KR101713338B1 - 폐쇄형 기지국과 비가입자 단말의 운영 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐쇄형 기지국과 비가입자 단말의 운영 방법에 관한 것으로, 개시된 폐쇄형 기지국의 운영 방법은, 시스템 정보 방송을 통해 간섭 상황 통보를 위한 간섭 프리엠블을 설정하는 단계와, 서비스 영역 내에 위치한 비가입자 단말로부터 약속된 간섭 프리엠블이 전송되어 간섭 상황이 보고되면 현재 서비스 상태를 점검하는 단계와, 점검한 현재 서비스 상태에 따라 비가입자 단말의 핸드오버를 유도하거나 전력 제어를 통해 간섭 상황을 회피하는 단계를 포함하며, 주변 폐쇄형 기지국의 서비스 영역에 위치한 매크로 기지국 접속 단말기의 간섭 및 호 중단을 방지함으로써 무선 자원 활용의 효율성을 높이는 이점이 있다.

Description

폐쇄형 기지국과 비가입자 단말의 운영 방법{METHOD FOR OPERATING CLOSED BASE STATION AND NON-SUBSCRIBER TERMINAL}
본 발명은 폐쇄형 기지국과 비가입자 단말의 운영에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐쇄 모드 기지국 분포 지역에 위치한 매크로 기지국 접속 단말이 폐쇄 모드 기지국의 수신 신호가 강한 위치에 있음에도 불구하고 대상 폐쇄 모드 기지국의 가입자가 아니기 때문에 셀 선택 및 핸드오버를 시도하지 못하고 간섭의 영향으로 호가 중단되는 상태를 방지하며, 주변 폐쇄 모드 초소형 기지국에 대한 비가입자 단말의 간섭 상황을 회피하고 주파수 자원의 활용을 높임으로써 무선 통신 상에서의 서비스 품질을 개선하는 폐쇄형 기지국과 비가입자 단말의 운영 방법에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 펨토셀은 반경 10-20m정도의 작은 규모의 셀을 의미 한다. 이는 셀룰라 사업자의 일반적인 셀인 매크로셀과 차별화되는 개념이며, 일반적으로 펨토셀은 가정이나 회사와 같은 소규모 공간을 지원한다.
초소형 기지국은 가정이나 사무실 등 실내에 설치되는데 기존 네트워크와의 융합 형태를 통해 이동성과 대용량 전송을 보장하면서, 이동통신 서비스 영역 확대와 사용자 서비스의 성능 향상 및 기지국의 용량 증대를 제공하면서 사용자에게 저렴하고 다양한 이동통신 서비스를 지원한다. 또한 셀 반경을 가정 내 또는 사무실의 방 하나의 공간 등과 같이 극도로 최소화한 환경 하에서 사용자 요구에 적극적으로 대응하고, 셀을 추가 설치할 때 소요 시간의 단축 및 운용에 따른 비용을 절감하여 사업자의 CAPEX(Capital Expenditure)/OPEX(Operational Expense)를 감소시키며, 장비제조업체의 신규 시장 창출 및 사용자 서비스의 질적 개선을 고려한 무선 환경을 제공한다.
이러한 초소형 기지국은 사업자들의 계획적인 설계 보다는 사용자들의 요구에 의해 설치되기 때문에 초소형 기지국의 추가 설치 시에는 내부의 구성에 따른 설치 파라미터를 자체적으로 생성하는 기지국 초기 자동 설치와 운용 전 단계인 인접 기지국 식별 그리고 관계 설정/등록 및 코어 망과의 연결 설정 등을 진행하는 기지국 구성 자동 설정(self-configuration) 기술이 필요하며, 이와 함께 인접 기지국간 신호 및 트래픽 유형 정보를 활용하여 기지국 신호 세기를 제어하고 핸드오버 파라미터를 최적화하는 기지국 운용 자동 최적화(self-optimization) 기술이 필요하다.
또한 펨토셀은 허가된 사용자 그룹에게만 망 진입을 허용할 수 있는 개념인 폐쇄 가입자 그룹인 CSG(Closed Subscriber Group) 개념을 제공한다. CSG를 지원하는 펨토셀은 각각 고유한 식별자를 부여할 수 있는데, 이를 CSG 식별자(ID)라고 한다. 펨토셀은 설치 후 구성이 완료되기 전까지는 무선 신호를 송출할 수 없다. 펨토셀의 설치 후, 주변에 심각한 스팩트럼 간섭이 발생한다면 그 펨토셀은 서비스가 중단될 수 있다. 또한 펨토셀의 신규 설치로 인하여 사업자의 망이 재구성 되어서는 안되고, 미치는 영향을 최소화 하여야 한다.
초소형 기지국은 개방형(open), 폐쇄형(closed), 혼합형(hybrid)의 세가지 사용자 접근 모드를 운영한다. 개방형 접근 모드(open access mode)는 CSG의 가입여부와 상관 없이 모든 가입자들에게 서비스를 허용하는 모드로서 펨토 기지국 개념이 없을 때 매크로셀 기지국의 동작 모드와 같다. 폐쇄형 사용자 접근 모드(closed access mode)는 CSG 가입자에게만 오로지 서비스를 제공하는 모드로서 이러한 모드를 제공하는 셀을 CSG 셀이라고 한다. 혼합형 사용자 접근 모드(hybrid access mode)는 CSG 가입자에게는 폐쇄형으로 동작하고 CSG 비 가입자에게는 개방형으로 동작하는 모드로서 두 가지 모드를 합쳐놓은 개념이다. 두 가지 모드 사용자가 동시에 접속되어 있을 시는 CSG 가입자에게 우선적인 서비스를 제공한다.
CSG 셀은 시스템의 방송 정보 내에 CSG 식별자를 방송한다. 또한 선택 사항으로 CSG 지시자를 방송 할 수도 있다. CSG 셀은 물리계층 상에서 프리앰블 동기를 맞추는 과정에서 물리계층의 셀 식별자인 PCI(Physical Cell ID)를 획득 함으로써 구분 가능하다. PCI는 물리 계층상에서 정의된 프리앰블의 값과 같으므로, 단말이 셀과 동기를 맞추는 과정에서 PCI가 얻어 질 수 있다. CSG 셀의 PCI는 그 범위가 시스템 혹은 사업자에 의하여 예약이 되어 있다.
사업자는 셀 선택 파라미터 중 CSG 셀을 위하여 Q-offset이나 Q-hyst같은 파라미터를 특별하게 조절할 수 있다. 이는 단말이 매크로셀과 CSG 셀 사이에서 셀 선택과 셀 변경을 계속 반복하는 이른바 핑퐁 문제(ping-pong problem)를 해결하기 위하여 CSG 셀로의 셀 선택을 고정시키기 위한 전략으로 활용될 수 있다. 또한 셀간 간섭 문제를 해결하기 위하여 CSG셀 근처에 있는 단말에게 CSG 셀로의 셀 선택을 유도하기 위한 전략으로도 활용 된다.
혼합형 사용자 모드는 쇼핑몰과 같은 건물 내에서 내부 직원들에게는 CSG 서비스를 제공하고 고객들에게는 개방/공용 서비스를 제공하는 형태로 나타날 수 있다. 이 경우, 쇼핑몰 사업주는 통신 사업자와 요금이나 사용에 대한 특별한 계약을 맺을 수 있다. 초소형 기지국 소유자는 직원들에게 저렴한 가격으로 통신 서비스를 제공할 수 있으면서 동시에 통신 사업자는 음영지역 해소나 커버리지 확대와 같은 효과를 얻을 수 있으므로 상호간에 이득을 취할 수 있는 운영 형태이다.
최근 혼합셀은 간섭 회피의 방법으로 그 중요성이 부각되고 있다. CSG 가입자가 아닌 단말기가 CSG 셀 근처에 있을 경우, CSG 셀로의 접근은 허용되지 않을 것이므로 계속 매크로셀에 진입한 상태로 있게 된다. 이 경우, 그 단말기의 상향 링크 신호는 CSG 셀에게 심각한 간섭을 유발하게 된다. 따라서 이러한 단말기에 대하여 CSG 셀에 진입을 허용한다면, 상당 부분 간섭이 회피되는 효과를 가져올 수 있다. 이는 혼합셀이 쇼핑몰과 같은 기업에서만 사용되는 개념이 아니라 일반 가정에서도 자신에게 오는 간섭을 줄이기 위하여 혼합셀 운용이 이용될 수 있음을 보인다.
혼합형 접근 모드로 운용되는 기지국은 기존 CSG 가입자들에게 미치는 영향을 최소화 하여야 한다. 즉, 혼합셀이 커버리지 혹은 간섭 등의 이유로 CSG 가입자 아닌 비가입자에게 진입을 허용 하였더라도 기존 CSG 가입자의 접근 요구가 들어오면, 이의 정상적인 처리를 보장하여야 한다. 이 경우 기존의 혼합형 접근 모드로 처리 중인 단말기에 대하여는 그 데이터 전송률을 줄여 주거나, 다른 곳으로의 핸드오버를 유도하여야 하며, 경우에 따라서는 접근을 취소 할 수도 있다.
단말기는 CSG 셀로의 접근 시, 그 셀로부터 거절 통보를 받았을 경우에 자신이 저장하고 있던 허용 CSG 리스트에서 해당 셀의 CSG 식별자를 삭제하여야 한다. 반대로 자신의 허용 CSG 리스트에 없는 CSG 셀로부터 접근 허락을 득 하였을 시는(수동 CSG 셀 선택의 경우에 가능할 수 있다.) 자신의 허용 CSG 리스트에 그 해당 셀의 CSG 식별자를 새롭게 추가하여야 한다.
펨토셀의 사용시, 사용자는 일반 매크로 기지국 사용 시와 비교할 때에 사용자 경험적인 면에서 별다른 차이를 못 느껴야 한다. 또한 펨토셀을 사용함으로 해서 추가될 등록절차(registration)나 페이징(paging) 로드는 최소화 되어야 한다. 또한 펨토셀의 사용으로 인하여 기존 기지국의 성능에 영향을 미치거나, 범위(coverage)와 용량(capacity) 측면에 영향이 없어야 한다.
앞서 설명한 바와 같이 초소형 기지국인 펨토셀은 모든 단말에 대하여 접근을 허용하는 개방 모드와 허가 받은 제한된 가입자에게만 접근을 허용하는 폐쇄 모드, 그리고 폐쇄 모드상에서 차별화된 서비스를 비가입자에게 제공하는 혼합형 모드 등 세가지 모드를 운영상에 정의하고 있으며, 패쇄 모드로 운영되는 펨토셀은 이해 관계가 없는 여타의 단말에게 서비스를 제공해야 할 이유가 없다.
그러나, 이렇게 폐쇄적으로 운영되는 셀들이 밀집되어 있는 경우에 비가입자 단말은 상대적으로 먼 곳에 있는 매크로셀과 통신을 하여야 함으로 강한 전력제어를 필요로 하게 되고, 이에 의한 간섭은 결과적으로 초소형 기지국 가입자에게 서비스 품질 저하를 유발하게 된다. 또한 비가입자 단말은 주변의 폐쇄형 모드 기지국의 간섭으로 인해 호가 중단 되거나 제어채널을 제대로 수신 하지 못하는 상태에 빠지기도 하는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, 단말에 수신되는 기지국 수신 강도 측정 기능을 통하여 접근할 수 없는 폐쇄형 기지국의 수신 강도가 더 큰 경우에 약속된 프리엠블을 통해 정보를 제공함으로써 펨토셀의 전송 전력을 줄여서 상호 간섭을 최소화 한다.
본 발명은 주변 무선 환경 정보를 수집하는 단말 장치와 초소형 기지국 장치 간의 접속 방식, 그리고 주변 셀 상황을 고려하여 비가입자 단말에 의한 간섭을 회피하도록 한다.
본 발명의 제 1 관점으로서 폐쇄형 기지국의 운영 방법은, 시스템 정보 방송을 통해 간섭 상황 통보를 위한 간섭 프리엠블을 설정하는 단계와, 서비스 영역 내에 위치한 비가입자 단말로부터 약속된 상기 간섭 프리엠블이 전송되어 간섭 상황이 보고되면 현재 서비스 상태를 점검하는 단계와, 점검한 상기 현재 서비스 상태에 따라 상기 비가입자 단말의 핸드오버를 유도하거나 전력 제어를 통해 간섭 상황을 회피하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 점검하는 단계는, 상기 간섭 프리엠블을 수신한 경우에 응답 메시지를 전송하여 상기 간섭 프리엠블의 전송을 중단시킬 수 있다.
상기 회피하는 단계는, 상기 현재 서비스 상태가 동적 운영이 허가되지 않은 경우에 현재 가입자 서비스가 진행 중인지를 확인한 결과에 따라 유휴 모드로 설정하여 송신 전력을 최소화 하거나 전력 제어를 통해 상기 간섭 상황을 회피할 수 있다.
상기 회피하는 단계는, 상기 현재 가입자 서비스가 진행 중이면 상기 전력 제어를 통해 상기 간섭 상황을 회피할 수 있다.
상기 회피하는 단계는, 상기 현재 가입자 서비스가 없는 경우에는 상기 유휴 모드로 설정하여 송신 전력을 최소화 할 수 있다.
상기 회피하는 단계는, 상기 현재 서비스 상태가 동적 운영이 가능한 경우에 QoS 보장 여부 및 무선 자원 활용 실태에 따라 혼합 모드로 변경하여 상기 비가입자 단말의 핸드오버를 유도하거나 전력 제어를 통해 상기 간섭 상황을 회피할 수 있다.
상기 회피하는 단계는, 상기 현재 서비스 중인 가입자에 대한 QoS가 유지 가능하지 않으면 전력 제어를 통해 상기 간섭 상황을 회피할 수 있다.
상기 회피하는 단계는, 상기 현재 서비스 중인 가입자에 대한 QoS가 유지 가능하면서 설정된 무선 자원 임계치에 여유가 존재하는 경우에 혼합 모드로 변경하여 상기 비가입자 단말의 핸드오버를 유도할 수 있다.
본 발명의 제 2 관점으로서 비가입자 단말의 운영 방법은, 주변 무선 환경을 검색하여 폐쇄형 기지국이 감지된 경우에 수신 신호의 크기를 측정하는 단계와, 현재 접속 중인 기지국의 수신 신호와 상기 폐쇄형 기지국의 수신 신호를 비교하는 단계와, 상기 비교의 결과에 따라 상기 폐쇄형 기지국의 수신 신호가 큰 경우에 수신된 방송 정보에서 취득한 간섭 프리엠블을 상기 폐쇄형 기지국에게 전송하여 간섭 상황을 보고하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 간섭 상황을 보고하는 단계는, 랜덤 액세스 절차를 통해 상기 간섭 프리엠블을 전송할 수 있다.
상기 간섭 상황을 보고하는 단계는, 상기 폐쇄형 기지국으로부터 응답 메시지가 전송되면 상기 간섭 프리엠블의 전송을 중단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 폐쇄 모드 기지국 분포 지역에 위치한 매크로 기지국 접속 단말이 폐쇄 모드 기지국의 수신 신호가 강함에도 불구하고 가입자가 아닌 이유에서 호가 중단 되는 상태를 방지 하고, 주변 폐쇄 모드 초소형 기지국에 대한 비가입자 단말의 간섭 상황을 회피하고 주파수 자원의 활용을 높임으로써 무선 통신 상에서의 서비스 품질을 개선한다.
또한, 주변 폐쇄형 초소형 기지국의 서비스 영역에 위치한 매크로 기지국 접속 단말기의 간섭 및 호 중단을 방지함으로써 무선 자원 활용의 효율성을 높이는 효과가 있다.
도 1은 펨토셀을 관장하는 초소형 기지국을 포함한 이동통신 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 펨토셀을 관장하는 초소형 기지국을 신규로 설치한 이동통신 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 3은 신규 배치 초소형 기지국과 주변 장치와의 관계를 나타낸 구성도이다.
도 4는 폐쇄형 초소형 기지국 간섭 상황을 나타내는 구성도이다.
도 5는 사업자로부터 초소형 기지국의 동적 운영을 허가 받은 운영 모드 상태 천이도이다.
도 6은 폐쇄형 기지국 영역에서 비가입자 단말의 간섭 상황 회피 흐름도이다.
도 7은 폐쇄형 기지국 영역에 있는 비가입자 단말이 랜덤 액세스를 통해 폐쇄형 기지국에 간섭 상황을 알리는 절차를 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 폐쇄 모드 기지국이 간섭 상황 알릴 수 있는 약속된 프리엠블을 방송하고, 가입되지 않은 셀 영역에서 단말이 간섭 상황에 놓인 경우에 랜덤 액세스 절차를 통해 약속된 프리엠블을 전송함으로써 폐쇄형 기지국에 간섭 상황을 알리고, 전력제어를 유도하여 매크로 접속 단말의 서비스를 원활하게 하기 위한 것으로서, 주변 셀의 신호 강도 및 시스템 정보를 분석하여 최적화 운영을 진행한다.
도 1은 펨토셀을 관장하는 초소형 기지국을 포함한 이동통신 시스템을 나타낸 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이, 펨토셀을 관장하는 초소형 기지국(12)은 매크로셀을 관장하는 매크로 기지국(11)의 커버리지 내에 설치 및 배치되어 유선 인터넷 망(14)을 통하여 이동 통신망(13)에 연결하여 동작을 수행한다.
도 2는 펨토셀을 관장하는 초소형 기지국을 신규로 설치한 이동통신 시스템을 나타낸 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이, 펨토셀(27)은 매크로셀 내(21)의 기존 펨토셀(22)(23)(24)(25) 또는 피코셀(26)의 주변에 설치가 된다. 펨토셀(27)은 초기 또는 동작 중에 상향 링크 동기 및 상향 링크 무선 자원을 획득하기 위하여 랜덤 액세스 절차를 수행하는데, 시그너처인 프리엠블 충돌 방지를 위하여 주변 및 이웃 셀에서 사용하는 프리엠블을 피하여야 한다. 특히 초소형 기지국인 경우 해당 기지국에 등록된 단말기들에 대해 랜덤 액세스 프리엠블을 고정으로 할당하여 해당 기지국에 등록된 단말기들이 비경쟁 방식으로 랜덤 액세스 절차를 수행 가능하다.
도 3은 신규 배치 초소형 기지국과 주변 장치와의 관계를 나타낸 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이, 신규 설치 또는 배치된 초소형 기지국(35)은 주변 셀 정보를 초소형 기지국(35)내 단말(351) 또는 주변 장치(매크로 기지국(31), 초소형 기지국(32,33,34))로부터 수집할 수 있다. 이러한 주변 셀 정보를 수집하기 위하여 주변 장치와 특정 인터페이스를 통하여 수집하거나 또는 단말에서 시스템 정보를 수신하는 기능을 초소형 기지국(35)에 추가하여 주변 셀을 관장하는 초소형 기지국(32,33,34)들의 정보를 직접적으로 수신하여 주변 셀 정보를 효과적으로 수집 및 파악 가능하다. 수집 및 파악된 주변 셀에 대한 정보를 바탕으로 현재 서비스 중인 단말기의 수신 신호 변화량 및 CQI 정보를 바탕으로 사업자에 의해 허가된 초소형 기지국의 경우 운영 모드를 동적으로 운영하며 초소형 기지국(35)의 변경된 정보는 OAM(Operation Administration Maintenance)(30)에 보고 되어 전체 망 관리에 사용하게 된다. 또는 OAM(30)에 수집된 정보를 통해 사업자는 폐쇄형 기지국이 밀집된 지역에서 비가입자 단말로 인한 간섭의 영향을 줄이기 위해 개방형 또는 혼합형 기지국을 추가로 설치 한다.
도 4는 폐쇄형 초소형 기지국 간섭 상황을 나타내는 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이, 폐쇄형 초소형 기지국(42)의 초소형 기지국 영역(41) 상에 초소형 기지국 비가입자 단말(43)이 호를 진행 중인 상황에 들어오거나 들어 와서 호를 시도하는 경우에 폐쇄형 초소형 기지국(42)의 가입자가 아닌 경우 서비스를 받을 수 없다. 따라서 멀리 떨어진 초소형 기지국 또는 매크로 기지국(44)에 서비스를 요구 하거나 서비스를 제공 받아야 함으로써, 상대적으로 강한 송수신 파워를 요구하게 되고, 이것은 가까이 있는 폐쇄형 초소형 기지국(42)에 큰 간섭 요인으로 작용하게 된다.
도 5는 사업자로부터 초소형 기지국의 동적 운영을 허가 받은 운영 모드 상태 천이도이다.
이에 나타낸 바와 같이, 기본적으로 폐쇄형 모드(51)로 동작하다가, 무선 환경 측정에 의해 심각한 간섭 인자가 발생한 경우에 혼합 모드(52)로 상태 천이를 하게 된다. 폐쇄형 모드 또는 혼합형 모드에서 사용자가 없는 경우는 수신 기능 및 기본 주기 보다 더 느린 주기를 갖는 방송 정보만을 송출하는 유휴 상태(53)로 천이해서 초소형 기지국 서비스 영역에서 사용자의 서비스 요청이 있을 때까지 방송 정보의 조정에 따른 주변 기지국에 대한 간섭을 최소화 한 상태에서 기다리게 된다.
도 6은 폐쇄형 기지국 영역에서 비가입자 단말의 간섭 상황 회피 흐름도이다.
먼저, 폐쇄형 기지국은 비가입자 단말이 자신의 간섭 상황을 알릴 수 있는 약속된 간섭 프리엠블을 방송한다. 즉 시스템 정보 방송을 통해 간섭 상황 통보를 위한 간섭 프리엠블을 설정하는 것이다(S61).
비가입자 단말은 주변 무선 환경을 검색하여 주변 기지국의 수신세기를 측정하고(S62), 폐쇄형 기지국이 감지된 경우에 수신 신호의 크기를 측정한다(S63).
현재 접속 중인 기지국의 수신 신호와 폐쇄형 기지국의 수신 신호를 비교(S64)하여 폐쇄형 기지국의 수신 신호가 큰 경우에는 가입 여부를 확인한다(S65).
가입된 폐쇄형 기지국인 경우에는 일반적인 핸드오버 절차를 수행(S611)하겠지만 비가입자 단말은 폐쇄형 기지국이 가입되지 않은 폐쇄형 기지국임을 확인하게 되고, 비가입의 확인 후에는 랜덤 액세스 절차를 통해 간섭 프리엠블을 전송하여 간섭 상황을 보고하며, 폐쇄형 기지국은 간섭 프리엠블이 수신되면 현재 서비스 상태를 점검한다(S66).
펨토셀이 운영 모드의 변경이 가능한 동적 운영 상태인지 확인하고(S67), 동적 운영이 사업자나 소유자에 의해 허가되지 않은 경우는 현재의 모드를 유지하고 현재 가입자 서비스가 진행 중인지 확인 한다(S612).
현재 가입자 서비스가 진행 중인 경우는 전력제어를 통해 간섭 회피를 시도하며(S614), 현재 가입자 서비스가 없는 경우에는 유휴 모드로 설정하여 송신 전력을 최소화 함으로써 간섭 상황을 회피 한다(S613).
단계 S67에서 운영 모드의 변경이 가능한 동적 운영 상태인 경우는 현재 서비스 중인 가입자에 대한 QoS가 유지 가능한지 확인하며(S68), 가입자에 대한 QoS가 유지 가능한 경우에는 설정된 무선 자원 임계치를 확인한다(S69).
단계 S68에서 현재 서비스 중인 가입자에 대한 QoS를 침해할 가능성이 있는 경우와 단계 S69에서 설정된 무선 자원 임계치에 여유가 존재하는 않는 경우에는 전력 제어를 통한 간섭 회피를 유도하면서 폐쇄형 모드를 유지함으로써 가입자의 QoS를 보장해 준다(S614).
단계 S68에서 현재 서비스 중인 가입자에 대한 QoS를 침해할 가능성이 없고 단계 S69에서 설정된 무선 자원 임계치에 여유가 존재하는 경우에는 혼합 모드로 변경하여 비가입자 단말의 핸드오버를 유도한다(S610).
도 7은 폐쇄형 기지국 영역에 있는 비가입자 단말이 랜덤 액세스를 통해 폐쇄형 기지국에 간섭 상황을 알리는 절차를 나타낸 흐름도이다.
이에 나타낸 바와 같이, 폐쇄형 기지국은 시스템 정보 방송을 통해 비가입자 단말이 서비스 영역에 들어온 경우에 알려 줄 수 있는 간섭 프리엠블을 방송 한다(S73).
비가입자 단말이 폐쇄형 기지국 영역에 들어온 경우에 수신된 방송 정보에서 취득한 간섭 프리엠블을 폐쇄형 기지국에게 전송한다(S74).
폐쇄형 기지국은 비가입자 단말의 중복 전송 및 호 절차 진행을 막기 위해 간섭 프리엠블 수신(응답) 메시지를 비가입자 단말에게 전송하며, 이에 비가입자 단말은 폐쇄형 기지국에게 자신의 간섭 상황을 알렸음을 인식하여 프리엠블 전송을 중단한다.
41 : 초소형 기지국 영역
42 : 폐쇄형 초소형 기지국
43 : 초소형 기지국 비가입자 단말
44 : 매크로 기지국

Claims (11)

  1. 폐쇄형 기지국의 운영 방법으로서,
    시스템 정보 방송을 통해 간섭 상황의 통보를 위한 간섭 프리엠블을 설정하는 단계와,
    상기 폐쇄형 기지국의 서비스 영역 내에 위치한 비가입자 단말로부터 약속된 상기 간섭 프리엠블을 수신하는 단계와,
    상기 비가입자 단말로부터 상기 간섭 상황이 보고되면 상기 폐쇄형 기지국의 현재 서비스 상태를 점검하는 단계와,
    점검한 상기 현재 서비스 상태에 따라 상기 비가입자 단말의 핸드오버를 유도하거나 전력 제어를 통해 간섭 상황을 회피하는 단계를 포함하는
    폐쇄형 기지국의 운영 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 점검하는 단계는, 상기 간섭 프리엠블을 수신한 경우에 응답 메시지를 전송하여 상기 간섭 프리엠블의 전송을 중단시키는
    폐쇄형 기지국의 운영 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회피하는 단계는, 상기 현재 서비스 상태가 동적 운영이 허가되지 않은 경우에 현재 가입자 서비스가 진행 중인지를 확인한 결과에 따라 유휴 모드로 설정하여 송신 전력을 최소화 하거나 전력 제어를 통해 상기 간섭 상황을 회피하는
    폐쇄형 기지국의 운영 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회피하는 단계는, 상기 현재 가입자 서비스가 진행 중이면 상기 전력 제어를 통해 상기 간섭 상황을 회피하는
    폐쇄형 기지국의 운영 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 회피하는 단계는, 상기 현재 가입자 서비스가 없는 경우에는 상기 유휴 모드로 설정하여 송신 전력을 최소화 하는
    폐쇄형 기지국의 운영 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 회피하는 단계는, 상기 현재 서비스 상태가 동적 운영이 가능한 경우에 QoS 보장 여부 및 무선 자원 활용 실태에 따라 혼합 모드로 변경하여 상기 비가입자 단말의 핸드오버를 유도하거나 전력 제어를 통해 상기 간섭 상황을 회피하는
    폐쇄형 기지국의 운영 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 회피하는 단계는, 상기 현재 서비스 중인 가입자에 대한 QoS가 유지 가능하지 않으면 전력 제어를 통해 상기 간섭 상황을 회피하는
    폐쇄형 기지국의 운영 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 회피하는 단계는, 상기 현재 서비스 중인 가입자에 대한 QoS가 유지 가능하면서 설정된 무선 자원 임계치에 여유가 존재하는 경우에 혼합 모드로 변경하여 상기 비가입자 단말의 핸드오버를 유도하는
    폐쇄형 기지국의 운영 방법.
  9. 비가입자 단말의 운영 방법으로서,
    주변 무선 환경을 검색하여 폐쇄형 기지국이 감지된 경우에 수신 신호의 크기를 측정하는 단계와,
    현재 접속 중인 기지국의 수신 신호와 상기 폐쇄형 기지국의 수신 신호를 비교하는 단계와,
    상기 비교의 결과에 따라 상기 폐쇄형 기지국의 수신 신호가 큰 경우에 수신된 방송 정보에서 취득한 간섭 프리엠블을 상기 폐쇄형 기지국에게 전송하여 간섭 상황을 보고하는 단계를 포함하는
    비가입자 단말의 운영 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 간섭 상황을 보고하는 단계는, 랜덤 액세스 절차를 통해 상기 간섭 프리엠블을 전송하는
    비가입자 단말의 운영 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 간섭 상황을 보고하는 단계는, 상기 폐쇄형 기지국으로부터 응답 메시지가 전송되면 상기 간섭 프리엠블의 전송을 중단하는
    비가입자 단말의 운영 방법.
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