KR101909276B1 - Method and apparatus for processing cell redirection considering optimization femto cell throughput - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템 환경에서 펨토셀의 용량 최적화를 고려하여 셀 리다이렉션(Redirection) 처리를 수행하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 펨토셀과 매크로셀이 중첩된 이동통신 환경에서, 펨토셀의 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리를 수행하는 방법으로서, (a) 이동통신 단말이 펨토셀로 접속을 시도하는 단계; (b) 접속하려는 펨토셀의 펨토 AP(Access Point)가 최대 수용 가능 단말수 제한 상태인지 판단하는 단계; (c) 제한 상태일 경우, 상기 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 줄이는 단계; (d) 상기 접속 시도 중인 이동통신 단말에 셀 리다이렉션(redirection) 지시 메시지를 전송하는 단계; 및 (e) 상기 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 원상태로 복귀하는 단계;를 포함하는 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 방법이 개시된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of performing cell redirection processing considering capacity optimization of a femtocell in a mobile communication system environment and an apparatus therefor.
According to the present invention, there is provided a method of performing cell redirection considering capacity optimization of a femtocell in a mobile communication environment in which a femtocell and a macro cell are overlapped, the method comprising the steps of: (a) attempting to connect to a femtocell by a mobile communication terminal; (b) determining whether a femto access point (AP) of a femtocell to be connected is in a limited maximum number of accommodable terminals; (c) reducing the radio frequency output of the femto AP when in a restricted state; (d) transmitting a cell redirection instruction message to the mobile communication terminal in the connection attempt; And (e) restoring the radio frequency output of the femto AP to the original state.

Description

펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 방법 및 장치{Method and apparatus for processing cell redirection considering optimization femto cell throughput}[0001] The present invention relates to a method and an apparatus for processing a cell redirection considering optimization of a femtocell capacity,

본 발명은 펨토셀(Femto Cell) 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동통신 시스템 환경에서 펨토셀의 용량 최적화를 고려하여 셀 리다이렉션(Redirection) 처리를 수행하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a femtocell technique, and more particularly, to a method and a device for performing cell redirection considering capacity optimization of a femtocell in a mobile communication system environment.

펨토 셀(Femto Cell)은 펨토 기지국(Femto AP)을 통해 기존의 이동통신서비스 반경보다 훨씬 작은 지역을 대상으로 이동통신서비스를 제공하는 기술이다. 펨토 셀은 주로 가정이나 빌딩 내부와 같이 매크로 셀(Macro Cell)의 전파가 열화되는 지역이나 음영 지역에서 이동통신서비스의 품질을 보장하기 위한 목적으로도 사용되며, 펨토존 서비스 등을 통하여 저렴한 요금을 제공하는 수단으로도 사용할 수 있다. 또한, 펨토 셀은 코어망(Core Network)과의 연결을 위해 범용 인터넷 회선을 이용하기 때문에 설치 비용 및 유지 보수 비용이 저렴하고, 인터넷 회선이 설치된 지역은 어디에서나 설치할 수 있기 때문에 이동성이 뛰어난 장점이 있다.A femtocell is a technology for providing mobile communication services through a femto base station (Femto AP) to an area that is much smaller than the existing mobile communication service radius. The femtocell is mainly used for guaranteeing the quality of mobile communication service in a region where the propagation of a macrocell is deteriorated, such as in a home or a building, or in a shaded area. It can also be used as a means of providing. In addition, since femtocell uses a general Internet line for connection with a core network, installation cost and maintenance cost are low, and since an area where an Internet line is installed can be installed anywhere, have.

일반적으로 펨토 셀의 펨토 기지국은 작은 커버리지를 갖기 때문에 적은 수의 동시 사용자 수만을 지원한다. 따라서 몇몇의 사용자들이 펨토 셀의 펨토 기지국에 접근하여 동시에 호를 시도하면 용량이 초과되는 일이 많이 발생하게 된다.In general, a femto cell femto base station supports only a small number of concurrent users since it has a small coverage. Therefore, when several users access a femto cell femto base station and attempt a call at the same time, the capacity is often exceeded.

이에 따라 단말이 펨토 셀의 펨토 기지국에 접속을 요청할 때 펨토 기지국이 동시에 지원할 수 있는 용량이 초과되면 더 이상 사용자 수를 수용하지 못하기 때문에 새로 접속을 요청하는 단말 사용자의 연결을 해제시키게 된다. 이렇게 펨토 셀로 접속하지 못하고 연결 해제된 단말 사용자는 주변 매크로 셀로 접속하여 통신 서비스를 이용하도록 매크로 셀로의 리다이렉션 처리가 이루어진다.Accordingly, when a terminal requests a connection to a femto base station of a femto cell, if the capacity that can be simultaneously supported by the femto base station is exceeded, the terminal can no longer accept the number of users, and thus disconnects the terminal user requesting a new connection. The terminal user who can not connect to the femtocell in this way and disconnected is connected to the surrounding macrocell to perform the redirection to the macrocell so as to use the communication service.

이와 같이, 현재의 펨토 셀과 매크로 셀이 중첩된 이동통신 환경에서, 펨토 셀 커버리지 영역으로 진입한 이동통신 단말이 수용 용량이 초과된 펨토 셀로 접속을 요청할 경우, 접속 요청 순서에 따라 마지막 요청을 시도한 단말이 매크로 셀로 리다이렉션 처리되는 것이 지금까지의 프로세스이다.In this manner, in a mobile communication environment in which a current femtocell and a macro cell are overlapped, when a mobile communication terminal entering a femtocell coverage area requests a connection to a femtocell whose capacity is exceeded, It is a process so far that the terminal is redirected to a macro cell.

이러한 경우, 펨토 셀 최외곽에 위치하며, 펨토 셀에 접속되어 펨토 셀 서비스를 받고 있는 이동통신 단말이 존재할 경우, 펨토 셀의 전체 용량(Throughput)을 하락시키고 있지만, 접속 시도 순서에 의해서만 매크로 셀로 리다이렉션 처리하는 것은 펨토 셀의 용량 최적화 및 서비스 품질 측면에서 비효율적인 문제가 발생한다.In this case, when there is a mobile communication terminal located at the outermost femtocell and receiving a femtocell service connected to the femtocell, the total capacity (throughput) of the femtocell is lowered. However, Processing is inefficient in terms of capacity optimization and service quality of the femtocell.

즉, 기존 방식으로는 펨토 셀 커버리지 영역 최외곽 경계에 위치한 단말이 펨토 셀에 접속하고 있음에도 불구하고, 펨토 셀 커버리지 영역 중심부에 진입한 단말이 Max User 제한이 걸린 펨토 AP에 접속을 시도하면, 순서에 따라 최외곽 단말이 아닌 중심부의 단말이 매크로 셀로 리다이렉션되어 효율 및 서비스 최적화에 효과적이지 못한 프로세스이다.That is, when a terminal located at the outermost boundary of the femtocell coverage area accesses the femtocell in the conventional method, when the terminal that has entered the center of the femtocell coverage area tries to access the femto AP with MaxUser restriction, The terminal in the central part, rather than the outermost terminal, is redirected to the macrocell, which is ineffective in efficiency and service optimization.

아울러, 종래에 펨토셀의 신호 세기를 스케일링하여 상대적으로 작은 신호세기의 펨토셀에 공정한 재선택 기회를 제공하도록 하는 방법이, 한국공개특허공보 제10-2008-0111241호에 개시되어 있다. 이 문헌에는, 셀 재선택 방법에 관한 것으로, 셀 재선택시 펨토셀과 매크로셀의 신호 세기를 측정하여 우수한 신호세기의 셀로 재선택하되, 펨토셀의 신호 세기를 스케일링하여 상대적으로 작은 신호세기의 펨토셀에 공정한 재선택 기회를 제공하도록 하는 구성이 기재되어 있다. 그러나, 펨토셀의 펨토 AP에 최대 사용자 접속 용량이 초과되었을 경우, 펨토셀의 용량 최적화를 위한 처리는 고려하지 않고 있다.In addition, a method of scaling a signal strength of a femtocell to provide a fair re-selection opportunity to a femtocell having a relatively small signal strength has been disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0111241. The present invention relates to a cell reselection method, in which when a cell is reselected, a signal intensity of a femtocell and a macrocell is measured and reselected as a cell having an excellent signal strength. However, the signal strength of a femtocell is scaled, Thereby providing a fair re-selection opportunity. However, when the maximum user access capacity is exceeded in the femto AP of the femtocell, processing for optimizing the capacity of the femtocell is not considered.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로서, 펨토 셀 사용자 접속 용량 한계로 인한 접속자 제한시에, 이동통신 단말이 펨토셀로 접속을 시도할 경우, 접속 시도 순서가 아닌 펨토셀 용량 최적화를 고려하여 매크로셀로 리다이렉션할 단말을 선정하여 처리하도록 하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention was conceived to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a femtocell communication system and a femtocell communication method, in which when a mobile communication terminal attempts to access a femtocell, And to select a terminal to be redirected to a macro cell and to process the selected terminal.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 첨부된 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the present invention will be described hereinafter and will be understood by the embodiments of the present invention. Further, objects and advantages of the present invention can be realized by the means and the combination shown in the appended claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 방법은, 펨토셀과 매크로셀이 중첩된 이동통신 환경에서, 펨토셀의 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리를 수행하는 방법으로서, (a) 이동통신 단말이 펨토셀로 접속을 시도하는 단계; (b) 접속하려는 펨토셀의 펨토 AP(Access Point)가 최대 수용 가능 단말수 제한 상태인지 판단하는 단계; (c) 제한 상태일 경우, 상기 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 줄이는 단계; (d) 상기 접속 시도 중인 이동통신 단말에 셀 리다이렉션(redirection) 지시 메시지를 전송하는 단계; 및 (e) 상기 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 원상태로 복귀하는 단계;를 포함한다.In order to achieve the above object, a cell redirection processing method considering optimization of a femtocell capacity according to the present invention is a method for performing cell redirection processing considering capacity optimization of a femtocell in a mobile communication environment in which a femtocell and a macrocell are superimposed (a) attempting to connect to the femtocell by the mobile communication terminal; (b) determining whether a femto access point (AP) of a femtocell to be connected is in a limited maximum number of accommodable terminals; (c) reducing the radio frequency output of the femto AP when in a restricted state; (d) transmitting a cell redirection instruction message to the mobile communication terminal in the connection attempt; And (e) returning the radio frequency output of the femto AP to the original state.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 펨토셀과 매크로셀이 중첩된 이동통신 환경에서, 펨토셀의 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리를 수행하는 장치로서, 펨토셀로 영역으로 진입한 이동통신 단말의 접속 시도를 요청받아 접속 처리를 수행하는 단말 접속 처리모듈; 이동통신 단말의 접속 시도 요청시 현재 펨토 AP가 최대 수용 가능 단말수 제한 상태인지를 판단하는 제한 상태 판단 모듈; 제한 상태일 경우 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 줄이는 출력 감소 모듈; 출력 감소후, 상기 접속 시도 중인 이동통신 단말에 셀 리다이렉션(redirection) 지시 메시지를 전송하는 메시지 전송 모듈; 및 메시지 전송 후에, 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 원상태로 복귀하는 출력 복귀 모듈;을 포함하는 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for performing a cell redirection process considering capacity optimization of a femtocell in a mobile communication environment in which a femtocell and a macro cell are overlapped, the mobile terminal requesting a connection attempt of a mobile communication terminal entering the femtocell area A terminal connection processing module for performing connection processing; A limiting state determining module for determining whether the current femto AP is in the maximum number of accommodable terminals when a connection attempt of the mobile communication terminal is requested; An output reduction module to reduce the radio frequency output of the femto AP when in a restricted state; A message transmission module for transmitting a cell redirection instruction message to the mobile communication terminal attempting connection after the decrease in power; And an output returning module for returning the radio frequency output of the femto AP to the original state after the message is transmitted.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 펨토셀과 매크로셀이 중첩된 이동통신 환경에서, 펨토셀의 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리를 수행하는 프로그램이 기록된 기록매체로서, 이동통신 단말이 펨토셀로 접속을 시도하는 절차와, 접속하려는 펨토셀의 펨토 AP(Access Point)가 최대 수용 가능 단말수 제한 상태인지 판단하는 절차와, 제한 상태일 경우, 상기 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 줄이는 절차와, 상기 접속 시도 중인 이동통신 단말에 셀 리다이렉션(redirection) 지시 메시지를 전송하는 절차 및 상기 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 원상태로 복귀하는 절차를 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a recording medium on which a program for performing a cell redirection process considering capacity optimization of a femtocell in a mobile communication environment in which a femtocell and a macro cell are overlapped is recorded, A procedure for determining whether a femto AP (access point) of a femtocell to be connected is in a limited state of the maximum allowable number of terminals, a procedure for reducing a radio frequency output of the femto AP when the femtocell AP is in a restricted state, There is provided a computer readable recording medium having recorded thereon a program for transmitting a redirection instruction message to a communication terminal and a procedure for returning the radio frequency output of the femto AP to the original state.

본 발명에 따르면, 펨토셀의 최대접속 사용자 수를 초과하여 이동통신 단말이 접속을 시도할 경우에, 접속 시도 순서가 아닌 펨토셀의 전체 용량(Throuhput)을 감안하여, 셀 영역 외곽 경계에 위치하는 단말을 구분해내어 매크로셀로 리다이렉션 처리함으로써, 펨토셀의 접속 사용자 수 초과시에도 펨토셀 전체 용량을 최적화할 수 있는 효과를 제공한다.According to the present invention, when a mobile communication terminal attempts to access a femtocell in excess of the maximum number of connected users, considering the total capacity (throuhput) of the femtocell other than the access attempt order, It is possible to optimize the total capacity of the femtocell even when the number of connected users of the femtocell is exceeded.

또한, 펨토셀에 접속한 이동통신 단말 중에, 셀의 경계에 위치하고 있는 단말은 펨토셀 보다 신호 품질이 우수한 매크로셀로 핸드오버됨으로써 경계에 위치한 단말 측면에서도 통신 품질 향상을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, among the mobile communication terminals connected to the femtocell, the terminal located at the boundary of the cell is handed over to the macrocell having better signal quality than the femtocell, so that it is possible to provide communication quality improvement even on the side of the terminal located at the boundary.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술할 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명이 적용되는 펨토 셀을 포함하는 이동통신시스템의 네트워크 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 방법에서, 최적화를 고려하여 펨토셀 외곽의 단말을 매크로셀로 리다이렉션하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 방법이 수행되는 펨토 AP의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 과정의 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 알고리즘을 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further augment the technical spirit of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a diagram schematically showing a network configuration of a mobile communication system including a femtocell to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram illustrating a process of redirecting a UE outside a femtocell to a macrocell in consideration of optimization in a cell redirection processing method considering optimization of a femtocell capacity according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a configuration of a femto AP in which a cell redirection processing method considering femtocell capacity optimization is performed according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a procedure of a cell redirection process considering femtocell capacity optimization according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a cell redirection processing algorithm considering femtocell capacity optimization according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명이 적용되는 펨토 셀을 포함하는 이동통신시스템의 네트워크 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing a network configuration of a mobile communication system including a femtocell to which the present invention is applied.

도 1을 참조하면, 이동통신시스템은 펨토 셀(Femto Cell)(110), 매크로 셀(Macro Cell)(130) 및 코어 네트워크(150)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 1, a mobile communication system includes a femtocell 110, a macro cell 130, and a core network 150.

매크로 셀(130)은 이동통신시스템의 통상적인 무선 접속 셀로서 무선 자원을 관리하는 기지국(Node-B) 및 상기 기지국을 제어하는 기지국 제어기(RNC)를 포함하여 구성되어, 이동 단말(110-2)과 무선 통신을 수행하여 이동통신서비스를 제공한다.The macro cell 130 is a typical radio access cell of a mobile communication system and includes a base station Node-B for managing radio resources and a base station controller (RNC) for controlling the base station, And provides a mobile communication service.

펨토 셀(110)은 주로 가정이나 빌딩 내부와 같이 상기 매크로 셀(130)의 전파가 열화되는 지역이나 음영 지역에서 이동통신서비스의 품질을 보장하기 위한 목적으로 또는 펨토존 서비스 등과 같이 저렴한 요금을 제공하기 위한 목적으로 활용되는 무선 접속 셀로서, 범용 인터넷 회선(IP 네트워크)과 연결된 펨토 기지국(113)(Femto AP)이 사용된다. 펨토 셀(110) 내에 진입한 이동 단말(110-1)은 상기 펨토 기지국(113)과 연결되어 상기 펨토 기지국(113)을 통해 범용 인터넷 회선을 통해 코어 네트워크(150)와 연결된다. 일반적으로 펨토 셀(110)은 1개의 주파수를 지원하며, 매크로 셀(130)에 대한 간섭을 줄이기 위해 매크로 셀(130)과 다른 주파수를 사용하고, 펨토 셀(110)의 펨토 기지국(113)은 작은 커버리지를 갖기 때문에 작은 수의 동시 사용자 수를 지원한다.The femtocell 110 may be provided for a purpose of ensuring the quality of the mobile communication service in a region where the radio wave of the macrocell 130 deteriorates or in a shaded area as in a home or a building, A femto base station 113 (Femto AP) connected to a general-purpose Internet line (IP network) is used as a wireless access cell used for the purpose of the present invention. The mobile terminal 110-1 entering the femtocell 110 is connected to the femto base station 113 and is connected to the core network 150 through the femto base station 113 via the universal internet line. In general, the femtocell 110 supports one frequency, uses a different frequency from the macrocell 130 to reduce interference with the macrocell 130, and the femto base station 113 of the femtocell 110 Because it has a small coverage, it supports a small number of concurrent users.

펨토 셀(110)의 펨토 기지국(113)은 제조 업체 또는 통신 사업자의 정책에 따라 펨토 기지국(113), 피코(pico) 기지국, 유비셀 기지국, 펨토 AP(Access Point) 등으로 불려지기도 한다. 또한 펨토 셀(110)은 피코(pico) 셀, 유비셀(ubicell) 등으로 불려지기도 한다. 본 발명에 있어서의 펨토 셀은 범용 인터넷 회선을 통해 통신시스템의 코어 네트워크(150)에 연결되어 이동 단말에 통신 서비스를 제공하는 것이라면 모두 해당되는 것으로 이해되어야 한다.The femto base station 113 of the femtocell 110 may be referred to as a femto base station 113, a pico base station, a ubiquitous base station, a femto AP, or the like according to the policy of a manufacturer or a service provider. The femtocell 110 may also be called a pico cell, a ubicell, or the like. It is to be understood that the femtocell according to the present invention is applicable if it is connected to the core network 150 of the communication system through the general-purpose Internet line and provides a communication service to the mobile terminal.

펨토 셀(110)의 펨토 기지국(113)은 주변 매크로 셀(130)들의 정보인 네이버 리스트(neighbor list)를 저장하고 또한 펨토 셀 서비스에 가입한 가입자의 정보를 저장 관리한다. 펨토 셀(110)의 펨토 기지국(113)은 일반 사용자가 접속되어 서비스를 받고 있을 때 펨토 셀 서비스에 가입한 가입자가 신규 호를 시도할 경우, 호 수용 용량을 확인하여 호 수용 용량을 초과하는 경우 일반 사용자를 매크로 셀(130)로 강제로 핸드오버 처리하고, 펨토 셀 서비스에 가입한 가입자를 수용한다.The femto base station 113 of the femtocell 110 stores a neighbor list, which is information of neighboring macrocells 130, and also stores and manages information of subscribers subscribed to the femtocell service. When the subscriber who subscribes to the femtocell service tries a new call when the general user is connected and receives the service, the femto base station 113 of the femtocell 110 checks the call accommodating capacity and if it exceeds the call accommodating capacity A normal user is forcibly handed over to the macro cell 130, and the subscriber subscribed to the femtocell service is accommodated.

기존의 다른 예로, 상기 펨토 셀(110)의 펨토 기지국(113)은 호 수용 용량을 초과하는 경우, 마지막으로 접속을 시도한 이동 단말을 호 접속을 제한하고, 매크로 셀(130)로 강제 핸드오버 처리한다.If the femto base station 113 of the femtocell 110 exceeds the call acceptance capacity, the mobile terminal that has tried to connect lastly is limited to the call connection, and the macro cell 130 performs forced handover processing do.

또 다른 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 펨토 셀(110)의 펨토 기지국(113)에 호 수용 용량이 제한 상태일 때, 이동 단말이 호 접속을 시도하는 경우, 접속 중인 이동 단말 중에 펨토 셀(110)의 전체 용량(Throughput)을 저하시키는 이동 단말을 판별하여, 해당 이동 단말을 매크로 셀(130)로 강제 핸드오버 처리하고, 접속을 시도하는 이동 단말에 다시금 상기 펨토 셀(110)로 접속할 수 있도록 리다이렉션 처리한다. 이러한, 본 발명의 실시예는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.According to another embodiment of the present invention, when the call acceptance capacity is limited to the femto base station 113 of the femtocell 110, when the mobile terminal attempts to establish a call connection, It is possible to perform a forced handover process on the corresponding mobile terminal to the macro cell 130 and connect the mobile terminal to the femtocell 110 again . Embodiments of the present invention will be described in detail below.

코어 네트워크(150)는 데이터 서비스 및 음성 서비스를 제공하기 위한 이동통신시스템의 네트워크로서, 상기 매크로 셀(130)과는 교환기(MSC) 또는 패킷 교환 노드(SGSN)를 통해 연결되고, 상기 펨토 셀(110)과는 IP 네트워크 및 게이트웨이(GW)를 통해 연결되어, 상기 매크로 셀(130) 또는 상기 펨토 셀(110) 내의 이동 단말(110-1)들로 통신 서비스를 제공한다.The core network 150 is a network of a mobile communication system for providing a data service and a voice service and is connected to the macrocell 130 through an exchange MSC or a packet switching node SGSN, 110 are connected through an IP network and a gateway GW and provide communication services to the macrocell 130 or the mobile terminals 110-1 in the femtocell 110. [

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 방법에서, 최적화를 고려하여 펨토셀 외곽의 단말을 매크로셀로 리다이렉션하는 과정을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a process of redirecting a UE outside a femtocell to a macrocell in consideration of optimization in a cell redirection processing method considering optimization of a femtocell capacity according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 매크로셀(130)과 펨토셀(110)이 중첩된 이동통신 환경에서, 수용 용량을 초과한 펨토셀(130)의 펨토 AP(113)에 외부에서 새로이 진입한 이동통신 단말(U1)이 접속을 시도하는 상태가 도시되어 있다.The mobile communication terminal U1 newly entering from the outside into the femto AP 113 of the femtocell 130 that has exceeded the capacity of the mobile communication terminal U1 in the mobile communication environment in which the macro cell 130 and the femtocell 110 are overlapped, A state in which this connection is attempted is shown.

새로운 이동통신 단말(U1)이 펨토셀(110)에 접속을 시도하면, 펨토셀(110)의 펨토 AP(113)는 펨토셀 용량 최적화를 고려하여, 접속중인 이동통신 단말 중에서 펨토셀 커버리지 영역의 외곽 경계에 위치한 이동통신 단말(U2)을 구분하게 된다. 이렇게 구분된 외곽 경계에 위치한 이동통신 단말(U2)은 매크로셀(130)로 핸드오버(Hand Over) 또는 핸드아웃(Hand Out) 처리된다. 이러한 과정을 통해, 셀 경계에 위치한 이동통신 단말(U2)이 매크로셀(130)로 핸드오버되고, 접속을 시도한 이동통신 단말(U1)에 다시금 상기 펨토셀(110)로 접속을 수행하도록 지시하여, 핸드오버한 이동통신 단말(U2)로 인한 수용 용량의 여유로 상기 이동통신 단말(U1)은 펨토셀(110)로 접속하게 된다. 따라서, 펨토셀(110)의 수용 용량 제한 상태에서도, 셀 경계에 위치한 단말을 매크로셀로 핸드오버시키고, 펨토셀 중심 영역으로 진입한 단말을 새롭게 접속 처리 또는 핸드 인(Hand In) 처리하도록 하여, 한정적인 자원을 갖는 펨토셀(110)의 용량을 최적화하도록 처리할 수 있다.When the new mobile communication terminal U1 tries to access the femtocell 110, the femto AP 113 of the femtocell 110 considers optimization of the femtocell capacity, Thereby distinguishing the mobile communication terminal U2. The mobile communication terminal U2 located at the boundaries defined by the boundaries is handed over or handed out to the macrocell 130. [ Through this process, the mobile communication terminal U2 located at the cell boundary is handed over to the macro cell 130, and instructs the mobile communication terminal U1 to make a connection with the femtocell 110 again, The mobile communication terminal U1 accesses the femtocell 110 with a margin of the capacity due to the handover mobile communication terminal U2. Therefore, even when the capacity of the femtocell 110 is limited, a terminal located at a cell boundary is handed over to a macro cell, and a terminal entering the femtocell center area is newly connected or handed in, To optimize the capacity of the femtocell 110 with resources.

아울러, 본 발명의 실시예에서, 셀 경계에 위치한 이동통신 단말(U2)을 구분할 때에는, 펨토셀(110)의 펨토 AP(113)에서 무선 주파수 출력을 줄여, 펨토셀(110)의 커버리지 영역 범위를 축소(S)함으로써, 축소 전 외곽에 위치한 이동통신 단말(U2)이 더 이상 축소된 펨토셀(110) 커버리지(C2)에 위치하지 않도록 한다. 이를 통해, 축소된 범위(C2)에 포함되지 않는 이동통신 단말(U2)은 자연적으로 주변 매크로셀(130)로 핸드오버하게 되어, 셀 경계의 단말을 구분함과 동시에 매크로셀로 핸드오버 시킬 수 있게 된다.In addition, in the embodiment of the present invention, when the mobile communication terminal U2 located at the cell boundary is identified, the femto AP 113 of the femtocell 110 reduces the radio frequency output to reduce the coverage area of the femtocell 110 (S), so that the mobile communication terminal U2 located before the reduction is not located in the reduced coverage femtocell 110 coverage C2. Accordingly, the mobile communication terminal U2, which is not included in the reduced range C2, naturally hands over to the neighboring macro cell 130, so that the terminal of the cell boundary can be identified and handover can be performed to the macro cell .

이렇게, 셀 커버리지 영역의 범위를 축소(S)하여, 경계에 위치한 단말(U2)을 구분하여 매크로셀(130)로 핸드오버하도록 한 다음에는, 다시 펨토셀(110)의 펨토 AP(113) 무선 주파수 출력을 원상태로 복귀하여, 펨토셀(110)의 커버리지 영역 범위를 원상태로 복귀(R)함으로써, 정상적인 펨토셀(110)의 커버리지 영역(C1)을 유지하도록 한다.After the range of the cell coverage area is reduced (S) and the terminal U2 located at the boundary is divided and handed over to the macro cell 130, the radio frequency of the femto AP 113 of the femtocell 110 The output of the femtocell 110 is restored to its original state and the coverage area of the femtocell 110 is returned to its original state to maintain the coverage area C1 of the normal femtocell 110. [

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 방법이 수행되는 펨토 AP의 구성을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a femto AP in which a cell redirection processing method considering femtocell capacity optimization is performed according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 펨토 AP(113)는 단말 접속 처리 모듈(210), 제한 상태 판단 모듈(230), 출력 감소 모듈(250), 메시지 전송 모듈(270), 출력 복귀 모듈(290) 등으로 이루어진다.3, the femto AP 113 according to the present embodiment includes a terminal connection processing module 210, a restriction state determination module 230, an output reduction module 250, a message transmission module 270, A return module 290, and the like.

상기 단말 접속 처리모듈(210)은 매크로셀(130)의 기지국(Node B) 및 기지국 제이기(RNC)의 기능을 수행하여 펨토셀(110)의 커버리지 내로 진입한 이동통신 단말과 통신하여 무선 자원을 할당하고 이동통신 단말을 이동통신 시스템의 코어 네트워크에 접속시키는 역할을 수행한다. 단말 접속 처리모듈(210)은 IP 네트워크를 통해 코어 네트워크에 접속한다.The UE connection processing module 210 performs functions of a base station Node B and a base station controller RNC of the macrocell 130 and communicates with a mobile communication terminal entering the coverage of the femtocell 110 to transmit radio resources And connects the mobile communication terminal to the core network of the mobile communication system. The terminal connection processing module 210 connects to the core network through the IP network.

또한, 단말 접속 처리모듈(210)은 이동통신 단말의 접속 요청시 후술할 제한 상태 판단 모듈(230), 출력 감소 모듈(250), 메시지 전송 모듈(270), 출력 복귀 모듈(290) 등의 처리 결과에 따라 이동통신 단말의 접속 처리를 최종 처리하도록 한다. 즉, 상기 모듈들의 처리가 이루어질 때까지, 접속을 요청한 이동통신 단말의 펨토셀(110) 접속을 유보하도록 한다.The terminal connection processing module 210 processes the restriction state determination module 230, the output reduction module 250, the message transmission module 270, the output return module 290, and the like, which will be described later, And finalizes the connection processing of the mobile communication terminal according to the result. That is, until the processing of the modules is completed, the connection of the mobile communication terminal requesting the connection is reserved for the femtocell 110.

상기 제한 상태 판단 모듈(230)은 상기 단말 접속 처리모듈(210)에서 단말의 접속 시도시, 현재 펨토 AP가 최대 수용 가능 단말수(Max User) 제한 상태인지를 판단하는 역할을 수행한다. 즉, 펨토 AP에 접속중인 이동통신 단말의 수를 파악하고, 펨토 AP에 설정된 최대 수용 가능 단말수를 확인하여, 현재 펨토 AP가 접속 제한 상태인지 여부를 판단한다.The restricted state determination module 230 determines whether the current femto AP is in the maximum allowed number of users (Max User) state when the terminal connection processing module 210 attempts to connect the terminal. That is, the number of mobile communication terminals currently connected to the femto AP is determined, and the maximum number of available terminals set in the femto AP is checked to determine whether the current femto AP is in the connection restriction state.

상기 제한 상태 판단 모듈(230)에서 판단 결과, 접속 제한 상태가 아닐 경우에는 상기 단말 접속 처리 모듈(210)로 접속을 요청한 이동통신 단말의 접속을 허가하여 접속하도록 지시하고, 접속 제한 상태일 경우에는 후술할 출력 감소 모듈(250)로 현재 상태를 알리고 이후 처리를 진행하도록 지시한다.As a result of the determination by the restriction state determination module 230, when the connection restriction state is not satisfied, the restriction state determination module 230 instructs the terminal connection processing module 210 to permit and connect to the mobile communication terminal requesting connection, And notifies the current state to the output reduction module 250 to be described later and instructs the processing to proceed thereafter.

출력 감소 모듈(250)은 상기 제한 상태 판단 모듈(230)에서 최대 수용 사용자수를 초과하여 이동통신 단말의 접속 시도가 발생하였음이 확인되면, 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 줄이도록 제어하는 처리를 수행한다. 즉, 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 줄이도록 하여, 펨토셀의 커버리지 영역 범위를 축소하도록 유도한다.The output reduction module 250 performs a process of controlling the radio frequency output of the femto AP to be reduced when it is determined that the connection state of the mobile communication terminal has occurred due to exceeding the maximum number of users to be accommodated in the restriction state determination module 230 do. That is, the radio frequency output of the femto AP is reduced, and the coverage area of the femtocell is reduced.

이러한 상기 출력 감소 모듈(250)에서의 출력 감소에 따른 셀 커버리지 범위 축소로 인해, 펨토셀 경계에 위치한 이동통신 단말은 셀 커버리지 범위에서 벗어나게 되고, 따라서 해당 범위를 벗어나는 단말은 주변 매크로셀로 핸드오버하게 되는 처리가 이루어진다. 물론, 출력 감소에 따른 범위 축소로 인해 커버리지를 벗어나는 단말이 없을 경우에는 매크로셀로 핸드오버하는 단말이 존재하지 않을 수도 있다.The mobile communication terminal located at the femtocell boundary is out of the cell coverage range due to the reduction of the cell coverage range due to the decrease in the output of the power reduction module 250. Accordingly, . Of course, in the absence of a terminal that is out of coverage due to reduction in range due to power reduction, there may not be a terminal handing over to a macrocell.

메시지 전송 모듈(270)은 상기 출력 감소 모듈(250)에서의 출력 감소 처리가 이루어진 후에, 접속을 요청한 이동통신 단말로 셀 리다이렉션 지시 메시지를 전송하는 처리를 수행한다. 상기 셀 리다이렉션 지시 메시지에는 일반적인 매크로셀로의 셀 리다이렉션 지시 내용이 아닌 상기 펨토셀(110)로 다시 접속할 수 있도록 상기 펨토셀 무선 주파수 신호 정보를 포함하는 셀 리다이렉션 지시 메시지를 전송하도록 한다. The message transmission module 270 performs a process of transmitting a cell redirection indication message to the mobile communication terminal that requested the connection after the output reduction process of the output reduction module 250 is performed. The cell redirection instruction message includes a cell redirection instruction message including the femtocell radio frequency signal information so as to be able to access the femtocell 110 again instead of the cell redirection instruction to the general macro cell.

즉, 상기 출력 감소 모듈(250)을 통해 셀 경계에 위치한 이동통신 단말이 매크로셀로 핸드오버할 경우, 최대 수용 가능 단말수 제한에 여유가 생기게 되므로, 상기 접속을 요청한 이동통신 단말에 다시금 펨토셀로 접속을 시도하도록 지시하여, 접속할 수 있도록 하기 위함이다. 이를 통해, 단말 접속 제한 상태에서도 경계 영역에 위치한 단말은 매크로셀로 핸드오버 또는 핸드아웃시키고, 중심 영역에 위치한 단말은 다시 펨토셀로 접속하도록 제어하여, 펨토셀 전체 용량을 보다 효율적으로 최적화할 수 있게 된다.That is, when the mobile communication terminal located at the cell boundary is handed over to the macrocell through the output reduction module 250, there is a margin to limit the maximum allowable number of terminals. Therefore, the mobile communication terminal requesting the connection is re- The user is instructed to attempt connection, so that connection can be made. Accordingly, even in a terminal access restricted state, a terminal located in a border area can be handed over or handed out to a macro cell, and a terminal located in a central area can be controlled to connect to a femtocell again, thereby optimizing the total capacity of the femtocell more efficiently .

반면에, 출력 감소 후에도 최대 수용 가능 단말수가 제한 상태일 경우 즉, 외곽 경계에서 매크로셀로 핸드아웃한 단말이 존재하지 않을 경우에는, 상기 메시지 전송 모듈(270)은 상기 접속을 요청한 이동통신 단말에 매크로셀로 접속하도록 지시하는 셀 리다이렉션 지시 메시지를 전송하게 된다. 즉, 셀 리다이렉션 지시 메시지에 매크로셀 주파수 신호 정보를 포함하여 전송한다.On the other hand, when the maximum number of accommodable terminals is limited even after the decrease in output, that is, when there is no terminal handed out to the macrocell at the outer boundary, the message transmission module 270 transmits the message to the mobile communication terminal And transmits a cell redirection instruction message instructing connection with a macro cell. That is, the macro cell frequency signal information is transmitted to the cell redirection instruction message.

상기 출력 복귀 모듈(290)은 상기 메시지 전송 모듈(270)에서의 리다이렉션 지시 메시지 전송 처리 후에, 상기 출력 감소 모듈(250)을 통해서 감소된 무선 주파수 출력을 원상태로 복귀시키도록 제어하는 처리를 수행한다. 즉, 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 증가하도록 하여, 축소된 펨토셀의 커버리지 영역 범위를 원상태로 복귀하도록 유도한다.The output return module 290 performs a process of controlling the output reduction module 250 to restore the reduced radio frequency output to its original state after the process of transmitting the redirection instruction message in the message transmission module 270 . That is, the radio frequency output of the femto AP is increased, and the coverage area range of the reduced femtocell is guided to return to the original state.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 과정의 절차를 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a procedure of a cell redirection process considering femtocell capacity optimization according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 먼저 펨토셀로 진입한 단말이 펨토셀에 접속을 요청한다.(S11) 여기서, 예로 상기 단말이 상기 펨토셀에 접속 요청시에는 규격에 따라 RRC Connection Request 메시지를 전송할 수 있다.Referring to FIG. 4, a terminal that has first entered a femtocell requests a connection to a femtocell (S11). For example, when the terminal requests a connection to the femtocell, the terminal may transmit an RRC Connection Request message according to a standard.

펨토셀은 단말의 접속 요청에 따라 현재 펨토셀의 최대 접속 가능 단말수(Max User)가 제한 상태인지 여부를 판단한다.(S12)The femtocell determines whether the maximum number of connectable terminals (Max User) of the current femtocell is in a restricted state according to a connection request of the terminal (S12)

펨토셀의 접속 단말수가 제한 상태일 경우에는 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리를 위한 추후 절차를 진행하도록 하고, 제한 상태가 아닐 경우에는 접속을 요청한 단말과 연결 설정 처리를 진행하여, 해당 단말의 펨토셀 접속 처리를 수행하도록 한다.(S21)If the number of connected terminals of the femtocell is limited, the UE proceeds to a subsequent procedure for the cell redirection processing considering the femtocell capacity optimization. If the number of connected terminals is not limited, the connection establishment process is performed with the terminal requesting connection, (S21). ≪ RTI ID = 0.0 >

상기 단계 S12에서 제한 상태로 판단될 경우에는, 펨토셀에서 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 줄이는 제어 처리가 이루어진다. 즉, 주파수 출력을 다운하여 펨토셀 커버리지를 축소한다.(S13)If it is determined that the femtocell is in the restricted state in step S12, control processing for reducing the radio frequency output of the femto AP in the femtocell is performed. That is, the frequency output is decreased to reduce the femtocell coverage (S13)

주파수 출력 다운의 결과, 셀 주변 경계에 위치한 단말이 존재할 경우 커버리지 범위에서 벗어나게 되어 주변 매크로셀로 핸드오버 또는 핸드아웃 하게 된다.As a result of the frequency output down, if there is a terminal located at the cell periphery, it is out of the coverage range, and handover or hand out is performed to the neighboring macro cell.

펨토셀은 주파수 출력을 줄이고 난 후, 접속을 요청한 단말로 펨토셀 주파수 신호 정보를 포함하여 펨토셀로 다시 접속하도록 지시하는 리다이렉션 지시 메시지를 전송한다.(S14)After reducing the frequency output, the femtocell transmits a redirection instruction message including a femtocell frequency signal information to the terminal requesting the connection to instruct the femtocell to access the femtocell again (S14).

여기서, 상기 리다이렉션 지시 메시지는, 규격에 따라 상기 펨토셀 주파수 신호 정보가 포함된 RRC Connection Reject 메시지를 예로 들 수 있다.Here, the redirection indication message may be an RRC Connection Reject message including the femtocell frequency signal information according to a standard.

펨토셀은 단말로 리다이렉션 메시지를 전송한 다음, 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 증가하여, 줄어든 주파수 출력을 원래의 상태로 복귀시키도록 제어한다.The femtocell transmits a redirection message to the terminal, and then controls the femto AP to increase the radio frequency output to return the reduced frequency output to its original state.

이와 함께, 접속을 요청한 단말은 셀 리다이렉션 지시 메시지를 수신하고, 지시 메시지에 따라 다시 펨토셀로 접속을 시도한다.(S16) At the same time, the terminal requesting the connection receives the cell redirection indication message and tries to access the femtocell again according to the indication message (S16)

이때, 펨토셀 커버리지 축소에 따라 매크로셀로 핸드오버 또는 핸드아웃한 단말이 발생할 경우, 최대 접속 가능 단말수에 여유가 생기게 되어, 다시 접속을 시도하는 단말이 원활하게 펨토셀로 접속할 수 있게 되고, 반면에 핸드오버하거나 핸드아웃한 단말이 존재하지 않을 경우에는 여전히 펨토셀은 제한 상태가 되므로, 다시접속을 시호다는 단말은 여전히 펨토셀로 접속할 수 없게 된다.At this time, when a terminal that has handed over or handed out to a macro cell occurs due to reduction of the femtocell coverage, there is a margin in the maximum number of connectable terminals, so that the terminal attempting to connect again can smoothly access the femtocell If there is no handover or hand-out terminal, the femtocell is still in a restricted state, and the terminal that is trying to connect again can not still access the femtocell.

펨토셀은 셀 리다이렉션 지시에 따라 다시 접속을 시도하는 단말의 접속 성공 여부를 판단한다.(S17)The femtocell determines whether or not the access attempt of the UE attempting to access again is successful according to the cell redirection instruction (S17)

펨토셀에 접속 성공한 것으로 판단될 경우에는, 해당 단말과 펨토셀 연결 설정 처리를 수행하여, 해당 단말의 펨토셀 접속 처리를 진행하도록 한다.(S18)If it is determined that the connection to the femtocell is successful, the femtocell connection setting process is performed with the corresponding terminal to proceed with the femtocell connection process of the terminal (S18)

반면, 펨토셀에 접속 실패한 것으로 판단될 경우에는, 해당 단말에 매크로셀로 접속할 수 있도록 매크로 셀 주파수 신호 정보를 포함한 리다이렉션 지시 메시지를 전송한다.(S31)On the other hand, if it is determined that the connection to the femtocell has failed, the mobile station transmits a redirection instruction message including macro cell frequency signal information to the mobile station so as to be able to access a macrocell (S31)

매크로셀로 접속하도록 지시된 셀 리다이렉션 지시 메시지를 수신한 단말은, 메시지에 포함된 주변 매크로셀 주파수 신호에 따라 해당 매크로셀로 접속을 시도한다.(S32)Upon receiving the cell redirection instruction message instructed to connect with the macro cell, the terminal attempts to access the macro cell according to the peripheral macro cell frequency signal included in the message (S32)

매크로셀에서는 단말의 접속 요청에 따라 매크로셀로의 연결 설정 처리를 수행하고, 해당 단말의 접속 처리를 진행한다.(S33)In the macro cell, a connection setup process to the macro cell is performed according to the connection request of the terminal, and the connection process of the terminal is performed (S33)

이러한 절차를 통해, 펨토셀은 최대 수용 가능 단말수 제한 상태일 경우에도, 단말의 접속 시도시 용량 최적화를 고려하여 효율적인 단말들의 리다이렉션 처리를 수행할 수 있게 된다. 즉, 펨토셀 용량을 저하시키는 단말(셀 경계에 위치한 단말)은 매크로셀로 접속 유도하고, 셀 중심부로 새로 진입한 단말은 다시 펨토셀로 접속하도록 유도하여 Redundancy 처리로 인한 용량 최적화를 수행하게 된다.Through such a procedure, even when the femtocell is in the maximum allowed number of terminals, it is possible to efficiently perform the redirection of the terminals by considering the capacity optimization at the connection attempt of the terminal. That is, the terminal (located at the cell boundary) which decreases the capacity of the femtocell is guided to the macro cell, and the newly entering terminal at the cell center is guided to connect to the femtocell again, and the capacity optimization by the redundancy processing is performed.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 알고리즘을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a cell redirection processing algorithm considering femtocell capacity optimization according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 먼저 펨토셀의 펨토 AP에서는 단말의 접속 시도가 있을 경우, 단말 접속 카운트를 증가시킨다.(S51)5, in a femto AP of a femtocell, if there is an attempt to connect to a terminal, the terminal connection count is increased (S51)

다음 단말별 MAC 어드레스 정보를 저장한다.(S52)And stores the MAC address information for the next terminal (S52)

그 후, 현재 단말 접속 카운트 정보와 최대 수용 가능 단말수(Max UE)를 비교하여, 최대 수용 가능 단말수를 초과하는지 여부를 판단한다.(S53) 이때, 최대 수용 가능 단말수를 초과하지 않을 경우에는 접속 시도한 단말을 펨토셀에 접속시키고 서비스를 지속하게 된다.Thereafter, the current terminal connection count information is compared with the maximum allowable number of terminals (Max UE), and it is determined whether or not the maximum allowable number of terminals is exceeded (S53). In this case, , The terminal attempting to connect is connected to the femtocell and the service is continued.

반면, 초과할 경우, 주파수 출력 다운 카운트를 증가시키고, 현재 주파수 출력 다운 회수가 2회를 초과하는지 판단한다. 이때, 출력 다운 회수 체크는 2회로 한정하였는데 이는 일 실시예이므로 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 운용 현황과 처리 부하 및 주변 환경에 따라 출력 다운 회수를 조절하여 설정할 수 있음은 물론이다.(S54,S55)On the other hand, if exceeded, the frequency output down count is increased and the current frequency output down frequency is judged to exceed twice. At this time, the number of times of output-down counting is limited to two, which is an embodiment, and the present invention is not limited thereto. That is, it is needless to say that it is possible to set the number of times of output down according to the operation status, the processing load, and the surrounding environment (S54, S55)

출력 다운 회수가 2회를 초과하지 않을 경우에는, 펨토 AP의 주파수 출력 다운 처리를 실시한다.(S70) 이를 통해, 펨토셀 외곽 커버리지 경계에 위치하는 단말이 존재할 경우, 해당 단말들은 매크로셀로 접속하도록 유도된다.If the number of output downlink times does not exceed two, the frequency output down process of the femto AP is performed (S70). If there is a terminal located at the border of the femtocell outer coverage, .

주파수 출력 다운 처리 실시 후 또는, 상기 단계 S54에서 출력 다운 회수가 2회를 초과할 경우에는, 접속 시도 단말에 펨토셀 주파수 신호를 포함하여 RRC Reject 메시지를 전송한다.(S56) 이를 통해, 해당 단말은 다시금 펨토셀로 접속을 시도하게 된다.After performing the frequency output down process or when the number of output down times exceeds twice in step S54, the RRC Reject message including the femtocell frequency signal is transmitted to the connection attempt terminal (S56) And attempts to connect to the femtocell again.

이후, 단말별로(MAC 기준) RRC Reject 메시지 카운트를 증가시키고, 카운트된 회수가 소정의 회수(Threshold)를 초과하는지 판단한다.(S57,S58)Thereafter, the RRC Reject message count is increased for each terminal (based on the MAC), and it is determined whether the counted number exceeds the predetermined threshold (S57, S58).

소정의 회수를 초과하지 않을 경우, 즉 최초 또는 1~2 회의 적은 회수만 메시지를 전송한 경우에는 상기 단계 S51부터의 절차를 반복하도록 한다.If the predetermined number of times has not been exceeded, that is, the message has been transmitted only the first time or only a few times, the procedure from step S51 is repeated.

반면, 소정의 회수를 초과할 경우, 즉 소정 회수 반복하여 RRC Reject 메시지를 처리하였음에도 불구하고, 펨토셀로 접속되지 않을 경우에는 상기 접속 시도한 단말에 매크로셀 주파수 신호를 포함하여 RRC Reject 메시지 전송한다.(S59) 이를 통해, 해당 단말은 펨토셀로의 접속이 거부되고 매크로셀로 접속 접속을 시도하게 된다.On the other hand, if the femtocell is not connected to the femtocell even though the RRC Reject message has been processed a predetermined number of times, i.e., a predetermined number of times, the RRC Reject message including the macro cell frequency signal is transmitted to the attempted terminal. S59) Through this, the UE is denied access to the femtocell and attempts to access the macrocell.

이후, 펨토셀의 펨토 AP는 다운되었던 출력을 증가시켜 원래의 무선 출력으로 복귀시키는 제어 처리를 진행한다.(S60)Thereafter, the femto AP of the femtocell increases the output of the femtocell, and proceeds to the control process of returning to the original radio output (S60)

마지막으로 출력 다운 카운트 및 RRC Reject 메시지 전송 회수 카운트를 '0'으로 초기화하는 절차를 수행한 후에(S61), 서비스를 지속한다.(S62)Finally, after the procedure of initializing the output down count and the RRC Reject message transmission count count to '0' (S61), the service is continued (S62)

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. The method of the present invention as described above may be embodied as a program and stored in a computer-readable recording medium (such as a CD-ROM, a RAM, a ROM, a floppy disk, a hard disk, or a magneto-optical disk).

본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다. While the specification contains many features, such features should not be construed as limiting the scope of the invention or the scope of the claims. In addition, the features described in the individual embodiments herein may be combined and implemented in a single embodiment. Conversely, various features described herein in a single embodiment may be implemented in various embodiments individually or in a suitable subcombination.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 아니된다. 어떤 환경에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.It is to be understood that, although the operations have been described in a particular order in the figures, it should be understood that such operations are performed in a particular order as shown, or that a series of sequential orders, or all described operations, . In some circumstances, multitasking and parallel processing may be advantageous. It should also be understood that the division of various system components in the above embodiments does not require such distinction in all embodiments. The above-described program components and systems can generally be implemented as a single software product or as a package in multiple software products.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.

210 : 단말접속 처리모듈 230 : 제한상태 판단모듈
250 : 출력 감소모듈 270 : 메시지 전송모듈
290 : 출력 복귀모듈210: terminal connection processing module 230: limited state determination module
250: output reduction module 270: message transmission module
290: Output return module

Claims (12)

펨토셀과 매크로셀이 중첩된 이동통신 환경에서, 펨토셀의 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리를 수행하는 방법으로서,
(a) 이동통신 단말이 펨토셀로 접속을 시도하는 단계;
(b) 접속하려는 펨토셀의 펨토 AP(Access Point)가 최대 수용 가능 단말수 제한 상태인지 판단하는 단계;
(c) 제한 상태일 경우, 상기 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 줄이는 단계;
(d) 상기 접속 시도 중인 이동통신 단말에 셀 리다이렉션(redirection) 지시 메시지를 전송하는 단계; 및
(e) 상기 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 원상태로 복귀하는 단계;를 포함하고
상기 셀 리다이렉션 지시 메시지에는,
리다이렉션시 상기 이동통신 단말이 상기 펨토셀로 다시 접속할 수 있도록 상기 펨토셀의 주파수가 포함되는 것을 특징으로 하는 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 방법.1. A method for performing a cell redirection process considering a capacity optimization of a femtocell in a mobile communication environment in which a femtocell and a macro cell are overlapped,
(a) a mobile communication terminal attempting to access a femtocell;
(b) determining whether a femto access point (AP) of a femtocell to be connected is in a limited maximum number of accommodable terminals;
(c) reducing the radio frequency output of the femto AP when in a restricted state;
(d) transmitting a cell redirection instruction message to the mobile communication terminal in the connection attempt; And
(e) restoring the radio frequency output of the femto AP to its original state
In the cell redirection instruction message,
Wherein the frequency of the femtocell is included so that the mobile communication terminal can access the femtocell again when the cell is redirected. 제 1 항에 있어서,
상기 단계 (c) 이후에,
상기 펨토 AP의 무선 주파수 출력 감소에 따른 상기 펨토셀 영역 감소로, 상기 펨토셀 영역의 외곽 경계에 위치한 이동통신 단말은 매크로셀로 접속(Hand Out) 유도되는 것을 특징으로 하는 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 방법.The method according to claim 1,
After the step (c)
Wherein the mobile communication terminal located at an outer boundary of the femtocell region is handed out as a macrocell due to the reduction of the femtocell region due to the reduction of the radio frequency output of the femto AP. Way. 삭제delete 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 셀 리다이렉션 지시 메시지는,
상기 펨토셀의 주파수가 포함된 RRC Connection Reject 메시지인 것을 특징으로 하는 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
The cell redirection instruction message includes:
And the RRC Connection Reject message includes the frequency of the femtocell. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 단계 (a)에서,
상기 이동통신 단말이 상기 펨토셀로 접속 시도시에, RRC Connection Request 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
In the step (a)
Wherein the mobile communication terminal transmits an RRC Connection Request message when attempting to connect to the femtocell. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 단계 (d) 이후에,
상기 리다이렉션 처리를 통해서도, 상기 이동통신 단말이 상기 펨토셀로 접속(Hand In)하지 못할 경우, 상기 이동통신 단말을 매크로셀로 접속 유도하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
After the step (d)
And when the mobile communication terminal fails to connect to the femtocell through the redirection process, the mobile communication terminal is guided to the macrocell, and the cell redirection processing method considering the femtocell capacity optimization. 제 6 항에 있어서,
상기 이동통신 단말을 매크로셀로 접속 유도시에는, 접속 유도할 매크로셀의 주파수가 포함된 셀 리다이렉션 지시 메시지 전송하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 방법.The method according to claim 6,
Wherein when the mobile communication terminal is connected to the macro cell, the cell redirection instruction message including the frequency of the macro cell to which the connection is derived is transmitted. 펨토셀과 매크로셀이 중첩된 이동통신 환경에서, 펨토셀의 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리를 수행하는 장치로서,
펨토셀로 영역으로 진입한 이동통신 단말의 접속 시도를 요청받아 접속 처리를 수행하는 단말 접속 처리모듈;
이동통신 단말의 접속 시도 요청시 현재 펨토 AP가 최대 수용 가능 단말수 제한 상태인지를 판단하는 제한 상태 판단 모듈;
제한 상태일 경우 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 줄이는 출력 감소 모듈;
출력 감소후, 상기 접속 시도 중인 이동통신 단말에 셀 리다이렉션(redirection) 지시 메시지를 전송하는 메시지 전송 모듈; 및
메시지 전송 후에, 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 원상태로 복귀하는 출력 복귀 모듈;을 포함하고
상기 메시지 전송 모듈의 상기 셀 리다이렉션 지시 메시지에는,
리다이렉션시 상기 이동통신 단말이 상기 펨토셀로 다시 접속할 수 있도록 상기 펨토셀의 주파수를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 장치.An apparatus for performing a cell redirection process considering a capacity optimization of a femtocell in a mobile communication environment in which a femtocell and a macro cell are overlapped,
A terminal connection processing module for requesting a connection attempt of a mobile communication terminal entering a femtocell area and performing connection processing;
A limiting state determining module for determining whether the current femto AP is in the maximum number of accommodable terminals when a connection attempt of the mobile communication terminal is requested;
An output reduction module to reduce the radio frequency output of the femto AP when in a restricted state;
A message transmission module for transmitting a cell redirection instruction message to the mobile communication terminal attempting connection after the decrease in power; And
And an output return module for returning the radio frequency output of the femto AP to the original state after the message is transmitted
Wherein the cell redirection instruction message of the message transmission module includes:
Wherein the femtocell includes frequency of the femtocell so that the mobile communication terminal can access the femtocell again upon redirection. 제 8 항에 있어서,
상기 출력 감소 모듈에서의, 무선 주파수 출력 감소에 따른 펨토셀 영역 감소로, 상기 펨토셀 영역의 외곽 경계에 위치한 이동통신 단말은 매크로셀로 접속(Hand Out) 유도되는 것을 특징으로 하는 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the mobile communication terminal located at an outer boundary of the femtocell region is handed out as a macro cell due to a decrease in the femtocell region due to the reduction of the radio frequency output in the power reduction module. Redirection processor. 삭제delete 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 셀 리다이렉션 지시 메시지 전송에 따른 리다이렉션 처리에도, 상기 이동통신 단말이 상기 펨토셀로 접속(Hand In)하지 못할 경우, 상기 이동통신 단말을 매크로셀로 접속 유도하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리 장치.10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein when the mobile communication terminal fails to hand over to the femtocell in the redirection processing according to the cell redirection instruction message transmission, the mobile communication terminal induces the mobile communication terminal to connect to the macrocell. Redirection processor. 펨토셀과 매크로셀이 중첩된 이동통신 환경에서, 펨토셀의 용량 최적화를 고려한 셀 리다이렉션 처리를 수행하는 프로그램이 기록된 기록매체로서,
이동통신 단말이 펨토셀로 접속을 시도하는 절차와,
접속하려는 펨토셀의 펨토 AP(Access Point)가 최대 수용 가능 단말수 제한 상태인지 판단하는 절차와,
제한 상태일 경우, 상기 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 줄이는 절차와,
상기 접속 시도 중인 이동통신 단말에 셀 리다이렉션(redirection) 지시 메시지를 전송하는 절차 및
상기 펨토 AP의 무선 주파수 출력을 원상태로 복귀하는 절차를 실행하고
상기 셀 리다이렉션 지시 메시지에는,
리다이렉션시 상기 이동통신 단말이 상기 펨토셀로 다시 접속할 수 있도록 상기 펨토셀의 주파수가 포함되는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체. 1. A recording medium on which a program for performing a cell redirection process considering capacity optimization of a femtocell in a mobile communication environment in which a femtocell and a macro cell are superimposed is recorded,
A procedure in which the mobile communication terminal attempts to access the femtocell,
A procedure for determining whether a femto access point (AP) of a femtocell to be connected is in a limited maximum number of available terminals,
A process of reducing a radio frequency output of the femto AP when the femto AP is in a restricted state,
A procedure for transmitting a cell redirection instruction message to the mobile communication terminal attempting to access;
A procedure for returning the radio frequency output of the femto AP to its original state is executed
In the cell redirection instruction message,
Wherein the frequency of the femtocell is included so that the mobile communication terminal can access the femtocell again upon redirection.
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