KR101675580B1 - 무선 통신 시스템에서 매크로 기지국에 의해 수행되는 주변 기지국 정보 전송 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 매크로 기지국에 의해 수행되는 주변 기지국 정보 전송 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서 단말에 의한 주변 기지국 정보의 요청방법이 제공된다. 상기 방법은, 상기 단말의 핸드오버 대상이 되는 주변 기지국들을 검색하는 단계, 상기 주변 기지국들 중 상기 단말에 의해 검색된 기지국에 관한 프리앰블(preamble) 정보와, 상기 주변 기지국에 대한 정보를 요청함을 나타내는 주변 기지국 리스트 요청 지시자를 포함하는 리스트 요청 메시지를 서빙 기지국으로 전송하는 단계 및 상기 주변 기지국에 관한 식별정보 및 시스템 정보를 포함하는 리스트 응답 메시지를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 매크로 기지국에 의해 수행되는 주변 기지국 정보 전송 방법 및 장치 {METHOD AND APPARUATUS FOR TRANSMITTING NEIGHBOR BASE STATION INFORMATION PERFORMED BY MACRO BASE STATION IN WIRELESS COMMUNICATIO SYSTEM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 매크로 기지국에 의해 수행되는 주변 기지국 정보 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 규격은 2007년 ITU(International Telecommunication Union) 산하의 ITU-R(ITU-Radiocommunication Sector)에서 IMT(International Mobile Telecommunication)-2000을 위한 여섯 번째 규격으로 'WMAN-OFDMA TDD'라는 이름으로 채택된 바 있다. ITU-R은 IMT-2000 이후의 차세대 4G 이동통신 규격으로 IMT-Advanced 시스템을 준비하고 있다. IEEE 802.16 WG(Working Group)은 2006년 말 IMT-Advanced 시스템을 위한 규격으로 기존 IEEE 802.16e의 수정(amendment) 규격을 작성하는 것을 목표로 IEEE 802.16m 프로젝트의 추진을 결정하였다. 상기 목표에서 알 수 있듯이, IEEE 802.16m 규격은 IEEE 802.16e 규격의 수정이라는 과거의 연속성과 차세대 IMT-Advanced 시스템을 위한 규격이라는 미래의 연속성인 두 가지 측면을 내포하고 있다. 따라서, IEEE 802.16m 규격은 IEEE 802.16e 규격에 기반한 Mobile WiMAX 시스템과의 호환성(compatibility)을 유지하면서 IMT-Advanced 시스템을 위한 진보된 요구사항을 모두 만족시킬 것을 요구하고 있다.
802.16m 시스템에서는 펨토 셀(femto cell) 기술이 적용될 수 있고, 최근 이에 대해 활발한 연구가 진행 중이다. 펨토 셀이란 작은 전력을 가진 기지국으로, 사용자에 의해서 설치될 수 있다. 펨토 셀을 지원하는 펨토 기지국(femto base station)은 매크로 기지국(macro base station)과 같은 주파수 또는 다른 주파수를 사용하며 백본(backbone) 네트워크로는 유선 인터넷 네트워크에서 사용하는 공중 인터넷 망을 사용하는 것을 기본으로 한다. 펨토 셀은 제한된 사용자 그룹들에게만 접속을 허용하거나(closed group of users), 사용자의 제한 없이 모든 사용자에게 접속을 허용할 수 있다(open group of user). 또한, 펨토 셀은 매크로 셀 또는 다른 펨토 셀 간에 끊김 없는 핸드오버를 지원해야 할 필요가 있다. 펨토 기지국의 위치 정보는 파악될 수 있어야 하며, 다수 개의 펨토 셀이 밀도 높게 설치되어도 동작에 문제가 없어야 한다.
펨토 셀은 또한 주변 셀과의 간섭 량을 줄이기 위해 LDO(Low Duty Operation) 모드를 지원한다. LDO 모드에 진입한 펨토 기지국은 AI(Availability Interval) 구간과 UAI(Unavailability Interval) 구간을 반복한다. AI 구간에 들어간 펨토 기지국은 일반 매크로 기지국과 동일하게 페이징(paging)이나 레인징(ranging)을 위한 동기화 및 신호 전송, 그리고 단말기의 데이터 전송을 위해 단말과 기지국 사이에 정보를 전송할 수 있다. 반면에 UAI 구간에 들어간 펨토 기지국은 간섭 량을 최소화하기 위해 무선 상으로 어떠한 정보도 단말과 주고 받지 않는다. 상기 AI 구간 및 UAI 구간은 기지국의 상황에 따라 각 펨토 기지국마다 다르게 설정될 수 있다.
펨토 셀이 도입되기 전의 종래의 무선 통신 시스템에서는 매크로 셀 간의 핸드오버를 지원하기 위해 각 매크로 기지국에서 모든 단말로 주변 기지국에 대한 정보를 방송(broadcast)한다. 이는 IEEE 802.16 시스템의 NBR-ADV 메시지에 의해 수행될 수 있다. 해당 메시지에 포함되는 정보는 각 주변 기지국들의 식별자(BSID) 정보와 상향/하향링크 관련 파라미터(DL/UL parameter) 정보 등이며, 이는 적당한 대상 기지국 선택과 대상 기지국으로의 동기화 및 재진입 시간을 줄이기 위해 제공된다. 그러나 일반적으로 다수의 펨토 셀이 매크로 셀 내에 밀도 높게 설치되므로, 매크로 기지국에서 주변 펨토 기지국에 대한 정보를 단말로 방송하는 것은 비효율적이다. 반대로, 매크로 기지국에서 주변 펨토 기지국에 대한 정보를 단말로 전혀 제공하지 않는다면, 단말이 주변의 펨토 기지국을 인지하고 이에 대한 정보를 얻기 위한 검색 절차를 수행하는 데에 많은 시간이 소요될 수 있다.
매크로 기지국이 주변 기지국에 대한 정보를 효율적으로 단말로 제공하기 위한 새로운 방법이 필요하다.
본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 매크로 기지국에 의해 수행되는 주변 기지국 정보 전송 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.
일 양태에 있어서 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 주변 기지국 정보의 요청방법이 제공된다. 상기 방법은, 상기 단말의 핸드오버 대상이 되는 주변 기지국들을 검색하는 단계, 상기 주변 기지국들 중 상기 단말에 의해 검색된 기지국에 관한 프리앰블(preamble) 정보와, 상기 주변 기지국에 대한 정보를 요청함을 나타내는 주변 기지국 리스트 요청 지시자를 포함하는 리스트 요청 메시지를 서빙 기지국으로 전송하는 단계 및 상기 주변 기지국에 관한 식별정보 및 시스템 정보를 포함하는 리스트 응답 메시지를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함한다.
상기 리스트 응답 메시지는 상기 단말에 전용채널(dedicated channel)을 통해 전송되는 유니캐스트(unicast) 메시지일 수 있다.
상기 리스트 요청 메시지는 상기 주변 기지국에 관한 식별정보 및 시스템 정보를 요청하기 위한 목적의 MAC 메시지일 수 있다.
상기 리스트 요청 메시지는 상기 주변 기지국에 관한 식별정보 및 시스템 정보를 요청하기 위한 목적의 MAC 메시지일 수 있다.
상기 리스트 요청 메시지는 상기 주변 기지국에 대한 검색결과를 상기 서빙 기지국에 보고하기 위한 목적의 MAC 메시지일 수 있다.
상기 서빙 기지국은 매크로 기지국일 수 있다.
상기 서빙 기지국으로부터 상기 주변 기지국의 종류, 사용주파수 및 위치정보를 포함하는 방송 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단말이 상기 주변 기지국 중 어느 하나로 핸드오버를 수행할 수 있다.
다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국에 의한 주변 기지국 정보의 전송방법이 제공된다. 상기 방법은, 상기 서빙 기지국의 주변 기지국들 중 단말에 의해 검색된 기지국에 관한 프리앰블 정보와, 상기 주변 기지국에 대한 정보를 요청함을 나타내는 주변 기지국 리스트 요청 지시자를 포함하는 리스트 요청 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계 및 상기 주변 기지국에 관한 식별정보 및 시스템 정보를 포함하는 리스트 응답 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
단말이 매크로 셀에서 펨토 셀로 핸드오버(HO; Hand-Over)할 때에 핸드오버를 위한 주변 기지국에 대한 정보가 효율적으로 전송될 수 있다.
도 1은 제안된 주변 기지국 전송 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 2는 제안된 주변 기지국 전송 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 3은 제안된 주변 기지국 전송 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 4는 제안된 핸드오버 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국을 나타낸 블록도이다.
도 1은 제안된 주변 기지국 전송 방법의 일 실시예를 나타낸다.
단계 S100에서 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 기지국인 매크로 기지국 (110)은 복수의 분할 방송 메시지를 포함하는 방송 메시지를 생성하고, 상기 방송 메시지를 복수의 단말로 전송한다. 복수의 단말로 전송하는 방법은 브로드캐스트(broadcast)일 수 있다.
상기 복수의 분할 방송 메시지에 포함되는 각각의 분할 방송 메시지는 주변 기지국의 종류, 주변 기지국의 위치 또는 주변 기지국의 동작 주파수에 따라 서로 다른 주변 기지국에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 주변 기지국에 관한 정보는 매크로 기지국(110)과 동일한 정도의 정보를 포함한다. 주변 기지국이 펨토 기지국인 경우 방송 메시지는 해당 펨토 기지국의 LDO 모드 동작 여부 또는 LDO 모드로 동작하는 경우 AI 구간과 UAI 구간을 반복하는 패턴에 관한 파라미터(parameter)를 포함할 수 있다. 각각의 분할 방송 메시지는 주변 기지국의 종류에 따라서 구분될 수 있으므로, 주변 기지국의 종류가 매크로 기지국, 마이크로 기지국, 중계국, 펨토 기지국 등으로 나눠질 경우, 각 기지국의 종류를 기준으로 하여 분할 방송 메시지를 생성할 수 있다. 따라서 주변 기지국이 매크로 기지국과 펨토 기지국을 함께 포함할 경우 상기 매크로 기지국에 관한 주변 기지국 정보와 상기 펨토 기지국에 관한 주변 기지국 정보는 방송 메시지 내에서 서로 다른 분할 방송 메시지에 포함될 수 있다. 또는, 각각의 분할 방송 메시지는 주변 기지국의 동작 주파수 또는 위치 정보를 기준으로 구분될 수 있다. 예를 들어 주변 기지국의 종류가 펨토 기지국으로 동일하다 하더라도, 동작 주파수 또는 위치 정보에 따라서 주변 기지국에 관한 정보는 방송 메시지 내에서 서로 다른 분할 방송 메시지에 포함될 수 있다.
한편, 방송 메시지는 매크로 기지국에 의해서 주기적으로 전송될 수 있다. 방송 메시지에 포함되는 복수의 분할 방송 메시지가 일정한 순서에 따라서 전송될 수 있다. 즉, 방송 메시지에 포함되는 모든 분할 방송 메시지가 일정한 주기 내에 한번씩 전송되며, 이에 따라 방송 메시지의 전송 주기가 설정될 수 있다. 또는, 각 분할 방송 메시지 별로 주기가 설정되어 분할 방송 메시지 각각이 단말(120)로 전송될 수도 있다.
단말(120)은 매크로 기지국이 전송한 복수의 분할 방송 메시지 중 적어도 하나의 분할 방송 메시지를 수신한다. 상기 적어도 하나의 분할 방송 메시지는 방송 메시지 내에서 해당 분할 방송 메시지의 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 방송 메시지에 포함된 상기 분할 방송 메시지의 개수에 대한 정보를 포함할 수 있다. 따라서 단말(120)이 상기 방송 메시지를 수신함에 있어서 채널 환경에 따라 상기 방송 메시지의 수신에 실패한다 하더라도, 필요한 주변 기지국에 대한 분할 방송 메시지를 수신한 경우에는 해당하는 주변 기지국으로 핸드오버가 가능하다. 또한, 상기 분할 방송 메시지의 개수가 1개인 경우 분할 방송 메시지의 인덱스 정보는 해당하는 주변 기지국의 ID일 수 있다.
단계 S110에서 상기 방송 메시지에 포함된 적어도 하나의 분할 방송 메시지를 수신한 단말(120)은 분할 방송 메시지에 포함된 정보를 기반으로 주변 기지국을 검색한다.
단말(120)은 매크로 기지국(110)이 동작하는 주파수에서 주변 기지국을 검색할 수 있다. 해당 주파수에서 주변 기지국 검색이 실패하는 경우나 다른 주파수 대역을 사용하는 주변 기지국 검색이 필요한 경우, 단말(120)은 매크로 기지국(110)으로 다른 특정 주파수에 대한 스캐닝을 요구하는 스캐닝 요청 메시지를 전송할 수 있다. 매크로 기지국(110)은 단말(120)의 스캐닝 요청에 대한 응답으로 스캐닝 응답 메시지를 전송하고 단말은 스캐닝 응답 메시지에 포함된 정보를 기반으로 주변 기지국을 다시 검색할 수 있다. 스캐닝 응답 메시지에 포함된 주변 기지국을 검색할 주파수의 선택은 방송 메시지에서 제공되는 정보에 따라 결정될 수 있다.
위에서 상술한 바와 달리, 단말(120)은 상기 방송 메시지에 포함된 분할 방송 메시지를 수신하지 못할 수도 있다. 이 경우 주변 기지국 검색이 실패하는 경우 또는 다른 주파수 대역에 대한 검색이 필요한 경우와 마찬가지로 스캐닝 요청 메시지의 전송 및 스캐닝 응답 메시지의 수신 단계를 수행한다. 또한 검색할 주파수의 선택은 방송 메시지에서 제공되는 정보에 따라 결정될 수 있다.
상기 검색 요청 메시지는 상기 분할 방송 메시지의 수신 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이때 상기 검색 요청 메시지는 수신한 상기 분할 방송 메시지의 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 만약 방송 메시지가 1개의 분할 방송 메시지로 구성된다면, 상기 분할 방송 메시지에 해당하는 주변 기지국의 ID가 상기 분할 방송 메시지의 인덱스 정보로 이용될 수 있다.
스캐닝 요청/응답 메시지를 송수신 한 경우에도 주변 기지국 검색을 수행한 후 절차는 이하에서 설명할 본 실시예의 일반적인 과정과 동일하다.
단계 S120에서 단말(120)은 검색된 펨토 기지국의 정보 및 주변 기지국 리스트 지시자(neighbor BS list request indicator)를 매크로 기지국(110)으로 전송한다. 여기서 주변 기지국 리스트 요청 지시자는 단말(120)이 검색된 펨토 기지국 주변에 존재하는 주변 기지국에 대한 리스트 정보를 요청함을 나타낸다.
단말(120)이 전송하는 검색된 펨토 기지국의 정보 및 주변 기지국 리스트 요청 지시자는 주변 기지국에 대한 정보를 요청하기 위해 전송하는 주변 기지국 정보 요청 메시지(AAI_NBR-REQ), 주변 기지국을 스캐닝하기 위해 서빙셀에 요청하는 스캐닝 요청 메시지(AAI_SCN-REQ) 및 스캐닝 결과를 서빙셀에 보고하기 위해 전송하는 스캐닝 보고 메시지(AAI_SCN-REP)에 포함되어 전송 될 수 있다. 또한, 상기 메시지에 포함되어 전송되는 경우, 상기 방송 메시지의 일부 또는 전부에 대한 수신 여부가 추가로 상기 메시지에 포함될 수 있다.
전송되는 검색된 펨토 기지국의 정보에는 요청하는 주변 기지국의 종류에 관한 정보, 검색된 펨토 기지국의 식별자 정보(프리앰블 또는 BSID), 검색된 펨토 기지국의 동작 주파수(FA) 정보 및 검색된 펨토 기지국으로부터 수신한 하향 링크 신호 품질 등이 포함될 수 있다. 주변 기지국의 종류에 관한 정보는 주변 기지국의 타입(type) 또는 타입별 정보를 나타내는 비트맵의 형식으로 나타내어질 수 있다.
단계 S130에서 매크로 기지국(110)은 단말(120)이 전송한 검색된 펨토 기지국의 정보 및 주변 기지국 리스트 요청 지시자에 대한 응답으로 단말(120) 주변 펨토셀(femto cell) 정보를 전송한다. 이 경우, 주변 펨토셀에 존재하는 주변 펨토 기지국에 대한 리스트 및 기지국 식별자(BSID)가 포함될 수 있으며, 해당 펨토 기지국의 시스템 정보(system information)도 포함될 수 있다. 또한, 주변 기지국이 LDO 모드로 동작하는 경우 해당 기지국의 LDO 동작 파라미터에 관한 정보를 포함할 수 있다.
주변 펨토셀의 정보는 방송 메시지의 포함되어 전송 될 수 있으며, 경우에 따라서 분할 방송 분할 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 다만, S100 단계에서 전송되는 방송 메시지가 브로드캐스트 방법에 의해 전송됨에 반해, 본 단계의 방송 메시지는 유니캐스트(unicast) 방법에 의해 단말(120)에게 전송된다. 또한 해당 메시지는 S100의 방송메시지와 별도로 구성하는 메시지이므로 S100에 포함되는 특정 분할 방송 메시지를 나타내는 인덱스 정보 등은 포함되지 않는다.
단말(120)에게 제공할 주변 펨토셀정보의 주변 펨토 기지국 목록은 단말(120)의 위치 정보(location information)을 기반으로 결정될 수 있다. 단말(120)의 위치 정보는 S120단계 에서 단말(120)이 검색한 펨토 기지국에 대한 정보(요청하는 주변 기지국의 종류에 관한 정보, 검색된 펨토 기지국의 식별자 정보(프리앰블 또는 BSID), 검색된 펨토 기지국의 동작 주파수(FA) 정보 및 검색된 펨토 기지국으로부터 수신한 하향 링크 신호 품질 등)를 주변 펨토 기지국의 리스트 요청시 매크로 기지국(110)에 제공하면 매크로 기지국이 이미 알고 있는 펨토셀 기지국들의 지리 정보를 통해 얻을 수 있다.
단계 S140에서 단말(120)은 상기 수신한 주변 펨토셀 정보를 기반으로 주변 펨토 기지국 중 핸드오버를 수행할 적절한 펨토 기지국을 스캐닝한다.
단계 S150에서 단말(120)은 적절한 펨토 기지국이 스캐닝되면 해당 펨토 기지국으로 핸드오버를 요청하는 핸드오버 요청 메시지를 매크로 기지국(110)으로 전송한다.
단계 S160에서 단말(120)은 매크로 기지국(110)으로부터 상기 핸드오버 요청 메시지에 따른 핸드오버 지시 메시지를 수신한다. 상기 핸드오버 지시 메시지를 수신한 상기 단말(120)은 해당 펨토 기지국으로의 핸드오버를 수행한다.
도 2는 제안된 주변 기지국 정보 전송 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
단계 S200에서 매크로 기지국(110)은 복수의 분할 방송 메시지를 포함하는 방송 메시지를 생성하고, 상기 방송 메시지를 복수의 단말로 전송한다. 이는 도1의 S100과 동일하므로 자세한 설명을 생략한다.
다만, 단말(220)은 채널 환경에 따라 방송 메시지를 수신하지 못할 수 있다. 또한 주변 검색한 주변 기지국에 대한 정보를 포함하는 방송 메시지의 분할 부분들을 아직 수신하지 못할 수도 있다. 이 경우 단말은 매크로 기지국(210)으로 주변 기지국에 대한 정보를 요청할 수 있다. 이때 단말은 직접 주변에 존재하는 기지국을 검색하여(S210) 매크로 기지국(120)으로 정보를 제공할 수 있다.
단말(220)은 검색된 펨토 기지국의 정보 및 주변 기지국 리스트 요청 지시자(neighbor BS list request indicator)를 매크로 기지국(210)으로 전송한다(S220). 단계 S230에서 매크로 기지국(210)은 단말(220)이 전송한 검색된 펨토 기지국의 정보 및 주변 기지국 리스트 요청 지시자에 대한 응답으로 단말(220) 주변 펨토셀(femto cell) 정보를 전송한다. 단계 S240에서 단말(220)은 상기 수신한 주변 펨토셀 정보를 기반으로 주변 펨토 기지국 중 핸드오버를 수행할 적절한 펨토 기지국을 스캐닝한다. 단계 S250에서 단말(220)은 적절한 펨토 기지국이 스캐닝되면 해당 펨토 기지국으로 핸드오버를 요청하는 핸드오버 요청 메시지를 매크로 기지국(210)으로 전송한다. 단계 S260에서 단말(220)은 매크로 기지국(210)으로부터 상기 핸드오버 요청 메시지에 따른 핸드오버 지시 메시지를 수신한다. 상기 핸드오버 지시 메시지를 수신한 상기 단말(220)은 해당 펨토 기지국으로의 핸드오버를 수행한다. 이상 본 실시예의 S220 내지 S260은 도1에서 상술한 S110 내지 S160과 각각 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 3는 제안된 주변 기지국 정보 전송 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
단계 S300에서 매크로 기지국(310)은 복수의 분할 방송 메시지를 포함하는 방송 메시지를 생성하고, 상기 방송 메시지를 복수의 단말로 전송한다. 상기 복수의 분할 방송 메시지에 포함되는 각각의 분할 방송 메시지는 주변 기지국의 종류, 주변 기지국의 위치 또는 주변 기지국의 동작 주파수에 따라 서로 다른 주변 기지국에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 주변 기지국 정보는 상기 도 1의 실시예와는 달리 상기 매크로 기지국(310)이 동작하는 주파수 대역 내의 주변 기지국의 존재 유무 및/또는 주변 기지국의 개수만을 포함하는 등 제한된 정보를 포함한다. 분할 방송 메시지를 생성하는 기준으로 주변 기지국의 종류, 주변 기지국의 동작 주파수 또는 위치 정보가 이용될 수 있다. 또한, 한편, 방송 메시지는 주기적으로 전송될 수 있다. 방송 메시지에 포함되는 복수의 분할 방송 메시지가 일정한 순서에 따라서 전송될 수 있다.
단계 S310에서 단말(320)은 상기 방송 메시지에 포함된 적어도 하나의 분할 방송 메시지를 수신하고, 이에 따라 주변 기지국을 검색한다.
단계 S320에서 단말(120)은 검색된 펨토 기지국의 정보 및 주변 기지국 리스트 요청 지시자(neighbor BS list request indicator)를 매크로 기지국(310)으로 전송한다. 여기서 주변 기지국 리스트 요청 지시자는 단말(320)이 검색된 펨토 기지국 주변에 존재하는 주변 기지국에 대한 리스트 정보를 요청함을 나타낸다.
전송되는 검색된 펨토 기지국의 정보에는 요청하는 주변 기지국의 종류에 관한 정보, 검색된 펨토 기지국의 식별자 정보(프리앰블 또는 BSID), 검색된 펨토 기지국의 동작 주파수(FA) 정보 및 검색된 펨토 기지국으로부터 수신한 하향 링크 신호 품질 등이 포함될 수 있다. 주변 기지국의 종류에 관한 정보는 주변 기지국의 타입(type) 또는 타입별 정보를 나타내는 비트맵의 형식으로 나타내어질 수 있다.
단말(320)이 전송하는 검색된 펨토 기지국의 정보 및 주변 기지국 리스트 요청 지시자는 이웃 기지국 정보 요청 메시지(AAI_NBR-REQ), 스캐닝 요청 메시지(AAI_SCN-REQ) 및 스캐닝 보고 메시지(AAI_SCN-REP)에 포함되어 전송 될 수 있다. 또한, 상기 메시지에 포함되어 전송되는 경우, 상기 방송 메시지의 일부 또는 전부에 대한 수신 여부가 추가로 상기 메시지에 포함될 수 있다.
단계 S330에서 매크로 기지국(310)은 단말(320)이 전송한 검색된 펨토 기지국의 정보 및 주변 기지국 리스트 요청 지시자에 대한 응답으로 단말(120) 주변 펨토셀(femto cell) 정보를 전송한다. 다만, S320에서 단말(320)이 매크로 기지국(310)으로 전송한 메시지 유형에 따라 주변 펨토셀 정보의 전송 방법이 상이할 수 있다.
단말(320)이 전송한 메시지가 이웃 기지국 정보 요청 메시지(AAI_NBR-REQ)이면, 매크로 기지국(310)은 먼저 단말(320)이 요청한 주변 기지국 유형을 확인하여 단말(320) 주변의 최적화된 주변 기지국 정보를 포함하는 주변 펨토셀 정보를 전송한다. 이때 주변 펨토셀 정보는 이웃 기지국 정보 응답 메시지(AAI_NBR-RSP)에 포함되어 전송될 수 있다.
단말(320)이 전송한 메시지가 스캐닝 요청 메시지(AAI_SCN-REQ)이면, 스캐닝 요청 메시지 내에 주변 기지국 리스트 요청 지시자의 존재 여부를 먼저 확인 한다. 지시자가 있는 경우 요청하는 주변 기지국 유형에 해당하는 주변 기지국을 스캐닝 대상 기지국으로 하는 스캐닝 응답 메시지(AAI_NBR-RSP)를 전송할 수 있다.
단말(320)이 전송한 메시지가 스캐닝 보고 메시지(AAI_SCN-REP)이면, 단말기의 보고 정보에 따라 즉시 검색된 펨토 기지국으로 핸드오버를 지시할 수 있다. 이 경우, 주변 펨토셀 정보는 제공되지 않는다. 다만, 주변 기지국 리스트 요청 지시자가 존재하는 경우 주변 펨토셀 정보를 전송할 수 있다. 주변 펨토셀의 정보는 방송 메시지 또는 방송 분할 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 다만, S300 단계에서 전송되는 방송 메시지가 브로드캐스트 방법에 의해 전송됨에 반해, 본 단계의 방송 메시지는 유니캐스트(unicast) 방법에 의해 단말(320)에게 전송된다.
S330 단계에서 주변 펨토셀 정보가 전송되는 경우, 주변 펨토셀에 존재하는 주변 펨토 기지국에 대한 리스트 및 기지국 식별자(BSID)가 포함될 수 있으며, 해당 펨토 기지국의 시스템 정보(system information)도 포함될 수 있다. 또한, 주변 기지국이 LDO 모드로 동작하는 경우 해당 기지국의 LDO 동작 파라미터에 관한 정보를 포함할 수 있다.
단말(320)에게 제공할 주변 펨토셀의 주변 펨토 기지국 목록은 단말(320)의 위치 정보(location information)을 기반으로 결정될 수 있다. 단말(320)의 위치 정보는 S320단계 에서 단말(320)이 검색한 펨토 기지국에 대한 정보(요청하는 주변 기지국의 종류에 관한 정보, 검색된 펨토 기지국의 식별자 정보(프리앰블 또는 BSID), 검색된 펨토 기지국의 동작 주파수(FA) 정보 및 검색된 펨토 기지국으로부터 수신한 하향 링크 신호 품질 등)를 주변 펨토 기지국의 리스트 요청시 매크로 기지국(310)에 제공하면 매크로 기지국(310)이 이미 알고 있는 펨토셀 기지국들의 지리 정보를 통해 얻을 수 있다.
단계 S340에서 단말(320)은 상기 수신한 주변 펨토셀 정보를 기반으로 주변 기지국 중 핸드오버를 수행할 적절한 펨토 기지국을 스캐닝한다.
단계 S350에서 단말(320)은 적절한 펨토 기지국이 스캐닝되면 해당 펨토 기지국으로 핸드오버를 요청하는 핸드오버 요청 메시지를 매크로 기지국(310)으로 전송한다.
단계 S360에서 단말(320)은 매크로 기지국(310)으로부터 상기 핸드오버 요청 메시지에 따른 핸드오버 지시 메시지를 수신한다. 상기 핸드오버 지시 메시지를 수신한 상기 단말(320)은 해당 펨토 기지국으로의 핸드오버를 수행한다.
이상에서 첨부한 도 1 내지 도 3을 예로 들어 상술한 실시예에 있어서, 단말이 주변 기지국을 검색하는 단계(S110, S210, S310)에서 검색된 펨토 기지국이 제한된 사용자에게만 접속이 허락된 폐쇄 가입자 그룹(CSG; Closed Subscriber Group)이고 요청한 단말이 해당 그룹에 포함된다면, 단말이 핸드오버 절차를 거쳐 서빙 기지국을 해당 검색된 펨토 기지국으로 변경하고, 서빙 기지국이 된 상기 해당 검색된 펨토 기지국으로부터 주변 펨토셀 정보를 수신할 수 있도록 할 수 있다. 반면 상기 검색된 펨토 기지국이 단말의 접속 제한이 없는 개방 가입자 그룹(OSG; Open Subscriber Group)에 포함된다면, 검색된 펨토 기지국 정보 및 주변 기지국 리스트 요청 지시자를 포함하는 메시지를 통해 주변 기지국에 대한 정보를 요청할 수 있다. 서빙 기지국은 주변 기지국 리스트 요청 지시자의 존재를 통해 주변 기지국 정보 요청을 확인하고 주변 펨토셀 정보를 단말에 제공할 수 있다. 주변 펨토셀 정보에는 위에서 상술한 도1 내지 도3의 실시예에서 제공되는 정보가 포함될 수 있다.
도 4는 제안된 핸드오버 방법의 일 실시예를 나타낸다.
단계 S400에서 단말은 매크로 기지국으로부터 방송 메시지에 포함되는 적어도 하나의 분할 방송 메시지를 수신한다. 상기 적어도 하나의 분할 방송 메시지는 주변 기지국에 관한 정보를 포함한다. 또한, 상기 적어도 하나의 분할 방송 메시지에 포함되는 각각의 분할 방송 메시지는 주변 기지국의 종류, 주변 기지국의 위치, 또는 주변 기지국의 동작 주파수에 따라 서로 다른 주변 기지국에 관한 정보를 포함한다.
단계 S401에서 단말은 상기 수신한 분할 방송 메시지에 포함된 분할 방송 메시지에 포함된 정보를 기반으로 주변 기지국을 검색한다.
검색 결과 주변 기지국이 존재한다면(402a) 해당 검색된 펨토 기지국이 제한된 단말만이 접속이 가능한 CSG에 속하는 펨토 기지국이고 접속이 가능한지 여부를 판단하는 단계를 수행한다(S408).
검색 결과 주변 펨토 기지국이 존재하지 않고(S402b) 상기 매크로 기지국이 동작하는 동작 주파수와 다른 대역의 주변 기지국이 존재한다면(S403a), 단말은 단계 S404에서 매크로 기지국으로 검색 요청 메시지를 전송하여, 주파수 대역이 다른 주변 기지국의 스캐닝을 요청하는 메시지인 스캐닝 요청 메시지를 전송한다(S404). 스캐닝 요청에 대한 응답으로 스캐닝 응답 메시지를 수신하고(S405) 스캐닝 응답 메시지에 포함된 정보를 기반으로 주변 기지국을 다시 검색할 수 있다(S406). 주변 기지국이 존재하는 경우 해당 검색된 펨토 기지국이 접속 가능한 CSG에 속하는 펨토 기지국인지 여부를 판단하는 단계를 수행한다(S408). 주변기지국이 존재하지 않는다면 다시 매크로 기지국의 주파수를 사용하는 주변기지국이 있는지 여부를 검색하는 단계로 돌아간다(S407b).
검색된 펨토 기지국이 접속 가능한 CSG에 속하는 펨토 기지국이고 접속 가능한 기지국이라면(S408a) 핸드오버할 대상 기지국을 결정하는 단계로 진행한다(S412).
검색된 펨토 기지국이 접속 가능한 CSG에 속하는 펨토 기지국이 아니고(S408b), 단말이 주변 기지국 리스트를 요청하는 지시자를 포함한 메시지를 매크로 기지국에 전송한 경우, 단말은 매크로 기지국으로부터 주변 펨토셀에 대한 정보를 수신하고(S410) 핸드오버할 적당한 대상 기지국을 스캐닝한다(S411).
단말이 주변 기지국 리스트를 요청하는 지시자를 포함한 메시지를 전송할 때 이와 함께 검색된 펨토 기지국의 정보 및 상기 방송 메시지의 일부 또는 전부에 대한 수신 여부가 추가로 상기 메시지에 포함될 수 있다.
전송되는 검색된 펨토 기지국의 정보에는 요청하는 주변 기지국의 종류에 관한 정보, 검색된 펨토 기지국의 식별자 정보(프리앰블 또는 BSID), 검색된 펨토 기지국의 동작 주파수(FA) 정보 및 검색된 펨토 기지국으로부터 수신한 하향 링크 신호 품질 등이 포함될 수 있다. 주변 기지국의 종류에 관한 정보는 주변 기지국의 타입(type) 또는 타입별 정보를 나타내는 비트맵의 형식으로 나타내어질 수 있다.
주변 펨토셀에 존재하는 주변 펨토 기지국에 대한 리스트 및 기지국 식별자(BSID)가 포함될 수 있으며, 해당 펨토 기지국의 시스템 정보(system information)도 포함될 수 있다. 또한, 주변 기지국이 LDO 모드로 동작하는 경우 해당 기지국의 LDO 동작 파라미터에 관한 정보를 포함할 수 있다.
주변 펨토셀의 정보는 방송 메시지 또는 방송 분할 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 다만, S400에서 수신하는 방송 메시지가 브로드캐스트 방법에 의해 전송됨에 반해, 본 단계의 방송 메시지는 유니캐스트(unicast) 방법에 의해 단말에게 전송된다. 또한 해당 메시지는 S400의 방송메시지와 별도로 구성하는 메시지이므로 S400에 포함되는 특정 분할 방송 메시지를 나타내는 인덱스 정보 등은 포함되지 않는다.
한편 단말이 주변 기지국 리스트를 요청하지 않은 경우는 핸드오버 대상 기지국을 결정하는 단계를 수행한다(S412).
핸드오버 대상 기지국을 결정한 후 해당 펨토 기지국으로 핸드오버를 요청하는 핸드오버 요청 메시지를 매크로 기지국으로 전송하고(S413), 매크로 기지국으로부터 상기 핸드오버 요청 메시지에 따른 핸드오버 지시 메시지를 수신한다(S415). 이후 단말은 해당 펨토 기지국으로의 핸드오버를 수행한다(S415).
이상에서 도1 내지 도4를 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 상술하였다. 설명에서는 기존에 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 기지국으로 매크로 기지국(110, 210, 310)을 언급하였으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 아니하며 예컨대 펨토 기지국일 수 있다. 또한, 단말(120, 220, 320)은 주변 펨토 기지국뿐만 아니라 주변 매크로 기지국 등을 핸드오버 대상으로 검색(S110, S210, S310) 하거나 스캐닝(S140, S240, S340) 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국을 나타낸 블록도이다. 기지국(500)은 프로세서(510; processor), 메모리(520; memory) 및 RF부(530; Radio frequency unit)를 포함한다.
도 5를 참조하면, 프로세서(510)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 상기 프로세서(510)는 복수의 분할 방송 메시지를 포함하는 방송 메시지를 생성하고, 상기 방송 메시지를 복수의 단말로 전송하되, 상기 복수의 분할 방송 메시지에 포함되는 각각의 분할 방송 메시지는 주변 기지국의 종류, 주변 기지국의 위치 또는 주변 기지국의 동작 주파수에 따라 서로 다른 주변 기지국에 관한 정보를 포함할 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(510)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(520)는 프로세서(510)와 연결되어, 프로세서(510)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(530)는 프로세서(510)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
프로세서(510)은 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(520)는 ROM(Read-Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(530)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(520)에 저장되고, 프로세서(510)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(520)는 프로세서(510) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(510)와 연결될 수 있다.
상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 주변 기지국 정보의 요청방법에 있어서,
    상기 단말의 핸드오버 대상이 되는 주변 기지국들을 검색하는 단계;
    상기 주변 기지국들 중 상기 단말에 의해 검색된 기지국에 관한 프리앰블(preamble) 정보와, 상기 주변 기지국에 대한 정보를 요청함을 나타내는 주변 기지국 리스트 요청 지시자를 포함하는 리스트 요청 메시지를 서빙 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 주변 기지국에 관한 식별정보 및 시스템 정보를 포함하는 리스트 응답 메시지를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 식별정보 및 상기 시스템 정보에 기초해서 상기 단말에 의해 검색된 기지국 중 핸드오버를 수행할 기지국으로 핸드오버를 요청하는 핸드오버 요청 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 서빙 기지국으로부터 상기 핸드오버 요청 메시지에 따른 핸드오버 지시 메시지를 수신하는 단계
    를 포함하는 주변 기지국 정보의 요청방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리스트 응답 메시지는 상기 단말에 전용채널(dedicated channel)을 통해 전송되는 유니캐스트(unicast) 메시지인 것을 특징으로 하는 주변 기지국 정보의 요청방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 서빙 기지국은 매크로 기지국인 것을 특징으로 하는 주변 기지국 정보의 요청방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 주변 기지국을 검색하기 전에,
    상기 서빙 기지국으로부터 상기 주변 기지국의 종류, 사용주파수 및 위치정보를 포함하는 방송 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 기지국 정보의 요청방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 주변 기지국 중 어느 하나로 핸드오버를 수행하는 것을 특징으로 하는 주변 기지국 정보의 요청방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국에 의한 주변 기지국 정보의 전송방법에 있어서,
    상기 서빙 기지국의 주변 기지국들 중 단말에 의해 검색된 기지국에 관한 프리앰블 정보와, 상기 주변 기지국에 대한 정보를 요청함을 나타내는 주변 기지국 리스트 요청 지시자를 포함하는 리스트 요청 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 주변 기지국에 관한 식별정보 및 시스템 정보를 포함하는 리스트 응답 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계;
    상기 식별정보 및 상기 시스템 정보에 기초해서 상기 단말로부터 전송되는, 상기 단말에 의해 검색된 기지국 중 핸드오버를 수행할 기지국으로 핸드오버를 요청하는 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 핸드오버 요청 메시지에 따른 핸드오버 지시 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계
    를 포함하는 주변 기지국 정보의 전송방법.
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