KR101876406B1 - 핫 셀 장치를 관리하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 핫 셀 장치들을 관리하기 위한 것으로, 상기 핫 셀 장치들을 관리하는 방법은, 적어도 하나의 핫 셀 장치의 위치 정보, 적어도 하나의 핫 셀의 타입 정보, 적어도 하나의 단말의 위치 정보, 핫 셀 장치에 의해 측정된 적어도 하나의 단말의 상향링크 신호 에너지 정보 중 적어도 하나를 수신하는 과정과, 상기 적어도 하나의 핫 셀 장치의 위치 정보, 상기 적어도 하나의 핫 셀의 타입 정보, 상기 적어도 하나의 단말의 위치 정보, 상기 적어도 하나의 단말의 상향링크 신호 에너지 정보 중 적어도 하나를 이용하여 동작 개시(open)될 핫 셀 장치를 결정하는 과정과, 상기 핫 셀 장치에게 동작 개시할 것을 지시하는 메시지를 송신하는 과정을 포함한다.

Description

핫 셀 장치를 관리하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANAGING HOT CELL DEVICES}
본 발명은 통신 기술에 관한 것으로, 특히, 핫 셀(hot cell) 장치를 관리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재, 지속되는 발달은 인류의 긴 목표이며, 에너지 효율을 강화하고, 에너지 소모를 줄이는 것은 점점 중요한 문제가 되고 있다. 통신 분야에서, 어떻게 장치 및 단말의 에너지 효율을 강화하는가가 에너지 절약의 주요한 문제이다.
도 1은 종래 기술에 따른 다수의 셀들에 의해 반복적으로 커버되는(covered) 지역을 개략적으로 도시하고 있다. 상기 도 1에 도시된 바와 같은 지역은 다중 셀들에 의해 반복적으로 커버된다. LTE(Long Term Evolution)의 셀B(120), 셀C(130), 셀D(140), 셀E(150) 등은 셀A(110)를 완전히 커버한다. 상기 셀A(110)는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 셀 또는 GSM(Global System of Mobile communication) 셀 또는 LTE 셀일 수 있다. 상기 셀A(110)는 상기 지역을 위한 기본 무선 커버리지(basic radio coverage)를 제공하며, 가장 먼저 설치된 셀이다. 사용자 용량의 증가에 따라, 사용자들은 집중되고, 몇몇 지역에서 사용자 용량은 매우 높아진다. 사용자 집중 지역은 사용자 핫 에어리어(hot area)라 지칭된다. 여기서, 새로운 셀 장치들이 핫 에어리에서 사용자를 위한 서비스를 제공하기 위해 설치될 필요가 있다. 예를 들어, 상기 셀B(120), 상기 셀C(130), 상기 셀D(140), 상기 셀E(150)는 모두 핫 셀들이고, 상기 핫 셀들의 주된 목적은 사용자 용량 증대 및 보다 향상된 접속 기술 제공이다. 상기 셀A(110)는 끊김 없이 상기 지역을 커버하고, 상기 지역을 위한 서비스를 제공한다. 이에 따라, 상기 셀A(110)는 완전 커버하는 셀이라 지칭될 수 있다. 상기 핫 셀들의 커버리지는 불연속한다.
몇몇 핫 에어리어들의 사용자 용량은 시간에 따라 또는 이벤트(event)의 발생에 따라 변화한다. 사용자 용량이 없는 때에도 핫 에어리어의 셀 기지국이 통상적으로 동작한다면, 많은 전기적 에너지가 사용되지 못하고 소모되며, 이는 지속 가능한 개발 목적에 명백히 반한다. 그러므로, 핫 에어리어의 셀 장치는 사용자 용량이 없는 동안 동작 정지(close)되어 접속 서비스를 제공하지 아니하고, 핫사용자 용량이 존재하는 동안 이용 가능케(open) 되어 무선 인터페이스에서 사용자를 위한 접속 서비스를 제공할 수 있다. 이로 인해, 에너지 절약 및 에너지 소모 감소의 목적이 달성될 수 있다.
현재 셀 장치를 동작 정지하는 몇몇 방식이 제안되어 있다. 하나의 방식으로, 셀 장치는 중앙 운영 및 유지 장치(central operation and maintenance device)의 결정에 의해 동작 정지될 수 있다. 중앙 운영 및 유지 장치가 먼저 몇몇 정보를 구성하고, 동작 정지 조건이 충족되면, 상기 중앙 운영 및 유지 장치는 상기 셀 장치를 동작 정지한다. 예를 들어, 운용자(operator)가 동작 정지 전략(closing strategies)을 상기 중앙 운영 및 유지 장치에 미리 설정하고, 동작 정지 전략이 충족되면, 상기 중앙 운영 및 유지 장치 무선 신호의 송수신을 중단할 것을 상기 셀 장치로 요청하는 시그널링을 송신할 수 있으며, 이에 따라, 상기 셀 장치는 휴지 상태(close state)에 놓인다. 다른 방식으로, 핫 에어리어의 셀은 자신의 사용자 용량을 상기 운영 및 유지 장치에 보고하고, 일정 기간 동안 사용자 용량이 임계치보다 낮으면, 상기 운영 및 유지 장치는 상기 핫 에어리어의 셀 장치를 동작 정지시키는 명령을 송신한다. 상기 셀 장치가 동작 정지된 후, 상기 셀은 이웃 셀들로 휴지 상태(close state)가 되었음을 알리는 메시지를 송신할 수 있다. 또 다른 방식으로, 셀 장치는 자신의 동작 정지를 스스로 판단할 수 있다. 운용자는 상기 핫 에어리어의 셀 장치에 몇몇 동작 정지 전략을 미리 설정하고, 상기 동작 정지 전략이 충족되면, 상기 셀 장치는 자동으로 동작 정지하고, 셀은 이웃 셀들로 휴지 상태(close state)가 되었음을 알리는 메시지를 송신할 수 있다
핫 에어리어의 셀 장치가 동작 정지된 후, 기본적 무선 커버리지를 제공하는 셀은 지역 내 사용자들을 위한 서비스를 제공한다. 상기 핫 에어리어 내의 사용자 수가 증가하고, 기존 무선 커버리지를 제공하는 셀의 사용자 용량이 기준을 초과하는 경우, 상기 핫 에어리어의 상기 셀 장치는 이용 가능하게 되어야 한다. 이용 가능하게 되는 방법은 다음과 같다.
첫째 방법으로, 동작 개시(open) 전략은 운영 및 유지 장치에 미리 설정되고, 동작 개시 조건이 충족되면 상기 운영 및 유지 장치는 상기 핫 에어리어의 상기 셀 장치를 동작 개시하게 하는 명령을 송신한다. 둘째 방법으로, 동작 개시(open) 전략은 핫 셀의 셀 장치에 미리 설정되고, 동작 개시 조건이 충족되면 핫 셀 장치는 자동으로 동작 개시되어 사용자들에게 서비스를 제공한다. 셋째 방법으로, 기본 무선 커버리지를 제공하는 셀이 셀의 사용자 용량이 특정 기준을 초과함을 인지하면, 상기 기본 무선 커버리지를 제공하는 셀은 핫 셀 장치로 명령을 송신하고, 요청받은 상기 핫 셀 장치는 동작 개시되어 사용자들에게 서비스를 제공한다. 이에 따라, 상기 기본 무선 커버리지를 제공하는 셀에 위치한 몇몇 사용자들은 상기 동작 개시된 셀로 스위치(switch)한다. 넷째 방법으로, 핫 셀 장치가 동작 정지된 후, IoT(Interference over Thermal)가 모니터링된다. 상기 IoT는 열 잡음 대비 수신 간섭 에너지의 비율(ratio of received interference energy to thermal noise)를 의미한다. 상기 핫 셀이 동작 정지된 후, 단말들은 기본 무선 커버리지를 제공하는 셀에 의해 서비스 받고, 상기 단말들의 신호는 동작 정지된 셀로의 간섭 신호가 된다. 사용자 용량이 클크고 핫 셀 장치로의 근접성이 높을수록, 보다 심각한 간섭이 발생하고, 상기 IoT가 높아진다. 즉, 높은 IoT는 핫 셀 근처의 사용자 용량이 커짐을 의미한다. 상기 기본 무선 커버리지를 제공하는 셀의 사용자 용량이 증가하면, 상기 기본 무선 커버리지를 제공하는 셀의 장치는 핫 셀 장치에게 IoT를 보고할 것을 요청하고, 상기 IoT에 따라 상기 핫 셀 장치를 동작 개시할지 여부를 판단한다.
상술한 핫 셀 장치들을 관리하는 방법들은 다음과 같은 몇몇 문제점을 가진다. 첫째로, 몇몇 지역에서, 다수의 핫 셀들이 존재하고, 이에 대응하는 다수의 핫 셀 장치들이 존재한다. 기본 무선 커버리지를 제공하는 셀의 사용자 용량이 기준을 초과하는 경우, 상기 기본 무선 커버리지를 제공하는 셀은 모든 핫 셀 장치들로 동작 개시에 대한 명령을 위한 메시지를 송신한다. 그러나, 상기 기본 무선 커버리지를 제공하는 셀에 위치한 사용자들은 다수의 핫 셀들 중 하나 또는 일부로 스위치되고, 나머지 다른 핫 셀 들에는 사용자 용량이 존재하지 않는다. 즉, 모든 핫 셀 장치들의 동작 개시은 에너지 낭비를 야기한다.
둘째, 몇몇 핫 셀들은 상대적으로 큰 커버리지를 가지며, 나머지는 상대적으로 작은 커버리지를 가진다. 핫 셀에 의해 모니터링되는 IoT가 높은 경우, 상기 핫 셀의 커버리지가 상대적으로 작아서 사용자들이 다른 핫 셀에 의해 커버될 수 있더라도, 부적절한 셀 장치가 상술한 방법에 의해 동작 개시될 수 있다.
셋째, 핫 셀 장치가 동작 개시 명령을 수신하였을 때, 상기 핫 셀 장치는 셀 전체의 용량을 동작 개시, 예를 들어, 모든 안테나 포트들(antenna ports)을 이용 가능케 한다. 그러나, 이벤트의 통상적 절차에 따르면, 핫 셀로 스위치하는 사용자의 수는 초기에는 많지 아니하고, 따라서, 셀 전체의 용량을 동작 개시하는 것은 에너지 절약의 목적에 상충한다. 만일, 핫 셀 장치가 점진적으로 용량을 동작 개시할 수 있도록 구성되었다면, 기본 무선 커버리지를 제공하는 셀의 더 많은 수의 사용자들이 핫 셀로 스위치될 필요가 있을 때, 상기 기본 무선 커버리지를 제공하는 셀의 요청은 만족되지 아니할 수 있다.
상술한 바와 같이, 종래의 핫 셀 장치를 관리하는 기술은 에너지 낭비를 유발한다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선 접속 시스템에서 핫 셀 장치들을 관리하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 핫 셀 장치들을 관리하는 방법은, 적어도 하나의 핫 셀 장치의 위치 정보, 적어도 하나의 핫 셀의 타입 정보, 적어도 하나의 단말의 위치 정보, 핫 셀 장치에 의해 측정된 적어도 하나의 단말의 상향링크 신호 에너지 정보 중 적어도 하나를 수신하는 과정과, 상기 적어도 하나의 핫 셀 장치의 위치 정보, 상기 적어도 하나의 핫 셀의 타입 정보, 상기 적어도 하나의 단말의 위치 정보, 상기 적어도 하나의 단말의 상향링크 신호 에너지 정보 중 적어도 하나를 이용하여 동작 개시(open)될 핫 셀 장치를 결정하는 과정과, 상기 핫 셀 장치에게 동작 개시할 것을 지시하는 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 핫 셀 장치의 동작 방법은, 상기 핫 셀 장치의 위치 정보, 상기 핫 셀 장치가 속한 핫 셀의 타입 정보, 상기 핫 셀에 의해 측정된 적어도 하나의 단말의 상향링크 신호 에너지 중 적어도 하나를 송신하는 과정과, 상기 핫 셀 장치를 동작 개시할 것을 지시하는 메시지를 수신하는 과정과, 상기 핫 셀 장치를 동작 개시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3견지에 따르면, 핫 셀 장치들을 관리하는 장치는, 적어도 하나의 핫 셀 장치의 위치 정보, 적어도 하나의 핫 셀의 타입 정보, 적어도 하나의 단말의 위치 정보, 핫 셀 장치에 의해 측정된 적어도 하나의 단말의 상향링크 신호 에너지 정보 중 적어도 하나를 수신하는 통신부와, 상기 적어도 하나의 핫 셀 장치의 위치 정보, 상기 적어도 하나의 핫 셀의 타입 정보, 상기 적어도 하나의 단말의 위치 정보, 상기 적어도 하나의 단말의 상향링크 신호 에너지 정보 중 적어도 하나를 이용하여 동작 개시(open)될 핫 셀 장치를 결정하고, 상기 핫 셀 장치에게 동작 개시할 것을 지시하는 메시지를 송신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4견지에 따르면, 핫 셀 장치는, 상기 핫 셀 장치의 위치 정보, 상기 핫 셀 장치가 속한 핫 셀의 타입 정보, 상기 핫 셀에 의해 측정된 적어도 하나의 단말의 상향링크 신호 에너지 중 적어도 하나를 송신하고, 상기 핫 셀 장치를 동작 개시할 것을 지시하는 메시지를 수신하는 통신부와, 상기 핫 셀 장치를 동작 개시하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 핫 셀 장치들을 관리하는 기술은 기본 커버리지 셀의 사용자 용량을 나눌 수 있는 핫 셀 기지국을 동작 개시시킬 수 있고, 상기 기본 커버리지 셀에 의해 커버되는 모든 핫 셀 기지국들을 동작 개시하는 것을 회피할 수 있으며, 이로 인해, 에너지를 절약할 수 있다. 또는, 핫 셀 기지국이 동작 개시될 때, 상기 핫 셀 기지국에 의해 분담될 사용자 용량이 측정될 수 있으며, 이로 인해, 상기 핫 셀 기지국의 용량 일부를 동작 개시하게 할 수 있고, 이에 따라, 에너지 소모가 감소한다.
도 1은 종래 기술에 따른 다수의 셀들에 의해 반복적으로 커버되는(covered) 지역을 개략적으로 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 핫 셀 장치를 관리하는 절차를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 핫 셀 장치를 관리하기 위한 시그널링을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 핫 셀 장치를 관리하기 위한 시그널링을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 핫 셀 장치를 관리하기 위한 시그널링을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 제4실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 핫 셀 장치를 관리하기 위한 시그널링을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 셀 장치의 블록 구성을 도시하는 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 핫 셀 장치를 관리하는 기술에 대해 설명한다. 이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 LTE(Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 핫 셀 장치를 관리하는 절차를 도시하고 있다.
상기 도 2를 참고하면, 201단계에서, 핫 셀 장치는 상기 핫 셀 장치의 위치 정보(location information) 및 상기 핫 셀 장치가 속한 핫 셀의 타입 정보(type information)을 제1셀 장치로 송신한다. 상기 셀 장치는 기지국, eNB(evolved NodeB) 등으로 지칭될 수 있다. 이후, 202단계에서, 단말은 상기 단말의 위치 정보를 상기 제1셀 장치로 송신한다. 상기 단말은 UE(User Equipment)로 지칭될 수 있다. 이어, 203단계에서, 상기 제1셀 장치는 각 핫 셀 장치의 위치 정보, 각 핫 셀의 타입 정보, 단말들의 위치 정보를 이용하여 동작 개시(open)되기 적합한 핫 셀 장치를 선택하고, 상기 동작 개시(open)되기 적합한 핫 셀 장치로 동작 개시할 것을 지시한다. 상기 202단계는 상기 201단계에 앞서 수행될 수 있다.
상술한 상기 201단계는 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 위치 정보 및 상기 타입 정보는 상기 핫 셀이 동작 정지(close)된 후 송신되거나, 또는 X2 인터페이스(X2 interface) 설정 절차를 통해 송신되거나, S1 인터페이스(S1 interface) 메시지를 통해 송신될 수 있다. 상술한 상기 202단계에서, 상기 제1셀 장치는 상기 단말로 상기 단말의 위치 정보를 보고할 것을 직접 요청할 수 있다 또는, 상기 제1셀 장치는 상기 핫 셀로 상기 핫 셀 장치에 의해 커버되는 단말의 신호 에너지를 측정하고, 측정된 신호 에너지를 상기 제1셀 장치로 보고할 것을 요청할 수 있고, 이로 인해, 상기 핫 셀 장치로부터 보고된 신호 에너지에 따라, 상기 제1셀 장치는 상기 핫 셀 장치에 의해 커버되는 단말의 정보를 획득할 수 있다. 상술한 상기 203단계에서, 상기 제1셀 장치는 상기 핫 셀 장치에 의해 처리(undertook)되어야할 부하(load)를 지시하는 동작을 더 수행할 수 있다. 그리고, 상기 핫 셀 장치는 자신의 부하 용량(load capacity) 및 상기 지시에 따라 용량의 전부 또는 일부를 동작 개시(open)할 것을 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예는 핫 셀 장치를 관리하는 방법을 제공한다. 상기 핫 셀 장치를 관리하는 방법은 다음과 같다.
핫 셀 장치는 상기 핫 셀 장치의 위치 정보 및 핫 셀의 타입 정보를 제1셀 장치로 송신한다. 상기 제1셀 장치는 동작 정지(close)되고, 단말의 상향링크 신호를 측정하도록 될 핫 셀 장치를 구성하고, 상기 핫 셀 장치는 상기 단말의 상향링크 신호 에너지를 상기 제1셀 장치로 피드백한다. 상기 제1셀 장치는 각 핫 셀 장치의 위치 정보, 각 핫 셀의 타입 정보, 단말들의 상향링크 신호 에너지를 이용하여 동작 개시(open)되기 적합한 핫 셀 장치를 선택하고, 상기 동작 개시(open)되기 적합한 핫 셀 장치로 동작 개시할 것을 지시한다.
상술한 2가지 실시 예들 중, 상기 제1셀 장치는 획득된 정보에 따라 핫 셀 장치들의 전부 또는 일부를 동작 개시(open)할 것을 결정하고, 이로 인해 망 내 장치들의 에너지 소모가 감소할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 핫 셀 장치들을 관리하는 방법을 제안한다. 상기 핫 셀 장치를 관리하는 방법은 다음과 같다.
제1셀 장치는 핫 셀 장치로 동작 개시할 것을 지시하고, 상기 핫 셀 장치에 의해 처리되어야 할 부하(load)를 지시한다. 상기 핫 셀 장치는 자신의 부하 용량(load capacity) 및 상기 제1셀 장치에 의해 지시된 부하(load)에 따라 용량의 전부 또는 일부를 동작 개시한다. 여기서, 상기 하 셀 장치는 구체적인 요구에 따라 용량의 전부 또는 일부를 동작 개시할 수 있으며, 이로 인해, 핫 셀 장치들의 에너지가 절약된다.
이하, 본 발명은 구체적인 실시 예와 함께 상세히 설명된다.
제1실시 예는 다음과 같다.
본 발명의 제1실시 예는 도 1에 도시된 바와 같은 시스템에 적용될 수 있다. 시스템에서, 셀A(110)는 기본 커버리지 셀로서, 특정 지역을 위한 기본 무선 커버리지를 제공한다. 셀B(120), 셀C(130), 셀D(140), 셀D(150)는 상기 셀A(110)의 신호 커버리지 내에 위치한 핫 셀들로서, 보다 강화된 시스템 용량을 제공하기 위해 존재한다. 각 핫 셀은 사용자 용량이 작을 때 동작 정지(close)될 수 있고, 사용자 용량이 클 때 동작 개시될 수 있다. 상기 셀A(110)는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), GSM(Global System of Mobile communication)과 같은 종래의 무선 인터페이스 기술(radio interface technologies)을 채택하거나, 또는, LTE(Long Term Evolution) 접속 시스템 또는 다른 접속 시스템을 채택할 수 있다. 상기 핫 셀은 LTE 접속 시스템 또는 다른 접속 시스템이 될 수 있다.
핫 셀 장치가 동작 정지되면, 상기 핫 셀 장치는 기본 커버리지 셀 장치에게 상기 핫 셀 장치의 위치 정보 및 핫 셀의 타입 정보를 제공한다. 또는, 상기 핫 셀 장치는 상기 기본 커버리지 셀 장치로 이전의 단계에서 상기 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 핫 셀 장치는 X2 인터페이스가 설정될 때 또는 핸드오버 메시지를 통해 상기 정보를 제공할 수 있다. 후에, 상기 기본 커버리지 셀의 사용자 용량이 증가하면, 상기 기본 커버리지 셀 장치는 핫 셀 장치들의 위치 및 핫 셀들의 타입을 고려하여 어느 핫 셀이 동작 개시될지를 결정한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 핫 셀은 핫 셀 장치의 위치 정보 및 핫 셀의 타입 정보를 상기 핫 셀이 동작 정지될 때 제공한다. 이하 본 발명은 제1실시 예를 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 핫 셀 장치를 관리하기 위한 시그널링을 도시하고 있다.
상기 도 3을 참고하면, 301단계에서, 핫 셀 내의 사용자 수가 감소하고, 사용자 용량이 감소하고, 핫 셀들의 대부분 용량이 사용가능해진다. 상기 사용자 용량이 미리 정의된 임계치보다 낮아지면, 전기 에너지의 절약을 위하여, 핫 셀 장치는 무선 인터페이스에서의 송신 및 수신 동작을 정지한다.
동작 정지에 앞서, 연결 모드(connection mode)의 단말들이 남아 있다면, 상기 핫 셀에서의 상기 연결 모드의 사용자는 기본 커버리지 셀로 스위치된다. 이후, 상기 핫 셀 장치가 휴지 상태(close state)이고 사용자가 상기 핫 셀로의 스위치할 수 없음을 알리기 위해, 상기 핫 셀 장치는 상기 기본 커버리지 셀 장치로 셀 클로징 메시지(cell closing message)를 송신한다. 상술한 셀 클로징 메시지는 eNB 구성 갱신 메시지(eNB configuration update message)이거나, 또는, 새로이 정의된 셀 클로징 메시지일 수 있다. 상기 셀 클로징 메시지는 동작 정지될 핫 셀의 고유 식별자(unique identifier)를 포함한다. 상기 셀 클로징 메시지는 또한 상기 핫 셀 장치의 지리적 위치 정보를 포함할 수 있다. 상기 지리적 위치 정보는 경도 또는 위도 정보일 수 있다. 만일, GPS(Global Positioning System) 장치가 상기 핫 셀 장치에 설치된 경우, 정확한 경도 또는 위도 정보가 획득될 수 있다. 또는, 상기 핫 셀 장치의 지리적 위치 정보는 상기 핫 셀 장치에 미리 저장되어 있을 수 있다. 상기 핫 셀 장치가 한번 설치되면, 상기 핫 셀 장치의 위치는 고정인 것이 일반적이므로, 상기 핫 셀 장치의 상기 지리적 위치 정보는 인위적 수단 또는 운영 및 유지 장치에 의해 상기 핫 셀 장치에서 구성될 수 있다. 상기 셀 클로징 메시지는 또한 핫 셀의 셀 타입을 포함할 수 있다, 상기 셀 타입은 상기 핫 셀의 커버리지 영역 크기(coverage area size)를 지시한다. 서로 다른 셀 타입들에 대응되는 셀들은 서로 다른 커버리지 영역 크기를 가진다. 매크로셀(macro cell)의 커버리지 영역은 상대적으로 크고, 펨토셀(femtocell)의 커버리지 영역은 상대적으로 작다. 상기 셀 클로징 메시지에 포함되는 셀 타입은 셀의 커버리지 영역의 실제 지금 또는 반지름을 지시하거나, 또는, 셀의 커버리지 영역의 크기 등급(size grade)을 지시할 수 있다. 예를 들어, 상기 크기 등급은 미세(minuteness), 소형(smallness), 중형(middling), 대형(largeness) 등이 될 수 있다. 상기 셀 타입은 또한 서로 다른 셀 타입 명칭들, 예를 들어, 매크로셀(macro cell), 마이크로셀(micro cell), 피코셀(pico cell), 펨토셀(femtocell) 등 서로 다른 커버리지 영역들에 대응되는 서로 다른 셀 타입 명칭들로 설정될 수 있다.
302단계에서, 상기 셀 클로징 메시지가 상기 eNB 구성 갱신 메시지인 경우, 상기 셀 클로징 메시지를 수신한 후, 상기 기본 커버리지 셀은 eNB 구성 갱신 응답(eNB configuration update response) 메시지를 상기 핫 셀 장치로 송신한다. 상기 셀 클로징 메시지가 다른 메시지인 경우, 상기 기본 커버리지 셀은 해당 응답 메시지를 상기 핫 셀 장치로 송신한다. 상기 응답 메시지를 수신한 후, 상기 핫 셀 장치는 휴지 상태(close state)로 진입한다. 상기 휴지 상태(close state)의 상기 핫 셀 장치는 무선 인터페이스 신호의 송신 및 수신을 중단한다. 단, 상기 핫 셀 장치와 다른 eNB의 인터페이스 또는 CN(Core Network) 인터페이스와의 연결은 깨어지지 아니하고, 상기 핫 셀 장치는 다른 셀들 또는 상기 CN으로부터 송신되는 메시지를 수신할 수 있다.
303단계에서, 상기 기본 커버리지 셀 장치는, 단말이 어떤 측정을 수행할지 또는 측정 결과를 어떻게 보고할지를 구성하도록, 상기 단말로 측정 제어 메시지(measurement control message)를 송신한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 기본 커버리지 셀 장치는 상기 단말이 상기 단말의 지리적 위치를 측정하고, 상기 기본 커버리지 셀 장치로 측정한 지리적 위치를 보고하도록 상기 단말을 구성한다. 상기 303단계는 상기 301단계 및 상기 302단계에 앞서 수행될 수 있다.
304단계에서, 상기 단말은 상기 기본 커버리지 셀 장치로 측정 보고 메시지(measurement report message)를 송신한다. 상기 측정 보고 메시지는 상기 단말의 위치 정보, 예를 들어, GPS 위치 정보를 포함한다. 상기 기본 커버리지 셀 장치는 상기 단말의 위치 정보를 획득한다.
상기 기본 커버리지 셀의 사용자 용량이 증가하고, 미리 구성된 용량 임계치를 초과하면, 상기 기본 커버리지 셀 내의 일부 사용자들은 다른 셀들로 스위치하여야 한다. 획득한 상기 단말의 위치 정보에 따라, 상기 기본 커버리지 셀 장치는 단말들이 집중되어 있는 위치를 검출한다. 이때, 본 발명은 상기 단말들은 핫 에어리어에 집중되어 있고, 핫 셀이 상기 에어리어 설치되어 있으며, 상기 핫 셀은 현재 휴지 상태(close state)임을 가정한다. 만일, 상기 핫 셀이 동작 개시되어 있으면, 상기 사용자들은 상기 핫 셀로 스위치되며, 상기 기본 커버리지 셀의 사용자 용량은 감소될 수 있다. 따라서, 305단계에서 상기 기본 커버리지 셀 장치는 단말들의 위치 정보 및 상기 302단계에서 획득한 핫 셀 장치들의 위치 정보에 따라 동작 개시되기에 적합한 핫 셀 장치를 선택할 수 있다.
만일, 매우 근접하여 위치한 2개의 핫 셀 기지국들이 존재하고, 둘 중 하나가 상대적으로 큰 커버리지를 나머지 하나가 상대적으로 작은 커버리지를 가지는 경우, 상기 기본 커버리지 셀 기지국이 어느 핫 셀 장치를 동작 개시시킬지 판단할 때, 상기 기본 커버리지 기지국은 단말들의 위치 및 핫 셀 장치들의 위치 뿐 아니라 핫 셀의 커버리지 또한 참고한다. 상기 핫 셀의 커버리지의 크기는 상기 301단계에서 결정된 셀 타입에 기초하여 획득될 수 있다. 예를 들어, 셀B(120) 및 셀C(130)를 예로 들면, 상기 셀B(120)는 피코 셀이고 상기 셀C(130)는 펨토 셀로 가정한 경우, 상기 셀B(120)의 커버리지 반지름은 상기 셀C(130)의 커버리지 반지름보다 크다. 다수의 단말들이 상기 셀B(120) 및 상기 셀C(130)의 인근하여 위치한 경우, 평균적으로, 상기 셀C(130)로부터 상기 단말들까지의 거리가 상기 셀B(120)로부터의 거리보다 짧을 것이다. 이는, 상기 단말들이 상기 셀C(130)에 더 근접함을 뜻하며, 오직 거리 인자(distance factor)만이 고려된다면, 상기 셀C(130)가 동작 개시되고, 상기 단말들은 상기 셀C(130)로 스위칭할 것이다. 그러나, 상기 셀C(130)의 커버리지는 매우 작아서, 상기 셀C(130)가 동작 개시되는 경우, 상기 셀C(130)의 송신 신호는 상기 단말들에게 도달하지 아니할 수 있다. 이 경우, 상기 단말들은 상기 셀C(130)에 의해 송신되는 정보를 검출할 수 없고, 상기 기본 커버리지 셀 내의 단말들은 상기 셀C(130)로 스위칭할 수 없다. 즉, 상기 셀C(130)를 동작 개시하는 것은 상기 기본 커버리지 셀의 사용자 용량을 분담하지 못한다. 이때, 셀 타입들이 고려되어야 하며, 상기 셀B(120)가 동작 개시되어야 한다. 또는, 보다 안정적으로, 상기 셀B(120) 및 상기 셀C(130)가 모두 동작 개시될 수 있다.
이와 같이, 상기 기본 커버리지 셀 장치가 동작 개시되기 적절한 핫 셀 장치를 선택하는 때, 단말들의 위치 정보 및 각 핫 셀 장치의 위치 정보 뿐만 아니라, 핫 셀 장치의 커버리지, 즉, 핫 셀 장치의 타입 또한 고려되어야 함이 바람직하다.
306단계에서, 상기 기본 커버리지 셀 장치는, 선택된 핫 셀 장치에게 동작을 시작할 것을 지시하기 위해, 동작 개시 요청 메시지(opening request message)를 동작 개시하기로 선택된 핫 셀 장치로 송신한다.
307단계에서, 상기 동작 개시 요청 메시지를 수신한 상기 핫 셀 장치는 동작 개시되고, 동작 개시 응답 메시지(opening response message)를 상기 기본 커버리지 셀 장치로 피드백한다.
이후, 상기 기본 커버리지 셀 장치는 단말들의 측정 보고들을 수신하고, 상기 측정 보고들에 따라 상기 단말들은 새로이 동작 개시된 핫 셀로 핸드오버한다.
제2실시 예는 다음과 같다.
본 발명의 제2실시 예는 도 1에 도시된 바와 같은 시스템에 적용될 수 있다. 본 발명의 제2실시 예에 따르면, 핫 셀은 핫 셀 장치의 위치 정보 및 핫 셀의 타입 정보를 X2 인터페이스 설정 시 제공한다. 이하, 본 발명은 제2실시 예를 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 핫 셀 장치를 관리하기 위한 시그널링을 도시하고 있다.
401단계에서, 핫 셀 장치는 X2 설정 요청 메시지(X2 establishment request message)를 기본 커버리지 셀 장치로 송신한다. 상기 X2 설정 요청 메시지는 상기 핫 셀의 고유 식별자(unique identifier)를 포함한다. 상기 X2 설정 요청 메시지는 또한 상기 핫 셀 장치의 지리적 위치 정보를 포함할 수 있다. 상기 지리적 위치는 경도 또는 위도 정보를 포함한다. 상기 X2 설정 요청 메시지는 또한 상기 핫 셀의 셀 타입을 포함할 수 있고, 상기 셀 타입은 상기 핫 셀의 커버리지 영역 크기를 지시한다.
402단계에서, 상기 기본 커버리지 셀 장치는 X2 설정 응답 메시지(X2 establishment response message)를 상기 핫 셀 장치로 송신한다. 또는, 상기 401단계는 상기 기본 커버리지 셀 장치에 의해 시작될 수 있다. 이 경우, 상기 402단계에서, 상기 핫 셀의 고유 식별자, 상기 핫 셀 장치의 지리적 위치, 상기 핫 셀의 셀 타입을 포함하는 X2 설정 응답 메시지는 상기 핫 셀 장치에 의해 송신된다.
403단계에서, 상기 핫 셀의 사용자 용량이 임계치보다 낮아지면, 상기 핫 셀 장치는 동작 정지하고, 상기 기본 커버리지 셀 장치에게 휴지 상태(close state)임을 알리기 위하여, 상기 기본 커버리지 셀 장치로 셀 클로징 메시지(cell closing message)를 송신한다.
404단계에서, 상기 기본 커버리지 셀 장치는 상기 핫 셀 장치로 셀 클로징 응답 메시지(cell closing response message)를 송신한다.
405단계에서, 상기 기본 커버리지 셀 장치는 단말로 측정 제어 메시지(measurement control message)를 송신한다. 상기 측정 제어 메시지는 상기 단말이 무선을 측정할지, 측정 결과를 어떻게 보고할지를 구성하기 위해 사용된다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 기본 커버리지 셀 장치는 상기 단말이 상기 단말의 지리적 위치를 측정하고, 측정된 지리적 위치를 상기 기본 커버리지 셀 장치로 보고하도록 구성한다.
406단계에서, 상기 단말은 측정 보고 메시지(measurement report message)를 상기 기본 커버리지 셀 장치로 송신한다. 상기 측정 보고 메시지는 상기 단말의 위치 정보, 예를 들어, GPS 위치 정보를 포함한다. 상기 기본 커버리지 셀 장치는 상기 단말의 위치 정보를 획득한다.
407단계에서, 상기 기본 커버리지 셀의 사용자 용량이 임계치를 초과하면, 상기 기본 커버리지 셀 장치는, 다수의 단말들의 위치, 각 핫 셀 장치의 위치, 각 핫 셀의 타입에 따라, 동작 개시될 핫 셀을 결정한다. 어느 핫 셀이 동작 개시될지를 결정하는 절차는 상기 305단계에서 설명한 바와 동일하다. 예를 들어, 상기 기본 커버리지 셀 장치가 동작 개시되기 적절한 핫 셀 장치를 선택하는 때, 상기 기본 커버리지 셀 장치는 단말들의 위치 정보 및 각 핫 셀 장치의 위치 정보 뿐만 아니라, 핫 셀 장치의 커버리지, 즉, 핫 셀 장치의 타입 또한 고려한다.
408단계에서, 상기 기본 커버리지 셀 장치는, 선택된 핫 셀 장치에게 동작을 시작할 것을 지시하기 위해, 동작 개시 요청 메시지(opening request message)를 동작 개시하기로 선택된 핫 셀 장치로 송신한다.
409단계에서, 상기 동작 개시 요청 메시지를 수신한 상기 핫 셀 장치는 동작 개시되고, 동작 개시 응답 메시지(opening response message)를 상기 기본 커버리지 셀 장치로 피드백한다. 이후, 상기 기본 커버리지 셀 장치는 단말들의 측정 보고들을 수신하고, 상기 측정 보고들에 따라 상기 단말들은 새로이 동작 개시된 핫 셀로 스위칭된다.
또는, 각 핫 셀 장치의 위치 및 각 핫 셀의 타입은 S1 인터페이스를 통해 상기 기본 커버리지 셀 장치로 송신될 수 있다. 구체적으로, 상기 기본 커버리지 셀 장치가 주변에서 새로운 핫 셀을 검출한 경우, 상기 기본 커버리지 셀 장치는 eNB 구성 전송 메시지(eNB configuration transmission message)를 상기 핫 셀 장치로 송신하여 상기 핫 셀 장치의 전송 계층(transport layer) 주소를 획득할 것을 요청할 수 있다. 응답 메시지에서, 상기 핫 셀 장치는 상기 기본 커버리지 셀 장치에게 상기 핫 셀 장치의 위치 정보 및 상기 핫 셀의 타입 정보를 제공할 수 있다. 본 발명의 실시 예는 다른 S1 절차를 이용하는 것을 배제하지 아니한다. 예를 들어, 셀C가 핫 셀인 경우, 본 발명의 실시 예는 다음과 같다.
셀A는 eNB 구성 전송 메시지(eNB configuration transmission message)를 MME(Mobility Management Entity)로 송신하고, 상기 메시지는 상기 셀C의 기지국의 식별자를 포함한다. 상기 MME는 상기 메시지를 상기 셀C로 포워드(forward)한다. 상기 셀C는 eNB 구성 전송 메시지(eNB configuration transmission message)를 상기 MME로 송신하고, 상기 메시지는 상기 셀C의 기지국의 전송 계층 주소를 포함한다. 또한, 상기 메시지는 상기 셀C의 타입 및 상기 셀C의 기지국의 위치를 포함한다. 상기 MME는 상기 셀A에게 상기 메시지를 포워드한다.
또는, 상기 셀C는 eNB 구성 전송 메시지(eNB configuration transmission message)를 상기 MME로 송신하고, 상기 메시지는 상기 셀C의 식별자를 포함한다. 또한, 상기 메시지는 상기 셀C의 타입 및 상기 셀C의 기지국의 위치를 포함한다. 상기 MME는 상기 메시지를 상기 셀A로 포워드한다. 상기 셀A는 eNB 구성 전송 메시지(eNB configuration transmission message)를 상기 MME로 송신하고, 상기 메시지는 상기 셀C의 기지국의 전송 계층 주소를 포함한다. 상기 MME는 상기 메시지를 상기 셀C로 포워드한다.
상기 셀A가 상기 셀C의 셀 타입 및 위치를 획득하고, 이후 어느 핫 셀이 동작 개시될지를 결정하는 단계는 상기 제1실시 예에서 설명한 바와 같다.
제3실시 예는 다음과 같다.
본 발명의 제3실시 예는 도 1에 도시된 바와 같은 시스템에 적용될 수 있다. 이하, 본 발명은 제3실시 예를 도면을 참고하여 상세히 설명한다..
도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 핫 셀 장치를 관리하기 위한 시그널링을 도시하고 있다.
상기 도 5를 참고하면, 501단계에서, 핫 셀의 용량이 일정 시간 구간 동안 아이들 상태(idle state)에 있고, 에너지를 절약하기 위해, 상기 핫 셀 장치는 무선 인터페이스에서의 송신 기능을 중지한다. 그리고, 상기 핫 셀 장치는, 기본 커버리지 셀 장치로 상기 핫 셀의 휴지 상태(close state)를 알리기 위해, 상기 기본 커버리지 셀 장치로 셀 클로징 메시지(cell closing message)를 송신한다. 상기 셀 클로징 메시지는 상기 동작 정지된 핫 셀의 고유 식별자를 포함한다. 상기 셀 클로징 메시지는 또한 상기 핫 셀 장치의 지리적 위치를 포함한다. 상기 지리적 위치는 위도 또는 경도 정보일 수 있다. 상기 셀 클로징 메시지는 또한 상기 핫 셀의 셀 타입을 포함하고, 상기 셀 타입은 상기 핫 셀의 커버리지 영역 크기를 지시한다.
502단계에서, 상기 기본 커버리지 셀 장치는 상기 핫 셀 장치로 셀 클로징 응답 메시지(cell closing response message)를 송신한다. 상기 셀 클로징 응답 메시지는 상기 기본 커버리지 셀의 반송파 주파수 정보(carrier frequency information)를 포함하고, 상기 반송파 주파수 정보는 상향링크 무선 주파수의 시리얼 번호(serial number of uplink radio frequency) 및 상향링크 대역폭(uplink bandwidth)을 포함한다. 상기 시리얼 번호를 이용하여, 대응되는 상향링크 반송파 주파수가 찾아질 수 있다. 상기 대역폭의 단위는 무선 자원 블록(radio resource block)이다. 상기 반송파 주파수 정보를 이용하여, 상기 핫 셀 장치는 상기 상향링크 반송파 주파수에서 상향링크 신호들을 수신할 수 있다. 상기 셀 클로징 응답 메시지는 또한 핫 셀 장치에게 동작 정지 후에 단말들의 신호 에너지를 측정하고, 측정 결과를 보고할 것을 지시하는 지시자를 포함한다. 이때, 상기 단말은 상기 기본 커버리지 셀에 접속함으로써 서비스를 제공받고, 상기 핫 셀 장치는 상기 기본 커버리지 셀의 상향링크 반송파 주파수에서 단말들의 신호를 모니터링할 것을 요구받는다. 상기 핫 셀 장치가 동작 정지된 후, 상기 핫 셀 장치는 상기 기본 커버리지 셀의 상향링크 반송파 주파수에서 상향링크 신호를 수신하고, IoT를 측정한다. 만일, 상기 IoT가 높으면, 이는 상기 핫 셀 장치의 지리적 위치 근처의 사용자 용량이 큼을 의미한다.
503단계에서, 상기 핫 셀 장치는 구성에 따라 사용자들의 신호 에너지에 대한 측정 결과를 보고한다. 상기 핫 셀 장치는 상기 기본 커버리지 셀 장치로 측정 결과를 보고해야 하며, 상기 보고 메커니즘(mechanism)은 이벤트 트리거링(event triggering), 주기적 보고(periodic report) 또는 상기 기본 커버리지 셀 장치가 측정 결과를 요청하는 메시지를 송신하는 것에 따를 수 있다. 서로 다른 보고 메커니즘에 따라, 상기 셀 클로징 메시지는 다음과 같은 정보를 더 포함할 수 있다. 상기 셀 클로징 메시지는 임계치를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 핫 셀 장치는 IoT와 같은 사용자들의 신호 에너지를 측정하고, 상기 IoT가 상기 임계치를 초과하면, 상기 핫 셀 장치는 상기 기본 커버리지 셀 장치로의 보고를 시작한다. 상기 셀 클로징 메시지는 측정 결과를 보고하는 주기 T를 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 핫 셀 장치는 상기 T에 따라 주기적으로 측정 결과를 보고한다.
504단계에서, 상기 기본 커버리지 셀의 사용자 용량이 증가하여 미리 구성된 용량 임계치를 초과한다. 상기 기본 커버리지 셀의 일부 사용자들은 다른 셀들로 스위치되어야 한다. 만일, 상기 기본 커버리지 셀이 핫 셀들로부터 IoT 보고를 수신하고, 핫 셀들에 의해 보고된 몇몇 IoT들 중 하나가 더 큼을 확인한 경우, 이는 상기 핫 셀들의 사용자 용량이 큼을 의미하며, 이에 따라, 상기 기본 커버리지 셀은 상기 몇몇 핫 셀들 중 하나를 동작 개시할 것을 우선적으로 시도한다.
실제 구현에 있어서, 2개의 핫 셀들의 지리적 위치는 서로 더 가까울 수 있다. 이때, 핫 셀들의 IoT 결과만에 기초하여 동작 개시될 핫 셀을 결정할 수 없고, 핫 셀 장치들의 위치 및 핫 셀들의 타입들이 함께 고려됨이 바람직하다. 예를 들어, 셀B 및 셀C가 인접하여 설치되고, 상기 셀B는 피코셀, 상기 셀C는 펨토셀, 상기 셀B의 커버리지 반지름은 상기 셀C의 커버리지 반지름보다 클 수 있다. 상기 셀B에 의해 측정된 IoT는 상기 셀C에 의해 측정된 IoT에 비하여 작고, IoT들 만이 고려되면, 상기 기본 커버리지 셀은 상기 셀C의 인근에 많은 사용자 용량이 존재한다고 판단하고, 상기 셀C가 동작 개시되고, 이에 따라, 상기 기본 커버리지 셀 내의 단말들은 상기 셀C로 스위칭될 것이다. 그러나, 상기 셀C의 커버리지는 매우 작고, 상기 셀C가 동작 개시되면, 상기 셀C의 송신 신호는 상기 단말들로 도달될 수 없고, 상기 단말들은 상기 셀C에 의해 송신되는 정보를 검출할 수 없고, 상기 단말에 의해 상기 기본 커버리지 셀로 송신되는 측정 보고들이 상기 셀C의 신호에 대한 측정 보고를 포함하지 아니하며, 이로 인해, 상기 기본 커버리지 셀 내의 상기 단말들은 상기 셀C로 스위치될 수 없다.
즉, 상기 셀C를 동작 개시하는 것은 상기 기본 커버리지 셀의 사용자 용량을 분담하지 못한다. 이때, 핫 셀 장치들의 위치 및 셀 타입들이 고려되어야 하며, 상기 셀B가 동작 개시되어야 한다. 또는, 보다 안정적으로, 상기 셀B 및 상기 셀C가 모두 동작 개시될 수 있다.
기본 커버리지 셀이 핫 셀들의 측정 보고들을 수신하지 못한 경우, 상기 기본 커버리지 셀은, 응답 메시지를 통해 측정 결과를 제공할 것을 핫 셀들로 요청하기 위해, 측정 보고 요청 메시지(measurement result request message)를 모든 핫 셀들로 송신할 수 있다. 어느 핫 셀을 동작 개시할지 결정하는 때, 상기 기본 커버리지 셀은 상기 측정 결과들, 핫 셀 장치들의 위치, 핫 셀들의 타입들을 고려함이 바람직하다. 상기 결정 절차는 상술한 바와 동일하다.
505단계에서, 상기 기본 커버리지 셀은 선택된 핫 셀로 셀 동작 개시 요청 메시지(cell opening request message)를 송신한다. 506단계에서, 상기 셀 동작 개시 요청 메시지를 수신한 상기 핫 셀 장치는 동작 개시되고, 상기 핫 셀은 동작 상태(work state)로 변환된다. 그리고, 상기 핫 셀 장치는 무선 인터페이스를 통해 신호를 송신 및 수신한다. 상기 핫 셀 장치는 상기 기본 커버리지 셀 장치로 또한 동작 개시 응답 메시지(opening response message)를 송신한다.
이후, 상기 기본 커버리지 셀 내의 단말들은 이웃 셀들의 신호를 측정하고, 단말이 새로이 동작 개시된 핫 셀의 기지국의 인근에 위치하면, 상기 단말은 상기 핫 셀의 신호를 측정하고, 상기 기본 커버리지 셀로 측정 보고를 송신한다. 상기 측정 보고에 따라, 상기 기본 커버리지 셀 내의 단말들은 상기 새로이 동작 개시된 셀로 스위칭되고, 이로 인해 상기 기본 커버리지 셀의 부하(load)가 감소한다. 상기 측정 절차는 상술한 바와 같다.
본 발명의 실시 예에 따라, 상기 기본 커버리지 셀 장치는 상기 501단계의 셀 클로징 메시지를 통해 핫 셀 장치의 위치 및 핫 셀의 타입을 획득한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 기본 커버리지 셀은 이전 절차를 통해, 예를 들어, X2 인터페이스 설정 시, 또는 S1 인터페이스를 통해, 상기 정보를 획득할 수 있다.
제4실시 예는 다음과 같다.
상술한 3가지 실시 예들에서, 상기 핫 셀 장치가 동작 정지된 후, 기본 커버리지 셀 장치에 의해 송신된 셀 동작 개시 요청 메시지(cell opening request message)가 수신되면, 핫 셀 장치는 완전히 동작 개시된다. 상기 핫 셀 장치가 동작 개시되는 초기 단계에서, 상기 핫 셀로 스위치되는 단말의 숫자는 많이 아니할 수 있다. 그러므로, 상기 셀 동작 개시 요청 메시지를 수신한 때, 상기 핫 셀 장치는 실제 조건을 고려하여 일부만 또는 전체를 동작 개시할 수 있다. 이에 따라, 에너지 절약이 이루어진다. 이하 본 발명은 제4실시 예를 설명한다.
도 6은 본 발명의 제4실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 핫 셀 장치를 관리하기 위한 시그널링을 도시하고 있다. 초기 단계에서, 상기 핫 셀 장치는 휴지 상태(close state)이다.
상기 도 6을 참고하면, 601단계에서, 기본 커버리지 셀의 사용자 용량이 증가하여 미리 정의된 임계치를 초과한다. 기본 커버리지 셀 장치는 기본 커버리지 셀에 의해 커버되는 다른 셀들에게 동작 개시을 지시함이 바람직하다. 상기 기본 커버리지 셀은 본 발명의 실시 예에 따라 동작 개시되어야 할 핫 셀 장치를 결정하고, 결정된 핫 셀 장치로 동작 개시할 것을 지시하는 셀 동작 개시 메시지(cell opening message)를 송신한다. 또는, 상기 기본 커버리지 셀은 모든 핫 셀 장치들로 무선 인터페이스의 송신 및 수신 기능을 동작 개시할 것을 지시하는 메시지를 송신할 수 있다.
상기 셀 동작 개시 메시지는 메시지를 수신하는 핫 셀에 의해 처리되어야 할 사용자 용량을 포함할 수 있다. 상기 사용자 용량은 상기 기본 커버리지 셀이 다른 핫 셀들에 의해 부담될(bear) 부하를 지시한다. 예를 들어, 상기 사용자 용량은 절대적 부하(absolute load), 또는, 기본 커버리지 셀의 용량 등급(capacity grade) 및 다른 핫 셀에 의해 처리될 용량 값(capacity value)을 지시할 수 있다. 셀들의 용량 등급들은 총 전송 자원(total transmission resource)에 따라 등급 매겨진다. 예를 들어, 등급 1은 가장 작은 셀 용량을, 등급 100은 가장 큰 셀 용량을 나타낼 수 있다. 셀의 실제 용량은 셀의 용량 등급에 비례한다. 상기 셀의 실제 용량은 상기 셀의 용량 등급에 따라 계산될 수 있다. 상기 다른 핫 셀에 의해 처리될 용량 값은 기본 커버리지 셀의 실제 용량에서 분담할 부하의 비율을 지시할 수 있다. 기본 커버리지 셀의 용량 등급 및 다른 핫 셀에 의해 처리될 용량 값에 따라, 상기 핫 셀에 의해 처리될 부하가 계산될 수 있다.
602단계에서, 상기 핫 셀 장치는 상기 기본 커버리지 셀 장치로 셀 동작 개시 응답 메시지(cell opening response message)를 송신한다. 603단계에서, 상기 기본 커버리지 셀에 의해 지시된 사용자 용량 정보 및 상기 핫 셀 장치 자신의 부하 용량(load capacity)에 따라, 상기 핫 셀 장치는 부분적으로 또는 완전하기 동작 개시된다. 상기 기본 커버리지 셀이 다른 셀에게 나눌 것을 요청하는 사용자 용량이 상기 핫 셀 장치의 용량 일부를 동작 개시할 때 만족되는 경우, 상기 핫 셀 장치는 먼저 용량의 일부를 동작 개시하고, 이를 통해 상기 핫 셀 장치의 에너지가 절약될 수 있다. 용량의 일부를 동작 개시함은 상기 셀이 낮은 대역폭(low bandwidth)를 사용함을 의미하거나, 송신 안테나 포트를 줄임을 의미하거나, 임계치 이상의 양으로 더 많은 MBSFN(Multicast-Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임(subframe)을 구성하는 것을 의미한다. 사용자 용량이 증가하면, 상기 핫 셀은 더 많은 자원을 제공하기 위해 점진적으로 모든 용량을 동작 개시한다.
예를 들어, 상기 기본 커버리지 셀의 용량 등급이 10이고, 분담될 용량 값이 10%이면, 핫 셀의 용량 등급은 2이다. 상기 용량 등급 10에 대응되는 총 용량은 용량 등급 2에 대응되는 총 용량의 5배이다. 상기 핫 셀이 대역폭의 절만만을 구성하여 상기 기본 커버리지 셀이 상기 핫 셀에게 요구하는 사용자 용량을 제공할 수 있는 경우, 상기 핫 셀은 대역폭의 반 만을 구성할 수 있다.
604단계에서, 필요에 따라, 상기 핫 셀 장치는 상기 기본 커버지리 셀 장치로 eNB 구성 갱신 메시지(eNB configuration update message)를 송신한다. 상기 eNB 구성 갱신 메시지는 새로운 안테나 포트와 같은 새로운 구성 정보, 새로운 MBSFN 서브프레임 구성 정보 등을 포함할 수 있다. 만일, 상기 기본 커버리지 셀 장치로 이전에 송신된 구성 정보와 상기 eNB 구성 갱신 메시지에 포함된 정보가 동일한 경우, 상기 604단계 및 이하 604단계는 생략될 수 있다.
605단계에서, 상기 기본 커버리지 셀 장치는 상기 핫 셀 장치로 eNB 구성 응답 메시지(eNB configuration response message)를 송신한다.
본 발명은 핫 셀 장치들을 관리하는 실시 예들을 설명하였다. 상술한 실시 예들에서, 상기 기본 커버리지 셀이 핫 셀 장치들을 관리하는 주된 객체로서 설명되었다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 다른 셀 장치도 상기 핫 셀 장치들을 관리하는 주된 객체가 될 수 있고, 상기 셀 장치의 기능은 상술한 상기 기본 커버리지 셀의 기능과 동일할 수 있다.
결론적으로, 본 발명에서 제안하는 핫 셀 장치들을 관리하는 기술은 기본 커버리지 셀의 사용자 용량을 나눌 수 있는 핫 셀 기지국을 동작 개시시킬 수 있고, 상기 기본 커버리지 셀에 의해 커버되는 모든 핫 셀 기지국들을 동작 개시하는 것을 회피할 수 있으며, 이로 인해, 에너지를 절약할 수 있다. 또는, 핫 셀 기지국이 동작 개시될 때, 상기 핫 셀 기지국에 의해 분담될 사용자 용량이 측정될 수 있으며, 이로 인해, 상기 핫 셀 기지국의 용량 일부를 동작 개시하게 할 수 있고, 이에 따라, 에너지 소모가 감소한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 셀 장치의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 셀 장치는 무선통신부(710), 백홀통신부(720), 제어부(730)를 포함하여 구성된다.
상기 무선통신부(710)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 무선통신부(710)는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 무선통신부(710)는 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(Digital to Analog Convertor), ADC(Analog to Digital Convertor) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선통신부(710)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, OFDM(Orthgonal Frequency Division Multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 무선통신부(710)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산 및 CP(Cyclic Prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 무선통신부(710)은 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 백홀통신부(720)는 다른 노드들(예 : 다른 셀 장치, MME 등)과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 상기 백홀통신부(720)는 상기 셀 장치에서 상기 다른 노드로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 예를 들어, 상기 백홀통신부(720)는 X2 인터페이스 및 S1 인터페이스를 지원한다.
상기 제어부(730)는 상기 셀 장치의 전반적인 기능을 제어한다. 특히, 상기 셀 장치가 기본 커버리지 셀 장치인 경우, 상기 제어부(730)는 본 발명의 실시 예에 따라 핫 셀 장치들을 제공하기 위한 기능을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(730)는 상기 무선통신부(710) 및 상기 백홀통신부(720)를 통해 적어도 하나의 핫 셀 장치의 위치 정보, 적어도 하나의 핫 셀의 타입 정보, 적어도 하나의 단말의 위치 정보, 핫 셀 장치에 의해 측정된 적어도 하나의 단말의 상향링크 신호 에너지 정보 중 적어도 하나를 수신한다. 그리고, 상기 제어부(730)는 상기 적어도 하나의 핫 셀 장치의 위치 정보, 상기 적어도 하나의 핫 셀의 타입 정보, 상기 적어도 하나의 단말의 위치 정보, 상기 적어도 하나의 단말의 상향링크 신호 에너지 정보 중 적어도 하나를 이용하여 동작 개시(open)될 핫 셀 장치를 결정한 후, 상기 백홀통신부(720)를 통해 상기 핫 셀 장치에게 동작 개시할 것을 지시하는 메시지를 송신한다. 또한, 상기 셀 장치가 핫 셀 장치인 경우, 상기 제어부(730)는 본 발명의 실시 예에 따라 동작 개시 또는 동작 정지되도록 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(730)는 상기 백홀통신부(720)를 통해 상기 핫 셀 장치의 위치 정보, 상기 핫 셀 장치가 속한 핫 셀의 타입 정보, 상기 핫 셀에 의해 측정된 적어도 하나의 단말의 상향링크 신호 에너지 중 적어도 하나를 송신하고, 상기 핫 셀 장치를 동작 개시할 것을 지시하는 메시지를 수신한 후, 상기 핫 셀 장치를 동작 개시하도록 제어한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (26)

  1. 무선 통신 시스템에서 기본 기지국이 다수의 기지국들을 관리하는 방법에 있어서,
    제1 기지국의 상태가 동작 개시(open)에서 동작 정지(close)로 변경될 때 상기 제1 기지국으로부터 상기 제1 기지국의 셀 커버리지의 크기와 관련된 상기 제1 기지국의 타입 정보를 수신하는 과정과,
    제2 기지국의 상태가 동작 개시에서 동작 정지로 변경될 때 상기 제2 기지국으로부터 상기 제2 기지국의 셀 커버리지의 크기와 관련된 상기 제2 기지국의 타입 정보를 수신하는 과정과,
    상기 제1 기지국의 타입 정보 및 상기 제2 기지국의 타입 정보를 이용하여 상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국 중 동작 개시될 기지국으로 상기 제1 기지국을 결정하는 과정과,
    상기 제1 기지국에게 동작 개시할 것을 지시하는 메시지를 송신하는 과정을 포함하고,
    상기 제1 기지국의 셀 커버리지의 크기는, 상기 제2 기지국의 셀 커버리지의 크기와 다른 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기지국으로 상기 제1 기지국에 의해 처리될 부하를 지시하는 과정을 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    동작 정지하고, 적어도 하나의 단말의 상향링크 신호 에너지를 측정하도록 상기 제1 기지국을 구성하는 과정을 더 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기지국의 상기 타입 정보는, 셀 클로징 메시지를 통해 수신되는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 셀 클로징 메시지는, X2 인터페이스 설정 과정에서 수신되는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기지국의 상기 타입 정보는, eNB 구성 전송 메시지(evolved NodeB configuration transmission message)를 통해 수신되며,
    상기 eNB 구성 전송 메시지는 MME(mobility management entity)를 통해 수신되는 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 제1 기지국의 동작 방법에 있어서,
    상기 제1 기지국의 상태가 동작 개시(open)에서 동작 정지(close)로 변경될 때 상기 제1 기지국의 셀 커버리지의 크기와 관련된 상기 제1 기지국의 타입 정보를 기본 기지국에게 송신하는 과정과,
    동작 개시할 것을 지시하는 메시지를 상기 기본 기지국으로부터 수신하는 과정을 포함하고,
    상기 제1 기지국의 타입 정보 및 제2 기지국의 셀 커버리지의 크기와 관련된 상기 제2 기지국의 타입 정보는, 상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국 중 상기 제1 기지국을 동작 개시될 기지국으로 결정하기 위해 이용되고,
    상기 제1 기지국의 셀 커버리지의 크기는, 상기 제2 기지국의 셀 커버리지와 다른 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 메시지는, 상기 제1 기지국에 의해 처리될 부하를 지시하는 정보를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 기지국의 부하 용량 및 상기 메시지에 의해 지시되는 상기 부하에 기초하여 용량 일부를 동작 개시할지 전부를 동작 개시할지 여부를 판단하는 과정을 더 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 용량 일부를 동작 개시함은, 대역폭의 일부를 사용하는 것, 송신 안테나들의 일부를 사용하는 것, 임계치 이상의 양으로 MBSFN(multicast-broadcast single frequency network) 서브프레임을 구성하는 것 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 기지국의 타입 정보는, 셀 클로징 메시지를 통해 송신되는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 셀 클로징 메시지는, X2 인터페이스 설정 과정에서 송신되는 방법.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 제1 기지국의 타입 정보는, eNB 구성 전송 메시지(evolved NodeB configuration transmission message)를 통해 송신되며,
    상기 eNB 구성 전송 메시지는 MME(mobility management entity)를 통해 송신되는 방법.
  14. 무선 통신 시스템에서 기본 기지국이 다수의 기지국들을 관리하는 장치에 있어서,
    제1 기지국의 상태가 동작 개시(open)에서 동작 정지(close)로 변경될 때 상기 제1 기지국으로부터 상기 제1 기지국의 셀 커버리지의 크기와 관련된 상기 제1 기지국의 타입 정보를 수신하고, 제2 기지국의 상태가 동작 개시에서 동작 정지로 변경될 때 상기 제2 기지국으로부터 상기 제2 기지국의 셀 커버리지의 크기와 관련된 상기 제2 기지국의 타입 정보를 수신하는 통신부와,
    상기 제1 기지국의 타입 정보 및 상기 제2 기지국의 타입 정보를 이용하여 상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국 중 동작 개시될 기지국으로 상기 제1 기지국을 결정하는 제어부를 포함하고,
    상기 통신부는, 상기 제1 기지국에게 동작 개시할 것을 지시하는 메시지를 송신하고,
    상기 제1 기지국의 셀 커버리지의 크기는, 상기 제2 기지국의 셀 커버리지의 크기와 다른 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 기지국으로 상기 제1 기지국에 의해 처리될 부하를 지시하는 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는, 동작 정지하고, 적어도 하나의 단말의 상향링크 신호 에너지를 측정하도록 상기 제1 기지국을 구성하는 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 기지국의 상기 타입 정보는, 셀 클로징 메시지를 통해 수신되는 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 셀 클로징 메시지는, X2 인터페이스 설정 과정에서 수신되는 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제1 기지국의 타입 정보는, eNB 구성 전송 메시지(evolved NodeB configuration transmission message)를 통해 수신되며,
    상기 eNB 구성 전송 메시지는 MME(mobility management entity)를 통해 수신되는 장치.
  20. 무선 통신 시스템에서 제1 기지국에 있어서,
    상기 제1 기지국의 상태가 동작 개시(open)에서 동작 정지(close)로 변경될 때 상기 제1 기지국의 셀 커버리지의 크기와 관련된 상기 제1 기지국의 타입 정보를 기본 기지국에게 송신하고, 동작 개시할 것을 지시하는 메시지를 상기 기본 기지국으로부터 수신하는 통신부를 포함하고,
    상기 제1 기지국의 타입 정보 및 제2 기지국의 셀 커버리지의 크기와 관련된 상기 제2 기지국의 타입 정보는, 상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국 중 상기 제1 기지국을 동작 개시될 기지국으로 결정하기 위해 이용되고,
    상기 제1 기지국의 셀 커버리지의 크기는, 상기 제2 기지국의 셀 커버리지의 크기와 다른 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 메시지는, 상기 제1 기지국에 의해 처리될 부하를 지시하는 정보를 포함하는 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 기지국의 부하 용량 및 상기 메시지에 의해 지시되는 상기 부하에 기초하여 용량 일부를 동작 개시할지 전부를 동작 개시할지 여부를 판단하는 제어부를 더 포함하는 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 용량 일부를 동작 개시함은, 대역폭의 일부를 사용하는 것, 송신 안테나들의 일부를 사용하는 것, 임계치 이상의 양으로 MBSFN(multicast-broadcast single frequency network) 서브프레임을 구성하는 것 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 제1 기지국의 타입 정보는, 셀 클로징 메시지를 통해 송신되는 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 셀 클로징 메시지는, X2 인터페이스 설정 과정에서 송신되는 장치.
  26. 제20항에 있어서,
    상기 제1 기지국의 타입 정보는, eNB 구성 전송 메시지(evolve NodeB configuration transmission message)를 통해 송신되며,
    상기 eNB 구성 전송 메시지는 MME(mobility management entity)를 통해 송신되는 장치.
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