KR101552280B1 - 이종 네트워크에서 전력 감소 요청을 이용한 단말의 초기 접속 방법 및 장치 - Google Patents

이종 네트워크에서 전력 감소 요청을 이용한 단말의 초기 접속 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 매크로 셀 기지국과 적어도 하나의 펨토 셀 기지국이 공존하는 이종 네트워크에서 단말의 초기 접속 방법 및 장치에 관한 것으로서, 상기 매크로 셀 기지국 또는 상기 펨토 셀 기지국으로부터 셀 ID를 수신하는 단계, 상기 수신한 셀 ID가 펨토 셀 ID인 경우, 상기 펨토 셀 기지국에게 전력 감소 요청 메시지를 전송하는 단계, 상기 펨토 셀 기지국으로부터 전력 감소 확인 메시지 수신 시, 상기 매크로 셀 기지국으로부터 전송되는 매크로 셀 ID 수신을 재시도하는 단계 및 상기 매크로 셀 기지국으로부터 전송되는 매크로 셀 ID를 수신한 경우 상기 매크로 셀 기지국에 대해 초기 접속을 시도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면 펨토 셀 기지국 인근에 위치한 매크로 단말은 매크로 셀에 접속하고자 하는 경우, 펨토 셀 기지국으로부터의 간섭 제어를 통해 상기 매크로 셀의 ID를 탐색하여 초기 접속할 수 있다.
매크로 단말, 매크로 셀 기지국, 펨토 셀 기지국, 전력 감소

Description

이종 네트워크에서 전력 감소 요청을 이용한 단말의 초기 접속 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR INITIAL ACCESS OF USER EQUIPMENT USING POWER REDUCTION REQUEST IN HETEROGENEOUS NETWORK}
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 이종 네트워크에서 전력 감소 요청을 이용한 단말의 초기 접속 방법 및 이를 수행하는 장치에 관한 것이다.
현재, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)를 위한 SI(Study Item) 단계에서 이종 네트워크(Heterogeneous network)에서의 통신 시스템이 활발하게 논의되고 있다. 이종 네트워크는 매크로 셀(Macro cell)을 위한 매크로 기지국(eNodeB), 펨토 셀(Femto cell)을 위한 펨토 셀 기지국(Home eNodeB, HNB), 데이터 중계를 위한 릴레이(relay)등 다양한 종류의 시스템이 배치되어 있는 네트워크를 의미한다. 특히, 펨토 셀은 기존 이동통신 서비스의 1개 기지국이 담당하는 커버리지 보다 훨씬 작은 집안, 사무실 등의 제한된 영역을 커버하는 서비스를 의미한다. 그리고 펨토 셀은 실내 유선 IP망에 연결된 초소형 기지국인 펨토 셀 기지국(HNB)을 이용하여 이 동통신 단말기를 통해 자유롭게 유무선 통신 서비스를 제공한다. 이때, 상기 초소형 기지국은 접속이 허용된 단말에게만 서비스를 제공하게 된다. 이와 같이, 접속이 허용된 단말에게만 서비스를 제공하는 펨토 셀 기지국을 CSG HNB(Closed Subscriber Group eNodeB)라고 부르며, 상기 접속이 허용된 단말은 CSG(Closed Subscriber Group)의 일원이 된다.
한편, 펨토 셀 인근에 위치하고 있는 단말이 상기 펨토 셀 기지국에서 접속이 허용되지 않은 경우, 상기 단말은 매크로 셀 기지국의 동기 신호를 수신하여 상기 매크로 셀 기지국에 접속해야 한다. 하지만, 펨토 셀 기지국으로부터의 동기 신호가 매크로 셀 기지국으로부터의 동기 신호에 비해 월등히 강한 전력을 가지는 경우, 상기 단말은 상기 매크로 셀 기지국의 동기 신호로부터 ID를 탐색하는데 실패할 확률이 높아지게 된다.
따라서 매크로 셀에 접속해야 하는 단말에게 간섭을 주지 않으면서, 동시에 펨토 셀에 접속해야 하는 단말에 대한 데이터 전송량을 유지할 수 있는 간섭 제어 방법에 대한 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 매크로 셀에 접속해야 하는 단말에게 간섭을 주지 않으면서, 동시에 펨토 셀에 접속해야 하는 단말에 대한 데이터 전송량을 유지할 수 있는 단말의 초기 접속 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 매크로 셀 기지국과 적어도 하나의 펨토 셀 기지국이 공존하는 네트워크에서 단말의 초기 접속 방법은 상기 매크로 셀 기지국 또는 상기 펨토 셀 기지국으로부터 셀 ID를 수신하는 단계, 상기 수신한 셀 ID가 펨토 셀 ID인 경우, 상기 펨토 셀 기지국에게 전력 감소 요청 메시지를 전송하는 단계 및 상기 펨토 셀 기지국으로부터 전력 감소 확인 메시지 수신 시, 상기 매크로 셀 기지국으로부터 전송되는 매크로 셀 ID 수신을 재시도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 매크로 셀 기지국과 적어도 하나의 펨토 셀 기지국이 공존하는 네트워크에서 상기 펨토 셀 기지국의 전송 전력 제어 방법은 상기 매크로 셀 기지국에 접속하려는 단말로부터 전력 감소 요청 메시지를 수신하는 단계, 전송 전력 감소 수행 가능 시, 전송 전력을 감소시켜 신호를 전송하는 단계 및 상기 단말에게 전력 감소 확인 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 매크로 셀 기지국과 적어도 하나의 펨토 셀 기지국이 공존 하는 네트워크에서 상기 매크로 셀에 초기 접속하기 위한 단말은 상기 매크로 셀 기지국 또는 펨토 셀 기지국으로부터 전송되는 셀 접속 정보를 수신하며, 생성된 메시지를 상기 매크로 셀 기지국 또는 펨토 셀 기지국으로 전송하는 송수신기, 펨토 셀 ID 수신 감지 시 전력 감소 요청 메시지를 생성하여 상기 펨토 셀 기지국에게 전송하며, 상기 펨토 셀 기지국으로부터 전력 감소 확인 메시지 수신 시 상기 매크로 셀 기지국으로부터 전송되는 매크로 셀 ID 수신을 재시도하도록 제어하는 컨트롤러 및 상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 메시지를 생성하는 메시지 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 매크로 셀 기지국과 적어도 하나의 펨토 셀 기지국이 공존하는 네트워크에서 전송 전력을 제어하는 펨토 셀 기지국은 상기 매크로 셀 기지국에 접속하려는 단말로부터 전송되는 셀 접속 정보를 수신하며, 생성된 메시지를 상기 단말에게 전송하는 송수신기, 상기 단말로부터 전력 감소 요청 메시지 수신 시 전송 전력 감소 수행이 가능한지 판단하고, 전송 전력 감소 가능 시 전송 전력을 감소시켜 신호를 전송하도록 제어하는 컨트롤러 및 상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 메시지를 생성하는 메시지 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 펨토 셀 기지국 인근에 위치한 매크로 단말은 매크로 셀에 접속하고자 하는 경우, 펨토 셀 기지국으로부터의 간섭 제어를 통해 상기 매크로 셀의 ID를 탐색할 수 있다. 이와 동시에, 펨토 셀 기지국은 매크로 단말이 매크로 셀 기지국에 접속한 후에는 전송 전력을 회복하게 되므로 자신에게 가입된 단말 들에 대한 데이터 전송량을 일정하게 유지할 수 있다.
본 발명의 셀 접속 정보는 단말이 매크로 셀 기지국 또는 펨토 셀 기지국에 접속하기 위해 필요한 셀 ID, 제어 메시지 등을 의미할 수 있다. 이 경우 상기 제어 메시지는 본 발명의 전력 감소 요청 메시지, 전력 감소 확인 메시지, 접속 확인 메시지 등을 포함할 수 있으며 각 메시지에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명이 속하는 기술 분야의 이종 네트워크의 구성을 도시하는 구성도이다. 도 1을 참조하여 종래 기술의 문제점도 동시에 기술하기로 한다. 도 1에서 도시되는 바와 같이, 이종 네트워크는 매크로 셀(110), 매크로 셀 기지국(120), 펨토 셀(130), 펨토 셀 기지국(140), 매크로 단말(150)을 포함하여 구성될 수 있다.
매크로 셀 기지국(120)은 매크로 셀(110)의 통신 서비스 영역 내에 존재하는 단말들에게 음성, 데이터 등의 이동통신 서비스를 제공한다. 그리고 도 1에서는 매크로 셀(110)이 하나의 펨토 셀(130)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 복수의 펨토 셀(130)을 포함할 수 있다. 이하에서는 매크로 셀(110)과 매크로 셀 기지국(120)을 필요에 따라 혼용하여 사용하기로 한다.
펨토 셀 기지국(140)은 펨토 셀(130)의 통신 서비스 영역 내에 존재하는 단말들에게 음성, 데이터 등의 이동통신 서비스를 제공한다. 펨토 셀 기지국(140)은 일반적으로 펨토 셀(130) 서비스에 등록된 펨토 셀 전용 단말에 대해서만 서비스를 제공한다. 그러나 최근에는 상기 펨토 셀(130) 서비스에 등록되지 않은 일반 단말에 대해서도 서비스를 제공하는 방안에 대해서도 논의 중이며 본 발명에서 이를 배제하는 것은 아님에 유의해야 한다. 이하에서 기술되는 펨토 셀 기지국(140)은 자신에게 등록된 펨토 셀 전용 단말에 대해서만 서비스를 제공하는 CSG HNB임을 가정하여 설명하도록 한다. 한편, 펨토 셀 기지국(130)은 무선망 제어기(도면에는 미도시)에 연결되어 코어 네트워크(도면에는 미도시)에 연결되면서, 이동통신 서비스를 단말들에게 제공한다. 이하에서는 펨토 셀(130)과 펨토 셀 기지국(140)을 필요에 따라 혼용하여 사용하기로 한다.
매크로 단말(150)은 펨토 셀 기지국(140)이 제공하는 서비스에 가입되지 않아 매크로 셀 기지국(120)으로부터 이동통신 서비스를 제공받아야 하는 단말이다. 상기한 바와 같이, 다른 실시예에 따라 매크로 단말(150)이 펨토 셀 기지국(140)에 접속하는 것도 가능하지만, 본 발명의 실시예에서 상기 매크로 단말(150)은 매크로 셀 기지국(120)을 통해 이동통신 서비스를 제공받는 단말임을 가정하기로 한다.
한편, 도 1에서 도시되는 바와 같이 매크로 단말(150)이 매크로 셀 기지국(120)보다 펨토 셀 기지국(140)에 인접하여 위치한 경우, 펨토 셀 기지국(140)으로부터의 동기 신호(F)가 매크로 셀 기지국(120)으로부터의 동기 신호(M)보다 큰 전력을 가질 수 있다. 이 경우, 매크로 단말(150)은 매크로 셀 기지국(120)의 ID를 탐색하는데 실패할 확률이 높게 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 3GPP의 TSG RAN 4에서는 매크로 셀과 펨토 셀 간의 간섭 제어를 위한 기술을 연구 중이다. 특히, TR 25.967 Home eNode B에 관련한 TR(Technical reports)에서 Home eNode B의 하향 링크 간섭 제어 관련 기술이 제시되어 있다.
도 2는 펨토 셀의 하향 링크 간섭 제어 기술을 도시하는 도면이다. 상기 도 2를 참고하여 펨토 셀이 자신에게 인접한 매크로 단말(150)에게 미치는 간섭을 제어하는 기술에 대해 설명하도록 한다.
상기 기술은 매크로 셀 기지국(120)으로부터의 동기 신호를 펨토 셀 기지국(140)이 수신해 보고, 매크로 셀 동기 신호가 펨토 셀 기지국(140)의 신호에 비해 낮은 전력을 가지는 경우, 상기 펨토 셀 기지국(140)의 동기 신호 전송 전력을 낮추는 방법이다.
이를 위해, 펨토 셀 기지국(140)은 210 단계에서 인접한 매크로 셀 기지국(120)의 동기 신호를 수신하여 상기 동기 신호의 세기를 측정한다. 그리고 펨토 셀 기지국(140)은 220 단계에서, 측정한 매크로 셀 기지국(120)의 동기 신호 세기와 자신에게 가입된 단말들에게 서비스하는 신호의 세기를 비교한다.
만약, 매크로 셀 기지국(120)의 동기 신호 세기가 더 작다면, 펨토 셀 기지국(140)은 230 단계로 진행하여 자신의 전송 신호 세기를 낮춘다. 반면, 매크로 셀 기지국(120)의 동기 신호 세기가 더 크다면, 펨토 셀 기지국(140)은 240 단계로 진행하여 현재 자신의 전송 신호 세기를 유지한다.
상기 도 2에서 기술한 종래의 간섭 제어 방법에 따르면, 펨토 셀 기지국(140)은 매크로 단말(150)을 위하여 자신이 서비스 하고 있는 단말들에게 항상 낮은 전력으로 신호를 전송해야 한다. 이에 따라, 펨토 셀 기지국(140)에 접속하고자 하는 단말은 펨토 셀 기지국(140)으로부터 낮은 전력의 신호를 수신하게 되므로, 수신 신호 복호에 실패할 확률이 증가된다. 그러면 복호에 실패한 신호에 대한 재전송이 발생하게 되고, 이에 따라 데이터 전송량이 감소된다는 문제점이 존재한다.
따라서 매크로 셀 기지국(120)에 접속해야 하는 단말(150)들에게 간섭을 주지 않으면서 펨토 셀 기지국(140)으로부터 서비스 받는 단말의 데이터 전송량을 유지할 수 있는 간섭 제어 방법에 대한 필요성이 대두된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라, 펨토 셀 기지국(140)에 인접한 매크로 단말(150)이 매크로 셀 기지국(120)에 접속하고자 하는 경우, 간섭 제어 요청을 이용하여 매크로 셀 기지국(120)으로부터 동기 신호를 수신하는 과정을 도시하는 순서도이다.
우선, 매크로 단말(150)은 310 단계에서, 동기 신호로부터 셀 ID(Cell ID) 탐색을 시도한다. 그리고 매크로 단말(150)은 320 단계에서 셀 ID 탐색에 성공하였는지 판단한다.
셀 ID 탐색에 실패하면, 매크로 단말(150)은 310 단계로 복귀하여 셀 ID 탐색을 반복적으로 시도한다. 만약, 셀 ID 탐색에 성공하면 매크로 단말(150)은 330 단계에서, 시스템 정보(System Information, SI)를 수신하여 복호한다.
매크로 단말(150)은 시스템 정보로부터 상기 탐색한 셀 ID가 매크로 셀 ID라고 판단되는 경우, 350 단계로 진행하여 표준에서 정해진 절차를 수행한다. 매크로 셀 기지국(120)의 동기 신호 전력이 펨토 셀 기지국(140)의 신호 전력보다 큰 경우, 매크로 단말(150)이 매크로 셀 ID를 탐색할 확률이 높아지게 된다.
반면, 시스템 정보로부터 상기 탐색한 셀 ID가 펨토 셀 ID라고 판단되는 경우, 매크로 단말(150)은 360 단계로 진행하여 펨토 셀 기지국(140)에게 전력 감소 요청 메시지(Power Reduction Request)를 전송한다. 그러면, 후술하는 바와 같이 펨토 셀 기지국(140)은 전력 감소 수행 가능 시, 전송 전력을 감소시키고 전력 감소 확인 메시지(Power Reduction Confirmation)를 상기 매크로 단말(150)에게 전송한다.
그러면 매크로 단말(150)은 370 단계에서, 상기 펨토 셀 기지국(140)으로부터 상기 전력 감소 확인 메시지를 수신하게 된다. 그러면 매크로 단말(150)은 310 단계로 복귀하여, 310 단계 내지 350 단계를 수행하여 매크로 셀 ID를 획득할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라, 매크로 단말(150)의 간섭 제어 요청에 따른 펨토 셀 기지국(140)의 전력 제어 과정을 도시하는 순서도이다.
우선, 매크로 단말(150)은 도 4에서 도시한 과정을 통해 전력 감소 요청 메시지를 펨토 셀 기지국(140)에게 전송한다. 그러면 펨토 셀 기지국(140)은 410 단계에서, 매크로 단말(150)로부터 전력 감소 요청 메시지를 수신한다. 그러면 펨토 셀 기지국(140)은 420 단계에서, 전력 감소 수행 여부를 결정하게 된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 펨토 셀 기지국(140)은 자신에게 등록된 단말에게 서비스를 제공해야 하거나 또는 전송할 데이터 량이 많은 경우, 전력 감소를 수행하지 않을 수 있다. 이와 같이, 전력 감소를 수행할 수 없는 경우, 펨토 셀 기지국(140)은 430 단계로 진행하여 매크로 단말(150)의 전력 감소 요청을 무시한다.
반면, 전력 감소 수행이 가능한 경우, 펨토 셀 기지국(140)은 440 단계에서 단말들에게 전송하는 신호의 전력 세기를 감소시킨다. 그리고 펨토 셀 기지국(140)은 450 단계로 진행하여 매크로 단말(150)에게 전력 감소 확인 메시지를 전송한다.
도 5는 상기 도 3 및 도 4에서 기술한 간섭 제어 절차에 대한 구체적인 실시예로서, 랜덤 액세스(Random Access) 수행 단계에서 매크로 단말(150)의 간섭 제어 요청과 펨토 셀 기지국(140)의 확인 메시지 전송 절차를 도시하는 순서도이다. 이하에서는 도 3 및 도 4에 도시된 순서도를 포함하여 도 5에 도시된 실시예를 설명하도록 한다. 도 5에서는 펨토 셀 ID를 수신한 매크로 단말(150)이 랜덤 액세스 과정을 통해 펨토 셀 기지국(140)에게 전력 감소 요청 메시지를 전송하고, 이에 대응하여 전력 감소 확인 메시지를 수신하는 과정을 도시한다.
매크로 단말(150)은 도 3의 330 단계에서, 펨토 셀 기지국(140)의 시스템 정보로부터 상기 펨토 셀 기지국(140)에 대해 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위한 관련 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 매크로 단말(150)은 340 단계에서, 감지된 셀 ID가 펨토 셀 ID라는 것을 인지한 후 펨토 셀 기지국(140)에 대해 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다. 상기의 랜덤 액세스 절차가 도 5에서 도시된다.
매크로 단말(150)은 도 5의 510 단계에서, 펨토 셀 기지국(140)에게 랜덤 액 세스 프리앰블(Random Access Preamble)을 전송한다. 그러면 펨토 셀 기지국(140)은 520 단계에서, 매크로 단말(150)에게 랜덤 액세스 응답(Random Access Response)을 전송한다.
그러면, 매크로 단말(150)은 530 단계에서, 펨토 셀 기지국(140)에게 전력 감소 요청 메시지를 포함한 L2/L3 메시지를 전송한다. 매크로 단말(150)로부터 전력 감소 요청 메시지를 수신한 펨토 셀 기지국(140)은 도 4의 420 단계에서, 전력 감소 절차를 수행할 수 있다고 판단되는 경우, 440 단계로 진행하여 전력 감소를 수행한다. 그리고 펨토 셀 기지국(140)은 도 5의 540 단계에서, 전력 감소 확인 메시지를 포함하는 early contention resolution을 위한 메시지를 매크로 단말(150)에게 전송한다.
매크로 단말(150)은 도 3의 370 단계에서, 펨토 셀 기지국(140)으로부터 전력 감소 확인 메시지를 수신한 것으로 판단한 경우, 310 단계로 복귀하여 310 단계 내지 350 단계를 수행하여 매크로 셀 ID를 획득한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라, 펨토 셀 기지국(140)이 전력 감소를 수행한 후, 다시 신호 세기를 복구하는 과정을 도시하는 순서도이다.
우선, 펨토 셀 기지국(140)은 전력 감소를 수행한 경우, 610 단계에서 전력 감소 타이머를 상수 C로 설정(tpower_reduction = C)한다. 그리고 펨토 셀 기지국(140)은 620 단계에서, 상기 전력 감소 타이머 동작이 종료되었는지(tpower_reduction = 0) 여부를 판단한다.
종료되지 않은 경우, 펨토 셀 기지국(140)은 640 단계로 진행하여 전송하는 신호의 세기를 유지하고 이와 동시에 상기 전력 감소 타이머의 값을 1 감소시킨다. 만약, 전력 감소 타이머의 동작이 종료되었다면, 펨토 셀 기지국(140)은 630 단계로 진행하여 전송하는 신호의 세기를 매크로 단말(150)의 간섭 제어 요청에 따라 신호 세기를 줄이기 이전의 세기로 회복한다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라, 펨토 셀 기지국(140)이 전력 감소를 수행한 후, 다시 신호 세기를 복구하는 과정을 도시하는 순서도이다. 여기서 도 7은 매크로 셀 기지국(120)의 신호 송수신 절차를 도시하는 도면이며, 도 8은 펨토 셀 기지국(140)의 신호 세기 회복 절차를 도시하는 도면이다.
우선, 도 7에 대해 기술하도록 한다.
매크로 셀 기지국(120)은 710 단계에서, 매크로 단말(150)이 자신에게 접속했다는 사실을 인지한다. 이 경우, 매크로 단말(150)은 상기 매크로 셀 기지국(120)에 랜덤 액세스를 수행하는 과정에서 획득한 펨토 셀 ID와, 펨토 셀 기지국(120)으로부터 수신한 전력 감소 확인 메시지를 상기 매크로 셀 기지국(120)에게 전송한다. 따라서 매크로 셀 기지국(120)은 상기 매크로 단말(150)이 상기 펨토 셀 기지국(140)에게 전력 감소를 요청하고, 상기 펨토 셀 기지국(140)이 전력 감소를 수행하였음을 인지할 수 있다.
매크로 셀 기지국(120)은 720 단계에서, 매크로 단말(150)이 자신에게 접속하였음을 확인하는 접속 확인 메시지를 펨토 셀 기지국(140)에게 전송한다. 그러면 펨토 셀 기지국(140)은 상기 접속 확인 메시지를 수신하고 신호 세기를 회복하는 바, 이에 대한 구체적인 절차는 도 8에서 설명하도록 한다.
도 8에 있어서, 펨토 셀 기지국(140)은 전력 감소를 수행한 후 810 단계에서 매크로 셀 기지국(120)으로부터 접속 확인 메시지를 수신한다. 상기 접속 확인 메시지는 매크로 단말(150)이 매크로 셀 기지국(120)에 성공적으로 접속하였음을 확인하는 메시지이다.
그러면 펨토 셀 기지국(140)은 820 단계에서, 전력 감소를 수행하기 이전의 세기로 전송 전력을 회복한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 매크로 단말(150)의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 9에서 도시되는 바와 같이, 매크로 단말(150)은 수신기(901), 역다중화기(902), PSS/SSS 디코더(903), PBCH 디코더(904), PDCCH 디코더(905), PDSCH 디코더(906), 시스템 정보 저장부(907), 메시지 생성부(908), 컨트롤러(909), 송신기(910)를 포함할 수 있다.
수신기(901)에서 수신된 신호는 역다중화기(920)를 통해 각각 분리된다. 그리고 상기 분리된 신호는 각각 PSS/SSS 디코더(903), PBCH 디코더(904), PDCCH 디코더(905), PDSCH(906) 디코더에 입력된다.
여기서 매크로 단말(150)은 PSS/SSS 디코더(903)의 디코딩 결과를 통해 물리 셀 식별자를 획득하고, PBCH 디코더(904)의 디코딩 결과를 통해 마스터 정보 블록(Master Information Block, MIB)을 획득하여 시스템 정보 저장부(907)에 저장한다.
또한 매크로 단말(150)은 PDCCH 디코더(905) 및 PDSCH 디코더(906)의 디코딩 결과 시스템 정보 블록(System Information Block, SIB)을 획득하여 시스템 정보 저장부(907)에 저장한다.
컨트롤러(909)는 시스템 정보 저장부(907)에 저장된 수신 셀 ID가 매크로 셀 ID인지 또는 펨토 셀 ID인지 여부를 판단한다. 컨트롤러(909)는 수신 셀 ID가 펨토 셀 ID인 경우, 메시지 생성부(908)에 전력 감소 요청 메시지를 생성하도록 제어한다. 그리고 컨트롤러(909)는 상기 메시지 생성부(908)에서 생성된 전력 감소 요청 메시지를 송신기(910)를 통하여 펨토 셀 기지국(140)으로 전송하도록 제어한다. 그리고 컨트롤러(909)는 상기 펨토 셀 기지국(140)으로부터 전력 감소 확인 메시지가 수신기(901)를 통해서 수신되는지 여부를 판단하고 상기 전력 감소 확인 메시지 수신 시 매크로 셀 ID를 획득하기 위한 절차를 재개하도록 제어한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 펨토 셀 기지국(140)의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 10에서 도시되는 바와 같이, 펨토 셀 기지국(140)은 수신기(1010), 메시지 디코더(1020), 컨트롤러(1030), 수신기(1040), 메시지 생성부(1050)를 포함할 수 있다.
수신기(1010)를 통해 수신된 메시지는 메시지 디코더(1020)에 전달된다. 그러면 메시지 디코더(1020)는 전달된 메시지를 디코딩하여 컨트롤러(1030)로 전달한다.
컨트롤러(1030)는 상기 메시지 디코더(1020)에서 디코딩된 메시지를 수신하고, 수신한 메시지가 전력 감소 요청 메시지인 경우 송신기(1040)의 전송 전력을 감소시키도록 제어한다. 이와 동시에, 컨트롤러(1030)는 메시지 생성부(1050)를 제 어하여 전력 감소 확인 메시지를 생성하고, 상기 생성된 전력 감소 확인 메시지가 송신기(1040)를 통해 매크로 단말(150)에게 전송되도록 제어한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 컨트롤러(1030)가 전송 전력을 감소시킨 후, 매크로 셀 기지국(120)으로부터 접속 확인 메시지를 수신하였음을 감지할 수 있다. 그러면 컨트롤러(1030)는 송신기(1040)를 제어하여 전력 감소를 수행하기 이전의 세기로 전송 전력을 회복시킨다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 매크로 셀 기지국(120)의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 11에서 도시되는 바와 같이, 매크로 셀 기지국(120)은 수신기(1101), PRACH 디코더(1102), PDCCH 생성기(1103), PDSCH 생성기(1104), 다중화기(1105), 송신기(1106), 역다중화기(1107), PUCCH 디코더(1108), PUSCH 디코더(1109), 메시지 생성부(1110), 컨트롤러(1111)를 포함할 수 있다.
수신기(1101)에서 수신된 매크로 단말(150)의 PRACH 신호는 PRACH 디코더(1102)로 전달되어 복호된다. 그리고 복호된 PRACH 신호는 PDCCH 생성기(1103)과 PDSCH 생성기(1104)에 전달되어 각각 PDCCH 신호와 PDSCH 신호로 생성되고, 이는 다중화기(1105)에서 다중화되어 랜덤 액세스 응답으로서 상기 매크로 단말(150)에게 전달된다.
그리고 매크로 단말(150)로부터 전송되는 L2/L3 메시지는 수신기(1101)를 통해 수신되어 역다중화기(1107)로 전달되며, 역다중화된 각각의 신호는 PUCCH 디코더(1108)와 PUSCH 디코더(1109)에 입력되어 디코딩된다. 그러면 매크로 셀 기지국은, 도 7의 710 단계에서 매크로 단말(150)이 전송한 펨토 셀 ID와 전력 감소 확인 메시지를 수신할 수 있다.
그러면 컨트롤러(1111)는 메시지 생성부(1110)를 통해 접속 확인 메시지를 생성하도록 제어한다. 그리고 컨트롤러(1111)는 상기 생성된 접속 확인 메시지를 송신기(1106)를 통해 펨토 셀 기지국(140)으로 전송하도록 제어한다.
상기한 본 발명에 따르면, 펨토 셀 기지국(140) 인근에 위치한 매크로 단말(150)은 펨토 셀 기지국(140)으로부터의 간섭 제어를 통해 상기 매크로 셀의 ID를 탐색할 수 있다. 또한, 펨토 셀 기지국(140)은 상기 매크로 단말(150)이 매크로 셀 기지국(120)에 접속한 후에는 전송 전력을 회복하게 되므로 자신에게 가입된 단말들에 대한 데이터 전송량을 일정하게 유지할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 본 발명이 속하는 기술 분야의 이종 네트워크의 구성을 도시하는 구성도.
도 2는 종래 펨토 셀의 하향 링크 간섭 제어 기술을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라, 펨토 셀 기지국(140)에 인접한 매크로 단말(150)이 매크로 셀 기지국(120)에 접속하고자 하는 경우, 간섭 제어 요청을 이용하여 매크로 셀 기지국(120)으로부터 동기 신호를 수신하는 과정을 도시하는 순서도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라, 매크로 단말(150)의 간섭 제어 요청에 따른 펨토 셀 기지국(140)의 전력 제어 과정을 도시하는 순서도.
도 5는 상기 도 3 및 도 4에서 기술한 간섭 제어 절차에 대한 구체적인 실시예로서, 랜덤 액세스(Random Access) 수행 단계에서 매크로 단말(150)의 간섭 제어 요청과 펨토 셀 기지국(140)의 확인 메시지 전송 절차를 도시하는 순서도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라, 펨토 셀 기지국(140)이 전력 감소를 수행한 후, 다시 신호 세기를 복구하는 과정을 도시하는 순서도.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라, 펨토 셀 기지국(140)이 전력 감소를 수행한 후, 다시 신호 세기를 복구하는 과정을 도시하는 순서도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 매크로 단말(150)의 내부 구조를 도시하는 블록도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 펨토 셀 기지국(140)의 내부 구조를 도시 하는 블록도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 매크로 셀 기지국(120)의 내부 구조를 도시하는 블록도.

Claims (13)

  1. 매크로 셀 기지국과 적어도 하나의 펨토 셀 기지국이 공존하는 네트워크에서 단말의 초기 접속 방법에 있어서,
    상기 매크로 셀 기지국 또는 상기 펨토 셀 기지국으로부터 셀 ID를 수신하는 단계;
    상기 수신한 셀 ID가 펨토 셀 ID인 경우, 상기 펨토 셀 기지국에게 전력 감소 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 펨토 셀 기지국으로부터 전력 감소 확인 메시지 수신 시, 상기 매크로 셀 기지국으로부터 전송되는 매크로 셀 ID를 수신하여 초기 접속을 시도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초기 접속 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매크로 셀 ID를 수신하지 못한 경우, 상기 매크로 셀 기지국으로부터 상기 매크로 셀 ID의 수신을 반복하여 시도하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초기 접속 방법.
  3. 매크로 셀 기지국과 적어도 하나의 펨토 셀 기지국이 공존하는 네트워크에서 상기 펨토 셀 기지국의 전송 전력 제어 방법에 있어서,
    상기 매크로 셀 기지국에 접속하려는 단말로부터 전력 감소 요청 메시지를 수신하는 단계;
    전송 전력 감소 수행 가능 시, 전송 전력을 감소시켜 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 단말에게 전력 감소 확인 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 전력 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 신호 전송 단계는,
    상기 전송 전력 감소 수행 후 전송 전력 타이머를 구동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 전력 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구동된 전송 전력 타이머의 동작 종료 시, 상기 전송 전력을 상기 전송 전력 감소 수행 이전의 전송 전력으로 복구시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 전력 제어 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 매크로 셀 기지국으로부터 상기 단말이 상기 매크로 셀 기지국에 접속하였다는 접속 확인 메시지 수신 시, 상기 전송 전력을 상기 전송 전력 감소 수행 이전의 전송 전력으로 복구시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 전력 제어 방법.
  7. 매크로 셀 기지국과 적어도 하나의 펨토 셀 기지국이 공존하는 네트워크에서 상기 매크로 셀에 초기 접속하기 위한 단말에 있어서,
    상기 매크로 셀 기지국 또는 펨토 셀 기지국으로부터 전송되는 셀 접속 정보를 수신하며, 생성된 메시지를 상기 매크로 셀 기지국 또는 펨토 셀 기지국으로 전송하는 송수신기;
    펨토 셀 ID 수신 감지 시 전력 감소 요청 메시지를 생성하여 상기 펨토 셀 기지국에게 전송하며, 상기 펨토 셀 기지국으로부터 전력 감소 확인 메시지 수신 시 상기 매크로 셀 기지국으로부터 전송되는 매크로 셀 ID 수신을 재시도하도록 제어하는 컨트롤러; 및
    상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 메시지를 생성하는 메시지 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  8. 제7항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    매크로 셀 ID 수신 시, 상기 매크로 셀 기지국에 대해 초기 접속을 시도하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 매크로 셀 기지국과 적어도 하나의 펨토 셀 기지국이 공존하는 네트워크에서 전송 전력을 제어하는 펨토 셀 기지국에 있어서,
    상기 매크로 셀 기지국에 접속하려는 단말로부터 전송되는 셀 접속 정보를 수신하며, 생성된 메시지를 상기 단말에게 전송하는 송수신기;
    상기 단말로부터 전력 감소 요청 메시지 수신 시 전송 전력 감소 수행이 가능한지 판단하고, 전송 전력 감소 가능 시 전송 전력을 감소시켜 신호를 전송하도록 제어하는 컨트롤러; 및
    상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 메시지를 생성하는 메시지 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토 셀 기지국.
  10. 제9항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 신호 전송 후, 전력 감소 확인 메시지를 생성하여 상기 단말에게 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 펨토 셀 기지국.
  11. 제9항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 전송 전력 감소 수행 후 전송 전력 타이머를 구동시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 펨토 셀 기지국.
  12. 제11항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 구동된 전송 전력 타이머의 동작 종료 시, 상기 전송 전력을 상기 전송 전력 감소 수행 이전의 전송 전력으로 복구시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 펨토 셀 기지국.
  13. 제9항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 매크로 셀 기지국으로부터 상기 단말이 상기 매크로 셀 기지국에 접속하였다는 접속 확인 메시지 수신 시, 상기 전송 전력을 상기 전송 전력 감소 수행 이전의 전송 전력으로 복구시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 펨토 셀 기지국.
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