KR101872883B1 - 기지국 및 기지국의 동작 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기지국의 동작 방법에 관한 것이다. 본 발명의 동작 방법은, 통신하는 사용자 단말들 중 M2M (Machine to Machine) 통신 기능을 구비한 사용자 단말들을 검색하는 단계, 검색된 사용자 단말들에 M2M 호 설정 요청을 전송하는 단계, 통신하는 사용자 단말들 중 나머지 사용자 단말들에 핸드오버 호 설정 요청을 전송하는 단계, 그리고 절전 모드로 진입하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더 상세하게는 기지국 및 기지국의 동작 방법에 관한 것이다.
무선 모바일 네트워크(wireless mobile netwok)는 이동성(mobility)을 갖는 무선 통신 단말에 끊김없는(seamless) 무선 통신 서비스를 제공한다. 무선 모바일 네트워크는 복수의 기지국들로 구성된다.
각 기지국은 하나의 셀을 운영한다. 기지국은 담당 셀 내에 위치한 무선 통신 단말과 무선 통신을 수행한다. 무선 통신 단말이 하나의 셀(소스 셀, source cell)로부터 다른 하나의 셀(목표 셀, target cell)로 이동할 때, 목표 셀의 기지국은 무선 통신 단말과 통신을 수립하고, 소스 셀의 기지국은 무선 통신 단말과 통신을 종료한다. 이와 같은 동작은 핸드오버(HO, Hand Over)라 불린다. 핸드 오버에 의해, 무선 모바일 네트워크는 무선 통신 단말에 끊김없는(seamless) 무선 통신 서비스를 제공한다.
상용화된 무선 모바일 네트워크로, GSM (Global System for Mobile communication), CDMA (Code Division Multiple Access), WCDMA (Wideband CDMA), CDMA 2000, WiMAX (World interoperability for Microwave Access), LTE (Long Term Evolution) 등이 있다.
각 기지국은 하나의 셀을 운영한다. 기지국은 담당 셀 내에 위치한 무선 통신 단말과 무선 통신을 수행한다. 무선 통신 단말이 하나의 셀(소스 셀, source cell)로부터 다른 하나의 셀(목표 셀, target cell)로 이동할 때, 목표 셀의 기지국은 무선 통신 단말과 통신을 수립하고, 소스 셀의 기지국은 무선 통신 단말과 통신을 종료한다. 이와 같은 동작은 핸드오버(HO, Hand Over)라 불린다. 핸드 오버에 의해, 무선 모바일 네트워크는 무선 통신 단말에 끊김없는(seamless) 무선 통신 서비스를 제공한다.
상용화된 무선 모바일 네트워크로, GSM (Global System for Mobile communication), CDMA (Code Division Multiple Access), WCDMA (Wideband CDMA), CDMA 2000, WiMAX (World interoperability for Microwave Access), LTE (Long Term Evolution) 등이 있다.
본 발명의 목적은 향상된 절전 모드 제어 기능을 구비한 기지국 및 기지국의 동작 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작 방법은, 통신하는 사용자 단말들 중 M2M (Machine to Machine) 통신 기능을 구비한 사용자 단말들을 검색하는 단계; 상기 검색된 사용자 단말들에 M2M 호 설정 요청을 전송하는 단계; 상기 통신하는 사용자 단말들 중 나머지 사용자 단말들에 핸드오버 호 설정 요청을 전송하는 단계; 그리고 절전 모드로 진입하는 단계를 포함한다.
실시 예로서, 상기 검색하는 단계, M2M 호 설정 요청을 전송하는 단계, 핸드오버 호 설정 요청을 전송하는 단계, 그리고 절전 모드로 진입하는 단계는 셀 부하가 임계값 이하일 때 수행된다.
실시 예로서, 상기 검색하는 단계는, 외부 서버에 검색 요청을 전송하는 단계; 그리고 상기 외부 서버로부터 검색 결과를 수신하는 단계를 포함한다.
실시 예로서, 상기 통신하는 사용자 단말들 중 상기 M2M 통신 기능을 구비한 사용자 단말들에 대한 정보를 획득하는 단계를 더 포함한다.
실시 예로서, 상기 검색하는 단계는 상기 획득된 정보에 기반하여 수행된다.
실시 예로서, 상기 정보를 획득하는 단계는, 상기 통신하는 사용자 단말들 중 상기 M2M 통신 기능을 구비하고, 그리고 M2M 통신을 수행할 수 있는 상태의 사용자 단말들에 대한 정보를 획득하는 단계를 포함한다.
실시 예로서, 상기 검색하는 단계는, 상기 통신하는 사용자 단말들 중 상기 M2M 통신 기능을 구비하고, 그리고 M2M 통신을 수행할 수 있는 상태의 사용자 단말들을 검색하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 기지국은, 사용자 단말들과 통신하는 통신부; 상기 사용자 단말들 중 M2M (Machine to Machine) 통신 기능을 구비한 사용자 단말들에 대한 정보를 저장하는 절전 제어 데이터베이스; 그리고 상기 절전 제어 데이터베이스를 이용하여 절전 모드를 제어하도록 구성되는 처리부를 포함한다.
실시 예로서, 상기 절전 모드로 진입할 때, 상기 처리부는 상기 절전 제어 데이터베이스에 등록된 사용자 단말들에 M2M 호 설정 요청을 전송하도록 상기 통신부를 제어한다.
실시 예로서, 상기 절전 모드로 진입할 때, 상기 처리부는 상기 M2M 호 설정 요청이 전송된 후 통신을 유지하는 사용자 단말들에 핸드오버 호 설정 요청을 전송하도록 상기 통신부를 제어한다.
실시 예로서, 상기 절전 모드로 진입할 때, 상기 처리부는 상기 절전 제어 데이터베이스에 등록되지 않은 사용자 단말들에 핸드오버 호 설정 요청을 전송하도록 상기 통신부를 제어한다.
실시 예로서, 셀 부하가 임계값 이하일 때, 상기 처리부는 상기 절전 모드로 진입하도록 제어한다.
실시 예로서, 새로운 사용자 단말과 통신을 수립할 때, 상기 처리부는 상기 새로운 사용자 단말디 M2M 기능을 구비하였는지에 대한 정보를 획득하도록 상기 통신부를 제어한다.
실시 예로서, 상기 절전 제어 데이터베이스는 상기 통신부에 의해 획득된 정보를 저장한다.
실시 예로서, 특정한 사용자 단말의 콘텍스트 릴리즈(contect release)가 수행될 때, 상기 절전 제어 데이터베이스는 상기 특정한 사용자 단말에 대한 정보를 삭제한다.
실시 예로서, 상기 절전 제어 데이터베이스는 상기 M2M 통신 기능을 구비하고, 그리고 상기 M2M 통신을 수행할 수 있는 상태의 사용자 단말들에 대한 정보를 저장한다.
실시 예로서, 상기 검색하는 단계, M2M 호 설정 요청을 전송하는 단계, 핸드오버 호 설정 요청을 전송하는 단계, 그리고 절전 모드로 진입하는 단계는 셀 부하가 임계값 이하일 때 수행된다.
실시 예로서, 상기 검색하는 단계는, 외부 서버에 검색 요청을 전송하는 단계; 그리고 상기 외부 서버로부터 검색 결과를 수신하는 단계를 포함한다.
실시 예로서, 상기 통신하는 사용자 단말들 중 상기 M2M 통신 기능을 구비한 사용자 단말들에 대한 정보를 획득하는 단계를 더 포함한다.
실시 예로서, 상기 검색하는 단계는 상기 획득된 정보에 기반하여 수행된다.
실시 예로서, 상기 정보를 획득하는 단계는, 상기 통신하는 사용자 단말들 중 상기 M2M 통신 기능을 구비하고, 그리고 M2M 통신을 수행할 수 있는 상태의 사용자 단말들에 대한 정보를 획득하는 단계를 포함한다.
실시 예로서, 상기 검색하는 단계는, 상기 통신하는 사용자 단말들 중 상기 M2M 통신 기능을 구비하고, 그리고 M2M 통신을 수행할 수 있는 상태의 사용자 단말들을 검색하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 기지국은, 사용자 단말들과 통신하는 통신부; 상기 사용자 단말들 중 M2M (Machine to Machine) 통신 기능을 구비한 사용자 단말들에 대한 정보를 저장하는 절전 제어 데이터베이스; 그리고 상기 절전 제어 데이터베이스를 이용하여 절전 모드를 제어하도록 구성되는 처리부를 포함한다.
실시 예로서, 상기 절전 모드로 진입할 때, 상기 처리부는 상기 절전 제어 데이터베이스에 등록된 사용자 단말들에 M2M 호 설정 요청을 전송하도록 상기 통신부를 제어한다.
실시 예로서, 상기 절전 모드로 진입할 때, 상기 처리부는 상기 M2M 호 설정 요청이 전송된 후 통신을 유지하는 사용자 단말들에 핸드오버 호 설정 요청을 전송하도록 상기 통신부를 제어한다.
실시 예로서, 상기 절전 모드로 진입할 때, 상기 처리부는 상기 절전 제어 데이터베이스에 등록되지 않은 사용자 단말들에 핸드오버 호 설정 요청을 전송하도록 상기 통신부를 제어한다.
실시 예로서, 셀 부하가 임계값 이하일 때, 상기 처리부는 상기 절전 모드로 진입하도록 제어한다.
실시 예로서, 새로운 사용자 단말과 통신을 수립할 때, 상기 처리부는 상기 새로운 사용자 단말디 M2M 기능을 구비하였는지에 대한 정보를 획득하도록 상기 통신부를 제어한다.
실시 예로서, 상기 절전 제어 데이터베이스는 상기 통신부에 의해 획득된 정보를 저장한다.
실시 예로서, 특정한 사용자 단말의 콘텍스트 릴리즈(contect release)가 수행될 때, 상기 절전 제어 데이터베이스는 상기 특정한 사용자 단말에 대한 정보를 삭제한다.
실시 예로서, 상기 절전 제어 데이터베이스는 상기 M2M 통신 기능을 구비하고, 그리고 상기 M2M 통신을 수행할 수 있는 상태의 사용자 단말들에 대한 정보를 저장한다.
본 발명에 따르면, 기지국이 절전 모드로 진입할 때, M2M (Machine to Machine) 통신 기능을 구비한 사용자 단말들에 M2M 호 설정 요청이 전송되고, 나머지 사용자 단말들에 핸드오버 호 설정 요청이 전송된다. 사용자 단말들의 통신 부하가 M2M 통신 및 핸드오버로 분산되므로, 핸드오버 트래픽의 과부하가 방지되고, 절전 모드로 진입하기 위한 임계값이 높아질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러 네트워크를 보여준다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3은 셀룰러 네트워크에서 기지국이 절전 모드로 진입한 예를 보여준다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국을 보여주는 블록도이다.
도 5는 도 1의 셀룰러 네트워크를 포함하는 무선 통신 네트워크를 보여준다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3은 셀룰러 네트워크에서 기지국이 절전 모드로 진입한 예를 보여준다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국을 보여주는 블록도이다.
도 5는 도 1의 셀룰러 네트워크를 포함하는 무선 통신 네트워크를 보여준다.
이하에서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러(celluar) 네트워크(100)를 보여준다. 도 1을 참조하면, 셀룰러 네트워크(110)는 기지국들(110~150)을 포함한다. 기지국들(110~150)은 사용자 단말들(UE1, UE2, UE3, User Equipments)과 무선 송수신을 수행할 수 있다.
기지국들(110, 120, 130)은 각각 매크로 셀들(111, 121, 131)을 형성할 수 있다. 기지국들(140, 150)은 각각 펨토 셀들(141, 151)을 형성할 수 있다. 매크로 셀들(111, 121, 131) 각각의 크기는 펨토 셀들(141, 151) 각각의 크기보다 클 수 있다.
매크로 셀들(111, 121, 131)은 셀룰러 네트워크(100)의 기본 셀 구조를 형성할 수 있다. 펨토 셀들(141, 151)은 매크로 셀들에 의해 형성된 기본 셀 구조 내에서, 음영 지역 또는 사용자 단말들(UE1, UE2, UE3)의 밀도가 높은 지역 등을 추가적으로 커버(cover)할 수 있다. 매크로 셀들(111, 121, 131)을 형성하는 기지국들(110, 120, 130)은 eNB (evolved Node B)라 불린다. 펨토 셀들(141, 151)을 형성하는 기지국들(140, 150)은 HeNB (Home evolved Node B)라 불린다.
기지국(120)은 셀 내에 위치한 사용자 단말들(UE1, UE3) 중 M2M (Machine to Machine) 통신 기능을 구비한 사용자 단말들의 목록을 획득하고 관리할 수 있다. 예를 들어, 기지국(120)은 셀 내에 진입한 사용자 단말들(UE1, UE3)과 통신을 수립(예를 들어, RRC 연결 재구성)할 때, 사용자 단말들(UE1, UE3)로부터 M2M 통신 기능을 구비하였는지에 대한 정보를 획득할 수 있다. 기지국(120)은 셀 내에 위치한 사용자 단말들(UE1, UE3)이 M2M 통신 기능을 구비하였는지 주기적으로 확인할 수 있다. 기지국(120)은 셀 내에 위치한 사용자 단말들(UE1, UE3)이 M2M 통신 기능을 구비하고, M2M 통신이 가능한 상태인지 주기적으로 확인할 수 있다. 기지국(120)은 사용자 단말들(UE1, UE3)의 M2M 통신 정보에 기반하여, 절전 모드를 제어할 수 있다.
마찬가지로, 기지국들(110, 130~150)은 사용자 단말들의 M2M 통신에 대한 정보를 수집하고, 이에 따라 절전 모드를 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작 방법을 보여주는 순서도이다. 예시적으로, 기지국이 절전 모드를 제어하는 방법이 도 2에 도시된다.
도 2를 참조하면, S110 단계에서, 기지국은 셀 부하(cell load)가 임계값 이하인지 판별한다. 셀 부하가 임계값보다 높으면, 기지국은 절전 모드로 진입하지 않는다. 셀 부하가 임계값 이하이면, 기지국은 절전 모드로 진입한다. 셀 부하는 서비스 품질(QoS), 서비스중인 단말의 수, 서비스를 위해 사용중인 유무선의 자원사용량, 송수신 데이터의 BER(Bit Error Rate) 또는 BLER(Block Error Rate),송수신 신호 세기, 단말기의 배터리 잔량 등을 고려하여 설정될 수 있다.
S120 단계에서, 기지국은 M2M 단말을 검색한다. 기지국은 셀 내에 위치한 사용자 단말들 중 M2M 통신 기능을 구비한 사용자 단말들을 검색할 수 있다. 기지국은 셀 내에 위치한 사용자 단말들 중 M2M 통신 기능을 구비하고, M2M 통신이 가능한 상태에 있는 사용자 단말들을 검색할 수 있다. 기지국은 M2M 단말들에 대한 정보를 내부 데이터베이스에 유지하고, 내부 데이터베이스에서 M2M 단말들을 검삭할 수 있다. 기지국은 M2M 단말들에 대한 정보를 외부 서버(예를 들여, OAM (Operation, Administration and Maintenance) 서버)에 요청하여 획득할 수 있다.
S130 단계에서, 기지국은 M2M 단말이 존재하는지 판별한다. M2M 단말이 존재하면, S140 단계에서, 기지국은 M2M 단말에 M2M 호 설정 요청을 전송한다. 기지국은 M2M 통신 기능을 구비하고, M2M 통신이 가능한 상태에 있는 사용자 단말들에, 기지국과 통신하는 대신 M2M 통신을 수행할 것을 요청할 수 있다.
S150 단계에서, 기지국은 나머지 단말이 존재하는지 판별한다. 예를 들어, M2M 통신 기능을 구비하지 않은 사용자 단말들, 그리고 M2M 통신 기능을 구비하였으나 M2M 통신이 가능하지 않은 상태에 있는 사용자 단말들은 기지국과 통신을 유지할 수 있다. 나머지 단말이 존재하면, S160 단계에서, 기지국은 나머지 단말에 핸드오버 호 설정 요청을 전송한다. 기지국은 나머지 단말이 인접한 이웃 기지국과 통신하도록 요청할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 통신하는 사용자 단말들 중 검색 단계(S120 단계)에서 검색되지 않은 단말들에 핸드오버 호 설정 요청을 전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 M2M 통신 호 설정 요청이 전송된 후에도 기지국과 통신을 유지하는 사용자 단말들에 핸드오버 호 설정 요청을 전송할 수 있다.
S130 단계 내지 S160 단계가 수행되면, 기지국과 통신하는 단말은 존재하지 않는다. 이후에, S170 단계에서, 기지국은 스위치 오프되어 절전 모드로 진입할 수 있다.
도 3은 셀룰러 네트워크(100)에서 기지국(120)이 절전 모드로 진입한 예를 보여준다. 도 1과 비교하면, 사용자 장치(UE1)은 핸드오버되어 기지국(130)과 통신한다. 사용자 장치(UE3)는 사용자 장치(UE2)와 M2M 통신을 수행한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(120)을 보여주는 블록도이다. 예시적으로, 기지국(120)이 도시되나, 다른 기지국들(110, 130~150) 또한 도 4에 도시된 구조를 가질 수 있다.
도 4를 참조하면, 기지국(120)은 처리부(121), 통신부(122), 그리고 절전 제어 데이터베이스(123)를 포함한다. 처리부(121)는 기지국(120)의 제반 동작을 제어할 수 있다. 통신부(122)는 처리부(121)의 제어에 따라 외부와 통신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(122)는 사용자 단말들과 무선 통신을 수행할 수 있다. 통신부(122)는 외부 서버(예를 들어, OAM 서버)와 무선 또는 유선 통신을 수행할 수 있다.
절전 제어 데이터베이스(123)는 셀 내에 위치한 사용자 단말들 중 M2M 통신 기능을 구비한 사용자 단말들에 대한 정보를 저장할 수 있다.
예를 들어, 새로운 사용자 단말이 기지국(120)의 셀에 진입할 때, 기지국(120)은 새로운 사용자 단말과 통신을 수립할 수 있다. 이때, 기지국(120)은 새로운 사용자 단말이 M2M 통신 기능을 구비하는지에 대한 정보를 획득하도록 통신부(122)를 제어할 수 있다. 통신부에 의해 획득된 정보는 절전 제어 데이터베이스(123)에 저장될 수 있다.
기지국(120)은 셀 내에 위치한 사용자 단말들이 M2M 통신 기능을 구비하였는지 주기적으로 확인할 수 있다. 기지국(120)은 셀 내에 위치한 사용자 단말들이 M2M 통신 기능을 구비하고, M2M 통신이 가능한 상태인지 주기적으로 확인할 수 있다. 확인 결과는 절전 제어 데이터베이스(123)에 저장될 수 있다.
기지국(120)이 절전 모드로 진입할 때, 처리부(121)는 절전 제어 데이터베이스(123)로부터 사용자 단말들을 검색할 수 있다. 검색 결과에 따라, 통신부(122)는 M2M 호 설정 요청을 전송할 수 있다.
사용자 단말이 핸드오버 또는 전원 오프 등의 이유로 기지국(120)과 통신을 단절할 때, 기지국(120)은 사용자 단말의 콘텍스트 릴리즈(context release)를 수행할 수 있다. 이때, 절전 제어 데이터베이스(123)는 해당 사용자 단말에 대한 정보를 확인하고 삭제할 수 있다.
도 5는 도 1의 셀룰러 네트워크(100)를 포함하는 무선 통신 네트워크(200)를 보여준다. 도 1 및 도 5를 참조하면, 무선 통신 네트워크(200)는 OAM 서버(210), 게이트웨이(220), 그리고, 기지국들(110~150을 포함한다. 도 2에서, 도시의 복잡성을 회피하기 위하여, 도 1에 도시된 셀들(111, 121, 131, 141, 151)은 생략되어 있다.
OAM 서버(210)는 무선 통신 네트워크(200), 그리고 무선 통신 네트워크(200)와 사용자 장치들(UE1, UE2, UE3) 사이의 무선 통신을 제어하도록 구성된다.
매크로 셀들을 형성하는 기지국들(110~130)은 OAM 서버(210)와 직접 연결될 수 있다. 기지국들(110~130)은 OAM 서버(210)의 제어 하에 사용자 단말들(UE1, UE2, UE3)과 무선 통신을 수행할 수 있다.
펨토 셀들을 형성하는 기지국들(140, 150)은 게이트웨이(220)에 연결된다. 기지국들(140, 150)은 게이트웨이(220)를 통해 OAM 서버(210)의 제어를 받을 수 있다. 기지국들(140, 150)은 OAM 서버(210)의 제어 하에 사용자 단말들(UE1, UE2, UE3)과 무선 통신을 수행할 수 있다.
OAM 서버(210)는 기지국들(110~150) 각각의 셀들에 위치한 사용자 단말들 중 M2M 통신 기능을 구비한 사용자 단말들에 대한 정보를 저장할 수 있다. OAM 서버(210)는 기지국들(110~150) 각각의 셀들에 위치한 사용자 단말들 중 M2M 통신 기능을 구비하고, M2M 통신을 수행할 수 있는 상태인 사용자 단말들에 대한 정보를 저장할 수 있다. 기지국(120)은 내부에 절전 제어 데이터베이스(213, 도 4 참조)를 구비하지 않고, OAM 서버(210)에 사용자 단말들에 대한 검색 요청을 전송할 수 있다. 기지국(120)은 OAM 서버(210)로부터 검색 결과를 수신하고, 이에 따라 M2M 호설정 요청을 전송할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 기지국이 절전 모드로 진입할 때, 사용자 단말들은 M2M 통신과 핸드오버를 통해 통신을 지속적으로 유지한다. 통신 부하가 M2M 통신과 핸드오버로 분산되므로, 핸드오버 트래픽의 과부하가 방지될 수 있다. 따라서, 기지국이 절전 모드로 진입하는 임계값이 상승될 수 있고, 기지국의 절전 효과가 향상된다. 또한, 기지국 통신에 비해 전력 소모가 적은 M2M 통신이 수행됨으로써, 무선 통신 네트워크(200) 전체의 전력 소모가 감소된다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위와 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러(celluar) 네트워크(100)를 보여준다. 도 1을 참조하면, 셀룰러 네트워크(110)는 기지국들(110~150)을 포함한다. 기지국들(110~150)은 사용자 단말들(UE1, UE2, UE3, User Equipments)과 무선 송수신을 수행할 수 있다.
기지국들(110, 120, 130)은 각각 매크로 셀들(111, 121, 131)을 형성할 수 있다. 기지국들(140, 150)은 각각 펨토 셀들(141, 151)을 형성할 수 있다. 매크로 셀들(111, 121, 131) 각각의 크기는 펨토 셀들(141, 151) 각각의 크기보다 클 수 있다.
매크로 셀들(111, 121, 131)은 셀룰러 네트워크(100)의 기본 셀 구조를 형성할 수 있다. 펨토 셀들(141, 151)은 매크로 셀들에 의해 형성된 기본 셀 구조 내에서, 음영 지역 또는 사용자 단말들(UE1, UE2, UE3)의 밀도가 높은 지역 등을 추가적으로 커버(cover)할 수 있다. 매크로 셀들(111, 121, 131)을 형성하는 기지국들(110, 120, 130)은 eNB (evolved Node B)라 불린다. 펨토 셀들(141, 151)을 형성하는 기지국들(140, 150)은 HeNB (Home evolved Node B)라 불린다.
기지국(120)은 셀 내에 위치한 사용자 단말들(UE1, UE3) 중 M2M (Machine to Machine) 통신 기능을 구비한 사용자 단말들의 목록을 획득하고 관리할 수 있다. 예를 들어, 기지국(120)은 셀 내에 진입한 사용자 단말들(UE1, UE3)과 통신을 수립(예를 들어, RRC 연결 재구성)할 때, 사용자 단말들(UE1, UE3)로부터 M2M 통신 기능을 구비하였는지에 대한 정보를 획득할 수 있다. 기지국(120)은 셀 내에 위치한 사용자 단말들(UE1, UE3)이 M2M 통신 기능을 구비하였는지 주기적으로 확인할 수 있다. 기지국(120)은 셀 내에 위치한 사용자 단말들(UE1, UE3)이 M2M 통신 기능을 구비하고, M2M 통신이 가능한 상태인지 주기적으로 확인할 수 있다. 기지국(120)은 사용자 단말들(UE1, UE3)의 M2M 통신 정보에 기반하여, 절전 모드를 제어할 수 있다.
마찬가지로, 기지국들(110, 130~150)은 사용자 단말들의 M2M 통신에 대한 정보를 수집하고, 이에 따라 절전 모드를 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작 방법을 보여주는 순서도이다. 예시적으로, 기지국이 절전 모드를 제어하는 방법이 도 2에 도시된다.
도 2를 참조하면, S110 단계에서, 기지국은 셀 부하(cell load)가 임계값 이하인지 판별한다. 셀 부하가 임계값보다 높으면, 기지국은 절전 모드로 진입하지 않는다. 셀 부하가 임계값 이하이면, 기지국은 절전 모드로 진입한다. 셀 부하는 서비스 품질(QoS), 서비스중인 단말의 수, 서비스를 위해 사용중인 유무선의 자원사용량, 송수신 데이터의 BER(Bit Error Rate) 또는 BLER(Block Error Rate),송수신 신호 세기, 단말기의 배터리 잔량 등을 고려하여 설정될 수 있다.
S120 단계에서, 기지국은 M2M 단말을 검색한다. 기지국은 셀 내에 위치한 사용자 단말들 중 M2M 통신 기능을 구비한 사용자 단말들을 검색할 수 있다. 기지국은 셀 내에 위치한 사용자 단말들 중 M2M 통신 기능을 구비하고, M2M 통신이 가능한 상태에 있는 사용자 단말들을 검색할 수 있다. 기지국은 M2M 단말들에 대한 정보를 내부 데이터베이스에 유지하고, 내부 데이터베이스에서 M2M 단말들을 검삭할 수 있다. 기지국은 M2M 단말들에 대한 정보를 외부 서버(예를 들여, OAM (Operation, Administration and Maintenance) 서버)에 요청하여 획득할 수 있다.
S130 단계에서, 기지국은 M2M 단말이 존재하는지 판별한다. M2M 단말이 존재하면, S140 단계에서, 기지국은 M2M 단말에 M2M 호 설정 요청을 전송한다. 기지국은 M2M 통신 기능을 구비하고, M2M 통신이 가능한 상태에 있는 사용자 단말들에, 기지국과 통신하는 대신 M2M 통신을 수행할 것을 요청할 수 있다.
S150 단계에서, 기지국은 나머지 단말이 존재하는지 판별한다. 예를 들어, M2M 통신 기능을 구비하지 않은 사용자 단말들, 그리고 M2M 통신 기능을 구비하였으나 M2M 통신이 가능하지 않은 상태에 있는 사용자 단말들은 기지국과 통신을 유지할 수 있다. 나머지 단말이 존재하면, S160 단계에서, 기지국은 나머지 단말에 핸드오버 호 설정 요청을 전송한다. 기지국은 나머지 단말이 인접한 이웃 기지국과 통신하도록 요청할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 통신하는 사용자 단말들 중 검색 단계(S120 단계)에서 검색되지 않은 단말들에 핸드오버 호 설정 요청을 전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 M2M 통신 호 설정 요청이 전송된 후에도 기지국과 통신을 유지하는 사용자 단말들에 핸드오버 호 설정 요청을 전송할 수 있다.
S130 단계 내지 S160 단계가 수행되면, 기지국과 통신하는 단말은 존재하지 않는다. 이후에, S170 단계에서, 기지국은 스위치 오프되어 절전 모드로 진입할 수 있다.
도 3은 셀룰러 네트워크(100)에서 기지국(120)이 절전 모드로 진입한 예를 보여준다. 도 1과 비교하면, 사용자 장치(UE1)은 핸드오버되어 기지국(130)과 통신한다. 사용자 장치(UE3)는 사용자 장치(UE2)와 M2M 통신을 수행한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(120)을 보여주는 블록도이다. 예시적으로, 기지국(120)이 도시되나, 다른 기지국들(110, 130~150) 또한 도 4에 도시된 구조를 가질 수 있다.
도 4를 참조하면, 기지국(120)은 처리부(121), 통신부(122), 그리고 절전 제어 데이터베이스(123)를 포함한다. 처리부(121)는 기지국(120)의 제반 동작을 제어할 수 있다. 통신부(122)는 처리부(121)의 제어에 따라 외부와 통신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(122)는 사용자 단말들과 무선 통신을 수행할 수 있다. 통신부(122)는 외부 서버(예를 들어, OAM 서버)와 무선 또는 유선 통신을 수행할 수 있다.
절전 제어 데이터베이스(123)는 셀 내에 위치한 사용자 단말들 중 M2M 통신 기능을 구비한 사용자 단말들에 대한 정보를 저장할 수 있다.
예를 들어, 새로운 사용자 단말이 기지국(120)의 셀에 진입할 때, 기지국(120)은 새로운 사용자 단말과 통신을 수립할 수 있다. 이때, 기지국(120)은 새로운 사용자 단말이 M2M 통신 기능을 구비하는지에 대한 정보를 획득하도록 통신부(122)를 제어할 수 있다. 통신부에 의해 획득된 정보는 절전 제어 데이터베이스(123)에 저장될 수 있다.
기지국(120)은 셀 내에 위치한 사용자 단말들이 M2M 통신 기능을 구비하였는지 주기적으로 확인할 수 있다. 기지국(120)은 셀 내에 위치한 사용자 단말들이 M2M 통신 기능을 구비하고, M2M 통신이 가능한 상태인지 주기적으로 확인할 수 있다. 확인 결과는 절전 제어 데이터베이스(123)에 저장될 수 있다.
기지국(120)이 절전 모드로 진입할 때, 처리부(121)는 절전 제어 데이터베이스(123)로부터 사용자 단말들을 검색할 수 있다. 검색 결과에 따라, 통신부(122)는 M2M 호 설정 요청을 전송할 수 있다.
사용자 단말이 핸드오버 또는 전원 오프 등의 이유로 기지국(120)과 통신을 단절할 때, 기지국(120)은 사용자 단말의 콘텍스트 릴리즈(context release)를 수행할 수 있다. 이때, 절전 제어 데이터베이스(123)는 해당 사용자 단말에 대한 정보를 확인하고 삭제할 수 있다.
도 5는 도 1의 셀룰러 네트워크(100)를 포함하는 무선 통신 네트워크(200)를 보여준다. 도 1 및 도 5를 참조하면, 무선 통신 네트워크(200)는 OAM 서버(210), 게이트웨이(220), 그리고, 기지국들(110~150을 포함한다. 도 2에서, 도시의 복잡성을 회피하기 위하여, 도 1에 도시된 셀들(111, 121, 131, 141, 151)은 생략되어 있다.
OAM 서버(210)는 무선 통신 네트워크(200), 그리고 무선 통신 네트워크(200)와 사용자 장치들(UE1, UE2, UE3) 사이의 무선 통신을 제어하도록 구성된다.
매크로 셀들을 형성하는 기지국들(110~130)은 OAM 서버(210)와 직접 연결될 수 있다. 기지국들(110~130)은 OAM 서버(210)의 제어 하에 사용자 단말들(UE1, UE2, UE3)과 무선 통신을 수행할 수 있다.
펨토 셀들을 형성하는 기지국들(140, 150)은 게이트웨이(220)에 연결된다. 기지국들(140, 150)은 게이트웨이(220)를 통해 OAM 서버(210)의 제어를 받을 수 있다. 기지국들(140, 150)은 OAM 서버(210)의 제어 하에 사용자 단말들(UE1, UE2, UE3)과 무선 통신을 수행할 수 있다.
OAM 서버(210)는 기지국들(110~150) 각각의 셀들에 위치한 사용자 단말들 중 M2M 통신 기능을 구비한 사용자 단말들에 대한 정보를 저장할 수 있다. OAM 서버(210)는 기지국들(110~150) 각각의 셀들에 위치한 사용자 단말들 중 M2M 통신 기능을 구비하고, M2M 통신을 수행할 수 있는 상태인 사용자 단말들에 대한 정보를 저장할 수 있다. 기지국(120)은 내부에 절전 제어 데이터베이스(213, 도 4 참조)를 구비하지 않고, OAM 서버(210)에 사용자 단말들에 대한 검색 요청을 전송할 수 있다. 기지국(120)은 OAM 서버(210)로부터 검색 결과를 수신하고, 이에 따라 M2M 호설정 요청을 전송할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 기지국이 절전 모드로 진입할 때, 사용자 단말들은 M2M 통신과 핸드오버를 통해 통신을 지속적으로 유지한다. 통신 부하가 M2M 통신과 핸드오버로 분산되므로, 핸드오버 트래픽의 과부하가 방지될 수 있다. 따라서, 기지국이 절전 모드로 진입하는 임계값이 상승될 수 있고, 기지국의 절전 효과가 향상된다. 또한, 기지국 통신에 비해 전력 소모가 적은 M2M 통신이 수행됨으로써, 무선 통신 네트워크(200) 전체의 전력 소모가 감소된다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위와 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100; 셀룰러 네트워크 110~150; 기지국들
111, 121, 131; 매크로 셀들 141, 151; 펨토 셀들
UE1, UE2, UE3; 사용자 장치들 200; 무선 통신 네트워크
210; OAM 서버 220; 게이트웨이
121; 처리부 122; 통신부
123; 절전 제어 데이터베이스
111, 121, 131; 매크로 셀들 141, 151; 펨토 셀들
UE1, UE2, UE3; 사용자 장치들 200; 무선 통신 네트워크
210; OAM 서버 220; 게이트웨이
121; 처리부 122; 통신부
123; 절전 제어 데이터베이스
Claims (16)
- 기지국의 동작 방법에 있어서:
상기 기지국과 통신하는 사용자 단말들 중 M2M (Machine to Machine) 통신 기능을 구비한 제1 사용자 단말들을 검색하는 단계;
상기 검색된 사용자 단말들에 제2 사용자 단말들과 M2M 통신을 수행할 것을 요청하는 M2M 호 설정 요청을 전송하는 단계;
상기 기지국과 통신하는 상기 사용자 단말들 중 상기 M2M 통신 기능을 구비하지 않은 제2 사용자 단말들에 다른 기지국과 통신할 것을 요청하는 핸드오버 호 설정 요청을 전송하는 단계; 그리고
상기 기지국이 절전 모드로 진입하는 단계를 포함하는 동작 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 검색하는 단계, M2M 호 설정 요청을 전송하는 단계, 핸드오버 호 설정 요청을 전송하는 단계, 그리고 절전 모드로 진입하는 단계는 셀 부하가 임계값 이하일 때 수행되는 동작 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 통신하는 사용자 단말들 중 상기 M2M 통신 기능을 구비한 사용자 단말들에 대한 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는 동작 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 검색하는 단계는 상기 획득된 정보에 기반하여 수행되는 동작 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 정보를 획득하는 단계는,
상기 통신하는 사용자 단말들 중 상기 M2M 통신 기능을 구비하고, 그리고 M2M 통신을 수행할 수 있는 상태의 사용자 단말들에 대한 정보를 획득하는 단계를 포함하는 동작 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 검색하는 단계는, 상기 통신하는 사용자 단말들 중 상기 M2M 통신 기능을 구비하고, 그리고 M2M 통신을 수행할 수 있는 상태의 사용자 단말들을 검색하는 단계를 포함하는 동작 방법. - 기지국의 동작 방법에 있어서:
통신하는 사용자 단말들 중 M2M (Machine to Machine) 통신 기능을 구비한 사용자 단말들을 검색하는 단계;
상기 검색된 사용자 단말들에 M2M 호 설정 요청을 전송하는 단계;
상기 통신하는 사용자 단말들 중 나머지 사용자 단말들에 핸드오버 호 설정 요청을 전송하는 단계; 그리고
절전 모드로 진입하는 단계를 포함하고,
상기 검색하는 단계는,
외부 서버에 검색 요청을 전송하는 단계; 그리고
상기 외부 서버로부터 검색 결과를 수신하는 단계를 포함하는 동작 방법. - 사용자 단말들과 통신하는 통신부;
상기 사용자 단말들 중 M2M (Machine to Machine) 통신 기능을 구비한 사용자 단말들에 대한 정보를 저장하는 절전 제어 데이터베이스; 그리고
상기 절전 제어 데이터베이스를 이용하여 절전 모드를 제어하도록 구성되는 처리부를 포함하고,
상기 절전 모드로 진입할 때, 상기 처리부는 상기 절전 제어 데이터베이스에 등록된 사용자 단말들에 M2M 호 설정 요청을 전송하도록 상기 통신부를 제어하고,
상기 절전 모드로 진입할 때, 상기 처리부는 상기 M2M 호 설정 요청이 전송된 후 통신을 유지하는 사용자 단말들에 핸드오버 호 설정 요청을 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 기지국. - 삭제
- 삭제
- 사용자 단말들과 통신하는 통신부;
상기 사용자 단말들 중 M2M (Machine to Machine) 통신 기능을 구비한 사용자 단말들에 대한 정보를 저장하는 절전 제어 데이터베이스; 그리고
상기 절전 제어 데이터베이스를 이용하여 절전 모드를 제어하도록 구성되는 처리부를 포함하고,
상기 절전 모드로 진입할 때, 상기 처리부는 상기 절전 제어 데이터베이스에 등록된 사용자 단말들에 M2M 호 설정 요청을 전송하도록 상기 통신부를 제어하고,
상기 절전 모드로 진입할 때, 상기 처리부는 상기 절전 제어 데이터베이스에 등록되지 않은 사용자 단말들에 핸드오버 호 설정 요청을 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 기지국. - 제 11 항에 있어서,
셀 부하가 임계값 이하일 때, 상기 처리부는 상기 절전 모드로 진입하도록 제어하는 기지국. - 제 11 항에 있어서,
새로운 사용자 단말과 통신을 수립할 때, 상기 처리부는 상기 새로운 사용자 단말디 M2M 기능을 구비하였는지에 대한 정보를 획득하도록 상기 통신부를 제어하는 기지국. - 제 13 항에 있어서,
상기 절전 제어 데이터베이스는 상기 통신부에 의해 획득된 정보를 저장하는 기지국. - 사용자 단말들과 통신하는 통신부;
상기 사용자 단말들 중 M2M (Machine to Machine) 통신 기능을 구비한 사용자 단말들에 대한 정보를 저장하는 절전 제어 데이터베이스; 그리고
상기 절전 제어 데이터베이스를 이용하여 절전 모드를 제어하도록 구성되는 처리부를 포함하고,
특정한 사용자 단말의 콘텍스트 릴리즈(contect release)가 수행될 때, 상기 절전 제어 데이터베이스는 상기 특정한 사용자 단말에 대한 정보를 삭제하는 기지국. - 제 15 항에 있어서,
상기 절전 제어 데이터베이스는 상기 M2M 통신 기능을 구비하고, 그리고 상기 M2M 통신을 수행할 수 있는 상태의 사용자 단말들에 대한 정보를 저장하는 기지국.
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |