KR101715626B1 - 주파수 천이를 지원하는 무선 통신 시스템, 이를 운영하는 펨토 기지국 및 이의 운영 방법 - Google Patents

주파수 천이를 지원하는 무선 통신 시스템, 이를 운영하는 펨토 기지국 및 이의 운영 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주파수 천이를 지원하는 무선 통신 시스템, 이를 운영하는 펨토 기지국, 및 이의 운영 방법에 관한 것으로, 단말이 할당 받은 무선 자원을 해제하고 새로운 주파수 대역으로 천이하는 과정에서 보다 빠르고 효율적인 주파수 천이를 수행할 수 있도록 지원하기 위한 것이다. 본 발명에 따르면, 펨토 기지국은 단말의 무선 자원 해제(RRC Release) 메시지 수신 시 단말의 주파수 천이 단계를 유도하는 데이터 전용 펨토 모듈을 포함한다. 단말은 데이터 서비스 종료 또는 음성 호/영상 호 연결을 위한 입력 신호 발생 시 무선 자원 해제 메시지를 데이터 전용 펨토 모듈을 포함하는 펨토 기지국에 전송하고, 펨토 기지국의 유도에 따라 주변 펨토 기지국 또는 펨토 모듈에 주파수 천이한다. 이로 인해 본 발명은 단말의 무선 자원 해제 메시지 수신에 따라 단말의 주파수 천이를 유도하여 서비스 이용에 있어서 발생할 수 있는 지연 시간을 제거함으로써 보다 빠른 서비스 이용이 가능하도록 지원한다.

Description

주파수 천이를 지원하는 무선 통신 시스템, 이를 운영하는 펨토 기지국 및 이의 운영 방법{Wireless communication system for fast handover Frequency Assignment, femto cell base station thereof and method thereof}
본 발명은 무선 통신 시스템의 주파수 천이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단말이 할당 받은 무선 자원을 해제하고 새로운 주파수 대역으로 천이하는 과정에서 보다 빠르고 효율적인 주파수 천이를 수행할 수 있도록 지원하는 무선 통신 시스템, 이를 운영하는 펨토 기지국 및 이의 운영 방법에 관한 것이다.
펨토 기지국은 하나의 주파수 대역을 운영하는 FA(Frequency Assignment) 기지국 장비로써, 빌딩 내의 커버리지 확대 및 무선 통신 네트워크의 용량 확대를 위한 저가의 소형 장비이다. 펨토 기지국은 1FA 당 4 내지 20 채널을 운영할 수 있으며, 그 성능이 4 내지 8명의 가입자의 통화를 동시에 처리할 수 있는 낮은 성능의 저가 장비이다.
이러한 펨토 기지국이 트래픽 밀집 지역에 사용되는 경우, 그 수용 용량이 작아 콜 비지(Call Busy) 발생 확률이 있어 기지국 장비로는 신뢰성이 낮았다. 특히, 펨토 기지국이 인구가 밀집되어 있는 대형 회의실 및 강당에 설치된 경우, 많은 사람들이 동시에 통화를 시도하면 그 트래픽을 감당하기 어렵다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 종래에는 다수개의 펨토 기지국을 밀집지역에 배치하여 트래픽 분산을 유도하도록 하고 있다. 그러나 펨토 기지국이 밀집지역에 배치된다 하더라도 특정 지역에 일시적으로 많은 사람들이 밀집될 수 있는 상황이 발생하기 때문에 그러한 트래픽 분산이 효율적으로 이루어지지 않고 있다. 또한 밀집된 펨토 기지국들 간의 주파수 천이 과정에서 지연이 발생하는 문제가 있다.
따라서 상술한 바와 같은 종래의 문제를 감안한 본 발명의 목적은 펨토 기지국 간에 주파수 천이를 보다 빠르고 효율적으로 수행될 수 있도록 하는 주파수 천이를 지원하는 무선 통신 시스템, 이를 운용하는 펨토 기지국 및 이의 운영 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 주파수 천이 과정에서 무선 자원이 상대적으로 풍부한 펨토 기지국과 단말이 연결되도록 하여 무선 자원이 고르게 분배될 수 있도록 하는 주파수 천이를 지원하는 무선 통신 시스템, 이를 운용하는 펨토 기지국 및 이의 운영 방법을 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 주파수 천이를 지원하는 무선 통신 시스템은, 기지국 및 단말을 포함한다. 여기서 상기 기지국은 단말의 무선 자원 해제(RRC Release) 메시지 수신 시 단말의 주파수 천이 단계를 유도하는 데이터 전용 펨토 모듈을 포함한다. 그리고 상기 단말은 데이터 서비스 종료 또는 음성 호/영상 호 연결을 위한 입력 신호 발생 시 무선 자원 해제 메시지를 상기 데이터 전용 펨토 모듈을 포함하는 기지국에 전송하고, 상기 데이터 전용 펨토 모듈을 포함하는 기지국의 유도에 따라 주변 펨토 기지국 또는 펨토 모듈에 주파수 천이한다.
여기서 상기 데이터 전용 펨토 모듈을 포함하는 기지국은 상기 단말의 주변 기지국 및 주변 펨토 모듈 중 적어도 하나의 무선 자원 분배 현황을 포함하는 정보 리스트를 상기 단말에 제공할 수 있다.
본 발명은 또한 데이터 전용 펨토 모듈 및 제어 모듈을 포함하는 주파수 천이를 지원하는 펨토 기지국을 개시한다. 여기서 데이터 전용 펨토 모듈은 데이터 서비스를 전용으로 지원하며, 제어 모듈은 단말의 무선 자원 해제(RRC Release) 메시지 수신 시 상기 단말의 주파수 천이를 유도한다.
여기서 상기 데이터 전용 펨토 모듈은 상기 단말로부터 무선 자원 해제 메시지 수신 시, 해당 메시지 수신을 상기 제어 모듈에 전달하며, 상기 제어 모듈은 주변 기지국 및 주변 펨토 모듈 중 적어도 하나의 무선 자원 분배 현황 정보를 수집하여 정보 리스트를 생성할 수 있다.
상기 펨토 기지국은 상기 정보 리스트를 저장하는 펨토 저장부를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 제어 모듈은 상기 펨토 저장부에 저장된 정보 리스트를 일정 주기 또는 단말의 무선 자원 해제 메시지 수신 시 갱신하도록 제어할 수 있다.
한편 상기 제어 모듈은 주변 기지국 및 주변 펨토 모듈들의 전체 주파수 대역의 무선 자원 분배 현황 정보를 수집하고, 무선 자원이 가장 양호한 주파수 대역을 가지는 주변 기지국 또는 주변 펨토 모듈 정보를 포함하는 정보 리스트 또는 주파수 천이할 주변 기지국 및 주변 펨토 모듈이 복수개의 펨토 모듈로 구성된 경우, 복수개의 펨토 모듈 전체 FA를 분모로 하는 해쉬 함수, 랜덤함수 중 적어도 하나를 기반으로 하는 정보 리스트를 생성하도록 제어할 수 있다.
추가로 상기 펨토 기지국은 음성 호/영상 호 연결을 위한 적어도 하나의 펨토 모듈을 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 제어 모듈은 상기 적어도 하나의 펨토 모듈의 무선 자원 분배 현황 정보 및 가장 양호한 무선 자원을 가지는 펨토 모듈 정보를 포함하는 정보 리스트를 상기 단말에 전송하도록 제어할 수 있다.
본 발명은 또한 데이터 서비스를 지원하기 위한 데이터 전용 펨토 모듈 및 주변 기지국 및 주변 펨토 모듈 중 적어도 하나의 무선 자원 분배 현황 정보를 수집하여 정보 리스트를 생성하여 상기 데이터 전용 펨토 모듈에 접속된 단말에 전송하도록 제어하는 제어 모듈을 포함하는 주파수 천이를 지원하는 펨토 기지국을 개시한다.
본 발명은 또한, 데이터 전용 펨토 모듈을 포함하는 기지국이 단말로부터 무선 자원 해제(RRC Release) 메시지를 수신하는 단계, 상기 데이터 전용 펨토 모듈을 포함하는 기지국이 상기 단말의 주파수 천이 단계를 유도하는 유도 단계, 상기 주파수 천이 단계 유도에 따라 상기 단말이 주변 기지국 또는 주변 펨토 모듈로 주파수 천이하는 단계를 포함하는 주파수 천이를 지원하는 무선 자원 운용 방법을 개시한다.
상기 유도 단계는 주변 기지국 또는 주변 펨토 모듈의 무선 자원 분배 현황 정보를 수집하는 단계, 상기 수집된 주변 기지국 또는 주변 펨토 모듈의 무선 자원 분배 현황 정보를 포함하는 정보 리스트를 생성하거나, 상기 주변 기지국 또는 주변 펨토 모듈의 무선 자원 중 가장 양호한 무선 자원을 가지는 주변 기지국 또는 주변 펨토 모듈의 정보를 포함하는 정보 리스트를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 상기 유도 단계는 주파수 천이할 주변 기지국 및 주변 펨토 모듈이 복수개의 펨토 모듈로 구성된 경우, 복수개의 펨토 모듈 전체 FA를 분모로 하는 해쉬 함수, 랜덤함수 중 적어도 하나를 기반으로 정보 리스트를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 데이터 전용 펨토 모듈을 포함하는 기지국이 주변 기지국 또는 주변 펨토 모듈의 무선 자원 분배 현황 정보를 수집하는 단계, 상기 수집된 정보를 기반으로 정보 리스트를 생성하는 생성 단계, 상기 생성된 정보 리스트를 단말에 전송하여 단말의 주파수 천이를 유도하는 단계를 포함하는 주파수 천이를 지원하는 무선 자원 운용 방법을 개시한다.
본 발명에 따르면, 데이터 전용 펨토 기지국은 단말의 RRC Release 과정이 발생하면, 다른 주파수 대역을 가지는 펨토 기지국 또는 펨토 모듈로 주파수 천이하도록 유도하여 음성 또는 영상의 호 접속시간을 개선하도록 지원할 수 있다. 데이터 서비스 이용을 위한 호 접속시간 및 소통율에 비하여 음성 호 또는 영상 호에 대한 민감도가 높기 때문에 본 발명은 체감적으로 보다 개선된 통신 서비스 이용을 지원할 수 있다.
또한 본 발명은 주파수 천이 과정에서 무선 자원이 상대적으로 풍부한 펨토 기지국 또는 펨토 모듈로 천이함으로써, 무선 자원이 균등하게 분배될 수 있도록 하여 효율적인 자원 분배가 이루어질 수 있도록 지원할 수 있다.
이로 인해 본 발명은 빠른 주파수 천이 과정 수행에 따라 단말의 서비스 이용 과정에 발생할 수 있는 지연 시간을 제거하고, 펨토 기지국 또는 펨토 모듈들의 무선 자원의 효율적인 분배를 통하여 보다 양질의 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 데이터 전용 펨토 기지국의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 멀티 펨토 기지국의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 복합 펨토 기지국의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 펨토 기지국 운용 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 도 5의 505 단계를 보다 상세히 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 각 구성 간 신호 흐름을 설명하기 위한 신호 흐름도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에서 동일한 구성 요소들은 가능한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 구조에 대해서 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템은 통신 네트워크의 무선 구간 연결에 관련된 요소들로, 단말(100) 및 펨토 기지국들(200, 300, 400)들을 포함한다. 또한, 무선 통신 시스템은 매크로 기지국(500)을 더 포함한다. 이하에서 설명하는 펨토 기지국들(200, 300, 400)은 데이터 전용 펨토 모듈(400)을 포함하는 데이터 전용 펨토 기지국(400) 및 복합 펨토 기지국(200)을 포함하며, 단말(100)이 주파수 천이할 수 있는 펨토 기지국들은 복합 펨토 기지국(200) 및 멀티 펨토 기지국(300) 및 기타 종래 기지국이 포함될 수 있다. 설명의 편의를 위하여 데이터 전용 펨토 기지국(400)은 동일한 도면 번호를 부여하여 설명하기로 하며, 펨토 기지국들(200, 300, 400)은 각각 데이터 전용 펨토 기지국(400), 복합 펨토 기지국(200) 및 멀티 펨토 기지국(300)으로 구분하여 설명하기로 한다. 또한 특정 부분에서는 펨토 기지국들(200, 300, 400)을 기지국들로서 통칭하여 설명하기로 한다.
매크로 기지국(500)은 매크로 셀(macro cell, 50)을 관장하는 기지국으로, 매크로 셀(50)은 일반적인 셀룰러(cellular) 시스템의 셀을 의미한다. 반면, 펨토 셀(21, 22, 23)은 매크로 셀(50)에 대응하여 매크로 셀(50)의 서비스 영역 보다 작은 서비스 영역을 가지는 셀이다. 따라서 펨토 셀(21, 22, 23)은 셀룰러 시스템에서 매우 작은 범위를 커버하며, 펨토 기지국들(200, 300, 400)은 각각의 펨토 셀들(21, 22, 23)을 관장하기 위한 소형의 기지국이다. 펨토 기지국들(200, 300, 400)은 실내외 음영 지역을 서비스 할 수 있을 뿐만 아니라, 높은 수준의 데이터 서비스를 더 많은 사용자에게 제공하기 위한 것이다. 특히, 데이터 전용 펨토 기지국(400)은 단말(100)의 데이터 서비스에 소요되는 트래픽을 전용으로 처리하기 위한 기지국으로서, 단말(100)의 보다 빠른 데이터 서비스 지원을 위하여 마련될 수 있다.
단말(100)은 매크로 기지국(500) 또는 펨토 기지국들(200, 300, 400)을 통해 무선 통신 네트워크에 접속하여 무선 통신 서비스를 제공받을 수 있다. 여기서, 매크로 기지국(500)은 무선 통신 네트워크에 직접 연결된다. 한편, 펨토 기지국들(200, 300, 400)은 라우터(router)를 통해 IP 네트워크에 연결될 수 있으며, IP 네트워크의 게이트웨이(Gateway)를 통해 무선 통신 네트워크에 연결될 수 있다.
이러한 무선 통신 서비스를 제공 받기 위하여, 단말(100)은 매크로 기지국(500) 또는 펨토 기지국들(200, 300, 400)로부터 무선 자원을 할당 받아 무선 구간을 연결하여야 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 펨토 기지국들(200, 300, 400) 중 특히 데이터 전용 펨토 기지국(400)과 복합 펨토 기지국(200)은 단말(100)의 주파수 천이 과정을 보다 빠르게 수행할 수 있도록 지원하는 한편, 주파수 천이 과정에서 상대적으로 무선 자원이 풍부한 펨토 기지국으로 천이할 수 있도록 지원할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 전용 펨토 기지국(400)을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 전용 펨토 기지국(400)은 단말(100)의 서비스 상태에 따라 보다 빠른 주파수 천이를 지원하기 위하여, 도시된 바와 같이 데이터 전용 제어 모듈(420), 데이터 전용 펨토 모듈(240), 데이터 전용 펨토 저장부(450)를 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 데이터 전용 펨토 기지국(400)은 데이터 전용 펨토 모듈(240)을 기반으로 단말(100)과 무선 통신 네트워크를 연결하도록 지원할 수 있다. 이때 데이터 전용 펨토 모듈(240)은 데이터 통신 서비스 지원을 위하여 단말(100)과 RRC(Radio Resource Control) 연결을 수행한다. 한편 단말(100)은 데이터 통신 서비스를 종료하고자 할 경우 RRC Release를 수행할 수 있다. 즉 단말(100)은 데이터 통신 서비스 이용을 위하여 할당 받은 무선 자원 RRC를 데이터 통신 서비스를 이용하지 않는 경우 해제하게 된다. 이후 단말(100)은 데이터 통신 서비스를 끝낸 이후 대기(Idle) 상태에서 음성 또는 영상 호를 시도할 경우 주파수 천이에 따른 호 접속시간이 수초 정도 지연되어, 결과적으로 음성 또는 영상 호 이용에 대한 지연이 발생하여 소통율 저하가 발생할 수 있다.
이에 따라 본 발명의 데이터 전용 펨토 기지국(400)은 단말(100)의 RRC Release 과정이 발생하면, 다른 주파수 대역을 가지는 펨토 기지국 또는 펨토 모듈로 주파수 천이하도록 유도하여 음성 또는 영상의 호 접속시간을 개선하도록 지원할 수 있다. 데이터 서비스 이용을 위한 호 접속시간 및 소통율에 비하여 음성 호 또는 영상 호에 대한 민감도가 높기 때문에 본 발명은 체감적으로 보다 개선된 통신 서비스 이용을 지원할 수 있다.
데이터 전용 펨토 모듈(240)은 단말(100)의 검색 및 선택에 따른 캠핑 온을 지원하고, 접속된 단말(100)에 RRC와 같은 무선 자원 할당을 위한 신호 송수신을 통하여 단말(100)의 데이터 통신 서비스를 지원하는 구성이다. 이러한 데이터 전용 펨토 모듈(240)은 단말(100) 접속 및 요청에 따라 RRC를 해당 단말(100)에 할당하고, 단말(100)의 데이터 통신 종료 과정에서 RRC를 회수한다. 실질적으로 RRC 회수 과정은 단말(100)이 RRC Release 과정을 수행하면서 데이터 전용 펨토 모듈(240)에 전송하는 RRC Release 메시지 수신을 통하여 확인할 수 있다. 이에 따라 데이터 전용 펨토 모듈(240)은 RRC Release 과정이 수행되면 해당 메시지 수신을 데이터 전용 제어 모듈(420)에 전달할 수 있다.
데이터 전용 제어 모듈(420)은 데이터 전용 펨토 모듈(240)로부터 단말(100)이 데이터 통신 서비스 종료를 위하여 RRC Release를 수행하는 메시지를 수신하는 경우 단말(100)이 다른 주파수 대역을 가지는 펨토 기지국 또는 다른 펨토 모듈로 주파수 천이할 수 있도록 지원할 수 있다. 이때 데이터 전용 제어 모듈(420)은 다른 펨토 기지국 및 다른 펨토 모듈에 대한 무선 자원 할당 정보를 포함하는 주파수 대역 정보 즉 FA 정보 리스트(51)를 기반으로 특정 펨토 기지국 또는 특정 펨토 모듈에 주파수 천이되도록 유도할 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면, 대기 상태의 단말(100)이 음성 또는 영상 전화를 시도할 경우 또는 데이터 서비스를 종료하는 경우 다른 주파수 대역으로 천이하게 되는데, 이때 주파수 천이할 타겟 기지국이 여러 개의 FA를 가지거나 타겟 기지국이 여러 개인 경우 단말(100)이 특정 FA(Frequency Assignment)에 집중적으로 분배될 가능성이 있다. 이에 따라 특정 FA 트래픽 집중으로 인한 전체적 품질 저하 가능성을 개선하기 위하여 접속 단말들의 균등 분배를 위해 FA 천이 메시지에 균등 분배 알고리즘을 적용하여 FA 천이 시 단말(100)이 모든 FA에 균등하게 분배될 수 있도록 지원한다. 균등 분배 알고리즘은 타겟 기지국 전체 FA를 분모로 하는 해쉬 함수로 구성되거나, 랜덤함수로 구현되거나, 기타 다른 함수를 이용하여 FA에 접속하는 단말(100)들을 균등하게 분배할 수 있도록 구성된다.
한편 데이터 전용 제어 모듈(420)은 주파수 천이하고자 하는 타겟 기지국이 복수개의 펨토 모듈을 포함하는 경우, 각각의 펨토 모듈의 무선 자원 할당 정보를 토대로 자원 할당을 위한 무선 자원이 상대적으로 풍부한 펨토 모듈 정보를 단말(100)에 제공하여 무선 자원이 고르게 분배될 수 있도록 지원할 수 있다. 이와 유사하게 데이터 전용 제어 모듈(420)은 주파수 천이하기 위해 주변 기지국들에 대한 무선 자원 할당 정보를 수집하고, 수집된 무선 자원 할당 정보를 기반으로 보다 양호한 무선 자원을 가지는 펨토 기지국으로 단말(100)이 주파수 천이할 수 있도록 지원할 수 있다.
여기서 데이터 전용 제어 모듈(420)은 스니퍼 기능을 이용하여 단말(100)이 주파수 천이하기 위한 타겟 기지국들의 FA 또는 타겟 기지국의 전체 FA 정보를 수집하거나, 펨토 셀의 EMS에 펨토 기지국 파라메터의 타겟 전체 FA를 입력하고 기동 시에 또는 주기적으로, 또는 수시로 타겟 기지국들의 FA 정보를 확보할 수 있다.
데이터 전용 펨토 저장부(450)는 단말(100)의 주파수 천이를 지원하기 위한 주변 기지국들에 대한 FA 정보 리스트(51)를 저장한다. 그리고 데이터 전용 펨토 저장부(450)는 데이터 전용 제어 모듈(420)의 제어에 따라 FA 정보 리스트(51) 갱신을 일정 주기 또는 갱신 이벤트 발생 시 수행할 수 있다. 여기서 FA 정보 리스트(51)는 주변 기지국들 및 주변 기지국에 포함된 복수개의 펨토 모듈의 자원 분배 현황에 관한 정보를 저장한다. 이러한 FA 정보 리스트(51)는 시간 흐름 및 단말 접속과 이동 등에 따라 자원 분배 현황이 변경되기 때문에 일정 주기 또는 수시로 갱신이 필요하다. 한편 FA 정보 리스트(51)는 정보 갱신 과정에서 현재 가장 양호한 무선 자원을 보유할 펨토 기지국 또는 펨토 모듈에 대한 정보를 저장할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 데이터 전용 펨토 기지국(400)은 단말(100)의 접속 해제 과정에서 발생하는 RRC Release 수행 시 음성 호 또는 영상 호 접속을 위한 단말(100)의 주파수 천이를 유도할 수 있다. 이때 데이터 전용 펨토 기지국(400)은 단말(100)이 주파수 천이할 수 있는 주변 기지국들 또는 복수개의 FA를 가지는 특정 기지국의 FA 무선 자원 할당 정보를 포함하는 FA 정보 리스트(51)를 단말(100)에 제공하여 단말(100)이 보다 양호한 무선 자원을 가지는 특정 기지국 또는 특정 펨토 모듈로 FA 천이될 수 있도록 지원할 수 있다. 또한 데이터 전용 펨토 기지국(400)은 무선 자원이 가장 양호한 펨토 기지국 또는 펨토 모듈 정보를 가지는 FA 정보 리스트(51)를 단말(100)에 제공하여, 단말(100)이 양호한 무선 자원을 가지는 펨토 기지국 또는 펨토 모듈로 접속할 수 있도록 유도할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 FA를 가지는 멀티 펨토 기지국(300)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 멀티 펨토 기지국(300)은 분할된 복수의 주파수 대역을 운영하며, 분할된 주파수 대역 각각은 할당 대역(FA, Frequency Assignment)을 가질 수 있다.
단말(100)과 멀티 펨토 기지국(201)은 복수의 할당 대역(FA) 중 적어도 하나의 할당 대역(FA)을 이용하여, 무선 구간을 연결한다. 이에 따라, 단말(100)은 펨토 기지국(300)을 통해 무선 통신 네트워크에 접속할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 단말(100)이 어느 하나의 할당 대역(FA)으로 무선 구간의 연결을 요청하였을 때, 멀티 펨토 기지국(300)은 무선 자원이 양호한 할당 대역(FA)에 단말(100)이 연결될 수 있도록 FA 무선 자원 정보를 데이터 전용 펨토 기지국(400)에 전송할 수 있다.
이를 위하여 본 발명의 멀티 펨토 기지국(300)은 적어도 2개의 펨토 모듈(310) 및 멀티 제어 모듈(320)을 포함한다. 그리고 멀티 펨토 기지국(300)은 멀티 펨토 저장부(350)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 각 펨토 모듈(311, …31N)은 적어도 하나의 할당 대역(FA)을 운영한다. 그리고, 각 펨토 모듈(311, …31N)은 서로 다른 할당 대역(FA)을 운영 한다. 따라서 각 펨토 모듈(311, …31N)은 자신이 운영 하는 할당 대역(FA)의 전송 자원을 단말(100)에 할당할 수 있다. 이에 따라, 단말(100)이 캠핑(camping)할 셀을 검색하여 적합한 셀을 선택하는 셀선택/재선택(cell selection/reselection) 절차에서, 단말(100)은 어느 하나의 할당 대역(FA)을 통해 주변 셀을 검색하면, 매크로 기지국(500) 또는 종래의 기술에 따른 펨토 기지국과 마찬가지로, 복수의 펨토 모듈(310) 중 해당 할당 대역(FA)을 가지는 어느 하나의 펨토 모듈(311, …31N)이 검색될 수 있다. 따라서 단말(100)은 검색된 매크로 기지국(500), 종래의 기술에 따른 펨토 기지국, 및 검색된 펨토 모듈(311, …31N) 중에서 기 설정된 조건에 부합하는 어느 하나에 캠핑할 수 있다.
각 펨토 모듈(311, …31N)은 기본적으로 자신에 캠핑한 단말(100)이 무선 구간 연결을 요청하면, 자신이 운영하는 할당 대역(FA)의 수용 용량의 여유가 있는 경우, 자신의 할당 대역을 통해 단말(100)과 무선 구간을 연결한다.
또한, 각 펨토 모듈(311, …31N)은 자신이 운영하는 할당 대역(FA)의 수용 용량에 대한 정보를 멀티 제어 모듈(320)에 알린다. 이에 따라, 멀티 제어 모듈(320)은 각 펨토 모듈(311, …31N)의 무선 자원 정보 즉 할당 대역(FA)의 현재 수용 용량에 대한 정보를 수집할 수 있다.
멀티 제어 모듈(320)은 복수의 펨토 모듈(311, …31N)의 무선 자원 정보를 수집하여 FA 정보 리스트(51)를 생성하고, 이를 주변 기지국들에게 주기적으로, 또는 요청 시 전송하도록 제어할 수 있다. 특히 멀티 제어 모듈(320)은 데이터 전용 펨토 기지국(400)으로부터 FA 정보 리스트(51) 요청을 수신하면, 해당 FA 정보 리스트(51)를 데이터 전용 펨토 기지국(400)에 전송하도록 제어할 수 있다. 그리고 멀티 제어 모듈(320)은 생성된 FA 정보 리스트(51)를 멀티 펨토 저장부(350)에 저장할 수 있다. 한편 본 발명의 멀티 제어 모듈(320)은 다른 기지국으로부터 FA 정보 리스트를 수신하면, 기 저장된 FA 정보 리스트(51)를 갱신하여 주변 기지국들에 대한 FA 정보도 관리할 수 도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템 및 펨토 기지국은 단말(100)이 데이터 전용 펨토 기지국(400)에서 데이터 서비스를 이용하다가 데이터 서비스를 종료하거나 음성 또는 영상 호 접속을 요청하는 경우, 주파수 천이할 타겟 기지국들의 FA 정보를 기반으로 보다 양호한 무선 자원을 운용하고 있는 주파수 대역으로 천이할 수 있도록 지원할 수 있다.
한편, 상술한 설명에서 펨토 기지국의 종류에 있어서 데이터 서비스를 전용으로 지원하기 위하여 데이터 전용 펨토 모듈(240)을 포함하는 데이터 전용 펨토 기지국(400)의 구성을 설명하였지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 본 발명의 실시 예에 따른 펨토 기지국은 도 4에 도시된 바와 같은 복합 펨토 기지국(200)에도 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 복합 펨토 기지국(200)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 복합 펨토 기지국(200)은 데이터 전용 펨토 모듈(240), 음성/영상 호 지원 펨토 모듈들(211, …21N), 복합 제어 모듈(220) 및 복합 펨토 저장부(250)를 포함할 수 있다.
본 발명의 복합 펨토 기지국(200)의 복합 제어 모듈(220)은 단말(100)이 데이터 서비스를 이용하다가 데이터 서비스를 종료하고자 하는 경우 또는 음성/영상 호 접속을 요청하는 경우 단말(100)의 RRC Release 신호 수신에 따라 단말(100)의 다른 주파수 대역으로의 주파수 천이 과정을 수행하도록 유도할 수 있다.
이를 보다 상세히 설명하면, 데이터 전용 펨토 모듈(240)은 단말(100)로부터 RRC Release 신호를 수신하면, 해당 메시지 수신을 복합 제어 모듈(220)에 전달한다. 그러면 복합 제어 모듈(220)은 다른 펨토 모듈들(211, …21N) 중 어느 하나의 펨토 모듈에 단말(100)이 주파수 천이할 수 있도록 유도할 수 있다. 그러면 단말(100)은 RRC Release 신호를 데이터 전용 펨토 모듈(240)에 전달한 이후 다른 펨토 모듈들(211, …21N) 중 어느 하나의 펨토 모듈로 주파수 천이하는 과정을 수행하게 된다.
한편 복합 펨토 기지국(200)의 복합 제어 모듈(220)은 단말(100)의 주파수 천이 과정에서 보다 양호한 무선 자원을 가지는 주파수 대역으로 단말(100)이 주파수 천이할 수 있도록 자신의 복수개의 펨토 모듈들(211, …21N)에 대한 무선 자원 정보 및 주변 기지국들의 무선 자원 정보 중 적어도 하나를 포함하는 FA 정보 리스트(51)를 생성하고, 이를 해당 단말(100)에 제공할 수 있다. 여기서 FA 정보 리스트(51)는 자신의 복수개의 펨토 모듈들(211, …21N)의 무선 자원 분배 현황 정보를 포함할 수 있으며, 또한 주변 기지국들의 무선 자원 분배 현황 정보를 포함할 수 있다. 그리고 FA 정보 리스트(51)는 해당 무선 자원 분배 현황 정보를 토대로 가장 양호한 무선 자원을 가지는 특정 펨토 기지국 또는 펨토 모듈에 대한 정보를 저장할 수 있다. 복합 제어 모듈(220)은 생성된 FA 정보 리스트(51)를 복합 펨토 저장부(250)에 저장하고, 해당 FA 정보 리스트(51)의 갱신을 주기적으로 수행하도록 제어할 수 있다. 그리고 복합 제어 모듈(220)은 저장된 FA 정보 리스트(51)를 외부 다른 펨토 기지국에 주기적으로 또는 요청에 따라 전달할 수 도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 복합 펨토 기지국(200)은 데이터 서비스를 전용으로 지원하기 위한 데이터 전용 펨토 모듈(240)이 포함된 경우, 단말(100)의 RRC Release 신호 수신 시 주파수 천이를 자신의 펨토 모듈들(211, …21N) 중 어느 하나의 펨토 모듈로 유도할 수 있다. 이때 복합 펨토 기지국(200)은 복수개의 펨토 모듈들(211, …21N) 중 가장 양호한 펨토 모듈로 단말(100)이 캠핑할 수 있도록 유도할 수 있다. 또한 복합 펨토 기지국(200)은 주변 기지국들의 무선 자원 분배 현황을 FA 정보 리스트(51)에 포함하여 가장 양호한 무선 자원을 가지는 펨토 기지국 또는 펨토 모듈을 기반으로 단말(100)이 캠핑할 수 있도록 유도할 수 도 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템과, 이를 구성하는 펨토 기지국들의 구성 및 구성들의 역할과 기능에 대하여 설명하였다. 이하에서는 데이터 전용 펨토 기지국(400) 또는 데이터 전용 펨토 모듈(240)을 포함하는 복합 펨토 기지국(200)의 운용 방법을 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 전용 펨토 기지국(400) 또는 데이터 전용 펨토 모듈(240)을 포함하는 복합 펨토 기지국(200)의 운용 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 데이터 전용 펨토 기지국(400) 또는 복합 펨토 기지국(200)의 데이터 전용 펨토 모듈(240)은 단말(100)의 캠핑 과정 수행 및 데이터 서비스 요청 등에 의하여 무선 자원을 단말(100)에 할당함으로써, 501 단계에서와 같이 단말(100)의 데이터 서비스를 지원을 위한 무선 구간 연결을 유지할 수 있다.
이를 보다 상세히 설명하면, 사용자가 단말(100)을 통해 데이터 서비스 이용을 시도함으로써 상향 데이터 전송이 필요하거나, 데이터 전용 펨토 기지국(400) 또는 복합 펨토 기지국(200)의 데이터 전용 펨토 모듈(240)로부터 하향 데이터가 수신될 때 단말(100)이 이에 대해 응답하는 경우, 단말(100)은 해당 기지국 또는 모듈에 연결 요청 메시지를 전송함으로써 무선 구간 연결을 요청할 수 있다. 단말(100)이 전송하는 연결 요청 메시지는 단말 식별자와 연결 이유 등이 포함될 수 있다. 단말 식별자는 단말(100)을 타 단말과 구분할 수 있는 고유의 식별자를 의미한다. 연결 이유는 단말(100)이 연결 요청 메시지를 전송한 이유를 나타내는데, 앞서 예시한 바와 같은 데이터 서비스 이용을 위한 시도나 응답 등을 의미할 수 있다.
단말(100)의 연결 요청 메시지를 수신한 데이터 전용 펨토 기지국(400) 또는 복합 펨토 기지국(200)의 데이터 전용 펨토 모듈(240)은 무선 자원 상태에 따라 RRC 연결 설정을 위한 RRC 연결 설정 메시지(RRC connection setup)를 단말(100)에 전송한다. RRC 연결 설정 메시지에는 단말 식별자, 무선망 식별자, 및 무선 베어러(radio bearer) 설정 정보 등이 포함될 수 있다. 무선망 식별자는 무선 통신 네트워크가 트래픽 모드의 단말(100)을 식별하기 위해 할당하는 식별자로서, 데이터 전용 펨토 모듈(240)과 단말(100) 간에 무선 구간 연결이 존속하는 동안 단말의 식별자 대신 사용될 수 있다.
RRC 연결 설정 메시지를 수신한 단말(100)은 RRC 연결 설정 메시지에 포함되어 있는 단말 식별자와 자신이 앞서 전송한 연결 요청 메시지에 포함하여 전송한 단말 식별자의 일치 여부를 통해서, 수신된 RRC 연결 설정 메시지가 자신에게 전송된 것인지 여부를 확인할 수 있다. 확인 결과 자신에게 전송된 메시지인 경우, 단말(100)은 데이터 전용 펨토 모듈(240)이 할당한 무선망 식별자를 저장한다. 그런 다음, 단말(100)은 앞서 저장한 무선망 식별자를 이용하여 데이터 전용 펨토 모듈(240)에 RRC 연결 설정 완료 메시지(RRC connection setup complete)를 전송할 수 있다. RRC 연결 설정 완료 메시지에는 무선망 식별자와 함께 단말(100)의 성능을 나타내는 성능 정보가 포함될 수 있다. 단말(100)로부터 데이터 전용 펨토 모듈(240)로 RRC 연결 설정 메시지가 성공적으로 전송되면, 데이터 전용 펨토 모듈(240)은 RRC 연결 설정 완료 메시지의 성능 정보에 따라 단말(100)과 무선 구간을 연결한다. 이에 따라, 단말(100)과 데이터 전용 펨토 모듈(240)간의 무선 구간이 연결되며, 단말(100)은 데이터 전용 펨토 모듈(240)이 운영하는 할당 대역(FA)을 이용하여 데이터를 송수신하는 트래픽 모드로 진입하게 된다. 그리고 단말(100)은 데이터 서비스를 유지하기 위하여 RRC 연결을 지속적으로 유지하도록 제어할 수 있다.
한편 단말(100)은 사용자 요청 또는 데이터 서비스 이용을 위한 응용 프로그램의 사용 상태에 따라 데이터 서비스를 종료시킬 수 있다. 또한 단말(100)은 사용자 요청에 따라 음성/영상 호 접속을 위한 펨토 기지국 또는 펨토 모듈을 검색할 수 있다. 그러면 단말(100)은 할당 받은 무선 자원 해제를 위한 RRC Release 과정을 수행한다.
이에 따라 데이터 전용 펨토 기지국(400) 또는 복합 펨토 기지국(200)은 데이터 서비스 종료를 위한 단말(100) 검색을 위하여 503 단계에서 데이터 서비스를 이용하는 접속 단말(100)로부터 RRC Release 과정에 필요한 메시지를 수신하는지 여부를 확인할 수 있다. 여기서 데이터 전용 펨토 기지국(400) 또는 복합 펨토 기지국(200)은 RRC Release 관련 메시지를 수신하지 못하는 경우 501 단계 이전으로 분기하여 이하 과정에서 설명하는 데이터 서비스 연결을 유지하도록 제어할 수 있다.
한편, 503 단계에서 데이터 서비스를 이용하는 단말(100)로부터 RRC Release 관련 메시지를 수신하게 되면, 데이터 전용 펨토 기지국(400) 또는 복합 펨토 기지국(200)은 505 단계에서 해당 단말(100)이 주파수 천이 과정을 유도할 수 있다. 즉 데이터 전용 펨토 기지국(400) 또는 복합 펨토 기지국(200)은 해당 단말(100)이 음성 호 또는 영상 호를 지원하도록 할당된 주파수 대역을 가지는 펨토 기지국 또는 펨토 모듈로 캠핑할 수 있도록 유도할 수 있다. 505 단계에서 본 발명의 데이터 전용 펨토 기지국(400) 또는 복합 펨토 기지국(200)은 주파수 천이 수행 중에 보다 양호한 무선 자원을 가지는 주파수 대역으로 천이할 수 있도록 주변 기지국들에 대한 무선 자원 분배 현황을 포함하는 정보를 단말(100)에 제공할 수 있다. 이에 대하여 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 도 5의 505 단계의 단말(100) 주파수 천이 유도 과정을 보다 상세히 설명한 도면이다.
도 6을 참조하면, 데이터 전용 펨토 기지국(400)의 데이터 전용 제어 모듈(420) 또는 복합 펨토 기지국(200)의 복합 제어 모듈(220)은 503 단계에서 RRC Release 관련 메시지를 수신하면, 601 단계에서 주변 기지국들 또는 주변 펨토 모듈들의 무선 자원 분배 현황 정보인 FA 정보를 수집한다. 이를 위하여 데이터 전용 제어 모듈(420) 또는 복합 제어 모듈(220)은 주변 기지국들 또는 주변 펨토 모듈들에게 FA 정보를 전송할 것을 요청하는 메시지를 전파할 수 있다.
주변 기지국들 및 주변 펨토 모듈들로부터 FA 정보를 수집하면, 데이터 전용 제어 모듈(420) 및 복합 제어 모듈(220)은 603 단계에서 수집된 FA 정보를 기반으로 FA 정보 리스트(51)를 생성한다. 이때 데이터 전용 제어 모듈(420) 및 복합 제어 모듈(220)은 가장 양호한 무선 자원을 보유한 펨토 기지국 또는 펨토 모듈의 정보를 FA 정보 리스트(51)에 포함시킬 수 있다.
그리고 데이터 전용 제어 모듈(420) 및 복합 제어 모듈(220)은 605 단계에서 생성된 FA 정보 리스트(51)를 또는 가장 양호한 무선 자원을 가지고 있는 펨토 기지국 또는 펨토 모듈 정보를 해당 단말(100)에 전송할 수 있다. 여기서 상기 데이터 전용 제어 모듈(420) 및 복합 제어 모듈(220)은 가장 양호한 무선 자원을 가지고 있는 펨토 기지국 또는 펨토 모듈 정보만을 해당 단말(100)에 전송할 수 도 있다.
그러면, 단말(100)은 수신된 FA 정보 리스트(51) 또는 가장 양호한 무선 자원을 가지는 펨토 기지국 또는 펨토 모듈 정보를 포함한 FA 정보 리스트(51)를 기반으로 특정 펨토 기지국 또는 특정 펨토 모듈을 타겟 기지국으로 결정하고, 해당 타겟 기지국으로 캠핑 온 하기 위한 메시지 송수신을 수행할 수 있다. 결과적으로 데이터 전용 제어 모듈(420) 또는 복합 제어 모듈(220)은 무선 통신 시스템의 전반적인 자원 분배가 효율적으로 이루어질 수 있도록 지원한다.
한편 본 발명의 데이터 전용 제어 모듈(420) 및 복합 제어 모듈(220)은 FA 정보 리스트(51) 갱신을 위한 과정을 주기적으로 또는 단말(100)의 RRC Release 메시지 관련 수신 시 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 각 구성 간 신호 흐름을 설명하기 위한 신호 흐름도이다.
도 7에는 단말(100)과 펨토 기지국들(200, 300, 400)간의 주파수 천이 유도 절차를 도시하였다. 여기서 주파수 천이 유도를 위한 구성은 데이터 전용 펨토 모듈(240)을 포함하는 데이터 전용 펨토 기지국(400) 또는 복합 펨토 기지국(200)이 될 수 있다. 그리고 주파수 천이 과정에서 따라 단말(100)이 접속하는 멀티 펨토 기지국(300)은 복수개의 펨토 모듈들(311, …31N)을 포함할 수 있으며, 또한 복합 펨토 기지국(200) 역시 복수개의 펨토 모듈들(211, …21N)을 포함할 수 있다. 각 펨토 모듈들은 하나의 할당 대역(FA)을 운영한다고 가정한다. 그리고 이하에서는 데이터 전용 펨토 모듈(240)을 포함하는 기지국의 제어를 모듈을 제어 모듈로서 명명하여 설명하기로 한다. 여기서 제어 모듈은 데이터 전용 펨토 기지국(400)의 데이터 전용 제어 모듈(420) 또는 복합 펨토 기지국(200)의 복합 제어 모듈(220) 중 어느 하나가 될 수 있다.
도 7을 참조하면, 단말(100)에 전원이 인가되면, 단말(100)은 셀선택/재선택 절차에 따라 적절한 셀에 캠핑하고, 대기 모드로 동작한다. 여기서, 단말(100)은 701 단계에서 데이터 전용 펨토 기지국(400)의 펨토 셀 또는 데이터 전용 펨토 모듈(240)의 펨토 셀 서비스 영역에 위치하여 데이터 서비스 요청을 통한 데이터 전용 펨토 모듈(240)에 캠핑하여 데이터 서비스 이용을 위한 신호 송수신을 수행한다. 이를 보다 상세히 설명하면 단말(100)은 무선 통신 네트워크에 접속하기 위해 데이터 전용 펨토 모듈(240)에 연결 요청 메시지를 전송하여 무선 구간의 연결을 요청할 수 있다. 데이터 전용 펨토 모듈(240)은 무선 자원 할당량이 존재하면 단말(100)의 연결 요청 메시지에 대응하는 RRC 연결 설정 메시지를 단말(100)에 전송한다. 단말(100)은 RRC 연결 설정 메시지에 대응하여 RRC 연결 설정 완료 메시지를 데이터 전용 펨토 모듈(240)에 전송할 수 있다. 데이터 전용 펨토 모듈(240)은 RRC 연결 설정 완료 메시지의 단말 정보를 기반으로 무선 구간 연결을 수행한다.
한편, 단말(100)은 데이터 서비스 이용 과정 중에 데이터 서비스를 종료하거나 음성 호 또는 영상 호 연결 요청을 위한 입력 신호가 발생하면, 703 단계에서 RRC Release 관련 메시지를 데이터 전용 펨토 모듈(240)에 전송할 수 있다. 즉 사용자는 단말(100)을 데이터 전용 펨토 모듈(240)에 접속시켜 데이터 서비스를 이용하다가 해당 데이터 서비스 이용에 대한 종료를 위한 입력 신호를 입력부를 이용하여 생성할 수 있다. 또는 사용자는 단말(100)의 데이터 서비스 이용 중에 음성 호 또는 영상 호 연결을 위한 입력 신호를 생성할 수 있다. 여기서 음성 호 또는 영상 호 연결을 위한 입력 신호 생성은 타 단말로부터 음성 호 연결 또는 영상 호 연결 요청 메시지 수신에 따른 입력 신호와 타 단말에 음성 호 연결 또는 영상 호 연결 요청 메시지를 송신하기 위한 입력 신호 중 어느 하나에 의하여 수행될 수 있다.
데이터 전용 펨토 모듈(240)은 단말(100)로부터 RRC Release 관련 메시지를 수신하면, 해당 메시지 수신을 제어 모듈(220, 420)에 전달한다. 그러면 제어 모듈(220, 420)은 705 단계에서 주변 펨토 기지국 또는 주변 펨토 모듈에 해당 기지국 또는 모듈의 주파수 자원 분배 현황 정보인 FA 정보를 요청한다. 여기서 제어 모듈(220, 420)은 데이터 전용 펨토 모듈(240)이 위치한 데이터 전용 펨토 기지국(400)의 데이터 전용 제어 모듈(420) 또는 복합 펨토 기지국(200)의 복합 제어 모듈(220) 중 어느 하나가 될 수 있다. 그리고 펨토 기지국 또는 펨토 모듈(210, 300)은 데이터 전용 펨토 모듈(240)이 위치한 지역과 인접한 펨토 기지국(300)이 될 수 있으며, 또한 데이터 전용 펨토 모듈(240)이 포함된 복합 펨토 기지국(200)의 펨토 모듈(210)이 될 수 있다.
펨토 기지국 또는 펨토 모듈(300, 210)은 제어 모듈(220, 420)로부터 FA 정보 요청 메시지를 수신하면, 자신의 주파수 대역에서의 무선 자원 분배 현황을 확인하고, 707 단계에서 해당 정보를 제어 모듈(220, 420)에 전송할 수 있다.
제어 모듈(220, 420)은 펨토 기지국(300) 또는 펨토 모듈(210)로부터 FA 정보를 수신하면 709 단계에서 수신된 FA 정보를 기반으로 FA 정보 리스트를 생성할 수 있다. 여기서 제어 모듈(220, 420)은 생성된 FA 정보 리스트를 펨토 저장부에 저장할 수 있다.
다음으로 제어 모듈(220, 420)은 711 단계에서 생성된 FA 정보 리스트를 711 단계에서 단말(100)에 전송한다. 그러면 단말(100)은 713 단계에서 수신된 FA 정보 리스트를 기반으로 음성 호 또는 영상 호 연결을 위한 펨토 기지국 또는 펨토 모듈(210, 300) 접속을 수행할 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면, 단말(100)은 제어 모듈(220, 420)이 전송한 FA 정보 리스트를 확인하여, 무선 자원 분배 현황이 가장 양호한 펨토 기지국 또는 펨토 모듈(210, 300)을 추출한다. 여기서 무선 자원 분배 현황이 가장 양호한 펨토 기지국 또는 펨토 모듈(210, 300)은 종래 펨토 기지국이거나, 멀티 펨토 기지국(300)의 특정 펨토 모듈이거나, 복합 펨토 기지국(200)의 특정 펨토 모듈이 될 수 있다.
단말(100)은 펨토 기지국 또는 펨토 모듈(210, 300)이 추출되면, 추출된 펨토 기지국 또는 펨토 모듈(210, 300)에 음성 호 또는 영상 호 연결을 위한 연결 요청 메시지를 전송할 수 있다. 그리고 단말(100)은 펨토 기지국 또는 펨토 모듈(210, 300)의 연결 수락에 따라 해당 펨토 기지국 또는 펨토 모듈(210, 300)을 기반으로 음성 호 또는 영상 호 연결을 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 주파수 천이 방법은 단말(100)의 데이터 서비스 종료 시점 또는 음성 호 또는 영상 호 연결을 위한 입력 신호 수신 시점에 발생하는 RRC Release 메시지 전송을 기반으로 단말(100)의 주파수 천이 과정을 수행하도록 한다. 이에 따라 본 발명의 주파수 천이 방법은 단말(100)의 주파수 천이 과정을 보다 빠르게 수행하도록 함으로써 음성 호 또는 영상 호 연결 시 지연 시간 발생을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 주파수 천이 방법은 단말(100)이 주파수 천이할 펨토 기지국 또는 펨토 모듈의 무선 자원 분배 현황 정보를 기반으로, 현재 양호한 무산 자원을 보유한 펨토 기지국 또는 펨토 모듈로 주파수 천이할 수 있도록 지원한다. 이에 따라 본 발명의 주파수 천이 방법은 전체 주파수 대역의 자원 분배가 균등하게 될 수 있도록 지원하여, 무선 자원의 사용 효율을 개선하고, 소통율을 높일 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
본 발명은 빠른 주파수 천이를 지원하는 무선 통신 시스템, 이를 운영하는 펨토 기지국, 및 이의 운영 방법에 관한 것으로, 단말의 특정 메시지 발생을 기준으로 주파수 천이를 수행하도록 하여 보다 빠른 주파수 천이 과정이 수행될 수 있도록 지원하며, 주파수 천이 과정에서 주변 기지국 및 펨토 모듈들의 무선 자원 분배 현황을 기준으로 천이 과정이 수행되도록 지원한다. 이에 따라, 본 발명은 빠른 주파수 천이 과정 수행에 따라 단말의 서비스 이용 과정에 발생할 수 있는 지연 시간을 제거하고, 펨토 기지국 또는 펨토 모듈들의 무선 자원의 효율적인 분배를 통하여 보다 양질의 서비스를 제공할 수 있다.
21, 22, 23: 펨토 셀 50: 매크로 셀
51 : FA 정보 리스트 100: 단말
200: 복합 펨토 기지국 210: 펨토 모듈
220: 제어 모듈 240 : 데이터 전용 펨토 모듈
250 : 복합 펨토 저장부 300 : 멀티 펨토 기지국
310 : 멀티 펨토 모듈 320 : 멀티 제어 모듈
350 : 멀티 펨토 저장부 400 : 데이터 전용 펨토 기지국
420 : 데이터 전용 제어 모듈 450 : 데이터 전용 펨토 저장부

Claims (24)

  1. 삭제
  2. 데이터 서비스를 지원하기 위한 데이터 전용 펨토 모듈 및 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈을 포함하는 무선 통신 시스템에서의 상기 데이터 전용 펨토 모듈을 포함하는 펨토 기지국에 있어서,
    상기 펨토 기지국은
    상기 데이터 전용 펨토 모듈을 통해 단말로 데이터 서비스를 제공하는 중에 상기 데이터 전용 펨토 모듈을 통해 상기 단말로부터 무선 자원 해제(RRC Release) 메시지 수신 시, 상기 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈에 대한 정보를 수집하여, 무선 자원이 가장 양호한 주파수 대역을 가지는 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈을 확인한 후, 확인된 상기 펨토 모듈에 대한 정보를 상기 단말로 전송하여 상기 단말의 주파수 천이를 유도하는 제어 모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 천이를 지원하는 펨토 기지국.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 모듈은
    상기 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈 또는 상기 펨토 모듈을 포함하는 기지국으로부터 전체 주파수 대역의 무선 자원 분배 현황 정보를 수집하여 정보 리스트를 생성하고, 상기 정보 리스트를 기초로 상기 무선 자원이 가장 양호한 주파수 대역을 가지는 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈을 확인하는 것을 특징으로 하는 주파수 천이를 지원하는 펨토 기지국.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 정보 리스트를 저장하는 펨토 저장부;
    를 더 포함하고,
    상기 제어 모듈은
    상기 펨토 저장부에 저장된 정보 리스트를 일정 주기 또는 상기 단말의 무선 자원 해제 메시지 수신 시 갱신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 주파수 천이를 지원하는 펨토 기지국.
  5. 삭제
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어 모듈은
    상기 무선 자원이 가장 양호한 주파수 대역을 가지는 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈 또는 상기 펨토 모듈을 포함하는 기지국이 복수 개의 펨토 모듈로 구성되는 경우, 복수개의 펨토 모듈 전체 FA를 분모로 하는 해쉬 함수, 랜덤함수 중 적어도 하나를 기반으로 하는 정보 리스트를 생성하고, 상기 정보 리스트를 기초로 주파수 천이하고자 하는 펨토 모듈을 확인하는 것을 특징으로 하는 주파수 천이를 지원하는 펨토 기지국.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제어 모듈은
    상기 펨토 모듈의 무선 자원 분배 현황 정보 및 무선 자원이 가장 양호한 주파수 대역을 가지는 펨토 모듈에 대한 정보를 포함하는 정보 리스트를 상기 단말에 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 주파수 천이를 지원하는 펨토 기지국.
  8. 삭제
  9. 제2항에 있어서,
    상기 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈은 상기 펨토 기지국 내에 위치하거나, 다른 펨토 기지국 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 주파수 천이를 지원하는 펨토 기지국.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 데이터 서비스를 지원하기 위한 데이터 전용 펨토 모듈 및 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈을 포함하는 무선 통신 시스템에서의 상기 데이터 전용 펨토 모듈을 포함하는 펨토 기지국에 있어서,
    상기 펨토 기지국이
    상기 데이터 전용 펨토 모듈을 통해 단말로 데이터 서비스를 제공하는 중에 상기 데이터 전용 펨토 모듈을 통해 상기 단말로부터 무선 자원 해제(RRC Release) 메시지를 수신하는 단계;
    상기 무선 자원 해제 메시지가 수신됨에 따라, 상기 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈에 대한 정보를 수집하는 단계;
    상기 수집된 정보를 기초로 무선 자원이 가장 양호한 주파수 대역을 가지는 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈을 확인하는 단계; 및
    상기 확인된 상기 펨토 모듈에 대한 정보를 상기 단말로 전송하여 상기 단말의 주파수 천이를 유도하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 천이를 지원하는 무선 자원 운용 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 수집하는 단계는
    상기 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈 또는 상기 펨토 모듈을 포함하는 기지국으로부터 무선 자원 분배 현황 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 주파수 천이를 지원하는 무선 자원 운용 방법.
  17. 삭제
  18. 제15항에 있어서,
    상기 유도하는 단계는
    상기 수집된 정보를 기초로 무선 자원이 가장 양호한 주파수 대역을 가지는 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈 또는 상기 펨토 모듈에 대한 정보를 포함하는 정보 리스트를 생성하여 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 주파수 천이를 지원하는 무선 자원 운용 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 생성된 정보 리스트를 저장하는 단계; 및
    상기 저장된 정보 리스트를 일정 주기 또는 상기 단말의 무선 자원 해제 메시지 수신 시 갱신하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 천이를 지원하는 무선 자원 운용 방법.
  20. 삭제
  21. 제15항에 있어서,
    상기 확인하는 단계는
    상기 무선 자원이 가장 양호한 주파수 대역을 가지는 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈 또는 상기 펨토 모듈을 포함하는 기지국이 복수 개의 펨토 모듈로 구성된 경우, 복수개의 펨토 모듈 전체 FA를 분모로 하는 해쉬 함수, 랜덤함수 중 적어도 하나를 기반으로 어느 하나의 펨토 모듈을 확인하는 것을 특징으로 하는 주파수 천이를 지원하는 무선 자원 운용 방법.
  22. 데이터 서비스를 지원하기 위한 데이터 전용 펨토 모듈 및 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈을 포함하는 무선 통신 시스템 환경에서, 상기 데이터 전용 펨토 모듈을 포함하는 펨토 기지국과 통신을 수행하는 단말에 있어서,
    상기 단말은
    상기 펨토 기지국의 상기 데이터 전용 펨토 모듈을 통해 데이터 서비스 이용 중에 데이터 서비스의 종료 또는 음성 호/영상 호 연결을 위한 사용자 입력 신호 발생 시 상기 데이터 전용 펨토 모듈로 무선 자원 해제(RRC Release) 메시지를 전송하고, 상기 데이터 전용 펨토 모듈로부터 무선 자원이 가장 양호한 주파수 대역을 가지는 음성 호/영상 호 연결을 위한 펨토 모듈에 대한 정보가 수신되면, 상기 수신된 펨토 모듈로 주파수 천이를 시도하는 것을 특징으로 하는 단말.
  23. 삭제
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