KR101486520B1 - 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법 및 시스템, 이를 위한 펨토 ａｐ 장치 - Google Patents

이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법 및 시스템, 이를 위한 펨토 ａｐ 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 펨토셀에 위치 식별 정보를 자동으로 설정하도록 하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 이동통신 네트워크 환경에서 펨토셀의 위치 식별 정보를 자동으로 설정하는 방법으로서, (a) 펨토 AP(Access Point)에서 주변에 위치한 인접 매크로셀의 위치 식별 정보를 확인하는 단계; (b) 시스템에서의 펨토셀 설정 처리시에 상기 펨토 AP는 상기 확인된 인접 매크로셀의 위치 식별 정보를 위치정보로 전송하는 단계; 및 (c) 시스템에서는 상기 펨토 AP로부터 수신한 위치정보의 위치 식별 정보를 상기 펨토 AP의 위치 식별 정보로 설정하는 단계;를 포함하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법이 개시된다.

Description

이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법 및 시스템, 이를 위한 펨토 ＡＰ 장치{Method and system for automatic configuration femto-cell location identification information in mobile communication system, femto AP apparatus therefor}
본 발명은 이동통신 시스템의 위치 식별 정보 설정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동통신 시스템의 펨토셀에 위치 식별 정보를 자동으로 설정하도록 하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
펨토셀(Femto Cell)은 펨토 기지국(Femto AP)을 통해 기존의 이동통신 서비스 반경보다 훨씬 작은 지역을 대상으로 이동통신 서비스를 제공하는 기술이다. 펨토셀은 유사한 개념으로 초소형셀, 마이크로셀(Micro Cell) 등이 있다. 펨토셀은 주로 가정이나 빌딩 내부와 같이 매크로셀(Macro Cell)의 전파가 열화되는 지역이나 음영 지역에서 이동통신 서비스의 품질을 보장하기 위한 목적으로도 사용되며, 펨토존 서비스 등을 통하여 저렴한 요금을 제공하는 수단으로도 사용할 수 있다. 또한, 펨토셀은 매크로셀 기지국 용량이 부족한 경우 매크로셀의 부하를 분산하기 위한 용량 증대의 수단으로 설치하여 이용할 수 있다.
이러한, 펨토셀은 코어망(Core Network)과의 연결을 위해 IP 망(IP Network)과 같은 범용 인터넷 회선을 이용하기 때문에 설치 비용 및 유지 보수 비용이 저렴하고, 인터넷 회선이 설치된 지역은 어디에서나 설치할 수 있기 때문에 이동성이 뛰어난 장점이 있다.
이와 함께, UMTS 표준화를 담당하고 있는 3GPP에 따르면, 이동통신 네트워크에서 사용자 단말(User Equipment 또는 Mobile Station)의 이동시에, 사용자 단말의 위치가 가입자 데이터베이스에 등록된다. 이때, 사용자 단말은 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME)에서 할당하는 트래킹 영역 목록에 따라 위치 등록을 수행한다. 트래킹 영역 목록은 트래킹 영역(Tracking Area, TA) 별로 할당된 트래킹 영역 식별자(Tracking Area Identity, TAI)를 포함하는데, 사용자 단말은 트래킹 영역 식별자에 따른 트래킹 영역을 벗어날 경우 새로운 트래킹 영역에 대해 이동성 관리 엔티티로부터 트래킹 영역 목록을 수신하고 위치 등록을 수행한다. 여기서, 트래킹 영역은 기존의 셀과 대응되는 개념이다. 아울러, WCDMA 시스템에서는 LAI(Location Area Identity)를 사용하는 반면에 LTE 시스템에서는 사용자의 페이징을 위해서 위치 구분을 하는데 이때 사용하는 값이 TAI이다.
도 1은 매크로셀 내에 다수의 펨토셀이 배치된 이동통신 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도면에서와 같이, 매크로셀은 상대적으로 넓은 범위의 커버리지를 갖고, 펨토셀은 상대적으로 좁은 커버리지를 갖기 때문에, 매크로셀 내에 다수의 펨토셀이 존재하는 구성이 일반적인 상황이다.
아울러, 펨토셀은 상술한 바와 같이 설치가 간편하고 이동 설치가 가능하기 때문에, 새롭게 새로운 위치에 설치되거나, 설치된 펨토 AP의 위치를 변경하여 재설치하는 등의 상황이 많이 발생하게 된다. 이때, 새롭게 펨토 AP가 설치될 경우에는 펨토 AP의 위치 식별 정보를 설정 처리할 경우 기존에는 수동으로 설정 값을 입력하거나, 시스템에서 관리자가 임의로 설정 값을 할당하는 등의 처리가 이루어졌다. 또한, 이미 설치된 상태의 펨토 AP가 위치를 변경하여 다시 설치될 경우에는 기존에 설정되었던 위치 식별 정보 값이 그대로 이용되는 상황이 발생하게 된다.
따라서, 이러한 상황에서처럼 매크로셀 내에 다수의 펨토셀이 존재하고, 펨토셀 마다 별도의 위치 식별 정보(TAI 또는 LAI)가 설정될 경우 사용자 단말의 이동시에 많은 페이징(위치등록 처리)이 발생할 수 있는 문제가 있다. 즉, 지리적으로 같은 위치에 있어서 같은 페이징 그룹으로 할당하여 한번에 페이징을 받아야 함에도 불구하고, 매크로셀과 각 펨토셀들 간에 위치 식별 정보를 각기 다르게 할당하게 되면, 지리적으로 같은 영역 내에서 사용자 단말의 이동시에 수시로 별도의 위치 등록을 해야 하므로 시스템의 부하가 증가하게 된다.
국내공개특허공보 제10-2010-0047142호(2010.05.07. 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로서, 이동통신 시스템의 매크로셀과 펨토셀이 혼재한 환경에서 펨토셀의 위치 식별 정보를 설정 처리할 시, 설치되는 펨토셀의 위치와 인접한 매크로셀의 위치 식별 정보를 자동으로 할당하도록 하여, 인접 매크로셀과 동일한 페이징 그룹에 해당 펨토셀이 할당될 수 있도록 하는 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법 및 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 첨부된 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법은, 이동통신 네트워크 환경에서 펨토셀의 위치 식별 정보를 자동으로 설정하는 방법으로서, (a) 펨토 AP(Access Point)에서 주변에 위치한 인접 매크로셀의 위치 식별 정보를 확인하는 단계; (b) 시스템에서의 펨토셀 설정 처리시에 상기 펨토 AP는 상기 확인된 인접 매크로셀의 위치 식별 정보를 위치정보로 전송하는 단계; 및 (c) 시스템에서는 상기 펨토 AP로부터 수신한 위치정보의 위치 식별 정보를 상기 펨토 AP의 위치 식별 정보로 설정하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 이동통신 네트워크 환경인 LTE 시스템에서 펨토셀의 TAI(Tracking Area Identity)를 자동으로 설정하는 방법으로서, (1) 펨토 AP(Access Point)의 초기 설치시 또는 설치 위치 변경시에, 상기 펨토 AP가 리스닝 모드로 전환하는 단계; (2) 상기 펨토 AP가 주변에 위치한 인접 매크로셀에서 송신하는 방송 정보(System Information)를 수신하여 인접 매크로셀을 감지하는 단계; (3) 상기 펨토 AP는 감지된 인접 매크로셀에서 수신한 방송 정보를 통해 상기 인접 매크로셀의 TAI를 확인하는 단계; (4) 시스템에서 LTE 규격에 의한 펨토셀 설정 절차에 따라 TR-069 Inform request 메시지에 장치 ID 및 위치 정보를 선택사항으로 전송할 시, 상기 인접 매크로셀 TAI를 위치 정보로 전송하는 단계; 및 (5) 시스템에서는 LTE 규격에 의한 펨토셀 설정 절차에 따라 TR-069 Set Parameter 메시지에 상기 펨토 AP로부터 수신한 상기 인접 매크로셀의 TAI를 상기 펨토 AP의 TAI로 설정하는 단계;를 포함하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 이동통신 네트워크 환경에서 펨토셀의 위치 식별 정보를 자동으로 설정하는 시스템으로서, 초기 설치 및 설치 위치 변경시에 주변에 위치한 인접 매크로셀의 위치 식별 정보를 확인하고, 시스템과의 펨토셀 설정 처리시에 상기 확인한 인접 매크로셀의 위치 식별 정보를 위치정보로 전송하는 펨토 AP; 및 펨토셀 설정 처리시에 상기 펨토 AP로부터 위치정보 수신시, 상기 펨토 AP가 확인한 위치 식별 정보를 수신하고, 수신한 위치 식별 정보를 상기 펨토 AP의 위치 식별 정보로 설정하여, 펨토셀 설정 처리를 수행하는 펨토 관리 서버;를 포함하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 이동통신 네트워크 환경인 LTE 시스템에서 펨토셀의 TAI(Tracking Area Identity)를 자동으로 설정하도록 지원하는 펨토 AP 장치로서, 초기 설치시 또는 설치 위치 변경시에 리스닝 모드로 전환하여, 주변 정보를 수신하는 리스닝 모듈; 상기 리스닝 모듈을 통해 리스닝 모드 전환시, 주변에 위치한 인접 매크로셀에서 송신하는 방송 정보(System Information)를 수신하여 인접 매크로셀을 감지하는 방송정보 수신모듈; 상기 방송정보 수신모듈에서 수신한 방송정보를 통해 상기 인접 매크로셀의 TAI를 확인하는 TAI 확인모듈; 및 시스템과의 펨토셀 설정 처리시, 상기 TAI 확인모듈을 통해 확인한 상기 인접 매크로셀의 TAI를 위치정보로 전송하여, 시스템에서 상기 TAI로 펨토셀 설정 처리를 수행하도록 지원하는 TAI 전송모듈;을 포함하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 지원 펨토 AP 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 이동통신 시스템 환경에서 펨토셀 위치 식별 정보(TAI 또는 LAI)를 설정할때, 설치될 펨토 AP 주변에 인접한 매크로셀을 감지하고, 이 매크로셀에 설정된 위치 식별 정보를 독출하여, 해당 위치 식별 정보로 펨토셀 위치 식별 정보를 설정하도록 처리하여, 위 매크로셀과 설치되는 펨토셀의 위치 식별 정보가 동일하게 되어, 동일한 지역에서 불필요한 위치 등록 처리나 페이징 발생을 방지하고, 시스템의 부하를 줄이는 효과를 제공한다.
아울러, 펨토셀의 설치 및 위치 변경 재설치 시에 자동으로 인접 매크로셀의 위치 식별 정보가 독출되어 펨토셀 위치 식별 정보로 할당되므로, 기존의 수동 설정 처리시의 불편했던 사항을 해결하며 신속, 정확하고 간편한 펨토셀 설정 처리를 수행할 수 있는 효과를 제공한다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술할 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 매크로셀 내에 다수의 펨토셀이 배치된 이동통신 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 지원 펨토 AP 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법의 절차를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 지원 펨토 AP 장치에서 이루어지는 동작 절차를 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법에 따라 LTE 시스템에서 이루어지는 펨토셀 설정 처리 절차를 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
먼저, 본 발명에 따른 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 시스템은, 매크로셀과 펨토셀이 중첩된 이동통신 시스템 내에 구현되어, 펨토셀을 관리하며 펨토셀 설정 처리시 펨토셀의 위치 식별 정보를 자동으로 설정하도록 처리하는 역할을 수행한다. 이때에, 각 펨토셀의 펨토 AP에 설정되는 위치 식별 정보는, 펨토 AP의 최초 설치시나 위치 변경 설치시에 해당 펨토 AP의 주변 인접 매크로셀에 설정된 위치 식별 정보를 그대로 차용하여 설정하도록 제어된다. 이를 통해, 매크로셀과 동일한 지역이나 매크로셀 커버리지 내에 위치하는 펨토셀은 매크로셀과 동일한 위치 식별 정보를 갖도록 설정된다.
따라서, 이동통신 시스템상에서 사용자 단말이 동일한 지역 내에서 불필요한 페이징 처리나 위치 등록 처리를 수행하지 않도록 하여 시스템 부하를 줄일 수 있게 된다. 즉, 동일한 지역에서 매크로셀과 펨토셀이 같은 페이징 그룹으로 설정되므로 동일 지역 내에서의 사용자 단말 이동시에 페이징 처리 및 위치 등록이 이루어지지 않게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 시스템이 구현되는 매크로셀과 펨토셀이 중첩된 이동통신 시스템을 먼저 살펴보기로 한다. 본 발명이 구현되는 이동통신 시스템은, 매크로셀(Macro Cell)과 펨토셀(Femto Cell)이 중첩된 시스템 환경으로, 코어망(Core Network), 기지국 제어기, 매크로셀 기지국, 그리고 펨토셀 게이트웨이, 펨토셀 기지국(AP:Access Point), 펨토 관리 서버 등을 포함하여 구성된다.
매크로셀은 이동통신 시스템의 통상적인 무선 접속 셀로서 무선 자원을 관리하는 매크로셀 기지국 및 상기 기지국을 제어하는 기지국 제어기를 포함하여 구성되어 이동통신 단말과 무선 통신을 수행하여 이동통신 서비스를 제공한다.
펨토셀은 매크로셀의 전파 열화 지역 및 음영 지역에서 이동통신 서비스의 품질을 보장하기 위한 목적 또는 매크로셀의 용량 부족에 따른 부하 분산을 위해 매크로셀 내에 중첩하여 설치되어 용량 증대를 목적으로 활용되는 무선 접속 셀이다. 이러한 펨토셀에는 범용 인터넷 회선(IP 네트워크)과 연결된 펨토셀 기지국(AP)이 사용된다. 펨토셀 내에 위치한 이동통신 단말은 상기 펨토셀 기지국(AP)과 연결되어 펨토셀 기지국(AP) 및 펨토셀 게이트웨이를 통해 범용 인터넷 회선을 매개로 코어망과 연결된다.
코어망은 데이터 서비스 및 음성 서비스를 제공하기 위한 이동통신 시스템의 네트워크로서, 상기 매크로셀과는 교환기(MSC) 또는 패킷 교환 노드(SGSN)를 통해 연결되고, 상기 펨토셀과는 IP 네트워크 및 게이트웨이(G/W)를 통해 연결되어, 상기 매크로셀 또는 상기 펨토셀 내의 이동통신 단말들에게 통신 서비스를 제공한다.
매크로셀 기지국은 BTS(Base Station Transceiver Subsystem) 또는 Node B 로서, 무선 자원을 관리하며 기지국 제어기의 제어에 의해 통제받는다. 또한, 기지국 제어기는 BSC(Base Station Controller) 또는 RNC(Radio Network Controller)로써, 이동통신 단말에 대한 무선 채널 할당 및 해제, 이동통신 단말 및 매크로셀 기지국의 송신 출력 제어, 셀간 소프트 핸드오버 및 하드 핸드오버 결정, 무선 리소스 관리 및 매크로셀 기지국에 대한 운영 및 유지 보수 기능 등을 수행한다.
펨토셀 게이트웨이는 IP 네트워크와 코어망을 연결하여, 펨토셀 기지국(AP)에 접속한 이동통신 단말과 이동통신 코어망에 접속한 이동통신 단말 간에 통신을 가능하게 한다. 또한, 펨토셀 게이트웨이는 이동통신 코어망을 통해 수신된 데이터(예를 들어, 모바일 콘텐츠)를 펨토셀 기지국(AP)에 접속한 이동통신 단말로 전송한다. 아울러, 펨토셀 게이트웨이는 이동통신 코어망과 IP 네트워크 간 프로토콜 변환 기능을 수행한다.
펨토셀 기지국(AP)은 주로 매크로셀의 전파 열화 지역이나 음영 지역에 설치되고, 또한 매크로셀의 용량 부족을 분산하기 위한 용량 증가용으로 매크로셀 커버리지 범위 내에 중첩되어 설치된다. 펨토 관리 서버는 상술한 펨토셀과 펨토셀 기지국(AP)들을 관리하는 역할을 수행한다.
상술한 매크로셀과 펨토셀이 중첩된 이동통신 시스템에 구현되어, 펨토셀 설정 처리시에 펨토셀에 위치 식별 정보를 자동으로 설정하도록 하는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 식별 정보 자동 설정 시스템을 이하에서 도면을 참조해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 시스템은, 다양한 지역에 설치되는 복수의 펨토 AP(100)와 상기 펨토 AP(100)들과 연결되어, 펨토셀과 상기 펨토 AP(100)들을 관리하는 펨토 관리 서버(200)를 포함하여 이루어진다.
상기 펨토 AP(100)는 펨토셀을 커버하는 펨토 기지국 장치로 다양한 지역에 설치되어 복수의 펨토셀을 형성한다. 상기 펨토 AP(100)는 여러 지역에 복수개(101,102,103)로 설치되는데, 이렇게 설치된 펨토 AP(101,102,103)들은 모두 펨토 관리 서버(200)에 연결되어, 관리를 받고 펨토셀 설정 처리시 위치 식별 정보를 할당받게 된다.
또한, 상기 펨토 AP(100)는 최초 설치시나 위치 변경 재설치시에 자동으로 인접한 매크로셀의 정보를 리스닝하여, 인접 매크로셀에 설정된 위치 식별 정보를 독출하고, 독출된 위치 식별 정보를 펨토셀 설정 처리시에 펨토 관리 서버(200)로 전송하여, 자기의 위치 식별 정보로 할당받도록 하는 역할을 수행한다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 추가 도면을 통해 추후에 상세히 설명하기로 한다.
펨토 관리 서버(200)는, 다양한 지역에 설치된 펨토 AP(100)들과 연결되어 이들을 관리하고, 이들에 위치 식별 정보를 설정하는 펨토셀 설정 처리를 수행하여, 다수의 펨토셀을 형성해 기능 하도록 하는 역할을 수행한다. 상기 펨토 관리 서버(200)는 펨토셀 설정 처리시에 상기 펨토 AP(100)들로부터 위치 정보 수신시에, 상기 펨토 AP(100)가 확인하여 독출한 인접 매크로셀의 위치 식별 정보를 수신하고, 수신한 위치 식별 정보를 상기 펨토 AP(100)의 위치 식별 정보로 할당하여 설정 처리한다.
이때, 상기 위치 식별 정보로는 LTE 시스템 규격에 따른 TAI(Tracking Area Identity)가 이용되거나, WCDMA 시스템 규격에 따른 LAI(Location Area Identity)가 이용될 수 있다. 이하에서는, 이동통신 네트워크 시스템이 LTE 시스템이고, 위치 식별 정보는 LTE 시스템 규격에 따른 TAI(추적 영역 식별자)로 예를 들어 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 지원 펨토 AP 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 시스템에 이용되는 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 지원 펨토 AP 장치(100)를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 지원 펨토 AP 장치(100)는 리스닝 모듈(110), 방송정보 수신모듈(120), TAI 확인 모듈(130), TAI 전송 모듈(140), 펨토 AP 수행 모듈(150) 등으로 이루어진다.
상기 리스닝 모듈(110)은 펨토 AP 장치의 초기 설치시나 설치된 AP 장치를 위치를 옮겨서 다시 재설치할 때, 주변 정보를 수신할 수 있는 리스닝 모드로 전환 처리하는 역할을 수행한다. 상기 리스닝 모듈(110)을 통해 리스닝 모드로 전환되면, 주변 매크로셀의 기지국에서 송신하는 방송 정보 등을 수신할 수 있게 된다.
상기 방송정보 수신모듈(120)은 상기 리스닝 모듈(110)을 통해 리스닝 모드로 전환된 상태에서 주변의 매크로셀에서 송신하는 방송 정보를 수신하여, 인접한 매크로셀을 감지하는 역할을 수행한다. 여기서 수신하는 방송 정보는 주변 매크로셀 기지국에서 송신하는 System Information이 포함된다. 상기 방송정보 수신모듈(120)은 이렇게 수신된 방송정보를 통해서 가장 인접한 매크로셀이나 현재 위치를 커버하고 있는 매크로셀을 확정한다.
상기 TAI 확인 모듈(130)은 상기 방송정보 수신모듈(130)에서 인접 매크로셀로 확정된 매크로셀로부터 수신한 방송정보를 통해 해당 인접 매크로셀에 설정된 TAI를 확인하는 처리를 수행한다. 여기서, 상기 TAI는 LTE 시스템에서의 위치 식별 정보이고, 각 매크로셀 기지국과 펨토 AP에 각각 할당되어 설정되는 위치 식별자이다. 상술한 바와 같이, WCDMA 시스템에서는 상기 TAI 대신 LAI가 이용된다.
상기 TAI 전송 모듈(140)은, 시스템의 펨토 관리 서버(200)와 펨토셀 설정 처리 절차 중, 위치정보 전송시에 상기 TAI 확인 모듈(130)에서 확인된 TAI를 위치정보로 전송 처리하는 역할을 수행한다. 즉, 인접 매크로셀과 동일한 TAI를 펨토셀 설정 처리시 펨토 관리 서버(200)로 전송하여, 펨토 관리 서버(200)에서 상기 펨토 AP(100)에 위치 식별 정보를 할당할 때 상기 인접 매크로셀과 동일한 TAI를 설정하여 펨토셀 설정 처리를 하도록 한다. 이를 통해, 상기 펨토 AP 장치는 설치된 위치에 인접한 매크로셀에 설정된 TAI와 동일한 TAI가 할당되어 펨토셀로 설정된다. 따라서, 상기 펨토 AP 장치의 펨토셀은 상기 인접 매크로셀과 동일한 페이징 그룹으로 분류되어, 상기 펨토셀 커버리지 내에서 사용자 단말의 이동시에 불필요한 페이징 처리나 위치 등록 처리를 방지할 수 있게 된다.
상기 펨토 AP 수행 모듈(150)은 펨토 기지국으로서의 기능을 수행하여 펨토셀 서비스를 제공하도록 하는 역할을 수행한다. 즉, 기존의 일반적인 펨토 AP의 기능을 수행하는 모듈이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법의 절차를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법을 설명한다.
이번 실시예에서는, 펨토 AP #1이 특정 위치에 새로이 설치되거나 설치 위치가 변경되는 상황을 가정하여 설명하기로 한다.
먼저, 펨토 AP #1 장치가 특정 위치에 새로 설치되거나, 특정 위치로 이동하여 다시 재설치되어 위치가 변경되는 절차가 이루어진다.(S10)
펨토 AP #1가 이렇게 새로 설치되거나, 설치 위치가 변경되면, 주변에 위치한 인접 매크로셀을 감지하는 절차를 수행한다. 이때에는, 펨토 AP #1이 리스닝 모드로 전환하여 인접 매크로셀을 감지하거나, 주변 매크로셀에서 송신하는 방송정보(System Information)를 수신하여 감지하도록 할 수 있다.(S20)
펨토 AP #1에 인접하거나 펨토 AP #1이 커버리지 내에 포함된 매크로셀이 감지되면, 해당 인접 매크로셀의 정보를 확인하여 매크로셀에 할당된 위치 식별 정보를 독출하는 절차를 진행한다. 인접 매크로셀의 위치 식별 정보가 ID #1이라고 가정하면, 펨토 AP #1은 ID #1을 독출한다.(S30)
이렇게 위치 식별 정보를 독출한 다음, 펨토 AP #1은 펨토 관리 서버와 펨토셀 설정 처리 절차를 진행하는데, 펨토셀 설정 처리 절차 중 펨토 관리 서버로 위치 정보 전송시에, 상기 독출된 인접 매크로셀의 위치 식별 정보인 ID #1을 포함하여 전송하는 처리를 진행한다.(S40)
펨토 관리 서버에서는 상기 펨토 AP #1로부터 위치 식별 정보인 ID #1을 위치 정보 수신시 함께 수신하고, 펨토셀 설정 처리 절차를 수행한다. 펨토셀 설정 처리는 일반적인 펨토 AP들과의 설정 처리를 통해 펨토셀을 형성하고 펨토셀 서비스를 제공하도록 하는 초기화 및 셋업 절차이다. 이에 대한 상세한 설명은 각종 펨토셀 관련 규격에 명시되어 있어 상세한 설명은 생략한다. 아울러, 이때 펨토 AP로부터 위치정보와 장치정보를 수신하는 과정이 있는데, 이 과정에서 위치정보에 상기 펨토 AP #1의 위치 식별 정보인 ID #1을 포함하여 수신하게 된다.(S50)
펨토 관리 서버는 펨토셀 설정 처리 수행하면서, 상기 펨토 AP #1으로부터 수신한 위치 식별 정보인 ID #1을 상기 펨토 AP #1의 위치 식별 정보로 할당하여 설정 처리하는 절차를 수행한다. 이를 통해, 펨토 관리 서버는 데이터베이스에 상기 펨토 AP #1은 ID #1의 위치 식별 정보에 대응하여 저장하게 된다.(S60)
이와 같이, 펨토 관리 서버는 펨토셀 설정 처리가 완료되면 펨토 AP #1으로 펨토셀 설정 처리 결과와 함께, 상기 펨토 AP #1에 할당되어 설정된 위치 식별 정보가 ID #1이라는 정보를 포함하여 설정 처리 완료 확인 메시지를 전송하는 절차가 이루어진다.(S70)
상기와 같이, 펨토 AP와 펨토 관리 서버 간에 펨토셀 설정 절차를 수행할 때에 펨토 AP가 설치된 위치에 인접한 매크로셀의 위치 식별 정보를 자동으로 해당 펨토 AP에 동일하게 할당하여 설정 처리를 완료하므로, 해당 펨토 AP는 주변 인접 매크로셀과 동일한 페이징 그룹으로 분류될 수 있다. 이를 통해 유사 지역에서 이동통신 단말이 이동할 경우, 불필요한 페이징 처리나 위치 등록 처리를 수반하지 않도록 하여, 시스템의 부하를 줄일 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 지원 펨토 AP 장치에서 이루어지는 동작 절차를 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 펨토 AP 장치에서 이루어지는 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 지원 절차를 설명하기로 한다.
펨토 AP 장치가 새로이 특정 장소에 설치되거나, 설치 위치를 변경하여 재설치될 경우에 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 지원 절차가 시작되며, 먼저 펨토 AP 장치가 리스닝 모드로 전환하는 절차가 이루어진다. 펨토 AP 장치가 리스닝 모드로 전환되면, 주변에서 송신하는 방송 정보(System Information)를 수신할 수 있게 된다.(S1)
펨토 AP 장치가 리스닝 모드로 전환되면, 주변의 매크로셀에서 송신하는 방송을 수신하는 절차가 수행된다. 이때에는, 주변에 인접한 매크로셀 뿐만 아니라 수신 범위 내에 포함된 모든 정보 송신 신호를 수신할 수 있다.(S2)
펨토 AP 장치에서는 이렇게 송신되는 방송 정보를 수신하고, 수신된 방송 정보들을 통해서 가장 인접한 매크로셀 또는 커버리지 내에 속하는 매크로셀을 감지하는 절차가 이루어진다. 이때에는, 방송 신호 수신 세기 등을 통하여 인접 매크로셀을 감지하고 인접 여부를 확정할 수 있다.(S3)
인접 매크로셀이 감지되거나 확정되게 되면, 해당 인접 매크로셀에서 수신한 방송 정보를 분석하여, 해당 인접 매크로셀에 할당된 위치 식별 정보인 TAI를 확인하는 절차가 수행된다. 즉, 매크로셀은 방송 정보를 송신할 때에 매크로셀의 TAI 정보를 포함하여 송신하므로, 이 방송 정보를 수신하면 이에 포함된 매크로셀의 TAI를 독출할 수 있다.(S4)
펨토 AP 장치는 인접 매크로셀의 TAI를 확인한 다음, 시스템의 펨토 관리 서버와 펨토셀 설정 절차를 수행하게 된다. 이때에는, 펨토 AP 장치가 새로 설치되거나 재설치된 상태이므로, 시스템의 펨토 관리 서버와 펨토셀 설정 절차를 수행해야 상기 펨토 AP 장치가 펨토셀을 형성하여 펨토셀 서비스를 수행할 수 있다.(S5)
이 후, 펨토 AP 장치는 펨토셀 설정 처리 절차 중, 시스템에 장치 식별 정보와 위치 정보 등을 선택사항으로 메시지로 전송하는 절차를 이용하여, 위치 정보에 상기 독출된 TAI를 포함시켜 전송하는 처리를 수행한다. 이러한 절차를 통해, 시스템의 펨토 관리 서버에서는 상기 펨토 AP 장치에 할당하여 설정 처리할 위치 식별 정보를 상기 메시지에 포함된 TAI로 결정할 수 있도록 한다.(S6)
펨토 AP 장치에서는 시스템과의 펨토셀 설정 처리를 통해, 상기 시스템으로 전송한 인접 매크로셀과 동일한 TAI가 할당되어 설정 처리가 완료된다. 즉, 상기 펨토 AP 장치에서 독출된 인접 매크로셀의 TAI가 시스템과의 펨토셀 설정 처리 절차를 통해서 다시 상기 새로 설치된 펨토 AP 장치에 할당되고, 시스템으로부터 설정 처리 완료 메시지를 수신하여 절차를 마무리하게 된다.(S7)
이를 통해, 본 발명에 따른 펨토 AP 장치는 자동으로 인접한 매크로셀의 위치 식별 정보인 TAI와 동일한 TAI가 할당되어 펨토셀 설정 처리 절차를 수행하도록 지원한다. 따라서, 본 발명에 따른 펨토 AP 장치는 새로 설치시 또는 위치 변경 재설치시 자동으로 인접한 매크로셀과 동일한 TAI가 설정되고, 해당 매크로셀과 같은 페이징 그룹으로 분류되어 불필요한 위치 등록 처리와 페이징 처리를 방지할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법에 따라 LTE 시스템에서 이루어지는 펨토셀 설정 처리 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 6에 도시된 LTE 시스템에서 이루어지는 절차는 3GPP TS 32.593 규격에 따른 절차를 예로 들어 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 펨토 AP 장치는 최초 설치시 또는 위치 변경 설치시에 상술한 바와 같이, 주변 인접 매크로셀의 TAI를 독출한 상태이다. 이 상태에서 LTE 시스템을 통해 펨토셀 설정 절차를 진행하는 예가 상기 도 6에 도시되었다.
여기서, HeNB는 Home eNodeB로 LTE 시스템에서의 펨토 AP를 의미하고, HeMS는 Home eNodeB Management System으로 LTE 시스템에서의 펨토 관리 서버를 의미한다. 그 외 DNS는 Domain Name Server를 의미하고, SeGW는 Security Gateway를 의미한다.
도면을 살펴보면, HeNB는 인접 매크로셀의 TAI를 독출한 상태에서 LTE 시스템과 펨토셀 설정 절차를 시작하는데, Public DNS와 Initial SeGW, Private DNS, Initial HeMS 등과 규격에 따른 설정 처리 절차를 진행한다.(S101)
다음, HeNB가 Inital HeMS와 TR-069 Inform Request 메시지 전송 처리를 진행하는 절차에서, 장치 ID와 위치 정보를 선택사항으로 포함하여 전송하게 되는데, 이때 상기 독출한 인접 매크로셀의 TAI를 위치 정보로 포함시켜 전송하도록 처리한다.(S102)
Initial HeMS는 TR-069 Inform Request 메시지를 수신하고, 펨토셀 설정 처리를 수행하여 설정된 각종 파라미터를 TR-069 SetParameter 메시지를 통해 상기 HeNB로 전송하는 절차를 진행한다. 이때, Initial HeMS는 수신한 TAI를 상기 HeNB의 TAI로 할당하는 설정 처리를 수행하고, TR-069 SetParameter 메시지에 할당된 TAI 메시지를 파라미터로 값으로 하여 메시지를 HeNB로 전송하는 처리를 수행한다.(S103)
다음, HeNB는 일반적인 규격의 절차대로 나머지 LTE 노드들과 펨토셀 설정 처리를 마무리하는 절차를 수행한다. 이러한 LTE 규격에 따른 펨토셀 설정 처리 절차를 통해 펨토 AP는 자동으로 인접 매크로셀에서 독출한 TAI 값을 할당받아 펨토셀로 설정되어, 인접 매크로셀과 동일한 페이징 그룹으로 포함된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 아니된다. 어떤 환경에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100 : 펨토 AP 200 : 펨토 관리 서버

Claims (14)

  1. 이동통신 네트워크 환경에서 펨토셀의 위치 식별 정보를 자동으로 설정하는 방법으로서,
    (a) 펨토 AP(Access Point)에서 주변에 위치한 인접 매크로셀의 위치 식별 정보를 확인하는 단계;
    (b) 시스템에서의 펨토셀 설정 처리시에 상기 펨토 AP는 상기 확인된 인접 매크로셀의 위치 식별 정보를 위치정보로 전송하는 단계; 및
    (c) 시스템에서는 상기 펨토 AP로부터 수신한 위치정보의 위치 식별 정보를 상기 펨토 AP의 위치 식별 정보로 설정하는 단계;를 포함하는 것으로서,
    상기 단계 (a)는,
    상기 펨토 AP가 리스닝 모드로 전환하는 단계;
    상기 펨토 AP가 상기 리스닝 모드를 이용하여, 주변에 위치한 인접 매크로셀에서 송신하는 방송정보(System Information)를 수신하는 단계; 및
    상기 펨토 AP가 수신한 방송정보 중에서, 상기 방송정보의 수신 세기를 이용하여 상기 펨토 AP에서 가장 인접하는 매크로셀을 확정하고, 상기 확정된 인접 매크로셀의 위치 식별 정보를 확인하는 단계를 포함하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 식별 정보는,
    LTE 시스템 규격에 따른 TAI(Tracking Area Identity)인 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 식별 정보는,
    WCDMA 시스템 규격에 따른 LAI(Location Area Identity)인 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a)는,
    상기 펨토 AP가 초기 설치시에 수행되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a)는,
    상기 펨토 AP의 설치 위치가 변경될 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는,
    LTE 규격에 의한 펨토셀 설정 절차에 따라 TR-069 Inform request 메시지에 장치 ID 및 위치 정보를 선택사항으로 전송할 시, 상기 인접 매크로셀 위치 식별 정보인 TAI를 위치 정보로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (c)는,
    LTE 규격에 의한 펨토셀 설정 절차에 따라 TR-069 Set Parameter 메시지에 상기 펨토 AP로부터 수신한 상기 인접 매크로셀의 위치 식별 정보인 TAI를 상기 펨토 AP의 TAI로 설정하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법.
  10. 이동통신 네트워크 환경인 LTE 시스템에서 펨토셀의 TAI(Tracking Area Identity)를 자동으로 설정하는 방법으로서,
    (1) 펨토 AP(Access Point)의 초기 설치시 또는 설치 위치 변경시에, 상기 펨토 AP가 리스닝 모드로 전환하는 단계;
    (2) 상기 펨토 AP가 주변에 위치한 인접 매크로셀에서 송신하는 방송 정보(System Information)를 수신하여 인접 매크로셀을 감지하는 단계;
    (3) 상기 펨토 AP는 감지된 인접 매크로셀에서 수신한 방송 정보를 통해 상기 인접 매크로셀의 TAI를 확인하는 단계;
    (4) 시스템에서 LTE 규격에 의한 펨토셀 설정 절차에 따라 TR-069 Inform request 메시지에 장치 ID 및 위치 정보를 선택사항으로 전송할 시, 상기 인접 매크로셀 TAI를 위치 정보로 전송하는 단계; 및
    (5) 시스템에서는 LTE 규격에 의한 펨토셀 설정 절차에 따라 TR-069 Set Parameter 메시지에 상기 펨토 AP로부터 수신한 상기 인접 매크로셀의 TAI를 상기 펨토 AP의 TAI로 설정하는 단계;를 포함하는 것으로서,
    상기 (3)단계는,
    수신된 복수개의 상기 방송 정보의 수신 세기를 이용하여, 상기 펨토 AP에 가장 인접하는 인접 매크로셀을 확정하고, 상기 확정된 인접 매크로셀의 TAI를 확인하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 방법.
  11. 이동통신 네트워크 환경에서 펨토셀의 위치 식별 정보를 자동으로 설정하는 시스템으로서,
    초기 설치 및 설치 위치 변경시에 주변에 위치한 인접 매크로셀의 위치 식별 정보를 확인하고, 시스템과의 펨토셀 설정 처리시에 상기 확인한 인접 매크로셀의 위치 식별 정보를 위치정보로 전송하는 펨토 AP; 및
    펨토셀 설정 처리시에 상기 펨토 AP로부터 위치정보 수신시, 상기 펨토 AP가 확인한 위치 식별 정보를 수신하고, 수신한 위치 식별 정보를 상기 펨토 AP의 위치 식별 정보로 설정하여, 펨토셀 설정 처리를 수행하는 펨토 관리 서버;를 포함하는 것으로서,
    상기 펨토 AP는, 상기 초기 설치 및 설치 위치 변경시에 리스닝 모드로 전환하여 주변에 위치한 인접 매크로셀에서 송신하는 방송 정보를 수신하고, 수신되는 복수개의 상기 방송 정보의 수신세기를 이용하여, 가장 인접하는 인접 매크로셀을 확정하며, 상기 확정된 인접 매크로셀의 위치 식별 정보를 상기 위치정보로 전송하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 이동통신 네트워크 환경은 LTE 시스템이고,
    상기 위치 식별 정보는, LTE 시스템 규격에 따른 TAI(Tracking Area Identity)인 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 시스템.
  13. 삭제
  14. 이동통신 네트워크 환경인 LTE 시스템에서 펨토셀의 TAI(Tracking Area Identity)를 자동으로 설정하도록 지원하는 펨토 AP 장치로서,
    초기 설치시 또는 설치 위치 변경시에 리스닝 모드로 전환하여, 주변 정보를 수신하는 리스닝 모듈;
    상기 리스닝 모듈을 통해 리스닝 모드 전환시, 주변에 위치한 인접 매크로셀에서 송신하는 방송 정보(System Information)를 수신하여 인접 매크로셀을 감지하는 방송정보 수신모듈;
    상기 방송정보 수신모듈에서 수신한 방송정보를 통해 상기 인접 매크로셀의 TAI를 확인하는 TAI 확인모듈; 및
    시스템과의 펨토셀 설정 처리시, 상기 TAI 확인모듈을 통해 확인한 상기 인접 매크로셀의 TAI를 위치정보로 전송하여, 시스템에서 상기 TAI로 펨토셀 설정 처리를 수행하도록 지원하는 TAI 전송모듈;을 포함하는 것으로서,
    상기 TAI 확인모듈은, 상기 수신되는 복수개의 방송정보의 수신 세기를 이용하여, 상기 펨토 AP에 가장 인접하는 인접 매크로셀을 확정하고, 상기 확정된 인접 매크로셀의 TAI를 확인하는 이동통신 시스템에서 펨토셀 위치 식별 정보 자동 설정 지원 펨토 AP 장치.
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