KR101637587B1 - 펨토 기지국에서 연결 설정을 제어하는 방법 및 단말에서 연결을 설정하는 방법 - Google Patents

펨토 기지국에서 연결 설정을 제어하는 방법 및 단말에서 연결을 설정하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단말의 서빙 기지국에서 상기 단말과 이웃하는 하나 이상의 기지국 간의 연결 설정을 제어하는 방법을 제공한다. 상기 연결 설정 제어 방법은 상기 서빙 기지국이 상기 하나 이상의 이웃 기지국에서 활성화 및 비활성화되어 있는 무선 접속 방식들에 대한 정보를 제어국으로부터 수신하는 단계와; 상기 단말과 상기 하나 이상의 이웃 기지국 간에 상기 비활성화 상태의 무선 접속 방식을 통한 연결이 필요한 경우, 상기 비활성화 상태인 무선 접속 방식의 활성화를 위해, 활성화 요청 메시지를 상기 제어국으로 전송하는 단계와; 상기 제어국으로부터 상기 이웃 기지국에 대한 정보와 활성화된 무선 접속 방식에 대한 정보를 포함하는 활성 응답 메시지를 수신하는 단계와; 상기 활성화된 하나 이상의 무선 접속 방식으로 상기 단말이 상기 하나 이상의 기지국에 연결하도록 연결 요청 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

펨토 기지국에서 연결 설정을 제어하는 방법 및 단말에서 연결을 설정하는 방법{METHOD FOR CONTROLLING CONNECTION AT Femto Base station and Connection METHOD AT Terminal}
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 이동 통신시스템에서의 펨토 기지국에 관한 것이다.
2세대 이동 통신이라 함은 음성을 디지털로 송수신하는 것을 일컫는 것으로서, CDMA, GSM 등이 있다. 상기 GSM에서 나아가 GPRS가 제안되었는데, 상기 GPRS는 상기 GSM 시스템을 기반으로, 패킷 교환 데이터 서비스(packet switched data service)를 제공하기 위한 기술이다.
3세대 이동 통신은 음성뿐 만이 아니라, 영상과 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 것을 일컫는 것으로서, 3GPP(Third Generation Partnership Project)는 이동통신 시스템(IMT-2000) 기술을 개발하였고, 무선 접속 기술(Radio Access Technology: RAT라함)로서 WCDMA를 채택하였다. 이와 같이 IMT-2000 기술과 무선 접속 기술(RAT) 예컨대 WCDMA를 모두 합쳐서, 유럽에서는 UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)라 부른다. 그리고, UTRAN이라 함은 UMTS Terrestrial Radio Access Network의 약자이다.
한편, 상기 3세대 이동 통신은 4세대 이동 통신으로 진화하고 있다.
상기 4세대 이동 통신 기술은 3GPP에서 표준화중인 장기 진화된 망(Long-Term Evolution Network: LTE) 기술과 IEEE에서 표준화 중인 IEEE 802.16 기술이 제시되었다. 상기 LTE에서는 E-UTRAN(Evolved-UTRAN)이라는 용어가 사용된다.
상기 4세대 이동 통신 기술에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)이 도입되었다. OFDM은 다수의 직교 부반송파(subcarrier)를 이용한다. OFDM은IFFT(inverse fast Fourier Transform)와 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 송신기는 데이터에 대해 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기는 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 송신기는 다수의 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하며, 수신기는 다중 부반송파들을 분리하기 위해 대응하는 FFT를 사용한다.
한편, 상기 3세대 또는 4세대 이동 통신 시스템에서 멀티미디어 컨텐츠, 스트리밍 등 고용량 서비스와 양방향 서비스를 지원하기 위해 셀 용량을 늘리는 시도는 계속되고 있다.
셀 용량을 늘리기 위해서 높은 주파수 대역을 사용하고 셀 반경을 줄이는 접근이 있어왔다. 피코 셀(pico cell)등 셀 반경이 작은 셀을 적용하면 기존 셀룰라 시스템에서 쓰던 주파수 보다 높은 대역을 사용할 수 있게 되어, 더 많은 정보를 전달하는 것이 가능한 장점이 있다. 그러나 같은 면적에 더 많은 기지국을 설치해야 하므로 비용이 많이 들게 되는 단점 있다.
이와 같이 작은 셀을 사용하여 셀 용량을 올리는 접근중에 최근 에는 펨토셀(femtocell)이 제안되었다.
펨토셀은 초소형, 저전력을 사용하는 기지국을 가정/사무실용 옥내에 설치하여 소규모 무선환경을 제공하는 것을 의미한다. 상기 펨토셀은 실내 서비스 가능 영역을 개선하고 용량을 향상시켜서 서비스의 품질을 높여줄 수 있으며, 데이터 서비스 제공을 통해 차세대 이동통신 시스템을 완전히 정착시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다.
이와 같은 펨토셀에 대해서 3GPP WCDMA와 LTE 그룹에서 Home eNodeB란 이름으로 표준화가 진행되고 있고, 3GPP2 에서도 펨토 셀에 대한 연구가 활발히 진행중이다.
이와 같은 펨토셀을 기존의 이동통신 망에 구현하는 방안에 대해서 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 다양한 구조가 제시되고 있다.
먼저, 도 1은 종래 기술에 따른 펨토셀 기반의 네트워크 구조를 나타낸 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 넓은 영역을 서비스 하는 매크로 기지국(M-BS: Macro Base station)와 사용자 기반으로 설치되는 다수의 펨토 기지국(femto-BS: 이하 ‘f-BS’라 함)이 나타나 있다.
상기 펨토 기지국(f-BS)은 인터넷을 통해 펨토셀 제어국(FNC: Femtocell Network Controller)와 연결되어 제어를 받으며, 사용자에게 서비스를 제공한다.
단말은 주변의 셀들의 신호를 측정하여 자신의 펨토 기지국에게 전달하며, 상기 펨토 기지국은 이를 통해 주변에 이웃 셀의 존재를 인지하고 관리한다. 또한 상기 펨토 기지국들간에는 직접 링크(direct link) 또는 상기 FNC를 통한 간접링크를 통하여 정보를 주고 받는다. 그리고 상기 펨토 기지국과 상기 매크로 기지국간에는 FNC와 RNC(Radio Network Controller) 혹은 이동 통신 망에서 상기 펨토기지국을 제어하는 MME(Mobility Management Entity)를 통하여 정보를 주고 받는다.
도 2은 종래 기술에 따른 펨토셀 기반의 네트워크 구조을 나타낸 다른 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 펨토 기지국(f-BS)들은 도 1과 달리 직접 링크 또는 MME를 통하여 정보를 주고 받는다. 또한, 상기 매크로 기지국(M-BS)와 상기 펨토 기지국(f-BS)은 상기 MME를 통하여 정보를 주고 받는다.
한편, 최근에는 FMC(Fixed Mobile Convergence) 라는 서비스가 제시되었다. 상기 FMC 기술은 단말기에게 셀룰러 기반의 무선 접속 방식(Radio Access Technology: RAT), 예를 들어 CDMA, TDMA, IMT-2000(예컨대 CDMA2000, W-CDMA), LTE 기반의 접속 방식과, UMA(Unlicensed Mobile Access)(예컨대 Bluetooth 또는 Wi-Fi) 기반의 무선 접속 방식을 제공하는 것이다. 이를 위해, 상기 단말기는 듀얼 모드를 지원해야 한다.
따라서, 상기 듀얼 모드 단말기가 UMA 기반의 무선 기지국 근처에 오게 되면, 셀룰러 기반의 무선 접속 방식에서의 서비스와 동일한 서비스를, 상기 UMA 기반의 무선 접속 방식을 통해 이용할 수 있게 해준다. 예를 들어, 듀얼 모드 단말기가 셀룰러 이동통신 기지국(Macro Base Station)과 통신 중에 UMA 기반의 무선 접속 방식을 사용하는 소형 무선 기지국 지역에 들어서면, 상기 소형 무선 기지국의 UMA 기반의 무선 접속 방식으로 핸드오버하여 끊김 없이 고대역의 통신을 계속한다. 다시 말해서, 단말기가 셀룰러 기지국들 간에 끊김 없는 핸드오버가 되는 것처럼, 듀얼 모드 단말기는 셀룰러 기반의 무선 접속 방식과 UMA 기반의 무선 접속 방식간 끊김 없는 핸드오버를 수행할 수 있다.
이와 같은 FMC 기술은 펨토 기지국에도 적용하려는 시도가 있다. 즉, 펨토 기지국에 셀룰러 이동통신과 더불어 FMC 통신 기술을 결합하려는 시도가 그러한 것들이다.
도 3은 펨토 기지국과 FMC 기술의 결합을 예시도이다.
도 3을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 매크로 기지국(30)과 펨토 기지국(20)이 나타나 있다. 상기 매크로 기지국은 일반적인 기지국이나, 그 셀 반경의 크기가 상기 펨토 기지국에 비하여 크기 때문에, 상대적으로 매크로 기지국으로 불린다.
상기 펨토 기지국(20)은 셀룰러 통신과 같은 제1 무선 접속 방식과, 비허가 주파수 기반의 제2 무선 접속 방식을 동시에 제공한다. 따라서, 단말기가 상기 펨토 기지국(20)의 커버리지 내에 위치하면, 비허가 주파수 기반의 무선 접속 방식을 통하여 서비스를 제공받을 수 있다.
그러나 이러한 종래 기술에 있어서, 상기 단말(10)이 타겟 펨토 기지국(20)의 커버리지 내로 진입할 때, 상기 펨토 기지국(20)에서 제공하는 셀룰러 통신과 같은 제1 무선 접속 방식과 UMA과 같은 제2 무선 접속 방식 중 어느 것을 선택하여 하는지에 대한 구체적인 절차가 제시되지 않았다.
따라서, 종래의 단말(10)은 타겟 펨토 기지국(20)에서 제공하는 셀룰러 통신과 같은 제1 무선 접속 방식을 우선적으로 선택하여 접속하였고, 결과적으로 FMC 기술이 활용되지 못하게 하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하는 데에 있다. 즉, 본 발명의 목적은 단말이 타겟 펨토 기지국에 새롭게 접속하거나 핸드오버할 때 가장 적합한 방식의 무선 접속 방식을 사용하여 타겟 펨토 기지국과 통신할 수 있도록 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서는 단말과 펨토 기지국(Femto Base Station; FBS)의 현 상태에 따라, 상기 단말이 현재 접속되어 통신 중에 있는 펨토셀 기지국(Serving FBS) 또는 단말이 현재 접속하고 있진 않지만 통신 가능한 인접 펨토셀 기지국(Neighbor FBS)에 대해 최선의 무선접속방식(Radio Access Technology; RAT)을 선택하는 방법을 제안한다.
또한 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서는 단말이 펨토 기지국들의 커버리지가 중첩되는 지역으로 이동 할 때, 현재 접속된 제1 펨토 기지국의 무선 접속 방식과 인접한 제2 펨토 기지국의 무선 접속 방식을 동시에 사용하는 방법을 제시한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 단말의 서빙 기지국에서 상기 단말과 이웃하는 하나 이상의 기지국 간의 연결 설정을 제어하는 방법을 제공한다. 상기 연결 설정 제어 방법은 상기 서빙 기지국이 상기 하나 이상의 이웃 기지국에서 활성화 및 비활성화되어 있는 무선 접속 방식들에 대한 정보를 제어국으로부터 수신하는 단계와; 상기 단말과 상기 하나 이상의 이웃 기지국 간에 상기 비활성화 상태의 무선 접속 방식을 통한 연결이 필요한 경우, 상기 비활성화 상태인 무선 접속 방식의 활성화를 위해, 활성화 요청 메시지를 상기 제어국으로 전송하는 단계와; 상기 제어국으로부터 상기 이웃 기지국에 대한 정보와 활성화된 무선 접속 방식에 대한 정보를 포함하는 활성 응답 메시지를 수신하는 단계와; 상기 활성화된 하나 이상의 무선 접속 방식으로 상기 단말이 상기 하나 이상의 기지국에 연결하도록 연결 요청 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 연결 설정 제어 방법은 상기 서빙 기지국이 단말로부터 하나 이상의 이웃 기지국에 대한 측정 보고 메시지를 수신하는 단계와; 상기 서빙 기지국이 상기 측정 보고 메시지에 기초하여 상기 하나 이상의 이웃 기지국에 대한 보고 메시지를 상기 제어국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 연결 설정 제어 방법은 상기 단말과 상기 하나 이상의 이웃 기지국 간에 연결을 위해 필요한 적어도 하나의 무선 접속 방식을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 결정 단계에서 상기 서빙 기지국과 상기 단말 간에 설정된 세션을 유지한 채 상기 이웃 기지국과 상기 단말 간에 새로운 세션을 추가적으로 설정할지 혹은 상기 서빙 기지국과 상기 단말 간에 설정된 세션을 상기 이웃 기지국으로 이동시킬지 여부가 더 판단될 수 있다.
상기 연결 설정 제어 방법은 상기 이웃 기지국과 연결가능한 무선 접속 방식에 대한 정보를 포함하는 연결 요청 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계와; 상기 단말로부터 요청되는 무선 접속 방식에 대한 정보를 포함하는 연결 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 연결 설정 방법을 제공한다. 상기 연결 설정 방법은 서빙 기지국으로부터 하나 이상의 이웃 기지국에 대한 정보와, 상기 하나 이상의 이웃 기지국에서 활성화 및 비활성화되어 있는 무선 접속 방식에 대한 정보를 수신하는 단계와; 상기 이웃 기지국의 비활성화 상태인 무선 접속 방식 중 활성화 요청되는 무선 접속 방식에 대한 정보를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계와; 상기 활성화된 무선 접속 방식에 의한 시스템 정보를 이웃 기지국으로부터 수신하는 단계와; 상기 시스템 정보를 이용하여 상기 이웃 기지국에 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 연결 설정 방법은 상기 하나 이상의 이웃 펨토 기지국으로부터 참조 신호를 수신하는 단계와; 상기 하나 이상의 이웃 펨토 기지국에서 활성화 및 비활성화된 하나 이상의 무선 접속 방식에 대한 정보를 포함하는 시스템 정보를 상기 이웃 펨토 기지국으로부터 수신하는 단계 중 하나 이상의 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 시스템 정보는 상기 활성화 상태인 무선 접속 방식을 통하여 수신될 수 있다.
상기 연결 설정 방법은 상기 정보의 수신 후, 상기 하나 이상의 이웃 기지국과 연결 설정이 필요한지 여부를 결정하는 단계와; 상기 연결 설정이 필요한 경우, 상기 하나 이상의 이웃 기지국과 연결을 위해 이용할 무선 접속 방식을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 연결 설정 방법은 상기 활성화된 무선 접속 방식을 통하여 참조 신호를 상기 이웃 기지국으로부터 수신하는 단계와; 상기 참조 신호를 이용하여 셀 측정을 수행하는 단계와; 상기 측정 결과에 따라 상기 이웃 기지국에 대한 연결 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 연결 설정 방법은 상기 연결 후 상기 연결에 대한 결과 보고를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 연결 설정 방법을 제공한다. 상기 연결 설정 방법은 서빙 펨토 기지국에 접속된 단말이, 하나 이상의 이웃 펨토 기지국에서 활성화 및 비활성화된 하나 이상의 무선 접속 방식에 대한 정보를 포함하는 시스템 정보를 상기 이웃 펨토 기지국으로부터 수신하는 단계와, 상기 시스템 정보는 상기 활성화 상태인 무선 접속 방식을 통하여 수신되고; 상기 비활성화 상태인 적어도 하나의 무선 접속 방식을 통하여 상기 하나 이상의 이웃 펨토 기지국에 연결할 필요가 있는 경우, 상기 비활성화 상태인 무선 접속 방식에 대한 정보를 포함하는 연결 요청 메시지를 상기 하나 이상의 이웃 펨토 기지국으로 전송하는 단계와, 상기 연결 요청 메시지는 상기 활성화 상태인 무선 접속 방식을 이용하여 전송되고; 상기 요청에 따라 활성화되는 무선 접속 방식을 이용하여, 상기 이웃 펨토 기지국에 접속하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 연결 설정 방법은 상기 하나 이상의 이웃 기지국과 연결 설정이 필요한지 여부를 결정하는 단계와; 상기 연결 설정이 필요한 경우, 상기 하나 이상의 이웃 기지국과 연결을 위해 이용할 무선 접속 방식을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 연결 설정 방법은 상기 요청에 따라 활성화되는 무선 접속 방식을 통하여 참조 신호를 상기 이웃 기지국으로부터 수신하는 단계와; 상기 참조 신호를 이용하여 셀 측정을 수행하는 단계와; 상기 측정 결과에 따라 상기 이웃 기지국에 대한 연결 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 연결 설정 방법은 상기 연결 후 상기 연결에 대한 결과 보고를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서 제안되는 방법은 특정 단말이 현재 사용하고 있는 서비스의 특징에 따라, 유리한 무선 접속 방식을 선택적으로 사용할 수 있도록 한다.
또한, 본 명세서에서 제안되는 방법은 하나의 기지국에 집중될 수 있는 단말들의 traffic을 분산시킬 수 있다. 또한, 본 명세서에서 제안되는 방법은 기지국이 복수개의 통신방식을 동시에 사용함으로써 발생할 수 있는 과다한 전력 소모량을 줄일 수 있다. 또한, 단말이 복수의 기지국과 서로 다른 무선 접속 방식으로 동시에 접속함으로써, 대역폭(bandwidth)를 증가시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 펨토셀 기반의 네트워크 구조를 나타낸 예시도이다.
도 2은 종래 기술에 따른 펨토셀 기반의 네트워크 구조을 나타낸 다른 예시도이다.
도 3은 펨토 기지국과 FMC 기술의 결합을 예시도이다.
도 4은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방법을 개념적으로 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방법을 개념적으로 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방법을 개념적으로 나타낸 예시도이다.
도 7은 도 4에 도시된 제 1 실시예에 따른 방법을 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 8은 도 5 및 도 6에 도시된 제1 및 제2 실시예에 따른 방법을 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 따른 단말(100) 및 펨토 기지국(200)의 구성 블록도이다.
본 발명은 펨토 기지국에 적용된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 통신 시스템 및 방법에도 적용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 단말이라는 용어가 사용되나, 상기 단말은 UE(User Equipment), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station)로 불릴 수 있다. 또한, 상기 UE는 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 노트북 등과 같이 통신 기능을 갖춘 휴대 가능한 기기일 수 있거나, PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수 있다.
또한, 이하 펨토 기지국이라는 용어가 사용되나, 상기 펨토 기지국은 Home (e)NodeB로 불릴 수도 있다.
이하, 본 명세서에서는 이동 단말과 펨토셀 기지국 모두 복수의 무선 접속방식(Radio Access Technology: RAT)들을 사용하여 통신이 가능하다는 것을 가정한다. 즉, 3GPP LTE, IEEE 802.16m등의 제1 무선 접속 방식, 무선 랜(Wireless LAN; WLAN), Bluetooth, Zigbee등의 제2 무선 접속 방식을 특정 시점에서 동시에 사용할 수 있다.
또한, 이하 본 명세서에서는 인접하는 기지국간에 통신영역이 중첩되는 지역을 Dual Region이라 정의한다. Dual Region에 위치하는 이동 단말은 복수개의 통신방식을 사용하여 다수의 기지국들과 동시에 통신이 가능하게 된다.
이하, 본 명세서에서 제안되는 방법들에 대해서 설명하기 앞서, 본 발명의 개념을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따르면, 단말이 제1 펨토 기지국(Serving FBS)과 제1 무선 접속 방식(Radio Access Technology; RAT)을 사용하여 통신하면서, 이웃하는 제2 펨토 기지국(neighbor FBS)과는 제2 무선 접속 방식을 사용하여 통신할 수 있도록 함으로써, 상기 단말의 트래픽을 2개의 기지국으로 분산시킬 수 있도록 한다. 이때, 상기 단말은 각 기지국에서 제공하는 무선 접속 방식들 중에서, 채널 상태에 따라 가장 좋은 접속 품질을 가지는 무선 접속 방식을 선택하여 사용할 수 있다.
즉, 상기 단말이 제1 기지국과 제2 기지국에 의한 Dual Region에 위치할 때, 상기 단말은 상기 제1 기지국과 제2 기지국에 의해서 제공되는 무선 접속 방식들에 대한 채널 품질을 측정하고, 상기 채널 품질에 따라 각 기지국과 우수한 채널 품질을 갖는 무선 접속 방식으로 접속할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 기지국과는 셀룰러 기반의 무선 접속 방식의 접속 품질이 우수하고, 제2 기지국과는 제2 무선 접속 방식의 접속 품질이 우수한 상태라면, 상기 단말은 상기 제1 기지국과는 제1 무선 접속 방식을 사용하여 통신하고, 상기 제2 기지국과는 제2 무선 접속 방식을 사용하여 통신을 수행함으로써 단말의 통신 품질 및 대역폭을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 단말(100)이 이웃하는 제2 펨토 기지국에 접속할 때, 제1 펨토 기지국과 연결된 무선 접속 방식과 다른 새로운 무선 접속 방식(RAT)을 생성하여야 하는지 여부를 제1 펨토 기지국이 결정하는 방안과, 상기 단말이 스스로 결정하는 방안이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 단말이 상기 제1 기지국에서 이웃하는 제2 기지국으로 핸드오버할 때, 상기 제1 기지국과 통신하는데 사용되었던 제1 무선 접속 방식이 아닌, 제2 무선 접속 방식을 사용하도록 할 수 있다.
한편, 상기 기지국들은 복수의 무선 접속 방식들을 제공하나, 특정 무선 접속 방식이 이용되고 있지 않을 경우에, 상기 특정 무선 접속 방식을 비활성화할 수 있도록 한다. 이때, 비활성화는 해당 무선 접속 방식을 위한 무선상의 동작(operation)을 수행하지 않는 것을 말한다
한편, 상기 단말이 상기 제2 기지국으로 접속하려 할때, 특정 무선 접속 방식이 비활성화되어 있는 경우, 본 발명에 따른 방법에 의하면, 상기 단말은 상기 제2 기지국의 상기 비활성화되어 있는 무선 접속 방식을 활성화시킬 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 4은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방법을 개념적으로 나타낸 예시도이다.
도 4를 참조하면, 단말(100)과, 제1 펨토 기지국(210)과, 제2 펨토 기지국(220), 펨토 제어국(FNC)(400)이 나타나 있다.
상기 제1 또는 제2 펨토 기지국(210 또는 220)은 셀룰러 기반의 제1 무선 접속 방식과 UMA 기반의 제2 무선 접속 방식(예컨대 WLAN, Bluetooth, 등)을 제공한다.
이때, 도시된 바와 같이, 상기 셀룰러 기반의 무선 접속 방식의 셀 커버리지는 상기 비허가 주파수(UMA) 기반의 제2 무선 접속 방식의 셀 커버리지 보다 작을 수 있다. 이는 상기 제1 또는 제2 펨토 기지국(200)에서 제공하는 셀룰러 기반의 무선 접속 방식의 셀 반경이 클 경우, 매크로 기지국에 간섭을 미칠 수 있기 때문이다.
한편, 상기 제1 또는 제2 펨토 기지국(200)에서 제공하는 상기 UMA 기반의 무선 접속 방식도 상기 매크로 기지국에 간섭을 미칠 수 있다. 또한, 상기 제1 또는 제2 펨토 기지국(210 또는 220)이 셀룰러 기반의 제1 무선 접속 방식과 UMA 기반의 제2 무선 접속 방식을 동시에 제공할 때, 전력 소모가 높기 때문에, 상기 제1 또는 제2 펨토 기지국(2000)은 상기 제2 무선 접속 방식을 적절하게 비활성화(deactivating)할 수 있다.
도 4에서는 상기 제2 펨토 기지국(220)은 셀룰러 기반의 제1 무선 접속 방식만을 활성화하고, UMA 기반의 제2 무선 접속 방식은 비활성화된 것으로 도시되었다.
또한, 도 4에서는 상기 단말(100)이 상기 제1 기지국(210)에 셀룰러 기반의 무선 접속 방식과 UMA 기반의 무선 접속 방식을 통하여 서비스를 제공받고 있는 것으로 도시되었다.
이때, 상기 단말(100)은 상기 제1 펨토 기지국(210)과 제2 펨토 기지국(220)의 셀 커버리지가 중첩되는 dual region으로 이동한다. 그러면, 상기 단말(100)은 상기 제2 펨토 기지국(220)의 상기 제2 무선 접속 방식을 활성화시켜달라는 요청을 상기 제1 펨토 기지국(210)을 통하여 상기 펨토 제어국(400)으로 전송한다.
상기 펨토 제어국(400)은 상기 활성화 요청을 상기 제2 펨토 기지국(220)으로 전달한다. 상기 제2 펨토 기지국(220)이 상기 제2 무선 접속 방식을 활성화하면, 상기 단말(100)은 상기 제1 펨토 기지국(210)과 상기 제2 무선 접속 방식으로 연결되었던 세션을 상기 제2 펨토 기지국(220)으로 이동시킨다.
따라서, 상기 단말(100)은 상기 제1 펨토 기지국(210)과는 제1 무선 접속 방식으로 서비스를 수행하고, 상기 제2 펨토 기지국(220)과는 제2 무선 접속 방식으로 서비스를 수행할 수 있다.
즉, 상기 제1 펨토 기지국(210)과 제2 펨토 기지국(220)은 상기 단말(100)을 위해 협력적으로 서비스를 제공할 수 있다.
이와 같은 동작을 통하여, 상기 제1 펨토 기지국(210)은 트래픽을 상기 제2 펨토 기지국(220)으로 분산시킬 수 있다.
한편, 상기 제1 펨토 기지국(220)은 상기 제2 무선 접속 방식을 통하여 서비스를 수행하던 단말이 더 이상 없게 될 경우, 상기 제1 무선 접속 방식을 비활성화할 수 있다.
마찬가지로, 상기 제2 펨토 기지국(220)은 상기 제2 무선 접속 방식만을 활성화한 후, 상기 제1 무선 접속 방식을 이용하여 접속된 단말이 없을 경우, 상기 제1 무선 접속 방식을 비활성화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방법을 개념적으로 나타낸 예시도이다.
도 5를 참조하면, 단말(100)과, 제1 펨토 기지국(210)과, 제2 펨토 기지국(220)이 나타나 있다.
도 5에 도시된 제2 실시예는 도 4에 도시된 제1 실시예와 달리, 상기 단말(100)은 이웃하는 제2 펨토 기지국(220)의 상기 제2 무선 접속 방식을 활성화시켜달라는 요청을 상기 제2 펨토 기지국(220)으로 전송한다.
이때, 상기 단말(100)은 상기 활성화 요청을 상기 제2 펨토 기지국(220)에서 활성화되어 있는 제1 무선 접속 방식, 예컨대 셀룰러 기반의 무선 접속 방식(CDMA, WCDMA, IEEE 802.16)을 이용하여 전송된다.
이와 같이, 상기 활성화 요청을 상기 이웃하는 제2 펨토 기지국(220), 즉 타겟 펨토 기지국으로 전송하는 제2 실시예는 상기 제2 펨토 기지국(220)이 펨토 제어국(FNC)과 연결되어 있지 않고, 각각의 펨토 기지국이 자체적으로 제어 기능을 수행하는 분산적 방식으로 배치되어 있는 경우 효과적일 수 있다. 또는 상기 제2 실시예는 상기 단말(100)의 자체적인 판단으로 이웃하는 제2 펨토 기지국의 무선 접속 방식을 활성화시키고, 상기 펨토 제어국(FNC)를 경유하지 않기 때문에, 새로운 연결(connection)을 빠르게 설정할 수 있다는 장점이 있다.
따라서, 상기 단말(100)은 상기 제1 펨토 기지국(210)과는 제1 무선 접속 방식으로 서비스를 수행하고, 상기 제2 펨토 기지국(220)과는 제2 무선 접속 방식으로 서비스를 수행할 수 있다.
즉, 상기 제1 펨토 기지국(210)과 제2 펨토 기지국(220)은 상기 단말(100)을 위해 협력적으로 서비스를 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방법을 개념적으로 나타낸 예시도이다.
도 6에 도시된 제3 실시예는 도 4에 도시된 제1 실시예 및 도 5에 도시된 제2 실시예와 달리, 상기 단말(100)은 상기 제1 펨토 기지국(210)과 제1 무선 접속 방식을 통하여 진행중인 세션을 상기 제2 펨토 기지국(220)으로 이동시킨다. 이때, 상기 세션은 상기 제2 펨토 기지국(220)으로 이동되면서, 제2 무선 접속 방식을 이용하여 설정된다.
즉, 제1 및 제2 실시예에서 처럼 제1 펨토 기지국(210)과 제2 펨토 기지국(220)이 협력하여 서비스를 제공하는 것이 아니라, 제 3 실시예는 진행중인 세션을 제2 펨토 기지국(220)으로 이동시킨다.
이때, 상기 제2 펨토 기지국(220)에서 제2 무선 접속 방식이 비활성화되어 있는 경우, 상기 단말(100)은 상기 제2 펨토 기지국(220)의 상기 제2 무선 접속 방식을 활성화시켜달라는 요청을 상기 제2 펨토 기지국(220)으로 전송한다. 이때, 상기 활성화 요청에는 핸드오버 관련 정보(예컨대 핸드오버가 요구됨을 나타내는 정보와, 핸드오버에 필요한 정보들)가 포함될 수 있다. 상기 핸드오버 관련 정보는 구체적으로 단말이 상기 제2 펨토 기지국에 접속할 시간 (rendezvous time), 보안(security), Service QoS, 사용자 우선순위(user priority level) 정보 등이 포함될 수 있다.
이상과 같이 제3 실시예에 의하면, 상기 단말은 상기 제2 펨토 기지국의제2 무선 접속 방식을 활성화함과 동시에 핸드오버 요구를 전송함으로써, 진행중이던 세션을 빠르게 이동시킬 수 있다.
도 7은 도 4에 도시된 제 1 실시예에 따른 방법을 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 단말(100)이 이웃하는 제2 펨토 기지국에 접속할 때, 제1 펨토 기지국과 연결된 무선 접속 방식과 다른 새로운 무선 접속 방식(RAT)을 생성하여야 하는지 여부를 상기 제1 펨토 기지국이 결정한다.
이와 같이 도 7에 도시된 방법에 따르면, 이웃 제2 펨토 기지국(220)이 모든 무선 접속 방식을 비활성화하여 현재 운용중인 무선 접속 방식이 존재하지 않아, 단말(100)이 이웃하는 제2 펨토 기지국과 직접적으로 통신할 수 없을지라도, 상기 펨토 제어국을 통하여 상기 제2 펨토 기지국의 특정 무선 접속 방식을 활성화한 후, 접속할 수 있게 하므로 효과적일 수 있다.
즉, 상기 단말(100)이 접속을 원하는 이웃 제2 펨토 기지국(220)이 가용한 모든 무선 접속 방식을 비활성화하여, 현재 운용중인 RAT이 존재하지 않을 때는 상기 단말이 이웃 제2 펨토 기지국(220)와 통신이 불가능하므로, 상기 제2 펨토 기지국(220)으로 특정 무선 접속 방식에 대한 접속을 요청할 수 없다.
하지만 상기 펨토 제어국(400)은 상기 제2 펨토 기지국(220)의 가용한 무선 접속 방식들에 대한 정보를 가지고 있으므로, 상기 단말(100)은 상기 제1 펨토 기지국(210)을 통하여 상기 펨토 제어국(400)에 상기 제 2 펨토 기지국(220)의 특정 무선 접속 방식을 활성화하여 달라고 요청할 수 있다.
이하, 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1) 상기 단말(100)은 제1 펨토 기지국(210), 예컨대 도시된 서빙 펨토 기지국은 기본적인 능력 협상을 수행한다. 즉, 상기 단말(100)은 지원하는 무선 접속 방식들에 대한 정보(Available RAT Info)와, 선호하는 무선 접속 방식에 대한 정보(RAT preference Info)를 상기 제1 펨토 기지국(210)으로 전송한다. 그리고 상기 제1 펨토 기지국(210)은 지원하는 무선 접속 방식들에 대한 정보와, 선호하는 무선 접속 방식에 대한 정보를 상기 단말(100)로 전송한다. 상기 지원하는 무선 접속 방식들에 대한 정보(Available RAT Info)는 무선 접속 방식의 ID들을 포함할 수 있다. 상기 선호하는 무선 접속 방식에 대한 정보(RAT preference Info)는 선호하는 무선 접속 방식들의 우선 순위에 따라 오름차순 혹은 내림차순으로 표현될 수 있다. 이때, 서로 다른 종류의 무선 접속 방식은 서로 다른 ID로 표현될 수 있다.
상기 기본적인 능력 협상은 상기 단말(100)이 상기 제1 펨토 기지국에 초기 접속할 때 혹은 상기 단말(100) 또는 상기 제1 펨토 기지국(210)의 능력이 변경되었을 때 수행될 수 있다.
2) 한편, 상기 이웃하는 제2 펨토 기지국(220)은 현재 활성화하여 운용중인 무선 접속 방식을 이용하여 참조 신호(reference signal)을 전송한다. 또한, 상기 제2 펨토 기지국(220)은 시스템 정보를 전송한다. 상기 제2 펨토 기지국(220)에 의해서 전송되는 상기 시스템 정보는 상기 제2 펨토 기지국에 의해서 지원되는 무선 접속 방식에 대한 정보를 포함한다. 상기 활성화하여 운용중인 무선 접속 방식은 WCDMA, LTE, 또는 IEEE 802.16일 수 있다. 따라서 상기 시스템 정보는 IEEE 802.16에 기반한 비콘(Beacon) 메시지일 수 있다. 혹은 상기 시스템 정보는 PCCPCH(Primary Common Control Physical Channel) 상에서 전송될 수 있다. 상기 시스템 정보에 포함되는 지원가능한 무선 접속 방식은 현재 활성화되어 운용중인 무선 접속 방식 뿐만이 아니라, 가용한 모든 무선 접속 방식에 대한 정보를 포함한다. 따라서, 상기 단말(100)은 상기 시스템 정보를 통해 상기 제2 펨토 기지국에서 지원하는 모든 종류의 무선 접속 방식을 알 수 있다.
3) 그러면 상기 단말(100)은 상기 수신되는 참조 신호에 기반하여 상기 제2 펨토 기지국에 대한 셀 탐지(cell detection)를 수행하고, 채널 품질을 측정한다.
그리고, 상기 단말(100)은 측정 결과 포함하는 측정 보고 메시지를 현재 접속중인 서빙 펨토 기지국, 즉 제1 펨토 기지국(210)으로 전송한다. 상기 측정 보고 메시지는 상기 단말의 ID를 나타내는 UE ID와, 그리고 상기 탐지된 이웃 펨토 기지국의 ID를 나타내는 Neighboer FBS ID와, 상기 제2 펨토 기지국의 신호 세기를 나타내는 Neibhbor FBS RSSI를 포함할 수 있다. 또한, 상기 측정 보고 메시지는 상기 제 2 펨토 기지국에서 지원하는 무선 접속 방식에 대한 정보를 포함할 수 있다.
4) 상기 제1 펨토 기지국(210)이 만약 이웃 기지국을 탐색할 수 있는 기능을 갖추고 있다면, 이웃 기지국에 대한 탐색을 수행하고, 상기 단말로부터 수신한 측정 보고 메시지에 더하여, 자신의 탐색 결과를 저장한다.
그리고, 상기 제1 펨토 기지국(210)은 펨토 상태 보고 메시지, 예컨대 Femto Status Report 메시지를 펨토 제어국(400)으로 전송한다. 상기 펨토 상태 보고 메시지는 상기 단말로부터 수신한 측정 보고 메시지 및 상기 제1 펨토 기지국(210)의 탐색 결과에 기초하여 생성될 수 있다. 상기 펨토 상태 보고 메시지는 상기 단말의 ID(UE ID), 서빙 펨토 기지국의 ID(Serving FBS ID)와, 이웃하는 펨토 기지국의 ID(Neighbor FBS ID), 이웃하는 펨토 기지국의 신호 세기값(Neighbor FBS RSSI)를 포함할 수 있다.
상기 펨토 제어국(FNC)(400)은 상기 펨토 상태 보고 메시지를 수신하면, 상기 펨토 상태 보고 메시지에 기초하여 상기 단말(100)의 서빙 펨토 기지국에 인접하는 이웃 펨토 기지국들을 확인하고, 상기 단말(100)이 새롭게 접속 요구를 할 경우, 접속할 수 있는 펨토 기지국을 파악한다. 이때, 상기 펨토 제어국(FNC)(400)은 미리 파악한 펨토 기지국들의 위치 정보를 이용하여, 상기 단말이 접속할 수 있는 펨토 기지국을 파악할 수 있다.
그리고 상기 펨토 제어국(400)은 상기 파악된 펨토 기지국에 대한 정보를 포함하는 이웃 셀 시스템 정보 메시지, 예컨대 Neighbor Cell System Info 메시지를 상기 제1 펨토 기지국으로 전송한다. 상기 이웃 셀 시스템 정보 메시지, 예컨대 Neighbor Cell System Info 메시지는 접속 가능한 펨토 기지국들의 ID와 해당 펨토 기지국의 가용한 무선 접속 방식들에 대한 정보를 포함한다.
5) 그러면, 상기 제1 펨토 기지국(210)은 상기 단말(100)이 이웃하는 제2펨토 기지국과 연결을 설정해야 하는지 여부를 결정한다. 또한, 상기 제1 펨토 기지국(210)은 연결된 무선 접속 방식과 다른 무선 접속 방식으로 상기 이웃하는 제2 펨토 기지국과 연결을 설정해야 하는지 여부를 결정한다.
구체적으로, 상기 제1 펨토 기지국(210)은 상기 펨토 제어국(FNC)(400)으로부터 이웃 셀 시스템 정보 메시지를 수신하면, 상기 메시지에 기초하여 상기 단말(100)에게 가장 적절한 하나 이상의 이웃 펨토 기지국을 결정하고, 상기 결정된 이웃 펨토 기지국과 접속에 사용할 하나 이상의 무선 접속 방식을 결정한다.
그리고, 상기 제1 펨토 기지국(210)은 상기 결정된 펨토 기지국과 상기 결정된 무선 접속 방식으로 연결하도록 연결 요청 메시지를 상기 단말(100)로 전송한다. 이때, 상기 연결 요청 메시지는 상기 결정의 결과를 포함한다. 구체적으로, 상기 연결 요청 메시지는 상기 제1 펨토 기지국에 의해서 결정된 하나 이상의 이웃 펨토 기지국들의 ID와, 결정된 하나 이상의 무선 접속 방식에 대한 ID를 포함한다.
6) 상기 단말(100)은 상기 연결 요청 메시지를 수신하면, 하나 이상의 펨토 기지국들과 새로운 접속을 생성할지 여부를 결정한다. 이때, 상기 단말(100)은 상기 연결 요청 메시지에 포함된 하나 이상의 펨토 기지국들의 ID와, 하나 이상의 무선 접속 방식에 대한 ID들에 기초하여, 어느 펨토 기지국과 어느 무선 접속 방식으로 연결을 할지를 결정할 수 있다.
상기 단말(100)은 상기 결정의 결과를 포함하는 연결 응답 메시지를 상기 제1 펨토 기지국으로 전송한다. 상기 연결 응답 메시지내의 상기 결정 결과는 새로운 연결을 허용(agree)하는지 혹은 거절(deny)하는지를 나타내는 정보와, 이유(reason)를 나타내는 정보와, 연결을 희망하는 하나 이상의 펨토 기지국들의 ID, 상기 연결을 희망하는 펨토 기지국들과 연결할 하나 이상의 무선 접속 방식의 ID를 포함한다. 상기 이유 정보는 상기 제1 펨토 기지국(210)과의 연결을 유지한채 상기 제2 펨토 기지국(220)과 새로운 연결을 설정하기를 희망하는지 혹은 상기 제1 펨토 기지국(210)과의 연결을 제2 펨토 기지국(220)으로 이동하는 핸드오버를 희망하는지를 나타낸다. 상기 이유 정보가 핸드오버를 나타내는 경우, 상기 연결 응답 메시지는 핸드오버 관련 정보를 더 포함할 수 있다. 상기 핸드오버 관련 정보는 상기 단말이 상기 제2 펨토 기지국에 접속할 시간 (rendezvous time), 보안(security), Service QoS, 사용자 우선순위(user prioriy level) 정보 등이 포함될 수 있다.
한편, 상기 단말(100)이 연결을 희망하는 펨토 기지국들을 복수 개일 수 있고, 상기 접속할 무선 접속 방식도 복수개일 수 있다. 이 경우, 상기 단말(100)은 상기 이웃하는 펨토 기지국들의 무선 접속 방식을 활성화시킨 후, 채널 품질을 측정하고, 가장 좋은 품질을 갖는 이웃 펨토 기지국 및 가장 좋은 품질을 갖는 무선 접속 방식을 선택할 수 있다.
7) 상기 제1 펨토 기지국(210)이 상기 연결 응답 메시지를 수신하면, 상기 연결 응답 메시지 내의 상기 단말에 의한 결정 결과를 참조한 후, 상기 단말(100)이 연결을 희망하는 무선 접속 방식을 해당 펨토 기지국이 비활성화한 상태인지 확인하고, 비활성화되어 있는 경우 상기 무선 접속 방식을 활성화하여 줄 것을 요청하기 위해 이웃 펨토 기지국 활성화 요청 메시지, 예컨대 Neighbor FBS Activate Request 메시지를 펨토 제어국(400)으로 전송한다. 상기 활성화 요청 메시지는 해당 펨토 기지국의 ID와 활성화 요청되는 무선 접속 방식의 ID를 포함한다.
8) 상기 펨토 제어국(400)은 상기 이웃 펨토 기지국 활성화 요청 메시지에 포함된 펨토 기지국의 ID를 참조하여, 해당하는 펨토 기지국, 예컨대 제2 펨토 기지국(220)으로 활성화 요청 메시지, 예컨대 RAT Activate Request 메시지를 전송한다. 상기 활성화 요청 메시지는 활성화 요청되는 무선 접속 방식에 대한 정보, 예컨대 ID를 포함한다.
9) 상기 제2 펨토 기지국(220)은 상기 활성화 요청 메시지를 수신하면, 해당 무선 접속 방식을 활성화할지 여부를 결정하고, 활성화를 수행한다. 이때, 활성화는 해당 무선 접속 방식을 무선 주파수를 사용하여 상기 단말이 접속할 수 있는 상태로 전환하는 것을 말한다. 그리고, 상기 결정의 결과를 포함하는 활성화 응답 메시지, 예컨대 RAT Activate Response메시지를 상기 펨토 제어국(400)으로 전송한다. 상기 활성화 응답 메시지는 활성화에 대한 결정 여부(Agree/Deny), 그리고 이유 정보를 포함한다.
10) 상기 펨토 제어국(400)은 상기 활성화 응답 메시지, 예컨대 RAT Activate Response메시지를 수신하면, 상기 제1 펨토 기지국(210)으로 이웃 펨토 기지국 활성화 응답 메시지, 예컨대 Neighbour FBS Activate Response 메시지를 전송한다. 상기 이웃 펨토 기지국 활성화 응답 메시지는 요청에 의해 활성화된 펨토 기지국에 대한 정보(예컨대 ID)와, 요청에 의해 활성화된 무선 접속 방식에 대한 정보(예컨대 ID)를 포함한다.
상기 제1 펨토 기지국(210)은 상기 이웃 펨토 기지국 활성화 응답 메시지를 수신하면, 상기 단말(100)로 접속 명령 메시지를 전송한다. 상기 접속 명령 메시지는 이웃하는 펨토 기지국들에 대한 정보(예컨대 ID), 활성화된 무선 접속 방식에 대한 정보(예컨대 ID), 상기 단말(100)이 해당 무선 접속 방식으로 상기 이웃 펨토 기지국으로 접속하기 위해 필요한 시스템 정보를 포함한다.
11) 한편, 상기 단말(100)은 상기 이웃하는 하나 이상의 펨토 기지국으로부터 활성화된 하나 이상의 무선 접속 방식에 의한 참조 신호와 시스템 정보를 수신한다. 그러면, 상기 단말(100)은 상기 참조 신호를 통하여 측정을 수행하고, 채널 품질이 가장 좋은 무선 접속 방식과 펨토 기지국을 결정한다.
그리고 상기 단말(100)은 가장 좋은 채널 품질을 갖는 무선 접속 방식으로 해당 펨토 기지국, 예컨대 제2 펨토 기지국(220)에 연결한다. 그리고, 상기 단말은 연결 결과 보고 메시지를 상기 제1 펨토 기지국(210)으로 전송한다. 상기 연결 결과 보고 메시지는 상기 단말의 ID(UE ID)와 접속한 이웃 펨토 기지국에 대한 정보(connected FBS ID)와 접속한 무선 접속 방식에 대한 정보(RAT ID)를 포함한다.
한편, 전술한 활성화 요청에 따라 복수의 펨토 기지국이 각기 요청된 무선 접속 방식을 활성화하였으나, 일정 시간이 지날 동안 상기 단말(100)이 연결 요청하지 않는 경우, 상기 활성화였던 무선 접속 방식을 다시 비활성화할 수 있다.
지금까지는 단말(100)이 이웃하는 제2 펨토 기지국에 접속할 때, 제1 펨토 기지국과 연결된 무선 접속 방식과 다른 새로운 무선 접속 방식(RAT)을 생성하여야 하는지 여부를 상기 제1 펨토 기지국이 결정하는 방안에 대해서 설명하였다. 이하에서는 도 8을 참조하여 단말이 결정하는 방안에 대해서 설명하기로 한다.
도 8은 도 5 및 도 6에 도시된 제1 및 제2 실시예에 따른 방법을 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 8를 참조하면, 단말(100)과, 제1 펨토 기지국(210)과, 제2 펨토 기지국(220)이 나타나 있다. 상기 단말(100)은 상기 제1 펨토 기지국(210)에 제1 무선 접속 방식으로 연결되어 있다.
1) 상기 제1 펨토 기지국(2100)과 이웃한 제2 펨토 기지국(220)은 현재 자신이 활성화하여 운용중인 무선 접속 방식을 통하여 주기적으로 참조 신호를 전송한다. 그리고, 상기 제2 펨토 기지국(220)은 지원 가능한 무선 접속 방식에 대한 정보를 포함하는 시스템 정보를 주기적으로 전송한다.
2) 그러면 상기 단말(100)은 상기 수신되는 참조 신호에 기반하여 상기 제2 펨토 기지국에 대한 셀 탐지(cell detection)를 수행하고, 채널 품질을 측정한다. 그리고, 상기 단말(100)은 상기 제2 펨토 기지국(220)에서 현재 활성화되어 있는 무선 접속 방식이 자신이 필요로 하는 무선 접속 방식인지를 확인한다. 다시 말해서, 상기 단말(100)은 상기 수신한 시스템 정보에 기초하여, 상기 제2 펨토 기지국에서 지원되는 무선 접속 방식들을 확인하고, 활성화된 무선 접속 방식이 자신이 필요로 하는 접속 방식인지 아니면, 활성화되어 있지 않지만 상기 제2 펨토 기지국에서 지원되는 무선 접속 방식 중에서 자신이 필요로하는 무선 접속 방식이 있는지를 결정한다.
3) 만약 상기 제2 펨토 기지국에서 지원되는 무선 접속 방식 중에서 자신이 필요로하는 하나 이상의 무선 접속 방식이 활성화되어 있지 않은 경우, 상기 단말(100)은 상기 제2 펨토 기지국(220)으로 상기 요구되는 하나 이상의 무선 접속 방식에 대한 연결 요청 메시지를 전송한다. 상기 연결 요청 메시지는 상기 활성화되어 있는 무선 접속 방식을 통하여 전송될 수 있다. 상기 연결 요청 메시지는 상기 단말의 ID(UE ID)와 요구되는 하나 이상의 무선 접속 방식에 대한 정보(예컨대 RAT ID)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 연결 요청 메시지는 상기 제1 펨토 기지국(210)과의 연결을 유지한 채 상기 제2 펨토 기지국(220)과 새로운 연결을 설정하기를 희망하는지 혹은 상기 제1 펨토 기지국(210)과의 연결을 제2 펨토 기지국(220)으로 이동하는 핸드오버를 희망하는지를 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 연결 요청 메시지는 핸드오버 관련 정보를 더 포함할 수 있다. 상기 핸드오버 관련 정보는 상기 단말이 상기 제2 펨토 기지국에 접속할 시간 (rendezvous time), 보안(security), Service QoS, 사용자 우선순위(user prioriy level) 정보 등이 포함될 수 있다.
4) 그러면, 상기 제2 펨토 기지국(220)은 상기 연결 요청에 따라 하나 이상의 무선 접속 방식을 활성화한다. 그리고, 상기 제2 펨토 기지국은 연결 응답 메시지를 상기 단말(100)로 전송한다. 상기 연결 응답 메시지는 상기 제2 펨토 기지국의 ID와, 활성화된 하나 이상의 무선 접속 방식에 대한 정보(예컨대 RAT ID)를 포함한다.
한편, 상기 제2 펨토 기지국(220)은 상기 활성화된 무선 접속 방식을 통하여 참조 신호와, 시스템 정보를 전송한다.
5) 그러면, 상기 단말(100)은 상기 참조 신호를 통하여 측정을 수행하고, 상기 활성화된 하나 이상의 무선 접속 방식 중 채널 품질이 가장 좋은 무선 접속 방식으로 상기 제2 펨토 기지국(220)에 연결 한다.
그리고 상기 단말(100)은 연결 요청 보고 메시지를 상기 제1 펨토 기지국(210)으로 전송한다. 상기 연결 요청 보고 메시지는 상기 단말의 ID(UE ID)와 접속한 이웃 펨토 기지국에 대한 정보(connected FBS ID)와 접속한 무선 접속 방식에 대한 정보(RAT ID)를 포함한다.
여기까지 설명된 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예를 들어, 마이크로 프로세서)에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다. 이에 대해서 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 따른 단말(100) 및 펨토 기지국(200)의 구성 블록도이다.
도 9에 도시된 바와 같이 상기 단말(100)은 저장 수단(110)와 컨트롤러(120)와 송수신부(130)를 포함한다. 그리고 상기 펨토 기지국(200)는 저장 수단(210)와 컨트롤러(220)와 송수신부(230)를 포함한다.
상기 저장 수단들(110, 220)은 도 4 내지 도 8에 도시된 제1 내지 제3 실시예에 따른 방법을 저장한다.
상기 컨트롤러들(120, 220)은 상기 저장 수단들(110, 210) 및 상기 송수신부들(130, 230)을 제어한다. 구체적으로 상기 컨트롤러들(120, 220)은 상기 저장 수단들(110, 210)에 저장된 상기 방법들을 각기 실행한다. 그리고 상기 컨트롤러들(120, 220)은 상기 송수신부들(130, 230)을 통해 상기 전술한 신호들을 전송한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.
100: 단말
210: 서빙 기지국
220: 이웃 기지국

Claims (14)

  1. 단말의 서빙 기지국에서 상기 단말과 하나 이상의 이웃 기지국 간의 연결 설정을 제어하는 방법으로서,
    상기 서빙 기지국이 상기 하나 이상의 이웃 기지국에서 활성화 및 비활성화되어 있는 무선 접속 방식들에 대한 정보를 제어국으로부터 수신하는 단계와;
    상기 단말과 상기 하나 이상의 이웃 기지국 간에 상기 비활성화 상태의 무선 접속 방식을 통한 연결이 필요한 경우, 상기 비활성화 상태인 무선 접속 방식의 활성화를 위해, 활성화 요청 메시지를 상기 제어국으로 전송하는 단계와;
    상기 제어국으로부터 상기 이웃 기지국에 대한 정보와 활성화된 무선 접속 방식에 대한 정보를 포함하는 활성 응답 메시지를 수신하는 단계와;
    상기 활성화된 하나 이상의 무선 접속 방식으로 상기 단말이 상기 하나 이상의 이웃 기지국에 연결하도록 연결 요청 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 설정 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서빙 기지국이 단말로부터 하나 이상의 이웃 기지국에 대한 측정 보고 메시지를 수신하는 단계와;
    상기 서빙 기지국이 상기 측정 보고 메시지에 기초하여 상기 하나 이상의 이웃 기지국에 대한 보고 메시지를 상기 제어국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 설정 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단말과 상기 하나 이상의 이웃 기지국 간에 연결을 위해 필요한 적어도 하나의 무선 접속 방식을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 설정 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 결정 단계에서
    상기 서빙 기지국과 상기 단말 간에 설정된 세션을 유지한 채 상기 이웃 기지국과 상기 단말 간에 새로운 세션을 추가적으로 설정할지 혹은 상기 서빙 기지국과 상기 단말 간에 설정된 세션을 상기 이웃 기지국으로 이동시킬지 여부가 더 판단되는 것을 특징으로 하는 연결 설정 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이웃 기지국과 연결가능한 무선 접속 방식에 대한 정보를 포함하는 연결 요청 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계와;
    상기 단말로부터 요청되는 무선 접속 방식에 대한 정보를 포함하는 연결 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 설정 제어 방법.
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