조건을 만족하는 단말(10)에게 추가적으로 접속을 허용하는 옥내용 기지국(21,22)을 말한다. 따라서, 펨토셀에서, 옥내용 기지국(21~24)을 'CSG 기지국'으로 가정하면, 옥내용 기지국(21,22)이 'CCSG 기지국'이 된다. CCSG 기지국(21,22)에 대한 정보(기지국 ID)는 옥외용 기지국(20)에서 저장ㆍ관리된다. 일실시예에 있어서, 특정 조건은 UL/DL 경로손실이 불균형 상황에 처해 있는 단말(10)이다. 본 발명은 CCSG 기지국(21,22)을 대상으로 하고, 특정 조건을 만족하는 단말(10)에 대해 CCSG 기지국(21,22)의 접속을 허용한다.
매크로셀에서, 그 하위 펨토셀의 OSG 기지국(25), CSG 기지국(21~24), CCSG 기지국(21,22)의 특성은 미리 설정되고, 옥내용 기지국(21~25)의 특성에 대한 정보(OSG 기지국, CSG 기지국, CCSG 기지국)는 옥외용 기지국(20)에서 저장ㆍ관리된다.
단말(UE)(10)은 GSM망, CDMA망와 같은 2G 이동통신망, LTE망, WiFi망과 같은 무선인터넷망, WiBro망 및 WiMax망과 같은 휴대인터넷망 또는 패킷 전송을 지원하는 이동통신망에서 사용되는 무선 이동 단말기의 특징을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 일실시예에 있어서, 단말(10)은 매크로셀 가입자 단말 또는/및 펨토셀 가입자 단말일 수 있다. 본 발명에서 단말(10)은 상향링크(UL)/하향링크(DL)의 경로손실(Pathloss)이 불균형인 단말을 전제로 한다. 도 2를 참조하여 UL/DL 경로손실이 불균형인 단말(10)에 대해 살펴보면 다음과 같다. 도 2에서 옥내용 기지국(21,22)은 CSG 기지국인 동시에, 본 발명에서 CCSG 기지국이다.
일반적으로 옥외용 기지국 간의 핸드오버는 UL/DL의 경로손실이 거의 동일한 상황에서 발생한다(UL/DL의 균형). 그 이유는 두 옥외용 기지국의 송신 출력(송신 파워)이 같기 때문에 단말에서 두 옥외용 기지국 까지의 거리가 동일한 지역에서 두 옥외용 기지국에서 측정된 DL 파워는 거의 동일하게 된다. 그러나, 두 기지국(예컨대, 옥외용 기지국과 옥내용 기지국)의 송신 출력이 다를 경우에는 측정된 DL 파워가 동일하여도 두 기지국으로부터의 경로손실은 송신 출력 만큼 차이를 가지게 된다. 즉, 도 2에서 DL 경로손실은 옥내용 기지국(21 or 22) 측이 "-103+20=-83dB"이고, 옥외용 기지국(20) 측이 "-120+43=-77dB"으로 옥외용 기지국(20) 측이 6dB 만큼 더 유리하나, UL 경로손실은 옥내용 기지국(21 or 22) 및 옥외용 기지국(20)이 각각 -103과 -120dB로 옥내용 기지국(21 or 22) 측이 17dB 만큼 더 유리한 상황이다. 이 경우 UL은 옥내용 기지국(21 or 22) 측의 접속이, DL은 옥외용 기지국(20) 측의 접속이 링크품질(Link Quality) 측면에서 유리하게 된다. 하지만, 옥내용 기지국(21 or 22)은 CSG 기지국이기 때문에, 불특정 단말(10)의 접속을 허용하지 않는다. 두 기지국(20, 21 or 22)의 송신 출력이 다른 경우에는 이러한 상황이 자주 발생하며, 이러한 경우를 "UL/DL 불균형 상황"이라 칭한다.
다시 도 1을 참조하면, SON 서버(30)는 옥외용/옥내용 기지국 설치 및 최적 화를 수행하고 각 기지국에 필요한 기본 파라미터 또는 데이터를 제공하는 기능을 하는 임의의 서버를 포함할 수 있다.
MME(40)는 단말(10)의 핸드오버 관리 및 호 처리 등을 관리하기 위하여 사용되는 임의의 개체를 포함할 수 있다.
일실시예에 있어서, 하나의 네트워크 관리 장치가 SON 서버(30)와 MME(40)의 기능을 모두 수행할 수 있고, SON 서버(30) 및 MME(40)는 하나 이상의 옥외용 기지국(20)과 하나 이상의 옥내용 기지국(21~25)을 관리할 수 있다. SON 서버(30) 및 MME(40)는 본 발명과 직접적인 관련이 없어, 더이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다.
일실시예에 있어서, 옥외용 기지국(20) 및 옥내용 기지국(21~25)은 자신과 물리적으로 인접된 셀의 목록인 이웃 셀 리스트를 저장ㆍ관리한다. 일실시예에 있어서, 이웃 셀 리스트는 옥외용 기지국(20)이 관리하는 펨토셀의 목록인 펨토셀 리스트를 포함한다. 펨토셀 리스트에는 OSG 기지국, CSG 기지국, CCSG 기지국의 ID 정보가 포함된다. 따라서, 펨토셀 리스트에는 단말(10)이 액세스 가능한 옥내용 기지국 셀의 목록(OSG 기지국의 ID), 예컨대 화이트 리스트(즉, OSG 펨토셀 리스트)가 포함된다. 특히, 펨토셀 리스트는 CCSG 기지국(예컨대, 21,22)에 관한 CCSG 펨토셀 리스트(옥내용 기지국(21,22)의 ID)를 포함한다.
도 3을 참조하여 CSG 기지국에 접속이 허용되지 않는 단말(10)에 대해서 접속 조건을 만족하면 CSG 기지국(엄밀하게는 CCSG 기지국)으로의 접속을 허용하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
옥외용 기지국(20)은 CCSG 펨토셀 리스트(CCSG 기지국(21,22)의 ID) 뿐만 아니라, 단말(10)의 경로손실 보고 조건, 측정을 위해 필요한 정보, 단말(10)이 보고해야 하는 정보를 저장ㆍ관리한다. 옥외용 기지국(20)은 단말(10)의 경로손실 보고 조건, 측정을 위해 필요한 정보, 단말(10)이 보고해야 하는 정보(리포트 정보)를 SIB 정보에 포함시켜 매크로셀 내의 모든 단말(10)에게 브로드캐스팅한다(301).
여기서, 단말(10)의 경로손실 보고 조건은, 옥외용 기지국(20)이 브로드캐스팅하는 SIB 정보의 경로손실 최소값(Pathloss_min)과 경로손실 최대값(Pathloss_max)을 표시하는 필드에 포함시켜 전송한다. 또한, 측정을 위해 필요한 정보는, UL/DL 경로손실값 측정을 위해 필요한 기지국 송신 출력 등을 포함한다. 또한, 단말(10)이 보고해야 하는 정보(리포트 정보)는, 측정된 경로손실값과 해당 옥내용 기지국(예컨대, 21 or 22)의 식별자(ID)를 포함한다.
단말(10)은 옥내용 기지국(21 or 22)과 옥외용 기지국(20)의 UL/DL 경로손실값을 측정하여(302), 측정한 UL/DL의 경로손실값이 각각 최대값(예컨대, UL의 경우 -90dB, DL의 경우 -70dB)과 최소값(예컨대, UL의 경우 -130dB, DL의 경우 -90dB) 사이에 포함되면, 측정된 UL/DL의 경로손실값과 해당 옥내용 기지국(예컨대, 21 or 22)의 식별자(ID)를 옥외용 기지국(20)으로 전송한다(303).
단말(10)이 경로손실값을 측정하는 방식(302)을 구체적으로 살펴보면, 옥외용 기지국(20) 및 옥내용 기지국(21 or 22)이 브로드캐스팅하는 SIB 정보에는 해당 옥외용 기지국(20) 및 옥내용 기지국(21 or 22)의 송신 출력을 표시하는 필드가 있어, 단말(10)은 이 필드값과 측정된 기준 신호(예컨대, 프리엠블)의 파워 차이를 계산하여 UL/DL의 경로손실값을 측정한다. 일실시예에 있어서, 옥내용 기지국(21 or 22)의 송신 출력이 20dB이고 기준 출력이 -103dB인 경우, 옥내용 기지국(21 or 22) 측의 DL 경로손실값은 -83dB(= -103dB+20dB)이고 UL 경로손실값은 -103dB이다. 또한, 옥외용 기지국(20)의 송신 출력이 43dB이고 기준 출력이 -120dB인 경우, 옥외용 기지국(20) 측의 DL 경로손실값은 -77dB(-120dB+43dB)이고 UL 경로손실값은 -120dB이다. 단말(10)은 옥내용 기지국(21 or 22) 및 옥외용 기지국(20)의 UL/DL 경로손실값과 옥내용 기지국(21 or 22)의 ID를 '단말(10)이 보고해야 하는 리포트 정보'로서 옥외용 기지국(20)으로 전송한다.
여기서, 옥내용 기지국(21 or 22) 및 옥외용 기지국(20)의 UL/DL 경로손실값을 측정하는 방식은, 공지의 기술을 준용한다.
상기에서, 단말(10)이 옥내용 기지국(예컨대, 21 or 22)의 식별자(ID)를 탐지하는 과정을 살펴보면, 단말(10)은 옥내용 기지국(21 or 22)로부터 수신한 SIB 1을 판독하여 해당 옥내용 기지국(21 or 22)의 셀 식별자(PCI or CGI)를 탐지한다.
옥외용 기지국(20)은 단말(10)로부터 전송된 옥내용 기지국(21 or 22) 및 옥외용 기지국(20)의 UL/DL 경로손실값을 바탕으로 해당 단말(10)이 'UL/DL 경로손실이 불균형인 단말'임을 인지한다(304). 그리고, 옥외용 기지국(20)은 단말(10)로부터 전송된 옥내용 기지국(21 or 22)의 ID와 CCSG 펨토셀 리스트를 비교하여, 옥내용 기지국(21 or 22)이 CCSG에 속하는지를 확인한다(304). 만약, 해당 단말(10)이 'UL/DL 경로손실이 불균형인 단말'이고 옥내용 기지국(21 or 22)이 CCSG에 속하는 경우, 옥외용 기지국(20)은 단말(10)의 옥내용 기지국(21 or 22) 접속을 허용한 다(305,306). 이를 위해, 옥외용 기지국(20)은 옥내용 기지국(21 or 22)으로 단말(10)의 접속을 허용하라는 메시지를 전송하고(305), 또한 단말(10)에게 옥내용 기지국(21 or 22)의 접속을 허용한다는 메시지를 전송한다(306). 이로써, 단말(10)은 옥내용 기지국(21 or 22)에 대해 랜덤 억세스 채널(RACH: Random Access CHannel)을 송출하고(307) 옥내용 기지국(21 or 22)으로부터 이에 대한 응답을 받아(308) 접속 요청을 실행하게 된다.
이후 단말(10)은 옥내용 기지국(21 or 22)으로 망 진입(Network Entry) 절차를 수행한다. 일실시예에 있어서, 망 진입은 핸드오버(Handover)를 포함하고, 옥내용 기지국(21 or 22)이 핸드오버 타겟 기지국이 된다. 망 진입 절차로는, 크게 전송 파라미터 획득 과정, 레인징(Ranging) 과정, 기본 능력 협상 과정, 단말 인증 및 키 교환 과정, 등록 과정, 연결 설정 과정 등이 있으며, 공지의 기술을 준용한다.
이상의 과정을 통해 단말은 특정 가입자만이 자신의 셀에 접속할 수 있는 CSG 기지국(엄밀하게는 CCSG 기지국)에 접속할 수 있게 된다. 이와 같이 CCSG 기지국에 접속함으로써, 단말은 특히 UL 파워를 절약할 수 있다. 그 이유는 다음과 같다. DL은 기지국 송신 파워에 의하여 링크품질이 결정되므로(경로손실이 큰 경우 송신 파워를 증가시킴), 단말이 수신에 소비하는 파워는 DL에 수신되는 파워로 결정된다. 그러나, UL은 단말 송신 파워에 따라 링크품질이 결정되므로 경로손실이 큰 경우에 동일한 링크품질을 얻기 위하여 경로손실 차이만큼 많은 파워를 단말이 소비하게 된다. 도 2의 경우 동일한 링크품질을 얻기 위하여 옥외용 기지국에 접속 하는 경우 17dB 만큼의 많은 파워를 소비한다. 따라서, 단말은 옥외용 기지국이 아닌 CCSG 기지국에 접속함으로써 UL 파워를 절약할 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
도 1은 본 발명이 실시될 수 있는 예시적인 이동통신망의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 UL/DL의 경로손실이 불균형인 단말을 보여주는 설명도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 셀 관리 과정을 나타낸 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10: 단말(UE) 20: 옥외용 기지국
21~25: 옥내용 기지국 30: SON 서버
40: MME

Claims (11)

  1. 기지국의 셀 관리 방법에 있어서,
    a) 옥외용 기지국이 폐쇄형 옥내용 기지국(CSG 기지국) 중 접속 조건을 만족하는 단말에게 접속을 허용하는 조건부 폐쇄형 옥내용 기지국(CCSG 기지국)의 리스트를 관리하는 단계;
    b) 상기 옥외용 기지국이 상기 단말의 경로손실 보고 조건 및 상기 단말이 보고해야 하는 경로손실 리포트 정보를 브로드캐스팅하는 단계;
    c) 상기 옥외용 기지국이 상기 경로손실 리포트 정보로서, 상기 단말로부터 상기 경로손실 보고 조건에 부합하는 '상기 단말에서 상기 CSG 기지국 중 하나(이하 '해당 CSG 기지국'이라 함)와 상기 옥외용 기지국까지의 상향 및 하향링크 경로손실에 대한 최대 및 최소 측정값'과 해당 CSG 기지국 ID를 수신받는 단계; 및
    d) 상기 옥외용 기지국이 상기 측정값을 바탕으로 단말 환경을 인지하고, 해당 CSG 기지국 ID와 상기 CCSG 기지국의 리스트를 비교하여 비교결과에 따라 해당 CSG 기지국으로의 접속을 허용하는 단계를 포함하는 셀 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말이 해당 CSG 기지국으로 핸드오버하는 단계를 더 포함하는 셀 관리 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 접속 조건은, 상기 단말에서 상기 옥외용 기지국과 상기 CSG 기지국까지의 상향 및 하향링크 경로손실에 대한 최대값 및 최소값인, 셀 관리 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 측정값은, 상기 최대값 및 최소값 범위내의 상향 및 하향링크 경로손실값으로, 상기 단말에서 상기 옥외용 기지국까지의 상향 및 하향링크 경로손실값과, 상기 단말에서 해당 CSG 기지국까지의 상향 및 하향링크 경로손실값인, 셀 관리 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단말은, 상기 옥외용 기지국과 상기 CSG 기지국의 송신출력이 다른 경우, 상기 단말에서 두 기지국까지의 상향 및 하향링크 경로손실값이 달라 상향 및 하량링크의 접속 링크품질이 불균형인 단말인, 셀 관리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 d) 단계는, 상기 옥외용 기지국이 상기 단말로부터 전송된 상향 및 하향링크 경로손실값을 바탕으로 상기 단말이 상향 및 하향링크 경로손실이 불균형인 단말임을 인지하고, 해당 CSG 기지국 ID와 상기 CCSG 기지국 리스트를 비교하여, 상기 ID의 해당 CSG 기지국이 상기 CCSG 기지국인지를 확인하며, 상기 단말이 상향 및 하향링크의 접속 링크품질이 불균형인 단말이고 해당 CSG 기지국이 상기 CCSG 기지국에 속하는 경우, 상기 단말의 CSG 기지국 접속을 허용하는 메시지를 상기 단말 및 해당 CSG 기지국으로 전송하는, 셀 관리 방법.
  7. 이동통신 시스템으로서,
    폐쇄형 옥내용 기지국(CSG 기지국) 중 접속 조건을 만족하는 단말에게 접속을 허용하는 조건부 폐쇄형 옥내용 기지국(CCSG 기지국)의 리스트를 저장ㆍ관리하는 테이블을 구비하고, 상기 단말의 경로손실 보고 조건 및 상기 단말이 보고해야 하는 경로손실 리포트 정보를 브로드캐스팅하여, 상기 단말로부터 상기 경로손실 보고 조건에 부합하는 '상기 단말에서 상기 CSG 기지국 중 하나(이하 '해당 CSG 기지국'이라 함)와 옥외용 기지국까지의 상향 및 하향링크 경로손실에 대한 최대 및 최소 측정값'과 해당 CSG 기지국 ID를 상기 경로손실 리포트 정보로서 수신받아, 상기 측정값을 바탕으로 단말 환경을 인지하고, 해당 CSG 기지국 ID와 상기 CCSG 기지국의 리스트를 비교하여 비교결과에 따라 해당 CSG 기지국으로의 접속을 허용하는 상기 옥외용 기지국; 및
    상기 단말이 핸드오버하는 타겟 기지국이되, 상기 옥외용 기지국이 관리하는 매크로셀 영역 내에 존재하고 상기 ID의 해당 CSG 기지국을 포함하는 상기 CCSG 기지국을 포함하는 이동통신 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    해당 CSG 기지국으로 핸드오버를 수행하는 상기 단말을 더 포함하는 이동통신 시스템.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 접속 조건은, 상기 단말에서 상기 옥외용 기지국과 상기 CSG 기지국까지의 상향 및 하향링크 경로손실에 대한 최대값 및 최소값이며,
    상기 측정값은, 상기 최대값 및 최소값 범위내의 상향 및 하향링크 경로손실값으로, 상기 단말에서 상기 옥외용 기지국까지의 상향 및 하향링크 경로손실값과, 상기 단말에서 해당 CSG 기지국까지의 상향 및 하향링크 경로손실값인, 이동통신 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단말은, 상기 옥외용 기지국과 상기 CSG 기지국의 송신출력이 다른 경우, 상기 단말에서 두 기지국까지의 상향 및 하향링크 경로손실값이 달라 상향 및 하향링크 접속 링크품질이 불균형인 단말인, 이동통신 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 옥외용 기지국은, 상기 단말로부터 전송된 상향 및 하향링크 경로손실값을 바탕으로 상기 단말이 상향 및 하향링크 경로손실이 불균형인 단말임을 인지하고, 해당 CSG 기지국 ID와 상기 CCSG 기지국의 리스트를 비교하여, 상기 ID의 해당 CSG 기지국이 상기 CCSG 기지국인지를 확인하며, 상기 단말이 상향 및 하향링크의 접속 링크품질이 불균형인 단말이고 해당 CSG 기지국이 상기 CCSG 기지국에 속하는 경우, 상기 단말의 CSG 기지국 접속을 허용하는 메시지를 상기 단말 및 해당 CSG 기지국으로 전송하는, 이동통신 시스템.
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