KR20090095420A

KR20090095420A - 이동통신 시스템에서 송신 전력 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20090095420A
Application number: KR1020080020750A
Authority: KR
Inventors: 최은선; 강현구; 한기영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2009-09-09
Also published as: KR101454024B1

Abstract

본 발명은 실내에 설치된 기지국이 상기 기지국의 서비스 영역으로 진입하는 단말이 측정한 글로벌 위치 시스템(GPS:Global Positioning System) 위성 수신 신호 세기를 사용하여 상기 단말이 실내에 위치하는지 판단하고, 상기 판단 결과 상기 단말이 실내에 위치하지 않을 경우 송신 전력을 미리 설정된 값을 사용하여 조정한다.

기지국, GPS, 송신 전력 제어

Description

이동통신 시스템에서 송신 전력 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 이동통신 시스템에서의 송신 전력 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

현재 이동통신 시스템에서는 거리에 따른 전파 손실을 기초로 일정 범위, 즉 셀의 크기를 갖는 기지국을 하나씩 설치하여 운용하고 있다. 상기 기지국에 의한 셀의 크기는 상기 기지국의 설치를 위한 망 설계시 주변 지형이나 지물, 사용자의 수 등을 고려하여 결정한다. 이에 따라 상기 기지국은 자신이 설치된 환경에 적응적으로 운용됨이 가능하다. 이러한 기지국은 통상적으로 건물 외부에 설치된다. 상기 건물 외부에 설치된 기지국을 '실외 기지국'이라 통칭한다.

하지만 실내에 위치하는 사용자 단말은 실외 기지국과의 거리가 가깝다 하더라도 건물의 외벽 재질 및 실내의 벽, 벽 투과 횟수 그리고 상기 사용자 단말 주변의 지물에 따라 큰 전파 손실을 겪게 된다. 이러한 문제를 해소하기 위해 보통 실내에는 리피터(Repeater)를 설치하여 신호의 크기가 보정될 수 있도록 하고 있다.

이러한 문제를 해소하기 위한 다른 방안으로서, 건물 내에 소형의 기지국 (이하 '실내 기지국'이라 칭함)을 별도로 설치하여 운용할 수 있다.

상기 실내 기지국이 별도로 설치되어 운용될 경우 특정 실내 환경에 따른 망 설계가 가능하여 실내 사용자에 대해 우수한 통신 환경을 제공할 수 있다. 또한 실내 기지국이 별도로 설치될 시 실외 기지국이 갖는 용량의 부담을 줄일 수 있어 상기 실외 기지국에 의한 셀 전체의 용량을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 서비스 영역(Coverage)의 확장도 가능하다.

하지만 이러한 이점을 얻기 위해서는 실내 기지국이 실외 기지국에게 미치게 되는 간섭을 최소화하는 것이 전제가 되어야 한다. 따라서 실내 기지국을 설치하기 위한 망 설계 시에 실외 기지국에 주는 간섭을 최소화하기 위한 별도의 전력 제어 기법이 요구된다.

종래 실내 기지국에 적용된 하향 링크 전력 제어(Downlink Power Control) 기법으로는 외부 단말이 검출될 때까지 송신 전력을 증가시키는 전력 레인징(Power Ranging) 기법이 사용되었다. 즉, 실내 기지국이 실내에 위치한 단말의 장치 식별자, 일례로 맥 어드레스(MAC Address)나 장치 일련 번호(ESN:Electronic Serial Number) 등을 등록한 후, 등록되어 있지 않은 단말이 초기 접속을 시도하거나 핸드오버(Handover)를 시도할 때까지 송신 전력을 증가시키는 기법에 의해 송신 전력을 제어하였다. 하지만 이와 같은 방법은 실내 기지국이 대규모 업무 빌딩과 같은 곳에 설치될 경우, 너무 많은 사용자로 인해 송신 전력을 제대로 제어하는 것이 어려운 문제가 있다.

사업자에 의해 설치되는 고출력의 실외 기지국과는 달리 사용자가 직접 설치하는 소형의 실내 기지국은 상기 실외 기지국에 추가적인 간섭의 영향을 미치게 된다. 특히 대규모 업무 빌딩의 경우, 많은 사용자로 인해 실내 기지국의 수가 증가됨에 따라 추가적인 간섭의 영향은 더 심해진다. 추가적인 간섭의 영향은 실내 기지국이 설치된 인근의 실외 기지국 사용자에 대한 서비스 품질을 악화시킬 뿐만 아니라 송신 전력 값에 따라 통화 중 절단(Call Drop) 현상까지 일으킨다. 그러므로 건물 외부에 미치는 간섭의 영향을 최소화시키면서 건물 내 사용자에게 우수한 품질의 서비스를 제공하기 위한 방안이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 실내 기지국이 실외 기지국에 미치는 간섭의 영향을 최소로 하기 위한 이동통신 시스템에서 송신 전력 제어 장치 및 방법을 제안한다.

상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 실내에 설치된 기지국이 송신 전력을 제어하는 방법에 있어서, 상기 기지국의 서비스 영역으로 진입하는 단말이 측정한 글로벌 위치 시스템(GPS:Global Positioning System) 위성 수신 신호 세기를 사용하여 상기 단말이 실내에 위치하는지 판단하는 과정과, 상기 판단 결과 상기 단말이 실내에 위치하지 않을 경우 송신 전력을 미리 설정된 값을 사용하여 조정하는 과정을 포함한다.

그리고 본 발명은 이동 단말이 송신 전력 제어정보를 송신하는 방법에 있어 서, 실내에 설치된 기지국의 서비스 영역으로 진입할 시, 글로벌 위치 시스템(GPS:Global Positioning System) 위성으로부터의 수신되는 신호의 세기를 측정하는 과정과, 상기 측정된 수신 신호 세기를 사용하여 송신 전력 제어정보를 생성하는 과정과, 상기 생성된 송신 전력 제어정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하며, 상기 송신 전력 제어정보는 상기 측정된 수신 신호 세기에 관한 정보와 상기 측정된 수신 신호 세기와 임계값의 비교 결과에 관한 정보 중 어느 하나임을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 송신 전력 제어 시스템에 있어서 실내에 설치된 기지국과, 상기 기지국의 서비스 영역으로 진입하는 단말을 포함하며, 상기 기지국은, 상기 단말이 측정한 글로벌 위치 시스템(GPS:Global Positioning System) 위성으로부터의 수신 신호 세기를 고려하여 상기 단말이 실내에 위치하는지를 판단하고, 상기 실내에 위치하지 않는다고 판단될 시 송신 전력을 미리 설정된 값에 의해 조정함을 특징으로 한다.

본 발명은 실내 기지국이 실외 기지국에 미치는 간섭의 영향을 최소로 하여 셀 전체의 용량을 증가시키고, 실내 기지국의 범위를 최대로 늘릴 수 있는 이점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 이동통신 시스템에서 송신 전력 제어 장치 및 방법을 제시한다. 이를 위해 본 발명은 실내에 설치된 기지국이 상기 기지국에 의해 형성되는 서비스 영역으로 진입하는 단말에 의해 측정된 글로벌 위치 시스템(GPS:Global Positioning System, 이하 'GPS'라 칭함) 위성으로부터의 수신 신호 세기를 고려하여 상기 단말이 실내에 위치하는지를 판단하고, 상기 실내에 위치하지 않는다고 판단될 시 송신 전력을 미리 설정된 값에 의해 조정한다. 따라서 본 발명은 실내에 설치된 기지국에서의 송신 전력을 보다 용이하게 제어함으로써 실외 기지국에 미치는 간섭의 영향을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

이하 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 실내 기지국의 송신 전력을 제어하기 위한 송신 전력 제어 시스템을 예시한 도면이다.

도 1에서는 실내 기지국(100) 및 단말(102)을 포함하는 이동통신 시스템의 구성을 보이고 있다. 상기 실내 기지국(100)은 건물이나 집과 같은 실내에 설치된 기지국을 말하며, 자가 설정 기지국(SC-RAS:Self-Configurable RAS) 등이 될 수 있다. 그리고 본 발명의 실시 예에 따라 상기 실내 기지국(100)의 송신 전력의 값은 미리 설정된 초기값이 될 수 있으며, 송신 전력 제어(TPC:Transmit Power Control) 기법 등에 의해 결정되는 값이 될 수 있다.

상기 실내 기지국(100)에 의해 형성되는 서비스 영역(106)에는 도 1에 도시 된 바와 같이 하나 이상의 단말(102)이 포함됨이 가능하다. 이때 실내 기지국(100)은 미리 설정된 초기값 또는 송신 전력 제어 기법에 의해 결정된 송신 전력값으로 신호를 송신하며, 상기 실내 기지국(100)에서 정확한 송신 전력 제어가 수행되지 않을 경우 상기 단말(102)은 실외(120)에 위치하더라도 상기 실내 기지국(100)에 접속하는 것이 가능하다. 본 발명에서는 상기 단말(102)에서 측정된 GPS 수신 세기를 근거로 상기 실내 기지국(100)의 송신 전력을 제어하는 방안을 제시한다. 따라서 본 발명에서 상기 단말(102)은 GPS 수신기가 구비되어 GPS 위성으로부터 GPS 신호의 수신이 가능한 단말임을 특징으로 한다.

본 발명에서는 상기 실내 기지국(100)이 자신의 영역에 존재하는 단말(102)의 GPS 수신 세기를 고려하여 상기 단말(102)이 실내(110)에 위치하는지 또는 실외(120)에 위치하는지를 판단한다.

일반적으로 위성에서 송신되는 GPS 신호는 상기 위성과 단말(102) 사이에 고가 도로, 건물의 벽, 터널 등과 같은 장애물이 존재할 경우, 그 수신 세기가 감소한다. 따라서 본 발명의 실시 예에서 상기 실내 기지국(100)은 GPS 위성 수신 신호 세기(이하 'GPS 수신 세기'라 칭함)가 큰 경우 단말(102)이 실외에 위치한 것으로 판단하고, 상기 GPS 수신 세기가 작은 경우 상기 단말(102)이 실내에 위치한 것으로 판단하여 상기 판단된 단말(102)의 위치에 따라 자신의 송신 전력을 제어한다.

상기 실내 기지국(100)은 먼저 자신의 영역 내에 GPS 수신기가 구비된 단말이 존재하는지를 판단해야 한다. 본 발명의 실시 예에 따라 상기 실내 기지국(100) 은 상기 단말(102)로부터 GPS 수신 기능을 갖는지의 여부를 나타내는 메시지를 수신함으로써 상기 단말(102)이 GPS 수신기가 구비된 단말인지의 여부를 확인할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명을 위하여 이하 본 발명의 실시 예에 따른 GPS 수신기가 구비된 단말이 실내 기지국과의 네트워크 엔트리를 수행하기 위한 메시지 흐름도를 보인 도면인 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2를 참조하면, 실내 기지국(100)은 단말(102)과의 동기화를 수행하기 위하여 상기 단말(102)로 초기화 신호(Preamble/Frame control Header), 상향 링크 및 하향 링크 맵(UL/DL-MAP), 상향 링크 채널 기술어(UCD:Uplink Channel Descriptor) 및 하향 링크 채널 기술어(DCD:Dowmlink Channel Descriptor, 이하 'DCD'라 칭함) 메시지를 송신한다. 여기서 본 발명의 실시 예에 따라 상기 DCD 메시지에는 아래의 표 1과 같은 GPS 수신 세기에 대한 임계값이 포함될 수 있다. 상기 임계값은 GPS 수신 세기의 레벨을 판단하기 위한 기준으로 사용되는데, 상기 임계값에 대한 구체적인 사항은 이후 자세히 설명하기로 한다.

이름(Name)	길이(Length)	값(Value)
GPS 전력 보고 (GPS Power Report)	1	GPS 수신 세기 임계값 (GPS Strength report threshold)

이어 상기 단말(102)은 상기 실내 기지국(100)과 레인징(Ranging) 동작을 수행하여 상향 링크 동기를 획득해야 한다. 따라서 상기 단말(102)은 상기 실내 기지국(100)으로 레인징 요구(RNG-REQ: Ranging Request, 이하 ‘RNG-REQ’라 칭하기로 한다) 메시지를 송신하고, 상기 실내 기지국(100)은 상기 단말(102)로 상기 RNG-REQ 메시지에 대한 응답 메시지인 레인징 응답(RNG-RSP: Ranging Response, 이하 ‘RNG-RSP’라 칭함) 메시지를 송신한다.

이렇게 레인징 동작을 수행한 후 상기 단말(102)은 상기 실내 기지국(100)과 기본 용량을 협상하기 위하여 상기 실내 기지국(100)으로 가입자 단말기 기본 용량 협상 요구(SBC-REQ: Subscriber Station Basic Capability Request, 이하 'SBC-REQ'라 칭함) 메시지를 송신한다. 여기서 상기 SBC-REQ 메시지는 상기 단말(102)이 상기 실내 기지국(100)과 기본 용량에 대한 협상을 위해서 송신하는 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control, 이하 ‘MAC'이라 칭함) 메시지로서, 상기 SBC-REQ 메시지에는 상기 단말(102)이 지원 가능한 변조(modulation) 및 코딩(coding) 방식에 대한 정보가 포함된다. 또한 본 발명의 실시 예에 따라 상기 SBC-REQ 메시지에는 다음 표 1과 같이 0번째 비트값에 GPS 기능의 지원 여부를 나타내는 정보가 포함된다.

길이(Length)	값(Value)	범위(Scope)
1	Bit #0: GPS 지원 Bit #1~7: reserved	SBC-REQ/SBC-REP

실내 기지국(100)은 상기 단말(102)로부터 상기 SBC-REQ 메시지를 수신하고, 상기 수신한 SBC-REQ 메시지에 포함되어 있는 상기 단말(102)이 지원 가능한 변조 및 코딩 방식, GPS 기능을 지원하는지의 여부를 확인한 후 상기 SBC-REQ 메시지에 대한 응답 메시지로서 기본 용량 협상 응답(SBC-RSP: Subscriber Station Basic Capability Response, 이하 'SBC-RSP'라 칭함) 메시지를 송신한다.

상기 SBC-RSP 메시지를 수신한 상기 단말(102)은 단말 인증 및 키 교환을 위해 상기 실내 기지국(100)으로 암호 키 관리 요구(PKM-REQ: Privacy Key Management Request, 이하 'PKM-REQ'라 칭함) 메시지를 송신한다. 여기서 상기 PKM-REQ 메시지는 상기 단말(102) 인증을 위한 MAC 메시지이며, 상기 단말(102)의 고유 정보(certificate)를 포함한다. 상기 PKM-REQ 메시지를 수신한 상기 실내 기지국(100)은 상기 PKM-REQ 메시지에 포함되어 있는 상기 단말(102)의 고유 정보를 가지고 인증 서버(AS: Authentication Server)(도시하지 않음)와 인증을 수행한다. 상기 인증 결과 상기 단말(102)이 인증된 단말일 경우 상기 실내 기지국(100)은 상기 단말(102)에게 상기 PKM-REQ 메시지에 대한 응답 메시지로서 암호 키 관리 응답(PKM-RSP: Privacy Key Management Response, 이하 'PKM-RSP'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다. 여기서 상기 PKM-RSP 메시지에는 상기 단말(102)에 할당된 인증키(AK: Authentication Key)와 암호화키(TEK: Traffic Encryption Key)가 포함된다.

상기 PKM-RSP 메시지를 수신한 상기 단말(102)은 상기 실내 기지국(100)으로 등록 요구(REG-REQ: Registration Request, 이하 'REG-REQ'라 칭함) 메시지를 송신한다. 여기서 상기 REG-REQ 메시지에는 상기 단말(102)의 단말 등록 정보가 포함된다. 상기 REG-REQ 메시지를 수신한 상기 실내 기지국(100)은 상기 REG-REQ 메시지에 포함되어 있는 단말 등록 정보를 검출하여 상기 단말(102)을 상기 실내 기지국(100)에 등록시키고, 상기 단말(102)로 상기 REG-REQ 메시지에 대한 응답 메시지인 등록 응답(REG-RSP: Registration Response, 이하 'REG-RSP'라 칭함) 메시지를 송신한다. 여기서 상기 REG-RSP 메시지에는 상기 등록된 단말 등록 정보가 포함된다.

이렇게 상기 실내 기지국(100)에 상기 단말(102)이 등록되면, 데이터 전송을 위한 서비스 플로우(Service Flow)의 생성이 필요하다. 여기서 상기 서비스 플로우란 특정한 QoS를 제공하는 기지국과 단말 사이의 연결로서, 연결 상의 패킷들의 단방향 플로우를 나타낸다. 본 발명에서 상기 단말(102)과 상기 실내 기지국(100) 사이에 설정된 서비스 플로우는 상기 단말(102)의 MAC 계층에서 상기 실내 기지국(100)으로 전송할 수 있는 서비스 플로우를 결정하게 된다. 상기 서비스 플로우의 생성 과정은 동적 서비스 추가(Dynamic Service Addition, 이하 'DSA'라 칭하기로 한다)를 통해 이루어진다.

상기 실내 기지국(100)은 동적 서비스 추가 요구(DSA-REQ:Dynamic Service Addition Request) 메시지를 상기 단말(102)로 송신한다. 그러면 상기 단말(102)은 이에 대한 응답으로 동적 서비스 추가 응답(DSA-RSP:Dynamic Service Addition Response) 메시지를 상기 실내 기지국(100)으로 송신하고, 상기 실내 기지국(100)으로부터 동적 서비스 추가 승인(DSA-ACK:Dynamic Service Addition Acknowledgment) 메시지를 수신한다.

상기와 같은 네트워크 엔트리 과정이 종료되면, 본 발명에서는 실내 기지국의 송신 전력을 다음과 같은 두 가지 실시 예를 통해 제어하는 것이 가능하다.

먼저, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 실내 기지국의 송신 전력을 제어하기 위한 신호 흐름도를 보인 도면인 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3을 참조하면, 단말(102)과 실내 기지국(100)은 300 단계에서 상기 도 2에서 설명한 바와 같은 네트워크 엔트리를 수행한다. 본 발명의 실시 예에 따라 상기 단말(102)은 GPS 수신기를 구비하고 있는 경우, 상기 실내 기지국(100)으로 GPS 신호 수신이 가능함을 나타내는 메시지를 송신한다. 이는 상기 실내 기지국(100)의 송신 전력은 본 발명의 실시 예에 따라 상기 단말(102)에서 측정된 GPS 수신 세기에 따라 제어되기 때문이다.

상기 단말(102)은 302 단계에서 상기 네트워크 엔트리 과정이 완료된 것으로 판단되면, GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 304 단계에서 GPS 수신 세기를 측정한다. 그리고 상기 단말(102)은 306 단계에서 상기 측정된 GPS 수신 세기를 임계값과 비교한다. 본 발명의 실시 예에 따라 상기 임계값은 상기 네트워크 엔트리 수행 과정에서 상기 실내 기지국(100)으로부터 상기 단말(102)로 송신되어 GPS 신호가 측정되기 전 상기 단말(102)에 미리 저장된다.

이어 상기 단말(102)은 308 단계에서 상기 비교 결과에 의해 생성된 송신 전력 제어정보를 상기 실내 기지국(100)으로 송신한다. 상기 송신 전력 제어정보는 상기 측정된 GPS 수신 세기가 상기 임계값을 초과하는 경우 상기 GPS 수신 세기가 높음(High)을 나타내는 제1송신 전력 제어정보가 된다. 그리고 상기 송신 전력 제어정보는 상기 측정된 GPS 수신 세기가 미리 결정된 임계값 이하인 경우, 상기 GPS 수신 세기가 낮음(Low)을 나타내는 제2송신 전력 제어정보가 된다.

본 발명의 일 실시 예에 대한 설명에 있어서는 편의상 상기 GPS 수신 세기 정보를 '높음'과 '낮음'으로 한정하여 설명할 것이다. 하지만 본 발명의 실시 예에 따라 상기 GPS 수신 세기 정보가 더 세부적으로 나뉠 수 있다는 것은 동일 기술 분야의 당업자에게 자명한 사항일 것이다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 대한 설명에 있어서는 GPS 수신 세기가 임계값을 초과한 경우와 그 이하인 경우를 설명하였지만, 상기 GPS 수신 세기가 임계값 이상인 경우와 그 미만이 될 수 있다는 것은 동일 기술 분야의 당업자에게 자명한 사항일 것이다.

한편, 상기 송신 전력 제어정보는 본 발명의 실시 예에 따라 핸드오버(Handover)시 사용되는 MOB-SCN-REP 메시지에 포함되어 송신된다. 상기 단말(102)은 핸드오버를 위한 타겟 셀 또는 타겟 기지국을 결정하기 위하여 상기 실내 기지국(100)으로 스캔 구간을 요구한 후, 상기 실내 기지국(100)으로부터 수신한 스캔 구간에서 주별 셀의 스캐닝(scanning)을 수행한다. 그리고 상기 단말(102)은 주기적으로 또는 어떤 이벤트가 발생한 경우에 상기 스캔 결과를 MOB-SCN-REP 메시지를 통해 상기 실내 기지국(100)으로 송신한다.

본 발명에서 제안하는 MOB-SCN-REP 메시지에는 다음 표 3과 같이 0번째 비트(bit) 값이 0인지 또는 1인지에 따라 제1송신 전력 제어정보 또는 제2송신 전력 제어정보가 포함될 수 있다.

구체적으로 상기 비교 결과 상기 측정된 GPS 수신 세기가 상기 낮은 것으로 확인되면, 상기 MOB-SCN-REP 메시지의 0번째 비트값은 낮음을 나타내는 0으로 설정되어 상기 제2송신 전력 제어정보를 나타낸다. 그리고 이와는 반대로 상기 측정된 GPS 수신 세기가 높은 것으로 확인되면, 상기 MOB-SCN-REP 메시지의 0번째 비트값은 높음을 나타내는 1로 설정되어 상기 제1송신 전력 제어정보를 나타낸다.

길이(Length)	값(Value)	범위(Scope)
1	Bit #0: 0 : 낮음(LOW), 1: 높음(HIGH) Bit #1~7: reserved	MOB-SCN-RE

상기와 같이 MOB-SCN-REP 메시지에 해당 송신 전력 제어정보가 포함되면, 상기 MOB-SCN-REP 메시지는 상기 실내 기지국(100)으로 송신된다. 그러면 상기 실내 기지국(100)은 310 단계에서 상기 MOB-SCN-REP 메시지가 수신되었는지 판단함으로써 상기 비교 결과 즉, 상기 송신 전력 제어정보가 수신되었는지를 판단한다. 그리고 상기 실내 기지국(100)은 312 단계로 진행하여 비교 결과를 체크하는데, 이때 상기 실내 기지국(100)은 비교 결과를 체크하기 위하여 상기 MOB-SCN-REP 메시지에 포함된 상기 송신 전력 제어정보를 체크한다.

상기 실내 기지국(100)은 상기 MOB-SCN-REP 메시지의 0번째 비트값이 0인지 또는 1인지를 판단함으로써 상기 송신 전력 제어정보를 체크한다. 여기서 상기 실내 기지국(100)은 314 단계에서 상기 MOB-SCN-REP 메시지에 포함된 송신 전력 제어정보가 상기 0번째 비트값이 1로 설정된 제1송신 전력 제어정보로 확인되면, 상기 단말(102)이 실외에 위치한 것으로 판단한다.

상기 단말(102)이 실외에 위치할 경우 상기 실내 기지국(100)으로 인한 실외 기지국으로의 신호 간섭은 최소화되어야 한다. 따라서 상기 실내 기지국(100)은 316 단계에서 자신의 송신 전력을 미리 설정된 △P 만큼 낮춘다. 그러면 상기 실내 기지국(100)의 셀 범위가 축소되어 상기 실외 기지국에 미치는 신호 간섭의 영향은 줄어들게 된다.

한편, 이와는 반대로 상기 314 단계에서 상기 MOB-SCN-REP 메시지의 상기 0번째 비트값이 0으로 설정되어 상기 MOB-SCN-REP 메시지에 포함된 송신 전력 제어정보가 제2송신 전력 제어정보로 확인되면, 상기 실내 기지국(100)은 상기 단말(102)이 실내에 위치한 것으로 판단하고 자신의 송신 전력을 그대로 유지한다.

상기와 같은 본 발명의 제1실시 예에서는 상기 단말(102)이 상기 실내 기지국(100)으로부터 임계값을 수신하여, 상기 수신한 임계값과 자신이 측정한 GPS 수신 세기의 비교 결과를 상기 실내 기지국(100)으로 송신함을 설명하였다.

이와는 달리 다음에 제시될 본 발명의 제2실시 예에서는 상기 실내 기지국(100)이 상기 임계값을 가지고 있어, 상기 실내 기지국(100)은 네트워크 엔트리 수행시 상기 단말(102)로 임계값을 송신하지 않고 상기 단말(102)로부터 GPS 수신 세기 정보를 수신하여 송신 전력 제어정보를 생성함이 가능하다.

이하 본 발명의 제2실시 예에 따른 실내 기지국의 송신 전력을 제어하기 위한 신호 흐름도를 보인 도면인 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4를 참조하면, 먼저 단말(102)과 실내 기지국(100)은 400 단계에서 상기 도 2에서 설명한 바와 같은 네트워크 엔트리를 수행한다. 본 발명의 실시 예에 따라 상기 단말(102)은 GPS 수신기를 구비하고 있는 경우, 상기 실내 기지국(100)으로 GPS 신호 수신이 가능함을 나타내는 메시지를 송신한다. 이는 상기 실내 기지국(100)의 송신 전력은 본 발명의 실시 예에 따라 단말(102)에서 측정된 GPS 신호의 수신 세기에 따라 제어되기 때문이다.

상기 단말(102)은 402 단계에서 상기 네트워크 엔트리 과정이 완료된 것으로 판단되면, GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 404 단계에서 GPS 수신 세기를 측정한다. 그리고 상기 단말(102)은 406 단계에서 상기 측정된 GPS 수신 세기에 관한 정보를 송신 전력 제어정보로 상기 실내 기지국(100)으로 송신한다. 이때 상기 GPS 수신 세기에 관한 정보(이하 'GPS 수신 세기 정보'라 칭함)는 본 발명의 실시 예에 따라 핸드오버(Handover)시 사용되는 MOB-SCN-REP 메시지에 포함되어 송신된다.

그러면 상기 실내 기지국(100)은 408 단계에서 상기 GPS 수신 세기 정보가 수신되었는지 판단하여, 상기 GPS 수신 세기 정보가 수신된 경우 410 단계로 진행하여 수신된 GPS 수신 세기와 미리 저장된 임계값을 비교한다.

상기 실내 기지국(100)은 412 단계에서 상기 410 단계에서의 비교 결과, 상기 GPS 수신 세기가 미리 저장된 임계값을 초과하는지를 판단한다. 상기 실내 기지국(100)은 상기 GPS 수신 세기가 미리 저장된 임계값을 초과하는 경우, 상기 단말(102)이 실내에 위치하지 않은 것으로 판단한다. 따라서 상기 실내 기지국(100)은 414 단계로 진행하여 자신의 송신 전력을 미리 설정된 △P만큼 낮춘다. 그리고 상기 실내 기지국(100)은 314단계에서 GPS 수신 세기가 임계값 이하인 경우, 상기 단말(102)이 실내에 위치한 것으로 판단하고 자신의 송신 전력을 그대로 유지한다.

이하 상기한 바와 같은 과정을 구체적인 이해를 돕기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 송신 전력 제어에 의해 실내 기지국의 서비스 영역이 변경되는 과정을 보인 예시도인 도 5(a) 및 도 5(b)를 참조하여 설명한다.

먼저, 도 5(a)를 참조하면, 실내에 존재하는 기지국(501)의 서비스 영역(504)은 실내 영역에 한정되지 않고 실외 영역까지 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 실내 기지국(501)과 통신을 수행하는 단말의 위치도 실외(502) 또는 실내(503)가 될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 실내에 위치한 경우를 예로 들면, 단말(503)은 실내 기지국(501)과의 네트워크 엔트리를 수행하여, GPS 신호를 수신할 수 있음을 상기 실내 기지국(501)에게 알린다.

여기서 상기 실내 기지국(501)은 상기 단말(503)이 GPS 수신기가 구비된 단말임을 확인하면, 본 발명의 제1실시 예에 따라 해당 단말(503)로 GPS 수신 세기에 대한 임계값을 송신한다. 본 발명의 실시 예에 따라 상기 임계값은 상기 GPS 수신 세기를 판단하기 위한 기준으로 사용된다.

그러면 상기 단말(503)은 GPS 위성(500)으로부터 GPS 신호를 수신하여, GPS 수신 세기를 측정한다. 그리고 상기 단말(503)은 상기 측정된 GPS 수신 세기와 상기 실내 기지국(501)으로부터 수신한 임계값을 비교하여, 그 비교 결과에 의해 생성된 송신 전력 제어정보를 MOB-SCN-REP 메시지를 통해 상기 실내 기지국(501)으로 송신한다.

그러면 상기 실내 기지국(501)은 상기 MOB-SCN-REP 메시지를 분석하여 상기 송신 전력 제어정보를 체크한다. 그리고 상기 실내 기지국(501)은 상기 송신 전력 제어정보가 제1 송신 전력 제어정보로 확인된 경우, GPS 수신 세기가 높은 것으로 판단하여 송신 전력을 줄인다. 이에 따라 실내 기지국(501)의 셀 범위(507)는 도 5(b)에 도시된 바와 같이 축소될 수 있다.

한편, 본 발명의 제2실시 예에서는 상기 임계값이 상기 실내 기지국(501)에 포함되므로 상기 단말(503)에 송신될 필요가 없다. 이 경우 상기 실내 기지국(501)은 상기 단말(503)로부터 GPS 수신 세기를 수신한 후 미리 저장된 임계값과 비교함으로써 그 비교 결과에 따라 송신 전력을 제어한다.

따라서 본 발명에서는 실외 기지국에 미치는 간섭의 영향을 최소로 하여 셀 전체의 용량을 증가시키고, 실내 기지국이 최대 범위를 가질 수 있도록 하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 실내 기지국의 송신 전력을 제어하기 위한 송신 전력 제어 시스템,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 GPS 수신기가 구비된 단말이 실내 기지국과의 네트워크 엔트리를 수행하기 위한 메시지 흐름도,

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 실내 기지국의 송신 전력을 제어하기 위한 신호 흐름도,

도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 실내 기지국의 송신 전력을 제어하기 위한 신호 흐름도,

도 5(a) 및 도 5(b)는 본 발명의 실시 예에 따른 송신 전력 제어에 의해 실내 기지국의 서비스 영역이 변경되는 과정을 보인 예시도.

Claims

실내에 설치된 기지국이 송신 전력을 제어하는 방법에 있어서,

상기 기지국의 서비스 영역으로 진입하는 단말이 측정한 글로벌 위치 시스템(GPS:Global Positioning System) 위성 수신 신호 세기를 사용하여 상기 단말이 실내에 위치하는지 판단하는 과정과,

상기 판단 결과 상기 단말이 실내에 위치하지 않을 경우 송신 전력을 미리 설정된 값을 사용하여 조정하는 과정을 포함하는 송신 전력 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 판단하는 과정은,

상기 단말로부터 상기 GPS 위성 수신 신호 세기를 사용하여 결정된 송신 전력 제어 정보를 수신하는 과정과,

상기 수신된 송신 전력 제어 정보를 사용하여 상기 단말이 실내에 위치하는지를 판단하는 과정을 포함하는 송신 전력 제어방법.
제2항에 있어서, 상기 송신 전력 제어정보를 수신하는 과정은,

상기 단말과의 네트워크 엔트리를 수행하는 과정과,

상기 네트워크 엔트리의 수행이 완료된 후 상기 송신 전력 제어정보를 수신 하는 과정을 포함하는 송신 전력 제어 방법.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 송신 전력 제어정보는, 상기 GPS 위성 수신 신호 세기와 임계값의 비교 결과를 사용하여 생성됨을 특징으로 하는 송신 전력 제어 방법.
제4항에 있어서,

상기 송신 전력 제어 정보는, 상기 GPS 위성 수신 신호 세기가 상기 임계값을 초과하는 경우에 대응하여 수신되는 제1송신 전력 제어정보와, 상기 GPS 위성 수신 신호 세기가 상기 임계값 이하인 경우에 대응하여 수신되는 제2송신 전력 제어 정보 중 어느 하나임을 특징으로 하는 송신 전력 제어 방법.
제5항에 있어서, 상기 판단하는 과정은,

상기 송신 전력 제어정보가 상기 제1송신 전력 제어정보인 경우, 상기 단말이 실내에 위치하지 않는다고 판단하고, 상기 송신 전력 제어정보가 상기 제2송신 전력 제어정보인 경우, 상기 단말이 실내에 위치한다고 판단하는 과정을 포함하는 송신 전력 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 판단하는 과정은,

상기 단말로부터 GPS 위성 수신 신호 세기를 수신하는 과정과,

상기 GPS 위성 수신 신호 세기가 임계값을 초과할 경우, 상기 단말이 실내에 존재하지 않는다고 판단하는 과정을 포함하는 송신 전력 제어방법.
제7항에 있어서, 상기 GPS 위성 수신 신호 세기를 수신하는 과정은,

상기 단말과의 네트워크 엔트리를 수행하는 과정과,

상기 네트워크 엔트리의 수행이 완료된 후 상기 GPS 위성 수신 신호 세기를 수신하는 과정을 포함하는 송신 전력 제어방법.
제8항에 있어서,

상기 네트워크 엔트리를 수행하는 과정은 상기 단말로부터 GPS 수신기의 구비 여부에 관한 정보를 수신하는 과정을 포함하는 송신 전력 제어방법.
제9항에 있어서, 상기 GPS 수신기의 구비 여부에 관한 정보는 가입자 단말기 기본 용량 협상 요구(SBC-REQ: Subscriber Station Basic Capability Request) 메시지를 통해 수신됨을 특징으로 하는 송신 전력 제어방법.
이동 단말이 송신 전력 제어정보를 송신하는 방법에 있어서,

실내에 설치된 기지국의 서비스 영역으로 진입할 시, 글로벌 위치 시스템(GPS:Global Positioning System) 위성으로부터의 수신되는 신호의 세기를 측정하는 과정과,

상기 측정된 수신 신호 세기를 사용하여 송신 전력 제어정보를 생성하는 과정과,

상기 생성된 송신 전력 제어정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하며,

상기 송신 전력 제어정보는 상기 측정된 수신 신호 세기에 관한 정보와 상기 측정된 수신 신호 세기와 임계값의 비교 결과에 관한 정보 중 어느 하나임을 특징으로 하는 송신 전력 제어정보 송신방법.
제11항에 있어서, 상기 수신 신호 세기를 측정하는 과정은,

상기 기지국의 서비스 영역으로 진입할 시, 상기 기지국과의 네트워크 엔트리를 수행하는 과정과,

상기 네트워크 엔트리의 수행이 완료된 후 상기 GPS 위성으로부터 수신되는 신호의 세기를 측정하는 과정을 포함하는 송신 전력 제어정보 송신방법.
제12항에 있어서, 상기 송신 전력 제어정보를 생성하는 과정은,

상기 측정된 수신 신호 세기가 상기 임계값을 초과하는 경우 제1송신 전력 제어정보를 생성하는 과정과,

상기 측정된 수신 신호 세기가 상기 임계값 이하인 경우 제2송신 전력 제어정보를 생성하는 과정을 포함하는 송신 전력 제어정보 송신방법.
제12항에 있어서,

상기 네트워크 엔트리를 수행하는 과정은 상기 기지국으로 GPS 수신기의 구비 여부에 관한 정보를 송신하는 과정을 포함하는 송신 전력 제어정보 송신방법.
제14항에 있어서, 상기 GPS 수신기의 구비 여부에 관한 정보는 가입자 단말기 기본 용량 협상 요구(SBC-REQ:Subscriber Station Basic Capability Request) 메시지를 통해 송신됨을 특징으로 하는 송신 전력 제어정보 송신방법.
실내에 설치된 기지국과,

상기 기지국의 서비스 영역으로 진입하는 단말을 포함하며,

상기 기지국은,

상기 단말이 측정한 글로벌 위치 시스템(GPS:Global Positioning System) 위성으로부터의 수신 신호 세기를 고려하여 상기 단말이 실내에 위치하는지를 판단하고, 상기 실내에 위치하지 않는다고 판단될 시 송신 전력을 미리 설정된 값에 의해 조정함을 특징으로 하는 송신 전력 제어 시스템.
제16항에 있어서, 상기 기지국은,

상기 단말로부터 상기 GPS 위성 수신 신호 세기를 사용하여 결정된 송신 전력 제어 정보를 수신하고, 상기 수신된 송신 전력 제어 정보를 사용하여 상기 단말이 실내에 위치하는지를 판단함을 특징으로 하는 송신 전력 제어 시스템.
제17항에 있어서, 상기 기지국은,

상기 단말과의 네트워크 엔트리를 수행하고, 상기 네트워크 엔트리의 수행이 완료된 후 상기 송신 전력 제어정보를 수신함을 특징으로 하는 송신 전력 제어 시스템.
제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 송신 전력 제어정보는, 상기 GPS 위성 수신 신호 세기와 임계값의 비교 결과를 사용하여 생성됨을 특징으로 하는 송신 전력 제어 시스템.
제19항에 있어서, 상기 송신 전력 제어정보는, 상기 GPS 위성 수신 신호 세기가 상기 임계값을 초과하는 경우에 대응하여 수신되는 제1송신 전력 제어정보와, 상기 GPS 위성 수신 신호 세기가 상기 임계값 이하인 경우에 대응하여 수신되는 제2송신 전력 제어정보 중 어느 하나임을 특징으로 하는 송신 전력 제어 시스템.
제20항에 있어서, 상기 기지국은,

상기 송신 전력 제어정보가 상기 제1송신 전력 제어 정보인 경우, 상기 단말이 실내에 위치하지 않는다고 판단하고, 상기 송신 전력 제어정보가 상기 제2송신 전력 제어 정보인 경우, 상기 단말이 실내에 위치한다고 판단함을 특징으로 하는 송신 전력 제어 시스템.
제16항에 있어서, 상기 기지국은,

상기 단말로부터 GPS 위성 수신 신호 세기를 수신하고, 상기 GPS 위성 수신 신호 세기가 임계값을 초과할 경우, 상기 단말이 실내에 존재하지 않는다고 판단함을 특징으로 하는 송신 전력 제어 시스템.
제22항에 있어서, 상기 기지국은,

상기 단말과의 네트워크 엔트리를 수행하고, 상기 네트워크 엔트리의 수행이 완료된 후 상기 GPS 위성 수신 신호 세기를 수신함을 특징으로 하는 송신 전력 제어 시스템.
제23항에 있어서, 상기 네트워크 엔트리를 수행함에 있어, 상기 기지국은 상기 단말로부터 GPS 수신기의 구비 여부에 관한 정보를 수신함을 특징으로 하는 송신 전력 제어 시스템.