KR101840477B1 - 이동 소형셀 서비스를 제공하는 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음성, 문자, 멀티미디어 서비스들을 제공하는 이동 통신망의 서비스 불능 지역에서 이동 단말에게 원활한 통신 서비스를 제공할 수 있는 기술에 관련된다. 특히, 본 발명의 실시예에 의하면, 기존의 이동 통신망의 기지국들이 서비스하지 못하는 해상의 이동 단말에게, 기존의 이동 통신망을 확장하여 제공할 수 있는 이동 소형셀 서비스 제공 방법 및 그 시스템을 제공할 수 있다.

Description

이동 소형셀 서비스를 제공하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING MOBILE SMALL CELL SERVICE}
아래 실시예에 의하면, 음성, 문자, 멀티미디어 서비스들을 제공하는 이동 통신망의 서비스 불능 지역에서 이동 단말에게 원활한 통신 서비스를 제공할 수 있다.
이동 통신 시스템은 일반적으로, 이동 통신 사업자의 기지국을 통해 서비스 가능한 지역에 있는 이동 단말들에게 음성, 문저, 및 각종 멀티미디어 서비스를 제공하고 있다. 여기서, 하나의 기지국이 이동 단말과 정보를 송수신할 수 있는 범위를 커버리지라 한다. 송신측 커버리지는 주로, 기지국의 무선 송신 강도에 의해 결정되고, 수신측 커버리지는 기지국이 이동 단말의 신호를 수신하는 수신 감도에 의해 결정될 수 있다. 대개의 경우, 기지국은 송신 커버리지와 수신 커버리지가 동일하게 조정될 수 있다.
한편, 이동 통신 시스템은 하나의 주파수 대역에서 다수의 사용자들을 수용하기 위하여, 다중 접속 방식을 이용할 수 있다. 그러나, 다중 접속 방식을 이용하더라도, 일정치 이상의 사용자들이 동시에 접속하면 채널 포화가 일어나서 정상적인 서비스가 어려울 수 있다.
이에 따라, 이동 통신 시스템은 제한된 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위하여, 넓은 지역을 작은 셀로 나누고, 셀 중간에 위치한 기지국이 특정 주파수를 사용하여 서비스를 제공하도록 배치하고, 일정 거리 이상 떨어진 기지국에서 다시 동일한 주파수를 활용하도록 서비스할 수 있다. 그러나, 넓은 지역을 작은 셀로 나누어 이용하는 경우, 지역이나 환경에 따라 이동 통신 시스템의 서비스를 제공받지 못하는 곳이 존재할 수 있다. 따라서, 서비스 제공이 불능인 지역의 사용자에게도 원활한 통신 서비스를 제공하기 위한 방법을 모색할 필요가 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 해상의 이동 단말에게, 기존의 이동 통신망을 확장하여 제공할 수 있는 이동 소형셀 서비스 제공 방법 및 그 시스템을 제공할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 의하면, 서비스 불능 지역에 있는 단말에게 기존의 이동 통신망 서비스를 원활하게 제공할 수 있는 이동 소형셀 서비스 제공 방법 및 그 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 사용자들이 해상에서도 이동 통신 서비스를 원활하게 이용할 수 있게 하는 이동 소형셀 서비스 제공 방법 및 그 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 소형셀 서비스 제공 시스템은 이동 통신망의 기지국과 연동하는 확장 기지국과, 상기 확장 기지국과 연동하고, 상기 이동 통신망의 서비스 불능 지역에 설치된 이동형 소형셀 기지국을 포함하고, 상기 확장 기지국은 상기 이동 통신망의 기지국으로부터 이동 단말로 전송되는 신호를 상기 이동 통신망에서 사용되는 제1 주파수 대역과는 다른 제2 주파수 대역으로 송출하고, 상기 이동형 소형셀 기지국은 상기 확장 기지국으로부터 송출되는 신호를 상기 이동 통신망의 제1 주파수 대역으로 상기 이동 단말에게 송출한다.
이때, 상기 제2 주파수 대역은 VHF(Very High Frequency, 초단파) 또는 HF(high frequency, 단파) 대역이 될 수 있다.
또한, 상기 이동형 소형셀 기지국은 해상의 선박에 설치되고, 상기 확장 기지국은 해안 주변의 시설물에 설치될 수 있다.
또한, 상기 이동 통신망의 기지국은 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 제1 프로토콜을 가지고, 상기 확장 기지국은 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성 및 제2 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성이 포함된 제2 프로토콜을 가지고, 상기 이동형 소형셀 기지국은 제2 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성 및 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성이 포함된 제3 프로토콜을 가지고, 상기 이동 단말은 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 제4 프로토콜을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 소형셀 서비스 제공 시스템은 이동 통신망의 기지국과 연동하는 확장 기지국과, 상기 확장 기지국과 연동하고, 해상의 선박에 설치되어 VHF 또는 HF 대역의 신호를 처리하는 이동형 소형셀 기지국을 포함하고, 상기 이동형 소형셀 기지국은 상기의 선박, 주변의 다른 선박, 해상의 구조물 중 적어도 하나에서 발생한 VHF 또는 HF 대역의 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 상기 확장 기지국으로 송출하고, 상기 확장 기지국은 상기 이동형 소형셀 기지국으로부터 송출되는 신호를 상기 이동 통신망의 주파수 대역으로 상기 이동 통신망의 기지국으로 송출할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 소형셀 서비스 제공 시스템은 이동 단말에게 통신 서비스를 제공하는 이동 소형셀 서비스 제공 시스템에 있어서, 해상의 선박, 해상의 구조물 중 적어도 하나에 설치되어 VHF 또는 HF 대역의 신호를 송출하는 통신 단말과, 상기 해상의 선박. 상기 해상의 다른 선박, 상기 해상의 구조물, 상기 해상의 다른 구조물 중 적어도 하나에 설치되어, 상기 통신 단말로부터 송출된 VHF 또는 HF 대역의 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 이동 통신망의 주파수 대역으로 상기 이동 단말에게 송출하는 이동형 소형셀 기지국을 포함한다.
또한, 상기 통신 단말, 상기 이동형 소형셀 기지국 및 상기 이동 단말 각각은 적어도 하나의 다른 하나와, 해상에서 동일한 선박, 다른 선박, 동일 구조물, 다른 구조물 중 적어도 하나에 있을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 소형셀 서비스 제공 방법은 이동 통신망의 기지국과 연동하는 확장 기지국과, 상기 확장 기지국과 연동하고, 상기 이동 통신망의 서비스 불능 지역에 설치된 이동형 소형셀 기지국을 포함하는 시스템의 이동 소형셀 서비스 제공 방법에 있어서, 상기 확장 기지국이 상기 이동 통신망의 기지국으로부터 이동 단말로 전송되는 신호를 수신하는 단계와, 상기 확장 기지국이 상기 수신된 신호를 상기 이동 통신망에서 사용되는 제1 주파수 대역과는 다른 제2 주파수 대역으로 송출하는 단계와, 상기 이동형 소형셀 기지국이 상기 확장 기지국으로부터 송출되는 신호를 수신하는 단계와, 상기 이동형 소형셀 기지국이 상기 확장 기지국으로부터 수신된 신호를 상기 이동 통신망의 제1 주파수 대역으로 상기 이동 단말에게 송출하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 제2 주파수 대역은 VHF(Very High Frequency, 초단파) 또는 HF(high frequency, 단파) 대역이 될 수 있다.
또한, 상기 이동형 소형셀 기지국은 해상의 선박에 설치되고, 상기 확장 기지국은 해안 주변의 시설물에 설치될 수 있다.
또한, 상기 이동 통신망의 기지국은 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 제1 프로토콜을 가지고, 상기 확장 기지국은 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성 및 제2 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성이 포함된 제2 프로토콜을 가지고, 상기 이동형 소형셀 기지국은 제2 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성 및 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성이 포함된 제3 프로토콜을 가지고, 상기 이동 단말은 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 제4 프로토콜을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 소형셀 서비스 제공 방법은 이동 통신망의 기지국과 연동하는 확장 기지국과, 상기 확장 기지국과 연동하고, 해상의 선박에 설치되어 VHF 또는 HF 대역의 신호를 처리하는 이동형 소형셀 기지국을 포함하는 시스템의 이동 소형셀 서비스 제공 방법에 있어서, 상기 이동형 소형셀 기지국이 상기의 선박, 주변의 다른 선박, 해상의 구조물 중 적어도 하나에서 발생한 VHF 또는 HF 대역의 신호를 수신하는 단계와, 상기 이동형 소형셀 기지국이 상기 수신된 VHF 또는 HF 대역의 신호를 상기 확장 기지국으로 송출하는 단계와, 상기 확장 기지국이 상기 이동형 소형셀 기지국으로부터 송출된 신호를 수신하는 단계와, 상기 확장 기지국이 상기 이동 통신망의 주파수 대역으로 상기 이동 통신망의 기지국으로 송출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 소형셀 서비스 제공 방법은 해상의 선박, 해상의 구조물 중 적어도 하나에 설치되어 VHF 또는 HF 대역의 신호를 송출하는 통신 단말와, 상기 해상의 선박. 상기 해상의 다른 선박, 상기 해상의 구조물, 상기 해상의 다른 구조물 중 적어도 하나에 설치된 이동형 소형셀 기지국을 포함하는 이동 소형셀 서비스 제공 시스템이 이동 단말에게 통신 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 상기 통신 단말로부터 송출된 VHF 또는 HF 대역의 신호를 수신하는 단계와, 상기 수신된 신호를 이동 통신망의 주파수 대역으로 상기 이동 단말에게 송출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기존의 이동 통신망의 기지국들이 서비스하지 못하는 해상의 이동 단말에게, 기존의 이동 통신망을 확장하여 제공할 수 있는 이동 소형셀 서비스 제공 방법 및 그 시스템을 제공할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 의하면, 기존의 이동 통신망의 기지국과 연동하며 기존의 이동 통신망의 주파수 대역이 아닌 다른 주파수 대역을 이용하는 확장 기지국 및 이동형 소형셀 기지국을 설치함으로써, 서비스 불능 지역에 있는 단말에게 기존의 이동 통신망 서비스를 원활하게 제공할 수 있는 이동 소형셀 서비스 제공 방법 및 그 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 확장 기지국은 육상에 설치되고, 이동형 소형셀 기지국은 선박에 설치됨으로써, 사용자들이 해상에서도 이동 통신 서비스를 원활하게 이용할 수 있게 하는 이동 소형셀 서비스 제공 방법 및 그 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 소형셀 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는 도 1의 이동형 소형셀 서비스 제공 시스템에서 데이터 신호 전달을 위한 프로토콜 구조를 보여주는 도면.
도 3은 도 1의 이동형 소형셀 서비스 제공 시스템에서 제어 신호 전달을 위한 프로토콜 구조를 보여주는 도면.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 소형셀 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 이동형 소형셀 서비스 제공 시스템은 기존의 이동 통신 망(10)과 연동하여, 이동 통신 망(10)의 서비스 불능 지역에서 통신 서비스를 제공한다. 이를 위하여, 이동형 소형셀 서비스 제공 시스템은 적어도 하나의 확장 기지국(M-eNB)(110) 및 확장 기지국(110)과 연동하는 적어도 하나의 이동형 소형셀 기지국(FeNB)(120-1 및 120-2)을 포함한다.
확장 기지국(110) 및 이동형 소형셀 기지국(120-1 및 120-2)은 이동 통신 망(10)의 주파수 대역(이하, '제1 주파수 대역')과는 다른 주파수 대역(이하, 제2 주파수 대역)을 이용함으로써, 이동 단말들에게 이동 통신망(10)의 확장된 통신 서비스를 제공할 수 있다.
즉, 이동 통신 망(10) 및 이동 단말(예컨대, 130-1)은 기존과 같이 제1 주파수 대역의 신호만을 처리하는 하나, 본 발명의 확장 기지국(110) 및 이동형 소형셀 기지국(120-1 및 120-2)은 제1 주파수 대역의 신호를 제2 주파수 대역의 신호로 변환함으로써, 이동 통신 망(10)의 확장된 통신 서비스를 개설할 수 있다.
특히, 확장 기지국(110)은 실시예로서, 이동 통신 망(10)의 제1 주파수 대역의 신호를 수신하고, 그 수신된 신호를 제2 주파수 대역(예컨대, VHF(Very High Frequency, 초단파) 또는 HF(high frequency, 단파))의 신호로 송출할 수 있다. 이동형 소형셀 기지국(120-1 및 120-2)은 확장 기지국(110)으로부터 송출된 제2 주파수 대역의 신호를 수신하여, 제1 주파수 대역으로 이동 단말(130-1)에게 송출한다. 이로써, 이동 단말(130-1)은 확장 기지국(110) 및 이동형 소형셀 기지국(120-1 및 120-2)을 통해 이동 통신 망(10)의 제1 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있을 것이다.
반대의 경우에도 마찬가지이다. 이동형 소형셀 기지국(예컨대, 120-1)은 이동 단말(130-1)로부터 제1 주파수 대역의 신호를 수신하고, 그 수신된 신호를 제2 주파수 대역의 신호로 확장 기지국(110)에게 송출할 수 있다. 확장 기지국(110)은 이동형 소형셀 기지국(120-1)로부터 송출된 제2 주파수 대역의 신호를 제1 주파수 대역의 신호로 이동 통신 망(10)의 기지국에게 송출할 수 있다. 이로써, 이동 단말(130-1)은 이동형 소형셀 기지국(120-1) 및 확장 기지국(110)을 통해 이동 통신 망(10)의 기지국으로 자신의 신호를 송신할 수 있을 것이다.
본 발명의 이동형 소형셀 기지국(120-1 및 120-2)은 확장 기지국(110)과 연동하며, 이동 통신 망(10)의 다양한 서비스 불능 지역에 설치될 수 있다. 예컨대, 이동형 소형셀 기지국은 해상의 선박에 설치되고, 확장 기지국(110)은 해안의 시설물(예컨대, 선박이 통과하는 다리나, 정박할 수 있는 항구 등)에 설치될 수 있다. 또한, 본 발명의 제1 주파수 대역은 일반적인 이동 통신 망(10)의 주파수 대역이고, 제2 주파수 대역은 VHF(Very High Frequency, 초단파) 또는 HF(high frequency, 단파) 대역으로 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 이동형 소형셀 서비스는 VHF, HF와 같은 선박에서 주로 사용되는 주파수 대역을 이용함으로써, 선박에서의 통신 기능을 원활하게 제공할 수 있다.
한편, 이동 단말(130-1 내지 130-3)은 원래 이동 통신 망(10)의 통신 서비스를 제공받는 단말로서, 사용자에 의해 어디든지 이동될 수 있다. 이동 단말(130-1 내지 130-3)은 본 발명의 이동형 소형셀 서비스 제공 시스템을 통하여, 이동 통신 단말(10)의 통화 불능 지역에서도 이동 통신 망(10)의 통신 서비스를 제공받을 수 있을 것이다.
이동 단말(130-1 내지 130-3)은 이동형 소형셀 기지국(120-1 및 120-2)과 기존의 제1 주파수 대역의 신호를 그대로 송수신할 수 있기 때문에, 별도의 신호 처리 과정이 필요하지 않을 수 있다. 결국, 본 발명은 이동 통신 망(10)의 서비스 불능 지역에 확장 기지국(110) 및 이동형 소형셀 기지국(120-1 내지 120-2)을 설치함으로써, 이동 통신 망(10)의 서비스 지역을 확장시킬 수 있다.
도 2는 도 1의 이동형 소형셀 서비스 제공 시스템에서 데이터 신호 전달을 위한 프로토콜 구조를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 프로토콜 구조(200)는 기지국(S-GW)의 제1 프로토콜, 확장 기지국(M-eNB)의 제2 프로토콜, 이동형 소형셀 기지국(FeNB)의 제3 프로토콜, 이동 단말(UE)의 제4 프로토콜을 보여준다.
제1 프로토콜은 기지국(S-GW)이 데이터 신호를 송수신하는 데 사용하는 기존의 프로토콜과 동일하다. 즉, 제1 프로토콜은 기존의 이동 통신 망에서 사용되는 제1 주파수 대역의 데이터 신호를 지원하는 구조를 포함한다. 따라서, 제1 프로토콜은 210과 같이 GTP-U(GPRS User plane) 레이어, UDP(User Datagram Protocol) 레이어, IP(Internet Protocol) 레이어, 데이터 링크(Data link) 레이어, 피지컬(Physical) 레이어를 포함할 수 있다.
제2 프로토콜은 확장 기지국(M-eNB)이 데이터 신호를 송수신하는 데 사용하는 프로토콜이다. 제2 프로토콜은 제1 주파수 대역의 데이터 신호를 지원하기 위한 프로토콜 구성(220) 및 제2 주파수 대역의 데이터 신호를 지원하기 위한 프로토콜 구성(221)을 포함한다. 프로토콜 구성(220)은 제1 주파수 대역의 데이터 신호를 지원하기 위한 구성으로서, 기지국(S-GW)의 제1 프로토콜(210)과 동일한 구성을 포함한다. 프로토콜 구성(221)은 제2 주파수 대역의 데이터 신호를 지원하기 위한 구성으로서, 실시예로서, MAC(Media-Access Control) 레이어, PHY(Physical) 레이어를 포함할 수 있다.
확장 기지국(M-eNB)은 프로토콜 구성(220)을 통해 기지국(S-GW)으로부터 제1 주파수 대역의 데이터 신호를 수신할 수 있다. 확장 기지국(M-eNB)은 그 데이터 신호를 제2 주파수 대역의 데이터 신호로 변환하고, 그 변환된 데이터 신호를 프로토콜 구성(221)을 통해 이동형 소형셀 기지국(FeNB)로 송신할 수 있다.
제3 프로토콜은 이동형 소형셀 기지국(FeNB)이 데이터 신호를 송수신하는데 사용하는 프로토콜이다. 따라서, 제3 프로토콜은 제2 주파수 대역을 지원하기 위한 프로토콜 구성(230) 및 제1 주파수 대역을 지원하기 위한 프로토콜 구성(231)을 포함한다. 특히, 프로토콜 구성(230)은 실시예로서, MAC 레이어, PHY 레이어를 포함할 수 있고, 프로토콜 구성(231)은 실시예로서, PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 레이어, RLC(Radio Link Control) 레이어, MAC 레이어, PHY 레이어를 포함할 수 있다.
이동형 소형셀 기지국(FeNB)은 프로토콜 구성(230)을 통해 확장 기지국(M-eNB)으로부터 제2 주파수 대역의 데이터 신호를 수신할 수 있다. 이동형 소형셀 기지국(FeNB)은 그 데이터 신호를 제1 주파수 대역의 데이터 신호로 변환하고, 프로토콜 구성(231)을 통해 이동 단말(UE)에게 전송할 수 있다.
제4 프로토콜은 이동 단말(UE)이 데이터 신호를 송수신하는 데 사용하는 프로토콜이다. 상기의 제4 프로토콜은 이동 단말(UE)의 일반적인 데이터 신호를 위한 프로토콜로서 제1 주파수 대역을 지원한다. 또한, 이동 단말(UE)는 제4 프로토콜을 통해서, 이동형 소형셀 기지국(FeNB)으로부터 제1 주파수 대역의 데이터 신호를 수신하기 때문에, 제3 프로토콜의 프로토콜 구성(231)과 동일한 구조로 구현될 수 있다.
이와 같이 200에서 설명된 프로토콜들은 본 발명의 통신 시스템에서, 음성, 텍스트, 동영상과 같은 사용자 데이터를 전송하는 데 사용된다. 또한, 이러한 프로토콜 구조는 사용자 데이터가 기지국(S-GW)에서, 확장 기지국(M-eNB), 이동형 소형셀 기지국(FeNB)을 통해 이동 단말(UE)까지 전달되는 과정뿐 아니라, 반대의 경우, 즉, 이동 단말(UE)에서, 이동형 소형셀 기지국(FeNB), 확장 기지국(M-eNB)을 통해 기지국(S-GW)으로 전달되는 과정에도 이용될 수 있다.
도 3은 도 1의 이동형 소형셀 서비스 제공 시스템에서 제어 신호 전달을 위한 프로토콜 구조를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 프로토콜 구조(300)는 기지국(MME)의 제1-1 프로토콜, 확장 기지국(M-eNB)의 제2-1 프로토콜, 이동형 소형셀 기지국(FeNB)의 제3-1 프로토콜, 이동 단말(UE)의 제4 프로토콜을 보여준다.
제1-1 프로토콜은 기지국(MME)이 제어 신호를 송수신하는 데 사용하는 기존의 프로토콜과 동일하다. 즉, 제1-1 프로토콜은 기존의 이동 통신 망에서 이용되는 제1 주파수 대역의 제어 신호를 지원하는 구조이다. 예컨대, 제1-1 프로토콜은 310과 같이 NAS(Network Access Server) 레이어, SCTP(Stream Control Transmission Protocol) 레이어, IP 레이어, 데이터 링크 레이어, 피지컬 레이어를 포함할 수 있다.
제2-1 프로토콜은 확장 기지국(M-eNB)이 제어 신호를 송수신하는 데 사용하는 프로토콜이다. 제2-1 프로토콜은 제1-1 프로토콜에 대응하여, 제1 주파수 대역의 제어 신호를 지원하는 프로토콜 구성(320) 및 다음 언급되는 제3-1 프로토콜에 대응하여, 제2 주파수 대역의 제어 신호를 지원하는 프로토콜 구성(321)을 포함한다. 즉, 프로토콜 구성(320)은 제1 주파수 대역의 제어 신호를 지원하기 위한 구성으로서, 기지국(S-GW)의 제1-1 프로토콜(310)과 동일한 구성들(NAS(Network Access Server) 레이어, SCTP(Stream Control Transmission Protocol) 레이어, IP 레이어, 데이터 링크 레이어, 피지컬 레이어)을 포함한다. 프로토콜 구성(321)은 제2 주파수 대역의 제어 신호를 지원하기 위한 구성으로서, 실시예로서, MAC(Media-Access Control) 레이어, PHY 레이어를 포함할 수 있다.
확장 기지국(M-eNB)은 프로토콜 구성(320)을 통해 기지국(MME)으로부터 제1 주파수 대역의 제어 신호를 수신할 수 있다. 확장 기지국(M-eNB)은 그 제어 신호를 제2 주파수 대역의 제어 신호로 변환하고, 그 변환된 데이터 신호를 프로토콜 구성(321)을 통해 이동형 소형셀 기지국(FeNB)로 송신할 수 있다.
제3 프로토콜은 이동형 소형셀 기지국(FeNB)이 제어 신호를 송수신하는데 사용하는 프로토콜이다. 따라서, 제3 프로토콜은 제2 주파수 대역을 지원하기 위한 프로토콜 구성(330) 및 제1 주파수 대역을 지원하기 위한 프로토콜 구성(331)을 포함한다. 특히, 프로토콜 구성(330)은 실시예로서, MAC 레이어, PHY 레이어를 포함할 수 있다. 프로토콜 구성(331)은 실시예로서, RRC (Radio Resource Control) 레이어, PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 레이어, RLC(Radio Link Control) 레이어, MAC 레이어, PHY 레이어를 포함할 수 있다.
이동형 소형셀 기지국(FeNB)은 프로토콜 구성(330)을 통해 확장 기지국(M-eNB)으로부터 제2 주파수 대역의 제어 신호를 수신할 수 있다. 이동형 소형셀 기지국(FeNB)은 그 제어 신호를 제1 주파수 대역의 제어 신호로 변환하고, 프로토콜 구성(231)을 통해 이동 단말(UE)에게 전송할 수 있다.
제4 프로토콜은 이동 단말(UE)이 제어 신호를 송수신하는 데 사용하는 프로토콜이다. 상기의 제4 프로토콜은 이동 단말(UE)의 일반적인 제어 신호를 위한 프로토콜로서 제1 주파수 대역을 지원한다. 또한, 이동 단말(UE)는 제4 프로토콜을 통해서, 이동형 소형셀 기지국(FeNB)으로부터 제1 주파수 대역의 제어 신호를 수신하기 때문에, 제3 프로토콜의 프로토콜 구성(331)과 동일한 구조로 구현될 수 있다.
300에서 설명된 프로토콜들은 본 발명의 통신 시스템에서, 사용자 데이터가 아닌 망 연결 및 제어를 위한 제어 신호들이 거쳐가는 프로토콜들이다. 따라서, 상기의 프로토콜들은 제어 신호들이 기지국(S-GW)에서, 확장 기지국(M-eNB), 이동형 소형셀 기지국(FeNB)을 통해 이동 단말(UE)까지 전달되는 과정뿐 아니라, 반대의 경우, 즉, 이동 단말(UE)에서, 이동형 소형셀 기지국(FeNB), 확장 기지국(M-eNB)을 통해 기지국(S-GW)으로 전달되는 과정에도 이용될 수 있다.
한편, 본 발명의 시스템에서, 이동형 소형셀 기지국은 해상의 선박에 설치되고, 선박에서 일반적으로 사용되는 VHF(Very High Frequency, 초단파) 또는 HF(high frequency, 단파) 대역의 신호를 지원할 수 있다. 해상의 선박이나 해상의 항로 표지를 위한 특정 구조물에서는 VHF 대역의 신호를 송출하는 통신 단말이 설치되어 있을 수 있다. 이러한 통신 단말은 선박간 또는 선박과 육상국간 무선 통신을 위한 단말로써, 많은 선박이나 항로표지용 구조물에 이러한 통신 단말이 설치되어 있다. 이러한 통신 단말부터 송출되는 신호를 이동형 소형셀 기지국에서 수신할 수 있다.
정리하자면, 본 발명의 이동형 소형셀 기지국은 상기의 통신 단말로부터 VHF 대역의 신호를 수신할 수 있고, 이 신호를 기존 이동 통신망의 주파수 대역으로 변환하고, 그 변환된 신호를 이동형 소형셀 기지국 범위 내의 이동 단말에게 송출할 수 있다. 또한 이동형 소형셀 기지국은 선박 및 항로표지용 구조물에 설치된 상기의 통신 단말로부터 VHF 대역의 신호를 수신하여 육상의 확장 기지국으로 전달할 수 있다. 육상의 확장 기지국은 상기의 신호를 이동 통신망의 주파수 대역으로 변환하고, 그 변환된 신호를 이동 통신망의 기지국으로 송출할 수 있다.
또 한편, 이동형 소형셀 기지국은 통신 단말로부터 수신된 VHF 대역의 신호를 해상의 이동 단말에게도 전송할 수 있다.
자세히 말해서, 통신 단말이 VHF 또는 HF 대역의 신호를 송출하면, 이동형 소형셀 기지국은 그 통신 단말로부터 송출된 VHF 또는 HF 대역의 신호를 수신하고, 그 수신된 신호를 이동 통신망의 주파수 대역으로 해상의 이동 단말에게 송출할 수 있다. 여기에서, 통신 단말, 이동형 소형셀 기지국 및 이동 단말 각각은 적어도 하나의 다른 하나와, 해상에서 동일한 선박, 다른 선박, 동일 구조물, 다른 구조물 중 적어도 하나에 존재할 수 있다.
한편, 본 발명의 확장 기지국은 이동 통신망의 기지국과 연동하고, 이동 통신 망에서 사용되는 제1 주파수 대역의 신호를 다른 제2 주파수 대역으로 송출하고, 제2 주파수 대역의 신호를 제1 주파수 대역으로 송출하는 기능을 수행한다. 특히, 도 1에 도시한 바와 같이, 확장 기지국은 이동 통신망의 기지국과 별도의 장치로서, 존재할 수 있다.
그러나, 확장 기지국이 설치되는 곳이 상기의 도면에 반드시 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 본 발명의 확장 기지국은 이동 통신망의 기지국과 결합하여 구현될 수 있다. 즉, 이동 통신망의 기지국은 본 발명의 확장 기지국의 기능을 내부 기능으로 포함할 수 있다. 또한, 확장 기지국은 실시예로서, 이동 통신망의 서비스 불능 지역에 설치될 수 있지만, 필요에 따라, 이동 통신망의 서비스 지역내에 설치될 수도 있다.
이에 따라, 이동형 소형셀 기지국을 탑재한 선박내 이동 단말은 본 발명의 이동형 소형셀 기지국을 통해 선박 및 항로표지용 구조물로부터 송출되는 VHF 대역의 신호를 기존 수신 장비없이 이동 통신망의 주파수 대역의 신호 형태로 수신할 수 있다. 또한 육상의 관련 기관에서도 본 발명의 이동형 소형셀 기지국 및 확장 기지국을 통해, 이동 통신 망의 서비스가 미치지 않는 해상에서 발생하는 VHF 대역의 신호를 이동 통신망의 주파수 대역의 신호의 형태로, 수신할 수 있다.
나아가, 해상의 선박내 이동 단말은 실시예로서 해상에서 발생하여 본 발명의 이동형 소형셀 기지국을 통해 수신된 신호를 텍스트 또는 전자해도 또는 항로표지를 표시하는 지도를 기반으로 하는 특정 어플리케이션에 이용할 수 도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 이동 통신 망
110: 적어도 하나의 확장 기지국(M-eNB)
120-1, 120-2: 이동형 소형셀 기지국(FeNB)
130-1, 130-2, 130-3: 이동 단말

Claims (13)

  1. 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 제1 프로토콜을 가지는 이동 통신망의 기지국과 연동하는 확장 기지국; 및
    상기 확장 기지국과 연동하고, 상기 이동 통신망의 서비스 불능 지역에 설치된 이동형 소형셀 기지국을 포함하고,
    상기 확장 기지국은
    상기 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성 및 제2 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성이 포함된 제2 프로토콜을 가지고, 상기 이동 통신망의 기지국으로부터 이동 단말로 전송되는 신호를 상기 이동 통신망에서 사용되는 제1 주파수 대역과는 다른 제2 주파수 대역으로 송출하고,
    상기 이동형 소형셀 기지국은
    상기 제2 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성 및 상기 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성이 포함된 제3 프로토콜을 가지고, 상기 확장 기지국으로부터 송출되는 신호를 상기 이동 통신망의 제1 주파수 대역으로 상기 이동 단말에게 송출하고,
    상기 이동 단말은
    제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 제4 프로토콜을 가지며,상기 제1 프로토콜 및 상기 제2 프로토콜은
    데이터 신호 전달을 위한 GTP-U(GPRS User plane) 레이어, UDP(User Datagram Protocol) 레이어와 제어 신호 전달을 위한 SCTP(Stream Control Transmission Protocol) 레이어를 포함하고,
    상기 제3 프로토콜 및 상기 제4 프로토콜은
    상기 데이터 신호 전달 및 상기 제어 신호 전달을 위한 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 레이어, 및 RLC(Radio Link Control) 레이어
    를 포함하는, 이동 소형셀 서비스 제공 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 주파수 대역은 VHF(Very High Frequency, 초단파) 또는 HF(high frequency, 단파) 대역인 이동 소형셀 서비스 제공 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동형 소형셀 기지국은 해상의 선박에 설치되고,
    상기 확장 기지국은 해안 주변의 시설물에 설치된 이동 소형셀 서비스 제공 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 제1 프로토콜을 가지는 이동 통신망의 기지국과 연동하고, 상기 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성 및 제2 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성이 포함된 제2 프로토콜을 가지는 확장 기지국; 및
    상기 확장 기지국과 연동하고, 해상의 선박에 설치되어 VHF 또는 HF 대역의 신호를 처리하며, 상기 제2 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성 및 상기 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성이 포함된 제3 프로토콜을 가지는 이동형 소형셀 기지국을 포함하고,
    상기 이동형 소형셀 기지국은
    상기의 선박, 주변의 다른 선박, 해상의 구조물 중 적어도 하나에서 발생한 VHF 또는 HF 대역의 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 상기 확장 기지국으로 송출하고,
    상기 확장 기지국은
    상기 이동형 소형셀 기지국으로부터 송출되는 신호를 상기 이동 통신망의 주파수 대역으로 상기 이동 통신망의 기지국으로 송출하며,
    상기 제1 프로토콜 및 상기 제2 프로토콜은
    데이터 신호 전달을 위한 GTP-U(GPRS User plane) 레이어, UDP(User Datagram Protocol) 레이어와 제어 신호 전달을 위한 SCTP(Stream Control Transmission Protocol) 레이어를 포함하고,
    상기 제3 프로토콜은
    상기 데이터 신호 전달 및 상기 제어 신호 전달을 위한 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 레이어, 및 RLC(Radio Link Control) 레이어
    를 포함하는, 이동 소형셀 서비스 제공 시스템.
  6. 이동 단말에게 통신 서비스를 제공하는 이동 소형셀 서비스 제공 시스템에 있어서,
    해상의 선박, 해상의 구조물 중 적어도 하나에 설치되어 VHF 또는 HF 대역의 신호를 송출하는 통신 단말; 및
    상기 해상의 선박. 상기 해상의 다른 선박, 상기 해상의 구조물, 상기 해상의 다른 구조물 중 적어도 하나에 설치되어, 상기 통신 단말로부터 송출된 VHF 또는 HF 대역의 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 이동 통신망의 주파수 대역으로 상기 이동 단말에게 송출하는 이동형 소형셀 기지국
    을 포함하고,
    상기 이동형 소형셀 기지국은 제2 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성 및 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성이 포함된 제3 프로토콜을 가지고,
    상기 이동 단말은 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 제4 프로토콜을 가지며,
    상기 제3 프로토콜 및 상기 제4 프로토콜은
    데이터 신호 전달 및 제어 신호 전달을 위한 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 레이어, 및 RLC(Radio Link Control) 레이어
    를 포함하는 이동 소형셀 서비스 제공 시스템.
  7. 제6항에 있어서
    상기 통신 단말, 상기 이동형 소형셀 기지국 및 상기 이동 단말 각각은 적어도 하나의 다른 하나와, 해상에서 동일한 선박, 다른 선박, 동일 구조물, 다른 구조물 중 적어도 하나에 있는
    이동 소형셀 서비스 제공 시스템.
  8. 이동 통신망의 기지국과 연동하는 확장 기지국; 및 상기 확장 기지국과 연동하고, 상기 이동 통신망의 서비스 불능 지역에 설치된 이동형 소형셀 기지국을 포함하는 시스템의 이동 소형셀 서비스 제공 방법에 있어서,
    제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성 및 제2 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성이 포함된 제2 프로토콜을 가지는 상기 확장 기지국이, 상기 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 제1 프로토콜을 가지는 상기 이동 통신망의 기지국으로부터 이동 단말로 전송되는 신호를 수신하는 단계;
    상기 확장 기지국이 상기 수신된 신호를 상기 이동 통신망에서 사용되는 제1 주파수 대역과는 다른 제2 주파수 대역으로 송출하는 단계;
    상기 제2 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성 및 상기 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성이 포함된 제3 프로토콜을 가지는 상기 이동형 소형셀 기지국이 상기 확장 기지국으로부터 송출되는 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 이동형 소형셀 기지국이 상기 확장 기지국으로부터 수신된 신호를 상기 이동 통신망의 제1 주파수 대역으로 이동 단말- 상기 이동 단말은
    제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 제4 프로토콜을 가짐- 에게 송출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 프로토콜 및 상기 제2 프로토콜은
    데이터 신호 전달을 위한 GTP-U(GPRS User plane) 레이어, UDP(User Datagram Protocol) 레이어와 제어 신호 전달을 위한 SCTP(Stream Control Transmission Protocol) 레이어를 포함하고,
    상기 제3 프로토콜 및 상기 제4 프로토콜은
    상기 데이터 신호 전달 및 상기 제어 신호 전달을 위한 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 레이어, 및 RLC(Radio Link Control) 레이어
    를 포함하는, 이동 소형셀 서비스 제공 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 주파수 대역은 VHF(Very High Frequency, 초단파) 또는 HF(high frequency, 단파) 대역인 이동 소형셀 서비스 제공 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 이동형 소형셀 기지국은 해상의 선박에 설치되고,
    상기 확장 기지국은 해안 주변의 시설물에 설치된
    이동 소형셀 서비스 제공 방법.
  11. 삭제
  12. 이동 통신망의 기지국과 연동하는 확장 기지국; 및 상기 확장 기지국과 연동하고, 해상의 선박에 설치되어 VHF 또는 HF 대역의 신호를 처리하는 이동형 소형셀 기지국을 포함하는 시스템의 이동 소형셀 서비스 제공 방법에 있어서,
    제2 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성 및 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성이 포함된 제3 프로토콜을 가지는 상기 이동형 소형셀 기지국이 상기의 선박, 주변의 다른 선박, 해상의 구조물 중 적어도 하나에서 발생한 VHF 또는 HF 대역의 신호를 수신하는 단계;
    상기 이동형 소형셀 기지국이 상기 수신된 VHF 또는 HF 대역의 신호를 상기 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성 및 제2 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성이 포함된 제2 프로토콜을 가지는 상기 확장 기지국으로 송출하는 단계;
    상기 확장 기지국이 상기 이동형 소형셀 기지국으로부터 송출된 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 확장 기지국이 상기 이동 통신망의 주파수 대역으로 상기 이동 통신망의 기지국- 상기 이동 통신망의 기지국은 상기 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 제1 프로토콜을 가짐-으로 송출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 프로토콜 및 상기 제2 프로토콜은
    데이터 신호 전달을 위한 GTP-U(GPRS User plane) 레이어, UDP(User Datagram Protocol) 레이어와 제어 신호 전달을 위한 SCTP(Stream Control Transmission Protocol) 레이어를 포함하고,
    상기 제3 프로토콜은
    상기 데이터 신호 전달 및 상기 제어 신호 전달을 위한 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 레이어, 및 RLC(Radio Link Control) 레이어
    를 포함하는 이동 소형셀 서비스 제공 방법.
  13. 해상의 선박, 해상의 구조물 중 적어도 하나에 설치되어 VHF 또는 HF 대역의 신호를 송출하는 통신 단말; 및 상기 해상의 선박. 상기 해상의 다른 선박, 상기 해상의 구조물, 상기 해상의 다른 구조물 중 적어도 하나에 설치된 이동형 소형셀 기지국을 포함하는 이동 소형셀 서비스 제공 시스템이 이동 단말에게 통신 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    상기 통신 단말로부터 송출된 VHF 또는 HF 대역의 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 신호를 이동 통신망의 주파수 대역으로 상기 이동 단말에게 송출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 이동형 소형셀 기지국은 제2 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성 및 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 구성이 포함된 제3 프로토콜을 가지고,
    상기 이동 단말은 상기 제1 주파수 대역의 신호를 지원하기 위한 제4 프로토콜을 가지며,
    상기 제3 프로토콜 및 상기 제4 프로토콜은
    데이터 신호 전달 및 제어 신호 전달을 위한 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 레이어, 및 RLC(Radio Link Control) 레이어
    를 포함하는, 이동 소형셀 서비스 제공 방법.
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