KR101587020B1 - 핸드오버 방법과 펨토셀 기지국 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 핸드오버 방법과 펨토셀 기지국에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는 획득된 매크로(Macro) 기지국 주파수에 근거하여 이동통신 단말기와 동조하기 위해 처음으로 스캔한 제 1 신호에 잡음을 발생하는 잡음 발생부; 상기 발생한 잡음을 포함한 제 1 캐리어(Carrier)를 상기 매크로 기지국 주파수 대역으로 변환(Up-Conversion)하여 증폭하는 잡음 증폭부; 및 상기 제 1 캐리어를 통해 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio : 캐리어대간섭잡음비)이 설정값(Threshold) 이하로 낮아지는 이동통신 단말기와 핸드오버를 수행하는 기지국 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 매크로 기지국으로 서비스를 받고 있는 이동통신 단말기가 아웃도어 상에서, 펨토셀 기지국이 설치된 인도어로 진입한 경우, 항상 펨토셀 기지국으로 인터 캐리어 핸드오버를 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
펨토셀 기지국, 매크로 기지국, CINR, 핸드오버

Description

핸드오버 방법과 펨토셀 기지국{Method And Femtocell Base Station for Hand-Over}
본 발명의 일 실시예는 핸드오버 방법과 펨토셀 기지국에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 펨토셀 기지국과 매크로 기지국이 서로 다른 주파수 대역을 이용하는 망에서 외부(아웃도어)에서 매크로 기지국을 통해 서비스를 받고 있던 이동통신 단말기가 옥내(인도어)의 펨토셀 커버리지로 진입한 경우, 펨토셀 기지국에서 매크로 기지국 주파수 대역으로 잡음을 방사시킴으로서, 매크로 기지국을 통해 서비스 받고 있는 이동통신 단말기의 CINR을 설정값(Threshold) 이하로 감소시켜 옥내(인도어)의 펨토셀 기지국으로 핸드오버가 수행되도록 하는 핸드오버 방법과 펨토셀 기지국에 관한 것이다.
최근 이동통신망에서는 낮은 가격으로 빌딩 또는 가정 내의 음영 지역을 해소하면서 자체 용량을 제공하여 매크로(Macro) 기지국의 부하를 줄일 수 있는 초소형 댁내 기지국(이하, 펨토셀: Femtocell)이 각광을 받고 있다.
이러한, 펨토셀 기지국은 고속 데이터망에서 더욱 유용한데, 이는 이동통신 망에서 펨토셀 기지국을 이용할 경우, 매크로 기지국과 동일한 수준의 고속 데이터 전송 속도를 사용자에게 제공할 수 있기 때문이다.
하지만, 전술한 펨토셀 기지국은 매크로 기지국과의 간섭 문제가 발생할 수 있다. 즉, 펨토셀 기지국이 추가됨에 따라 기 설치된 매크로 기지국과의 동일 채널 간에 상호 간섭이 발생하여 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio : 캐리어대간섭잡음비)이 열화되고 경계 지역에서 잦은 핸드-오버가 발생하는 등의 품질 열화가 발생하는 문제점이 있다.
이러한 간섭 문제는 펨토셀 기지국이 이용하는 주파수 대역과 매크로 기지국이 이용하는 주파수 대역을 달리 사용함으로써 해결할 수 있다.
즉, 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 경우, 펨토셀 기지국과 매크로 기지국과의 상호 간섭이 발생하지 않으며, 이동통신 단말기는 펨토셀 기지국과 매크로 기지국 중 신호가 가장 양호한 쪽과 통신하게 되나, 이러한 경우, 이동통신 단말기가 펨토셀 커버리지 내로 진입하더라도 매크로 기지국의 신호가 매우 열화되지 않는 이상 핸드오버를 하지 않는다는 문제점이 있다.
즉, 결과적으로 사용자는 펨토셀 기지국으로 인한 전파 환경 개선 및 용량 증가 효과를 전혀 얻지 못하고 상대적으로 먼 거리에 있는 매크로 기지국으로부터 열악한 환경에서 서비스를 받게 된다.
또한, 사업자 입장에서도 매크로 기지국에 불필요한 부하가 걸리게 되며, 펨토셀 기지국에 대한 분리 과금이 어려워지는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 펨토셀 기지국과 매크로 기지국이 서로 다른 주파수 대역을 이용하는 망에서 외부(아웃도어)에서 매크로 기지국을 통해 서비스를 받고 있던 이동통신 단말기가 옥내(인도어)의 펨토셀 커버리지로 진입한 경우, 펨토셀 기지국에서 매크로 기지국 주파수 대역으로 잡음을 방사시킴으로서, 매크로 기지국을 통해 서비스 받고 있는 이동통신 단말기의 CINR을 설정값(Threshold) 이하로 감소시켜 옥내(인도어)의 펨토셀 기지국으로 핸드오버가 수행되도록 하는 핸드오버 방법과 펨토셀 기지국를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 획득된 매크로(Macro) 기지국 주파수에 근거하여 이동통신 단말기와 동조하기 위해 처음으로 스캔한 제 1 신호에 잡음을 발생하는 잡음 발생부; 상기 발생한 잡음을 포함한 제 1 캐리어(Carrier)를 상기 매크로 기지국 주파수 대역으로 변환(Up-Conversion)하여 증폭하는 잡음 증폭부; 및 상기 제 1 캐리어를 통해 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio : 캐리어대간섭잡음비)이 설정값(Threshold) 이하로 낮아지는 이동통신 단말기와 핸드오버를 수행하는 기지국 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 획득된 매크로(Macro) 기지국 주파수에 근거하여 이동통신 단말기와 동조하기 위해 처음으로 스캔한 제 1 신호에 잡음을 발생하는 잡음 발생 단계; 상기 발생한 잡음을 포함한 제 1 캐리어(Carrier)를 상기 매크로 기지국 주파수 대역으로 변환(Up-Conversion)하여 증폭하는 잡음 증폭 단계; 및 상기 제 1 캐리어를 통해 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio : 캐리어대간섭잡음비)이 설정값(Threshold) 이하로 낮아지는 이동통신 단말기와 핸드오버를 수행하는 핸드오버 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예 의하면, 펨토셀 기지국과 매크로 기지국이 서로 다른 주파수 대역을 이용하는 망에서 외부(아웃도어)에서 매크로 기지국을 통해 서비스를 받고 있던 이동통신 단말기가 옥내(인도어)의 펨토셀 커버리지로 진입한 경우, 펨토셀 기지국에서 매크로 기지국 주파수 대역으로 잡음을 방사시킴으로서, 매크로 기지국을 통해 서비스 받고 있는 이동통신 단말기의 CINR을 설정값(Threshold) 이하로 감소시켜 옥내(인도어)의 펨토셀 기지국으로 핸드오버가 수행되도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 매크로 기지국으로 서비스를 받고 있는 이동통신 단말기가 아웃도어 상에서, 펨토셀 기지국이 설치된 인도어로 진입한 경우, 항상 펨토셀 기지국으로 인터 캐리어 핸드오버를 수행할 수 있도록 하는 효 과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자가 인도어에 위치한 경우, 항상 인도어에 설치된 펨토셀 기지국을 통해 이동통신 서비스를 받을 수 있으므로, 사용자 입장에서는 보다 양호한 전파 환경에서 고속 데이터 서비스를 받을 수 있는 효과가 있으며, 통신 사업자 입장에서는 매크로 기지국에 불필요한 부하를 줄이고, 펨토셀에 대한 분리 과금이 가능해지는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", " 결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 시스템을 개략적으로 나타난 블럭 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 시스템은 펨토셀 기지국(110), 이동통신 단말기(120) 및 매크로(Macro) 기지국(130)을 포함한다.
펨토셀 기지국(110)은 초소형 댁내 기지국으로서, 펨토셀 커버리지 내에서 위치 등록 기능, 무선 채널을 할당하는 기능, 핸드오버 등 무선 호 처리에 필요한 제반 기능 등을 수행한다.
펨토셀 기지국(110)은 획득된 매크로 기지국 주파수에 근거하여 이동통신 단말기와 동조하기 위해 처음으로 스캔한 제 1 신호에 잡음을 발생하는 기능을 수행한다.
여기서, 제 1 신호는 무선 통신의 파일럿(Pilot) 채널 또는 휴대 인터넷의 프리엠블(Preamble)일 수 있다.
즉, 무선 통신의 파일럿 채널은 기지국에서 수신단으로 하여금 반송파 위상 동자기화 및 기지국 정보 획득 등에 도움이 되도록 실제 데이터를 가지지 않으나 항상 송출되는 높은 출력의 채널을 말한다.
예를 들어서, 파일럿 채널은 CDMA 방식에서는 변조되지 않은 스펙트럼 확산 신호로서, 수신단의 초기 시스템 동기 및 기지국 신호의 위상 추적을 위해 사용된다.
한편, 휴대 인터넷(WiBro)의 프리엠블은 제 1 신호의 첫 번째 심볼에 위치하 며, 특정 PN 코드 등이 BPSK 변조되어 전송되며, 프레임 동기, 셀 탐색, 반송주파수 오프셋 추정, 채널 추정 등을 수행하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펨토셀 기지국(110)은 무선 통신 또는 휴대 인터넷을 지원할 수 있으나, 바람직하게는 휴대 인터넷인 와이브로(WiBro)를 지원하는 기지국으로서, 제 1 신호의 첫 번째 심볼인 프리엠블에 잡음을 발생할 수 있겠으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되어 구현되는 것은 아니다.
펨토셀 기지국(110)은 매크로 기지국 주파수의 개수에 근거하여, 매크로 기지국의 모든 주파수에 대한 각각의 잡음을 각각의 프리엠블에 발생하는 기능을 수행한다. 예를 들어서, 매크로 기지국(130)이 4 FA를 기지국인 경우, 펨토셀 기지국(110)은 4 FA에 대한 각각의 잡음인 4개의 잡음을 각 FA의 프리엠블에 발생하는 것이다.
펨토셀 기지국(110)은 안테나를 통해 매크로 기지국 캐리어를 수신하며, 매크로 기지국 캐리어로부터 매크로 기지국 주파수를 획득하거나 기 설정된 정보로부터 매크로 기지국 주파수를 로딩하는 기능을 수행한다.
펨토셀 기지국(110)은 발생한 잡음을 포함한 제 1 캐리어(Carrier)를 매크로 기지국 주파수 대역으로 변환(Up-Conversion)하여 증폭하는 기능을 수행한다.
펨토셀 기지국(110)은 매크로 기지국(130)의 모든 주파수에 대한 각각의 잡음을 포함한 캐리어들을 결합하고, 결합된 캐리어들을 증폭하는 기능을 수행한다.
펨토셀 기지국(110)은 제 1 캐리어와 펨토셀(Femtocell) 캐리어인 제 2 캐리어를 결합하여 제 3 캐리어를 생성하는 기능을 수행하며, 안테나를 통해 제 3 캐리 어를 펨토셀 커버리지로 방사하는 기능을 수행한다.
이동통신 단말기(120)는 펨토셀 기지국(110) 또는 매크로 기지국(130)과 연동하여 무선 통신으로 통상적인 음성 통화 및 데이터 통신을 수행하는 단말기를 의미한다.
이동통신 단말기(120)는 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), PMP(Portable Multimedia Player), PSP(PlayStation Portable) 및 MBS(Mobile Broadband System)폰 등이 될 수 있으며, 바람직하게는 와이브로(WiBro)를 지원하는 단말기로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 이동통신 단말기(120)는 펨토셀 커버리지 내에서 제 1 캐리어 또는 제 3 캐리어를 통해 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio : 캐리어대간섭잡음비)이 설정값(Threshold) 이하로 낮아지면, 매크로 기지국(130)에서 펨토셀 기지국(110)으로 핸드오버를 수행하는 기능을 수행한다.
매크로 기지국(130)은 빌딩 또는 가정 내의 음영 지역에 통신 서비스를 제공하기 위한 기지국으로서, 매크로 기지국 커버리지 내에서 위치 등록 기능, 무선 채널을 할당하는 기능, 핸드오버 등 무선 호 처리에 필요한 제반 기능 등을 수행한다.
즉, 매크로 기지국(130)은 매크로 기지국 커버리지로 매크로 기지국 캐리어를 방사하는 기능을 수행한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토셀 기지국을 개략적으로 나타난 블 럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 펨토셀 기지국(110)은 기지국 모듈(230), 잡음 발생부(210), 잡음 증폭부(220) 및 대역 결합부(240)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서는 펨토셀 기지국(110)이 기지국 모듈(230), 잡음 발생부(210), 잡음 증폭부(220) 및 대역 결합부(240)만을 포함하여 구성되는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 펨토셀 기지국(110)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
기지국 모듈(230)은 펨토셀 커버리지 내의 위치 등록 기능, 무선 채널을 할당하는 기능, 핸드오버 등 무선 호 처리에 필요한 제반 기능 등을 수행한다.
여기서, 기지국 모듈(230)은 이동통신 서비스를 제공하기 위한 모뎀부, RF 트랜스시버 및 RF AMP로 구성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
기지국 모듈(230)은 제 1 캐리어 또는 제 3 캐리어를 통해 CINR이 설정값 이하로 낮아지는 이동통신 단말기(120)와 핸드오버를 수행하는 기능을 수행한다.
펨토셀 기지국(110)에서는 펨토셀 캐리어 이외에 매크로 기지국 캐리어로 잡음을 방사하기 위한 추가 모듈인 잡음 발생부(210) 및 잡음 증폭부(220)가 탑재된다. 여기서, 잡음 발생부(210) 및 잡음 증폭부(220)는 기지국 모듈(230)과 별도로 동작하며, 잡음 발생을 위한 각각의 기능을 On/Off할 수 있도록 구현될 수 있다.
잡음 발생부(210)는 획득된 매크로 기지국 주파수에 근거하여 이동통신 단말 기와 동조하기 위해 처음으로 스캔한 제 1 신호에 잡음을 발생하는 기능을 수행한다.
여기서, 제 1 신호는 무선 통신의 파일럿 채널 또는 휴대 인터넷의 프리엠블일 수 있다. 즉, 잡음 발생부(210)는 무선 통신의 파일럿 채널 또는 휴대 인터넷의 프리엠블에 잡음을 발생하는 것이다.
잡음 발생부(210)는 매크로 기지국 주파수의 개수에 근거하여, 매크로 기지국(130)의 모든 주파수에 대한 각각의 잡음을 각각의 프리엠블에 발생하는 기능을 수행한다.
예를 들어서, 매크로 기지국(130)이 4 FA를 기지국인 경우, 잡음 발생부(210)는 4 FA에 대한 각각의 잡음인 4개의 잡음을 4 FA의 각각의 프리엠블에 발생하는 것이다.
잡음 발생부(210)는 안테나를 통해 매크로 기지국 캐리어를 수신하며, 매크로 기지국 캐리어로부터 매크로 기지국 주파수를 획득하거나 기 설정된 정보로부터 매크로 기지국 주파수를 로딩하는 기능을 수행한다.
즉, 잡음 발생부(210)에서는 이동통신 단말기와 동조하기 위해 처음으로 스캔한 제 1 신호에 잡음 신호를 발생시키고, 이를 잡음 증폭부(220)의 각각의 RF 트랜스시버가 수신하여, 각기 다른 캐리어(매크로 기지국 캐리어)로 변환(Up-Conversion) 및 증폭한 후 방사하도록 하는 것이다.
또한, 잡음 발생부(210)는 역방향 LNA(Low-Noise Amplifier) 회로가 불필요하므로 저가로 구현할 수 있다.
잡음 증폭부(220)는 발생한 잡음을 포함한 제 1 캐리어(Carrier)를 매크로 기지국 주파수 대역으로 변환(Up-Conversion)하여 증폭하는 기능을 수행한다.
또한, 잡음 증폭부(220)는 매크로 기지국(130)의 모든 주파수에 대한 각각의 잡음을 포함한 캐리어들을 결합하는 잡음 결합부를 추가로 포함하며, 결합된 캐리어들을 증폭하는 기능을 수행한다.
잡음 증폭부(220)는 Tx 패스(Path)로만 구현되며, 이로 인해 장비가를 절감할 수 있다.
여기서, 잡음 증폭부(220)는 매크로 기지국(130)의 모든 주파수 만큼의 RF 트랜스시버, 매크로 기지국(130)의 모든 주파수 만큼의 잡음을 결합하는 잡음 결합부, 결합된 잡음을 증폭하는 RF AMP로 구성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, RF 트랜스시버는 복수 개로 구성될 수 있으며, 매크로 기지국(130)이 이용하는 주파수 대역에 따라 하나씩 구성된다. 예를 들어서, 매크로 기지국(130)이 2 FA를 기지국인 경우, RF 트랜스시버는 2 개가 구성될 수 있는 것이며, 매크로 기지국(130)이 4 FA를 기지국인 경우, RF 트랜스시버는 4 개가 구성될 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 트랜스시버는 순방향에 대해서만 잡음을 방사하도록 구현되고, 역방향 LNA는 불필요하게 구현될 수 있다.
즉, 이동통신 단말기(120)의 CINR은 제 1 신호를 이동통신 단말기(120)가 수신한 후 이를 기준으로 산출하기 때문에, RF 트랜스시버는 제 1 신호의 전 대역에 잡음을 방사할 필요 없이 매크로 기지국(130)이 이용하는 주파수 대역의 첫 번째 신호에만 잡음이 방사되도록 최소의 전력 소모로 동작할 수 있는 것이며, 외부로의 간섭도 최소화할 수 있는 것이다.
또한, 이에 따라 결합된 잡음을 증폭하는 RF AMP도 최소 비용으로 구현할 수 있는 것이다.
대역 결합부(240)는 제 1 캐리어와 펨토셀(Femtocell) 캐리어인 제 2 캐리어를 결합하여 제 3 캐리어를 생성하는 기능을 수행하며, 안테나를 통해 제 3 캐리어를 펨토셀 커버리지로 방사하는 기능을 수행한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
펨토셀 기지국(110)은 획득된 매크로 기지국 주파수에 근거하여 이동통신 단말기와 동조하기 위해 처음으로 스캔한 제 1 신호에 잡음을 발생하고, 발생한 잡음을 포함한 제 1 캐리어를 상기 매크로 기지국 주파수 대역으로 변환(Up-Conversion)하여 증폭한 후 펨토셀 커버리지로 방사한다(S310).
한편, 펨토셀 기지국(110)은 제 1 캐리어와 펨토셀 캐리어인 제 2 캐리어를 결합한 제 3 캐리어를 펨토셀 커버리지로 방사할 수 있다.
이동통신 단말기(120)가 펨토셀 커버리지로 진입하는 경우, 펨토셀 기지국(110)은 잡음을 포함한 제 1 캐리어(또는 제 3 캐리어)를 수신하며, 제 1 캐리어(또는 제 3 캐리어)에 포함된 잡음에 의해 CINR이 설정값 이하로 떨어진 다(S320).
이동통신 단말기(120)는 변경된 CINR에 따라 매크로 기지국(130)에서 펨토셀 기지국(110)으로 핸드오버를 수행한다(S330).
즉, 이동통신 단말기(120)가 주파수 대역 간 핸드오버를 지원하면 다른 주파수대역을 사용하는 펨토셀 기지국으로 핸드오버를 수행할 수 있다. 하지만, 인터-캐리어 핸드오버 수행 시 서빙(Serving) 기지국인 매크로 기지국(130)에 대한 CINR이 설정값 이하로 떨어져야 이동통신 단말기(120)가 이동통신 서비스를 잠시 중단하고 다른 캐리어를 스캔(Scan)하여 타겟 기지국인 펨토셀 기지국(110)으로 핸드오버를 요청 및 수행하게 되는 것이다.
이동통신 단말기(120)가 다른 캐리어 스캔 시에는 이동통신 서비스가 중단되므로, 이를 최소화하기 위해 설정값을 가급적 낮게 유지하게 되는데, 이러한 경우 이동통신 단말기(120)가 펨토셀 커버리지 내에 진입하는 경우에도 매크로 기지국(130)의 신호가 매우 열화되지 않는 이상 핸드오버가 발생하지 않을 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토셀 기지국(110)은 펨토셀 커비리지 내에서 매크로 기지국(130)의 신호가 열화되도록 잡음을 방사하여, 이동통신 단말기(120)가 서빙 기지국 영역인 매크로 기지국 커버리지에서 펨토셀 커버리지로 진입한 경우, 통신로를 타겟 기지국인 펨토셀 기지국(110)으로 변경하도록 하는 것이다.
도 3에서는 펨토셀 기지국(110) 및 이동통신 단말기(120)가 단계 S310 내지 단계 S330을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 펨토셀 기지국(110) 및 이동통신 단말기(120)가 도 3에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S310 내지 단계 S330 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 3은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 3에 기재된 본 실시예에 따른 핸드오버 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
본 실시예에 따른 핸드오버 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다.
또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잡음 발생 방법을 설명하기 위한 순서도 이다.
펨토셀 기지국(110)은 매크로 기지국 주파수를 획득한다(S410).
펨토셀 기지국(110)은 안테나를 통해 매크로 기지국 캐리어를 수신하며, 매크로 기지국 캐리어로부터 매크로 기지국 주파수를 획득하거나 (상위 서버로부터 수신된) 기 설정된 정보로부터 매크로 기지국 주파수를 로딩할 수 있다.
펨토셀 기지국(110)은 획득한 매크로 기지국 주파수에 근거하여 이동통신 단말기와 동조하기 위해 처음으로 스캔한 제 1 신호에 잡음을 발생한다(S420).
여기서, 제 1 신호는 무선 통신의 파일럿 채널 또는 휴대 인터넷의 프리엠블일 수 있으며, 펨토셀 기지국(110)은 무선 통신의 파일럿 채널 또는 휴대 인터넷의 프리엠블에 잡음을 발생한다.
즉, 이동통신 단말기(120)의 CINR은 제 1 신호를 이동통신 단말기(120)가 수신한 후 이를 기준으로 산출하기 때문에, 펨토셀 기지국(110)은 하향링크의 전 대역에 잡음을 방사할 필요 없이 매크로 기지국(130)이 이용하는 주파수 대역의 첫 번째 신호에만 잡음이 방사되도록 최소의 전력 소모로 동작할 수 있는 것이며, 외부로의 간섭도 최소화할 수 있는 것이다.
펨토셀 기지국(110)은 발생한 잡음을 포함한 제 1 캐리어(Carrier)를 매크로 기지국 주파수 대역으로 변환(Up-Conversion)하여 증폭한다(S430).
이때, 펨토셀 기지국(110)은 매크로 기지국 주파수의 개수에 근거하여, 매크로 기지국(130)의 모든 주파수에 대한 각각의 잡음을 해당 주파수의 각각의 프리엠블에 발생하며, 모든 주파수에 대한 각각의 잡음을 포함한 캐리어들을 결합하며, 결합된 캐리어들을 증폭할 수 있다.
펨토셀 기지국(110)은 제 1 캐리어와 펨토셀 캐리어인 제 2 캐리어를 결합하여 제 3 캐리어를 생성하고, 안테나를 통해 제 3 캐리어를 펨토셀 커버리지로 방사한다(S440).
즉, 펨토셀 커버리지에 진입한 이동통신 단말기(120)는 제 1 캐리어 또는 제 3 캐리어를 통해 서빙 기지국인 매크로 기지국(130)에 대한 CINR이 설정값 이하로 낮아지게 되므로, 타겟 기지국인 펨토셀 기지국(110)으로 핸드오버 요청 및 수행하게 되는 것이다.
이에 따라, 펨토셀 기지국(110)과 매크로 기지국(130)이 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 망에서 외부 매크로 기지국을 통해 서비스 받고 있던 이동통신 단말기가 옥내 펨토셀 커버리지로 진입하게 되더라도 기존에 연결된 매크로 기지국을 통해 계속 서비스를 받지 않도록 하게 되는 것이다.
펨토셀 커버리지에 진입한 이동통신 단말기가 펨토셀 기지국(110)과 통신하지 않고, 상대적으로 먼 거리에 있는 매크로 기지국(130)과 계속 통신하는 경우, 사용자는 펨토셀 기지국(110)으로 인한 전파환경 개선 및 용량 증가를 전혀 얻지 못하게 되며, 매크로 기지국(130)으로부터 열악한 환경에서 서비스를 받게 되는 것이다.
도 4에서는 펨토셀 기지국(110)이 단계 S410 내지 단계 S440을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 펨토셀 기지국(110)이 도 4에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S410 내지 단계 S440 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 4는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 4에 기재된 본 실시예에 따른 잡음 발생 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
본 실시예에 따른 잡음 발생 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다.
또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리엠블에 대한 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 이동통신 단말기(120)의 CINR은 제 1 신호인 휴대 인터넷(특히, 와이브로)의 프리엠블만 수신한 후 이를 기준으로 산출하게 된다.
즉, 펨토셀 기지국(110)은 하향링크의 전 대역에 잡음을 방사할 필요 없이 매크로 기지국(130)이 이용하는 주파수 대역의 첫 번째 신호인 프리엠블에만 잡음을 방사하면 최소의 전력 소모로 잡음을 방사할 수 있으며, 외부로의 간섭도 최소화할 수 있는 것이다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 펨토셀 기지국과 매크로 기지국이 서로 다른 주파수 대역을 이용하는 망에서 외부(아웃도어)에서 매크로 기지국을 통해 서비스를 받고 있던 이동통신 단말기가 옥내(인도어)의 펨토셀 커버리지로 진입한 경우, 펨토셀 기지국에서 매크로 기지국 주파수 대역으로 잡음을 방사시킴으로서, 매크로 기지국을 통해 서비스 받고 있는 이동통신 단말기의 CINR을 설정 값(Threshold) 이하로 감소시켜 옥내(인도어)의 펨토셀 기지국으로 핸드오버가 수행되도록 하는 핸드오버 방법과 펨토셀 기지국 분야에 적용되어, 매크로 기지국으로 서비스를 받고 있는 이동통신 단말기가 아웃도어 상에서, 펨토셀 기지국이 설치된 인도어로 진입한 경우, 항상 펨토셀 기지국으로 인터 캐리어 핸드오버를 수행할 수 있도록 하는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 시스템을 개략적으로 나타난 블럭 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토셀 기지국을 개략적으로 나타난 블럭 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잡음 발생 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리엠블에 대한 예시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 펨토셀 기지국 120: 이동통신 단말기
130: 매크로 기지국 210: 잡음발생부
220: 잡음 증폭부 230: 기지국 모듈
240: 대역 결합부

Claims (8)

  1. 획득된 매크로(Macro) 기지국 주파수에 근거하여 단말기와 동조하기 위해 처음으로 스캔한 제 1 신호 내의 파일럿(Pilot) 채널 또는 프리엠블(Preamble)에 잡음을 발생하는 잡음 발생부;
    상기 잡음을 포함한 제 1 캐리어(Carrier)를 상기 매크로 기지국 주파수 대역으로 변환(Up-Conversion)하여 증폭하는 잡음 증폭부;
    상기 제 1 캐리어를 펨토셀 커버리지 내의 상기 매크로 기지국 주파수 대역으로 방사하는 안테나; 및
    상기 제 1 캐리어를 이용하여 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio : 캐리어대간섭잡음비)이 설정값(Threshold) 이하로 낮아지는 단말기와 핸드오버를 수행하는 기지국 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 캐리어와 펨토셀(Femtocell) 캐리어인 제 2 캐리어를 결합하여 제 3 캐리어를 생성하는 대역 결합부
    를 추가로 포함하며, 상기 대역 결합부는 상기 안테나를 이용하여 상기 제 3 캐리어를 펨토셀 커버리지로 방사하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 잡음 발생부는,
    상기 매크로 기지국 주파수의 개수에 근거하여, 매크로 기지국의 모든 주파수에 대한 각각의 잡음을 각각의 프리엠블에 발생하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 잡음 증폭부는,
    상기 모든 주파수에 대한 각각의 잡음을 포함한 캐리어들을 결합하는 잡음 결합부
    를 추가로 포함하며, 상기 결합된 캐리어들을 증폭하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 잡음 발생부는,
    상기 안테나를 이용하여 매크로 기지국 캐리어를 수신하며, 상기 매크로 기지국 캐리어로부터 상기 매크로 기지국 주파수를 획득하거나 기 설정된 정보로부터 상기 매크로 기지국 주파수를 로딩하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국.
  7. 삭제
  8. 획득된 매크로(Macro) 기지국 주파수에 근거하여 단말기와 동조하기 위해 처음으로 스캔한 제 1 신호 내의 파일럿 채널 또는 프리엠블에 잡음을 발생하는 잡음 발생 단계;
    상기 잡음을 포함한 제 1 캐리어(Carrier)를 상기 매크로 기지국 주파수 대역으로 변환(Up-Conversion)하여 증폭하는 잡음 증폭 단계;
    상기 제 1 캐리어를 펨토셀 커버리지 내의 상기 매크로 기지국 주파수 대역으로 방사하는 단계; 및
    상기 제 1 캐리어를 이용하여 CINR이 설정값 이하로 낮아지는 단말기와 핸드오버를 수행하는 핸드오버 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
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